2017-02-08來(lái)源：薄膜世界
OLED技術(shù)是繼CRT、PDP及LCD之后的新一代平板顯示技術(shù)，具有顯著的新興產(chǎn)業(yè)特征。OLED是利用有機(jī)半導(dǎo)體材料在電場(chǎng)作用下發(fā)光的顯示技術(shù)，是一種新型的純固體 （CRT和PDP等離子都擁有真空技術(shù)，LCD液晶則擁有液態(tài)技術(shù)）顯示技術(shù)，OLED兼具CRT和LCD兩種顯示技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
1觀點(diǎn)
1柔性是OLED的殺手锏，可卷曲是OLED的終極形態(tài)
與LCD相比，OLED的殺手锏為柔性，LCD的液晶形態(tài)決定了其做成柔性的可能性很小。而柔性又是可穿戴設(shè)備、VR等新興顯示的關(guān)鍵需求，并且柔性還可帶來(lái)顯示方式革命性的變化，所以O(shè)LED取代LCD已是大勢(shì)所趨，而OLED顯示也將沿著曲面→可折疊→可卷曲的方向前進(jìn)。
2膜材料是實(shí)現(xiàn)柔性的關(guān)鍵因素之一，將有大機(jī)遇有機(jī)發(fā)光材料和薄膜為OLED實(shí)現(xiàn)柔性的兩個(gè)關(guān)鍵材料，本篇報(bào)告將專注于研究薄膜材料。此處的薄膜主要指基板和阻隔膜，相應(yīng)的薄膜及其基材和鍍膜材料（靶材）都將有巨大的機(jī)遇。
3阻隔膜受益最大由于OLED有機(jī)材料對(duì)水和氧氣敏感，遇水或遇氧容易發(fā)生反應(yīng)而失效，所以O(shè)LED封裝材料需要具有良好的阻隔性能，尤其是基板和封裝蓋板的阻隔性能要更好。目前基板和蓋板對(duì)水、氧的阻隔可以通過(guò)在柔性基板表面沉積多層堆疊結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)薄膜來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)粘貼阻隔膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。阻隔膜一般都是以塑料為基材，在其上通過(guò)磁控濺射法、電子束蒸鍍法或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法將無(wú)機(jī)氧化物沉積在襯底上形成水汽阻隔膜。與LCD顯示相比，柔性的阻隔膜或阻隔材料是純?cè)隽浚芤孀畲蟆?/p>
4聚酰亞胺（PI）材料有望崛起柔性基板可以為塑料、聚酯薄膜或膠片，由于需要在柔性基板上濺射上電極或TFT（根據(jù)發(fā)射方式不同而有所區(qū)別）材料，所以基材一般為耐高溫的聚合物，現(xiàn)在使用最多的基材為耐高溫聚酰亞胺（PI）材料。
5靶材企業(yè)占據(jù)有利地位靶材需求量有望提升。未來(lái)柔性O(shè)LED對(duì)薄膜的使用量會(huì)大幅增加，由于薄膜都會(huì)面臨改性的問(wèn)題，例如需要提高阻隔性能、耐磨性能、透光度等，這些改性多是通過(guò)磁控濺射法、電子束蒸鍍法或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法的方法實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)的靶材需求量就會(huì)大幅增加。
2報(bào)告正文1柔性是OLED的殺手锏，可卷曲是OLED的終極形態(tài)
小分子OLED和有源驅(qū)動(dòng)型（AMOLED）前景廣闊
OLED（Organic Light-Emitting Diode）中文名稱為有機(jī)發(fā)光二極管，由美籍華裔教授鄧青云在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)，與LCD需要外光源不同，OLED具有自發(fā)光的特性，不需要外加光源，所以具有柔性、輕薄、省電、可視角度大等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，大有取代LCD之勢(shì)。
根據(jù)使用有機(jī)功能材料的不同，OLED器件可以分為兩大類：小分子器件和高分子器件。小分子OLED技術(shù)發(fā)展得較早（1987年），而且技術(shù)已經(jīng)達(dá)到商業(yè)化生產(chǎn)水平。高分子OLED又被稱為PLED （PolymerLED），其發(fā)展始于1990 年，由于聚合物可以采用旋涂、噴墨印刷等方法制備薄膜，從而有可能大大降低器件生產(chǎn)成本，但目前該技術(shù)遠(yuǎn)未成熟。根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式的不同，OLED 器件也可以分為無(wú)源驅(qū)動(dòng)型（Passive Matrix，PM，亦稱被動(dòng)驅(qū)動(dòng)，PMOLED）和有源驅(qū)動(dòng)型（Active Matrix，AM，亦稱主動(dòng)驅(qū)動(dòng)，AMOLED）兩種。無(wú)源驅(qū)動(dòng)型不采用薄膜晶體管（TFT，Thin Film Transistor）基板，一般適用于中小尺寸顯示；有源驅(qū)動(dòng)型則采用TFT基板，適用于中大尺寸顯示，特別是大尺寸全彩色動(dòng)態(tài)圖像顯示。目前，無(wú)源驅(qū)動(dòng)型OLED技術(shù)已經(jīng)比較成熟，商業(yè)化的產(chǎn)品絕大部分是無(wú)源驅(qū)動(dòng)型。
柔性是OLED的殺手锏OLED 顯示技術(shù)之所以倍受關(guān)注，是因?yàn)樗鳛轱@示器件有著很多優(yōu)點(diǎn)：（1）顯示效果出眾。OLED具有自發(fā)光特性，不需要背光源，在對(duì)比度、亮度方面有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，它不存在視角和響應(yīng)時(shí)間的問(wèn)題，可輕松實(shí)現(xiàn)真彩色高分辨率顯示，而且隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展，OLED顯示器在圖像表現(xiàn)上的潛力將無(wú)法估量。（2）實(shí)現(xiàn)軟屏化。由于OLED 器件的核心層厚度很薄，甚至可以小于1毫米，并且可以呈現(xiàn)各種各樣的彎曲形狀，因此可以在塑料、樹(shù)脂等不同的材料上生產(chǎn)。如果將有機(jī)層蒸鍍或涂在塑料基襯上，就可以實(shí)現(xiàn)軟屏，使可折疊電視、電腦的制造成為可能?？梢灶A(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái)，電視可以像一張紙一樣掛在墻壁上，不用時(shí)像布一樣疊起來(lái)，隨意攜帶。（3）屏幕微型化、巨型化。小分子OLED 可以制作出小于1英寸的屏幕，使顯示屏幕微型化。高分子OLED（PLED）則在超大尺寸、低成本上占有更大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。小分子材料的分子量一般在數(shù)百左右，而高分子則在數(shù)萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)之間，因此，高分子材料有良好的熱穩(wěn)定性與機(jī)械性質(zhì)，可以使材料完美地均勻分布于超大面積基板上。由于PLED可采用噴墨式的制造工藝，只要噴印技術(shù)和面板尺寸許可，顯示器尺寸之大將讓現(xiàn)有的顯示器望塵莫及，實(shí)現(xiàn)巨型化的高清晰顯示。（4）環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。OLED顯示技術(shù)具有全固態(tài)特性，無(wú)真空腔，無(wú)液態(tài)成分。因此它的機(jī)械性能好，抗震性強(qiáng)，溫度適應(yīng)能力也很強(qiáng)，在-40℃～80℃范圍內(nèi)都可正常工作，大大超過(guò)了其它顯示器件，因此在軍事，航天領(lǐng)域?qū)⒋笥凶鳛椤＃?）環(huán)保、省電。同樣是自發(fā)光，和CRT、PDP、LCD相比，OLED具有低壓驅(qū)動(dòng)和低功耗特性，驅(qū)動(dòng)電壓在10V以下，且更加省電。高分子PLED有著更低的驅(qū)動(dòng)電壓（3V～4V），其功耗更低。（6）更低的生產(chǎn)成本。OLED技術(shù)的構(gòu)成簡(jiǎn)單，無(wú)需背光單元，基板選擇面廣，材料和工藝方面的要求比LCD 低近1/3。但是與LCD相比，OLED最關(guān)鍵的優(yōu)勢(shì)還是柔性。OLED發(fā)光層和傳輸層均為有機(jī)層，只要基板和蓋板為可彎曲的材料，OLED面板就可以實(shí)現(xiàn)柔性。而LCD實(shí)現(xiàn)柔性的難度非常大，其一，LCD具有背光模組，這些發(fā)光器件本身厚度較大，且需要保證各像素點(diǎn)亮度一致，要實(shí)現(xiàn)彎曲的難度極大；其二，LCD含有液晶層，正常顯示時(shí)需要液晶層的高度保持一致，但液晶本身為液體，如果LCD彎曲將會(huì)導(dǎo)致液晶層高度的不一致，使顯示效果打折扣，這些都大幅增加了LCD實(shí)現(xiàn)彎曲的難度。
新興需求需要柔性與LCD相比，OLED具有眾多優(yōu)點(diǎn)，但也有壽命短、成本高等缺點(diǎn)，但我們認(rèn)為，OLED的柔性和廣視角特征將使它更能適應(yīng)未來(lái)多應(yīng)用場(chǎng)景的需求，一個(gè)重要的領(lǐng)域?yàn)槲磥?lái)可能大爆發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）行業(yè)，三星已向Facebook旗下廠商Oculus提供OLED顯示屏，這是對(duì)OLED顯示屏強(qiáng)有力的認(rèn)可。據(jù)悉，很多VR頭盔制造商（包括Oculus公司、HTC、索尼等）都采用低余暉OLED屏，而不是LCD屏。另一個(gè)有可能引起OLED行業(yè)大發(fā)展的是智能手機(jī)，使用OLED可使智能手機(jī)做的更薄、更輕、可折疊，目前三星、諾基亞、HTC、華為、OPPO均有采用OLED顯示屏的手機(jī)，市場(chǎng)一直有傳聞蘋果手機(jī)可能會(huì)使用OLED顯示屏，我們認(rèn)為隨著OLED良率的提高，其成本不斷下降，而柔性、省電、對(duì)比度高、視角廣的優(yōu)勢(shì)極有可能讓蘋果公司采用OLED顯示屏作為新的賣點(diǎn)。同時(shí)，柔性顯示將會(huì)帶來(lái)顯示形態(tài)的革命。柔性顯示大大拓展了顯示的空間形態(tài)，有望創(chuàng)造出巨大的新增需求。例如OLED柔性顯示可以用于飛機(jī)內(nèi)部，形成透明飛機(jī)的效果，在旅游領(lǐng)域前景廣闊；三星也曾推出柔性手機(jī)概念，柔性手機(jī)從外表上看就是一只筆，需要時(shí)拉出屏幕就是手機(jī)。未來(lái)，隨著顯示屏實(shí)現(xiàn)柔性，人們可以發(fā)揮想象空間，創(chuàng)造出更多的顯示應(yīng)用。
柔性顯示的最終形態(tài)為可卷曲當(dāng)前OLED柔性顯示的初級(jí)形態(tài)為曲面，即屏幕保持固定的曲面角度，屏幕表面一般采用3D玻璃蓋板。曲面屏已經(jīng)初步顯示了OLED柔性的威力，為手機(jī)屏幕的外觀的創(chuàng)新提供了良好基礎(chǔ)。下一步，OLED面板可做成可折疊的形式，這樣會(huì)使現(xiàn)有手機(jī)的屏幕面積翻倍，這就需要將折疊部分的蓋板和基板材料變?yōu)榭烧郫B的。最終，OLED可做成可卷曲的形式，像紙一樣，可卷曲的特性將會(huì)大大拓展OLED屏的應(yīng)用場(chǎng)景，它將是OLED顯示發(fā)展的最終形態(tài)。
2膜材料行業(yè)是實(shí)現(xiàn)柔性的關(guān)鍵，將大有機(jī)遇
OLED產(chǎn)業(yè)鏈有望崛起
整個(gè)OLED產(chǎn)業(yè)可以分為上中下游三個(gè)生產(chǎn)階段，上游為設(shè)備制造、材料制造與零件組裝，中游為OLED面板制造、面板組裝、模組組裝，下游為顯示終端及其他應(yīng)用領(lǐng)域，并且包含一些分支產(chǎn)業(yè)例如銷售端和研發(fā)端。OLED的快速發(fā)展將帶動(dòng)整個(gè)OLED產(chǎn)業(yè)鏈的快速擴(kuò)張，包括制造設(shè)備、材料、組裝等產(chǎn)業(yè)鏈都將孕育巨大的機(jī)遇。大部分OLED材料與LCD無(wú)法通用，所以O(shè)LED上游材料領(lǐng)域的市場(chǎng)機(jī)遇更大。在我們發(fā)布的深度報(bào)告《OLED材料：行業(yè)爆發(fā)在即》，我們已經(jīng)研究了上游傳輸層材料和發(fā)光層材料。本報(bào)告將重點(diǎn)研究對(duì)OLED實(shí)現(xiàn)柔性同樣關(guān)鍵的薄膜及其相關(guān)材料。
膜材料是實(shí)現(xiàn)柔性的關(guān)鍵
傳統(tǒng)OLED封裝中，一般采用玻璃基板和玻璃蓋板，由于玻璃難以彎曲，傳統(tǒng)OLED顯示屏無(wú)法實(shí)現(xiàn)折疊和可卷曲的功能。如果要實(shí)現(xiàn)柔性的OLED 顯示，基板和蓋板均需要更換為柔性材料（一般為聚合物），所以柔性聚合物膜材料是OLED顯示面板實(shí)現(xiàn)柔性的關(guān)鍵。
薄膜及對(duì)應(yīng)的基材和靶材最受益阻隔膜受益最大。由于OLED有機(jī)材料對(duì)水和氧氣敏感，遇水或遇氧容易發(fā)生反應(yīng)而失效，所以O(shè)LED封裝材料需要具有良好的阻隔性能，尤其是基板和封裝蓋板的阻隔性能要更好。目前基板和蓋板對(duì)水、氧的阻隔可以通過(guò)在柔性基板表面沉積多層堆疊結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)薄膜來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)粘貼阻隔膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。阻隔膜一般都是以塑料為基材，在其上通過(guò)磁控濺射法、電子束蒸鍍法或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法將無(wú)機(jī)氧化物沉積在襯底上形成水汽阻隔膜。與LCD顯示相比，柔性的阻隔膜或阻隔材料是純?cè)隽?，受益最大。聚酰亞胺（PI）材料有望崛起。柔性基板可以為塑料、聚酯薄膜或膠片，由于需要在柔性基板上濺射上電極或TFT（根據(jù)發(fā)射方式不同而有所區(qū)別）材料，所以基材一般為耐高溫的聚合物，現(xiàn)在使用最多的基材為耐高溫聚酰亞胺（PI）材料。靶材企業(yè)占據(jù)有利地位，靶材需求量有望提升。未來(lái)柔性O(shè)LED對(duì)薄膜的使用量會(huì)大幅增加，由于薄膜都會(huì)面臨改性的問(wèn)題，例如需要提高阻隔性能、耐磨性能、透光度等，這些改性多是通過(guò)磁控濺射法、電子束蒸鍍法或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法的方法實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)的靶材需求量就會(huì)大幅增加。
3阻隔膜受益最大
由于OLED有機(jī)材料對(duì)水和氧氣敏感，遇水或遇氧容易發(fā)生反應(yīng)而失效，所以O(shè)LED封裝材料需要具有良好的阻隔性能，尤其是基板和封裝蓋板的阻隔性能要更好。目前基板和蓋板對(duì)水、氧的阻隔可以通過(guò)在柔性基板表面沉積多層堆疊結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)薄膜來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)粘貼阻隔膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。阻隔膜一般都是以塑料為基材，在其上通過(guò)磁控濺射法、電子束蒸鍍法或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法將無(wú)機(jī)氧化物沉積在襯底上形成水汽阻隔膜。與LCD顯示相比，柔性的阻隔膜或阻隔材料是純?cè)隽?，受益最大?/p>
4聚酰亞胺（PI材料）有望崛起
聚酰亞胺性能優(yōu)越
柔性基板可以為塑料、聚酯薄膜或膠片，由于需要在柔性基板上濺射上電極或TFT（根據(jù)發(fā)射方式不同而有所區(qū)別）材料，所以基材一般為耐高溫的聚合物，現(xiàn)在使用最多的基材為耐高溫聚酰亞胺（PI材料）。聚酰亞胺，英文名稱為Polyimide，顧又稱為PI材料。其分子結(jié)構(gòu)為含有酰亞氨基官能團(tuán)（─C（O）─N─C（O）─）的芳雜環(huán)高分子化合物。聚酰亞胺按物化性質(zhì)可大致分為四類：1）均苯型PI，2）可溶性PI，3）聚酰胺-酰亞胺（PAI），4）聚醚亞胺（PEI）。
聚酰亞胺在工程塑料中屬于性能最優(yōu)越的品種之一。PI材料具有以下優(yōu)良性能：1）熱穩(wěn)定性強(qiáng)，長(zhǎng)期-269℃-280℃間不產(chǎn)生形變；2）高強(qiáng)度高韌性，一些品種可與碳纖維比肩；3）優(yōu)異的絕緣性；4）良好的阻燃性；5）耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)；6）抗輻射性好；7）無(wú)毒無(wú)污染。一般聚酰亞胺可以被制成五類產(chǎn)品：1）工程塑料；2）纖維；3）復(fù)合材料；4）泡沫塑料）；5）薄膜。
需求快速增長(zhǎng)聚酰亞胺的制造工藝流程也較復(fù)雜，重要參數(shù)在全球范圍內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)中的少數(shù)人員掌握，保密性極強(qiáng)。工業(yè)上制造聚酰亞胺薄膜使用的材料為均苯四甲酸二酐和二胺基二苯醚在極強(qiáng)性溶劑二甲基乙酰胺中經(jīng)縮聚并流延展成膜，再經(jīng)亞胺化而成。薄膜分為三個(gè)檔次：1）普通PI薄膜；2）電子級(jí)PI薄膜；3）透明柔性薄膜。其中透明柔性薄膜可替代玻璃作為新一代OLED照明/顯示的柔性襯底。全球?qū)﹄娮蛹?jí)PI薄膜的需求在穩(wěn)步增長(zhǎng)，2006年～2015年消費(fèi)量的年均增速約為6%，中國(guó)對(duì)薄膜的需求增長(zhǎng)則更加迅猛，2006年～2015年消費(fèi)量的年均增速達(dá)到了18%，由于技術(shù)要求較高，我國(guó)目前使用的電子級(jí)薄膜80%依賴進(jìn)口。
靶材是電子薄膜材料主要原材料
靶材需求量有望提升。未來(lái)柔性O(shè)LED對(duì)薄膜的使用量會(huì)大幅增加，由于薄膜都會(huì)面臨改性的問(wèn)題，例如需要提高阻隔性能、耐磨性能、透光度、導(dǎo)電性能等，這些改性多是通過(guò)磁控濺射法、電子束蒸鍍法或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法的方法實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)的靶材需求量就會(huì)大幅增加。濺射靶材是物理氣相沉積技術(shù)（PVD）制備電子薄膜材料的主要原材料，其主要由靶坯、背板等部分構(gòu)成。其中，靶坯是制備過(guò)程中高速離子流轟擊的目標(biāo)材料，其表面原子被轟擊后飛散出來(lái)沉積形成薄膜材料；而背板具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，主要起在轟擊過(guò)程中固定濺射靶材的作用。
濺射材料種類較多，按形狀可分為長(zhǎng)靶、方靶、圓靶；按化學(xué)成份可分為金屬靶材（純純金屬鋁、鈦、銅、鉭等）、合金靶材（鎳鉻合金、鎳鈷合金等）、陶瓷化合物靶材（氧化物、硅化物、碳化物、硫化物等）。其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)R射靶材的材料選擇和性能要求存在一定差異濺射靶材行業(yè)屬于電子材料領(lǐng)域，上游產(chǎn)業(yè)是有色金屬的開(kāi)采加工業(yè)，下游是電子薄膜材料制造業(yè)，終端產(chǎn)品應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、電視等電子設(shè)備終端。濺射靶材在我國(guó)還屬于較新的行業(yè)，但下游濺射鍍膜和終端應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，高純度金屬以及濺射靶材等關(guān)鍵原材料主要依靠進(jìn)口供給，因此，亟需將產(chǎn)業(yè)鏈向上游擴(kuò)展，加大研發(fā)投入，大力發(fā)展高純金屬提純和濺射靶材制造業(yè)務(wù)，形成相對(duì)完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。
濺射靶材市場(chǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著下游消費(fèi)電子等終端應(yīng)用市場(chǎng)的飛速發(fā)展，濺射靶材市場(chǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大，呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)勢(shì)頭。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年世界高純?yōu)R射靶材市場(chǎng)年銷售額約87.5億美元。據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)5年，世界濺射靶材的市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)160億美元，市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合增長(zhǎng)率可達(dá)到13%。
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