3月31日，財(cái)政部、海關(guān)總署和稅務(wù)總局等發(fā)布了2021-2030年支持新型顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)口稅收政策的通知，目的在于加快壯大新一代信息技術(shù)，支持新型顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
自2021年1月1日至2030年12月31日，對(duì)新型顯示器件（即薄膜晶體管液晶顯示器件、有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極管顯示器件、Micro-LED顯示器件）生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)口國(guó)內(nèi)不能生產(chǎn)或性能不能滿(mǎn)足需求的自用生產(chǎn)性（含研發(fā)用）原材料、消耗品和凈化室配套系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備（包括進(jìn)口設(shè)備和國(guó)產(chǎn)設(shè)備）零配件，對(duì)新型顯示產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵原材料、零配件生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)口國(guó)內(nèi)不能生產(chǎn)或性能不能滿(mǎn)足需求的自用生產(chǎn)性原材料、消耗品，免征進(jìn)口關(guān)稅。
由此可見(jiàn)，國(guó)家對(duì)新型顯示產(chǎn)業(yè)的支持力度?。?！
根據(jù)長(zhǎng)江證券研究所數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2026年全球Micro LED的出貨量將達(dá)到1550萬(wàn)臺(tái)，新技術(shù)推動(dòng)LED顯示屏行業(yè)繼續(xù)保持高速發(fā)展。
目前，國(guó)內(nèi)LED顯示屏行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了深度調(diào)整的新階段，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)逐漸向技術(shù)、質(zhì)量、品牌和服務(wù)等綜合實(shí)力競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變，行業(yè)正經(jīng)歷從普通小間距顯示屏向著更微小間距、更大尺寸的LED產(chǎn)品升級(jí)與市場(chǎng)轉(zhuǎn)換，而MicroLED顯示屏正好符合了這些市場(chǎng)需求的特性。
Micro LED的定義
Micro LED的行業(yè)發(fā)展
Micro LED的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
Micro LED 產(chǎn)業(yè)和技術(shù)壁壘
LED 微縮化合矩陣化技術(shù)（Micro LED）
Micro LED 技術(shù)，就是將 LED 背光源進(jìn)行陣列化、微小化、薄膜化后，批量轉(zhuǎn)移到電路基板上，然后再加上保護(hù)層和電極進(jìn)行封裝，封裝好以后制作成顯示屏。
其中每個(gè)二極管單元都可作為發(fā)光顯示像素，可定址、單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、將像素的距離由以往的毫米降至微米級(jí)。
Micro-LED通常是以發(fā)光LED芯片尺寸來(lái)定義的；
一般來(lái)說(shuō)我們將尺寸小于50微米的LED芯片稱(chēng)為Micro-LED。
由于芯片尺寸很小時(shí)，芯片的長(zhǎng)寬小于芯片的高度時(shí)，會(huì)造成芯片高度大于固晶面的尺寸，不利于芯片在基板固定時(shí)的穩(wěn)定，所以通常使用激光剝離去除Micro-LED 芯片的基板，以滿(mǎn)足后續(xù)操作工藝的需求。
因此，LED領(lǐng)域也將去除基板作為Micro-LED的重要特征。
顯示產(chǎn)品一般以人的感知極限作為技術(shù)分類(lèi)的判斷依據(jù)。
對(duì)于Micro-LED顯示技術(shù)而言，顯示應(yīng)用場(chǎng)景是決定芯片尺寸的主要因素，也可以作為區(qū)分Micro-LED顯示技術(shù)的重要特征。
從消費(fèi)電子終端應(yīng)用的角度出發(fā)，對(duì)于Micro-LED的定義應(yīng)該根據(jù)觀看距離和人眼的極限分辨率進(jìn)行計(jì)算，分別在不同的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)定義Micro-LED顯示技術(shù)。
例如，如果按照發(fā)光面積占像素面積的10%來(lái)計(jì)算：
在虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual reality， VR）和增強(qiáng)顯示（Augmented reality， AR）應(yīng)用時(shí)，
觀看距離大概為5cm左右，像素密度需要達(dá)到1800ppi左右，此時(shí)Micro-LED芯片的尺寸應(yīng)為3~5μm；
25.4~31.2cm（10~12in）平板顯示器，則需要至少300ppi的像素密度，對(duì)應(yīng)的芯片尺寸為20~30μm；
而滿(mǎn)足190.5cm（75in）大屏顯示器件，所需的43ppi的像素密度，芯片尺寸往往在200um左右。
從封裝角度出發(fā)，Micro-LED技術(shù)也可以分為無(wú)封裝的板上芯片（Chip on board， COB）、玻璃上芯片（Chip on glass， COG）技術(shù)和有封裝的4合一、未來(lái)的N合一技術(shù)兩類(lèi)。
從現(xiàn)階段技術(shù)發(fā)展的情況來(lái)看，這兩個(gè)技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)：
COB和COG技術(shù)顯示效果好，但技術(shù)難度高，在良率、轉(zhuǎn)移、維修等方面處于劣勢(shì)。
反之，N合一封裝技術(shù)具有關(guān)鍵技術(shù)難度小、成本低等優(yōu)勢(shì)，但在顯示效果上仍然需要不斷地改善和提升。
綜上，目前Micro-LED的定義尚未有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)形成，在不同的應(yīng)用場(chǎng)景、研究環(huán)境，不同的學(xué)者、專(zhuān)家對(duì)Micro-LED有著不同的理解。
如何建立Micro-LED行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是未來(lái)亟待開(kāi)展的工作之一。
Micro LED的行業(yè)發(fā)展
Micro-LED顯示技術(shù)是繼藍(lán)光GaN材料和白光LED照明之后LED領(lǐng)域的最重要進(jìn)展之一。
圖1簡(jiǎn)單回顧了Micro-LED的發(fā)展歷程，從中可以發(fā)現(xiàn)這一領(lǐng)域重要進(jìn)展都是來(lái)自于集成工藝的突破。
1999年，美國(guó)Cree公司申請(qǐng)的“用于增強(qiáng)光提取的Micro-LED”專(zhuān)利是第一篇關(guān)于Micro-LED顯示技術(shù)的文獻(xiàn)。
2000年，堪薩斯州立大學(xué)江紅星等在學(xué)術(shù)界報(bào)道了Micro-LED顯示技術(shù)，并在2001年構(gòu)建出無(wú)源驅(qū)動(dòng)的藍(lán)光Micro-LED矩陣。
2006年，香港科技大學(xué)申請(qǐng)了倒扣焊集成Micro-LED的專(zhuān)利，利用這一技術(shù)在2009年制造出有源驅(qū)動(dòng)的藍(lán)光Micro-LED，兩年后，他們采用紅綠藍(lán)三色熒光粉作為轉(zhuǎn)光材料實(shí)現(xiàn)了Micro-LED的全彩化顯示。
2012年和2013年，索尼公司和香港科技大學(xué)分別推出Micro-LED首款電視“Crystal LED Display”和Micro-LED首款全彩投影儀。
2015年，Lumiode和哥倫比亞大學(xué)合作完成了Micro-LED與硅晶體管薄膜在一個(gè)晶圓上的集成。同年，臺(tái)灣國(guó)立交通大學(xué)和香港科技大學(xué)合作通過(guò)噴墨打印構(gòu)造了全彩化的量子點(diǎn)轉(zhuǎn)光Micro-LED。
2016 年起，Micro LED 概念在全球掀起研究熱潮。
2017年，韓國(guó)機(jī)械研究所提出滾輪轉(zhuǎn)印技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在柔性基底上的巨量轉(zhuǎn)移。
2017 年5 月，蘋(píng)果已經(jīng)開(kāi)始新一代顯示技術(shù)的開(kāi)發(fā)。
2018 年 2 月，在CES2018 上推出了 Micro LED 電視。近年來(lái)，在蘋(píng)果公司的引領(lǐng)下，越來(lái)越多的企業(yè)加入到 Micro LED 領(lǐng)域中。
可以預(yù)期，未來(lái)Micro-LED顯示的發(fā)展仍將朝著微縮化、集成化、陣列轉(zhuǎn)移化和全彩化進(jìn)一步發(fā)展。
LCD、OLED、QLED和Micro-LED顯示器的結(jié)構(gòu)下圖所示：
從圖中可以看出，Micro-LED顯示器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有效降低了光在顯示器內(nèi)部的損失，減小了顯示器的厚度，更加便于顯示屏的集成。
相比于OLED、QLED等其他的自發(fā)光技術(shù)，雖然Micro-LED顯示技術(shù)較晚進(jìn)入到人們的視野中，通過(guò)下表可以發(fā)現(xiàn)，從表現(xiàn)出的性能上來(lái)看，Micro-LED顯示具有顯著優(yōu)勢(shì)。
顯示畫(huà)面品質(zhì)高
在現(xiàn)有功率不變的情況下，Micro-LED顯示屏由于沒(méi)有光阻和濾光片的限制，亮度可以輕松達(dá)到2000~4000nits，半功率視角在170 °以上，結(jié)合表面黑化技術(shù)和高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)超高對(duì)比度和高品質(zhì)的HDR顯示效果。
傳統(tǒng)的LCD的光透過(guò)率僅為5%左右，光學(xué)效率較差，但由于Micro-LED是紅綠藍(lán)自發(fā)光顯示技術(shù)，沒(méi)有透過(guò)率的限制，在達(dá)到同等亮度的情況下，理論上功耗要比LCD顯示器低90%。
此外，LED芯片屬于成熟材料，電光轉(zhuǎn)換效率高，Micro-LED顯示理論上功耗僅為OLED顯示的50%。
Micro-LED顯示技術(shù)使用無(wú)機(jī)物半導(dǎo)體作為發(fā)光材料，性能穩(wěn)定，材料壽命長(zhǎng)。
相較于OLED的有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體材料和QLED的量子點(diǎn)材料，在耐溫、抗水氧、抗老化方面具有天然的優(yōu)勢(shì)。
極限分辨率高
Micro-LED由于具有極小的微觀尺寸，在制作高分辨率顯示器件中具有較大的優(yōu)勢(shì)，目前主要需要克服的是工藝問(wèn)題，而非科學(xué)問(wèn)題。
這也就是為什么各種Micro-LED顯示器件能在短時(shí)間內(nèi)被各個(gè)廠商不斷展出，且其性能參數(shù)可以不斷刷新記錄的原因。
Micro LED 產(chǎn)業(yè)和技術(shù)壁壘
Micro LED產(chǎn)業(yè)受益順序：應(yīng)用＞封裝 > 芯片
Micro LED應(yīng)用領(lǐng)域受益順序：顯示> 背光 > 照明
Micro LED 技術(shù)憑借高解析度、低功耗、高亮度、高色彩飽和度、反應(yīng)速度快、厚度薄、壽命長(zhǎng)等特性成為產(chǎn)業(yè)上游競(jìng)相爭(zhēng)奪的技術(shù)高地。
相比 OLED 和 LCD，Micro LED 技術(shù)具有其難以匹敵的血統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，這種近乎完美的顯示技術(shù)，是業(yè)界公認(rèn)下一代顯示技術(shù)的有力競(jìng)爭(zhēng)者。
然而，目前 Micro LED 技術(shù)仍然面臨一些技術(shù)壁壘：
包括全彩化、電源驅(qū)動(dòng)、芯片、轉(zhuǎn)移、背板、檢測(cè)與修復(fù)技術(shù)等方面。
其中，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)在 Micro LED 制造中是最難的一部分，因?yàn)榫蘖哭D(zhuǎn)移技術(shù)需要將在襯底上生成的 LED 芯片轉(zhuǎn)移到 TFT基底層上，并要求實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的對(duì)位和連接。
此外，屏幕統(tǒng)一性也是限制 Micro LED 技術(shù)發(fā)展的另一大難題。
另外，其生產(chǎn)成本居高不下，三星北美分公司公布商用Micro LED 基本模組“The Wall Professional”的價(jià)格，尺寸為806.4×453.6×72.5mm 的基本模組，零售價(jià)為 20033 美元（換算成人民幣約為 14 萬(wàn)元），這個(gè)價(jià)格對(duì)于一般終端客戶(hù)來(lái)說(shuō)，難以承受。
可以說(shuō)，解決成本的問(wèn)題和制造能力的問(wèn)題，才能讓 Micro LED 屏幕真正落到了消費(fèi)者實(shí)處，才能進(jìn)一步使其稱(chēng)霸市場(chǎng) 。
資料來(lái)源：中國(guó)知網(wǎng)；液晶與顯示 2021年1-12；MicroLED網(wǎng)
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