纯干货!今天谈谈OLED材料那些事儿!
OLED英文全称OrganicLight-Emitting Diode中文学术名有机发光二极管或有机电激光显示
OLED屏幕的智能手机智能电视智能手表等显示设备市场正以不同程度的速度在扩大中国面板厂商手机厂商以及彩电厂商也在积极增加关联产品的事业布局比如中国最大的面板龙头京东方（BOE）前两天就对投资者称目前公司OLED产品已经量产出货京东方就自称OLED指有机电激光显示
发光素子
大家都知道现在全球面板产业绝大部分的成品巨头都集中在韩国日本中国大陆以及中国香港地区所以外界对OLED的印象也集中在亚洲企业但是在OLED材料上游情况就要复杂得多
首先我们来谈谈OLED发光素子资料显示在红外线发光二极管中日韩企业习惯将侧面发射红外光的元件称为红外发光素子或者发光素子将侧向接收红外光的元件称为红外受光素子或者受光素子国内企业一般也沿用日韩企业的叫法市面上常见有发光素子受光素子的半导体电子元件
按照市场调查机构的预估2015年全球OLED发光素子市场规模达7669KG到2019年有望增长至2万8213KG年均增长率42%市场金额也有望在2016年突破8亿美元大关
三星显示器公司（SamsungDisplay）和LG显示器公司（LG Display）是目前世界两大主要大尺寸和小尺寸的OLED面板制造商但是构成这些面板的发光素子材料厂商却有很大不同三星和LG是从全球很多家不同企业采购
在某些场合下可能两家的供应厂商很相似但是在其他场合下供应链又差异明显举例来说在溶液工艺流程的场合下高性能的发光素子必须依赖美国杜邦公司德国默克公司日本三井化学日本出光兴产等材料巨头
据家电网查阅OLED基本结构层由空穴传输层（HTL）发光层（EL）和电子传输层（ETL）组成
其工作原理简单描述如下当一顺向偏压施加于元件时电洞从阳极（anode加正电压）注入空穴传输层（Hole Transport Layer, HTL）之最高填满分子轨域（HOMO）而电子从阴极（cathode加负电压）注入电子传输层（Electron Transport layer, ETL）之最低未填满分子轨域（LUMO）注入之载子在外加电场之影响下漂移进而在发光层（此层可能是HTL或是ETL）中结合电子落入电洞中而进入发光激态（luminescent excited state）形成激子（Exciton）导致激态分子之产生部份激态分子以辐射衰减（radiative recombination）的方式回到基态衰减时将多余能量以光子的形态释出而发光
HTL材料
科研技术层面的OLED工作原理解释可能比较深奥和难懂但也让我们知道这第二个方面就是空穴传输层（HTL）日本企业又习惯称为正孔传输层
三星显示器公司的HTL采购有日本德山斗山出光兴产默克等多家上游材料公司而LG显示器公司（LGD）则是出光兴产默克等集中的几家材料公司所以在这个领域目前还并没有绝对的霸主
比如德山公司在HTL领域的市场份额是31%德国默克集团是27%出光兴产22%斗山20%都比较相近
EL材料和ETL材料
第三个方面我们把OLED有机电视称为是自发光的电视机是指这种彩电不需要液晶电视上使用的背光源和模组具备电流移动共通层能够实现自动补光而不需要另外的人工调光
而发光层（EL）材料根据特性不同大致分别萤光和磷光（Phosphorescence）所以有时候我们会看到POLED或PLED的说法这就是指磷光材料制成因发光是EL所以日本彩电企业对OLED有机电视的说法就和中国和韩国企业不同叫有机EL电视
使用磷光材料的OLED产品将电能转化为光的效率比萤光至少要高4倍因此制造OLED面板的两家厂商未来的核心拓展方向大概率也是磷光
在磷光红色（RED）材料方面三星显示器公司和LG显示器公司主要从美国陶氏化学（DowChemical）美国UDC（Universal Display）两家公司采购LGD还有很少一部分来自兄弟公司LG化学但是比例非常小
在P-RED材料市场陶氏化学是绝对的霸主市场份额达到压倒性的73%第二名的日本德山只有26%
在磷光绿色（GREEN）材料方面三星显示器公司主要从兄弟公司三星SDI公司UDC新日铁化学斗山和陶氏化学采购LG显示器公司则主要从德国默克公司出光兴产陶氏化学和UDC采购在P-GREEN材料市场三星SDI公司的份额最大达到49%默克21%新日铁化学14%斗山7%UDC 6%
在磷光蓝色（BLUE）材料方面三星显示器公司主要从三星精密化学（SFC）出光兴产和陶氏化学采购LG显示器公司则主要从出光兴产采购在P-BLUE材料市场日本出光兴产份额高达69%三星精密化学（SFC）19%陶氏化学12%
最后是电子输送层（ETL）材料市场三星显示器公司和LG显示器公司都有从LG化学采购另外还有三星SDI出光兴产等公司该领域市场份额第一的是出光第二的是LG化学
不是不想卖技术难度高
据家电网了解目前有两种OLED技术方式一种是FMM（精细金属遮罩FineMetal Mask也叫精细金属掩膜板）采用红绿蓝像素并置法（RGB-SBSSide-By-Side）由红绿蓝像素分别发光所组成不仅能获得较佳色彩饱和度还能省电但大尺寸蒸镀（Evaporation）非常不容易
所以这种技术路线的大尺寸面板规模量产当前是比较苦难的成本很高良品率很低这是三星所选择的技术路线因此大家也看到三星迟迟没有量产上市OLED电视核心原因就是这里实在是技术没办法短期内实现量产并不是三星不想卖不想做OLED电视
另一种就是LG为代表的WOLED技术了从市面上的彩电产品看高效率的白光（White）OLED技术已经逐步成真并且随着材料与元件的技术演进白光OLED技术已到达照明领域与显示器领域上可以被接受的水准至少是比现在的液晶电视要完美得多
｜在OLED素子市场2015年WOLED的规模约2亿2300万美元而FMM是4亿3600万美元白光OLED虽然容易量产产品也达到一个新的级别但值得说明的是相较于采用红绿蓝像素并置法FMM的OLED广色域与高色纯度白光元件毕竟是妥协版
从这个层面而言在普及阶段白光OLED的发展速度更快由于成本低良品率也高所以比较受彩电厂家的青睐但FMM技术瓶颈的解决也是必然的方向理论上最佳的产品技术总会有成为现实摆在用户眼前的一天只是时间早晚的问题
