Mini LED引領顯示新潮流　巨頭加碼爭未來

11月，廣州出臺辦法巨額扶持Mini/Micro LED等新型顯示產業發展，投產就獎8億！MiniLED近日來成為市場的爆點，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產品，蘋果正式開售史上最貴顯示器——類Mini LED產品Pro Display XDR則讓話題進一步火熱，最后，數家顯示專業咨詢機構透露明年蘋果將推出Mini LED背光的Mac-book Pro等產品直接引爆了二級市場。

那么，Mini LED是什么產品？為何吸引眾多巨頭爭先參與？與當前顯示領域的OLED、LCD是什么關系？市場前景如何？

什么是Mini LED？

發光二極管簡稱為LED，是一種半導體組件，LED產品主要應用于背光源、直顯、室內照明三大領域，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燈珠像素點間距小于P1.0。

圖一：2019年Mini LED 背光終端產品密集發布

資料來源：東方證券

嚴格定義來說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才能實現。因此Mini LED對比Micro LED（芯片尺寸<50um），技術上也更容易實現。隨著小間距行業發展，國內顯示屏廠商為了便于產品區分，LED燈珠點間距1.0mm以下的顯示屏也叫做Mini LED，實現這類產品采用傳統的表貼封裝、N合1封裝、正裝芯片COB封裝等都可以做到，而并不是應用了Mini LED芯片。

Micro LED被公認為下一代顯示技術。但目前巨量轉移、散熱、工藝等諸多問題還無法完美解決，而技術難度相對小一些的Mini LED是當下通向Micro LED的現實選擇，這也是巨頭們不斷加碼的重要原因之一。

Mini LED是小間距LED尺寸繼續縮小的結果。MiniLED技術成熟、量產可行，有望在中高端液晶顯示屏背光、LED直顯領域得到大規模應用，特別是電視、筆記本、顯示器等領域。

LED背光模組主要功能是給LCD面板提供光源。因為液晶本身不會發光，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后進入觀看者眼中。背光模組是LCD面板的關鍵零組件之一。LCD背光模組主要由光源、導光板、光學用膜片、其他結構件等構成。

表一：Mini LED與Micro LED產品比較

資料來源：民生證券

?圖二：側入式液晶顯示背光模組結構

資料來源：民生證券

與OLED、LCD的關系

上文介紹中已經把Mini LED與LCD的關系透露了：Mini LED即可以替代當前普通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。

而當前與LCD競爭激烈的OLED則不需要背光，具有自主發光的特點，目前已經開始在手機等中小尺寸移動端大規模應用，大尺寸的OLED電視由于電視更新換代慢的原因則會逐漸放大其劣勢，因為燒屏、蒸鍍工藝成本高等問題難以解決，印刷OLED是個好辦法，但技術尚不成熟，TCL董事長李東生透露的信息是還要數年才能解決，而TCL華星旗下的廣東聚華是該領域的領先者。也就是說，數年之內，OLED高成本的問題將持續存在。

傳統LED背光液晶電視相對OLED電視的缺點在于更厚（若采用側入式需要導光成本增加很多）、更重、顯示效果不如OLED，同時能耗更高。LCD TV優點在于技術成熟、價格便宜。量子點LCD TV相比傳統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。根據民生證券的歸納總結，Mini LED用作液晶面板背光的優勢有以下主要四點：

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背光技術，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LED更小（100微米左右），能夠實現LCD面板光源更加精細化控制，結合更加精細的區域調光Local Dimming技術，具備超高對比度（1000000：1）能力;

3）LCD面板能夠做得更薄，因為MiniLED尺寸小，顯示屏厚度更加接近OLED，從而可以在手機、筆記本電腦等便攜式消費電子中得到廣泛應用;

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

表二：Mini LED 背光優勢較多

資料來源：東方證券

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

LED和LCD具備成熟產業鏈，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同規格的模組成本約1100美元。TCL最近發布的LED-8系列Mini LED售價也遠低于同規格的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34000和23000元，Sony A9G和A8G同規格電視售價高達29000和22000元，都遠超過了TCL Mini LED 8系列的售價。

技術難點及解決辦法

可以看出，Mini LED在當前相對競爭者具有很大的優勢，但其技術也有四個方面的難點。

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良率和可靠性還不高;對產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。

三是驅動IC方面：電流控制與散熱難題;區域調光面臨Mini LED背光分區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、精細調光分辨率等一系列問題。

四是PCB背板的厚度均勻性、平整性、對準度等加工精度面臨新的挑戰。

為了拓展Mini LED的應用。Mini LED產業上下游廠家積極在研發新技術和降低成本方面努力。目前國內外Mini LED廠家重點在研發或拓展的新技術包括出光調節芯片、COB和IMD封裝、Mini LED巨量轉移、TFT電路背板、柔性基板等。

1、出光調節芯片。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，為了調節芯片的出光，使其更容易實現超薄設計，華燦光電在傳統的背光芯片上增加優化膜層，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，然后進行整體模封，相對于傳統的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膩等特點，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的產業鏈還沒有建立完善起來，COB產品單位面積的成本比SMD高，未來隨著COB顯示封裝產業鏈逐漸成熟，COB顯示封裝市占率將快速提升。在Mini LED應用中，COB封裝具有更高的可靠性和穩定性，更容易實現超小間距顯示，與Mini LED的技術趨勢一致，因此，COB封裝也是Mini LED的技術趨勢之一。

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

4、TFT背板。如果要在畫面現實效果上與OLED競爭，Mini LED背光+LCD必須做到頂級的HDR才行，也就是Local Dimming背光源的調光分區數（Local Dimming Zones）必須要數百區甚至數千區才足夠，但是若以傳統的LED背光源驅動電路架構，這樣的想法會因組件使用過多，而犧牲成本及輕薄設計。有鑒于此，群創提出使用主動式矩陣TFT電路來驅動的AM Mini LED架構。

5、柔性基板。Mini LED背光一般是采用直下式設計，通過大數量的密布，從而實現更小范圍內的區域調光，由于其設計能夠搭配柔性基板，配合LCD的曲面化也能夠在保證畫質的情況下實現類似OLED的曲面顯示，但是由于Mini LED數量眾多，產生熱量巨大，而柔性基板的耐熱性往往較差，因此研發具有高耐熱性的柔性基板也將是未來的技術趨勢之一。

當前產業鏈概況

Mini LED產業可以分為上中下游產業，上游為LED芯片（燈珠）企業，中游為封裝企業，下游為顯示企業（面板、LED直顯）。從目前產業鏈的發展情況看，上游芯片技術已經成熟，大幅量產在即;中游封裝廠積極擴充產能;下游顯示企業大力拓展、開發相關產品。

上游：Mini LED芯片端技術趨于成熟，應用瓶頸主要在成本上。Mini LED背光由于芯片數量消耗較大、調光區域較為精細導致整個系統成本相對傳統LCD較高，目前主要應用在高端的筆記本電腦等IT產品及大尺寸/8K液晶電視方面。Mini LED芯片由于尺寸在100微米以下，生產線的線寬精度、芯片小型化等制作難點較多，相應的附加值和技術難度相對較大。隨著上游芯片廠商積極擴產和良率提升，LED芯片端成本將持續下降。

作為通往下一代顯示技術的先行技術，Mini LED顯示效果接近OLED，但價格比OLED低，而且低功耗、壽命長，技術已經成熟，即將迎來規模化量產階段。三安光電、華燦光電、晶電等LED芯片大廠積極布局LED芯片產能。

中游：LED封裝廠已經量產相關Mini LED產品，同時積極擴大產能，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第一條Mini LED自動化生產線。

下游：大力拓展Mini LED產品。

（1）LED顯示方面，利亞德、洲明科技、奧拓電子、艾比森等已經推出相應的Mini LED顯示屏，例如2019年初，洲明科技實現了4K 162寸MiniLED產品的批量化制造，并在今年上半年率先完成Mini LED領域先進的AM驅動技術研發，公司內部也已為像素間距P0.9-P0.4系列MiniLED產品的系統化開發和量產做好了準備;

表三：Mini/Micro LED產業鏈梳理

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、數量少，PCB成本通常較貴;基于TFT的Mini LED模組成本具備競爭優勢。

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

華星光電MLED產品預計在2020年二季度進入量產，初期產品增速較高;京東方預計明年將推出玻璃基板的Mini LED背光產品。

終端：巨頭加碼，產業快速崛起。科技巨頭即將大力采用Mini LED背光LCD，據LEDinside報道，2020年蘋果公司將有望規模量產搭載Mini LED背光技術的iPad Pro及MacBook Pro，預計在2020年三、四季度分別量產。2018年1月，2019年1月三星發布了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。索尼也推出了相應的水晶LED顯示屏。據LEDinside透露，華為下一代電視產品有望采用Mini LED背光技術。

市場前景展望

Mini LED背光從2018年下半年起逐步應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品上，特別是中大尺寸性能比擬OLED的終端產品，隨著效率提升和成本下降，將逐步滲透到中高端產品。

當前側入式LED背光LCD采用約50顆LED芯片，Mini LED背光一般采用直下式設計，據晶電預計，55寸電視機需要約4萬顆LED芯片，采用薄型化方案的智能手機需要約9000顆芯片。據群創介紹，以14寸筆記本電腦LCD為例，Mini LED采用量達到6000-7000顆，采用直下式背光方案的5.5寸手機LCD將采用約2000-5000顆Mini LED。

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

據LEDinside預測，2020年Mini LED將規模化進入車載LCD、筆記本電腦、中大尺寸電視領域，預計2023年搭載Mini LED背光的下游終端將增長到8070萬臺，2023年Mini LED背光市場規模有望達到5.30億美元。

直顯方面，2019年Mini LED開始進入量產元年，Mini LED顯示在2020年有望成為未來LED顯示技術發展的主要產品。據LEDinside預計，2023年Mini LED直顯市場規模將達到6.40億美元。

而根據國信證券預估，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%，則兩者預計共同拉動LED燈珠市場約200-285億元，考慮Mini/Micro LED芯片成本相對較高，預計可帶動LED芯片約120-170億元市場需求，將大幅帶動產業鏈相關公司的業績彈性。

當然。如果把下游及終端顯示產品計算入內。規模那就大得多，根據trendforce預估。Mini/Micro LED整體未來市場空間可達300-400億美元。

圖三：不同終端產品的mini LED 預測（百萬部）

資料來源：東方證券