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高端液晶材料如何扼制中国面板显示的喉咙?
作者: 作者单位:最有料在线 所属类别: 2018-05-26 02:05:00 浏览:32

混合液晶材料是液晶面板的基础材料,占液晶面板总成本的3~4%,对液晶面板的性能至关重要。混合液晶由液晶单体及添加剂配成。

由于任何液晶单体只具有一方面或几方面的优良性能,不能直接用于显示,因此在实际应用中,通过选用多种具有一些优良性能的液晶单体,并加入少量添加剂,将其调制成综合性能最佳的混合液晶,满足显示用液晶材料的各项性能要求。

液晶显示器所使用的液晶材料均为混合液晶

▲混合液晶

液晶显示(LCD)产品中主流的三大材料类型:扭曲向列型(TN-LCD)、超扭曲向列型(STN-LCD)、薄膜晶体管型(TFT-LCD)。其中,TN-LCD和普通STN-LCD仅能实现单色显示,STN-LCD的升级产品CSTN-LCD及TFT-LCD才可以彩色显示。

TFT-LCD因具有响应速度快、灰度级高、彩显能力强、功耗小、显示尺寸可调等特点,成为液晶显示的主流产品。

▲平板显示主流技术

TFT 液晶材料技术难度大,技术壁垒高

液晶材料的制备特征使得其生产过程往往需要几十步合成步骤,因此其生产工艺要求很高,对纯度的要求也很高。

另外,TFT-LCD对快速响应、工作温度范围、显示视角、稳定性等显示性能的要求高,对液晶的旋转性、极性、电荷保持率等参数的要求很高,因此要做出性能优良的液晶产品难度很大,技术壁垒非常高。

▲液晶材料显示原理

液晶材料毛利率水平较高,约在35~40%。

液晶材料属于液晶产业链的前端原材料供给,由于液晶材料厂商存在较高的技术壁垒、客户壁垒、规模壁垒等,液晶材料产品在产业链中的毛利率水平较高,约在35~40%左右。

液晶材料的主要增长点在于TFT型液晶材料

全球LCD面板需求保持增长。

2017年全球液晶面板出货面积达到1.81亿平方米,较2007年翻了3倍,平均每年增长约1300万平方米。

据行业机构预测,至2021年全球液晶面板需求将达2.15亿平方米,2017~2021年CAGR约4.37%,虽较近3年的平均增速5%有所放缓,但不考虑基数效应仍然维持着年均约850万平方米的需求增长。

▲全球LCD面板出货面积

全球TFT型液晶材料市场需求旺盛

全球液晶材料市场中TFT型液晶材料占总产值的80%以上,随着液晶电视、笔记本电脑、桌面显示器、移动通信的迅速发展,TFT型液晶面板需求不断增加。

2016年全球TFT-LCD面板需求面积为1.71亿平方米,据DisplaySearch预计,2019年全球TFT-LCD面板出货面积将达到1.85亿平方米。

▲全球TFT-LCD面板需求面积

按照80%的有效显示面积、每平方米面板使用4.5g液晶材料、混合液晶材料平均价格为1.5万元/kg左右来测算,2016年全球TFT混合液晶的需求量约617吨、市场规模约93亿元,预计2019年全球TFT混合液晶的需求量约666吨、市场规模约100亿元。

▲全球TFT液晶材料需求量

全球市场:三大国际巨头高度垄断

目前全球高端液晶材料的供应商主要以国际三大厂商为主,以TFT液晶材料为例,德国MERCK、日本CHISSO、日本DIC占据了全球95%左右的市场份额。

▲全球TFT混合液晶材料主要企业分布

技术壁垒:

混晶材料行业属于高度技术垄断型行业,全球液晶材料终端产品(液晶单体和混合液晶)的专利主要集中在国际三大厂商。特别是TFT混合液晶高端产品市场,该三家企业依靠“苯环”核心结构或“萘环”核心结构,构建了严密的专利网,长期垄断该高端产品市场。

受限于国际三大厂商的专利防护网,其他液晶生产商必须开发出全新的液晶单体结构和混配组合才能避开专利封锁。

销售壁垒:

大多数LCD制造商在选择和验证液晶材料时,采取了相当严格的评审流程,并会进行周期性审证,以确保LCD面板的品质。相应地,下游面板企业对产品质量可靠、技术领先的上游企业形成一定的依赖性,一旦确立长期合作关系,不会随意更换上游供应商。

同时,液晶材料的开发信息和市场需求信息都来源于客户端,只有战略合作方式,才有机会得到客户的需求信息、开发样品验证及信息反馈。

国内市场:TFT混合液晶刚刚起步

国内液晶材料企业的主打产品是液晶中间体、液晶单体、中低端混合液晶,TFT混合液晶市占率极低。

近年来,因国家产业政策支持、多条国内高世代面板生产线的建设以及同国外同行业企业的合作交流逐渐增加,国内液晶材料企业得到较大发展,已经掌握了一定的核心技术与产能、产量基础。

目前,国内生产液晶材料的企业有10多家,但大多数以生产中间体、单体为主,具有混晶生产能力的企业极少,且以TN、HTN、STN型系列的中低端液晶材料为主,在TFT混合液晶方面市场占有率还比较低。目前国内液晶材料企业正在加大力度研发TFT混合液晶,发展前景广阔。

部分国内企业有望突破。

目前国内具备混合液晶生产能力的企业只有少数几个。诚志永华、和成显示、八亿时空等公司通过多年的积累,解决了多项技术难题,不断地扩大在TFT混合液晶领域的研究成果。

▲诚志、和成、八亿TFT液晶材料情况对比

1、诚志永华

石家庄诚志永华显示材料有限公司成立于1987年,前身是由石家庄市西三庄永生实业总公司与清华大学共同创建的高技术企业,公司2009年经资产重组,成为清华大学控股上市公司诚志股份的全资子公司。

公司依托清华大学的技术和人才资源优势,于40年前立项开始研究显示材料,30年前开始产业化,2014年起在高端TFT彩色液晶方面突破技术瓶颈,获得了多项专利,拥有自主知识产权。

产品方面,公司液晶材料的应用领域包括工控显示、车载显示、IT显示、消费品等。

①在中低端液晶材料领域,公司TN型液晶材料的国内市占率达60%以上,STN型液晶材料的市占率达20%以上。

②在高端液晶材料领域,公司TFT新产能已投产,预计将进入逐步放量期。

产能方面,根据公司公告,公司于:

●2004年在石家庄开发区西区建成投产“高性能液晶材料生产基地”,

●2007年启动“20吨TFT液晶材料生产基地”,

●2013年“TFT LCD用液晶材料生产基地一期”50吨产能建成投产,

●2017年位于石家庄开发区东区的新产线启用,可年产100吨TFT液晶材料。

产量方面,根据公司公告,公司TFT液晶材料2016年产量18吨,同比2015年翻倍增长,2017年产量预计30~35吨。

2、和成显示

江苏和成显示科技有限公司成立于2002年,一直专注于液晶材料的研发、生产和销售,以拥有核心自主知识产权的单体合成和混晶研制技术为基础,在中高端TN/STN领域市场成为主要供应商,并能提供TFT液晶材料。

公司自主研发的以“茚环”为核心结构的液晶化合物体系及产品,在部分细分行业打破了国际专利垄断,系列产品的主要性能达到国际先进水平。

公司产品在立足国内市场的同时,远销韩国、日本、台湾等海外市场,公司已与京东方、华星光电、中航光电、成都天马、深天马、群创电子(奇美电子)、友达光电、凌巨科技、中华映管等大中型LCD面板厂商建立了长久的战略合作关系。

产品技术方面,公司2009年与台湾兴达共同研究开发TFT液晶材料,于2010年研制出“茚环”核心结构,同时在大陆和台湾地区申请了发明专利,并形成了初步的专利网布局。

公司于2011年完成了含有茚环结构的一系列新型液晶单体的合成、提纯、配方设计。

2015年10月,公司较国内竞争对手率先推出第三代TFT高端面板用混晶产品,其响应时间、可靠性等综合性能大幅提升,目前已经通过京东方、华星光电等高世代产线验证,并且在国内下游面板厂商的8.5代线实现量产。

公司在南京市六合区建有大规模液晶材料生产线,年设计产能100吨。

2017年9月,飞凯材料成功收购和成显示100%股权,和成显示成为飞凯材料的全资子公司。

3、八亿时空

北京八亿时空液晶科技股份有限公司成立于2004年,位于北京市中关村科技园区。公司主要产品为TN/STN/TFT型混合液晶材料、单体液晶等。

公司混晶产品主要销往国内液晶面板客户,单晶产品主要销往韩国、台湾等地区。

八亿液晶主要客户包括京东方、台湾达兴(面向友达光电)、韩国东进(面向LG和三星)、深圳莱宝、合力泰、珠海兴业、台湾大立高分子等。公司已成为京东方的战略合作伙伴。

公司在北京市房山区的北京石化新材料科技产业基地投建年产100吨TFT型液晶材料生产线,项目预计总投资3.26亿元,根据2017年年报公告,目前处于调试阶段。

公司自2007年以来一直致力于TFT型液晶材料的研究与产业化工作,目前公司TFT型液晶单体和混合液晶材料已经实现销售。

2017年5月,飞凯材料完成对八亿时空的定增股份中的155.5万股股份的认购,占八亿时空最新总股本(7235万股)的2.14%。

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