最近一段時間,關于OLED廠商擴產的新聞不斷被報道,對于處于上游的OLED材料來說這些都是發展動力,OLED 上游材料主要為陰極、陽極、傳輸層材料、發光層材料。今天我們來看一看OLED發光材料和OLED襯底材料的現狀。
OLED發光層材料
發光材料是OLED面板的重要組成部分,通常分為三類:
小分子材料、高分子材料和稀土類發光材料。
從發光材料的制作過程來看,首先由材料廠商將化工原料合成OLED中間體和單體粗品,再進一步合成為升華前材料,將其銷售給OLED終端材料廠商,由OLED終端廠商進行升華處理后最終形成OLED終端材料用于OLED面板的生產。
小分子發光材料目前以日系廠商為主要供應者,共約占80%的市場份額。
歐美廠商則以高分子(PLED)材料的開發居多,主要有Covion、英國CDT、美國杜邦及住友化學,我國在有機發光材料的合成方面,已經張波部分關鍵技術并開始小批量生產。
OLED發光層制作上游流程
小分子(OLED)
分子量:幾百至幾千
技術與利情況:美國柯達,對授權態度保守
成膜技術:真空熱蒸鍍
設備投資成本:需要較大的真空設備,成本較為昂貴
適用領域:高價格、高附加值面板產品
相對優勢:
1、彩色畫容易;
2、制造技術較為容易,容易控制;
3、有機發光材料的合成以及純化比較容易。
相對劣勢:
1、真空設備成本高,價格昂貴;
2、蒸鍍率低,材料利用率差;
3、熱穩定性及機械性質差;
4、發展大尺寸面板不如高分子技術成熟。
主要材料生產商:
美國UDC,日本出光興產、三井化學、三菱化學,韓國三星SDI、斗山電子、德山、LG化學
高分子(PELD)
分子量:>10000
技術與利情況:英國劍橋現實技術公司,對與利授權態度開放
成膜技術:噴墨印刷、旋轉涂布法、絲網印刷、噴涂發
設備投資成本:可在大氣環境下成膜,設備成本較低
適用領域:低價格、低附加值、產量大的面板產品
相對優勢:
1、制造設備成本低。
2、利用噴墨印刷技術,有利于面板尺寸大型化。
3、原件結構較為簡單。
4、具有較好的耐熱性。
相對劣勢:
1、RGB三像素定位精度不容易控制,影響全彩化產品進程,彩色產品不如小分子OLED好。
2、像素內RGB三色高分子材料的膜厚均一化不容易實現。
3、噴墨印刷制造面板過程中,噴墨液滴尺寸不容易均一化。
主要材料生產商:美國陶氏化學、杜邦公司,德國默兊公司、日本住友化學、出光興產
小分子OLED發光材料分類
OLED中間體部分相關公司
西安瑞聯
2001年開始進入OLED材料領域,主要從事OLED升華前材料的生產,現已擁有1000多種OLED單體和中間體合成和純化技術。升華前OLED材料和中間體供應商,約占其采販量的80%,并且是日本出光在中國大陸的唯一供應商,公司其他客戶還包括美國UDC、陶氏化學、日本出光興產、德國默克等。
濮陽惠成
共建成投產30余條生產線,OLED藍光功能材料芴類衍生物在2015年已經開始貢獻業績,同時公司還將繼續開發包括電子/空穴傳輸材料、電子/空穴注入材料、電子/空穴阻擋材料在內的其他OLED功能材料。
萬潤股份
同時向全球三大液晶巨頭——Merck、Chisso和DIC供貨。
公司出資3000萬元投資設立江蘇三月光電科技公司,負責開發OLED顯示產品,2015年公司OLED顯示材料收入約8000萬元,隨著下游客戶進入三星、LG供應鏈體系,OLED業務有望爆發。
萊特光電
從事OLED材料及中間體自主生產,毛利率逐年上升,目前已經打入韓國市場,是LG重要供貨商之一。
阿格蕾雅
專注于OLED材料的研發應用,與北京大學、中科院化學所、香港大學等有著密切的產研合作關系,目前已研發出并具有量產能力的OLED材料40多種,具備年產50噸中間體能力。
LG$三星OLED發光材料主要供應商
三星
藍光材料:保土谷化學(日)、出光興產(日)
綠光材料:新日鐵(日)、斗山(日)
紅光材料:陶氏(美)
空穴注入/傳輸材料:德山(韓)、SDI(韓)、出光興產(日)
電子傳輸材料:SDI(韓)、出光興產(日)
LGD
藍光材料:JNC(日)
濾光材料:默克(德國)、UDC(美)、東麗(日)
紅光材料:東麗(日)
空穴注入/傳輸材料:保土谷化學(日)、LG化學(韓)
電子傳輸材料:LG化學(韓)
1、Cynora(德國)
重點開發高效率長壽命的藍色TADF(熱激活延遲熒光)發光材料。
2、UDC(美國)
擁有OLED知識產權,4000余件各類相關專利;提供紅綠磷光為主的OLED材料;HTL材料領域占27%市場份額;與愛普生練手研發打印OLED技術。
3、BASF New Business(德國)
從事OLED技術研究超過15年,研發出透明OLED與OPV面板技術。
4、斗山電子(韓國)
主營OLED發光層基質材料、覆銅薄層壓板(CCL)、柔性CCL;HTL領域占據20%市場份額。
5、陶氏化學(美國)
從事OLED材料研發,主要向三星供應紅光材料。
6、德山金屬(韓國)
主營半導體與OLED材料,向三星提供功能層材料;HTL領域占31%市場份額。
7、Kyulux九州(日)
從事TADF研究,擁有九州大學50余項相關專利;2016年先后分別獲得三星與LG投資支持。
8、LG化學(韓國)
開發銷售偏光片、3DFPR、印刷電路板材料、感光材料、ITO膜及各種OLED相關材料。
9、Merck默克(德國)
HTL材料領域占27%市場份額,磷光綠色材料占21&市場份額;主要客戶包括三星、LG、德國Fraunhofer FEP研究所;與愛普生聯手研發打印OLED技術。
10、Nippon Steel新日鐵(日)
磷光綠色材料占21%市場份額,提供各種OLED材料。
11、Orthogonal(美國)
研發可直接用于柔性OLED的光刻膠與相關氟化物。
12、Polar OLED(英國)
結合OLED與液晶技術,研發更易生產的打印方式。
13、PPG Industries(美國)
與UDC共建磷光材料生產研發基地。
14、R-Display $ Lighting(美國)
由前柯達研發人員創建,生產OLED發射材料和載流子傳輸材料。#p#分頁標題#e#
15、Sun Fine Chem(韓國)
研發OLED精細化學品、有機TFT技術。
OLED襯底材料
硬屏OLED采用玻璃材質的偏光片和TFT基板,而在曲面OLED顯示屏中,偏光片、TFT基板皆采用柔性材質。
柔性OLED可選襯板及蓋板材料:
聚合物塑料
可選種類:
聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)
聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)缺點是玻璃化溫度過低,熱膨脹系數偏大。
聚酰亞胺(PI)缺點是顏色泛黃,具有強雙折射性,干擾顯示器件。
聚砜醚(PES)
聚碳酸酯(PC)
聚醚酰亞胺(PEI)
柔性玻璃
可選種類:
厚度50um的超薄透明玻璃,缺點是易碎,彎曲型受限。
金屬薄片
可選種類:
厚度0.1mm的箔片式金屬,缺點是限用定收光技術,整體出光率低;易翹曲變形,產生微裂紋擴展。
由于ITO薄膜制備使用蒸鍍技術,因此襯底溫度較高,有機柔性襯底普遍存在玻璃化溫度低且熱膨脹系數大導致熱變形、水氧阻擋能力差的問題。
PI熱分解溫度為500攝氏度,熱穩定性較好,且機械性能優秀,抗張強度高;因此業界認為除莫倩廣泛使用的PET薄膜外,PI薄膜是最適宜作為柔性OLED襯底的材料之一。
有機聚合物塑料襯底材料優缺點
優點
重量輕:PET襯底FOLED重量可達同面積玻璃襯底OLED的三分之一。
柔韌性:抗沖擊強,不易破損,耐用性好。
低成本:使用連續氣相沉積工藝設備連續卷筒式流水線生產,降低成本。
性能卓越
缺點
平整性差:平整性不如玻璃襯底,可能造成器件短路。
熔點低:基板工藝溫度高情況下,可能導致柔性襯底變形融化,尺寸不穩定。
壽命短:水氧透過率高,影響粘附性和器件壽命
ITO薄膜易脫落:低溫淀積ITO薄膜電阻率高、透明度差;粘附性不好;PET與ITO熱膨脹系數相異,器件受熱時可能脫落。
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