台灣有機發光二極體（OLED）技術嚴重落後日、韓，大陸甚至擴建OLED面板產線，國外大廠更在近十年內已取得大量相關專利技術，清大化學系教授鄭建鴻與劉瑞雄、材料系教授林皓武在壓力之下，共同研發「新型雙硼發光材料元件」，效能打破目前世界紀錄，給台灣的面板界帶來新一波高峰。

 

OLED技術的商業應用廣泛，包括行動裝置螢幕、高畫質顯示器、各種照明燈飾，輕薄、自發光、平面光源、色彩豔麗的優勢，加上顯示器的可彎曲性、透明度的「特異功能」，還有接軌VR（虛擬實境）與AR（擴增實境）的能力，卷軸般的顯示器與車窗上的智慧螢幕，不再是遙不可及的夢想。

 

目前台灣LCD面板產業面臨產業轉型與技術升級的轉捩點，鄭建鴻、劉瑞雄、林皓武組成的團隊，成功地在「新型雙硼發光材料元件」研究上有重大突破，成果登上國際光電領域排名第一的《自然光電（Nature Photonics）》期刊，在台灣獲得專利、並已申請美、日、陸專利。

 

市售OLED發光層由第一代螢光材料或第二代磷光材料所組成，其中螢光元件的發光效率約為5%，而磷光元件為20%，但必須使用昂貴的稀有金屬──銥、鉑，也讓OLED面板的價格昂貴；雙硼材料以熱活化延遲螢光（Thermally activated delayed fluorescence，TADF）為主流，由常見的低成本、有機材料碳氫硼氮元素所組成，合成的步驟精簡容易，甚至更大量的製備皆可在實驗室完成，節省許多成本。

 

雖然效率與高效率磷光元件表現相同，但卻在高亮度下卻遭遇了很嚴重效率衰退問題，此新型雙硼材料由吳典霖博士進行合成與設計，棒狀的分子形狀讓材料在熱蒸鍍下傾向水平排列，同時增進元件出光的效率，再經由林致均博士設計的元件結構、配合團隊純熟元件製程與變角度光譜量測技術，製作出超高效能的綠光OLED元件，具有高達38%的外部量子效率，在亮度1000 cd/m2下僅有0.3%的效率衰減，打破目前世界紀錄。

 

劉瑞雄主持的「前瞻物質基礎與應用科學中心」計畫，會延續開發這項突破性的發現，朝材料衍生化與OLED壽命測試之實用性發展，材料商業化的時程將可推進至2年內完成。未來將推廣研究成果深化至產業鏈結，引領開創台灣OLED產業的新方向。