Micro-LED顯示的發展現狀與技術挑戰

季洪雷, 張萍萍， 陳乃軍， 王代青， 張 彥， 葛子義

(1.中國科學院 寧波材料技術與工程研究所, 浙江 寧波 315201；2. 中國科學院大學， 北京 100049； 3.北京理工大學 材料學院， 北京 100081；4. TCL電子有限公司研發中心，廣東 深圳 518000； 5. 寧波激智科技股份有限公司, 浙江 寧波 315000)

1 引 言

Micro-LED顯示利用微米尺寸(一般小于50 μm)無機LED器件作為發光像素，來實現主動發光矩陣式顯示。從顯示技術原理來講，Micro-LED與有機發光二極管(Oganic light emitting diodes, OLED)、量子點發光二極管(Quantum dot light emitting diodes, QLED)都屬于主動發光式顯示技術。但與OLED、QLED顯示技術不同，Micro-LED顯示使用無機GaN等LED發光芯片，發光性能優異、壽命長，其產業化所面臨的主要是集成工藝及其相關材料的問題。

Micro-LED由于其優異的性能和潛在的應用價值，自被提出以來，學術界已經掀起了相關技術研究的浪潮。谷歌學術數據顯示，這一領域的文獻數量在2006年開始呈指數型增長，截止2019年，Micro-LED領域已有近3 000篇出版文獻，而且這種高速增長的趨勢預計還將持續一段時間。

隨著Micro-LED顯示技術的不斷發展，其產業化也越發受到關注。蘋果、三星、索尼、LG、華星光電、京東方、友達等國際知名公司紛紛加入到Micro-LED顯示的技術開發中。此外，很多從事Micro-LED顯示技術創業公司也相繼成立，如Ostendo、Optovate、Luxvue、PlayNitride等。以2014年蘋果公司收購Luxvue為起點，Micro-LED顯示技術進入快速發展階段，2018年以后進入爆發期。同時，國內的終端廠、芯片廠也紛紛加入Micro-LED陣營。雖然Micro-LED的顯示應用前景逐漸明朗，然而現階段還存在很多的技術挑戰有待解決。

本文從消費電子產業發展全鏈條技術出發，首先介紹了Micro-LED顯示的定義，總結了Micro-LED顯示的主要優勢，分析了目前Micro-LED顯示技術存在的集成工藝問題，最后，從終端應用出發，對Micro-LED顯示技術的未來發展方向進行了展望。

2 Micro-LED顯示技術的定義

Micro-LED通常是以發光LED芯片尺寸來定義的，一般來說我們將尺寸小于50 μm的LED芯片稱為Micro-LED。由于芯片尺寸很小，芯片的長寬小于芯片的高度時會造成芯片高度大于固晶面的尺寸，不利于芯片在基板固定時的穩定，所以通常使用激光剝離去除Micro-LED 芯片的基板，以滿足后續操作工藝的需求。因此，LED領域也將去除基板作為Micro-LED的重要特征。

顯示產品一般以人的感知極限作為技術分類的判斷依據。對于Micro-LED顯示技術而言，顯示應用場景是決定芯片尺寸的主要因素，也可以作為區分Micro-LED顯示技術的重要特征。從消費電子終端應用的角度出發，對于Micro-LED的定義應該根據觀看距離和人眼的極限分辨率進行計算，分別在不同的應用領域來定義Micro-LED顯示技術。例如，如果按照發光面積占像素面積的10%計算，在虛擬現實(Virtual reality, VR)和增強顯示(Augmented reality, AR)應用時，觀看距離約為5 cm左右，像素密度需要達到1 800 ppi左右，此時Micro-LED芯片的尺寸應為3～5 μm；254 mm(10 in)～304.8 mm(12 in)平板顯示器則需要至少300 ppi的像素密度，對應的芯片尺寸為20～30 μm；而滿足1 905 mm(75 in)大屏顯示器件所需的43 ppi的像素密度，芯片尺寸往往在200 μm左右。

從封裝角度出發， Micro-LED技術也可以分為無封裝的板上芯片(Chip on board, COB)、玻璃上芯片(Chip on glass, COG)技術和有封裝的4合一、未來的N合一技術兩類。從現階段技術發展的情況看，這兩項技術各有優缺點。COB和COG技術顯示效果好，但技術難度高，在良率、轉移、維修等方面處于劣勢。反之，N合一封裝技術具有關鍵技術難度小、成本低等優勢，但在顯示效果上仍然需要不斷地改善和提升。

綜上，目前Micro-LED的定義尚未有行業標準形成，對于不同的應用場景、研究環境，不同的學者、專家對Micro-LED有著不同的理解。如何建立Micro-LED行業標準是未來亟待開展的工作之一。

3 Micro-LED顯示技術的發展和優勢

Micro-LED顯示技術是繼藍光GaN材料[1]和白光LED照明之后LED領域的最重要進展之一。圖1簡單回顧了Micro-LED的發展歷程，從中可以發現這一領域重要進展都是來自于集成工藝的突破。1999年美國Cree公司申請的“用于增強光提取的Micro-LED”專利是第一篇關于Micro-LED顯示技術的文獻[2]。2000年，堪薩斯州立大學江紅星等報道了Micro-LED顯示技術[3]，并在2001年構建出無源驅動的藍光Micro-LED矩陣[4]。2006年，香港科技大學申請了倒扣焊集成Micro-LED的專利，利用這一技術在2009年制造出有源驅動的藍光Micro-LED[5]。兩年后，他們采用紅綠藍三色熒光粉作為轉光材料實現了Micro-LED的全彩化顯示[6]。2012年和2013年，索尼公司和香港科技大學分別推出Micro-LED首款電視“Crystal LED Display”和Micro-LED首款全彩投影儀[7]。2015年，Lumiode和哥倫比亞大學合作完成了Micro-LED與硅晶體管薄膜在一個晶圓上的集成[8]。同年，臺灣交通大學和香港科技大學合作通過噴墨打印構造了全彩化的量子點轉光Micro-LED[9]。2017年，韓國機械研究所提出滾輪轉印技術，實現了在柔性基底上的巨量轉移[10]。可以預期，未來Micro-LED顯示的發展仍將朝著微縮化、集成化[11]、陣列轉移化和全彩化進一步發展。

圖1 Micro-LED發展歷程圖Fig.1 Development history of micro-LED

LCD、OLED、QLED和Micro-LED顯示器的結構如圖2所示，從圖中可以看出，Micro-LED顯示器結構簡單，有效降低了光在顯示器內部的損失，減小了顯示器的厚度，更加便于顯示屏的集成。

圖2 TFT-LCD、OLED、QLED、Micro-LED顯示器的結構示意圖。Fig.2 Structure diagram of TFT-LCD, OLED, QLED and Micro-LED displays.

相比于OLED、QLED等其他的自發光技術，雖然Micro-LED顯示技術較晚進入到人們的視野中，通過表1可以發現，從表現出的性能看，Micro-LED顯示具有顯著優勢[12]。

表1 顯示技術的比較[13-14]Tab.1 Comparison of display technologies[13-14]

3.1 顯示畫面品質高

在現有功率不變的情況下，Micro-LED顯示屏由于沒有光阻和濾光片的限制，亮度可以輕松達到2 000～4 000 cd/m2，半功率視角在170 °以上，結合表面黑化技術和高動態范圍(HDR)控制技術，可以實現超高對比度和高品質的HDR顯示效果[15]。

3.2 能量利用效率高

傳統的LCD的光透過率僅為5%左右，光學效率較差，但由于Micro-LED是紅綠藍自發光顯示技術，沒有透過率的限制，在達到同等亮度的情況下，理論上功耗要比LCD顯示器低90%。此外，LED芯片屬于成熟材料，電光轉換效率高，Micro-LED顯示理論上功耗僅為OLED顯示的50%[16]。

3.3 使用壽命長

Micro-LED顯示技術使用無機物半導體作為發光材料，性能穩定，材料壽命長。相較于OLED的有機發光半導體材料和QLED的量子點材料，在耐溫、抗水氧、抗老化方面具有天然的優勢。

3.4 極限分辨率高

Micro-LED由于具有極小的微觀尺寸，在制作高分辨率顯示器件中具有較大的優勢，目前主要需要克服的是工藝問題，而非科學問題。這也就是為什么各種Micro-LED顯示器件能在短時間內被各個廠商不斷展出，且其性能參數可以不斷刷新記錄的原因。

4 Micro-LED關鍵技術問題分析

雖然Micro-LED顯示技術具有顯著的優勢，但該技術尚不成熟，在芯片、背板、巨量轉移、全彩化、接合、驅動和檢測維修等方面仍然存在一些技術瓶頸。此外， Micro-LED晶粒的發光效率、波長一致性和良率還沒有達到Micro-LED彩色化顯示的要求[17]。

4.1 芯片技術

從芯片的技術角度看，首先是外延過程中的波長均勻性問題。現階段Micro-LED晶圓的波長一致性可以達到3～5 nm，而要量產化，需要在3 nm波長均勻性的條件下生產良率達到90%以上[18]。

其次是隨著芯片尺寸的縮減，芯片發光效率急速降低的問題。藍光和綠光使用的是GaN芯片，雖然也有發光效率下降問題，但仍然可以支持產品應用。但紅光屬于GaAs芯片，發光效率低，而且在芯片尺寸小于50 μm時，紅色芯片幾乎不發光[19]。針對這一問題，南昌大學的江風益院士團隊利用高效的InGaN基橙-紅光LED技術，大幅提高了紅光LED的發光效率[20]。

此外，在器件構造過程中，感應耦合等離子體刻蝕會造成Micro-LED芯片側壁的損傷，從而產生嚴重的表面缺陷態，并可能出現漏電問題，進而影響芯片發光特性和可靠性。

4.2 背板技術

目前在消費電子領域Micro-LED技術使用的背板有兩種，一種是印刷電路板(Printed circuit board, PCB)，另一種是玻璃基板。

由于Micro-LED芯片電極很小，而PCB的膨脹收縮比率較大，且PCB容易翹曲，因此在巨量轉移中，尺寸穩定性和PCB的翹曲通常會造成轉移效果不良。

玻璃基板的尺寸穩定性好，但需要注意玻璃基板的橫向和縱向尺寸變化的非等向性。且玻璃基板的電極一般使用光刻工藝加工，精度高。未來玻璃基板在應用上更具競爭力。

4.3 巨量轉移技術

芯片制作完成后，需要通過巨量轉移將其轉移到驅動電路背板上。目前Micro-LED的巨量轉移技術主要有拾取釋放法、激光轉移技術、流體自組裝技術和滾輪轉印技術。

拾取放置技術是利用不同轉移頭將Micro-LED做拾取和放置，而這些轉移頭可以利用范德華力、磁力或靜電力吸附等達到巨量轉移的目的。X-Celeprint公司[21]采用聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsilo-xane, PDMS)彈性體印章作為載體，轉移過程如圖3(a)所示。彈性印章依靠范德華力將Micro-LED陣列從其原生基板轉移到目標背板上，且彈性體在數千次轉移循環過程中不會有明顯的變化。晶圓級印章被證明能夠在一次轉印操作中轉移超過80 000個75 μm × 90 μm的芯片[22]

傳統的激光轉移技術如圖3(b)所示，是利用激光剝離技術將藍寶石基板與Micro-LED分離，從而完成轉移，但這可能會在芯片表面產生凹陷或裂紋等損傷。針對這一問題，Ezhilarasu等[23]通過采用激光可脫粘的熱塑性聚酰亞胺將Micro-LED粘接在臨時的玻璃基板上，然后再采用激光剝離，這種方法可以實現99%的良率。

流體自組裝技術如圖3(c)所示，是利用流體的拖拽力，將Micro-LED轉移到背板上。這一技術是由eLux公司提出的，襯底上的接觸位被設計成井狀，Micro-LED隨懸浮液流動就會落入這些井中，從而實現自組裝[24]。

滾輪轉印技術是在2017年由韓國機械材料研究所[10]提出的，其過程如圖3(d)所示，通過使用軟的滾輪印章將μ-LED和TFT從晶圓上進行三次轉移，能夠實現在柔性基底上構建Micro-LED陣列。這種方法的對準精度在3 μm以內，良率接近99.9%。

圖3 巨量轉移技術。(a)彈性印章微轉移技術；(b)激光轉移技術；(c)流體自組裝技術；(d)滾輪轉印技術。Fig.3 Mass transfer technology. (a) elastomer stamp micro-transfer printing technology; (b) Laser-induced transfer; (c) Fluidic assembly method; (d) Roll-transfer printing.

就巨量轉移的技術而言，首先面臨的共性問題就是精度。Micro-LED巨量轉移以半導體精密度為基準，要求轉移的精度為±1 μm。其次，還要求轉移具有極高的良率。芯片數量越多，對巨量轉移的良率要求越高。以4 K全彩顯示器為例，為了將不良子像素的數量減少到大約22個，需要高達99.9999%的良率[25]。此外，為實現量產，單小時產能(Units per hour, UPH)至少要達到20 000 000片。

4.4 全彩化技術

Micro-LED的全彩化技術主要有4種：三色RGB法、紫外/藍光Micro-LED+轉光材料法、透鏡合成法和特殊結構法。

三色RGB法如圖4(a)所示，是將紅綠藍LED芯片分別放置在基板上，三基色芯片分別發光的全彩化技術。Peng等[26]利用COB技術將單色的紅、綠、藍LED進行集成，構造了全彩Micro-LED顯示器。為了避免紅綠藍芯片的巨量轉移，韓國光州技術研究所[27]首先通過選擇性區域生長將由同一材料體系(InGaN)組成的綠色和藍色LED整體集成在藍寶石襯底上，之后通過粘接技術將紅光LED與藍/綠LED結合起來，從而在單個晶圓上實現了全彩化。

圖4 (a)三色RGB法；(b)紫外/藍光Micro-LED+轉光材料法。Fig.4 (a) Three-color RGB method； (b) UV/blue Micro-LED + conversion material method.

采用紫外或藍光LED加上納米熒光粉或量子點材料進行光轉換也能夠實現全彩化，這一方法所構造的Micro-LED的結構如圖4(b)所示。Han等[9]采用氣溶膠噴射技術在紫外光Micro-LED陣列上構造出紅綠藍量子點轉光層，實現了Micro-LED的全彩化，并設置分布式布拉格反射器增加了UV光子的利用率。之后，他們又使用光刻膠作為阻擋壁，有效地抑制了相鄰像素之間的光串擾[28]。

透鏡合成法是通過分別構造紅綠藍單色的Micro-LED，然后采用透鏡進行光的合成，從而實現全彩化。劉召軍等[7]采用這一方法構造了結構簡單、光利用效率高的投影儀。

近年來，研究者還通過設計特殊的芯片結構等方法實現全彩化。Hussein等[29]在氮化物LED的多有源區中設計了中間載流子阻擋層，通過控制電流密度能夠有效地控制有源區的載流子注入分布，實現特定波長的光發射，進而實現全彩化。

三色RGB法用于大像素顯示構造時，巨量轉移的芯片數量多、難度大。另外，目前紅光LED效率不高也是這種方法發展的一大障礙。第二種方法則對轉光材料有很高的要求，由于Micro-LED應用于手機、電腦、電視等消費電器件中，因此需要材料具有較高的穩定性，要求色轉換材料至少需要符合可持續累積使用10 000 h的水準之上。另外，波長的均一性差異需要小于10 nm才能符合Micro-LED顯示無色偏的需求[30]。而目前用作色轉換的熒光粉材料的顆粒尺寸大，在小尺寸的像素上易造成沉積不均勻，量子點材料尺寸小，但是存在穩定性較差且壽命短等問題[31]。透鏡合成法雖然簡單，但是使用范圍窄，僅適用于投影儀的構建。最后一種方法雖然能夠同時避免使用高成本的巨量轉移和色轉換材料，但是尚處在研究階段，并不成熟。

4.5 接合技術

Micro-LED的接合技術主要分3種：預置錫膏技術、金屬共晶鍵合技術、微管技術。

預置錫膏技術與傳統的焊錫技術類似，錫膏以合金、助焊劑及抗垂流劑為主，可分為高溫和低溫錫膏。目前主要以低溫錫膏為主，熔點為142 ℃。將微米級的錫粉預噴涂在PCB上或芯片的電極上，然后將Micro-LED芯片放置在正確的位置后，在低溫回流焊下，預置錫膏在表面張力的作用下，自動聚積到Micro-LED的金屬電極下，以達到導電的目的[32]。由于Micro-LED電極之間距離很小，使用錫膏工藝容易造成Micro-LED正負極之間導通，形成微短路現象，因此使用錫膏工藝一般適用于80 μm以上的芯片[33]。

金屬共晶鍵合技術：芯片底部采用錫或金錫等合金做接觸面鍍層，芯片可焊接于鍍有金或銀的基板上，當基板被加熱至共晶溫度時，金或錫元素滲透到金錫合金層中，形成導通電流的共晶鍵[34]。隨著芯片尺寸的縮小，芯片與驅動電路基底熱膨脹系數的差異會導致難以對準和殘余應力的問題[35]。因此，共晶焊只適用于20 μm以上Micro-LED芯片。

微管技術一般用于10 μm以下Micro-LED的接合，通常在硅基板上使用。在具有Micro-LED倒裝芯片的GaN晶片上，焊盤由相對柔軟的材料形成，當兩個基板在室溫下壓在一起時，微管將自身嵌入電極中，CMOS硅基陣列與Micro-LED之間形成機械和電性連接[35]。Templier[36]利用這種方法構造了像素間距為10 μm、像素為873 × 500的主動式驅動Micro-LED。

4.6 驅動技術

Micro-LED的驅動技術可以分為主動式驅動及被動式驅動。目前，Micro-LED顯示一般采用主動驅動方式，在理想狀態下，每個紅綠藍像素配置一個驅動Micro-IC，而Micro-IC具備脈沖寬度調制功能，能通過占空比來調整亮度和色階，從而精確控制色彩變化[37]。因此，未來Micro-IC驅動是Micro-LED理想的顯示驅動方式。

由于Micro-LED驅動電流極小，且必須遵守V-I特性，但在小電流下LED芯片的發光效率并不成線性變化，因此在小電流驅動時會出現穩定性不佳的狀況，通常會出現低灰階下亮度、色度不穩定的問題。為了實現穩定地控制電流輸出，需要輸入電流的精度控制在200 μA±1.5%范圍內[38]。

4.7 檢測技術

LED的檢測技術大致可以分為接觸式光電檢測技術、光致發光檢測技術和非接觸式電致發光檢測技術。傳統LED產業使用接觸式光電檢測技術來測試LED芯片的光電性能，但產能不高。且由于Micro-LED芯片電極很小，且數量眾多，接觸式檢測方法并不適用。光致發光檢測技術是一種無接觸檢測技術，能夠獲取Micro-LED的亮度和發光波長，從而用于檢測出壞點，但是檢測精度不高。非接觸式電致發光檢測技術是當Micro-LED芯片小于80 μm時，采用光學CCD的方式，檢測Micro-LED外觀的微缺陷[39]。但對于Micro-LED芯片的電壓、電極不良、光學性質異常等卻無法檢出。總體來說，目前尚沒有成熟的適用于Micro-LED芯片的檢測工藝。

4.8 維修技術

維修技術需要滿足維修精度、維修使用性、維修產能以及維修成本的要求。目前主要的維修方式有選擇性拾取維修、選擇性激光維修以及激光焊接技術。

在Micro-LED制程中，巨量轉移技術與檢測維修技術是影響Micro-LED 顯示屏良莠的關鍵[40]。而兩者又是強相關的關系，一次轉移的良率越高，后面所需要的檢測和維修的時間越少，成本越低。反之，如果要依靠后面的檢測和維修來解決一次轉移良率的問題，無疑是緣木求魚。所以在Micro-LED工藝方面，核心是解決一次巨量轉移的良率問題。

綜上，我們從Micro-LED顯示的全工藝的各個環節進行了分析，可以發現，Micro-LED在各個環節所面臨的技術瓶頸是共性的，歸結起來就是：精度→良率→效率→成本的問題。這幾個問題是逐層遞進，且具有因果關系。

Micro-LED顯示技術成立的前提就是精度，如果精度低，就難以實現高性能的Micro-LED顯示；在保證精度的前提下，良率和效率是降低成本的最重要因素，也是Micro-LED技術大規模產業化的前提。目前Micro-LED各環節的技術基本處于提升精度的階段，距離良率和效率提升階段仍有一段距離。

5 Micro-LED應用問題分析

Micro-LED顯示除了其自身的集成工藝問題外，在顯示終端應用時，由于Micro-LED顯示自身的技術特點，有一些應用問題，直接影響著終端顯示的效果，仍然缺乏完美的解決途徑。

5.1 抗環境光干擾問題

與LCD顯示技術不同，Micro-LED顯示上表面沒有濾光片，濾光片的一個重要作用就是可以大幅降低環境光對顯示效果的影響。而Micro-LED顯示技術只有通過增加基板上黑色區域的面積和吸光度來減少環境光對Micro-LED顯示對比度的影響。如圖5所示，如果環境光很強，這種影響就會被放大，最終影響顯示的效果[41]。

圖5 環境光反光現象Fig.5 Reflective phenomena of ambient light

5.2 大角度色偏問題

色偏問題主要由紅綠藍三色芯片光場分布不同和相鄰像素之間發光串擾問題造成。

在Micro-LED顯示技術應用于大尺寸時，由于紅綠藍三色芯片的發光層不同，三色芯片的光場分布也不同。在大角度觀看Micro-LED顯示屏幕時容易出現色偏。這時，只有將紅綠藍三色芯片的光場分布曲線調整至完全一致，才能在大尺寸顯示中改善大角度偏色問題[30]。

而當Micro-LED顯示技術應用于小尺寸時，由于相鄰像素間距很小，由于芯片出光發散角的問題，組成相鄰像素的紅綠藍三色芯片之間就會出現側向串光，需要對芯片的發光進行準直，才能實現較好的顯示效果[42]。

5.3 單色場和灰場均勻性的問題

由于Micro-LED顯示使用的芯片無法混規格，需要控制紅綠藍三基色芯片的波長波動范圍小于1.5 nm[43]。如圖6所示，由于Micro-LED顯示終端多為多塊拼接的，所以很難保證每一塊顯示單元上的所有芯片波長都能滿足此要求，另外由于每顆芯片的典型驅動電壓均有浮動，就會造成單色場每一塊Micro-LED顯示單元在光色一致性上有所差異[44]。

圖6 單色場不一致現象Fig.6 Inconsistency of monochromatic field

此外，由于拼接基板顏色一致性的問題和單元之間及單元之內驅動電流的差異，會形成如圖7所示的灰場一致性的問題。目前行業內為了解決這一問題，通常會采用逐點矯正技術，對每一個像素點的光色進行算法補償矯正。但耗時很長，無法滿足未來終端顯示器件大規模量產的需求。

圖7 灰場不一致現象Fig.7 Inconsistency of gray field

5.4 拼接問題

大尺寸的Micro-LED顯示器件是使用多塊顯示單元拼接形式組成的。在相鄰像素間距大于1.0 mm以上時，拼接造成的拼縫和邊緣損傷問題并不突出，但當相鄰像素間距小于0.5 mm時，拼接縫隙的寬度與像素間距相近，即在兩塊單元板相鄰像素的間距明顯大于板內相鄰像素間距時，在整體畫面表現上，尤其是在大角度方向，拼接縫的問題就會比較明顯。此外，在小間距Micro-LED顯示時，Micro-LED芯片到單元板的邊距很小，一定會小于相鄰像素間距的一半，此時基板邊緣的電子線路設計和走線難度大增，在生產、搬運、組裝時輕微的碰撞都會造成基板邊緣電路不良或損壞邊緣LED芯片[45]。

5.5 驅動功率問題

雖然Micro-LED顯示技術沒有了LCD的透過率的限制，而且實現了像素級光學調控，光學的利用效率應大幅提升、整機功率應大幅降低，但由于像素級的控制，需要的驅動芯片數量較多，從而導致驅動芯片的功率大幅增加，且由于是低電壓、高電流驅動，導致電源效率低、線損大。以4K的Micro-LED大屏顯示為例，整機工作的額定功率為3 000 W，遠超同規格的OLED或LCD顯示裝置。此外，即使在待機的狀態下，功率也要達到1 000 W，主要是由于驅動芯片需要持續供電帶來的功耗[46]。而OLED或LCD的待機功率通常在0.5 W以下。

6 總結與展望

Micro-LED顯示技術是對目前主流顯示技術一個有效的補充，在應用上填補了目前主流顯示技術的短板和空白，尤其是在超大和超小顯示應用場景上。在超大顯示上利用其可拼接性，可以滿足大尺寸顯示的需求，利用其像素級控光達到的高亮度、高色域、高對比度性能，可以滿足在戶外、半戶外及影院場景下使用的需求。而超小顯示主要針對VR和AR技術的應用，利用其超小的晶粒尺寸，可以實現上千像素密度的需求。

此外，Micro-LED 顯示的自發光和材料穩定的特性使其在響應時間和寬溫工作及儲存上具有優勢，能滿足飛機等機載主顯示器在實時性和可靠性方面的要求[47]。在驅動和背板領域實現技術突破后，使用透明塑料薄膜作為基板，還能夠實現低成本、透明、柔性Micro-LED顯示器件的構造，可以將任意大小的顯示膜片貼敷于其他載體上，有望實現顯示無處不在。利用Micro-LED顯示技術具有納秒級響應時間的特性，有可能實現真正的裸眼3D 顯示，或者利用這一特性將Micro-LED顯示器件作為網絡信號的發射和接受裝置。

由于Micro-LED顯示微縮化、集成化的特征，Micro-LED顯示技術尚不成熟，對芯片、背板、發光介質等材料提出了更高的要求；同時，對工藝制程也有著更嚴苛的標準，傳統工藝需要加以改進，新工藝仍有待發展與開發。另外，在面向應用時，終端顯示器還存在一系列問題。Micro-LED顯示剛開始進入消費電子領域，距離該技術大量普及和應用尚有一段時間。但其所表現出來的特性，將很快在特殊應用領域推廣開來，并且基于Micro-LED顯示技術的新功能也在不斷探索之中，也許這些新功能會給未來顯示領域帶來一次革命。