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多合一技术,如何改变小间距LED屏下半场

来源:投影时代 更新日期:2022-04-21 作者:那山那水

    Mini LED和micro LED为代表的新兴技术,已经成为LED显示大屏市场,特别是小间距LED显示市场的“核心”发展引擎。但是,如何应用mini/micro LED技术,却出现了技术路线之争:这就是多合一灯珠和巨量转移技术!

    多合一为何崛起

    目前,国内市场封装企业主打多合一灯珠的厂商普遍将“多合一”技术作为mini/micro LED显示大屏时代,不可替代的“优势产品”推广。

    例如,兆驰光元拥有包括正装 P0.9四合一金线/铜线、p1.06二合一、1.25四合一、P1.56 四合一等多个规格的多合一产品。作为多合一技术最早推动者之一,国星光电矩阵式集成封装(IMD)方案,不仅具有四合一灯珠,更是推出了1010规格的十二合一等“更高”矩阵集成度的产品,进入P0.5间距以下市场。

多合一技术,如何改变小间距LED屏下半场

    整体上,多合一封装技术,正在从2018-2019年时期,主要解决P0.9产品终端量产“成品率”难题、帮助终端企业绕过巨量转移的技术,变成了目前包含从二合一到十二合一,从P0.5以下到P1.6等广泛间距指标产品的,比较通用的一种封装方式。

    对此,行业分析认为,多合一技术的崛起主要有三个层面的原因:第一个是,P1.0以下间距指标的小间距LED屏幕、微间距LED屏幕,单位面积的单元内,灯珠集成数量大幅提升、工艺操作精度要求也大幅提高。微间距产品上,多合一灯株能够一定程度简化“表贴终端”时的加工难度,实现更好的成本控制和成品率指标。

    即多合一技术是巨量转移在一定规格产品上的替代技术,其等于将巨量转移技术的功能,分成两次实现,进而降低了每一次的难度系数:多合一先通过“一次四合一的分组”,将海量的一次性巨量转移“规模”大幅降低到原来的四分之一;然后通过传统表贴工艺,实现四合一灯珠的下一轮集成。

多合一技术,如何改变小间距LED屏下半场

    这一方案带来的优势包括,终端企业不需要必然研发巨量转移技术也可以进入P0.9等微间距市场;产业链结构和技术分布不需要因为巨量转移技术的出现而彻底重构,采用更为传统的设备、技术和工艺,实现了一定像素间距下,巨量转移技术的最终效果。恰是这些优势,让多合一灯株技术成为P0.9等微间距产品,快速在多个终端品牌旗下推出和普及的助推器。

    第二,多合一灯株是mini/micro时代LED显示的有力技术选择。小间距LED显示系统的一个特点是,观看距离近、主要适配室内环境,因此对产品的“亮度要求”要比传统户外LED大屏低很多。这就与mini/micro等更小尺寸的LED晶体颗粒形成了“市场共振”。而在同等亮度实现下,更小的LED晶体则意味着“上游材料成本更低”。行业分析认为,未来随着LED发光效能的进一步提升,包括P2.0间距及其以下等规格产品在内,都会进入mini/micro时代。

    但是,对于终端企业而言mini/micro的LED颗粒和灯珠的“尺寸结构会更小”。这时候多合一技术实现的更多组LED晶体的初步集成,就有效的帮助终端企业在表贴工艺中,应对mini/micro规格LED晶体时代终端显示屏产品的“加工尺度变化”。

    第三,多合一技术从最早的为“微间距”而生,到目前甚至普及到了P1.6或者P1.8产品上,显示的是多合一技术对于“产品成本”竞争力的友好性;以及在推动更高终端成品率、降低终端产品缺陷率上的优势。随着小间距LED产品的应用普及,更多规格产品从追求“性能极限”,向追求“下沉市场普及度的低成本可靠性”发展。这方面或许也是多合一灯珠可以发挥优势的领域。

多合一技术,如何改变小间距LED屏下半场

    简单总结就是,多合一技术让终端企业能够在微间距LED显示和mini/micro LED晶体时代,绕过巨量转移技术,快速高效的部署终端产品,并实现一定程度的成本降低。可以说这一技术是在目前LED显示产业创新趋势下,封装与部分终端企业的“双赢选择”!

    与巨量转移比较,多合一改变了啥

    多合一灯珠技术的主要竞争技术是“巨量转移技术”!这二者目前是竞争和合作并存的关系。典型的特征是,推出多合一灯株小间距LED屏的终端企业,很多也在自主研发巨量转移技术;推出多合一灯株技术的封装企业,也在自主研发巨量转移技术。

    恰是因为众多企业同时进入多合一灯珠和巨量转移技术领域,进而充分说明了这二者无法做大完全替代。例如,在P1.0以上间距市场,巨量转移技术即没有必要性,也不会带来“效率”优势;反而会因为一次性批量转移LED晶体太多、转移时的晶体间目标距离更大,增加技术实现难度和成品率难度。

    同理,在P0.3等更为精细的结构上,乃至于在P0.5级别产品上,多合一的优势渐渐减少;巨量转移制造P0.5间距及其以下更小间距产品上的“效率”优势更为显著。在这样精细的产品上,表贴工艺已经达到经济性的极限。依赖于表贴工艺的多合一灯珠也就会变得“不好用”!至于将更多的LED晶体,例如二十个乃至更多的像素量集成在一个多合一灯株上,其对超精细小间距产品的制造帮助也不会更大。——且单一灯组,更多的像素集成,本身也就变成了低标准的“巨量转移”。

多合一技术,如何改变小间距LED屏下半场

    实际上,多合一灯株结构的优势主要集中在p0.9-p1.2为核心间距区间的产品上,向两侧则最大覆盖到P0.5到P2.0。更小的间距上需要巨量转移技术,更大的间距上传统的RGB灯珠则更具有工艺效率和产业链分工上的优势。

    但是,从小间距和微间距LED大屏显示的未来发展看,其主体需求市场恰集中在多合一灯珠“能够覆盖”的“间距”范围之内。因为P0.5及其以下间距的产品,大多数目标市场与LCD和OLED显示重叠。而这种超微间距的LED显示屏,在性价比上难以媲美液晶显示等成熟技术。这就让多合一灯珠技术有可能成为一种“小间距LED行业主要市场需求中的主导性”规格和工艺:

    从上游产业链角度看,多合一对于发挥mini/micro规格的LED材料和晶体技术优势是有极大好处的,其符合未来LED小间距产品LED晶体颗粒微型化、LED发光效率不断提升的技术方向。从中游产业链看,多合一封装,加大了中游产业链环节的“工作量”,提升了封装企业在产业中的话语权,显然是中游封装企业乐见其成的。从下游产业链看,终端产品企业凭借多合一灯珠,绕过巨量转移技术,能够推动更小的微间距产品的加速普及、也能一定程度降低p1.0-P2.0产品的成本。

    当然,多合一技术也不是完全没有“产业链”上的阻力:对于终端品牌而言,使用多合一灯珠,意味着终端产品的“众多品质”和“成本”比以往更多依赖于中游封装结构。这也是头部终端品牌为何更愿意开发自己的巨量转移技术的原因。

    目前也有观点认为,多合一技术是“巨量转移”不成熟下的“过渡性”方案。从假设的角度看,如果拥有更为成熟、可靠的巨量转移技术,LED显示屏产业链的中游封装与下游终端环节会“合二为一”:这对于下游终端企业而言,是巨大的市场利益和机遇。头部品牌在这方面早有布局:不仅是大力研发巨量转移技术,同时也在加大和LED晶圆等上游企业的合作,甚至建立起从上游到终端的“不同企业战略整合性产业链”。

多合一技术,如何改变小间距LED屏下半场

    对此,终端封装企业也不会坐以待毙,其动作主要是两个方向:第一,联合更多中小品牌下游终端企业,推动多合一灯珠的发展,特别是推动下沉市场在间距选择指标上的升级;第二,封装企业中很多也在研究巨量转移技术——其未来的巨量转移模组既可以供应给下游合作伙伴,也不排除其推出自主品牌的巨量转移技术终端LED显示屏产品。

    另一种观点则与以上论点不同。即,也有业内人士对LED显示屏的技术进化做出如下的“分类”:最早的单色灯珠技术、此后的RGB三原色灯珠技术(包括直插和表贴)产品、现在更小间距下的“多合一”灯组、未来更小的微间距下的巨量转移终极技术!这些技术的历史演进过程固然代表了“进步”趋势,但是更是对不同“像素间距规格”的不同技术路线选择。——不同技术之间,不是完全替代性关系,而是互补+交叉的关系。这类行业人士不认可“高度成熟的巨量转移技术会完全提到掉多合一灯株技术”的观点。

    因此,在LED显示大屏市场上,巨量转移和多合一之间的关系“比较为妙”:既有现实中的竞争与互补,也有未来发展与进步下,二者前途的不确定性。巨量转移技术在中小尺寸显示上的应用可能性,是否向上挑战今天多合一灯株在大屏显示工程上的现有地位,不是小间距LED显示产业自身可以决定的事情。其还取决于其它显示技术门类的发展和竞争。

    即只有中小尺寸显示上,micro LED与巨量转移技术的组合,在与OLED、LCD、QLED等显示技术的竞争中站稳脚跟,巨量转移工艺的发展基础才会更为稳固。只有巨量转移技术在更多类型产品上得到更充分的应用,其能够替代目前多合一技术的基础才会更强大。亦只有巨量转移的应用范围和价值足够大,其技术才会不断进步,并最终在成本经济性上满足,更大间距指标LED显示大屏制造的要求。

    综上所述,多合一技术已经从三年前一种“特别的尝试”,变成今天正在改变LED显示产业格局的结构性创新技术。其虽然不是巨量转移那样的革命性技术进步,但是却表现出在主流间距市场“目前更实用”的特性。在mini/micro LED、超微间和小间距LED下沉市场低成本普及时代,多合一技术能够走多远,我们拭目以待。

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