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OLED代替LCD产业趋势及投资机会分析(一)

OLED代替LCD产业趋势及投资机会分析(一) 小哈图
2017-03-08
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导读:从LCD到 OLED,技术变革,制造工艺发生变化,在变化中寻找机会。


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一、终端需求变化促使OLED代替LCD


1、终端需求之变

随着生产水平的不断提高,技术不断更新换代,电子消费市场也随之发生翻天覆地的变化,智能终端市场上的体现尤为明显。总体来看,智能电子品牌推出新产品的周期越来越短,下游市场持续需求旺盛。例如,苹果公司平均每373.2天发布新产品。

在这样的背景下,消费者对终端产品的要求不断提高,一方面是对产品的性能提出新要求;另一方面对产品的外观也提出新的要求。各大厂商对于其产品也都一直致力于这两个方面的改进,以达到大量吸引终端用户之目的。就手机、笔记本电脑产品而言,从性能上来看,低功耗、显示色彩逼真与显示效果更佳等都是消费者所期望的;从外观上来看,轻薄化的趋势也是一直存在的。

 

2、OLED迎来机遇

 

(1)OLED相比LCD,更能迎合消费者的需求

显示屏作为为终端消费者带来直接感官体验的产品,对卓越性能的追求从未止步—— 高画质、超轻薄、长寿命、低功耗等均是衡量显示器产品的重要指标。在此过程中,OLED扮演了相当重要的角色。在手机、笔记本电脑等便携式产品上,OLED的轻薄和低功耗是最大优势;在电视等产品上,OLED的轻薄和曲面造型提供了独特优点;在车载屏幕等产品上,OLED的曲面造型和不受外界光线影响的优势也是其重要价值。具体作为新技术,OLED的优点如下:

①厚度可以小鱼1毫米,仅为LCD屏幕的1/3,并且中重量也更轻;

②固态机构,没有液体物质,因此抗震性能更好,不怕摔;

③几乎没有可视角度问题,即使在很大的视角下观看,画面仍然不失真;

④响应时间是LCD的千分之一,显示运动画面绝对不会有拖影的现象;

⑤低温特性好,在零下40度时仍能正常显示,而LCD则无法做到;

⑥大发光效率更高,能耗比LCD要低;

⑦能够在不同材质的基板上制造,可以做成能够弯曲的柔软显示器。

 

按照驱动方式的不同,OLED分为主动驱动式OLED(ActiveMatrix OLED,AMOLED)和被动驱动式PMOLED(Passive Matrix OLED,PMOLED)。在终端消费者对显示屏提出“更薄、更轻、更逼真、更节能”要求的驱动下,可以说,在显示面板领域,PMOLED技术正逐渐退出舞台,AMOLED技术方兴未艾。



(2)OLED相比LCD,市场需求规模持续增长

 OLED显示屏的潜在应用范围既包括对智能手机屏幕、电视屏幕等传统显示领域的替代,又包括对可穿戴智能设备、VR等新兴显示领域的涉足。传统显示领域的稳健发展和新兴显示领域在近两年掀起的热浪足以促成柔性显示的需求持续向好。引用HIS数据称,2017 年全球 OLED市场规模将跳增32%至192亿美元。出货量也将飙涨22%,至6.3亿组。

在智能手机方面,HIS预估,2019年时全球的43%的智能手机将搭载OLED面板。智能手机OLED面板的营收,2020年更将增加3倍,至248亿美元,将远高于2014年的76亿美元。与此同时,OLED面板市场份额将于2020年超过LCD面板,达到54%。

二、掣肘OLED普及的难点已经解决,加快OLED替代LCD

 

1、OLED相比LCD,更具成本优势

IHS数据称,2016年第一季度,5英寸1080p AMOLED显示屏的生产成本已经实现低于同样规格的LCD显示屏,其成本分别为14.30美元及14.60美元,生产环节成本缺陷已被攻克。替代拐点将加速到来!

2、OLED彻底根除使用寿命“短”这一“顽疾”,优势显现

2013年9月,LG电子于中国市场正式发布全球首款OLED电视产品,人们意识到电视终于要进入全新OLED时代。然而,使用寿命良一直是掣肘OLED的一大顽疾,从2015年以来到现在,这一顽疾已经得到彻底解决。

 

2015年,台工研院研发“OLED表面电浆耦合增益技术”,将绿光材料的发光频谱转换为蓝光,突破有机蓝色发光材料寿命太短的瓶颈,在这种技术下,新的OLED器件架构可以将器件的显示寿命延长27倍;;2016年,长春应化所利用大面积器件封装技术提升OLED照明器件寿命;2016年,日本九州大学研究人员通过对设备结构进行一个简单修改,大幅增加TADFOLED发射器寿命,达到约8倍;同时,研究人员采用新设计及一些额外的修改,设备寿命被增长至1300小时,几乎达到了初期设备寿命的16倍;2016年,LG Display生产的OLED产品使用寿命已经可以确保50000个小时以上,值得一提的是,美国地区平均更换电视机的时间周期为8年时间,而中国更是只有6年。换言之,我们可以大胆的去选购心仪的OLED电视产品,完全不用去担心OLED电视在淘汰之前就“寿终正寝”,这种事情绝不会发生。

 

3、OLED厂商加大投资布局,产能不足得以解决

去年,苹果之所以不将AMOLED放在iPhone7而是用在今年(2017年),一方面是因为去年AMOLED屏幕产能受限。AMOLED产能不足更加刺激了各大厂商加紧对AMOLED投资布局。

三、OLED与LCD工艺之比较


1、OLED与LCD结构比较

TFT-LCD,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,需要背光源。背光模组产生白色背光,通过偏振片转换成震动方向统一的线偏光,之后再通过TFT及液晶分子层。AMOLED属于自发光显示,不需要背光源,其发光部件为有机发光二极管。由于AMOLED面板中减少了背光模组、彩色滤光片以及第一个偏振片,因此AMOLED更轻薄。

2、OLED与LCD工艺流程比较

面板的制造过程可分为三大阶段: 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)。相较TFT-LCD,AMOLED没有CF基板制作和背光模组组装两个部分。具体如下:

(1)TFT阵列工序:制作玻璃基板

在这一工序上,主要是玻璃基板的制作,具体而言,LCD与OLED没有区别。都是通过成膜,曝光,蚀刻叠加不同图形不同材质的膜层以形成LTPS(低温多晶硅)驱动电路。具体在TFT阵列工序中,两种显示技术的主要区别在于LCD需要一层CF基板,而OLED由于属于自发光显示,不需要制作CF基板。


(2)成盒工序:蒸镀是关键

成盒工序主要是显示技术的功能实现,所以LCD与OLED有较大的区别。对于LCD来说,主要是通过印刷技术实现液晶的固定。而OLED是通过蒸镀工艺,将有机发光材料以及阴极等材料蒸镀在背板上,与驱动电路结合形成发光器件,再在无氧环境中进行封装以起到保护作用。


(3)模组组装

模组组装工艺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。对于LCD,由于面板不能自发光,需要背光组装模组,OLED可以自发光,不需要背光模组组装这一工序。


(4)OLED与LCD各个工序使用相关设备比较

TFT阵列工序:OLED不需要一层CF基板,具体到设备上,贴合机使用将会减少。同时OLED减少一块偏光片的使用,也会减少偏光片贴附机的需求量。

 

成盒工序:技术的改变带来设备的较大变化。首先,OLED需要蒸镀设备。其次,在封装工艺中,玻璃胶起着十分重要的角色,玻璃胶的选用及其在制作工艺上的应用,将直接影响OLED的寿命。这一变化将会促进对蒸镀设备与封装设备需求量的增加。但是,在面板切割和偏光片贴附工序,LCD与OLED没有变化。OLED制造在该工序上使用的主要设备:基板转移设备、基板清洗设备、蒸镀机、张紧机、老化机、固化机等设备。

 

模组组装:这一环节对于设备上的变化,主要为OLED不再需要背光模组组装设备,于是将会减少背光叠片机与背光-模组组装机需求量。OLED制造在该工序上使用的主要设备:清洗机、板材切合机、粒子检测机、偏光片贴合机、ACF贴附机(贴附异向导电胶膜的机器)、COG绑定机(绑定控制IC的机器)、FOG绑定机(绑定FPC的机器)、OLB绑定机(绑定外引脚TAB的机器)、老化测试机、AOI自动检测机等等。

3、OLED与LCD比较小结:OLED替代LCD,带来的投资机会

随着OLED技术替代LCD技术,技术变革对面板产业链上游材料制造与组装零件需求量产生相应的变化,进一步引起相关设备的需求量发生相应的变化。根据OLED器件结构和制造工艺的变化,OLED显示在替代LCD 显示的过程中,产业链环节受影响程度可以分成三类:

 ①需求减少:液晶、LED 背光不需要,散射膜、增亮膜、滤光片、偏光片需求减少;

 ②技术更新:驱动IC(电压驱动→电流驱动),TFT背板(a-Si,Oxid→LTPS),基板(刚性材料→柔性材料),封装设备;

 ③新增需求:发光材料(主体材料,客体材料),传输层材料,镀膜等设备

 

主要变化如下表:


四、OLED替代LCD,OLED产业链上的潜力企业

 

1、OLED产业链概述

OLED产业链上游包括材料制造(有机材料、ITO玻璃、偏光板、封装胶等)、设备制造(显影/刻蚀、镀膜/封装、检查/测试等)和组装零件(驱动IC、电路板、被动元件等),中游包括面板制造及模组组装,下游则主要是OLED的应用,其中主要包括手机显示、OLED电视、VR、智能穿戴、电脑及车载显示等。

2、OLED产业链上游:国外把控,国内企业发展机遇小

上游包括设备制造、材料和元器件制造,毛利率普遍在40%-70%。无论是重要设备制造,还是关键材料和元器件制造,都需要相关厂商经过多年相关行业经验和技术的积累。这一领域主要被亚洲的日本、韩国、台湾以及美国、德国企业占据。我国显示面板产业发展才十多年时间,配套产业的发展尚处于初期阶段,关键设备与材料等方面国产化率很低,主要依靠进口。在技术壁垒不是很高的领域以及部分高技术壁垒领域,国内企业通过向领先企业学习、技术授权等方式掌握了相关工艺技术,逐渐崛起。

 

(1)原材料

OLED上游所涉及的材料主要包括有机材料、ITO玻璃、偏光片及封装胶等,其中有机材料与OLED面板的发光具有最紧密的关系,表7列举了OLED各层所用到的主要材料及全球主要生产厂商。上游材料的主流生产厂商主要集中在日本、德国、美国及韩国,其中日本厂商更是占据明显优势。

 

OLED面板中有机材料主要有空穴传输层、空穴注入层、电子传输层及有机发光层。该部分为OLED中最具独特性的部分,主导了OLED的自发光特性,目前日本厂商在该领域占据明显优势,拥有出光兴产、保土谷化学、新日铁化学、德山公司、JNC等一系列有机材料生产企业,并主要向三星、LG等OLED领域龙头供货;此外,德国、美国及韩国厂商也在有机材料领域占据一席之地。国内厂商主要参与OLED材料中间体及单体粗品的供应,主要厂商包括万润股份、西安瑞联、吉林奥来德、北京阿格蕾雅、吉大瑞博、濮阳惠成及西安彩晶等,而在高纯单体方面仍相对处于弱势。

 

在ITO玻璃方面,上游玻璃基板市场主要由美国及日本厂商掌握,主要包括美国康宁、日本旭硝子及电气硝子等,国内则只有少数厂商可以独立生产出玻璃基板,主要包括东旭光电和彩虹股份;而全球ITO玻璃的生产则主要集中于中国台湾及中国大陆,主要生产厂商包括莱宝高科、信安高新、正太科技、正达科技及冠华科技。

(2)设备

OLED设备生产厂商主要集中在日、韩、美、德及荷兰,尤其是对OLED面板最终成本具有较大影响作用的蒸镀及工艺,其设备几乎全部由国外掌控,中国台湾仅倍强科技能够列入主流设备厂商,而内地暂未涉足。在目前国内OLED面板厂商已实现量产并开始向智能手机厂商供货的条件下,蒸镀及封装设备进口替代空间巨大,相关技术领先企业有望优先抢占国内市场份额。在更为传统的光刻设备及检测设备方面,国内则有大富科技、天津芯硕、锦富新材、天通股份等厂家占据一定市场份额。


(3)组装零件

OLED组装零件主要包括驱动IC、电路板及被动元件,表9列出了每一种组装零件的主要生产厂商。


OLED面板的驱动方式与传统LCD面板有所不同,具体说来,LCD采用电压驱动,而OLED依赖电流驱动,这导致原有的LCD驱动IC不能满足OLED面板的使用需求。目前而言,日本、美国及中国台湾在驱动IC的设计和整体方案方面占据优势,而中颖电子成为目前中国内地唯一的OLED驱动IC量产企业。

 

3、中游:中国OLED生产线建设加快,相关标的受益匪浅

中游主要是模组组装、面板制造,当前产能严重不足,供不应求,所以产品毛利率在40%-50%(成熟的LCD产业则为15%左右)。OLED面板制造以SDC和LGD为龙头,技术领先且产能最大;日本与台湾企业有一定技术积累,除友达光电小批量生产外,台湾日本其他企业暂时都没有量产;中国内地企业在OLED布局方面更为积极,一是由于有政府扶持,二是自身也有一定的技术积累,有过试产经验。产线建设进度方面快于日本和台湾,规模也非常大,比起LCD时代的起点要高出很多。

 

2015年以来,各大面板厂商加紧布局OLED产业,更新或新建OLED生产线,促使多种设备需求量增加。OLED产业链中游涉及的相关设备主要有:清洗类设备、ACF贴附类设备、COG邦定设备、FOG邦定设备、贴合类设备及AOI检测设备等。

 

中国在LCD模组段积累了丰富经验,也为OLED模组的发展奠定了相应基础;加之,由于技术壁垒、研发实力落后等原因,国内主要厂商仍集中于模组端。于是,模组组装设备厂商技术不断提高,不断打破国外设备垄断局面。部分国产全自动显示模组设备的技术和制造水平己经接近国际先进企业,质量性能己经完全可以满足目前主流模组生产工艺的需求,本土企业的崛起和发展逐渐打破了国外设备在我国高端全自动模组设备领域的垄断,进口替代进程正在加速,原本采购进口设备的业内大型模组厂商也加大了国产设备的采购比例。国内显示模组组装设备领域的企业主要有太原风华、鑫三力(智云股份)、联得装备、集银科技(正业科技)、深科达、劲拓股份等。

 

对于面板制造,据IHS统计,截止至2016 年第一季度,全球OLED 面板出货量达到9081万片,其中三星出货量8735 万片,市场份额97.7%,而排在第二、三位的LGD和友达光电与三星差距悬殊,两者的市占率分别为0.9%和0.7%。三星在OLED 面板的产能优势据估计至少会持续3 年。目前来看,国内面板厂商的OLED产能则更小。截止至2016/10/31,国内光电龙头京东方的OLED 产能仅为0.4 万片/月,深天马、华星光电等龙头企业的产能也较小,但自2016 年其国内已开始积极扩充OLED 面板的产能。目前,OLED面板制造形成了“日韩企业引导、台企随后、国内企业追赶”重蹈LCD 之路的局面。

五、OLED替代LCD,LCD产业链上的危机企业

LCD屏的生产所需要的材料主要包括:液晶材料、偏光片、驱动IC、玻璃基板、彩色滤光和背光模组等,各种材料成本所占比重如下图:

1、OLED不需要背光模组,光学薄膜需求下降,威胁LCD产业链上相关企业

在背光模组中,光学薄膜占成本的25%~55%。而在LCD结构中,光学薄膜总面积为面板面积的7倍以上(两张偏光片、1张反射膜、两张扩散片、两张增亮膜等等),于是,光学薄膜成本占比较大。以42寸LED电视为例,偏光片约占液晶面板总成本的9%;背光模组光学薄膜片则占14%左右(背光模组占液晶面板的47%,而光学膜片占背光模组成本的30%),因此,光学膜片合计占液晶面板成本的23%左右。如果考虑面板制造过程中使用的保护膜、配向膜等等,光学薄膜占比更大,可见,OLED不需要背光模组,对相关企业的打击将会是沉重的。

2、OLED不需要彩色滤光,LED背光需求下降,威胁LCD产业链上相关企业

LED背光是指用LED(发光二极管)来作为液晶显示屏的背光源,而LED背光显示器只是液晶显示器的背光源由传统的CCFL冷光灯管(类似日光灯)过度到LED(发光二极管)。液晶的成像原理可以简单的理解为,外界施加电压使液晶分子偏转便如闸门般地阻隔背光源发出光线的通透度,进而将光线投射在不同颜色的彩色滤光片中形成图像。OLED是一种不同于液晶技术的全新发光原理,其不需要LED背光,将威胁LCD产业链上相关企业。目前,生产LED背光器件的企业有科锐(Cree Inc.)、欧司朗、首尔半导体。

 

3、OLED不需要液晶材料,威胁LCD产业链上相关企业

根据生产环节的区分,液晶材料行业的主要企业分为两类,一类是以生产液晶中间体和液晶单体为主的前端液晶材料生产商,另一类是以生产混合液晶为主的液晶材料生产商。由于液晶材料存在较高技术壁垒,使得行业高度集中。混合液晶高端技术集中掌握在Merck、Chisso 和DIC 三家国外生产公司中,三大公司占据全球市场份额的95%以上。目前全球液晶中间体和单体厂商主要位于国内和日本。国内从事液晶单体和中间体业务的主要有四家,分别是烟台万润、西安瑞联、上海康鹏、永太科技。OLED不需要液晶材料,随着OLED替代LCD,这些生产液晶材料的企业也将受到冲击。


顺祝各位女神

及各位的女神

    女神节快乐!!




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