最近一段时间,关于OLED厂商扩产的新闻不断被报道,对于处于上游的OLED材料来说这些都是发展动力,OLED 上游材料主要为阴极、阳极、传输层材料、发光层材料。今天我们来看一看OLED发光材料和OLED衬底材料的现状。
OLED发光层材料
发光材料是OLED面板的重要组成部分,通常分为三类:
小分子材料、高分子材料和稀土类发光材料。
从发光材料的制作过程来看,首先由材料厂商将化工原料合成OLED中间体和单体粗品,再进一步合成为升华前材料,将其销售给OLED终端材料厂商,由OLED终端厂商进行升华处理后最终形成OLED终端材料用于OLED面板的生产。
小分子发光材料目前以日系厂商为主要供应者,共约占80%的市场份额。
欧美厂商则以高分子(PLED)材料的开发居多,主要有Covion、英国CDT、美国杜邦及住友化学,我国在有机发光材料的合成方面,已经张波部分关键技术并开始小批量生产。
OLED发光层制作上游流程
小分子(OLED)
分子量:几百至几千
技术与利情况:美国柯达,对授权态度保守
成膜技术:真空热蒸镀
设备投资成本:需要较大的真空设备,成本较为昂贵
适用领域:高价格、高附加值面板产品
相对优势:
1、彩色画容易;
2、制造技术较为容易,容易控制;
3、有机发光材料的合成以及纯化比较容易。
相对劣势:
1、真空设备成本高,价格昂贵;
2、蒸镀率低,材料利用率差;
3、热稳定性及机械性质差;
4、发展大尺寸面板不如高分子技术成熟。
主要材料生产商:
美国UDC,日本出光兴产、三井化学、三菱化学,韩国三星SDI、斗山电子、德山、LG化学
高分子(PELD)
分子量:>10000
技术与利情况:英国剑桥现实技术公司,对与利授权态度开放
成膜技术:喷墨印刷、旋转涂布法、丝网印刷、喷涂发
设备投资成本:可在大气环境下成膜,设备成本较低
适用领域:低价格、低附加值、产量大的面板产品
相对优势:
1、制造设备成本低。
2、利用喷墨印刷技术,有利于面板尺寸大型化。
3、原件结构较为简单。
4、具有较好的耐热性。
相对劣势:
1、RGB三像素定位精度不容易控制,影响全彩化产品进程,彩色产品不如小分子OLED好。
2、像素内RGB三色高分子材料的膜厚均一化不容易实现。
3、喷墨印刷制造面板过程中,喷墨液滴尺寸不容易均一化。
主要材料生产商:美国陶氏化学、杜邦公司,德国默兊公司、日本住友化学、出光兴产
小分子OLED发光材料分类
OLED中间体部分相关公司
西安瑞联
2001年开始进入OLED材料领域,主要从事OLED升华前材料的生产,现已拥有1000多种OLED单体和中间体合成和纯化技术。升华前OLED材料和中间体供应商,约占其采贩量的80%,并且是日本出光在中国大陆的唯一供应商,公司其他客户还包括美国UDC、陶氏化学、日本出光兴产、德国默克等。
濮阳惠成
共建成投产30余条生产线,OLED蓝光功能材料芴类衍生物在2015年已经开始贡献业绩,同时公司还将继续开发包括电子/空穴传输材料、电子/空穴注入材料、电子/空穴阻挡材料在内的其他OLED功能材料。
万润股份
同时向全球三大液晶巨头——Merck、Chisso和DIC供货。
公司出资3000万元投资设立江苏三月光电科技公司,负责开发OLED显示产品,2015年公司OLED显示材料收入约8000万元,随着下游客户进入三星、LG供应链体系,OLED业务有望爆发。
莱特光电
从事OLED材料及中间体自主生产,毛利率逐年上升,目前已经打入韩国市场,是LG重要供货商之一。
阿格蕾雅
专注于OLED材料的研发应用,与北京大学、中科院化学所、香港大学等有着密切的产研合作关系,目前已研发出并具有量产能力的OLED材料40多种,具备年产50吨中间体能力。
LG$三星OLED发光材料主要供应商
三星
蓝光材料:保土谷化学(日)、出光兴产(日)
绿光材料:新日铁(日)、斗山(日)
红光材料:陶氏(美)
空穴注入/传输材料:德山(韩)、SDI(韩)、出光兴产(日)
电子传输材料:SDI(韩)、出光兴产(日)
LGD
蓝光材料:JNC(日)
滤光材料:默克(德国)、UDC(美)、东丽(日)
红光材料:东丽(日)
空穴注入/传输材料:保土谷化学(日)、LG化学(韩)
电子传输材料:LG化学(韩)
1、Cynora(德国)
重点开发高效率长寿命的蓝色TADF(热激活延迟荧光)发光材料。
2、UDC(美国)
拥有OLED知识产权,4000余件各类相关专利;提供红绿磷光为主的OLED材料;HTL材料领域占27%市场份额;与爱普生练手研发打印OLED技术。
3、BASF New Business(德国)
从事OLED技术研究超过15年,研发出透明OLED与OPV面板技术。
4、斗山电子(韩国)
主营OLED发光层基质材料、覆铜薄层压板(CCL)、柔性CCL;HTL领域占据20%市场份额。
5、陶氏化学(美国)
从事OLED材料研发,主要向三星供应红光材料。
6、德山金属(韩国)
主营半导体与OLED材料,向三星提供功能层材料;HTL领域占31%市场份额。
7、Kyulux九州(日)
从事TADF研究,拥有九州大学50余项相关专利;2016年先后分别获得三星与LG投资支持。
8、LG化学(韩国)
开发销售偏光片、3DFPR、印刷电路板材料、感光材料、ITO膜及各种OLED相关材料。
9、Merck默克(德国)
HTL材料领域占27%市场份额,磷光绿色材料占21&市场份额;主要客户包括三星、LG、德国Fraunhofer FEP研究所;与爱普生联手研发打印OLED技术。
10、Nippon Steel新日铁(日)
磷光绿色材料占21%市场份额,提供各种OLED材料。
11、Orthogonal(美国)
研发可直接用于柔性OLED的光刻胶与相关氟化物。
12、Polar OLED(英国)
结合OLED与液晶技术,研发更易生产的打印方式。
13、PPG Industries(美国)
与UDC共建磷光材料生产研发基地。
14、R-Display $ Lighting(美国)
由前柯达研发人员创建,生产OLED发射材料和载流子传输材料。#p#分页标题#e#
15、Sun Fine Chem(韩国)
研发OLED精细化学品、有机TFT技术。
OLED衬底材料
硬屏OLED采用玻璃材质的偏光片和TFT基板,而在曲面OLED显示屏中,偏光片、TFT基板皆采用柔性材质。
柔性OLED可选衬板及盖板材料:
聚合物塑料
可选种类:
聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)缺点是玻璃化温度过低,热膨胀系数偏大。
聚酰亚胺(PI)缺点是颜色泛黄,具有强双折射性,干扰显示器件。
聚砜醚(PES)
聚碳酸酯(PC)
聚醚酰亚胺(PEI)
柔性玻璃
可选种类:
厚度50um的超薄透明玻璃,缺点是易碎,弯曲型受限。
金属薄片
可选种类:
厚度0.1mm的箔片式金属,缺点是限用定收光技术,整体出光率低;易翘曲变形,产生微裂纹扩展。
由于ITO薄膜制备使用蒸镀技术,因此衬底温度较高,有机柔性衬底普遍存在玻璃化温度低且热膨胀系数大导致热变形、水氧阻挡能力差的问题。
PI热分解温度为500摄氏度,热稳定性较好,且机械性能优秀,抗张强度高;因此业界认为除莫倩广泛使用的PET薄膜外,PI薄膜是最适宜作为柔性OLED衬底的材料之一。
有机聚合物塑料衬底材料优缺点
优点
重量轻:PET衬底FOLED重量可达同面积玻璃衬底OLED的三分之一。
柔韧性:抗冲击强,不易破损,耐用性好。
低成本:使用连续气相沉积工艺设备连续卷筒式流水线生产,降低成本。
性能卓越
缺点
平整性差:平整性不如玻璃衬底,可能造成器件短路。
熔点低:基板工艺温度高情况下,可能导致柔性衬底变形融化,尺寸不稳定。
寿命短:水氧透过率高,影响粘附性和器件寿命
ITO薄膜易脱落:低温淀积ITO薄膜电阻率高、透明度差;粘附性不好;PET与ITO热膨胀系数相异,器件受热时可能脱落。
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