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院、授信執(zhí)行部、戰(zhàn)略客戶(hù)部、投資銀行部
我們?cè)?019年9月發(fā)布了首篇面板行業(yè)深度報(bào)告,偏重于市場(chǎng)角度,主要基于LCD和OLED兩大市場(chǎng)進(jìn)行分析。本篇報(bào)告則偏重于技術(shù)角度,以終端應(yīng)用領(lǐng)域細(xì)分市場(chǎng)(大、中小尺寸)為視角來(lái)分析各類(lèi)顯示技術(shù)路線(寬視角、背板材料及背光模組技術(shù)等)的演進(jìn)及產(chǎn)業(yè)主要企業(yè)的技術(shù)布局及量產(chǎn)進(jìn)度、發(fā)展動(dòng)態(tài),進(jìn)而梳理出基于尺寸視角的全球面板行業(yè)最新競(jìng)爭(zhēng)格局。
■行業(yè)供需改善:面板需求保持韌性,韓廠退出,中國(guó)大陸企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張掌握LCD主導(dǎo)權(quán)。2020年1-9月,電視面板/平板電腦面板/監(jiān)視器面板/筆記本面板累計(jì)出貨面積同比-6%/+50%/+13%/+15%。電視面板出貨保持韌性,IT面板增長(zhǎng)主要源于在線教育/居家辦公需求及下半年備貨等,手機(jī)面板下滑。整體估算,2020年全球LCD面板需求預(yù)計(jì)保持微幅(0~3%)增長(zhǎng)。未來(lái)三年,全球LCD需求面積保持低個(gè)位數(shù)(每年<5%)增長(zhǎng)。從供給端來(lái)看,韓國(guó)廠商加速退出已成定局。未來(lái)3年全球LCD產(chǎn)能保持平穩(wěn),行業(yè)保持供需緊平衡,部分季度供給緊張,中國(guó)大陸企業(yè)占比將逐步提升。DSCC預(yù)計(jì)4Q22中國(guó)大陸的LCD產(chǎn)能占比將進(jìn)一步提升至70%。Omdia預(yù)計(jì),在2021年京東方和TCL華星的產(chǎn)能面積份額合計(jì)將達(dá)39.7%,2023年達(dá)43%,中國(guó)大陸雙巨頭市占率提升,議價(jià)能力和利潤(rùn)水平有望增強(qiáng)。
■顯示技術(shù)路線與市場(chǎng)前景:韓廠仍為新技術(shù)引領(lǐng)者及量產(chǎn)先鋒,大陸企業(yè)在大小尺寸領(lǐng)域均快速追趕。大中尺寸:大陸企業(yè)逐步掌握LCD主導(dǎo)權(quán),但在大尺寸新技術(shù)方面,韓國(guó)巨頭仍為領(lǐng)導(dǎo)者及產(chǎn)業(yè)化先鋒。中國(guó)大陸及臺(tái)灣地區(qū)的面板企業(yè)整體而言處于跟隨者地位,但與領(lǐng)導(dǎo)者的差距在縮小。三星計(jì)劃于2021年推出QD-OLED面板、試水MiniLED背光LCD電視、可能在2021~2022年量產(chǎn)Microled電視。LGD壟斷了WOLED大尺寸技術(shù),在中尺寸MiniLED-LCD方面與蘋(píng)果的合作將加大。小尺寸:OLED趨勢(shì)確定,韓國(guó)巨頭為行業(yè)霸主,2020Q3,中國(guó)大陸企業(yè)在小尺寸OLED領(lǐng)域的市場(chǎng)份額合計(jì)只有20%,但近年來(lái)快速擴(kuò)張,預(yù)計(jì)將會(huì)對(duì)韓國(guó)巨頭發(fā)起更大的沖擊。
正文我們?cè)?019年9月發(fā)布了面板行業(yè)首篇深度報(bào)告:《半導(dǎo)體顯示行業(yè)之面板篇—技術(shù)演進(jìn)及產(chǎn)能擴(kuò)張推動(dòng)洗牌,關(guān)注中國(guó)大陸企業(yè)趕超機(jī)遇》,報(bào)告主要分析TFT-LCD(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“LCD”)和AMOLED(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“OLED”)兩大市場(chǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域、增長(zhǎng)空間、供需狀況及競(jìng)爭(zhēng)格局等,在此基礎(chǔ)上將全球面板行業(yè)企業(yè)劃分為三大梯隊(duì),并建議重點(diǎn)布局第一梯隊(duì)的企業(yè)。
過(guò)去一年多的時(shí)間內(nèi),全球面板行業(yè)陷入低谷后又進(jìn)入溫和復(fù)蘇,行業(yè)洗牌加劇,并購(gòu)整合頻繁,新技術(shù)新產(chǎn)品層出不窮。在此背景下,我們更新了行業(yè)的供需狀況及對(duì)于未來(lái)三年的展望,詳細(xì)分析了各類(lèi)顯示技術(shù)路線的演進(jìn)路徑,并從終端應(yīng)用領(lǐng)域細(xì)分市場(chǎng)(大、中小尺寸)視角來(lái)分析顯示技術(shù)路線及面板產(chǎn)業(yè)鏈主要企業(yè)的技術(shù)布局及量產(chǎn)進(jìn)度、發(fā)展動(dòng)態(tài),進(jìn)而在上述分析的基礎(chǔ)上,我們梳理出基于顯示技術(shù)及細(xì)分市場(chǎng)維度的全球面板行業(yè)的最新競(jìng)爭(zhēng)格局。
行業(yè)供需:面板需求保持韌性,韓廠退出,中國(guó)大陸企業(yè)擴(kuò)張產(chǎn)能掌握LCD主導(dǎo)權(quán)
1-1疫情之下需求保持韌性,未來(lái)三年需求保持低個(gè)位數(shù)增長(zhǎng)
全球電視銷(xiāo)售保持韌性,三季度出貨量創(chuàng)歷史新高。從出貨面積來(lái)看,面板的主要應(yīng)用領(lǐng)域是電視,而疫情對(duì)電視的需求影響是雙向的。今年以來(lái),疫情擾動(dòng)帶來(lái)人們居家時(shí)間延長(zhǎng)進(jìn)而推動(dòng)購(gòu)買(mǎi)電視的需求,但另一方面疫情帶來(lái)居民收入下降會(huì)導(dǎo)致人們減少對(duì)電視這種耐用消費(fèi)品的支出。從電視的出貨量來(lái)看,今年電視的需求保持了較強(qiáng)韌性。據(jù)TrendForce統(tǒng)計(jì),今年上半年電視出貨量為2億1411萬(wàn)臺(tái),同比下調(diào)1.7%。第三季度全球電視出貨量達(dá)到6205萬(wàn)臺(tái),同比增長(zhǎng)12.9%,環(huán)比增長(zhǎng)38.8%,創(chuàng)歷史新高。
根據(jù)WitsView數(shù)據(jù),2019年全球TFT-LCDTV面板出貨量為2.859億片,1H20全球液晶電視面板的出貨數(shù)量為1.29億片,同比下降8.35%;在大尺寸化趨勢(shì)的拉動(dòng)下,1H20全球液晶電視面板的出貨面積為8040.8萬(wàn)平萬(wàn)米,同比下降0.5%,降幅小于出貨數(shù)量。2020年1-9月TV面板累計(jì)出貨量同比-6%,降幅較上半年收窄2.35pct。我們預(yù)計(jì)在大尺寸趨勢(shì)的拉動(dòng)下,2020年全球液晶電視面板的出貨面積仍可能維持正數(shù)增長(zhǎng)(預(yù)計(jì)0~3%)。
圖1:全球液晶電視面板出貨面積及同比增速WitsView,院
圖2:全球電視面板平均尺寸走勢(shì)預(yù)測(cè)Omdia,院
2020年1-9月,平板電腦面板/監(jiān)視器面板/筆記本面板累計(jì)出貨同比+50%/+13%/+15%。主要源于在線教育/居家辦公需求,以及廠商為下半年節(jié)日促銷(xiāo)備貨等拉動(dòng)需求。
2020年智能手機(jī)出貨量預(yù)計(jì)同比下降11.9%,一定程度沖擊手機(jī)面板需求。根據(jù)IDC數(shù)據(jù),2019年全球智能手機(jī)出貨量為13.71億部;IDC預(yù)計(jì)20-22年全球智能手機(jī)出貨量同比增速為-11.9%/10%/5%,對(duì)應(yīng)出貨量分別12.08億部、13.29億部、13.95億部。在手機(jī)平均尺寸僅有微增長(zhǎng)的情況下,2020年手機(jī)面板需求預(yù)計(jì)將下降10%左右。
整體估算,2020年全球LCD面板需求將可能保持微幅增長(zhǎng)。1Q20全球LCD面板出貨量各下游占比分別為手機(jī)57.29%、電視15.15%、平板電腦10.69%、筆記本電腦9.41%、顯示器7.46%;1Q20全球LCD面板出貨面積各下游占比分別為電視78.16%、顯示器10.48%、筆記本電腦4.77%、智能手機(jī)4.46%、平板電腦2.13%。疫情下,今年面板需求保持韌性,IT產(chǎn)品大幅增長(zhǎng),手機(jī)有所下滑,整體估算,2020年全球LCD面板需求可能保持微幅增長(zhǎng),在1~3%左右。
展望未來(lái)的市場(chǎng)需求,2021年舉行的日本奧運(yùn)會(huì)、歐洲杯及2022年舉行的北京冬奧會(huì)將推動(dòng)更多8K/4K電視上市,能一定程度上拉動(dòng)面板需求。
整體來(lái)看,未來(lái)三年,我們預(yù)計(jì)全球LCD需求面積整體保持低個(gè)位數(shù)(每年小于5%)增長(zhǎng)。由于電視占LCD需求總面積近八成,LCD需求增長(zhǎng)主要依賴(lài)于大屏化趨勢(shì)(電視平均尺寸的增加),中長(zhǎng)期來(lái)看,關(guān)注新下游需求的開(kāi)發(fā)對(duì)面板需求的拉動(dòng)。
1-2韓廠退出成定局,中國(guó)大陸企業(yè)逐步掌握LCD主導(dǎo)權(quán)
從供給端來(lái)看,韓國(guó)廠商加速退出已成定局。在韓廠產(chǎn)能大幅退出的影響下,雖然今明年有京東方、TCL華星、鴻海夏普多條10.5代線以及惠科多條8.6代線新產(chǎn)能陸續(xù)釋放,但行業(yè)供給增幅十分有限,供需關(guān)系有所改善,面板價(jià)格漲幅較大。2020年11月,32寸面板價(jià)格為61美元,已回升至2018年3月時(shí)的價(jià)格。
圖3:2020年以來(lái)面板價(jià)格大幅上漲Wind,院
近期,LG、三星部分產(chǎn)能決定延后退出,市場(chǎng)判斷主要原因在于其在當(dāng)前供應(yīng)緊張情況下,LG為其自家下游TV品牌保障面板供應(yīng)。LG在韓國(guó)現(xiàn)有TVLCD產(chǎn)能規(guī)模占全球總量3%或更低,延遲退出對(duì)行業(yè)供需影響較為有限。我們認(rèn)為,韓廠退出LCD市場(chǎng)雖有反復(fù)和遲滯,但在中國(guó)大陸企業(yè)高世代LCD產(chǎn)能釋放的背景下,逐步退出LCD市場(chǎng)已成定局。
表1:2020年開(kāi)始投產(chǎn)的7代以上TFT-LCD產(chǎn)線情況(含原有產(chǎn)線擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能)IHS,公司官網(wǎng),媒體報(bào)道,院
今年第四季度,由于供給端電視面板產(chǎn)能分配不足疊加三星關(guān)廠,需求端傳統(tǒng)節(jié)日旺季來(lái)臨疊加終端廠商為明年提前備貨,預(yù)計(jì)Q4面板價(jià)格將保持微漲態(tài)勢(shì)。展望2021年,在經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、大型體育賽事延遲、韓廠產(chǎn)能退出的多重利好影響下,面板價(jià)格有望在2021年保持上漲。
未來(lái)3年全球LCD產(chǎn)能保持平穩(wěn),中國(guó)大陸企業(yè)占比將逐步提升。DSCC預(yù)測(cè)未來(lái)3年全球LCD行業(yè)產(chǎn)能將基本保持平穩(wěn)。根據(jù)DSCC數(shù)據(jù),2019年全球LCD的產(chǎn)能為3.11億平米,DSCC預(yù)計(jì)2020-2022年全球LCD的產(chǎn)能分別為3.16億平米、3.06億平米、3.16億平米。
中國(guó)大陸企業(yè)逐步掌握LCD的主導(dǎo)權(quán)。根據(jù)DSCC數(shù)據(jù),中國(guó)大陸的LCD產(chǎn)能占比從4Q18的42%提升至1Q20的52%,DSCC預(yù)計(jì)4Q22中國(guó)大陸的LCD產(chǎn)能占比將進(jìn)一步提升至70%。企業(yè)層面,中國(guó)大陸京東方、TCL華星G10.5/G11產(chǎn)能逐步釋放,逐步掌握LCD主導(dǎo)權(quán),三星顯示(SDC)、LGD、日本JDI產(chǎn)能持續(xù)下降。
圖4:預(yù)計(jì)2020-2022年全球LCD產(chǎn)能將保持平穩(wěn)WitsView,華泰,院
圖5:全球各國(guó)家/地區(qū)TFT-LCD產(chǎn)能占比(按面積)WitsView,華泰,院
隨著韓廠退出LCD產(chǎn)能以及2021年全球經(jīng)濟(jì)回暖,Omdia預(yù)測(cè)2021年行業(yè)供給相對(duì)緊張,行業(yè)供需比Glut值(Glut值=有效供給面積/需求面積-1,Glut值低于5%時(shí)被視為供應(yīng)短缺)在2021年Q2~Q3達(dá)到約5%,預(yù)計(jì)到2023Q1恢復(fù)到約15%,達(dá)到供需平衡。
圖6:全球面板行業(yè)2020-2023年供需情況預(yù)測(cè)Omdia,院
1-3大陸雙巨頭市占率提升,議價(jià)能力和利潤(rùn)水平有望增強(qiáng)
行業(yè)并購(gòu)整合頻繁,韓廠產(chǎn)能退出或被收購(gòu),如,三星顯示及LGD逐步退出LCD產(chǎn)能,TCL科技收購(gòu)三星蘇州LCD產(chǎn)線;在此背景下,中國(guó)大陸面板企業(yè)市場(chǎng)占有率進(jìn)一步提升。Omdia預(yù)計(jì),在2021年京東方和TCL華星兩家龍頭廠商的產(chǎn)能面積份額將達(dá)到39.7%,2023年將達(dá)到43%,在此情形下,兩家龍頭廠商無(wú)論對(duì)下游客戶(hù)或是上游供應(yīng)商的議價(jià)能力均有望明顯提升,規(guī)模效應(yīng)進(jìn)一步顯現(xiàn),同時(shí)有望通過(guò)協(xié)同策略有效平抑行業(yè)景氣周期波動(dòng),整體盈利能力有望增強(qiáng)。
圖7:至2023年,京東方和TCL華星TFT-LCD市占率合計(jì)將達(dá)到43%Omdia,院
顯示技術(shù)路線與市場(chǎng)格局:韓廠仍為新技術(shù)引領(lǐng)者及量產(chǎn)先鋒,大陸企業(yè)在大小尺寸領(lǐng)域均快速追趕
半導(dǎo)體顯示行業(yè)涉及到眾多材料及顯示技術(shù),我們從LCD、OLED、MicroLED等顯示技術(shù)的構(gòu)成出發(fā),選擇液晶顯示視角技術(shù)、背板材料及背光技術(shù)三大維度進(jìn)行了分析;在此基礎(chǔ)上,從終端應(yīng)用領(lǐng)域細(xì)分市場(chǎng)角度,分析了大、中小尺寸的顯示技術(shù)路線及面板產(chǎn)業(yè)鏈主要企業(yè)的技術(shù)布局及量產(chǎn)進(jìn)度、發(fā)展動(dòng)態(tài),進(jìn)而在上述分析的基礎(chǔ)上,我們梳理出基于顯示技術(shù)及細(xì)分市場(chǎng)維度的全球面板行業(yè)的最新競(jìng)爭(zhēng)格局。
2-1液晶顯示視角技術(shù)、背板材料及背光模組技術(shù),三類(lèi)技術(shù)推動(dòng)面板行業(yè)發(fā)展
目前,全球主要顯示模組分為三大類(lèi):TFT-LCD、OLED(分為柔性O(shè)LED和剛性O(shè)LED)及MicroLED(分為MiniLED和MicroLED)。
圖8:主要顯示模組分為:LCD、AMOLED和MicroLED長(zhǎng)信科技官網(wǎng),院
以TFT-LCD顯示模組為例,TFT-LCD顯示模組主要由液晶面板(Panel)、驅(qū)動(dòng)電路和背光源(BackLight)組成。在液晶面板中,兩片平行的玻璃基板中間放置液晶盒,上層玻璃基板的上方為偏光片(Polarizer),下方為彩色濾光片(ColorFilter,CF);下層玻璃基板的上方貼有薄膜晶體管(TFT),下方為偏光片。背光源的作用是為液晶顯示屏提供一個(gè)面內(nèi)亮度均勻分布的背景光源,而驅(qū)動(dòng)電路則在通電后向顯示屏提供各種顯示畫(huà)面的信息。
圖9:LCD面板的組成(側(cè)光式)公開(kāi)資料,院
從顯示模組結(jié)構(gòu)來(lái)看,顯示技術(shù)的進(jìn)步主要路徑為:采用性能更佳的顯示材料及改善顯示模組結(jié)構(gòu)。如,液晶顯示視角技術(shù)主要和液晶分子的排列方式有關(guān),LCD涉及到該技術(shù)(含以Miniled為背光模組的LCD),而OLED和MicroLED不涉及;背板材料技術(shù)是依據(jù)不同的背板材料的特性進(jìn)行開(kāi)發(fā)應(yīng)用的技術(shù),LCD、OLED和MicroLED模組均涉及到該技術(shù);背光模組技術(shù)則通過(guò)采用不同背光材料及相應(yīng)的技術(shù)來(lái)改善背光顯示效果,LCD(含以Miniled為背光模組的LCD)涉及到該技術(shù),OLED和MicroLED模組則不涉及。技術(shù)的進(jìn)步不僅依賴(lài)于技術(shù)水平的提升,還來(lái)自于制造工藝水平的提升、大規(guī)模量產(chǎn)成本的降低等。本節(jié)我們主要分析液晶顯示視角技術(shù)、背板材料及背光模組技術(shù)三類(lèi)技術(shù)。
2-1-1液晶顯示視角技術(shù):VA、IPS為兩大主流陣營(yíng)
液晶顯示視角技術(shù)主要和液晶分子排列方式有關(guān),按照液晶層液晶分子的排列方式差異,TFT-LCD可分為T(mén)N、VA、IPS三種。扭曲向列型TN(TwistedNematic)優(yōu)點(diǎn)是成本低、反應(yīng)速度快,缺點(diǎn)是色彩還原不夠準(zhǔn)確、可視角度小;垂直排列型VA(VerticalAlignment,俗稱(chēng)“軟屏”,詳見(jiàn)附錄專(zhuān)業(yè)詞匯解釋?zhuān)﹥?yōu)點(diǎn)是對(duì)比度高,缺點(diǎn)是與TN相比反應(yīng)略慢、成本與TN相比較高;橫向電場(chǎng)效應(yīng)顯示技術(shù)IPS(In-Plane-Switching,平面轉(zhuǎn)換,俗稱(chēng)“硬屏”)優(yōu)點(diǎn)是可視角度佳、耗電低、適合觸控式屏幕,缺點(diǎn)是反應(yīng)速度慢、成本高。
液晶顯示視角技術(shù)目前主要是IPS和VA兩大陣營(yíng)。三星顯示(SDC)、TCL華星、友達(dá)、夏普、中電熊貓等為VA陣營(yíng)企業(yè)。京東方是IPS陣營(yíng)最大的供應(yīng)商。
圖10:TN、VA、IPS型TFT-LCD面板對(duì)比EizoJapan,院
2-1-2背板材料技術(shù):a-Si和LTPS為主流,IGZO和LTPO應(yīng)用逐步增加
顯示面板行業(yè),LCD、OLED及MicroLED均用到TFT技術(shù),根據(jù)TFT溝道層半導(dǎo)體基底材料(簡(jiǎn)稱(chēng)“背板材料”)的不同,主要有三種,分別是a-Si(非晶硅)、LTPS(低溫多晶硅)和IGZO(銦鎵鋅氧化物)。早期TFT-LCD以a-Si基底材料為主,但a-Si電子遷移率較低,LTPS和IGZO材料可以大幅提高電子遷移率,從而能夠更好地實(shí)現(xiàn)高分辨率、高亮度、窄邊框、低功耗等顯示性能。
表2:半導(dǎo)體基底材料a-Si、LTPS、IGZO材料技術(shù)的特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域及主要企業(yè)公開(kāi)資料,院
a-Si技術(shù)成熟,適用于所有產(chǎn)品市場(chǎng)。a-Si技術(shù)由于成熟穩(wěn)定,成本較低,可在所有尺寸產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)較高的良率,達(dá)到主流顯示性能,因此適用于所有產(chǎn)品市場(chǎng),是電視、桌上型顯示器、筆記本電腦、車(chē)載顯示等大部分主要產(chǎn)品市場(chǎng)的主流技術(shù),并在手機(jī)市場(chǎng)具備高性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)。
IGZO可以用于大小尺寸,LTPS只能用于小尺寸。IGZO(IndiumGalliumZincOxide)為氧化銦鎵鋅的縮寫(xiě),它是一種薄膜電晶體技術(shù),是指在TFT-LCD主動(dòng)層之上,打上一層金屬氧化物。研究發(fā)現(xiàn)一系列的金屬氧化物有著類(lèi)似的性能,因此統(tǒng)稱(chēng)為OxideTFT,IGZO是這些技術(shù)中的一種。
鴻海轉(zhuǎn)投資的夏普(Sharp)于2012年3月成為全球第一家在液晶面板上采用IGZO)技術(shù)、并進(jìn)行量產(chǎn)的廠商,而近幾年來(lái)夏普的IGZO技術(shù)持續(xù)進(jìn)化,目前已宣布完成第5代IGZO的研發(fā),將更省電,且支持8K、并可應(yīng)用于OLED面板上。
圖11:IGZO是指在TFT-LCD主動(dòng)層之上,打上一層金屬氧化物電子發(fā)燒友,院
現(xiàn)有的柔性屏產(chǎn)品大多采用LTPS技術(shù)制造。LTPS技術(shù)盡管擁有很高的載流子遷移率,但一方面由于激光退火工藝等原因難以應(yīng)用在高世代線,且均一性較差;另一方面,較高的工藝溫度(≥450℃)對(duì)基板材料的CTE(熱膨脹系數(shù))要求過(guò)高。LTPS制程溫度高,只有黃色PI(聚酰亞胺)可以滿足指標(biāo)要求,只能采用頂發(fā)射結(jié)構(gòu)。透明金屬陰極的電阻過(guò)大,很難制作大尺寸,因此僅用于小尺寸;IGZO制程溫度低,可以采用透明基材制作底發(fā)射結(jié)構(gòu),可制作大尺寸包括柔性O(shè)LED產(chǎn)品,對(duì)于頭部廠商而言是關(guān)鍵的技術(shù)方向。
LTPO:LTPS和氧化物的集合體,蘋(píng)果主導(dǎo)該技術(shù)。LTPO是LTPS和氧化物的集合體。蘋(píng)果擁有LTPO的多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù),蘋(píng)果利用IGZO的快速開(kāi)關(guān)與低漏電特性,改良LTPS背板技術(shù),讓LTPS與IGZO線路混和使用組合成新型的LTPO(低溫多晶氧化物)背板技術(shù),2019年9月首次成功應(yīng)用在新一代蘋(píng)果手表AppleWatchSeries5上,取得了顯示與功耗的平衡。據(jù)報(bào)道,蘋(píng)果將在2021年至少兩款iPhone機(jī)型中采用低功耗LTPO背板技術(shù)的OLED顯示屏。
2-1-3背光技術(shù):從LED向量子點(diǎn)、MiniLED演進(jìn),三星為量子點(diǎn)和MiniLED背光技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)導(dǎo)者
伴隨著顯示技術(shù)的革新,顯示屏背光也隨之進(jìn)步,縱觀整個(gè)顯示背光技術(shù)的發(fā)展,一共經(jīng)歷了CCFL(冷陰極熒光燈)、傳統(tǒng)LED背光、量子點(diǎn)背光及MiniLED背光等技術(shù)節(jié)點(diǎn)。
●CCFL背光:功耗大、色域窄、長(zhǎng)時(shí)間使用有色偏;
●傳統(tǒng)LED直下式背光:雖然能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分區(qū)、成本低,但是較厚、耗能高;
●傳統(tǒng)LED側(cè)入式背光:雖然能夠?qū)崿F(xiàn)薄型化,但無(wú)動(dòng)態(tài)分區(qū);
●量子點(diǎn)背光:能夠?qū)崿F(xiàn)寬色域,但是成本高,還具有輕微毒性;
●MiniLED背光:具有節(jié)能、輕薄化、寬色域、超高對(duì)比度、精細(xì)動(dòng)態(tài)分區(qū)的特點(diǎn),既實(shí)現(xiàn)了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),也能克服其他背光方式的缺點(diǎn)。
根據(jù)TrendForceLED研究預(yù)估,至2023年MiniLED背光產(chǎn)值將達(dá)3.4億美元(僅MiniLED背光產(chǎn)值,不含其他驅(qū)動(dòng)IC與背板)。
圖12:LCD背光技術(shù)的發(fā)展路線國(guó)際顯示博覽會(huì),國(guó)星光電RGB事業(yè)部,院
量子點(diǎn)背光技術(shù):量子點(diǎn)(Quantumdots,QDs)又稱(chēng)為半導(dǎo)體納米晶體,量子點(diǎn)由有限數(shù)目的原子組成,三個(gè)維度尺寸均在納米數(shù)量級(jí)。量子點(diǎn)一般為球形或類(lèi)球形,是由半導(dǎo)體材料(通常由IIB~ⅥA或IIIA~VA元素組成)制成的、穩(wěn)定直徑在2~20nm的納米粒子。
量子點(diǎn)顯示的技術(shù)基礎(chǔ)有兩個(gè)層面:電致發(fā)光與光致發(fā)光。目前商業(yè)化的量子點(diǎn)顯示器是基于光致發(fā)光原理,屬于量子點(diǎn)背光技術(shù)(QD-BLU)與液晶顯示相結(jié)合的產(chǎn)物,即量子點(diǎn)背光液晶顯示器(QD-LCD)。
MiniLED背光技術(shù):MiniLED又稱(chēng)次毫米發(fā)光二極管,一般認(rèn)為是晶粒尺寸介于100-200微米之間的LED。MiniLED既可用于直顯,也可以用于背光,不過(guò)當(dāng)前MiniLED背光技術(shù)相對(duì)MiniLED直顯更成熟?!癓CD+miniLED”的背光技術(shù)采用的是直下式LED背光方式,能夠?qū)崿F(xiàn)薄型化、具有區(qū)域亮度可調(diào)、顯色性和對(duì)比度更高的優(yōu)點(diǎn)。Mini-LED可克服傳統(tǒng)LED黑白像素間漏光比較嚴(yán)重的問(wèn)題,同時(shí)作為小間距LED背光基礎(chǔ)上的改良版本,無(wú)需克服巨量轉(zhuǎn)移的技術(shù)門(mén)檻,技術(shù)難度較低更容易實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),能夠以更低的成本實(shí)現(xiàn)可比擬OLED面板的顯示效果,而且壽命更長(zhǎng)、功耗更低。
MiniLED背光技術(shù)的背板材料:從PCB背板方案向玻璃基過(guò)渡。前期三星、蘋(píng)果等廠商均采用了PCB背板方案的miniLED,并推出了TheWall等令人驚艷的產(chǎn)品。不過(guò)PCB背板Mini-LED方案有較為明顯的缺陷,限制了其進(jìn)一步推廣:PCB背板SMT工序存在尺寸限制,做大尺寸方案只能拼接背板,降低了良率;PCB背板比較厚,由于PCB背板的散熱不佳,所以背板和偏光片之間要留有距離;且PCB背板方案較貴。
為推動(dòng)MiniLED普及,華星光電及京東方開(kāi)辟了全新的路線,即玻璃基MiniLED。京東方稱(chēng),玻璃基MiniLED背光產(chǎn)品將在2020Q4量產(chǎn)。
2-2小尺寸:從LCD(a-Si、LTPS)到AMOLED,演進(jìn)路徑清晰,關(guān)注量子點(diǎn)、MircoLED等的發(fā)展
顯示技術(shù)按照尺寸來(lái)分,主要分為大尺寸和小尺寸(10寸以下)。小尺寸顯示技術(shù)中短期路徑相對(duì)成熟,a-Si/LTPS/AMOLED(簡(jiǎn)稱(chēng)OLED)技術(shù)依次迭代,長(zhǎng)期可關(guān)注量子點(diǎn)、MircoLED等的發(fā)展。
目前小尺寸面板領(lǐng)域主流技術(shù)為T(mén)FT-LCD,根據(jù)材料差異又可以分為a-Si、LTPS及氧化物(oxide)三種。OLED在小尺寸市場(chǎng)快速滲透,2019年OLED市場(chǎng)份額約33%(上年為28.3%),OLED已確定性成為小尺寸技術(shù)方向,隨著OLED產(chǎn)線良率提升及成本下降,預(yù)計(jì)將在2021年市場(chǎng)份額將超過(guò)LCD占據(jù)主導(dǎo)地位。
圖13:小尺寸面板技術(shù)演進(jìn)根據(jù)公開(kāi)資料整理,院
a-Si技術(shù)退居最低端市場(chǎng),未來(lái)隨成本優(yōu)勢(shì)減弱,市場(chǎng)空間或再被壓縮。a-Si技術(shù)是指使用a-Si作為基底材料進(jìn)行微電子精細(xì)加工的技術(shù),在液晶技術(shù)發(fā)展初期被廣泛使用,優(yōu)點(diǎn)是相較于LTPS等技術(shù)工藝流程更為簡(jiǎn)單,成本低廉,缺點(diǎn)是色彩飽和度、清晰度等顯示效果不佳,目前應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)退居中低端智能手機(jī)以及車(chē)載等專(zhuān)顯市場(chǎng)。中短期而言a-Si技術(shù)的成本優(yōu)勢(shì)仍然顯著,因此在中低端顯示市場(chǎng)尚有一定空間。長(zhǎng)期看,隨著LTPS等成本進(jìn)一步降低,a-Si空間將被不斷侵蝕,將退居某些利基型市場(chǎng),最終亦可能退出歷史舞臺(tái)。
LTPS技術(shù)受OLED擠壓,往中低端手機(jī)領(lǐng)域滲透,往后或轉(zhuǎn)向?qū)o@產(chǎn)品。LTPS是指非晶硅經(jīng)過(guò)鐳射光均勻照射后,吸收內(nèi)部原子發(fā)生能級(jí)躍遷、形變成為多晶結(jié)構(gòu)的技術(shù)。LTPS雖性能不及OLED,然較a-Si增加了激光晶化過(guò)程,使a-Si(非晶硅)變成體積更小、電子遷移速率更高的p-Si(多晶硅),因此較a-Si技術(shù)而言解析度更高,開(kāi)口率更高從而亮度更高,且重量更輕、厚度更薄,目前被廣泛用于中高端手機(jī)、VR/AR、智能可穿戴等小尺寸顯示領(lǐng)域。價(jià)格上來(lái)看,隨著OLED成本不斷下降,在中高端市場(chǎng)上,LTPS硬屏與OLED的競(jìng)爭(zhēng)加大,2020年7月,6.5寸LTPS硬屏單價(jià)為23.9美元,已經(jīng)高于6.4寸剛性O(shè)LED屏21美元的單價(jià)。在中低端市場(chǎng)上,LTPS與低單價(jià)的a-Si屏也存在一定的競(jìng)爭(zhēng)(a-Si屏單價(jià)在13美元左右),因此,我們認(rèn)為L(zhǎng)TPS屏在手機(jī)中占比將呈下降態(tài)勢(shì),可能會(huì)轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)顯示領(lǐng)域謀求出路。
圖14:2019-2021年智能手機(jī)市場(chǎng)不同顯示技術(shù)出貨量占比Trendforce,院
IGZO技術(shù)主要用于高端筆電及高端平板電腦,在小尺寸顯示產(chǎn)品中市場(chǎng)份額將逐步增加。IGZO與LTPS技術(shù)的PPI、低功耗和窄邊框等指標(biāo)較a-Si大幅提高,但工藝更為復(fù)雜,投入和成本相對(duì)較高,IGZO僅在高端筆電和高端平板電腦市場(chǎng)、LTPS僅在中低端手機(jī)市場(chǎng)對(duì)a-Si形成較為明顯的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)IHS預(yù)測(cè),2025年LTPSTFT-LCD在手機(jī)面板市場(chǎng)的份額將由36%下滑至33%,IGZOTFT-LCD在筆記本電腦面板市場(chǎng)的份額將由12%上升至21%,a-SiTFT-LCD在中小尺寸產(chǎn)品市場(chǎng)的份額則將出現(xiàn)不同程度下滑,手機(jī)面板市場(chǎng)的份額將由43%下滑至30%,筆記本電腦面板市場(chǎng)的份額將由87%下滑至70%。
LTPO:蘋(píng)果主導(dǎo)該技術(shù),合作面板廠目前主要為L(zhǎng)GD,可能在蘋(píng)果小屏產(chǎn)品中大量使用
LTPO是LTPS和氧化物的集合體。LTPS具有電子遷移率高的特點(diǎn),氧化物具備低漏電流和低頻率。
終端品牌商:蘋(píng)果擁有LTPO的多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù),蘋(píng)果利用IGZO的快速開(kāi)關(guān)與低漏電特性,改良LTPS背板技術(shù),讓LTPS與IGZO線路混和使用組合成新型的LTPO(低溫多晶氧化物)背板技術(shù),2019年9月首次成功應(yīng)用在新一代蘋(píng)果手表AppleWatchSeries5上,取得了顯示與功耗的平衡。
據(jù)報(bào)道,蘋(píng)果將在2021年至少兩款iPhone機(jī)型中采用低功耗LTPO背板技術(shù)的OLED顯示屏。LGD將擴(kuò)大其OLED面板廠專(zhuān)供蘋(píng)果的生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度。LTPO技術(shù)可以為更長(zhǎng)的電池壽命和/或ProMotion(自適應(yīng)刷新率)或始終開(kāi)機(jī)顯示元素等新功能鋪平道路。
面板廠:蘋(píng)果LTPO的合作商之前是三星顯示,但三星顯示并不積極地采用LTPO技術(shù),可能因?yàn)樗翘O(píng)果的專(zhuān)利,同時(shí),三星顯示寧愿投入工程努力去開(kāi)發(fā)更高像素密度、曲面且可折疊甚至可伸縮式的顯示器。目前,蘋(píng)果加大與LGD的合作,此外JDI、京東方也有可能入圍該合作。
OLED性能卓越,疊加手機(jī)全面屏化和可卷曲化趨勢(shì),為小尺寸主流趨勢(shì)。OLED技術(shù)相較TFT-LCD結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,更加輕薄,功耗更低,色域更廣,可彎可撓,目前被運(yùn)用于高端智能手機(jī)、智能可穿戴以及VR/AR等產(chǎn)品中,其中柔性O(shè)LED功能更多。長(zhǎng)期來(lái)看,手機(jī)全面屏化和可卷曲化性驅(qū)動(dòng)顯示技術(shù)迭代,柔性O(shè)LED技術(shù)為大勢(shì)所趨。
中小尺寸背板材料:MiniLED背光+LCD在小尺寸方面的應(yīng)用主要由蘋(píng)果及LGD推動(dòng),預(yù)計(jì)將給面板行業(yè)帶來(lái)較大變化。目前在MiniLED背光+LCD小尺寸方面,有微星、戴爾等公司推出了筆記本、顯示器等產(chǎn)品,但大規(guī)模應(yīng)用仍依賴(lài)于蘋(píng)果。蘋(píng)果目前已經(jīng)選定臺(tái)灣地區(qū)及韓國(guó)供應(yīng)鏈進(jìn)行MiniLED背光+LCD方案的試水。臺(tái)廠晶電生產(chǎn)MiniLED,臺(tái)表科負(fù)責(zé)MiniLED的表面黏著技術(shù)(SurfaceMountTechnology),LGD會(huì)結(jié)合LCD和模組,制造最終的面板成品,預(yù)計(jì)今年底啟動(dòng)量產(chǎn)。除了新iPadPro外,蘋(píng)果計(jì)劃在未來(lái)的MacBook和iMac機(jī)型上使用MiniLED顯示屏。
除了蘋(píng)果,LGD也積極接洽聯(lián)想、LG電子等個(gè)人電腦(PC)、筆電、顯示器企業(yè),希望能供應(yīng)MiniLED背光面板。
在微型尺寸中,硅基OLED顯示器增長(zhǎng)迅速,將超過(guò)LCD等。由于PPI的差異,中小尺寸、大尺寸OLED通常選用玻璃基板或柔性基板,微型尺寸的OLED顯示器一般使用硅基板。與LCD顯示屏相比,OLED微顯示技術(shù)具有低功耗、工作溫度寬、高對(duì)比度、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)MarketsandMarkets的研究報(bào)告,OLED微型顯示器市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)最為迅速,年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到41.14%,預(yù)計(jì)2024年將實(shí)現(xiàn)15.66億美元的市場(chǎng)規(guī)模,并最終超過(guò)LCD與LCoS(硅反射液晶顯示器)成為微型顯示器應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)類(lèi)型。
未來(lái)小尺寸領(lǐng)域的技術(shù)方向包括MircoLED、QD-OLED(量子點(diǎn)OLED)等。MicroLED陣營(yíng)的代表面板廠商為三星、友達(dá)、群創(chuàng),終端企業(yè)主要是蘋(píng)果公司,蘋(píng)果有望率先將其應(yīng)用在AR/VR以及可穿戴領(lǐng)域,MicroLED產(chǎn)品技術(shù)成熟度低,目前各大面板廠公布的量產(chǎn)計(jì)劃主要集中在大尺寸領(lǐng)域,小尺寸MicroLED產(chǎn)品量產(chǎn)尚需時(shí)日;量子點(diǎn)陣營(yíng)的代表面板廠商為三星顯示(SDC)、TCL華星等,終端企業(yè)包括三星、TCL等,量子點(diǎn)技術(shù)目前主要用于LCD大尺寸,在小尺寸的應(yīng)用尚需時(shí)日。
2-3大尺寸:LCD占據(jù)主導(dǎo),第三代技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)激烈,關(guān)注各類(lèi)OLED、MiniLED直顯、MicroLED技術(shù)
大尺寸顯示技術(shù)在不斷進(jìn)行改良和創(chuàng)新,技術(shù)受成本、生產(chǎn)工藝等約束,技術(shù)演進(jìn)更為復(fù)雜。第一代為CRT時(shí)代;第二代為L(zhǎng)CD時(shí)代,背光技術(shù)從CCFL到LED、QD-LCD、MiniLED-LCD技術(shù),經(jīng)過(guò)不斷改良和創(chuàng)新,目前主流的是LED背光LCD;第三代,主要是OL
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