什么是MicroLED？

MicroLED是一種發(fā)光二極管（LED），尺寸通常小于100微米（ m），常見尺寸小于50 m，有些甚至僅有3-15 m。就比例而言，microLED的尺寸約為傳統(tǒng)LED的1/100，約為人類頭發(fā)寬度的1/10。在microLED顯示器中，每個(gè)像素（每個(gè)二極管）都經(jīng)過單獨(dú)尋址和驅(qū)動(dòng)以發(fā)射光線，無需背光（類似于OLED顯示器），它們是由無機(jī)材料制成的，可提供較長(zhǎng)的使用壽命（類似于LED）。

MicroLED的每英寸最大像素?cái)?shù)量（PPI）為5,000，亮度為105尼特，而OLED的每英寸最大像素?cái)?shù)量（PPI）為3500，亮度為≤2 x 103尼特。1并且跟OLED一樣，MicroLED優(yōu)勢(shì)

高亮度、低功耗、超高解析度與色彩飽和度。MicrolED最大的優(yōu)勢(shì)都來自于它最大的特點(diǎn)，微米等級(jí)的間距，每一點(diǎn)畫素（pixel）都能定址控制及單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)發(fā)光。比起其他LED，發(fā)光效率上，目前MicroLED居高位，且還在大幅提升空間；發(fā)光能量密度上，MicroLED居高位，且還有提升空間。——前者，有利于顯示設(shè)備的節(jié)能，其功率消耗量約為L(zhǎng)CD的10％、OLED的50％；后者則可以節(jié)約顯示設(shè)備有限的表面積，并部署更多的傳感器，目前的理論結(jié)果是，MICROLED和OLEDD比較，達(dá)到同等顯示器亮度，只需要后者10%左右的涂覆面積。與同樣是自發(fā)光顯示的OLED相較之下，亮度比其高30倍，且分辨率可達(dá)1500PPI（像素密度），相當(dāng)于AppleWatch采用OLED面板達(dá)到300PPI的5倍之多。

壽命長(zhǎng)。由于Micro-LED使用無機(jī)材料，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，幾乎無光耗，它的使用壽命非常長(zhǎng)。這一點(diǎn)是OLED無法相比的，OLED作為有機(jī)材料、有機(jī)物質(zhì)，有其固有缺陷——即壽命和穩(wěn)定性，難以媲美無機(jī)材料的QLED和MICROLED。

能夠適應(yīng)各種尺寸。microLED可以沉積在玻璃、塑料和金屬等不同的基材上，以實(shí)現(xiàn)柔性、可彎曲和可折疊的顯示器。

成本降低空間大。目前微投影技術(shù)以數(shù)位光線處理（DigitalLightProcessing，DLP）、反射式硅基板液晶顯示（LiquidCrystalonSilicon，LCoS）、微機(jī)電系統(tǒng)掃描（MEMSScanning）叁種技術(shù)為主，但這叁種技術(shù)都須使用外加光源，使得模組體積不易進(jìn)一步縮小，成本也較高。相較之下，採(cǎi)用自發(fā)光的MicroLED微顯示器，不須外加光源，光學(xué)系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，因此在模組體積的微型化及成本降低上具優(yōu)勢(shì)

Micro LED應(yīng)用市場(chǎng)

從短期來看Micro-LED市場(chǎng)集中在超小型顯示器，從中長(zhǎng)期來看，Micro-LED的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，橫跨穿戴式設(shè)備、超大室內(nèi)顯示屏幕外，頭戴式顯示器（HUD）、抬頭顯示器（HUD）、車尾燈、無線光通訊Li-Fi、AR/VR、投影機(jī)等多個(gè)領(lǐng)域。

Micro LED技術(shù)原理

MicroLEDDisplay的顯示原理，是將LED結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行薄膜化、微小化、陣列化，其尺寸僅在1~10μm等級(jí)左右；后將MicroLED批量式轉(zhuǎn)移至電路基板上，其基板可為硬性、軟性之透明、不透明基板上；再利用物理沉積制程完成保護(hù)層與上電極，即可進(jìn)行上基板的封裝，完成一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的MicroLED顯示。

而要制成顯示器，其晶片表面必須制作成如同LED顯示器般之陣列結(jié)構(gòu)，且每一個(gè)點(diǎn)畫素必須可定址控制、單獨(dú)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮。若透過互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體電路驅(qū)動(dòng)則為主動(dòng)定址驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，MicroLED陣列晶片與CMOS間可透過封裝技術(shù)。

黏貼完成后MicroLED能藉由整合微透鏡陣列，提高亮度及對(duì)比度。MicroLED陣列經(jīng)由垂直交錯(cuò)的正、負(fù)柵狀電極連結(jié)每一顆MicroLED的正、負(fù)極，透過電極線的依序通電，透過掃描方式點(diǎn)亮MicroLED以顯示影像。

Micro LED作為產(chǎn)業(yè)鏈的新興環(huán)節(jié)，有一個(gè)其他電子行業(yè)幾乎不會(huì)用到的高難度工藝——巨量微轉(zhuǎn)移（也叫巨量轉(zhuǎn)移）。巨量轉(zhuǎn)移被視為影響良率以及產(chǎn)能釋放的核心因素，也是各大廠商聚焦攻堅(jiān)的地區(qū)。目前在技術(shù)路線上也已經(jīng)有了不同的方向，分別為激光轉(zhuǎn)移、自組裝技術(shù)以及轉(zhuǎn)印技術(shù)。

“巨量轉(zhuǎn)移”是一個(gè)什么技術(shù)呢？簡(jiǎn)單說就是在指甲蓋大小的TFT電路基板上，按照光學(xué)和電氣學(xué)的必要規(guī)范，均勻焊接三五百，甚至更多個(gè)紅綠藍(lán)三原色LED微小晶粒，且允許的工藝失敗率是有幾十萬分之一。——只有達(dá)到這樣工藝的產(chǎn)品，才能真正應(yīng)用到AppleWatch3等產(chǎn)品上。

對(duì)于MicroLED的工藝問題，很多人認(rèn)為，可以從傳統(tǒng)LED屏中攝取經(jīng)驗(yàn)。但是，MicroLED與傳統(tǒng)led顯示產(chǎn)品差別巨大。與傳統(tǒng)LED顯示屏比較，MicroLED的差別主要在于：1．精密程度數(shù)十倍的提升；2．集成工藝從直插、表貼、COB封裝等變成了“巨量微轉(zhuǎn)移”；3．缺陷可修復(fù)性幾乎為零；4．背板從印刷電路板，變成了液晶和OLED顯示所使用的TFT基板，或者CPU與內(nèi)存所采用的單晶硅基板。

即與傳統(tǒng)LED顯示屏比較，MicroLED在晶粒、封裝、集成工藝、背板、驅(qū)動(dòng)等每一個(gè)方面都不一樣——所以，可以看到2021年MicroLED概念產(chǎn)品的火熱LED大屏廠商紛紛表態(tài)。

晶圓接合(WaferBonding)的方式

Micro LED UTP彈印生產(chǎn)技術(shù)

μTP技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中的工藝流程

表面貼裝技術(shù)目前已在MINI LED實(shí)現(xiàn)巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)生產(chǎn)，但在MicroLED生產(chǎn)中需要實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證。

盡管MicroLED顯示屏與傳統(tǒng)LCD和OLED面板相比價(jià)格非常高，但在亮度和能效方面具有優(yōu)勢(shì)，使其在超小型和超大型應(yīng)用中成為一個(gè)具有吸引力的替代品。隨著時(shí)間的推移，MicroLED的制造工藝將使供應(yīng)商能夠降低生產(chǎn)成本。一旦這一工藝進(jìn)入成熟期，MicroLED的銷售將開始向上升。

讓來舉例說明這一趨勢(shì)，到2026年，用于智能手表的1.5英寸microLED顯示屏制造成本預(yù)計(jì)將降至當(dāng)前成本的十分之一。與此同時(shí)，75英寸電視機(jī)顯示屏的制造成本將在同一時(shí)間段內(nèi)降至當(dāng)前成本的五分之一。

預(yù)計(jì)制造水平將在2024年達(dá)到成熟度閾值。雖然接受度有所增長(zhǎng)，但microLED在2026年的出貨量仍將僅占全球平板顯示器市場(chǎng)0.4%。然而，由于這年出貨量接近1600萬片，它將會(huì)進(jìn)入大眾市場(chǎng)領(lǐng)域，為未來幾年更廣泛的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

那么近兩年Mini Led產(chǎn)業(yè)將迅速的替代傳統(tǒng)的顯示技術(shù)，2021年向車載顯示，家電顯示，會(huì)議顯示，安防顯示等電子顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)起總攻持續(xù)到Micro LED批量生產(chǎn)技術(shù)穩(wěn)定以后。