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折疊柔性屏產業深度報告!告訴你想知道的一切

智東西(公眾號:zhidxcom)文 | 智東西內參

螢幕一直是智能手機設計變革的核心, 繼大屏化後,折疊式設計將是解決螢幕桎梏的有效路徑,折疊屏已經顯示出獨特的競爭優勢。上周,三星發布了折疊屏手機Galaxy Fold,開啟了折疊屏手機新時代。

折疊螢幕終端出現是智能手機演進的必然,能夠有效解決有限的空間內追求無限的互動體驗的痛點。 同時隨著全面屏進階達到極致,通過擠佔前置攝影頭與指紋識別提升屏佔比已經走到瓶頸, 未來將圍繞顯示技術進步接力創新。 折疊屏設計有望成為高端旗艦的標準配置之一,與全玻璃機身等設計路線分庭抗禮,並在未來迎接出貨量的爆發。

根據 WitsView 預測, 2019 年折疊手機滲透率約為 0.1%,對應出貨量則為 150 萬台左右。 2020 年,折疊手機滲透率有望提升至 0.7%,對應出貨量 1000 萬台左右。

本期的智能內參,我們推薦來自長江證券的報告《可折疊屏專題報告》, 詳解柔性OLED螢幕。如果想收藏本文的報告全文(可折疊屏專題報告),可以在智東西公眾號:(zhidxcom)回復關鍵詞“nc327”獲取。

2019——新折疊時代起點

折疊螢幕終端出現是智能手機演進的必然。自手機問世以來,用戶對互動體驗的追求從未停止, 折疊式的手機設計方式應運而生。 早在 1996 年,摩托羅拉就推出全球首部翻蓋手機 StarTAC,在當時是高端奢侈定位,售價高達 1000 美元。 此後翻蓋手機成為一股潮流,各種品牌與型號如雨後春筍般湧現。時至今日,三星依然在不斷更新其 W 系列翻蓋旗艦的產品線, 為折疊屏手機推送做鋪墊。

經典翻蓋手機摩托羅拉 StarTAC

三星翻蓋旗艦手機 W2019

歷史上著名的摩托羅拉 Razr V3 就是一款優秀的翻蓋手機,也是史上銷量最高的翻蓋設計手機, 1.3 億+台的銷量足以排進全手機型號出貨量前十名, 這反映了用戶對翻蓋設計足夠的認可度。

歷史上全球出貨量前十大手機型號(部門:億台)

翻蓋手機的核心設計理念在於通過將顯示屏與鍵盤分離使用+折疊攜帶, 解決兩者擠佔互動界面空間的痛點。 而後續發展的翻蓋手機多在正面增添副顯示屏, 提示時間、 信號、電量與來電信息等,避免用戶頻繁複雜解鎖的困擾。 同樣, 將螢幕與鍵盤以滑蓋的方式分離使用、 重疊攜帶則衍生出另一大類手機,即滑蓋式設計。 兩者在處理如何在有限的空間內追求無限的互動體驗這一目標時的思路是相似的。

翻蓋手機型號數量&熱度與觸摸屏手機熱度對比

1999 年-2006 年是翻蓋手機活躍的時代, 也是用戶首次嘗試和接受折疊式設計的時代。2005 年前後翻蓋手機保持了相當高的熱度,直到 2007 年觸摸屏手機的問世使得實體鍵盤退出歷史舞台,翻蓋與滑蓋手機的歷史使命走向終結。 站在當下,智能手機面臨同樣的空間與顯示的矛盾, 柔性顯示技術衍生出的螢幕折疊技術逐步成熟, 以厚度換尺寸的變革再度降臨,折疊屏有望開啟下一個折疊新時代。

智能手機螢幕設計歷史與展望

2018 年的智能手機創新線索可總結為雙攝到多攝+進階全面屏的雙主線, 可以看到從寬瀏海到窄瀏海、美人尖、 挖孔屏等一系列進階設計,圍繞差異化競爭與真全面屏的核心展開。 隨著全面屏進階達到極致,通過擠佔前置攝影頭與指紋識別使屏佔比無限逼近100%的思路已經走到瓶頸。未來將圍繞顯示技術進步接力創新, 折疊設計將成倍提升顯示面積,而非局限於幾個百分點的屏佔比提升。為達到差異化競爭的目的,終端品牌推出折疊屏旗艦就順理成章。

2018 年大量瀏海屏設計的智能手機上市

2018 年末手機品牌陸續推出挖孔屏設計

vivo 推出升降式攝影頭的 NEX、 OPPO 推出滑蓋設計的 Find X,受到科技媒體與消費者的熱議。 從 Find X 的後續銷售情況來看,消費者對真全面屏高顏值的偏好並未受到滑蓋手機複古設計的影響。

2018 年第 27-33 周期間國內兩款銷量最好機型的市佔情況

OPPO Find X 用戶認可度較前作明顯提升

換言之, 從赫茲伯格的雙因素理論來說, 真全面屏亦或是超大尺寸折疊屏給用戶帶來的激勵效應大於新設計對保健效應降低的負面影響。

智能手機螢幕設計歷史與展望

展望未來智能手機發展, 2020 年將成為一個十分關鍵的節點。由於在全球主要國家和地區,5G 商業化的不斷成熟,5G 智能手機將作為明年各大品牌的重中之重,因此必然會定位成極高端的旗艦品種。 由於定價偏高,屆時折疊屏設計有望成為高端旗艦的標準配置之一,與全玻璃機身等設計路線分庭抗禮,迎來出貨量的小爆發。

全球智能手機出貨量與折疊手機滲透率預測(部門:億台)

根據 WitsView 預測, 2019 年折疊手機滲透率約為 0.1%,對應出貨量則為 150 萬台左右。 2020 年,折疊手機滲透率有望提升至 0.7%,對應出貨量 1000 萬台左右。

靜待柔性材料供應鏈成熟

今年的智能手機行業將迎來 5G 換機大潮來臨前最後的需求低谷。雖然 5G 的序曲才奏響,但折疊屏這一創新旋律已然飄揚。 硬體的邊際創新若不能形成質變,對消費者的吸引力將大打折扣,因此,具備強大破壞力的折疊屏設計可以說是年內最值得期待的硬體創新。當前時點來看, MWC 2019 大會即將在本月底開幕, 折疊屏手機將與 5G 一同成為全球目光的焦點。

目前安卓陣營一線品牌均在備戰折疊屏手機, 最快的預計在 2019 年一季度發布。預期折疊旗艦手機售價將普遍高於 1000 美元, 例如三星折疊手機Galaxy Fold 售價 1980 美元。

三星:三星正式宣布折疊手機量產計劃後, 在 2018 年 11 月的開發者大會上展出了搭載7.3 英寸 Infinity Flex Display 的內折式手機(外置 4.58 英寸顯示屏), 命名為Galaxy Fold 系列。從螢幕本身而言,是繼 OLED 由硬到柔後再到卷的升級,三星將率先實現量產, 國內京東方、維信諾等面板廠也在快速跟進。

華為:以“5G 孕育高速暢享時代,折疊開啟智慧體驗未來” 為口號, 華為 2 月初宣布將在 MWC 大會上發布首款折疊屏手機。 結合此前公司在多地注冊 Mate F、 Mate Flex、Mate Flexi、 Mate Fold 等商標,折疊系列有望在年末作為 Mate 系列一員上市銷售。

華為官方宣傳 MWC 大會折疊手機

華為折疊屏專利

小米: 一月份小米聯合創始人、總裁林斌展示了小米雙折疊手機的上手視頻, 宣布攻克柔性屏技術、 四驅折疊轉軸技術、 柔性蓋板技術以及作業系統的適配性。 目前還停留在工程機階段,未來有望進入量產。

小米雙折疊屏手機渲染圖

Moto RAZR 折疊手機外型上有望複刻 RAZR V3

聯想: 2 月公司推出 Moto RAZR 折疊手機的渲染視頻, 外型上將複刻摩托羅拉經典RAZA 刀鋒系列。 Moto RAZR 採用雙屏設計, 折疊後的小屏可用於顯示時間、聊天記錄、 視頻聊天等等,後置攝影頭折疊後變為前置攝影頭。

蘋果:蘋果早年就已申請折疊屏專利,但從目前了解的情況看,蘋果在 2020 年之前還未有折疊屏設計的機型發布預期。

OPPO:OPPO 在此前公開的專利中採用了獨特的雙向折疊設計, 公司在去年 11 月表示將於今年的 MWC 大會上推出折疊智能手機。

蘋果可折疊螢幕專利

OPPO 雙向折疊專利

柔性材料——折疊屏供應鏈的核心

雖然折疊屏發布初期價格昂貴,但未來折疊顯示產業鏈通過工藝&材料改進和規模化生產實現成本下降後, 折疊智能手機有望回到中高端用戶的價格區間。 我們認為, 折疊屏供應有望比當初的柔性 OLED 更快完成穩定供貨, 形成下一個風口。

目前各大終端品牌均處於“摸著石頭過河”的嘗試階段,三星相對更成熟的折疊屏產品與供應體系具備借鑒價值。 從結構上看, 三星在三個方面做出了比較大的改動:

1) 被迫使用塑料薄膜替代玻璃蓋板;

2) 開發了全新的用於折疊的粘合劑;

3) 將偏振片厚度減少 45%;

三星 Infinity Flex Display 結構橫截示意圖

考慮到 PI 材料強度較低,容易被劃傷。 相信未來隨著康寧對玻璃配方的調整, 將出現適用於折疊屏的玻璃材料。最後,我們梳理了三星折疊屏供應鏈信息, 核心變化主要是柔性新材料技術的應用, 供應商主要來自日美韓三國。

三星折疊屏供應商梳理

柔性 OLED 顯示是折疊屏方案的核心

柔性 OLED 面板是可折疊屏手機方案的關鍵。從技術上看,區別於硬質螢幕,柔性 OLED面板是實現螢幕折疊的關鍵部件,使外觀柔性化、多元化發展;從價值體量上看,柔性OLED 模組的價值體量升級,以三星 Galaxy F 為例,顯示模組成本佔比有望達到 34%,較 iPhone X 和 Galaxy S9+中顯示模組價值佔比大大提升。因而, 柔性 OLED 產業鏈一方面推動了折疊屏方案的成型,另一方面也將受惠於折疊屏趨勢實現良性發展。

柔性 OLED 顯示模組在可折疊屏手機的 BOM 成本中佔比達 34%(美元)

柔性 OLED 螢幕較 LCD、剛性 OLED 更加多變且輕薄,與當下主流的可折疊化、輕薄化趨勢更適配。 OLED 可分為剛性和柔性 OLED,兩者的製造工藝步驟上大體相似, 但由於柔性 OLED 可實現特殊的彎曲度, 主要採用 PI 膜作為基板材料而非玻璃基板。 並且,由於柔性 OLED 屏將兩層玻璃基板和封裝層用柔性聚合物薄片代替,且結構相較於LCD 屏更加簡化。所以, 柔性 OLED 屏的輕薄優勢與耐用、抗震性能更好, 逐漸成為高端機型的首選。

剛性 OLED 與柔性 OLED 對比

OLED 面板更薄

異型屏、曲面屏僅僅是柔性屏的過渡方案, 折疊屏方案是柔性 OLED 第一次完整嘗試。去年初,國內手機品牌在去庫存後均發布最新一代旗艦機型,全面攻佔全面屏、異型屏市場, OLED 全面屏方案也逐漸成為高端手機的選擇。 隨著柔性 OLED 面板逐漸被手機廠商所認可,且可折疊手機方案日漸成熟, 手機廠商以外觀變化為切入點,將可折疊屏手機視作其“後 4G 時代”的創新嘗試。 進而,可折疊屏作為“真正”體現“柔性化”的方案,將從 2019 年開始貢獻部分柔性 OLED 面板的需求。

柔性 OLED 出貨預測(按類型分)

面板廠商將柔性 OLED 作為主攻方向

柔性 OLED 面板技術逐年成熟, 促進產品商業化發展。 柔性 OLED 面板的開發可分為三階段, 第一階段主要以實現“可彎曲” 形態為主; 第二階段主要解決曲率問題以實現可折疊化,第三階段則與可穿戴產品、車載顯示、智能家居等硬體結合,突破“全柔性”與“透明化” 等技術壁壘。

近年來, 具備柔性 OLED 技術的廠商,如京東方、 維信諾、天馬均會在相關展會中展出當下最先進的柔性 OLED 技術。在去年的國際顯示周(SID) 中,維信諾便首次發布了“柔性顯示折疊一體機”和“柔性車載顯示解決方案”等柔性 AMOLED 創新應用產品,其中“柔性顯示折疊一體機” 搭載 7.2 英寸 AMOLED 柔性折疊屏,最小彎折半徑可達到 1.6mm;京東方推出的可折疊 WQHD AMOLED 全面屏可實現全球最小動態彎折,半徑僅為 1mm,彎折次數超過 10 萬次,色域 NTSC 高達 118%。 除了以手機為終端,面板廠商將柔性 OLED 面板搭配 TV、汽車、機器人等終端,打造應用多元化。

京東方在 2018 年 SID 展出可折疊面板

維信諾的柔性 OLED 車載方案

折疊彎曲加深曲率概念, 配合鉸鏈實現“無限”彎折。 曲率指的是螢幕的彎曲程度,即彎曲螢幕的半徑數值,曲率 5R 指的是半徑為 5mm 的圓所彎曲的程度。 因此, 曲率與手機的體積、使用流暢感、視覺效果有極大的關係。 為實現內部電子元件集成、 多次彎折並保護螢幕,目前的可折疊手機方案多採用了柔性 OLED 螢幕配合鉸鏈的方案。

折疊屏曲率示意圖

三星鉸鏈專利

2018 年上半年之前, 三星與 LGD 幾乎佔據 OLED 面板市場全部份額, OLED 面板產能受限推高商用化難度。由於三星所生產的 OLED 面板主要供自身智能終端和蘋果公司產品使用, 因此國內手機廠商對 OLED 顯示螢幕躍躍欲試,但是卻一“屏”難求。在此市場背景下,大陸面板廠商借助自身在 LCD 領域的技術積累與投資節奏把控, 果斷出擊投產建設 OLED 產線。 由於柔性 OLED 技術壁壘較高,國內廠商大部分以剛性 OLED為切入點,隨著關鍵技術節點逐步突破,國內廠商自 2015 年開始柔性 OLED 產線建設。

2018H1 全球智能手機 OLED 面板市場份額—三星仍領先

蒸鍍機設備採購幅度加大,國內廠商順利推進。 針對 OLED 生產工藝而言, 中段 Cell工序是由液晶灌裝改為蒸鍍封裝,該環節被仍為是 OLED 製造工藝中的最精細的環節之一,涉及到像素排布、精準蒸鍍、薄膜良率等步驟。 此前, 蒸鍍機是製約我國發展柔性OLED 技術的關鍵設備。 近一年來, 隨著核心設備產能提升且專利解除, 我國面板廠商招標並進口多台蒸鍍機,採購幅度遠遠大於前兩年,從側面印證了我國柔性 OLED 產線的投建進度。京東方作為最早採用 Canon Tokki 蒸鍍機的大陸廠商,也成功建成了全國第一條柔性 OLED 產線,其余面板產線在設備到位的情況下,有望加速跟進。

國內面板產線蒸鍍機訂單梳理

以京東方成都線量產為起點, 國內面板廠商加速推進產線建設。 從全球投資 6 代柔性OLED 產線的進度看, 自 2017 年底京東方成都 6 代線順利量產,維信諾固安 6 代線、深天馬武漢 6 代線緊隨其後,華星光電等廠商也進展加快,原來由三星一家獨大的局面逐步被打破。 此外,京東方於 2018 年初宣布第三條柔性 OLED 產線的投資計劃,並於去年底開工建設;去年年中,深天馬追加武漢 6 代線產能規模;維信諾則在安徽建設第三條 OLED 產線。至此,國內柔性 OLED 產能釋放以 2018 年為起點,將迎來可觀的產能增長期。

全球柔性 OLED 面板產線梳理

大陸柔性 OLED 產能逐步落地, 對柔性 OLED 產能提升貢獻不菲。 隨著大陸 OLED 產能釋放,原先產能緊缺問題得以解決,下遊終端廠商可以以更加合適的價格採購到OLED 螢幕。根據群智谘詢預測數據顯示,2018 年我國大陸 OLED 面板出貨量達到 353萬平方米,至 2020 年可達到 8161 萬平方米,佔全球總產能的 25%。

全球各地區 OLED 產能分布預測(萬平方米)

磷光材料屬當期易耗品, 其使用量提升從側面印證 OLED 產業突破。 由於磷光 OLED材料的發光效率比傳統熒光 OLED 材料高出四倍,還可以減少熱量產生並增加AMOLED 背板選擇的數量,磷光 OLED 材料優勢明顯。 UDC 以研發實力著稱,其磷光OLED 材料是 OLED 顯示器和照明中低功耗的不可或缺的組成部分,更是以此綁定了市面上所有生產 OLED 面板的廠商。

因此, UDC 的材料銷售收入一定程度上反映了當前OLED 面板的趨勢,去年蘋果加入柔性 OLED 面板陣營, 17 年四季度業績達到高點,

隨後一季度智能手機開啟去庫存,三星 OLED 產線稼動率降低, UDC 的收入也隨之走低。 但從年度維度看,隨著柔性 OLED 面板滲入旗艦機型、折疊機型陸續推出, 2017年、 2018 年 UDC 的材料收入已經有明顯突破。

近 5 個季度 UDC 營收結構(百萬美元)

2011-2018Q3 UDC 營收結構(百萬美元)

可折疊手機能促進柔性 OLED 需求。 以三星、華為為代表的手機供應商推出首批可折疊智能手機,這一趨勢將推動行業對柔性 OLED 面板的需求。 雖然今年折疊屏作為高端產品,且受製於產能規模,銷售規模較小。但隨著產業鏈逐步磨合,折疊屏方案成熟化、親民化趨勢明確。根據 IHS 數據,2018 年可折疊 AMOLED 出貨量約 20 萬片,預計 2025年出貨量增長至約 5000 萬片,七年複合增速為 220.17%。

可折疊 AMOLED 面板出貨量(百萬片)

智東西認為,折疊屏能夠有效解決有限的空間內追求無限的互動體驗的痛點, 是未來高端旗艦發展趨勢之一。隨著三星折疊屏手機的發布,2019年將成為折疊屏手機的元年。當前時點看,柔性顯示產業鏈是折疊屏方案的核心構成,也是我國最為成熟的領域。 因此, 自上而下的產業鏈機遇有望貫穿整個折疊屏時代發展的進程。

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