下一代新型顯示技術風起云涌,中國產業鏈加速突圍進化
來源:高新院 achie.org 日期:2024-11-25 點擊:次
“中國通過20多年的努力,將LCD(液晶顯示)做到了全球70%以上市場份額,OLED(有機發光二極管)目前也已達到全球市場第一的份額。我相信在不斷的努力下,未來在Micro LED(微米發光二極管)領域,我們也能很快占領全球市場。”在近日舉行的2024天馬微電子全球創新大會上,天馬微電子研發中心、非顯業務部總經理、Micro LED研究院院長秦鋒如是說。
記者注意到,“缺芯少屏”在過去多年都是困擾中國產業的難題,但近年來,中國在“屏”這一環卻是異軍突起,尤其是在LCD領域已占據全球絕大多數份額。在這一背景下,全球產業鏈都在不斷進軍下一代新型顯示技術,其中Micro LED更是被視為“終極顯示技術”,以京東方、天馬微電子為代表的中國產業鏈正在加速突圍、進化。
堪稱“六邊形戰士”
據了解,所謂Micro LED技術,即LED的微縮化與矩陣化技術,代表了在單個芯片上集成高密度、微小尺寸的LED陣列的創新。這一技術使得LED顯示屏的每個像素都能被定址并單獨驅動點亮,可視為戶外LED顯示屏的微縮版本,其像素點間距已從毫米級降至微米級,而一根頭發絲的直徑也不過50微米左右。
“在目前的主流顯示產品LCD和OLED之外,Micro LED作為一種重要的顯示技術,正在引起社會關注。Micro LED屬于自發光顯示技術,所以它在亮度、分辨率、壽命、視角、對比度、響應時間、功率以及工作范圍等方面都具有非常獨特的優勢,可以說它是一個‘六邊形戰士’(形容那些在各個方面都非常出色、全能的人或產品)。”中國OLED產業聯盟常務副秘書長耿怡表示,截至2023年,Micro LED全球的專利儲備已經超過4萬件,尤其是2017年開始,Micro LED有關研發活動的活躍度明顯上升,目前更是處在一個新的爆發增長期。
目前,Micro LED技術的發展已進入到快速成長的階段,部分應用了Micro LED技術的新產品正在逐漸面世。在2024天馬微電子全球創新大會上,天馬與合作伙伴海信聯合發布了60寸玻璃基AM驅動Micro LED無縫拼接屏,采用超小間距設計(Pitch=0.4mm),可實現屏體間橫縱方向自由拼接,是公司Micro LED在公共顯示用屏(PID)領域發布的首款產品。
“我們發布的Micro LED無縫拼接屏是零邊框顯示,一方面,我們采用了天馬獨有的GOA(Gate on Active Area)背板驅動技術,對基板進行負邊框設計,以便減少邊框寬度實現箱體與箱體間的無縫拼接;另一方面,相較于友商的側邊走線方案,天馬獨立自主開發了3D鍍膜側邊走線技術,能夠將側邊走線的效率提升3倍,同時成本也降低3倍左右。”天馬微電子Micro LED研究院副院長席克瑞表示,后續天馬將持續對產品進行迭代提升,預計明年會與合作伙伴有更驚艷的無縫拼接產品發布。
在Micro LED產品初露鋒芒之際,產業鏈投資同樣風起云涌。據LEDinside不完全統計,今年已有15個Mini/Micro LED項目在全國簽約,項目的總投資金額達688.95億元,這些最新項目的落地,為Mini/Micro LED未來生產與技術研發提供更多的資源儲備。
中國企業全力投入Micro LED的研發和項目建設并不意外,因為其背后是一個高速增長且前景無限的市場。Research and Markets數據顯示,預估全球Micro LED市值規模在2028年將達到250億美元,2023年至2028年的年復合增長率為74.5%。
產業鏈加速共進突圍
需要注意的是,Micro LED雖然被稱為“六邊形戰士”以及“終極顯示技術”,但目前Micro LED仍面臨成本和技術兩大鴻溝,尤其是在芯片制造、巨量轉移、全彩顯示、顯示驅動4大關鍵技術上有待突破。耿怡坦言,Micro LED現在唯一的缺點是價格昂貴,未來如何降低成本是整個行業面臨的共性挑戰。
“整個產業鏈已經動起來了。”耿怡表示,為了解決上述問題,目前整個產業鏈都在努力推動技術進步,產業鏈正在通過資源整合、資源集聚以及資源之間互相協調配合來推動產業發展。
秦鋒表示,在這一過程中存在著眾多挑戰。“就跟20年前中國剛起步做LCD和10年前起步做OLED一樣,一開始肯定有各種各樣的挑戰。但只要這條道路選擇正確,再凝聚整個產業鏈上的各種優勢資源進行重點攻關,這些問題都可以很好解決。”
秦鋒舉例表示,比如在良率和效率方面,生產上包括材料準備階段、材料生產階段和修復階段。“每一個階段對良率的影響都挺大,但從考慮降成本上來看,我們需要把重心往前挪,比如在材料準備階段,如果這一階段能夠把整體材料準備能力提升上去,后面兩個階段壓力就會小很多。未來成本降低會是一個指數級的發展趨勢。”
Micro LED產業鏈芯片端的企業——廈門市三安半導體科技有限公司的GaN事業部副總經理黃少華表示:“Micro LED這一行業在2024年是加速發展的一年,不管從國內還是國際來看,我們都深刻地感受到今年大家越來越清楚各自的需求是什么,再加上各行各業整個供應鏈的協同并進,Micro LED越來越成熟。尤其在國內,大部分的屏廠都在布局Micro LED。”
不過,面對行業越來越多、越來越高的需求,黃少華坦言壓力不小。“我們要從最小1微米的芯片一直支持到50微米的尺寸,尤其是小到10微米以下的需求時,我們必須要用半導體級的制程流程做。但公司堅定地往這個方向去發展,未來會投入大量的資源,來支持所有國內國際的需求。”
事實上,目前中國產業鏈正在全力加速Micro LED量產和商業化。隨著多家廠商陸續宣布Micro LED項目投產和技術突破,行業的發展也進一步推動了Micro LED相關設備的出貨量。今年下半年,壹倍科技、邁為股份、合肥欣奕華、精測電子等多家公司紛紛公開了Micro LED設備的交付進展。
即將迎來新突破
據了解,在LCD、OLED時代,由于日韓企業起步更早,中國企業并未掌握發展的主動權,但目前在Micro LED的技術上,中國企業則是逐步走向顯示產業的最中央。
有分析人士指出,Micro LED在未來5—10年是非常明確的下一代顯示技術,中國產業鏈在這一領域的投入非常堅決。當前的Micro LED就相當于2015年的OLED,屬于接近量產的前沿階段。目前頭部玩家已經開始全面發力,從技術驗證走向量產的準備階段。
2022年,天馬投資建設了一條從巨量轉移到模組封裝的全制程Micro LED產線,并于2024年6月26日舉行點亮儀式,正式進入試產試制的新階段,打造了全行業領先的Micro LED技術創新研發平臺、產品應用開發平臺及全行業開放的科研成果轉化平臺。2024年11月6日,京東方華燦Micro LED晶圓制造和封裝測試基地項目在珠海投產,生產產品為Micro LED晶圓和像素器件,主要面向超大和超小尺寸的高清顯示場景。
對此,中國電子視像行業協會副會長彭健鋒指出,中國新型顯示產業從跟跑、并跑到在細分領域逐步實現領跑。“尤其是在Micro LED領域,中國投資和研發投入全球占比高達九成,而在Micro LED的芯片生產、巨量轉移、檢測修復、全彩化技術以及芯片研發等方面均取得了重大突破,并將迎來Micro LED在商用顯示、家用顯示、移動終端、車載顯示等領域的大規模產業化應用。”
分析人士指出,從目前全球的產業格局來看,相比國外,中國在Micro LED產業的產能和技術是領先或處于同一水平線上。“基于多年來的技術積累,以及國內對技術創新的支持和服務政策,中國企業有機會在Micro LED領域率先實現關鍵技術和市場突破,并引領整個行業的發展。同時,這也需要整個行業沉下來,把技術的關鍵節點逐一突破,共同推進產業發展。”
中國企業在Micro LED技術上的突破將為中國新型顯示產業帶來更大可能。中國光學光電子行業協會液晶分會常務副秘書長胡春明坦言:“新型顯示產業是信息時代的基礎性產業,也是數字經濟的關鍵性產業。新型顯示產業在信息時代中發揮著不可替代的作用,每年千億美元規模的顯示面板市場,支撐起了過萬億美元的顯示消費市場,同時也拉動起了過千億美元的上游材料和裝備市場。”