量子點(diǎn)、鈣鈦礦等前沿材料入選首批重點(diǎn)發(fā)展指導(dǎo)目錄，其發(fā)展于Micro LED有何影響？

    近日，工業(yè)和信息化部及國(guó)務(wù)院國(guó)資委聯(lián)合發(fā)布關(guān)于印發(fā)《前沿材料產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)發(fā)展指導(dǎo)目錄（第一批）》的通知，目的在于加快前沿材料產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新發(fā)展，引導(dǎo)形成發(fā)展合力。第一批入選名單包括鈣鈦礦、量子點(diǎn)等15類(lèi)前沿材料。

    目前，量子點(diǎn)材料可以用于制備新型的電子元件，可以用于智能照明、顯示屏等領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)更高的圖像質(zhì)量和更高的效率，其應(yīng)用相對(duì)來(lái)說(shuō)已經(jīng)較為廣泛。而鈣鈦礦作為一種新型功能材料由于其特殊的結(jié)構(gòu)及優(yōu)良的物理性質(zhì)，近年來(lái)受到了廣泛的關(guān)注，其發(fā)展會(huì)對(duì)同樣飽受關(guān)注的的Micro LED顯示技術(shù)有怎樣的影響呢？

    鈣鈦礦型材料的發(fā)展前景非常廣闊，其應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋了電子、光電、磁學(xué)、材料科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。特別是在太陽(yáng)能電池、LED等領(lǐng)域，鈣鈦礦型材料具有非常大的潛力。

    鈣鈦礦基LED（PeLED）的工作原理類(lèi)似于傳統(tǒng)的LED，區(qū)別在于前者使用鈣鈦礦材料（多晶鈣鈦礦、單晶鈣鈦礦、鈣鈦礦量子點(diǎn)）作為發(fā)光層，取代傳統(tǒng)LED中的化合物半導(dǎo)體材料。相比其他材料，PeLED具備工藝簡(jiǎn)單（可溶液加工）、低成本等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)擁有廣色域和高色純度等特性。

    具體來(lái)看，鈣鈦礦材料在受到外部能量激發(fā)后會(huì)發(fā)生電子躍遷，并釋放出光子，由于其較高的缺陷容忍度，輻射復(fù)合效率較高。同時(shí)，鈣鈦礦發(fā)光材料可以制備得到不同的形態(tài)，如薄膜、納米顆粒等，可為PeLED器件的優(yōu)化設(shè)計(jì)、性能提升提供更多選擇。

    近年來(lái)，紅光、綠光鈣鈦礦LED器件外量子效率屢創(chuàng)新高，器件效率均超過(guò)25%。然而，藍(lán)光外量子效率較低，且發(fā)射波長(zhǎng)主要集中在天藍(lán)色區(qū)域。目前國(guó)內(nèi)已有多方對(duì)藍(lán)光PeLED發(fā)展技術(shù)進(jìn)行了研究與改良，從而有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)光譜穩(wěn)定且高效的深藍(lán)光PeLED。

    從目前技術(shù)進(jìn)展來(lái)看，鈣鈦礦材料在Micro LED領(lǐng)域呈現(xiàn)出多重潛力，具體涉及巨量轉(zhuǎn)移、全彩化、效率等。

    1、在巨量轉(zhuǎn)移方面，利亞德技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)與北京大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)研究發(fā)表的題為“Towards micro-PeLED displays”的展望（perspective）論文中指出，將PeLED微縮化（Micro PeLED）將有效規(guī)避傳統(tǒng)Micro LED中常見(jiàn)的納米刻蝕損傷、巨量轉(zhuǎn)移等工藝難題。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為Micro PeLED將是實(shí)現(xiàn)超清顯示應(yīng)用的理想技術(shù)路線之一。

    2、在全彩化方面，資料顯示，鈣鈦礦量子點(diǎn)的高吸收系數(shù)可以降低光轉(zhuǎn)換層的厚度，減少藍(lán)光泄露，是實(shí)現(xiàn)AR/VR顯示器全彩化的理想材料。目前，已有多項(xiàng)研究證實(shí)了鈣鈦礦量子點(diǎn)在Micro LED色轉(zhuǎn)換方面的潛力。

    3、鈣鈦礦可以通過(guò)簡(jiǎn)單的合成方法將尺寸縮小，實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦量子點(diǎn)材料。北京理工大學(xué)及工信部研究者成功開(kāi)發(fā)了鈣鈦礦量子點(diǎn)（PQDs）微陣列，研究證明其在包含Micro LED顯示、光子集成、近場(chǎng)顯示等在內(nèi)的量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換（QDCC）應(yīng)用領(lǐng)域有著極大的發(fā)展?jié)摿Α?/P>

    目前，海內(nèi)外許多科研單位以及利亞德等LED廠商、TCL華星等面板廠商都在積極探討和研究鈣鈦礦LED，相信在產(chǎn)學(xué)研的融合推動(dòng)下，鈣鈦礦材料的穩(wěn)定性和可靠性難題將逐步取得突破，進(jìn)一步助力Micro LED實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。