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中国面板厂商应警惕LTPS面板扩产和良率问题

电子工程专辑‎ 2014-10-27 11:11
LTPS面板 触控面板 阅读(2386)
导语随着面板厂商,尤其是中国面板厂商积极地投资低温多晶硅(LTPS)TFTLCD面板新工厂以供应智能手机面板,许多人已经开始担心LTPSTFTLCD将供应过剩,从而影响智能手机面板整体的供应链

随着面板厂商,尤其是中国面板厂商积极地投资低温多晶硅(LTPS)TFTLCD面板新工厂以供应智能手机面板,许多人已经开始担心LTPSTFTLCD将供应过剩,从而影响智能手机面板整体的供应链;但NPDDisplaySearch最近研究报告指出,虽然中国面板厂商期望扩大LTPS面板产能,但对于一些新厂商来说,建厂之后与产能成长的同时;LTPS面板厂的运作效率和良率才是需要解决的大问题。

比较NPDDisplaySearch分别在FPD供需和资本支出季报(QuarterlyFPDSupply/DemandandCapitalSpendingReport)和全球FPD出货和预测季报(QuarterlyWorldwideFPDShipmentandForecastReport)中提到的LTPS新产能和LTPS面板需求预测可知,2014年LTPSTFTLCD面板出货面积仅占据投入产能的56%。这也意味着许多既有的LTPS面板厂商仍有量产改善、效率提升、提高产品良率和LTPS面板质量稳定性的空间。

NPDDisplaySearch整理出了整个LTPS面板发展的五大方向:

1.2017年LTPSTFTLCD产能将达1,220万平方公尺;较2014年大幅成长66%

首先以LTPSTFTLCD的产能扩张而言,依照目前的已确定建厂项目与产能规划,不包括作为OLED背板的LTPS面板,2017年LTPSTFTLCD产能将达1,220万平方公尺;较2014年的730万平方公尺大幅成长66%。其中主要的新建工厂包含了中国面板厂商如华星光电(T3工厂)、京东方(5.5代线工厂和六代线LTPS工厂)和信利(新4.5代线工厂)等等,同时LGDisplay正在扩大其LTPS产能。此外,友达的昆山六代线LTPSTFTLCD工厂预计也将于2016年开始使用。天马也计划在上海和武汉新建LTPS面板工厂。

根据DisplaySearchFPD供需和资本支出季报(QuarterlyFPDSupply/DemandandCapitalSpendingReport),除了三星(Samsung)的LTPS产能(因其全都用于AMOLED背板而非LCD)不计,NPDDisplaySearch预计2014年全球LTPSTFTLCD产能将达730万平方公尺,2015年将为910万平方公尺,2016年为1,040万平方公尺,2017年为1,220万平方公尺。

而每年新增LTPS面板工厂的产能从2015到2017年将分别有180万平方公尺、130万平方公尺和180万平方公尺。换句话说,2014到2017年LTPSTFTLCD新增的总产能将高达490万平方公尺,这是2014年总产能的67%。此外,NPDDisplaySearch还未将天马、富士康等详细建厂与设备购买计划尚未确定等项目产能计入,由此可以看出面板厂商在产能扩大方面非常激进。

2.LTPSTFTLCD产能利用率一般为75%~85%

与非晶硅(a-Si)TFTLCD不同,由于智能手机产品相对复杂且制程时间长(例如光罩、IPS技术、激光退火等),LTPSTFT工厂产能利用率一般比a-SiTFTLCD工厂低。NPDDisplaySearch预计2014年全球LTPS工厂的平均产能使用率仅为76%。其中考虑到许多新工厂如天马厦门5.5代线工厂、日本JDI的六代线工厂还未将产能全部投入使用。

虽然2014年全球LTPS工厂产能为730万平方公尺,但实际有效产能仅有550万平方公尺。NPDDisplaySearch预测,一旦日本的工厂运营成熟且中国新LTPS工厂积累了更多经验,LTPS产能利用率将能逐渐提升,2015年全球LTPS的产能利用率将达到80%,2016和2017年将增至85%(如下表)。

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2014~2017年全球LTPS工厂产能和实际投入量(单位:百万平方公尺)(来源::NPDDisplaySearch;不包括作为OLED背板的LTPS面板)

3.LTPSTFTLCD需求从2014年的310万平方公尺增加至2017年的640万平方公尺

另一方面,随着高分辨率智能手机的盛行以及智能手机屏幕平均尺寸的持续增长,LTPS面板需求将持续走高。在NPDDisplaySearch全球FPD出货量和预测季报(QuarterlyWorldwideFPDShipmentandForecastReport)中预测,LTPSTFTLCD面板需求将于2017年达到640万平方公尺(如下表)。

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2014~2017年LTPSTFTLCD需求预测与产能转换比率(单位:百万平方公尺)(来源::NPDDisplaySearch;不包括作为OLED背板的LTPS面板)

4.2014年LTPS面板出货面积仅占据实际投入产能的56%;2015年该比例增长至60%,但2016和2017年将维持在62%,这表明LTPS面板产能和出货之间的面积转换仍有差距

透过比较LTPS面板产能和需求,我们可以从中看出以下几个关键点:

LTPSTFTLCD智能手机面板需求主要集中在几个规格段,如300~350ppi(每英寸像素)、400~450ppi和450~500ppi。NPDDisplaySearch研究表示,300~350ppi需求将逐渐被400~450ppi替代。400~450ppi规格段产品(如5.0英寸FHD,1920x1080)的需求面积将于2017年成为LTPS面板中需求最大的规格段。这种预计是极为合理的,因为自从iPhone6plus为FHD屏幕后,越来越多的消费者将意识到FHD屏幕应用于智能手机十分契合,而且也不会过时。

由于LTPSTFTLCD的产能利用率低于90%,而且LTPS面板输出面积仅占实际投入产能面积的60%,因此可以看出LTPSTFTLCD将逐渐处于产能过剩的局面。

NPDDisplaySearch研究表明,如上表所示、2014年LTPS面板出货面积仅占实际投入产能的56%。2015年该比例成长至60%。但2016和2017年将维持在62%。这表明LTPS面板产能和出货之间的转换仍有差距。

以非晶硅(a-Si)面板(如大尺寸面板)而言,一般出货面积占实际投入产能的比例在70%左右甚至更高。但LTPS面板却相对较低。因此可以断定在未来的几年内LTPSTFTLCD将面临两大问题:

1.过度投资导致产能过剩;

2.新增的产能转换为可良品出货的转换效率低。这两个问题有可能在较不具经验与需要学习曲线的中国大陆新建LTPS产能上较为明显。

当然,目前包括天马、华星光电、京东方在内,中国面板厂商并不认为扩产和良率是他们新LTPS工厂将会面临的问题。但以过去日本与中国台湾的经验而言,LTPS跟非晶硅的确存在许多技术与制程的差距,最大的挑战将会是在繁复的LTPS制造流程之下如何提升良率;进而提高投入产能转换成可出货面积的比例。

从日本到韩国到中国台湾,既有的面板厂均花了相当数年的时间提升良品率与产能转换率,再加上许多新规格与技术的不断导入LTPS(例如高分辨率、In-CellTouch、OnCellTouch、IPS广视角、高色彩饱和度等等),即使是已经成熟量产的LTPS面板厂也常常面对许多制程上的挑战。

AppleiPhone6的面板供货商如JDI、Sharp、LGDisplay等都已经是成熟量产LTPS超过十年的面板厂却仍旧面临iPhone6新面板的良率挑战便是一个例子。中国大陆的面板厂如何缩短LTPS的学习曲线将会是其LTPS投资能否成功之关键。

5.LTPS液晶面板将会持续面对高分辨率非晶硅、Oxide与AMOLED面板的竞争

NPDDisplaySearch认为以下几点将造成对LTPSTFTLCD面板需求的威胁:

非晶硅TFTLCD的制程和技术持续在挑战其局限性,并且不断的突破。举例来说,目前a-SiTFTLCD已可以量产300ppi(如4.7”1280x720)智能手机面板。而许多面板厂正积极地开发以非晶硅TFTLCD的制程生产5.0吋FullHD(1920x1080)的面板。数年前关于非晶硅不能做300ppi以上的产品这种说法已经被技术的进步所打破。面板厂商仍不断挑战非晶硅的技术局限性。与LTPS的制程时间长相比,非晶硅已无疑是最具成本效益的选择。

氧化物(Oxide),也称铟镓锌氧化物(IGZO),也积极在智能手机领域扩大市占率。其中夏普尤为激进地在智能手持设备中扩大Oxide技术的使用,并以产能较大的八代线生产。

三星显示(SamsungDisplay)也积极宣扬其AMOLED技术的画面色彩强于LCD。三星显示(SamsungDisplay)AMOLED的产能过剩压力巨大,因此正积极寻找更多的外部客户以消耗产能。一般来说,如果屏幕尺寸和智能手机面板分辨率相同,AMOLED比LCD面板多10%~15%的溢价(Premium)。但NPDDisplaySearch最近了解到,三星显示(SamsungDisplay)正更有弹性的调整其AMOLED面板溢价,尤其是在中国市场,以达到扩大AMOLED面板出货量的目的。

全球LTPS面板的最大用户是AppleiPhone。但是,除Apple用的特殊LTPS规格外,其余大多数LTPSTFTLCD面板却被中国智能手机厂商采用。而中国智能手机厂商采取“高规格、低价格”(HighSpec,LowPrice)的商业策略,导致面板厂商不得不承受巨大的降价压力。而LTPS面板方面的降价压力可能更大,因为它的平均价格高于a-SiTFTLCD面板。

当然有种情况是LTPS面板需求将高于预期,这表示LTPS将超越其他面板技术(如a-Si,AMOLED和Oxide),在相对稳定和成熟的智能手机市场占据更多的市占率。但是这需要LTPS技术在成本效益方面有较大的提升。因为目前LTPS技术最大的弱点便是其成本比TFTLCD高。根据NPDDisplaySearch智能手机和平板TFTLCD高。根据DisplaySearch智能手机与平板面板成本季报(QuarterlySmartphoneandTabletPCTFTLCDCostReport)显示,在尺寸、分辨率和规格相同的情况下,LTPS面板成本比a-Si平均高出10%~15%。

NPDDisplaySearch预测,随着中国面板厂商投入大量资本在LTPS面板产能扩建的同时,LTPS面板产业存在着供应过剩、产能和出货转换效率低下以及与其它面板技术如a-Si、Oxide和OLED等的竞争问题,同时LTPS面板降价的问题将持续会是LTPS的挑战。

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