一、 研究背景
在過去幾十年，顯示技術得到了廣泛使用。我們在生活中可以看到大量的應用，例如電視、大型視頻廣告牌、計算機、智能設備等。目前，液晶顯示器（LCD）和有機發光二極管 (OLED) 顯示技術占據顯示市場。進一步地，顯示器的各種新興應用，例如虛擬現實（VR）和增強現實（AR），促進了高性能顯示技術的發展。微發光二極管顯示器（micro-LED顯示）是一種主要基于無機GaN基LED的新興技術，與LCD和OLED相比，它具有高對比度、低功耗、長壽命和快速響應等優點。將來，micro-LED的應用可以從平板顯示器擴展到空間顯示器、可穿戴/可植入光電設備、光通信、生物醫學檢測等領域。下圖描述了未來顯示的一種應用場景：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：X. Liu et al. ACS Photonics, 6: 3186 (2019)）高度集成的半導體信息顯示是下一代信息顯示技術的核心，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（LiFi）集成在一起。Micro-LED陣列是一種高效、低功耗的器件，可以將驅動器、照明和信號傳輸結合在一起。盡管micro-LED具有廣闊的商業前景，但仍面臨巨大挑戰：例如尺寸減小對性能的影響，在單個晶圓上實現高密度集成以獨立尋址全彩化micro-LED顯示器，提高修復技術和產量等。
四、總結與展望
本文總結了近年來的各種micro-LED顯示全彩化技術，包括生長技術、轉移打印技術、顏色轉換技術。生長技術在結構和機理的研究上已經取得了很大的進展，這在高分辨率和高效率的micro-LED顯示全彩化應用中有巨大的潛力。然而，驅動器與micro-LED陣列的集成以及效率的提高是該技術面臨的巨大挑戰。轉移打印技術已被許多公司廣泛使用，但是成本和產量是該技術發展的主要障礙。顏色轉換技術可實現低成本和高PPI的micro-LED顯示全彩化。然而，材料的能量損失、低效率和不穩定性仍然是需要進一步地解決。目前，micro-LED顯示市場仍處于起步階段，尚未大規模量產。對我們而言，這不僅是機遇，也是挑戰。許多企業（如蘋果、華星光電等）已經投資了用于micro-LED顯示全彩化的技術，例如轉移打印技術。在衍生產品方面，主要的制造商也已提前開始相關研究。對于終端應用，大型戶外和商用顯示器將首先出現，其次是汽車和可穿戴顯示器。未來，隨著世界范圍內關鍵技術地迅速發展，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。
