2019年显示市场将迎来变更，Micro-LED显示产业链雏形初现

2018年年初三星发布Micro-LED模组化电视“The Wall”后，在Micro-LED显示领域的这场“角逐”一下子拉开了帷幕。Micro-LED的所有关键性能如分辨率、色域、亮度、响应速度、寿命、能耗等均优于目前显示的主流LCD和新兴技术OLED。在技术上被认为是人类2D显示的极限。一旦进入市场将会全面取代现有的显示技术。

LCD，OLED与Micro-LED之间的差异

与LCD和OLED相比，Micro-LED具有诸多优势，包括更高的效率和亮度。Micro-LED的主要挑战是目前采用的生产工艺成本很高，但许多人认为Micro-LED显示器在电视、虚拟现实、微型显示器及可穿戴设备中将取得商业上的成功。

2018年Micro-LED技术开始走向成熟。一是，2018年台湾的PlayNitride、晶电，韩国三星、LG以及日本索尼等企业克服了制约Micro-LED发展的核心问题巨量转移技术。二是，在背板方面，Si CMOS技术已经比较成熟，驱动主要分为主动驱动和被动驱动两种，在外延生长方面一致性和色彩稳定性的问题也寻求到了解决方案。

Micro LED的产业链布局

对于Micro LED整个产业链的布局，以台厂最为积极。对于一个Micro LED产品来说，基本构成是TFT基板、超微LED晶粒、驱动IC三大块儿。这三者有一个共同的特点，就是大量继承液晶和LED的衣钵。台湾工研院认为，他们具有整条产业链的优势。那么为什么同样具有产业基础的中国大陆，以及日韩地区并没有表现出积极的态度呢？

巨量转移工艺是Micro LED的难点之一

首先一点是因为大陆以及日韩显示企业都在忙着大力发展OLED；其次最为重要的一点是Micro LED有一个行业内几乎不会用到的高难度工艺——巨量微转移，它也叫做巨量转移。而台湾Micro LED产业最大的动作之一，就是去年年底以台湾工研院为牵头单位，成立了“巨量转移”产业联盟，这无疑是Micro LED技术迈出的一大步。

巨量转移：简单说就是在指甲盖大小的TFT电路基板上，按照光学和电气学的必要规范，均匀焊接三五百甚至更多个红绿蓝三原色LED微小晶粒，且允许的工艺失败率是有几十万分之一。

台系设备厂均豪董事长叶胜发表示，电子设备产业整体仍呈二位数的成长，产业能见度已到2019年底，均豪既有面板、半导体业务订单状况佳，并积极布局智慧医疗相关业务，同时携手子公司均华切入当红的Micro LED领域，都将为未来业绩增添动能，展望乐观。

法人认为，均豪站稳面板设备市场，加上重启半导体设备布局有成，并子公司均华的Micro LED晶粒巨量移转设备，将于明年首季完成并进入市场，将成为推升集团营运升温的新动能，未来三年营运成长可期。

Micro LED相关业务方面，叶胜发指出，Micro LED巨量移转设备是子公司均华在做，均豪则是发展Micro LED的晶粒在线AOI制程检测设备。

均豪今年前十月累计合并营收40.29亿元（新台币），年增1.8%。其中，面板设备占六成业绩比重，半导体设备约占三成，其余为智能自动化产品占10%。

可以说，一条完整的Micro-LED显示产业链雏形已经呈现。 这也同时意味着，2019年显示市场即将迎来洗牌期。

具体来说，与传统的LCD相比，Micro-LED将不是再只是作为背光源而是将直接制成显示屏。当前LCD的显示屏的产业链主要分为原材料、LED芯片、LED器件封装、LED显示屏、背板与驱动六大板块。而Micro-LED的产业链中将会不再需要LED器件封装的相关企业，而会增加拥有巨量转移或者全彩转换技术的公司，原本的LED芯片厂将可以直接与显示屏厂商对接。

产业链的重构将会使得当前显示市场格局发生变化，LED器件封装的巨头必须尽快转型否则将走向衰落，而曾经的技术壁垒在重构的产业链中不具备任何意义，一些初创的拥有巨量转移等技术的企业将成为新产业链重要的一环，迎来新的发展机遇。

MicroLED是新一代显示技术，比现有的OLED技术亮度更高、发光效率更好、但功耗更低。2017年5月，苹果已经开始新一代显示技术的开发。2018年2月，三星在CES2018上推出了MicroLED电视。

microLED比现有的OLED技术亮度更高、发光效率更好、但功耗更低。microLED出色的特性将使得它可以在电视、iPhone、iPad上应用。

说起Micro LED，先得从显示TFT-LCD背光模组应用说起。在1990年代TFT-LCD开始蓬勃发展时，因LED具有高色彩饱和度、省电、轻薄等特点，部分厂商就利用LED做背光源。然而因成本过高、散热不佳、光电效率低等因素，并未大量应用于TFT-LCD产品中。

直到2000年，蓝光LED芯片刺激荧光粉制成白光LED技术的制程、效能、成本开始逐渐成熟；当进入2008年，白光LED背光模组呈现爆发性的成长，几年间几乎全面取代了CCFL，其应用领域由手机、平板电脑、笔电、台式显示器乃至电视等等。

然而，因TFT-LCD非自发光的显示原理所致，其open cell穿透率约在7%以下，造成TFT-LCD的光电效率低落；且白光LED所能提供的色饱和度仍不如三原色LED，大部分TFT-LCD产品约仅72%NTSC；再则，于室外环境下，TFT-LCD亮度无法提升至1000nits以上，致使影像和色彩辨识度低，为其一大应用缺陷。故另一种直接利用三原色LED做为自发光显示点画素的LED Display或Micro LED Display的技术也正在发展中。

MicroLEDDisplay的显示原理，是将LED结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化，其尺寸仅在1~10μm等级左右；后将MicroLED批量式转移至电路基板上，其基板可为硬性、软性之透明、不透明基板上；再利用物理沉积制程完成保护层与上电极，即可进行上基板的封装，完成一结构简单的MicroLED显示。

而要制成显示器，其晶片表面必须制作成如同LED显示器般之阵列结构，且每一个点画素必须可定址控制、单独驱动点亮。若透过互补式金属氧化物半导体电路驱动则为主动定址驱动架构，MicroLED阵列晶片与CMOS间可透过封装技术。

黏贴完成后MicroLED能藉由整合微透镜阵列，提高亮度及对比度。MicroLED阵列经由垂直交错的正、负栅状电极连结每一颗MicroLED的正、负极，透过电极线的依序通电，透过扫描方式点亮MicroLED以显示影像。

MicroLED典型结构是一PN接面二极管，由直接能隙半导体材料构成。当对MicroLED上下电极施加一正向偏压，致使电流通过时，电子、空穴对于主动区复合，发射出单一色光。MicroLED光谱主波长的FWHM约20nm，可提供极高的色饱和度，通常可》120%NTSC。

而且自2008年以后，LED光电转换效率得到了大幅提高，100lm/W以上已成量产标准。因此对于MicroLED显示的应用，因其自发光的显示特性，搭配几乎无光耗元件的简易结构，就可轻易实现低能耗或高亮度的显示器设计。

这样可解决目前显示器应用的两大问题，一是穿戴型装置、手机、平板等设备的80%以上的能耗在于显示器上，低能耗的显示器技术可提供更长的电池续航力；二是环境光较强致使显示器上的影像泛白、辨识度变差的问题，高亮度的显示技术可使其应用的范畴更加宽广。

高亮度、低功耗、超高解析度与色彩饱和度。MicrolED最大的优势都来自于它最大的特点，微米等级的间距，每一点画素（pixel）都能定址控制及单点驱动发光。比起其他LED，发光效率上，目前MICROLED最高，且还在大幅提升空间；发光能量密度上，MICROLED最高，且还有提升空间。——前者，有利于显示设备的节能，其功率消耗量约为LCD的10％、OLED的50％；后者则可以节约显示设备有限的表面积，并部署更多的传感器，目前的理论结果是，MICROLED和OLEDD比较，达到同等显示器亮度，只需要后者10%左右的涂覆面积。与同样是自发光显示的OLED相较之下，亮度比其高30倍，且分辨率可达1500PPI（像素密度），相当于AppleWatch采用OLED面板达到300PPI的5倍之多。

寿命长。由于Micro-LED使用无机材料，且结构简易，几乎无光耗，它的使用寿命非常长。这一点是OLED无法相比的，OLED作为有机材料、有机物质，有其固有缺陷——即寿命和稳定性，难以媲美无机材料的QLED和MICROLED。

能够适应各种尺寸。

成本降低空间大。目前微投影技术以数位光线处理（DigitalLightProcessing，DLP）、反射式硅基板液晶显示（LiquidCrystalonSilicon，LCoS）、微机电系统扫描（MEMSScanning）叁种技术为主，但这叁种技术都须使用外加光源，使得模组体积不易进一步缩小，成本也较高。相较之下，採用自发光的MicroLED微显示器，不须外加光源，光学系统较简单，因此在模组体积的微型化及成本降低上具优势

应用范畴广。MicroLED解决了几大问题，一个是消费型平板包括智能手机、可穿戴设备80%的能耗都在显示器上，低能耗的MicroLED显示器将大大延长电池续航能力，对于MicroLED显示的应用，因其自发光的显示特性，搭配几乎无光耗元件的简易结构，就可轻易实现低能耗或高亮度的显示器设计。二是环境光较强致使显示器上的影像泛白、辨识度变差的问题，MicroLED高亮度的显示技术可以轻松解决这个问题，使其应用的范畴更加宽广。

对于一个MicroLED显示产品，他的基本构成是TFT基板、超微LED晶粒、驱动IC三大块。这三者有一个共同的特点，即大量继承于已有的液晶和LED产业。因此，台湾工研院认为，他们具有整条产业链的优势。

但是，具有同样产业基础的地区还包括韩国、我国大陆、日本。其中日本在上游材料和设备上的领先性和完善度，要远超过我国台湾地区。不过，日本同仁对MicroLED的兴趣可没有台系产业那么高涨。

为什么其它具有相当或者更好产业基础的地区，在MicroLED的热情上低于台系呢？答案分成两个层次：第一是，大陆、韩国和日本显示企业，现在最忙的事情是OLED。第二，MicroLED有一个其他电子行业几乎不会用到的高难度工艺——巨量微转移（也叫巨量转移）。台湾MicroLED产业最大的动作之一，即是2016年12月以台湾工研院为牵头单位，成立“巨量微转移”产业联盟。

“巨量转移”是一个什么技术呢？简单说就是在指甲盖大小的TFT电路基板上，按照光学和电气学的必要规范，均匀焊接三五百，甚至更多个红绿蓝三原色LED微小晶粒，且允许的工艺失败率是有几十万分之一。——只有达到这样工艺的产品，才能真正应用到AppleWatch3等产品上。

对于MicroLED的工艺问题，很多人认为，可以从传统LED屏中摄取经验。但是，MicroLED与传统led显示产品差别巨大。与传统LED显示屏比较，MicroLED的差别主要在于：1．精密程度数十倍的提升；2．集成工艺从直插、表贴、COB封装等变成了“巨量微转移”；3．缺陷可修复性几乎为零；4．背板从印刷电路板，变成了液晶和OLED显示所使用的TFT基板，或者CPU与内存所采用的单晶硅基板。

即与传统LED显示屏比较，MicroLED在晶粒、封装、集成工艺、背板、驱动等每一个方面都不一样——所以，可以看到MicroLED产品的火热没有得到任何一个传统LED大屏厂商的表态。

事实上，除了晶粒、TFT背板、IC这些“元组建”，继承于LED晶粒（如三安）、半导体显示（如京东方）、IC设计企业（如聚积、奇景）等之外，MicroLED正真的核心则是“如何将这些元件集成”，即“巨量转移”技术。后者是整个行业的命门。如果有企业要牵头MicroLED产品，最需要的即是从这里入手。

对此，目前比较确切的消息是：今年2月份MikroMesa与重庆惠科携手打造了两岸首座MicroLED面板实验室的合作。该实验室计划在今年底完工，2018年制造出全彩色MicroLED样品。MikroMesa目前在LED微晶粒上具有领先的研发技术，传闻能做到3UM。惠科则建设有A－SILCD生产线，具有TFT背板等方面的技术资源。二者合作的目的是，利用近可能现成的资源突破“巨量转移”技术。

不过，即便是这种比较深入的项目其对MicroLED的产业时间表预期亦不能乐观：2018年实现全彩样品，距离真实商业应用还有多远依然不好说。以OLED为例，实现全彩，到目前手机行业的大规模认可，中间走了二十余年。且，惠科、MikroMesa都是显示圈新手，二者关注MicroLED颇有企图“四两拨千斤”弯道超车之意。

综上所述，从元件角度看，MicroLED在TFT、IC、LED晶粒上都不具有难度；但是从工艺和产业进程看，巨量转移横亘在MicroLED愿景与现实之间，短期难以彻底跨越。

目前如果考虑现有技术能力，Micro-LED有两大应用方向，一是可穿戴市场，以苹果为代表，据传苹果将在新一代的苹果手表和iPhone上使用Micro-LED技术，并且有望在2018年推出Micro LED穿戴设备。；二是超大尺寸电视市场，以Sony为代表，今年，索尼在CES上展示的Micro-LED cledis已在分辨率、亮度、对比度都具有优良的性能。

从短期来看Micro-LED市场集中在超小型显示器，从中长期来看，Micro-LED的应用领域非常广泛，横跨穿戴式设备、超大室内显示屏幕外，头戴式显示器（HUD）、抬头显示器（HUD）、车尾灯、无线光通讯 Li-Fi、AR/VR、投影机等多个领域。

Micro LED是一种新兴的显示技术，与传统液晶屏幕和OLED相比具有诸多优势。很多苹果手机的粉丝一直希望新款iphone可以采用Micro LED屏幕，但这个愿望直到今天也没有实现。不仅如此，预计2019年的iPhone新品将依旧与Micro LED无缘，还是会采用OLED屏幕。Micro LED究竟是何方神圣，就连iPhone也难以驾驭？

Micro LED是何方神圣？竟然连iPhone都不敢用

Micro LED：比OLED更有优势

谈到LED大家都不陌生，Micro LED其实就是将LED的发光单元进行薄膜化、微小化和阵列化，从而让每个单元小于100微米，与OLED一样能够实现每个图元单独定址和单独驱动发光（也就是我们常说的自发光）。

作为一种新兴的显示技术，Micro LED与OLED比较类似，但它比OLED屏幕寿命更长，同时响应速度可以达到奈秒级别，比OLED更快。不仅如此，Micro LED还具有高亮度、低耗电、超高分辨率等诸多优势，综合来看比OLED更具优势。

Micro LED、OLED与传统液晶的差异对比

Micro LED非常适合用做手机屏幕，高亮度结合低耗电的特点能让手机的耗电量明显降低，而续航力一直是苹果手机的痛点，这也是很多果粉钟情Micro LED的重要原因。同时Micro LED屏幕比OLED更加轻薄，在“越薄越好”的手机行业，这同样非常有吸引力。

Micro LED显示技术的技术原理

成本限制：Micro LED苹果不敢用

既然Micro LED有这么多优势，为何苹果还执着于OLED呢？最大的原因就是Micro LED价格过于昂贵。以索尼的黑彩晶为例，这套采用Micro LED技术的显示系统一平米的单价高达100万人民币。

在手机领域同样如此，一块6~7英寸的Micro LED手机屏幕要比OLED贵出很多，制造出的手机成品价格也会成倍上涨，这是大多数用户都难以接受的。采用OLED屏幕的iPhone XS就让很多用户大呼买不起，如果换成更贵的Micro LED屏，销量恐怕会断崖式暴跌吧。

受限于成本，iPhone短时间内还不能用上Micro LED屏幕

Micro LED昂贵的原因主要还是制造环节尚未标准化，同时生产良率也不高。另外包括很多关键技术也还不够成熟，这就使得成本一直难以下降。分析机构预测， Micro LED或许会在2~3年之后取得巨大发展，但目前这项技术离大规模商用还有点遥远。

作为一款新兴的显示技术，Micro LED在未来有巨大的发展潜力，诸多行业巨头对它也非常看好。未来如果成本能够真的大幅下降，相信这项技术将会较广泛的应用在手机屏幕上，或许还可能完全取代现在比较流行的OLED屏幕。