1、Mini-LED作为过渡方案,铺路搭桥,当前存在应用拓展空间。从定义上,Micro-LED是指LED晶粒长度在50m 以下的显示技术,而Mini-LED的尺寸为100-200m,并且仍然是仅仅充当LCD 的背光源,与真正的Micro-LED尚有一定距离,但由于其比传统LCD 性能有一定提升,因此有望在尤其是DLP 拼接墙产品等多种领域应用。预计2018年将会有Mini-LED背光应用相关样品问世,目前国内外布局Mini-LED的相关厂商主要是利亚德、三安光电、国星光电、华灿光电、晶电、隆达电子等厂商,并且继续向Micro-LED突破。预计2025年Micro-LED市场空间达28.9 亿美元,
2、其中应用在大尺寸显示器的产值将达19.8亿美元,占比约68%,为未来LED板块最重要增长子领域。目前苹果、三星、Sony、X-Celeprint 等海外应用厂商积极布局相关产品研发,国内LED厂商已经成为全球LED制造的主力,预计未来将全面受益行业爆发。从行业受益逻辑及标的角度,我们建议关注芯片领域的三安光电、华灿光电,以及小间距封装龙头国星光电。一、显示技术前瞻:OLED率先产业化,未来看Micro-LED、QLED1、显示技术众生,传统LCD正逐渐被替代目前在市场上应用与在研的显示技术主要包括LCD(Liquid Crystal Display)、QD-LCD(Quantum Dots-B
3、acklight Unit)、QLED(Quantum Dots Light Emitting Diode Display)、OLED(Organic Light-Emitting Diode)、Micro-LED(微缩化和矩阵化LED)等,其余还有如Mini-LED等显示技术则仅仅是LED向Micro-LED发展的过渡方案。其中,LCD 是目前应用最广泛的传统显示技术,但存在可视角度低、响应时间慢、亮度和对比度低等缺陷,而其余显示技术则均能不同程度提高显示效果,正逐渐对传统LCD 显示技术形成替代。2、四大显示解析:技术原理各有特点1)QD-LCD:利用量子点光致发光特性,采用蓝光LED通过
4、附有红色和绿色量子点的光学材料(QDEF 膜片)得到高纯度的白光,同时还原出靓丽色彩;2)QLED:利用量子点电致发光特性,通过电驱动使量子点自身发光并通过混色产生图像,不再需要液晶、背光单元等;3)OLED:利用有机发光材料电致发光特性,通电后使有机材料的电子与空穴复合从而发射光子,通过基色材料形成RGB 像素模块组合发出不同颜色的光;4)Micro-LED:在芯片上集成高密度微小尺寸的LED阵列,每个Micro-LED即为一个像素并且距离在微米量级,能单独驱动点亮。3、技术前瞻:OLED率先产业化,Micro-LED与QLED具有理论优势由于QD-LCD 仅仅是一定程度改变了传统LCD 显
5、示技术的成像质量,并且仍然需要背光源,因此大范围应用可能性较低。而OLED则具有可柔性、自发光、轻薄、色域广、对比度高、响应时间快、构造及制程简单等特性,在当前市场上呼声较高,市场主要有以LG 为代表的大尺寸OLED厂商,以三星、京东方为代表的小尺寸OLED厂商。同比之下,Micro-LED受限于技术研发进度,真正符合Micro-LED定义的产品尚未量产;QLED亦受限于相关材料和工艺研发,目前仍处于实验室研究阶段。但由于QLED与Micro-LED均为无机材料发光,并且在寿命、解析度、能耗等性能优于OLED,因此随着未来生产技术得到突破,具有巨大前景。二、Micro-LED进展:尚存技术瓶颈
6、,2020年有望实现出货1、Micro-LED尚未面世,Mini-LED仅是过渡方案根据TrendForce,预计2018年将会有Mini-LED背光应用相关样品问世,目前国内外布局Mini-LED的相关厂商主要是利亚德、三安光电、国星光电、华灿光电、晶电、隆达电子等厂商,并且这些厂商也都在继续向Micro-LED突破。2、Micro-LED技术核心:微缩制程与巨量转移技术Micro-LED制造主要包含微缩制程、巨量转移、键结、彩色化方案等关键步骤,其中又以微缩制程与巨量转移技术最为棘手。1)微缩制程技术:将原有的LED镜片从毫米级长度微缩至50m 以下,目前业界普遍已能将LED晶片大小做到5
7、0m 水平,而苹果已经能做到10m 水平,Mikro Mesa 实验室已能做到3m 水平;2)巨量转移技术:根据调研机构LEDinside,当间距为10m 时,一片6英寸晶圆即可包含高达1.65亿颗1010m 的 LED晶粒,而最终形成产品需要将LED晶粒转移到驱动背板中,并且需要高精确的对位、后续监测以及不良晶粒拾取。因此实现Micro-LED的产业化,需要攻克将微米级晶粒转移至基板的难题,并且配合品牌从业者采用,按照当前技术进展推算,预计Micro LED有望在2020年实现少量应用产品。3、Micro LED制程方案:目前主要分为Chip bonding、Wafer bonding以及T
8、hin filmtransfer 三大种类1)Chip bonding(芯片级焊接):将LED直接切割成微米级,利用SMT 或COB 技术,将其键接于显示基板上;2)Wafer bonding(外延级焊接):在LED的磊晶薄膜层上用感应耦合等离子蚀刻形成微米级薄膜结构,再将LED晶圆直接键接于驱动电路基板上,最后使用物理或化学机制剥离基板;3)Thin film transfer(薄膜转移)使用物理或化学机制剥离LED基板,并以暂时基板承载LED磊晶薄膜层,利用感应耦合等离子蚀刻,形成微米级磊晶薄膜结构,最后根据驱动电路基板上所需的显示划素点间距,将其进行批量转移,键接于驱动电路基板。对比各方
9、案性能,以Luxvue 和Mikro Mesa主导代表的薄膜转移方案在成本、转移能力等具有优势。4、Micro-LED生产成本:晶圆成本占比达55%,5英寸Micro-LED产品成本高达同尺寸LCD 产品成本8倍尽管Micro-LED显示技术不需要偏光板等物料,但是由于Micro-LED生产工艺的复杂性,其综合成本也比其他显示技术高上数倍。具体来说,根据2017年光电显示与半导体论坛数据:以LED晶粒尺寸为1010m 计算,在晶圆消耗上,在普通LCD显示技术下,一片2 英寸晶圆能分别提供667个5.5英寸智能手机屏幕、21 个55英寸全高清电视屏幕、13 个55英寸4K 电视屏幕的背光源,而在
10、Micro-LED显示技术下,5.5英寸全高清智能手机屏幕、55英寸全高清电视屏幕、55英寸4K 电视屏幕则分别需要消耗0.5、9.6、38.5个两英寸晶圆,可见随着尺寸与分辨率的提升,Micro-LED显示技术对晶圆的消耗也会提升;在成本结构上,晶圆、转移、基板、封装分别占据其55%、25%、7%、6%成本,合计占总成本93%。综合来说,5英寸Micro-LED面板成本约为90美元,而同比之下高清LCD 面板成本仅为11 美元,55寸FHD Micro-LED面板成本约为LCD 面板12 倍、55寸4K Micro-LED面板成本约为LCD 面板44倍,因此Micro-LED在短期内仍难以与
11、传统的LCD 以及新兴的OLED、Mini-LED等显示技术竞争,并且由于晶圆成本占比超过50%,尽管未来随着巨量转移技术等工艺成熟,总成本会相应降低,但与LCD 相比也有较大差距。5、市场空间:预计2025年Micro-LED市场规模将达28.9亿美元,潜在市场空间300-400亿美元由于Micro LED的性能优良,可应用在穿戴式设备、智能手机、车用显示器、VR/AR、显示屏、电视等领域;在手机、穿戴设备、VR/AR 设备方面,Micro-LED具有低功耗、高解析度(ppi 最高可达1500)特点,最具应用吸引力,但因为技术困难及加工成本较高,晶粒较大的Micro-LED产品(如50m)有
12、望率先落地,适用于ppi 较小的应用场景,如高阶的电视、显示屏及车用显示器上。从市场规模来看,根据LEDinside 的预测,预计至2025年Micro-LED市场规模将达28.9 亿美元,其中应用在大尺寸显示器的Micro-LED产值将会达到19.8亿美元,占比约68%。根据LEDinside 的分析,考虑到Micro-LED的特点,可穿戴设备和室内显示屏将是最先切入的领域,如果未来两大领域均采用Micro-LED显示,将消耗全球LED芯片5成产能,Micro LED未来的潜在市场规模约可达300亿至400亿美元。6、市场格局:众多国内外厂商布局,部分企业已展开深度合作目前包括苹果、三星、S
13、ony、LuxVue、X-Celeprint等海外厂商以及国内的三安光电、国星光电、利亚德等厂商都积极投入到了Micro-LED显示技术研发中。其中,台工研院于2009 年即率先投入Micro LED开发,最快有望于今Q3 实现出货少量VR 产品;三安光电曾于全景路演天下互动中表示将Micro-LED视为未来的重点发展方向,并与近日与三星签署了预付款协议以加快研发进程;苹果于2014年收购了拥有转移专利技术最多的企业LuxVue,并与台积电合作开发以硅基背板为底的面板;而eLux 在被鸿海收购后,也与中国台湾的荣创合作,致力开发可以转移小于50m 晶粒的技术。Micro-LED作为新一代显示技术,兼具低功耗,高解析度等优势,行业2025年市场空间将达28.9 亿美元,是LED板块未来最重要增量,由于大规模晶粒转移等技术尚未成熟,当前正处于由mini LED向micro LED逐步完善的过程。国际龙头包括三星苹果等主要布局应用,国内公司作为全球LED制造主力有望受益代工制程,包括芯片领域的三安光电、华灿光电,以及封装领域的国星光电等。
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