Mini LED引領(lǐng)顯示新潮流　巨頭加碼爭未來

11月，廣州出臺辦法巨額扶持Mini/Micro LED等新型顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展，投產(chǎn)就獎8億！MiniLED近日來成為市場的爆點(diǎn)，除了廣州出臺政策大力支持外，與巨頭們近來密集的動作也分不開。先是TCL發(fā)布“MLED星耀屏”，接著是京東方董事長陳炎順表示明年會推出玻璃基Mini LED產(chǎn)品，蘋果正式開售史上最貴顯示器——類Mini LED產(chǎn)品Pro Display XDR則讓話題進(jìn)一步火熱，最后，數(shù)家顯示專業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)透露明年蘋果將推出Mini LED背光的Mac-book Pro等產(chǎn)品直接引爆了二級市場。

那么，Mini LED是什么產(chǎn)品？為何吸引眾多巨頭爭先參與？與當(dāng)前顯示領(lǐng)域的OLED、LCD是什么關(guān)系？市場前景如何？

什么是Mini LED？

發(fā)光二極管簡稱為LED，是一種半導(dǎo)體組件，LED產(chǎn)品主要應(yīng)用于背光源、直顯、室內(nèi)照明三大領(lǐng)域，Mini LED屬于LED下游分支。Mini LED有兩種定義，狹義定義是LED芯片尺寸在50-100um之間，廣義定義是LED燈珠像素點(diǎn)間距小于P1.0。

圖一：2019年Mini LED 背光終端產(chǎn)品密集發(fā)布

資料來源：東方證券

嚴(yán)格定義來說Mini LED其所封裝的單顆芯片尺寸在50-100 um之間（Mini LED芯片），此類芯片只有采用倒裝芯片技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。因此Mini LED對比Micro LED（芯片尺寸<50um），技術(shù)上也更容易實(shí)現(xiàn)。隨著小間距行業(yè)發(fā)展，國內(nèi)顯示屏廠商為了便于產(chǎn)品區(qū)分，LED燈珠點(diǎn)間距1.0mm以下的顯示屏也叫做Mini LED，實(shí)現(xiàn)這類產(chǎn)品采用傳統(tǒng)的表貼封裝、N合1封裝、正裝芯片COB封裝等都可以做到，而并不是應(yīng)用了Mini LED芯片。

Micro LED被公認(rèn)為下一代顯示技術(shù)。但目前巨量轉(zhuǎn)移、散熱、工藝等諸多問題還無法完美解決，而技術(shù)難度相對小一些的Mini LED是當(dāng)下通向Micro LED的現(xiàn)實(shí)選擇，這也是巨頭們不斷加碼的重要原因之一。

Mini LED是小間距LED尺寸繼續(xù)縮小的結(jié)果。MiniLED技術(shù)成熟、量產(chǎn)可行，有望在中高端液晶顯示屏背光、LED直顯領(lǐng)域得到大規(guī)模應(yīng)用，特別是電視、筆記本、顯示器等領(lǐng)域。

LED背光模組主要功能是給LCD面板提供光源。因?yàn)橐壕П旧聿粫l(fā)光，所以需要在LCD背面提供一個可以投射光源的背光模組，光線透過LCD后進(jìn)入觀看者眼中。背光模組是LCD面板的關(guān)鍵零組件之一。LCD背光模組主要由光源、導(dǎo)光板、光學(xué)用膜片、其他結(jié)構(gòu)件等構(gòu)成。

表一：Mini LED與Micro LED產(chǎn)品比較

資料來源：民生證券

?圖二：側(cè)入式液晶顯示背光模組結(jié)構(gòu)

資料來源：民生證券

與OLED、LCD的關(guān)系

上文介紹中已經(jīng)把Mini LED與LCD的關(guān)系透露了：Mini LED即可以替代當(dāng)前普通LED背光給LCD做背光，也可以作為直接顯示來用，從背光這個角度看，Mini LED背光是液晶面板升級的重要方向。

而當(dāng)前與LCD競爭激烈的OLED則不需要背光，具有自主發(fā)光的特點(diǎn)，目前已經(jīng)開始在手機(jī)等中小尺寸移動端大規(guī)模應(yīng)用，大尺寸的OLED電視由于電視更新?lián)Q代慢的原因則會逐漸放大其劣勢，因?yàn)闊?、蒸鍍工藝成本高等問題難以解決，印刷OLED是個好辦法，但技術(shù)尚不成熟，TCL董事長李東生透露的信息是還要數(shù)年才能解決，而TCL華星旗下的廣東聚華是該領(lǐng)域的領(lǐng)先者。也就是說，數(shù)年之內(nèi)，OLED高成本的問題將持續(xù)存在。

傳統(tǒng)LED背光液晶電視相對OLED電視的缺點(diǎn)在于更厚（若采用側(cè)入式需要導(dǎo)光成本增加很多）、更重、顯示效果不如OLED，同時能耗更高。LCD TV優(yōu)點(diǎn)在于技術(shù)成熟、價格便宜。量子點(diǎn)LCD TV相比傳統(tǒng)LED背光液晶電視提升了顯示效果的同時，但功耗和成本明顯上升。

Mini LED背光給LCD帶來顯示效果更好、厚度更薄的升級。根據(jù)民生證券的歸納總結(jié)，Mini LED用作液晶面板背光的優(yōu)勢有以下主要四點(diǎn)：

1）完整保留RGB三原色，液晶面板一般采用白色背光面板，高端液晶電視或顯示器通常采用分區(qū)背光技術(shù)，Mini LED背光直接采用RGB三色的LED模組，色彩完整性、色域范圍好，色彩鮮艷度接近OLED;

2）顯示對比度更好，Mini LED比傳統(tǒng)LED更?。?00微米左右），能夠?qū)崿F(xiàn)LCD面板光源更加精細(xì)化控制，結(jié)合更加精細(xì)的區(qū)域調(diào)光Local Dimming技術(shù)，具備超高對比度（1000000：1）能力;

3）LCD面板能夠做得更薄，因?yàn)镸iniLED尺寸小，顯示屏厚度更加接近OLED，從而可以在手機(jī)、筆記本電腦等便攜式消費(fèi)電子中得到廣泛應(yīng)用;

4）Mini LED兼具高亮度（大于1000nit）與散熱均勻優(yōu)點(diǎn)，傳統(tǒng)分立LED背光僅能做好其一。

表二：Mini LED 背光優(yōu)勢較多

資料來源：東方證券

東方證券在研報(bào)中也表達(dá)了相似觀點(diǎn)，相比較OLED，Mini LED背光LCD的優(yōu)勢在于能夠以更低的成本實(shí)現(xiàn)可比擬OLED面板的顯示效果、輕薄體驗(yàn)，具備大規(guī)模量產(chǎn)能力，而且壽命更長、功耗更低。Mini LED背光可以搭配柔性基板實(shí)現(xiàn)類似OLED的曲面顯示，同時在光源可靠性方面相比OLED更有優(yōu)勢。

LED和LCD具備成熟產(chǎn)業(yè)鏈，Mini LED背光成本僅為OLED的大約60%，而且隨著滲透率提升，成本將持續(xù)下降。以65寸4K面板為例，20000顆Mini LED背光65寸4K電視面板成本約860美元，而OLED同規(guī)格的模組成本約1100美元。TCL最近發(fā)布的LED-8系列Mini LED售價也遠(yuǎn)低于同規(guī)格的OLED電視售價，65寸Mini LED 4K電視售價為14000元，而LGOLED E8和B9的售價高達(dá)34000和23000元，Sony A9G和A8G同規(guī)格電視售價高達(dá)29000和22000元，都遠(yuǎn)超過了TCL Mini LED 8系列的售價。

技術(shù)難點(diǎn)及解決辦法

可以看出，Mini LED在當(dāng)前相對競爭者具有很大的優(yōu)勢，但其技術(shù)也有四個方面的難點(diǎn)。

一是芯片端：芯片微縮化推高了Mini LED芯片的成本;芯片倒裝過程中生產(chǎn)良率和可靠性還不高;對產(chǎn)品一致性和可靠性的要求較高。

二是封裝端：高效率固晶與貼片難題;薄型化封裝難題;混光一致性影響;可靠性與良率。

三是驅(qū)動IC方面：電流控制與散熱難題;區(qū)域調(diào)光面臨Mini LED背光分區(qū)亮度和均勻度的提升、刷新頻率的提升、背光光效的提升、高集成度、精細(xì)調(diào)光分辨率等一系列問題。

四是PCB背板的厚度均勻性、平整性、對準(zhǔn)度等加工精度面臨新的挑戰(zhàn)。

為了拓展Mini LED的應(yīng)用。Mini LED產(chǎn)業(yè)上下游廠家積極在研發(fā)新技術(shù)和降低成本方面努力。目前國內(nèi)外Mini LED廠家重點(diǎn)在研發(fā)或拓展的新技術(shù)包括出光調(diào)節(jié)芯片、COB和IMD封裝、Mini LED巨量轉(zhuǎn)移、TFT電路背板、柔性基板等。

1、出光調(diào)節(jié)芯片。在Mini LED作為背光使用時，往往采取大量LED芯片作為直下式的背光源，為了調(diào)節(jié)芯片的出光，使其更容易實(shí)現(xiàn)超薄設(shè)計(jì)，華燦光電在傳統(tǒng)的背光芯片上增加優(yōu)化膜層，可以提升芯片出光角度，從而使得LED芯片的出光更加均勻，有效提升顯示效果。

2、COB和IMD封裝。目前COB（板上芯片）封裝，直接將LED裸芯片封裝到模組基板上，然后進(jìn)行整體模封，相對于傳統(tǒng)的SMD封裝。這種COB封裝的全彩LED模組具有制造工藝流程少、封裝成本較低、封裝集成度高、顯示屏的可靠性好和顯示效果均勻細(xì)膩等特點(diǎn)，有望成為未來高密度LED顯示屏模組的一種重要的封裝形式。

目前由于COB的產(chǎn)業(yè)鏈還沒有建立完善起來，COB產(chǎn)品單位面積的成本比SMD高，未來隨著COB顯示封裝產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟，COB顯示封裝市占率將快速提升。在Mini LED應(yīng)用中，COB封裝具有更高的可靠性和穩(wěn)定性，更容易實(shí)現(xiàn)超小間距顯示，與Mini LED的技術(shù)趨勢一致，因此，COB封裝也是Mini LED的技術(shù)趨勢之一。

3、Mini LED巨量轉(zhuǎn)移。相對于Micro LED的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，Mini LED的芯片尺寸較大，因此轉(zhuǎn)移難度相對較小，結(jié)合巨量轉(zhuǎn)移和COB封裝技術(shù)，可以有效提升MiniLED的生產(chǎn)周期，目前Uniqarta的激光轉(zhuǎn)移技術(shù)，可以透過單激光束或者是多重激光束的方式做移轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)每小時轉(zhuǎn)移約1400萬顆130×160微米的LED芯片。

4、TFT背板。如果要在畫面現(xiàn)實(shí)效果上與OLED競爭，Mini LED背光+LCD必須做到頂級的HDR才行，也就是Local Dimming背光源的調(diào)光分區(qū)數(shù)（Local Dimming Zones）必須要數(shù)百區(qū)甚至數(shù)千區(qū)才足夠，但是若以傳統(tǒng)的LED背光源驅(qū)動電路架構(gòu)，這樣的想法會因組件使用過多，而犧牲成本及輕薄設(shè)計(jì)。有鑒于此，群創(chuàng)提出使用主動式矩陣TFT電路來驅(qū)動的AM Mini LED架構(gòu)。

5、柔性基板。Mini LED背光一般是采用直下式設(shè)計(jì)，通過大數(shù)量的密布，從而實(shí)現(xiàn)更小范圍內(nèi)的區(qū)域調(diào)光，由于其設(shè)計(jì)能夠搭配柔性基板，配合LCD的曲面化也能夠在保證畫質(zhì)的情況下實(shí)現(xiàn)類似OLED的曲面顯示，但是由于Mini LED數(shù)量眾多，產(chǎn)生熱量巨大，而柔性基板的耐熱性往往較差，因此研發(fā)具有高耐熱性的柔性基板也將是未來的技術(shù)趨勢之一。

當(dāng)前產(chǎn)業(yè)鏈概況

Mini LED產(chǎn)業(yè)可以分為上中下游產(chǎn)業(yè)，上游為LED芯片（燈珠）企業(yè)，中游為封裝企業(yè)，下游為顯示企業(yè)（面板、LED直顯）。從目前產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展情況看，上游芯片技術(shù)已經(jīng)成熟，大幅量產(chǎn)在即;中游封裝廠積極擴(kuò)充產(chǎn)能;下游顯示企業(yè)大力拓展、開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品。

上游：Mini LED芯片端技術(shù)趨于成熟，應(yīng)用瓶頸主要在成本上。Mini LED背光由于芯片數(shù)量消耗較大、調(diào)光區(qū)域較為精細(xì)導(dǎo)致整個系統(tǒng)成本相對傳統(tǒng)LCD較高，目前主要應(yīng)用在高端的筆記本電腦等IT產(chǎn)品及大尺寸/8K液晶電視方面。Mini LED芯片由于尺寸在100微米以下，生產(chǎn)線的線寬精度、芯片小型化等制作難點(diǎn)較多，相應(yīng)的附加值和技術(shù)難度相對較大。隨著上游芯片廠商積極擴(kuò)產(chǎn)和良率提升，LED芯片端成本將持續(xù)下降。

作為通往下一代顯示技術(shù)的先行技術(shù)，Mini LED顯示效果接近OLED，但價格比OLED低，而且低功耗、壽命長，技術(shù)已經(jīng)成熟，即將迎來規(guī)?；慨a(chǎn)階段。三安光電、華燦光電、晶電等LED芯片大廠積極布局LED芯片產(chǎn)能。

中游：LED封裝廠已經(jīng)量產(chǎn)相關(guān)Mini LED產(chǎn)品，同時積極擴(kuò)大產(chǎn)能，與下游顯示屏廠、終端廠商等合作正在積極展開。國星光電擬投資10億元用于Mini LED等封裝;瑞豐光電建成了國內(nèi)第一條Mini LED自動化生產(chǎn)線。

下游：大力拓展Mini LED產(chǎn)品。

（1）LED顯示方面，利亞德、洲明科技、奧拓電子、艾比森等已經(jīng)推出相應(yīng)的Mini LED顯示屏，例如2019年初，洲明科技實(shí)現(xiàn)了4K 162寸MiniLED產(chǎn)品的批量化制造，并在今年上半年率先完成Mini LED領(lǐng)域先進(jìn)的AM驅(qū)動技術(shù)研發(fā)，公司內(nèi)部也已為像素間距P0.9-P0.4系列MiniLED產(chǎn)品的系統(tǒng)化開發(fā)和量產(chǎn)做好了準(zhǔn)備;

表三：Mini/Micro LED產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?/h4>

資料來源：國信證券

（2）背光方面，Mini LED背光模組通常是做在PCB板上，由于Mini LED初期品種多、數(shù)量少，PCB成本通常較貴;基于TFT的Mini LED模組成本具備競爭優(yōu)勢。

液晶面板廠商積極推出Mini LED背光LCD。今年8月，華星光電發(fā)布了Mini LED背光產(chǎn)品“MLED星曜屏”、Mini LED背光筆電面板以及Mini LED車載屏;據(jù)LEDin-side報(bào)道，京東方正在研發(fā)Mini LED和Micro LED技術(shù);群創(chuàng)推出了用于車載的AM Mini LED，采用軟性基板，可用于柔性顯示;友達(dá)在顯示器、電視推出了系列產(chǎn)品。

華星光電MLED產(chǎn)品預(yù)計(jì)在2020年二季度進(jìn)入量產(chǎn)，初期產(chǎn)品增速較高;京東方預(yù)計(jì)明年將推出玻璃基板的Mini LED背光產(chǎn)品。

終端：巨頭加碼，產(chǎn)業(yè)快速崛起。科技巨頭即將大力采用Mini LED背光LCD，據(jù)LEDinside報(bào)道，2020年蘋果公司將有望規(guī)模量產(chǎn)搭載Mini LED背光技術(shù)的iPad Pro及MacBook Pro，預(yù)計(jì)在2020年三、四季度分別量產(chǎn)。2018年1月，2019年1月三星發(fā)布了75寸的4KMicro LED顯示屏以及219寸的8K的基于模塊化拼接的Micro LED顯示屏。索尼也推出了相應(yīng)的水晶LED顯示屏。據(jù)LEDinside透露，華為下一代電視產(chǎn)品有望采用Mini LED背光技術(shù)。

市場前景展望

Mini LED背光從2018年下半年起逐步應(yīng)用在高端筆記本電腦、游戲電競液晶顯示器、4K/8K大尺寸電視上。Mini LED背光早期主要用在高端產(chǎn)品上，特別是中大尺寸性能比擬OLED的終端產(chǎn)品，隨著效率提升和成本下降，將逐步滲透到中高端產(chǎn)品。

當(dāng)前側(cè)入式LED背光LCD采用約50顆LED芯片，Mini LED背光一般采用直下式設(shè)計(jì)，據(jù)晶電預(yù)計(jì)，55寸電視機(jī)需要約4萬顆LED芯片，采用薄型化方案的智能手機(jī)需要約9000顆芯片。據(jù)群創(chuàng)介紹，以14寸筆記本電腦LCD為例，Mini LED采用量達(dá)到6000-7000顆，采用直下式背光方案的5.5寸手機(jī)LCD將采用約2000-5000顆Mini LED。

據(jù)民生證券測算，2020年Mini LED顯示和背光產(chǎn)品將新增2寸LED晶圓265萬片，約占2018年全球LED晶圓總產(chǎn)能約1.80億片的1.47%。

據(jù)LEDinside預(yù)測，2020年Mini LED將規(guī)?；M(jìn)入車載LCD、筆記本電腦、中大尺寸電視領(lǐng)域，預(yù)計(jì)2023年搭載Mini LED背光的下游終端將增長到8070萬臺，2023年Mini LED背光市場規(guī)模有望達(dá)到5.30億美元。

直顯方面，2019年Mini LED開始進(jìn)入量產(chǎn)元年，Mini LED顯示在2020年有望成為未來LED顯示技術(shù)發(fā)展的主要產(chǎn)品。據(jù)LEDinside預(yù)計(jì)，2023年Mini LED直顯市場規(guī)模將達(dá)到6.40億美元。

而根據(jù)國信證券預(yù)估，Mini LED直顯未來5年市場可增長至350-420億元，背光市場未來5年可增長至100-150億元，其中一般直顯市場LED燈珠成本約占屏成本40-50%，而Mini LED背光市場LED燈珠占屏成本約30-40%，則兩者預(yù)計(jì)共同拉動LED燈珠市場約200-285億元，考慮Mini/Micro LED芯片成本相對較高，預(yù)計(jì)可帶動LED芯片約120-170億元市場需求，將大幅帶動產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司的業(yè)績彈性。

當(dāng)然。如果把下游及終端顯示產(chǎn)品計(jì)算入內(nèi)。規(guī)模那就大得多，根據(jù)trendforce預(yù)估。Mini/Micro LED整體未來市場空間可達(dá)300-400億美元。

圖三：不同終端產(chǎn)品的mini LED 預(yù)測（百萬部）

資料來源：東方證券