間距LED顯示屏發(fā)展趨勢與分析

類別：行業(yè)新聞發(fā)表于：2014-10-27 11:48

關(guān)鍵字：小間距LED 顯示屏 室內(nèi)顯示

摘要：隨著LED顯示屏成本逐步降低，一方面，原有室外市場會持續(xù)平穩(wěn)增長;另一方面，更小間距的產(chǎn)品將進入室內(nèi)應(yīng)用，打開新的廣闊市場。

LED是一種二極管，有P-N結(jié)的結(jié)構(gòu)，在兩極之間加上特定電壓后，可以使得電子從高能級向低能級躍遷，根據(jù)能量守恒定律，將釋放出光能，而不同的材料具有不同的禁帶寬度(Bandgap)，決定了當(dāng)墊子發(fā)生能級躍遷時所釋放出光的波長，形成不同顏色的可見光。

LED 的歷史已達百年，而技術(shù)取得突破，實現(xiàn)大規(guī)模商用則是在近些年。自英國人HenryJosephRound在1907年首次在破化娃中觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象后，LED技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了長期發(fā)展和改進，目前已廣泛應(yīng)用于液晶顯示背光光源、室內(nèi)外照明和信息圖像顯示等領(lǐng)域。

LED的下游應(yīng)用廣泛，其中照明、背光和顯示占比最高，這一點可以從LED封裝器件的細分領(lǐng)域比重看出。根據(jù)LEDinside的預(yù)測，2014年高亮度LED封裝器件的全球產(chǎn)值將達到144億美元。在各下游應(yīng)用中，LED顯示屏用封裝器件的占比12%，對應(yīng)產(chǎn)值約17.3億美元，對應(yīng)約107億元人民幣。預(yù)計隨著更小間距LED顯示屏的出現(xiàn)，LED顯示屏應(yīng)用開始從室外走入室內(nèi)，應(yīng)用領(lǐng)域顯著拓寬，未來數(shù)年內(nèi)的高增速有望使得LED顯示在LED全部下游應(yīng)用中的占比提高。

LED顯示技術(shù)的演變

LED顯示屏相比其他顯示技術(shù)，具有自發(fā)光、色彩還原度優(yōu)異、刷新率高、省電、易于維護等優(yōu)勢，但是高亮度、可實現(xiàn)超大尺寸這兩個特性，是決定 LED顯示屏在過去高速增長的根本因素，在超大屏幕室外顯示領(lǐng)域，目前沒有技術(shù)能夠與LED顯示相抗衡。但是在過去，LED顯示屏也有其不足，比如封裝器件(燈珠)之間間距大，造成分辨率較低，只適合室外遠距離觀看;若想提高分辨率，需要縮小燈珠之間間距，隨著燈珠的尺寸縮小，雖然能夠提升整屏分辨率，但是成本也會快速上升，過高的成本使得小間距的LED顯示屏不具備大規(guī)模商用基礎(chǔ)。然而，這一問題到了現(xiàn)在已經(jīng)明顯改善，與LED照明類似，半導(dǎo)體屬性的 LED顯示隨著技術(shù)進步，成本快速下降，目前更小間距的顯示屏售價已經(jīng)降低到具有大規(guī)模普及的基礎(chǔ)。

根據(jù)顯示顏色，可以將LED顯示屏分為單基色LED顯示屏、雙基色LED顯示屏和全彩LED顯示屏。

在LED顯示屏領(lǐng)域，最早出現(xiàn)的是單色(紅色或綠色)和雙色(紅色加綠色)顯示屏，由封裝好的燈珠組成矩陣式屏幕，主要用來顯示文本信息以及簡單的圖形，至今仍廣泛應(yīng)用于火車、汽車站等交通樞紐的信息顯示、銀行、保險公司等業(yè)務(wù)大廳。

隨著LED技術(shù)的進步，能夠更好顯示復(fù)雜圖像的全彩顯示屏開始出現(xiàn)，在一個封裝器件中包含了紅光、綠光和藍光三種芯片，構(gòu)成三原色，通過調(diào)節(jié)三顆芯片的電流以實現(xiàn)每個芯片發(fā)出不同強度的光，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)成千上萬種色彩的顯示。

由于LED顯示的特性，目前主要應(yīng)用于大尺寸、遠距離顯示，多數(shù)用于戶外而較少用于戶內(nèi)。從下游應(yīng)用來看，廣告用途占比達到三分之一，主要安裝于人流量較高的地方，如大型商業(yè)中心，LED顯示屏的高亮度和優(yōu)異的色彩還原能力，使得其用于室外廣告宣傳能夠獲得很好的視覺效果。

第二大應(yīng)用領(lǐng)域是體育場館，如足球聯(lián)賽球場和NBA賽場的顯示屏等，除了用于廣告之外，還可以用于實現(xiàn)比分顯示和鏡頭回放等。LED顯示屏用于舞臺表演，其高亮度、高色域和對比度能夠很好地烘托現(xiàn)場氣氛。此外，隨著成本的逐年下降，常規(guī)信息顯示也已經(jīng)開始大規(guī)模采用LED顯示屏。

小間距LED顯示

隨著LED全彩顯示屏封裝器件體積縮小，加上整屏成本快速下降，更小點間距的產(chǎn)品不斷進入市場，LED顯示屏的應(yīng)用開始從室外走入室內(nèi)。

室外顯示和室內(nèi)顯示因其應(yīng)用環(huán)境不同，對顯示屏的要求有較大差別，其中分辨率，也即像素點間距就是一個重要因素。對于LED顯示屏來講，每一個自發(fā)光的封裝器件——燈珠，就是一個像素點，因此兩個燈珠之間的距離決定了LED顯示屏在單位面積下的分辨率。一般業(yè)內(nèi)會以燈珠間的距離來標(biāo)明產(chǎn)品的型號，如P10產(chǎn)品表明屏體兩個燈珠間的距離是10mm(毫米)。

由于室外空間較大，受眾的觀看距離一般較遠，而人的肉眼有一定分辨極限，因此在遠距離觀看時，即使LED顯示屏的點間距較遠，也能夠滿足要求。而由于室內(nèi)空間有限，觀看距離一般要小于室外，因此需要點間距更小的顯示屏才能夠滿足用戶對分辨率的要求，否則將影響觀看效果。

由于人眼分辨能力有一定極限，因此理論上來講，某一觀看距離下，人眼能夠分辨的最小像素間距，可以通過人眼成像原理計算出來。

在正常亮度和對比度的情況下，人眼對像素的分辨能力的極限約為1'(1度角的1/60，稱為1分)，假設(shè)屏幕高度為H，觀看距離為D，屏幕高度方向分辨率為n,則每個像素點間距為H/n,該點在人眼中形成的視角為arctg(H/n/D)，如果視角小于1'，即超過人眼的分辨極限。

我們認為，對于小間距LED顯示屏來說，燈珠在成本中占比已經(jīng)較高，因此燈珠價格的快速下降，有助于推動產(chǎn)品普及。實際上，蘋果iPhone上所采用的“視網(wǎng)膜”屏幕也正是基于這個原理，其液晶顯示屏的像素點間距超過了在常規(guī)觀看手機的距離下，人眼視網(wǎng)膜分辨像素距離的極限。

在不同的室內(nèi)應(yīng)用領(lǐng)域，有不同的觀看距離需求，因此對LED顯示屏點間距的需求一般也不同，但超過某一距離人眼的分辨極限后，更小間距的產(chǎn)品將沒有實際意義。由于LED顯示屏的優(yōu)勢領(lǐng)域是110寸以上的大屏幕顯示，而即使在110寸上實現(xiàn)4K高清的顯示效果，0.634mm點間距產(chǎn)品就能滿足要求，因此我們認為，0.634mm是下游需求決定的小間距LED顯示屏的極限間距，更小的間距將沒有實際意義。

由于室內(nèi)的最遠觀看距離一般為10米，點間距在4mm(P4)的產(chǎn)品即可滿足觀看要求，因此在以下研究中，我們將點間距在4mm以內(nèi)的LED顯示產(chǎn)品定義為小間距LED顯示屏，其主流型號包括P4、P3.5、P3、P2.5、P1.9、P1.6、P1.4等等。

全球LED顯示市場格局伴隨著LED技術(shù)的進步和成熟，全球LED顯示屏市場規(guī)�？焖贁U大，雖然2009年受到全球金融危機影響出現(xiàn)接近零增長但增速很快在2011年又回到了20%以上的水平。2013年，全球LED顯示屏市場規(guī)模約405億元人民幣。

其中，中國LED顯示屏市場在全球占比最高，2013年中國LED顯示屏市場規(guī)模達到190億元人民幣，占比近50%，且在過去數(shù)年之間，中國LED顯示市場增速始終高于全球增速。我們認為，隨著小間距LED顯示的出現(xiàn)，LED顯示技術(shù)從室外應(yīng)用走入室內(nèi)應(yīng)用，將打開一個個新的廣闊市場，預(yù)計未來幾年我國和全球LED顯示市場規(guī)模仍將保持較快增長。

放眼全球，LED顯示屏的市場集中度較低。全球LED顯示屏制造商中，規(guī)模最大的是美國企業(yè)達科(Daktronics)，但其市占率也不超過 10%，且82%的收入均來自于北美地區(qū)(2013年數(shù)據(jù))。排名第二的比利時巴可(Barco)的LED顯示屏銷售規(guī)模，則僅略高于中國國內(nèi)龍頭企業(yè)。

若按區(qū)域總產(chǎn)值來看，中國LED顯示屏制造商已經(jīng)占據(jù)了全球最高的份額，得益于成本優(yōu)勢和響應(yīng)速度，且背靠中國大陸這一巨大市場。與此同時，從近幾年的市場份額變化來看，中國顯示屏制造商正在借助其優(yōu)勢，擠壓海外企業(yè)的市場份額。我國的LED顯示屏龍頭企業(yè)利亞德、艾比森和洲明科技等公司不僅增速高于國外競爭對手，而且這些公司的海外業(yè)務(wù)占營業(yè)收入比重均呈上升態(tài)勢。

2012年，中國大陸有44家LED顯示屏制造商的收入超過1億元人民幣，比2011年增加4家。在這44家企業(yè)中，有26家企業(yè)收入超過2億元人民幣，5家企業(yè)收入超過5億元人民幣。

中國LED顯示屏企業(yè)全球競爭優(yōu)勢顯著

為了更好地理解中國LED顯示屏企業(yè)的競爭優(yōu)勢，我們將達科和巴可兩家海外龍頭企業(yè)與利亞德、艾比森、洲明科技和聯(lián)建光電四家中國龍頭企業(yè)進行企業(yè)規(guī)模和盈利能力等方面的對比。

通過對比國內(nèi)外LED顯示屏制造企業(yè)的歷年收入規(guī)模與收入增速變化可以看出，利亞德、艾比森、洲明科技等中國LED顯示屏企業(yè)增速高于全球行業(yè)龍頭，收入體量與國外巨頭的差距正在縮小，市場份額正在向國內(nèi)企業(yè)轉(zhuǎn)移。

2010年，兩家海外企業(yè)收入之和是四家中國企業(yè)的2.4倍;到了2014年上半年，這一數(shù)字變?yōu)?SPAN lang=EN-US>1.4倍。從收入增速看，達科和巴可2011 年-2013年這三年收入復(fù)合增速分別為8.8%和3.2%，而利亞德、艾比森、洲明科技、聯(lián)建光電四家國內(nèi)企業(yè)的三年收入復(fù)合增速分別高達26.7%、 40.2%、9%和21%。

中國制造業(yè)的優(yōu)勢從國內(nèi)外LED顯示屏企業(yè)盈利能力上得到了充分體現(xiàn)。與海外龍頭企業(yè)達科和巴可相比，國內(nèi)規(guī)模較大的四家LED顯示屏企業(yè)利潤率顯著高出一截，四家國內(nèi)企業(yè)2014年上半年的毛利率、凈利率算數(shù)平均值分別為33%和12%,而達科同期的毛利率和凈利率則只有25%和3%,巴可的 LED顯示屏業(yè)務(wù)更是出現(xiàn)了虧損，2014年上半年毛利率僅為10%。

國內(nèi)外企業(yè)利潤率水平的差異，也解釋了為什么我國顯示屏企業(yè)在海外市場上，即使用低于國外龍頭的價格來銷售產(chǎn)品搶占市場，仍然能夠獲得可觀的利潤率水平。我們認為低成本和高效率共同造就了中國LED顯示屏制造業(yè)的全球競爭優(yōu)勢。

此外，我們也看到，海外市場中LED顯示屏的銷售價格高于中國國內(nèi)市場，以海外市場為主的LED顯示屏企業(yè)利潤率要高于以國內(nèi)市場為主的企業(yè)。以同時經(jīng)營國內(nèi)和海外市場的艾比森光電為例，公司2011年-2013年期間，海外市場銷售毛利率保持在40%左右，而國內(nèi)市場僅在22%左右。相同或相似的供應(yīng)鏈和原材料對應(yīng)著產(chǎn)品不同的利潤率，表明LED顯示屏在海外市場的銷售價格更高。

們認為，憑借成本優(yōu)勢、高效率生產(chǎn)和有競爭力的供應(yīng)鏈響應(yīng)速度，中國LED顯示屏制造業(yè)在全球的市場份額仍將持續(xù)提升。

受到中國企業(yè)的沖擊，未來國外LED顯示屏巨頭的發(fā)展方向有兩種，一種是向渠道商和集成商轉(zhuǎn)型，剝離制造業(yè)并向有優(yōu)勢的企業(yè)采購產(chǎn)品，如丹麥的老牌LED顯示屏企業(yè)ProShopEuropeA/S就是走的這條路，該公司從2010年開始，就向我國LED顯示屏企業(yè)采購。

另外一條出路則是逐漸退出競爭激烈、利潤率低下的LED顯示屏市場，這也是部分國外企業(yè)正在考慮的方向。

LED顯示屏產(chǎn)業(yè)鏈

從LED顯示產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成來看，從上游到下游的核心元器件主要包括RGB三色光芯片、全彩封裝器件、驅(qū)動IC、多層PCB板、箱體套件、顯示卡(發(fā)送卡/接收卡)和視頻控制系統(tǒng)等，涉及到較多相關(guān)企業(yè)。

在所有元器件中，成本占比最高的是封裝器件，也就是燈珠，根據(jù)產(chǎn)品間距規(guī)格的不同，燈珠在總成本中占比可從20%到70%。占比其次的元器件是用來承載燈珠的PCB板、控制燈珠顯示(明暗、灰階)的驅(qū)動IC、箱體材料、電源和控制系統(tǒng)等。

根據(jù)封裝技術(shù)的不同，LED顯示屏燈珠的封裝工藝大致可以分為三類：

1. 直插式封裝：采用支架作為封裝主體材料，一端是安置燈珠的球形結(jié)構(gòu)，另一端是引腳，用于插在模具上。直插式封裝器件主要用于室外，間距大于8mm的顯示屏產(chǎn)品，優(yōu)點是亮度高，容易實現(xiàn)防水防塵。但是缺點也很明顯，難以實現(xiàn)高密度顯示。

2. 點陣式封裝：將LED芯片組成矩陣，焊接在一塊PCB板上，形成模組，再與外部器件連接，優(yōu)點是平整性好，可靠性高，防護等級優(yōu)秀。缺點是生產(chǎn)工藝略復(fù)雜，且對材料品質(zhì)的要求較高�？捎糜�室外顯示屏和室內(nèi)顯示屏，一般用于密度大于P3的顯示屏。

3. 表貼式封裝：最大特點是自動化程度高，可直接用于SMT高速貼片機，在高密度顯示屏生產(chǎn)過程中更有優(yōu)勢，因此其主要用于高密度室內(nèi)顯示屏。優(yōu)點是色彩一致性較好，但在防護等級上有待加強。

主要應(yīng)用于室內(nèi)領(lǐng)域的小間距LED顯示屏一般采用表貼式封裝器件，因為需要加工的燈珠數(shù)量會隨著間距縮小而呈幾何級數(shù)增長，表貼式封裝可使用高速貼片機進行自動化生產(chǎn)。

隨著LED顯示屏像素間距的縮小，單位面積上的燈珠數(shù)量越來越多，使得燈珠在整屏的成本中，占比呈上升趨勢。根據(jù)我們的測算，在小間距LED顯示屏P1.9及更小間距型號的產(chǎn)品，燈珠成本占比已經(jīng)達到70%以上。

值得注意的是，不同級別的元器件價格差距很大，可達一倍甚至數(shù)倍，因此不同企業(yè)相同規(guī)格的顯示屏，往往成本和售價迥異，如P2.5規(guī)格的小間距LED顯示屏，采用進口燈珠、驅(qū)動IC等高端元器件的產(chǎn)品，每平米售價可以達到采用低端元器件同樣規(guī)格產(chǎn)品的2倍。

目前，LED顯示屏的核心元器件中，技術(shù)含量最高的芯片和封裝器件的高端市場仍然被國外廠商占據(jù)，中低端產(chǎn)品則屬于我國企業(yè)的主要市場;技術(shù)壁壘略低的驅(qū)動IC和PCB板的國產(chǎn)化程度則較高。我們認為，大陸LED顯示屏產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)正在從產(chǎn)能規(guī)模和技術(shù)先進性兩方面快速追趕國外龍頭，隨著中國大陸 LED顯示屏產(chǎn)業(yè)鏈的快速崛起，各種元器件的國產(chǎn)化程度越來越高。

在小間距LED顯示屏市場培育期，率先推出小間距產(chǎn)品的企業(yè)主要采用臺灣封裝器件供應(yīng)商億光電子的燈珠，而基本沒有其他選擇。隨著近兩年的市場爆發(fā)，越來越多的國內(nèi)封裝企業(yè)開始進入該領(lǐng)域，目前國內(nèi)的國星光電和晶臺光電，用于小間距LED顯示屏的1010燈珠月產(chǎn)能均達到或接近億光的產(chǎn)能，并將根據(jù)市場需要繼續(xù)擴產(chǎn)。

我們認為，隨著國內(nèi)封裝企業(yè)的技術(shù)與產(chǎn)能提升，小間距LED顯示屏用封裝器件的國產(chǎn)化將在未來幾年內(nèi)推進，將有效推動間距更小產(chǎn)品降低成本并進入市場，替代傳統(tǒng)室內(nèi)顯示技術(shù)。而隨著市場蛋糕的快速擴大，海外封裝龍頭也有望進入該領(lǐng)域，形成封裝器件市場良性競爭，促進技術(shù)進步和成本下降。

LED顯示屏的半導(dǎo)體屬性

半導(dǎo)體屬性的產(chǎn)品，最大特點就是技術(shù)不斷進步，包括制程工藝的進步和材料科技的進步，最終的結(jié)果是推動最終產(chǎn)品性能提高和成本下降。

在LED顯示屏的所有成本構(gòu)成部分中，與半導(dǎo)體緊密相關(guān)的元器件，主要包括LED芯片、封裝器件、驅(qū)動IC、控制系統(tǒng)(發(fā)送/接收卡)等，這些在過去數(shù)年成本均呈快速下降趨勢。

我們以行業(yè)內(nèi)廣泛使用于P5-P10規(guī)格顯示屏的全彩SMD3528燈珠為例，其價格從2008年到2014年的年復(fù)合降幅達到36%。而廣泛用于P2.5-P1.6規(guī)格小間距LED顯示屏的1010燈珠價格也呈迅速下降趨勢，年復(fù)合降幅接近40%。

我們認為，對于小間距LED顯示屏來說，燈珠在成本中占比已經(jīng)較高，因此燈珠價格的快速下降，有助于推動產(chǎn)品普及。實際上，LED兩大細分下游應(yīng)用——LED照明和LED顯示均是受益于LED芯片價格下降而普及，但未來這一狀況將開始出現(xiàn)分化。對于LED照明，一方面LED芯片近幾年價格快速下降，另一方面，其他材料成本略具剛性，因此近些年芯片在最終LED燈具成本中的占比快速下降。

而對于LED顯示則不同，隨著更小間距LED顯示屏的推出，燈珠數(shù)量呈幾何級數(shù)增長，而LED芯片是燈珠成本結(jié)構(gòu)中最大部分，因此芯片和燈珠成本在整屏成本中的比重反而是呈增加的趨勢。我們預(yù)計，未來在小間距LED顯示屏市場中，也會如同室外大間距LED顯示屏發(fā)展趨規(guī)律一樣，出現(xiàn)間距越來越小的趨勢。

而LED顯示屏燈珠(尤其是小間距LED顯示屏用燈珠)的成本下降，主要有幾個因素：

1. 成本占比較高的LED芯片價格下降。LED芯片成本占整個燈珠成本的比重大約在30%~40%，隨著上游LED芯片技術(shù)進步、產(chǎn)能擴張和MOCVD設(shè)備生產(chǎn)效率提升，芯片價格的下降將推動封裝器件價格下降。

2. 規(guī)�；�生產(chǎn)和封裝技術(shù)進步帶來的成本下降。LED顯示屏目前有向更小間距產(chǎn)品發(fā)展的趨勢，需要研發(fā)更小的封裝器件才能滿足要求，而新產(chǎn)品推出之初，由于技術(shù)和良率等問題，往往價格較高，而隨著大規(guī)模量產(chǎn)，有望實現(xiàn)技術(shù)進步、規(guī)模效應(yīng)進而降低成本。與集成電路封裝類似，LED封裝技術(shù)始終都在進步，體現(xiàn)在封裝方式和封裝材料等方面，這將為封裝器件帶來更好的性能、穩(wěn)定性和更低的成本。

3. 行業(yè)競爭加劇;國產(chǎn)化程度提高。一方面，我們認為，隨著小間距LED顯示市場規(guī)模的快速提升，將有越來越多的全球封裝龍頭企業(yè)進入該領(lǐng)域;另一方面，中國 LED封裝企業(yè)也在快速切入小間距封裝器件供應(yīng)鏈。與國外企業(yè)相比，國內(nèi)LED封裝企業(yè)擁有成本優(yōu)勢、效率優(yōu)勢、供應(yīng)鏈優(yōu)勢，且國內(nèi)制造業(yè)企業(yè)能接受比國外同業(yè)更低的利潤率水平。隨著國內(nèi)外LED顯示屏封裝器件供應(yīng)商產(chǎn)能提升，有望推動燈珠價格下降。除了燈珠之外，LED顯示屏的核心元器件中，驅(qū)動IC和控制系統(tǒng)中的芯片都屬于半導(dǎo)體產(chǎn)品，隨著制程工藝進步，成本均呈現(xiàn)快速下降趨勢，而箱體等結(jié)構(gòu)件的價格則相對平穩(wěn)，因其主要材料成本具有一定剛性。

我們認為，正是LED顯示屏較強的半導(dǎo)體屬性，使得其成本得以快速下降，更小間距產(chǎn)品不斷推出，進而激發(fā)潛在市場需求，實現(xiàn)市場規(guī)模平穩(wěn)較快增長。我們預(yù)計，隨著LED顯示屏成本逐步降低，一方面，原有室外市場會持續(xù)平穩(wěn)增長;另一方面，更小間距的產(chǎn)品將進入室內(nèi)應(yīng)用，打開新的廣闊市場。