高效蓝色OLED发光材料研发取得新进展，明年将成商业化元年？

如今，新一代蓝色OLED发光材料已经成为全球各材料厂家竞相研发的目标，预计最快明年将迎来商业化元年。

发光效率提升近4倍

OLED主体发光材料分为三种——蓝色、红色和绿色OLED发光材料。它们共同决定OLED自发光的性能和使用寿命。其中，蓝色发光材料虽然能发出更亮的光，但相比红、绿发光材料，其发光效率较弱，寿命较短。

日前，韩国OLED材料企业Lordin宣布成功申请一项关于蓝色OLED发光材料的专利。该专利技术可为OLED面板中使用的蓝色OLED发光材料提供更高的效率和更长的寿命。

据Lordin首席执行官吴亨允（音译）介绍，该专利技术与美国和日本的技术不同，它可以通过控制材料内部分子之间的能量传递速度来提高发光效率。可以使蓝色OLED发光效率达到90%以上，比此前市面上普通OLED材料的25%光效提升近4倍。

中国电子信息产业发展研究院显示领域首席研究员耿怡在接受《中国电子报》记者采访时指出，OLED发光材料经历了三代：第一代为荧光材料，发光率为25%；第二代为磷光材料，发光效率接近100%；第三代发光技术是热活化延迟荧光材料（TADF），目前仍然处于研发阶段，尚未实现商业化应用。

“如今，红色和绿色OLED磷光材料已经在OLED屏上实现量产应用。但蓝色OLED磷光材料在色彩纯度和使用寿命等方面一直存在缺陷，因此在商业化的OLED产品中普遍使用的仍是蓝色荧光材料，其发光效率远低于应用预期。”耿怡表示。

吴亨允也指出，目前，蓝色OLED尚未脱离只使用单重态激子的荧光方式材料，内部发光效率仅为25%的水平。为了将蓝色OLED发光效率提高到90％以上，必须充分利用单重态激子(占OLED发光能量的25%)和三重态激子(占OLED发光能量的75%)。

目前，多家企业研发使用单重态和三重态激子的磷光方式或TADF方式蓝色OLED。

“Lordin此次申请专利的为蓝色OLED技术，将同时利用单重态和三重态激子，但与分子内产生的磷光和TADF不同。”吴亨允称，Lordin蓝色OLED利用了调节分子间能量传递速度的方法，同时利用单重态和三重态激子，确保内部发光效率达到90%以上。

厂商竞相于2024年实现商业化

值得一提的是，该蓝色OLED发光材料技术专利在2021年时就已被Lordin提出申请。彼时吴亨允强调，相关专利将自申请的18个月后公开，并计划于2024年实现实用化，广泛应用于智能手机和电视等产品。

如果“掉了队”的蓝色OLED发光材料可顺利在2024年开始实现实用化，将有助于全面提升OLED显示面板性能，如提高显示色域、降低发光功耗、延长使用寿命等。如今，全球各材料厂家正竞相研发新一代蓝色OLED发光材料。

全球最大的磷光发光材料厂家——美国通用显示器公司（UDC）在2022年的财报会议上，明确提到了蓝色磷光发光材料的研发情况。据透露，其蓝色OLED磷光材料将于2024年实现商业化。如果UDC的计划能够顺利进行，RGB将全部由堆栈式的磷光材料构成，同时也将获得能效更高、性能更好的面板。UDC表示：“现在量产中使用的蓝色荧光材料都将被蓝色磷光材料取代。”

此前，由日本九州大学创立的Kyulux公司计划指出，将在2024年末量产蓝色HF（超荧光）发光材料。HF是一种具有革新意义的新型发光技术，它是把被誉为第三代发光技术的TADF材料用作掺杂剂，从而获得100%的内部量子效率。利用该技术可在不使用高价稀有金属的情况下，获得效率高、显色高、纯度高的发光效果。从Kyulux在显示屏国际学会SID上公布的研发数据来看，蓝色HF发光材料已十分接近实用化。

有报道称，在TADF材料研发方面颇受业界关注的德国Cynora公司将被韩国显示龙头企业三星显示（以下简称SDC）以3亿美元的价格收购。业内预测认为，Cynora的专利可以在未来成为三星显示器的“战略武器”。原因是Cynora公司一直在开发高效的蓝色OLED发光材料，尤其是TADF材料，TADF可以提高蓝色OLED材料的发光效率，正成为业内追逐的热点。

耿怡强调：“研发出高效率磷光或TADF来延长蓝色OLED发光材料的使用寿命，将有助于扩大OLED的渗透率。”

此外，三星显示还在开发一种不同于Cynora TADF方法的磷光蓝色OLED材料。2022年2月，三星显示在《自然光子学》杂志上发布了一篇名为“异常稳定的蓝色磷光有机发光二极管”的文章，介绍蓝色磷光OLED材料的最新研究进展。在该文章中，三星显示指出其蓝光器件寿命已经创造新纪录。并且，有业内人士预测，三星显示将比美国通用显示器公司（UDC）更早地将蓝色磷光OLED材料商业化，预计2024年之前上市。

此外，韩国另一大显示龙头企业LGD也与波兰新兴企业Noctiluca缔结了“物质转移协议”，以共同研发OLED发光材料，并计划在材料通过测试后应用于面板。虽然Noctiluca并未公布详细研发内容，但可以明确的是双方正在合作研发TADF和HF发光材料。Noctiluca指出，双方已经完成对绿色TADF材料、主体材料的研发，还计划筹备TADF蓝色发光材料。

北京鼎材科技有限公司OLED研发中心主任刘嵩在接受记者采访时指出，关于OLED主体材料与掺杂材料，虽然我国OLED材料企业已经加快相关技术布局，并取得了一定的突破。例如夏禾在磷光染料和P型掺杂剂、阿格蕾雅在铂系磷光染料、鼎材与莱特的磷光主体等，但与国外材料相比仍有一定的差距。而关于OLED发光材料新技术，国内企业例如三月科技在TADF、鼎材科技在热活化敏华荧光等领域已经走在了国际领先水平，某些性能甚至已经远超目前业界使用的水平。但由于技术还存在一些不完善之处，距离量产的综合要求还有相当长的路程要走。