顯示技術的發展不斷加速，電子顯示產品的發展，也經歷了如下幾個階段：

第一代顯示技術是20世紀90年代的CRT技術、等離子PDP技術，實現了從0到1的突破，目前第一代顯示技術已經退出歷史舞臺。

第二代顯示技術是LCD，也就是通常所說的液晶顯示屏。它是目前為止最成熟且應用最廣泛的顯示技術，主流的電視、電腦、平板、手機等均采用這一技術生產。

第三代顯示技術是OLED，即有機發光二極管，是當下正在普及的技術。目前小尺寸OLED面板的成本已接近同尺寸的LCD，在手機屏幕中獲得廣泛應用，尤其是主流品牌的高端機型;而大尺寸OLED屏幕成本高昂，使用壽命比LCD屏幕短，因此家用電視和顯示屏領域尚未得到大批量應用。

第四代顯示技術Micro LED能夠克服LCD和OLED的技術缺陷，是業內公認的下一代顯示技術的最優解決方案，在眾多領域均有替代現有技術的潛力。

第四代顯示技術Micro LED

Micro-LED因與生俱來的技術優勢，在近十年來得到全球眾多企業的追捧，代表著顯示技術未來的一個重要發展方向。

Micro-LED一般指單個尺寸小于50μm的LED陣列，是當今國際最前沿的顯示技術之一。相比于LCD和OLED，Micro-LED具有很多優勢，如效率高、耐候性好、壽命長、高分辨率、結構簡單等。

一、Micro LED兩大增長機遇

Micro-LED 憑借其優異技術性能，可廣泛應用于手機、平板、筆記本電腦、電視、戶外顯示器等領域，應用范圍涵蓋了目前所有的電子產品領域。從未來的發展看，全球Micro LED顯示行業將存在兩大增長機遇。

首先，智能電視、大屏顯示、戶外顯示領域增長機遇。相較于現有顯示主流OLED與LCD，Micro LED具備發光效率高、壽命長、省電荷、全天候使用等優勢。未來隨著生產工藝成熟及產品價格下移，有望在智能電視、大屏顯示、戶外顯示等多領域對OLED與LCD形成替代，推動MicroLED在現有顯示存量市場的擴張。

其次，在VR/AR設備、車載顯示等交互式媒體產業的增長機遇。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業得以快速應用，擴展市場增量。

二、Micro LED結構與原理

Micro-LED是一種將電能轉化為光能的電致發光器件，可以通過巨量轉移批量地轉移到驅動電路基板上，驅動電路基板可以為硬性或柔性襯底。然后利用物理氣相沉積等方法在其上制備保護層和外接電極，最后進行封裝。其中LED是由II-VI和III-V族化合物，如GaAs( 砷化鎵 )、GaP ( 磷化鎵 )、GaAsP( 磷砷化鎵 )、GaN( 氮化鎵 ) 等半導體制成的，其核心結構是由p型半導體和n型半導體材料形成的pn結組成的。

當對LED施加正向電壓時，通過電極從n型半導體和n型半導體經過分別向空間電荷區注入電子和空穴，并在結區復合發光。Micro-LED顯示技術就是在LED的基礎上進行微縮化與矩陣化，其單個發光單元尺寸在50 μm以下，且較高密度地集成在芯片上。

Micro-LED芯片可分為正裝結構、倒裝結構、垂直結構等三種主要的結構。為進一步提高性能，還可加入量子點、光柵、熒光陶瓷、光子晶體、分布式布拉格反射鏡等附加結構。

三、Micro LED技術

Micro-LED的顯示技術鏈可分為芯片端技術、共性技術、裝備技術以及顯示端技術四大類，如下圖所示。

四、Micro LED技術難點

盡管Micro LED是近年來發展最為迅猛的顯示技術之一，但Micro LED現階段很難量產大規模商用，答案無疑就是貴和難。

現階段Micro-LED有許多技術瓶頸有待突破，如芯片制造、巨量轉移、檢測修復等，其中巨量轉移技術是最關鍵的一環。這也是目前Micro-LED出貨量低、售價高昂的主要原因。

Micro-LED量產化應用的實現，巨量轉移是其得以有效發展的第一步，也是目前產業化進程中的一大難點。Micro-LED巨量轉移技術的開發存在許多問題與挑戰：

(1)在轉移之前，需要將Micro-LED從外延片移動到載體。

(2)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。

(3)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。

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

(5)對于RGB全彩顯示而言，由于每一種工藝只能生產一種顏色的芯片，故需要將紅綠藍芯片分別進行轉移，需要非常精準的工藝進行芯片的定位，極大增加了轉移工藝的難度。

巨量轉移的難點在于，如何提升轉移良率到99.9999%(俗稱的”六個九”)，且每顆芯片的精準度必須控制在正負0.5μm以內。

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

不同的Micro-LED巨量轉移技術具有不同的技術特性，未來針對不同的顯示產品，可能都會有相對適合的解決方案。現有的轉移技術及其代表廠商，主要分為芯片轉移和外延級鍵合兩大類。其中，芯片轉移技術分為物理方式和化學方式：物理方式主要為電磁力轉移、靜電吸附和流體自組裝技術;化學方式主要為范德華力/粘力、激光轉移以及滾輪轉印等。

總的來說，巨量轉移技術是Micro LED產業化必須解決的問題，也是降低成本的關鍵。

近十年來，經過全球范圍內眾多企業與研究機構的努力，Micro-LED相關設備、材料、生產工藝的技術進展迅速，僅僅在2023年上半年就取得了大量的技術成果。

巨量轉移突破單次可轉7.5萬顆MicroLED

英國斯特拉思克萊德大學近期宣布開發 MicroLED 新型巨量轉移技術，透過連續滾輪轉移技術，可精準轉移超 7.5 萬顆 MicroLED，團隊也對轉移數量、良率開發自動量測系統。

團隊指出，滾輪轉移制程可實現 MicroLED 的巨量移轉，一次轉移中可轉移一個 320x240 畫素陣列，約 7.5 萬顆以上的 MicroLED，相對位置精度達亞微米級 (Submicron)，且能夠保持畫素陣列的幾何結構，定位誤差、設計偏差控制 1μm 以下。

Micro LED總結：

MicroLED具有自發光、高效率、低功耗、長壽命、高亮度等多方面優勢，是顯示技術的最優解決方案，但是由于巨量轉移等技術限制，目前還無法實現量產大規模商用。

預計未來2-3年，MicroLED還會繼續突破技術瓶頸，相關產品可能會聚焦在價格敏感度較低的戶外產品或超大尺寸的公共顯示屏幕，逐漸打開高端市場之后再進一步向下滲透，第二代顯示技術LCD還會依靠其他技術的修補進一步占據下沉市場，第三代技術OLED在實現大尺寸屏幕的降本后將進一步普及大眾消費市場。

由于各個世代的技術均有對應的目標市場，未來幾年內不太可能出現某個技術一家獨大的情況。不過可以肯定的是MicroLED就是未來顯示技術的黃金賽道，提前布局相關技術的廠商將持續受益。