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一文读懂Mini LED全产业链发展现状

来源:MicroLED产业研究        编辑:swallow    2020-09-17 08:50:23     加入收藏

在LED行业新蓝海市场中,基于相对成熟的技术和逐步下降的成本,Mini LED正在如火如荼地发展,成为各大厂商争相卡位的主要领域,市场已开始呈现出群雄逐鹿的新局面。

  在LED行业新蓝海市场中,基于相对成熟的技术和逐步下降的成本,Mini LED正在如火如荼地发展,成为各大厂商争相卡位的主要领域,市场已开始呈现出群雄逐鹿的新局面。

  1、Mini LED新定义和两大应用方向

  在超高清显示时代对画质和分辨率等规格提出更高要求的背景下,Mini/Micro LED被寄予厚望。两者的芯片尺寸都实现了微缩化,主要区别在于:Micro LED尺寸更小,无需蓝宝石衬底;而Mini LED的尺寸大于Micro LED,并且保留蓝宝石衬底。

  最初,TrendForce集邦咨询光电研究处LEDinside将Mini LED和Micro LED的尺寸分界线定为100微米。不过,随着Mini LED技术持续进步,厂商已经能够制造出尺寸小于100微米但仍带有蓝宝石衬底的Mini LED产品。因此,LEDinside将分界线改为75微米。

  从应用来看,Mini LED可分为背光和RGB显示两个方向。

  Mini LED背光技术通常采用蓝色芯片搭配转色材料实现白色背光,再结合液晶面板实现画面显示。不过,业内也有厂商采用RGB背光方案,成本相对较高。

  Mini LED背光具有局域调光(Local Dimming)技术,能够通过精细分区,对整体画面进行动态调光,从而实现高动态对比度。应用场景包括可穿戴显示设备、电视、车载显示、电竞和笔电显示等场景。

  以电视应用为例,相较于传统背光LCD,采用Mini LED背光技术的LCD在动态对比度和亮度上的表现更佳,且具有轻薄、高画质、低功耗和节能等优势,很大程度上提升了LCD的性能。

  此外,Mini LED背光可搭配柔性基板实现曲面显示和轻薄设计,更增添了其应用的灵活性。

  Mini RGB显示是自发光技术,相当于小间距显示屏的技术升级版,通常是由RGB Mini LED芯片组成显示像素,再通过SMT或COB封装的方式贴在驱动基板上,作为显示屏直接显示,应用场景包括可穿戴显示、高清移动显示、车载显示、高清大尺寸显示等。

  由于技术尚不成熟、成本偏高,Mini RGB显示尚未到达冲刺量产阶段。不过,会议室、指挥监控、高端商业显示、安防等公共服务大尺寸显示的需求正在被激发,尤其是疫情的爆发有效刺激了会议室显示等室内商显的需求,加快了Mini RGB显示的在显示市场的渗透率。

  2、全产业链入局,为行业添油加力

  Mini LED的出现为LED整个产业链注入了全新的活力,上、中、下游及配套应用的各大厂商积极布局,不断加码,推动了Mini LED产业驶入快速成长的车道。

  设备端准备就绪,蓄势待发

  从设备端来看,据LEDinside此前调查显示,大部分Mini LED设备厂商已准备就绪,为实现Mini LED大规模商用化打好坚实的基础。对于设备环节的速度、精度、良率和一致性等技术问题,相关厂商也已经“对症下药”,并在持续寻求突破与创新。

  点测分选等封测设备厂商中,以华腾半导体、标谱和梭特科技为例。

  针对Mini LED的需求,华腾半导体推出了全自动测试分选机(HT7600)和全自动编带机(HT6000),实现更高的测试精度和良率。

  标谱成功完成了COB LED测试系统升级,测试速度提升100%;并加大研发投入,标谱的研发人员在2019年增加了30%。

  作为分选机和固晶机市场的核心技术,梭特科技的Pick & Place取放技术提供高速度和高精度服务,逐渐解决了高成本的问题。同时,梭特还推出针对倒装芯片的固晶机、NST-620系列分选机以及高精度的ST-661系列排片机。

  巨量转移设备厂商中,以K&S和ASM太平洋为例。

  K&S推出了PIXALUX巨量转移设备,相比传统的单颗取放技术,其转移速度提升了3-5倍,1秒能够转移50颗LED芯片,并且能够达到10-15μm的精准度,转移良率颇高。今年,PIXALUX销量大幅增长,已开始为K&S的业绩贡献显著的增长动能。

  ASM 太平洋拥有独特的巨量转移接合技术,推出了全自动巨量焊接产线 Ocean Line。同时,ASM太平洋还针对Mini LED需求推出了AD420 固晶设备,实现封装解决方案全面覆盖。

  刻蚀机和沉积设备,以北方华创为例。

  北方华创针对Mini LED需求,在ICP刻蚀机和薄膜沉积设备原有技术的基础上进行了规划,涵盖了蓝绿光与红黄光的芯片需求。

  芯片、封装、模组、应用端步伐加快

  在庞大的芯片、封装、模组和显示屏环节,许多厂商在Mini LED的布局上都取得了较大的进展,从研发、试制、送样到批量出货,各家产品发展进度不同。不过,相同的是,在到达Mini LED放量阶段的道路上,厂商们都已向前迈进了一大步。

  芯片端,三安光电、华灿光电、乾照光电、士兰微等厂商均已实现量产。

  三安光电目前Mini LED芯片已经批量供货三星。现有产能以及泉州三安半导体都包含Mini LED产能。此外,湖北三安投资建设的Mini/Micro显示产业化项目正处于建设阶段。相关项目达产后,三安光电Mini LED产能将达到更高的水平。

  华灿光电部分Mini LED背光芯片已经批量供应战略合作伙伴。该公司持续与群创光电开展合作。8月,群创全球首发了55寸可卷曲AM Mini LED显示器,华灿是唯一的芯片供应商,而所用的产品是Mini RGB LED背光芯片。

  封装端,兆驰股份、国星光电、木林森、瑞丰光电、聚飞光电、鸿利智汇等厂商发展进度不一,不过,部分厂商也已实现批量生产和出货。

  木林森虽入局较晚,但似乎早已排兵布阵,一切正按照计划进行中。木林森先是专门设立了光电显示事业部,再引入小米长江产业基金作为战略投资者。最近还通过子公司木林森实业与新创企业深圳远芯达成合作,进一步加码Mini背光和Mini直显领域。据透露,木林森Mini LED相关产品已在试制阶段。

  国星光电在Mini背光领域规划了Mini SMD、Mini COB/COG两种技术路线。同时建有多条Mini LED背光模组专用生产线,产品已出口欧美市场。Mini直显领域的IMD产品也已具备量产能力,目前主流产品已经批量供货。与此同时,国星Mini LED芯片也已经小批量出货。

  同样地,兆驰股份也是Mini LED芯片和封装两手抓。目前,兆驰光元的Mini LED背光器件和RGB器件已为国际大厂批量供货。另外,今年新增添LED封装产线的建设与实施也将进一步提高其Mini LED的产能。

  瑞丰光电Mini LED产品已实现中批量生产,成功导入智能电视、显示器、笔记本、平板、汽车电子、医疗等领域的重要客户,部分产品实现批量交货。

  鸿利智汇Mini LED多款产品已完成小批量试产、大批量试样。现阶段,鸿利智汇在广州花都投建的一期LED新型背光显示项目正在施工建设,预计今年内可投入使用,届时,Mini LED产能将逐步提升。

  值得注意的是,台系LED厂商”来势汹汹“,如晶电、隆达及亿光等厂商。

  亿光Mini LED产品已开始应用于电视、电竞、车用及各式薄型化产品上。今年,以背光电视应用为主的Mini LED产品出货持续增长。值得留意的是,TCL背光电视的Mini LED光源据称是来自于亿光。

  隆达最新发布了4款新一代的I-Mini LED背光产品,推出65吋背光电视和12.3吋车用产品。同时,还配合友达出货Mini LED背光面板产品,现已导入电竞显示跟笔电,实现量产。

  晶电投资54亿新台币用于台湾地区Mini LED的生产,预计10月投产。并且,晶电预期第4季台湾地区95%蓝光产能将转为Mini LED产能。

  说起晶电,就不得不得提其与利亚德合作的大项目。双方成立了合资公司利晶微电子,预计今年10月份正式投产Mini LED背光显示及Mini/Micro LED自发光显示产品,眼下正在与客户洽谈中。

  除了利亚德以外,洲明科技、奥拓电子、艾比森联建光电等显示屏厂也积极发展Mini LED市场。

  其中,洲明科技推出了UMini大屏与162英寸UMini一体机两款UMini产品,UMini大屏,采用了RGB全倒装芯片技术、巨量转移制造技术以及集成一体封装技术,主要面向指挥中心、高端商业显示、广播电视、展览展示等应用环境。

  面板厂和电视终端应用品牌厂也是Mini LED大营中的重要成员。

  京东方玻璃基Mini LED背光产品计划今年下半年量产。

  群创日前刚首发了以主动式矩阵为基础的可卷曲AM Mini LED显示器,预计明年初商品化。

  电视终端厂商中,TCL不断超车,45、65、75寸Mini LED背光电视目前已在海外市场开售。并且,预计Mini LED背光电视将于今年下半年开始出货放量。

  国际大厂中,有关苹果的消息早已不绝于耳。一方面,苹果斥资100亿新台币在台建设Mini/Micro LED新厂;另一方面,明年苹果三款新品也将搭载Mini LED背光技术。从其供应链厂商的动态可知,苹果对于Mini LED产品的需求已经开始带旺供应商的营运。

  三星和LG等韩系品牌也不甘示弱,频频传出将明年推出Mini LED电视的消息。其中,三星在圈内激起了较大的水花。

  早前有消息传出,三星Mini LED背光电视正处于开发阶段,产品采用每颗直径为100-300微米的超小型LED作为背光源,明年预计至少生产200万台。

  3、扩产项目源源不断,Mini LED再下一城

  从各大厂商的最新产品开发进展来看,Mini LED已经开始落地开花。眼看Mini LED即将进入业绩兑现期,不少厂商使出洪荒之力,豪气投资扩产,只为能抢占更多市场份额。

  据LEDinside不完全统计,今年以来,与Mini LED相关的扩产项目有15个,涵盖了设备、芯片、封装、面板、显示屏、终端应用全产业链,可谓热闹无比。

  其中,聚灿光电在此期间一共加码两次。

  今年5月底,聚灿宣布拟募资10亿元,其中近9.5亿元用于高光效LED芯片扩产升级项目,研发和生产的产品主要包含Mini/Micro LED、车用照明、高功率LED等,项目实施主体是聚灿宿迁。

  9月4日,聚灿光电再发公告宣布,子公司聚灿宿迁与宿迁经济技术开发区管理委员会签署了投资合同,再加码35亿元扩充Mini/Micro LED 氮化镓、砷化镓芯片的产能。

  一次比一次更大手笔的投资,聚灿光电成功引起行业内的又一次躁动。毫无疑问,在Mini LED这块大蛋糕面前,任何一家都希望能够分多一点。现在,正是大咖精彩博弈时······

  4、Mini LED量产在即,技术挑战亟待突破

  市场各种动向不断传达出Mini LED量产在即的信号,但毕竟,量产时刻并未真正到来,企业发展的当务之急仍是突破Mini LED量产前的难题。

  众所周知,成本是任何一种新事物实现量产的最终考量因素,Mini LED也不例外。而成本的管控与技术的进步息息相关。

  由于芯片尺寸微缩化,Mini LED使用量相比传统LED使用量呈现倍数增长,产业链各个环节皆面临效率、速率、良率、一致性和可靠性等具体的技术难点。

  若从封装端的角度来看,基板技术、巨量转移技术、检测返修技术都是关系Mini LED量产的关键技术。除了具体的技术难题之外,眼下技术路线的选择问题是摆在厂商面前一个更大的挑战。

  TrendForce集邦咨询分析师指出,Mini LED量产的难题主要在于如何平衡技术路线、规格和成本之间的关系。技术路线涉及封装结构、基板等多个方面,对厂商在整个方案的设计上产生很大的影响。

  基板方面,现有基板方案主要包括FPC、PCB和玻璃三种,优缺点各不相同。其中,PCB基板和玻璃基板比较受青睐。

  PCB基板结构强度高,技术较为成熟,但工艺精度低;玻璃基板导热性等性能高,成本较低,但基板工艺不成熟,易于破损。目前,两种方案皆有相关产品上市。

  封装结构主要包括SMT、COB和COG。Mini SMT属于高性价比方案,Mini COB和Mini COG属于高规格方案。三种方案面向不同的客户群体。

  Mini SMT方案主要通过增大发光角度来减少LED的使用量,从而提高性价比。Mini COB和Mini COG主要通过优化封装工艺和固晶技术实现轻薄设计和更为精细的分区,最终呈现出优异的显示效果。

  现阶段,大多数厂商主要根据客户的需求来决定投资和生产的节奏和规模,由于未来哪种方案会成为主流尚不明确,最终方案如何定夺,还需厂商从多方面角度进行权衡和思考。

  5、Mini LED的时代已来临,量产即将“水到渠成”

  可喜的是,Mini LED已经具备量产的底气。

  一方面,Mini LED技术趋于成熟,成本开始下降。相比传统技术,Mini LED在性能表现上实现了质的飞跃;相比OLED,在同等性能条件下,Mini LED成本低于OLED,且寿命更长。

  目前,Mini LED在电视、笔电、车载显示、会议显示等应用的成本竞争优势逐渐走高,有望很快成为中大尺寸显示市场的主流技术,这一点从市场需求反应可窥知一二。

  另一方面,全球产业链趋于成熟。从产业链环节来看,设备厂商逐渐为其他环节的厂商解决后顾之忧。芯片、封装等环节的实力雄厚,各家厂商凭借各自积累的丰富技术储备,产品持续改善和创新。最后,在终端应用品牌和渠道的助力之下,Mini LED将走向越来越多的应用市场。

  可以肯定的是,Mini LED的时代已经来临,大规模量产即将“水到渠成”。

  附:51家Mini LED相关厂商最新动态一览

  51家Mini LED相关厂商

  最新动态一览

  设备端

  华腾半导体

  推出了全自动测试分选机(HT7600)和全自动编带机(HT6000)。

  标谱

  完成COB LED测试系统升级,测试速度提升100%。2019年,研发人员增加30%。

  惠特

  投资52亿新台币建设智慧化工厂,目前拥有MiniLED代工机台约200台,月产能约30亿颗。

  梭特

  拥有Pick & Place取放技术;推出针对倒装芯片的固晶机、NST-620系列分选机以及高精度的ST-661系列排片机。

  K&S

  推出PIXALUX巨量转移设备,相比传统的单颗取放技术,转移速度提升了3-5倍。

  ASM太平洋

  推出全自动巨量焊接产线 Ocean Line和AD420 固晶设备;提供包含芯片到最后测试封装的全面封装解决方案。

  北方华创

  在ICP刻蚀机和薄膜沉积设备原有技术的基础上进行了规划,涵盖了蓝绿光与红黄光的芯片需求。

  芯片、封装、模组端

  三安光电

  目前Mini LED芯片批量供货三星;湖北三安投资建设的Mini/Micro显示产业化项目正处于建设阶段。

  华灿光电

  Mini LED背光部分产品已批量供应战略合作伙伴,提供Mini RGB LED背光芯片给群创可卷曲AM OLED显示器;Mini LED显示产品也具备量产能力,部分通过主流客户验证,部分正在客户验证阶段。

  乾照光电

  Mini LED已实现规模化量产,已承接订单,并与终端客户密切配合互动中。

  士兰微

  Mini LED芯片已大批量出货。

  聚灿光电

  5月:募资10亿元投建高光效LED芯片扩产升级项目,包含以Mini/Micro LED等为代表的高端产品;9月:在宿迁投建总投资35亿元的聚灿光电扩产项目,主要产品为Mini/Micro LED氮化镓、砷化镓芯片。

  澳洋顺昌

  已具备相关技术和生产能力,尚未大规模批量生产。

  兆驰股份

  提供Mini LED芯片和封装产品,兆驰光元的Mini LED背光和RGB显示器件已为国际大厂批量供货。

  木林森

  与小米合作Mini LED项目,Mini LED相关产品已在试制阶段;子公司木林森实业与深圳远芯合作,瞄准Mini LED背光和显示。

  国星光电

  Mini LED背光提供Mini SMD、Mini COB/COG技术方案;

  多系列产品已实现量产,建有多条Mini LED背光模组专用生产线,产品已出口欧美市场。

  Mini LED显示系列(IMD)产品均已具备量产能力,目前主流产品批量供货,订单情况良好。

  Mini LED芯片具备量产能力,目前小批量出货。

  瑞丰光电

  Mini LED产品已实现中批量生产,订单已有批量出货;募资6.99亿元投资Mini LED背光封装生产等项目。

  鸿利智汇

  成立广州鸿利显示电子有限公司,主营MiniLED封装、显示等业务,Mini LED多款产品已完成小批量试产、大批量试样;

  广州花都区LED新型背光显示项目包括Mini LED背光与显示等,一期项目正在施工建设中,预计今年内可投入使用。

  聚飞光电

  Mini LED项目主要是封测与生产,研发项目进展顺利,与合作客户签署了保密协议。

  隆利科技

  Mini LED已实现小批量生产,已申请16项Mini LED显示模组相关专利;投资2.56亿元新建Mini LED显示模组项目。

  芯瑞达

  Mini LED显示技术已完成研发及样品工作,相关产品已小批量试产;预计2020年完成HDR显示技术、Mini显示技术的终端产品量产、上市工作。

  晶电

  Mini LED预计10月投产;预计第4季将台湾地区95%蓝光产能转为Mini LED产能。

  隆达

  预计Mini LED电视背光及Mini LED RGB显示屏等新产品将在下半年陆续出货,相关产品今年营收比重挑战一成;

  推出4款新一代的I-Mini LED背光产品,面向电视、桌上型显示器、车用面板以及航海显示器等,目前已经开始量产交货;

  与母公司友达合作,出货Mini LED背光面板产品,现已导入电竞显示跟笔电实现量产。

  亿光

  Mini LED产品已开始应用于电视、电竞、车用及各式薄型化产品上;

  已为TCL背光电视提供Mini LED光源;明年下半年会有车用显示屏产品出货。

  宏齐

  资本支出3亿新台币发展Mini LED和IR LED等产品,预估Mini LED月产能达5亿颗。

  东贝

  斥资19亿新台币,增设6条智能化产线,打造Mini/Micro LED产品,Mini LED主要以大尺寸面板为主。

  荣创

  Mini LED电视背光产品已量产供货。

  应用端

  利亚德

  利晶微电子预计今年10月份正式投产Mini LED背光显示及Mini/Micro LED自发光显示产品,目前客户正在洽谈中。

  洲明科技

  推出了UMini大屏与162英寸UMini一体机两款UMini产品;

  UMini大屏采用RGB全倒装芯片技术、巨量转移制造技术以及集成一体封装技术

  奥拓电子

  Mini LED产品已于2018年量产,截至目前已推出0.78mm、0.93mm、1.2mm、1.5mm等多个系列化产品;

  Mini LED显示产品在全世界范围内申请了48项专利。

  东山精密

  Mini SMD背光产品提供白光和蓝光两种解决方案,已有小批量出货,针对高端显示器、TV、专业会议机等应用;

  Mini COB背光产品采用倒装芯片,针对Pad、笔电、显示器等应用,已配合客户进行制样和测试。

  艾比森

  在2020荷兰ISE展发布的CR0.7,是艾比森目前点间距最小的控制室应用场景Mini LED产品。

  联建光电

  与康佳合作成立专注于Mini LED 及 Micro LED 大屏显示产品的设计、研发、生产及销售的合资公司;

  目前已在Mini LED显示等技术领域积累了多项核心技术,并将该技术应用于公司相关产品上。

  深德彩

  聚焦Mini/Micro LED的COB集成封装技术;9月MiniLED智能屏生产项目签约落户中新苏滁高新区,总投资10亿元。

  京东方

  玻璃基Mini LED背光产品预计Q4量产出货;已推出75英寸8K、27英寸玻璃基4K Mini LED背光显示屏;

  自主研发玻璃基Mini LED驱动背板,与Rohinni公司合资成立BOE Pixey,研发和生产Mini/Micro LED转印环节技术。

  TCL

  Mini LED背光电视预计今年下半年开始出货放量,45、65、75寸Mini LED背光电视已在海外市场发布和开售。

  TCL华星

  推出27英寸Mini LED背光QHD电竞显示器,32英寸Mini LED背光FHD 240Hz电竞显示器。

  友达

  推出32吋Mini LED背光手术用医疗面板、17.3吋全高清300Hz Mini LED电竞笔电面板、17.3吋UHD 4K Mini LED电竞笔电面板。

  群创

  发布55寸可卷曲AM Mini LED显示器,以主动式矩阵为基础,预计明年初实现商品化;

  Mini LED背光车用显示器目前已经送样欧美车厂。

  苹果

  斥资100亿新台币在台湾地区建设新厂,与晶电和友达合作开发Mini/Micro LED产品;

  明年发布配备Mini LED屏的设备包括12.9英寸iPad Pro、16英寸MacBook Pro和27英寸iMac。

  三星

  正在开发Mini LED电视,采用每颗直径为100到300微米的超小型LED作为背光源,计划明年至少生产200万台。

  LG

  CES 2020展出了一款Mini LED电视,但尚未决定何时发布这款新电视,传明年推出。

  夏普

  正在布局和开发Mini LED面板。

  康佳

  与联建光电合作成立专注于Mini/Micro LED 大屏显示产品的设计、研发、生产及销售的合资公司;传明年推Mini LED电视。

  小米

  与木林森合作Mini LED项目

  长虹

  传明年推Mini LED电视。

  华为

  传生产240Hz+Mini LED屏

  微星

  17英寸的Mini LED笔记本电脑Creator 17已开售。

  宏碁

  在CES 2020推出32吋Mini LED背光Predator X32电竞屏。

  联想

  在CES 2020推出新款ThinkVision Mini LED背光显示器。

  华硕

  首款14寸笔记本幻14背盖搭载1215个白色Mini LED,已于5月19日登陆京东商城。

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