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Micro LED增量时代的COB与MIP产业链之争

来源:投影时代 更新日期:2024-03-19 作者:那山那水

据洛图科技(RUNTO)预测,未来5年全球Mini/Micro LED(简称MLED)市场规模复合增长率将达50%以上,2028年全球Mini/Micro LED市场规模也将达到360亿美元。Micro LED新兴显示技术加速落地,成为LED直显行业未来5年必争阵地。

但是,用什么样的技术武器赢得MLED市场之争呢?COB和MIP无疑是今天最热门的两大方向。二者的较量也将决定未来行业格局,特别产业链格局。

MLED必然获胜的未来

随着LED直显在室内场景应用的崛起,市场需要的产品显示像素间距呈不断缩小趋势、同时,产品需要的亮度水平亦不像室外屏那样高。

这就导致,传统尺寸规格的LED晶体颗粒,在亮度等关键性能上,对于小间距LED显示而言是过剩的。特别是随着LED电光效率的不断提升,这种“过剩”造成的材料成本浪费日益显著。而且,更大颗粒度的LED晶体,也不利于设计画面更为平滑、分辨率更高的LED直显屏幕。

奥拓电子ISLE 2024上展出的MIP系列新产品

在这一背景下,MINI/MICRO LED概念被提出。其本质意义是,在满足亮度需求的背景下,大量解决晶圆材料、提升单位晶圆的像素点产出量——即MLED首先就是一个“节约材料成本”的技术,其次才是一个“更适配超小间距,乃至穿戴或者XR显示应用”的技术。

对于直显LED大屏而言,MLED的最大竞争优势,就表现在“成本竞争力”更强上。例如,300微米尺寸的传统LED颗粒,单一像素材料消耗是micro LED级别颗粒的数十倍。对此,业内人士表示,“更好的效果也许并不是每个客户都需要,但是更低的成本是绝对普遍性的竞争力”。恰是这一点决定了MLED主导时代一定会到来。

行业预计,未来P3.0以下间距LED直显都会进入MLED规格线;其中,micro LED今天的亮度水平已经足以支撑绝大多数P2.5间距以下产品的应用。对于室内大屏场景和小间距LED屏而言,MLED是未来的唯一标准答案。

竞争MLED市场,COB和MIP两大技术登场

在MLED显示应用中,COB和MIP两个技术的诞生时间相差10年左右。不过,2023年以来MIP已经形成与COB鼎足之势。

从技术底层框架看,COB是一种芯片级封装技术,LED晶体被封装成数百个乃至更多像素点的cell结构。产品表面整体覆膜,具有坚固度上的优势。但是,因为一次性处理更多的LED晶体颗粒,所以对工艺可靠性要求更高;采用整体覆膜技术后,个别坏点的可修复性差;同时一种封装规格COB也就对应了一种显示像素间距。

MIP技术则更倾向于独立RGB像素封装,或仅有个位数RGB像素的独立封装结构。在采用独立像素封装时,MIP一种封装规格可对应多种终端屏幕像素间距。MIP封装产品,还需要终端产品工艺上的集成操作,即表贴工艺。后者是传统LED直显产品“最”广泛和成熟的工艺。MIP在可修复性上表现良好,同时颗粒一致性选配操作更容易。如果需要更为坚固的可靠性,也可以额外增加GOB覆膜。但是,整体腹膜后,可修复难度增加。

联建光电ISLE 2024上展出COB、MIP 两种技术的Vmicro微间距产品

从产品应用角度看,COB和MIP技术自身并不限制其应用范围,但是成本变化影响了其市场可能达到的宽度。具体而言则是,MIP因为适配表贴工艺,所以在大间距市场中适配性更好。COB技术因为不需要表贴后端工艺,所以在表贴工艺难以达到的极限分辨率产品中,具有优势。

同时,MIP采用表面覆膜后,其坚固性和光学性能不亚于COB产品。MIP虽然降低了巨量转移的难度,解决了修复性问题,但在P1.0以下,尤其是P0.5以下间距上,表贴工艺难度大量增加,“高精细巨量表贴”的难度不亚于COB的直接巨量转移。

即从技术难题角度看,MIP的确在封装层面降低了巨量转移至少有一个数量级以上的准确率需求,但是一旦涉及超微间距终端,其表贴工艺的难度也不是目前普遍拥有的表贴设备和流水线可以满足的。

整体而言,MIP更像是将一次完工的COB拆成了两个主要环节实现,进而让巨量转移的难度在两个环节之间分配——有点像杠杆原理:通过耗费更多距离,省下力气。但是,只是关注技术层面的不同,还不能完全理解“分成两步走”的MIP带来的产业链结构变化。

COB和MIP不仅是“封装技术”的不同

对于COB和MIP两大技术的本质区别,除了技术底层框架、应用产品结构、技术核心难题外,另一个重要不同是“产业链逻辑”。

目前,COB屏的供应方案主要有两种:第一是,终端品牌自主掌握巨量转移和COB技术,其采购上游LED晶圆、自己掌握封装环节,并实现COB封装即终端的更短产业链。这是行业头部企业的共同选择。这种方案,增加了LED直显终端企业的技术含量,提升了产业壁垒。第二是,专业的COB LED制造商代工制造。很多ICT或者彩电企业进入LED直显市场,采用了这种模式。专业代工COB制造,降低了品牌推出终端的门槛,也利于COB制造端更加规模化。但是,终端企业也因此失去了技术独特性、缺乏更强的技术性行业议价能力。

洲明科技AM1.2-F产品应用COB工艺下的AM驱动技术,薄如蝉翼、极致冷屏

MIP技术方案的供应模式则只有一种。即LED晶圆作为上游产业环节、MIP封装作为中游产业环节、下游LED直显企业则通过表贴工艺制造终端产品。——可见,MIP封装技术下的LED直显产业链结构,与COB技术诞生之前的行业产业供给格局是一样。

整体看,COB技术的产业链只有两个大环节,晶圆和终端;MIP却是三个,晶圆、封装和终端。恰是这种差异,让MIP成为了封装企业的更爱,同时因为其下游采用传统表贴工艺,因此获得了不具备COB技术的下游终端品牌的青睐。——“MIP与SMD技术一脉相承,可兼容传统SMT设备,LED显示屏厂在维持原产业链模式同时,节省了一系列设备等重资产成本的支出”:这是封装企业最愿意提及的话题。

MIP是传统分工流程的上中下游的共赢;COB则是晶圆+终端,跳过传统封装企业,让终端企业掌握更多技术环节,提升终端竞争门槛的上下游(没有中游)联动。两种不同技术方案下,产业链选择的矛盾非常明确。

成本力依然决定未来

Micro LED时代,从终端角度看,技术难题一直上在巨量二字。即无论是COB还是MIP,都需要巨量转移。而一旦巨量转移技术获得大突破,包括“巨量表贴”的突破,二者的竞争差异点就首先落在“成本”二字上。

从产业链环节和技术工艺过程看,COB阵营一直强调,自己“链短”,应该更具有成本优势。2023年,COB产品亦以近5成价格下降,赢得了翻番式的快速增长。MIP则强调对传统工艺和分工的友好、特别是对二三线品牌进入顶尖分辨率间距指标产品市场的“机遇保护”,进而也强调自己的成本优势。即MIP一上来就打“成本牌”。

所以,MLED时代在不断突破工艺技术瓶颈的同时,成本战和供应链博弈将是COB和MIP之间的大戏。成本竞争力的差异,也将是最终决定二者谁更占据主动权的关键。对此,行业目前的预测更倾向于“互有胜负”的观点。这也是LED直显头部品牌纷纷同时推出两大技术产品的原因。

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