北京時間02月17日消息，中國觸摸屏網訊，OLED發光材料專題報告：以技術之矛突破專利之盾。

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1 、OLED 發光材料 2022年國產規模將達到 66億元

在 OLED 材料系列報告一中，我們闡述了未來國內 OLED 產業的發 展趨勢。隨著良率低、產能不足等制約因素逐漸化解，降成本和供應鏈安 全的壓力日益凸顯，上游材料國產化進程加速，其中發光材料是更具發展 前景和投資價值的關鍵材料之一。

OLED（有機發光二極管）是基于電致發光的第三代顯示技術，其基 本結構是在 ITO（銦錫氧化物）玻璃（陽極）上蒸鍍有機發光材料（依次為 空穴層、發光層、電子層），在電子層上方有一層低功函數的金屬電極（陰 極），整體構成如“三明治”的結構。

相比于 LCD 顯示技術，OLED 不需要 LCD 屏幕的背光層，也不需要控 制出光量的液晶層，只需要將發光材料蒸鍍到 ITO 玻璃上，點亮即可發光。 因此隨著 OLED 顯示技術的發展，發光材料成為顯示行業的新增需求，未來 2-3 年國內 OLED 產業鏈日趨成熟也將進一步提升發光材料的需求。

根據DSCC預測顯示，2022年OLED發光材料全球市場規模將達22.9 億美元，2019-2022 年復合增長率為 22%。按照應用領域劃分，以手機和 電視領域市場空間最大，分別為 11.6 億和 10.3 億美元。

根據 DSCC 數據顯示，2017 年發光材料全球規模 8.59 億美元， AMOLED 出貨面積約為 500 萬平方米，從而得出 2017 年發光材料平均價 格為 172 美元/m2。

我們基于如下假設對發光材料的市場規模進行測算：

1）2018 年材料價格不變，其他年份材料價格每年下調 10%；

2）預估產能全部折合成 6代線產能，n+1年產能為滿產的 30%，n+2 年為 60%，n+3 年為 90%。

基于 2018-2022 年中國 AMOLED 面板產能和材料價格，我們測算到 2022 年 OLED 發光材料國內企業產值規模將達到 66 億元人民幣， 2019-2022 年復合增長率達 47%。（注：如果國內面板產線良率提升加速， 則面板企業對材料的需求量有望超過上述預期）

2 OLED 發光材料國產替代伊始，四類形態國內企業各展所長

2.1 OLED 中間體/粗單體已經實現國產化，發光材料仍被國外企業所壟斷

OLED 發光材料是由化學原材料依次合成為中間體、粗單體，再經升 華提純得到。

目前，化學原材料國內產能充足，市場競爭激烈，國內企業議價能力 較弱，毛利率僅有 10%-20%；中國是全球 OLED 中間體/粗單體主要生產 國，目前市場格局已初步形成，行業維持較高的盈利水平，毛利率達 30%-40%；而發光材料具有很高的技術壁壘，國產化能力較弱，目前由國 外企業壟斷，毛利率高達80%。

國內企業主要從事 OLED 中間體/粗單體生產。發光材料的專利基本 被美、日、韓、德等國家企業所掌握，在成本壓力下，這些企業一般會把 部分 OLED 中間體/粗單體的生產外包出去。中國是全球 OLED 中間體/ 粗單體的主要生產國，知名企業如萬潤股份、濮陽惠成等上市公司已進入 全球 OLED 材料供應鏈。目前行業已經實現國產化，競爭格局也初步形 成，同時盈利水平維持在中高位。

OLED 發光材料主要分為小分子材料與高分子材料兩大類。小分子材 料是目前主流的量產方案，主要包括發光層材料和通用層材料。發光層材 料分為主體材料（紅光主體、綠光主體、藍光主體）和摻雜材料（紅光摻 雜、綠光摻雜、藍光摻雜）；通用層材料分為空穴注入層、空穴傳輸層、 電子注入層與電子傳輸層。而高分子材料采用旋轉涂覆或噴涂印刷工藝， 但因壽命和噴墨打印工藝尚未成熟，遲遲未實現產業化應用。

現階段而言，全球 OLED 發光材料的供應權基本掌握在海外廠商手 中，國內能實現高質量、大規模量產的廠商幾乎沒有。紅綠磷光材料被 UDC 壟斷，藍光材料的主要供應商為出光興產、默克等，此外，陶氏化 學、日本東麗、德山金屬、LG 化學、三星 SDI、保土谷化學等國外優秀 企業均在發光材料不同類別中占據一定的市場份額。

2.2 OLED 發光材料國產替代伊始，四類形態國內企業各展所長

在 OLED 材料系列報告一中，我們提到未來 2-3 年以京東方、維信 諾為代表的國內面板廠商良品率有望爬升至接近全球龍頭三星的水準，同時國內面板廠商逐步加大產能布局，建設多條AMOLED生產線，未來 2~3 年將陸續投產，屆時可形成約 46 萬片/月 6 代 AMOLED 面板產能；另一 方面中間體/粗單體環節也已涌現出萬潤股份、濮陽惠成等上市公司。隨 著國內 OLED 產業鏈日益成熟，發光材料的國產化進程逐步開啟。

國內多家企業依賴其資源優勢或技術積累紛紛切入發光材料領域，形 成多種企業形態，我們將其劃分為以下四種類型：中間體/粗單體企業向 下游延伸、面板企業向上游延伸、海外領軍企業團隊歸國創業、科研院所 研究成果產業化。

1）中間體/粗單體企業向下游延伸

隨著國內 OLED 產業鏈日趨成熟，國內較為成熟的中間體/粗單體企 業利用其在技術積累及工藝優勢紛紛向下游布局技術壁壘更高的發光材 料，以期擴大其競爭優勢。如吉林奧來德、廣東阿格蕾雅在原有的公司體 系內進行研產；萬潤股份成立子公司三月光電專門研產OLED 發光材料。

2）面板企業向上游延伸

在中美貿易戰、日韓貿易戰爆發的背景下，核心原材料的供應也為國 內面板廠商敲響了警鐘。因此，國內領先的 OLED 面板廠商采取扶植本土 材料企業的方法來降低關鍵供應“卡脖子”的風險。如從維信諾分離出來 的鼎材科技專注研產新一代 OLED 發光材料，華星光電也成立子公司華睿 光電來開發 OLED 發光材料。

3）海外領軍企業團隊歸國創業

隨著 OLED 顯示時代逐漸到來，一些具有相關專業背景的海歸團隊紛 紛選擇回國創業，將其自身對 OLED 發光材料技術和專利的獨到理解運用 到自主專利材料開發過程中，致力于國內 OLED 發光材料的發展，如夏禾 科技、冠能光電。

4）科研院所研究成果產業化

近些年來，我國科研院所研究實力穩步提升，研究成果頻出，一些科 研院所也越來越重視科研成果的產業化發展。因此也不乏一些科研院所孵 化企業，如盧米藍、海譜潤斯。

3 技術、專利、迭代特性、客戶黏性四大要素構筑行業壁壘

3.1 OLED 發光材料的設計與合成具有極高的技術壁壘

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%，第二代磷光材料從單重態轉換到三重態，效率接 近 100%；目前藍光主要使用第一代熒光材料，紅光、綠光使用第二代磷 光材料。其中熒光和磷光材料已經商業化，TADF 則被認為是下一代發光 材料。

下面的段落將詳細闡述 OLED 各層發光材料的技術細節，讀者可以 選擇性閱讀。

1）摻雜材料是 OLED 自發光最核心的材料，技術壁壘最高。

綠光摻雜材料相對較容易合成，但是從顯色指標來看，綠光最重要； 基于熒光和磷光的綠色 OLED 效率和壽命是三基色中最好的，同時也早 已達到產業化的要求，常見的綠光摻雜材料主要有 Ir(BPPya)3、Ir(ppy)3。

紅光摻雜材料由于分子結構中含有大共軛芳香基團，溶解性較差，合 成難度較大，常見的紅光摻雜材料主要有 PtPEP、Ir(BPPa)3、Ir(piq)3。

藍光摻雜材料的發射波長最短，能壘最高，與之匹配的金屬較少，因 此材料種類較少；此外，由于藍光材料能隙較寬，妨礙了載流子注入發光 層進而影響器件的整體性能，效率和壽命都不如紅綠光材料，常見的藍光 摻雜材料主要有熒光材料（TPBe、DSA-Ph、TOTP）和磷光材料（FCNIr、 FIrN4、FIrPic）。

2）紅綠藍主體材料各有各的難度，技術壁壘相差不大，僅次于摻雜 材料。

紅綠光主體材料要求能量損失要很低，紅光三線態和單線態能級要接 近，并且與摻雜材料的單線態能級也要接近，保證較低的能量損失，常見 的主體材料有 CN-PPV（紅光）、UGH2（綠光）、PVK（綠光）。

由于藍光摻雜材料需要較高的能隙和三線態能級，為了把三線態激子 限定在發光層并且避免能量從摻雜材料向主體材料的逆向能量傳遞，藍光 主體材料的單線態和三線態能級應該比摻雜材料更高，通常藍光主體材料 的三線態能級應高于 2.75 eV，常見的主體材料有CBP。

3）空穴材料較電子材料來源廣泛，技術難度相對較低。

空穴傳輸材料有利于空穴的傳輸，大多是具有大共軛的三芳胺結構， 具有較強的給電子特性，常見的材料主要有 TPD、NPB、TPOTA、MTDBB、 TDAPB、BPAPF 等。

電子傳輸材料一般采用具有大共軛平面的芳香族化合物，結構中引入 吸電子的氧氮硫雜環等基團，合成相對較難，如Alq3、TPBI、BCP、BPhen、 TAZ 等都具有一定的傳輸性，但是隨著對器件效率和壽命要求的不斷提 高，這些傳統材料已經很難滿足實際需要。

空穴注入材料有助于減小 ITO 與空穴傳輸層界面間的勢壘，有利于 增加界面間的空穴注入，如肽箐銅(CuPc）、星狀的多胺、聚苯胺等。在 空穴注入層中進行 p 型摻雜有助于降低空穴注入勢壘，還可以通過將空穴 傳輸材料進行部分氧化、ITO 電極表面的有機功能化和無機物插層等實現 提升空穴的注入能力。

電子注入材料是為了降低從陰極注入電子的勢壘，大多為無機金屬鹽 如 LiO、LiBO、CsCO、KSiO、CHCOONa、CHCOOK、CHCOOLi、NaF、 LiF、CsF 等。在電子傳輸層中進行 n 型摻雜有助于降低電子注入勢壘。

一般情況下，為了提高 OLED 發光效率，會在發光層和傳輸層之間 蒸鍍一層輔助層材料（也叫阻擋層材料）使電子/空穴聚集在發光層。

評價 OLED 器件性能優劣的核心指標主要有三個：驅動電壓，發光 效率及壽命；輔助的性能指標主要有發光亮度，色純度及發光光譜。在不 同的發光亮度下，OLED 器件具有不同的發光效率。因此在同等亮度下， 效率越高，器件性能越好，能耗越低；在同等效率下，所需亮度越低，驅 動電壓越小，器件能耗越低；器件能耗越低，器件的使用壽命越長。此外， 發光光譜和色純度可以定量的顯示器件及材料的發光顏色、色彩及飽和度 等，從而反應出器件顯示效果的好壞；而色溫及顯色指數主要是對 OLED 照明的量化標準。

3.2 國外企業已經建立了壟斷性的專利網

目前 OLED 發光材料專利基本被國外廠商壟斷，主要集中在韓國、 日本、美國、德國等國家的企業。以 UDC、出光興產、默克、斗山、德 山、 LG 為代表的企業結合自身優勢分別對不同材料實行專利封鎖和保護， 建立了強大的專利網。以 UDC 為例，目前 UDC 擁有全球超過 5000 項已 發行及申請中的專業許可及獨家授權專利。UDC 擁有磷光 OLED 領域的 絕大部分專利，并且擁有十分廣泛的專利庫，專利涵蓋發光材料、封裝、 柔性 OLED、印刷工藝等多個方面，特別是在綠光和紅光摻雜材料方面 UDC 擁有非常強的專利壟斷能力。

近來 OLED 部分核心專利已經或即將到期，這在一定程度上降低了 行業進入的門檻，為國內材料企業切入供應鏈帶來了更好的機遇。

同時，國內 OLED 發光材料領域自主研發能力也在不斷提高，專利 數量呈現逐年增長的良好態勢。目前中國已成為相關領域專利申請量最多 的國家，這也反映出我國在 OLED 領域已具備一定的國際競爭力。此外， 國內發光材料企業的授權專利也在逐漸增加，國內企業在 OLED 發光材 料領域的競爭力逐步得到加強。

3.3 OLED 發光材料更新速度快，迭代時間短

一般來說， OLED 發光材料的迭代時間僅為 2-3 年，原因在于下游面 板性能更新速度快，材料企業必須保持高強度的研發投入以匹配下游需求 。三星 Galaxy S 系列手機從 2010 年開始采用 OLED 屏幕，在十年間像素圖 形改變了四次，屏幕從直面屏到曲面屏在逐步過渡到全曲面屏，分辨率也 不斷的提升。手機屏幕快速的更新換代對 OLED 發光材料的迭代提出了 更高的要求，從而使材料企業必須保持持續不斷的創新研發 。

3.4 下游面板企業認證周期長，客戶黏性強

OLED 發光材料整個認證周期要經過樣品、小試、中試、小批量供貨、 批量供貨等階段，新的材料從驗證到進入產線，大約要 1 年的時間，真正 到大批量供貨可能要長達2-3 年。在如此長的認證周期下，發光材料企業 一旦進入面板廠商供應體系，在較長時間內不易被替換，客戶黏性強。

發光材料企業通常是針對某一材料體系與面板廠商配合進行開發，只 有當開發的材料與面板廠商其他材料搭配起來使用時，器件性能表現優于 原有方案，才有可能進入面板廠商下一代的材料供應體系。為了更好地匹配客戶需求，發光材料企業在開發某一種材料體系時，通常會通過在壽命、 效率、驅動電壓等性能指標上進行微調，一次性開發出十幾只材料，而客 戶驗證后可能僅有一只材料在與其他材料搭配使用時符合要求。考慮到每 一只材料的開發都需要面對的高技術專利壁壘，國產替代的難度之大也可 想而知。因此只要進入到面板廠商材料供應體系中，實現批量供貨，就能 夠構筑較高的客戶壁壘。

3.5國際巨頭UDC的壟斷地位源自其在技術和專利兩方面的極強競爭優勢

1）技術優勢

UDC 在 OLED 材料領域處于“霸主”地位，尤其是在磷光發光材料 方面。近年來公司整體毛利率基本保持在 80%以上，客戶涵蓋 OLED 面 板和照明領域的諸多全球知名企業。OLED 面板客戶主要有三星、LG、 友達光電、京東方、天馬微電子、群創光電、和輝光電、維信諾等，OLED 固態照明領域客戶主要有柯尼卡美能達、鐘淵化學（Kaneka）等。

UDC 研發投入持續增加，研發人員占員工總數的三分之二，其中博 士占比超過 50%。UDC 擁有全球最大的磷光 OLED 發光材料研發團隊， 每年的研發費用超過 3 億元，截止到 2019 年 6 月擁有 303 名員工，這些員工中 196 名為研發人員，有 113 名為博士。

2）專利優勢

UDC 除了自身不斷進行 OLED 專利技術研發布局外，還持續收購多 家企業的相關專利，截至 2019 年 2 月 10 日，UDC 在全球范圍內已發布和 待批的專利已經超過 5000 項。2011 年 UDC 支付 44 萬美元購買了摩托羅 拉的 74 項專利（截至 2018 年已在美國到期）；2012 年 UDC 花費近 1.1 億美元向 Fujifilm 公司購買超過 1200 項 OLED 相關專利；2016 年，UDC 的愛爾蘭子公司花費9600萬美元購買巴斯夫的500多項OLED相關專利； 同年，UDC 以 3600 萬美元收購全球金屬有機領域領先公司 Adesis。

綜合以上分析，我們認為：UDC 之所以能夠取得壟斷地位，是因為 其在磷光發光材料方面具有極高的技術壁壘，并且通過持續的研發投入和 采取收購其他企業相關專利等措施構筑了強大的專利網以阻止其他對手 進入，進而與三星、LG 等全球知名面板廠商客戶形成了很強的合作黏性。

4 投資策略

國內 OLED 發光材料企業要想突破國外巨頭壟斷的格局，首先需要 具備一流的產品技術，而面板廠商客戶的認可是產品技術的最好證明；同 時，能夠向客戶批量出貨或者與客戶共同開發新產品，是發光材料企業不 斷提升產品性能、錘煉技術迭代能力的前提。因此我們認為，最優先應該 關注獲得面板企業認證并向其批量供貨的國內材料企業，而已經具備中間 體/粗單體量產經驗或者有面板廠商深厚資源的企業更有優勢，例如已經 向京東方批量供應紅光輔助層材料的陜西萊特光電。

其次，國內發光材料企業有必要針對性地進行專利布局，以此鞏固自 身的核心競爭力；同時在國外專利網的包圍下，能夠有相關材料專利獲得 授權，也是國內企業產品技術能力的重要印證。據公開資料顯示，奧來德 授權專利達 114 項、鼎材科技也已有 85 項專利獲得授權。

最后，技術的沉淀、產品性能的提升和專利的積累都是建立在專業而 具有豐富經驗團隊的基礎上的，特別是近年來在 UDC、出光興產有著多 年產業化經驗的頂尖人才歸國創業，有望加速我國發光材料的國產化進 程，實現相關核心技術的全方位升級。

我們對國內主要的 OLED 發光材料企業進行了比較全面的梳理和評 價，重點推薦關注萊特光電、鼎材科技、夏禾科技三家優秀企業。

4.1 萊特光電：依托中間體技術積淀，率先實現發光材料量產供貨

陜西萊特光電材料股份有限公司成立于 2010 年 2 月 21 日，總部位于 西安高新區技術產業開發區，并于 2016 年 1 月 8 日正式在新三板掛牌。 公司專業從事 OLED 材料、液晶材料、高純電子化學品及專用化學品的 研發、生產及銷售，是一家技術力量雄厚、工藝裝備完善和檢測設備先進 的高新技術企業。公司已獲得深創投、國中創投、甘肅高新投、甘肅新材 料產業創業投資基金有限公司等知名機構投資。

2016 年 7 月公司中韓合資子公司“陜西萊特邁思光電材料有限公司” 成立，引進韓國 MS 公司先進的技術及專利，同時引進了在 OLED 新材料 領域深耕數十年的專業人才。

目前，萊特光電已經形成 OLED 材料中間體至發光材料完整供應鏈的 技術優勢；同時，公司除具備中間體/粗單體量產經驗及深厚的客戶基礎 外，也已向京東方批量供應紅光輔助層材料，率先獲得下游面板廠商認可。

4.2 鼎材科技：掌握自主專利材料并實現量產的顯示材料供應商

北京鼎材科技有限公司由清華大學、北京大學、中科院及 OLED 新 型顯示領軍企業維信諾的原材料業務核心團隊成員組建，于 2013 年 9 月 成立于北京，并在固安和合肥分別設有子公司作為生產基地。公司致力于 光電領域新材料產品技術開發和創新，在主營產品 OLED 發光材料及彩色光刻膠材料方面處于業內領先地位。公司已獲得深圳清研創投、北京賽 奇科技、華夏幸福、同德磐石、陜西義禧、國投創業、合肥創新投資、德 同資本等知名機構投資。

公司的競爭優勢主要體現在以下方面：1）具備深厚的面板廠商資源； 2）針對性的進行自主專利布局：截止到 2020 年 1 月 1 日，鼎材已申請專 利 447 項，國際專利 14 項，已有 85 項專利獲得授權，鼎材專利申請數量 以每年近 50%的速度在遞增；3）積極布局新一代材料：鼎材科技聯合清 華大學有機光電子實驗室展開熱活化敏化熒光（TASF）技術的研發，技 術壁壘高的藍光 OLED 器件材料獲突破，此外在主體材料、傳輸層材料、 發光輔助層材料方面也取得一定的進展，并實現量產； 4）與龍頭企業 UDC 合作共同推進 OLED 主體材料商業化。

4.3 夏禾科技：海歸團隊領銜的國內 OLED 發光材料新銳企業

北京夏禾科技有限公司成立于 2017 年 5 月，公司是由美國 OLED 行 業材料專家夏傳軍博士、清華大學李亞棟院士、清華大學藥學院何偉教授 及志同道合的投資人創立的民營新創科技公司。公司旨在研發具有自主知 識產權的新一代 OLED 材料和技術，擺脫 OLED 面板廠商對海外材料的 技術依賴。

公司已獲得中錦投資、荷塘創投、興邊富民、凱銘投資、龍洋 實業等機構投資。 公司創始人曾擔任 UDC OLED 材料研發負責人，領軍技術團隊有累 計超過40年以上的OLED材料研發和商業化經驗，作為發明人有超過500 項專利和專利公開，對 OLED 新材料的開發和量產以及專利布局有深厚 的功底。公司研發團隊主要由來自清華、北大、中國科大、浙大、北理工、 南開等高校的科學家組成，碩博人才占比 80%以上。公司憑借技術團隊對 OLED 發光材料的獨到理解以及多年研發和產業化經驗，針對性地開發 OLED 發光材料，有望加速我國發光材料的國產化進程。

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