2016年OLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究 有望帶來(lái)顯示革命

　　OLED有望帶來(lái)顯示革命

　　小分子OLED和有源驅動(dòng)型（AMOLED）前景廣闊

　　OLED(OrganicLight-EmittingDiode)中文名稱(chēng)為有機發(fā)光二極管，由美籍華裔教授鄧青云在實(shí)驗室中發(fā)現，與LCD需要外光源不同，OLED具有自發(fā)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(yōu)點(diǎn)，其應用領(lǐng)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(lèi)：小分子器件和高分子器件。小分子OLED技術(shù)發(fā)展得較早(1987年)，而且技術(shù)已經(jīng)達到商業(yè)化生產(chǎn)水平。高分子OLED又被稱(chēng)為PLED(PolymerLED)，其發(fā)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(chǎn)成本，但目前該技術(shù)遠未成熟。

　　根據驅動(dòng)方式的不同，OLED器件也可以分為無(wú)源驅動(dòng)型(PassiveMatrix，PM，亦稱(chēng)被動(dòng)驅動(dòng)，PMOLED)和有源驅動(dòng)(ActiveMatrix，AM，亦稱(chēng)主動(dòng)驅動(dòng)，AMOLED)兩種。無(wú)源驅動(dòng)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(dòng)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(dòng)態(tài)圖像顯示。目前，無(wú)源驅動(dòng)型OLED技術(shù)已經(jīng)比較成熟，商業(yè)化的產(chǎn)品絕大部分是無(wú)源驅動(dòng)型。

　　OLED具有柔性和更出眾的顯示效果

　　OLED顯示技術(shù)之所以倍受關(guān)注，是因為它作為顯示器件有著(zhù)很多優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)顯示效果出眾。OLED具有自發(fā)光特性，不需要背光源，在對比度、亮度方面有著(zhù)無(wú)可比擬的優(yōu)勢，它不存在視角和響應時(shí)間的問(wèn)題，可輕松實(shí)現真彩色高分辨率顯示，而且隨著(zhù)材料技術(shù)的不斷發(fā)展，OLED顯示器在圖像表現上的潛力將無(wú)法估量。

　　(2)實(shí)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(shù)脂等不同的材料上生產(chǎn)。如果將有機層蒸鍍或涂在塑料基襯上，就可以實(shí)現軟屏，使可折疊電視、電腦的制造成為可能?？梢灶A見(jiàn)在不久的將來(lái)，電視可以像一張紙一樣掛在墻壁上，不用時(shí)像布一樣疊起來(lái)，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(shù)優(yōu)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(wàn)至數百萬(wàn)之間，因此，高分子材料有良好的熱穩定性與機械性質(zhì)，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(shù)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(shí)現巨型化的高清晰顯示。

　　(4)環(huán)境適應能力強。OLED顯示技術(shù)具有全固態(tài)特性，無(wú)真空腔，無(wú)液態(tài)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(guò)了其它顯示器件，因此在軍事，航天領(lǐng)域將大有作為。

　　(5)環(huán)保、省電。同樣是自發(fā)光，和CRT、PDP、LCD相比，OLED具有低壓驅動(dòng)和低功耗特性，驅動(dòng)電壓在10V以下，且更加省電。高分子PLED有著(zhù)更低的驅動(dòng)電壓(3V～4V)，其功耗更低。

　　(6)更低的生產(chǎn)成本。OLED技術(shù)的構成簡(jiǎn)單，無(wú)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(yōu)點(diǎn)，但也有壽命短、成本高等缺點(diǎn)，但我們認為，OLED的柔性和廣視角特征將使它更能適應未來(lái)多應用場(chǎng)景的需求，一個(gè)重要的領(lǐng)域為未來(lái)可能大爆發(fā)的虛擬現實(shí)(VR)行業(yè)，三星已向Facebook旗下廠(chǎng)商O(píng)culus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(gè)有可能引起OLED行業(yè)大發(fā)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(chǎng)一直有傳聞蘋(píng)果手機可能會(huì )使用OLED顯示屏，我們認為隨著(zhù)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(yōu)勢極有可能讓蘋(píng)果公司采用OLED顯示屏作為新的賣(mài)點(diǎn)。

　　OLED產(chǎn)業(yè)鏈有望崛起

　　整個(gè)OLED產(chǎn)業(yè)可以分為上中下游三個(gè)生產(chǎn)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(lǐng)域，并且包含一些分支產(chǎn)業(yè)例如銷(xiāo)售端和研發(fā)端。

　　OLED的快速發(fā)展將帶動(dòng)整個(gè)OLED產(chǎn)業(yè)鏈的快速擴張，包括制造設備、材料、組裝等產(chǎn)業(yè)鏈都將孕育巨大的機遇。大部分OLED材料與LCD無(wú)法通用，所以OLED上游材料領(lǐng)域的市場(chǎng)機遇更大。OLED上游材料主要為陰極、陽(yáng)極、傳輸層材料、發(fā)光層材料，由于OLED上游材料領(lǐng)域技術(shù)壁壘高、市場(chǎng)競爭較小、盈利水平高，未來(lái)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(fā)光層材料與LCD中的材料不同，為新增量，未來(lái)機遇更多，本報告側重于研究上游傳輸層材料和發(fā)光層材料。

　　上游材料領(lǐng)域機遇無(wú)限— 關(guān)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(fā)光器件。它是用表面粗糙度小的高質(zhì)量玻璃作為基板，用銦錫氧化物(ITO)導電玻璃作為陽(yáng)極，在陽(yáng)極上制作一層幾十納米厚的有機發(fā)光材料作發(fā)光層，發(fā)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(shí)，陽(yáng)極提供空穴，陰極提供電子，空穴和電子在發(fā)光層的有機物中復合，就可以釋放能量，產(chǎn)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(yáng)極和發(fā)光層間增加一層空穴注入層和空穴傳輸層，和在發(fā)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(fā)光效率。而在材料的使用上，會(huì )適量加入Dopant來(lái)調節所需的能階狀態(tài)。

　　蒸鍍上的有機發(fā)光層材料和傳輸層材料為OLED的關(guān)鍵材料，這些材料對OLED的發(fā)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L(cháng)iF、MgP、MgF2、Al2O3等。

　　陽(yáng)極：與陰極不同，通電后陽(yáng)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(dòng)至有機發(fā)光層。陽(yáng)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(luò )合物具有足夠的熱穩定性。

　　空穴輸運材料：屬于一類(lèi)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(lèi)有機化合物(俗稱(chēng)TPD)，最穩定的器件采用NPB。

　　有機發(fā)光層：有兩種:一種是以有機染料和顏料等為發(fā)光材料的小分子基OLED，另一種是以共軛高分子為發(fā)光材料的高分子基OLED，簡(jiǎn)稱(chēng)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(fā)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(yè)主要參與OLED材料中間體和單體粗品的供應

　　從產(chǎn)業(yè)鏈的角度看，我國相關(guān)的材料主要供應OLED材料的中間體和單體粗品，主要銷(xiāo)往歐、美、日、韓等地的企業(yè)，這些企業(yè)進(jìn)一步合成或升華成單體，而面板的生產(chǎn)企業(yè)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(zhuān)利權大多數已經(jīng)被國外的企業(yè)控制，且面板生產(chǎn)企業(yè)主要為三星、LG和JDI，所以國內的企業(yè)要直接提供單體產(chǎn)品面臨著(zhù)較高的專(zhuān)利門(mén)檻和應用壁壘。

　　全球OLED有機材料中間體市場(chǎng)份額約為25億元

　　根據統計，2015年全球OLED市場(chǎng)規模約為130億美元，2020年將增長(cháng)至330億美元，年均增速約為20%。根據行業(yè)數據，OLED有機材料約占OLED市場(chǎng)規模的13%左右，2015年OLED終端有機材料的市場(chǎng)份額約為39億美元，對應的中間體市場(chǎng)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(chǎng)規模有望增長(cháng)至60億元。

　　我國OLED中間體材料行業(yè)競爭格局較好

　　在成本壓力下，國際的OLED材料企業(yè)一般都把部分OLED中間體或單體粗品的生產(chǎn)外包出去，中國是全球主要的OLED中間體和單體粗品的生產(chǎn)企業(yè)，由于OLED產(chǎn)品一般為訂單式生產(chǎn)，所以OLED材料行業(yè)最關(guān)鍵的能力為產(chǎn)品質(zhì)量控制能力和研發(fā)快速響應能力。從國內企業(yè)來(lái)看，目前行業(yè)的競爭格局較好，競爭較弱，行業(yè)維持較高的盈利水平，一般的毛利率都在50%以上。未來(lái)隨著(zhù)OLED面板生產(chǎn)規模的快速增長(cháng)，OLED中間體(含單體粗品)行業(yè)仍有望保持在較高的盈利水平。

　　各國OLED廠(chǎng)商現狀

　　OLED廠(chǎng)商(如三星、LG)積極扶植本國OLCD材料廠(chǎng)商，以確保自己的供應穩定，同時(shí)推進(jìn)了OLED產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

　　日本是一個(gè)重要的OLED材料供應商國家。住友化學(xué)和昭和電工生產(chǎn)的聚合物為基礎的OLED,出光興產(chǎn)和三井化學(xué)主要在小分子營(yíng)地。出光興產(chǎn)不僅和友達、LG合作，還有索尼和松下，它提供了OLED面板生產(chǎn)原料，擁有超過(guò)2000項OLED方面的專(zhuān)利技術(shù)。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(yè)合作，合作方式也很多樣化，自主建廠(chǎng)或者技術(shù)合作都有展開(kāi)，方式靈活。

　　歐美以默克化工、柯達、UDC、康寧為代表的行業(yè)巨頭早已涉足OLED產(chǎn)業(yè)，并在OLED產(chǎn)業(yè)上游材料方面研究多年，擁有了眾多專(zhuān)利，形成了OLED專(zhuān)利網(wǎng)，以阻擊其他國家的介入。歐美大分子陣營(yíng)的OLED廠(chǎng)商以加速PLED的商業(yè)化為主要工作。而以柯達公司為首的小分子陣營(yíng)積極地與日韓企業(yè)合作發(fā)揮自己的技術(shù)優(yōu)勢。