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2016年oled材料行业发展报告
来源: | 作者:pro60c309 | 发布时间: 2016-10-31 | 9550 次浏览 | 分享到:

oled有望带来显示革命

小分子oled和有源驱动型(amoled)前景广阔

  oled(organiclight-emittingdiode)中文名称为有机发光二极管,由美籍华裔教授邓青云在实验室中发现,与lcd需要外光源不同,oled具有自发光的特性,不需要外加光源,所以具有柔性、轻薄、省电、可视角度大等优点,其应用领域不断扩大,大有取代lcd之势。

  根据使用有机功能材料的不同,oled器件可以分为两大类:小分子器件和高分子器件。小分子oled技术发展得较早(1987年),而且技术已经达到商业化生产水平。高分子oled又被称为pled(polymerled),其发展始于1990年,由于聚合物可以采用旋涂、喷墨印刷等方法制备薄,从而有可能大大降低器件生产成本,但目前该技术远未成熟。


  根据驱动方式的不同,oled器件也可以分为无源驱动型(passivematrix,pm,亦称被动驱动,pmoled)和有源驱动(activematrix,am,亦称主动驱动,amoled)两种。无源驱动型不采用薄膜晶体管(tft,thinfilmtransistor)基板,一般适用于中小尺寸显示;有源驱动型则采用tft基板,适用于中大尺寸显示,特别是大尺寸全彩色动态图像显示。目前,无源驱动型oled技术已经比较成熟,商业化的产品绝大部分是无源驱动型。


oled具有柔性和更出众的显示效果

oled显示技术之所以倍受关注,是因为它作为显示器件有着很多优点:

(1)显示效果出众。oled具有自发光特性,不需要背光源,在对比度、亮度方面有着无可比拟的优势,它不存在视角和响应时间的问题,可轻松实现真彩色高分辨率显示,而且随着材料技术的不断发展,oled显示器在图像表现上的潜力将无法估量。


(2)实现软屏化。由于oled器件的核心层厚度很薄,甚至可以小于1毫米,并且可以呈现各种各样的弯曲形状,因此可以在塑料、树脂等不同的材料上生产。如果将有机层蒸镀或涂在塑料基衬上,就可以实现软屏,使可折叠电视电脑的制造成为可能。可以预见在不久的将来,电视可以像一张纸一样挂在墙壁上,不用时像布一样叠起来,随意携带。


(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,使显示屏幕微型化。高分子oled(pled)则在超大尺寸、低成本上占有更大的技术优势。小分子材料的分子量一般在数百左右,而高分子则在数万至数百万之间,因此,高分子材料有良好的热稳定性与机械性质,可以使材料完美地均匀分布于超大面积基板上。由于pled可采用喷墨式的制造工艺,只要喷印技术和面板尺寸许可,显示器尺寸之大将让现有的显示器望尘莫及,实现巨型化的高清晰显示。


(4)环境适应能力强。oled显示技术具有全固态特性,无真空腔,无液态成分。因此它的机械性能好,抗震性强,温度适应能力也很强,在-40°c~80°c范围内都可正常工作,大大超过了其它显示器件,因此在军事,航天领域将大有作为。


(5)环保、省电。同样是自发光,和crt、pdp、lcd相比,oled具有低压驱动和低功耗特性,驱动电压在10v以下,且更加省电。高分子pled有着更低的驱动电压(3v~4v),其功耗更低。


(6)更低的生产成本。oled技术的构成简单,无需背光单元,基板选择面广,材料和工艺方面的要求比lcd低近1/3。


vr和智能手机是oled的催化剂

与lcd相比,oled具有众多优点,但也有寿命短、成本高等缺点,但我们认为,oled的柔性和广视角特征将使它更能适应未来多应用场景的需求,一个重要的领域为未来可能大爆发的虚拟现实(vr)行业,三星已向facebook旗下厂商oculus提供oled显示屏,这是对oled显示屏强有力的认可。据悉,很多vr头盔制造商(包括oculus公司、htc、索尼等)都采用低余晖oled屏,而不是lcd屏。


另一个有可能引起oled行业大发展的是智能手机,使用oled可使智能手机做的更薄、更轻、可折叠,目前三星、诺基亚、htc、华为、oppo均有采用oled显示屏的手机,市场一直有传闻苹果手机可能会使用oled显示屏,我们认为随着oled良率的提高,其成本不断下降,而柔性、省电、对比度高、视角广的优势极有可能让苹果公司采用oled显示屏作为新的卖点。


oled产业链有望崛起


  整个oled产业可以分为上中下游三个生产阶段,上游为设备制造、材料制造与零件组装,中游为oled面板制造、面板组装、模组组装,下游为显示终端及其他应用领域,并且包含一些分支产业例如销售端和研发端。


  oled的快速发展将带动整个oled产业链的快速扩张,包括制造设备、材料、组装等产业链都将孕育巨大的机遇。大部分oled材料与lcd无法通用,所以oled上游材料领域的市场机遇更大。oled上游材料主要为阴极、阳极、传输层材料、发光层材料,由于oled上游材料领域技术壁垒高、市场竞争较小、盈利水平高,未来oled上游材料的盈利水平有望保持在较高水平。其中传输层材料和发光层材料与lcd中的材料不同,为新增量,未来机遇更多,本报告侧重于研究上游传输层材料和发光层材料。


上游材料领域机遇无限

关键材料为蒸镀的有机材料

oled是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件。它是用表面粗糙度小的高质量玻璃作为基板,用铟锡氧化物(ito)导电玻璃作为阳极,在阳极上制作一层几十纳米厚的有机发光材料作发光层,发光层上方再用一层低功函数金属覆盖作为阴极。当两电极上加有电压时,阳极提供空穴,阴极提供电子,空穴和电子在发光层的有机物中复合,就可以释放能量,产生光辐射。为增强电子和空穴的注入和传输能力,通常又在阳极和发光层间增加一层空穴注入层和空穴传输层,和在发光层与阴极之间增加一层电子注入层和电子传输层,以提高发光效率。而在材料的使用上,会适量加入dopant来调节所需的能阶状态。

蒸镀上的有机发光层材料和传输层材料为oled的关键材料,这些材料对oled的发光性能具有决定性作用,且占成本的主要部分。


阴极:理想的阴极是以低功函数金属作为注入层,以具有较高功函数的稳定金属作为钝化层。

电子注入层:主要为lif、mgp、mgf2、al2o3等。

阳极:与阴极不同,通电后阳极释放的是带正电的空穴。

空穴传输层的作用就是帮助带正电的空穴移动至有机发光层。阳极是由ito导电玻璃制成的,其表面电阻较低。

电子传输层:采用荧光染料化合物,要求必须热稳定和表面稳定,有机金属络合物具有足够的热稳定性。

空穴输运材料:属于一类芳香胺化合物。要求热稳定性要好,大多数采用的是多苯基芳胺类有机化合物(俗称tpd),最稳定的器件采用npb。

有机发光层:有两种:一种是以有机染料和颜料等为发光材料的小分子基oled,另一种是以共轭高分子为发光材料的高分子基oled,简称为pled。它们的差异主要表现在器件的制备工艺不同:小分子器件主要采用真空热蒸发工艺,高分子器件则采用旋转涂覆或喷墨工艺。


我国材料企业主要参与oled材料中间体和单体粗品的供应

  从产业链的角度看,我国相关的材料主要供应oled材料的中间体和单体粗品,主要销往欧、美、日、韩等地的企业,这些企业进一步合成或升华成单体,而面板的生产企业将多种单体蒸镀到基板上面,形成oled材料层。由于oled涉及的各种单体的专利权大多数已经被国外的企业控制,且面板生产企业主要为三星、lg和jdi,所以国内的企业要直接提供单体产品面临着较高的专利门槛和应用壁垒。

 

全球oled有机材料中间体市场份额约为25亿元

根据统计,2015年全球oled市场规模约为130亿美元,2020年将增长至330亿美元,年均增速约为20%。根据行业数据,oled有机材料约占oled市场规模的13%左右,2015年oled终端有机材料的市场份额约为39亿美元,对应的中间体市场份额约为4亿美元,接近25亿元,2020年oled有机材料中间体的市场规模有望增长至60亿元。


我国oled中间体材料行业竞争格局较好

在成本压力下,国际的oled材料企业一般都把部分oled中间体或单体粗品的生产外包出去,中国是全球主要的oled中间体和单体粗品的生产企业,由于oled产品一般为订单式生产,所以oled材料行业最关键的能力为产品质量控制能力和研发快速响应能力。从国内企业来看,万润股份和西安瑞联技术实力最为雄厚,质量控制较好。吉林奥来德对单体的升华能力较强,而北京阿格蕾雅研发实力较强。这四家企业可以归为oled中间体材料领域的第一梯队,其他与生产oled相关材料的企业也很多,但大部分难以真正进入主流的供应商体系。目前行业的竞争格局较好,竞争较弱,行业维持较高的盈利水平,一般的毛利率都在50%以上。未来随着oled面板生产规模的快速增长,oled中间体(含单体粗品)行业仍有望保持在较高的盈利水平。


我们认为目前的龙头企业有望跟随整个产业链的崛起而不断发展壮大。万润股份、西安瑞联、吉林奥来德、北京阿格蕾雅等有望跟随产业链加速成长,并有跟随国内企业实现弯道超车的机会。

 


万润股份

中节能旗下公司,涉及oled业务的为三月光电和九目公司,三月光电成立于201年,专注于oled显示和照明材料、器件的研发、生产和销售。截至2015年年底,万润股份控股82.96%,2015年的销售收入为2373万元,净利润为24万元。


烟台九目化学制品有限公司为万润股份有限公司的全资子公司,是一家从事液晶中间体、oled中间体、opc材料及其他化学品的开发与生产的高新技术企业。建有一个科研办公综合楼、两个合成车间和一个中试车间,设备从100升到8000升共计100余台,总产能30万升,公司现有员工340人。


西安瑞联新材料股份有限公司

西安瑞联新材料股份有限公司位于西安市高新技术开发区,是由卓世投资、上海国富、东方富海、上海支点等知名投资机构及公司中、高级管理人员共同持股的集研发、生产、贸易为一体的科技主导型高科技公司。公司的经营范围为液晶材料、有机电致发光材料、医药中间体等精细化学品。公司已开发出新产品1800余种,其中100余种出口国外。


公司现有科研人员近300人,其中博士3名,硕士60名,本科及以上学历占75%。位于西安高新区的陕西省技术中心现拥有50余间国际标准配置实验室,装配有lc-ms、gc-ms、ft-ir等先进分析仪器100余套,具备国际先进升华、真空蒸镀设备的oled实验中心,配备2000多平米百级超净室和oled产品中试线。公司有3个生产基地和2个分厂,共建成投产30余条生产线。


吉林奥来德光电材料股份有限公司

成立于2005年6月,位于长春高新技术产业开发区光电产业园内,是一家专业从事有机电致发光材料(oled材料)的研发、生产、销售和服务的高新技术企业。吉林奥来德是首家国家立项支持的有机发光材料产业化基地,是“中国oled产业联盟”的发起单位及理事单位。


现有产品包括空穴注入材料、空穴传输材料、发光层材料(荧光体系、磷光体系)、电子传输材料四大类近百余种,另有oled中间体几十种。


北京阿格蕾雅科技发展有限公司

北京阿格蕾雅科技发展有限公司成立于2005年4月,是由留学归国人员在北京市留学人员海淀创业园创办的一家高新科技企业。阿格蕾雅科技主要致力于光/电新材料领域及相关工艺的技术创新和开发。公司专注于新型有机发光材料(oled)的研发及应用。公司已研发出并具有量产能力的oled材料达40种以上。


吉大瑞博光电科技有限公司

吉林吉大瑞博光电科技有限公司成立于2013年7月,注册资金2000万,是一家由吉林大学控股公司与民营企业合资组建的高新科技企业。公司专注于有机电致发光(oled)产业线材料、oled自主研发材料及新型oled中间体的研发、规模化生产及销售。


瑞博现有oled材料产品体系包含空穴注入材料、空穴传输材料、掺杂发光材料及配套的主体材料、电子传输材料、电子注入材料等五个类别,百十余种常规及专利材料。


中间体产品包含oled材料中间体体系、opc材料中间体体系、otft材料中间体体系及其它相关电子材料中间体。oled材料中间体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。


生产能力:公司生产基地一期建成后将拥有两个有机电致发光材料量产合成车间,并配备200-2000立升不同规格、不同反应条件的合成设备及相关配套设备,适合各类有机电致发光材料的批量合成。为满足有机电子材料高纯度的质量要求,瑞博公司生产基地将一期建立两座洁净真空升华提纯车间,其内部将配备0.2-5.0公斤级有机材料真空升华提纯设备,可以实现高纯度有机电致发光材料的制备,其产品质量满足oled平板显示生产线的要求。生产基地一期建成后,高纯有机电致发光材料产品的生产能力将达到4000-6000公斤。


西安彩晶光电科技股份有限公司

公司于2008年10月成立,位于西安市高新技术产业开发区,注册资金9000万元,2011年规划投资6.2亿元在西安经济技术开发区兴建占地330亩,年产液晶中间体及单体、医药中间体100吨的产业基地。公司专注于液晶显示材料、有机电致发光材料、电子化学品和相关的精细化学品的研发、生产和销售。发光材料主要生产α-npb,tpd,alq3,tpa等。


西安宝莱特光电科技有限公司

由国家“千人计划”专家赵炜博士发起创立于2007年,注册资本5000万元。公司以推动有机发光二极管技术产业化为目标。与oled的有机小分子使用蒸镀法不同,p-oled的有机聚合物采用溶液法,生产成本存在巨大优势,所以公司(中心)专注于p-oled技术产业化开发。


公司(中心)自成立以来,依托自有知识产权独立设计监造了国际一流p-oled中试线设备,自主研发多种聚合物光电材料和开发多款显示和照明样机。公司生产的关于oled材料中,主要生产电子与空穴传输材料。


oled终端材料企业:专利与渠道的比拼

各国oled厂商现状

oled厂商(如三星、lg)积极扶植本国olcd材料厂商,以确保自己的供应稳定,同时推进了oled产业链的发展。


日本是一个重要的oled材料供应商国家。住友化学和昭和电工生产的聚合物为基础的oled,出光兴产和三井化学主要在小分子营地。出光兴产不仅和友达、lg合作,还有索尼和松下,它提供了oled面板生产原料,拥有超过2000项oled方面的专利技术。据调查日本在这方面的申请全球排名第一。日本的oled材料供应商纷纷以出口oled材料作为主要方向,也积极与韩国、欧美、台湾和中国大陆的企业合作,合作方式也很多样化,自主建厂或者技术合作都有展开,方式灵活。


欧美以默克化工、柯达、udc、康宁为代表的行业巨头早已涉足oled产业,并在oled产业上游材料方面研究多年,拥有了众多专利,形成了oled专利网,以阻击其他国家的介入。欧美大分子阵营的oled厂商以加速pled的商业化为主要工作。而以柯达公司为首的小分子阵营积极地与日韩企业合作发挥自己的技术优势。


 

关注万润股份

从oled有机材料领域看,万润股份有望大幅受益。万润股份为中节能旗下公司,涉及oled业务的为三月光电和九目公司,三月光电专注于研制oled显示和照明材料、器件。烟台九目化学制品有限公司为万润股份有限公司的全资子公司,目前在产oled中间体和单体粗品,已进入主流的供应商体系,重点关注。

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