新型平板显示行业技术已经日趋成熟,市场规模长期来看稳中有升
1、新型平板显示器件行业主流技术路线分析
目前,全球显示器件行业已经进入“平板化”阶段。随着显示技术的持续发展及下游市场对显示屏需求的不断增加,整个 FPD 市场呈现快速成长、技术更迭的趋势。以 TFT-LCD、OLED 技术为首的新型平板显示技术实现产业化,并逐步占据市场。
目前新型平板显示器件主要应用的技术路线包括 OLED、LCD、电子纸、LED 等。
(1)OLED 显示技术特点
OLED 作为新一代平板显示技术,拥有众多优良特性。OLED 显示技术画质较高,具有高亮度、高对比度、宽色域等高画质显示的特点。除此之外,基于自发光、无需使用背光源的特性,使得其无视角限制,显示视角可达 160 度以上,并且模组整体厚度较小,响应速度快;基于有机材料层天然具有柔性、基板可使用柔性材料的特性,使得其柔性化较易实现;基于全固态模组结构、无液态材料使用的特性,其温度范围广,尤其是低温特性良好,相比 TFT-LCD 不存在低温状态下液体材料易凝固的问题。总体而言,OLED 具高画质(高对比度、高亮度、宽色域)、无视角限制、超薄、响应速度快、可卷曲、工作温度范围宽等特性。
一般而言,按背板驱动方式的不同,OLED 技术可分为主动式驱动背板(AMOLED)、被动式驱动背板(PMOLED)以及集成式驱动背板(硅基 OLED)。其中 AMOLED 显示品质较佳、反应速度较快,主要面向量产规模较大的中大尺寸显示屏,包括智能手机屏、平板电脑显示屏和电视。PMOLED 具有高亮度、生产成本较低的特性,因此多用于多样化的定制产品市场,以中小尺寸的显示屏为主,如医疗健康、家居应用、消费电子、车载工控、安全产品等。硅基 OLED 属于前沿显示技术,具有分辨率高、体积小等特性,应用于微型显示面板,适用于近眼显示场景,可用于电子取景器、头戴显示器等。
(2)LCD 显示技术特点
LCD 不具有自发光特性,属于非自发光型显示器,须由背光模组来提供光源。LCD产业发展经历了从单色的扭曲向列型(TN-LCD)到超扭曲向列型(STN-LCD)、从超扭曲向列型加上彩色滤光片后可显示彩色的超扭曲向列型(CSTN-LCD)、从可显示彩色的超扭曲向列型到有源式的薄膜晶体管型(TFT-LCD)的显示技术升级历史。
TFT-LCD 的液晶盒放置于两块平行玻璃基板中间,TFT(薄膜晶体管)设置于下层玻璃基板,彩色滤光片设置于上层玻璃基板。液晶分子的转动方向则由 TFT 的信号和电压变化来共同控制,从而影响每个像素点偏振光的出射,最终达到显示发光的效果。TFT-LCD 显示技术具有轻薄、成本低、技术成熟稳定的优点,下游应用较为广泛。
(3)电子纸显示技术特点
电子纸采用电泳式电子墨水技术。其基本构成是将电子墨水涂布在一层塑料薄膜上,再贴合 TFT 电路,经由驱动 IC 控制,形成像素图形。其内部由上、下带有相反极性电荷的两个透明极板构成,在极板中间包含数百万个微胶囊或者微杯,每个微胶囊或微杯里包含带电荷的着色电泳粒子,着色电泳粒子悬浮于透明液体中。接通电源后,由电场控制着色电泳粒子移动,从而产生图像。由于图像静止时电泳粒子处于稳定状态,所以仅当显示内容变化时需要施加电能,因此其能耗极低。电子纸本身不发光,反射自然光形成图像,阅读效果与纸张类似。电子纸凭借上述特性广泛应用于电子阅读器中,目前在商超零售领域的电子价签中应用增长明显,未来有望在数字货币、智慧交通等领域拓展应用。
(4)LED 显示技术特点
传统 LED 显示屏包括 LED 户内外显示屏、小间距 LED 显示屏,多集中于室内外大型显示领域,如户外媒体、广告、体育场馆、公共交通、大型剧院、展会、演唱会等。新型高分辨率 LED 显示技术则主要包括 Mini LED 与 Micro LED 技术,两者主要区别在于 LED 的尺寸大小。Mini LED 是指尺寸为 100 微米级别的 LED 器件,是小间距 LED向 Micro LED 发展的过渡阶段产品。目前 Mini LED 技术已进入前期量产阶段,主要应用于 Mini LED 显示和 Mini LED 背光,在显示领域的应用主要为超大显示屏,如商业广告显示牌和户外大型显示等,未来有望进入 4K/8K 大尺寸 LED 电视领域。Micro LED则将晶粒尺寸进一步缩小至 10 微米级别。Micro LED 无需背光模组,具有发光效率高、功耗低的优势,同时具备高分辨率、高亮度、高对比度等性能特点。Micro LED 市场需求和产品技术逐步起步,但目前仍存在包括巨量转移等尚未攻克的技术难点,处于技术储备阶段,未能实现规模量产。
随着新型平板显示行业下游应用领域的进一步拓展,在技术进步与下游应用市场需求的驱动下,LCD 以及 OLED 替代了 CRT、PDP 等显示技术成为显示行业的主流技术路线。基于下游领域众多客户对于显示面板多样化、定制化等方面的需求,新型平板显示行业目前乃至未来较长一段期间内仍将呈现 OLED、LCD、电子纸、LED 等多种显示技术路线相互竞争但又长期共存的市场格局。
2、PMOLED 技术已经日趋成熟,市场规模长期来看稳中有升
我国 OLED 技术的发展同样从 PMOLED 技术起步,清华大学及其他高校与研究机构于上世纪 90 年代开始从事 OLED 技术研究。其中,2001 年北京维信诺科技有限公司与清华大学合作建成了中国大陆第一条 OLED 中试线,并于 2003 年进行小批量单色OLED 产品的生产,应用于仪器仪表市场,成为中国大陆第一家能够生产和销售 OLED产品的公司。2008 年 10 月,中国大陆第一条 PMOLED 同时也是第一条 OLED 产线在昆山由维信诺显示实现大规模量产,标志着我国 PMOLED 技术的逐渐成熟。
PMOLED 产品多为小尺寸面板,PMOLED 技术已经逐步成熟,市场发展比较稳定,不存在 AMOLED 产业中生产线持续升级换代的需求。中国作为 OLED 产业的后起之秀产业链中上游环节中的制造设备与有机材料等仍旧落后于国外公司,甚至被国外公司垄断,但是经过 10 余年的发展,我国 OLED 尤其是 PMOLED 产业链中的面板制造环节已经逐步成熟。
1997 年,先锋电子实现 PMOLED 产业化并在 1999 年成功开发全彩色 PMOLED 显示面板;2000 年,摩托罗拉公司的手机采用先锋电子 1.8 英寸多彩 PMOLED 显示面板并实现商品化;2001 年,三星推出搭载全彩PMOLED 显示面板的手机;2002 年,富士通在 F505i 手机副屏上配置先锋电子生产的 1.0 英寸全彩 PMOLED 显示面板,PMOLED在手机副屏上的应用大量兴起。之后,三星与 LG 等韩国厂商逐步在 PMOLED 产业的基础上转向投资 AMOLED 产业,以中国台湾地区和中国大陆为代表的公司逐步占据了PMOLED 行业的市场份额。全球 OLED 市场格局的变化,标志着中国 OLED产业已经逐步占据世界重要地位。
中国大陆PMOLED显示面板出货量(百万片)

资料来源:普华有策
未来随着 5G/AIoT 发展以及智能家居概念得到普及,智能家用电器显示屏市场和智能门锁显示屏市场将持续快速发展,同时疫情使得人们对健康关注度持续上升,预计家用医疗等市场也将开始发力,上述各下游领域的快速发展将有望带动PMOLED 为代表的中小尺寸显示产品的持续需求。
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