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OLED 技术的创新发展,对哪些行业能产生影响?

ty1016886 回答数1 浏览数449
OLED 技术的创新发展,对哪些行业能产生影响?
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ciab | 来自北京
小编整理了以下内容希望可以帮到你(数据来源:行行查 | 行业研究数据库):
中国OLED显示行业产业链

1、韩日主导,国内企业寻求突围

OLED产业链的上游主要包括设备制程(显影、蚀刻、镀膜、封装等)、材料制造(OLED终端材料、基板、电极等)和零件组装(驱动IC、电路板和被动元件),对于OLED终端材料制造来说,首先由前端材料生产企业将基础化工原料合成中间体,再进一步加工为升华前材料,将其销售给终端材料生产企业,由终端材料生产企业进行物理升华处理后形成OLED终端材料,便可通过真空蒸镀的方式用于OLED面板的生产;中游为OLED面板组装,国外代表性企业包括三星显示、LG显示、JDI以及索尼等,国内代表企业包括京东方、TCL、维信诺、天马科技等;产业链下游是OLED的终端应用,包括手机、电视、VR设备、智能手表、照明等领域。OLED产业的核心驱动力是技术升级,或者说是传统显示技术在巨大的市场需求的逐步渗透下,所表现出来的结构性成长,从理论到材料设备,再到营销模式等多方面的系统性革新。


2、上游

(1)发光材料

OLED面板主要原材料包括偏光片、玻璃基板(或PI膜)、电极材料和有机发光材料等。其中有机发光材料和PI膜是OLED区别于LCD的独有材料。有机发光材料中的有机分子在光激发下处于激发态,激发态的有机分子在释放出能量回到基态过程中能产生光子。产生光子过程是激子跃迁结果。
OLED有机材料主要包括发光层材料和通用层材料两大类。其中OLED通用层材料细分为空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、有机发光层(EL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)。发光层材料则包括红光主体/掺杂、绿光主体/掺杂和蓝光主体/掺杂三类。由于有机材料可能无法同时满足高电子迁移速率和最优放光效率,因此通常以具有空穴传输或电子传输功能的发光材料作为主体材料,掺杂少量的有机荧光或磷光材料。根据不同的材料特性来调整掺杂比例,从而达到增强主体发光的寿命和效率的作用。掺杂材料通常由金属配合物组成,其技术壁垒远高于主体材料。


三代发光材料对比:目前量产的发光材料中,红色和绿色均采用磷光材料,其中红光材料广泛使用DCM或其衍生品作为掺杂材料,但由于分子结构含有大共轭芳香基团,溶解性差,因此合成难度较大。考虑到长波发光材料在检测、传感、光通讯、夜视等领域有十分重要的用途,未来红色材料将进一步往深红色发光方向转变。绿光材料相对简单,也是商业化应用最早的材料。蓝色材料主要在第一代荧光材料体系中,但其存在发光效率不足和寿命短的明显缺点,是当前业内主要的研发瓶颈,因此现阶段研发出合格可量产的第三代TADF蓝色材料是各大公司的重要方向。


我国的OLED有机发光材料市场规模一直保持逐年增长的态势。2018年行业迎来爆发,从2017年的约一千万美元的市场份额增长至突破2亿美元。2021年中国有机发光材料市场规模约为7亿美元,2017年至2021年复合年均增速超过180%,随着OLED国产化步伐加快,预计OLED材料市场将维持高速增长态势。


(2)PI薄膜

聚酰亚胺(Polyimide,PI),由均苯四甲酸二酐和二胺基二苯醚在强极性溶剂中经缩聚并流延成膜再亚胺化而成的薄膜类绝缘材料。PI膜为黄色透明状,相对密度在1.39-1.45之间,具有耐高低温性、电气绝缘性、耐辐射性、高强度、阻燃等特点,被广泛应用于航空航天、机械电子、液晶显示等高技术领域。与普通高分子薄膜相比,PI材料以其优良的耐高温特性、力学性能及耐化学稳定性见长,是目前柔性OLED手机中最佳的应用方案,在柔性OLED中得到了大量的应用,其中YPI(黄色PI)在主要应用于基板材料和辅材,CPI(透明PI)主要应用盖板材料和触控材料。PI薄膜兼具耐高温特性、优良的力学性能和耐化学稳定性,是目前最佳的柔性OLED基板材料,在显示面板由刚性向曲面、可折叠方向不断升级迭代的进程中将逐渐取代传统刚性玻璃基板。


PI膜的先进生产工艺多位美日韩等国家掌握,根据市场公开数据统计,2017-2022年全球PI膜市场规模年均复合增速在10%以上,预计2022年全球PI膜市场约为25亿美元。全球头部企业,包括美国杜邦公司、日本钟渊化学工业株式会社、日本东丽株式会社、日本宇部兴产株式会社和韩国SKCKolonPI公司在内的美日韩企业占据了整个行业近80%的产能。随着柔性面板的需求提升,对柔性材料的诉求也越发紧迫。国内PI薄膜起步较晚,产能、工艺、技术等多方面与国外巨头均存在差距。近年国内PI薄膜企业加大力度研发,具备电子级PI薄膜生产能力的企业逐渐涌现,包括时代新材、鼎龙股份、丹邦科技、新纶科技等。但我国在PI薄膜的生产技术和产能规模与国际巨头差距仍旧较大,尤其是高端电子级PI膜严重依赖进口,因此未来实现PI薄膜国产化道阻且长,增长空间巨大。


(3)驱动IC

疫情以来,电子产品需求的增长推动了显示驱动IC行业市场空间的提升。据Omdia数据显示,2021年全球显示驱动IC市场规模迫近140亿美元,同比增长超过70%。而全球OLED驱动芯片市场近70%份额由韩国三星电子以及LG集团子公司LXSemicon占据,虽然中国已经奠定了全球面板制造中心的地位,大陆市场也成为全球驱动芯片主要市场,但我国OLED驱动芯片占比还处于较低水平。快速发展的国内AMOLED产业对于实现驱动IC的自主化、完成产业链闭环的需求十分强烈,驱动IC国产替代空间巨大。
目前全球OLED驱动IC是以韩国和中国台湾的企业为主,中国大陆企业占比较低。对于本土显示驱动芯片产业,传统LCD显示驱动芯片企业正在逐步向OLED显示驱动芯片业务拓展。其中以中颖电子、韦尔股份、天德钰、集创北方为代表。海外OLED显示驱动芯片团队回国创业的案例也在不断增加,该类型企业具有极强的技术研发能力,这类企业中以晟合微为典型,其是国内唯一一家拥有FHD,FHD+及QWHDCASCADEOLED驱动芯片设计经验的设计公司,技术先进,市场认可度高。


(4)光学透明胶

光学透明胶是OLED柔性显示所需的重要材料。光学级压敏胶材料,简称OCA,是用于胶结透明光学元件(如显示器盖板、触控面板等)的特种粘胶剂。一般情况下,OCA指的是光学亚克力压敏胶做成无基材胶膜,然后在上下底层再各贴合一层离型薄膜的双面贴合产品。


目前生产OCA光学胶的企业集中在美、日、韩,国内供应不足。美国厂商主要有德沙、3M,日本厂商主要有三菱、日东、王子、大王、日荣化工、积水化学、综研、迪爱生、郡是、山樱、日立化成等,韩国厂商主要有LG化学、大汉、TMS、TAPEX、栗村、大贤ST等,中国大陆厂商主要有加韵光学、正贤实业、佳诚、触银、力王、斯迪克、宝力科技、慧谷化学、富印化学,中国台湾厂商主要有长兴、奇美、明基等。


(5)高阻隔膜

(6)各工艺段设备总览

(7)蒸镀设备

(8)检测设备


点击链接搜索并下载报告原文:


行行查 | 行业研究数据库

3、中游

(1)OLED成本结构

OLED显示面板中设备成本占比最高,达到35%,有机材料在OLED成本中占比为23%,是OLED面板成本占比最大的原材料,也是其最重要的原材料。与LCD相比,驱动芯片在LCD成本中占比为10.4%,在OLED成本占比为6%,是显示面板重要的原材料之一。
在手机OLED面板中,OLED有机发光材料占总成本约为23%,而在电视OLED面板中,成本占比超过40%。主要原因为大尺寸显示面板在器件结构上与中小尺寸显示面板具有差异,其需要更多数量的材料在电子传输层、空穴传输层和有机发光层。在LCD、OLED、MiniLED三种路线中,MiniLED成本最为高昂,OLED其次,普通LCD成本最低。未来RGBOLED行业规模进一步增长、有机发光材料等关键原材料进一步国产化后,将有望具有和普通液晶显示技术相匹敌的成本优势。


(2)韩企主导AMOLED市场

OLED面板轻薄、低功耗、高对比度、可弯曲的特性,特别适合应用在中小尺寸的移动终端领域,具有高分辨率的中小尺寸显示屏正在成为终端显示的必备OLED屏。而AMOLED工艺是目前OLED屏幕的主流技术。据Omdia统计,2021年AMOLED在智能手机领域渗透率已达35.3%,OLED显示面板在小尺寸市场规模就已达到354亿美元,同比增长35%。根据和辉光电招股书显示,2021年全球AMOLED面板市场规模超过400亿美元,随着智能手表、智能手机需求的增大,中韩面板厂大力扩张产能,全球AMOLED市场规模或将持续保持10%以上的增长态势。目前中小AMOLED仍以韩系厂商为主,2021年国产智能手机OLED面板出货量仅占全球的17%,仍有较大提升空间。


(3)面板国产化带动产能提升

根据Omdia公布的数据显示,全球OLED年产能从2016年的813万平米增长至2021年的3,151万平米,年均复合增速超过30%,中国OLED产能占比从2016年的4%提升至2021年的41.3%,预计未来5-10年内,中国OLED产能占比将迫近50%,与韩国并列成为全球OLED产能最高的两个国家。中国面板公司斥巨资建设OLED生产线,其中京东方、天马集团、和辉光电等公司第6代生产线均于2019-2021年密集投产,目前国内OLED面板总投资已超过万亿元,未来3-5年国内OLED产能有望进入快速释放期,面板行业国产化趋势的不断深化料将带动国内OLED有机材料的持续快速发展。


4、下游

(1)智能手机

当前手机成为了OLED最大的下游应用终端。相较于LCD液晶显示,AMOLED显示技术虽然工艺较为复杂,但AMOLED面板的每个像素都可以连续且独立的驱动发光,不需要背光模组,相对于上一代TFT-LCD面板具有更薄更轻、可弯曲、色彩对比度高、响应速度快等优点,且驱动电压低、发光元件寿命长,适合应用在高分辨率面板。近年来,随工艺改进,AMOLED显示面板在性能不断提升的同时,成本得到了有效把控,这也进一步提升了AMOLED的市场竞争力,市场占比持续提升。其中手机是OLED最大的下游应用终端,占比可达80%以上。其次为电视领域,占比约为10%。


三星显示是智能手机OLED面板行业的绝对龙头,从出货量的来看,2021年三星显示在全球智能手机OLED面板市场中的份额略有下降,但仍达到70.2%,京东方市场份额则由2020年的7.4%增长至2021年的9.3%,位列第二位;LG显示以7.9%的市场份额位居第三位。AMOLED主要应用于高端手机机型,而随着政策的鼓励以及出货量的稳步提升,未来AMOLED显示面板在低端机型方面的渗透率也会随之提升。


OLED可分为刚性OLED和柔性OLED两类,柔性OLED包括可弯曲(Bendable)、可折叠(Foldable)和可卷曲(Rollable)三种形态。柔性OLED具有可折叠、质量轻、外形薄、成本低、性能优越等特点,与刚性OLED相比,柔性OLED需要将刚性OLED中的玻璃工艺替换:(1)柔性OLED使用PI(聚酰亚胺)作为下基板,代替刚性OLED中的玻璃基板;(2)柔性OLED使用薄膜封装(TFE)代替玻璃封装。根据统计机构SigmaintellConsulting统计数据显示,2022年全球柔性OLED面板出货量预计将达4.05亿台,其中中国显示器制造商约占市场份额的36%。
中国OLED显示行业产业链——下游:智能手机(3/4)从柔性OLED到可折叠OLED,首先要求面板结构每一层都是可弯曲、可折叠的。在柔性OLED中,除了柔性OLED的本体结构外,外层的触控面板、偏光片、盖板也需要替换成可折叠材料。在盖板的选择上,折叠屏需要将盖板材料从玻璃替换为CPI或者UTG。在触控面板的选择上,铟锡氧化物(ITO)具有良好的导电性与透光性,已广泛应用于触摸屏中,但ITO在数次弯曲或较大幅度弯折后触控功能会失效且容易断裂,目前金属网格、银纳米线是可选的ITO替代材料。在偏光片的选择上,传统刚性OLED的偏光片厚度约150微米,可折叠OLED需要偏光片的厚度降至30微米左右。


在目前已发布的主流折叠屏手机机型中,三星全系采用三星显示(SDC)供应的AMOLED面板,其中2022年发布的GalaxyZFold4、GalaxyZFlip4屏幕支持120Hz高刷、LTPO及搭载UTG盖板。华为在MateX系列折叠屏手机中采用京东方供应的可折叠OLED面板,在2021年12月发布的P50Pocket中采用京东方、维信诺供应的6.9英寸OLED面板,支持120Hz高刷、搭载CPI盖板。小米的初代折叠屏手机MixFold屏幕由TCL华星供应,2022年8月发布的迭代产品MixFold2屏幕由三星显示供应。荣耀的初代折叠屏手机屏幕由京东方供应;OPPO、vivo各自的初代折叠屏手机屏幕由三星显示供应。


(2)LTPO屏幕备受厂商青睐

AMOLED是目前OLED屏幕的主流技术。高分辨率AMLOED的驱动电路越来越小,但是相应的电学性能要求则越来精高,所以常规的非晶硅技术已经很难满足新的需求。低温多晶硅(LTPS)则可以迎合新的发展要求,其核心技术是将非晶硅经过“准分子激光晶化法”形成多晶硅。低温多晶硅相较于非晶硅有着更高的载流子迁移率,更低的缺陷密度,以及更好的电学特性。而LTPO(低温多晶氧化物)这种新工艺结合了LTPS-TFT工艺驱动能力强和Oxde-TFT工艺漏电小功耗低的优点,以低生产成本实现更高的电荷迁移率,稳定性和可扩展性。LTPO可以让手机拥有息屏提示功能,并有助于延长电池寿命。从理论上讲,LTPOTFT相比传统LTPSTFT技术而言,可以节省5-15%的电量。
中国OLED显示行业产业链——下游:LTPO屏幕备受厂商青睐LTPO屏幕深受高端旗舰型手机青睐。三星在Note20Ultra中首次采用LTPO技术实现自适应刷新率;苹果最早将LTPO技术应用于手表上,从iPhone13Pro/ProMax开始将其应用到手机产品中;一加、OPPO、小米、荣耀、realme等厂商也相继将LTPO技术导入至产品中。供给端来看,国内面板厂商纷纷布局LTPO领域,提高其产能。维信诺合肥产线LTPO产能达20K/月,处于国内领先水平;京东方计划在成都、绵阳产线内大部分产能转换为LTPO产能;TCL华星t4产线也已安排部分LTPO产能。LTPO技术的成熟以及在高端旗舰机型上的广泛应用有望进一步拉动需求,在京东方、维信诺等国内行业龙头的带动下,未来大陆面板厂商LTPO产能将进一步提高。


(3)TV面板
OLED电视优势明显,由于没有背光源,机身可以做到很薄;OLED屏幕能做到显示接近0nit的纯黑色,这点是液晶电视无法做到的,所以OLED电视对比度非常高,对电视图像的画质有大的提升作用。OLED电视发光效率更高,能耗比LCD要低;抗震性好,可视角度优秀,响应速度一般小于1毫秒,是液晶电视的千分之一。OLED散热性能好,耐低温。其缺点是寿命通常只有5,000小时,要低于LCD至少1万小时的寿命;不能实现大尺寸屏幕的量产,存在色彩纯度不够,不容易显示出鲜艳浓郁颜色的问题。
为了迎合大众对于电视画质日趋提升的审美要求,OLED电视已逐步占领高端民用市场。随着传统的液晶电视在中低端市场利润日益趋薄,韩系的三星、LG,日系的索尼、东芝,大陆的小米、创维、海信等厂商为了争抢高端民用市场,都推出了各自的OLED电视。各方的资金、研发投入也令OLED电视技术飞速发展,OLED面板行业成本持续下降,市场调研机构Omdia统计显示,OLED电视在2021年全球电视市场(销售金额为准)所占的比重将从2020年的7.4%上升至10.0%。根据iFinD数据显示,中国OLED电视面板价格从2016年的962美元/片,下降至2021年的515美元/片,年均同比减幅约为9%。


根据IHS统计数据,2014年全球AMOLED电视面板出货量仅为14.4万平方米,到2021年已达到730万平方米,年复合增长率75.2%。根据Omdia发布的数据显示,全球范围内OLED电视面板的需求仍保持增长态势,OLED面板的年出货量在2021年同比增长65%至740万台,其中OLED电视成为促进全球OLED面板市场增长的重要动力。2021年国内OLED面板市场占有率为16%,预计2022年将增长至28%,行业发展空间巨大。但由于液晶面板的价格一降再降,加之OLED面板的存在使用寿命较短的问题,OLED电视在出货及销售方面已出现增速放缓的迹象,OLED电商市场的天花板或将很快显现。


(3)可穿戴智能设备

相比于硬屏OLED,柔性OLED具有更轻薄、不易破碎、便于携带、可弯曲、可折叠的特点。虽然受制于技术成熟度和成本压力,柔性OLED并未在笔记本电脑和智能手机得到广泛应用,但随着OLED生产工艺成熟良率提升带动成本下降,超轻薄及柔性显示的特点使得OLED成为智能手表、VR/AR等显示设备中的最佳选择。目前,主流智能手表如苹果和三星的标杆智能手表、Moto360智能手表、华为Watch、LGGWatchR智能手表、中兴AXONWatch等均采取了OLED屏幕。在AR/VR设备领域,AMOLED以其快速响应速度在ARVR眼罩等显示设备中备受青睐。


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