後來者 MIP,憑何占據 Mini/Micro LED 一方市場?

伴隨著消費升級,LED顯示行業經過多年的技術迭代,已經步入了「微間距、高對比度、高刷新率、高動態範圍」的超高清顯示時代。

LED顯示螢幕市場現狀

從顯示螢幕端來看,小間距的發展空間正在逐年擴大。TrendForce集邦諮詢調研數據顯示,2022年LED小間距顯示螢幕市場規模為42.32億美金,與同期相比增長12%。另外,在俄烏衝突、通貨膨脹背景下,去年整體LED顯示螢幕成品市場需求力道減弱,顯示螢幕廠商更為積極地推廣≤P1.0超小間距顯示螢幕,旨在打入金字塔頂端市場,穩定公司營收。


 

從產品形態來看,Mini/Micro LED顯示螢幕的滲透率也有了進一步的提升,已經成為高階顯示領域的必選項。在近兩年來各大顯示展會上,Mini LED和Micro LED產品也都是展商推廣的重點。比如,今年的ISE展上,三星、LG、Sony、Christie、BOE京東方、利亞德、洲明、艾比森、雷曼、希達電子、青松光電等國內外主要顯示螢幕玩家均展示了Mini/Micro LED顯示螢幕最新產品,釋放了距離大規模商用化更近一步的信號。

需求端,多元化的新興應用正在拓寬Mini/Micro LED/超小間距顯示螢幕的應用邊界。2022年,得益於歐美市場需求明顯復甦,企業會議與教育空間、零售與展覽、娛樂及影劇院等商業顯示領域成長尤為顯著,未來將為Mini/Micro LED提供更大的舞台。

總而言之,無論從哪個維度分析,LED顯示的微縮化、高清化趨勢都已非常明朗。

主流LED封裝技術

需求增長、市場空間擴大背後的支撐,是Mini/Micro LED/超小間距技術的不斷進步以及成本的進一步下探,但需要承認的是,大規模商業化應用的門尚未完全打開,Mini/Micro LED的量產之路仍有一些未解的難題,其中以良率和成本為最。可喜的是,產業鏈經過多年的沉澱和儲備,正在不斷優化Mini/Micro LED的技術方案,助推量產成本的下降。

以封裝技術為例,IMD(N-in-1)和COB集成封裝技術的性能表現、量產能力及產業鏈成熟度都有了明顯的提升,這一點從ISE展上顯示螢幕的色彩均勻性、對比度及墨色一致性等畫質表現可窺知一二,也在顯示螢幕廠的訂單情況中有跡可循。與此同時,後來者MIP(Micro LED in Package)在本屆ISE展上大出風頭,正在攪動LED中高階顯示行業格局。

MIP是一種晶片級的封裝技術,具體製程是:在外延片上將Micro LED晶片巨量轉移到載板上,然後直接封裝,切割後再進行檢測和混光,這一過程可以直接剔除不良燈珠,後續無需返修;下一步便是將Micro LED燈珠放置於捲帶上,交由顯示螢幕廠進行打件,製成模組。

也就是說,MIP方案理論上兼容傳統SMT設備,於顯示螢幕廠而言,可以維持原本的產業鏈模式,也節省了購置新設備會產生的一系列成本。不僅如此,MIP單個產品無需定制化開發,因此在應用場景上也具備高兼容性,可覆蓋如P0.6-P1.25等間距應用。

MIP自身生產成本方面,由於晶片尺寸變小,單位面積晶圓的利用率大幅提高,也意味著LED晶片成本可大幅降低。同時,相比COB方案(晶片需要二次分選),MIP方案可一次性進行分选和混光,易於檢測修復,提高均勻性的同時,也降低了二次分選的成本。

此外,MIP對於基板的選擇更加靈活,降低了基板精度限制,相當於解決了晶片到顯示面板之間的工藝難點,對巨量轉移的良率要求也相對較低,可提高生產良率和產品可靠性。

綜合考量其對大尺寸Micro LED規模化量產的加成度,以及終端顯示螢幕廠商的接受度,MIP封裝技術都有著獨特的優勢。尤其是在更小間距、更大尺寸的顯示螢幕應用上,COB技術還面臨著良率、墨色一致性、檢測返修、成本等多方面的問題,而MIP若真正量產,恰好能規避這些問題,成為Micro LED顯示螢幕批量生產的理想選擇。

MIP技術玩家

當前,以「MIP」技術概念推出解決方案和產品的玩家已不在少數,如終端品牌如Sony、LG、海信、洲明、Christie等,晶片、封裝、模組廠如首爾偉傲世、三安、元豐新、中麒、晶台、國星等,具體技術製程各有不同。

從終端品牌來看,Sony、LG、Christie及洲明已在ISE 2023展會上展示了基於MIP技術的出色性能,現場顯示螢幕的色彩均勻度、墨色一致性、對比度等畫質效果不輸於COB顯示螢幕,其中,Christie的P1.0採用MIP 0404 LED,顯示螢幕效果如下圖。


 

晶片廠中,三安光電是國內率先布局MIP技術的廠商,早在2021年的光博會期間,三安光電便展示了基於MIP 0404封裝燈珠的P0.83 Micro LED顯示螢幕,採用其自主研發的巨量轉移技術,提供180°可視角及超高對比度。


 

據LEDinside當時現場了解,這款產品適用於PCB被動驅動和TFT主動驅動背板,應用場景包含車載顯示、影院、藝術演出、會議室及教育辦公等。

國內封裝廠中,晶台、國星等均採用扇出型封裝技術思路,通過將引腳電極放大,使其匹配當前機台設備,具有低成本、高亮度、低功耗、兼容性強、可混Bin提高顯示一致性等優點,有助於下游客戶大幅提升SMT良率、效率,節省校正、返修等成本。

其中,晶台在ISE 2023展會期間也重點推廣了MIP技術產品,主推MIP1010、MIP0606、MIP0505、MIP0404,主要面向戶內P0.6-P1.25的LED顯示市場,適用於指揮控制系統、監視器、大尺寸家庭影院、會議一體機等戶內超高清LED顯示螢幕。


 

目前,晶台MIP產品已向部分客戶送樣測試。今年,晶台預計將實現MIP0606、MIP1010批量出貨;MIP0505、MIP0404批量生產。未來,MIP技術也將是晶台的重點發展方向。

據晶台介紹,當下P1.25間距以下的顯示市場的封裝方案以COB為主,但COB現階段主要存在成本高、良率低、墨色一致性差等問題。而MIP具有成本低、良率高、墨色一致性好、顯示一致性好等優點,相對於COB,未來可進一步降低微小間距成本,提升顯示效果。雖然,MIP技術路線短期內成本與COB相當,兩者會存在一定的競爭,但從長期來看,MIP具有更成熟的打件技術、更低的成本等眾多優點,將比COB有著更大的競爭優勢。

結語

在國內外上下游廠商的力推之下,MIP技術開始在Mini/Micro LED顯示螢幕領域發揮應用潛力,未來將逐步佔據Mini/Micro LED高階顯示螢幕領域的一方天地。儘管目前市場上的MIP技術和產品形態不盡相同,但各家終究有著共同的目的——助力Mini/Micro LED顯示螢幕早日實現規模化量產和應用。接下來,期待廠商取得進一步的技術突破及產業鏈配套的進一步完善。

(文:LEDinside Janice)

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