当代人类对于屏幕显示技术的追求,始于液晶,发展至OLED,继而再到MLED(包含Mini LED和Micro LED),每一个阶段都是技术引领创新的现象。
显示技术不断发展,作为目前业界的新宠儿——新一代显示技术MLED已经逐渐从技术突破走向成熟,迅速走向大型产业化,各路产业链企业纷纷成立,组建起一条强大的产业链条。
随着大尺寸商用显示与元宇宙时代的来临,消费电子的发展给予了MLED产业链足够的信心,预计将有足够多的产品会让MLED需求大幅增加,从而令MLED在商用和民用领域未来可期。
相比LED、OLED技术,MLED的优势在于长寿命、高色域、高亮度、低功耗、轻薄、快速响应等等,一旦在技术、产业、成本等方面得到关键性的突破后,其产业规模与价值必定会迅速扩大。
在这个市场与产业背景下,各路力量均纷纷投入到MLED的产业中。长期专注于显示领域的康佳自2019年开始便重点投入开展Micro LED技术研发、生产和销售。在三年快跑后,2022年9月30日重庆康佳半导体光电科技产业园正式投产,多个Micro LED、Mini LED产线建成并投入使用。
国内已经形成了较为完整的LED产业与集群,亟待行业龙头带领并攻破国外封锁,而康佳似乎正在扮演这角色,紧紧把握着MLED产业的黄金窗口期实现突破。
在Micro LED技术大规模商用前,康佳产业园的成功投产正是其三年沉淀与快跑的成果,为其抢占了产业先机,进一步巩固了康佳在半导体光电显示领域的地位。在这一系列阶段性成果取得之时,康佳是如何利用短短三年时间让MLED跑步进入量产快车道?背后的原因值得我们去探究。
构建MLED技术壁垒
尽管目前MLED技术仍然有大量的技术难题需要突破,如芯片制造、巨量转移、芯片检测修复等,可是技术显然在快速发展,是下一代主流显示技术的最有力竞争者。为了能快速实现Micro LED的量产化,康佳率先在技术上进行突破。
据了解,康佳仅用两年时间,就构建了自己的研发创新体系。近三年研究院已完成高达1400件的国内外知识产权申请,其中发明专利占比72%,PCT国际专利申请布局已达200件。
值得一提的是,康佳Micro LED专利受理公开量排名全球第四,其中巨量转移技术、磊晶外延技术相关专利为全球第一。
目前Micro LED技术尚无法完全突破的主要原因是受限于巨量转移技术。要将数以千万颗微米级的芯片, 整批量地转移至背板上, 这是全球新型显示领域面临的共同核心技术难题。
据CINNO Research了解,国内巨量转移技术主要以固晶设备厂推动的Pick & Place或刺晶改进方案以及激光设备长推动的激光方案为主。前者与小间距LED固晶技术一脉相承,量产性较好,也是目前Mini LED背光、直显的主流量产方案,而后者则瞄准Micro LED未来量产需求,目前正在部分企业进行验证。
巨量转移技术的难点主要在于效率、良率与成本的平衡。以iPad Pro的12.9"基板举例,若每10分钟制作一张基板,制作一张Mini LED背光基板仅需转移1万颗左右,每秒转移的数量级在10颗左右,而若制作成P0.1的Micro LED直显,总转移颗数将会大大提升,每秒需转移超过1万颗LED,不仅转移速度要求变高,转移难度也随着LED微缩化而增大,且要求良率更高。若良率同样保持在99.99%水平,则Mini LED背光平均每块仅有1颗不良需修复,而Micro LED或将有超过500颗需修复,也会极大延长单片制作时间,增加成本。
对于巨量转移的技术难点,康佳成功开发出“混合式巨量转移技术”,目的便是突破 Micro LED显示屏巨量转移的瓶颈难题。
具体来看,康佳研究院在两英寸穿戴显示屏上,成功转移了25万颗芯片,形成126.9 µm间距的RGB三色全彩显示,且三色全彩的转移良率达到99.9%-99.99 %, 分辨率超过200 PPI ,大幅提升了Micro LED的巨转良率和效率。
据了解,康佳混合式HMT巨量转移已实现转移速度(UPH) ~10,000,000颗芯片/小时, 其自主研发的混合式巨量转移技术,在关键材料国产化、芯片结构优化、巨转良率提升等方面均取得突破。
此外康佳出开发4英寸、6英寸红绿蓝外延片,RGB全色系外延片在高良率、高光效、均一性、波长一致性等光电性能指标上的表现不俗。
在2020年,康佳已经向市场展示开发的全球首款Micro LED智能穿戴微晶屏、8K/4K Micro LED大尺寸显示屏、全球首款玻璃基P0.375 Micro LED显示屏、柔性P1.2 Micro LED显示屏、独有晶釉黑封装技术的Mini LED全倒装COB直显屏等一系列微间距产品。此外2021年康佳Mini LED全倒装COB直显影院屏和Mini LED背光电视同样也受到市场的关注。
抢占MLED市场与产业先机
据介绍,本次重庆康佳半导体光电产业园参与投产的包括完整制程巨转中试线、MLED直显量产线、Mini LED背光量产线、MLED芯片量产线和具备全面检测能力的MLED检测中心。其中,直显产品主要应用于大尺寸市场,如户外大屏和电影院屏幕等;背光产品主要应用于中小尺寸市场,如家用电视、笔记本电脑、手机等。
目前国内Mini LED产业已进入产能集中落地阶段,提高良率降低成本将是未来一段时间的主要议题。而Micro LED目前仍处于早期,部分海外企业在技术研发上起步较早,处于领先地位,除硅基微显产品外,短期内仍将以超高规格的高价产品形态少量试产,距离大规模量产仍有一段距离。
面对当下MLED产业发展情况,康佳从上游核心技术到应用端、市场端,正在全面构建自身的MLED产业生态格局,它是有能力在MLED产业爆发前夕实现MLED技术和产品规模化生产的企业。随着产业园的成功投产,多个Micro LED、Mini LED产线建成并投入使用,将进一步推动康佳半导体光电的产业化、规模化发展,有利于培育我国在半导体光电领域的产业链,增强自主可控能力,筑起技术和产业壁垒。有利于我国在半导体光电领域培育自主产业链,增强产业链供应链自主可控能力,构建技术壁垒和产业链壁垒,在国际新型显示产业竞争中形成优势。
此外随着LED显示进入新的周期,在政策利好和市场需求增加的前提下,康佳率先实现MLED产业化是有利于产品的迅速普及并渗透市场,抢占市场先机,从而反哺MLED产业。
根据CINNO Research数据,2022年Mini LED背光产品总出货量有望达到1,700万片,较2021年的890万有大幅增长,2023年还将进一步增长至2,700万片左右。这其中2022年TV产品占到约460万片,2023年随着Mini LED进一步向中低端渗透,这一数字还将增长至970万片左右。
CINNO Research认为,尽管今年全球显示市场需求整体表现萎靡,液晶面板价格一再下跌,但这也为Mini LED背光加速渗透提供了机遇,率先解决成本、良率问题的厂商有望在需求回升时收获更大的份额,因而各大厂商选择布局Mini/Micro LED产能争夺这一潜在的市场机遇。
此外,虽然超大尺寸的Micro LED TV价格在一段时间内仍将非常昂贵,但是预计在2023年将真正从商用进入家用消费市场并取得一定的实绩,因而作为电子消费品牌的康佳选择这一时机切入上游,推动Mini/Micro LED自有产能量产,也表明其在产业链上更多布局的决心。
全球Mini LED背光市场发展趋势分析报告
1、外延片制备
2、MOCVD设备
3、蓝宝石衬底、硅衬底
4、刻蚀、清洗、切割、裂片设备
1、Mini LED背光封装制程
2、PCB/FPC/玻璃等基板
3、封装材料
4、封装及检测修复设备
5、驱动IC
1、背光模组厂
2、终端品牌厂
1、Mini LED背光TV市场技术发展趋势
2、Mini LED背光TV产品成本趋势分析
3、Mini LED背光TV市场出货量预测
1、Mini LED背光Monitor市场技术发展趋势
2、Mini LED背光Monitor产品成本趋势分析
3、Mini LED背光Monitor市场出货量预测
1、Mini LED背光Notebook市场技术发展趋势
2、Mini LED背光Notebook产品成本趋势分析
3、Mini LED背光Notebook市场出货量预测
1、Mini LED背光Tablet市场技术发展趋势
2、Mini LED背光Tablet产品成本趋势分析
3、Mini LED背光Tablet市场出货量预测
1、Mini LED背光Automotive市场技术发展趋势
2、Mini LED背光Automotive产品成本趋势分析
3、Mini LED背光Automotive市场出货量预测
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