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液晶面板行业研究

作者:飞翔的小果粒    来源:今日头条   发布时间:2018-10-09 10:59:51

   【流媒体网】摘要:新型显示技术是电子信息行业的支撑产业之一,在诸多新型显示技术中,薄膜晶体管液晶显示技术(TFT-LCD)即俗称的液晶显示技术,经过近十余年的快速发展,在产业化水平及市场竞争中快速胜出。


 

  一、液晶面板行业概况

  (一)液晶面板行业产业链综述

  新型显示技术是电子信息行业的支撑产业之一,在诸多新型显示技术中,薄膜晶体管液晶显示技术(TFT-LCD)即俗称的液晶显示技术,经过近十余年的快速发展,在产业化水平及市场竞争中快速胜出,逐步替代了阴极射线显像管(CRT)显示技术,并击败了等离子等其他新型显示技术,成为平板显示产业的代表进入了技术成熟期。采用液晶显示技术生产制造的产品称为液晶面板。

  液晶面板制造处于整个液晶面板产业链的中游,产业的上游主要有玻璃基板、各类制造设备(曝光机、涂布机、显影机、蚀刻机等)、背光模组、液晶材料、偏光片、彩色滤光片、靶材、膜材料等设备及材料,下游则是终端应用包括电视、手机、显示器、笔记本电脑、平板电脑、车载显示等领域。由于上游的核心设备材料始终被国外厂商所把持,具有极高的技术壁垒,国内的面板产业主要集中在中游的面板制造以及下游的成盒组装。

  (二)液晶面板主要生产流程

  TFT-LCD液晶面板制造是在玻璃基板上制作TFT阵列和CF基板,将CF作为上板、TFT作为下板,并在中间灌注液晶并贴合,最后再贴上偏光片,连接驱动IC和控制电路板,与背光模组进行组装,最终形成整块液晶面板模组。其主要分为四大工艺流程(阵列制程(Array)、彩膜制程(CF)、成盒制程(Cell)、模组组装(Module))。

  其中阵列制程是在玻璃基板上制作数百万个薄膜晶体管,是TFT-LCD工艺中最复杂的部分,包括4-6次薄膜淀积和光刻成型过程,列阵工艺主要制作TFT列阵基板;彩膜制程是在玻璃基板上制作出与像素点对应的红绿蓝(RGB)滤光层的过程,制成CF彩膜基板;成盒制程是将阵列基板与彩膜基板精确对合,并在其中填充液晶,使列阵与彩膜导通,形成液晶盒的过程;模组组装是将成盒的面板与电路、外框、背光板等等多种零组件组装、测试,合格后包装出库的过程。

  TFT-LCD液晶面板制造工艺流程

 

  (三)液晶面板的世代区分及切割效率

  液晶面板生产线根据玻璃基板尺寸的大小来定义其世代高低,而并不是以技术水平的高低来划分。高世代线使用更大尺寸的玻璃基板,虽然制造难度会有所增加,但制造流程基本相同,都是在一整块玻璃基板上完成制造工序后,再将其切割为不同尺寸的面板。

  面板的下游需求分为大尺寸终端产品和中小尺寸终端产品,以9寸为分界线。目前6代(含)以下的产线主要向中小尺寸终端产品供应面板,6代以上的产线主要向大尺寸终端产品供应面板。不同世代对应的玻璃基板尺寸见下表:

 

  对于面板切割,一块玻璃基板最终切割后的面板片数称为切割比。业界公认当切割数为6片时,具有最高的经济效益,即最佳切割比。切割数过少则成本摊薄不够,切割数过多则可能良率下降;此外,以16:9宽屏作为面板规格,根据不同世代线的玻璃基板面积,可以计算出切割成不同尺寸面板的利用率。下图展示了不同世代玻璃基板切割不同尺寸面板的切割比和利用率:

 

  综合考虑最佳切割比和利用率,8.5代面板生产线切割55寸、49寸面板具有较高经济效率,而11代面板生产线切割75寸、65寸更具有经济效率。

  (四)显示面板技术路径对比

  显示面板目前主流技术有TFT-LCD及AM-OLED两类。LCD液晶面板根据采用的不同材料,其技术类型又可以分为a-Si(非晶硅)、IGZO(铟镓锌氧化物,金属氧化物技术的一种)、LTPS(低温多晶硅)。

  1.LCD与OLED技术对比

  LCD技术是通过背光模组的光源照射液晶,使液晶并排或呈不规则扭转形状,光线穿透不规则的液晶,使人能在屏幕上看到深浅不一,错落有致的图像。LCD技术能够成为主流显示技术,在于其较好的应用特性和技术成熟度。LCD面板具有亮度高、轻薄等特点,制造工序简单,生产成本低、良品率高。

  OLED学名为"有机发光二极管"(Organic Light-Emitting Diode),是一种有机自发光材料,当电流通过时,这些有机材料就会发光,这就使得OLED的屏幕不再需要背光模组作为发光源。相比LCD技术,由于不需要背光模组,OLED面板在厚度上可以做的更薄。而且,OLED技术还拥有色域广、几乎无穷高的对比度、极高反应速度、可弯曲、省电等特点。但另一方面,OLED技术仍有一些技术难题有待解决,主要表现在工序复杂且良品率不高,从而生产成本高。产品性能上,无法长时间显示同一画面且显示亮度较低,寿命也比LCD面板短。

  TFT-LCD与AM-OLED特点对比

 

  2.不同LCD技术的对比(a-Si、IGZO、LTPS)

  在LCD技术中,目前a-Si技术凭借其较高的技术成熟度和良品率以及较低的生产成本,被广泛的应用。目前全球8代以上高世代液晶面板项目中,90%都使用了a-Si技术。

  IGZO为铟镓锌氧化物的缩写,IGZO技术是金属氧化物(Oxide)面板技术的一种。相对于a-Si技术,IGZO具有高分辨率、低功耗特点。但是IGZO使用寿命相对较短,对水、氧等相当敏感,当使用时间过长时操作的可靠度与稳定性会有一定程度的下降。

  LTPS为低温多晶硅的缩写,相较于a-Si技术,它的优势在于超薄、重量轻、低耗电、分辨率更高、反映速度更快、亮度更高,且能较好的与OLED搭配。但其缺点在于受制于技术原因,还无法在大尺寸面板上得到较好的应用。

  LCD不同技术特点对比

 

  总体来看,不同技术有其各自的优缺点。但新技术没有取代a-Si技术主导地位的主要原因还是在于良品率和成本上无法达到a-Si技术的水平。

  二、液晶面板行业发展现状及发展趋势

  (一)行业供需分析

  液晶面板行业的景气度呈周期波动性。2016年台湾地震、三星宣布产能调整,使得液晶面板供不应求,价格上涨,全球面板厂商营收规模呈增长趋势,行业得到复苏。而随着2017、18年国内高世代面板产线的逐步投产,液晶面板价格呈下跌趋势。从本质来看,行业周期波动主要是受供需关系的影响。

  面板价格走势(2016.8.-2018.4.)

 

  数据来源:Wind咨讯

  由于大尺寸产品的面板(含电视、显示器、笔记本、平板电脑)供给面积占显示面板供给面积的90%左右,且大尺寸面板主要由7代以上高世代产线供给,故供需关系主要分析高世代面板产线供给情况及下游需求的情况。

  1.产能换算

  如前文所述,不同世代液晶面板适合切割的面板尺寸不同,即使同样世代的产线可能因为企业采取的切割策略不同,生产出来的面板产品尺寸也不相同。例如8.5代线理论上最适合切割55寸、49寸面板,11代线最适合切割75寸、65寸面板,其产品不具有明显的竞争关系。又如,一些企业的8.5代线主要切割32寸面板,切割利用率也可以达到96%,这样导致8.5代线之间也并非完全的竞争和替代关系,因此供需分析无法做到准确的定量化分析。供给角度的分析通过将不同产线供给产能统一换算成供给面积,从而对供给情况进行大致分析。

  不同世代的玻璃基板面积

 

  例如一条8.5代线,产能为每月12万片,即每年可以投入144万片8.5代尺寸的玻璃基板生产对应数量的液晶面板。参照上表,产能对应的理论产出面积为每年792万平方米(144万片*5.5平方米)。但是产能不等于实际供给,因为液晶面板制造过程中受到玻璃基板利用率、良品率、切割损耗等因素的影响,产能能够转化为有效供给的比例约70%-75%。以此计算,一条产能为每月12万片的8.5代线,实际供给面积约为每年554—594万平方米。

  2.高世代面板产线供给分析

  从国内建设经验来看,液晶面板项目从开工到满产一般需要2-3年时间。包含厂房建设、生产设备搬入调试、产能爬坡的过程,最终达到满产状态。

  根据公开信息,汇总了已经落地并进入建设阶段或近年已投产的高世代液晶面板项目。根据相关项目披露的建设投产进度,可以大致估算2018、2019年高世代液晶面板项目增加的供应面积情况,具体如下:

 

  2017年全球大尺寸液晶面板出货面积1.81亿平方米,2018年供给增量面积占2017年出货面积的8.01%,2019年供给增量面积占2018年(2017年+2018年新增)的8.85%。具体如下:

液晶面板行业研究

 

  3.大尺寸面板需求分析

  大尺寸液晶面板下游需求包括电视、显示器、笔记本、平面电脑等。面板增量需求主要来源于以下三个方面:(1)产品需求数量的增加;(2)产品平均尺寸的提高;(3)下游新行业的拓展。

  (1)产品数量

  2017年不同显示产品的需求量呈现一定的分化,但总体处于小幅增长趋势。根据Wind统计,2017年大尺寸面板出货量较上年增长5.6%,达7.84亿片,其中平板电脑面板出货量同比增长13.8%,达到2.06亿片,笔记本电脑面板出货量同比增长7.27%,达1.77亿片,显示器面板出货量同比下降1.07%,至1.37亿片,电视面板出货量同比增长1.9%,至2.63亿片。

  (2)大尺寸化

  根据Wind统计,大尺寸面板出货量同比增长5.6%,出货面积同比增长7.1%,出货面积增长率大于出货量增长率,表明面板平均尺寸有所提高。

  由于显示器、笔记本、平板电脑需要近距离操作,过大的尺寸不利于人眼观看,且笔记本、平板电脑还需要兼顾便携性的需求,其大尺寸化空间有限,而电视的大尺寸化趋势比较明显。2017年电视面板出货面积同比增长5.88%。考虑到电视面板出货量同比增长仅1.9%,电视面板平均尺寸的增长达到3.9%。

  (3)下游新行业

  显示领域新兴的市场包括车载显示、可穿戴设备、智能家居等。目前市场上已经出现了一些相关产品,例如在车载系统中加入带有显示面板的智能工具、娱乐系统成为未来的发展趋势,包括汽车导航、仪表盘、后座娱乐显示屏等。在冰箱、抽油烟机等家电产品上增加显示面板,提供各类信息及娱乐功能等。但新兴市场目前普遍还处于发展初期,市场规模相对较小,未来的发展空间有待观察。

  (4)中国市场需求分析

  国内市场相对于全球市场有一定的特殊性。主要体现在中国庞大的液晶电视市场为液晶面板提供了出海口,同时国内消费者更偏好大尺寸的产品。

  按照面积计算,液晶电视面板占到大尺寸液晶面板需求的80%,是液晶面板最重要的下游需求领域。而中国已成为全球第一大电视生产国,包括自有品牌和代工的产量占全球彩电产量的60%以上。

  中国电视出货量及全球占比

 

  在城镇化水平、居民消费水平持续提高的带动下,我国液晶电视产量呈持续增长趋势。根据Wind统计,近年国内电视产量情况如下:

 

  国内消费者更加偏爱大尺寸的电视产品。根据公开信息,2015年-2017年,国内电视出货平均尺寸超过全球水平,且保持持续增长。电视出货平均尺寸变化

 

  综上,中国作为全球最大的电视生产国,电视机产量的增长和平均尺寸的提高均超过全球水平,也使得国内市场需求相较于全球市场增长更加强劲。

  4.供需分析总结

  大尺寸液晶面板未来的供给和需求增量主要集中在中国大陆。未来两年,预计供给端将保持8%以上的增长。而在需求量和产品平均尺寸增长的共同作用下,中国市场需求端预计也能够保持较快速的增长。此外,国内面板生产企业在运输、服务等方面拥有天然优势,国家对液晶面板行业的政策支持也能够促进液晶面板的进口替代。

  (二)行业竞争格局

  液晶面板行业属于资金和技术密集型行业,目前全球主要参与者仅10余家,集中在韩国、中国、中国台湾、日本。主要企业包括韩国的三星、LG Display(以下简称LGD)、日本的夏普、Janpan Display(以下简称JDI),中国大陆的京东方、华星光电、中国电子信息产业集团(以下简称中电集团)、深天马,中国台湾的群创光电、友达光电。

  1.市场占有率情况

  根据公开信息,2017年全球显示面板出货面积约2.01亿平米,其中大尺寸面板(含电视、显示器、笔记本、平板电脑)出货面积合计约1.81亿平米,占比达到约90%。液晶电视出货面积1.44亿平米,占到全部面板出货面积的71.64%,占大尺寸面板出货面积的80%。

  (1)全球大尺寸面板市场

  根据公开信息,2017年全球大尺寸面板市场高度集中,前五大企业占据了82.7%的市场份额。具体市场份额如下:

 

  2017年三季度,京东方凭借福州8.5代线产能爬坡顺利以及多条高世代线满产满销,在大尺寸面板领域单季度市场占有率成为第一,2017年第三季度具体市场份额情况如下:

 

  (2)全球中小尺寸面板市场

  凭借在OLED面板上的较早布局以及OLED面板在手机等中小尺寸产品的渗透率不断提高,三星在中小尺寸面板领域的市场占有率遥遥领先。根据公开信息,2017年全球中小尺寸面板出货量排名情况如下:

 

  2.国内企业情况

  京东方在全球面板市场出货量已进入前列,也是国内的绝对龙头。除京东方之外,国内主要企业还包括华星光电、中电集团等。

  京东方目前已有4条8.5代线量产,1条10.5代线2018年开始投产,并有1条10.5代线在建。而在中小尺寸领域,目前有4条4.5-6代产线量产,1条6代柔性OLED产线已投产,并有2条6代柔性OLED产线在建。

  华星光电主要以供应大尺寸液晶面板为主,目前已有2条8.5代产线实现满产,并有1条11代产线在建。在中小尺寸领域,华星光电有1条采用LTPS技术的6代产线,并有一条采用柔性OLED技术的6代产线在建。华星光电的优势在于其主要依托于经济实力较强的深圳市发展大尺寸液晶面板,并拥有控股股东TCL集团在下游液晶电视采购方面的大力支持,此外三星电子从2015年开始一直对华星光电有股权投资,也代表了龙头企业对华星光电的认可。

  中电集团起步相对较晚,目前2条8.6代产线处于产能爬坡阶段。原有的8.5代及6代线均以供应中小尺寸面板为主。中国电子信息集团在高端面板方面主要依托于夏普的IGZO技术,该技术在大尺寸面板上的量产良品率及产品性能仍有待观察。中电集团的优势在于其央企背景以及集团内拥有冠捷、菲利普、长城、熊猫等下游终端配套企业。

  (三)行业发展趋势

  三星是半导体及显示面板行业的龙头企业,在20世纪90年代日本企业一度占据90%市场份额的情况下,三星通过反周期投资策略,逐步抢占市场,并成为了行业龙头。考虑到三星在行业中的地位及其过往丰富的经验,我们结合三星的行业布局来预测未来行业的发展趋势和方向。

  第一,三星最早投产的6代以下采用LCD技术的产线(L1-L6)目前已全部停产;第二,三星大量布局中小尺寸OLED技术产线(A1-A4),目前在中小尺寸OLED面板市场的占有率超过90%;第三,除了2016年关闭的7代线之外,其他大尺寸LCD产线仍保持正常量产。

  结合三星的产业布局及行业发展情况,预计未来显示面板行业将有以下四个方面的发展趋势:

  第一,在大尺寸面板领域,未来仍将以LCD技术为主。目前全球仅LGD有一条高世代OLED产线,其产能占比仅0.6%,且近年新建的高世代产线均采用LCD技术;

  第二,电视面板将继续向大尺寸化发展。LGD、京东方、华星光电等各大厂商均在布局10代以上产线,考虑到10代以上产线在切割65寸、75寸等超大尺寸面板上有更高经济性,预计未来2-3年65寸以上超大尺寸电视的占比将逐步提高;

  第三,在中小尺寸面板领域,OLED技术被龙头企业看好,该技术在中小尺寸面板的渗透率将逐步提高,未来有望与LCD技术平分秋色;

  第四,随着人们对显示产品高分辨率、低能耗需求的提升,LTPS技术及以IGZO技术为代表的金属氧化物技术将分别在中小尺寸产品、大尺寸产品面板的中高端领域逐步替代a-Si技术。

  三、国家及地方政府相关政策

  平板显示作为国家重点支持产业,被列入"十二五"、"十三五"发展规划,在《2006至2020年信息产业中长期发展纲要》中作为战略性新兴产业重点发展项目之一。国家出台了一系列政策鼓励和引导产业发展,相关政策如下:

  2010年,国务院《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(国发〔2010〕32号)明确要着力发展集成电路、新型显示、高端软件、高端服务器等核心基础产业。

  2012年2月,工信部《中国电子信息制造业"十二五"发展规划》提出,电子信息产业仍是全球竞争的战略重点,要集中突破核心关键技术,全面提升产业核心竞争力,平板电视面板自给率要达到80%以上。

  2014年10月,为引导我国新型显示产业健康有序发展,国家发展改革委、工业和信息化部联合下发《关于印发2014-2016年新型显示产业创新发展行动计划的通知》(发改高技[2014]2299号),通知要求全面掌握低温多晶硅(LTPS)/氧化物(Oxide)液晶显示器(LCD)和有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)技术,推动TFT-LCD向高分辨率、低功耗、窄边框等方向发展,实现产品结构调整;建成以骨干面板企业为核心、配套产业链相对完备的新型显示产业集群。提出通过发挥政府资金效用、落实税收政策支持、完善金融服务支撑等措施保障相关目标实现。

  2015年6月,《中韩自贸协定》的制定显示出了我国政府支持国产显示面板产业链发展的决心。在正式签订的中韩自由贸易协定的相关条款中,显示面板产业的关税采取"8+2"的策略,即有长达8年的"保护期",维持目前5%的关税,直至第9年关税降为2.5%,第10年降为零关税。我国对面板行业实行的关税保护政策,一定程度上助力了我国面板行业的发展。

  2016年5月,国家发改委、工信部印发《关于实施制造业升级改造重大工程包的通知》,要求重点发展低温多晶硅(LTPS)、氧化物(Oxide)、有机发光半导体显示(AMOLED)等新一代显示产品的量产技术,建设高世代生产线;发展关键材料和设备领域,增强自主配套能力;推动关键共性技术联合开发和产业化示范;布局量子点、柔性显示等前瞻技术领域。

  2016年6月,财政部、海关总署、税务总局发布《显示器件项目进口设备增值税分期纳税政策的通知》(财关税[2016]30号),对于新型显示器件项目于2015年1月1日-2018年12月31日进口的关键新设备,准予在首台设备进口之后的6年内分期缴纳进口环节增值税。

  2016年12月,财政部、海关总署、国家税务总局发布《关于扶持新型显示器件产业发展有关进口税收政策的通知》(财关税[2016]62号),明确扶持新型显示器件产业发展有关进口税收政策,继续实施新型显示器件以及上游原材料、零部件生产企业进口物资的税收政策(期限为2016年1月1日至2020年12月31日)。一是新型显示器件生产企业进口国内不能生产的自用生产性(含研发用)原材料和消耗品,免征进口关税;二是进口建设净化室所需国内尚无法提供的配套系统以及维修进口生产设备所需零部件免征进口关税和进口环节增值税;三是新型显示器件产业上游生产企业进口国内不能生产的自用生产性原材料、消耗品,免征进口关税。

  此外,由于液晶面板项目投资规模较大,项目周边会建设产业链上下游配套项目,对地方经济拉动较大,地方政府对液晶面板项目一般会给予较大支持。相关政策包括资本金出资、优惠地价、优惠的水电气等价格、运营期补贴、税收减免、返还等。

  四、液晶面板行业主要风险

  (一)市场风险

  液晶面板下游均是消费电子行业,行业变化快,行业需求的可预测性弱。近年电视、笔记本电脑、显示器、手机的出货量增速有放缓的趋势,2017年出货量增速均降至个位数水平,分别为1.9%、7.27%、-1.07%、2%。如果未来下游需求出现结构性的变化或增长持续回落,面板制造企业将面临较大的市场风险和盈利压力。

  (二)投资风险

  液晶面板项目具有投资金额大、运营压力高、回收期长等特点。以一条总投资250亿元的8.5代液晶面板产线为例,资本金投入一般在50%以上,即建设期需筹集资本金125亿元以上。按照平均15年折旧期计算,每年仅折旧就达到16.67亿元。再考虑玻璃基板、偏光片等原材料采购成本、水电气等动力及燃料成本、人员工资成本、财务费用等,其刚性成本较高,重资产特性明显。一方面,需要投资主体具备较强的资金实力,确保项目资本金及后续运营资金充足;另一方面,对企业制造运营经验提出较高要求。如资金无法及时足额到位、项目良品率不达预期或成本控制不得当,将影响项目建设运营情况并对盈利产生不利影响。

  (三)产能过剩风险

  近年来国内地方政府和企业积极投资高世代液晶面板生产线,2017年国内已投产高世代液晶面板项目2条,2018、2019年计划投产或正在建设的高世代液晶面板项目6条,还不包括华星光电、惠科等企业与地方政府已签订投资协议但尚未落地的项目。若计划投资的生产线全部如期投产运营,供给将快速增加,行业存在供过于求的可能。此外,液晶面板价格受供求影响较敏感,若出现产能过剩,则产品价格和销量将同时受到影响,对相关企业产生较大不利影响。

  (四)技术替代的风险

  目前三星、京东方等龙头厂商正在大力布局OLED面板技术,截至2017年,OLED技术在智能手机面板的应用上已经占据了30%的市场份额,预计未来在中小尺寸面板领域的渗透率将持续提高,对LCD技术形成一定替代。此外,其他新兴显示技术的出现也有可能对现有显示技术形成挑战。例如已经出现的新一代显示技术——Micro LED技术,该技术在各项显示性能上均优于LCD技术及OLED技术。一旦新技术应用成熟,能够实现大规模量产,现有的TFT-LCD生产线将面临被替代的风险。

  (五)核心设备及原材料依赖进口的风险

  虽然近年我国液晶面板产业获得了快速发展,但面板制造上游相关配套产业却仍是产业发展的"短板"。一条液晶面板生产线总投资动辄几百亿,其中约70%是用来采购核心制造设备的,这些设备大部分需要从日本、美国进口。例如,曝光机作为液晶面板项目最核心设备,其技术一直掌握在日本企业尼康和佳能手中。单台曝光机的价格超过1亿元,高世代面板项目对曝光机的需求量在15台以上。此外,包括玻璃基板、彩色滤光片、偏光片等主要原材料也都需要进口或从外国企业在国内的工厂采购。例如,目前国内在高世代玻璃基板领域还没有能够规模量产的企业,全球市场份额被美国康宁、日本旭硝子、电气硝子等几家企业垄断。整个产业的核心技术和话语权仍掌握在外国企业手中。

责任编辑:刘洛晴
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