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研报-受益于LCD产能转移,国产光学膜空间广阔

(节选自东吴证券关于激智科技的报告)

2. 受益于LCD产能转移,国产光学膜空间广阔

液晶显示在今后一段时间内仍将是主流显示技术之一,市场容量巨大。近年来LCD产能逐渐向中国大陆转移,为LCD上游模组和材料厂商带来了前所未有的发展机遇。公司所占的光学膜领域中,扩散膜、反射膜已经形成较有竞争力的国产替代,增亮膜仍存一定技术壁垒,总体来看光学膜的国产替代空间仍有很大潜力。

2.1. LCD仍将是主流显示设备,产能向大陆转移

平面显示技术(FPD)主要包括液晶显示(LCD)、有机电致发光显示(OLED)、等离子显示(PDP)和真空荧光显示(VFD)等,目前LCD拥有较高的成本、技术和性能优势,是应用范围最广的显示技术。尽管近年来受到OLED等新型显示技术的挑战,但是预计未来较长时间内,尤其是在大尺寸显示领域,LCD仍将占据主流显示器地位。

LCD的全球体量巨大,尤其在大面积显示领域占据主要地位。2016年全球LCD电视出货量达到2.39亿台,全球LCD面板的需求达1.66亿平方米;预计2017年LCD电视出货量增至2.45亿台,LCD面板需求1.77亿平方米左右。

中国将成为全球最大的液晶面板生产基地。近年来随着我国多条高世代液晶面板生产线先后投产,全球LCD面板形成了中国大陆、台湾、韩国三足鼎立的局面,2016 年,大陆TFT-LCD 面板按面积计算的出货量达到全球第二,全球市场占有率超过20%,产业总体规模超过3000亿元。2017年随着韩国面板商调整产品线比重,关闭部分液晶面板产线,大陆京东方、华星等大型厂商陆续扩大生产线,大陆LCD面板产能有望跃居世界第一。

2.2. 光学膜是LCD的核心组件,有望受益于产能转移

LCD巨大的市场正在往大陆转移同时,产业竞争也在加剧。如何控制成本,在激烈的价格竞争中站稳脚跟将是国内面板厂商面临的重要问题。随着上游零组件和材料的技术壁垒不断突破,国产价格优势逐渐显现,在面板产能转移过程中国产零组件和材料厂商也将迎来前所未有的机遇。

2.2.1. 光学膜是液晶显示的重要元件

背光模组是LCD面板的关键零部件,占液晶模组成本比例最高。由于液晶面板中的液晶本身不发光,所以必须提供外加光源以达到显示效果,而背光模组就是液晶面板实现图像显示的光源。背光模组占液晶模组总成本比例最高,以42寸TFT-LCD(LED背光)面板为例,背光模组占液晶模组总成本的47%。

光学膜是背光模组的核心元件,在背光模组成本中占比最高。背光模组的光学膜片常见架构中,通常由1张反射膜+1张下扩散膜+2张增亮膜+1张上扩散膜组成,光学膜片是背光模组中成本占比最高的组成。以42寸TFT-LCD(LED)面板为例,光学膜占背光模组成本的37%左右,占液晶模组总成本的17%左右。其中,反射膜、扩散膜、增亮膜所占成本比例分别为2%、6%和29%,增亮膜是最关键的组成部分。

2.2.2. 光学膜卷材关键技术为涂布技术,其中增亮膜的核心难点在于花纹模辊制造

公司生产的三种常用背光模组光学膜的基础原料均为PET光学基膜,公司作为光学膜卷材加工企业,进行光学结构设计,利用精密涂布技术、结构微复制方法等在基膜上涂布一层或多层介质膜(增亮膜是微棱镜结构),从而获得光学膜卷材,再交由裁切企业加工成光学膜片材。

在光学膜卷材制作环节,精密涂布技术是生产工艺的关键技术。涂布过程涉及原料配方、涂布工艺等关键技术,需要长时间的摸索和试验,才能成熟掌握核心技术。

扩散膜:目前国内扩散膜的生产工艺已经非常成熟,高端扩散膜均采用精密涂布的方式生产。公司扩散膜为国内龙头,出货量也位于全球第一梯队。

反射膜:生产工艺则更为多元化,通常采用的原料包括PET、PP、PC等,目前在中大尺寸显示市场主流采用PET,在中小尺寸市场则主要是三菱的PP材质反射膜。公司采用的是PET材质贴合路线,即在PET基膜上涂布贴合一层介质膜,从而提高反射率,且可以防止白色薄膜老化变黄。这种方式虽然相对于BOPET等价格较高,但是工艺简单、加工方便,光学性能良好,在反射膜市场占据了一定地位。同时,通过对涂布的胶水配方进行优化,调整复合胶水固化工艺,可以做成多层薄膜复合的反射膜,具备稳定性高,防翘曲,光学性能好等优势。

表1:不同反射膜生产工艺的优缺点分析

根据镀层材料不同,反射膜又可以分为镀银反射膜和白色反射膜,其中镀银薄膜涂层表面导电系数高,穿透深度浅,反射率最好,但价格昂贵。目前公司正在积极开发镀银反射膜的生产销售。

增亮膜:又称棱镜膜、增光膜、BEF(Brightness Enhancement Film),由三层结构组成,最下层的入光面需要通过背涂提供一定的雾度、中间层为透明PET基材层、最上层的出光面为微棱镜结构。

增亮膜最关键的技术是在辊筒上雕刻棱形花纹技术。目前制备增亮膜的主流工艺是在加工完的模辊上通过光固化UV 胶成型工艺技术。微棱镜结构需要使用具有精细微米结构的金属辊轮,其加工需要采用金刚石精密机床,因此技术壁垒较高,目前国内能够自主进行增亮膜的厂家不是很多,激智科技是可以自主生产增亮膜的国产厂家之一。未来增亮膜的发展趋势是复合化,即用一张膜取代两张膜的功效。

2.2.3. LCD上游模组本土化成为趋势,国产光学膜将迎来发展机遇

全球终端电子产品需求持续增长,液晶模组需求将继续增加,带动光学膜市场发展。液晶模组的下游需求主要在液晶显示器、手机、电脑等,终端电子产品的市场正在逐年扩张,使得液晶模组的市场需求逐渐提升。DisplaySearch预测至2020年全球液晶模组市场需求将达到34.38亿片,较2011年增长31.72%。

全球液晶模组用光学膜的市场也将稳定增长。根据DisplaySearch的预测,2017年全球液晶显示器背光模组用光学膜片市场需求将达到7.20亿平方米,其中反射膜、扩散膜、增亮膜的市场需求分别将达到1.84亿平方米、1.84亿平方米、2.04亿平方米。

液晶面板国产化率大幅提升,上游材料进口替代仍有空间。受制于技术和专利壁垒,目前液晶面板上游材料的国产化率仍只有2成左右。在光学膜领域,很长一段时间光学膜技术和市场被日本企业惠和(Keiwa)、智积电(Tsujiden)、木本(Kimoto)、东丽(Toray),韩国企业SKC、LGE,美国企业3M以及台湾企业友辉等少数厂家垄断。近年来,很多国产光学膜厂商抓住LCD产业转移的机会,通过多方面整合取得了光学膜关键技术进展,开始对进口光学膜逐步替代。

目前国产反射膜和扩散膜具有进口替代的实力,而增亮膜技术相对落后。当前,国产的反射膜和扩散膜已经基本可以实现对国外产品的替代,大陆、日本、韩国、台湾产能已经相差不多,但在部分高端产品和有特殊性能要求的技术上尚不能完全取代。

增亮膜方面,技术壁垒则仍然存在,中国大陆的生产技术大部分尚处于中低端水平,对日、韩、台系的替代仍有较大空间。

2.3. 公司基于精密涂布和微复制自主工艺,不断丰富高端光学膜种类

公司光学膜生产工艺均为自主设计,具备核心技术优势。光学膜生产为高端科技制造行业,技术壁垒较高。公司研发实力较强,陆续攻克了光学结构设计技术、涂布配方设计技术、精密涂布工艺、洁净生产技术等基于涂布工艺生产液晶显示器用光学膜所需的核心技术,自主设计并成功建成了光学扩散膜、反射膜、增亮膜生产线,有效降低了公司光学膜生产线的投资成本,进而降低了公司产品的生产成本,增强了公司产品的市场竞争力。

其中,公司扩散膜和反射膜的工艺设备较为类似,均基于公司自主研发的涂布工艺,可依据市场情况调整扩散膜和反射膜的生产;增亮膜则突破了精密雕刻技术、光学结构微复制技术等关键难点,成功量产并快速放量。

目前,公司已成功研发并可量产的光学扩散膜、增亮膜和反射膜产品近80种,产品已通过三星、LGD、夏普、友达、富士康、冠捷、ArcelikA.S.、VIDEOCON、PTHartono、TCL、海信、海尔、长虹、创维、京东方、天马、同方、惠科、南京熊猫、龙腾光电、信利等众多国际、国内一线品牌终端消费电子生产厂商和液晶面板(模组)厂商认证,并陆续量产交货。

同时,公司围绕精密涂布和微复制技术平台,积极开发3D显示膜、荧光膜和触屏用光学保护膜等高端光学薄膜并实现小批量供货;多功能光学复合膜、量子点薄膜、激光显示用薄膜已经进入客户样品验证阶段;同时在OLED 柔性显示用高阻隔基膜、ITO导电薄膜等新型膜领域进行技术储备,公司光学膜产品体系仍将不断丰富,且未来将不仅局限于LCD显示领域。

3. 量子点技术助力新一代LCD竞争力提升

量子点作为一种颇具潜力的显示技术,在当今LCD显示技术遭遇OLED等新兴显示技术挑战的背景下,为液晶显示开辟了一条颇具竞争力的创新路线,有望助力LCD在显示技术群雄逐鹿中继续保持市场地位。目前唯一产业化应用的量子点显示路线是在LCD背光模组中加入一层量子点薄膜(QDEF,Nanosys与3M开发)。

公司与量子点全球龙头Nanosys战略合作,加码量子点薄膜,有望开拓新型显示领域的新蓝海。

3.1. 量子点背光源技术实现了对LCD背光系统的改善

量子点是一种由锌、镉、硒、硫等元素化合而成的2-10nm的新型纳米半导体材料,具有独特的发光特性,当收到光或电的刺激时,不同直径的量子点可以发出不同颜色的纯正高质量单色光。正是因为量子点优异的发光性质,使得量子点技术成为最热门的下一代显示技术。

目前量子点背光源技术(光致发光)已实现量产,实质是改进了LCD的背光系统。量子点技术应用于显示领域主要有两种技术路线:量子点背光源技术(光致发光)和量子点发光二极管技术(电致发光)。其中目前可以产业化应用的是量子点背光源技术,其本质是改进了传统LCD的背光系统,使用的是光致发光原理,即采用蓝色LED光源照射在量子点上,进而产生绿色和红色光。

3.2. 量子点背光源技术是当前大尺寸高色域显示的有效解决方案

颜色表现能力是用户最为关心的显示器性能指标之一,其与显示器色域(显示屏能显示的色彩范围)相关。为了得到色彩更丰富、颜色更绚丽的画面,高色域显示是行业发展的重要方向。

目前,已有两种技术可以实现高色域显示,OLED和量子点背光源技术,他们都能做到100%NTSC以上色域显示,相对于传统LCD具有较强的色彩表现能力。OLED技术在小尺寸高色域显示领域应用已如火如荼,成本也降到了较为合理的范围内。但在大尺寸显示方面,仍然受制于关键技术、成本及良率偏低等因素的影响,在可以预见的时间内无法替代LCD。而量子点背光源技术可以很好的解决大尺寸显示问题,是当前解决大尺寸高色域显示的有效解决方案。

3.3. QDEF技术是目前唯一可以批量化生产的量子点显示产业化路线

将量子点封装在LCD面板中有三种方式:1、直接使用量子点取代黄色荧光粉,和蓝色LED封装在一起(On-Chip);2、将量子点放在真空玻璃管内,将玻璃管配置在背光源和面板之间(On-Edge);第三种是直接制作含有量子点的薄膜(QDEF),取代现有LCD中的扩散膜(On-Surface)。

量子点薄膜是目前可以批量化生产的实现方式。目前可以实现生产的是量子点薄膜(on-surface)和on-edge两种技术路线,其中on-edge批量化生产仍有难度,量子点薄膜由Nanosys与3M公司合作开发,是最主流的量子点显示技术路线。

QDEF是将直径分别为3 nm(可将蓝色光转换成绿色光)和7 nm(可将蓝色光转换成红色光)的量子点分散在树脂材料上,分散并进行膜片化,并用2张水汽高阻隔膜对其进行包夹封装。其最大优势是可靠性高,且可以兼容LCD传统的背光结构,只要用蓝色LED替代掉原来LCD中的白光源就可以完成显示面板的改造,实现72%-110%NTSC的色域范围。

因此在QDEF薄膜制作中,需要两种薄膜的关键工艺:能够均匀分散量子点的树脂薄膜和水汽高阻隔膜。量子点分散在树脂膜中主要实现方式是在基板上涂布溶解有量子点的溶液;水汽高阻隔膜一般使用表面附带功能涂布层的PET基材,并在表面镀上一层无机或有机膜,以起到隔热、防氧化、防水分的作用。

可用于显示设备的水汽高阻隔膜的生产壁垒较高,生产设备是关键难点。实现高阻隔膜镀膜工艺的方式主要包括等离子CVD和磁控溅射2种,磁控溅射可以采用ITO导电薄膜用的设备生产,中国企业大部分则引进的是神户制钢所KOBELCO的等离子CVD卷绕镀膜机,这种方式成本较为低廉。目前国内水汽高阻隔膜的生产仍在探索阶段。

On-surface路线成长前景更为看好,QDEF的市场潜力巨大。目前可以量产的量子点显示技术中,on-edge方法虽然量子点用量少,但是封装难,与目前LCD技术相容性较差,总体成本较高,难以批量生产;相比之下QDEF薄膜(On-Surface)的实现方式更为可靠。IHS统计2015 年以On-Surface 形式封装的量子点LCD市场规模为130万台,预计到2021年市场规模将达到2570万台,市场规模占比提升至76.5%。对应QDEF薄膜的市场需求也将会保持较高的增速。

3.4. 公司与Nanosys战略合作,量子点薄膜领域大有可为

Nanosys是全球最大的量子点材料生产商,掌握量子点薄膜QDEF的核心专利。Nanosys是全球最大的量子点供应商,也是最早实现量子点显示商业化的企业,与3M公司合作开发的QDEF薄膜显示路线是目前最为成功的产业化路线。公司对全球300多个已发布和正在申请的专利拥有或享有独家许可权,QDEF和Nanosys均为Nanosys,Inc.在美国和其他国家注册的商标。

公司与Nanosys战略合作,强强联合有望进一步打开量子点显示的广阔市场。激智科技在光学膜制造领域具有雄厚的技术积累,与下游领先的显示设备厂商均有较好的合作关系,具备较好的技术、服务和客户优势。与Nanosys合作进军量子点薄膜领域,是公司战略布局思路的体现,有望走在显示技术更迭大潮中的前列。

同时,激智科技与微鲸科技有限公司也在上海签订了战略合作。微鲸科技是一家专注于互联网电视的企业,与下游客户合作将有助于公司打开量子点薄膜的应用市场。

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