有機電致發光器件（OLED）的技術綜述

陳 峰（國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心，廣州 510530）

有機電致發光器件（OLED）的技術綜述

陳 峰
（國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心，廣州 510530）

由于OLED的優異性能，目前OLED已經成為新一代的研發熱點。通過國內外的OLED的相關專利分析，了解國內外在該領域的發展情況，有助于審查員的審查實踐。

OLED;分類號;申請人

1 起源和機理

1.1 起源

國際上有機電致發光是一個研究熱點。在信息時代快速變化的國際形勢和互聯網的迅速普及，人們進一步對現代顯示技術提出了更高的要求。傳播越來越依賴電視和計算機終端顯示應用程序的信息。信息顯示技術主要分為兩大類：真空管和平板顯示器技術。自上世紀60年代以來，信息技術革命，CRT顯示器一直是市場的寵兒。然而，CRT體積大，質量重，抗震差，能耗高。傳統的CRT顯示器已逐步退出市場。現在積極發展平板顯示技術主要包括：有機電致發光顯示，液晶顯示，場發射顯示，等離子顯示，電致發光顯示等，由于具有重量輕，薄，小，FPD平板顯示器無輻射，無頻閃等，FPD變為全社會喜歡的目標。

有機電致發光器件具有發光效率高，豐富色彩，電壓低，便攜，速度快等。從上世紀五十年代人們開始研究有機電致發光。1953，法國學者bernanose和vouaux等電致發光現象在LOH衍生物首先發現，但沒有引得學術界的關注。1966，Hawfi nch和Schneider等進一步研究了蕙單晶體。

2 電致發光原理

（1）載流子注入。當OLED裝置接直流電源時，電子和空穴在電場勢壘影響下，通過電極與有機材料的勢壘進入有機電致發光裝置。在電極和接觸界面的有機材料會產生阻礙載流子進入勢壘。由直流電源產生的電場是載流子注入;

（2）載波傳輸。當一個電子和空穴注入到OLED器件內部電場后相對運動的作用下發生。在OLED裝置中，電子的填充金屬從陰極附近的最低未占據分子軌道能級的有機分子，然后將每個分子的LUMO的運動；同樣，填孔從陽極到有機的最高占據半導體材料的分子軌道能級，然后沿每個分子的HOMO傳播運動。由于OLED有機材料薄膜為非晶結構，在有機分子的電子和空穴有局限性，因此在有機薄膜的載流子輸運是“跳躍式”;

（3）電子和空穴的復合。在OLED裝置的發光層，分別為電子和空穴，將進入每個分子的發光材料的LUMO和HOMO，如果這種情況下轉移到電子和空穴完全相同的分子或相鄰的分子都足夠接近，他們會因為相反的電荷之間的庫侖力相互吸引，所以復合在一起形成的電子-空穴對，也被稱為“激子”;

（4）激子激發輻射的激子激發態的光輻射的能量的形式釋放出來，這個過程實現了發光的OLED器件。

2 專利文獻分析

有機電致發光器件分類號涉及H01L51/50、H01L51/52、H01L27/32、H01L29/786、H01L51/54、H01L51/56內容涉及專門適用于光發射的，如有機發光二極管；器件的零部件；材料的選擇；專門適用于制造或處理這種部件或其部件的方法。

申請量最大的國家是美國，其次是韓國。可以得到美國是世界上的OLED技術很成熟的國家，而中國的OLED技術申請量也不容小覷，大有趕超韓國的趨勢。當碰到OLED方面的申請時，要重視對外文的檢索，避免漏檢。

三星株式會社申請人的專利申請最多，LG的申請也很多，韓國是OLED技術的領先國家。目前中國國內廠商掌握的核心技術還比較少，大部分核心技術都掌握在國外廠商手里。因此，在這方面還需要加大投入力度。

OLED技術的發展大體經歷了以下三個階段：

（1）緩慢發展階段（1995-1999）

2000年之前申請量很少，總數不達200件，發展緩慢，在此期間檢索到OLED技術的專利申請最早出現在1995年；

（2）快速發展階段（2000-2004）

2000年之后相比2000年之前有一定的發展，2000－2004年OLED技術有了一個快速增長時期；

（3）平穩發展階段（2005-2014）

2005年至今，OLED技術的專利申請量占總申請量的80%以上，成為技術的平穩發展時期。

OLED的主要所屬分類號分布，G09G、G09F和H05B下面的分類號是我們重點需要考慮擴展的。

3 展望

裝置成本是限制商業化OLED的最大因素，縱使OLED裝置壽命已達10 000個小時，已經達到實用的要求，但其較高的制造成本限制其競爭的LCD平板顯示器市場。但隨著OLED發展，特別是有源驅動OLED技術的成熟和提高產量，OLED有望大大降低制造成本。我們堅信，OLED技術將成為平板顯示技術的下一代主流。