以掺铜硫化锌（ZnS： Cu）荧光粉为发光分子，聚二甲基硅氧烷（PDMS）和钛酸钡（BaTiO₃）为绝缘材料，采用刮涂技术在ITO/PET电极上制备了柔性ACEL器件，研究了复合发光层不同材料掺比、驱动电压和频率对器件光电性能的影响。结果表明，随着荧光粉和钛酸钡含量的增加，柔性ACEL器件的亮度增加；当ZnS： Cu/BaTiO₃/PDMS=2∶ 2∶ 1时，器件性能最佳，可以达到较低的开启电压，40 V（2 kHz）时亮度为1.16 cd/m²。最后，将柔性ACEL与垂直接触分离式摩擦纳米发电机进行集成，TENG最大输出电压可达360 V和输出电流46 µA左右，可以点亮柔性ACEL器件。该自供电柔性ACEL器件为穿戴显示和交互提供了一种新的方法。

针对Micro-LED器件微型化带来的尺寸效应、高速巨量转移、发光器件与驱动背板的高精度键合等问题，本文通过金属有机化学气相沉积和原子层沉积技术制备了一种垂直结构的交流驱动无电学接触型GaN基Micro-LED器件，研究了其光电特性。结果表明，器件电路模型可等效为RC电路，随着交流驱动信号频率的增大，器件等效阻抗先快速减小后趋于稳定。当频率固定时，器件I-V特性呈线性关系，器件等效阻抗稳定，器件亮度随着驱动电压增大而增强。当驱动电压固定时，器件在16~22 MHz频率范围内达到最大亮度，且亮度随频率增加呈现先上升后下降趋势；此外，由于回路呈电容特性，无电学接触型Micro-LED器件存在发光延迟效应和电流超前效应。对比传统Micro-LED器件，无电学接触型Micro-LED器件与外部电极无电学接触，在交流驱动条件下实现内部载流子复合发光，有望解决Micro-LED芯片微型化带来的技术难题。

随着微型氮化镓（GaN）发光二极管（LED）制造工艺的不断进步，Micro-LED显示有望成为新一代显示技术并在近眼显示、大尺寸高清显示器件、柔性屏幕等领域大放异彩。在Micro-LED显示众多技术环节中，晶圆级Micro-LED芯片的检测是实现坏点拦截，提升显示屏良品率、降低整机制造成本的关键环节。针对大数量（百万数量级）、小尺寸（<50 μm）的晶圆级Micro-LED芯片阵列，现有的电学检测手段存在检测效率低、成本高等缺点。因此，提高检测效率、提升检测准确度、降低检测成本是晶圆级Micro-LED检测技术的发展趋势。本文首先介绍了晶圆级Micro-LED芯片检测时所需要检测的几个指标，其次详细介绍并分析了现有的或已经提出的检测手段，最后对晶圆级Micro-LED芯片检测技术进行总结并展望了未来技术发展方向。

提出了一种在大气氛围和低温条件下实现Au‑Au薄膜的金属键合技术，研究了不同表面活化处理时间对Au‑Au薄膜表面粗糙度、Au‑Au薄膜的键合质量和可靠性的影响。实验结果表明，Au薄膜表面粗糙度随着表面活化处理时间的增加先减少后增大，当表面活化处理时间为20 min时，Au薄膜表面粗糙度均方根为6.9 nm，悬挂键数量和粗糙度达到一个相对平衡的关系，Au‑Au薄膜键合后的平均剪切强度为131.8 MPa，最大剪切强度高达159.1 MPa。因此，Au薄膜表面理想的表面活化处理时间可有效地提高Au‑Au薄膜键合质量和稳定性，为实现混合集成Micro‑LED器件的低温金属键合提供理论指导。

为提高矢量光场显示亮度和视角均匀性，提出了一种应用于圆偏振光场成像的超构光栅结构。利用严格耦合波分析，逐像素对超构光栅结构进行仿真，研究了入射光偏振状态、光栅结构、入射角度对-1级光衍射效率的影响规律。仿真结果表明，圆偏振光显示可以使得光栅衍射效率稳定高效，当光栅周期为500 nm时，与基于TE和TM设计的光栅结构相比，圆偏振光设计的光栅结构衍射效率提高了18.5%和2.6%；光栅高度和占空比对衍射效率具有明显的影响。综合考虑光栅制备难度、衍射效率和视角均匀性，设计了一种高度为0.6 μm，占空比为0.4的光栅阵列结构应用于圆偏振光场显示，系统衍射效率可以达到40%以上，具有较优的综合性能，对超构光栅设计制备和裸眼3D显示具有一定指导意义。

Micro?LED具有高分辨率、高色域、高稳定性等优点，在近眼显示领域具有广阔的应用前景。然而，Micro?LED存在着巨量电致发光检测和巨量金属键合两大技术瓶颈。本文提出了一种单端载流子注入的Micro?LED工作模式，并制备了一种基于该工作模式的Micro?LED器件，即单注入型Micro?LED。通过实验和仿真研究单注入型Micro?LED的工作过程，探究其工作机理。研究了单注入型Micro?LED在正弦交流电下的电流?驱动电压关系、电流?驱动频率关系、亮度-驱动频率关系，以及能带的周期性变化规律，并提出单注入型Micro?LED的载流子输运模型。最后，展示了单注入模式在垂直结构Micro?LED检测领域的应用，为Micro?LED检测提供了新思路。

文章以Al₂O₃/PMMA交叠薄膜为例，在其交叠界面处引入波浪形结构，通过增加Al₂O₃在弯曲方向的实际长度改善其力学性能。采用有限元仿真方法对Al₂O₃/PMMA交叠薄膜结构进行建模，分别研究了波浪形结构形貌、周期、深度和PMMA厚度等参数对交叠薄膜弯曲性能的影响规律。仿真结果表明，波浪形界面结构能较大提高交叠薄膜的弯曲性能，当波浪形结构的周期在500~1 500 nm，深度在600~1 600 nm范围内，PMMA厚度为6 μm时，交叠薄膜具有较好的弯曲性能，相比于没有引入界面结构的交叠薄膜，同等条件下产生的最大应力下降了超过70%，有效提升了封装薄膜的弯曲性能，对后续无机/有机交叠薄膜的制备工艺具有指导意义。

针对传统Micro?LED芯片巨量转移与键合、发光芯片与驱动电极高质量接触等技术难题，本文采用金属有机化合物化学气相沉积和原子层沉积工艺制备无电学接触型氮化镓基Micro?LED器件，研究了器件的伏安特性、亮度?频率特性、发光延迟特性及阻抗?频率特性等光电特性，并分析了器件工作机理。实验结果表明，交流驱动的无电学接触型Micro?LED器件的电流随着频率的增大而增大，且I?V特性呈线性关系。在20V_pp的驱动信号下，器件亮度随频率的增大先上升后下降，在频率为25 MHz时，器件亮度达到最大，且发光峰值滞后于电流峰值，说明器件的发光存在延迟。器件的等效阻抗随着频率的增大呈现先减小后趋于稳定的趋势，且器件在频率53 MHz附近出现负电容现象。

通过光刻工艺和热熔法，制备了形貌均匀、尺寸可控的微透镜阵列，通过反应离子刻蚀技术制备用于改善光提取性能的纳米光栅结构，成功制备出高效光提取的微透镜/纳米光栅组合的微纳复合结构。研究了等离子体处理对纳米光栅形貌的影响规律、纳米光栅的形成机理以及微透镜/纳米光栅微纳复合结构光提取性能。实验结果表明，通过改变等离子体处理工艺条件，可实现纳米光栅周期与深度的调控，从而得到不同尺寸的微透镜/纳米光栅复合结构。当微透镜高度约为19.6 μm，纳米光栅尺寸约为周期600±50 nm、深度20±5 nm时，微透镜/纳米光栅微纳复合结构可以在不改变绿光有机电致发光二极管器件电学特性的前提下，有效提高有机电致发光二极管器件的外量子效率，比单纯的有机电致发光二极管器件提高33%。