微型顯示的未來：光子晶體？

    日前，Businesskorea報道稱，由韓國科學與信息通信技術部下屬機構韓國機械與材料研究所（KIMM）宣布，其成功開發(fā)出全球首款可拉伸元顯示（meta-display）技術。該顯示屏原型為3英寸micro-LED顯示器，即便屏幕被拉伸至25%也不會出現(xiàn)圖像失真。

（圖源：Businesskorea）

    其原理并不復雜。自然界中的許多材料在受到單向作用力而在這個方向上被拉長時，往往會出現(xiàn)寬度的收縮，這就必然導致圖像的變形，使其無法被用作顯示之用。但是，KIMM所采用的，是被稱作超材料（Meta-Materials ，簡稱CAMM）的新型材料。這種材料是自然界中不存在的，由人工合成的，從而可獲得前所未有的物理性能。

    事實上，近年來，全球關于micro-LED的研究如火如荼。而當傳統(tǒng)的小間距LED像素間距持續(xù)縮小，進入微間距范疇之后，其無論在材料還是工藝上，都面臨著新的巨大的挑戰(zhàn)。這很大程度上是因為物理材料的局限性。

    眾所周知，LED顯示技術的基礎是半導體顯示，也就是微電子顯示技術，其一切技術和工藝都無法擺脫電子學的基礎理論。特別是當基本顯示單元材料下沉到微米級別后，電子之間存在的相互作用和相互影響，就會愈加凸顯。換句話說，在微米級的體量上，我們很難去精確地實現(xiàn)對個別電子狀態(tài)的控制，這也就是以micro-LED為代表的微間距LED顯示技術仍面臨諸多技術挑戰(zhàn)的原因。

    而上述可拉伸micro-LED顯示技術的問世，其實也給了我們一定的啟示，那就是，多數(shù)技術領域的革命性的突破，往往都要依賴于材料科學的進步。超材料就是典型的代表。

    事實上，物理研究領域早已開始思考如何突破電子物理屬性束縛的途徑。而由于光子之間不存在相互作用，并且同樣可以借鑒我們在電子顯示領域的研究成果，而成為前沿研究領域之一，由此誕生了廣受關注的光子晶體。

    在微米級別的顯示元器件領域，如果能夠有效地利用光子晶體，就可以實現(xiàn)對個別晶體的精準控制，從而實現(xiàn)極其精細的畫質水平。更加值得關注的是，除了分辨率的提升外，這種底層材料科學的變革，還很有可能會有效地拓展微型顯示技術的應用領域。譬如，上述可拉伸顯示屏就可以緊貼在皮膚上，不但不會產生任何褶皺，還能隨著人體的行動適應性地變化，而圖像始終不會出現(xiàn)變形。

    半導體產業(yè)發(fā)展至今，在微電子顯示應用上，已經(jīng)迫近于物理極限。而在更精細的技術層級上，更換光子賽道，或許正是破局的一個可行方向，而在這個方向上提前布局，也有可能會在未來的光子顯示領域，占領先發(fā)優(yōu)勢。