一、 面板价格上涨,还能持续多久?
1.1 复盘上轮 2016-2017 年面板行情(略)
1.2 此轮面板价格上涨, 全面开花
今年以来,面板价格遭遇过山车。在二季度达到年内低点后,近两个月时间里,面板价格逐渐回暖甚至出 现了 20%-30%不等的上涨,目前涨价仍在持续。在今年一季度,疫情导致终端品牌出货快速下滑,而当时面 板厂稼动率还算正常,库存水位升高,因此面板厂低价清了部分库存。6 月份疫情影响趋于常态化,渠道面临 较大的补货需求,面板价格回暖。另外今年由于疫情的影响,在线教育得到了快速发展,同时 IT 及 MNT 面板 的收益性要远远高于 TV 面板,所以进入三季度部分面板厂将一部分 TV 产能转向生产 IT 产品。总的来说就是需 求回升,产能减少导致 TV 面板供需偏紧,从而导致价格快速上涨。
对于中尺寸面板来说,主要集中在 IT 类电子产品,包括平板电脑、笔记本电脑等。受今年全球疫情的影响, 在线教育、办公比例明显提升。国际数据公司(IDC)最新发布的平板电脑季度跟踪报告显示:2020 年第二季度 中国平板电脑市场出货量约 661 万台,同比增长 17.7%。“后疫情”时代,中国平板电脑市场快速恢复。Slate Tablet(传统直板式平板电脑)出货量约 269 万台,同比下降 41.6%;Detachable Tablet(可插拔键盘平板电脑)出货 量约 392 万台,同比增长 286.0%,近一年以来产品形态转化趋势明显。体现在下游面板行业,价格也出现了明 显的回暖,甚至出现小幅的回升。根据奥维睿沃 2020 年 8 月面板价格快报数据,主流平板面板尺寸(7 寸) 8 月价格分别为 16.5 美元,较去年同期同比上涨 0.3 美元,涨幅为 1.8%,价格上涨幅度超过市场预期。
对于中大尺寸笔记本面板和电视面板,价格波动受韩厂和疫情等因素的综合影响在今年出现较大波动。面 板供需结构伴随库存出清、韩厂退出有所改善,价格自 2020 年 Q1 有所回升, 4 月供给恢复,但疫情影响 削弱需求,价格再次下降,接近历史低位。 5 月以来价格触底回升,伴随 6 月全球经济有所改善,备货需求 愈加明显, 2020 年 6 月全球液晶面板营收为 62 亿美元,环比上升 16.98%,同比上升 10.71%。液晶面板供 给趋紧, 8 月价格仍维持上涨趋势,据 WitsView 数据显示, 2020 年 8 月上旬面板价格中,电视面板 32 寸 /43 寸/55 寸分别环比上期提价 7.9%/2.7%/5.1%,笔记本面板价格 11.6 寸/14 寸 寸分别环比提价 0.8%/0.8%/0.2%。全球需求恢复,供需紧张叠加厂商补库存,面板价格预计在 Q3 仍有一定涨幅。
从面板厂商来看,中国大陆 LCD 市场份额占据绝大多数份额, 京东方/TCL 华星双星闪耀。从产业竞争格 局来看,过去几年伴随着国内厂商的大幅扩产,我国大陆面板厂商市场份额持续稳定提升,2020H1 中国 TV-LCD 出货面积份额达到 54.4%(同比+13.4pct),中国台湾及韩国(不含夏普) 2020H1 出货面积合计份额为 42.9%(同 比-13.8pct),收缩明显;按厂商来看,2020H1 京东方、华星光电出货面积份额分别以 19.05%和 17.06%位列前 二,群创、三星、 LG、友达分别以 11.51%/11.38%/10.58%/9.39%位列三到六名。
1.3 格局重构,产能向中国龙头集中
三星及 LGD 自 2019 年 Q3 起开始关停 LCD 产线,带动了面板板块的复苏。进入 2020 年,两大韩厂先后宣 布进一步的产能退出规划。(1)LGD:LGD 当前在本土共有 P7、P8、P9 三条大尺寸 LCD 产线,设计产能分别为 230K、240K、90K。宣布将于 2020 年关停韩国本土全部 TV 面板产能,主要是 P7 和 P8 两条线,而 P9 由于为苹 果供 IT 面板,不在退出规划之内。截止 2020 年 Q1 末,P7 产能还剩 140K;P8 产能还剩 100K。预计 P7 将于年 末全部关停,P8 在年末将关停所有 TV 产能,但仍有 40KIT 产能继续生产。(2)三星:目前三星在韩国本土有 L8-1、L8-2、L7-2 三条大尺寸 LCD 生产线,设计产能分别为 200K、150K 和 160K。同时在苏州有一条 70K 产能的 8 代线。三星原计划在 2021 年底之前将 L8-1 及 L8-2 产能全部退出,而 L7-2 则保留 50K 的 IT 产能。此次计划在 2020 年底之前将所有产能全部退出,其中韩国产线转产 QDOLED,苏州产线已经出售给华星光电。
行业低估加速竞争格局重构。明年韩国(LG/三星)退出 20%产能,使得 2021 年行业供需比到 13.3%, 供给相对紧张,GIut(供需指数)15%为供需平衡(按照出货量),目前来看,2020 年往后看有 4 条线扩 产, 华星 T7 ,京东方在武汉 10.5 代线,惠科在绵阳和长沙今年和明年开出的 8.6 代线,可见的未来三 年内扩产,使得 2022 年和 2023 年供需情况恢复到 14%到 15%。
而对于今年从行业来看属于供过于求的状态,但作为龙头厂商供不应求,今年上半年华星 TV 的订单 满足率只有 70%,京东方也相对偏紧,对于 IT 产品产能更为偏紧张。从行业格局来看,2019 年还有 6 大面板厂商,中国、中国台湾、韩国各两家,市场份额非常接近。到 2023 年格局变成大陆两超多强,一方面, 韩国退出,2)华星光电增速显著,与龙头京东方差距变小,两家加起来产能超过 50%,第二梯队为惠科光 电,市场份额预计将达到 13%-14%,再往尾部接下来就是友达、群创、CEC、彩虹等。
面板规模快速向中国龙头集中。1)2020 年 8 月 29 日公告,华星光电收购苏州三星电子液晶显示科技有 限公司 60%股权及苏州三星显示有限公司 100%股权的议案,公司将以约 10.80 亿美元,对价获得苏州三 星电子液晶显示科技有限公司(简称“SSL”)60%的股权及 苏州三星显示有限公司(简称“SSM”)100% 的股权。 同时,三星显示将以 SSL 60%股权的对价款 7.39 亿美元对 TCL 华星进行增资,增资后三星显 示占 TCL 华星 12.33%股权。2)2020 年 9 月 24 日公告,京东方拟以不低于挂牌价收购南京 G8.5 公司部 分股权、以不低于评估价收购成都 G8.6 公司部分股权。南京 G8.5 公司 80.831%股权已于 9 月 7 日公 开挂牌转让,挂牌价为 559,122.14 万元人民币。成都 G8.6 公司 全部权益评估价值为 1,279,512.45 万元 人民币,成都 G8.6 公司 51%股 权对应评估值为 652,551.35 万元人民币。
1.4 面板价格周期,涨价行情还能持续多久
从液晶面板行业的发展历史来看,其在供给端受库存,原材料成本,地区供应等因素影响,在需求端受到 季节性供需比,新技术(主要来自于 OLED)等因素影响,呈现出一些不规律的周期性波动,那么未来面板价格 的走势已经成为了半导体产业的一大焦点。对比 2016-2017 年的面板涨价可以看到,以 32 寸为例,14 年 Q1 价 格触底 77.83 美金,反弹 12 个月,15Q1 最高点 95.17 美元,反弹幅度 22%。16 年 Q1 再次触底 53.83 美金,反 弹 12 个月,17Q1 最高点 75 美金,反弹幅度 40%。18 年 Q2 最低价格为 46 美金,反弹 3 个月,最高点 57 美金, 反弹幅度 24%。我们预计此轮反弹将于 19 年 Q2 开始,最低价格未 42 美金,反弹 6 个月,最高点 50 美金左右, 反弹幅度在 22%,我们预计对面板厂商净利润率提高 3 个百分点。另一方面,从产能的退出角度来看,从 15~16 年开始,很多中国台湾、韩国及日本厂商陆续将老旧的小尺寸手机 LCD 产线关闭,主要集中在 6 代及 6 代以下的产 线,产品以 a-Si 的手机面板为主,由于手机面板市场开始向 LTPS 及 OLED 转型,a-Si 小尺寸面板市场面临萎 缩和转型需求。高世代 LCD 产线的关闭则从 16 年三星关闭 L7-1 才开始,包含松下姬路 8.5 代线。自 16 年以来 高世代 LCD 产线总计退出年产出面积 2100 万平米左右,这种大面积的产能地退出和今年韩厂产能退出导致的价 格上涨如出一辙。
从大周期看大尺寸液晶面板整体行业,由于技术的进步和材料成本的持续降低,价格大周期始终是向下的, 这点可以从面板现金成本的持续降低验证。伴随着国内厂商的大幅扩产,以及市场占有率额提升后,面板价格 的反弹时间长度有所缩短,现在的价格波动愈发受短周期波动影响尤其是在今年全球疫情等因素的影响下,即 面板价格的上涨时间由原来的 10~12 个月的涨幅,缩短为 3~6 个月的短周期波动。此外,随着韩厂的逐渐退 出,国内面板厂商产能话语权的增强,季节性的供需变化是现在面板价格的波动愈发不规律的主要原因。
从库存来看,全球范围来看,下游 TV 整机厂商 TV 库存呈现规律性的增减库存,而价格也呈现周期性地震 荡。2015 年以来,中国电视制造商将产能转向海外市场。由于交货期比国内市场要长,正常库存水平也从 5 周 增加到 6 周。一般库存见底到库存见顶的时间为 6 个月左右。行业一般从 12 月份或者次年 1 月份开始逐步增加 库存,接近 6 月份时为库存高点。此时行业进入旺季,由于新品发布以及促销带来的需求旺盛导致行业进入消 耗库存阶段,并持续降低库存至 11 月份。因此行业从 Q1 以后进入大幅增加库存阶段,采购需求由淡转旺。行 业从 Q2 开始进入旺季,并持续到 Q4,面板采购量呈现持续增长的趋势。在今年一季度,疫情导致终端品牌出 货快速下滑,库存水位升高,因此面板厂低价清了部分库存。而随着 6 月份疫情影响趋于常态化,渠道面临较 大的补货需求,面板价格回暖。另外今年由于疫情的影响,在线教育得到了快速发展,同时 IT 及 MNT 面板的收 益性要远远高于 TV 面板,所以进入三季度部分面板厂将一部分 TV 产能转向生产 IT 产品。产能减少导致 TV 面 板供需偏紧,从而导致价格快速上涨。
展望未来,随着疫情好转,原本投入在平板等中小尺寸的产能的进一步释放,以及国产厂商 10.5 代线产 能的进一步释放以及海外部分厂商的退出,在供给端将会趋于平衡。而在供给端,随着全球后疫情时代的到来 以及可能出现的报复性消费,需求将会有所提升。总体来讲未来价格仍将出现一定的上扬。LCD 行业格局已经 确定,行业回暖将是大势所趋,大陆面板企业市场份额将进一步提升,成为最后的行业赢家。
二、OLED 面板渗透率逐渐提升,大陆市占比提升
2.1 OLED 产业链逐渐成熟,手机 OLED 取代 LCD
相较于 LCD, OLED 自发光不需要背光源,没有背光因此更为省电。 OLED 每个像素能做到自发光, 因 此具备更高的对比度和更好的色彩还原效果。 没有背光源的 OLED 也能做到更薄,符合智能终端轻薄化的趋 势。 这些特性都使 OLED 在逐步替代 LCD 屏。 OLED 作为新一代显示技术,显示结构简单、耗材环保, 且 OLED 显示具有柔性可卷曲的特点,更方便运输和安装,突破尺寸的限制,规模化量产后更有可能具备低成 本普及的优势。整个 OLED 产业链可以分为上中下游三个生产阶段,上游为制造设备、材料制造与零件组装, 中游为 OLED 面板制造、面板组装、模组组装,下游为显示终端及其他应用市场,主要涉及近年来发展较为迅 速的OLED 电视、穿戴设备、电脑以及车载显示等领域。
OLED 主要应用领域包括智能手机、 电视、 可穿戴设备和 VR/AR 等。 而在 OLED 制备工艺中,其对屏幕 发光均匀性,寿命以及性能要求随着尺寸的增加,成本呈指数性增加。因此,目前为止智能手机依旧是 OLED 面 板最主要的应用方向,收入占 OLED 面板总收入的 88%。目前市场对 OLED 在电视及可穿戴设备以及 VR/AR 等 方面的预期较低。但是由于 OLED 结构上少了背光模组、极化偏振片、彩色滤光片等结构,相比 LCD 面板结构 较简单, 理论上 OLED 成本潜力将低于 LCD 面板。未来随着 OLED 产能释放, 折旧费用的单位成本将随着量 产的规模效应而减少, 同时技术成熟带动产品良率提升, OLED 面板成本有望迎来快速下降。根据 DSCC 的报 告, 2019 年,三星 7.3 英寸的可折叠柔性 OLED 面板的成本接近 180 美元,到 2022 年成本有望将降至 90 美元左右,降幅约为 50%。随着 OLED 的不断发展, 国内厂商在 OLED 方面的持续发力,未来 OLED 在除智能 手机外的应用领域可能出现较大的增长。
2.2 柔性折叠 OLED 将迎增长
AMOLED 面板的市场需求目前主要以智能手机为主,从 2017 年 iPhone X 开始进入快速爆发期,目前 AMOLED 面板已基本成为各品牌企业高端手机的基本配置。同时受到折叠屏、柔性屏等新型手机形态的涌现, 柔性 AMOLED 面板市场出现新的快速增长点。此外,随着面板产能和良率的提升,AMOLED 面板成本进一步 降低,将逐渐向中低端手机市场渗透。在智能穿戴领域,预计到 2022 年,AMOLED 由于对比度高、色彩鲜艳、 可制备柔性、曲面等特点,渗透率将迅速提升至 40%以上。在电视领域,预计到 2022 年,全球 OLED 电视面 板的规模将达到 750 万台,渗透率提升到 3%。
随着 5G 时代的到来,折叠屏也越来越火爆,各个厂家都相继推出了折叠屏的概念机,可折叠式的 OLED 逐 渐进入公众的视野,预计在不久之后就能量产,在 AMOLED 领域,预测折叠 AMOLED 技术将成为显示技术的发 展方向。
但就目前而言, 折叠屏手机仍有许多挑战待克服,无论在软件或硬件上方面。但在初期,硬件组件的成熟 和系统组成的稳定,会是首先要突破的环节,因为也只有在硬件成熟的基础上,后续的软件开发才能逐步展开。 比如内折或外折问题、 故障率、维修能力、用户问题能否排除等还存在着一系列不确定性,而这些问题大概上 市后半年就会有答案。而业者大概需要 1~ 2 年的时间来厘清和应对,因此, 折叠屏手机大约要等到 2021 年 才会有较成熟的风貌。 目前折叠屏手机仍处在产量少与良率低的状态,因此产品本身的成本仍偏高,但随着产 品成熟和供应稳定后,价格就会逐渐压低。
2.3 全球 OLED 市场加速扩张,中国 OLED 产能逐渐增加
随着智能手机 OLED 渗透率的持续增长, OLED 电视的快速发展,全球 OLED 市场正在加速扩张,预计 2020 至 2022 年是 OLED 快速增长的时期, 2022 年以后增速会逐步减缓。在全球市场中,韩国三星在 OLED 市场中处于主导地位, 根据 IHS 的报道显示,在 2018 年第三季度全球的 OLED 市场中,三星 Display 市场 份额高达 93.3%,尤其是在柔性 OLED 市场中的占比更达 94.2%。近年来国产 OLED 面板发展迅猛并逐渐开始 对三星和 LG 产生威胁,中国各家厂商正在集中火力投资于 OLED 面板。 在我国市场中,已经进行 OLED 产 能布局的企业主要有京东方、维信诺、和辉光电、华星光电、深天马等企业, 这几家企业陆续建立起 OLED 面 板新工厂。目前, 能够量产的企业仅有京东方,其余企业部分处于产能爬坡阶段,部分产能还未到投产期。预 计到 2020 年,随着我国 OLED 行业规划建立的产能逐步进入投产期,我国 OLED 产能在全球总产能中的占比 将达到 28.0%左右,成为仅次于韩国的全球第二大 OLED 生产国。
三、国外面板行业公司(略)
四、国内面板行业公司(略)
五、面板上游产业链
5.1 LCD 产业链已趋完善
LCD 的关键物质材料是液晶材料,液晶是一种常温下介于固体和液体之间的有机化合物,结合了液体的流 动性和固体的光学性质,在不同的电压下液晶材料的分子发生偏转,排列状态发生改变,从而导致透光率发生 改变,通过对光线的调制实现显示。LCD 显示经过多年的发展,技术成熟,目前已经开发出 IPS(面内切换)、 LTPS(低温多晶硅)等先进技术,用以提高液晶显示器的可视角度、对比度等;成本较低、寿命长,能够实现 1 寸到 100 英寸之间各种尺寸的显示,主要应用于车载显示、数码相机、智能手机、IT 显示、电视、医疗器械 显示、商用显示等。
TFT-LCD 的基本结构类似三明治,将液晶夹杂在两片玻璃基板之间,其中上基板为彩色滤光片,具有彩色滤 光单元和公共电极,是画面颜色的重要来源,下基板为 TFT Array 玻璃,具有像素电极和薄膜晶体管,TFT Array 玻璃的上面有着无数的画素(pixel)排列着,两片玻璃基板之间密封液晶分子,通过在公共电极和像素电极之间 施加电压,对液晶分子排列方式进行控制,对背光单元的光线进行调制。利用液晶的光学各向异性特性对外照 光进行调制需要偏光板,上下两块偏光板的光学偏振方向互相垂直,相位差为 90°。LCD 属于被动发光器件, 需要背光源,背光模组提供均匀的背景光源,彩色滤光片给予每一个画素特定的一个颜色,呈现出面板前端影 像。
上游材料或元件主要包括液晶材料、玻璃基板、偏光片、背光源、自动化设备,光阻材料,膜材料,靶材, 化工材料等;中游则主要是面板制造厂为主的加工制造,主要制程包括清洗,涂布,曝光,蚀刻,电镀等等。 后续制程包括检查,切割,贴片,模组,成盒等等。通过在玻璃基板上制作 TFT 阵列和 CF 基板,将 CF 作为上 板和 TFT 下板自建灌注液晶并贴合,最后再贴上偏光片,连接驱动 IC 和控制电路板,与背光模组进行组装,最 终形成整块液晶面板模组;下游则是以各种领域各类应用终端为主的品牌商、组装厂商等。
典型的 TFT-LCD 面板主要有三段制程:前段 Array 制程主要包括薄膜、黄光、蚀刻、剥膜四个部分。TFT 玻璃面板为液晶的载体,上面整齐排列着数百万个 TFT device 和控制液晶区域。液晶分子的运动和排列需要电 子驱动,ITO(透明导电金属)起到导电的作用。
液晶分子排列的不同以及快速的运动变化才能保证每个像素精 准显示相应的颜色,并且图像的变化精确快速,这就要求对液晶分子控制的精密。因此,ITO 薄膜需要做特殊 处理,在 TFT 玻璃上沉积 ITO 薄膜、涂光刻胶、曝光、显影、蚀刻,最终是为了在 TFT 玻璃上形成前期设计好 的 ITO 电极图形,以便在玻璃上控制液晶分子的运动。前段 Array 制程设备基本为美日韩企业垄断,主要供应商为 ULVAC、东京电子、AKT 等半导体设备供应商。 ULVAC 平板显示器制造设备包括溅射镀膜设备、蒸镀设备、CVD 设备、蚀刻设备和离子掺杂机,可用于 LCD 和 OLED 的 TFT 面板制造以及 OLED 有机发光层沉积。ULVAC2019 年营业总收入 20.49 亿美元,同比下降 11.45%, 在 LCD 平板电视制造设备市场份额占全球第一,溅射镀膜设备在全球市场份额超 80%。目前国内相关设备技术 较为落后,无法进入目前的面板生产线。
中段 Cell 制程分为 TFT 和 CF(彩色滤光片)两部分。前段 Array 制程的 TFT 玻璃用离子水洗净,使用 Polymide 为主要配向膜材料在配向膜为溶液状态时涂在 TFT 玻璃基本上表面,同时对配向层做固化处理、摩擦,以使液晶 分子能够沿着配向层的摩擦方向排列,保证液晶分子排列的一致性,配向摩擦后将 TFT 玻璃基板清洗,进行密 封胶涂布,使 TFT 玻璃基板能与彩色滤光片粘合固定,同时防止液晶外流。彩色滤光片的 Cell 制程也需要配向 膜印刷,在滤光片表面的配向膜上进行配向,在彩色滤光片表面喷洒垫料,使 TFT 玻璃基板与彩色滤光片之间 有一定的间隔距离。随后,在 TFT 玻璃基板上已经涂好的密封胶框内注入液晶,在彩色滤光片的玻璃的粘合方 向上的边框涂上导电胶,以保证外部电子能够流通进入液晶层,根据 TFT 玻璃基板、彩色滤光片上的粘合标记, 将两块玻璃粘合,通过高温将粘合材料固化,使上下玻璃贴合稳定。最后,在每块液晶基板的两面都贴上偏光 片,其中朝外方向贴的是水平偏光片,朝内方向贴的是垂直偏光片。
液晶显示屏的背光源发出白光,要想获得彩色显示,关键材料是彩色滤光片(CF)。彩色滤光片由玻璃基板、 黑色矩阵、彩色层、保护层及 ITO 导电膜组成。彩色滤光片的 RGB 三基色按一定图案排列,并与 TFT 基板的 TFT 子像素一一对应。背光源发出的白光经过滤光后变成相应的红绿蓝三色光。TFT 阵列可以调节加在各个子像素的 电压值,电压值大小决定各色光的透射强度,不同强度的三色光混合在一起实现多重的彩色显示。彩色滤光片 可以精确选择欲通过的小范围波段光波,而反射掉其它不希望通过的波段,其基本原理是在玻璃基板上通过颜 料分散等工艺涂布 BM、R/G/B、以及 O/C,从而使通过的白光过滤为红、蓝、率三种基本色素点阵来实现彩色显示。目前彩色 LCD 面板包括 CSTN-LCD 和 TFT-LCD 两种类型,而两者的 CF 生产工艺流程基本相同,习惯将而 者统称为彩色滤光片,只是在基板玻璃、ITO 膜电阻、套盒精度等方面存在差异。彩色滤光片是液晶面板非常重 要的零组件,其技术发展与 LCD 技术发展息息相关。从液晶面板的成本构成来看,彩色滤光片约占彩色 LCD 面 板材料成本的 25%左右。对于大型的液晶电视,彩色滤光片所占成本的比例与背光模组并列第一或稍低于背光 模组。屏幕越大,彩色滤光片在整体面板中所占成本越高。因此,在屏幕大尺寸化的今天,各厂家都想尽办法 降低彩色滤光片的成本。中国彩色滤光片的主要进口来源为日本的凸版印刷、大日本油墨、东丽,这三家企业 占据全球彩色滤光片 76%的市场份额。
日本是全球 CF 的大供应商,生产 CF 的许多关键技术、重要生产设备以及光刻胶等关键原材料掌握在少数 日本厂商手中。自 2003 年,韩国、中国台湾和中国内地抓住 LCD 行业发展的机遇,推动本地 CF 产业快速发展。中国台湾 2019 年平均每月生产彩色滤光片约 5418.03 万片。
彩色滤光片产业有两种模式,一种是面板厂家自制,面板厂购买凸版印刷或者大日本印刷的技术,然后自 己建立彩色滤光片生产基地;另一种是采购其他滤光片厂家的产品。由于 TFT-LCD 生产线的玻璃基板尺寸越来 越大,相应的滤光片的运输难度也越来越高,所以大部分面板厂家倾向于自制滤光片。从世代角度来看,5 代 以下的滤光片多从滤光片厂家直接购买;而从 5 代开始,更多面板企业采取内部供应的方式。彩色滤光片是一 种定制程度很高的部件,其玻璃基板的尺寸必须和客户基板的尺寸相配合,且 5 代以上的基板既大又薄,运输 风险很大,所以 5 代以上彩色滤光片于 TFT-LCD 面板厂房内自制的趋势越来越明显。除了运输难度和定制程度 以外,面板厂自制还有工艺技术方面的考虑:彩色滤光片的工艺与面板 Array 制程中的光刻比较相似,易于实现 技术迁移。尽管企业投资自制的趋势明显,但目前京东方、天马这些面板企业,滤光片的进口比例仍在 70%以 上。据 CNCET 统计,2017 年,全球彩色滤光片产能达到 3.0 亿平方米。2017 年中国彩色滤光片产能达到 950 万片/年,消费量为 1800 万片,其中超过三分之二需要进口。这是由于不论是自制模式还是采购模式,当前我 国高世代滤光片的产线都非常匮乏,供应量满足市场需求仍需时日。
偏光片是由多层薄膜构成,其原材料成本占生产总成本的 73%。原材料主要有 TAC 膜、PVA 膜、感压胶、保 护膜和离型膜组成,其中 TAC 约占成本 56%左右、 PVA 占 16%、胶水 5-10%,保护膜、离型膜 18%,化工材料 5%, 其他成本占 5%。偏光片的核心技术为 TAC(三醋酸纤维素酯)膜、PVA(聚乙烯醇)膜的制备,其技术和市场几 乎完全被日本掌控,日本三家 TAC 膜厂商富士写真、柯尼达美能达、Zeon 瑞翁产能占全球 TAC 膜总产能约 68.88%, 韩国厂家晓星和 SKI 占 10.95%,我国在 TAC 膜生产的厂商为东氟塑料、新纶科技和乐凯。在生产偏光片所需的 各膜层中,TAC 膜和 PVA 膜是最主要的膜层,占偏光片原材料成本的 60%以上。
偏光片市场规模逐年增长 2020 年全球市场规模达到 132.5 亿美元。目前全球液晶显示屏幕行业发展较为成 熟,行业稳定度较高,全球偏光片的市场规模发展趋于稳定。据统计 2015 年全球偏光片市场规模达到 108.6 亿 美元,2018 年偏光片市场规模达到 123.1 亿美元,增长率达到 4.06%。未来 AMOLED 对偏光片平均采用量的减 少,以及大尺寸 LCD 对偏光片采用面积的增加,预计未来偏光片市场规模在逐渐上升的同时,增长率将持续放 缓,2020 年市场规模将达到 132.5 亿美元,增长率将降到 3.68%。总体而言短期内偏光片市场将处于一个相对 稳定的增长态势。我国液晶显示器行业相对国外发展较晚,但是后劲十足,随着部分核心技术的攻克,我国液 晶显示器也进入国产化时代,市场规模极速扩张,同时也带动了偏光片等光学元件市场规模的增长。基于大陆 面板产业的快速发展以及上游材料设备国产化的鼓励政策,我国偏光片厂家纷纷扩产,产能逐步释放,国内市场规模不断提高,国产产品的进口替代也逐步实现。2017 年我国偏光片市场规模为 35.4 亿美元,增长率达到 27.34%, 2020 年我国偏光片市场规模将达到 53.2 亿美元,增长率为 12%,市场呈现上升趋势,但是增长率将 会有一定的回落。同时我国偏光片市场规模在全球中的占比也逐年上升,2015 年我国偏光片市场规模占比为 21.6%,2018 年占比为 34.1%,预计 2020 年我国偏光片市场规模在全球占比将达到 40.2%,在行业中的地位将 进一步提高。偏光片产能出货量截至 2019 年末,目前在建产线 7 条,预计 2021 年全部满产,未来两年增量需 求约 1.46 亿平米,剔除不确定的惠科郑州 G11 代线,增量需求仍有 1.21 亿平米/年,年均复合增速接近 20%。
后段 Module Assembly(模组组装)是液晶基板的驱动 IC 压合与印刷电路板的整合,将从主控电路接收到 的显示信号传输到驱动 IC,驱动液晶分子转动显示图像,最后将背光部分与液晶基板整合。液晶不会自主发光, 因此采用液晶作为显示介质的显示设备需要搭配背光系统。背光系统包括背光板、背光源(CCFL 或 LED)、扩散 板(用于将光线分布均匀)、扩散片等等。发光源最早使用的是 CCFL 冷阴极背光灯管,目前已经开始向 LED 背 光转变,而二者均不具备面光源的特性,因此需要导光板、扩散片之类的组件,使线状或点状光源的光均匀到 整个面,目的是为了让液晶面板整个面上不同点的发光强度相同,但实际要做到理想状态非常困难,只能是尽 量减少亮度的不均匀性,这对背光系统的设计与做工有很大的考验。随着 LED 快速发展,LED 作为背光源成本 大幅下降,采用侧置而非布置于背板上的方式可以减少 LED 晶粒采用的数量。
背光模组是显示面板最贵的部分,占了成本大约 20%以上,但是技术难度不高,属于劳动密集型产业, 全球绝大部分背光模组都是在我国生产。背光模组 60%左右的成本来自光学膜,主要包括扩散膜,反射膜, 增亮膜等,这方面国产进度还不错,发展速度很快。国内比较专注扩散膜,反射膜,增亮膜生产的宁波激 智科技,增长也很快。光学膜国产康得新是龙头主力,已经是世界最大的光学膜生产企业之一。然而更上 游的材料,国产还需要继续努力。这些光学膜的生产主要原料是光学基膜,要生产光学膜,就要采购光学 基膜,目前在光学基膜方面,全球 80%以上的产能由三菱树脂、东丽、帝人、杜邦、可隆、SKC、东洋纺 等几大巨头所垄断。上市公司中康得新、双星新材、长阳科技、南洋科技、激智科技、大东南、华塑实业 等相继公告生产光学膜,光学膜成为我国加快培育和重点发展战略新兴材料之一。
从 LCD 工艺制程可以看出,玻璃基板、彩色滤光片、偏光片以及背光模组是组成液晶显示的重要原材料。 从液晶面板的成本构成上来看,玻璃基板占 9%,彩色滤光片占 15%,偏光片占 10%,背光模组占 18%,原材料 合计超 50%。
从 TFT-LCD 的成本来看,背光模组占比最高,以主流的 LED 背光为例,一般在 20%-40%。LCD 尺寸越大,背 光模组的成本占比越高,在 50 寸以上大尺寸液晶电视中 LED 背光源成本占比超过 50%。其次是彩色滤光片,占 比 13%-20%;偏光片和玻璃基板占比在 10%左右,液晶占比较低 5%左右,驱动 IC 的占比随着面板尺寸增加而 降低,约为 4%-13%。
5.2 OLED 产业链国产化仍需努力
OLED 的基本结构是在铟锡氧化物(ITO)玻璃上制作一层几十纳米厚的有机发光材料作发光层,发光层上 方有一层低功函数的金属电极,构成如三明治的结构。OLED 是双注入型发光器件,在外界电压的驱动下,由电 极注入的电子和空穴在发光层中复合形成处于束缚能级的电子空穴对即激子,激子辐射退激发发出光子,产生 可见光。为增强电子和空穴的注入和传输能力,通常在 ITO 与发光层之间增加一层空穴传输层,在发光层与金 属电极之间增加一层电子传输层,从而提高发光性能。其中,空穴由阳极注入,电子由阴极注入。空穴在有机 材料的最高占据分子轨道(HOMO)上跳跃传输,电子在有机材料的最低未占据分子轨道(LUMO)上跳跃传输。 在阴极金属与阳极 ITO 之间,目前广为应用的元件结构一般而言可分为 5 层。从靠近 ITO 侧依序为:空穴注入 层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层。
与 LCD 相比,OLED 不需要背光源,而背光源在 LCD 中是比较耗能的一部分,所以 OLED 是比较节能的。与 LCD 相比,OLED 可以在很大的温度范围内进行工作,根据有关的技术分析,温度在-40 摄氏度到 80 摄氏度都是 可以正常运行的。这样就可以降低地域限制,在极寒地带也可以正常使用。从色彩表现度来看,OLED 的观感则 更加倾向于浓艳,而 LCD 的显示效果则更倾向于真实。在材料上,LCD 屏幕是无机材料,OLED 是有机材料,二 者材质不同也决定了屏幕寿命的差异。因为液晶层和背光层的存在, LCD 屏幕不可能大幅度弯曲,而 OLED 几 乎可以和折纸一样,三星的曲面屏就是靠着 OLED 技术做支撑。台式机那些曲面屏幕还是 LCD ,可以发现弯曲 的程度都不大。与 LCD 成本不同,OLED 的成本主要在于发光材料和折旧成本。
OLED 制备上游产业链主要包括 OLED 制备原材料、OLED 制造设备以及驱动 IC 等。
OLED 制备原材料:主要分为电极材料( 阳极材料、阴极材料)、缓冲层材料、载流子传输材料和发光材 料等五大类. 阳极材料:通常选用功函数高的透明材料 ITO 导电玻璃作阳极以便提高空穴的注入效率。阴极材 料: OLED 的阴极材料主要作器件的阴极之用,为提高电子的注入效率,应该选用功函数尽可能低的金属材料, 通常采用以下几种型式:( 1)单层金属阴极,如 Al、 Mg、 Ca 等。( 2)合金阴极,采用金属合金作为阴极, 提高整个有机层稳定性。( 3)层状阴极。这种阴极是在发光层与金属电极之间加入一层阻挡层,如 LiF、 CsF、 RbF 等,与 Al 形成双电极,大幅度的提高器件的性能。缓冲层材料: 在 OLED 中空穴的传输速率约为电子传 输速率的两倍,为了防止空穴传输到有机/金属阴极界面引起光的猝灭,在制备器件时需引入缓冲层 CuPc。CuPc 作为缓冲层,使电子和空穴的注入得以平衡。载流子传输材料:OLED 器件要求从阳极注入的空穴与从阴极注 入的电子能相对平衡的注入到发光层中,也就是要求空穴和电子的注入速率应该基本相同,因此有必要选择合 适的空穴与电子传输材料。通常选用 NPB 作为空穴传输层,而选用 Alq3 作为电子传输材料。发光材料:是 OLED 器件中最重要的材料。一般发光材料应该具备发光效率高、具有电子或空穴传输性能、真空蒸镀后可以制 成稳定而均匀的薄膜、它们的 HOMO 和 LUMO 能量应该与相应的电极相匹配等特性。按分子结构一般分为两大类:高分子聚合物和小分子有机化合物。而其中最重要的是高性能 ITO 玻璃和高性能发光材料。
ITO 基片以及预处理:在制造 OLED 工艺中,通常需要导电性能好和透射率高的导电 ITO 玻璃。而高性能的 ITO 玻璃通常加工工艺比较复杂,制备 OLED 用导电玻璃的最常用的方法是, 用溅射法镀 ITO 膜, 然后进行抛 光研磨, 以达到对表面粗糙度的要求。ITO 全名 N 型氧化物半导体-氧化铟锡。现在世界上只有几家厂商在采用 这种方法生产,还没有形成规模,主要分布在日本和韩国,国内基本上还处于研发阶段。深圳几家 ITO 镀膜企业, 如南玻,豪威等公司,都介入了 OLED 导电玻璃的研发行列,争抢 OLED 市场。得到所需的基片和电极图形。ITO 基 片表面的平整度、清洁度是制备有机薄膜材料和影响 OLED 性能的关键因素,必须对 ITO 表面进行严格清洗。
OLED 发光材料是由化学原材料依次合成为中间体、粗单体,再经升华提纯得到。目前,化学原材料国内 产能充足,市场竞争激烈,国内企业议价能力较弱,毛利率仅有 10%-20%;中国是全球 OLED 中间体/粗单体主要生产国,目前市场格局已初步形成,行业维持较高的盈利水平,毛利率达 30%-40%;而发光材料具有很高的 技术壁垒,国产化能力较弱,目前由国外企业垄断,毛利率高达 80%。
国内企业主要从事 OLED 中间体/粗单体生产。 发光材料的专利基本被美、日、韩、德等国家企业所掌握, 在成本压力下,这些企业一般会把部分 OLED 中间体/粗单体的生产外包出去。 中国是全球 OLED 中间体/粗单 体的主要生产国, 知名企业如万润股份、濮阳惠成等上市公司已进入全球 OLED 材料供应链。 目前行业已经 实现国产化, 竞争格局也初步形成, 同时盈利水平维持在中高位。
OLED 发光材料主要分为小分子材料与高分子材料两大类。小分子材料是目前主流的量产方案,主要包括 发光层材料和通用层材料。发光层材料分为主体材料(红光主体、绿光主体、蓝光主体)和掺杂材料(红光掺 杂、绿光掺杂、蓝光掺杂);通用层材料分为空穴注入层、空穴传输层、电子注入层与电子传输层。而高分子材 料采用旋转涂覆或喷涂印刷工艺,但因寿命和喷墨打印工艺尚未成熟,迟迟未实现产业化应用。
现阶段而言,全球 OLED 发光材料的供应权基本掌握在海外厂商手中,国内能实现高质量、大规模量产的 厂商几乎没有。红绿磷光材料被 UDC 垄断,蓝光材料的主要供应商为出光兴产、默克等,此外,陶氏化学、日 本东丽、德山金属、 LG 化学、三星 SDI、保土谷化学等国外优秀企业均在发光材料不同类别中占据一定的市 场份额。
OLED 产线设备多采购于美日韩国家。 其中核心工艺设备由美日垄断,韩国在激光设备、贴合邦定设备、 Cell/Module 检测设备有竞争优势。据我们对京东方成都 OLED 设备采购统计与分析,(1)在 Array 制程的工 艺设备中,仅清洗设备、溅射镀膜机、激光退火设备、涂胶机、湿法刻蚀设备激光剥离设备可由韩国企业提供, 而最核心的工艺设备,如沉积设备、 PECVD、曝光机、显影设备、干法刻蚀机、离子掺杂机等均有日本、美国 企业供应; Array 制程检测设备有来自日本、美国、欧洲、中国、韩国;(2)在 Cell 制程,仅有清洗机、掩模版紧张机、薄膜封装设备、检测设备等由韩国企业提供,而核心的蒸镀设备、掩模版清洗机、 Mura 补偿等 由中国、日本企业供应;(3)在 module 制程中,韩国几乎垄断了贴合邦定和检测设备。
中国 OLED 设备尚在初期,专利储备有望实现赶超:OLED 关键制造设备主要包括:有机蒸镀、封装等发光 显示设备,溅镀台、等离子体增强化学气相沉积( PECVD)、涂胶机、曝光机、干湿法刻蚀机等图形制作设备以 及各种检测修补设备等。目前相关核心技术主要掌握在日韩手中。中国 OLED 设备制造目前尚处于研发阶段: 研发机构较多,但实际生产厂商却极少。从 OLED 设备专利申请量上可以看出,日本申请数量最多,为 1209 件, 领先于其他国家,中国仅次于日本,有 615 件, 丰富的专利储备体现出中国进军 OLED 设备制造的巨大潜力, 也为日后的实际生产应用奠定技术基础。
AMOLED 驱动 IC 有望实现高增长:根据结构和驱动方式的不同,OLED 显示屏可划分为无源矩阵 OLED ( PMOLED)和有源矩阵 OLED (AMOLED) 两类。其中 AMOLED 每个像素都配备由一个电荷存储电容和一个薄膜开 关晶体管(TFT),这种驱动技术是使用 TFT 阵列来控制像素发光,由于存在能够存储电荷的电容,扫描过后像 素仍然能够保持原有的亮度,并且很容易将驱动电路阵列与显示屏集成在同一块基板上,实现高度集成的柔性 屏幕。优点是驱动电压低,发光元件寿命长。作为未来主流的显示技术,现阶段成本较高。
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(报告观点属于原作者,仅供参考。报告来源:中信建投)
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