รายงานล่าสุดจากสื่อเกาหลีใต้ระบุว่า สถาบันเทคโนโลยีโฟโตนิกส์แห่งเกาหลี (KOPTI) ได้ประกาศความสำเร็จในการพัฒนาเทคโนโลยีไมโคร LED ที่มีประสิทธิภาพและประสิทธิภาพสูง โดยสามารถรักษาประสิทธิภาพควอนตัมภายในของไมโคร LED ไว้ได้ภายในช่วง 90% โดยไม่คำนึงถึงขนาดชิปหรือความหนาแน่นของกระแสฉีดที่แตกต่างกัน

ภาพกราฟกระแส-แรงดันไฟ LED ไมโคร 20μm และการปล่อย (เครดิตภาพ: KOPTI)

เทคโนโลยีไมโคร LED นี้ได้รับการพัฒนาร่วมกันโดยทีมงานของ ดร. จง ฮยอบ แบค จากภาควิชาจอแสดงผลออปติคัลเซมิคอนดักเตอร์ ทีม ZOGAN Semi นำโดย ดร. วุง รยอล รยู และศาสตราจารย์ จง อิน ชิม จากภาควิชานาโนออปโตอิเล็กทรอนิกส์ มหาวิทยาลัยฮันยาง ผลิตภัณฑ์นี้ช่วยแก้ปัญหาประสิทธิภาพการปล่อยแสงในไมโคร LED ที่ลดลงอย่างรวดเร็ว อันเนื่องมาจากขนาดชิปที่เล็กลงและกระแสฉีดที่เพิ่มขึ้น

พบว่าไมโคร LED ที่มีขนาดเล็กกว่า 20 ไมโครเมตร ไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพการเปล่งแสงลดลงอย่างรวดเร็วเท่านั้น แต่ยังแสดงการสูญเสียการรวมตัวที่ไม่แผ่รังสีอย่างมีนัยสำคัญในช่วงกระแสไฟฟ้าต่ำ (0.01A/cm² ถึง 1A/cm²) ซึ่งจำเป็นสำหรับการขับเคลื่อนแผงจอแสดงผล ปัจจุบัน อุตสาหกรรมได้บรรเทาปัญหานี้บางส่วนผ่านกระบวนการพาสซีฟที่ด้านชิป แต่ไม่ได้แก้ไขปัญหาพื้นฐาน

ประสิทธิภาพควอนตัมภายใน (IQE) ของ Micro LED สีน้ำเงินขนาด 20μm และ 10μm จะแตกต่างกันไปตามความหนาแน่นของกระแสไฟ

KOPTI อธิบายว่าทีมวิจัยได้ลดความเครียดในชั้นเอพิแทกเซียลและปรับปรุงประสิทธิภาพการเปล่งแสงด้วยการใช้โครงสร้างใหม่ โครงสร้างใหม่นี้ช่วยลดความแปรผันของความเครียดทางกายภาพของไมโครแอลอีดีภายใต้สนามไฟฟ้าหรือโครงสร้างภายนอกใดๆ ด้วยเหตุนี้ แม้ไมโครแอลอีดีจะมีขนาดเล็กลง โครงสร้างใหม่นี้จึงช่วยลดการสูญเสียการรวมตัวของแสงที่ไม่แผ่รังสีบนพื้นผิวได้อย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพการเปล่งแสงที่สูงโดยไม่จำเป็นต้องใช้กระบวนการพาสซีฟ

ทีมงานได้พิสูจน์การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีไมโครแอลอีดีที่มีประสิทธิภาพและละเอียดในอุปกรณ์สีน้ำเงิน แกลเลียมไนไตรด์สีเขียว และสีแดงสำเร็จแล้ว ในอนาคต เทคโนโลยีนี้จะมีศักยภาพในการผลิตจอแสดงผลไมโครแอลอีดีแกลเลียมไนไตรด์แบบสีเต็มรูปแบบ