引言

北京大學深圳研究生院 Yongming Yin、Hong Meng 團隊聯合 TCL 華星光電等單位，在《Light: Advanced Manufacturing》（2022 年影響因子 13.6，工程技術領域 TOP 期刊）發表研究，提出基于精細模塑遮光矩陣（LBM）的創新方案，破解彩色轉換型微 LED 顯示的串擾難題。

摘要Abstract

制造高色域彩色轉換型微發光二極管（micro-LED）顯示器的挑戰是微 LED 芯片廣視角導致的相鄰像素串擾。本研究系統模擬串擾影響因素，發現用遮光矩陣（LBM）精準填充芯片間隙可有效緩解該問題。通過壓力輔助模塑技術成功制備 LBM，但微 LED 表面殘留的黑色 LBM 會顯著降低亮度；采用等離子體刻蝕技術提取被困光線后，該問題得以解決。最終開發出集成精細模塑黑色 LBM 的頂部發光藍色微 LED 背光，結合紅綠量子點彩色轉換層，實現全彩顯示，原型機色域達 122% NTSC。

材料與方法

薄膜晶體管（TFT）與彩色濾光片（CF）基板的制備：

TFT 基板與 CF 基板通過兩條并行流程分別制備。TFT 基板經一系列循環工藝步驟獲得，包括濺射、化學氣相沉積、曝光、顯影、刻蝕及測試階段；圖案化彩色濾光片（CF）與 Bank 圖形采用傳統光刻工藝制備，涵蓋涂覆、烘烤、曝光及顯影等步驟。

數值模擬與實驗表征

串擾模擬采用 LightTools 軟件進行。紫外 - 可見（UV-Vis）吸收光譜和光致發光（PL）光譜分別通過珀金埃爾默（PerkinElmer）Lambda 950 分光光度計與珀金埃爾默（PerkinElmer）LS 55 熒光分光光度計測定。使用配備標準 D65 光源的lambda vision lVmicro Z顯微分光光度計獲取透射光譜。掃描電子顯微鏡（SEM）圖像通過 FEI Scios 系統在 10 千伏（kV）工作電壓下采集。光電轉換性能采用可編程光譜儀（Photo Research PR655）結合吉時利（Keithley）2400 型源表進行測定。微型發光二極管（micro-LED）顯示器的亮度通過顯示器色彩分析儀（柯尼卡美能達（Konica Minolta）CA410）進行測量。所有測試均在室溫環境下開展。

（lambda vision lVmicro Z顯微分光光度計）

結論：

成功制備出一款高效全彩顯示原型器件，該器件采用頂發射型藍色微型 LED（micro-LED）背光，集成硒化鎘量子點（CdSe QDs）作為顏色轉換層（CCL, Colour Conversion Layer）。通過采用頂發射型背光設計，并在各微型 LED 芯片間隙填充遮光 / 填充介質（LBM, Light Blocking Material），不同像素間的串擾效應得到有效抑制。與傳統基于 RGB 三色 LED 的微型 LED 顯示器相比，所研發的顯示原型器件色域值顯著提升，最高可達 122% NTSC 或 91% BT.2020 標準。該研究為抑制頂發射型微型 LED 顯示器的串擾效應提供了有效方法，預計所提出的方案將推動高性能顏色轉換型全彩微型 LED 顯示器的進一步發展。