来源：本站　　时间：2024.05.08

一、Micro LED显示概述

（一）Micro LED概念及结构

Micro LED（Micro Light Emitting Diode，微发光二极管）是一种采用微缩化和矩阵化技术的LED，一般指使用尺寸为1~60μm的LED发光单元组成显示阵列的技术，具有无需背光，光电转换效率高，响应时间在ns级等特点，是将LED进行薄膜化、微小化和阵列化，使其体积达到大小只有主流LED的1%，像素点距离达到由毫米到微米的一项技术。

Micro LED还有一个近亲Mini LED，可以将其理解为LED与Micro LED间的过渡技术。由于技术原理极为类似，业界普遍将二者归结于一个路线中，有些情况也会被合称为MLED。作为前序技术，Mini LED主要解决的问题是芯片尺寸断层问题，相关技术发展对Micro LED具备一定的借鉴作用，其芯片尺寸一般为75μm~300μm。Mini LED要比Micro LED实现起来简单，不仅在芯片尺寸上更容易被实现，而且在材料上也没有科学性的难题，已被量产投入到市场中，苹果、三星、TCL等品牌已实现规模化量产。但Mini LED与Micro LED有不同应用场景，市面上Mini LED一般作为LCD背光源出现，再结合量子点技术，实现高动态范围显示，而Micro LED则直接用于制作显示像素。简单来说，市售的Mini LED显示器本质上还是LCD，Mini LED只是LCD的一个陪衬，而Micro LED显示器则直接发光成像。

图1      Micro LED结构示意图

（数据来源：LED Inside，策源资本整理）

Micro LED显示技术是以自发光的微米量级的LED为发光像素单元，并通过巨量转移技术，将微米等级的RGB三色Micro LED搬到基板上，形成各种尺寸的Micro LED显示器。微缩化使得Micro LED具有更高的发光亮度、分辨率与色彩饱和度，以及更快的显示响应速度，而功率消耗量仅为LCD的10%、OLED的50%，其亮度可达OLED的10倍，分辨率可达OLED的5倍。预期能够应用于对亮度要求较高的增强现实（AR）微型投影装置、车用平视显示器（HUD）投影应用、超大型显示广告牌等特殊显示应用产品，并有望扩展到可穿戴/可植入器件、虚拟现实（VR）、光通讯/光互联、医疗探测、智能车灯、空间成像等多个领域。

Micro LED技术被业内誉为下一代显示技术。因与生俱来的技术优势，Micro LED技术被业内誉为下一代显示技术，在近十年来得到全球众多企业的追捧，代表着显示技术未来的一个重要发展方向。2000年美国堪萨斯州立大学江红星等人，制备了基于Ⅲ族氮化物的Micro LED，并在2001年报道了采用无源驱动的方式，成功制备了10×10的蓝光Micro LED阵列，为Micro LED显示的发展奠定了基础，2012年索尼公司成功点亮55英寸Micro LED显示面板，为Micro LED商业化走出了第一步。

     图2      Micro LED发展简史

（数据来源：《液晶与显示》、集微咨询，策源资本整理）

Micro LED显示技术的关键环节包括三色Micro LED芯片、巨量转移、驱动技术、全彩显示。Micro LED制造过程与常规技术步骤类似，主要包括LED外延片生长、Micro LED芯片制作、驱动背板（TFT驱动或者Micro IC驱动）制作、巨量转移四部分组成。首先将LED结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化，然后将Micro LED采用巨量转移技术至电路基板上，其基板可为硬性、软性透明、不透明基板；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，完成结构简单的Micro LED显示。

（二）Micro LED技术难点简介

近年来，Micro LED已成为显示行业热点研究领域之一。尽管该领域具有巨大的潜力，但Micro LED显示想要商业化还面临着诸多挑战，一是由于制造工艺复杂，导致成本偏高；二是同驱动电流下的波长漂移率和外量子效率变化，增加了寻址困难；三是随着芯片尺寸的减小，效率降低。

Micro LED的显示技术链可分为芯片端技术、共性技术、装备技术以及显示端技术四大类。

 图3      Micro LED显示技术链示意图

（数据来源：大湾区半导体，策源资本整理）

现阶段Micro LED有许多技术瓶颈有待突破，如芯片制造、巨量转移、检测修复、全彩显示、显示驱动等，这也是目前Micro LED出货量低、售价高昂的主要原因。

（1）芯片制造

在芯片制造方面，突破量子效率问题是当前行业的热点研发方向。由于该问题是因为制造过程中等离子体刻蚀产生的侧壁损伤引入了非辐射复合中心和漏电流而引起的，因此行业主流通过改进芯片结构、改进制造工艺、避免刻蚀工艺三种方式以改进侧壁损伤。

（2）巨量转移技术

巨量转移是Micro LED得以有效量产的第一步，也是目前产业化进程中的一大难点。以一台4K电视为例，需要转移的晶粒高达2400万颗，即使一次转移1万颗，也需要重复2400次，因而转移过程中的转移效率、精度、良率问题将重点影响转移后的显示性能。当前，该领域主要有五大技术流派：分子作用力、静电、磁力转移、激光转印、自组装。Micro LED巨量转移技术的开发存在许多问题与挑战：一是在转移之前，需要将Micro LED从外延片移动到载体；二是Micro LED的厚度仅为几微米，将其精确地放置在目标衬底上的难度非常大；三是Micro LED的芯片尺寸及间距都很小，要将芯片连上电路，也充满挑战；四是Micro LED芯片需要进行多次转移（至少需要从蓝宝石衬底→临时衬底→硅衬底），且每次转移芯片量非常大，对转移工艺的稳定性和精确度要求非常高；五是对于RGB全彩显示而言，由于每一种工艺只能生产一种颜色的芯片，故需要将红绿蓝芯片分别进行转移，需要非常精准的工艺进行芯片的定位，极大增加了转移工艺的难度。

不同的Micro LED巨量转移技术具有不同的技术特性，未来针对不同的显示产品，可能都会有相对适合的解决方案。现有的转移技术及其代表厂商，主要分为芯片转移和外延级键合两大类。其中，芯片转移技术分为物理方式和化学方式，物理方式主要为电磁力转移、静电吸附和流体自组装技术；化学方式主要为范德华力/粘力、激光转移以及滚轮转印等。

（3）检测修复

在Micro LED的生产过程中，由于Micro LED芯片尺寸在50微米以下，需要通过激光转移等巨量转移技术将数量众多的芯片大规模移植到驱动面板上形成高密度的阵列，在这一过程中芯片容易发生不良。为了提升并确保Micro LED显示器的良率，检测与修复是制程中不可或缺的步骤。

Micro LED各工艺制程环节中均穿插了AOI检测、激光去除和激光修补的动作，Micro LED激光修复工艺包含了激光去除和激光转移修复。激光修复设备可以对有缺陷的芯片进行筛选修复，当Micro LED芯片产生损坏，如何在数百万甚至数千万颗微米级芯片中对不良芯片进行高效修复是目前面临的一大挑战。

（4）全彩显示

在全彩显示方面，Micro LED彩色化实现方法主要包括RGB三色LED法、波长转换法和3D纳米线法。由于目前波长转换技术可形成高分辨率，较其他方法对驱动集成要求低，整体商品化成本也较低，因此该技术成为了研发热点，主要应用单色紫外光LED或蓝光LED搭配色彩转换材料来达成全彩化，着重关注量子转换效率和光串扰问题的突破。

（5）显示驱动

在显示驱动方面，以CMOS和TFT为代表的主动驱动设计方案或将成为Micro LED技术发展的良伴。在CMOS驱动技术中，为突破Micro LED和驱动矩阵精准对准困难的问题，当前业界正重点研发Micro LED与CMOS驱动电路的键合技术。

二、Micro LED显示行业现状

（一）Micro LED显示市场处于爆发前夜

随着Micro LED技术突破和产业生态的逐渐建立，生产成本有望进一步降低，市场规模预计将爆发式增长。DSCC研究咨询最新发布的关于Micro LED市场更新一文中显示，预计到2028年，Micro LED显示市场规模将达到14.6亿美元。另据TrendForce集邦咨询预测数据指出，2023年Micro LED用于以智能手表为主的穿戴设备芯片产值虽然仅有300万美元，但随着Apple搭载Micro LED显示器新型手表的备货启动与产品问世，2024年与2025年该产值将迅速地膨胀至1.72亿与4.63亿美元。

 图4      Micro LED市场规模（单位：百万美元）

（数据来源：DSCC研究咨询，策源资本整理）

（二）Micro LED创新热度高，国内外龙头企业并进

一是Micro LED产业技术储备丰富、创新研发热度高，中国企业与国外龙头齐头并进。截至2022年，全球该领域的专利申请已超过4万件，正处于爆发式增长期；从创新主体来看，中国头部企业与国际龙头齐头并进，在专利申请量Top15企业中，中国企业已占一半以上；从技术上看，Micro LED产业化的关键技术难题主要集中于外延&芯片结构、巨量转移、全彩显示和显示驱动上，上述技术正在加速攻坚进程。

图5      全球Micro LED显示领域专利申请量趋势

（数据来源：国家第三代半导体技术创新中心，策源资本整理）

图6      全球Micro LED专利申请量TOP15企业

（数据来源：国家第三代半导体技术创新中心，策源资本整理）

图7      中国Micro LED专利申请量TOP10企业

（数据来源：国家第三代半导体技术创新中心，策源资本整理）

二是Micro LED产业链投资规模日趋扩大，产业链逐步成熟。这为Micro LED技术的成熟提供了充足的资金保证，也为未来长期平均成本的下降提供了较大的空间，随着LED产业链各大企业持续投资布局，Micro LED全面应用时代将越来越近。

表1        2023年国内Micro/Mini LED相关项目动态

（数据来源：网络公开信息，策源资本整理）

三、Micro LED显示市场驱动因素

（一）微小尺寸或率先在AR/智能穿戴上取得应用

由于硅基Micro LED在高PPI领域应用所特有的显示优点，相当契合AR的产品要求，有望在此领域取得快速成长。Micro LED适用于所有显示尺寸产品应用，显示应用分为高PPI显示应用（AR/VR）和中低PPI显示应用（手表穿戴设备/手机/电脑/电视/超大尺寸显示）。AR眼镜是目前Micro LED微显示技术的主要应用产品之一，Micro LED技术拥有更高的亮度、更快的响应时间、更小的尺寸和更长的使用寿命等特点，契合AR眼镜高显示需求。

智能穿戴领域是Micro LED最容易突破的应用领域。根据Yole的推测，智能手表等小尺寸穿戴显示由于屏体尺寸小有助于减少巨量转移工艺成本，技术门槛低、价格弹性大、固定投资低，是行业里普遍认为最容易突破的Micro LED应用细分市场。

表2        2023年Micro LED AR眼镜产品梳理（截至2023年12月28日）

（数据来源：LED Inside公众号、集微咨询，策源资本整理）

Apple及其合作商Osram等已经在智能手表显示上投入20亿美元，并计划2024-2026年开始量产搭载Micro LED显示的智能手表。众多知名消费品牌也看好未来Micro LED微显技术在AR眼镜上的应用，例如Meta、谷歌、Snap、Vuzix等，部分企业早已通过收购Micro LED技术厂家，或共同合作的方式展开Micro LED AR眼镜的研发。据LED Inside统计，2023年已有9款Micro LED AR眼镜发布或上市，相较2022年仅有3款产品的情况，新品数量增长了两倍。TrendForce集邦预计在2026年Micro LED AR眼镜显示器芯片产值高达4100万美元。从具体的技术类型来看，受限于全彩Micro LED技术难度以及成本高等问题，更多的AR眼镜新品采用了单色Micro LED +光波导的光学显示方案，同时保持眼镜时尚轻便和微显示器清晰的显示效果，避免户外强光光照的影响。

DSCC分析认为，可穿戴设备（包括智能手表）应用有望超越电视，成为Micro LED显示屏的最大细分市场。可穿戴设备可受益于Micro LED显示屏的高亮度和高效率。同时，较小的显示屏尺寸和较低的像素数可减轻制造过程中初期产量较低的问题。而小尺寸显示应用如穿戴式手表等领域由于转移数量少，难度相对较低，是当前最容易实现的应用Micro LED显示的领域。

（二）高画质需求正推动超大尺寸市场空间成长

Micro LED无缝拼接显示技术成为兼顾大尺寸显示和画质需求的理想选择。大型显示屏是目前Micro LED技术的主要应用之一，也是LED和显示企业当下着重关注的Micro LED应用领域。在大尺寸显示应用中，如会议室、控制室、电视墙、高端媒体、展示橱窗和大型数字广告牌，传统的显示技术虽然画质不断提升，但由于技术和成本限制，在大尺寸显示方面存在瓶颈。例如，LCD显示屏在110寸时已经达到了极限，而OLED显示屏在60寸时也难以进一步突破，通常需要多块显示屏组合以满足大面积的显示需求。然而，这些多块显示屏之间的显示边框和拼缝会干扰观看体验，特别是在需要连续显示图像或视频的场合。相较之下，LED是单一像素封装，不存在屏体边框问题，因此Micro LED无缝拼接显示技术成为兼顾大尺寸显示和画质需求的理想选择，实现了无可见边框或间隙，提供观众连续、一体化的视觉体验。这种技术在未来有着广阔的应用场景和巨大的市场潜力。

图8      全球智慧指挥系统Micro LED显示屏（≤P0.9）面板产值统计及预测

（数据来源：迪显，策源资本整理）

     图9      全球高端会议室Micro LED显示屏（≤P0.9）显示面板产值统计及预测

（数据来源：迪显，策源资本整理）

如智慧指挥调度系统需要超大尺寸无缝屏体，而目前能够符合要求的就是Micro LED显示屏拼接屏体，目前已经具有一定的市场，随着显示画质的要求提升，对Micro LED显示屏需求增长较快。根据第三方评估机构数据显示，从下图可以看到，Micro LED显示屏（≤P0.9）面板在智慧指挥调度系统应用领域将保持高速增长，目前在高端智能智慧指挥调度系统应用领域占有一席之地，随着后续市场的不断渗透，预计在2030年销售额将达到837亿元，在未来10年内表现出良好的成长势头。

又如高端会议室对大屏智慧系统需求巨大，其为无缝拼接LED显示屏，目前拼接LED显示主要为低端PCB拼接显示屏技术，主要为≥P1.25显示产品，而对于高端的LED拼接显示屏目前市场有限，随着玻璃基Micro LED拼接显示技术的不断提升、良率的提高、成本的降低，预计后续将有望打开高端会议室显示市场，具体如下图所示。

四、Micro LED产业链重点环节分析

（一）Micro LED产业链全景

Micro LED显示产业链大致可分为上游、中游和下游三部分。上游部分主要包括衬底、外延、芯片、材料、设备等环节，其中衬底、外延生长与芯片制造环节的技术门槛高、设备投资强度大，具有规模化生产能力的大型企业占有市场优势地位，产业把控能力较强。中游部分主要包括封装、背光组装等环节，这些环节需要高精度的设备和技术，以确保Micro LED芯片的稳定性和可靠性。下游部分则是整机终端，包括各种应用Micro LED技术的显示产品，如XR、智能手机、平板电脑、电视等。在这一环节，企业需要将Micro LED芯片集成到产品中，并进行测试和调试，以确保产品的性能和品质。

图10    Micro LED产业链示意图

（数据来源：《2023 Micro LED产业技术洞察白皮书》、天风证券，策源资本整理）

在Micro LED产业链中，各个环节之间相互依存、相互促进。上游环节的技术进步和设备创新可以为中游和下游环节提供更好的材料和芯片，中游环节的封装和组装技术则直接影响到下游产品的性能和品质。同时，下游产品的市场需求也可以推动上游和中游环节的技术进步和产业发展。需要注意的是，由于Micro LED技术仍处于不断发展和完善阶段，产业链各个环节的技术和市场状况也在不断变化。因此，对于Micro LED产业链的具体划分和描述，可能会随着技术的进步和市场的变化而有所调整。

（二）Micro LED产业链特点

1.产业链高度整合，形成三大阵营

产业链中面板、芯片、巨量转移等厂商高度整合，形成三大阵营。由于Micro LED显示客制化设计程度较高，再加上制程技术要求精密度严谨，因此需要面板、芯片、巨量转移及驱动IC等厂商的高度整合，才有机会创造出商品化的Micro LED显示器产品，这与传统的厂商各自分工的方式大为不同，而Micro LED芯片品质会直接影响终端产品的显示效果、良率及成本，因此芯片被视为Micro LED的重要战略资源之一，这也导致Micro LED行业中一个势力的形成通常是由芯片厂或通过入股、并购等方式的下游厂商来主导。现阶段Micro LED发展至今已逐渐形成三大阵营，目前全球Micro LED三大阵营当中，以中国台湾厂商为主导的阵营有一个，以中国大陆为主导的阵营有两个。第一大阵营为富采控股（晶电、晶成、隆达）、友达及群创；第二大阵营为京东方（子公司京东方晶芯科技及与合资公司BOE Pixey）及华灿光电；第三大阵营为TCL华星、三安光电及新颖显示。富采控股受益于台湾在半导体产业以及与耐创合作的优势取得2025-2026年Micro LED放量的商机；京东方与华灿光电整合LED制造与转移技术，合作在Micro LED制造与封测方面投入20亿人民币；三安光电则投入120亿元人民币，预估未来Micro LED产能将达到26万片/年。

2.产业端投入加大，产业链逐渐成熟

近年Micro LED投资热度高，立项和开工项目均在显示产业前列，这将进一步推动产业生态走向成熟。在过去的2023年，LED企业通过降本增效的方式度过社会经济下行阶段的同时，却依旧保持着对Micro LED项目投资与建设的热情。面对电视、显示器、笔电、大尺寸显示屏、AR/VR、车载显示等终端显示产品给予的积极应用信号，LED企业开启了新一轮的Micro LED技术扩产。据LED Inside不完全统计，2023年共有18个项目立项，相较过往两年有所减少，但其中仍有不少项目值得关注，这些项目或成为未来影响Micro LED发展格局的关键因素。

表3        2023年Micro LED相关部分项目立项动态

（数据来源：LED Inside，策源资本整理）

据LED Inside不完全统计，2023年，京东方华灿、京东方、深天马、洲明科技、沃格光电、长方集团、辰显光电等20家企业的Mini/Micro LED相关项目正式进入开工阶段，开工项目数量是2022年的3倍之多。这20个项目投资规模总和约达676亿元。在上游LED芯片方面，在京东方正式控股华灿光电之后，总投资50亿元的京东方华灿珠海Micro LED项目也在7月正式开工。首期落地开工项目投资超20亿元，计划2024年三季度投产。项目建成后将形成年产Micro LED晶圆5.88万片组、Micro LED像素器件45,000.00kk颗的生产能力。

表4        2023年主要Micro LED项目开工动态

（数据来源：LED Inside，策源资本整理）