中國報告大廳網訊,LED顯示晶片行業在過去幾十年間取得了顯著發展,從最初簡單的指示燈應用,逐漸拓展到如今涵蓋眾多領域的廣泛應用。自20世紀70年代最早的LED顯示產品出現,到如今MicroLED顯示技術嶄露頭角,行業經歷了多次技術突破。2022年,LED顯示屏市場需求明顯恢復,新應用持續成長;MicroLED出貨量預計從2023年的4萬台左右增長到2030年的5170萬台左右,增長1290倍,其中2026年預計出貨量為723萬台,總體市場規模達50億美元左右。隨著技術的不斷進步和市場需求的變化,到2025年,LED顯示晶片行業將迎來更為關鍵的發展節點,在技術創新、市場格局等方面展現出新的趨勢。
(一)襯底技術:材料與尺寸的雙重演進
《2025-2030年全球及中國LED背光顯示驅動晶片行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出,LED襯底在LED顯示晶片生產中起著支撐和固定外延層的關鍵作用,其材料選擇對晶片品質影響重大。當前,紅黃色LED主要採用砷化鎵作為襯底材料,而藍綠色LED的襯底材料則較為多樣,包括藍寶石、碳化矽、矽等。藍寶石襯底憑藉良好的光學特性、較低的製備難度和成本,在照明LED領域應用廣泛。同時,主流襯底材料的尺寸也在不斷發展,從早期的2英寸片逐漸向4英寸、6英寸片轉變,部分甚至發展到8英寸和12英寸,這有助於提高生產效率、降低成本。在未來,襯底材料將朝著性能更優、成本更低的方向發展,以滿足LED顯示晶片不斷提升的性能需求。
(二)外延技術:核心技術的持續升級
外延材料是決定LED顯示晶片性能的核心部分,LED的諸多光電參數都取決於外延材料。目前,主流的外延技術包括液相外延、有機金屬化學汽相外延和分子束外延。液相外延在生產紅黃色LED時具有成本和品質優勢,但在製造綠、藍發光管或生長更薄外延層時存在困難。有機金屬化學汽相外延是當前最主流的技術,具備高品質和高效率的優勢,國內多家LED晶片企業以此技術為主。分子束外延則常用於實驗室,雖然精度高,但難以實現批量生產。隨著顯示技術的發展,降低缺陷密度、提高晶體質量仍是外延技術追求的主要目標,未來外延技術將不斷創新,以提升LED顯示晶片的性能。
(三)晶片與封裝技術:適應顯示需求的創新發展
隨著顯示應用的不斷發展,LED顯示晶片尺寸不斷減小,結構也發生了從正裝到倒裝再到垂直結構的變化,這帶動了封裝技術的創新。在MiniLED背光封裝技術方面,主要有板上封裝技術、板上晶片技術、玻璃上晶片技術三種。不同技術各有優劣,如板上封裝技術成熟價格低,適用於低分區;板上晶片技術適合高分區,且成本持續下降;玻璃上晶片技術雖成本高,但在特定場景下有應用潛力。在LED直顯封裝技術方面,表面貼裝器件、板上晶片技術、玻璃上晶片技術是主要類型,隨著晶片尺寸和間距的減小,板上晶片技術和玻璃上晶片技術的占比將不斷提高,封裝級微顯示LED封裝器件方案則在降低成本方面具有一定優勢。
(四)MicroLED轉移技術:突破巨量轉移難題
MicroLED尺寸的減小對轉移技術提出了更高要求,傳統小間距LED的機械式轉移技術已無法滿足需求。目前,業內主要採用精準抓取技術、自流體組裝技術、選擇性釋放技術、轉印技術等巨量轉移技術。這些技術各有特點,其中基於雷射技術的選擇性釋放巨量轉移方式轉移效率較高,自流體組裝方案也受到不少廠商關注。然而,巨量轉移仍面臨著高效轉移、提升轉移良率至99.9999%以及控制晶片精度在正負0.5um以內等挑戰,未來需要不斷探索和創新轉移技術,以推動MicroLED顯示技術的發展。
(一)晶片企業:技術路線與業務布局分化
實現MicroLED全彩化主要有RGB三色混色法、藍光+色轉膜方案、矽基垂直堆疊結構RGB方案三種方式。國內部分企業在不同方案中各有優勢,如一些企業在RGB三色晶片製造方面具有競爭力,而另一些企業則在藍光+色轉膜方案中占據一席之地。從國內LED晶片企業的顯示業務布局來看,已形成不同陣營,第一陣營的企業具備紅光晶片製造能力,全面布局MiniLED和MicroLED;第二陣營的企業依靠藍光晶片製造能力布局MiniLED背光,並積極拓展MicroLED領域。
(二)面板企業:MicroLED技術的積極推動者
隨著LED微尺寸化和高精準化發展,將LED封裝在玻璃基板上成為新的趨勢,這為面板企業帶來了機遇。目前,多家面板企業積極投入MicroLED技術的研發,中國台灣的部分面板企業以及國內京東方、維信諾、TCL華星、天馬等面板企業都在加快MicroLED顯示的開發。MicroLED顯示目前主要還是面板企業之間的技術競爭,未來市場規模競爭將隨著市場的打開而展開。
(三)行業陣營:合作與競爭並存
在MicroLED行業,外延/晶片技術、主動式驅動背板技術(面板)和巨量轉移技術是三大核心技術。掌握這些核心技術對企業建立競爭壁壘至關重要,因此晶片廠和面板廠通過綁定式合作,加快產業化進程並提升技術競爭力。國內MicroLED行業已逐漸形成四大陣營,各陣營內部企業通過合作實現資源互補,共同推動行業發展,同時各陣營之間也存在著激烈的競爭。
(一)LED顯示屏市場:持續增長的廣闊前景
2022年LED顯示屏市場需求明顯恢復,新應用不斷湧現。從市場規模來看,2023年全球LED顯示屏市場規模保持正增長,在小間距、MiniLED顯示屏產品的推動下,預計2026年市場規模有望成長至130億美元左右。這表明LED顯示屏市場具有廣闊的發展前景,未來隨著技術的進步和應用領域的拓展,市場規模可能進一步擴大。
(二)MicroLED顯示屏市場:潛力巨大的新興市場
根據相關預測,隨著小型顯示設備需求的急劇增加,MicroLED顯示屏市場將從2025年開始增長。LED顯示晶片行業分析指出,MicroLED出貨量將大幅增長,從2023年到2030年預計增長1290倍,其中2026年出貨量預計為723萬台,總體市場規模達50億美元左右。在不同應用領域中,XR設備和智能手錶將是MicroLED的主要應用方向,這顯示出MicroLED顯示屏市場潛力巨大,將成為LED顯示晶片行業未來發展的重要增長點。
LED顯示晶片行業在技術、競爭格局和市場等方面都展現出了獨特的發展態勢。從技術層面看,襯底、外延、晶片與封裝、MicroLED轉移技術等不斷創新,以滿足日益增長的顯示需求;在競爭格局上,晶片企業、面板企業形成了不同的競爭態勢和合作關係,行業陣營逐漸分化;市場方面,LED顯示屏市場持續增長,MicroLED顯示屏市場潛力巨大。然而,MicroLED顯示技術仍面臨成本較高、部分關鍵技術受制於人等問題。展望2025年及未來,LED顯示晶片行業需加大研發投入,突破關鍵技術,加強產業鏈協同創新,降低成本,以應對市場競爭,推動行業持續發展,在全球高端信息顯示產業中占據更有利的地位。
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