中国报告大厅网讯,LED显示芯片行业在过去几十年间取得了显著发展,从最初简单的指示灯应用,逐渐拓展到如今涵盖众多领域的广泛应用。自20世纪70年代最早的LED显示产品出现,到如今MicroLED显示技术崭露头角,行业经历了多次技术突破。2022年,LED显示屏市场需求明显恢复,新应用持续成长;MicroLED出货量预计从2023年的4万台左右增长到2030年的5170万台左右,增长1290倍,其中2026年预计出货量为723万台,总体市场规模达50亿美元左右。随着技术的不断进步和市场需求的变化,到2025年,LED显示芯片行业将迎来更为关键的发展节点,在技术创新、市场格局等方面展现出新的趋势。
(一)衬底技术:材料与尺寸的双重演进
《2025-2030年全球及中国LED背光显示驱动芯片行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出,LED衬底在LED显示芯片生产中起着支撑和固定外延层的关键作用,其材料选择对芯片品质影响重大。当前,红黄色LED主要采用砷化镓作为衬底材料,而蓝绿色LED的衬底材料则较为多样,包括蓝宝石、碳化硅、硅等。蓝宝石衬底凭借良好的光学特性、较低的制备难度和成本,在照明LED领域应用广泛。同时,主流衬底材料的尺寸也在不断发展,从早期的2英寸片逐渐向4英寸、6英寸片转变,部分甚至发展到8英寸和12英寸,这有助于提高生产效率、降低成本。在未来,衬底材料将朝着性能更优、成本更低的方向发展,以满足LED显示芯片不断提升的性能需求。
(二)外延技术:核心技术的持续升级
外延材料是决定LED显示芯片性能的核心部分,LED的诸多光电参数都取决于外延材料。目前,主流的外延技术包括液相外延、有机金属化学汽相外延和分子束外延。液相外延在生产红黄色LED时具有成本和品质优势,但在制造绿、蓝发光管或生长更薄外延层时存在困难。有机金属化学汽相外延是当前最主流的技术,具备高品质和高效率的优势,国内多家LED芯片企业以此技术为主。分子束外延则常用于实验室,虽然精度高,但难以实现批量生产。随着显示技术的发展,降低缺陷密度、提高晶体质量仍是外延技术追求的主要目标,未来外延技术将不断创新,以提升LED显示芯片的性能。
(三)芯片与封装技术:适应显示需求的创新发展
随着显示应用的不断发展,LED显示芯片尺寸不断减小,结构也发生了从正装到倒装再到垂直结构的变化,这带动了封装技术的创新。在MiniLED背光封装技术方面,主要有板上封装技术、板上芯片技术、玻璃上芯片技术三种。不同技术各有优劣,如板上封装技术成熟价格低,适用于低分区;板上芯片技术适合高分区,且成本持续下降;玻璃上芯片技术虽成本高,但在特定场景下有应用潜力。在LED直显封装技术方面,表面贴装器件、板上芯片技术、玻璃上芯片技术是主要类型,随着芯片尺寸和间距的减小,板上芯片技术和玻璃上芯片技术的占比将不断提高,封装级微显示LED封装器件方案则在降低成本方面具有一定优势。
(四)MicroLED转移技术:突破巨量转移难题
MicroLED尺寸的减小对转移技术提出了更高要求,传统小间距LED的机械式转移技术已无法满足需求。目前,业内主要采用精准抓取技术、自流体组装技术、选择性释放技术、转印技术等巨量转移技术。这些技术各有特点,其中基于激光技术的选择性释放巨量转移方式转移效率较高,自流体组装方案也受到不少厂商关注。然而,巨量转移仍面临着高效转移、提升转移良率至99.9999%以及控制芯片精度在正负0.5um以内等挑战,未来需要不断探索和创新转移技术,以推动MicroLED显示技术的发展。
(一)芯片企业:技术路线与业务布局分化
实现MicroLED全彩化主要有RGB三色混色法、蓝光+色转膜方案、硅基垂直堆叠结构RGB方案三种方式。国内部分企业在不同方案中各有优势,如一些企业在RGB三色芯片制造方面具有竞争力,而另一些企业则在蓝光+色转膜方案中占据一席之地。从国内LED芯片企业的显示业务布局来看,已形成不同阵营,第一阵营的企业具备红光芯片制造能力,全面布局MiniLED和MicroLED;第二阵营的企业依靠蓝光芯片制造能力布局MiniLED背光,并积极拓展MicroLED领域。
(二)面板企业:MicroLED技术的积极推动者
随着LED微尺寸化和高精准化发展,将LED封装在玻璃基板上成为新的趋势,这为面板企业带来了机遇。目前,多家面板企业积极投入MicroLED技术的研发,中国台湾的部分面板企业以及国内京东方、维信诺、TCL华星、天马等面板企业都在加快MicroLED显示的开发。MicroLED显示目前主要还是面板企业之间的技术竞争,未来市场规模竞争将随着市场的打开而展开。
(三)行业阵营:合作与竞争并存
在MicroLED行业,外延/芯片技术、主动式驱动背板技术(面板)和巨量转移技术是三大核心技术。掌握这些核心技术对企业建立竞争壁垒至关重要,因此芯片厂和面板厂通过绑定式合作,加快产业化进程并提升技术竞争力。国内MicroLED行业已逐渐形成四大阵营,各阵营内部企业通过合作实现资源互补,共同推动行业发展,同时各阵营之间也存在着激烈的竞争。
(一)LED显示屏市场:持续增长的广阔前景
2022年LED显示屏市场需求明显恢复,新应用不断涌现。从市场规模来看,2023年全球LED显示屏市场规模保持正增长,在小间距、MiniLED显示屏产品的推动下,预计2026年市场规模有望成长至130亿美元左右。这表明LED显示屏市场具有广阔的发展前景,未来随着技术的进步和应用领域的拓展,市场规模可能进一步扩大。
(二)MicroLED显示屏市场:潜力巨大的新兴市场
根据相关预测,随着小型显示设备需求的急剧增加,MicroLED显示屏市场将从2025年开始增长。LED显示芯片行业分析指出,MicroLED出货量将大幅增长,从2023年到2030年预计增长1290倍,其中2026年出货量预计为723万台,总体市场规模达50亿美元左右。在不同应用领域中,XR设备和智能手表将是MicroLED的主要应用方向,这显示出MicroLED显示屏市场潜力巨大,将成为LED显示芯片行业未来发展的重要增长点。
LED显示芯片行业在技术、竞争格局和市场等方面都展现出了独特的发展态势。从技术层面看,衬底、外延、芯片与封装、MicroLED转移技术等不断创新,以满足日益增长的显示需求;在竞争格局上,芯片企业、面板企业形成了不同的竞争态势和合作关系,行业阵营逐渐分化;市场方面,LED显示屏市场持续增长,MicroLED显示屏市场潜力巨大。然而,MicroLED显示技术仍面临成本较高、部分关键技术受制于人等问题。展望2025年及未来,LED显示芯片行业需加大研发投入,突破关键技术,加强产业链协同创新,降低成本,以应对市场竞争,推动行业持续发展,在全球高端信息显示产业中占据更有利的地位。
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