Micro LED市場(chǎng)分析報(bào)告

MicroLED市場(chǎng)分析報(bào)告1應(yīng)用及市場(chǎng)介紹2各類型顯示器技術(shù)比較3應(yīng)用面及市場(chǎng)機(jī)會(huì)4技術(shù)及生產(chǎn)工藝目錄CONTNETS5總結(jié)應(yīng)用及市場(chǎng)介紹1THEPART顯示屏市場(chǎng)輸入標(biāo)題輸入標(biāo)題隨著我國LED顯示技術(shù)水平不斷提高，規(guī)模不斷擴(kuò)大，據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，未來幾年，全球LED電子顯示屏的市場(chǎng)需求仍將保持快速增長，年均增速將超過１0%，預(yù)計(jì)到2020年，全球LED顯示屏的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到５００億美元，中國將是最重要的製造基地42021/6/27顯示屏市場(chǎng)輸入標(biāo)題輸入標(biāo)題>>室內(nèi)小點(diǎn)間距高密度LED顯示產(chǎn)品高歌猛進(jìn)

室內(nèi)小間距LED顯示幕P0.8、0.7等產(chǎn)品已經(jīng)具備量產(chǎn)能力，P1.2快速起量，P1.6成為主流產(chǎn)品,在室內(nèi)調(diào)度指揮、安防監(jiān)控等領(lǐng)域進(jìn)一步擠占DLP與投影融合的市場(chǎng)空間。

>>戶外小點(diǎn)間距高密度LED顯示產(chǎn)品興盛城市管理者對(duì)於戶外LED顯示幕監(jiān)管的進(jìn)一步加強(qiáng)，可落地應(yīng)用的戶外小間距LED顯示幕將成為戶外傳媒市場(chǎng)需求量最大的廣告播放設(shè)備。同時(shí)，隨著LED封裝器件（1921等）的成熟和成本的下降，戶外LED顯示幕的規(guī)格快速從P8、P6發(fā)展到P4甚至以下。戶外小間距LED顯示幕也會(huì)對(duì)臨街專賣店、商業(yè)綜合體等商業(yè)零售市場(chǎng)進(jìn)行滲透。52021/6/27顯示屏市場(chǎng)輸入標(biāo)題輸入標(biāo)題>>酒店顯示系統(tǒng)服務(wù)運(yùn)營商的快速成長2015年後，大規(guī)模推展的LED顯示幕酒店租賃運(yùn)營模式是目前租賃市場(chǎng)最具成長空間的一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域。該領(lǐng)域的成長動(dòng)力來自於酒店企業(yè)商務(wù)會(huì)議和高端婚慶兩大業(yè)務(wù)的增長，這兩大部分客戶對(duì)於酒店的硬體設(shè)施尤其是視聽設(shè)備要求較高，甚至?xí)言摬糠衷O(shè)施是否完備作為是否與酒店達(dá)成合作的先決條件。

>>LED創(chuàng)意市場(chǎng)需求快速放大

隨著地產(chǎn)行業(yè)從商業(yè)向文化、旅遊等方向轉(zhuǎn)型，同時(shí)景觀照明行業(yè)對(duì)顯示的要求也越來越高，為了搶占消費(fèi)者注意力，形成文化符號(hào)，LED創(chuàng)意顯示得到了前所未有的高度重視。大面積依建築宇輪廓型式的燈條顯示產(chǎn)品和打破了LED顯示幕正方體單面顯示形態(tài)的異形屏，是LED創(chuàng)意顯示的主要產(chǎn)品形態(tài)。62021/6/27

MicroLED是什麼?輸入標(biāo)題輸入標(biāo)題而MicroLEDdisplay，則是底層用正常的CMOS集成電路製造工藝製成LED顯示驅(qū)動(dòng)電路，然後再用MOCVD機(jī)在集成電路上製作LED陣列，從而實(shí)現(xiàn)了微型顯示屏，也就是所說的LED顯示屏的縮小版。MicroLED技術(shù)，即LED微縮化和矩陣化技術(shù)。指的是在一個(gè)晶片上集成的高密度微小尺寸的LED陣列，如LED顯示幕每一個(gè)像素可定址、單獨(dú)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮，可看成是戶外LED顯示屏的微縮版，將像素點(diǎn)距離從毫米級(jí)降低至微米級(jí)。72021/6/27顯示屏歷史及介紹輸入標(biāo)題輸入標(biāo)題SonyCLEDISWallDisplay

(Japan)X-Celeprint(Ireland)1990年以前，收到材料限制，僅開發(fā)出紅綠雙基色顯示屏，用於指示及字幕。1990~1995年，因藍(lán)色晶片研製並量產(chǎn)成功，控制技術(shù)得以突破，RGB全彩顯示屏正式問世，應(yīng)用面泛用至各行各業(yè)。1995~1998年，各類型顯示屏應(yīng)用已廣泛使用，價(jià)格也逐漸回落，國內(nèi)自主開發(fā)產(chǎn)品逐漸成熟，大幅度降低成本後全面替代進(jìn)口產(chǎn)品，獨(dú)霸中國市場(chǎng)。1998~2003年，LCD或者OLED顯示技術(shù)在使用層面上以提升一定高度，尤其LCD被應(yīng)用在家電類產(chǎn)品已是市場(chǎng)主流。2003年，MicroLED被發(fā)表出來，各廠家已察覺此產(chǎn)品未來前瞻性，均開始投入開發(fā)。ITRI,X-Celeprint,CEA-Leti,Lumiode等大廠均在數(shù)年間有技術(shù)性突破。尤其蘋果在2014年5月併購Luxvue公司後，Micro

LED逐漸浮上檯面進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化評(píng)估。82021/6/27顯示屏歷史及介紹輸入標(biāo)題輸入標(biāo)題雖然MicroLED理論上是皆可應(yīng)用各類尺寸產(chǎn)品，但從自身良率及製程來看，目前對(duì)解析度高低的需求與良率成反比，所以對(duì)解析度要求不高的穿戴式產(chǎn)品的顯示器因尺寸面積小、製作良率較高、符合節(jié)電需求，而被優(yōu)先匯入micro

LED。

一般LED晶片包含基板和磊晶層其濃度約在100~500μm，且尺寸介於100~1000μm。而更進(jìn)一步正在進(jìn)行的MicroLEDDisplay研究在於將LED表面濃約4~5μm磊晶層用物理或化學(xué)機(jī)製剝離，再移植至電路基板上。

其MicroLEDDisplay綜合TFT-LCD和LED兩大技術(shù)特點(diǎn)，在材料、製程、設(shè)備的發(fā)展較為成熟，產(chǎn)品規(guī)格遠(yuǎn)高於目前的TFT-LCD或OLED，應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛包含軟性、透明顯示器，為一可行性高的次世代平面顯示器技術(shù)。

92021/6/27各類型顯示器技術(shù)比較2THEPART結(jié)構(gòu)比較TFT

LCD是通過液晶層通電，分子轉(zhuǎn)移，搭配彩色濾光片與背光源，讓每個(gè)畫素含有紅、綠、藍(lán)三原色，可混合出各式各樣的顏色光。OLED則是由電流驅(qū)動(dòng)有機(jī)薄膜自發(fā)光，可發(fā)出紅、綠、藍(lán)等單色光混光，顏色相較一般液晶螢?zāi)桓鼮轷r艷。MicroLED為LED陣列微小化，每一個(gè)MicroLED可視為一個(gè)像數(shù)點(diǎn)(Pixel)，可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮，當(dāng)整個(gè)模組變小了，亮度、畫質(zhì)、反應(yīng)速度等都有更好的提升。112021/6/27結(jié)構(gòu)比較導(dǎo)光板基板液晶彩色濾光片線性偏光鏡表面處理基板OLED像數(shù)包覆封裝環(huán)形偏光鏡基板無機(jī)LED像數(shù)LCD(能量傳送)OLED

(自發(fā)光)Micro

LED

(自發(fā)光)各類型顯示器結(jié)構(gòu)分層分析。Micro

LED與AMOLED的發(fā)光原理較為類似，但外在製程及結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比LCD及OLED簡化很多。122021/6/27技術(shù)參數(shù)比較技術(shù)項(xiàng)目液晶顯示幕屏OLEDMicro

LED發(fā)光方式顏色過濾器+背面光自發(fā)光自發(fā)光發(fā)光的效力低中

高亮度>3×103(fullcolor)

>1×104(green)>5×102(fullcolor)

>1×103(yellow)>1×105

(fullcolor)

>1×107(blue/green)對(duì)比比率低高高響應(yīng)時(shí)間msusns功耗中中低

操作溫度-20~80-30~70-100~120抗震動(dòng)

低高中靈活性低高中

壽命朗中

長成本低低高光源像素比率高高低

透濕透氧阻隔

高低高

132021/6/27潛在優(yōu)勢(shì)潛在的性能優(yōu)勢(shì)潛在的成本優(yōu)勢(shì)雖目前液晶顯示器在電視等顯示器應(yīng)用仍有較大市場(chǎng)佔(zhàn)有率，但仍有技術(shù)瓶頸須突破。目前MicroLED與OLED在應(yīng)用市場(chǎng)仍有不同的兢爭領(lǐng)域

?，F(xiàn)階段OLED在智慧型手機(jī)及手錶上仍有較大市場(chǎng)占有率，尤其三星進(jìn)一步向電視應(yīng)用邁進(jìn)。142021/6/27應(yīng)用面及市場(chǎng)機(jī)會(huì)3THEPART潛在應(yīng)用市場(chǎng)通用LCD技術(shù)生產(chǎn)MicroLED技術(shù)好處︰使用壽命長耐候性高低分辨率汽車應(yīng)用通用LCD生產(chǎn)技術(shù)MicroLED技術(shù)好處︰高亮度和高對(duì)比寬廣低分辨率像數(shù)潛在低成本生產(chǎn)智能手錶應(yīng)用顯示屏應(yīng)用通用OLED技術(shù)生產(chǎn)MicroLED技術(shù)好處︰低功率及高亮度小顯示器尺寸有限空間高像數(shù)162021/6/27潛在市場(chǎng)機(jī)會(huì)MicroLED目前要邁入商業(yè)化，目前礙於生產(chǎn)工藝及技術(shù)，部分製程能力仍依靠LED及OLED技術(shù)支持，但成熟後所取代的也將是LCD及OLED原有市場(chǎng)。172021/6/27生產(chǎn)供應(yīng)鏈技術(shù)及生產(chǎn)工藝4THEPART技術(shù)工藝LED按照比例設(shè)計(jì)要求被轉(zhuǎn)移排列至各載體。按此生產(chǎn)工藝可將TFT無限方大顯示屏尺寸，或著縮小至近眼球產(chǎn)品使用。

並且對(duì)於各客戶端要求將載體設(shè)定在一定像數(shù)內(nèi)使用。載體電路設(shè)計(jì)通常搭配於CMOS進(jìn)行。MicroLED的晶片生產(chǎn)不是問題，而其磊晶片移轉(zhuǎn)極為耗時(shí)。為了解MicroLED磊晶片轉(zhuǎn)移的問題，一家叫X-Celeprint的公司曾在2014年推出了一門技術(shù)叫μTP的技術(shù)。據(jù)悉，該μTP技術(shù)作為一項(xiàng)先進(jìn)的微裝配技術(shù)，可以使數(shù)百個(gè)小型（最適宜尺寸為毫米級(jí)）器件在同一時(shí)間內(nèi)精確移動(dòng)。μTP技術(shù)最初是由美國IllinoisUniversity的JohnA.Rogers等人利用犧牲層濕蝕刻和PDMS轉(zhuǎn)貼的技術(shù)，將MicroLED轉(zhuǎn)貼至可撓式基板或玻璃基板上來製作MicroLED陣列的技術(shù)。202021/6/27什麼是μTP技術(shù)μTP技術(shù)，簡單的來說，就是使用彈性硬模（stamp）結(jié)合高精度運(yùn)動(dòng)控制列印頭，有選擇的拾?。╬ick-up）微型元器件的陣列，並將其列印（printing）到目標(biāo)基板上。具體來說就是，首先在“源”晶圓上製作微模芯片，然後透過移除半導(dǎo)體電路下面的犧牲層（sacrificiallayer）進(jìn)行“釋放”（Release），使微模芯片脫離原來的基板。隨後，用一個(gè)與“源”晶圓相匹配的微架構(gòu)彈性硬模來拾取微模芯片，並將其轉(zhuǎn)移到目標(biāo)基板上。212021/6/27蘋果的轉(zhuǎn)移技術(shù)專利因早期Luxvue對(duì)於小間距顯示屏技術(shù)開發(fā)非常熱衷，在蘋果收購Luxvue後，對(duì)於AppleWatch的市場(chǎng)部局幾乎是如虎添翼，並且對(duì)於此轉(zhuǎn)移技術(shù)提出了專利。(專利號(hào)US851820，US8333860，US8349116)為了形成一塊基底顯示膜，利用靜電原理將所定位材料吸附並進(jìn)行轉(zhuǎn)移至TFT陣列底層。222021/6/27蘋果的轉(zhuǎn)移技術(shù)專利陣列轉(zhuǎn)移(靜電放電)靜電吸附轉(zhuǎn)移頭MicroLED在基底形成232021/6/27生產(chǎn)流程與OLED生產(chǎn)方式相同，初級(jí)將TFT陣列作為基板，設(shè)計(jì)出各LED晶片需要之驅(qū)動(dòng)電流。利用轉(zhuǎn)移製成技術(shù)，將紅色、綠色、藍(lán)色分別轉(zhuǎn)移至陣列基板上。最後使用黃磷或量子點(diǎn)方式在陣列基板上佈線，使其增加電流密度後導(dǎo)通發(fā)亮。①②③++242021/6/27使用黃磷或者量子點(diǎn)材料?？煽刂撇ㄩL，並且簡單廉價(jià)。更好的轉(zhuǎn)移效率和高成品率。量子材料的溫度控制及費(fèi)用。耐久性是一個(gè)問題。

佈線方法技術(shù)較為成熟和可靠。紅綠晶片電極導(dǎo)通問題。佈線設(shè)計(jì)錯(cuò)綜複雜。轉(zhuǎn)移效率低下。波長不非?？煽刂?。轉(zhuǎn)移固晶後佈線佈線後再進(jìn)行轉(zhuǎn)移252021/6/27佈線方法量子點(diǎn)的化學(xué)成分多樣，發(fā)光顏色可以覆蓋從藍(lán)光到紅光的整個(gè)可見區(qū)。而且具有高能力的吸光-發(fā)光效率、很窄的半高寬、寬吸收頻譜等特性，因此擁有很高的色彩純度與飽和度。且架構(gòu)簡單，薄型化，可捲曲，非常適用於micro-display的應(yīng)用。目前常採用旋轉(zhuǎn)涂布、霧狀噴涂技術(shù)來開發(fā)量子點(diǎn)技術(shù)，即使用噴霧器和氣流控制來噴涂出均勻且尺寸可控的量子點(diǎn)。將其涂覆在UV/藍(lán)光LED上，使其受激發(fā)出RGB三色光，再透過色彩配比實(shí)現(xiàn)全彩色化。

262021/6/27轉(zhuǎn)移方法(1)將單元晶片從晶圓上取出轉(zhuǎn)移至陣列轉(zhuǎn)移區(qū)，之後再將轉(zhuǎn)移好晶片轉(zhuǎn)移至陣列基板上。依照轉(zhuǎn)換材料的尺寸需控制各間距來確保轉(zhuǎn)換效率與良率，此部分為目前生產(chǎn)MicroLED主要成本。Micro

LED晶圓晶片陣列轉(zhuǎn)移區(qū)272021/6/27轉(zhuǎn)移方法(2)++Micro

LED顯示屏底層基板①RedWafer②綠色Wafer③藍(lán)色

Wafer透過轉(zhuǎn)移頭將RGB晶片轉(zhuǎn)移282021/6/27轉(zhuǎn)移方法(3)Step1:TransferREDDieStep2:TransferGREENDieStep3:TransferBLUEDie55UD電視顯示器3860x2160xRGB有效面積(HxV)=1209.6mmx690.4mm單色(RGB)模組間距=315移轉(zhuǎn)方案其他陣列方案

292021/6/27驅(qū)動(dòng)方法Micro-LED是電流驅(qū)動(dòng)型發(fā)光器件，其驅(qū)動(dòng)模式一般只有兩種模式︰無源選址驅(qū)動(dòng)（PM︰PassiveMatrix，又稱無源尋址、被動(dòng)尋址、無源驅(qū)動(dòng)等等）與有源選址驅(qū)動(dòng)（AM︰ActiveMatrix，又稱有源尋址、主動(dòng)尋址、有源驅(qū)動(dòng)等），另一種

“半有源”選址驅(qū)動(dòng)模式。這幾種模式具有不同的驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用特色，下面將透過電路圖來具體介紹其原理。302021/6/27PM驅(qū)動(dòng)模式什麼是PM驅(qū)動(dòng)模式？無源選址驅(qū)動(dòng)模式把陣列中每一列的LED像素的陽極（P-electrode）連接到列掃描線（DataCurrentSource），同時(shí)把每一行的LED像素的陰極（N-electrode）連接到行掃描線（ScanLine）。當(dāng)某一特定的第Y列掃描線和第X行掃描線被選通的時(shí)候，其交叉點(diǎn)（X，Y）的LED像素即會(huì)被點(diǎn)亮。整個(gè)螢?zāi)灰赃@種模式進(jìn)行高速逐點(diǎn)掃描即可實(shí)現(xiàn)顯示畫面，較為容易實(shí)現(xiàn)。這種驅(qū)動(dòng)模式可以降低列驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率，增加顯示畫面的亮度和質(zhì)量。但仍然無法克服無源選址驅(qū)動(dòng)模式的天生缺陷︰連線龐雜，易串?dāng)_，像素選通信號(hào)無法儲(chǔ)存等。而有源選址驅(qū)動(dòng)模式為上述困難提供了良好的解決方案。312021/6/27AM驅(qū)動(dòng)模式什麼是AM驅(qū)動(dòng)模式？在有源選址驅(qū)動(dòng)電路中，每個(gè)Micro-LED像素有其對(duì)應(yīng)的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電流由驅(qū)動(dòng)晶體管提供?；镜挠性淳仃囼?qū)動(dòng)電路為雙晶體管單電容（2T1C︰2Transistor1Capacitor）電路。每個(gè)像素電路中使用至少兩個(gè)晶體管來控制輸出電流，T1為選通晶體管，用來控制像素電路的開或關(guān)。T2是驅(qū)動(dòng)個(gè)晶體管，與電壓源聯(lián)通並在一場(chǎng)（Frame）的時(shí)間內(nèi)為Micro-LED提供穩(wěn)定的電流。2T1C驅(qū)動(dòng)電路只是有源選址Micro-LED的一種基本像素電路架構(gòu)，它架構(gòu)較為簡單並易於實(shí)現(xiàn)。但由於其本質(zhì)是電壓控制電流源（VCCS），而Micro-LED像素是電流型器件，所以在顯示灰度的控制方面會(huì)帶來一定的難度。322021/6/27半有源驅(qū)動(dòng)模式什麼是半有源驅(qū)動(dòng)模式？這種驅(qū)動(dòng)模式採用單晶體管作為Micro-LED像素的驅(qū)動(dòng)電路，從而可以較好地避免像素之間的串?dāng)_現(xiàn)象。雖避免像素之間的串?dāng)_現(xiàn)象，但是由於其像素電路中沒有存儲(chǔ)電容，並且每一列的驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)需要單獨(dú)調(diào)製，並不能達(dá)到有源選址驅(qū)動(dòng)的全部優(yōu)勢(shì)。由於LED外延生長架構(gòu)是p型氮化鎵（GaN）在最表面而n型氮化鎵在底層。從製備工藝角度出發(fā)驅(qū)動(dòng)晶體管的輸出端與Micro-LED像素的p電極連接較為合理。由外延生長（EpitaxialGrowth）、製備工藝、及器件老化所產(chǎn)生的不均勻性所導(dǎo)致的Micro-LED電學(xué)特性的不均勻性將會(huì)直接影響驅(qū)動(dòng)晶體管的VGS，從而造成顯示圖像的不均勻。332021/6/27填充膠水使用目前尚未有專業(yè)人士對(duì)於其填充膠水進(jìn)行對(duì)應(yīng)開發(fā)或應(yīng)用面提出需求，但對(duì)於取得文獻(xiàn)初步了解，對(duì)於膠水應(yīng)用要求如下：環(huán)氧樹酯：現(xiàn)階段產(chǎn)品均以顯示屏等相關(guān)產(chǎn)品為主要開發(fā)階段，對(duì)於膠水要求仍以填充並且加固各原器件為主要功能。對(duì)於耐熱、導(dǎo)熱及透光性要求也有一定要求，成品並要求耐曲折等外力機(jī)械破壞之強(qiáng)硬度，並且對(duì)於各貼合功能線路層需要較強(qiáng)沾結(jié)力，避免出現(xiàn)各功能線路層分離等不良現(xiàn)象。矽膠：

後期將進(jìn)入柔性電路板應(yīng)用製成方向，除上述環(huán)氧樹酯要求特性外，可繞性為主要產(chǎn)品訴求。此產(chǎn)品推出後可再加大MicroLED應(yīng)用面。342021/6/27總結(jié)5THEPART前景MicroLED的特點(diǎn)，可穿戴設(shè)備與室內(nèi)顯示幕將是最先切入的領(lǐng)域。如果未來這兩大領(lǐng)域均採用MicroLED顯示，將會(huì)消耗全球LED晶片近5成的產(chǎn)能。在Micro-LED應(yīng)用領(lǐng)域中，消費(fèi)型面板包括智能手機(jī)、可穿戴裝置、電視螢?zāi)?，以及車用顯示器、公共顯示器包括戶外超大螢?zāi)欢际荕icro-LED的未來發(fā)展趨勢(shì)。Micro-LED一旦突破量產(chǎn)技術(shù)難關(guān)，將會(huì)大大減少成本，將以其獨(dú)特的高解析度、低損耗和高清晰度開創(chuàng)LED新時(shí)代，很重要的一點(diǎn)是，從LCD/OLED到Micro-LED的轉(zhuǎn)型並不像當(dāng)年等離子屏與液晶屏的拼殺一樣困難，他們都使用FTF背板，有很大一部分資源是可以共用的，因此廠商轉(zhuǎn)型難度較小，在Micro-LED優(yōu)勢(shì)明顯的情況下我們有理由認(rèn)為MicroL