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华南理工大学材料科学与工程学院院长彭俊彪:有机发光材料限制我国OLED产业加速发展

“限制我国OLED产业加速发展的因素有很多,但最为关键的一环是拥有自主研发专利的有机发光材料的缺失。”华南理工大学材料科学与工程学院院长、发光材料与器件国家重点实验室副主任彭俊彪教授表示。

在召开“2020中国显示学术会议”之前,彭俊彪教授近日接受了《中国电子报》记者的独家采访,并对OLED材料行业发表了重要观点。他提出,如果要改变有机高分子发光材料发展的被动局面,除了需要针对高性能有机高分子材料进行创新研究,更重要的是在产业化落地方面尽快跟上。

发光层材料基本依赖进口

据统计,截至2020年2月,全球已建成AMOLED生产线25条,在建生产线3条,计划2条。中国大陆地区已建成生产线13条。在OLED面板的生产和整合领域,京东方、华星光电、维信诺、和辉光电、深天马等企业已经具有了相当的技术水平和产业能力。

“虽然中国的OLED面板产能在不断提高,发展势头越发强劲,但我们与早已在OLED领域布局已久的韩国,仍然存在较大差距。”彭俊彪在接受采访时说到。

从市场占有率来看,三星锁定小尺寸OLED市场,LG则独占大尺寸OLED市场,两者在全球OLED市场上占据约96.5%的份额。从有效产能来看,目前国内建成OLED产线的良率仍然较低,仅为70%。

对此,彭俊彪表示,我国OLED产业的发展绕不开这个关键因素:有机发光材料。

作为OLED面板发光的根本,有机发光材料具有利润率高、附加值大等特征,在OLED面板生产成本中占比达12%。它不仅是OLED面板的核心组成部分,也是OLED产业链中技术壁垒最高的领域之一。

彭俊彪指出,从市场情况来看,目前OLED发光材料主要集中在欧美、日、韩等国家。而中国在OLED有机发光材料成品(终端材料)领域,仍集中在生产技术含量低的粗品、中间体和升华前材料等产品。其中,通用辅助材料(电子功能、空穴功能等材料)我国已具备配套能力,国内市场占比12%左右。在磷光发光材料、荧光发光材料等发光层材料方面,目前国内产品与国外差距依然比较明显,市场占比不足5%。

发光材料的产业化进程需提速

“韩国能够率先在OLED面板领域率先突破源于一下两个方面。”彭俊彪分析称,首先,韩国代表企业对OLED上游材料企业进行了很好的扶持,培养了诸多控股的材料子公司,形成了良好的生态体系,在新产品研发、工艺路径摸索等方面都起到了重要作用。

据韩国媒体报道称,目前共有9家设备厂商,5家零部件厂商和6家材料厂商与三星显示签订了材料,零部件和设备共同技术开发合同。其中,大部分是三星扶持的本土供应商。

另外,韩企利用先发优势,在研发自主专利材料的同时,积极进行产业化的推进和应用,形成了大量的专利壁垒。而我国的有机高分子发光材料,基本上都是用国外的专利,我国企业在生产经营过程中需向其支付高额专利费,导致生产成本升高,行业竞争力减弱。

彭俊彪认为,如果要改变有机高分子发光材料发展的被动局面,除了需要针对高性能有机高分子材料进行创新研究,特别在分子结构设计方面取得突破外,更重要的是在产业化落地方面尽快跟上。

“尽管我国在有机高分子发光材料的分子结构设计、新机制、新概念探索方面,都提出了自己的主张,也取得过非常突出的成绩,并拥有诸多专利。但是在跟产业的结合方面,仍然比较薄弱,未能实现将自主有机高分子发光材料向工程化推进。”彭俊彪举例说,比如现在生产线上使用的磷光材料就是由我国科学家率先提出来的,但是却没能及时形成产业化,十分可惜。再比如我们提出了具有巨大发展潜力的有机发光材料新概念——热激子、自由基发光等,其不亚于日本科学家提出的TADF(热延迟荧光)新概念材料,有发展前途。所以,找到有发展潜力的、形成专利的发光材料进行产业化落地,替代国外的发光材料,我国才有机会缩短与其他国家的差距。

不过,他也强调,国内OLED材料厂商在升华材料领域已经经历了多年的研发和技术积累,随着国内终端材料产品生产线的不断建设,OLED有机功能材料将从目前的高度依赖进口逐步向国产化替代转变。

市场份额之争是技术之争更是人才之争

其实,OLED市场份额之争就是技术之争,而技术的进步有赖于大量优秀的专业人才,人才对于产业发展的重要性不言而喻。不过,目前中国专门从事OLED研究的技术人员严重短缺。不少韩国半导体、显示器等领域的技术人才正在“出走”中国。这也从一个侧面证明了中国企业对于OLED人才的“求贤若渴”。

彭俊彪认为,从研发、设计到生产、组装,中国OLED人才面临全方位的短缺。在OLED产业发展初期,依靠引入先进技术和人才是十分必要的,这是我国在最短时间内缩小中韩技术差距、快速发展产业最有效的途径。但是,要想真正实现在OLED 领域的长远发展,就不能一直依赖“拿来主义”,中国企业在大力发展新型显示、多方布局产能、提升产能配套率的同时,更需要注重培养中国自己的技术研究人才,加强自身的基础科研工作。

“在人才培养过程中,跟企业建立密切的互动关系十分必要,包括企业对人才需求的反馈,做到产学研用的良性循环。”彭俊彪表示,产学研用的定位首先要清晰,学校主要负责学和研,提出新想法,完成原理性实验验证,而企业重点在“产”的方面。但是,现在很多企业对“研”这个层面的要求较高,最好拿来技术就能用,就能生产,显然这样要求不够现实,特别是面对如OLED这样的高壁垒、高价值的新型显示技术,很难做到这一点。所以,以我国现在的产业能力,“产”应该向“研”进行适当延伸,尽量弥补“产”与“研”之间的鸿沟,这样才有可能做到产学研用的良性循环。

“以产研结合的方式,业内共同探讨显示领域前沿的研究方向、技术动态及发展趋势,能碰撞出更多思想火花。”彭俊彪指出,为此,华南理工大学(材料科学与工程学院和发光材料与器件国家重点实验室),将联合中国光学光电子行业协会液晶分会和中国物理学会液晶分会以及其他行业企业和机构,共同举办“2020中国显示学术会议”,意在推动解决显示行业痛点问题的同时,发挥高校、研究院的力量,在前沿技术方面体现较高的学术水平。

值得一提的是,在本次会议中将平行进行人才招聘会,这不仅是为疫情影响下的材料类的高校毕业生与显示届企业人才需求之间搭建平台,也是为全国显示产业界的发展提供源源不断的人力资源支持。

责任编辑:赵强


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