「可摺疊手機」何時真正落地?——柔性屏OLED行業深度解析

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(華為摺疊屏5G手機Mate X首秀 售價超17000元)

2月24日,在三星摺疊手機發布後的第三天,華為正式在巴塞隆納對外發布了自己的首款5G摺疊手機Mate X,售價為2299歐元,約合人民幣17500元,相比三星的摺疊屏手機Galaxy Fold高出4000元左右。

據華為消費者BG業務總裁余承東在發布會上介紹,HUAWEI Mate X採用了鷹翼式摺疊設計,通過華為自研的鉸鏈技術實現摺疊形態,將手機+平板兩種形態合而為一。

展開後,它是一款厚度僅為5.4毫米的8英寸平板,閉合時則成為6.6英寸的雙屏手機。

2月25日,股票市場迎來技術性牛市行情,成交量破萬億,而在早盤時,受華為摺疊機發布利好,其柔性屏供應商京東方便開盤封漲停,根據華為摺疊機其昂貴的價格17500元,是否是值得入手呢?那麼對於未來手機發展方向,可摺疊手機是否是主流呢?這邊暫時打一個大問號,但是對於OLED顯示面板來說,這是一個確定的事實,未來顯示上OLED將逐漸替代LCD液晶顯示,至於後面是否雷射顯示,全息顯示是否替代OLED顯示,都是值得關注的問題,本文將從OLED行業進行深度分析,解開OLED行業神秘面紗。

顯示行業發展歷史

1888年,奧地利植物學家萊尼茨爾(Reinitzer)首次發現了一種新物體,名為:「液晶」,但當時並沒有發現其價值。

上世界20年代開始,英國發明家貝爾德用舊收音機器材、霓虹燈管、光電管等零碎物件,搗鼓出了世界上第一台顯像管電視機。

之後美國無線電公司(RCA)迅速推出黑白電視機。

20世紀60年代,RCA公司薩夫諾中心發現動態散射液晶。

但也無法將其技術落地,十年後,日本廠商參加美國展覽,看到液晶產品的神奇之處,紛紛進入液晶顯示行業。

其中首當其衝的便是日本企業精工、夏普。

1979 年,美國柯達公司鄧青雲博士無意中發現了一種具有發光特性的有機材料,這就是後來被譽為「繼LCD後的下一代平面顯示器」的AMOLED技術的起源。

但最終也無法落地。

20世紀80年代,日本企業不斷研究摸索,終於將原有的液晶技術進行了升級,技術發展成為了TFT-LCD技術。

隨後不斷大規模建設生產線,當時全球90%的液晶屏均來自於日本。

但由於行業是非常重的行業,產能周期是無法避免的問題,大量的產能很快造成了產能過剩,導致日本液晶面板生產行業出現大幅虧損。

而此時,韓國和台灣便乘勢大量投資,這就使得行業主導權出現了遷移。

再看國內廠商京東方90年代還在做顯像管電視機,而到2003年通過收購韓國現代液晶面板業務,才正式進入該領域,隨後產能周期依然成為行業虧損的原因,京東方依靠國資力量仍然逆周期大量投資,到2016年,京東方已是全球手機LCD面板出貨第一

2010年,是顯示屏行業又一個重要的轉折點,技術開始疊代,OLED螢幕開始正式商用。

三星推出的GALAXY Note手機首次使用了AMOLED螢幕,直到2017年,蘋果最新一代的IPHONE X上使用了來自三星的OLED螢幕,OLED屏手機才開始正式成為技術主流。

回顧液晶面板工業過去 20 多年的發展,經過幾次大的周期性波動,日本、韓國、台灣地區先後作為行業龍頭引領行業發展。

而其中韓國、台灣地區面板企業的崛起,都是通過逆周期投資,利用加大占據行業話語權。

總結下來是美國企業發明了有關液晶的顯示技術卻被日本大規模應用,日本企業在創造了液晶顯示行業後,被進取型策略的韓國企業壓制,喪失了行業主導權。

液晶面板市場份額

LCD與OLED比較

OLED 即有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode,簡稱 OLED),是基於有機材料電致發光效應的新型發光二極體。

無需背光模組、濾光板、液晶等構件,且可以承受高溫製程;繼CRT、LCD後最具潛力的新型顯示技術,具有可柔性顯示、超輕超薄、反應靈敏、對比度高、可視角廣、能耗低、適用溫度範圍廣、抗震性好等性能優勢。

LCD與OLED面板顯示器結構對比

「更薄」

OLED 結構更簡單。

OLED 基本原理是有機材料通電以後直接發光,通過控制不同像素點是否通電以及通過電流的大小,可以實現對明暗、色彩的控制(相較於主流的 LCD 面板,OLED 省去了背光源、液晶層等部分,結構更加簡單輕薄)。

「更省」

OLED功耗更低。

由於 OLED 自發光的特性,只有在需要顯示時才點亮像素;顯示黑色時,完全不通電。

而 LCD 面是依賴背光模組來提供光源,並由液晶、偏光片來控制亮度(由於 LCD 面板的背光板始終保持點亮的狀態,功耗始終處於較高的水平。

OLED 顯示不需要背光源,特別在顯示黑色較多的圖像時,功耗進一步降低)。

「更優」

OLED 顯示效果更優。

色彩方面,LCD 採用彩色濾光片來產生色彩。

LCD與OLED性能對比

綜上所述,OLED除了壽命和成本兩項比較弱勢外,其他對LCD來說都具有較大優勢。

LCD和OLED生產工藝

LCD、OLED 生產流程及所需設備對比

LCD工藝主要在cell段工藝,核心是澆灌液晶。

OLED 段是顯示功能實現的關鍵步驟,也是 OLED 與 LCD 的主要差異。

AMOLED 主要通過蒸鍍工藝,將陰極材料、OLED 發光材料蒸鍍到背板上,從而去驅動電路結合形成發光器件;最後在無氧、無水的環境中進行封裝。

由於 OLED 有機發光材料本身特性的原因,極易在氧氣、水存在的環境中,失去正常發光的能力,因而封裝工藝與蒸鍍工藝在 OLED段工藝中同樣重要。

封裝工藝是指將發光器件與外界環境隔離,以防水分、氧氣等有害氣體的侵入並防止外力損傷,延長 OLED 的使用壽命。

對於OLED段的核心工藝目前主流是蒸鍍,此處對設備要求極高,這就使得蒸鍍設備成為 OLED 生產流程中的核心設備。

目前,全球蒸鍍機、蒸鍍封裝一體機的生產幾乎由日本 Canon Tokki 公司壟斷,年產 10 台左右,三星基本包攬全部產能,遠遠無法滿足市場需求(LG、京東方 A 分別擁有 1-2 台產能)。

由於目前 OLED 的生產流程標準化程度低,對於蒸鍍、封裝設備的定製化需求較高。

同時,一台蒸鍍機的價格高達 8500萬美元-2億美金,對於面板廠商來講投入極大。

因此,能否獲得 Tokki 設備決定了面板廠商的產能能否按時釋放(除 Cannon Tokki 外,愛發科、Evatech、UNITEX、Sunic、倍強科技等公司同樣具備蒸鍍設備的生產能力 ,但各項性能指標不及 Tokki;而蒸鍍封裝一體機則僅有 Tokki 一家具備生產能力。

目前 Cannon Tokki 設備的年產能已由 2015 年的 3 套提升至 2017 年的 7 套。

2017 年的 7 套設備中,5 套由三星取得,LGD 和京東方 A 分別取得 1 套)。

OLED產業鏈

上游原料中,受制於專利,OLED終端材料基本被國外壟斷,國內主要集中在中間體及粗單體階段,為國外企業代工。

核心材料供應商主要有三星、UDC。

材料成本占據 OLED 顯示成本的主要部分。

從成本構成來看,原材料成本約占總成本

的四成;材料成本中又以 PCB、OLED 為主要成本,分別約占材料成本的 25%和 35%。

與 LCD 相比,OLED 增加對發光材料的需求。

由於 OLED 採用自發光原理,省去了背光模組、部分偏光片以及 RGB 方案中省去了彩色濾光片,改為增加了對 OLED 發光材料的需求。

上游設備中,蒸鍍封裝設備主要集中在日本廠商中,且產能受限。

中游製造中,OELD主要目前由三星和LG主導,國內企業正在迎頭趕上。

下游應用中,手機、平板和電視是主要應用領域。

OLED行業競爭格局

OLED面板主要被韓國三星和LG壟斷,近年來以京東方、天馬、和輝光電為代表的國內廠商開始發力。

其中:

三星:三原色(RGB)獨立像素髮光,主攻小尺寸領域,如智慧型手機

LG:白色發光與濾光片結合(WOLED),主攻大尺寸領域,如電視

OLED市場份額

隨著國內獨角獸企業柔宇科技2018年下半年首次發布可摺疊手機,讓我們關注到OLED作為柔性屏的巨大優勢已經亮相,那麼市面上的OLED屏到底有哪些差距。

市面不同OLED屏種類

早在2011年三星便應用OLED屏在其旗艦手機上,但那個屬於剛性屏不能彎曲,後來蘋果X及部分OLED電視屏可以有一定程度彎曲,但不能摺疊,而自柔宇科技發布最新可摺疊手機後,三星也發布其摺疊手機,螢幕可以180度彎曲摺疊,這是說明OLED發展更進一步,最後一種狀態是做到可卷繞,國內柔宇科技成立之初便亮相其超薄可卷繞螢幕,厚度僅0.01毫米。

對於彎曲程度不同的OLED屏其核心差異主要是其基板、蓋板材料不同,玻璃基板則不能彎曲,當前主要運用PI漿料作為基板,蓋板選CPI硬化膜,這樣能做到可摺疊。

關於柔宇科技的可卷繞屏,也是基於自研的柔性材料作為基板、觸控蓋板。

對於市面上紛紛宣傳投入OLED生產的廠家,很多大多只是計劃投入階段,離量產還有較大距離,一方面這是一項周期較長的工程,資金投入非常大,另一方面核心工藝是否能生產出較高良率的產品,否則成本無法下降,而良率保證的其中一大環節就是核心工藝設備,尤其是蒸鍍設備產能有限。

下面是各大廠商的產線規劃。

隨著各大手機廠商紛紛布局OLED柔性螢幕的手機,柔性屏的量產良率將是各大公司的核心競爭力,據報導,京東方生產成本已經逼近三星,且已經獲得蘋果、華為等廠商的合作訂單。

關於早前震驚世界的柔宇科技,雖然其產品技術引發行業轟動,但在量產商用上,其產能和成本一直備受質疑。

核心結論

1)從行業發展歷史看,該行業具有明顯的周期性,且具有逆周期投資的特點,技術發展越來越快,從CRT顯像管技術到LCD隔了80年,而LCD到OLED只用了20年,再看OLED從固定曲面到柔性曲面更是只有幾年的功夫。

2)從行業發展趨勢看,當前任然是以LCD為主,尤其在電視螢幕上仍然是液晶,因為從成本看,LCD性價比非常高,在手機應用上,OLED隨蘋果X引爆,加上OLED成本逐漸下降,未來幾年將是OLED天下。

放眼整個顯示行業,是否OLED是未來呢,當前還有雷射顯示(處於培育階段),還有全息顯示(初期發展),按照技術疊代規律,OLED技術能堅持多久值得考量。

3)從整個產業鏈看,上游材料端基本被國外壟斷,核心設備產能有限,製造廠商三星、LG寡頭領導OLED市場,國內京東方LCD剛坐上龍頭寶座不久即立馬發力OLED市場。

下游應用上,OLED屏手機將成為主流,VR眼鏡將是新的產品應用,未來隨著成本和技術提升,柔性屏應用場景將更加龐大。

4)從競爭格局看,三星和LG分別在小尺寸屏和大尺寸屏占據主要市場,無論從技術還是材料、產能,工藝、兩家都絕對優勢,其他廠商大多採用三星的LTPS製造技術,LG和柔宇科技分別有不同的製造路線,國內廠商京東方領銜柔性品生產,目前成本逼近三星。

5)從行業特點看,OLED面板領域資產極重,並且存在技術疊代周期+產能周期的「雙周期」,所以該行業玩家要麼是有持續的大資金,要麼是有先進的技術,如京東方屬於國企,有大量資金不計虧損投入,柔宇科技作為海歸創業代表企業,擁有超高的技術,所以該行業門檻非常高,從我國對此領域的重視程度看,未來面板領域主導權將遷移至我國指日可待。

6)從當前可摺疊手機瓶頸看,成本依然很高,續航弱,壽命短,摺疊後厚度高,還有散熱問題,從華為發布新機看,摺疊問題解決的最好,這是一個大亮點,可以看出,該技術屬於導入階段,並不成熟,未來發展還有很大機會。

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