微型显示的未来：光子晶体？

    日前，Businesskorea报道称，由韩国科学与信息通信技术部下属机构韩国机械与材料研究所（KIMM）宣布，其成功开发出全球首款可拉伸元显示（meta-display）技术。该显示屏原型为3英寸micro-LED显示器，即便屏幕被拉伸至25%也不会出现图像失真。

（图源：Businesskorea）

    其原理并不复杂。自然界中的许多材料在受到单向作用力而在这个方向上被拉长时，往往会出现宽度的收缩，这就必然导致图像的变形，使其无法被用作显示之用。但是，KIMM所采用的，是被称作超材料（Meta-Materials ，简称CAMM）的新型材料。这种材料是自然界中不存在的，由人工合成的，从而可获得前所未有的物理性能。

    事实上，近年来，全球关于micro-LED的研究如火如荼。而当传统的小间距LED像素间距持续缩小，进入微间距范畴之后，其无论在材料还是工艺上，都面临着新的巨大的挑战。这很大程度上是因为物理材料的局限性。

    众所周知，LED显示技术的基础是半导体显示，也就是微电子显示技术，其一切技术和工艺都无法摆脱电子学的基础理论。特别是当基本显示单元材料下沉到微米级别后，电子之间存在的相互作用和相互影响，就会愈加凸显。换句话说，在微米级的体量上，我们很难去精确地实现对个别电子状态的控制，这也就是以micro-LED为代表的微间距LED显示技术仍面临诸多技术挑战的原因。

    而上述可拉伸micro-LED显示技术的问世，其实也给了我们一定的启示，那就是，多数技术领域的革命性的突破，往往都要依赖于材料科学的进步。超材料就是典型的代表。

    事实上，物理研究领域早已开始思考如何突破电子物理属性束缚的途径。而由于光子之间不存在相互作用，并且同样可以借鉴我们在电子显示领域的研究成果，而成为前沿研究领域之一，由此诞生了广受关注的光子晶体。

    在微米级别的显示元器件领域，如果能够有效地利用光子晶体，就可以实现对个别晶体的精准控制，从而实现极其精细的画质水平。更加值得关注的是，除了分辨率的提升外，这种底层材料科学的变革，还很有可能会有效地拓展微型显示技术的应用领域。譬如，上述可拉伸显示屏就可以紧贴在皮肤上，不但不会产生任何褶皱，还能随着人体的行动适应性地变化，而图像始终不会出现变形。

    半导体产业发展至今，在微电子显示应用上，已经迫近于物理极限。而在更精细的技术层级上，更换光子赛道，或许正是破局的一个可行方向，而在这个方向上提前布局，也有可能会在未来的光子显示领域，占领先发优势。