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中国本土化合物半导体巨头的120亿布局

上周,三安光电宣布与湖北省葛店经济技术开发区管理委员会签订项目投资合同,投资总额120亿元。

来自LEDinside的信息显示,按照合同约定,三安光电将在湖北省葛店经济技术开发区管理委员会辖区内投资兴办III-V族化合物半导体项目,主要生产经营Mini/Micro LED外延与芯片产品及相关应用的研发、生产和销售。

据悉,该项目建成后,可形成年产Mini LED芯片210万片、Micro LED芯片26万片的研发制造能力,产品主要提供给三星、华为、苹果等全球知名公司,预计年实现销售收入72亿元。项目建设期3.5年,一期工程2年内投产。

三安光电表示,Mini/Micro LED是公司未来重点发展方向之一。本次投资项目符合国家产业政策规划,符合公司产业发展方向和发展战略,有利于改善公司产品结构,提升公司核心竞争力。

该公司称,其Mini LED已于一年前开始实现量产销售,出货量也随着关键设备的逐步到位在叠加,Micro LED巨量转移技术也在改进并突破,这两块业务将会是其未来重点发展方向。

Mini/Micro LED简介

Micro LED又被称为微型LED,最早由美国科学家在2000年发明。

Micro LED是新一代显示技术,是LED微缩化和矩阵化技术,也就是将LED背光源进行薄膜化、微小化、阵列化处理,可以让LED单元小于100微米,与OLED一样能实现每个图元单独定址、单独驱动发光(自发光)。

在LED芯片制造环节,Micro LED与传统技术具有相似性,同样需要外延片、RGB 三色晶粒和组装。

Mini LED又名“次毫米发光二极管”,指晶粒尺寸约在100微米的LED。Mini LED介于传统LED与Micro LED之间,是传统LED背光基础上的改良版本。与Micro LED相比,Mini LED技术难度更低,更容易实现量产,且可以大量开发液晶显示背光源市场,产品经济性更佳。

Micro LED和Mini LED应用于不同的领域。

通用LED芯片主要用于显示器中的照明和背光模块,而Mini LED用于节能、更薄、HDR和缺口设计显示器的背光应用,例如智能手机,电视机,汽车显示器和游戏笔记本电脑的显示器。

Micro LED的应用与前两者完全不同。作为全新的显示技术,Micro LED可应用于可穿戴设备、智能手机、汽车显示器、增强现实/虚拟现实产品,以及墙壁和电视显示器等。之所以如此,是由Micro LED的先天优势决定的。与LCD、OLED及传统LED等显示技术相比,Micro LED可提供包括体积小、低功耗、卓越的亮度及能效、更高的对比度及色彩饱和度、超高分辨率、灵活性以及良好的可靠性等性能。

然而,Micro LED面临着巨大的技术瓶颈。一些关键技术和设备尚未取得突破,这些导致Micro LED的产品良率很低。在这种情况下,很多LED公司将资源投入到了Mini LED研发上,因为这是一种相对成熟的过渡技术。

群雄逐鹿Micro LED市场

即使Micro LED良率问题无法有效改善,但Yole认为今年Micro LED应用可在小尺寸市场见到身影,特别是穿戴式消费类电子,随后在2021年开始渗透至智能手机与电视领域,而智能手机将是Micro LED显示技术运用最大的领域。

预计5年内换装Micro LED屏幕的手机将达到5000万部。一旦Micro LED显示技术得到普及,对于OLED显示行业将是巨大的冲击,同时,传统LCD显示更是雪上加霜。

来自LEDinside的统计显示,2025年,预计Micro LED市场产值有望达到28.91亿美元。

而在当今市场上,作为行业双雄,三星与苹果一直在力推Micro LED技术,这使得业界对其发展前景充满期待,并纷纷入局。

目前来看,三星技术相对领先。在2018年1月的CES展会上,三星就展出了”The Wall”电视产品,这款新品采用的就是Micro LED技术,据悉,这是全球首款146英寸的模组化Micro LED电视。

2018年2月,三星强调,不会生产任何OLED电视,三星电视产品线将一分为二,同步开发QLED和Micro LED电视机。

苹果则表示,未来旗下各类消费类电子产品的显示技术将采用Micro LED。

2018年初,业界就曝出苹果公司将自主设计Micro LED,并已经尝试过将其应用于Apple Watch,但由于Micro LED生产难度较高,要运用到iPhone上恐需再等3~5年。实际上,早在2014年,苹果就通过收购LuxVue公司,开始对Micro LED技术进行布局。根据韩国政府的资料,在过去10年里,苹果一共申请了11个Micro LED相关专利,LuxVue则申请了23个。这意味着苹果掌握的Micro LED专利数量多达34个。

还有消息传出,苹果将在2021年量产搭载屏下摄像头的Micro LED手机。

此外,索尼在Micro LED商用化方面也做了一些尝试,该公司采用自行开发的RGB Ultra Fine LED芯片,将数量庞大的LED芯片封装在黑色的基板上。并且将每一片基板以密铺(Tiling)的方式,形成一个宽度为9.7公尺 X 高度2.7公尺的8K X 2K的大型显示器,这就是索尼一直推广的黑彩晶(CLEIDS)。

Mini LED方面,许多厂商正在积极开发相关应用,芯片厂商,如晶电、隆达、三安、华灿等;封装厂商,如亿光、荣创、宏齐、首尔半导体等;IC设计厂商,如聚积、瑞鼎等;面板厂商,如友达、群创等,都取得了各自的应用成果。

在中国台湾地区,Micro LED技术牵动着面板与LED芯片两大产业,目前积极投入研发的包括友达和群创两大集团。友达结合旗下LED厂隆达,群创则在鸿海集团主导下结合夏普、荣创,以及上游芯片厂晶电、錼创均在研发当中,期待攻克技术瓶颈,以实现商业化。

此前,鸿海集团已投资美国Micro LED厂商eLux,并陆续找夏普、群创、荣创入股eLux。有统计显示,群创、荣创分别持有eLux的13.64%、9.09%股权,凸显鸿海董事长郭台铭对群创与荣创发展Micro LED的重视。据悉,鸿海还与苹果有着紧密合作。

在中国大陆地区,除了三安光电,华灿光电和乾照光电等LED芯片大厂也在积极布局Micro LED,此外,不少LED封装厂商也在大张旗鼓地进军Mini LED市场,比如国星光电、兆驰股份、瑞丰光电、晶台股份、聚飞光电等。

华灿光电在Micro LED领域的布局较早,主要聚焦于外延片、芯片的研发与生产。华灿光电高级项目经理陈亮博士曾经谈到,在Micro LED的外延关键技术中,主要需要解决波长均匀性、一致性、缺陷和Particle的控制及外延面积的有效利用等关键问题。据悉,该公司的Micro LED 6寸外延片已经取得突破,6寸PSS衬底的外延工艺已经能够对标现有的4寸PSS工艺。

作为LED封装厂商,国星光电在2015年就已开始布局Mini LED和Micro LED技术,并于2018年3月成立了Micro & Mini LED研究中心。据悉,这也是国内首家LED封装企业成立的Micro & Mini LED研究中心。

国内知名显示封装企业晶台股份也有相应布局,该公司将Mini LED/Micro LED作为了重要发展方向,并在这一领域做了两年多的研究工作,已经成功克服COB封装的短板及技术难点,初步具备量产能力。

目前,Micro LED生产设备操作也是一大难关,为了解决这一难题,瑞丰光电在Micro LED方面的开发工作着力于核心技术——巨量转移方式,并与国际知名机构合作,取得了一定突破,已开展工艺小样测试。

传统LED产能过剩

之所以有这么多的LED企业纷纷投入Micro LED研发,还有一个重要原因,就是传统LED产能过剩,毛利率越来越低,必须要找到新的增长点。

2018年,受到宏观经济下行以及中美贸易争端的影响,LED照明行业旺季不旺,导致下游总体需求平淡。一方面,中下游厂商主动去库存,另一方面,上游芯片厂商还有新增产能释放,导致LED芯片价格大幅下降,芯片厂商库存高企。目前,大陆地区的LED芯片产能占全球总量的60%,从国内主要LED芯片上市公司2018年前三季度的营收和净利润情况可看出,增速远低于2017年同期,毛利率相比去年也有所下降。

以三安光电为例,从该公司公布的2018年度报告以及2019年第一季度报告可以看出,两个报告期内营收与净利润均有所下降。

年报显示,三安光电公司业务可分为LED、射频、电力电子、滤波器与光通讯五大板块。其中,LED业务收入主要包含LED芯片和LED汽车灯业务。报告期内,芯片、LED产品实现销售收入67.33亿元,毛利率为37.09%,同比下降8.25%。报告期内总营收下降主要由销售单价下降所致。

另外,2018年全球前10大LED封装厂商营收成长普遍停滞。

据LEDinside统计,从厂商营收规模来看,前10大LED封装厂商中,仅首尔半导体的营收表现较佳,其余厂商的营收普遍呈现持平甚至衰退。之所以形成这样的局面,除了全球贸易摩擦影响终端产品的市场需求之外,整体产业的供过于求造成跌价压力,也拖累了厂商的营收表现。

结语

正是在这样的行业背景下,三安光电投资120亿元,在湖北建设Micro LED产线。

实际上,该公司早在2015年就已经开始布局Micro LED了。

2018年9月,就有消息称三安光电将在2019年第一季度建立首条Micro LED外延片和芯片生产线。消息显示,该公司已经开发出了直径为20微米的Micro LED产品。与此同时,三安光电还将生产4微米LED和10微米的LED倒装芯片。

据悉,该公司计划在2019年底前开始生产用于智能可穿戴设备、100英寸以上大尺寸面板和汽车尾灯等小尺寸面板的Micro LED产品。

还有消息显示,三安光电已经成为三星电子大尺寸显示器Mini LED的首选供应商。

· 2019-05-02 21:34  本新闻来源自:半导体行业观察,版权归原创方所有

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