柔性OLED的成功量产不仅重大利好于新一代高端智能手机的制造,也因其低功耗、可弯曲的特性对可穿戴式设备的应用带来深远的影响,未来柔性屏幕将随着个人智能终端的不断渗透而广泛应用。
OLED都有哪些关键材料:
◤ 柔性PI膜
OLED取代LCD已是大势所趋,柔性基板材料取代传统刚性玻璃基板是实现柔性的关键点之一。聚酰亚胺PI基板材料以其优良的耐高温特性、力学性能及耐化学稳定性成为当前最佳的柔性基板材料。
聚酰亚胺制造工艺复杂技术难度较高,核心技术掌握在全球少数企业中,OLED发展初期,日本企业几乎垄断了PI膜市场。我国PI膜产品大都集中在低端的电工级PI膜,而高端的电子级P膜则依赖进口。
(资料来源:OFWEEK前瞻产业研究院整理)
经过几十年的积累,不少PI膜厂商已经有了丰富的研发经验,也培养了不少技术人才,正试图打破海外巨头的垄断。除了研发和技术人才的积累,OLED、柔性电路板、石墨膜等下游重点市场的主要客户均在中国大陆,这意味着上游PI膜厂商会有更多机会和本土客户沟通、了解产品技术要求、尝试走向高端市场。
(资料来源:OFWEEK前瞻产业研究院整理)
未来,高性能PI薄膜在柔性有机薄膜太阳能电池和新一代柔性LCD、OLED显示器产业以及锂离子等新型动力蓄电池技术和产业均有着广阔的市场,我国应采用具有自主知识产权的关键生产工艺技术,推动PI薄膜及其制品的国产化进程,促进高性能PI薄膜扩大产业化生产规模。
◤ 封装薄膜
对于需要柔性显示的OLED而言,薄膜封装逐渐取代不可弯折的传统封装。薄膜封装一般都是以塑料为基材,将无机氧化物沉积在衬底上形成水汽阻隔膜。
OLED发光层的多数有机材料对水、氧气及其他污染物极为敏感,这对OLED封装材料的的水汽阻隔性能和耐冲击性能提出了更高的要求。
目前全球主要的薄膜封装材料的供应商为韩国的Samsung SDI、LG Chem;美国3M;日本的Mitsui Chem等企业。国内企业以康得新、万顺股份和乐凯华光为主。
随着柔性OLED屏幕需求量的提升,其薄膜材料的需求量达到4400 K.m2 ,同比增长95.4% ,预计到2020年需求量约为12000 K.m2 , 2016至2020年CAGR达96.38%。
◤ FPC
柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性、绝佳可挠性的印刷电路板,是实现OLED柔性显示的重要材料之一。
2018年全球FPC产值规模达127亿美元,同比增长1.4%。从全球FPC产值分布情况来看,按厂商所属地划分,全球FPC生产企业主要以日本、韩国和中国台湾为主,FPC产值分别占比37%、28%和17%,而中国大陆仅占16%。
图片来源:华经情报网
而按制造地划分,随着FPC产业逐渐向中国转移,国际厂商纷纷在国内投资设厂,大陆的FPC产值不断上升,2018年中国大陆FPC产值占比达56%。
图片来源:华经情报网
随着FPC生产重心逐步向中国转移,国内厂商纷纷加速建厂扩产,目前中国FPC厂商主要包括弘信电子、景旺电子、上达电子、珠海元盛、安捷利、精诚达和三德冠。
◤ OLED发光与通用材料
OLED材料是OLED现实技术的核心,是OLED实现自发光的基础。OLED材料主要包括传输层材料(空穴传输层HTL、电子传输层ETL)、注入层材料HIL以及有机发光材料OLL。
全球OLED材料供应受控于海外厂商,其有机材料专业布局基本被国外厂商垄断。OLED荧光材料专利由出光兴产、默克、LG、陶氏、德山、斗山等海外公司拥有,小分子磷光OLED染料由美国UDC公司拥有。超敏荧光材料( TADF )技术刚刚起步,德日领先。我国企业技术积累薄弱,无核心专利产品,以仿制或者技术含量较低的中间体和单体粗品为主。
有机发光材料是OLED中最重要的材料之一。
从发展历程来看, OLED发光材料主要分为三代。第一代为荧光材料,第二代为磷光材料,第三代为TADF材料(目前尚在研发)。第一代荧光材料的极限效率是25% ,第二代磷光材料可将单台的激发状态转换到三重态,效率接近100% ;目前蓝光主要使用第一代荧光,红光、绿光用第二代磷光。
OLED通用材料包括电子注入材料、电子传输材料、空穴注入材料、空穴传输材料。
根据Ofweek产业研究院数据, 2017年全球OLED通用材料市场规模是4.52亿美元,2018年将增长到6.98亿美元。
OLED通用材料生产主要还集中在韩国、日本、德国和美国厂商手中,这些厂商经过多年的发展已经形成了较完整的产业链,基本上都有对口合作的、稳定的OLED前段材料供应商。
国内企业目前主要从事OLED中间体和单体粗品生产。国内OLED中间体、单体粗品的供应商主要包括万润、瑞联、惠成、阿格蕾雅、奥来德等,目前已实现规模量产并进入全球OLED材料供应链。
随着国内产业链的日趋成熟,优秀的国产企业如强力新材、万润股份等,逐渐突破封锁,已经具备生产部分OLED终端材料的核心技术和能力,有望从前端材料代工厂迈入终端材料设计制造商的转型。
◤ FMM
精细金属掩模版是OLED蒸镀工艺中的消耗性核心零部件,其主要作用是在OLED生产过程中沉积RGB有机物质并形成像素,在需要的地方准确和精细地沉淀有机物质,提高分辨率和良率。
由于蒸镀工艺中对FMM材料的热膨胀性能要求较高,因此每种组分的材料亦有所不同。
FMM材料目前主要供应商是DNP,此前DNP与Samsung Display签署垄断性合约,至2018年合约到期,BOE才能够与DNP达成合作协议,为其提供WQHD级手机用的FMM材料。
2018年全球FMM材料市场规模是4.2亿美元,同比增长79.9% ;预计到2020年全球FMM材料的市场规模将达到7.9亿美元, 2016- 2020年CAGR为59.7%。
由以上柔性OLED关键材料的发展不难看出,5G时代大环境下,柔性显示技术呈现爆发式增长,这一现象不仅表现在智能设备行业,还体现在显示、智能家居、智慧教育等领域,柔性技术将会彻底改变人类的终端设备形态。
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来源: 膜链