支志明院士：OLED發(fā)光材料亟須本土化，鉑與金有望成為突破點

6月17日—18日，由工業(yè)和信息化部、安徽省人民政府主辦的2021世界顯示產業(yè)大會在合肥成功舉辦。在18日上午舉辦的院士論壇上，中國科學院院士支志明發(fā)表《基于鉑與金的OLED發(fā)光材料》，支志明指出，OLED顯示蓬勃發(fā)展帶動OLED上游發(fā)光材料市場高速增長，OLED發(fā)光材料亟需實現本土化，鉑與金為代表的新型發(fā)光材料，有望成為我國自主知識產權的OLED發(fā)光材料。

OLED材料亟須實現本土化

當前OLED在顯示產業(yè)占據重要地位，OLED顯示產品已經被廣泛用于手機、電視、汽車光源、室內照明以及生物醫(yī)學設備中。支志明介紹，OLED市場的蓬勃發(fā)展給產業(yè)界帶來機遇與挑戰(zhàn)，帶動了OLED發(fā)光材料的市場需求迎來大幅增長，Omdia數據顯示，OLED發(fā)光材料市場需求將從2019年的11億美元增長到2022年的20億美元。支志明預測，未來5-10年，OLED發(fā)光材料的市場價值仍會保持較快增長。

OLED發(fā)光材料占AMOLED面板成本約17%份額，在OLED發(fā)光材料領域，以出光、默克、UDC、杜邦、住友為代表國外廠商占據超過90%份額。支志明指出，由于我國不具備相關材料的原創(chuàng)性專利，因此我們使用時需要付出高價的專利授權費用。更重要的是，我國獲取一流極佳發(fā)光材料的發(fā)光材料的穩(wěn)定供貨存在一定風險，會進一步阻礙亟需此類發(fā)光材料的工業(yè)技術發(fā)展。

目前我國在有機發(fā)光材料領域總體水平較為薄弱，體現在一是基礎研究、自主研發(fā)、規(guī)?；慨a方面進程明顯落后；二是缺乏核心專利，缺少獨立的材料體系；三是行業(yè)標準制定參與度較低。支志明指出，為打破國外材料壟斷，避免我國相關產業(yè)未來遭遇不確定性發(fā)展因素，我國亟需發(fā)展OLED材料技術，應開發(fā)自主知識產權材料的量產應用，逐步提升OLED顯示產業(yè)的中國技術比例。對此，他建議對有機金屬發(fā)光材料的激發(fā)態(tài)調控研究，從有機金屬發(fā)光材料基礎研究著手，產學研結合，以基礎帶動開發(fā)，獲得優(yōu)勢材料，以支撐我國新型顯示技術的產業(yè)發(fā)展。 

鉑與金有望成為突破點

目前Ir磷光材料占據了OLED發(fā)光材料的霸主地位，市場份額接近100%。目前，材料廠商通過向磷光發(fā)光材料注入銥（Ir）等重金屬原子以提高光能發(fā)光效率。在學術界，銥材料仍是磷光金屬OLED材料的主流添加金屬，從器件性能和壽命方面能媲美銥材料的例子寥寥無幾。作為自然豐度最低和價格最高昴的貴金屬之一，銥存在獲取難度大、性能受限、材料價格高昂、技術選擇性單一等問題。

支志明指出過度依賴銥作為OLED發(fā)光材料有很大風險。一方面，金屬銥的地殼儲量有限，因此價格注定十分高昂；另一方面，如果產業(yè)單一依賴金屬銥一種材料，具有一定的發(fā)展風險。“是否有可能存在另外一些材料體系，具有更高的輻射衰減速度，與此同時，兼具更高的發(fā)光量子效率和更好的色純度和器件壽命，我認為這是整個行業(yè)未來需要考慮的問題。”支志明說。

支志明指出，其團隊通過多年研究，金與鉑有望成為下一代OLED發(fā)光材料突破點。他介紹說，與金屬銥相同，金（Au）和鉑（Pt）同樣屬于第三過渡族金屬元素，而且自然界儲量遠遠高于金屬銥。更重要的是，金與鉑的材料性能表現優(yōu)異，有望成為先進的銥類發(fā)光材料的強力競爭者。

支志明介紹，其團隊與材料公司阿格蕾雅一同進行合作開發(fā)鉑類材料。早前，基于專利開發(fā)的第二代綠光材料Aglaia-HKU-G2 已經實現了優(yōu)異的器件效能——顏色純度高、器件壽命已經接近于三星指標的90%。第三代發(fā)光材料Aglaia-HKU-G3通過優(yōu)化器件結構主體材料和進一步優(yōu)化發(fā)光分子結構設計，實現了材料器件壽命進一步改善，取得了與某些銥類材料接近持平的性能，比如電流效率更高、驅動電壓更低、光譜峰寬比較窄以及色坐標值比較理想。

支志明介紹說，目前，其團隊還在繼續(xù)進行第四代的鉑類發(fā)光材料研究工作，有望研發(fā)出具有獨特性的金屬配合物發(fā)光材料，這些優(yōu)良性能的材料可以對OLED行業(yè)產生積極影響。他始終相信，其團隊和阿格蕾雅能夠實現原創(chuàng)專利材料在本土開發(fā)并對顯示產業(yè)界產生實質的影響。