LED产业新蓝海：mini LED行业深度解析

1.2 快速崛起的行业新秀——mini LED

mini LED 是最近几年在小间距 LED 基础上所衍生出的新型 LED 显示技术，也被称 为“亚毫米发光二极管”。mini LED 像素尺寸和制备难度介于传统 LED 与 Micro LED 之间，是向 micro LED 进军的桥头堡。

近年来，受益于成本下降及市场接受度提升，小间距LED 不断攻城掠地、开疆拓土。 而 mini LED 作为小间距 LED 的进一步延伸，自 2017 年现世以来短短两年，已有 众多从业者陆续推出 mini LED 相关产品。各大面板厂逐步将 mini LED 背光覆盖全 尺寸产品，小至手机，大到电视;与此同时，驱动 IC、配套设备和材料厂的积极响 应也给产业链带来更多的源头活水。

作为一种问世不久新技术，mini LED 何以获得业界内外的如此拥趸?我们且透过mini LED 技术特征及应用场景来管窥一二。

• mini LED 一般采用直下式设计,对比于传统的背光设计,能够在更小的混光距 离内实现更好的亮度均匀性、更高的的色彩对比度,进而实现终端产品的超薄、 高显色性、省电。

• mini LED 具有异型切割特性，搭配软性基板可达成高曲面背光的形式，采用局 部调光(Local Dimming)设计，给液晶面板带来更精细的 HDR 分区, 让黑的更 深邃，亮的更明亮。

• mini LED 技术在晶体封装层级多采用“倒装”技术，工艺无焊线，能够避免金 属虚焊和接触不良引起的问题，同时倒装能够最大程度提高发光面积、散热面 积。

• mini LED 搭配柔性基板的使用,能够实现曲面的高画质显示效果,加上其自发光 的特性,在一些特殊造型需求方面有广阔市场。

• mini LED 可以直接采用 RGB 三色的 LED 模组，实现 RGB 三原色无缺失的显示效果，且可覆盖 100% BT2020 的宽色域，色彩的鲜艳度媲美 OLED。

此外，相比传统 LED，mini LED 散热表现更佳，可视角更大，对比度更高，耗电量更低，可靠度更高，有望成为引领新型显示市场的行业新秀。

2.直显背光双轮驱动，mini LED 大有可为

mini LED 作为一种市场前景广阔的新技术，具有“薄膜化，微小化，阵列化”的优 势，将逐步导入产业应用。从终端应用场景来分，mini LED 的应用领域可以分为直 接显示和背光两大场景。受益于两大场景的双重驱动，Mini LED 市场规模有望迎来 快速成长，据 LEDinside 预测，2023 年整体 Mini LED 产值将超过 10 亿美元。

• 在直接显示领域，Mini LED 的发展机会得益于小间距市场的快速发展。如今， 小间距 LED 已经发展成熟，在此基础上，mini LED 对其进行无缝隙承接，甚 至能在应用领域做到加速渗透，从产品尺寸来看，mini LED 直接显示屏产品对 应着 110 寸以上的显示市场。受制于成本因素，其在民营显示市场的普及难度 较大，但是在商业、专业显示市场潜力较大，包含交通管理指挥中心，安防监 控中心，室内商业显示等。

• Mini LED 的背光产品主要集中在 110 寸以下的显示领域，应用场景包括电视、 手机、电竞、车载 LCD 背光等。不同于传统液晶显示采取导光板侧入式背光方 案，mini LED 背光方案采用巨量 LED 晶粒作为背光源。与侧入背光方案相比， 该方案具有区域亮度可调、显色性和对比度更高的优点，并可达到8K 显示效 果。与 OLED 相比，mini 背光方案具有寿命长、稳定性好、产业链成熟和成本 下降快的优点。

2.1 LCD+ mini LED 背光，超高清显示解决方案

伴随着显示技术的革新，显示屏背光也随之进步，纵观整个显示背光技术的发展， 一共经历了 CCFL、传统 LED 背光、量子点背光及 miniLED 背光等技术节点。

• CCFL 背光:功耗大、色域窄、长时间使用有色偏

• 传统 LED 直下式背光:虽然能实现动态分区、成本低，但是较厚、耗能高

• 传统 LED 侧入式背光:虽然能够实现薄型化，但无动态分区

• 量子点背光:能够实现宽色域，但是成本高，还具有轻微毒性

• mini LED 背光:具有节能、轻薄化、宽色域、超高对比度、精细动态分区的特点，既实现了独特的优势，也能克服其他背光方式的缺点。

根据 TrendForce LED 研究预估，至 2023 年 Mini LED 背光产值将达 3.4 亿美元(仅Mini LED 背光产值，不含其他驱动 IC 与背板)。

“LCD+mini LED” 的背光技术采用的是直下式 LED 背光方式。传统 LED 直下式 背光无法实现薄型化，而侧入式背光要将发光源安装在导光板的侧面，即使实现薄 型化也需要占用一定的侧面空间。而“LCD+mini LED” 的背光方式将传统 LED 芯片尺寸微缩到 100μm 到 200μm 等级，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，该方案能够实现薄型化、具有区 域亮度可调、显色性和对比度更高的优点，并可达到 8K 显示效果。

Mini LED 采用倒装 Mini LED 芯片，直接实现均匀混光，无需透镜进行二次光学设 计。由于其本身芯片结构小，利于将调光分区数(Local Dimming Zones)能够达 到更高的动态范围(HDR)，实现更高对比度的效果;另一方面，还能缩短光学混 光距离，以降低整机厚度从而达到超薄化的目的。

mini LED 背光可结合 Local Dimming 技术，带来更好的视觉体验。根据信号中画 面各处的亮暗场，Mini LED 能够实时控制对应背光区域的开关及亮度调节，使画面 中黑色更黑，白色更白，色彩更自然艳丽。

2.1.1 mini LED 背光在电视大尺寸应用市场前景

因受制于量产良率，高分辨 OLED TV 长期面临着成本高企的问题，而 mini LED 能够在相对合理的成本空间内实现曲面及窄边框显示效果，且兼具宽色域、高对比 度、薄型化特性，故有望在大尺寸电视背光领域一展身手。根据奥维云网统计，截 至 2018 年 6 月，电视重点销售尺寸为 55 英寸、32 英寸、65 英寸，其中增幅最大尺寸为 65 英寸。由此可见，屏幕尺寸的不断增长是电视发展的重要趋势，鉴于 mini LED 背光方案在高清大屏方面独特的技术优势，我们认为其必将在大尺寸电视领域 有所作为。

mini LED 背光是 LCD 阵营对抗 OLED 的重要武器。尽管在高阶显示市场争夺战中， OLED 曾凭借其高清、高画质、高对比度特性抢走了部分 LCD 的市场，一度风光无 限。然而，随着 mini LED 技术的加入，LCD 方案的显示效果上已经不遑多让;并 且 OLED 技术自诞生以来广受诟病的高成本和低寿命问题始终没有得到有效解决， 这便给了 LCD 阵营重回高端显示市场的绝佳突破口。

此外，我们看到国内 LCD 及 LED 产业均已日趋成熟，产品价格均不断降低;所以 有理由相信，mini LED+LCD 的显示方案有望在不远的将来实现平价，从高端渗透 至大众。届时其应用场景和市场规模也将得到进一步的提升。

2.1.2 mini LED 在手机小尺寸应用前景

全面屏——手机显示技术的重要趋势。2016 年 10 月小米发布 MIX 概念款手机，全 面屏开始在国内市场得到预热;2017 年各大一线手机品牌几乎均踏过 80%屏占比 门槛;2018 年，升降式摄像头、刘海屏、AA Hole 等高屏占比技术路线百花齐放。

全面屏手机的优势:

• 便携性更佳:全面屏手机让大屏手机体验更好。例如6.4 英寸的三星 S8+全面 屏手机，尺寸只与 5.5 英寸的 iPhone 7 Plus 差不多，这使得其单手操作与便 携性更好

• 视觉效果惊艳:相比普通手机，具备更窄的顶部和尾部的区域以及更窄的边框， 具有更好的外观设计，能够给用户带来更具冲击力的视觉体验，屏幕视觉效果 更为出色。

内容呈现更多:全面屏能够在有限的机身上呈现无界视野, 给用户显示更多内容,让 用户在阅读浏览的时候更加方便。

mini LED+LCD——OLED 以外，另一种实现手机高屏占比的技术路径。目前，高 端智能手机实现高屏占比的主流技术是 OLED，受制于专利保护及技术壁垒，OLED 市场几乎被三星等少数厂商垄断，终端厂商的议价能力较差，这在某种意义上妨碍 了高屏占比手机向中低端机型渗透，此外 OLED 的屏幕的可靠性也有待接受更广泛 的市场检验(如 2018 年底华为绿屏门事件)。终端厂商亟需寻求OLED 路径以外的， 另一种经济实惠、且更加可靠的高屏占比实现方式，于是成熟的 LCD 技术重新回到 人们的视野。

由于传统侧入式的背光方案需要给侧边背光源LED 灯珠留下空间，传统“LCD+侧 入式 LED”背光方式无法在薄型化的前提下高屏占比。而 mini LED 的出现则彻底解 决了这一问题——通过将 LED 芯片尺寸微缩，在实现薄型化的前提下，采用的直下 式 LED 背光，无需占用手机侧边空间，因此能够实现“高屏占比”显示效果。此外， 由于其可通过 Local Dimming 设计达到高动态范围的屏幕效果，因此能呈现更细致 的屏幕画面，不仅与 OLED 的屏幕厚度相差无几，表现效果也相当出色。可见，在

小尺寸显示这个战场，极具潜力的mini LED 同样有机会与当下炙手可热的 OLED 屏分庭抗礼。

普通背光液晶屏、OLED、mini LED 背光液晶屏显示效果对比

与普通液晶显示相比，mini LED 背光显示具有可控制、可挖空避让、可弯曲、 芯片尺寸小、功耗低、高对比度、高 HDR 效果、高峰值亮度、高清晰度等优 势。

与 OLED 显示相比，mini LED 背光显示具有高峰值亮度、色域更宽、较低成 本、寿命长、稳定性好、产业链成熟等优势。

此外，成本因素也将是终端厂商的另一个重要考量，以2018 年 6 英寸手机面板价 格为例:普通 LED 背光设计的液晶面板成本约 20-30 美元，柔性 OLED 成本约为 80-100 美元，采用 Mini LED 背光设计的液晶面板成本约为 40-50 美元。与略显青 涩的 OLED 产业链不同的是，无论 LED 还是 LCD 产业链都已非常成熟，mini LED 背光的本质无非是老树开新花，一旦开始规模化应用，其综合成本将有望得到进一 步下降。

展望未来，随着 mini LED 背光不断成熟以及终端品牌厂商接受度的提升，手机背 光将会是推动 mini LED 行业快速成长的另一个有力引擎。

2.2 mini LED 直接显示——小间距 LED 的自然延伸

集邦咨询 LED 研究中心(LEDinside)数据显示，随着 LED 显示屏于租赁市场、 HDR 市场应用、零售百货、会议室市场需求增加，2022 年全球 LED 显示屏市场规 模将达到 93.49 亿美金，预估 2018~2022 年复合成长率为 12%。其中，2018 年室 内小间距市场规模成长至 19.97 亿美金，年成长高达 39%，主要动力来自于超小间 距趋势持续发酵，预计其 2018~2022 年复合成长率将达 28%

从 2018 年中国大陆小间距 LED 销售结构来看，1.0 以下间距的销售额占比快速增 长，大幅提升 5.8 个百分点。标志着小间距 LED 显示屏市场正快速向超小间距及 mini LED 过渡。

与传统 DLP 显示方式相比，mini LED 显示技术具有无缝拼接、高画质、应用场景 灵活等特点。DLP 背投技术体积与重量过大、寿命短、对比度不足、易白屏、伴有 灼伤现象等，这些短板不容小觑。相比之下，小间距及 mini LED 所具备的高亮度、 高色彩饱和度、高对比度、高分辨率、体积轻薄、寿命长等优良特征，广泛受到客 户的青睐。

目前 mini LED 显示屏已经开始逐步的应用于交通管理指挥中心，安防监控中心等 政府采购项目;未来，随着其渗透率的进一步提升，室内商业显示等更为广阔的应 用市场同样值得期待。

• 政府部门:在政府应急指挥中心、气象环保监测中心、120 急救中心等多任务、 大容量、集中高效的公共信息处理系统中，小间距及 mini LED 显示屏已然成 为非常重要的信息发布平台。

• 交通系统:在交通管理指挥中心，小间距及mini LED 显示屏凭借其高清晰度、 高可靠性、高分辨率的优良特性，快速占据一席之地。

• 商业显示:在商业显示领域，如室内广告投放、远程视频会议、礼堂歌舞背景 等应用场景，小间距及 mini LED 凭借其高色彩饱和度及对比度等高画质特性， 正在被越来越多的用户所接受。

• 其他如安防监控中心、军演指挥中心、广电传媒系统等大型显示场景，小间距 及 mini LED 的应用潜力也正在被不断的被市场发掘出来。

奥维云网(AVC)数据显示:2018 年全年商用显示市场整体规模达 766.4 亿，同比 增长率达 39.1%，其中小间距及 mini LED 市场规模贡献 68.4 亿。我们认为:鉴于 商显市场较大的体量以及小间距及 mini LED 较低的渗透率，蓬勃发展的商业显示 市场将会是推动推动 mini LED 显示屏行业快速发展的重要力量。

3.实现 mini LED 的关键技术

miniLED作为小间距LED产品的延伸和MicroLED的前奏, 虽然在2018年获得较 大突破， 并在 2019 年迎来量产，但是在持续发展的过程中，仍面临来自芯片、封 装、驱动IC、巨量转移等诸多方面的新技术挑战。

3.1 芯片端关键技术

• 芯片尺寸微缩:在终端市场超薄的要求下, mini LED 的芯片需要微缩化。由于 将传统 LED 芯片尺寸微缩到 100μm 到 200μm，因此对芯片生产过程中的光 刻和蚀刻要求更高，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难点与重点。

• 红光倒装芯片:目前 mini LED 大多采用倒装结构，主要因为倒装芯片无需打 线，适合超小空间排列。虽然蓝绿光倒装 LED 芯片生产较为成熟，但是红光倒 装 LED 芯片技术难度高，需要进行衬底转移(不同于蓝绿光的蓝宝石衬底，红 光芯片砷化镓衬底不透明，做倒装芯片需要转移到透明衬底上)，其转移技术、 良率控制极为关键。

3.2 封装端关键技术

• 高效率固晶与贴片:由于 mini LED 尺寸的微缩化及芯片和灯珠单位面积使用 量的巨大、排列的紧密，因此其对焊接面平整度、线路精度、焊接参数的适应 性和封装宽容度有更高的要求。传统锡膏固晶容易导致芯片焊接漂移，孔洞率 增大，对 mini LED 来说已经不再适用，目前使用更高精度固晶基板及固晶设 备尤为关键。此外，由于 mini LED 精度要求在 25um 以下，因此传统贴片机 必须将贴片速度降低到原有贴片速度的 30-50%。为了避免显示屏生产效率的 下降，未来能够获得更高效的贴片机是一个挑战。

• 薄型化封装:在背光领域，mini LED 超薄化需求尤为重要，但当 PCB 厚度低 于 0.4mm 时，在回流焊、Molding 工艺中，由于树脂基材与铜层热膨胀系统不 同，会诱发芯片虚焊，而 Molding 封装过程中，封装胶与 PCB 热膨胀系数不 同也会导致胶裂。

3.3 驱动IC关键技术

• 驱动控制与散热:由于 mini LED 点间距较小，所用发光芯片尺寸小且数量多， 使得驱动 IC 对电流的精准控制要求更高。此外，因为使用大量的驱动 IC 和 LED 芯片，这也导致散热困难出现，而过多的热量会损害显示品质和产品的可靠性， 因此高集成和低功耗的驱动 IC 将是显示屏驱动 IC 的发展方向。

• 区域调光:在采用分区域调光方案时，背光模组面临着分区亮度和均匀度、刷 新频率、背光光效、集成度、精细调光分辨率提升等一系列技术门槛。

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（报告来源：国元证券；分析师：耿军军）

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