目前，中國已經(jīng)成為全球最大的LED和LCD生產(chǎn)基地，在Micro-LED領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈上的配套也比較完整，并且初步具備在Micro-LED領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展的條件，同時(shí)也有望通過發(fā)揮LED的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，掌握在高端信息顯示產(chǎn)業(yè)的世界話語權(quán)。

自1950年第一臺(tái)彩色CRT電視發(fā)明以來，CRT憑借其出色的特性在顯示市場(chǎng)上占據(jù)了數(shù)十年的歷史。直到2000年，液晶顯示器(LCD)這種新技術(shù)出現(xiàn)，LCD通過降低成本和優(yōu)化產(chǎn)品性能，很快便占據(jù)了顯示市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。但是，LCD顯示器存在諸如響應(yīng)時(shí)間慢，轉(zhuǎn)換效率差和色彩飽和度低等主要缺點(diǎn)。近年來，新的顯示技術(shù)變得愈加成熟，例如有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器和發(fā)光二極管(LED)顯示。與LCD顯示技術(shù)相比，OLED顯示技術(shù)具有自發(fā)光，寬視角，高對(duì)比度，低功耗，響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。但是，OLED在成本控制、量產(chǎn)能力和有機(jī)材料等的局限性，在消費(fèi)電子市場(chǎng)中的占有率仍低于LCD，傳統(tǒng)上的LED顯示則更多應(yīng)用于顯示器背光模組或大型戶外屏幕。

隨著顯示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整步伐的加快以及5G時(shí)代新應(yīng)用的興起，“5G+8K”概念成為消費(fèi)電子領(lǐng)域的目標(biāo)，顯示產(chǎn)品的升級(jí)換代成為行業(yè)發(fā)展的必然。Micro-LED作為新一代主流顯示技術(shù)開始興起。與傳統(tǒng)的LCD和OLED相比，Micro-LED顯示具有自發(fā)光、高效率、低功耗、高集成、高穩(wěn)定性、高響應(yīng)速度等優(yōu)良特性，已經(jīng)在顯示、光通信、生物醫(yī)療領(lǐng)域獲得了相關(guān)的應(yīng)用，未來，Micro-LED技術(shù)將進(jìn)一步擴(kuò)展到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)、空間顯示、可穿戴設(shè)備、車載應(yīng)用等諸多領(lǐng)域。而Mini-LED則是Micro-LED開發(fā)過程中的一個(gè)階段性技術(shù)。據(jù)Yole預(yù)測(cè)，至2025年基于Micro-LED和Mini-LED技術(shù)的產(chǎn)品如高端電視機(jī)、手機(jī)、平板、手表等將逐步上市，出貨量可達(dá)3.3億只模組，市場(chǎng)產(chǎn)值將超過100億美元。

推動(dòng)新一輪顯示產(chǎn)品升級(jí)換代

Micro-LED顯示是指將微米級(jí)半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)，以矩陣形式高密度地集成在一個(gè)芯片上的顯示技術(shù)，是新型顯示技術(shù)與LED技術(shù)二者復(fù)合集成的綜合性技術(shù)。在過去的20年里，Micro-LED引起了人們的廣泛關(guān)注，從早期的實(shí)驗(yàn)室開發(fā)階段逐漸進(jìn)入到公司的開發(fā)項(xiàng)目，部分產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入了商用階段。Micro-LED因其體積小、靈活性高、易于拆解合并等特點(diǎn)，可以在現(xiàn)有的最小至最大尺寸的顯示應(yīng)用場(chǎng)合中實(shí)現(xiàn)部署，在很多情況下也將比LCD和OLED發(fā)揮更獨(dú)特的效果。Micro-LED極有可能成為具有顛覆性和變革性的下一代主流顯示技術(shù)，推動(dòng)新一輪顯示產(chǎn)品的升級(jí)換代。近年來Mini-LED在液晶顯示背光源應(yīng)用、會(huì)展廣告、拼接屏、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域也得到了快速應(yīng)用，其點(diǎn)間距(Pixel Pitch)記錄也在不斷刷新。

Micro-LED技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈主要由襯底和外延材料、芯片器件、顏色混合(RGB或量子點(diǎn)激發(fā))、IC驅(qū)動(dòng)基板鏈接(巨量轉(zhuǎn)移或單片集成)、檢測(cè)和修復(fù)五大部分組成，市場(chǎng)應(yīng)用的需求不斷反推著每一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)提出更多新的技術(shù)指標(biāo)和要求，其中包括材料、工藝、設(shè)備等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。全世界范圍內(nèi)各大公司及科研院所相繼投入了大量人力物力進(jìn)行研發(fā)布局，據(jù)Touch Display Research的不完全統(tǒng)計(jì)，全世界目前從事Micro-LED研究的單位超過了160家，其中有60余家分布在中國。

隨著我國經(jīng)濟(jì)與科技的快速發(fā)展，國民消費(fèi)能力和市場(chǎng)需求的逐步增強(qiáng)，我國在傳統(tǒng)顯示的產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)處于全球領(lǐng)先地位，加之我國近年來第三代半導(dǎo)體材料技術(shù)的加大投入，產(chǎn)能供應(yīng)充足，為Micro-LED的研究及其產(chǎn)業(yè)化積累了快速發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)以及應(yīng)用需求基礎(chǔ)。

產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用將使很多行業(yè)有革命性發(fā)展

在國家產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)下，LED領(lǐng)域、顯示領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)和科研所投入了大量的資源，不斷突破關(guān)鍵技術(shù)障礙，加速了Micro-LED的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

Micro-LED的應(yīng)用市場(chǎng)占比最高的主要是顯示應(yīng)用，目前已經(jīng)在小間距(<2mm)大屏幕顯示開始應(yīng)用，并且逐漸向高端電視市場(chǎng)、手機(jī)平板、筆記本、汽車應(yīng)用等領(lǐng)域滲透。

針對(duì)Micro-LED的高PPI顯示特性，目前主要應(yīng)用于VR/AR、投影顯示等，據(jù)IDC預(yù)測(cè)，至2023年，中國VR/AR市場(chǎng)支出規(guī)模將達(dá)到652.1億美元，到2027年Micro-LED屏出貨量有望突破千萬只。針對(duì)Micro-LED的中低PPI顯示特性，主要應(yīng)用在小尺寸穿戴設(shè)備、手機(jī)平板和電腦顯示、電視顯示、超大屏顯示等領(lǐng)域，其中智能手表是Micro-LED技術(shù)最有機(jī)會(huì)率先突破的細(xì)分市場(chǎng)，LED inside預(yù)測(cè)穿戴產(chǎn)品將在2020-2021年迎來快速增長。

除了顯示應(yīng)用外，Micro-LED在車載應(yīng)用、可見光通行、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用、陳列照明等領(lǐng)域的應(yīng)用也在進(jìn)一步擴(kuò)展，未來伴隨著Micro-LED良率的提升以及產(chǎn)品的量產(chǎn)，預(yù)計(jì)價(jià)格仍有大幅下降空間，商業(yè)化應(yīng)用也將具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

從產(chǎn)業(yè)需求上講，在VR/AR的應(yīng)用上，對(duì)于VR/AR頭戴式產(chǎn)品，要求顯示屏具備高的像素密度(一般大于2000 PPI)，全彩化顯示，響應(yīng)速度快，功耗低，壽命長等特性。高像素密度的關(guān)鍵是Micro-LED的微縮制程技術(shù)，還受顯示驅(qū)動(dòng)基板所限制，雖然Micro-LED在顯示性能上雖然存在各種優(yōu)勢(shì)，但是技術(shù)仍處于發(fā)展初期階段，應(yīng)用需求的要求也很高，仍然有待繼續(xù)發(fā)展和進(jìn)步。

對(duì)于投影產(chǎn)品應(yīng)用，要求顯示屏具有好的光譜穩(wěn)定性、壽命較長、色彩飽和度高以及較好的光源綜合效率等，同時(shí)投影上應(yīng)用所需的電流驅(qū)動(dòng)較大，目前陣列Micro-LED在大電流驅(qū)動(dòng)下的表現(xiàn)及其配套的封裝散熱機(jī)制仍有待開發(fā)研究。

在小尺寸穿戴設(shè)備方面，主流的穿戴設(shè)備主要包括智能手環(huán)和手表，要求顯示屏的可靠顯示以及長續(xù)航，因此需求屏幕本身的亮度高、功耗低、重量輕以及可靠性好。目前Micro-LED技術(shù)的挑戰(zhàn)主要在于生產(chǎn)成本上。

在手機(jī)平板和電腦顯示方面，目前主流的手機(jī)屏幕仍然還是LED與OLED，Trendforce預(yù)計(jì)Micro-LED將在2022年切入平板電腦市場(chǎng)，2023年切入手機(jī)市場(chǎng)，在顯示畫質(zhì)亮度、對(duì)比度、色域、清晰度，以及功耗、壽命、可靠性等方面Micro-LED都可以實(shí)現(xiàn)較好的畫質(zhì)顯示，目前Micro-LED主要面臨巨量轉(zhuǎn)移以及檢測(cè)修復(fù)的技術(shù)問題和成本問題，需要靠Micro-LED成本的降低以及驅(qū)動(dòng)電路的簡(jiǎn)化來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

在高清電視屏幕方面，由于超高清電視以及8K顯示的推廣，對(duì)LED顯示屏提出了更高解析度的需求。針對(duì)大尺寸顯示上，目前的技術(shù)方案主要是通過大尺寸轉(zhuǎn)移以及模塊化拼接兩種方式，主要的技術(shù)突破包括芯片的微型化、巨量轉(zhuǎn)移與焊接、全彩化以及系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方面等。

在車載應(yīng)用方面，車載顯示主要包括中控顯示、儀表顯示、數(shù)字后視鏡以及抬頭顯示等，但是車載顯示在產(chǎn)品的可靠性方面要求較高，包括防塵、抗震功能、高低溫差測(cè)試等，性能上需求更高分辨率、交互聯(lián)動(dòng)、多屏化以及多形態(tài)化，要將Micro-LED整合到車載顯示并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，從上游的LED芯片制備、鍵合材料開發(fā)、轉(zhuǎn)移技術(shù)及設(shè)備創(chuàng)新設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)IC開發(fā)等都需要各環(huán)節(jié)的通力合作。

在可見光通信方面，近年來可見光通信發(fā)展迅速，傳輸速率不斷提高，而Micro-LED具有功耗低、調(diào)制帶寬高的特點(diǎn)，在可見光通信領(lǐng)域有很大應(yīng)用潛力，比如高速通信、光電探測(cè)器、智能顯示等，但目前可見光通信仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，在技術(shù)、應(yīng)用、芯片以及標(biāo)準(zhǔn)制定等方面仍需要開發(fā)研究。

實(shí)際上，Micro-LED的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，將會(huì)帶來許多行業(yè)的革命性發(fā)展，特別是顯示產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用。隨著技術(shù)的快速進(jìn)展以及成本的優(yōu)化，Micro-LED的市場(chǎng)接受度將會(huì)大幅提高，結(jié)合Micro-LED技術(shù)本身的特性，在顯示、車載、光通信、生物醫(yī)療檢測(cè)等領(lǐng)域也會(huì)逐漸滲透，預(yù)計(jì)市場(chǎng)也將超過萬億美元。