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全球硬核科技|迎“光”而来!全球光显示产业向更高水平跃升

来源:| 发布时间:2023.03.03| 浏览:2877次


数字经济下,“显示”无处不在

作为信息交互的第一触点和重要端口

全球光显示产业

在技术上不断升级迭代

在规模上持续增长

已成为数字经济高质量发展

重要支撑


光显示作为光电技术产业化的重要方向,终端产品覆盖电视、手机、平板、汽车等众多应用领域。据Futuresource报告显示,2021年全球光显示市场总额76亿美元;预计2022年将达到94亿美元;到2026年,全球市场规模预测为195亿美元,2021-2026期间的复合年增长率约21%。面对持续增长的市场需求,各主要经济体也纷纷加快技术、产业等方面的布局,以期在全球产业链中占据更加有利地位。


小科

本期《全球硬核科技》将目光投向光显示产业,围绕全球产业发展、国际竞争格局、专利技术布局、创新资源图景等开展了信息研究,以期勾画“光显示”的全球创新版图。


看发展——

技术推动产业升级

市场规模持续扩大

光显示技术,作为光电技术相互结合的产物,即把经过电子设备所输出的电信号转化为可视的图像。全球光显示产业已经历CRT(阴极射线管)、PDP(等离子显示器)、LCD(液晶显示器)和OLED(有机发光二极管)四个技术阶段,正向Mini LED(尺寸在100um量级的LED芯片)、Micro LED(LED微缩化和矩阵化技术)等新技术进军。


光显示产业链可划分为上、中、下游:



  • 上游是装备生产和材料制备,包括玻璃基板、掩膜版、驱动IC、靶材、偏光片、液晶材料等;



  • 中游是显示面板制造,目前集中在LCD领域,OLED需求还在爬坡;



  • 下游是电视、手机、平板、车载显示器等面向用户的终端产品。



其中,上游技术壁垒和行业集中度较高,国际巨头占据市场主导,如美国Photronics、日本DNP和Toppan占据半导体掩膜版80%以上市场份额,美国康宁、日本AGC和NEG占据玻璃基板市场份额已达87.5%。

中游产能主要分布在中国、韩国。据BusinessKorea报道,2021年中国LCD面板占全球市场的50.9%,韩国仅为14.4%。但韩国企业长期专注于OLED面板技术研发,三星、LGD(LG旗下企业)聚焦不同尺寸错位发展;同时,中国京东方、TCL华星也开始积极布局,与韩企展开激烈竞争。韩国企业OLED全球市场占有率从2016年的98.1%已下降到2021年的82.8%,中国则从1.1%上升至16.6%。


看竞争——

赛道竞逐激烈

中国后来居上

数字经济浪潮奔涌,光显示产业蓬勃向上。随着终端市场不断扩大和显示技术持续迭代,各主要经济体纷纷参与到全球产业链构建中,其中,美国、日本和欧洲地区在产业链上游保持传统优势,韩国、中国基本在中游形成垄断态势。


日本,作为早期光显示技术产业化最成功的经济体,拥有夏普、松下、日立、东芝等在上世纪90年代承接美国技术的日企,这些企业率先完成了LCD批量商业化,研发出彩色液晶电视等产品,夏普更被称为“液晶之父”。目前,大部分日企已退出面板市场,但基于原有产业链沉淀,其在上游材料及专用设备等细分市场依然占有重要位置。

美国,早在1968年就研制出了LCD显示面板,并由RCA公司制成全球首个基本液晶显示器。但由于当时薄膜晶体管和显示器在技术上不成熟,无法快速应用于消费电子进行创收,使得涉足液晶显示的美国企业逐渐退出TFT-LCD技术开发。当前,全球光显示头部制造无美国企业身影,但在产业链上游的有机发光材料、玻璃基板、增亮膜等领域,美国凭借UDC、康宁、3M等巨头仍掌握国际话语权。

韩国,在亚洲金融危机、日本面板产业低谷等时代环境下,韩国三星、LG等企业凭借反周期投资策略,大幅投资扩建生产线,实现了对日企的反超,并将LCD技术标准化,带领面板产品生产走向大尺寸化,逐渐占据全球主要市场。近年来,韩国企业逐步关停LCD产线,转向布局利润更高的OLED。韩企现已掌握光显示最前沿技术,三星利用其全产业链优势率先实现OLED产业化,LGD则在大尺寸领域一家独大。据美国DSCC统计,2021年全球OLED市场中,三星占59.3%、LGD占23.0%。

中国,从2005年开始LCD规模化生产,近十年的LCD产能优势明显,新型显示技术也在加速布局,实现了从小到大、从弱到强的转变。2009年,以京东方、TCL华星光电、天马微电子为代表的中国企业开始高世代产线建设,LCD产能持续提升,已取得TFT-LCD技术绝对优势地位,全球市占率超过70%;在OLED领域,京东方、TCL华星光电、维信诺等大陆企业2013年开始投产,开启与三星、LG等韩企的新一轮竞争。据Omdia预测,到2026年中国OLED面板产能有望占全球的49.04%,与韩系OLED面板平分秋色。此外,中国企业在Mini/MicroLED等前沿技术赛道均开展布局。各地政府也在新型显示领域(OLED、Micro LED等)通过投资、发展产业园区、出台激励政策等鼓励企业研发投入。

除上述经济体,欧盟和欧洲主要国家也在光显示产业有所布局。但由于光显示产业链本身对资金、技术、人才的高要求,欧洲企业主要在LCD及OLED上游衬底材料、外延片、芯片等细分领域上占据一些优势,产业链建设则略显滞后。


看创新——

中国紧抓技术迭代机遇

成都相关产业年均增速超30%

光显示技术研发历史较久,近20年专利申请约占总量的73%,呈现波动放缓趋势。由于下游应用市场对VR、AR等显示屏幕的新需求逐步涌现,当前光显示正向更高刷新率和分辨率、更高研发难度方向演进,是把握技术实现弯道超车的关键时机。

从申请区域看——

全球视野下,光显示技术研发主要集中在东北亚地区。日本起步早,是最大技术来源国;韩国、中国后发快进,是全球第二、第三大技术来源国。上述三国占据全球光显示专利申请总量的57.4%,显示出东北亚地区巨大技术优势。美国、欧洲技术影响力相对较弱。


专利目标布局上,日、中、韩、美是全球光显示技术专利主要目标国/地区。日本最早实现产业化,市场成熟、吸引力强;韩国是产业升级的重要推动者,促成CRJ技术被LCD技术取代;美国是光显示技术起源国,部分核心技术先进性不可忽视。

这其中,中国起步虽晚但市场规模大,产业政策支持有力。近几年,我国光显示产业在国内头部企业带领下,技术迅猛发展,行业企业纷纷在新型显示赛道启动新项目,专利申请持续上升。根据美国国家经济研究局建立的阶段平均趋势法初步估计,未来两年,我国当年专利申请量将在7000件左右。区域分布上,我国广东依托TCL集团(TCL华星光电)、群创光电等知名企业,及中山大学、华南理工等重要科研力量,以26421件专利申请遥遥领先;台湾省、江苏省、北京市排名二至四位,四川省专利申请在全国第11位。


从申请主体看——

全球光显示技术专利申请Top10均为企业,其中日本占4席,韩国、中国各占3席。入榜的中国企业为京东方、TCL华星光电、友达光电,分列第6、7、9位。

不仅全球,我国光显示技术专利申请Top10也均为企业。京东方、TCL华星光电大力建设5.5代/6代等高世代OLED生产线,已形成绝对头部优势;台湾省有4家企业上榜,但随着新技术挑战增多,其优势或逐渐丧失。

再看成都——

作为我国最早发展显示产业的城市之一,成都将“新型显示”纳入“建圈强链”重点产业链,落户国内第一条6代AMOLED柔性生产线、国内首条G11代掩膜版产品生产线,拥有中科院光电所微细加工光学技术国家重点实验室等8个省级以上创新平台,研发实力雄厚,在多项关键新型显示技术方面领先全国。作为四川光显示技术的研发中心,成都光显示专利技术占全省70%以上。在成都Top10中,企业7家、高校3所;这其中,四川虹视以225件专利申请排名首位,辰显光电、电子科大分列2、3位,专利申请量均过百。

近5年,成都新型显示产业年均增速超30%,已构建从上游玻璃基板、掩膜版、偏光片、发光材料到中游面板制造再到下游应用的完整产业链,聚集显示生产企业56家,京东方、中电熊猫、深天马等头部企业均落地投产,带动形成以成都为核心的成渝鄂新型显示产业集聚区,成为我国新型显示产业发展的重要一极。

面对新技术新机遇,成都正引育优质资源,加速技术迭代,推动产业补链延链,提升自身在全球产业链中的竞争力。


新鲜资讯不止于此

全球光显示技术研发主要集中在哪些方向?

全球主要经济体又如何进行专利技术布局?

中国有何突出表现?

又对成都形成了何种启示?

此外

本刊搜集梳理了

光显示产业全球创新主体共40家

其中高校院所10家、企业30家

它们分布在哪里?

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出品:成都科技融媒体中心