最近,第三代顯示器新創公司,錼創,要申請"創新版",就來簡單理解一下,Micro LED研發公司,錼創科技-KY(6854.TW)。
錼創為MicroLED顯示器解決方案專業廠商,致力於MicroLED技術研發。從機器設備的改良自製、磊晶材料與結構開發、晶粒結構設計及各項巨量技術,核心項目均以專利保護,專利申請數量超過600餘項,為全球申請專利排名第六名,其專利權之分布包含65%之核心技術(包含巨量轉移、晶片製造、微晶片及磊晶技術)及35%潛力技術(包含顯示及其他技術)。主要產品可區分為COC及技術服務兩大類。目前按照應用需求不同,主要分為三個技術類別: PixeLED Display、PixeLED Matrix 以及 µ-PixeLED,分別係製造一體成型的玻璃背板顯示器或PI軟板顯示器,以印刷電路板為基底的拼接式模組顯示器及極微小之AR應用MicroLED顯示器,其可應用於大尺寸、各式車用、無邊框、 超高亮度穿戴型、超薄可撓之顯示器,其終端應用多元。錼創,為業界目前少數擁有出貨MicroLED顯示器實績之廠商,
錼創主要產品:Chip on Carrier及技術服務:
Chip on Carrier:Chip on Carrier(以下簡稱:COC)產品,主要是利用其優異的磊晶技術及巨 量技術,將MicroLED晶片自原生磊晶晶圓上轉移到暫時載板上,以利客戶運用 不同的巨量轉移技術組成MicroLED顯示器,將MicroLED技術實現商業化。
技術服務:一次性工程(Non Recurring Engineering,NRE)費用,係指支付給研究、開發、 設計或測試某項新產品之單次技術服務費用。客戶除向錼創購買COC產品外,也以研發專案方式委託錼創協助其進行開發,開案費用屬於一次性工程費用。
A.PixeLED Display–MicroLED
使用低溫多晶矽面板:主要以主動顯示技術 (Active Matrix)為主,基板為玻璃材質或PI軟板材質,可做出透明、可撓曲的MicroLED顯示面板。除了提升現有消費性電子產品的顯示器規格與多樣性。而因MicroLED之無機質特性:晶粒的點亮壽命可達10,000小時,操作環境可負荷-40℃~ 90℃的溫度變化,極度適合車用環境,因此瞄準未來車用市場需求,在現有顯示器的位置提升規格,並開發新需求,例如:前擋風玻璃、側窗、天窗、隱藏式後照鏡、飾板顯示器化,讓未來可能是全面自動駕駛的市場, 充滿MicroLED顯示器的存在。
B.PixeLED Matrix–MicroLED
使用印刷電路板:使用錼創獨家的技術,將MicroLED晶片以4x4像素為單位進行封裝,結合成熟的表面黏著技術(SMT) 製程打件於印刷電路板(PCB)上,製成5吋的顯示模組。可依客戶需求結合背後機構做客製化安裝,既能結合未來AI智能家居、AI智能城市之政策推行, 讓顯示器無所不在還能讓廣告看板有更細緻、更近的觀賞距離。
C.µ-PixeLED™–MicroLED
使用CMOS背板,將MicroLED晶片微小化至5µm以下尺寸,以極高的排列密度,做出小於0.5吋具有超高亮度與解析度的微型顯示器,做為AR應用之強光源顯示器,進入元宇宙終端應用供應鏈。
第三類半導體、光電及面板產業概況
1.第三類半導體產業概況
近年來全球半導體產業發展之一大重要趨勢,在於化合物材料之創新應用,特別是氮化鎵(以下簡稱:GaN)、碳化矽(以下簡稱:SiC)等第三類半導體材料,由於具有寬能隙,高電子遷移率,高功率密度,大穿透電壓或稱崩潰電壓,高導熱係數,高截止頻率以及高熔點等幾個關鍵之物理特性,在近代電子元件應用中扮演重要角色。並更適於電動車、5G、照明、感測等多種用途。也因上述之創新應用場域陸續發展,故相關產業也愈發受到市場之重視。
目前半導體材料中以第一類半導體之矽基半導體產業最為成熟,不過在更高功率、更高頻率範圍之表現仍不如第三類半導體GaN和SiC。其中GaN並非橫空出世,其早在1993年便開始應用於LED產業,其相關領域之應用已相當成熟。GaN穩定性高,熔點高達1,700度,相較於矽基半導體,其相對能夠耐受更高溫度與更高電壓。另SiC在更高壓與大功率上具有優勢,因此在高壓發電、車用市場、充電樁、馬達驅動等領域備受市場關注,調研機構HIS更預估全球GaN市場規模將持續成長,並至2027年達45億美元之市場規模。
而調研機構Yole Développement則預估Power SiC之市場規模預估於2019至2025年間之年複合成長率將高達30%;並於2025年市場規模將達26億美元,相關成長率預估反映出第三類半導體之應用發展正不斷擴大,同時在國際上也有眾多廠商及國家政策爭相投入布局,期待能在未來的第三類半導體產業中取得先機。
2.光電產業現況及發展
目前光電半導體元件常見類型主要有三種:發光二極體(light emitting diode,LED)、雷射二極體(laser diode, LD)、太陽能電池(solar cell)。其中LED發光二極體為光/電訊號轉換之元件,運用光子及電子之交互作用,如激發輻射、吸收等機制,可在電流驅動下將電能轉換成光之形態輸出,成為現今社會主要光源之一,普遍用於照明燈具、螢幕背光或是顯示用途。LED 照明產業鏈上游為藍寶石晶圓及藍寶石基板供應商,中游為生產製程及檢測設備廠商,包括磊晶生成設備、LED晶圓測試、挑撿設備、磊晶片與晶粒之供應商,下游為LED封裝、模組及LED品牌廠。
近年因全球對節能減碳之重視,促使LED相關產業持續成長,針對發出相同亮度之情況下,LED比冷陰極螢光燈(CCFL)和省電燈泡(CFL)減少約50%之耗能,一年約可讓全球減少700億噸之二氧化碳排放量。顯示LED照明在全球照明市場主流地位已蔚為主流,而隨LED滲透率越來越高,碳足跡之減少比率亦持 續升高。
目前全球LED市場預估成長動能多來自於車用LED、Mini /MicroLED、商用顯示屏及不可見光四大領域。其中,近年許多企業都將元宇宙納入了未來發展願景, 甚至透過更名或註冊商標權等舉動宣示決心,使元宇宙未來應用逐漸受到市場之重視,而不可見光LED更為VR/AR裝置感測元件所需之關鍵零組件,因此預期2022年元宇宙之發展趨勢將推升AR/VR裝置發展快速成長,將進一步推升不可見光LED需求之快速擴張。
此外,除舊型LED顯示牆外,目前LED顯示技術區分為毫米級之Mini LED背光技術與微米級之 MicroLED 自發光技術,其中Mini LED被視為現階段高階顯示器之主流,各大品牌也陸續推出採用Mini LED之終端產品,以其背光模組為例, 一台筆電約需要上萬顆尺寸不超過2毫米之Mini LED晶粒,來達到上萬個分區背光顯示之高對比顯示器;隨著技術逐漸穩定,及受惠於新冠肺炎疫情,使近年Mini LED晶片之需求量快速增加。
至於技術更為先進之自發光MicroLED顯示器是將LED微縮化和矩陣化之技術,其面板結構較傳統之LCD及OLED有顯著簡化,其將數百萬乃至數千萬顆小於100微米之LED RGB晶粒排列整齊放置於基板上。因其簡潔之自發光結構特性進而避免被光源前方多層之偏光及濾光結構阻擋顯示像素,並在低耗能之狀態下仍可保持優異之顯示能力,在所有顯示特性都優於LCD及OLED顯示技術;近年顯示器大廠無不將MicroLED顯示器定位為最高階之奢侈品級別產品並已實際出貨, 預計將於2022年發佈多款次高階產品,正式進軍消費品級市場,而調研機構Omdia則預估至2028年MicroLED顯示器之全球市場產值將成長至98.5億美元,相較於過渡性Mini LED技術而言,MicroLED被業界視為次世代顯示技術之霸主。
此外,Mini / MicroLED顯示技術對晶片之需求量,與以往傳統之LCD及OLED面板晶片需求量有顯著不同,Mini LED背光技術使用之晶片數量是數十萬級別, 而微米級別之MicroLED電視顯示器在使用數量上更甚需千萬級別。調研機構TrendForce預估2022年至2026年MicroLED晶片產值之年複合增長率將約達204%,並於2026年之市場規模將達46億美元,雖MicroLED晶片之尺寸減小,但是使用量及技術含量卻是百倍之成長,進而推升LED晶片之整體需求。
3.面板產業概況
顯示器產業自1990年代由日廠成功開發出大尺寸LCD製造技術並投入生產 後,日本顯示器於全球市占率曾高達九成以上。後由韓國兩大集團企業加入顯示器產業,依賴其集團品牌優勢,乃至顛峰期在家用電視占有率達到六成以上,進而引領產品報價。臺灣於1995年引入量產技術後便急起直追,於2007~2009年間達到巔峰,由當時號稱面板五虎之台廠供給全球顯示器之產能成為全球第一。而最後進入之中國大陸則投入了大量之資金及人力,並在國家政策之補助之下,近年在市占率方面取得顯著之成長。
近年全球中大尺寸LCD面板產業受惠於COVID-19疫情帶來之宅經濟與居家辦公效應,支撐各尺寸LCD面板應用需求。同時在韓廠計畫逐步減少LCD面板產 能之推波助瀾下,帶動2020及2021年中大尺寸面板量價齊揚之亮眼表現。加上相關產能略微縮減趨勢下,中大尺寸面板價格仍將呈現上漲趨勢。
而在中小型面板部份,隨著智慧手機與物連網之演進,消費者對螢幕表現之要求也越來越高。OLED面板已經逐漸成為智慧手機之標準配備,2021年新推出之手機中,搭載OLED螢幕之比例超過40%,OLED面板需求逐漸增加。目前全球OLED產業中,韓廠仍是位居主導地位,在中國大陸「國產替代」政策方針下, 低價搶攻市場,同時提升技術水準,並擴大在AMOLED領域之投資,隨著中國大廠OLED產能陸續提升後,全球智慧手機OLED面板市場競爭勢必加劇。因此韓國也開始啟動TV LCD生產線轉換為OLED面板生產線之項目,以鞏固其OLED面板霸主地位。
而台廠近年除了陸續增加LCD及OLED面板之資本支出外,更透過與工研院深度合作,將重心放在次世代Mini / MicroLED顯示技術,佈局面板產業下一個S曲線躍進,並成為台廠技術發展共識。計畫發展貼近智慧生活之智慧顯示系統,包括智慧運輸、智慧育樂、智慧零售、智慧醫療等,也呼應2020年起政院投入5年177億元執行「臺灣顯示科技與應用行動計畫」所勾勒之智慧顯示科技應用藍圖。而Mini LED背光顯示技術已於高階筆電及3C產品量產出貨, 惟MicroLED顯示器目前因主攻頂級奢侈品等級市場而市占率尚低,然因MicroLED 優秀之顯示效果,各調研機構之MicroLED應用時程表皆預估待後續成本下降後, 在市占率及產值將迎來顯著成長。
MicroLED競爭優勢
錼創之主要產品係屬MicroLED顯示器,又因MicroLED之自發光物理特性,與傳統LCD背光顯示面板或OLED有著顯著差異,致使其產品於部份特殊應用之場域下存在顯著之競爭優勢。例如:利用MicroLED高解析度及低功耗特性製作之近眼無線VR眼鏡、超高亮度及高透明度之車載顯示器、高亮度並耐腐蝕之戶外大型商用看板等應用場景。MicroLED具備低功耗、高對比、 廣色域、高亮度、體積小、輕薄、節能等優點,其他顯示技術除價格便宜外, 無一顯示特性優於MicroLED,預期雖無法完全取代據價格優勢之LCD顯示器,惟MicroLED仍在利基之應用場景處於快速發展階段。
生產成本高昂
MicroLED顯示器因其發光元件之尺寸已微縮至微米等級,惟因製造所使用之半導體設備成本高昂,加上未達經濟規模,因而導致初期生產成本高昂。此外,因消費者對於面板之良率要求甚高,傳統面板僅需3顆以上白斑,即會被判定為不良品,若依上述4K2K顯示器之2,400萬顆LED晶粒計算,即便以99.99%良率製作仍會有高達2,400顆左右LED晶粒毀損,依目前之單顆修補技術而言,其維修成本仍屬高昂。
MicroLED顯示器產業,較傳統LCD及OLED於技術層次有著顯著之差異,MicroLED是將LED微縮化和矩陣化之顯示技術,當製造HD或4K2K以上顯示器時,就需數百萬乃至數千萬單位之發光元件進行排列,因其數量遽增造成品質難以控制,致使傳統機械工藝已無法完成 MicroLED 相關組裝工作,而需運用奈米級半導體設備及晶圓製程,除巨量控制技術以外,其他製程包括氮化鎵磊晶,以及小尺寸顯示器使用CMOS晶圓製作背板等,而非使用傳統 技術門檻較低之LTPS TFT或OLED噴墨印刷技術。
競爭
隨著高階顯示器之需求穩定成長,全球各大面板廠商、LED廠商無不看好MicroLED未來之發展,爭相投入MicroLED之相關研發。各國面板製造商及LED晶片製造商對於MicroLED普遍有比較高的期待,多次強調MicroLED是未來技術發展之重要方向,在美國消費性電子展上互相展示產品及技術。由於產業目前仍處發展階段,雖錼創目前在產業中處於領先地位,然仍無法排除其他廠商持續取得重大突破性進展之可能性,未來可能會面臨與同業之競爭壓力。
錼創,是一家Micro LED研發公司。2021年營收為2億,目前公司是虧損狀態。其中COC產品占營收比重70.31%,技術服務約28.27%,其它佔1.42%。以客戶來看, 2021年,三星佔營收62.05%,友達佔20.29%。錼創是業界目前少數擁有出貨Micro LED實績之廠商。
市場占有率
MicroLED顯示技術目前仍處發展階段,其從LED晶圓、微型化晶片、巨量轉移及背板製造,業界仍未有被廣泛採納之技術方向;甚至在不同應用下之MicroLED晶體結構都差異甚大。而錼創早已脫離實驗室之理論發展範疇,憑藉我國在LED、LCD產業及自動化工業之優良基礎上,成功於2019年建置全球首座MicroLED量產線,並持續累積生產相關之重要的生產經驗,進而拉大與競爭對手之差距。錼創銷售對象為國內外顯示器終端品牌及面板大廠,且其係市場上少數MicroLED產品進入銷售市場之供應商,故其產品擁有不可替代性且靠近終端消費市場,以錼創2021年度銷售Chip on Carrier之收入為新臺幣 44,121千元(約美金5,147千元),根據Omdia資訊,2021年度預測MicroLED顯示器營收金額為美金44,838 千元,錼創之市占率約為11.48%。
市場未來之供需狀況與成長性
在面板產業之供給方面,近年中國大陸透過政策帶動LCD面板自製率提升, 並以補貼擴大產能供給,全球LCD面板皆呈現供過於求之情事,惟2020年因Covid-19及居家辦公需求影響下,消費者對於各式面板需求回升,進而提高面板價格。
而在未來之後疫情時代,面板需求將轉由OLED、MiniLED及MicroLED等利基產品帶動,將產業迎領往新興應用發展。預期過去消費型電子主流產品包括智慧型手機、LCD電視、筆記型電腦、桌上型螢幕、平版電腦等大宗產品之面板產品出貨成長性已接近飽和與停滯。而隨著5G通訊、大數據及物聯網等新興科技之發展,致使終端各種新興之利基型產品如雨後春筍般出現,如一車多屏、 大型商用顯示、智慧穿戴、近眼式AR/VR產品等等相對呈現高需求及高成長性。
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