OLED行业研究报告
1 行业简介 1.1 OLED简介
OLED（OrganicLight-Emitting Diode）由美籍华裔教授邓青云在实验室中发现，中文名称为有机发光二极管，也称“有机电致发光显示器” ，是一种全新的显示技术，可应用于手机屏、电脑显示屏、可穿戴设备、便携 DVD、车载显示、OLED-TV 等诸多领域。 OLED 还可以应用于照明领域，提供面光源照明，具有出光柔和、不伤眼、省电、光线自然等特点。从显示技术来讲，OLED是显示领域的最新端。
OLED 的基本结构是由一薄而透明具半导体特性的铟锡氧化物（ITO） 作为阳极，再加上另一个金属作为阴极，具体包括：阳极（Anode）、空穴注入层（HIL）、空穴传输层（HTL）、有机发光层（EML）、电子传输层（ETL）、电子注入层（EIL）、阴极（Cathode）。 OLED 采用多层结构，造成如阶梯形式的能阶状态，使分别从阳极和阴极提供的空穴和电子，更容易传输至发光层结合，产生光亮。
OLED的发光原理：众所周知，OLED不需要背光源，它在通电的状态下回发出红绿蓝三色光。当元件受到直流电（Direct Current；DC）所衍生的顺向偏压时，外加之电压能量将驱动电子（Electron）与空穴（Hole）分别由阴极与阳极注入元件，当两者在传导中相遇、结合，即形成所谓的电子-空穴复合（Electron-Hole Capture）。而当化学分子受到外来能量激发後，若电子自旋（Electron Spin）和基态电子成对，则为单重态（Singlet），其所释放的光为所谓的荧光（Fluorescence）；反之，若激发态电子和基态电子自旋不成对且平行，则称为三重态（Triplet），其所释放的光为所谓的磷光（Phosphorescence）。 1.2 OLED分类
根据结构和驱动方式的不同，OLED 显示屏可划分为无源矩阵 OLED（PMOLED）和有源矩阵 OLED (AMOLED) 两类。
PMOLED：无源驱动又可以分为静态驱动电路和动态驱动电路。 静态驱动方式是将各个像素的阴极连接在一起，构成共阴极结构，改变恒流源加在阳极的电压，就可以控制各个像素的发光并形成图像。而 动态驱动方式是将发光像素的两极引出构成矩阵结构，即水平方向上一组像素的同一个电极是共用的，而纵向上一组像素的另一个电极是共用的，在驱动过程中采用逐行扫描的方式实现显示。由于驱动电压高，使 PMOLED 不适合应用在大尺寸与高分辨率面板上，与现在的发展有所出入。
AMOLED：每个像素都配备由一个电荷存储电容和一个薄膜开关晶体管(TFT)，这种驱动技术是使用 TFT 阵列来控制像素发光，由于存在能够存储电荷的电容，扫描过后像素仍然能够保持原有的亮度，并且很容易将驱动电路阵列与显示屏集成在同一块基板上，实现高度集成的柔性屏幕。优点是驱动电压低，发光元件寿命长。作为未来主流的显示技术，现阶段成本较高。
1.3 OLED应用优势
OLED（Organic Light-Emitting Diode,有机电发光二极管）与其他平板显示器相比，具有主动发光、亮度高、对比度高、视角宽、响应速度快、厚度薄、低电压直流驱动、功耗低、工作温度范围宽、可实现软屏显示等特点，被称为“梦幻显示器”和下一代照明技术。
OLED显示器很薄很轻，因为它不使用背光。OLED显示器还有一个最大为160度的宽屏视角，其工作电压为二到十伏特（volt，用V来表示）。其中，基于OLED的新技术有软性有机发光显示技术（FOLED=flexibleOLED），这项技术有可能在将来使得高度可携带、折叠的显示技术变为可能。
相对比LCD，OLED有以下特点：
其效果对比图：
从历届显示屏的性能对比，OLED使用寿命较短：
1.3 行业产业链
OLED整个产业链分为上游（组零件）、中游（制造）以及下游（制造），产业链全景图如下：
上游原材料供应格局
2.1 材料分类
制备 OLED 的材料种类很多，主要分为电极材料（阳极材料、阴极材料）、缓冲层材料、载流子传输材料和发光材料等五大类。
阳极材料：OLED 器件要求电极必须有一侧是透明的，因此通常选用功函数高的透明材料 ITO 导电玻璃作阳极以便提高空穴的注入效率。
阴极材料：OLED 的阴极材料主要作器件的阴极之用，为提高电子的注入效率，应该选用功函数尽可能低的金属材料，通常采用以下几种型式：（1）单层金属阴极，如 Al、Mg、Ca 等。（2）合金阴极，采用金属合金作为阴极，提高整个有机层稳定性。（3）层状阴极。这种阴极是在发光层与金属电极之间加入一层阻挡层，如 LiF、CsF、RbF 等，与 Al 形成双电极，大幅度的提高器件的性能。
缓冲层材料：在 OLED 中空穴的传输速率约为电子传输速率的两倍，为了防止空穴传输到有机/金属阴极界面引起光的猝灭，在制备器件时需引入缓冲层 CuPc。CuPc 作为缓冲层，使电子和空穴的注入得以平衡。
载流子传输材料：OLED 器件要求从阳极注入的空穴与从阴极注入的电子能相对平衡的注入到发光层中，也就是要求空穴和电子的注入速率应该基本相同，因此有必要选择合适的空穴与电子传输材料。通常选用 NPB 作为空穴传输层，而选用 Alq3 作为电子传输材料。
发光材料：发光材料是 OLED 器件中最重要的材料。一般发光材料应该具备发光效率高、具有电子或空穴传输性能、真空蒸镀后可以制成稳定而均匀的薄膜、它们的 HOMO 和 LUMO 能量应该与相应的电极相匹配等特性。按分子结构一般分为两大类：高分子聚合物和小分子有机化合物。
2.2 全球主要原来材料供应商简介
2.2.1 国外主要生产厂商
韩国斗山公司：
斗山公司电子材料是斗山集团的控股公司，主要研发生产覆铜箔层压板(CCL)和OLED材料。OLED材料业务主要生产、供应多种类型OLED有机薄膜层(空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层)的有机发光材料，下游主要是三星显示器公司。目前，斗山公司在HTL领域占据20%的市场份额。2015年底，斗山公司于出光兴产签署备忘录，将在OLED材料领域进行合作，合作内容包含OLED材料相关专利的互相使用以及计划进行制造层面的合作。 德山公司
德山公司的两大主营业务为半导体和OLED材料。2015年DS Hi-Metal将OLED材料事业部分拆，成立DSNeolux专注于OLED业务。其产品基本覆盖了OLED材料上游，同时还有红色底材及圆偏光镜。其中，HTL、HIL材料主要供应给三星Display。目前，公司在HTL领域的市场份额是31%。而在发光层材料方面，根据UBI的研究数据显示，由于三星供应链的改变，2015年德山公司的业务规模出现了轻微下滑，为4000万美元左右。根据公司于三星共同申请的专利显示，其供应的HTL材料中使用的空穴传输物质具有较高的HOMO值，且电荷平衡优异，因此具有元件发光率高、驱动电压低、耐热性和色纯度高等特点。 美国UDC 美国UDC是有机发光二极管，OLED技术和材料研究领域的领导者，拥有经验丰富的管理和科学顾问团队以及政府支持。UDC(Universal Display)主宰全球OLED发光材料市场，2015年OLED发光材料收入相比2014年减少11%，尽管收入下降，但它在市场上保持着最高地位。特别是这家公司旗下有一个掺杂剂材料部门，UDC占据掺杂剂材料部门82%的股份，该部门拥有基于磷光的专利，负责向三星和LG显示器提供磷光红色和绿色发光材料。 德国默克集团
默克是一家全球领先高性能材料公司。高性能材料有四个业务部门：液晶材料、效果材料、半导体材料和OLED材料。默克是LCD产业中液晶材料的主要供应商，在TFT液晶市场的份额超过50%，同时已经提前布局OLED业务。目前，默克在HTL材料领域占据了27%的市场份额，在磷光绿色材料领域也有21%的市场份额。默克已经生产出基蒸镀和基于溶液应用的新型OLED材料。同时，公司也与爱普生联手，希望通过新型喷墨式的可打印OLED技术，解决大面板OLED的生产瓶颈。
2015年6月，公司投入3000万欧元在总部达姆施塔特建立新的OLED材料工厂，根据规划，从2016年7月起生产高纯度的OLED材料。 日本出光兴产
出光兴产OLED业务基本囊括了材料的上游业务，包括空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)、电子传输层(ETL)及有机发光层(OLL)。在HTL领域，出光兴产占据了22%的市场份额，在磷光蓝色材料领域的市场份额更是达到了69%。由于下游厂家LG Display扩大OLED 面板生产，出光兴产计划在近期将南韩年产能提高至5吨，达现有产能的2.5倍水平。 2.2.2 国内主要生产厂家
上市公司
万润股份、濮阳惠成（位于国家濮阳经济技术开发区，成立于2002年，是集科研、生产、经营为一体的股份制国家高新技术上市企业，专业研发和生产酸酐和其他功能材料中间体，公司拥有自营进出口权，产品远销欧美、东南亚等多个国家及地区）。
非上市公司：
北京夏禾科技有限公司：2017年6月27日正式落户中关村门头沟园区。该公司成立旨在打破了中国OLED材料壁垒，实现了核心材料的国产化和自主化。目前公司全力打造中国自主创造的OLED行业核心材料，成为我国的产业升级和智能制造的先锋和标志。一期投资1亿元人民币，已经建成崭新的材料设计与合成实验室7个，分析实验室3个，配备包括400M核磁，LC-MS，GC-MS等崭新大型仪器；拥有材料评价实验室4个，配备包括国际最尖端的器件研发超净室和蒸镀设备。公司计划在2017年12月获得使用自主知识产权OLED材料的满足OLED面板商技术要求的OLED器件验证品目前公司拥有的材料研发团队，除了5名资深的海归博士外，还包括5名清华大学博士在内的充满朝气和创造力的十多名科学家。公司预计到明年夏天组建成50名科学家的团队，每年申请OLED材料专利200项以上。有一定的背景。
北京鼎材：是由一批具有清华、北大技术背景和显示领域行业背景的专家、技术人员组建而成，技术来源于清华大学。经过近几年的运营，现已完成各类材料产品批量制备生产线的设计及设备安装运行，已投入使用。OLED材料设计产能为年产3吨级以上，彩色光阻等其他电子新材料设计产能为年产1000吨级以上。
北京阿格蕾雅：成立于2005年4月，是由留学归国人员在北京市留学人员海淀创业园创办的一家高新科技企业。阿格蕾雅科技主要致力于光/电新材料领域及相关工艺的技术创新和开发。公司拥有雄厚的研发队伍，集合了多位材料学、物理学及化学领域的专家，专注于新型有机发光材料（OLED）的研发及应用。公司注意对各个领域专业人才的合理集合和利用，通过不同技术领域的交叉和协作，充分发挥了公司的人才优势，目前已经形成稳定、高效的研发团队。目前，公司已与国内外诸多科研机构及OLED厂商建立的牢固的研究合作关系近两年来，通过不懈的努力，已研发出并具有量产能力的OLED材料达40种以上。同时公司始终坚持知识创新，在发展中重视无形资产的培养，及知识产权的形成与保护，已规划并形成了公司自有知识产权的产品技术及应用体系，力求保持公司在本行业内的技术优势，成为技术主导型企业。 今年，公司开始加强OLED材料性能验证能力与OLED器件制作能力的建设，分别与北京大学、中科院化学所、香港大学（Chong Yuet Ming Chemistry Building）及产业中的领军企业进行紧密的横向合作，培养高端人才、推动OLED产业发展。 吉林的奥来德（新三板上市）：成立于2005年6月，位于长春高新技术产业开发区光电产业园内，是一家专业从事有机电致发光材料（OLED材料）的研发、生产、销售和服务的高新技术企业。吉林奥来德是首家国家立项支持的有机发光材料产业化基地，是“中国OLED产业联盟”的发起单位及理事单位。
现有产品包括空穴注入材料、空穴传输材料、发光层材料（荧光体系、磷光体系）、电子传输材料四大类近百余种，另有OLED中间体几十种。
西安瑞联新材料股份：位于西安市高新技术开发区，是由卓世投资、上海国富、东方富海、上海支点等知名投资机构及公司中、高级管理人员共同持股的集研发、生产、贸易为一体的科技主导型高科技公司。
公司的经营范围为液晶材料、有机电致发光材料、医药中间体等精细化学品。公司已开发出新产品1800余种，其中100余种出口国外。
公司现有科研人员近300人，其中博士3名，硕士60名，本科及以上学历占75％。装配有LC－MS、GC－MS、FT－IR等先进分析仪器100余套，具备国际先进升华、真空蒸镀设备的OLED实验中心，配备2000多平米百级超净室和OLED产品中试线。公司有3个生产基地和2个分厂，共建成投产30余条生产线。 2 行业政策
3 市场概况
3.1 全球格局
目前全球 OLED 主要资源都集中在韩厂（如下图），LG 和三星分别在在 OLED 的大尺寸和中小尺寸面板中形成了行业垄断：LG 的 WRGB OLED 技术主要应用于高端电视，2015 年 OLED 电视面板的销量约为 40 万片，今年目标售出 100 万片。三星在全球智能手机有机屏市场占据了 95%的份额，随着 Galaxy 和 iPhone 使用OLED 屏的计划确定，OLED 将成为智能手机屏幕的主流，2016 年三星小尺寸OLED 面板出货量将进一步攀升。
3.2 中国格局
根据不完全统计，大陆目前已经建成和规划了 12 条小尺寸的 OLED 面板线，台湾已经建成和规划了3条生产线。大尺寸 OLED 面板线也已经列入了京东方、华星光电的投资规划中。由于液晶面板和 OLED 面板在生产工艺上有 70%可以相通，AMOLED 可以在液晶面板技术基础上发展，待 AMOLED 技术成熟，现有的液晶面板生产线都可以改造成AMOLED 产线。因此，从长远看，中国大陆未来 OLED 面板产能相当可观。
图1：大陆及台湾已有生产线
图 2：大陆及台湾在建生产线
3.3 市场需求状况
市场容量：根据一些权威咨询机构的分析和预测，2015年OLED面板的销售额达到了130亿美元，而到2020年它的市场将会达到330亿美元。以此来计算的话，复合增长率估计是在20%-30%左右。但是，还要看像苹果这样的公司介入之后，会不会引起更多的厂商进行购买，如果发生这样的趋势，那达到50%以上的可能性也是存在的。
根据 DisplaySearch 的报道， 目前已经有很多厂商都在计划或已经量产 OLED 照明产品， 到 2018年， 全球 OLED 照明市场总规模将达到 60 亿美元，并保持年均 34.8% 的增长。
其中，根据UBI Reserch 数据显示，OLED 材料市场将在 2016 到 2021 年间保持 46%的复合年增长率，最终达到 43 亿美元规模。
手机行业：手机产业应该是全球最为庞大也是产值最高的产业链之一。目前，手机终端市场经过残酷竞争，手机品牌主要也只剩下了中、美、韩三家。而中国手机品牌正在迅速的进军高端。实际上大家也能切身感受到，国产手机不是越来越便宜了，相反是越来越贵了，而在越来越贵的同时，销量和市场份额还在不断大幅上升，这是产业升级的充分体现。
4 我国OLED行业的发展壁垒
4.1 技术及专利壁垒： 4.2 设备：被日韩垄断。
4.3 市场风险：未来OLED市场的不确定性。
5.结语
OLED 将逐步取代 LCD，成为主流的显示技术。OLED 属于自行发光元件，相较于 LCD，可实现全黑显示、视角可达 180 度、柔性可折叠，由于不同需要背光模组，在功耗和成本上也更具优势。得益于技术的突破和产量的提高，目前 OLED 屏幕的生产成本已经大幅降低，大规模应用在即。预测发展前景好，可重点关注。
