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请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报 告 | 行业深度 2021 年 06 月 05 日 电子 Mini LED: 开启光电产业的新纪元 从原组件的视角, Mini LED 的应用主要分为作为使用 Mini LED 芯片 +LCD 的背光方案与直接使用 Mini RGB 显示屏的自发光方案。 当前 Mini LED 背光方案已经进入爆发期,苹果、三星等多家品牌厂商都已开始推出 相关产品; Mini RGB 直显注重商用显示器等市场需求。由于两方案在产业 规律和技术原理上有相同之处,多数企业都选择两个方向同时发力,享受 范围经济效应。 Mini/Micro LED 技术持续升级,参与产业链环节众多。 Mini LED 产品基 本构成包括基板、微型 LED 晶粒、驱动 IC 等材料,产业链环节包括 LED 芯片厂、面板厂、 IC 厂商、材料厂商、 LED 封装厂、 LED 应用厂等。微型 LED、巨量转移等都是关键技术难 点 之一 。 Mini LED 背光是液晶显示技术路 径的重要创新方向。 OLED 相较于 LCD 而言是显示技术的替代创新, Mini LED 则是 LCD 的升级创新,用于对标 竞品 OLED。相较于 OLED 主打优势诸如对比度、色彩等, Mini LED 背光 产品表现并不逊色,并且具有资本开支低(成本低)、规格灵活(应用广)、 适应于面板 /LED 两大光电板块产业链发展的需求(供给推动),同时具 备使用寿命长(尤其适用 TV 场景)的重要优势。 Mini LED 显示是继 LED 户内外显示屏、 LED 小间距之后 LED 显示技术 升级的新产品。 Mini LED 尺寸相较于小间距 LED 更小, LED 灯珠排列 更 紧密, PPI 更高,生产、封测、维护技术升级难度也更高。 Mini RGB 显示 更多应用于商显市场,诸如院显示、交通广告、租赁显示、体育显示等场 景具有较大应用潜力。 Mini LED TV 直显潜力巨大。 Mini LED 在背光、显示等具有广阔应用前景 ,关注芯片、高端膜材、转 移设备需求弹性 。 电视、显示器、笔记本、平板及车载显示都是 Mini LED 背光有望渗透的潜在领域。 Mini LED RGB 显示在商业领域也逐渐替代传 统的小间距等超大尺寸显示方案 ,乃至逐步用于 TV 领域 。根据我们测算, 仅芯片环节, Mini LED 背光 带来的市场 空间 超百亿人民币 。 Mini/Micro LED 显示市场空间 潜力 远高于背光市场,且技术成熟度仍有较大提升空间 ; Mini LED 高端膜材需求增加,有望带动百亿级市场空间;转移设备先后受 益于 Mini LED 背光和直显的放量,具有较大弹性。 【建议关注 Mini LED 产业链】, 目前 板块 整体估值较低, 持续受益于 LED 行业回暖及 Mini LED 放量, 建议关注:三安光电、京东方、激智科技、新 益昌、 TCL 科技、鹏鼎控股、华灿光电、长阳科技、明微电子、瑞丰光电、 兆驰股份、木林森、利亚德。 【重点推荐 Mini LED 核心标的】三安光电、 京东方、激智科技、新益昌。 风险提示 : 下游需求不及预期、新技术导入不及预期 、 测算 或 与实际情况 存在误差 。 增持 ( 维持 ) 行业 走势 作者 分析师 郑震湘 执业证书编号: S0680518120002 邮箱: 分析师 佘凌星 执业证书编号: S0680520010001 邮箱: 分析师 陈永亮 执业证书编号: S0680520080002 邮箱: 相关研究 1、电子:国产链加速起航,长期成长性可期 半导体 设备及材料中期策略 2021-06-04 2、电子:代工厂资本支出上行,半导体设备材料需求 相继受益 2021-05-30 3、电子:景气受益,设计企业的量价传导 2021-05- 23 -16% 0% 16% 32% 48% 64% 2020-06 2020-09 2021-01 2021-06 电子 沪深 300 2021 年 06 月 05 日 P.2 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 一、 Mini LED 技术是什么? . 4 二、 Mini LED 背光:液晶技术创新方向,市场空间广阔 . 6 2.1、 Mini LED 背光开启商业化元年,市场增长弹性可期 . 6 2.2、 Mini LED 背光实现区域控光,是 LCD 升级的重要创新方向 . 10 三、 Mini LED 显示:对芯片结构,封装等技术要求升级 . 13 3.1、 Mini LED 显示延续小间距技术路线,持续微缩化 . 13 3.2、 Mini LED 显示在商业领域需求快速增长 . 16 四、需求:终端应用推进超预期,奠定 Mini LED 商用元年 . 19 五、技术:产业链各环节积极布局,支持 Mini LED 快速崛起 . 22 六、投资标的 . 28 6.1、三安光电: LED 芯片龙头企业,受益于 Mini LED 放量 . 28 6.2、京东方:卡位核心供应商, Mini LED 有望成为高端显示器首选之一 . 29 6.3、激智科技:高端光学膜核心标的,受益于 Mini LED 放量 . 30 6.4、新益昌: LED 固晶龙头,打造智能制造装备平台化企业 . 32 七、风险提示 . 34 图表目录 图表 1: LED 芯片尺寸与间距范围分类 . 4 图表 2: LED RGB 显示发展路径 . 4 图表 3:不同 LED 芯片和间距示意图 . 5 图表 4: Mini LED 两种路径 . 5 图表 5:显示技术参数比较 . 6 图表 6: Mini LED 全球市场规模及增速 . 7 图表 7: Mini LED 商业化进程预测 . 7 图表 8:苹果 21.4 发布新款 ipad pro 屏幕具极强显示效果 . 7 图表 9:苹果 21.4 发布新款 ipad pro 屏幕具动态局部调光能力 . 7 图表 10: 12.9 寸 iPad Pro-Mini LED 背光供应链 . 8 图表 11:量子点矩阵技术 Pro 展示丰富细节 . 8 图表 12:量子点技术带来广色域显色面积 . 8 图表 13: 2021 各 TV 品牌 Mini LED 产品规划表 . 9 图表 14: 2020 全球 TV Top10 品牌出货规模 /百万台 . 9 图表 15:新型显示技术电视全球出货规模(百万台)变化 . 10 图表 16:京东方车载显示方案 . 10 图表 17:全球车载 TFT-LCD 面板出货量 /亿片 . 10 图表 18: LCD 结构 . 11 图表 19: EL、 CCFL、 LED 背光源特性比较 . 11 图表 20: PCB 基板 功能 . 12 图表 21: 散热 PCB 基材有助于 LED 扩散降温 . 12 图表 22: 玻璃基板与 PCB 基板特性对比 . 13 图表 23: LED 发展历程 . 14 图表 24: LED 发展历程 . 14 2021 年 06 月 05 日 P.3 请仔细阅读本报告末页声明 图表 25: 小间距 LED 产品范围划分 . 15 图表 26: LED 显示技术升级趋势 . 15 图表 27: 2019 年全球小间距 LED 出货尺寸构成 . 16 图表 28:中国 LED 显示屏市场规模(单位:亿元) . 16 图表 29:中国 LED 通用照明产值规模(单位:亿元) . 16 图表 30: 2019 年中国大屏幕拼接市场构成 . 17 图表 31: 2020 年中国大屏幕拼接市场构成 . 17 图表 32:三星 Onyx 电影屏幕 . 17 图表 33:三星 Onyx 电影屏幕关键特性 . 17 图表 34:奥拓电子机场行李盘区定制方案 . 18 图表 35:奥拓电子拱形屏方案 . 18 图表 36: 2018 全球 PUBG 邀请赛显示方案 . 18 图表 37:法兰克福车展案例 . 18 图表 38: 2018FIFA 喀山竞技场方案 . 19 图表 39:俄罗斯克拉斯诺达尔球场方案 . 19 图表 40: Mini LED 背 光市场空间测算 . 20 图表 41: Mini LED/Micro LED 市场需求测算 . 20 图表 42: Mini LED 与 Micro LED 技术比较 . 23 图表 43: LED 产业链各环节技术升级趋势 . 23 图表 44:全球巨量转移不同技术路径厂商 . 24 图表 45:巨量转移技术类别 . 24 图表 46: Mini LED 背光产业链结构 . 26 图表 47: Mini/Micro LED RGB 显示产业链 . 26 图表 48:国内产业链各公司 Mini LED 布局情况 . 27 图表 49:公司产 业链垂直整合布局 . 28 图表 50: Mini LED 与普通背光产品对比 . 30 图表 51: Mini LED 背光 LCD 产品结构示意图 . 30 图表 52:中长期 Mini LED 背光消耗 LCD 面积弹性测算 . 30 图表 53:主流复合光学膜简易示意图 . 31 图表 54:新益昌发展历程 . 32 图表 55:封装流程及发行人主要生产的设备 . 33 图表 56:全球固晶机市场规模(单位:百万美元) . 33 图表 57:全球 LED 固晶机市场规模(单位:百万美元) . 33 图表 58:新益昌连线三头平面式高速固晶机( GS300 系列)可实现 Mini LED 高亮度显示自动化生产 . 34 图表 59:新益昌六头平面资料来源:国盛证券研究所式高速固晶机( HAD8606 系列),晶片角度修正精度达到 1 . 34 2021 年 06 月 05 日 P.4 请仔细阅读本报告末页声明 一、 Mini LED 技术是什么? 一般而言, Mini LED 指 100300 微米大小的 LED 芯片,芯片间距在 0.11mm 之 间,采用 SMD、 COB 或 IMD 封装形式的微型 LED 器件模块,往往应用于 RGB 显示 或者 LCD 背光。 显示器品质决定因素 包括 分辨率(像素数量)、 PPI(像素密度)、观赏距离 等 。 一般而 言, 3 米以上使用 LCD、 LED 屏幕, 3 米以下包括 OLED、 23 米的 Mini LED 显示、 1 米 以内的 Micro OLED( VR/AR 领域)。 其中, LCD 屏幕背光模组中,也可以通过使用 Mini LED 技术提升显示效果。因此, Mini LED 技术既可以直接用于 RGB 显示,也可以用于 LCD 的背光模组。 一般而言, LED RGB 显示包括 LED 屏、小间距、 Mini LED、 Micro LED。 小间距: 300 微米以上,芯片间距在 2.51mm 之间,采用传统 SMD 封装方式。 Mini LED : 100300 微米,芯片间距在 0.11mm,采用 SMD、 COB 或 IMD 封装。 Micro LED: 100 微米以内,芯片间距在 0.0010.1mm,采用巨量转移。 图表 1: LED 芯片尺寸与间距范围分类 资料来源: TrendForce, 国盛证券研究所 图表 2: LED RGB 显示发展路径 资料来源: TrendForce, 国盛证券研究所 2021 年 06 月 05 日 P.5 请仔细阅读本报告末页声明 图表 3: 不同 LED 芯片和间距示意图 资料来源: CTIMES, 国盛证券研究所 Mini LED 背光 +LCD 与 Mini LED 显示两条创新路径双轮驱动 。 从原组件的视角, Mini LED 的应用主要分为作为使用 Mini LED 芯片 +LCD 的背光方案与直接使用 Mini RGB 显示屏的自发光方案。 当前 Mini LED 背光方案已经进入爆发期,苹果、 三 星等多家品牌 厂商都已开始推出相关产品; Mini RGB 直显 注重商用显示器等市场 需求 ,在 商业显示、 电子产品装饰灯、车尾灯或气氛灯等领域 具有 优势。由于两方案在产业规律和技术原理 上有相同之处,可共享部分设备,多数企业都选择两个方向同时发力,享受范围经济效 应。 图表 4: Mini LED 两种路径 资料来源: TrendForce, 国盛证券研究所 2021 年 06 月 05 日 P.6 请仔细阅读本报告末页声明 二、 Mini LED 背光:液晶技术创新方向,市场空间广阔 Mini LED 背光是 液晶 显示技术路径的重要创新方向。 OLED 相较于 LCD 而言是显示技 术的 替代 创新, Mini LED 则是 LCD 的 升级创新 ,用于对标竞品 OLED。相较于 OLED 主 打优势诸如对比度、色彩等, Mini LED 背光产品表现并不逊色,并且具有资本开支低(成 本低)、规格灵活(应用广)、适应于面板 /LED 两大光电板块产业链发展的需求(供给推 动),同时具备使用寿命长(尤其适用 TV 场景)的重要优势。 图表 5: 显示技术参数比较 显示技术 传统 LCD OLED Mini LED Micro LED 技术类型 背光 LED 自发光 自发光 自发光 对比率 5000:1 亮度( nits) 500 500 - 5,000 发光效率 低 中等 高 高 对比度 低 高 高 高 响应时间 ms 级别 us 级别 ns 级别 ns 级别 厚度( mm) 厚, 2.5 薄, 1-1.5 薄 薄, 0.05 寿命(小时) 60K 20-30K 80-100K 80-100K 柔性显示 难 容易 容易 难 LED 数量级 100 - 10,000 1,000,000 成本 低 中等 较高 高 功耗 高 约 LCD 的 60%-80% 约 LCD 的 30%-40% 约 LCD 的 10% 可视角度 160 X 90 180 X 180 180 X 180 180 X 180 运作温度 40-400 30-85 -100-120 -100-120 PPI(可穿戴) 最高 250ppi 最高 300ppi / 1500ppi 以上 PPI(虚拟现实) 最高 500ppi 最高 600ppi / 1500ppi 以上 产业化进展 已大规模量产 已规模量产 初步规模量产 研究阶段 产业成熟度 高 中等 较低 低 与 LCD 市场关系 - 竞争 背光方案,共存 竞争 资料来源: LEDinside、 CINNO、国盛证券研究所 2.1、 Mini LED 背光开启商业化元年,市场增长弹性可期 Mini LED 背光市场正式起量, TV、 IT 应用商业化有望加速渗透。 据 Arizton 预测, 2021- 2024 全球 Mini LED 市场规模有望从 1.5 亿美元增至 23.2 亿美元,其间每年同比增速皆 高达 140%以上。根据我们测算和产业跟踪,这个数据显著低估市场的增长弹性。随着 三星、苹果等主流品牌导入 Mini LED 背光,引领终端市场创新热潮。据 TrendForce 预 测, TV 和平板是率先启动商业化的终端;智能手机,汽车, VR 等有望在 20222023 年 开启商业化元年。 2021 年 06 月 05 日 P.7 请仔细阅读本报告末页声明 图表 6: Mini LED 全球市场规模及增速 图表 7: Mini LED 商业化进程预测 资料来源: Arizton,国盛证券研究所 资料来源: TrendForce、国盛证券研究所 苹果发布全球首款搭载 Mini LED 背光的平板产品 iPad Pro。 苹果首款 Mini LED 背光 落地, 12.9 寸 iPad 定价策略有望带动较高销量。苹果新款 12.9 寸 iPad Pro 搭载 1w 颗 Mini LED 背光,分区 2596 分区,对比度达到 100 万 :1。新款 12.9 寸 iPad Pro 搭载 M1 芯片,售价 8499 元起售( iPad Pro 2020 售价为 7899 元,没有 Mini LED 背光和 M1 芯 片)。 Mini LED 具动态局部调光能力,增强画面真实生动度。 新款 12.9 寸 iPad Pro 的 Liquid Retina XDR 屏幕采用 Mini LED 技术。 10000 多颗 Mini LED 被划分为 2500 多个局部调 光区,故其可根据不同屏幕显示内容用算法精确调节每个调光区亮度,实现 1000000:1 对比度,能够充分展示丰富细节和 HDR 内容。 iPad Pro 显示屏具有高对比度、高亮度、广色域、原彩显示等优点。 Mini LED 赋予 Liquid Retina XDR 屏幕极致动态范围,高达 1000000:1 的对比度,细节感大幅提升。同时,这 款 iPad 屏幕亮度表现非常抢眼,全屏亮度 1000 尼特,峰值亮度高达 1600 尼特,并且 搭载 P3 广色域、原彩显示和 ProMotion 自适应刷新率这些先进的显示技术。 图 表 8:苹果 21.4 发布新款 ipad pro 屏幕具极强显示效果 图表 9:苹果 21.4 发布新款 ipad pro 屏幕具动态局部调光能力 资料来源:苹果,国盛证券研究所 资料来源:苹果,国盛证券研究所 苹果引领新风尚,加速 Mini LED 在笔电平板终端导入。 据 Digitime,苹果后续将进一 步发布 Mini LED 相关产品。苹果春季发布会前, mini LED 笔电平板 相关产品仅微星,华 硕于 20 年发布了 mini LED 笔电。苹果在终端产品中极大的影响力,有望发挥示范效应, 加速笔电平板产品对 Mini LED 的采用。同时,苹果对供应链要求严格,苹果对 Mini LED 10.0 24.7 60.9 150.8 374.2 931.1 2321.9 145% 146% 146% 147% 147% 148% 148% 149% 149% 150% 150% 0 500 1000 1500 2000 2500 2018 2019F 2020F 2021F 2022F 2023F 2024F 规模 /百万美元 yoy 2021 年 06 月 05 日 P.8 请仔细阅读本报告末页声明 技术的采用有望培育供应链企业的严格技术要求,成熟工艺等,加速 Mini LED产业发展。 图表 10: 12.9 寸 iPad Pro-Mini LED 背光供应链 资料来源: TrendForce,国盛证券研究所 三星 QLED 技术推至全新境界,刷新电视体验新高度。 2021 年 1 月 CES 上三星发布了 Neo QLED 量子电视。该新品采用量子 Mini LED 技术,摒弃透镜散光与封装形式,其大小仅传统 LED1 40。同时,超薄微型涂层( Micro layers)的采用,叠加三星自研 AI 量子程式演算科 技,可精细控制紧密排列的 LED 晶粒,呈现精细影像,避免光晕产生。 图表 11: 量子点矩阵技术 Pro 展示丰富细节 图表 12: 量子点技术带来 广色域显色面积 资料来源: 三星, 国盛证券研究所 资料来源: 三星, 国盛证券研究所 众多知名品牌 2021 发布首款 Mini LED 电视,龙头示范效应有望加速 Mini LED 渗透。 三星、 LG、创维、 TCL 等一系列知名品牌纷纷发布首款 Mini LED 电视,终端应用推进加 速。 在龙头厂商示范效应下,更多厂商有望推出 Mini LED 背光产品。 2021 年 06 月 05 日 P.9 请仔细阅读本报告末页声明 图表 13: 2021 各 TV 品牌 Mini LED 产品规划表 TV 品牌 产品 是否首款 发布时间 售价 TCL 4K Mini-LED TV C825 否 2021.1 TCL C12 量子点 Mini LED 智屏 否 2021.3 TCL X12 8K Mini LED 星曜智屏 否 2021.3 三星 Neo QLED 首款 2021.1 8K QN900A 旗舰系列: 85 英寸: 8999 美元 75 英寸 6999 美元 65 英寸 4999 美元 4K QN90A 系列: 85 英寸: 4999 美元 75 英寸: 3499 美元 65 英寸: 2599 美元 55 英寸: 1799 美元 LG QNED Mini LED 首款 2021.1 4K QNED 65 英寸 2500 欧元 75 英寸 4600 欧元 86 英寸 7000 欧元 8K QNED 65 英寸 5000 欧元 创维 Mini LED Q70 系列 首款 2021.2 资料来源:各公司发布会,国盛证券研究所 图表 14: 2020 全球 TV Top10 品牌出货规模 /百万台 资料来源: AVC Revo,国盛证券研究所 2021 年为 Mini LED TV 放量元年,出货量有望突破 400 万台。 据 AVC Revo 预测, 2021 年 Mini LED TV 将成为各类新型显示技术电视中出货量突破最大的。 18-19 年 Mini LED 背光电视仅万台量级,远小于 OLED TV 百万级出货量,然而 21 年快速放量至 OLED 出货约 60%水平。 TrendForce 预测 21 年 Mini LED 背光电视将会达到 440 万台,占整体 0 10 20 30 40 50 60 Samsung LGE TCL Hisense Xiaomi Sony Skyworth Philips+AOC Vizio Sharp 2021 年 06 月 05 日 P.10 请仔细阅读本报告末页声明 电视市场比重约 2%。 Omdia 预测 2025 年全球 Mini LED 背光 TV 产品销量将增至 5280 万台, 2019-2025 CAGR 53.73%。 图表 15:新型显示技术电视全球出货规模(百万台)变化 资料来源: AVC Revo,国盛证券研究所 智能汽车渗透率的提升助力 Mini LED 显示屏放量。 随着智能网联汽车覆盖率的逐步提 升,车载显示市场增速可观。 Mini LED 技术可以满足汽车制造商对于高对比度、高亮度、 耐久性以及对曲面的适应性等需求,很好地适应车内复杂的光线环境,未来发展前景广 阔。 京东方车载 BD Cell 显示屏、车载 Mini LED 显示屏卡位汽车高端显示,将柔性显示应 用于汽车仪表、车载显示、车尾灯等领域。 2020 年京东方车载显示出货面积已经跃居全 球第二,同时 8 英寸以上车载显示面板市占率已跃居全球第一。大屏化、个性化、超高 清的车载显示逐渐成为趋势,京东方智能座舱解决方案将智能导航、后视影像、车载中 控、娱乐信息等功能融为一体。 图表 16:京东方车载显示方案 图表 17:全球车载 TFT-LCD 面板出货量 /亿片 资料来源:京东方 、 国盛证券研究所 资料来源: 前瞻产业研究院、 国盛证券研究所 2.2、 Mini LED 背光实现区域控光,是 LCD 升级的重要创新方向 Mini LED 背光是当前 LCD 升级的 重要 创新方向,通过更小的背光 LED 尺寸、点间距 实现区域控光能力。 背光源主要由光源、导光板、光学膜、塑胶框等组成。目前主要有 0 0.5 1 1.5 2 2.5 2016 2017 2018E 2022E 2021 年 06 月 05 日 P.11 请仔细阅读本报告末页声明 EL、 CCFL 及 LED 三种背光源类型,依光源分布位置不同则分为侧光式和直下式(底背 光式) , Mini LED 是一种新的背光创新方式。 Mini LED 背光拥有精细化分区,结合区域 调光技术( Local Dimming)可以极大提高 LCD 显示画质,在宽色域、超高对比度、高动 态范围显示方面可以与 OLED 媲美。同时,结合倒装封装等技术,可精确控制封装厚度, 实现更小的 OD,在超薄背光方面具有广阔的应用前景。最重要的是, Mini LED 背光 LCD 产品比 OLED 具有更 长使用寿命,更贴近于 TV 的场景需求。 Mini LED 背光方案直接影响 LCD 显示器成像质量。 LCD 液晶显示器通过施加不同电压, 使液态分子在不同电流电厂的状态下产生透光度的差别,依此控制每一个像素,构成所 需图像。 背光源是位于液晶 LCD 背后的一种光源,发光效果将直接影响到显示模块 的 视 觉效果。液晶本身并不发光,显示图形或字符是它对光线调制的结果。 图表 18: LCD 结构 资料来源: flatpanelshd, 国盛证券研究所 主流 LCD 电视或显示器采用整体控制别光,不能实现分区调光,一般而言只需要几十 颗 LED 灯珠。 Mini LED 背光方案通过上千颗灯珠实现分区调光,是 LCD 背光方式的 重要 创新方向 。 背光源性能的好坏除了会直接影响 LCD 显像质量外 。典型的 背光源主要 由光源、导光板、光学用膜片、塑胶框等组成。目前 主流 主要有 EL、 CCFL 及 LED 三种 背光源类型,依光源分布位置不同则分为侧光式和直下式(底背光式)。随着 LCD 模组 不断向更亮、更轻、更薄方向发展,侧光式 CCFL 式背光源成为背光源发展的主流 ,随着 显示效果进一步提高, Mini LED 背光方式出现 。 Mini LED 背光模组的成本包括 LED、 SMT 打件、驱动 IC、背板等,目前大多采用 PCB 背板及被动式驱动搭配。 图表 19: EL、 CCFL、 LED 背光源特性比较 资料来源: OFweek,国盛证券研究所 目前市场上 MiniLED 背光电视技术方案主要包括 COB、 POB 两种 ; 按基板不同,分为 PCB 基板和玻璃基板。 COB 即 Chip on Board, LED 芯片直接打在基板上,再进行整体 2021 年 06 月 05 日 P.12 请仔细阅读本报告末页声明 封装; POB 即 Package on Board,行业内俗称的满天星方案,首先将 LED 芯片封装成单 颗的 SMD LED 灯珠,再把灯珠打在基板上。 Mini LED 背板主要有 PCB、玻璃基板、 FPC 三种方案 。 根据研究,从传统背光光源所 发射出来的光,经过反射膜、扩散膜等等的光学薄膜之后,只会有约 60%的光通过背光 模块进入到偏光膜,最后经过 LC、 Surface 出来只剩下 4%的光 ,因此背光方案结构的设 计尤为重要。 Mini LED 背板三种主流方案 PCB、玻璃基板、 FPC 的优缺点各不相同,背 光方案技术设计也会因此改变,基板的选材直接决定了 Mini LED 背光方案的效果 。 PCB 基本背板承载着驱动 IC 及布线的功能。 当电路板制程完成后再将所需的驱动 IC 放 置于电路板上完成驱动背板制程。目前, PCB 背板与驱动 IC 有两种连接方式:第一种是 将每个像素连接至背板背后各自集成的驱动 IC 上的被动驱动方式;第二种是每个像素旁 都有自己的驱动 IC 的主动驱动方式。 图表 20: PCB 基板功能 图表 21: 散热 PCB 基材有助于 LED 扩散降温 资料来源: LEDinside,国盛证券研究所 资料来源: LEDinside,国盛证券研究所 PCB 板材质的选择与 LED 的功率相关。 在 PCB 背板方案中, LED 产生的热能需要借由 基板上的基材协助散热,因此高散热基材可以有效地进行大面积扩散降温,而低散热基 材无法有效散热,将导致基板温度过高的情况。 PCB 背板尺寸受限,目前主要通过拼接的方式实现背光技术。 PCB 板制作过程中,需要 经过许多次回火,内部材料释放内应力时会产生板弯、板翘等状况,此现象随着 PCB 板 尺寸越大而越发严重,从而导致光学显示差异。 因此单体 PCB 尺寸一般不超过 24 寸, 大尺寸的背光往往需要多块 PCB 板拼接。 玻璃背板将逐步取代 PCB 背板,成为 Mini LED 背板的新方案。 随着 Mini LED 制程的 逐渐 缩小,转移的过程 将 变得更加困难。相比而言,玻璃背板拥有更好的平坦度,无需 拼接,且具备更好的制程精度、高导热率和出色的散热性能,有趋势成为 Mini LED 背光 的新方案。 2021 年 06 月 05 日 P.13 请仔细阅读本报告末页声明 图表 22: 玻璃基板与 PCB 基板特性对比 资料来源: LEDinside, 国盛证券研究所 三、 Mini LED 显示:对芯片结构,封装等技术要求升级 3.1、 Mini LED 显示延续小间距技术路线,持续微缩化 Mini LED 直显 弥补传统 LED 显示 与 Micro LED 技术空白。 20 世纪 90 年代起, 随着 LED 显示屏的计算机化全动态显示系统和以蓝色发光灯等领域取得重要突破, LED 显示 屏逐渐从单色、双色升级到全彩屏。 经过十余年的发展, LED 芯片尺寸不断微缩,像素间间距也不断缩小, PPI 也因此不断 提高 。 2010 年利亚的首发 2.5mm 小间距 LED 电视,小间距 LED 显示屏自 2013 年起得到高速 发展。 20152016 年在政府、公共服务等专用显示领域快速渗透。 随着像素间距进一步减小到 1mm 以内, LED 显示被称为 Mini LED 显示。 Mini LED 尺寸 相较于小间距 LED 更小, LED 灯珠排列更紧密, PPI 更高,生产、封测、维护技术升级 难度也更高。 2021 年 06 月 05 日 P.14 请仔细阅读本报告末页声明 图表 23: LED 发展历程 资料来源: LED 显示技术,国盛证券研究所 图表 24: LED 发展历程 资料来源: LED 显示技术,国盛证券研究所 Mini LED 技术与 Micro LED 相似, Micro LED 将实现更优秀的显示效果 。 相比于小间 距 LED, Mini LED 制程微缩化,去封装化与 Micro LED 技术路径有相似之处,有利于相 关生产、封测技术的发展,加速 Micro LED 落地进程。 Micro LED 理论上可以更出色地实 现 RGB 三原色,目前存在着巨量转移、驱动 IC、外延晶圆、检修维护等方面的技术挑 战, 并且成本高昂, 尚处于技术积累阶段。 LED 显示具有高亮度、可实现超大尺寸等特点,而目前其他显示技术均难以实现超大尺 寸显示。 传统 LED 显示屏主要应用于户外超大屏显示领域。小间距 LED 显示具有无拼 缝、显示效果好、使用寿命长等优势,且近年来成本下降较快,形成对 LCD 与 DLP 替代 的趋势,其应用范围已从政府的公共信息显示扩展到商业显示。随着 LED 显示屏在租赁 市场、 HDR 市场应用、零售百货、会议室市场需求增加,小间距乃至于超小间距显示屏 市场需求持续增长。 Mini LED TV 直显潜力巨大。 Mini LED 是小间距 LED 的进一步延伸。 在直接显示领域, Mini LED 作为小间距显示屏 2021 年 06 月 05 日 P.15 请仔细阅读本报告末页声明 的升级产品,提升可靠性和像素密度,其对应的 LED 芯片尺寸在 0.08-0.20mm,可以用 于 RGB 显示屏。在背光领域 ,采用 Mini LED 背光技术的 LCD 显示屏,在亮度、对比度、 色彩还原等方面远优于普通 LED 做背光的 LCD 显示屏,与 OLED 直接竞争。 Micro LED (微型发光二极管)是将传统的 LED 阵列微小化,形成高密度集成的 LED 阵列,像素点 尺寸在 50um 以下。 Mini/Micro LED 被看作未来 LED 显示技术的主流和发展趋势,是继 LED 户内外显示屏、 LED 小间距之后 LED 显示技术升级的新产品,具有“薄膜化,微小化,阵列化”的优势, 将逐步导入产业应用。 图表 25: 小间距 LED 产品范围划分 产品类型 主流点间距( mm) 像素密度( PPI) 可分辨极限距离( m) 适用场合或观看距离 小间距 LED 2.5 10 8.6 室内,距离 5-15 米 2.0 13 6.9 1.5 17 5.2 室内,距离 3-6 米 1.2 21 4.1 1.0 25 3.4 Mini LED 0.9 27 3.1 LED 电视 0.7 36 2.4 0.5 50 1.7 0.2 130 0.7 Micro LED 0.1 254 0.34 消费电子(手机、可穿戴产品) 资料来源: 奥维睿沃, 国盛证券研究所 图表 26: LED 显示技术升级趋势 产品类型 产品优势 所处阶段 应用领域 LED 户内外显示 有高亮度、可实现超大尺寸等特点 发展成熟 室内外广告、信息发布 小间距 LED 显示 少功耗、低散热、高耐用性和低维护费用 发展成熟 会议室、控制台、指挥中心大厅等关键场景 Mini LED 显示 具备优良的显示效果、较长的寿命和出色的性价比 逐步导入产业应用并开始加速 RGB 显示屏、笔记本电脑背光、电视背光、手机背光、车载显示等 Micro LED 显示 低功耗、高亮度、超高解析度 与色彩饱和度、反应速度快、 超省电、寿命较长、效率较高 等 整体仍处于研发布局阶 段,但已有优势企业局部 切入 Micro LED,市场成果 逐步展现 应用于小尺寸 RGB 高分辨率显示屏,如 手机、手表、 VR 等 资料来源: 新益昌 公告, 国盛证券研究所 小间距 LED 灯珠间距从最初的 2.5mm 持续升级迭代, 2017 年开始 1.5-1.6mm 成为主 流出货间距, 2019 年 1.2-1.6mm 的出货量占比达 41.5%, 未来几年 1.1mm 以下的间距 将成为小间距 LED 的主要推动力。 2021 年 06 月 05 日 P.16 请仔细阅读本报告末页声明 图表 27: 2019 年全球小间距 LED 出货尺寸构成 资料来源: LEDinside, 国盛证券研究所 3.2、 Mini LED 显示在商业领域需求快速增长 Mini RGB 自发光方案更多应用于商显市场,诸如院显示、交通广告、租赁显示、体育 显示等场景具有较大应用潜力。 公共显示领域,拼接电视墙是原本主要应用之一,技术 包括 LCD、 DLP 以及小间距 LED。 DLP 色彩饱和度低、耗电量较大, LCD 电视墙会有 接 缝 ,因此没有接缝、可以灵活设置大小的小间距 LED 显示屏呈现高速增长的趋势。 显示屏是 LED 下游 重要的应用领域之一 。 根据国家半导体照明工程研发及产业联盟的 数据, 2018 年中国 LED 下游应用领域市场规模为 6080 亿元,其中 LED 通用照明、 LED 景观照明、 LED 显示、 LED 背光照明应用分别占比 48%、 14%、 13%、 12%。随着 LED 封装器件技术的不断成熟, LED 显示屏基本实现了 高清晰度、高分辨率以及长时间性能 稳定。 LED 显示屏应用场景日益多元化,广泛应用于广告传媒、文化演艺、体育场馆、 高端会议室、交通控制、高端车展、安防、夜景经济等领域,其中户外广告、舞台租赁 等市场已较为成熟。根据中国 LED 显示应用行业协会数据, 2015 年 -2019 年,我国 LED 显示销售额从 310 亿元增长到 626 亿元, 年均复合增长率为 19.21%。 图表 28: 中国 LED 显示屏市场规模(单位:亿元) 图表 29: 中国 LED 通用照明产值规模(单位:亿元) 资料来源: 国家半导体照明工程研发及产业联盟 , 国盛证券研究所 资料来源: 国家半导体照明工程研发及产业联盟 , 国盛证券研究所 15.60% 30.90%41.50% 12.00% P2.1-2.5 P1.7-2.0 P1.2-1.6 P1.1 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 0 100 200
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