2013年06月07日08:39 來源：人民網-財經頻道
不使用稀有金屬
新型有機EL材料與現有材料有哪些區別？
現有的有機EL材料包括兩類，加載電壓后發光時間短的“螢光材料”，以及發光時間長的“磷光材料”。而OPERA開發的發光材料，稱得上是繼二者之后的“第3類發光材料”（OPERA中心主任安達千波矢教授）。
三類材料發光的基本原理相同。都是在正極與負極之間設置厚度約為100納米（納為10億分之1）的發光層，向發光層加載電壓。這樣一來，正極將發生帶正電荷的“空穴”，負極將發生帶負電荷的“電子”。
在二者相互吸引，相互結合之后，發光材料將進入具有高能量的“激發態”。隨著時間的推移，受到激發的發光材料會逐漸釋放能量，恢復到原來的狀態。其間，發光材料將釋放出光和熱。其中的光以圖像等形態進入我們的眼睛。
螢光材料與磷光材料相比，熒光材料成本更低，但發光效率差。加載電壓產生的電能中，隻有25％能夠用於發光。剩余的75％則轉化成熱能釋放，因此，電池很快就會耗盡。
磷光材料能夠把電能100％用於發光，能夠把螢光材料轉化成熱能舍棄的75％的能量全部轉化成光能。發揮轉化功能的，是作為添加材料使用的“鉑、銥等稀有金屬”（ OPERA中心主任安達千波矢教授）。
但這些稀有金屬價格貴，而且分布不均，採購也不穩定。大量使用難免會增加成本和穩定生產方面的風險。現在，磷光材料的成本還極其高昂，是螢光材料的10倍以上。
螢光材料與磷光材料各有所長，都缺乏決定性的“撒手?”。這樣下去，有機EL的競爭力很難超過液晶。
OPERA開發的是無需使用高成本的稀有金屬，即可實現高發光效率的材料。通過改進分子構造，即便不使用稀有金屬，該材料也可以把以熒光材料以熱能形式釋放的75％的電能轉化成光能。
開發過程歷盡艱辛。OPERA中心主任安達千波矢教授說，第3類材料的原理“早已有之，而且寫進了教科書。算不上新鮮玩意兒”。然而，實現不使用稀有金屬，仍可實現高效發光的分子構造卻並非易事。為此，“（研究人員）從零開始重新審視了作為發光材料的有機物的構造”。
由碳、氧、氫等元素構成的有機物的分子構造種類近乎無限。OPERA在開發過程中，試制了大量分子構造各不相同的材料。經過不懈地研究，終於發現了不使用稀有金屬，而且發光效率高的構造。
通過反復對構造進行微調，使用綠色發光材料的有機EL屏試制品的發光效率創下94％的紀錄，逼近了100％。
現在，以有機EL新材料的實用和量產化為目標，OPERA又展開了新的行動。
為實現新材料的實用化而設立的有機光電子實用化開發中心。
2013年3月，OPERA創辦了“有機光電子實用化開發中心”（i3-OPERA）。i3-OPERA中心副主任八尋正幸表示，該中心“新團結了（原成員以外的）7家材料企業進行著開發”。
在2013年，OPERA還計劃創辦以提升新材料性能為志向的開發型風險企業。
開發低成本、高發光效率有機EL材料並不只是OPERA。現有有機EL材料的最大生產商——出光興產同樣不遺余力。
與OPERA一樣，出光興產的目標也是在不使用稀有金屬的前提下，使容易轉化成熱能釋放的75％的能量轉化成光能。該公司技術的特點是在提高發光效率的同時，基本可以沿用現有螢光材料的原子構造。出光興產電子材料部主任研究員熊均解釋說：“實現的方式是在螢光材料與負極之間增加特殊的有機物層。”
因為使用的是現有材料，這種材料具有實用化簡單的優點，但課題也不少。最明顯的便是能源損耗大。理論發光效率雖然比現有螢光材料高出25％，但也僅為40％，與OPERA實現的94％相比，還不到后者的一半。
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