半导体

中国企业OLED材料体系亟待建立

作者:陈炳欣来源:中国电子报 电子信息产业网发布时间:2012-09-11 09:14我要评论

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OLED作为新一代显示与发光技术,在过去一年多呼声渐高,逐渐成为新的发展热点,全球主要显示与照明厂商都将主要的技术布局和产业布局向OLED产业转移。市场需求也极大地带动了与之相关的OLED材料产业的发展。预计未来随着市场需求的进一步扩大,OLED材料将有更大的发展潜力。更为重要的是,作为OLED器件上游的一大关键,材料领域发展的健康与否,关系到整个产业链的完整性与稳定性。


目前,OLED材料产业的技术和市场能力十分薄弱,行业的配套能力欠缺。但OLED毕竟是一个新兴技术,还处于起步阶段,如能及早切入,加强布局,仍是中国OLED企业追赶日韩的有利时机。因此,中国OLED上下游的企业应在政府部门的协调下,加大合作力度,建构本土产业链,这样才能强化本土先进OLED技术产业链的完整性与稳定性,避免陷入此前液晶行业因上游环节薄弱,而影响整体行业的发展的局面。


OLED带热材料需求


OLED材料在显示与照明领域的整体应用价值将进入快速增长期。


近年来,OLED技术的商品化十分迅速。在韩国三星的带动下,主动矩阵式OLED(AMOLED)在小尺寸显示屏上已经实现大规模商品化,开始应用在手机、平板电脑之中,其中AMOLED在5英寸以下的移动终端市场已相对成熟。2012年年初,三星和LG Display更是推出55英寸OLED电视,掀起了大尺寸OLED的应用热潮。而根据Display Search预测,2012年全球OLED电视出货量大约达10.8万台,市场渗透率不到千分之一,2013年不到100万台,到2014年出货量接近300万台,OLED电视到2014年渗透率达到1%%,如果商业化顺利的话,预计2020年OLED电视渗透率将达到50%%。


此外,OLED作为一种照明技术,拥有面光源光线更为柔和均匀的特点,在普通室内应用有着广阔前景。因此,全球各大照明巨头相继发布了自己新一代OLED照明产品。可以预见,未来市场对AMOLED面板的需求将持续增长。


根据美国市场调查公司Nanomarkets发布的调查报告,预测OLED材料在显示与照明领域的整体应用价值将进入快速增长期,从2012年的5亿美元增长至2019年的70亿美元,其中电子注入与运输材料、主动发光材料、发光材料以及主体材料这些领域的价值就达30亿美元。


加速材料体系开发


中国企业关键还是无法提供一个属于自已的完整的OLED材料体系。


一般而言,OLED可按发光材料分为两种:小分子OLED和高分子OLED。小分子器件主要采用真空热蒸发工艺,高分子器件则采用旋转涂覆或喷涂印刷工艺。根据东方证券分析师黄盼盼的介绍,小分子材料厂商主要有:Eastman、Kodak、出光兴产、东洋INK制造、三菱化学等;高分子材料厂商主要有:CDT、Covin、Dow Chemical、住友化学等。


目前,日本、韩国、德国、美国材料厂商基本垄断了AMOLED发光材料市场。目前国际上与OLED有关的专利已经超过1400项,其中最基本的专利有3项。小分子OLED的基本专利由美国Kodak公司拥有,高分子OLED的专利由英国的CDT(Cambridge DisPlay Technology)和美国的Uniax公司拥有。近年来,中国不断加大OLED面板的开发力度,然而在OLED材料方面,仍然十分薄弱,材料依赖进口,自制不足。


但是,对于如何加快中国OLED材料产业,华南理工大学苏仕健教授指出,中国OLED材料产业当前最重要的不是开发或研制多少新材料,更重要的是形成一个自主的材料体系。OLED与液晶材料不同,液晶发展时间更长,已经形成了标准化的材料体系,但OLED每一个厂商都有一个自己的材料体系。而且这个材料体系是不对外公开的,即使拿到面板进行分析也是分析不出来的。


欧美材料厂家在进行产品销售时,不是仅卖某一个材料而是卖一个材料体系所形成的解决方案,比如用哪些材料可以做成某一个器件的结构可以产生红光(或者蓝光、绿光),可以达到多高的效率,多长的寿命。也就是说不仅要提供某种材料,还要提供完整的解决方案,这样才能体现出上游的价值。


对于下游企业来说,往往不是需求买某一个材料,然后再评估整合,而是希望拿过来就能用。可中国材料企业在这方面比较欠缺,目前还提供不了一个比较完整的材料体系。尽管目前中国企业已经逐渐认识到上游材料的重要性。有些厂商开始从事OLED材料的开发和生产,如吉林的奥来德、北京的阿格蕾亚等,此外中国企业也有自身的优势,可以把某一产品工艺做得很精,成本做得很低,在某一单纯材料上,与国际任何一家企业相比毫不逊色。但对适应下游产业应用角度来讲,欠缺仍然较多。中国企业关键还是提供不了一个属于自已的完整的OLED材料体系。在规模上很难在短期内做得比较大。这样一来,盈利空间也就不会很大。下游面板厂家向中国企业购买时,还要重新评估一个材料体系,所以对国内材料厂家的认可度还不是很高。


立足中长期布局


中国企业现在依然有机会建立自己的材料体系,形成自己的知识产权。


中国企业进入这个领域的时间不长,出现上述问题也算正常。但在未来的发展过程中,材料体系的开发应当被提到一个重要的位置。目前,OLED正处于起步阶段,此时切入更加有利于追赶美欧日韩等国家的先进企业,改变中国OLED产业链上游环节薄弱的情况,提高行业的配套能力。


对此,苏仕健教授指出,即使目前美欧日韩等企业已经开发出自己的材料体系,也形成了许多专利技术,但是OLED材料的特征是不一定非用某一个材料,甚至可以开发不同结构的材料,只要达到相同性能即可。因此,中国企业现在依然有机会建立自己的材料体系,形成自己的知识产权,这还是有足够的发展空间的。因此,中国材料企业目前不要把所有的心思都放在在短期的盈利上,政府也不应过多考虑现实层面的问题,忽略了中长期的布局,要从中长期的发展战略出发。不是合成几种材料,或者做一些中间体销售,应从战略的高度建立自己的高性能材料体系。


另外,中国OLED材料企业与面板企业各自独立,相互之间的合作比如专利许可、合作开发等都比较少,这与日本、韩国等企业通过资本、联盟等机制联合并有合作的模式存在很大不同。因此,中国OLED产业链上下游的企业之间需要加强合作的意识,多给本土材料公司机会。更为重要的是,政府应在这方面发挥更大的主导作用,促进中国OLED上下游企业间的合作,建构本土产业链,强化本土先进显示技术产业链的完整性。


 


材料观察:研发应注重高效率


万林


目前OLED已在手机终端等小尺寸显示领域得到应用,在大尺寸电视和照明领域的发展潜力也得到业界的认可。不过,市场总体仍处初始阶段,只有持续改良现有材料,同时开发新材料,找出兼具高性能与低成本的解决方案,才能推动OLED商用的加速。由于OLED属于新兴技术,在材料开发上确实存在诸多可以提升的空间,比如材料的高效率、长寿命和低成本都是重要方向。


随着OLED开始应用于照明领域,对OLED材料的效率与寿命必将提出更高的要求。显示领域OLED亮度达到100~300cd/cm2就可以得到应用。然而在照明用途中,亮度至少要达到1000~3000cd/cm2。如此一来,对材料的使用寿命必然提出更高的要求。此外,无论是显示还是照明应用,对OLED发光效率的要求也越来越高。目前,日本出光兴产小分子领域的蓝色荧光材料效率在1000cd/cm2条件下,光效为9.9cd/A,绿光为37cd/A,红光为11cd/A。光效的提高意味着功耗的降低,在节能减排受到广泛重视的大背景下,提高效率非常关键,降低成本也非常关键。目前OLED仅在高端产品中得到少量应用,因此成本问题还不突出。未来如果要想得到大规模普及,要与现有显示、照明技术进行竞争,如何开发低成本的制造工艺与低成本的材料将是今后的发展方向。


如果要提高效率,采用磷光材料是一个解决的方向,不过目前磷光材料与当前主流的荧光材料相比,在热沉度与寿命上还存在较大的差距。比如深蓝色的磷光材料目前开发出的很少,而且寿命还达不到使用要求。中国企业如能在这方面取得突破,将会大大提升技术实力。在降低生产成本方面,小分子材料目前主要采用真空蒸镀的生产方式。如果能开发出更加简单的生产工艺如激光转印技术,也将极大推动成本的降低。


无论液晶还是OLED,我国企业在产业链上游的材料领域均存在薄弱环节,但OLED毕竟是一个新兴技术,还处于起步阶段,如能及早切入,加大对平板产业上游核心材料的科研投入和扶持力度,加强企业和科研单位的合作,将有望补足中国企业的一大短板。


责任编辑:电子信息产业网
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