LCD与OLED产业链之间的关系与市场格局变化

光电与显示 · 2017-09-19

LCD与OLED产业链之间的关系:

显示行业发展概况 :

显示材料技术作为信息产业的重要组成部分,已在信息技术的发展过程中发

挥了重要作用,大到电视机、笔记本,小到手机、平板,都离不开显示材料技术 的支持。

随着材料技术的发展,显示技术也从初的阴极射线管显示技术(CRT)发 展到平板显示技术(FPD),平板显示更是延伸出等离子显示(PDP)、液晶显示 (LCD)、有机发光二极管显示(OLED)等技术路线,各种触摸显示屏、可弯 曲显示屏在数码产品的应用上大放光彩。显示技术主要分类如下:

若从技术的发展路径来看,显示技术的发展大致可以分为三个阶段:

第一个阶段:1897 年,世界上第一台 CRT 诞生,实现了电信号向光输出的 转换。随着技术工艺完善,20 世纪 50 年代开始,随着 CRT 技术大量产业化, 黑白 CRT 电视和彩色 CRT 电视成为生活中重要的显示设备。

第二个阶段:20 世纪 90 年代,等离子技术、液晶技术并行。2000 年后,随着液晶技术的完善,其在显示效果、成本等诸多方面均显著超越等离子技术,等 离子技术逐步退出市场。目前液晶技术已是全球主流的显示技术。

第三个阶段:随着材料技术的发展,OLED 技术出现并实现产业化。2006 年之前,OLED 面板多为 PMOLED 面板,主要针对小尺寸显示器件。2008 年诺 基亚推出了第一台应用 AMOLED 显示屏的手机,随后索尼、LG 推出小尺寸 OLED 电视;2010 年,三星大举推进 AMOLED 技术,并在其高端手机中广泛使 用 AMOLED 面板,OLED 的商业化进程得到了实质性进展。

显示技术的发展进程如下图所示:

目前,平板显示(FPD)的主流产品为液晶面板与 OLED 面板。其中 TFT-LCD平板作为液晶面板的一种,依靠其具有的工作电压低、功耗小、分辨率高、抗干扰性好、应用范围广等一系列优点,仍为显示产业的主流产品,广泛应于笔记本 电脑、桌面显示器、电视、移动通信设备等领域。

OLED 全称为“有机发光二极管”,用于显示或照明。OLED 面板在推出伊 始价格较为昂贵,未进入日常电子消费品行列,2010 年之后随着其生产工艺的 提升,OLED 屏幕逐渐在手机、可穿戴设备应用和推广。目前 AMOLED 是 OLED 技术的主流产品,广泛应用于手机、平板电脑等小尺寸平板显示中。

平板显示技术按照非自发光和自发光的分类如下图所示:

主流技术 TFT-LCD 面板和 AMOLED 面板在各自的制造中对显示材料的选择不同,液 晶终端材料及 OLED 终端材料分别是两种面板的主要制造原料。由于两种显示 材料的特性不同,两种显示面板也表现出各自的产品特性,TFT-LCD 面板和 OLED 面板具有的产品特性如下:

由于 OLED 构造相对简单,因此在重量、厚度上都相对 TFT-LCD 更轻、更 薄。此外,OLED 的材料特性使得其可以实现柔性显示和透明显示,在一些新兴应用领域如可穿戴电子设备(VR 设备,智能手表等)上,OLED 面板取代液晶 面板成为智能设备制造商的唯一选择。

虽然 OLED 有上述诸多优点,但还存在一些问题制约着 OLED 目前大面积 的推广:

(1)价格较高。尤其是在大尺寸的电视上,与同等规格的液晶电视相比价 格还明显偏高,影响消费者选购。

(2)良品率低。良品率是衡量面板生产线成熟与否的重要指标之一,会对 生产成本有很大影响,良品率较低也是目前 OLED 成本较高的主要原因之一。

(3)技术壁垒。目前 OLED 面板生产的核心技术的主要集中在三星显示株 式会社(SDC)和 LG Display 株式会社(LGD)手上,技术壁垒导致 SDC 和 LGD

拥有较高的行业控制力,影响下游面板厂商对新一代产线的投资和建设,制约 OLED 产品的推广。

因此,TFT-LCD 产业因其规模大、技术相对成熟、市场广阔,还将作为显 示行业的中流砥柱;而 OLED 作为朝阳产业,发展迅速、潜力大,代表了新的 应用方向。目前在大尺寸平板显示应用上,短期内 OLED 工艺技术的成熟度和 成本尚不能与 TFT-LCD 形成竞争。

显示材料行业产业链分析

平板显示材料行业按显示技术可以分为 LCD 行业和 OLED 行业:

(1)LCD 行业产业链

LCD 属于典型的资金密集和技术密集型产业,涉及光学、半导体、电子工程、化工、高分子材料等各领域,具有技术壁垒高、技术更新快、产品竞争激烈、市场前景广阔等特点,需要上下游产业链进行密切的专业分工合作,才能生产出 终的整机产品。

从产业链来看,LCD 产业可以分为上游基础材料、中游面板制造以及下游终端产品三个部分。其中,上游基础材料包括:玻璃基板、彩色滤光片、偏光片、 液晶材料、驱动 IC、背光模组;中游面板制造包括:列阵(Array)、成盒(Cell) 、模组(Module);下游终端产品包括:液晶电视、笔记本、智能手机、车载电视、 MP3 和其他消费类电子。

LCD 的产业链情况如下图所示:

(2)OLED 行业产业链

OLED 行业上游主要包括:设备制程(显影、蚀刻、镀膜、封装等)、材料 制造(OLED 终端材料、基板、电极等)和组装零件(驱动 IC、电路板和被动 元件);中游是 OLED 面板的组装;下游是 OLED 的终端应用,包括手机、电视 等显示领域,同时也可应用于照明。OLED 行业的产业链情况如下图所示:

OLED 面板的结构如图如下所示,两层电极材料中间沉淀终端材料,形成像 三明治一样的夹心结构,放置于基板材料之上。当 OLED 接通电源之后,由阴极注入的电子和阳极注入的空穴将在发光层中结合,同时释放出能量,以光的形式呈现出来。发光层材料的成分不同,所发出光的颜色也就不同,因此通过选择 不同的发光材料,可获得红、蓝、绿三原色,实现全彩显示。

由于 OLED 显示屏的结构与液晶显示屏不同,滤光片、偏光片、背光源和 液晶被 OLED 终端材料层所取代,因此在整个面板制造中,OLED 材料成本占比 远远大于液晶材料成本占比。

OLED 材料是 OLED 面板的核心组成部分,决定了 OLED 显示屏的性能表 现。目前 OLED 终端材料的核心专利存在较高的技术壁垒,生产主要还集中在韩国、日本、德国及美国厂商手中,这些厂商经过多年的发展已经形成了较完整 的产业链,基本上都有对口合作的、稳定的 OLED 前端材料供应商。OLED 终端 材料的主要生产商情况如下表所示:

平板显示产业链终端消费电子市场的发展趋势2016 年,平板显示面板的销售面积达到 1.88 亿平方米。平板显示面板销售面积 增长的主要原因是:1)新型电视对更大尺寸显示面板的需求,2)手机、平板等 电子消费品对高清显示面板的需求。

平板显示(FPD)中,液晶显示面板主要使用的是 TFT-LCD 技术,OLED 面板主要使用的是 AMOLED 技术。TFT-LCD 和 AMOLED 面板的市场销售情况 影响到整个 FPD 产业链的发展。

随着技术的进步和新应用领域的出现,平板显示市场稳步增长, 逐步划分为三块细分市场:(1)由液晶技术主导的传统市场,由于 TFT-LCD 面板的成熟性及逐步改良的成本优势,大屏幕显示市场仍由液晶主导,该市场仍是 目前平板显示大的市场;(2)液晶与 OLED 技术交叉存在的市场,该市场主 要由手机及平板电脑的中小尺寸显示屏幕构成,由于液晶技术与 OLED 技术各有千秋,两种显示面板共同瓜分了这块市场; (3)新兴市场,该市场是随着消费电子的发展而衍生的一块市场。近年来随着技术的发展及用户需求的提升,一些 新的电子消费品因为 AMOLED 技术的特性得以实现商业化,如可穿戴设备、曲 屏手机、VR 设备等,这部分市场完全由 AMOLED 面板主导,是平板显示新增 的一块市场。

平板显示的市场划分情况如下图所示:

2016年TFT-LCD和AMOLED面板的全球市场收入占比分别为84%和15%。 2015 年 AMOLED 面板的市场容量超过了 120 亿美元,从 2014 年在整个平板显 示市场中收入占比不到 7%到 2016 年的 15%,市场份额逐步增加。AMOLED 市 场渗透率翻倍主要得益于智能手机推广使用 AMOLED 屏幕及 AMOLED 电视的 商业化加速。TFT-LCD 和 AMOLED 面板的市场份额情况如下:

LCD 面板和材料的市场供求分析

目前,TFT-LCD 面板经过多年的发展,已经成为市场主流。液晶面板的大尺寸应用主要集中在液晶电视、液晶显示器和移动电脑上,小尺寸应用则主要集 中在手机、平板等方面。液晶电视是液晶面板的第一大应用领域,在整个液晶面板的市场中占据超过 60%的面板需求,液晶电视的出货量决定了液晶面板的需求走势。

从 2009 年到 2016 年,液晶电视的显示屏平均尺寸几乎每年增长约 1 英寸。 预计 2016 年电视机的出货平均尺寸将达到 40.9 英寸。上述显示屏尺寸的增长不仅源自于显示材料技术的不断革新,也有平板液晶显示生产效率的不断提高带来 的成本降低。下图为电视机平均尺寸的增长情况:

电视机屏幕的尺寸变大,伴随的是对液晶电视屏需求的增长。2014 年电视 机装机面积就突破了1亿平方米,2016年电视机装机面积达到1.3亿平方米,2012 年至今全球每年大约增加 1,000 万平方米的液晶电视屏幕需求。

笔记本电脑屏幕、电脑显示器对液晶的需求基本保持稳定,主要原因在于全球电脑出货量趋于稳定,所需要的液晶屏幕面积未有明显增长。而得益于移动信

息技术的发展,手机显示屏的尺寸和手机出货量在不断攀升,带动了小尺寸液晶 显示屏消费量的增长。

液晶材料属于液晶面板为核心的上游材料之一。从面板的结构来讲,液晶面板的使用面积与液晶材料的需求量存在固定的比例关系:每平方米的液晶显示 面板需要 4.5g 混合液晶材料的用量,液晶面板的有效显示面积大致为 80%。保 守预计 2016 年混合液晶的市场需求将增长至约 600 吨,每年混合液晶的需求量 平均增长率在 4%以上。全球混合液晶需求量如下所示:

OLED 面板和材料市场供求分析

2009 年至 2010 年间,三星通过将 AMOLED 显示屏幕搭载在三星旗舰手机 上,依靠面板整机一体化的产业链优势,打开AMOLED 显示屏幕在手机终端 应用的市场。之后三星更是通过 Galaxy edge 系列手机将 AMOLED 的可弯曲性 技术优势发挥到极致,获得了市场的认可,巩固了 AMOLED 屏幕在手机市场的 地位。

2014 年、2015 年 AMOLED 面板销售面积分别为 155 万平方米和 246 万平 方米,同比增长 58.71%。其中,AMOLED 面板的市场需求主要仍集中在手机和 电视端,2016 年手机和电视屏幕对 AMOLED 面板的需求分别达到 88.28 万平方 米和 157.61 万平方米。随着 AMOLED 屏幕生产工艺的改进、苹果等多家终端电 子消费品厂商对 AMOLED 屏幕使用力度的加大,预计 2017 年全球电视和手机 厂商对 OLED 屏幕的需求将会超过 500 万平方米,OLED 面板的销售面积将呈现 两位数以上的增长。

与液晶显示组件的结构不同,OLED 使用有机材料的比例大大增加,由于终 端材料层替代了液晶面板中的滤光片、偏光片、背光和液晶,OLED 中有机材料 的物料成本占比相比 LCD 中的液晶物料成本占比有了明显的提高,使得 OLED 终端材料在整个 OLED 屏幕中占据了举足轻重的地位。

OLED 前端材料处于终端材料的上游,前端材料通过后续的化学和物理过程生产成为终端材料,存在一定损耗。所以前端材料的市场需求量将大于终端材料 的市场需求量。

2015年全球OLED市场对显示材料的需求为26.07吨,2016年的需求为39.65 吨,同比增长超过 50%。2016 年 OLED 材料市场中发光材料和通用材料(包括 HTL、ETL 等其他层)占比分别为 24%和 76%。

由于目前下游 OLED 面板生产几乎完全被三星和 LG 垄断,这两家公司拥有 行业定价权和对上游材料厂商较高的控制力,因此上游的 OLED 前端材料企业未形成规模效应,行业集中度过低,还处于洗牌阶段,OLED 前端材料的价格一 直在下降。但在手机制造商纷纷转向 AMOLED 屏幕的浪潮下,价跌量升,OLED 材料市场规模还一直在增长。2015 年 OLED 终端材料的市场份额约为 4.18 亿美 元,2016 年超过 5.83 亿美元,增长率近 40%。OLED 材料市场需求及市场容量 如下: