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LED显示屏行业发展现状及技术变革方向

发布时间:2023-04-13 15:13:08 浏览次数:545次

LED 显示产业是国家重点培育和发展的战略性新兴产业,符合国家的战略发展方向。目前,LED 显示屏主要应用于安防监控中心、调度指挥中心、广电演播、高端会议视频中心、高清电子广告牌等领域,近年来国家陆续出台多项产业政策支持 LED 产业健康快速发展。

首先,国家对“新基建”的大力投入,为 LED 显示屏的应用提供了广阔的空间。工信部直属的一类科研事业单位赛迪智库发布的《“新基建”发展白皮书》指出,“新基建”是与传统的“铁公基”相对应,结合新一轮科技革命和产业变革特征,面向国家战略需求,为经济社会的创新、协调、绿色、开放、共享发展提供底层支撑的具有乘数效应的战略性、网络型基础设施。《“新基建”发展白皮书》指出,预计到 2025 年,5G 基建、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等七大领域“新基建”

直接投资将达 10 万亿元左右,带动投资累积或超 17 万亿元。2020 年 3 月 4 日,中共中央政治局常务委员会召开会议,明确强调加快 5G 网络、数据中心等新型基础设施建设进度。上述政策为 LED 显示屏在商用领域的发展提供了机遇。

其次,国家正在加快壮大战略性新兴产业,打造经济社会发展新引擎,推动LED 显示等战略性新兴产业规模持续壮大。2021 年,为贯彻落实党的十九届五中全会关于发展战略性新兴产业部署要求,国家知识产权局制定《战略性新兴产业分类与国际专利分类参照关系表(2021)(试行)》,针对新一代信息技术产业、高端装备制造产业、新材料产业、生物产业、新能源汽车产业、新能源产业、节能环保产业、数字创意产业、相关服务业等 9 大战略性新兴产业领域,其中,显示器件、LED 应用产品、高清/超高清广播电视等属于战略性新兴产业中的重点产品和服务。

再者,国家对智慧城市和现代交通运输体系的建设,将带动 LED 显示屏在安防监控、指挥调度等领域的市场需求增长。

2014 年 8 月 27 日,国家发改委等八部委联合印发《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》(发改高技〔2014〕1770号),提出建立全面设防、一体运作、精确定位、有效管控的社会治安防控体系;整合各类视频图像信息资源,推进公共安全视频联网应用。

2017 年 2 月 3 日,国务院印发《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》(国发〔2017〕11 号),拟推进智能协同调度,建设综合交通运输运行协调与应急调度指挥中心,形成动态感知、全面覆盖、泛在互联的交通运输运行监控体系。2021 年 3 月,“十四五”规划和2035年远景目标纲要求构建基于5G的应用场景和产业生态,在智能交通、智慧物流、智慧能源、智慧医疗等重点领域开展试点示范。

另外,国家加快发展超高清视频产业,将催生对高清显示屏幕的需求,小间距 LED 显示屏有望迎来更多应用场景,未来市场空间更加广阔。2019 年 3 月,工信部、国家广播电视总局和中央广播电视总台联合发布了《超高清视频产业发展行动计划(2019-2022 年)》,提出“4K 先行、兼顾 8K”的总体技术路线,大力推进超高清视频产业发展和相关领域的应用,到 2020 年,4K 超高清视频用户数达 1 亿;到 2022 年,我国超高清视频用户数达到 2 亿,超高清视频产业总体规模超过 4 万亿元,并在文教娱乐、安防监控、医疗健康、智能交通、工业制造等领域实现超高清视频的规模化应用。

2020 年 3 月,工信部办公厅印发《中小企业数字化赋能专项行动方案》,提出以数字化网络化智能化赋能中小企业,助力中小企业疫情防控、复工复产和可持续发展,扶持疫情防控期间涌现的在线办公、在线教育、远程医疗等新模式新业态加快发展;支持数字化服务商打造智能办公平台,推出虚拟云桌面、超高清视频等解决方案,满足虚拟团队管理、敏感数据防控等远程办公场景升级新需求。

2021 年 3 月,“十四五”规划和 2035 年远景目标纲要发布,要求加快提升超高清电视节目制播能力,推进电视频道高清化改造,推进沉浸式视频、云转播等应用;发改委等多部门联合发布《加快培育新型消费实施方案》,加快发展超高清视频、虚拟现实等新型信息产品,推动5G+4K/8K、VR/AR 技术产品融合应用。

2021 年 11 月,工业和信息化部发布《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》,推进实施“超高清视频+5G+AI+VR”融合创新应用工程。2022 年 1 月 6 日,工业和信息化部办公厅、中央宣传部办公厅、国家广播电视总局办公厅等部门联合发布了《“百城千屏”活动实施指南》,通过以试点示范工程为引领,新建或引导改造国内大屏为 4K/8K 超高清大屏,丰富超高清视音频服务场景,加速推动超高清视音频在多方面的融合创新发展。

2022 年 6 月,深圳市发展和改革委员会深圳市科技创新委员会深圳市工业和信息化局深圳市文化广电旅游体育局发布《深圳市培育发展超高清视频显示产业集群行动计划(2022-2025 年)》,支持开展 Micro LED、Mini LED 等新一代显示技术和产品研发,聚焦超高清视频显示传输领域完善产业链布局,打造全球性超高清视频显示标准技术组织,建立具有国际竞争力的行业标准。

2022 年 11 月 7 日,工业和信息化部批复组建国家石墨烯创新中心、国家虚拟现实创新中心、国家超高清视频创新中心等 3 家国家制造业创新中心。随着短视频、直播的兴起,超高清视频产业成为风口。许多上市公司均加大新型显示技术投入布局超高清视频产业。

最后,随着国家“一带一路”、推进贸易高质量发展等战略的深入实施,将持续促进我国 LED 显示产品外贸出口的蓬勃发展。自 2013 年提出 “一带一路”倡议以来,根据新华社北京 2021 年 12 月 16 日电,国家发展改革委新闻发言人报道,截至目前,我国已与 145 个国家、32 个国际组织签署 200 多份共建“一带一路”合作文件,商签范围由亚欧地区延伸至非洲、拉美、南太、西欧等相关国家,经贸投资合作不断扩大。

2021 年 11 月,为贯彻落实《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》和《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》,推动对外贸易高质量发展,经国务院批复同意,中华人民共和国商务部印发《“十四五”对外贸易高质量发展规划》:优化国际市场布局,进一步优化进口来源地和出口市场,加强细分市场研究,继续深化与发达经济体贸易合作,积极拓展与亚洲、拉美、非洲等新兴市场贸易;优化进出口商品结构,推动高技术、高附加值装备类企业在更高水平上参与国际合作;推动贸易和双向投资协调发展,鼓励外资更多投向中高端制造、高新技术、传统制造转型升级、现代服务等领域,发挥*********新区、*********开发区产业聚集和开放平台优势。

②小间距 LED 显示屏应用领域广泛,市场需求逐年快速增长

LED 显示屏具有显示面积大、亮度高、色彩鲜艳、拼装容易等优点。在户外和大型商用显示屏领域,相较于传统的拼接 LCD 显示屏,LED 显示屏因无拼缝、无残影、高色彩饱和度、低功耗、色域广、自发光和使用寿命长等一系列优势而受到市场欢迎。随着 LED 显示应用领域消费升级及产品迭代,LED 显示屏在高清视频显示领域的应用场景逐渐增多,已被广泛应用在户内外大型广告、舞台表演、展览展示、赛事运动、指挥调度、安防监控、视频会议等各种场景。

LED 显示技术不断向着更小的像素点间距突破,目前已经发展出像素点间距小于 1.0mm 的 LED 显示产品。由于下游客户的需求不断增加以及生产厂商技术和工艺的提高,小间距 LED 显示产品的销量快速增长,成为拉动 LED 显示应用市场规模增长的主要动力。根据奥维云网(AVC)数据显示,2019 年及 2020 年,中国小间距 LED 显示屏市场规模分别为 103.7 亿元及 118 亿元,同比增速达 55.2%及 13.79%。2021 年,中国小间距 LED 显示屏市场销售额约为 181.5 亿元,同比增长 53.9%。预计 2026 年小间距 LED 销量将达到 573 亿元,年复合增长率(CAGR)为 24.6%。

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数据来源:奥维云网(AVC)

在大屏幕拼接领域,小间距 LED 显示屏凭借产品性能的比较优势和逐渐凸显的成本优势,正逐步取代 DLP 背投及 LCD 拼接产品。目前,小间距 LED 显示产品的应用保持着高速的增长。随着技术工艺的改进,未来小间距 LED 产品的性能将进一步提升,生产成本也会逐渐下降,小间距 LED 显示产品在室外、商用、民用市场的应用需求也会大大增加。

③COB 技术已成为小间距 LED 显示的技术变革方向

A、LED 显示面板制备技术介绍

在 LED 显示领域,随着中游封装技术的发展,行业内已逐步形成了以 SMD 和

COB 为主的 LED 显示面板制备技术。SMD 封装是将支架、晶片、引线、环氧树脂等材料封装成不同规格的灯珠,再用高速贴片机以高温回流焊将灯珠焊接在电路

板上,制成不同间距的显示单元。COB 显示屏是将 LED 晶片直接绑定在带驱动电路的 PCB 板上,再用封装胶对 LED 晶片进行包封,将中游封装和下游显示应用融合在了一起。

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B、LED 显示面板制备技术 SMD 和 COB 的技术对比

COB 采用整体封装的方式,避免了 SMD 显示面板在回流焊工艺中由于材料膨胀系数不同所导致的高温损伤,COB 显示产品的死灯率通常只有 SMD 显示产品的十分之一,售后维护成本低。其次,传统的 SMD 技术路径下封装器件与 PCB 板之间的焊脚裸露,防护性较差;而 COB 技术路径在将 LED 晶片贴装在 PCB 电路板后,再以光学树脂覆盖固定形成保护外壳,具有更高的稳定性、可靠性和适应性。

最后,COB 显示产品工艺环节和耗材用量均较少,而这两项成本在像素间距越小的SMD 显示产品中成本占比越大,因此 COB 在小间距 LED 显示领域具有制造成本方面的优势,尤其在 1mm 以下像素间距产品中 SMD 贴片难度增加,成本大幅增长,此时 COB 的成本优势将凸显。

因此,SMD 技术在像素间距高密化的过程中,暴露出其不可避免的良品率降低、维修成本增高、防护性差以及在间距 1mm 以下难以量产的局限性。COB 显示屏采用集成封装的技术路线,省去对单颗灯珠封装后再贴片的步骤,很好地解决了 SMD 产品在像素间距降低时出现的上述问题。相比于 SMD 技术,COB 技术在高像素密度 LED 显示领域具有明显优势,将成为未来 LED 显示应用的核心技术。

C、LED 显示面板制备技术 SMD 和 COB 的产品发展趋势

目前市场上小间距 LED 显示产品的生产以 SMD 技术为主,主要是由于相比于SMD,COB 在集成封装阶段的技术难度更高,而且在像素间距较大的产品上优势不明显,因此,COB 不是小间距 LED 显示产品的最早路线选择。但是,随着 LED显示产品向更高像素密度、更小像素间距不断发展,COB 将成为小间距 LED 显示的技术变革方向。

根据 DISCIEN(迪显)《中国 LED 小间距市场研究报告》统计,2022 年上半年中国 LED 小间距销额为 78 亿元,同比增长 10.2%。分技术看,LED小间距市场依然以 SMD 为主,销额占比超 9 成,COB 份额同比基本持平,主要由于 COB 产品以行业端项目为主,而上半年行业端项目需求增长不明显,未拉动COB 市场增长;但分间距段来看,COB 间距微缩化进程更快,其主要以 P1.6 及以下出货为主,在其内部占比已近 16%,明显高于整体市场占比,未来随着间距不断收窄, COB 产品优势也将持续凸显。

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Data source: DISCIEN

根据 LEDinside 数据显示,2019 年全球 2.5mm 以下小间距 LED 产品的市场规模约为 26 亿美元,同比增长 31%。2020 年全球小间距 LED 显示屏市场规模达27.38 亿美元,同比增加 5%。根据 TrendForce 集邦数据显示,2021 年 LED 显示屏市场需求增长显著,全球规模达到 68 亿美元,同比增长超 23%,其中小间距LED 显示屏市场规模约 38 亿美金,同比增长 40%。预计到 2025 年市场规模将超90 亿美元,CAGR 达到 27%。其中,1.1mm 间距以下的 LED 显示屏的全球市场规模平均年复合增长率达到 62%。

至此,COB 技术显示屏的优势将逐步凸显。在 2020 年的国际消费类电子产品展览会(CES)上,三星展示了其基于 COB技术的 Micro LED 电视“The Wall”,像素间距为 0.84mm;LG、索尼两家国际显示大厂也同样展示了其基于 COB 技术的 Micro LED 显示屏。国际大厂不约而同将COB 技术应用在其 Micro LED 显示产品上,充分印证了 COB 技术的优越性,标志着 LED 小间距显示技术的变革方向。

④COB 小间距 LED 产品应用场景日益丰富,市场前景广阔

经过近几年的发展,小间距 LED 显示应用的具体领域可分为专业显示、商业显示和民用显示等三类。其中,专业显示的需求集中于国防、政府、公共事业部门,商业显示属于民用商业场景,包括展馆、展厅、机场车站、影院、视频会议和教育等应用领域,民用小间距 LED 显示则集中于大尺寸家用电视产品。目前,小间距 LED 显示屏已成为 LED 显示屏的主流,专业显示领域的渗透率较为可观,而高端商业显示领域成为最具潜力的市场,包括广告、商业零售、会议室、电影院等细分板块。相比专业显示领域,小间距 LED 显示屏进入商业显示的时间较短,应用场景广,发展空间大,随着成本下降能够快速形成规模。在民用显示领域,电视大屏化的趋势在持续推进,未来随着小间距甚至 Micro LED 显示技术的逐渐成熟和制造价格的下降,Micro LED 显示技术将逐步在家用领域普及。

A、专业显示领域应用

专业显示是小间距 LED 显示屏从户外切入室内最早应用的领域,主要包括军队、安防、交通指挥、能源等与军事和政府相关的细分场景。信息化和智能化的显示需求是专业显示领域率先成功应用小间距 LED 显示屏的根本原因,小间距LED 显示屏可视角度广、刷新率高、功耗低、无拼缝等特点,顺应公安、交通指挥等部门的可视系统升级改造需求。

根据 DISCIEN(迪显)《中国 LED 小间距市场研究报告》统计,2022 年上半年中国小间距 LED 显示屏销售,分行业看,TOP3行业为政府部门、公检法、各级政府,合计份额 46.4%,同比下降 2 个百分点;随着各品牌在经销渠道市场的布局及出货的增加,也助力了政府以外细分行业的增长如交通、能源、医疗等行业份额均表现出增长,行业也逐渐往多元化、细分化方向发展。

未来,专业显示领域的增长来自于早期已投入使用的显示屏的更新换代,以及小间距 LED 显示屏在政府相关领域向下一级行政单位渗透的趋势。另一方面,为适应新的社会安全和紧急救援需求,应急部门对于小间距 LED 显示屏的需求也处于快速增长阶段。

B、商业显示领域应用

商业显示领域包含了展馆、展厅、机场车站、影院、视频会议和教育等一系列细分场景。小间距 LED 发展至今,点间距不断缩小,实现了从 P2.5 到 P0.9 的技术突破。像素点间距的进一步缩小,LED 产品进入更多的应用领域,而成本下降使得小间距LED打入商业显示领域,成为小间距LED维持高景气的主要驱动力。未来,境内外的各大机场、火车站投放小间距 LED 显示屏以及电影院小间距 LED显示屏替换原有氙气投影有望成为商业显示领域的新增长点。

视频会议领域的应用包含了商务会议、报告厅、礼堂、办公会议室等一系列细分应用场景。常规会议室显示屏一般采用 LCD 液晶电视,受制于技术和成本,LCD 电视很难做到 100 吋以上的规格,而 LED 理论上完全没有尺寸限制。目前,视频会议市场同样进入到小间距 LED 屏幕快速渗透的阶段,已成功应用于大型企事业单位中。根据奥维云网的数据,中国会议室数量已超过 2,000 万间,全球更高达 1 亿间,假如大中型会议室占比为 5%,LED 小间距屏的渗透率达到 10%,每块屏幕价格维持在合理水平,则国内市场规模达到百亿级别,随着小间距 LED 显示屏渗透率的提高,视频会议领域的销售规模有望达到更大规模。

在智慧教育领域,由于中国教育资源不平衡,录播设备在教育教学中发展迅速,结合网络技术、云存储技术等能够在一定程度上促使优质教育资源有效传达、传递出去,让更多学校的老师和学生通过幕课等形式接触优质的教学课程,获取知识。2022 年 9 月 13 日,教育部司局发布函件《关于抓紧做好项目储备工作的预通知》,拟对职业院校、高等学校设备购置与更新新增贷款,实施阶段性鼓励政策。重点支持职业院校、高等学校教学科研、实验实训等重大设备购置和配套设施建设,以及依托职业院校建设的高水平、专业化、开放型产教融合实训基地重大设备购置。

C、家用显示领域应用

家庭电视的大屏化趋势在持续升级,根据奥维云网(AVC)数据显示,2021年 65 吋及以上的电视产品零售量占比达到 34.5%,同比增长 9.5%。而 Micro LED显示技术作为综合性能最优秀的显示技术,其具有自发光、高亮度、高对比度、高色彩饱和度、长寿命等一系列突出的优点。而且 Micro LED 电视可无缝拼接的特点使其易于实现大屏化,同时也克服了传统大尺寸电视难以运输的难题,综合性能优异。

目前,Micro LED 由于制造工艺的局限,价格相对偏高,难以进入普通百姓的家中。但是在家用影院等大尺寸高端家庭应用领域,三星和 LG 等厂商均已推出了较为成熟的 Micro LED 产品。

随着 Micro LED 制造工艺的逐渐成熟和价格的持续下探,未来其有望取代 LCD 和 OLED 技术成为家用领域,例如家用电视、电脑显示器、手机屏幕等显示终端的新核心技术。综上,小间距 LED 显示屏产品具有丰富的应用场景,为 COB 小间距 LED 显示屏产品带来广阔的市场空间。

 

 

 


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