半導體照明網獲悉,來自omdia的消息,2022 年 2 月,三星顯示在《自然光子學》雜志上發布一篇名為“異常穩定的藍色磷光有機發光二極管”的文章,介紹藍色磷光 OLED 材料的最新研究進展。在該文章中,三星顯示報道了創紀錄的藍光器件壽命,LT70可達1,113 小時@1000 cd/m2,0.197 CIEy。三星顯示通過“批量引進 3,5-二叔丁基苯到 Pt(II) 化合物的氮雜環卡賓前體”,制造雙主體藍色磷光 OLED EML。該藍色磷光 OLED EML 研究中采用已被用于綠色磷光 OLED EML 的類似雙主體結構。
藍光是 OLED 開發的瓶頸
目前僅有熒光 OLED 材料用于藍色 EML 商業化用途,而磷光 OLED 材料則用于所有其他顏色的 EML。據報道,藍色磷光 OLED 材料壽命很短,不適合商業化用途。理論上,熒光 OLED 材料的內部量子效率(QE)僅為磷光 OLED 材料的 25%,導致熒光材料的發光效率上限非常低。OLED 的藍色發光效率遠遠弱于其他顏色,因此 WOLED 和 QD OLED 結構通常引進多個藍光發光層作為弱藍光發射的補償。
UDC 通過其獨特的磷光 OLED 專利壟斷 OLED 發光層摻雜材料市場,但藍光發光層市場除外。日本出光興產(Idemitsu Kosan)是藍光發光層材料主要供應商,因為它持有藍色熒光 OLED 專利。但在近期, Japan New Chisso (JNC) 和 SFC Co., Ltd. 新開發的硼基熒光材料已滲透到市場中。杜邦和樂金化學也在試圖為他們新開發的氘代材料尋找機會。然而,即使是最先進的熒光材料,其發光效率也遠低于磷光材料的理論發光效率。
為了解決熒光 OLED 材料低量子效率的問題,熱活化延遲熒光(TADF)材料和超熒光材料等新型材料也正在開發中。Cynora 和 Kyulux 是新技術的有力候選者。各種 OLED 材料特征總結詳見 表 1。但據報道,藍色 TADF 和超熒光材料的使用壽命仍然非常短。這也是為何三星顯示發表的論文會引發關注 — 它揭示了藍光發光層兼具效率和壽命的可能性。
表 1:各種 OLED 發光材料對比
預計 2024 年左右藍色磷光 OLED 材料將開始大規模生產
但三星顯示發表在《自然光子學》雜志上的論文并未指明藍色磷光 OLED 材料將在短期實現量產。該材料在大規模產線上的量產性還有待考察。現有的大多數藍光發光層制程線都是基于單主體藍光發光層結構。如果引入雙主體結構,則需要額外投資對設備進行改造。考慮投資后的生產優化期也需要若干年時間。藍光 OLED 發光層摻雜材料供應商 UDC 在近期的投資者關系電話會議上報告稱,商用藍色磷光 OLED 產品可能在 2024 年左右上市。