文/李新华 瞿海峰 吴海艳 杨乃浩 张乐迪

一、Micro-LED 发展概况

1.概念内涵

发光二极管（LED）的尺寸减小至微米量级，可以称作微型发光二极管，即Micro-LED。Micro-LED 通常是以LED 芯片尺寸来定义的，一般将尺寸小于50μm 的LED 芯片称为Micro-LED[1]。Micro-LED 显示技术是指将传统LED 芯片尺寸缩小到微米级别后组装成阵列经驱动形成显示效果的技术[2]，也就是将传统LED 进行微缩化、矩阵化的一项新一代显示技术。根据驱动方式不同，Micro-LED 可以分为被动驱动和主动驱动，主动驱动方式要明显优于被动驱动方式；根据结构不同，Micro-LED 可以分为正装型、倒装型和垂直型，通常情况下，蓝光Micro-LED、 绿光Micro-LED的结构多为正装型或倒装型，红光Micro-LED 的结构多为垂直型[3-4]。Micro-LED 的技术来源于1992年的美国贝尔实验室微盘激光器技术[5]，经过几十年的发展，可实现双面显示和双工水下无线光通信[6-8]（见图1）。

图1 Micro-LED 发展历程图

2.特性用途

与现有的主流显示技术LCD、OLED 相比，新一代微显示技术Micro-LED 具有更小的尺寸，更大的面积和体积比，更快的响应速度，更低的能耗，更广的色域，更长的寿命，更好的稳定性以及更高的亮度、可靠性、分辨率和色彩饱和度[9-12]。可以应用到全尺寸、室内室外、硬性柔性基板、透明不透明基板等各类场景，广泛应用于面板显示器、平视显示器等各种显示领域、AR/VR、微型投影仪、智能眼镜等产品以及生物技术、生物成像、神经接口和光遗传学的光源、无掩模数字光刻、可见光通信、可穿戴/可植入器件、柔性照明等多个领域[13-15]。Micro-LED 拥有很多的优异特性，具有众多的潜在应用，将LED 尺度微米化、阵列化并制备出具有高像素密度的Micro-LED 显示器件已成为学界和业界的研究热点。

3.产业链条

Micro-LED 产业链主要包括上游芯片制造、中游封装巨转、下游终端应用三大环节。上游代表企业有PlayNitride、中微等；中游代表企业有LuxVue、瑞丰光电等；下游代表企业有Apple、雷曼等。从厂商研发来看，亚太厂商侧重关键零组件的发展，欧美厂商偏重下游终端应用开发；从地理分布看，全球已有Micro-LED 相关企业和研发机构150 余家，主要集中在美国、中国、日本、韩国4 个国家，散布于德国、英国、新加坡等众多国家[16]（见图2）。

图2 Micro-LED 产业链图谱

4.前景趋势

Micro-LED 具有尺寸小、能耗低、亮度高、寿命长、色域广、稳定性好等独特优势，能够满足高端显示、特殊照明的个性化需求，在移动显示、A R /V R等显示领域有着广阔的发展空间，在神经接口和光遗传学的光源、生物成像以及柔性照明等生物医学领域发展潜力巨大。目前，Micro-LED 市场仍处于初期阶段，但随着市场认可度的不断提升，Micro-LED 已成为众多企业的深入研究热点领域，Micro-LED 产线建设数量将随之不断增多。据Research and Markets 预测，2027年全球Micro-LED 市场规模将达到302亿美元，我国Micro-LED 市场将以71.6% 的复合年增长率增长到46 亿美元[17]。

二、济南市Micro-LED 产业发展基础优势

1.产业基础较好

济南主要在槐荫区、高新区布局了三大Micro-LED 产业链上游企业。一是槐荫区的山东天岳先进科技股份有限公司，其专注于SiC 单晶衬底材料研发、生产和销售，已全面攻克SiC 晶体生产、衬底加工核心技术，SiC 衬底产品性能达到国际先进水平，是我国最大的SiC 单晶材料供应商。二是高新区的山东浪潮华光光电子股份有限公司，其在济南、潍坊、临沂三地设置了四个研发和生产基地，在外延材料生长、芯片制备及器件封装等领域具有完备的产业基础，LED 芯片性能指标位居国内领先水平，产销量名列国内前茅。三是济南比亚迪半导体有限公司，其建设了功率半导体芯片器件产线，并于2021年完成山东首个8 英寸高功率芯片生产项目通线，该芯片产品技术达到了国际先进水平，补齐了我国芯片产业应用领域的短板。

2.政策优势明显

省市相继印发系列相关文件，为济南市Micro-LED 产业发展营造了良好的宏观政策环境。一是《山东省“十四五”数字强省建设规划》（鲁政字〔2021〕128 号）提出，支持发展新型显示器件,加快液晶面板、主动矩阵有机发光二极管面板及其模组、背光源、超薄玻璃基板等关键材料和器件研发产业化；支持济南布局第三代半导体产业集群，推进济南天岳碳化硅衬底材料项目等的建设。二是《山东省第三代半导体产业发展“十四五”规划》（鲁工信发〔2021〕10号）提出，支持济南依托SiC 衬底材料技术优势，积极布局第三代半导体器件及封装技术研发和创新，打造基于SiC 基功率半导体器件生产集聚区；推动基于GaN、SiC 的微型发光二极管（Micro-LED）的研发制造；聚焦封装与测试技术，加速推进高校及研究院所科技成果与产业的对接，以共建联合实验室等形式落实成果转移转化。三是《济南市“十四五”加快数字化高质量发展规划》（济政办字〔2021〕53 号）提出：支持面向超高清视频的SoC 核心芯片、音视频处理芯片、编解码芯片、存储芯片、图像传感器、新型显示器件等产品产业化；依托超高清显示及配套设备制造基地，建设大尺寸规格组装产线、微间距LED 屏体及配套设备制造工厂。

三、济南市Micro-LED 产业发展存在的短板

1.产业尚未形成完整布局

济南缺乏引领全市Micr o-LED 产业有序发展的统筹规划、政策体系等顶层设计，尚未布局Micro-LED 产业。一是山东天岳、浪潮华光、济南比亚迪等企业研发生产的SiC 衬底材料、GaN外延片、功率半导体芯片器件均是Micro-LED 产业链上游制造芯片所需的原材料，芯片制造、封装巨转等产业关键环节相对薄弱，济南实现Micro-LED 全产业链的发展任重道远。二是济南SiC 衬底材料、GaN 外延片及芯片生产线仍处于起步阶段，缺乏与Micro-LED 产业发展息息相关的公共技术支撑平台，尚未形成Micro-LED 产业生态。三是济南Micro-LED 产业链人才分布不均，芯片制造、封装巨转领域高端技术人才引育力度不够，高端人才短板成为制约Micro-LED产业链延伸和全产业链布局的关键节点。四是济南显示领域相关研发企业不足，Micro-LED 科研实力偏弱，与北上广深等城市相比，在Micro-LED 产业竞争格局中处于弱势地位。

2.产业发展面临严峻挑战

面对国际、国内、山东省内Micro-LED 产业的良好发展势头，济南则面临着同质发展的困境与压力。纵观全球，美国在SiC 领域全球独大，占据SiC 市场主导地位；欧洲强势领域集中在器件环节，具有强大的SiC电力电子市场话语权；日本在GaN 衬底领域较为发达，是模块和半导体制造设备开发的绝对领先者；韩国拥有SiC 全产业链厂商，建立了SiC 功率半导体的全球量产体系。环顾国内，北上广深台拥有京东方、芯元基、晶科电子、兆驰股份、錼创科技等产业链关键环节研发生产龙头企业，引领着国内Micro-LED 产业发展。展望省内，青岛布局建设“青岛芯谷”集成电路产业基地，推进实施青岛惠科6英寸半导体等一批重点项目；济宁强链发展上游SiC、GaN 衬底、外延材料生产制造产业，中游发展第三代半导体分立器件、功率器件及功能芯片产业，延链发展下游芯片封装测试产业；淄博重点推动SiC 芯片和模块设计品种多样化，促进SiC 模块封装规模化。

四、济南市Micro-LED 产业发展路径

1.建立健全顶层设计

研究制定《济南市Micro-LED 产业发展规划》及产业扶持政策，明确济南市推进Micro-LED 产业的整体思路、 具体目标和主要任务，明晰济南市Micro-LED 产业发展路线图、招商时间表与任务书；设立专项财政资金、产业发展基金支持芯片关键零部件研发生产企业、封装巨转技术攻关企业、终端产品制造企业，提高企业Micro-LED 产品竞争力以及建立Micro-LED 产业投融资服务机制，对芯片制造、封装巨转、终端应用等领域企业给予投融资支持，助力Micro-LED 产业链发展。自顶层至基层循序渐进地细化各区县Micro-LED 产业发展重点，合理布局芯片制造、封装巨转、终端应用等Micro-LED 产业全产业链发展路径，高位推动济南市Micro-LED 产业有序发展。

2.精准招培头部企业

企业是经济活动的微观主体，是经济社会得以迅速发展的重要基石。一是济南应抢抓Micro-LED 产业窗口机遇期，以“招培”为引擎，聚焦Micro-LED 产业链招大引强，精准培植一批龙头企业、链长企业、群长企业等行业头部企业，并通过行业头部企业招引培育、落地实施一批关联度高、互补性强、成长性好、附加值大的产业链项目，进而实现Micro-LED 产业全产业链发展。二是济南应深入挖掘国内外Micro-LED 优质信息资源，以“服务”为动能，全面梳理Micro-LED 产业细分领域重点目标企业，科学编制Micro-LED产业链招商地图，并按图索骥精准对接推介，加速推进Micro-LED 产业链式发展。

3.靶向引育高端人才

人才是企业得以持续发展的关键因素，是经济社会创新发展的核心资源。济南应牢牢抓住Micro-LED 产业风口，立足挖培本地人才、引进紧缺人才，优化产业招才引智生态，构建一批具有吸引力、富有归属感的人才引进平台、人才服务平台、人才实践平台，通过“揭榜挂帅”“带土移植”等多种模式，引育留用一批高端人才，打造人才集聚强磁场、创新发展大平台，推动人才与产业良性互动、深度融合，助推Micro-LED 产业发展。同时，通过继续教育学习、选送外出进修等多种方式，对Micro-LED 产业细分领域人才进行多途径、多渠道教育培养，持续提升细分领域人才的业务水平、管理水平，为Micro-LED 产业发展不断注入强劲的新活力。

五、结束语

Micro-LED 是将传统LED进行微缩化、矩阵化的一项新一代显示技术，在机理、寿命、亮度、重量、结构、成本、功耗、对比度、响应时间、流明效率、像素密度、调制带宽、抗冲压性、工作范围等方面，相比于LCD、OLED 均具有巨大的优势,应用场景非常广泛，应用前景十分广阔,被视为下一代显示技术。经过多年的发展，济南市发展Micro-LED 具有一定的产业基础，拥有山东天岳、浪潮华光、济南比亚迪等重点企业，具备一定的创新资源基础和良好的产业发展环境，基于Micro-LED 显示技术成熟度与产业链关联度，综合考虑济南当地Micro-LED 产业实际情况，济南市需尽快建立健全顶层设计，加强精准招培头部企业、靶向引育高端人才力度，形成Micro-LED 产业链生态圈，引领济南市Micro-LED 产业高质量发展。