国内液晶面板产能持续扩张,产业政策助力液晶材料国产化

光电与显示 · 2019-12-30

(一)液晶材料是液晶面板的核心材料

液晶材料一般是指在一定的温度下既有液体的流动性又有晶体的各向异性的一类有机化合物,其制造过程是从基础的化工原料材料合成为普通级别的液晶单体,经过纯化,除去杂质、水分、离子,升级为电子级别的液晶单体,再由这些电子级的液晶单体以不同比例混合在一起达到均匀、稳定的液晶形态形成混合液晶。混合液晶经过LCD制造商的生产工序与其他相关材料组装在一起,成为液晶显示器面板,再装上电子部件,即可成为大众所见的各类电子产品——计算器、电子表、手机、PDA、笔记本、电脑及电视等。

液晶材料位居液晶显示产业链的上游端,占液晶面板总成本的3-4%,是液晶面板的核心材料。随着液晶显示技术的发展,LCD面板对响应速度、对比度、视角、透过率等关键指标要求不断提高,对液晶材料的电学特性、光学特性、热稳定性、化学稳定性等指标要求也随之提高。因此,液晶材料性能及品质的优劣直接决定了LCD面板的整体显示性能。

液晶材料是液晶面板上下玻璃板间的半透明介电材料,功能相当于光闸开关。其工作原理是利用上下电极通电后,电场产生变化使得液晶分子因介电各向异性而实现光线的偏转,光线因液晶长轴与短轴折射率不同而产生不同的穿透度,再配合配向膜与偏光板的作用,即可产生光线ON-OFF的变化,在液晶显示面板上显示出各种各样的画面。

LCD技术应需求变化而演进,已经经历数代产品。根据液晶驱动方式分类,可将目前LCD产品分为扭曲向列型(TN-LCD)、超扭曲向列型(STN-LCD)、薄膜晶体管型(TFT-LCD)三大类;其中TFT-LCD 按视角类型又可以分为扭曲向列相型(TN TFT-LCD)、垂直排列型(VA TFT-LCD)、共面转换技术型(IPS TFT-LCD)三种主流类型。TN-LCD通常应用于生产电子表、计算器、电话机、传真机、仪器仪表表盘等液晶面板,STN-LCD通常应用于生产电子辞典、电子记事本、可穿戴电子设备等液晶面板,TFT-LCD主要应用于高清晰和高性能的液晶电视、平板电脑、智能手机等领域,其中TN TFT-LCD主要应用于中小尺寸产品,VA TFT-LCD主要应用于高端大尺寸液晶电视等,IPS TFT-LCD主要应用于高端平板电脑、高档智能手机、液晶电视等。TFT-LCD具有响应速度快、彩显能力强、功耗小等特点,应用最为广泛,2015年全球TFT-LCD在LCD中占比99.58%。

在TFT-LCD上中下游环节的价值链构成中,液晶材料的毛利率水平较高,约在35%-40%。

(二)国内面板产能持续扩张,混晶材料需求向好

1.液晶面板出货保持增长,国内面板产能持续扩张。

全球液晶面板需求保持增长。液晶材料的直接下游是液晶面板行业,受益LCD尺寸面板不断放大,全球液晶面板出货面积平稳增长,2018年出货量达到2.89亿片,同比增长9.10%。

全球LCD面板产业的转移经历了“美国起源—日本发展—韩国超越—中国台湾地区崛起—中国大陆发力”的过程。从2009年后,大陆LCD面板开始发力,全球液晶面板产能也由日韩及中国台湾地区转向中国大陆地区。据IHS数据,中国大陆地区LCD产能将加速扩张,2018年市场占有率达到39%,预计2023年中国大陆地区产能将占全球总产能的55%。

2018年京东方全球首条G10.5代线顺利爬坡,电视面板产能同比增长超过40%;2018年液晶电视面板出货量5430万片,同比增长24%。从全球液晶显示器面板以及笔记本面板出货量排名来看,京东方2018年液晶显示器面板全年出货量3770万台,笔记本面板出货量全球占比29.8%,位居全球第一。

近年来,中国大陆显示面板产能持续快速扩张。根据各面板厂商重大投资公告、地方政府互联网信息以及收集的市场资料,2021年前国内液晶面板厂商拟新增生产线产能7462.37万平方米。

随着全球面板产能向中国大陆转移的趋势,相应混合液晶需求量呈现出快速增长的态势。2017年国内TFT液晶材料需求总量在300吨左右,国内市场将占全球市场的约29%。随着更多在建产线的产能持续开出,至2020年国内TFT需求量将达到470吨以上,全球占比近44%。随着国内面板企业国产化原材料采购率的提升,国产液晶材料企业迎来更多机会,2017-2020年国内TFT液晶材料需求复合增速在16%左右。

液晶面板供需趋于平衡,价格有望企稳回升。2018年全球LCD电视面板产能增长的幅度高于市场需求面积的增幅,面积供需比为7.1%,整体供大于求,带动面板价格下跌,大部分面板价格的跌幅均超过20%。2019年全球液晶电视面板市场的供需比为6.4%,供需比有所缩窄,2019年下半年面板过剩率有望下降至1%以内,价格有望企稳回升。

2.大尺寸显示面板为增长亮点,LCD主导地位稳固。

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。2017年以来,液晶电视主要发展趋势是超高清和大尺寸,以前主流液晶电视尺寸是32、43和55寸,目前已经转变为55寸和65寸甚至70寸,面板尺寸的扩大稀释了整体TFT-LCD产能增加的影响。

由液晶技术主导的传统面板市场,由于TFT-LCD面板的成熟性及逐步改良的成本优势,决定了大屏幕显示市场仍由液晶主导,该市场仍是目前平板显示最大的市场。而液晶材料是液晶面板最为核心的上游材料之一,面板市场需求的增加和TFT-LCD产能进一步向中国大陆的转移,液晶材料市场前景广阔。

(三)高性能混晶长期被海外垄断,产业政策助力液晶材料国产化

我国液晶材料发展起步较晚,与日本、德国等发达国家之间仍存一定差距。国内液晶材料企业技术基础较为薄弱,国内液晶材料主要依靠进口,特别是中高端市场。目前,国际上主要有德国默克(Merck)公司、日本智索(Chisso/JNC)公司、大日本油墨(DIC)和日本ADK公司四家液晶材料公司,主要生产TFT、STN、中高档TN等中高档液晶材料产品。高性能混合液晶材料的核心技术和专利长期被德国、日本等外资企业垄断。目前全球TFT液晶市场基本上由德国的MERCK和日本的JNC、DIC三家垄断,其中,MERCK在高性能TFT液晶材料市场上处于绝对领先地位。作为产业链中的重要组成部分,国内高性能液晶材料一直依赖进口,国产化率长期处于较低的水平,本地化进程中仍然存在许多困难和不足,特别是在快速响应、高可靠性和高穿透性液晶材料这类高端产品上,无论是基础研究还是专利布局与国外先进水平仍有明显差距。国内企业中具有混晶能力的只有诚志股份、和成显示、八亿时空等少数企业。

高性能液晶材料等新型精细化学品的开发与生产属于国家鼓励类行业。国家为鼓励液晶材料的发展,从国家发展战略、产业培育和发展鼓励政策、科技人才培养、创新体系建设等方面出台了一系列扶持该行业发展的重大政策。在国家鼓励的显示技术本土化的背景下,国内混晶材料企业将迎来历史性发展机会,液晶材料国产化势在必行。

近年来大陆显示面板企业新建产能不断增加,液晶材料需求不断增加,地缘优势愈发明显。随着国内液晶材料企业生产能力和研发能力的快速提升,逐步掌握混合液晶的生产、控制技术,国内液晶材料企业相比国外进口产品具有价格优势,液晶材料国产化率稳步提升。2018年混合液晶国产化率达到33%。