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作者:慧博智能投研
OLED行业深度:行业现状、市场空间、产业链及相关公司深度梳理
显示技术是将电信号转换为视觉信息的技术,主要包括阴极射线管显示技术(CRT)和平板显示技术。其中,平板显示技术主要包括等离子显示(PDP)、液晶显示(LCD)、有机发光二极管显示(OLED)等技术路线。OLED是LCD之后最具潜力的平板显示技术。随着OLED性能优势带来的需求增长逐渐扩散至全尺寸领域,叠加供给侧国内本土产能布局逐步完善,OLED有望进一步提升其在各个尺寸应用场景下的渗透率,同时助推OLED产业链上中下游国产化替代进程。
本篇文章将为大家介绍OLED的概念及结构,分析其技术特点,并整理不同类型和发展趋势。同时,我们将深入探讨OLED行业的现状和市场空间,并对其产业链及相关公司进行梳理,分析各环节的现状以及国产化进展情况。希望这些内容可以帮助大家更好地了解OLED行业。
目录
一、OLED概述 1
二、政策驱动 7
三、行业现状 7
四、市场空间 12
五、产业链分析 19
六、相关公司 30
七、参考研报 33
一、OLED概述1、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。
OLED一般由基板、阳极、空穴功能层、有机发光层、电子功能层、阴极组成类似“三明治”的结构。其中,靠近阴极的电子功能层及靠近阳极的空穴功能层从两端包夹有机发光层,载流子分别从阴/阳极进入,通过电子及空穴层形成电流,驱动发光层中的红、绿、蓝三色有机材料发光。基板也称背板,OLED主体结构蒸镀在其上方。
2、LCD与OLED技术特点比较目前全球显示技术路线主要分为自发光式和非自发光式,分为LCD和OLED两大类,分别对应当下主流的OLED和TFT-LCD技术。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,整个市场呈现快速成长、技术持续更迭的趋势。目前TFT-LCD仍然是显示市场的主流技术,但随着OLED、mini-LED和micro-LED等新型显示技术的成熟,新型显示技术的应用场景不断丰富、渗透率不断提升。
LCD与OLED技术特点比较,OLED在色彩表现、柔性显示、面板厚度、可视角度、响应速度、耗能等方面展现更优的性能表现。
由于技术原理不同,OLED与LCD各有优劣特点。LCD需要使用背光源,在电压控制下液晶层偏折背板白光,透过滤光片生成不同色彩,进而呈现显示效果。而OLED不需背光源和液晶层,直接采用有机红绿蓝荧光材料自主发光,在减少厚度同时使柔性显示、折叠显示成为可能。另外,LCD由于大量像素点共享常亮背光源,理论能耗相对较高,而且存在高亮色彩“光晕”、黑色不纯粹等色彩效果问题。而OLED可控制每个像素独立发光,精准控制显示像素、关闭即可实现纯黑效果,色彩对比效果更强,理论能耗相对较低。相对地,OLED使用的有机发光材料具有寿命较短的缺陷,同时相对一般传统LCD产品制作流程较复杂、成本较高。
3、OLED技术分类及发展趋势按照背板驱动、封装材料及衬底材料、发光技术、串联式等分类维度,OLED可进一步分类。
(1)按照背板驱动方式分类PMOLED被动式驱动(Passive-matrix OLED,也称无源驱动):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主动式驱动(Active-matrix OLED,也称有源驱动):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。
(2)按照封装材料和衬底材料分类按照封装材料和衬底材料不同可以分为刚性、柔性、混合OLED。刚性OLED采用玻璃基板和封装,制造成本和材料相对更低;柔性OLED封装采用的是薄膜封装(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8.6代AMOLED产线拟生产混合OLED为主,同时兼容柔性OLED。
(3)按照发光技术分类RGB OLED:RGB 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,优势在与色彩呈现、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又有较大技术难度,良率较低,寿命较短。
White-OLED: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,彩色滤光层可以代RGB子像素的复杂图案,实现工艺简化。相比RGBOLED,WOLED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-OLED和Mini LED的竞争冲击,根据TrendForce集邦咨询数据,2022年WOLED电视出货在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-OLED在HDR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,价格高企。
(4)串联式OLED结构
Tandem OLED,即串联式OLED,将2个或多个有机发光单元与一个或多个电荷产生层(CGL)连接起来,并允许发光单元同时发光。Tandem在亮度提升和寿命延长上具备优势,未来中尺寸屏幕中的车载面板及高阶IT面板将从单层逐步切换到双层。由于Tandem OLED在保持和之前技术相同厚度的同时,多设置一个有机发光层,能提高画面亮度;该技术还可以实现OLED原件上的能量分配与优化,让显示面板更长时间稳定工作,来延长OLED寿命。在车载面板上,Tandem OLED可以实现屏幕在昼夜保持适当的亮度,在长距离或者低温行驶的应用场景下满足高清晰度和广视角显示。在IT领域,对于使用屏幕时间较长的IT产品例如笔记本电脑、平板电脑等,能长时间稳定工作的Tandem OLED同样具备一定优势。
二、政策驱动
OLED产业发展得到国内政策的明确支持。
OLED行业作为先进制造业,在国民经济中占有重要地位,因此受到国家产业政策的大力支持。目前我国在OLED制造领域已经有了技术突破,核心竞争力与日俱增,但是在多个细分领域尚处于被“卡脖子”的状态。因此,国家制定了一系列政策鼓励和支持OLED技术在材料、面板、工艺及市场应用等方面的突破和创新,尽早实现OLED全产业链国产化。
三、行业现状1、全面渗透小屏产品,中屏大屏应用空间广阔
得益于柔性显示和视觉效果上的优势以及生产技术不断成熟,OLED广泛应用于下游各类产品。
OLED目前已经大量应用于智能手机、智能穿戴等小尺寸屏幕产品,正在加速渗透平板/笔记本电脑、显示器、车载屏幕等中尺寸屏幕产品,在电视等大尺寸屏幕产品有较大渗透空间。据Omdia预测,2022-2030年OLED显示面板需求面积复合年增长率有望达11.0%。
智能手机:智能手机为目前OLED技术主要应用产品。据TrendForce预计,2023年OLED智能手机渗透率达50.8%,2026年渗透率将超过60%。除了高对比、广色域、响应快的优秀性能以外,柔性AMOLED能够满足智能手机曲面屏、折叠屏等对面板有柔性要求的屏幕设计。根据CINNO Research统计,2023年第三季度全球市场AMOLED智能手机面板出货量约1.8亿片,环比上涨25.1%,其中柔性AMOLED智能手机出货量占比近八成。
智能穿戴:由于轻薄、节能、色彩效果好、响应速度快等优势,OLED在智能手环、手表等智能穿戴产品广泛应用。其中,AMOLED由于其分辨率较高、显示效果更好,逐渐替代PMOLED成为智能穿戴领域主流显示技术。
平板电脑/笔记本电脑:目前TFT-LCD屏幕占据主要份额,AMOLED屏幕加速渗透。据Omdia数据,2019年OLED在平板/笔记本电脑领域渗透率仅为1.41%,但2028年有望增长至14%。目前平板电脑以刚性AMOLED技术为主,华为于2023年推出应用柔性AMOLED的平板电脑,能够认为未来更多头部厂商有望陆续推出搭载柔性AMOLED的产品,柔性AMOLED屏幕有望成为主流。
车载屏幕:包括中控显示、影音娱乐、透明A柱等应用场景。OLED由于工作温度区间更广、对比度强,能够满足车载屏幕在高低温及暗黑场景下的显示要求。同时AMOLED可弯曲性、透明显示等功能可实现更多车体屏幕造型设计。
电视:OLED电视具有色彩效果更佳、体积更薄、视角更广等特点。但由于大尺寸OLED面板工艺难度大、材料成本高、生产良率低等原因,目前电视OLED面板渗透率较低,且主要定位于高端市场。
近眼显示:包括AR眼镜、VR/MR头戴式显示设备、夜视仪等产品。能够认为,由于Micro OLED具有分辨率高、体积小的特点,有望成为AR/VR领域主流显示方案。苹果2023年6月发布首款MR设备Vision Pro,内置由索尼供应的Micro OLED显示屏,其单颗像素宽度为7.5微米,两块背板总共集成了2300万颗像素,单眼分辨率达到4K。
2、韩企领先OLED市场、中国大陆厂商快速崛起三星中小尺寸AMOLED领先,LGD主攻大尺寸OLED。目前韩国厂商凭借先发优势,在技术、产能、市场等方面占据了较大的优势。其中,三星电子专注小尺寸OLED市场,刚性产能最早于2007年实现量产,并于2017年成功开始供货IphoneX屏幕,目前占据全球小尺寸OLED市场的领先地位。LGD是大尺寸OLED TV市场领头羊,2011年开发出全球首款55英寸电视OLED面板,2014年坡州第8代OLED生产线(E4)投入量产,2022年LGD大尺寸OLED出货640万片。
中国大陆厂商在OLED行业快速崛起。产能端,目前国内AMOLED产线仅次于韩国。其中,京东方三条(成都、绵阳、重庆)柔性AMOLED合计产能144K/月(6代线),在中小尺寸领域仅次于三星,位列全球第二。市场端,中国大陆厂商出货份额接近5成,群智咨询数据显示,2023Q3全球智能手机OLED面板出货,三星以51.9%份额排名第一,京东方16.6%紧随其后,维信诺、天马和华星光电份额分别为10.3%、7.6%、6.6%。其中,京东方更从2021年开始,成功打入苹果iphone供应链,和三星、LGD一起为iphone供应OLED屏幕。
3、面板厂商加速推进中尺寸产能布局第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*1850mm)AMOLED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*221mm,HUAWEI 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30片14寸OLED面板,一条8.6代线一块玻璃基板预计可切割80片14寸OLED面板。从年产单片NB面板投资额看,6代线预计是2691元/片,8.6代线预计是2051元/片,8.6代线效率成本更有优势。
2023年4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8.6代AMOLED面板生产线,计划于2026年量产。2023年11月28日,京东方发布公告于成都投资建设本土厂商首条第8.6代AMOLED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。
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,中尺寸及大尺寸领域有望成为OLED面板国产化新动能。
四、市场空间1、OLED在中尺寸的渗透空间广阔根据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年预计增长至2540万片出货(三年CAGR62%)。根据DIGITIMES Research,2022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3.4ppt,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2023年LCD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,串联OLED、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,2022年OLED笔电占比约为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。
根据Omdia,苹果将在OLED中大尺寸方面持续推进,Omdia预计苹果在未来几年内将OLED屏幕应用于iPad、MacBook等产品上并于2024年推出使用OLED的iPad Pro产品。从历史复盘来看,苹果作为全球头部的消费电子品牌之一,在显示技术领域通常是较为先进的主流技术引领者,对显示面板技术保持高投入和高要求,能够认为苹果的布局或可反映未来下游厂商对OLED在中尺寸上有更强优势的预期。
安卓各品牌厂商加紧布局。各厂商布局的系列主要是高端和旗舰机型,主要品牌陆续开启OLED在中尺寸的布局,这主要由于OLED的全黑显示、高刷新率、柔性可折叠等特性满足中尺寸产品的质量提升和创新需求,而未来进一步渗透主要面临的技术问题在于解决烧屏、提高稳定可靠寿命、降低价格等。
通过整理各品牌的OLED产品,可以发现OLED平板电脑的售价区间约在3000元至10000元之间,LCD平板电脑的售价区间大约在2000元至8000元之间,价格相差约1000元至2000元;OLED笔记本电脑通常售价区间约在6000元至20000元之间,LCD笔记本电脑的售价区间约在4000元至15000元之间,价格相差约2000元至5000元,价格根据不同的品牌、配置、尺寸等因素而有所差异,目前OLED产品相同配置下价格高于LCD,随产能和良率提升,OLED供给上升和产品质量提升,价格有望下探,为OLED在中尺寸领域带来更多应用机会。
2、多技术路线推动OLED TV提升市场渗透率全球彩电市场来看,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OLEDindustry的数据,2026年OLED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。
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LG、Sony、三星三足鼎立的竞争格局,据群智咨询数据预计,2023年CR3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。
OLED电视相比其他显示屏(如LCD、Mini 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。例如:1)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;2)长时间显示相同图像带来的烧屏问题;3)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。由于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。
3、小尺寸随着OLED面板价格下降仍有渗透率提升空间智能手机目前是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。
上述趋势一方面说明需求端用户对OLED产品的偏好程度上升,产品有广泛的接受度,透明屏幕、折叠屏、3D显示也在持续驱动OLED应用普及;另一方面显示高端OLED产品需求提高,国产厂商在有机材料、驱动IC等方面实现技术进步或国产化程度提升。伴随OLED面板逐渐降本和竞争态势下带来的价格下行现状,下游手机厂商在更多非高端产品上装配OLED的可行性进一步提高,为OLED在小尺寸上的渗透带来增量,在OLED面板价格下降的2023年,OLED渗透率再次加速的趋势较为明显。
根据IDC数据,在OEM厂商中苹果手机的OLED渗透率较高,原因系自iPhone 12推出之后的主要iPhone机型除SE版本外均配备了OLED面板。三星手机自2021年开始OLED渗透率持续保持稳定,基本维持在50%左右,原因系三星旗下配备LCD面板的Galaxy A系列智能手机在入门级市场的保持较高人气,在价格敏感程度较高的发展中经济体市场保持较高规模的销售。在中国主要的智能手机厂商当中,华为手机自2021年开始OLED渗透率基本维持在60%左右;小米手机的OLED渗透率呈现提升的趋势,OLED渗透率从2020年的14.4%升至1H23的49.7%。原因系OLED面板大量应用于小米数字系列旗舰机、红米Note系列手机。未来,OLED可适配众多手机应用场景,逐渐受到消费者青睐,透明可折叠智能手机普及也或将对其中柔性OLED的成长起到一定作用,国内OLED手机的渗透率还具备提升空间。
根据Omdia和群智咨询数据,2020年至今小尺寸柔性和刚性OLED整体价格都呈下降趋势,柔性与刚性相比LCD通常价格较高,而柔性和刚性OLED的价格差异常超过50%,例如从2023年10月价格来看,6.7’’柔性为6.7’’刚性OLED的价格的1.53倍。
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。
4、车载OLED空间大,但面临mini LED的技术之争在新能源与智能座舱趋势推动下,随着中控显示、仪表盘、后视镜、后座娱乐显示等需求不断增加,OLED在车载显示有更多潜力。根据CINNO Research数据,2022年全球车载显示面板总出货量约为1.92亿片,预计2023年达到2亿片,到2030年预计还将进一步提高到2.67亿片。车载显示主要用于显示音频、导航和车载信息娱乐的中控显示器,未来将有更多高端机型有望选择中尺寸OLED作为中控台显示器的主要选择。根据Omdia预测,到2030年OLED或将占中控台显示器市场的9%。
OLED目前主要在高端旗舰车型和新能源车的车载显示市场加快开拓步伐。Omdia预计2023年车载OLED销售额3.6亿美元,2023年到2027年OLED在汽车市场的年复合增长将超过30%。全球市场上主要是LG显示(LGD)和三星显示(SDC)占据主导,国产龙头京东方从2022年开始向各家汽车制造商供应柔性OLED面板。然而,OLED在车载的渗透面对竞争性产品的阻力。在渗透率本身较低的情况下,OLED还可能面临具备成本和技术优势的mini LED背光竞争。例如mini LED背光技术不存在烧屏问题,寿命更长,良率更高,量产也更具备优势。
5、Micro OLED有望加速渗透XR屏幕决定了XR沉浸水平的体验层级,屏幕分辨率是XR沉浸体验的基础,因此屏幕也是XR硬件成本占比较高的核心零部件,并且呈现逐步增加的趋势。苹果发布的Apple Vision Pro配备了Micro OLED屏幕,单位像素密度可以达到3000-4000PPI,是LCD屏幕的3倍以上。目前,苹果Vision Pro采用两块Micro OLED屏幕的成本已经超过600美元,占整机成本的40%左右,价格比整台Quest3还要高。而目前XR屏幕的发展正沿着高PPI、高分辨率、高亮度、高刷新率、低功耗等方向发展,Micro OLED正成为目前和未来的趋势。
随着AR/VR应用领域向大规模广泛性行业发展,早期阶段其技术迭代无法较好满足消费端需求特征、内容生态系统尚未健全等问题逐渐成为其普世化发展的阻碍。根据IDC数据,全球AR/VR设备出货量已经连续两季度下滑超过50%,出货量有所承压。在此节点,苹果Vision Pro的推出为AR/VR产业的迭代与突破注入全新活力。AR/VR设备有望向智慧生活场景加速渗透,迈入发展的关键时期。据IDC预计,AR设备、VR设备2027年的出货量分别为680万台2190万台,2023-2027年出货量复合增长率依次为96.5%、30.1%,头戴装置后续出货量的增长势头十分强劲。
硅基OLED产业有望进入高速成长期。展望后续,随着显示技术的进一步成熟、屏厂相关产能的布局与落地、成本的持续下探、以及后续大厂搭载Micro OLED的产品的陆续推出,硅基OLED将凭借其与可穿戴设备的完美需求适配性,逐步扩大其搭载量与市场份额。据CINNO Research预计,2025年全球AR/VR Micro OLED显示面板市场规模将达到14.7亿美元,2021年至2025年年均复合增长率CAGR将达119%,成长空间十分广阔。
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