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柔性材料大熱,聚焦柔性OLED技術下的“熱門材料”

發布時間:2020-01-02來源:新材料在線閱讀 > 2572

文章來源:膜鏈(微信號filmlink2014)


柔性OLED的成功量產不僅重大利好于新一代高端智能手機的制造,也因其低功耗、可彎曲的特性對可穿戴式設備的應用帶來深遠的影響,未來柔性屏幕將隨著個人智能終端的不斷滲透而廣泛應用。


基于此,TrendBank勢銀全新策劃《2020全球顯示觸控技術與材料應用趨勢峰會》,帶您走進OLED世界,探討OLED關鍵技術與材料創新新動態。


參會前不妨先同膜鏈小編看一看OLED都有哪些關鍵材料:


◤ 柔性PI膜


OLED取代LCD已是大勢所趨,柔性基板材料取代傳統剛性玻璃基板是實現柔性的關鍵點之一。聚酰亞胺PI基板材料以其優良的耐高溫特性、力學性能及耐化學穩定性成為當前最佳的柔性基板材料。


聚酰亞胺制造工藝復雜技術難度較高,核心技術掌握在全球少數企業中,OLED發展初期,日本企業幾乎壟斷了PI膜市場。我國PI膜產品大都集中在低端的電工級PI膜,而高端的電子級P膜則依賴進口。



(資料來源:OFWEEK前瞻產業研究院整理)


經過幾十年的積累,不少PI膜廠商已經有了豐富的研發經驗,也培養了不少技術人才,正試圖打破海外巨頭的壟斷。除了研發和技術人才的積累,OLED、柔性電路板、石墨膜等下游重點市場的主要客戶均在中國大陸,這意味著上游PI膜廠商會有更多機會和本土客戶溝通、了解產品技術要求、嘗試走向高端市場。



(資料來源:OFWEEK前瞻產業研究院整理)


未來,高性能PI薄膜在柔性有機薄膜太陽能電池和新一代柔性LCD、OLED顯示器產業以及鋰離子等新型動力蓄電池技術和產業均有著廣闊的市場,我國應采用具有自主知識產權的關鍵生產工藝技術,推動PI薄膜及其制品的國產化進程,促進高性能PI薄膜擴大產業化生產規模。


◤ 封裝薄膜


對于需要柔性顯示的OLED而言,薄膜封裝逐漸取代不可彎折的傳統封裝。薄膜封裝一般都是以塑料為基材,將無機氧化物沉積在襯底上形成水汽阻隔膜。


OLED發光層的多數有機材料對水、氧氣及其他污染物極為敏感,這對OLED封裝材料的的水汽阻隔性能和耐沖擊性能提出了更高的要求。


目前全球主要的薄膜封裝材料的供應商為韓國的Samsung SDI、LG Chem;美國3M;日本的Mitsui Chem等企業。國內企業以康得新、萬順股份和樂凱光華為主。


隨著柔性OLED屏幕需求量的提升,其薄膜材料的需求量達到4400 K.m2 ,同比增長95.4% ,預計到2020年需求量約為12000 K.m2 , 2016至2020年CAGR達96.38%。


◤ FPC


柔性電路板是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的一種具有高度可靠性、絕佳可撓性的印刷電路板,是實現OLED柔性顯示的重要材料之一。


2018年全球FPC產值規模達127億美元,同比增長1.4%。從全球FPC產值分布情況來看,按廠商所屬地劃分,全球FPC生產企業主要以日本、韓國和中國臺灣為主,FPC產值分別占比37%、28%和17%,而中國大陸僅占16%。



圖片來源:華經情報網


而按制造地劃分,隨著FPC產業逐漸向中國轉移,國際廠商紛紛在國內投資設廠,大陸的FPC產值不斷上升,2018年中國大陸FPC產值占比達56%。



圖片來源:華經情報網


隨著FPC生產重心逐步向中國轉移,國內廠商紛紛加速建廠擴產,目前中國FPC廠商主要包括弘信電子、景旺電子、上達電子、珠海元盛、安捷利、精誠達和三德冠。


◤ OLED發光與通用材料


OLED材料是OLED現實技術的核心,是OLED實現自發光的基礎。OLED材料主要包括傳輸層材料(空穴傳輸層HTL、電子傳輸層ETL)、注入層材料HIL以及有機發光材料OLL。


全球OLED材料供應受控于海外廠商,其有機材料專業布局基本被國外廠商壟斷。OLED熒光材料專利由出光興產、默克、LG、陶氏、德山、斗山等海外公司擁有,小分子磷光OLED染料由美國UDC公司擁有。超敏熒光材料( TADF )技術剛剛起步,德日領先。我國企業技術積累薄弱,無核心專利產品,以仿制或者技術含量較低的中間體和單體粗品為主。


有機發光材料是OLED中最重要的材料之一。


從發展歷程來看, OLED發光材料主要分為三代。第一代為熒光材料,第二代為磷光材料,第三代為TADF材料(目前尚在研發)。第一代熒光材料的極限效率是25% ,第二代磷光材料可將單臺的激發狀態轉換到三重態,效率接近100% ;目前藍光主要使用第一代熒光,紅光、綠光用第二代磷光。


OLED通用材料包括電子注入材料、電子傳輸材料、空穴注入材料、空穴傳輸材料。


根據Ofweek產業研究院數據, 2017年全球OLED通用材料市場規模是4.52億美元,2018年將增長到6.98億美元。


OLED通用材料生產主要還集中在韓國、日本、德國和美國廠商手中,這些廠商經過多年的發展已經形成了較完整的產業鏈,基本上都有對口合作的、穩定的OLED前段材料供應商。


國內企業目前主要從事OLED中間體和單體粗品生產。國內OLED中間體、單體粗品的供應商主要包括萬潤、瑞聯、惠成、阿格蕾雅、奧來德等,目前已實現規模量產并進入全球OLED材料供應鏈。


隨著國內產業鏈的日趨成熟,優秀的國產企業如強力新材、萬潤股份等,逐漸,已經具備生產部分OLED終端材料的核心技術和能力,有望從前端材料代工廠邁入終端材料設計制造商的轉型。


◤ FMM


精細金屬掩模版是OLED蒸鍍工藝中的消耗性核心零部件,其主要作用是在OLED生產過程中沉積RGB有機物質并形成像素,在需要的地方準確和精細地沉淀有機物質,提高分辨率和良率。


由于蒸鍍工藝中對FMM材料的熱膨脹性能要求較高,因此每種組分的材料亦有所不同。


FMM材料目前主要供應商是DNP,此前DNP與Samsung Display簽署壟斷性合約,至2018年合約到期,BOE才能夠與DNP達成合作協議,為其提供WQHD級手機用的FMM材料。


2018年全球FMM材料市場規模是4.2億美元,同比增長79.9% ;預計到2020年全球FMM材料的市場規模將達到7.9億美元, 2016- 2020年CAGR為59.7%。


本文封面圖來源于圖蟲創意

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