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2024年1月28日

來更新一下MicroLED研發公司,錼創科技(6854.TW)

最近幾年,以電子標籤(ESL)崛起的電子紙顯示公司,元太,公司市值已經狂飆,名列台股第41大市值公司,這遠遠超過傳統的面板公司,友達和群創。除了電子標籤外,顯示器行業最令人關注的就是MicroLED產業的發展。因為MicroLED未來可能會取代現今的顯示技術,LCD和OLED。這邊就來更新一下MicroLED研發公司,錼創科技。


以下是錼創目前進度:

(1)錼創與友達洽談並擬簽署一合作合約, 擬由錼創顯示於友達光電指定場域,協同其建置6” MicroLED COC產線,交易總金額計新台幣7億元。


(2)群創已向錼創訂購Micro LED 巨量轉移設備。


什麼是 MicroLED?

MicroLED 是將發光二極體 LED (Light Emitting Diode)的結構微型化、矩陣化,移除 LED 的封裝及基板,只保留磊晶薄膜,使 MicroLED 晶片 (chip)的尺寸能從 1mm 縮小到 50μm 以下(縮小 20 倍以上),且每一個畫素可定址、單獨驅動點亮。 將數百萬個微米(μm)等級的 MicroLED 晶片以「巨量轉移(Mass Transfer)」的方式,移轉到含電路結構設計的驅動背板上,搭配不同驅動技術,可創造出各種尺寸與領域的顯示器應用。 


MicroLED 顯示器可應用於各式不同的顯示情境,涵蓋超大型顯示器、車載、穿戴等領域,不 論是現有顯示器使用者體驗的升級,或是尚未出現的全新應用領域,MicroLED 都展現了作為新世代顯示器「承先啟後」的亮眼規格與產品優勢。


MicroLED 製程

MicroLED 顯示器生產過程中,需將 R(紅)、G(綠)、B(藍)三種顏色的晶片,先從各自的磊晶片,轉移至暫存基板上,再配合顯示器的畫素尺寸,將晶片排列至正確的位置,以利進行後續的巨量轉移製程。


MicroLED 優勢

MicroLED 之自發光物理特性與傳統 LCD 及 OLED 背光顯示面板有著顯著之差異,致使其產品於部份特殊應用場域下有顯著之優勢。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具價格優勢之 LCD 顯示器,惟 MicroLED 在利基之應用場景正處快速發展階段。


MicroLED初期生產成本高昂

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。


以下為錼創科技簡單介紹

錼創,為 MicroLED 解決方案之提供者,公司提供高均勻性 LED 磊晶、 MicroLED 晶片、巨量轉移、巨量檢測/維修等一條龍式 MicroLED 完整之解決方案。錼創是全球少數有出貨實績的廠商。


目前,錼創產品以 6 吋 COC 畫素型晶片載板及 MicroLED 顯示器樣品為主,亦為客戶提供技術服務與產線建置服務(Turnkey Solution)。


以下為公司產品:

(1).COC (chip on carrier)晶片載板

COC 製程是 MicroLED 的關鍵,主要利用錼創優異的磊晶技術及巨量移轉技術,將 MicroLED 晶片自原生磊晶片上轉移到暫存基板上, 且依客戶需求排列,以利客戶後續組成 MicroLED 顯示器成品。


COC晶片載板產品有6” Red MicroLED COC 。6” Green MicroLED COC。 6” Blue MicroLED COC。


(2)技術服務:

銷售客戶在最終產品尚不明確之前提下,業界慣例是先採行 NRE 專案模式,錼創協助提供之研究、開發、設計或測試某項新產品之技術服務。由於每個專案提供技術服務內容差異較大,部分客戶需求為 MicroLED 顯示器完整樣品、模組、元件,亦有僅需求特定製程服務,故每項專案單價差異甚大,甚至於同一客戶同一期間的不同專案,單價差異也很大。技術服務屬一次性專案。


(3)Turnkey Solution:

主要為產線建置服務。


(4)MicroLED 顯示器樣品:

PixeLED® Display MicroLED 顯示器,PixeLED Matrix™ MicroLED 顯示器(單位模組), µ-PixeLED™ MicroLED 顯示器。


按照應用類用需求不同,主要分為三個技術發展標準品類別:

(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。


完整專利佈局

藉由優異的技術開發能力,截至2022年底,錼創已申請730多件各國專利,錼創為全球申請 MicroLED 專利家族排名第六名,約百分之六十四佈局於核心(包含巨量轉移、晶片製造、微晶片及磊晶技術)量產技術,約百分之三十六於潛力研發(包含顯示及其他技術)技術。


產業概況

(1)第三類半導體產業

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,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 1700 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).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。


平面顯示器是市場規模超過 1,000 億美元之產業,其上下游更帶動許多零組件與系統商之商機。特別是疫情致使遠距工作與交流之需求興起,更讓相關之市場規模於兩年內成長了 45%。然而,基於目前 LCD 與 OLED 的需求已滲透各個領域。調研單位 Omdia 所做的預估, 2022 年之市場規模將下降至 1,450 億美元,且後續年度未有顯著成長,市場趨於飽和。


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。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,OLED 面板需求逐漸增加。雖然目前全球 OLED 產業中,韓廠仍是位居主導地位,不過在中國大陸「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 面板龍頭地位。


台廠則是透過與工研院與新創公司深度合作,持續發展次世代MicroLED 顯示技術。


(3)LED 產業概況

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。


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。惟依據調研單位 TrendForce 所做的預估,未來之市場成長率將緩步下滑,市場將維持在年營收 165 億美元左右之市場規模。


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。


為尋求新的成長,以及滿足更多顯示應用的場景,MicroLED 顯示技術被業界提出並且實現。藉由 LED 的高亮度、高對比、極佳的可靠度等優點,將其微小化到微米等級,與顯示產業的 TFT 玻璃結合,創造出一全新的顯示技術,可應用在更多的場域,例如超大尺寸、車用、AR 眼鏡等等。由調研單位 Omdia 所做的預估,將在 2028 年達到 99 億美元之市場規模。


MicroLED產業上中下游

MicroLED 顯示器產業係一高度整合之產業,上游產業提供製程所需之原材料供應商: 包含玻璃、藍寶石基板、靶材及半導體相關化學品等,和顯示控制晶片供應商: 包含驅動 IC、時序控制器、 系統晶片等。中游產業則藉由面板與半導體製程,整合生產 MicroLED 顯示模組,並將其交由下游終端產品廠商製作成商品銷售。


錼創係以氮化鎵(GaN)作為 MicroLED 主要製程,係以三五族化合物半導體為主要技術,而碳化矽(SiC)及氮化鎵(GaN)又在業界合稱為第三類半導體。此外,在 MicroLED 晶片製作製程,錼創係利用半導體微縮晶片之製作工藝進行,相關設備亦為半導體等級的微縮投影設 備;核心關鍵製程-巨量技術,針對 MicroLED 晶圓進行轉移、檢測、修補之技術,概念上也相近於晶圓封測的技術。再者,MicroLED 與傳統 LED 生產最大的不同是不需再做晶粒挑選與封裝,故與傳統 LED 業者生產工藝截然不同,所使用的原料與生產工藝更接近於第三類半導體業者。


錼創,是一家MicroLED研發公司,公司在創新板上市。2023年營收為9.4億,公司目前是虧損狀態。以2022年為例,公司營收以COC佔56.3%,技術服務佔38.87%,工程服務佔3.9%,其它佔1.4%。錼創最大兩個客戶為三星,友達。


發展趨勢

未來顯示器將轉由利基產品帶動產業朝新興應用發展。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,如一車多螢幕、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。


A.電視大型化 

現有家用電視平均尺寸已接近 50 吋,而 75 吋以上的市場需求也逐年增加,在各大消費性電子展中,超大型尺寸已是主要的產品。但受限於 TFT 的玻璃基板與經濟切割尺寸,75 吋是目前 LCD 在 10.5 代面板廠的經濟切割尺寸上限,而 125 吋左右則是 LCD 目前的生產極限,且 LCD 因邊框的限制,無法達到無縫拼接,產品尺寸因而受限。OLED 目前只在 8.5 代面板廠生產,尺 寸上則更難突破,而 MicroLED 顯示器則無上述生產尺寸之限制。 


近年來大型顯示器逐漸與 IoT、雲端、大數據及 AI 等技術結合,帶動各式各樣創新應用之實現與普及,促成顯示科技應用業者與中大型零售業者合作,例如百貨商場、中大型賣場或連鎖便利超商等,協助零售服務產業數位轉型,同時協助顯示科技應用業者切入國內外零售服務市場。


B.電動車與智慧運輸之顯示需求 

交通環境隨資通訊技術快速發展,各國積極投入經費研究開發如自駕車、 電動載具等智慧運輸方案。為防止重大交通事故提升行車安全,臺灣正積極推動運輸業客貨車輛加裝衛星定位及各種先進駕駛輔助系統,例如車道偏移警示、電子後視鏡、死角監視、內輪差警示等;另外,現也推動智慧機車車聯網安全提升計畫,規劃擴大機車車聯網及 5G 通訊應用之示範範圍與項目。運用智慧顯示科技來提升交通資訊整合、提供舒適之服務體驗,創造對駕駛、乘客之智慧移動空間及運輸服務場域,進而促進臺灣發展智慧移動之顯示應用方案。此外,以一車多螢幕系統為例,可開發車窗應用之透明顯示虛實融合互動平台,藉由超高亮度之透明 MicroLED 顯示互動系統並整合生物感測、高亮度與高速度之即時虛實融合互動模式,提供車內外人員所需之各項即時資訊,提升行車安全。 


C.元宇宙的發展與關鍵顯示元件 

自國外社群媒體大廠發表元宇宙的未來藍圖後,AR/VR 設備之發展備受關注。人類感官獲取渠道中以視覺占所有感受之 80%左右,在虛擬世界形成沉 浸感之必要前提下,顯示器扮演至關重要之角色。以往膠片電影年代,影視圈普遍認為人眼有視覺暫留現象,意為人腦處理每幀視覺影像至少需 1/24 秒, 致使當時電影及電視之影視規格皆為每秒 24 幀,並普遍認為過高刷新率不止無用甚至浪費膠片。而以現今之 VR 頭盔為例,雖人眼在不同年齡段之視覺解析力不同,然業界仍認為需至少 8~16K 左右、每秒 120 幀以上刷新率之顯示器才足以提供以假亂真之沉浸感,否則易因眼腦協同誤差產生類暈車及暈船感受之 3D 暈,因科技之日新月異,此影視規格近年亦持續不斷向上更新,而 MicroLED 因其具備效率高、功耗低、體積小等優點,能兼顧解析度、亮度及功耗的同時還可與其他元件整合(例如感測器),進而縮小整體 VR 頭盔體積, 實現更輕量化之穿戴設備等顯著優點,成為 VR 頭盔目前最佳解決方案。此外,若以 AR 眼鏡為例,MicroLED 顯示器更可與光學系統整合,能製作可透視之顯示器並使穿戴設備更加輕量化,關鍵是因其具備超高亮度而可抗衡環境強光,使光學鏡片能產生足夠清晰且高對比度之虛影。LCD、OLED 之解析度雖夠,但因無法實現更高亮度,故目前多數 AR 眼鏡之應用場景都在室內,才能達堪用之顯示對比度。綜上所述,MicroLED 因自身之優點眾多,致使目前已被市場廣泛認定為打造次世代元宇宙人機介面之關鍵顯示技術。


競爭和風險

業界目前主要兩種顯示技術中,LCD 主攻成熟與低價市場,OLED 主攻手機與穿戴、以及高階電視市場。MicroLED 初期因新興技術的成本較高,難以與其直接競爭。但在全新的超大型電視、透明車用顯示器及 AR 眼鏡之顯示元件等領域,目前主流之 LCD 與 OLED 皆無法滿足市場規格需求,將是 MicroLED 初期發展之重要領域。


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,雖然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。

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