傳統(tǒng)液晶市場(chǎng)沉寂已久，即便是OLED早早下場(chǎng)，在價(jià)格尚未具備足夠優(yōu)勢(shì)之前，整體顯示市場(chǎng)仍然不會(huì)面臨太大的變化。市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)IHS此前曾預(yù)計(jì)，在未來5年，OLED電視電視銷售占比將會(huì)超過10％。這意味著在大屏產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)中，OLED和傳統(tǒng)液晶電視還會(huì)僵持一陣子。
但市場(chǎng)的反應(yīng)并不會(huì)保持被動(dòng)，近日，不少終端廠商頻頻透風(fēng)Mini LED背光技術(shù)將會(huì)在明年得到放量應(yīng)用。這無疑為L(zhǎng)CD和OLED的較量帶來了更多的變數(shù)，為彩電市場(chǎng)帶來更多的品類競(jìng)爭(zhēng)。
在未來兩三年，Mini LED背光技術(shù)都將保持極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，但從長(zhǎng)期來看，它對(duì)OLED高端產(chǎn)品的地位影響并不大。想要徹底擊敗OLED，再次革新的彩電產(chǎn)品高端顯示技術(shù)的體驗(yàn)，Micro LED會(huì)是更加合適的選擇?？上У氖?，Micro LED短期內(nèi)并沒有讓用戶看到商用的希望，此前在晶元光電的股東會(huì)上，總經(jīng)理范進(jìn)雍表示Mini LED在明年將會(huì)占到晶元光電藍(lán)光LED產(chǎn)能的2至3成，而Micro LED的推進(jìn)還要向后延遲1到2年。
對(duì)于Micro LED這種具備革新意味的顯示技術(shù)，要想實(shí)際投入商用，業(yè)界人士認(rèn)為需要上下游產(chǎn)業(yè)鏈統(tǒng)一協(xié)調(diào)，形成完備的產(chǎn)能結(jié)構(gòu)它才能正式面向市場(chǎng)，而現(xiàn)在，Micro LED的推進(jìn)更多集中在單個(gè)環(huán)節(jié)的推進(jìn)之中。
襯底
作為小間距LED進(jìn)階形態(tài)，Micro LED在上下游結(jié)構(gòu)上和傳統(tǒng)LED供應(yīng)大致相似，環(huán)節(jié)分為襯底材料、LED外延片生發(fā)、Micro LED芯片等環(huán)節(jié)。只不過Micro LED在其中新加入了巨量轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)，因此生產(chǎn)要求會(huì)更高。
首先來看看襯底材料環(huán)節(jié)，作為L(zhǎng)ED芯片制備的上游環(huán)節(jié)，業(yè)界常用的襯底材料為藍(lán)寶石以及碳化硅。雖然出于價(jià)格適中，生產(chǎn)工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)，藍(lán)寶石襯底在市場(chǎng)占有率達(dá)到了95％以上，但藍(lán)寶石襯底與GaN材料在工藝上存在一定的晶格失配情況，再加上藍(lán)寶石導(dǎo)熱性差，因此在制備更高亮度LED方面存在劣勢(shì)。
而碳化硅襯底在發(fā)光效率上擁有不錯(cuò)的表現(xiàn)，適合制備等大功率LED產(chǎn)品，但碳化硅囿于生產(chǎn)效率、生產(chǎn)工藝要求高等特點(diǎn)，價(jià)格一直居高不下。在LED產(chǎn)品制備中碳化硅襯底偏向中高檔位，這無形中限制了它的應(yīng)用范圍。更為重要的一點(diǎn)在于國(guó)內(nèi)碳化硅產(chǎn)業(yè)規(guī)模并沒有完全成熟，在專利方面對(duì)比美國(guó)Cree公司有所不足，大面積應(yīng)用存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)比前兩種材料，硅襯底應(yīng)用GaN要更加合適，它具有良好的導(dǎo)熱性，同時(shí)材料成本較低。不過在生產(chǎn)工藝上，GaN與硅襯底之間同樣存在著晶格失配的情況，生產(chǎn)良率更低。
但Micro LED終將會(huì)成為顯示技術(shù)的趨勢(shì)，從這一角度來看，硅將是襯底材料的不二選擇。一方面是硅襯底去除較為方便，可以通過化學(xué)濕法避免對(duì)外延層的破壞，在Micro LED微米級(jí)別的生產(chǎn)工序中，硅襯底要顯得更加可靠，另一方面則是硅襯底的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，能夠在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)GaN基更大的外延尺寸，從而提高利用率。
目前晶能光電在硅襯底GaN基上有所布局，并且已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了Micro LED領(lǐng)域研究，著重完善生產(chǎn)工序。在Micro LED顯示技術(shù)的發(fā)展下，上游硅襯底的產(chǎn)能將會(huì)被進(jìn)一步刺激，誕生更多的需求。
外延生長(zhǎng)技術(shù)
除開原材料，LED產(chǎn)業(yè)推進(jìn)還需要相應(yīng)的配套設(shè)備，而在外延生長(zhǎng)環(huán)節(jié)，MOCVD（外延爐）就是其中的核心。在完成襯底制備之后，這些襯底需要通過MOCVD來進(jìn)行氣相外延工藝，通過高溫化學(xué)反應(yīng)完成GaN層生產(chǎn)制備等步驟。如果沒有MOCVD，整套工藝便難以進(jìn)行。
而MOCVD設(shè)備技術(shù)大多掌握在美日等企業(yè)，例如此前德國(guó)半導(dǎo)體巨頭愛思強(qiáng)（Aixtron）份額一度占到國(guó)際市場(chǎng)的70％，而美日等企業(yè)對(duì)相應(yīng)技術(shù)封鎖也相當(dāng)重視，希望借此鞏固自己的上游領(lǐng)導(dǎo)地位。在2016年，中國(guó)福建宏芯基金曾經(jīng)想要收購(gòu)愛思強(qiáng)，但由于擔(dān)憂其半導(dǎo)體技術(shù)的外泄，在美國(guó)壓力下，這樁交易最終只能無奈取消。
在整體LED制造過程中，MOCVD設(shè)備的采購(gòu)金額一般占到整體生產(chǎn)線總投入的一半以上，如果長(zhǎng)期保持國(guó)外壟斷格局，國(guó)內(nèi)LED芯片產(chǎn)業(yè)無疑會(huì)被再度卡住脖子。因此在政策驅(qū)動(dòng)下，諸如中微半導(dǎo)體和中晟光電等企業(yè)逐漸打破壟斷格局，推出自己的MOCVD設(shè)備。其中中微半導(dǎo)體在產(chǎn)量上不斷擴(kuò)增，據(jù)IHS數(shù)據(jù)表示，在2018年中微半導(dǎo)體的MOCVD設(shè)備在全球市場(chǎng)GaN基LED新增市場(chǎng)占據(jù)41％的份額，能夠滿足國(guó)內(nèi)主流廠商的需求。
此前有報(bào)道表示，中微半導(dǎo)體將在南昌建設(shè)高端MOCVD設(shè)備制造基地，從而擴(kuò)大腔體供給。在Micro LED市場(chǎng)的發(fā)展中，可以預(yù)期產(chǎn)能提速的國(guó)內(nèi)MOCVD設(shè)備廠商將提供更大助力，進(jìn)一步催化市場(chǎng)演進(jìn)。
巨量轉(zhuǎn)移
作為產(chǎn)業(yè)鏈的新興環(huán)節(jié)，巨量轉(zhuǎn)移被視為影響良率以及產(chǎn)能釋放的核心因素，也是各大廠商聚焦攻堅(jiān)的地區(qū)。目前在技術(shù)路線上也已經(jīng)有了不同的方向，分別為激光轉(zhuǎn)移、自組裝技術(shù)以及轉(zhuǎn)印技術(shù)。入局廠商主要有LuxVue、錼創(chuàng)、X－celeprint等廠商。
對(duì)于主流技術(shù)路線，業(yè)界也沒有標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定，這也造成了產(chǎn)業(yè)鏈并沒有統(tǒng)一的工序流程。例如其中的靜電轉(zhuǎn)移方案在轉(zhuǎn)移過程中，靜電轉(zhuǎn)移頭陣列平面需要和Micro LED陣列平面對(duì)準(zhǔn)，再進(jìn)行拾取轉(zhuǎn)移，這就需要點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、物體高度之間保持極大的精準(zhǔn)控制，不能造成偏移；而微轉(zhuǎn)印技術(shù)中的藍(lán)寶石襯底方案需要通過鐳射做襯底移除等工作，工序復(fù)雜度會(huì)更高，良率難以保證。種種方案在利弊上沒有做到商用可行的權(quán)衡，因此業(yè)界也有傳出不需要巨量轉(zhuǎn)移的聲音，繼而轉(zhuǎn)向通過高能物理在低溫狀態(tài)下生長(zhǎng)GaN薄膜的思路。
從上游來看，各大廠商仍然出于試錯(cuò)階段，一旦敲定量產(chǎn)可行的方案，相信Micro LED產(chǎn)業(yè)架構(gòu)將會(huì)迅速配套。從目前的良率和產(chǎn)能來看，大屏領(lǐng)域Micro LED應(yīng)用短期無望，即便是方案敲定，產(chǎn)品勢(shì)必也會(huì)面臨高價(jià)的局面，難以普及。從小屏領(lǐng)域出發(fā)，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)將會(huì)更加合適，也更加適合終端產(chǎn)品下場(chǎng)來測(cè)試市場(chǎng)反應(yīng)。
從上游配套設(shè)備技術(shù)來看，Micro LED大規(guī)模的產(chǎn)能釋放確實(shí)需要更多的時(shí)間。 在Yole給出的MicroLED顯示專利報(bào)告中，國(guó)內(nèi)企業(yè)專利數(shù)量對(duì)比國(guó)外仍然較少，拋開市場(chǎng)需求條件的不成熟，各大廠商確實(shí)需要在這段時(shí)間里苦修內(nèi)功，積蓄自己的專利優(yōu)勢(shì)。
