當(dāng)前,LED顯示技術(shù)正朝著高密度方向發(fā)展,由小間距LED顯示向Mini LED、Micro LED不斷延伸。Mini LED在直顯和背光兩大市場(chǎng)均有廣泛應(yīng)用,逐漸打開(kāi)市場(chǎng)。Mini LED一方面可作為液晶顯示直下式背光源,如平板、電視、車(chē)用面板及電競(jìng)筆記本電腦等,另一方面有望衍生出背光高端產(chǎn)品,與OLED相抗衡,相同對(duì)比度條件下,采用Mini LED背光的LCD面板成本低于OLED面板,在大幅提升LCD畫(huà)面效果的同時(shí),又具備成本優(yōu)勢(shì)。另一方面,在國(guó)家4K、8K超高清視頻戰(zhàn)略的引領(lǐng)下,目前Mini LED和Micro LED在視頻會(huì)議、會(huì)展廣告、虛擬現(xiàn)實(shí)、監(jiān)控調(diào)度等高端直顯市場(chǎng)也開(kāi)始逐漸滲透。
Mini LED已具備大規(guī)模量產(chǎn)條件
1.芯片制造:投片良率逐步達(dá)到規(guī)?;?/strong>
Mini/Micro LED芯片制造流程與傳統(tǒng)LED芯片類似。與傳統(tǒng)LED芯片相同,Micro/Mini LED芯片一般采用刻蝕和外延生長(zhǎng)的方式制備,芯片制作流程主要包括:襯底制備、中間層制備、臺(tái)階刻蝕、導(dǎo)電層制備、絕緣層制備、電極制備等,涉及比較重要的設(shè)備有刻蝕機(jī)和沉積設(shè)備(MOCVD)等。
Mini LED芯片采用倒裝方式,制造壁壘較高,投片良率逐步達(dá)到規(guī)?;?。Mini LED的芯片要做到更小尺寸需要采用倒裝工藝,倒裝芯片能夠?qū)崿F(xiàn)更低熱阻、更好的集成度和更好的光學(xué)一致性。Mini LED芯片制造的壁壘較高,主要在于要在小尺寸的基礎(chǔ)上,要達(dá)到芯片波長(zhǎng)、亮度、視角一致性,高光效和高可靠性要求,局部調(diào)光時(shí)保持較高的一致性,并保證大批量的供貨,目前來(lái)說(shuō)僅有晶電、華燦、三安這幾家廠商能夠做到。目前,從行業(yè)上來(lái)看,Mini LED芯片投片良率達(dá)到規(guī)?;?,混光方案逐漸成熟,量產(chǎn)規(guī)格穩(wěn)定,芯片成本穩(wěn)定,推動(dòng)行業(yè)規(guī)模商用。
Micro LED芯片制造尚需解決紅光效率低等問(wèn)題。Micro LED對(duì)外延片均勻性的要求更高,發(fā)光波長(zhǎng)均勻性要求從5nm提高到2nm,同時(shí)對(duì)于芯片尺寸(?。?、超凈室等級(jí)(高)等要求更高。Micro LED紅光良率低、效率差是目前最突出的問(wèn)題,傳統(tǒng)的紅光LED主要基于AlInGaP材料,由于載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度大和表面復(fù)合速度高,隨著器件尺寸的減小,效率急劇下降。目前國(guó)內(nèi)外不斷推出紅光問(wèn)題的解決方案,采用第三代半導(dǎo)體氮化鎵材料已經(jīng)成為解決紅光效率及可靠性問(wèn)題的可靠選擇之一,包括華燦光電在內(nèi)的LED芯片企業(yè)在紅光芯片領(lǐng)域也已經(jīng)取得了一定的突破。
MOCVD為芯片制造方面核心設(shè)備,目前以海外廠商為主,國(guó)內(nèi)中微公司布局領(lǐng)先。在外延環(huán)節(jié),磊晶生成的外延片質(zhì)量是決定光芯片性能的關(guān)鍵因素,決定了70%-80%的效率,其最核心的設(shè)備為為MOCVD。Mini-LED芯片對(duì)MOCVD設(shè)備的均勻性及波長(zhǎng)一致性要求較高。目前全球生產(chǎn)MOCVD的企業(yè)主要有德國(guó)的Aixtron(愛(ài)思強(qiáng))、美國(guó)的Veeco、日本的NIPPON Sanso和Nissin Electric等。其中,Aixtron和Veeco具有壟斷地位,日本MOCVD企業(yè)只供應(yīng)日本本土,在全球占比相對(duì)較小。國(guó)內(nèi)的中微半導(dǎo)體和中晟光電也已獲眾多客戶認(rèn)可,中微公司于2021年6月推出了用于Mini-LED生產(chǎn)的MOCVD設(shè)備Prismo UniMax。
另外,芯片制造環(huán)節(jié)還涉及測(cè)試分揀的設(shè)備,和傳統(tǒng)的LED芯片由封裝廠進(jìn)行測(cè)試不同,Mini LED要求芯片廠在交貨時(shí)就分選完成,保證出貨、交貨產(chǎn)品的一致性,因此后端分揀設(shè)備投資規(guī)模也較大。
2.芯片封裝:COB將迎來(lái)迅速增長(zhǎng)
目前市場(chǎng)上LED的封裝方式主要包括SMD、IMD、POB和COB。傳統(tǒng)LED和傳統(tǒng)小間距封裝多采用成熟的SMD方案,Mini LED直顯以IMD和COB方案為主,Mini LED背光以POB和COB方案為主。
SMD工藝(表面貼裝器件)屬于分立器件封裝,將裸芯片固定在支架上,通過(guò)金線將二者進(jìn)行電氣連接,最后用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行保護(hù),組成分立燈珠,再交由屏廠后將焊點(diǎn)與PCB連接。SMD具有技術(shù)成熟穩(wěn)定、制造成本低、散熱效果好、維修方便等優(yōu)點(diǎn),在LED封裝市場(chǎng)占據(jù)較大份額,目前仍為傳統(tǒng)小間距主流方案。但在Mini LED領(lǐng)域,由于芯片和焊點(diǎn)面積大幅縮小,要求更高的貼片工藝,生產(chǎn)速度和生產(chǎn)效率也受到了較大影響,因此面臨技術(shù)瓶頸。
COB工藝(Chip on Board,板上芯片封裝技術(shù))將LED芯片直接粘附在基板上,最后通過(guò)引線鍵合將芯片與PCB板間電互連,實(shí)現(xiàn)集成封裝相對(duì)于傳統(tǒng)的SMD封裝,COB具有制造工藝流程少、封裝集成度高、精度高、顯示屏的可靠性好和顯示效果均勻細(xì)膩等特點(diǎn),有望成為未來(lái)高密度LED顯示屏模組的一種重要的封裝形式。但目前COB封裝也面臨制造成本高,良率低,工藝難度高等問(wèn)題。從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)上看,采用COB工藝后,中游封裝環(huán)節(jié)具備高度集成性,因此具備更高的附加值,下游顯示屏則更多承擔(dān)組裝性的工作。
IMD(集成封裝工藝)結(jié)合了SMD和COB的優(yōu)點(diǎn),推出“四合一”、“N合一”等方案,每一個(gè)基本封裝單元有四個(gè)像素(或N個(gè))。一方面IMD封裝可以沿用SMD的設(shè)備、產(chǎn)線及人員,另一方面技術(shù)更加成熟、性價(jià)比也更高。POB(Package on Board)則是將LED芯片封裝成單顆的SMD燈珠,再打在基板上,具有工藝成熟、壽命長(zhǎng)、可靠性高、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn),只需要在現(xiàn)有SMD產(chǎn)線上面做改造即可生產(chǎn),但分區(qū)數(shù)比COB上很多,顯示效果也有差異。IMD工藝目前主要應(yīng)用于高清直顯市場(chǎng),POB工藝則應(yīng)用于背光市場(chǎng)。
未來(lái)三種封裝方式將在不同場(chǎng)景和應(yīng)用的市場(chǎng)長(zhǎng)期并存,COB將在中高階市場(chǎng)快速發(fā)展。由于成本和技術(shù)上的差異,國(guó)內(nèi)大部分TV廠商都優(yōu)先選擇POB方案,而三星、LG、華為選擇COB方案,京東方和華星光電選擇玻璃基COB方案。目前COB的很多關(guān)鍵技術(shù)仍需要突破,例如低電流下產(chǎn)品光色均一性問(wèn)題,大板封裝平整性問(wèn)題,高精度的固晶工藝,大面積封裝膠體工藝等。這些難點(diǎn)帶來(lái)目前COB在直顯和背光方案中成本較高,但我們認(rèn)為隨著關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破和成本下降,COB將會(huì)成為高階Mini LED的主流解決方案,同時(shí)IMD和POB的方案也將在中低階直顯及背光市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。
固晶機(jī)為芯片封裝方面核心設(shè)備,已實(shí)現(xiàn)了一定程度的國(guó)產(chǎn)化。在封裝環(huán)節(jié),芯片尺寸縮小帶來(lái)的單位面積芯片用量急劇增加,使得生產(chǎn)速度與良率的平衡成為廠商的重要挑戰(zhàn)。而固晶機(jī)作為L(zhǎng)ED封裝的重要設(shè)備,轉(zhuǎn)移的精度和速度已成為Mini-LED芯片突破產(chǎn)能瓶頸的關(guān)鍵,也是廠商的關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)。K&S、ASMPT、Besi等傳統(tǒng)設(shè)備巨頭在技術(shù)水平上仍較為領(lǐng)先,但新益昌、佑光、普萊信等國(guó)產(chǎn)設(shè)備龍頭,均已實(shí)現(xiàn)固晶機(jī)的供貨。開(kāi)發(fā)并量產(chǎn)適用于Mini LED的新型六頭高速固晶機(jī),并已供貨三星、琉明光電(Lumens)、雷曼光電、中晶半導(dǎo)體等客戶,具備較高技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力和影響力。
3.基板鍵合:PCB&玻璃基板并行發(fā)展
Mini/Micro LED的封裝基材也分為PCB基板(COB)和玻璃基板(COG)方案,兩種技術(shù)在基板和驅(qū)動(dòng)方案都有較大區(qū)別。另外還有更高階的硅基,以及適用于曲面屏的柔性電路板(FPC)基板等。
PCB產(chǎn)能增加,小線寬技術(shù)量產(chǎn)成熟,未來(lái)成本將大幅下降。目前PCB基板應(yīng)用較為成熟,包括三星、蘋(píng)果、華為等主流廠商的Mini LED方案均采用PCB基板方案。PCB基板的主要難度在于Mini LED要求更小的線寬線距,以及更高的耐熱性、平整性等要求。此前行業(yè)的難點(diǎn)在于,PCB目前的工藝無(wú)法匹配LED芯片的極致微縮化趨勢(shì),另外供應(yīng)鏈供貨廠商數(shù)量較少。目前,PCB廠商的配合意愿正在逐步提升,供應(yīng)鏈廠家明顯增多,同時(shí)70微米線寬的PCB技術(shù)量產(chǎn)成熟。未來(lái)隨著下游需求放量,PCB將不再是行業(yè)的瓶頸,成本也將大幅降低。
隨著TFT-LCD產(chǎn)業(yè)成熟,玻璃基板(COG)成為可選方案。相較于PCB基板,該方案更容易實(shí)現(xiàn)巨量轉(zhuǎn)移,不僅有望大幅降低成本,同時(shí)更適用于對(duì)線寬、間距要求較高的工藝,因此在間距0.5mm(P0.5)以下,玻璃基板具有優(yōu)勢(shì)。但玻璃基板也存在需要解決的問(wèn)題,例如亮度問(wèn)題,由于玻璃基板是電壓驅(qū)動(dòng)而非PCB基板的電流驅(qū)動(dòng),目前峰值亮度尚處于較低水平,例如拼接技術(shù)常規(guī)玻璃基板為側(cè)面走線,大尺寸Micro LED無(wú)法拼接,以及線路過(guò)孔(在玻璃基板上面打孔)、多層板技術(shù)等。目前來(lái)看,PCB適合Mini LED,而玻璃基和硅基適合Micro LED,目前PCB基板和玻璃基板均有產(chǎn)品上市。
4.驅(qū)動(dòng)方案:“巨量驅(qū)動(dòng)”需求增長(zhǎng)
Mini LED高像素密度帶來(lái)驅(qū)動(dòng)芯片的數(shù)量、成本、體積和散熱問(wèn)題。傳LCD電視用背光驅(qū)動(dòng)板控制背光,實(shí)時(shí)控制燈珠的明滅并提供足夠的電流,例如用16顆驅(qū)動(dòng)芯片控制255個(gè)分區(qū),驅(qū)動(dòng)板的體積和主板一樣大。而如果控制Mini LED的2880個(gè)分區(qū),驅(qū)動(dòng)板的面積也要翻幾倍。因此,隨著分區(qū)數(shù)的指數(shù)級(jí)提升,控制這些分區(qū)的難度也是指數(shù)級(jí)提升,同時(shí),像素密度增長(zhǎng)將帶來(lái)發(fā)熱成倍增加。“巨量驅(qū)動(dòng)”是Mini LED的難題。
目前的驅(qū)動(dòng)方案主要有AM驅(qū)動(dòng)(主動(dòng)選址)、PM驅(qū)動(dòng)(被動(dòng)選址)和半主動(dòng)選址驅(qū)動(dòng)三種。對(duì)比來(lái)看,AM驅(qū)動(dòng)相比另外兩種具有顯著優(yōu)勢(shì):一是可實(shí)現(xiàn)更大面積的快速驅(qū)動(dòng),二是有更好的亮度均勻性和對(duì)比度,三是可實(shí)現(xiàn)低功耗高效率,四是具有高獨(dú)立可控性,五是兼容更高的分辨率。PM驅(qū)動(dòng)較AM驅(qū)動(dòng)更簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn),一般來(lái)講,目前PM驅(qū)動(dòng)可以適用于一般的Mini LED顯示,但未來(lái)Micro LED將需要AM驅(qū)動(dòng)以達(dá)到更好效果。
Mini LED對(duì)驅(qū)動(dòng)IC設(shè)計(jì)要求提升,需求量大幅增長(zhǎng)。為了減少 Mini LED PCB電路板設(shè)計(jì)復(fù)雜度,行業(yè)主流的驅(qū)動(dòng)IC供應(yīng)商先后推出了高集成度、多通道數(shù)的驅(qū)動(dòng)IC,將大規(guī)模的外圍電路集成到驅(qū)動(dòng)IC中,提升了驅(qū)動(dòng)IC設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。而由于局部調(diào)光特性,Mini LED對(duì)驅(qū)動(dòng)IC的需求增加。以17寸以下的平板和筆電來(lái)看,最多用到5顆驅(qū)動(dòng)IC,27-43寸的電競(jìng)屏幕需要6顆;大尺寸電視的驅(qū)動(dòng)IC數(shù)量根據(jù)分區(qū)數(shù)有所差異,以華為V75 Super為例,將2880個(gè)分區(qū)分解為16塊燈板,每顆燈板背后定制2顆驅(qū)動(dòng)芯片,共計(jì)32顆驅(qū)動(dòng)芯片,單顆控制90個(gè)分區(qū),而一顆驅(qū)動(dòng)芯片的成本大約在20塊錢(qián),用量較現(xiàn)今用在LCD上的12-14顆,有倍數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)。
5.轉(zhuǎn)移技術(shù):Pick &Place、刺針?lè)?、激光轉(zhuǎn)移
Micro LED目前面臨的最大難點(diǎn)是巨量轉(zhuǎn)移,目前技術(shù)尚未成熟。巨量轉(zhuǎn)移指將Micro LED芯片轉(zhuǎn)移到由電流驅(qū)動(dòng)的TFT基板上,并在微米級(jí)水平組裝成為二維周期陣列的過(guò)程。Micro LED轉(zhuǎn)移的像素顆粒數(shù)量極多(500PPI的5英寸手機(jī)屏幕需要800萬(wàn)個(gè)像素顆粒)、尺寸極?。ㄒ笪⒚准?jí)安裝精度),每個(gè)像素包括RGB三個(gè)小燈珠,轉(zhuǎn)移像素三倍的小燈珠的同時(shí)保證精度是非常困難的。
Micro LED的巨量轉(zhuǎn)移主要有物理轉(zhuǎn)移和化學(xué)轉(zhuǎn)移兩種方法。其中,物理轉(zhuǎn)移方法主要包括以LuxVue(2014年被蘋(píng)果收購(gòu))為代表的靜電吸附轉(zhuǎn)移技術(shù);而化學(xué)轉(zhuǎn)移方法主要包括以X-Celeprint為代表的微轉(zhuǎn)移打印技術(shù)。目前來(lái)看,巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)尚未成熟,目前已有的轉(zhuǎn)移技術(shù)為改良多顆轉(zhuǎn)移,2019年導(dǎo)入,每小時(shí)產(chǎn)量(UPH,單位:顆/小時(shí))約為傳統(tǒng)單顆轉(zhuǎn)移的2-5倍,而巨量轉(zhuǎn)移UPH要求為傳統(tǒng)單顆轉(zhuǎn)移的33-50倍。目前開(kāi)發(fā)和采用巨量轉(zhuǎn)移主要考慮UPH、轉(zhuǎn)移精度和成本三個(gè)因素,其中成本包括專用設(shè)備折舊、生產(chǎn)效率、后續(xù)檢測(cè)修復(fù)產(chǎn)生的成本。
Mini LED的固晶轉(zhuǎn)移方案目前主要為Pick &Place和刺針?lè)?。Mini LED的芯片尺寸較大,因此相對(duì)于Micro LED的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù),轉(zhuǎn)移難度相對(duì)較小。固晶設(shè)備轉(zhuǎn)移方案目前包括拾取放置方案(Pick &Place)、刺晶方案和激光轉(zhuǎn)移方案。其中Pick &Place為目前主流應(yīng)用技術(shù),通過(guò)類似圓弧型的路徑吸頭把芯片吸起來(lái)放到背板上,成熟度和性價(jià)比較高。刺晶方案(刺針?lè)ɑ蛘叽提樖郊夹g(shù))對(duì)位和放的動(dòng)作拿一根針把芯片往下頂。國(guó)內(nèi)新益昌采用Pick&Place方案,良率更高,目前國(guó)內(nèi)廠商及三星均在應(yīng)用;庫(kù)里索法(K&S)采用針刺方案,由于不能每次校準(zhǔn),良率欠佳,但速度方面有明顯優(yōu)勢(shì)。
下一代激光轉(zhuǎn)移技術(shù)正在逐步成熟,效率將大幅提升。過(guò)去兩年,庫(kù)里索法(K&S)憑借針刺方案PIXALUX系統(tǒng)引領(lǐng)了新型顯示轉(zhuǎn)型,并導(dǎo)入了蘋(píng)果供應(yīng)鏈。PIXALUX基本原理是機(jī)械式的,先用機(jī)械方式把外延片翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),再用針刺的方式把Mini LED芯片轉(zhuǎn)移到基板上去。2021年庫(kù)里索法(K&S)開(kāi)始交付下一代Mini/Micro LED平臺(tái)LUMINEX,采用激光轉(zhuǎn)移,激光經(jīng)過(guò)光柵,再通過(guò)反射光學(xué)線路和顯微鏡物鏡,到達(dá)LED背面,將LED打落到基板上。相比機(jī)械方式,激光方式的產(chǎn)能和效率會(huì)有百倍千倍的提高,未來(lái)將繼續(xù)引領(lǐng)Mini/Micro LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
6.檢測(cè)修復(fù):國(guó)產(chǎn)化AOI設(shè)備崛起
檢測(cè)修復(fù)耗資耗時(shí),占Micro/Mini LED制造成本的較大比重。目前Micro/Mini LED的制造成本,尤其是Micro LED,仍比現(xiàn)有顯示產(chǎn)品高出數(shù)倍,以10.1英寸高清顯示屏制造成本為例,Micro LED的成本大多落在巨量轉(zhuǎn)移及修復(fù)兩大項(xiàng)目上,至少約為L(zhǎng)CD的10倍或OLED顯示屏的8倍。同時(shí)由于Micro LED芯片數(shù)量較傳統(tǒng)LED增加許多,在相同良率的情況下,檢測(cè)與修復(fù)需要極高的時(shí)間成本,造成量產(chǎn)的困難。例如,4K面板需要2500萬(wàn)個(gè)左右的Micro LED芯片,假設(shè)不良率為0.001%,即2500個(gè)不良像素,假設(shè)一個(gè)像素修補(bǔ)時(shí)間為1秒時(shí),一個(gè)面板修復(fù)需要2500秒,即42分鐘。
Mini LED AOI設(shè)備涉及較大投入。Mini LED可通過(guò)AOI(Automated OpticalInspection,自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))設(shè)備進(jìn)行檢測(cè),應(yīng)用視覺(jué)方案檢測(cè)固晶和焊接情況、產(chǎn)品、外觀情況,同時(shí)可對(duì)點(diǎn)亮后的LED進(jìn)行測(cè)試。目前Mini LED封裝測(cè)試領(lǐng)域設(shè)備的種類繁多,各廠商提供的設(shè)備路線與工藝路線差別較大。由于Mini LED相比傳統(tǒng)LED對(duì)于不良率的要求更高,也要求封裝廠進(jìn)行較多的AOI設(shè)備投入,做到全流程的閉環(huán)管理,大概生產(chǎn)流程的7-8個(gè)步驟都需要AOI設(shè)備,而且每個(gè)步驟需要的不僅僅是一臺(tái)AOI機(jī)臺(tái),對(duì)AOI機(jī)臺(tái)的需求量有較大提升。
自動(dòng)返修技術(shù)成熟將大幅降低成本。返修設(shè)備的開(kāi)發(fā)是Mini LED新的難點(diǎn),設(shè)備廠商多方探索,方案逐步成熟。由于對(duì)微米尺寸且數(shù)量龐大的LED燈珠進(jìn)行有效檢測(cè)并修復(fù)壞點(diǎn)難度很大,目前設(shè)備廠商的返修功能包括自動(dòng)獲取不良坐標(biāo)和不良類型、自動(dòng)剔除不良元件(超聲波或激光)和清理焊盤(pán)、自動(dòng)重置焊錫或銀膠、二次固晶和焊接等。隨著對(duì)成本影響較大的自動(dòng)返修技術(shù)成熟,Mini LED的成本也將大幅降低。
國(guó)內(nèi)AOI檢測(cè)設(shè)備廠商崛起,打破海外巨頭壟斷局面。海外的AOI公司都?xì)v經(jīng)十余年的發(fā)展,在相關(guān)領(lǐng)域的解決方案上以及產(chǎn)品供應(yīng)更加成熟,如ASMPT、惠特、標(biāo)譜、由田新技、致茂電子等。國(guó)內(nèi)廠商也在逐步崛起,出現(xiàn)了如矩子科技(供貨京東方)、凌云光、盟拓智能、天準(zhǔn)科技等優(yōu)秀廠商,逐步打破國(guó)外巨頭壟斷局面。
產(chǎn)業(yè)鏈廠商量產(chǎn)能力逐步形成
1.芯片廠商:一線龍頭具有較強(qiáng)的資源技術(shù)優(yōu)勢(shì)
LED芯片方面,晶元光電規(guī)劃大部分藍(lán)光LED產(chǎn)能轉(zhuǎn)Mini LED,三安光電是大陸最早進(jìn)入龍頭終端的供應(yīng)商。中國(guó)臺(tái)灣方面,晶電布局較早,2018年展示產(chǎn)品,2019年LED芯片已有客戶使用。晶電預(yù)計(jì)2020年Mini LED將占其藍(lán)光LED產(chǎn)能約20%-30%,規(guī)劃2021Q1中國(guó)臺(tái)灣95%藍(lán)光LED產(chǎn)能轉(zhuǎn)換為Mini LED,預(yù)計(jì)2021年?duì)I收明顯提升。光宏、隆達(dá)Mini LED也分別于2018年、2019年量產(chǎn)和出貨。中國(guó)大陸方面,三安光電布局較早,2018年小批量供貨三星,并簽署供貨協(xié)議,其他客戶陸續(xù)驗(yàn)證、供貨中。華燦光電也有較為領(lǐng)先的產(chǎn)能和技術(shù)布局,已實(shí)現(xiàn)Mini LED量產(chǎn)和出貨,且已經(jīng)啟動(dòng)了產(chǎn)能建設(shè)和擴(kuò)張計(jì)劃。從廠商的產(chǎn)能規(guī)劃看,Mini LED芯片供應(yīng)將大幅拉升,率先受益的將是三安光電和晶電,三安光電客戶開(kāi)拓晚于晶電,但產(chǎn)能準(zhǔn)備優(yōu)勢(shì)較大,華燦光電追趕較快,未來(lái)也具有較大潛力。
LED芯片廠商中,看好具有技術(shù)和資源優(yōu)勢(shì)的一線龍頭廠商。Mini LED芯片制造的利潤(rùn)率好于傳統(tǒng)LED,目前除晶電、華燦、三安等龍頭廠商外,二線廠商如澳洋順昌(蔚藍(lán)鋰芯)、乾照光電、士蘭微、聚燦光電等也在布局,我們預(yù)計(jì)藍(lán)光芯片未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)將比較激烈,但紅光芯片仍保持較高壁壘,因此看好具有資源和技術(shù)優(yōu)勢(shì)的龍頭廠商,如三安、華燦等。
2.封裝廠商:綁定終端大客戶的廠商,或?qū)⒙氏绕鹆?/strong>
LED封裝方面,國(guó)內(nèi)供應(yīng)商眾多,Mini LED帶來(lái)封裝環(huán)節(jié)的價(jià)值量提升。國(guó)星光電、瑞豐光電、兆馳股份、鴻利智匯、東山精密和聚飛光電等均具備量產(chǎn)能力。傳統(tǒng)LED行業(yè)中,封裝廠商的產(chǎn)業(yè)鏈附加值較低,行業(yè)分散,規(guī)模較小,議價(jià)權(quán)較低。但是我們認(rèn)為Mini LED的發(fā)展將帶來(lái)改變,由于高密度高集成化趨勢(shì),價(jià)值鏈向前延伸,封裝廠從器件供應(yīng)商轉(zhuǎn)型成為模組供應(yīng)商,整個(gè)環(huán)節(jié)的價(jià)值量有望提升。
技術(shù)路線選型過(guò)程中,大多數(shù)廠商多線布局?,F(xiàn)階段,Mini COB產(chǎn)品批量化生產(chǎn)存在著屏花、成本、良品直通率、返修工藝和膠體墨色一致性等問(wèn)題,市場(chǎng)上采用IMD技術(shù)的廠商居多。我們認(rèn)為隨著關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破和成本下降,COB將會(huì)成為高階Mini LED的主流解決方案,同時(shí)IMD和POB的方案也將在中低階直顯及背光市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。目前處于技術(shù)工藝和路線選型的過(guò)程,大多數(shù)廠商采取多種技術(shù)多線布局的方式。
封裝廠較依賴下游客戶,綁定大廠進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)和擴(kuò)產(chǎn)的公司可能會(huì)率先起量。我們認(rèn)為,由于封裝行業(yè)較為分散、規(guī)模較小的特點(diǎn),國(guó)內(nèi)率先取得進(jìn)展的封裝廠需要和下游終端廠商有比較深度的合作。前期大客戶的量比較大,同時(shí)能夠?yàn)楣咎峁┘夹g(shù)合作和支持,如果封裝廠擴(kuò)產(chǎn)節(jié)奏能夠匹配大客戶擴(kuò)張進(jìn)度,可能會(huì)率先起量。
3.設(shè)備廠商:固晶機(jī)和MOCVD最具機(jī)會(huì)
設(shè)備端方面,Mini LED起量拉動(dòng)設(shè)備需求。設(shè)備環(huán)節(jié)主要關(guān)注芯片生產(chǎn)(刻蝕和沉積)、封測(cè)(點(diǎn)測(cè)和分選)、轉(zhuǎn)移(巨量轉(zhuǎn)移)、檢測(cè)(檢測(cè)和修復(fù))。1)生產(chǎn)設(shè)備方面,目前國(guó)內(nèi)北方華創(chuàng)可為Mini LED提供ICP刻蝕機(jī)、PECVD、PVD(AIN/Metal/ITO濺鍍)、ALD等多種設(shè)備,涵蓋藍(lán)綠光與紅黃光芯片工藝,并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)銷(xiāo)售。中微公司可用于Mini LED生產(chǎn)的新型MOCVD設(shè)備已導(dǎo)入客戶;2)封測(cè)設(shè)備方面,華騰半導(dǎo)體、標(biāo)譜、惠特和梭特科技已有多種產(chǎn)品用于Mini LED量產(chǎn),包括分光機(jī)、分選機(jī)、點(diǎn)測(cè)機(jī)、排片機(jī)等;3)轉(zhuǎn)移設(shè)備方面,K&S、ASM Pacific均有能力生產(chǎn),目前已接單投產(chǎn);國(guó)內(nèi)新益昌固晶設(shè)備良率高,速率有待提升,已占有較高市場(chǎng)份額;4)檢測(cè)設(shè)備方面,K&S已推出Mini LED激光返修設(shè)備,韓國(guó)Koses成功實(shí)現(xiàn)Micro LED修復(fù)設(shè)備量產(chǎn),并已向三星等客戶供貨。
固晶機(jī)和MOCVD是國(guó)內(nèi)設(shè)備機(jī)會(huì)較大的環(huán)節(jié)。相比于傳統(tǒng)LED,Mini LED固晶環(huán)節(jié)的重要性更為突出,目前國(guó)內(nèi)廠商如新益昌和海外廠商的技術(shù)差距不大,可達(dá)到120K的UPH,是三星和國(guó)內(nèi)廠商擴(kuò)產(chǎn)的首選。MOCVD方面,隨著芯片廠商擴(kuò)產(chǎn),對(duì)于Mini LED芯片MOCVD的需求也將有所增長(zhǎng)。
4.顯示廠商:龍頭廠商擴(kuò)產(chǎn),卡位高端商顯
直顯應(yīng)用方面,利亞德、洲明科技兩大巨頭長(zhǎng)期投入,正加快擴(kuò)張產(chǎn)能。利亞德2021年3月與TCL華星簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,在Mini LED背光、Micro LED直顯等領(lǐng)域展開(kāi)深度合作,共同研發(fā)COG模式的Mini/Micro LED直顯產(chǎn)品。6月,利亞德正式發(fā)布Micro LED全系家用大電視尺寸,覆蓋4K 108/135/162英寸以及8K 216英寸,搭載全新Micro LED芯片及公司自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的驅(qū)動(dòng)IC。洲明科技早在2019年初實(shí)現(xiàn)了4K 162寸Mini LED產(chǎn)品的批量化制造,推出可量產(chǎn)的UpanelS系列(P0.5)和Umini(P0.9)系列產(chǎn)品,同時(shí)募投大亞灣二期項(xiàng)目,增加小間距LED與Mini LED產(chǎn)能,2020年率先實(shí)現(xiàn)P0.3、P0.5、P0.7、P0.9等全系列Mini LED顯示產(chǎn)品的布局,Mini LED顯示產(chǎn)業(yè)基地開(kāi)始投產(chǎn),并在在福永總部和大亞灣基地新增8條Mini LED顯示智能化產(chǎn)線,2021年Q2末大亞灣二期也已經(jīng)逐步投產(chǎn),并在巨量轉(zhuǎn)移等技術(shù)方面積累深厚,未來(lái)將重點(diǎn)布局Mini LED產(chǎn)能。
5.面板及終端廠商:上下游垂直整合優(yōu)勢(shì)凸顯
面板方面,頭部廠商量產(chǎn)Mini LED,正在開(kāi)發(fā)直顯、可穿戴、消費(fèi)電子等應(yīng)用的Micro LED。京東方產(chǎn)品涵蓋顯示器、電視和VR等,大尺寸已推出75英寸8K、27英寸玻璃基4K Mini LED背光顯示屏,同時(shí)和美國(guó)公司Rohinni合資成立BOE Pixey研究Micro LED背光方案,目前玻璃基Mini LED有北京(直顯)和合肥(背光)生產(chǎn)基地。TCL科技、群創(chuàng)、友達(dá)均在推進(jìn)Mini LED布局,產(chǎn)品已量產(chǎn),同時(shí)針對(duì)車(chē)載、可穿戴、消費(fèi)電子和直顯等在開(kāi)發(fā)Micro LED產(chǎn)品。夏普正在開(kāi)發(fā)Mini LED及適用于可穿戴設(shè)備的Micro LED產(chǎn)品。華星光電已經(jīng)在玻璃基Mini LED顯示技術(shù)上取得突破,為Micro LED量產(chǎn)做出技術(shù)準(zhǔn)備,我們認(rèn)為Mini/Micro LED時(shí)代,上下游垂直整合的優(yōu)勢(shì)會(huì)進(jìn)一步凸顯,TCL集團(tuán)或?qū)⒏吒?jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和業(yè)績(jī)彈性。
終端品牌方面,蘋(píng)果和三星2021年將力推Mini LED,TCL電子或通過(guò)Mini LED提升份額,實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)。蘋(píng)果在中國(guó)臺(tái)灣投資3.34億美元建設(shè)Micro/Mini LED生產(chǎn)基地,2021年上半年發(fā)布采用Mini LED背光技術(shù)的新款iPad Pro,預(yù)計(jì)下半年發(fā)布Mini LED背光的MacBook Pro。三星已經(jīng)發(fā)布多款Mini LED顯示屏和電視,目標(biāo)2021年銷(xiāo)售200萬(wàn)臺(tái)以上,預(yù)計(jì)2022年達(dá)到600萬(wàn)以上,芯片端主要供應(yīng)商為三安光電。此外,LG也已先后推出了Mini LED和Micro LED產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)終端廠商方面,華為推出Mini LED背光電視V75Super,TCL電子在Mini LED背光電視有多個(gè)產(chǎn)品線布局,覆蓋中高端多個(gè)價(jià)格檔位,并在海外和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)均取得了較好的銷(xiāo)量,我們認(rèn)為T(mén)CL電子有望通過(guò)Mini LED產(chǎn)品提升份額,實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)。
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