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电子行业专题报告 请务必阅读正文之后的免责条款部分 渤海证券股份有限公司具备证券投资咨询业务资格 1 of 20 显示产业的新机遇——Micro LED ――Micro LED 行业专题报告 专题研究小组成员: 徐勇 2016 11 28 创新点: Micro LED 兴起,巨头们开始布局 Micro LED 商业化之路困难重重,技术和工艺瓶颈尚待突破 台湾推动厂商整合,Micro LED 未来充满想象空间 投资要点: Micro LED 兴起,巨头们开始布局 目前 Micro LED 技术的寿命、对比度、反应时间、能耗、可视角度、分辨率 等各种指标均强于 LCD 以及 OLED,已经被许多厂商认为是下一代显示技术。 业内诸多巨头如苹果、索尼等开始积极布局,并力图参与到 Micro LED 的发 展版图之中,试图将 Micro LED 商业化,不断进行前沿性的探索,以求在下 一代显示技术的发展浪潮中占据有利位臵。 Micro LED 商业化之路困难重重,技术和工艺瓶颈尚待突破 目前 Micro LED 的研发投入逐年增多,业内获得技术上突破的好消息不断传 来,但是真正要在商业上进行应用并普及,依然有很多困难和阻力。一是推 动此项技术的厂商数量有限,难以形成强大推动力和产业转化能力,二是核 心技术如巨量转移等依然有待突破,三是 Micro LED 无法做成柔性显示,并 且随着 OLED 的进一步成熟,可能在成本和性能指标上丧失优势。但随着技 术难点的攻克和多产业联盟的推动,Micro LED 的量产及商业化只是时间的 问题。 台湾推动厂商整合,Micro LED 未来充满想象空间 台湾工研院推动巨量微组装产业推动联盟的成立,并着力发展 Micro LED 业,显示了台湾厂商对 Micro LED 发展的信心,利用多产业协同发展的优势, 未来 Micro LED 产业的发展脚步将进一步提速。虽然国内厂商参与 Micro LED 研发生产的较少,但是当产业发展趋势逐渐明朗之后,届时一众包含芯片设 计、LED、上游材料、封装、系统应用、面板等领域的厂商将有可能迎来新 的一轮投资热潮。 股票池推荐:三安光电、利亚德、木林森、京东方 A [Table_IndTeam] 专题研究小组 徐勇 SACNO.S1150516060001 010-68784235 [email protected] [Table_Contactor] 助理分析师 高峰 SAC NO.S1150116060003 010-68784251 [email protected] [Table_IndInvest] 子行业评级 设备与制造 中性 半导体 看好 光学光电子 看好 元件 中性 电光源 中性 [Table_StkSuggest] 重点品种推荐 三安光电 增持 利亚德 增持 木林森 增持 京东方 A 增持

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[Table_MainInfo]

显示产业的新机遇——Micro LED

――Micro LED 行业专题报告

专题研究小组成员: 徐勇 2016 年 11 月 28 日

[Table_Summary]

创新点:

Micro LED 兴起,巨头们开始布局

Micro LED 商业化之路困难重重,技术和工艺瓶颈尚待突破

台湾推动厂商整合,Micro LED 未来充满想象空间

投资要点:

Micro LED 兴起,巨头们开始布局

目前 Micro LED 技术的寿命、对比度、反应时间、能耗、可视角度、分辨率

等各种指标均强于LCD以及OLED,已经被许多厂商认为是下一代显示技术。

业内诸多巨头如苹果、索尼等开始积极布局,并力图参与到 Micro LED 的发

展版图之中,试图将 Micro LED 商业化,不断进行前沿性的探索,以求在下

一代显示技术的发展浪潮中占据有利位臵。

Micro LED 商业化之路困难重重,技术和工艺瓶颈尚待突破

目前 Micro LED 的研发投入逐年增多,业内获得技术上突破的好消息不断传

来,但是真正要在商业上进行应用并普及,依然有很多困难和阻力。一是推

动此项技术的厂商数量有限,难以形成强大推动力和产业转化能力,二是核

心技术如巨量转移等依然有待突破,三是 Micro LED 无法做成柔性显示,并

且随着 OLED 的进一步成熟,可能在成本和性能指标上丧失优势。但随着技

术难点的攻克和多产业联盟的推动,Micro LED 的量产及商业化只是时间的

问题。

台湾推动厂商整合,Micro LED 未来充满想象空间

台湾工研院推动巨量微组装产业推动联盟的成立,并着力发展 Micro LED 产

业,显示了台湾厂商对 Micro LED 发展的信心,利用多产业协同发展的优势,

未来Micro LED产业的发展脚步将进一步提速。虽然国内厂商参与Micro LED

研发生产的较少,但是当产业发展趋势逐渐明朗之后,届时一众包含芯片设

计、LED、上游材料、封装、系统应用、面板等领域的厂商将有可能迎来新

的一轮投资热潮。

股票池推荐:三安光电、利亚德、木林森、京东方 A

[Table_IndTeam] 专题研究小组

徐勇

SACNO.S1150516060001 010-68784235

[email protected]

[Table_Contactor] 助理分析师

高峰

SAC NO.S1150116060003

010-68784251

[email protected]

[Table_IndInvest] 子行业评级

设备与制造 中性

半导体 看好

光学光电子 看好

元件 中性

电光源 中性

[Table_StkSuggest] 重点品种推荐

三安光电 增持

利亚德 增持

木林森 增持

京东方 A 增持

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目 录 1.颠覆性的新兴显示技术................................................................................................................................................ 4

1.1 Micro LED 的兴起 ............................................................................................................................................. 4

1.2 巨头们的布局 .................................................................................................................................................... 6

2.掌握商业化的钥匙 ....................................................................................................................................................... 8

2.1 Micro LED 的商业化之路 ................................................................................................................................. 8

2.2 Micro LED 的制程与彩色化 ........................................................................................................................... 10

2.3 Micro LED 的商业化障碍 ............................................................................................................................... 14

3.显示技术创新带动行业格局变化 .............................................................................................................................. 15

3.1 显示行业的变化与发展 .................................................................................................................................. 15

3.2 新一代显示技术蕴藏的机会 .......................................................................................................................... 17

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图 目 录

图 1:Micro LED 显示技术 .................................................................................................................................... 5

图 2:Micro LED 结构图 ........................................................................................................................................ 5

图 3:Micro LED 近几年发展史 ............................................................................................................................ 6

图 4:苹果收购 LuxVue 布局 Micro LED .............................................................................................................. 7

图 5:索尼 CLEDIS 显示屏 ..................................................................................................................................... 7

图 6:Micro LED 的应用 ........................................................................................................................................ 8

图 7:VerLASE 的 MicroLED 阵在近眼显示器( NED )上的应用 ................................................................... 8

图 8:Micro LED 应用商业化量产速度 ................................................................................................................ 9

图 9:RGB 全色彩显示的像素布局 ...................................................................................................................... 11

图 10:RGB 全色彩显示驱动原理 ........................................................................................................................ 11

图 11:荧光粉彩色化 Micro LED 的像素设计及显示效果 ............................................................................... 12

图 12:高精度雾化喷涂系统(a)及原理(b) ............................................................................................... 12

图 13:利用高精度喷涂技术制作 RGB 三原色阵列 ........................................................................................... 13

图 14:棱镜光学合成法(a)、(b)及原理图(c) ......................................................................................... 13

图 15:棱镜光学合成法的显示效果 ................................................................................................................... 14

图 16:2007-2016 年中国大陆面板产能占比 .................................................................................................... 16

图 17:不同显示技术的所处的阶段 ................................................................................................................... 17

图 18:不同显示技术的生命周期 ....................................................................................................................... 17

表 目 录

表 1:LCD、OLED 与 Micro LED 对比 ............................................................................................................... 5

表 2:sony 和苹果的 Micro LED 显示规格 ........................................................................................................... 7

表 3:Micro LED 各技术环节厂商 ........................................................................................................................ 8

表 4:sony 和苹果的 Micro LED 显示规格 ......................................................................................................... 10

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1.颠覆性的新兴显示技术

1.1 Micro LED 的兴起

LED 技术发展了接近三十年,从最初的固态照明电源到显示领域的背光再到 LED

显示屏,LED 的自发光、小尺寸、高亮度、长寿命、低功耗、快响应都为 LED

的更广泛应用提供坚实的基础。但是发展到如今 LED 显示屏的像素尺寸都很大,

图像显示的细腻程度差强人意。随着技术的不断发展,新型的显示技术 Micro LED

应运而生。

微发光二极管也被称为 Micro LED,通过在一个芯片上集成高密度微小尺寸的

LED 阵列来实现 LED 的薄膜化、微小化和矩阵化,其像素点距离从毫米级降低

至微米级别,体积是目前主流 LED 大小的 1%,每一个像素都能定址、单独发光。

并且具备功耗低(耗电量仅为 LCD 的十分之一)、亮度高、具备超高解析度和色

彩饱和度(接近 OLED 且没有色衰缺点),并且响应速度更快,寿命更长、效率

更高的优势。如今包括苹果、索尼在内很多厂商把 Micro LED 看做是下一代的显

示技术,并不断加强研发。业内夏普、京东方、华星光电、友达、群创等厂商也

跃跃欲试并参与到其中,力图参与到下一代显示技术的版图中。

Sony 在 2016 年 6 月推出 Micro LED 新产品,引发了业内对于 Micro LED 的讨

论热潮,实际上目前的 Micro LED 只能算是户外 LED 小间距屏幕的缩小版,其

底层是通用的 CMOS 集成电路制成的 LED 驱动电路,再通过 MOCVD 在集成电

路上制作 LED 阵列。诸多的优点使得如今业内纷纷认为 Micro LED 是继传统

LCD、OLED 后的新一代显示技术。虽然目前 Micro LED 的量产依旧存在着很多

问题,但是随着业内技术的不断突破相信这项技术会在 3 年后逐渐走近我们的生

活。

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图 1:Micro LED 显示技术 图 2:Micro LED 结构图

资料来源:互联网、渤海证券研究所 资料来源:互联网、渤海证券研究所

表 1:LCD、OLED 与 Micro LED 对比

显示技术 LCD OLED Micro LED

技术类型 背光/LED 自发光 自发光

对比率 5000:1 ∞ ∞

寿命 中等 中等 长

反应时间 毫秒(ms) 微秒(us) 纳秒(ns)

工作温度 摄氏-40~100 度 摄氏-30~85 度 摄氏-100~120 度

成本 低 中等 高

能源消耗 高 中等 低

可视角度 中等 中等 高

PPI(可穿戴) 最高 250ppi 最高 300ppi 1500ppi 以上

PPI(虚拟现实) 最高 500ppi 最高 600ppi 1500ppi 以上

资料来源:渤海证券研究所

虽然 Micro LED 直到最近才吸引了普通人的注意,实际上 Micro LED 已经发展了

十几年,世界上有多个研发团队不断进行开发。2001 年日本 Satoshi Takano 团

队公布了他们的研究的一组 Micro LED 阵列。通过无源驱动方式以及使用打线连

接像素和驱动电路,虽然取得一定的效果,但其分辨率与可靠性都还很低,不同

LED 的正向导通电压差别比较大。同年,H. X. Jiang 团队也同样做出了一个无源

矩驱动的 10×10 Micro LED array。2008 年,Z. Y. Fan 团队公布另一个无源驱

动的 120×120 的微阵列,其芯片尺寸为 3.2mm×3.2mm,像素尺寸为 20×12

μm,像素间隔为 22μm。尺寸方面已经明显得到优化,但是,依然需要大量的

打线,版图布局仍然十分复杂。同年 Z. Gong 团队公布的微阵列,依然采用无源

矩阵驱动,并使用倒装焊技术集成。2008 年,B. R. Rae 团队成功集成了

Si-CMOS 电路,该电路可为 UV LED 提供合适的电脉冲信号。2009 年,香港科

技大学 Z. J. Liu 所在团队利用 UV Micro LED 阵列激发红绿蓝三色荧光粉,得到

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了全彩色的微 LED 显示芯片。之后 Z. J. Liu 所在的香港科技大学团队与中山大学

团队合力将微 LED 显示的分辨率提高到 1700 PPI,像素点距缩小到 12 微米,采

用无源选址方式+倒装焊封装技术。可以看出来 Micro LED 的研发成果一直在有

序扩展。

图 3:Micro LED 近几年发展史

资料来源:LEDinside

1.2 巨头们的布局

苹果早在 2014 年 5 月收购 LuxVue,取得多项 Micro LED 专利技术,并加快布

局相关技术专利,并着力于小尺寸的应用,而索尼则比苹果更早一些,早在 2012

年的国际消费性电子展(CES)上就推出“Crystal LED Display”可以说是业内

最早拉开 Micro LED 消费电子应用的大门,2016 年 6 月推出“CLEDIS(Crystal

LED Integrated Structure)” 具备超高亮度、无缝拼接与显示尺寸几乎无界限等

特性,显示出了 sony 在相关领域的前瞻性。

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图 4:苹果收购 LuxVue 布局 Micro LED 图 5:索尼 CLEDIS 显示屏

资料来源:互联网、渤海证券研究所 资料来源:互联网、渤海证券研究所

目前的商业化应用方面,苹果利用 Micro LED 技术致力于高画质显示,主要针对

可穿戴设备的小尺寸显示,主要目的在于商业化。日前苹果的龙潭厂已实验性点

亮了 6 寸的 Micro LED 显示器。苹果通过 LuxVue、投资台湾龙潭厂,不断开

发推进 Micro LED 的技术成熟。未来苹果将 Micro LED 用于可穿戴设备的可能性

非常高。索尼则是将 Micro LED 用于大型的显示屏幕上,特别是像户外这类的远

距离观赏屏幕,平衡 PPI 指数和良率的“跷跷板”效应。由于 PPI 连接的是 LED 尺

寸,而 pixel 数量直接影响良品率,LED 越小其精准的转移、驱动难度越高。当

时受限技术和成本,无法承受良率和耗时的问题。Sony 的最早商业化就是建立

在 PPI 较低的背景之下的。再之后的产品中 sony 改变了思路,采用了模块化拼

接的理念,经过四年技术发展,CLEDIS 可以轻松做到发光源面积占面板不到 1%

的程度(单颗约 55μm),使得 sony 在 Micro LED 商业化进程中捷足先登。

表 2:sony 和苹果的 Micro LED 显示规格

公司 产品 PPI Sub-Pixel Qty

SONY Crystal LED Display 40 6220800

SONY CLEDIS 15 345600

Apple APPLE Watch 290 277440

资料来源:LED inside、渤海证券研究所

Micro LED 除了吸引了两大巨头争先布局以外,一些 LED 大厂、面板大厂、科研

团队也纷纷秘密研发,包括半导体新创公司錼创(PlayNitride)、台工研院、友达、

群创、晶电、Sony、三星、乐金、日亚化学、夏普等。以及从英国史崔克莱大学

拆分出来的公司 mLED、美国德州理工大学、法国原子能署电子暨资讯技术实验

室(Leti)、从伊利诺大学分拆出来的 X-celeprint 也都积极研发 Micro LED 技术。

创立于 2014 年的錼创先前也发表了 PixeLED 专利显示技术,LuxVue 与

X-celeprint 在移转制程技术上领先他厂,史崔克莱大学专注于 micro LED 的头

戴式显示(head-mounted displays,HMD)相关应用,而法国 Leti 实验室近期

从智慧照明切入市场。可以看到 Micro LED 未来发展的大致方向:可穿戴设备、

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智能手机、VR。

表 3:Micro LED 各技术环节厂商

GaN 基板 GaN 磊晶圆 Micro LED 转移技术 TFT 背板 驱动 IC

三菱 欧司朗 LuxVue LuxVue 友达 奇景

住友 日亚化学 錼创 錼创 群创 联咏

晶元 Leti X-celeprint LG 显示 立锜

錼创 工研院 Leti 三星

隆达 mLED 工研院 夏普

mLED

资料来源:LED inside、国家统计局

2.掌握商业化的钥匙

2.1 Micro LED 的商业化之路

Micro LED 主要是将 LED 结够进行薄膜化、微小化、阵列化,尺寸缩小到 1~10µm

左右,通过批量式转移到基板上后再利用物理沉积完成保护层和电极,之后进行

封装完成 Micro LED 的显示。但是制作成显示器,需要整个表面覆盖 LED 阵列

结构,必须将每一个像素点进行单独可控、单独驱动,利用垂直交错的正负栅极

连接每一个 Micro LED 额正负极,依次通电,通过扫描方式点亮 Micro LED 进行

图形显示。

图 6:Micro LED 的应用 图 7:VerLASE 的 MicroLED 阵在近眼显示器( NED )上的应用

资料来源:互联网、渤海证券研究所 资料来源: VerLASE、渤海证券研究所

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由于 Micro LED 的优点十分突出,并继承了无机 LED 的高效率、高亮度、高可

靠性、快速反应的特点,加上其属于自发光,其结构简单、体积小、节能表现良

好,对比 OLED,可以发现其色彩更容易准确的调试,有更长的发光寿命和更高

的亮度以及具有较佳的材料稳定性、寿命长、无影像烙印等优点。作为 OLED 之

后下一代的显示技术,与 OLED 的共同点就是都需要 TFT 背板驱动,也就是目

前的 IGZO、LTPS、Oxide。而这些技术如今已经是目前产业如 LCD、OLED 等

比较成熟的应用技术和制程,可以最大限度的减少Micro LED的全制程技术研发,

减少走弯路的可能,建立在成熟产业之上进行研发,所承担的资金风险也相对较

低。再比如目前的量子点发光技术,依然可以用于 Micro LED,所以这对于一个

尚在成长期的产业来说其需要攻克的难点已经越来越少,而且一旦技术成熟,其

大规模的商业化应用将会以非常快的速度铺展开来。

台湾厂商是最早着手布局 Micro LED 的厂商之一,目前 Micro LED 做 55 寸单板

的机台开发完成,所需要的投资金额差不多为新台币 5 亿-6 亿元,如果利用现有

8.5 代线的产线进行生产,TFT-LCD 生产线的现有制程约 70%无需转换,多数机

台可以进行共享,其整体的投资金额要小于 OLED。由于显示厂商比拼的就是速

度,在 OLED 上韩国已经大幅领先的背景下,开发 Micro LED 可以说是一种应对

策略,提前布局新的显示技术,力图在下一代显示的浪潮中拔得头筹,改变显示

产业的现有版图。

图 8:Micro LED 应用商业化量产速度

资料来源:LEDinside、渤海证券研究所

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2.2 Micro LED 的制程与彩色化

目前半导体芯片的制程已经非常成熟,但是对于 Micro LED 制程来说,目前还处

于摸索阶段,现有的技术主要分为三大种类:Chip bonding、Wafer bonding 和

Thin film transfer。我们从 LED inside 的分析中摘取了三种技术的详解:

Chip bonding(芯片级焊接):直接将 LED 切割成微米等级的单块结构(包含磊

晶薄膜和基板),在通过 SMT 或者 COB 的方式将此单块结构的 Micro LED 一颗

颗键接与显示基板。

Wafer bonding(外延级焊接):在 LED 的磊晶薄膜蹭上用感应耦合等离子蚀刻,

直接形成微米等级的 Micro LED 磊晶薄膜结构,再将 LED 晶圆(含磊晶层和基板)

直接键接于驱动电路基板上,最后通过剥离基板的方式形成最终显示画素。

Thin film transfer(薄膜转移):通过剥离 LED 基板,以一暂时基板承载 LED 磊

晶薄膜层,再利用感应耦合等离子离子蚀刻,形成微米等级的 Micro LED 磊晶薄

膜结构,或者,先利用感应耦合等离子离子蚀刻,形成微米等级的 Micro LED 磊

晶薄膜结构,通过剥离 LED 基板,通过暂时基板承载 LED 磊晶薄膜结构。

表 4:sony 和苹果的 Micro LED 显示规格

制程种类 Chip bonding Wafer bonding Thin film transfer

显示像素种类 Micro LED chip Micro LED thin film Micro LED thin film

显示基板尺寸 无尺寸限制 小尺寸 无尺寸限制

转移间距可调 可 不可 可

批量转移能力 不可 可 可

EPI 一次利用率 中 低 高

EPI 多次利用率 无 中 高

成本 高 中 低

厂商 SONY Leti Luxvue(APPLE)

ITRI Mikro Mesa

资料来源:LED inside、渤海证券研究所

在 Micro LED 的彩色化方向,目前主流的彩色化方案主要有三种,分别是 RGB

三色 LED 法、UV/蓝光 LED+发光介质法、光学透镜合成法。

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RGB 三色法:RGB(红绿蓝)三原色是目前显示器的主流色彩配比的基础颜色,

目前大部分显示器件均是由 RGB 三原色进行配比及混合形成我们能看的到的各

种颜色,此方案的核心沿用了目前的显示方法,即采用 RGB 三个颜色的 LED 构

成单位像素,受制于驱动芯片的因素,虽然三色 LED 可以形成上千万中颜色显示。

但是实际输出电流与理论电流的偏差使得单个 LED 像素会存在色彩偏差的问题。

图 9:RGB 全色彩显示的像素布局

资料来源:LEDinside、渤海证券研究所

图 10:RGB 全色彩显示驱动原理

资料来源:LEDinside、渤海证券研究所

UV/蓝光 LED+发光介质法:此种方法主要是利用 UV Micro LED,激发红绿蓝

三色的发光介质如荧光粉或量子点,产生特定波长的光,并进行配比实现全彩色。

将荧光粉涂布在画素表面,但其缺点是荧光粉吸收部分能量,降低了转化率,另

一点则是随着 Micro LED 的像素尺寸不断减少,荧光粉的涂布变得薄厚不均,并

影响显示效果。

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图 11:荧光粉彩色化 Micro LED 的像素设计及显示效果

资料来源:LEDinside、渤海证券研究所

借由量子点技术的进步,发光介质的方法有了延续下去的可能,量子点的粒径一

般介于 1~10nm 之间,可适用于更小尺寸的 micro-display。量子点受激后也可

以发射荧光,发光颜色由材料和尺寸决定,因此可通过调控量子点粒径大小来改

变其不同发光的波长。但是量子点技术至今还存在稳定性差、散热要求高、寿命

短且需要密封、颜色均匀性不佳、颜色之间易互相影响等缺点。目前常采用旋转

涂布、雾状喷涂技术来开发量子点技术,即使用喷雾器和气流控制来喷涂出均匀

且尺寸可控的量子点将其涂覆在 UV/蓝光 LED 上,使其受激发出 RGB 三色光,

再通过色彩配比实现全彩色化。

图 12:高精度雾化喷涂系统(a)及原理(b)

资料来源:LEDinside、渤海证券研究所

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图 13:利用高精度喷涂技术制作 RGB 三原色阵列

资料来源:LEDinside、渤海证券研究所

光学透镜合成法:此种方法是利用光学棱镜将 RGB 三种颜色的 Micro LED 合成

全彩色显示,具体方法是将 RGB 三色的 Micro LED 阵列封装到三块不同的封装

板,并连接控制板以及三色棱镜。通过驱动面板传输图片信号,调整 Micro LED

阵列亮度实现彩色化,利用光学投影镜头实现微投影。

图 14:棱镜光学合成法(a)、(b)及原理图(c)

资料来源:LEDinside、渤海证券研究所

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图 15:棱镜光学合成法的显示效果

资料来源:LEDinside、渤海证券研究所

2.3 Micro LED 的商业化障碍

虽然目前 Micro LED 的研发投入逐年增多,很多技术也不断获得突破但是真正实

现在商业上的应用于和普及依然具有很多的困难和阻力,首先 Micro LED 技术并

非十全十美,真正想要去推动的厂商依旧有限,例如苹果公司的专利中有从蓝宝

石衬底转移 LED 到硅衬底这一步,这相当于两道独立衬底和工艺,在大面积应用

时会增加成本并且导致良率下降。第二,目前 OLED 上的材料目前已经基本成熟,

效率的不断提升非常明显,目前 UDC 公司的红绿 PHOLED 材料已经在商用,目

前的蓝光材料一旦有了寿命问题上的突破,Micro LED 的发光效率优势将损失殆

尽。第三,QLED 的研发火热,目前从已经获得的成果来看,其效率和寿命都非

常有前景,亮度和寿命均不次于 Micro LED。第四,OLED 和 QLED 均可以做成

柔性显示,目前的一些原型产品都已经问世,而这点对 Micro LED 来说则非常困

难,也导致了其使用范围的不足。

除了以上的困难和阻力以外,还有一些核心技术依然是 Micro LED 无法真正实现

大规模商业化的原因。首先,Micro LED 需要用到微米级别的 LED 制程,但是目

前市场上被小间距企业用于开发间距在1毫米以下的小间距LED屏的尺寸最小的

灯珠,其尺寸接近 500 微米,目前苹果、索尼采取的是缩小发光面积的方法,目

前业内做到的尺寸是 50µmx50µm,苹果实力较为雄厚,已经能够将尺寸缩小至

10µmx10µm。但是对于一些市内用途的显示器或者可穿戴式设备的显示屏而言

需要的尺寸会更小,业界评估,至少需做到 5µmx5µm 以下的尺寸,且又不能够

漏电,这是 Micro LED 技术进行更大面积推广的一个瓶颈和挑战。前不久 Mikro

Mesa 创办人陈立宜表示,目前实验室已可做出 3µmx3µm 发光面积的显示器用

发光像素,这是目前全球最小的尺寸并且解决了漏电问题。这一突破性的成果除

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了将使得应用在市内大尺寸电视产品以外,还可以扩展至可穿戴设备、VR 等领

域。从目前的技术发展路径来看,行业已经基本实现了在尺寸相关技术上的突破,

相信后续会继续进行大规模生产和商业化的探索。

除了微米级别的发光像素尺寸,Micro LED 还面临另一大核心技术难题——纳米

级 LED 的转运即巨量转移(Mass Transfer)技术,巨量转移技术要求非常高的

良率和转移率,也是整个 Micro LED 研发过程中的最大挑战,特别是在显示行业

中,LED 发光元件必须转移到玻璃基板上,首先转移良率必须达到 99.9999%的”

六个 9”的程度才能达标,且其精准度又必须控制在正负 0.5 µm 以内,这对技术

和工艺都提出了巨大的挑战,目前业内领先的 Luxvue 被苹果收购后公布的专利

名单可以看到其大多都是采用电学方式完成转运过程,这也很多台湾厂商对

Micro LED 成熟并进入量产恐怕要在 5~10 年时间的预测的根据。

另外,由于 Micro LED 的点间距微缩,LED 的封装将会是成本考量的一大因素,

目前在成本和技术上依然有很多无法平衡的问题。由于 Micro LED 要求波长的均

一性,RGB 阵列需要嵌入几十万颗红蓝绿三色晶粒,这对整体的良率、光效、波

长一致性都非常高。而这些需要全产业共同的努力来解决。

虽然 Micro LED 量产短期难以实现,但从目前的发展来看,未来仍有潜力取代

OLED 成为下一代显示特别是可穿戴等设备的核心。单从设备供应链的情况来看,

三年之后的台湾的厂商有希望开始建厂,并逐步进行试生产。在 LED 产业经历了

长期的价格战后,目前市场的格局已经开始渐渐清晰,能否在 Micro LED 产业化

的过程中跟上趋势,将是行业未来突破现有格局的重要因素。

3.显示技术创新带动行业格局变化

3.1 显示行业的变化与发展

从世界上第一台电视机发明开始,显示技术已经经历了近百年的发展。但从 20

世纪 80 年液晶显示开始逐步产业化之后,显示技术的发展明显加快了步伐,日

本将集成电路和液晶产业真正推向了商品化,日本包括液晶显示行业在内的整个

微电子行业也在此期间突飞猛进。液晶显示快速发展并遍布全球各个角落,成为

应用最为广泛的显示技术。我国从 2003 年京东方收购现代电子的液晶业务开始,

真正进入了中国独立自主发展液晶显示产业的时代。近十几年来我国 LCD 产业高

速发展,拥有多条高世代产线,并随着产能的陆续开出以及韩国日本中国台湾厂

商的逐渐退出,中国大陆的液晶面板占有率将持续上升,预计 2018 年中国的液

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晶面板供应量将会达到全球第一。

图 16:2007-2016 年中国大陆面板产能占比

资料来源:Display Search、渤海证券研究所

LCD 行业这些年来不断洗牌,面板价格也是持续走低,产业竞争也日趋激烈。虽

然目前 LCD 依旧在大尺寸领域是主流显示器件,但是随着新一代显示技术的发

展,柔性、曲面、无边框、量子点、HDR、OLED 将是下一代显示技术的重点,

虽然 OLED 大有全方位替代 LCD 的趋势,但是在平衡了成本和技术上的限制后,

伴随着产业的动态发展,至少目前阶段 OLED 和 LCD 依然还是拥有各自的擅长

领域。虽然未来随着显示技术的更新的发展,LCD 可能会逐渐退出历史舞台,但

我们可以预见到显示产业的发展将会是环环相扣,技术的更替也将循序渐进,新

型显示技术的前进从未停下脚步,不同类型的技术产品其生命周期往往是互相交

替有重叠的。

目前小尺寸 OLED 正处于渗透的中期,大尺寸 OLED 则处于渗透的初期,从目前

的技术成熟度、厂商的推广力度、投资的数额来看,未来 OLED 崛起是板上钉钉,

包括中国大陆、日本、韩国、中国台湾都在 OLED 上倾注了很大的希望,新一轮

的投资也证明了各方角逐的信心。虽然韩国目前占据了 OLED 市场的绝大部分份

额,且目前技术遥遥领先,但是相信很快市场就会出现新的竞争者,OLED 市场

也将会面临一些新的变化。加上像苹果担心未来全部采用 OLED 可能会被三星所

制衡,所以研发更新一代的显示技术也就有了动力。

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图 17:不同显示技术的所处的阶段

资料来源:渤海证券研究所

图 18:不同显示技术的生命周期

资料来源:渤海证券研究所

3.2 新一代显示技术蕴藏的机会

我们认为目前的 Micro LED 依然面临诸多有待解决的技术问题,商业之路依然困

难重重,但是作为技术发展的趋势已经在默默的积蓄力量,我们可以从目前技术

路径非常类似的小间距显示屏行业来窥视未来的产业机会。小间距 LED 近年通过

不断的发展和改进得到了突飞猛进的变化,大量的需求也造就了小间距 LED 的火

爆。其技术发展也同样面临着:点间距缩小、灯珠数量大幅增加,散热,灯芯和

灯珠技术完善等难题,但是行业应用端的爆发带来了更多的厂商的加入,使得整

个行业的研发和技术进步加速。小间距 LED 持续渗透,并不断压缩传统 DPL、

LCD 以及投影显示的市场,也造就了利亚德、洲明科技等一批高速增长的企业。

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作为小间距 LED 的“特殊形态”,Micro LED 很有可能面临同样的发展境遇,虽

然目前业内对其商业化时间意见不统一,真正力推的厂商只有苹果和索尼,但是

随着重要技术的不断突破和整体发展雏形逐步完善,业内对 Micro LED 的投资也

将循序渐进有条不紊的前行。根据相关媒体的报道,苹果已经将 Micro LED 量产

技术作为重要机密,投入了 40 亿美元,招募研发团队,针对微型化 LED 晶粒、

半导体封装及驱动 IC 等难点进行攻克,不断加速 Micro LED 的商业化进程。目

前苹果收购 LuxVue 之后,在台湾的工厂进行试生产和研发,业内的传闻是苹果

在 Micro LED 技术上已经接近显示器的商业化,但是目前新技术依旧还有许多问

题要解决,正式量产的时间也有待验证。如果供应链能够配合苹果进行相关指标

的完善,那么未来可能将打开 LED 厂商的另一可观的利润增长点。从 LEDinside

的估算数据来看,可穿戴设备和显示都换成 Micro LED 显示屏的话,所需要的产

能为全球现有 LED 产能的 50%,如果未来智能手机能够导入 Micro LED,则需

要现有产能的四倍才能满足,这里面所蕴含的想象空间是十分巨大的。

除了苹果外,另一家极力推进 Micro LED 技术的是索尼。早在 2012 年索尼就推

出一款”加强版“小间距 55 英寸的 Crystal LED Display。我们认为索尼所代表的是

大尺寸显示市场,目前 LCD、OLED 技术已经成熟成本管控也较 Micro LED 有很

大的优势,现有的 LCD 产品成本低廉、良率较高、在大尺寸领域依然有很强的竞

争力,相信在未来 Micro LED 还会面临到更多的竞争因素,到底是真正的划时代

的技术还是昙花一现,需要整个产业的生态环境和竞争状况来决定。

从产业的角度来看,目前台湾业界已经走在了 Micro LED 发展的前列。台湾工研

院 23 日举行“巨量微组装产业推动联盟”( Consortium for intelligent

Micro-assembly system,CIMS)成立大会,希望借由串联显示、LED、半导体

以及系统整合厂商,共同建立跨领域产业交流平台,推动研发联盟,建构中国台

湾微组装产业生态。从台湾产业的动态来看,此次跨平台整合将会给创新产品带

来更多的整合方案,其中 Micro LED 是主要的应用领域之一,在一些国际大厂商

的带动下,牵引整个 Micro LED 产业的发展。虽然目前国内厂商在 Micro LED 显

示领域的研发和布局较少,但是当产业发展趋势逐渐明朗之后,相信越来越多的

国内厂商将会逐步进入 Micro LED 的研发生产中,而这其中将涵盖多领域包括芯

片设计、LED、上游材料、封装、系统应用、面板等领域的厂商。届时电子行业

可能迎来新一轮的投资热潮。

风险提示:Micro LED 技术发展不达预期。

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投资评级说明

项目名称 投资评级 评级说明

公司评级标准

买入 未来 6 个月内相对沪深 300 指数涨幅超过 20%

增持 未来 6 个月内相对沪深 300 指数涨幅介于 10%~20%之间

中性 未来 6 个月内相对沪深 300 指数涨幅介于-10%~10%之间

减持 未来 6 个月内相对沪深 300 指数跌幅超过 10%

行业评级标准

看好 未来 12 个月内相对于沪深 300 指数涨幅超过 10%

中性 未来 12 个月内相对于沪深 300 指数涨幅介于-10%-10%之间

看淡 未来 12 个月内相对于沪深 300 指数跌幅超过 10%

重要声明:本报告中的信息均来源于已公开的资料,我公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证,不保证该信息未经任

何更新,也不保证本公司做出的任何建议不会发生任何变更。在任何情况下,报告中的信息或所表达的意见并不构成所述证券

买卖的出价或询价。在任何情况下,我公司不就本报告中的任何内容对任何投资做出任何形式的担保。我公司及其关联机构可

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朱艳君

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