據(jù)洛圖科技(RUNTO)調(diào)研報(bào)告顯示,2022年在國(guó)內(nèi)消費(fèi)市場(chǎng)頗受新冠疫情等因素抑制的不利背景下,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)小間距LED顯示系統(tǒng)依然實(shí)現(xiàn)了貨面積達(dá)90.3萬(wàn)平方米,同比增長(zhǎng)17.1%的成績(jī),凸顯“新型”顯示行業(yè)持續(xù)爆發(fā)的市場(chǎng)機(jī)遇。
其中,P1.0間距以下產(chǎn)品市場(chǎng)占比達(dá)到2.7%,平米單價(jià)下降到8.6萬(wàn)左右,市場(chǎng)銷(xiāo)售額占比達(dá)到12.5%,市場(chǎng)規(guī)模接近翻番,正成為2022年行業(yè)高端品牌競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。值得一提的是P1.0以下間距產(chǎn)品相當(dāng)一部分采用micro LED級(jí)別的顯示技術(shù)。特別是嶄新興起的LED一體機(jī)市場(chǎng),幾乎全部采用micro LED級(jí)別的顯示技術(shù)。
行業(yè)普遍看好,micro LED爆發(fā)在即
2023年1月份,美國(guó)CES展會(huì)上,全球彩電第一品牌三星推出了包括50 英寸、63 英寸、76 英寸、89 英寸、101 英寸、114 英寸和 140 英寸七種尺寸的micro LED電視機(jī)。其陣容相較2022年CES展會(huì)的2款產(chǎn)品大幅增加。同時(shí),全球高端彩電代表品牌索尼,亦再次展示了Crystal B系列和C系列黑彩晶micro LED顯示產(chǎn)品。
對(duì)于小間距LED顯示行業(yè)而言,三星、索尼算是后起之秀。這些相對(duì)于本土利亞德、洲明、奧拓、雷曼等品牌進(jìn)入行業(yè)更晚的“勢(shì)力”,正在通過(guò)對(duì)新型的micro LED技術(shù)的緊密布局,力圖實(shí)現(xiàn)“后發(fā)先至”。結(jié)合行業(yè)傳統(tǒng)專業(yè)品牌的持續(xù)產(chǎn)品創(chuàng)新和投入,在micro LED時(shí)代,已經(jīng)形成含彩電、IT、面板和傳統(tǒng)LED顯示企業(yè)在內(nèi)的“空前規(guī)!钡腖ED直顯陣營(yíng)。
Micro LED技術(shù)的廣受關(guān)注,更是迎來(lái)了更多真金白銀的投入——將LED產(chǎn)業(yè)投資額帶入到了“百億元”項(xiàng)目時(shí)代。例如,廣東光大集團(tuán)的東莞第三代半導(dǎo)體科研制造中心項(xiàng)目投資總額不低于150億元;三安光電在湖北的Mini/Micro LED芯片產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目資金額為120億;芯映光電湖北鄂州的Mini/Micro LED新型顯示器件及模組產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,總投資額達(dá)80億元;京東方北京新型6代線,面向XR和Micro/mini LED應(yīng)用,投資額高達(dá)290億元……
據(jù)行業(yè)不完全數(shù)據(jù)顯示,2019年以來(lái),國(guó)內(nèi)LED市場(chǎng)圍繞mini/micro LED產(chǎn)業(yè)鏈上下游的投資,包括晶圓、驅(qū)動(dòng)、封裝、終端、設(shè)備與材料的布局,至少已經(jīng)形成高達(dá)2000億元的項(xiàng)目投資預(yù)期。這些投入中大部分會(huì)在2023-2025年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)或者初步投產(chǎn)。因此,行業(yè)紛紛預(yù)計(jì),目前嶄新的micro LED顯示時(shí)代已經(jīng)跨入爆發(fā)階段。
三大技術(shù)支撐到位,micro LED顯示從容上陣
對(duì)于一項(xiàng)新興技術(shù)的發(fā)展過(guò)程,最大的制約往往來(lái)自于“技術(shù)”實(shí)現(xiàn)上。Micro LED顯示發(fā)展到今天,被市場(chǎng)普遍看好的原因就在于“技術(shù)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)突破”:包括5-6個(gè)9水平的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的實(shí)現(xiàn)、MiP(Micro LED in Package)封裝技術(shù)、GOB(GLUE ON THE BOARD)板膠終端技術(shù)等,構(gòu)成了micro LED崛起的“三件套”。
首先,從顯示角度看,一臺(tái)4K分辨率的顯示設(shè)備需要2488萬(wàn)個(gè)Micro LED芯片。這就需要micro LED顯示必須突破巨量轉(zhuǎn)移的“規(guī)!、“速度”和“良率”瓶頸。對(duì)此,2022年,行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè),如利亞德、京東方、康佳等紛紛達(dá)到5-6個(gè)9 的良率水平,以及每秒轉(zhuǎn)移超過(guò)100顆芯片以上的速度。
且從封裝和應(yīng)用角度看,COB技術(shù)直接形成小單元CELL對(duì)良率要求最高,要達(dá)到6個(gè)9以上;如果是小尺寸micro LED直顯應(yīng)用屏,如智能手表顯示屏,可能需要8-9個(gè)9的良率才能滿足需求。但是,如果采用IMD以及MiP封裝技術(shù),因?yàn)橐粋(gè)單體燈珠只封裝三到十幾個(gè),最多三四十個(gè)micro LED晶體,其巨量轉(zhuǎn)移良率只需要4個(gè)9即可。
所以,行業(yè)認(rèn)為如果采用巨量轉(zhuǎn)移+mip為主的技術(shù)路線,率先實(shí)現(xiàn)micro LED直顯在大中尺寸和工程拼接顯示中的應(yīng)用,目前的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)已經(jīng)至少滿足7-8成的應(yīng)用場(chǎng)景和產(chǎn)品的大規(guī)模經(jīng)濟(jì)量產(chǎn)需要。
第二,從封裝角度看,MIP技術(shù)最大的特點(diǎn)還不是“降低了巨量轉(zhuǎn)移”的難度,而是提升了下游終端的普適性。一方面,MIP技術(shù)與COB一整塊模組同時(shí)封裝不同,MiP技術(shù)是“化整為零”的思想,即保持了COB封裝在可靠性、電氣連接性上的優(yōu)勢(shì),又避免了COB色彩、檢測(cè)與修復(fù)方面的弱勢(shì)。
另一方面,MIP技術(shù)形成的燈珠結(jié)構(gòu)上與LED直顯行業(yè)最廣泛應(yīng)用的SMD單燈相似,只是尺寸更小。在終端化的工藝流程和材料上高度兼容SMD設(shè)備與生產(chǎn)線。具有下游投資小、生產(chǎn)組織快和市場(chǎng)布局靈活的特點(diǎn)。特別是終端產(chǎn)品布局上,MIP實(shí)現(xiàn)了一種規(guī)格的封裝器件,對(duì)應(yīng)多種間距規(guī)格終端顯示屏的靈活性(比較而言,cob和IMD的封裝結(jié)構(gòu),直接固定了終端顯示屏的像素間距結(jié)構(gòu))——這種終端制造的靈活性,讓mip普遍被市場(chǎng)看好,更是能將micro LED顯示帶到從P0.2到P3.0以上間距的廣闊應(yīng)用市場(chǎng)。
第三,GOB技術(shù)的廣泛開(kāi)發(fā),提升了MIP和IMD封裝器件在終端市場(chǎng)的品質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)力。COB封裝的最大的優(yōu)勢(shì)在于更好的防護(hù)性和可靠性。這是傳統(tǒng)SMD工藝不能比擬的。但是,后者在混燈、分光分色、維修、量產(chǎn)成本上具有顯著優(yōu)勢(shì)。GOB技術(shù)即是對(duì)SMD和COB技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)的兼容并蓄——通過(guò)點(diǎn)膠工藝,GOB相當(dāng)于給原有SMD技術(shù)下的LED顯示屏做了美顏,讓其具有COB一樣的硬度和防護(hù)性。
由于MIP和IMD封裝器件亦采用SMD等表貼工藝,所以GOB技術(shù)也適用于MIP和IMD封裝器件的micro LED產(chǎn)品。且由于其封裝規(guī)格尺寸更小,點(diǎn)膠結(jié)合效果應(yīng)當(dāng)更佳。
綜上,巨量轉(zhuǎn)移、MIP、GOB等技術(shù)組合,相當(dāng)于為micro LED在中大尺寸直顯市場(chǎng)的加速應(yīng)用提供了一個(gè)“成本低”、“效果高”、“對(duì)既往技術(shù)和設(shè)備兼容好”、“終端規(guī)格和工藝組織更靈活”的路線選擇。三者結(jié)合構(gòu)成了讓micro LED直顯進(jìn)一步加速市場(chǎng)化的“閉環(huán)”技術(shù)路線圖。
多元應(yīng)用、多元技術(shù),催生micro LED加速崛起
未來(lái),micro LED顯示不僅會(huì)持續(xù)開(kāi)拓P1.0以下微間距顯示市場(chǎng),在大尺寸一體機(jī)、高端彩電等應(yīng)用中大放異彩(兆馳股份更是提出要用“家電”和“消費(fèi)電子”的思想做COB顯示);也會(huì)在上至P3.0以上間距、下至p0.2超微產(chǎn)品廣闊規(guī)格區(qū)間迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇。
從LED顯示角度看,無(wú)論是室內(nèi)外市場(chǎng)都對(duì)更高清晰度,超高清有著必然的追求;這會(huì)促進(jìn)越來(lái)越小的間距指標(biāo)需求。同時(shí),單位顯示面積上像素規(guī)模的增加,亦會(huì)導(dǎo)致對(duì)單體LED發(fā)光強(qiáng)度要求的下降;結(jié)合micro LED不斷提升的亮度效率,讓micro級(jí)別的新品可以廣泛適應(yīng)寬闊場(chǎng)景下的市場(chǎng)需求。而采用micro或者mini級(jí)別的LED顆粒,可以大量節(jié)約晶圓、外延材料成本,實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率。
采用mip封裝技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)SMD工藝,micro LED能夠適應(yīng)P0.2-p3.0以上間距指標(biāo)顯示終端的應(yīng)用;如果在結(jié)合GOB工藝,則能進(jìn)一步提升其產(chǎn)品性能和品質(zhì)表現(xiàn)力。采用COB技術(shù),則可以在P1.5間距以下市場(chǎng)提供高端小間距LED顯示終端產(chǎn)品。采用IMD技術(shù)可以降低P1.0及其以下間距指標(biāo)micro LED顯示的終端集成難度和設(shè)備投入成本,并亦可以與GOB結(jié)合實(shí)現(xiàn)更高水平的產(chǎn)品體驗(yàn)。
同時(shí),行業(yè)也在大力發(fā)展玻璃基板新材料,實(shí)現(xiàn)超微間距micro LED載板成本和可靠性的突破;采用AM主動(dòng)驅(qū)動(dòng)技術(shù),提升產(chǎn)品的顯示品質(zhì)和可靠性表現(xiàn)力;采用新興CMOS和TFT為代表的背板電路實(shí)現(xiàn)主動(dòng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)品可靠性……
總之,在技術(shù)多元、終端多元的基礎(chǔ)上,micro LED亦可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用多元化。后者意味著micro LED不僅是超微間距產(chǎn)品繼續(xù)升級(jí)和普及的必備技術(shù),也是傳統(tǒng)P1.0-p3.0小間距產(chǎn)品未來(lái)的技術(shù)升級(jí)方向。從P0.2到P3.0以上寬廣、靈活的產(chǎn)品市場(chǎng)必然決定了行業(yè)空前的發(fā)展前景——Micro LED已經(jīng)表現(xiàn)出足夠的王霸之氣,其未來(lái)不可限量。