电子-OCF行业报告：CIS产业关键一环光谱应用有望加速

请务必阅读正文之后的免责条款部分——行业专题报告投资要点彩色滤光片：CIS产业至关重要的一环彩色滤光片（OCF）可以将入射的白光分解成不同的色光，并且选择性地遮挡某些色光，从而实现对不同波长光的选择性感光。彩色滤光片的品质将影响CIS的色彩准确度，对相机镜头的成像品质、不可见光感应的灵敏度、产品轻薄化来行业趋势：手机为主车载全面扩张，展望光谱成像技术在消费级落地彩色滤光片下游市场应用广阔：1）受益于手机多镜头和高像素发展的趋势，智能手机在中长期视角仍将是CIS以及OCF行业的主干应用场景；2）中长期视角来看，我们认为汽车智能化不断进阶下，高端CIS及OCF产品将加速渗透；3）光谱成像芯片体积、成本可降为传统光谱技术的千分之一，其在消费级产品的落地有望重塑行业格局。竞争格局：台系厂商后起发力，技术升级助力国产厂商突破垄断现状：自量产彩色滤光片以来，大部分专利技术都被日系厂商掌握。但随着产业发展，台湾、韩国也通过取得授权和自主研发进入到这个行业。目前在彩色滤光片的全球代工市场，台企采钰科技以45％的市占率，领先排名第二的日企凸版印刷，两者共占90%以上市场份额。未来：国产厂商求是光谱在CMOS芯片上叠加光谱调制技术，以材料＋算法代替传统分光器件，让芯片能够同时实现成像及光谱分析，从而记录物体形貌并分析物质，结合大幅降低的成本，有望从技术升级角度突破垄断。相关标的：韦尔股份——平台化初具规模，高端渗透和品类扩张铸就核心动能格科微——Fabless转型Fab-lite，图像传感器龙头持续发力风险提示持续技术创新能力不足的风险；晶圆产能紧张的风险；需求下滑的风险行业评级:看好(维持)jianggaozhen@相关报告请务必阅读正文之后的免责条款部分正文目录1彩色滤光片：CIS产业至关重要的一环 41.1OCF的技术演进历程 4 52.1智能手机仍然是主干应用场景 2.2汽车智能升级为车载CIS带来广阔空间 2.3光谱成像技术在消费级产品的落地有望重塑行业格局 7 73.1现状：采钰、凸版占据九成以上市场 73.2未来：光谱成像技术有望打破行业格局 94.1韦尔股份：平台化初具规模，高端渗透和品类扩张铸就核心动能 94.2格科微：Fabless转型Fab-lite，图像传感器龙头持续发力 请务必阅读正文之后的免责条款部分图1：彩色滤光片制程 4图2：CIS行业市场份额 图3：中长期视角下手机仍是CIS主干应用场景 图4：至2028年车端有望以8.8%CAGR稳居CIS核心应用场景 图5：光谱成像技术原理 7图6：全球彩色滤光片代工行业市占率 图7：普通彩色相机拍摄的画面（原始图像） 图8：求是光谱相机拍摄的画面（原始图像） 图9：CIS仍为主干业务，TDDI/模拟增长可观（单位：亿元） 9图10：毛利率已渡过库存去化最艰难时段，反转在即 9请务必阅读正文之后的免责条款部分CIS芯片，全称CMOSimagesensor，指互补金属氧化物半导体图像传感器，是一种基于半导体CMOS工艺的图像传感器，于上世纪90年底中期开始广泛商用。当前，CIS芯片已广泛使用于手机、相机、汽车电子、安防等多个领域。而CIS芯片的彩色滤光片是一种用于CMOS图像传感器的光学滤光片。它被用于调整图像传感器中各个像素的光谱响应，以便使CMOS图像传感器可以感测和分离不同颜色的光，并将其转换为数字信号。具体而言，它是由红、绿、蓝三种颜色组成的滤色膜，有规色，根据驱动IC控制电压的不同，三种颜色依不同种类混合产生各式各样的色彩。OCF在CIS芯片中扮演着至关重要的作用，其质量直接影响着图像的色彩再现效果，它可以将入射的白光分解成不同的色光，并且选择性地遮挡某些色光，从而实现对不同波长光的选择性感光。从CIS芯片的生产过程来看，CIS芯片主要由晶圆代工厂生产，接着由进行晶圆级彩色滤光片、微透镜（MicroLens，ML）等微型光学元件进行加工。由于相机镜头成像时依光源强弱仅显示黑白两色，需通过OCF分辨红绿蓝RGB三色的比例，才可将电子信号还原成彩色图像。具体而言，OCF的品质将影响CIS的色彩准确度，ML则可提升CIS的光敏感度、增加更多光的细节。对相机镜头的成像品质、不可见光感应的灵敏度、产品轻薄化来传统的彩色滤光片主要有染色法、电沉积法、颜料分散法、印刷法四种方法。染色法制得的OCF价格便宜，色彩鲜艳，透过率高，但是耐热耐光性差，不适合高档产品；电沉积法制备彩色光阻只需曝光显影一次，但在成本上不占有优势；颜料分散法工艺相对简随着液晶面板的不断增大，原有的传统OCF制程都显得力不从心，对彩色滤光片的尺寸要求也越来越大，新的制程方法也应运而生。其中主要有杜邦（DuPont）的热多层技术（Thermalmulti-layertech.）、凸版印刷（Toppan）的反转印刷法（Reverseprintingmethod）和大日本印刷（DNP）的喷墨打印法(InkJetprinting)。请务必阅读正文之后的免责条款部分热多层技术：热多层技术是杜邦公司的独创发明，其通过激光定向加热Donorfilm层，使Donorfilm层中的颜料层脱落并转印在基板上，从而得到所需的彩色光阻。该方法无需曝光、显影，工艺简单，设备占用空间也能得到很大节省。但尚无法制备BM，且激光扫描所需时间要多于颜料分散法的曝光时间。反转印刷法：该方法是2003年日本光村印刷和三菱重工共同发布的。2004年，日本凸版印刷取得了利用反转印刷开发七代CF的相关技术。其制程主要分为三步：第一步，将光阻涂覆于转印滚筒上；第二步，将转印滚筒在特制模板上刮除多余区域的光阻；第三步，将通过第二步图案化的光阻通过滚筒转印到基板上。该方法的优势是可以同时完成R、G、B、BM四种光阻的制作，且不需要曝光显影设备。但在大尺寸转印中，精度仍需进一步提高，且无法在VA、IPS技术中应用。喷墨打印法：喷墨打印法是几种新制程中最成熟的方法，由大日本印刷研发。该技术先在玻璃基板上将BM图案化，为R、G、B三色光阻预留出独立的空间，然后通过喷墨打印头，将彩色颜料光阻剂喷至所需的位置，最后固化成型。该方法工艺简单，光阻剂利用率几乎为100%，但是BM还需通过传统方式制备，且对墨水的要求较高。但随着以手机相机为首的行业下游应用对滤光感光能力以及成本的要求进一步提升，第二代的大尺寸OCF也无法完全满足产品需求，因此，OCF行业也在寻求新的技术突破。2行业趋势：手机为主车载全面扩张，展望光谱成像技术在消费手机CIS全局竞争格局已相对稳定，当前仍以索尼、三星、豪威三强鼎立格局为主。根据Yole数据，2022年全球CIS行业市场空间达213亿美元，CR3市场份额超60%；其中手机CIS市场产值约为134.52亿美元，占比超63%；2028年手机条线占比仍将在58%以上，虽然相较于车载、安防、医疗等领域，手机领域成长速度较缓，但受益于手机多镜头和高像素发展的趋势，智能手机在中长期视角仍将是CIS以及OCF的主干应用场景。因高端新品研发、流片、投产均需较长周期，根据当前手机终端各品牌每年1-2款旗舰新品的发布频率，叠加海外部分厂商陆续退出，现有第一梯队市场份额有望继续提升，强者恒强效应预计仍会在较长时间持续体现。在彩色滤光片行业，手机仍然为其最重要下游应用。以该行业龙头采钰科技为例，2021年其产品应用领域，手机占比共82%，为绝对主要应用。请务必阅读正文之后的免责条款部分中长期视角来看，我们认为汽车智能化不断进阶下，高端CIS产品将加速渗透。为了应对不同天气，路况，自动驾驶必须将镜头和传感器搭配使用。以L2的自动驾驶等级来看，平均每辆车需要使用4颗镜头，其中高阶车款则会使用8颗，而L3则大幅度跳跃升至每辆车20颗，再加上环境识别、车道辨识、停车辅助等功能，车载市场未来发展将持续具有想象空间。而当前以自动驾驶为典型方向的智能汽车正进入向L3+进阶的关键时期，作为人车责任界定的中继点，L3+阶段对车载元器件提出了更高要求，CIS作为车载光学的核心元件，其定位有望在L3+阶段真正进阶为“自动驾驶之眼”，在单车搭载量层面获得较大成CIS的显著优势使其在汽车智能化中具备丰富的应用前景，全行业有望持续保持高速增长趋势。在下游应用市场维度，根据YoleDevelopment数据显示，2022年全场景CIS市场空间约为213亿美元，车载端空间约为21.9亿美元，约占全口径份额10.3%，是仅次于智能手机后的第二大细分应用场景，计算、安防等紧追其后。至2028年车载CIS市场有望以8.8%的CAGR迅速增长至36.3亿美元。请务必阅读正文之后的免责条款部分2.3光谱成像技术在消费级产品的落地有望重塑行业格局光谱即光的频谱——光在不同波长的强度分布。由于不同物质的光谱具有唯一性，光谱也被称为“物质的指纹”。成像光谱能够同时展示物质的图像和光谱信息，因而可用于物质的检测、识别等。传统的光谱成像设备往往存在体积过大、成像时间长、价格高昂等问题，阻碍了成像光谱技术的推广，此前相关技术多应用于军工、航空航天等领域。光谱分析作为一个通用的、普遍的技术，在民用市场本应有很大的应用前景，但目前基本上仍是光谱技术本身就能超越人眼，相较于传统的OCF滤光成像技术，检测程度也更为精细，符合整个机器视觉的发展趋势。随着未来光谱技术的成熟与普及，光谱成像芯片有望成为继彩色图像传感器之后的下一代图像传感器。体积、成本均可降为传统技术的千分之一。光谱芯片最为核心的竞争力是与传统光谱成像技术相比，有望解决体积和成本的问题。根据求是光谱数据显示，其研发的光谱芯片大小约为1/4英寸，相较于传统光谱相机体积缩小了1000倍。传统光谱相机常规价格为数万到几十万元不等，而光谱芯片成本仅为传统设备的千分之一。而这一成本的降低则可以为光谱技术进入消费级产品带来巨大的市场机会。3竞争格局：台系厂商后起发力，技术升级助力国产厂商突破垄断2000年以前，图像传感芯片以及滤光片的市场被美光、东芝等IDM厂商垄断。日本是最早制造OCF的国家，日系企业在该领域发展的也最早。自日本凸版印刷（Toppan）、大日本印刷（DNP）分别于1985年和1988年开始量产彩色滤光片以来，大部分专利技术都被日系厂商掌握。但随着产业发展，台湾企业也通过取得授权和自主研发进入到这个行业。豪威于2003年和台积电共同成立采钰科技，进行彩色滤光片制造代工业务。采钰成立初期，通过大客户豪威，采钰初期每年营收维持在二十亿至三十亿元新台币；作为市场后进者，早年采钰多半经手的是中低端产品。当时主导高级彩色滤光片代工请务必阅读正文之后的免责条款部分的厂商都是日系厂商。但在一次豪威数百万像素的CIS芯片订单中，相较于接下订单的大日本印刷，采钰以更好的良率胜出，从此打开高端市场。如今，采钰科技已于2022年6月于台湾上市。目前，在彩色滤光片的全球代工市场，采钰以45％的市占率，领先排名第二、已有百年历史的日本厂商凸版印刷。其他,5%韩国Dongbu,9%采钰科技,45%日本Toppan,41%传统的光谱成像设备往往存在体积过大、成像时间长、价格高昂等问题，阻碍了成像光谱技术的推广，此前相关技术多应用于军工、航空航天等领域。为此，国内公司求是光谱采用计算重建型的光谱方案，尝试解决光谱技术的消费级应用难题。具体来看，求是光谱利用了成熟的半导体工艺，在CMOS芯片上叠加光谱调制技术，以材料＋算法代替传统分光器件，让芯片能够同时实现成像及光谱分析，从而记录物体形貌并分析物质。凭借这一技术路线，求是光谱能够将光谱相机的尺寸缩小至传统设备的千分之一。此外，计算光学技术的引入，也改善了传统成像光谱技术中空间分辨率与光谱分辨率的平衡问题。目前，求是光谱基于现有的体积、成本，以及成熟半导体技术所带来的稳定性等优势，积极切入民用级消费市场，在消费电子、IOT等领域推广落地。以扫地机为例，传统扫地机能够执行清扫动作，却无法根据图像识别技术识别地面材质并判断是否清洁到位；请务必阅读正文之后的免责条款部分搭载求是光谱芯片后，扫地机即可基于光谱信息对不同地面材质进行针对性清扫，以达到更高的完成度。由图7、图8可以看出，求是光谱相机感光能力比普通彩色相机提高50%以上，图像亮度也优于普通彩色相机。由此可以想象，一旦切入手机相机领域，光谱成像技术将带来革命性的突破。4相关标的韦尔股份图像传感、触碰显示、模拟解决三大条线协同发展，平台化能力初具规模，形成以车载赛道为核心增量，手机业务为底座的成长模式。中期我们坚定看好汽车智能化加速升级过程中，公司高端CIS产品的进一步渗透；长期视角，我们认为公司以车载CIS为起点、向车用电源管理IC、射频开关等其他车端元器件的品类扩张，将是支撑其进一步拓宽业务边界、保持增长动力的主干逻辑。韦尔股份成立于2007年，成立初期公司业务定位于半导体设计，主要产品包括模拟IC等。2019年公司完成对北京豪威及深圳思比科的收购，二者均为CMOS图像传感器（下称CIS）芯片设计公司，其中豪威为全球CIS份额TOP3的头部公司。借助此次收购，公司成功引入CIS芯片设计业务；2020年公司收购触控显示集成芯片先驱新思科技亚洲区业务，成功进军显示驱动芯片市场。至此公司形成了图像传感、触碰显示、模拟解决“三驾马车”的延展式产品布局。在手机CIS业务取得扎实底座后，公司将三大条线焦点逐步转移至车载条线，2021-2022年公司拟通过定增等途径陆续取得国内头部车载存储、模拟IC供应商北京君正不超过10.38%股权。根据北京君正2023年6月9日公告，韦尔已完成对北京君正的股份增持，最终股权比例为5%，韦尔顺利完成在车载条线的进一步布局。根据公司2022年报，公司实现营业收入200.78亿元，受限于需求下滑同比下降16.70%，全口径毛利率30.75%。CIS条线仍维持核心主干地位，模拟和触控显示条线占比稳中有升，成长性开始逐渐凸显，三大条线业务结构持续优化。盈利能力上，库存去化余波仍在，但已基本走出最艰难阶段，伴随部分手机端大底新品逐渐大规模出货，毛利率有望自23Q4起开启回暖。资料来源：Wind，浙商证券研究所，注：数据为各年分板块收入口径请务必阅读正文之后的免责条款部分4.2格科微：Fabless转型Fab-lite，图像传感器龙头持续发力格科微自成立起专注于CMOS图像传感器和显示驱动芯片的研发设计。公司目前主要提供CMOS图像传感器和LCD驱动芯片，产品主要应用于手机领域，同时广泛应用于包括平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、移动支付、汽车电子等在内的消费电子和工业应用领域。32M/50M等中高像素单品逐步起势，产品矩阵全面扩充。根据公告，公司32M像素产品正在积极出货中，成功导入品牌客户供应序列，公司高像素单芯片技术及相关产品落地商业化正在如火如荼进行，凭借差异化竞争优势，该料号也正在跟其他众多品牌客户持续验证导入中；50M像素产品基于高像素单芯片技术开发，0.7μm规格产品正在客户验证中，乐观预计24年可实现量产出货。其它规格50M像素产品积极研发中，目前进展符合公司预期。临港晶圆厂全面投产，Fab-Lite转型之路正式开启。根据证券时报报道，公司董事长在公司20周年庆典暨临港工厂投产仪式上表示，在政府领导的大力支持和协助下，历经三年公司临港工厂终于成功落地，12英寸CIS集成电路特色工艺产线顺利开通，公司成功转型为Fab-lite模式。未来公司将以此为基础，努力实现新战略，紧扣客户需求，推动核心技术产品化，跨越30亿美元收入台阶。（一）持续技术创新能力不足的风险集成电路设计行业为典型的技术密集型行业，持续技术创新是在市场中保持竞争优势的重要手段。随着市场竞争的加剧以及终端客户产品应用场景的不断丰富，需要根据技术发展趋势和终端客户需求不断优化现有产品并研发新技术、新产品，从而保持技术创新性和产品（二）晶圆产能紧张的风险目前全球晶圆代工行业仍呈现产能较为紧张的态势。若未来晶圆产能紧张形势加剧，晶圆采购价格大幅上涨，或出现晶圆制造厂商改变的信用政策等情形，将会对行业造成不利影（三）需求下滑风险行业下游主要为消费电子，新能源车等。受益于国产化替代机遇以及信息通讯领域需求的大幅增长。若未来需求下滑，将会对行业带来不利影响。请务必阅读正文之后的免责条款部分股票投资评级说明以报告日后的6个月内，证券相对于沪深300指数的涨跌幅为标准，定义如下：1.买入：相对于沪深300指数表现＋20％以上；2.增持：相对于沪深300指数表现＋1020%;3.中性：相对于沪深300指数表现－1010％之间波动；4.减持：相对于沪深300指数表现－10％以下。行业的投资评级：以报告日后的6个月内，行业指数相对于沪深300指数的涨跌幅为标准，定义如下：1.看好：行业指数相对于沪深300指数表现＋10%以上；2.中性：行业指数相对于沪深300指数表现－10%10%以上；3.看淡：行业指数相对于沪深300指数表现－10%以下。我们在此提醒您，不同证券研究机构采用不同的评级术语及评级标准。我们采用的是相对评级体系，表示投资的相对比建议：投资者买入或者卖出证券的决定取决于个人的实际情况，