Mini-MicroLED创新应用带来成长新动能.pdf

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1、 Mini LED 和 Micro LED 带来行业成长新动力

Mini LED意指晶粒尺寸约在100微米的LED，最早是由晶电所提出。介于传统LED与Micro LED之间，是传统LED背光基础上的改良版本。Micro LED：让LED单元小于50微米，与OLED一样能够实现每个像素单独定址，单独驱动发光(自发光)。

从本质上来看，Micro LED和Mini LED一样，都是基于微小的LED晶体颗粒作为像素发光点，区别在于，Micro LED是采用的1-10微米的LED晶体，实现0.05毫米或更小尺寸像素颗粒的显示屏；Mini LED则是采用数十微米级的LED晶体，实现0.5-1.2毫米像素颗粒的显示屏。

而我们耳熟能详的小间距LED，采用的是亚毫米级LED晶体，最终实现1.0-2.0毫米像素颗粒显示屏。

2、 MiniLED：背光市场机遇

根据TrendForce发布的2018年科技产业发展趋势，关于MicroLED发展由于Mini LED技术可搭配软性基板，达成高曲面背光的形式，将有机会使用在手机、电视、车载面板以及电竞笔电等多种应用上，预计近两年将会有Mini LED背光应用相关样品问世。

2.1 背光应用

Mini LED背光，采用局部调光设计，其带给LCD另一个优势是更为精细的HDR分区。Mini LED把侧边背光源几十颗的LED灯珠，变成了直下背光源数千颗、数万颗，甚至更多的灯珠。尽管单颗Mini LED尺寸较小，但由于采取直下式背光，将可透过Local Dimming设计达到高动态范围(HDR)的屏幕效果，呈现更细致的屏幕画面，不仅与OLED的厚度一样，且演色性比OLED好。Mini LED设计方案分为全彩RGB混光或白光，前者可达到100% NTSC高色域显示，而透过蓝光LED搭配荧光粉的白光Mini LED，则能达到80-90% NTSC显示效果。

侧光式：侧光式LED背光源具有尺寸薄的优势，但光利用率较低且均匀性相对不高的缺点；直下式：直下式LED背光源有发光均匀、辉度高，光利用率高、结构简单的优点，但背光模组厚度、重量、耗电量较侧光式LED背光源有明显的劣势。

Mini LED产值规模:Micro LED受制于多重制程瓶颈，短期之内难有普及性商品化产品出现，技术难度要求偏低；Mini LED在当下生产能力可覆盖情况下，成为过渡性替代产品，有很好的发展市场空间与前景。集邦咨询LED研究中心指出，Mini LED未来可能的发展方向，涵盖电视、手机、车用面板、显示屏等，预估2023年整体Mini LED产值将达到10亿美元，其中LED显示屏及大尺寸电视等，将是Mini LED未来应用的主流。

在消费电子产品领域，Mini LED芯片做自发光显示器成本太高，加上分辨率可能无法满足现有产品的要求，因此厂商的目标是以Mini LED作为背光，替代传统液晶面板的LED背光。Mini LED的背光方案可应用在电视、手机、车用面板。

以TV面板来说，现在侧光式背光设计只需要数10颗高亮度LED，手机背光更只需要25颗LED，但是转换为Mini LED，电视面板背光LED数量可以拉升到数万颗，5英寸智能手机面板背光则需9000-10000颗Mini LED。

2.2 Mini LED 布局看未来发展趋势

从多角度分析Mini LED未来市场前景，和目前成熟的OLED产业在手机显示上的应用相比较而言，Mini LED显得成本高出不少，基本上切入机会不大；而在笔电和电视上，其成本竞争上与OLED接近，未来朝高阶市场发展机会较大；在大尺寸显示器应用则最被看好，由于OLED在大尺寸显示中缺乏竞争力，显示器应用可望成为Mini LED最大的利基市场，发展起来相对有较大空间与机会。

由于韩系企业在OLED产业链布局颇深，占据市场霸主地位，连大客户苹果都受其牵制。国内显示产业链急需打破韩企垄断地位，找到新的行业创新突破点，大陆和台湾LED芯片、封装、面板、下游应用及控制IC厂商积极发展Mini LED相关产品，在mini LED和Micro LED上积极跟进，争取达到和韩企在高端显示市场的分庭抗礼。

价格因素会成为Mini LED能否大面积普及最重要的制约因素，对于大多数目标细分市场，Mini LED提供的性能已经接近现有技术，如用于高端消费类显示器的OLED和用于窄间距数字标牌的SMD LED。因此，成本将成为阻碍或推动miniLED应用的主要因素。今年早些时候，群创展示了一款10.1英寸的1540X720汽车显示器，据IHS MarkIt调查数据显示，其总制造成本约为200美元。相比之下，制造10.1英寸micro-LED显示器仅LED芯片的材料，就需要花费400美元以上。

3、 Micro LED：未来显示之星

2017 年，索尼在展出 8K×2K 分辨率的大尺寸（70cmx270cm）MicroLED 显示屏，随后韩国企业接力，三星推出搭载 Micro LED 技术的“The Wall”电视，展出的Micro LED 显示器是由 144 块 Micro LED 模块无缝组合而成，为未来的显示技术谱写了新的篇章，Lumens 展出 130 英寸和 139 英寸两款超大尺寸 Micro LED 数码化广告牌，以及用来做显示器的 0.57 英寸 Micro LED 显示器。Micro LED 已成为全球各大公司关注的新兴显示技术。

主流显示技术发展路径：显示技术一直走在追求高清的画质、更低的能耗，更好的品质的方向上。现实技术从诞生到如今已经经历过了原始的CRT显像管、液晶LCD显示，目前OLED也成为了比较主流的技术方案。而整个产业也一直在探索更好的产品和技术，Micro LED是最近几年被广泛提及的新方向。Micro LED单个点像素点均可以定址控制及单点驱动发光。高亮度、低功耗、色饱和度、高黑白对比度等优势、适合用于大尺寸显示等优点，使得Micro LED成为未来的显示之星。

在性能上，Micro LED集低功耗、高亮度、超高分辨率与高色彩饱和度等优点于一身。由于OLED采用会老化的有机物质，老化程度不均会影响画质，OLED的另一缺点是容易有残影。而LED是无机物，亮度更胜OLED，而且不易老化。再加上MicroLED作为室内屏幕亮度能达到1000-2000nit，而液晶屏幕亮度只能达到几百nit，同时Micro LED还可以用三基色或者四基色等方案，达到更广的色区覆盖，显示效果自然更加突出。

市场调研机构集邦（TrendForce）针对Micro LED显示技术与液晶、OLED两种主流技术的差异进行了多维度的打分，以求能够描绘出Micro－LED技术的美好前景。

3.1 从技术的角度看 Micro LED 商业应用速度

Micro LED 将传统 LED 尺寸微缩至微米（micron，μm）等级，从现行的制程看还有许多技术难题待解决。从磊晶制程、晶粒制造，到转移、接合方式，全彩化方案与背板材料选择，检测、修复与备援（redundancy）机制等等均有需要解决的技术难点。

LEDinside依据市面上产品尺寸及PPI要求，推算出LED尺寸及像素（Pixel）数量，预估LED尺寸愈大、像素数量愈少的应用，实现商业化量产的速度也相对愈快。因此预计室内的低分辨显示与小尺寸的可穿戴设备由于需要的转移面积偏小或者芯片密度偏低，易于量产从而保证价格。长期来看，TV 量、汽车和手机应用亦为发展重点。在手机屏幕方面，采用 Micro LED 作为自发光显示屏幕会是发展方向之一，但由于尺寸需要微缩到 5 μm 至 30 μm，依分辨率要求所使用的像素数量也高达数百万颗，以致成本不易压低，量产时程也会因此较晚。

3.2 市场规模持续高速增长

随着技术和成本瓶颈的逐渐突破， Micro LED显示器市场有望从2018年开始快速成长，在2025年达到3.3亿台的总出货量。根据Yole的预测数据，如果Micro LED能够克服既有挑战并建立其供应链，则有望最早从智能手表切入进入商业化量产阶段，并加速其技术与供应链的成熟，从而在电视、平板电脑、笔记本电脑等领域逐渐展开应用。而智能手机的应用导入可能要到3-5年以后，但未来有希望快速渗透到超过 50%的显示器市场占有率。

Micro LED 技术提高有望带来芯片用量的大幅增长。根据测算，按照智能手表、智能手机、电视平板年出货量0.9亿部、15亿部和2.8亿部，每提升1%的渗透率会带来6万片、 790万片和2850万片2寸外延片的产能消耗量。当Micro LED 在消费电子终端年出货渗透率达到50%时，即手机9亿部、智能手表0.5亿只、电视1.5亿台的市场时，对LED芯片的需求量1,800百万片（等效2寸片），等效月产能达到150万片/月。

尽管2017年全球Micro LED市场规模预估为700万美元，规模虽不大，但是随着技术推进和产品推出，2018年集邦咨询LED研究中心（LEDinside）最新报告预估，至2025年Micro LED市场产值将会达到28.91亿美元。

4、 从技术问题看 Mini、Micro LED 需要解决的问题：

制程：对于半导体与芯片的制程微缩目前已到极限，而在制造上的微缩却还存在相当大的成长空间，对于Micro LED制程上，目前主要呈现分为三大种类：Chip bonding、Wafer bonding和Thin film transfer。

巨量转移：Micro-LED制造的主要难点在于将十万、百万量级的 Micro-LED批量转移到TFT背板上，即巨量微转移（巨量转移）。巨量转移技术的解决必将大力的推进Micro LED的商业化进展，目前世界范围内包括苹果公司也在大力攻克巨量转移技术，技术问题解决后的市场值得期待。

封装技术：由于Mini LED的芯片尺寸主要是50-200um，Micro LED芯片尺寸更小，同时Mini LED芯片和灯珠单位面积使用量巨大且排列十分紧密，对焊接面平整度、线路精度提出更高要求，对焊接参数的适应性和封装宽容度要求也更为严格。因此更高效的贴片机也是是未来Mini LED所面临的一大难题。封装要求几个技术要点：1、薄型化封装，Mini LED作为背光时要求产品越薄越好；2、混光一致性，避免导致显示或者背光效果的差异；3、可靠性与良率，考虑到Mini/Micro LED维修难度和成本较高，这就需要Mini LED封装器件具备相对高的可靠性。

成本：价格因素会成为Mini LED能否大面积普及最重要的制约因素，对于大多数目标细分市场，Mini LED提供的性能已经接近现有技术，如用于高端消费类显示器的OLED和用于窄间距数字标牌的SMD LED。因此，成本将成为阻碍或推动MiniLED应用的主要因素。

总结：LED行业在应用以来具备一个不断出现的工业品周期属性，从供不应求到积极扩产再到供大于求，然后行业洗牌再重复一次。但是我们应该看到另一个长的成长逻辑存在，每次行业革新都会带动产品效率提升与价格下行，结果就是应用广度与宽度不断增加，带来市场空间的增大。LED自从诞生以来从高高在上的艺术品逐渐成为生活品，正是这个行业对技术和产品性能孜孜不倦的追求带给人类的福音。这个行业规模还会不断的扩大，应用场景也会不断的拓宽，这个行业也一定会成长出更多优秀的科技公司。

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