Mini LED商業(yè)化初現(xiàn)崢嶸

吳新竹

2022年前三季度，LED行業(yè)需求萎靡，業(yè)績不振，不過作為下一代顯示技術(shù)的Mini LED出貨量暴增。據(jù)統(tǒng)計，第三季度，Mini LED背光出貨量達510萬片，環(huán)比增長30%，同比增長158%。產(chǎn)業(yè)鏈上中游不斷增加產(chǎn)能、提升工藝，面板廠商亦加入到背光研制的隊列中，推出創(chuàng)新性的產(chǎn)品；下游電視、消費電子品牌商的Mini LED產(chǎn)品不斷升級，刺激市場需求，帶動行業(yè)規(guī)模提升。

業(yè)內(nèi)預(yù)測，到2026年，中國Mini LED行業(yè)市場規(guī)模有望突破400億元。

Mini LED一般是指采用精密器件及新的封裝方式實現(xiàn)點間距為0.2-1.0mm的LED顯示技術(shù)，其LED芯片尺寸介于50微米和200微米之間。LED芯片作為核心器件，其價格的下降推動了LED顯示屏向小間距的方向發(fā)展，為大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

Mini LED背光技術(shù)近年來得到了迅速發(fā)展，其背光產(chǎn)品的色彩飽和度與OLED相比不遜色，還支持更高亮度、更強對比度及更廣色域。在大尺寸電視機領(lǐng)域中，Mini LED顯示屏在100英寸到200英寸可以實現(xiàn)4K、8K的無縫拼接顯示，彌補LCD、OLED等技術(shù)在尺寸上的極限問題。

各大消費電子品牌、電腦及顯示器廠商紛紛推出Mini LED背光產(chǎn)品，在2020CES展會上，三星展出了Thewall系列292吋8K的Mini LED直接顯示器。2021年，蘋果發(fā)布了首款搭載Mini LED屏的產(chǎn)品，即12.9英寸的iPad Pro；同年，TCL發(fā)布了C12量子點Mini LED智屏產(chǎn)品，并自主研發(fā)出全球首款玻璃基超大尺寸透明Mini LED顯示產(chǎn)品。2022年以來，三星發(fā)布了搭載Mini LED面板的QN85C系列電視，創(chuàng)維發(fā)布了支持144赫茲高刷的Mini LED顯示器D80以及288赫茲旗艦Mini LED電視A63，華碩發(fā)布了搭載Mini LED、可翻轉(zhuǎn)屏幕設(shè)計的ROGFlowX16筆記本，飛利浦在海外官宣了采用Mini LED背光的34英寸帶魚屏顯示器。

2020年，中國Mini LED行業(yè)市場規(guī)模為41.70億元，同比增長139.8%，Mini LED、MicroLED市場將在未來幾年得到快速發(fā)展，到2026年，市場規(guī)模或?qū)⒊^400億元。LEDinside預(yù)測，2023年，全球Mini LED產(chǎn)值將達到10億美元，2025年MicroLED市場產(chǎn)值將會達到28.91億美元。Omdia預(yù)測，2022年，筆記本電腦面板的出貨總量將達到3億片，其中Mini LED筆電面板預(yù)計占990萬片，滲透率約為3%；到2025年，Mini LED背光電視的出貨量將達到2500萬臺，約占整個電視市場的10%。此外，車載顯示市場或為Mini LED背光進一步打開成長空間，Mini LED背光技術(shù)在蔚來ET7、凱迪拉克LYRIQ、理想L9等多款車型上得到應(yīng)用。

2021年，中國半導(dǎo)體照明行業(yè)總體產(chǎn)值為7773億元，增速約10.8%，其中上游外延片及芯片規(guī)模為305億元，中游封裝規(guī)模為916億元，下游應(yīng)用規(guī)模為6552億元。Mini LED的芯片尺寸普遍要求200微米以下，這對LED芯片生產(chǎn)過程中的光刻和蝕刻提出了更高要求，傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備難以滿足100um以下的芯片生產(chǎn)，需要部分改裝。在芯片小尺寸情況下，焊接面的平整度、電極結(jié)構(gòu)的設(shè)計、易焊接性以及對焊接參數(shù)的適應(yīng)性、封裝寬容度都是芯片設(shè)計的重難點。

芯片結(jié)構(gòu)分為正裝、倒裝和垂直結(jié)構(gòu)三種類型。LED尺寸決定了芯片結(jié)構(gòu)的變化，小間距LED采取正裝芯片，Mini LED采取倒裝芯片，未來的MicroLED有望采取倒裝加垂直結(jié)構(gòu)芯片。

與傳統(tǒng)的LED芯片制造相比，由于Mini LED芯片尺寸較小，正負電極占據(jù)了芯片表面的大部分面積，出光面積受限，出光角度控制方案的設(shè)計影響芯片的良率，并能影響多項光學(xué)性能，如何制備大角度出光、混光均勻的Mini LED芯片仍是廠商需要研究的問題；倒裝結(jié)構(gòu)及出光設(shè)計很大程度上決定了芯片的光學(xué)性能，在芯片倒裝過程中，藍綠光倒裝芯片技術(shù)已較為成熟，良率較高，但紅光芯片需要進行襯底轉(zhuǎn)移、固晶焊接，在此過程中由于工藝環(huán)境以及各種不可控因素的影響，產(chǎn)品的良率和可靠性需要得到保證。

封裝方面，中信證券認為，Mini LED封裝的集成度高，COB、COG、巨量轉(zhuǎn)移等新型集成封裝技術(shù)尚未成熟，若采用傳統(tǒng)的SMT方式，老式貼片機在對P1.0以下的Mini LED封裝器件進行貼片時貼片速度會降低到原有速度的30%-50%，降低生產(chǎn)效率；考慮到下游應(yīng)用場景復(fù)雜，為降低后期檢測維修難度，Mini LED封裝器件需要具備相對較高的可靠性，行業(yè)目前仍采用作業(yè)效率較低的全采全分模式。

在上游芯片端，大陸廠商的倒裝技術(shù)已基本成熟，三安光電、華燦光電等Mini LED產(chǎn)品已經(jīng)小批量產(chǎn)；中游封裝方面，IMD、COB、COG等多種封裝方式并存，國星光電、鴻利智匯、聚飛光電等已經(jīng)量產(chǎn)。在傳統(tǒng)LED芯片產(chǎn)能過剩、供需結(jié)構(gòu)失衡的情況下，龍頭廠商紛紛憑借技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢向Mini/Micro等高端領(lǐng)域布局。截至2022年上半年，三安光電湖北子公司已投入20.34億元，形成月產(chǎn)約6.5萬片的Mini/MicroLED外延片、芯片和深加工產(chǎn)能。聚燦光電Mini/MicroLED芯片研發(fā)及制造擴建項目可形成年產(chǎn)720萬片Mini LED芯片的產(chǎn)能。乾照光電計劃新增636萬片的Mini LEDBLU、Mini LEDGB、MicroLED芯片、高光效LED芯片生產(chǎn)能力。

在中游方面，目前，洲明科技已形成P0.3-P1.2完整產(chǎn)品線，UMiniIIP0.7、P0.9、P1.2已實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)和批量銷售；國星光電Mini/Micro領(lǐng)域申請國內(nèi)外專利220項，獲授權(quán)專利數(shù)量共714項；瑞豐光電新增780萬片的Mini LED背光封裝產(chǎn)能。兆馳股份推出了MiniPOB、MiniCOB以及NCSP三種技術(shù)方案，2022年已應(yīng)用于國內(nèi)外電視機、顯示器客戶，并已占據(jù)市場較大份額；該公司位于南昌高新區(qū)的產(chǎn)線投產(chǎn)后，月產(chǎn)能折合4英寸片計劃可達100萬-110萬片。鴻利智匯背光領(lǐng)域的重點客戶VR產(chǎn)品實現(xiàn)了持續(xù)批量性出貨，并推出了采用COB封裝技術(shù)的12.3寸車載背光三連屏產(chǎn)品；該公司位于廣州的Mini/MicroLED新型背光顯示一期項目將形成年產(chǎn)2620萬片的Mini LED背光封裝產(chǎn)品。

由于適應(yīng)了下游客戶的需求， 中國Mini LED行業(yè)市場未來幾年可能迎來爆發(fā)式增長

面板廠商亦加入到這一輪顯示技術(shù)的變革之中，2019年，TCL全球首發(fā)Mini LED星曜屏，TCL近年來對Micro-LED顯示技術(shù)持續(xù)投入，力爭形成商業(yè)化規(guī)模量產(chǎn)的工藝流程解決方案。華燦光電已布局95萬片4英寸Mini/MicroLED外延片的產(chǎn)能，近日公司發(fā)出20.84億元定增預(yù)案，其中擬使用17.50億元投入MicroLED晶圓制造和封裝測試基地項目，京東方擬以不超過21億元的自籌資金認購華燦光電的定增份額，不謀求控制權(quán)華燦光電；另一方面，京東方已與雷蛇共同限量發(fā)售16英寸Mini LED筆記本電腦產(chǎn)品。

在直接顯示領(lǐng)域采用RGB三色的LED模組，可實現(xiàn)RGB三原色無缺失的顯示效果，Mini LED作為小間距顯示屏的升級，可分辨距離進一步縮短至1-2米甚至近屏觀看，將能滿足更多商用場景需求提升了可靠性和像素密度。從尺寸來看，Mini LED直接顯示屏產(chǎn)品對應(yīng)110寸以上的顯示市場，受制于成本因素，目前直顯產(chǎn)品民用的普及難度較大，但在商業(yè)、專業(yè)顯示市場具有潛力，包含交通管理指揮中心、安防監(jiān)控中心、室內(nèi)商業(yè)顯示等。

鴻利智匯已形成覆蓋P0.7、P0.9、P1.2和P1.5等在內(nèi)的全系列Mini LED直顯產(chǎn)品矩陣，能匹配演播室、指揮中心、商業(yè)顯示、賽事直播、高端會議等室內(nèi)小間距的場景應(yīng)用。兆馳股份于2021年下半年實現(xiàn)MiniRGB顯示芯片的量產(chǎn)，同時布局COB封裝技術(shù)的顯示應(yīng)用，主打100微米以下的MiniRGB顯示產(chǎn)品，已實現(xiàn)國內(nèi)知名顯示品牌客戶的批量供貨；2022年公司將新增52腔氮化鎵Mini LED生產(chǎn)線，及300-500條采用COB封裝技術(shù)的RGB小間距LED顯示模組產(chǎn)線。京東方同步發(fā)展應(yīng)用于背光和直顯類的Mini LED業(yè)務(wù)，玻璃基背光產(chǎn)品單板尺寸可做到65吋，大于PCB基產(chǎn)品；2022年10月，京東方擬在北京建設(shè)采用低溫多晶氧化物技術(shù)的第6代新型半導(dǎo)體顯示器件生產(chǎn)線項目，生產(chǎn)元宇宙核心器件的VR顯示屏等，并兼容Mini LED直顯背板。