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米乐m6官方网站:【新材料行业:OLED材料系列一】OLED产业发展掣肘渐去发光国产化迎来发展良机

发布时间:2024-07-05 01:55:09 来源:m6米乐在线登录 作者:M6米乐官网 分类:光学显示材料

  

【新材料行业:OLED材料系列一】OLED产业发展掣肘渐去发光材料国产化迎来发展良机

  轻、薄、响应速度快、视角大、功耗低、色域值广、可实现柔性显示和透明显示等。

  良品率低和产能不足是制约国内OLED行业发展的重要的因素。近年来,这一些因素正逐步得到解决:1)国内OLED面板良品率持续爬升,成本有望降低:以京东方为首的国内面板厂商良品率未来2-3年有望爬升至接近全球龙头三星的水准,而当良品率超过80%时,OLED成本将低于LCD,驱动渗透率更快提升;2)国内面板厂商加大产能布局,未来2-3年产能陆续释放:中国大陆诸多企业建设多条AMOLED生产线年将陆续投产,届时可形成约46万片/月6代AMOLED面板产能。

  战略层面避免供应链关键环节“卡脖子”,上游材料国产化势在必行:OLED产业链上游关键材料基本被国外企业垄断,随着产能增加及良品率提升,国内OLED产业的逐步发展将面临关键材料供应“卡脖子”的风险及高成本的压力,使得上游关键材料供应的国产化势在必行。

  政策协力推动国产化进程加速:国家有关部门陆续颁布了多项政策以持续促进和引导OLED产业规范发展。

  基于OLED市场关联度、市场规模、增长率、毛利率、国内企业进展等指标对OLED上游材料来筛选,我们大家都认为作为OLED性能关键基础的发光材料更具发展前途和投资价值,同时能关注柔性PI膜、精细金属掩模板、光掩模板、光刻胶等材料。

  OLED 终端需求不及预期,面板产能建设进度不及预期,良品率爬坡不及预期,其他显示技术的竞争。

  OLED,即有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode),是一种具有多层结构的有机电致发光器件,可应用于显示及照明领域,是继CRT(显像管)、LCD(液晶)显示后基于电致发光的第三代显示技术。作为新型显示技术,OLED目前正处于产业爆发前期,根据显示技术发展历程,未来十年或将是OLED逐步占据主导的时代。

  OLED的发现要追溯到1963年,Pope发现了单晶蒽的电致发光特性,但真正意义上的OLED是在1979年由邓青云教授偶然发现的。随着OLED技术的不断改进,OLED发光特性也从荧光发射、磷光发射逐渐过渡到TADF(热激发延迟荧光)发射。随着2010年三星开始发售Galaxy S系列手机,OLED商业应用化趋势也愈发明显。2017年苹果iphone X开始采用OLED屏幕,2018年柔宇科技推出了世界第一款具有7.8英寸OLED面板的可折叠智能手机,2019年三星、华为、摩托罗拉也相继推出可折叠手机,小米亦发布了一款OLED环绕屏手机,未来柔性、可折叠OLED屏幕或将引领显示技术的潮流。

  按照驱动方式划分,OLED可以分为无源驱动(Passive Matrix,PMOLED)和有源驱动(Active Matrix,AMOLED)。PMOLED单纯地以阴极、阳极构成矩阵状,以扫描方式点亮阵列中的像素,每个像素都是在短脉冲模式下瞬间高亮度发光。AMOLED则是采用独立的薄膜电晶体去控制像素,可使用低温多晶硅或者氧化物TFT驱动每个像素连续独立发光,从而实现更快速和更精确的像素发光控制。

  PMOLED在较大尺寸领域中会出现耗电量大、寿命降低等问题,因此其主要应用在显示简单的微型设备方面,如智能手表、手机副显示屏等。与PMOLED 相比,AMOLED 在能耗、显示质量和寿命周期上更具有优势。近年来,AMOLED越来越受青睐,商业上的需求量也不断增大,大约在七八年前AMOLED产值就已经超越了PMOLED,成为OLED主流。

  目前更主流的LCD技术的发光原理为:在背光层(Back-light)上加一层滤光片来显示彩色;背光层一般是由大量显示白光的LED组成的;为了调整红绿蓝发光的比例,在背光层和滤光片之间加入液晶层,通过改变电压的大小来控制开合的程度从而调节发光。相比LCD,OLED不需要LCD屏幕的背光层,也不需要控制出光量的液晶层,属于自发光技术,其基本结构是在铟锡氧化物(ITO)玻璃上制作一层有机发光材料作为发光层,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,只要通电就能点亮。与LCD相比,OLED具有以下优势:轻、薄、响应速度快、视角大、功耗低、色域值广、可实现柔性显示和透明显示等。

  1.2 显示及照明两大下游拉动OLED高速发展,预计2022年超500亿规模

  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;下游终端应用市场涉及近年来发展较为迅速的手机、电视、穿戴设备、电脑、车载、AR/VR及照明等。下游按照显色方式的不同,主要分为显示和照明两大领域。

  在显示终端应用领域,手机贡献最大市场需求。据统计,2018年智能手机占比达到71%,其次是可穿戴设备占比10%,电视及家用电器占比6%,此外其他领域占比10%。

  根据DSCC预测显示,2018年OLED手机面板出货量达到543百万片,同比增长27%,其中柔性OLED手机面板出货量为331百万片,同比增长39%,至2022年,柔性OLED手机面板出货量将达到598百万片,占整个OLED面板出货量的50%以上。2019年OLED面板在手机市场中的渗透率将超过35%,至2021年将逐步取代LCD手机面板成为新一代主流显示技术。2021年智能手机OLED面板市场空间将达到346.5亿美元,尽管可能由于面板价格下调使得2022年OLED面板市场空间较2021年有所下降,但仍将达到333.8亿美元。

  良品率低是造成OLED成本较高的主要原因之一。此前,中国面板企业并没有第6代AMOLED生产线的生产经验,要短时间内快速提升良率并不容易。根据公开资料显示,三星从实验线代AMOLED生产线年以上的技术积累,目前国内OLED面板厂商基本是跟随三星的技术路线研产,OLED面板量产时间可能不需要10年之久,但是良品率爬升仍需要一定时间。

  OLED面板供应不足,无法满足所有下游厂商的需求。中小尺寸方面,三星占据了90%以上的市场份额,除了满足自家需求以外,还要供给苹果,因而无法满足其他手机厂商的需求。大尺寸方面,目前除LG以外的其他企业尚未形成实际生产能力,如中国面板巨头京东方在2016年联合创维推出首全自主的OLED电视,但是并未形成大尺寸OLED面板实际产能。

  国内OLED面板良品率持续爬升。良品率低一直制约着我国OLED发展,蒸镀过程是提高良品率的关键步骤,而上游蒸镀设备供应不足是良品率低的主要原因之一。过去三星和LG增建产线几乎买断了相关蒸镀设备,近几年国内面板厂商陆续采购蒸镀设备,良品率逐渐提升;截止到2018年底京东方成都6代线代线代线%。根据DSCC预测,2021年国内面板厂商在刚性和柔性OLED面板方面良品率将会提升至与三星基本持平,2023年可折叠OLED面板良品率也有较大的提升。

  OLED面板良品率提升,成本将逐步降低至LCD以下,渗透率有望增加。由于AMOLED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,原则上AMOLED的材料成本应该低于LCD面板。目前AMOLED较高的成本主要来自折旧、劳动力成本等其他费用,如果组件和材料价格合理,这些费用的单位成本将随着量产的规模效应而减少。根据Display Research数据显示,当生产良品率超过80%时,OLED成本将低于LCD。一旦成本低于LCD,OLED将凭借其性能优势大规模替代LCD。因此,未来2-3年,随着良品率提升,OLED成本将会逐渐降低,从而增加渗透率,逐步成为主流显示技术。

  随着OLED显示技术的发展,国内企业投入巨资建设AMOLED生产线。近年来,中国大陆诸多企业总共投入了约4400亿资金来建设多条4~6代AMOLED生产线代AMOLED面板产能,其中八成以上为柔性AMOLED面板。随着2019年7月绵阳第6代柔性AMOLED生产线的投产,国内面板龙头京东方已拥有成都、绵阳两条实现量产的6代AMOLED生产线,有效带动国内OLED产业链上下游的发展。

  目前全球能够量产柔性OLED面板的厂商主要有六家,包括三星、京东方、维信诺、LG、深天马和柔宇,其中国内厂商占据4席位置。目前,京东方成都6代线AMOLED面板已经至少应用于10款智能手机,覆盖华为、OPPO、Vivo等品牌,京东方预计今年AMOLED产能将占全球份额的18%;维信诺已经成为小米、中兴、LG、传音等多个品牌客户的供应商,未来2 ~ 3年内随着中国面板厂新增柔性AMOLED面板产线陆续投产,产能集中释放,三星、LG在OLED面板产业的垄断地位或将松动。

  2019年9月底国内首条自主研发和制造的OLED照明G2.5代产线成功点亮。该量产线 mm基板上根据需要制备多种类型的OLED照明器件。截至2019年9月23日,该条蒸镀线已实现红光、绿光、蓝光和白光OLED照明面板的制造并成功点亮,随着对设备的稳定性进一步优化,预计明年上半年该产线可进行小批量出货。照明产线的成功点亮,证明中国已具备开发和制造中小尺寸OLED面板的能力。

  背板段工艺通过在玻璃基板或柔性基板上多次反复的成膜、曝光、蚀刻形成LTPS(低温多晶硅)驱动电路,为发光器件提供信号和电源输入,涉及材料主要有玻璃基板、光刻胶、掩膜版等。

  前板段工艺通过蒸镀设备将有机发光材料通过高精度金属掩膜版精准地沉积在背板上,与驱动电路结合形成发光器件,并在无水无氧环境中进行封装,涉及材料主要有精细金属掩膜版、有机发光材料、封装材料等。

  模组段工艺主要将封装完毕的面板切割成适合下游应用的尺寸,再进行面板测试、偏光片贴附、IC绑定、TP、玻璃盖板贴附及最终的模组测试。

  OLED制造流程中使用的关键材料主要包括玻璃基板、光刻胶、光掩模板、偏光片、柔性PI薄膜、有机发光材料、精细金属掩模板、薄膜材料等。上述OLED关键材料大多为技术密集、资金密集型,目前供应被国外企业所垄断,以美、日、韩企业为主。

  随着国内OLED产能逐步释放,面板厂商可能面临成本的压力及上游材料“卡脖子”的风险。这主要体现在以下几方面:

  第一,市场竞争逐渐激烈,处于领先地位的国外面板企业通过降价等措施迫使国内面板厂商压低面板价格从而增加成本压力;

  第二,上游关键材料及设备企业产能有限,在优先供应三星、LG等国外企业后,存在供不应求的风险;

  第三,国外面板厂商凭借自己的垄断优势与上游材料企业达成限制性协议,对国内OLED面板企业的发展壮大进行阻击;

  此外,日韩贸易战爆发也为国内OLED面板产业的供应链安全敲响了警钟,日本限制对韩国出口包括氟聚酰亚胺、光刻胶和高纯度氟化氢3种半导体及OLED材料,严重影响了韩国相关企业的正常经营。

  随着OLED显示技术的不断进步和产业化落地,OLED发展已经引起国家层面的高度重视。近年来,国家相关部门陆续颁布了多项政策以持续促进和引导OLED产业规范发展。

  2012年,国家推出《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》明确提出“加快推进OLED等新一代显示技术研发和产业化。此后的六年间,一系列相关政策陆续出台,鼓励和支持OLED材料、OLED面板及工艺等方面的创新发展。以京东方、维信诺为首的国内面板厂商纷纷斥巨资建产线年国内OLED面板将迎来高速增长期。

  小结本章,我们认为:受益于OLED下游巨大的市场空间和较快的增速,以及未来2-3年国内OLED面板良率的逐步爬升和产能的逐渐释放,并且伴随着国家政策的大力支持,国内OLED产业正在迈入高速发展阶段;同时,国内OLED面板产业的进一步发展面临着关键材料供应“卡脖子”的风险和高成本的压力,因此推动上游材料供应链的国产化势在必行。

  我们基于OLED市场关联度、市场规模、增长率、毛利率、国内企业进展等指标,对OLED上游关键材料的投资价值进行分析和遴选:

  (1)玻璃基板、光刻胶、光掩膜版、偏光片等是属于LCD、OLED共同使用的材料,目前仍以LCD为主,受OLED产业驱动并不显著;

  (2)PI薄膜在显示领域主要应用于OLED折叠手机场景,未来随着OLED折叠手机放量增长将会有较大的发展空间;

  (3)有机发光材料、精细金属掩膜版、薄膜封装材料等受OLED产业发展的整体驱动,其中作为主材(30-35%成本占比)的发光材料拥有73亿元的较大市场规模(2018年),毛利率高达60-80%,并且发光材料很大程度上决定了OLED面板的发光性能,是OLED的关键核心材料。

  综合以上分析,我们认为OLED发光材料随着OLED材料供应链的国产化将更具发展前景和投资价值,同时能关注PI膜、精细金属掩模板、光掩模板、光刻胶等材料。

  在本系列下一篇报告中,我们将进一步研究分析OLED发光材料这一细分行业,并阐述该细分行业国产化的四大要素和投资策略,敬请期待。

  (1)OLED 终端需求没有到达预期:下游需求拉动OLED发光材料的发展,随着智能手机销量下滑,终端需求增速缓慢,材料需求降低。

  (2)面板产能建设进度没有到达预期:OLED发光材料受下游面板产能影响较大,如果面板产能建设没有到达预期,可能会降低上游材料的需求。

  (3)良品率爬坡不及预期:良品率的提升不仅需要大量的资金投入,还需要上游关键材料及设备,如果国内面板厂商资金不足或者受制于上游材料及设备产能不足及国外竞争者签署独家供应权,可能会导致良品率提升缓慢,面板厂商则很难轻易尝试国内材料,大大影响国内材料的需求。

  (4)其他显示技术竞争的风险:随着显示技术的不断发展,不止OLED显示技术稳步向前,QLED、MicroLED等新型显示技术也得到了大力推进,各类显示技术各有优势,未来可能在某些领域取代OLED,导致OLED材料需求下降。

  中国科学技术大学博士,知名券商背景,兼备理工/金融复合背景和跨一、证券交易市场研究视角;深度研究新材料、新能源、传感器等领域。

  中山大学有机化学博士,有机光电材料科研背景,知名券商研究所、市场咨询机构实习经历。

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