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鼎浩宏观经济研究

行业研究 ——面板行业

来源:鼎浩财富    发布时间:2017-11-15     点击量:1069

目录


1.显示面板的格局与变迁

1.1面板显示行业技术发展与变迁

1.2 显示技术的新一轮革命:从LCD到OLED

1.3全球面板行业的发展

1.4全球面板行业的现状与格局


2.LED向OLED转换带来的产业变化

2.1 OLED与LCD结构比较

2.2 OLED与LCD工艺流程比较


3、OLED替代LCD带来的投资机会

3.1原材料

3.2生产设备

3.3监测设备

3.4面板制造


4.总结


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1.显示面板的格局与变迁


1.1面板显示行业技术发展与变迁


显示面板通俗意义上来讲,是主要用于笔记本电脑、智能手机、平板电脑、液晶电视等电子消费品的显示屏。面板产业作为一个新兴产业,已发展成为即石油、钢铁、化工之后的全球第四大制造业,处于整个电子消费产业链中游的位置,在产业链中有着非常重要的地位


 最早的显示技术学名为阴极射线显像管技术(CRT),1897年诞生于德国,CRT包含一个能够通过电子束触及磷光表面创造出图像的真空管,之后该技术被用于早期电视和电脑显示器上显示图像,我们早期使用的黑白电视机即是CRT面板。该项技术一直到20世纪80-90 年代之后才逐步被美国人发明的LED(液晶显示器)所打破,直到2005年,LCD显示的销售份额才超过CRT,目前CRT已经基本退出了历史舞台。直到2009年三星搭载OLED进入智能手机领域,发光二极管技术(OLED)正式进入市场。


图:显示技术的发展与变迁

 

  

1.2 显示技术的新一轮革命从LCD到OLED   

 

    相比于LCD,OLED显示技术具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、较低耗电、极高反应速度等优点,可以说除了价格稍贵以外,OLED性能全方位优于LCD。然而这些优点都不足以称其为革命性技术,最多算是一个技术的升级。真正具有革命性意义的优势在于:原则上OLED是柔性面板,可折叠和弯曲,为未来技术创新提供了更加广阔的舞台。


目前,所有市场上说用到的OLED并非“柔性屏”其实只是用到了OLED的发光原理,但是却只是可弯曲的曲面屏,也就是三星之前发布过的曲面屏手机,这种曲面屏虽然可以弯曲,但并不属于柔性显示屏。


1.3全球面板行业的发展

面板显示行业由于其前期投入大、投资周期长,因而其产业结构也呈现周期性变化特征,在显示行业发展的历史中,各大巨头先后崛起又逐步衰落,有鲜明的反周期投资特征。


面板行业有鲜明的反周期性:同一般周期行业一样,当新的市场需求被开启,行业就会出现供不应求的上升周期,吸引新进入者。竞争性投资带来的产能迅速扩张导致生产过剩、价格下降,造成产业衰退。但不同于一般周期性行业:面板产能的过剩能够创造更多的市场需求,产品成本下降导致其应用范围的不断扩大,会再次将行业拉到上升周期。


当今世界高端显示屏的霸主当之无愧当属三星,然而三星从开始布局到量产再到盈利,经历了痛苦的产业能量积累过程。1992年,显示产业进入第一次衰退周期,夏普、NEC、DTI等企业为满足笔记本电脑的需求,建设大批生产线,出现了产能过剩的危机。而此时韩国企业开始介入,一方面通过自学,另一方面则向日本取经,在日本设立研发机构的同时雇佣日本失业的工程师,积累研发能力。直到1995-1996年,面板行业再次进入衰退期,加上1997年亚洲金融危机,日本面板企业出现大面积关停潮,以三星、LG为代表的韩国企业则果断投入数十亿美元,建设大尺寸液晶面板生产线。此后,韩国面板进入收获期,1999年三星、LG、现代集团等面板厂商不断接到数十亿美元的长期大单。三星在全球液晶平板市场占据了18.8%的份额,名列第一;LG达到16.2%,名列第二。然而在此之前,三星液晶业务从1990年到1997年连续亏损了7年,在1991-1994年间,年均亏损1亿美元;LG液晶业务年均亏损也超过5300万美元。


    同样,在面板行业同时崛起的还有台湾,当时日本企业在韩国的竞争压力下,将技术转让给台湾,中国台湾因此也在世界面板行业占据一席之地。直到2003年,第四次产业衰退中,我国本土企业京东方同样采用反周期思维,收购韩国现代电子的3条落后的生产线,开始介入面板行业。直到2008年世界金融危机,韩国放慢脚步期间,而我国企业加速扩张,开始了高世代线的大规模建设,战略进攻意图十足。在京东方等企业大规模逆周期投资和国产终端品牌崛起的助推下,全球液晶面板产能持续从日韩和台湾向大陆转移,大陆面板厂商市占率不断攀升。2017 年,大陆厂商产能占比增至28%,位列全球第二。


图:韩、台逆周期投资赶超技术领先的日本

 


1.4全球面板行业的现状与格局


面板行业按照技术、尺寸、用途等有很多种分法,按照技术分可以分为LCD面板及OLED面板,按照用途分则可以分为液晶面板及手机面板,尽管目前液晶面板与手机面板多采用LCD技术,但是这二者并不兼容。同样,液晶面板与手机面板的市场格局也有很大差别。


1.4.1 液晶面板


液晶面板的下游主要是电视、电脑、数码相机、MP3、仪表设备等领域。其中电视面板占比最大,并且技术含量更高,是各大厂商主要的竞争领域。液晶面板行业属于资金和技术密集型行业,从产业链来看,主要的面板制造厂为主的加工制造厂。目前,美国、日本以及德国主要致力于行业上游原材料,且处于垄断地位,而韩国、中国台湾和大陆则主要在行业中游面板制造环节谋求发展。

  

 图:2017年不同领域对液晶面板的应用需求

 


液晶显示是电子产品的重要元器件,例如电视面板成本占电视造价总成本的60%。据统计,2017年全球液晶面板市场的总产值达到1200亿美元,到2022年,平均每年将以3.8%的增长率增长。


 


    尽管全球市场份额呈增长的态势,但是全球电视市场容量已经接近饱和,2015年至今,全球面板的出货量在不断下滑,但是出货面积却仍在不断增加。所以液晶面板的竞争领域在于尺寸结构,大尺寸是主要的竞争方向,主要领域是电视面板。

  

液晶面板行业属于资金和技术密集型行业,市场集中度非常高。从各主要厂商来看,目前面板厂商主要分布在韩国、中国台湾和中国大陆。韩国主要企业有LG和三星;中国台湾主要企业有群创光电(鸿海集团旗下)和友达光电;中国大陆以京东方、华星光电(TCL)、中电熊猫、深天马为主。日本则在2014年后持续压缩液晶面板产能,仅存的夏普2016年被鸿海集团(台湾)收购之后基本退出了面板市场。


在液晶面板领域,生产的尺寸越大,技术含量也就越高,相应的利润也就越高。液晶面板生产线世代的划分是根据玻璃基板的大小来划分的,目前LG、三星以及鸿海等韩国及台湾厂商已经具备G10.5代线的生产能力,而我国目前最好的产线是京东方、华星光电以及中电熊猫的G8.5代线,生产出来的产品局限在60寸以下,并且分辨率不及高世代线。所以尽管我国能够自主生产电视面板,但是我国主要电视品牌仍然主要采用国外的面板。


图:我国主要电视厂商供货商

 


从出货量上看,2017年发布的液晶面板研究报告统计,目前全球排名前五的面板供应公司分别是京东方(占22.30%)、LGD(占21.60%)、友达光电(占16.40%)、群创光电(占15.70%)、华星光电(12.7%)和三星(占9.90%)。我国液晶面板出货量世界第一,从产品结构上看,以京东方为首的国内企业主要优势在大于9英寸的IT液晶显示屏上,包括平板电脑屏幕、笔记本电脑屏幕和监视器等,其中京东方在笔记本电脑屏幕上以29%的市场占有率居全球第一。在大尺寸、超高清液晶电视面板上,韩国LG则遥遥领先,台湾群创第二,京东方排名第三。


  2016-2017年,液晶面板行业比较景气,电视面板价格大幅上涨,主要原因有三点:(1)鸿海收购夏普之后,突然停止了对外供货,直接导致约800万片的面板供应减少。(2)三星将重心投向AMOLED,逐步关闭低效率的LCD产能。已经于2016年11月底关闭7代LCD产线L7-1,该条产线月产能为150K,年产能1800万片,占全球大尺寸面板产能的3-4%,是面板制造史上关闭的最大规模工厂。(3)LG也将逐步将8.5代TFT LCD生产线转为OLED TV面板生产线,预计从2017-2019年月产能依次减少20K、50K和80K。短暂的景气后期也将会被厂商切割效率的提高以及京东方、华星光电、中电熊猫未来的新增产能所打破,预计到大尺寸面板的价格将在2017年之后逐步下行。


 图:2015-2019年全球大尺寸LCD行业供需关系分析

 


考虑到电视面板的尺寸不可能无限的变大,未来韩国LG在缩减低世代线产能的同时主要投资TV OLED领域,而三星将重心转移到手机AMOLED端。台湾则在扩大产能上非常保守。相比而言中国大陆则比较热烈,2017年中国大陆地区将会有超过28条液晶面板线,其中8.5代线以上就达到11条,预计2019年中国大陆地区在电视液晶面板能够赶超韩国,居于世界第一。液晶面板行业的定价权将逐步掌握在中国大陆地区面板厂商手里。


在今后长期间内,液晶面板产业的市场格局变动较小,其细分市场,未来LCD在车载显示器和可穿戴设备市场的前景看好。但从总体来看,大尺寸的产品红利将不断被压缩,目前,韩国LG已经将重心转向OLED,三星也在研发融合OLED技术的量子点新型电视,加上激光电视技术的发展,可以看到,无论是电视还是移动领域,液晶技术的生存空间被压缩,前景不再辉煌。


1.4.2手机面板的产业格局


 随着智能手机的快速发展,在过去七年时间里,全球手机屏幕每年的增速高达17%,2017年全球手机屏幕市场规模达到456亿美元超越电视屏幕成为面板的第一大市场。然而全球能够规模化手机屏幕生产的厂家只有15家,且均来自于上述4个国家(地区), 其中:韩国2家、中国大陆7家(包括富士康的深超光电)、台湾4家、日本2家(JDI,夏普)。


图:2017年1季度手机面板市场的

 


上半年全球智能手机面板共计出货9.33亿片,其中三星、京东方、JDI依旧占据前三,出货量排名同比持平。韩国两家企业合计产能仍然居于世界第一位、中国大陆则超越台湾,产能位列世界第二。


手机面板占据手机成本的20%左右,与手机芯片相当,在面板技术上主要有3种技术:低端机型的a-Si TFT-LCD,中高端机型的LTPS-TFT-LCD,以及最新高端机型AMOLED,其中a-Si-LCD仍然是主流,但是占有率在不断下滑,而AMOLED则势头强劲。


图:智能手机市场采用技术趋势

 


 三星在AMOLED上是绝对的霸主,并且短期之内地位难以撼动。产能占据全球AMOLED的97%,除此之外,LG与日本JDI占据极少数产能。国内屏显厂商和辉光电京东方虽然能生产,但是其产能微不足道。未来,OLED将是手机屏幕争夺的主战场。

  

图:OLED手机面板出货份额预测

 


由于手机的尺寸不可能无限扩大,就目前而言5-6寸的屏幕几乎是手机屏幕的最大极限,再大便不利于操作,下游市场也不太接受。所以厂商从手机边框上打起了主意,全面屏因此诞生,全面屏即缩小手机边框,目前屏幕占比达到90%的手机均可以认为是全面屏。相比于传统屏幕,全面屏手机由于其具备外形科技感、分屏操作、舒适便捷等众多优势,更加迎合消费者的需求。由于全面屏成为未来手机趋势,OLED屏幕也更加被市场认可,因为OLED屏幕具有柔性特征,同比传统LCD屏幕有更加的轻薄、功耗更低等特点,是全面屏设计的理想选择。


     近几年,LCD面板的价格逐步下滑,主要是产能的扩张造成了供大于求的现状,而AMOLED屏幕却供不应求,韩国三星一家独大,短期之内其它厂商也难以量产,造成了市场严重缺货的现状。目前三星AMOLED屏幕主要供应三星自己的手机以及苹果,仅少量供应给OPPO及VIVO手机,国产华为、小米等没有配额,华为仅Mate 9 Pro 及保时捷设计采用了OLED屏幕,而由于其威胁到了三星的高端机市场,所以三星也并不给供货,所以华为只能到市场上以高价买,对华为造成了严重的掣肘。所以华为最新Mate 10系列也与Mate 9一样采用JDI生产的LCD面板,仅Mate 10 Pro及保时捷设计采用了OLED屏幕。而小米董事长4次造访三星也未拿到AMOLED的配额,市场景气程度可见一斑。


  智能手机从LCD面板转向OLED面板已是大势所趋,韩国三星、LG公司在OLED面板市场上领先,中国面板厂商紧随其后,2017年上半年国内先后就有天马、京东方的两条6代线AMOLED面板厂投产不过产品良率还在爬坡,尚不足以达到量产的能力。现在国内又开工了一条6代线AMOLED面板厂,华星光电在武汉光谷投资高达350亿的6代线柔性AMOLED工厂上半年开工,预计2019年投产。预计到2020年时国内至少会有6条6代线AMOLED面板,届时会追平韩国的AMOLED产能,而在LCD领域国内那时候应该早就是产能第一了。


图:OLED产能增速

 


 

2.LED向OLED转换带来的产业变化


     随着智能手机渗透率不断提高,全球主要智能手机市场增速快速下降,据IDC统计, 2017年全球智能手机出货1.6亿部,增速由2015年27.47%下降至5.7%,智能手机市场已由增量市场转变为存量市场。存量市场时代,换机需求将替代新购机需求成市场主流,因此,传统的LCD面板的投资价值已经不大,而OLED则存在巨大的投资机会。


2.1 OLED与LCD结构比较


     TFT-LCD,由于液晶材料本身并不发光,因此TFT-LCD是一种被动发光型显示,需要背光源。背光模组产生白色背光,通过偏振片转换成震动方向统一的线偏光,之后再通过TFT及液晶分子层。AMOLED属于自发光显示,不需要背光源,其发光部件为有机发光二极管。由于AMOLED面板中减少了背光模组、彩色滤光片以及第一个偏振片,因此AMOLED更轻薄。


           

  图:AMOLED结构图                                   图:LCD结构图

     


OLED与LCD技术较少了背光模组、液晶、彩色滤光片,多了玻璃基板、有机发光层。偏光片则有所改变。

        


 2.2 OLED与LCD工艺流程比较


面板的制造过程可分为三大阶段: 前段阵列工序(Array), 中段成盒工序(Cell)以及后段模块组装工序(Module)。相较TFT-LCD,AMOLED没有CF基板制作和背光模组组装两个部分。

 

图:OLED生产工序                                    图:LCD生产工序

   


  在具体工序端,有以下几点改变(1)TFT阵列:OLED不需要一层CF基板,具体到设备上,贴合机使用将会减少。同时OLED减少一块偏光片的使用,也会减少偏光片贴附机的需求量。(2)成盒工序:技术的改变带来设备的较大变化。主要是蒸镀设备和封装设备。(3)模组组装:这一环节对于设备上的变化

    

3、OLED替代LCD,带来的投资机会


随着OLED技术替代LCD技术,技术变革对面板产业链上游材料制造与组装零件需求量产生相应的变化,进一步引起相关设备的需求量发生相应的变化。根据OLED器件结构和制造工艺的变化,OLED显示在替代LCD 显示的过程中,产业链环节受影响程度可以分成三类:


    ①需求减少:液晶、LED 背光不需要,散射膜、增亮膜、滤光片、偏光片需求减少;

    ②技术更新:驱动IC(电压驱动→电流驱动),TFT背板(a-Si,Oxid→LTPS),基板(刚性材料→柔性材料),封装设备;

    ③新增需求:发光材料(主体材料,客体材料),传输层材料,镀膜等设备。

 

3.1原材料

OLED上游所涉及的材料主要包括有机材料、ITO玻璃、偏光片及封装胶等,其中有机材料与OLED面板的发光具有最紧密的关系。上游材料的主流生产厂商主要集中在日本、德国、美国及韩国,其中日本厂商更是占据明显优势。


图:OLED发光层制作上游流程

 


OLED面板中有机材料主要有空穴传输层、空穴注入层、电子传输层及有机发光层。该部分为OLED中最具独特性的部分,主导了OLED的自发光特性,2015年全球OLED中间体市场份额约为4亿美元,换算接近25亿元,2020年有机材料中间体的市场规模有望增长至60亿元,年化增长率超过20%。


目前日本厂商在该领域占据明显优势,拥有出光兴产、保土谷化学、新日铁化学、德山公司、JNC等一系列有机材料生产企业,并主要向三星、LG等OLED领域龙头供货;此外,德国、美国及韩国厂商也在有机材料领域占据一席之地。


图:OLED结构示意图

 


国内厂商主要参与OLED材料中间体及单体粗品的供应,主要厂商包括万润股份、西安瑞联、吉林奥来德、北京阿格蕾雅、吉大瑞博、濮阳惠成及西安彩晶等,而在高纯单体方面仍相对处于弱势。其中北京阿格蕾雅是国内率先介入高纯材料,实现进口替代的国内厂商,万润股份则是国内中间体的行业龙头


     在ITO玻璃方面,上游玻璃基板市场主要由美国及日本厂商掌握,主要包括美国康宁、日本旭硝子及电气硝子等,目前康宁公司已在大陆设有加工厂,本土化生产价格上就已经被压下来,国产替代的空间不会那么高。


国内则只有少数厂商可以独立生产出玻璃基板,主要包括东旭光电、长信科技彩虹股份,其中长信科技以2200万片的两场能连续居于全国首位,同时也是国内最重要的屏显关键基础材料的生产基地。而全球ITO玻璃的生产则主要集中于中国台湾及中国大陆,主要生产厂商包括莱宝高科、信安高新、正太科技、正达科技及冠华科技。

  

3.2生产设备


我国未来三年OLED面板生产线将高速扩张。而在面板产线的生产周期中,设备厂商最先收益。目前国内在建/规划的18条产线中有10条产线将陆续进入设备招标,预期2018年起设备需求渐呈现爆发式增长。


图:面板建设周期

 


    2016年,AMOLED设备营收将迎来大幅增长,并在接下来两年保持高位。2016年,设备营收达到129亿美元,同比增长89.7%。这是由于近两年对AMOLED的投资大幅增加,带动起对AMOLED生产设备的需求,设备厂商迎来发展机遇。


图:设备营收预测

 


OLED设备生产厂商主要集中在日、韩、美、德及荷兰,尤其是对OLED面板最终成本具有较大影响作用的蒸镀及工艺,其设备几乎全部由国外掌控。尤其是蒸镀工艺所使用的准分子激光退火设备上,由美国Coherent公司100%独占,而韩国三星与其签订了高端产品的独家供应协议, LGD和京东方等都只能买到低端设备,这是韩国三星为控制OLED领域设立了一道光卡,提高国产化设备可谓任重道远。


我国的OLED设备厂商主要集中在后段模组、监测设备及表面清洗等领域上,主要有:清洗类设备、ACF贴附类设备、 COG邦定设备、FOG邦定设备、贴合类设备及AOI检测设备等。


 


根据统计,目前全球在产LCD生产线共计57条 ,大陆厂商在产LCD生产线共计11条,目前在建AMOLED生产线有5条,拟建5条,总投资达2687.28亿元 对生产线的投资中,后段制程大概占30%,后段制程中的设备投资占后段制程投资的20%-30%,未来三年AMOLED的后段制程设备的市场容量约为161-242亿元。


图:AMOLED产线后段制程设备投资占比

 


未来三年,在新投资AMOLED产线上,COG设备的市场容量为58-87亿元,年均19-29亿元;FOG市场容量为23-34亿元,年均8-11亿元;AOI设备的市场容量为8-11亿元,年均19-29亿元;贴合设备的市场容量为47-70亿元,年均16-23亿元。


近年来,随着我国装备制造业技术水平的发展,我国本土的装备制造企业在后段设备上已经接近国际先进企业,质量性能己经完全可以满足目前主流生产工艺的需求,本土企业的崛起和发展逐渐打破了国外设备在我国高端全自动设备领域的垄断,进口替代进程正在加速。国内后段设备领域的企业主要有太原风华、鑫三力(智云股份)、联得装备、银集科技(正业科技)、深科达、劲拓股份等。其中智云股份是国内FOG设备龙头企业,联得装备产品更加全面,二者的主流客户均是国内厂商。而集银科技则是业内唯一一个进入国外厂商的公司,其合作的客户包括欧姆龙、JDI、夏普等。

 

3.3监测设备

随着全球面板产能逐步向中国大陆转移,监测设备迎来产业红利,事实上无论是LCD还是OLED,监测设备在生产工艺的前中后段均需要应用。


图:监测设备应用在产品线上的各个环节

 


在面板产品线上越接近前段制程,技术壁垒越高,设备的利润空间也就越大。在最前端的监测设备市场,主要是以色列和日本厂商控制,中段市场的主要竞争者则是由日本、韩国。我国主要厂商集中在后段制程设备上,而后段设备的检查设备OLED与LCD差别不大,若要实现爆发式增长则需要向前段技术有所突破。


图:监测设备市场情况

 


精测电子为国内稀缺的前中后段产品化覆盖的检测龙头,进口替代潜力较大。精测电子精测电子是国内稀缺的完整覆盖LCD三大面板制程(“阵列Array→成盒Cell→模组 module”)的检测设备厂商,模组段国内市占率第一,Cell段订单顺利增长,Array制程已产品化,是国内最有能力在前中段制程检测设备实现进口替代的厂商之一。


3.4面板制造


面板是仅次于集成电路,石油,铁矿石的第四大进口产品,具有极强的战略意义。我国不允许如此有战略意义的产业受制于国外,所以大力发展面板行业。


图:光电显示行业主要政策

 


 

面板是典型的重资产行业,动辄百亿级别的投资为行业设立其了非常高的门槛。目前我国面板制造企业仅京东方、天马集团、华星光电(TCL)、中航光电、中电熊猫、和辉光电、国显光电(黑牛食品)。这些企业主要都是具有国企背景的企业。


这其中京东方以无论是生产技术还是产能均遥遥领先,其次则是深天马和华星光电,其它的企业均只有1-2条产线。深天马产线较华星光电要多,但是主要专注于小尺寸领域,在电子仪器显示屏上实力较强。而华星光电则主要在电视面板上实力更强。而在OLED领域,国内企业纷纷积极卡位。


图:我国OLED产线

 

 

和辉光电和深天马是我国最早实现AMOLED量产的公司,不过其良率不足,产能设计也比较低,完全不能满足国内的需求。京东方G6代线尽管已经点亮,但是目前的良率仅40%左右,距离量产仍需看良率爬坡情况。若能提前量产,将是一个比较大的利好。


然而市场随着中、台、韩国纷纷加大对AMOLED的投入,市场在国产化替代的同时也在担忧,2020年之后,各地的产线将纷纷投产。根据IDC的预计,2020年,全球智能手机市场销售量将达19.2亿部。AMOLED的市场占有率约50%。目前全球在建15条AMOLED生产线的先后开建,其中中国占9条,计到2020年AMOLED产能将达到3500万平米,可以切割成19亿片手机基板,若按照50%的良率来计算,也有9.5亿的基板,几乎与智能手机需求相当。若后续还有扩张,将很快达到产能过剩的情况。


     所以,目前面板行业的急速扩张更多的是国家战略性竞争,通过持续的巨额投入击垮对手,从而拿到市场定价权。然而对于资本市场来说,如果没有技术创新,一直追随的话则利润难以保证,就像京东方当年巨额投入面板以来,经历了长达5年的亏损,一直到去年才因为别人的退出而开始逐渐盈利。


     不仅如此,OLED还面临着是否是最优技术方案的质疑,甚至有人说OLED将很快被量子点技术取代等等。我国大力投资OLED会不会重蹈LCD及光伏产业的覆辙很难判断。所以面板投资需谨慎。


4.总结

面板行业是具有战略价值的产业,国家不允许其被动陷入他国的定价体系,所以不断通过补贴政策及各方优惠推动行业发展,目前整个面板制造的国产化趋势以及不可逆转,无论从出货量还是市场份额上看,中国的面板制造正走向世界,并逐步成为全球第一。


主要受益行业有面板制造:原材料、设备及面板制造,其中设备行业率先放量、原材料其次、最后则是面板制造。从我国规划的产线上看,设备行业将在明年开始出现爆发式增长,原材料及面板量产将在2019年开始。