“随着国内G6柔性OLED产线成熟量产、多条G8.6产线陆续进入设备搬入与调试阶段,Tandem叠层结构在IT、车载等中尺寸终端加速渗透,OLED有机材料需求正进入新一轮放量周期。伴随基板尺寸变大、器件层数增加、以及终端对功耗、寿命和可靠性要求的提高,材料供应商面临的竞争已不只是供货规模的竞争,更是器件匹配、持续迭代与稳定量产能力的竞争。”

在这一竞争中,长期被忽略的非发光通用功能层的重要性正在持续凸显。作为连接材料性能、器件表现与量产稳定性的关键环节,通用层不仅关系到新结构能否稳定落地,也影响屏幕性能能否持续提升。它不是简单的辅助材料,而是OLED器件电荷传输与复合调控的中枢、光学调控的关键环节,也是器件寿命稳定性的重要支撑。

发光层提供发光和色彩呈现的基础,通用层则调节电荷如何注入、传输、复合和出光,二者共同决定屏幕能否高效、稳定地发光,以及长期使用中的功耗、寿命和色彩表现。

一、需求变化:新产线、新结构,推动通用层持续迭代

按材料消耗重量计,在发光材料与通用层两类合计口径下,通用层材料占OLED材料总用量约79.8%,发光材料约占20.2%,是OLED材料消耗的绝对主体。由于用量大、品类覆盖广,通用层材料的需求增长不仅受面板产能扩张影响,也会受到器件结构升级和终端应用变化的共同推动。

当前OLED材料的需求变化,来自三个方向的叠加。

产线代次升级。相比6代线,G8.6产线基板面积大幅增加,对蒸镀后的膜厚均匀性、一致性与批次稳定性提出了更高要求,材料的量产工艺窗口被进一步收窄。


器件结构升级。Tandem 叠层把发光单元由一层变为两层甚至更多,有机层数量近乎翻倍,各层之间的能级匹配、与电荷产生层( CGL )的配合都更加敏感,单块面板的材料用量也随之上升。

打开网易新闻 查看精彩图片

图示:Tandem OLED器件结构示意

应用场景扩展。OLED从手机延伸至IT与车载:前者对功耗、以及长时间静态画面下的寿命更为敏感,后者因使用环境更复杂,所以对高温、低温条件下的可靠性要求会更高。

三者叠加的结果是:未来两年的增量并非现有产品的简单放量,而是伴随规格升级的结构性需求——每一次产线与结构的升级,都会触发新一轮的材料迭代与验证。

二、器件结构:通用层的构成与功能分工

早期 OLED器件并没有现在这么多层。1963年Pope等人在有机单晶蒽中首次观测到电致发光,器件仅有阳极、发光层、阴极三层,载流子注入困难、驱动电压高、效率低,长期未被产业界重视。1987年柯达邓青云博士在阳极与发光层之间引入一层专门传输空穴的有机材料,构成双层异质结构,注入势垒大幅降低,OLED由此才真正进入产业视野。此后近四十年,随着OLED从PMOLED走向AMOLED、从刚性走向柔性、从手机走向更多终端,器件结构沿同一思路持续细分,演化为今天的多层体系。

打开网易新闻 查看精彩图片

图示:典型的顶发射OLED器件结构

这些膜层分别承担电荷注入与传输、复合区与激子约束以及光学调控等功能。按功能可归为三类:

  • 输送——空穴传输层(HTL)与电子传输层(ETL),相当于两条方向相反的高速公路,两类载流子必须在数量与时序上匹配,才能在发光层准确复合;

  • 约束——Prime层(位于HTL与发光层之间,按子像素分色设计,主要承担电子阻挡与复合区调控)与空穴阻挡层(HBL)分列发光层两侧,像两道检查站,把载流子和激子限制在发光区内,防止越界复合造成能量浪费与杂色发光;

  • 光学调控——光取出层(CPL),位于半透明阴极外侧,通过折射率与光学厚度的匹配调控器件微腔光场分布,提高有效出光效率,并优化色坐标与视角特性。

一个典型顶发射器件自下而上依次为基板、反射阳极、HIL、HTL、Prime、发光层、HBL、ETL、EIL、半透明阴极、CPL与薄膜封装,其中有机层总厚度可达数百纳米。不同厂商、不同用途的器件在膜层上会有增减或合并,但总体都可归入上述三类,缺失任何一环都会让亮度、效率与寿命大打折扣。

三、从材料设计到器件匹配:通用层的技术难点与供应格局

通用层并不是单一品类,而是由多种功能材料共同构成的体系。不同的材料分别或共同影响载流子传输、复合区控制、光取出效率和器件寿命,其技术重点和供应商格局也各不相同。相比单纯比较某一项材料参数,面板厂更关注材料在具体器件结构中的匹配效果,以及能否稳定完成客户验证和量产导入。

1. 空穴传输层(HTL):影响空穴传输、驱动电压与寿命

空穴传输层(HTL)是通用层中用量最大的品类,其性能衰退也最先反映在屏幕亮度上——载流子输送效率降低,驱动电压随之抬升,多余能量以热量形式耗散,直接表现为亮度不足或不稳,温升又反过来加速材料老化。

HTL的核心矛盾在效率与稳定性的平衡:分子设计既要实现高空穴迁移率,又要有高Tg以避免长期工作下结晶失效,而这两项要求在分子结构上往往互相牵制;其HOMO能级还必须与相邻的HIL和Prime精确匹配。值得注意的是,HTL对寿命的影响并不来自传输得“快”,而来自传输得“准”——有机材料中空穴迁移率通常显著高于电子迁移率,一味追求高迁移率会造成发光层内空穴过剩,无法复合的载流子以热等形式耗散能量并加速降解。

除传输功能外,HTL还承担平整阳极基板、隔绝阳极离子扩散的作用。随着部分面板厂开始尝试双层HT结构,HTL的设计与匹配难度进一步上升。

供应端,HTL的供应长年被以默克、出光兴产为代表的海外供应商垄断,国内海谱润斯打破垄断率先实现量产供应。

2. 电子传输层(ETL):影响电子注入、载流子平衡与功耗

电子传输层(ETL)位于载流子的另一侧,负责电子的注入和传输。由于有机材料中的电子迁移率通常低于空穴迁移率,ETL不仅需要具备较好的电子传输能力,还需要与EIL或n型掺杂体系配合,降低电子注入势垒,与空穴侧形成平衡。

它的核心矛盾在迁移率与注入的取舍:需要在保证LUMO能级足够低、利于电子注入的前提下,尽可能提升电子迁移率,与空穴侧形成数量与时序上的平衡。若电子注入或传输效率不足,驱动电压和发热会增加;若电子传输过快,又可能导致复合区偏移,影响效率、色彩和寿命。

在Tandem结构中,ETL还要与电荷产生层衔接,能级与厚度的调校窗口进一步收窄。

ETL的海外供应商以LG化学、出光兴产为代表,国内阿格雷雅通过与东曹合作实现量产供应,奥来德、鼎材科技、海谱润斯等企业已经或正在开展国产替代验证或系统性测试。

3. Prime与空穴阻挡层(HBL):影响复合区、色纯度与寿命

prime与空穴阻挡层(HBL)共同承担载流子与激子约束功能,但两者的设计重点并不完全相同。

Prime通常按照红、绿、蓝不同子像素分别设计,通过调节发光层两侧的能级关系和复合区位置,影响对应颜色的效率、色纯度和寿命。Prime的性能如果不能与发光层和传输层匹配,就可能造成复合区偏移、载流子泄漏和色坐标变化。

HBL则主要用于阻挡空穴和激子向阴极侧扩散。它需要具备较深的HOMO能级,以减少空穴外泄;同时还要具备合适的LUMO能级和电子迁移能力,避免在阻挡空穴的同时造成电子注入受阻。此外,较高的三线态能级(T₁)有助于抑制激子向传输层扩散,降低非辐射猝灭。

随着磷光敏化荧光、蓝色磷光和Tandem等新型器件结构逐步导入,Prime和HBL需要同时满足更多能级、迁移率和激子约束要求,材料设计和器件匹配难度进一步提高。

供应端,Prime材料的海外供应商以LG化学、德山、斗山(Solus)为代表;国内莱特光电的Red Prime、海谱润斯的Green Prime已进入面板厂量产供应。HBL的海外供应商以LG化学、斗山(Solus)为主;国内海谱润斯已经实现HBL的量产供应。

4. 光取出层(CPL):影响光取出效率、亮度与视角色彩

光取出层(CPL)既不导电也不发光,作用是通过折射率匹配把被全反射困在器件内部的光子提取出来,并借助微腔效应校准色坐标、改善大视角色偏,同时兼具抗反射与阴极防护功能。它一旦失效,大量光子被困在器件内部,最大亮度明显下降,出射角度的改变还会让侧视时的亮度与色彩衰减加剧。

难点在于材料需同时具备高折射率(通常要求n>2.1)与可见光区近零吸收,这在有机分子中极具挑战;还需高Tg以承受蒸镀,且红绿蓝三波段折射率差异要尽可能小。工艺上,CPL的光学效果对厚度极其敏感,最佳窗口很窄,大面积基板上的均匀性控制难度随代次上升。业界由此形成单层与双层两条路线,后者将“拉光”与“防反射”功能分开实现,被视为重要发展方向。

在RGB发光材料效率提升趋缓的阶段,CPL对整机效率与色域的杠杆作用被进一步放大。

CPL的海外供应商以斗山(Solus)、德山、保土谷化学为代表;国内海谱润斯、三月科技已实现该品类材料的量产供货。

市场需求与国产化阶段:从“能用”到“好用

回顾近年来的成长节奏,2022至2023年是国内6代线开始规模出货、集中放量的关键时期,2023年中国OLED材料总用量同比增长近80%。此后,随着面板企业爬坡上量完成、下游终端需求阶段性承压,市场增速整体回落。但从2027年起,随着面向IT产品的G8.6产线逐步投产,以及Tandem结构在中尺寸终端加速渗透,OLED材料市场有望迎来新一轮增长周期。

更值得关注的是,市场增长带来的不仅是材料用量增加,也推动国产化竞争从“能用”进入“好用”阶段。早期面板厂对国产材料的诉求主要是解决有无问题,材料更多承担关键备份和成本优化的作用;随着国产材料逐步进入实际生产流程,面板厂的评价标准已经转向性能、稳定性、成本、量产良率和供应能力的综合比较。

其中,性能评价不再局限于能否通过验证,而是要在相同器件结构下比较驱动电压、电流效率、LT95寿命、色坐标和视角色偏;稳定性则涉及来料纯度、杂质谱、升华收率、批次一致性和长期蒸镀表现;成本也不只是材料单价,还包括材料利用率、蒸镀损耗和供应半径。随着G8.6基板面积扩大,材料的蒸镀均匀性、量产良率和持续供货能力的重要性还会进一步提升。

从国内供应格局看,莱特光电(688150)以红光相关材料(Red Host、Red Prime)见长,市场排名领先;奥来德(688378)采取材料、设备双轮布局,一端覆盖发光功能、空穴功能、电子功能等多类终端材料,另一端在6代及8.6代线性蒸发源设备上实现国产替代,并延伸至封装材料、PSPI等品类;海谱润斯是部分通用层材料的细分冠军,其空穴传输、Green Prime、空穴阻挡、与光取出等材料率先打破国外垄断,占据较高国产份额。不同企业的竞争重点虽有所差异,但行业竞争已经从单一材料供应和单一产品验证,转向多品类覆盖、器件协同以及稳定量产能力的综合比拼。随着G8.6与Tandem带来新的材料需求,这种竞争还将进一步体现为对批次一致性、量产良率和供应保障能力的全面考验。

中国AMOLED显示材料市场分析报告(大纲)

第一章 OLED显示行业发展概述

一、 OLED显示行业基本介绍

1. OLED产品分类

2. OLED基本结构

3. OLED发光原理

4. OLED发展历程

二、 AMOLED显示行业产业链分析

1. AMOLED显示面板整体材料结构分析

2. AMOLED显示面板制造生产工艺流程分析

第二章 全球中小尺寸AMOLED显示材料市场发展现状及趋势

一、 全球中小尺寸AMOLED显示面板市场发展综述

1. 2018-2025年全球中小尺寸AMOLED显示面板市场需求分析

1.1 智能手机

1.2 笔记本电脑

1.3 车载显示

1.4 可穿戴

1.5 其他

2. 2018-2025年全球中小尺寸AMOLED显示面板市场供应分析

2.1 韩国

2.2 中国大陆

2.3 其他

3. 全球AMOLED显示面板重点企业分析

3.1 三星显示SDC

3.2 乐金显示LGD

3.3 京东方BOE

3.4 TCL华星CSOT

3.5 天马集团Tianma

3.6 维信诺Visionox

3.7 和辉光电Everdisplay

3.8 信利Truly

3.9 友达光电AUO

3.10 日本显示器JDI

3.11 夏普Sharp

二、 全球中小尺寸AMOLED显示材料市场发展现状和趋势

1. 全球中小尺寸AMOLED发光层材料市场规模分析

1.1 2018-2025年全球中小尺寸AMOLED发光层材料市场规模预测

1.2 2019-2020年全球中小尺寸AMOLED发光层材料供应商出货量排名

1.3 2019-2020年全球中小尺寸AMOLED发光层材料供应商营收规模排名

2. 2018-2025年全球中小尺寸AMOLED共通层材料市场规模预测

2.1 2018-2025年全球中小尺寸AMOLED共通层材料市场规模预测

2.2 2019-2020年全球中小尺寸AMOLED共通层材料供应商出货量排名

2.3 2019-2020年全球中小尺寸AMOLED共通层材料供应商营收规模排名

第三章 中国AMOLED显示材料市场竞争格局分析

一、 中国AMOLED显示材料厂商市场竞争格局分析

1. 中国AMOLED发光层材料厂商市场规模分析

1.2 2019-2020年中国中小尺寸AMOLED发光层材料供应商出货量排名

1.3 2019-2020年中国中小尺寸AMOLED发光层材料供应商营收规模排名

2. 中国AMOLED共通层材料厂商市场规模分析

2.2 2019-2020年中国中小尺寸AMOLED共通层材料供应商出货量排名

2.3 2019-2020年中国中小尺寸AMOLED共通层材料供应商营收规模排名

3. 中国AMOLED显示材料供应商市场竞争格局分析(司南理论分析模型框架)

3.1 市场渗透力分析

3.2 产品竞争力分析

3.3 技术延展力分析

3.4 资源整合力分析

3.5 综合运营力分析

二、 中国AMOLED显示材料供应商产业地图

1. 华东地区

2. 华北地区

3. 华中地区

4. 华南地区

第四章 总结和建议

一、 产业机遇与相关建议

二、 产业挑战与相关建议

三、 其他

马女士 Ms. Ceres

TEL:(+86)137-7604-9049

Email:CeresMa@cinno.com.cn

关于CINNO Research

CINNO Research是一家专注于泛半导体产业链研究的独立第三方咨询公司,致力于为全球客户提供专业的市场分析、数据洞察和战略建议。

免责声明

本报告中的数据和分析基于CINNO Research的研究方法和数据来源,仅供参考。未经授权,不得转载或用于商业用途。

CINNO 公众号矩阵