微型发光二极管
微型半导体显示器件
微型发光二极管(Micro-LED)是一种基于氮化镓半导体材料的微型半导体显示器件,采用电致发光原理实现高亮度显示。其核心技术创新包括环形电极设计、分布式布拉格反射层(DBR)及磁性电极驱动技术。该技术已应用于笔记本电脑屏下集成、AR/VR设备及车载显示,像素密度可达127000 PPI。在增强现实(AR)设备领域,韩国Sapien半导体确认将为Meta新一代AR眼镜供应核心显示芯片,该产品预计于2027年下半年上市;光学技术公司Syntec Optics于2025年12月获得美国陆军订单,为下一代增强现实(AR)系统制造核心光学器件,集成Micro-LED技术。
产业应用生态
玻璃基技术(GCP)已形成覆盖半导体显示、通信封装、AI算力芯片等多领域的应用体系。沃格光电的玻璃基板产品在Micro LED
与此同时,苏州易芯半导体有限公司于2025年12月24日完成战略轮融资,由江苏博涛智能热工股份有限公司战略投资,融资将用于扩大Micro-LED封装芯片产能,同时加速绿、黄绿、黄、橙光全色系Micro-LED芯片产品落地。
2025年12月25日,数字光源芯片先进封测基地项目在临港新片区动工,由晶合光电全资子公司上海智汇芯晖微电子有限公司投资建设,首期投资3亿元,项目总占地35亩,聚焦Micro-LED光显一体车用光源芯片领域,预计2027年上半年竣工,形成年产120万颗Micro-LED光源芯片及60万套车灯模组的产能,将推动高端车用光源芯片的国产替代进程,降低本土智能汽车产业的供应链风险,目前项目已启动市场销售,合作意向覆盖国内外主流汽车厂商及国际车灯大厂,并打造“芯片设计-封测智造-量产应用”协同的产业生态。
玻璃基技术的产业化进程已吸引乌兹别克斯坦电工电子工业管理局等海外机构进行技术考察,并与半导体封装通信设备领域的全球头部企业建立联合开发机制。截至2025年,该技术通过国际买家团高频次访问、海内外客户批量验证及在轨航天应用等多维度产业化验证,其工艺能力获得中国电子协会等权威机构认可。
与此同时,在增强现实AR)设备显示组件领域,供应链格局出现新变化。韩国芯片设计公司Sapien半导体确认将为Meta新一代AR眼镜供应核心显示芯片,该产品预计于2027年下半年上市,此前该领域的关键组件长期由中国企业主导。此次量产阶段转向韩国供应商,反映出供应链多元化趋势。另一家韩企Raontech也在与Meta合作推进采用微型LCD技术的入门级AR设备。行业观察指出,随着AR设备在专业及国防领域应用拓展,以及全球供应链多元化需求提升,韩国企业在显示核心部件方面的技术积累正获得新的市场机遇。
技术研发进展
截至2024年,微型发光二极管领域专利申请涵盖电极结构、光学调控、制造工艺等方向,基于玻璃电路板(GCP)的全制程工艺突破,TGV通孔直径达10μm级。成都市于2022年2月发布政策,对Micro-LED等前瞻性技术研究给予最高50万元资金补助。当前技术攻关重点包括:
2025年沃格光电与Micro/Mini LED、光模块封装等领域头部企业建立联合开发机制,32寸臻爱闺蜜机获亚洲电子信息产业金鼎奖。
2025年12月,光学技术公司Syntec Optics获得美国陆军订单,为下一代增强现实AR)系统制造核心光学器件,集成Micro-LED技术。其消色差超光栅单层波导显示器通过在纳米结构层面精确控制光路,实现红、绿、蓝三色光无失真地透过单层基底,在仅500微米厚的基底上即可实现全彩色显示,并保持了足够的视野范围和色彩均匀性。该技术显著减薄减重,降低AR眼镜体积与重量,提升佩戴舒适性,并允许更多环境光自然透过,使虚拟信息与真实场景叠加更为逼真。自2019年获得美国陆军资助以来,Syntec持续为国防AR系统提供光学组件,并在轻量化与清晰度方面取得进展。
2025年12月25日,入选上海市重大工程项目的“数字光源芯片先进封测基地项目”在临港新片区正式动工。该项目聚焦Micro-LED光显一体车用光源芯片领域,致力于突破国际新技术研发制造瓶颈,重点攻坚CMOS数模驱动、异质集成、高精度键合等先进技术和封测工艺,联合上海大学微电子学院的产学研力量,科技成果被评价为“国内领先、国际先进”并形成完整自主知识产权体系,产品具备独立像素控制、微秒级响应等技术优势。
显示应用技术
显示面板采用微型发光二极管阵列,晶粒边长3-50微米,排列间距<功能元件尺寸的1/3。核心技术突破包括:
产业化应用方面,玻璃基板(GCP)技术已实现与行业头部企业在Micro LED显示、5G/6G通信、光模块封装等领域的联合开发,并拓展至航天卫星柔性太阳翼CPI薄膜等新兴场景。
增强现实AR)设备领域,微LED技术也获得应用,例如韩国Sapien半导体为Meta新一代AR眼镜供应核心显示芯片,该产品预计于2027年下半年上市。此外,光学技术公司Syntec Optics于2025年12月获得美国陆军订单,为其下一代增强现实(AR)系统制造核心光学器件,该器件使用Micro-LED技术呈现高清图像,集成于作战护目镜中。与目前普遍采用的微型液晶显示技术相比,微LED在亮度、响应速度和画质清晰度方面具备显著优势,且AR设备在专业及国防领域应用拓展。
在笔记本电脑显示设备中,微型发光二极管与摄像头、传感器等元件通过功能配置区实现屏下集成,透光盖板透光率>92%。辅助微型发光二极管冗余设计使故障修复率提升至99.9%。例如沃格光电基于玻璃基技术推出的32寸臻爱闺蜜机凭借该技术获得2025年亚洲电子信息产业产品创新奖金鼎奖。
制造工艺
微型发光二极管制造采用蓝宝石衬底与AlN/GaN缓冲层组合,缓解外延生长应力。随着技术发展,玻璃基板(GCP)技术逐渐成为新路径,沃格光电已实现0.5-8微米级TGV(玻璃通孔)电极工艺。关键技术包括:
巨量转移环节采用穿孔结构设计,第二穿孔与第一穿孔孔径差控制在1-20微米级,实现光信号与功能元件的协同传输。填充层厚度5-10微米,粘合强度达15MPa以上。
器件结构特征
微型发光二极管采用柱状几何外形设计,包括圆柱体、正方体及多边形柱体结构。电极系统创新表现为:
分布式布拉格反射层(DBR)技术采用AlGaN/AlGaN交替堆叠结构,反射中心波长与发光峰差值≤20nm,反射率>85%,同时保持电阻率>10Ω/cm的电学隔离性能。绝缘层厚度>200nm,漏电流降低至传统结构的30%以下。
最新修订时间:2025-12-26 10:52
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概述
产业应用生态
参考资料