京东方华灿持续深耕Micro LED领域

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疫情之后,LED芯片产值下滑,除了Mini LED有一定增长,在普通照明、建筑照明、农业照明、紫外照明等都有较大跌幅。

“2023年整体恢复的迹象比较疲软,但我们仍然期待在2024年有一个正常水准的发展。”京东方华灿副总裁王江波博士如是说。

自2022年开始,全球LED市场容量(按晶圆容量)逐年递增趋势明显,2022-2027年复合增长率为7%,预计2027年主要成长力来自于车用LED、Mini/Micro LED、显示屏、不可见光等应用。

12月7日下午-12月8日,由高工LED、高工产业研究院(GGII)主办,东山精密总冠名的以“微显巨变,再现光芒”为主题的2023高工LED年会暨十五周年庆典在深圳机场凯悦酒店盛大举行。

作为一年一度的LED行业盛会,本次年会共设4大专场,分别由明微电子、兆元光电、凯格精机、诺瓦星云冠名,议题覆盖芯片、封装、照明、显示、设备、驱动等LED全产业链,超500位企业领袖、行业专家、投资精英到场,研判技术路线,把脉行业趋势。

12月7日下午,在由明微电子冠名的主题为“忆往昔峥嵘岁月”的开幕式专场上,王江波博士表了主题为《相伴芯片发展史 谱写LED新未来》的演讲,主要从“相伴芯片发展史”,“谱写LED新未来”,“京东方华灿介绍”等方向与参会嘉宾展开分享。

随着LED芯片技术和制程持续更新迭代,我国LED照明产品的发光效率、技术性能、产品品质等大幅提升;再加上产业链相关企业和投资不断增多,LED光源制造和配套产业的生产制造技术升级,终端产品规模化生产的成本经济性提高。

过去20年我国LED产业经历一个飞速的发展时期,LED在照明方面的渗透率超70%,目前我国已成为全球LED照明行业最大的生产制造和研发基地。

从90年代开始,各个地区的专利权人(企业)数量持续增加,日本和美国在早期处于明显的领先地位,中国大陆地区的权利人在2000年之后开始迅速增加,到2011年专利权人数量达到高峰。

随着竞争的加剧,部分企业整合、退出,2012年到2016年,专利权利人数量开始下降;2017开始,随着高光效照明及背光、新型显示技术的发展,龙头企业扩产(子公司)及从事新型显示的中小微企业增多,从专利权人的数量来看,中国大陆地区LED发展态势依然最值得期待。

就照明领域来看,经过多年的发展,LED在照明领域的应用从替代,到高品质,到高功能,多场景应用发展迅猛。

初期由于光效并不是特别高,主要目标是取代白炽灯、荧光灯等,更多的是追求一个替代性的照明,追求性价比,同时国家提出“十城万盏”的计划。

随着技术的发展,光效得到进一步提升,大家更多的是追求品质、光效、色温、显示指数、整个颜色的展现等等。接下来大家将赋予照明更多的功能,比如智慧、互联、健康等,这些方面越来越引起大家的注意。

近几年,随着植物工厂、新能源汽车等领域的发展,LED在植物照明、体育照明、汽车照明等高端照明领域的应用也越来越引起大家的关注。

京东方华灿作为技术创新企业,始终坚持关注光效,从最早期的白光光效只有100lm/W左右,到2014年接近160lm/W,再到目前的230lm/W水平,基本上符合美国能源局对于蓝光+黄光荧光粉这种方案的预期。

这个预期的极限是255lm/W的方案,而我们加上红光的荧光粉,使得LED极限光效更高可以做到327lm/W,这也要求我们在绿光、橙色光、红光等部分进一步发力,来实现最终的极限光效目标。

在众多照明技术发展过程中,车用照明和植物照明会用到红光和黄光芯片,目前有以下技术种类:反极性芯片是行业内主流技术方案,覆盖0.1W以上的所有应用;0.1W以下应用多采用正极性及Mini方案;中大尺寸倒装目前还需要在光效、成本等方面进行攻关,仍有提升空间。

对于蓝绿光也存在不同的芯片技术,包括普通垂直芯片、倒装薄膜、倒装蓝宝石、正装蓝宝石等等,各俱优缺点,结合封装设计呈现多重技术路线。其中,在车载领域,已量产的倒装蓝宝石和正装蓝宝石芯片,仍需要技术突破,以充分满足车规应用的性能品质。

就显示领域来看,以2008年奥运会为起点,在2008—2012年,让LED成为大型的主流应用背景;2013年大家追求更高的画质,小间距兴起;2019年,P1.2以下的Mini RGB显示问世;2021年,Mini LED用于背光显示;2025年,终极显示技术Micro LED。

相关数据显示,LED显示屏年化增长8%,其中小间距LED显示屏年化增长18%,其中微间距显示屏年化增长75%。预计到2030年,Micro LED Panel的收入可能超过120亿美元,约占整个显示市场的7-8%,Micro LED COW芯片预期收入将达到11.3亿美元。

随着Micro LED价格的下降以及电视产品的尺寸的下降,从2023年到2025年,Micro LED的收入会呈现先上升后下降的趋势;2026-2027年,在智能手表产品的推动下快速发展;在AR产品、智能手机的驱动下,2029-2030年Micro LED的收入将进一步大幅增长。

Micro LED从2021年开始尝试,预计2024-2025年分别在穿戴电子和大尺寸电视上开始起量。因为高亮度、高分辨率、低能耗、小体积等优势,Micro LED成为AR/VR以及穿戴产品的微显示屏首选。目前,超小间距的Micro LED拼接超大屏已经运用在摄影棚及影院巨幕。在满足两端的需求后,Micro LED再向现有消费市场全尺寸显示屏渗透。

但就目前来看,Micro LED的技术并没有完全成熟,整个产业链还有很多的技术问题需要去解决。包括外延一致性技术、微米级芯片控制技术、巨量转移技术、驱动及背板技术、全彩技术、检测及维修技术等。

针对以上问题,目前市场上主流方案有“Mini+COB”,“Mini+MIP”,“Micro+COB”等。而京东方华灿光电的Micro LED已应用于小屏幕穿戴显示、大屏幕高端显示等设备中,同时在AR显示屏幕设备和车灯模组中也得以应用。

京东方华灿成立于2005年,总部位于武汉,有义乌、张家港、珠海、玉溪等研发制造基地,主要研发制造LED外延片及芯片、蓝宝石衬底、GaN功率器件、晶圆级封装等。

如今,京东方华灿已伴随行业走过了18年。在2021年,完成15亿定增项目,华发集团成为公司第一大股东;2022年,启动新一轮20亿定增项目发力Micro LED;2023年4月定增获批,8月BOE成为华灿光电第一大股东,BOE、华发、IDG三大股东协同赋能,产业链全面发展新格局,11月,品牌升级。

值得一提的是,7月31日,京东方华灿Micro LED晶圆制造和封装测试基地项目开工仪式在珠海金湾区举行,建成后将成为全球领先的Micro LED研发生产基地,项目达成后年产Micro LED像素器件45000kk,6英寸Micro LED COW 24000片组。

未来,BOE&HC将首先聚焦在智能手表、车用显示,商显及TV等Micro LED应用领域,并将扩展到更多消费电子产品场景。

审核编辑:汤梓红

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