近日,株式会社V-TECHNOLOGY(以下称为“V-TECH”)子公司株式会社Flask(以下称为“Flask”)在OLED发光材料领域取得重要突破,利用现有专利技术,Flask成功研发出了已初步具备产业化能力的高效蓝色热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence, TADF)材料。 相较于当前主流的蓝色荧光材料,Flask蓝色TADF材料凭借其更匹配产业化需求的性能优势,预计将推动OLED发光材料及下游OLED显示领域新一轮的技术浪潮。 OLED蓝色材料,是皇冠上的明珠亦是阿喀琉斯之踵 受益于在自由形态、快速响应、高对比度、极致色彩表现等方面所展现出的差异化竞争优势,OLED现已成为业内最炙手可热的显示技术之一,也为近年来终端市场在柔性显示、透明显示等新兴应用上的持续探索提供了稳固的现实基础和充分的想象空间。 从OLED面板结构出发,可将OLED材料按照在元器件中的位置大致分为电极材料、基板材料和终端材料三大类。其中,发光材料作为终端材料的核心部分,直接决定了面板的光学特性,也是全产业链中技术壁垒最高的细分领域之一。而在三基色的发光材料中,蓝色材料的发展又一度相对滞后,高性能蓝色材料的匮乏也一直是OLED显示技术谋求进一步革新所面临的关键挑战。 从1987年至今,全球OLED显示技术已历经三十余年的发展,但受限于寿命、色准等问题,现阶段的量产应用中,蓝色仍普遍采用第一代荧光材料,其效率远低于已迭代到第二代磷光材料的红绿色,系制约当前OLED显示技术的主要短板,以智能手机的OLED屏幕为例,蓝色部分在总功耗中的占比往往高达一半以上。 高成长性催生百舸千帆,OLED蓝色材料赛道乾坤未定 根据CINNO Research产业统计数据,在整体消费电子市场阶段性低迷的状况下,依托OLED技术渗透率的持续提升及全球新建OLED面板产能的逐步释放,2023年全球OLED发光材料市场规模仍能保持正向增长至超16亿美元,预计到2028年,全球OLED发光材料的市场规模将进一步增长至超19亿美元,2023-2028年CAGR达到约3.4%。 图示:2021-2028年全球OLED发光材料市场规模趋势及预测来源:CINNO Research OLED发光材料品类较多、迭代节奏亦较快,持续发展中的OLED发光材料市场目前仍处于充分竞争阶段,尚未诞生绝对龙头。 近年来,伴随柯达、UDC、出光等厂商早期专利的相继到期,OLED发光材料的专利垄断也逐渐松动,更多新兴厂商通过自主研发积极入局,以响应下游面板客户及终端显示市场对更高效的OLED发光材料的迫切需求。 凭借在差异化技术路径上的精耕细作,后起的新兴厂商具备充分的弯道追赶的可能性。现阶段,以Flask为代表的全球新兴OLED发光材料厂商及相关科研院所正依托其资源优势及技术积累,加速打破当前由少数先发厂商主导的竞争格局,合力共筑更具经济性及多元性的下一代OLED发光材料产业链。 站在V-TECH肩膀上,Flask携手山形大学攻坚OLED发光材料 V-TECH成立于1997年,最早是作为平板显示器(FPD)检测设备的制造商,在技术路线不断革新和经营环境急剧变化的产业浪潮中奋楫起航。2000年,V-TECH集团在日本东证母板上市,成为首家在该板块成功上市的制造业企业,并于2011年被指定进入东证1部上市企业名单。 创立至今,V-TECH深耕FPD检测及曝光设备等核心业务,已发展成为全球FPD制造产线中不可或缺的方案提供商之一,在FPD领域具备扎实的产业根基及深远的渠道影响力。 作为直接影响面板及终端产品光学性能的核心原材料,面板厂商对OLED发光材料及其供应商的遴选极为严格,供应商的导入通常需要经过资质审查、工厂稽核、材料认证三个环节,整体认证周期也往往要耗时两年以上。与此同时,考虑到OLED器件的性能由各层材料组合体现,面板厂商在构建了成熟的材料体系后,从信赖性上考虑亦不会轻易变更现有材料。 换言之,OLED发光材料一旦进入面板厂商的供应体系,通常也意味着获得了较强的客户黏性保障,而反观新兴厂商的进入则需要面临技术、渠道等多重考验。 Flask位于日本山形县,在2017年成立之初便与山形大学紧密合作,专注于OLED发光材料等有机光电子材料领域的尖端技术及产业化方案研究。除了依托母公司V-TECH在FPD领域近三十年开发经验的指引及背书外,携手山形大学,充分激活其在材料科学领域的深厚积累,并合作开发出能够真诚回应市场需求、真正解决用户痛点、在综合性能上具备充分竞争力的产品方案更是推动Flask最终进入下游供应体系的锁钥。 V-TECHNOLOGY总部所在地:横滨Business Park(YBP)East Tower 磨剑近十载,459nm高效蓝色TADF材料终见月明 对于蓝色TADF材料而言,与磷光材料相似,由于同样具有微秒级别的分子激发态寿命,在高激子浓度的条件下,“热”激子的生成会严重破坏材料的化学键,进而导致器件的衰变,影响终端产品的使用寿命。因此,要实现对当前已广泛应用的传统蓝色荧光材料的替代,蓝色TADF材料不仅要达到与磷光材料相似的性能水平,更要能体现出相较于磷光材料更好的稳定性。 近年来,关于蓝色TADF材料及其器件稳定性的研究已频见报道,但在大部分结果中,材料及器件的峰值波长与实际显示应用所需的蓝光波长间仍存在不可忽视的差距,进一步推进蓝色TADF材料研究并使其全面匹配下游产业化应用需求也是目前全球OLED显示产业热切关注的核心课题。 此次,在WOLED发明人、山形大学工学部城户淳二(Junji Kido)教授的支持下,Flask的五十岚研究员小组于近期完成了具有自主专利的OLED蓝色材料的开发。该材料是具有多重共振效应(multiple resonance, MR)的热活化延迟荧光材料(MR-TADF),除了TADF材料本身在效率、成本等方面的既有优势外,其环状骨架的分子结构还为材料及器件提供了更强的刚性和更长的使用寿命,而459nm的峰值波长也为后续在显示领域的产业化应用做好了充分准备。 为加速这一材料的商业化进程,V-TECH集团也已开启了与包括面板厂商在内的OLED显示产业链伙伴的合作窗口,寻求在与之配套的产业化设备等方面的联合开发。 自成立以来,Flask的产品线已逐步覆盖包括OLED、有机光伏(OPF)、有机半导体、铟镓半导体等在内的多个材料科学前沿领域。其中,在OLED显示技术领域,以此次蓝色TADF材料的成功开发为重要节点,Flask及V-TECH集团将继续聚焦技术创新和价值创造,致力于支撑显示技术多样化的高性能材料开发及产业化应用,推动终端显示技术的高质量发展,为全球消费者带来更卓越的视觉体验。