Porotech发挥氮化镓特性,攻克红光Micro LED技术瓶颈

近年来Micro LED技术不断突破,加上元宇宙、车用领域带动次世代显示技术的需求,商用化这一目标仿佛近在咫尺。其中,红光Micro LED芯片一直是技术瓶颈,但英国Micro LED公司却将材料的劣势化为优势,甚至有效缩短制程、降低成本,这到底怎么做到?《科技新报》特地专访Porotech执行长兼创办人朱彤彤,来了解该公司的技术独到之处。

Micro LED技术提供商Porotech成立于2018年4月、2019年11月从剑桥大学分拆,Porotech执行长朱彤彤表示,过去在剑桥大学常做磊晶相关材料,一开始做雷射、量子光源,没特定选做Micro LED,但因了解材料的优点、缺点和本身问题,深知如何发挥材料特性,发现通过“奈米波谱架构”可有效发挥氮化镓特性,这个材料跟硅基、CMOS结合后优势更强,经过技术、市场潜力等多方位评估后,决定从Micro LED切入。

因为深刻了解氮化镓的材料特性,Porotech去年发表全球第一套氮化铟镓(InGaN)基的红光、蓝光、绿光的Micro LED显示器,打破红、绿、蓝必须通过不同材料的瓶颈,有效解决红光Micro LED必须混合多种材料系统的问题,且不再受限于任何基板,可有效降低成本问题。

▲ 全球第一套氮化铟镓(InGaN)基的红光显示器。(Source:Porotech)

朱彤彤指出,这项技术会尽快实现产品化,目前已经与面板厂合作,提供材料和芯片来供巨量转移和面板制程,终端市场主要是大尺寸荧幕和手机。

而Porotech主要技术聚焦于“动态画素调整”,顾名思义是可动态调整颜色。朱彤彤解释,只要通过一颗芯片、同一个像素,就能散发任何人眼所见的任何色彩,通过电流密度、电压驱动,让氮化镓实现所有颜色,“只要给它一个讯号,就能改变颜色,按一下钮就是绿色,也可以是蓝色、红色”。

不过,“动态画素调整”不光是LED问题,需要特制背板和驱动方式,寻找供应链及合作厂商,提供客户做自己的Micro Display,所以需要长时间布局。朱彤彤也透露,今年下半年会展示真正的动态调光、多色显示模块,预计8月底、9月初会有第一批样机。

由于这项技术通过驱动方式决定颜色亮度,材料端必须固定规格,确认电流密度、电压的数值可调成何种颜色;此外,要将三种颜色整合在一颗芯片上,也是较困难的部分。

▲ 通过不同数值驱动,可以展现不同颜色。(Source:Porotech)

朱彤彤指出,由于没有传统子像素(sub pixel),这种技术有助于在同样分辨率条件下,Micro LED发光区域较大、芯片尺寸也较大、效率也高,系统端在整合时无须考虑材料间的匹配程度,也不需要让红色、绿色、蓝色各磊晶长一次,或垂直堆栈。此外,在消除Micro LED关键制造障碍后,还能解决修复功能,提高产量,并降低生产成本和上市时间。

朱彤彤表示,“氮化镓有这种特性,单色颜色纯度会飘移,颜色会跟着密度动,所以我们利用材料体系特性,反而可以将单色做得非常纯,只要将材料限制和导致颜色不纯的因素去掉,同时利用颜色飘移,将它做到最大化,就能实现全彩。”

研究Micro LED必须用半导体思维

在被问及Micro LED最大瓶颈,朱彤彤认为,过去传统LED与半导体有各自的生态,但Micro LED不一样,必须将两个结合在一起,从材料、思维、产线甚至整个产业,都要像半导体的思维迈进,“必须考虑良率和后续硅基背板,加上系统整合,在Micro LED产业中,不是最亮才是效率最好,还要考虑到后续芯片、驱动方式和SOC匹配程度。”

他认为,现在最大问题是要做到跟半导体一样的精度、质量、良率,才能跟硅基进行匹配和整合,“不是LED归为LED、半导体归为半导体,两者必须结合,除了有半导体的强势表现,还必须发挥氮化镓LED特性。”

Micro LED不再是传统LED,而是必须以半导体思维执行。朱彤彤认为,Micro LED未来不光是“显示要求”,长远必须将Micro LED做到终端SOC上面,在沟通效率、功能性上改进,目前芯片太多仍不是最终端的解决方案。也因此,朱彤彤希望Porotech成为系统整合解决方案的提供商,从原本做材料、外延片,到后来芯片、Micro Display,下一步是光学,最后是提供光模块(Optical Module)解决方案。

至于最大竞争对手,朱彤彤开玩笑说道,“目前最大竞争对手就是OLED!”,希望以开放合作的心态,与其他Micro LED公司一起做事、学习。他认为,Micro LED是现在唯一一次机会,值得大家尝试,做到跟半导体一样做到达12英寸。此外,也希望通过Micro LED这个机会,将化合物半导体上升一个档次,与硅基对齐,当做到12英寸时,Micro LED功能性和应用场景将有更好的发挥。(来源:科技新报)

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押宝Mini/Micro LED,晶彩科上半年营收年增14%

AOI设备厂晶彩科上半年在面板投资带动之下,营运表现亮眼,合并营收达8.33亿元(新台币,下同)、年增14%,每股盈余约2.12元。下半年面板市况低迷、投资也放缓,但晶彩科则期望通过增加AI自动光学检测设备出货,提升获利率表现。

晶彩科今年上半年合并营收年成长14%,毛利率约38%,相比去年同期增加11个百分点,营业利益约1.29亿元、年成长102%,归属于母公司业主的净利约1.67亿元、年成长306%,每股盈余约2.12元。

上半年受惠于面板厂新产能建置,以及旧线制程优化,带动晶彩科营收强劲复甦。不过下半年面板厂投资计划转趋保守,纷纷喊停、或者是缩小投资规模,因此预期面板相关设备营收会滑落。晶彩科目前在面板前段AOI检测设备市占率超过5成,公司正冲刺AI自动光学检测设备,有效提升获利率。

晶彩科上半年毛利率相对去年同期提升11%,主要是因为产品组合调整,过去比较多是大型建厂的案子,竞争激烈,毛利率就比较差。而且过去对手有韩国厂商,汇率又不利,今年新台币贬值,对于竞争比较有帮助。近两年疫情影响之下,差旅成本增加很多,因此设备价格都有上调,也反映在毛利率上。

图片来源:拍信网正版图库

晶彩科近年聚焦于高附加价值产品,开发新领域应用市场,包括先进封装测试、Mini/Micro LED显示器,Beyond 5G低空天线,Panel Semiconductor等领域都是过去一年投入研发,并取得初步成果的领域。

在既有市场之外,晶彩科积极投入机器视觉在各领域的应用,强化人工智能和大数据分析。在Mini/Micro LED生产初期就导入,解放生产线上大量的人工作业,可望在未来的三至五年逐步成为公司主力产品之一,为营收带来显著的帮助。

AI结合物联网、汽车电子、化合物半导体等新兴技术与应用将驱动更多类型、数量的半导体元件需求持续成长,成为后疫情时代带动半导体产业成长之主要动能。晶彩科将持续在检量测设备布局,以更多元的市场分布和产品组合来平衡单一产业的波动,同时晶彩科抢进半导体封装测试,载板检测等多个新领域。(来源:工商时报)

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高歌猛进27年,利亚德何以傲立潮头?

早在1907年,人类便已观察到电致发光现象,但LED真正商用却直到20世纪60年代才实现。当时,LED是单色的、光效低的,它甚至无法激发蓝光,主要作为信号指示灯使用。

经过漫长的发展,如今的LED已是今非昔比,在技术、应用领域、市场规模等方面实现飞跃——这个变化,离不开无数企业、科研院校成千上万次的试错与总结。以利亚德为例,这家LED龙头企业的成长史,便是是一部LED技术的发展史。

忆往昔:四大突破促发展

27年前的8月21日,利亚德刚刚注册成立。

27年前的今天,利亚德成立

彼时,利亚德全员仅十余名;如今,利亚德在全球拥有五千多名员工。

彼时,利亚德以铁路显示起家;如今,利亚德将Micro LED带入通用显示时代。

彼时,利亚德的核心技术需要进口;如今,利亚德依靠联合研发已突破卡脖子技术,拥有独立知识产权,护城河已完善。

彼时,利亚德是一家青萍之末的小公司;如今,利亚德已成长为营收近百亿的上市企业。

静心细数,27年来,利亚德在四个维度实现了突破甚至革命。

一、技术+产品,推动显示革命

发展至今,利亚德用三次技术创新,推动了全球LED显示产业的突破性发展。

第一次技术革命是LED从单色向全彩显示的升级。1998年,利亚德自主研发出国内第一块LED真彩显示产品,并抓住国家基础设施改造与体育赛事蓬勃发展的机会,迅速占领国内体育、铁路等市场。

第一块户外全彩屏

第二次技术革命是推动LED小间距时代的到来。2010年,利亚德成功研发出全球首台2.5mm小间距高清LED电视,开启LED小间距替代DLP/LCD大屏拼墙的技术革命。

全球首发LED小间距产品

值得一提的是,“LED小间距”一词为利亚德原创并命名。借由LED技术,利亚德不断占领高端市场,其产品获美国电视台、德国议会等国际性场合,以及奔驰、宝马等企业的采用。

第三次技术革命,利亚德迎来了Micro LED显示新时代。事实上,利亚德早在2016年便已投入对Micro LED的研发和布局,而随着2020年利亚德在无锡打造全球首家Micro LED量产基地,利亚德也成为了全球首家量产Micro LED的厂家。

利亚德在无锡打造Micro LED量产基地

2022年,利亚德发布的黑钻系列新技术新产品,实现了对初代Micro LED技术在芯片、封装、图像处理、点间距、应用领域等方面的“一脉相承”以及“更上一层楼”,利亚德成功超越自我。

二、显示技术升级,带来应用场景革命

每一项技术的更新迭代都预示着一场新的商业革命。利亚德在研发的路上从未停止过步伐,目前已从联合研发逐步走向前沿探索、部分引领,而由利亚德引领的三次技术革命,也为LED显示产业的发展注入新动力。

从单色显示走向全彩显示并不断向更小间距的超高清方向发展,直至如今来到Micro LED时代,LED不曾停下发展的脚步,而技术进步和成本下降的相伴相生,成为LED打开市场空间的一大利器:

TrendForce集邦咨询旗下光电研究处LEDinside指出,2026年LED市场产值有望成长至303.12亿美金,2021-2026年复合成长率达11%。而在2015年,全球LED(含可见光与不可见光LED)产业产值为143.25亿美元。

具体而言,LED的应用领域已成功从户外走向室内、从商用走向家用、从低端走向高端。而利亚德也不断通过外延并购的方式,扩大业务板块:2014年-2015年,陆续将利亚德照明等企业、励丰文化等文化创意企业收入囊中,打造文旅新业态;2016年-2017年,将美国平达、NaturalPoint、Eyevis纳入旗下,奠定了VR业务发展的技术基础。

自此,利亚德在智能显示的基础上,成功拓展了文旅夜游、虚拟现实业务,扩宽LED显示的应用触觉,三大业务板块于一体的全生态布局正式完成。

而利亚德在6月30日发布的黑钻系列新技术新产品,不仅仅帮助利亚德实现对80%的小间距品类产品的覆盖,更重要的意义是开启了Micro LED迈入通用显示的时代。

利亚德发布黑钻系列

据悉,利亚德此前推出的Micro产品集中在0.9mm以下,而黑钻系列产品涵盖0.9mm-1.8mm以及1mm以下N in 1 Micro LED显示产品,其应用领域成功从高端市场向普惠市场发展,一个产业化、规模化、商业化的Micro LED显示时代加速走来。

三、产能升级,引领产业向“高端制造”突破

随着LED产品的标准化和性价比的最优化,高端制造环节已经开始成为LED企业的核心竞争力之一。

目前利亚德各大生产基地,包括深圳南方总部、北京生产基地、无锡Mini/Micro LED量产基地、长沙智能显示产业园、斯洛伐克工厂,均在实施高端制造布局。以技术创新引领智能化、以物联网引领数字化、以能效提升引领绿色化,利亚德引领着LED产业的优化升级,同时也带领着中国LED显示企业迈向全球高端价值链。

深圳南方总部

北京生产基地

无锡Mini/Micro LED量产基地

长沙智能显示产业园

斯洛伐克工厂

四、使命在肩,荣誉加身,利亚德突破自我

作为全球视效科技领创者,利亚德坚持以科技力量践行“强国、兴业、惠民”的企业社会责任,让世界共享科技创新成果,“屏”实力“让世界看见”。
27年间,利亚德先后圆满完成了国庆50/60/70周年庆典、2008年北京奥运、2019年武汉军运会、建党百年系列活动、2022年北京冬奥等重大国事活动的视效服务及保障工作,以科技报国,以产业兴国。

利亚德的砥砺前行获得多方肯定。成立至今,利亚德先后获得国家技术创新示范企业、国家工信部“绿色供应链”企业、国家文化和科技融合示范基地、博士后科研工作站、工信部制造业单项冠军产品等荣誉称号。

望未来:理想在召唤

泰戈尔诗集《吉檀迦利》第12首中说,“最简单的音调,需要最艰苦的练习”。科学研究、企业发展亦是如此。

峥嵘27载,利亚德以显示技术的革命带动应用场景的革命,又在智能化浪潮下推动LED产业向高端制造突破。利亚德一直是第一个吃螃蟹的人,对于LED行业而言,其发展的方向为业内企业提供了极具参考意义的范本;而对于企业自身而言,利亚德也实现了企业实力的升华——利亚德连续5年蝉联全球LED显示产品市占率第一,小间距产品市占率第一,户内LED产品市占率第一。

一步一步皆有迹可循。环环相扣下,才成就了今日的利亚德。

深水淹不死蛟龙,烈火烧不死凤凰。展望未来,利亚德将深耕“技术引领 产业布局 扩大应用”的发展战略,深挖Micro LED显示技术、打通产业链上下游相关环节,助推LED乃至Micro LED显示技术持续扩大应用领域,向全世界展示真正的中国“屏”实力!(文:LEDinside Lynn)

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聚飞光电、阳光照明等5家LED公司2022半年报一览

近日,又有多家LED相关公司发布2022年半年度报告,包括蔚蓝锂芯、聚飞光电、利亚德、阳光照明及华体科技。

蔚蓝锂芯

2022上半年,蔚蓝锂芯实现营业总收入约为38.02亿元,比上年同期增长23.29%;实现营业利润约为4.16亿元,同比下降4.46%;净利润约为3.89亿元,同比增长6.18%;归属于上市公司股东的净利润约为3.51亿元,比上年同期增长3.49%。

蔚蓝锂芯主要从事锂电池、LED芯片及金属物流配送三大业务。其中LED业务主要从事LED芯片的研发与制造,具有从蓝宝石衬底切磨抛、PSS、外延片到LED芯片的完整产业链。

2022上半年蔚蓝锂芯LED业务整体营业收入约7.12亿元,占公司总营收的18.73%,实现净利润约0.31亿元。蔚蓝锂芯继续贯彻推动LED业务从普通照明领域向背光领域转型的战略发展规划,在技术及产品研发方面持续投入,产品在背光、高光效照明等领域竞争力提升明显,赢得了越来越多国内外品牌客户的认可。报告期内,公司背光产品销售收入占芯片销售额比例较上年度有明显提升。其中,公司Mini产品已覆盖车载屏、VR、笔记本、MNT、TV等系列市场。

蔚蓝锂芯表示,报告期内,通胀导致全球电子消费市场较为低迷,MiniLED等终端产品的市场需求释放缓慢,对公司业绩改善提升造成了一定的影响。

聚飞光电

2022上半年,聚飞光电实现营业总收入约10.72亿元,比上年同期下降5.98%;归属于上市公司股东的净利润约1.12亿元,比上年同期下滑10.23%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益后的净利润9,628.46万元,比上年同期下滑6.13%。

聚飞光电专业从事SMD LED产品的研发、生产与销售,主营业务属于LED封装。公司深耕LED行业,以背光LED和照明LED为依托,拓展车用LED、Mini/Micro LED、不可见光、高端照明等LED业务,同时向半导体封装(分立器件封装)、膜材产业拓展。2022上半年,聚飞光电LED产品实现销售收入96,746.64万元,比上年同期下滑7.81%,占营业收入的90.28%。

聚飞光电表示,报告期内,公司全力开拓国内外重点客户,深挖市场潜力,国际化销售占比进一步提升,传统背光LED业务保持平稳发展,但受疫情持续全球蔓延及政治经济环境变化的影响,产品销售收入与上年同期相比略微下滑。

车用LED业务方面,聚飞光电在全球战略客户中不断实现重大突破,销售占比稳步提升,其中车用背光产品已全面进入全球客户的供应链体系。公司的车规级MiniLED背光源可应用于车内仪表、中控导航、后方娱乐及后视镜屏幕背光等车载电子;车规级MiniLED直接显示模组则可应用于汽车内部氛围,外部照明以及车外媒体显示。

MiniLED背光业务方面,聚飞光电在消费电子市场中顺利开展,同时在车载市场的应用也在迅速铺开。

利亚德

2022年上半年,利亚德实现营业收入约37.02亿元,较上年同期增长2.8%。由于各业务板块毛利率均有所提高,公司综合毛利率较上年同期提升1.41个百分点,达到31.44%。

利亚德主营业务为LED显示技术开发及LED显示产品的生产及服务,主营业务之外的外延业务则包括文旅夜游和虚拟现实。2022年上半年,智能显示、文旅夜游及虚拟现实三个业务板块营收占比分别为85.80%、9.76%和4.30%。

其中,智能显示报告期内实现营收31.76亿元。利亚德表示,LED显示行业在经历了2021年市场需求高速增长后,2022年4-5月境内疫情较为严重,境内业务均受到影响,显示业务也出现了订单下滑;6月份疫情稳定后,显示业务恢复迅速,6-7月订单较4-5月环比增长近50%,尤其是原有Micro产品(P0.4-0.9mm)成本及售价降低,公司推出“黑钻”系列产品后,Micro LED订单大增。截至半年度报告公告之日,利亚德本年新增Micro LED显示订单1.5亿元。

Micro LED技术方面,利晶采用激光巨量转移技术,巨量转移良率已经从投产时的98.9%提升至99.995%;Micro LED工艺改进后,New package单灯量产,将Micro LED显示产品间距扩展至1.8mm;Micro LED Nin1产品(间距为0.4mm、0.6mm、0.7mm、0.9mm)成本由于良率提升、规模效益、工艺改进等取得较好进展,且上游Micro芯片价格下调,产品售价较2020年上市时有较大幅度下调,市场空间进一步打开。

阳光照明

2022年上半年,阳光照明营业收入约19.95亿元,同比下降7.83%;净利润9,964.62万元,同比下降64.27%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益后的净利润7,030.31万元,同比下降50.40%。

阳光照明的主营业务为照明电器的研发、生产、销售,同时为客户提供综合照明解决方案。公司主要产品为LED光源及灯具产品。2022年上半年,LED光源营业收入约为4.36亿元,LED灯具营业收入约为14.86亿元,毛利率分别为24.54%和27.03%。

阳光照明近两年重点布局中国市场,继续拓展全国运营渠道,运营商团队及后台的搭建已经完成,渠道分销网络开发的集中作业正稳步推进,目前商分渠道全国新开发合作下线客户100+家,每月平均产生销量300万元以上。阳光照明表示,2022年下半年,公司将“重新品、塑渠道、建网络”提升市场份额,提升自主产品竞争力,提升企业盈利水平。

华体科技

2022年上半年华体科技实现营业收入约2.07亿元,比上年同期下降40.29%,公司实现归属于母公司股东的净利润-1,639.45万元,出现亏损。

华体科技是一家以智慧城市新场景和文化照明为主要业务的系统方案提供商,专注于智慧路灯的投资、建设及运营、产品研发制造,并致力于成为新型智慧城市的建设者和服务商。公司主营业务包括产品研发制造、工程项目安装和运行管理维护及其他三大类。

华体科技表示,近年来,我国多个城市掀起了智慧城市建设高潮,智慧路灯作为智慧城市建设中的重要组成部分,具有广阔的发展前景。受国内外新冠肺炎疫情反复影响,全球经济形势严峻,经济形势下行趋势明显。今年上半年,受国内新冠疫情多地、反复发生的影响,公司市场推广、业务承接、实施、交付、验收等方面的工作节奏均受到不同程度影响,公司经营业绩出现大幅下滑。( LEDinside Johnson整理)

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下一个增长点 触控面板双雄瞄准车载

外挂式触控面板市场萎缩,触控面板厂也纷纷转型求存。GIS-KY业成(6456)投入电动车和元宇宙两大领域,在后里新厂投资电动车和元宇宙产能,包括车用镀膜玻璃、车用触控解决方案、光学产品等。TPK-KY宸鸿(3673)则是开发车载显示系统,预期二~三年内车载产品营收会有倍数成长。

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