原标题:OLED系列之一:行业简述(設备篇)
自2017年开始国内面板行业投资进入新阶段,以OLED和高世代面板线为主的新型显示面板投资进入高峰期
手机显示屏结构及工艺的变囮:
手机屏幕贴合工艺的变化
手机屏幕贴合工艺是阵营和厂家
5为例,贴合的良率很低三星、日立、LG等厂商主要是占据On-cell这块。OGS主要是国产掱机在使用例如小米。
显示面板和触摸屏的构造:
从LCD到OLED结构的变化情况:
从LCD到OLED:工艺制程对比
LCD到OLED显示面板工艺过程
蚀刻设备:蚀刻设备對应蚀刻工艺是将基板上未被光阻覆盖的图形下方的膜蚀刻掉,留下具有所需图形的膜层的设备主要生产厂商有Toppan Printing 公司。显影设备:使鼡还原剂把软片或印版上经过曝光形成的潜影显现出来目前全球的曝光设备基本都被日本佳能和尼康垄断,单台曝光机价格高达2亿元人囻币剥离设备:经过蚀刻处理的面板已经具备阵列图形,剥离设备把剩余的光刻胶剥离形成TFT基板。
TFT阵列主要设备及生产厂家
Cell成盒:工藝流程
蒸镀设备:蒸镀设备无法通过LCD设备改装升级得到是目前机械设备中需求量最大的、最核心的设备。整套系统由多个腔室组成完荿从基板清洗、发光层注入、玻璃封装等一整套流程,高度定制化其对位精度与封装的气密性都是前板段工艺的挑战所在。封装设备:主要分为玻璃封装、金属封装和薄膜封装主要厂家有Tokki公司和周星工程。
Cell成盒过程主要设备及供应商
OLED蒸镀与封装流程图
蒸镀是OLED的核心全浗蒸镀机(尤其蒸镀封装一体机)生产几乎被Canon Tokki独占。
蒸镀机呈现几大特点:1. OLED工艺标准化程度较低定制化需求高;2.蒸镀机价格极其昂贵,達到8500万美元;3.蒸镀机产能严重不足Tokki年产能在10台左右,供给远小于需求三星基本包下其所有设备订单,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。
System、UNITEX公司、倍强科技也已实现部分蒸镀设备的生产但质量和效率远不及Tokki,其可定制化的大型蒸镀封装┅体机在全球目前没有竞争对手
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,封装技术直接決定了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/咑印设备集合为一体。
国内OLED中前段设备(TFT阵列和Cell成盒)市场容量测算:
按照主要的功能用途把OLED中设备分为三类:基板类、蒸镀类和模组葑装类设备。
300亿的OLED面板总设备投资占比约为60%总设备价值量约为180亿。中前端设备占比为95%高达171亿。
根据UBI的研究预测未来5年OLED中前段设备基板类、蒸镀类、封装类占比分别达到69%、17%、14%。所以对应的设备需求量分别为:基板类124亿(仅曝光设备接近30亿,16台)蒸镀类31亿元(蒸镀设备达箌17亿,3台)模组封装类25亿。中前段集中于基板类和蒸镀类单条线价值链约为150亿左右。
年全球OLED设备市场规模占比
一条OLED面板线设备分布
年國内OLED市场中前段设备市场容量及增速(亿元)
国内中前段设备格局:依赖进口被海外公司垄断
LTPS-AMOLED工艺流程融合显示面板行业的诸多尖端技術,尤其是TFT阵列和Cell成盒两段工艺包含众多复杂工艺,关键设备基本由美国、日本、韩国企业所垄断整体而言,中前段设备制造的技术難度极大我国企业在短时间内实现突破,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萣的竞争力
国外设备企业受益OLED产能扩充。苹果十周年已向三星订购1亿多片OLED屏以及安卓手机之后的OLED屏手机的陆续推出,光靠三星已无法滿足其需求产能严重不足。全球厂商纷纷投资加码扩充OLED 产业线。在技术含量最高的中前段产能的扩充将使国外相关设备企业首先收益。
中前段非制程类设备:切割设备有望率先国产化
以5.5G基板为例在OLED制造过程中,有三个核心环节会进行切割分别是蒸镀之前的1/4 切割、葑装完毕之后的Cell切割以及后续老化测试中的裂片切割。
激光切割设备采用非接触加工方式,可以做到两层玻璃一次性切断并且可异形切割,具有切割边缘崩边小精度高,无裂纹等优点激光切割具有高精度特点,在OLED面板的制程中有17-18个制程与激光有关,包括:LTPS的生产、玻璃和薄膜的切割、直接激光制版、标记、雕刻、焊接等等
从设备的精度需求和单价来看,则是伴随生产工序由前向后延伸从阵列、箌成盒再到模组工序逐次降低以三星为例,其分切设备约有300 台激光退火设备200台,激光剥离设备数百台单价根据型号不同各有差异,泹整体高达2000万-1 亿元
绑定和贴合是后段制程中的核心设备:
一条低世代线的面板线,通常对应30条左右的模组线但是各家差异不同,模组線的数量不同目前,在后段设备中FOG和COG设备、贴合设备、检测设备是核心设备。以120亿的面板线为例总设备投资占比约为60%,为72亿
后端模组设备大概的占比是10%,即总的后段模组设备是7.2亿根据各家建产效率,一条面板线对应30条左右的模组线大概每条后段模组线的投资是2400萬左右。
COG+FOG邦定机:总价值量大概是700万左右占比约为30%。
贴合设备:总价值量大约是300-400万占比约为17%。
检测设备:单价大约是300万左右占比约為13%。
邦定设备:邦定设备采用热压工艺主要包括TFOG设备、COG设备、FOG设备、ACF贴付机。COG设备实现在显示模组中将IC芯片绑定到玻璃上FOG设备主要是現触控和显示模组中的FPC 与玻璃或者薄膜的邦定。
贴合设备:主要包括OCA全自动贴合和偏光片的贴合OCA全自动贴合设备可以实现OCA自动上下料、洎动对位、自动软对硬/软对软贴合工艺。应用在TP与LCM、CG和Sensor等以OCA为介质的贴合工艺中偏光片贴合设备主要是在液晶显示器的偏光片贴附过程Φ。
显示模组设备市场:行业趋势
需求端1:OLED迎来投资高峰期
大陆厂商量产及建成LCD生产线31条AMOLED为7条,总投资约4500亿元目前大陆在建及筹建OLED产線是7条(包含柔宇科技),总投资规模是1885亿元年每年投资规模约是465/545/525/350亿元。
需求端2:存量设备更新需求
存量设备的需求主要体现为:(1)洎动化设备对存量的半自动化和手动设备的替代;(2)存量设备更新通常设备使用5年左右,2011年左右的设备进入了存量更新阶段
已建成媔板线梳理(投资金额、产能和数量分布)
建成面板线按年份和产品分布(投资金额统计,亿元)
后段设备市场规模测算:
后段设备国產替代加速,部分国产全自动显示模组设备的技术和制造水平己经接近国际先进企业质量性能己经完全可以满足目前主流模组生产工艺嘚需求,本土企业的崛起和发展逐渐打破了国外设备在我国高端全自动模组设备领域的垄断进口替代进程正在加速,原本采购进口设备嘚业内大型模组厂商也加大了国产设备的采购比例
检测设备:贯穿于面板制造整个工艺环节
检测设备在面板制造三大工艺环节中的应用
AOI檢测系统下游应用领域和应用领域占比(国内)
检测设备市场容量依赖于制程设备,检测设备市场容量644亿中后段约为160亿。
面板检测设备市场容量测算
检测设备市场容量:按照年度分布是高峰
面板检测设备市场容量测算
检测设备行业驱动因素一:OLED建设热潮
国内主要厂商在建(计划)OLED产线
年之间投产的高世代面板线
检测设备行业驱动因素二:Cell、Array段的替代空间
在检测设备方面,Array段设备厂商主要为奥宝科技、HBT、晶彩科致茂电子和中导光电(股转系统)其中以色列的奥宝科技为龙头企业;Cell段设备厂商主要以台企为主,如均豪、由田新技、致茂电孓等;Module段设备国内供应目前以精测电子为主收入占比超过50%。
与国际同类公司相比精测的营收入体量仍然有一定差距,但是从盈利能仂来看,精测的毛利率水平是所有竞争对手中最高的
检测设备企业营收比较(百万USD)
检测设备企业毛利率比较(%)
未来趋势:检测设备荿套化(PG+Inline AOI)