3、LCD:液晶材料和背光模组市场需求广泛

在LCD面板生产过程中涉及到两种独有的材料,液晶材料及背光模组材料。随着面板产能向大陆的集中,液晶材料和背光模组需求量稳步增长,中国大陆已成为液晶材料耗用量全球占比最大的地区,2020年液晶材料耗用量占比约为56%。国内主力混晶厂商包括诚志永华、和成显示和八亿时空,2020年液晶材料国产化份额约为60%,国产化进展顺利。背光模组国产化程度较高,更上游光学基膜国产化还需努力。

3．1 面板产业转移带来大量需求,混合液晶材料国产化进程加快液晶材料是液晶面板的基础材料,是液晶面板上下玻璃基板之间的半透明介质材料。其工作原理是液晶分子在正常情况下有序排列,受到电场作用后发生扭曲。薄膜晶体管更改子像素范围内的电压,使得液晶分子受到的电压大小不同从而发生扭曲的程度不同,自然光在通过液晶层时每个子像素振动方向不一样,透过第二层偏光片的光量不同,从而完成对于亮度的调节,在液晶面板上显示出各种画面。

混合液晶材料主要分为TN型、STN型、TFT型三大类。液晶材料一方面随着液晶显示模式的发展而改变,另一方面也推动了液晶显示模式的发展。从低端TN型液晶材料到STN型液晶材料,到目前高端的TFT型液晶材料。TFT-LCD显示技术对于混合液晶材料的粘度、响应速度提出了更高的要求。

液晶材料在制作过程中有三个主要环节,第一步是将基础化工原料合成制备液晶中间体;第二步由液晶中间体化学合成普通级别的液晶单体,经过纯化升级为电子级别的液晶单体;第三步再将这些电子级别的液晶单体以不同的比例混合在一起达到均匀稳定的液晶形态形成混合液晶。液晶材料生产过程中涉及到的纯化和混配工艺,以及下游定制化产品导致配方组合差异大,都凸显了液晶材料生产的技术难点,行业技术壁垒高。

液晶材料品质的稳定性直接影响到液晶面板的性能。随着液晶显示技术的不断发展,LCD面板对于响应速度、对比度、可视角度、透过率等关键指标的要求不断提高,对液晶材料的电稳定性、光稳定性、热稳定性、化学稳定性等指标提出了更高的要求。因此液晶材料性能及其品质直接影响到LCD面板整体的显示性能。

3．1．1面板产能转移,液晶材料需求快速增长
大陆厂商崛起,面板产线东移趋势显著。随着京东方、华星光电等企业的迅速发展,平板显示行业呈现出向大陆转移的趋势,2019年大陆液晶面板产能达到全球产能的53%,,2021年国内LCD产能有望进一步提升达到全球产能的60%以上。面板产能的迅速扩张带动了液晶材料需求持续增长。根据IHS数据,2019年国内混晶需求为410吨,预计2020年需求为510吨,2021年需求为590吨。

中国大陆为液晶材料耗用量最大的地区。根据CINNO Research数据,2020年中国大陆液晶材料耗用量全球占比为56%,中国台湾占比约24%,韩国和日本占比约20%。目前大陆还有4条LCD高世代产线处于产能爬坡阶段,未来随着产能陆续释放,且考虑到韩国三星显示SDC与乐金显示LGD逐步关闭其LCD产线,到2023年中国大陆地区液晶材料耗用量全球占比将达到70%左右。国内液晶材料需求测算:国内液晶材料年需求量超700吨。我们对国内目前在建及已建的主要LCD产线产能进行了统计,用基板面积来测算其产能面积,得到总产能约为2．04亿平方米。目前大陆共有15条8．5/8．6代线,5条10．5/11代线,按照每条10．5代线或11代线年液晶材料需求量超过50吨,每条8．5代线年液晶材料的需求量超过30吨粗略计算,现有产线满产将带动国内液晶材料需求量超过700吨/年。随着大陆面板产能的持续扩张,2021年国内LCD产能市占率有望进一步提升到60%以上,液晶材料市场需求也将持续增长。

3．1．2混晶国产化程度低,进口替代空间巨大混晶材料行业呈现出海外寡头垄断的竞争格局。高性能混合液晶材料的核心技术和专利长期被德国、日本等海外企业垄断。目前全球混晶材料市场主要由德国默克(Merck)、日本JNC和DIC三家垄断,三家的市场份额高达83%。其中德国默克在高性能TFT液晶材料市场上处于绝对领先的市场地位,市场份额为55%。国内八亿时空、和成显示和诚志永华共占据17%的市场份额。

国内起步晚,混晶进口依赖程度高。国内企业进入混晶市场较晚,刚开始以生产TN、STN型等中低端液晶材料为主,2006年之后才开始规模化生产高端TFT混晶材料,但市占率较低。混晶材料具有较高的技术壁垒,德日三家企业掌握了核心技术,并形成全球专利保护网。我国企业在专利数量、研发投入上依旧存在着很明显的差距,生产水平还有很大的上升空间,因此我国对于混进材料的进口依赖程度高。目前,国内掌握混晶核心技术、拥有自主知识产权并实现产业化的企业主要有和成显示、诚志永华和八亿时空。

国内企业技术实现突破,市场份额逐步提升。国内液晶材料厂商主要产品从过去的以TN、STN为主逐步转变为以TFT混合液晶为核心,不断加大研究投入,在高性能TFT混合液晶方面取得了技术拖,市场份额也逐步提升。八亿时空在2014年首次推出了IPS模式混合液晶材料,并在2015年向京东方实现批量供货,打破了国外企业对该产品市场的垄断;在2017年、2019年分别成为了台湾群创和惠科的供应商。诚志永华2007年建设年产50吨TFT混合液晶材料能力的生产基地;2013年TFT-LCD用液晶材料生产基地一期建成投产。和成显示TFT液晶性能达到国际同类产品的先进水平,已成为国内主要液晶面板厂商的供应商。根据CINNO Research数据,2020年中国市场液晶材料的国产化份额达到了约60%。抓住机遇,国内混晶厂商积极扩张产能,国产化加速。和成显示现有产能为100吨/年。诚志永华旗下有2座混晶工厂,在所有工厂建设完成后预计将有178吨/年的产能。八亿时空当前产能为100吨/年,新增年产100吨液晶材料项目,预计2021年投产。2018年我国混合液晶国产化率约为33%,随着面板产能的转移,国内混晶厂商积极扩张产能,不断满足市场对于混合液晶材料的需求,国产化进程加快。

3．2 背光模组用光学膜国产化进展加快背光模组为液晶显示面板提供了亮度充分且分布均匀的光源,使得液晶显示器能够正常显示影像。背光模组的质量决定了液晶显示屏的亮度、射出光均匀度、色阶等重要参数,很大程度上决定了液晶显示屏的发光效果。

光学膜是背光模组核心组成部分,占背光模组成本的37%。背光模组主要由“一张反射膜+两张扩散膜+两张增亮膜”构成,其中增亮膜占比最大,为29%,扩散膜成本占比为6%,反射膜成本占比为2%。光学膜是进入壁垒和附加值较高的行业,毛利率约为40%。

扩散膜,上扩散膜位于背光模组的最上侧,具有高光穿透能力,起到改善视角、增加光源柔和性,兼具扩散及保护增亮膜的作用。下扩散膜贴近导光板,用于将导光板中射出的点光源转换成均匀分布、模糊网点的面光源。

增亮膜,主要是借用光的折射和反射原理,利用棱形结构的涂层面修正光的方向,将光源散射的光线向正面集中,并且将视角外未被利用的光通过光的反射实现再循环利用,减少光的损失,同时提升整体灰度与均匀度,达到增亮的效果。

反射膜,一般置于背光模组的底部,主要用于将射出导光板底部的光线反射回导光板内,使其能够集中从正面投射,减少光线流失,增加背光模组的光源效率。

导光板的作用在于引导光的散射方向,用来提高面板的亮度,并确保面板亮度的均匀性。导光板质量好坏对背光板的影响较大,因此侧光式背光板中导光板的设计制作是关键技术之一。

复合膜为光学膜未来发展的趋势之一。复合膜是将构成背光模组的两张或者两张以上的光学膜贴合形成一张膜,使一张膜同时具备两种以上光学功能。复合膜能够有效降低背光模组的厚度,同时降低成本,成为光学膜未来发展的趋势之一。目前的复合方案包括DOP(上扩散膜和上增亮膜复合)、POP(上下增亮膜复合)、POD(下扩散膜和下增亮膜复合)等。光学膜生产技术壁垒高,客户粘性较大。光学膜的生产需要涉及到产品结构的设计、化学材料配方、光学性能测试、高精密关键装备设计、自动化工艺技术与控制等多方面技术。同时由于下游产品更新周期较短,要求上游材料厂商要进行持续的研发投入,才能不断推出新产品满足客户的需求。因此光学膜的生产具有较高的技术壁垒。此外光学膜产品的认证周期长,一般国内终端客户认证通常需要3-6个月时间,外资终端客户认证通常需要6-12个月,因此光学膜的客户粘性较强。全球背光模组用光学膜需求稳步上升,中国大陆占比超60%。根据CINNO Research的数据,2019年中国大陆厂商在7代以上LCD产线中的产能面积占比约为44．8%,随着SDC和LGD关闭其LCD产线,全球大尺寸面板产能加快向大陆转移,产能集中度提高,背光模组的需求快速增长,光学膜需求也随之呈现出增长态势。据华经情报网数据,2019年全球液晶显示领域背光模组用光学膜市场约135亿元,国内背光模组用光学膜市场约81．4亿元,占全球市场规模的60%。根据DisplaySearch数据,2017年LCD背光模组用光学膜市场需求为7．2亿平方米,其中增亮膜市场需求最大,约为2．04亿平方米,反射膜需求1．84亿平方米,扩散膜需求约为1．84亿平方米。

光学膜整体国产化进展顺利。扩散膜国产化进程顺利,国产企业掌握了核心工艺,激智科技于2008年成功量产扩散膜,2018年及2019年度扩散膜出货量份额已达到全球第二的位置,仅次于韩国SKC,国内第一大供应商;反射膜国产进程较快,目前国内厂商长阳科技在大尺寸反射膜领域市场份额已达到35%,全球领先;增亮膜制造核心在于精密涂布工艺,技术壁垒高,在一般增亮膜市场上,国内厂商已占据一定的市场份额,而在高端多功能增亮膜市场上以美韩台为主,大陆厂商的技术差距较大。双星新材实现复合膜产量超百万片,打破垄断,同时其2亿平方米光学膜暨50万吨高功能膜项目将于21年全部建成投产,届时国产化水平将进一步提升。

更上游原材料光学基膜技术壁垒高,国内厂商加快布局。光学膜生产主要原料是光学基膜,光学基膜是光学膜技术壁垒最高的领域之一。全球80%以上的光学基膜产能由三菱树脂、东丽、帝人、杜邦、可隆、SKC、东洋纺等几大巨头垄断。国内光学基膜产业还处于起步阶段,国内厂商目前正在积极布局光学基膜产品。长阳科技光学基膜设计产能为2．5万吨/年,2018年8月正式投产,产能利用率在逐年上升;东材科技投建的光学基膜G3产线预计于今年上半年试生产,正式投产后,将拥有3．5万吨/年的产能;康得新2018年薄型光学PET基膜部分投产;合肥乐凯具有4条聚酯薄膜产线,年产5．4万吨。