OLED设备行业市场分析报告.docx
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OLED设备行业市场分析报告.docx
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OLED设备行业市场分析报告
2017年OLED设备行业市场分析报告
目录
行业景气度持续提升,上游设备市场空间巨大3
国内LCD产能不断扩大,OLED处于爆发的前夜3
OLED快速崛起,上游设备国产率低、替代空间巨大6
OLED上游设备:
路漫漫其修远兮,国产化任重道远7
背板段设备:
工艺精细度要求极高10
前板段设备:
OLED面板良率关键所在,蒸镀设备尤为重要16
模组段设备:
国产替代突破口,贴附检测设备具备较强竞争力21
重点企业23
精测电子(300567.SZ):
国内平板检测龙头,借势腾飞大有可为23
智云股份(300097.SZ):
受益于国内面板建设浪潮,模组设备快速增长25
风险提示27
图表目录
图表1:
全球平板显示器需求量预测4
图表2:
全球主流面板厂商TFT分区域销额5
图表3:
大陆LCD面板生产线投资情况5
图表4:
主流面板制造公司OLED产线投资情况6
图表5:
AMOLED面板主要生产设备一览表7
图表6:
LCD与OLED生产工艺对比及其各工艺流程设备、生产商8
图表7:
OLED生产设备主要供应商及产品一览表8
图表8:
典型OLED面板制作流程示意图10
图表9:
驱动背板工艺流程图11
图表10:
应用材料历年营业收入情况13
图表11:
应用材料历年净利润情况13
图表12:
东京电子FPD设备订单情况14
图表13:
东京电子显示部门营收及利润情况15
图表14:
Anelva公司SL3000PVD设备16
图表15:
Anelva公司DL3x00PVD设备16
图表16:
有机镀膜段工艺流程图18
图表17:
OLED蒸镀生产设备18
图表18:
ULVA等离子体CVD系统19
图表19:
ULVA溅射机20
图表20:
OLED像素打印原理示意图21
图表21:
多种封装结构示意图22
图表22:
模组段工艺流程图22
图表23:
2010-2015全球各制程检测设备投资情况23
图表24:
精测电子历年营业收入情况25
图表25:
精测电子历年净利润情况25
图表26:
智云股份历年营业收入情况27
图表27:
智云股份历年净利润情况27
行业景气度持续提升,上游设备市场空间巨大
国内LCD产能不断扩大,OLED处于爆发的前夜
全球FDP需求量稳步提升,国内面板行业持续景气。
2016年,受全球经济疲软与面板行业供给过剩的影响,平板显示器价格下跌、需求减少,面板制造行业陷入低谷。
市场经过一年的供给收紧、去库存的自我调整过程,加上2016年日本台湾部分面板工厂因地震导致生产停滞,2017年整体呈现需求略大于供给的态势,尤其在大尺寸面板领域更是如此,另外,由于夏普宣布停止向全球电视出货量第一的三星供货,三星在今年一季度紧急加大面板采购力度,引发业内制造商在供给收紧的情况下纷纷进行战略性备货,进一步推高2017年及以后两年的显示器整体需求。
根据群智咨询统计数据显示,2014年到2015年全球TFT-LCD液晶面板的销售额超千亿美元。
由于2015年面板价格大幅下降,造成2016年的面板的平均价格低于2015年的平均售价,加之受到汇率等因素的影响,2016年全球主流面板厂销售额约为950亿美元,同比2015年下降5.1%。
除了中国地区面板企业销售增长之外,其他地区面板企业销售额均同比下降。
图表1:
全球平板显示器需求量预测
来源:
IHSMarkit,北京欧立信咨询中心(含生产OLED、LCD面板设备)
图表2:
全球主流面板厂商TFT分区域销额
来源:
Sigmaintell,北京欧立信咨询中心
面板产业不断向国内转移。
全球平板显示产业集中在韩国、台湾地区、日本和中国大陆,近年来全球面板产能的增长主要来自中国,平板显示设备投资金额也主要集中在中国大陆,区域集中特征愈加明显,产业不断向中国大陆转移。
大陆面板厂不断扩大LCD产能。
以京东方为代表大陆面板厂商不断扩增LCD产能,2016年第四季度京东方超过LGD,成为全球大尺寸第一大出货量面板厂,市场占有率为22%,同比增长27.4%。
前五大厂依序为京东方、LGD、群创、友达、三星显示器,共占据全球超过八成面板出货量。
我们认为面板显示行业高世代产线投资将会继续增加,以及全球面板显示产能持续往国内转移。
根据我们统计的数据,2017-2019年LCD实现投产的产线的投资总额分别是1120/1018/879亿元,预计对应的设备投资分别是672/611/527亿元。
图表3:
大陆LCD面板生产线投资情况
来源:
公中华液晶网、ofweek,北京欧立信咨询中心
2017年新iPhone使用OLED屏幕,加速中小尺寸AMOLED产业化进程。
2016年,苹果向三星签订了总值25.9亿美元的合同,三星显示将在未来三年为苹果提供1.6亿块OLED屏幕。
根据iPhone历年的出货量推算,此次苹果只能在其中一款手机中使用OLED屏幕,OLED屏如能借苹果独家的后期色彩技术发挥出比三星手机更好的性能,必将极大加快产业化进程。
图表4:
主流面板制造公司OLED产线投资情况
来源:
公司官网、ofweek,北京欧立信咨询中心
AMOLED生产布局迫在眉睫,龙头企业纷纷投资扩产,带动上游设备制造业发展。
受消费电子端AMOLED需求增加的影响,各面板生产龙头分分布局OLED生产,加快新产线建设或LCD旧产线改造,争夺下游市场。
根据我们对于全球主要面板商OLED产线投资进度统计表明,诸多处于建设或规划阶段的产线将在2018-2019年逐步实现大规模量产,2017-2019年OLED实现投产的产线的投资总额分别是695/1185/815亿元,预计对应的设备投资分别是486/829/570亿元。
我们认为OLED产线多为持续性投资,无法一步到位,上游设备厂商市场空间巨大。
OLED快速崛起,上游设备国产率低、替代空间巨大
LCD向OLED转型,产线改造带动设备更新。
由于OLED新产线建设投资较大且与LCD线流程有诸多共性,部分面板生产商选择改造原有LCD线进行OLED试产或扩产;典型代表有逐步放弃LCD生产的三星,资金支持相对不够充足的JDI,及投资态度谨慎的夏普、友达等。
LCD向OLED的工艺转变将更换大量生产设备,集中在TFT基板制作、有机材料固定、贴合封装阶段,以及穿插在各个流程的检测环节。
图表5:
AMOLED面板主要生产设备一览表
来源:
和辉光电,北京欧立信咨询中心
OLED工艺重“定制”,技术进步阶段设备配套服务市场广阔。
目前,全球OLED量产相关工艺仍处在发展进步阶段,主要依靠各生产商的自主研发和技术突破,因而各厂的生产工艺都有细微差别,所用的对应设备也需定制。
在新产线的试产磨合阶段,各生产商对生产工艺的调整较为频繁,相应的设备调整技术服务需求大,该市场规模至少会在未来的两年内,即多数龙头企业的产线成熟稳定生产之前,保持增长。
图表6:
LCD与OLED生产工艺对比及其各工艺流程设备、生产商
来源:
北京欧立信咨询中心
OLED上游设备:
路漫漫其修远兮,国产化任重道远
LTPS-AMOLED工艺流程融合显示面板行业的诸多尖端技术。
工艺流程主要分为背板段、前板段(有机镀膜段)以及模组段三道工艺,关键设备基本由美国、日本、韩国企业所垄断。
整体而言,背板段、前板段设备制造的技术难度极大,我国企业再短时间内实现突破,改变国外公司垄断格局的可能性较小,模组段门槛相对低,国内企业已向该段渗透并表现出一定的竞争力。
图表7:
OLED生产设备主要供应商及产品一览表
来源:
OLEDindustry、工业和信息化部电子科学技术情报研究所,北京欧立信咨询中心
图表8:
典型OLED面板制作流程示意图
来源:
ofweek,北京欧立信咨询中心
背板段设备:
工艺精细度要求极高
OLED生产的第一阶段为驱动背板段。
背板段工艺通过成膜、曝光、蚀刻叠加不同图形不同材质的膜层以形成LTPS驱动电路,其为发光器件提供点亮信号以及稳定的电源输入。
由于驱动背板上集成了多种形状复杂的膜层,本段工艺需要循环12次才能完成,其技术难点在于微米级的工艺精细度及对电性指标的极高均一度要求。
图表9:
驱动背板工艺流程图
来源:
和辉光电,北京欧立信咨询中心
镀膜工艺:
镀膜工艺是指使用化学或者物理的方法通过镀膜设备将所需
材质沉积到玻璃基板上,对于薄膜的厚度和均一度要求非常严格。
常被提及的OLED透明阳极——ITO导电膜层,即是在此过程中被溅镀至玻璃基板并刻蚀出特定形状。
镀膜设备的主要供应商有日本的Tokki、爱发科、AnelvaTechnix、岛津、东京电子,美国的科特·莱思科、应用材料以及德国的爱思强、M布劳恩。
日本企业DainipponScreenMfg.Co.等则提供镀膜厚度和均匀程度的检测设备。
曝光工艺:
曝光工艺是采用光学照射的方式,将光罩上的图案通过光阻转印到镀膜后的基板上,主要涉及光刻和显影技术。
光学领域的设备制造为日本企业的传统强项:
凸版印刷、Evatech、东京电子、尼康为主要的光刻、显影设备制造者,其他国家供应商有荷兰阿斯麦等。
刻蚀工艺:
蚀刻工艺使用化学或者物理的方式,将基板上未被光阻覆盖
的图形下方的膜蚀刻掉,最后将覆盖膜上的光阻洗掉,留下具有所需图形的膜层。
该工艺可以分为传统湿法刻蚀与新型干法刻蚀两种;相比于传统的溶液溶解湿法刻蚀,干法刻蚀使用离子轰击和气体化学反应,可以将刻蚀精度提升至次微米级别。
相关设备主要由凸版印刷、Evatech、东京电子、日立供应。
背板段设备国外主要供应商主要有:
应用材料(AMAT.N):
重要的LCD及OLED前段设备供应商。
应用材料(AppliedMaterials)成立于1967年,是全球半导体与显示面板设备生产领导者。
公司中显示部门(DisplayandAdjacentMarketssegment)专注于各类显示技术的设备生产和配套服务,其产品可用于工业生产用于电视、电脑、平板、手机及柔性设备的LCD和OLED面板;该部门主要提供Array段检测设备、缺陷检查设备、物理沉积设备(PVD)、化学沉积设备(CVD)、柔性生产相关设备(TopBeam,TopMet,SmartWebSystems)。
显示部门的研发主要集中在大尺寸电视面板生产设备,包括OLED、LTPS、氧化物等技术。
作为全球重要的面板设备提供商,应用材料率先在面板投资潮中迎来订单大年。
根据其2016财年年报提供的数据,显示部门2014-2016财年新订单金额分别为21.6亿、8.28亿、10.66亿,其中2016年同比增长161%;新销售额分别为8.48亿、9.44亿、12.06亿,同比增长28%、11%。
该部门2015年未交货订单为5.98亿美元,占公司总体未交货订单的19%;2016年,积压数量上升至15.39亿美元,占总体的34%。
分地区来看,2014-2016财年中,公司订单7成以上集中在东亚地区,金额与占比均逐步上升:
2016财年应用材料设备在台湾、大陆、韩国、日本的销售额分别为28.43亿、22.59亿、18.83亿、12.79亿美元,占整体销售76%;2015年分别为26亿、16.23亿、16.54亿、10.78亿,共计72%;2014财年分别为27.02亿、16.08亿、9.65亿、8.17亿,共占67%。
其中,显示部门在大陆与韩国的销售占比最高:
2014-2016财年,应用材料在大陆销售额分别为5.84亿、6.24亿、4.49亿美元,在韩国分别为1.43亿、1.63亿、4.92亿美元。
图表10:
应用材料历年营业收入情况
来源:
wind,北京欧立信咨询中心(应用材料财政年度以11月1日为起始)
图表11:
应用材料历年净利润情况
来源:
wind,北京欧立信咨询中心(应用材料财政年度以11月1日为起始)
东京电子(8035.T):
多种平板显示设备供应者。
东京电子(Tokyo
ElectronLimited)是一家主要从事制造和销售工业用电子产品的公司,下分显示、半导体、电子信息三个部门。
平板显示器(FPD)制造设备部门致力于提供FPD制造相关设备:
打印设备,热处理成膜设备,等离子刻蚀机,单晶圆沉积设备,表面处理设备,晶圆测试设备,涂胶机,显影机等多种产品。
显示部门2016财年(该公司以4月1日作为财年划分)营收446.87
亿日元(约4.1亿美元),同比增长36.6%,占2016财年总营收7%,同比上升2个百分点;利润由亏损13亿日元扭转为盈利47亿日元,毛利率10.6%。
显示设备订单方面,2015财年(2014年4月至2015年3月)新订单总计350亿日元(3.2亿美元),2016财年504亿日元(4.6亿美元);其中,2015年未交货订单为1189亿日元,2016年为1482亿日元,可直观看出下游设备的需求增长迅速。
图表12:
东京电子FPD设备订单情况
来源:
公司年报,北京欧立信咨询中心
*东京财政年度以前一年3月1日为起始,图中时间为自然年
*出口设备绝大多数以日元结算
图表13:
东京电子显示部门营收及利润情况
来源:
公司年报,北京欧立信咨询中心
*东京财政年度以前一年3月1日为起始,图中时间为自然年
*出口设备绝大多数以日元结算
佳能Anelva:
沉积设备代表。
佳能Anelva的代表设备为物理沉积设备PVD,可以提供多种inline支持,基板尺寸可支持4.5到8.5代各种型号。
公司开发了用于在LCD器件制造过程中形成ITO透明导电膜、金属电极布线膜和介电膜所需的减少颗粒、自动操作和低利用率的垂直在线PVD设备;典型的多腔聚集型PVD设备每个成膜室只能沉积一种材料,因此需要与所需材料一样多的沉积室,公司紧凑型多功能PVD设备允许多达三种材料沉积在单个成膜室中。
图表14:
Anelva公司SL3000PVD设备
来源:
公司官网,北京欧立信咨询中心
图表15:
Anelva公司DL3x00PVD设备
来源:
公司官网,北京欧立信咨询中心
前板段设备:
OLED面板良率关键所在,蒸镀设备尤为重要
有机镀膜(前板段)主要分为蒸镀与封装两部分,一体化生产设备为日本企业CanonTokki独占。
前板段工艺通过高精度金属掩膜板将有机发光材料以及无机金属阴极等分层“蒸镀”在背板上,即在真空中通过加热使被蒸材料蒸发成原子或分子、移动到基片表面后凝结成膜;膜层与驱动电路结合形成发光器件,再在无氧环境中进行封装以起到保护作用。
高精度金属掩膜板(FMM)是定义像素精密度的关键,蒸镀机在超高真空下,将有机材料透过FMM蒸镀到LTPS基板限定区域上。
蒸镀环节对有机物镀膜的纯净、形状排列均匀要求极高,其对位精度与后续封装的气密性具有相当高的技术壁垒,是制约面板良率的关键步骤。
目前全球的蒸镀机(尤其是蒸镀封装一体机)生产几乎被日本企业CanonTokki独占;然而,这家拥有20年OLED研发经历的全球独家设备供应商,一年的蒸镀机产能也只有十台左右。
三星作为第一大OLED面板生产商,不断投资CanonTokki助其扩充产能,并且基本包下其所有设备订单以实现下游OLED生产垄断。
对于其他面板生产商,能否得到Tokki蒸镀设备成了决定产能的重要因素。
目前,爱发科、Evatech、SunicSystem、UNITEX公司、倍强科技也
已实现部分蒸镀设备(或组件)的生产,但生产质量和效率远不及Tokki产品,Tokki可定制化的大型蒸镀封装一体机在全球目前没有竞争对手。
图表16:
有机镀膜段工艺流程图
来源:
和辉光电,北京欧立信咨询中心
图表17:
OLED蒸镀生产设备
来源:
CanonTokki,北京欧立信咨询中心
前板段设备国外主要供应商主要有:
ULVAC(6728.T):
日本真空技术株式会社(ULVACJAPANLTD),总部设在日本茅崎,是日本上市公司,于1952年8月23日由日本生命保险公司、松下电器产业股份有限公司等6家共同投资成立,是世界知名的真空技术企业。
ULVAC在LCD设备方面较为成熟,提供前段多种设备:
阵列处理溅射设备(单基板溅射系统、STD系列在线溅射系统、溅射涂布机),阵列过程蒸发设备(蒸发辊涂机),阵列过程CVD设备(CMD系列单基板等离子体CVD系统),滤色镜过程溅射设备,彩色滤光片蒸发设备;溅射机主要用于向基板溅镀ITO、金属及其他膜材料,CVD系统使用化学方式向基板沉积特殊材料。
OLED面板生产过程中需要严格真空过程,作为国际真空公司龙头,ULVAC提供多种高质量真空泵,用于在产线中创造真空环境;同时,ULVAC供应配套的气体分析及检测装置。
产线配套设施有低温泵和低温冷却器,仪表及阀门等。
真空镀膜设备等)在OLED方面,该公司提供真空蒸镀设备器件、等离子体化学气相沉积设备(PCVD),溅镀台等相关产品。
图表18:
ULVA等离子体CVD系统
来源:
公司官网,北京欧立信咨询中心
图表19:
ULVA溅射机
来源:
公司官网,北京欧立信咨询中心
印刷工艺仍在研发,效率高、成本低低,有望替代蒸镀法。
精细金属掩膜板(FMM)蒸镀与喷墨印刷之间的主要差异是制造这些有机层的设备和材料。
采用FMM制造这些有机层时,需要用到一个真空设备,固态材料被添加至该装置,然后通过加热蒸发这些OLED材料,蒸发源通过掩膜以画素图案方式涂装在基板表面。
而喷墨印刷OLED的工作原理不同,基本原理与办公室常见的喷墨打印机类似。
喷墨印刷方法主要是使用溶剂将OLED有机材料融化,然后将材料直接喷印在基板表面形成R(红)、G(绿)、B(蓝)有机发光层。
“印刷”工艺,即直接将像素点打印在基板上,不同于蒸镀主要用于小
分子荧光材料的加工、不易制作大尺寸面板的特点,印刷工艺可以完成大分子聚合物荧光材料的成膜、提高生产效率以适应高世代面板的量产,并大大降低生产成本,其成本约为蒸镀的十分之一。
目前,LG及多家日本企业致力于打印技术的研究,但由于该工艺所使用的蓝光光源存在缺陷,短期内还不能成为量产手段,IHSMarkit预计该技术可在2020年应用于量产。
图表20:
OLED像素打印原理示意图
来源:
OFweek,北京欧立信咨询中心
封装工艺种类多,设备向全自动集成方向发展。
由于OLED内层结构对水、氧、灰尘极其敏感,轻微渗漏就会造成面板的损伤,封装技术直接决定了OLED面板的寿命,其工艺依赖于材料和设备两方面。
目前可生产OLED封装设备的公司较多:
Tokki、ANS、DOV、周星工程、OTBv公司等。
随着柔性面板的发展,封装结构也在不断调整,这一过程必将伴随诸多设备更新换代。
根据工业生产线向全自动一体化发展的趋势,未来的封装设备会与蒸镀/打印设备集合为一体。
图表21:
多种封装结构示意图
来源:
OFweek,北京欧立信咨询中心
模组段设备:
国产替代突破口,贴附检测设备具备较强竞争力
模组段主要为切割、测试与邦定贴附。
模组段工艺将封装完毕的面板切
割成实际产品大小,之后进行偏光片贴附、控制线路与芯片贴合等,并进行老化测试及产品包装做出成品。
美国泰瑞达、整体视觉,日本网屏、爱德万测试等企业在此方面处于国际领先地位。
图表22:
模组段工艺流程图
来源:
和辉光电,北京欧立信咨询中心
国产设备LCD模组段技术储备充足,积极渗透OLED相关领域。
OLED模组段与LCD所用设备在技术与工艺上差距相对较小,国内设备提供商可依靠LCD的技术积累进行产品改造。
检测设备方面:
精测电子聚焦面板检测设备,模块组装工序(Module)检测技术比较成熟,正在逐步向上渗透至成盒(Cell)与列阵(Array)阶段的检测;现在列阵与成盒段的检测技术主要由日韩企业垄断。
该公司模组段和Cell段的LCD检测设备经过技术升级已经可以用于OLED产线。
贴附设备方面:
智云股份可以提供全自动的COG/FOG设备(将集成电
路IC/柔性电路板FPC贴合在玻璃基板上)、端子清洗机、ACF(异向导电胶膜)贴附机、粒子检测机、背光组装机。
联得装备提供显示模组以及触摸屏等相关零组件的模组组装、贴合设备,与富士康、欧菲光、信利国际、京东方、深天马、华为、苹果等企业均有合作关系。
正业科技子公司集银科技主要生产中高端热压机、ACF贴附机,高端客户包括JDI、欧姆龙、夏普等日本企业,并已有OLED生产合作伙伴。
深科达主营热压机、COG邦定机、ACF贴附机、FPC焊接和相关产品检测。
图表23:
2010-2015全球各制程检测设备投资情况
来源:
精测电子招股说明书,北京欧立信咨询中心
整体而言,我国的面板上游设备方面与美国、日本、韩国等发达国家相
比还相差很大。
虽然在模组段OLED设备的检测、贴附方面具有一定的竞争力,但是任然也有很大的差距,单模组段设备国产化也还需要很长的时间。
当前,大陆OLED面板生产商的生产线让然不成熟,产品良率普遍不高,为保证生产的安全性和效率,绝大多数厂商会使用顶级进口设备,待工艺成熟,出货稳定后再逐步进行国产化替代,上游设备国产化任重道远。
重点企业
精测电子(300567.SZ):
国内平板检测龙头,借势腾飞大有可为
公司在国内平板显示检测领域处于领先地位。
公司在Module检测设备
领域优势明显,占据大市场份额,中段设备已经实现规模销售,前段设备部分产品实现销售,公司是行业内少数几家能够提供平板显示三大制程检测设备的公司。
技术路径清晰:
以Module为基础,技术逐步向中、前段拓展。
在整个
平板显示检测设备市场中,前段占据73%市场空间,中段22%,后段5%,中、前段市场空间是后段的近20倍,公司检测设备需求增长空间巨大。
受益于国内LCD产能不断扩大,AOI高速增长可持续性高。
当前,全
球面板产能的增长主要来自中国,平板显示设备投资也主要集中在中国大陆,产能不断向中国大陆转移。
在国内面板厂不断加大高世代产线投资、扩大LCD产能的背景下,AOI国产替代空间巨大。
OLED爆发在即,公司OLED检测系统2017年取得重大突破可能性较大。
由于OLED与LCD在后段检测系统方面差异性相对较小,公司在国内
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