我国平板显示行业发展现状及发展趋势分析

2016-12-24王平项志伟胡进乔非

改革与开放 2016年21期

关键词：代线液晶面板基板

王平项志伟胡进乔非

我国平板显示行业发展现状及发展趋势分析

王平项志伟胡进乔非

本文论述了我国平板显示行业，尤其是液晶显示产品（LCD）在我国的发展历程及现状，分析了当前产能分布格局、技术水平和行业特点，预测了平板显示行业未来产品技术和产业发展趋势。

平板显示；液晶；LCD

21世纪初以来，随着平板显示技术的快速发展，平板显示器件以其轻薄、大尺寸、高分辨率、低能耗等优势迅速替代了CRT（阴极射线管）球面显示器，推动显示产业进入了平板显示时代。

一、我国平板显示行业发展历程及现状

20世纪六七十年代以来，先后出现的平板显示技术可分为三类：被动发光型，真空荧光粉型和电致发光型。被动发光型主要有液晶显示（LCD）、电泳显示（EPD）、背投（RPD）等。真空荧光粉型主要有真空荧光管显示（VFD）、场发射显示（FED）、等离子显示（PDP）等。电致发光型主要有电致光显示（ELD）、发光二极管显示（LED）、有机发光二极管显示（OLED）等。在平板显示技术发展进程中，PDP曾经一度领先于LCD，但随着工艺和技术的发展，LCD后来居上，在性价比、分辨率、耗电量、屏幕尺寸多样化等关键指标上全面超越PDP，逐渐成为平板显示主流技术。

我国内地LCD技术起步较晚。20世纪80年代，中科院长春物理所和清华大学开始从事LCD产业研究。90年代，中科院长春物理所先后完成TN-LCD（曲向列型液晶显示器，单色）和STN-LCD（超扭曲向列型液晶显示器）的研制开发工作。1998年，吉林彩晶建立国内第一条TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)生产线，并于2000年开始生产小尺寸的TFTLCD。2001年开始，京东方、上广电等开始建设五代线（液晶面板生产线世代是根据玻璃基板的大小来划分的，世代越高，玻璃基板尺寸越大）。2009年，内地掀起高世代液晶面板产线建设高潮，内地TFT-LCD开始强势崛起。

目前我国平板显示行业发展现状和特点如下：

1.产能扩张迅猛

2009年之前，内地面板产线最高世代为五代线，产量远远不能满足需求，年进口额超过400亿美元。2009年中国内地开始掀起高世代面板生产线建设热潮。截至2016年6月，中国大陆已有8条8.5代线投入生产，分别是华星光电在深圳的2条8.5代线，京东方北京、合肥、重庆各1条8.5代线，三星苏州的1条8.5代线，LG Display在广州的1条8.5代线和中电熊猫在南京的1条8.5代线。如果再加上规划建设中的中国电子成都8.6代线、中国电子咸阳8.6代线、惠科集团重庆8.5代线、京东方福州8.5代线、京东方合肥10.5代线、华星光电11代线等，中国大陆8.5代及以上高世代液晶面板生产线将多达14条。目前中国大陆液晶面板总产能已超过台湾地区成为世界第二，预计很快将达到世界第一。随着大量高世代液晶面板生产线的建成投产，未来平板显示领域将出现产能过剩，液晶面板企业将面临巨大的竞争压力。

数据来源：IHS

2.技术水平进一步提高，量产进程稳步推进

以TFT-LCD为主的平板显示产业已经进入成熟阶段，新技术产业化以及新产品量产化成为产业发展的重要驱动力，国内新一代显示技术布局加快。氧化物半导体（O×ide）、四道光罩工艺等新技术逐步导入生产线；自主研发的电子设计自动化（EDA）软件被骨干企业大量采用；大尺寸、超高分辨率的55英寸4K×2K液晶电视面板实现量产；和辉光电4.5代、国显光电等AM-OLED产线在2015年进入量产阶段，厦门5.5代低温多晶硅生产线、鄂尔多斯5.5代AM-OLED生产线相继投产，电视用55英寸以上有源矩阵有机发光二极管（AM-OLED）面板样品研制成功。在新兴显示技产品方面，继3D、4K之后，显示技术高附加值化竞争的新竞争核心已经明确为扩大TFT-LCD的色彩表现范围。采用量子点的光学材料置于背光与液晶面板之间，使TFT-LCD的色域达到或超过OLED的水平。为应对技术的不断加速发展，我国平板显示企业新技术量产进程也在明显加快，京东方、华星光电、中电熊猫、天马微电子等骨干企业在高分辨率、宽视角、低功耗、窄边框、高饱和度等新技术上加大投入。

3.本土产业链不断完善，形成初步配套体系

平板显示产业发展带动了上游材料和设备的发展，推动了配套产业的国产化进程，低世代线国产化供应体系基本建成。国产上游材料和装备在产业竞争中，已经具备了一定优势，一是价格和成本较低，二是产能和技术快速成长，三是与国际企业相比，更贴近市场和客户。在国内面板龙头企业带动下，产业集聚效应逐渐显现，京东方在玻璃基板、液晶材料、导光板、光刻胶、彩色滤光片、偏光片、背光源等重要材料方面实现了本土企业配套供应；华星光电则通过与本土企业一起技术攻关，产品合格后大批量采用的模式，扶持配套国产化。目前，我国部分5代线材料本地配套率达到70%，其中玻璃基板国产化率达70%，彩色滤光片达到60%，偏光片达到100%，液晶材料达到60%。2014年前三季度骨干企业采购上游材料、装备的金额已超160亿元。同时本土企业也在不断向产业高端发展，2016年8月彩虹集团宣布8.5代液晶玻璃基板研发成功并将尽快投入量产，中电熊猫也在向产业链上游关键原材料领域拓展，预计未来平板显示产业本地化配套能力将进一步提升，带动相关配套企业快速成长。

4.知识产权和高世代产业链配套受制于人

与面板企业相比，国内材料和装备企业起步晚、技术基础薄弱。虽然我国在低世代线上游供应体系中国产化配套率较高，但是高世代TFT-LCD面板生产线90%以上的工艺设备、70%以上的零配件和材料仍依赖于进口，关键材料和核心装备已成为制约我国新型显示产业发展的瓶颈。境外龙头企业在显示领域拥有数量众多的专利，在成熟技术领域已完成专利积累，在新技术领域也加快了布局。近几年，随着竞争的白热化，越来越多的国际企业以知识产权或专利作为武器，遏制包括我国企业在内的竞争对手发展。比如，美国康宁、韩国三星都对我国相关企业提出知识产权（商业秘密）侵权诉讼。从产业支撑体系看，知识产权和产业链配套建设的滞后与产业规模快速增长极度不匹配，势必制约产业后续发展。

5.基础创新能力薄弱，自主发展能力有待加强

近年来，为刺激需求和扩大市场，不断有高附加值产品推出，如4K2K高分辨率、LTPS（低温多晶硅技术）和氧化物背板技术、量子点显示以及曲面显示等产品，这些产品大多是以韩国、日本或我国台湾地区的企业主导发展。LTPS和氧化物背板技术方面，日本和韩国企业在知识产权和产能方面占据极大优势，日本显示器公司（JDI）在LTPS产能面积占比达到48%，氧化物背板技术则基本由夏普和韩国企业控制。近年来，曲面显示成为各大电视机企业推广重点。但是在曲面显示面板方面，核心技术基本由韩国企业和日本企业掌握，我国电视机企业的OLED或LCD曲面电视显示面板大多由韩国企业提供。虽然曲面显示的发展前景尚不明朗，但是在新技术开发和应用的意识和水平方面，我国企业大多处于跟随状态，尚不具备引领产业发展的自主发展能力。

6.投资主体和产业分布较为分散

目前，新型显示产业发达地区已趋向产业集聚，如日本的日本显示和夏普、韩国的三星和LG、中国台湾的友达、群创，上述企业的全球市场占有率近90%。而我国拥有面板生产线的省（直辖市、计划单列市）有10个，相关企业超过11家，不仅投资主体分散，区域也不集中，同一企业在多地建线的情况多有发生。另一方面，国际上面板企业对上游企业的垂直整合（如韩国三星大规模参股上游材料、设备企业），以及上游企业的强强联合（如应用材料收购东京电子）愈加频繁。在全球进一步加快产业集聚步伐的背景下，我国平板显示产业的“四处开花”，不利于形成产业集群优势，为长远发展埋下隐忧。

二、我国平板显示行业发展趋势分析

1.平板显示技术发展趋势

纵观平板显示技术发展历史和未来发展趋势，可以从“薄”“大”“精”“深”和柔性化等方面阐述：

（1）“薄”：对液晶显示超薄特性的追求，促进了材料技术、工艺技术的革新，玻璃基板从0.7mm到0.5mm，再到0.3mm甚至0.1mm；铝合金一体成型、侧边式背光等各种薄型化技术纷纷出现，这些技术都使得平板显示器件向更薄方向发展。

（2）“大”：对大尺寸面板的需求推动了面板世代线更迭，已经量产的产线，基板尺寸从第一代的320×400mm，扩张到第十代的2880×3130mm，2015年12月，京东方在合肥投资建设的世界上第一条第10.5代线动工，基板尺寸达3370× 2940mm，可以做到100英寸以上的大屏幕。

（3）“精”（更高分辨率）：显示技术的进步，一直沿着分辨率不断提高，从而显示精细度不断提升的道路发展。无论是手机屏的“视网膜屏”概念，还是电视屏的4K、8K概念，其实质都是通过提升显示精度，带来显示品质的飞跃，从而成为市场的热点。对超高精细显示的追求，手机PPI已经从早期的100以内，升级到300以上，2015年主流的5寸FHD机种，PPI已高达400以上，预计2016年2K屏将成为旗舰机型的标配。在TV领域，4K产品更是呈现爆炸式增长态势，2013年4K×2K超高清电视出货量190万台，2014年急速增至1,740万台，2015年则超过3000万台。日本NHK公司宣布从2016年起，试播8K节目，将超高清显示带到一个新高度。面板高精细度发展趋势，对TFT器件特性提出了更高的要求，传统的非晶硅技术已经达到技术瓶颈，开始向LTPS技术和IGZO（铟镓锌氧化物）技术转向。

（4）“深”：可以理解为景深，即显示从平面向三维立体方向发展。与普通2D画面显示相比，3D技术可以使画面变得立体逼真，图像不再局限于屏幕的平面上，仿佛能够走出屏幕外面，让观众有身临其境的感觉。2010年，3D电影阿凡达获得了极大的成功，并在市场上掀起3D显示热潮，不仅商业片纷纷推出3D版，在大尺寸TV领域，3D显示功能也几乎成为标配。

3D技术可以分为眼镜式和裸眼式两大类。目前，无论是家用还是影院，常见的3D显示都是需要配合3D眼镜使用。未来3D技术不仅要提供立体逼真的画面，而且要向裸眼式发展。

（5）柔性化：随着OLED技术发展及可穿戴设备的需求拉动，促进了平板显示技术向柔性化方向发展。三星电子和LG电子分别于2013年推出了全球首款配备柔性屏幕的AMOLED（有源矩阵有机发光二极管）智能手机，他们的成功激励了其他厂商纷纷跟进柔性显示技术。预计2016年柔性屏将主要用于智能手机和智能手表。随着柔性显示技术的发展，预计2022年柔性屏幕将可以应用于平板电脑、车载监控设备和大屏幕电视等领域。而未来的电视产品将有可能发展成为可悬挂于墙壁上、可卷曲的屏幕。

2.平板显示产业发展趋势

（1）产业重心向中国大陆转移。由于国际化分工的需要，平板产业发展重心不断转移。LCD产业的核心面板制造产业首先在日本得到发展，20世纪末开始向韩国和我国台湾地区转移，2010年前形成了日、韩、台湾三足鼎立局面。2009年开始，中国内地面板产业迅速崛起，以面板产能计，2012年超过日本，2015年超过台湾。按照我国目前平板显示产能建设速度，预计2018年就将超过韩国，位居世界第一。

液晶产业的上游产业，也逐渐向中国内地转移，内地已经慢慢建立起偏光片、玻璃基板等面板配套产业。而在下游的应用端，中国大陆已是世界最大的平板显示终端制造基地和市场。我国是全球最大的显示终端生产国和消费国，发展平板显示产业对于加强电子终端产品配套能力具有重要意义。

（2）可能出现结构性产能过剩。目前国内有近11条高世代液晶显示生产线处在开工建设过程中，其中以中西部地区热情最高。除了安徽、广东、北京、江苏等平板显示先行地区，四川、湖北、福建、内蒙古等具备一定平板显示产业基础的省份和河南、重庆、陕西等地区都在该领域投入重资，将平板显示产业作为地区发展重点。此外，华星光电于2016年7月初公告全球最高世代11代液晶面板生产线项目正式签约，计划2016年底开工，2019年实现量产。

随着平板显示器对CRT显示器替换逐渐完成，液晶电视机、个人电脑显示器等大尺寸面板需求增长趋缓。而以平板电脑、智能手机、车载显示为主的中小尺寸面板则处于高速增长期，年均增长率将继续保持在20%以上，成为产业发展的主要驱动力。

由于近年来我国集中建设多条高世代平板显示生产线，且全部是TFT-LCD生产线，由于大尺寸TV面板需求增长速度减缓，未来大尺寸TFT-LCD面板将难免出现产能过剩局面；而中小屏幕由于智能手机和平板电脑等终端产品高速增长，需求较为旺盛，则有可能出现供不应求的局面。因此，液晶面板行业可能形成结构性产能过剩局面。

（3）产业集中度将进一步提高。液晶面板行业是资本、技术密集型行业，且有很强周期性，发展过程中，业内企业不断兼并重组，集中度日趋提高。而且随着行业成熟度的提高，利润率有下降趋势，也促使企业间的合并，以形成规模优势，降低成本。

以日本为例，曾经有十多家企业涉足面板制造，是市场的绝对主导，发展到现在只剩JDI和夏普有一定规模，其他的几家影响已经很小。到2010年，全球前五位的面板企业是韩国的三星、LG，日本的夏普，我国台湾地区的友达、群创，这五家企业的面板产量占据全球产量的90%以上。在面板的上游，材料及设备产业集中度也相当高，比如，玻璃基板主供应商是康宁、旭硝子、电气硝子；偏光片主供应商是住化、LG化学；液晶主供应商是默克；光刻机主供应商是爱发科、佳能。

预期未来我国的液晶面板行业也将出现兼并重组（包括纵向兼并和横向兼并），产业资源向大型制造商集中。目前国内液晶面板行业产能主要集中于京东方、华星光电、中电熊猫、天马、国显五大厂商（另外三星苏州90k/月、LG显示广州12k/月），预期未来大型面板制造厂商将采取兼并重组措施，一方面横向兼并，扩大面板产能规模；另一方面向液晶面板上、下游领域扩张（上游产业包括：玻璃基板、液晶、导光板、光刻胶、彩色滤光片、偏光片、背光源，下游产业：各类显示终端产品的生产销售），以掌控更多产业资源，获取规模效益和竞争优势。