华普信工控机研究报告 中国平板显示产业已经稳居全球前列
发表于4年前 | 作者: blog | 分类: 工业显示器 | 破蛋日:2020年10月17日 |
回顾显示技术发展历史,从CRT到LCD,再到OLED、Micro LED,高精度、轻薄化、色彩丰富等感官体验在技术进步下得以实现。显示技术的发展从表面上看反映的是终端产品形态的演变,内在则影响了全球各地的相关产业链,折射出产业转移的大周期。我国平板显示产业兴起于2000年前后,承接日本、韩国、台湾地区发展趋势,奋力追赶LCD发展周期,同时迎接OLED兴起浪潮。近二十年的发展,我国平板显示产业已经稳居全球前列。
一直以来,显示产业的周期性问题困扰着业界与投资者,投资->
产能释放->
降价->
技术落后等一系列轮回使得投资显示产业经济效应弱。但从另外一个层面看,随着企业+地方政府的持续不断投入,我国显示产业不断缩小技术差距,同时随着国内电视、手机等终端产业的崛起,国产屏迎来成长契机。叠加上韩国、日本、台湾地区企业逐步退出LCD产业,且全面屏的应用比例提升,国内显示企业在LCD领域逐步掌控全球定价权。由于新技术如OLED在资金及技术上的高壁垒特性,产业也逐步进入到中韩争霸的格局,玩家面的缩小也使得产业机遇愈发明确。随着京东方、天马等企业OLED产线的相继点亮与量产,新技术对整个产业构成成长契机。因此,站在当前时间点看,平板显示行业成长性已经形成,企业盈利增长趋势已逐步明确。
与其他电子产业类似,面板产业的核心制约已由中下游向上游延伸。美日韩企业多年的设备、材料经验使其在前端产业链有主导话语权,例如OLED生产中的蒸镀设备便受限于日本Canon Tokki公司。设备在新技术领域是生产瓶颈,在LCD领域便是成本的考量。日本设备技术精良,但造价与维护成本甚高。利用LCD往OLED过渡阶段与两者的互通特性,我国设备与材料厂商可一同跟进,从后端环节向前端高附加值迈进,机遇与挑战并存。
综合考虑,我们认为平板显示技术演变机遇下,产业成长性足,我们看好综合实力强劲的平板显示龙头京东方、全面屏应用机遇充足的深天马;上游设备看好大族激光、精测电子;同时看好有望受益于新型显示技术Micro LED的三安光电。
1、OLED技术推进时间与预期不符;2、显示技术配套上游设备自主消化不及预期。
由我国面板厂商重资引导的高世代LCD产线与OLED产线建设是显示技术发展的缩影。一方面反映了历经产业转移,我国在金融危机后利用LCD的周期特点成为全球LCD产能主导;另一方面是显示技术由液晶显示逐步转向OLED产线的过程。
报告主要解决三大问题:一是回顾历史,技术变迁与产业转移趋势下,我国显示技术产业是否进入了繁荣时代;二是站在当下,各大面板产线火热建设是否真的合理,市场需求在哪里;三是展望未来,显示产业发展利好了哪些环节,业绩释放时间在哪个阶段。
我们认为产业转移是我国电子产业发展的共性,面板产业更是典型。我国在全球金融危机时逆势发展LCD,在消费升级的节点跟进OLED技术。面板线的重资产特性加剧行业差距,目前韩国与我国大陆具有产能优势。我们判断在前期的资金与技术投入下,我国显示已进入繁荣时代。
我国面板技术还处在跟随阶段,那大幅建设的LCD产线的繁荣背后是否存在产能过度投入?从供给端看,OLED价格与产能限制让大规模需求无法满足,不用说大尺寸显示屏,手机端的供给缺口仍无法被填满。此外,OLED生产所需的配套设备无法跟进,特别是蒸镀设备成为瓶颈,也成为限制产线建设的关键一环。从需求端看,家庭多屏化趋势显现,大尺寸电视、小尺寸智能终端、全面屏等需求涌现。在OLED产能暂未满足时,市场具有吸纳LCD产能,尤其是大尺寸LCD产能的实力。
分析清楚当前LCD与OLED的格局形式,我们应当从各环节的受益程度来审视其中的机遇。一方面,我国面板厂商拥有了产能优势,实现与韩日厂商并驾齐驱,具有引领下一代显示技术的基础。在LCD向OLED过渡时期,不同尺寸、不同工艺技术与面板技术的生产线转产都可能导致某细分领域面板供给失衡。我国主流面板厂商产能综合配备,具备把握当下LCD与后续OLED趋势的实力。另一方面,顺延产业链,配套设备、材料具有优先放量的趋势。国产替代要求下,配套显示生产设备与相关原材料的自主可控受到关注。利用LCD到OLED的过渡机遇,我国显示产业链上游厂商具有跟随优势,从后端突破,学习超越。
诚然,我们认为我国发展显示产业的核心是持续不断地创新。未来的智能生活环境需要显示器件作为互动载体,因此轻薄、便捷、低功耗、柔性化的显示产品是趋势。通过创新,将OLED、8K超清显示为技术基础的硬件产品与软件应用相结合,会深度受益于5G、人工智能与物联网等趋势。因此,我国显示产业需要灵活把握下游市场趋势,将技术与市场融合,才能真正将“屏”的力量发挥充分。
重温LCD面板的工业发展史,发现可谓是一波三折:第一、美国企业发明了所有关于液晶显示的基本技术,但却由引进技术的日本企业实现新技术产业化;第二、创造此工业领域的日本企业并没有能够在该工业发展起来后成为市场主导者,而是被后起之秀的韩国、台湾地区企业所压制;第三、中国大陆企业仅用十余年的时间便成功跻身世界前列,龙头京东方更是一举拿下全球显示面板企业出货量第一的桂冠。我们认为看似偶然的三次转移背后,实则蕴藏着产业发展的必然规律。
开发LCD液晶显示技术的先驱企业是曾经领导过世界消费电子工业的美国RCA公司(美国无线电公司),该公司是彩色电视的发明者和第二次世界大战后电视工业的主导者。但是处于初级阶段的LCD技术只能在手表、计算器等小屏显示领域量产,距离应用电视领域还有漫长的改进过程。“目标远大”的RCA最终选择放弃LCD领域的研发。并且同一时期涉足过液晶显示的美国大企业——罗克韦尔、西屋电气、AT&T、通用电气等纷纷宣布放弃该项技术开发,致使LCD技术最终也没能在美国实现产业化。
被美国企业遗弃的LCD液晶显示技术却被日本企业视若珍宝。须羽精工在从美国公司手中获得液晶技术许可后,生产了第一块数字LCD手表,并由此瞬间引爆数字手表热潮。1988年,夏普开发出14英寸彩色液晶显示器。并且随后微软于1993年发布支持256色显示的Windows 3.1操作系统,全球笔记本年度销量突破7800万台,迅速拉动LCD工业走上大规模量产化道路。松下、日立等纷纷投产建设LCD产线,一个崭新的LCD工业在日本诞生。
伴随LCD工业在日本的建立,产业上游的设备与材料供应环节也迅速兴起。例如,玻璃基板供应龙头旭硝子和电气硝子;金属遮罩主要供应商大日本印刷;光刻机面板生产设备全球领军者Cannon Tokki。甚至大量外国材料供应商也将其液晶总部设在日本,以管理其全球面板显示业务。日本成为了全球LCD产业的温床。
90年代中期,日本企业成为LCD产业的绝对主导者,其全球市场份额高达95%以上。但1997年亚洲金融危机爆发后,全球液晶市场陷入不景气状态,日本厂商虽几乎完全垄断液晶显示市场,但是已然面临严重亏损的窘境。而韩国的三星与LG却雇佣大量被裁退的日本工程师以实现技术积累,并果断投入数十亿美元建设大尺寸液晶面板生产线代线代线年,三星在全球显示面板的市场份额达18.8%,位居第一,LG则达16.2%,紧随其后。直至2016年,三星与LG已占据显示面板市场的半壁江山。
至21世纪初,台湾企业通过大批量LCD面板生产超越日本,甚至一度在产出规模上超过韩国。但是台湾企业在上游材料生产、精密设备制造等领域依然缺乏根基。
中国大陆一鸣惊人,龙头企业奋起反超2008年,当全球LCD产业正沿着大尺寸、高画质的方向快速行进时,突如其来的全球金融危机改变了行业市场格局。韩国双雄三星和LG虽稳坐世界面板企业前二,但在金融危机时也迫不得已放慢发展步伐,三星的第二条8.5代线代线相继暂停施工建设。台湾地区作为仅次于韩国的全球第二大LCD生产基地,在金融危机时暴露出其下游需求严重依赖日韩的脆弱性。当索尼、三星、LG取消对台湾地区的面板进行采购而改为自主供货时,台湾液晶面板企业的开工率一度跌至四成左右。日本液晶面板企业在金融危机时同样蒙受巨大损失,夏普在2008财年甚至出现13亿美元的亏损额。
宏观层面产业整体规模跻身世界前三,并且与韩国、台湾地区面板产业的市场规模相距甚微。微观层面中国大陆面板厂商市场份额快速提升,形成对其余世界液晶面板大厂的挤出效应。
以中国液晶面板产业第一大厂——京东方(BOE)为例,据IHS最新发布的全球液晶面板研究报告指出,2017年1月,京东方凭借占据全球22.3%的出货量,反超韩国LG公司,成为显示面板行业的全球第一。从下游应用领域看,京东方在智能手机液晶显示屏、平板电脑显示屏、笔记本电脑显示屏的市占率均全球第一,显示器显示屏提升至全球第二,电视液晶显示屏保持全球第三。
经济大势下行衰退,面板市场快速洗牌社会经济运行过程中会规律性的出现经济扩张和收缩现象,此为经济周期。而外部宏观“经济大气候”的变化同时影响着社会企业的运营与决策。面板制造行业作为20世纪以来新兴发展的高新技术产业,具备投资规模大、技术迭代快和规模效应影响显著等特点,因此外部宏观经济形势的变动对产业发展带来较大影响。1997年亚洲金融危机,日本液晶面板厂商市占率快速下滑,最终被韩国企业反超。2008年全球次贷危机,中国大陆企业迅速成长,再次掀起全球面板行业大变革。因此可以发现,每次经济大势处于下行周期时,均是新兴面板厂商抢取市场份额,重塑产业格局的最佳时机。
液晶面板供需博弈,反向投资抢抓机遇液晶面板产业从诞生至今已跨过半个世纪,产业进入成熟发展阶段,并形成特有的“液晶周期”。
液晶面板厂商在开创出下游应用领域的市场需求后,一时的供不应求将导致液晶面板价格上升,并诱发厂商大规模投产以及吸引大量市场新进入者投资。市场供应的迅速增大将导致生产过剩、价格下降且造成行业转向进入衰退期。此时按照周期理论应是厂商大幅减产而使价格企稳,行业再次进入上行周期。但是市场的衰退反而给对未来行业前景判断坚定的新进入者带来增加投资的“机会窗口”,激进的新进入者可利用衰退期的资源与知识的流转,在更大尺寸、更高画质及更低成本等方面进行大规模投资。待成本下降以及技术进步促使市场需求恢复后,新进入者便可引领行业进入新一轮鼎盛时期。
日系面板企业在产业发展之初将液晶面板应用于电子手表和计算器等领域,以此开启了液晶显示面板工业化道路。同时,个人电脑的快速兴起为日系企业带来新一轮发展机遇。21世纪初以手机、平板电脑为主的智能移动终端设备广泛普及,为韩系、台系面板企业提供了赶超日本企业的切入点。
金融危机爆发后,伴随我国智能终端产业的快速升级,催生出中国大陆庞大的液晶显示面板市场需求。我国智能手机市场渗透率从2012年的55.3%提升至2016年的93.2%,年均复合增长率高达11.4%。同时我国大陆自主品牌华为、oppo、vivo占据我国手机市场份额的半壁江山,对三星、苹果市占率形成较强挤出效应。
1993-1994年液晶显示面板行业进入第一次衰退期,三星和LG却大规模建设2代线代线,为日后反超日本奠定基础。1997-1998年,亚洲金融危机致使液晶显示面板行业再次呈现严重的衰退行情,韩国双雄却在此时率先投产建设3.5代线代线以实现其绝对的霸主地位。
2008年金融危机为中国大陆液晶面板产业提供了投资窗口期。根据中国光学光电子行业协会液晶分会数据表明,从08年至今多达10条TFT-LCD高世代产线代线)相继建成并投入生产,已建成的高世代产线亿元。并且在当前时点,中国大陆依然是全球高世代产线投资建设最为活跃的地区,其中正在建设和规划中的超高世代生产线亿元。
1995至1998年,韩国政府及业界投资约5000万美元,用以改善LCD面板性能、大面积化和量产等特性,并将此列入韩国产业资源部7大研发课题之一。2001至2006年,韩国政府投资51亿韩元建立“工程技术开发中心”,主要以LCD面板的工程技术研究为重点。除此之外,韩国政府出台大量优惠政策,从关税、所得税、投资、研发、人才培养等多方面推动韩国显示面板产业发展。
20世纪80年代末,台湾地区政府各部门通力合作,推动平板显示产业的发展。其中经济部工业局规划与执行产业发展政策;经济部技术处运用科技项目预算进行技术研发;影像显示产业推动办公室负责解决一切与平板显示产业发展相关的问题;工研院负责开展各种前瞻性技术的研发,并将成果转移至产业界。并且从1993年开始,工研院制定显示面板产业的4年计划与6年计划;台湾经济主管部门制定产业发展的《两兆双星计划》,指出2006年前显示面板产业分别超过一兆(万亿元)新台币。
为尽快摆脱我国大陆“缺芯少屏”的局面,自2010年始,中国政府同样出台了一系列相关政策措施,旨在大力扶持我国LCD面板产业发展。2012年在“十二五”国家战略性新兴产业发展规划中,LCD生产线工艺被列为关键技术开发;2014年LCD生产企业进口国内不能自产的自用性原材料和消耗品,免征进口关税。在相关产业政策红利中,显示面板产业上游配套装备所受支持最为显著。
性能提升外观设计,内外兼修已成焦点伴随技术水平的快速更新迭代,我国智能终端消费需求升级的趋势日益显著。根据2016年中国统计信息服务中心发布的《中国手机消费者需求研究报告》显示,消费者在选购手机时,外观设计已成为核心关注点。并且即使在手机性能配置方面,消费者选择的标准也放在续航能力和显示效果方面。而手机外观的轻薄化、续航能力的提升以及显示效果的增强均与屏幕显示技术息息相关。因此,智能终端的刚需升级将进一步催化显示面板行业的技术变革。
为追随智能终端刚需升级的步伐,目前已发展出第三代显示面板技术——OLED。显示面板技术也经历了从CRT至LCD再到OLED的三次技术迭代。20世纪初,阴极射线管(CRT)占绝对主导地位,同时千禧年来临之际,中国大陆的CRT市场份额也达到了前所未有的盛况。21世纪初期,第二代显示技术LCD在其生产成本降低后开始迅猛发展,至今仍为应用最为广泛的显示技术。如今,有机发光二极管(OLED)因其像素自发光的特性,具备对比度高、色域广、体积小和反应速度快等先天优势,正逐步渗透下游应用领域,大有取代LCD之势。
LCD与OLED最主要的区别在于发光原理的不同。LCD是通过薄膜晶体管(TFT)上信号与电压的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射出与否而实现显示目的。由于液晶材料本身并不发光,因此TFT-LCD是一种被动发光型显示,需要LED背光源的支持。相比之下,OLED其内部发光部件为有机发光二极管,通过控制红绿蓝OLED子像素的亮度即可发出不同颜色的光,所以OLED面板中无需外加背光源。OLED相对于LCD而言,在结构上减少了一层偏光片和背光模组,因此较LCD屏幕便更显轻薄。
OLED轻薄特点受到下游厂商青睐,逐步侵蚀LCD在显示领域的地位。从2014年开始,LCD面板的主要结构LED背光源市场需求暂缓,受到新兴OLED显示技术的冲击,笔记本电脑背光渗透也达到饱和。
由于OLED显示屏的自发光特性,因此屏幕在显示画面时只有必要像素点发光即可,而TFT-LCD屏幕在点亮时整个背光模组均需发光。同时,OLED有机发光材料产生的光线只需通过一层偏光片,而LCD背光模组所产生光线则需通过两层偏光片,因此OLED更能减少不必要的亮度衰减。据实测数据显示,OLED屏幕较TFT-LCD屏幕可节省近30%的能耗。在如今大屏显示当道的时代,屏幕功耗的降低将提升用户的使用时长,缓解续航难题。
由于TFT-LCD的背光层无法实现完全关闭,因此漏光现象的存在导致画面的对比度降低。AMOLED采用主动发光方式,当没有电流通过时可以完全关闭有机发光元,从而实现超高的对比度。据实测数据显示,AMOLED屏幕对比度可达13000000:1,显示画面时亮色更加灵动,黑色亦更加深沉。
色域范围是指屏幕能够显示的色彩种类,业界标准有NTSC色域值、sRGB色域值和AdobeRGB色域值等。由于LCD是通过对背光过滤进行色彩显示,因此LCD的色域表现完全取决于背光源的光谱范围。而OLED的有机发光材料具有自发光特性,无需背光模块及彩色滤光片,在色彩显示上更具优势。例如iPhone的显示屏幕大概可以实现96%的sRGB色域值,三星所使用的AMOLED屏幕则显示色域范围接近100%NTSC,已经超过sRGB范畴。因此OLED屏幕显示画面色彩更为艳丽,层次更为丰富,细节更为详尽。
根据Display Research预测,2016年全球OLED市场规模约为157亿美元,2020年将有望增长至600亿美元,年均增速维持在20%以上。并且在OLED面板下游应用领域市场结构中,智能手机市场依然占据主要地位,同时可穿戴设备、家用电器、车载显示、虚拟现实和OLED照明等细分领域将逐步兴起。其中电视、手机和虚拟现实设备所用OLED面板出货量将迎来高速增长期。
手机领域率先放量,渗透加速成为主流2017年第三季度,小尺寸OLED面板产业将迎来产业发展史上的重要拐点。苹果为纪念iPhone诞生十周年而发布的旗舰手机将大概率搭载AMOLED(自动矩阵有机发光面板)屏幕。AMOLED与PMOLED(被动矩阵有机发光面板)同属于OLED,前者应用比例更高。并且苹果与三星已正式签署为期两年、价值约90亿美元的供货订单,三星将在2017年向苹果提供7000万块至9200万块AMOLED面板。因此苹果此次在最新旗舰手机上选配AMOLED屏幕,将进一步助力OLED显示面板在手机领域的加速渗透。据UBI Research预测数据显示,OLED市场渗透率有望将从2016年的16%增长至2021年的62%。
在2017年iPhone决定选用AMOLED屏幕这一事件催化作用下,预计2019年全球智能手机AMOLED面板出货量将飙升至7.5亿片,接近2015年出货量的3倍。相应地,全球OLED智能手机领域市场规模将从2015年的93亿美元增加至2019年的293亿美元,年复合成长率达33%。同时,AMOLED柔性手机面板可设计性强且外观更具科技感,我们预计柔性AMOLED面板在手机领域的市场占有率将反超硬性AMOLED。
穿戴设备稳中有进,虚拟现实大放异彩目前,智能可穿戴设备虽然热度高涨,但并未博得消费者广泛青睐。其主要原因在于设备续航能力依然还无法满足用户需求。可穿戴设备的屏幕显示是功耗大户,如果屏幕的功耗能降低50%,整个可穿戴设备的功耗就可降低20-30%。而AMOLED显示面板低功耗的特性正好可解决可穿戴设备目前面临的难题。据IHS研究显示,2015年可穿戴设备面板出货量为4600万片,2016年达7400万片。其中,2015年有近六成以上的可穿戴设备采用的是AMOLED面板。
伴随虚拟现实领域的逐渐升温,虚拟现实设备也开始受到广大消费者追捧。但是用户在体验虚拟现实设备时,由于屏幕显示、图形计算、数据传输、传感器响应等因素导致设备显示内容延时,使得用户容易产生眩晕感。而在影响VR设备延时的因素中,屏幕显示延时为最主要的影响因素,延时占比达69%。AMOLED显示屏的响应时间是LCD的千分之一,显示运动画面不会产生拖影的现象,是解决屏幕显示延时的最好解决方案。
由于可穿戴设备与VR还处于行业的发展初期,近几年的市场弹性没有智能手机高。但随着智能硬件技术逐步成型,低世代AMOLED产线逐一达产,会与下游终端产品同步爆发式增长。2015年可穿戴设备所用AMOLED面板市场规模约2.8亿美元,2019年市场规模有望达到9.8亿美元。2015年虚拟现实设备所用AMOLED面板市场规模约1.2亿美元,2019年市场规模有望达到3.8亿美元。
电视领域有待突破,2020有望集中爆发由于OLED高世代产线目前依然处于筹建与产能爬坡阶段,并且受限于尚未成熟的大尺寸OLED显示面板生产技术。因此目前OLED显示面板主要应用于手机和智能穿戴设备等产品中,而在电视等大屏显示应用终端领域并未实现快速放量。2016年全球OLED显示市场的规模达到了157亿美元,其中手机产品达到了136亿美元,占比为87%。预计2020年后手机产品占比将缩减至79%左右,而大尺寸OLED将迎来大规模爆发阶段,其中电视产品占比将达到15%。
全球2016年OLED电视出货量约为65万台,仅占全球电视出货量的0.3%,对应的销售额为17亿美元,占整体销售额的2.0%。同时预计到2020年OLED电视的全球出货量将有望达到520万台,占全球电视出货量的2.1%,对应的出货额有望达到64亿美元,占整体销售额的7.4%。伴随OLED电视整体成本和价格的下降,预测16~20年OLED电视面板出货量年增长率维持在80%以上,出货额年增长率维持在40%以上。
车载显示增添动力,照明领域想象无限汽车电子所需的显示产品对于外界工作环境的适应性要求较高,普遍需求的车载显示屏的性能指标为:亮度20~60nit,常温工作寿命50000小时,耐受温度范围-40~85℃。对于LCD显示技术而言,由于液晶材料在环境温度过高时会融化成液体,温度过低时则会凝结成晶体,而无论变成液态还是晶体,液晶材料均不再具有能受电场控制的光电效应,并且其对比度、视角、响应速度也随温度的变化而发生改变。定制工业液晶显示器。OLED环境适应性要远远优越于液晶显示,并且其优异的彩色显示画质、宽广的观看范围和较大的设计灵活性使OLED在车载领域更具优势。
OLED是目前独一无二的面形态光源,能够提供最接近自然光的光照,不对人眼产生刺激,是一种十分人性化的光源。并且OLED散热较好,无需像LED光源一样额外加装灯罩、散热元件等。轻薄的OLED面板能够适用多元化的应用场景,为照明设计者开创无限的想象空间。
在OLED显示面板领域,三星与LG因先发优势,目前几乎占据全部市场份额。三星主攻中小尺寸OLED面板,拥有一条月产能8000片基板的5.5代线代线。LG侧重大尺寸面板,目前拥有两条月产能2.6万片基板的8.5代线,而其中小尺寸OLED面板主要由其4.5代线万片。伴随全球OLED面板产业规模的持续扩大,韩国双雄凭借其技术优势继续加速扩大OLED产业布局。三星将其L7产线中的液晶设备出售后改造为OLED产线,同时还计划建立一条大尺寸的8.5代OLED试产线亿美元建设第六代OLED产线年开始坚持研发AMOLED显示技术,其凭借自身在手机市场上占有的优势地位,促使中小尺寸的AMOLED屏幕得以快速发展与普及。如今,三星在AMOLED手机屏幕领域的市场占有率高达90%以上。并且从2007年10月正式量产起,至2016年2月,三星累计生产AMOLED面板总量突破10亿片。目前苹果、华为、oppo、vivo、小米等国内外知名手机厂商纷纷转向AMOLED阵营,未来三星AMOLED面板可能延续“一屏难求”的局面。
三星和LG几乎同一时间节点开始发展大尺寸OLED面板,但是三星希望继续延续在中小尺寸OLED面板中采用的RGB三原色OLED技术,该技术在画质表现上十分惊艳,但是技术瓶颈和成本障碍一时难以突破。而LG则另辟蹊径,选择采用白色OLED加彩色滤光片的技术(简称RGBW),该技术制造工艺相对简单并且成本较低。此外,由于量子点技术的出现,使得传统TFT-LCD电视在色彩表现方面逐渐逼近OLED,三星试图在OLED与量子点技术上同时兼顾,最终导致在大尺寸OLED面板发展上落后于LG。
根据中国家电网报道,LG在2015年占据了OLED电视领域九成以上的市场份额,旗下拥有数款OLED电视系列产品,尺寸主要集中于55英寸和65英寸。2017年,LG推出全新高端产品——OLED壁纸电视,其厚度将低于目前市面上最薄的电视产品,此将进一步丰富和完善LG的OLED电视产品阵营,提升LG电子定位高端的品牌形象。但是伴随OLED电视关注程度提升,三星、索尼、飞利浦和松下等竞争者也陆续进入这一市场。
LCD:中期利好,大屏当道虽然新型显示面板OLED在设计灵活性、续航能力、色彩对比度、色域表现等方面均有显著优势,未来也大有取代LCD的趋势。
OLED显示面板2007年后才开始逐步实现小尺寸量产,目前还依然处于成长期初期,因此LCD被完全取代,尤其是在大尺寸面板上被完全替代,还需经历约10~15年。因此从中期来看,LCD面板领域依然存在发展机遇。
在显示面板行业中,由于LCD领域目前已十分成熟,因此行业供需平衡的变动充分体现在LCD面板的市场价格之中。2015年至2016年一季度行业供过于求,液晶面板价格在此期间内持续下滑。2016年一季度后,因三星与LG纷纷调整产能结构,将生产重点放置OLED面板领域。其中,三星对之前多达8条的液晶面板生产机构进行高密度关停、转型;LGD去年声明转型P2、P3与P5产线;JDI致力于降低生产成本,关闭低世代LCD产线。日韩厂商转产OLED、关停低世代线等动作使得供给端不断收缩,供给端改革愈发明显。同时台湾遭遇地震,台系面板厂商产能供应不足,导致LCD面板供需情况发生反转,LCD行业从去年起出现一波涨价热潮。
此次涨价热潮既说明LCD领域的供给端改革正崭露头角;也侧面印证了目前OLED面板对LCD替代能力不足,LCD面板依然存在较大价格弹性。因此若短期内三星与LG将生产重心转移至OLED显示面板,而退出部分LCD产能,此势必成为国产LCD面板厂商迅速抢占市场份额的最佳时间节点。不过三星与LG目前已发现此问题,因此二者于2017年一季度不约而同的延迟关闭LCD产线的计划。时至今年三季度,我们观察到需求旺盛的小尺寸屏,如全面屏、OLED,价格依旧坚挺;中大尺寸(35寸-55寸)液晶电视面板价格开始下探;超大尺寸液晶面板随着10.5代线产能落地,价格也会随之下降。但需要强调的是,我们认为日韩厂商延迟关闭LCD产线不过是权宜之计,长期来看其退出势头明显,大陆抓住LCD市场势在必行。近年来,我国大陆面板企业在整个价格体系中话语权不断增强,把握住市场也成为把握价格的关键。
日韩厂商的转移与台湾地区厂商的萎缩给予中国大陆显示产业极大的发展机遇。那么处于超越阶段的面板厂商如何才能发挥比较优势实现挑战?我们认为借力大尺寸需求,发展高世代线建设是卡位成功关键因素之一。根据CODA报告显示,全球90%以上的面板产能使用在中大尺寸产品,其中电视占70%,随着电视机面板尺寸加大,比例还会提高。中国是电视生产大国,叠加超大尺寸、超高清面板的趋势,重资产的高世代线或是我国面板上的一大机遇。目前,全球规划的4条10.5代高世代线均位于我国,先发优势已经十分明显;12条8.5代线也将在中大尺寸市场中逐步发力。
我国显示产业的发展使得全球的显示产业格局发生巨大变化。中国面板产能从2%(2005年)的全球占有率经过十几年的时间攀升至35%(2017年),跃居全球第二。近年来,我国面板厂商成为全球投资主力,兴建面板产线,成为供给端有力的支撑力量。
三星与LG之所以延迟关闭LCD面板产线不仅因为LCD价格上涨,更是为了维持大屏幕电视对LCD面板的需求。随人均消费水平提升与高世代线落地,大屏电视的趋势愈发明显。根据全球液晶电视面板出货面积与出货数量之比可以发现,自2015年开始,全球液晶电视市场正快速朝大屏化升级。根据IHS调查显示,中国与美国的平均住宅面积较大,较远的观影距离需要适配更大的屏幕尺寸。因此,中国是此次液晶电视朝高端化、大屏化升级的主战场,我国液晶电视平均尺寸达43英寸,较全球平均水平高1.5英寸,4K电视领域中国大陆市场占据80%以上。随着未来8K电视逐步渗透,清晰化大尺寸液晶大电视的需求面会逐步打开。
虽然OLED电视目前厚度可制作成仅为2.57毫米、重量仅为7.7公斤,相比LCD电视在轻薄和便携性上具有绝对优势。但是电视不同于智能手机,其并不存在频繁搬移的应用场景,因此超轻、超薄的外观设计并不属于电视领域的痛点创新。同时由于LCD电视在色彩表现方面已经调校十分成熟,与OLED电视在肉眼观感上差异并非十分明显。外加OLED电视目前依然高居不下的市场价格,以及屏幕尺寸受限,因此LCD在大屏电视领域未来存在十分可观的发展空间。
中国作为全球主要的液晶电视生产国和消费国,此前国内市场一直处于相对低迷的态势。根据《2016年中国彩电行业市场总结及趋势预测报告》报告显示,伴随电子行业消费升级之风,去年彩色液晶电视销量迎来逆势增长,总体零售量规模达5089万台,较上年同比增长7.8%。同时,外资彩电品牌在中国大陆的市场份额下降到15%以下,以往强势的三星、夏普、索尼、LG已风光不再,而国产品牌海信、TCL、创维、长虹的市场占比则是节节攀升。2016年中国液晶电视面板自给率为49%,日后我国面板厂商将与液晶电视整机厂商配合更为密切,有望2020年接近工信部提出的液晶电视面板自给率达到80%目标。
综上所述,目前OLED电视由于价格与屏幕尺寸限制等原因,暂时无法对大尺寸高端LCD液晶电视形成较强替代效应。因此今后的3~5年,市场发展方向将是普及和渗透大尺寸的LCD彩色液晶电视,尤其是8K超清化电视,而主攻的市场区位将会是中国大陆。目前中国大陆已建成的高世代LCD产线已完成产能爬坡阶段,同时后续新建产能也将陆续释放。外加国产电视品牌市场份额快速提升,面板厂商与电视整机厂商配合逐步密切。因此中期内,我国LCD面板领域依然维持看好观点。随着后续OLED高世代线到位,全系列OLED产品成熟,价格到达合适区间,我们相信长期OLED电视也具备一定市场。
配套面板设备与基础材料的足量供应是面板产线搭建的根基。因此,采购到全球先进的配套设备与材料是对于产线顺利投建与打造质优低耗的工序的必由之路。显示面板制造过程可分为三个重要阶段:前段阵列工序(Array)、中段成盒工序(Cell)以及后段模块组装工序(Module)。其中,LCD的中段Cell工序是往已制成的TFT玻璃基板与彩色滤光片(CF)之间灌注液晶(LC),然后进行对位贴合。针对OLED生产工艺而言,其中段Cell工序则是由液晶灌装改为蒸镀封装,是与LCD最不同的环节。蒸镀工序是指在真空环境中通过高温加热使得有机材料蒸发透过
蒸镀是OLED制造工艺中的最精细的环节之一,涉及到像素排布、精准蒸镀、薄膜良率等步骤。其次,顶级蒸镀设备的一机难求也是进一步推高蒸镀环节难度与成本的原因之一。Canon Tokki是蒸镀机市场的王者,早些年受三星助推在OLED领域深耕多年。经历技术储备期与OLED突破困难期,在三星的扶持下,Canon Tokki终于随OLED的技术成熟迎来了春天,其生产的蒸镀机更是成为了市场上一机难求的核心设备。受产能受限影响,技术精良的Canon Tokki蒸镀机年产能仅为个位数,大部分被长期合作方三星购入。
三星稳定拿下Canon tokki大部分订单,而其他OLED面板厂商能否获得Tokki蒸镀设备成为决定其产能质量,甚至是产能水平的关键。
从设备向部件推演,蒸镀机所需要的金属掩膜版同样也是供需紧张。金属掩膜版的厚薄与孔洞多少、面板清晰度、良率有极大关系。三星与具备WQHD水平的日本大印刷厂签订有合作协议,从S6系列开始便在分辨率上大下手笔,以超高清画质呈现。
今年一月,三星与日本大印刷的合同期满,京东方抓住机会与其合作,在今年年中将WQHD产品推向市场。
目前三星与LG几乎占据OLED面板市场全部份额,而日本与台湾地区的传统面板龙头企业在OLED领域还尚未有所建树。日本面板厂商在与韩国、中国台湾以及中国大陆的激烈竞争中日趋没落,市场份额受到严重挤压。因此索尼、东芝和日立将各自的中小面板事业部剥离重组为JDI,并投资14.4亿美元建设OLED生产线亿美元,因此OLED产线建设资金主要来源于贷款和股权融资,后续扩产动力存在较大不确定因素。而作为“液晶之父”的夏普于2016年被台湾鸿海收购,目前已开始筹划投资8.8亿美元扩产OLED产线,但是双方侧重点依然在于LCD液晶面板。2016年12月,双方拟投资近90亿美元在广州建设一座产能全球最大的液晶面板厂;2017年1月底,双方又计划在美国建设相同规模的液晶面板厂。
台湾面板行业在经历了2002年左右辉煌的“五虎时代”后,如今因并购整合只保留了友达光电和富士康旗下的群创光电。友达光电虽然目前已在台湾桃园、大陆昆山以及新加坡布局OLED产线,但是公司高层认为OLED在未来两至三年内无法取代LCD,因此友达在OLED产线投资上仍持谨慎态度。群创光电高层同样认为OLED在性价比和可靠性方面尚无法取代LCD,尤其是在电视领域更是无法与LCD抗衡。因此目前群创在OLED领域仍处于技术研究阶段,一直没有规模性的建设OLED产线,仅有两条LTPS产线,为日后切换成OLED产线做准备。
日本面板厂商因连续亏损,导致其无法大规模投资建设OLED产线。而台湾厂商依然主要看好大尺寸LCD面板,对于OLED产线布局心存疑虑。对于国产面板大厂京东方与天马而言,其采用双向发展策略。一方面利用大尺寸LCD面板需求向中国大陆转移这一趋势,大力投建高世代LCD产线;另一方面因自身近年业绩增速持续上扬,因此有充足资金提前布局OLED产线,为此后OLED技术替代打下夯实基础。
目前已具备量产优势的小尺寸OLED面板,其产能主要由三星控制。三星所生产的AMOLED面板主要供自身智能终端和苹果公司产品使用。因此国内手机厂商对AMOLED显示屏幕跃跃欲试,但是却一“屏”难求。在此市场背景下,大陆面板厂商借助自身在LCD领域的技术积累与投资节奏把控,果断出击投产建设OLED产线。虽然我国目前AMOLED量产线年开始筹建的AMOLED产线年,我国OLED产线可实现全线满产。届时,我国大陆与韩国之间的OLED产业规模差距将逐步缩小。在LCD时代,中国大陆面板企业切入时市场已经较为成熟,即使中国液晶面板产业迎来高速发展,也较难撼动韩企和台企的市场地位。但是在新一轮的显示产业升级过程中,中国大陆企业抓住发展机遇,成功超过日本和台湾地区,仅次于韩国企业,走在了世界前列。根据Displaysearch的预测,2019年韩系面板企业OLED产能全球占比将下滑至71%,而中国大陆面板企业则将攀升至19%,全球显示面板产业格局有望重新洗牌。
我国LCD产业的快速发展离不开国家政策的大力支持,如今显示面板行业进入第三轮技术迭代周期,我国政府亦相继出台多项政策为OLED产业发展保驾护航。定制工业液晶显示器。国务院2016年印发的《“十三五”国家科技创新规划》中,将OLED产业列为“科技创新2030”重大工程,并对此给予高度重视。除国家政策对于OLED产业的大力支持外,地方政府出于优化产业结构、加速经济转型、增加就业指标等层面的考虑,为我国本土面板企业提供了更多实际的投资优惠措施,例如土地划拨、税收优惠、融资便利、人才引进等。
LTPS(Low TemperaturePoly-silicon)即为低温多晶硅技术,最初是日本、北美的技术企业为了降低Note-PC显示屏的能耗,令Note-PC显得更加轻薄而研发的技术,该技术大约在九十年代中期开始走向试用阶段。LTPS玻璃基板制成原理:利用准分子镭射作为热源,经过投射系统后产生能量均匀分布的镭射光束,投射于非晶硅结构的玻璃基板上,当非晶硅结构玻璃基板吸收准分子镭射的能量后,会转变成为多晶硅结构,整个处理过程均是在600℃以下完成,故一般玻璃基板皆可适用。
与传统的非晶硅(a-Si)相比,多晶硅(Poly-Si)排列状态更为整齐且有方向性,因此电子移动效率比排列杂乱的非晶硅快200~300倍。因此由LTPS玻璃基板制成的显示面板在分辨率、响应速度、亮度等方面更具优势,外加LTPS玻璃基板可将驱动电路同时制作在基板之上,达到系统整合目的,从而节省产品空间和驱动IC成本。
此前,日本厂商占据LTPS玻璃基板市场的半壁江山。但进入2016年后,中国大陆多条LTPS生产线步入投产行列,其中包括华星光电的第6代LTPS生产线代LTPS生产线。目前,基于材料特性和相对成熟的工艺, LTPS技术已超越a-Si、IGZO等TFT背板驱动技术,将成为AMOLED主流的背板驱动技术,在显示技术演进的过程中发挥了承上启下的作用。
此外,今年手机全面屏趋势正式开启,OLED的轻薄特性完美切合手机外观演变。
小米MIX去年横空出世,将4年前由夏普提出的“全面屏”理念完美诠释。今年年初,三星与LG也纷纷加入全面屏阵营,延伸屏幕视角,打造视觉美观新体验。并且,今年苹果新款机型iPhone X同样采用全面屏设计,首度采用Face ID识别技术,造就十周年新作。苹果与三星等领导品牌在全面屏上的动作,必将引领国内厂商在高端机型上先行布局大视角屏幕。但受限于OLED出货量有限,以LCD异型切割、指纹识别后置为过渡的国产全面屏手机将逐一涌现,带来显示技术的又一大新热潮。
为什么说全面屏的集中涌现是显示技术一大浪潮?OLED屏幕相较于LCD屏幕又有什么优势?首先,对于LCD屏幕,全面屏将增加屏幕面积,18:9的比例设计会影响原有经济切割情况,并且中期产品将大规模采用LCD屏幕。在众多因素影响下,LCD屏幕将引来良率挑战与附加值提升机遇。
挑战主要指的切割技术的升级,由于全面屏手机边框较窄,不利于面板与整机的布线,因此传统的直线切割方式会降低良率。并且传统手机四个角多是直角设计,但全面屏使用这种设计会降低用户体验,手机屏幕损坏的可能性提高。因此相比之下可以切割出不同规则形状的异形切割逐渐体现出其优势所在。相比于硬度较大的LTPS面板,异形切割的技术在OLED面板上应用可以达到更高的效率与良率,因此可以说技术更新会带动相关产品需求上涨。但由于产能限制,预计首批全面屏手机多数继续采用LCD面板。
目前对于LCD屏发展的异性切割方案主要有两种:激光切割与飞轮切割。激光加工成本虽高,加工精准度与良品率大大提升会直接受益于全面屏的爆发趋势。今年6月中旬,日本面板厂商JDI正式推出名为“Full Active”的6英寸18:9的LCD液晶屏幕,剑指大规模全面屏市场。6月23日,京东方A在深交所互动交易平台表示,公司的全面屏预计三季度量产,进入行业旺季。在此之前,天马在台北电脑展上已经推出一款18:9的全面屏,其左右边框只有0.5mm,下边框只有1.8mm。
其次,对于OLED屏幕,能够更好地实现屏下指纹识别,并且柔性OLED能打造边界更加宽广的屏幕视野,是未来全面屏最佳搭档。相比于LCD,OLED显示面板具有响应时间短、对比度高以及能耗低等优点。目前市面上三大主流面板分别是LTPs液晶面板、a-Si面板与AMOLED面板。相比于OLED面板,目前液晶面板应用在全面屏上面临的主要缺点有背光模组的导光板需要重新设计以及异形切割时良率有限。根本原因在于LCD本身不发光,需要LED作背光源,全面屏会使边框变窄,导致侧光型背光模组中LED背光灯发射的光线变短,进而影响光从导光板射出的辉度和均匀度。由于全面屏手机边框较窄,采用异形切割更有利于手机面板和整机的布线,因为相比于传统的直线切割,异形切割可以切割出不同规则的形状和圆角矩形。
根据Witsview预计,2017年全面屏的应用主要集中在个别品牌的高端机型,渗透率在10%左右;后续在领导品牌的创新带领下,国产品牌会以搭载全面屏,甚至是OLED全面屏为高端机型标配,2018年渗透率有望达到37%。在小米、三星相继推出全面屏智能机后,全球最著名智能手机设计与生产商苹果也紧随其后。随着领导品牌的大规模采纳全面屏,我国国内多家知名手机生产商包括华为、OPPO、VIVO等均在下半年发布最新全面屏应用机型,从今年三季度开始全面屏将出现爆发式增长。
而该种创新型技术带来的远不止给显示面板产业带来动力,同时将会利好盖板玻璃与零部件的成长:1)3D 曲面玻璃+AMOLED是全面屏的最优诠释;2)提高屏占比对手机正面部件提出更高了技术要求,包括前置CAM的小型化、HOME键(指纹识别)后移、以及受话器与天线等零部件工艺需要不断改进。
Micro LED被称为是能与OLED抗衡的新型显示技术,其将传统的LED微缩至1微米以下,是原有LED面积的1%。通过巨量转移技术,将微米级别的RGB三色Micro LED转移到基板上,制成形状各异的显示器。Micro LED可视为微小化的LED,可单独点亮,画质、亮度、反应速度与省电方面表现极佳。
传统的显示技术LCD是由液态晶体组成的显示屏,光能转换效率极低仅10%。而Micro LED 依靠其每个像素都能定址控制和驱动发光的原理,功率消耗量为LCD的10%,OLED的50%。对于发光能量密度,Micro LED仅需要约10%OLED的涂覆面积,即可达到同样的亮度,实现1500PPI(像素密度),可充分利用在小型智能器件表面。此外,由于Micro LED结构简单,光耗更小,寿命与稳定性更优。
MicroLED的显示优势逐渐被外界认可,其成为了能与OLED显示并驾齐驱的新型显示技术。然而,Micro LED受制于其大规模微小芯片良率与转移问题,其产业化还尚未成熟。目前,需要解决的难题有三,一是实现动态的亮度;二是芯片制造要求提升,需要更小并且更高效的芯片;三是大规模转移技术的实现是良率的保证。目前,台湾新创公司錼创称他们已经在Micro LED领域实现重大突破,今年下半年有望建设第一条试产线。
目前,Micro LED 主要有两大发展趋势,一是由苹果领导的小型可穿戴设备应用,充分发挥其低功耗、高亮度的特性;二是由索尼攻克的微距高清晰度室内外显示屏。我们认为,Micro LED的巨量转移良率仍是制约其大规模运用在大面积显示的关键,以可穿戴设备为代表的小型屏幕设备将会是近两年的主要方向。
由Trend force预估,Micro LED一旦成型,将可能会取代现有显示器零组件,广泛应用于汽车、AR/VR显示屏与户外显示看板,可达300-400亿美元市场规模。
根据全球产业链“微笑曲线”理论,全球产业链可大致划分为产品设计和设备研发、制造加工、产品流通及售后三个环节。大部分发展中国家企业由于缺乏核心技术,因此主要从事较低附加值的制造加工环节,其虽然投入成本巨大,但是生产模式可替代性强,较容易陷入为争取市场份额而压低产品价格的困境。目前中国面板产业在制造加工环节发展迅猛,但是在行业上游设备领域,国外厂商技术壁垒高筑,我国大陆企业还依然处于探索阶段。不过乐观的是,由于大陆LCD产线存量逐渐扩增以及OLED产线增量提升迅速,大陆优秀企业也找寻到了上游设备领域的发展突破口。
日本面板行业上游设备厂商借助TFT-LCD在日本的快速兴起,凭借自身技术优势为先导,通过研发生产线核心设备,占据产业链利润制高点,并一度引领全球面板产业发展。如今日本面板行业虽然与曾经鼎盛时期相去甚远,但是日本上游设备制造业却依然一骑绝尘,处于行业绝对领先水平。韩国厂商通过不断引进日本人才,并且凭借国家力量加速技术研发,最终实现对日本企业的全面反超。但是在上游设备领域,韩国在前段Array制程的设备制造技术仍然落后于日本,不过相关平板检测设备全球领先。同时韩国效仿日本制定设备自制率目标,根据韩国产业资源部“平面显示器产业发展规划”规定,2010年设备与材料自制率需从2001年的20%~40%增加至80%。
再观台湾地区发展历史进程,其着力聚焦工业园区建设,通过行业下游扩张拉动上游发展。同时台湾企业抓住日本产业转移良机,积极引进日本先进技术的同时强化关键设备与技术的自主研发。并且台湾当局政府规定,2008年显示面板设备自制率达50%,2010年后维持在60%以上。
自2005年京东方在北京点亮第一条TFT-LCD 5代线后,目前中国大陆地区已投产的LCD各世代产线余条。从存量角度分析,由于面板产业产品更新周期日趋缩短,致使众多新工艺、新技术层出不穷,而原有的旧设备也因此加快其折旧速率。因此面板上游设备仅在存量层面便具有较大的国产替代空间。
由于全球显示面板产业呈现从日本至韩国、台湾地区再到中国大陆的转移路径,因此从增量角度分析,大量新产线的投产建设将带来相应生产设备的需求扩张。目前投建一条月产能为12万片基板的8.5代TFT-LCD生产线亿元,而其中设备所占总投资比重最大。同时,随着OLED产线在我国大陆快速兴起,一条OLED产线所需投资金额为TFT-LCD产线倍。因此面板上游设备在增量层面更是未来发展空间巨大。限制瓶颈:壁垒高筑,垄断性强
显示面板制造过程可分为三个重要阶段:前段阵列工序(Array)、中段成盒工序(Cell)以及后段模块组装工序(Module),同时在三道制造工序中渗透着实时检测工序。针对LCD面板而言,其中前段Array工序是将薄膜晶体管附着于玻璃基板之上,蚀刻形成TFT电路。中段Cell工序则是往已制成的TFT玻璃基板与彩色滤光片(CF)之间灌注液晶(LC),然后进行对位贴合。后段Module工序是将成盒工序中加工完成的面板与TAB、PCB、背光模组、外框等多种周边零组件进行组装。而针对OLED生产工艺而言,二者在前段Array工序中的区别是减少了CF基板的制造,在中段Cell工序中的区别是由液晶灌装改为蒸镀封装,而在后段Module工序中的区别是减少背光模组的装配。
LCD面板的前段阵列工序主要是制作TFT玻璃基板和彩色滤光片(CF基板),相比之下,OLED面板在前段阵列工序中无需进行CF基板的制作。TFT玻璃基板主要经过成膜、曝光、蚀刻等三道工序,其用途是为发光器件提供点亮信号以及稳定的电源输入。镀膜工艺是指通过镀膜设备,利用化学或物理的方式将所需材质沉积到玻璃基板之上;曝光工艺是指采用光学照射的方式,将光罩上的图案通过光阻转印到镀膜后的基板上;蚀刻工艺是指利用化学或物理的方式,将基板上未被光阻覆盖的图形下方镀膜蚀刻掉并最后将覆盖膜上的光阻洗去,留下具有所需图形的膜层。前段阵列工序中所镀膜层形状十分复杂,制造工序需经过12次循环才能完成,其技术难点在于微米级的工艺精细度以及对于电性指标的极高均一度要求。Array工序中所需生产设备包括镀膜设备、曝光烘炉、显影设备、蚀刻设备、去膜设备以及检测设备,设备主要供应商来自日本、美国和德国,且该工序生产设备制造技术难度较大,关键技术也被国外厂商垄断,我国企业一时难以突破。
中段成盒工序是面板显示技术实现的重要步骤,因此LCD与OLED在此生产工序中存在较大差异。对于TFT-LCD而言,Cell工序是将制成的TFT玻璃基板与CF基板进行配向处理,对位贴合后灌入3~4um液晶层。相比之下,OLED则是采用蒸镀工艺,将有机发光材料和阴极材料等蒸镀在玻璃基板之上。然后二者均是和驱动电路结合形成发光器件,并在无氧的环境进行封装。TFT-LCD的中段成盒工序具体包含清洗、PI涂布、配向、LC液晶滴灌、Seal涂覆、真空贴合、切割、研磨及检测。该工序中对TFT玻璃基板与CF基板的配向精度以及封装气密性均有十分高的要求,是影响显示面板生产良率的关键步骤。目前此类生产设备主要由日本厂商提供,市场准入的技术壁垒较高。
OLED面板中段成盒工序主要分为蒸镀和封装两部分。蒸镀工序是指在真空环境中通过高温加热使得有机材料蒸发透过高精度金属掩膜板,且在LTPS玻璃基板的限定区域凝结成膜。封装工序则与LCD显示面板对应工艺相近。
Ulvac、Evatech、Sunic System和Unitex等公司也逐步实现蒸镀设备的生产,但是其蒸镀速率控制精度不佳,对产量稳定性有所影响。
后段Module工序主要是将封装完毕的面板切割成实际产品大小,之后再进行偏光片贴附、控制线路与芯片贴合等各项工艺,并进行老化测试以及产品包装,最终呈现为客户手中的产品。针对TFT-LCD而言,由于面板本身无法自发光,因此在该工序中应当加入背光模组的组装。而OLED面板可以实现自发光,因此无需背光模组组装这一过程。后段模块组装工序中所需要的生产设备包括:TAB-IC/OLB设备、PCB连接设备、贴合设备和检查测试设备。其中美国泰瑞达、整体视觉、日本网屏、爱德万测试等企业在此方面处于国际领先地位。但是由于后段Module工序中所需设备在制造技术与工艺上难度相对较低,同时国内厂商在经历长期的技术积累和产品改良后,目前智云股份、联得装备、正业科技在贴合设备领域与国外大厂差距较小,而精测电子则更是打破日韩企业垄断,在面板检测领域实现快速国产化替代。
在面板产线建设过程中,由于前段Array制程与中段Cell制程工艺难度较大,因此对生产所需设备的操作精度、良率水平及生产效率均要求较高。而相比之下,后段Module制程工艺简单,所需生产设备亦无十分苛刻的技术要求。因此后段Module制程生产设备成为国产替代的重要突破口。但是从面板生产线整体设备投资占比来看,前段Array制程设备投资占比常年达75%左右,中段Cell制程设备投资占比为20%,而相比之下后段Module制程设备投资占比则相对较低。因此设备国产替代需要不断朝前端制程发力,才方可拓展市场增长空间。目前我国国产TFT-LCD后段模块组装设备生产技术已日趋成熟,其中ACF粘贴设备、COG绑定设备以及FOG绑定设备在产品性能等方面已与进口设备相媲美。
在平板显示器件的生产过程中,检测工序十分重要,几乎遍布整个生产过程。平板显示检测旨在给LCD和OLED显示面板提供光学检测、电讯信号检测和电气性能检测等操作,以此防止不良产品流入至下一个生产环节。区别于人工检测,检测系统的使用提高了准确率与自动化水平,有助于提升效率。由于平板显示检测系统是基于相应显示器件而定制,因此其技术要求、市场规模均与下游市场有着明显的依存关系。目前,对于主流的LCD产线,根据Array制程、Cell制程与Module制程的不同,每个生产环节均需要有匹配的平板显示检测系统进行检测。其中,对于最后环节的Module制程,其检测工艺较为简单,仅需要进行电讯信号检测。而顺环节上移,Array制程与Cell制程则需要配备更高的检测标准,要求进行光电一体化检测。
Array制程的检测系统市场主要由日本企业主导,该制程检测环节苛刻、设备特性更加精细,并且随着平板显示技术的提升,该检测系统的精度要求也会更加严苛。国产厂商若想进入Array制程的检测系统领域,需要大量的资金投入以及高额的自主消化成本。
而Cell制程检测系统的市场份额主要被日本、韩国和台湾地区企业占据。但除了Array制程之外,日本检测系统仅在部分日系平板显示器件生产中被使用。因此Cell制程检测领域中,我国企业的主要竞争对象来自韩国与台湾地区。
对于后端Module制程检测系统,需要投入的资金少、技术门槛较低,我国本土企业在该制程上通过短时间追赶已经有了极大突破,涌现了优秀的本土企业,例如精测电子、中导光电等企业。并且伴随显示面板市场朝大陆的深度转移,国产检测设备厂商地缘优势愈加凸显,设备自给率将进一步提升。
显示材料是面板显示产业链的又一重要环节。作为生产消耗品,材料与设备不同,需要每年购置,新增面板产线意味着每年市场容量的扩大。对于技术成熟的LCD显示技术,除了液晶材料外,一般还需要玻璃基片(导电玻璃)、彩色滤色片、偏振片、背光源与封合胶等。对于OLED,中层的有机材料成为其主动发光的关键,而结构的简化使得玻璃、偏光片等材料略有不同。与设备类似的是,显示材料市场日韩厂商控制,尤其是高精材料更是由日本大厂独占。多年的技术积累与产业链联动经验是孕育日韩厂商的基石。尤其在OLED材料方面,日本厂商对于原材料的高质量把控成为新技术完美呈现的利器,也成为面板厂商竞相争夺的对象。但我们可以发现,在LCD领域,我国逐渐涌现出一些具有实力的企业,配套国内面板线建设一同成长。材料与设备的技术壁垒之高造就了该领域的巨大收益,也给我国厂商带来了挑战。我们认为我国LCD高世代线建设一旦完成又将成为实现国产替代的良机,完成经济与政策两大使命。
偏光片是一种由多层高分子材料复合而成的并且具有偏振光作用的光学薄膜。根据面板类型的不同,随技术演进,有TN型、STN型、TFT型与OLED型,是所有面板中的必备结构件。偏光片主要是控制特定光束的偏振方向,吸收振动方向与偏光片透过轴垂直的光,透过平行的光。对于LCD,模组中共有两片偏光片,下层偏光片调节背光源产生的光,上层偏光片用于解析由液晶调整后的偏振光,是成像的关键。偏光片最主要的原料是PVA膜与TAC膜,在拉伸、复合、涂布等工艺的作用下形成成品。其中,PVA膜是一种有机化合物,在染色后吸附具有二向吸收功能的碘分子,通过拉伸让碘分子有序排列,使偏光膜具有均匀二向吸收能力。
偏光片对光的控制作用使其成为上游必备材料,在液晶面板成本结构中占比约10%。因此,下游新增LCD面板产线都成为偏光片市场增长的动力。根据Display bank的数据表明,未来三年全球偏光片市场规模均稳定在90亿美元以上。目前,LCD是偏光片的主要需求终端,占比超过90%,未来OLED产线落地也带来市场增量。根据IHS预估,在2017至2019年间,由于全球新增高世代LCD产线对偏光片需求激增,供需glut值(供给/需求-1)将会从15%下降到7%,或出现暂时性短缺。
全球的供需趋紧主要是因为我国产线逐步落地。而反观全球产能分布,目前偏光片生产企业主要分布于日本、韩国、中国台湾与大陆地区。2015年,日本、韩国、中国台湾三地产能占比达到91%,主要企业包括住友化学、日东电工、东有精密化学等。此外,国外偏光片厂为贴近我国面板产线,提升服务质量,在我国建立生产基地。我国近年来也逐步涌现了像三利谱、盛波光电等企业,逐步切入我国大型面板厂供应链。区域性的供需不匹配使得我国偏光片领域存在巨大国产替代的空间。拥有绝对地缘优势的国产厂商抓住行业发展契机,提升产能迎接高世代线需求缺口,借机切入更多面板企业,提升国产化率。
对于OLED,由于采用有机自发光结构,不需要下层的偏光片来调整内部角度,仅需要上层偏光片对外界自然光进行调整。为减少外界自然光干扰,结合OLED特性,相关企业专门为OLED设计的OLED用圆偏光片能完美适配。OLED用圆偏光片采用四分之一波长相位膜与传统偏光片制程,能解决外界光照射在阴极时产生的反光问题。但偏光片在OLED结构中使用数量减少至一片,或给行业长期发展带来压力。
有别于LCD,OLED的主动发光结构中多了三个特有结构:电子传输层、空穴传输层与有机发光层。在这三个层面,OLED材料与LCD无法通用,以有机材料为主,为新增市场。并且由于行业的技术壁垒较高,目前市场进入者较少,处于“微笑曲线”顶端。从发光材料看,日本厂商专注于小分子材料研发,而欧美厂商致力于高分子材料。由于小分子材料需要蒸镀技术,技术难度更高;而高分子材料采用喷墨印刷技术,均一性稍差。总体上看,OLED有机材料主要被日本厂商垄断。三星与LGD两大OLED面板厂的原材料大多从日本、美国、韩国厂商购入。
OLED显示材料的需求兴起可以从相关厂商的业绩表现反映。给全球OLED龙头三星与LGD供应发光显示红绿光材料的Universal Display用亮眼的成绩单给市场传达了积极的信号。UDC材料销售业务从去年底开始快速上行,主力贡献是磷光发射材料,今年一季度增长61%。UDC多年专注于磷光材料的研发与生产,磷光材料相对于普通荧光材料的功耗更小,在OLED面板生产过程中被青睐。随着OLED市场爆发,UDC的材料销售也随之迎来高速增长时期。当然,UDC并不止步于此,今年7月发表有关第三代发光材料TADF技术的有关专利,继续在发光材料上高筑壁垒。
根据DisplayResearch测算,OLED有机材料占OLED市场规模13%左右。该机构预测2020年全球OLED市场规模将增长至330亿美元,可大致推算2020年全球OLED有机材料市场规模会随之达到43亿美元。虽然我国厂商在OLED有机材料环节涉足不多,且大多仅处理发光材料中的粗单体与中间体部分,但我们认为明显的行业趋势与地缘优势或推动相关厂商找准着力点,实现质变突破。
】以屏聚力,加速超越——显示产业思考对外发布时间:2017年10月18日
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