屏幕顯示器市場:最新研發成果、驅動力和發展趨勢

作者: 陳梓泓

投資分析師 – 硬體、半導體

我們的研究團隊

在本文中,我們會透過關鍵的屏幕顯示器技術了解顯示器行業,並檢視目前行業的競爭局面。

顯示器行業性質

顯示器行業的集中度高,主要基於以下幾個原因。首先,雖然技術遷移相對較慢,但新世代技術的研發需要大量時間及投資。押注在錯誤的技術可能會帶來毀滅性的結果。第二,屏幕特別是像液晶顯示器(LCD)這樣的成熟技術已經商品化,這代表顯示器生產商的議價能力有限,價格會趨波動。第三,產能擴張是資本密集型的,建造一間LCD工廠的總投資額約為100-200億美元。(京東方,2019年)。

顯示器技術遷移

現代顯示器技術的根源可追溯到1890年代對陰極射線的研究。經過幾十年的研究和嘗試,在1920年代,最早期的電視原型開始出現。1940年代末,彩色電視問世;然而,在整個20世紀,主流顯示器技術背後的核心原理基本上未有改變,電視製造商一直採用不同版本的陰極射線管設計。

陰極射線管(CRT)

原理:陰極內的多支電子槍通過真空管發射電子。電子的偏轉角度由垂直和水平偏轉線圈控制。 當電子打在屏幕上的磷光物料上時,會激發R、G、B三種螢光粉發光,這個過程稱為陰極發光。

發展:從1930年代到2000年代,CRT一直是電視和電腦屏幕的主流顯示器技術。它是最早的顯示器設計,並橫跨了電視的單色和彩色時代。隨著2000年初等離子和LCD等其他技術進入市場,CRT的出貨量開始大幅下降。作為最大的CRT電視製造商之一,Sony於2004年在日本結束了CRT的生產,並於2008年全面停止CRT電視的生產。


發展
:Panasonic在這項技術擁有領導地位。在2000年代初,等離子是大屏幕電視的流行選擇,因為當時LCD和CRT電視的尺寸有限。然而屏幕老化一直是該技術的一個問題,Panasonic在該技術上的壟斷力也迫使其他屏幕製造商尋求替代技術。因此該技術始終沒有成為主流的顯示器解決方案。到了2010年代初,大尺寸LCD價格和性能將等離子顯示屏擠出市場。Panasonic在2013年12月停止生產等離子電視。
原理:
等離子顯示屏在兩塊超薄玻璃之間使用一個包含等離子體(電離氣體)的小元件。一個電力脈衝使密封在子像素中的氣體形成等離子體並釋出紫外線,使子像素的螢光粉塗層通過前玻璃屏幕發出可見光。


液晶顯示器
(LCD)

原理:LCD由背光燈點亮,像素通過電子方式開啟和關閉,同時利用液晶旋轉偏振光。

發展:LCD是取代CRT的主要顯示器技術,至今仍主導著顯示器市場。該技術在解像度、對比度、功耗等方面不斷改進,以保持競爭力。最新的技術包括量子點LCD和Mini LED背光燈LCD。

有機發光二極管 (OLED)

原理:OLED的運作原理是在兩個導體之間放置一系列有機薄膜。當施加電流時,有機化合物就會發光。OLED的兩種主要類型分別是主動式OLED和被動式OLED。

發展:實際的OLED原型在1980年代末出現。2000年代初,企業開始少量生產商用OLED顯示屏。OLED不依賴背光燈,所以可提供像素級的亮度控制。與LCD相比,它具有更好的對比度、更高的亮度和更低的功耗。然而,由於相對於LED的成本明顯較高,2020年OLED的滲透率仍低於全球屏幕出貨量的5%(摩根士丹利,2020年)。OLED主要應用於智能手機和可穿戴產品等顯示屏較小的設備。

此外,中國正在加大力度開拓由韓國企業主導的OLED市場。京東方早在2012年就開始投資OLED,僅成都晶圓廠就需要465億元人民幣的投資(京東方,2013年)。摩根士丹利估計,中國OLED產能在2020年約佔全球產能的28%,在2022年將達到全球OLED產能的45%。韓國和台灣曾經控制了LCD市場,多年來中國進口了大量的顯示器。2010年,在中國所有進口商品中,按價值計算,顯示屏是第四大進口商品。不過,中國已經加快了LED製造的步伐。2018年第4季,中國的LCD產能超越韓國,成為全球最大。預計2020年中國將佔全球LCD產能的40%左右,並有望繼續獲得更多的市場份額 (DSCC Display Supply Chain Consultant,2020年) 。另一方面,由於產能過剩和激烈競爭影響生產LCD的盈利,韓國LCD屏幕廠商正計劃退出市場。2020/2021年,韓國三條主要的LCD生產線將被關閉,約570萬平方米/季度的產能,約佔韓國總產能的30%。(摩根士丹利,2020年)

行業前景

韓國廠商在LCD領域的退出將穩定屏幕的價格。我們相信隨著量子點、Micro LED和Mini LED等新技術的顯示性能不斷提高,行業的主要增長動力將由創新研發帶動。

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