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LED行业深度报告:MiniLED成就显示之美

字体变大  字体变小 发布日期:2020-04-23  来源:民生证券  浏览次数:10922
核心提示:一、新一代显示技术:Mini LED(一)Mini LED 两大应用:LCD 背光、RGB 显示Mini LED 主要应用于液晶面板背光模组、LED 显示Mini
 一、新一代显示技术:Mini LED

(一)Mini LED 两大应用:LCD 背光、RGB 显示

Mini LED 主要应用于液晶面板背光模组、LED 显示

Mini LED 是指尺寸在 100 微米量级的 LED 芯片,尺寸介于小间距 LED 与 Micro LED 之间,Mini LED 是小间距 LED 尺寸继续缩小的结果。Mini LED 技术成熟、量产可行,有 望在中高端液晶显示屏背光、LED 显示得到大规模应用,特别是电视、笔记本、显示器等 领域。

LED 背光模组主要功能是给 LCD 面板提供光源。因为液晶本身不会发光,所以需要 在 LCD 背面提供一个可以投射光源的背光模组,光线透过 LCD 后进入观看者眼中。背光 模组是 LCD 面板的关键零组件之一。LCD 背光模组主要由光源、导光板、光学用膜片、 其他结构件等构成。

(二)Mini LED 优势:显示性能更好、更轻薄

1、Mini LED 背光给 LCD 带来优势:显示效果更好、厚度更薄

Mini LED 背光技术优势:采用倒装封装可实现均匀混光,避免了传统侧入式背光需要 透镜进行二次光学设计的麻烦;芯片尺寸结构较小能够更加精细的调节调光分区,达到更 高的 HDR、高对比度效果;减少光学混光距离(OD),降低屏幕厚度实现超薄化。

Mini LED 用作液晶面板背光的优势:

1)完整保留 RGB 三原色,液晶面板一般采用白色背光面板,高端液晶电视或显示器 通常采用分区背光技术,Mini LED 背光直接采用 RGB 三色的 LED 模组,色彩完整性、色 域范围好,色彩鲜艳度接近 OLED;

2)显示对比度更好,Mini LED 比传统 LED 更小(100 微米左右),能够实现 LCD 面板光源更加精细化控制,结合更加精细的区域调光 Local Dimming 技术,具备超高对比 度(1000000:1)能力;

3)LCD 面板能够做得更薄,因为 mini LED 尺寸小,显示屏厚度更加接近 OLED,从 而可以在手机、笔记本电脑等便携式消费电子中得到广泛应用;

4)Mini LED 兼具高亮度(>1000nit)与 散热均匀优点,传统分立 LED 仅能做好其一。

2、Mini LED 显示:终极显示 Micro LED 的过渡方案

Mini LED 显示相比小间距 LED 尺寸更小,LED 灯珠排布更密集,分辨率(PPI)更高, 适合用作 4K/8K 大尺寸 LED 电视领域。

Micro LED:虽然作为显示是最理想的,能够完美实现 RGB 三原色,但目前巨量转移、外延晶圆、驱动 IC、背板、检测维修等技术尚未攻克,在成本和量产技术方面尚不成熟。Mini LED 成为当下的最优选择,从长远看是小间距 LED 到 Micro LED 的过渡方案。

3、Mini LED 显示:传统小间距 LED 显示技术向前发展的结果

Mini LED 是小间距 LED 尺寸不断缩小的结果。Mini LED 相比小间距 LED 的重要特 征在于去封装化,主要定位高端小间距 LED 市场,能够实现更高的分辨率和显示效果。

二、产业链成熟叠加终端厂商发力,Mini LED 将快速崛起

(一)Mini LED 是液晶面板、小间距 LED 升级的下一站

1、传统 LED 背光 LCD 相对量子点 TV、OLED TV 存在弱点

传统 LED 背光液晶电视相对 OLED TV 的缺点在于更厚(若采用侧入式需要导光成本 增加很多)、更重、显示效果不如 OLED,同时能耗更高。LCD TV 优点在于技术成熟、 价格便宜。量子点 LCD TV 相比传统 LED 背光液晶电视提升了显示效果的同时,功耗和成 本明显上升。

2、相对 OLED,Mini LED 背光 LCD 性价比凸显

Mini LED 背光是液晶面板升级的重要方向。相比 OLED,Mini LED 背光 LCD 优势在 于能够以更低的成本实现可比拟OLED 面板的显示效果、轻薄体验,具备大规模量产能力, 而且寿命更长、功耗更低。Mini LED 背光可以搭配柔性基板实现类似 OLED 的曲面显示, 同时在光源可靠性方面相比 OLED 更有优势。

液晶电视背光方案包括两种:侧入式和直下式背光方案。

Mini LED 背光相对传统直下式背光设计,能够减小光学距离(OD),同时实现更小 范围内的区域调光(local dimming)、更高的色彩对比度、更好的亮度均匀性,终端产品 能够变得超薄、高显色性、省电。Mini LED 背光相对侧入式方案能够减少繁杂的导光系统 设计,光源分布更加均匀,同时显示产品能够做到跟侧入式一样轻薄。LED 和 LCD 具备 成熟产业链,Mini LED 背光成本仅为 OLED 的大约 60%,而且随着渗透率提升,成本将 持续下降。

(二)上游:Mini LED 芯片技术成熟,大幅量产在即

LED 芯片产能结构性过剩,中低端产品持续降价。2018 年以来 LED 行业上游芯片产 能大幅增长,LED 照明、LED 显示等传统下游需求受全球宏观经济影响趋缓。中低端 LED 芯片产品价格持续下降,整个 LED 芯片厂商自 2018 年以来处于去库存阶段。

Mini LED 芯片端技术趋于成熟,应用瓶颈主要在成本上。Mini LED 背光由于芯片数 量消耗较大、调光区域较为精细导致整个系统成本相对传统 LCD 较高,目前主要应用在高 端的笔记本电脑等 IT 产品及大尺寸/8K 液晶电视方面。Mini LED 芯片由于尺寸普遍在 200 微米以下,生产线的线宽精度、芯片小型化等制作难点较多,相应的附加值和技术难度相 对较大。随着上游芯片厂商积极扩产和良率提升,LED 芯片端成本将持续下降。

LED 芯片厂商积极向 Mini LED 等中高端产品扩产。作为第五大显示技术的核心,Mini LED 显示效果接近 OLED,但价格比 OLED 低,而且低功耗、寿命长,技术已经成熟,即 将迎来规模化量产阶段。三安光电(21.070, -0.45, -2.09%)、华灿光电(5.680, 0.05, 0.89%)、晶电等 LED 芯片大厂积极布局 LED 芯片 产能。

(三)中游:封装厂积极扩产 Mini LED 产能

Mini LED 显示优点:Mini LED 显示封装主要采用倒装封装,适合微小空间布局的需 求和多种材质封装基板,解决了正装芯片打线及可靠性缺点,结合 COB 封装的优势,同时 显示屏点间距将有望进一步缩小,显示效果和可靠性将大幅提升,视距将有望明显减小到 室内可观看距离,Mini LED 显示有望替代户内原有的大尺寸 LCD 市场。

Mini LED 技术难点:小尺寸给电极结构设计、焊接平整与焊接容易程度、封装宽容度 等带来挑战。从显示角度看,Mini LED 芯片尺寸非常小,红光芯片在倒装封装过程中进行 衬底转移时整体工艺十分复杂,芯片转移技术、良率、使用过程的可靠性是技术难点。从 背光角度看,TV/笔电等终端产品要求超薄化,Mini LED 要保持较小的光学距离(OD), 对于 Mini LED 芯片的出光调控、LCD 面板使用过程中光色一致性要求较高。

LED 封装厂已经量产相关 Mini LED 产品,同时积极扩大产能,与下游显示屏厂、终 端厂商等合作正在积极展开。国星光电(11.100, -0.02, -0.18%)拟投资 10 亿元用于 Mini LED 等封装;亿光明年将 扩产 180KK 的 Mini LED,主要用于车载应用、不可见光等领域;瑞丰光电(5.440, 0.09, 1.68%)建成国内第一 条 Mini LED 自动化生产线。

(二)下游:京东方等面板厂商大力拓展 Mini LED 产品

1、LED 显示方面

LED 小间距企业发布 LED 新产品。利亚德(6.090, 0.00, 0.00%)、洲明科技(9.040, 0.02, 0.22%)、奥拓电子(6.710, 0.15, 2.29%)、艾比森(9.290, 0.00, 0.00%)等已经推 出相应的 Mini LED 显示屏,目前已经进入到量产阶段。奥拓电子的 Mini LED 0.9mm 产品 成功应用到南京市公安局项目。利亚德持续在 Mini LED 产品及数字屏幕领域投入研发、 推进产业化进程,其中 P1.25 Mini LED 产品处于工艺稳定、性能提升和小规模中试阶段, 目前良率>99.98%,效率>23kuph。2019 年初,洲明科技实现了 4K 162 寸 Mini LED 产品 的批量化制造,并在 19H1 率先完成 Mini LED 领域先进的 AM 驱动技术研发.

Mini LED 显示产能准备就绪。利亚德拟发可转债募资 8 亿元,用于 LED 应用产业园 等项目,包括 Mini-LED 生产制造基地及特型屏的研发制造基地,为现有智能显示业务的 产能扩大及新产品延伸,拟新增产能 12,000 平方米。洲明科技内部已为像素间距 P0.9-P0.4 系列 Mini LED 产品的系统化开发和量产做好了准备。

2、Mini LED 背光方面

Mini LED 背光模组通常是做在 PCB 板上,由于 Mini LED 初期品种多、数量少,PCB 成本通常较贵;华星光电在 8 月 30 日发布了基于 TFT 的 Mini led 产品“MLED”,MLED 相对常规 on PCB 的 MINILED 及 WOLED 的模组成本具备竞争优势。

液晶面板厂商积极推出 Mini LED 背光 LCD。今年 8 月,华星光电发布了“星曜屏” Mini LED 背光产品、Mini LED 背光笔电面板以及 Mini LED 车载屏;据 LEDinside,京东 方正在研发 Mini LED 和 Micro LED 技术;群创推出了用于车载的 AM Mini LED,采用软 性基板,可用于柔性显示;友达在显示器、电视推出了系列产品。

量产节奏。华星光电 MLED 产品预计在 2020 年 Q2 进入量产,初期产品增速较高,下 游厂商预计在 2020H2 出货;京东方预计明年将推出玻璃基板的 Mini LED 背光产品。台湾 面板厂商由于在 OLED 缺少布局,高世代 LCD 产线投资没有跟上大陆的节奏, 对 Mini LED 背光产品投入较早,产品率先出货,群创、友达在 Mini LED 产品方面具备量产能力。

(四)消费电子终端大厂将加速 Mini LED 产业崛起

科技巨头大力采用 Mini LED 背光 LCD。据 ledinside 报道,2020 年苹果公司将有望规 模量产搭载 Mini LED 背光技术的 iPad Pro及 MacBook Pro,预计在 20Q3、20Q4分别量产。据 TechCrunch,2014 年苹果公司收购了微型 LED 屏幕公司 LuxVue Technology。2018 年 1 月,2019 年三星发布了 75 寸的 4K Micro LED 显示屏以及 219 寸的 8K 的基于模块化拼接 的 Micro-LED 显示屏。索尼也推出了相应的水晶 LED 显示屏。据 ledinside,华为下一代电 视产品有望采用 Mini LED 背光技术。

三、需求:Mini LED 将成为 LED 行业的核心驱动力

(一)Mini LED 芯片需求将大幅增长

1、海信等下游电视厂存货处于近 2 年低点

Mini LED背光从2018年下半年起逐步应用在高端笔记本电脑、游戏电竞液晶显示器、 4k/8K 大尺寸电视。Mini LED 背光会增加 LED 颗粒使用量,同时带来 IC 用量同步上升和 散热问题,显示性能和成本上升,这意味着 Mini LED 早期主要用在高端产品上,特别是 中大尺寸性能比拟 OLED 的终端产品上,随着效率提升和成本下降,将逐步渗透到中高端 产品。

单个液晶面板对 Mini LED 芯片需求呈倍数增长。当前侧入式 LED 背光 LCD 采用约 50 颗 LED 芯片,Mini LED 背光一般采用直下式设计,据晶电,预计 55 寸电视机需要约 4 万颗 LED 芯片,采用薄型化方案的智能手机需要约 9000 颗芯片。据群创,以 14 寸笔记本 电脑 LCD 为例,Mini LED 采用量达到 6000-7000 颗,采用直下式背光(OD≥2mm)方案 的 5.5 寸手机 LCD 将采用约 2000-5000 颗 Mini LED。

据我们测算,2020 年 Mini LED 显示和背光产品将新增 2 寸 LED 晶圆 265 万片,约占2018 年全球 LED 晶圆总产能约 1.8 亿片的 1.47%。

(二)Mini LED 市场规模有望达到 10 亿美元

据 LEDinside,2020 年 Mini LED 将规模化进入车载 LCD、笔记本电脑、中大尺寸电 视领域,预计 2023 年搭载 Mini LED 背光的下游终端将增长到 8070 万台,2023 年 Mini LED 背光市场规模有望达到 5.3 亿美元。

小间距 LED 灯珠间距一开始为 2.5mm,后面持续升级迭代,主流产品从 2017 年 1.5-1.6mm 小间距产品升级至 P1.2mm 小间距产品。2019 年 Mini LED 开始进入量产元年, Mini LED 显示在 2020 年有望成为未来 LED 显示技术发展的主要产品。据 LEDinside,2023 年 Mini LED 显示市场规模将达到 6.4 亿美元。随着 Mini LED 封装技术进步、效率提升以 及LED芯片等主要原材料成本降低,Mini LED产品将从高端市场逐步向中高端市场渗透, 特别是室内大尺寸显示领域。

四、投资建议

Mini LED 进入景气周期,产业链成熟将加快 Mini LED 渗透率提升,苹果等巨头的加 入将带动 LED 行业周期复苏,Mini LED 将有望成为 LED 行业的下一个增长点。

Mini LED 上游,LED 芯片龙头将受益 Mini LED 渗透率提升和 LED 价格复苏,建议 关注:三安光电、华灿光电、乾照光电(4.900, -0.03, -0.61%)。

Mini LED 中游,封装企业将享受 Mini LED 出货量攀升,重点关注:国星光电。

Mini LED 下游,小间距 LED 延伸至 Mini LED 领域,市场空间从专用显示拓展到商用 显示领域,建议关注:利亚德、洲明科技。面板厂商将受益大尺寸 Mini LED 背光产品渗 透率提升,建议关注:京东方 A、TCL 集团、深天马。

 
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