《【研报】机械设备行业中国制造之高端制造：光电显示行业深度报告Mini LED量产工艺突破助力LCD显示再升级-20200419[33页].pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【研报】机械设备行业中国制造之高端制造：光电显示行业深度报告Mini LED量产工艺突破助力LCD显示再升级-20200419[33页].pdf（33页珍藏版）》请在三个皮匠报告上搜索。

1、 公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 M Minini LEDi LED 量产量产工艺工艺突破，突破，助力助力 L LCDCD 显示显示再升级再升级 证券证券研究报告研究报告 所属所属部门部门 行业公司部 报告报告类别类别 行业深度 所属行业所属行业 机械设备/高端 制造/光电显示 行业评级行业评级 买入评级 报告时间报告时间 2020/04/19 分析师分析师 孙灿孙灿 证书编号：S01 川财研究所川财研究所 北京北京 西城区平安里西大街 28 号中 海国际中心 15 楼，100034 上海上海 陆家嘴环路 1000 号恒生大厦 11 楼，200

2、120 深圳深圳 福田区福华一路 6 号免税商 务大厦 30 层，518000 成都成都 中国 （四川） 自由贸易试验区 成都市高新区交子大道 177 号中海国际中心 B 座 17 楼， 610041 中国制造之高端制造：中国制造之高端制造：光电显示光电显示行业深度报告行业深度报告 核心观点核心观点 LCDLCD 显示经过多年发展，技术成熟，成本低廉，仍然在显示市场占据着主显示经过多年发展，技术成熟，成本低廉，仍然在显示市场占据着主 流地位流地位，具有经济性的具有经济性的 Mini LEDMini LED RGBRGB 直显技术的量产大概率在近两年内将会直显技术的量产大概率在近两年内将会 有突

3、破性进展。有突破性进展。 Mini LED 和 QLED 显示这两种自发光显示技术，在理论上较 OLED 显示拥有更 好的颜色表现、更久的工作寿命等优势。Mini LED 可以做 LCD 的背光，也可 以直接拿来做显示屏，目前 Mini LED RGB 直显还面临主要困难还是成本较 高，目前主要在高端酒店会议庆典等商用租赁、大型会议室视频显示和更高 端的裸眼 3D、AR 和 VR 应用等场景开始试用推广。 20202020 年是年是 Mini LEDMini LED 背光背光+LCD+LCD 产品量产的元年，产品量产的元年，Mini LEDMini LED 技术应用当前已技术应用当前已 经具备

4、经济性。经具备经济性。 1. 高动态范围以及削弱的光晕效应是 Mini LED 带给 LCD 突出的优势;。一个 Mini LED 控制大概 30 个 LCD 的像素，而人在某一距离下观看时，肉眼分辨率 有限。利用这个原理，加上最佳的区域划分数目，我们可以将光晕效应压制到 最低程度，达到和 OLED 一样出色的表现。此外，Mini LED 的亮度、明暗对比 度、色彩饱和度，都可以让 LCD 的动态范围提升百倍甚至好几千倍。 2.Mini LED 背光技术的接受程度比 Micro LED 更高。Mini LED 比 Micro LED 更容易制造，良率更高，技术上已经证明可行。所以 Mini L

5、ED 是 LCD 此一轮 发展的进化核心动力，这种升级将使得 LCD 如虎添翼。2019 年以来 MiniLED 显 示产品密集发布，苹果、TCL、海信、华硕、群创、友达、京东方等巨头纷纷推 出 MiniLED 背光或类似技术的电视、显示器、VR 和车载显示等终端产品。 3.在移动显示的应用范围里，Mini LED 的高动态范围、高色彩饱和度、长寿命 和省电等特点非常重要。据媒体报道，苹果最快将在 2020 年第四季度至 2021 年一到二季度分别推出配备 Mini LED 显示屏的 iPad 与 MacBook。 未来的光电显示市场，未来的光电显示市场，Mini LEDMini LED 背光

6、的背光的 LCDLCD 和和 OLEDOLED 各自发展，长期共存各自发展，长期共存 OLED、LCD 和 Mini LED 都是 TFT 技术，所以不会像当初 LCD 彻底取代 CRT 和 PDP 那样，而是会共存，有些应用对 LCD 更适宜，但有些应用也许对 OLED 或者 Micro LED 更有利。在相当一段时期内，LCD 和 OLED 仍将还会共存于市 场中， 相互补充， 激烈的竞争有望让消费者以更低的价格获得更好的显示效果。 重点关注重点关注 Mini LEDMini LED 应用落地， 量产应用落地， 量产工艺工艺突破带来的突破带来的高端高端 L LEDED 显示显示行业行业景气

7、景气 上行带来的上行带来的投资机会投资机会 随着 5G 网络及工业 4.0 时代的到来，互联网+、物联网、人工智能、虚拟现 实及增强显示等新技术的出现， 超高清显示需求强烈， 小间距渗透持续、 Mini LED 等新兴应用领域不断发展， 高端 LED 显示行业景气度持续上行。 相关标的 有：国星光电、瑞丰光电、聚飞光电、华灿光电、TCL 科技、利亚德、洲明科 技、兆驰股份、奥拓电子和三安光电等。 风险风险提示提示：新产品市场接受度低于预期，成本下降进度低于预期 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 2/33 正文正文目录目录 一、近代主流光

8、电显示技术 . 5 1.1.光电显示技术路线 . 5 1.2.三种主流光电显示技术特点和应用的比较 . 5 1.3.主流显示产品分类 . 6 二、LED 基础 . 9 2.1. LED 技术的发展历程 . 9 2.2. LCD 和 LED 显示技术 . 10 2.2.1. LCD 显示屏的结构及原理 . 10 2.2.2. OLED 显示的结构及原理 . 11 2.2.3. QLED (量子点 LED)显示的结构及原理 . 12 2.3.微型 LED （Micro LED）显示 . 13 2.3.1. Micro LED 显示 . 13 2.3.2. Mini LED 显示 . 18 2.4.

9、 LCDOLED Micro LEDMini LED 显示对比 . 19 2.4.1. Micro LED 与 Mini LED 显示的比较 . 19 2.4.2. LCD、OLED 与 Mini LED 显示的比较 . 19 三、光电显示技术的主要应用趋势和方向. 21 3.1.显示平板化 . 21 3.1.1.平板显示技术的结构及材料比较 . 21 3.1.2.平板显示的主要应用领域比较 . 22 3.2.显示大屏化 . 23 3.2.1.显示屏大型化的三种主流显示技术 . 23 3.2.2.当前主流大屏产品或解决方案 . 24 3.2.3.大型显示屏应用的定制化趋势 . 25 四、新应用

10、临界推动 LED 在显示方面应用拓展 . 26 4.1. LCD 和 Micro LED 显示技术新进展 . 26 4.2.光电显示的现状和趋势 . 28 4.2.1. LCD 显示经过多年发展，技术成熟，成本低廉，仍然在显示市场占据着主流地位 .28 4.2.2.具有经济性的 Mini LED RGB 直显技术的量产大概率在近两年内将会有突破性进展 pOqPmMqMnQrPsQnMxPpOnO8OaO8OpNrRnPoOiNpPnRjMtRoP6MpPuMxNrMoNwMnMtP 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 3/33 .29 4

11、.2.3. 2020 年是 Mini LED 背光+LCD 产品量产的元年，Mini LED 技术应用当前已经具 备经济性 .29 4.2.4.未来的光电显示市场，Mini LED 背光的 LCD 和 OLED 各自发展，长期共存 .30 五、行业相关公司估值比较 . 31 六、风险提示 . 31 附注 . 32 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 4/33 图表目录图表目录 图 1：三种主流光电显示技术比较. 6 图 2： LED 的技术发展历史 . 9 图 3： TFT-LCD 的基本结构 . 11 图 4： OLED 显示的基本结构

12、 . 12 图 5： QLED 显示的基本结构 . 12 图 6： MICRO LED 与一般 LED 的尺寸比较 . 13 图 7： MINI LED 显示的基本结构. 14 图 8：被动驱动阵列剖面图和 3D 结构图 . 15 图 9：单片集成式和晶粒转移式芯片剖面图和 3D 结构图 . 16 图 10： SMD 小间距显示单元制造技术路线 . 16 图 11： COB 小间距显示单元制造技术路线 . 17 图 12： LED 显示芯片封装和组装技术路线对比 . 17 图 13：各种显示技术性能对比 . 20 图 14：不同平板显示的结构及材料比较 . 21 图 15：不同平板显示的性能比

13、较 . 21 图 16：不同光电显示技术在平板显示主要应用领域比较 . 23 图 17：大屏显示的三种主流光电显示技术路线的指标对比表 . 24 表格 1.三种主流光电显示技术路线. 5 表格 2.主流显示器产品分类 . 6 表格 3. LED 的发展历程 . 10 表格 4. MICRO LED 显示驱动 . 14 表格 5. MICRO LED 转移技术 . 17 表格 6.彩色化路线 . 18 表格 7.不同平板显示的结构及材料比较 . 21 表格 8.主流平板显示技术的主要应用领域及特点 . 22 表格 9.显示屏大型化的三种主流显示技术应用 . 23 表格 10.三种主流大屏显示技术

14、的关键性能指标对比 . 23 表格 11.大屏显示产品的应用场景的新趋势 . 25 表格 12.液晶显示（LCD）技术的新发展 . 26 表格 13.微型 LED（ MICRO LED）技术的新发展 . 27 表格 14.可比公司估值 . 31 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 5/33 一、一、近代主流近代主流光电光电显示显示技术技术 1.1.1.1.光电显示技术光电显示技术路线路线 光电显示技术即把经过电子设备所输出的电信号转化为可视的图像，在当前 的很多技术领域都有着很广泛的应用，发展的速度也很快，在信息产业中占 有很重要的地位。

15、随着经济和技术的发展，对其也提出更高的要求，现在已 经是诸多生产生活中不可缺少的一部分。光电显示技术是几个学科之间的交 叉综合，主流的技术路线有阴极射线管、液晶和等离子显示等。 表格表格 1.三种主流三种主流光电显示技术路线光电显示技术路线 项目项目 主要内容主要内容 阴极 射 线 管(CRT) CRT 是一种传统的光电信息显示装置，具有极为优良的显示质量，在生产和驱动方面很简单，性 价比高。对于阴极射线管来说，最为关键部件是连接到屏幕后部的电子枪，在加速，聚焦和偏转 之后，它在荧光屏的荧光体上被照射，并且以相对快的速度将电子发射，同时，偏转线圈控制电 子束的方向并逐行扫过屏幕，进而达到显示图

16、像的目的。 液晶显示 (LCD) LCD 是介于固体和液体之间的有机化合物，它将液体的流动性和固体的光学性质进行了有机的 结合，于此产生出了液晶显示器，它的关键物质是液晶材料。当施加适当的电压时，液晶材料的 分子就被偏转，从而导致它们的透射率发生变化。这样， “阴影”状态就变为“照明”状态，从 而达到显示的目的。分类依据的不同，有许多类型的液晶显示器，最新一代的薄膜晶体管液晶显 示器等都是有源矩阵液晶显示器。 等离 子 体 显示(PDP) 等离子显示是通过气体放电照明显示的平面显示面板， 并且可以被视为布置的大量小荧光灯， 等 离子显示技术被视为未来大屏幕平板显示器的主流技术之一。等离子体显示

17、器利用两个玻璃基 板之间的惰性气体电子放电来产生紫外， 红色和蓝色磷光体， 从而得以呈现出各种彩色光点的画 面，其中 PDP 主要适用于中型到大型显示器。等离子显示器具有阴极射线管的优点，但它超薄 的体积和重量远远优于传统的大尺寸 CRT 电视。其图像具有高分辨率的丰富层次，可以不受磁 场、宽视角和主动照明的影响，但是它的功率特别大，在使用过程中耗电太多。 资料来源：探索光电显示技术的发展_郑琦林，川财证券研究所 1.2.1.2.三种三种主流主流光电显示技术光电显示技术特点和应用特点和应用的比较的比较 光电显示技术是不断的朝着更薄更轻更大、更方便的方向发展，主要发展方 向和趋势就是平板化、大屏

18、化和定制化，三种主流技术路线都是有优点也有 缺点。 阴极射线管是最为大众所熟悉的一种光电显示技术，因为它最早投入应用， 并且造价也比较低，随着时代的发展，它的体积太大，也太重，与当下人们 之间的生活放不相符合，愈发的不适合发展的需要。机身很薄，轻便耗能少 的液晶显示器逐渐的走入了人们的视野，不仅在视觉上可以有更好的观感， 而且还大大的节省了室内空间，液晶显示是现在应用最多的技术。 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 6/33 等离子体显示是比液晶显示还高一级的技术，它更加薄，也更加轻便，并且 有着极好的分辨率，对画面可以做真全彩的展示，但

19、耗电比较多，而且由于 技术的原因造价也比较高，所以一直未能大规模落地应用。 图图 1： 三种三种主流主流光电显示技术比较光电显示技术比较 资料来源：探索光电显示技术的发展_郑琦林，川财证券研究所 1.3.1.3.主流显示主流显示产品产品分类分类 就目前的主流显示器市场而言， 目前常见的显示技术包括 LCD （液晶显示器） 、 激光显示技术、OLED（有机发光二极管显示器） 、电泳显示器（又称 E-ink 显 示器） 、以及新兴的 Micro LED（微型发光二极管）显示技术等，各种显示技 术均具有其独特的特点及应用领域。 随着科技的发展和时代的进步， CRT 显示器由于体积较大、 功耗较高、

20、寿命较 短、刷新率较低等多种缺陷已经逐渐退出了历史舞台。PHP 由于产品成本高 昂，产业应用有限产品落地困难。液晶显示器和有机发光二极管显示器是目 前应用领域最广的显示技术，电泳显示器主要用于阅读领域，而微型发光二 极管显示技术是目前新兴的显示技术，还有很多问题亟待解决。 表格表格 2.主流显示器产品分类主流显示器产品分类 项目项目 主要内容主要内容 液晶 显 示 器(LED) 液晶是一种特殊的混合物质，其在常温下处于固态和液态之间，在不同的电压 下排列状态会发生变化，从而影响透光率，通过对光线的调制实现显示。典型 的液晶显示器包括上基板和下基板，上基板又称为彩膜基板，其具有彩色滤光 单元和公

21、共电极，下基板又称为阵列基板，其具有像素电极和薄膜晶体管，上 基板和下基板之间密封有液晶分子，通过在公共电极和像素电极之间施加电 压，对液晶分子的排列方式进行控制，从而对背光单元的光线进行调制，人们 便可观察到不同的图像。 液晶显示器是目前广泛使用的显示器，经过多年的发展和完善，目前已经开发 出 IPS（面内切换） 、LTPS（低温多晶硅）等先进技术，用于提高液晶显示器的 可视角度、对比度等。液晶显示器成本低廉、寿命长、显示效果优异，已经完 液晶显示器经 过长期的发展， 目前技术成熟、 价格低廉， 具有 最大的市场份 额及应用领域， 3D 显示技术以 液晶显示技术 为基础， 其可以 呈现出震撼

22、的 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 7/33 全取代了 CRT 显示器。 然而， 由于液晶显示器需要背光单元照明， 所以其具有 较大的厚度，且背光单元一般是刚性的，不能弯曲，所以，无法应用于柔性显 示。日本的夏普、索尼以及 JDI，我国的京东方、华星光电以及天马微电子等， 均拥有大量涉及液晶显示技术的专利，也是目前全球液晶显示器的生产巨头。 立体图像， 目前 主要用于 VR 及 AR 领域； 激光投影 激光显示技术也称激光投影技术或者激光显示技术，它是以红、绿、蓝(RGB) 三基色激光为光源的显示技术， 可以最真实地再现客观世界丰富、

23、 艳丽的色彩， 提供更具震撼的表现力。一般的激光显示器均包括红、绿、蓝激光器，调制模 块及投影模块。通过控制施加在调制模块上的电压对激光光束的光场、相位进 行随机调制，然后经透镜整形后进入投影镜头，投影镜头将激光束形成的图像 投射到屏幕上。 激光全色显示产品的优点是：色域空间大、色彩丰富、色饱和度高，其颜色表 现力是传统电视的 2 倍以上，激光显示技术是下一代显示技术，其应用领域极 其广泛。激光显示产品将以新一代显示技术开拓多方面市场，形成规模产业， 预计激光数码影院应用市场以及大屏幕指挥应用市场、 高端消费类市场的年新 增产值会呈现几何级数增长态势，将会创造巨大的市场和经济效益。然而，由 于

24、采用了投影的方式，激光显示器的亮度较低，对比度也不如传统的液晶显示 器，且功耗和成本也不可小觑，目前在显示领域还未大规模应用。 激光显示技术 目前成本较高， 且亮度相对较 低， 还没有大规 模应用； 有机 发 光 二极 管 显 示器 (OLED) 有机发光显示技术于 1979 年在实验室中发现，其具有自发光的特点。相比传 统的液晶显示器，有机发光二极管显示器最大的优点在于不需要背光源，其每 个像素是独立发光的。有机发光二极管显示器同样包括上基板和下基板，下基 板上形成多个开关元件，上基板上形成多个独立的像素组，每一像素组均包括 红、绿、蓝三个有机发光二极管，下基板上的开关元件通过电连接器与上基

25、板 上的发光单元连接，从而对每个像素单独控制。有机发光二极管显示器不需要 背光单元，所以，其可以实现薄型化，相比液晶显示器，有机发光二极管显示 器还具有广色域、高对比度、高响应速度等优点。当使用塑料基板时，有机发 光二极管显示器可以形成为柔性的，柔性显示是未来显示技术的发展方向之 一。三星公司是目前有机发光显示技术的专利持有者。 然而，由于作为发光元件的有机材料化学性质活泼，其极易受到水和氧气的侵 蚀，且有机材料成本昂贵，所以，有机发光二极管显示器造价高昂，寿命远小 于液晶显示器。 OLED 显示器虽 然成本较高， 但 其具有超薄、 省 电、广色域、可 弯折等优点， 目 前已经广泛用 于手持设

26、备， 但 其寿命相比液 晶较短， 且长时 间使用存在 “烧 屏”的风险； 电泳 显 示 器 （E-ink） 电泳显示器， 又称为电子墨水显示器， 其利用有颜色的带电球， 借助外加电池， 在液态环境中移动，呈现出不同颜色的显示效果。电子墨水的种类是由数以百 万的微小的微粒子（又称为微胶囊）所组成，其大小约为人类毛发的直径。在 典型的结构中，每个微粒子包含正电荷白粒子及负电荷黑粒子，且悬浮在清液 电泳显示器无 辐射， 显示文字 清晰、锐利，可 呈现出“纸质” 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 8/33 中。当施加电场时，正电荷白粒子将移动至

27、微粒子的顶端，而使其表面呈现白 色。同时，反向电场将负电荷黑粒子拉至微粒子的底端。借助反向偏压，负电 荷黑粒子将移动至微粒子的顶端，而使其表面呈现黑色。电泳显示器是专为阅 读而生的， 其无辐射， 可以呈现出纸质的效果， 受到广大阅读者的喜爱。 然而， 电泳显示器无法显示彩色，且响应速度慢，无法显示动态图像，用途单一，目 前仅用于文字阅读。元太科技、索尼等是电泳显示技术的专利持有者。 的感觉， 主要用 于电子阅读器 领域。 微型 发 光 二极管 （Micro LED）显示 器 Micro LED 其实不难理解，其实就是将我们日常见到的 LED 屏幕面板，微缩到 100 微米以下的程度， 单个尺寸

28、小于原来 LED 的 1%； 之后再将这些微型 LED 转移到驱动电路和玻璃基板上，从而实现各种尺寸的 Micro LED 屏幕。 Micro LED 进入人们视线是在 2012 年，索尼公司率先将 Micro LED 技术应用 在消费电子领域。 随后， 苹果公司、 三星公司积极投入 Micro LED 技术的研发， 并将之作为下一代显示技术。相比于 OLED，Micro LED 显示器的结构并没有 发生显著变化，就是将其中的有机发光二极管替换为无机发光二极管，其最大 优势在于使用寿命。 Micro LED 采用无机材料制作， 寿命和稳定性都要比 OLED 屏幕的有机分子要强得多，也不容易发生

29、烧屏老化等现象。也就是说，Micro LED 具备 OLED 屏幕的所有优点， 在此基础上， 还极大的提升了其寿命和稳定 性。当然，性能如此优越的 Micro LED 没能得到普及，意味着它的局限性也非 常明显，其中技术工艺是目前最亟待解决的问题。要正式商用 Micro LED，成 熟的微缩制程技术和巨量转移技术必不可少。 前者解决的是如何将毫米级别的 LED 晶片微缩到只有原来 1%的大小，后者解决的是如何将如此高密度、阵列 化、薄膜化的 LED 晶体转移到驱动面板上。 Micro LED 拥有 OLED 显示器的 所有优点， 同时 克服了 OLED 显 示器寿命较短 的缺陷， 是未来 的主

30、流显示技 术，目前，各大 厂商积极研发 Micro LED 显示 技术。 料来源：探索光电显示技术的发展_郑琦林，川财证券研究所 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 9/33 二、二、L LEDED 基础基础 2.1.2.1.L LEDED 技术的发展技术的发展历程历程 发光二极管是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，它 在指示和照明领域应用广泛。 图图 2： L LEDED 的技术发展历史的技术发展历史 资料来源：Micro_LED 显示技术研究进展_邰建鹏，川财证券研究所 LED 早期只能发出低光度的红光，之后发展出其

31、他单色光的版本，时至今日 能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。而 用途也由初时作为指示灯、简单显示板等，到现在已经广泛地应用于照明和 显示领域。 进入 21 世纪以后，LED 显示屏的生产成本的大幅度降低，LED 显示屏得到快 速的发展。LED 显示屏有着可用时间长、可视视角广以及可以按照实际需求 任意组装成需要的大小等等优点，被广泛应用于传媒领域、信息发布领域。 车站、 机场的车次航班的实时信息显示。 目前国内的几乎所苻的火车站、 汽车站、机场都安装大型的 LED 显示屏，实时显示车次、航班的实时信 息更新，提升了旅客的效率和车站等的智能化程度。 道路交通信息显示。 LED 显示屏由于其可视化程度高， 在公路上可以实时 提醒司机前方的路况信息， 为人们的出行提供了