“我們估計,，截至2021年第一季度已有超過50億美元用于microLED（微米級LED）技術(shù)的研發(fā),，其中37％用于一些公司的內(nèi)部研發(fā)和投資，26％用于蘋果公司的內(nèi)部研發(fā),，24％用于初創(chuàng)公司投資,，13％用于收購”，Yole技術(shù)與市場總分析師Eric Virey這樣評價microLED顯示技術(shù)和市場的現(xiàn)狀,。而且,，這些活動主要由中國企業(yè)，其次是韓國企業(yè)主導(dǎo),。
市場可觀 專利數(shù)井噴
3月,，全球第二大液晶顯示屏企業(yè)利亞德光電與全球小間距LED顯示第一品牌TCL華星合作成立協(xié)同創(chuàng)新辦公室,，開發(fā)miniLED背光模組以及COG/MIP模式microLED新產(chǎn)品，共同拓展千億美元未來市場,。
據(jù)Yole預(yù)測,，到2027年microLED出貨量有望達(dá)到4.5億塊。microLED技術(shù)在各個方面都在迅速發(fā)展,，將為AR,、智能手表和汽車市場提供強(qiáng)有力的支持，也包括智能手機(jī)和電視市場,。
microLED技術(shù)是新一代發(fā)光顯示技術(shù),，既可保證高效明亮的顯示器，又提供具有無限對比度和寬色域的優(yōu)質(zhì)圖像質(zhì)量,。
根據(jù)LED芯片尺寸大小,，業(yè)界將microLED分為miniLED和microLED，尺寸在100-500μm的是miniLED,，尺寸在100μm以下的是microLED,。
傳統(tǒng)LED與microLED的不同
過去一年，在microLED知識產(chǎn)權(quán)方面,，新入局者正在加入由蘋果,、三星,、LG,、XDisplay、錼創(chuàng)科技（PlayNitride）,、Facebook等公司主導(dǎo)的行列,，推動microLED專利活動加速前進(jìn)。
microLED專利提交數(shù)前十公司
microLED顯示相關(guān)專利的數(shù)量現(xiàn)在已經(jīng)超過8900項,，由近480個組織申請,，歸為4093個專利系列。2020年,，40%的專利系列已經(jīng)公布,。
公司類型和專利公開提交數(shù)量
一年前，microLED專利申請率已在呈指數(shù)級增長,，當(dāng)時有超過350家機(jī)構(gòu)申請了約5500項microLED專利（2500個專利系列）,。2019年申請的專利數(shù)是以往累計數(shù)的40%。
亟待解決的技術(shù)問題
在大規(guī)模生產(chǎn)到來之前,，microLED仍要解決許多與量產(chǎn)相關(guān)的問題,。目前全球有450多家公司或研究機(jī)構(gòu)從事microLED研發(fā)，從當(dāng)前IP格局可以看出哪些公司是該領(lǐng)域的關(guān)鍵領(lǐng)導(dǎo)者和嶄露頭角的新秀,。以下是一些主要參與者：
部分microLED公司或研究機(jī)構(gòu)
根據(jù)技術(shù)節(jié)點分析,，這些專利要解決的主要技術(shù)問題包括：
后端
重量級選手依然故我
據(jù)統(tǒng)計,，2020年前，microLED初創(chuàng)公司籌集了超過8億美元資金,，而蘋果公司在過去五年中已在這項技術(shù)上投資了15億至20億美元,，對于實際量產(chǎn)前的研發(fā)項目來說，數(shù)額相當(dāng)龐大,。
LG和三星表現(xiàn)依然強(qiáng)勁,，在新型應(yīng)用方面保持了這一勢頭。為了同一技術(shù)名稱,，兩家韓國公司甚至鬧到了對簿公堂的地步,。三星憑借130多個新的專利邁出了一大步，其中大部分都圍繞其顯示器業(yè)務(wù)的量子點納米棒LED技術(shù)（通常被稱為QNED）,。這些專利表明此項技術(shù)正在成熟,，且該公司正在應(yīng)對將QNED從實驗室到晶圓制造帶來的挑戰(zhàn)。經(jīng)過對QNED技術(shù)的改良,，今年3月,，三星發(fā)布了Neo QLED 8K電視，以量子點矩陣技術(shù)精確控制Neo Quantum處理器,，將QLED（量子點發(fā)光二極管）提升至全新境界,，借助廣色域顯色體積，每顆量子點都充分吸收光并將其轉(zhuǎn)化成鮮活色彩,。
今年4月,，三星展示了以Crystal UHD、QLED 8K和商務(wù)電視打造的廣播直播工作室,，改善了其所有區(qū)域,，有助于優(yōu)化生產(chǎn)控制室幕后的參與度和效率，為觀眾提供無縫的觀看體驗,。
三星無縫直播工作室
LG也已推出QNED電視,，其QNED和三星的Neo QLED都基于miniLED顯示技術(shù)。LG的QNED同樣可以帶來色彩,、峰值亮度以及HDR內(nèi)容對比度的提升,，并提供4K和8K分辨率規(guī)格。其突破的關(guān)鍵點在于miniLED背光尺寸變得更小,，密度更大,，大大增加了局部調(diào)光區(qū)的數(shù)量，從而提高了對比度,，較少了光暈偽影,。采用這項技術(shù)后，對比度可達(dá)1000000：1，刷新率可達(dá)120Hz,。
也有煥發(fā)青春的老牌公司,，成立于1917年，經(jīng)歷了一個世紀(jì)收購和撤資等波折的英國公司Plessey的關(guān)注焦點是microLED AR顯示器,，它在普利茅斯有個大型生產(chǎn)基地,。去年，F(xiàn)acebook擊敗蘋果與Plessey聯(lián)手,，利用后者在高分辨率,，高幀速microLED顯示器方面的專業(yè)知識開發(fā)專門為增強(qiáng)現(xiàn)實和混合現(xiàn)實應(yīng)用量身定制的AR眼鏡。
蘋果前Mac硬件系統(tǒng)工程副總裁Keith Strickland現(xiàn)在是Plessey聯(lián)合首席執(zhí)行官兼首席技術(shù)官,。microLED直驅(qū)顯示器Data-V??為OEM開發(fā)人員提供緊湊,、靈活和高效的microLED顯示屏，廣泛用于智能眼鏡,、頭戴式顯示器,、導(dǎo)航、體育休閑,、光學(xué)儀器等產(chǎn)品,，當(dāng)然也包括汽車擋風(fēng)玻璃智能顯示器。
初創(chuàng)公司斗宗強(qiáng)者
面對即將爆發(fā)的mini/microLED市場,，成立于2013年的美國初創(chuàng)公司Rohinni與京東方（BOE）成立合資公司BOE Pixey,，將大批量生產(chǎn)聯(lián)合生產(chǎn)microLED，滿足消費電子,、工業(yè)及汽車市場的需求,。基于mini/microLED的直接發(fā)射顯示器可以將眾多miniLED或microLED直接精準(zhǔn)地放置在基板上,，實現(xiàn)現(xiàn)有封裝LED無法企及的視覺體驗,。
2014年成立的中國臺灣初創(chuàng)公司Mikro Mesa Technology成功開發(fā)出無壓合低溫鍵結(jié)3μm microLED巨量轉(zhuǎn)移技術(shù),。公司創(chuàng)始人陳立宜博士表示，該技術(shù)是microLED通往消費類產(chǎn)品應(yīng)用之路的一大突破,，由于芯片尺寸變小,，microLED的材料成本將大幅降低,。
同為2014年成立PlayNitride（錼創(chuàng)科技）也稱其microLED轉(zhuǎn)移良率達(dá)99.9％，2019年8月已開始試產(chǎn),，microLED芯片的應(yīng)用目標(biāo)是大尺寸電視,、智能可穿戴設(shè)備和車用顯示。據(jù)透露,，PLayNitride目前是三星電子microLED芯片的獨家供應(yīng)商,。PlayNitride開發(fā)的透明無邊框的microLED顯示器、超高亮度穿戴型microLED顯示器、超薄撓性microLED顯示器適合許多創(chuàng)新顯示科技應(yīng)用,，被視為新一代終極顯示技術(shù),。
PlayNitride無邊框microLED顯示器
去年12月，2018年才獲得A輪融資的加拿大初創(chuàng)公司VueReal以倒裝芯片結(jié)構(gòu)專利突破了傳統(tǒng)生產(chǎn)microLED的主流技術(shù),，改變了過去制程復(fù)雜,、良率無法突破90%，無法大量量產(chǎn)的局面,。其獨有垂直結(jié)構(gòu)不僅尺寸小,，且制程相對簡單，能以自動化生產(chǎn)提升良率（99.9%以上）和產(chǎn)能,，也可大幅減少修復(fù)成本,。目前VueReal正在向microLED廠商授權(quán)倒裝芯片結(jié)構(gòu)專利，助其實現(xiàn)高產(chǎn)量,。
今年初,，中國初創(chuàng)公司思坦科技（Sitan Technology）完成Pre-A輪融資，用于完善microLED中試線,、擴(kuò)展研發(fā)團(tuán)隊并提升公司整體的研發(fā)水平,。董事長兼CEO劉召軍博士表示，思坦科技旨在用前沿microLED半導(dǎo)體技術(shù)解決傳統(tǒng)LCD和OLED顯示屏幕“燒屏,、耗電,、笨重”等痛點，并賦予其自發(fā)光,、低能耗,、高亮度、高響應(yīng),、長壽命,、高穩(wěn)定性等特性，帶動國內(nèi)顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,。目前,，思坦科技研發(fā)的microLED是基于化合物半導(dǎo)體和集成電路芯片的新一代半導(dǎo)體顯示技術(shù)，其原理是將100微米（P0.1）以下的像素單元高密度地微縮化在一個芯片上,，使得其擁有更高發(fā)光亮度,、分辨率與色彩飽和度，以及更快的顯示響應(yīng)速度,。
中國入局者有備而來
microLED領(lǐng)域的新貴非康佳莫屬,，今天的康佳已不能用家電廠商來定義。雖然是新參與者,，康佳的專利組合表現(xiàn)出高度的創(chuàng)造力和驚人的成熟,。2020年，它是所有技術(shù)領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)最活躍的公司之一，其“中國芯”的步伐已經(jīng)開啟,。
2019年8月
康佳斥資300億元建設(shè)重慶康佳半導(dǎo)體光電科技產(chǎn)業(yè)園,，用于microLED顯示技術(shù)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,，并延展完善microLED顯示技術(shù)相關(guān)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,。
2019年9月
康佳出資15億在重慶市璧山區(qū)成立了重慶康佳光電技術(shù)研究院有限公司，進(jìn)行microLED相關(guān)的產(chǎn)品研發(fā),、生產(chǎn)和銷售,。在microLED瓶頸巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)上，研究院自主建成了外延片生產(chǎn)線,、芯片生產(chǎn)線和巨量轉(zhuǎn)移生產(chǎn)線,，大力推進(jìn)mini/microLED的研發(fā)生產(chǎn)進(jìn)度。
2019年10月底
康佳發(fā)布“智能墻”microLED電視,，采用巨量轉(zhuǎn)移技術(shù),，實現(xiàn)近1億顆微米級別microLED芯片的轉(zhuǎn)移和鍵合，以及4K到8K的不同尺寸和不同分辨率的定制變換,。
2020年3月
康佳向德國的沉積設(shè)備制造商愛思強(qiáng)訂購多個AIXG5+C和AIX2800G4-TMMOCVD系統(tǒng),，把批量生產(chǎn)mini/microLED提上日程。發(fā)布全球首個microLED手表,，讓中國終于能在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了供應(yīng)鏈自主可控能力,，在解決“卡脖子”方面意義重大。
2020年11月
英國廠商micro Crystal Transfer Group及其專業(yè)的LED和半導(dǎo)體技術(shù)團(tuán)隊采用了日本半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商Samco的ICP刻蝕系統(tǒng)和PECVD系統(tǒng),，用于康佳的microLED生產(chǎn),。
在核心技術(shù)突破的基礎(chǔ)上，康佳2020年建成microLED全制程研發(fā)生產(chǎn)線,，實現(xiàn)小批量試產(chǎn),，完成核心專利申請近700件，并發(fā)布了小間距microLED微晶屏,、柔性顯示屏,、8K microLED商顯屏等產(chǎn)品。
康佳專利組合及申請時間線
顯示供應(yīng)鏈可能的危機(jī)
蘋果是領(lǐng)先的microLED開發(fā)者之一,。早在2014年,，蘋果就收購了microLED開發(fā)商LuxVue，欲將這種新一代顯示技術(shù)用于其各種產(chǎn)品,。收購LuxVue以來，蘋果加快了microLED的研發(fā)項目,，正在為智能手表,、AR和其他顯示器類型開發(fā)解決方案。2017年，蘋果的研發(fā)達(dá)到頂峰,，此后其重心向?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn)方向轉(zhuǎn)移,。有多份報告顯示，蘋果在中國臺灣有一支microLED研發(fā)團(tuán)隊,。預(yù)期臺積電將成為蘋果microLED的關(guān)鍵合作伙伴之一,。
幾年來，一直有報道稱,，蘋果打算在未來的智能手表項目中部署microLED顯示器?，F(xiàn)在的手表使用LTPO OLED顯示屏，而microLED顯示屏將能夠延長手表的電池壽命并提高其亮度,。蘋果正在與幾家中國臺灣的公司合作,，積極參與microLED的研發(fā)和生產(chǎn)計劃。
今年4月,，Yole市場分析師發(fā)表的一篇文章推測,，蘋果和華為正在研究基于Si-CMOS微集成電路（IC）的microLED顯示器。這種模式可能會對顯示器市場產(chǎn)生巨大影響,。而基于microIC的microLED生產(chǎn)可能會導(dǎo)致顯示行業(yè)的大混亂,。理由是，設(shè)備制造商（蘋果可能第一個走這條路）將從LED生產(chǎn)商采購（或內(nèi)部生產(chǎn)）microLED,，并從代工廠采購microIC,。然后，蘋果可以將這些產(chǎn)品組裝到自己的顯示器中,。這意味著,，在這種模式下，傳統(tǒng)顯示器制造商將失去空間,，可能會導(dǎo)致顯示器市場出現(xiàn)大的混亂,。
microLED和microDriver（微驅(qū)動器）可能會破壞顯示供應(yīng)鏈
另據(jù)報道，蘋果將投資3.34億美元在新竹科技園區(qū)建立一座新的microLED及microLED顯示器工廠,，合作方是AUO和Epistar,。
寫在最后：
近年來的許多專利已“更接近現(xiàn)實”，深入研究了像素組（bank）結(jié)構(gòu)和背板的細(xì)節(jié),，或旨在提高制造效率,。大多數(shù)知識產(chǎn)權(quán)的領(lǐng)導(dǎo)者正在超越概念和實驗室原型，將microLED付諸于大規(guī)模生產(chǎn),。
進(jìn)入2021年,，彩電等消費類行業(yè)巨頭都在microLED顯示技術(shù)上開始了布局。隨著這一顛復(fù)性技術(shù)的演進(jìn),，加上新入局者的參與,，量產(chǎn)和良率的挑戰(zhàn)將一個個迎刃而解,，等待我們的將是一個色彩斑斕的精彩世界！
