2018年03月22日 | 台湾清大团队突破OLED材料限制,助力台湾面板与照明技术升级

2018-03-22 来源：Digitimes

台湾学术团队投入有机发光二极体(OLED)化学材料研发有新突破。科技部表示，在政府资金的支持下，清华大学化学系教授郑建鸿、刘瑞雄等学术团队在OLED技术的研究成果登上国际知名的《自然光电》(Nature Photonics)期刊。科技部希望这项高效能材料技术能国产化，推进台湾面板与照明产业升级。

清华大学化学系教授郑建鸿表示，全球有机发光二极体(OLED)年产值大约200亿美元。国外大厂在近十年内已取得大量OLED相关专利技术，大陆包括京东方等业者扩建OLED面板产线急起直追，投资额甚至已超过韩国，对韩国三星电子(Samsung Electronics)造成竞争压力。由于OLED产线投资动辄就要新台币1,000亿元，因此台湾产业界态度较保守，在OLED面板的发展上已经严重落后日本与韩国。

郑建鸿与刘瑞雄及材料系教授林皓武组成的团队，成功地在“新型双硼发光材料元件”研究上有重大突破，以其作为新一代绿光OLED元件之效能为目前世界纪录。郑建鸿表示，双硼材料没有毒性，是由常见的碳氢硼氮元素所组成，不需使用贵重金属原料，且合成的步骤精简且容易，克级产出甚至更大量的制备皆可在实验室完成，大幅度降低关键发光材料的成本。与贵金属相比，使用双硼材料的成本只有原来的1/5。目前这项技术在台湾已获专利保护，正向美国、日本、大陆申请专利中。

对于这项研发成果未来有没有可能授权、技转给大陆或日韩厂商使用？郑建鸿表示，3年前台湾清大的材料技术被韩国三星电子相中，但经济部却出面反对，让技术国外的案子胎死腹中。最后只能以折价的方式移转给台湾厂商。因此除了法规是否开放外，政府的态度也会影响国外授权的可行性。

科技部表示，市售OLED发光层由第一代荧光材料或第二代磷光材料所组成，其中荧光元件的发光效率约为5%，而磷光元件为20%。受限于目前市售发光材料成本考量，OLED面板的价格通常较昂贵，尤其磷光材料必须使用昂贵且稀有金属如铱或铂。

因此新一代材料以热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence，简称TADF)为主流，以低成本纯有机材料组成，元件效率可突破传统荧光低效率限制、匹敌高效率磷光元件表现，但在高亮度下却遭遇了很严重效率衰退问题。

科技部表示，此新型双硼材料由吴典霖博士进行合成与设计，具有第三代热活化延迟荧光特性，而棒状之分子形状使材料于热蒸镀下倾向水平排列同时增进元件出光的效率，经由林致均博士设计的元件结构突破了传统荧光及磷光OLED之外部量子效率限制；配合团队纯熟元件制程与变角度光谱量测技术，制作出超高效能之绿光OLED元件具有高达38%的外部量子效率，而元件操作在亮度1,000 cd/m2下仅有0.3%的效率衰减，此元件的效能表现为目前世界纪录，将可使新世代“纯有机”发光材料之实用性向前迈进一大步。

团队成果未来将由清大刘瑞雄教授主持之“前瞻物质基础与应用科学中心”计划延续开发，朝材料衍生化与OLED寿命测试之实用性发展，材料商业化的时程将可推进至2年内完成。未来将推广研究成果深化至产业链结。

科技部表示，OLED技术的商业应用日趋成熟广泛，包括移动装置屏幕、高画质显示器、各种照明灯饰。OLED具备轻薄、自发光、平面光源、色彩艳丽的优势，尤其显示器的可弯曲性与透明度的特异功能，将实现科幻电影中卷轴般的显示器与车窗上的智能屏幕；OLED更可接轨VR(虚拟实境)与AR(扩增实境)的技术需求。

OLED 面板

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