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      2016年OLED行業發展研究:產業鏈有望崛起

      發布日期:2018-05-02 瀏覽次數:658

      日前,某機構發布了《OLED材料:行業爆發在即》深度研究報告,報告對OLED行業發展前景,市場規模預測,行業競爭企業等方面作出如下分析:

      OLED有望帶來顯示革命

      小分子OLED和有源驅動型(AMOLED)前景廣闊

      OLED(OrganicLight-EmittingDiode)中文名稱為有機發光二極管,由美籍華裔教授鄧青云在實驗室中發現,與LCD需要外光 源不同,OLED具有自發光的特性,不需要外加光源,所以具有柔性、輕薄、省電、可視角度大等優點,其應用領域不斷擴大,大有取代LCD之勢。

      根據使用有機功能材料的不同,OLED器件可以分為兩大類:小分子器件和高分子器件。小分子OLED技術發展得較早(1987年),而且技術已經達到商 業化生產水平。高分子OLED又被稱為PLED(PolymerLED),其發展始于1990年,由于聚合物可以采用旋涂、噴墨印刷等方法制備薄膜,從而 有可能大大降低器件生產成本,但目前該技術遠未成熟。

      根據驅動方式的不同,OLED器件也可以分為無源驅動型 (PassiveMatrix,PM,亦稱被動驅動,PMOLED)和有源驅動(ActiveMatrix,AM,亦稱主動驅動,AMOLED)兩種。無 源驅動型不采用薄膜晶體管(TFT,ThinFilmTransistor)基板,一般適用于中小尺寸顯示;有源驅動型則采用TFT基板,適用于中大尺寸 顯示,特別是大尺寸全彩色動態圖像顯示。目前,無源驅動型OLED技術已經比較成熟,商業化的產品絕大部分是無源驅動型。

      OLED具有柔性和更出眾的顯示效果

      OLED顯示技術之所以倍受關注,是因為它作為顯示器件有著很多優點:

      (1)顯示效果出眾。OLED具有自發光特性,不需要背光源,在對比度、亮度方面有著無可比擬的優勢,它不存在視角和響應時間的問題,可輕松實現真彩色高分辨率顯示,而且隨著材料技術的不斷發展,OLED顯示器在圖像表現上的潛力將無法估量。

      (2)實現軟屏化。由于OLED器件的核心層厚度很薄,甚至可以小于1毫米,并且可以呈現各種各樣的彎曲形狀,因此可以在塑料、樹脂等不同的材料上生 產。如果將有機層蒸鍍或涂在塑料基襯上,就可以實現軟屏,使可折疊電視、電腦的制造成為可能。可以預見在不久的將來,電視可以像一張紙一樣掛在墻壁上,不 用時像布一樣疊起來,隨意攜帶。

      (3)屏幕微型化、巨型化。小分子OLED可以制作出小于1英寸的屏幕,使顯示屏幕微型化。高分子 OLED(PLED)則在超大尺寸、低成本上占有更大的技術優勢。小分子材料的分子量一般在數百左右,而高分子則在數萬至數百萬之間,因此,高分子材料有 良好的熱穩定性與機械性質,可以使材料完美地均勻分布于超大面積基板上。由于PLED可采用噴墨式的制造工藝,只要噴印技術和面板尺寸許可,顯示器尺寸之 大將讓現有的顯示器望塵莫及,實現巨型化的高清晰顯示。

      (4)環境適應能力強。OLED顯示技術具有全固態特性,無真空腔,無液態成分。因此它的機械性能好,抗震性強,溫度適應能力也很強,在-40°C~80°C范圍內都可正常工作,大大超過了其它顯示器件,因此在軍事,航天領域將大有作為。

      (5)環保、省電。同樣是自發光,和CRT、PDP、LCD相比,OLED具有低壓驅動和低功耗特性,驅動電壓在10V以下,且更加省電。高分子PLED有著更低的驅動電壓(3V~4V),其功耗更低。

      (6)更低的生產成本。OLED技術的構成簡單,無需背光單元,基板選擇面廣,材料和工藝方面的要求比LCD低近1/3。

      VR和智能手機是OLED的催化劑

      與LCD相比,OLED具有眾多優點,但也有壽命短、成本高等缺點,但我們認為,OLED的柔性和廣視角特征將使它更能適應未來多應用場景的需求,一個 重要的領域為未來可能大爆發的虛擬現實(VR)行業,三星已向Facebook旗下廠商Oculus提供OLED顯示屏,這是對OLED顯示屏強有力的認 可。據悉,很多VR頭盔制造商(包括Oculus公司、HTC、索尼等)都采用低余暉OLED屏,而不是LCD屏。

      另一個有可能引起 OLED行業大發展的是智能手機,使用OLED可使智能手機做的更薄、更輕、可折疊,目前三星、諾基亞、HTC、華為、OPPO均有采用OLED顯示屏的 手機,市場一直有傳聞蘋果手機可能會使用OLED顯示屏,我們認為隨著OLED良率的提高,其成本不斷下降,而柔性、省電、對比度高、視角廣的優勢極有可 能讓蘋果公司采用OLED顯示屏作為新的賣點。

      OLED產業鏈有望崛起


      整個OLED產業可以分為上中下游三個生產階段,上游為設備制造、材料制造與零件組裝,中游為OLED面板制造、面板組裝、模組組裝,下游為顯示終端及其他應用領域,并且包含一些分支產業例如銷售端和研發端。

      OLED的快速發展將帶動整個OLED產業鏈的快速擴張,包括制造設備、材料、組裝等產業鏈都將孕育巨大的機遇。大部分OLED材料與LCD無法通用, 所以OLED上游材料領域的市場機遇更大。OLED上游材料主要為陰極、陽極、傳輸層材料、發光層材料,由于OLED上游材料領域技術壁壘高、市場競爭較 小、盈利水平高,未來OLED上游材料的盈利水平有望保持在較高水平。其中傳輸層材料和發光層材料與LCD中的材料不同,為新增量,未來機遇更多,本報告 側重于研究上游傳輸層材料和發光層材料。

      上游材料領域機遇無限

      關鍵材料為蒸鍍的有機材料

      OLED是基于有機材料的一種電流型半導體發光器件。它是用表面粗糙度小的高質量玻璃作為基板,用銦錫氧化物(ITO)導電玻璃作為陽極,在陽極上制作 一層幾十納米厚的有機發光材料作發光層,發光層上方再用一層低功函數金屬覆蓋作為陰極。當兩電極上加有電壓時,陽極提供空穴,陰極提供電子,空穴和電子在 發光層的有機物中復合,就可以釋放能量,產生光輻射。為增強電子和空穴的注入和傳輸能力,通常又在陽極和發光層間增加一層空穴注入層和空穴傳輸層,和在發 光層與陰極之間增加一層電子注入層和電子傳輸層,以提高發光效率。而在材料的使用上,會適量加入Dopant來調節所需的能階狀態。

      蒸鍍上的有機發光層材料和傳輸層材料為OLED的關鍵材料,這些材料對OLED的發光性能具有決定性作用,且占成本的主要部分。


      陰極:理想的陰極是以低功函數金屬作為注入層,以具有較高功函數的穩定金屬作為鈍化層。

      電子注入層:主要為LiF、MgP、MgF2、Al2O3等。

      陽極:與陰極不同,通電后陽極釋放的是帶正電的空穴。

      空穴傳輸層的作用就是幫助帶正電的空穴移動至有機發光層。陽極是由ITO導電玻璃制成的,其表面電阻較低。

      電子傳輸層:采用熒光染料化合物,要求必須熱穩定和表面穩定,有機金屬絡合物具有足夠的熱穩定性。

      空穴輸運材料:屬于一類芳香胺化合物。要求熱穩定性要好,大多數采用的是多苯基芳胺類有機化合物(俗稱TPD),最穩定的器件采用NPB。

      有機發光層:有兩種:一種是以有機染料和顏料等為發光材料的小分子基OLED,另一種是以共軛高分子為發光材料的高分子基OLED,簡稱為PLED。它們的差異主要表現在器件的制備工藝不同:小分子器件主要采用真空熱蒸發工藝,高分子器件則采用旋轉涂覆或噴墨工藝。

      我國材料企業主要參與OLED材料中間體和單體粗品的供應

      從產業鏈的角度看,我國相關的材料主要供應OLED材料的中間體和單體粗品,主要銷往歐、美、日、韓等地的企業,這些企業進一步合成或升華成單體,而面 板的生產企業將多種單體蒸鍍到基板上面,形成OLED材料層。由于OLED涉及的各種單體的專利權大多數已經被國外的企業控制,且面板生產企業主要為三 星、LG和JDI,所以國內的企業要直接提供單體產品面臨著較高的專利門檻和應用壁壘。



      全球OLED有機材料中間體市場份額約為25億元

      根據DisplayResearch的信息,2015年全球OLED市場規模約為130億美元,2020年將增長至330億美元,年均增速約為20%。 根據行業數據,OLED有機材料約占OLED市場規模的13%左右,2015年OLED終端有機材料的市場份額約為39億美元,對應的中間體市場份額約為 4億美元,接近25億元,2020年OLED有機材料中間體的市場規模有望增長至60億元。

       我國OLED中間體材料行業競爭格局較好

      在成本壓力下,國際的OLED材料企業一般都把部分OLED中間體或單體粗品的生產外包出去,中國是全球主要的OLED中間體和單體粗品的生產企業,由 于OLED產品一般為訂單式生產,所以OLED材料行業最關鍵的能力為產品質量控制能力和研發快速響應能力。從國內企業來看,萬潤股份和西安瑞聯技術實力 最為雄厚,質量控制較好。吉林奧來德對單體的升華能力較強,而北京阿格蕾雅研發實力較強。這四家企業可以歸為OLED中間體材料領域的第一梯隊,其他與生 產OLED相關材料的企業也很多,但大部分難以真正進入主流的供應商體系。目前行業的競爭格局較好,競爭較弱,行業維持較高的盈利水平,一般的毛利率都在 50%以上。未來隨著OLED面板生產規模的快速增長,OLED中間體(含單體粗品)行業仍有望保持在較高的盈利水平。

      我們認為目前的龍頭企業有望跟隨整個產業鏈的崛起而不斷發展壯大。萬潤股份、西安瑞聯、吉林奧來德、北京阿格蕾雅等有望跟隨產業鏈加速成長,并有跟隨國內企業實現彎道超車的機會。



      萬潤股份

      中節能旗下公司,涉及OLED業務的為三月光電和九目公司,三月光電成立于201年,專注于OLED顯示和照明材料、器件的研發、生產和銷售。截至2015年年底,萬潤股份控股82.96%,2015年的銷售收入為2373萬元,凈利潤為24萬元。

      煙臺九目化學制品有限公司為萬潤股份有限公司的全資子公司,是一家從事液晶中間體、OLED中間體、OPC材料及其他化學品的開發與生產的高新技術企 業。建有一個科研辦公綜合樓、兩個合成車間和一個中試車間,設備從100升到8000升共計100余臺,總產能30萬升,公司現有員工340人。

      西安瑞聯新材料股份有限公司

      西安瑞聯新材料股份有限公司位于西安市高新技術開發區,是由卓世投資、上海國富、東方富海、上海支點等知名投資機構及公司中、高級管理人員共同持股的集 研發、生產、貿易為一體的科技主導型高科技公司。公司的經營范圍為液晶材料、有機電致發光材料、醫藥中間體等精細化學品。公司已開發出新產品1800余 種,其中100余種出口國外。

      公司現有科研人員近300人,其中博士3名,碩士60名,本科及以上學歷占75%。位于西安高新區的陜西 省技術中心現擁有50余間國際標準配置實驗室,裝配有LC-MS、GC-MS、FT-IR等先進分析儀器100余套,具備國際先進升華、真空蒸鍍設備的 OLED實驗中心,配備2000多平米百級超凈室和OLED產品中試線。公司有3個生產基地和2個分廠,共建成投產30余條生產線。

      吉林奧來德光電材料股份有限公司

      成立于2005年6月,位于長春高新技術產業開發區光電產業園內,是一家專業從事有機電致發光材料(OLED材料)的研發、生產、銷售和服務的高新技術企業。吉林奧來德是首家國家立項支持的有機發光材料產業化基地,是“中國OLED產業聯盟”的發起單位及理事單位。

      現有產品包括空穴注入材料、空穴傳輸材料、發光層材料(熒光體系、磷光體系)、電子傳輸材料四大類近百余種,另有OLED中間體幾十種。

      北京阿格蕾雅科技發展有限公司

      北京阿格蕾雅科技發展有限公司成立于2005年4月,是由留學歸國人員在北京市留學人員海淀創 業園創辦的一家高新科技企業。阿格蕾雅科技主要致力于光/電新材料領域及相關工藝的技術創新和開發。公司專注于新型有機發光材料(OLED)的研發及應 用。公司已研發出并具有量產能力的OLED材料達40種以上。

      吉大瑞博光電科技有限公司

      吉林吉大瑞博光電科技有限公司成立于2013年7月,注冊資金2000萬,是一家由吉林大學控股公司與民營企業合資組建的高新科技企業。公司專注于有機電致發光(OLED)產業線材料、OLED自主研發材料及新型OLED中間體的研發、規模化生產及銷售。

      瑞博現有OLED材料產品體系包含空穴注入材料、空穴傳輸材料、摻雜發光材料及配套的主體材料、電子傳輸材料、電子注入材料等五個類別,百十余種常規及專利材料。

      中間體產品包含OLED材料中間體體系、OPC材料中間體體系、OTFT材料中間體體系及其它相關電子材料中間體。OLED材料中間體包含苯硼酸衍生物系列、咔唑系列、苯胺衍生物系列、蒽衍生物系列、芴衍生物系列等。

      生產能力:公司生產基地一期建成后將擁有兩個有機電致發光材料量產合成車間,并配備200-2000立升不同規格、不同反應條件的合成設備及相關配套設 備,適合各類有機電致發光材料的批量合成。為滿足有機電子材料高純度的質量要求,瑞博公司生產基地將一期建立兩座潔凈真空升華提純車間,其內部將配備 0.2-5.0公斤級有機材料真空升華提純設備,可以實現高純度有機電致發光材料的制備,其產品質量滿足OLED平板顯示生產線的要求。生產基地一期建成 后,高純有機電致發光材料產品的生產能力將達到4000-6000公斤。

      西安彩晶光電科技股份有限公司

      公司于 2008年10月成立,位于西安市高新技術產業開發區,注冊資金9000萬元,2011年規劃投資6.2億元在西安經濟技術開發區興建占地330畝,年產 液晶中間體及單體、醫藥中間體100噸的產業基地。公司專注于液晶顯示材料、有機電致發光材料、電子化學品和相關的精細化學品的研發、生產和銷售。發光材 料主要生產α-NPB,TPD,Alq3,TPA等。

      西安寶萊特光電科技有限公司

      由國家“千人計劃”專家趙煒博士發 起創立于2007年,注冊資本5000萬元。公司以推動有機發光二極管技術產業化為目標。與OLED的有機小分子使用蒸鍍法不同,p-OLED的有機聚合 物采用溶液法,生產成本存在巨大優勢,所以公司(中心)專注于p-OLED技術產業化開發。

      公司(中心)自成立以來,依托自有知識產權獨立設計監造了國際一流p-OLED中試線設備,自主研發多種聚合物光電材料和開發多款顯示和照明樣機。公司生產的關于OLED材料中,主要生產電子與空穴傳輸材料。

      OLED終端材料企業:專利與渠道的比拼

      各國OLED廠商現狀

      OLED廠商(如三星、LG)積極扶植本國OLCD材料廠商,以確保自己的供應穩定,同時推進了OLED產業鏈的發展。

      日本是一個重要的OLED材料供應商國家。住友化學和昭和電工生產的聚合物為基礎的OLED,出光興產和三井化學主要在小分子營地。出光興產不僅和友 達、LG合作,還有索尼和松下,它提供了OLED面板生產原料,擁有超過2000項OLED方面的專利技術。據調查日本在這方面的申請全球排名第一。日本 的OLED材料供應商紛紛以出口OLED材料作為主要方向,也積極與韓國、歐美、臺灣和中國大陸的企業合作,合作方式也很多樣化,自主建廠或者技術合作都 有展開,方式靈活。

      歐美以默克化工、柯達、UDC、康寧為代表的行業巨頭早已涉足OLED產業,并在OLED產業上游材料方面研究多 年,擁有了眾多專利,形成了OLED專利網,以阻擊其他國家的介入。歐美大分子陣營的OLED廠商以加速PLED的商業化為主要工作。而以柯達公司為首的 小分子陣營積極地與日韓企業合作發揮自己的技術優勢。






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