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驅(qū)動(dòng)芯片助LED顯示“攻城略地”,明微電子如何布局收獲紅利

牽手一起夢 ? 來源:億歐 ? 作者:夏一哲 ? 2020-06-05 17:02 ? 次閱讀

燈火通明的夜間都市,已經(jīng)不再是LED的唯一舞臺(tái)。憑借色彩逼真、無縫拼接的優(yōu)勢,LED開始在顯示領(lǐng)域嶄露頭角。Mini LED產(chǎn)業(yè)應(yīng)用進(jìn)程不斷加快,更是讓小間距LED有了和OLED平分秋色的潛力。

對于中國而言,小間距LED不僅有望幫助顯示面板廠商繞過三星在OLED專利布下的“天羅地網(wǎng)”,而且有助于LED廠商脫離照明行業(yè)的紅海,尋找新的增長點(diǎn)。

在上游芯片環(huán)節(jié),已經(jīng)有國內(nèi)廠商積極布局,占據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈中的高價(jià)值環(huán)節(jié),明微電子就是其中之一。明微電子LED顯示驅(qū)動(dòng)類芯片業(yè)務(wù)已經(jīng)占據(jù)七成營收,它究竟掌握了哪些“黑科技”?在Mini LED產(chǎn)業(yè)應(yīng)用不斷涌現(xiàn)的背景下,明微電子又將如何布局以收獲紅利?

與面板廠商“會(huì)師”的LED顯示

LED產(chǎn)業(yè)鏈可分為襯底制作、外延生長、芯片制造、封裝和應(yīng)用等環(huán)節(jié)。上游包括襯底制作、外延生長和芯片制造,屬于技術(shù)密集型和資本密集型產(chǎn)業(yè),位于“金字塔”的頂部。

因此,在全球LED產(chǎn)能向中國大陸遷移的浪潮中,中國廠商最先進(jìn)入的是技術(shù)門檻相對較低的中下游封裝和應(yīng)用,并迅速形成規(guī)模。

然而,隨著中國成為全球LED的第一大生產(chǎn)基地,中下游已經(jīng)逐步進(jìn)入“薄利多銷”的紅海局面。以國內(nèi)LED行業(yè)的先行者聯(lián)創(chuàng)光電(600363.SH)為例,盡管近年來營收不斷增長,毛利率卻持續(xù)下滑,從2016年的15.65%下降至2019年的11.99%,如今只能在激光和超導(dǎo)領(lǐng)域?qū)ふ倚略鲩L點(diǎn)。

避開LED照明紅海向LED顯示領(lǐng)域轉(zhuǎn)型,在芯片等價(jià)值更高的上游環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代,成為國內(nèi)LED廠商的新機(jī)遇。

LED在顯示領(lǐng)域的表現(xiàn)可謂“異軍突起”。LED具有節(jié)能、壽命長、視角大、可視距離遠(yuǎn)的特性,因此LED顯示屏最先攻占的是室外大屏場景。比起用液晶屏拼接的解決方案,LED能夠克服不同顯示屏之間色彩和亮度的差異。不過,“像素不足”成為LED顯示向室內(nèi)發(fā)展的主要阻力。

所以,增加像素點(diǎn)、縮小燈泡間距,成為了LED顯示領(lǐng)域發(fā)展的趨勢, “小間距LED顯示屏”應(yīng)運(yùn)而生。“小間距LED顯示屏”特指LED點(diǎn)間距在2.5mm以下的LED屏幕,顯示效果有較大提升,并且逐漸參與到與LCD和OLED的競爭中。

近幾年,LCD在室內(nèi)屏幕和小尺寸屏幕的競爭中漸落下風(fēng)。這主要是因?yàn)長CD是背光技術(shù),電視上依靠兩側(cè)幾十顆LED燈泡,難以做到對面板每一個(gè)區(qū)域的精確調(diào)光,對比度明顯遜于OLED。此外,OLED透光性更好,能夠更好地支持屏下指紋模塊等優(yōu)勢,蠶食高端電視和手機(jī)屏幕市場順理成章。

Mini LED則將LED點(diǎn)間距進(jìn)一步縮小到1mm以下,既可以用作“LCD背光”,也可以“主動(dòng)發(fā)光”。

用作“LCD背光”,能夠完整保留RGB三原色,幫助LCD實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的調(diào)光,色彩還原度也接近OLED;用于主動(dòng)發(fā)光,則是小間距LED的升級版,分辨率更高,相比OLED有更節(jié)能和使用壽命更長的顯著優(yōu)勢,但是因?yàn)闊糁楦芗壳叭栽谕黄瞥杀竞土慨a(chǎn)技術(shù)的桎梏。

驅(qū)動(dòng)芯片助LED顯示“攻城略地”,明微電子如何布局收獲紅利

2017-2025年全球LED顯示屏市場規(guī)模

對于中國面板產(chǎn)業(yè)鏈而言,Mini LED乃至之后Micro LED的突破,不只是增加了OLED之外的技術(shù)方案,而且有助于中國廠商繞過三星在OLED積累的優(yōu)勢,另辟蹊徑。

在國內(nèi)市場,以明微電子為代表的部分廠商已在LED顯示產(chǎn)業(yè)鏈上扎根多年。隨著Mini LED的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用加速,國內(nèi)LED廠商與面板廠商“會(huì)師”近在眼前。

驅(qū)動(dòng)芯片助LED顯示“攻城略地”

明微電子的主要產(chǎn)品是LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片,運(yùn)用在“顯示屏”和“智能景觀”兩大場景。從2017年到2019年,LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片業(yè)務(wù)均貢獻(xiàn)了明微電子七成以上的營收。

驅(qū)動(dòng)芯片是LED屏幕核心部件之一,不僅控制著LED顯示屏的色彩、亮度、對比度等圖像效果,而且能夠解決電磁兼容等問題,保障顯示模塊穩(wěn)定運(yùn)行。在驅(qū)動(dòng)芯片的加持下,LED點(diǎn)陣組成的大面積顯示屏憑借穩(wěn)定的性能、超長的使用壽命和節(jié)能等優(yōu)勢,率先成為戶外廣告、體育場館等戶外大屏的主流解決方案。

之后,LED的制造成本不斷降低,小間距LED顯示屏讓LED顯示從室外走向室內(nèi),適用于安防、交通、會(huì)議等室內(nèi)大屏場景。2018年,萬達(dá)影院更是啟用了國內(nèi)第一塊LED電影屏幕,自發(fā)光的LED顯示開始和氙氣燈泡、激光光源同臺(tái)競技。

LED顯示的商業(yè)應(yīng)用,既需要提高LED點(diǎn)陣密度提升顯示效果,又要解決能耗和散熱問題,因此對驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)的要求也越來越高。為了適用于更多應(yīng)用場景,小間距LED顯示屏必須不斷向“低亮度、高灰度和高刷新率”發(fā)展,驅(qū)動(dòng)芯片則需要承擔(dān)高精度、高位階的PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制的重?fù)?dān)。

為了幫助LED屏幕不斷“攻城略地”,明微電子自主研發(fā)了“SM-PWM技術(shù)”和“消影技術(shù)、穩(wěn)壓控制、節(jié)能控制”等核心技術(shù),能夠有效提升LED顯示屏的刷新率和顯示清晰度,在保證高密度LED顯示效果的同時(shí)降低功耗,實(shí)現(xiàn)“一箭雙雕”。

除了應(yīng)用于LED顯示屏外,室外LED智能景觀則是LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片的另一個(gè)舞臺(tái)。室外智能景觀可以算是LED大屏的衍生品,能夠幫助城市、景區(qū)和舞臺(tái)實(shí)現(xiàn)“立體展示”。

不管是上海浦東的沿江夜景,還是北京世園會(huì)燈光展,都靠節(jié)能穩(wěn)定的LED“點(diǎn)亮”。明微電子的智能景觀驅(qū)動(dòng)芯片,不止需要控制電源電壓,以保障景觀系統(tǒng)的正常工作,還需要較強(qiáng)的抗干擾能力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)景觀工程的智能化控制,保證藝術(shù)效果。

驅(qū)動(dòng)芯片助LED顯示“攻城略地”,明微電子如何布局收獲紅利

2017-2019年明微電子主營業(yè)務(wù)構(gòu)成

LED照明驅(qū)動(dòng)芯片是明微電子的第二大業(yè)務(wù)。利用自主研發(fā)的“高壓集成結(jié)構(gòu)器件技術(shù)”,明微電子是國內(nèi)首個(gè)開發(fā)出高壓NMOS(N型金屬氧化物半導(dǎo)體)的廠商。該技術(shù)能夠精簡燈具外圍元件,并逐步取代了傳統(tǒng)的恒流二極管驅(qū)動(dòng)方案。

目前,LED照明也在向“智能化”方向發(fā)展。芯片除了要保證LED燈具的穩(wěn)定工作外,還需要成為智能照明的“大腦”,依據(jù)不同場景的需求輸出特定的照明效果。明微電子利用自研的“開關(guān)調(diào)光調(diào)色控制技術(shù)”等核心技術(shù),研發(fā)出內(nèi)置多種功能模式,能夠智能調(diào)節(jié)色彩、色溫和亮度的智能照明驅(qū)動(dòng)芯片,其客戶不乏陽光照明(600261.SH)、佛山照明(000541.SZ)等知名LED照明廠商。

除了LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片外,明微電子還生產(chǎn)電源管理類芯片。這種芯片被廣泛應(yīng)用于家電和移動(dòng)終端等產(chǎn)品中。賽迪顧問的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,電源管理芯片市場規(guī)模,從2012年的430.68億元增長至681.53億元。隨著5G通信技術(shù)智能家居市場的推動(dòng),電源管理類芯片市場將保持高速增長。

募資突破封裝產(chǎn)能限制

由于集成電路產(chǎn)業(yè)分工越來越細(xì)致,LED芯片也主要依賴Fabless模式:明微電子這樣的芯片廠商專事芯片設(shè)計(jì),代工則交由專業(yè)的代工廠。這種模式有助于芯片廠商輕裝上陣,無需涉及生產(chǎn)端的設(shè)備投入和管理。

之前,明微電子晶圓制造和部分封測業(yè)務(wù)委外加工。不過,在集成電路行業(yè)生產(chǎn)旺季,存在晶圓制造廠商和封測廠商產(chǎn)能不足,難以滿足明微電子訂單需求的情況。尤其是在美國在2017年8月對中國發(fā)起“301調(diào)查”之后,中美兩國在芯片貿(mào)易摩擦不斷,國產(chǎn)替代潮進(jìn)一步加劇了封測廠商產(chǎn)能緊張的現(xiàn)狀。

另一方面,LED在顯示領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多樣化,明微電子在成品質(zhì)量和供貨及時(shí)性上遇到的挑戰(zhàn)與日俱增。明微電子不僅需要解決產(chǎn)能不足的問題,同時(shí)還需要縮短新品上市周期以應(yīng)對市場需求的迭代升級。因此,向下游環(huán)節(jié)適當(dāng)延伸,協(xié)調(diào)匹配芯片研發(fā)和封裝環(huán)節(jié),成為明微電子延續(xù)高速增長的關(guān)鍵。

明微電子計(jì)劃投入1.38億元募資完成集成電路封裝項(xiàng)目,在保證芯片設(shè)計(jì)能力的基礎(chǔ)上充分掌握新型封裝生產(chǎn)能力,滿足新品開發(fā)的需求。該項(xiàng)目將降低封裝外協(xié)的比例,實(shí)現(xiàn)“芯片設(shè)計(jì)、封裝測試、芯片銷售”為一體的垂直產(chǎn)業(yè)布局。

驅(qū)動(dòng)芯片助LED顯示“攻城略地”,明微電子如何布局收獲紅利

2017-2019年明微電子主要財(cái)務(wù)指標(biāo)

Mini LED產(chǎn)業(yè)化的節(jié)奏正不斷加快,普遍預(yù)期年內(nèi)就有搭載Mini LED屏幕的蘋果設(shè)備發(fā)布,勢必將帶動(dòng)整個(gè)消費(fèi)電子行業(yè)LED顯示技術(shù)的應(yīng)用潮流。對比OLED,Mini LED不燒屏、壽命更長等得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。明微電子依靠多項(xiàng)自研技術(shù)在LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片領(lǐng)域盤踞龍頭,有望和國內(nèi)面板廠商在Mini LED的產(chǎn)業(yè)化浪潮中順利“會(huì)師”。

責(zé)任編輯:gt

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