万亿Mini LED市场，真正搞定卡脖子难题的是哪些中国企业
时间：2021-07-27来源：佚名
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据华为终端官方微博，7 月 29 日，华为将举办旗舰新品发布会，这次发布会不仅有华为 P50 系列，还有众多新品一同登场。另据行业媒体消息，华为预计将在当日的发布会上同时发布配备 Mini LED背光的三款智慧屏，分别为智慧屏 S55Pro、智慧屏 X75、智慧屏 V98。 据李星了解，目前电视55~75吋的Mini LED背光模组成本约为1500元，是传统LED背光模组一倍以上。除华为外，三星、TCL、创维都在积极推出Mini LED背光的产品。有消息显示三星今年400万台，明年会推出中端的产品，出货预计达到千万以上。 而产业链的目标是供应链一起努力，把电视Mini LED背光的价格二年内降到500块钱以下，三到五年全面替侧发光LED背光，形成一个万亿的大市场。 另据李星从产业链了解的信息显示，iPad mini 6将采用Mini LED背光，与新款MacBook Pro一同出货。台湾供应链传出的消息显示，背光单元制造商瑞仪光电将于今年第三季度为MacBook Pro和iPad mini供货Mini LED背光显示屏，第四季度出货量还将进一步增长。 苹果于2021年4月21日发布最 新款iPad Pro，使用Mini LED屏幕，采用超过10000颗Mini LED芯片，有超过2500个局部分区，可以实现1000000：1的对比度。但据产业链拆解后分析认为，这块Mini LED背光的价格，也就在500块钱左右。 其实iPad Pro的Mini LED背光的价格，也就决定了电视Mini LED背光的价格不可能上去。 目前以苹果为代表的终端消费企业正在推广中小尺寸的Mini LED背光技术，主要用于改善IT产品的显色准确性能；以三星为代表的电视品牌厂商则正在推广大尺寸电视产品的Mini LED背光技术，主要是为了提升影视内容的临场视觉感观，包括内容色彩还原与景深加强等。 Mini LED背光技术的主要难点集中在材料技术突破与量产工艺实现上。相对来讲，中国内地企业的优势主要集中在与成熟LCD面板和LED磊晶、封装的成熟量产工艺突破上，欧、美、日企业的优势在于材料技术突破与新材料的量产工艺实现上。 Mini LED背光技术有三道坎，一个是芯片封装，一个是生产效率，一个是光学实现。 目前在芯片封装环节，受益于成熟的LED量产技术与海量的制造业产能，中国国内不管是带有源主动驱动的灯驱一体LED芯片，还是普通的无源驱动的LED芯片，都能大批量生产，而且量产成本几乎是全球市场上最低的，竞争优势十分明显。象国内的三安光电、瑞丰光电等企业，就是三星Mini LED背光和Micro LED显示屏的主要供应商。 而且Mini LED芯片更小，单个外延片切割数量增加了，因此对于外延片产能的消耗增加不多，把原来的普通LED背光芯片产能转移到Mini LED芯片上来，产能供应影响很小，而且目前行业现有的LED磊晶产能是过剩的。 同时中国国内的LED磊晶厂产能占了全球一半以上，产能过剩造成的盈利能力下降一直困扰着这些企业。头部企业的债务危机几年了都没有解决好，后面几家企业也刚刚从亏损里爬出来。如果不是这几年政府城市夜景观光工程和新农业的植物与养殖照明拉动市场需求，这些磊晶厂的日子会更难过。 据李星了解，三安光电是Mini LED技术渗透最直接受益方，公司是LED芯片龙头，Mini LED业务占比已接近一成，且已批量供货三星，并成为其首要供应商，预计下半年公司Mini LED业务有望实现放量。 而瑞丰光电于2018年建立国内最早的自动化Mini LED封装量产线，并与康佳、TCL、机械师等合作发布了多款Mini LED产品。产能方面，随着定增产线项目的逐步实施，Mini LED封装产能超过600万片。另外鸿利智汇自动化Mini LED封装量产线比瑞丰光电还多，中国国内的几大面板厂都是它的客户，配套放量速度都没有问题。 而且中国国内做Mini LED直显产品多年，不管是把驱动电极与LED芯片集成的方案，还是主动驱动背板加LED裸晶方案，都有十分完整的技术，因此中国国内的LED芯片与封装环节缺的不是技术、不是资本，仅仅是市场罢了。 在没有更新的应用场景出现，或者LED芯片成本无法抗衡平板显示技术成本之前，眼下LED芯片行业唯 一的机会，就是拿下年出货量近2亿的电视背光源市场，然后在此基础上，再提升技术，把另外2亿台的电脑显示屏和平板显示屏也替代掉，以技术升级带动成本下降，来完成产品升级后，自己的销售金额能维持住。 而且中国国内的LED制造业产业链十分完善，随着LED的各种技术专利到期，中国国内企业能生产出来的更高性能新型LED产品会越来越多，所以把握住了市场空间后，其实专利将不会是中国国内企业面临的最大难题，最大难题仍然是如何克服挖掘产品的新应用场景，这需要有很深产品哲学功底才能实现，短期内中国国内企业完全玩不出来。 而一度影响生产效率的Mini LED芯片转移环节，其实中国国内企业也与海外企业有所区别。 以苹果产业链为代表的企业，主要采用美式制造业方式，前期不计成本形成产能，追求的是生产速度，所以注重的是材料技术突破带来的效率提升。所以在这个环节，苹果的产业链主要依托LED刺晶膜（扩晶膜）技术突破，来提升Mini LED芯片巨量转移时的生产速度。 据李星从业界了解到的信息，苹果前不久给了供应商超2亿美金的投资来推动这个环节的品质与产能提升，供应商在使用这笔资金的时候，不仅仅是增加机台数量，另一个重要的因素，就是要刺晶膜供应商研发更好的产品，以配合机台厂在高速动作下的芯片贴装位置准确性，并降低刺晶时对芯片的损耗率。 现在苹果产业链企业采用的刺晶转移方案，虽然由于刺晶膜的问题会出现良率问题，返修率较高，但每小时可以达到18万颗，效率相对高一些。后续如果刺晶膜技术再提升，对于良率的改善会有很大帮助，但供应商对刺晶膜的分子结构设计与胶水的塑形参数调整要求十分高。 而中国国内的企业仍然是沿用日本企业扩散出来的技术。日本制造业的特点是由于资源小，所以对于量产品质特别注重，以求利用有限的材料生产出更多的产品。但受限于设备性能，生产速度或者说生产效率会有所牺牲。 如中国国内的固晶设备厂商新益昌，采用的是吸附LED芯片方式转移方案，每次都能校准，转移效率每小时15万，但良率达到了4个9，返修率很低。另外一个很重要的原因是，中国国内的设备集成能力已集得到了极大的提高，设备的研发与生产成本很低，一个很小的细分市场就能养活一家实力不俗的设备厂商。所以利用中国国内的设备，完全可以通过增加数量来达到提升产能效率的难题。 据了解，目前中国国内最火的新益昌，主要销售的传统LED双头固晶机单价20万元左右，Mini LED六联体固晶机单价110万元左右。所以Mini LED固晶机的价格较传统LED固晶机的价格更高，利润也更为可观。新益昌的Mini LED直显设备供应三星、洲明等业内龙头厂商，已在客户产线实现量产；Mini LED背光设备批量试产中，并已通过三星验证，放量在即. 而苹果供应商的设备，一个工序下来至少超过1000万，远远超出中国国内厂商的成本。但为什么苹果不采用中国国内更稳定成熟的设备，以设备数量来组建一个“机台富士康”模式的产能，把自己的产能利用上来？ 据李星从业界了解的信息显示，苹果宁愿在目前的这种情况下，仍然采用成本更高的欧美生产方式，主要是因为中国国内的机台只适合用在Mini LED尺寸级别的产品。而苹果则希望现在的Mini LED背光生产技术，能够支撑苹果后续芯片尺寸更小的Micro LED制程。 事实上卡住中国国内Mini LED背光技术应用的另一个最大难题，还在于光学实现上。 Mini LED背光技术由于LED光斑容易形成阴影，所以需要很多辅助设计来把LED的光线均匀化，包括LED芯片的光发射角，LED芯片的外形，LED芯片的排布，LED分区混光胶水设计等。 由于上面这些技术的稳定性都受制于量产设备与量产工艺的限制，所以海外企业，特别是美国企业仍然是从材料技术出发，通过增加光路控制光学膜层的方式，来规避上面这些技术在量产过程中的稳定性限制，并且还能通过材料技术对LED的发光效果进行增加。 实际上在光路控制膜层技术上，现在行业很多做Mini LED背光的企业，只是把原来侧发光LED背光源的侧发光灯条和导光板与反射片，更换成了已经打件的LEDPCB板，然后作填充混光封胶后，把原来侧发光LED背光源的上的扩散膜、增光棱镜膜甚至量子点膜给全贴上来实现。 目前光路控制膜层技术主要有扩散膜、棱镜膜和纳米匀光膜三大类，所以多数企业为了达到更好的效果，会采用多层光学膜设计来进行Mini LED的光斑形阴影消除。但多层光学膜方式，不但增加了产品的厚度，而且也让光学膜的产能供应受到了极大的限制，所以针对Mini LED更容易起效果的是纳米匀光膜。 从李星跟光学膜企业的勾通中了解到，纳米匀光膜通过纳米的棱镜对光线更行全折射与全反射对光线光路进行控制，所以只要有Mini LED背光厂的芯片排布设计尺寸，理论上匀光膜厂就能单独设计与之配套的精确匀光膜纳米棱镜模具，生产出技术参数适配的匀光膜产品出来。 理论上复合匀光膜技术可以利用多层纳米棱镜技术实现膜层的增亮与匀光功能，还能复合扩散膜与量子点膜的功能，实现多膜合一，一张匀光膜就实现多张扩散膜、多张增亮膜与一张超厚标准匀光膜再加一张量子点膜所能实现的功能，而且厚度仍然可以维持比超厚标准匀光膜更低。 与Mini LED芯片更小，单个外延片切割数量增加了，因此对于外延片产能的消耗增加不多不同，现有的LED背光转换为Mini LED背光，光学膜的面积用量并不会减少，如果光学处理效果不好，每增加一层光学膜层，对于行业的产能倾蚀就会出现大比例的增加，行业很难扩产应对。 同时由于光学膜层技术属于基础材料方面的核心技术，它的工艺设计与量产复杂程度很高，整个行业的供应紧张事实上已经成为制约中国国内Mini LED企业提升的产能致命环节。如果这个行业难题得不到解决，未来就是有再大的市场，也将因为光学膜层的大缺货无法组织生产。 目前海外企业的Mini LED光学膜产能多数被苹果和三星等国际巨头分食，海外光学膜供应商留给中国国内企业的供给配额十分有限，因此中国国内光学膜企业的压力十分巨大。 在Mini LED光学膜赛道上，据李星了解，中国国内苏大维格是主力配套企业，目前正在大力研发新产品和增加配套产能。苏大维格拥有微纳米结构匀光膜解决方案，该方案用于mini LED显示面板匀光，可以使光学性能达到侧发光背光模组的光学性能。 光学膜的核心技术主要在于微纳光学设计及相关算法，苏大维格在LED背光领域，原本就擅长微纳光学加工技术产品，包括棱镜膜、扩散膜和纳米结构膜。 而且为了打破国外企业在光学膜领域的技术与产能封锁，苏大维格还通过自己的过硬微纳光学设计及相关算法技术，自主研发了棱镜膜、扩散和纳米结构复合性能膜，把多层光学膜的光学性能，用一层复合膜性能膜替代，不但减少了光学膜的基材用量，而且由于光学性能更出色，大幅提升了背光源的光线输出，在同等显示屏的亮度下，可以节省大量的功耗，目前可达到能耗降低30%以上。 采用复合匀光膜技术来替代多层光学膜，不但能够降低Mini LED背光的生产难度，还能提高Mini LED背光产品的机械可靠性与产品使用寿命。当然更重要的是，大大降低了中国国内Mini LED背光行业对于进口国外高端光学膜材的依赖。 随着LCD面板制造技术的高度成熟，整个市场再次进入了新技术的创新高峰期，其中与LCD面板配套的背光源技术，成为了提高硬件性能的重要赛道，而有着同样高度制造技术的Mini LED背光，也成为了产业链上、下游与市场终端最容易突破的热点。 也正因为如此，所以在Mini LED背光技术的赛道上，中国内地企业仍然处在跟随阶段，还有大量的产业环节，急需突破，才能真正发挥自己的制造业优势。这也导致了中国内地市场十分看好Mini LED背光技术，但在产业发展速度上仍然束手束脚，投资建设速度很快，商业化进程上却仍然落后海外企业。 不过随着中国内地企业在Mini LED的相关环节上布局慢慢浮出水面，真正制约Mini LED发展的卡脖子难题正在逐步解决。相信Mini LED行业也将跟LCD面板和LED芯片行业一样，最后由中国国内企业主导全球市场，成为话语权最大的一方。 目前海内外各大厂商争相布局Mini LED产品，苹果、京东方、华硕、群创、友达等巨头也纷纷推出Mini LED显示器或车载显示等终端产品，带动Mini LED高速增长。根据Arizton的预测，2021-2024年，全球Mini LED的市场规模有望从1.5亿美元提升至23.2亿美元，年复合增长率高达149%，产业链相关公司有望迎来高速发展期。 |
