京都大学与日本JNC联合研发出下一代深蓝色OLED材料

CINNO Research产业资讯，最近，日本京都大学化学系Takuji Hatakeyama教授团队与日本JNC株式会社联合提出了一种 "后期直接双硼化" 的合成策略，成功制备出性能指标全面突破的深蓝色 OLED 发光材料。该发光器件所发出光谱的半高宽仅16nm，光致发光量子产率达到93%且使用寿命超过1000 小时，这一成果一举打破了困扰行业多年的 "色纯度 - 效率 - 稳定性" 协同提升的瓶颈，为下一代显示技术发展注入革命性动力。

众所周知，有机发光二极管（OLED）凭借自发光、高对比度、柔性可弯曲等天然优势，已成为智能手机、电视、可穿戴设备等终端产品的核心显示技术。不过，一直以来构成全彩显示的红、绿、蓝三基色中，深蓝色有机发光材料的研发始终是制约产业升级的关键卡点。"蓝光波长越短，颜色越纯净，但电荷复合过程的不稳定性会呈指数级增长，直接导致器件效率骤降、寿命缩短，"Takuji Hatakeyama教授解释道。

图1. 京都大学 - 日本JNC联合开发的蓝色有机发光材料分子结构和设计策略示意

这一困境的根源在于材料分子结构的固有矛盾。传统荧光材料因局部激发态的多重振动展宽效应，半峰全宽（FWHM）通常大于40nm，难以满足超高清显示对高色纯度的要求。另一方面，磷光材料虽效率较高，却因电荷转移机制导致光谱宽化，且依赖稀有金属铱、铂等，成本居高不下。此前被寄予厚望的硼/氮掺杂多共振热活化延迟荧光（MR-TADF）材料，虽通过刚性分子结构实现了窄带发射，但其刚性平面结构显著增大了单重态-三重态能隙，导致反向系间窜越速率衰减，效率提升受限。

为突破这一僵局，行业曾尝试氧原子取代、氟原子引入等多种策略，却始终陷入 "顾此失彼" 的困境 —— 要么色纯度提升但效率下降，要么寿命延长却色坐标偏离标准。随着超高清显示、AR/VR 元宇宙等产业的崛起，市场对峰值亮度更高、色纯度更优、功耗更低的深蓝色材料需求日益迫切，技术突破已成为全球显示企业的竞争焦点。

为此，京都大学与JNC株式会社联合团队另辟蹊径，提出了一种全新的分子设计理念：在 MR-TADF材料的硼氮掺杂多环芳烃骨架基础上，通过“后期直接双硼化”技术选择性引入两个硼原子。这一创新策略通过三重协同机制，实现了材料性能的全方位优化。首先是分子共轭结构的精准调控。研究团队利用氯原子作为可移除导向基团，在空间位阻较大的特定位置实现区域选择性硼化，成功拓展了分子的π共轭共振结构。其次是能级结构的优化匹配。双硼化技术通过破坏分子的对称性，缩小了单重态 - 三重态能级差，进而显著提升反向系间窜越速率。最后是分子稳定性的本质增强。研究表明，新的分子结构从分子层面提升了材料的抗降解能力。

"双硼化技术的精髓在于'精准调控'而非简单的元素添加，"JNC株式会社研发负责人指出，“这种策略既保留了 MR-TADF 材料的窄带发射优势，又通过分子工程解决了效率与稳定性难题，堪称 OLED 材料设计理念的革命性突破。”

实验数据显示，研究人员所开发新型材料 ν-DABNA-M-B-Mes 在多项核心指标上创下世界纪录，全面超越现有深蓝色OLED材料。在光物理性能方面，其发射波长精准控制在463nm，半高宽仅为16nm，是目前全球已报道的深蓝色材料中最窄的数值。色纯度方面，该材料的 CIE色坐标y值低至0.09，非常接近NTSC标准纯蓝光的0.08，解决了传统材料色偏问题。光致发光量子产率（PLQY）高达93%，这意味着改材料几乎能够将所有吸收的能量都能转化为光能。

图2. 研究人员基于所研发蓝色发光材料开发的PSF基OLED器件的结构和性能

在器件性能测试中，基于该材料的TADF型OLED器件表现同样不俗：外量子效率（EQE）突破32%，远超传统荧光器件的理论极限（5%），即便在1000 cd/m²的高亮度下仍能保持18.2%的高效率，滚降特性显著优于同类产品。更值得关注的是，该研究团队基于此开发的磷光敏化荧光（PSF）器件更是实现了突破—— 驱动电压低至2.5V，在100 cd/m²亮度下的使用寿命（LT80）超过1000小时，较传统TADF器件提升近70倍。

据研究人员介绍，这种“后期直接双硼化”技术的突破不仅具有重大科学价值，更具备极强的产业化潜力。该材料良好的溶解性使其可采用溶液加工工艺制备，相较于真空蒸镀工艺，生产成本可降低30%以上，为大规模量产提供了可能。更重要的是，这项技术具有极强的通用性，通过时间依赖密度泛函理论计算验证，可应用于多种MR-TADF分子骨架，为开发系列化纯蓝光材料开辟了广阔空间。

对于OLED器件的开发来说，该材料将有助于下一代显示产品的开发。在AR/VR领域，其窄带宽、高亮度特性可大幅提升Micro OLED的显示效果，降低设备功耗，解决当前AR眼镜续航短、显示模糊的痛点；在消费电子领域，可使智能手机、电视实现更纯净的色彩表现和更长的屏幕寿命，推动8K超高清显示普及；在汽车电子领域，其优异的稳定性可满足车载显示对高低温耐受性、抗振动性的严苛要求。

这项研究成果的实现，得益于京都大学的基础研究实力与JNC株式会社的产业化经验的深度融合。京都大学在有机光电材料领域拥有数十年的技术积累，其开发的MR-TADF分子设计理论为双硼化技术提供了坚实基础；JNC作为全球领先的化学与材料企业，在有机合成工艺优化、材料规模化制备等方面的优势，确保了技术从实验室走向生产线的可行性。随着超高清显示、元宇宙等产业的快速崛起，高性能OLED材料的市场需求将持续增长。京都大学与JNC联合团队的这项创新成果，不仅破解了长期困扰行业的技术难题，更树立了产学研协同创新的典范。

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

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