柔性OLED一夜爆紅,顯示材料國產化或是更大瓶頸

OLED又被稱為有機發光半導體,因其具有自發光、無窮高對比度、寬視角、低功耗、響應速度極快等特性,被普遍認為是下一代的主流顯示技術。

國際龍頭掌握OLED關鍵材料市場

整個OLED產業分為上中下游三個部分,上游為設備製造、材料製造與零件組裝,中游為OLED面板製造、模組組裝,下游為顯示終端及其他應用領域。在上游材料製造領域,又分為ITO玻璃薄膜、OLED有機材料、偏光板、封裝材料。

其中,OLED有機材料和設備是OLED最主要的成本構成。OLED核心的材料設備主要還是在國外企業,處於壟斷地位。其他的話,國內從設備精密度、材料壽命等等都還存在差距。

以OLED有機材料為例,在OLED材料加工鏈內部,各個生產環節的細分行業壁壘不斷提升,從充分市場競爭的大宗原料逐步向精細產品合成,至中間體、粗單體、單體延伸,最終交由面板廠進行多種產品的蒸鍍印刷。

然而,以濮陽惠成、萬潤股份為代表的國內OLED發光材料廠商主要集中在中間體及粗單體階段。

目前國際上在OLED材料採購方面具有明顯的企業及產品資質限制,國際化工巨頭三星、LG化學、韓國德山、陶氏化學等企業基本壟斷了OLED成熟單體市場,而國內企業受到材料專利權的限制,目前還難以介入到貼近面板企業採購的高端材料行業中。

除了有機材料端外,OLED上游部分設備同樣有賴於進口。以蒸鍍為例,蒸鍍是OLED製造工藝的關鍵,其決定了OLED面板像素點分辨率和良率,因此真空蒸鍍機就如同OLED面板製程的“心臟”。

然而,目前全球中高檔蒸鍍機被日本Canon Tokki、韓國Sunic System、YAS、SFA等企業壟斷,產能嚴重受限。其中,Canon Tokki更是目前全球最大的OLED設備供應商,它近乎壟斷了高端OLED製造所需的真空蒸鍍機。

柔性OLED一夜爆紅,顯示材料國產化或是更大瓶頸

柔性面板逐漸成熟

可摺疊手機之於普通手機的關鍵變化,在於柔性屏幕技術的逐漸成熟。柔性屏幕之所以能夠摺疊,是因為OLED面板的彎曲特性,足以支持摺疊時的彎曲半徑。OLED普遍意義上來說分為兩種,一種是硬屏OLED,另一種是柔性OLED。後者便是可摺疊手機的命門所在。 而在三星大規模使用柔性OLED之前,這項技術離手機還很遙遠。

2014年以來,三星開始嘗試將柔性OLED屏幕技術用來製造手機。 彼時擁有一側曲面屏幕的Galaxy Note Edge是第一款採用了柔性OLED屏幕並投入商用的產品,它的誕生讓其擁有了引全球矚目的光環。Galaxy Note Edge此後三星大量投入柔性OLED屏幕的研發,並在曲面屏手機的路上一去不復返。2017年開始,三星的S和Note雙旗艦手機均採用了雙曲面顯示屏。同年蘋果發佈了具有劃時代意義的 iPhone X,並引起市場劇烈反響。 彼時的 iPhone X將“全面屏”做到極致,需要屏幕與邊框的距離變得更小,同時為了去掉手機的“下巴”,保證邊框的一致寬度,蘋果利用COP封裝技術,將驅動IC貼合到背板上,並把柔性屏幕背板底部進行摺疊,最後才得到iPhone X的完美“全面屏”形態。該過程中,柔性 OLED 屏幕是最大功臣之一。

柔性OLED屏幕的產量隨著三星和蘋果兩家旗艦手機的大賣開始暴增,並逐漸為市場所接受。據悉2018年第三季度,三星在小尺寸的柔性OLED面板市場中,佔有率達到了 94.2%,幾近壟斷。 隨著OLED屏幕輕薄(自發光)、省電、可彎曲等優勢被大家所熟知,越來越多的廠商開始採用柔性OLED屏幕。OLED相比較傳統LCD更薄大量採用柔性OLED屏幕產品落地,以及更多的生廠商投入,意味著競爭更激烈、技術更成熟、產業鏈更加穩定。種種原因都加快了可摺疊手機真正面世的步伐。

柔性OLED一夜爆紅,顯示材料國產化或是更大瓶頸

顯示材料國產化或是更大瓶頸

在科研人員看來,顯示材料國產化也許是更大的瓶頸。

發光材料是OLED器件中最重要的材料。“目前寧波真正做OLED發光材料研究的除了我們,應該沒有其他研究機構了。”已具有15年OLED的研究經驗的中科院寧波材料所葛子義研究員說,“包括藍光材料、熒光材料、熱延遲熒光材料(TADF)等。”

據其解釋,OLED材料最早是用熒光材料做的,效率不高,後來又做磷光材料,但磷光材料一般含銥等過渡金屬元素,穩定性差,壽命相對較短。目前無過渡金屬元素的純有機熱延遲熒光材料也在探索應用。純有機比較安全,雖然效率低但它壽命比較長,穩定的話,它能做到10萬個小時或者20萬個小時都沒問題,而磷光材料在1-2萬個小時後性能有可能就會衰減。比如用在臺燈上,使用磷光材料的燈2年左右就會偏色,從白色慢慢變黃。

但哪怕是同樣的熒光材料也在不停地迭代,比如三星手機,屏幕顯示越來越精細,顏色越來越絢麗,應用的材料都是在更新的,若是效率或者壽命跟不上就會被淘汰。據瞭解,目前OLED發光材料實現量產的基本上都是國外的技術,美國UDC、陶氏化學、日本出光興產、韓國LG、英國CDT等都處於壟斷地位。國內主要是吉林奧來德、京阿格蕾雅、西安瑞聯、濮陽惠成等,但普遍存在的瓶頸是規模小且缺乏專利技術,且以供應OLED中間體、單體粗品為主,價格普遍偏低,並未在昇華材料上分得市場一杯羹。

此外,製作過程中所需要的蒸鍍、封裝等設備也是較大的投入。據瞭解,目前生產線上在用的基本是從日本、韓國進口的設備,價值在2000萬~3000萬元,國產的設備在精度上還無法滿足實際生產需求。

另外兩種OLED器件的核心材料其實應用於基板和蓋板的材料,分別是耐高溫聚酰亞胺和透明聚酰亞胺。宋偉傑帶隊的研發組正在從事相關研發。“在柔性基板上做透明導電膜實現柔性觸控對可摺疊手機也很重要,我們這個組也在做相關透明導電膜和觸控技術研究。”宋偉傑說。

柔性OLED一夜爆紅,顯示材料國產化或是更大瓶頸


分享到:


相關文章: