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萬億Mini LED市場,真正搞定卡脖子難題的是哪些中國企業(yè)

字體變大  字體變小 發(fā)布日期:2021-07-27  來源:旭日顯示與觸摸  瀏覽次數(shù):1589
核心提示:據(jù)華為終端官方微博,7 月 29 日,華為將舉辦旗艦新品發(fā)布會,這次發(fā)布會不僅有華為 P50 系列,還有眾多新品一同登場。另據(jù)行業(yè)媒體消息,華為預(yù)計將在當日的發(fā)布會上同時發(fā)布配備 Mini LED背光的三款智慧屏,分別為智慧屏 S55Pro、智慧屏 X75、智慧屏 V98。
   據(jù)華為終端官方微博,7 月 29 日,華為將舉辦旗艦新品發(fā)布會,這次發(fā)布會不僅有華為 P50 系列,還有眾多新品一同登場。另據(jù)行業(yè)媒體消息,華為預(yù)計將在當日的發(fā)布會上同時發(fā)布配備 Mini LED背光的三款智慧屏,分別為智慧屏 S55Pro、智慧屏 X75、智慧屏 V98。

   據(jù)李星了解,目前電視55~75吋的Mini LED背光模組成本約為1500元,是傳統(tǒng)LED背光模組一倍以上。除華為外,三星、TCL、創(chuàng)維都在積極推出Mini LED背光的產(chǎn)品。有消息顯示三星今年400萬臺,明年會推出中端的產(chǎn)品,出貨預(yù)計達到千萬以上。


   而產(chǎn)業(yè)鏈的目標是供應(yīng)鏈一起努力,把電視Mini LED背光的價格二年內(nèi)降到500塊錢以下,三到五年全面替?zhèn)劝l(fā)光LED背光,形成一個萬億的大市場。

   另據(jù)李星從產(chǎn)業(yè)鏈了解的信息顯示,iPad mini 6將采用Mini LED背光,與新款MacBook Pro一同出貨。臺灣供應(yīng)鏈傳出的消息顯示,背光單元制造商瑞儀光電將于今年第三季度為MacBook Pro和iPad mini供貨Mini LED背光顯示屏,第四季度出貨量還將進一步增長。

   蘋果于2021年4月21日發(fā)布最 新款iPad Pro,使用Mini LED屏幕,采用超過10000顆Mini LED芯片,有超過2500個局部分區(qū),可以實現(xiàn)1000000:1的對比度。但據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈拆解后分析認為,這塊Mini LED背光的價格,也就在500塊錢左右。


   其實iPad Pro的Mini LED背光的價格,也就決定了電視Mini LED背光的價格不可能上去。


   目前以蘋果為代表的終端消費企業(yè)正在推廣中小尺寸的Mini LED背光技術(shù),主要用于改善IT產(chǎn)品的顯色準確性能;以三星為代表的電視品牌廠商則正在推廣大尺寸電視產(chǎn)品的Mini LED背光技術(shù),主要是為了提升影視內(nèi)容的臨場視覺感觀,包括內(nèi)容色彩還原與景深加強等。


   Mini LED背光技術(shù)的主要難點集中在材料技術(shù)突破與量產(chǎn)工藝實現(xiàn)上。相對來講,中國內(nèi)地企業(yè)的優(yōu)勢主要集中在與成熟LCD面板和LED磊晶、封裝的成熟量產(chǎn)工藝突破上,歐、美、日企業(yè)的優(yōu)勢在于材料技術(shù)突破與新材料的量產(chǎn)工藝實現(xiàn)上。


   Mini LED背光技術(shù)有三道坎,一個是芯片封裝,一個是生產(chǎn)效率,一個是光學實現(xiàn)。


   目前在芯片封裝環(huán)節(jié),受益于成熟的LED量產(chǎn)技術(shù)與海量的制造業(yè)產(chǎn)能,中國國內(nèi)不管是帶有源主動驅(qū)動的燈驅(qū)一體LED芯片,還是普通的無源驅(qū)動的LED芯片,都能大批量生產(chǎn),而且量產(chǎn)成本幾乎是全球市場上最低的,競爭優(yōu)勢十分明顯。象國內(nèi)的三安光電、瑞豐光電等企業(yè),就是三星Mini LED背光和Micro LED顯示屏的主要供應(yīng)商。


   而且Mini LED芯片更小,單個外延片切割數(shù)量增加了,因此對于外延片產(chǎn)能的消耗增加不多,把原來的普通LED背光芯片產(chǎn)能轉(zhuǎn)移到Mini LED芯片上來,產(chǎn)能供應(yīng)影響很小,而且目前行業(yè)現(xiàn)有的LED磊晶產(chǎn)能是過剩的。


   同時中國國內(nèi)的LED磊晶廠產(chǎn)能占了全球一半以上,產(chǎn)能過剩造成的盈利能力下降一直困擾著這些企業(yè)。頭部企業(yè)的債務(wù)危機幾年了都沒有解決好,后面幾家企業(yè)也剛剛從虧損里爬出來。如果不是這幾年政府城市夜景觀光工程和新農(nóng)業(yè)的植物與養(yǎng)殖照明拉動市場需求,這些磊晶廠的日子會更難過。


   據(jù)李星了解,三安光電是Mini LED技術(shù)滲透最直接受益方,公司是LED芯片龍頭,Mini LED業(yè)務(wù)占比已接近一成,且已批量供貨三星,并成為其首要供應(yīng)商,預(yù)計下半年公司Mini LED業(yè)務(wù)有望實現(xiàn)放量。


   而瑞豐光電于2018年建立國內(nèi)最早的自動化Mini LED封裝量產(chǎn)線,并與康佳、TCL、機械師等合作發(fā)布了多款Mini LED產(chǎn)品。產(chǎn)能方面,隨著定增產(chǎn)線項目的逐步實施,Mini LED封裝產(chǎn)能超過600萬片。另外鴻利智匯自動化Mini LED封裝量產(chǎn)線比瑞豐光電還多,中國國內(nèi)的幾大面板廠都是它的客戶,配套放量速度都沒有問題。


   而且中國國內(nèi)做Mini LED直顯產(chǎn)品多年,不管是把驅(qū)動電極與LED芯片集成的方案,還是主動驅(qū)動背板加LED裸晶方案,都有十分完整的技術(shù),因此中國國內(nèi)的LED芯片與封裝環(huán)節(jié)缺的不是技術(shù)、不是資本,僅僅是市場罷了。


   在沒有更新的應(yīng)用場景出現(xiàn),或者LED芯片成本無法抗衡平板顯示技術(shù)成本之前,眼下LED芯片行業(yè)唯 一的機會,就是拿下年出貨量近2億的電視背光源市場,然后在此基礎(chǔ)上,再提升技術(shù),把另外2億臺的電腦顯示屏和平板顯示屏也替代掉,以技術(shù)升級帶動成本下降,來完成產(chǎn)品升級后,自己的銷售金額能維持住。


   而且中國國內(nèi)的LED制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈十分完善,隨著LED的各種技術(shù)專利到期,中國國內(nèi)企業(yè)能生產(chǎn)出來的更高性能新型LED產(chǎn)品會越來越多,所以把握住了市場空間后,其實專利將不會是中國國內(nèi)企業(yè)面臨的最大難題,最大難題仍然是如何克服挖掘產(chǎn)品的新應(yīng)用場景,這需要有很深產(chǎn)品哲學功底才能實現(xiàn),短期內(nèi)中國國內(nèi)企業(yè)完全玩不出來。


   而一度影響生產(chǎn)效率的Mini LED芯片轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié),其實中國國內(nèi)企業(yè)也與海外企業(yè)有所區(qū)別。


   以蘋果產(chǎn)業(yè)鏈為代表的企業(yè),主要采用美式制造業(yè)方式,前期不計成本形成產(chǎn)能,追求的是生產(chǎn)速度,所以注重的是材料技術(shù)突破帶來的效率提升。所以在這個環(huán)節(jié),蘋果的產(chǎn)業(yè)鏈主要依托LED刺晶膜(擴晶膜)技術(shù)突破,來提升Mini LED芯片巨量轉(zhuǎn)移時的生產(chǎn)速度。


   據(jù)李星從業(yè)界了解到的信息,蘋果前不久給了供應(yīng)商超2億美金的投資來推動這個環(huán)節(jié)的品質(zhì)與產(chǎn)能提升,供應(yīng)商在使用這筆資金的時候,不僅僅是增加機臺數(shù)量,另一個重要的因素,就是要刺晶膜供應(yīng)商研發(fā)更好的產(chǎn)品,以配合機臺廠在高速動作下的芯片貼裝位置準確性,并降低刺晶時對芯片的損耗率。


   現(xiàn)在蘋果產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)采用的刺晶轉(zhuǎn)移方案,雖然由于刺晶膜的問題會出現(xiàn)良率問題,返修率較高,但每小時可以達到18萬顆,效率相對高一些。后續(xù)如果刺晶膜技術(shù)再提升,對于良率的改善會有很大幫助,但供應(yīng)商對刺晶膜的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計與膠水的塑形參數(shù)調(diào)整要求十分高。


   而中國國內(nèi)的企業(yè)仍然是沿用日本企業(yè)擴散出來的技術(shù)。日本制造業(yè)的特點是由于資源小,所以對于量產(chǎn)品質(zhì)特別注重,以求利用有限的材料生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品。但受限于設(shè)備性能,生產(chǎn)速度或者說生產(chǎn)效率會有所犧牲。


   如中國國內(nèi)的固晶設(shè)備廠商新益昌,采用的是吸附LED芯片方式轉(zhuǎn)移方案,每次都能校準,轉(zhuǎn)移效率每小時15萬,但良率達到了4個9,返修率很低。另外一個很重要的原因是,中國國內(nèi)的設(shè)備集成能力已集得到了極大的提高,設(shè)備的研發(fā)與生產(chǎn)成本很低,一個很小的細分市場就能養(yǎng)活一家實力不俗的設(shè)備廠商。所以利用中國國內(nèi)的設(shè)備,完全可以通過增加數(shù)量來達到提升產(chǎn)能效率的難題。


   據(jù)了解,目前中國國內(nèi)最火的新益昌,主要銷售的傳統(tǒng)LED雙頭固晶機單價20萬元左右,Mini LED六聯(lián)體固晶機單價110萬元左右。所以Mini LED固晶機的價格較傳統(tǒng)LED固晶機的價格更高,利潤也更為可觀。新益昌的Mini LED直顯設(shè)備供應(yīng)三星、洲明等業(yè)內(nèi)龍頭廠商,已在客戶產(chǎn)線實現(xiàn)量產(chǎn);Mini LED背光設(shè)備批量試產(chǎn)中,并已通過三星驗證,放量在即.

   而蘋果供應(yīng)商的設(shè)備,一個工序下來至少超過1000萬,遠遠超出中國國內(nèi)廠商的成本。但為什么蘋果不采用中國國內(nèi)更穩(wěn)定成熟的設(shè)備,以設(shè)備數(shù)量來組建一個“機臺富士康”模式的產(chǎn)能,把自己的產(chǎn)能利用上來?

   據(jù)李星從業(yè)界了解的信息顯示,蘋果寧愿在目前的這種情況下,仍然采用成本更高的歐美生產(chǎn)方式,主要是因為中國國內(nèi)的機臺只適合用在Mini LED尺寸級別的產(chǎn)品。而蘋果則希望現(xiàn)在的Mini LED背光生產(chǎn)技術(shù),能夠支撐蘋果后續(xù)芯片尺寸更小的Micro LED制程。


   事實上卡住中國國內(nèi)Mini LED背光技術(shù)應(yīng)用的另一個最大難題,還在于光學實現(xiàn)上。


   Mini LED背光技術(shù)由于LED光斑容易形成陰影,所以需要很多輔助設(shè)計來把LED的光線均勻化,包括LED芯片的光發(fā)射角,LED芯片的外形,LED芯片的排布,LED分區(qū)混光膠水設(shè)計等。


   由于上面這些技術(shù)的穩(wěn)定性都受制于量產(chǎn)設(shè)備與量產(chǎn)工藝的限制,所以海外企業(yè),特別是美國企業(yè)仍然是從材料技術(shù)出發(fā),通過增加光路控制光學膜層的方式,來規(guī)避上面這些技術(shù)在量產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性限制,并且還能通過材料技術(shù)對LED的發(fā)光效果進行增加。


   實際上在光路控制膜層技術(shù)上,現(xiàn)在行業(yè)很多做Mini LED背光的企業(yè),只是把原來側(cè)發(fā)光LED背光源的側(cè)發(fā)光燈條和導光板與反射片,更換成了已經(jīng)打件的LEDPCB板,然后作填充混光封膠后,把原來側(cè)發(fā)光LED背光源的上的擴散膜、增光棱鏡膜甚至量子點膜給全貼上來實現(xiàn)。


   目前光路控制膜層技術(shù)主要有擴散膜、棱鏡膜和納米勻光膜三大類,所以多數(shù)企業(yè)為了達到更好的效果,會采用多層光學膜設(shè)計來進行Mini LED的光斑形陰影消除。但多層光學膜方式,不但增加了產(chǎn)品的厚度,而且也讓光學膜的產(chǎn)能供應(yīng)受到了極大的限制,所以針對Mini LED更容易起效果的是納米勻光膜。


   從李星跟光學膜企業(yè)的勾通中了解到,納米勻光膜通過納米的棱鏡對光線更行全折射與全反射對光線光路進行控制,所以只要有Mini LED背光廠的芯片排布設(shè)計尺寸,理論上勻光膜廠就能單獨設(shè)計與之配套的精確勻光膜納米棱鏡模具,生產(chǎn)出技術(shù)參數(shù)適配的勻光膜產(chǎn)品出來。


   理論上復(fù)合勻光膜技術(shù)可以利用多層納米棱鏡技術(shù)實現(xiàn)膜層的增亮與勻光功能,還能復(fù)合擴散膜與量子點膜的功能,實現(xiàn)多膜合一,一張勻光膜就實現(xiàn)多張擴散膜、多張增亮膜與一張超厚標準勻光膜再加一張量子點膜所能實現(xiàn)的功能,而且厚度仍然可以維持比超厚標準勻光膜更低。


   與Mini LED芯片更小,單個外延片切割數(shù)量增加了,因此對于外延片產(chǎn)能的消耗增加不多不同,現(xiàn)有的LED背光轉(zhuǎn)換為Mini LED背光,光學膜的面積用量并不會減少,如果光學處理效果不好,每增加一層光學膜層,對于行業(yè)的產(chǎn)能傾蝕就會出現(xiàn)大比例的增加,行業(yè)很難擴產(chǎn)應(yīng)對。


   同時由于光學膜層技術(shù)屬于基礎(chǔ)材料方面的核心技術(shù),它的工藝設(shè)計與量產(chǎn)復(fù)雜程度很高,整個行業(yè)的供應(yīng)緊張事實上已經(jīng)成為制約中國國內(nèi)Mini LED企業(yè)提升的產(chǎn)能致命環(huán)節(jié)。如果這個行業(yè)難題得不到解決,未來就是有再大的市場,也將因為光學膜層的大缺貨無法組織生產(chǎn)。

   目前海外企業(yè)的Mini LED光學膜產(chǎn)能多數(shù)被蘋果和三星等國際巨頭分食,海外光學膜供應(yīng)商留給中國國內(nèi)企業(yè)的供給配額十分有限,因此中國國內(nèi)光學膜企業(yè)的壓力十分巨大。

   在Mini LED光學膜賽道上,據(jù)李星了解,中國國內(nèi)蘇大維格是主力配套企業(yè),目前正在大力研發(fā)新產(chǎn)品和增加配套產(chǎn)能。蘇大維格擁有微納米結(jié)構(gòu)勻光膜解決方案,該方案用于mini LED顯示面板勻光,可以使光學性能達到側(cè)發(fā)光背光模組的光學性能。


   光學膜的核心技術(shù)主要在于微納光學設(shè)計及相關(guān)算法,蘇大維格在LED背光領(lǐng)域,原本就擅長微納光學加工技術(shù)產(chǎn)品,包括棱鏡膜、擴散膜和納米結(jié)構(gòu)膜。


   而且為了打破國外企業(yè)在光學膜領(lǐng)域的技術(shù)與產(chǎn)能封鎖,蘇大維格還通過自己的過硬微納光學設(shè)計及相關(guān)算法技術(shù),自主研發(fā)了棱鏡膜、擴散和納米結(jié)構(gòu)復(fù)合性能膜,把多層光學膜的光學性能,用一層復(fù)合膜性能膜替代,不但減少了光學膜的基材用量,而且由于光學性能更出色,大幅提升了背光源的光線輸出,在同等顯示屏的亮度下,可以節(jié)省大量的功耗,目前可達到能耗降低30%以上。


    采用復(fù)合勻光膜技術(shù)來替代多層光學膜,不但能夠降低Mini LED背光的生產(chǎn)難度,還能提高Mini LED背光產(chǎn)品的機械可靠性與產(chǎn)品使用壽命。當然更重要的是,大大降低了中國國內(nèi)Mini LED背光行業(yè)對于進口國外高端光學膜材的依賴。


   隨著LCD面板制造技術(shù)的高度成熟,整個市場再次進入了新技術(shù)的創(chuàng)新高峰期,其中與LCD面板配套的背光源技術(shù),成為了提高硬件性能的重要賽道,而有著同樣高度制造技術(shù)的Mini LED背光,也成為了產(chǎn)業(yè)鏈上、下游與市場終端最容易突破的熱點。


   也正因為如此,所以在Mini LED背光技術(shù)的賽道上,中國內(nèi)地企業(yè)仍然處在跟隨階段,還有大量的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié),急需突破,才能真正發(fā)揮自己的制造業(yè)優(yōu)勢。這也導致了中國內(nèi)地市場十分看好Mini LED背光技術(shù),但在產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度上仍然束手束腳,投資建設(shè)速度很快,商業(yè)化進程上卻仍然落后海外企業(yè)。


   不過隨著中國內(nèi)地企業(yè)在Mini LED的相關(guān)環(huán)節(jié)上布局慢慢浮出水面,真正制約Mini LED發(fā)展的卡脖子難題正在逐步解決。相信Mini LED行業(yè)也將跟LCD面板和LED芯片行業(yè)一樣,最后由中國國內(nèi)企業(yè)主導全球市場,成為話語權(quán)最大的一方。


   目前海內(nèi)外各大廠商爭相布局Mini LED產(chǎn)品,蘋果、京東方、華碩、群創(chuàng)、友達等巨頭也紛紛推出Mini LED顯示器或車載顯示等終端產(chǎn)品,帶動Mini LED高速增長。根據(jù)Arizton的預(yù)測,2021-2024年,全球Mini LED的市場規(guī)模有望從1.5億美元提升至23.2億美元,年復(fù)合增長率高達149%,產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司有望迎來高速發(fā)展期。
 
關(guān)鍵詞: Mini LED
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