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新型显示制造装备产业信息简报② | 全球产业发展现状

发布时间:2024-08-29

  本期推文是新型显示制造装备产业信息简报第二期,在上一期中,我们对产业装备分类进行了概述。本期将对全球产业发展现状进行分析,产业格局如何,国外龙头企业有哪些,一起来看看吧。

  一、全球产能转移

  全球显示面板产业链产能转移经历了三个时期:

  第一个时期:2000年前是由日本主导的全球LCD产业发展,同时期的韩国企业大力发展该产业,该时期全球出货量第一是三星。

  第二个时期:2000-2010年日本向中国台湾地区进行技术转移,同时期中国大陆以京东方为代表的企业通过收购的方式开始快速发展液晶面板产业。

  第三个时期:2010年至今,日本多家厂商已经退出LCD产业,而韩国也将重心转移至OLED,因此,目前中国的LCD面板产能占据全球第一。

  二、产业区域格局

  阵列工艺设备和成盒工艺设备基本由日美韩企业垄断。阵列工艺设备主要供应商为ULVAC(日本爱发科)、TEL(日本东京电子)、AKT(美国应用材料公司的全资子公司业凯公司)等日本和美国的半导体设备供应商。国内相关设备技术较落后,无法切入目前的面板生产线。而LCD的成盒工艺重要设备,如液晶灌注、对位压合设备,以及OLED的成盒工艺重要设备,如蒸镀设备、喷墨印刷设备、封装设备,目前仍由海外企业垄断。

  中国企业在工艺设备上也在逐步突破,在检测设备、激光设备和组装设备领域有多家上市企业正在形成自己的技术优势,并同先进企业密切合作。2017到2019年的模组检测设备国产化完成度接近50%,目前基本可以实现替代。在自动化、模组贴合/邦定等设备领域,国产化提升较为迅速,均达到20%左右。另外,多种关键工艺设备,如激光切割机、曝光机、有机材料蒸镀机、自动光学检测仪器等实现了零的突破。

  三、国外龙头简介

  (一)佳能

  佳能是日本的光学设备大厂,产品线涵盖办公产品、影像系统产品、医疗系统产品以及产业设备等领域,其中和电子领域密切相关的光学设备有半导体光刻机、FPD(平板显示器)曝光设备和OLED蒸镀设备等。

  FPD曝光设备用于制造TFT电路,根据基板的尺寸,一般称第6代(1500×1850mm)以下为中小型产线,第7代(1870×2200mm)以上为大型产线,佳能主要生产面向电视等大型显示器的设备。根据佳能2022年度财报显示,2022年佳能售出51套FPD曝光设备,受下游面板制造的影响,2023年佳能计划出售33台PFD曝光设备,并预计市场需求将在2024年后恢复。

  OLED蒸镀设备是OLED面板产线的心脏,目前全球蒸镀机(尤其蒸镀封装一体机)的生产几乎被Canon Tokki(佳能特机)垄断。Canon Tokki蒸镀机具有极高的对位精准度,能够把OLED有机发光材料精准的蒸镀到基板上,误差控制在5微米之内。此外,Canon Tokki设备的传送系统能够保证几乎没有破片,直接保证了良率,所以一直被称为是最好的设备,目前一台机器的价格约100亿日圆(约8,500万美元)。

  (二)应用材料

  应用材料(Applied Materials,简称AMAT)成立于1967年,1972年在纳斯达克证券市场上市,作为全球最大的半导体和显示设备供应商,AMAT凭借在材料工程领域的技术专长,以及多年来在技术解决方案和人才培养方面的丰富经验,产品与服务已覆盖原子层沉积、物理气相沉积、化学气相沉积、刻蚀、快速热处理、离子注入、测量与检测、清洗等生产步骤。

  AMAT是全球沉积设备的巨头,全球几乎每一个新生产的芯片和先进显示器的背后都有AMAT的身影。在PVD(物理气相沉积)设备上,已形成AMAT寡头垄断的格局,长期占据约80%的市场份额;在CVD(化学气相沉积)设备市场,AMAT全球市场占比接近30%。根据2017年半导体制造设备生产商销售额排行榜,AMAT以10.61亿美元的销售额占据榜首。

  (三)尼康

  尼康成立于1917年,最早通过相机和光学技术发家,1986年推出第一款FPD曝光设备,如今业务线覆盖影像事业、精机事业、医疗健康事业、零部件事业、工业仪器及其他,其中精机事业从事LCD液晶面板和OLED面板的FPD曝光设备,以及用于半导体生产的光刻设备的开发与研究。根据官网,尼康的FPD曝光设备包括FX-103SH和FX-6AS两个系列,FX-103SH适用于高精度大屏幕面板的生产,对4K/8K分辨率电视以及高精度平板液晶显示面板、OLED面板的大规模生产作出了贡献,FX-6AS最适合于高性能移动设备上使用的高精细OLED面板和液晶面板生产制造。

  在FPD曝光设备领域,尼康和佳能两家日本厂商占据主要地位,不断抢食FPD曝光设备市场。其中,佳能在生产电视机显示屏方向的大型面板的曝光设备方面实力雄厚,而尼康的曝光设备则在用于智能手机显示屏的中小型面板方面更具有优势。2019年尼康的销售额达到12亿美元,相比2018年实现了翻倍增长,在2019年半导体设备厂商销售额排名中位列第11位,佳能在2019年半导体设备厂商销售额排名第15位,不过其销售额远低于尼康,仅为6.9亿美元。

  (四)爱发科

  爱发科(ULVAC)成立于1952年,是真空技术的开拓者,全球著名的半导体制造设备供应商,业务领域涉及FPD生产设备、半导体生产设备、电子器件生产设备等。以在各领域获得广泛应用的真空技术为基础,ULVAC在PVD设备上占据很大的市场份额,与美国AMAT、瑞士Evatec共同形成行业垄断,三者市场占有率高达96.2%。在蒸镀设备上,ULVAC虽然与Canon Tokki这种垄断巨头相比还有不小的差距,但也在大力研发、积极创新,推出的新型镀膜设备——ZELDA,采用线型蒸镀源技术,可将材料利用率大幅提升至20%,并可均匀地将有机发光材料镀在AMOLED面板上,提升面板厂前段制程的良率。

  (五)东京电子

  东京电子(Tokyo Electron Limited,简称TEL)成立于1963年,是日本最大的半导体制造设备提供商,也是世界第三大半导体制造设备提供商,主要从事半导体制造设备和平板显示器制造设备的研发和生产。TEL的产品几乎涵盖了半导体制造过程中的所有工序,主要产品包括:涂布/显影设备、热处理成膜设备、干法刻蚀设备、CVD、湿法清洗设备和测试设备。TEL的涂布/显影设备在全球占有率达87%,在FPD制造设备中,刻蚀机的设备份额达71%,其他设备也占有相当大的份额。

  (六)SCREEN

  迪恩士(SCREEN)成立于1943年,是日本领先的半导体设备供应商,拥有三大核心技术——“表面处理技术”“直接绘图技术”和“图像处理技术”,并在半导体市场、印刷市场、显示市场和印刷电路板市场等展开了构成这三大核心技术的要素技术,产品覆盖半导体、显示器、印刷电路板制程设备。自1975年开发出晶圆刻蚀机之后,SCREEN开启半导体设备制造之路,产品线不断向晶圆清洗、测量、晶圆图案检查以及直接成像系统延伸。早在2008年,SCREEN就占据涂布机/显影机,湿法蚀刻机和抗蚀剂剥离剂的LCD制造设备市场的全球最大的份额。据国泰君安的统计,在主要的三种清洗设备市场中,SCREEN市场占有率均排名第一,在单晶圆清洗设备市场,SCREEN市场占有率高达54.9%;自动清洗台市场技术门槛相对较低,市场参与者较多,SCREEN市场占有率仍达到了50%以上;而在洗刷机SCREEN也有着60%-70%的市场占有率。

  (七)Wonik IPS

  圆益艾伯斯(Wonik IPS)成立于1991年,是韩国半导体、显示和太阳能设备供应商,提供半导体/LCD/AMOLED/太阳能电池核心设备,显示设备主要包括氧化物薄膜晶体管设备、PI固化设备、LTPS设备、PECVD设备和干法刻蚀设备。Wonik IPS在1998年首次成功大规模生产ALD(原子层沉积)系统,并逐步成为半导体机械领域的主要公司之一;2004年成功开发并量产了半导体CVD系统,并从那时起扩大了市场份额;2014年成功量产了模具工艺系统,是3D NAND闪存中最重要的系统之一;2018年成功进军10纳米工艺DRAM High-K市场;2020年10月首次量产了新型金属CVD设备“NOA”,并向SK海力士韩国清州M15X工厂供应,Wonik IPS的此次量产实现了韩国装备行业以往从未商业化的金属CVD设备的韩国国产化;2021年9月,Wonik IPS用于QD(使用量子点的)显示的干式蚀刻设备获得了三星显示认可。

  (八)V-Technology

  为动科技(V-Technology)成立于1997年,最早是作为FPD检查设备制造商,2000年在日本东证母版上市,涉足用于电视等的平板显示屏制造、测试设备,也拓展半导体设备业务。2002年推出FPD外观检查装置,2005年推出用于FPD的AEGIS(光配向膜曝光)设备;2013年以来,通过自主研发强化产品能力和并购加速扩大产品阵容,新增TFT/光罩修复设备、接近曝光设备、非接触电检设备;2015年推出FPD光罩外观检查装置,并收购NSK Technology Co., Ltd,加入彩膜曝光设备事业;2016年收购OHT株式会社为子公司,加入OS tester事业;2018年收购Lumiotec为100%子公司,加入OLED照明事业;2019年,收购Nano System Solutions为100%子公司,加入半导体制造/检查设备事业;2021年收购Litho Tech Japan Corporation为100%子公司,加入半导体材料生产、研发的设备及技术事业。

  四、产业面临挑战

  全球经济增长乏力,消费持续疲软,消费电子终端品牌客户受影响尤为突出。显示行业产能下降导致显示制造设备投资放缓,投资放缓进一步影响制造装备出货量。

  2022年显示行业延续了2021年下半年的下行趋势,京东方、TCL科技、群创等来自中国大陆及台湾地区的主要面板厂商2022年业绩多为报亏。不仅中国大陆及台湾面板厂商报亏,韩系大厂也同样不能幸免,据LG Display财报显示,2022年该公司销售额为261,518亿韩元,营业亏损为28,500亿韩元,销售额比上年下降12.47%,营业利润转亏,净亏损为31,956亿韩元(约合175.76亿元人民币)。

  由于需求对创记录的低价格没有反应,而且经济衰退正在压迫未来的需求,所以FPD厂商正在尽可能地推迟设备投资。根据《国际电子商情》数据显示,2022年显示设备支出为120亿美元,下降9%,其中OLED为59亿美元、LCD为61亿美元。SEAJ(日本半导体制造设备协会)2022年预测数据指出,由于面板供需恶化的影响仍存,反映了一部分的交货期下滑,所以面板制造商的大型投资案减少。此外,佳能2022年度财报显示,尽管佳能FPD曝光设备营业额依旧维持较高水平,但综合来看,该领域年度营业额同比微降2.5%,为3,292亿日元(约合159.29亿元人民币)。

  (内容摘自:佛山市知识产权保护中心、北京三聚阳光知识产权代理有限公司《佛山市新型显示制造装备产业专利导航报告》)

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