隨著5G通信網(wǎng)絡(luò)的開通，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等新一代信息技術(shù)的提升，以及社會(huì)信息化技術(shù)的推進(jìn)，信息顯示已成為5G信息技術(shù)生態(tài)不可或缺的生態(tài)鏈環(huán)節(jié)。顯示將無處不在，無時(shí)不有。

Micro-LED顯示技術(shù)迎來機(jī)遇

在5G+8K和5G+AR/VR兩大視頻視覺新變革的推動(dòng)下，顯示行業(yè)迎來新一輪的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)對(duì)顯示技術(shù)提出了新的要求。8K開辟超高清大尺寸顯示領(lǐng)域，應(yīng)用于5G時(shí)代體育賽事、影視娛樂、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能交通和數(shù)據(jù)中心顯示屏等重大的工程顯示。

AR眼鏡顯示屏為觀察者看到的真實(shí)世界疊加了富有真實(shí)感的虛擬世界信息。AR眼鏡顯示屏對(duì)顯示視野、亮度、對(duì)比度、分辨率、刷新率、時(shí)延都有較高的要求。

VR顯示器為觀察者提供具有強(qiáng)烈沉浸感的高分辨大視角虛擬場景。VR視覺顯示器要求更高分辨率、更高刷新率、更低時(shí)延和更低能耗等。

當(dāng)前的主流顯示技術(shù)在許多方面將面臨新的挑戰(zhàn)。

一是戶外可視性差，LCD屬于背光顯示機(jī)制，不適合戶外顯示。OLED雖然屬于自發(fā)光機(jī)制，但太陽光環(huán)境下戶外可視必須增加電流或增大像素管芯尺寸。增加電流就意味著增大功耗，這不僅會(huì)降低續(xù)航能力，還會(huì)降低OLED器件的工作壽命，而增大管芯尺寸會(huì)降低分辨率。

二是大尺寸顯示受限。目前OLED受良品率和穩(wěn)定性以及燒屏現(xiàn)象的制約，成本居高不下;LCD顯示屏做超大尺寸，成本也居高不下。

三是顯示響應(yīng)速度慢。LCD、OLED響應(yīng)速度毫秒、微秒級(jí)，很難滿足高刷新率要求。

四是進(jìn)一步省電節(jié)能難。功耗大制約便攜式移動(dòng)終端的續(xù)航能力;OLED功耗難以進(jìn)一步降低;LCD依靠背光模式，能效不到10%。

因此，新一代Micro-LED顯示技術(shù)將迎來機(jī)遇。Micro-LED是將LED顯示屏微縮化到微米級(jí)的顯示技術(shù)，與LCD、OLED相比，它自發(fā)光，效率高;功耗低，約為LCD的10%，OLED的50%;亮度高，比OLED高30倍;超高解析度， 超過1500PPI;色彩飽和度高，120%NTSC;響應(yīng)速度快，納秒級(jí);還具有對(duì)比度極高、可視角度寬以及無縫拼接可實(shí)現(xiàn)任意大小尺寸顯示和使用壽命長達(dá)10萬小時(shí)以上等優(yōu)點(diǎn)。因此，被認(rèn)為是一種“次世代顯示技術(shù)”。

Micro-LED作為新一代顯示技術(shù)，立足于與當(dāng)前LCD和OLED形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的新格局，充分發(fā)揮其不可替代性的優(yōu)勢(shì)，聚焦高階高端顯示應(yīng)用，在超大尺寸和微小尺寸兩個(gè)方向開拓其商業(yè)化進(jìn)程，推動(dòng)Micro-LED顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

關(guān)于Micro-LED超大尺寸顯示器，近年來，隨著Micro-LED大尺寸顯示制備技術(shù)不斷取得進(jìn)展，超大尺寸Micro-LED顯示器商用化進(jìn)程加快，開始逐步進(jìn)入市場，成為當(dāng)前Micro-LED產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要方向。我國已擁有較完整的產(chǎn)業(yè)鏈，同時(shí)又有巨大的市場需求，有望構(gòu)建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)發(fā)展超大尺寸Micro-LED顯示產(chǎn)業(yè)的格局。

Micro-LED應(yīng)用目前主要在AR眼鏡上

Micro-LED微小尺寸應(yīng)用目前主要聚集在AR眼鏡顯示上，因?yàn)锳R眼鏡最能發(fā)揮Micro-LED不可替代性的優(yōu)勢(shì)，可以支撐AR眼鏡近眼顯示屏對(duì)高亮度、高對(duì)比度、高分辨率、高刷新率、極低時(shí)延的要求，將推動(dòng)AR眼鏡產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

在5G信息時(shí)代，AR是繼智能手機(jī)之后要發(fā)展的新一代可攜帶智能終端設(shè)備，面廣量大，有廣闊的應(yīng)用前景、巨大的市場空間，比如應(yīng)用在醫(yī)療保健、建筑、教育和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。

AR眼鏡對(duì)Micro-LED顯示屏的要求很高。嵌入AR眼鏡的Micro-LED顯示屏面積必須極小，不阻擋觀察者看到真實(shí)的世界;AR眼鏡的顯示屏靠近眼睛，Micro-LED顯示屏必須有高密度像素才能獲得高分辨率。所以AR眼鏡Micro-LED顯示屏是面積極小的高分辨率顯示屏。

近年來，這方面的進(jìn)展比較快，已經(jīng)有不少公司開發(fā)出產(chǎn)品。比如JBD宣布量產(chǎn)用于AR的Micro-LED VGA顯示屏，0.13英寸顯示屏的分辨率是640×480。因此，AR眼鏡用的Micro-LED顯示屏是目前面積最小的高分辨率顯示器。

制備這樣微小面積高分辨率的顯示屏，常規(guī)的Micro-LED巨量轉(zhuǎn)移制程等工藝技術(shù)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，要達(dá)到高性價(jià)比難度還很大，必須另辟蹊徑借助硅微電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)。最近Micro-LED行業(yè)研發(fā)了一種單片Micro-LED微顯示技術(shù)，把微米級(jí)Si基Micro-LED陣列通過倒置結(jié)構(gòu)與高效CMOS驅(qū)動(dòng)背板的晶圓鍵合，實(shí)現(xiàn)晶圓級(jí)光電異質(zhì)集成。單片Micro-LED微顯示全彩化尚有待解決，目前已開發(fā)出藍(lán)色或綠色的單色單片微顯示陣列芯片。這種單色單片Micro-LED微顯示芯片擁有廣闊的應(yīng)用前景。

單色單片Micro-LED微顯示技術(shù)可以開拓“輔助現(xiàn)實(shí)”近眼顯示和基于微型投影類的應(yīng)用場景。輔助AR智能眼鏡可廣泛應(yīng)用于體育運(yùn)動(dòng)光學(xué)顯示、全息瞄準(zhǔn)鏡，以及水下活動(dòng)護(hù)目鏡等，隨時(shí)給出應(yīng)用場景中需要的提示、通知、導(dǎo)航指引、刻度標(biāo)記、性能指示等信息。Micro-LED輔助AR智能眼鏡作為消費(fèi)類產(chǎn)品，用途廣泛，市場空間較大。

單色單片Micro-LED的全彩化微顯示可借助目前AR的技術(shù)途徑來實(shí)現(xiàn)。例如將紅、綠、藍(lán)三種顏色的單色面板分別固定到X-cube的三個(gè)面，合成光從第四個(gè)面發(fā)出，并由一組微透鏡準(zhǔn)直及投射;也可將紅、綠、藍(lán)三個(gè)獨(dú)立的單色光機(jī)通過衍射波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)合色。

Micro-LED有望與LCD和OLED形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，協(xié)同構(gòu)建光電顯示技術(shù)新格局，拓寬光電顯示屏尺寸范圍。在高端高階應(yīng)用上，Micro-LED可以做到超大尺寸顯示;在高階消費(fèi)類產(chǎn)品應(yīng)用上，Micro-LED可以做到超小尺寸微顯示，以支撐5G信息時(shí)代對(duì)顯示技術(shù)的新要求。
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