电子元器件行业：LED行业系列深度报告之二由小入微LED显示大有可为.docx

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1、由小入微，LED显示大有可为国泰君安证券GUOTAf JUNAN SECURITIES电子元器件评级1增持上次评级：增持细分行业评级相关报告电子元器件新一轮资本支出开启，边际 需求持续改善2020.03.20 电子元器件4周期底部待供需反转，长期 看好显示需求2020.03.20 电子元器件G5G+AI引领全球新一轮科技 创新浪潮2020.03.08 电子元器件食国君电子】5G加AL芯片 国产化一一电子行业2020年春季投资策 略2020.03.05 电子元器件市场高度垄断，国产设备从 利基市场切入LED行业系列深度报告之二*王聪（分析师）冯定成（分析师）8证书编号S0880517010002

2、SO88O518100004本报告导读：市场认为LED行业周期向下，我们提示下游小间距LED显示仍持续景气、MiniLED 商业化在即，未来下游Mini/MicroLED应用落地或重塑LED行业中上游格局。摘要： 短期看好LED显示和背光应用增长的持续，中长期看好LED芯片 可能的供需反转。近两年来，由于照明等下游需求疲软，上游LED 芯片产能过剩，毛利大幅下滑，LED行业去库存持续进行；但同时， 受益小间距LED技术成熟及上游本钱下降，下游LED显示继续保持 中高速增长，成长性比拟确定；此外，MiniLED和MicroLED等新型 显示技术的进步与应用，有望对LED产业链产生巨大拉动作用。推

3、 荐标的：国星光电（小间距LED灯珠龙头）、洲明科技（小间距LED显 示龙头）；受益标的：三安光电（LED芯片龙头）、利亚德（小间距LED 显示龙头）。 立足专显,开拓商显，小I同距LED显示潜力巨大。据AVC i那么算， 商业显示市场2017到2019年CAGR约30%,市场规模近900亿元， 由于小间距本钱不断降低，性能优势显著，在专用和商用等大屏显示领域渗透率有望继续提高。 前景广阔，MiniLED有望率先突围，且更高级的MicroLED显示技 术有望进一步翻开LED应用市场。LED显示日趋微型化，MiniLED 产品应运而生。相比传统LCD屏幕，MiniLED背光产品效果显著提 高，同

4、时本钱较低，MiniLED背光商业化在即，有望成为液晶高端 显示器解决方案。MicroLED是目前的最优显示技术，而画质、 低能耗特点使其在消费电子市场优势尽显，据IHS统计，2018年终 端屏幕市场规模已超千亿美元。MicroLED量产难点集中在转移、芯 片、驱动等方面，目前国际大厂加紧研发，一旦突破相关技术， MicroLED的应用将对LED产业链产生显著拉动作用。 供需反转，下游Mini/MicroLED应用的落地或重塑LED中上游格 局。MicroLED下游应用企业集中于东亚，作为全球龙头，中国大陆 芯片厂商显著受益这一区位优势。行业多轮洗牌，大陆LED芯片生 产集中度显著提升；逆周期

5、扩产，大陆龙头芯片企业已大举进入 MicroLEDo我们测算，假设MicroLED走入商业化，高端LED芯片缺 口和现有芯片产能规模可比，低端出清、高端扩张或成为上游芯片整 合趋势。 风险提示：LED显示市场需求遇冷，增速放缓：上游芯片厂商盲目 扩产，价格战持续；MicroLED技术推进迟滞，商业化进度不及预期。图9 ：立足专显，小间距产品逐渐进入商显、家用市场商用市场规模或超900亿元。夜游经济的快速开展给商业显示领域带来 应用新机会。电影、广告、体育、文娱在内多领域运营模式的革新料将 持续推动商业显示景气度上行。据奥维云网测算，商显市场2017到2019 年CAGR高达29. 3% , 2

6、019年市场规模将达900亿元。图10 ：商显市场或迎来爆发（亿元）小间距性价比的改善里推动其在商用市场快速渗透。传统的投影放映, 在超大屏幕上始终面临“亮度瓶颈”和“分辨率”瓶颈。这两个技术性 瓶颈，恰恰是小间距LED的大优势所在。此外，在HDR日益流行的今天， 投影机放映系统亦难以做到LED屏精细可到达“逐亚象素点”的亮度调 整的控制能力，此外LED小间距显示屏可实现8K显示这个属性更是使 其如虎添翼。纭g领（亿）籁”10080604020091.270.0%60.0%50.0%40.0%30.0%20.0%10.0%0.0%广义IWB 区支股引 商的电视 J劭距LED 广告机 淬梃捅提

7、DLPJ*珞 单屑转亍资料来源：奥维云网，国泰君安证券研究图12 ： SMD封装技术在间距指标上遇瓶颈灯珠尺寸灯珠间距资料来源：奥维云网，国泰君安证券研究图13 ： SMD目前仍是小间距显示主流封装技术图11 ： 2018上半年商显市场中，小间距产品增速极快80.0%2A前景与路径：封装技术从SMD、四合一到COB开展，间距由小入微SMD封装仍是小间距市场主流SMD封装技术成熟，产业基础深厚，目前技术市占率超过97& LED显示 屏行业开展至今，已经相继出现多种生产封装工艺。从之前的直插（Lamp） 工艺，到表贴（SMD）工艺，再到COB封装技术。SMD是Surface Mounted Dev

8、ices的缩写，意为:外表贴装器件。采用 SMD（表贴技术）封装的LED产品，是将灯杯、支架、晶元、引线、环氧 树脂等材料封装成不同规格的灯珠。用高速贴片机，以高温回流焊将灯 珠焊在电路板上，制成不同间距的显示单元。SMD小间距一般是把LED 灯珠裸露在外，或采用面罩的方式。由于技术成熟稳定、制造本钱低、 散热效果好、维修方便等特点，故在LED应用市场也占据了较大份额。小间距LED迅速开展，SMD封装既面临技术瓶颈,经济性也或将减弱。未来小微型LED芯片扩产是市场主流,MiniLED（ 100微米以下LED晶体） 做成单像素的封装结构尺寸极小，超过表贴工艺经济性应用的极限。小 间距LED的迅速

9、开展，使其间距缩小化的进程也越来越快，而SMD的表 贴封装形式却已经难以在更小间距的领域发挥更大的作用。2.4.1. COB封装是小间距进军MiniLED的必经之路LED向高密度开展受制于封装工艺，采用COB封装是必然趋势。要向高 密度屏开展，芯片端也需要发生改变。传统LED芯片尺寸约在500um, 封装后很难实现0. 7nim以下灯珠产品。而MiniLED芯片尺寸一般为lOOum 左右，具有节约衬底材料本钱，改善画面像素颗粒化显示缺陷，提高低 亮度条件下灰度显示效果等优势。和SMD相比，COB集成封装可靠性高： SMD封装需要LED封装厂商将裸芯片固定在支架上，在通过金线 将二者进行电气连接

10、(bonding),最后用环氧树脂覆盖进行保护。 SMD封装后的SMD LED (俗称灯珠)交给显示屏厂商，通过回流 焊将焊点和PCB进行连接，形成模组最后装配。 COB封装那么无需通过LED封装厂商，而是直接由显示屏厂商将裸 芯片固定在PCB板上，再通过金线连接，最后用环氧树脂覆盖。图14 ： COB比SMD省去焊锡流程，提高了可靠性图15 ：四合一封装比传统封装提升了稳定性同时减少了本钱资料来源：LEDinside资料来源：LEDinsideCOB比SMD省去焊锡流程，提高可靠性的同时降低了本钱。随着灯珠 密度逐步升高，对焊接的精度要求也越来越高，从而需要减小的面积， 也就带来了焊接稳定性

11、差的问题。对与SMD小间距LED屏，P0. 7基本已 到达极限。COB和SMD相比，最大优点即省去焊锡的流程，从而提高了 可靠性，同时减少了本钱。对于P1.0的小间距屏，COB封装每平米可省 掉400万个焊点。COB封装乂分为正装和倒装(Flip Chip)两种结构。 倒装结构进一步省略了打线的步骤。COB封装显著降低了下游厂商的技术附加值，LED中游封装和下游显示 两大环节有进一步融合趋势。对于COB小间距LED而言，这种产品最大 的特点就是“中游封装的高度集成性”：封装企业，已经将数千颗，甚 至更多的LED颗粒封装成一个集成体。这个集成体已经具有显示产品的 特征。因此，下游企业实际要做的工

12、作“组装”性更强，核心技术占比 较SMD技术大幅减少。图16 ：索尼CLED技术采用COB封装 图17 :三星高端显示产品The Wall采用COB封装曲高和寡，经济性挡住了 COB普及的大门：一是终端需求的经济性：小间距LED市场，高端产品并不匮乏。比方索 尼CLED产品，均采用标准COB封装和MicroLED晶体颗粒（比Mini LED 晶体颗粒小一个数量级）。但是，这类产品由于还未实现量产，往往“成 本高昂”，几乎不能进入2-5万元每平米的小间距LED群众市场。目前 采用COB技术下的MicroLED终端产品“曲高和寡”，经济性挡住了市场 普及的大门。二是厂商生产的经济性：COB封装技术

13、虽然带来了比SMD封装技术更好 的产品，但是还不是很符合当前LED显示屏企业习惯了分立器件表贴的 技术及工艺方面的需求，这就意味着运用COB封装方式需要对现有的产 线及设备进行大规模的改造，这也是很多企业在面对COB技术采取谨慎 态度的原因所在。注：新一代技术上，如何实现低本钱成为当前所有业 内厂商最关注的问题。不采用COB技术，使用表贴技术，这是传统LED 显示屏更廉价的原因。图18 ： COB技术应用将逐步整合中下游厂商上游下游经济与技术的折中，四合一封装应运而生四合一封装可以视为SMD和COB产品之间的折中策略。传统表贴灯珠基 本是一个“像素”，包括红绿蓝的三个或者四个LED晶体；传统C

14、OB产 品，比方索尼或者三星推出的产品，都是“大CELL”封装，一个封装结 构中少那么数百、多那么数千个像素点。而四合一封装结构中有四个基本像 素结构。四合一封装继承了 SMD表贴技术的经济性：1 .克服了 COB封装单一 CELL结构中LED晶体件过多的技术难度；.对于下游终端制造企业而言，基本封装单位的几何尺寸不会因为像 素间距过小变得非常小，进而导致表贴焊接困难度提升；2 .单个基础封装结构几何尺寸刚好，有助于小间距LED显示屏“坏灯” 的修复，甚至满足“现场手动”修复的需求（0.X的表贴产品和COB 产品都不具有这种特性）；.四合一既是分立器件，又是集成封装，符合了当前LED显示屏企业

15、 习惯分立器件表贴的技术及工艺方面的需求，并且不需要企业在运 用的时候对现有的产线及设备进行大规模的改造。四合一的封装结构让下游表贴工艺照样可以大显身手。当前适用于L0 间距尺寸的表贴技术，就可以制造最小0. 6毫米间距的LED显示屏，极 大程度上继承了 LED显示产业最成熟的工艺、设备和制造经验，实现了 终端加工环节的“低本钱”。且“四合一”的封装结构亦采用共享阴极、 边框接线的设计，这也有利于优化终端制造工艺，较少焊接点，提升产 品的本钱性。图19 ：四合一封装进入MiniLED领域的可行方案Traditional LEDMini LEDMicro LED(Chip Size: 200pm

16、)(Chip Size: 100-200pm)(Chip Size: 200pm)(Chip Size: 100-200pm)(Chip Size: 180PriceMidLowLowHigh资料来源：LEDinside,国泰君安证券研究由于MiniLED的芯片尺寸主要是50-200um ,同时MiniLED芯片和灯 珠单位面积使用量巨大且列十分紧密，对焊接面平整度、线路精度提 出更高要求，对焊接参数的适应性和封装宽容度要求也更为严格。因此 在高效率和高精度的MiniLED芯片固晶成为摆在MiniLED面前的一道 难题。传统锡膏固晶容易导致芯片焊接漂移，孔洞率增大，无法满足 MiniLED的高

17、精度固精要求，更高精度固晶基板及固晶设备成为急需解 决的问题。传统贴片机在对P1.0以下MiniLED封装器件进行贴片时，由于精度要 求在251ml以下，因此传统贴片机必须将贴片速度降低到原有贴片速度 的30-5跳,这将大大降低显示屏的生产制造效率。更高效的贴片机也是 是未来MiniLED所面临的一大难题3.4.3. 背板性能MiniLED背板材料有较高要求。MiniLED作为背光时要求产品越薄越 好，但是当PCB厚度低于0.4mm时，在回流焊、Molding工艺中，由于 树脂基材与铜层热膨胀系统不同，会诱发芯片虚焊，而Molding封装过 程中，封装胶与PCB热膨胀系数不同也会导致胶裂。Mi

18、niLED轻薄化的前提下，显示和背光效果的高要求对PCB背板的厚度均匀性、平整性、 对准度等加工精度都提出了新的挑战,再加上PCB背板上有大量的LED 芯片和驱动IC,这就需要背板的Tg点要高于220C,而PCB背板在 MiniLED加工过程中需要受到各种外力，为了保持背板的厚度均匀性、 尺寸稳定性等，还需要背板具有较高的耐撕拉强度、耐湿热性等物理特 性。（Tg点：玻璃态转化温度点，是封装胶在固化中从固态到玻璃态过 程中的温度点，封装胶的Tg点与固化后的硬度及内应力有一定关系）。图30 ： MiniLED背板材料有较高要求功 能功 能价 格制作玻墙基板大批量生产本钱低受切割限制，尺寸固定,尺寸

19、相容性不高低中制作可挠性基板柔性基板，形态灵活软板受制程影响，制程良率不稳定中作为电路与承载散热功能的基板可因不同需求选择基材特性来符合显示器需求布线密度低，PPT解析度不易提升高差!;优此外，为了拓展MiniLED的应用，MiniLED产业上下游厂家积极在研发 新技术和降低本钱方面努力，目前国内外MiniLED厂家重点在研发或拓 展的新技术包括出光调节芯片、C0B和IMD封装、MiniLED巨量转移、 TFT电路背板、柔性基板等。35 MiniLED显示：从间距指标看，潜在应用场景丰富，有望 与Mini背光、OLED共享市场从间距上看（P0.1-1 ）, MiniLED囊括了主流显示应用。P

20、0.4以下，日 常显示应用较为密集。以常见4K家用电视为例，技术上要求间距缩小 在之内。从芯片角度分析： 主流显示应用（P0.4以下）的芯片其实主要是MicroLED芯片。实 际产品生产中，依靠现有集成封装水平要到达这一间距，一般需使 用更小的MicroLED芯片（芯片尺寸小于100um）,所以产品也可 划分到MicroLED领域。 目前国内厂商正推广应用的MiniLED产品（间距一般大于P0.6 ） 实质上属于小间距的改良。国内LED显示厂商使用MiniLED芯片， 经过SMD/四合一封装贴片后制造的MiniLED显示产品实际间距一 般大于P0.6,仍局限于超大屏应用领域,实质上属于小间距的

21、改良。表6 ：主流显示屏换算为LED显示产品均在P0.4以下，大局部属于Mini显示区间（P0.1-1 ）资料来源：国泰君安证券研究LED芯片|尺寸（英q）显示级别横向像累纵向像素间距（mm）PPI总量（kk）7016：98K7680432099.50. 2018126TV6516:94K3840216024.90. 3747685516：94K3840216024.90.317080台式显示屏2716:92K2560144011.10. 2335109笔记本显示屏1516:91080P192010806.20. 1729147i Phone X5.82:1243611258.20. 0589

22、463除消费电子领域分辨率要求更高而不能应用MiniLED外，从技术指标上 来说，Mini品示技术可以覆盖主流显示屏产品，这些领域（也是Mini 背光、OLED的应用领域）及开展趋势如下： 家用电视屏幕：市场出货量企稳，单位屏幕面积增长明显。据IHS Markit数据，2018年，由于液晶电视面板价格下降，全球电视出货 量出现复苏，增长了 3.5%,到达2.23亿台。2019年第一季度9英 寸以上液晶面板的出货量到达1.783亿部，同期下降1%。按面积 计算，同期出货量增加6.7%至4910万平方米。超大尺寸电视面板 市场增长的主要动力来自10.5代工厂投资的增加，这些工厂能够通 过规模经济性

23、来生产超大尺寸电视面板，并且降低生产本钱以及供 应价格，从而产生传导效应造成电视价格的下降。图31360”上大屏幕电视市占率逐渐升高一出宜矛H布Jy 据人2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025资料来源：IHSMarkii,国泰君安证券研究图32 ：60”以上大屏幕电视出货量快速增长（亿美元）资料来源：IHSMarkil,国泰君安证券研究车载显示：市场潜力巨大，已成为中小尺寸面板市场中第二大应用 市场。车载显示对面板品质要求高、单价高，市场正在不断增长。 相关数据显示，2018年全球汽车显示市场为7万亿韩元（约合65 亿美元），预计到2

24、024年将增至24万亿韩元。天马专业显示方案 架构部经理杨圣洁指出，2016年一2022年，车载TFT-LCD显示市 场年复合增长率达9.6%,近4倍于整车终端市场增幅。2017年车 载TFT-LCD显示市场达1.29亿片，2018年将到达1.44亿片，到 2022年有望到达2.04亿片。图34 :车载显示主要由ICD和CSD构成中央垓3器 （CSD）仪忐隹区5瘟 （ICD）其白资料来源：IHSMarkil，国泰君安证券研究资料来源：IHS Markit,国泰君安证券研究中国大陆面板厂商在车载显示市场的地位也在不断提升。IHS报告 显示，中国大陆面板品牌从过去不到5%的市场份额上升到2019年

25、 第一季度的19%o群智咨询报告也指出，中国大陆厂商总份额为 21%,同比增长了近3个百分点。车载显示整体朝着消费类电子产品显示的方向开展，但是也有其不 同的要求。比方车厂对显示屏的信赖性、忘寒、高温、稳定性要求 更高，车载显示还需要符合车规的要求。 PC显示器：产品同质化严重，出货量持续萎靡。据IDC统计，2018 年中国PC显示器市场整体出货量为3200.5万台，同比下降6.9%o 其中捆绑显示器出货量到达434.1万台，同比下降8.5%；独立显示 器出货量到达377.7万台，同比下降5.5%。据LEDinsidc统计，MiniLED等市场（包括了背光和显示）有望在2023 年到达40亿美

26、金。图35 ：未来几年MiniLED应用预计将快速增长（百万美元）资料来源：LEDinsidc,国泰君安证券研究4. MicroLED应用：终极显示技术或将翻开千亿市场41 MicroLED是目前的最优显示技术MicroLED显示技术综合性能极佳。UicroLED显示屏是巨量微型LED单 元组.成的RGB显示阵列，PPI可达1500PPI以上，是目前各类显示技术 难以到达的超高像素密度。而且寿命比有机材料构成的OLED以及LCD 都长，耗电低，拥有更宽的可视角度。表7 ： Mini显示技术出众，Micro那么更胜一筹资料来源：国泰君安证券研究LCDOLEDMiniLED+LCDMini-LED RGBMicro-LED亮度（cd -m-2 ）50010001000300010A7发光效率低中低高高能耗中中中低低比照度中1*（1000:1）非常高（10000： 1）高（5000:1）非常高（10M： 1）非常高1）响应时间msUsmsnsns工作温度/0-60-20-70060-50-120-50-120图像残留低高低无无寿命中低中高高透明性低中低低高折毁性很差好差中中本钱低中低高高适应尺寸（小、小、中、大小、中小、中、大大、超大无限制中、大、超大）到达解析度8K4K8K8K8K到达PPI30