ท่ามกลางความต้องการอุปกรณ์ AR/VR ที่เพิ่มขึ้น เทคโนโลยี Micro LED microdisplay กำลังเร่งเปลี่ยนผ่านจากงานวิจัยในห้องแล็บไปสู่เชิงพาณิชย์อย่างรวดเร็ว ด้านหนึ่ง ขนาดชิปกำลังเล็กลงสู่ระดับต่ำกว่าไมครอน ทำให้ความต้องการด้านกระบวนการผลิตและวัสดุสูงขึ้น อีกด้านหนึ่ง เทคโนโลยีสีเต็มรูปแบบ เช่น การแปลงสีด้วยควอนตัมดอต (QD) และโครงสร้าง RGB แบบซ้อนแนวตั้ง ก็มีความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง ล่าสุดมีความคืบหน้าสำคัญ 2 ด้านจากยุโรป ทั้งภาคอุตสาหกรรมและงานวิจัย ที่คาดว่าจะช่วยเร่งการพัฒนา Micro LED สีเต็มรูปแบบ

ภาคอุตสาหกรรม: Polar Light เดินหน้าโครงการ Micro LED สองสี
บริษัท Polar Light Technologies จากสวีเดนได้รับเงินสนับสนุน 1.1 ล้านยูโรจากโครงการ Eurostars ของสหภาพยุโรป ร่วมกับ Finetech ผู้เชี่ยวชาญด้านการยึดชิป โครงการชื่อ “2ndGenMicroLED” ใช้เวลา 18 เดือน มุ่งพัฒนา Micro LED microdisplay แบบสองสี ที่มีความหนาแน่นสูงขึ้นด้วยเทคโนโลยีกระบวนการขั้นสูง

Polar Light ใช้กระบวนการ deposition แบบ bottom-up ที่พัฒนาขึ้นเอง ซึ่งให้ข้อได้เปรียบด้านการควบคุมขนาดระดับนาโนและการใช้วัสดุ เมื่อเทียบกับวิธี epitaxy และการกัดแบบดั้งเดิม ขณะที่ Finetech จะช่วยด้านการเชื่อมชิปความแม่นยำสูง

บริษัทเริ่มพัฒนาเทคโนโลยีสีเต็มแบบ monolithic ตั้งแต่ปี 2014 และเลือกโครงสร้าง Micro LED แบบพีระมิดบนวัสดุ InGaN เป็นแนวทางหลัก ในปี 2025 ได้เปิดตัวต้นแบบ microdisplay ตัวแรก และในต้นปี 2026 ก็สามารถสร้าง LED ขนาดต่ำกว่า 500 นาโนเมตรได้สำเร็จ ซึ่งถือว่าเล็กที่สุดในปัจจุบัน

แผนในอนาคตคือเริ่มวางขายผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ในปี 2026 โดยเริ่มจากจอขาวดำก่อน และขยายไปสู่หลายสีและสีเต็มรูปแบบ โดยตั้งเป้าออกผลิตภัณฑ์สีเต็มภายในปี 2028

ด้านเงินทุน บริษัทระดมทุนเพิ่มกว่า 5 ล้านยูโรในต้นปีนี้ รวมทั้งหมดกว่า 13 ล้านยูโร และมีแผนตั้งสายการผลิตนำร่องในไตรมาส 4 ปี 2026 สำหรับจอสีเขียวแบบ monochrome

ภาควิจัย: CEA-Leti แก้ปัญหาการแปลงสีระดับต่ำกว่าไมครอน
สถาบันวิจัย CEA-Leti จากฝรั่งเศสรายงานความก้าวหน้าสำคัญ โดยพัฒนาชั้นแปลงสีแบบฟิล์มบางจากวัสดุเพอรอฟสไกต์ (perovskite) สำหรับสีเขียวและสีแดง ด้วยเทคนิค pulsed laser deposition (PLD)

ปัจจุบันการใช้ควอนตัมดอตต้องใช้ความหนา 3–10 ไมครอนเพื่อดูดซับแสงได้ดี ซึ่งเป็นข้อจำกัดเมื่อพิกเซลมีขนาดเล็กลง

CEA-Leti แก้ปัญหานี้ด้วยวัสดุ perovskite แบบ inorganic เช่น CsPbBr₃ (สีเขียว) และ CsPbI₂Br (สีแดง) ซึ่งมี bandgap ตรง ค่าการดูดซับสูง และช่วงการปล่อยแสงแคบ

ผลลัพธ์คือสามารถดูดซับแสงสีน้ำเงินได้ถึงประมาณ 90% ด้วยความหนาฟิล์มเพียง 500 นาโนเมตร (สีเขียว) และ 360 นาโนเมตร (สีแดง) ช่วยให้รองรับพิกเซลที่เล็กกว่า 1 ไมครอนได้

เมื่อใช้ร่วมกับฟิลเตอร์สี สามารถครอบคลุมช่วงสีได้ประมาณ 90% ของมาตรฐาน Rec.2020 ใกล้เคียงจอระดับสูง และยังสามารถปรับแต่งความยาวคลื่นได้เพิ่มเติม

ผลทดสอบเบื้องต้นยังแสดงให้เห็นว่าวัสดุ CsPbBr₃ มีความเสถียรสูงแม้ในระดับความสว่างสูงมาก ซึ่งเหมาะกับการใช้งาน AR/MR แม้ยังต้องทดสอบความเสถียรระยะยาวเพิ่มเติม

สรุป
ความก้าวหน้าจาก Polar Light และ CEA-Leti แสดงให้เห็นแนวทางใหม่ในการพัฒนา Micro LED microdisplay แบบสีเต็ม ทั้งด้านกระบวนการผลิตและวัสดุ

ในอนาคต เมื่อเทคโนโลยีสุกงอมและต้นทุนลดลง คาดว่า Micro LED microdisplay จะก้าวจากต้นแบบไปสู่การผลิตเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ได้เร็วขึ้น โดยเฉพาะเมื่อได้รับแรงหนุนจากตลาด AR/VR ที่กำลังเติบโตอย่างต่อเนื่อง

ที่มา: TrendForce