微型LED将取代LCD和OLED?

当LED芯片的尺寸小到像素级时，每个像素对应一个微型LED芯片。微型LED可以自己发光，因此可以同时控制像素的亮度和颜色。微型LED不需要传统液晶屏的液晶层和滤光片结构。

微型LED的屏幕结构与OLED非常接近。两者都具有像素自发光、结构简单、发光效率高的特点。但是，微型LED的材料寿命要比OLED高得多，稳定性也更强。

从技术成熟的角度来看，由于生产成本仍然很高，微型LED要实现大规模生产还有很长的路要走。OLED在其发展的早期就面临着成本的挑战。虽然OLED大屏幕的成本仍然远高于LCD屏幕，但它已经达到了大多数家庭用户可以接受的标准。

从以往的经验来看，随着微型LED技术的成熟，oled和lcd是否会被取代?也许答案没有那么简单。

微型led离制造大屏幕还有很长的路要走

在开发的早期阶段，很难将微型led应用于大型面板。与oled一样，大面板微型led的生产受到产量和成本的极大限制。

LED芯片越来越小，其价值也越来越大。在制造微型led的过程中，晶圆最终需要转移到屏幕的背板上。如果屏幕分辨率为1920 × 1080，则屏幕上的像素数超过200万。因为每个像素由红、绿、蓝三个子像素组成，所以在这个微型LED屏幕上有600万个微型LED芯片。

以当代的半导体制造工艺，在一个晶圆上生长600万个微型LED芯片并不困难，困难的是将这600万个微型LED芯片转移到背板上。业内称这种传递过程为传质。即使是市场上高端的迷你LED屏幕，如2021年的iPad Pro 12.9”，在背光层也只有1万个迷你LED。因此，传质是微型LED制造的主要困难。

对于传质问题，市场上存在着不同的解决方案。其中，主要有两大类:整件搬运和批件搬运。整片转移适用于小尺寸屏幕，因为屏幕面板足够小，所以可以整体转移。批量采摘和放置的技术难度较大，大屏幕只能使用这种解决方案来实现传质。

传质并不是微型LED面板制造中唯一的技术障碍，但它是限制微型LED大屏幕和小屏幕制造的分水岭。当然，屏幕能有多大很大程度上取决于成本，三星(Samsung)和索尼微(Sony Micro)就证明了这一点;LED大屏幕电视的价格都超过100万美元。

在近年的显示技术展会上，厂商展示的微型LED产品变得更加务实。在今年的SID显示周上，天马微电子、友达光电、奇龙科技等厂商展出的微型LED产品，都是针对汽车仪表盘、电子纸等小屏幕应用。当然，即使显示是大屏应用，目前的参数优势也没有大大超越OLED/LCD。

这个阶段的机会

明显的结构优势决定了微型LED具有高像素密度、高亮度、高对比度、快速响应等特点。从结构上可以明显感受到高像素密度、高亮度和高对比度。在之前的原型产品演示中，制造商已经展示了具有数万ppi(每英寸像素)像素密度的显示器。

由于微型LED芯片在像素级很小，因此可以在单个像素没有光线的情况下显示真正的黑色。同时，微型LED显示屏中的超小型LED将电能转化为光子的效率更高，并且微型LED比oled和lcd更亮;基于更高的电子迁移率，微型led可以在纳秒级(ns)切换。由于制造工艺的限制，微型LED在早期只适用于小屏幕，例如，它特别适用于AR/VR应用，包括用于娱乐的护目镜。

AR/VR对显示亮度、对比度、像素密度和响应的要求远远高于手机类消费电子产品。LCD和OLED在技术上难以满足此类应用的需求。许多消费者反映，目前的AR/VR应用容易让人头晕，缺乏沉浸感。事实上，这在很大程度上受到LCD和OLED技术本身的限制。微型LED在AR/VR领域的应用极大地克服了这一问题。或许未来AR/VR发展的关键将取决于微型LED技术的突破。

此外，微型LED芯片的小型化有利于面板的柔软性和透明性。Chitron Technology展示了一款软+透明屏幕。“柔软”、“透明”、“可折叠”是近两年屏显技术的热点，在一定程度上是实现产业突破的关键。

分析师从面板供应链上游的LED芯片制造商那里了解到，微型LED的早期应用将集中在可穿戴设备、AR、VR和汽车小屏幕产品上。从技术角度来看，这是合乎逻辑的。

值得一提的是，虽然微型LED相对于LCD/ oled有很多技术优势，但其中一些优势还处于理论阶段。一个代表性的优势是外部量子效率(EQE)，即发光效率。与lcd相比，微型LED显示屏的屏幕结构不包括液晶、滤色片和偏光镜。与oled相比，它们不需要复杂的封装技术。从理论上讲，微型LED显示屏的发光效率远高于lcd或oled。

然而，微型led的极小尺寸使它们非常容易受到侧壁效应的影响——这是制造过程中出现的一个工程问题。因此微型led的实际EQE非常低，甚至可能无法与LCD或OLED相比。侧壁效应的存在也使得微型led更难产生理想的大屏幕应用。因此，市场上现有的微型LED解决方案远远不能体现微型LED本身的技术优势。

与LCD/OLED互补应用

微型led的各种技术挑战是许多市场参与者正在努力解决的难题。微型led的技术特点也将决定未来显示行业需要做出的改变。微型led的小型化将进一步使面板制造向半导体技术倾斜。

CMOS仅限于小尺寸屏幕，因为CMOS在生产大尺寸屏幕时面临成本问题。因此，非晶硅和低温多晶硅tft仍是制造大屏幕微型led的主要技术。

Hendy Consulting对微型LED的早期观察表明，微型LED供应链可能会发生价值转变。这是由它的技术特性决定的。随着微型led逐渐接近集成电路制造，它们挑战了传统面板制造商的地位。

预计未来显示行业可能出现四种发展趋势:一是传统行业参与者(如三星、LG)仍将保持行业中心地位，但其价值将被稀释;二是具有垂直整合能力的厂商，如LuxVue(被苹果收购)、Glo AB(谷歌投资)等，将在微型LED领域占据主导地位;三是新产业结构的构成及其价值可能向LED芯片制造商、半导体制造商和持有关键IP的企业转移(多方合作);第四是微型LED可能不会成为市场的主流。

近两年来，在韩国、台湾、中国等地，微型LED相关投资正在大规模增加，行业上下游企业积极合作。在2018年之前，微型LED的市场参与者都是独立的，不同的公司采取了截然不同的技术发展方式。

考虑到微型LED制造技术可能需要面向应用，需要开发定制制造工艺，这可能与LCD/OLED制造技术有很大不同。独立经营不利于微型LED的市场发展，因为采用的技术手段多种多样，技术上没有统一的标准。虽然行业还处于发展初期，但从2020年开始，行业内已经出现了很多合作，这是微型led走向成熟的标志。

市场变量非常大，ESMC分析师认为亨迪咨询分析的行业发展方向可能过于简单化。在他们看来，无论是过去1-2年市场投资和合作趋势的变化，还是未来微型led长期发展的可能性，都指向了许多不可预见的挑战和可能性。

正如OLED过去并没有完全取代LCD一样，微型LED作为一项在小屏幕和AR/VR领域处于起步阶段的具有发展潜力的技术，极有可能与OLED和LCD长期共存。但这三者的应用将有所不同。例如，微型LED将专注于小屏幕和AR/VR市场，蚕食OLED和LCD在高端市场的价值。虽然OLED和LCD的市场规模会缩小，但三者在技术和市场上形成一种微妙的互补关系，而不是微型LED取代OLED或LCD。