2018年Micro-LED 芯片前景展望报告 - 图文

2018年Micro-LED 芯片前景展望报

告

2018年2月出版

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正文目录

1、Micro-LED 将会成为主流显示技术之一 ................................................................ 4 1.1、自发光显示时代的新选择：Micro-LED ............................................................... 4 1.2、低功耗引来高关注，Micro-LED 优势明显 ......................................................... 8 1.3、各大厂商争先布局，未来显示主流技术之一 .................................................... 12 2、技术突破，市场空间巨大，芯片厂最受益 ........................................................... 13 2.1、巨量转移是产业化进程最关键一步 .................................................................... 13 2.2、芯片厂商最具潜力、最先获益——与OLED 产业链对比 .............................. 14 2.3、市场空间广阔，LED 外延片市场需求量多达千台 .......................................... 16 2.4、巨量转移：全产业链技术难点 ............................................................................ 20 3、主要公司分析 ........................................................................................................... 23 3.1、三安光电：LED 芯片业龙头，加码Micro-LED 与化合物半导体................. 23 3.2、乾照光电：RGB 中红光领导者，显示方案的必经之路 .................................. 24

图表目录

图表 1：显示技术的发展路径 ............................................................................................... 4 图表 2：Micro-LED 主要厂商及产品发展历程 ................................................................... 5 图表 3：三种主流显示技术路线图 ....................................................................................... 5 图表 4：彩色化方案：蓝光LED+发光介质法 ...................................................................... 6 图表 5：高精度喷涂技术用于量子点阵列的制造 ............................................................... 6 图表 6：Micro-LED 与LCD、OLED 主要性能参数对比 ...................................................... 7 图表 7：Sony 12 年发布Crystal LED Display ................................................................ 7 图表 8：Sony 16 年发布的CLEDIS ...................................................................................... 8 图表 9：LCD 与OLED 结构原理图 ........................................................................................ 9 图表 10：OLED 被动矩阵（PM）、主动矩阵（AM）驱动结构示意图 ................................. 9 图表 11：苹果最新的OLED 与量子点技术结合的专利 .................................................... 10 图表 12：磷光、荧光OLED 材料发光原理的差别 ............................................................ 10 图表 13：TFT-LCD 与AMOLED 的功耗差别 ........................................................................ 11 图表 14：LCD 与AMOLED 的发光效率区别（单位：lm/Watt） ...................................... 11 图表 15：已布局Micro-LED 的相关企业在产业链中的分布 .......................................... 13 图表 16：Micro-LED、OLED 产业链对比，巨量转移和外延片是最大的区别 ............... 14 图表 17：5.5 吋QHD OLED 手机显示屏材料依旧占据主要成本（单位：美元） ........ 15 图表 18：2015 年MOCVD 设备安装分布情况 .................................................................... 16 图表 19：Micro-LED 商业化量产速度预测 ....................................................................... 17 图表 20：各大厂商智能手表出货量分布图 ....................................................................... 17 图表 21：2016-2021年智能手表、VR 设备出货量（单位：百万台） .......................... 18 图表 22：主流VR 设备所用屏幕信息 ................................................................................ 18 图表 23：2012-2021年全球智能手机出货量、增速以及预测 ........................................ 18 图表 24：2016-2021年OLED 主流厂商渗透率预测 ......................................................... 19 图表 25：2021 年，Micro-LED 所需外延片市场规模预计 ............................................. 19 图表 26：智能手机出货量以及渗透率对应的MOCVD 敏感性分析 .................................. 20 图表 27：Micro-LED 主要制程 ........................................................................................... 21

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图表 28：LuxVue 公司Micro-LED 阵列转移头专利 ........................................................ 21 图表 29：LuxVue 公司巨量转移工具专利 ......................................................................... 22 图表 30：LuxVue 的薄膜转移方案 ..................................................................................... 22

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，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-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 外延片市场需求量多达千台。我们可以认为，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

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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，在给予市场空间、渗透率的假设条件前提下，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。

1、Micro-LED 将会成为主流显示技术之一 1.1、自发光显示时代的新选择：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，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。

图表 1：显示技术的发展路径

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、三星等厂商都将Micro-LED

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视为次世代显示技术，不断加强研发投入。

图表 2：Micro-LED 主要厂商及产品发展历程

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。

图表 3：三种主流显示技术路线图

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）

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