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智慧芽:2023Micro-LED产业技术洞察白皮书(71页).pdf

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智慧芽:2023Micro-LED产业技术洞察白皮书(71页).pdf

1、2023Micro-LED产业技术洞察白皮书国家第三代半导体技术创新中心(苏州)江苏第三代半导体研究院智慧芽联合发布技术突破在即 后端应用在望发布机构国家第三代半导体技术创新中心国家第三代半导体技术创新中心(苏州苏州)(以下简称国创中心)围绕落实国家科技创新重大任务部署,打造国家战略科技力量,以关键共性技术攻关为核心使命,促进各类相关创新主体和创新要素有效协同、形成合力,集聚全国优势力量为第三代半导体产业提供创新源头技术供给,输出高质量科技创新成果,辐射带动形成一批具有核心竞争力的创新企业,贯通创新链、技术链、人才链和产业链,培育发展新动能,加快我国第三代半导体产业创新能力整体跃升。国创中心于

2、2021年3月获科技部批复支持建设,江苏第三代半导体研究院为其建设实施单位。国创中心目前由郝跃院士担任首任主任,拥有核心团队80余人;建有研发和产业化场地2.1万平米,建成材料生长创新平台、测试分析与服役评价平台等公共服务平台;构建政产学研用深度融合的技术创新体系,已设立17家联合研发中心,围绕国家重大战略及产业链关键共性技术,多次组织国内优势单位协同攻关,并承担江苏省、科技部重点研发任务。国创中心成立规模3亿元科技专项基金,支持中心项目孵化。目前已累计申请知识产权180余件,引进孵化第三代半导体企业11家。智慧芽智慧芽是一家科技创新信息服务商,致力于为全球创新企业和创新生态人群提供服务,提供

3、创新数据以洞察信息,提供创新工具促进敏捷协作,以开放合作构建创新生态,实现“连接创新,突破边界”的使命和价值。以机器学习、计算机视觉、自然语言处理(NLP)等人工智能技术和大数据加工厂2.0的卓越能力为基础,智慧芽构建起丰富的产品和解决方案矩阵面面向知识产权人群向知识产权人群提供包括专利数据库、知识产权管理系统在内的知识产权信息服务,面向研发人群面向研发人群提供研发情报库和竞争情报库,面向生物医药行业面向生物医药行业提供新药情报库、生物序列数据库、化学结构数据库等,面向金融机构面向金融机构提供企业科创力评估、产业技术链、专利价值评估等。此外,智慧芽还打造了智慧芽学社、咨询、创新研究中心等,为广

4、泛的科技创新人群提供无限价值。目录0101MicroMicro-LEDLED技术概览技术概览0202MicroMicro-LEDLED产业产业&竞争环境介绍竞争环境介绍0303MicroMicro-LEDLED重点技术解析重点技术解析0404MicroMicro-LEDLED典型企业技术布局典型企业技术布局01MicroMicro-LEDLED技术概览技术概览技术介绍主要应用场景&市场规模技术发展史技术创新概况Micro-LED:芯片高集成、高密度和微小尺寸化,将成为LED未来的发展方向Micro-LED促使显示屏向轻薄化、小型化、低功耗、高亮度方向发展高反应速度的Micro-LED是如今非常

5、热门的新一代的显示概念,将成为LED未来的发展方向。R G B PolarizerGlasssubstrateColour FilterLiquid CrystalGlass SubstratePolarizerBacklight ModulePolarizerEncapsulationElectrodeEIL/ETLEIL/ETLElectrodeSubstrateR G B OLED layerFilmor GlassRGB Micro LEDElectrodeSubstrateR G B TFT LCDOLEDMicro-LEDMicro-LED:在一个芯片上集成高密度微小尺寸的LED阵

6、列相比于已经大规模量产的LCD技术和OLED技术,Micro-LED几乎在各个技术维度上都有着非常优越的性能优势:长寿命,高对比度,可实现高分辨率,响应速度快,更广的视角效果,丰富的色彩,超高的亮度和更低的功耗等。Micro-LED、LCD和OLED参数对比图片均来源于网络,侵权可删除网络公开信息,智慧芽&第三代半导体研究院整理Micro-LED:与LCD和OLED相比具有低功耗性能优势优势1:低功耗Micro-LED采用三原色亚像素自发光的结构,LCD显示过程中需要借助背光源到偏光片再到彩色滤光片,该显示过程中有大量能量损耗,两者相比,在显示应用中 Micro-LED的功耗是LCD功耗低的1

7、0%左右Micro-LED采用无机材料发光,发光效率更高,OLED采用有机材料发光,两者相比Micro-LED发光功耗低于OLED在显示相同的画面,Micro-LED的功耗低于OLED,并且远低于LCD资料来源:Micro LED Display,太平洋证券整理LCDLCD、OLEDOLED和和MicroMicro-LED LED 功耗比功耗比Micro-LED:与LCD和OLED相比具有高亮度优势优势2:高亮度Micro-LED的亮度大约是LCD的30倍,OLED的60倍Micro-LED的发光效率方面明显大于LCD与OLED使用有机材料不同,Micro-LED在发光部分中使用了氮化镓(Ga

8、N)材料,这种材料可以提供明显优于OLED的亮度理论上,Micro-LED亮度可以达到105cd/m2,远高于LCD的3000 cd/m2和OLED的1500 cd/m2资料来源:LED微显示技术J,太平洋证券整理LCDLCD、OLEDOLED和和MicroMicro-LEDLED亮度(全彩)比较,亮度(全彩)比较,cdcd/m/m2 2Micro-LED:与LCD和OLED相比具有高分辨率优势3:高分辨率在Micro-LED显示技术下每一个Micro-LED都是一个能够自发光的像素(Pixel),同时单个Micro-LED都在微米级别,因此它可以做到非常高的分辨率Micro-LED显示屏的像

9、素密度可以做到1500PPI以上,而LCD和OLED屏幕PPI约在800PPI和400PPI左右5.55.5寸寸micromicro-LEDLED屏幕屏幕PPIPPI估算估算其他潜在竞争者Micro-LED:应用场景覆盖显示、穿戴设备、智能终端等场景Yole&其他网络公开信息,智慧芽&第三代半导体研究院整理Micro-LED TV持续降低成本2024年2022年2021年2025年2027年Micro-LED TV潜在技术支持单位头戴微显示&眼镜智能手机车载显示智能手表Micro-LED显示应用场景预计率先实现较大规模化市场增长0.2025303540452023年202

10、4年2025年2026年产品名称发布时间产品特色Oppo Air Glass2021年单目绿色雷鸟智能眼镜2021年双面彩色小米智能眼镜2021年单目绿色Tooz ESSNZ Berlin2022年单目绿色Mojo shield2022年单目绿色三星大屏电视(展会)2018-2022年搭载自发光LED模块 目前Micro-LED芯片已在眼镜、电视等显示场景实现产品化,但大部分产品受价格限制,大部分产品处于概念阶段,还未实现大规模市场推广随着Micro-LED相关的红光芯片、转移、全彩显示等关键技术的突破和逐渐成熟,商业化和产业化成本大幅度降低,芯片良率进一步提高,Micro-LED预计将率先实

11、现后端的显示场景应用数据来源:集邦咨询20年年MicroMicro-LED LED ARAR眼镜显示器芯片产值预测眼镜显示器芯片产值预测MicroMicro-LEDLED显示产品应用举例显示产品应用举例 在较多的Micro-LED显示应用中,微型显示器应用场景(例如VR穿戴、智能手表等)是继大型显示应用场景之后的另一重点应用场景 预计在2026年Micro-LED AR眼镜显示器芯片产值高达41百万美元网络公开信息,智慧芽&第三代半导体研究院整理Micro-LED显示器及其芯片等零配件行业受下游应用市场影响,增幅潜力大20年全球年全球

12、MicroMicro-LEDLED显示器芯片产值预测显示器芯片产值预测全球全球MicroMicro-LEDLED显示器出货量预测显示器出货量预测 2022年Micro-LED大型显示器芯片产值将达到5400万美元,至2026年有望升至45亿美元,年复合增长率为204%,市场增幅空间大 受智能手表和高端电视市场需求影响,全球微型发光二极管(Micro-LED)显示器的出货量将从2020年微不足道的水平飙升至1600多万片,市场需求潜力大数据来源:集邦咨询54458200400050002022年2023年2024年2025年2026年数据来源:OmdiaCAGR 204%网

13、络公开信息,智慧芽&第三代半导体研究院整理Micro-LED企业之间主要通过投融资和技术合作方式形成各自技术供应链信息来源于Yole&其他网络平台,智慧芽&第三代半导体研究院整理许多显示器制造商正在与领先的 LED 制造商和技术供应商合作:各显示器技术供应链正在形成战略投资技术合作Micro-LED各大主流厂商合作和供应链关系Yole&网络公开信息,智慧芽&第三代半导体研究院整理主流厂商合作和供应关系主流厂商合作和供应关系以以三三星星为为中中心心的的合合作作&供供应应链链苹苹果果供供应应链链各国出台专项扶持政策,国内政策支持持续利好1998年2008年2004年2016年开展 GaN 半导体发

14、光机理的基础研究、用于同质外延生长的大面积衬底等提出新一代节能器件技术战略与发展规划,将采用SiC、GaN 等宽禁带半导体器件进一步降低功耗启动“有助于实现节能社会的新一代半导体研究开发”的GaN 功率器件开发项目,为期5年,第一年预算10亿日元美国2000年2014年奥巴马宣布成立“下一代电力电子技术国家制造业创新中心”,发展宽禁带半导体电力电子技术,提供7000万美元财政支持制定有关GaN 和SiC的开发项目2002年日本美国能源部在NGLI计划的大框架下,制定了促进LED产业发展的核心政策固态照明研发计划(SSL计划)日本经济产业省发布“半导体和数字产业发展战略”,鼓励功率半导体GaN材

15、料的创新2021年日本启动“下一代绿色功率半导体”项目,针对8英寸SiC MOSFET器件模组和8英寸SiC衬底技术开发2022年2002年-2019年,美国共计出台了23项第三代半导体相关的规划政策,总投入经费超过22亿美元。美国半导体行业协会(SIA)和半导体研究公司(SRC)联合发布半导体十年计划报告,呼吁美国政府在未来十年内增加两倍的联邦拨款(即每年增加34亿美元)用于半导体研究2002-2019年日本开始实施推动半导体照明技术发展及产业化的“21世纪光计划”,是世界上最早启动LED产业政策的国家之一制定与完善照明用白色LED测光方法通则,成为目前唯一针对照明用白光LED所制定的测量标

16、准2009-2012年2021年2003年中国2003年,我国“十五”科技攻关计划“半导体照明产业化技术开发”重大项目正式立项2006年,国务院发布国家中长期科学和技术发展规划纲要2008年1月,财政部发布高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法2016年12月,发改委发布“十三五”节能环保产业发展规划,推动半导体照明节能产业发展水平提升,加快大尺寸外延芯片制备、集成封装等关键技术研发2006-2008年2016年期间国务院、财政部、科技部、工信部、住建部等多个部分发布促进半导体照明节能工程政策2021年“十四五”规划中提出,“新型显示与战略性电子材料”重点专项里面特别强调,第三代半导体是其重

17、要内容,项目涵盖新能源汽车、大数据应用、5G通讯、Micro-LED显示等关键技术2017年2017年7月,环保部发布关于汞的水俣公约,从2021年起,中国将淘汰关于汞的水俣公约要求的含汞电池荧光灯产品的生产和使用网络公开信息,智慧芽&第三代半导体研究院整理技术创新趋势Micro-LED技术性能优市场潜力大政策环境好Micro-LED技术发展史:近几年陆续有显示产品面市,国内研究热度较高德州理工大学教授Hongxing Jiang和Jingyu Lin率先提出香港科技大学公布采用无源驱动、倒装焊技术集成Micro-LED阵列香港科技大学研发团队利用UV Micro-LED激发红绿蓝三色荧光粉,

18、得到全彩显示芯片德州理工大学结合Micro-LED和CMOS,做出VGA分辨率显示器 IRTI完成完成分辨率440PPI,转移率大于99%的彩色被动模块;VerLASE发表能与Micro-LED结合的色彩转换技术专利X-Celeprint成立,取得Rogers团队转移专利独家授权PlayNitride在台湾TSSL展上首次公开pixelLED技术三星在CES上展出146英寸电视墙“The Wall”南方科技大学研究团队展示柔性透明双面显示的三色基Micro-LEDX-Celeprint在SID2018展会展示5.1英寸全彩显示器LG的175英寸Micro-LED电视亮相IFA 2018 日本S

19、atoshi Takano公布研究的Micro-LED阵列 H.X.Jiang公布无源驱动的10X10 Micro-LED阵列 Z.Y.Fan公布无源驱动120X120阵列,像素尺寸20X12微米,像素间隔22微米 Z.Gong团队公布集成蓝光micro LED阵列和UV Micro LED阵列,并通过UVLED激发绿光和红光量子点,证明量子点彩色化方式的可行性香港科技大学研发团队利用红绿蓝三种LED外延片制备出360PPI的微LED显示芯片,并实现世界上首个去背光源化的微LED投影机 重庆惠科与Mikro Mesa共同打造Micro-LED面板实验室韩国机械研究院发布采用卷轴转移工艺的Mic

20、ro-LED PlayNitride展出了Micro-LED样品索尼发布55英寸crystal LED,FHD分辨率,采用622万颗微型LED京东方宣布与美国Rohinni成立Micro-LED合资公司Plessey展示出AR应用的0.7英寸的Micro-LED显示器华星光电展示3.5英寸IGZO主动式Micro-LED显示屏天马微电子结合PlayNitride的Micro-LED技术的透明全彩显示器2000苹果收购LuxVueMicro-LED相关技术三星陆续推出不同尺寸Micro-LED电视,促进家用推广 TCL华星光电推出了全球首款125英寸玻璃基透明直显MLED显示屏三星基于线束激光器

21、,一次性将多块芯片安装到TFT电路上,实现无边框Micro-LED电视20009200001920202021-2022网络公开信息,智慧芽&第三代半导体研究院整理MicroMicro-LEDLED技术主要布局区域统计技术主要布局区域统计Micro-LED技术全球创新概况:全球技术创新热度进入高涨期Micro-LED全球专利储备超过4万件,其中有效专利超过1.3万,审中&有效占比和接近80%,表明该领域内潜在专利障碍较高;从2017年开始,Micro-LED技术创新活跃度明显上升,目前正处于爆发式增长期;M

22、icro-LED技术创新较活跃区域在中、美、韩,结合专利布局的地区,表明较活跃的市场在中国、美国MicroMicro-LEDLED技术全球专利法律状态和专利类型统计技术全球专利法律状态和专利类型统计MicroMicro-LEDLED技术全球专利近技术全球专利近1010年申请趋势年申请趋势MicroMicro-LEDLED技术主要来源国统计技术主要来源国统计专利总量:专利总量:4 4万件万件+有效专利量:有效专利量:1.31.3万件万件+0 00200030003000400040005000500060006000三星三星京东方京东方LGLG华星光电华星光电苹果苹果MET

23、A/facebookMETA/facebook群创光电群创光电华为华为天马微电子天马微电子友达光电友达光电日本显示器日本显示器康佳光电康佳光电LUMILEDSLUMILEDS首尔伟傲世首尔伟傲世半导体能源研究所半导体能源研究所05001000 1500 2000 2500 3000京东方京东方华星光电华星光电群创光电群创光电华为华为天马微电子天马微电子友达光电友达光电康佳光电康佳光电PLAYNITRIDEPLAYNITRIDE辰显光电辰显光电OPPOOPPOMicro-LED全球&中国主要创新主体全球TOP15企业中,中国企业占一半以上,其中京东方、华星光电排进全球前5;中国头部企业在Micr

24、o-LED领域具有较强优势,特别是显示面板类企业除中国头部企业,韩国的三星、LG专利布局量排在全球前列,特别是三星,优势非常明显中国排名前10企业,除头部的京东方、华星光电,其余企业与全球龙头还是有一定差距Micro-LED全球创新竞争格局:全球头部创新主体中、韩、美企业较有优势,主要以显示面板、光电类企业为主总体头部企业目前创新储备较多,与后梯队主体明显拉开差距全球专利申请量全球专利申请量Top15Top15创新主体创新主体中国专利申请量中国专利申请量Top10Top10创新主体创新主体02MicroMicro-LEDLED产业产业&竞争环境介绍竞争环境介绍产业链介绍产业链企业图谱国内代表性

25、企业分布Micro-LED产业链和关键技术介绍芯片制造&巨量转移衬底技术(蓝宝石/GaN)GaN外延Micro-LED芯片巨量转移技术全彩显示技术Micro-LED芯片封装材料上游面板制造显示驱动IC驱动背板面板封装中游整机应用大尺寸显示(大尺寸电视)微型显示(智能手表等可穿戴设备显示)AR/VR投影显示下游外延&芯片结构巨量转移显示驱动全彩显示Micro-LED 产 业 化发展4大关键技术影响Micro-LED产业化成本&应用可靠性技术全球Micro-LED产业链企业图谱芯片结构&外延巨量转移全彩显示显示驱动京东方科技集团股份有限公司京东方科技集团股份有限公司中国Micro-LED代表性企业

26、分布台湾省衬底和外延、芯片晶元光电衬底和外延隆达电子芯片、转移和键合、驱动、全彩显示友达光电芯片、转移和键合Mikro Mesa转移和键合、全彩显示富士康转移和键合、全彩显示群创光电上海市衬底和外延、芯片、驱动上海显耀显示吉林省芯片、驱动中国科学院长春光机所广东省衬底和外延国星光电衬底和外延中晶半导体芯片、转移和键合、全彩显示、驱动华星光电芯片中山大学转移和键合、全彩显示南方科技大学转移和键合中麒光电转移和键合、驱动华为驱动惠科山东省转移和键合歌尔股份福建省衬底和外延乾照光电衬底和外延、芯片、转移和键合三安光电江苏省衬底和外延晶湛半导体衬底和外延、芯片华灿光电重庆市衬底和外延、驱动重庆康佳光电

27、研究院北京市芯片、转移和键合、全彩显示、驱动京东方芯片、驱动维信诺03MicroMicro-LEDLED重点技术解析重点技术解析外延&芯片制造巨量转移全彩显示显示驱动03-1技术介绍技术介绍技术创新概况技术创新概况主要创新主体主要创新主体主要技术挑战主要技术挑战专利洞察改进侧壁损伤专利洞察改进侧壁损伤Micro-LED外延&芯片制造外延&芯片结构技术介绍芯片工艺流程芯片工艺流程利用MOCVD进行气相外延,分别生长N型 GaN 层、多层量子阱、P 型 GaN 层外延外延01020304利用等离子体刻蚀工艺刻蚀到N型GaN层台阶刻蚀台阶刻蚀在样品表面形成氧化铟锡(ITO)透明导电层导电层制备导电层

28、制备电子束蒸发法形成金属电极(例如Au)电极制备电极制备外延&芯片结构全球创新概况在外延&芯片结构技术领域,目前全球专利布局总量超过3500件,该技术方向目前专利储备较丰富该技术方向有效专利和审查中专利都较多,有效专利量超过1300多件,审查中的专利占比最高,接近40%,表明该方向目前和未来潜在的专利障碍较大专利类型维度,目前主要是以发明专利为主,有少数实用新型专利,表明该分支整体技术创新高度较高专利总量:专利总量:35003500件件+有效专利量:有效专利量:13001300件件+外延外延&芯片结构芯片结构20102010年之后专利申请趋势图年之后专利申请趋势图从2010年之后的专利申请趋势

29、来看,外延&芯片结构技术,在2014年之前总体创新活跃度较低2015年之后该技术总体创新热度提升,可能受近几年Micro-LED领域整体热度的影响,近5年专利申请量上升明显,进一步也反映该领域相关企业对外延&芯片结构分支的创新投入增加外延&芯片结构技术来源国和主要市场分布外延&芯片结构技术主要来源于中国、美国,其次是韩国和日本,其中来源于中国的占比高达34.26%一方面表明中国为技术方向的主要技术输出国,另一方面也反映中国创新主体在该技术方向整体技术创新较活跃外延外延&芯片结构技术主要技术来源国分布芯片结构技术主要技术来源国分布外延外延&芯片结构技术主要专利布局区域分布芯片结构技术主要专利布局

30、区域分布外延&芯片结构技术的专利布局区域主要为中国、美国,并且也是中国的市场布局最多,潜在原因可能是,中国技术输出较多,一则较多中国申请人集中在国内布局,再有较多海外技术输入国内市场中国是外延&芯片结构方向的主要技术输出国和热点市场布局国家该重点技术的区域分布进一步说明中国在Micro-LED领域有较强的技术研发产出实力外延&芯片结构全球&中国创新主体竞争格局在外延&芯片结构方向,全球TOP15企业中,中国企业有5家,其中台湾PlayNitride、重庆康佳和三安光电在该技术方向专利总量超过100件,排进全球前5除中国头部企业,韩国的三星、Meta专利布局量排在全球前列中国专利申请量靠前主体与

31、其他申请人有一定差距,总体来看,中国头部企业在该方向的创新实力具有优势全球头部创新主体以中国企业居多,总体来看中国企业在Micro-LED基础层技术创新实力具有一定优势全球专利申请量全球专利申请量Top15Top15创新主体创新主体中国专利申请量中国专利申请量Top10Top10创新主体创新主体0204060800PlayNitrideMeta/facebook重庆康佳Lumileds华灿光电美国加州大学苹果Plessey0204060800PlayNitride重庆康佳三安光电显耀显示华灿光电京东方江苏三代半研究院成都辰显光电群创光电友达光电外延&

32、芯片结构目前主要技术挑战:聚焦量子效率问题典型方案为改进侧壁损伤波长均匀性标准LED制造中,整个晶圆上的波长变化在6-12nm,而Micro-LED的波长均匀性要做到2nm以内,意味着外延过程中晶圆表面的温度差不能超过1。随着衬底尺寸的增加,外延过程中的波长均匀性控制愈加困难612侧壁损伤外延外延&芯片结构专利技术分布芯片结构专利技术分布低缺陷主要包括由芯片外延、制造的环境或设备引入的颗粒物、污染物、刮痕、凹坑等。对直径大于0.8m的颗粒物,要求其缺陷密度小于0.1/cm2量子效率随着Micro-LED尺寸的缩小,小电流密度下的外量子效率急剧降低,这主要是由于制造过程中等离子体刻蚀产生的侧壁损

33、伤引入了非辐射复合中心和漏电流在外延&芯片结构技术方向,目前行业内主要关注波长均匀性、外延低缺陷和量子效率问题量子效率问题是行业目前热点关注的话题,针对该问题,目前研究重点是改进侧壁损伤技术挑战专利视角洞察业内如何改进侧壁损伤改进芯片结构改进制造工艺避免刻蚀工艺PlayNitride CN109244204B 电流调控结构电流调控结构设置于P(或N)型半导体层和P(或N)电极之间,其与半导体层的接触电阻和面积均小于电极,从而使得电流集中在配置使得电流集中在配置有电流调控结构的区域,避免侧壁漏电。有电流调控结构的区域,避免侧壁漏电。Lumileds US10964845B2在图案化的基板上分别沉

34、积N型层、QW有源层和P型层,侧壁部分侧壁部分的有源层的有源层相比平坦部分的有源层具有更小的厚度更小的厚度,从而使侧壁部分具有更高的电阻和能量势垒,阻挡侧壁漏电流。PlayNitride US11393946B2在N型半导体层中形成一P型掺杂区,并引出P电极,通过隧道效应使电流流经发光层,无需侧壁刻蚀工艺无需侧壁刻蚀工艺,从而提高发光效率。Aledia EP3479409B1在绝缘层露出的开口中生长GaN纳米线,并依次形成覆盖纳米线的P型半导体层和顶部电极,无需刻蚀半导体层无需刻蚀半导体层即可形成电极。加州大学 US20210193871A1利用无氢的原子层沉积法(ALDALD)对微LED进行

35、侧壁钝化侧壁钝化。北京大学 CN110416372B利用热化学刻蚀代替热化学刻蚀代替传统的等离子体刻蚀,来规避侧壁刻蚀损伤的引入。改进刻蚀侧壁钝化限制电流远离侧壁3D纳米线LED利用隧道效应斜角LED结构示例专利Apple/Luxvue:改进侧壁损伤主要通过限制电流远离侧壁US11101405B2US11101405B2从LED台面结构底部覆盖层表面突出的掺杂导电柱导电柱,用于限定限定LEDLED内部的电流内部的电流远离侧壁。US9768345B2US9768345B2形成LED台面结构后,以电绝缘材料作为侧壁钝化层侧壁钝化层,减少沿着侧壁的非辐射复合;由钝化层在导电层上的开口界定界定LEDL

36、ED的电的电流注入区域。流注入区域。US9865772B2 US9865772B2 量子势垒层之间的量子阱处于双轴张量子阱处于双轴张应力作用下应力作用下,空穴的迁移率被降低,减小了扩散到侧壁的可能。CN107408603B CN107408603B 刻蚀后,原位外延生长P型掺杂的半半导体钝化层导体钝化层,使表面所有键饱和。US9484492B2US9484492B2有源层的横向边缘限定横向边缘限定在LED结构的侧壁之内,侧壁内还设有包围有源层、P型掺杂的混合钝化区域。混合钝化区域。CN108369974BLED结构上的支柱结构、侧壁的杂质注入区域将电流限定在远离侧壁的LED内部。2016年转让

37、US9450147B2US9450147B2刻蚀LED结构后,形成侧面围绕LED结构的电流限制区域电流限制区域,将电流限制在LED内部。具体地,电流限制区域的带隙大于量子阱带隙。US10593832B2 US10593832B2 侧面围绕微型LED结构的电流限制电流限制区域区域,包括多个量子阱和多个势垒层构成的混合区域混合区域,混合区域具有不同于LED结构的铝浓度铝浓度。接续案1620172020錼创(PlayNitride):多种手段改进侧壁损伤CN114520280ACN114520280ALED台面结构的侧壁具有离子布植区,深度超过发光层,植入角度的绝对值在

38、0-15之间,可以减少电子空穴在侧壁附近发生非辐射复合,改善干蚀刻造成的侧壁悬浮键改善干蚀刻造成的侧壁悬浮键。CN109244204B CN109244204B 电流调控结构电流调控结构设置于P(或N)型半导体层和P(或N)电极之间,其与半导体层的接触电阻小于半导体层与电极的接触电阻,且面积小于电极面积,从而使得电流集中在配置有电流调控结构的区域,避免侧壁漏电的问题。TWI756884BTWI756884BP P型半导体层型半导体层包括彼此相连接的第一部分与第二部分,两部分的边缘之间具有间距,使得第二部分两侧的电阻值大于被第一部分覆盖区域的电阻值,进而减减少载流子往侧壁的移动少载流子往侧壁的移

39、动。TWI741854B TWI741854B 电流局限层电流局限层具有氧化区域和非氧化区域,氧化区域至少一部分形成在两个电极之间,利用两个区域的电阻值差异,有效控制电流流向,降低载流子在电极沟槽侧壁发生非辐射复合的机率。CN113782654ACN113782654A先蚀刻部分半导体层,然后利用施力手段使相邻施力手段使相邻的的LEDLED结构断开结构断开,形成的侧壁比蚀刻形成的侧壁更加粗糙,能够有效避免蚀刻避免蚀刻产生的侧壁效应。20022US11393946B2US11393946B2在N型半导体层中形成一P型掺杂区,并引出P电极,通过隧道效应隧道效应使电流流经发光层

40、,无需侧壁刻蚀工艺无需侧壁刻蚀工艺,从而提高发光效率。錼创改进侧壁损伤方案较多,例如通过改变芯片结构方式:例如在P/N半导体层何电极之间设置电流调控结构、斜角LED结构避免刻蚀工艺:隧道效应03-2技术介绍技术介绍全球创新概况全球创新概况主要创新主体主要创新主体主要技术流派主要技术流派代表企业技术发展路线代表企业技术发展路线Micro-LED巨量转移巨量转移技术介绍巨量转移由于Micro-LED发光层和驱动基板生长工艺差异,很难通过生长工艺将显示阵列和驱动器件集成起来,所以需要转移步骤将制作好的Micro-LED晶粒转移到驱动电路基板上以一个4K电视为例,需要转移的晶粒就高达2400万颗(以4

41、000 x 2000 x RGB三色计算),即使一次转移1万颗,也需要重复2400次,转移过程中的转移效率、精度、良率问题将重点影响转移后显示性能将Micro-LED移动到驱动电路基板的准确度,须控制在 0.5 m 以内。需要转移设备具有高对位精度和落点精准度转移精度显示产品对于像素错误的容忍度极低,如果要制造少于5个像素坏点的全彩1920*1080显示屏,转移良率须达到99.9999%转移良率传统LED每秒钟转移2片,Micro-LED要求每秒2万片,还包括是否需要多次维修、重新定位、或更换等转移效率三大转移难题巨量转移全球创新概况:技术储备丰富,总体创新趋势趋于平稳发展巨量转移技术目前全球

42、专利布局总量超过3300件,该技术方向目前专利储备较丰富目前该技术方向有效专利和审查中专利都较多,有效专利专利最高,占比超过43%,有效量为1400多件,审查中专利占比次之,占比也超过36%,总体来看,在该技术方向,目前和未来的专利障碍较高专利类型中,目前主要是以发明专利为主,有少数实用新型和外观专利,表明该分支整体技术创新高度较高专利总量:专利总量:33003300件件+有效专利量:有效专利量:14001400件件+巨量转移巨量转移20102010年之后专利申请趋势图年之后专利申请趋势图从2010年之后的专利申请趋势来看,巨量转移技术,在2014年之前总体创新活跃度较低,与外延&芯片结类似2

43、017年开始该技术创新热度明显提升,潜在原因在于康佳光电、京东方等部分国内面板显示企业,近些年创新热度增强,但总体趋势向平稳发展巨量转移技术来源国和主要市场分布巨量转移技术主要来源于中国,其次是美国和韩国,其中来源于中国的占比高达43.76%一方面表明该技术方向中国为主要技术输出国,另一方面也反映该技术方向中国创新主体创新非常活跃巨量转移技术主要技术来源国分布巨量转移技术主要技术来源国分布巨量转移技术主要专利布局区域分布巨量转移技术主要专利布局区域分布巨量转移技术专利布局区域主要也为中国,其次是美国结合技术来源分布占比来看,中国和美国作为主要技术输出国,但在专利布局分布相比有一定差异,表明中国

44、和美国有部分技术各自向海外申请中国是巨量转移方向的主要技术输出国和热点布局国家,并且该技术方向国内企业向海外技术输出明显巨量转移全球&中国主要创新主体巨量转移方向,全球TOP15企业中,中国企业有8家,超过一半,其中康佳、京东方排进全球前5该方向领头的创新主体以美国苹果和XDC(X光电)为主,两者在巨量转移方向技术储备最多中国的头部创新主体,除头部企业外,目前技术储备量与海外龙头有一定差距巨量转移全球创新竞争格局:全球头部创新主体仍以中国企业居多,但国内排名前10的大部分创新主体目前技术储备量与海外龙头有一定差距全球专利申请量全球专利申请量Top15Top15创新主体创新主体中国专利申请量中国

45、专利申请量Top10Top10创新主体创新主体0 050500200200250250APPLEAPPLEXDCXDCLGLG康佳康佳京东方京东方三星三星普因特普因特TCLTCL华星光电华星光电辰显光电辰显光电歌尔股份歌尔股份华星光电华星光电三安光电三安光电VUEREAVUEREAMIKRO MESAMIKRO MESA南京中电南京中电0 050500200200康佳康佳京东方京东方TCLTCL华星光电华星光电辰显光电辰显光电歌尔股份歌尔股份华星光电华星光电三安光电三安光电南京中电南京中电广东工业大学广东工业大学友达光电友达光电巨量转移技术流派及代表

46、企业X-Celeprint/XDC静电磁力转移激光转印自组装分子作用力苹果(Luxvue)PlayNitride、ITRIQMAT、UniqartaeLUX、Self Array代表企业技术流派826424357648402专利数量通过向转移头的电极施加电压产生静电吸附来完成转移采用PDMS弹性印章、利用分子间作用力进行拾取和放置通过向磁性转移头施加电压产生磁场来完成转移,需要Micro-LED芯片具有铁磁性利用激光将Micro-LED器件从蓝宝石上剥离,并利用激光将Micro-LED转移到驱动背板利用流体的驱动,通过磁力、机械力或毛细作用力等方式,使Micro-LED器件在流体中自动装配到指

47、定区域巨量转移LUXVUE、苹果技术发展路线:聚焦转移头组件US8794501B2Micro-LED的转移方法:1、生长衬底上形成LED结构;2、载体基板上形成柱状结构,并沉积键合层;3、LED结构与载体基板通过键合层粘结在一起,去除生长衬底;4、静电转移头从载体基板上拾取Micro-LED,并将其转移到接收基板上。2012.12载体基板(中间基板)生长衬底LED层1234CNCN7195558B B转移头微拾取阵列转移头微拾取阵列的支座:的支座:包括枢轴和横梁等自对准组件自对准组件横梁枢轴USUS921B B2 2载体基板结构:载体基板结构:微器件

48、与载体基板仅通过剪切释放剪切释放柱连接。CNCN6794984B B支座:支座:枢转平台的次弹簧臂刚度较低,提供放大的应变到应变感测元件应变感测元件。USUS14496B B2 2转移头微拾取阵列转移头微拾取阵列的支座:的支座:枢轴平台正面设加热元件和电极,背面设压电致动器压电致动器。USUS20220135400A A1 1(审中审中)高效转移的工具和方法:高效转移的工具和方法:多个转移头组件,依次拾取载体基板上不同区域的微器件,并沿着平移轨道输送到接收基板。载体基板接收基板转接头组件2002020152

49、012.072012.052012.02USUS83491168349116B B1 1USUS86465058646505B B2 2静电转移头结构:静电转移头结构:基底、台面结构、电极、介电层,并可具有加热器,将热量传递到键合层使其熔化。USUS90347549034754B B2 2刻蚀SOI衬底的顶部硅层形成硅互连和硅电极,每个硅电极包括突出于硅互连的台面结构。硅电极的台面结构USUS848B B1 1USUS847B B1 1基底设有空腔有空腔,补偿器件高度差异。空腔空腔USUS92550019255001B B2 2包括金属电极金属电极的

50、转移头结构。USUS94251519425151B B2 2基底上进一步设置弹簧支撑弹簧支撑层层。USUS76419B B1 1叉指型电极叉指型电极,台面结构的电压极性交替台面结构转移头电极苹果/LuxVue核心专利家族解读:围绕转移技术全面专利保护US61561706P0US61561706P02011年11月18日US61594919P0US61594919P02012年02月03日US8794501B2US8794501B2US8809875B2US8809875B2US8646505B2US8646505B2微LED转移方法:加热使载体基板上的键合层液化,利用静电

51、转移头转移微LED。微LED的结构:包括pn二极管、电极层、键和层,及覆盖侧壁的共形阻挡层。静电转移头的结构:包括基底、台面结构、电极、介电层,以及介电层上围绕台面结构的导电接地平面。US9620478B2US9620478B2制作转移头阵列的方法US8333860B1US8333860B1微器件转移方法:向转移头的电极施加电压以在微器件上产生抓取力,拾取微器件并释放到接收基板上。2012年02月13日US8573469B2US8573469B2微LED阵列的形成方法:将微LED转移到载体基板后,以电绝缘层作为刻蚀阻挡形成微LED结构。US8789573B2US8789573B2转移头组件:包

52、括加热器,将转移头加热到156.7以上。载体基板的结构:聚合物材料一体形成的基底层和柱阵列、以及上方的金属化层、半导体器件层。US8552436B2US8552436B2US61597109P0US61597109P02012年02月09日US61597658P0US61597658P02012年02月10日US8349116B1US8349116B12012年03月30日2012年12月07日US8558243B2US8558243B2载体基板的结构:聚合物材料一体形成的基底层和柱阵列,上方每个微器件的底面比柱顶面要宽。US9831383B2US9831383B2LED阵列:包括基底、键合层

53、、LED阵列,底部导电触点位于LED和键合层之间。2013年11月04日US9463613B2US9463613B2转移头组件:包括加热器,通过基底将热量传递到每个转移头。US10297712B2US10297712B2显示基板的结构:微LED与驱动器键合后形成的显示基板。2014年US10121864B2US10121864B2转移方法:将热量通过基底从加热器传递到转移头,转移头处于156.7以上的温度,转移微器件。2016年09月30日US10607961B2US10607961B2双极电极结构的转移头2018年08月30日2012年12月07日US20190259907A1载体基板的结构

54、:柱阵列和基底上有连续键合层,柱阵列键合层上的微器件底面比柱顶面宽。2019年8月22日US20200219840A12020年3月4日转移头XDC技术发展路线:持续改进系链锚点以弱化器件与原生衬底的连接CN106716610B适于微转印的器件结构:在衬底上有一层牺牲层,微器件仅通过锚点、系链固定在衬底上,便于弹性印章可靠地拾取。系链牺牲层锚2014年US10395966B2适于微转印的器件制造方法:在原生衬底上依次形成微器件、电接触、图案化的释放层、键合层,附接到处理基板上后去除释放层,微器件与原生衬底之间只通过系链形成弱连接。2012年US9161448B2激光辅助转印:目标衬底上设置导电

55、共晶层,与印章转移的器件接触,利用激光使共晶层回流,将器件粘结在目标基板上。原生衬底弹性印章共晶层2016年CN106796911B微转印的方法:在弹性印章拾取微器件时,使原生衬底向下运动、或使印章向下运动,借助重力辅助微器件与原生衬底分离。弹性印章系链US10573544B1选择性去除坏点的转印方法:原生衬底上的微器件经过测试确定坏点,弹性印章拾取所有微器件,利用光源照射移除坏点器件,只将良好器件释放到目标基板上。2018年US11062936B1弹性印章:印章的基座在刚性衬底上彼此分离,基座和每个印章的热膨胀系数大于刚性衬底的CTE,降低CTE对不同印章的影响,进而提高转移精度。2019年

56、US10832934B2微器件结构:双层系链,防止系链太脆弱在转移前断裂。US20220181185A1微器件结构:系链包括下层无机系链和上层有机系链,有机系链抑制无机系链断裂产生的污染颗粒,提高转移良率。2020年US20210039380A1弹性印章:印章末端的面积大于所要拾取的微器件面积,利用弹性印章捕获系链断裂产生的污染颗粒,提高转移良率。引用改进系链锚点03-3技术介绍技术介绍全球创新概况全球创新概况主要创新主体主要创新主体主流全彩显示技术发展路线主流全彩显示技术发展路线Micro-LED全彩显示全彩显示技术介绍:以RGB三色LED、波长转换和3D纳米线法为主全彩显示能力作为Micr

57、o-LED技术的关键技术指标,Micro-LED 的全彩化技术研究已经成为 Micro-LED 技术发展的研究热点和难点,Micro-LED彩色化实现方法主要包括RGB三色LED法、波长转换法和3D纳米线法l 显示器件的每个像素由红色Micro-LED、绿色Micro-LED和蓝色Micro-LED组成。l技术挑战:技术挑战:三次巨量转移难度大RGB三色LED法3D纳米线法全彩显示不同方法代表厂商RGB三色LED法苹果、友达光电、华星光电、GLO、kyocrea京瓷、LG、Mikro Mesa、三星、PlayNitride、天马微电子、维信诺波长转换法Aledia、友达光电、株式会社eLux(

58、日本)、群创光电、康佳、LG、Saphlux、夏普、三星显示、天马微电子、维信诺、应用材料、日本V-TECH3D纳米线法Aledia、GLO、英特尔、JDI公司、NS Nanotech(美国公司)、欧司朗、三星、SDPl GaN与不同含量的In/Al合金化时,其发光范围可覆盖RGB光谱,生长InGaN/GaN纳米线像素,调节纳米线直径以及对纳米线LED中的In含量进行精确控制来调节光谱,In掺杂量减少,发射波长蓝移。l技术挑战:技术挑战:In含量难精确控制,难配置驱动电路的阵列l 蓝光/紫外Micro-LED作为激发光照射到量子点材料分别辐射出红光和绿光,因而由蓝光/紫外Micro-LED、红

59、光量子点、绿光量子点即可实现全彩显示的功能l技术挑战:技术挑战:量子转换效率和光串扰问题波长转换法全彩显示创新概况:未来创新热度将进一步提升,潜在专利障碍大全彩显示技术目前全球专利布局总量超过2000件,该技术方向目前专利储备较丰富目前该技术方向审查中专利最多,表明近几年整体创新的活跃高,未来潜在的专利风险也较大有效专利占比超过32%,有效量超过650件,整体来看目前该技术方向有效储备量尚可,但结合审中状态专利,未来2-3年内该方向的有效储备量可能会大幅度提高从专利类型来看,该方向主要通过发明专利进行创新保护专利总量:专利总量:20002000件件+有效专利量:有效专利量:650650件件+巨

60、量转移巨量转移20102010年之后专利申请趋势图年之后专利申请趋势图从2010年之后的专利申请趋势来看,在2016年之前,全彩显示技术总体创新活跃度较低,其发展主要受到巨量转移技术、红光LED效率不高、波长转换材料的可靠性以及波长一致性不高、纳米线中In含量难精确控制的限制。2017年开始该技术创新热度明显提升,潜在原因在于全球龙头三星,国内头部企业京东方、华星光电等近几年在该方向创新热度大幅度提升总体来看,全彩显示方向,随着巨量转移等关联技术的突破,未来专利申请量还将大幅度提升。全彩显示技术来源国和主要市场分布全彩显示技术主要来源于中国,其次是美国和韩国,与巨量转移方向类似,主要原来在于后

61、者是前者的技术发展基础中国在该方向技术输出较多,主要原因在于,近些年国内显示面板厂商和光电企业在该方向的技术创新热度增强全彩显示技术主要技术来源国分布全彩显示技术主要技术来源国分布全彩显示技术主要专利布局区域分布全彩显示技术主要专利布局区域分布全彩显示技术主要来源于中国,其次是美国和韩国,与巨量转移方向类似,主要原来在于后者是前者的技术发展基础中国在该方向技术输出较多,主要原因在于,近些年国内显示面板厂商和光电企业在该方向的技术创新热度增强中国是全彩显示方向的主要技术输出国和热点布局国家,并且该技术方向不同国家向海外布局量大全彩显示技术全球&中国主要创新主体全彩显示方向,全球TOP10企业中,

62、中国企业有4家,其中华星光电为该方向创新龙头,技术储备优势明显全球和国内显示面板龙头三星、京东方在该方向技术储备较于后部企业,具有一定优势中国排名前10创新主体,头部企业与后梯队企业相比,相差较大国内创新主体除企业之前,部分高校也有一定技术储备,例如福州大学、南方科技大学都有一定的研究成果表明中国在该方向具有龙头优势,但整体也存在明显差距全彩显示全球创新竞争格局:全球创新龙头为中国华星光电和京东方,韩国三星排列第三,国内头部创新企业实力较强,但后梯队企业与头部企业差距较明显。全球专利申请量全球专利申请量Top10Top10新主体新主体中国专利申请量中国专利申请量Top10Top10创新主体创新

63、主体0 020204040606080800华星光电华星光电京东方京东方三星三星群创光电群创光电英特尔英特尔V-TECHV-TECHLUMENSLUMENS应用材料应用材料康佳光电康佳光电LUMILEDSLUMILEDS0 020204040606080800华星光电华星光电京东方京东方群创光电群创光电康佳光电康佳光电辰显光电辰显光电天马微电子天马微电子深圳扑浪深圳扑浪福州大学福州大学思坦科技思坦科技南方科技大学南方科技大学全彩显示技术创新概况:目前技术创新以波长转换方法为主实现全彩显示的三个主流方法中,目前以波长转换方法研究最多,并且研究热度也远远

64、高于RGB自发光和3D纳米线,潜在原因在于目前波长转换技术可形成高分辨率,较其他方法对驱动集成要求低,整体商品化成本较低三个主流方法各个创新代表企业中,京东方、群创光电和三星在波长转换方法专利申请较多,另外在RGB自发光和3D纳米线技术方向专利储备较多的企业分别为:上上海显耀显示、LUMENS和英特尔、Aledia从三个主流方向的专利申请趋势来看,仍以波长转换较热,特别是在2017年之后,整体热度高涨波长转换RGB自发光3D纳米线RGB三色LED法技术路线:重点关注巨量转移&像素与驱动电路键合技术2017年2015年2018年2019年2020年CN109524512B(华中科技大学)可控微反

65、射镜阵列后被分为三束图案化激光激光,并分别照射于三种微型发光二极管所连接的激光释放层上,使三种颜色的微型发光二极管选择性地转移至目标基板上转移至目标基板上。TW202107674A(应用材料)预先在衬底上形成多个蓝色微型LED及多个绿色微型LED,之后再在该基板上制造多个AlInGaP基红色微型LED,以在一个衬底上形成自发光三色LED芯片。CN110249429B(香港北大青鸟)将晶圆上的红色LED、绿色LED、蓝色LED依次由接合接触接合接触116-216连接到对应驱动晶体管110,并去除衬底。US11295972B2(韩国科学技术院)微真空模块微真空模块的Mava模块定位在芯片型微LED

66、阵列上,将在母基板或临时基板上的红色、蓝色和绿色的微发光二极管利用真空吸力真空吸力从母基板或临时基板分离,然后转印到目标基板。CN110970458B(中国科学院)红色像素单元位于蓝绿像素阵列阴极和共用阳极的下方,通过铟锡合金层与下铟锡合金层与下方的红色像素阵列阴极互连方的红色像素阵列阴极互连,红绿像素单元和红蓝像素单元为上下叠加式排布。波长转换实现全彩化的技术路线:重点关注量子转换效率和光串扰问题2017年2013年2019年2020年2021年2022年US9484504B2(苹果)在微型LED器件上形成波长转换层,每个波长转换层波长转换层包括分散在其中的磷光体颗粒磷光体颗粒,微型LED器

67、件被设计为发射紫外线或蓝光,在微型LED器件周围形成红色发射转换层、绿色发射波长转换层或蓝光发射转换层。US20200152841A1(2017 耶鲁大学)多个GaN二极管是单色蓝色LED,GaN二极管中包括n n-GaNGaN层纳米多孔层纳米多孔表面,在纳米孔内嵌入绿色发光纳米孔内嵌入绿色发光量子点成分或红绿色发光量子点成分或红绿色发光量子点量子点成分。KR61A(三星)发光元件设置在第一凹进部分上,颜色转换面板包括设置在第二基板和显示面板之间的第一颜色转换层、第二第一颜色转换层、第二颜色转换层和透射层颜色转换层和透射层。CN111370461B(华星光电)绿色微型发光

68、二极管、蓝色纳米环微型发光二极管和红色量子点纳米环微型发光二极管,蓝色纳米环微型发光二极管中的纳米环纳米环利用应变弛豫效应应变弛豫效应可以将绿光转绿光转变为蓝光变为蓝光。CN109979960B(中国科学院长春光学)在基板上均匀排布凹槽,凹槽内部填充不同颜色量子点材料,凹槽侧壁制备金属反射层,凹槽底部蒸镀分布布拉格反射层,避免不同量子点之间组分的交联,抑制相邻像素发光单元之间的光串扰,提高彩色化显示质量。CN111129269B(中国科学院长春光学)在滤光膜层上设置的PDMSPDMS膜层膜层、在PDMS膜层上设置的光刻胶隔离栅、在光刻胶隔离栅之间的凹槽内分别设置的红光量子点膜层和绿光量子点膜层

69、,PDMS膜层的引入有效解决了低浓度量子点溶液喷墨打印后出现的“咖啡环效应”“咖啡环效应”。CN112635515B(中国科学院长春光学)一块微流道倒模层、一块掩模基板、两次量子点注入过程和一次光隔离结构制作过程即可完成量子点量子点色转换层的的制备。CN115000279A(西安赛富乐斯)网格形沟道内填充有黑色环氧树脂胶黑色环氧树脂胶,用于防止GaN像素点间的光串扰光串扰。由于巨量转移技术限制,以RGB三色芯片来实现全彩化,对Micro-LED显示技术而言非常困难,因此应用单色紫外光LED或蓝光LED搭配色彩转换材料来达成全彩化是目前比较可行的方式之一。3D纳米线Micro-LED技术发展路线

70、:以ALEDIA和英特尔技术创新为主流2017年2016年2019年2020年法国3D GaN LED技术开发商ALEDIA宣布成功在12英寸硅晶圆上生长出业界首款纳米线Micro-LED芯片,英特尔于2018年也加入了其投资者行列在3D纳米线技术储备上,也是英特尔和ALEDIA稍有优势US20220262977(ALEDIA)基于三维(3D)结构的GANLED,包括用于发射光辐射的InGaN基有源区,三维(3D)结构的形状为带有锥形锥形顶部的电线或金字塔形状顶部的电线或金字塔形状。WO2022069431A1(ALEDIA)轴向配置的第一、第二和第三三维发光二极管,具有不同的具有不同的GaN

71、GaN纳米线直径纳米线直径,从而形成在第一、第二和第三导线上的有源区将发射红、绿、蓝不同波长的辐射。FR3111016(ALEDIA)三维结构第一InGaN基材料制成的金字塔21,不同于第一材料的第二GaN基材料制成的线24,线24在 InGaN基金字塔21的底部延伸,使得3D结构具有铅笔形状铅笔形状。US10658422B2(英特尔)在一晶片上生长的第一彩色纳米第一彩色纳米线线LEDLED和第二彩色和第二彩色纳米线纳米线LEDLED,在另一个晶片上生长一体的第二第二彩色纳米线彩色纳米线LEDLED和第三彩色纳米和第三彩色纳米线线LEDLED,将纳米线LED从源晶片转移到背板以形成具有背板的微

72、型LED显示面板。US10923622B2(英特尔)微型发光二极管(LED)显示面板的像素元件包括第一颜第一颜色纳米线色纳米线LEDLED、第二颜色纳米第二颜色纳米线线 LEDLED、与第一颜色不同的第二颜色、以及一对第三颜第三颜色纳米线色纳米线 LEDLED。CN114664987A(英特尔)背板包括多个蓝色微LED、多个绿色微LED和多个红色微LED,每个微每个微LEDLED由多个由多个纳米金字塔纳米金字塔LEDLED组成,每个纳米金字塔LED具有接收垫耦合层。US11245053B2(英特尔)GaN纳米棒的第一部分与第二部分之间有偏振反转层,GaNGaN金字塔金字塔502502外延生长为

73、纳米棒外延生长为纳米棒的帽子的帽子404404,有源层602形成在金字塔的表面上502,不同的有源层控制与不同的微LED相关联的有不同量的铟不同量的铟。英特尔ALEDIA03-4技术介绍技术介绍全球创新概况全球创新概况主要创新主体主要创新主体CMOSCMOS驱动技术挑战驱动技术挑战TFTTFT驱动技术挑战驱动技术挑战Micro-LED显示驱动Micro-LED显示驱动技术介绍MicroMicro-LEDLED显示驱动显示驱动Micro-LED是电流驱动型发光器件,其驱动方式一般只有两种模式,无源选址驱动(PM:Passive Matrix,又称无源寻址、被动寻址、无源驱动等等)与有源选址驱动(

74、AM:Active Matrix,又称有源寻址、主动寻址、有源驱动等)简介:简介:Micro-LED阵列用行列扫描方式驱动点亮,列信号由数据信号充当,行信号由选择信号充当。当X行和Y列被选通时,点(X,Y)被点亮,以高频逐点扫描显示图像优点:优点:结构简单、技术门槛低、成本低缺点:缺点:亮度不均匀,发光损耗大简介:简介:采用共N极倒装结构,发光芯片采用单片或者单晶粒形式,倒装到驱动基板后再应用倒装键合技术将芯片倒装到硅基CMOS驱动基板上优点:优点:高分辨率、亮度均匀缺点:缺点:成本高、Micro-LED阵列转移和键合等技术问题的限制简介:简介:使用键合技术将Micro-LED阵列转移到含有T

75、FT驱动背板上,或者直接在Micro-LED上生长TFT驱动电路优点:优点:大面积、高分辨率、亮度均匀、技术较成熟缺点:缺点:成本较高三大主流驱动方式主动驱动方式被动驱动方式CMOS主动驱动TFT主动驱动被动驱动Micro-LED显示驱动全球创新概况目前专用于Micro-LED显示驱动技术,全球专利布局总量超过1700件,较前几个重点技术,该技术方向专利储备量稍弱目前该技术方向审中专利较多,占比超过52%,表明Micro-LED显示驱动近期创新非常活跃,有大量技术创新产生专利类型中,目前主要是以发明专利为主,有少数实用新型,表明该分支整体技术创新高度非常高专利总量:专利总量:17001700件

76、件+有效专利量:有效专利量:560560件件+显示驱动显示驱动20102010年之后专利申请趋势图年之后专利申请趋势图从2010年之后的专利申请趋势来看,Micro-LED显示驱动技术,目前正处于高速发展期,近5年专利申请量上升明显整体授权率来看,平均在50%左右,相较于上述几个技术方向,整体授权率偏低,潜在原因在于,Micro-LED显示驱动技术多为OLED驱动基础上改进,实际基础创新较少,总体创新难度大Micro-LED显示驱动技术来源国和主要市场分布显示驱动技术主要来源于中国和韩国,两者技术输出占比都超过30%,中国技术输出最多相较于其他几个重点技术,韩国在显示驱动方向专利输出较多,潜在

77、原因在于三星和LG作为全球显示器龙头,其重点发力于Micro-LED的显示应用创新显示驱动技术主要技术来源国分布显示驱动技术主要技术来源国分布显示驱动技术主要专利布局区域分布显示驱动技术主要专利布局区域分布显示驱动技术专利布局区域主要也为中国,其次是美国,与上述几个重点方向布局区域类似结合技术来源分布占比来看,韩国也作为主要技术输出国,但韩国市场布局占比较少,一定程度上说明韩国创新主体纷纷看好海外市场,将其技术向外布局中国和韩国为Micro-LED显示驱动的主要技术输出国,其中韩国创新主体技术海外布局较多,行业内纷纷看好中国和美国市场Micro-LED显示驱动技术全球&中国主要创新主体显示驱动

78、方向,全球TOP10企业中,中国企业有5家,其中华星光电、京东方和群创光电专利储备量排进全球前5该方向领头的创新主体以韩国三星为首,其专利储备量也遥遥领先其他企业从中国排名前10创新主体来看,国内在显示驱动方向已经形成明显头部企业,华星光电、京东方和群创光电在该技术方向专利储备较丰富显示全球创新竞争格局:全球龙头三星在该方向有明显技术优势,国内华星光电、京东方技术储备属于全球第一梯队,但与龙头相比稍有差距全球专利申请量全球专利申请量Top10Top10创新主体创新主体中国专利申请量中国专利申请量Top10Top10创新主体创新主体0 0505002002002502503

79、00300350350三星三星华星光电华星光电京东方京东方LGLG群创光电群创光电株式会社半导体能源所株式会社半导体能源所天马微电子天马微电子首尔半导体首尔半导体APPLEAPPLE友达光电友达光电0 050500200200250250华星光电华星光电京东方京东方群创光电群创光电天马微电子天马微电子友达光电友达光电惠科股份惠科股份重庆康佳重庆康佳思坦科技思坦科技北大青鸟北大青鸟南京中电南京中电Micro-LED显示主流驱动技术CMOS驱动和TFT驱动被动驱动不利于大面积制作,无法满足大屏驱动要求被动驱动的行列扫描驱动特点,容易产生行列像素发光不均匀,导致显示图像和分辨率

80、受限制像素间距逐渐缩小传统PCB板的被动驱动方式不能满足驱动需求MicroMicro-LEDLED显示驱动显示驱动技术专利分布技术专利分布Micro-LED显示驱动创新热度在TFT驱动,其次是CMOS驱动由于TFT驱动的技术成熟度、成本方面具有较大优势,目前TFT驱动整体技术储备最多,并且远优于其它两种驱动方式以CMOS和TFT为代表的主动驱动设计方案将成为Micro-LED技术发展良伴CMOS驱动技术简介转移键合技术,难对准转移键合技术,难对准技术难度高,将RGB三色LED阵列准备转移到驱动基板上实现全彩显示,难度高,良率低。LED芯片的衬底膨胀系数与驱动电路的衬底的膨胀系数不同,导致Mic

81、ro-LED和驱动矩阵精准对准困难阈值电压漂移,输出图阈值电压漂移,输出图像不稳定像不稳定驱动晶体管的内部特性发生缓慢变化,导致驱动晶体管的阈值电压发生漂移,从而影响驱动晶体管的综合特性,进而可能导致在Micro-LED显示器上出现图像伪像灰度调节,亮度补偿难灰度调节,亮度补偿难视觉刷新频率越高,画面显示越稳定,视觉闪烁感就越小,采用通过采用数字化的驱动或数模混合的驱动,可以达到更高的灰阶技术挑战CMOS驱动转移键合技术路线:重点探索Micro-LED与CMOS驱动电路的键合技术2017年2016年2018年2019年2021年CN107887331B(福州大学)形成Micro-LED单元器件

82、阵列,接着制作欧姆接触层,并采用微接触印微接触印刷刷的方式将Micro-LED单元器件阵列连接在CMOS或TFT背板上。US10629577B2(INVENSAS)microLED平坦键合界面表面的共面电触点共面电触点直接键合到CMOS驱动器电路的超平键合界面,晶圆晶圆到晶圆的直接键合。到晶圆的直接键合。CN110310907B(思坦)将所述Micro-LED芯片以倒装方式对准转移至所述驱动基板上,Micro-LED芯片通过导电胶导电胶与CMOS驱动电路单元对应电连接US10325893B2(香港北大青鸟)微型LED阵列通过使用粘合剂粘合剂被转移到中间Si衬底上,通过中间衬底将微型LED阵列键

83、合到CMOS像素驱动器后,将中间基板与微型LED阵列分开。US10700139B2(台湾爱司帝)具有多个LED结构的发光组件和具有CMOS控制电路的晶片级基板可以经由粘合层粘合层彼此连接。US11404400B2(苹果)金属底部触点的平坦底面通过金属金属-金属接合金属接合而接合到电极焊盘顶面,并且绝缘填充层的底面接合到电极焊盘的顶面。CN113885211A(康佳)Micro-LED发光芯片通过UBMUBM焊盘焊盘与CMOS集成电路驱动基板,UBM焊盘采用低温焊接CMOS驱动晶体管的阈值电压补偿技术路线:各创新主体补偿方式各有特色2018年2015年2019年2020年2021年例如在像素外电

84、路中设置补偿电路或者对像素内驱动电路的结构进行改进2022年US10217402B1(苹果)补偿电路配置为调整驱动补偿电路配置为调整驱动电流信号电流信号,以使驱动电流信号独立于高电压轨(VDD)和阈值电压VTH(第一晶体管或第二晶体管的)。US11270644B2(乐金)像素驱动电路,其中用于补偿驱动晶体管的阈值电压的补补偿时间被充分固定偿时间被充分固定,以便通过响应速度改善通过在屏幕上移除斑点、余数和串扰,改善了高速驱动和图像质量。CN112992062B(天马微电子)将驱动晶体管分为第一驱动部和第二第一驱动部和第二驱动部驱动部,在数据写入阶段,将源极与第一漏极间的第一驱动部或者第一漏极与第

85、二漏极间的第二驱动部中的一者在数据写入阶段不计入其中。US11373590B2(天马微电子)偏置模块偏置模块连接在驱动晶体管的漏极和发光控制信号线之间,在偏置阶段,通过调整驱动晶体管的栅极电位和漏极电位,可以平衡非偏置阶段驱动晶体管平衡非偏置阶段驱动晶体管I I-V V曲曲线的偏差线的偏差。US10692433B2(RAXIUM)使用大的LFET来产生参考电流,然后使用相同的大的使用相同的大的LFETLFET来充当镜像参考来充当镜像参考电流的电流源电流的电流源,从而确保参考电流FET和电流源FET之间的基本较好匹配。CN114758612A(华星光电)通过采用两种不同类型的能够互补极性的晶体管

86、极性的晶体管,并接入第一扫描线和第二扫描线,即可实现补偿驱动晶体管中的阈值电压的功能,使得发光器件的发光亮度更加均匀。CMOS驱动亮度补偿调节技术路线2019年2020年2021年亮度调节主流解决方式:PWM或PAM与PWM混合调制驱动信号对LED芯片阵列中每个芯片驱动信号一致性控制2022年US11056047B2(三星)对于多个像素的每条行线,按照用按照用于设置于设置PWMPWM数据电压的数据设置数据电压的数据设置时段和发光时段的顺序驱动时段和发光时段的顺序驱动,当驱动显示面板时,可以同时执行PWM数据的设置(或编程)和发光元件的发光。CN112863427A(天马微电子)第一脉宽调制信号

87、和第一电压信号同时对控制发光单元的通电时间和导通电流的共同交互作用,基于两者的交互作用影响,生成较相关技术中通过脉冲宽度调制信号的方式调节更多种的亮度的梯度变化。CN112599085A(2020思坦)电流调节模块电流调节模块,用于产生调节电流用于产生调节电流,镜镜像模块用于复制调节电流以生成多个镜像模块用于复制调节电流以生成多个镜像电流像电流,译码器模块用于将多个镜像电译码器模块用于将多个镜像电流整合流整合,生成亮度调节信号生成亮度调节信号;控制模块,用于根据控制信号输出亮度调节信号至LED驱动电路,以使LED驱动电路根据亮度调节信号对LED芯片进行亮度调节。CN112712772A(202

88、0思坦)通过驱动模块、光电转换模块和数据处理模块,实现了对LED芯片发光亮度的调节,使得使得LEDLED阵列中的每个阵列中的每个LEDLED芯芯片的发光亮度相同片的发光亮度相同,提高了Micro-LED显示器件的发光均匀性。控制LED阵列中每个芯片驱动信号一致CN114067732B(浣轩半导体)将PAMPAM与与PWMPWM混合调制方法混合调制方法应用于驱动芯片架构,取代现有PWM控制模式,获得更好的小电流模式下图像灰阶均匀性;采用DAC小电流精准控制电路来获取更加精确的电流输出。TFT驱动技术简介由于低温多晶Si TFT 具有低功耗、轻便、薄型、提供大电流和系统集成性而被广泛地应用于有源驱

89、动显示薄膜晶体管液晶显示和主动矩阵有机发光二极管显示中TFT可用玻璃作为驱动基板,玻璃基板表面是光滑的,巨量转移技术难度较低,因而TFT玻璃基板成为是目前理想的技术选择,TFT驱动玻璃背板搭配LTPS开关技术更是成为了目前较为成熟且热门的研究方向分类TFTTFT驱动中晶体管类型的比较驱动中晶体管类型的比较类型非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)低温多晶 Si 薄膜晶体管(LTPS-TFT)铟镓锌氧化物薄膜晶体管(IGZO-TFT)有机薄膜晶体管(OTFT)优势技术成熟度高成本低迁移率高分辨率高充电快,功耗低容易高度集成漏电流小较大驱动电流较快响应速度可弯曲显示劣势迁移率低功耗大漏电流大成本较高

90、技术难度较大稳定性较差迁移率低电阻率高成本高技术挑战1:为了实现超大尺寸Micro-LED显示屏,需采用玻璃背板技术进行拼接,但是要做到完全无缝拼接做到完全无缝拼接,目前在工艺上仍然还存在一定难度目前在工艺上仍然还存在一定难度。技术挑战2:每个晶体管会持续受到不同栅压的影响,阈值电压会发生漂移阈值电压会发生漂移,从而导致输出的图像不稳定从而导致输出的图像不稳定,出现出现图像伪像图像伪像TFT驱动Micro-LED芯片的无缝拼接屏技术2020年2018年2021年2022年以三星和华星光电技术为主流三星:主要偏向于在衬底底面设置连接线和焊盘结构最小化非显示区域的面积,以及改进显示模块的组合区域的

91、耦合构件使显示区域之间的缝隙减小华星光电:1、主要偏向将金属布线或焊盘设置在驱动背板的背面使显示面板边框减小2、在相邻显示模块连接处形成腔室,在腔室中设置另一显示模块,或将显示模块的非显示区域设置在相邻另一显示模块的显示区域背面的镂空部分内,以实现无缝拼接华星光电三星US11437411B2(华星光电)在玻璃基板的下方制备背面金属层背面金属层,背面金属层包括用于连接驱动芯片的金属走线层,以及用于阻挡环境光的金属光阻挡层,减少了大尺寸的Micro-LED应用中面板拼接时的边框。US11393364B2(华星光电)第一单元显示模块的单元显示区单元显示区的背面具有远离单元非显示区端的背面具有远离单元

92、非显示区端部的挖空部部的挖空部,第二单元显示模块的单元非显示区设置在挖空部内非显示区设置在挖空部内。CN113516923B(华星光电)通过在基底与载板之间设置第一调第一调节构件和第二调节构件节构件和第二调节构件,使第二调节构件相对于第一调节构件在平行于载板所在的平面上相对移动,能够带动载板和显示屏移动,从而调节多个显示屏之间的位置。CN114975403A(华星光电)向薄膜晶体管传输扫描信号和数据信号的扫描线和数据线设置在衬底基板背离驱动设置在衬底基板背离驱动电路层的一侧电路层的一侧,从而避免了拼接缝隙大、生产良率低的问题。CN114898668A华星光电)第一显示模块的容纳槽与另一第一显示

93、模块的容纳槽拼接形成容纳腔,至少一个第二显示模块第二显示模块,设置设置在容纳腔内在容纳腔内,且第二显示模块遮挡缝隙。CN114695421A(三星)在显示区域DA之间的组合区域组合区域SMSM的耦合构件的耦合构件,显示区域DA对外部光的反射率与显示装置之间的组合区域SM对外部光的反射率基本相同,第一光阻挡部分BK1使组合区域SM的面积最小。US11107841B2(三星)在薄膜晶体管玻璃基板的边边缘处形成多个侧布线缘处形成多个侧布线,将TFT基板的前表面电连接到TFT基板的后表面的布线可形成在TFT基板的边缘处。US20220208850A1(三星)设置在基板的一个表面上的连接线连接线和设置在

94、基板的另一表面上的焊盘部分焊盘部分通过连接多个导电部分,多个导电部分包括碳纳米管。碳纳米管。CN115000132A(三星)通过设置在衬底的底表面上的第二焊盘第二焊盘部分将设置在衬底上的第一焊盘部分第一焊盘部分电连接到设置在衬底的底表面上的柔性膜柔性膜。CN114078915A(三星)连接线和焊盘部件连接线和焊盘部件通过贯穿基底的接触孔在基底的下表面上彼此连接,使显示装置的非显示区域的面积的最小化。2019年TFT驱动晶体管的阈值电压补偿技术路线2020年2016年2021年华星光电苹果2019年TFT驱动代表企业主流补偿方式:苹果:主要通过在像素外电路中设置补偿或偏置电路进行阈值电压的补偿华

95、星光电:更偏向于直接局部改进像素内驱动电路,例如在驱动电路中增加电容/改进驱动晶体管类型CN110706641B在驱动单元增加第一电容,第一电容的第一端用于接收电源高压信号,第一电容的第二端耦接第二节点,通过第一电容对驱动单元的耦合第一电容对驱动单元的耦合作用作用,减小在不同灰阶状态下驱动单元的数据传输效率CN111063295B通过获取发光二极管阵列面板的使用时间查找数据电压查找数据电压补偿值补偿值,然后通过运算将灰运算将灰阶电压输入至像素单元阶电压输入至像素单元,解决了驱动电流Ids受到阈值电压Vth漂移的影响。CN111564136B驱动晶体管驱动晶体管采用多晶硅多晶硅薄膜晶体管薄膜晶体

96、管且补偿晶体补偿晶体管管采用氧化物薄膜晶体氧化物薄膜晶体管管,可以降低或者消除驱动晶体管的漏电流。CN111477164B将相互独立的PWMPWM控制单控制单元以及元以及PAMPAM控制单元同时控制单元同时控制发光单元驱动发光控制发光单元驱动发光,在解决PAM驱动色偏移的问题的同时,克服TFT阈值电压引起的亮度不均。CN114038413A将驱动薄膜晶体管驱动薄膜晶体管(T T1 1-T T6 6)分别接入第一扫描线接入第一扫描线、第二第二扫描线扫描线、第三扫描线第三扫描线、数据数据信号线信号线、复位信号线和控制复位信号线和控制信号线信号线,有效补偿驱动薄膜晶体管的阈值电压。CN1088858

97、54B使用外部补偿电路外部补偿电路抵消因发光二极管随时间推移出现的电压漂移而引起的负伪影,向多个像素提供像素数据之前,显示面板外部的补偿电路将偏移数据即电压信号施加到每个像素的像素数据。US11004391B2处理电路处理电路被配置为预测预测与像素的晶体管相关联的阈值电压阈值电压的变化的变化;并且基于阈值电压的预测变化来调整调整图像数据以生成调整后的图像数据。US20220076627A1显示器包括显示像素和偏置电压源,通过动态调整施加到显示像素的偏置电压动态调整施加到显示像素的偏置电压来减轻视觉伪影,偏置电压源为图像数据帧的第一子帧、第二子帧向显示像素提供第一偏置电压和第二偏置电压。04Mi

98、croMicro-LEDLED典型企业技术布局典型企业技术布局三星苹果Micro-LED典型企业:三星三星率先实现三星率先实现MicroMicro-LEDLED大屏电视显示应用大屏电视显示应用在CES上展出146英寸电视墙“the wall”,全球首台家用的模块化电视,采用自发光像素LED模块,消除对彩色滤光片依赖“The Wall”采用了更小的自发光像素LED模块,每块芯片都支持三星借助Micro-LED技术显示应用,助力其进一步巩固全球高端电视市场地位随着第一款“the wall”,三星陆续推出了各种尺寸的The Wall:75英寸、88英寸、93英寸、110英寸和150英寸,以促进家用推

99、广在2022 CES展上,三星将推出110英寸、101英寸和89英寸三种规格的三星Micro-LED产品,部分系列9月份国内发售除了硬件创新,2022 三星Micro-LED还支持20位灰度深度20182018年推出第一台年推出第一台MicroMicro-LEDLED电视电视20年期间陆续推出不同尺寸年期间陆续推出不同尺寸MicroMicro-LEDLED电视电视20222022年推出全面升级版年推出全面升级版MicroMicro-LEDLED电视新品电视新品图片均来源于网络,侵权可删除三星Micro-LED技术近10年专利申请趋势三星三星在在MicroMicro

100、-LEDLED关键技术关键技术专利分布专利分布三星Micro-LED领域创新布局策略:全球化布局、技术储备丰富专利总量:4800件+有效专利量:近700件专利布局主要区域分布三星三星MicroMicro-LEDLED领域创新布局策略领域创新布局策略专利储备量高,整体技术实力较强,结合专利法律状态和专利申请趋势,其近几年布局热度高涨;三星专利布局为全球化布局策略,重点布局的市场为美国、韩国,其次是中国,整体说明其在市场全球化同时,较重视美国和中国海外市场;三星在各产业链各关键技术上都有研究,但其重点布局产业中、下游技术,特比是显示相关技术研究较多,也进一步证明其未来将基于Micro-LED技术重

101、点拓展电子显示产品应用发展。预计2023-2024年在苹果 watch上搭载Micro-LED显示屏计划在2025年推出的第二代苹果AR/MR产品上搭载micro OLED/LED显示技术Micro-LED典型企业:苹果苹果苹果MicroMicro-LEDLED技术布局典型事件技术布局典型事件LuxVue于2009年成立,总部位于美国,主要从事Micro-LED在微显示领域应用开发,其掌握的核心技术包括:巨量转移、3D纳米线LED等苹果收购LuxVue,助力其突破Micro-LED技术关卡,进一步提升在微显示技术优势苹果加紧Micro-LED技术相关布局,助力其把控电子产品显示屏幕供应链成立M

102、icro-LED实验线,攻关Micro-LED制程难点加码投资中国台湾Micro-LED制备研发,积极推进Mini LED背光版本iPad Pro 5G和Micro LED研发在中国台湾成立显示技术中心,借助当地显示产业技术,布局Micro-LED显示面板技术20142014年苹果收购年苹果收购LuxVueLuxVue,大幅度提升,大幅度提升MicroMicro-LEDLED技术世界关注度技术世界关注度大力度投入大力度投入MicroMicro-LEDLED制备和面板研究,进一步管控产业链上、中游制备和面板研究,进一步管控产业链上、中游计划在计划在20252025年内陆续推出搭载年内陆续推出搭载

103、MicroMicro-LEDLED微显示屏相关电子产品微显示屏相关电子产品图片均来源于网络,侵权可删除苹果Micro-LED技术近10年专利申请趋势苹果苹果在在MicroMicro-LEDLED关键技术关键技术专利分布专利分布苹果Micro-LED领域创新布局策略:全球化布局,重视上游技术研究专利总量:1400件+有效专利量:近780+专利布局主要区域分布LUXVUE专利较多苹果苹果MicroMicro-LEDLED领域创新布局策略领域创新布局策略专利储备量超过1400件,有效专利占比超过一半,整体专利储备较早,其次审中专利占比超过30%,结合专利申请趋势,表明其技术创新热度仍在保持苹果专利布

104、局也为全球化布局策略,与其整体的市场策略相关,重点布局的市场为美国、其次是中国,说明其较重视中国海外市场苹果在各产业链各关键技术上都有研究,并且重点储备产业上游和下游技术,特别在巨量转移技术上,重点研究静电转移方式;在下游场景上,其重点拓展AR/VR等微显示场景从技术维度洞察Micro-LED产业市场潜力大,显示场景有望率先实现市场化市场潜力大,显示场景有望率先实现市场化受智能手表、高端电视等显示场景需求影响,全球Micro-LED芯片出货量大幅度提升,市场需求潜力大国内头部企业技术创新实力较强,与国际龙头齐头国内头部企业技术创新实力较强,与国际龙头齐头并进并进全球TOP15企业中,国内企业占

105、比超过一半,关键技术竞争实力较强,国内代表企业有京东方、华星光电,国际代表企业有三星、LG、苹果MicroMicro-LEDLED目前全球技术储备丰富,近几年创新热目前全球技术储备丰富,近几年创新热度高涨度高涨目前全球专利储备超过4万件,有效专利占比接近35%,近5年专利申请占比过半三星为三星为MicroMicro-LEDLED领域技术储备龙头,较关注领域技术储备龙头,较关注产业中、下游研究产业中、下游研究三星整体技术储备超过4800件,并且审中&有效专利占比和接近90%,整体近些年创新热度非常高产业关键技术中,上游技术难度高,整体研产业关键技术中,上游技术难度高,整体研究热度也高究热度也高目

106、前产业关键技术主要集中在上游突破,其中外延&芯片结构、巨量转移技术专利储备都超过3300件,各个方向需要突破的技术难题多0405010203Micro-LED白皮书课题研究组王春娟智慧芽半导体领域咨询专家中国专利代理师,7年知识产权从业经验,服务过多家半导体行业上市企业,主导江苏省第三代半导体产业导航、氮化镓技术洞察报告等相关项目,擅长专利检索及分析、风险排查、专利挖掘布局等。任亚强智慧芽咨询高级经理中国专利代理师,10年以上知识产权从业经验,曾就职于富士康,主要负责专利撰写、布局、侵权分析等。为多家半导体行业上市企业提供过培训、上市前知识产权辅导等服务,擅长专利挖掘、侵权分析、风险管理、风险

107、规避、专利挖掘、培训等。陈相楠智慧芽咨询高级经理中国专利代理师,9年知识产权从业经验,江苏省知识产权骨干人才,曾就职于国家知识产权局专利局审协,从事显示面板领域发明专利审查工作。为多家半导体行业上市企业提供过培训、上市前知识产权辅导等服务,擅长专利分析咨询、专利信息利用、专利管理咨询等。方 庭智慧芽咨询兼知识产权总监中国专利代理师,助理研究员,江苏省知识产权骨干人才,苏州市知识产权保护工作先进个人,现任智慧芽咨询总监兼任智慧芽知识产权总监,近10年知识产权从业经历,具备专利审查、知识产权咨询服务和企业知识产权管理业务经验,为多家知名企业提供过知识产权综合解决方案。中国专利代理师,IPMS认证审

108、核员,高级知识产权师,曾先后就职于国家知识产权局专利局专利审查江苏中心和某大型的专利咨询公司,具有十年以上的半导体相关的专利实质审查、专利咨询业务和专利构建的经验。中国专利代理师,6年以上知识产权从业经验,曾就职于三环知识产权,擅长专利挖掘、专利布局、专利撰写等;目前主要负责江苏第三代半导体研究院的专利挖掘与布局、专利审核、专利培训及专利分析等相关工作。拥有10年以上III族氮化物材料与器件的外延生长的开发和产业化经验,负责和参与了省级以上国家项目6项,入围市级以上人才计划2项。在Micro-LED领域,创新性的以基于氮化镓单晶衬底的同质外延为独有技术,所开发的高性能Micro-LED外延片产

109、品已服务新型显示、可见光通信(VLC)等多个应用市场。研究成果发表在国际著名期刊多次发表,累计申请国家发明专利超过50项。刘宗亮博士 高级工程师,江苏第三代半导体研究院院长助理近十年来一直从事液相法氮化镓体单晶材料生长与相关物性研究,完成了自主知识产权的助熔剂法高温、高压生长设备的设计与加工,为国内首次采用该液相生长技术获得2英寸氮化镓体单晶。作为项目负责人、核心骨干先后参加了基金委青年基金、科技部重点研发、基金委杰青、装发部预研项目、江苏省重点研发项目等多个氮化镓材料生长及物性研究项目,全国半导体设备和材料标委会材料分技术委员会委员,申请核心专利25项,在国际国内会议上做报告15余次。韩 娜江苏第三代半导体研究院知识产权工程师王国斌江苏第三代半导体研究院材料生长创新平台负责人李利哲江苏第三代半导体研究院知识产权平台负责人国家第三代半导体技术创新中心(苏州)江苏第三代半导体研究院智慧芽 联合发布扫码领取账号解锁数据工具

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