Micro LED技術雖可應用在AR、VR、智能手表為代表的小尺寸可穿戴設備領域，但目前實際應用案列少之又少。以AR眼鏡為例，據不完全統計，2022年應用Micro LED技術眼鏡僅有3款，分別是李未可的Meta Lens、Vuzix的Shield和Tooz的 ESSNZ Berlin智能眼鏡。

雖較Micro OLED技術有更明顯的優勢，但Micro LED微顯示應用之路并不順暢。歸根到底，問題仍是Micro LED技術發展較緩慢，制造工藝尚不成熟，產品成本、質量與紅光芯片效率問題依舊存在，全彩化、近眼高分辨率顯示效果難以實現，因此目前Micro LED無法在微顯示領域大規模應用。

盡管如此，對于Micro LED技術的研發，LED企業與學術界從未停止，通過探索不同技術方案，逐步完善Micro LED技術，加速縮短Micro LED在微型顯示領域的應用進程。

近日，以麻省理工為首的研究團隊，在全彩疊層結構Micro LED（Stacked RGB Micro LED）方面的研究有新突破。未來，該方案或成為影響Micro LED微型顯示應用發展的關鍵因素。

該研究團隊開發了全彩垂直疊層結構的Micro LED，分辨率高達5100PPI，尺寸僅為4μm，號稱是目前所知擁有最高陣列密度和最小尺寸的Micro LED。產品高分辨率和極小尺寸的特點，適配了近眼微顯示電子設備的應用需求。

該研究成果進一步推動了疊層式結構Micro LED的發展應用，也再度引起了LED行業對這一技術方案的關注。

具體來看，該方案的特別之處在于，相較傳統平行排列結構的RGB Micro LED芯片所形成的單個像素，疊層排列方案的應用可在縮小顯示模組尺寸的同時，提高Micro LED顯示器的畫質與生產效率。

詳細來說，疊層結構使單個像素占用的空間更少，因此在單位面積內可實現更高的像素密度，從而滿足微顯示設備對小尺寸、高清分辨率顯示模組的應用需求。

在生產方面，由于疊層式結構的應用，RGB三色芯片集成于單一芯片上，使Micro LED芯片轉移至基板的時間縮短，放置精度獲得提高，從而優化了Micro LED顯示器的生產效率與成本。

由于結構的轉變，Micro LED的生產和應用獲得了更多可能性，因此近年來，陸續有國內外企業與高校、科研單位參與到疊層式結構Micro LED的研究里，推動該技術持續進步。

據LEDinside不完全統計，首爾偉傲世、Lumens、Sundiode、諾視科技等國內外LED企業，以及國內的清華大學研究團隊在近年均參與到疊層式Micro LED的研究當中：

2022年，首爾偉傲世展示了WICOP Pixel全彩單芯片顯示技術，其特點是無需引線、封裝與透鏡結構，并通過垂直疊層的方式放置紅、綠和藍光（R/G/B）三顆Micro LED芯片。

WICOP Pixel技術的應用，將Micro LED顯示屏生產工序減少到三分之一，并提高了Micro LED的良率，降低了制造成本，同時還把Micro LED的發光面積縮小到現有平面結構產品的三分之一，獲得了深黑的顏色和清晰圖像。

今年2月，首爾偉傲世展示了基于 WICOP Pixel技術的Micro LED顯示屏，亮度提高到了4000nits，將Micro LED的應用范圍擴大到包括 AR、VR在內的元宇宙領域。

今年初，韓國LED開發商Lumens宣布，已開發用于Micro LED生產的RGB外延片Monolithic，單個外延片產品是由RGB三光色外延片堆疊而成。在紅光 LED材料上，Lumens改用與藍光、綠光相同的氮化銦鎵材料，更易于疊層式芯片的加工與生產。

2021年4月，美國Micro LED微顯示公司Sundiode公布了其專有的堆疊式RGB Micro LED像素技術，可將單晶圓上的疊層式RGB Micro LED像素陣列直接接合到硅基CMOS背板上。

同年11月，Sundiode展示了疊層式RGB Micro LED全彩顯示器，采用主動矩陣硅基CMOS背板驅動技術，Micro LED芯片尺寸為100μm，顯示器尺寸為15.4mm×8.6mm，分辨率為200PPI。

2023年初， Sundiode與GaN技術開發商Soft-Epi，共同實現在單個藍寶石晶圓上生長單片全InGaN RGB LED結構。

2022年底，國內Micro LED技術開發商諾視科技成功點亮0.39英寸的Micro LED微顯示屏，產品采用WLVSP（Wafer Level Vertically Stacked Pixels，晶圓級垂直堆疊像素）技術方案開發。

2021年5月，清華大學電子工程系研究團隊開發了基于疊層式紅、綠、藍三色（RGB）的Micro LED器件陣列設計。

通過外延剝離和轉移印刷的方法，將基于不同無機III-V族單晶半導體結構的薄膜式Micro LED，包括銦鎵磷基（InGaP）紅光LED、銦鎵氮基（InGaN）綠光和藍光LED（尺寸~100μm²，厚度~5μm）異質集成，形成垂直堆疊結構。同時，通過設計具有波長選擇透過的光學薄膜作為Micro LED之間的界面層，提高了器件的發光效率和輻射性能。

與傳統并排放置的RGB器件結構相比，在同等器件尺寸下，疊層結構比并排結構可將顯示分辨率提升三倍，不僅提高了器件的發光性能，也降低了制備過程中對加工精度的要求。

2021年，韓國半導體設備廠Youngwoo DSP獲得政府項目，負責開發基于超小RGB堆疊層的新型Micro LED制造技術，項目持續至2024年底。Youngwoo DSP表示，這項技術有助于提高巨量轉移的對準精度、提升像素點密度，同時還能節省制造時間、降低成本。產品可應用到智能手表、汽車以及AR設備等。

2020年，韓國科學技術院（KAIST）的研究團隊開發了一種生產高分辨率Micro LED顯示器的方法。團隊將紅綠藍LED有源層堆疊在3D空間之后使用半導體圖案化工藝，并通過具有濾光片特性的絕緣膜，消除紅、藍光色干擾。最終，顯示器擁有每英寸超過6萬像素的高分辨率。

可以看到，近年來，通過對疊層式結構的研究，企業與高校提升了Micro LED微顯示器的亮度與分辨率，推動了全彩高清Micro LED微顯示器的發展。

面對Micro LED現存的關鍵技術問題，疊層式結構提供了可行的解決方法，為擴大Micro LED技術在AR/VR等微顯示領域的應用，開辟了一條新的技術路徑。

然而，在解決傳統結構現有問題的同時，疊層式Micro LED方案也帶來了新的技術難題。

Micro LED技術廠商Porotech曾指出，疊層式結構意味著三種顏色的光將從顯示器的不同高度射出，會導致光學設計的復雜化，同時也對LED之間的間距精準度及結構中不同層的對準精度提出了更高的要求。

另外，堆疊式RGB LED產生的顏色干擾、微小像素的發光效率低、紅光材料的適配性和效率等都是方案應用時所要面臨的問題。

TrendForce集邦咨詢分析師則表示，疊層式Micro LED芯片技術目前均處在開發階段，因量產技術能力不足，尚未運用在穿戴顯示器上。

盡管并無實際微顯示產品應用，但上述企業與高校紛紛看好疊層式技術，認為方案可加速Micro LED在AR/VR等領域的發展。

因此，相信未來對于疊層式Micro LED技術的研究不會停止。隨著蘋果、三星等終端龍頭企業在Micro LED技術上持續加碼布局，包含疊層式結構在內的Micro LED技術方案研究或被迅速推進，成為探索Micro LED商業化路上的重要一環。