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2016-12

从 LCD 到 OLED:变化的红利,设备厂的机遇

发布者:重庆迅控 浏览人数:

一、全文逻辑:在变化中寻求机遇

  本文第一部分从下游终端显示屏的变化出发,发现终端用户对显示屏的诉求向更轻、更薄、更佳显示效果变化。在这过程中,带来显示面板的革新,一方面是技术上从LCD到OLED的革新,另一方面是材质上从a-Si到LTPS的革新。在这种变化趋势下,面板厂商应势而起,加大LTPS、AMOLED投资布局。

  显示技术的变化会带来制作工艺上的变化。第二部分详细阐述了面板制作的三个制程(Array、Cell、Module)并指明每个制程上工艺和的变化:偏光片减少、贴合工艺改变、背光模组取消、CF基板取消、增加蒸镀封装工艺。工艺上的变化就会带来使用设备的需求变化:偏光片邦定设备需求减少、贴合设备技术要求更高、背光组装设备不再需求、蒸镀封装设备增加。在详细分析下也得出:LCD到OLED的制作流程变化不大,产线易进行改造升级。

  这种从LCD到OLED的变化,带来了设备企业的机遇。第三部分对AMOLED市场容量进行分析,连年增长的态势使标的收获变化红利,对收益标的的情况进行了简要分析,并通过第四部分对海外企业的研究,对国内3C自动化,尤其是模组显示装备行业的企业发展路径引发进一步探讨。

二、从LCD到OLED:来自终端的变化

  随着技术不断的更新换代,消费电子市场也发生着翻天覆地的变化,在智能手机市场上的体现尤为明显。总体上看,手机品牌推出新品的周期越来越短,下游市场持续旺盛。目前国际国内主流的终端手机品牌,几乎每年都会推出新产品,新产品的迅速迭代,加速了行业的变化节奏。

这种情形下,终端用户对产品的要求不断走高,一方面是对产品性能,另一方面是对产品外观。厂商也一直致力于产品在这两方面的提升,从而吸引终端用户购买新产品。就平板、手机产品而言,从外观上看,轻薄化的趋势一直存在。此外,显示水平、耗电程度也是消费者的主要关注点,这些都与显示屏技术相关。现阶段,在显示屏的变化趋势主要有两点:一是在显示技术上从LCD到OLED的变化,一是在材质上从a-Si到LTPS的变化。

2.1显示技术变化 :从LCD到OLED

  从等离子到液晶显示,是显示技术的一次重大飞跃,显示效果大大优化。TFT-LCD与AMOLED是当今市场上使用较多的显示屏,占据手机市场90%以上。TFT-LCD是LCD的主流技术。OLED分为AMOLED和PMOLED,PMOLED用于显示内容相对简单的产品。如今,AMOLED正在加快发展,面板企业加大OLED投入力度,龙头公司三星正在用OLED产能替代传统TFT-LCD产能,国内其他面板企业(例如京东方、天马微电子等)也都竞相上线OLED产能。OLED正在成为未来显示行业的一种新技术、新趋势。总体上看,AMOLED相对于传统LCD,在多方面优势明显。

  从原理上看,TFT-LCD(Thin Film Transistor- Liquid Crystal Display,薄膜晶体管液晶显示)是利用液晶的光电效应,通过薄膜晶体管(TFT)电路控制液晶单元的透射率及反射率,从而产生不同灰阶的一种平板显示技术。由于液晶材料本身并不发光,因此TFT-LCD是一种被动发光型显示,需要背光源。背光模组产生白色背光,通过偏振片转换成震动方向统一的线偏光,之后再通过TFT及液晶分子层。根据TFT层产生的不同电压,液晶分子层会有不同的扭转角度,从而对线偏光进行极化,对震动方向进行扭转,然后通过滤波片产生不同的颜色,最后通过第二层偏振片(与第一层垂直),实现对光强的控制,最终通过红绿蓝三种不同颜色的光的强弱组合实现不同的颜色及灰阶。

  AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode, 有源矩阵有机发光二极管)属于自发光显示,不需要背光源,其发光部件为有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode, OLED)。通过控制红绿蓝OLED子像素的亮度就可以发出不同颜色的光,其发光亮度取决于流过OLED的电流大小,通过控制流过OLED的电流大小即可控制像素点的灰阶。由于AMOLED面板中减少了背光模组及第一个偏振片,因此AMOLED更轻薄。

  AMOLED具有更高的对比度。TFT-LCD的背光层不能够完全关闭,漏光现象的存在会影响显示画面的对比度。而AMOLED属于主动式发光,没电流通过时其亮度可以为零,拥有很高的对比度。测试表明,AMOLED的对比度高达13000000:1,足够正确的表现图片的明暗,赋予生动的现实感,特别是在夜间拍摄,差异更为明显。

  AMOLED具有更低的功耗。由于LCD显示屏有背光,开启时整个显示屏都要发光,但AMOLED是自发光显示屏,只有必要的像素发光,且OLED产生的光不需要经过滤光片,减少了不必要的光损失,因此功耗更低,效能更高,耗电较LCD节省约30%,因此可以减少手机充电的次数,一天一次充电即可。

  AMOLED具有更宽的色域。AMOLED的色域宽度大概是TFT-LCD的1.4倍,能够更好地体现大自然的颜色。虽然LCD采用的也是标准的RGB色阶,然而,AMOLED可以在更大范围内控制单个子像素,因此可以通过主色的混合生成更宽的色域。AMOLED的高亮度和宽色域也使其在户外强阳光反射下依然具有鲜明的画质,具有更高的户外可读性。

  AMOLED具有更广的应用领域。由于AMOLED的发光器件是固态的OLED,其显示构成均为固态,因此可以方便的做成柔性显示。基于其性能出色、成本不断下降,除智能手机外,AMOLED在可穿戴设备、车载显示器、家用电器及近眼虚拟现实(VR)设备和电视等应用领域迅速发展。

可穿戴设备:穿戴显示产品基本可以分为智能手环、智能手表和眼镜、头盔等。OLED低功耗、柔性、超轻薄的特点特别适合可穿戴式设备,尤其是智能手表的使用。Apple和Samsung两款标杆性智能手表均采用AMOLED面板,引领AMOLED趋势。同时华为watch、LG G watch R智能手表、中兴AXON WATCH等绝大多数智能手表都采用OLED面板。VR设备:VR眩晕产生的原因主要是延时,VR设备的刷新率只有低于20ms才不会有眩晕感,而传统的LCD屏幕的刷新率就大于30ms。OLED的响应时间是LCD的千分之一,恰恰是解决屏幕显示延时的最好解决方案之一。因此在虚拟现实(VR)设备的应用上,AMOLED技术极为有用。今年大热的VR虚拟头盔HTCvive、Oculus Rift、PlayStation VR均采用OLED屏幕。

  然而,由于技术的不够成熟,色彩寿命周期上,AMOLED不如TFT-LCD长和稳定。AMOLED显示屏幕RGB像素寿命周期不同,随着使用时间的增加,可能会出现色彩漂移的情况。OLED是电流型器件,流过OLED的电流大小决定了亮度。然而,由于其驱动器件(TFT)及发光器件OLED在长时间的电应力下会存在漂移或空间的不匹配,导致在不同的时刻或不同的位置,相同的数据电压下,流过OLED的电流不同,这将会导致显示的不均匀,甚至产生显示错误。这就使得,虽然AMOLED在中小尺寸的手机、手表等领域有了一席之地,但在大尺寸的平板电脑和电视等领域的应用上仍然存在技术难题。而TFT-LCD已经具有成熟的生产技术水平,不存在这样的问题。

2. 2 材质变化 :从 a-Si 到LTPS

低温多晶硅(Low TemperaturePoly-silicon,即LTPS)是平板显示器领域中的又一新技术。继非晶硅(Amorphous-Silicon,即a-Si)之后的下一代技术。Polysilicon (多晶硅) 是一种约为0.1 至数个um 大小、以硅为基底的材料,由许多硅粒子组合而成。在半导体制造产业中,多晶硅通常经由LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 处理后,再以高于900C 的退火程序, 此方法即为SPC (Solid Phase Crystallization) 。然而此种方法却不适合用于平面显示器制造产业,因为玻璃的最高承受温度只有650℃。因此,LTPS 技术即是特别应用在平面显示器的制造上。

  LTPS具有解析度高、反应速度快、亮度高和节省空间的优点。传统的非晶硅材料(a-Si)的电子迁移率只有0.5 cm2/V.S,而低温多晶硅材料(LTPS)的电子迁移率可达50~200 cm2/V.S,因此与传统的非晶硅薄膜电晶体液晶显示器(a-Si TFT-LCD)相比,低温多晶硅TFT-LCD具有更高解析度、反应速度快、亮度高(开口率apertureratio高)等优点,同时可以将周边驱动电路同时制作在玻璃基板上,达到在玻璃上集成系统(SOG)的目标,所以能够节省空间和成本。此外,LTPS技术又是发展主动式有机电致发光(AMOLED)的技术平台,因此LTPS技术的发展受到了广泛的重视。

  表1:LTPS与a-Si对比

2.3 AMOLED 优势尽显,终端市场出货量预期连年走高

  AMOLED优势尽显,逐渐成为平板显示产业最闪亮的明星。相较于液晶显示器,AMOLED显示器的结构更简单、外形更轻薄、色彩饱和度和对比度更高,且回应时间短,更易实现触控功能。此外,AMOLED采用聚合物柔软材质基板,柔性更大、可弯可卷。在2015年,很多阻碍AMOLED发展的生产效率低、收益率管理问题、投资成本高以及发光材料寿命短等问题迎刃而解,从而提高了AMOLED面板产量。

  OLED显示器件产值逐渐走高,AMOLED占总体销售额的97%。根据群智咨询统计,2014年全球OLED显示器件产值约71亿美元,2014年下半年开始,全球AMOLED显示器件产业在以韩厂SDC和LGD为代表的积极推动下发展迅速。到了2015年,全球的OLED显示器件产值达到112亿美元,同比增长约49%,预计2016年全球OLED显示器件的销售额将达到约152亿美元,同比增长约36%。其中AMOLED显示器件的销售额将达到约147亿美元,占整体OLED显示器件销售额的约97%。

 

  智能手机带动AMOLED热潮,近两年增速迅猛。智能手机是AMOLED显示器件的主要应用,约占整体AMOLED显示器件出货规模约95%以上。根据群智咨询统计数据预计,2015年手机应用AMOLED面板出货数量约2.6亿片,同比增长幅度高达74.5%。预计2016年全球智能手机应用类AMOLED显示器件的出货规模约3.8亿片,同比增长约46%,从出货面积来看,2015年智能手机应用AMOLED面板出货面积达190万平方米,预计2016年将达到260万平方米。

  在成本方面,随着技术的逐步完善,AMOLED的成本也大幅下降,贴近LCD。根据IHS数据,在2016年第一季度,5.0寸1080p AMOLED屏每块面板成本仅14.3美元,LCD则需要14.6美元,而在2015年第四季度,这两项数字分别为17.1美元和15.7美元。

  在智能手机市场,2020年OLED有望超越LCD成为主流。2016年第三季度,AMOLED面板出货量达到9600万片,同比增长148%,环比增长103%。根据UBI Research预测,市场上对OLED的需求将持续增长,在智能手机市场,OLED占比逐年提高,预期从2016年的16%增长至2021年的62%,于2020年超越LCD;用于智能手机的AMOLED面板预期从2016年的3.58亿片增长至2020年的14.08亿片,年均增长41%。

  大品牌使用柔性AMOLED,众厂商跟随扩产。随着三星 Galaxy Edge系列手机及苹果手表的越来越流行,显示面板厂商逐渐扩充其柔性AMOLED产能。从2016年起,柔性AMOLED的增长率有超过硬性AMOLED的趋势。

2. 4 厂商随势而动 :加大AMOLED投资布局

国内外AMOLED显示器件产线投资不断升温。2015年全球中小尺寸OLED显示器件产业发展规模持续扩大,韩厂以技术领先增大布局,大陆厂商积极跟进。2016年又有多家显示器件厂宣布投资AMOLED显示器件产线,部分是将固有TFT-LCD产线改造成AMOLED产线,部分建设新的AMOLED产线。

韩厂现有AMOLED产线满产,继续投资引领AMOLED布局。Samsung Display拥有两条OLED产线,分别是月产能8000片基板的5.5代线和月产能1.5万片基板的6代线。目前,SDC每月生产900万片柔性OLED,供母公司产品(Galaxy S7 edge等)和其他公司产品使用。目前SDC还在改造一条LCD产线,增加其AMOLED出货量。LG中小尺寸AMOLED屏主要由其4.5代线贡献,月产能1.4万片基板,用于LG自己的手机产品(G Flex 2)和可穿戴设备(Watch Urbane和Apple’s Wath)。2015年,LG投资9亿美元建设6代线,月产能7500片基板(相当于1500万片5.5寸屏),将于2017年上半年量产。

  2020年大陆投资的AMOLED产线全线量产。大陆AMOLED的投资目前正在进行中,大多在建设或投产爬坡的过程,已量产的产线数量较少。2018年,大多数产线逐渐开始量产,到2020年目前规划的所有产线都能达到量产状态,与韩国的出货量差距将越来越小。

图19:AMOLED大陆产线情况

三、工艺路线带来的行业变化

面板的制造过程可分为三大阶段: 前段阵列工序(Array), 中段成盒工序(Cell)以及后段模块组装工序(Module)。对于TFT-LCD来讲,前段的阵列制程是将薄膜晶体管制作于玻璃上。中段的成盒,是以前段TFT阵列的玻璃为基板,与彩色滤光片的玻璃基板结合,并在两片玻璃基板间滴上液晶后贴合,再将大片玻璃切割成面板。后段模块组装制程, 是将成盒工序中贴合并切割后的面板玻璃, 与其他组件如背光板、电路、外框等多种零组件组装的生产作业。

相较TFT-LCD,AMOLED没有CF基板制作和背光模组组装两个部分。下面,我们从三个阶段分别解读从TFT-LCD到AMOLED的工序变化以及带来的设备需求的变化。

3.1阵列工序:玻璃基板

  在阵列工序部分,主要是玻璃基板的制作。TFT玻璃基板的制作上TFT-LCD与AMOLED没有区别。都是通过成膜,曝光,蚀刻三道工艺叠加不同图形不同材质的膜层以形成LTPS(低温多晶硅)驱动电路。镀膜工艺是使用镀膜设备,用物理或化学的方式将所需材质沉积到玻璃基板上;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;蚀刻工艺是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。

在阵列工序中,两种显示技术的区别在于TFT-LCD需要一层CF基板,而AMOLED不需要。具体到设备上的影响,为贴合机使用的减少。

3.2成盒工序:实现显示技术

成盒工序主要是显示技术的功能实现,所以TFT-LCD与AMOLED有较大区别。对于TFT-LCD来说,主要是通过印刷技术实现液晶的固定。而AMOLED是通过蒸镀工艺,将有机发光材料以及阴极等材料蒸镀在背板上,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。

蒸镀工艺:蒸镀就是真空中通过电流加热,电子束轰击加热和激光加热等方法,使被蒸材料蒸发成原子或分子,它们随即以较大的自由程作直线运动,碰撞基片表面而凝结,形成薄膜。

封装工艺:OLED的封装主要是将发光器件与外界环境隔离,以防水分、有害气体(氧气等)、尘埃及涉嫌的侵入并防止外力损伤,稳定器件的各项参数,进而提高OLED的使用寿命。封装技术分为玻璃封装技术、金属封装技术、薄膜封装技术,应用在AMOLED制作的主要是薄膜封装技术。

在成盒工序,技术的改变带来设备的较大变化。首先,AMOLED需要蒸镀设备。其次,在封装工艺中,玻璃胶起着十分重要的角色,玻璃胶的选用及其在制作工艺上的应用,将直接影响OLED的寿命。但是,在面板切割和偏光片贴附工序,TFT-LCD与AMOLED没有变化。

3.3模组组装:邦定贴合

模组组装工序主要是将切割后的面板与控制线路、芯片进行贴合。对于TFT-LCD,由于面板不能自发光,需要背光组装模组,AMOLED可以自发光,不需要背光模组组装这一工序。

这一环节对于设备上的变化,主要为AMOLED不再需要背光模组组装设备。

图25:TFT-LCD模组组装制程工序及主要使用设备

3.4触摸屏组装工序 :触控功能的实现

  如今中小显示屏面板,触控功能的实现是通过触摸屏模组和显示屏模组的组装。触摸屏一般由触控感应器和玻璃盖板构成,其生产过程也可以分为三个阶段:触控感应器工序、玻璃盖板工序、模组组装工序。触控感应器工序是指触控感应器的制作过程;玻璃盖板工序是盖板的加工过程;模组组装工序则是将触控感应板和玻璃盖板组装形成触摸屏的过程,主要生产工序包括贴附、热压、贴合、覆膜等。根据原材料的不同,贴合工艺可分为薄膜对玻璃贴合、玻璃对玻璃贴合、水胶贴合等类别。

  在显示模组与触摸屏模组组装时,TFT-LCD与AMOLED在贴合使用的设备是不同的。贴合时,AMOLED的良率较TFT-LCD低很多,使用传统OCA胶贴合,其填充性不好,显示屏四角容易在制造过程中损坏;使用新型OCR水胶贴合,虽成本远低于OCA胶,流动性更强,透光率更高,填充性也更好,但良率要比OCA胶还要低,且OCR贴合机更难管控。

3.5检测工序 :遍布各环节的重要工序

  在整个平板显示器件的生产过程中,检测工序十分重要,遍布在各个环节。平板显示检测是平板显示器件生产各制程中的必备环节,主要在LCD、OLED以及Touch Panel产品等平板显示器件的生产过程中进行光学、信号、电气性能等各种功能检测,其主要用途为:(1)确认生产制程是否完好,在线监控整个生产制造工艺的可行性和稳定性;(2)根据检测的结果来分辨平板显示器件良品与否,避免不良品流入下道工序;(3)对每道工序上的不良品进行复判,确认维修或者报废;(4)对维修后的不良品进行再次检测;(5)帮助研发和品质部门评价质量水平,改善制程工艺和流程;(6)对不良品分类并加以解析,提升产线良品率。

表2:平板显示检测系统分类

  应用于不同生产制程的平板显示检测系统技术原理差异较大,互相间无替代关系。Array制程主要是对玻璃基板的生产加工,该段制程的检测主要是利用光学、电学原理对玻璃基板或偏光片进行各种检测,如AOI光学检测系统。Cell制程主要是在Array制程完成的玻璃基板的基础上生成液晶面板,该段制程的检测主要是利用电学原理对面板进行各种检测,如亮点检测系统、配向检测系统等。Module制程主要是对面板加装驱动芯片、信号基板、背光源和防护罩等组件,该段制程的检测主要是利用电讯技术对面板或模组进行信号检测。另外,随着行业技术和平板显示产品市场需求的发展,AOI光学检测系统和Touch Panel检测系统的应用领域也逐渐拓宽。

  TFT-LCD与AMOLED在检测上的变化主要由于Array、Cell和Module工序上工艺的差别。最明显的差别就是AMOLED由于工序的减少不需要基于CF基板和背光系统的检测。

3.6 小结:工艺本质无差,变化机遇仍大

AMOLED与TFT-LCD工序上有两大主要区别:CF基板、背光组装和贴合。在模组组装环节,AMOLED与TFT-LCD在工序上的区别主要有三点。第一,AMOLED减少了一张CF基板;第二,AMOLED没有背光,省去了背光模组组装的环节;第三,在触摸屏与显示模组组装环节,贴合使用的设备是不同的,主要在于贴合胶的变化。

OLED与TFT-LCD产线设备通用性较大,易进行改造升级。具体到产线上的设备使用需求,OLED的产线上不需背光组装设备;偏光片设备也较TFT-LCD产线有所减少;在邦定、贴合环节是没有变化的,只会由于产线工艺变化而带来设备的更替,如OLED增加了曲面贴合工艺,上游设备也要针对此研制新产品。因此,对TFT-LCD生产线的设备进行升级并增减适当的设备就可将其改造为OLED产线。

四、变化的红利,设备的机遇

4.1 设备领域,市场前景广阔

IHS预测,2016年,AMOLED设备营收将迎来大幅增长,并在接下来两年保持高位。2016年,设备营收达到129亿美元,同比增长89.7%。这是由于近两年对AMOLED的投资大幅增加,带动起对AMOLED生产设备的需求,模组组装设备厂商迎来发展机遇。

  新产线的投资加之已有产线的升级改造带来对多种设备的需求,主要有:清洗类设备、ACF贴附类设备、COG邦定设备、FOG邦定设备、贴合类设备及AOI检测设备等。  

  根据统计,目前全球在产LCD生产线共计57条,平均开工率达到85%以上,月产出能实现537万片以上。大陆厂商在产LCD生产线共计11条,月产出100万片以上。

  目前在建AMOLED生产线有5条,拟建5条,总投资达2687.28亿元。其中,除华星光电拟建的11代线用于生产大尺寸屏外,其他9条线均用于生产中小尺寸屏。对生产线的投资中,后段制程大概占30%,后段制程中的设备投资占后段制程投资的20%-30%,未来三年AMOLED的后段制程设备的市场容量约为161-242亿元。

  以小尺寸面板生产线为例,一条生产线的投资规模是1200-1500万。其中COG设备为500万左右;FOG设备为200万左右;AOI检测设备为200万左右;贴合设备为400万左右;功能性人工检测方面,国产是40-50万,最好的设备在100万左右。

  未来三年,在新投资AMOLED产线上,COG设备的市场容量为58-87亿元,年均19-29亿元;FOG市场容量为23-34亿元,年均8-11亿元;AOI设备的市场容量为8-11亿元,年均19-29亿元;贴合设备的市场容量为47-70亿元,年均16-23亿元。

  国内显示模组组装设备厂商技术不断提高,打破国外设备垄断局面。近年来,随着我国装备制造业技术水平的发展,我国本土的装备制造企业也在显示模组设备领域实现了重大的突破性发展,涌现出一批成长性极为突出的优秀企业,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的需求,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,原本采购进口设备的业内大型模组厂商也加大了国产设备的采购比例。国内显示模组组装设备领域的企业主要有太原风华、鑫三力、联得装备、集银科技、深科达等。

4.1 鑫三力(智云股份收购)——FOG 设备领先

  智云股份是国内领先的成套智能装备方案解决商,主营业务为成套智能装备的研发、设计、生产与销售,为国内诸多汽车生产厂商提供自动化制造工艺系统研发及系统集成服务。2015年,公司先后收购吉阳科技55.6911%股权、鑫三力100.00%股权,切入具有良好发展前景的锂电池智能制造装备、平板显示模组装备业务领域。目前,公司已形成汽车智能装备、锂电制造设备以及平板显示模组制造设备三大业务板块,深化和完善了公司在智能制造装备领域的战略布局,逐步实现多元化、集团化经营,为公司发展成为国内一流、国际领先的智能装备系统方案解决商打下坚实基础。

  公司全资子公司鑫三力在平板显示模组设备相关领域技术领先。通过不断的技术研发和创新,公司在该领域积累了深厚的技术储备和实践经验,累计数十家平板显示领域知名企业建立了良好的介作关系,在同类国产设备市场占有率超过70%,在行业内树立了良好的品牌形象和较高的市场知名度。鑫三力研发的FOG设备通过了国际一流企业的认证,代表鑫三力在液晶模组设备行业的研发的能力已经位于世界前列。

图30:鑫三力经营模式

 

  鑫三力与众多显示模组行业知名厂商建立合作关系,为未来业务持续增长提供保障。公司主要客户群体为平板显示模组生产企业,包括京东方、深天马、TCL、合力泰、同兴达、创维等。公司己与众多显示模组行业知名厂商建立了良好、稳定的合作关系,并将进一步拓展优质客户,与现有客户进行包括合作研发在内的更大规模和更深层次的持续合作。上述优质客户后续的产能扩张及原有设备升级改造需求旺盛,将会拓宽收入来源,有利于未来业务的持续稳定增长。

  鑫三力进一步完善生产线,不断提高设备自动化水平。公司现有产品主要包括全自动COG设备、全自动FOG设备、全自动端子清洗机、ACF贴附机,除了上述成熟产品之外,公司将根据研发进度和客户需求向市场推出粒子检测机、全自动背光组装机等新产品,进一步完善产品线,提高模组组装生产线的自动化水平,满足客户需求。

  鑫三力2013年、2014年和2015年1-9月的综合毛利率分别为40.08%,49.88%,,48.52%,总体上呈上升趋势,主要由于2014年全自动COG和FOG产品的毛利率及销售占比提高,也是鑫三力将业务重点集中于全自动中高端产品的市场战略的结果。

  重要利润增长点:粒子检测机和全自动FOG5000。粒子检测机是鑫三力于2014年研制并于2015年初投放市场的新产品,目前国内能够应用粒子检测机的生产线大约有2,000条,其中只有10%左右的生产线使用了国外的粒子检测机,鑫三力所生产的粒子检测机目前己经客户试用,并且己经达到了国外同类产品的质量和性能,而售价仅为国外同类产品的1/3左右,随着上述生产线的改造升级,粒子检测设备的市场广阔。全自动FOG5000产品,为鑫三力在原有FOG系列产品升级改造出的新产品,2015年上半年投放市场,目前己经客户试用,基准日后可实现销售,该种设备主要用于可穿戴设备、柔性显示屏及指纹识别模组生产线,随着可穿戴设备、柔性及指纹识别等热门技术广泛应用,与其配套的FOG5000产品的需求将呈现爆发式增长。

  未来,鑫三力产品结构仍将以高技术含量、高附加值的全自动组装及检测设备为主,坚持研发创新,持续跟随行业技术趋势、市场走向及客户需求推出新产品。

4.2 联得装备——产品全面,综合实力突出

  深圳市联得自动化装备股份公司,前身为成立于2002年的深圳市联得自动化机电设备有限公司,在2012年完成股份制改造,注册资本5,347.59万元。公司有完整的研发、制造、销售和服务体系,是国内平板显示行业前端领域少数几家具备全自动模组组装设备研发和制造能力的公司之一,能够提供平板显示行业模组组装定制化、一站式配套设备、技术的供应和服务。公司目前产品主要为平板显示模组组装设备,可广泛应用于平板显示器件中显示模组以及触摸屏等相关零组件的模组组装生产过程中。

  联得装备生产设备面广,覆盖模组组装环节。公司的主营产品为平板显示器及相关零组件生产设备,包括TFOG连线机、全自动COG、全自动FOG、ACF粘贴机、FPC邦定机等热压类设备以及OCA全自动全贴合机、玻璃对玻璃贴合机、薄膜对玻璃贴合机、水胶贴合机、软膜贴合机等贴合类设备,其中贴合设备产品涉及的全贴合技术以及全自动FOG系列产品的自动预压、本压工艺在行业中处于优势地位,得到客户广泛认可。

图34:联得装备产品覆盖环节

联得装备主营业务收入持续增长,2015年主营业务收入为2.5亿元,同比增长20%,毛利率一直保持在35%以上。

  公司有稳定的客户并具有新大单客户获取能力,来自于前五大客户的收入占营业收入的50%以上。公司拥有大量优质客户,与富士康、信利国际、京东方、深天马、蓝思科技、超声电子、南玻等众多平板显示领域知名制造商建立了合作关系。

  公司的主要产品为热压类产品和贴合类产品。随着公司研发水平和生产水平的不断提升,所生产的设备的复杂程度逐渐提高,设备的平均销售单价整体逐步提高。从产销情况来看,不论是热压类设备还是贴合类设备,目前产销率均处于100%。

4.3 集银科技——LCM 设备、背光源生产设备领先

  集银的母公司是一家专业从事精密仪器设备及高端电子材料的集研发、生产、销售和技术服务于一体的国家火炬计划重点高新技术企业,致力于电子信息、光机电一体化、软件及新材料四大高新技术领域的创新。公司研发、生产、销售的X光检查机、UV激光切割机、全自动贴补强机、UV激光打孔机、PP裁切机、检孔机、TDR阻抗测试仪、离子污染测试仪和热阻测试仪等多种精密仪器设备,全部具有自主知识产权,性能达到国内领先水平,广泛应用于PCB、SMT、锂电、线缆、LED、环保和食品等行业。公司的过滤净化系列、精密定位系列、精密感光、专用塑胶及其他高端电子材料,广泛应用于PCB、SMT、锂电、环保和食品等行业。2016年收购集银科技,完善产业布局,扩充液晶模组行业业务。

  集银科技在模组组装设备领域产品覆盖广泛,行业内具备一定竞争实力。集银科技成立于2002年,是一家专业从事液晶模组自动化组装及检测设备的研发、设计、生产、销售的高新技术企业。公司作为多年的设备专业制造商,己在LCD模组生产领域、背光源生产领域、LCM模组生产领域和TP+LCM模组领域有一系列稳定成熟的全自动化设备。公司产品在精度、换型速度、升级空间等方面有较强的竞争优势,同时在研发方面,能够根据客户的要求快速的推出新产品,从而有效满足客户生产过程中的需求设备。公司客户遍布液晶模块、触摸屏、背光源、摄像头等众多电子行业,是许多国内外大型触摸屏厂的合作供应商,长期服务于JDI、夏普、欧姆龙、中兴通讯、TCL、天马等国内触摸屏行业巨头企业,是行业内最具备竞争实力的企业之一。

 

  集银科技是JDI、欧姆龙国内唯一设备供应商,市占率不断提高。集银科技凭借其产品优异的性能成为苹果手机相关部件供应商JDI、欧姆龙公司液晶模组相关设备国内唯一设备供应商,目前己经在行业内树立了极强的品牌知名度和美誉度,获得客户的高度认可。自集银科技成为JDI、日本欧姆龙公司的设备供应商后,集银科技在国内液晶显示模组设备领域市场占有率不断提高,目前达到30%以上。

  技术优势明显,定制化程度、自动化程度提高,公司设备单价增加。随着显示屏技术不断提升,对模组组装设备的要求也不断提高,液晶模组生产设备在生产流程、制造工艺上有较多的定制化设计。2015年1-9月,LCD模组生产设备销售均价为21.42万元,较2014年增加119.02%;LCM模组生产设备销售均价89.99万元,较2014年增加28.91%,该类设备也为集银科技未来收入的重要组成部分及利润增长点;TP、LCM贴合类设备销售均价27.91万元,较2014年增加20.87%;背光源生产类设备销售均价为84.16万元,由于生产成本下降,价格较2014年稍有下降,该类设备也为公司未来营业收入的重要增长点。

  集银科技主营业务持续增长,毛利率水平高,具有较强盈利能力。公司毛利率水平较高,2015年1-6月主营业务毛利率为43.49%,产品盈利能力较强。2015年实现净利润3965.78万元,同比增长460%。集银科技承诺2016、2017年实现净利润4680万元、6084万元。

  公司目前设备提供给LCD厂商,LCM模组生产设备和背光源自动化生产设备是公司收入的主要组成部分。随着OLED需求不断增长,公司也在研发OLED相关产品及其自动化解决方案,目前尚处于试验试用阶段,还未给2016年带来收益。

4.4深科达—贴合自动化设备领先

  深圳市深科达智能装备股份有限公司成立于2004年,公司专业从事热压机、贴合机、恒温热压机、脉冲热压机、真空贴合机、ACF贴附机、精雕机、全套触摸屏后段邦定贴合设备研发、生产、销售、服务为一体的自主创新型高新技术企业

   公司2015年主营业务收入达1.74亿元,同比增长43.8%,实现此重大增长主要因为2015年推出新研发的OCA全自动贴合生产线,实现销售收入5146.6万元。公司产品毛利率较高,基本保持在40%以上。

  公司自成立以来一直专注于显示模组、触控模组专用设备产品设计、研发与销售工作。经过多年的积累,公司目前拥有数百项成熟的产品设计和解决方案,能够为行业客户提供设备制造、产线升级等全方位的解决方案。公司产品已经赢得了客户的广泛认可,在行业内已具有良好的市场知名度和美誉度,拥有一批优质的客户资源,主要客户多为国内平板显示器件行业知名企业,如天马微电子、友达光电、江西合力泰、柔宇科技、宸鸿科技、伯恩光学、蓝思科技、宇顺显示、长信科技、京东方等。

  2016年获得的重大合同中,自动检测AOI智能设备(Cell自动点灯检查机)与电性测试设备(自动CTP检查机、自动OTP烧录检查机、贴合自动CTP检查机),都为公司新研发产品,知名企业天马微电子的使用,印证了深科达的研究能力与新产品的质量。与京东方签订的自动贴合机合同中,设备将用于京东方第6代TFT-LCD生产线柔性化转型技改项目,说明公司在接下来可期的显示面板生产线技术改造项目中会受益。

4.5 平板显示检测领域检测设备企业

  平板显示检测设备领域包括的范围较广,从前制程的Array、中段的Cell到后制程的Module环节,检测设备贯穿全流程。在Array和Cell段的检测设备,由于与制程息息相关,国内大部分企业无法参与。武汉某检测设备企业在过去长时间的研发中,正在从Module端向Cell段进军。

  该公司在国内平板显示测试领域处于绝对领先地位,产品包括模组检测系统、面板检测系统、OLED检测系统、AOI光学检测系统、Touch Panel检测系统和平板显示自动化设备,并通过ISO9000-2008质量管理体系认证、CE欧盟产品认证。产品已在京东方、三星、LG、夏普、松下、中电熊猫、富士康、友达光电等知名企业批量应用,并大量用于苹果公司的IPhone和IPad系列产品显示测试。

  公司自成立以来快速成长,主营收入增速迅猛,近五年年均增长率高达191%,2015年营收达到41754.29万元。由于公司具有较强的“光、机、电”一体化整体解决方案能力,在行业内具有较强的竞争力,产品毛利率也维持较高水平,综合毛利率一直保持在50%以上,模组检测系统、面板检测系统更是达到70%左右。

图50:检测设备企业主营业务构成

 

  公司最初专注于模组检测系统,从2014年起,公司产品线逐渐丰富,增加AOI光学检测系统、平板显示自动化设备、TouchPanel检测系统和OLED检测系统,并实现销售,新业务第一年收入为0.65亿元,占2014年主营业务收入的32.23%。到2015年,AOI光学检测系统、平板显示自动化设备、OLED检测系统经过市场检验,订单量提升,营收较去年大大增加,分别增长了1580%、278%、1133%,新业务占主营业务收入比重提升至48.48%。公司产品有很强的市场竞争力,随着AOI检测技术水平的提高,公司2016上半年AOI检测系统实现销售收入12127.52万元,占主营业务收入的55.7%。随着AOI检测在检测环节中更广泛的应以及OLED面板的逐渐走强,公司的盈利水平将进一步提高。

  公司前五大客户占比较高,这是因为下游平板行业集中度高,LG、三星、富士康、友达、京东方等企业基本占据全球总面板产能,而公司的客户也主要由上述企业组成。公司持续开发新技术,保持自己的竞争优势,定制化设备能力也逐渐走高,有利于稳定公司在行业中的领先地位。

五、主流企业带风潮,技术核心享利好

5.1从海外企业看大陆厂商成长空间

  苹果和三星产品是消费电子行业的风向标,一旦采用某种技术,其他手机厂商便会跟随应用推出新产品。对于中上游厂商来讲,进入苹果或三星的供应链,也充分证明了企业的实力。目前,苹果、三星在面板模组设备的供应链上的厂商以日、韩、台企为主。

  国内平板显示模组设备行业起步较晚,如今模组设备国产化程度逐渐提升,市场集中度不高。我国的平板显示模组设备行业相较于日本、韩国等国起步较晚。随着国产设备高性价比优势逐渐显现,市场份额才逐渐提升,但仅在模组组装环节的设备领域取得技术突破,而在阵列、成盒工序设备领域还较为薄弱,关键设备基本依赖于进口。目前我国平板显示行业整体处于景气周期,高涨的生产设备投资需求带动平板显示模组设备行业的快速发展,企业数量较多但规模普遍较小,市场集中度不高。

  从OLED全制程来讲,大陆设备厂商在后制程没有技术缺陷,随着技术的进一步完善,设备出口量将不断增加,集银科技产品还被JDI大量选购,间接进入苹果供应链。而在前制程部分,国内企业还未有技术突破。根据《2014-2016年新型显示产业创新发展行动计划》,AMOLED是国家重点技术创新方向,结合我国大陆厂商的情况,要攻克AMOLED技术主要在中段成盒工序,围绕蒸镀、封装两大工序展开。全球来看,AMOLED的蒸镀、封装核心技术,掌握在韩厂、日厂手中。

图52:三星、LG在AMOLED成形工序设备供应商

  实现蒸镀工艺的设备是蒸镀机,除日商Canon-Tokki在蒸镀设备上绝对领先外,ULVAS、SNU等厂商也有一定出货量。蒸镀工艺形成较大技术壁垒是由于在良度提升上的忧虑。目前,已量产AMOLED都是使用Canon-Tokki的设备,使用其他厂商的设备,无法保证良率提升情况并易经历一个漫长的良率提升过程。实现封装工艺的是封装机,目前韩厂、日厂都能出产相关设备。

5.2 Canon-Tokk AMOLED蒸镀设备技术垄断

  日本对OLED研究较早,近十几年的发展过程中,涌现出一批优秀的企业,Canon-Tokki就是其中之一。在发展阶段初期,有大量日本厂商进行OLED研究,虽然索尼第一家量产AMOLED面板,但由于TFT-LCD的迅速发展而致使OLED收到冲击没能普及。随后日商联合研制OLED材料,并开发多种其他显示器件技术。如今,日本厂商在材料和设备上都世界领先,韩厂面板一些关键设备材料都从日本采购。

  Canon-Tokki是一家集研发、生产、销售为一体的设备制造商,主要产品为OLED显示器相关生产设备以及真空处理设备,具体包括蒸镀机、薄膜电池生产设备等。1999年,公司就研发出包含沉积、封装一系列工序的OLED大批量生产系统,为日本、韩国、台湾的面板厂商供货。

  Canon-Tokki围绕着OLED生产设备,不断研发新产品,2001年与Cambridge Display Technology合作,随后不久又设立专门的研发中心,在全球范围内一直保持着技术优势。其产品ELVESS集蒸镀、封装为一体,专为小面板设计,用于OLED面板的生产制造。Canon-Tokki在蒸镀设备上绝对领先,其他拥有蒸镀设备制造能力的厂商与其有一定差距。

  近年来,Canon-Tokki生产的设备主要供Samsung Display使用。如今,厂商大量AMOLED产线,但由于Canon-Tokki产能有限,先取得蒸镀设备的企业就具有了先发优势,否则只能等待后续设备生产或选择其他厂商的良率有限的设备。在此情形下,Canon-Tokki表示公司将尽最大努力应对OLED面板设备全球供不应求局面,计划在今年内倍增OLED面板设备产能,并将持续进行增产。

  整体上看,Canon-Tokki迎来发展机遇主要是由于AMOLED在智能手机、可穿戴设备上开始发力,引起了大量厂商对AMOLED的投资布线,导致如今Canon-Tokki的订单近几年全部排满。此外,Canon-Tokki具有的研究实力使其蒸镀机产品在市场上无可替代,技术壁垒让Canon-Tokki坐享设备红利。

5.3周星工程 (Jusung Engineering):优秀封装设备厂商

  日企最先推出OLED,但韩企带起OLED在下游应用的趋势。2013年,三星、LG成功将柔性AMOLED显示器商业化,推出AMOLED显示面板并用于手机当中。自此,应用AMOLED的手机产品不断推出,但由于市场反应不如预期,LG于2015年停止推出新AMOLED手机产品,致力于可穿戴设备领域。而三星在AMOLED面板技术上持续耕耘,2016年AMOLED在多款手机上应用,并预计苹果在下一款手机上也会采用AMOLED,掀起AMOLED热潮。AMOLED热潮使大量韩厂收益,周星工程就是其中之一。

  周星工程是在半导体设备、显示器、光伏、照明设备等领域拥有极高技术水平的创新型综合设备企业。在半导体设备方面,据海外市场调查机构调查显示,公司在半导体膜真空镀方面、半球形硅真空镀领域和原子层真空镀领域等特定工艺在全球市场占有率为世界第一。在显示器设备方面,周星工程在2002年开发出了第五代LCD专用PECVD设备,到2009年,第八代设备的占有率达到55%以上。目前,公司正在向国内外的LCD量产企业供应该设备。在OLED领域,周星工程也开发了封装设备,产品已进入全球OLED显示面板生产企业的设备供应链。

  周星工程营业收入大体呈增长趋势,Bloomberg预测企业在2016财年有较大增长,AMOLED带来的封装设备红利是原因之一。该企业毛利率与净利率大体呈上升趋势,毛利率水平较高,基本保持在40%,净利率2017年更是预期达到20%。

  AMOLED在封装工艺上的新趋势是使用ALD(Atomic Layer Deposition,原子层沉积)技术,ALD技术可以更好地保护有机材料不受氧和水的影响,同时提升OLED面板的整体寿命和性能,周星工程在在ALD技术上拥有优势。此外,大陆厂商在AMOLED上的大量投资布局为企业带来利好。2016年起,周星工程在大中华区的设备订单开始增加,并预期持续提升。IHS预估,2016年AMOLED封装面积将达到400万平方米,年增62%。而2020年封装面积更有望快速增长至1300万平方米,广阔的封装市场带来利润空间。

  整体上看,周星工程的发展与Canon Tokki是有差别的。周星工程在产品领域布局上比Canon Tokki要广,除显示领域外,还有光伏、半导体等领域收入对业绩进行支撑,企业风险更加分散。AMOLED的热潮,提升了企业的业绩空间,即使热潮不再,周星工程也不像Canon Tokki存在大量扩产风险。两家公司的共同之处就是都拥有极高的技术优势,并不断研发对产品升级推新。

 

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