显示技术是将电信号转换为视觉信息的技术，主要包括阴极射线管显示技术（CRT）和平板显示技术。其中，平板显示技术主要包括等离子显示（PDP）、液晶显示（LCD）、有机发光二极管显示（OLED）等技术路线。根据器件的发光类型划分，半导体显示技术包括自发光和非自发光两大类别，其中自发光是利用信息调制各像素的发光强度和颜色，进行直接显示的技术；非自发光是指器件本身不发光，而是利用信息调制外界背光源而达到显示目的的技术。

图1：半导体显示技术类别（根据器件的发光类型划分）

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OLED（OrganicElectroluminesenceDisplay）有机发光半导体：一种电流型的有机发光器件，通过载流子的注入和复合而致发光，发光强度与注入的电流成正比。OLED在电场的作用下，阳极产生的空穴和阴极产生的电子会发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注入，迁移到发光层。当二者在发光层相遇时，产生能量激子，从而激发发光分子，最终产生可见光。

根据驱动方式划分，有机发光二极管显示技术（OLED）可以分为被动矩阵式（PMOLED）和主动矩阵式（AMOLED）两种类型。其中，PMOLED以阴极、阳极构成矩阵状，通过扫描方式点亮阵列中的像素，每个像素在短脉冲模式下瞬间高亮度发光。PMOLED结构简单、制造成本较低，但驱动电压较高、耗能大，不适合动态影像显示以及较大尺寸、高分辨率应用，应用范围受限。AMOLED通过薄膜晶体管（TFT）阵列作为开关，控制每个像素点的发光情况，每个像素相互独立并可以连续控制驱动发光。相较于PMOLED，AMOLED在光电性能指标上具有明显优势，从而成为有机发光二极管显示技术（OLED）的主流技术。

构成OLED的材料主要是有机物，根据有机物的种类可划分为小分子和高分子。这两种器件的主要差别在制作工艺上：小分子器件主要采用的是真空热蒸发工艺，高分子器件采用的是旋转涂覆或者是喷涂印刷工艺。

TFT-LCD技术成熟度较高，是目前半导体显示的主流技术之一。AMOLED作为半导体显示的新技术，在光学性能、电子性能、整合功能以及外观形态等方面具有较强的优势，代表了半导体显示技术新的发展方向。

表1：AMOLED和TFT-LCD相关技术指标对比情况

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基于AMOLED半导体显示面板的技术优势以及LCD显示面板全球产销情况等方面的考虑，全球半导体显示面板部分主要厂商逐步将产能重心从LCD转向AMOLED。其中，LGD于年1月宣布年内关闭韩国国内的全部LCD显示面板生产线，韩国三星电子于年3月宣布于年底关闭全部的LCD显示面板生产线，两大厂商逐步减少甚至退出LCD显示面板市场而主攻AMOLED半导体显示面板市场。

AMOLED半导体显示面板行业上游主要为设备制造和材料制造行业；中游是AMOLED半导体显示面板的生产制造（阵列工程、有机蒸镀工程、模组工程）；下游是AMOLED半导体显示面板的终端应用，主要是智能手机、智能穿戴、平板/笔记本电脑以及车载、工控、医疗等显示领域。

图2：AMOLED半导体显示面板行业的产业链情况

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（1）上游

AMOLED半导体显示面板行业上游主要包括制程设备、原材料等。由于国内企业在关键设备和关键材料领域布局较晚，产业能力相对较弱，故目前日韩、欧美企业在产业链上游仍占据主导地位。

AMOLED制程设备方面，阵列工程段的关键设备主要包括清洗机、离子注入机、镀膜机（等离子增强型化学气相沉积设备、溅射机）、涂布机、曝光机、显影机以及刻蚀机等；有机蒸镀工程段的关键设备主要包括蒸镀设备以及各类封装设备等；模组工程段的关键设备主要包括激光剥离设备、切割设备、贴合设备、绑定设备以及检测设备等。阵列工程段和有机蒸镀工程段包含众多复杂工艺，主要关键设备由日本、韩国和中国台湾等国家和地区的公司生产提供。其中，蒸镀设备是整个面板生产过程中最核心的设备，直接影响到产品良率和质量。

AMOLED原材料主要包括前段材料和模组材料。其中，前段材料主要是阵列及蒸镀加工环节所需的相关材料，主要包括玻璃基板、特殊气体、靶材、光刻胶、蚀刻液、蒸镀材等；模组材料主要是模组加工环节所需的相关材料，主要包括驱动芯片、FPC、偏光片以及CG等。

（2）中游

中游为AMOLED半导体显示面板的生产制造，居于产业链的战略枢纽位置，不仅带动上游关键设备和原材料产业的成长，也为下游应用领域提供稳定的供应保障。半导体显示面板是下游应用领域终端产品的核心器件，其规格是评价智能终端产品重要指标之一。在下游应用领域差异化竞争的背景下，半导体显示面板厂商需要与下游客户之间开展频繁和深入的互动，根据需求变化及时布局新技术和新产品的产业化应用。

在AMOLED半导体显示面板行业，产线建设是参与市场竞争的重要方式。目前，全球中小尺寸AMOLED半导体显示面板生产线的最高世代为第6代。

表2：不同世代线主要指标的对比情况

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AMOLED半导体显示面板产品的技术指标与世代数没有必然联系，不同世代产线之间在技术工艺上不存在根本性差异，但两者在投资规模、经济切割尺寸和产品、技术要求、工艺设备精细程度方面存在一定的差别，具体情况如下：

一是投资规模不同。随着产线世代数的增加，设备尺寸增大，投资规模也相应增加，即第6代产线的投资规模较第4.5代产线增加。以刚性AMOLED产线为例，第4.5代产线按15K/月的产能计算，投资总额约50~70亿；第6代产线按15K/月的产能计算，投资总额约~亿。在不考虑其他因素的情况下，高世代产线基板面积更大，规模经济效应较为明显，产量更高，使得高世代产线单位面积显示面板产品分摊的固定资产投资成本显著降低。

二是经济切割尺寸和产品不同。第4.5代AMOLED生产线主要经济切割尺寸为1~4英寸，主要经济切割产品是智能穿戴类等较小尺寸面板产品；第6代AMOLED生产线主要经济切割尺寸为5~17英寸，主要经济切割产品是智能手机类、平板/笔记本电脑类等较大尺寸面板产品。基于经济切割有效性的考虑，大尺寸基板用于切割较大尺寸产品，可以避免用小尺寸基板切割较大尺寸产品带来的基板面积浪费，从而提升基板的利用效率、降低成本。

三是技术要求不同。第6代产线玻璃基板面积约为第4.5代产线玻璃基板面积的4倍，随着玻璃基板面积的增加，相关生产设备尺寸也越大，要达到相同的工艺参数要求，就需要更精密的设备，并需要经验丰富的技术团队对设备各方面的参数进行调整，具体体现在准分子激光退火设备的光束形状、能量与速度的匹配、配合曝光机设备特点导入光罩光学精准补正技术、一步刻蚀工艺的开发、蒸镀机蒸镀源温度的精准控制、封装设备的烧结温度与时间搭配等方面。

四是工艺设备精细程度不同。不同世代线的多数工艺参数要求相同，且各自的关键设备均能满足相关要求，但随着技术的进步，第6代线的关键设备在精细程度方面较第4.5代线有所提升。

（3）下游

在信息时代，屏幕已成为信息传递的重要载体。半导体显示面板的下游终端应用市场非常广阔，包括智能手机、智能穿戴、平板/笔记本电脑等消费类终端电子产品以及车载、工控、医疗等专业显示领域产品或设备。

在智能手机、智能穿戴以及平板/笔记本电脑等下游应用领域，AMOLED半导体显示面板已展现出较强的竞争优势。

图3：年全球AMOLED半导体显示面板下游应用领域分布（按照出货量统计）

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目前，智能穿戴、智能手机、平板/笔记本电脑等下游应用领域品牌厂商参与市场竞争的重要方式是基于市场需求的准确研判，不断进行技术创新和产品创新，开展差异化竞争，导致终端厂商推出新产品的数量与频率较高，产品规格及种类也较多。其中，过去几年智能手机向全面屏、大屏化趋势快速发展，屏幕长宽比不断变化，陆续出现长宽比18:9/18.5:9/18.7:9/19.5:9/20:9等的产品。屏幕形态有宽槽、水滴、盲孔和通孔等，使得半导体显示面板规格多样、品种繁多、产品生命周期缩短、产品开发费用占比提高。随着下游消费类终端电子产品的市场集中度的提升，终端产品的尺寸、造型等规格逐步呈现标准化的趋势，有利于半导体显示面板的“少品种、大批量”的规模化生产。

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有机发光层材料

01

有机发光层结构与相关材料

有机发光材料按照分子量和分子属性的不同可分为高分子材料与小分子材料。其中高分子材料由于分子量大、难以气化，主要以溶液态用于喷墨打印中，小分子材料由于分子量小，则可以直接通过真空蒸镀以气化的方式应用于面板制备中。

小分子材料按照功能层划分为电子功能材料、空穴功能材料与发光功能材料。其中发光功能材料为核心功能材料，按照代际划分，可分为第一代荧光材料、第二代磷光材料、第三代TADF材料，在发光机理、发光效率、使用寿命等方面存在差异。有机小分子发光材料的优点是材料的纯度相当高，可生成高质量的薄膜。荧光量子效率高，可以产生各种颜色的光。缺点是热稳定性较差，载流子传输能力有限。在器件制备中，一般采用较低浓度，掺杂在主体材料中使用，这就要求有机小分子的吸收光谱与主体材料的发射光谱有很好的重叠，从而实现能量从主体到小分子的有效传递。根据器件的发光颜色来划分，蓝光、绿光和红光分别对应不同的材料。相对于高性能的绿色和蓝色发光材料而言，红色发光材料的进展明显落后。

表3：有机发光材料的分类

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发光功能材料按照发光颜色主要分为红、蓝、绿三原色。蓝色材料主要在第一代荧光材料体系中，存在发光效率低和寿命短的明显短板，但目前由于研发难度较高，业内仍在寻求解决方案，期待通过第三代TADF材料的研发攻克蓝光材料的缺陷问题；红色材料和绿色材料相对成熟，主要处于第二代磷光材料体系中，目前的研发技术基本能满足器件的性能要求。考虑到长波发光材料在检测、传感、光通讯、夜视等领域有着十分重要的特殊用途，未来红色材料将进一步往深红色发光方向转变。

OLED有机发光材料生产流程可以分为中间体、前端材料、终端材料三大阶段。中间体是合成有机发光材料的化工原材料或化工产品，通过一步或多步的工艺合成前端材料。前端材料的工艺技术壁垒较小，纯度标准较低，故无法直接供应给OLED面板厂商使用。终端材料由前端材料通过多次升华提纯后得到，纯度要求在6～8N以上（99.%~99.99%），技术门槛较高，可直接蒸镀到基板上进一步制造OLED面板。

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02

传输、发光材料市场状况与发展格局

国内有机发光材料领域起步较晚，核心技术和专利长期掌握在德美日韩的少数厂商手上，如美国UDC、德国默克、日本出光、韩国LG等。其中美国UDC在红光和绿光的磷光掺杂材料专利方面具有垄断地位，UDC的核心竞争力在于垄断OLED材料领域三大核心专利之一；小分子磷光材料专利，构建强大的专利网，专利总数超过，形成超高壁垒。陶氏化学占据红光发光材料领域绝大多数市场份额，红光市场份额大，布局公司较多；蓝光的荧光材料主要由日本出光和德国默克供应，而LG化学、三星SDI、德山金属、日本东丽等优秀的厂商在不同种类的材料中分别占有一定的份额，其中电子传输材料可提供量产材料的供应商较多，竞争激烈。

图4：OLED有机发光材料

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表4：产品种类及主要竞争厂商

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国内方面，中国企业和机构积极推进有机发光材料研发与创新，带动中国有机发光材料技术进步。中国吉林大学化学学院、超分子结构与材料国家实验室推进发光材料技术研究，在荧光发光材料研究上取得突破性进展，解决了传统荧光发光材料效率低的问题。中国OLED行业在原材料技术进步的驱动下，将带来原材料成本的下降，带动AMOLED显示面板及下游应用产品价格下降，进一步促进AMOLED行业需求上升。

随着国内面板产线快速发展带动上游材料产业，出现了一批国内的厂商突破海外专利技术的封锁网，实现了中间体和终端材料的量产并成功打进相应供应链，如万润股份、濮阳惠成、瑞联新材等，个别优秀的厂商如奥来德、阿格蕾雅、鼎材科技、华睿光电等能自主生产终端材料，直接向下游面板商供货，实现材料国产化。

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有机发光材料是OLED面板的核心组成部分，在OLED面板成本占比20%左右，是OLED产业链中技术壁垒最高的领域之一。根据前瞻研究报告，年全球有机材料市场总规模约为16亿美元，年平均增长率在20%以上，应用在电视和车载显示领域的产品增速会有所提升，未来增长主要来自于中国和韩国。

图5：中日韩OLED材料市场规模（百万美元）

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图6：-年全球OLED材料市场规模（亿美元）

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OLED发光材料整个认证周期要经过样品、小试、中试、小批量供货、批量供货等五个阶段，一种新材料从验证到进入产线，大约要1年的时间，而真正大批量供货的时间则可能长达2~3年。在如此长的认证周期下，一旦某家发光材料企业进入面板厂商供应体系，在较长时间内就容易被替换。发光材料企业在开发某一种材料体系时，通常会在寿命、效率、电压等性能指标上进行多种微调，一次性开发出十余种材料。其原因在于，发光材料通常需要针对某一材料体系面板厂商配合进行开发，因此只有当其面板厂商与其他材料匹配，才有可能进入面板厂商下一代的材料供应体系。而经过客户验证十余种材料中，最终只会有一种材料能进入供应体系。因此，每一种材料的开发都需要面对高技术专利壁垒，国产替代的难度之大可想而知。一般来说，OLED发光材料迭代时间仅为2~3年，下游面板性能更新速度快，材料企业必须保持高强度研发投入以匹配下游需求。

从面板行业周期来看，自年6月，因为疫情影响，面板行业呈现供不应求的状态，面板价格持续上涨，上行周期持续。不过，随着需求的回落和供应产能的提升，面板价格在年Q3达到高点，之后开始回落。在上行周期，面板利润高，面板厂商的重点在于保证生产的稳定来确保出货，而在下行周期，面板利润下降，厂商面临压力，开始追求降低成本，此时拥有价格优势的国内上游材料供应商迎来替换产线原有国外供应商的机会。从发展状态来看，国内OLED面板厂商（京东方为代表）目前已运营的面板产线逐渐达到60%及以上的良率，生产工艺成熟。产能良率爬升阶段过去后，厂商会对如何降低成本、提高毛利率有强烈的需求。一般为保持稳定的生产及尽快完成良率及产能的提升，厂商不会变更产线的生产材料供应商。但是在良率产能达标、需要降低成本的节点，更换生产材料供应商成为了可能的事情。这将为国内上游供应链厂商带来机会，有力地推动OLED上游供应链的国产化替代。

作者

孙左君

英国赫尔大学管理学硕士，具有基金从业资格、证券从业资格。善于结合基本面对上市公司进行价值研究，对宏观经济进行趋势判断，具备良好的数学基础和扎实的经济学理论功底，主要负责行业研究和投资策略的制定。

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