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1、LED芯片业龙头，加码Micro-LED与化合物半导体 252、乾照光电：RGB中红光领导者，显示方案的必经之路 27自发光显示时代的新选择，Micro-LED必将成为主流显示技术之一。Micro-LED显示技术是将传统的无机LED阵列微小化，每个尺寸在10微米尺寸的LED像素点均可以被独立的定址、点亮。简单的讲，可以看作是小间距LED的尺寸进一步缩小至10微米量级。Micro-LED的显示方式十分直接，将10微米尺度的LED芯片连接到TFT 驱动基板上，从而实现对每个芯片放光亮度的精确控制，进而实现图像显示。相较于LCD与OLED，Micro-LED功耗优势明显。与LCD和AMOLED相比，

2、Micro-LED的功耗将更低。LCD被动发光的特点带来大量的能量损耗，由于OLED材料自身的特点，决定了其发光效率要远小于传统的III-V 族半导体材料，约为传统LED的一半。在相同的使用情况下，由于发光效率的提高，Micro-LED的耗电量将为AMOLED的一半，也就是LCD的20-40%。各大厂商也在积极布局Micro-LED市场的空间。三星、苹果、台湾产业链均在积极布局。Micro-LED生产过程中需要技术突破，整体与OLED相似。巨量转移是产业化进程最关键一步。Micro-LED芯片制作则是在LED外延片的基础上，刻蚀成小于10微米尺度的单元，采用的技术与目前常规技术一致。Micro

3、-LED使用与OLED、LCD类似的TFT 驱动背板。因而，Micro-LED生产过程中的上述三步，均需要对现有技术进行升级，达到生产Micro-LED的需求。芯片厂商最具潜力、最先获益与OLED产业链对比。我们可以看出，Micro-LED与目前OLED的产业链具有很多相同、重叠的领域。对于这些相同的设备、材料、零件、制程，Micro-LED仅是对原有OLED的替代，并未产生新的需求点。唯一例外的是，对于LED外延片，Micro-LED是新的需求点，新的增量来自于芯片厂的扩产以及对巨量转移技术的进步，那么至少LED外延片厂商将从Micro-LED的投产中显著受益。市场空间广阔，LED外延片市场

4、需求量多达千台。以智能手表为代表的可穿戴设备将成为Micro-LED的首个需求引爆点，VR/AR 设备、室内大屏显示、以及长期的智能手机、平板、电视等也是目前最具可行性和开发潜力的市场。因此，在我们给予市场空间、渗透率的假设条件前提下，我们预计市场所需的MOCVD 数量将会达到1000台以上，而对应的市场空间多达500亿美元以上。从产业链的对比角度来看，芯片厂商将会是新增的、最受益的投资标的。一、Micro-LED将会成为主流显示技术之一Micro-LED彩色显示技术一直向着更高画质、更低能耗的方向发展。更高画质，意味着色域更广、对比度更高，更为真实的色彩显示；而更低能耗对于移动设备意义非凡，

5、意味着更持久的续航以及更为可以添加更多的功能。彩色显示，经过了CRT 显像管、等离子等显示技术，目前液晶显示（LCD）已成为显示技术的主流，OLED则是正在快速成长的下一代显示方式。区别于LCD必须使用背光模组，OLED利用有机发光二极管作为自发光光源，多项指标优于LCD。这也意味着自发光显示技术将成为未来的显示技术主流。Micro-LED即微型发光二极管，是指高密度集成的LED阵列，阵列中的LED像素点距离在10微米量级，每一个LED像素都能自发光。相比于使用LED背光背板的LCD显示技术以及LED显示技术，Micro-LED具有发光效率高、功耗低、响应快、寿命长的特点。目前，包括索尼、苹果

6、、三星等厂商都将Micro-LED视为次世代显示技术，不断加强研发投入。Micro-LED实现彩色显示，主要有两种解决方案，RGB 三色LED法、紫外（UV）LED/蓝光LED+发光介质法。RGB 三色方案即每个像素中包含三个RGB 三色LED，一般采用倒装或检核的方式，将每个LED的正负极（P、N 电极）与电路基连接。使用LED全彩驱动芯片对每个LED芯片进行定址、独立的电流驱动，从而实现成像。紫外（UV）LED或蓝光LED叠加发光介质的方法同样可以用来实现全彩色化显示。已使用蓝光LED为例，需要搭配红、绿色发光介质即可实现彩色显示，这与前文所述的面板内（In panel）的QD LCD显示

7、方案十分类似。发光介质一般可分为荧光粉和量子点材料。量子点具有发光效率高、単色性好的特点，因而量子点显示效果具有高色彩纯度的特点。此外，目前常采用的涂覆技术有旋转涂布、雾状喷涂技术等，将雾状的量子点材料均匀的喷涂到紫外Micro-LED、蓝光Micro-LED上实现色彩转换。目前该方案需要解决的主要问题主要是量子点技术不够成熟，难以承受高温，因而必须与Micro-LED芯片做好隔热处理；保证喷涂过程中个颜色的均匀性、避免不同颜色的量子点之间的相互干扰等问题也需要进一步解决。综上，无机LED材料天然的性能优势使得Micro-LED显示技术成为一项极具潜力的新技术。首先，与OLED、量子点材料相比

8、，无机LED材料不仅具有发光效率高的特点，更为重要的是不会受水汽、氧气或高温的影响，因而在稳定性、使用寿命、工作温度等方面具有明显的优势。其次，作为显示屏应用于手机、穿戴式设备、VR/AR 设备，Micro-LED显示屏具有低功耗、高解析度的特点，对于提升使用体验有着同样明显的优势。目前，LED显示屏的像素尺寸都很大，在厘米、毫米量级，这就导致图像显示的细腻程度并不理想。随着技术的发展进步，具有更小像素尺寸的Micro-LED技术体现出了巨大的潜力。2、低功耗引来高关注，Micro-LED优势明显（1）LCD显示技术，即液晶显示是目前主流的显示技术其基本原理是，与两片偏光片相结合，通过调控液晶

9、分子两侧的电压改变其分子取向，实现对光的偏振的操控，从而实现对通光量的改变。液晶显示中必不可少的需要背光模组，液晶材料在显示中起到改变灰阶的作用。使用彩色滤光片，将白光变成红绿蓝三色的光，从而实现彩色显示。由于背光模组的使用，使得即便在显示全黑色的图样时，背光模组依然保持点亮状态。而使用液晶调节通光量，无法将背光模组发出的白光完全阻挡，因而LCD并不能实现彻底的全黑显示，因此LCD显示的对比度有限，一般在1000:1级别。此外，由于液晶排列变化需要时间，一般在毫秒量级，因而LCD在显示动态场景时往往不够流畅。OLED，即有机发光二极管，是利用有机发光材料作为自发光光源的显示屏。近年来随着OLE

10、D成本下降和良率提高，OLED显示技术将得到广泛的应用。特别是柔性OLED面板出现，对于穿戴式设备以及手机等消费电子，都有着重要的意义，而LCD受限于液晶层，很难实现柔性面板的制造，因此OLED也被认为是最佳的柔性屏方案。根据驱动方式，OLED可分为无缘驱动（PMOLED）和有源驱动（AMOLED）。PMOLED结构简单、成本较低，通过扫描方式点亮阵列中的像素，但在实现高分辨显示、大尺寸显示方面由于需要的驱动电压较高处于劣势；而AMOLED为每个像素拥有独立的TFT，因而易于实现高亮度、高分辨率，同时功耗更低，但存在成本较高、工艺较复杂的问题。三星是AMOLED的代表公司，三星 Galaxy

11、系列手机等产品已普遍使用AMOLED技术的显示屏。（2）OLED材料发光效率仍有进一步提升空间目前量产的OLED材料中，红色、绿色以磷光材料为主，而蓝色磷光材料由于寿命较短的问题仍未得到解决，目前以荧光材料为主。继续开发磷光材料和TADF 材料，是目前提升蓝色发光效率的主要途径。2017年8月最新公布的苹果公司专利显示，苹果尝试使用红、绿色OLED搭配蓝色量子点的方式，解决上述蓝色OLED材料的诸多问题。（3）Micro-LED技术最大的优势便是低功耗目前显示屏幕所消耗的电量，约占到手机日常使用消耗总电量的30%。由于无需背光模组、且LED发光效率优于OLED，Micro-LED具有发光效率高

12、、功耗低的优势。注：1、以上对比基于2.4寸，200尼特的AMOLED屏幕作为测量基准；2、OLED在使用全白过程中的电量消耗相较于全彩的屏幕消耗翻几倍多目前主流的TFT-LCD显示技术，由于其实现彩色显示不可避免的依赖背光源的使用，导致了其能耗较高的缺点。AMOLED的出现，由于从显示原理上避免了使用背光源，因而显示能耗得到了显著的提高。当然，AMOLED的功耗与显示的画面有很大的关系。画面以黑色为主时，AMOLED的耗电量仅为LCD的40%左右；大部分图像显示情况下，AMOLED的耗电量占LCD的60-80%；而在全白的显示情况下，AMOLED的耗电量甚至要超过LCD。概括来讲，以手机为例

13、，在游戏、影音使用过程中，AMOLED的低功耗优势明显；而在短信等使用情境下，由于显示白色的区域较多，因而AMOLED的耗电量也相对偏高。因此，降低AMOLED的功耗不仅需要从关键材料、硬件设计等方面优化，也需要从软件层面优化改进用户界面。以上基于LCD与LED发展趋势给予的预测数据（4）与AMOLED相比，Micro-LED的功耗将更低由于OLED材料自身的特点，决定了其发光效率要远小于传统的III-V 族半导体材料，约为传统LED的一半。由此可以推测，在相同的使用情况下，由于发光效率的提高，Micro-LED的耗电量将为AMOLED的一半，也就是LCD的20-40%。3、各大厂商争先布局，

14、未来显示主流技术之一苹果和Sony 是Micro-LED领域最有力的推动者，两家选择了截然不同的商业化路径。Sony 选择将Micro-LED首先应用在室内大屏显示领域，并已推出多款产品。苹果则是将以Apple Watch 为代表的智能手表，作为Micro-LED最先落地的领域。自2009年起，各大厂商已在Micro-LED领域早有布局。该领域最主要的推动者是苹果。为了制衡三星在OLED领域的优势，苹果积极推动下一代显示技术的研发。2014年，苹果收购LuxVue，这家公司是Micro-LED领域的先驱，掌握众多技术专利。据报道，苹果今年将在台湾进行Micro-LED的试产，台湾初创公司錼创（

15、PlayNitride）负责试产。台湾厂商在Micro-LED积极推进产业链整合。台工研院不仅是牵头联络台湾厂商实现共同研发和产业链整合，同时也可以称得上是全球范围内Micro-LED最积极的倡导者。目前已开展相关研发布局的公司有LED外延片及芯片生产商晶电，驱动IC 设计与生产商聚积，面板制造商友达，鸿海（包括旗下夏普、荣创、群创）、半导体初创公司錼创（PlayNitride）。涉及领域涵盖Micro-LED各个环节。以智能手表为代表的可穿戴设备将成为Micro-LED的首个需求引爆点， VR/AR 设备、室内大屏显示、以及长期的智能手机、平板、电视等也是目前最具可行性和开发潜力的市场。二、

16、技术突破，市场空间巨大，芯片厂最受益1、巨量转移是产业化进程最关键一步以目前Micro-LED主流技术路径来看，Micro-LED制造过程主要包括LED外延片生长、TFT 驱动背板制作、Micro-LED芯片制作、芯片巨量转移四部分组成。LED外延片生长采用目前常规的LED外延片生产方式，一般采用MOCVD 方法，在蓝宝石或四元基片上外延生长蓝绿或红黄色LED外延片。但是，作为Micro-LED显示所需的LED外延片，对LED外延片的均匀性、一致性要求很高，需要保证每个发光单元具有一致的发光特性。目前，芯片巨量转移技术是主要技术难点，也是各家厂商研发的重点。巨量转移是指将切割完成的百万量级的M

17、icro-LED芯片，由LED外延片衬底，转移至驱动背板的基底。再经过一系列的封装处理，实现彩色显示。在RGB 彩色显示方案中，要实现三种Micro-LED芯片的巨量转移，且需要保证三种颜色Micro-LED的准确排列，技术难度更高。目前， LuxVue（苹果）、X-celeprint、eLux、台湾工研院等团队，均提出了各自的巨量转移方案。与OLED产业链对比OLED同样作为一种自发光显示技术，目前已得到广泛的应用。特别是最新发布的iPhone X 采用了OLED屏幕，将极大的推动更多的消费电子产品采用OLED显示屏幕。目前，OLED显示屏幕主要由韩国的三星、LGD 两家公司生产，其中三星主

18、要从事中小尺寸的OLED屏幕生产，LGD 主要从事大尺寸OLED屏幕的生产。过去一年，大陆厂商积极投资LTPS 与OLED制造，主要目标集中在中小尺寸OLED屏幕。OLED产业链较长，上游主要分为三部分：设备、原材料、组装零件。设备方面，国内企业实力明显较弱，特别是刻蚀、镀膜两部分为外商垄断。国内企业依托在LCD显示生产中积累的经验，在后端检测设备方面较有竞争力。原料方面，国内仅能提供低端的玻璃基板；其他关键原料，如有机材料、偏光板、光刻胶、封装材料等完全依赖进口。零件方面，也基本被外商垄断。由此可以看出，国内厂商在OLED产业链中实力较弱，主要设备、原材料依赖进口。目前，随着相关技术的不断发

19、展，OLED材料、封装材料的成本已经不断下降，但仍是显示屏成本的主要组成部分。因此，在OLED产业链中，OLED材料作为必不可少的发光材料，其价格走势必将对中下游的OLED面板生产和应用产生重要影响。通过对比Micro-LED与OLED的产业链，我们可以看出，Micro-LED与目前OLED的产业链具有很多相同、重叠的领域。唯一例外的是，对于LED外延片， Micro-LED是新的需求点，新的增量来自于芯片厂的扩产以及对巨量转移技术的进步，那么至少LED外延片厂商将从Micro-LED的投产中显著受益。大陆LED外延片生产商，将是Micro-LED产业链中最优先获益的一环。目前全球LED外延片

20、市场中，大陆厂商量、质兼备。有别于OLED材料依赖进口的现状，大陆厂商掌握Micro-LED发光材料，对于产业链中其他厂商来讲，推动Micro-LED相关产线改造升级的动力更强，更容易实现Micro-LED产业链整合，降低成本，扩大市场。Micro-LED对使用的LED外延片其生长的均匀性、性能的一致性要求较高。主要有两方面原因，一是Micro-LED芯片尺寸小，在LED外延片不均匀程度相同的情况下，芯片尺寸越小，不均匀性越容易体现出来；二是Micro-LED的检测、电压标定、坏点维修较为困难，因此外延片性能的一致性，将直接影响检测等环节的成本。提前布局巨量转移技术，LED芯片商已做好准备，期

21、望向下游延伸。由于目前Micro-LED尚处于实验室产品阶段，尚无批量生产，生产方案仍在探索中，尚未统一。目前，众多LED外延片厂商已在Micro-LED巨量转移技术方面早有布局，期望能够实现产业链的向下延伸，实验从原料到成品的全产业链生产。无论最终何种巨量转移方案脱颖而出，LED芯片商坐拥原材料、叠加相关技术储备，将是Micro-LED产业链中最具潜力、最先获益的一环。3、市场空间广阔，LED外延片市场需求量多达千台可穿戴设备中，智能手表占据半壁江山，且未来成长势头强劲。根据IDC 预测，到2021年，智能手表的出货量将从现在的7140万，增长至1.61亿，复合年增长率22.5%。智能手表占

22、全部可穿戴市场的份额也将由现在的56.9%上升至67.0%。目前，智能手表用户的主要痛点之一便是电池容量有限、续航时间较短。iWatch 手表上添加LTE 芯片，可以摆脱手机连接到移动网络独立工作。独立的移动网络模块必将带来耗电量的增加，将进一步使有限的电池容量变得捉襟见肘。而Micro-LED发光效率高、功耗低的特点极大的满足了这一需求。Micro-LED具有的视角大、响应快、发光效率高、功耗低、易实现高PPI（像素密度）等优异特性，特别适合应用于头盔显示器、立体显示镜以及眼镜式显示器等AR/VR 显示设备。目前主流的VR 设备采用OLED显示屏幕，存在像素密度较低的问题。智能手机产业链无疑

23、是市场现有体量最大的空间。同时屏幕依旧是整个手机成本中最高的一环。参照现阶段iPhone X 成本构成比，OLED屏幕占据成本端的约80美元，占比约19.38%。倘若Micro-LED实现手机端屏幕的商业化运作，对于整个LED芯片市场将会是一场显著的带动。我们参照OLED对于市场屏幕的渗透率作为对比，可以看到OLED在经历了两到三年的时间就已经拓展到市场上龙头地位。这其中不仅仅是由于三星等核心厂商的推动，也是由于技术进步、下游需求拉动等多方面因素。可以假设的是随着Micro-LED的技术不断兑现，优良的显示效果，成熟的产业链配套将会迎来新的一波机会。根据智能手表、VR/AR 设备、以及长期的智

24、能手机、平板、电视等也是目前最具可行性和开发潜力的市场，我们估算Micro-LED整体的市场空间以及对应的芯片厂商MOCVD的需求量。1、智能手表的像素数。以Apple watch series 242mm款为例，单位屏幕像素数为312x390=121,680像素，分辨率333ppi。2、VR设备的像素数。以HTC Vive 为例，单位设备的像素数为 1200x2160=2598000像素，分辨率447ppi。3、智能手机的像素数。以iPhone X为例，单位设备的像素数为2436x1125=2743875像素，分辨率463ppi。4、MOCVD 设备生产能力，以单台月产0.6万片估算。5、2

25、吋单位面积可生产大小为10微米的发光芯片数量：（1*2.54*103）2*/102=20.25*106颗芯片；其他因此类推。在此基础可以看到智能手机市场将会重点决定了未来Micro-LED的市场需求量，智能手机市场的出货量以及渗透率较为关键，我们对其做敏感性分析。全产业链技术难点目前，Micro-LED制造的主要难点在于将十万、百万量级的Micro-LED批量转移到TFT 背板上，即巨量微转移（巨量转移）。目前，范德华力、静电吸附、相变化转移和雷射激光烧蚀四大技术是主要研发方向。其中范德华力、静电吸附及激光烧蚀方式是目前较多厂商发展的方向。Micro-LED与TFT 驱动背板的连接方式，主要研

26、究方向有芯片连接（chip bonding）、外延连接（wafer bonding）和薄膜连接（thin film bonding）。芯片连接（chip bonding）是指将LED切割成包括磊晶薄膜和基板的微米级单结构，随后使用SMD 或COB 方法与显示基板连接。外延连接（wafer bonding）是指在LED的磊晶薄膜上，直接刻蚀形成微米级结构，随后将LED晶圆连接于驱动电路板，通过玻璃基板的方式实现最终显示。典型代表：苹果收购的LuxVue 公司技术独到。2014年，苹果收购了Luxvue 公司，成为引发对Micro-LED持续与研发的关键事件。Luxvue 公司成立于2009年专注

27、于Micro-LED技术的研发，其所拥有的Micro-LED相关专利是各家厂商当中最多的。在巨量转移技术方面，LuxVue 公司主要采用静电吸附技术。该公司开发出了具有双极结构的转移头。转移头凸起的平台部分有两个硅电极。当转移头抓取基板上的Micro-LED时，两个硅电极分别施加正负电压，便可实现对Micro-LED的抓取。1、分析过程中引用了LuxVue核心技术的指引，LuxVue是目前相对比较成熟的技术路径；2、薄膜转移方案并非唯一的方案，在市场化因素的指导下，预计未来还会出现更加低成本、效率更高的技术手段通过以上介绍可以看出，巨量转移技术是决定目前Micro-LED显示技术是否可行关键难

28、题。在考虑的工艺难度时，需要综合考虑面板尺寸、分辨率、像素大小、总像素数量等问题。综合来看，小尺寸的可穿戴设备以及低分辨率、大像素间距的室内显示领域，因相对难度较低，将成为Micro-LED最有可能首先落地的领域。而决定Micro-LED能否真正产业化生产，仍有七大挑战需要面对。Micro-LED的产业化过程中，LED外延片厂商值得重点关注。一方面，要关注LED芯片厂商在巨量转移技术上的研发，关注LED芯片供应商向下游的延伸；另一方面，要关注一旦苹果等Micro-LED产品落地，最先获益的LED芯片供应商。三、重点企业简况LED芯片业龙头，加码Micro-LED与化合物半导体LED芯片巨擘，加

29、码化合物半导体：深耕LED行业20载，LED龙头渐成型。三安光电公司主要从事-族化合物半导体材料的研发与应用，着重于砷化镓、氮化镓、碳化硅、磷化铟、氮化铝、蓝宝石等半导体新材料所涉及到外延、芯片为核心主业，分为可见光、不可见光、通讯以及功率转换等领域。收入利润稳增长，盈利能力远超同行。2014Q1-2017年Q1三安光电的季度营收基本稳定增长，增速稳定。归母净利润波动趋势较大，整体来看呈现较快增速。2016Q1由于2015年的大降价导致销量较低，这也成为了这两年LED行业的拐点。2016年二季度以来，三安光电营收和归母净利润不断增长。相比较同行的历年毛利率水平，公司基于其规模效应、研发投入、产品结构及客户资源等多方面，保持了对于同行业对手的显著毛利率优势。LED芯片行业产能出清，龙头公司市场集中度提高。LED芯片行业的重资产、重资金的运行模式会迫使众多中小企业处于是否开工的犹豫状态。LED芯片行业经历了低谷期，龙头公司整合行业，形成寡头市场。未来产能