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LED產(chǎn)業(yè)及Mini/Micro LED市場(chǎng)研究報(bào)告

來(lái)源:中信建投電子研究        編輯:davedit26    2019-08-13 11:37:52     加入收藏

從長(zhǎng)周期維度來(lái)看,LED行業(yè)由海茲定律驅(qū)動(dòng)成長(zhǎng)。即每經(jīng)過(guò)10年,LED輸出流明則提升20倍,而LED的成本價(jià)格將降至現(xiàn)有的1/10。

  周期與成長(zhǎng)共振,LED應(yīng)用持續(xù)滲透

  從長(zhǎng)周期維度來(lái)看,LED行業(yè)由海茲定律驅(qū)動(dòng)成長(zhǎng)。即每經(jīng)過(guò)10年,LED輸出流明則提升20倍,而LED的成本價(jià)格將降至現(xiàn)有的1/10。在海茲定律的驅(qū)動(dòng)下,LED單芯片成本不斷下降,亮度不斷提升,長(zhǎng)周期帶動(dòng)了LED產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用滲透。但以3-5年為一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)來(lái)看,LED又表現(xiàn)出較為明顯的周期性,行業(yè)景氣度由供需博弈決定。回顧2009年至今,LED芯片行業(yè)大致以4年左右為一個(gè)周期,每輪周期中行業(yè)盈利水準(zhǔn)與庫(kù)存以及LED指數(shù)的走勢(shì)密切相關(guān)。2018年至今,LED市場(chǎng)再次進(jìn)入下行周期,目前來(lái)看Mini LED技術(shù)及供應(yīng)鏈不斷成熟,有望成為推動(dòng)市場(chǎng)逐步恢復(fù)的新成長(zhǎng)動(dòng)能。

  高密度LED產(chǎn)業(yè)鏈不斷成熟,帶動(dòng)行業(yè)發(fā)展新機(jī)遇

  小間距顯示持續(xù)景氣,成本下降有望推動(dòng)市場(chǎng)高增長(zhǎng)。2015年以來(lái),LED小間距顯示成為帶動(dòng)行業(yè)景氣度恢復(fù)的重要因素,未來(lái)在專(zhuān)用顯示及商用顯示市場(chǎng)仍有較大持續(xù)滲透空間。相比于傳統(tǒng)LED,小間距產(chǎn)品在亮度、色彩、可靠性、超大尺寸顯示等方面優(yōu)勢(shì)顯著,在專(zhuān)業(yè)顯示市場(chǎng)對(duì)液晶和DLP拼接屏形成快速替代,當(dāng)前滲透率已接近20%。智慧路燈也有望成為小間距LED顯示在5G世代的另一重要產(chǎn)品應(yīng)用方向,集成5G小基站、安防監(jiān)控、充電樁、環(huán)境監(jiān)測(cè)、語(yǔ)音廣播、智能調(diào)光等12大功能,市場(chǎng)空間超千億,遠(yuǎn)超當(dāng)前小間距傳統(tǒng)專(zhuān)用及商用顯示市場(chǎng)。

  Mini/Micro LED性能優(yōu)異,有望成為L(zhǎng)ED顯示新趨勢(shì)

  采用Mini LED背光技術(shù)的LCD顯示屏,在亮度,對(duì)比度、色彩還原和節(jié)能優(yōu)于當(dāng)今LCD顯示器,甚至能與AMOLED競(jìng)爭(zhēng),同時(shí)還能控制生產(chǎn)成本。技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)MiniLED作為小間距顯示產(chǎn)品升級(jí)。Mini LED作為小間距技術(shù)的延伸,在商用及家用顯示領(lǐng)域有望迎來(lái)應(yīng)用滲透。四合一封裝技術(shù)的突破是 Mini LED產(chǎn)品落地的關(guān)鍵。COB是適用于Mini/Micro LED產(chǎn)品的核心封裝技術(shù),未來(lái)最具應(yīng)用前景。Micro LED在消費(fèi)電子和穿戴產(chǎn)品也有廣泛應(yīng)用前景,Micro LED顯示的應(yīng)用,因自發(fā)光的顯示特性,搭配幾乎無(wú)光耗元件的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu),即能實(shí)現(xiàn)低能耗或高亮度的顯示器設(shè)計(jì)。

  MiniLED在背光與顯示最有望形成產(chǎn)品突破

  Mini LED能夠利用既有的LCD技術(shù)基礎(chǔ),結(jié)合同樣成熟的RGB LED技術(shù),開(kāi)發(fā)出新一代背光設(shè)計(jì)的面板。從性能上講,無(wú)論是畫(huà)質(zhì)、厚度、成本還是異形切割、曲面顯示,都能夠與AMOLED電視面板相媲美,有望成為大尺寸AMOLED顯示的潛在競(jìng)爭(zhēng)方案。模型測(cè)算Mini LED 未來(lái)三年2片寸總需求量將達(dá)到1.07億片,市場(chǎng)需求增長(zhǎng)空間極大。華為即將發(fā)布榮耀智慧大屏,Mini LED背光亦有望應(yīng)用于部分機(jī)型,帶動(dòng)Mini LED背光在5G大屏顯示應(yīng)用新趨勢(shì)。建議關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤婀局形⒐?、三安光電、木林森、?guó)星光電、洲明科技、瑞豐光電、TCL集團(tuán)等。

  目錄

  一、周期與成長(zhǎng)共振,LED應(yīng)用持續(xù)滲透

  1.1 從長(zhǎng)周期維度,LED由“海茲定律”驅(qū)動(dòng)成長(zhǎng)

  1.2 從短周期波動(dòng),LED由市場(chǎng)供需博弈決定

  1.3 目前正處于下行周期底部,Mini LED有望提供新的成長(zhǎng)動(dòng)能

  二、高密度LED產(chǎn)業(yè)鏈不斷成熟,帶動(dòng)行業(yè)發(fā)展新機(jī)遇

  2.1 小間距顯示持續(xù)景氣,成本下降有望推動(dòng)市場(chǎng)高增長(zhǎng)

  2.2 Mini/Micro LED性能優(yōu)異,有望成為L(zhǎng)ED顯示新趨勢(shì)

  2.3 技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)Mini LED作為小間距顯示產(chǎn)品升級(jí)

  2.4 Micro LED在消費(fèi)電子和穿戴產(chǎn)品也有廣泛應(yīng)用場(chǎng)景

  2.5 Mini LED在背光與顯示最有望形成產(chǎn)品突破

  正文

  一、周期與成長(zhǎng)共振,LED應(yīng)用持續(xù)滲透

  1.1 從長(zhǎng)周期維度,LED由“海茲定律”驅(qū)動(dòng)成長(zhǎng)

  LED產(chǎn)業(yè)類(lèi)似于半導(dǎo)體摩爾定律的法則,我們稱(chēng)-+之為海茲定律(Haitz's Law)。在海茲定律的驅(qū)動(dòng)下,LED單芯片成本不斷下降,亮度不斷提升,長(zhǎng)周期帶動(dòng)了LED產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用滲透。海茲博士曾在2003年,對(duì)從1965年第一只商業(yè)化LED到2003年LED的產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),每18 - 24個(gè)月LED亮度約可提升一倍。因而總結(jié)出LED領(lǐng)域的“摩爾定律”,即著名的“海茲定律”:每經(jīng)過(guò)10年,LED輸出流明則提升20倍,而LED的成本價(jià)格將降至現(xiàn)有的1/10。

  依循這個(gè)定律,LED的應(yīng)用市場(chǎng)不斷拓展,從工業(yè)用、車(chē)用、手機(jī)、電視到照明,其市場(chǎng)規(guī)模正處于大幅的成長(zhǎng)中。與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展類(lèi)似,LED產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,除LED本身的技術(shù)進(jìn)步,也離不開(kāi)產(chǎn)業(yè)鏈配套的成熟及應(yīng)用的不斷創(chuàng)新。從其產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史來(lái)看,主要包括四個(gè)階段。

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  2000年前,技術(shù)發(fā)展初入探索期

  1907年,Henry Joseph Round首先發(fā)現(xiàn)了碳化硅的電致發(fā)光現(xiàn)象。20世紀(jì)50年代,英國(guó)科學(xué)家在電致發(fā)光的實(shí)驗(yàn)中使用半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)明了第一個(gè)具有現(xiàn)代意義的LED。在1980年之前,除藍(lán)光、白光外,紅、橙、黃、綠光LED相繼出現(xiàn)。之后,日本日亞的中村修二于1994年和1995年,在氮化鎵研究方面獲得重大突破,獲得了藍(lán)光LED,繼藍(lán)光LED技術(shù)突破后,白光LED正式啟動(dòng)了廣泛的LED應(yīng)用的時(shí)代。

  2000-2008年,LED進(jìn)入第一個(gè)黃金時(shí)期,技術(shù)提升

  LED進(jìn)入第一個(gè)黃金時(shí)期,初期是由美國(guó)亮銳Luminleds公司倒裝技術(shù)與臺(tái)灣的正裝技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng),最后因?yàn)榧す馇懈畹募夹g(shù)與ITO透明導(dǎo)電層技術(shù)的導(dǎo)入,正裝技術(shù)大獲全勝,LED進(jìn)入背光時(shí)代。在這一階段,臺(tái)灣廠(chǎng)商大量投入并主導(dǎo)了LED產(chǎn)業(yè),LED開(kāi)始進(jìn)入照明、LCD背光的商用階段。

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  2008-2014年,LED重心由臺(tái)灣慢慢轉(zhuǎn)移到中國(guó)大陸

  這期間是一個(gè)接力賽程,LED技術(shù)路線(xiàn)再次提起,倒裝,CSP,硅襯底,氧化鋅,氮化鎵同質(zhì)襯底等技術(shù)出現(xiàn)。大陸通過(guò)LED領(lǐng)域持續(xù)的規(guī)模化投資,產(chǎn)業(yè)重心由臺(tái)灣慢慢轉(zhuǎn)移至中國(guó)大陸,一系列技術(shù)也由臺(tái)灣工程師帶到大陸。圖形襯底PSS技術(shù),半導(dǎo)體的自動(dòng)化設(shè)備導(dǎo)入,濺鍍透明導(dǎo)電層(Sputter ITO),反射電極結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,外延結(jié)構(gòu)優(yōu)化帶來(lái)外延成本大幅降低。同期當(dāng)美國(guó)Veeco MOCVD設(shè)備導(dǎo)入,臺(tái)灣工程師也漸漸失去價(jià)值,降低了大陸人事技術(shù)成本,臺(tái)灣與大陸由分工關(guān)系變成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

  2014年到現(xiàn)在,大陸企業(yè)活躍,對(duì)海茲定律的貢獻(xiàn)以降低成本為主

  2015年可能是LED行業(yè)最低谷的一年,因?yàn)榇箨懫髽I(yè)的非理性殺價(jià)競(jìng)爭(zhēng),導(dǎo)致許多企業(yè)幾乎都要放棄退出,14年科銳宣布303流明瓦技術(shù)發(fā)布之后,歐美日韓臺(tái)灣企業(yè)在產(chǎn)業(yè)內(nèi)就少有聲音了。但大陸企業(yè)活躍許多,封裝企業(yè)加快擴(kuò)產(chǎn)和并購(gòu),國(guó)內(nèi)不少一線(xiàn)封裝企業(yè)通過(guò)重組,實(shí)現(xiàn)規(guī)?;?,逐步縮小和國(guó)際大廠(chǎng)技術(shù)和品質(zhì)的差距。例如金沙江對(duì)Lumileds成功收購(gòu),鴻利光電對(duì)互聯(lián)網(wǎng)和車(chē)聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)延伸,瑞豐光電同向產(chǎn)業(yè)的整合,國(guó)星光電芯片端的延伸,再加上封裝大廠(chǎng)木林森、鴻利光電和兆馳股份擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。大陸企業(yè)在15年前后通過(guò)犧牲利潤(rùn)的方式來(lái)延長(zhǎng)海茲定律,并隨后加速了LED照明、封裝、芯片產(chǎn)業(yè)的洗牌與整合。同時(shí)中國(guó)十二五計(jì)劃已經(jīng)告一段落,十三五規(guī)劃不再投入LED行業(yè)補(bǔ)貼,少了政府支持,國(guó)內(nèi)LED行業(yè)將會(huì)進(jìn)一步的整合,競(jìng)爭(zhēng)格局也將逐步優(yōu)化。

  1.2 從短周期波動(dòng),LED由市場(chǎng)供需博弈決定

  雖然長(zhǎng)維度,LED的應(yīng)用滲透來(lái)自技術(shù)的進(jìn)步與成本的下降,呈現(xiàn)出一定的成長(zhǎng)性。但以3-5年為一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)來(lái)看,LED又表現(xiàn)出較為明顯的周期性,行業(yè)景氣度由供需博弈決定?;仡?009年至今,LED芯片行業(yè)大致以4年左右為一個(gè)周期,每輪周期中行業(yè)盈利水準(zhǔn)與庫(kù)存以及LED指數(shù)的走勢(shì)密切相關(guān)。其中庫(kù)存拐點(diǎn)往往領(lǐng)先盈利拐點(diǎn)一個(gè)季度,盈利拐點(diǎn)與指數(shù)拐點(diǎn)幾乎同步,若庫(kù)存水位不再上升,LED指數(shù)基本確認(rèn)底部區(qū)域。

  首輪周期(2009~2012):在2009年~2010年,背光源市場(chǎng)需求上升,國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了LED產(chǎn)業(yè)快速集中投資的局面。前期投資過(guò)熱形成的產(chǎn)能,在2011年下半年至2012年上半年集中釋放,令LED芯片價(jià)格持續(xù)下跌。

  第二輪周期(2013~2016):2013~2014年,LED背光應(yīng)用市場(chǎng)逐漸飽和,LED通用照明應(yīng)用市場(chǎng)滲透比重持續(xù)提升,由29%提升至34%,增加的需求消耗掉以前過(guò)剩的產(chǎn)能,其中汽車(chē)照明應(yīng)用占比為9%。照明應(yīng)用成為全球LED應(yīng)用新一波高速增長(zhǎng)的動(dòng)力。2015年隨著MOCVD產(chǎn)能利用率高達(dá)70%和開(kāi)機(jī)率高達(dá)85%,使得LED芯片產(chǎn)能大增,供過(guò)于求,芯片行業(yè)開(kāi)始下行周期,價(jià)格下降。

  第三輪周期(2016~2020):在2016下半年,由于小間距市場(chǎng)的需求爆發(fā),疊加國(guó)內(nèi)LED照明產(chǎn)品市場(chǎng)滲透率增加10個(gè)百分點(diǎn)達(dá)到42%,芯片行業(yè)漸漸迎來(lái)新一輪上行周期。短期的供需錯(cuò)配導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格持續(xù)走高,隨后國(guó)內(nèi)LED芯片龍頭和新進(jìn)者,開(kāi)始進(jìn)行投資擴(kuò)產(chǎn),經(jīng)過(guò)大約一年的擴(kuò)產(chǎn)周期,在2017年底產(chǎn)能大約陸續(xù)的完成釋放,17Q4起再次進(jìn)入下行周期。隨后,受到全球宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)下滑,和中美貿(mào)易戰(zhàn)的影響,18年下游LED照明市場(chǎng)需求持續(xù)疲弱。18年LED芯片價(jià)格因此大幅度下降,部分小廠(chǎng)商芯片價(jià)格已低至現(xiàn)金成本線(xiàn)。

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  目前來(lái)看,供給端新增產(chǎn)能明顯減慢,小廠(chǎng)及日韓廠(chǎng)商老舊產(chǎn)能正逐步消化;同時(shí)需求端,照明應(yīng)用的需求邊際改善,小間距應(yīng)用持續(xù)保持30%以上的較高的增速,2019年LED芯片的供需關(guān)系有望逐步恢復(fù)至較為平衡的狀態(tài)。目前封裝產(chǎn)品庫(kù)存維持在中低水平,庫(kù)存調(diào)配所帶來(lái)的芯片端需求彈性較高。國(guó)際大公司先后推出Mini/Micro LED產(chǎn)品,滲透率提升有望推高LED芯片需求??傮w來(lái)看,我們認(rèn)為L(zhǎng)ED芯片行業(yè)底部區(qū)域正在逐步確認(rèn)。

  從行業(yè)趨勢(shì)來(lái)看,產(chǎn)能轉(zhuǎn)移疊加集中度提升,本輪下行周期將再次引發(fā)對(duì)海外LED芯片廠(chǎng)商,及國(guó)內(nèi)小廠(chǎng)的擠壓效應(yīng)。一方面促使產(chǎn)能轉(zhuǎn)移至中國(guó)大陸的趨勢(shì)持續(xù)凸顯,另一方面將使行業(yè)集中度進(jìn)一步提升,LED芯片龍頭廠(chǎng)商強(qiáng)者恒強(qiáng)。中國(guó)已逐漸發(fā)展為全球最大的LED芯片研發(fā)和生產(chǎn)基地。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2017年中國(guó)大陸LED芯片產(chǎn)能已占全球58%,處絕對(duì)主導(dǎo)地位,臺(tái)灣地區(qū)占比15%,日本12%、韓國(guó)9%、美國(guó)3%。

  經(jīng)過(guò)多輪行業(yè)洗牌后,大陸LED芯片廠(chǎng)商也以三安光電、華燦光電、德豪潤(rùn)達(dá)、澳洋順昌、乾照光電等廠(chǎng)商為主。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,截至2018年度,三安光電4344.4萬(wàn)片(折合二寸片)的年產(chǎn)能位居國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商榜首,華燦光電以2171萬(wàn)片位居國(guó)內(nèi)第二。德豪潤(rùn)達(dá)2018年末產(chǎn)能已達(dá)到1000萬(wàn)片,預(yù)計(jì)未來(lái)有望擴(kuò)展至1500萬(wàn)片。國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商整體也保持著較高的產(chǎn)能利用率,2018年末平均達(dá)89%。

  從MOCVD設(shè)備的保有量及每年新增量來(lái)看,大陸廠(chǎng)商也持續(xù)保持全球前列。其中2011年絕對(duì)增幅最大,新增設(shè)備476臺(tái),以Veeco的K465i設(shè)備增加最多。截至2018年末,大陸MOCVD設(shè)備保有量超過(guò)1700臺(tái),新增超過(guò)180臺(tái)。

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  2018年下旬,德豪潤(rùn)達(dá)宣布,將動(dòng)用23億元資金購(gòu)入130臺(tái)MOCVD設(shè)備。蕪湖、揚(yáng)州德豪潤(rùn)達(dá)共計(jì)已到貨MOCVD設(shè)備92臺(tái),目前只有58臺(tái)投產(chǎn)(含6臺(tái)研發(fā)機(jī)臺(tái))。受LED應(yīng)用滲透影響,MOCVD設(shè)備產(chǎn)能利用率持續(xù)回升,從13年74%提升到18年85%。

  自2016年以來(lái)受小間距應(yīng)用驅(qū)動(dòng),大陸LED行業(yè)迎來(lái)一輪景氣周期,華燦光電此前僅有近100臺(tái)MOCVD設(shè)備,公司業(yè)績(jī)拐點(diǎn)也出現(xiàn)在2016年,營(yíng)業(yè)利潤(rùn)由之前的負(fù)增長(zhǎng)變?yōu)樵龇?23%。此時(shí),公司已啟動(dòng)擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃并順利實(shí)施,生產(chǎn)基地從武漢、張家港擴(kuò)張至浙江義烏。18年底公司已有MOCVD 設(shè)備263臺(tái)(折算成2寸54片機(jī)),且全部導(dǎo)入4寸片生產(chǎn)工藝,外延片綜合良率99%。公司4寸襯底片產(chǎn)量達(dá)到每年489萬(wàn)片,產(chǎn)能利用率已達(dá)98%,在建產(chǎn)能還有每年700萬(wàn)片。

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  2018年底,乾照光電在藍(lán)綠光LED外延芯片領(lǐng)域擁有MOCVD共55個(gè)腔(折K465i機(jī)型),年產(chǎn)能達(dá)到480萬(wàn)片,產(chǎn)能利用率為94.6%,在建產(chǎn)能720萬(wàn)片。在紅黃光LED外延片及芯片領(lǐng)域,乾照光電現(xiàn)有MOCVD共26個(gè)腔,年產(chǎn)能達(dá)到218萬(wàn)片,產(chǎn)能利用率為84.82%,在建產(chǎn)能144萬(wàn)片。

  根據(jù)LEDinside的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),18年底大陸LED芯片廠(chǎng)商總產(chǎn)能達(dá)到1120萬(wàn)片/月(折合2寸片),年增幅超過(guò)30%。預(yù)期19年LED芯芯片產(chǎn)能還會(huì)再增140萬(wàn)片/月(折合2英寸),增加超過(guò)10%。2015-2016年隨著國(guó)內(nèi)小廠(chǎng)商低端產(chǎn)能MOCVD淘汰,生產(chǎn)效率不及新型設(shè)備,小廠(chǎng)逐漸關(guān)閉,國(guó)內(nèi)主流廠(chǎng)商漸漸占領(lǐng)國(guó)內(nèi)LED芯片市場(chǎng)。

  受益于政府MOCVD補(bǔ)貼及十城萬(wàn)盞工程等政策推動(dòng),中國(guó)大陸LED產(chǎn)業(yè)近十年來(lái)歷經(jīng)高速成長(zhǎng),產(chǎn)能規(guī)模也不斷拉高。根據(jù)中國(guó)CSA國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟資料顯示,中國(guó)大陸2018年MOCVD機(jī)臺(tái)總數(shù)達(dá)到1908臺(tái),較2017年又增加接近200臺(tái),機(jī)臺(tái)數(shù)量年增率超過(guò)一成。由于2018年持續(xù)采購(gòu)設(shè)備,推估2019年中國(guó)LED產(chǎn)能還有兩位數(shù)增幅。

  供給端:1)國(guó)外產(chǎn)能暫停,中國(guó)大陸產(chǎn)能持續(xù)增長(zhǎng)。2)設(shè)備大約每四年會(huì)就會(huì)有比較大的升級(jí),市場(chǎng)上存量的低端MOCVD將被迫逐步淘汰。預(yù)計(jì)2012到2014年生產(chǎn)的機(jī)型未來(lái)將逐步淡出市場(chǎng),目前海內(nèi)外所買(mǎi)折合 K465i型號(hào)MOCVD將近800臺(tái),全球保有量為3000多臺(tái),保守估計(jì)每年淘汰 100 臺(tái)。

  需求端:1)在成本上,外延片能夠切割的芯片數(shù)上升,并帶動(dòng)單芯片成本下降,大約一年的LED平均光效會(huì)上升約10%,那可切割芯片數(shù)就會(huì)成為原來(lái)的1.1倍,成本每年下降10%。2)下游應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng),根據(jù)Trendforce的預(yù)測(cè),全球LED照明應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合增長(zhǎng)率為 8%,2020年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到650億美元。

  1.3 目前正處于下行周期底部,Mini LED有望提供新的成長(zhǎng)動(dòng)能

  2018年至今,LED市場(chǎng)再次進(jìn)入下行周期,目前來(lái)看Mini LED技術(shù)及供應(yīng)鏈不斷成熟,有望成為推動(dòng)市場(chǎng)逐步恢復(fù)的新成長(zhǎng)動(dòng)能。2015年 LED 芯片出現(xiàn)短期的供過(guò)于求,導(dǎo)致價(jià)格不斷下降,使得企業(yè)利潤(rùn)漸漸虧損, 2016 年初 LED 芯片大廠(chǎng)晶元光電,開(kāi)始停產(chǎn)藍(lán)光LED芯片產(chǎn)能的20%到25%。作為主流公司,晶元光電在市場(chǎng)份額占比大,減少市場(chǎng)的供給讓 LED 芯片市場(chǎng)供需情況得以緩解。

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  2016年下半年,晶元光電把剩余產(chǎn)能的部分芯片價(jià)格再調(diào)整上升,幅度大約10%至15%。之后三安、華燦等LED 企業(yè)也跟著一起漲價(jià),行業(yè)供給過(guò)剩情況暫時(shí)被打破。伴隨供給端整體收縮,以及下游小間距應(yīng)用帶來(lái)的需求增長(zhǎng),行業(yè)再次進(jìn)入上升周期。大陸廠(chǎng)商的擴(kuò)產(chǎn),在2017年底陸續(xù)完成產(chǎn)能釋放,而2018年中美貿(mào)易爭(zhēng)端也加劇了下游需求的不確定性,市場(chǎng)面臨供需壓力并再次進(jìn)入下行周期。

  2018年LED芯片價(jià)格大幅度下降,部分小廠(chǎng)商芯片價(jià)格已低到現(xiàn)金成本線(xiàn),大廠(chǎng)也因此受牽連,三安光電和華燦光電企業(yè)受LED芯片價(jià)格影響,18年毛利皆有下滑。華燦光電2018年LED芯片毛利同比減少9.45%,特別四季度行業(yè)開(kāi)始加大出清庫(kù)存力度,使得四季度LED芯片價(jià)格大幅下滑,導(dǎo)致公司收入與毛利迅速降低。

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  根據(jù)前述分析,隨著老舊產(chǎn)能的出清,2019-2020市場(chǎng)景氣度有望逐步恢復(fù)。近年來(lái),LED上下游廠(chǎng)商也加大了對(duì)Mini LED的技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)力度,隨著產(chǎn)品及供應(yīng)鏈配套的成熟,Mini LED產(chǎn)品有望給行業(yè)的下一輪景氣周期提供新的成長(zhǎng)動(dòng)能。

  MiniLED是指用于顯示應(yīng)用的芯片尺寸在50-200um之間的基于倒裝結(jié)構(gòu)LED芯片。在顯示上主要有兩種應(yīng)用,一種是作為自發(fā)光LED顯示(Mini RGB),另一種則用于LCD的背光顯示。相比于傳統(tǒng)的背光LED模組,Mini LED背光模組將采用更加密集的芯片排布來(lái)減少混光距離,做到超薄的光源模組。

  MiniLED涉及到對(duì)大量LED芯片的轉(zhuǎn)移,相比于Micro LED,有相對(duì)較大的芯片尺寸,且?guī)в懈佑操|(zhì)的襯底,因此mini LED的轉(zhuǎn)移有更高的精度容忍度,并且芯片由于帶有襯底,對(duì)芯片的拾取操作上有更多的靈活性?;贛ini LED的這些特點(diǎn),各廠(chǎng)商都有在開(kāi)發(fā)miniLED相關(guān)的轉(zhuǎn)移技術(shù),Mini LED將來(lái)有潛力為市場(chǎng)提供新的成長(zhǎng)動(dòng)能。

  三安光電認(rèn)為,LED主流研究方向主要在Mini LED等方面。在顯示屏方面,與傳統(tǒng)LED顯示屏產(chǎn)品相比較,Mini LED存在著成本、價(jià)格、封裝、防護(hù)、運(yùn)輸、安裝、維護(hù)等一系列的優(yōu)勢(shì),能夠很好地解決傳統(tǒng) LED 顯示存在的問(wèn)題。而在背光模組方面,相同技術(shù)規(guī)格下,Mini LED背光的液晶電視面板價(jià)格,只有OLED電視面板價(jià)格六至八成,飽和度、高動(dòng)態(tài)范圍都優(yōu)于OLED,省電一半,具有異型切割特性,可實(shí)現(xiàn)曲面背光,其厚度與OLED相當(dāng)。特別Mini LED將在2019至2020年進(jìn)入高速發(fā)展階段,隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的不斷下降,未來(lái)有望帶來(lái) LED 行業(yè)新一輪爆發(fā),目前,Mini LED應(yīng)用仍局限在高階市場(chǎng),比如專(zhuān)業(yè)電競(jìng)游戲顯示器行業(yè),市場(chǎng)滲透率大約在5%以?xún)?nèi)。

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  華燦光電在mini RGB方面,采用結(jié)構(gòu)為更加穩(wěn)定的DBR+ITO結(jié)構(gòu)的倒裝芯片,并且在芯片臺(tái)階以及側(cè)壁做了絕緣層的優(yōu)化,進(jìn)一步的提高了芯片的可靠性。另外還特別針對(duì)Mini紅光LED芯片的襯底轉(zhuǎn)移技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,提升整體良率的同時(shí)提升了可靠性。Mini RGB芯片目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),并且已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外幾個(gè)主要下游玩家的供應(yīng)商。在Mini BLU方面,為了實(shí)現(xiàn)超薄背光模組的均勻混光,華燦光電同國(guó)內(nèi)外下游以及終端廠(chǎng)家配合開(kāi)發(fā)容易實(shí)現(xiàn)均勻混光的LED芯片。目前華燦光電的Mini BLU常規(guī)芯片可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),并且已經(jīng)切入幾個(gè)重要下游客戶(hù)的供應(yīng)鏈。

  MiniLED芯片和燈珠單位面積使用量巨大且排列十分緊密,對(duì)焊接面平整度、線(xiàn)路精度提出更高要求,對(duì)焊接參數(shù)的適應(yīng)性和封裝寬容度要求也更為嚴(yán)格。因此在高效率和高精度的Mini LED芯片固晶,成為擺在MiniLED面前的一道難題。傳統(tǒng)錫膏固晶容易導(dǎo)致芯片焊接漂移,孔洞率增大,無(wú)法滿(mǎn)足Mini LED的高精度固精要求,更高精度固晶基板及固晶設(shè)備成為急需解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)貼片機(jī)在對(duì)P1.0以下Mini LED封裝器件進(jìn)行貼片時(shí),由于精度要求在25um以下,因此傳統(tǒng)貼片機(jī)必須將貼片速度降低到原有貼片速度的30-50%,這將大大降低顯示屏的生產(chǎn)制造效率,更高效的貼片機(jī)也是是未來(lái)Mini LED所面臨的一大難題。

  盡管Mini LED背光導(dǎo)入高階應(yīng)用市場(chǎng),有望為L(zhǎng)ED廠(chǎng)在價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)壓力下殺出血路,但2018年仍受限于成本偏高,尤其硬式OLED面板與LCD面板價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)趨于白熱化,導(dǎo)致Mini LED背光搭載于高階智能手機(jī)進(jìn)度不如預(yù)期,業(yè)界估計(jì)Mini LED價(jià)格仍需下降逾15%,才有機(jī)會(huì)觸及市場(chǎng)甜蜜點(diǎn)。2018年下半高階電競(jìng)產(chǎn)品采用Mini LED開(kāi)始小量出貨,中大尺寸應(yīng)用產(chǎn)品能避開(kāi)OLED面板價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),2019年上旬出貨動(dòng)能將慢慢的放大,推動(dòng)Mini LED背光市場(chǎng)需求的增加。

  多家LED廠(chǎng)商看好Mini LED應(yīng)用成長(zhǎng)的市場(chǎng)潛力,晶電預(yù)測(cè)2019年Mini LED需求將快速增長(zhǎng),有機(jī)會(huì)占藍(lán)光產(chǎn)能5-10%,2020年占比有望達(dá)到30%。由于目前Mini LED背光成本偏高,整體營(yíng)收增長(zhǎng)還并不明顯,Mini LED背光成本和LED搭載芯片顆粒數(shù)有較大相關(guān)性。估計(jì)2019年Mini LED背光仍必須透過(guò)減少LED顆數(shù)及改良設(shè)計(jì)達(dá)到成本優(yōu)化,降幅有望達(dá)15%左右。

  二、高密度LED產(chǎn)業(yè)鏈不斷成熟,帶動(dòng)行業(yè)發(fā)展新機(jī)遇

  2.1 小間距顯示持續(xù)景氣,成本下降有望推動(dòng)市場(chǎng)高增長(zhǎng)

  2015年以來(lái),LED小間距顯示成為帶動(dòng)行業(yè)景氣度恢復(fù)的重要因素,未來(lái)隨著成本的逐步下降,有望持續(xù)推動(dòng)市場(chǎng)應(yīng)用高增長(zhǎng)。通常我們將燈珠間距在2.5mm以下即P2.5的LED顯示產(chǎn)品稱(chēng)之為小間距LED。以利亞德、洲明、聯(lián)建等為代表的中國(guó)小間距LED顯示屏企業(yè),不僅在體量上已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在行業(yè)前列,在技術(shù)層面上也有著巨大的優(yōu)勢(shì),利亞德早在2016年便已經(jīng)量產(chǎn)點(diǎn)間距0.7mm的小間距產(chǎn)品。

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  相比于傳統(tǒng)LED,小間距產(chǎn)品在亮度、色彩、可靠性、超大尺寸顯示等方面優(yōu)勢(shì)顯著,在專(zhuān)業(yè)顯示市場(chǎng)對(duì)液晶和DLP拼接屏形成快速替代,當(dāng)前滲透率已接近20%。技術(shù)進(jìn)步和成本下降推動(dòng)小間距性?xún)r(jià)比持續(xù)提升,持續(xù)替代空間巨大。中國(guó)大陸已成為全球最大的LED生產(chǎn)基地,產(chǎn)業(yè)鏈配套成熟,在全球LED顯示領(lǐng)域處于優(yōu)勢(shì)地位。未來(lái)小間距成本的持續(xù)下降,有望推動(dòng)小間距向商用和民用市場(chǎng)的快速滲透。

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  專(zhuān)用市場(chǎng)及商用市場(chǎng)是小間距顯示的兩個(gè)主要應(yīng)用方向,其中商用市場(chǎng)規(guī)模更大,小間距性?xún)r(jià)比的提升將有望推動(dòng)其在商用市場(chǎng)的持續(xù)滲透。專(zhuān)用市場(chǎng)包括公安、能源、交通等政府部門(mén)顯示應(yīng)用領(lǐng)域。夜游經(jīng)濟(jì),是政府為主導(dǎo)的商用市場(chǎng),過(guò)往幾年也是推動(dòng)小間距應(yīng)用滲透的重要方向,雖受宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)波動(dòng)影響自2018年以來(lái)投資進(jìn)度有所放緩,但優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目的應(yīng)用滲透仍將是確定性趨勢(shì)。

  其它商用領(lǐng)域,包括電影、廣告、體育、文娛在內(nèi)的多領(lǐng)域運(yùn)營(yíng)模式的革新,將有望持續(xù)推動(dòng)小間距景氣度上行。2018年小間距全球市場(chǎng)規(guī)模約68億元,經(jīng)測(cè)算商用市場(chǎng)的細(xì)分領(lǐng)域,電影屏未來(lái)每年市場(chǎng)空間就有30億元,小間距市場(chǎng)未來(lái)3年有望持續(xù)保持30%以上的高增速,國(guó)內(nèi)小間距領(lǐng)軍企業(yè)將深度受益需求行業(yè)增長(zhǎng)。

  在相同的顯示面積內(nèi),使用燈珠數(shù)量越多,燈珠彼此間距越小,成本會(huì)相對(duì)有所提升。LED 芯片半導(dǎo)體的屬性,讓同規(guī)格的LED芯片成本及價(jià)格每年降低,而燈珠的亮度性能翻倍成長(zhǎng)。另一方面,隨著更小間距晶粒生產(chǎn)技術(shù)成熟度的不斷提升,LED燈珠間距也越來(lái)越小,單位面積內(nèi)使用晶粒數(shù)量在提升,更高的技術(shù)附加值也決定了LED顯示產(chǎn)品,單位面積成本及售價(jià)也有所提升。因而LED顯示屏像素密度也會(huì)逐年增加,但長(zhǎng)周期來(lái)看,同等像素密度的產(chǎn)品成本與單價(jià)是不斷下行的,因此也帶動(dòng)了小間距LED顯示產(chǎn)品的應(yīng)用滲透。

  LED小間距主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:

  一、安防監(jiān)控:憑借無(wú)縫拼縫、優(yōu)秀色彩表現(xiàn)、低能耗等特點(diǎn),小間距LED顯示屏符合對(duì)畫(huà)質(zhì)要求較高的指揮控制中心、廣電演播室、氣象信息中心等高端室內(nèi)應(yīng)用需求。與安防監(jiān)控、指揮調(diào)度等領(lǐng)域目前占據(jù)主導(dǎo)地位的DLP背投拼接大屏相比,小間距LED優(yōu)勢(shì)在于無(wú)縫拼接,理論上尺寸能無(wú)限擴(kuò)大,并且安裝方式靈活多樣,屏體厚度薄,節(jié)省空間,亮度高,能滿(mǎn)足半戶(hù)外環(huán)境使用需求。

  二、展覽展示:小間距LED顯示屏有靈活組建方式,廣視角、超薄機(jī)身,安裝維護(hù)方便快捷等優(yōu)點(diǎn),廣泛適用于各種公共信息顯示領(lǐng)域,如酒店大堂、機(jī)場(chǎng)、影院、醫(yī)院等信息公告牌。在有公共信息展示需求的商用領(lǐng)域,小間距LED顯示屏可以替代大中尺寸商用顯示器使用,功耗低、壽命長(zhǎng),可以適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)開(kāi)機(jī)運(yùn)行的高強(qiáng)度使用需求。

  三、商務(wù)教育:小間距LED顯示屏還可以滿(mǎn)足各種商用領(lǐng)域的使用需求,諸如企業(yè)會(huì)議室、董事長(zhǎng)辦公室、網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議等,可以替代投影機(jī),打造明亮的辦公環(huán)境。盡管目前商教領(lǐng)域不是小間距LED顯示屏主攻方向,但相比傳統(tǒng)投影機(jī),小間距LED顯示屏安裝維護(hù)更加方便。

  四、家用領(lǐng)域:畫(huà)面細(xì)膩程度的提升,將LED顯示屏室內(nèi)應(yīng)用變?yōu)榭赡?。隨技術(shù)提高,小間距LED顯示技術(shù)LED電視應(yīng)運(yùn)而生。近年來(lái),不少LED顯示屏廠(chǎng)家切入這市場(chǎng),提高技術(shù)研發(fā),加速家庭顯示應(yīng)用領(lǐng)域步伐。目前小間距LED顯示屏作為家用電視產(chǎn)品仍處在初步試水的階段。小間距LED電視較可能突破的是高端別墅大尺寸私人影院。

  此外,智慧路燈也有望成為小間距LED顯示在5G世代的另一重要產(chǎn)品應(yīng)用方向。智慧路燈除配套傳統(tǒng)的小間距LED顯示屏外,將多項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合在一個(gè)綜合智慧管理平臺(tái)上,包括5G小基站、安防監(jiān)控、充電樁、環(huán)境監(jiān)測(cè)、語(yǔ)音廣播、智能調(diào)光等12大功能。單根智慧路燈目前總造價(jià)約10萬(wàn)元,其中顯示屏造價(jià)約3-4萬(wàn)元,智慧路燈根據(jù)單體功能不同造價(jià)也會(huì)略有差異。

  目前在該產(chǎn)品領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商洲明科技布局較為領(lǐng)先,公司與全球知名通信廠(chǎng)商達(dá)成戰(zhàn)略合作,布局5G智慧路燈業(yè)務(wù),同時(shí)洲明科技也是邊緣計(jì)算首屆聯(lián)盟理事會(huì)成員之一。公司具備智慧路燈軟硬件系統(tǒng)集成能力,預(yù)計(jì)軟件系統(tǒng)的技術(shù)附加值將更大。公司通過(guò)自主研發(fā)的光環(huán)境管理平臺(tái),可解決市政資源重復(fù)浪費(fèi)、數(shù)據(jù)獨(dú)立且分散、聯(lián)動(dòng)協(xié)作不便等行業(yè)痛點(diǎn),實(shí)現(xiàn)多資源聯(lián)動(dòng),統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)管理,幫助客戶(hù)提高智能化決策水平。此外,公司大力探索數(shù)據(jù)融合、邊緣計(jì)算、人工智能等技術(shù),可實(shí)現(xiàn)基于安防攝像頭的人臉識(shí)別、車(chē)輛識(shí)別,以及基于邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)的自主管理等應(yīng)用。

  智慧路燈應(yīng)用場(chǎng)景主要為市政道路、智慧景區(qū)、智慧園區(qū)和智慧商圈等。2015年至今,洲明科技的智慧路燈已經(jīng)率先成功入駐多個(gè)著名景區(qū)和繁榮商圈。根據(jù)估算,智慧路燈總市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將超過(guò)千億,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的LED小間距顯示市場(chǎng),智慧路燈產(chǎn)品有望從2019年末出貨開(kāi)始逐步起量。從商業(yè)模式上來(lái)看,智慧路燈將主要來(lái)自政府的采購(gòu)?fù)度?,以產(chǎn)品買(mǎi)斷式經(jīng)營(yíng)為主,設(shè)備提供商除出售產(chǎn)品外,后續(xù)主要通過(guò)收取軟件維護(hù)費(fèi)用形成合作。

  從市場(chǎng)規(guī)模上來(lái)看,小間距顯示未來(lái)在專(zhuān)用顯示及商用顯示市場(chǎng)仍有較大持續(xù)滲透空間。目前國(guó)內(nèi)主要城市公安指揮中心仍以DLP、 LCD拼接屏為主,小間距LED的滲透率不足10%,未來(lái)小間距LED在公安領(lǐng)域滲透率有望提升到50%。全國(guó)2800余個(gè)區(qū)縣,假設(shè)各省級(jí)、地市級(jí)、區(qū)縣級(jí)均配備至少一塊顯示屏,若小間距LED顯示屏購(gòu)置標(biāo)準(zhǔn)分別400萬(wàn)元、 250萬(wàn)元、 120萬(wàn)元,僅算公安指揮中心市場(chǎng)規(guī)模就達(dá)22億元[(省數(shù)*400 萬(wàn)元+地級(jí)市數(shù)*250 萬(wàn)元+區(qū)縣數(shù)*120 萬(wàn)元) *滲透率 50%]。安防領(lǐng)域還能細(xì)分為治安、消防、交警、刑偵、特警等,小間距LED市場(chǎng)規(guī)模就將超過(guò)100億元。

  奧維云網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,2018年中國(guó)商用顯示市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)766.4億元,同比增長(zhǎng)率達(dá)39.10%,其中小間距LED滲透率大約8.7%,增速高達(dá)76%。會(huì)議市場(chǎng)為例,目前中國(guó)會(huì)議室數(shù)量2000萬(wàn)間左右,假設(shè)20人以上會(huì)議室占比例為5%,若每塊顯示屏按30萬(wàn)元估算,則LED小間距在中國(guó)會(huì)議室市場(chǎng)規(guī)模約為260億元。

  中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,2018年中國(guó)銀幕數(shù)量超6萬(wàn)塊,同比增長(zhǎng)18.3%,預(yù)計(jì)未來(lái)將維持較快增長(zhǎng)。假設(shè)未來(lái)每年新增電影銀幕數(shù)量為1萬(wàn)塊,其中小間距LED在電影銀幕滲透率為10%,若每塊LED電影銀幕價(jià)格為90萬(wàn)元,則國(guó)內(nèi)小間距LED電影銀幕每年新增市場(chǎng)規(guī)??蛇_(dá)9.9億元。假設(shè)中國(guó)電影6萬(wàn)塊銀幕存量市場(chǎng)中,小間距LED對(duì)傳統(tǒng)電影屏替換率10%,國(guó)內(nèi)小間距LED電影銀幕替換市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)60億元。

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  中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)顯著高于全球增長(zhǎng)速度。2011年以來(lái)市場(chǎng)規(guī)模快速增長(zhǎng),從1545億元增長(zhǎng)至17年5509億元,CAGR23.6%。當(dāng)前,數(shù)字化、可視化、信息化、智能化的綜合智能政務(wù)辦公需求與日俱增,小間距LED屏憑借著其輕薄易安裝、適用范圍廣、生產(chǎn)速度快、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),快速搶占數(shù)字光處理投影技術(shù)(DLP)和大屏液晶的市場(chǎng)份額。

  數(shù)據(jù)顯示,2018年中國(guó)小間距LED屏市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到73.5億元,增長(zhǎng)率為58%;預(yù)計(jì)2019年112億,增長(zhǎng)率放緩為52.38%。未來(lái)小間距LED顯示屏仍將延續(xù)高速增長(zhǎng),2018-2020年中國(guó)小間距LED顯示屏市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)44%左右,2020年中國(guó)小間距LED顯示屏市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)177億元。

  隨著成本不斷下降和解決方案的不斷成熟,LED小間距在專(zhuān)業(yè)顯示市場(chǎng)發(fā)展呈現(xiàn)出兩大發(fā)展趨勢(shì):1.細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景不斷增多、行業(yè)空間不斷釋放;2.向省級(jí)-地級(jí)市-區(qū)縣級(jí)的不斷下沉和深入,由此推動(dòng)LED小間距在專(zhuān)業(yè)顯示市場(chǎng)滲透率和普及率不斷提升,同時(shí),通過(guò)AR/VR技術(shù)結(jié)合,小間距LED屏打破單屏單向顯示同質(zhì)化桎梏,為行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新開(kāi)啟新方向。

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  近年來(lái),隨著小間距LED顯示技術(shù)的提升和規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn),行業(yè)技術(shù)和資金壁壘也在顯著提升。在此背景下,利亞德、洲明科技、聯(lián)建光電艾比森等業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè),攜資本、成本等優(yōu)勢(shì)快速崛起。國(guó)內(nèi)前四家廠(chǎng)商CR4為70%,行業(yè)集中度較高,呈現(xiàn)高集中寡占型市場(chǎng)。對(duì)于中國(guó)小間距LED顯示屏企,乃至全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)而言,把握在小間距LED時(shí)代占據(jù)的既有優(yōu)勢(shì),并將其延伸至未來(lái)可期的Mini/Micro-LED領(lǐng)域,是當(dāng)前及未來(lái)的迫切要?jiǎng)?wù)。

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  燈珠成本價(jià)格下降,也是推動(dòng)小間距顯示應(yīng)用滲透的重要因素。普通 LED 顯示屏燈珠成本占總成本的比重只有 30%左右,其他占比較大的成本因素包括 PCB 板、驅(qū)動(dòng) IC 等。而對(duì)于小間距 LED 顯示屏,燈珠成本占比目前已達(dá) 60%以上,因此小間距 LED 的成本主要取決于上游原材料燈珠的價(jià)格。隨著上游封裝技術(shù)的成熟,國(guó)產(chǎn)化替代,以及小間距量產(chǎn)帶來(lái)的規(guī)模效應(yīng),燈珠成本近年來(lái)呈逐漸下降趨勢(shì),帶動(dòng)了小間距 LED 顯示屏成本的下降。目前主流小間距燈珠型號(hào)是 2121 燈珠(P3、P4)和 1010 燈珠,同時(shí) 0808燈珠以及 0505 燈珠也已經(jīng)推出。

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  目前2121燈珠單個(gè)均價(jià) 2 分 6 左右;1010燈珠單個(gè)均價(jià) 6 分左右,2017 年底降到4分,2018 年后降至3分以?xún)?nèi),預(yù)計(jì)未來(lái)價(jià)格仍將不斷下降。目前來(lái)看,同等顯示屏尺寸下小間距 LED 顯示屏(P2.0)的成本已低于 DLP顯示屏,業(yè)內(nèi)普遍預(yù)計(jì)隨著小間距 LED 價(jià)格的快速下降,其對(duì) DLP 的替代率在未來(lái)三年有望打到 40%-50%,國(guó)內(nèi)替代空間可達(dá) 100 億元以上,全球替代空間可達(dá) 300 億元。

  隨著LED成本的下降有望能推動(dòng)市場(chǎng)高增長(zhǎng),帶來(lái)潛在的市場(chǎng)效益。在家用電視、商務(wù)會(huì)議及教育、影院及放映廳領(lǐng)域,我們測(cè)算出替換空間分別為107、110、26億,2015 年全球小間距LED市場(chǎng)銷(xiāo)售額45億元,預(yù)計(jì)到2020年市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大為427億元,5年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)56.84%,小間距LED屏廠(chǎng)商將充分受益行業(yè)的高速增長(zhǎng)。

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  2.2 Mini/Micro LED性能優(yōu)異,有望成為L(zhǎng)ED顯示新趨勢(shì)

  MiniLED名為“次毫米發(fā)光二極管”,最早由晶電提出,意指晶粒尺寸大約100微米以上的LED,Mini LED介于傳統(tǒng)LED和Micro LED之間,簡(jiǎn)單的說(shuō)是傳統(tǒng)LED背光基礎(chǔ)上的改良版本,屬于Micro LED的過(guò)渡期間產(chǎn)品。MicroLED技術(shù),是LED微縮化和矩陣化技術(shù)。在一個(gè)芯片上集成高密度微小尺寸的LED陣列,LED顯示屏每一個(gè)像素可定址、單獨(dú)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮,可看作為戶(hù)外LED顯示屏微縮版,將像素點(diǎn)的距離從毫米級(jí)降低至微米級(jí)。

  采用Mini LED背光技術(shù)的LCD顯示屏,在亮度,對(duì)比度、色彩還原和節(jié)能優(yōu)于當(dāng)今LCD顯示器,甚至能與AMOLED競(jìng)爭(zhēng),同時(shí)還能控制生產(chǎn)成本。由于用于面板背光的LED數(shù)量大大增加,新技術(shù)還可以在很大程度上改善LCD屏幕的HDR性能。以智能手機(jī),一臺(tái)5英寸手機(jī)顯示屏包含大約25個(gè)LED單元,而Mini LED背光能達(dá)到包含9000-10000個(gè)單元。

  MiniLED把側(cè)光式背光源幾十顆的LED燈珠,變成了直下背光源數(shù)萬(wàn)顆,采用局部調(diào)光設(shè)計(jì),其HDR精細(xì)度達(dá)到前所未有水平。目前Mini LED設(shè)計(jì)方案分為全彩RGB混光或白光,前者可達(dá)到100%NTSC高色域顯示,而透過(guò)藍(lán)光LED搭配熒光粉的白光Mini LED,則能達(dá)到80~90%NTSC顯示效果。

  而Micro LED display,則是底層用正常的CMOS集成電路制造工藝制成LED顯示驅(qū)動(dòng)電路,然后再用MOCVD機(jī)在集成電路上制作LED陣列,從而實(shí)現(xiàn)了微型顯示屏,也就是所說(shuō)的LED顯示屏的縮小版。Micro LED優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)的很明顯,它繼承了無(wú)機(jī)LED的高效率、高亮度、高可靠度及反應(yīng)時(shí)間快等特點(diǎn),并且具自發(fā)光無(wú)需背光源的特性,更具節(jié)能、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)易、體積小、薄型等優(yōu)勢(shì)。

  除此之外,Micro LED還有一大特性就是解析度超高。因?yàn)槌⑿。憩F(xiàn)的解析度特別高。例如蘋(píng)果iPhone6S采用micro LED顯示后,解析度可輕松達(dá)1500ppi以上,比原來(lái)的Retina顯示的400PPi要高出3.75倍。

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  一般定義,在顯示領(lǐng)域應(yīng)用上主要為常規(guī)戶(hù)內(nèi)外顯示屏以及小間距顯示屏幕,Mini LED晶粒尺寸大約在50-200um之間的倒裝LED芯片,Micro LED 尺寸大約小于50um。Mini LED背光的65英寸液晶面板使用18,000至20,000個(gè)LED,這將大量消耗LED芯片制造商的生產(chǎn)能力,由于Mini LED芯片尺寸以及封裝技術(shù)的限制,RGB自發(fā)光顯示應(yīng)用的Mini LED目前能做到點(diǎn)間距極限基本上在0.5 mm左右。

  MicroLED滲透至大尺寸產(chǎn)品時(shí),根據(jù)晶電估計(jì),以40寸TV為例,大約需要2400萬(wàn)顆Micro LED,Micro LED做成高分辨率產(chǎn)品時(shí),顯示屏幕尺寸可以進(jìn)一步拓展至80寸乃至100寸以上,這將極大的增加Micro LED芯片的消耗量,使得成本異常高昂。但Micro LED也擁有LCD及其它顯示技術(shù)所不具備的超大尺寸顯示無(wú)縫拼接等優(yōu)點(diǎn)。

  Micro LED應(yīng)用發(fā)展優(yōu)勢(shì)

  主要包括高亮度、低功耗、超高解析度和色彩飽和度等幾個(gè)方面。Micro LED最大優(yōu)勢(shì)來(lái)自于它微米等級(jí)間距,每一點(diǎn)畫(huà)素都能定址控制及單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)發(fā)光。與其它LED產(chǎn)品發(fā)光效率和發(fā)光能量密度對(duì)比來(lái)看,MicroLED最高。顯示發(fā)光效率上,有利于顯示設(shè)備節(jié)能,其功率消耗量約為L(zhǎng)CD的10%、OLED的50%;密度上能節(jié)約顯示設(shè)備有限表面積,部署更多傳感器,Micro LED和OLED比較,達(dá)到同等顯示器亮度只需OLED的10%左右涂覆面積,亮度高30倍,分辨率可達(dá)1500 PPI,相當(dāng)于Apple Watch采用OLED面板達(dá)到300 PPI的5倍左右。

  由于Micro-LED使用無(wú)機(jī)材料、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易,幾乎沒(méi)有光耗,使用壽命非常長(zhǎng),這點(diǎn)是OLED無(wú)法相比,它的壽命和穩(wěn)定性,難以媲美無(wú)機(jī)材料的MicroLED。

  Mini LED背光HDR性能指標(biāo)優(yōu)異

  MiniLED在制程上相較于Micro LED良率高,具有異型切割特性,搭配軟性基板亦可達(dá)成高曲面背光的形式,采用局部調(diào)光設(shè)計(jì),擁有更好的演色性,能帶給液晶面板更為精細(xì)的HDR分區(qū),且厚度也趨近OLED,可省電達(dá)80%,故以省電、薄型化、HDR、異型顯示器等背光源應(yīng)用為訴求,適合應(yīng)用于手機(jī)、電視、車(chē)用面板及電競(jìng)筆記本電腦等產(chǎn)品上。

  Mini LED顯示上主要有兩種應(yīng)用,一種是作為自發(fā)光LED顯示,同小間距LED類(lèi)似,由于封裝形式上不需要打金線(xiàn),相比于小間距LED,即使在同樣的芯片尺寸上Mini LED也可以做更小的點(diǎn)間距顯示。另外一種則是在LCD顯示產(chǎn)品背光上的應(yīng)用。

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  相比AMOLED,Mini LED背光在成本,壽命上有毋庸置疑的優(yōu)點(diǎn)。由于LED 芯片比OLED有更高的光電轉(zhuǎn)換效率,在加上local dimming控制,Mini LED背光能有較低功耗,能做到更高對(duì)比度和亮度,點(diǎn)間距主要受限于LCD技術(shù)但也能做到優(yōu)于自發(fā)光的AMOLED。

  由于更精細(xì)的控制,這將帶來(lái)更好的HDR表現(xiàn)。據(jù)估算采用Mini LED背光源的液晶面板的成本僅為OLED電視面板的70-80%,而顯示性能則相差無(wú)幾。但Mini LED背光致命弱點(diǎn)是無(wú)法做成柔性(但依然能做到曲面),主要受LCD技術(shù)限制。

  在終端應(yīng)用上,從小屏幕如手機(jī)、Pad,到中屏幕如車(chē)載屏、筆電,再到大屏幕如TV,MiniLED背光與AMOLED各有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。但在車(chē)載和中大屏幕顯示,Mini LED背光會(huì)有更加明顯的成本優(yōu)勢(shì)和較長(zhǎng)的壽命和可靠性,這些將是目前AMOLED無(wú)法取代的優(yōu)勢(shì)。Mini LED在背光領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越受到業(yè)界的重視,在顯示的幾個(gè)最基本要素包括,功耗、成本、壽命、點(diǎn)間距、亮度、對(duì)比度上,Mini LED幾乎是一個(gè)全能選手。

  2.3 技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)Mini LED作為小間距顯示產(chǎn)品升級(jí)

  MiniLED作為小間距技術(shù)的延伸,在商用及家用顯示領(lǐng)域有望迎來(lái)應(yīng)用滲透。其中四合一封裝技術(shù)的突破是 Mini LED產(chǎn)品落地的關(guān)鍵。2018年眾多企業(yè)相繼推出新一代小間距LED顯示新品――Mini LED,Mini LED是100微米或者以下顆粒尺寸的LED晶體的應(yīng)用,這種更小的晶體顆粒,幾乎是傳統(tǒng)300微米尺寸LED晶體顆粒原料耗費(fèi)的十分之一。更小顆粒的MiniLED雖說(shuō)節(jié)約了上游成本,縮小下游終端像素間距指標(biāo),實(shí)現(xiàn)0.2-0.9毫米像素顆粒的極小間距顯示屏,但這也意味著為中游封裝技術(shù)帶來(lái)了更高的技術(shù)挑戰(zhàn)。而新一代Mini LED新品之所以能夠得以成功落地,正是因?yàn)橥黄屏酥杏畏庋b技術(shù)的挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)了四合一陣列化封裝技術(shù)的應(yīng)用。

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  四合一封裝技術(shù)可以視為傳統(tǒng)SMD表面貼裝燈珠和COB產(chǎn)品之間的折中策略:一個(gè)封裝結(jié)構(gòu)中有四個(gè)基本像素結(jié)構(gòu)。這不僅簡(jiǎn)化技術(shù)工藝,降低“表貼”焊接困難度,更有助于小間距LED顯示屏壞燈的修復(fù),甚至滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)修復(fù)的需求。此外,有了四合一技術(shù)的助力,讓表貼工藝照樣大顯身手,如今適用于1.0間距尺寸的表貼技術(shù),就可以制造最小0.6間距的LED顯示屏,極大程度上繼承了LED顯示屏產(chǎn)業(yè)最成熟的工藝,實(shí)現(xiàn)了終端加工環(huán)節(jié)的“低成本”。

  與此同時(shí),四合一封裝技術(shù)作為一種“更小晶體顆粒的LED”顯示技術(shù),不僅支持更精細(xì)的顯示畫(huà)面,打破長(zhǎng)期存在的主流產(chǎn)品間距瓶頸,更是有效攻克LED顯示的像素顆粒化等難題,大幅度提升整屏堅(jiān)固性,為受眾帶來(lái)更好的視覺(jué)體驗(yàn)。未來(lái)實(shí)現(xiàn)0.X mm為主的顯示產(chǎn)品布局,甚至進(jìn)入居家顯示市場(chǎng)都是有可能的。

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  COB是適用于Mini/Micro LED產(chǎn)品的核心封裝技術(shù),未來(lái)最具應(yīng)用前景。COB技術(shù)同樣作為一門(mén)新興的LED封裝技術(shù),與傳統(tǒng)的SMD表貼式封裝不同,他是將發(fā)光芯片集成在PCB板中,有效的提升了LED顯示屏的發(fā)光光色,達(dá)到降低風(fēng)險(xiǎn)及成本的效果。如今采用COB封裝技術(shù)的小間距LED顯示屏,已經(jīng)被稱(chēng)為第二代小間距LED產(chǎn)品,其像素間距在2mm至0.5mm之間,是LED小間距高清顯示的未來(lái)。特別是從今年開(kāi)始,COB小間距LED顯示屏市場(chǎng)就呈現(xiàn)出高速增長(zhǎng)的勢(shì)頭。

  小間距LED顯示市場(chǎng),COB技術(shù)流行的原因主要在于這種技術(shù)能夠有效克服LED顯示的像素顆?;瘑?wèn)題,并帶來(lái)更好的整屏堅(jiān)固性。四合一LED封裝雖然每一個(gè)基本封裝單元只有四個(gè)像素,但是依然屬于更高集成化的封裝,顯然會(huì)具有COB顯示的很多特性。同時(shí)Mini LED晶體顆粒,使得LED晶體在顯示屏上的面積占比,較傳統(tǒng)同間距指標(biāo)產(chǎn)品下降九成,有更多的空間提供更好的“密封性”和“光學(xué)設(shè)計(jì)”,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品視覺(jué)體驗(yàn)和可靠性的增強(qiáng)??梢哉f(shuō),四合一Mini LED與COB小間距LED一樣,是高度克服LED顯示“像素顆粒化”現(xiàn)象、并提供更高穩(wěn)定性的技術(shù)。

  COB是傳統(tǒng)LED封裝工藝由正裝走向倒裝最好的敲門(mén)磚。倒裝工藝無(wú)焊線(xiàn),完全沒(méi)有因金線(xiàn)虛焊或接觸不良引起的LED燈不亮、閃爍、光衰大等問(wèn)題。同時(shí),倒裝工藝能夠最大程度提供LED晶體的有效發(fā)光面積,最大程度提供LED晶體的有效散熱面積,進(jìn)一步提升了產(chǎn)品光學(xué)特性和可靠性。采用倒裝工藝被視為下一代LED顯示產(chǎn)品晶體封裝的“關(guān)鍵方向”

  芯片微縮化,要求Mini LED像素點(diǎn)的間距在1mm以下,芯片變小尺寸在200um以下。倒裝芯片技術(shù),由于倒裝芯片無(wú)需打線(xiàn),適合Mini LED超小空間密布的需求,因此目前Mini LED主要采用倒裝芯片結(jié)構(gòu)。藍(lán)綠光倒裝LED芯片生產(chǎn)較為成熟,但紅光倒裝LED芯片技術(shù)難度高,由于需要進(jìn)行襯底轉(zhuǎn)移,而芯片在轉(zhuǎn)移技術(shù)過(guò)程中生產(chǎn)良率和可靠性還不高。

  MiniLED產(chǎn)業(yè)上下游廠(chǎng)家在研發(fā)新技術(shù)同時(shí),也在積極通過(guò)其它方法降低成本。總體來(lái)看,目前國(guó)內(nèi)外Mini LED廠(chǎng)家重點(diǎn)在研發(fā)或拓展的新技術(shù)包括出光調(diào)節(jié)芯片、COB和IMD封裝、Mini LED巨量轉(zhuǎn)移、TFT電路背板、柔性基板等。

  1、出光調(diào)節(jié)芯片

  在Mini LED作為背光使用時(shí),采取大量LED芯片作為直下式的背光源,在為了調(diào)節(jié)芯片的出光,使其更容易實(shí)現(xiàn)超薄設(shè)計(jì),華燦光電在傳統(tǒng)的背光芯片上增加優(yōu)化膜層,可以提升芯片出光角度,從而使得LED芯片的出光更加均勻,有效提升顯示效果。

  2、COB和IMD封裝

  目前COB封裝,直接將LED裸芯片封裝到模組基板上,然后進(jìn)行整體模封,相對(duì)于傳統(tǒng)的SMD封裝。這種COB封裝的全彩LED模組具有制造工藝流程少、封裝成本較低、封裝集成度高、顯示屏的可靠性好和顯示效果均勻細(xì)膩等特點(diǎn),有望成為未來(lái)高密度LED顯示屏模組的一種重要的封裝形式。目前由于COB的產(chǎn)業(yè)鏈還沒(méi)有建立完善起來(lái),COB產(chǎn)品單位面積的成本比SMD高,未來(lái)隨著COB顯示封裝產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟,COB顯示封裝市占率有望快速提升。

  國(guó)星光電6月份發(fā)布的用于顯示的Mini LED,采用集成封裝技術(shù)(IMD),即四合一陣列化封裝,橫向和縱向分別用兩顆燈珠組成的小單元,其中每顆燈珠依然是RGB三色芯片封裝而成,突破了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思維,集合了SMD和COB的優(yōu)點(diǎn),這也將是COB封裝大規(guī)模應(yīng)用的前奏。

  3、Mini LED巨量轉(zhuǎn)移

  相對(duì)于Micro LED的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù),Mini LED的芯片尺寸較大,因此轉(zhuǎn)移難度相對(duì)較小,結(jié)合巨量轉(zhuǎn)移和COB封裝技術(shù),可以有效提升Mini LED的生產(chǎn)周期,目前Uniqarta的激光轉(zhuǎn)移技術(shù),可以透過(guò)單激光束或者是多重激光束的方式做移轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)每小時(shí)轉(zhuǎn)移約1400萬(wàn)顆130x160微米的LED芯片。

  4、TFT背板

  如果要在畫(huà)面現(xiàn)實(shí)效果上與OLED競(jìng)爭(zhēng),Mini LED背光+LCD必須做到頂級(jí)的HDR才行,也就是Local Dimming背光源的調(diào)光分區(qū)數(shù)(Local DimmingZones)必須要數(shù)百區(qū)甚至數(shù)千區(qū)才足夠,但是若以傳統(tǒng)的LED背光源驅(qū)動(dòng)電路架構(gòu),這樣的想法會(huì)因組件使用過(guò)多,而犧牲成本及輕薄設(shè)計(jì)。有鑒于此,群創(chuàng)提出使用主動(dòng)式矩陣TFT電路來(lái)驅(qū)動(dòng)的AM Mini LED架構(gòu)。

  5、柔性基板

  MiniLED背光一般是采用直下式設(shè)計(jì),通過(guò)大數(shù)量的密布,從而實(shí)現(xiàn)更小范圍內(nèi)的區(qū)域調(diào)光,由于其設(shè)計(jì)能夠搭配柔性基板,配合LCD的曲面化也能夠在保證畫(huà)質(zhì)的情況下實(shí)現(xiàn)類(lèi)似OLED的曲面顯示,但是由于Mini LED數(shù)量眾多,產(chǎn)生熱量巨大,而柔性基板的耐熱性往往較差,因此研發(fā)具有高耐熱性的柔性基板也將是未來(lái)的技術(shù)趨勢(shì)之一。

  2.4 Micro LED在消費(fèi)電子和穿戴產(chǎn)品也有廣泛應(yīng)用前景

  Micro LED是新一代顯示技術(shù),比現(xiàn)有的OLED技術(shù)亮度更高、發(fā)光效率更好、但功耗更低,出色的特性將使得它不僅在巨幕顯示擁有優(yōu)勢(shì),消費(fèi)電子和穿戴產(chǎn)品也有具備應(yīng)用前景。2017年5月,蘋(píng)果已經(jīng)開(kāi)始基于Micro LED顯示技術(shù)的開(kāi)發(fā)。2018年2月,三星在CES2018上已推出了Micro LED電視產(chǎn)品。

  Micro LED是將微米等級(jí)的Micro LED巨量轉(zhuǎn)移到基板上,類(lèi)似微縮的戶(hù)外LED顯示屏,每一個(gè)Micro LED都定址并且可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮,相較OLED更加省電,反應(yīng)速度更快。Micro LED技術(shù)上已經(jīng)突破了OLED的局限,亮度和飽和度相比之下都更高。此外由于OLED材料是有機(jī)發(fā)光二極管,在使用壽命上天然也無(wú)法與Micro LED等無(wú)機(jī)材料相比。對(duì)顯示產(chǎn)品壽命要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域,如汽車(chē)抬頭燈、大型屏幕投影等Micro LED將更具備競(jìng)爭(zhēng)力。

  Micro LED與OLED、LCD等技術(shù)相比,在各個(gè)功能性指標(biāo)方面(PPI、功耗、亮度、薄度、顯色指數(shù)、柔性面板適應(yīng)度)都具備一定優(yōu)勢(shì)。但LCD面板應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng),供應(yīng)鏈成熟度較高,有價(jià)格優(yōu)勢(shì),在30-80寸的電視產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域,仍具備極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。并且量子點(diǎn)、BD Cell、Mini背光作為技術(shù)補(bǔ)充,也一定程度上能提升LCD產(chǎn)品的顯示性能。

  Micro LED在性能上優(yōu)于OLED,但目前OLED在30寸以下消費(fèi)電子市場(chǎng),特別是手機(jī)市場(chǎng)供應(yīng)鏈配套較為成熟。OLED除具備可做折疊類(lèi)顯示產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)外,在觸控、屏下指紋、屏下攝像頭等功能集成性方面,也更為成熟。而Micro LED在相關(guān)方面供應(yīng)鏈配套較為欠缺,目前產(chǎn)品成本也較高,其次Micro LED在芯片巨量轉(zhuǎn)移方面也待技術(shù)改進(jìn),生產(chǎn)效率上與OLED相比還暫不具備優(yōu)勢(shì)。

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  MicroLED Display的顯示原理,是將LED結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行薄膜化、微小化、陣列化,其芯片尺寸僅在1-10um等級(jí)左右;后將Micro LED批量式轉(zhuǎn)移至電路基板上,其基板可為硬性、軟性之透明、不透明基板上;再利用物理沉積制程完成保護(hù)層與上電極,即可進(jìn)行上基板的封裝,完成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的Micro LED顯示。

  而要制成顯示器,其晶片表面必須制作成如同LED顯示器般之陣列結(jié)構(gòu),且每一個(gè)點(diǎn)像素必須可定址控制、單獨(dú)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮。若透過(guò)互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體電路驅(qū)動(dòng)則為主動(dòng)定址驅(qū)動(dòng)架構(gòu),Micro LED陣列晶片與CMOS間可透過(guò)封裝技術(shù)黏貼。

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  黏貼完成后Micro LED能借由整合微透鏡陣列,提高亮度及對(duì)比度。Micro LED陣列經(jīng)由垂直交錯(cuò)的正、負(fù)柵狀電極連結(jié)每一顆Micro LED的正、負(fù)極,透過(guò)電極線(xiàn)的依序通電,透過(guò)掃描方式點(diǎn)亮Micro LED以顯示影像。

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  自2008年以后,LED光電轉(zhuǎn)換效率得到了大幅提高,100lm/W以上已成量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。因此對(duì)于MicroLED顯示的應(yīng)用,因其自發(fā)光的顯示特性,搭配幾乎無(wú)光耗元件的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu),就可輕易實(shí)現(xiàn)低能耗或高亮度的顯示器設(shè)計(jì)。這樣可解決目前顯示器應(yīng)用的兩大問(wèn)題:一是穿戴型裝置、手機(jī)、平板等設(shè)備的80%以上的能耗在于顯示器上,低能耗的顯示器技術(shù)可提供更長(zhǎng)的電池續(xù)航力;二是環(huán)境光較強(qiáng)致使顯示器上的影像泛白、辨識(shí)度變差的問(wèn)題,高亮度的顯示技術(shù)可使其應(yīng)用的范疇更加寬廣。并且Micro LED的顯示產(chǎn)品幾乎可以適應(yīng)各種顯示尺寸。

  在微顯示領(lǐng)域Micro LED產(chǎn)品具備一定的成本競(jìng)爭(zhēng)力。目前微投影技術(shù)以數(shù)位光線(xiàn)處理、反射式硅基板液晶顯示、微機(jī)電系統(tǒng)掃描等三種技術(shù)為主,但這三種技術(shù)都須使用外加光源,使得模組體積不易進(jìn)一步縮小,成本也較高。相較之下,采用自發(fā)光的Micro LED微顯示器,不須外加光源,光學(xué)系統(tǒng)較簡(jiǎn)單,因此在模組體積的微型化及成本降低上具優(yōu)勢(shì)。

  MicroLED商用前景也較為廣泛。目前如果僅考慮現(xiàn)有技術(shù)能力,Micro LED有兩大應(yīng)用方向,一是可穿戴市場(chǎng),以蘋(píng)果為代表,據(jù)悉蘋(píng)果已研究在手表及手機(jī)等產(chǎn)品上,使用Micro LED顯示技術(shù)的可行性。未來(lái)有望推出MicroLED顯示的穿戴設(shè)備;二是超大尺寸電視市場(chǎng),以三星、索尼為代表,今年索尼在CES上展示的Micro LED cledis已在分辨率、亮度、對(duì)比度都具有優(yōu)良的性能。

  從短期來(lái)看Micro LED市場(chǎng)集中在超小型顯示器,從中長(zhǎng)期來(lái)看,Micro LED的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,橫跨穿戴式設(shè)備、超大室內(nèi)顯示屏幕外,頭戴式顯示器(HUD)、抬頭顯示器(HUD)、車(chē)尾燈、無(wú)線(xiàn)光通訊 Li-Fi、AR/VR、投影機(jī)等多個(gè)領(lǐng)域。

  技術(shù)考慮到批量轉(zhuǎn)移等技術(shù)難點(diǎn),在手機(jī)應(yīng)用上很難短期對(duì)OLED或者LCD形成技術(shù)替代。在Micro LED磊晶部分結(jié)束后,需要將已點(diǎn)亮的LED晶體薄膜無(wú)需封裝直接搬運(yùn)到驅(qū)動(dòng)背板上,這種技術(shù)稱(chēng)之為批量轉(zhuǎn)移,或者巨量轉(zhuǎn)移。

  其中技術(shù)難點(diǎn)有兩個(gè)部分:1.轉(zhuǎn)移的僅僅是已經(jīng)點(diǎn)亮的LED晶體外延層,并不轉(zhuǎn)移原生基底,搬運(yùn)厚度僅有3%,同時(shí)Micro LED尺寸極小,需要更加精細(xì)化的操作技術(shù)。2.一次轉(zhuǎn)移需要移動(dòng)幾萬(wàn)乃至幾十萬(wàn)顆LED,數(shù)量巨大,并且需要考慮轉(zhuǎn)移后晶粒擺放的均一性問(wèn)題,需要新技術(shù)滿(mǎn)足這一要求。

  目前各大廠(chǎng)商均在努力攻克這方面的技術(shù)難關(guān),在巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)上各公司累計(jì)申請(qǐng)了十多項(xiàng)專(zhuān)利。從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)說(shuō),OLED顯示的全部技術(shù)有七成上下可以被Micro LED共用或者吸收,即Micro LED技術(shù)突破后整個(gè)產(chǎn)業(yè)掉頭難度不大,為未來(lái)Micro LED應(yīng)用滲透奠定了基礎(chǔ)。

  2.5 Mini LED在背光與顯示最有望形成產(chǎn)品突破

  MiniLED相較于Micro LED,短期規(guī)?;逃玫臋C(jī)會(huì)更大,特別是在LCD背光領(lǐng)域,預(yù)計(jì)從2019年起有望逐步形成產(chǎn)品突破。

  高密度FHD顯示器具有1920行x1080列大約200萬(wàn)個(gè)像素,每一個(gè)像素還要再分為紅、綠、藍(lán)三個(gè)Sub Pixel,因此總共有大約600萬(wàn)個(gè)Die。將600萬(wàn)個(gè)比人類(lèi)頭發(fā)直徑還小的晶粒切割后黏貼在基板上,業(yè)界把這種制程稱(chēng)為巨量轉(zhuǎn)移,就是把大量的發(fā)光二極體晶粒轉(zhuǎn)移到顯示器基板上。因此,Micro LED需要用到巨量轉(zhuǎn)移極為困難。

  Mini LED短期大規(guī)模商用機(jī)會(huì)更大。過(guò)去LCD采用側(cè)光式背光,雖然降低了成本和功耗,但是這種方式最大的弱點(diǎn)是無(wú)法對(duì)畫(huà)面某區(qū)域進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)。由于液晶的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)始終無(wú)法實(shí)現(xiàn)全開(kāi)關(guān)的0,1控制。因此通常側(cè)光式液晶面板的對(duì)比度即使應(yīng)用調(diào)光技術(shù)也就不過(guò)在幾千左右。

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  而Mini LED能夠利用既有的LCD技術(shù)基礎(chǔ),結(jié)合同樣成熟的RGB LED技術(shù),開(kāi)發(fā)出新一代背光設(shè)計(jì)的面板。從性能上講,無(wú)論是畫(huà)質(zhì)、厚度、成本還是異形切割、曲面顯示,都能夠與AMOLED電視面板相媲美,有望成為大尺寸AMOLED顯示的潛在競(jìng)爭(zhēng)方案。一旦MiniLED背光技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用,將極大提升對(duì)LED芯片的消耗,具有具大的商用市場(chǎng)前景。

  Mini LED把側(cè)光式背光源幾十顆的LED燈珠,變成了直下背光源數(shù)萬(wàn)顆,采用局部調(diào)光設(shè)計(jì),其HDR精細(xì)度達(dá)到前所未有水平。目前Mini LED設(shè)計(jì)方案分為全彩RGB混光或白光,前者可達(dá)到100%NTSC高色域顯示,而透過(guò)藍(lán)光LED搭配熒光粉的白光Mini LED,則能達(dá)到80~90%NTSC顯示效果。群創(chuàng)光電在2018年CES展中首度以實(shí)機(jī)展出10.1寸AM MiniLED,并認(rèn)為AM MiniLED搭配軟性基板是作為異型/曲面LCD所需背光源的最佳解決方案。

  根據(jù)測(cè)算,假設(shè)Mini LED背光在2018年的滲透率為1%,有1500萬(wàn)部手機(jī)使用MiniLED背光的屏幕,對(duì)MiniLED芯片的需求將達(dá)到600億顆,對(duì)應(yīng)約120萬(wàn)片2寸片的需求。假設(shè)2018年有4%的TV面板采用Mini LED背光,對(duì)于MiniLED芯片的需求量將達(dá)到1000億顆,對(duì)應(yīng)約200萬(wàn)片2寸片的需求。根據(jù)預(yù)測(cè),Mini LED的市場(chǎng)空間將在2023年超過(guò)10億美金。

  瑞豐光電在公告中表示,以6英寸手機(jī)面板為例,目前普通LED背光設(shè)計(jì)的液晶面板成本約20-30美元,柔性O(shè)LED成本約為80-100美元,采用Mini LED背光設(shè)計(jì)的液晶面板成本約為40-50美元。Mini LED背光相較于OLED面板也具備一定的成本優(yōu)勢(shì)。

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  Mini LED 背光的需求測(cè)算

  假設(shè)一:目前用在 Mini LED 背光芯片尺寸有 8*12 和 6*20 等幾種尺寸,推算Mini LED 背光芯片的面積約 110mil^2;

  假設(shè)二:假設(shè) 2 寸片 80%的面積轉(zhuǎn)化為有效芯片,兩寸片面積為 3140000mil^2,(3140000/110)*0.8,即一片 2 寸片對(duì)應(yīng) 22837顆背光芯片;

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  MiniLED 顯示的需求測(cè)算

  假設(shè)一:Mini LED RGB 芯片的主流尺寸為 5*9,未來(lái)降低成本能到3*6,假設(shè)2019年基本是5*9,2020 年 35%是 3*6,2021年65%是 3*6。

  假設(shè)二:假設(shè) 2 寸片 80%面積轉(zhuǎn)化為有效芯片,2寸片面積 3140000mil^2,(3140000/45)*0.8,即一片 2 寸片對(duì)應(yīng) 55822 顆 5*9 顯示芯片,(3140000/18)*0.8對(duì)應(yīng) 139556 顆 3*6 顯示芯片。Mini LED(類(lèi)Micro LED) 顯示未來(lái)最有潛力屏幕4k大屏顯示,需LED 芯片數(shù)量約 2400萬(wàn)顆

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  綜上可以看出,預(yù)測(cè)Mini LED 未來(lái)三年2片寸總需求量將達(dá)到1.07億片。Mini LED背光2寸片和Mini LED顯示2寸片從2019年需求102.11萬(wàn)片和142.4萬(wàn)片到2021年成長(zhǎng)分別為1388.72萬(wàn)片和9295萬(wàn)片。市場(chǎng)需求增長(zhǎng)空間極大。

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  華為即將發(fā)布榮耀智慧大屏,關(guān)注Mini LED背光在5G大屏顯示應(yīng)用新趨勢(shì)。七月華為榮耀在新品媒體溝通會(huì)上表示,八月即將發(fā)布榮耀智慧大屏產(chǎn)品。華為認(rèn)為傳統(tǒng)電視體驗(yàn)不佳,一線(xiàn)城市很多消費(fèi)者已逐漸放棄電視。立足于5G的萬(wàn)物互聯(lián),華為提出全場(chǎng)景智慧化(IOT),以及“1+8+N”戰(zhàn)略,即1個(gè)手機(jī)+8個(gè)輔入口+IOT。智慧大屏將是重要的輔助入口,也將成為智能家居的核心入口。相較于傳統(tǒng)電視,華為智慧大屏預(yù)計(jì)將配備攝像頭、更好的聲音系統(tǒng),增強(qiáng)人機(jī)交互體驗(yàn),Mini LED背光亦有望應(yīng)用于部分機(jī)型。建議關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤婀局形⒐尽⑷补怆?、木林森、?guó)星光電、洲明科技、瑞豐光電、TCL集團(tuán)等。

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