深度解析中国Micro LED产业解析

    2021-11-05 12:16
    头豹研报

    2021年中国LED显示系列报告(一):2021中国Micro LED产业前瞻

    2022-03-02

    全文字数:3673字,精读时间:7分钟

    本文援引于报告《2021年中国LED显示列报告(一):2021中国Micro LED产业前瞻》,首发于头豹科技创新网(www.leadleo.com)。

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    核心摘要

    Micro LED做为LED薄膜化、阵列化、微缩化技术产物,较市面主流的OLED显示及LCD显示产品,其在整体色域、对比度、寿命、柔性、耗电等多维度占据绝对优势,是整体显示行业普遍认可的终极显示技术。受制于芯片微缩、巨量转移等、全彩化等关键技术及制备工艺瓶颈,全球Micro LED显示行业暂未进入规模化量产阶段。然而从现有全球资本的动向分析,2020年后,超过51亿美元资本持续注入Micro LED领域,其中苹果创新研发投入占比超过25%,有望推动Micro LED研发与生产供应链持续完善,加速关键技术难点的攻克进程。根据头豹研究院预测,全球Micro LED有望在未来3-5年内实现规模化量产。

     

     

    Micro LED红光显示瓶颈首次突破,加速推进商业化量产

    2021年8月19日,首尔伟傲世宣布已联合美国圣芭芭拉SSLEEC团队成功开发尺寸小于1μm的蓝光Micro LED和绿光LED,并且在尺寸小于70μm红光Micro LED的外量子效率(EQE)和良率问题上获得了突破。

    该团队由诺贝尔奖得主、美国加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)物理专家中村修二带领,合作时长已有20年之久,双方联合开发了尺寸小于1μm的Micro LED芯片,从而实现超小尺寸的Micro LED解决方案。该实验方案下,红光Micro LED芯片的外量子效率得以大幅提升150%,显著提升了Micro LED的亮度。

     

    产品优势

    较市面主流的OLED显示及LCD显示产品,Micro LED在整体色域、对比度、寿命、柔性、耗电等多维度占据绝对优势,是整体显示行业普遍认可的终极显示技术。随着显示需求偏好向高清化、多样化、低耗能化发展,Micro LED行业与第三代半导体发展紧密相连,需求面及政策面双向利好未来行业增长。然而,由于Micro LED整体制造成本相对高,同时面临制程微缩、巨量转移等关键技术阻碍、良品率不及预期等问题,其暂未实现大规模量产。


    较同类产品,Micro LED内置LED灯珠点间距排布更密集,画质显示表现远于其他,但同时其制备难度及成本相对较高。从应用方面看,Micro LED具备模块化特性,空间定制及尺寸适应能力更强,未来在商显、消费电子、甚至于概念较为超前的高密度集成半导体信息领域应用前景开阔。



    核心量产阻碍

    Micro LED巨量转移技术遭遇瓶颈,持续阻碍行业商业化演进。由于Micro LED晶粒数量庞大,产业的晶粒转移效率及良率控制未及量产标准,难以形成规模效应,制备成本及产品价格高居不下,市场发展受阻严重。


    2012起年苹果、Sony等行龙头相继投资布局中游巨量转移技术,一方面率先推动Micro LED市场成熟前的过渡技术Mini LED直显加速市场扩容及厂商市场份额抢占,另一方面,累积技术经验、优化方案,未来实现反哺Micro LED产业发展,有望大幅缩减行业商业化进程至未来3至5年。然而技术路径特性差异,导致针对显示产品类型及商业能见度各异:静电力、范德瓦力、磁力、选择释放、组装、转印等六大技术流派。各技术路径特性不同,针对显示产品存在差异。短期来看,苹果与Sony主攻的超小显示及大屏显示有望最快实现量产。

     

     

     

    政策分析:

    十四五规划开局之年多地政策响应,强化产业集群,全面利好Micro LED市场发展:2021年新型显示与战略性电子材料将纳入 “十四五”国家重点研发计划,多地政策响应,发布Micro LED显示关键材料、装备与技术等领域利好政策,强化产业集群效应。


    同时“4K现行,兼顾8K”驱动高清视频显示需求生长,为Micro LED市场扩容奠定基础:2019年2月,工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台联合发布《超高清视频产业发展行动计划(2019-2022年)》。在该政策引导下,多地响应,实现相关配套政策与方案。根据头豹研究院数据显示,广州省、上海市、四川省等11个省市发布超高清视频产业行动计划,协同带动视频产业扩容。未来高清视频基础建设夯实及应用下沉,以Micro LED为代表的高清显示终端需求有望迎来快速增长。同时,政策推进供给侧结构性改革,充分发挥信息技术拉动中高端消费、提升人民生活品质的基础作用,利好Micro LED显示的长足发展。 


     


     

    市场发展

    全球资本持续加大投入,推动技术研发及资源整合,加速Micro LED商业化进程:受制于芯片微缩、巨量转移等、全彩化等关键技术及制备工艺瓶颈,全球Micro LED显示行业暂未进入规模化量产阶段。然而从现有全球资本的动向分析,2020年后,超过51亿美元资本持续注入Micro LED领域,其中苹果创新研发投入占比超过25%,有望推动Micro LED研发与生产供应链持续完善,加速关键技术难点的攻克进程。根据头豹研究院预测,全球Micro LED有望在未来3-5年内实现规模化量产。


    从未来的发展看,全球Micro LED显示行业未来将存在两大增长来源:(1)相较于现有显示主流OLED与LCD显示,Micro LED具备发光效率高、寿命长、省电荷全天候使用等优势。未来随着生产工艺成熟及产品价格下移,有望在智能电子、大屏显示等多领域对OLED与LCD形成替代,推动Micro LED在现有显示存量市场的扩张。(2)在新兴领域增量方面,由于Micro LED的微米级光源可以使显示像素有足够空间集成各类功能器件,同时由于其可实现三维光场显示及高精度定位传感,其整体逼真度、交互性、集成性更强,有望在交互式富媒体等形式产业得以快速应用,扩展市场增量。

     

     

    全球布局竞争

    纵观全球Micro LED竞争态势,美国Micro LED产业布局较早,技术研发成熟度较高。同时,北美的初创企业融资并购较活跃,引导LuxVue、X-Celeprint等初创企业逐步成为技术研发的主力军。2017年X-celeprint位居全球累积专利申请企业排名第二,仅次于苹果之后。但该类初创企业在制造能力上存在短板,需依托外部合作伙伴,未来国际企业合作机遇潜存。

     

    在日韩地区,OLED显示方面已占据相对优势,Micro LED产业投入集中度较弱。然后,以三星为代表的龙头企业积极研发投入,海外技术及战略合作,因此日韩技术研发优势仍然显著。

     

    而中国地区方面,2020年中国Micro LED申请数量已超越韩国位居全球第一。上游芯片、中游巨转、下游面板与应用等各产业环节龙头企业相继布局Micro LED,加速中国Micro LED行业追赶态势。同时,十四五规划的大力扶持,中国Micro LED有望迎来产业高速发展期。

     

    从企业竞争的维度分析,三星、苹果、京东及LG等企业属于Micro LED前瞻技术布局的第一梯队,资金实力雄厚、持续研发投入,有望助力上述企业关键技术突破、优化成本、率先抢占Micro LED市场。 但较为不同的是,三星、京东方及LG等头部企业主研大屏显示方向,提高生产率,优化模块显示效率;而苹果主攻小型智能穿戴电子,规避大屏显示竞争,依靠苹果生态吸引穿戴电子客群,形成差异化竞争优势。


     



    深度见解:

    相较于欧美及日韩等Micro LED市场,中国Micro LED市场在巨量转移等自主技术研发等方面仍存在上升空间,目前处于行业追赶者阶段。但2020年后,上游芯片、中游巨转、下游面板及应用等多产业环节的头部企业已相继布局Micro LED,率先抢占行业先机,巩固其技术及产品优势。价值宏观政策利好及资本扶持下,中外技术差异缺口有望加速缩减,实现中国高清显示的弯道超车。


    在中国产业链方面,相较于传统LED显示及同类产品,由于其内置的显示晶粒陈列排布密集度远高于其他,其整体在上游芯片制备成本高昂。以10.1英寸Micro LED显示产品为例,其的成本是普通液晶显示屏的10倍,OLED显示屏的8倍。同时,由于其核心技术瓶颈巨量转移及芯片微缩主要集中于产业中上游。随着未来Micro LED实现商业化量产,三安光电等上游芯片供应商及鸿利智汇等中游封装与巨转供应商的市场议价能力有望提升,利好其整体盈利水平。

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