北京時間03月28日消息,中國觸摸屏網訊, 奧來德研究報告:OLED有機材料與應用部件龍頭。

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1、 引言
奧來德是一家非常典型的高科技材料類企業,在 OLED 有機發光和功能材料領域 有非常深厚的造詣,同時還專精于應用于蒸鍍機的關鍵部件蒸發源,是國內 OLED 材料與應用部件細分領域當之無愧的龍頭企業。

既能把有機材料做好,又能把蒸發源部件做好,在很多人看來似乎是魚與熊掌不 可兼得的事情,但是實際上是先把斧子做好再砍樹的正常延展。OLED 行業過去基 本被少數海外企業所壟斷,下游終端更是曾經被三星等韓國企業掌控九成以上份 額,在如此閉塞的行業生態中,在沒有任何海外廠商支持的背景下,國內材料制 程廠商不得不一步一個腳印自己摸索,不得不說也是一種困境無奈中的堅強。

所幸奧來德這些年的積累終有建樹,公司不僅成功實現蒸發源部件國內面板廠大 比例自主化替代,而且在各面板廠的份額還在逐年提升。同時,在 RGB 有機發光 材料,以及各類 OLED 功能層材料領域,公司的產品開發一直在不斷推進,銷售 額也在逐年增長。

市場有一種觀點,認為奧來德的成長主要依賴蒸發源,而且隨著國內面板廠建線 逐漸飽和將成長趨緩。我們認為這種觀點是很狹隘的:首先蒸發源的成長空間還 很大,趨緩的觀點用一葉障目來形容非常貼切,這個我們后文再展開聊;其次, 奧來德并非只有蒸發源,前文我們說了蒸發源只是“斧子”,還有大片的有機材 料“樹林”可以開采。OLED 這個市場足夠大,三四十種有機材料全球近百億的市 場空間,下游終端領域我國的面板廠的份額與話語權也在逐漸抬升,在此背景下, 奧來德能做的材料并不會僅僅局限于 RGB 發光材料(就算只是發光材料,也有數 代不同種類迭代),而是會逐漸在各功能層、應用層都有所突破。這些突破將使 奧來德未來的營收結構中,有機材料類的占比逐漸超過蒸發源,進而把成長的天 花板徹底打開,我們接下來將為大家做展開介紹。

2、 OLED 有機材料與應用部件龍頭,蒸發源奠定堅實基礎,有機材料拓展全面開花
2.1、 公司概況

奧來德成立于 2005 年,致力于 OLED 上游材料及制造設備領域的研發和生產,核 心產品有機發光材料和蒸發源市占率長期保持國內前列,是國內對應領域當之無 愧的行業龍頭。

公司背靠吉林大學雄厚的科研支持,通過 17 年的自主研發和產業經驗積累,有 機發光材料產品由成立初期的中間體和前端材料向技術壁壘更高的終端材料升 級,現已全面覆蓋了發光功能材料、電子功能材料、空穴功能材料及其他功能材 料四大類,細分品類達百余種。2020 年報告期內,公司進行了 400 余個材料結構 的設計開發工作,完成了 300 余個樣品的合成制備,其中 10 支材料的性能相當 或優于國外產品。

在研發有機發光材料的同時,奧來德深刻理解到蒸發源對于材料蒸鍍的關鍵作用, 2012 年開啟了蒸發源的研制項目。依托公司對 4.5 代、5.5 代線結構及設計的充 分了解,公司充分了解了蒸發源的工作原理與設計特點,并且在這個基礎上開始 設計 6 代線蒸發源。經過五年的摸索與改進,公司成功制作出蒸發源樣機,并于 2017 年正式投產,而后陸續取得了成都京東方、云谷(固安)、武漢華星、武漢 天馬及合肥維信諾等知名面板廠商的蒸發源訂單,躋身成為韓日主導的主要蒸發 源供應商中,唯一的中國企業。

未來發展聚焦有機發光材料和蒸發源。公司 2020 年登陸科創板,募資約 6.77 億 元,其中 4.59 億元用于 10 萬噸 AMOLED 用高性能發光材料的研發,1.47 億元用 于新型高效 OLED 光電材料的研發,0.71 億元用于新型高世代蒸發源的研發。顯 然,公司未來的戰略布局將重點聚焦于 AMOLED 上游關鍵材料及蒸發源部件兩大 方向。在有機發光材料方面,將不斷實現產品技術升級、擴大產能規模、同時研 發下一代發光材料及關鍵高分子功能材料,以穩固公司有機發光材料的龍頭地位。 另一方面,公司未來還將重點進行高世代蒸發源、無機蒸發源的開發,布局大尺 寸面板產線,提升公司蒸發源設備的規模及行業競爭力。

大客戶穩定合作,蒸發源在手訂單飽滿。公司有機發光材料已與和輝光電、信利 集團、維信諾、華星光電、深天馬、京東方等知名 AMOLED 企業建立了深厚的合 作關系,蒸發源設備也與成都京東方、云谷(固安)、武漢華星、武漢天馬、合 肥維信諾有非常穩固的供給。截止 2021 年 12 月末,公司約有 4 億元的蒸發源在 手訂單,預計收入確認時間在 2022 年至 2024 年之間,蒸發源產品由于奧來德國 內替代的唯一性,以及性能端確實打破了海外公司的技術壁壘,已成為這幾年公 司收入與利潤規模迅速攀升的主要推動力。

股權結構穩定,子公司分工明確。公司實際控制人之一軒景泉持有公司股權 21.78%,目前擔任公司董事長、總經理,是工學博士、研究員級高工、國務院特 殊津貼獲得者、國家創新人才推進科技創新創業人才獲得者。實控人之一軒菱憶 為軒景泉女兒,現任中信銀行長春分行高新支行行長(代為履職),持有公司 9.73% 股份。實控人之一李汲璇為軒景泉的妻子,三人合計持有公司 32.79%股份。公司 共有 4 家控股子公司,其中上海升翕主營蒸發源設備,珂力恩特主要負責公司相 關產品的貿易活動,奧來德(上海)及(長春)兩家子公司正在建設中,擬從事 光電材料的研發和生產。

激勵核心員工,為公司可持續發展打好基礎。公司 2021 年 3 月公布了股權激勵 計劃,授予 11 名管理人員、5 名核心技術人員及 9 名技術骨干共 96.37 萬股,通 過合理的股權激勵有助于公司人才隊伍的穩定,進而為公司長期可持續發展奠定 良好基礎。

2.2、 營收利潤穩步成長,近年來增速逐漸提升

2018 至 2021 年業績快速增長。公司 2017 年之前的營收規模較小,2018 年在蒸 發源產品突破的帶動下,總營業收入首次突破億元,達到 2.6 億,同比增長 533%。 2018 年之后至今奧來德一直保持穩步增長,歸母凈利潤由 2017 年的虧損 1125 萬 元成長至 2021 年的盈利 1.36 億元。奧來德近年強勁的增勢主要有三大因素,一 是國內 AMOLED 面板行業的高速發展帶動;二是公司蒸發源部件市場占有率的逐 步提升,為公司貢獻了可觀的銷售額;三是經過多年的研發以及市場磨礪,公司 的有機發光材料、電子/空穴功能材料、以及各類有機應用材料開始進入突破和 放量成長階段。

有機發光材料成長穩健。分產品情況來看,有機發光材料的營收規模于 2018 年 首次超億元規模,達 1.03 億,同比增長 153%,2019 年延續高速增長。2020 年由 于疫情導致公司有機發光材料的訂單縮減或延后,營收同比下滑 26%。但這種非 常規性的影響很快得到改善,2021 年有機發光材料營收重回增長渠道,而且增速 也有快速回升。

蒸發源后來者居上,且呈穩步上升態勢。公司 2017 年開始生產蒸發源設備,2018 至 2019 年分別銷售 33 臺、39 臺、45 臺,實現營收約 1.56 億元、1.73 億元和 1.89 億元,增長迅速。2020 年,蒸發源的營收規模已占總營收的 66%,毛利潤占 比也高達 81.5%,成為公司業績的主要驅動力。蒸發源的單價較高,近三年的均 價在 445 萬元/臺左右,2020 年蒸發源產品的毛利率高達 68%。

盈利能力提升,費用率均有所改善。公司歷年毛利率和凈利率整體來看呈上升趨 勢,僅 2017 年公司凈利率有所下滑,主要因為奧來德成立子公司上海升翕,當 時還未開始生產,從而產生了較大的經營費用。2020 年毛利率和凈利率均有小幅 下滑,毛利率方面主要是受上半年疫情發生后有機發光材料的出貨下滑所拖累, 凈利率則主要因為研發費用的增加而導致。2020 年公司加大研發投入,產生研發 費用 5185 萬元,同比增長 43.31%,研發費用率約 18.3%,比去年同期上漲近 6 個百分點。但整體而言,公司的期間費用率呈下降趨勢,由 2017 年的 104%下降 至 2020 年的 34%,體現了公司的管理、生產及銷售的效率均有明顯的提升,成熟 高效的經營管理體系將更有利公司未來盈利能力的持續提升。

3、 全球 OLED 行業話語權依然被韓系廠商掌控,國產化替代大有可為
3.1、 本土 OLED 產業鏈逐步完善

OLED(Organic Light-Emitting Diode,即有機發光二極管),其發光原理是用 ITO 透明電極和金屬電極分別作為器件的陽極和陰極,在一定電壓驅動下,電子和空 穴分別從陰極和陽極注入、遷移到發光層,并在發光層中相遇,形成發光現象, 發光的強度與注入的電流成正比。與 LCD 需要背光模塊才能發光的原理不同, OLED 通電后就會自主發光,并且其組件結構比更為簡單。依驅動方式的不同 OLED 又可分為被動式(Passive Matrix,PMOLED)與主動式(Active Matrix,AMOLED), 前者適用于尺寸較小的顯示器中,后者在高分辨率的產品中應用更為普及。

AMOLED 憑借其厚度薄、色彩豐富、節能顯著、可柔性、低成本等優點,已被廣泛 運用在手機、電視、筆記本電腦、汽車和 ARVR 設備中。三星、LGD、索尼等韓日 廠商都是 AMOLED 面板技術的主要推動方,而在 2017-2018 年蘋果在 iphone X 中 引入 AMOLED 屏幕后,AMOLED 屏幕在手機端的滲透率快速提升,市場份額逐漸擴 大。

全球 OLED 面板下游應用主要以智能手機、電視為主,近年智能手表、VR 眼鏡、 智能家居、車載顯示屏等智能設備對 OLED 面板的需求也空前旺盛。目前 AMOLED 面板在高端旗艦手機中應用更為廣泛,AMOLED 面板也得益于折疊屏手機的涌現、 以及全面屏手機占比的提升得到了快速增長。據中國產業信息網數據,AMOLED 面 板在手機面板中的滲透率不斷攀升,預估 2021~2022 年滲透率將首次突破 50%。 2022 年,剛性 AMOLED、柔性 AMOLED 和可折疊 AMOLED 的滲透率將分別上升至 21%、 30%和 5.5%。未來,隨著面板產能和良率的提升,進而帶動成本下滑性價比提高, AMOLED 將逐漸滲透至中低端機型得到更為廣泛的應用。

OLED 產業鏈中設備與有機材料價值含量最高。OLED 產業上游包括制造設備、材 料制造和零件組裝;中游為面板制造、面板組裝和模組組裝;下游為顯示終端及 相關應用領域。據 IHS 估算,OLED 的生產成本占比中,制造設備、有機材料及人 工成本占比排名靠前,分別為 35%、23%和 9%。然而,全球 OLED 的上游材料及設 備供應鏈幾乎被歐美、韓國和日本所壟斷,中國面板廠起步較晚,規模也較小, 本土上游供應鏈公司更是少之又少,在這些核心環節話語權較弱。因此,為了打 破國際壟斷,加強我國面板企業在上游材料供應鏈的議價能力,國內 OLED 供應 鏈的成長迫在眉睫。

中國顯示面板行業高速增長,市場份額和影響力顯著提升。據 UBI 統計的 2020 年 OLED 市場規模數據,盡管三星顯示的全球市場份額從 2019 年的 82%下降至 2020 年的 68%,仍舊系全球最大的 OLED 屏幕供應商。其次是 LGD、京東方全球市 占率靠前,分別為 21%和 5.7%,市場份額同比上漲 10.5 pct 和 2.3 pct。經過多 年的技術積累和產線投資建設,近年中國面板廠數量攀升,產能也逐漸釋出。預 計 2023 年中國 OLED 產能將達 1275 萬平方米,2019~2023 年復合增速約 17%,維 持全球出貨第二的位置;韓國仍將保持全球 OLED 龍頭地位,預計 2023 年產能將 達 5500 萬平方米,韓國與中國合計占據全球 OLED 產量的 98%以上。顯然,中國 在全球 OLED 行業已然占據了重要的位置,并且隨著我國 OLED 技術良率提升、產 能放量,疊加降本及供應鏈安全的多重推進,OLED 產業鏈本土化進程正在不斷加 速。

(1)下游應用終端競爭白熱化,降本是剛性訴求。

智能手機出貨量自 2015 年以來維持在每年 13~15 億部的水平,盡管近兩年 5G 換 機會帶來一定的助推,全球智能手機出貨量會回到正向成長,但是長期來看智能 手機成長仍舊難見大的增量。整體功能性創新乏力,同質化競爭愈發激烈,終端 手機廠商為了保持盈利能力維持市場競爭力,降低成本便成了刻不容緩的課題。 拆解手機各零組件的成本來看,基帶芯片、攝像頭和屏幕的價值量占比較高。

據我們統計的四款暢銷機型,蘋果 11 代 Pro Max/三星 Galaxy S20 Ultra/小米 Mi 10 5G/華為 Mate 30 Pro,其屏幕成本分別為 67/67/48/62 美金,占總成本 的比例分別是 14%/13%/11%/16%?梢,屏幕作為整機中成本占比第二大的零組件,尤其是高分辨率、刷新率的 AMOLED 屏幕,模組價格可能超出大幾十美金, 降本需求與空間都是非常明確的。

(2)OLED 關鍵材料核心專利到期,中國廠商迎來歷史性機遇。

OLED 發光材料專利基本被美、日、韓、德廠商壟斷,特別是 UDC 擁有超 5000 已 發行及申請中的專業許可和獨家授權專利,覆蓋發光材料、封裝、柔性 OLED 等。 據統計,這些企業的部分專利已紛紛到期或即將到期,這為中國 OLED 廠商打破 過去壟斷的專利網絡提供了絕佳的機會。即使中國 OLED 材料研發起步較晚,但 近年中國申請且授權的 OLED 相關專利的增長趨勢也證實了我國 OLED 領域的自主 研發實力的顯著提升。根據世界科技研究與發展刊發的研究報告《OLED 技術專利 態勢分析》,中國 OLED 材料專利申請數量居世界之首,達 2222 件,其次是日本、 美國、韓國,分別為 2094 件、1500 件和 1192 件。截止 2021 年上半年,奧來德 在已具備 106 項發明專利的前提下,新增發明專利申請 62 項,新增授權專利 8 項,系國內擁有 OLED 專利最多的公司之一。因此,對于已做好了充分準備的本 土頭部企業,當下已經是明確的加速導入期。

(3)我國多條 AMOLED 面板廠迎來產能釋放期。

2019 年全球 AMOLED 面板營收規模約 251 億美元,預計到 2025 年規模將達 374 億 美元,年復合增速約 6.9%。而中國 AMOLED 市場營收規模將由 2019 年的 186 億 元增長至 2023 年的 843 億元,年復合增速高達 46%。我國 AMOLED 市場規模迎來 跨越式增長主要得益于近年來各大本土廠商積極投資擴產,據賽迪智庫數據, 2020 年,中國已建成的 AMOLED 生產線 13 條,占全球 AMOLED 產線的 52%,并且 多條第 6 代 AMOLED 產線已量產。另外,受美國“實體清單”的影響,我國頭部 手機品牌華為也已將供應鏈轉移至國內,切換為如京東方、維信諾等廠商。這進 一步促進了我國 OLED 產業鏈形成良性循環的健康生態。 因此,中國的 OLED 產業國產化勢在必行,而未來 3~5 年正是中國 OLED 行業高速 發展階段,OLED 上中下游企業同步發力,逐漸縮小我國與國際龍頭企業的差距。(報告來源:未來智庫)

3.2、 有機發光材料技術壁壘極高,國產替代空間廣闊

OLED 的制造流程復雜,產線大致可以分為前段(Array 段)、中段(Cell 段)和 后段(Module 段)三大制程。其中,前段的 LTPS 工藝、中段的蒸鍍工藝和后段 的薄膜封裝工藝均為 OLED 面板制造的核心工藝。中段的蒸鍍工藝可進一步分為 真空蒸鍍法和噴墨打印法,前者是目前中小尺寸面板量產使用的主要技術,后者技術尚未成熟。真空蒸鍍的工作原理即在真空環境中對有機發光材料加熱,使之 氣化并沉積到基片上從而獲得薄膜材料。材料的質量決定了面板的性能,而蒸發 源的質量決定了材料蒸鍍的效果,二者在面板的良品率上起到了決定性的作用。

從 OLED 產線的資金投入來看,據 IHS 的統計,制造設備為 OLED 生產線的投資建 設中的主要資本支出,剛性和柔性 OLED 設備投資占比分別為 72%和 82%。OLED 設 備屬于典型的技術密集型行業,技術壁壘頗高,且全球的競爭格局呈現寡頭壟斷 局面。另一方面,有機發光材料在 OLED 面板成本中占比約 12%,也是產業鏈中技 術壁壘最高領域之一,與設備的競爭格局類似,全球有機發光材料被美國、日本、 韓國、德國等國家壟斷。

根據有機發光材料的生產流程可以分為中間體、前端材料和后端材料。中間體是 合成 OLED 有機發光材料過程中所需的原材料或化工產品,將某幾種中間體經一 步或多步化學合成為前端材料,然后對其進行多次升華提純后得到終端材料,最 后將其直接蒸鍍到基板上,即可進行 OLED 面板的制造。終端材料可以直接用于 OLED 顯示和 OLED 照明領域,其純度要求在 6~8N 以上(99.9999%-99.999999%), 對面板的顯示效果和壽命起決定性作用,為三者中生產工藝難度最大的材料。

國內廠商更多集中于技術門檻低的中間體及前端材料的生產制造,為海外終端材 料廠商的上游供應商,如萊特光電向德山集團、LG 化學等供應中間體,瑞聯新材 的主營產品液晶材料和中間體最終客戶為出光興產、杜邦公司、德國默克、德山 集團等。本文主要討論技術難度高的終端材料(也是奧來德的主營產品),中間 體和前端材料不在我們的討論范疇。

發光材料相比通用材料成本占比更高。終端材料進一步可以分成發光材料和通用 材料。據 IHS 統計,2019 年全球終端材料市場規模約 10.82 億美元,2017 至 2019 年 CAGR 高達 29%,其中發光材料規模占比約 37%。因為大尺寸顯示面板在器件結 構上需要更多數量的空穴傳輸層、電子傳輸層和有機發光層,所以 OLED 面板尺 寸越大,各類材料的成本占比也隨之更高。就 OLED 下游主要的兩大應用手機和 電視而言,在其面板的制造中發光材料成本分別占比 40%和 59%。

OLED 面板由基板、陰極、陽極、空穴注入層、電子注入層、空穴傳輸層、電子傳 輸層、電子阻擋層、空穴阻擋層、有機發光層構成。在 OLED 發光過程中,注入的 電壓及每一層的材料選擇及設計都起著重要作用,OLED 的發光原理如下:

(1)載流子注入:在外加電場作用下,電子和空穴分別從陰極和陽極向夾在電極 之間的有機功能層注入;(2)載流子傳輸:注入的電子和空穴分別從電子傳輸層 和空穴傳輸層向發光層遷移;(3)載流子復合:電子和空穴注入到發光層后,由 于庫倫力的作用束縛在一起形成激子;(4)激子遷移:由于電子和空穴傳輸的不 平衡,激子的主要形成區域通常不會覆蓋整個發光層,因而會由于濃度梯度產生 擴散遷移;(5)激子輻射激發出光子:激子輻射躍遷,發出光子,釋放能量,通 過控制紅綠藍光源比例來控制屏幕的顯色效果。

由于 OLED 不同膜層的功能不同,每層所應用的材料也不同,最終目的都是為了 提高出光效率。比如,注入層是為了使電子/空穴有效地從陰極/陽極注入到 OLED 器件中,因此,在選擇電子/空穴注入層材料時,需要考慮材料能級和陽極材料的 匹配?昭▊鬏攲硬牧弦缶邆漭^高的熱穩定性,合適的遷移速度利于空穴傳輸, 合適的 HOMO、LUMO 能級與注入層及發光層相匹配。電子傳輸層則還需考慮到三 線態能級比客體要高,防止激子擴散進入到傳輸層。

有機發光層材料最為核心,發光層有機分子的類型決定了 OLED 發光的顏色,發 光材料的性能以及施加電流的大小決定了光的亮度或強度,對同一 OLED,電流越 大,光的亮度就越高。發光材料需具備固態下有較強熒光、電子/空穴傳輸性能 好、熱穩定性和化學穩定性佳、量子效率高且能夠真空蒸鍍等特性。OLED 不同膜層所涉及的材料繁多,在實際工藝中,材料的壽命、成本、產能等也是選擇材料 需考慮的重要因素。

發光功能材料按顏色可劃分為紅、綠、藍發光材料;再進一步可分為紅/綠/藍發 光主體材料與摻雜材料(又稱客體材料)。由于有機材料可能無法同時滿足高電 子遷移速率和最優放光效率,因此通常以具有空穴傳輸或電子傳輸功能的發光材 料作為主體材料,摻雜少量的有機熒光或磷光材料。根據不同的材料特性來調整 摻雜比例,從而達到增強主體發光的壽命和效率的作用。摻雜材料通常由金屬配 合物組成,其技術壁壘遠高于主體材料,因此其單價也高達 5000 至 20000 元/克。

OLED 發光材料領域從客戶認證、材料研發及生產、核心專利等多方面筑起了極 高的行業進入壁壘,目前全球各膜層的供應商仍以韓、日、德、美為主,每個公 司所擅長的材料各不相同,很少企業能做到 OLED 全體系有機材料全覆蓋。據前 瞻研究報告預測,全球有機發光材料 2017 年至 2021 年以 39%左右的年復合增速 增長,2021 年市場規模將突破 30 億美元。從 2021 年全球 OLED 材料市場競爭格 局來看,UDC 仍然排名全球第一,銷售額約 3.19 億美元,而韓國的 Duksan 實現 1.71 億美元的銷售額,同比增長 34%,躍居全球第二;其次是美國杜邦、日本出 光興產和德國默克。

奧來德目前產品覆蓋 OLED 有機發光與功能材料,OLED 蒸鍍制備中所需的蒸發源 部件等,在研項目還包括各類非發光材料,如封裝材料、阻隔材料等等。2021 年 1~6 月公司研發投入 3788.91 萬元,同比增長 68%,占營收比例的 15%。公司以市 場為導向,積極儲備 OLED 產業相關新材料技術,致力于打破各類材料的國際壟 斷,并開發出與國際水平相當的高性能發光材料。隨著國內多條面板廠線量產在 即,需求量攀升,奧來德作為國內罕有具備多種發光材料研發和量產能力的公司, 未來經濟效益十分可觀。

4、 蒸發源維系公司高增基礎,有機材料不斷拓延擴增成長邊際
4.1、 打破蒸發源設備壟斷格局,迎來高速成長期

蒸鍍工藝系 OLED 面板制造最核心且價值含量最高的環節,處于 OLED 中段制程, 其原理可以簡單理解成有機發光材料受熱升華,在冷卻的基板上沉積成膜的一個 過程。具體而言,為了避免交叉污染,不同的功能層需要在不同的蒸鍍機腔體內 完成蒸鍍。首先從去除 LTPS(包含陽極)基板上的污垢和雜質的工作開始。在清 洗和干燥襯底后,通過機械手將基板轉移至下一個腔體蒸鍍 HIL(空穴注入層), 接下來蒸鍍 HTL(空穴傳輸層)以形成輔助層。然后是 EML 層的紅、綠、藍三種 材料,需要使用掩模選擇性地沉積在期望的位置。隨后,蒸鍍 ETL(沉積電子傳 輸層)和 EIL(電子注入層)以形成電子傳輸的輔助層,最后蒸鍍陰極,從而完 成有機發射層的整個沉積過程。蒸鍍完成后的襯底和自動封裝的玻璃結合,最后 進行封裝處理,便可以產出樣板了。

真空蒸鍍是目前最主流的制備薄膜的工藝,技術壁壘頗高。傳統的熱蒸鍍真空度 大約在104以上,真空度越高,形成薄膜的缺陷越少,膜中材料的純度越高。由 于不同材料的特性不同,在真空加熱環境下,有些材料會先液化再氣化,而有些 材料則可以直接升華,然后以一定的初始速度脫離材料表面運動至 ITO 表面,冷 卻沉積從而形成薄膜。如果真空度過低,真空腔體內會充斥著水分子、氧分子和其他雜質,在蒸發的過程中與有機小分子材料碰撞,嚴重降低成膜質量,甚至使 器件性能降低乃至失效。

蒸發源是蒸鍍機的核心組件。真空蒸鍍設備由真空抽氣系統和真空腔體組成,其 中真空抽氣系統由(超)真空泵、低真空泵、排氣管道和閥門等組成,真空腔體 內配置蒸發源、晶振片及掩膜板等部件。真空腔體內有多個放置有機材料的蒸發 源,通過左右移動,使加熱的有機材料氣化、蒸發并沉積至基板上,從而形成薄膜。因此,蒸發源對蒸鍍效果及良品率起到了決定性作用,需具備熱分布穩定、 蒸鍍均勻性好、有機材料變形小等特點。

蒸發源根據不同形狀可以分為點源、線源和面源,其中點源一般用于實驗室制備 器件,面源工藝尚未規;a,而線源則是目前 OLED 面板制造的主流設備。 奧來德目前所生產的蒸發源屬于線性蒸發源,可用于我國近年大力投資的 6 代 AMOLED 面板產線。 目前國內 6 代面板產線一般選用日本愛發科或者日本佳能 Tokki 的蒸鍍機,Tokki 全球市占率高達 90%,全球知名面板廠三星、京東方、LG、維信諾均采購 Tokki。 然而,Tokki 廠商并不生產蒸發源,需要面板廠商通過招標去采購蒸發源,再安 裝至 Tokki 蒸鍍機上進行使用。全球蒸發源的主要供應商有日本愛發科(蒸鍍機 和蒸發源成套銷售)、韓國 YAS、韓國 SNU 和中國奧來德,且奧來德為國內唯一 已進行招標采購的 6 代 AMOLED 線性蒸發源廠商。

奧來德的蒸發源適配 Tokki 蒸鍍機。面板廠商在建設 OLED 產線時會首先選擇蒸 鍍機廠家,然后經過面板廠商、蒸鍍機廠商和蒸發源廠商進行三方會議,確定所 搭配的蒸發源尺寸和接口排布等規格參數,過程中 Tokki 并不會對蒸發源設置認 證要求或有所限制。奧來德根據市場需求制定了適配 Tokki 蒸鍍機接口的產品路 線,后續亦可通過對蒸發源尺寸、接口排布等進行重新設計而適配于其他蒸鍍機 品牌。

奧來德重點通過構造熱流體模型,解決了蒸發源的系統加熱均勻性及穩定性等問 題,進而提高了 AMOLED 制備的精度控制和良品率;同時還研發了新型的溫控、加熱、冷卻、坩堝及噴嘴系統。公司不僅打破了國外對我國的技術壟斷和設備封 鎖,其產品的性能也與國際廠商的產品水平相當。奧來德所生產的蒸發源設備, 在關鍵性能上已經實現在 10-1000nm 膜厚范圍內穩定蒸鍍,連續 250 小時穩定蒸 鍍,保持膜厚偏差首尾差異控制在 2%以內;在功能上不僅可以對單一材料進行精 確蒸鍍,而且可以滿足不同材料的精確比例共同蒸鍍;在設備構造設計上實現了 與 AMOLED 蒸鍍工藝線的良好匹配與對接,保證設備運行的穩定性。

國內在建及規劃建設的面板產線,蒸發源需求旺盛。根據面板廠的產能設計標準 不同,每條產線所需蒸發源數量各不相同,一條 1.5 萬片/月產能的產線大需要 20 套蒸發源設備,同時不同廠商的蒸發設備對蒸發源的需求也不盡相同。若按照 OLED Industry 統計,截至 2020 年底 2021 年初,中國規劃/在建的 6 代 OLED 產 線合計產能約為 35.4 萬片/月,可預估的這幾年的蒸發源整體需求量在 472 套左 右。以奧來德過去幾年年蒸發源約 443 萬元/套的平均銷售單價測算,中國蒸發 源市場規模約 21 億元,而未來如有新的 OLED 產線投資落地,蒸發源市場規模還 將持續成長。

蒸發源設備售后配件及服務市場空間可觀。蒸鍍機的使用周期均約十年左右。使 用周期內,隨著蒸發源設備的長期使用,不可避免的會出現性能下降、設備升級等情況,廠商會對蒸發源提供售后服務,如備件更換(如坩堝、角度板等)、維 修保養、易損件或消耗品的更換(如加熱絲、熱電偶等)。奧來德為客戶提供配 件細分產品種類較多,包含坩堝、角度板、噴嘴、頂端反射板、內壓板等,各種 配件的具體數量和規格根據客戶的要求進行設計和供貨, 不同種類產品單價也 存在較大差異。奧來德 2017 年開始供應蒸發源,2018 年至 2019 年蒸發源配件的 銷售額明顯上漲,其收入占比由 0.48%升至 1.28%,2019 年營收同比增長 196%, 遠高于蒸發源設備營收的增速。因此,根據前文已統計的數據,未來兩至三年內 奧來德已簽訂的 4 億元左右的蒸發源訂單來看,蒸發源配件部分也將為公司貢獻 可觀的收入。

4.2、 RGB 發光材料占據先發優勢,是未來進階的堅實基礎

OLED 發光功能材料按照代際劃分,可分為三代:以3為代表的第一代熒光材料、 第二代以銥(Ir)、鉑(Pt)、錸(Re)為代表的磷光材料和第三代延遲熒光(TADF) 材料。

三種發光材料由于各自特性不同,因此發光機制也有所不同,目前僅磷光材料和 TADF 能實現 100%的能量利用效率。熒光材料由于受限于自旋統計規律,在電驅 動下只能利用單線態(S1)激子發光,理論上其能量利用效率不超過 25%;并且, 目前主要在藍光材料中量產使用。磷光材料的發光機制為處于三線態的激發態直接轉換到基態因此,這樣一來便充分利用了被浪費掉的 75%的 T 態激子能量,從 而使得磷光材料的內量子效率達到 100%。目前主要在紅/綠材料中量產應用,但 由于磷光材料中加入了貴重金屬元素,不進材料稀缺同時也使得磷光材料售價高 昂,一定程度上限制了磷光的廣泛應用。

最后是目前還處在研發階段的具有熱活化延遲熒光材料(TADF),因為其既可實 現 100%的內量子效率又避免了貴金屬的參與,成為目前 OLED 材料領域的研發重 點方向。TADF 材料的發光機制為處于三線態的激發態先轉換到處于單線態的激 發態,這個過程稱為反向系間竄越(RSIC),再轉換到基態,因此可在沒有貴金 屬原子參與的情況下實現 100%的激子利用。

目前量產的發光材料中,紅色和綠色均采用磷光材料,其中紅光材料廣泛使用 DCM 或其衍生品作為摻雜材料,但由于分子結構含有大共軛芳香基團,溶解性差,因 此合成難度較大?紤]到長波發光材料在檢測、傳感、光通訊、夜視等領域有十 分重要的用途,未來紅色材料將進一步往深紅色發光方向轉變。綠光材料相對簡 單,也是商業化應用最早的材料。藍色材料主要在第一代熒光材料體系中,但其 存在發光效率不足和壽命短的明顯缺點,是當前業內主要的研發瓶頸,因此現階 段研發出合格可量產的第三代 TADF 藍色材料是各大公司的重要方向。

上文已經提到,全球有機發光材料幾乎壟斷在美國、德國、日本和韓國企業手上, 尤其是美國 UDC 在紅光主體/摻雜材料及綠光摻雜材料上占據主要份額;藍光材 料則被出光興產及德國默克兩大廠商所壟斷。因為發光層材料比通用層材料技術 壁壘更高,根據賽迪智庫顯示,中國在全球發光材料上的市場份額不足 5%,我國 在發光層材料的研究仍然任重而道遠。

奧來德系國內少數研發全面覆蓋以上三代有機發光材料的企業,目前產出主要以 第一代熒光材料為主,同時儲備了高分子材料及第三代 TADF 材料技術。國際上 還有 Kyulux、Cynora 等頭部企業正在研發藍色 TADF 材料,但均未實現商業化。 顯然在這場針對下一代發光材料研發的角逐賽中,具有雄厚的研發、專利、客戶、 產能積累的企業占據了先發優勢,我們認為奧來德作為國內行業龍頭,機遇與挑 戰并存:

(1)研發及專利優勢。OLED 材料更新迭代速度快,老產品的市場價格下降幅度 大,因此積極的研發投入是維持高盈利水平的基礎,也是提升市場地位的重要手 段。相比國內同業競爭對手,奧來德的研發費用及研發人員占比均保持行業較高水平。2020 年奧來德的研發費用率高達 18.3%,比平均值高出約 7 個百分點;研 發人員占總員工比率為 26%。截至 2021 年半年報,萊特光電、瑞聯新材和奧來德 已授權的專利分別有 66 項、48 項和 162 項,申請中的專利分別為 207 項、70 項 和 540 項(注:奧來德專利包含了蒸發源和 OLED 有機材料等,瑞聯新材專利方 向包含 OLED 材料、單體液晶和創新藥中間體)。雖然與 UDC、杜邦公司等國際大 廠過萬的專利數量無法比較,但是在國內市場上來說,奧來德已是 OLED 行業技 術創新的重要引領者。

目前本身 OLED 的制程就在不斷的改良中,整個生產過程對環境、配套工藝、設 備、材料等每個環節都對 OLED 的良率及性能起到關鍵性作用。在這個典型的技 術密集型行業里,技術及專利的積累便是未來可變現的依據,奧來德在這方面已 然占據了先發優勢。

(2)客戶認證優勢。有機發光材料產品迭代周期一般在兩至三年左右。材料廠商 需要不斷開發更好性能結構的發光功能材料,通過持續的創新來維持產品的競爭 力。然而,材料產品入圍下游 OLED 面板廠商供應鏈體系周期又長,這也是很多 企業望而卻步的原因之一。有機發光材料生產企業的產品需要經過面板廠商樣品 試驗、產線測試等多道試驗或檢測程序,最終入圍合格供應商范圍,這個過程一 般需 1 年左右;到最終真正批量供貨還另需 2~3 年。除了時間成本高以外,每 種材料進入供應鏈體系的壁壘也極高。因為材料廠商需要同面板廠配合共同研發, 當最終生產的材料與面板廠的材料相匹配時,才有能進入面板廠的下一代材料供 應體系。為了提高進入客戶供應體系的概率,OLED 材料廠通常會同時開發十余種材料,通過調整材料的壽命、效率、電壓等性能以供客戶驗證,最終選擇其中某 一種材料進入供應體系。所以,一旦進入下游面板廠的供應鏈體系,一般情況下 不會更換供應商,客戶粘性較高,這就相當于鎖定了未來多年的訂單及收入。

奧來德不僅是國內主要面板廠的核心供應商,包括京東方、維信諾、華星、天馬、 和輝等,同時也早已進入韓國、日本、歐洲、美國等發達國家企業的供應鏈體系, 說明公司的產品不僅得到了國內外企業的認可,同時也彰顯了公司正走在強者恒 強道路上的行業領軍地位。

(3)產能優勢。2021 年中國有機發光材料市場規模約 7.33 億美元,2017 年至 2021 年 CAGR 高達 186%,隨著 OLED 國產化步伐加快,預計 OLED 材料市場將維持 高速增長態勢。因國內大部分 OLED 廠商集中于生產技術含量較低的 OLED 前端材 料或中間體,因此即使掌握了最核心技術的廠商,測算下來市場占有率也較小。 作為國內頭部廠商的奧來德 2020 年有機發光材料產量約 1.32 噸,銷量 1.15 噸, 營收 9390 萬元,市占率約 2.37%(以 2020 年市場規模$5.76 億乘以 2020 年人民 幣平均匯率 6.89 為分母測算)。從營收規模來看,奧來德與國際頭部廠商還是 有一定差距的,同時也正說明公司未來成長空間明確。未來隨著國內多條產線逐 漸由爬坡階段轉向量產階段,具備核心技術且有批量交付能力的奧來德有望快速 搶占市場份額,提升公司在國際市場的地位。

奧來德作為國內少有的具備自主研發生產有機發光材料終端材料的頭部企業,未 來顯然將繼續深耕 OLED 領域,包括加快在研項目 TADF 材料及摻雜材料的推進, 努力實現發光材料的品類升級,打破海外少數企業的行業壟斷。此前,奧來德 IPO 募資建設的 10000 公斤 AMOLED 用高性能發光材料工廠已進入設備搬入階段,預 計未來順利達產后,不僅將在發光材料上有突破性的進展,規模效應也將更加顯 著,進一步提升公司在全球 OLED 有機發光材料的行業影響力。

4.3、 產品延伸:薄膜封裝材料及 PI 薄膜

4.3.1、 薄膜封裝材料

薄膜封裝(Thin Film Encapsulation,TFE)一般以塑料為基材,將無機氧化物 沉積在襯底上形成水汽阻隔膜,有效的將 OLED 發光層與水、氧氣及其他污染物 隔絕開來。傳統的剛性 OLED 封裝是在玻璃與面板之間涂抹玻璃材質的 Frit,通 過激光熔化并硬化將玻璃與面板粘合,但由于其厚度更厚且不可彎曲性,并不適 用于柔性 OLED 封裝。隨著柔性顯示滲透率攀升,薄膜封裝將成為 AMOLED 面板應 用最為主流的封裝材料。

柔性薄膜封裝工藝復雜,目前主要有 Barix、ALD、PEALD 和噴墨四大柔性薄膜封 裝技術。Barix 封裝技術是由 Vitex 開發的多層薄膜封裝技術,通過無機層和有 機層交替層疊而形成多層復合膜封裝 OLED 器件。通過調整薄膜覆蓋層聚合物和 無機物膜層的層數和成分來改變阻擋層的性能。無機層起到阻隔作用,而有機層 起到平滑和填充缺陷的作用。ALD 技術是利用一個二元反應,按照反復交替順序 進行沉積,使原子層在發光頂端排列緊密,形成連續且緊貼器件的薄膜。目前 ALD技術仍有缺陷,較薄的 ALD 成膜彎曲多次后會有龜裂的現象。PEALD 技術基于 ALD 技術,縮短了反應時間,提高了生產效率,已被越來越多企業應用于 OLED 上。

因為 AMOLED 面板對水和氧及其他污染物及其敏感,因而封裝薄膜材料需具備優 異的水汽阻隔和耐沖擊性能。全球薄膜封裝材料的供應商屈指可數,包括韓國 SDI、 LGC、美國 3M、日本 Mitsui Chem 等等。中國進入柔性薄膜封裝領域較晚,缺乏 相關的技術和人才儲備,先前僅康得新、萬順股份和樂凱華光在顯示器件的薄膜 封裝領域有所布局,但離 AMOLED 領域的 TFE 封裝材料應用還有非常遙遠的距離。

受益于柔性 OLED 方案的應用場景不斷拓寬,上游柔性封裝材料需求增長。據新 材料在線統計,2020 年全球柔性 OLED 薄膜封裝材料需求約 12000 Km^2,2016~ 2020 年復合增速高達 96%。 奧來德系國內首家在這一領域實現突破的封裝材料供應商,依據公司年報等公開 信息介紹,其產品的綜合性能已達到了國外企業的同等水平。2021 年 4 月,公司 的薄膜封裝材料成功通過了和輝的產線測試,并實現首單銷售;同時也正在積極 推進與維信諾、京東方等面板廠商的產線測試工作。奧來德在薄膜封裝技術上的 突破不僅成功打造了公司未來收入新的增長點,更是在封裝材料國產化道路上邁 出了重要的一步。(報告來源:未來智庫)

4.3.2、 PI 薄膜

聚酰亞胺(Polyimide,PI),由均苯四甲酸二酐和二胺基二苯醚在強極性溶劑中 經縮聚并流延成膜再亞胺化而成的薄膜類絕緣材料。PI 膜為黃色透明狀,相對密 度在 1.39-1.45 之間,具有耐高低溫性、電氣絕緣性、耐輻射性、高強度、阻 燃等特點,被廣泛應用于航空、航天、機械、電氣、微電子、液晶顯示等高技術 領域。聚酰亞胺憑借以上的優越性能,居于高分子材料金字塔的頂端,且可以制 成各種樣式的產品,如 PI 薄膜、PI 纖維、PI 樹脂、PI 基復合材料等。其中,PI 薄膜是 PI 最早商業化且市場容量最大的產品之一。根據 PI 薄膜的用途,又可以 分為電子 PI 薄膜、熱控 PI 薄膜、航天航空用 PI 薄膜、柔性顯示用 PI 薄膜等。

PI 薄膜系柔性 OLED 顯示領域的關鍵材料,核心技術主要為美日韓壟斷。因為 PI 薄膜兼具耐高溫特性、優良的力學性能和耐化學穩定性,是目前最佳的柔性 OLED 基板材料,在顯示面板由剛性向曲面、可折疊方向不斷升級迭代的進程中將逐漸 取代傳統剛性玻璃基板。

PI 薄膜制造工藝復雜,尤其是電子級 PI 膜技術難度更高。首先,為了滿足柔性 蓋板的高透光性,研發無色 PI 薄膜作為也是現階段需要攻克的難題之一。其次, 亞胺化為PI制程中技術壁壘極高的一道工序,又可分為熱亞胺化和化學亞胺化; 前者工藝簡單無法生產電子級及以上的PI薄膜,而我國大部分廠商采用此方法。

PI 的核心技術被全球少數企業所掌握,包括美國杜邦、日本鐘淵化學、日本東麗、 日本宇部興產和韓國 SKPI 等,美日韓的產能占全球產能的 80%以上。隨著柔性面 板的需求提升,對柔性材料的訴求也越發緊迫。近年國內 PI 薄膜企業加大力度 研發,具備電子級 PI 薄膜生產能力的企業逐漸涌現,包括時代新材、鼎龍股份、 丹邦科技、新綸科技等。但我國在 PI 薄膜的生產技術和產能規模與國際巨頭差 距仍舊較大,尤其是高端電子級 PI 膜嚴重依賴進口,因此未來實現 PI 薄膜國產 化道阻且長,增長空間巨大。據 IHS 預測,2020 年全球 PI 膜基板材料市場規模 約 55 億美金,2017~2020 年復合增速約 83%。

為了增強中國 PI 基板材料技術水平,完善柔性 OLED 國產化配套,奧來德投資 1.8 億元改造廠區企業現有廠房擴建一套 PI 基板材料中試生產線,規劃年產能 為 1000 噸,PI 基板材料的布局無疑將進一步增強公司的競爭實力。

4.4、 有機材料創新不斷,深化 OLED 行業版圖

經過 17 年研發和技術的積累,公司已完成了多種 OLED 關鍵有機發光與功能材料 的研發和量產,并于近年陸續進入產能釋放期。根據奧來德招股書披露,2019 年 公司發光功能材料、空穴功能材料、電子功能材料及其他功能材料產生營收分別 為 9823 萬元、1572 萬元、1108 萬元和 43 萬元,占比分別為 78%、13%、9%和 0.3%。可見,公司已全面覆蓋 OLED 各膜層發光材料,發光功能材料中又以藍色 發光主體占比最大,營收份額約 77%。

簡單地看,具備基本正負極與發光層結構的 OLED 器件,從理論上就具備了發光 的條件,但為什么還需要其他的功能性膜層呢?這是因為對于大多數有機材料, 其有如下特點: 1. 載流子遷移率太低; 2. 一般的材料中,載流子存在幾率本身就很低; 3. 電子和空穴的遷移速度差別較大。 4. 即使是相同材料,膜層工藝厚度不同條件下其電流密度與亮度表現也有較大 差異。

如果只按基本結構來做發光器件的話,要保證發光產生于發光層,并有足夠的發 光效率,需要具備如下的條件:1. 有足夠的電子從陰極注入到發光層中,同時有足夠的空穴從陽極注入到發光 層中; 2. 因為電子和空穴的遷移率差別很大,需要確保注入的電子和空穴的復合發生 在發光層中。

基于上面的考慮,實際的 OLED 器件中,設計出電子/空穴注入層來保證載流子的 注入,電子/空穴傳輸層來保證載流子的傳輸,而電子/空穴阻擋層來保證對于載 流子流出發光層的阻擋,最后使整個發光器件達到一個最佳性能表現的匹配與平 衡狀態。

因此,這些功能層材料制作的好壞水平,電子與空穴生成與導通的效果和好壞, 將直接對最終發光層的激發效果產生決定性影響,其中細節還包括:電子/空穴 的注入與遷移率(傳輸層)、或電子/空穴的阻隔能力(阻擋層)、材料在受熱狀 況下的穩定度與成膜性、是否可以低壓驅動、以及終端廠商最為關心的由這些各 層表現所綜合落地所體現的器件的發光效率、穩定性以及運行壽命等等。

換一個角度來看,縱觀國內外諸如韓國的 Duksan、Doosan、包括奧來德等有機材 料廠,大多數 OLED 材料公司的研發路徑一般都是從 HTL、HIL 這些做起,然后做 RGB 主體,之后再進入到 RGB 的磷光類參雜等等。以 Duksan 的成長為例,其先后 為三星顯示的中小尺寸 OLED 面板供應電孔傳輸層(HTL)、發光層(Host)、輔 助層(prime)等多種發光材料產品:以供應 HTL 為起點,2014 年供應紅色發光 層,2017 年供應綠色發光層。根據 UBI Research 的數據,Duksan Neolux 的銷 售額從 2016 年的 420 億韓元躍升至 2017 年的 1000 億韓元,躍居世界前 10 位。此后,隨著紅色和綠色發光層供應量的增加,逐漸成長為當下全球前三的 OLED 材料公司。

Duksan 的成長,與其背后三星的鼎力支持不無關系,奧來德雖然未必能復制德山 這般輝煌的成長路徑,但在國內 AMOLED 面板企業的通力支持與協作下,在自身 于有機發光材料、功能層材料、封裝材料、基板材料,甚至阻隔材料的多年儲備 與積累下,是能夠持續圍繞 OLED 產業,不斷去擴大自身在新興有機材料品類的 覆蓋的,而這樣的不斷創新與開拓,會為公司未來的成長,提供有力的支撐。

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