通過(guò)特殊設計的光學(xué)反射層，可以在激發(fā)光源的波長(cháng)具備高反射率，而在量子點(diǎn)發(fā)光的波段將穿透率提高，以強化整體全彩的光源平衡[4]。與一般的分散式布拉格反射鏡 （Distributed Bragg Reflector, DBR） 在高穿透率頻段會(huì )有震蕩的情形不同，本團隊所展示的反射率頻譜非常平坦，對于設計量子點(diǎn)發(fā)光的顏色轉換層來(lái)說(shuō)，是比較方便的 （如圖一）。本次展示的結構非常適合作為日后縮小個(gè)別像素的大小的用途（如圖二）。

因為團隊采用了標準的半導體制程，以及光罩對準方法，在精確度以及準確度上都可以大幅的提升。同時(shí)在像素的結構中加入高密度的原子層沈積系統（Atomic layer deposition, ALD）的介質(zhì)層，具備了保護量子點(diǎn)的功用，也可以解決顏色轉換層在生命周期 （lifetime） 或可靠度 （reliability） 方面的顧慮。

最終團隊展現了五微米大小像素的結果。在可靠度方面也驗證了長(cháng)達9000小時(shí)上架（on-shelf）儲存時(shí)間（storage lifetime），而量子點(diǎn)的發(fā)光強度并未有明顯的改變。另外在數值模型方面，該團隊也展示了與不同反射率的光學(xué)層整合之后，不同的量子點(diǎn)發(fā)光強度之間的關(guān)系，并獲得一致的成果。

此一成果已經(jīng)在IEEE Photonics Journal 期刊上發(fā)表，并希望能以此為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與量子點(diǎn)顏色轉換層相關(guān)之技術(shù)，以期符合未來(lái)高分辨率微顯示器系統的實(shí)際需求。

Fig. 2. （a）于掃描式電子顯微鏡（SEM）之下的各個(gè)像素。（b）填裝量子點(diǎn)之后的像素置于紫外線(xiàn)熒光顯微鏡之下 [3]。

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G. -Y. Lee et al., "Photonic Characterization and Modeling of Highly Efficient Color Conversion Layers With External Reflectors," in IEEE Photonics Journal, vol. 15, no. 4, pp. 1-10, Aug. 2023, Art no. 2201110, doi: 10.1109/JPHOT.2023.3285667。本次研究成果已經(jīng)發(fā)表在IEEE Photonics Journal，全文為開(kāi)放取用(open access)，網(wǎng)址為：https://ieeexplore.ieee.org/document/10149805