新型平板顯示行業技術已經日趨成熟,市場規模長期來看穩中有升
1、新型平板顯示器件行業主流技術路線分析
目前,全球顯示器件行業已經進入“平板化”階段。隨著顯示技術的持續發展及下游市場對顯示屏需求的不斷增加,整個 FPD 市場呈現快速成長、技術更迭的趨勢。以 TFT-LCD、OLED 技術為首的新型平板顯示技術實現產業化,并逐步占據市場。
目前新型平板顯示器件主要應用的技術路線包括 OLED、LCD、電子紙、LED 等。
(1)OLED 顯示技術特點
OLED 作為新一代平板顯示技術,擁有眾多優良特性。OLED 顯示技術畫質較高,具有高亮度、高對比度、寬色域等高畫質顯示的特點。除此之外,基于自發光、無需使用背光源的特性,使得其無視角限制,顯示視角可達 160 度以上,并且模組整體厚度較小,響應速度快;基于有機材料層天然具有柔性、基板可使用柔性材料的特性,使得其柔性化較易實現;基于全固態模組結構、無液態材料使用的特性,其溫度范圍廣,尤其是低溫特性良好,相比 TFT-LCD 不存在低溫狀態下液體材料易凝固的問題。總體而言,OLED 具高畫質(高對比度、高亮度、寬色域)、無視角限制、超薄、響應速度快、可卷曲、工作溫度范圍寬等特性。
一般而言,按背板驅動方式的不同,OLED 技術可分為主動式驅動背板(AMOLED)、被動式驅動背板(PMOLED)以及集成式驅動背板(硅基 OLED)。其中 AMOLED 顯示品質較佳、反應速度較快,主要面向量產規模較大的中大尺寸顯示屏,包括智能手機屏、平板電腦顯示屏和電視。PMOLED 具有高亮度、生產成本較低的特性,因此多用于多樣化的定制產品市場,以中小尺寸的顯示屏為主,如醫療健康、家居應用、消費電子、車載工控、安全產品等。硅基 OLED 屬于前沿顯示技術,具有分辨率高、體積小等特性,應用于微型顯示面板,適用于近眼顯示場景,可用于電子取景器、頭戴顯示器等。
(2)LCD 顯示技術特點
LCD 不具有自發光特性,屬于非自發光型顯示器,須由背光模組來提供光源。LCD產業發展經歷了從單色的扭曲向列型(TN-LCD)到超扭曲向列型(STN-LCD)、從超扭曲向列型加上彩色濾光片后可顯示彩色的超扭曲向列型(CSTN-LCD)、從可顯示彩色的超扭曲向列型到有源式的薄膜晶體管型(TFT-LCD)的顯示技術升級歷史。
TFT-LCD 的液晶盒放置于兩塊平行玻璃基板中間,TFT(薄膜晶體管)設置于下層玻璃基板,彩色濾光片設置于上層玻璃基板。液晶分子的轉動方向則由 TFT 的信號和電壓變化來共同控制,從而影響每個像素點偏振光的出射,最終達到顯示發光的效果。TFT-LCD 顯示技術具有輕薄、成本低、技術成熟穩定的優點,下游應用較為廣泛。
(3)電子紙顯示技術特點
電子紙采用電泳式電子墨水技術。其基本構成是將電子墨水涂布在一層塑料薄膜上,再貼合 TFT 電路,經由驅動 IC 控制,形成像素圖形。其內部由上、下帶有相反極性電荷的兩個透明極板構成,在極板中間包含數百萬個微膠囊或者微杯,每個微膠囊或微杯里包含帶電荷的著色電泳粒子,著色電泳粒子懸浮于透明液體中。接通電源后,由電場控制著色電泳粒子移動,從而產生圖像。由于圖像靜止時電泳粒子處于穩定狀態,所以僅當顯示內容變化時需要施加電能,因此其能耗極低。電子紙本身不發光,反射自然光形成圖像,閱讀效果與紙張類似。電子紙憑借上述特性廣泛應用于電子閱讀器中,目前在商超零售領域的電子價簽中應用增長明顯,未來有望在數字貨幣、智慧交通等領域拓展應用。
(4)LED 顯示技術特點
傳統 LED 顯示屏包括 LED 戶內外顯示屏、小間距 LED 顯示屏,多集中于室內外大型顯示領域,如戶外媒體、廣告、體育場館、公共交通、大型劇院、展會、演唱會等。新型高分辨率 LED 顯示技術則主要包括 Mini LED 與 Micro LED 技術,兩者主要區別在于 LED 的尺寸大小。Mini LED 是指尺寸為 100 微米級別的 LED 器件,是小間距 LED向 Micro LED 發展的過渡階段產品。目前 Mini LED 技術已進入前期量產階段,主要應用于 Mini LED 顯示和 Mini LED 背光,在顯示領域的應用主要為超大顯示屏,如商業廣告顯示牌和戶外大型顯示等,未來有望進入 4K/8K 大尺寸 LED 電視領域。Micro LED則將晶粒尺寸進一步縮小至 10 微米級別。Micro LED 無需背光模組,具有發光效率高、功耗低的優勢,同時具備高分辨率、高亮度、高對比度等性能特點。Micro LED 市場需求和產品技術逐步起步,但目前仍存在包括巨量轉移等尚未攻克的技術難點,處于技術儲備階段,未能實現規模量產。
隨著新型平板顯示行業下游應用領域的進一步拓展,在技術進步與下游應用市場需求的驅動下,LCD 以及 OLED 替代了 CRT、PDP 等顯示技術成為顯示行業的主流技術路線。基于下游領域眾多客戶對于顯示面板多樣化、定制化等方面的需求,新型平板顯示行業目前乃至未來較長一段期間內仍將呈現 OLED、LCD、電子紙、LED 等多種顯示技術路線相互競爭但又長期共存的市場格局。
2、PMOLED 技術已經日趨成熟,市場規模長期來看穩中有升
我國 OLED 技術的發展同樣從 PMOLED 技術起步,清華大學及其他高校與研究機構于上世紀 90 年代開始從事 OLED 技術研究。其中,2001 年北京維信諾科技有限公司與清華大學合作建成了中國大陸第一條 OLED 中試線,并于 2003 年進行小批量單色OLED 產品的生產,應用于儀器儀表市場,成為中國大陸第一家能夠生產和銷售 OLED產品的公司。2008 年 10 月,中國大陸第一條 PMOLED 同時也是第一條 OLED 產線在昆山由維信諾顯示實現大規模量產,標志著我國 PMOLED 技術的逐漸成熟。
PMOLED 產品多為小尺寸面板,PMOLED 技術已經逐步成熟,市場發展比較穩定,不存在 AMOLED 產業中生產線持續升級換代的需求。中國作為 OLED 產業的后起之秀產業鏈中上游環節中的制造設備與有機材料等仍舊落后于國外公司,甚至被國外公司壟斷,但是經過 10 余年的發展,我國 OLED 尤其是 PMOLED 產業鏈中的面板制造環節已經逐步成熟。
1997 年,先鋒電子實現 PMOLED 產業化并在 1999 年成功開發全彩色 PMOLED 顯示面板;2000 年,摩托羅拉公司的手機采用先鋒電子 1.8 英寸多彩 PMOLED 顯示面板并實現商品化;2001 年,三星推出搭載全彩PMOLED 顯示面板的手機;2002 年,富士通在 F505i 手機副屏上配置先鋒電子生產的 1.0 英寸全彩 PMOLED 顯示面板,PMOLED在手機副屏上的應用大量興起。之后,三星與 LG 等韓國廠商逐步在 PMOLED 產業的基礎上轉向投資 AMOLED 產業,以中國臺灣地區和中國大陸為代表的公司逐步占據了PMOLED 行業的市場份額。全球 OLED 市場格局的變化,標志著中國 OLED產業已經逐步占據世界重要地位。
中國大陸PMOLED顯示面板出貨量(百萬片)
資料來源:普華有策
未來隨著 5G/AIoT 發展以及智能家居概念得到普及,智能家用電器顯示屏市場和智能門鎖顯示屏市場將持續快速發展,同時疫情使得人們對健康關注度持續上升,預計家用醫療等市場也將開始發力,上述各下游領域的快速發展將有望帶動PMOLED 為代表的中小尺寸顯示產品的持續需求。
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