MicroLED产业深度解析

  MicroLED技术,即LED微缩化和矩阵化技术,指在一个芯片上集成高密度微小尺寸的LED阵列,是将LED进行薄膜化、微缩化和矩阵化的结果。  MicroLED技术将目前的LED微缩至长度仅50微米左右,是原本LED的1%,通过巨量转移技术,将微米等级的RGB三色的MicroLED移至基板上,可以形成任意尺寸的MicroLED显示屏。  相比目前主流显示技术LCD和OLED,MicroLED显示拥有显示亮度高、可视角度大、使用寿命长、响应时间短和低功耗等诸多优势;又具有自发光无需背光源的特性,具备体积小、轻薄的特点。  MicroLED被认为是颠覆产业的“终极显示技术”,也是未来显示技术的主流趋势和发展方向,发展前景被行业普遍认可。  GGII预计2022年左右MicroLED将在手机、...

  MicroLED技术,即LED微缩化和矩阵化技术,指在一个芯片上集成高密度微小尺寸的LED阵列,是将LED进行薄膜化、微缩化和矩阵化的结果。

  MicroLED技术将目前的LED微缩至长度仅50微米左右,是原本LED的1%,通过巨量转移技术,将微米等级的RGB三色的MicroLED移至基板上,可以形成任意尺寸的MicroLED显示屏。

  相比目前主流显示技术LCD和OLED,MicroLED显示拥有显示亮度高、可视角度大、使用寿命长、响应时间短和低功耗等诸多优势;又具有自发光无需背光源的特性,具备体积小、轻薄的特点。

  MicroLED被认为是颠覆产业的“终极显示技术”,也是未来显示技术的主流趋势和发展方向,发展前景被行业普遍认可。

  GGII预计2022年左右MicroLED将在手机、VR、车载显示、平板显示等领域得到应用,到2024年手机和超大电视显示将会成为MicroLED应用最大的两个市场,2024年中国MicroLED市场规模约达到800亿元。

  LCD(液晶显示方案)和OLED(有机发光二极管)是目前主流的平板显示技术。

  LCD靠背光面板发光,材料寿命长,具备显著的成本优势,在手机、电脑和电视等多种尺寸屏幕都有应用;但是LCD存在结构较厚、漏光、对比度较低、可视角窄、功耗高、响应时间长、不可弯曲等劣势。

  OLED通过有机发光材料实现自发光,结构厚度较LCD变薄,不漏光,对比度高,可视角广,功耗较低,响应时间较短,可以弯曲,目前主要应用于手机、电脑等中小屏幕;但是OLED存在材料寿命较短,成本较高等劣势。

  MiniLED显示性能大幅提升,光源的均匀性、画面对比度、散热能力和使用寿命、以及轻薄度上具有显著的优势。

  虽然背光在厚度上要逊色于OLED,但是其综合性能领先OLED,比肩MicroLED。

  两者差别主要体现在:1)MicroLED使用的芯片尺寸更小,在50微米左右,MiniLED的芯片尺寸在50-200微米;2)MicroLED最后以自发光成像,而现阶段MiniLED既可以做背光使用,也作为直接显示。

  由于MicroLED存在较高的门槛以及技术障碍,各大厂商转而把MiniLED视为MicroLED的前哨战。

  目前主流LED厂商已基本完成MiniLED背光研发进程,进入小批量试样或大批量供货阶段。

  以苹果、三星、华星光电为代表的国际企业陆续发布Mini/MicroLED产品,对市场产生引领示范效应,有望充分拉动行业需求。

  苹果MiniLED产业链厂商目前主要集中在中国台湾:包含MiniLED芯片厂商晶电;检测分选厂商惠特、梭特、久元;打件厂商台表科、元丰新科技;PCB背板厂商臻鼎、健鼎;驱动IC厂商有谱瑞、联咏及聚积;光源模组厂商瑞仪及业成GIS等。

  从产业链环节角度看,MicroLED产业链可大致分为上游芯片制造和巨量转移、中游的面板制造和下游的整机应用4个部分。

  关键设备方面,除了有机金属化学气相沉积(MOCVD)、测试和封装设备外,还包括巨量转移设备。面板制造除TFT制程外,还包括巨量转移制程和微型化封装制程。

  MicroLED中游一般采用无引线的封装形式,无需对单个芯片单独封装,灯珠通过转移技术直接嵌于基板上,继而对整个基板进行封装。下游显示屏采用驱动芯片基板的方式进行驱动。

  MicroLED市场启动,对LED芯片需求成倍增加。LED芯片企业有望成为MicroLED升级浪潮中的最大受益方。

  MicroLED取消了传统灯珠封装环节,上游芯片外生长和中游芯片转移联系极为紧密,上游企业完全有可能参与后端转移、封装工艺,取代传统封装企业的地位。

  从目前的实际情况来看,包括三安光电、晶电等企业都在通过外延、内生的方式布局MicroLED转移技术。

  随着芯片产能不断释放、下游需求增速放缓,市场空间不断压缩,产业集中度增加,排名前6企业的LED芯片产能总量约占市场的80%。

  集中度增加进一步加剧各头部企业之间的竞争,华灿光电、乾照光电等头部企业在2018-2019年的产能利用率处于80%低位,芯片供应量大于市场需求量。

  而聚灿光电的综合产能利用率一直保持较高位置,凭借规模效益、产品核心技术等优势,占据了更多的市场空间,2020年公司芯片产能占中国大陆总产能比重约7%,位列行业第6。

  MicroLED直显集成的数量大,尤其对于中小尺寸来说,如何在保证良率以及显示效果的同时,实现超百万级MicroLED到基板的高效率转移是目前最大的技术难点。

  从LED显示屏竞争格局上看,据TrendForce统计数据,2020年全球厂商前六位分别是:利亚德、洲明科技、强力巨彩、达科电子、海康威视和三星电子。

  国内厂商利亚德、洲明科技、强力巨彩、上海三思、艾比森和联建光电,合计市场份额超60%。

  从MicroLED全球整体研发情况来看,研发机构较为分散,包括初创企业、OEM厂商、显示制造商、科研院所、半导体企业和LED制造商;专利集中在转移、芯片和驱动三个领域。

  市场研究机构YoleDéveloppement2018年调研报告表明,全球共有125家企业和组织参与了MicroLED显示技术研发,已申请1495件MicroLED相关专利。其中,628项专利已获批准。美国的苹果、X-celebrant、Facebook是全球MicroLED专利申请量排名前三的企业。

  MicroLED产品由于芯片尺寸更小,理论上可覆盖0.06mm-1mm的点间距区间,与基本可覆盖MiniLED直显领域的范围区间。

  当前处于第一阶段区间内,随着例如利晶公司等厂家的MircroLED技术对应产品开始量产,MicroLED直显产品主要聚焦在价格敏感度较低的户外或公共显示的超大尺寸解决方案开启渗透。

  第二阶段,随着技术进一步成熟带来的成本下探,MicroLED直显产品有望应用在AR、VR显示屏等特定领域,发挥MicroLED本身的高刷新率、高对比度、极致轻薄化的产品属性。

  在目前阶段,MicroLED在制造工艺和技术上仍存在瓶颈,在巨量转移、像素光源和超高密度封装等环节仍有待突破,因此目前仍未实现大规模量产,技术不成熟和成本高企也极大影响了该项技术的落地进程。

  MicroLED作为新一代显示技术,未来将在显示领域不断拓展新应用,大尺寸电视、车载LCD、笔记本电脑等领域将成为快速增长的领域,为MicroLED显示带来新的发展机遇。返回搜狐,查看更多

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