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独角兽智库 产业研究第一智库
独角兽研究： 独角兽研究在5月8日曾对OLED领域进行过点评，并认为Micro LED会替代OLED技术，成为最终产品，并告知读者三安光电正在进行Micro LED研发，这个观点与西南电子的观点不谋而合，下面是5月8日独角兽智库对OLED及Micro LED的点评。 鉴于OLED自发光技术较LCD的领先、产品轻薄，以及生产技术工艺的不断突破，苹果自2016年初即宣称准备开始在iPhone上采用OLED面板，而目前OLED产业主要集中在韩国三星为主的韩国厂家，市场份额占据全球的98%左右，苹果目前被迫寻求三星的代工，该产业的启动即存在一个主要部件被三星垄断的风险，因此苹果也乐于见到中国有企业也能进军这一领域，提供为其代工的供应商对象的新选择，比如中国的京东方。鉴于OLED目前还主要应用于硬屏领域，替代空间并非市场想像的那么巨大，有机构预测2020年OLED屏将替代3成LCD屏市场份额，且主要竞争优势在中小尺寸屏，目前主要风险来自于投资成本高启，良品率风险。OLED屏未来真正大规模的应用应该是走向柔性软屏，折叠屏。 NPD DisplaySearch数据显示，预计至2020年，LTPS面板需求面积年复合增长率将达19.7%，AMOLED面板需求面积年复合增长率达52.3%。中国目前主要上线新建面板厂的厂家是京东方和深天马。 受益于OLED技术的进步，替代LCD的趋势日渐明朗，自苹果2016年宣布将进入OLED应用产业元年以来，美国市场相关股票大幅上扬。受此刺激，中国A股二级市场自2016年上半年起即开始一波跟风式炒作，诸多沾边题材股翻数倍，如中颖电子（提供驱动电芯）、濮阳惠成（提供液晶中间体）、万润股份（提供液晶中间体）等。但受实质业务非直接相关、可预期份额极低影响，随后又基本跌回原形。 目前，拟建国内首条高世代柔性AMOLED生产线的京东方（000725）在成都的465亿投资的6代线第一期有希望最快将于2017年6月投产。其中第一期220亿投资规模，生产LTPS显示产品，目标产品为高端手机及新兴移动显示产品，第二期245亿投资规模，生产AMOLED显示产品柔性面板，如果两期均能量产，预期基板投片量为一、二期各2.4万片/月产能，两期均达产可实现年销售收入340亿元。二级市场表现上，随着项目投产期临近，以及一季报业绩大幅增长的刺激，京东方股价出现了脱离全板块逆市单边扶摇直上的行情。 OLED板块有望重新于2017年第二季度末形成一个市场热点，主流个股在京东方和深天马。但二级市场的炒作，大部分时间还是掌控在游资手中，他们关注的往往是小市值易控盘品种，如中颖电子、濮阳惠成，以及智能装备化的配套供应商，如智云股份、联得装备等，以及拥有蒸镀关键设备技术的苏大维格等，通过高换手率来获得搏傻套利机会。 OLED产业目前还仅仅处于产业发展初期，生产良品率、研发技术的突破还有待进一步的观察，尤其是柔性软屏技术，目前还在攻坚阶段，二级市场如果过于冒进，可能会产生投资风险。假如OLED在2018年进入柔性软屏时代，那还将新增一个新的投资机会，即水汽阻隔膜。OLED柔性屏离不开水汽阻隔膜的全屏包装，否则液晶会迅速氧化，水汽渗透进屏后还会产生视觉模糊，因此是否有良好的水汽阻隔能力将直接影响柔性屏的使用寿命和性能，是柔性OLED的关键核心部件。而高端显示用水汽阻隔膜目前在全球来看还只有两家企业能生产，一家是美国3M，一家是后起之秀，即中国的康得新（002450），尤其是后者，于2017年1月下旬成功投产世界最高端的10的负6次方性能的水汽阻隔膜生产线，年产能120万平米，技术领先于3M一代，完全能够应用于未来的OLED柔性屏，并宣布于2019年扩产到1200万平米产能，届时可能垄断全球市场供应，同时使全球OLED柔性屏的大规模应用成为现实可能。一张柔性水汽阻隔膜现阶段定价为每平米500元人民币，净利润率约3成，即使如此，也比3M的膜便宜近3成，且性能更佳，大规模量产更容易，投资成本更低，因此有望获得未来的主要市场份额，有机构预期OLED的柔性屏用水汽阻隔膜到2020年市场需要将达8-10亿美元，如果再加上今年起全面暴发的柔性光伏（只需10的负3次方性能的水汽阻隔能力，目前每平米250元定价），市场需求空间更大。 但是，正因为OLED目前技术和产能均处于由韩国三星的垄断中，苹果已经于几年前就着眼于下一代微发光二极管Micro LED（小间距50微米）新技术的研发来打破三星的垄断，因其与OLED基本原理互通，都是自发光技术，且独立显示颜色，可以做到4K以上高画质，颜色比OLED更漂亮，耗电量只有OLED的一半，但亮度超高，在阳光下清晰可见，如果再结合软基板，能做出可折叠显示器，在小尺寸上投资成本只有OLED的十分之一。而OLED主要弱点是怕水，耐侯性不佳，也不适用于户外阳光下（屏幕看不清），且不仅小尺寸成本高于Micro LED，在大尺寸上也高于传统的LED。因此有专业人士认为OLED仅仅是一个未来五年的过渡产品，而Micro LED被誉为终极显示技术。一旦苹果成功推出，即可绕过三星的OLED技术，做出比三星更好的显示产品。 苹果于2014年以4亿美元收购了台湾勒克斯维公司股权，与其合作，在台湾布局建立了龙潭研发基地，基地设在台积电最先进的封装厂、友达面板厂、晶电旗下璨圆光电旧厂房附近，聚集了全球最顶级的神秘研发兵团，目前掌握了Micro LED的三分之一专利技术，同时，还有鸿海集团旗下的群创、友达旗下的隆达、台积电旗下的七厂等纷纷跟进这一技术的研发并与苹果合作。据悉苹果或于2018年或2019年将量产推出基于MicroLED屏的Apple Watch，并在测试成功后将苹果手机屏也替换成Micro LED屏，从而实现对三星的弯道超车。有机构认为该技术市场应用空间可达300-400亿美元。而对于中国大陆来说，我们目前还仅仅是处于技术跟随方，人才的不足导致显示技术的发展处处落后于美韩台，未来几年如果又是过度的OLED投资可能又将面临当年传统液晶屏过剩的局面。 目前，三安光电也在着手进行Micro LED芯片的研发。 注：以上点评仅针对行业。更多点评内容可在“独角兽智库”公众号菜单页中查看。由于此内容为独角兽研究独家点评，如需转载，请联系工作人员申请授权。 【研报全文】相约未来，相约micro led，相约三安光电 研报来源|西南证券电子组 一、Micro LED，下一代显示技术 Micro LED即LED微缩技术，是指将传统LED阵列化、微缩化后定址巨量转移到电路基板上，形成超小间距LED，将毫米级别的LED长度进一步微缩到微米级，以达到超高像素、超高解析率，理论上能够适应各种尺寸屏幕的技术。 Micro LED具备无需背光源、能够自发光的特性，与OLED相似，但相比OLED，Micro-LED色彩更容易准确的调试，有更长的发光寿命和更高的亮度。所以是OLED之后另一具轻薄及省电优势的显示技术，或许能成为OLED之后下一代显示技术。 Micro LED受制于产能和成本，完成商用化还需时间。现在各大厂商纷纷布局，关键技术进展迅速，预期三年后或将走上商用化的进程。 二、Micro LED技术路径 Micro LED主要通过将传统LED晶体薄膜用微缩制程技术进行微缩化、阵列化、薄膜化，然后通过巨量转移技术将晶体薄膜批量转移到电路板上，利用物理沉积制造保护层，最后完成封装。其中关键核心技术主要有两步：微缩制程技术和巨量转移技术。 2.1 微缩制程技术 微缩制程技术是指将原来LED晶片毫米级别的长度微缩后达到1~10μm等级左右。目前LED尺寸大多是10~30mil，既250~750 μm，单一晶片最小尺寸是100μm，而通过微缩制程技术可以打破这一极限设定。业界评估，室内用途的显示器尺寸至少要做到5μm，目前LED晶片大小业界水平已普遍达到50μm，苹果实力雄厚，已经能做到10μm的水平，Mikro Mesa实验室内已经可以做出3μm大小的尺寸，微缩制程技术的实现路径主要有三种：Chip Bonding（芯片焊接）、Wafer Bonding（晶片焊接）、Thin film transfer（薄膜转移）。
资料来源：LEDinside 三种技术路径各有优劣，其中，薄膜转移技术能够突破尺寸限制完成批量转移，且厂商Mikro Mesa已率先在实验室完成3um尺寸的晶元，理论成本较低，或许能成为未来主要实现路径。 2.2巨量转移技术 磊晶部分结束后，需要将已点亮的LED晶体薄膜无需封装直接搬运到驱动背板上，这种技术叫做巨量转移。其中技术难点有两个部分： 1）转移的仅仅是已经点亮的LED晶体外延层，并不转移原生基底，搬运厚度仅有3%，同时MicroLED尺寸极小，需要更加精细化的操作技术。 2）一次转移需要移动几万乃至几十万颗LED，数量巨大，需要新技术满足这一要求。 目前各大厂商在这个技术难关上各显神通，在巨量转移技术上各公司累计申请了十多项专利，预计这个技术门槛将会较快攻破。 Luxvue转移技术相关专利图 图片来源：Patent 2.3驱动系统 LED晶元通过巨量转移到电路板后，能藉由整合微透镜阵列，提高亮度及对比度。 Micro LED阵列经由垂直交错的正、负栅状电极连结每一颗MicroLED的正、负极，透过电极线的依序通电，透过扫描方式点亮Micro LED以显示影像。 Micro LED结构图 epoxy环氧树脂 electrode电极 资料来源：LEDinside 2.4 Micro LED技术瓶颈 Micro LED尚有较多技术工艺问题需要解决，从实现路径到成本良率都有诸多挑战。 在Micro LED转移过程中，纳米级LED的转运是核心问题之一。在蓝宝石类基板上生长出来的Micro LED需要转移到玻璃基板上，由于尺寸不匹配，因此需要进行多次转运。对于微器件的多次转运技术难度都是特别高，而用在追求高精度显示器的产品上难度就更大。Luxvue主要是采用电学方式完成转运过程。 晶元一致化问题也需要解决。LED从wafer切成chip后，每个LED chip并不会呈现完美一致的波长，不同波长呈现出来的色彩不同，对于传统LED来说，可以靠分Bin、配Bin达到显示的要求。但Micro LED晶元数量巨大，采用传统分Bin方式效率低且设备投资成本过大，不利于规模化生产。这个问题有两类解决方案：一是以现有的晶元技术，将Micro LED应用做到小尺寸，高PPI的地方，比如可穿戴设备，并且小尺寸对精细度要求也相对较低。不过这种解决方案限制了Micro LED的市场空间。另一类解决方案就是在磊晶阶段通过改善生产工艺或者设备直接控制均匀性。 Luxvue抓取示意图 资料来源：Patant Micro LED实现单色比较简单，通过倒装结构封装和驱动IC贴合就可以实现，但要实现全彩就相对复杂，用传统的RGB三色列阵R需要分次转贴红、蓝、绿三色的晶粒，嵌入几十万颗LED晶粒,对于LED晶粒光效、波长的一致性、良率要求更高。为结局屏幕色彩问题目前有三种路径实现： RGB三色LED法、UV/蓝光LED+2发光介质法、光学透镜合成法。
资料来源：LEDinside 为解决各种技术瓶颈，各家厂商各显神通： VerLASE拥有色彩转换技术专利，能够让全彩MicroLED阵列适用于近眼显示器；Leti采用量子点实现全彩显示，推出了iLED matrix，其蓝光EQE9.5%，亮度可达107Cd/m2;绿光EQE5.9%，亮度可达108Cd/m2，Pitch只有10um，未来目标做到1um。台湾Play Nitride公布以氮化镓为基础的PixeLEDTM display技术，公司目前透过移转技术转移至面板，转移良率可达99%。预计3-5年后Micro LED或可开始商用化进程。 三、超越OLED，应用前景广泛 3.1 MicroLED应用前景广泛 目前如果考虑现有技术能力，Micro-LED有两大应用方向，一是可穿戴市场，以苹果为代表，据传苹果将在新一代的苹果手表和iPhone上使用Micro-LED技术，并且有望在2018年推出Micro LED穿戴设备。；二是超大尺寸电视市场，以Sony为代表，今年，索尼在CES上展示的Micro-LED cledis已在分辨率、亮度、对比度都具有优良的性能。 从短期来看Micro-LED市场集中在超小型显示器，从中长期来看，Micro-LED的应用领域非常广泛，横跨穿戴式设备、超大室内显示屏幕外，头戴式显示器(HUD)、抬头显示器(HUD)、车尾灯、无线光通讯 Li-Fi、AR/VR、投影机等多个领域。 3.2 MicroLED优势 高亮度、低功耗、超高解析度与色彩饱和度。Micro lED最大的优势都来自于它最大的特点，微米等级的间距，每一点画素（pixel）都能定址控制及单点驱动发光。比起其他LED，发光效率上，目前MICRO LED最高，且还在大幅提升空间；发光能量密度上，MICRO LED最高，且还有提升空间。——前者，有利于显示设备的节能，其功率消耗量约为 LCD 的 10％、OLED 的50％；后者则可以节约显示设备有限的表面积，并部署更多的传感器，目前的理论结果是，MICRO LED和OLEDD比较，达到同等显示器亮度，只需要后者10%左右的涂覆面积。与同样是自发光显示的 OLED 相较之下，亮度比其高 30 倍，且分辨率可达 1500 PPI（像素密度），相当于 Apple Watch 采用 OLED 面板达到 300 PPI 的 5 倍之多。 寿命长。由于Micro-LED使用无机材料，且结构简易，几乎无光耗，它的使用寿命非常长。这一点是OLED无法相比的，OLED作为有机材料、有机物质，有其固有缺陷——即寿命和稳定性，难以媲美无机材料的QLED和MICRO LED。较佳的材料稳定性与无影像烙印。 奈秒（Nano Second）等级的高速响应特性使得Micro LED显示器除适合做叁维（3D）显示外，更能高速调变、承载讯号，做为智慧显示器的可视光无线通讯功能。能够适应各种尺寸。 成本降低空间大。目前微投影技术以数位光线处理（Digital LightProcessing， DLP）、反射式硅基板液晶显示（Liquid Crystal on Silicon， LCoS）、微机电系统扫描（MEMS Scanning）叁种技术为主，但这叁种技术都须使用外加光源，使得模组体积不易进一步缩小，成本也较高。相较之下，採用自发光的Micro LED微显示器，不须外加光源，光学系统较简单，因此在模组体积的微型化及成本降低上具优势无缝拼接。 应用范畴广。Micro LED解决了几大问题，一个是消费型平板包括智能手机、可穿戴设备80%的能耗都在显示器上，低能耗的Micro LED显示器将大大延长电池续航能力，对于Micro LED显示的应用，因其自发光的显示特性，搭配几乎无光耗元件的简易结构，就可轻易实现低能耗或高亮度的显示器设计。二是环境光较强致使显示器上的影像泛白、辨识度变差的问题，Micro LED高亮度的显示技术可以轻松解决这个问题，使其应用的范畴更加宽广。 3.3 下一代显示技术 OLED和Micro LED对比LCD在各个功能性指标方面（PPI、功耗、亮度、薄度、显色指数、柔性面板适应度）都有显著优势，虽然LCD面板应用时间较长，供应链成熟度较高，有价格优势，但在将来必会被OLED和Micro LED替代。 OLED和Micro LED都是面向未来的显示技术，两者从工业实践的角度来看有不小的差距，Micro LED在性能上优于OLED。MicroLED是将微米等级的Micro LED巨量转移到基板上，类似微缩的户外LED显示屏，每一个Micro LED都定址并且可以单独驱动点亮，相较OLED更加省电，反应速度更快，OLED比LCD更薄、显示更清晰，但如果要省电，得降低高亮度显示和白色画面，视觉表现会受到影响。MicroLED技术上已经突破了OLED的局限，亮度和饱和度相比之下都更高。此外OLED材料是有机发光二极管，在使用寿命上天然无法与Micro LED等有机发光二极管相比，在需要使用时候命的应用领域，如汽车抬头显示、大型屏幕投影等方面Micro LED更具竞争力。 从产业链的角度来说，OLED显示的全部技术有7成上下可以被Micro LED公用或者吸收，即MicroLED技术突破后整个产业掉头难度不大，为未来替代OLED奠定基础。 LCD/OLED/Micro LED区别 资料来源：LEDinside 四、多厂商加快布局Micro LED
SONY推出Micro LED显示器CLEDIS：2016年6月索尼在德国IFA展展示Micro-LED大屏产品”cledis”，这个Micro-LED大屏显示屏成功结合了RGB三个单个像素，形成大尺寸LED屏幕可应用于数字标牌、大众大屏、展示厅、汽车设计审查等。 苹果收购LuxVue，或将MicroLED应用于Apple Watch：苹果公司2014年收购LuxVue，开始研发Micro LED技术，2016年7月苹果点燃“6 FHDMicro-LED“试点项目，据说正在开发面向未来Apple Watch的Micro-LED技术表型。 Micro LED作为可能成为下一代显示技术的新应用，吸引了各大国际巨头的注意，目前参与Micro LED的相关厂商及机构达近百家，现在Micro LED已经在索尼手上率先实现商用，未来发展步伐将会进一步加快。 从具体产业链角度来说，台湾厂和大陆厂正在积极进行布局，台湾晶电已有许多设备制造商也已经开始开发Micro-LED生产设备，预计今年能够进厂，明年可能会有部分产能放出；MikroMesa已经成功研发出3umx3um发光面积，这是世界上最小的尺寸；MikroMesa与重庆惠科金渝光电合作，共同建立在两岸第一个MicroLED实验室，实验室预计将在2017年第四季度完成，并在2018开发出全彩MicroLED产品。根据SID开设在上海大学的Micro-LED学术沙龙，大陆企业已经在布局发展Micro-LED芯片，目前，在大陆厂商研发中Micro-LED已经可以达到15um，跟进速度很快，前景可观。 五、Micro LED市场可看到百亿美元 考虑MicroLED的特点，可穿戴设备与室内显示屏将是最先切入的领域。如果未来这两大领域均采用MicroLED显示，将会消耗全球LED芯片近5成的产能。市场规模可达到300-400亿美金。 在Micro-LED应用领域中，消费型面板包括智能手机、可穿戴装置、电视屏幕，以及车用显示器、公共显示器包括户外超大屏幕都是Micro-LED的未来发展趋势，那么Micro-LED是否能完全替代现有的屏幕LCD，OLED?我们认为有极大可能。目前苹果宣布2018年苹果显示屏将全部采用OLED，OLED的优势在于成熟的量产技术，而Micro-LED由于量化转移技术目前生产成本过高，但Micro-LED一旦突破量产技术难关，将会大大减少成本，将以其独特的高解析度、低损耗和高清晰度开创LED新时代，很重要的一点是，从LCD/OLED到Micro-LED的转型并不像当年等离子屏与液晶屏的拼杀一样困难，他们都使用FTF背板，有很大一部分资源是可以共用的，因此厂商转型难度较小，在Micro-LED优势明显的情况下我们有理由认为Micro LED有极大可能全面取代液晶显示屏。若以全面取代现有液晶显示器的零组件的规模来推估，包括背光模块、液晶、偏光板等，Micro LED未来的潜在市场规模约可达300~400亿美元。 六、Micro LED属于未来，首推三安光电 Micro LED是属于未来的应用，从设备供应链的开发情况来看，已有多家设备商开发Micro LED的生产设备，龙头厂商要开始量产或将从2018年开始。 Micro LED商业化进程
资料来源：LEDinside 三安光电作为LED芯片大厂，Micro LED的研发已经在进程中，预计能够赶上MicroLED商用化的第一波浪潮，是新技术最受益标的，强烈推荐！
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