近期，韓國(guó)研究院通過藍(lán)光LED和鈣鈦礦量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換層技術(shù)制造出了全彩柔性Micro LED設(shè)備，成功實(shí)現(xiàn)Micro LED產(chǎn)品的進(jìn)一步躍升，創(chuàng)造了Micro LED顯示市場(chǎng)上的又一突破。那么實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)突破對(duì)于LED顯示屏有何意義？研究技術(shù)中涉及到的鈣鈦礦又是什么呢，為何一直受到學(xué)界研究的青睞呢？快來一起看看吧!

市場(chǎng)助推技術(shù)發(fā)展

當(dāng)今社會(huì)，顯示無(wú)處不在，而隨著市場(chǎng)對(duì)顯示需求的不斷提升，對(duì)顯示技術(shù)也提出了更高的要求。各種不同技術(shù)的顯示屏也經(jīng)歷著更新?lián)Q代、產(chǎn)品升級(jí)的歷程，從最初的CRT顯示器、到傳統(tǒng)LCD和LED顯示屏、再到OLED、Micro-LED，顯示技術(shù)的更新?lián)Q代極大地提升了顯示效果，為人們獲取外部信息提供了一個(gè)更加便捷有效的窗口。其中MicroLED憑借強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，日漸受到業(yè)界的關(guān)注。Micro-LED具有工作電壓低、發(fā)光效率高、響應(yīng)速度快、性能穩(wěn)定可靠、工作溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，在電視、電腦、微型投影機(jī)、無(wú)掩膜光刻、手機(jī)、手表、AR、VR 等中小型和微型顯示器件中具有重要的應(yīng)用需求。

有數(shù)據(jù)顯示，到2025年全球Micro LED市場(chǎng)規(guī)模將超過35億美元，2027年全球Micro LED市場(chǎng)規(guī)模則有望突破100億美元大關(guān)。巨大的市場(chǎng)之下，加快Micro LED的量產(chǎn)應(yīng)用步伐已是大勢(shì)所趨。韓國(guó)研究院研發(fā)的全彩柔性Micro-LED也正是這一進(jìn)程的一步，事實(shí)上這一研究也非易事。Micro LED的全彩顯示技術(shù)較為棘手，常規(guī)的紅、綠、藍(lán)三色LED通常不能在同一基板上同時(shí)生長(zhǎng)，所以大多數(shù)研究還主要集中在單色顯示方面，比如紅光、藍(lán)綠光和紫外光等單色Micro-LED 器件的結(jié)構(gòu)、制作工藝、器件特性等方面，無(wú)法做到高水平的全彩顯示。在市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，全彩Micro LED顯示和隨著對(duì)Micro-LED 顯示器件應(yīng)用需求的日益迫切，全彩色Micro-LED 器件制備技術(shù)也逐漸成為了研究熱點(diǎn)。

在技術(shù)層面想要實(shí)現(xiàn)這一難題，需要經(jīng)歷多重考驗(yàn)。韓國(guó)此次研究中正是采用藍(lán)光Micro-LED結(jié)合量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換陣列的技術(shù)路線方案。藍(lán)光Micro-LED制備工藝成熟、成本相對(duì)較低。量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換技術(shù)只需要整體地制造具有極高像素密度的藍(lán)光Micro-LED顯示器，通過圖案化的量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換陣列將其部分藍(lán)色像素分別轉(zhuǎn)換成紅色和綠色，即可實(shí)現(xiàn)全彩顯示。除了此項(xiàng)技術(shù)，全彩Micro LED的制備上還有著其他更多嘗試，包括2021年韓國(guó)超小RGB堆疊層的新型制造技術(shù)項(xiàng)目，美國(guó)硅谷廠商生產(chǎn)的主動(dòng)矩陣CMOS背板驅(qū)動(dòng)技術(shù)全彩微顯示器等等。而這也充分說明了全彩 Micro LED在技術(shù)上不斷取得著進(jìn)展，人們對(duì)于其寄予的期待。

全彩顯示，鈣鈦礦的來頭和作用

在Micro LED相關(guān)研究中，常常可以見到鈣鈦礦的身影，并在研究層面不斷取得實(shí)質(zhì)性突破。從應(yīng)用角度來看，起初鈣鈦礦并是人們看作是不被寄予希望的存在。鈣鈦礦是一種化學(xué)物質(zhì)，可用于LED發(fā)光器件的制作過程中，金屬鹵化物鈣鎮(zhèn)礦這類新型半導(dǎo)體被廣泛認(rèn)為是本征不穩(wěn)定的，特別是在LED應(yīng)用等電場(chǎng)比較高的情況下。在以往的研究中，大多數(shù)近紅外鈣鈦礦LED 總是存在高亮度時(shí)效率太低、高效率下亮度太低的矛盾。如何在高亮度的同時(shí)保持高效率和高穩(wěn)定性是鈣鈦礦LED 領(lǐng)域亟須解決的難題，也是制約其商業(yè)化應(yīng)用。

而近年來的多項(xiàng)相關(guān)研究結(jié)果表明，鈣鈦礦材料在穩(wěn)定性方面并沒有“基因缺陷”，甚至有相關(guān)研究者指出，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的鈣欽礦器件并非“不可能的任務(wù)’”超長(zhǎng)的器件壽命有望提振鈣礦LED領(lǐng)域的信心，因?yàn)樗褲M足商用OLED和部分Micro LED對(duì)穩(wěn)定性的基本要求。在近紅外顯示、通訊與生物等應(yīng)用領(lǐng)域，鈣鈦礦也有著不小的作用。盡管在鈣鈦礦LED屏的技術(shù)突破仍未達(dá)到充分商業(yè)化的地步，但從應(yīng)用市場(chǎng)方面來看，需求的迫切勢(shì)必將加速相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)的快速落地。

目前而言，在Micro LED的關(guān)鍵技術(shù)上，一些大型企業(yè)如三星、LG擁有著強(qiáng)大的技術(shù)專業(yè)壟斷實(shí)力，對(duì)于市場(chǎng)中的其他屏企來說，想要進(jìn)入這一領(lǐng)域?qū)崒俨蝗菀住１M管此前鈣鈦礦被認(rèn)為有著致命的問題，但在研究的不斷深入之下，限制得到克服，也實(shí)現(xiàn)了更高水平上的躍升，因此在解決Micro LED關(guān)鍵技術(shù)上鈣鈦礦的作用又變得讓人開始期待起來，這也是學(xué)界在研究上如此青睞這一領(lǐng)域的原因之一。

發(fā)展不斷突破 商業(yè)化指日可待

LED顯示屏行業(yè)內(nèi)，對(duì)于產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新的追求從未停止過。在一代又一代蝶變的產(chǎn)品中也自然而然可以看到這一點(diǎn)。盡管目前從產(chǎn)品性能角度來看，由于尺寸效應(yīng)影響，Micro LED在小尺寸下發(fā)光效率低，全彩顯示中的紅光部分尤為突出，受制于藍(lán)寶石路線晶圓尺寸、翹曲等因素影響Micro LED芯片良率較低，因此成本和產(chǎn)能都難以滿足市場(chǎng)預(yù)期。而可以看到隨著相關(guān)研究技術(shù)的不斷發(fā)展，在原本不被看好的相關(guān)材料上取得了相對(duì)應(yīng)的突破，也足見在這一層面上的活躍程度。目前擺在Micro LED發(fā)展的，除了技術(shù)上需要不斷突破，在整體的應(yīng)用層面，也將有更多的空間等待著開發(fā)，對(duì)于屏企而言，除了積極關(guān)注市場(chǎng)和技術(shù)的動(dòng)向，還應(yīng)該在研發(fā)和生產(chǎn)積極提前布局，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)的投入。

Micro-LED技術(shù)被認(rèn)為是消費(fèi)電子領(lǐng)域下一個(gè)世代的顯示技術(shù)。Micro-LED顯示剛開始進(jìn)入消費(fèi)電子領(lǐng)域，距離該技術(shù)大量普及和應(yīng)用尚有一段時(shí)間。但其所表現(xiàn)出來的特性，將很快在特殊應(yīng)用領(lǐng)域推廣開來，并且基于Micro-LED顯示技術(shù)的新功能也在不斷探索之中，也許這些新功能會(huì)給未來顯示領(lǐng)域帶來一次革命。

技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的更新迭代，可以預(yù)見的是，隨著頭部廠商和高校科研機(jī)構(gòu)在，Micro LED將在中小顯示應(yīng)用方面將會(huì)越來越普及，促進(jìn)Micro LED的進(jìn)一步發(fā)展，為L(zhǎng)ED顯示屏的未來走向更加廣闊市場(chǎng)做好鋪墊。