天马第6代LTPS AMOLED产线成功落地
4月20日,备受瞩目的天马第6代LTPS AMOLED产线(G6 LTPS AMOLED)在武汉成功点亮刚性与柔性AMOLED产品,此标志着天马G6LTPS AMOLED产线成为中国第一条成功点亮的第6代AMOLED产线,也是全球第一条同时点亮刚性和柔性显示屏的第6代AMOLED产线。天马G6 LTPS AMOLED 产线不仅能生产先进的LTPS基板,还具有完备的OLED蒸镀、封装等核心制程能力,能够支持从刚性AMOLED、柔性AMOLED到柔性触摸屏的生产制造,可为智能手机、平板电脑等移动智能终端产品,VR、AR等新兴市场产品,以及智能穿戴、可折叠设备等提供高品质的AMOLED平面、曲面显示器。
早在2010年,公司就在上海投建了国内首条第 4.5 代 AMOLED 中试线,在历经数年的探索与积累后,公司成功掌握了核心技术和工艺。2013年,依托G4.5 AMOLED 中试线的经验,天马再度投建一条第5.5代AMOLED量产线,该产线已于2016年开始向移动智能终端品牌大客户量产出货。2016年1月,公司启动G6LTPS AMOLED建设,并用行业最快的建设速度实现了主体厂房结构提前封顶,刷新了同等规模产线的全球最快点亮速度纪录。
LTPS+AMOLED将成为驱动高端显示应用双引擎
智能终端加速升级,催生面板行业变化机遇
随着技术水平的快速更新迭代,智能终端用户对产品的关注焦点已不再是单一的产品性能提升,而是更加注重产品设计的美观。就手机产品而言,轻薄化是目前产品升级的主流趋势,同时消费者也十分注重屏幕的显示效果与耗电水平,这些均与屏幕的显示技术息息相关。因此,智能终端的加速升级将进一步催化显示面板行业的变革。现阶段,显示面板的变化趋势主要有两方面:其一、面板材质上从a-Si到LTPS;其二、显示技术上从LCD到AMOLED。
a-Si→LTPS:显示面板材质升级的主力技术路径
LTPS(Low TemperaturePoly-silicon)即为低温多晶硅技术,最初是日本、北美的技术企业为了降低Note-PC显示屏的能耗,令Note-PC显得更加轻薄而研发的技术,该技术大约在九十年代中期开始走向试用阶段。LTPS玻璃基板制成原理:利用准分子镭射作为热源,经过投射系统后产生能量均匀分布的镭射光束,投射于非晶硅结构的玻璃基板上,当非晶硅结构玻璃基板吸收准分子镭射的能量后,会转变成为多晶硅结构,整个处理过程均是在600℃以下完成,故一般玻璃基板皆可适用。
与传统的非晶硅(a-Si)相比,多晶硅(Poly-Si)排列状态更为整齐且有方向性,因此电子移动效率比排列杂乱的非晶硅快200~300倍。因此由LTPS玻璃基板制成的显示面板在分辨率、响应速度、亮度等方面更具优势,外加LTPS玻璃基板可将驱动电路同时制作的基板之上,达到系统整合目的,从而节省产品空间和驱动IC成本。
此前,日本厂商占据LTPS玻璃基板市场的半壁江山。但进入2016年后,中国大陆多条LTPS生产线步入投产行列,其中包括华星光电的第6代LTPS生产线、厦门天马的第6代LTPS生产线。目前,基于材料特性和相对成熟的工艺, LTPS技术已超越a-Si、IGZO等TFT背板驱动技术,将成为AMOLED主流的背板驱动技术,在显示技术演进的过程中发挥了承上启下的作用。
LCD→OLED:下一代显示技术变革的引领先锋
OLED(Organic Light-EmittingDiode)即为有机发光二极管技术,是由美籍华裔教授邓青云于1979年在实验室中发现,并由此展开研究。依照驱动方式的不同,可将OLED分为被动式(Passive Matrix, PMOLED)与主动式(Active Matrix, AMOLED)。目前,OLED显示技术因其自发光、广视角、无穷高对比度、低耗电、极高反应速度等优势,被誉为继CRT、LCD之后的第三代显示技术,是显示技术领域变革的引领先锋。
从发光原理来看,TFT-LCD是通过薄膜晶体管(TFT)上信号与电压的改变来控制液晶分子的转动方向,从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而实现显示目的。由于液晶材料本身并不发光,因此TFT-LCD是一种被动发光型显示,需要背光源的支持。相比之下,OLED其内部发光部件为有机发光二极管,通过控制红绿蓝OLED子像素的亮度即可发出不同颜色的光,因此AMOLED面板中无需外加背光源。
AMOLED具有近乎无穷大的对比度。由于TFT-LCD的背光层无法实现完全关闭,因此漏光现象的存在导致画面的对比度降低。AMOLED采用主动发光方式,当没有电流通过时可以完全关闭有机发光元,从而实现超高的对比度。据实测数据显示,AMOLED屏幕对比度可达13000000:1,显示画面时亮色更加灵动,黑色亦更加深沉。
AMOLED具有更加宽广的色域表现。色域范围是指屏幕能够显示的色彩种类,业界标准有NTSC色域值、sRGB色域值和AdobeRGB色域值等。由于TFT-LCD是通过对背光过滤进行色彩显示,因此TFT-LCD的色域表现完全取决于背光的光谱范围。而AMOLED的有机发光材料具有自发光特性,无需背光模块及彩色滤光片,在色彩显示上更具优势。例如iPhone的显示屏幕大概可以实现96%的sRGB色域值,三星所使用的AMOLED屏幕则显示色域范围接近100%NTSC,已经超过sRGB范畴。因此AMOLED屏幕显示画面色彩更为艳丽,层次更为丰富,细节更为详尽。
AMOLED具有更低的功耗水平。由于AMOLED的自发光特性,屏幕在显示画面时只有必要像素点发光,而TFT-LCD屏幕在点亮时整个背光模组均要发光。同时AMOLED的有机发光材料产生的光线不需通过滤光片,可减少不必要的亮度衰减。因此AMOLED屏幕较TFT-LCD屏幕可节省近30%的能耗,在如今大屏手机当道的时代,屏幕功耗的降低变得更加至关重要。
AMOLED有更加多样的应用场景。与TFT-LCD面板内部液晶材料介于固态与液态之间不同,AMOLED发光材料是以固态形式存在,因此将显示面板内的玻璃基板替换成柔性塑料基板,则可实现柔性显示屏的设计。未来,AMOLED显示屏可广泛应用于智能手机等移动智能终端产品,VR、AR等新兴市场产品,以及智能穿戴、可折叠设备等。
AMOLED优势突显,需求供给齐放增量
需求端:突破寿命与价格瓶颈,市场渗透有望持续增强
虽然AMOLED被称为“梦幻显示技术”,但是其因内部有机发光材料寿命短、生产良品率低等限制,致使诸多面板厂商对其望而却步。2015年,随着生产技术水平的快速发展,诸如使用寿命短、生产效率低、投资成本高等阻碍AMOLED发展的问题均迎刃而解。AMOLED生产良率大幅提升,生产成本得以显著下降。
AMOLED面板成本显著降低,量产优势突现。据IHS数据显示,2015年一季度,单片5寸AMOLED面板成本为19美元,高出同期LCD成本的15.9%,但至2016年一季度,AMOLED 面板成本已降至14.3美元,低于LCD面板的14.7美元。目前, AMOLED 面板已经具备在低尺寸领域的量产成本优势。
AMOLED市场渗透率提升,2020年有望超越LCD成为主流。AMOLED优异的产品性能外加日趋走低的价格成本,使其迅速步入发展快车道。2016年第三季度,AMOLED面板出货量达到9600万片,同比增长148%,环比增长103%。据UBI Research预测数据显示,市场上对AMOLED的需求将持续膨胀。尤其在智能手机领域,AMOLED渗透率有望将从2016年的16%增长至2021年的62%,并且在2020年首次超越LCD。从数量上看,用于智能手机的AMOLED面板将从2016年的3.58亿片增长至2020年的14.08亿片,以年均41%的复合增长率快速挤占LCD市场。
供给端:投资布局加速前进,产能爬坡完成在即
韩厂现有产线满产,市场占有率依然独霸全球。在AMOLED显示面板领域,Samsung Display与LG几乎称霸全球。Samsung Display拥有一条月产能8000片基板的5.5代线和一条月产能1.5万片基板的6代线,其市场占有率高达90%以上。Samsung Display于2016年第一季度其AMOLED面板出货量达8735万片、二季度出货量9800万片、三季度增加至9970万片,产能爬坡进程可观。LG中小尺寸的AMOLED面板主要由其4.5代线贡献,月产能1.4万片,占据市场份额的8%左右。SamsungDisplay与LG所生产的AMOLED面板主要供应其自身手机、可穿戴设备等产品使用,同时三星还与苹果签订年7000万至9200万小尺寸AMOLED面板供应订单,因此其余下游终端厂商在AMOLED面板供应方面依然捉襟见肘。
三星与LG继续领投,其余国外大厂纷纷建厂扩产。伴随全球中小尺寸AMOLED面板产业规模的持续扩大,韩国大厂凭借其技术优势加速扩大布局。2015年LG投资9亿美元建设第六代AMOLED产线,月产能达7500片基板,相当于1500万片5.5寸屏幕,此产线预计将于2017上半年实现量产。三星则其L7产线中的液晶设备出售,将其改造为AMOLED产线。并且三星还计划建立一条大尺寸的8.5代AMOLED试产线。境外其余面板厂商也纷纷看重AMOLED的投资机遇,部分将其原有的LCD产线改造成AMOLED产线,部分则选择新建AMOLED产线。
政策红利助力发展,大陆厂商顺势而发
中国大陆政府连续出台相关产业扶持政策。在此前的TFT-LCD显示面板时代,由于我国起步较晚,又遭遇国外严重的技术封锁,因此我国大陆长期处于一个“缺芯少屏”的时代。如今第三代显示技术快速兴起,我国当局政府连续出台相关产业配套政策,大力扶持我国AMOLED面板产业发展。
国产面板厂商布局加速,预测2020年可实现AMOLED产线全线满产。目前我国AMOLED产线投资正处于进行时,已实现量产的AMOLED产线依然屈指可数,大部分产线还处于建设或产能爬坡阶段。面对我国高端国产旗舰手机纷纷向AMOLED抛出橄榄枝,但又苦于市场供应不足的矛盾现象。大陆面板厂商持续加码AMOLED产线布局,仅2016年以来便有8条产线开工建设,预计2020年我国AMOLED产线可实现全线满产。届时,我国大陆与韩国之间的AMOLED产业规模差距会逐步缩小。
产业上游迎来机遇,国产替代指日可待
AMOLED生产线的密集投资建设为产业链上游带来了强劲的市场需求。在当前阶段,新建一条 AMOLED 生产线的投资额相当于TFT- LCD 相同产能生产线投资额的1.5~2 倍,其中设备投资占比约35.3%,有机材料、玻璃和显示芯片合计占比为 35.4%,即 AMOLED 面板成本中设备和材料占比超过 70%,此表明产业上游设备与材料的市场空间广阔,投资机会可观。
AMOLED产业链上游设备领域的生产企业都是经过多年的机械行业和电气自动化技术积累,并且与面板企业形成长期深入合作,具有极强的技术壁垒和市场准入门槛。目前能够提供产能的设备厂商主要分布在日本、韩国以及***地区,如日本佳能旗下的 Tokki、日本爱发科、韩国 SunicSystem 和 Unitex。我国大陆相关企业经过多年的消化创新和积累,在检测信号种类、检测系统开发、检测工艺等领域取得关键性突破,其技术水平与国际先进厂商相比差距已显著缩小,而且产品价格具有相对优势。目前,AMOLED生产线检测设备国产替代化趋势显现,未来甚至有望切入到国际大厂的设备供应链中。
持续看好OLED产线上游检测设备制造企业:精测电子
精测电子是我国领先的平板显示测试系统供应商,主营产品包括模组检测系统 、面板检测系统、OLED检测系统、AOI光学检测系统和平板显示自动化设备。2016年,公司共实现营业收入5.24亿元,净利润0.99亿元。其中,除模组检测系统与面板检测系统外的新产品贡献了52%的收入,业绩驱动明显。公司受益于平板显示厂商拓产与相关设备国产替代趋势,以平板显示市场的投资与投入显示检测设备成比例等假设推断,未来行业稳步增长。同时,公司通过技术引进与自主研发,在Module、AOI与OLED三方面都有了成果与相应的战略布局,光、机、电一体化优势已初具规模。其中,Module实力受到业界认可,往自动化方向突破;AOI三大制程具有放量,向无人化迈进;OLED借由LCD实力已实现产品化,下一步将达到商业化目标。
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