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鄧青云：OLED是如何發明的
據OLED發明人鄧青云教授強調：“OLED發展有三個重要的里程碑，一是在1987年發表的論文，二是2003年的柯達照相機，三是2013年的OELD電視。”1987年論文所講述的OLED結構非常簡單，主要包含全透明層及ALQ層，其中左邊有空氣電流，右邊有電子電流，兩層流量都在中間有機層匯集，所以能量級非常高，再通過選擇合適的有機材料，使得OLED具有足夠的亮度以及非常明顯的亮度合適性，同時也帶來了更高的能量效率，這篇論文正式開啟了OLED顯示技術的發展。
故事從1975年講起，剛從康耐德大學博士畢業的鄧青云加入到柯達實驗室，當時原油價格的上漲凸顯了市場對可再生能源的需求，基于此需求，在柯達實驗室的要求下鄧青云將精力投入到有機的太陽能電芯的研究和生產，并1979年之后其就獲得專利，這是一種兩層結構的材質，也就是OLED的前身。“第一種設計就是1982年在柯達實驗室發明的，這是一個兩層的材料，名字叫做柯達太陽能電池，上方是聚苯乙烯，下方是Cupc，用分子做整合劑。但是由于這種材質沒法工作很長時間。即使在概念上非常好，但是表現能力是非常差勁。只是實現了概念上的完美，因此我們就希望解決顯示技術生命周期的問題。”鄧青云解釋道。
對于OLED相關技術的研究，柯達實驗室早在1981年就已經開始，1979年，化學專業畢業的SteveVanSlyke加入到柯達實驗室與鄧青云共事。當時鄧青云使用一種已經應用到有機太陽能電池材質中的物質，單層超薄膜設置，驅動電壓大概在20v左右，分子良率在1×10負5次方左右，可以在室溫下使用。這種材質有一種非常強有力的負關系，那就是正方和負方不是完全吻合的，因此它的表現能夠并不佳。
因此鄧青云使用了磷和硫，剛開始從性能和結構方面來看，似乎是專為太陽能電池而生，但隨后其發現，這種材質周圍所散發出來的光，在逆向方向同樣出現這種光。但由于設備表現還很差，同時生命周期也比較短，導致無法實現長時間的展示，于是鄧青云將這種材質放到溫度緩沖層，發現亮度增加、設備變得非常穩定，這就是柯達發現OLED的初期計劃。
到了1987年，其所發表的論文簡單介紹了發光的材質的一個部分，當時光度只是達到了25%，但是其并沒有意識到熒光也可以使用OLED，此外，而且當時的效率只有1%，不過其意識到可以使用一些摻雜物改變光。于是他們使用不同摻雜物放在基材當中就會產生不同顏色的光，這種技術就是生產RGB所使用的技術，還有白光燈所使用的技術。接近2000年的時候，他們的UDC團隊發現可以使用磷流光，可以不斷提升OLED效率，這就是磷熒光技源。
在OLED發展技術過程，很多公司用不同方式提升它的亮度、壽命。早在2003年Kido宣布可以用串級的架構讓OLED變得更亮以及壽命更長，這就是串級結構的開始。不過據鄧青云表示：“最重要一點，即使包括現在，沒有人知道，到底誰真正有這個想法？利用串聯結構。柯達有這個專利或者別人有這個專利？我們也不知道。到底誰持有這個最重要的專利，我們不知道。但是很重要一點，利用串聯結構可以用低電流產生更高的亮度。”
無源矩陣OLED和有源矩陣OLED的發展
早在90年代之初，柯達實驗室在花了10年以上時間發展材料之后，為了讓顯示更好，第一種顯示是一個很簡單的無源矩陣OLED顯示，就是把兩個電池圖形化，但最終的效果表明這種方式并不是很好，因為他們不知道整個工藝來生產很好的無源矩陣OLED顯示，怎么樣能夠讓它圖形化，所以它可能會影響整個有機層的發展。
最終他們所采取的方式是先做圖形化，然后再加有機層，相當于原位沉降方式。它不是單獨的，是完全整合在一起。就是在顯示下把有機層層積上，然后從一個角度進行金屬的層積，就可以有陰極的隔離，產生顯示。雖然這種方式有效果，但是并沒有辦法實現。與此同時，先鋒公司利用相同的方法，它是不同形狀產生無源矩陣顯示的顯示，這是一個主要方法，并在90年代生產了相關的產品，如摩托羅拉的手機。通過無源矩陣可以做到巨大顯示就是拼接技術的開始，這對于有源矩陣的顯示而言同樣十分重要。
鄧青云表示：“1990年各大研究機構都意識到了有源矩陣是未來的方向，針對OLED的發展，很多公司聚焦于怎么樣實施AMOLED。國防部給我們非常大的贊助開發有源技術，我們可以改進它的均勻性。但是有源矩陣不是低溫的，它是高溫的。當時美國沒有人做低溫半導體。還有一些公司跟我們合作，利用高溫多晶硅作為背景。但是它是不可擴大的。這只是一個示范顯示。”
據其表示，柯達實驗室開發了有源矩陣產品，并很快就能夠生產OLED有源矩陣的顯示，從視角方面來看，OLED比LCD更好，隨后柯達實驗室很快進行了生產，并在2003年推進了市場，這就是上文提到的第二個里程碑——2003年的柯達照相機。但由于其成本高，導致價格貴，因此并沒有持續很長的時間。
2007年索尼又開發了有源矩陣電視機，當時也是引起了非常大的轟動。雖然它很小，只有11英寸，像素只有960×540，而不是2K、4K的電視。但是非常薄，只有幾個毫米薄。整個OLED界感到非常興奮，之后索尼又開發了更大的顯示，利用了印刷技術。但這對于索尼而言是一個錯誤，因為印刷技術當時并不是發展的那么好。他們可以在圓心來進行顯示，因此從未進行真正量產。
2012年有兩種競爭性的技術，一種來自三星，另一種來自LG顯示。三星電視是基于低溫多晶硅、圖形化RGB。而LG利用金氧化物TFT和RGB靠白光OLED。兩大公司選擇不同路徑發展。現在基于白光的技術，市場上一般比較接受。2013年LG的OLED電視價格超過一萬美金，不過現在價格下降的非常快，不到2000美元就可以買到，還有不同形狀的，包括曲面狀，還有頭盔式的顯示。“頭盔式顯示是針對虛擬顯示，我相信虛擬現實未來有非常大的市場。而OLED可以實現拼接，真正拼接技術是日本LEL來展示的，他們利用獨特拼接進行，把接縫隱藏起來，這是一個柔性顯示，他有非常好的拼接技術。”鄧青云強調。
此外，鄧青云還總結道：“面板行業發展至今，CRT、TFEL、PDP已經過時，真正是LCD、OLED、LED、E-Ink的天下，我不確定將來是否還會有其他技術，因為OLED和LCD基本處于主導地位。CRT太重了，PDP也消失了，因為沒有顯示整個頻譜全部區域。當時沒有人關注OLED，認為它壽命不夠，他們說OLED沒有什么希望。但是如果你想開發一個技術，它需要把不同組件技術結合在一起，也會花很長時間。OLED的發展，從60年代開始，時間基本上是一樣的。經過30年的發展，我們OLED技術可以用在手機以及大面積顯示。事實上，OLED顯示屏在過去一些年發展是非常快的，比如和LCD發展相比，OLED發展速度更快，能夠讓技術更快的進入市場。”
01月07日 18:14
