电子行业月报：MicroOLED产业风起，空间广阔蓝海扬帆

1 MicroOLED产业风起，空间广阔蓝海扬帆 电子 2024年1月7日 信达证券股份有限公司 CINDASECURITIESCO.,LTD 北京市西城区闹市口大街9号院1号楼邮编：100031 莫文宇电子行业首席分析师 执业编号：S1500522090001 联系电话：13437172818 邮箱：mowenyu@cindasc.com 看好 上次评级 看好 投资评级 证券研究报告 行业研究行业月报 电子 MicroOLED产业风起，空间广阔蓝海扬帆 2024年1月7日 本期内容提要: MicroOLED天然适合VR头显，有望在VisionPro催化下快速成长。苹果发布的VisionPro主显示屏采用MicroOLED，单眼分辨率达到4K，这是目前市场上首次出现的使用MicroOLED实现双目8K 效果的产品。传统OLED显示利用有机发光材料实现显示，背板为玻璃基板。而MicroOLED结合了CMOS工艺，背板为单晶硅晶圆，索尼的最小像素差距可以做到6.3微米，像素密度达4031ppi。为了实现轻薄化，目前Pancake光学方案逐步成为VR头显的主流方案，由于光线在屏幕内被多次折射反射，光线损失较高，MicroOLED一方面能够自发光，不需要背板从而厚度较低，另一方面MicroOLED的亮度较高，可以弥补pancake方案的光损失问题。此外，MicroOLED在分辨率、色域等方面均有优势，是一种非常适配VR头显的显示方案。 工艺流程较为复杂，12寸产线更具性价比，受益VR需求起量赛道具备很强魅力。从工艺看，MicroOLED其中阳极像素点制作、有机发光材料蒸镀、薄膜密封、彩色过滤层等环节较为核心，技术壁垒较高。 在不考虑良率的情况下，以1.03寸屏幕为例，12寸晶圆可以切割120 块屏幕，而8寸晶圆仅能切割48块，即12寸晶圆切割的屏幕数量是 8寸的2.5倍，更加具备量产竞争力。理想的XR屏幕像素是7200*8100，当前受限于技术和量产能力，苹果VisionPro的像素为3648*3144，距离理想的XR屏幕尺寸仍有距离，尤其当前供应端能力有限，需求端在VR市场起量后单机价值量*VR头显销量双重改善，赛道具备很强的魅力。 MicroOLED作为先进显示技术，国内许多厂商有技术布局，但量产进度差异较大。产能方面，目前奥雷德、昆明京东方、合肥视涯等厂 已具备较大规模量产能力。奥雷德产线为8英寸，主要用于非消费电 子的专用领域。而京东方有一条8英寸的产线，其12寸产线投资分为 3阶段，第一阶段已经完成，后续阶段资金被转投第6代半导体显 示。合肥视涯有12英寸产线，是目前国内量产能力和技术较为领先的厂商。建议紧抓量产节奏靠前厂商，顺藤挖掘产业链优质个股。面板：京东方A、合肥视涯（未上市）、清越科技、宏禧科技（未上市） 等；设备：华兴源创、易天股份、精测电子、奕瑞科技、富乐德等；材料：莱特光电、飞凯材料、瑞联新材、八亿时空、奥来德等。 风险因素：宏观经济波动风险；VR行业发展不及预期风险；汇率波动风险。 MicroOLED产业风起，空间广阔蓝海扬帆 苹果发布的VisionPro主显示屏采用MicroOLED，单眼分辨率达到4K，这是目前市场上首次出现的使用MicroOLED实现双目8K效果的产品。传统 OLED显示利用有机发光材料实现显示，背板为玻璃基板。而MicroOLED结合了CMOS工艺，背板为单晶硅晶圆，索尼的最小像素差距可以做到6.3微米，像素密度达4031ppi。 图1：OLED微显示器和LTPS-OLED的比较 资料来源：索尼官网，信达证券研发中心 性能指标 FastLCD MiniLED MicroOLED MicroLED 发光源 背光 背光 自发光 自发光 双眼分辨率 4K 较高，可实现8K 高，轻松实现8K 很高，8K以上 像素密度ppi 低 较高(>3000ppi) 高(>5000ppi) 刷新率 低(90Hz) 中等(120Hz-160Hz) 高 高 响应时间 毫秒ms 毫秒ms 微秒 纳秒 对比度 低(～5000:1) 高 很高(>10M:1) 很高(>10M:1) 亮度 低(<1000nit) 中(1000-3000nit) 1000-6000nit 目前单绿色可达4000000nit;红蓝色400000-600000之间 功耗 高 较高 较低 很低(LCD的10%) 色域 0.75 80%-110%,OLED最高 >100% 140% 表1：显示方案对比 MicroOLED显示屏具有自发光、能耗低和体积小等特性，可实现更高色域、分辨率及发光效率等优势。为了实现轻薄化，目前Pancake光学方案逐步成为VR头显的主流方案，由于光线在屏幕内被多次折射反射，光线损失较高， MicroOLED一方面能够自发光，不需要背板从而厚度较低，另一方面MicroOLED的亮度较高，可以弥补pancake方案的光损失问题。此外，MicroOLED在分辨率、色域等方面均有优势，是一种非常适配VR头显的显示方案。 可达157% 寿命较长较长中等(<10000h)长(>100,000小时) 量产难度低灯珠尺寸限制分区数量；提升良率(已达90%) 工艺复杂投资大，门槛较 高 巨量转移、后续检测 等环节研究突破中 量产能力 大规模量产 已量产 已量产(单眼3k及以上分单绿色规模量产，彩色即 辨率屏量产初期)将量产 制造成本低中，随良率提升价格迅速 下降 较高很高，工艺成熟后规模化 成本低 资料来源：VR陀螺，信达证券研发中心 工艺流程方面，MicroOLED技术壁垒较高，其中阳极像素点制作、有机发光材料蒸镀、薄膜密封、彩色过滤层等环节较为核心。 IC硅片制造及检验：IC硅片由芯片代工企业根据企业提供的CMOS集成电路设计图进行代工生产，企业将基于硅片制作OLED微型显示器。企业在流片前都会对IC硅片进行检验，并在试用后由检验部门进行相关指标检测、产品性能评定等工作。 阳极像素点制作：阳极像素点制作系将金属阳极制作在硅片上，主要包括光刻、金属镀膜工序。光刻工序将显示器像素图形从掩膜版转移到硅片上，确定显示器尺寸大小和对位标记。金属镀膜工序完成金属阳极的蒸镀，起到连接硅片驱动电路和OLED有机发光层的作用。 有机发光材料镀膜：有机发光材料镀膜系在制作完阳极的硅片上蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层、阴极层在内的多层有机发光材料薄膜，是影响显示器产品性能的关键工序。 薄膜密封：薄膜密封是指在硅片表面生成致密的薄膜，以达到阻挡水分子、氧气分子的作用，属于OLED微型显示器的关键工序，成膜质量关系到整个OLED微型显示器的寿命和良品率。 彩色过滤层制作：密封工序完成后，OLED微型显示器可发出白光，彩色过滤层制作是指在白光基础上依次在硅片上制作R、G、B三原色彩色过滤层，实现三原色像素点制作，通过三原色的不同组合实现彩色显示，主要包括涂胶、光刻、显影和烘干4个工序。如生产白光产品，则在密封后不需要彩色过滤层。 玻璃贴片：在OLED微型显示器主体结构完成后，需要加装玻璃盖片以保护显示器。 切片分选封装：切片分选封装为OLED微型显示器的后段生产工艺，该工序主要使用切片机将硅片切割成独立的微型显示器，再完成后续的取片和贴片、焊线、封焊口等封装工序，根据显示器尺寸不同，一片8英寸硅片可分割为几十至数百个显示器。 测试检验：在封装工作完成后，为保证产品质量，公司会根据光电性能、电气功能等要求对显示器进行整体检测，检测合格的产品将送入库房等待出货，出货前需完成产品复检、调试。 图2：OLED微显示器工艺流程 资料来源：Microdisplay，信达证券研发中心 MicroOLED作为先进显示技术，国内许多厂商有技术布局，但量产进度差异较大。产能方面，目前奥雷德、昆明京东方、合肥视涯等厂已具备较大规模量产能力。奥雷德产线为8英寸，主要用于非消费电子的专用领域。而京东方有 一条8英寸的产线，其12寸产线投资分为3阶段，第一阶段已经完成，后续 阶段资金被转投第6代半导体显示。合肥视涯有12英寸产线，是目前国内量产能力和技术较为领先的厂商。 产线 区域 企业 应用领域 尺寸产线进展 产能情况 表2：MicroOLED国内厂商布局 奥雷德 军事应用、医疗器械、工业控制 8英寸2010年量产计划募资新建一条产线现产能6.5万片显示器(2500片晶圆)新产线设计 产能60万片显示器/年 昆明京东 方 消费电子 8英寸2019年8月投产 投资11.5亿元 12英 寸 2019年12月开工，分三期建设，建设中 投资34亿，设计产能1万片晶圆/月 寸 /月 熙泰智能 消费电子 8英寸 芜湖产线2019年6月开建，建设中 一期年产芯片20万颗 计划在湖州新建产线 总投资120亿元，设计产能25万片晶圆年 昆山梦显 消费电子 8英寸 2020年4月开建，2020年6月预计投产 投资3.6亿元，技术产能6万片晶圆/年项目总投资50亿元。一期投资30亿元，新建2 湖畔光电消费电子≤8英预计2023年年底完成基建，预计24年四季条12英寸硅基OLED显示器生产线及1条研发寸度试生产。线。计划在3年内形成年产不低于900万粒1.31 英寸硅基OLED微型显示器的规模。 合肥视涯消费电子12英 一期2019年11月投产现产能0.9万片晶圆/月，规划产能27万片晶圆 国内 国兆光电(中电科55所) 军事应用，初步进入民用 ≤8英- 寸 2021年项目投资2.6亿元，建设一条硅基OLED微显示器件生产线。形成年产50万台硅基OLED微显示器件的能力。 创�光电 (台湾) 消费电子 ———2020年4月技术建设台州生产基地，建设中计划投资10亿元，具体产能不详 芯视佳消费电子—2023年6月硅基OLED工厂动工一期投资15亿，2021年底投产 宏禧科技消费电子 12英寸 2023年9月“0.7英寸全高清硅基MicroOLED微型显示器”进入量产阶段进入量产阶段 总投资为10.6亿元，年产能为120万片OLEDoSDisplay 国外eMagin军事、消--- （被三星费、医疗收购）和工业索尼 消费电子 - - 有报道称每年只能供应90万块 MICROOLED 消费电子 - - - 等 KOPIN 军事、企业、工业、医疗和消费类 - - - 资料来源：深圳市平板显示行业协会，LEDside，eMagin官网、索尼半导体解决方案官网、国兆光电官网，信达证券研发中心 建议紧抓量产节奏靠前厂商，顺藤挖掘产业链优质个股。 面板：京东方A、合肥视涯（未上市）、清越科技、宏禧科技（未上市）等； 设备：华兴源创、易天股份、精测电子、奕瑞科技、富乐德等； 材料：莱特光电、飞凯材料、瑞联新材、八亿时空、奥来德等。 风险因素 宏观经济波动风险； VR行业发展不及预期风险；汇率波动风险。 研究团队简介 莫文宇，毕业于美国佛罗里达大学，电子工程硕士，2012-2022年就职于长江证券研究所，2022年入职信达证券研发中心，任副所长、电子行业首席分析师。 郭一江，电子行业研究员。本科兰州大学，研究生就读于北京大学化学专业。2020年8月入职华创证券电子组，后于2022年11月加入信达证券电子组，研究方向为光学、消费电子、汽车电子等。 韩字杰，电子行业研究员。华中科技大学计算机科学与技术学士、香港中文大学硕士。研究方向为半导体设备、半导体材料、集成电路设计。 吴加正，电子行业研究员。复旦大学工学学士、理学博士，德国慕尼黑工业大学2年访问研究经验。2020 年9月入职上海微电子装备(集团)股份有限公司，任光刻机系统工程师，于2022年12月加入信达证券电子组，研究方向为精密电子仪器、半导体设备及零部件、半导体工艺等。 王义夫，电子行业研究员。西南财经大学金融学士，复旦大学金融硕士，2023年加入信达证券电子组，研究方向为