全彩堆叠结构Micro LED，靠什么“打天下”？

硅基全彩堆叠结构正在成为Micro LED的一条新威廉希尔官方网站 路线。

在年初的ISE 2023展会上，首尔伟傲世就展示了基于WICOP Pixel威廉希尔官方网站 的Micro LED显示屏，成功将Micro LED显示屏的亮度提高到4000nits。

据相关介绍， 首尔伟傲世的所谓WICOP Pixel是一种全彩单芯片显示威廉希尔官方网站 ，其特点是无需引线、封装与透镜结构，并通过垂直堆叠的方式放置红、绿和蓝光三颗Micro LED芯片。

近两年来，如何破解Micro LED巨量转移良率、基板、 驱动以及后期检测返修、成本和红光效率低下等诸多威廉希尔官方网站 瓶颈已经成为Micro LED产业化进程中的关键难题。

高工LED注意到，不仅是首尔伟傲世，包括诺视科技、美国硅谷公司Sundiode Inc、韩国公司Youngwoo DSP以及清华大学、武汉大学、麻省理工学院等企业和高校科研机构都在布局研发垂直堆叠结构Micro LED威廉希尔官方网站 路线，以求在工艺威廉希尔官方网站 尚未迭代的情况下，加快Micro LED进入产业化大道。

高工LED在调研中了解到，目前垂直堆叠结构Micro LED主要应用于中小尺寸AR/VR、车载显示以及智能手表等领域。

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争相布局新威廉希尔官方网站 路线

超高清显示目标下，Micro LED凭借低能耗、高亮度、高对比度及高可靠性的特性，满足了各种像素密度和各种尺寸显示的需求，正在成为推动显示威廉希尔官方网站 变革变革和构建新型显示产业格局的重要支撑。

高工产研LED研究所（GGII）预测，到2025年，全球Micro LED市场规模将超过35亿美元。2027年全球Micro LED市场规模有望突破100亿美元大关。

巨大的市场之下，如何加快Micro LED的量产应用步伐正成为产业链和学术界关注的焦点之一。

堆叠结构Micro LED威廉希尔官方网站 或可成为Micro LED加速走出“实验室”，迈向更大规模的产业化应用的途径之一。

2022年12月，诺视科技宣布成功点亮0.39英寸XGA Micro LED微显示屏，标志着该公司的WLVSP（Wafer Level Vertically Stacked Pixels，晶圆级垂直堆叠像素）威廉希尔官方网站 方案取得重大突破。 据高工LED了解，诺视科技自主研发的VSP威廉希尔官方网站 ，通过多层材料在垂直方向进行堆叠，实现了像素的小型化，并且可以通过堆叠使红光的发光亮度得以提升，从根本上解决Micro LED领域主要的威廉希尔官方网站 难点。

目前性能和成本依然是Micro LED大规模量产应用的关键障碍。一方面从产品性能角度来看，由于尺寸效应影响，Micro LED在小尺寸下发光效率低，全彩显示中的红光部分尤为突出；另一方面受制于蓝宝石路线晶圆尺寸、翘曲等因素影响Micro LED芯片良率较低，因此成本和产能都难以满足市场预期。

诺视科技基于硅基衬底方案，融合Micro LED以及集成电路领域较为成熟的堆叠威廉希尔官方网站 ，打通了行业壁垒，实现两种威廉希尔官方网站 路线在芯片产品层面威廉希尔官方网站 方案的统一。

此前，韩国KAIST的研究团队也是在Si-CMOS显示驱动电路板上，通过3D堆叠方式集成红色Micro LED。

该方法首先通过晶圆键合将Micro LED薄膜层转移到Si-CMOS电路板上，然后通过光刻工艺生成像素。之后，研究团队通过从上到下（Top-down）的连续半导体工艺，在 Si-CMOS电路板上成功开发了高分辨率显示器。

事实上，针对堆叠结构Micro LED的研发已持续数年。2021年，清华大学电子工程系盛兴研究组就开发了一种基于叠层式红、绿、蓝三色（RGB）微型发光二极管（Micro LED）的器件阵列设计，可用于全彩色照明和显示。

韩国厂商Youngwoo DSP也在2021年被韩国贸易工业和能源部选中负责一项国家项目，该项目将开发基于超小RGB堆叠层的新型Micro LED制造威廉希尔官方网站 。

美国硅谷公司Sundiode Inc在2021年也展示了一个全彩Micro LED微显示器，由堆叠式RGB Micro LED像素阵列组成，采用主动矩阵硅基CMOS背板驱动威廉希尔官方网站 。

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堆叠结构Micro LED难题待解

2021年2月，美国专利商标局公布苹果获得一项Micro LED相关专利，即"堆叠混合Micro LED像素结构"。

这也将堆叠结构Micro LED再次推入行业视野内。

高工LED在近日的巡回调研中了解到，目前业内对于硅基堆叠结构Micro LED已经有多家厂商开始跟进初步的威廉希尔官方网站 探索。

“堆叠结构能够显著提升分辨率，在提高器件发光性能的同时也降低了对加工精度的要求，有效提升了Micro LED的良率。”有封装头部厂商的威廉希尔官方网站 负责人告诉高工LED，目前这项威廉希尔官方网站 基本还处于研发实验室阶段，离量产还比较远。

此前相关的研究资料也表明，堆叠结构Micro LED意味着三种颜色的光将从显示器的不同高度发射出来，会导致光学设计复杂化，同时也对LED之间的间距精准度及结构中不同层的对准精度提出了更高的要求。

同时，堆叠式Micro LED RGB 三种芯片产生的颜色干扰、微小像素的发光效率低、红光材料的适配性和效率等都是未来量产应用时所要解决的问题。

此外，堆叠结构Micro LED更加适配硅衬底，而目前蓝宝石衬底是主流。硅衬底的大规模应用还存在着成本、良率等方面的关键问题。

但随着头部厂商和高校科研机构在堆叠结构Micro LED领域的研发进展，有望为Micro LED在中小尺寸领域的应用打开新的路径。

审核编辑：刘清