全球第一個針對Micro LED發布首個行業標準

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近日，利亞德、京東方、TCL、海信、艾比森、聯建光電等近二十家企業攜手，共同起草了《Micro LED顯示屏通用技術規范——中大尺寸顯示屏》團體標準（以下簡稱“標準”）。值得注意的是，這是全球第一個針對Micro LED發布的行業標準。

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此前，有設備廠商曾向電子發燒友網記者表示，現階段Micro LED的發展缺乏行業規范，很多客戶的需求描述為Micro LED，實際上是Mini LED，兩者之間在器件精度方面有明顯的差別，價格也差別較大。并且，還有一些企業將Micro LED和Mini LED統稱為小間距LED產品，這時候也需要做進一步的溝通才能確定具體的設備需求。

Micro LED尺寸明確為1-100μm

Micro LED的英文全名是Micro Light Emitting Diode，中文稱作微發光二極體，也可以寫作μLED。Micro LED的實現是在一個芯片上集成的高密度微小尺寸的LED陣列，這便對LED器件尺寸提出了要求。

過往，對于Micro LED使用的LED芯片有三種尺寸定義，分別是50μm、60μm、100μm，不同的廠商會選擇不同的標準來定義自家的產品。標準規定，Micro LED芯片尺寸要求長寬任意一邊小于100μm。

從這方面來看，標準希望將Micro LED的準入門檻盡可能地降低，以推動產業更快地向Micro LED時代邁進。P0.1（也就是100μm）這一特征分界點的明確，設備和LED芯片廠商將會有明確的目標。

Micro LED應為倒裝芯片、無焊接工藝

標準還要求，Micro LED芯片應為倒裝芯片，應采用無焊線工藝。

下圖是市場調研機構TrendForce在解讀Micro LED工藝是給出的示意圖。可以看出，Micro LED和傳統的LCD、OLED，在工藝上有著明顯的差異，僅包括基板、電極、RGB子像素和防眩暈保護膜四部分組成。

從技術實現上看，Micro LED是將LED結構設計進行薄膜化、微小化、陣列化，然后將Micro LED批量式轉移至電路基板上，其基板可為硬性、軟性之透明、不透明基板上，最后是通過沉淀工藝加上電極和保護膜。

當然，在技術實現上，Micro LED的工藝之爭比尺寸之爭更加激烈。這些工藝可以具體分化為晶圓形成、模版、蝕刻、模版去除、鍵合、組裝和測試。

和照明LED不同，Micro LED芯片在2A/cm2 以下工作區間里，主要是減少非輻射復合提升材料的質量。這就導致，隨著LED芯片尺寸的縮小，芯片會向著大電流方向移動，且是右移。那么，為了克服這種工藝挑戰，業界此前提出了兩種芯片工藝，一個是垂直結構，一個是倒裝結構。

我們先看垂直結構，Micro LED垂直結構是指兩個電極在LED結構的異側，以圖形化電極和p型GaN作為第二電極，使得電流全部垂直流過外延層。垂直結構有兩個比較知名的工藝——高效垂直InGaN Micro LED和垂直結構Micro LED在玻璃基板上的晶圓級集成，實現了10μm以下的LED芯片陣列，并大幅提高了光效。從工藝難度來說，垂直結構對于LED芯片制造的要求更低，容易實現小尺寸LED芯片，但是對于剝離和轉移LED要求更高。從LED芯片制備之后，垂直結構幾乎就沒有啥優勢了，尤其是在LED陣列轉移之后，垂直結構Micro LED并不是只需要鍵合就完成連接，還需要額外的工藝實現電性連接。

倒裝結構Micro LED對于LED芯片制備有更高的要求，隨著LED芯片尺寸的縮小，倒裝結構需要更復雜的設備。不過，倒裝結構Micro LED和目前主流的巨量轉移技術更加貼合，能夠一次性實現大批量的LED芯片轉移，有著更高的產品一致性保證。并且，由于是倒裝結構，LED芯片轉移到基板之后，通過鍵合的方式一次性就完成了轉移和電性連接。

當然，目前巨量轉移的量產設備還是比較少見的，相關設備需要滿足工藝、精度、良率、轉移速率、成本等綜合性能指標，由于LED芯片數量巨大，即便是3個9（99.9%）的良率也會帶來比較高昂的成本。

另外，標準第一次明確Micro LED顯示屏針對中大尺寸產品在分類、技術要求、質量檢驗規范、檢驗規則、標志、包裝、運輸、貯存中的要求，為Micro LED產品的研發、制造、生產、銷售提供了標準依據。

小結

根據glorbene wswire的報告，2028年全球Micro LED顯示器市場將達到約8億美元，2023年至2028年復合市場將增長70.4%。很明顯，作為下一代顯示技術，Micro LED仍然處于早期階段。相信隨著標準的發布，行業的發力方向將更加一致協同，后續產業的發展速度將提高到更高的水平。

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