一、显示材料发展概况分析
显示技术的发展大致可以分为三个阶段:
第一个阶段:1897年,世界上第一台CRT诞生,实现了电信号向光输出的转换。随着技术工艺完善,20世纪50年代开始,随着CRT技术大量产业化,黑白CRT电视和彩色CRT电视成为生活中最重要的显示设备。
第二个阶段:20世纪90年代,等离子技术、液晶技术并行。2000年后,随着液晶技术的完善,其在显示效果、成本等诸多方面均显著超越等离子技术,等离子技术逐步退出市场。目前液晶技术已是全球最主流的显示技术。
第三个阶段:随着材料技术的发展,OLED技术出现并实现产业化。2006年之前,OLED面板多为PMOLED面板,主要针对小尺寸显示器件。2008年诺基亚推出了第一台应用AMOLED显示屏的手机,随后索尼、LG推出小尺寸OLED电视;2010年,三星大举推进AMOLED技术,并在其高端手机中广泛使用AMOLED面板,OLED的商业化进程得到了实质性进展。
LCD属于典型的资金密集和技术密集型产业,涉及光学、半导体、电子工程、化工、高分子材料等各领域,具有技术壁垒高、技术更新快、产品竞争激烈、市场前景广阔等特点,需要上下游产业链进行密切的专业分工合作,才能生产出最终的整机产品。
从产业链来看,LCD产业可以分为上游基础材料、中游面板制造以及下游终端产品三个部分。其中,上游基础材料包括:玻璃基板、彩色滤光片、偏光片、液晶材料、驱动IC、背光模组;中游面板制造包括:列阵(Array)、成盒(Cell)、模组(Module);下游终端产品包括:液晶电视、笔记本、智能手机、车载电视、MP3和其他消费类电子。
OLED行业上游主要包括: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)和组装零件(驱动IC、电路板和被动元件);中游是OLED面板的组装;下游是OLED的终端应用,包括手机、电视等显示领域,同时也可应用于照明。
显示材料,按照制程主要分为Array制程材料、Module制材料和模组材料,按照种类划分,主要分类LCD材料和OLED材料:(1)LCD上游材料零组件中重要的BOM成本构成中主要有:偏光片、滤光片、玻璃基板、背光模组及其光学膜、液晶材料、驱动IC、靶材等化学品,(2)OLED材料除了LCD通用材料,有OLED发光材料、柔性PI材料、柔性触控材料等。
(2)OLED材料里面的新增材料。
不同尺寸LED模组材料成本构成
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相关报告:智研咨询发布的《2019-2025年中国平板显示面板行业市场评估及投资前景评估报告》
LCD材料和零部件主要环节及公司
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LCD市场规模相对稳定,OLED行业高成长性。根据目前全球各家面板厂的产能规划以及下游需求来看,未来全球LCD由于产能基数较大,未来面积需求增速每年在5%左右增长,对冲行业asp下降趋势,LCD市场规模保持在1300亿美元左右
2016-2021年全球TFT-LCD面板产值统计及预测/亿美元
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二、偏光片行业发展情况分析
偏光片,全称为偏振光片,可控制特定光束的偏振方向;自然光在通过偏光片时,振动方向偏光片透过轴垂直的光将被吸收,透过光只剩下振动方向与偏光片透过轴平行的偏振光。
偏光片是将聚乙烯醇(PVA)膜和三醋酸纤维素(TAC)膜经拉伸、复合、涂布等工艺制成的一种高分子材料,是液晶显示面板的关键原材料之一。
偏光片中起偏振作用的核心膜材是PVA膜。PVA膜经染色后吸附具有二向吸收功能的碘分子,通过拉伸使碘分子在PVA膜上有序排列,形成具有均匀二向吸收性能的偏光膜,其透过轴与拉伸的方向垂直。
液晶显示模组中有两张偏光片分别贴在玻璃基板两侧:下偏光片用于将背光源产生的光束转换为偏振光,上偏光片用于解析经液晶电调制后的偏振光,产生明暗对比,从而产生显示画面。
偏光片成本占面板成本10%图
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构成偏光片的各种主要膜材主要包含PVA膜、TAC膜等,各膜材所具备的特性及作用如下表所示:
偏光片主要构成膜材及其性状、作用类
类型 | 性状 | 作用 |
PVA膜 | 聚乙烯醇,具有高透明、高延展性、好的碘吸附作用、良好的成膜特性等特点,延伸前厚度有75微米、60微米、45微米等几种规格。 | 该层膜吸附碘的二向吸收分子后经过延伸配向,起到偏振的作用,是偏光片的核心部分,决定了偏光片的偏光性能、透过率、色调等关键光学指标。 |
TAC膜 | 三醋酸纤维素膜,具有优异的支撑性、光学均匀性和高透明性,耐酸碱、耐紫外线,厚度主要有80微米、60微米、40微米、25微米等多种规格。 | 一方面作为PVA膜的支撑体,保证延伸的PVA膜不会回缩,另一方面保护PVA膜不受水汽、紫外线及其他外界物质的损害,保证偏光片的环境耐候性。 |
保护膜 | 具有高强度,透明性好、耐酸碱、防静电等特点,一般厚度为58微米。 | 一面涂布有感压胶黏剂,贴合在偏光片上可以保护偏光片本体不受外力损伤。 |
压敏胶 | 也称感压胶,与TAC具有很好的粘附性,透明性好,残胶少。偏光片用压敏胶的厚度一般为20微米左右。 | 是偏光片贴合在LCD面板上的胶材,决定了偏光片的粘着性能及贴片加工性能。 |
离型膜 | 单侧涂布硅涂层的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜,具有强度高、不易变形、透明性好、表面平整度高等特点,不同应用具有不同剥离强度。 | 在偏光片贴合到LCD之前,保护压敏胶层不受损伤,避免产生贴合气泡。 |
反射膜 | 为单侧蒸铝的PET膜,反射率高。 | 主要用于不自带光源的反射型LCD,将外界光反射回来作为显示的光源。 |
位相差膜 | 也称为补偿膜,不同的应用具有不同的光学各向异性及补偿量。 | 用于补偿液晶显示器内部液晶材料的位相差,起到提升液晶显示器的对比度、观看视角,校正显示颜色等作用。 |
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按照产业链结构,偏光片产业链主要包含上游原材料(PVA、TAC等)、偏光片生产和下游显示终端产品,其中核心的代表性环节以及公司有:
偏光片:三星,LG,住友化学,日东,奇美,三利谱等;
TAC膜:日本富士,柯尼卡美能达等;
PVA膜:日本可乐丽,日本合成化学等。
偏光片产业链结构组成
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偏光片是TFT-LCD面板的关键上游材料、在面板成本占比约为10%,目前行业规模超过100亿美元,其市场未来供需状况和成长性与TFT-LCD面板市场息息相关。随着包括手机、电脑、液晶电视等终端出货量和平均显示尺寸的增长以及新型应用市场迅猛发展,均带动了偏光片市场需求的平稳增加。
数据显示,全球偏光片产能预计将从2014年的5.82亿平米增加到2019年的7.28亿平米,年复合增长率为5.75%。未来五年内,偏光片市场供需均保持稳步增长,基本处于紧平衡状况。2014年至2019年评估供需状况的glut值分别为13%、10%、14%、15%、11%和7%,2018年、2019年供需状况将更趋紧张,有可能会导致阶段性的短缺。
随着国内新投高世代LCD生产线产能利用率的提升和新生产线的陆续投产,国内液晶面板行业预计将保持较快的发展速度,目前全球范围内新增LCD产线基本集中在大陆,主要投资主体包括京东方、华星光电、中电熊猫等,根据目前产线规划可以判断中国将成为全球偏光片新增需求主要市场,预计市场规模超过200亿元。
全球偏光片市场规模/十亿美元
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偏光片主要生产厂家产能占比
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从生产厂商角度分析,由于偏光片技术门槛较高,目前全球的偏光片市场主要被LG化学、住友化学、日东电工等几大厂商垄断。但随着新兴市场持续的技术积累,日韩厂商的市场集中度有所降低。
全球偏光片市场前三大厂商介绍企业简介
企业 | 简介 | 产能 |
日东电工 | 成立于1918年10月,全球500强企业之一,总部位于日本大阪,是日本化工领域规模最大、创新能力最强的上市公司。自1979年进入中国市场以来,先后在香港、上海、北京、天津、厦门、深圳等多地设立了27家生产、销售公司。 | 1975年起开始生产销售偏光片。目前拥有17条偏光片产线,条在日本本土,2条在韩国,还有1条投资在深圳,预计今年产,目前年产能可达1.63亿平方米,达到全球偏光片总产能左右。 |
住友化学 | 日本住友化学株式会社创立于1913年09月,旗下拥有子公司167家,全球拥有员工约3.1万人,主要从事化工,能源行业。1988年起开始生产销售偏光片,它开发了名为“SumikalanTM”(基于碘和染料)的偏振膜,具有当今世界最佳光学性能。 | 截止到目前拥有13条产线,其中日本本土4条、韩国5条、条,还有一条投资在中国大陆无锡,预计今年三季度投产,目能8700万平方米。 |
LG化学 | LG化学隶属于韩国三大集团之一LG集团,是其最重要的支柱产业之一。自1947年成立以来在半个世纪的时间里,LG化学通过不断的革新和研究开发活动,成长为领导韩国化学工业的韩国最大的综合化学公司。 | LG化学在偏光片领域是全球第一,拥有10条产线,年产能平方米。LG在南京设有工厂——乐金化学(南京)信息电子限公司,新建2300mm产线,已于16年上半年投产,新增产万平方米。 |
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在大陆LCD偏光片市场中,主要竞争公司有三类公司:(1)纯外资公司,如日本住友化学;(2)外资公司大陆子公司,如LG、奇美在国内的生产线,(3)本土公司和外资公司,例如东旭光电与住友化学的合资公司,(4)本土公司,如三利谱、盛波光电,在过去是外资公司和外资公司子公司这两类公司主导国内市场,近些年合资公司模式发展迅速、本土公司也崛起趋势显著。
目前国内能具备偏光片量产能力的公司中国主要有三利谱、盛波光电、锦江集团等,其中三利谱规模最大,根据相关数据三利谱偏光片产能2016年占全球产能6%,领先于国内其他偏光片公司。
国内偏光片市场主要厂商
企业名称 | 基本情况 |
三利谱 | 主要从事偏光片产品的研发、生产和销售,主要产品包括TFT系列和黑白系列偏光片两类。 |
盛波光电 | 始建于1995年,是国内首家专业偏光片制造商,专业从事液晶显示器(LCD)用偏光片的研发、生产、销售和技术服务。目前共有5条量产生产线,1条在建生产线,分设坪山、龙华两处工厂。 |
锦江集团 | 杭州锦江集团1983年始创于浙江临安,1993年组建集团公司,先后涉足纺织、印染、造纸、电缆、建材、医药等领域,建有偏光片昆山、西安产业基地。 |
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三利谱和盛波光电是国内领先的两家公司,规模相当,两家公司营收增长较快的时间是12-15年,之后因为新产品和新产能的释放需要一定的时间,16年后增速有所放缓。
2012-2018H1三利谱&盛波光电营业收入/亿元
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2012-2018H1三利谱&盛波光电净利润/亿元
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18年之后随着新的产品线的建成和大规模投产,国内的偏光片产业未来几年将迎来一个新的快速增长期。根据三利谱的2018年半年报,公司在合肥的新产线1330MM已经投产,客户审厂工作主要针对电视类产品。大客户京东方和惠科审厂主要工作已完成,并已经小批量供货,即将进入大批量供货阶段。
预计随着公司产能的逐步释放,2019年营业收入有望实现较高增速,进入新的增长周期。
三、液晶材料行业发展情况分析
液晶材料是LCD三大主要材料之一,主要用于液晶面板的生产和制造。一般是指在一定的温度下既有液体的流动性又有晶体的各向异性的一类有机化合物,其制造过程是从基础的化工原料材料合成为普通级别的液晶单体,经过纯化,除去杂质、水分、离子,升级为电子级别的液晶单体,再由这些电子级的液晶单体以不同比例混合在一起达到均匀、稳定的液晶形态形成混合液晶。混合液晶经过LCD制造商的生产工序与其他相关材料组装在一起,成为液晶显示器面板,再装上电子部件,即可成为大众所见的各类电子产品——计算器、电子表、手机、PDA、笔记本、电脑及电视等等。
液晶显示面板是一个以电信号控制的光开关装置。液晶介于两片透明导电之铟锡氧化物(ITO)电极之间,经由加在(ITO)电极上的电压高低可以控制不同的液晶排列方向,而液晶的排列方向与光线的穿透量有关,进而造成像素的明暗程度不同。在液晶显示方面,液晶材料所发挥的作用相当于一个光开关,其原理如下图所示。鉴于单一的液晶单体的物理性能无法完全满足LCD的工作温度、光学特性、驱动条件等要求,人们开发出了由多种不同液晶单体组成的混合液晶以满足显示器件的需要。从生产过程来讲,混合液晶材料的生产一般需要经过从基础化工原材料到液晶中间体到液晶单体再到混合液晶的全过程。
1、液晶材料市场发展简析
液晶材料一般是指在一定的条件下既有液体的流动性又有晶体的各向异性的一类有机化合物。液晶材料作为液晶平板显示行业重要的基础材料,是生产液晶显示器(LCD)的关键性光电专用材料之一,其产品优劣直接影响着液晶显示整机的性能:包括响应时间、视角、亮度、分辨率、使用温度等关键指标。
从产业链来看,LCD产业可以分为上游基础材料、中游面板制造以及下游终端产品三个部分。其中,上游基础材料包括:玻璃基板、彩色滤光片、偏光片、液晶材料、驱动IC、背光模组;中游面板制造包括:列阵(Array)、成盒(Cell)、模组(Module);下游终端产品包括:电视、笔记本、智能手机、车载显示和其他消费类电子。
液晶显示材料产业链
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液晶显示材料的制造过程汇集了复杂的化学合成、纯化和混配工艺技术、物性检测分析,反应了技术高度密集的行业属性。虽然液晶材料成本虽仅占液晶面板成本的3%-4%,但其品质稳定性直接关系到下游面板企业产品的综合性能,因此液晶材料对热稳定性、化学稳定性、电稳定性、光稳定性、电压保持率、粘度、电阻率等指标要求很高,行业技术壁垒较高。
2、液晶材料行业市场规模
近年来,全球液晶面板产能逐渐由日韩及中国台湾地区转向中国大陆,相应混合液晶需求量呈现出快速增长的态势,2018年我国混合液晶国产化率达33%,混合液晶需求量达320吨。
2015-2019年我国混合液晶需求量及国产率情况
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3、液晶材料竞争情况分析
国内LCD下游客户主要是各大面板厂商,主要有京东方、华星光电、熊猫电子等。预计2018-2020年液晶面板出货量将迎来高峰,对液晶材料的需求也会迎来大的增长。液晶材料国产化率仍处于较低的水平,2015年TFT国产化率还不到15%。随着生产能力和研发能力的快速提升,国内液晶企业增长迅速,且国内液晶材料企业相比国外进口产品具有价格优势,液晶材料国产化率将有一个较大的提升。
目前,全国高端液晶材料的供应商主要以德国MERCK、日本CHISSO、DIC国际三大厂商为主,而国内液晶材料生产商多为中小企业,缺乏明显的品牌和技术优势,具有混晶生产能力的只有诚志永华、和成显示、八亿时空等少数企业。
海外液晶材料主要供应商
企业名称 | 基本情况 |
德国(MERCK)集团 | 国际著名化学及制药公司,系国际三大TFT混晶供应商之一,家族性医药化工企业,其中化工业务包括:液晶材料、珠光颜料、实验室分析用品、制药和生物技术工艺生产链所需的产品及服务 |
日本智索(CHISSO)株式会社 | 国际著名化工集团,系国际三大TFT混晶供应商之一,公司创办历史可以追溯到1906年,目前主要产品为用于LED显示屏的液体催化剂 |
日本DIC株式会社 | 国际著名化工集团,系国际三大TFT混晶供应商之一,以独特的色彩技术为基础,融合了多种科技要素,在印刷油墨、有机颜料、合成树脂、电子信息材料等领域广泛开展事业,其中电子信息材料部门有记录材料,液晶材料,工程塑料盒薄膜制品等产品 |
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国内液晶材料主要供应商
企业名称 | 基本情况 |
石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 诚志股份旗下子公司,主要从事液晶材料生产,包括TN、HTN、STN、TFT等 |
北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一家专业从事TN、STN、TFT型液晶显示材料以及PDLC智能薄膜、OLED液晶显示材料以及特殊用途液晶材料的研发、生产和销售的高新技术企业,拥有自营进出口许可权。 |
江苏和成新材料有限公司 | 主要从事液晶材料研发、生产、销售;化工产品销售;自营和代理国内各类商品及技术的进出口业务。 |
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2018年上半年,和成显示营收3.67亿元,是国内三家主要液晶材料供应商营业规模最大的,八亿时空和诚志永华营收规模基本一致,分别为2.0亿和2.1亿元。八亿时空公司从12年到18年营收增长趋势来看,保持持续较高增长的一个势头,特别是从16年开始,营收增速均超过60%,2018年H1增速接近200%,说明我国液晶材料行业正处在快速发展期。
2018H1国内液晶材料主要供应商营业收入和净利润(亿元)
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八亿时空2012-2018H1营业收入及增速(万元)
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4、液晶材料行业发展前景
1)、国家产业政策持续支持行业发展
显示面板行业是国家信息化发展水平的重要衡量标准和实力体现,高性能混合液晶材料的生产水平的提高是提升我国显示技术产业的核心和基础。为此,国家出台了一系列扶持该行业发展的重大政策,从国家发展战略、产业培育和发展鼓励政策、科技人才培养、创新体系建设等多方面为我国显示技术产业发展提供了政策依据,为信息化产业发展营造了良好的政策环境。
2)、LCD面板产能转移催生液晶材料需求增长
近年来,国内液晶显示面板产能持续快速扩张。根据各面板厂商重大投资公告以及收集的市场资料,2021年前国内液晶面板厂商拟新增生产线产能超过7400万平方米,根据各产线投产进度,预计2019-2021年国内混晶需求量年均增长率超过20%。
3)、液晶显示材料更新换代速度快
随着液晶显示的应用领域不断扩大,液晶显示行业发展迅速,对液晶显示的响应速度、液晶屏幕厚度、显示视角及透过率等技术提出了更高的要求,从而推动了液晶材料产品的升级换代。
四、靶材行业发展情况分析
靶材是溅射过程中高速能离子束流轰击的目标材料,是制备薄膜材料的原材料,由靶坯、背板等部分构成,其中,靶坯是高速离子束流轰击的目标材料。在溅射镀膜过程中,靶坯被离子撞击后,其表面原子被溅射飞散出来并沉积于基板上制成薄膜材料。按原材料材质不同,靶材可分为金属/非金属单质靶材、合金靶材、化合物靶材等。靶材制备的薄膜材料适用的终端领域有:平板显示器、半导体、太阳能电池、光学元器件等。
靶材产业链上下游关系
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靶材生产流程如下图所示:对原料粉末进行前期烧结、混合、预压后,经过多次高温烧结、大幅塑性变形及热处理,并对加工完成的靶坯进行超声检验,检验达标后进行机械成型加工、金属化,并在高温高压条件下与背板相互焊合连接。
靶材生产工艺流程
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20世纪90年代以来,随着消费类电子产品等终端应用市场的快速发展,溅射靶材的市场规模日益扩大。2016年全球高纯溅射靶材市场规模约为113.6亿美元,其中平板显示(含触控屏)用靶材为38.1亿美元、半导体用靶材11.9亿美元、太阳能电池用靶材23.4亿美元、记录媒体靶材33.5亿美元,到2019年,全球高纯溅射靶材市场规模将超过163亿美元,年复合增长率达13%。国内市场来看,大量扩产的晶圆厂和面板产线、产业链上游原材料国产化的政策导向,将大幅提升对溅射靶材的市场需求。
全球范围内,具备规模化靶材生产能力的厂商主要集中在美、日、韩,霍尼韦尔、JX金属、东曹、普莱克斯、三井矿业、住友化学、爱发科、世泰科、贺利氏、攀时、优美科、佳能、默克等企业处于靶材行业强势地位。我国靶材行业起步较晚,处于发展初期,有研亿金、江丰电子、阿石创、隆华节能等已突破技术门槛、在国内高端靶材市场占有一定市场份额。
海外靶材主要供应商
公司名称 | 基本情况 |
世泰科 | 全球领先技术的金属循环利用商,其钽粉、钨粉、钽质溅射靶材以及镍铌制品全球市场占有率排名前列 |
贺利氏 | 国际著名高科技跨国集团公司,从事贵金属材料与技术、齿科材料、石英玻璃、工业传感器和特种光源等高新技术领域 |
普莱克斯 | 世界最大的气体供应商之一,电子行业的主要产品包括电子设备、大气气体输送系统、溅射靶材等 |
霍尼韦尔 | 拥有航空航天、自动化控制以及特殊材料和技术三大业务部门,其特殊材料和技术集团下属特性材料业务部门,生产的主要靶材包括钛铝靶、钛靶、铝靶、钽靶、铜靶等。 |
住友化学 | 服务于石油化学、能源-功能材料、情报电子化学、健康-农业相关事业和医药五大领域。其中情报电子化学向ICT相关产业提供液晶显示器中使用的光学薄膜和彩色光阻剂 |
东曹 | 功能产品部门由有机化学产品、高机能材料产品、生命科学三部分组成,其中高机能材料产品主要包括电池材料、石英玻璃、分子筛、溅射靶材等 |
JX金属 | 主要有能源、石油天然气探测生产、金属三大业务,其中金属业务主要产品包括铜箔、溅射靶材等 |
爱发科 | 主要产品分为真空设备、真空组件和材料三大类,其中原材料包括高性能材料和溅射靶材 |
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国内靶材主要供应商
公司名称 | 公司简介 |
阿石创 | 是一家专门从事各种PVD镀膜材料研发、生产和销售的生产型企业,主要产品为靶材、蒸镀材料 |
有研亿金 | 有研新材全资子公司,主要研发、生产、销售微电子光电子用薄膜新材料、生物医用新材料、贵金属材料及制品,主要产品包括高纯金属靶材、蒸镀材料等,靶材产品主要包括铝及其合金靶材、钛靶、铜靶、钽靶等 |
江丰电子 | 主营业务为高纯溅射靶材的研发、生产和销售,主要产品为各种高纯溅射靶材,包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等 |
隆华节能 | 通过收购四丰电子和晶联光电介入靶材行业。四丰电子主要从事高纯金属及合金材料业务,产品以钼靶材为主。晶联光电主要从事氧化铟锡(ITO)靶材的研发、生产和销售 |
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2018年国内溅射靶材主要供应商中营收规模最大的是江丰电子,其次为阿石创,营收分别为2.96、1.12亿元,有研新材全资子公司有研亿金、隆华节能子公司四丰电子、晶联光电规模相对较小。
2013-2018H1国内靶材主要供应商营收/万元
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2013-2018H1国内靶材主要供应商净利润/万元
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五、OLED发光材料行业发展情况分析
OLED产能未来3年左右是大陆产能扩张高峰期,产能面积增加每年在30%以上,行业规模将保持较高增速。
2014-2018年全球OLED市场规模/亿美元
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2021年OLED手机面板的出货量将超过LCD,就长期而言,全球OLED面板收入将继续以两位数增长率保持增长,到2020年达到32%的高峰,到2022年增至572亿美元。
2016年-2018年OLED、LCD面板出货量
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OLED市场渗透率有望将从2016年的16%增长至2021年的62%。
2016~2021年LCD与AMOLED的市场渗透率
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随着显示应用的扩展和显示要求的不断提升,过去30年LCD把控全球显示行业的格局将会往LCD/OLED/MicroLED/QLED全面开花的趋势发展。从巨头投入、产业化进展角度看,目前新型显示中OLED趋势最明朗、市场空间最大。
OLED材料收入/百万美元
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OLED层结构
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根据各面板厂官方公布柔性OLED产线规划,全球产能前三格局初步确立:三星165K/月产能排第一(A3产能135K/月+A4产能30K,A5设计产能180K/月暂缓、未列入统计),京东方144k/月产能排第二(成都B7+绵阳B11+重庆B12各48K/月产能),LGD67.5K/月产能排第三(E5产能22.5K/月+E6产能45K/月)。此次京东方正式通过绵阳G6柔性OLED产线,充分反映国内OLED面板产业在产业集群、资金优势以及技术储备的综合竞争力以及未来发展趋势。除了京东方,大陆地区柔性OLED产能在继续推进:国显光电/华星光电/深天马/和辉光电/信利均至少有一条30K/月产能在建,产能扩张后劲十足。
显示产业链全球范围内韩国领先(三星/LGD及其上游材料设备配套供应商),从产业规模、技术储备、人才、资金支持、产业集群等核心竞争要素方面看,大陆显示产业链综合实力与韩国相差不大,随着产业规模持续壮大和产业集群逐渐完善,大陆显示产业链综合实力将在未来3-5年实现追赶韩国。
大陆将是未来全球OLED面板生产的重要生产基地,随着面板厂和材料厂技术的逐渐成熟和专利保护的到期以及本土产业链优势提升,大陆本土OLED材料厂商将在2020年左右迎来快速增长,长期看好国内具备专利、技术和客户资源的OLED材料厂商。
目前大陆从事OLED发光材料的公司主要分为四类:(1)由中间体起家,往下游延伸到OLED发光材料,如万润股份、西安瑞联、上海宇瑞等,这类公司在生产工艺相对成熟;(2)背靠高校的研发型公司,如吉林奥雷德、尚赛光电、卢米蓝、深圳智材等,这类公司一般在专利布局、新材料研发有一定优势;(3)OLED面板厂旗下配套的材料公司,如华睿光电和北京鼎材,这类公司在下游面板厂方面容易获得支持;(4)拥有相关经验的海归团队创业公司,如北京夏禾(公司创始人是前UDC研发总监)、阿格蕾雅等。
国内本土OLED发光材料公司统计
序号 | 公司名称 | 研发背景 |
1 | 吉林奥莱德 | 吉林大学 |
2 | 阿格蕾雅 | 海归团队 |
3 | 北京鼎材 | 清华大学、维信诺 |
4 | 华睿光电 | 华星光电 |
5 | 尚赛光电 | 华中科技大学 |
6 | 卢米蓝 | 南京工业大学 |
7 | 上海宇瑞 | – |
8 | 北京夏禾 | UDC海归团队 |
9 | 莱特光电 | 与韩国MS公司合作 |
10 | 三月光电 | 万润股份 |
11 | 西安瑞联 | – |
12 | 强昱光电 | 强力新材、昱镭光电 |
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六、电子PI行业发展情况分析
PI膜即聚酰亚胺薄膜,包括均苯型聚酰亚胺薄膜和联苯型聚酰亚胺薄膜两类。聚酰亚胺薄膜具有最高的UL-94阻燃等级,良好的电气绝缘性能、机械性能、化学稳定性、耐老化性能、抗辐射性能、低介电损耗,且这些性能在很宽的温度范围(-269-400℃)内都不会有显著变化。
聚酰亚胺(PI)是指主链上含有酰亚胺环(-CO-NH-CO-)的一类聚合物,分子结构十分稳定,具有高模量、高强度、耐高低温、轻质、阻燃等特性。与其他有机塑料材料相比,PI处于金字塔的顶端。
P
I和其他材料性能对比
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正是由于聚酰亚胺在性能和合成方面的突出优点,以聚酰亚胺为基础的各类制品广泛应用在各领域并发挥了难以替代的作用。目前,聚酰亚胺主要应用于FPCB、OLED的PI基板和PI盖板、石墨散热片。
软板的使用一般以铜箔与PI薄膜材料贴合制成软性铜箔基板(FCCL),覆盖膜(Coverlay)、补强板及防静电层等材料制作成软板。PI膜的厚度主要可以区分为0.5mil、1mil、2mil、3mil及厚膜(甚至10mil以上等产品)。
FPC是目前聚酰亚胺最大的电子应用市场,FPC的应用包括军事、汽车、电脑、相机、手机等。近年来,由于智慧手机朝大尺寸设计,每片FPC面积不断增加,平均每台智慧型手机FPC用量约10-15片/台,比一般功能性手机增加2-3倍以上FPC用量。加上东南亚等新兴国家地区的智慧型手机上需求大增,预期FPC需求未来3-5年内可维持可观增长。
OLED取代LCD已成为大势所趋,正沿着曲面→可折叠→可卷曲的方向前进,而有机发光材料和薄膜是OLED实现柔性的关键点,与普通塑料薄膜相比,聚酰亚胺PI基板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,是当前综合性能最佳的柔性基板材料。
受益于柔性OLED产能增长,预计PI基板材料需求增长。2019年全球柔性显示基板市场规模将达3000万美元。
液体聚亚酰胺需求预测/百万美元
数据来源:公开资料整理
液体聚亚酰胺需求预测/百万美元
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聚酰亚胺用于柔性显示工艺流程如下图所示,在光学玻璃上狭缝式涂布聚酰亚胺浆料、经氮气固化成膜以制成软性光学背板。在固化好的聚酰亚胺膜上制作水氧阻隔层、TFT层、蒸镀OLED发光层。与刚性OLED相比,柔性OLED需要额外的玻璃载体以便在通过激光剥离处理后移去。
聚酰亚胺柔性显示工艺流程
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PI膜是20世纪60年代由曾经是世界知名的感光材料公司、感光胶片片基的主要供应商之一DUPONT公司开发成功的,最早主要用于绝缘薄膜等领域。之后随着全球科学技术迅猛发展,特别是进入信息化时代以来,PI膜应用范围得到极大拓展,如电工、电子、轨交、航空航天等领域。
不过,由于属于高技术壁垒行业,全球PI膜产能仍然主要由国外少数企业所垄断,包括美国杜邦、日本钟化、韩国SKPI、以及日本宇部兴产株式会社等,产能总体在2000-3000吨/年之间。
全球聚酰亚胺薄膜主要供应商(吨/年)
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目前,国内约有80家规模大小不等的PI薄膜制造厂商,主要PI薄膜制造厂商包括桂林电科院、今山电子、深圳瑞华泰等。但国内企业生产的PI薄膜应用在低端市场,而高端市场以进口为主。
但经过几十年的积累,不少PI膜厂商已经有了丰富的研发经验,也培养了不少技术人才,正试图打破海外巨头的垄断。例如,中科院化学所与深圳瑞华泰薄膜科技有限公司合作,攻克了从薄膜专用树脂的制备到连续双向拉伸工艺的精确控制两项关键技术,最终掌握了具有我国自主知识产权的高性能PI薄膜及其专用树脂的制造技术。在此基础上,于2010年完成了3条1200mm幅宽双向拉伸工艺技术的高性能PI薄膜连续化生产线的建设,满负荷年生产能力350吨,产品主要技术指标(拉伸强度、伸长率和电气绝缘性能等)都达到或超过国外同类产品,而价格却比国外低得多,满足了我国在柔性平板显示器、汽车大功率燃料电池以及有机薄膜太阳能电池等新型高技术产业发展的需求。
除了研发和技术人才的积累,OLED、柔性电路板、石墨膜等下游重点市场的主要客户均在中国大陆,这意味着上游PI膜厂商会有更多机会和本土客户沟通、了解产品技术要求、尝试走向高端市场。
总的来说,尽管PI膜技术壁垒较高,但现阶段同样是国产替代最好的机遇期,国内PI薄膜厂商龙头有望迎来技术突破。
PI膜行业的发展趋势是持续新品开发、提高产品质量和扩大产量。国内PI薄膜产品应用多局限于低端的绝缘材料领域,高端PI薄膜产品自主研发水平不高,虽然在部分领域的研究和应用已经达到世界先进水平,但与国外产品相比仍存在较大差距,技术工艺水平不如国外发达国家领先制造商,在开发新产品、新应用领域方面有待加强。
未来高性能PI薄膜在柔性有机薄膜太阳能电池和新一代柔性LCD、OLED显示器产业以及锂离子等新型动力蓄电池技术和产业均有着广阔的市场,我国应采用具有自主知识产权的关键生产工艺技术,推动PI薄膜及其制品的国产化进程,促进高性能PI薄膜扩大产业化生产规模。
为全面实现柔性显示,显示器盖板部分应当具备可反复弯折、透明、超薄、足够硬度的特点,相比于玻璃材料的坚硬易碎,PI似乎是更好的选择,但与基板不同的是,作为盖板的PI必须为无色透明的,而PI本身是淡黄色的,因此无色透明PI就成为发展的关键,全球供应商正在努力开发无色透明、性质稳定的PI来满足需求。
无色透明的聚酰亚胺薄膜实现的难度较大,主要由于PI薄膜的透明度与其耐高温性能是一个矛盾的事情,即当要保证薄膜的透明度时其耐高温性能就会受到影响。也有些厂商尝试混合多种多种有机材料,如混合PI,PMMA,PET和PU来制作柔性盖板,但是效果并不理想,也很难量产化。
目前全球致力于PI盖板研发的企业有:1、SKC:已推出柔性显示核心盖板材料FlexibleCoverWindow,透明度达到90%以上,可实现20万次的折叠,并计划于2019Q2投资3600万美元在韩国开始该膜材料的商品化。2、住友化学:宣布2019年开始供应三星折叠手机的柔性盖板,3、Kolon:CPI膜产线已经准备就绪,但尚未进行正式量产投入。4、LG化学:目前尚处在开发阶段,实际产线动工与量产时间等还未能决定。
七、高端光学膜:QDfilm、柔性封装阻隔膜
量子点是半径小于或接近于激子波尔半径的半导体纳米晶体,三个维度尺寸都在1-10nm。基于自身的尺寸效应,量子点材料可以实现非常纯的RGB三原色,从而在显示领域有着非常重要作用。量子点显示产业链从上游到下游依次为上游量子点材料和阻隔膜、中游量子点膜和下游量子点电视:量子点材料和阻隔膜供应商:负责量子点材料和阻隔膜的设计和生产,代表性公司Nanosys和3M;量子点膜公司:完成量子点光学膜的涂布和复合工艺,代表性公司3M、激智科技;终端电视厂(代工厂):负责量子点电视的设计、生产和销售,代表性公司三星、TCL和海信。
量子点显示根据发光原理的不同,可以分为光致发光和电致发光两类,分别被称为量子点背光源技术(QD-LCD)和量子点发光二极管显示技术(AMQLED)。因为QLED量子点自发光技术难以实现,所以与LCD结合的改良版QD-LCD技术就应运而生。
QD-LCD是在LCD上加一层量子点膜(或非膜的其他方式),这些量子点材料与蓝色发光二极管协同工作,蓝色发光二极管产生蓝色光,并且为量子点提供两种不同方法供应光子能量,以产生红色和绿色的光。
在QD-LCD的OnSurface升级方案中,仅仅需要将LCD的白光LED改为蓝光LED,彩色滤光片方案微调。将量子点膜在光源和增亮膜下面,去掉一层扩散膜,升级成本低,很容易产业化推广,有望成为LCD的标配。
等对TV行业出货量判断以及对量子点电视出货量、电视的平均尺寸以及量子点膜的价格趋势判断,测算到2020年全球量子点膜的市场规模将达15亿美元左右,达百亿人民币市场规模,行业增速CAGR=38%。
2016-2025年全球量子点电视出货量预测/百万台
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2016-2025年全球量子点膜市场规模预测/亿美元
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目前全球生产量子点膜的企业主要集中在大陆和中国台湾,三星的量子点膜只供自己的产品,不外卖不够成竞争,美国的3M已宣布退出该领域,而中国台湾厂商的大陆客户开拓需要时间,目前大陆公司在量子点膜渗透率提升初期,处于非常好的位置,在技术、客户、市场等领域具有明显的优势。
量子点膜竞争格局
地区 | 主要企业 |
韩国 | 三星 |
美国 | 3M |
大陆 | 激智科技、纳晶科技、康得新、普加福 |
中国台湾 | 华宏、迎辉 |
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八、高阻隔膜行业发展情况分析
高阻隔膜是一种对气体和有机化合物等低分子化学物质具有很低透过性的光学膜,是AMOLED显示和量子点显示的核心材料之一,其阻隔性的高低直接影响了显示器的使用寿命,被广泛应用于柔性显示、柔性电子、柔性照明、柔性光伏等下游柔性产业,其中柔性OLED对阻隔率的要求最高,水蒸气透过率要低于10-6g/m2/day。
高阻隔膜产业链上下游关系
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伴随大屏电子显示的快速发展,量子点显示和OLED显示都对封装工艺过程中阻隔膜有了更高的要求。到2020年柔性器件市场可增长到300亿美元,其必要部件高阻隔膜市场规模可达30亿美元,其中OLED显示用水汽高阻隔膜约10亿美元。到2020年,水汽阻隔膜的总市场需求将达到5.6亿平方米。其中用于高端的柔性AMOLED显示器水汽高阻隔膜为1.4亿平方米,用于柔性光伏电池、柔性OLED照明和量子点薄膜的水汽高阻隔膜为4.2亿平方米。
2010-2020年柔性器件高阻隔膜市场预测/十亿美元
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2020年水汽阻隔膜需求量/亿平米
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用于OLED显示领域的水汽高阻隔膜主要采用化学气相沉积(CVD)法。CVD是利用热、光、等离子体等的能量,使含有构成薄膜元素的挥发性化合物分解,或与其他气相物质发生化学反应,产生非挥发性的固相物质并使其以原子态沉积在基体表面,形成所要求的膜层的工艺技术。
国外高阻隔膜企业主要集中在韩国、美国、日本,发展较早,技术较为成熟,在高阻隔膜市场占据主要地位。国内从事高阻隔膜企业中,做食品、药品包装膜的企业较多,但真正做封装水汽阻隔膜的企业非常少,目前具有规模化生产能力的企业是万顺股份:1、公司拥有7台德国卷对卷磁控溅射镀膜生产线及5条精密涂布线,覆盖完整产品宽幅1200mm-1570mm,主要产品有导电膜、智能光控隔热膜、液晶调光膜、高阻隔膜等,2、目前公司高阻隔膜材料生产基地建设项目正在开展中,主设备电子束蒸镀生产设备已订购,3、量子点高阻隔膜已供应下游量子点显示材料客户使用,终端应用于国内量子点电视品牌,4、公司已研发出应用于柔性穿戴式光伏产品的高阻隔膜和高端包装用高阻隔,部分产品规格获得下游打样通过。
全球高阻隔膜企业
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2024-2030年中国OLED显示材料行业市场全景评估及发展趋向研判报告
《2024-2030年中国OLED显示材料行业市场全景评估及发展趋向研判报告》共十二章,包含2024-2030年OLED显示材料投资建议,2024-2030年中国OLED显示材料未来发展预测及投资前景分析,2024-2030年对中国OLED显示材料投资的建议及观点等内容。
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