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          今天談談OLED顯示屏材料那些事兒

          日期:2025-07-05 18:13
          瀏覽次數:5254
          摘要: 純干貨!今天談談OLED顯示屏材料那些事兒! OLED,英文全稱“OrganicLight-Emitting Diode”,中文學術名“有機發光二極管”或“有機電激光顯示”。 OLED屏幕的智能手機、智能電視、智能手表等顯示設備市場,正以不同程度的速度在擴大,中國面板廠商、手機廠商以及彩電廠商也在積極增加關聯產品 的事業布局。比如中國*大的面板龍頭京東方(BOE)前兩天就對投資者稱,目前公司OLED產品已經量產出貨,京東方就自稱:“OLED指有機電激光顯 示”。 今天談談OLED顯示屏材料那些事兒——發光素...

          純干貨!今天談談OLED顯示屏材料那些事兒!


          OLED,英文全稱“OrganicLight-Emitting Diode”,中文學術名“有機發光二極管”或“有機電激光顯示”。

          OLED屏幕的智能手機、智能電視、智能手表等顯示設備市場,正以不同程度的速度在擴大,中國面板廠商、手機廠商以及彩電廠商也在積極增加關聯產品 的事業布局。比如中國*大的面板龍頭京東方(BOE)前兩天就對投資者稱,目前公司OLED產品已經量產出貨,京東方就自稱:“OLED指有機電激光顯 示”。

          今天談談OLED顯示屏材料那些事兒——發光素子

          大家都知道,現在全球面板產業,絕大部分的成品巨頭都集中在韓國、日本、中國大陸以及中國臺灣地區。所以外界對OLED的印象也集中在亞洲企業。但是,在OLED材料上游,情況就要復雜得多。

          首先,我們來談談OLED發光素子。資料顯示,在紅外線發光二極管中,日韓企業習慣將側面發射紅外光的元件,稱為“紅外發光素子”或者“發光素 子”,將側向接收紅外光的元件,稱為“紅外受光素子”或者“受光素子”。國內企業一般也沿用日韓企業的叫法,市面上常見有“發光素子”、“受光素子”的半 導體電子元件。

          按照市場調查機構的預估,2015年全球OLED發光素子市場規模達7669KG,到2019年有望增長至2萬8213KG,年均增長率42%,市場金額也有望在2016年突破8億美元大關。

          三星顯示器公司(SamsungDisplay)和LG顯示器公司(LG Display),是目前世界兩大主要大尺寸和小尺寸的OLED面板制造商,但是構成這些面板的發光素子材料廠商卻有很大不同,三星和LG是從全球很多家不同企業采購。

          在某些場合下,可能兩家的供應廠商很相似,但是在其他場合下,供應鏈又差異明顯。舉例來說,在溶液工藝流程的場合下,高性能的發光素子,必須依賴美國杜邦公司、德國默克公司、日本三井化學、日本出光興產等材料巨頭。

          據家電網查閱,OLED基本結構層由空穴傳輸層(HTL)、發光層(EL)和電子傳輸層(ETL)組成。

          其工作原理簡單描述如下:當一順向偏壓施加于元件時,電洞從陽極(anode、加正電壓)注入空穴傳輸層(Hole Transport Layer, HTL)之*高填滿分子軌域(HOMO),而電子從陰極(cathode,加負電壓)注入電子傳輸層(Electron Transport layer, ETL)之*低未填滿分子軌域(LUMO),注入之載子,在外加電場之影響下漂移,進而在發光層(此層可能是HTL或是ETL)中結合,電子落入電洞中而 進入發光激態(luminescent excited state),形成激子(Exciton),導致激態分子之產生,部份激態分子以輻射衰減(radiative recombination)的方式回到基態,衰減時,將多余能量以光子的形態釋出而發光。

          今天談談OLED顯示屏材料那些事兒——HTL材料

          科研技術層面的OLED工作原理解釋,可能比較深奧和難懂。但也讓我們知道,這**個方面,就是空穴傳輸層(HTL),日本企業又習慣稱為“正孔傳輸層”。

          三星顯示器公司的HTL采購有日本德山、斗山、出光興產、默克等多家上游材料公司,而LG顯示器公司(LGD)則是出光興產、默克等集中的幾家材料公司。所以在這個領域,目前還并沒有**的霸主。

          比如德山公司,在HTL領域的市場份額是31%,德國默克集團是27%,出光興產22%,斗山20%,都比較相近。

          今天談談OLED顯示屏材料那些事兒——EL材料和ETL材料

          第三個方面,我們把OLED有機電視,稱為是自發光的電視機,是指這種彩電不需要液晶電視上使用的背光源和模組,具備電流移動共通層,能夠實現自動補光而不需要另外的人工調光。

          而發光層(EL)材料,根據特性不同,大致分別螢光和磷光(Phosphorescence),所以有時候我們會看到POLED或PLED的說法, 這就是指磷光材料制成。因發光是EL,所以日本彩電企業對OLED有機電視的說法就和中國和韓國企業不同,叫“有機EL電視”。

          使用磷光材料的OLED產品,將電能轉化為光的效率比螢光至少要高4倍,因此制造OLED面板的兩家廠商,未來的核心拓展方向大概率也是磷光。

          在磷光紅色(RED)材料方面,三星顯示器公司和LG顯示器公司主要從美國陶氏化學(DowChemical)、美國UDC(Universal Display)兩家公司采購,LGD還有很少一部分來自兄弟公司LG化學,但是比例非常小。

          在P-RED材料市場,陶氏化學是**的霸主,市場份額達到壓倒性的73%,**名的日本德山只有26%。

          在磷光綠色(GREEN)材料方面,三星顯示器公司主要從兄弟公司三星SDI公司、UDC、新日鐵化學、斗山和陶氏化學采購;LG顯示器公司則主要 從德國默克公司、出光興產、陶氏化學和UDC采購。在P-GREEN材料市場,三星SDI公司的份額*大,達到49%、默克21%、新日鐵化學14%、斗 山7%、UDC 6%。

          在磷光藍色(BLUE)材料方面,三星顯示器公司主要從三星精密化學(SFC)、出光興產和陶氏化學采購;LG顯示器公司則主要從出光興產采購。在P-BLUE材料市場,日本出光興產份額高達69%,三星精密化學(SFC)19%,陶氏化學12%。

          *后是電子輸送層(ETL)材料市場。三星顯示器公司和LG顯示器公司都有從LG化學采購,另外還有三星SDI、出光興產等公司。該領域市場份額**的是出光,**的是LG化學。

          今天談談OLED顯示屏材料那些事兒——不是不想賣,技術難度高

          據家電網了解,目前有兩種OLED技術方式,一種是FMM(精細金屬遮罩,FineMetal Mask,也叫精細金屬掩膜板),采用紅、綠、藍像素并置法(RGB-SBS,Side-By-Side),由紅、綠、藍像素分別發光所組成,不僅能獲得 較佳色彩飽和度,還能省電,但大尺寸蒸鍍(Evaporation)非常不容易。

          所以,這種技術路線的大尺寸面板規模量產,當前是比較苦難的,成本很高,良品率很低,這是三星所選擇的技術路線。因此,大家也看到,三星遲遲沒有量產上市OLED電視,核心原因就是這里,實在是技術沒辦法短期內實現量產,并不是三星不想賣,不想做OLED電視。

          另一種,就是LG為代表的WOLED技術了。從市面上的彩電產品看,高效率的白光(White)OLED技術已經逐步成真,并且隨著材料與元件的技術演進,白光OLED技術已到達照明領域與顯示器領域上可以被接受的水準,至少是比現在的液晶電視要**得多。

          在OLED素子市場,2015年WOLED的規模約2億2300萬美元,而FMM是4億3600萬美元。白光OLED雖然容易量產,產品也達到一個新的級別,但值得說明的是,相較于采用紅、綠、藍像素并置法FMM的OLED廣色域與高色純度,白光元件畢竟是妥協版。

          從這個層面而言,在普及階段,白光OLED的發展速度更快,由于成本低,良品率也高,所以比較受彩電廠家的青睞;但FMM技術瓶頸的解決也是必然的方向,理論上*佳的產品技術,總會有成為現實擺在用戶眼前的**,只是時間早晚的問題。


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