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文档简介
1、目录 HYPERLINK l _TOC_250002 折叠屏时代来临,2027 年出货量有望增至 7360 万部 1 HYPERLINK l _TOC_250001 技术角度看,折叠屏制程复杂,产业链仍面临挑战 5 HYPERLINK l _TOC_250000 折叠屏带来产业链升级,推荐 TCL 科技 10风险因素 15投资建议 15相关研究 16插图目录图 1:HUAWEI Mate X2 手机 1图 2:三种折叠形态 3图 3:电子产品显示屏的发展趋势 4图 4:可卷曲屏新产品 5图 5:可折叠新产品 5图 6:LCD 与 OLED 工艺流程比较 6图 7:OLED 封装结构常规封装(a
2、)和柔性 OLED 薄膜阻挡层封装(b) 6图 8:柔性盖板材料发展趋势 7图 9:Galaxy Fold(60Hz)对比 Galaxy Z Fold 2(120Hz) 8图 10:各柔性 OLED 背板产能占比预测 8图 11:折叠屏铰链结构 9图 12:折叠屏产业链工艺及公司汇总 10图 13:华为 Mate X2 双旋水滴铰链 12图 14:MIM 制造工艺流程 12图 15:偏光片构成膜的成本占比 13图 16:华为 Mate Xs 拆解图 15图 17:华为 Mate Xs X 光透视图 15表格目录表 1:各品牌折叠屏手机参数对比 2表 2:各品牌折叠屏手机参数对比(续) 2表 3
3、:可折叠手机市场空间预测 4表 4:UTG 和 CPI 对比 7表 5:三星 Galaxy Fold 与 iPhone XS Max 和 Galaxy S9+成本对比 9表 6:折叠屏手机带来的手机屏幕面积增加 11表 7:国内柔性 OLED 产线规划 11表 8:CPI vs 超薄玻璃 vs PET 薄膜 12表 9:偏光片组成及其功能 13表 10:柔性电极材料主要性能比较 13华为于 2021 年 2 月 22 日在线上举行了新一代折叠旗舰发布会,发布了全新折叠屏手机 HUAWEI Mate X2,搭载全球首款 5nm SoC 旗舰芯片麒麟 9000 处理器。Mate X2 一改此前 M
4、ate X/Xs 的鹰翼式折叠设计,采用首创的双楔形一体设计以实现横向外折。柔性 OLED 显示屏外屏是 6.45 英寸,具有直板机最高显示比例 21:9,可折叠柔性内屏为 8.01英寸,呈现 8:7.1 的折叠屏黄金比例,并具有双 90Hz 高刷新率。为了提升屏幕浏览体验,屏幕覆盖了业界首发的磁控纳米光学膜,实现小于 1.5%的超低屏幕反光率。铰链系统为双旋水滴铰链,水滴型收纳屏幕实现闭合无缝并提升平整度 40%,其中采用超高强度的钢及锆基液态金属等材料极大提升铰链强度,采用碳纤复合材料制成门板结构将其重量减轻 75%,最终整机重量较上一代减轻 5g。图 1:HUAWEI Mate X2 手
5、机资料来源:华为官网 折叠屏时代来临,2027 年出货量有望增至 7360 万部19 年为折叠屏元年,之后五大品牌跟进发布折叠屏手机,三星、华为引领可折叠时代,2021 年已更新至第三代产品。早在 2018 年底,柔宇科技率先在 2018 年 10 月发布折叠屏手机 FlexPai(柔派),采用横向外折式屏幕设计。随后,三星的可折叠手机 GalaxyFold 亮相,搭载 Infinity Flex Display 屏幕技术,采用横向内折式屏幕设计,被视为行业第一部真正完整的可商用折叠手机。2019 年,华为于 2 月 24 日发布可折叠手机 Mate X,使用京东方提供的柔性 OLED 面板,
6、采用横向外折式屏幕设计,是全球首款 5G 版折叠手机;摩托罗拉则另辟蹊径,折叠屏手机 Moto Razr 继承翻盖设计的灵魂,采用竖折式屏幕设计,采用来自 LG 的可折叠 POLED 屏幕。2020 年,TCL 在 CES 发布了旗下首款折叠屏手机,采用横向内折屏幕设计;三星于 2020 年 2 月推出竖折式折叠屏手机Galaxy Z Flip,内屏由三星超薄柔性玻璃制成,是第一款采用可折式玻璃的手机;随后,华为发布二代折叠屏手机 Mate Xs,延续折叠屏外折式思路,采用了双层航天级聚酰亚胺柔性材质,强度比单层提升 80%;2020 年 9 月多款折叠屏新机发布,摩托罗拉 Moto Razr
7、 5G 版延续 4G版屏幕同时整机厚度显著增加;柔宇发布柔派 FlexPai 2,采用柔宇第三代蝉翼柔性屏,能承受 180 万次以上弯折。2021 年,华为率先发布第三代折叠屏手机,此次一改过去 Mate X 系列外折式思路,采用首创的双楔形一体设计及双旋水滴铰链实现横向内折,并搭载折叠屏手机的最大 6.45 英寸柔性外屏及最大 8.01 英寸可折叠柔性内屏,展开后显示比例为8:7.1,大幅增加有效阅读内容。表 1:各品牌折叠屏手机参数对比柔宇三星华为摩托罗拉三星三星华为手机型号柔派FlexPaiGalaxy FoldMate XMoto RazrW20 5GGalaxy ZFlipMate
8、Xs发布时间2018.10.312019.2.212019.2.242019.11.142019.11.192020.2.122020.2.24售价8999 元15999 元16999 元10500 元19999 元9656 元16999 元屏幕类型柔宇蝉翼柔三星 Infinity Flex京东方柔性LG 可折叠Super AMOLED三星超薄柔京东方柔性性屏DisplayAMOLEDPOLED显示屏性玻璃UTGAMOLED屏幕展开7.8 英寸7.3 英寸8 英寸6.2 英寸7.3 英寸6.7 英寸8 英寸尺寸折叠形态横向外折横向内折横向外折竖折横向内折竖折横向外折屏幕分辨展开态:折叠屏:21
9、52 x折叠态:主屏 2480内屏:2142折叠屏:2152 x主屏:2636展开态:2480 x率1920 x1536 (QXGA+)x 1148,副屏 2480 x 876;外15361080;副2200;折叠态:1440 x 892屏:600 x800外屏:720 x 1680屏:300116主屏 2480 x 1148副屏 2480 x 892整机厚度展开7.6mm展开 6.9mm展开 5.4mm展开 6.9mm展开 6.9mm展开7.2mm展开 5.4mm折叠 17mm折叠 17mm折叠 11mm折叠 14mm折叠 17.1mm折叠17.3mm折叠 11mm电池容量3970mAh43
10、80mAh4500mAh2510mAh4235mAh3300mAh4500mAh处理器高通骁龙855高通骁龙 855麒麟 980高通骁龙710高通 骁龙 855Plus高通骁龙855麒麟 990 5G摄像头像16MP+20后置:40MP+16MP+8M前置:后置:后置:40MP+8MP+16M素MP12MP+16MP+12MP;前置: 10MP+8MPP+华为 TOF16MP;内置:5MP12MP+12MP+16MP前置:10MP12MP+12MP前置:10MPP+华为 TOF三星三星摩托罗拉柔宇三星华为手机型号Galaxy Z Flip 5GGalaxy Z Fold2 5GMoto Raz
11、r 5GFlexPai 2W21 5GMate X2发布时间2020.7.222020.9.092020.9.102020.9.222020.11.042021.2.22售价9999 元16999 元12499 元9988 元19999 元17999 元屏幕类型三星超薄柔性玻璃内部:三星超薄柔性LG 可折叠POLED柔宇第三代蝉翼全外屏: Super京东方柔性UTG玻璃 UTG柔性屏AMOLED 屏+AMOLED外部:CorningCorning GorillaGorilla GlassVictusGlass Victus 保护玻璃内屏:第二代动态AMOLED 屏幕+三星超薄柔性玻璃(UTG)
12、屏幕展开尺寸6.7 英寸7.6 英寸6.2 英寸7.8 英寸7.6 英寸8.01 英寸折叠形态竖折横向内折竖折横向外折横向内折横向内折屏幕分辨率主屏:2636 x 1080折叠屏:2208 x主屏:2142 x 876;展开态:1920主屏: 2208x1768主屏(FHD+);副屏:1121768 (QXGA+);外副屏:6008001440;折叠态:主屏副屏: 22608162480 x2200 x 300屏:2260 x 8161440900 辅屏副屏(HD+x1160整机厚度展开 7.2mm展开 6.9mm展开 7.9 mm展开 6.3mm展开 6.9mm楔形
13、设计展开后左至右4.4-8.2 mm资料来源:各公司官网,中关村在线,gsmarena, 中信证券研究部表 2:各品牌折叠屏手机参数对比(续)折叠 17.4mm折叠 16.8mm折叠 16 mm折叠 12.8mm折叠 16.8mm折叠14.7mm电池容量3300mAh4500mAh2800mAh4450mAh4390 mAh4500mAh处理器高通骁龙 865+高通骁龙 865+高通 骁龙 765G高通骁龙 865高通 骁龙 865Plus海思 麒麟9000摄像头像素后置:后置:后置:48MP64MP+16MP+8MP后置:后置:12MP+12MP;前置:10MP12MP+12MP+12MP;
14、 前置:10MP前置:20MP+32MP12MP+12MP+12MP前置:10MP50MP+16M P+12MP+8MP前置:16MP资料来源:各公司官网,中关村在线,gsmarena, 中信证券研究部三种折叠形态纷至沓来,不同形态对应不同产品理念。纵观市场上所有已发布的折叠屏手机,其折叠形态大致分为三种:横向外折(柔宇 FlexPai、华为 Mate X、华为 Mate Xs)、横向内折(三星 Galaxy Fold、TCL)以及竖向折(摩托罗拉 Moto Razr、三星 Galaxy Z Flip)。不同的折叠形态背后对应手机厂不同的产品理念:横向折叠对应的是“手机变平板”的思路,折叠状态
15、下是手机,展开状态下成为平板,追求一机多用,旨在集成手机与平板的功能;竖向折叠则是为了便携性,将普通手机进行弯折变得小巧易携带。外折方案相对直观,不用额外负担外侧小屏的成本,但需要承担保护玻璃或保护膜强度不足带来的“碎屏”、“裂屏”风险;内折方案折弯半径更小,需要使用寿命更高的柔性屏幕,因此实现难度大、技术成本更高;竖着方案则满足终端显示小巧精致的产品需求。总体而言,相较三折等其他多样化折叠探索,目前量产的三种折叠形态较为简化,且各自对应不同的多样化需求,正如三星 Galaxy Fold/Flip 系列分别采用横向内折/竖折方案并持续更新迭代,我们认为三种折叠形态有望长期并存,满足多客群需求并
16、共同推动折叠屏渗透率提升。图 2:三种折叠形态(从左至右:横向外折、横向内折、竖向折)资料来源:华为官网,三星官网手机用柔性 OLED 趋势已定,折叠屏为进化形态,2027 年出货量有望增至 7000 万+部。相比于 LCD,OLED 响应速度更快,显示效果好;单层玻璃,无需背光,显示屏更轻薄;可在不同材质基板上制造,更易弯曲;发光效率更高,能耗低。OLED 是自发光屏,制造工艺简单,在产业成熟后,成本可低于同尺寸 LCD 产品。三星、LG 等原传统 LCD面板龙头厂商纷纷转向 OLED 制造,其中三星已经关闭大陆高世代 LCD 生产线,专注小尺寸 OLED 生产。我们认为在小尺寸市场尤其手机
17、市场,用柔性 OLED 趋势已定,OLED有望逐步替代 LCD 成为下一代主流显示产品。大屏化是近年来手机发展的趋势,折叠屏手机应运而生正好满足了消费者大屏化需求,市场前景良好。据 Omdia 预测,2020-2027年可折叠显示面板出货量有望从约 420 万部增至 7360 万部,年复合增长率高达 150%;据 IDC 预测,2021/2022 智能手机出货分别为 14.02/14.44 亿台,若 2023 年之后保持约14.50 亿台的出货水平,则 2027 年可折叠屏手机渗透率有望达 5.08%。表 3:可折叠手机市场空间预测20192020E2021E2022E2023E2024E20
18、25E2026E2027E可折叠手机出货量(百万)0.84.211.127.232.44250.960.573.6可折叠手机渗透率0.06%0.33%0.79%1.88%2.23%2.90%3.51%4.17%5.08%资料来源:Omdia(含预测),IDC(含预测),中信证券研究部预测 注:2020-2027 年折叠屏手机出货数据来自 Omdia 预测;2019A/ 2020A/2021E/2022E 全球智能手机出货量来自 IDC;2023-2027 年全球智能手机出货量来自中信证券研究部预测手机方面,各厂商加快柔性显示探索,我们认为折叠屏是过渡方案,可卷曲将成终极形态。智能手机的发展趋势
19、是屏占比越来越大,边框越来越小,从最初的触控屏到后来的窄边框显示屏,曲面屏的出现缩小了左右边框,全面屏成为近年趋势。根据群智咨询,2020年全面屏渗透率预计提升至 93%。展望未来,消费者对显示屏的可视面积需求不断提高,从现在 70%到全面屏的 100%,甚至大于 200%,相应产品形态也将朝着柔性化、便携化方向发展,因此站在真正柔性 AMOLED 产品视角而言,我们认为折叠屏仍属于过渡性应用产品,可卷曲屏才是柔性 OLED 屏手机的终极形态。2020 年 11 月 17 日,OPPO 在未来科技大会上首次展出 OPPO X 2021 卷轴屏概念机,横向展开可以由 6.7 英寸屏幕伸展至 7.
20、4 英寸;2021 年 CES 大会,TCL 发布全球首款 6.7 英寸 AMOLED 云卷屏,通过纵向滑动机壳可将 6.7 英寸屏幕快速延伸至 7.8 英寸;LG 展示了名为 LG Rollable 的卷轴屏概念机。我们认为可卷曲屏打破屏占比的瓶颈,同时解决目前折叠屏的折痕问题,随着终端厂商及面板厂商的技术创新,可卷曲智能手机商业化进程有望不断加速。图 3:电子产品显示屏的发展趋势资料来源:维信诺官网图 4:可卷曲屏新产品(从左至右:OPPO 卷轴屏概念机、TCL 云卷屏、LG 卷轴屏手机)资料来源:Youtube (分别来自 OPPO X 2021 卷轴荧幕概念机、TCL 2021 CES
21、 Press conference、LG at CES2021 视频)手机之外,PC、TV、扬声器等皆出现可弯曲产品,往后看万物皆可折叠。最大限度的利用屏幕已经成为众多电子产品的共识,目前可折叠可卷曲形态已经开始从手机向其他电子品类加速渗透。早在 CES2019 上,LG 即展出了一款可以从底座卷出来的 65 英寸柔性 OLED 屏电视。2020 年的 CES 上则涌现了更多折叠屏的身影,联想、戴尔、英特尔纷纷展示了搭载柔性屏的新款折叠笔记本;柔宇展示了配备环绕式柔性触摸屏的 Mirage 智能扬声器,其采用了 8 英寸的 AMOLED 柔性面板,用户能够在触屏上执行切歌或调解音量等操作。20
22、20 年 10 月联想发布全球收款折叠 PC ThinkPad X1 Fold 国行版,搭载 2K OLED 柔性屏幕,折叠结构可承受 3 万次弯折。随着 5G 加速万物互联,可折叠屏和卷曲屏均需柔性 OLED 显示屏作为基础,应用于多种形态的电子产品上,有望推动产业创新升级,未来市场空间可期。图 5:可折叠新产品(从左至右:英特尔折叠笔记本、柔宇环绕式触摸屏智能扬声器、LG 可卷曲电视、联想折叠 PC) 资料来源:CINNO,联想官网 技术角度看,折叠屏制程复杂,产业链仍面临挑战制程来看,柔性 OLED 主要由 LTPS 或 LTPO 驱动,激光剥离+薄膜封装工艺铸就。与 LCD 相比,OL
23、ED 工艺的主要差异在于中段制程(Cell 制程)。在中段制程中,LCD 是将 TFT 基板与 CF 基板拼合,进一步加工成 TFT-LCD 面板的过程,而 OLED 则是主要包括蒸镀和封装。此外,在后段模组工艺中,OLED 省去了一层偏光片以及背光源的贴合。不同于通过电压控制驱动液晶分子旋转以控制透射光量的 LCD 面板,OLED 面板需要底层电极的电流相对较大,对驱动技术要求较高,其中三星采用的“LTPS TFT 基板+RGB OLED”技术路线在中小尺寸 OLED 面板上发展较为成熟。AMOLED 屏幕分为硬屏和柔屏,两者制作工艺主要在基板材料和封装方法两方面有所差别。(1)基板材料:柔
24、屏使用 PI(聚酰亚胺)作为下基板,代替硬屏中的玻璃基板。柔屏需使用激光剥离设备进行玻璃与基材的分离,薄膜型基材通过将 PI 树脂涂布在载体玻璃上并通过 PI 固化设备施加高温来制备形成,然后通过在该薄膜基底顶部蒸镀上 RGB 像素,通过前端处理及用 LLO 设备照射激光来分离载体玻璃和 PI 膜。(2)封装方法:柔屏使用薄膜封装(TFE)代替硬屏的玻璃封装。TFE 是一种在有机材料层上堆叠无机膜/有机膜以阻止外界空气和湿气的技术,不仅灵活性强,还能使现有玻璃的面积小部分减少,重量更轻。OLED 硬屏通过激光剥离后固化形成 OLED 柔屏。图 6:LCD 与 OLED 工艺流程比较资料来源:中
25、华显示网,中信证券研究部从柔性平面屏走向折叠屏,封装、铰链、盖板材料及成本问题多项难题仍需逐步突破。当前柔性屏幕正从平面屏往可折叠方向发展,最终目标为达到可卷曲状态。曲面屏的出现已带来设计及加工工艺上的探索,主要包括盖板玻璃从 2D 升级到 3D,触控技术和封装技术的改变,但达到终极应用状态需克服的还有封装技术的提升、弯折极限次数的达成以及高额成本的降低等。有机材料特质+需多次弯折压力,致使封装问题成折叠屏的难点之一。OLED 器件中的有机材料和电极等对环境中的水汽、氧气敏感,因此 OLED 器件制作完成后必须原位进行封装。目前有效封装方式为采用薄膜封装技术,需在 OLED 电极制作完成后,于
26、真空状态下采用 PECVD、ALD 等方法原位在 OLED 电极上生长具有水氧阻隔特性的纳米级薄膜,以达到封装目的,技术要求极高。折叠屏则由于其使用特性,封装材料更需要面临多次自由弯折压力,对技术要求较平面柔性 OLED 屏幕更为严苛。图 7:OLED 封装结构常规封装(a)和柔性 OLED 薄膜阻挡层封装(b)资料来源:柔性 OLED 器件薄膜封装研究(张浩、顾文、桑仁政、张建华),中信证券研究部柔性盖板材料面临挑战,UTG 是重要新方向。折叠手机的难点在于一体的折叠屏,材料的柔性化是真正实现折叠产品带来变革型应用场景的关键,特别是盖板材料,属于高壁垒高价质量环节。柔性盖板材料要求柔性的同时
27、,还要求耐磨性、透光性、超薄和足够硬度。CPI(Colorless PI)材料是第一代产品的柔性盖板材料,为三星 Galaxy Fold、华为 Mate X、摩托罗拉 Razr 等手机使用,但该种材质的折叠屏容易产生折叠铰链凸起、屏幕折痕和黑屏等缺陷。2019 年 12 月,三星提交了柔性玻璃(UTG)的商标申请,且该超薄玻璃已应用至三星 2020 年发布的最新折叠屏手机 Galaxy Z Flip。2020 年 12 月,国奥 50m UTG 超薄玻璃盖板折弯半径成功突破 1.5mm,相较于国内 50m UTG 的最小折弯半径 2mm,缩短了 25%。若实际使用体验良好,则盖板材料的创新有望
28、推动折叠屏在各终端产品的快速渗透。总体来看,CPI 与 UTG 玻璃各有利弊,但长期仍待材料革新。 CPI 弯曲性能较好,但因其光学性能和抗划伤性能略显不足仍需在 CPI 上溅镀一层硬涂层;而 UTG 可弯曲到数毫米的半径,且不易产生弯曲疲劳,同时还具备耐划伤、耐高温以及突出的水氧阻隔性能等优势,但抗冲击性不足易破碎,仍需在上面粘贴一层保护膜。短期来看,两种材料各有优劣;长期来看,“三明治”结构的复合盖板材料结构复杂且不利于反复弯曲,以简化结构为方向的材料革新仍重要且必要。表 4:UTG 和 CPI 对比对比项目UTGCPI厚度(m) 100 220光学性能可见光范围透过率达 91.5%-92
29、%,直觉效果好可见光范围透过率 87%-90%材料性能硬度高,耐刮擦,可弯曲性好,反复折叠不会产生折痕,较 CPI 易碎易刮伤,耐撞击力弱,可弯曲性好,易产生折痕,易碎耐热度较低,玻璃化转变温度 300左右,温度性能耐高温,玻璃化转变温度大于 600热膨胀系数高量产技术量产存在技术难度量产技术成熟,性能稳定价格高低三星 Galaxy Fold近期使用产品供应商Galaxy Z Flip韩国 Dowoo Insys德国 肖特华为 Mate X摩托罗拉 Razr韩国 SKC,KOLON日本 住友化学资料来源:The Elec,中信证券研究部图 8:柔性盖板材料发展趋势资料来源:OmdiaLTPO
30、能提高可折叠 OLED 性能,普及度有望逐步提升。随着智能手机显示屏尺寸增大及分辨率提高,电影游戏等大屏消费内容需匹配更快帧率,使得功耗大幅增加。LTPO 结合氧化物及 LTPS,具有更高的电子迁移速率,更高的刷新率。2019 年三星的 Galaxy Fold 采用 7.3 英寸可折叠 OLED(LTPS),搭配 4235mAh 电池,可支持 60Hz 帧率,由于帧率不足滑动屏幕时会出现撕裂画面。本次 HUAWEI Mate X2 搭载的 AMOLED(LTPS)内屏及外屏均具有 90Hz 高刷新率,较 Galaxy Fold 性能优势显著。而在 2020年三星将自己开发的 LTPO TFT
31、设计搭载在 Galaxy Z Fold 2 的 7.6 英寸屏幕上,可支持自适应帧率控制,将帧率从 60Hz 调整至 1Hz 或 120Hz,较 LTPS 拥有更高帧率同时大大降低功耗,从而在无需搭载更大电池同时提高可折叠 OLED 性能。而在供给端,LTPO TFT至少需比 LTPS 多两到三个光掩模步骤以形成氧化物半导体层和其他相关层,还需额外设备沉积氧化物半导体,因而投资涉及更多费用和空间并大大延长 Tack time,面板厂是否将LTPS 产能转为LTPO 仍需关注后续LTPO 需求放量进度。据Omdia, 三星显示计划2022年前将其大部分 Gen 6 A3 柔性 OLED 产能从
32、LTPS 转换为 LTPO 以供给 A 客户,我们认为 LTPO 对终端产品的性能提升将拉动折叠屏出货,并逐步提升 LTPO 份额。图 9:Galaxy Fold(60Hz)对比 Galaxy Z Fold 2(120Hz)图 10:各柔性 OLED 背板产能占比预测LTPSLTPO100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E资料来源:Omdia资料来源:Omdia(含预测),中信证券研究部铰链用于实现屏幕的连接和旋转,耐弯折可靠性待解决。铰链是连接两个部件并允许两者之间做相对转动的机械装置,
33、是折叠屏手机的关键组件,用于实现屏幕的连接和旋转。为了使折叠屏在展开形态保持平整,折叠态实现紧密贴合,铰链需具有精密限位、阻尼保护以及多次开合功能,应用于折叠屏智能手机上的铰链开合寿命至少 10 万次以上。然而,目前折叠屏手机开合寿命不尽如人意,根据外媒 CNET 线下实际测试的结果,摩托罗拉 Moto Razr 在连续翻转 2.7 万次后就出现了铰链故障,三星 Galaxy Fold 虽坚持了 12万次的连续折叠,但仍未达官方宣称开合次数的一半。铰链后续仍需不断试验和研发,以提升折叠手机的使用寿命。此前华为均为外折式,弯折半径大折痕风险较小,但由于拉伸屏幕更多,铰链也更为复杂,其中 Mate
34、 Xs 铰链系统拥有超过 100 个器件,通过锆基液态金属等材料提升铰链强度,成本大幅提升。本次华为采用专利的双旋水滴铰链设计,通过将柔性内屏收纳进水滴型空间实现闭合无缝,采用超高强度钢材制造双旋结构,锆基液态金属制造中轴结构以及碳纤制程门板结构,使得重量减轻 75%,强度提升 2-3 倍,同时平整度提升 40%。我们认为铰链技术创新将有力提升可折叠屏幕的性能,有望促进可折叠终端渗透。图 11:折叠屏铰链结构(从左至右依次为三星 Galaxy Z Fold 2 5G、柔宇 FlexPai 2、华为 Mate X2)资料来源:三星官网,OLEDindustry,华为官网可折叠屏幕及相关零部件成本
35、仍处高位,材料成本有待优化。折叠屏手机定价通常在万元以上,远高于其他平面柔性屏手机,主要源于可折叠屏幕、机械/机电结构件和电池的成本较高。手机普通柔性 OLED 屏的平均售价为 76 美元左右,是硬屏 OLED 的 3 倍左右,是 LCD 屏的 6 倍以上,而折叠屏的成本更是数以倍计,以三星折叠屏手机 Galaxy Fold 为例,其 7.3 英寸的可折叠柔性 OLED 屏的成本接近 200 美元。其他零部件中,三星 Galaxy Fold 的机械/机电结构件成本、电池成本分别为 87.5 美元、9.2 美元,比三星曲面屏手机 Galaxy S9+分别高 57.7 美元和 4.3 美元。因此,
36、材料成本的优化将带来折叠屏手机价格下降,对未来提高折叠屏手机渗透率至关重要。从三星 Galaxy Fold 的 BOM 表看产业链的变化,显示模组、光学模组、机械/机电结构件及电池成为折叠屏手机最大成本增量来源。三星折叠屏手机整体的 BOM 成本高达636.7 美元,比苹果OLED 全面屏手机iPhone XS Max 和三星AMOLED 曲面屏Galaxy S9+分别高出 246.7(+63.3%)和 260.9 美元(+69.4%)。主要成本增加来自于以下几个方面:显示模组成本价高出 Galaxy S9+手机 139.8 美元(177%),主要源于可折叠的屏幕和更大的显示面积;(2)机械/
37、机电结构件成本价高出 Galaxy S9+手机 57.7(194%)美元,主要来自于盖板、铰链和两个隔离的中框增加了金属中框用量;(3)电池成本高出 S9+ 4.3 美元(87.8%),主要源于传统玻璃不适用于可折叠屏,需要使用 CPI 膜或者柔性玻璃来实现盖板功能,电池续航能力要求更高以及大屏幕更加耗电,所以需要更大容量的双电芯,快充、无线充电等更复杂的电源管理。表 5:三星 Galaxy Fold 与 iPhone XS Max 和 Galaxy S9+成本对比(美元)美元Galaxy Fold(预测)iPhone XS MaxGalaxy S9+与 iPhone XS Max差异与Gal
38、axy S9+差异显示模组218.81207998.8139.8光学模组48.537.63810.910.5机械/机电结构件87.571.529.81657.7处理器713067414电源管理芯片10.912.68.8-1.72.1蓝牙芯片/WALN 芯片77700存储芯片7940.85738.222射频前端2115.5195.52美元Galaxy Fold(预测)iPhone XS MaxGalaxy S9+与 iPhone XS Max差异与Galaxy S9+差异传感器71.25.55.81.5电池9.26.54.92.74.3配件197.315.511.73.5其他成本57.840.2
39、44.517.613.3总成本636.7390375.8246.7260.9资料来源:CGS-CIMB,中信证券研究部 折叠屏带来产业链升级,推荐 TCL 科技从以上折叠屏手机与全面屏、曲面屏手机的成本对比来看,折叠屏技术的难点主要来源于显示模组、光学模组、机械/机电结构件及电池。我们梳理了折叠屏手机产业链中主要 工艺变化方向,包括可折叠 AMOLED 柔性屏、转轴、盖板、偏光片、触控屏、OCA 胶、FPC 以及电池。图 12:折叠屏产业链工艺及公司汇总资料来源:中信证券研究部绘制对于折叠屏手机,最大成本增量为可折叠 AMOLED 柔性屏,国内建议关注 TCL科技,京东方,深天马,维信诺。与非
40、折叠手机相比,折叠屏手机的手机面积增加 50%以上,本次华为 Mate X2 拥有业内折叠式最大外屏及内屏,说明在折叠屏手机阵营内,平均尺寸仍有上探空间,有望进一步拉动柔性 AMOLED 面板需求。据 Omdia 预测,到 2027年折叠屏手机将有超过 7360 万台的出货量,6 代 AMOLED 产线基板尺寸 1850mm* 1500mm,对于 7.3 寸高宽比为 4.2:3 屏幕,可切割的 AMOLED 可折叠屏最大值为 156片;对于 8 寸高宽比为 8:7.1 可折叠屏,可切割的 AMOLED 可折叠屏最大值为 121 片。在考虑到切割效率、良率和产能利用率条件下,按照 2027 年
41、7360 部折叠屏手机测算,对应 7.3 寸屏幕,可拉动的 15k/月 6 代线 6.0 条;对应 8 寸屏幕,可拉动的 15K/月的 6 代 AMOLED 线为 7.8 条。未来随着可折叠屏手机渗透率的进一步提升、显示面积需求进一步扩大以及对屏幕弯折能力的更高要求,料将为国内面板厂商带来量价齐升的红利。公司而言,国内建议关注 TCL 科技,京东方,深天马,维信诺。TCL 终端手机产品使用自己的折叠屏,产品包括静态弯折和动态弯折产品,公司的柔性 OLED T4 产线设计产能为 45K/月,已于 2020 年量产,下游客户包括三星、小米,已应用于小米 Mi 10/10 Pro、摩托罗拉 Razr
42、 折叠手机等多款产品。深天马 2019-2021 年 AMOLED 出货量有望逐年翻番,2020 年出货超过 1600 万片,2021 年有望出货 4000 万片。产线方面,天马武汉 6代柔性 OLED 产线设计产能为 37.5K/月,2020 年完成一期刚转柔及二期量产,均已向客户稳定交付,下游客户有小米、oppo、荣耀、联想等;天马厦门 6 代柔性 AMOLED 线设计产能 48K/月,预计 2022Q1 点亮,产品有望应用于折叠终端机。维信诺共布局三条柔性AMOLED 产线:昆山 5.5 代 AMOLED 产线刚性为主,设计产能 30K/月,其中 5K/月软硬兼容;固安 6 代 AMOL
43、ED 线 19 量产爬坡顺利,客户以小米为主;合肥 6 代 AMOLED 线设计产能 30K/月已于 2020 年 12 月点亮。此外,维信诺技术创新多点开花,2020 年发布柔性 AMOLED 360折叠终端应用、柔性 AMOLED 动态卷曲车载应用、环绕屏 2.0 等多款自主创新的柔性 AMOLED 应用。我们预计随着维信诺未来 AMOLED 产能放量与技术提升,公司营收及出货将快速提升,有望打入更多一线品牌客户并供货折叠及卷曲终端产品,保持行业龙头地位。表 6:折叠屏手机带来的手机屏幕面积增加对角线长度(英寸)传统手机6.518:9131.14Galaxy Fold 主屏7.321:91
44、62.6124%Galaxy Fold 副屏4.64.2:367.72(考虑副屏)75.64%华为 Mate X/Xs88:7.1204.9956.32%手机类型长宽比屏幕面积(cm2)面积增加比例公司产线/地点世代产能(K/月)京东方成都 B7648绵阳 B11648重庆 B13648福州 B14648华星光电武汉 T4645深天马武汉637.5厦门648维信诺昆山5.55固安630合肥630和辉光电上海660柔宇深圳5.515资料来源:各公司官网,中信证券研究部表 7:国内柔性 OLED 产线规划资料来源:各公司公告,中信证券研究部,注:维信诺昆山产线设计产能为 15K/月,其中 10K/
45、月为刚性 AMOLED, 5K/月为软硬兼容。转轴方面,工艺复杂,要承受数万次弯折,需使用 MIM 工艺,国内建议关注宜安科技、东睦股份、长盈精密和精研科技。铰链是折叠屏手机的核心精密组件之一,为了使折叠屏能够实现紧密贴合和平整展开等操作,铰链需要完成精密限位、阻尼保护以及多次开合等功能,是实现稳定、可靠的折叠屏产品的关键。应用于折叠屏智能手机上的铰链不仅需具备至少 10 万次以上的开合寿命,同时还需具备重量轻、尺寸小和稳定性强等特点,因而折叠屏铰链的制造工艺十分复杂,其中,MIM 和液态金属工艺是实现高性能铰链的关键加工技术。宜安科技集轻合金材料研发、生产、营销为一体,公司也是很多知名品牌的
46、独家供应商,包括转轴、边框、铰链等。东睦股份子公司东莞华晶粉末公司产品覆盖手机转轴结构组件、推杆等精密五金结构件,并积极投入手机 MIM 传动链等技术的研发,有望充分受益于折叠屏带动的铰链精密组件和 MIM 加工的需求提升。长盈精密积极布局折叠手机转轴系统及零部件开发,未来有望受益于折叠屏带动的铰链产品需求的提升。精研科技主要从事定制化 MIM 核心零部件产品的研发和销售,积累了苹果、三星、vivo、等优质客户资源,有望充分受益于折叠屏带动的 MIM 产品的需求增长。图 13:华为 Mate X2 双旋水滴铰链 (左:水滴型;右:双旋结构)资料来源:华为官网图 14:MIM 制造工艺流程资料来
47、源:ofweek 中信证券研究部盖板方面,要求可折叠防划伤,CPI 膜和 UTG 取代刚性盖板玻璃,国内建议关注长信科技。在盖板方面,折叠屏手机要求可折叠、防划伤,传统手机使用的玻璃盖板无法满足可折叠的要求。除了透明玻璃,还可以使用 PET 薄膜作为盖板玻璃,PET 薄膜虽形变量较大,但长期弯折下,可能产生塑性变形。目前具有潜力的盖板材料有CP(I ColorlessPolyimide)和超薄玻璃(UTG)。UTG 玻璃的制造工艺复杂,减薄是其核心工艺环节之一,减薄工艺可使玻璃具备更好的透光性,且重量显著降低,在智能终端显示屏制造中应用广泛;CPI 可同时满足柔性和强度要求,在制造 CPI 时
48、,需于表面进行数十微米厚的硬质涂布工艺,如使用混合材料硅氧烷,有望使得 CPI 的触感接近玻璃,并提升 CPI 的强度,虽然与 UTG 相比,在外观、硬度、抗刮伤、触控体验方面有所不足,但目前 CPI 凭借产业链较为完善仍保有重要地位。目前已具有 CPI 膜技术的厂商有韩国科隆工业、日本住友化学、韩国 SKC 等;长信科技在面板减薄领域积累深厚,减薄工艺可实现薄化至单面 0.1mm的精度,技术领先优势明显,且面板减薄产能和市占率均位居国内首位,龙头地位显著,随着 UTG 玻璃需求的逐步提升,公司有望率先受益。表 8:CPI vs 超薄玻璃 vs PET 薄膜盖板材料CPIUTGPET厚度/mm
49、0.10.11.10.1透光率(%)30609290.4折叠率(%)1.761.471.66Tg/30078CTE/(ppm/)8203.1733吸湿率(%)2.03.00.5水汽透过率/(g/m2.d)9资料来源:日本三菱瓦斯公司,中信证券研究部偏光片方面,折叠屏 OLED 显示要求偏光片具有可弯曲、轻薄、可靠性、耐刮性能,国内建议关注三利谱。可弯曲和轻薄方面,偏光片要求 TFT-LCD 更薄、更耐弯折,而且满足数十万次的可弯曲性能;可靠性方面,以外折结构设计的折叠屏因为转轴处难以做到严丝合缝,且偏光片处于显示屏的最外层,在耐高温、耐温湿性的要求更高;耐刮性能方面,折叠屏的屏幕大,用户直接接
50、触到偏光片的表面,因此要满足一定的耐摩擦要求。偏光片目前主要被美、日、韩、中国台湾等垄断,如美国的杜邦、3M,日本的住友化学、日东电工,韩国的 Koreno,其中能够量产超薄偏光片主要包括日东电工和住友化学。大陆企业三利谱 2018 年投入研发的 120m 偏光片已经开发成功,部分客户认证通过;已立项开发 100m 以下厚度的超薄型 AMOLED 用偏光片,未来有望随折叠手机出货量倍增而实现产业升级。表 9:偏光片组成及其功能5810501512图 15:偏光片构成膜的成本占比TAC PVA保护膜、离型膜其他胶水化工材料层别构成材料功能1保护膜PET/PSA保护偏光膜2保护层支持保护偏TAC光
51、膜3偏光机体PVA偏光机制4保护层支撑保护偏TAC光膜5感压胶黏贴LCD 基PSA板6离型膜PET保护黏着剂资料来源:三利谱招股说明书,中信证券研究部 资料来源:三利谱招股说明书,中信证券研究部触控屏方面,折叠手机的出现,电极材料需向柔性化方向发展,国内建议关注苏州诺菲。ITO(氧化铟锡)是传统触控屏导电材料,有成本昂贵,刚性强,不耐弯折等局限性,限制了未来的柔性化发展。金属网格(Metal Mesh)、纳米银线、碳纳米管、石墨烯、导电聚合物等柔性材料具有优良的导电性能,有望在柔性触控屏中替代 ITO。其中金属网格和纳米银线具有良好性能和量产能力,已经投入使用,其他材料由于难以规模化生产,成本
52、较高,故暂时不合适折叠屏生产。纳米银线公司国内重点关注苏州诺菲,是国内唯一一家拥有纳米银导电膜完整自主产权的企业,公司现拥有近 80 件国内外专利,其中 11 项为已批准的美国专利,2018 年和 Cambrios 强强联手完成专利互授后,双方共同覆盖全球 90%的纳米银技术专利。表 10:柔性电极材料主要性能比较性质ITO金属网络纳米银线导电聚合物石墨烯碳纳米管导电性中高高较低较低较低透光性中较高高中中高弯曲性低较低高高高高材料成本中中高高较低低制造成本中低高高低低稳定性中较低较高中高高摩尔纹较高低高高高高资料来源:艾邦产业通,中信证券研究部可折叠屏带来贴合技术、FPC 以及电池板块的升级,
53、国内建议关注富印集团、欣旺达、德赛电池、鹏鼎控股、东山精密及景旺电子。OCA 胶:OCA 光学胶是一种双面贴合胶,是触控屏材料的最佳粘合剂,要求清洁度非常高,采用模切加工工艺:换膜加工要求千级或者百级无尘室,需要根据不同的贴合方式采用不同的模切结构,7 寸以下采用模切,10 寸以上采用液态胶,贴合方式包括:软对硬贴合、sensor 表面贴合 OCA 需要用到带自动对位功能的 OCA 贴附机,将贴好的 OCA sensor 与盖板材料贴合,需要用到真空贴合机。OCA 光学胶在显示屏中的功能有:减少眩光以及 AMOLED 发光损失,增加显示器亮度,增加对比度和折射率,避免牛顿环,扩大可视区域。可折
54、叠 OLED 显示屏对 OCA 光学胶的要求多了重复折叠后不能因受力反应变色,性能也不能因重复折叠受应力影响变脆或引起体积变化等。折叠屏采用的 OCA胶目前供应商主要包 3M、三星 SDI、三菱、韩国 TMS,其中三星 SDI 独家供应三星折叠屏手机的 OCA 胶。国内供应商主要有富印集团、凡赛特等,其中富印集团较早进入 OCA光学胶,13 年底投产 OCA 光学胶,是国内首家生产亚克力胶带和 OCA 光学胶的企业,拥有广东、安徽、江苏三大生产基地,均建有千级无尘车间,集团建设有 49 条胶粘生产线,其中 OCA 涂布线 15 条,OCA 光学胶年生产能力达到 3000 万平方米,年销量 2000万平方米。电池:可折叠手机屏显示面积增大,而手机中耗电比例最高的部位就是屏幕,因此可折叠屏需要更大容量的电池以支撑手机续航;同时 2020 年各品牌发布 5G 版折叠屏手机,相比 4G 手机耗电量提高,电池容量及整机厚度普遍提升,电池的单机价值量提升。以三星 Galaxy Z Fold2 5G 和华为 Mate Xs 为例,他们都采用了双电芯的解决方案,即在机身两侧各配置一块电池,两块电芯组合成了 4500mAh 的大电池,其中三星支持快充、无线充电和反向无线充电,华为使用 55W 超级快充术,半小时可充 85%。同时为了保
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