一、 研究背景
在過去幾十年，顯示技術(shù)得到了廣泛使用。我們在生活中可以看到大量的應(yīng)用，例如電視、大型視頻廣告牌、計算機(jī)、智能設(shè)備等。目前，液晶顯示器（LCD）和有機(jī)發(fā)光二極管 (OLED) 顯示技術(shù)占據(jù)顯示市場。進(jìn)一步地，顯示器的各種新興應(yīng)用，例如虛擬現(xiàn)實（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實（AR），促進(jìn)了高性能顯示技術(shù)的發(fā)展。微發(fā)光二極管顯示器（micro-LED顯示）是一種主要基于無機(jī)GaN基LED的新興技術(shù)，與LCD和OLED相比，它具有高對比度、低功耗、長壽命和快速響應(yīng)等優(yōu)點。將來，micro-LED的應(yīng)用可以從平板顯示器擴(kuò)展到空間顯示器、可穿戴/可植入光電設(shè)備、光通信、生物醫(yī)學(xué)檢測等領(lǐng)域。下圖描述了未來顯示的一種應(yīng)用場景：micro-LED可用作光電探測器來接收外部信號，高帶寬micro-LED發(fā)射器也可以通過顯示器并行地將信息傳輸給消費者。（圖1.1，引用文獻(xiàn)：X. Liu et al. ACS Photonics, 6: 3186 (2019)）高度集成的半導(dǎo)體信息顯示是下一代信息顯示技術(shù)的核心，它將空間3D光場顯示（LFD）、多色照明（MCL）、精確空間定位（PSP）和可見光通信技術(shù)（LiFi）集成在一起。Micro-LED陣列是一種高效、低功耗的器件，可以將驅(qū)動器、照明和信號傳輸結(jié)合在一起。盡管micro-LED具有廣闊的商業(yè)前景，但仍面臨巨大挑戰(zhàn)：例如尺寸減小對性能的影響，在單個晶圓上實現(xiàn)高密度集成以獨立尋址全彩化micro-LED顯示器，提高修復(fù)技術(shù)和產(chǎn)量等。
四、總結(jié)與展望
本文總結(jié)了近年來的各種micro-LED顯示全彩化技術(shù)，包括生長技術(shù)、轉(zhuǎn)移打印技術(shù)、顏色轉(zhuǎn)換技術(shù)。生長技術(shù)在結(jié)構(gòu)和機(jī)理的研究上已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，這在高分辨率和高效率的micro-LED顯示全彩化應(yīng)用中有巨大的潛力。然而，驅(qū)動器與micro-LED陣列的集成以及效率的提高是該技術(shù)面臨的巨大挑戰(zhàn)。轉(zhuǎn)移打印技術(shù)已被許多公司廣泛使用，但是成本和產(chǎn)量是該技術(shù)發(fā)展的主要障礙。顏色轉(zhuǎn)換技術(shù)可實現(xiàn)低成本和高PPI的micro-LED顯示全彩化。然而，材料的能量損失、低效率和不穩(wěn)定性仍然是需要進(jìn)一步地解決。目前，micro-LED顯示市場仍處于起步階段，尚未大規(guī)模量產(chǎn)。對我們而言，這不僅是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。許多企業(yè)（如蘋果、華星光電等）已經(jīng)投資了用于micro-LED顯示全彩化的技術(shù)，例如轉(zhuǎn)移打印技術(shù)。在衍生產(chǎn)品方面，主要的制造商也已提前開始相關(guān)研究。對于終端應(yīng)用，大型戶外和商用顯示器將首先出現(xiàn)，其次是汽車和可穿戴顯示器。未來，隨著世界范圍內(nèi)關(guān)鍵技術(shù)地迅速發(fā)展，大面積、低成本、高效率的Micro-LED顯示屏有望成為未來的重要顯示技術(shù)。
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