金准人工智能 折叠柔性屏产业深度报告

  • 1个月前发布
  • 发布人:行业研究

前言

屏幕一直是智能手机设计变革的核心,继大屏化后,折叠式设计将是解决屏幕桎梏的有效路径,折叠屏已经显示出独特的竞争优势。近期,三星发布了折叠屏手机Galaxy Fold,开启了折叠屏手机新时代。

金准人工智能专家分析折叠屏幕终端出现是智能手机演进的必然,能够有效解决有限的空间内追求无限的交互体验的痛点。同时随着全面屏进阶达到极致,通过挤占前置摄像头与指纹识别提升屏占比已经走到瓶颈,未来将围绕显示技术进步接力创新。折叠屏设计有望成为高端旗舰的标准配置之一,与全玻璃机身等设计路线分庭抗礼,并在未来迎接出货量的爆发。

根据金准人工智能专家预测,2019年折叠手机渗透率约为0.1%,对应出货量则为150万台左右。2020年,折叠手机渗透率有望提升至0.7%,对应出货量1000万台左右。

柔性屏技术实际上从前两年就已经开始走向实用,到今年可谓是厚积薄发走向前台了,不少观察者都认为柔性屏技术首先造成的影响,就是给手机产业带来彻底的变化,以至于业界谈起柔性屏都不假思索地跟手机联系在一起。但在金准人工智能专家看来,对柔性屏技术的观察如果局限于手机产业的话,那就有些狭隘了。这项带有革命性的技术革新,其影响力必然会遍及IT、消费、生活服务等各个领域,甚至会重构硬件、软件系统,并在多个领域带来无数的商业机会,我们有必要对此有个深入了解。

一、2019年成为新折叠时代起点

折叠屏幕终端出现是智能手机演进的必然。自手机问世以来,用户对交互体验的追求从未停止,折叠式的手机设计方式应运而生。早在1996年,摩托罗拉就推出全球首部翻盖手机StarTAC,在当时是高端奢侈定位,售价高达1000美元。此后翻盖手机成为一股潮流,各种品牌与型号如雨后春笋般涌现。时至今日,三星依然在不断更新其W系列翻盖旗舰的产品线,为折叠屏手机推送做铺垫。

 

经典翻盖手机摩托罗拉StarTAC

 

三星翻盖旗舰手机W2019

历史上著名的摩托罗拉RazrV3就是一款优秀的翻盖手机,也是史上销量最高的翻盖设计手机,1.3亿+台的销量足以排进全手机型号出货量前十名,这反映了用户对翻盖设计足够的认可度。

 

历史上全球出货量前十大手机型号(单位:亿台)

翻盖手机的核心设计理念在于通过将显示屏与键盘分离使用+折叠携带,解决两者挤占交互界面空间的痛点。而后续发展的翻盖手机多在正面增添副显示屏,提示时间、信号、电量与来电信息等,避免用户频繁复杂解锁的困扰。同样,将屏幕与键盘以滑盖的方式分离使用、重叠携带则衍生出另一大类手机,即滑盖式设计。两者在处理如何在有限的空间内追求无限的交互体验这一目标时的思路是相似的。

 

翻盖手机型号数量&热度与触摸屏手机热度对比

1999年-2006年是翻盖手机活跃的时代,也是用户首次尝试和接受折叠式设计的时代。2005年前后翻盖手机保持了相当高的热度,直到2007年触摸屏手机的问世使得实体键盘退出历史舞台,翻盖与滑盖手机的历史使命走向终结。站在当下,智能手机面临同样的空间与显示的矛盾,柔性显示技术衍生出的屏幕折叠技术逐步成熟,以厚度换尺寸的变革再度降临,折叠屏有望开启下一个折叠新时代。

 

智能手机屏幕设计历史与展望

2018年的智能手机创新线索可总结为双摄到多摄+进阶全面屏的双主线,可以看到从宽刘海到窄刘海、美人尖、挖孔屏等一系列进阶设计,围绕差异化竞争与真全面屏的核心展开。随着全面屏进阶达到极致,通过挤占前置摄像头与指纹识别使屏占比无限逼近100%的思路已经走到瓶颈。未来将围绕显示技术进步接力创新,折叠设计将成倍提升显示面积,而非局限于几个百分点的屏占比提升。为达到差异化竞争的目的,终端品牌推出折叠屏旗舰就顺理成章。

 

2018年大量刘海屏设计的智能手机上市

 

2018年末手机品牌陆续推出挖孔屏设计

vivo推出升降式摄像头的NEX、OPPO推出滑盖设计的FindX,受到科技媒体与消费者的热议。从FindX的后续销售情况来看,消费者对真全面屏高颜值的偏好并未受到滑盖手机复古设计的影响。

 

2018年第27-33周期间国内两款销量最好机型的市占情况

 

OPPOFindX用户认可度较前作明显提升

换言之,从赫兹伯格的双因素理论来说,真全面屏亦或是超大尺寸折叠屏给用户带来的激励效应大于新设计对保健效应降低的负面影响。

 

智能手机屏幕设计历史与展望

展望未来智能手机发展,2020年将成为一个十分关键的节点。由于在全球主要国家和地区,5G商业化的不断成熟,5G智能手机将作为明年各大品牌的重中之重,因此必然会定位成极高端的旗舰品种。由于定价偏高,届时折叠屏设计有望成为高端旗舰的标准配置之一,与全玻璃机身等设计路线分庭抗礼,迎来出货量的小爆发。

 

全球智能手机出货量与折叠手机渗透率预测(单位:亿台)

根据WitsView预测,2019年折叠手机渗透率约为0.1%,对应出货量则为150万台左右。2020年,折叠手机渗透率有望提升至0.7%,对应出货量1000万台左右。

二、静待柔性材料供应链成熟

今年的智能手机行业将迎来5G换机大潮来临前最后的需求低谷。虽然5G的序曲才奏响,但折叠屏这一创新旋律已然飘扬。硬件的边际创新若不能形成质变,对消费者的吸引力将大打折扣,因此,具备强大破坏力的折叠屏设计可以说是年内最值得期待的硬件创新。当前时点来看,MWC2019大会即将在本月底开幕,折叠屏手机将与5G一同成为全球目光的焦点。

目前安卓阵营一线品牌均在备战折叠屏手机,最快的预计在2019年一季度发布。金准人工智能专家预期折叠旗舰手机售价将普遍高于1000美元,例如三星折叠手机Galaxy Fold售价1980美元。

三星:三星正式宣布折叠手机量产计划后,在2018年11月的开发者大会上展出了搭载7.3英寸Infinity Flex Display的内折式手机(外置4.58英寸显示屏),命名为Galaxy Fold系列。从屏幕本身而言,是继OLED由硬到柔后再到卷的升级,三星将率先实现量产,国内京东方、维信诺等面板厂也在快速跟进。

华为:以“5G孕育高速畅享时代,折叠开启智慧体验未来”为口号,华为2月初宣布将在MWC大会上发布首款折叠屏手机。结合此前公司在多地注册MateF、MateFlex、MateFlexi、MateFold等商标,折叠系列有望在年末作为Mate系列一员上市销售。

小米:一月份小米联合创始人、总裁林斌展示了小米双折叠手机的上手视频,宣布攻克柔性屏技术、四驱折叠转轴技术、柔性盖板技术以及操作系统的适配性。目前还停留在工程机阶段,未来有望进入量产。

联想:2月公司推出MotoRAZR折叠手机的渲染视频,外型上将复刻摩托罗拉经典RAZA刀锋系列。MotoRAZR采用双屏设计,折叠后的小屏可用于显示时间、聊天记录、视频聊天等等,后置摄像头折叠后变为前置摄像头。

苹果:苹果早年就已申请折叠屏专利,但从目前了解的情况看,苹果在2020年之前还未有折叠屏设计的机型发布预期。

OPPO:OPPO在此前公开的专利中采用了独特的双向折叠设计,公司在去年11月表示将于今年的MWC大会上推出折叠智能手机。

三、柔性材料——折叠屏供应链的核心

虽然折叠屏发布初期价格昂贵,但未来折叠显示产业链通过工艺&材料改进和规模化生产实现成本下降后,折叠智能手机有望回到中高端用户的价格区间。我们认为,折叠屏供应有望比当初的柔性OLED更快完成稳定供货,形成下一个风口。

目前各大终端品牌均处于“摸着石头过河”的尝试阶段,三星相对更成熟的折叠屏产品与供应体系具备借鉴价值。从结构上看,三星在三个方面做出了比较大的改动:

1)被迫使用塑料薄膜替代玻璃盖板;

2)开发了全新的用于折叠的粘合剂;

3)将偏振片厚度减少45%;

考虑到PI材料强度较低,容易被划伤。相信未来随着康宁对玻璃配方的调整,将出现适用于折叠屏的玻璃材料。最后,我们梳理了三星折叠屏供应链信息,核心变化主要是柔性新材料技术的应用,供应商主要来自日美韩三国。

 

四、柔性OLED显示是折叠屏方案的核心

柔性OLED面板是可折叠屏手机方案的关键。从技术上看,区别于硬质屏幕,柔性OLED面板是实现屏幕折叠的关键部件,使外观柔性化、多元化发展;从价值体量上看,柔性OLED模组的价值体量升级,以三星GalaxyF为例,显示模组成本占比有望达到34%,较iPhoneX和GalaxyS9+中显示模组价值占比大大提升。因而,柔性OLED产业链一方面推动了折叠屏方案的成型,另一方面也将受惠于折叠屏趋势实现良性发展。

 

柔性OLED显示模组在可折叠屏手机的BOM成本中占比达34%(美元)

柔性OLED屏幕较LCD、刚性OLED更加多变且轻薄,与当下主流的可折叠化、轻薄化趋势更适配。OLED可分为刚性和柔性OLED,两者的制造工艺步骤上大体相似,但由于柔性OLED可实现特殊的弯曲度,主要采用PI膜作为基板材料而非玻璃基板。并且,由于柔性OLED屏将两层玻璃基板和封装层用柔性聚合物薄片代替,且结构相较于LCD屏更加简化。所以,柔性OLED屏的轻薄优势与耐用、抗震性能更好,逐渐成为高端机型的首选。

 

刚性OLED与柔性OLED对比

 

OLED面板更薄

异型屏、曲面屏仅仅是柔性屏的过渡方案,折叠屏方案是柔性OLED第一次完整尝试。去年初,国内手机品牌在去库存后均发布最新一代旗舰机型,全面攻占全面屏、异型屏市场,OLED全面屏方案也逐渐成为高端手机的选择。随着柔性OLED面板逐渐被手机厂商所认可,且可折叠手机方案日渐成熟,手机厂商以外观变化为切入点,将可折叠屏手机视作其“后4G时代”的创新尝试。进而,可折叠屏作为“真正”体现“柔性化”的方案,将从2019年开始贡献部分柔性OLED面板的需求。

 

柔性OLED出货预测(按类型分)

五、面板厂商将柔性OLED作为主攻方向

柔性OLED面板技术逐年成熟,促进产品商业化发展。柔性OLED面板的开发可分为三阶段,第一阶段主要以实现“可弯曲”形态为主;第二阶段主要解决曲率问题以实现可折叠化,第三阶段则与可穿戴产品、车载显示、智能家居等硬件结合,突破“全柔性”与“透明化”等技术壁垒。

近年来,具备柔性OLED技术的厂商,如京东方、维信诺、天马均会在相关展会中展出当下最先进的柔性OLED技术。在去年的国际显示周(SID)中,维信诺便首次发布了“柔性显示折叠一体机”和“柔性车载显示解决方案”等柔性AMOLED创新应用产品,其中“柔性显示折叠一体机”搭载7.2英寸AMOLED柔性折叠屏,最小弯折半径可达到1.6mm;京东方推出的可折叠WQHDAMOLED全面屏可实现全球最小动态弯折,半径仅为1mm,弯折次数超过10万次,色域NTSC高达118%。除了以手机为终端,面板厂商将柔性OLED面板搭配TV、汽车、机器人等终端,打造应用多元化。

 

京东方在2018年SID展出可折叠面板

 

维信诺的柔性OLED车载方案

折叠弯曲加深曲率概念,配合铰链实现“无限”弯折。曲率指的是屏幕的弯曲程度,即弯曲屏幕的半径数值,曲率5R指的是半径为5mm的圆所弯曲的程度。因此,曲率与手机的体积、使用流畅感、视觉效果有极大的关系。为实现内部电子元件集成、多次弯折并保护屏幕,目前的可折叠手机方案多采用了柔性OLED屏幕配合铰链的方案。

 

折叠屏曲率示意图

2018年上半年之前,三星与LGD几乎占据OLED面板市场全部份额,OLED面板产能受限推高商用化难度。由于三星所生产的OLED面板主要供自身智能终端和苹果公司产品使用,因此国内手机厂商对OLED显示屏幕跃跃欲试,但是却一“屏”难求。在此市场背景下,大陆面板厂商借助自身在LCD领域的技术积累与投资节奏把控,果断出击投产建设OLED产线。由于柔性OLED技术壁垒较高,国内厂商大部分以刚性OLED为切入点,随着关键技术节点逐步突破,国内厂商自2015年开始柔性OLED产线建设。

 

2018H1全球智能手机OLED面板市场份额—三星仍领先

蒸镀机设备采购幅度加大,国内厂商顺利推进。针对OLED生产工艺而言,中段Cell工序是由液晶灌装改为蒸镀封装,该环节被仍为是OLED制造工艺中的最精细的环节之一,涉及到像素排布、精准蒸镀、薄膜良率等步骤。此前,蒸镀机是制约我国发展柔性OLED技术的关键设备。近一年来,随着核心设备产能提升且专利解除,我国面板厂商招标并进口多台蒸镀机,采购幅度远远大于前两年,从侧面印证了我国柔性OLED产线的投建进度。京东方作为最早采用CanonTokki蒸镀机的大陆厂商,也成功建成了全国第一条柔性OLED产线,其余面板产线在设备到位的情况下,有望加速跟进。

 

国内面板产线蒸镀机订单梳理

以京东方成都线量产为起点,国内面板厂商加速推进产线建设。从全球投资6代柔性OLED产线的进度看,自2017年底京东方成都6代线顺利量产,维信诺固安6代线、深天马武汉6代线紧随其后,华星光电等厂商也进展加快,原来由三星一家独大的局面逐步被打破。此外,京东方于2018年初宣布第三条柔性OLED产线的投资计划,并于去年底开工建设;去年年中,深天马追加武汉6代线产能规模;维信诺则在安徽建设第三条OLED产线。至此,国内柔性OLED产能释放以2018年为起点,将迎来可观的产能增长期。

 

全球柔性OLED面板产线梳理

大陆柔性OLED产能逐步落地,对柔性OLED产能提升贡献不菲。随着大陆OLED产能释放,原先产能紧缺问题得以解决,下游终端厂商可以以更加合适的价格采购到OLED屏幕。根据群智咨询预测数据显示,2018年我国大陆OLED面板出货量达到353万平方米,至2020年可达到8161万平方米,占全球总产能的25%。

 

全球各地区OLED产能分布预测(万平方米)

磷光材料属当期易耗品,其使用量提升从侧面印证OLED产业突破。由于磷光OLED材料的发光效率比传统荧光OLED材料高出四倍,还可以减少热量产生并增加AMOLED背板选择的数量,磷光OLED材料优势明显。UDC以研发实力著称,其磷光OLED材料是OLED显示器和照明中低功耗的不可或缺的组成部分,更是以此绑定了市面上所有生产OLED面板的厂商。

因此,UDC的材料销售收入一定程度上反映了当前OLED面板的趋势,去年苹果加入柔性OLED面板阵营,17年四季度业绩达到高点,随后一季度智能手机开启去库存,三星OLED产线稼动率降低,UDC的收入也随之走低。但金准人工智能专家从年度维度看,随着柔性OLED面板渗入旗舰机型、折叠机型陆续推出,2017年、2018年UDC的材料收入已经有明显突破。

 

近5个季度UDC营收结构(百万美元)

 

2011-2018Q3UDC营收结构(百万美元)

可折叠手机能促进柔性OLED需求。以三星、华为为代表的手机供应商推出首批可折叠智能手机,这一趋势将推动行业对柔性OLED面板的需求。虽然今年折叠屏作为高端产品,且受制于产能规模,销售规模较小。但随着产业链逐步磨合,折叠屏方案成熟化、亲民化趋势明确。根据IHS数据,2018年可折叠AMOLED出货量约20万片,预计2025年出货量增长至约5000万片,七年复合增速为220.17%。

 

可折叠AMOLED面板出货量(百万片)

结语

金准人工智能专家认为,折叠屏能够有效解决有限的空间内追求无限的交互体验的痛点,是未来高端旗舰发展趋势之一。随着三星折叠屏手机的发布,2019年将成为折叠屏手机的元年。当前时点看,柔性显示产业链是折叠屏方案的核心构成,也是我国最为成熟的领域。因此金准人工智能专家认为,自上而下的产业链机遇有望贯穿整个折叠屏时代发展的进程。对于目前的柔性屏技术,虽然非常看好起未来发展,但同时也必须指出其能方面还是存在不足的。在手机、IT显示设备方面,柔性屏已经进入推广应用的前夜,相信一两年内随着柔性屏的量产和成本降低,我们将很快见到可折叠手机、平板电脑的大量普及。但要想实现将柔性屏推广到几乎所有可穿戴设备、乃至于物流、物联网应用领域,恐怕还有一些障碍需要跨越。