吳新竹
2022年前三季度,LED行業(yè)需求萎靡,業(yè)績(jī)不振,不過作為下一代顯示技術(shù)的Mini LED出貨量暴增。據(jù)統(tǒng)計(jì),第三季度,Mini LED背光出貨量達(dá)510萬片,環(huán)比增長(zhǎng)30%,同比增長(zhǎng)158%。產(chǎn)業(yè)鏈上中游不斷增加產(chǎn)能、提升工藝,面板廠商亦加入到背光研制的隊(duì)列中,推出創(chuàng)新性的產(chǎn)品;下游電視、消費(fèi)電子品牌商的Mini LED產(chǎn)品不斷升級(jí),刺激市場(chǎng)需求,帶動(dòng)行業(yè)規(guī)模提升。
業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè),到2026年,中國(guó)Mini LED行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模有望突破400億元。
Mini LED一般是指采用精密器件及新的封裝方式實(shí)現(xiàn)點(diǎn)間距為0.2-1.0mm的LED顯示技術(shù),其LED芯片尺寸介于50微米和200微米之間。LED芯片作為核心器件,其價(jià)格的下降推動(dòng)了LED顯示屏向小間距的方向發(fā)展,為大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用創(chuàng)造了條件。
Mini LED背光技術(shù)近年來得到了迅速發(fā)展,其背光產(chǎn)品的色彩飽和度與OLED相比不遜色,還支持更高亮度、更強(qiáng)對(duì)比度及更廣色域。在大尺寸電視機(jī)領(lǐng)域中,Mini LED顯示屏在100英寸到200英寸可以實(shí)現(xiàn)4K、8K的無縫拼接顯示,彌補(bǔ)LCD、OLED等技術(shù)在尺寸上的極限問題。
各大消費(fèi)電子品牌、電腦及顯示器廠商紛紛推出Mini LED背光產(chǎn)品,在2020CES展會(huì)上,三星展出了Thewall系列292吋8K的Mini LED直接顯示器。2021年,蘋果發(fā)布了首款搭載Mini LED屏的產(chǎn)品,即12.9英寸的iPad Pro;同年,TCL發(fā)布了C12量子點(diǎn)Mini LED智屏產(chǎn)品,并自主研發(fā)出全球首款玻璃基超大尺寸透明Mini LED顯示產(chǎn)品。2022年以來,三星發(fā)布了搭載Mini LED面板的QN85C系列電視,創(chuàng)維發(fā)布了支持144赫茲高刷的Mini LED顯示器D80以及288赫茲旗艦Mini LED電視A63,華碩發(fā)布了搭載Mini LED、可翻轉(zhuǎn)屏幕設(shè)計(jì)的ROGFlowX16筆記本,飛利浦在海外官宣了采用Mini LED背光的34英寸帶魚屏顯示器。
2020年,中國(guó)Mini LED行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為41.70億元,同比增長(zhǎng)139.8%,Mini LED、MicroLED市場(chǎng)將在未來幾年得到快速發(fā)展,到2026年,市場(chǎng)規(guī)?;?qū)⒊^400億元。LEDinside預(yù)測(cè),2023年,全球Mini LED產(chǎn)值將達(dá)到10億美元,2025年MicroLED市場(chǎng)產(chǎn)值將會(huì)達(dá)到28.91億美元。Omdia預(yù)測(cè),2022年,筆記本電腦面板的出貨總量將達(dá)到3億片,其中Mini LED筆電面板預(yù)計(jì)占990萬片,滲透率約為3%;到2025年,Mini LED背光電視的出貨量將達(dá)到2500萬臺(tái),約占整個(gè)電視市場(chǎng)的10%。此外,車載顯示市場(chǎng)或?yàn)镸ini LED背光進(jìn)一步打開成長(zhǎng)空間,Mini LED背光技術(shù)在蔚來ET7、凱迪拉克LYRIQ、理想L9等多款車型上得到應(yīng)用。
2021年,中國(guó)半導(dǎo)體照明行業(yè)總體產(chǎn)值為7773億元,增速約10.8%,其中上游外延片及芯片規(guī)模為305億元,中游封裝規(guī)模為916億元,下游應(yīng)用規(guī)模為6552億元。Mini LED的芯片尺寸普遍要求200微米以下,這對(duì)LED芯片生產(chǎn)過程中的光刻和蝕刻提出了更高要求,傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備難以滿足100um以下的芯片生產(chǎn),需要部分改裝。在芯片小尺寸情況下,焊接面的平整度、電極結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、易焊接性以及對(duì)焊接參數(shù)的適應(yīng)性、封裝寬容度都是芯片設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)。
芯片結(jié)構(gòu)分為正裝、倒裝和垂直結(jié)構(gòu)三種類型。LED尺寸決定了芯片結(jié)構(gòu)的變化,小間距LED采取正裝芯片,Mini LED采取倒裝芯片,未來的MicroLED有望采取倒裝加垂直結(jié)構(gòu)芯片。
與傳統(tǒng)的LED芯片制造相比,由于Mini LED芯片尺寸較小,正負(fù)電極占據(jù)了芯片表面的大部分面積,出光面積受限,出光角度控制方案的設(shè)計(jì)影響芯片的良率,并能影響多項(xiàng)光學(xué)性能,如何制備大角度出光、混光均勻的Mini LED芯片仍是廠商需要研究的問題;倒裝結(jié)構(gòu)及出光設(shè)計(jì)很大程度上決定了芯片的光學(xué)性能,在芯片倒裝過程中,藍(lán)綠光倒裝芯片技術(shù)已較為成熟,良率較高,但紅光芯片需要進(jìn)行襯底轉(zhuǎn)移、固晶焊接,在此過程中由于工藝環(huán)境以及各種不可控因素的影響,產(chǎn)品的良率和可靠性需要得到保證。
封裝方面,中信證券認(rèn)為,Mini LED封裝的集成度高,COB、COG、巨量轉(zhuǎn)移等新型集成封裝技術(shù)尚未成熟,若采用傳統(tǒng)的SMT方式,老式貼片機(jī)在對(duì)P1.0以下的Mini LED封裝器件進(jìn)行貼片時(shí)貼片速度會(huì)降低到原有速度的30%-50%,降低生產(chǎn)效率;考慮到下游應(yīng)用場(chǎng)景復(fù)雜,為降低后期檢測(cè)維修難度,Mini LED封裝器件需要具備相對(duì)較高的可靠性,行業(yè)目前仍采用作業(yè)效率較低的全采全分模式。
在上游芯片端,大陸廠商的倒裝技術(shù)已基本成熟,三安光電、華燦光電等Mini LED產(chǎn)品已經(jīng)小批量產(chǎn);中游封裝方面,IMD、COB、COG等多種封裝方式并存,國(guó)星光電、鴻利智匯、聚飛光電等已經(jīng)量產(chǎn)。在傳統(tǒng)LED芯片產(chǎn)能過剩、供需結(jié)構(gòu)失衡的情況下,龍頭廠商紛紛憑借技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢(shì)向Mini/Micro等高端領(lǐng)域布局。截至2022年上半年,三安光電湖北子公司已投入20.34億元,形成月產(chǎn)約6.5萬片的Mini/MicroLED外延片、芯片和深加工產(chǎn)能。聚燦光電Mini/MicroLED芯片研發(fā)及制造擴(kuò)建項(xiàng)目可形成年產(chǎn)720萬片Mini LED芯片的產(chǎn)能。乾照光電計(jì)劃新增636萬片的Mini LEDBLU、Mini LEDGB、MicroLED芯片、高光效LED芯片生產(chǎn)能力。
在中游方面,目前,洲明科技已形成P0.3-P1.2完整產(chǎn)品線,UMiniIIP0.7、P0.9、P1.2已實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)和批量銷售;國(guó)星光電Mini/Micro領(lǐng)域申請(qǐng)國(guó)內(nèi)外專利220項(xiàng),獲授權(quán)專利數(shù)量共714項(xiàng);瑞豐光電新增780萬片的Mini LED背光封裝產(chǎn)能。兆馳股份推出了MiniPOB、MiniCOB以及NCSP三種技術(shù)方案,2022年已應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外電視機(jī)、顯示器客戶,并已占據(jù)市場(chǎng)較大份額;該公司位于南昌高新區(qū)的產(chǎn)線投產(chǎn)后,月產(chǎn)能折合4英寸片計(jì)劃可達(dá)100萬-110萬片。鴻利智匯背光領(lǐng)域的重點(diǎn)客戶VR產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了持續(xù)批量性出貨,并推出了采用COB封裝技術(shù)的12.3寸車載背光三連屏產(chǎn)品;該公司位于廣州的Mini/MicroLED新型背光顯示一期項(xiàng)目將形成年產(chǎn)2620萬片的Mini LED背光封裝產(chǎn)品。
由于適應(yīng)了下游客戶的需求, 中國(guó)Mini LED行業(yè)市場(chǎng)未來幾年可能迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)
面板廠商亦加入到這一輪顯示技術(shù)的變革之中,2019年,TCL全球首發(fā)Mini LED星曜屏,TCL近年來對(duì)Micro-LED顯示技術(shù)持續(xù)投入,力爭(zhēng)形成商業(yè)化規(guī)模量產(chǎn)的工藝流程解決方案。華燦光電已布局95萬片4英寸Mini/MicroLED外延片的產(chǎn)能,近日公司發(fā)出20.84億元定增預(yù)案,其中擬使用17.50億元投入MicroLED晶圓制造和封裝測(cè)試基地項(xiàng)目,京東方擬以不超過21億元的自籌資金認(rèn)購(gòu)華燦光電的定增份額,不謀求控制權(quán)華燦光電;另一方面,京東方已與雷蛇共同限量發(fā)售16英寸Mini LED筆記本電腦產(chǎn)品。
在直接顯示領(lǐng)域采用RGB三色的LED模組,可實(shí)現(xiàn)RGB三原色無缺失的顯示效果,Mini LED作為小間距顯示屏的升級(jí),可分辨距離進(jìn)一步縮短至1-2米甚至近屏觀看,將能滿足更多商用場(chǎng)景需求提升了可靠性和像素密度。從尺寸來看,Mini LED直接顯示屏產(chǎn)品對(duì)應(yīng)110寸以上的顯示市場(chǎng),受制于成本因素,目前直顯產(chǎn)品民用的普及難度較大,但在商業(yè)、專業(yè)顯示市場(chǎng)具有潛力,包含交通管理指揮中心、安防監(jiān)控中心、室內(nèi)商業(yè)顯示等。
鴻利智匯已形成覆蓋P0.7、P0.9、P1.2和P1.5等在內(nèi)的全系列Mini LED直顯產(chǎn)品矩陣,能匹配演播室、指揮中心、商業(yè)顯示、賽事直播、高端會(huì)議等室內(nèi)小間距的場(chǎng)景應(yīng)用。兆馳股份于2021年下半年實(shí)現(xiàn)MiniRGB顯示芯片的量產(chǎn),同時(shí)布局COB封裝技術(shù)的顯示應(yīng)用,主打100微米以下的MiniRGB顯示產(chǎn)品,已實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)知名顯示品牌客戶的批量供貨;2022年公司將新增52腔氮化鎵Mini LED生產(chǎn)線,及300-500條采用COB封裝技術(shù)的RGB小間距LED顯示模組產(chǎn)線。京東方同步發(fā)展應(yīng)用于背光和直顯類的Mini LED業(yè)務(wù),玻璃基背光產(chǎn)品單板尺寸可做到65吋,大于PCB基產(chǎn)品;2022年10月,京東方擬在北京建設(shè)采用低溫多晶氧化物技術(shù)的第6代新型半導(dǎo)體顯示器件生產(chǎn)線項(xiàng)目,生產(chǎn)元宇宙核心器件的VR顯示屏等,并兼容Mini LED直顯背板。