2025年規(guī)模將達35億美元！Micro-LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析

近年來，隨著蘋果、谷歌、三星、等科技巨頭涌入，Micro-LED 熱度持續(xù)升溫，關鍵技術(shù)不斷突破，加速 Micro-LED 應用進程。

高工產(chǎn)研LED研究所(GGII)預計，隨著技術(shù)的逐步發(fā)展和成本的降低，2025年全球Micro LED市場規(guī)模將達35億美元，2027年有望達到100億美元大關。

一

「 Micro-LED發(fā)展背景 」

近百年來，顯示技術(shù)的發(fā)展不斷加速，電子顯示產(chǎn)品的發(fā)展，也經(jīng)歷了如下幾個階段：

第一階段

20 世紀 50 年代開始，隨著 CRT 技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，黑白 CRT 和彩色 CRT 相繼成為人們生活中最重要的顯示設備，CRT 技術(shù)風靡半個多世紀。

第二階段

20 世紀 90 年代，CRT 技術(shù)、等離子顯示(PDP)技術(shù)、液晶顯示(LCD)技術(shù)并行。2000 年后，隨著液晶顯示(LCD)技術(shù)的完善及具備相關技術(shù)優(yōu)勢，液晶顯示技術(shù)逐步在競爭中勝出，成為市場上主流的顯示技術(shù)。

第三階段

進入 21 世紀后，隨著電子技術(shù)、材料技術(shù)等學科技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)工藝的日漸成熟，LCD 顯示不斷往大尺寸化發(fā)展，有機電致發(fā)光顯示(OLED)技術(shù)出現(xiàn)并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。同時，Micro-LED、Micro-OLED(硅基 OLED)等技術(shù)快速發(fā)展，顯示產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)百花齊放態(tài)勢。

二

「 Micro-LED的產(chǎn)業(yè)鏈情況 」

Micro-LED 顯示產(chǎn)業(yè)鏈，可大致分為上游的芯片制造，中游的面板制造，下游的整機應用，其中最核心的為芯片制造和巨量轉(zhuǎn)移工藝。

Micro-LED 憑借其優(yōu)異技術(shù)性能，可廣泛應用于手機、平板、筆記本電腦、電視、AR/VR 設備、戶外顯示器、抬頭顯示器(HUD)等領域，應用范圍涵蓋了目前所有的電子產(chǎn)品領域。

三

「 Micro-LED發(fā)展現(xiàn)狀」

隨著近年來 LED 技術(shù)的進步、AR/VR 等需求的增多，更高分辨率、更細膩畫質(zhì)的顯示產(chǎn)品成為電子消費品市場追逐的熱點，LED 從小間距，到 MiniLED，再到 Micro-LED 不斷演進，從原來的只能應用于較遠觀看距離的戶外 LED 大屏，到可以近眼觀看的 AR/VR、智能手表等應用的 Micro-LED 顯示。

Micro-LED專利突飛猛進

從 Micro-LED 技術(shù)創(chuàng)新的維度看，全球眾多企業(yè)與研究機構(gòu)多年來投入巨資參與其中，根據(jù)智慧芽數(shù)據(jù)顯示，截至 2022 年 6 月，Micro-LED 全球?qū)＠麅湟殉^ 4 萬件，技術(shù)儲備豐富;且從 2017 年開始，Micro-LED 技術(shù)研發(fā)活躍度明顯上升，目前正處于爆發(fā)式增長期。

Micro-LED參與企業(yè)眾多

自 Micro-LED 技術(shù)問世以來，半導體企業(yè)、傳統(tǒng) LED 企業(yè)、顯示面板企業(yè)、電子消費品主流廠商幾乎都參與其中，是全球企業(yè)參與度最高的顯示技術(shù)之一。

從創(chuàng)新主體來看，中國頭部企業(yè)與國際龍頭齊頭并進，在專利申請量 Top15 企業(yè)中，中國企業(yè)已占一半以上;從技術(shù)領域上看，Micro-LED 產(chǎn)業(yè)化的關鍵技術(shù)難題主要集中于外延 & 芯片結(jié)構(gòu)、巨量轉(zhuǎn)移、全彩顯示和顯示驅(qū)動上，上述技術(shù)正在加速攻堅進程。

LED 微型化發(fā)展是必然趨勢

從整個 LED 技術(shù)發(fā)展史來看，是技術(shù)不斷進步、產(chǎn)品不斷小型化和微型化的過程。LED 自問世起，從單色 LED 顯示屏到全彩色化顯示，從普通 LED 再到小間距 LED、MiniLED 和 Micro-LED，技術(shù)不斷成熟與進步。

總體來看，LED 微型化發(fā)展是其必然趨勢，符合人類對電子產(chǎn)品不斷提高的視覺效果追求的大方向，目前正邁向 Micro-LED 大發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化進程，產(chǎn)業(yè)爆發(fā)期即將到來。

總體來看，LED 微型化發(fā)展是其必然趨勢，符合人類對電子產(chǎn)品不斷提高的視覺效果追求的大方向，目前正邁向 Micro-LED 大發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化進程，產(chǎn)業(yè)爆發(fā)期即將到來。

四

「 Micro-LED的發(fā)展優(yōu)勢」

Micro-LED 一般指單個尺寸小于 50 μ m 的 LED 陣列，是當今國際最前沿的顯示技術(shù)之一。

短期來看，只有如 AR 這種高附加值的產(chǎn)品是 Micro-LED 首先應去搶占的市場領域。而在 AR 這一領域，同樣存在更早產(chǎn)業(yè)化的硅基 OLED(Micro-OLED)技術(shù)。

但與 Micro-LED 相比，硅基 OLED 在產(chǎn)品壽命和發(fā)光亮度方面均存在不足。從長遠來看，隨著 Micro-LED 技術(shù)的不斷成熟，將逐步超過硅基 OLED，成為 AR 類市場的主流顯示技術(shù)。

并且Micro-LED 技術(shù)也被業(yè)內(nèi)譽為下一代顯示技術(shù)，在近十年來得到全球眾多企業(yè)的追捧，代表著顯示技術(shù)未來的一個重要發(fā)展方向。

五

「 Micro-LED的發(fā)展難點」

由于Mini/Micro LED尺寸微縮化、且應用數(shù)量之大，隨之而來的問題也在增多。

生產(chǎn)方面，Mini/Micro LED仍面臨巨量轉(zhuǎn)移、檢測修復的速率、良率等問題;顯示性能方面，在芯片尺寸、像素間距微縮，以及超高清顯示需求的背景下，Mini/Micro LED顯示則面臨功耗、溫度、顯示一致性與均勻性等問題。

(一)巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)

Micro-LED 量產(chǎn)化應用的實現(xiàn)，巨量轉(zhuǎn)移是其得以有效發(fā)展的第一步，也是目前產(chǎn)業(yè)化進程中的一大難點。Micro-LED 巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的開發(fā)存在許多問題與挑戰(zhàn)：

在轉(zhuǎn)移之前，需要將 Micro-LED 從外延片移動到載體。

Micro-LED 的厚度僅為幾微米，將其精確地放置在目標襯底上的困難度非常大。

Micro-LED 的芯片尺寸及間距都很小，要將芯片連上電路，也充滿挑戰(zhàn)。

Micro-LED 芯片需要進行多次轉(zhuǎn)移(至少需要從藍寶石襯底→臨時襯底→硅襯底)，且每次轉(zhuǎn)移芯片量非常大，對轉(zhuǎn)移工藝的穩(wěn)定性和精確度要求非常高。

對于 RGB 全彩顯示而言，由于每一種工藝只能生產(chǎn)一種顏色的芯片，故需要將紅綠藍芯片分別進行轉(zhuǎn)移，需要非常精準的工藝進行芯片的定位，極大增加了轉(zhuǎn)移工藝的難度。

因此，盡管Micro LED顯示在亮度、分辨率、對比度上均顯著優(yōu)于OLED和LCD，被業(yè)界譽為“終極”顯示技術(shù)，但數(shù)以百萬計的Micro LED芯片尺寸小至幾微米，使用傳統(tǒng)的機械抓手和真空噴嘴的抓取和放置技術(shù)來操控微器件變得越來越困難。

而就目前來看，針對Micro LED生態(tài)體系的設備和關鍵材料少之又少，這需要產(chǎn)業(yè)鏈廠商對現(xiàn)有產(chǎn)品做出持續(xù)優(yōu)化或推陳出新，發(fā)現(xiàn)Micro LED生態(tài)特性，定制專屬設備和材料。

(二)檢測修復

在 Micro-LED 的生產(chǎn)過程中，由于 Micro-LED 芯片尺寸在 50 微米以下，需要通過激光轉(zhuǎn)移等巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)將數(shù)量眾多的芯片大規(guī)模移植到驅(qū)動面板上形成高密度的陣列，在這一過程中芯片容易發(fā)生不良。為了提升并確保 Micro-LED 顯示器的良率，檢測與修復是制程中不可或缺的步驟。

Micro-LED 各工藝制程環(huán)節(jié)中均穿插了 AOI 檢測、激光去除和激光修補的動作，Micro-LED 激光修復工藝包含了激光去除和激光轉(zhuǎn)移修復。激光修復設備可以對有缺陷的芯片進行篩選修復，當 Micro-LED 芯片產(chǎn)生損壞，如何在數(shù)百萬甚至數(shù)千萬顆微米級芯片中對不良芯片進行高效修復是目前面臨的一大挑戰(zhàn)。

六

「Micro-LED 的可能發(fā)展趨勢」

在市場方面，得益于各企業(yè)的努力建設，Micro-LED 產(chǎn)品由小量生產(chǎn)到逐步上量，產(chǎn)值在不斷增長。

(一)Micro LED迎來兩大增長機遇

(1)相較于現(xiàn)有顯示主流OLED與LCD，Micro LED具備發(fā)光效率高、壽命長、省電荷、全天候使用等優(yōu)勢。未來隨著生產(chǎn)工藝成熟及產(chǎn)品價格下移，有望在智能電視、大屏顯示、戶外顯示等多領域?qū)LED與LCD形成替代，推動MicroLED在現(xiàn)有顯示存量市場的擴張。

(2)在新興領域增量方面，由于Micro LED的微米級光源可以使顯示像素有足夠空間集成各類功能器件，同時由于其可實現(xiàn)三維光場顯示及高精度定位傳感，其整體逼真度、交互性、集成性更強，有望在VR/AR設備、車載顯示等交互式媒體產(chǎn)業(yè)得以快速應用，擴展市場增量。

(二)激光巨量轉(zhuǎn)移將成主流技術(shù)

就目前市面上現(xiàn)有的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)方案來看，激光巨量轉(zhuǎn)移響應快速，轉(zhuǎn)移效率極高，同時具有高度可選擇性。

GGII也認為，預計未來激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)將成為Micro LED巨量轉(zhuǎn)移的主流技術(shù)。

當前，已開發(fā)出多應用場景、高性能顯示用Micro LED芯片產(chǎn)品，并打通高良率、高效率的激光巨量轉(zhuǎn)移全鏈條工藝，實現(xiàn)單色、全彩芯片陣列的點亮。

總的來說，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)是Micro LED產(chǎn)業(yè)化必須解決的問題，也是降低成本的關鍵。而巨量轉(zhuǎn)移設備國產(chǎn)化能夠大大加速Micro LED應用的落地和成本的降低，為打開更多應用場景奠定了

(三)封裝技術(shù)成廠商競爭關鍵著力點

就封裝技術(shù)而言，目前針對Mini/Micro LED芯片采用的封裝工藝主要有COB和MIP兩種技術(shù)線路，兩者之間的拉鋸戰(zhàn)此消彼長，成為廠商之間競爭的關鍵著力點。

如國星光電推出的新型MIP封裝器件方案，MIP顯示模組具有超99%的高黑占比，采用特殊光學設計，可兼容當前設備機臺。除了上游市場，在終端市場中，眾多企業(yè)也推出了大量“量產(chǎn)”MIP封裝LED直顯產(chǎn)品，并作為各自的旗艦產(chǎn)品和高端產(chǎn)品來部署。

綜合來看，今年以來Mini/Micro LED正在迎來高速發(fā)展，技術(shù)不斷突破，應用持續(xù)增多，不過涉及半導體、顯示和LED產(chǎn)業(yè)鏈，較為復雜，亟需構(gòu)建完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

Mini/Micro LED的發(fā)展依舊還面臨成本和標準化等難題，為解決這些問題，實現(xiàn)更大可能的降本，還需行業(yè)共同積極推動整個產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)完整性。