1、请阅读最后评级说明和重要声明 1/23 研究报告 电子元件行业 2019-3-3 Mini LEDMini LED 专题报告二:从技术趋势和专题报告二:从技术趋势和需求维度看需求维度看 Mini LEDMini LED 产业空间产业空间 行业研究深度报告评级 看好看好 维持维持 报告要点 Mini LED 技术在背光与显示两方面迎来产品突破Mini LED 目前拥有两种发展路径,一是通过改变背光方式,采用更加密集的芯目前拥有两种发展路径,一是通过改变背光方式,采用更加密集的芯片分布来改善背光效果,实现轻薄化与更好的对比度;二是以片分布来改善背光效果,实现轻薄化与更好的对比度;二是以 RGB 三
2、色三色 LED芯片芯片作自发光显示,将小间距作自发光显示,将小间距 LED 应用中的芯片尺寸与间距进一步缩小。应用中的芯片尺寸与间距进一步缩小。相较于 Micro LED,折中方案的 Mini LED 在显示领域更容易实现量产,并且还可以在背光领域快速突破,给产业链更多的正反馈,因此 Mini LED 技术在 2018 年获得较大突破,在 2019 年有望迎来产品端的商用化。Mini LED 带来了许多新的技术挑战Mini LED 作为小间距 LED 产品的延伸和 MicroLED 的前奏,目前 Mini LED 的背光和显示产品已经开始有小批量出货,在芯片持续缩小的过程中,会面临来自芯片、封
3、装、驱动 IC、背板、巨量转移等诸多方面的新技术挑战。在芯片领域,目前红光倒装芯片的技术壁垒较高,只有部分厂商突破;在封装领域,多合一集成封装有望成为发展趋势;在驱动 IC 领域,如何更精确控制电流以及低功耗是其发展的难点;在背板领域,PCB 有望在未来被玻璃基板或柔性基板+TFT 替代;在巨量转移方面,多家厂商尝试着不同原理的技术方案,期待更具性价比和效率的方案出现。Mini LED 需求测算LED 下游应用主要包括 LED 照明、LED 背光、LED 显示及其他应用领域,目前全球的 LED 芯片消耗量折算成 2 寸片预计在 1.8 亿片左右。Mini LED 作为背光应用在车载、电竞显示屏
4、以及 60 寸以上的电视屏领域潜力较大,按照合理的渗透率测算,预计到 2021 年 Mini LED 背光将消耗 1403 万片 2 寸片;Mini LED显示将主要应用于 4K 大屏显示,按照合理的渗透率及芯片尺寸测算,预计到2021 年 Mini LED 显示将消耗 9351 万片 2 寸片,合计到 2021 年将消耗 1.08亿片 2 寸片,新增约 60%的 LED 芯片产能需求。Mini LED 产业链投资机会梳理 Mini LED 产业链,目前国内厂商参与的环节主要集中在芯片、封装和模组端,对于这一技术壁垒显著增加且空间巨大的新市场,产业链上下游有能力储备新兴技术的优质企业我们均建议
5、重点关注,如三安光电、国星光电、京东方。分析师分析师 莫文宇莫文宇(8621)61118752 执业证书编号:S0490514090001 分析师分析师 杨洋杨洋(8621)61118752 执业证书编号:S0490517070012 联系人联系人 周迪周迪(8621)61118752 联系人联系人市场表现对比图(近 12 个月)市场表现对比图(近 12 个月)-45%-36%-27%-18%-9%0%9%2018/32018/62018/92018/12电子元件沪深300资料来源:Wind 相关研究 相关研究 长江电子|5G:电子新一轮创新起点 2019-2-24 长江电子|从 MWC 大会
6、看电子创新浪潮2019-2-17 华为发布 5G 芯片意味着什么?从电子零部件供应链看 5G 机遇2019-1-28 风险提示:1.Mini LED 行业需求不及预期;2.Mini LED 新技术突破进度不及预期。72502 请阅读最后评级说明和重要声明 2/23 行业研究深度报告 目录 Mini LED 技术在背光与显示两方面迎来产品突破.4 Micro LED 技术难度较大,Mini LED 技术率先突破.4 Mini LED 有望成为新的技术方向之一.4 多家厂商已经发布了 Mini LED 背光和显示产品.5 Mini LED 带来了许多新的技术挑战.9 芯片厂商面临的挑战.9 封装厂
7、商面临的挑战.11 驱动 IC 厂商面临的挑战.12 背板厂商面临的挑战.13 巨量转移技术.14 Mini LED 需求测算.16 Mini LED 背光的需求测算.16 Mini LED 显示的需求测算.16 附录.18 Mini LED 产业链梳理.18 台湾产业链梳理.18 晶元光电.19 隆达电子.19 聚积科技.20 亿光电子.21 图表目录 图 1:Mini LED 的两种应用路径.4 图 2:Mini LED 背光上下游产品、制程与应用发展情况.5 图 3:华硕的专业级显示器 ProArt PA32UCX.6 图 4:TCL 展示 8K+QLED 电视 X10.6 图 5:索尼
8、的 CLEDIS 显示器.6 图 6:三星的 75 英寸 Micro LED 屏幕.7 图 7:三星 219 吋 MicroLED 电视.7 图 8:TCL 140 英寸 MicroLED 显示屏.7 图 9:海信 145 寸 Mini LED 电视.7 图 10:錼创科技展出 Micro LED 显示器.8 图 11:LED 小尺寸化及技术趋势情况.9 图 12:正装 LED 芯片结构(左)和倒装 LED 芯片结构(右).10 股票报告网整理http:/ 请阅读最后评级说明和重要声明 3/23 行业研究深度报告 图 13:华灿光电研发的出光调节芯片.10 图 14:SMD 和 COB 封装显
9、示屏的工艺流程.11 图 15:国星光电 4 合 1 阵列化封装.11 图 16:晨日科技开发出印刷固晶锡膏(间距 100um).12 图 17:侧入式背光的基本结构.13 图 18:Mini LED 背光结构(华硕 ProArt Studio PA32UCX).13 图 19:群创推出 AM Mini LED 背光的 LCD 屏幕.14 图 20:Mini LED 产业链.18 图 21:晶电近五年业绩情况(十亿新台币).19 图 22:晶电股价走势(新台币).19 图 23:隆达近五年业绩情况(十亿新台币).20 图 24:隆达股价走势(新台币).20 图 25:隆达车灯应用模块(I-Mi
10、ni Square).20 图 26:聚积近五年业绩情况(十亿新台币).21 图 27:聚积科技股价走势(新台币).21 图 28:亿光电子近五年业绩情况(十亿新台币).21 图 29:亿光电子股价走势(新台币).21 图 30:亿光电子发展 Mini LED 车用尾灯应用.22 表 1:Mini LED 背光与传统 LCD、OLED、Micro LED 显示技术.5 表 2:国内 LED 芯片厂商在 Mini LED 芯片领域的进展情况.11 表 3:国内 LED 芯片厂商在 Mini LED 芯片领域的进展情况.12 表 4:几种主流的巨量转移技术.14 表 5:Mini LED 背光带来
11、的需求量.16 表 6:Mini LED 显示带来的需求量.17 表 7:各厂商 Mini LED 布局进程.18 股票报告网整理http:/ 请阅读最后评级说明和重要声明 4/23 行业研究深度报告 Mini LED 技术在背光与显示两方面迎来产品突破 Micro LED 技术难度较大,Mini LED 技术率先突破 Micro LED 技术可以称为是“终极”显示技术,其高刷新率、高对比度、极致轻薄化的特性使其应用范围可拓展至 AR、VR 等特定应用领域。以目前批量转移、配套结构件的技术水平,受制于良率、时间成本等问题,制成 Micro LED 的成本比 LCD 和 OLED 面板要高出许多
12、,距离商用化需要一定的时间。作为小间距跨越到 Micro LED 的折中之举,Mini LED 技术成为攻克微型化 LED 技术的突破口。Mini LED 目前拥有两种发展路径,一是通过改变背光方式,采用更加密集的芯片分布来改善背光效果,实现轻薄化与更好的对比度;二是以 RGB 三色 LED 芯片作自发光显示,将小间距 LED 应用中的芯片尺寸与间距进一步缩小。相较于 Micro LED,折中方案的 Mini LED 在显示领域更容易实现量产,并且还可以在背光领域快速突破,给产业链更多的正反馈,因此 Mini LED 技术在 2018 年获得较大突破,在 2019 年有望迎来产品端的商用化。图
13、 1:Mini LED 的两种应用路径 方式:直下式背光,更密集的LED芯片分布背光优点:可区域调光,提升显示对比度和色彩饱和度方式:RBG LED芯片作为显示屏的像素点显示优点:自发光、更薄、色域更广、寿命和可靠性更高M i ni LED 资料来源:长江证券研究所 Mini LED 有望成为新的技术方向之一 Mini LED 技术不论在背光方面还是显示方面均继承了 LED 的优点,一方面可以提供更好的色域、对比度(满足户外需要),并且在反应时间、使用寿命与可靠性(适应更多天气情况)等方面优化提升;另一方面可以不受限于基板大小,实现模块化拼接,扩宽屏幕边界。股票报告网整理http:/ 请阅读最
14、后评级说明和重要声明 5/23 行业研究深度报告 表 1:Mini LED 背光与传统 LCD、OLED、Micro LED 显示技术 类别类别 传统传统LED背光背光/LCD OLED Mini LED背光背光/LCD Micro LED显示显示 发光源 背光模组 自发光 背光模组 自发光 反应时间 毫秒(最佳可为1ms左右)微秒 毫秒(最佳可为1ms左右)奈秒(ns)寿命 长 中 长 长 可视角度 低(非IPS技术)中 高 高 PPI(穿戴式)最高250 最高300 500以上 1500以上 耗电量 高 高解析度时耗电量高 高解析度时耗电量高 高解析度时耗电量高 成本 低 中 中 高 商品
15、化 已普遍 小尺寸已经逐渐取代TFT-LCD,大尺寸仍在持续研发中 LED封装厂商已在背光领域有小批量出货的能力 各大厂商研发中 资料来源:巨视显示,长江证券研究所 由于由于 Mini LED 背光能够利用已有的背光能够利用已有的 LCD 技术基础、结合同样成熟的技术基础、结合同样成熟的 RGB LED 技术,产业链成熟周期缩短。技术,产业链成熟周期缩短。晶电于 18 年三季度起已开始小量出货 Mini LED 背光产品,主要应用于 27 寸电竞显示器,预计 2019 年一季度出货量提升。隆达推出 Mini LED 背光产品,从 2018 年上半进行客户设计打样,三季度起开始交货,并研发第二代
16、进阶版 Mini LED 背光产品,将混光区域(OD)厚度降至 0.5mm 以下,主攻电竞市场。图 2:Mini LED 背光上下游产品、制程与应用发展情况 LED晶粒尺寸晶粒尺寸Mini LED背光应用一般略大于5milx9milLED晶粒使用颗数晶粒使用颗数 手机应用约3000-4000颗 电竞应用上万颗 电视应用数十万颗LED转移方式转移方式 现阶段以Pick and Place为主 单色蓝光LED巨量转移技术虽在开发中,但较RGB三色优先导入量产封装封装若欲达到超薄化,先以LED裸晶打在PCB上,再进行系统级封装。良率良率要求99.9%价格价格能为一般消费市场接受,但应用以中高端为主。
17、OD值值 笔记本为0.3mm 电视显示器小于5mm应用类别应用类别电竞、车载、手机、电视上游下游 资料来源:DIGTIMES,长江证券研究所 多家厂商已经发布了 Mini LED 背光和显示产品 华硕:华硕:华硕在 2019 年 CES 展中展出一款专业级显示器 ProArt PA32UCX,它使用了一块 10bit 4K 分辨率的面板,并且采用 Mini LED 背光模块。由于 Mini LED 背光提升了色彩显示质量,其高达 1200nits 的峰值亮度已经超越了 VESA DisplayHDR 1000 认证,并且可实现 97%的 DCI-P3 色域覆盖、89%的 Rec.2020 色域
18、覆盖。股票报告网整理http:/ 请阅读最后评级说明和重要声明 6/23 行业研究深度报告 TCL:TCL 于 1 月 7 日发布最新款 X10 QLED 8K TV。X10 首次采用行业领先的 Mini LED 背光技术,在 900 点阵式背光分区内均匀的铺满 25200 颗 LED,通过每颗 LED像素实现精准背光控制,实现更高的对比度。图 3:华硕的专业级显示器 ProArt PA32UCX 图 4:TCL 展示 8K+QLED 电视 X10 资料来源:中关村在线,长江证券研究所 资料来源:天极网,长江证券研究所 Mini LED 显示技术目前存在多种技术路线。显示技术目前存在多种技术路
19、线。由于真正的 Micro LED 技术,需要将 LED晶粒批量转移至玻璃、硅晶圆或是印刷电路板等基板上。一般来说采用 TFT 或 CMOS基板实现电路驱动算主动显示,采用印刷电路板基板与小间距 LED 技术路径类似,技术难点小于主动显示。目前,三星、索尼与国内产业链展出的显示产品几乎均采用印刷电路板,通过封装多个灯珠形成模块,进而完成大面积显示1。索尼:索尼:索尼早在 2012 年就推出了黑彩晶 LED 显示技术,在 55 英寸电视中采用了 622万颗 Micro LED 芯片。五年后,在 2017 年的 CES 展上,索尼则推出了以 144 片模组拼接而成的 CLEDIS 显示器,每个 C
20、LEDIS 模组大约 40.3 x 45.3 公分。图 5:索尼的 CLEDIS 显示器 资料来源:LEDinside,长江证券研究所 1 下文中提及的 Micro LED 显示产品在尺寸上均未达到 Micro LED 尺寸标准,但由于采用了一定的批量转移技术,厂商宣传多采用 Micro LED 宣传。股票报告网整理http:/ 请阅读最后评级说明和重要声明 7/23 行业研究深度报告 三星:三星:2018 年,三星在 CES 展中正式展出 146 英寸的电视墙“The Wall”,时隔一年三星更新技术水平,缩小 LED 晶粒间的距离,推出 75 英寸、4K 画质的 Micro LED 显示器
21、,代号“The Window”,与 219 英寸的“The Wall”。此次 CES 展出的 75 吋、146吋、219 吋的 Micro LED 均是基于 COB 工艺的倒装 LED 集成封装。图 6:三星的 75 英寸 Micro LED 屏幕 图 7:三星 219 吋 MicroLED 电视 资料来源:慧聪 LED 屏,长江证券研究所 资料来源:慧聪 LED 屏,长江证券研究所 TCL:TCL 在本次 CES 上展示了中国首款 Micro LED 电视“The Cinema Wall”。TCL的 Micro LED 电视由 2400 万个 LED 像素点组成,对比度达到 100 万比 1
22、。海信:海信:海信在 2019 年 CES 上推出 145 寸 Mini LED 电视,像素间距为 0.833mm。海信表示这款产品采用节能技术,其能效比普通 LED 显示器提高 30%。图 8:TCL 140 英寸 MicroLED 显示屏 图 9:海信 145 寸 Mini LED 电视 资料来源:百家号,长江证券研究所 资料来源:中关村在线,长江证券研究所 錼创科技:錼创科技:錼创在今年的 CES 展中展示了 3.12 英寸以及 5 英寸的小型 Micro LED 显示器,并采用芯片尺寸小于 30m 的 RGB 芯片当作像素点。其中,3.12 英寸的显示器的 DPI2达到 232;5 英
23、寸的产品主打透明显示器,穿透率 50%,分辨率为 350*170,单一模块上芯片数量高达 18 万颗。2 DPI 是指一英寸的像素点数量。股票报告网整理http:/ 请阅读最后评级说明和重要声明 8/23 行业研究深度报告 图 10:錼创科技展出 Micro LED 显示器 资料来源:LEDinside,长江证券研究所 股票报告网整理http:/ 请阅读最后评级说明和重要声明 9/23 行业研究深度报告 Mini LED 带来了许多新的技术挑战 Mini LED 作为小间距 LED 产品的延伸和 MicroLED 的前奏,目前 Mini LED 的背光和显示产品已经开始有小批量出货,在芯片持续
24、缩小的过程中,会面临来自芯片、封装、驱动 IC、背板、巨量转移等诸多方面的新技术挑战。图 11:LED 小尺寸化及技术趋势情况 资料来源:Yole,长江证券研究所 芯片厂商面临的挑战 对 LED 芯片生产厂商而言,目前面临如下几方面的技术挑战,使得 Mini LED 芯片的技术壁垒有较大提升,具备技术领先优势的厂商才能参与其中。1、红光倒装芯片的技术难点。红光倒装芯片的技术难点。由于倒装芯片无需再电极上打金线,比较适合 Mini LED这类超小空间密集排布的应用需求。目前蓝绿光倒装 LED 芯片技术较为成熟,良率也比较高,不是 Mini LED 芯片提升良率和可靠性的瓶颈。红光倒装红光倒装 L
25、ED 芯片一般需要进行衬底转移(不同于蓝绿光是蓝宝石衬底,红光芯片的衬底是砷化镓,不透明,做倒装芯片需要转移到透明衬底上)以及固晶焊接,由于工艺环境以及各种不可控因素的影响,产品良率和可靠性目前仍然有待突破。芯片一般需要进行衬底转移(不同于蓝绿光是蓝宝石衬底,红光芯片的衬底是砷化镓,不透明,做倒装芯片需要转移到透明衬底上)以及固晶焊接,由于工艺环境以及各种不可控因素的影响,产品良率和可靠性目前仍然有待突破。股票报告网整理http:/ 请阅读最后评级说明和重要声明 10/23 行业研究深度报告 图 12:正装 LED 芯片结构(左)和倒装 LED 芯片结构(右)资料来源:华强电子网,长江证券研究
26、所 2、芯片尺寸微缩化。芯片尺寸微缩化。按照 Yole 的芯片尺寸划分,50-150um 尺寸的 LED 芯片称之为Mini LED 芯片,这对 LED 芯片生产过程中光刻和蚀刻工艺提出了更高的要求,同时,在小尺寸芯片中,焊接面的平整度、电极结构的设计、易焊接性以及封装宽容度都是芯片设计中的新增难点。3、LED 芯片的一致性和可靠性。芯片的一致性和可靠性。Mini LED 芯片的一致性包括高低位一致性、颜色一致性等,这些特性会影响显示产品的显示效果;由于 Mini LED 显示屏的维修相对困难,这便对 Mini LED 芯片的可靠性要求提升。4、芯片的出光角度和均匀性。芯片的出光角度和均匀性。
27、Mini LED 在做背光使用时,为了尽量将背光模组做薄需要芯片的出光角尽量大且均匀。华灿光电在传统的背光芯片上增加优化膜层,可以提升芯片出光角度且使得出光更均匀,能有效提升显示效果。图 13:华灿光电研发的出光调节芯片 资料来源:新产业智库,长江证券研究所 股票报告网整理http:/ 请阅读最后评级说明和重要声明 11/23 行业研究深度报告 国内国内 LED 芯片厂商目前的进展情况如下:芯片厂商目前的进展情况如下:表 2:国内 LED 芯片厂商在 Mini LED 芯片领域的进展情况 公司简称公司简称 进展情况进展情况 三安光电 公司在微型LED方面拥有27项应用专利,并签署了几项关键合作
28、伙伴关系。目前公司已向多家面板制造商提供Mini和Micro LED芯片,这些产品在CES2019上已展示。华灿光电 公司的mini RGB芯片和mini BLU芯片目前均已经实现量产。在mini RGB方面,公司已经成为国内外几个主要下游玩家的供应商。在mini BLU方面,为了实现超薄背光模组的均匀混光,公司同国内外下游以及终端厂家配合开发容易实现均匀混光的LED芯片,也已经切入几个重要下游客户的供应链。乾照光电 乾照光电董事长在2018年厦门辖区投资者集体接待日活动上表示,公司的Mini LED产品已小批量量产。德豪润达 公司研发的Mini LED超精间距显屏,分别完成了P1.25、P0
29、.95两种版本。通过倒装制程工艺,可将RGB集成的发光区域缩小成0.6mm以及0.5mm无边框单元,并且攻克了中量转移的异常率偏高问题,实现红光、绿光、蓝光高精显示屏呈现。资料来源:LEDinside,CNLED,慧聪 LED 屏网,长江证券研究所 封装厂商面临的挑战 对 LED 封装厂商而言,其面临的技术挑战主要在于新技术的应用、固晶与贴片、混光、可靠性方面都面临挑战。1、新封装技术的应用。新封装技术的应用。COB 封装是将 LED 裸芯片封装到模组基板上,然后进行整体模封,这种 COB 封装的全彩 LED 模组具有制造工艺流程少、封装成本低、封装集成度高、显示屏的可靠性好和显示效果均匀细腻
30、等特点。国星光电创造性的采用集成封装技术将 4 颗像素点组成一个小单元,集合了 SMD 和 COB 的优点,三星等厂商则采取更大规模的 N 合 1 集成封装方式。图 14:SMD 和 COB 封装显示屏的工艺流程 图 15:国星光电 4 合 1 阵列化封装 资料来源:新产业智库,长江证券研究所 资料来源:国星光电,长江证券研究所 2、固晶与贴片。固晶与贴片。在固晶方面,传统锡膏固晶容易导致芯片焊接漂移、无法满足 Mini LED高精度固晶的要求,所以需要更高精度的固晶基板及固晶设备;目前贴片机在对Mini LED 封装器件进行贴片时,由于精度要求在 25um 以下,贴片速度需要降低到原有速度的
31、 30%-50%,如何提升贴片效率是当前的难点。股票报告网整理http:/ 请阅读最后评级说明和重要声明 12/23 行业研究深度报告 图 16:晨日科技开发出印刷固晶锡膏(间距 100um)资料来源:贤集网,长江证券研究所 3、混光。混光。在 Mini LED 做背光时,从节能的角度考虑需要 LED 芯片数量尽量少,但LED 芯片颗数少容易出现 Mura(云纹现象),所以需要增加混光距离,这便增加了背光模组的厚度,需要芯片设计和封装过程中能尽量将出光角做大。另外,由于芯片或者灯珠的光色差异或者电路问题,可能导致显示或者背光效果的差异,这将对Mini LED 的显示效果造成影响。国内封装企业在
32、 Mini LED 封装领域的进展情况如下:表 3:国内 LED 芯片厂商在 Mini LED 芯片领域的进展情况 公司简称公司简称 进展情况进展情况 国星光电 公司在Mini LED的技术上分为两块:一块是Mini COB,推出4合1的封装小模块,通过Mini COB得到超薄的应用;第二块是类Mini,也叫做Mini SMD,通过小型化的器件也能实现一个性价比高、低背光的需求,再结合动态调控,实现电视和MNT的应用。瑞丰光电 目前公司申请Mini LED专利共计52件,包括核心技术、产品结构、产品应用等方面,其中其中发明专利15件,实用新型专利37件,公司开发完成的Mini LED产品已经应
33、用到手机、电视、汽车智能后视镜、VR、显示屏等领域。兆驰股份 目前持续跟踪Micro LED包括芯片、封装和巨量转移技术,同时重心放在Mini LED,与国内知名手机厂商合作,已经可以量产。鸿利智汇 公司在巨量转移技术、大尺寸面板上有大幅度突破,目前已跟转移设备厂商达成战略合作,实现150K/小时的小批量转移能力,未来有望达到200-300K/小时。Mini LED背光产品单元板尺寸最大可达17寸,最小应用的芯片尺寸可达3*6MILL。公司已与团队合作成立广州鸿利显示电子有限公司,多款机型小批量供货,大批量试样,部分机型进入量产倒计时。Mini RGB 显示系列产品也进入样品测试阶段。产品主要
34、应用于VR、平板、电竞笔电、TV、电脑显示器、医疗显示器、车载等领域。资料来源:电子发烧友,鸿利智汇,长江证券研究所 驱动 IC 厂商面临的挑战 Mini LED作为背光需要增加驱动IC对每颗LED芯片控制,其面临的挑战在于电流控制、低功耗和区域调光,目前 Mini LED 驱动 IC 主要是台湾的积聚科技和瑞鼎科技。股票报告网整理http:/ 请阅读最后评级说明和重要声明 13/23 行业研究深度报告 1、电流控制。电流控制。由于 Mini LED 芯片尺寸越来越小,导致驱动的电流也越来越小,使得驱动 IC 对电流的精准控制越来越难,需要新的 IC 设计。2、低功耗。低功耗。由于 LED 芯
35、片和驱动 IC 芯片大量增加,PCB 的快速散热也出现困难,高温又会影响驱动 IC 对电流的控制导致偏色的问题,所以驱动 IC 需要考虑低功耗。3、区域调光。区域调光。目前静态的调光技术很难满足新型 Mini LED 背光技术的需求,区域调光的驱动 IC 可以弥补静态调光的确定,但目前还面临 Mini LED 背光分区亮度和均匀度的提升、刷新频率的提升、背光光效的提升、高集成度、精细调光分辨率等一系列问题。背板厂商面临的挑战 过去 LED 背光是一条 LED 灯带,利用导光板实现亮度铺展完成的背光模组结构,而Mini LED 则是利用数量巨大的超小尺寸的 LED 灯珠实现背光效果,LED 灯珠
36、的载体便是 PCB 背板。Mini LED 加工过程中 PCB 背板会受到多种应力的考验,包括撕拉、高温、高湿等环境,在这样的情况下 PCB 背板仍需要保持高厚度均匀性、平整性、对准度、尺寸稳定性。图 17:侧入式背光的基本结构 图 18:Mini LED 背光结构(华硕 ProArt Studio PA32UCX)资料来源:维库,长江证券研究所 资料来源:中关村在线,长江证券研究所 若要在画面锐利度上与 OLED 分庭抗礼,需要做到顶级的 HDR 才行,这便要求区域调光(Local Dimming)的调光分区数必须要数百区甚至数千区才足够,若仍然以传统的LED 背光源驱动电路架构会大幅增加成
37、本且很难做到轻薄化,业内有厂商提出使用主动式矩阵(Active Matrix)TFT 电路来驱动 Mini LED 芯片,为了可以提供更多的设计自由度,还可以提供软性基板,作为异型/曲面 LCD 所需背光源。股票报告网整理http:/ 请阅读最后评级说明和重要声明 14/23 行业研究深度报告 图 19:群创推出 AM Mini LED 背光的 LCD 屏幕 资料来源:新闻云,长江证券研究所 巨量转移技术 巨量转移从原理上讲很简单,就是产生一个作用力将 Mini LED 晶粒精准的吸附起来,然后将之转移到目标背板上,再精准的释放。目前巨量转移技术有六大技术路线,包括静电力、凡德瓦力、磁力、激光
38、选择性转移、流体转移以及直接转印。表 4:几种主流的巨量转移技术 技术路线技术路线 进展情况进展情况 原理图原理图 静电力 采用具有双极结构的转移头,在转移过程中分别施加正负电压,当从衬底上抓取LED时,对一硅电极通正电,LED就会吸附在转移头上,当需要把LED芯片放到既定位置时,对另一硅电极通负电,即可完成转移。目前采用静电力转移技术的代表厂商有目前采用静电力转移技术的代表厂商有苹果收购的苹果收购的LuxVue、Mikro Mesa。凡德瓦力 使用弹性印模,结合高精度运动控制打印头,利用凡德瓦力通过改变打印头的速度,让LED黏附在转移头上,或打印(放置)到目标衬底片的预定位置。目前目前采用采
39、用凡德瓦凡德瓦力转移技术的代表厂商有力转移技术的代表厂商有X-Celeprint、AUO。股票报告网整理http:/ 请阅读最后评级说明和重要声明 15/23 行业研究深度报告 磁力 在切割之前,在MicroLED上混入诸如铁钴镍等磁性材料,利用电磁吸附和释放。目前采用目前采用磁磁力转移技术的力转移技术的代表厂商有代表厂商有台湾工研院台湾工研院ITRI、錼创、錼创PlayNitride。-激光选择性转移 使用准分子激光,照射在生长界面上德氮化镓薄片上稀疏分离德模具大小区域,再通过紫外线曝光产生镓金属和氮气,做到平行转移至衬底,实现精准德光学阵列。目前采用目前采用激光选择性激光选择性转移技术的代
40、表厂商有转移技术的代表厂商有Optovate、Uniqarta、Coherent。流体转移 利用刷桶再衬底上滚动,使得LED置于液体悬浮液中,通过流体力让LED落入衬底上的对应井中。目前采用目前采用流流体力体力转移技术的代表厂商有转移技术的代表厂商有富士康并购的富士康并购的eLux、Nth degree。直接转印 通过印刷的方式进行转移,将TFT元件拾起并放置再所需要的基板上,再将LED元件拾起并放置在放有TFT元件的基板上,从而完成结合了两大要素的有源矩阵型Micro LED面板。目前采用目前采用直接转印直接转印转移技术转移技术的代表厂商有的代表厂商有ROHINNI、KIMM。资料来源:行家
41、说,长江证券研究所 股票报告网整理http:/ 请阅读最后评级说明和重要声明 16/23 行业研究深度报告 Mini LED 需求测算 LED 下游应用主要包括 LED 照明、LED 背光、LED 显示及其他应用领域,目前全球的LED 芯片消耗量折算成 2 寸片预计在 1.8 亿片左右。Mini LED 作为背光应用在车载、电竞显示屏以及60寸以上的电视屏领域潜力较大,按照合理的渗透率测算,预计到2021年 Mini LED 背光将消耗 1403 万片 2 寸片;Mini LED 显示将主要应用于 4K 大屏显示,按照合理的渗透率及芯片尺寸测算,预计到 2021 年 Mini LED 显示将消
42、耗 9351 万片 2寸片,合计到 2021 年将消耗 1.08 亿片 2 寸片,新增约 60%的需求量。Mini LED 背光的需求测算 假设一:目前应用于 Mini LED 背光的芯片尺寸3主要有 8*12 和 6*20 等几种尺寸,因此假设 Mini LED 背光芯片的面积约 100mil2;假设二:由于芯片之间需要留出切割的空隙,假设 2 寸片 80%的面积转化为了有效芯片,两寸片面积为 3140000mil2,即 1 片 2 寸片对应 25120 颗背光芯片;假设三:目前 Mini LED 背光潜力最大的应用领域是车载、电竞和 60 寸以上电视背光领域。表 5:Mini LED 背光
43、带来的需求量 2019E 2020E 2021E 汽车销量预测(万辆)汽车销量预测(万辆)9800 9900 10000 Mini LED背光渗透率 0.50%5.00%10.00%单个背光板用Mini LED芯片颗数 15000 15000 15000 车载市场车载市场Mini LED对应对应2寸片数量(万片)寸片数量(万片)29.26 295.58 597.13 电竞显示器销量预测(万台)电竞显示器销量预测(万台)800 1200 1500 Mini LED背光渗透率 5.00%15.00%30.00%单个背光板用Mini LED芯片颗数 15000 15000 15000 电竞显示市场电
44、竞显示市场Mini LED对应对应2寸片数量(万片)寸片数量(万片)23.89 107.48 268.71 60寸以上电视销量预测(万台)寸以上电视销量预测(万台)2500 3000 3600 Mini LED背光渗透率 2.00%5.00%15.00%单个背光板用Mini LED芯片颗数 25000 25000 25000 60寸以上电视市场寸以上电视市场Mini LED对应对应2寸片数量(万片)寸片数量(万片)49.76 149.28 537.42 Mini LED背光需求量预测(万片)背光需求量预测(万片)102.91 552.35 1403.26 资料来源:长江证券研究所 Mini L
45、ED 显示的需求测算 假设一:目前 Mini LED RGB 芯片的主流尺寸为 5*9,未来需要降低成本可以做到3*6,假设 2019 年全是 5*9,2020 年 30%是 3*6,2021 年 70%是 3*6。3 LED 芯片的度量单位一般用 mil,是千分之一英寸,约等于 25.4um。股票报告网整理http:/ 请阅读最后评级说明和重要声明 17/23 行业研究深度报告 假设二:由于芯片之间需要留出切割的空隙,假设 2 寸片 80%的面积转化为了有效芯片,两寸片面积为 3140000mil2,即 1 片 2 寸片对应 55822 颗 5*9 显示芯片,对应 139556 颗 3*6
46、显示芯片;假设三:目前 Mini LED 显示潜力最大的应用领域是 4k 的大屏显示,4k 屏需要的LED 芯片数量约为 2500 万颗。表 6:Mini LED 显示带来的需求量 2019E 2020E 2021E 60寸以上电视销量预测(万台)寸以上电视销量预测(万台)2500 3000 3600 Mini LED RGB渗透率 0.01%0.30%1.00%单台4k电视用Mini LED芯片颗数 25000000 25000000 25000000 4k大屏电视用大屏电视用Mini LED对应对应2寸片数量(万片)寸片数量(万片)134.36 3305.14 9351.11 Mini L
47、ED RGB需求量预测(万片)需求量预测(万片)134.36 3305.14 9351.11 资料来源:长江证券研究所 股票报告网整理http:/ 请阅读最后评级说明和重要声明 18/23 行业研究深度报告 附录 Mini LED 产业链梳理 图 20:Mini LED 产业链 项目蓝宝石PSS基板厂LED芯片厂LED封装厂软硬板厂SMT打件厂TFT背板厂驱动IC厂厂商兆远安可锐捷晶电隆达三安光电华灿光电乾照光电隆达荣创国星光电瑞丰光电鸿利智汇聚飞光电欣兴嘉联益台郡隆达台表科友达光电群创光电京东方深天马聚积联咏立锜 资料来源:LEDinside,长江证券研究所 表 7:各厂商 Mini LED
48、 布局进程 环节环节 公司公司 进程进程 面板厂 群创 2018 年底生产 PID 用 Mini LED 背光 LCD 面板,2019 年 Q2 生产电视用 Mini LED 背光 LCD 面板。现有技术水平一片10.1 寸面板使用 6720 颗 LED。友达 2018 年底开始生产游戏显示器和游戏笔记本电脑用 Mini LED 背光 LCD 面板。京东方 与美国 Rohinni 公司将组建一家合资企业,共同生产用于显示器背光源的超薄微型 LED 解决方案。显示屏厂 利亚德 公司 COB 式 Mini LED 小间距产品采用 Mini LED 晶粒作为显示像素,倒装方式 COB 进行工艺加工。
49、洲明科技 已能批量化生产 P0.9 Mini LED 产品;将扩大 Mini LED 和 Micro LED 产能。雷曼 公司计划今年三月推出 P0.9 的 Mini LED,二季度有望推出倒装工艺的 P0.6 的 Mini LED,20 年有望推出 Micro LED。芯片厂 三安光电 公司有能力实现 Mini LED 的量产,同时陆续将应用于电影院的产品交货给三星;从爱思强采购多套 AIX 2800G4-TM(IC2)集群系统,以满足小间距显示器及未来不断增长的需求。晶元光电 Mini LED 已经小量生产,预计 19 年 Q1 放量,主攻电竞相关背光及室内小间距显示屏应用,预计 19 年
50、 Mini LED 业务占比一至二成。隆达 公司 Mini LED 背光产品已经量产出货,应用于高端笔记本电脑、电竞显示屏和车载显示屏。华灿 公司计划 2018 年下半年开始生产智能手机、液晶电视和汽车显示器的 Mini LED 背光产品,并预计 2019 年 Micro LED将首次实现在 ARVR 设备以及智能手表的应用。乾照 公司成立未来显示研究院并送样布局 Mini LED 显示屏和 Mini LED 背光,期望 2019 年实现量产。封装厂 亿光 公司于 2018 年四季度开始出货,初期 Mini LED 将锁定运用于手机和车用面板的背光产品。宏齐 公司研发的 4 颗 Mini LE