Mini LED商業化的開啟為整個產業鏈注入了全新活力

2020-12-05 優迎

Mini LED又稱次毫米發光二極體,是指採用數十微米級的LED晶體構成的顯示屏,介於MicroLED和小間距顯示之間。Micro LED是新一代顯示技術,即LED微縮化和矩陣化技術,指在一個晶片上集成高密度微小尺寸的LED陣列,一般將由晶粒尺寸100微米以下尺寸晶粒構成的顯示屏稱為MicroLED顯示屏,100微米以上稱之為MiniLED,點間距一般在P0.4-P1.2。小間距LED顯示屏是指LED點間距在P2.5(2.5毫米)及以下的LED顯示屏。

Mini LED是LCD面臨OLED壓力和終極顯示Micro LED又存在技術瓶頸下的產物。採用Mini LED背光的LCD,可以大幅提升現有的液晶畫面效果,同時成本相對比較容易控制,也有望成為市場的主流。

Mini LED目前主要用於LCD背光源,從性能上看,Mini LED背光顯示能夠以全矩陣式的方式進行分區調光,如低解析度的黑白畫面,強化顯示畫面的高對比度以及高解析度,達到HDR效果,同時Mini LED的晶片尺寸又持續縮小,能增加控光區域,讓畫面更加細緻,顯示效果和厚度接近OLED,且具有省電功能。此外,由於具有異型切割特性,搭配軟性基板亦可達成高曲面背光的形式,可以用於生產曲面屏。從量產上看,相比Micro LED,Mini LED技術難度更低,更容易實現量產。

隨著LED打件速率的提升、Mini LED晶片價格下滑,使得採用Mini LED背光的顯示器成本明顯下降。集邦諮詢預計,65寸4K電視若採用Mini LED背光,整個顯示器模組的生產成本預估較2018年下降約5~10%。與傳統LCD和OLED相比,MiniLED價格也開始具備市場競爭力。

隨著MiniLED技術的逐步成熟、成本的下降,終端廠商紛紛導入Mini LED背光產品。2020年10月22日,TCL發布了全球首款基於IGZO玻璃基板的主動式Mini-LED142寸顯示屏,小米、康佳等廠商也已發布Mini LED背光產品,三星、LG、長虹等預計2021年推出此類產品,集邦諮詢預計2021年Mini LED背光電視將會達到440萬臺,佔整體電視市場比重約2%。平板方面,蘋果預計2021Q1推出12.9寸的Mini LED背光iPad Pro。LEDinside預計,到2023年,MiniLED背光產品市場規模將超過10億美元。

由於Mini LED市場潛力巨大,LED上中下遊企業紛紛布局,設備、晶片、封裝、背光模組、面板、終端品牌廠商都對該技術投入了大量的資金與精力,以求取得先機,佔領行業制高點,這也推動了Mini LED產業駛入快速成長的車道。

在Mini LED製程中,設備是關鍵,點測分選、巨量轉移、返修機及沉積等關鍵環節的設備運轉速度、精度及良率直接影響著MiniLED的成本,是其大規模商用化基礎。設備也是難點所在,分選機方面,目前主要採取對單顆晶片進行取放或COB打件方式,速度和精度有所不足;巨量轉移設備生產過程涉及高速高精度驅動與控制、機械運動與其他很多物理化學特性的應用、光學識別與計算等,量產難度極高。測試設備的精度也是難點,以亮度指標為例,傳統3顆LED晶片的測試要求偏差在3%以內,而對於Mini LED來說,3N顆晶片的測試偏差仍然需要控制在3%以內,這是很大的挑戰。

針對MiniLED市場的商業化,設備廠商紛紛布局。華騰半導體已推出了針對Mini LED的全自動測試分選機(HT7600)和全自動編帶機(HT6000);梭特科技推出針對倒裝晶片的固晶機、NST-620系列分選機以及高精度的ST-661系列排片機;K&S與合作夥伴Rohinni公司共同推出Mini LED巨量轉移設備PIXALUX,其速度是市場上其他產品的10倍;ASM太平洋也推出了全自動巨量焊接產線Ocean Line等等。

傳統LCD採用側入式背光源,單機背光源對LED燈珠需求約為30-50顆。而採用MiniLED作為背光源,單機對LED晶片需求預計將提升至10000顆以上,MiniLED背光應用的持續滲透將大幅提升LED晶片的需求。三安光電MiniLED晶片已批量供貨三星,公司現有產能及泉州三安半導體都有MiniLED的產能,湖北三安投資建設的Mini/Micro顯示產業化項目正處於建設階段。華燦光電部分Mini LED背光晶片已經批量供應戰略合作夥伴群創光電,8月群創全球首發了55寸可捲曲AM Mini LED顯示器,華燦光電是唯一的Mini RGB LED背光晶片供應商。2020H1聚燦光電非公開發行股票募資10億元,發力Mini/Micro LED。

Mini LED封裝主要包括COB(Chip on Board)技術和IMD(Integrated Mounted Devices)集合封裝技術兩種方案。直接將LED裸晶片封裝到模組基板上,然後進行整體模封,相對於傳統的SMD封裝,這種COB封裝的全彩LED模組具有製造工藝流程少、封裝成本較低、封裝集成度高、顯示屏的可靠性好和顯示效果均勻細膩等特點,缺點是目前技術還沒完全成熟,成本較高。IMD技術(N合1)是將四組或六組RGB燈珠集成封裝在一個小單元中,橫向和縱向分別用2顆燈珠組成的小單元,其中每顆燈珠由RGB三色晶片封裝而成,突破了傳統的設計思維,集合了SMD和COB的優點,是COB封裝成熟前的過渡方案。

國內國星光電、木林森、瑞豐光電、聚飛光電、兆馳股份、鴻利智匯等廠商積極擴產MiniLED產能,卡位MiniLED市場。國星光電已經實現MiniLED產品批量出貨,而且Mini背光產品擁有兩條技術路線可供客戶選擇,且進入了國內知名TV品牌廠商的供應鏈。木林森通過子公司木林森實業與新創企業深圳遠芯合作,加碼Mini背光和Mini直顯領域。瑞豐光電Mini LED產品已實現中批量生產。

技術逐步成熟、成本下降,Mini LED開啟商業化之路,TCL、小米、康佳等廠商相繼發布Mini LED背光產品,三星、LG、長虹等預計2021年推出此類產品。Mini LED商業化的啟動為整個產業鏈注入了全新活力,產業鏈相關公司將因此受益,包括三安光電、華燦光電、國星光電、瑞豐光電、木林森等。

不構成投資建議,股市有風險,投資需謹慎。

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