整个OLED产业可以分为上中下游三个生产阶段,上游为设备制造、材料制造与零件组装,中游为OLED面板制造、面板组装、模组组装,下游为显示终端及其他应用领域,并且包含一些分支产业例如销售端和研发端。
OLED材料的快速发展将带动整个OLED产业链的快速扩张,包括制造设备、材料、组装等产业链都将孕育巨大的机遇。大部分OLED材料与LCD无法通用,所以OLED上游材料领域的市场机遇更大。OLED上游材料主要为阴极、阳极、传输层材料、发光层材料,由于OLED上游材料领域技术壁垒高、市场竞争较小、盈利水平高,未来OLED材料上游材料的盈利水平有望保持在较高水平。其中传输层材料和发光层材料与LCD中的材料不同,为新增量,未来机遇更多,本报告侧重于研究上游传输层材料和发光层材料。
上游材料领域机遇无限
关键材料为蒸镀的有机材料
OLED材料是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件。它是用表面粗糙度小的高质量玻璃作为基板,用铟锡氧化物(ITO)导电玻璃作为阳极,在阳极上制作一层几十纳米厚的有机发光材料作发光层,发光层上方再用一层低功函数金属覆盖作为阴极。当两电极上加有电压时,阳极提供空穴,阴极提供电子,空穴和电子在发光层的有机物中复合,就可以释放能量,产生光辐射。为增强电子和空穴的注入和传输能力,通常又在阳极和发光层间增加一层空穴注入层和空穴传输层,和在发光层与阴极之间增加一层电子注入层和电子传输层,以提高发光效率。而在材料的使用上,会适量加入Dopant来调节所需的能阶状态。
蒸镀上的有机发光层材料和传输层材料为OLED材料的关键材料,这些OLED材料的发光性能具有决定性作用,且占成本的主要部分。
阴极:理想的阴极是以低功函数金属作为注入层,以具有较高功函数的稳定金属作为钝化层。
电子注入层:主要为LiF、MgP、MgF2、Al2O3等。 阳极:与阴极不同,通电后阳极释放的是带正电的空穴。
空穴传输层的作用就是帮助带正电的空穴移动至有机发光层。阳极是由ITO导电玻璃制成的,其表面电阻较低。
电子传输层:采用荧光染料化合物,要求必须热稳定和表面稳定,有机金属络合物具有足够的热稳定性。
空穴输运材料:属于一类芳香胺化合物。要求热稳定性要好,大多数采用的是多苯基芳胺类有机化合物(俗称TPD),最稳定的器件采用NPB。
有机发光层:有两种:一种是以有机染料和颜料等为发光材料的小分子基OLED材料,另一种是以共轭高分子为发光材料的高分子基OLED,简称为PLED。它们的差异主要表现在器件的制备工艺不同:小分子器件主要采用真空热蒸发工艺,高分子器件则采用旋转涂覆或喷墨工艺。