2019年美国拉斯维加斯“First Look”活动期间，三星发表了全新的模块化75英寸4K分辨率Micro LED显示器：The Window。与三星在2018年CES展会上亮相的“The Wall”相比，“The Window”拥有更高密度的芯片、更佳的分辨率，展品一出，惊艳四座，引发业内关注和讨论。当下，Micro LED显示技术处于蓬勃发展阶段，并正往市场应用上靠拢，未来可期。

Micro LED知识讲堂

Micro LED显示的结构是微型化LED阵列。目前，单个Micro LED芯片的尺寸可以做到10μm以下，为常规LED尺寸大小的1％。每一个Micro LED可视为一个像素，每个像素可以实现定址控制、单独驱动自发光。在结构上，Micro LED是一个由P型GaN材料和N型GaN材料相互紧密接触时形成的P－N结面接触型二极管。当在P－N结两侧施加一个正向电压，即对P型GaN一侧施加正压，而对N型GaN一侧施加负压时，就可以使得P－N结两侧的载流子能够容易地相互移动，进而发生电子空穴的辐射复合，产生光出射。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，通过过电极线的依序通电，以扫描方式点亮MicroLED以显示影像。

由于Micro LED芯片特殊的结构特点和发光原理，基于Micro LED芯片的显示屏具有高像素、高色彩饱和度、低功耗、高亮度、快速反应、长寿命等显著优点。在显示质量方面，Micro LED单个芯片大小可至10μm以下，因此Micro LED显示屏可以集成极高的像素密度。根据相关数据显示，目前市场上搭载OLED屏幕的iPhone X像素密度为458ppi，而Micro－LED显示可达到2000ppi以上；在性能方面，Micro LED由无机材料构成，相比于OLED易烧屏的有机发光材料，Micro LED屏的使用寿命会更久；在技术层面，Micro LED显示为单点驱动自发光技术，拥有纳秒（ns）级的超快反应速度和效率。例如在VR行业中的应用，由于Micro LED响应速度极快，可以有效解决拖影、延迟问题，消除VR使用者的晕眩感，可大幅提高沉浸感、提升用户体验；在能耗方面，以P－N结为典型结构的Micro LED有着高亮度、低能耗的特点，能提高可穿戴设备的续航时间。

正是因为具备如此优异的性能，吸引了三星、LG、索尼、京东方、华星等面板厂商积极地进行技术研发储备，Micro LED显示技术正在迅速发展。

micro led技术原理

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。

Micro LED优势

　　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。

　　Micro LED产业链如何

　　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。