2024年OLED显示面板设备行业专题报告：国产替代正当时

1. OLED 凭借性能优势已成新一代显示技术主流

1.1 OLED 为自发光技术且可实现柔性显示

OLED 是以多种有机材料为基础制造的将电能直接转换成光能的有机发光器件。 OLED 全称为 Organic Light-Emitting Diode，即有机发光二极管显示器，是指有机 半导体材料和发光材料在电流驱动下而达到发光并实现显示的技术。 OLED 具备有机发光层，能够实现自主发光显示。OLED 主要是由发光层、电子/ 空穴注入层、电子/空穴传输层等层状结构构成，核心为发光层，通过选用不同的发 光材料来实现彩色发光。其发光原理是用 ITO 透明电极和金属电极分别作为器件的 阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入、迁移到发光层， 并在发光层中相遇，形成发光现象。

OLED 的结构决定了其具备可弯曲折叠的能力，通过改变基板材料即可实现柔性 显示。随着各大智能终端主机厂不断推出曲面屏、折叠屏产品，柔性显示顺势而生， 需求持续膨胀。OLED 采用阳极-有机发光层-阴极的夹层结构，且不需要背光模板， 这使得 OLED 具备了弯曲折叠的先天条件，只需将玻璃基板更换为聚酰亚胺（PI）、聚 乙烯（PET）、聚碳酸酯（PC）等柔性材料即可实现柔性显示，这使得 OLED 在柔性显 示时代大有可为。

OLED 可以分为被动矩阵式（PMOLED）以及主动矩阵式（AMOLED）两种类型，其 中 AMOLED 技术更具先进性，成为 OLED 主流技术。PMOLED 以扫描方式点亮阵列中的 像素，每个像素在短脉冲模式下瞬间高亮度发光，该形式优点是结构简单，可以有效 降低制造成本，然而驱动电压高、耗能大，使 PMOLED 不适合应用在大尺寸与高分辨 率面板上，与现在的发展方向有所出入。而相较于 PMOLED，AMOLED 采用独立的薄膜 电晶体去控制每个像素，可实现单个像素独立且连续驱动发光，具备低能耗、高分辨 率、快速响应和发光元件寿命长等优势，这使得 AMOLED 成为 OLED 的主流技术。

1.2 OLED 凭借性能优势正逐步对 LCD 实现替代

根据发光类型划分，平板显示技术包括自发光和非自发光两大类别，LCD 为非自 发光代表技术，OLED 则为自发光式主流技术。非自发光式显示器件本身不发光，而 是利用信息调制外界背光源而达到显示的目的，主要包括液晶显示 LCD 和电子纸显 示 EPD，其中 LCD 为非自发光技术主流。自发光是利用信息调制各像素的发光强度和颜色，进行直接显示，包括 PDP、LED 和 OLED 等，其中 OLED 为当前自发光技术主流。

与 LCD 相比，OLED 具备无需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、 可实现柔性显示等核心优势，显示性能更加优异。OLED 屏幕不需要背光模块，可以 在更小的空间内实现更高的分辨率和更好的视觉效果，屏幕厚度可以控制在 1mm 以 内，并且重量更加轻盈；OLED 响应时间是 LCD 的千分之一，能够提供更平滑、更连 贯的视觉效果；OLED 每个像素点都是一个独立的发光二极管，意味着当像素不需要 显示颜色时，可以完全关闭，实现真正的黑色和无限对比度；OLED 具有广大的色域 和色彩表现能力，且液态结构可以保证屏幕的抗衰性能，实现超大广角；另外，OLED 面板还可实现柔性显示、透明显示，并且能耗显著更低。

OLED 工艺持续改进、成本持续下降，技术创新与规模效应共同带动下应用形态 快速拓展，正逐步对 LCD 实现替代。LCD 应用工艺成熟，成本低廉，长期占据显示面 板市场大部分份额，目前仍为市场上应用最广泛的平面显示技术。而 OLED 面板在推 出伊始价格较为昂贵，未进入日常电子消费品行列，但在 2010 年之后随着其生产工 艺的提升和生产成本的下降，OLED 屏幕逐渐在手机、可穿戴设备应用和推广。目前 基于 OLED 显示面板的技术优势以及 LCD 的市场情况，OLED 面板正逐渐取代 LCD 面板 成为主流显示面板制造商的新选择。

1.3 Micro OLED：乘虚拟现实东风而起

Micro OLED 是 OLED 延伸技术，其将半导体技术与 OLED 技术相结合，器件结构 包括了硅基驱动背板与 OLED 器件两个部分。Micro OLED 又称硅基 OLED，是 OLED 技 术的延伸，但不同于传统的 OLED，Micro OLED 是以单晶硅芯片为基底、以 CMOS 为驱 动，无需外置驱动芯片。具体来说，Micro OLED 利用成熟的 CMOS 工艺，将传统外置 显示芯片集成在单晶硅衬底中，接着在高温低真空环境下，将 OLED 沉积到单晶硅衬 底上制作成光源模块，这种结构使得 Micro OLED 可以制备更小的像素尺寸（通常在 6~15 微米），约为传统显示器件的 1/10。 与传统 OLED 相比，Micro OLED 具备轻薄小巧、高像素密度、高响应速度以及低 功耗等优势，是对 OLED 工艺的升级。与 OLED 相比，Micro OLED：1）像素尺寸更小， 对应的像素密度更高，达到每英寸 3000ppi 以上，可以实现更高分辨率，提供更清晰 更细腻的画质；2）不需要复杂的封装技术，更加小巧轻薄且可降低封装成本；3）响 应速度更快，能够提供更高的帧率；4）将微显示直接搭载在单晶硅晶圆之上，可以 降低能耗。以上优势使得 Micro OLED 成为适用于 AR/VR/MR 等虚拟现实产品的显示 技术方案。

当前用于 AR/VR 显示的方案有四种：Fast-LCD、Mini LED、Micro OLED 和 Micro LED，综合来看，Micro OLED 是目前最适用于虚拟现实的量产显示技术。

Fast-LCD 是基于传统 LCD 基础上的新型液晶显示技术，使用了全新的液晶 材料和结构，具备更高的光电响应速度和更好的光学性能，从而实现更快的 刷新速率和更高的图像质量。但与 OLED 技术路线相比，Fast-LCD 在像素密 度、对比度、响应速度等性能上仍相对落后，难以满足不断提高的虚拟现 实显示性能需求。

Mini LED 在 Fast-LCD 基础上将原来 LCD 后面整块的背光板分割成数个可 单独控制亮度的分区背光板，以提高产品的对比度，能够很容易实现 HDR 显 示效果。但 Mini LED 毕竟是采取的背光技术，越细化的背光技术，控制难 度就越高，同时在一些场景的显示里，不可避免地会出现拖影。

Micro LED 采用 CMOS 电路作为底层驱动背板，在 GaN 外延片上通过半导体 工艺刻蚀形成微型 LED 阵列，之后将外延片晶圆与驱动背板晶圆通过晶圆 级键合形成电学连接，再利用量子点技术形成单片全彩显示。Micro LED 显 示器具有很高的 PPI（像素密度）、亮度、对比度和色域，且能有效改善 OLED 亮度低、寿命短的问题，整体性能最优，非常适合应用于 AR 设备上。但 Micro LED 要实现量产仍面临全彩显示和巨量转移的问题，技术瓶颈尚未完全克 服，短期内商业化突破难度大。

Micro OLED 采用半导体工艺，在实现自发光的同时可实现高像素密度，能 够天然地去除纱窗效应和拖影问题。与 Fast-LCD 及 Mini LED 相比，Micro OLED 在亮度、对比度、响应时间、功耗、体积等方面都有很大的优势；与 Micro LED 相比，Micro OLED 在性能差距不大的情况下，已然具备了量产 条件，商业化推广难度显著更低。

苹果首推 Vision Pro 搭载 Micro OLED 显示屏，Micro OLED 有望乘虚拟现实东 风而起。2023 年苹果正式发布其头显产品 Vision Pro，并搭载 2 块 4K 分辨率、像 素密度达 3000PPI 以上、8K 超高解析度的索尼 Micro OLED 屏幕，这将推动 Micro OLED 加速商业化推广落地，Micro OLED 在 VR/AR 显示市场渗透率有望加速提高。

2. OLED 需求：中大尺寸市场增量可期

2.1 应用市场下沉助推全球 OLED 面板市场规模扩张

OLED 显示面板逐渐向中低端市场下沉，推动全球 OLED 行业市场需求持续扩张， 预计 2022-2027 年 OLED 面板出货量 CAGR 为 7%。由于 OLED 显示面板的优越性能，各 大消费电子品牌已将 OLED 显示面板广泛应用于其产品高端系列中。而随着 OLED 不 断走向成熟，生产成本逐渐下降，更多中低端智能设备产品具备了搭载 OLED 面板的 条件，各大厂商也逐渐将 OLED 乃至柔性 OLED 下沉至中低端产品市场，这使得全球 OLED 市场规模持续扩张。根据 Omdia 数据，2022 年全球 OLED 面板市场规模为 424 亿 美元，2023 年有望进一步提升至 502 亿美元，同比增长 10.3%。从面板出货量来看， 据 Omdia，2022 年全球 OLED 显示面板出货量为 8.7 亿片，预计到 2027 年出货量将达到 12.2 亿片，2022-2027 年出货量 CAGR 为 7%。 中国 OLED 市场规模约占全球市场的 45%，2017-2022 年中国市场规模 CAGR 为 9.0%。根据 DSCC 数据，2022 年中国移动 OLED 产能占全球的 47%，OLED 电视/IT/汽 车产能约占全球的 43%，据此估计中国 OLED 产业市场规模总体约占全球市场的 45% 左右。根据中商产业研究院数据，2017 年中国 OLED 行业市场规模（全产业链口径） 为 255 亿美元，2022 年增长至 393 亿美元，五年 CAGR 为 9.0%，预计 2023 年市场规 模将达到 426 亿美元，同比增长 8.4%。

2.2 中大尺寸市场 OLED 有望加速渗透

从下游结构来看，手机、智能手表等小尺寸市场为目前 OLED 主要应用市场，IT、 车载、TV 等中大尺寸领域渗透率增长空间较大。从 2019 年 AM0LED 终端应用结构来 看，手机为第一大应用市场，占比 58%，其次为电视，占比 40%，笔记本电脑和智能 手表占比较少。而从未来增速来看，不同尺寸市场同样存在分化，根据 Omdia 预测， 2020-2030 年全球 OLED 手机市场需求年均复合增速为 5%，OLED 电视为 10%，OLED 电 脑则高达 34%。

中小尺寸显示市场中 OLED 已逐渐成为主导技术。根据 Omdia 报告，2021 年中小尺寸 AMOLED 营收达到 368.7 亿美元，占中小尺寸显示器件市场总额的 50%以上，超 过了 TFT-LCD 的 252.2 亿美元，这是中小尺寸显示器件市场中 AMOLED 营收首次超过 TFT-LCD。由此可见，AMOLED 已成为该部分市场的主导技术，正在加速实现对 TFTLCD 的替代。 高端品牌带头导入叠加柔性屏幕需求拉动，手机市场 OLED 渗透率已超 45%，且 仍保持稳步增长。智能手机为 AMOLED 第一大应用市场，2020 年手机市场占 AMOLED 终端市场比重接近 75%。在苹果、三星等高端手机品牌的带动下，大量手机主机厂开 始导入 OLED 屏幕，且随着市场环境的变化，各大厂商之前只用于高端旗舰机的 OLED 面板也开始用于入门级手机，同时更多需要搭载柔性 AMOLED 的曲面屏、折叠屏手机 不断推出，这使得手机领域 OLED 面板持续渗透。根据 TrendForce，2018 年智能手机 市场 OLED 面板渗透率仅为 29.2%，2022 年预估快速提升至 47.7%，2023 年有望超过 50%。

以电脑、TV 为代表的中大尺寸 OLED 推广面临高成本和低良率问题，渗透率尚不 足 3%。目前还存在一些问题制约 OLED 在中大尺寸面板上的推广应用：①价格较高。 与同等规格的 TFT-LCD 面板相比，OLED 面板的价格还明显偏高，影响消费者选购， 尤其是在电视等大尺寸设备上价格差异明显。②良品率低。受限于真空蒸镀技术等原 因，OLED 面板的良品率较低，直接影响了其生产成本，且屏幕尺寸越大，真空蒸镀 技术等的制约性越强，良品率越低。以上两方面导致 OLED 面板在电脑、电视等中大 尺寸屏幕上的应用仍未形成规模，目前渗透率均不到 3%。

产线升级叠加工艺变革有望突破成本和良率限制，推动中大尺寸市场 OLED 渗透 加速。伴随苹果宣布将在 2024 年为 iPad Pro 并在 2026 年为 MacBook Pro 配备 OLED 显示面板，全球各终端主机厂越发看重 OLED 向 IT、TV 等中尺寸领域拓展，在主机厂 的带动下，显示面板厂商也在加大适用中大尺寸面板的工艺升级和产线投资，以突破 成本和良率限制，根据维信诺规划，未来生产中大尺寸 OLED 屏将采用八代产线，有 望使中大尺寸 OLED 屏单位面积生产成本下降近 50%。2023 年三星和京东方均宣布将 投资八代 IT 产线，并预期量产时间在 2026-2027 年，这将加速 IT 显示器的 OLED 渗 透，据 Omdia，全球电脑 OLED 面板渗透率有望从 2021 年的 1.4%快速成长至 2028 年 的 14%。

3. OLED 供给：全球 OLED 产能重心逐渐转向国内

3.1 全球 OLED 产能投资加速

2025 年 OLED 投资规模占全球显示器总投资比重将达 84%，上升趋势明显。在当 前全球显示器主流产线中，LCD 产能占比 90%以上，保持压倒性优势。但随着 OLED 市 场需求愈热，OLED 产能投资情绪高涨，DSCC 预计 2024 年全球 OLED 投资规模占显示 器总投资比重为 54%，2025 年该比重将达到 84%，上行趋势明显，这将拉动 OLED 产 能快速扩张，对原有 LCD 产线逐渐实现替代。 在资本投资拉动下，OLED 产能占全球显示面板产能比重有望逐步提升。根据 CINNO Research 数据，全球 AMOLED 产能预计将从 2020 年的 2980 万平方米增长至 2025 年的 11710 万平方米，年平均复合增长率达 31.5%。

3.2 全球 OLED 产能重心逐渐向国内转移

韩国为目前最主要 OLED 面板生产国，占据一半以上产能。从产能地区分布来看，全球新型显示器件生产企业主要集中在韩国、中国大陆、中国台湾及日本地区，其中 韩国为目前世界最主要 AMOLED 生产国，2021 年韩国厂商占据全球 AMOLED 面板一半 以上的产能。 国产面板厂商发力崛起，使得全球产能重心逐渐向国内转移，2025 年国内产能 有望赶超韩国。在平板显示器领域，中国是传统生产大国，具备资本和产业链优势， 受下游需求驱动以及资本投资拉动，以京东方、维信诺、TCL 科技、深天马等为首的 国产显示面板厂商持续投入建设 OLED 产线，推动我国 OLED 产能加速扩张。根据 DSCC 测算，2017 年我国 OLED 总产能仅为 0.6 平方千米，到 2022 年已扩张至 21.8 平方千 米，年均复合增速高达 105%，2023 年产能有望继续增长至 27.0 平方千米。这使得全 球 OLED 产能重心逐渐向我国转移，根据 CINNO Research 预测，2025 年中国大陆 AMOLED 产能占比预计将会达到 56.2%，将赶超韩国成为全球第一。

4. OLED 设备：国产替代正当时

4.1 OLED 设备为 OLED 产业发展关键环节

OLED 设备占面板成本比重为 35%，是最主要成本来源。OLED 制造设备处于行业 上游，主要包含蚀刻、显影、镀膜、封装等设备。从成本结构来看，设备是 OLED 面 板最主要的成本来源，成本占比约为 35%。

AMOLED 工艺制程主要分为前段阵列工序（Array）,中段成盒工序（Cell）以及 后段模组组装工序（Module）。其中前中段工艺复杂，技术壁垒极高，尤其中段 Cell 制程为 AMOLED 生产最核心阶段，后段模组制程决定了 AMOLED 面板的最终产品形态， 检测工艺则贯穿了 AMOLED 全生产过程。

阵列制程核心设备为显影、蚀刻设备。前段阵列制程（Array）通过成膜、曝光、 蚀刻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，其为发光 器件提供点亮信号以及稳定的电源输入。

成盒制程主要设备为蒸镀、封装设备（张网机）。中段成盒制程（Cell）通过高 精度金属掩膜版（FMM）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。蒸镀的对位精度与封 装的气密性都是前板段工艺的挑战所在。

模组制程设备包括激光剥离设备、切割设备、贴合设备、绑定设备等。后段模组 制程（Module）将封装完毕的面板切割成实际产品大小，之后再进行偏光片贴附、控 制线路与芯片贴合等各项工艺，并进行老化测试以及产品包装，形成终端显示屏产品。

检测贯穿面板制造全程，设备包括光学检测、电性检测、老化设备及触控检测设 备等。检测贯穿 AMOLED 生产的 Array-Cell-Module 三大制程，是各制程的必备环节， 也是提升产线整体良率的关键，检测设备主要包括 Array 制程光学检测设备、Array 制程电性及其他检测设备，Cell/Module 制程光学检测设备、Cell/Module 老化、触 控及其他检测设备等。

4.2 国产替代：中前段设备任重道远

4.2.1 OLED 设备国产替代正当时

OLED 面板产能重心向国内转移为 OLED 设备国产替代创造机遇。OLED 制造设备 行业的发展受 OLED 产业两大投资方向驱动，即新增产线投资和新技术、新产品迭代 带来的产线升级投资。当前国际贸易保护主义抬头的大环境下，国内 OLED 厂商大力 导入国产设备，自主可控的生产设备和本土化的产业链才能夯实了我国在 OLED 生产 领域的竞争优势，这为国内 OLED 制造设备的研发和生产的崛起创造了机会。 国内 OLED 面板扩产带动设备投资扩张，预计 2021-2024 年国内 OLED 设备投资 规模 CAGR 为 13%。根据北京市电子科技情报研究所报告，在 OLED 产线的投资中，上 游设备的投资占产线总投资高达 80%，因此显示器制造设备投资与显示产业发展具有 极高的联动性。在国内 OLED 面板扩产的带动下，国内 OLED 设备市场投资规模也在 加速扩张，根据 CINNO Research 报告，2021 年国内 AMOLED 产线设备市场投资规模 约为 600 亿元，预计将在 2024 年到达历史新高约 866 亿元，2021-2024 年 CAGR 为 13%。

目前我国 OLED 设备总体国产覆盖率不高，不同生产制程设备因技术壁垒高低不 同，国产化率存在分化。目前来看，我国 OLED 设备国产化率较低，由于大部分核心 设备的技术和工艺均被国外企业垄断，我国能够自主生产的设备对 OLED 制程所需设 备的覆盖比率总体不高。而 OLED 生产链不同工艺制程设备的技术难度存在较大差异， 导致了设备国产化率的分化，前、中段设备制造难度大、技术壁垒高，几乎被国外企 业垄断，后段和检测设备国产企业则掌握了一定话语权。

4.2.2 中前段制程设备仍被国外垄断

中前段制程设备被国外垄断，国产化率低，且在短期内很难突破。阵列制程和有 机蒸镀制程包含众多复杂工艺，主要关键设备由日本、韩国和中国台湾等国家和地区 的公司生产提供，且由于技术壁垒高企，该部分设备市场呈现典型的寡头垄断，排名 靠前的设备企业市场（全球）占有率可达 70%以上，国产企业在短期内很难突破。 核心设备蒸镀机市场几乎被日本 Canon Tokki 垄断。蒸镀环节使用的蒸镀机是 中段乃至整个 OLED 生产阶段的核心，直接影响到 OLED 面板产品良率和质量，日本 Canon Tokki 依靠其极高的技术精度和卓越的产品品质，几乎垄断该产品市场，全球 市占率高达 90%。爱发科、Evatech、Sunic System、UNITEX 等公司虽然已经实现部 分蒸镀设备的生产，但是在精度、质量方面均不如 Tokki。国产企业中，奥来德的蒸 发源设备成功已实现自主研发、产业化和进口替代，解决了国内 6 代 AMOLED 产线的 “卡脖子”技术问题，为国内唯一，但仍未实现较大范围推广和应用。

4.2.3 模组段及检测设备为国产厂商主要集中地

模组段门槛相对低，国内企业已向该段渗透并表现出一定的竞争力。绑定和贴 合是后段制程中的核心设备，目前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。 检测设备是国产设备厂商主要集中地，也是国产替代目前主要切入点。由于设 备开发难度相对较低，检测设备成为国产厂商替代主要切入点，这也使得国内检测设 备市场规模不断扩张。根据 CINNO Research 报告，2021 年中国大陆新型显示器件 （包括 AMOLED 和 TFT-LCD）检测设备市场规模约为 59 亿元，其中 Array 制程检测设 备约为 25 亿元，Cell/Module 制程约为 34 亿元；预计在 2024 年检测设备市场规模 将达到 92 亿元，其中 Cell/Module 制程设备市场规模在 2024 年也将达到 26 亿元。

国内 Cell/Module 段检测设备已由国产厂商主导，Array 段仍被国外垄断。由于 AMOLED 各制程检测设备技术原理存在较大差异，对应检测设备及其技术难度也大不 相同。随着我国新型显示器件产线不断建设以及技术更新，国产厂商检测设备在 Cell/Module 制程中应用已较为广泛，但在 Array 制程中检测设备国产化率仍然较 低。 Array 制程检测设备市场仍然由境外供应商占主导，国产化率仅 8%。根据 CINNO Research 报告，2021 国内 AMOLED 行业 Array 制程检测设备厂商销售额前五位分别 为韩国 HB Technology、韩国 YangElectronic、韩国 DIT、以色列 Orbotech 和日本 V-Technology，合计占据 56%市场份额。而国产厂商总体市占率仅 8%，排名靠前的精 测电子市占率仅为 3%。 Cell/Module 制程检测设备国产化率已达 86%。韩国 YWDSP、韩国 ANI 等境外企 业曾是 AMOLED 生产 Cell 制程和 Module 制程主要检测设备供应商，但受益于国内 AMOLED 面板产能的提升以及国产面板厂商的崛起和发展，以精智达、精测电子、华 兴源创等为代表的检测设备国产企业快速抢占市场，在国内市场逐步取得优势地位。 根据 CINNO Research，2021 年国内 AMOLED 行业 Cell/Module 制程检测设备厂商的 销售额前三位分别为华兴源创、精测电子和精智达，均为国产厂商，总体国产化率已 达 86%。

编辑：火腿肠