Micro LED干掉OLED?别着急,三年内电视大屏行业不会有此定论!

w88吴建林11-20 19:04

传统液晶市场沉寂已久,即便是OLED早早下场,在价格尚未具备足够优势之前,整体显示市场仍然不会面临太大的变化。市场调研机构IHS此前曾预计,在未来5年,OLED电视电视销售占比将会超过10%。这意味着在大屏产品竞争中,OLED和传统液晶电视还会僵持一阵子。

但市场的反应并不会保持被动,近日,不少终端厂商频频透风Mini LED背光技术将会在明年得到放量应用。这无疑为LCD和OLED的较量带来了更多的变数,为彩电市场带来更多的品类竞争。

图片7.png 

在未来两三年,Mini LED背光技术都将保持极强的竞争力,但从长期来看,它对OLED高端产品的地位影响并不大。想要彻底击败OLED,再次革新的彩电产品高端显示技术的体验,Micro LED会是更加合适的选择。可惜的是,Micro LED短期内并没有让用户看到商用的希望,此前在晶元光电的股东会上,总经理范进雍表示Mini LED在明年将会占到晶元光电蓝光LED产能的2至3成,而Micro LED的推进还要向后延迟1到2年。

对于Micro LED这种具备革新意味的显示技术,要想实际投入商用,业界人士认为需要上下游产业链统一协调,形成完备的产能结构它才能正式面向市场,而现在,Micro LED的推进更多集中在单个环节的推进之中。

衬底

作为小间距LED进阶形态,Micro LED在上下游结构上和传统LED供应大致相似,环节分为衬底材料、LED外延片生发、Micro LED芯片等环节。只不过Micro LED在其中新加入了巨量转移环节,因此生产要求会更高。

首先来看看衬底材料环节,作为LED芯片制备的上游环节,业界常用的衬底材料为蓝宝石以及碳化硅。虽然出于价格适中,生产工艺成熟等优点,蓝宝石衬底在市场占有率达到了95%以上,但蓝宝石衬底与GaN材料在工艺上存在一定的晶格失配情况,再加上蓝宝石导热性差,因此在制备更高亮度LED方面存在劣势。

图片8.png 

而碳化硅衬底在发光效率上拥有不错的表现,适合制备等大功率LED产品,但碳化硅囿于生产效率、生产工艺要求高等特点,价格一直居高不下。在LED产品制备中碳化硅衬底偏向中高档位,这无形中限制了它的应用范围。更为重要的一点在于国内碳化硅产业规模并没有完全成熟,在专利方面对比美国Cree公司有所不足,大面积应用存在一定的风险。

对比前两种材料,硅衬底应用GaN要更加合适,它具有良好的导热性,同时材料成本较低。不过在生产工艺上,GaN与硅衬底之间同样存在着晶格失配的情况,生产良率更低。

但Micro LED终将会成为显示技术的趋势,从这一角度来看,硅将是衬底材料的不二选择。一方面是硅衬底去除较为方便,可以通过化学湿法避免对外延层的破坏,在Micro LED微米级别的生产工序中,硅衬底要显得更加可靠,另一方面则是硅衬底的价格优势,能够在此基础上实现GaN基更大的外延尺寸,从而提高利用率。

目前晶能光电在硅衬底GaN基上有所布局,并且已经转移到了Micro LED领域研究,着重完善生产工序。在Micro LED显示技术的发展下,上游硅衬底的产能将会被进一步刺激,诞生更多的需求。

外延生长技术

除开原材料,LED产业推进还需要相应的配套设备,而在外延生长环节,MOCVD(外延炉)就是其中的核心。在完成衬底制备之后,这些衬底需要通过MOCVD来进行气相外延工艺,通过高温化学反应完成GaN层生产制备等步骤。如果没有MOCVD,整套工艺便难以进行。

而MOCVD设备技术大多掌握在美日等企业,例如此前德国半导体巨头爱思强(Aixtron)份额一度占到国际市场的70%,而美日等企业对相应技术封锁也相当重视,希望借此巩固自己的上游领导地位。在2016年,中国福建宏芯基金曾经想要收购爱思强,但由于担忧其半导体技术的外泄,在美国压力下,这桩交易最终只能无奈取消。

图片9.png 

在整体LED制造过程中,MOCVD设备的采购金额一般占到整体生产线总投入的一半以上,如果长期保持国外垄断格局,国内LED芯片产业无疑会被再度卡住脖子。因此在政策驱动下,诸如中微半导体和中晟光电等企业逐渐打破垄断格局,推出自己的MOCVD设备。其中中微半导体在产量上不断扩增,据IHS数据表示,在2018年中微半导体的MOCVD设备在全球市场GaN基LED新增市场占据41%的份额,能够满足国内主流厂商的需求。

此前有报道表示,中微半导体将在南昌建设高端MOCVD设备制造基地,从而扩大腔体供给。在Micro LED市场的发展中,可以预期产能提速的国内MOCVD设备厂商将提供更大助力,进一步催化市场演进。

巨量转移

作为产业链的新兴环节,巨量转移被视为影响良率以及产能释放的核心因素,也是各大厂商聚焦攻坚的地区。目前在技术路线上也已经有了不同的方向,分别为激光转移、自组装技术以及转印技术。入局厂商主要有LuxVue、錼创、X-celeprint等厂商。

对于主流技术路线,业界也没有标准认定,这也造成了产业链并没有统一的工序流程。例如其中的静电转移方案在转移过程中,静电转移头阵列平面需要和Micro LED阵列平面对准,再进行拾取转移,这就需要点对点、物体高度之间保持极大的精准控制,不能造成偏移;而微转印技术中的蓝宝石衬底方案需要通过镭射做衬底移除等工作,工序复杂度会更高,良率难以保证。种种方案在利弊上没有做到商用可行的权衡,因此业界也有传出不需要巨量转移的声音,继而转向通过高能物理在低温状态下生长GaN薄膜的思路。

图片10.png 

从上游来看,各大厂商仍然出于试错阶段,一旦敲定量产可行的方案,相信Micro LED产业架构将会迅速配套。从目前的良率和产能来看,大屏领域Micro LED应用短期无望,即便是方案敲定,产品势必也会面临高价的局面,难以普及。从小屏领域出发,巨量转移技术将会更加合适,也更加适合终端产品下场来测试市场反应。

图片11.png 

从上游配套设备技术来看,Micro LED大规模的产能释放确实需要更多的时间。 在Yole给出的MicroLED显示专利报告中,国内企业专利数量对比国外仍然较少,抛开市场需求条件的不成熟,各大厂商确实需要在这段时间里苦修内功,积蓄自己的专利优势。

 

w88专注于TMT领域报道,青云计划、百+计划获得者。荣获2013搜狐最佳行业自媒体人称号、2015中国新媒体创业大赛总决赛季军、2018百度动态年度实力红人等诸多大奖。

投稿请登录:http://www.xotiz.com/member
商务合作请洽:marketing#xotiz.com

声明:本站原创文章文字版权归w88所有,转载务必注明作者和出处;本站转载文章仅仅代表原作者观点,不代表w88立场,图文版权归原作者所有。如有侵权,请联系我们删除。