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

　　根據統計，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，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。

　　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。