化学制品行业深度研究：OLED-人机交互首选材料，向中大尺寸渗透

显示技术的发展是一部人机交互发展史，OLED是目前触控交互中最优方案 显示技术的发展史是人类追求更好交互体验的发展史：显像管（CRT）的发明让人们“看得见”；在追求更高清晰度和更小体积的路上，等离子（PDP）让人们看得“更舒适”；在等离子和液晶（LCD）的竞争中，液晶凭借其小尺寸化使得互动“更便携”；OLED在解决人机交互“摸得着”的问题上，凭借其极高的反馈速度、更加轻薄和可弯曲的特点，在触控屏领域大放光彩。 人机交互模式的变化是屏幕材料变化的关键，在更加主动互动的交互场景中，OLED作为性价比较高的材料是目前触控式交互中最优方案。 OLED在触控交互模式中“长板”明显，但其高昂的价格，材料寿命短带来的残影问题，以及发光效率低、高温性能差等“短板”是在中大型尺寸中推广的主要障碍。但随着材料技术的发展，新一代材料体系的导入，氘代等材料体系内部更迭，叠层面板技术的使用，以及高世代线投资后中大尺寸的降本能够有效解决OLED“短板”问题，从而在中大型尺寸中得以应用。 OLED渗透有由小至大，手机下沉式渗透的同时，中型尺寸打开空间 消费电子产品简单按照尺寸划分，可分为手表和XR为代表的超小尺寸、手机为代表的小型尺寸，PC、平板和车载屏为代表的中型尺寸，以及电视机为代表的大型尺寸，小/中/大尺寸出货面积比例约为1:2:7。OLED凭借其触控交互形式的独特优势在小尺寸大放异彩，手机端渗透率达到50%，并随着面板成本的下降仍在下沉渗透； 而中大型尺寸应用中，OLED尚存在价格、发光效率等短板，各个应用领域渗透均不足3%，但中型尺寸中平板电脑、笔记本电脑和车载屏在过去2年时间出现了应用厂商主导的技术更迭，OLED中型尺寸渗透刚开始。三星、京东方等中韩头部面板厂商也进入新一轮高世代线产线投资，配合下游消费电子厂商开启了OLED中大尺寸的渗透。 OLED材料将受益于中大尺寸扩张，并在快速迭代中完成国产化进程 OLED材料可分为中间体和升华前材料、终端材料互为上下游的两个环节：终端材料市场空间超过100亿人民币，但由于其迭代周期短，海外企业专利壁垒高，研发强度高等特点，一直以来被海外材料企业所占据，国产化率不足10%；而中间体及升华前材料则类似于医药CDMO环节，需要高效的有机化学合成能力积累，这一环节则被中国企业所占据。 迎着中大尺寸中OLED渗透率未来有望快速提升的行业增长趋势，以莱特光电、奥来德等为首的国产材料企业也迎来进入国产面板企业的机遇，享受行业β的同时也有材料国产化的α；而供应全球的OLED升华前材料企业则会充分享受OLED中大型尺寸渗透的β，迎来新一轮成长周期。 风险提示：产品或技术迭代的风险；显示面板领域技术迭代风险；贸易摩擦等导致的设备、原料依赖进口的风险；原材料价格波动的风险；核心技术泄密及核心技术人员流失风险。 重点标的推荐 1.显示技术的发展是一部人机交互的发展史 如今，我们生活的每一天几乎都会与大大小小的屏幕打交道，小到电子手表、家电仪表，再到手机、电脑、平板电脑或电视机，大到街边商业广告牌，与屏幕的交互已经融入生活，成为日常生活的一部分。 而屏幕显示技术的发展为推动各类屏幕的普及起到至关重要的作用，显示技术的发展则体现了人与机器交互模式的发展，我们尝试回顾和探索人类显示技术的发展历程，从中找出人机交互模式的发展方向，并由此比较各个代际显示技术优劣性，从而窥探未来显示技术的发展方向。 图1：常见屏幕概览 1.1.显示技术的发展和交互模式的发展 显示技术的发展可以追溯到1897年，德国物理学家布朗发明阴极射线管（Cathode Ray Tube，CRT），由此打开了显示技术发展的大门，显示技术的发展推动了电视机的普及，并深刻影响着20世纪人类的发展。当人们从“看得到”逐步追求“看得好”的过程中，CRT显示技术则无法充分满足人们需求，液晶显示（LiquidCrystal Display，LCD）、发光二极管显示（LightEmittingDiode，LED）、等离子体显示（Plasma DisplayPanel，PDP）、有机发光显示（Organic Light EmittingDiode，OLED）、量子点发光二极管显示（Quantum Dot Light Emitting Diode，QLED）等显示技术应运而生，以LCD、等离子显示技术为代表的平板显示技术逐步取代CRT显示技术，开始了21世纪人们对“看得好”的追求。 图2：显示技术的发展历程 1.1.1.CRT：让人们“看得见” CRT（Cathode Ray Tube，阴极射线管）技术的问世，成就了世界上第一台显示器。CRT显示器的原理是利用显像管内的电子枪，将光束打在内层表面的荧光粉上来显示图像。一开始CRT显示器采用球面显像管，但这种形状的显像管会导致屏幕四角失真和反光，为了适应人们的需求，显像管实现了从球面到平面直角再到柱面的进化，较大提高了画质。直到纯平显像管的出现，实现了屏幕水平和垂直方向上的平面，将失真和反光问题降低，把CRT显示器推向了新高度。 图3：CRT显示器发展史 然而，CRT显示器满足人们从“看不见”到“看得见”的过程，但由于其体积大，重量大，厚度较大的缺点，无法满足人们“看得好”的需求，并且随着各类半导体器件快速发展，促成了电子器件的体积小型化和屏幕大型化，CRT逐步被液晶显示技术（LCD）和等离子显示技术（PDP）所取代。根据海关统计数据显示，我国作为全球电视机生产的重要基地，CRT（阴极射线管）电视机的出口量自2007年接近2500万台的高峰后，经历了显著的下滑趋势。截至2018年，其出口量已锐减至不足100万台，标志着CRT电视机已逐步退出历史舞台，被更先进的技术和产品所取代。 图4：中国CRT电视机出口数据（单位：万台） 1.1.2.PDP让显示“更舒适” PDP（Plasma Display Panel，等离子显示板）技术带来了显示器的新可能。CRT技术的特性导致了显示器体积笨重，成为不可避免的缺点，而PDP技术利用惰性气体电子放电来产生紫外线激发荧光屏，从而使荧光屏发射出可见光，显现出图像，这种技术的应用可以让显示器变得更轻薄，并且在亮度和分辨率上也优于CRT技术，同时满足了人们对显示器体积和画面表现力的新需求。 图5：PDP显示技术原理 但是，等离子电视最终也逐渐被LCD电视所取代，根据Wind数据，2008年中国等离子电视销量超过300万台，而2015年已经降至约12万台，并在2016年逐步退出历史舞台。 图6：等离子电视阵营厂商退出时间线 图7：中国等离子电视销量（单位：万台） 1.1.3.LCD解决“可携带”的关键问题 LCD（Liquid Crystal Display，液晶显示器）凭借其高分辨率、尺寸多样的优势，开启了显示器的新世纪。LCD显示器的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置TFT（薄膜晶体管），上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过对液晶电场的控制可以实现光线的明暗变化，从而达到信息显示的目的。随着智能化水平的提高，人们对显示器的需求越来越大，电视、电脑、平板、手机、电子手表、计算器等多种不同尺寸的设备都需要显示器的支持，相比于PDP技术只能用于中大尺寸屏幕，LCD显示器的多尺寸展现了不可比拟的优势。同时，随着LCD技术迭代更新，加上价格优势，成就了LCD在当下显示领域的霸主地位。 图8：液晶模组制作工艺流程示意图 大尺寸电视机方面，根据Wind数据统计，中国电视液晶面板出货量自2009年以来稳中有升，由2009年的151万片，抬升至2018年的289万片，实现了接近翻倍的增长。 图9：中国LCD液晶电视机面板出货量（单位：万片） LCD与等离子之争，充分体现解决行业痛点的重要意义 从技术性能角度看PDP与LCD之争，PDP在多项指标上占据优势。大尺寸层面，构建包括寿命、可视角度、响应时间、亮度、对比度和分辨率共8个指标在内的评价体系，PDP在除功耗、分辨率和适用尺寸以外的其余多项指标上都表现得比LCD更好，其中功耗层面LCD仅在显示全白图像时占据微弱优势。这表明，在综合表现上PDP具有比LCD更好的技术性能。 然而PDP和LCD的竞争中，最终还是占下风：PDP市场高度集中化，随着更多厂商加入LCD阵营，意味着LCD市场得到了大量的资金和技术投入，良性的竞争环境使得LCD技术迅速更新升级，原本在性能方面的问题被逐渐解决，与PDP之间的性能差异不断缩小，LCD电视大幅度提高的性能价格比赢得了市场的青睐。 更重要一点，则是智能手机等便携消费电子产品的出现，将PDP和LCD之争最终落锤到了LCD。在LCD为数不多的优势中，适用尺寸的优势明显，由于PDP只能用于以电视为主的中大尺寸设备生产，而LCD适用于各种尺寸的屏幕。在消费电子进入便携产品的时代，特别是智能手机的发展和便携式笔记本电脑的快速发展，催生了LCD逐步取代PDP成为主流显示技术的结果。 表1：PDP和LCD的技术性能比较 1.1.4.OLED-让显示“摸得着”，小尺寸逐步替代LCD OLED（OrganicLight-EmittingDiode，有机发光二极管）是近年来正在崛起的新兴显示技术，当下正受到全球显示产业的普遍关注。OLED显示器用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到有机电子传输层和发光层，产生激子辐射发光。相比于以往的显示技术，OLED具有全固态、主动发光、高对比度、响应速度快、视角宽、色彩逼真、清晰度高、超薄、易于柔性显示等诸多优点，更加适应新时代对显示屏幕的需求，未来应用前景广阔，极具发展潜力。 图10：OLED的电致发光过程 显示技术的进步与厂商的发展思路和发展诉求高度相关，比如作为全球手机标杆的苹果手机，在LCD和OLED屏幕选择上有反复，最终确定OLED作为显示屏幕解决方案，推动了小尺寸OLED应用的快速发展。与LCD相比，OLED并非所有性能都更优，但在移动设备和可穿戴设备中：1.触控的互动形式越来越多，对屏幕响应速度提出更高要求；2.轻薄可携带的移动设备，要求更薄的屏幕厚度和更轻的重量；3.而可折叠、可弯曲的屏幕要求屏幕具备柔韧性；以上三个移动设备的发展趋势对屏幕提出了高响应速度、轻薄和柔性的需求，而OLED与LCD的竞争中，OLED更加适应移动设备的诉求。 表2：OLED与LCD性能比较 纵观历代iPhone的屏幕参数可以发现，从iPhone到iPhone8，以及iPhoneXR、iPhone11、iPhoneSE的屏幕都采用LCD材质，包含3.5英寸、4英寸、4.7英寸和6.1英寸共四种尺寸，主要是为了适应人们的需要和各种功能的实现而呈递增趋势，分辨率从320×480像素发展到1792×828像素，体现了时代对画面清晰度和色彩还原度的要求。总的来说，LCD在智能手机上的应用发展趋势为变大、变清晰、变鲜艳。 从iPhoneX开始，苹果手机进入OLED时代，推出的产品中iPhone X、iPhone XS、iPhone 12、iPhone13、iPhone14等屏幕都采用了OLED技术，屏幕尺寸包含5.4英寸、5.8英寸、6.1英寸和6.5英寸四种，与之前LCD时代差异不大，但分辨率最高达到2688×1242像素，展示了OLED技术在画质上的实力。 图11：苹果手机屏幕参数变化情况 OLED的渗透目前主要集中在小尺寸领域，自2008年诺基亚推出了第一台应用AMOLED显示屏的手机以来，三星、苹果等品牌纷纷加入AMOLED行列，将AMOLED屏幕广泛应用于手机生产中。OLED在手机中渗透率也随着手机厂商应用快速提升，根据Counterpoint Research等提供的数据，OLED手机端渗透率由2015年的15%提升至2022年的47.7%，并有望在2023-2024年超过LCD成为手机端最主要的面板显示方案。同时，电视机等大尺寸方面，索尼