OLED产业链前瞻 产业链分析OLED面板制造位于产业链中游,连接了上游设备材料与下游终端市场,其中上游设备与材料国产替代空间较大。据 和辉... 

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OLED产业链前瞻 产业链分析OLED面板制造位于产业链中游,连接了上游设备材料与下游终端市场,其中上游设备与材料国产替代空间较大。据 和辉... 

2024-06-12 05:06| 来源: 网络整理| 查看: 265

来源:雪球App,作者: 慕容衣,(https://xueqiu.com/4866021334/285979768)

产业链分析

OLED面板制造位于产业链中游,连接了上游设备材料与下游终端市场,其中上游设备与材料国产替代空间较大。

据和辉光电招股书,OLED面板上游材料主要包括玻璃基板、靶材、光刻胶、蒸镀材、偏光片、驱动IC等。

上游设备主要包括离子注入机、镀膜机、刻蚀机、蒸镀设备、封装设备等,下游终端应用则有智能手机、可穿戴设备、电脑、车载显示、电视等。

由于国内厂商起步较晚,目前OLED上游关键设备与材料仍由海外厂商主导,国产化率较低。

产业链上游材料与设备部分有望在技术逐渐突破和中游面板厂商国产化需求日益增高的背景下,加快产品验证导入、提升市场份额占比。

中游OLED生产工艺主要包括阵列工程、有机蒸镀工程和模组工程,不同环节涉及上游不同设备与材料。

以AMOLED为例,阵列工程(Array)即玻璃基板经过反复成膜、曝光、显影、蚀刻等工序,最终制成半导体薄膜晶体管驱动电路(TFT基板)的工艺流程。

有机蒸镀工程(OLED/Cell,也称成盒段)指使用蒸镀机和金属掩膜版将多层有机材料蒸镀在TFT基板上的工艺流程,蒸镀后基板经玻璃封装进入模组工程。

模组工程(Module)包括切割、偏贴、驱动芯片及电路板绑定、测试等环节,最终产出成品。

设备:海外厂商主导,部分设备逐步实现国产化进程

OLED设备技术壁垒较高,不同工艺制程涉及多种设备。

据奥来德招股说明书及DSCC数据,2017年以来OLED装备成为市场增长主力,2018年OLED装备营收规模达120亿美元,占显示装备营收52.6%。

按照OLED工艺制程,阵列工程段及有机蒸镀工程段制程设备工艺更复杂。

据赛迪智库统计,2018年新型显示产业曝光机日本佳能、日本尼康市占率达90%,薄膜沉积设备日本爱发科、日本佳能Anelva、美国应用材料市占率达70%。

阵列工程段和有机蒸镀工程段包含众多复杂工艺,目前主要关键设备由日本、韩国等公司生产提供,具备较大的国产替代空间。

模组工程段设备,国产厂商已经有部分突破,实现供货,如精测电子和华兴源创的检测设备等。

检测设备

以检测设备为例,国内厂商以检测设备为主,国内OLED设备厂商主要集中在模组工程段。阵列工程段检测对象为薄膜晶体管,光学检测的技术壁垒高于成盒及模组段,市场主要由海外市场占据。

以2021年AMOLED行业检测设备行业为例,根据CINNO Research数据,中国大陆阵列工程段92%的市场由海外厂商贡献,而成盒段和模组工程段自动光学检测设备国产化水平达到了67%。

目前国内厂商与海外厂商技术差距不断缩小,竞争环节正逐渐从成盒段、模组工程段向上延伸至阵列工程段。

蒸镀设备

真空蒸镀机为OLED生产流程中有机蒸镀工程段的核心设备,一般由真空抽气系统和真空腔体组成。

蒸镀过程中,位于真空腔体内的蒸发源加热有机材料使其蒸发,透过金属掩膜版后在基板上沉积成膜。

蒸发源被称为蒸镀设备的“心脏”,其性能直接影响蒸镀厚度、均匀度等核心指标,进而影响面板良率。

核心设备真空蒸镀机技术壁垒高,目前仍由海外企业主导。国内京东方、维信诺等主要面板厂商6代AMOLED产线大部分使用日本佳能Tokki蒸镀机,少部分使用日本爱发科及其他品牌蒸镀机。

其中,Tokki蒸镀机需面板厂商自行采购第三方蒸发源,而爱发科蒸镀机与蒸发源配套出售。蒸发源设备可按照形态分为点源、线源及面源三种,其中线源为当前OLED量产主流设备。

国内6代线蒸发源已实现部分国产化。奥来德为主要国产蒸发源供应商,据公司招股书披露,公司搭载于Tokki蒸镀机的蒸发源产品国内市场占有率达73%。

国外的竞争厂商以日韩企业为主,包括日本爱发科、韩国YAS、韩国SNU。

据公司公告及公开投资者问答显示,奥来德蒸发源产品中标京东方重庆6代AMOLED产线叠层改造项目,同时G8.5(G8.6)高世代蒸发源产品处于研发状态,其中G8.5线性蒸发源已进入样机制作阶段 。

随着国内高世代产线规划建设驱动蒸镀设备市场增长,国产蒸发源有望进一步提高市场渗透率。

有机终端材料:高世代产线布局升级助推终端材料国产化进程

OLED有机终端材料可分为发光功能层材料、电子功能层材料、空穴功能层材料、其他功能材料等。

其中,发光功能层按照材料性质可细分为发光主体材料(Host)、发光掺杂材料(Dopant)和发光功能材料(Prime)三类,按照发光颜色又可分为红、绿、蓝三类,因此在发光功能层中一共有九类OLED有机材料。

OLED通用材料主要包括电子传输层ETL、电子注入层EIL、空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、空穴阻挡层HBL、电子阻挡层EBL等,随着器件结构的优化,材料的种类在不断变多。

随着OLED有机终端材料专利技术突破、和中游面板厂商中大尺寸布局拉趋势,本土OLED有机终端材料渗透率有望加速提升。

据莱特光电招股书,发光功能层材料为成本占比最大的有机终端材料,分别在手机和电视面板中占12%和27%。

根据UBI Research,2023年全球OLED有机发光材料市场规模为18.4亿美元,预计2028年可达24.3亿美元,年均增长率达5.8%。

其中,韩国与中国占据主要份额,2023年中国占比接近40%(7.3亿美元),韩国占比60%(1.11亿美元)。

在需求侧,随着国内面板厂商增建产能,推动国内OLED有机终端材料需求上升,国内OLED有机终端材料市场规模占比有望进一步提升。

OLED有机终端材料生产需要使用中间体及升华前材料等原料。我国OLED中间体和前端材料已实现国产化。

目前,万润股份、濮阳惠成、瑞联新材、阿格蕾雅等公司已实现OLED中间体和前端材料国产化和批量生产,并且进入全球OLED材料供应链。

主要以外包订单的方式参与供应OLED中间体和前端材料供应,采购商通常为具备终端材料制备技术的海外大厂和少数国内厂商。

例如,万润股份的中间体和前端材料客户以德国默克为主;瑞联新材掌握1000多种中间体和前端材料的合成和纯化技术;阿格蕾雅目前研发并具备量产能力的OLED材料达四十多种;濮阳惠成OLED中间体种类近两百种。

供给侧方面,国内厂商发光功能层材料突破海外专利技术壁垒,多种材料逐步实现国产化替代。据TrendForce估计,中间体毛利率仅为10%-20%,而终端材料毛利率可达60%-70%。

长期以来,海外企业拥有终端材料技术专利,美国UDC、德国默克、日本出光兴产、韩国LG等海外供应商占据终端材料市场,而国内本土厂商主要供应毛利率较低的中间体及升华前材料。

随本土厂商关键技术突破、海外专利逐渐到期,国内厂商终端材料逐步通过技术验证、实现量产供应。

在美国UDC仍垄断红绿掺杂材料(Dopant)情况下,据公开投资者活动记录,莱特光电Red Prime材料及Green Host材料已实现量产供货,Red Host材料、Green Prime材料、Blue Host材料等正在客户端验证测试;奥来德Red Prime、Green Prime也已实现下游量产供货。

国内中游面板厂商布局中大尺寸OLED产线,催化上游终端材料国产化替代进程。

以手机OLED面板为例,OLED有机终端材料成本占比约23%(发光功能层约占12%);电视OLED面板由于材料使用量更大,OLED有机终端材料成本占比约41%(发光功能层约占27%)。

目前国内面板厂商中大尺寸面板布局趋势加快,据京东方公司公告及公开投资者关系活动记录,京东方拟于成都投建8.6代线、对重庆6代线进行叠层改造。

能够认为,国内中大尺寸OLED面板产能布局扩大本土OLED终端材料厂商市场空间,催化终端材料国产化替代进程。

掩膜版:光掩膜版国内厂商逐渐突围,关注无FMM技术路线弯道超车

掩膜版为生产OLED重要材料,在OLED工艺制程中可分为光掩膜版和金属掩膜版。

以AMOLED为例,阵列工程段需要使用光掩膜版进行光刻,形成驱动电路;有机蒸镀工程段需要使用金属掩膜版,辅助像素排列形成。

LTPO技术发展提高光掩膜版精度要求、增加工艺层数。AMOLED使用LTPS/LTPO等TFT背板技术,传统LTPS背板一般需要9-13层掩膜版。

为进一步降低AMOLED屏幕的功耗,业内在LTPS背板的基础上开发出了LTPO背板显示技术,结合IGZO技术后的LTPO背板工艺需13-17层掩膜版。因此预计随着LTPO屏幕技术普及,掩膜版层数也有望随之增加。

金属掩膜版分为FMM(Fine Metal Mask,精密金属掩膜版)和CMM(Common Metal Mask,通用金属掩膜版),其中FMM为蒸镀环节主要的技术及成本制约因素之一。

AMOLED普遍采用RGB三色独立发光方案,将红、绿、蓝三种不同颜色的发光材料依次蒸镀于玻璃背板过程中,需要使用FMM确保子像素实现并列、PenTile排列、钻石排列等排列图案。

目前精密金属掩膜版成本较高,被国外专利垄断,供应商以日本DNP公司为主。

掩膜版市场规模受中游面板产能驱动,疫情后呈现逐步复苏趋势。

根据Omdia统计,2016年全球平板显示掩膜版市场规模约671亿日元,受益于中国大陆LCD及OLED产能加速扩建,2019年达1,010亿日元,复合增速达14.58%。

受疫情影响,2020年平板显示掩膜版市场规模约为903亿日元,较2019年下降10.57%,2021年起开始逐步复苏,至2022年市场规模达1,026亿日元(折合人民币约50亿元),其中中国大陆占58%,约30亿元。

美日韩平板显示掩膜版市场占据优势地位,国内厂商逐渐突围。由于掩膜版行业专业性较强、进入壁垒较高,且海外厂商布局时间较早,技术积累时间长,故整体而言美日韩企业占据较大的市场份额。

根据Omdia统计,2020年平板显示掩膜版行业市场份额前五分别为福尼克斯、SKE、HOYA、LG-IT、清溢光电,CR5达到88%。

其中国内厂商发展迅速,清溢光电首次跻身CR5,市场份额约7%;路维光电排名全球第八,国内第二。

中长期新技术研发有望实现弯道超车,2024年多条无FMM技术路线计划开始量产。

精密金属掩膜版成本高昂,且FMM技术在中尺寸及大尺寸面板制程中存在分辨率受限、张网难度高、材料利用率低等缺陷。

无FMM技术路线可以在不使用精密金属掩膜版的情况下完成有机材料在基板上的附着,并实现精确的像素排布。

例如,维信诺ViP技术可在不使用FMM的情况下实现像素对位,较传统“蒸镀+FMM”工艺像素密度提升至1700PPI以上;

华星光电印刷OLED技术不使用蒸镀工艺,利用高精度喷墨实现像素排布,材料利用率更高,如顺利量产可大幅降低中大尺寸面板生产成本。

技术进展方面,据维信诺2023年半年度报告,维信诺ViP技术正快速推进量产进度。根据CINNO,华星光电印刷OLED有望在2024下半年开始量产出货。

据日本JDI9月29日公告,JDI将在芜湖部署G6及G8.7 eLEAP产线,同时计划在2024年于日本产线开始eLEAP面板量产。

短期内小尺寸面板仍将保持目前主流蒸镀技术工艺,无FMM技术有望从蒸镀工艺存在技术缺陷的中尺寸、大尺寸面板领域开始渗透,长期有望替代蒸镀技术。

驱动芯片:本土面板厂商驱动上游产业链国产化

显示驱动芯片(Display driver IC,DDIC)是对显示屏的成像进行控制的一种数模混合芯片。

根据CINNO Research,完整的显示驱动解决方案一般由源极驱动芯片(Source driver)、栅极驱动芯片(Gate driver)、时序控制芯片(TCON)和电源管理芯片组成。

源极驱动芯片、栅极驱动芯片统称为显示驱动芯片(Display driver IC,简称“DDIC”),其主要功能是对显示屏的成像进行控制。

它通常使用行业标准的通用串行或并行接口来接收命令和数据,并生成具有合适电压、电流、定时和解复用的信号,使屏幕显示所需的文本或图像。

根据显示驱动芯片是否集成触控功能可区分为显示驱动芯片(DDIC)和触控显示整合驱动芯片(TDDI)。

DDIC和TDDI在集成电路设计方案方面存在差异,其可应用的场景也有所不同,现阶段市场上主流显示驱动芯片包括LCD显示驱动芯片(LCD DDIC)、触控显示整合驱动芯片(TDDI)和OLED显示驱动芯片(OLED DDIC)三种类型。

根据CINNO Research的数据,2021年全球显示驱动芯片出货量约89.2亿颗,市场规模为141.7亿美元,其中中国大陆显示驱动市场规模为64.7亿美元,预计至2026年有望上涨到71.7亿美元,2022E-2026ECAGR有望达到8.1%。

从显示技术来看,CINNO Research数据显示TFT-LCD显示驱动市场是目前全球最大的显示驱动芯片细分市场,2021年约占显示驱动市场出货量的78%;而OLED显示驱动芯片渗透率快速提升,2023年OLED驱动芯片出货量占比预计增至16%。

从整体竞争格局来看,全球显示驱动芯片市场竞争格局相对集中,我国国产化率较低。

目前全球OLED DDIC供应主要由韩国厂商引领,以联咏科技和瑞鼎科技为代表的中国台湾厂商为大陆主要AMOLED DDIC供应商。

中国大陆厂商目前整体市场占有率占比较低,其中中颖电子、云英谷、新相微等公司为主要的OLED显示驱动芯片厂商。

根据CINNO Research数据,2020年中国大陆驱动芯片市场中,瑞鼎科技出货量市占率达59%,其次为联咏科技和中颖电子子公司芯颖科技,市占分别为22%和6%。

OLED驱动芯片供应的国产替代趋势良好,下游OLED面板厂商推动DDIC国产化率提升。能够认为国产DDIC芯片公司有以下优势:

日韩和中国台湾厂商的核心技术管理团队在外,本土厂商的反馈调整速度较为及时;

中国大陆的地价、人力、运输成本相对较低,无关税壁垒,更具降本竞争力;在国际局部冲突的影响下,产业链国产替代将具备更稳定的供货表现。

部分海外DDIC与面板厂商绑定,在晶圆产能稀缺的背景下,海外DDIC厂商优先向海外面板厂供货,因此国内面板厂开始扶持国内DDIC公司。

相关公司

面板制造

京东方A

京东方A是全球领先实现AMOLED量产的境内厂商,为AMOLED领域行业龙头。

在“1+4+N+生态链”业务发展架构基础上,公司加速提升OLED技术实力,持续优化产品性能,提升高端产品占比,加快新应用市场开拓,进一步强化竞争优势构建。

2022年柔性OLED出货量逆势增长,其中智能机柔性OLED出货量全球占比近20%,同时实现车载、折叠笔记本量产突破,高端产品比例持续提升,已与全球大部分品牌客户进行合作,未来将搭载终端品牌更多产品系列。

公司将建设G8.6高世代面板产线,主要用于中尺寸屏幕产品生产。

根据公司公告,公司拟于四川省成都市高新西区投资建设京东方第8.6代AMOLED生产线项目,项目依托已有G6量产线及G4.5测试线在中尺寸面板的技术积累,使用高世代产线技术的产品将具有更低功耗和更长的寿命,提高生产切片效率、降低生产成本。

据公司公告,该项目为全球首批高世代AMOLED生产线项目建设,有望抢占高世代AMOLED显示战略机遇。

和辉光电

和辉光电是行业内较早实现AMOLED量产的境内厂商之一,已建成第4.5代及第六代产线,兼顾不同世代生产线以满足下游不同应用领域、不同规格类型产品的多样化需求。

近年来,公司凭借研发创新、生产制造、产业运营等方面的优势,实现了营业收入的快速增长。

公司多款智能穿戴、智能手机、平板笔电、车载显示等领域应用的AMOLED半导体显示产品已实现向华为、荣耀、步步高、联想、传音控股、小米以及上汽集团、吉利汽车等国内一线品牌稳定供货。

公司AMOLED出货量份额优势明显。根据Omdia数据,公司2022年AMOLED半导体显示面板的总出货量全球排名第四,国内排名第二,其中平板/笔记本电脑领域出货量排名全球第二,国内第一。

在平板电脑领域,公司保持了国内高端AMOLED显示屏的技术领先优势,自2020年起打破三星显示垄断,进入一线品牌厂商供应链,持续供货华为、联想旗舰平板电脑机型;

在车载显示领域,已进入多家品牌车厂供应链并实现量产供货。

驱动芯片

晶合集成

公司立足于晶圆代工领域,依靠成熟的制程制造经验,已经具备DDIC、MCU、CIS、E-Tag、Mini LED、PMIC等工艺平台晶圆代工的技术能力,可为客户提供通讯产品、消费品、汽车、工业等不同领域集成电路晶圆代工服务。

公司以面板显示驱动芯片为基础,已有国际一线客户的覆盖,并获得了良好的行业认知度。

在图像传感器芯片、微控制器芯片、电源管理芯片等领域,公司已与境内外行业内领先芯片设计厂商建立了长期稳定的合作关系。目前公司在液晶面板驱动芯片代工领域市场占有率处于全球领先地位。

根据TrendForce集邦咨询公布的2022年纯晶圆代工行业全球市场销售额排名,晶合集成位居全球前十位,在中国大陆企业中排名第三。

目前公司40nm的OLED驱动芯片已经开发成功并正式流片,28nm的产品开发正在稳步推进中。

天德钰

公司主要从事移动智能终端领域的整合型单芯片研发、设计、销售。主要产品包括智能移动终端显示驱动芯片、摄像头音圈马达驱动芯片、快充协议芯片和电子价签驱动芯片。

公司主要客户包括手机品牌厂商三星、VIVO、OPPO等。2023半年报显示,公司重点布局的AMOLED手机显示驱动芯片已经跟终端客户和显示屏厂在验证过程中,预计2023年下半年完成产品验证,2024年对公司营业收入产生贡献。

新相微

公司主营业务聚焦于显示芯片的研发、设计及销售,致力于提供完整的显示芯片系统解决方案。

公司产品主要分为整合型显示芯片、分离型显示驱动芯片、显示屏电源管理芯片,覆盖了各终端应用领域的全尺寸显示面板,适配当前主流的TFT-LCD和AMOLED显示技术;

整合型显示芯片广泛应用于以智能穿戴和手机为代表的移动智能终端和工控显示,分离型显示驱动芯片、显示屏电源管理芯片主要用于平板电脑、IT显示设备和电视及商显领域。

公司的整合型AMOLED显示驱动芯片已于2020年开始量产出货。

设备

奥来德

公司主要从事OLED产业链上游环节中的有机发光材料的终端材料与蒸发源设备的研发、制造、销售及售后技术服务,其中有机发光材料为OLED面板制造的核心材料,蒸发源为OLED面板制造的关键设备蒸镀机的核心组件。

近年来,得益于公司深厚的技术积累,公司在封装材料、蒸镀机等“卡脖子”产品上也有所突破,OLED行业版图得到不断深化。

蒸发源,公司生产的6代线性蒸发源高度适配tokki蒸镀机,已成功应用在多家面板厂商,8代线性蒸发源前期的技术开发已经基本完成,正在搭建8.5代蒸发源设备的测试与生产平台。

2022年年报显示,公司成功获得了重庆京东方三期蒸发源订单,在年底收官阶段完成了厦门天马二期蒸发源设备的招投标工作,并成功中标。

蒸镀机,目前公司已经实现小尺寸蒸镀机的出货,并与硅基OLED客户进行产品沟通。

有机发光材料,公司的R’材料、G’材料、B’材料及电子传输层材料等已导入下游面板厂商稳定供货。

易天股份

公司主要从事平板显示专用设备及半导体设备的研发、生产与销售,产品主要应用于LCD显示、柔性OLED显示、VR/AR/MR显示、Mini/Micro LED等领域。

在柔性OLED显示设备领域,公司研发并推出的全自动柔性面板偏光片贴附设备,取得了包括京东方、维信诺、深天马、华星光电等客户的认可。

公司研发并推出的柔性面板制作工艺中所需的膜材贴附设备,如面板取下前清洗设备、取下后覆膜设备等相关设备也得到客户的认可。

精测电子

公司主要从事显示、半导体及新能源检测系统的研发、生产与销售。

显示领域,公司主营产品涵盖LCD、OLED、Mini/Micro-LED等各类显示器件的检测设备,包括信号检测系统、OLED调测系统、AOI光学检测系统和平板显示自动化设备等;

半导体领域,主营产品包括膜厚量测系统、光学关键尺寸量测系统、电子束缺陷检测系统和自动检测设备(ATE)等;

新能源领域,主要产品为锂电池生产及检测设备,用于锂电池电芯装配和检测环节等,包括锂电池化成分容系统、切叠一体机、锂电池视觉检测系统和BMS检测系统等。

材料

莱特光电

莱特光电是国内OLED发光材料龙头企业,已实现头部客户全覆盖。

公司成立于2010年,主营业务为OLED有机材料的研发、生产及销售,主要产品包括OLED终端材料和OLED中间体材料,1H23营收占比分别为80.18/11.97%。

得益于在OLED材料领域十余年的探索,公司成功打造了“OLED中间体-OLED升华前材料-OLED终端材料”的全产业链,秉持“客户需求为导向,技术创新为驱动”的经营理念,最终实现下游关键客户全覆盖。

2018年公司营业收入1.12亿元,随着公司陆续导入京东方、和辉光电、华星光电等头部OLED面板客户,2022年公司营收快速增长至2.80亿元,对应4年CAGR26%。

公司专利储备丰富,看好产品线逐步扩张。公司坚持对核心发光材料进行自主研发且不断完善专利布局。

截至2023H1公司共拥有授权专利229项,覆盖发光层材料、空穴传输层、空穴阻挡层、电子传输层等OLED核心功能材料。

根据公开投资者活动纪要,目前公司Red Prime、Green Host产品已实现稳定量产供应,Red Host、Green Prime、Blue Host产品均在客户端进行测试验证工作。

公司专利技术布局行业领先,通过积极推进与客户的合作研发,公司产品结构有望持续丰富,进而赋能公司高效益发展。

鼎龙股份

公司是国内领先的关键大赛道领域中各类核心“卡脖子”进口替代类创新材料的平台型公司,目前重点聚焦在半导体创新材料和传统打印复印通用耗材领域。

其中,半导体创新材料板块主要包括CMP制程工艺材料、显示材料、先进封装材料三个细分板块。

CMP制程工艺材料,公司围绕集成电路前段制程中的化学机械抛光(CMP)环节进行布局;

显示材料,围绕柔性OLED上游核心“卡脖子”材料:YPI、PSPI、INK等产品进行布局;先进封装材料,布局半导体先进封装上游临时键合胶、封装光刻胶(PSPI)等产品。

目前公司已有柔性显示基材YPI、光敏聚酰亚胺PSPI产品在客户端规模销售,现均已成为国内部分主流面板客户的第一供应商;

公司正在推进面板封装材料INK、OC材料等其他核心半导体显示材料的开发验证、市场推广。



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