MLED|德克萨斯大学开发出可折叠、可弯曲、可切割型的MicroLED

CINNO Research产业资讯，凭借轻薄、节能和高亮度等优势，LED广泛用于从刹车灯到广告牌等各种应用和产品，已经成为电子设备中背光和显示器的理想光源。随着技术的发展和应用的推动，当前的LED芯片尺寸越来越小，现在很火热的Micro-LED概念就是沿着这条思路出现的。

图1. 可以扭曲（左）或折叠（右）的柔性Micro-LED器件（图片来源：德克萨斯大学）

Micro-LED的芯片尺寸可以做到小于2微米，通过一些“组合”集成的方案，它更可以构建出任何设计者想要的形状，并提供比其他LED更高的分辨率。实际上，这种小尺寸方案可行性也让Micro-LED显示面板适用于智能手表等各种小尺寸设备，当然它们也可以通过组合的方式用于普通的平板电视或其他尺寸更大的显示器。不过截至目前，这些不同尺寸的LED 芯片都还很脆，通常只能在一些平面应用上使用，或者说它对所应用产品的曲率有着一定的需求。

最近，德克萨斯大学的研究人员报告，他们开发出一种制造可折叠、可弯曲和切割粘贴型Micro-LED的新方法。该研究成果有助于为下一代柔性可穿戴技术的商业化铺平道路。据介绍，他们基于该方法开发出的Micro-LED可以转移到衣服甚至橡胶基材上，从验证结果看，即使基材有明显的褶皱问题，它对Micro-LED的正常工作也没什么影响。另外，研究人员称他们还可以将所开发的Micro-LED产品切一半继续使用。

研究人员开发这种柔性LED器件时用到了一种称为远程外延（Remote Epitaxy）的技术，该技术可以让研究人员在蓝宝石晶圆或基板的表面生长一层薄薄的LED芯片。通常，这种LED芯片会被保留在晶片上。不过，为了让这样的LED器件具有可“拆卸（Detachable）”的功能，研究人员在基材上添加了一层不粘层，其机理类似于使用羊皮纸保护烤盘。有了这样的不粘层，研究人员就可以轻松拆下LED芯片。实际上，研究人员添加的这一功能层由一层称为石墨烯的单原子二维碳材料制成，它可以防止新的LED芯片层粘回到原来的晶圆上。

据介绍，这种石墨烯材料不会与LED芯片材料形成化学键，因此在整个结构中有了它就可以额外引入一层允许LED从晶圆上剥离并粘在其他表面上的中间层。为了验证这种Micro-LED器件的柔韧性，研究人员在实验室对其进行了测试，他们将该LED器件粘附到具有曲面外表面的基材上，并在随后测试过程中对其进行扭曲、弯曲和褶皱等处理操作。另外他们还对这种Micro-LED器件进行了切割处理。结果显示，弯曲和切割测试并没有影响LED的发光质量和电学特性。

据介绍，这种具有非常好的柔性特性的弯曲Micro-LED器件具有多种潜在的应用，其中包括柔性照明和显示、智能服装和可穿戴生物医学设备等。从制造的角度来看，这种制造技术还为设计人员提供了另一种潜在的替代方案，毕竟它支持设计人员在不破坏LED下侧晶圆基板的情况下移除LED器件，这里一个潜在的好处就是晶圆可以重复使用。另外，研究人员还称，他们已经将这种制造技术应用到了其他类型的材料上。

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