Mini LED行業研究：新產品加速落地，Mini LED蓄勢待發

　　報告出品方/作者：國盛證券，鄭震湘、佘凌星、陳永亮

　　一、Mini LED 技術是什么？

　　一般而言，Mini LED 指 100~300 微米大小的 LED 芯片，芯片間距在 0.1~1mm 之 間，采用 SMD、COB 或 IMD 封裝形式的微型 LED 器件模塊，往往應用于 RGB 顯示 或者 LCD 背光。

　　顯示器品質決定因素包括分辨率(像素數量)、PPI(像素密度)、觀賞距離等。一般而 言，3 米以上使用 LCD、LED 屏幕，3 米以下包括 OLED、2~3 米的 Mini LED 顯示、1 米 以內的 Micro OLED(VR/AR 領域)。其中，LCD 屏幕背光模組中，也可以通過使用 Mini LED 技術提升顯示效果。因此，Mini LED 技術既可以直接用于 RGB 顯示，也可以用于 LCD 的背光模組。

　　一般而言，LED RGB 顯示包括 LED 屏、小間距、Mini LED、Micro LED。

　　小間距：300 微米以上，芯片間距在 2.5~1mm 之間，采用傳統 SMD 封裝方式。

　　Mini LED ：100~300 微米，芯片間距在 0.1~1mm，采用 SMD、COB 或 IMD 封裝。Micro

　　LED：100 微米以內，芯片間距在 0.001~0.1mm，采用巨量轉移。

　　Mini LED 背光+LCD 與 Mini LED 顯示兩條創新路徑雙輪驅動。從原組件的視角，Mini LED 的應用主要分為作為使用 Mini LED 芯片+LCD 的背光方案與直接使用 Mini RGB 顯示屏的自發光方案。當前 Mini LED 背光方案已經進入爆發期，蘋果、三星等多家品牌 廠商都已開始推出相關產品;Mini RGB 直顯注重商用顯示器等市場需求，在商業顯示、 電子產品裝飾燈、車尾燈或氣氛燈等領域具有優勢。由于兩方案在產業規律和技術原理 上有相同之處，可共享部分設備，多數企業都選擇兩個方向同時發力，享受范圍經濟效 應。

　　二、Mini LED 背光：液晶技術創新方向，市場空間廣闊

　　Mini LED 背光是液晶顯示技術路徑的重要創新方向。OLED 相較于 LCD 而言是顯示技 術的替代創新，Mini LED 則是 LCD 的升級創新，用于對標競品 OLED。相較于 OLED 主 打優勢諸如對比度、色彩等，Mini LED 背光產品表現并不遜色，并且具有資本開支低(成 本低)、規格靈活(應用廣)、適應于面板/LED 兩大光電板塊產業鏈發展的需求(供給推 動)，同時具備使用壽命長(尤其適用 TV 場景)的重要優勢。

　　2.1、Mini LED 背光開啟商業化元年，市場增長彈性可期

　　Mini LED 背光市場正式起量，TV、IT 應用商業化有望加速滲透。據 Arizton 預測，2021- 2024 全球 Mini LED 市場規模有望從 1.5 億美元增至 23.2 億美元，其間每年同比增速皆 高達 140%以上。根據我們測算和產業跟蹤，這個數據顯著低估市場的增長彈性。隨著 三星、蘋果等主流品牌導入 Mini LED 背光，引領終端市場創新熱潮。據 TrendForce 預 測，TV 和平板是率先啟動商業化的終端;智能手機，汽車，VR 等有望在 2022~2023 年 開啟商業化元年。

　　蘋果發布全球首款搭載 Mini LED 背光的平板產品 iPad Pro。蘋果首款 Mini LED 背光 落地，12.9 寸 iPad 定價策略有望帶動較高銷量。蘋果新款 12.9 寸 iPad Pro 搭載 1w 顆 Mini LED 背光，分區 2596 分區，對比度達到 100 萬:1。新款 12.9 寸 iPad Pro 搭載 M1 芯片，售價 8499 元起售(iPad Pro 2020 售價為 7899 元，沒有 Mini LED 背光和 M1 芯 片)。

　　Mini LED 具動態局部調光能力，增強畫面真實生動度。新款 12.9 寸 iPad Pro 的 Liquid Retina XDR 屏幕采用 Mini LED 技術。10000 多顆 Mini LED 被劃分為 2500 多個局部調 光區，故其可根據不同屏幕顯示內容用算法精確調節每個調光區亮度，實現 1000000:1 對比度，能夠充分展示豐富細節和 HDR 內容。

　　iPad Pro 顯示屏具有高對比度、高亮度、廣色域、原彩顯示等優點。Mini LED 賦予 Liquid Retina XDR 屏幕極致動態范圍，高達 1000000:1 的對比度，細節感大幅提升。同時，這 款 iPad 屏幕亮度表現非常搶眼，全屏亮度 1000 尼特，峰值亮度高達 1600 尼特，并且 搭載 P3 廣色域、原彩顯示和 ProMotion 自適應刷新率這些先進的顯示技術。

　　蘋果引領新風尚，加速 Mini LED 在筆電平板終端導入。據 Digitime蘋果后續將進一 步發布 Mini LED 相關產品。蘋果春季發布會前，mini LED 筆電平板相關產品僅微星，華 碩于 20 年發布了 mini LED 筆電。蘋果在終端產品中極大的影響力，有望發揮示范效應， 加速筆電平板產品對 Mini LED 的采用。同時，蘋果對供應鏈要求嚴格，蘋果對 Mini LED技術的采用有望培育供應鏈企業的嚴格技術要求，成熟工藝等，加速Mini LED產業發展。

　　三星 QLED 技術推至全新境界，刷新電視體驗新高度。2021 年 1 月 CES 上三星發布了 Neo QLED 量子電視。該新品采用量子 Mini LED 技術，摒棄透鏡散光與封裝形式，其大小僅傳統 LED1/40。同時，超薄微型涂層(Micro layers)的采用，疊加三星自研 AI 量子程式演算科 技，可精細控制緊密排列的 LED 晶粒，呈現精細影像，避免光暈產生。

　　眾多知名品牌 2021 發布首款 Mini LED 電視，龍頭示范效應有望加速 Mini LED 滲透。三星、LG、創維、TCL 等一系列知名品牌紛紛發布首款 Mini LED 電視，終端應用推進加 速。在龍頭廠商示范效應下，更多廠商有望推出 Mini LED 背光產品。

　　2021 年為 Mini LED TV 放量元年，出貨量有望突破 400 萬臺。據 AVC Revo 預測， 2021 年 Mini LED TV 將成為各類新型顯示技術電視中出貨量突破最大的。18-19 年 Mini LED 背光電視僅萬臺量級，遠小于 OLED TV 百萬級出貨量，然而 21 年快速放量至 OLED 出貨約 60%水平。TrendForce 預測 21 年 Mini LED 背光電視將會達到 440 萬臺，占整體電視市場比重約 2%。Omdia 預測 2025 年全球 Mini LED 背光 TV 產品銷量將增至 5280 萬臺，2019-2025 CAGR 53.73%。

　　智能汽車滲透率的提升助力 Mini LED 顯示屏放量。隨著智能網聯汽車覆蓋率的逐步提 升，車載顯示市場增速可觀。Mini LED 技術可以滿足汽車制造商對于高對比度、高亮度、 耐久性以及對曲面的適應性等需求，很好地適應車內復雜的光線環境，未來發展前景廣 闊。

　　京東方車載 BD Cell 顯示屏、車載 Mini LED 顯示屏卡位汽車高端顯示，將柔性顯示應 用于汽車儀表、車載顯示、車尾燈等領域。2020 年京東方車載顯示出貨面積已經躍居全 球第二，同時 8 英寸以上車載顯示面板市占率已躍居全球第一。大屏化、個性化、超高 清的車載顯示逐漸成為趨勢，京東方智能座艙解決方案將智能導航、后視影像、車載中 控、娛樂信息等功能融為一體。

　　2.2、Mini LED 背光實現區域控光，是 LCD 升級的重要創新方向

　　Mini LED 背光是當前 LCD 升級的重要創新方向，通過更小的背光 LED 尺寸、點間距 實現區域控光能力。背光源主要由光源、導光板、光學膜、塑膠框等組成。目前主要有EL、CCFL 及 LED 三種背光源類型，依光源分布位置不同則分為側光式和直下式(底背 光式)，Mini LED 是一種新的背光創新方式。Mini LED 背光擁有精細化分區，結合區域 調光技術(Local Dimming)可以極大提高 LCD 顯示畫質，在寬色域、超高對比度、高動 態范圍顯示方面可以與 OLED 媲美。同時，結合倒裝封裝等技術，可精確控制封裝厚度， 實現更小的 OD，在超薄背光方面具有廣闊的應用前景。最重要的是，Mini LED 背光 LCD 產品比 OLED 具有更長使用壽命，更貼近于 TV 的場景需求。

　　Mini LED 背光方案直接影響 LCD 顯示器成像質量。LCD 液晶顯示器通過施加不同電壓， 使液態分子在不同電流電廠的狀態下產生透光度的差別，依此控制每一個像素，構成所 需圖像。背光源是位于液晶 LCD 背后的一種光源，發光效果將直接影響到顯示模塊的視 覺效果。液晶本身并不發光，顯示圖形或字符是它對光線調制的結果。

　　主流 LCD 電視或顯示器采用整體控制別光，不能實現分區調光，一般而言只需要幾十 顆 LED 燈珠。Mini LED 背光方案通過上千顆燈珠實現分區調光，是 LCD 背光方式的 重要創新方向。背光源性能的好壞除了會直接影響 LCD 顯像質量外。典型的背光源主要 由光源、導光板、光學用膜片、塑膠框等組成。目前主流主要有 EL、CCFL 及 LED 三種 背光源類型，依光源分布位置不同則分為側光式和直下式(底背光式)。AIOT大數據認為隨著 LCD 模組 不斷向更亮、更輕、更薄方向發展，側光式 CCFL 式背光源成為背光源發展的主流，隨著 顯示效果進一步提高，Mini LED 背光方式出現。Mini LED 背光模組的成本包括 LED、SMT 打件、驅動 IC、背板等，目前大多采用 PCB 背板及被動式驅動搭配。

　　目前AIOT大數據認為市場上 MiniLED 背光電視技術方案主要包括 COB、POB 兩種;按基板不同，分為 PCB 基板和玻璃基板。COB 即 Chip on Board，LED 芯片直接打在基板上，再進行整體封裝;POB 即 Package on Board，行業內俗稱的滿天星方案，首先將 LED 芯片封裝成單 顆的 SMD LED 燈珠，再把燈珠打在基板上。

　　Mini LED 背板主要有 PCB、玻璃基板、FPC 三種方案。根據研究，從傳統背光光源所 發射出來的光，經過反射膜、擴散膜等等的光學薄膜之后，只會有約 60%的光通過背光 模塊進入到偏光膜，最后經過 LC、Surface 出來只剩下 4%的光，因此背光方案結構的設 計尤為重要。Mini LED 背板三種主流方案 PCB、玻璃基板、FPC 的優缺點各不相同，背 光方案技術設計也會因此改變，基板的選材直接決定了 Mini LED 背光方案的效果。

　　PCB 基本背板承載著驅動 IC 及布線的功能。當電路板制程完成后再將所需的驅動 IC 放 置于電路板上完成驅動背板制程。目前，PCB 背板與驅動 IC 有兩種連接方式：第一種是 將每個像素連接至背板背后各自集成的驅動 IC 上的被動驅動方式;第二種是每個像素旁 都有自己的驅動 IC 的主動驅動方式。

　　PCB 板材質的選擇與 LED 的功率相關。在 PCB 背板方案中，LED 產生的熱能需要借由 基板上的基材協助散熱，因此高散熱基材可以有效地進行大面積擴散降溫，而低散熱基 材無法有效散熱，將導致基板溫度過高的情況。

　　PCB 背板尺寸受限，目前主要通過拼接的方式實現背光技術。PCB 板制作過程中，需要 經過許多次回火，內部材料釋放內應力時會產生板彎、板翹等狀況，此現象隨著 PCB 板 尺寸越大而越發嚴重，從而導致光學顯示差異。因此單體 PCB 尺寸一般不超過 24 寸， 大尺寸的背光往往需要多塊 PCB 板拼接。

　　玻璃背板將逐步取代 PCB 背板，成為 Mini LED 背板的新方案。隨著 Mini LED 制程的 逐漸縮小，轉移的過程將變得更加困難。相比而言，玻璃背板擁有更好的平坦度，無需 拼接，且具備更好的制程精度、高導熱率和出色的散熱性能，有趨勢成為 Mini LED 背光 的新方案。

　　三、Mini LED 顯示：對芯片結構，封裝等技術要求升級

　　3.1、Mini LED 顯示延續小間距技術路線，持續微縮化

　　Mini LED 直顯彌補傳統 LED 顯示與 Micro LED 技術空白。20 世紀 90 年代起，隨著 LED 顯示屏的計算機化全動態顯示系統和以藍色發光燈等領域取得重要突破，LED 顯示 屏逐漸從單色、雙色升級到全彩屏。

　　經過十余年的發展，LED 芯片尺寸不斷微縮，像素間間距也不斷縮小，PPI 也因此不斷 提高。

　　2010 年利亞德的首發 2.5mm 小間距 LED 電視，小間距 LED 顯示屏自 2013 年起得到高速 發展。2015~2016 年在政府、公共服務等專用顯示領域快速滲透。

　　隨著像素間距進一步減小到 1mm 以內，LED 顯示被稱為 Mini LED 顯示。Mini LED 尺寸 相較于小間距 LED 更小，LED 燈珠排列更緊密，PPI 更高，生產、封測、維護技術升級 難度也更高。

　　Mini LED 技術與 Micro LED 相似，Micro LED 將實現更優秀的顯示效果。相比于小間 距 LED，Mini LED 制程微縮化，去封裝化與 Micro LED 技術路徑有相似之處，有利于相 關生產、封測技術的發展，加速 Micro LED 落地進程。Micro LED 理論上可以更出色地實 現 RGB 三原色，目前存在著巨量轉移、驅動 IC、外延晶圓、檢修維護等方面的技術挑 戰，并且成本高昂，尚處于技術積累階段。

　　LED 顯示具有高亮度、可實現超大尺寸等特點，而目前其他顯示技術均難以實現超大尺 寸顯示。傳統 LED 顯示屏主要應用于戶外超大屏顯示領域。AIOT大數據認為小間距 LED 顯示具有無拼 縫、顯示效果好、使用壽命長等優勢，且近年來成本下降較快，形成對 LCD 與 DLP 替代 的趨勢，其應用范圍已從政府的公共信息顯示擴展到商業顯示。隨著 LED 顯示屏在租賃 市場、HDR 市場應用、零售百貨、會議室市場需求增加，小間距乃至于超小間距顯示屏 市場需求持續增長。Mini LED TV 直顯潛力巨大。

　　Mini LED 是小間距 LED 的進一步延伸。在直接顯示領域，Mini LED 作為小間距顯示屏的升級產品，提升可靠性和像素密度，其對應的 LED 芯片尺寸在 0.08-0.20mm，可以用 于 RGB 顯示屏。在背光領域，采用 Mini LED 背光技術的 LCD 顯示屏，在亮度、對比度、 色彩還原等方面遠優于普通 LED 做背光的 LCD 顯示屏，與 OLED 直接競爭。Micro LED (微型發光二極管)是將傳統的 LED 陣列微小化，形成高密度集成的 LED 陣列，像素點 尺寸在 50um 以下。

　　Mini/Micro LED 被看作未來 LED 顯示技術的主流和發展趨勢，是繼 LED 戶內外顯示屏、 LED 小間距之后 LED 顯示技術升級的新產品，具有“薄膜化，微小化，陣列化”的優勢， 將逐步導入產業應用。

　　小間距 LED 燈珠間距從最初的 2.5mm 持續升級迭代，2017 年開始 1.5-1.6mm 成為主 流出貨間距，2019 年 1.2-1.6mm 的出貨量占比達 41.5%，未來幾年 1.1mm 以下的間距 將成為小間距 LED 的主要推動力。

　　3.2、Mini LED 顯示在商業領域需求快速增長

　　Mini RGB 自發光方案更多應用于商顯市場，諸如院顯示、交通廣告、租賃顯示、體育 顯示等場景具有較大應用潛力。公共顯示領域，拼接電視墻是原本主要應用之一，技術 包括 LCD、DLP 以及小間距 LED。DLP 色彩飽和度低、耗電量較大，LCD 電視墻會有接 縫，因此沒有接縫、可以靈活設置大小的小間距 LED 顯示屏呈現高速增長的趨勢。

　　顯示屏是 LED 下游重要的應用領域之一。根據國家半導體照明工程研發及產業聯盟的 數據，2018 年中國 LED 下游應用領域市場規模為 6080 億元，其中 LED 通用照明、LED 景觀照明、LED 顯示、LED 背光照明應用分別占比 48%、14%、13%、12%。AIOT大數據認為隨著 LED 封裝器件技術的不斷成熟，LED 顯示屏基本實現了高清晰度、高分辨率以及長時間性能 穩定。LED 顯示屏應用場景日益多元化，廣泛應用于廣告傳媒、文化演藝、體育場館、 高端會議室、交通控制、高端車展、安防、夜景經濟等領域，其中戶外廣告、舞臺租賃 等市場已較為成熟。根據中國 LED 顯示應用行業協會數據，2015 年-2019 年，我國 LED 顯示銷售額從 310 億元增長到 626 億元，年均復合增長率為 19.21%。

　　小間距 LED 在大屏幕拼接市場對 DLP、LCD 的替代效應明顯。LED 小間距顯示屏一般 指分辨率在 P2.5 以下(含)的 LED 顯示屏。隨著 SMD LED 技術的成熟，小間距 LED 顯 示屏逐步呈現出替代 DLP 和 LCD 等傳統顯示屏的趨勢。相比于 DLP 與 LCD，小間距 LED 具有無縫拼接、寬色域、低功耗和長壽命等優點;以及小間距 LED 價格不斷下降，其在 大屏幕拼接領域的市場滲透率不斷提高。2020 年小間距 LED 占中國大屏幕拼接市場的 61.2%，相比于 2019 年的 56.4%相比，提高 4.8%。小間距 LED 在室內大屏幕拼接市場 持續滲透，加速替代 DLP、LCD。

　　影院顯示：Mini LED 電影屏幕帶來優質視覺體驗。一般 10 米寬(對角線 445 寸)的電 影屏幕可以滿足 150-240 人的觀影空間，14 米寬的屏幕可以容納 273 個座位。因為觀 眾距離熒幕有一段距離，所以，P2.5 即可滿足場景需求。Mini LED 熒幕可以實現 HDR 及 高亮度 3D 體驗。憑借著 Mini LED 顯示的獨到優勢，盡管目前成本高于傳統鐳射投影， Mini LED 電影屏幕有機會在高階影院取得一席之地。

　　大交通廣告：優異特性，更好地匹配不同場景要求。當前，國內外各大機場、車站已經 大量投放使用 LED 顯示屏，從信息顯示到廣告投放，LED 顯示均已滲透。全球大型機場 不乏 LED 顯示的出色案例。Mini LED 顯示具有更小的 LED 晶體顆粒、更穩固的整屏幕 堅固性、更好的密封性和光學設計等特點，克服了小間距 LED 屏幕易損壞、COB 產品不 可現場維修顯示亮色一致性等問題，可以出色匹配相應場景要求。

　　租賃顯示：超高清顯示為觀眾帶來震撼的視覺體驗和藝術效果。目前，租賃顯示主要集 中于高端需求，如：舞臺演繹、大型展覽、工業設計等。隨著文娛產業的發展，LED 顯 示屏的高質量需求也快速增長。對于高端音樂會、展覽會將會有更多的 4K/8K 顯示屏呈 現出來，此外，租賃顯示領域往往伴隨著個性化定制的需求，因此具備提供硬件設施和 控制方案的全套 LED 顯示企業有望獲得較強市場競爭力。

　　體育顯示：大型國際賽事 LED 需求強勁。LED 顯示在體育賽事方面有較早的使用歷史。大型體育賽事往往需要清晰、及時、準確的響應實時賽況，因此 Mini LED 顯示方案有望 進一步滲透。未來，上至國際賽事，下至國家、區域賽事將成為驅動體育顯示的重要因 素。

　　四、需求：終端應用推進超預期，奠定 Mini LED 商用元年

　　Mini LED 在背光、顯示等具有廣闊應用前景。電視、顯示器、筆記本、平板及車載顯示 都是 Mini LED 背光有望滲透的潛在領域。Mini LED RGB 顯示在商業領域也逐漸替代傳 統的小間距等超大尺寸顯示方案，不斷提升顯示效果。根據我們測算，Mini LED 背光帶 來的芯片市場超百億人民幣，Mini/Micro LED 顯示未來空間非常大，市場空間遠高于背 光市場，且技術成熟度仍有較大提升空間。

　　TV Mini 背光出貨量假設：假設全球 TV 出貨量保持不變，55 寸及以上滲透率持續上行， 其中部分高端產品搭載 Mini LED 背光方案，滲透率中期看 10~15%。

　　IT Mini 背光出貨量假設：假設全球 IT 總出貨量保持不變，由于蘋果推動(蘋果 iPad 出 貨量 5000 萬部、Mac 出貨量 1500~2000 萬部)，滲透率爬升較快。2021 年，蘋果新款 12.9 寸 iPad Pro 標配，iPad Pro 年銷量 5~6M，Macbook 選配(以 M1 等 Arm CPU 成本 降低抵扣)，假設前期滲透以蘋果為主，單價較高;后期安卓導入，均價下降。

　　Mini LED 直顯需求量測算：假設 10%的顯示設備以 Mini/Micro RGB 顯示形式，意味著 每年需求量 5 億片，約為當前全球產能的 2.5 倍。其中電視機是消耗最大的應用，4K 電 視對應 2500 萬顆芯片。Mini/Micro LED 顯示未來空間非常大，市場空間遠高于背光市 場，且技術成熟度仍有較大提升空間。

　　Mini LED 高端膜材需求增加，有望帶動百億級市場空間。Mini LED 背光電視需要采用 高端的新型復合膜和量子點膜，以提升顯示效果，實現彩色發光方案。基于上述的出貨 量假設，我們測算 Mini LED 所帶動的高端膜材市場，以目前的方案新型復合膜及量子點 膜都采用的情況，測算市場空間在 2024 年有望達到百億級別。隨和技術成熟，量子點膜 也有可能被整合進復合膜里，屆時復合膜價值量將提升。

　　轉移設備先后受益于 Mini LED 背光和直顯的放量，具有較大彈性。從轉移設備角度而 言，由于業內不同規格的設備效率、價格差異較大，取行業中樞位置作為參考。通 過測算發現，Mini LED 轉移固晶設備在這兩年受益于 Mini LED 背光迅速放量;未來受益 于 Mini/Micro LED 直顯 TV 產品的商用化和放量，將具有更大的彈性。

　　五、技術：產業鏈各環節積極布局，支持 Mini LED 快速崛起

　　Mini/Micro LED 技術持續升級，參與產業鏈環節眾多。相較而言，Mini LED 顯示技術 相對成熟，在 2020/2021 年逐步開始商用滲透;Micro LED 由于較高的技術規格，目前 仍處于技術導入期，微型 LED、巨量轉移等都是關鍵技術難度。對于一個微型 LED 顯示 產品，基本構成包括基板、微型 LED 晶粒、驅動 IC 等材料，產業鏈環節包括 LED 芯片 廠、面板廠、IC 廠商、材料廠商、LED 封裝廠、LED 應用廠等。

　　芯片端良率及一致性要求較高。Mini LED 芯片的一致性包括高低位一致性、顏色一致性 等，同時 Mini LED 顯示屏的維修困難都是重要的技術挑戰。其中，紅光倒裝 LED 芯片一 般需要進行襯底轉移以及固晶焊接，因而良率挑戰更高一些。

　　Mini LED 像素點間距的急劇微縮大幅度提升了芯片端的設計難度，這也直接導致了 Mini LED 芯片良率低下的問題。與 LED 芯片正裝技術、垂直技術不同，倒裝芯片具有 低電壓、高亮度、高可靠性、高飽和度等優點。加之能在倒裝焊的襯底上集成保護電路， 對芯片的可靠性有明顯幫助。同時，倒裝技術由于無需在電極上打金線，能夠節約很多 成本，非常適合小空間密布的應用需求。倒裝芯片飽和電流高，特別是在高電流下，更能展現出優勢。目前，業界在 Mini LED 芯 片設計上一律采用了倒裝芯片結構。其中，藍綠光倒裝芯片技術較成熟，良率較高，然而，由于紅光倒裝芯片一般需要進行沉底轉移以及固晶焊接容易受到工藝環境和不可控 因素的影響，在良率和可靠性方面存在挑戰。

　　巨量轉移主要是指以吸附、貼合等方式將大批量的微型 LED 晶粒進行轉移至基板上，核 心在于轉移的效率以及良率。市場上擁有較多轉移技術方案。目前以應力吸附并轉移為 主流方式，能實現更精確、更微小的 LED 晶粒轉移，但每次轉移吸附晶粒數量較小。其他 方式包括隆達采用的靜電轉移、Mikro Mesa 采用的低溫鍵結技術等。巨量轉移必須突破的 瓶頸包括設備的精密度、轉移良率、轉移時間、制程技術、檢測方式、可重工性及加工 成本。

　　Rohinni 大幅提升轉移良率和效率，不斷增加規模量產的成本競爭力。Rohinni 新型復 合轉移頭可實現 99.999%以上的放置良率，速率方面，每秒可轉移超過 100 顆芯片(即 每秒 100+次)。這項技術可結合在多頭系統上，相比現有的 Pick & Place 取放技術，該 技術具有顯著的速度優勢，對于消費電子顯示器的大規模量產來說，是一個性價比高的 技術方案。Rohinni 及其合資公司 BOE Pixey 正在進入 Mini LED 顯示器的規模化量產階 段。

　　Mini LED 封裝主要包括 COB(Chip on Board)技術和 IMD(Integrated Mounted Devices)技術兩種方案。COB 技術是將 LED 芯片直接封裝到模組基板上，在對每個單 元進行整體模封。IMD 技術則是將多組(兩組、四組或六組)RGB 燈珠集成封裝在一個 小單元中。

　　COB 封裝具有低功率、散熱效果好、高飽和度、高分辨率、屏幕尺寸無限制等優點。然 而，Mini COB 封裝技術的難題主要體現在光學一致性和 PCB 板墨色一致性兩個方面。IMD 可以看成一個小的 COB，所面臨的挑戰和 COB 封裝技術類似，但是難度有所降低。相比于 COB 技術，IMD 技術提升了應用端的貼裝效率，提升了芯片 RGB 的封裝可靠性。

　　UV/藍光 LED+發光介質法是目前實現光源全彩化的重要方式。傳統發光介質采用熒光 粉，由于熒光粉轉化率較低且顆粒度較大，量子點(納米晶)技術逐漸體現優越性。量 子點具有電致發光與光致放光的效果，受激后可以發射熒光，發光顏色由材料和尺寸決 定，因此可通過調控量子點粒徑大小來改變其不同發光的波長。量子點的化學成分多樣， 發光顏色可以覆蓋從藍光到紅光的整個可見區;量子點具有高能力的吸光-發光效率、很 窄的半高寬、寬吸收頻譜等特性，因此擁有很高的色彩純度與飽和度;且量子點技術結 構簡單，薄型化，可卷曲。

　　Mini LED 產業鏈可大致分為芯片、封裝/巨量轉移與打件、面板、系統(組裝)、品牌 五個環節。

　　芯片：芯片制造環節是通過一系列半導體工藝將外延片制備成發光顆粒，并通過關鍵指標測試，再進行磨片、切割、分選和包裝等。當前 Mini LED 芯片的難點在于：1)紅光倒裝芯片面臨工藝一致性和小尺寸切割光效過低的問題。2)芯片尺寸微縮 化對設備刻蝕/光刻精度要求提升。3)LED 芯片的一致性和可靠性、維修要求提升。

　　封裝/巨量轉移：封裝主要包括兩種方案：COB 是將 LED 芯片直接封裝到模組基板上， 在對每個單元進行整體模封;IMD 則是將多組(兩組、四組或六組)RGB 燈珠集成 封裝在一個小單元中。巨量轉移技術環節分芯片分選和轉移芯片，難點在設備的分選算 法、轉移效率和良率控制。

　　面板：面板廠向玻璃基板背光方案延伸，有望獲得更強的產業鏈競爭地位。

　　系統(組裝)：即對 Mini LED 終端應用的組裝供貨以及最終的測試。

　　品牌：包括蘋果、三星、TCL 等平板電視等多類終端品牌。

　　供應鏈展開 Mini LED 布局，產業鏈逐漸走向成熟。

　　芯片：直顯芯片方面，顯示 LED 芯片廠商較多開始進入，三安光電、華燦光電、乾 照光電皆有批量出貨產品。背光芯片方面， Mini LED 背光芯片量產并規模出貨企業 相對較少，具備相應客戶、良率與量產能力的企業更為稀缺，主要集中在擁有技術 支持、產能布局合理、產能規模大等具有競爭優勢的頭部企業，主要的供應商有晶 電、三安光電、歐司朗、日亞化學、華燦光電等。

　　封裝/巨量轉移：企業積極加碼產能，LED 封裝企業大多布局 Mini LED 封裝技術， 木林森在 CSP、COB 技術具有優勢;國星光電同時布局 COB 和 IMD;瑞豐光電加碼 布局 COB 產線;兆馳股份垂直產業鏈布局更全。

　　面板：2021 年為量產關鍵一年。面板廠在 Mini LED 產業鏈中扮演更為重要的角色。其中，京東方 Mini LED 玻璃基直顯產品將在 2021 年內推向市場。

　　系統(組裝)：產業鏈公司在產品導入、研發、出貨方面持續取得進展。富士康給國 際大客戶組裝新款 Mini LED 背光的 iPad。洲明科技 P0.7 產品已批量出貨。利亞德 液晶模塊(LCM)厚度 2.2mm 背光模組已可量產，2.0mm 及以下背光模組已向國 際、國內客戶送樣。

　　Mini LED 產業鏈梳理

　　產業鏈包括上游芯片制造、中游封裝和下游模組。其中上游芯片制造是在藍寶石、 SiC 或者硅片等襯底上制造 GaN 基/GaAs 基外延片，再經過刻蝕、清洗等環節得到不同類 別的 LED 芯片。LED 芯片供應商包括三安光電、華燦光電和乾照光電等大陸廠商，晶元光 電等中國臺灣廠商以及歐司朗、日亞化學等國外廠商。中游封裝端是將芯片在固晶、焊線、配膠、灌膠固封環節后，形成顆粒狀成品，主要起到機 械保護、加強散熱、提高 LED 性能和出光效率以及優化光束分布等作用。LED 封裝廠主要 包括國星光電、木林森和鴻利智匯等大陸廠商以及隆達電子等中國臺灣廠商。

　　直顯和背光模組制造是 mini LED 產業鏈的下游應用端。其中，直顯制造商包括利亞德、洲 明科技和雷曼光電等，背光模組制造商包括兆馳股份和瑞儀光電等。此外，面板廠也已涉足 Mini LED 產品制造，TCL 科技和京東方均有布局。TCL 于 2019 年全球首發 Mini LED 星耀 屏，使用玻璃基板集成 LED 方案，較現有的 PCB 集成解決方案具有更好的性能優勢，并于 2020 年量產。京東方在 2019 年與美國 Rohinni 聯合成立一家合資公司，共同研發 Mini/Micro LED 解決方案，經過技術攻關后，京東方的玻璃基 Mini LED 背光產品已于 4Q20 實現量產 出貨，并于近期交付客戶，初期以 65 寸、75 寸 TV 產品為主，后續將根據客戶需求和產能 情況布局更多的產品種類。

　　大陸廠商持續加碼，臺系廠商開啟抱團

　　目前，大陸 LED 產業鏈正積極布局 Mini LED 相關技術和產品。LED 芯片龍頭三安光電， 已于 2020 年向國內外下游客戶如 TCL 華星、三星電子等批量出貨 Mini LED 芯片。此外， 三安光電全資子公司泉州三安半導體還與華星光電共同出資 3 億元，成立聯合實驗室，重點 攻克 Micro-LED 顯示工程化技術中包含 Micro-LED 芯片技術、轉移、Bonding、彩色化、檢 測、修復等關鍵技術難題。而在封測端，大陸廠商如國星光電、鴻利智匯和瑞豐光電均已實 現成熟產品出貨。其中，國星光電已與多家國內外顯示企業深度合作，多款大尺寸 TV 背光 產品已實現量產。瑞豐光電已與國內外知名電子企業在平板、筆記本電腦、電視等顯示應用 上緊密合作開發了各類 Mini LED 背光和顯示產品方案，并領先市場發布了多項 Mini LED 產 品。同時，下游應用端廠商也動作頻頻，2020 年，利亞德與晶元光電在無錫成立全球首家 Mini/Micro LED 量產基地，主要研發 Mini/Micro LED 的巨量轉移技術，同時基于對全產業鏈 的整合，生產自發光與背光模組。此外，其他廠商公司也積極推進 Mini LED 產業化，洲明 科技已擁有 Mini LED 顯示屏標準產品線，并實現 P0.9 Mini LED 產品批量生產，公司還于 2020 年 11 月公布擬在惠州基地新增數條 Mini LED 智能化產線，以擴大生產規模。兆馳股份Mini RGB 產品已完成產品定義，并實現 110 寸、135 寸、162 寸下的 4K 顯示，公司還 向上游芯片端延伸，Mini LED 芯片已進入小批量試產階段。

　　由于 Mini LED 需要精細度更高的轉移、打件及分選設備，因此相關設備公司如 ASM 太平洋 也在積極布局相關技術和解決方案。ASM Pacific 推出了全自動巨量焊接產線 Ocean Line， 通過獨有的巨量焊接技術，每次可轉移的數量最多達到 10000顆LED，同時，配合優良的 平整度控制，使其灰度效果達到更佳，即使在不同視角，也不會有色差問題。此外在 PCB 端，全球龍頭鵬鼎是業內少數掌握 Mini LED 背光電路板技術的廠商，且公司已 于淮安園區進行相關產能布局，一期工程已于 2020 年年底投產，二期預計于 2021 年下半 年投產。

　　在大陸廠商產能壓制下，臺系廠商開啟抱團：晶電、隆達聯合成立富采控股，搶食蘋果訂單。近年來，隨著大陸 LED 產業崛起，臺系廠商話語權降低，多數廠商無力大規模擴充產能配 合品牌商，再加之近年大陸 LED 廠商與面板廠商結盟，增加資本支出，使得臺廠危機意識 大增，主動尋求合作機會。2020 年 1 月，臺系龍頭芯片廠晶元光電與封測廠隆達電子聯合 成立富采控股集團，其中晶電將專注于 LED 芯片的磊晶與晶粒，而隆達則主攻封裝技術。臺系廠商的抱團戰略頗有成效，富采控股隨即收獲了蘋果訂單。據《電子時報》援引業內人 士透露，富采控股將在今年上半年開始為即將推出的 12.9 英寸 iPad Pro 生產 Mini LED 屏 幕。此外，臺廠瑞儀光電將為蘋果進行 Mini LED 背光模組代工。除臺廠外，歐美廠商也積極爭取蘋果訂單。歐司朗計劃持續擴增設備投資 以生產 Mini LED 芯片，且有望在今年下半年向蘋果出貨用于 MacBook 的 Mini LED 背光板， 目前其已在馬來西亞初步建立每月 1 億顆產能的工廠。

　　從技術角度出發，探尋 Mini LED 產業發展趨勢

　　隨著產業鏈上下游持續加碼，Min LED 技術正處于落地的關鍵時點。因此在技術方面，包括 芯片、封裝和基板選擇等，均出現諸多新技術與新變量。本章我們將對 Mini LED 最新工藝 與技術進行梳理，探尋最適合 Mini LED 產業發展規律的技術方向，從而對 Mini LED 產業鏈 投資進行一定指引。

　　制造工藝較為成熟，轉移技術持續創新

　　LED 芯片制造流程主要包括前道外延片制造、中道磊晶和后道晶片切割，涉及具體流程多達 數十項，制造難度較高。但由于 LED 產業的多年的發展，傳統 LED 芯片制造設備與工藝已 經較為成熟，且 Mini LED 對切割精度和轉移設備的要求還未達到 Micro LED 那么嚴苛的程 度，因此 Mini LED 芯片制造難度相對 Micro LED 較低，芯片廠僅需通過優化工藝來提升良 率和產量即可實現從常規尺寸到 Mini 尺寸的跨越。在轉移技術方面，相比于 Micro LED，Mini LED 有較大的尺寸和更加硬質的襯底。因此其轉 移過程有更高的精度容忍度和更多的靈活性。當前主流廠商均有開發 Mini LED 相關的轉移 技術，主要包括以下三種：1)方案一是對現有的抓取設備進行改進，通過設置多個的手臂來增加拾取和放置的效率。這種方案技術難度較低，因此更容易實現量產，不過其存在產能上的限制，無法實現數量級 上的增加。2)方案二是將芯片和背板相對放置，再使用頂針將芯片頂出，從而放置于基板 上。相比于方案一，這種方案減免了擺臂的反復移動，從而提升了轉移效率。而且，若芯片 在藍膜上放置位置同最終背板的控制電極位置一致，再配合多頂針，即可實現巨量轉移，從 數量級上提升轉移效率。3)方案三類似于方案二，芯片放置于 UV 膜上，通過 UV 光把 LED 芯片選擇性地轉移到背板上。該方案能實現真正的巨量轉移，但是對芯片分選及其在 UV 膜 上的擺放精度有較高的要求。

　　全倒裝+COB，形成封裝技術新趨勢

　　LED 封裝技術正在經歷從傳統的支架型封裝(如 SMD 技術)向新型無支架型集成封裝(如 COB 技術)的過渡。傳統的 LED 封裝技術主要為 SMD(Surface Mounted Devices)技術，意為表面貼裝器件。SMD 技術采用平面支架+點膠成型，并用表面貼裝技術進行組裝，采用合金銅材質扁平引腳， 可組裝在鋁基板或 PCB 上。其工藝流程包括固晶、焊線、成型、切割、分光和帶裝入庫。SMD 技術最小可以做到穩定像素間距在 1.2-1.5mm 區間，擁有技術成熟穩定、制造成本低、 散熱效果好和維修方便等優勢，是十分成熟的 LED 封裝技術。

　　不過，隨著 LED 向 Mini/Micro 方向發展，SMD 技術應用開始受限。其技術防護等級低、 壽命短等缺陷開始暴露出來，尤其是在制造像素間距 P1.2 以下的顯示產品時，SMD 封裝技 術開始出現諸多無法克服的技術瓶頸。例如 SMD 技術無法滿足 Mini LED 顯示產品的面板 級像素失控率要求。COB(Chip On Board)封裝技術是一種無支架型集成封裝技術，這種技術通過將 LED 芯片 直接貼裝于 PCB 板上，在 PCB 板的一面做無支架引腳的 COB 高集成度像素面板級封裝，在 PCB 板的另一面布置驅動 IC 器件，而不需要任何支架和焊腳。

　　與傳統的 SMD 技術相比，COB 技術能顯著地降低 LED 顯示面板的像素失效問題，同時還 可以做到更小的點距，擁有更高的排列密度。因此 COB 技術可以顯著提升 LED 顯示屏系統 的像素密度和整體可靠性，為 LED 顯示的 4K、8K 超高清視頻顯示產品、Mini LED 顯示產 品提供底層高階面板制造技術，是當前 LED 顯示走向百萬級的必然選擇。此外，在 SMD 和 COB 之間，還有多種支架型有限集成封裝技術，主要包括 2in1、4in1、 Nin1 封裝技術。這種技術本質是 SMD 和 COB 的混合體封裝技術，減少了支架引腳的數量， 體現 COB 封裝集成化的思想，但無法真正擺脫萬級或十萬級的面板級像素失控，在 Mini LED 的 1.2-0.9mm 像素區間,會遇到與 SMD 封裝技術相同的技術瓶頸問題。

　　除了 COB 技術外，封裝端還創新性的引入了倒裝工藝來實現更高發光效率、排列密度和可 靠性。傳統的正裝技術存在著電極遮擋影響發光效率以及焊線較多工藝流程復雜等缺點。而 倒裝技術通過將芯片倒置，使發光層激發出的光直接從電極的另一面發出，在封裝工藝上實 現無電極遮擋、無焊線，因而可以最大程度提高發光面積、散熱面積，并能夠避免金屬虛焊 和接觸不良引起的問題。同時，無焊線還可以提升芯片排列密度，助力 LED 進一步提升顯 示像素密度。

　　目前在 1.2mm 以上像素間距范圍，還可以使用正裝芯片，在 1.2-0.7mm 像素間距范圍內， 有紅光正裝、藍綠光倒裝的解決方案，在 0.7-0.3mm 像素范圍內，RGB 都要使用倒裝芯片。未來隨著 LED 向 Mini/Micro 方向加速演進，倒裝技術將迎來快速滲透。

　　綜上，對 Mini LED 產業來講，SMD 封裝技術是目前工藝較為成熟、成本更低的封裝搭配， 其將在中低端 Mini LED 產品推廣中使用。而倒裝 COB 技術，則是面向未來的新型封裝技 術，長期來看，其發光效果優勢、可靠性優勢和高密度排列優勢將被進一步放大，有望實現 對 SMD 技術的替代。

　　基板選擇：PCB 打開市場，玻璃基蓄勢待發

　　基板是 LED 芯片的載體，Mini LED 基板包括 PCB 方案和玻璃基方案。其中，PCB 是最常 用的 LED 基板，具有技術成熟、成本低等優勢，主要由 LED 產業鏈廠商推廣使用。而玻璃 基板是 LCD 的關鍵物料之一，后經面板廠推廣至 LED 基板。隨著 Mini LED 應用不斷深化，基板被提出了更高的要求，相關產業格局也有望迎來轉變， 本節我們將對兩種基板在成本、性能、應用以及前景等方面進行比較和成本方面，從材料角度來看，PCB 基板的價格是玻璃基板的幾倍，因此如果規模化生產，玻 璃基板的物料成本其實更低。但是從綜合成本來看，由于玻璃基板走線需要開光罩，所以前 期投入成本較高，若是規模化程度不高，可能平均成本反而會超過 PCB 基板。此外，從良 品率來看，我國目前封裝廠對于 PCB 基板的技術要更加成熟、可靠性更強，良品率也更高， 因此成本的可控性更強。而玻璃基板由于玻璃的易碎性，良品率較低。

　　因此綜合來看，當前 PCB 基板仍具成本優勢，但長期來看，隨著玻璃基板規模化程度和良品率提升，玻璃基板 成本有望大幅下降，甚至低于 PCB 基板。性能方面，PCB 基板散熱性弱于玻璃基板，且在芯片焊接中由于熱量密度較高，所以容易導 致翹曲變形的問題，尤其在大尺寸的應用中，在多組背光單位拼接過程中容易產生拼縫問題。而玻璃基板受熱膨脹率低，散熱性強，因此平坦性更高，更有利于 Mini LED 的焊接，因此 玻璃基板可以滿足高精度需求。

　　應用前景方面，PCB 基板是國內目前技術工藝條件下的首選，其被當前絕大部分 LED 產品 使用。而對于散熱要求更高、平坦度要求更高或者高密度組裝的情況，玻璃基板將是更好的 選擇。2020 年 CES 展上，TCL 正式推出了采用玻璃基 Mini LED 方案的“MLED 星曜屏”。該產品擁有超高亮度，在逆光情況下也能出眾地成像;其對比度高達 100 萬比 1，相比傳統 LCD 有指數級的提升;同時其在 HDR 及動態背光分區等細節也有不俗表現。

　　綜上，我們認為現階段對于 Mini LED 產品，PCB 基板是終端廠商在市場需求量較小時，綜 合成本和性能后的選擇。放眼未來，隨著 Mini LED 需求放量，玻璃基板有望形成規模化出貨，其成本也將被攤薄。屆時，玻璃基板競爭優勢將充分展現，并有望實現對 PCB 基板的 替代。

　　來源：網格公開資料  AIOT大數據