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行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 电子制造 证券 研究报告 2018 年 02 月 13 日 投资 评级 行业 评级 强于大市 (维持 评级 ) 上次评级 强于大市 作者 潘暕 分析师 SAC 执业证书编号： S1110517070005 panjiantfzq 陈俊杰 分析师 SAC 执业证书编号： S1110517070009 chenjunjietfzq 资料 来源： 贝格数据 相关报告 1 电子制造 -行业点评 :一周半导体动向：中芯国际 FY2017Q4 财报 &台积电一月份营收数据判断代工业首季情况 /建 议 布 局 半 导 体 优 质 个 股 2018-02-11 2 电子制造 -行业点评 :一周半导体动向：以半导体行业指标股为讨论标的，比较国内对应公司在长逻辑上的确定 /夯实全年投资主线围绕 “ 设备 ” 和“ 模拟 ” 展开 /多极应用挹注封测企业营收 2018-02-04 3 电子制造 -行业点评 :一周半导体动向：强调多极应用驱动挹注半导体产业链营收 /推算比特币需求对产业链业者影响 2018-01-28 行业走势图 Micro LED 点亮新一代显示技术！ 龙头布局， Micro LED 应用前景广阔 microLED 技术是指在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的 LED 阵列 ，每一个像素可定址、单独由 TFT 驱动点亮，像素点距离在微米级 。 苹果收购Luxvue 布局 Micro LED 小屏技术，看好 Micro LED 率先进入可穿戴设备市场。 相对 OLED 屏， Micro LED 屏具有发光效率高（相较 OLED 节电 50%以上）、清晰度高（ 30 m 灯珠间距，手机 PPI 达到 800+）、亮度高、对比度好等优势，非常适合可穿戴设备（户外高亮度 +节电）应用。苹果手机 14年收购 Micro LED 初创且 Luxvue，率先开展技术储备， Trendforce 预计 18年 Micro LED 将引入可穿戴设备，实现量产！ 芯片转移技术是 Micro LED 显示屏的核心技术 luxvue 布局 Micro LED 薄膜 转移工艺，巨头推动或成为 Micro LED 主流工艺之一： 薄膜转移工艺按 制备过程分为 Micro LED 芯片制备、 Micro LED 芯片转移、搭载 TFT 基板和驱动 IC 三部分。 1）芯片制备类似传统 LED 工艺，预期芯片将采用倒装芯片结构，以实现芯片电极与基板直接键合； 2）转移技术是技术核心，通过转移技术将 LED 芯片由蓝宝石基板转移至硅基板上，技术难点在于批量转移和 RGB 三色芯片转移对位； 3） Micro LED 面板驱动方式类似 LCD 屏和 OLED，分为被动矩阵驱动和主动矩阵驱动。 Micro LED 市场启动首先带动 LED 芯片需求 假设 智能手表和 VR/AR 设备中实现 micro LED 100%渗透， 则将等效消耗超过 1400 万片 2 寸 LED 晶圆片 /年，占当前整个 LED 芯片年需求的 20%左右。对应 LED 年产值超过 200 亿每年。 LED 芯片企业将成为 micro LED 最大受益方！而 Micro LED 取消了传统灯珠封装环节，上游芯片外生长和中游芯片转移联系极为紧密， 上游企业完全有可能参与后端转移、封装工艺！取代传统封装企业的地位。看好芯片企业在 micro LED 时代新的发展机会。 投资建议 ： Micro LED 市场启动，对 LED 芯片需求成倍增加，直接利好 LED 芯片厂！首推国内 LED 芯片领跑企业，积极储备 micro LED 技术的 三安光电 ，瑞丰光电 ；建议关注华灿 光电 。 风险 提示 ： Micro LED 市场化不及预期 -3%3%9%15%21%27%33%39%2017-02 2017-06 2017-10电子制造 沪深 300 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录 1. Micro LED 应用前景广阔 . 5 1.1. WHAT IS Micro LED？打造微米级像素间距显示 . 5 1.2. MICRO LED 应用：大屏显示切入利基市场，小屏显示潜在的替代方案 . 6 1.2.1. 大屏应用： . 6 1.2.2. 小屏应用：竞争优势突出，次世代显示技术 . 7 1.2.3. 看好 Micro LED 首先应用在智能手机 &可穿戴设备等中小屏显示应用场景 . 9 1.3. 龙头布局，产业链推进加速， Micro LED 商用在即 . 11 1.3.1. 终端品牌，索尼 &苹果先发制人 . 11 1.3.2. 核心技术日渐成熟 . 12 1.3.3. 内生外延，产业链上下游加码 micro LED 投资 . 14 1.3.4. Mini LED 技术突飞猛进，推进 Micro LED 商用进程 . 14 2. Micro LED 显示技术解析 灯珠转移技术是核心 . 14 2.1. Micro LED 三种工艺，预计薄膜转移技术最快应用 . 14 2.2. Micro LED 芯片制备，倒装工艺是大趋势 . 15 2.3. Micro LED 芯片转移工艺： Micro LED 工艺最难点 . 17 2.3.1. Micro LED 芯片转移技术介绍 . 17 2.3.2. Micro LED 芯片转移难点逐步攻克，技术稳步推进 . 18 2.3.3. MICRO LED 彩色化 批量转移 . 18 2.3.4. MICRO LED 彩色化的替代方案 . 18 2.4. Micro LED 驱动方式：主动 +被动 . 18 3. Micro LED 替代谁是赢家？芯片企业迎产业链整合良机 . 19 3.1. Micro LED 带来全新应用场景，大幅打开芯片企业增长天花板 . 19 3.2. Micro LED 重塑产业链 . 20 3.3. LED 芯片企业是 micro LED 升级浪潮中的最大受益方 . 20 3.4 瑞丰光电 . 20 3.4.1 国内 LED 封装领军企业，新产品 多元化布局 . 21 3.4.2LED 行业供需结构优化，公司盈利能力有望提升 . 21 3.5 三安光电 . 23 3.5.1 主营收入持续提升，龙头地位无可 撼动。 . 23 3.5.2LED 行业集中度提升，龙头有望持续高增长 . 25 3.5.3 与三星战略合作，有望引领未来市场 . 25 4. 投资建议 . 25 图表目录 图 1：小间距 LED 封装材料占非常大的空间 . 5 图 2： MICRO LED 无需对单个显示单元进行封装，而是整体封装 . 5 图 3：小间距 LED 像素间距 . 6 图 4： MICRO LED 像素间距 . 6 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3 图 5：对比 Micro LED & 小间距 LED . 6 图 6： Micro LED 大屏显示优点 . 7 图 7：不同类型 LED 显示屏价格（ 110 寸，美金） . 7 图 8： OLED 多层结构 . 9 图 9：发光效率的决定因素 . 9 图 10： 2016 年主要手机屏幕 PPI（灰色为 OLED 屏） . 10 图 11：常见手机 200nits 下的续航时间 . 10 图 12：人眼的视觉范围 . 11 图 13：苹果 Micro LED 在 VR 和 AR 中应用专利 . 11 图 14： Oculus 延时分布（ ms） . 11 图 15：高延时（左） VS 低延时（右） . 11 图 16： MICRO LED 显示的潜在应用领域 . 12 图 17： MICRO LED 消费级显示的两种发展路径 . 12 图 18： Micro LED 发展历程 . 13 图 19：图形化蓝宝石衬底 (PSS 工艺 ) . 15 图 20：蓝宝石衬底上生长外延片 . 15 图 21：芯片加工制造流程 . 16 图 22：正装 LED 芯片结构与倒装芯片结构 . 17 图 23：倒装 LED 芯片结构发展趋势 . 17 图 24： Micro LED 灯珠与临时基板贴合 . 17 图 25：去除蓝宝石基板后的效果 . 17 图 26： X-Celeprint 工艺流程 . 18 图 27： Micro LED 被动驱动方式 . 19 图 28： Micro LED 主动驱动方式 . 19 图 29：对比小间距 LED 和 Micro LED 产业链 . 20 图 30：瑞丰光电 2012 至今营收及增长情况 . 21 图 31：瑞丰光电 2012 至今净利润及增长情况 . 21 图 32：瑞丰光电 2016 年收入结构 . 21 图 33：瑞丰光电 2017H2 收入结构 . 21 图 34： 2010-2016 年全球 LED 照明市场渗透率 . 22 图 35： 2010-2020 年中国 LED 封装行业企业数量 (单位：家 ) . 23 图 36：三安光电 2012 至今营收及增长情况 . 24 图 37：三安 光电 2012 至今净利润及增长情况 . 24 图 38： 2012-2016 三安主营业务增长情况 . 24 图 39： 2016-2018 我国 LED 芯片行业产能供给结构及预测 . 25 表 1： TFT LCD、 OLED、 Micro LED 比较（表示最佳） . 8 表 2： VR 主流机型分辨率 . 10 表 3：各主要科研企业 Micro LED 技术发展情况 . 13 表 4：产业链上下游 micro LED 投资情况 . 14 表 5： micro LED 不同制程技术特征 . 15 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4 表 6： Micro LED 市场空间预测 . 19 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 5 1. Micro LED 应用前景广阔 显示技术发展逻辑的两个重要要素是提升显示效果与降低显示功耗，在巨头带动效应下，当技术突破和产能释放相结合时，会迎来显示产业链的革命，今年 OLED 大爆发即是如此。Micro LED 是继 OLED 之后新一代的显示技术，显示效果与功耗双优，受巨头垂青和布局，相 关技术筹备历经多年， 有望在新一代手表产品中率先应用， 具备成为另一个显示应用爆款的雏形。 1.1. WHAT IS Micro LED？ 打造微米级像素间距显示 microLED 技术是指在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的 LED 阵列 ，每一个像素可定址、单独由 TFT 驱动点亮，像素点距离在微米级 。 对比 Micro LED & 小间距 LED，灯珠间距是核心差别 小间距 LED 显示屏 由 RGB 三色 芯片组成一个灯珠，灯珠经封装后安插在显示屏上。 封装灯珠 除了芯片外，其他封装材料包括支架、硅胶、固晶胶等，占用了巨大的空间。 故目前最小的小间距 LED 灯珠尺寸在 0505，即 0.5mm x 0.5mm。 而 micro LED 单个显示单元直接是 微米等级的 LED 阵列 ， 无需对单个显示单元进行封装， 而是对整个模组进行封装， 故其 单个显示单元 大小已经可以做到微米级 ，目前已经有 10 m X 10 m 解决方案 。 图 1： 小间距 LED 封装材料占非常大的空间 图 2： MICRO LED 无需 对单个显示单元进行封装 ，而是整体封装 资料来源： 天成， 天风证券研究所 资料来源： OFWEEK， 天风证券研究所 灯珠 大小决定 像素 间距 ： 0505 小间距封装，封装灯珠大小在 0.5mm， 则它的像素间距极限在 0.5mm（如下图左所示）。而 10 m x 10 m micro LED，假设由红、蓝、绿三色显示单元组成一个像素， 10 m 间距的 micro LED 显示单元，其 像素间距理论上可以做到最小 20 m（排列方式如下图右所示） 。 小间距 LED 由于封装 间距 的限制，很难 应用到中小尺寸显示上。 如一台 55 寸电视，如果要做到 4K 分辨率（ 4096x2160），则需要 像素间距为 0.29mm，目前小间距 LED 难以达到这样的间距 。而 micro LED 微米级别的像素间距使其可以轻松胜任从中小尺寸显示到中大尺寸显示等各个应用场景。 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 6 图 3： 小间距 LED 像素间距 图 4： MICRO LED 像素间距 资料来源：天风证券研究所 绘制 资料来源：天风证券研究所 绘制 1.2. MICRO LED 应用： 大屏显示切入利基市场，小屏显示潜在的替代方案 1.2.1. 大屏应用： 大屏应用中 micro LED 主要竞争对手正是 同样定位高端大屏显示的小间距 LED。 Micro LED相对小间距 LED，除了 小间距 LED 也拥有的 无拼缝、 高亮度等优势外，还拥有可视角度大、亮度对比度更高、画质更好等优势： 1） 可视角度大：相较于传统的小间距 LED 显示屏，由于 Micro LED 晶片尺寸更小，光学设计上可以使得可 视 角度更开阔。 2） 对比度更高：单一大屏模组上， Micro LED 光源占比仅 1%，黑色比例高达 90%，可以吸收外界光线，达到更好的对比效果。 3） 画质更好：支持 HDR，拥有十位元色彩深度与更广的色域。 图 5：对比 Micro LED & 小间距 LED 资料来源： LEDinsde， 天风证券研究所 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 7 图 6： Micro LED 大屏显示优点 资料来源： LEDinsde， 天风证券研究所 Micro LED 价格显著高于小间距 LED，判断在细分市场先发力。 以 索尼 CLEDIS 显示屏作为参考， 110 寸 micro LED 显示大屏价格在 60 万美金（等效间距约为 1.25mm），而同等间距的小间距 LED 显示屏价格约为 10.7 万美金（ P1.25）。 未来伴随 micro LED 的良率提升，产品量产，预计价格仍有大幅下降空间。我们判断 micro LED 显示大屏由于其更出色的显示效果， 将率先应用在包括美术馆、 高端 车展等高端细分领域。 图 7： 不同类型 LED 显示屏价格（ 110 寸，美金） 资料来源： LEDinsde， 天风证券研究所 1.2.2. 小屏应用：竞争优势突出， 次世代显示技术 在中小尺寸显示领域 ， OLED 显示风头正旺，大有取代 LCD 液晶屏之势，我们判断 OLED之所以能受到各大终端厂商的青睐，正是因为其在反应时间、视角、显色性、能耗等领域优于液晶显示。 而 Micro LED 在光效、清晰度诸多指标上优于 OLED，仅从技术上看完全有机会取代 OLED， 有望成为继 OLED 之后推动显示质量提升的次世代显示技术。 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 8 表 1： TFT LCD、 OLED、 Micro LED 比较（ 表示最佳 ） 方面 TFT LCD OLED Micro LED 结构 无机发光 有机发光 无机发光 厚度 可绕性 色彩饱和度 约 72%NTSC 约 120% NTSC 可达 140% NTSC 最大亮度 反应时间 ms ms ns 解析度 对比度 1:5000 可视角 寿命 价格 操作温度 060 摄氏度 -5060 摄氏度 -100120 摄氏度 能耗 资料来源： LEDinsde， 天风证券研究所 整理 1）高光效，低功耗： oled 和 Micro LED 均采用主动自发光技术进行显示，唯一的区别是oled 为有机材料自发光； Micro LED 采用无机材料自发光。我们从原理角度阐释为何 Micro LED 发光效率好于 OLED。 发光效率又称为外量子效率，由两个因素决定：内量子效率和取出效率。内量子效率是指器件内部由复合产生的辐射光子数与注入器件的电子 -空穴对数之比，取决于发光材料本身的特性和发光材料垒晶组成及结构；取出效率则指的是发光器件内部产生的光子，在经过器件本身的吸收、折射、反射后，实际在器件外部可测量到的光子数目。 Micro LED 内量子效率优于 oled: OLED 以有机物作为其发光材料，而 Micro LED 则与传统的 LED 一样，采用无机半导体材料构成 PN 结。无机材料分子之间带隙宽、化学键强，因此具有较大的载流子迁移率。这意味着电子可以在无机材料中高速通过。而有机材料多是非晶材料，分子间作用很弱，因而载流子的迁移率比无机半导体材料要小得多。电子在迁移的过程中随时会受到来自周围介质的“袭击”而湮灭，因此迁移速度越高，湮灭概率越小，发光效率也越高。从材料结构来看，采用无机发光材料的Micro LED 内量子效率优于 OLED。 Micro LED 取出效率优于 oled： OLED 采用多层结构，不同介质之间的折射率不同，因此有机发光层发出的光会被正面结构全反射掉一部分。光从有机发光层出发， 40%的光被背部基板吸收，穿过正面各层消耗 40%的光，最后的取出效率大约为 20%。而Micro LED 预期采用出光效率更高的倒装封装工艺，可以避免电极对光线的吸收，同时剥离衬底以后，光线直接出射，解决蓝宝石对出光的影响。据了解采用倒装结构的LED 器件取出效率可达 20%以上！ 高发光效率主要体现在器件的节能性上，据测算在相同的亮度下， Micro LED 比 oled 约省电 50%！（ 1）对于手机而言，屏幕耗电占整体耗电量可达 40%80%。 Micro LED 耗电量大约为 OLED 的 50%， LCD 的 10%。（ 2）对于智能手表而言，主要耗电量在于 CPU 和显示屏，如果将智能手表的屏幕从当前的 OLED 改用 Micro LED，手表续航时间有望提升 50%，从 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 9 1 天延迟到 1.5 天。 图 8： OLED 多层结构 图 9： 发光效率的决定因素 资料来源： 中国知网、 天风证券研究所 资料来源： 中国知网、 天风证券研究所 2）画质好，轻易实现高 PPI： oled 中小尺寸显示屏进行颜色显示一般采用蒸镀技术，通过电流加热 /离子加热 将红、绿、蓝三色有机发光体轰击至 ITO 玻璃基板上，采用高精度金属光罩（ Fine Metal Mask）进行颜色对齐。当像素因提高分辨率而变小时， FMM 在为像素进行图像成形时会有凹陷的问题，这也是限制 oled 分辨率提升的重要因素，且在像素点间距进一步缩小后，实现精准的色素对位变得更加困难。 而 Micro LED 采用半导体微细加工技术，可以将芯片尺寸控制在几微米，画质提升潜力巨大。以 iphone 7 的 4.7 英寸屏幕为例，当前屏幕的分辨率为 1334 750， PPI 为 327。若采用 10 m 间距的 Micro LED（ 10 m 是目
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