天马厦门产线点亮!Micro LED产业高质量发展迎来新一极

  WitDisplay消息,技术进步是引领行业创新的关键。OLED(有机发光二极体)之后,显示产业高质量发展的下一站在哪里?这是一个值得思考的问题。

  当前历经几十年发展的LCD(液晶)技术产业已进入后半程;眼下OLED技术发展势头正猛,正在发起对LCD的疯狂替代;而下一代显示技术Micro LED正在慢慢地冒尖,透明、高亮、自由拼接等优质特性开始显现。三种技术未来是淘汰还是共存,这决定于市场的需求。

  但不可否认的是,Micro LED技术体现出来的未来发展的潜在能力,是目前行业一致认可其他显示技术没办法媲美的,因为研发技术难度极高,令很多企业望而却步。但产业要发展,科技要进步,总要有企业冲在前面。日前,天马Micro LED产线正式点亮,郑重进入试产试制行阶段,进一步推进了这一产业的发展。

  近年来,花了钱的人高品质显示产品追求日益迫切,因而作为下一代屏幕技术的Micro LED发展状况备受市场关注。相较于LCD、OLED,Micro LED显示是由数目众多的微小LED芯片组成,每个LED尺寸仅为几十至几百微米,不仅有望再次突破整张显示屏幕形态、大小的枷锁,解决传统显示的诸多局限性,还在提升产品显示效果和性能以及降低产品成本、应用场景等方面展现了巨大潜力。市场对Micro LED技术的期望极高,并认为继LCD、OLED之后,Micro LED将有望成为显示产业未来的终极技术方案。

  比如在成本节约方面,作为一种采用微缩化和矩阵化技术的LED,Micro LED的体积仅为普通LED尺寸的四分之一到十分之一。这在某种程度上预示着同样一个晶圆,做成Micro LED的数量将会有显著提升,单颗芯片的成本也就更低。通过利用更小的芯片面积和巨量转移技术,降低总体平均单位像素成本,使得Micro LED产品更具价格竞争力,为市场推广提供了有力支撑。

  再比如在应用场景方面,Micro LED显示以卓越的亮度、超高分辨率、高可靠性以及色彩饱和等特性而著称,同时还可实现柔性、透明、自由拼接等优质特性,这些特性使得Micro LED技术具有广泛的应用潜力,几乎适用于所有尺寸应用产品,如智能手机、车载显示、平板电脑、笔记本电脑等都是这项新型显示技术的重要应用场景,还有未来可扩展到XR(AR/VR/MR)、空间显示、光通讯/光互联、医疗探测等诸多领域。

  Micro LED是2000前后开始提出的一项显示技术,直到2008年技术理论才成熟,并具备实验室制备条件。到今天,尽管这项技术已发展了二十多年,依然尚未实现大规模量产,可见下一代显示研发技术难度之大。但市场推进这项技术产业化的脚步从未停止。

  在OLED崛起之前,人们也一度认为OLED屏幕技术难以突破,烧屏现象严重、寿命也是一个大问题,花了钱的人其极其抵触。但随着韩国三星推进这项技术,并用于自家高配置手机上,紧跟着我国内面板厂OLED产线相继投产,使得OLED成本一下子就下降,更多智能手机选择采用OLED屏,以抢占市场占有率。到今天,人们都未曾预料到,OLED竟在不知不觉中已成为智能电子设备屏幕标配技术。在过去短短的几年时间里,OLED从智能穿戴、到智能手机等小尺寸领域几乎实现了替代,如今正在向中尺寸产品平板、笔电、车载等应用进攻。

  如今Micro LED也正在走相似的道路,大规模商业化的关键技术正处于突破前夜。

  在LCD、OLED产业方面,都是日韩领先,我国布局比较晚,长期走在追赶的路上。目前对于OLED,日韩的优势依然明显,尤其表现在材料和设备端,几乎垄断了蒸镀机、曝光机等诸多关键设备。但对于Micro LED,由于大部分精力集中在OLED方面,韩国的布局就比较晚,只能靠LG、三星推动,且缺乏进行Micro LED相关研发的生态系统;日本显示产业竞争力日渐式微,日本显示器(JDI)、夏普均深陷亏损泥潭;而我国,拥有成熟的LED产业链的优势更明显,更容易推动产业的加快速度进行发展,助力国内显示产业更上一层楼。

  当前我国LED产业正在全方面推进新兴Micro LED显示的全产业链迭代。近两年,天马、京东方华灿、三安光电、辰显光电、思坦科技、沃格光电、鸿利智汇、利亚德、大族激光等产业链有突出贡献的公司推进相关项目的发展并取得突破性进展,企业成功融资、项目投建/投产/量产、关键技术突破的消息频频传来。

  值得一提的是,新型显示产业有突出贡献的公司天马持续深耕Micro LED领域,持续针对柔性、透明度、拼接显示等特性进行技术开发,并取得关键性技术突破。“极高PPI”、“超高透明度”、“极窄拼缝”、“极小半径”等字眼频频出现在天马的产品研制进度表上。如在透明度方面,2019年,天马7.56英寸 Micro LED屏幕实现了60%的超高透明度;到了2021年,天马Micro LED屏幕再次得到升级,9.38英寸产品透明度提高到了70%以上。

  2022年,在厦门当地政府的支持下,依托天马LTPS TFT背板技术,天马耗资11亿元投建一条从巨量转移到显示模组的全制程Micro LED产线,瞄准了车用市场,继续为推动产业高质量发展作出不懈努力。产线建成后,对于天马来说,将拥有Micro LED显示模组的全制程能力,对我国显示产业高质量发展来说,具有里程碑的意义,意味着我国显示产业从LCD、OLED 时代的追赶,到Micro LED时代领先发展。

  作为大陆投建Micro LED全制程的面板厂的领军企业,深知前路困难重重的天马并没选单打独斗。伴随着天马Micro LED研究院成立及产线建设,天马结合自己湖北长显实验线、开放式Micro LED多项目开发平台,形成内部创新发展正向循环;同时成立Micro LED生态联盟,促进技术合作,推进产业生态化发展,实现互利共赢。据悉,在厦门Micro LED产线款量产设备和材料为天马联合供应链上下游企业首次共同开发。此外,依托自主核心工艺,在全球尚无成熟技术储备的条件下,天马国内首创G3.5代定制化全自动巨量转移及键合设备,技术实力达到全球领先水平。

  基于LTPS的技术优势,早在2016年天马已经布局研发Micro LED技术,目前已完成PPI、透明、曲面、窄边框、透明度可调等多项前瞻显示技术开发,可大范围的应用于车载拼接、透明显示、特种显示等领域。随着天马Micro LED产线的成功点亮,也标志我国Micro LED显示产业迈出了最重要的一步。

  相对于成熟的LCD、OLED技术来说,Micro LED的设备投资占比较小,但仍在行业激起了千层浪。依据市场调研机构DSCC最新预计,2024年,LCD设备投资为49%,OLED设备的投资为47%,剩余的为Micro OLED和Micro LED等所需的设备投资,也就是占了4%。但在2023年之前,Micro LED的设备投资金额几乎可以忽略不计,这说明行业对Micro LED的看法已经从观望到开始切身投入其中,这使得Micro LED产品出货、价格及应用趋势出现了松动。

  产品出货和应用需求将大幅提升。据市场调查与研究机构Omdia预测数据,受智能手表和高端电视市场需求影响,全球Micro LED显示器的出货量将从2020年微不足道的水平飙升至2027年的1,600多万片,这期间才过了7年的时间。

  产品价格大大降低,应用拓展。随着产业链企业扩大产能,Micro LED产品的价格会降低,未来将会促进降低。价格的下降使得Micro LED性价比提高,并向专业显示如车载、头戴装置、商业显示及公共显示等领域渗透,抢占传统广告灯箱、电影屏、会议一体机等市场替代需求。

  与此同时,对于Micro LED产业的投资,国内外政策和当地政府给予了全力支持,以抢占未来显示产业高地。国内南京、河南、厦门等地,以及韩国等都曾明确说支持Micro LED产业的发展,为产业保驾护航。

  就近期来看,江苏南京市经开区6月表示,新型显示产业是数字化的经济时代的基础性、战略性、先导性产业,也是南京聚力发展、优势显著的支柱产业。未来将重点支持Micro LED、电子纸、硅基OLED等显示新技术领域的项目落地。今年3月,河南发布《河南省加快制造业“六新”突破实施方案》,表示加快布局发展氮化镓、碳化硅、磷化铟等半导体材料,开发Micro LED(微米发光二极管)、OLED(有机发光二极管)用新型发光材料等新型电子元器件材料。韩国在今年5月也宣布将耗资近26亿元人民币构建Micro LED产业生态系统。

  技术日益成熟,加上政策的支持。当前在Micro LED赛道里,集结了天马、京东方华灿、辰显光电、富采、镎创、利亚德、雷曼光电、三星、LG、索尼等一大批国内外有突出贡献的公司。2020年以来,全球Micro LED领域的投资已超千亿元人民币。全球Micro LED产业大战一触即发,这也就从另一方面代表着谁能抢先一步,谁就能掌握未来显示产业的主动权。

  Micro LED产业链涵盖了从原材料供应到最终产品的整个生产的全部过程,尽管Micro LED显示技术集诸多优点于一身,但仍然面临外延和芯片制造、巨量转移、全彩显示、显示驱动等技术工艺难点。从精确的制造工艺到材料的性能优化,再到复杂的集成技术等,每个环节都需要产业链共同投入较大资金和时间去创新、去改进。

  但亦正因为如此,在被称为“无人区”的Micro LED产业可发展的空间更大,成就更多可能。简单地说,一方面,技术将有更大的提升空间,对于未进入LCD、OLED赛道的企业也将迎来机会;另一方面,产品的质量将会更上一层楼,更容易满足那群消费的人对高品质产品的需求;此外,全球显示产业格局都会重新架构,有望诞生新一批产业龙头,同时将改变“LCD/OLED三国四地”的产业格局。未来显示产业充满机遇和挑战。

  总体来看,技术在不停地改进革新进步,资源瓶颈点逐步突破,又拥有完善的LED产业链,还表现出巨大的技术优势和应用前景,天时地利人和,此时行业推进Micro LED产业的决心仍然非常坚挺。如今Micro LED技术在智能穿戴、超大尺寸电视、车载显示等领域已经逐渐展现出其独特优势,未来从AR到巨幕影院,Micro LED显示可以说有望“全包围”。不过距离Micro LED的大规模量产还有较长的路要走,当产能和技术的问题得到解决,同时降低产品成本和价格,Micro LED将迎来快速普及。随着天马等先行者持续推进技术迭代,拓展使用场景,Micro LED有望迎来新一轮爆发。

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