147页2019电子行业研究报告OLED柔性屏行业框架产业链供需分析

西南证券研究发展中心电子行业研究团队陈杭（S1250519060004）2019年7月OLEDOLED柔性屏行业框架1OLED目录2二、OLED供需分析OLEDOLED制程与产业链OLED概述一、OLED行业概述&产业链供给端：产线汇总三、OLED行业核心标的需求端：分应用京东方TCL集团（华星光电）精测电子三利谱劲拓股份OLED发光与通用材料柔性PI膜FMMFPC封装薄膜OLED关键材料OLED主要设备蒸镀设备封装设备检测设备激光设备SDCLGD京东方深天马华星光电和辉光电维信诺智能手机智能电视照明设备可穿戴设备车载设备OLEDOLED平板显示技术OLED——最具潜力的新型显示技术，开始逐步替代LCDOLED也称“有机发光二极管”，是继CRT、LCD后最具潜力的新型显示技术。它能够实现自发光，具有驱动电压低、快速响应、超轻超薄、柔性显示、对比度高、可视角广、适用温度范围广、抗震性好等性能优势。OLED在1979年由邓青云教授偶然发现，在这之后，随着OLED技术的不断改进，其商业应用化趋势也愈发明显。自2015年，各面板厂商纷纷投资OLED，OLED替代LCD进程开始加速。UnbreakableLighterNewFormFactors19791987199720122015邓青云教授在实验室发现发光的有机蓄电池，为OLED诞生拉开序幕柯达公司以双层有机电致发光器制造出低电压高效率光发射器，OLED商业化开端Forrest等发现磷光电致发光现象，突破有机电子发光量子效率低于25%限制，OLED开始以商业应用为主三星首次在其Galaxy系列手机中搭载SuperAMOLED屏幕，开启了手机用OLED屏幕的商业化之路各面板厂商纷纷投资、扩大OLED产线，电视业者陆续开始推出OLED电视，OLED替代LCD进程开始加速数据来源：西南证券整理3OLEDOLEDAMOLED和TFT-LCD成为现今平板显示技术的主流技术显示材料技术是信息产业的重要组成部分，随着材料技术的发展，显示技术也从最初的阴极射线管显示技术（CRT）发展到平板显示技术（FPD），后来又延伸出等离子显示（PDP）、液晶显示（LCD）、有机发光二极管显示（OLED）等技术路线。主流技术彩色显示单色显示平板显示技术FPD等离子技术OLED量子点技术液晶显示技术（LCD）PMOLEDAMOLEDQLEDQD-LCDTFT-LCDSTN-LCDTN-LCDCSTN-LCD非自发光自发光数据来源：瑞联新材招股书，西南证券整理平板显示技术4OLEDOLEDAMOLEDOLED又分为PMOLED和AMOLED，目前AMOLED是主流技术按驱动技术分为被动式（PassiveMatrix，PMOLED；又称无源驱动OLED）与主动式（ActiveMatrix，AMOLED；又称有源驱动OLED），这是OLED最主要的分类方法。分类PMOLEDAMOLED特点采用扫描的方式，瞬间注入高电流，产生高亮度发光；面板外接驱动IC在TFT背板上形成OLED像素；使用TFT驱动电路对每个像素的发光进行独立控制显示性能单色或彩色；小尺寸（3inch）彩色；中大尺寸相对优点结构简单，技术门槛低，生产成本低，投资小低驱动电压，低功耗，长寿命；适合中大尺寸、高分辨率应用；亮度不会随行数增加而变化相对缺点不适合大尺寸、高分辨率应用；耗电量大，器件易老化，寿命短技术门槛高，生产成本高，投资大应用领域车载显示器、手机副屏、PDA、MP3、仪器仪表等车载显示器、手机、笔记本电脑、TV等数据来源：国显光电，西南证券整理5OLEDOLED面板结构OLED面板结构类似三明治——两层电极材料中间沉淀终端材料OLED面板的结构如图如下所示，两层电极材料中间沉淀终端材料，形成像三明治一样的夹心结构，放置于基板材料之上。当OLED接通电源之后，由阴极注入的电子和阳极注入的空穴将在发光层中结合，同时释放出能量，以光的形式呈现出来。通过选择不同的发光层材料，可实现全彩显示。EIL-电子注入层金属离子化合物EIL保护层促进电子从阴极注入ETL-电子传输层杂环芳基化合物帮助电子从阴极传输到EMLEML-电子发光层包括主材料和参杂材料发光、显色HTL-空穴传输层芳胺相关材料加速空穴从阳极传输到EML阻隔来自于EML的电子HIL-空穴注入层芳胺相关材料金属氧化物、芳胺帮助空穴从阳极注入阴极EIL-电子注入层ETL-电子传输层HTL-空穴传输层HTL-空穴注入层阳极基板红绿蓝发光层OLED终端材料层电极材料电极材料数据来源：瑞联新材招股书，西南证券整理6OLEDOLEDLCDVSOLEDOLED相较LCD显示性能更优，未来有望成为主流显示技术OLED具有相比于LCD具有更快的响应速度、更广的视角、更高的色彩饱和度和更宽的工作温度。此外，由于OLED构造相对简单，在重量、厚度上与TFT-LCD相比更轻薄，还可以实现柔性显示和透明显示。作为朝阳产业，OLED发展迅速、潜力大，未来有望成为主流显示技术。对比项目LCDOLED显示性能响应速度大于4ms小于0.001ms对比度较高高厚度厚薄背光需要背光源自发光柔性展示难容易视角较大大工作性能能耗同等亮度下能耗较小，但背光源长亮可能使其大于OLED小寿命长，取决于光源有待提高温度性能有待提高温度性能卓越，抗震生产工艺量产技术量产技术成熟大尺寸量产技术尚未形成制造工艺简单复杂成本&价格低高产业现状应用领域电视、笔记本电脑、桌面显示器、手机、数码相机、车载设备等集中于手机、PDA等小尺寸产品，目前出现大屏OLED电视产业投资现状投资规模庞大少数公司投资OLED与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。数据来源：和辉光电、激智科技招股书、西南证券整理7OLEDOLEDAMOLED显示层面不断发展，市场渗透率逐步提高数据来源：公开资料，西南证券整理显示未来趋势2018~2016201720152014笔记本电脑智能手表家电与车载VR等近眼显示手机电视平板电脑折叠屏手机时间AMOLED渗透率OLED显示在全屏手机、可折叠笔记本电脑、曲面显示、可穿戴设备、高端车载等新兴领域发展迅速。8OLED目录9二、OLED供需分析OLEDOLED制程与产业链OLED概述一、OLED行业概述&产业链供给端：产线汇总三、OLED行业核心标的需求端：分应用京东方TCL集团（华星光电）精测电子三利谱劲拓股份OLED发光与通用材料柔性PI膜FMMFPC封装薄膜OLED关键材料OLED主要设备蒸镀设备封装设备检测设备激光设备SDCLGD京东方深天马华星光电和辉光电维信诺智能手机智能电视照明设备可穿戴设备车载设备OLEDOLED产业链OLED行业产业链分上、中、下游三部分OLED行业上游主要包括：设备制程（显影、蚀刻、镀膜、封装等）、材料制造（OLED终端材料、基板、电极等）和组装零件（驱动IC、电路板和被动元件）；中游是OLED面板的制造；下游是OLED的终端应用，包括手机、电视等显示领域，同时也可应用于照明。OLED中间体显影蚀刻OLED升华前材料镀膜封装检查测试基板终端材料电极封合胶驱动IC电路板被动元件组装零件材料制造设备制造OLED面板制造：面板制造、模组组装电视机手机VR设备可穿戴设备车载显示屏照明OLED上游中游下游数据来源：瑞联新材招股书西南证券整理产业链OLED10OLEDOLED工艺流程LTPS-AMOLED的制作工艺囊括了显示面板行业的诸多尖端技术，其主要分为背板段、前板段以及模组段三道工艺。背板段工艺通过成膜、曝光、蚀刻叠加不同图形不同材质的膜层以形成LTPS（低温多晶硅）驱动电路，其为发光器件提供点亮信号以及稳定的电源输入。该部分工艺的主要技术难点在于微米级的工艺精细度以及对于电性指标的极高均一度要求。LTPS-AMOLED制作工艺第一部分——驱动背板工艺数据来源：AUO，西南证券整理11OLEDOLED工艺流程前板段工艺通过高精度金属掩膜板（FMM）将有机发光材料以及阴极等材料蒸镀在背板上，与驱动电路结合形成发光器件，再在无氧环境中进行封装以起到保护作用。具体而言,制作完成后的FMM由张网机将其精确定位在金属框架上并送至蒸镀段；蒸镀机在超高真空下，将有机材料透过FMM蒸镀到LTPS基板限定区域上；蒸镀完成后将LTPS基板送至封装段，在真空环境下，用高效能阻绝水汽的玻璃胶将其与保护板进行贴合。玻璃胶的选用及其在制作工艺上的应用，将直接影响OLED的寿命。有机镀膜段工艺包括FMM定位、有机蒸镀和封装涂胶数据来源：AUO，西南证券整理12OLEDOLED工艺流程模组段工艺使封装面板最终呈现为客户手中的产品模组段工艺将封装完毕的面板切割成实际产品大小，之后再进行偏光片贴附、控制线路与芯片贴合等各项工艺，并进行老化测试以及产品包装，最终呈现为客户手中的产品。首先，利用切割工艺将封装好的AMOLED基板切割为面板，然后将面板点亮检查进行面板测试随后将AMOLED面板贴附上偏光板以及将驱动IC和柔性印刷线路板(FPC)与AMOLED面板的链接，接下来AMOLED面板与含触控感应器的强化盖板玻(coverLens)贴合；最后进行模组的老化测试与点亮检查。数据来源：AUO，西南证券整理13OLED目录14二、OLED供需分析OLEDOLED制程与产业链OLED概述一、OLED行业概述&产业链供给端：产线汇总三、OLED行业核心标的需求端：分应用京东方TCL集团（华星光电）精测电子三利谱劲拓股份大族激光OLED发光与通用材料柔性PI膜FMMFPC封装薄膜OLED关键材料OLED主要设备蒸镀设备封装设备检测设备激光设备SDCLGD京东方深天马华星光电和辉光电维信诺智能手机智能电视照明设备可穿戴设备车载设备OLEDOLED材料概述OLED有机材料主要分为传输层材料、注入层材料和发光材料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。材料功能OLED有机材料材料机理分子量大小大分子OLED小分子OLED荧光材料功能层材料磷光材料延迟荧光材料主体材料客体材料项目制程设备投资是否量产器件性能材料商大分子材料真空热蒸镀低否良住友化学等小分子材料旋涂/打印高是优出光兴产等项目量子效率应用量产情况荧光材料不超过25%PMOLED、单色显示panel最早实现量产，但正在逐步被淘汰磷光材料可达100%全面应用于手机、电视以及照明产品绿色、红色材料实现量产，蓝色材料因技术瓶颈未实现量产延迟荧光材料主要有TADF，用于实现高效稳定的蓝色有机发光。•HIM：空穴注入材料；•EIM：电子注入材料；•HLM：空穴传输材料，大多数采用多苯基芳胺类有机化合物（俗称TPD），最稳定的器件采用NPB。•ELM：电子传输材料，采用荧光染料化合物，要求必须热稳定和表面稳定。数据来源：新材料在线，西南证券整理15OLEDOLEDOLED材料OLED有机材料专利海外垄断，中国主要生产OLED中间体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。化工原料中间体/升华前粗品终端材料10%~20%毛利率30%毛利率80%毛利率国内市场竞争激烈；企业产能富裕，议价能力强。国内市场格局初步形成；存在技术壁垒，企业数量少。国内市场尚未发展，由于缺乏相关专利和技术，目前国外企业垄断。35.0%16.9%16.2%13.0%12.6%4.7%1.4%0.2%出光兴产德国默克UDC陶氏杜邦住友化学韩国德山新日铁住金其他全球OLED有机材