Mini LED商业化初现峥嵘

吴新竹

2022年前三季度，LED行业需求萎靡，业绩不振，不过作为下一代显示技术的Mini LED出货量暴增。据统计，第三季度，Mini LED背光出货量达510万片，环比增长30%，同比增长158%。产业链上中游不断增加产能、提升工艺，面板厂商亦加入到背光研制的队列中，推出创新性的产品；下游电视、消费电子品牌商的Mini LED产品不断升级，刺激市场需求，带动行业规模提升。

业内预测，到2026年，中国Mini LED行业市场规模有望突破400亿元。

Mini LED一般是指采用精密器件及新的封装方式实现点间距为0.2-1.0mm的LED显示技术，其LED芯片尺寸介于50微米和200微米之间。LED芯片作为核心器件，其价格的下降推动了LED显示屏向小间距的方向发展，为大规模商业化应用创造了条件。

Mini LED背光技术近年来得到了迅速发展，其背光产品的色彩饱和度与OLED相比不逊色，还支持更高亮度、更强对比度及更广色域。在大尺寸电视机领域中，Mini LED显示屏在100英寸到200英寸可以实现4K、8K的无缝拼接显示，弥补LCD、OLED等技术在尺寸上的极限问题。

各大消费电子品牌、电脑及显示器厂商纷纷推出Mini LED背光产品，在2020CES展会上，三星展出了Thewall系列292吋8K的Mini LED直接显示器。2021年，苹果发布了首款搭载Mini LED屏的产品，即12.9英寸的iPad Pro；同年，TCL发布了C12量子点Mini LED智屏产品，并自主研发出全球首款玻璃基超大尺寸透明Mini LED显示产品。2022年以来，三星发布了搭载Mini LED面板的QN85C系列电视，创维发布了支持144赫兹高刷的Mini LED显示器D80以及288赫兹旗舰Mini LED电视A63，华硕发布了搭载Mini LED、可翻转屏幕设计的ROGFlowX16笔记本，飞利浦在海外官宣了采用Mini LED背光的34英寸带鱼屏显示器。

2020年，中国Mini LED行业市场规模为41.70亿元，同比增长139.8%，Mini LED、MicroLED市场将在未来几年得到快速发展，到2026年，市場规模或将超过400亿元。LEDinside预测，2023年，全球Mini LED产值将达到10亿美元，2025年MicroLED市场产值将会达到28.91亿美元。Omdia预测，2022年，笔记本电脑面板的出货总量将达到3亿片，其中Mini LED笔电面板预计占990万片，渗透率约为3%；到2025年，Mini LED背光电视的出货量将达到2500万台，约占整个电视市场的10%。此外，车载显示市场或为Mini LED背光进一步打开成长空间，Mini LED背光技术在蔚来ET7、凯迪拉克LYRIQ、理想L9等多款车型上得到应用。

2021年，中国半导体照明行业总体产值为7773亿元，增速约10.8%，其中上游外延片及芯片规模为305亿元，中游封装规模为916亿元，下游应用规模为6552亿元。Mini LED的芯片尺寸普遍要求200微米以下，这对LED芯片生产过程中的光刻和蚀刻提出了更高要求，传统的生产设备难以满足100um以下的芯片生产，需要部分改装。在芯片小尺寸情况下，焊接面的平整度、电极结构的设计、易焊接性以及对焊接参数的适应性、封装宽容度都是芯片设计的重难点。

芯片结构分为正装、倒装和垂直结构三种类型。LED尺寸决定了芯片结构的变化，小间距LED采取正装芯片，Mini LED采取倒装芯片，未来的MicroLED有望采取倒装加垂直结构芯片。

与传统的LED芯片制造相比，由于Mini LED芯片尺寸较小，正负电极占据了芯片表面的大部分面积，出光面积受限，出光角度控制方案的设计影响芯片的良率，并能影响多项光学性能，如何制备大角度出光、混光均匀的Mini LED芯片仍是厂商需要研究的问题；倒装结构及出光设计很大程度上决定了芯片的光学性能，在芯片倒装过程中，蓝绿光倒装芯片技术已较为成熟，良率较高，但红光芯片需要进行衬底转移、固晶焊接，在此过程中由于工艺环境以及各种不可控因素的影响，产品的良率和可靠性需要得到保证。

封装方面，中信证券认为，Mini LED封装的集成度高，COB、COG、巨量转移等新型集成封装技术尚未成熟，若采用传统的SMT方式，老式贴片机在对P1.0以下的Mini LED封装器件进行贴片时贴片速度会降低到原有速度的30%-50%，降低生产效率；考虑到下游应用场景复杂，为降低后期检测维修难度，Mini LED封装器件需要具备相对较高的可靠性，行业目前仍采用作业效率较低的全采全分模式。

在上游芯片端，大陆厂商的倒装技术已基本成熟，三安光电、华灿光电等Mini LED产品已经小批量产；中游封装方面，IMD、COB、COG等多种封装方式并存，国星光电、鸿利智汇、聚飞光电等已经量产。在传统LED芯片产能过剩、供需结构失衡的情况下，龙头厂商纷纷凭借技术和规模优势向Mini/Micro等高端领域布局。截至2022年上半年，三安光电湖北子公司已投入20.34亿元，形成月产约6.5万片的Mini/MicroLED外延片、芯片和深加工产能。聚灿光电Mini/MicroLED芯片研发及制造扩建项目可形成年产720万片Mini LED芯片的产能。乾照光电计划新增636万片的Mini LEDBLU、Mini LEDGB、MicroLED芯片、高光效LED芯片生产能力。

在中游方面，目前，洲明科技已形成P0.3-P1.2完整产品线，UMiniIIP0.7、P0.9、P1.2已实现规模量产和批量销售；国星光电Mini/Micro领域申请国内外专利220项，获授权专利数量共714项；瑞丰光电新增780万片的Mini LED背光封装产能。兆驰股份推出了MiniPOB、MiniCOB以及NCSP三种技术方案，2022年已应用于国内外电视机、显示器客户，并已占据市场较大份额；该公司位于南昌高新区的产线投产后，月产能折合4英寸片计划可达100万-110万片。鸿利智汇背光领域的重点客户VR产品实现了持续批量性出货，并推出了采用COB封装技术的12.3寸车载背光三连屏产品；该公司位于广州的Mini/MicroLED新型背光显示一期项目将形成年产2620万片的Mini LED背光封装产品。

由于适应了下游客户的需求， 中国Mini LED行业市场未来几年可能迎来爆发式增长

面板厂商亦加入到这一轮显示技术的变革之中，2019年，TCL全球首发Mini LED星曜屏，TCL近年来对Micro-LED显示技术持续投入，力争形成商业化规模量产的工艺流程解决方案。华灿光电已布局95万片4英寸Mini/MicroLED外延片的产能，近日公司发出20.84亿元定增预案，其中拟使用17.50亿元投入MicroLED晶圆制造和封装测试基地项目，京东方拟以不超过21亿元的自筹资金认购华灿光电的定增份额，不谋求控制权华灿光电；另一方面，京东方已与雷蛇共同限量发售16英寸Mini LED笔记本电脑产品。

在直接显示领域采用RGB三色的LED模组，可实现RGB三原色无缺失的显示效果，Mini LED作为小间距显示屏的升级，可分辨距离进一步缩短至1-2米甚至近屏观看，将能满足更多商用场景需求提升了可靠性和像素密度。从尺寸来看，Mini LED直接显示屏产品对应110寸以上的显示市场，受制于成本因素，目前直显产品民用的普及难度较大，但在商业、专业显示市场具有潜力，包含交通管理指挥中心、安防监控中心、室内商业显示等。

鸿利智汇已形成覆盖P0.7、P0.9、P1.2和P1.5等在内的全系列Mini LED直显产品矩阵，能匹配演播室、指挥中心、商业显示、赛事直播、高端会议等室内小间距的场景应用。兆驰股份于2021年下半年实现MiniRGB显示芯片的量产，同时布局COB封装技术的显示应用，主打100微米以下的MiniRGB显示产品，已实现国内知名显示品牌客户的批量供货；2022年公司将新增52腔氮化镓Mini LED生产线，及300-500条采用COB封装技术的RGB小间距LED显示模组产线。京东方同步发展应用于背光和直显类的Mini LED业务，玻璃基背光产品单板尺寸可做到65吋，大于PCB基产品；2022年10月，京东方拟在北京建设采用低温多晶氧化物技术的第6代新型半导体显示器件生产线项目，生产元宇宙核心器件的VR显示屏等，并兼容Mini LED直显背板。