今年一开始，彭博社 Mark Gurman 就在报道中指出，苹果将于 2024 年年底在 Apple Watch 上首发搭载自研的 Micro-LED 屏幕，后续还将用于旗下 iPhone 及其他产品，以替代原先来自三星和 LG 的 OLED 屏幕。这也是苹果的首款全自研屏幕。

一方面，自研能让苹果在供应链上降低对合作伙伴尤其是三星的依赖，掌握更大的话语权；另一方面，Micro-LED 也代表了显示技术的未来方向。

三星显示部门也在去年启动了一项用于智能手表的 Micro-LED 开发项目。韩国媒体 ETnews 透露，三星显示接近完成将 Micro-LED 试验线生产设备搬至忠清南道牙山 A2 线的合同，预计该线将于明年上半年投产。

而仅苹果 Apple Watch 和三星 Galaxy Watch 两大智能手表品牌，就占据了全球智能手表市场的 40%（苹果 30%+三星 10%）份额，但智能手表不过是 Micro-LED 大规模商业化的起点。

「从 Micro-LED 现阶段技术看，其主要产业化应用是已经商用的大尺寸拼接显示、穿戴产品，以及 AR 产品上的单色 Micro-LED 设备。」京东方技术专家杨瑞智谈到。而天马 Micro-OLED 研究院院长秦峰还提到，车载也将是 Micro-LED 另一大用武之地。

今年的 CES 大会上，就有多家国产面板厂商展示了 Micro-LED 的应用场景。天马展示了一款 9.38 英寸车用显示屏，PPI 大于 100 情况下透过率也超过了 70%，像素间距为 222μm，可应用于车窗、抬头显示等。TCL 也推出基于单色微型显示器的双目全彩 MicroLED 光波导 AR 眼镜 RayNeo X2，类似小米正在众筹的米家眼镜相机上的 Micro-LED 方案。

2 月 9 日举办的国际第三代半导体论坛上有数据显示，2020 年以来，全球 Micro-LED 领域的投资已超过 1000 亿元人民币。据高工 LED 不完全统计，2022 年投向 Mini/Micro LED 等领域新增投资超过了 700 亿元人民币。

但 Micro-LED 仍然还处在商业化的早期，为什么就已经被不少产业链企业视为下一代的终极显示技术？

LED 先是 mini，然后是 micro LED

根据产品尺寸分为三种类型：

• 用于电视和标牌的大型显示器；

• 用于平板电脑、智能手机和车载显示器的中型显示器，以及

• 用于 XR (AR/VR/MR) 眼镜和智能手表的微型显示器。

MicroLED 是我们今天在路灯、家用灯泡和商业建筑中使用的 LED 的微型版本。该行业制造白光的方式是在蓝色 LED 上涂上黄色荧光粉，该荧光粉与蓝色光子相互作用以产生白色光子。MicroLED 通常被指定为一侧小于 50µm，而 LED 的尺寸为 200µm 或更大，术语 miniLED 涵盖了介于两者之间的所有内容。然而，一些公司表示，microLED 是指任何没有封装的 LED，无论其确切尺寸如何。

如今，MiniLED 使用蓝色 LED 和量子点为笔记本电脑、平板电脑、电视和室内/室外标牌提供照明。当以适当的电压施加电流时，LED 会发光（光子），并且电子和空穴在器件的有源区域（量子阱）中重新结合。光的亮度是施加电流的函数，但发射的颜色（波长）由半导体材料的能带差异决定，AlInGaP-on-GaAs 发出红色光，InGaN-on-sapphire 发出绿色和蓝色光。

LED颜色一致性反映在波长一致性上。对于 LED，分档将具有更好控制色度的产品与性能较差的设备分开。需要分档以实现一致的波长以产生相互匹配的光。不幸的是，对于 microLED，由于缺少在处理过程中对其进行保护的封装，因此无法进行分档。因此，必须将符合规格的 microLED 隔离用于目标显示器，这与传输和在线检测操作相关。

第一代 microLED 显示器预计将使用原生红色、绿色和蓝色 microLED 的子像素，尽管一些公司正在寻求使用带有量子点的蓝色 LED 来创建蓝色和红色子像素。这种下转换方法简化了红色、绿色和蓝色 microLED 的复杂拾取和放置转移，但代价是亮度损失。

microLED 显示器的制造方案取决于其要求。例如，手表或 AR 应用中使用的微型显示器需要 1,000-10,000 dpi 的极高像素密度。在这些情况下，混合键合将 GaN/蓝宝石晶圆结合到硅 CMOS 驱动器晶圆上。然后使用背磨去除蓝宝石晶片。

然而，对于像素密度较低的应用，例如电视或数字标牌，miniLED 芯片必须分散到显示背板上。该方法通常利用载体晶圆上的临时键合来实现从晶圆上紧密的裸片到裸片封装到像素间距分离的重新分布。

Micro-LED 在 LED 芯片尺寸和显示技术上，都要比 Mini-LED 都更往前一步，是更为彻底的技术革新。区别于 LED，Micro-LED 不对单个显示单元进行封装，而是对整个模组进行封装，单个显示单元大小已经可以做到微米等级的 LED 阵列。

界定 Micro-LED 的方式一般分为两种。一是看芯片尺寸，将 LED 芯片缩放至小于 100μm，便可称为 Micro-LED 芯片，根据人眼与屏幕的距离还有不同的区别，比如 VR/AR 的观看距离极小，像素密度要求极高，对应的芯片尺寸要求则要达到 50μm 以下。

二是看工艺，由于 Micro-LED 芯片尺寸非常小，其长宽甚至比芯片的高度还小，不利于芯片在玻璃基板上的固定，因此比起传统的 LED 工艺还增加一步激光剥离芯片基板的操作。

不仅如此，Micro-LED 由于其高亮度、低功耗、体积小等优势，适用于绝大部分的显示应用场景，从巨屏电视到智能手表，再到 AR/VR 近眼显示所需的小尺寸超高清屏幕。

当然，这么好的东西一般都有同样的问题：贵和难。

微缩化、巨量转移

Micro-LED 商业化还有障碍

2018 年 1 月，三星在 CES 大会上秀肌肉般发布了一款巨屏电视—— The Wall。作为全球首款消费级模块化 Micro-LED 显示屏，The Wall 足有 146 英寸大小，定价更是超过 100 万元人民币。屏幕大小、显示效果和产品定价，都可谓「震撼人心」。

四年后，三星在国内首发了新款 110 英寸的 The Wall 电视，售价为 105 万元。一如既往的贵。

The Wall 更多承担了三星 Micro-LED 技术集中展示的产品定位，三星自然没有指望真从这款产品中赚到多少利润。但现在的情况是，Micro-LED 的成本已经有了大幅下降，却依然不便宜。

彭博社的那篇报道还援引参与苹果 Micro-LED 项目的人士称，苹果早前的目标是将自研 Micro-LED 率先应用于大屏显示器，但由于成本、技术实现难度、项目风险等诸多因素考虑，最终决定在 Apple Watch 上先「试试水」。

同理，三星显示选择智能手表作为 Micro-LED 大规模应用的原因，大概也是出于成本和技术实现难度上。智能手表一方面更看重高亮度、低功耗等优势，保证续航和户外的显示效果，对其他方面要求相对较低；另一方面小尺寸和业务规模也意味着在成本和风险上相对可控。

而 Micro-LED 的贵和难其实是一体的，正是量产环节存在大量问题，导致良率较低，价格居高不下。核心的原因，还是太小了。类似情况在芯片制造工艺领域也是，目前最先进的工艺制程是 3nm，全球只有台积电和三星掌握，每前进一步背后都是大量的工程和技术挑战。

首先，Micro-LED 需要通过微缩制程技术将 LED 芯片微缩到满足要求的尺寸，过程中会产生侧壁缺陷，导致外延部分不可用，大幅降低可使用率，提高成本。

之后的巨量转移也是目前 Micro-LED 实现大规模商用的主要障碍之一。在上述 Micro-LED 芯片制造出来后，要将其定点大批量地转移到电路基板上，整个过程就被称为「巨量转移」。

不同于 LED 上的转移，Micro-LED 的转移数量更大，4K Micro-LED 就需要完成两千多万颗芯片的倒装，8K 更是达到了上亿，同时还对精度、良率和工艺的可靠性等有更高的要求。到目前巨量转移技术还有好几种并行的技术路线，各有优势和缺陷，还没有哪一种方式获得了比较普遍的认同。

此外，整个 Micro-LED 产业链的上游、中游、下游还存在大量未解和待优化的问题。好消息是，至少我们已经看到上下游厂商的巨额研发投入和陆续的结果。

比如 2 月初，韩国厂商 TLI 宣布成功将用于 Micro-LED 驱动板的驱动 IC 商用化，可以使用更少的芯片实现更高分辨率的 Micro-LED 屏幕，或者用 1 颗 TLi 的驱动 IC 替代竞品的 6 颗驱动 IC，实现同等分辨率水平的 Micro-LED 屏幕。

Micro-LED 的大规模商用，要依靠的正是每一个环节在成本、良率和可靠性上每一次推进。

总结

根据相关数据预测，2026年，Micro LED面板的出货量将达到1.34亿片左右，2027年总量能达到2.51亿片，其中智能手表占据绝大多数市场，占比达9成左右。2027年，预计AR将占到30%左右的Micro LED市场。

相较于大尺寸场景应用，Micro LED显示技术会不会在小屏领域更吃香？这一问题的答案或许更需要时间的验证。不可否认，现阶段，Micro LED在可穿戴设备产品上有着的不错的应用前景，小尺寸产品似乎更加适合Micro LED。与此同时，也不容忽视的是，Micro LED进入市场仍有很长一段的路程要走。

文章来源： 万物云联网，饶玉，雷科技