百科知识问答

MiniLED 产业链全景图一览?MiniLED行业概览?

  • 2023-08-18 00:49:58

随着终端厂商加速布局和产业链的持续加码,Mini/Micro LED技术并有望在未来几年有望催生一系列投资机会,将对LED行业和半导体显示行业格局产生深远影响。

MiniLED行业投资逻辑图:

资料来源:中信证券

Mini LED背光对LED芯片需求较传统背光大大提升,传统侧入式背光液晶电视LED芯片需求约50-100颗,而MiniLED 背光电视LED芯片需求在10,000颗以上,将呈现指数级增长。

根据Arizton预测,2021年全球MiniLED背光市场规将达到1.5亿美元,同比增长148%,到2024年市场规模将达到23.2亿美元,2020年-2024年复合增速达到148%。

中国MiniLED市场2020至2026年,有望以50%的年均复合增速增长至431亿元,需求进入爆发阶段。

一、MiniLED行业概览

MicroLED因其超高发光效率和极佳的显示效果而被认为是极具潜力的下一代显示技术。是将LED背光源微缩化、矩阵化,致力于单独驱动无机自发光(自发光)、让产品寿命更长,甚至性能更胜OLED,被业界视为下世代的显示技术。但由于技术难点较多,距离量产落地仍需较长时间。

MiniLED被视为是MicroLED的过渡期,是传统LED背光基础上的改良版本,作为LCD面板的背光源使用。

MiniLED作为折中技术率先推出,有望在背光端和直显端重塑产业格局。

MiniLED:普通LED到MicroLED的桥头堡

资料来源:Yole

MiniLED和MicroLED最直观的差异就是LED晶体的颗粒大小,MiniLED正式名称为“次毫米发光二极体”,MicroLED是指“微发光二极体”,两者晶体尺寸基本上以100微米为界。

MiniLED尺寸为50-200微米,仍可采用现有的设备制作,生产难度及成本显著低于MicroLED,因此能较早步入商用。

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MiniLED显示效果好、规模化后成本低:

资料来源:LEDinside、民生证券

尺寸更小的MiniLED作为新一代高端显示和背光技术,不光继承了传统小间距无缝拼接、宽色域、低功耗和长寿命的特点,还拥有高防护性、可视角度大、高PPI、高亮度和对比度等优势。

MiniLED既能制造百余寸的商业显示屏,又可以作为背光显著优化LCD显示效果,产品前期主要定位高端市场,标准化后可期下探至中低端。

显示技术发展路径:

资料来源:TCL 科技

2021年MiniLED产品共消耗134.7万片LED4寸片,在芯片总产能中占比5.6%,成为LED芯片新一轮增长动能。

二、MiniLED产业链

MiniLED产业链包括上游(外延片+芯片)、中游制造(封装+模组)以及下游终端应用三部分。其中,封装环节弹性最大,芯片环节其次。

MiniLED产业链上下游拆解:

MiniLED上游:芯片制造

MiniLED芯片制造流程与传统LED基本一致,但是由于芯片尺寸和点间距更小,对芯片制造和封装要求变高。

MiniLED上游芯片制造是在蓝宝石、SiC或者硅片等衬底上制造GaN基/GaAs基外延片,再经过刻蚀、清洗等环节得到不同类别的LED芯片。

由于LED产业的多年的发展,设备与工艺已较为成熟,且MiniLED对切割和转移精度的要求还未达到MicroLED那么严苛的程度,因此其芯片制造难度相对较低,芯片厂仅需通过改进和优化工艺即可实现从常规尺寸到Mini尺寸的跨越。

MiniLED芯片尺寸微缩化,芯片设计转向倒装结构,目前技术路径基本成熟,国内厂商具备量产能力。

LED芯片供应商包括三安光电、华灿光电和乾照光电等中国大陆厂商,晶元光电等台湾地区厂商以及欧司朗、日亚化学等国外厂商。

中国大陆LED芯片龙头三安光电,已于2020年向国内外下游客户如TCL华星、三星电子等批量出货MiniLED芯片。

华灿光电MiniLED背光芯片产品已经覆盖电视,笔记本电脑、平板电脑、显示器等消费电子终端产品。

兆驰股份于今年3月18日发布公告宣布计划投资50亿元,在南昌高新区投资建设MiniLED芯片及RGB小间距LED显示模组项目。

中国台湾地区晶元光电、台表科等厂商相对成熟,是苹果Mini芯片主供商。

由尺寸划分的LED芯片类别:

设备端方面来看,大族显视与半导体自主研发的Mini LED/IC自动返修设备已正式量产开售,此设备为MiniLED产品迈入商业化市场提供了高品质保证。

新益昌是国内LED封装、电容器老化测试智能制造装备领域的领先企业,公司MiniLED固晶机优势明显。

显示驱动IC

随着灯珠间距的缩小,LED芯片尺寸将更小,点间距更密,对驱动技术要求越高及需要的显示驱动芯片也越多。

MiniLED灯珠、分区数量的激增也带动了显示驱动芯片数量及价值量的增长。

北京君正在投资者互动平台上曾透露旗下Analog产品线中有面向车规级的MiniLED背光驱动芯片,目前正在前期推广、送样测试过程中。

LED直显驱动龙头富满微、明微电子目前正在MiniLED背光领域进行布局和规划。

长阳科技是全球光学反射膜龙头企业,主要客户包括三星等,竞争优势明显。

MiniLED背光结构、MiniLED用反射膜:

资料来源:长阳科技官网

MiniLED中游:封装&模组

中游封装端是将芯片在固晶、焊线、配胶、灌胶固封环节后,形成颗粒状成品,主要起到机械保护、加强散热、提高LED性能和出光效率以及优化光束分布等作用。

封装结构主要包括SMT、COB和COG。

Mini SMT属于高性价比方案,Mini COB和Mini COG属于高规格方案。三种方案面向不同的客户群体。Mini SMT方案主要通过增大发光角度来减少LED的使用量,从而提高性价比。

Mini COB和Mini COG主要通过优化封装工艺和固晶技术实现轻薄设计和更为精细的分区,最终呈现出优异的显示效果。

传统LED中游封装环节技术要求较低,厂商格局较为分散,相关公司营收规模和体量较小。

在MiniLED技术加成下,上游芯片端指数级增量,带来模组价值显著提升,相关市场空间和技术弹性较大。

资料来源:国星光电官网

LED在封测端厂商主要包括国星光电、木林森和鸿利智汇等大陆厂商以及隆达电子等台湾地区厂商。

大陆厂商如国星光电、鸿利智汇和瑞丰光电均已实现成熟产品出货。

其中,国星光电已与多家国内外显示企业深度合作,多款大尺寸TV背光产品已实现量产。

国星光电是我国LED封装行业的龙头企业,在全球LED封装行业占据重要地位,显示器件市场规模名列国内前茅,白光器件市场规模位居高端应用领域国内前列。

瑞丰光电已与国内外知名电子企业在平板、笔记本电脑、电视等显示应用上紧密合作开发了各类MiniLED背光和显示产品方案,并领先市场发布了多项MiniLED产品。

在基板端,现阶段PCB基板是终端厂商根据市场需求,并综合成本和性能后的选择。但长远来看,随着MiniLED需求放量,玻璃基板有望形成规模化出货,其成本也将被摊薄。届时,玻璃基板竞争优势将充分展现,并有望实现对PCB基板的替代。

沃格光电已攻克MiniLED玻璃基板的技术难点,基本解决了CU镀膜与基材有效的结合以及CU膜层抗氧化防护等问题,并实现了巨量微米级通孔的能力。

鹏鼎控股是业内少数掌握MiniLED背光电路板技术的厂商,还是苹果iPadproMini背光屏HDI板供应商。

模组端厂商隆利科技自2016年以来,分别在IC驱动、电路设计、结构、光学以及柔性板封装方面进行了研究和整合,率先研发出了多款产品。

资料来源:信达证券

MiniLED下游:终端应用

MiniLED技术主要有LCD背光和RGB直显两种应用方向,并将首先在中大屏显示市场打开应用空间。直显和背光模组制造是MiniLED产业链的下游应用端。

背光端

当前MiniLED背光技术成熟,已实现量产出货,目前正处于产业化落地期。

MiniLED背光是将MiniLED作为LCD面板的背光源,使其具有超高对比度、高色域、高动态范围(HDR)的优势,从而大幅提升显示效果。

相比于传统背光,MiniLED背光能在更小的混光距离内实现更好的亮度均匀性,且由于采用局部调光设计,其拥有更精细的HDR分区,并大幅提升液晶显示的对比度。

Mini背光是在室内市场中对LCD技术的提升与增强,成长逻辑主要在中大尺寸(10-110寸)高端市场先替代OLED等,成本下降后有望再逐步下沉至中高端市场。

目前MiniLED背光电视的成本相对普通背光类电视偏高,Mini背光产品前期主要定位高端市场:大尺寸方面,电视以65寸、75寸、86寸为高端主流机型;中小尺寸方面,笔记本电脑与平板以中高端系列为主。

集邦咨询调查显示,在中大型显示屏市场,MiniLED背光LCD面板的估计成本是同尺寸和分辨率普通LED背光成本的2.2~3倍。

以65寸4K电视为例,传统背光模组价格为100-400元人民币,若采用高端侧入式显示器模组,成本约为350美元;若采用带有量子点增强膜的LED背光LCD模块,成本约为600美元;若采用被动式驱动MiniLED背光(约1.6万颗LED芯片)的显示器模组,成本约为650~690美元。

MiniLED背光分区数量与MiniLED芯片数量直接相关,较高的分区数量对应着大量的MiniLED芯片和高端封装技术,而较低的分区数量则仅需少量MiniLED芯片和普通封装技术。

在MiniLED产品中,背光模组成本占整体显示屏成本比例高达66%。因此,MiniLED背光仍存在巨大的降本空间。

随着MiniLED背光产品放量,上游产业链技术成熟度有望进一步改善,并推动分区数量等基础参数提升,从而实现技术端优化和成本端下沉,最终助推MiniLED背光进一步普及。

直显端

MiniLED直显已于2018年量产,起初主要用于商业广告与户外大型显示等,目前在LED产业链厂商布局下已具备技术、产能、良率条件,有望进入4K/8K大尺寸LED显示领域。

MiniLED直显具有高亮度、宽色域、高对比度、高速响应、低功耗和长寿命等优势,主要应用于办公会议显示等室内商业显示市场。

MiniLED显示面板的设计理念是将MiniLED芯片直接作为显示像素点,以此提供成像的基本单位,从而实现图像显示。其具有高亮度、宽色域、高对比度、高速响应、低功耗和长寿命等优势。

受限于芯片尺寸,MiniLED面板无法做到百寸以下,因此消费类显示市场仍需静待MicroLED技术成熟后开启。

直显制造商包括利亚德、洲明科技、雷曼光电和兆驰股份等。

2020年,利亚德与晶元光电在无锡成立全球首家Mini/MicroLED量产基地,主要研发Mini/MicroLED的巨量转移技术,同时基于对全产业链的整合,生产自发光与背光模组。

洲明科技已拥有MiniLED显示屏标准产品线,并实现P0.9MiniLED产品批量生产。

兆驰股份MiniRGB产品已完成主流产品定义,实现110寸、135寸、162寸4K显示,公司还向上游芯片延伸,MiniLED芯片进入小批量试产阶段。

MiniLED产业链下游:品牌厂商

下游品牌厂商加速布局中游,未来在巨量转移技术趋势下,产业链垂直一体化整合趋势料将更突显。

TV端

2021年MiniLED电视进入爆发期,国内TCL、海信、创维、小米,国外三星、LG、索尼等企业陆续开始布局,其中TCL在MiniLED赛道已具备一定的领先优势。

2021年MiniLED技术迎来爆发增长期:

资料来源:国泰君安

TCL于2020年起发布第一款MiniLED电视,2021年正式发布了MiniLED战略,计划在2024年实现1000万台的年产能。

CES2022展会中,TCL推出的X925Pro系列亮度以及光控细腻程度得到大幅提升,电视厚度仅为9.9mm,成为MiniLED行业中的标杆性产品。

2021年三星电子推出一系列50~85英寸中高端4K以及旗舰55~85英寸8K MiniLED机种,首年出货即破百万水平,达150万台,推升2021年整体MiniLED电视出货达210万台,2022年Sony也推出新MiniLED电视,整体MiniLED电视出货量将挑战450万台。

高端MiniLEDTV新机的集中上市,将带动LCD面板向高端产品延伸,有望冲击WOLED在高端大尺寸面板领域的垄断地位,并拉开MiniLED背光产品放量的序幕。

根据Omdia预测,全球MiniLED背光TV产品销量将由2019年的400万台增长至2025年的5280万台,年均复合增速53.73%。

显示器端&笔记本及平板端

MiniLED定位高端专业显示,且自2019年6月苹果发布ProDisplayXDR后,MiniLED显示器开始受到IT终端厂商追捧,如三星、华硕、宏碁、戴尔和联想等纷纷发布新款机型,有望助推MiniLED背光进一步普及。

不同于TV和显示器的百花齐放,笔电和平板目前发布的产品还较少。

业界标杆苹果在旗舰产品中使用MiniLED,将引领新型显示趋势,推动其他厂商跟随,MiniLED产品未来的发展及对产业链的带动作用。

图片来源:苹果官网

MiniLED具有高分辨率、高色彩对比度、更快反应速度、寿命长和省电等优势;同时技术发展、产业链配套等相对成熟并已实现量产出货,商用化恰逢其时。

下游终端需求放量离不开上游产业链的支持,在终端需求爆发的大背景下,MiniLED产业链有望被拉动,进入景气上行期。

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