OLED关键材料及组件供需分析报告.docx
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OLED关键材料及组件供需分析报告
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2017年5月
正文目录
下游需求扩张，OLED关键材料爆发在即5
下游需求巨大，各大面板厂纷纷投资OLED产线5
发光原理改变，OLED关键材料迎来黄金发展期6
ITO玻璃基板：
OLED与LCD携手并进8
光刻膜结构多，专用材料需求旺盛8
玻璃基板：
驱动方式转变，带来电晶材料的变化10
有机材料层：
OLED面板自发光核心材料12
有机发光材料：
仍处于改进阶段的OLED核心材料12
偏光片：
LCD与OLED通用，市场空间巨大20
偏光片结构复杂、技术要求高，外企主导市场20
市场需求旺盛，国产替代空间巨大21
封装决定面板寿命，材料至关重要22
传统封装：
盖板、封装胶与干燥剂协作23
新型封装：
有机与无机结合为柔性封装膜24
配件：
驱动IC设计，显示面板的指挥中心25
主要公司分析及相关建议27
新纶科技27
强力新材29
三利谱30
中颖电子31
风险提示33
图表目录
图表1:
OLED面板分产品出货量走势预测5
图表2:
主流面板制造公司OLED产线投资情况6
图表3:
LCD与OLED工艺流程所需主要材料对比7
图表4:
AMOLED生产成本组成8
图表5:
OLED与LCD基本构造对比图8
图表6:
OLED背板工艺流程图9
图表7:
光刻胶成分示意图10
图表8:
三种主流TFT结构示意图10
图表9:
三种主流TFT指标一览表11
图表10:
三种TFT导通截止比对比11
图表11:
康宁公司历年显示产品收入12
图表12:
OLED发光层制作上游流程13
图表13:
OLED彩色实现方式示意图14
图表14:
OLED像素结构简单示意图15
图表15:
UDC历年收入组成与研发占比16
图表16:
UDC历年净利润情况17
图表17:
三星显示与LGD公司OLED材料主要供应商一览表18
图表18:
三星显示与LGD公司OLED材料主要供应商一览表18
图表19:
全球偏光片产能及增长情况21
图表20:
偏光片主要生产厂家产能占比情况21
图表21:
偏光片市场结构及占比情况22
图表22:
偏光片面积需求情况22
图表23:
OLED封装材料市场规模预测23
图表24:
OLED传统封装技术示意图24
图表25:
两种柔性OLED封装技术示意图25
图表26:
全球OLED面板出货量26
图表27:
全球AMOLED市场规模预测26
图表28:
2014年国内手机面板驱动IC市场占比27
图表29:
全球手机用AMOLED面板模块产地预测27
图表30:
新纶科技历年营业收入情况28
图表31:
新纶科技历年净利润情况29
图表32:
强力新材历年营业收入情况30
图表33:
强力新材历年净利润情况30
图表34:
三利谱历年营业收入情况31
图表35:
三利谱历年净利润情况31
图表36:
中颖电子历年营业收入情况32
图表37:
中颖电子历年净利润情况33
下游需求扩张，OLED关键材料爆发在即
下游需求巨大，各大面板厂纷纷投资OLED产线
AMOLED供不应求。
除智能机与电视，AMOLED屏幕在新兴的AR/VR近眼设备、车载应用、智能穿戴、家用电器领域都具有独一无二的发展潜力，能加速下游产品的发展，AMOLED屏幕整体处于供不应求的状态。
根据UBIResearch，2020年前AMOLED市场规模的增速不会低于20%，如下游产品出现爆发式增长，其需求量必将急速增长。
图表1:
OLED面板分产品出货量走势预测
面板龙头纷纷布局，投资AMOLED产线。
根据公开信息统计，国内外面板厂纷纷布局手机用OLED面板产线，从全球主要OLED面板商的生产进度看，处于建设或规划阶段的产线将陆续在2017-2019年逐步实现大规模量产，上游关键材料企业将迎来广阔的发展机会。
图表2:
主流面板制造公司OLED产线投资情况
发光原理改变，OLED关键材料迎来黄金发展期
OLED需求加速，上游材料行业整体扩张。
根据UBIResearch提供的数据，2015年全球OLED市场总规模的130亿美元中，有机材料约占据8%左右份额，约10亿美元。
2014到2015年间，OLED材料市场增长了17%，未来预计将以35%的年均复合增长率高速增长，2020年将超过25亿美元。
图表3:
LCD与OLED工艺流程所需主要材料对比
发光原理改变，材料成本构成调整明显。
与液晶屏相比，OLED面板的发光原理发生了本质变化，取消了许多光学结构、液晶层与背光灯组，增加了荧光有机物。
在LCD面板中，材料成本占总成本的70%左右，而在OLED面板中，材料成本只占30%左右，材料成本得以大幅度下降。
随着OLED产品良率的问题解决后，OLED成本将会有明显的下降，低于LCD面板只是时间问题。
图表4:
AMOLED生产成本组成
图表5:
OLED与LCD基本构造对比图
ITO玻璃基板：
OLED与LCD携手并进
光刻膜结构多，专用材料需求旺盛
OLED基板膜层多，结构复杂，系列工艺反复次数多，光刻专用胶需求旺盛。
光刻技术是利用光的能量，通过控制光照的区域使具有化学活性的液体化学物质快速发生光化学反应，并通过实现选择性的腐蚀得到图形的技术。
光刻胶具有光化学敏感性，可利用其进行光化学反应，实现选择性的腐蚀，经曝光、显影等过程，将所需要的微细图形从掩模版转移至待加工的衬底上，然后进行蚀刻等工艺加工。
OLED的基板光刻图形主要包括Gr（或菲林）、光刻ITO、光刻绝缘层、光刻隔离柱等。
图表6:
OLED背板工艺流程图
OLED光刻胶与LCD用胶通用性强，质量要求更严格。
高端光刻专用化学品可在OLED与LCD生产中通用，一般而言，解析度越高的产品对光刻工艺的精细度和材料的品质要求越高。
光刻胶专用化学品化学结构特殊、保密性强、用量少、纯度要求高，主要被光刻胶生产大国日本、欧美的专业性公司所控制。
面板行业常用的有TFT-LCD光刻胶、彩色滤光片用彩色光刻胶、黑色光刻胶、LCD衬垫料光刻胶等。
国产光刻胶专用化学品打破垄断，有望乘势快速发展。
高端光刻胶具有很强的军事用途，历来是发达国家的管制对象，技术扩散缓慢；近年来我国企业逐渐突破技术垄断，实现了产品的自主研发生产。
强力新材（300429.SZ）：
公司从事光刻胶专用化学品（光刻胶专用化学品指的是生产光刻胶使用的化学原料，包括光引发剂、和光刻胶树脂、单体三种主要化学品成分和其他助剂）的研发、生产和销售，在该领域处于国内领先、国际先进水平。
永太科技（002326.SZ）：
公司的CF（彩色滤光膜ColorFilter）光刻胶产品可以应用于OLED产品的生产和制造，打破了海外垄断，公司与华星光电正在积极开展OLED和TFT-LCD用CF光刻胶的技术研发工作，一年内有望实现量产。
图表7:
光刻胶成分示意图
玻璃基板：
驱动方式转变，带来电晶材料的变化
TFT设计结构改变，需求更高电子迁移率，LTPS与IGZO潜力大。
TFT（薄膜晶体管，ThinFilmTransistor）是集成在面板像素点后面用于驱动显示器的部件，相当于为每个像素配置一个半导体开关器件，在LCD于OLED面板中都有应用。
从驱动方式来看，LCD使用电压驱动TFT，OLED使用电流驱动TFT；二者在设计结构上有所区别，OLED所使用的的TFT主要依靠技术积累和自主研发。
按照电晶材料划分，目前市场有三种主流TFT技术：
a-Si单晶硅）TFT，IGZO（铟镓锌氧化物）TFT，LTPS（低温多晶硅）TFT。
图表8:
三种主流TFT结构示意图
在三种TFT技术中，a-Si的发展最为成熟，曾是面板市场中的绝对主导，但由于其材料不能支撑高清面板所需要的解析度和高端智能机所要求的响应速度（体现在电子迁移率指标），逐渐被其他材料替代。
LTPS具有最高的解析度和响应速度，被广泛应用于高端智能机，并且是当下能够最好支持OLED面板的电晶材料，然而，其工艺和成本不利于制作大尺寸面板，限制了OLED电视的生产。
IGZO作为一种折中选择，性能与成本均介于a-Si与LTPS之间，高导通截止比还可以降低面板能耗，IGZO目前不能非常好地支持OLED大尺寸面板，仅有LG公司在OLED电视产品中使用，仍处在研究改良阶段。
与a-Si相比，LTPS和IGZO
都处于发展上升阶段，大量生产商投资扩产该两种面板，潜力可期。
图表9:
三种主流TFT指标一览表
图表10:
三种TFT导通截止比对比
ITO玻璃基板需求持续增长。
ITO导电玻璃是在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上，利用磁控溅射的方法镀上一层氧化铟锡（俗称ITO）膜加工制作成的，是LCD与OLED面板的必须材料。
ITO导电玻璃的国际生产厂商主要集中在日本、韩国和台湾和大陆。
高端产品主要由康宁、旭硝子等国际公司把控，国内有南玻集团（清远子公司）、凯盛科技（蚌埠华益）、长信科技、莱宝高科。
美国康宁公司（Corning，GLW.N）：
公司是特殊玻璃和陶瓷材料的全球领导厂商，创造并生产出了众多被用于高科技消费电子、移动排放控制、电信和生命科学领域产品的关键组成部分，是LCD与OLED显示面板玻璃基板的最大生产商，持有多项玻璃基板成分和工业生产技术专利，同时也是苹果最主要的屏幕玻璃供应商。
2016年，显示类玻璃产品营业收入为35亿美元，占公司34%营收。
在OLED专用玻璃研发方面，康宁与三星合资成立了三星康宁精密材料公司（现已变更为康宁全资子公司），推出良好支持OLED和高端液晶的Lotus™玻璃。
目前康宁公司在韩国、日本、大陆、台湾均设有加工厂，靠近产品后续工序加工地、
充分发挥地缘优势。
与康宁公司的面板基板玻璃竞争激烈的公司主要为日本电气硝子（NipponElectricGlassCo.Ltd.）和旭化成（AsahiGlassCo.Ltd.）。
图表11:
康宁公司历年显示产品收入
有机材料层：
OLED面板自发光核心材料
有机发光材料：
仍处于改进阶段的OLED核心材料
OLED发光材料，结构、工序复杂。
从原理来看，OLED发光结构本身是一种半导体原件，其材料层结构复杂，需要经过多道工序制备：
基础化工原料被加工为多种材料，作为中间体，经过再加工变为粗单体，多种粗单体经过继续合成或升华制备为单体，最后面板加工企业将多种单体层层蒸镀至基板形成OLED材料层。
图表12:
OLED发光层制作上游流程
中间体市场规模：
2015年全球OLED中间体市场份额约为4亿美元，换算接近25亿元，2020年有机材料中间体的市场规模有望增长至60亿元。
目前中间体制造行业主要依靠订单模式运行，竞争较弱，行业毛利率能够达到50%。
我国材料企业主要参与OLED材料中间体和单体粗品的供应，并积极进行相关材料研发，追赶国际水平。
OLED发光材料市场空间。
发光材料市场规模庞大，竞争企业少，技术门槛高，主要由日韩欧美把控。
根据UBI的研究，OLED发光材料的市场规模在2017年将达到9.8亿美元。
OLED有机发光材料的使用分为三种流派：
小分子类、高分子聚合物类与稀土类发光材料，技术最领先的为小分子类型。
发光材料是OLED器件中最重要的材料。
一般发光材料应该具备发光效率高、最好具有电子或空穴传输性能或者两者兼有、真空蒸镀后可以制成稳定而均匀的薄膜、它们的HOMO和LUMO能量应该与相应的电极相匹配等特性。
发光材料大致可分为萤光和磷光两种，磷光将电能转化为光的效率比萤光至少要高4倍，是未来的材料发展趋势。
小分子器件的原料以复合磷光为主，通常由基体材料和对应颜色掺杂剂构成。
生产过程中大多采用真空热蒸发工艺，即蒸镀工艺（或称FMM工艺），占市场份额99%的三星显示即是用蒸镀RGB三色发光材料生产高性能的经典结构RGBOLED面板。
但是蒸镀工艺会造成金属膨胀，难以用于大尺寸面板生产，同时，一代蓝光材料的发光效率存在缺陷，导致某些AMOLED面板出现整体色彩偏黄的情况（例如部分松下OLED产品）。
为改进上述问题，以LG为代表的生产商选择了折中的WOLED技术，WOLED的原理类似液晶面板，利用彩色滤光膜将白色OLED背光光源转换为三基色，该工艺以一定的色彩表现力和节能性为牺牲降低了生产难度，是解决材料和工艺问题前的暂时妥协。
在OLED素子市场，2015年WOLED的规模约2.23亿美元，而FMM是4.36亿万美元。
小分子材料主要厂商：
小分子材料生产以美国UDC（通用显示技术）、伊士曼、柯达、出光兴产、东洋INK制造、三菱化学为代表，日韩厂商出货占整体市场的80%以上。
德国CYNORA公司正重点开发高效率的蓝色TADF（热激活延迟荧光）发光材料并获得突破，有望在2017年底量产，该材料可以极大的提升OLED显示器性能并减少功耗。
随着有机发光材料的改进，OLED面板性能将进一步提高。
图表13:
OLED彩色实现方式示意图
高分子器件以复杂聚合物为材料，多采用旋转涂覆或喷涂印刷工艺，镀膜成本低但产品寿命短，技术不够成熟、市场占比较少。
高分子材料美欧日公司均有研发和试产：
英国剑桥显示技术、德国Covin、美国陶氏化学、日本住友化学等。
由于高分子材料具有巨大的成本节省潜力，正被诸多公司全力研发。
OLED材料相关的三项最基本专利分别由柯达（小分子）、剑桥显示（高分子）和美国UDC公司拥有。
由于专利、技术限制和下游面板生产商有固定供应方，寡头垄断局面短期难以改变。
功能层：
多种化合物有效增加发光效率
分层来看，OLED由正极至负极可将主要部分依次拆解为：
ITO阳极-空穴注入层（HIL）-空穴传输层（HTL）-有机发光层-电子传输层（ETL）-电子注入层（EIL）-金属阴极。
每层均需要高质量专用化学材料保证器件可靠性，目前各层材料的主要生产商集中在日韩美德四国。
图表14:
OLED像素结构简单示意图
功能层主要有空穴注入层（HIL）-空穴传输层（HTL）-电子传输层（ETL）-电子注入层（EIL）四层，呈有机薄膜形态，可提高器件发光能力。
空穴注入层（HIL）使从阳极注入的空穴有效地进入有机发光层并防止阳极短路，可以降低开启电压和提高发光性能。
空穴传输层（HTL）材料以芳香胺化合物为主，在电场作用下将空穴定向迁移到发光层。
该种材料市场垄断性较高，基本被跨国材料公司垄断：
全球市场默克占27%，出光兴产占22%，斗山公司占20%，德山公司占31%；四家公司包揽99%以上市场份额。
电子传输层（ETL）（或空穴阻挡层）与HTL功能类似，用于迁移电子。
该材料市场由出光兴产和LG化学占据前两位。
电子注入层（EIL）为可产生磷光反射的材料，平衡材料层电子与空穴的数量，通常包含在复合阴极中。
重点公司介绍：
美国UDC（通用显示公司，UniversalDisplayCorporation，OLED.O）成立于1985年，是OLED技术和材料研究领域的全球领导者，是一家拥有202名员工的研发型企业。
生产方面，公司主要提供小分子磷光红色和绿色发光材料；研发方面，UDC拥有超过4000项关于OLED材料、设备和工艺的专利，包括但不限于有机气相沉积（用于小分子制造）、可挠式FOLED加工、TFE（薄膜封装）、可列印PHOLED、有机气体喷墨印刷、透明阴极的OLED（顶部发光结构）相关技术。
公司的主要收入来源于OLED材料销售与专利费收取，其第一大客户三星显示在2016年为公司带来的63%收入。
UDC向三星与LG分别提供红色与绿色磷光材料。
专利方面，公司与几乎所有国际大型面板厂签订了专利协议：
2016年与三星签订7500万美元的专利使用协议，不出意外将在2018年续约；2015年与LG签订0.5%-2%销售额分成的五年合约；2016年，公司与深天马签订了五年期供货与技术支持合同，与友达光电续订供货协议；公司与京东方签有打印用材料评估协议，并在2016年增添了材料供应条款；2012-2013年曾向群创光电供货，现阶段向其提供喷墨打印研发用材料；与柯尼卡美能达有长期OLED照明材料供应协议和喷墨打印手机面板评估协议；在技术和材料上支持索尼与日本先锋的OLED产品研发；2015年起与住友化学签订专利使用合同。
公司享受美国能源部等政府部门提供的融资便利，将持续进行OLED新技术研发。
UDC的核心增长点依赖下游OLED产品的放量，带动其材料供应和专利收入增长，公司在经过2013-2014年的收入增长后，进入了稳定发展的时期，静待全球AMOLED板块的全面爆发。
图表15:
UDC历年收入组成与研发占比
图表16:
UDC历年净利润情况
CYNORA：
公司专注于研发高效的OLED蓝色发光材料（掺杂剂）。
该公司最新的研发成果为蓝色TADF（热激活延迟荧光）材料。
根据其官网信息，新TADF发光体材料可将AMOLED显示屏的能效提高2倍：
减少子像素区而提高屏幕分辨率，环保（不含铱等重金属污染物），易于真空处理、轻松整合到现有生产工艺中，并且可以适应未来的喷墨打印要求；TADF将传统磷光（高效）和荧光（寿命）的优势集于一身，或成为OLED显示屏革新里程碑。
同时，该材料也将改良OLED照明效果，使发光更节能高效。
2014年12月，在“高效运用原材料，取得市场成功”大会上，CYNORA股份有限公司获得了德国原材料效率大奖，该公司CSO曾在2016年向媒体表示，新产品有望在2017年底投入商业生产。
我国材料企业主要参与OLED材料中间体和单体粗品的供应，承接国外单体生产公司的外包订单。
领先的中间体及单体供应商有万润股份、西安瑞联技术、吉林奥来德、北京阿格蕾雅等。
现阶段国内公司亦积极投入各类有机材料的研发：
万润股份子公司烟台九目化学制品有限公司正从事有机发光材料研发国内领先的OLED材料生产商；濮阳惠成重点开发OLED蓝光功能材料芴类衍生物；强力新材与丹邦科技亦布局有机发光材料。
图表17:
三星显示与LGD公司OLED材料主要供应商一览表
图表18:
三星显示与LGD公司OLED材料主要供应商一览表
偏光片：
LCD与OLED通用，市场空间巨大
偏光片结构复杂、技术要求高，外企主导市场
膜层结构复杂，为液晶面板生产的必需组件。
偏光片是一种复合膜，它是由偏光膜（PVA）、保护膜（TAC）、压敏胶层、离型膜、保护膜、光学补偿膜等复合而成；其中TAC膜和PVA膜是最主要的膜层。
液晶面板生产所使用的偏光片约占面板成本的10%左右。
根据当前的偏光片的主流生产工艺，PVA、TAC暂时很难被其他材料替代。
技术要求高，产品主要被日企垄断。
TAC与PVA技术和产品主要被日本企业掌控偏光片生产企业主要依赖进口。
目前，偏光片系列产品主要由日东电工、住友化学、LG化学、台湾奇美材料、和大陆的三利谱、盛波光电、乐凯新材、新纶科技。
从2007年开始，海外液晶面板企业开始垂直整合偏光片企业，主动控制上游偏光片生产企业。
图表19:
全球偏光片产能及增长情况
图表20:
偏光片主要生产厂家产能占比情况
市场需求旺盛，国产替代空间巨大
作为面板生产关键材料，国产化需求强烈，受到国家产业政策的大力扶持。
从国家信息产业“十五”规划、“十一五”规划到“十二五”发展规划，都把发展新型显示器件放到了重要位置，明确提出要加速发展LCD新型显示器件及关键原材料产业；偏光片主要原材料进口享受免缴关税的优惠政策。
截至2016年末，我国偏光片生产规模较小，除外资在中国设的工厂外，国内企业拥有的TFT-LCD用1490mm宽幅偏光片生产线只有3条，国产化率低。
随着国内液晶面板厂商的投资扩产，偏光片国产化配套的需求强烈，国内偏光片生产商面临良好发展机遇。
图表21:
偏光片市场结构及占比情况
图表22:
偏光片面积需求情况
封装决定面板寿命，材料至关重要
封装技术直接决定OLED面板寿命和可靠性。
AMOLED发光层的多数有机物质对于大气中的污染物、氧气以及潮气极为敏感，一旦产生渗透将影响发光层的发光效率、工作稳定性，加速产品老化，所以封装技术对于OLED设备的使用寿命和可靠性而言极为重要，同时在面板受到物理冲击时起保护作用。
AMOLED主要有三种封装技术类型：
玻璃封装技术、金属封装技术、薄膜封装技术。
封装材料市场广阔。
根据IHSMarkit数据，2016年AMOLED封装面积将到达400万平方米，同比增长62%，其中玻璃封装市场的销售额将达到6200万美元，占据整体封装市场的56%，受益于日益增长的电视需求，金属封装技术的营收占比将于2017年超过玻璃封装技术，达到53%。
2020年整体封装面积有望快速增长至1300万平方米。
图表23:
OLED封装材料市场规模预测
传统封装：
盖板、封装胶与干燥剂协作
传统封装技术包括玻璃封装与金属封装，区别在于封装盖板材质。
玻璃盖板具有优良的化学稳定性、电绝缘性和致密性，但机械强度差，容易产生微裂纹，主要用于消费电子领域的中小型面板。
金属盖板既可以阻挡水、氧等的渗透，又可以使器件坚固，但不透光，重量大、成本高，多用于电视产品。
传统OLED封装依赖密封胶与干燥剂协作，高端密封胶的供应主要掌握在美日企业手中。
密封胶有多孔性，不能完全阻挡水渗透，所以需要在盖板内侧添加干燥剂吸水。
高端密封胶是封装材料的关键，主要由3M、杜邦、旭硝子、日东电工、住友化学等美日企业提供。
濮阳惠成亦从事电子元器件封装材料的研发，提供封装材料所需要的顺酐酸酐衍生物。
图表24:
OLED传统封装技术示意图
新型封装：
有机与无机结合为柔性封装膜
薄膜封装（TFE，ThinFilmEncapsulation）是未来的技术趋势。
TFE可以有效减小显示器的重量和厚度、降低成本、提高面板柔性，透明薄膜封装材料允许OLED使用顶部发光方式，提高屏幕发光效率和分辨率。
TFE技术通常包含数层功能不同的薄膜，结合多种有机、无机材料，原理和工艺均较为复杂，一旦实现技术突破或将完全替代传统封装方式。
TFE产业还处于研发阶段，除三星外暂无能广泛应用的量产产品。
三星显示拥有世界上唯一一款量产柔性屏幕用TFE有机材料产品，TFE相关科研数量多，但真正实现产业化需要相当长的时间，在一定程度上也会制约强柔性屏幕的发展。
国内企业加强薄膜封装领域布局。
丹邦科技凭借其电子元器件封装经验，投资研发OLED封装材料。
康得新在柔性材料板块布局多年，OLED方向的技术储备有封装材料（水汽阻隔膜）、柔性触控、柔性衬底光学膜；水汽阻隔膜已经实现小尺寸批量中试生产，有望年内实现量产。
图表25:
两种柔性OLED封装技术示意图
配件：
驱动IC设计，显示面板的指挥中心
驱动IC置于控制电路与有源玻璃板之间，是整个驱动电路的核心，发挥给二极管提供补偿电流的作用。
驱动IC设计解决方案就像面板的“大脑”，通过电信号指挥屏幕中的各个像素协同工作；芯片设计对于发挥面板的各方面性能至关重要。
由于液晶显示器件的配套驱动芯片功能比较完善，且价格低廉，所以将此类芯片移用于AMOLED成为了国内外当前的研究焦点。
驱动IC随下游放量加速，行业集中度高，美日台企业占优。
根据NPDDisplaySearch的驱动IC技术和市场预测报告，受下游面板行业的带动，显示驱动IC市场的收益将从2012年的6
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