MiniLED產業現狀解讀——LEDinside

作者 | 發布日期 2020 年 09 月 16 日 16:49 | 分類 產業

LED行業新藍海市場中,基于相對成熟的技術和逐步下降的成本,MiniLED正在如火如荼地發展,成為各大廠商爭相卡位的主要領域,市場已開始呈現出群雄逐鹿的新局面。

MiniLED新定義和兩大應用方向

在超高清顯示時代對畫質和分辨率等規格提出更高要求的背景下,Mini/Micro LED被寄予厚望。兩者的芯片尺寸都實現了微縮化,主要區別在于:Micro LED尺寸更小,無需藍寶石襯底;而MiniLED的尺寸大于Micro LED,并且保留藍寶石襯底。

最初,集邦咨詢光電研究中心LEDinside將MiniLED和Micro LED的尺寸分界線定為100微米。不過,隨著MiniLED技術持續進步,廠商已經能夠制造出尺寸小于100微米但仍帶有藍寶石襯底的MiniLED產品。因此,LEDinside將分界線改為75微米。

從應用來看,MiniLED可分為背光和RGB顯示兩個方向。

MiniLED背光技術通常采用藍色芯片搭配轉色材料實現白色背光,再結合液晶面板實現畫面顯示。不過,業內也有廠商采用RGB背光方案,成本相對較高。

MiniLED背光具有局域調光(Local Dimming)技術,能夠通過精細分區,對整體畫面進行動態調光,從而實現高動態對比度。應用場景包括可穿戴顯示設備、電視、車載顯示、電競和筆電顯示等場景。

以電視應用為例,相較于傳統背光LCD,采用MiniLED背光技術的LCD在動態對比度和亮度上的表現更佳,且具有輕薄、高畫質、低功耗和節能等優勢,很大程度上提升了LCD的性能。

此外,MiniLED背光可搭配柔性基板實現曲面顯示和輕薄設計,更增添了其應用的靈活性。

MiniRGB顯示是自發光技術,相當于小間距顯示屏的技術升級版,通常是由RGB MiniLED芯片組成顯示像素,再通過SMT或COB封裝的方式貼在驅動基板上,作為顯示屏直接顯示,應用場景包括可穿戴顯示、高清移動顯示、車載顯示、高清大尺寸顯示等。

由于技術尚不成熟、成本偏高,MiniRGB顯示尚未到達沖刺量產階段。不過,會議室、指揮監控、高端商業顯示、安防等公共服務大尺寸顯示的需求正在被激發,尤其是疫情的爆發有效刺激了會議室顯示等室內商顯的需求,加快了MiniRGB顯示的在顯示市場的滲透率。

全產業鏈入局,為行業添油加力

MiniLED的出現為LED整個產業鏈注入了全新的活力,上、中、下游及配套應用的各大廠商積極布局,不斷加碼,推動了MiniLED產業駛入快速成長的車道。

設備端準備就緒,蓄勢待發

從設備端來看,據LEDinside此前調查顯示,大部分MiniLED設備廠商已準備就緒,為實現MiniLED大規模商用化打好堅實的基礎。對于設備環節的速度、精度、良率和一致性等技術問題,相關廠商也已經“對癥下藥”,并在持續尋求突破與創新。

點測分選等封測設備廠商中,以華騰半導體、標譜和梭特科技為例。

針對MiniLED的需求,華騰半導體推出了全自動測試分選機(HT7600)和全自動編帶機(HT6000),實現更高的測試精度和良率。

標譜成功完成了COB LED測試系統升級,測試速度提升100%;并加大研發投入,標譜的研發人員在2019年增加了30%。

作為分選機和固晶機市場的核心技術,梭特科技的Pick & Place取放技術提供高速度和高精度服務,逐漸解決了高成本的問題。同時,梭特還推出針對倒裝芯片的固晶機、NST-620系列分選機以及高精度的ST-661系列排片機。

巨量轉移設備廠商中,以K&S和ASM太平洋為例。

K&S推出了PIXALUX巨量轉移設備,相比傳統的單顆取放技術,其轉移速度提升了3-5倍,1秒能夠轉移50顆LED芯片,并且能夠達到10-15μm的精準度,轉移良率頗高。今年,PIXALUX銷量大幅增長,已開始為K&S的業績貢獻顯著的增長動能。

ASM 太平洋擁有獨特的巨量轉移接合技術,推出了全自動巨量焊接產線 Ocean Line。同時,ASM太平洋還針對MiniLED需求推出了AD420 固晶設備,實現封裝解決方案全面覆蓋。

刻蝕機和沉積設備,以北方華創為例。

北方華創針對MiniLED需求,在ICP刻蝕機和薄膜沉積設備原有技術的基礎上進行了規劃,涵蓋了藍綠光與紅黃光的芯片需求。

芯片、封裝、模組、應用端步伐加快

在龐大的芯片、封裝、模組和顯示屏環節,許多廠商在MiniLED的布局上都取得了較大的進展,從研發、試制、送樣到批量出貨,各家產品發展進度不同。不過,相同的是,在到達MiniLED放量階段的道路上,廠商們都已向前邁進了一大步。

芯片端,三安光電、華燦光電、乾照光電、士蘭微等廠商均已實現量產。

三安光電目前MiniLED芯片已經批量供貨三星。現有產能以及泉州三安半導體都包含MiniLED產能。此外,湖北三安投資建設的Mini/Micro顯示產業化項目正處于建設階段。相關項目達產后,三安光電MiniLED產能將達到更高的水平。

華燦光電部分MiniLED背光芯片已經批量供應戰略合作伙伴。該公司持續與群創光電開展合作。8月,群創全球首發了55寸可卷曲AM MiniLED顯示器,華燦是唯一的芯片供應商,而所用的產品是MiniRGB LED背光芯片。

封裝端,兆馳股份、國星光電、木林森瑞豐光電、聚飛光電、鴻利智匯等廠商發展進度不一,不過,部分廠商也已實現批量生產和出貨。

木林森雖入局較晚,但似乎早已排兵布陣,一切正按照計劃進行中。木林森先是專門設立了光電顯示事業部,再引入小米長江產業基金作為戰略投資者。最近還通過子公司木林森實業與新創企業深圳遠芯達成合作,進一步加碼Mini背光和Mini直顯領域。據透露,木林森MiniLED相關產品已在試制階段。

國星光電在Mini背光領域規劃了MiniSMD、MiniCOB/COG兩種技術路線。同時建有多條MiniLED背光模組專用生產線,產品已出口歐美市場。Mini直顯領域的IMD產品也已具備量產能力,目前主流產品已經批量供貨。與此同時,國星MiniLED芯片也已經小批量出貨。

同樣地,兆馳股份也是MiniLED芯片和封裝兩手抓。目前,兆馳光元的MiniLED背光器件和RGB器件已為國際大廠批量供貨。另外,今年新增添LED封裝產線的建設與實施也將進一步提高其MiniLED的產能。

瑞豐光電MiniLED產品已實現中批量生產,成功導入智能電視、顯示器、筆記本、平板、汽車電子、醫療等領域的重要客戶,部分產品實現批量交貨。

鴻利智匯MiniLED多款產品已完成小批量試產、大批量試樣。現階段,鴻利智匯在廣州花都投建的一期LED新型背光顯示項目正在施工建設,預計今年內可投入使用,屆時,MiniLED產能將逐步提升。

值得注意的是,臺系LED廠商”來勢洶洶“,如晶電、隆達及億光等廠商。

億光MiniLED產品已開始應用于電視、電競、車用及各式薄型化產品上。今年,以背光電視應用為主的MiniLED產品出貨持續增長。值得留意的是,TCL背光電視的MiniLED光源據稱是來自于億光。

隆達最新發布了4款新一代的I-MiniLED背光產品,推出65吋背光電視和12.3吋車用產品。同時,還配合友達出貨MiniLED背光面板產品,現已導入電競顯示跟筆電,實現量產。

晶電投資54億新臺幣用于臺灣地區MiniLED的生產,預計10月投產。并且,晶電預期第4季臺灣地區95%藍光產能將轉為MiniLED產能。

說起晶電,就不得不得提其與利亞德合作的大項目。雙方成立了合資公司利晶微電子,預計今年10月份正式投產MiniLED背光顯示及Mini/Micro LED自發光顯示產品,眼下正在與客戶洽談中。

除了利亞德以外,洲明科技、奧拓電子、艾比森和聯建光電等顯示屏廠也積極發展MiniLED市場。

其中,洲明科技推出了UMini大屏與162英寸UMini一體機兩款UMini產品,UMini大屏,采用了RGB全倒裝芯片技術、巨量轉移制造技術以及集成一體封裝技術,主要面向指揮中心、高端商業顯示、廣播電視、展覽展示等應用環境。

面板廠和電視終端應用品牌廠也是MiniLED大營中的重要成員。

京東方玻璃基MiniLED背光產品計劃今年下半年量產。

群創日前剛首發了以主動式矩陣為基礎的可卷曲AM MiniLED顯示器,預計明年初商品化。

電視終端廠商中,TCL不斷超車,45、65、75寸MiniLED背光電視目前已在海外市場開售。并且,預計MiniLED背光電視將于今年下半年開始出貨放量。

國際大廠中,有關蘋果的消息早已不絕于耳。一方面,蘋果斥資100億新臺幣在臺建設Mini/Micro LED新廠;另一方面,明年蘋果三款新品也將搭載MiniLED背光技術。從其供應鏈廠商的動態可知,蘋果對于MiniLED產品的需求已經開始帶旺供應商的營運。

三星和LG等韓系品牌也不甘示弱,頻頻傳出將明年推出MiniLED電視的消息。其中,三星在圈內激起了較大的水花。

早前有消息傳出,三星MiniLED背光電視正處于開發階段,產品采用每顆直徑為100-300微米的超小型LED作為背光源,明年預計至少生產200萬臺。

擴產項目源源不斷,MiniLED再下一城

從各大廠商的最新產品開發進展來看,MiniLED已經開始落地開花。眼看MiniLED即將進入業績兌現期,不少廠商使出洪荒之力,豪氣投資擴產,只為能搶占更多市場份額。

據LEDinside不完全統計,今年以來,與MiniLED相關的擴產項目有15個,涵蓋了設備、芯片、封裝、面板、顯示屏、終端應用全產業鏈,可謂熱鬧無比。

其中,聚燦光電在此期間一共加碼兩次。

今年5月底,聚燦宣布擬募資10億元,其中近9.5億元用于高光效LED芯片擴產升級項目,研發和生產的產品主要包含Mini/Micro LED、車用照明、高功率LED等,項目實施主體是聚燦宿遷。

9月4日,聚燦光電再發公告宣布,子公司聚燦宿遷與宿遷經濟技術開發區管理委員會簽署了投資合同,再加碼35億元擴充Mini/Micro LED 氮化鎵、砷化鎵芯片的產能。

一次比一次更大手筆的投資,聚燦光電成功引起行業內的又一次躁動。毫無疑問,在MiniLED這塊大蛋糕面前,任何一家都希望能夠分多一點。現在,正是大咖精彩博弈時······

MiniLED量產在即,技術挑戰亟待突破

市場各種動向不斷傳達出MiniLED量產在即的信號,但畢竟,量產時刻并未真正到來,企業發展的當務之急仍是突破MiniLED量產前的難題。

眾所周知,成本是任何一種新事物實現量產的最終考量因素,MiniLED也不例外。而成本的管控與技術的進步息息相關。

由于芯片尺寸微縮化,MiniLED使用量相比傳統LED使用量呈現倍數增長,產業鏈各個環節皆面臨效率、速率、良率、一致性和可靠性等具體的技術難點。

若從封裝端的角度來看,基板技術、巨量轉移技術、檢測返修技術都是關系MiniLED量產的關鍵技術。除了具體的技術難題之外,眼下技術路線的選擇問題是擺在廠商面前一個更大的挑戰。

集邦咨詢分析師指出,MiniLED量產的難題主要在于如何平衡技術路線、規格和成本之間的關系。技術路線涉及封裝結構、基板等多個方面,對廠商在整個方案的設計上產生很大的影響。

基板方面,現有基板方案主要包括FPC、PCB和玻璃三種,優缺點各不相同。其中,PCB基板和玻璃基板比較受青睞。

PCB基板結構強度高,技術較為成熟,但工藝精度低;玻璃基板導熱性等性能高,成本較低,但基板工藝不成熟,易于破損。目前,兩種方案皆有相關產品上市。

封裝結構主要包括SMT、COB和COG。MiniSMT屬于高性價比方案,MiniCOB和MiniCOG屬于高規格方案。三種方案面向不同的客戶群體。

MiniSMT方案主要通過增大發光角度來減少LED的使用量,從而提高性價比。MiniCOB和MiniCOG主要通過優化封裝工藝和固晶技術實現輕薄設計和更為精細的分區,最終呈現出優異的顯示效果。

現階段,大多數廠商主要根據客戶的需求來決定投資和生產的節奏和規模,由于未來哪種方案會成為主流尚不明確,最終方案如何定奪,還需廠商從多方面角度進行權衡和思考。

MiniLED的時代已來臨,量產即將“水到渠成”

可喜的是,MiniLED已經具備量產的底氣。

一方面,MiniLED技術趨于成熟,成本開始下降。相比傳統技術,MiniLED在性能表現上實現了質的飛躍;相比OLED,在同等性能條件下,MiniLED成本低于OLED,且壽命更長。

目前,MiniLED在電視、筆電、車載顯示、會議顯示等應用的成本競爭優勢逐漸走高,有望很快成為中大尺寸顯示市場的主流技術,這一點從市場需求反應可窺知一二。

另一方面,全球產業鏈趨于成熟。從產業鏈環節來看,設備廠商逐漸為其他環節的廠商解決后顧之憂。芯片、封裝等環節的實力雄厚,各家廠商憑借各自積累的豐富技術儲備,產品持續改善和創新。最后,在終端應用品牌和渠道的助力之下,MiniLED將走向越來越多的應用市場。

可以肯定的是,MiniLED的時代已經來臨,大規模量產即將“水到渠成”。(文:LEDinside Janice)

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