引言

北京大学深圳研究生院 Yongming Yin、Hong Meng 团队联合 TCL 华星光电等单位，在《Light: Advanced Manufacturing》（2022 年影响因子 13.6，工程技术领域 TOP 期刊）发表研究，提出基于精细模塑遮光矩阵（LBM）的创新方案，破解彩色转换型微 LED 显示的串扰难题。

摘要Abstract

制造高色域彩色转换型微发光二极管（micro-LED）显示器的挑战是微 LED 芯片广视角导致的相邻像素串扰。本研究系统模拟串扰影响因素，发现用遮光矩阵（LBM）精准填充芯片间隙可有效缓解该问题。通过压力辅助模塑技术成功制备 LBM，但微 LED 表面残留的黑色 LBM 会显著降低亮度；采用等离子体刻蚀技术提取被困光线后，该问题得以解决。最终开发出集成精细模塑黑色 LBM 的顶部发光蓝色微 LED 背光，结合红绿量子点彩色转换层，实现全彩显示，原型机色域达 122% NTSC。

材料与方法

薄膜晶体管（TFT）与彩色滤光片（CF）基板的制备：

TFT 基板与 CF 基板通过两条并行流程分别制备。TFT 基板经一系列循环工艺步骤获得，包括溅射、化学气相沉积、曝光、显影、刻蚀及测试阶段；图案化彩色滤光片（CF）与 Bank 图形采用传统光刻工艺制备，涵盖涂覆、烘烤、曝光及显影等步骤。

数值模拟与实验表征

串扰模拟采用 LightTools 软件进行。紫外 - 可见（UV-Vis）吸收光谱和光致发光（PL）光谱分别通过珀金埃尔默（PerkinElmer）Lambda 950 分光光度计与珀金埃尔默（PerkinElmer）LS 55 荧光分光光度计测定。使用配备标准 D65 光源的lambda vision lVmicro Z显微分光光度计获取透射光谱。扫描电子显微镜（SEM）图像通过 FEI Scios 系统在 10 千伏（kV）工作电压下采集。光电转换性能采用可编程光谱仪（Photo Research PR655）结合吉时利（Keithley）2400 型源表进行测定。微型发光二极管（micro-LED）显示器的亮度通过显示器色彩分析仪（柯尼卡美能达（Konica Minolta）CA410）进行测量。所有测试均在室温环境下开展。

（lambda vision lVmicro Z显微分光光度计）

结论：

成功制备出一款高效全彩显示原型器件，该器件采用顶发射型蓝色微型 LED（micro-LED）背光，集成硒化镉量子点（CdSe QDs）作为颜色转换层（CCL, Colour Conversion Layer）。通过采用顶发射型背光设计，并在各微型 LED 芯片间隙填充遮光 / 填充介质（LBM, Light Blocking Material），不同像素间的串扰效应得到有效抑制。与传统基于 RGB 三色 LED 的微型 LED 显示器相比，所研发的显示原型器件色域值显著提升，最高可达 122% NTSC 或 91% BT.2020 标准。该研究为抑制顶发射型微型 LED 显示器的串扰效应提供了有效方法，预计所提出的方案将推动高性能颜色转换型全彩微型 LED 显示器的进一步发展。