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2017年中國顯示材料行業發展概況及產業鏈分析
2017/9/26 10:41:03 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:1、顯示材料行業發展概況顯示材料技術作為信息產業的重要組成部分,已在信息技術的發展過程中發揮了重要作用,大到電視機、筆記本,小到手機、平板,都離不開顯示材料技術的支持。隨著材料技術的發展,顯示技術也從最初的陰極射線管顯示技術(CRT1、顯示材料行業發展概況
顯示材料技術作為信息產業的重要組成部分,已在信息技術的發展過程中發揮了重要作用,大到電視機、筆記本,小到手機、平板,都離不開顯示材料技術的支持。
隨著材料技術的發展,顯示技術也從最初的陰極射線管顯示技術(CRT)發展到平板顯示技術(FPD),平板顯示更是延伸出等離子顯示(PDP)、液晶顯示(LCD)、有機發光二極管顯示(OLED)等技術路線,各種觸摸顯示屏、可彎曲顯示屏在數碼產品的應用上大放光彩。
顯示技術主要分類如下:
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若從技術的發展路徑來看,顯示技術的發展大致可以分為三個階段:
第一個階段:1897年,世界上第一臺CRT誕生,實現了電信號向光輸出的轉換。隨著技術工藝完善,20世紀50年代開始,隨著CRT技術大量產業化,黑白CRT電視和彩色CRT電視成為生活中最重要的顯示設備。
第二個階段:20世紀90年代,等離子技術、液晶技術并行。2000年后,隨著液晶技術的完善,其在顯示效果、成本等諸多方面均顯著超越等離子技術,等離子技術逐步退出市場。目前液晶技術已是全球最主流的顯示技術。
第三個階段:隨著材料技術的發展,OLED技術出現并實現產業化。2006年之前,OLED面板多為PMOLED面板,主要針對小尺寸顯示器件。2008年諾基亞推出了第一臺應用AMOLED顯示屏的手機,隨后索尼、LG推出小尺寸OLED電視;2010年,三星大舉推進AMOLED技術,并在其高端手機中廣泛使用AMOLED面板,OLED的商業化進程得到了實質性進展。
顯示技術的發展進程如下圖所示:
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目前,平板顯示(FPD)的主流產品為液晶面板與OLED面板。其中TFT-LCD平板作為液晶面板的一種,依靠其具有的工作電壓低、功耗小、分辨率高、抗干擾性好、應用范圍廣等一系列優點,仍為顯示產業的主流產品,廣泛應于筆記本電腦、桌面顯示器、電視、移動通信設備等領域。
OLED全稱為“有機發光二極管”,用于顯示或照明。OLED面板在推出伊始價格較為昂貴,未進入日常電子消費品行列,2010年之后隨著其生產工藝的提升,OLED屏幕逐漸在手機、可穿戴設備應用和推廣。目前AMOLED是OLED技術的主流產品,廣泛應用于手機、平板電腦等小尺寸平板顯示中。
平板顯示技術按照非自發光和自發光的分類如下圖所示:
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TFT-LCD面板和AMOLED面板在各自的制造中對顯示材料的選擇不同,液晶終端材料及OLED終端材料分別是兩種面板的主要制造原料。由于兩種顯示材料的特性不同,兩種顯示面板也表現出各自的產品特性,TFT-LCD面板和OLED面板具有的產品特性如下:
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由于OLED構造相對簡單,因此在重量、厚度上都相對TFT-LCD更輕、更薄。此外,OLED的材料特性使得其可以實現柔性顯示和透明顯示,在一些新興應用領域如可穿戴電子設備(VR設備,智能手表等)上,OLED面板取代液晶面板成為智能設備制造商的唯一選擇。
雖然OLED有上述諸多優點,但還存在一些問題制約著OLED目前大面積的推廣:
(1)價格較高。尤其是在大尺寸的電視上,與同等規格的液晶電視相比價格還明顯偏高,影響消費者選購。
(2)良品率低。良品率是衡量面板生產線成熟與否的重要指標之一,會對生產成本有很大影響,良品率較低也是目前OLED成本較高的主要原因之一。
(3)技術壁壘。目前OLED面板生產的核心技術的主要集中在三星顯示株式會社(SDC)和LGDisplay株式會社(LGD)手上,技術壁壘導致SDC和LGD擁有較高的行業控制力,影響下游面板廠商對新一代產線的投資和建設,制約OLED產品的推廣。
因此,TFT-LCD產業因其規模大、技術相對成熟、市場廣闊,還將作為顯示行業的中流砥柱;而OLED作為朝陽產業,發展迅速、潛力大,代表了新的應用方向。目前在大尺寸平板顯示應用上,短期內OLED工藝技術的成熟度和成本尚不能與TFT-LCD形成競爭。
2、顯示材料行業產業鏈分析
平板顯示材料行業按顯示技術可以分為LCD行業和OLED行業:
(1)LCD行業產業鏈
LCD屬于典型的資金密集和技術密集型產業,涉及光學、半導體、電子工程、化工、高分子材料等各領域,具有技術壁壘高、技術更新快、產品競爭激烈、市場前景廣闊等特點,需要上下游產業鏈進行密切的專業分工合作,才能生產出最終的整機產品。
從產業鏈來看,LCD產業可以分為上游基礎材料、中游面板制造以及下游終端產品三個部分。其中,上游基礎材料包括:玻璃基板、彩色濾光片、偏光片、液晶材料、驅動IC、背光模組;中游面板制造包括:列陣(Array)、成盒(Cell)、模組(Module);下游終端產品包括:液晶電視、筆記本、智能手機、車載電視、MP3和其他消費類電子。
LCD的產業鏈情況如下圖所示:
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液晶材料是液晶面板的核心組成部分,相比于驅動IC、偏光片、濾光片等組件,作為化學合成的材料,其成品性質效能具有一定變量,并不能100%保證各批次的產品都在同一水準上。生產過程中對液晶材料中各種雜質的控制只能維持在一定范圍內,但一旦混入意外未知雜質,就有可能導致生產出來的一批液晶面板報廢,造成的損失難以估量。液晶材料品質的優劣直接決定了液晶顯示器的響應速度、對比度、視角等關鍵指標。
液晶材料行業的企業分為兩類,一類是生產混合液晶的液晶終端材料生產商,一類是生產液晶單體、中間體的液晶前端材料生產商。終端材料的生產,對混合液晶配方的技術要求高,提純的工藝復雜度大,因此存在更高的技術壁壘。
目前,混合液晶行業中,境外混合液晶材料公司主要為Merck、JNC和DIC,境內混合液晶材料公司包括金訊陽光、江蘇和成、誠志永華等。全球主要提供混合液晶材料的企業如下:
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瑞聯新材是中國主要的液晶前端材料生產企業之一,下游混合液晶廠商將液晶單體進行混配處理后,形成混合液晶材料,直接用于液晶面板的生產。
(2)OLED行業產業鏈
OLED行業上游主要包括:設備制程(顯影、蝕刻、鍍膜、封裝等)、材料制造(OLED終端材料、基板、電極等)和組裝零件(驅動IC、電路板和被動元件);中游是OLED面板的組裝;下游是OLED的終端應用,包括手機、電視等顯示領域,同時也可應用于照明。OLED行業的產業鏈情況如下圖所示:
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基于OLED面板的結構,可將OLED材料按照在元器件中的位置大致分為電極材料、基板材料和終端材料三大類:其中電極材料主要為金屬及其氧化物;基板材料主要為ITO玻璃或光學薄膜;最為重要的OLED終端材料層包括電子注入層(EIL)、電子傳輸層(ETL)、發光層(EML)、空穴傳輸層(HTL)、空穴注入層(HIL),主要為各類有機材料。
OLED面板的結構如圖如下所示,兩層電極材料中間沉淀終端材料,形成像三明治一樣的夾心結構,放置于基板材料之上。當OLED接通電源之后,由陰極注入的電子和陽極注入的空穴將在發光層中結合,同時釋放出能量,以光的形式呈現出來。發光層材料的成分不同,所發出光的顏色也就不同,因此通過選擇不同的發光材料,可獲得紅、藍、綠三原色,實現全彩顯示。
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由于OLED顯示屏的結構與液晶顯示屏不同,濾光片、偏光片、背光源和液晶被OLED終端材料層所取代,因此在整個面板制造中,OLED材料成本占比遠遠大于液晶材料成本占比。
OLED材料是OLED面板的核心組成部分,決定了OLED顯示屏的性能表現。對于OLED終端材料制造來說,首先由前端材料生產企業將基礎化工原料合成中間體,再進一步加工為升華前材料,將其銷售給終端材料生產企業,由終端材料生產企業進行升華處理后最終形成OLED終端材料,用于OLED面板的生產。
目前OLED終端材料的核心專利存在較高的技術壁壘,生產主要還集中在韓國、日本、德國及美國廠商手中,這些廠商經過多年的發展已經形成了較完整的產業鏈,基本上都有對口合作的、穩定的OLED前端材料供應商。OLED終端材料的主要生產商情況如下表所示:
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