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1、Micro-LED的支持者宣称其整体亮度较OLED高30倍，同时提供更高的每瓦流明效率。Micro-LED采用的是1-10微米的LED晶体，实现0.05毫米或更小尺寸像素颗粒的显示屏；MiniLED（次毫米发光二极管）则是采用数十微米级的LED晶体，实现0.5-1.2毫米像素颗粒的显示屏。而小间距LED，采用的是亚毫米级LED晶体，最终实现1.0-2.0毫米像素颗粒显示屏。小间距LED显示屏是指LED点间距在P2.5（2.5毫米）及以下的LED显示屏。2、Micro-LED的发展简史Micro-LED技术是2000年由德州理工大学教授Hongxing Jiang和Jingyu Lin率先提出。

2、之后的多年里，全球已有众多厂商投入相关技术的研发。3、Micro-LED技术特性Micro-LED是新一代显示技术，比现有的OLED技术亮度更高、发光效率更好、但功耗更低。比现有的LED、小间距LED更加应用广泛，可实现更加细腻的显示效果。4、Micro-LED的应用如果考虑目前现有技术能力，Micro-LED有两大应用方向，一是可穿戴市场，以苹果为代表，据传苹果将在未来的苹果手表和iPhone上使用Micro-LED技术；二是超大尺寸电视市场，以Sony为代表，2016年，索尼展出Micro-LED cledis，在分辨率、亮度、对比度上都具有优良的性能。从短期来看Micro-LED市场集中

3、在小型显示器，从中长期来看，Micro-LED的应用领域非常广泛，横跨穿戴式设备（Smart Watches）、超大室内显示屏幕、电视、显示器（Monitors）、手机（Mobile Phones）、头戴式显示器（HMD，Head Mount Display）、抬头显示器（HUD，Head Up Display）、车尾灯、无线光通讯Li-Fi、AR/VR、投影机等多个领域。5、生产工艺对于一个Micro-LED显示产品，它的基本构成是TFT基板、超微LED晶粒、驱动IC三部分。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，如可直接继承于LED晶粒（如三安）、半导体显示（如京东方）

4、、IC设计企业（如聚积、奇景）等。因此，Micro-LED技术可以在现有基础上发展。但Micro-LED的核心技术却是纳米级LED的转移，而不是制作LED这个技术本身。从目前Micro-LED主流技术路径来看，Micro-LED制造过程主要包括LED外延片生长、TFT驱动背板制作、Micro-LED芯片制作、芯片巨量转移四部分组成。目前，Micro-LED在外延和芯片的关键技术上都需要取得突破。Micro-LED的外延关键技术包括三个：波长均匀性一致性、缺陷和Particle的控制、外延面积的有效利用。而Micro的芯片关键技术包括五个：Sub微米级的工艺线宽控制、芯片侧面漏电保护、衬底剥离技

5、术（批量芯片转移）、阵列键合技术（阵列转移键合）、巨量测试技术。Micro-LED想要从实验室走向工厂，其中的四个关键步骤尤为重要，包括：微缩制程技术、巨量转移技术、键结技术（Bonding）、彩色化方案，其中又以微缩制程与转移技术最为棘手。具体的技术难点可以总结为两个方面：Micro-LED制备需将传统LED阵列化、微缩化后定址巨量转移到电路基板上，形成超小间距LED，以实现高分辨率。整个制程对转移过程要求极高，良率需达99.9999%，精度需控制在正负0.5m内，难度极高，需要更加精细化的操作技术；一次转移需要移动几万乃至几十万颗LED，数量级大幅提高，需要新技术满足这一要求。以一个4K电

6、视为例，需要转移的晶粒就高达2400万颗（以4000 x 2000 x RGB三色计算），即使一次转移1万颗，也需要重复2400次。以一个4K UHD（3840*2160）的显示器件为例，有8,294,400个像素单元，包含24,883,200个RGB子像素。即使生产时有99.99%的良率，仍会有2488个子像素会出现问题。微缩制程技术一片 6英寸的晶圆（Waffer）上可以制作出 1.65 亿颗 10X10m（间距10m）的 Micro-LED 晶粒，如果是 5X5m（间距5m）尺寸就会有高达 6.5 亿颗。生产LED芯片经常导致一些微小的“侧壁”损坏，通常是在250x250微米（um）的L

7、ED芯片上出现约1-2um的缺陷。但是，制造MicroLED所需的LED芯片小至5x5um，2um的侧壁缺陷已经足以导致破坏性的影响，留下的可用面积极其微小，大约仅占总芯片尺寸的4%。微缩制程技术是指将原有的LED毫米级的长度微缩至预期目标10m以下，即1-10m，也叫LED芯片技术。Micro-LED的LED芯片与现有量产的LED红蓝黄芯片相比，在材质和外延工艺上通用。差别之处以及相应的技术难点在于：（1）Micro-LED需要用到微米级别的LED制程，现有的LED芯片量产工艺及设备无法满足LED芯片加工要求。（2）LED芯片需要做衬底剥离，现有的激光剥离衬底工艺，成本高、效率低，需要开发适

8、合于LED芯片的衬底剥离技术。LED芯片尺寸缩小到了10m，但是现有设备的加工极限在100m以上，需要开发更高精度的工艺和设备。巨量转移技术巨量转移必须突破的瓶颈包括设备的精密度、转移良率、转移时间、制程技术、检测方式、可重工性及加工成本。巨量转移方面的技术难点有两个部分：（1）转移的仅仅是已经点亮的LED晶体外延层，并不转移原生基底，搬运厚度仅有3%，同时Micro-LED尺寸极小，需要更加精细化的操作技术。（2）一次转移需要移动几万乃至几十万颗LED，数量巨大，需要新技术满足这一要求。目前巨量转移技术，主要有几大技术流派：精准抓取（Fine Pick/Place）派，包括：静电吸附（Sta

9、tic Electrostatic），范德华力（Van Der Walls force），电磁力/磁力（Electromagnetic/Magnetic）；选择性释放（Selective Release）派，包括激光剥离（Laser ablation）；自组装（Self-Assembly）派，包括流体自组装（Fluid self assembly）；及转印（Roll Printing）派。还有黏附层（Adhesive layer）；真空吸附（Vacuum）；超声释放式（Ultrasound Release）等。目前Micro-LED巨量转移技术可谓是百花齐放，并且均有不同技术特性，因此针对不同

10、的显示产品可能会有相对适合的解决方案。2018年3月，初创企业X-Celeprint提交了关于他们的微转印技术（TP技术）的论文。TP技术最初是由美国Illinois University的John A. Rogers等人利用牺牲层湿蚀刻和PDMS转贴的技术，将Micro-LED转贴至可挠式基板或玻璃基板上来制作Micro-LED阵列的技术，该技术于2006年Spin-out给Semprius公司，而2013年X-Celeprint获得Semprius技术授权，并于2014年初开始正式运营。用最简单的语言来描述微转印技术，就是使用弹性印模（stamp）结合高精度运动控制打印头，有选择地拾取（p

11、ick-up）微型器件的大阵列，并将其打印（放置）到替换基板上。首先，在“源”晶圆上制作微型器件（芯片），然后通过移除半导体电路下面的牺牲层获得“释放”。随后，一个微结构弹性印模（与“源”晶圆匹配）被用于拾取微型器件，并将这些微型器件打印（放置）在目标基板上。通过改变打印头的速度，可以选择性地调整弹性印模和被打印器件之间的黏附力，最终控制装配工艺。当印模移动较快时，黏附力变得很大，得以“拾取”被打印元件，让它们脱离基板；相反，当印模远离键合界面且移动较慢时，黏附力变得很小，被打印元件便会“脱离”，然后“打印”在接收面上。印模通过设计，可以实现单次拾取和打印操作，转移成千上万个分立元器件，因此这

12、项工艺流程可以实现大规模并行处理。例如，240平方微米的芯片被放置在间距为250um的晶圆上，需要把芯片“打印”（放置）到间距为2mm的新表面上，印模上的末端（参考下图转印印模）就会被制作成2mm的间距，然后从晶圆上拾取1、8、16等芯片，一次打印完成后再回来拾取2、9、17等芯片。该技术已经在众多“可印刷”微型器件中得到验证，包括激光、LED、太阳能电池和各种IC材料（硅、砷化镓、磷化铟、氮化镓和包括金刚石在内的介电薄膜）的集成电路。还有超声释放式Micro-LED巨量转移方法，包括如下步骤，A、转移准备，转移基板水平放置，转移基板的下表面富有弹性膜，Micro-LED晶片粘附在弹性膜的表面

13、，在平放转移基板的上表面的位置设有超声发生单元，在该超声发生单元表面安装有超声换能器；B、选择对齐，超声发生单元与转移基板上某处Micro-LED晶片对齐，通过超声换能器实现直接接触；C、形变释放，超声作用在某些特定位置时，该处的弹性膜产生变形，在Micro-LED晶片背面拱起，使晶片脱离转移基板，在重力作用下落到目标衬底上；D、持续释放，释放转移基板某处Micro-LED晶片后，超声发生单元移动到下一释放位置，与该位置上的Micro-LED晶片对齐，释放该处Micro-LED晶片。巨量移转技术为目前各大厂的专利布局重点，集中在静电吸附、范德华力转印、流体组装、激光剥离、电磁力/磁力、黏附层、

14、真空吸附。磊晶与芯片、全彩化、电源驱动、背板及检测与修复技术，仍有许多专利布局空间。键结技术Micro-LED与TFT驱动背板的连接方式，主要研究方向有芯片焊接（chip bonding）、外延焊接（wafer bonding）和薄膜连接（thin film bonding）。Chip bonding（芯片级焊接）将LED直接进行切割成微米等级的Micro-LED chip（含磊晶薄膜和基板），利用SMT技术或COB技术，将微米等级的Micro-LED chip一颗一颗键接于显示基板上。Wafer bonding（外延级焊接）在LED的磊晶薄膜层上用感应耦合等离子离子蚀刻（ICP），直接形成微米等级的Micro-LED磊晶薄膜结构，此结构之固定间距即为显示像素所需的间距，再将LED晶圆（含磊晶层和基板）直接键接于驱动电路基板上，最后使用物理或化学机制剥离基板，仅剩45m的Micro-LED磊晶薄膜结构于驱动电路基板上形成显示像素。Thin