显示技术的发展不断加速，電(diàn)子显示产品的发展，也经历了如下几个阶段：

第一代显示技术是20世纪90年代的CRT技术、等离子PDP技术，实现了从0到1的突破，目前第一代显示技术已经退出历史舞台。

第二代显示技术是LCD，也就是通常所说的液晶显示屏。它是目前為(wèi)止最成熟且应用(yòng)最广泛的显示技术，主流的電(diàn)视、電(diàn)脑、平板、手机等均采用(yòng)这一技术生产。

第三代显示技术是OLED，即有(yǒu)机发光二极管，是当下正在普及的技术。目前小(xiǎo)尺寸OLED面板的成本已接近同尺寸的LCD，在手机屏幕中获得广泛应用(yòng)，尤其是主流品牌的高端机型;而大尺寸OLED屏幕成本高昂，使用(yòng)寿命比LCD屏幕短，因此家用(yòng)電(diàn)视和显示屏领域尚未得到大批量应用(yòng)。

第四代显示技术Micro LED能(néng)够克服LCD和OLED的技术缺陷，是业内公认的下一代显示技术的最优解决方案，在众多(duō)领域均有(yǒu)替代现有(yǒu)技术的潜力。

第四代显示技术Micro LED

Micro-LED因与生俱来的技术优势，在近十年来得到全球众多(duō)企业的追捧，代表着显示技术未来的一个重要发展方向。

Micro-LED一般指单个尺寸小(xiǎo)于50μm的LED阵列，是当今國(guó)际最前沿的显示技术之一。相比于LCD和OLED，Micro-LED具有(yǒu)很(hěn)多(duō)优势，如效率高、耐候性好、寿命長(cháng)、高分(fēn)辨率、结构简单等。

一、Micro LED两大增長(cháng)机遇

Micro-LED 凭借其优异技术性能(néng)，可(kě)广泛应用(yòng)于手机、平板、筆(bǐ)记本電(diàn)脑、電(diàn)视、户外显示器等领域，应用(yòng)范围涵盖了目前所有(yǒu)的電(diàn)子产品领域。从未来的发展看，全球Micro LED显示行业将存在两大增長(cháng)机遇。

首先，智能(néng)電(diàn)视、大屏显示、户外显示领域增長(cháng)机遇。相较于现有(yǒu)显示主流OLED与LCD，Micro LED具备发光效率高、寿命長(cháng)、省電(diàn)荷、全天候使用(yòng)等优势。未来随着生产工艺成熟及产品价格下移，有(yǒu)望在智能(néng)電(diàn)视、大屏显示、户外显示等多(duō)领域对OLED与LCD形成替代，推动MicroLED在现有(yǒu)显示存量市场的扩张。

其次，在VR/AR设备、車(chē)载显示等交互式媒體(tǐ)产业的增長(cháng)机遇。新(xīn)兴领域增量方面，由于Micro LED的微米级光源可(kě)以使显示像素有(yǒu)足够空间集成各类功能(néng)器件，同时由于其可(kě)实现三维光场显示及高精度定位传感，其整體(tǐ)逼真度、交互性、集成性更强，有(yǒu)望在VR/AR设备、車(chē)载显示等交互式媒體(tǐ)产业得以快速应用(yòng)，扩展市场增量。

二、Micro LED结构与原理(lǐ)

Micro-LED是一种将電(diàn)能(néng)转化為(wèi)光能(néng)的電(diàn)致发光器件，可(kě)以通过巨量转移批量地转移到驱动電(diàn)路基板上，驱动電(diàn)路基板可(kě)以為(wèi)硬性或柔性衬底。然后利用(yòng)物(wù)理(lǐ)气相沉积等方法在其上制备保护层和外接電(diàn)极，最后进行封装。其中LED是由II-VI和III-V族化合物(wù)，如GaAs( 砷化镓 )、GaP ( 磷化镓 )、GaAsP( 磷砷化镓 )、GaN( 氮化镓 ) 等半导體(tǐ)制成的，其核心结构是由p型半导體(tǐ)和n型半导體(tǐ)材料形成的pn结组成的。

当对LED施加正向電(diàn)压时，通过電(diàn)极从n型半导體(tǐ)和n型半导體(tǐ)经过分(fēn)别向空间電(diàn)荷區(qū)注入電(diàn)子和空穴，并在结區(qū)复合发光。Micro-LED显示技术就是在LED的基础上进行微缩化与矩阵化，其单个发光单元尺寸在50 μm以下，且较高密度地集成在芯片上。

Micro-LED芯片可(kě)分(fēn)為(wèi)正装结构、倒装结构、垂直结构等三种主要的结构。為(wèi)进一步提高性能(néng)，还可(kě)加入量子点、光栅、荧光陶瓷、光子晶體(tǐ)、分(fēn)布式布拉格反射镜等附加结构。

三、Micro LED技术

Micro-LED的显示技术链可(kě)分(fēn)為(wèi)芯片端技术、共性技术、装备技术以及显示端技术四大类，如下图所示。

四、Micro LED技术难点

尽管Micro LED是近年来发展最為(wèi)迅猛的显示技术之一，但Micro LED现阶段很(hěn)难量产大规模商(shāng)用(yòng)，答(dá)案无疑就是贵和难。

现阶段Micro-LED有(yǒu)许多(duō)技术瓶颈有(yǒu)待突破，如芯片制造、巨量转移、检测修复等，其中巨量转移技术是最关键的一环。这也是目前Micro-LED出货量低、售价高昂的主要原因。

Micro-LED量产化应用(yòng)的实现，巨量转移是其得以有(yǒu)效发展的第一步，也是目前产业化进程中的一大难点。Micro-LED巨量转移技术的开发存在许多(duō)问题与挑战：

(1)在转移之前，需要将Micro-LED从外延片移动到载體(tǐ)。

(2)Micro-LED的厚度仅為(wèi)几微米，将其精确地放置在目标衬底上的困难度非常大。

(3)Micro-LED的芯片尺寸及间距都很(hěn)小(xiǎo)，要将芯片连上電(diàn)路，也充满挑战。

(4)Micro-LED芯片需要进行多(duō)次转移(至少需要从蓝宝石衬底→临时衬底→硅衬底)，且每次转移芯片量非常大，对转移工艺的稳定性和精确度要求非常高。

(5)对于RGB全彩显示而言，由于每一种工艺只能(néng)生产一种颜色的芯片，故需要将红绿蓝芯片分(fēn)别进行转移，需要非常精准的工艺进行芯片的定位，极大增加了转移工艺的难度。

巨量转移的难点在于，如何提升转移良率到99.9999%(俗称的”六个九”)，且每颗芯片的精准度必须控制在正负0.5μm以内。

因此，尽管Micro LED显示在亮度、分(fēn)辨率、对比度上均显著优于OLED和LCD，被业界誉為(wèi)“终极”显示技术，但数以百万计的Micro LED芯片尺寸小(xiǎo)至几微米，使用(yòng)传统的机械抓手和真空喷嘴的抓取和放置技术来操控微器件变得越来越困难。

不同的Micro-LED巨量转移技术具有(yǒu)不同的技术特性，未来针对不同的显示产品，可(kě)能(néng)都会有(yǒu)相对适合的解决方案。现有(yǒu)的转移技术及其代表厂商(shāng)，主要分(fēn)為(wèi)芯片转移和外延级键合两大类。其中，芯片转移技术分(fēn)為(wèi)物(wù)理(lǐ)方式和化學(xué)方式：物(wù)理(lǐ)方式主要為(wèi)電(diàn)磁力转移、静電(diàn)吸附和流體(tǐ)自组装技术;化學(xué)方式主要為(wèi)范德华力/粘力、激光转移以及滚轮转印等。

总的来说，巨量转移技术是Micro LED产业化必须解决的问题，也是降低成本的关键。

近十年来，经过全球范围内众多(duō)企业与研究机构的努力，Micro-LED相关设备、材料、生产工艺的技术进展迅速，仅仅在2023年上半年就取得了大量的技术成果。

巨量转移突破单次可(kě)转7.5万颗MicroLED

英國(guó)斯特拉思克莱德大學(xué)近期宣布开发 MicroLED 新(xīn)型巨量转移技术，透过连续滚轮转移技术，可(kě)精准转移超 7.5 万颗 MicroLED，团队也对转移数量、良率开发自动量测系统。

团队指出，滚轮转移制程可(kě)实现 MicroLED 的巨量移转，一次转移中可(kě)转移一个 320x240 画素阵列，约 7.5 万颗以上的 MicroLED，相对位置精度达亚微米级 (Submicron)，且能(néng)够保持画素阵列的几何结构，定位误差、设计偏差控制 1μm 以下。

Micro LED总结：

MicroLED具有(yǒu)自发光、高效率、低功耗、長(cháng)寿命、高亮度等多(duō)方面优势，是显示技术的最优解决方案，但是由于巨量转移等技术限制，目前还无法实现量产大规模商(shāng)用(yòng)。

预计未来2-3年，MicroLED还会继续突破技术瓶颈，相关产品可(kě)能(néng)会聚焦在价格敏感度较低的户外产品或超大尺寸的公共显示屏幕，逐渐打开高端市场之后再进一步向下渗透，第二代显示技术LCD还会依靠其他(tā)技术的修补进一步占据下沉市场，第三代技术OLED在实现大尺寸屏幕的降本后将进一步普及大众消费市场。

由于各个世代的技术均有(yǒu)对应的目标市场，未来几年内不太可(kě)能(néng)出现某个技术一家独大的情况。不过可(kě)以肯定的是MicroLED就是未来显示技术的黄金赛道，提前布局相关技术的厂商(shāng)将持续受益。