• 預見2021:《2021年中國OLED產業全景圖譜》(附市場規模、競爭格局、國產化情況等)

    欄目:行業資訊 發布時間:2020-11-29

    OLED全稱為有機發光二極管,又稱為有機電激光顯示、有機發光半導體,OLED顯示技術是繼LCD以后新一代平板顯示技術,相對LCD顯示,OLED顯示技術具備省電、輕薄、可視角度大、柔性等優點,逐漸成為中小尺寸顯示面板的主流方案。柔性OLED是實現曲面顯示,乃至未來柔性顯示的基礎。目前, OLED行業發展已經引起國家層面的重視,受到國家的大力支持,行業正處于高速發展時期。

    OLED產業鏈上游下游涉及面較廣,產業鏈參與者眾多

    OLED產業鏈涉及的上游供應材料、設備,以及下游的應用領域較多,因此產業鏈的參與者較多。具體來看:

    OLED產業鏈上游包括原材料生產、設備制造以及組裝零部件的生產三大板塊,各個板塊又包括了較多細分的產品,如原材料有玻璃基板、有機材料、偏光板、封裝膠等。由于OLED產業上游環節總體技術門檻較高,因此產業供應權基本掌握在海外廠商手上,國內能實現規模量產的上游企業不多。

    OLED產業鏈下游為應用領域,包括智能手機、智能電視、VR/AR、可穿戴電子設備(智能手表等)、電腦、車載顯示、照明等領域。其中智能手機、電視、VR等領域應用范圍最大。

    OLED產業鏈中游為OLED面板生產、銷售,目前領先企業有三星、LG、京東方、長虹、華星光電等,其中三星是目前全球最大的中小型OLED面板生產商,LG顯示最先主攻方向為大尺寸OLED,鑒于小屏電子產品的發展態勢,LGD逐步加碼中小尺寸OLED。

    圖表1:OLED產業鏈圖譜

    顯示市場有望成為OLED主導時代,行業市場空間巨大

    相比與上兩代顯示技術(CRT、LCD),OLED顯示面板真正擁有了“未來科技“材料的輕、薄、快響應、透明顯示、柔性可折疊的特點。其構造特殊,無需繁重真空器件和額外屏幕背光源、液晶相,只需將發光材料蒸鍍到纖薄的ITO玻璃板上,通電即可發光顯色。同時,OLED具有更廣的色域、更大的視角、更寬的工作溫度區間且更低的功耗。此外OLED下游終端市場應用廣泛,近年更是快速發展,涉及智能手機、電視、VR、車載、可穿戴設備、照明等領域。因此,不管是其出色的顯示優勢,還是應用前景,都表明未來十年的顯示市場有望成為OLED主導的時代。

    圖表2:顯示技術發展歷程

    OLED商業化應用方面,隨著更多的OLED面板產線的建成投產,2017年蘋果iPhoneX手機開始采用OLED顯示屏幕,其后三星、華為、小米、摩托羅拉等也于2019年相繼推出OLED屏可折疊的手機,這些都標志著OLED技術現階段商業化的成功。

    具體市場前景空間方面,以可穿戴設備中的智能手表為例,由于OLED面板因具有廣視角、輕重量與柔性可折疊的特點,在可穿戴設備領域具有很強的競爭力。2020年上半年全球智能手表出貨量近4200萬臺,預計全年將超過8000萬臺,則對僅智能手表領域,2020年對OLED的需求規模就達到了10億美元。未來,隨著OLED加速向智能手機、車載顯示、筆記本、可穿戴設備等領域滲透,行業市場空間巨大。

    圖表3:OLED顯示技術商業化進程

    圖表4:OLED終端應用市場結構(單位:%)

    國家大力發展OLED產業發展,國內OLED面板發展迅速,產能放量在即

    我國是全球最大的消費電子產品生產國、消費國和出口國,廣大的終端應用市場是我國OLED產業發展最大的推動力量。數據顯示,2019年中國手機、計算機和電視產量占到全球總產量的90%、90%和70%以上,均穩居全球首位,下游終端應用需求旺盛,但OLED面板供應主要集中在韓國,國內OLED面板處于供不應求的狀態。

    因此,為加快我國OLED產業發展,近年來國家制定了一系列推進OLED技術研發及配套產業發展的支持政策,加速推進了OLED產業的規?;顿Y及配套產業本土化供應的進程,為行業發展提供了有利的政策支持與良好契機。2012年國家推出《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》明確提出“加快推進OLED 等新一代顯示技術研發和產業化”。此后幾年,更多政策出臺,鼓勵和支持OLED材料、面板以及工藝等方面的創新發展,2015年出臺的《中國制造2025重點領域技術路線》中提出“將柔性顯示等新型顯示材料作為發展重點”;2016年《“十三五”國家重點研發計劃》提出要自主發展有機半導體顯示新材料。

    截至目前,國內OLED產業發展政策如下:

    圖表5:國內OLED行業發展政策及主要內容(一)

    圖表6:國內OLED行業發展政策及主要內容(二)

    在國家政策大力支持,以及下游需求推動下,國內企業加快了OLED面板生產,以京東方為首的OLED面板商近年來產能持續強勁釋放。根據Omdia 統計,2019年國產面板廠商的OLED面板出貨量達1.05億塊,相比于2018年的3200萬塊翻了三倍多。從產線來看,中國大陸諸多企業總共投入了約4400 億資金來建設多條4- 6 代AMOLED 生產線。根據OLED Industry統計,中國內地已建和在建的6代產線共有12條,全部滿產后總產能加起來超過50萬片/月。

    圖表7:2018-2019年國產OLED面板出貨量(單位:億塊)

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    根據市場預測,隨著國內OLED產能的釋放,到2022年,中國大陸地區的OLED面板總產能占比將接近45%,屆時中國將有望取韓國成為全球最大的OLED面板供應商。從良品率方面來看,近幾年來以京東方、維諾信、和輝光電為代表的國產OLED面板商良品率持續爬升,根據DSCC預測,2023年國內面板廠商剛性與柔性OLED面板良品率將會基本與三星持平。

    圖表9:2022年全球柔性OLED產能分布預測(單位:%)

    圖表10:2016-2023年國內外主要OLED企業良品率情況及預測

    OLED終端關鍵技術被國外壟斷 國產化大勢所趨

    OLED是以多種有機材料為基礎制造的將電能直接轉換成光能的有機發光器件,是上游配套的核心所在。OLED材料基本結構包括陰極、陽極、輔助層和發光層,OLED在外加電場的作用下,電子從陰極注入,空穴從陽極注入,注入的電子和空穴分別從電子輔助層和空穴輔助層向發光層遷移;電子和空穴注入到發光層后,形成電子空穴對,即激子,激子輻射躍遷退激,發出光子而使OLED發光。由此可見,OLED材料直接決定了面板的發光特性,包括發光效率、壽命等等,因此是OLED上游制造的核心關鍵材料。

    圖表11:OLED有機發光器件基本結構

    OLED有機發光材料是產業鏈中技術壁壘最高的領域之一,AMOLED面板需蒸鍍十余層有機材料,蒸鍍厚度和均勻度是核心指標,每層厚度從幾納米到上百納米不等,用料雖少但其成本在面板生產總成本占比高達10%左右,僅次于設備制造。

    而從結構分析,OLED有機發光材料包括空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、有機發光層(EML)、電子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)。其中發光層(EML)作用是將電子轉換成光源,其他電子/空穴有機層幫助電子/空穴順暢流動。從生產流程上看,OLED材料的生成需要經歷化工原料、中間體、粗單體、終端材料四個環節,其中由粗單體到終端材料環節中的升華工藝技術壁壘較高,是國產化推進的主要問題所在。

    由于技術限制,我國企業主要集中在中間體和粗單體領域,在利潤較高的OLED有機發光材料成品(終端材料)領域占比較低。數據顯示,2019年我國OLED終端材料市場規模占有機發光材料比重達83%,主要被美、日、韓、德等國的企業壟斷,其中空穴層注入/傳輸材料、電子層注入/傳輸材料在國內市場供應占比12%左右,發光層材料供應占比不足5%,關鍵材料嚴重依賴進口。

    圖表12:OLED終端材料生產流程

    圖表13:全球OLED終端材料廠商及布局情況

    核心保護專利逐步解封,摻雜材料國產化迎來曙光

    OLED的EM層材料分為紅綠藍三色組合顯色成像,由主體材料(紅光主體、綠光主體、藍光主體)和客體材料(又稱摻雜材料,包括紅光摻雜、綠光摻雜、藍光摻雜)組成。據Ossila數據,摻雜材料部分是實現發光功能的關鍵,主要由金屬配合物組成,其技術與專利壁壘最高,因此單價高達5000-20000元/克;主體材料主要實現了能量向摻雜材料的轉移,由有機小分子構成,沒有核心專利限制且技術壁壘相對較低,單價在2000-5000元/克。EML主客體材料供應上主要為美、德、韓、日等外國廠商壟斷,國內依賴進口。尤其在摻雜材料領域,由于海外巨頭強大的專利保護體系,我國OLED成品材料廠商前期始終難以繞過,因此只能在主體材料方面下功夫,關機。

    近年來,相關摻雜材料重磅專利陸續到期,加之國內OLED發光材料的自主研發能力不斷提高,專利數量逐年增長。據奧來德招股書,奧來德在高性能發光功能材料方面已獲得52項專利,其中涉及到新型釔金屬磷光材料的合成與應用的有兩項;瑞聯新材在紅色摻雜材料的合成上也擁有一項專利;強力新材擁有臺灣昱鐳光電授權專利64項,經營業務涉及摻雜材料。此外鼎材科技、萬潤股份、鼎材科技、夏禾科技等企業也均有較強的研發能力。由此可見,國內中間體/粗單體材料商的整體研發、技術水平在提升,我們認為未來3-5年OLED成品材料國產化將不斷加速,頭部企業有望結合自身前端材料技術積累與研發進步,配合自主研發主體材料的系統,開發出新的摻雜材料體系,實現從0到1的突破。

    圖表14:全球 OLED終端材料EML層制造商一覽

    圖表15:OLED核心摻雜材料專利封鎖情況及到期情況

    圖表16:國內OLED終端材料相關公司主營產品及專利簡況

    以上數據及分析來自于前瞻產業研究院《中國OLED產業市場預測與投資前景分析報告》。

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