面板设备产业链专题报告壁垒高空间大,检

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1、面板产业转移趋势明显，大陆面板产能待释放

中国面板厂商不断崛起，年后日本面板制造商数量大幅下降，至年只剩下两家，中国台湾面板制造厂商数量年稍有增长至7家，韩国面板制造商数量近几年增长较快，从年的2家增长至年的9家。相较而言，中国面板制造商数量增长最快，年已有18家。从产能角度看，趋势同样十分明显，年1季度中国大陆面板厂的面板出货面积首次超过全球市场份额的一半至50.1%。

近年随着液晶面板价格下滑，日韩部分大厂陆续宣布退出面板行业，如三星、Panasonic、三菱电机、LG等等。

据韩国半导体显示器学会的预测，到年，在全球面板市场上，中国企业的市场占有率将达58%，其中LCD面板市场将进入“中国时代”。韩国半导体显示器学会预测年前中国还将设立19家8-10.5代线的大型面板厂，而中国创办一家8.5-10.5代线的面板厂后，产品的生产成本仅为韩系工厂的1/3-1/5。

2.面板设备产业链—检测设备是面板设备国产化最佳载体

2.1.检测设备：面板设备国产化的最佳载体

面板生产包含阵列（Array）-成盒（Cell）-模组（Module）三大制程，检测设备主要在LCD、OLED等平板显示器件生产过程中进行显示、触控、光学、信号电性能等各种功能检测，从而保证各段生产制程的可靠性和稳定，达到分辨各环节器件良品与否，提升产线整体良率的目的，可以说检测是平板显示器件生产中保证良率的关键环节。各制程技术原理存在较大差异，不同制程对应检测设备也大不相同，从模组段检测设备国产化程度高，但阵列和成盒段依然主要被外资所占据。

我们认为在面板产业中，随着国内面板企业产线不断建设、OLED产线占比提升等，国内面板检测设备企业面临十分良好的发展机遇。

从面板制造角度看：（1）贴近市场：面板需求在国内，需求所在地是消费电子产业链聚集的根据；（2）可快速滚雪球：OLED投资大，京东方等内资企业获得政策支持，自出资金可以低至20%；快速上产能有良好基础和动力，产能放量是必然趋势。

从设备角度：（1）设备是下游培养的：京东方对整套工艺的理解不断提升，寻找国产设备替代已经开始；（2）模组段是最为合适的环节：模组与下游终端最近，具备先天的合作基础（Array和Cell的设备数量和工艺商早已敲定/绑定进口平台）；（3）检测是最佳的国产化载体：检测设备数量弹性很大，离线式可以脱离进口平台，绑定性不强；

2.2.Array/Cell/Module段检测设备占各自段总设备投资额的20%/13%/17%

以TFT-LCD为代表的显示面板生产过程主要分为三个工序Array、Cell和Module,国内厂商在Module段已有绝对优势，正向Array和Cell段检测设备突破。以下设备需求量均基于京东方成都LTPS/AMOLED产线，产能为4.8万片/月。

2.2.1.Array段

在Array段有基板切割机、基板清洗机、PI涂布机、检测设备等，总投资额达亿-亿，其中检测设备投资额占比总设备投资额20%，即30-40亿。

现Array段设备来源多为国外厂商，数量较多，竞争较为激烈。检测设备来源为奥宝科技、晶彩科技和中国台湾致茂。

2.2.2.Cell段

Cell段以前段Array的玻璃为基板，与彩色滤光片的玻璃基板结合，并在两片玻璃基板间灌入液晶后贴合，再将大片玻璃切割成面板。

在Cell段有掩膜板清洗机、掩膜板张紧机、蒸镀前清洗机、烘焙炉、检测设备等，总投资额达60亿-80亿，其中检测设备投资额占比总设备投资额13%，即7.8-10.4亿。

现Cell段设备来源多为国外厂商，数量较多，竞争较为激烈。其中，蒸镀机主要来源为Tokki，检测设备来源为奥宝科技、晶彩科技和中国台湾致茂。

2.2.3.Module段

Module段是将Cell段制成后的玻璃与其他如驱动电路IC、面光板、外框等多种零件组装的生产作业。

在Module段有偏光片清洗机、偏光片贴合机、弯折机、端子清洗机、检测设备等，总投资额达30亿-40亿，其中检测设备投资额占比总设备投资额16.7%，即5.01-6.68亿元。

现Module段设备来源多为大陆厂商，数量较多，竞争较为激烈。其中检测设备来源为精测电子、华兴源创、鑫业成、先导智能、同创、鑫三力、联得装备。

3.Mini/MicroLED对设备提出更多新的要求

3.1.Mini/MicroLED将掀起波澜

年10月，TrendForce发布的年十大科技产业趋势中，预计MiniLED、MicroLED将开创新蓝海，同时近期有外媒报道，苹果将于年一或二季度推出MiniLED的iPadPro，如顺利推出，则将推动Mini/MicroLED的产品推广。

TrendForce表示，高刷新率手机面板需求看增，平板成为MiniLED与OLED新战场，在手机面板方面，目前OLED或LCD面板的规格已经能满足各类消费者的需求，然而伴随着5G布建展开，其高传输效率与低延迟的特性，除了改善手机内容的动态表现，也开创手机在AR等其他领域的应用，带动90Hz甚或是Hz面板的需求。

以最热门的电竞应用来看，除了既有的高刷新频率面板，透过MiniLED背光增强对比表现的更高阶产品，量产的条件也愈来愈充裕。而在采用LCD多年后，市场也传出年的iPad可能同步推出采用MiniLED背光与OLED这类增强画质表现的面板技术，让平板成为OLED与MiniLED另一个发展契机。

其次，产业供过于求，MicroLED开创新蓝海，从MicroLED自发光显示器进展来看，愈来愈多面板厂商推出玻璃背板的MicroLED方案，但由于良率问题，目前模组最大做到12寸，更大尺寸的显示器则是通过玻璃拼接的方式实现。尽管短期内MicroLED的成本仍居高不下，但由于MicroLED搭配巨量转移技术可以结合不同的显示背板，创造出透明、投影、弯曲、柔性等显示效果，未来将有机会在供过于求的显示器产业当中，创造出全新的蓝海市场。例如，若结合可折叠显示萤幕方案，MicroLED因为材料结构强健，不需要很多保护层，也不需要偏光处理，或许是一个适合切入的领域。

3.2.Mini/MircoLED是什么

3.2.1.显示技术原理及指标对比

小间距LED是指点间距在2.5毫米(P2.5)以下的LED背光源或显示屏产品。相较传统背光源，发光波长更为集中,响应速度更快,寿命更长；相较传统LED显示器件,小间距LED显示器件具有高的亮度、对比度、分辨率、色彩饱和度,以及无缝、长寿命等优势。MiniLED是小间距LED与MicroLED的过渡应用，是指点间距在2.5毫米(P2.5)和0.1毫米(P0.1)之间的小间距LED产品。MicroLED是LED产业的延伸，像素单元在微米(P0.1)以下,并被高密度地集成在一个芯片上，且晶片尺寸小于0.05mm。

点间距在2.0mm以下的LED电子大屏幕定义为小间距LED显示屏，而MicroLED则要求间距小于0.01mm，且晶片尺寸小于0.05mm。MiniLED的间距则要求与晶片尺寸介于小间距LED显示屏与MicroLED之间

目前小间距LED主要应用在商显、高端零售、电影、公共广告、文娱、安全监控在内等多个行业，然而小间距LED还是有其物理上的技术限制，因此MiniLED、MicroLED应运而生。

（1）MiniLED

MiniLED其优势在于MiniLED背光能够利用已有的LCD技术基础，再结合成熟的RGBLED技术，缩短产品推出周期，也弥补了超小间距LED显示屏易损坏的不足。在制程上相较于MicroLED良率高，具有异型切割特性，搭配软性基板亦可达成高曲面背光，采用局部调光设计，拥有更好的演色性，能带给液晶面板更为精细的HDR分区，且厚度也趋近OLED，可省电达80%，故以异型显示器、HDR、薄型化、省电等背光源应用为诉求，因此一方面可作为液晶显示直下式背光源获得主流市场应用,如手机、电视、车用面板及电竞笔记本电脑等;另一方面,也有望与OLED高端机型相抗衡。MiniLED现处中期阶段，在视频会议、会展广告、虚拟现实、监控调度等领域得到快速应用，但仍需要外延片、晶片、封装、基板、TFT背板、驱动IC与设备厂商等共同努力。据LEDinside估计，、年整体产值将分别达到6.89、10亿美元，其中LED显示荧幕、大尺寸电视等，将成为其应用的主流。

(2)MicroLED

受益于像素单元低至微米量级，MicroLED具有更高的发光亮度、分辨率与色彩饱和度以及更快的显示响应速度、低能耗等优点,功率消耗量仅为LCD的10%、OLE的50%,亮度可达OLED的10倍,小尺寸更易化了高分辨率的实现，分辨率可达OLED的5倍，但同时也有着成本可观、大面积应用不足的劣势。预期能够应用于对亮度要求较高的增强现实(AR)微型投影装置、车用平视显示器(HUD)投影应用、超大型显示广告牌等特殊显示应用产品,并有望扩展到可穿戴/可植入器件、虚拟现实、光通信/光互联、医疗探测、智能车灯、空间成像等多个领域。

我们就LCD、OLED、MicroLED原理进行下比较。

三者之中，LCD显示屏结构最为复杂，在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置TFT(薄膜晶体管)，上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。

相较LCD而言，OLED、MicroLED都是采用自发光的形式，每个红、绿、蓝的亚像素都能自己产生光源，而不像LCD那样需要专门的背光组件。OLED(有机发光二极板)面板结构较之LCD更简单，由一薄而透明具半导体铟锡氧化物(ITO),与电力之正吸相连,加上另一个金属阴极,包成如三明治的结构,结构层内含空穴传输层（HTL）、发光层（EL）与电子传输层(ETL)。从阴、阳两极分别注入电子和空穴，被注入的电子和空穴在有机层内传输，并在发光层内复合，从而激发发光层分子产生单态激子，单态激子辐射衰减而发光，产生红、绿和蓝RGB三基色,构成基本色彩。OLED面板的发光材料为有机材料，相比于无机材料，有机材料在寿命方面有天生的短板。

MicroLED将LED（发光二极管）背光源进行薄膜化、微小化,TFT面板为每个像素提供能量，与OLED一样能够实现每个像素单独寻址，单独驱动发光（自发光）。底层用正常的CMOS集成电路制造工艺制成LED显示驱动电路，然后再用MOCVD机在集成电路上制作LED阵列。与OLED使用有机材料不同，MicroLED使用无机氮化镓材料，降低对极化和封装层的要求，能让显示面板更薄，因此Micro-LED的组件做到薄型化。

从工艺制成上看，MicroLED前段制程与面板、IC电路相似，同样需要外延片、RGB三色晶粒与组装，但巨量转移制程是一个特别环节，而目前MicroLED量产最大难关就是在此环节上。

3.2.2.难点在于“巨量转移”等技术问题

MiniLED供应链可以分为背光供应链、直显供应链。背光供应链包含LED芯片端、Mini封装端、背板驱动端、终端产品。LED芯片端已经基本成熟；封装端还在期待更高效、更高良率、更低成本的技术；背板驱动端有玻璃基板和PCB基板之争；直显供应链则包含LED芯片端、Mini封装端、屏幕产品。其中在LED芯片端还存在着研磨切劈、点测分选、特殊工艺等难题。

（2）MicroLED

a.量产技术存在困难

首先是芯片端问题。1）目前现有的LED芯片尚需剔除坏点,MicroLED显示器件包含数百万颗微米级LED芯片,现有技术中，在检测到坏点之后，一般采用坏点剔除与定点单个放置的修复方法对坏点进行修复，修复效率极低，这为量产造成了巨大的障碍。2）另外MicroLED最大的难点就是俗称的“巨量转移”。若要达到商用化程度，MicroLED巨量转移良率必须达到99.%。如果只以99.99%良率计算，一台4K显示器上的不合格晶片将高达.32颗。3）微小化工艺问题，这需要晶圆级的工艺水平，应用到小尺寸屏幕上理论上极为困难，这也是三星的第一款MicroLED电视选择英寸的原因。4）MicroLED还存在着全彩化，发光波长一致性等问题。

b.生产成本高

MicroLED的成本大多落在巨量转移及修复两大项目上,至少约为液晶显示屏的10倍或OLED显示屏的8倍。为缓解这一问题，不少厂商已开发短期替代方案，当前方案主要包括：在转移前先进行切割筛选、降低转移后的修复成本、以单色MicroLED搭配量子点色转换材料、使用自主开发的氮化镓磊晶设备搭配奈米材料技术实现全彩化、开发RGB三色MicroLED实现全彩化、采用备援机制避免坏点逐颗修复植回、蚀刻LED阵列与IC连接等。

c.产业链分散

MicroLED产业供应链长且结构复杂。实现MicroLED大规模制造需要结合LED制造、背板制造和微芯片大规模转移和装配三个子供应链。目前尚无企业占据整条生产供应链。

3.3.Mini/Microled对设备的要求体现在多维度

MiniLED对设备要求主要体现在对精细程度、可靠性、稳定性、一致性、速度性等方面。

MiniLED对COB封装技术的光学一致性和PCB板墨色一致性，以及像素间的混光一致性和表面一致性等提出了精细程度的要求。伴随芯片尺寸的缩小，LED芯片工艺方面需要更好的一致性、更少的颗粒和更优的膜层质量。

MiniLED对封测设备的振动盘供料系统提出了高要求，目前封测设备的振动盘供料系统由于成本和货期的问题，大部分都是采用国产产品，然而因起步较晚，国产振动盘在控制精度、表面处理和稳定性等方面与进口振动盘仍有一定的差距，因此对对机械零部件的整体精度要求也特别高，在实际操作中，虽然单个零件的精度可以达到要求，但所有零件组装成整体之后则难以达到要求。

基于MiniLED本身特性以及使用特性，分光分色测试仪和检测外观的影像系统等检测系统的准确性、可靠性、稳定性以及测试精度都必须满足更高的要求。

此外，在焊接、返修及自动化作业等生产速度上，MiniLED也提出了要求。需要在生产速度和良率上进行均衡。

MicroLED对设备要求较高，中小厂商常出现需重新购买部分设备并精准调试以保证产品的高性能及高稳定性，巨量转移、检测以及修复堪称MicroLED的三大难题，这使得MicroLED对巨量转移、检验、修复等设备提出一致性、稳定性等要求。

Micro芯片的小尺寸导致了波长分选困难和高成本，因此对整片晶圆的波长一致性有更高的要求，这就产生了外观检验设备（可推测LED芯片的波长、用荧光检测LED芯片的外观和发光强度）的需求。

对巨量转移设备则提出了精准性、效率的要求。提高效率则可降低生产成本。东丽工程株式会社生产出倒装焊接机，一次性可以转移一万个芯片，并进行封装，大大提高了巨量转移的效率。

为了提升并确保MicroLED显示器的良率，检测与修复是制程中不可或缺的关键步骤。LED测试包括光致发光测试(PL)及电致发光测试(EL)，前者能在不接触且不损坏LED芯片的情况下，对LED芯片进行测试，但检测效果跟EL测试相比略为逊色，无法确实发现所有瑕疵，可能降低后续的生产良率。相反，EL测试透过通电LED芯片来进行测试，能够找出更多缺陷，却可能因接触而造成芯片损伤。而MicroLED由于芯片体积过小，难以适用传统测试设备，以EL检测的难度相当高，但PL测试又可能出现遗漏，造成检测效率不佳。对致力于生产MicroLED显示器的厂商来说，检测并修复巨量而细小的MicroLED芯片，依然是一项艰巨挑战。

3.4.新技术、新设备、新机遇

年在疫情影响下，京东方、利亚德、国星光电等国内公司仍积极布局Mini/MicroLED产品，但目前相关技术和设备尚未完全成熟，未成熟的技术意味着新的挑战和机遇。

（1）模组检测设备

模组段检测设备国产化程度高，但阵列和成盒段依然主要被外资所占据。近年来,国内有多家上市企业如华兴源创、精测电子等在激光、检测设备和组装设备领域逐步形成技术优势,到年的模组检测设备国产化完成度接近50%,基本可以实现对进口设备替代。

面板生产线设备使用周期短，升级改造需求频繁。从三大制程上看，cell段是重点国产化替代方向，Array段是未来新增长极。

Array制程有所突破,在AOI检测设备国内开始发力。国内厂商较为知名的有劲拓股份、精测电子、长川科技、神州视觉、炬子智能等企业,年精测电子主营业务AOI光学检测系统占营收比例为39.4%，使公司在Array制程形成自有技术，，并拥有多项专利、软件著作权和软件产品登记证书，突破Array段技术壁垒。

Module段、Cell段国产化进程速度加快。Cell制程仍是国外主导，但是国产化设备替代主要方向。而Module已基本实现进口替代。

（2）巨量转移技术

自年以来，国内外LED厂家致力研究巨量转移技术，积极申请生产专利，抢占市场技术。据法国市场研究公司YoleDéveloppement，截至去年年底，有多个企业组织申请了近项有关MicroLED技术的专利，其中40%的专利申请为去年一年提出的。国内京东方位列榜首，仅年就申请了个新的专利。此外，华星光电、天马微电子、群创光电、中电熊猫、维信诺、友达光电和富士康集团旗下的多家公司申请专利也更为活跃。

京东方提出一个更加高效的巨量转移方案——主体结构上阵列设置有多个磁吸单元，且该多个磁吸单元的排布方式与阵列基板中多个指定像素区域的排布方式相同，每个磁吸单元可以吸附一个微型LED，如此简化了显示基板的制备过程，提高了显示基板的制备效率。

（3）全产业链化

LED产业链长且结构复杂，建立起覆盖全产业链的自主全套技术是大势所趋，取得核心技术才能不“卡脖子”。三安光电与中国科学院半导体研究所面向半导体照明产品光电转化效率、长期工作可靠性等核心技术难题，从半导体照明材料、芯片、封装、模组与应用全链条开展产研联合技术攻关，形成了具有自主知识产权的高光效长寿命半导体照明全套技术，实现了国内产业龙头企业芯片技术产业化与核心器件国产化。

（4）协同服务

鉴于Mini/MicroLED芯片尺寸更加微缩，发光效率需要再强化，超小尺寸也很难通过既有设备处理，因此无论是在LED制造、转移、检测等方面，都有赖上下游厂商结盟配合。这就需要深化与半导体材料以及设备厂商的合作，协同生产。

4.国内面板设备主要企业分析

我国面板行业起步晚，近年来国产检测设备厂商加快研发，增大产品渗透率，由之前长期为日本、韩国、中国台湾地区垄断转变为现在日本、韩国、中国台湾地区以及中国大陆的设备企业主导。检测覆盖面板制造全流程，而面板行业更新换代快，这更亟需检测设备的研发升级。面板检测行业壁垒高，国内主要公司有华兴源创、精测电子、奥莱德、新益昌等；随着面板行业国产化替代趋势加强，检测设备成为国产化突破口，组装和封装设备有望放量。

4.1.华兴源创：面板检测领域的“隐形冠军”

苏州华兴源创科技股份有限公司年成为全国第一家荣获中国证监会注册通过的科创板上市企业，是一家工业自动测试设备与整线系统解决方案的提供商，主要测试产品用于LCD、柔性OLED、半导体、新能源汽车电子等行业。

华兴源创自主研发的柔性OLEDMura补偿技术填补了国产空白，并且已经帮助国内某知名平板显示器生产商顺利量产，使其成为国内第一家柔性OLED面板量产厂商。

华兴源创可在LCD和OLED产品平板显示器件的生产过程中对显示质量、触控、光学、信号等各种关键功能进行验证、检验、筛选和补偿修复。凭借已经开发的平板显示和触控智能化检测技术，成为国际高端智能手机厂商指定的柔性OLED手机触控和显示功能的智能检测设备供应商，主要客户包括三星、泰科、LG、苹果、时捷电子、京东方、TCL等。

4.2.精测电子：覆盖面板三大制程

精测电子创立于6年4月，是一家主要服务于半导体、显示以及新能源等测试领域的高新技术企业。目前在显示领域的主营产品包括信号检测系统、OLED调测系统、AOI光学检测系统和平板显示自动化设备等。

精测电子产品覆盖LCD、OLED等各类平板显示器件，提供基于LTPS、IGZO、玻璃基MiniLED等等新型显示技术以及8K屏等高分辨率的平板显示检测系统，并能提供触摸屏检测系统，满足客户的各类检测系统需求；从生产制程来看，检测系统覆盖Module制程，并成功实现了部分Array制程和Cell制程产品的开发和规模销售，目前公司成为行业内少数几家能够提供平板显示三大制程检测系统的企业，也是进口替代的主力军。

公司未来将依托在显示测试领域积累的优势，向半导体、新能源行业的测试领域渗透，将公司发展成为“半导体、显示、新能源行业以测试设备为核心的综合服务提供商”。

精测电子营业收入、归母净利润水平大体呈现上涨，年归母净利润、毛利率下降系半导体测试及新能源测试业务前期投入形成的亏损，面板检测业务上深入面板中前道制程，大力推动AOI及OLED产品发展，面板检测业务行业优势依旧稳固。

4.3.奥莱德：深耕OLED有机发光源设备材料与蒸发源设备

奥莱德主要从事OLED产业链上游环节中的有机发光材料与蒸发源设备的研发、制造、销售及售后技术服务，其中有机发光材料为OLED面板制造的核心材料，蒸发源为OLED面板制造的关键设备蒸镀机的核心组件。

奥莱德已向维信诺集团、和辉光电、TCL华星集团、京东方、天马集团、信利集团等知名OLED面板生产企业提供有机发光材料，已向成都京东方、云谷（固安）、武汉华星、武汉天马提供蒸发源设备，并与合肥维信诺订立了蒸发源设备合同，其中成都京东方与云谷（固安）的蒸发源设备已完成验收，且产线已投产，运行状况良好。

4.4.新益昌：抢先MiniLED封装

新益昌主要从事LED、电容器、半导体、锂电池等行业智能制造装备的研发、生产和销售，为客户实现智能制造提供先进、稳定的装备及解决方案。

新益昌凭借深厚的研发实力和持续的技术创新能力，成为LED封装领先企业。公司以电容器智能制造装备技术为基础，成功研发出LED固晶机，进入LED封装领域；年推出HDB型固晶机并销量大增，逐步与竞争对手拉开距离；年，紧紧把握LED应用由照明向显示领域发展的时代机遇，顺势推出GS系列的双头固晶机；年至今，不断丰富产品类型，成功开发出GS等三联体和多联体固晶机并实现量产；年、年，陆续开展半导体封装、锂电池设备研发，并获得较多客户的认可；年、年，推出适用于MiniLED的新型六头高速固晶机以及国内市场空间巨大的半导体行业的芯片封装固晶机。

公司LED封装固晶设备在国内市场占比已经超过七成。相比原先采购进口零部件，公司封装设备已经开始批量使用自产的驱动器、高精密读数头等核心零配件，大力投入MiniLED、MicroLED及超级电容器设备的研发，已研发出可用于MiniLED、MicroLED生产的智能制造装备，达到行业领先水平。

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（报告观点属于原作者，仅供参考。报告来源：华西证券）

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