OLED中尺寸市场空间广阔,大尺寸有待突破

来源:本站  时间:2024.04.22

一、OELD显示概述

(一)OLED概念及结构

  OLED全称为Organic Light-Emitting Diode,即有机发光二极管(也称有机发光半导体),是目前主流屏幕显示技术之一。OLED使用在电流驱动下可发光的有机半导体材料,具备单个像素自主发光的特性,在智能手机、平板、车载显示、电视等各类显示屏幕上有广泛应用。

                                             

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   图1      OLED发展历程

(数据来源:民生证券研究院,策源资本整理)

  OLED从结构上主要由阴极、电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和阳极构成。OLED终端材料则包括除了阴极和阳极以外的其他六层。

图2 OLED器件结构示意图.jpg

      图2      OLED器件结构示意图

(数据来源:莱特光电招股书,策源资本整理)

其中,发光层作为OLED的核心构成,是技术壁垒、工艺难度最高的部分。主要由Host(发光主体)、Dopant(发光掺杂)和Prime(发光功能)三大类发光材料构成。其中,Host材料按照固有色彩发光,可将能量传递给Dopant材料;Dopant材料具备强发光性能,可提升整体发光效率;Prime材料可降低空穴传输层与Host材料的势垒,充当电子阻挡层,并可提升发光效率。

 表1        OLED有机发光材料类别及成分

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(数据来源:莱特光电招股书,策源资本整理)

(二)OLED技术分类及发展趋势

按照背板驱动方式不同。OLED可分为PMOLEDPassive-matrix OLED)被动式驱动、AMOLEDActive-matrix OLED)主动式驱动和Micro OLEDPMOLED采用玻璃背板,驱动和控制功能由外接的驱动IC完成,结构相对简单、成本低,但可能存在同行/列像素交叉串扰的问题。AMOLED为当前OLED应用主流,在外接驱动IC同时通过TFT背板驱动电路控制单个像素发光,可以有效保证单个像素发光的独立性,但结构相对复杂、成本较PMOLED更高。由于AMOLED显示性能更强、更适用于分辨率较高的屏幕场景,为目前主流的OLED背板驱动方式。Micro OLED也称硅基OLED,是AMOLED的技术拓展,将背板材料换成硅晶圆且无需外接驱动IC,节约了内部空间,具有分辨率高、体积小等特点。Micro OLED的制作工艺更加复杂,近期技术逐步成熟,主要应用于AR/VR等近眼显示领域。

  表2        OLED驱动方式分类及对比

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(数据来源:清越科技招股说明书、中金公司研究部,策源资本整理)

按照封装材料和衬底材料不同。OLED可以分为刚性、柔性、混合OLED。刚性OLED采用玻璃基板封装,制造成本和材料相对更低;柔性OLED采用的是薄膜封装(TFE),并从一开始采用的塑料衬底,到现在广泛应用的聚酰亚胺(PI),来承受制备流程的热蒸镀工艺中400℃以上高温,让衬底保持稳定;混合OLED则采用刚性的基板和薄膜封装,兼具了低成本和可弯曲的特性。

在发展趋势上,由于性能差异,当柔性OLED价格下降时,小尺寸刚性OLED市场空间存在被挤压风险,中尺寸刚性OLED市场相对稳定。混合OLED可以应用于IT设备和车载显示器,目前海内外龙头公司积极布局混合OLED,据公司公告,京东方第8.6AMOLED产线拟生产混合OLED为主,同时兼容柔性OLED

  表3        刚性/柔性/混合OLED结构图

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(数据来源:Omdia、中金公司研究部,策源资本整理)

按照发光技术分类。OLED可分为RGB OLEDWhite-OLEDWOLED)、QD-OLEDRGB OLED是指红绿蓝三原色独立像素,发光形成各种色彩的OLED制造技术,优势在于色彩呈现、对比度出色,但是劣势在于需要三种OLED发光材料,材料的制作和稳定控制具有较大技术难度,良率较低,寿命较短。

WOLED发光原理是由三个白色发光OLED二极管加上RGB三原色的滤光膜,进而形成视觉上的三原色发光。该技术只涉及一种白色OLED发光材料的制作,同时需要采用三种滤光膜,彩色滤光层可以替代RGB子像素的复杂图案,实现工艺简化。相比RGB OLEDWOLED电视能减少烧屏风险,劣势在于在某些HDR内容所需的非常高的亮度水平下,额外的白色子像素会使色彩效果不佳;由于具有四个子像素,难以实现高PPI。由于终端应用电视行业的需求低迷以及QD-OLEDMini LED的竞争冲击,根据TrendForce集邦咨询数据,2022WOLED电视出货量在629万台左右,同比减少6.2%

QD-OLED即量子点OLED,是结合了OLED和量子点技术的混合显示技术。传统OLED缺陷在于亮度和色彩精度相对较低,而量子点是一种微小的粒子,可以高效、纯净地将光转换成不同的颜色。通过使用量子点从蓝光OLED产生红色和绿色子像素,提供更高的亮度,故QD-OLEDHDR性能、亮度和色域上都有较高提升。但目前技术尚未成熟,同时蓝色发光材料的供应链也尚未完善,生产良率较低,价格较高。

图3 RGB-OLED White-OLED QD-OLED结构示意图.jpg

  图3      RGB-OLED/White-OLED/QD-OLED结构示意图

(数据来源:OLED-info、三星显示官网、中金公司研究部,策源资本整理)

从产业应用广度来看,RGB OLED是目前的主流OLED技术路线,后续章节中提到的OLED结构,若无特别说明均指RGB OLED

二、OLED新型显示行业特点

(一)全球市场规模持续走高,中国增幅显著

全球OLED市场规模持续走高,中国增长显著高于全球。2022年全球OLED市场规模为456.3亿美元,据头豹研究预测到2030年,市场规模将达2148亿美元,年复合增长率为21.37%。近年来,中国OLED市场规模总量不断走高,2016年中国OLED市场规模为380亿元,2022年攀升至3225亿元,年复合增长率高达42.8%。从市场规模增速来看,中国OLED市场规模增速有逐年递减趋势。但随着中国OLED行业的崛起,国际垄断局面被打破,中国OLED市场规模将进一步增长。

图4 全球OLED行业市场规模(亿美元),2021-2030E.jpg

 图4      全球OLED行业市场规模(亿美元),2021-2030E

(数据来源:头豹研究,策源资本整理)


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图5      中国OLED行业市场规模(亿元),2016-2022

(数据来源:头豹研究,策源资本整理)

(二)小屏产品全面渗透,中大屏应用空间广阔

OLED全面渗透小屏产品,中屏大屏应用空间广阔。面板显示市场按尺寸大小主要分为三类,包括以智能手机为代表的小尺寸市场,以平板电脑、PC和车载等为代表的中尺寸市场,以及以TV为代表的大尺寸市场。目前来看,OLED渗透率在不同市场有所分化,智能手机等小尺寸市场渗透率最高,中大尺寸市场渗透率较低。这主要受两个因素影响:第一OLED大尺寸技术尚未完全成熟,成本难以控制。第二,中大尺寸面板往往对器件使用寿命有更高要求,而在使用寿命方面OLED不如LCD。与之相对,OLED小尺寸面板技术更为成熟,成本相对较低,智能手机等小尺寸产品换机周期相对更短,同时OLED可以更好地满足人们对于手机屏幕曲面、折叠等多样化的需求,因此在手机市场,尤其是旗舰手机市场中OLED渗透率较高。

OLED平板显示市场中,手机市场是OLED最大的应用市场。根据Omdia数据,2022年手机OLED出货量占OLED市场总出货量的75%2022-2030OLED显示面板需求面积复合年增长率有望达11.0%

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     图6      2022OLED下游细分市场结构

(数据来源:Omdia、民生证券研究院,策源资本整理)

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   图7      OLED手机在OLED面板市场占比(出货量)

(数据来源:Omdia、民生证券研究院,策源资本整理)

(三)市场占有集中度高,头部效应显著

OLED面板行业整体呈现集中度高,头部效应显著的现象。从全球OLED面板市场竞争格局来看,整体行业集中度较高,韩国企业市场份额占据绝对优势(占据全球58%市场份额),其中,三星显示是行业巨头,其2021年市场份额高达42%LG显示市场份额位居第二,占比15%;其次,中国OLED厂商市场份额仅次于韩国,2021年中国厂商合计占据市场份额的30%,其中,京东方是中国OLED产能最高的厂商,占据全球市场份额的11%,排名第三,其次是天马集团,占比7%,维信诺占比约4%等。

图8 全球OLED市场份额(按公司).jpg

图8      全球OLED市场份额(按公司)

(数据来源:头豹研究,策源资本整理)

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  图9      全球OLED市场份额分布(按地区)

(数据来源:头豹研究,策源资本整理)

从地区分布来看,韩国地区市场份额为全球之首,占比58%;其次是中国大陆,占比35%;日本和中国台湾地区分别占比6%1%。整体来看,全球OLED面板行业集中度高且头部效应显著。

中国OLED面板行业虽然起步较晚,但发展迅速,2021年,中国OLED面板市场中,份额最高的为京东方,占比高达30%,其次是天马集团,占比20%。此外,维信诺排名第三,占比11%,信利集团9%,和辉光电和华星光电分别占比7%。与全球OLED面板行业竞争特点相同的是,中国OLED面板行业呈现集中度高,头部竞争激烈的现象,京东方和天马集团合计占据全国一半OLED市场份额。

图10 中国OLED市场份额分布(按公司).jpg

图10    中国OLED市场份额分布(按公司)

(数据来源:头豹研究,策源资本整理)

(四)尺寸需求预期增加,面板厂商加速布局

京东方和三星已启动8.6OLED生产线建设,预计2026年量产。8.6代产线在制备工艺、切片效率上更适合中尺寸面板,相比6代(玻璃基板尺寸1500mm*1850mmAMOLED产线,8.6代(玻璃基板尺寸2290mm*2620mm)线基板尺寸更大,在切割中尺寸产品方面的效率更高。以14寸(310*221mmHUAWEI MateBook X Pro 2023)笔记本电脑面板为例,6代线一块玻璃基板预计可切割3014OLED面板,一条8.6代线一块玻璃基板预计可切割8014OLED面板。从年产单片NB面板投资额看,6代线预计是2691/片,8.6代线预计是2051/片,8.6代线效率成本更有优势。

  表4        8.6代产线切割中尺寸产品效率更高

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(数据来源:京东方6/8.6AMOLED公告,策源资本整理)

20234月份,三星在韩国牙山园区举行的新投资协议仪式上宣布,将投资4.1万亿韩元(约合人民币215亿元)建设8.6AMOLED面板生产线,计划于2026年量产。20231128日,京东方发布公告于成都投资建设本土厂商首条第8.6AMOLED产线,目标生产笔记本电脑/平板电脑高端OLED触控显示屏。据Omdia统计,至2028年京东方主攻车载、IT、电视等中大尺寸OLED的产能占比有望达27%。除京东方外,据维信诺官网,维信诺基于柔性AMOLED探索中尺寸屏幕应用拓展,于上半年推出14英寸卷曲屏笔记本电脑及透明车载显示屏;据华星光电官网,华星光电积极推进印刷OLED技术研发,有望突破中大尺寸屏幕量产工艺难点。

 表5        三星、京东方率先布局面向中尺寸领域的8.6AMOLED产线

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(数据来源:OLED Industry、京东方投建8.6AMOLED招股书,策源资本整理)

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   图11    京东方OLED面板产线结构(按主要下游应用分类)

(数据来源:Omdia、中金公司研究,策源资本整理)

随着京东方等国内面板厂商加快布局高世代产线,在本土市场需求驱动下,中尺寸领域有望成为OLED面板国产化新动能。

三、OLED新型显示行业驱动因素

(一)小尺寸:渗透率仍有提升空间

OLED小尺寸市场在智能手机领域由中高端机逐渐向低端机渗透。智能手机目前是OLED技术渗透率较高的主要应用终端,且主要集中在中高端产品,从按价格带区分的出货量上来看,OLED在高端或旗舰产品上的份额自2019年逐年提升,并有向中端产品继续拓展的趋势,根据IDC数据,截至2Q23,搭载OLED的产品价格在600美元以上出货量占比47%200美元以上占比高达92.6%。从按价格带区分的渗透率上来看,近两年除了200美元以下的产品OLED渗透率下降,剩余价格区间的OLED渗透率保持增长态势。

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图12    小尺寸OLED面板分价带出货量趋势

(数据来源:IDC、中金公司研究部,策源资本整理)

短期内,手机终端市场回暖将带动OLED面板行业价格上升,长期来看,随着OLED技术不断成熟,国产份额提升及产业链国产化带来成本进一步下探,OLED面板和LCD面板的价格差距或将继续缩小。

(二)中尺寸:IT市场空间广阔

安卓厂商在手提电脑市场的持续渗透,带动中尺寸OLED面板应用空间进一步拓展。根据Omdia数据,手提电脑OLED面板出货量在2022年共计970万片,得益于安卓厂商在中尺寸市场的加速渗透、苹果在中尺寸的入局、消费电子需求进一步释放和技术的逐步成熟,2024年出货量预计增长至2540万片(三年CAGR 62%)。根据DIGITIMES Research2022年全球平板电脑出货量中,采用OLED面板的比重约增长至6.2%,较2021年提升3.4个百分点,2023年预计约为5.6%,能够认为2023年渗透率略微下降原因或由于2022年全年LCD价格较高,而随着2023LCD整体下跌,与OLED价差拉大,使得短期选择LCD的厂商更多,但从长期角度来看,2024年后随主要面板厂商技术成熟度增加,Hybrid OLED量产使用,渗透率有望保持增长趋势。

笔记本电脑渗透率从2021年开始整体呈上升趋势,根据Omdia数据,2022OLED笔记本电脑占比约为2.5%,有较大上升空间。Omdia预测OLED在整体手提电脑中渗透率2028年有望达到14%,或将在LCD屏幕外带给品牌显示形态、功能拓展等方面的差异化竞争优势。

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图13    OLED在平板电脑中渗透率

(数据来源:DIGITIMES Research、中金公司研究部,策源资本整理)

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图14    OLED在笔记本电脑中渗透率

(数据来源:Omdia、中金公司研究部,策源资本整理)

(三)大尺寸:多技术路线推动TV市场渗透率提升

随着WOLEDQD-OLED技术不断成熟及成本进一步下降,以及RGB OLED向大尺寸产品的技术突破,OLED产品将持续向TV市场渗透。全球彩电市场来看,群智咨询数据显示,2022年全球彩电出货2.18亿台,同比下降6.3%,预计2023年出货2.17亿台,在低位同比下降0.8%。在电视市场整体需求较弱的背景下,根据Omdia数据,2022年全球OLED电视出货量为651万台,2023年预计突破740万台,2026年有望达到1054万台,占电视市场总销量5%。由于OLED电视单价更高,根据OLED Industry的数据,2026OLED电视的销售额占比或将超过15%,成为未来几年存量电视市场中有望继续增长的细分赛道,三星、LG等电视厂商或将继续发力OLED电视市场。

图15 2021-2023E全球各品牌OLED电视出货量占比.jpg

 图15    2021-2023E全球各品牌OLED电视出货量占比

(数据来源:Sigmaintell、中金公司研究部,策源资本整理)

目前OLED TV技术路线不尽相同,市场份额主要集中在韩系厂商手中,目前呈现LGSony、三星三足鼎立的竞争格局,据群智咨询数据预计,2023CR3占据出货量88%份额。其中LG是目前全球最大的OLED面板生产商和OLED电视品牌商,但市场份额随着竞争加剧逐年降低;三星QD-OLED技术在亮度和功耗上有所提升,份额呈现上升趋势。

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 图16    OLED TVLCD TV特性对比

(数据来源:NHK STRL、中金公司研究部,策源资本整理)

OLED电视相比其他显示屏(如LCDMini LED等)电视有更广的可视视角、全黑显示与高对比度优势,其柔性和轻薄的特点带来更多设计上的创新,但同时也还存在一些短板限制其发展。一是由于有机材料会随着使用时间而衰减,导致亮度下降和色彩失真;二是长时间显示相同图像带来的烧屏问题;三是亮度指标不足,OLED峰值亮度在近两年技术有所进步但与其他技术相比仍有差距。OLED制造成本高企,但近年来在价格方面,OLED持续降低成本维持质量,提高性价比。未来,OLED电视随着技术发展,叠加市场竞争博弈价格,有望逐渐触及消费者心理价格预期。




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