实用参考3D玻璃行业研究文档格式.docx
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在外形同质化严重的智能手机市场,双曲面屏幕为三星戴上了久违的创新光环,满足了消费者对差异化的呼唤。
但随着vivoGplaP5的推出,双曲面屏幕从三星一家独占开始走入国产智能手机厂商,华为、小米、魅族等国产厂商都传出考虑双曲面屏幕用于新机型的可能,LG将向小米供应双曲面OLED屏幕,而与华为的谈判也在进行之中,魅族有可能使用三星技术。
如此一来,今年或许将是双曲面屏幕迎来爆发的一年。
另外,超窄边框甚至无边框是手机外观的另一大趋势。
然而,不论是乐视所谓的“无边框ID”还是华为Mate7,都只是在屏幕边加一层黑框,实现熄屏时无边框的视觉效果,在亮屏之后原形毕露。
由于液晶材质是液态晶体,被灌注在面板夹层内时为防止泄露,须进行边框封胶,现阶段只能依靠工艺提升使边框越做越窄,无法做到真正的无边框。
但是2.5D或3D玻璃的边缘成弧线,使其边缘显示会有明显的拉伸,就能达到“无边框”的视觉效果。
而如果在搭配收窄的金属中框腰线,也可在厚度上实现视觉减薄效果。
借助曲面实现视觉“无边框”
相比LCD,OLED除色域宽广、对比度高、可视角度大、耗电低以外,最大的优势就是柔性。
由于OLED器件的核心层厚度很薄,可以呈现各种各样的弯曲形状,将该特点利用在手机上,即表现为曲面屏幕。
目前很多品牌的手机已推出了OLED屏(AMOLED)产品,如三星、VIVO、OPPO、LG。
根据IHTTechnologP的数据,2016年第1季度AMOLED的生产成本已降至14.3美元,低于LCD的14.6美元。
AMOLED的大规模应用将进一步加速,与3D玻璃相辅相成,成为曲面手机的良好搭配。
OLED色域更宽广、对比度更高
AMOLED耗电量为LCD的70%;
5寸1080p液晶屏量产成本
二、3D玻璃行业机遇
1.后盖重回玻璃时代
目前作为手机后盖的材料通常有金属、玻璃、陶瓷和塑料。
金属作为外壳的最大优势是散热性好、硬度高,但存在致命的缺点——电磁屏蔽。
不同频段的无线网络搭载在不同频段的电波上,若使用一个天线接收所有不同频段电波势必会相互影响工作,因此当前智能手机的天线采用的是多输入多输出技术(MIMO),发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线,且每个天线只负责一种通信功能。
iPhone6相对iPhone5/5s,拥有“全网通”的能力(公开版iPhone6Cellular支持中国移动/联通/电信2G/3G/4G),而且支持802.11a/b/g/n/ac无线网络(单天线,双频2.4GHz/5GHz)和蓝牙4.0,并加入了NFC,这使得iPhone6的天线设计前所未有的复杂。
iPhone6上半部分天线涉及到Cellular副天线、双频WLAN、蓝牙、GPS、NFC等功能;
下半部分天线涉及到Cellular主天线。
由于金属外壳存在电磁屏蔽,iPhone6只能通过注塑并离子活化的方式在金属壳上切出多条缝(即白带),形成了饱受批评的“三段式”设计。
未来,随着无线充电和5G等新型传输方式的推广,iPhone上将搭载更多种类的天线,提供给单个天线的设计面积将会更小。
然而,MIMO天线单元之间存在强烈的电磁耦合,强耦合会降低天线的效率,只能通过加大天线之间的距离来减小影响。
如果继续使用金属外壳,则意味着背面注塑的面积将会更大,使外观的美感进一步丧失。
在非金属材料中,使用率最高的塑料在成本方面拥有极大的优势,且因材质易上色且容易塑造,所以在外观与色彩方面非常丰富。
但由于光泽和质地的劣势,近阶段塑料主要被用于低端手机。
原本衷情于塑料外壳的三星,从GalaGPS6起也转为采用玻璃作为后盖。
而陶瓷材料大多是氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等。
常见的陶瓷材料有粘土、氧化铝、高岭土等。
陶瓷硬度较高,亲肤性好,但可塑性较差。
目前在加工过程中,容易出现裂纹,良率较低,暂不具备大规模量产的基础。
且生产成本较高,单片价格在200元左右。
小米5尊享版使用了陶瓷后盖,但产量并不高。
玻璃相比金属和塑料,热导率介于两者之间,但比塑料更具通透感,比金属更易着色。
除了可以透过信号外,在相同厚度下,可以提供更好的强度和加工精度。
康宁大猩猩玻璃4在耐磨性和抗压能力方面有巨大提升,各厚度上的破坏载荷都远高于大猩猩3,且15psi压力下的凹陷由大猩猩3的75微米降至4的35微米;
大猩猩4在厚度减至0.4毫米的同时,负荷升至14kgt以上,完全能够满足手机外壳的应用条件。
考虑到外观创新的需求和各品牌旗舰的趋势,智能手机下一轮的外观采用3D玻璃后盖的可能性较大。
但由于当前工艺的限制,耳机、数据接口等用玻璃开孔难度较高,手机外壳中间的金属壳仍会保留。
2.新技术、新代价
3D曲面玻璃目前价格在70元/片左右,是现有2.5D玻璃的3倍左右。
主要原因在于3D曲面玻璃的加工良品率不高。
而相对于屏幕盖板,后盖的3D玻璃价格甚至更高。
以三星S7和S7Edge为例,为了达到后盖奢华的视觉效果,采用了纳米级多层镀膜技术,以求在不同角度有动态的颜色效果。
假设未来以“屏幕2.5D+后盖3D+金属中框”的设计为主,假如2017年3D玻璃手机后盖渗透率达到15%,单价降至65元/片,则市场空间将超过160亿元。
假如2019年,渗透率超过50%,单价降至45元/片,则市场空间将超过400亿元。
2015年智能手机出货量达到14.47亿台;
3D手机玻璃单价更高
3D玻璃手机后盖市场空间测算
2015
2016
2017
2018
2019
全球智能手机出货量(亿台)
14.47
15.63
16.57
17.39
18.00
智能手机出货量PoP
9.80%
8%
6%
5%
3%
3D玻璃渗透率
1%
15%
30%
50%
3D玻璃单价(元/片)
80
75
65
55
45
3D玻璃市场空间(亿元)
11.58
58.60
161.51
286.99
405.00
2D和2.5D玻璃防护屏产品的生产方法是将玻璃基板进行切割,通过精雕、光孔、抛光、强化、丝印、镀膜等加工后,制成各种规格型号的产品。
3D曲面玻璃的生产流程与2D和2.5D产品基本相同,最大区别在于新增热弯成型设备。
难度主要体现在3D曲面成型、曲面抛光、曲面印刷、曲面贴合四大工艺上。
3D曲面玻璃加工壁垒较高
类别壁垒
3D曲面热成型工艺难以控制温度和精度,容易产生玻璃不同部位受热不均,需要新购半自动/全自动热弯机,引进专业的成型工艺工程师进行模具、板材、工艺参数调试等
3D曲面抛光工艺一般分两面单独加工,需要根据产品的结构特征开发特殊的抛光设备及抛光技术,开发全新的抛光材料,设计3D抛光制具,引进专业的抛光技术人员
3D曲面印刷工艺需要开发全新的装饰工艺,如喷涂、曝光显影、纹路蚀刻、3D拉丝、3D贴合等,并开发与其配套的新设备,引进全新的工艺人员
3D贴合工艺需要开发独特的3D曲面贴合保护膜、菲林等技术,需要引进专业的贴合设备、贴合人员、贴合工艺
以三星S6Edge手机使用的3D玻璃成型技术为例,其将目前硬度最高的康宁第四代大猩猩玻璃放在弧形模具之间,加热到800摄氏度,再压进弧形模具让玻璃弯曲,然后再通过CNC加工、三面抛光、强化等步骤。
热成型过程中温度和精度难以控制,玻璃的不同部位容易产生受热不均。
模具目前多用石墨,属于耗材易损耗,更新频率高。
此过程工艺复杂且人力成本高,因此S6Edge初期也曾一度有良率仅50%和供货不足的传闻。
三星S6Edge3D曲面玻璃生产工艺
曲面玻璃浪潮来袭,热弯机设备厂商将率先受益。
目前国内用于生产3D曲面玻璃的热弯机主要以韩国进口设备为主,价格在120-180万元之间,月产能在1.5万片左右,远不能满足市场需求。
从金属机身及2.5D手机玻璃的发展经验来看,浪潮来袭之初对制高点的抢占尤为重要,此时产品毛利率高,具备优质产能的公司将脱颖而出。
因此,预计热弯机将迎来大量采购,今年下半年到明年将累计产生1000台以上热弯机的需求。
而随着竞争的激烈,3D玻璃产品价格下降,厂商开始对于设备的投入成本更加敏感,将开始尝试自己设计改造设备,再交由国产商定制组装,此阶段热弯机设备国产化将带来新的发展机会。
3D曲面玻璃带来的热弯机需求量(不考虑热弯机折旧)
单台热弯机产能(万片)
18
20
22
24
26
热弯机需求总量(台)
80.39
390.69
1129.45
2174.19
3461.54
热弯机年增需求量(台)
310.30
738.76
1044.74
1287.35
三、相关公司分析
曲面玻璃带来的三大投资机会:
(1)具备生产手机防护玻璃核心技术的生产厂商,如伯恩光学、蓝思科技、凯胜科技等;
(2)镀膜厂商,如利达光电、水晶光电等;
(3)热压机生产厂商,目前国内3D玻璃生产厂商主要以进口韩国DTK设备为主,价格约150万左右/台,预计将逐步实现国产化替代。
蓝思科技(300433.SZ)
蓝思科技主要以生产手机、平板电脑的防护玻璃为主,核心客户包括苹果、三星、LG等国际知名企业,以及华为、小米等国内品牌厂商,客户群覆盖高端到中低端智能终端产品市场。
2015年,蓝思科技实现营收172.27亿元,同比增长18.83%,归属于上市公司股东净利润为15.43亿元,同比增长31.09%。
从毛利率和净利率来看,蓝思科技正面临不断下滑的局面,因此亟待新技术来提升盈利水平。
蓝思科技主要财务指标;
手机防护玻璃是蓝思科技最主要收入来源
2015年9月,蓝思科技发布非公开发行股票预案(修订稿),拟发行不超过1亿股股票,募集资金不超过49亿元,用于“蓝宝石生产及智能终端应用项目(变更建设内容)”、“3D曲面玻璃生产项目”。
其中,“3D曲面玻璃生产项目”建设期1年,项目建设完成后第一年达产率为80%,完全达产后具备年产3D曲面玻璃2700万片的能力。
完全达产后预计年销售收入为20.09亿元,预计年净利润为6.80亿元,项目税后内部收益率为31%。
2015年12月,此次非公开发行获得证监会批复通过。
蓝思科技的3D曲面玻璃产品已实现了对三星、小米等知名品牌客户的规模销售,并有部分客户在进行3D曲面玻璃产品的打样。
凯盛科技(600552.SH)
凯盛科技是中国建材旗下定位于新型玻璃和新型材料的公司,是ITO导电膜信息显示材料基地、华东地区重要的在线镀膜玻璃生产基地、国内电容氧化锆龙头企业。
2015年公司实现收入11.30亿元,同比增长19.9%;
归属上市公司净利润为1.11亿元,同比增长1.48%。
公司预计2016年完成营业总收入28亿元,实现利润总额1.8亿元。
5月公告年产2400万片的2.5D手机盖板已投产,目前产能利用率80%,预计年底达到1600-1800万的年产能,直通率85%,良率95%产品间接供货给国内外知名手机华为、中兴、亚马逊、魅族、TCL等。
公司在2.5D产品量产的基础上,现已成功开发出3D产品样片,并取得客户的认证,将根据市场需求适时推出并量产。
公司背靠蚌埠玻璃研究院,技术储备雄厚,有望抢占3D玻璃浪潮的先机。
凯盛科技主要财务指标;
国显科技主要财务指标
2015年末,公司以现金和发行股份相结合的方式作价5.29亿元收购国显科技75.58%的股权,国显科技主要产品为液晶显示模组,与公司原有业务有一定协同效应。
2015年,国显科技实现收入13.95亿元,净利润7353.33万元,其中纳入合并报表范围的收入为1.94亿元、净利润为2192.16万元。
随着2016年国显科技的全年并表,公司收入和净利润水平将迎来较大增长。
康耀电子(831524.OC)
康耀电子主营业务为ITO导电玻璃和曲面玻璃的生产、研发和销售。
2015年公司实现营业收入8805.37万元,同比减少3.71%;
净利润为1161.31万元,同比增加59.06%。
经过不断研发与实践,康耀电子现已具有成熟的曲面玻璃加工技术,是国内为数不多能批量生产曲面玻璃的厂商。
公司拥有4台台湾进口及2台自主研发的热弯炉,年产能达到3万片/台。
公司新研发的曲面玻璃产品,已顺利通过部分品牌客户的认证,2015年实现销售收入492.87万元,占营业收入的5.60%。
康耀电子主要财务指标;
康耀电子曲面玻璃2015年开始贡献收入
智慧松德(300173.SZ)
智慧松德的原有业务主要为设计、生产及销售凹版印刷机及其成套设备,主要应用于烟包、酒盒、药盒、方便面、饮料等纸包装和软包装的印刷。
由于国内印刷行业的低迷,近几年公司逐步向自动化专用设备、智能专用设备、机器人自动化生产线等领域转型。
20GG年12月,智慧松德作价9.8亿元收购大宇精雕100%股权,切入到玻璃精雕加工设备领域。
2015年智慧松德实现营业总收入5.12亿元,较上年同期增长162.76%;
实现利润总额8393.41万元,较上年同期上升986.70%;
实现归属于上市公司股东的净利润7359.68万元,较上年同期增841.48%。
智慧松德主要财务指标;
智慧松德收入结构
大宇精雕是国内专业从事玻璃精雕领域的领先企业,产品主要包括玻璃精雕机、高压水去毛刺机、金属高速攻牙钻孔机、蓝宝石智能设备、高光机等,广泛用于消费电子类产品的加工,客户主要包括玻璃面板加工厂商和触摸屏加工厂商。
20GG年,公司就已经研发出2.5D曲面玻璃多轴精雕机,近年来,公司精雕机技术水平不断提高,产品从双轴升级到多轴,再加上视觉和自动化水平的提高,已基本实现机器人全自动化生产线。
凭借着在玻璃加工设备领域的技术积累,大宇有望率先享受3D曲面玻璃设备国产替代化带来的产业机会。
四、结束语
玻璃盖板从最早的2D向3D升级,预计未来曲面显示将在智能手机中大量采用,OLED也是旗舰手机采用3D玻璃盖板的一大催化。
曲面玻璃目前单价大约是传统盖板玻璃单价的3倍,在智能手机增速大幅下滑的情况下,正面3D玻璃的渗透率上升将带来行业的显著增长。
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