Micro LED是显示技术六边形战士。人类信息80%以上都是通过眼睛获取 ，人类对显示画质和形态的更高要求 ，驱动显示技术不绝生长迭代。彩色显示技术从生长至今经历过CRT等过渡技术 ，目前以LCD和OLED技术为主流。从性能上来说 ，Micro LED作为下一代显示技术 ，相比于已经大规模量产的LCD技术(液晶显示)和OLED技术(有机发光二极管显示) ，Micro LED险些在各个技术维度上都有着很是优越的性能优势：长寿命 ，高比照度 ，可实现高区分率 ，响应速度快 ，更广的视角效果 ，富厚的色彩 ，被视为显示技术的终极计划。
一、本钱和性能驱动Micro LED工业不绝生长
Micro LED是一种新型LED微缩化和矩阵化技术 ，是指在一个芯片上集成高密度微小尺寸的LED阵列。该技术通过把LED单位微缩至小于50微米的级别 ，从而实现单点驱动自发光 ，比古板LED小～100倍 ，将像素间距从毫米级降低至微米级。因此 ，Micro LED实质上就是微米级别的LED ，而LED发光二极管是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件。
从本钱上来说 ，一个4英寸的蓝宝石外延片 ，切成普通的LED芯片或许有6万颗 ，切成Mini LED芯片或许有60万颗 ，切割Micro LED芯片在240万颗以上。同样一块晶圆 ，做成Micro LED的数量有显著提升 ，单颗芯片本钱更低 ，这也是从本钱上来看 ，Micro LED具备生长潜力的原因之一。
从性能上来说 ，相比于已经大规模量产的LCD技术和OLED技术 ，Micro LED险些在各个技术维度上都有着很是优越的性能优势 ，好比长寿命 ，高比照度 ，可实现高区分率 ，响应速度快 ，更广的视角效果 ，富厚的色彩 ，超高的亮度和更低的功耗等。其中 ，(1)轻薄化：Micro LED的尺寸约为古板LED的1/100 ，或约莫是人类头发宽度的1/10；(2)低功耗：Micro LED接纳三原色亚像素自发光的结构 ，LCD显示历程中需要借助背光源到偏光片再到彩色滤光片 ，该显示历程中有大宗能量损耗 ，两者相比 ，在显示应用中Micro LED的功耗是LCD功耗的10%左右。Micro LED接纳无机质料发光 ，发光效率更高 ，OLED接纳有机质料发光 ，两者相比Micro LED发光功耗低于OLED。因此 ，在显示相同的画面 ，Micro LED的功耗低于OLED ，并且远低于LCD；(3)高亮度：Micro LED在发光部分中使用了氮化镓(GaN)无机质料 ，其亮度理论上可以抵达105cd/m2 ，远高于LCD的3,000cd/m2和OLED的1,500cd/m2 ，且无机质料的使用寿命更长；(4)高区分率：在Micro LED显示技术下每一个Micro LED都是一个能够自发光的像素 ，同时单个Micro LED都在微米级别 ，因此它可以做到很是高的区分率。Micro LED显示屏的像素密度可以做到1,500PPI以上 ，而LCD和OLED屏幕PPI约在800PPI和400PPI左右。
综上所述 ，本钱和性能会推动Micro LED工业不绝生长。
二、Micro LED应用场景
Micro LED是未来的终极显示技术。如果不考虑本钱与制程成熟度 ，仅看显示的性能与指标数据 ，Micro LED毫无疑问是终极显示技术 ，Micro LED的一切性能指标都优于其他的显示技术。从应用场景上来说 ，Micro LED适用于所有尺寸产品应用。从技术可行性和经济可行性角度来看 ，Micro LED将率先应用于3寸以下小尺寸显示和100寸以上大尺寸显示。
在3寸以下小尺寸显示方面 ，Micro LED将侵蚀OLED的市场。小尺寸显示由于寓目距离很是近 ，对显示效果要求较高 ，同时小尺寸显示常见于移动终端 ，关于功耗也有较高要求。因此 ，OLED凭借低功耗、显示效果佳的优点成为小尺寸显示的主流技术 ，可是未来OLED在该领域的市场份额将被Micro LED侵蚀。一方面Micro LED在显示效果、功耗等一切显示性能指标上均优于OLED；另一方面 ，由于屏幕尺寸小、像素总数较少 ，Micro LED的本钱也相对可控。从目今技术来看 ，Micro LED已经能够实现芯片微缩化 ，可是在巨量转移方面照旧保存一些瓶颈 ，良率也相对受限 ，目前各家企业都在探索在本钱可控的基础上的技术革新计划。
在3-99寸显示方面 ，短时间内Micro LED难以侵蚀LCD和OLED的市场份额。由于寓目距离近 ，显示屏对芯片尺寸和间距要求较高 ，同时屏幕尺寸变大像素总数也变多 ，因此应用于3-99寸显示屏的Micro LED ，制程技术难度和本钱都明显增加 ，且在这一区间内Micro LED技术成熟度另有待提高。并且最为要害的是这一尺寸区域无论是小尺寸的OLED和中大尺寸的LCD ，其本钱优势都牢牢不可撼动。未来 ，随着Micro LED本钱的不绝降低、技术的不绝精进 ，Micro LED与LCD和OLED的本钱与制程难度差别会进一步缩小。
在100寸以上的大尺寸显示方面 ，Micro LED占据优势。100寸以上的显示市场中 ，LCD会受限于大尺寸面板的生产良率和切割效率 ，OLED同样由于蒸镀工艺大尺寸化后难度更高、制品率更低 ，本钱难以实现下降 ，因此过往在100寸以上的显示市场中显示效果较为一般的投影仪和液晶拼接屏占据主导职位 ，但随着Micro LED本钱的大幅下降 ，其凭借整屏拼接、色彩富厚、高亮等诸多优势 ，将加速对投影仪和液晶拼接等古板显示产品的替代。
三 Micro LED行业市场规模
目前Micro LED芯片已在眼镜、电视等显示场景实现产品化 ，但大部分产品受价格限制 ，仍处于看法阶段 ，还未实现大规模市场推广。未来 ，随着Micro LED要害技术的突破和逐渐成熟 ，商业化和工业化本钱大幅度降低 ，芯片良率进一步提高 ，Micro LED预计将率先在大尺寸和小尺寸显示场景应用。从出货量来看 ，据Omdia预测数据 ，受智能手表和高端电视市场需求影响 ，全球Micro LED显示器的出货量将从2020年微缺乏道的水平飙升至2027年的1,600多万片 ，市场需求潜力大。从市场规模来看 ，据集邦咨询预测 ，在微型显示器应用场景中 ，预计在2026年 ，Micro LED AR眼镜显示器芯片产值高达4,100万美元；在大尺寸显示场景中 ，2022年Micro LED大型显示器芯片产值将抵达5,400万美元 ，至2026年有望升至45亿美元 ，年复合增长率为204% ，市场增幅空间大。
四、终端需求和政策驱使行业快速生长
(1)终端需求变革是驱使行业生长的主要因素
2009年以来LED芯片行业经历了三轮景气周期 ，均由LED产品新需求发动。第一阶段是2013年之前 ，平板电视和手机背光作为LED的主要需求驱动LED行业的生长 ，第二阶段是2013年至2014年 ，2013年欧盟全面禁止白织灯 ，对LED专颐魅照明和景观照明需求上涨 ，沿海LED出口上涨驱动LED行业生长；第三阶段是2015至2020年 ，小间距LED快速生长 ，大宗替换LCD和DLP ，广泛应用于政府指挥中心、安防、疾控、商业、夜游等领域 ，从而驱动行业生长；第四阶段是2020年以后 ，LED显示行业关于高清显示与低功耗的需求逐渐提升Micro LED的渗透率。作为终极显示技术 ，随着本钱降低和技术进步 ，Micro LED将凭借长寿命 ，高比照度 ，高区分率 ，富厚的色彩 ，超高的亮度和更低的功耗等优越性能 ，加速Micro LED工业化的进程 ，并有望驱动行业再次进入上升周期。
(2)国家政策大力支持将驱动行业生长
Micro LED作为下一代新型显示技术备受关注 ，近年来 ，国家公布了多项支持性政策 ，如2021年“十四五”计划中明确提出 ，第三代半导体是其重要内容 ，项目涵盖新能源汽车、大数据应用、5G通讯、Micro LED显示等要害技术；工信部等5部分宣布《虚拟现实与行业应用融合生长行动计划(2022-2026年》中提出 ，将重点推动Micro LED等微显示技术升级；工信部和财务部宣布《电子信息制造业2023-2024年稳增长行动计划》中提出 ，大力生长Mini LED、Micro LED等技术；工信部等七部分联合宣布《关于推动未来工业立异生长的实施意见》中提出 ，突破Micro LED、激光、印刷等显示技术并实现规�；τ�。上述政策和规则的宣布和落实 ，标明了我国政府对生长Micro LED工业的积极态度和坚定决心 ，为Micro LED行业生长提供了较好的生长情况 ，Micro LED预计将受益于国家的政策支持 ，迎来快速生长。
五、Micro LED 行业的生长情况
(1)行业生长现状
Micro LED制造历程与通例技术办法类似 ，主要包括LED外延片生长、Micro LED芯片制作、驱动背板(TFT驱动或者Micro IC驱动)制作、巨量转移四部分组成。首先将LED结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化 ，然后将Micro LED接纳巨量转移技术至电路基板上 ，其基板可为硬性、软性透明、不透明基板；再利用物理沉积制程完成�；げ阌肷系缂� ，即可进行上基板的封装 ，完成一结构简单的Micro LED显示。但由于芯片的微缩 ，Micro LED制造技术对现有工业链的每一个环节都提出了新的技术指标和要求 ，包括质料、工艺、设备等各领域要害技术的研发需求 ，且每个工业环节的技术都不是可以独立生长的 ，是很是庞大的技术体系 ，需要面板、芯片、巨量转移及驱动IC等工业链上下游密切配合。目前外延&芯片制造、巨量转移、全彩显示、显示驱动四大概害技术仍有待突破。
(2)全球技术立异概况
从Micro LED的生长历史来看 ，2000年德州理工大学的两位教授率先提出了Micro LED这个看法 ，目前已经进入了全球技术立异热度的高涨期。从2017年开始 ，Micro LED技术立异活跃度明显上升 ，目前正处于爆发式增恒久。目前 ，Micro LED全球专利储备凌驾4万件 ，其中有效专利凌驾1.3万 ，审中和有效占比之和接近80% ，标明该领域内潜在专利障碍较高；从Micro LED技术立异较活跃区域来看 ，该技术立异较活跃区域在中、美、韩 ，结合专利结构的地区 ，标明较活跃的市场在中国、美国。从全球和中国主要立异主体来看 ，全球头部立异主体中、韩、美企业较有优势 ，主要以显示面板、光电类企业为主。其中 ，全球前15名的企业中 ，中国企颐魅占一半以上 ，京东方、华星光电排进全球前5；除中国头部企业 ，韩国的三星、LG专利结构量排在全球前列。从研发机构的类型对专利数量的漫衍结果来看 ，首创企业最高 ，抵达了29%。从专利类型来看 ，专利数量漫衍围绕着外延和芯片结构、巨量转移、全彩显示、显示驱动这四大概害技术。
(3)四大概害技术生长情况
外延和芯片制造：Micro LED制造流程从晶圆到芯片需要经过外延-台阶刻蚀-导电层制备-电极制备等办法。在外延&芯片结构技术偏向 ，关于尺寸更小的Micro LED ，目前行业内主要关注波长均匀性、外延低缺陷和量子效率问题：(1)芯片微缩后关于外延波长一致性和低瑕疵率有高要求 ，古板LED要求6-12nm ，Micro LED芯片则要求降低至2nm；(2)芯片尺寸越来越小 ，切割裂片良率随之下降；(3)Micro LED效率会随电流密度的增大而增大 ，当抵达峰值之后随电流密度的增大而减小。而随着Micro LED尺寸的减小 ，效率峰值向大电流密度偏向移动 ，且效率峰值不绝降低。
巨量转移：由于Micro LED发光层和驱动基板生长工艺差别 ，很难通过生长工艺将显示阵列和驱动器件集成起来 ，因此需要转移办法将制作好的Micro LED晶粒转移到驱动电路基板上 ，此历程即为巨量转移。以一个4K电视为例 ，需要转移的晶粒就高达2,400万颗(以4,000 x 2,000 x RGB三色盘算) ，纵然一次转移1万颗 ，也需要重复2,400次 ，因此巨量转移面临三浩劫题：(1)转移精度：将Micro LED移动到驱动电路基板的准确度 ，须控制在±0.5μm以内 ，需要转移设备具有高对位精度和落点精准度；(2)转移效率：古板LED 2片/秒 ，Micro LED要求2万片/秒；(3)转移良率：显示产品关于像素过失的容忍度极低 ，如果要制造少于5个像素坏点的全彩1920*1080显示屏 ，转移良率须抵达99.9999%。
巨量转移技术主要包括分子作用力(印章转移)、静电、磁力转移、激光转移、自组装(流体装配技术)等。激光巨量转移可以把尺寸控制的比较小 ，响应快速 ，转移效率极高 ，同时具有高度可选择性 ，激光转移或将成为巨量转移的主流技术。目前 ，海内巨量转移技术和设备取得进展 ，厂商方面富家激光（002008）、先导智能（300450）、海目星激光等已实现巨量转移设备顺利出货 ，交付客户 ，但国产激光设备距离规�；坎猿ぢ仿�。
全彩显示：Micro LED实现单色比较简单 ，但实现全彩相对庞大 ，RGB三色需要划分转移红绿蓝三色晶粒。全彩显示能力作为Micro LED技术的要害技术指标 ，Micro LED的全彩化技术研究已经成为Micro LED技术生长的研究热点和难点。Micro LED彩色化实现要领主要包括RGB三色LED法、UV蓝光LED+发光介质法、透镜合成法 ，均保存相应的短板。相比较而言 ，在工艺流程和质料方面 ，UV蓝光LED+发光介质法相较其他计划更为简单 ，主要接纳蓝光LED来替换背光板、以量子点膜或荧光粉作为发光介质替代RGB滤光片 ，完玉成彩显示。
显示驱动：以CMOS和TFT为代表的主动驱动设计计划成为Micro LED技术生长主流。Micro LED是电流驱动型发光器件 ，其驱动方法一般分为PM(Passive Matrix)被动驱动和AM(Active Matrix)主动驱动。由于被动驱动：(1)倒运于大面积制作 ，无法满足大屏驱动要求；(2)行列扫描驱动特点 ，容易爆发行列像素发光不均匀 ，导致显示图像和区分率受限制；(3)像素间距逐渐缩小 ，古板PCB板的被动驱动方法不可满足驱动需求 ，在Micro LED应用上拥有诸多劣势 ，因此 ，以CMOS和TFT为代表的主动驱动设计计划或将成为Micro LED技术生长的良伴。举例来看 ，在CMOS驱动技术中 ，为突破转移键合技术 ，目今业界重点探索Micro LED与CMOS驱动电路的键合技术。
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