有机电致发光器件（OLED）的技术综述

陈 峰（国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心，广州 510530）

有机电致发光器件（OLED）的技术综述

陈 峰
（国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心，广州 510530）

由于OLED的优异性能，目前OLED已经成为新一代的研发热点。通过国内外的OLED的相关专利分析，了解国内外在该领域的发展情况，有助于审查员的审查实践。

OLED;分类号;申请人

1 起源和机理

1.1 起源

国际上有机电致发光是一个研究热点。在信息时代快速变化的国际形势和互联网的迅速普及，人们进一步对现代显示技术提出了更高的要求。传播越来越依赖电视和计算机终端显示应用程序的信息。信息显示技术主要分为两大类：真空管和平板显示器技术。自上世纪60年代以来，信息技术革命，CRT显示器一直是市场的宠儿。然而，CRT体积大，质量重，抗震差，能耗高。传统的CRT显示器已逐步退出市场。现在积极发展平板显示技术主要包括：有机电致发光显示，液晶显示，场发射显示，等离子显示，电致发光显示等，由于具有重量轻，薄，小，FPD平板显示器无辐射，无频闪等，FPD变为全社会喜欢的目标。

有机电致发光器件具有发光效率高，丰富色彩，电压低，便携，速度快等。从上世纪五十年代人们开始研究有机电致发光。1953，法国学者bernanose和vouaux等电致发光现象在LOH衍生物首先发现，但没有引得学术界的关注。1966，Hawfi nch和Schneider等进一步研究了蕙单晶体。

2 电致发光原理

（1）载流子注入。当OLED装置接直流电源时，电子和空穴在电场势垒影响下，通过电极与有机材料的势垒进入有机电致发光装置。在电极和接触界面的有机材料会产生阻碍载流子进入势垒。由直流电源产生的电场是载流子注入;

（2）载波传输。当一个电子和空穴注入到OLED器件内部电场后相对运动的作用下发生。在OLED装置中，电子的填充金属从阴极附近的最低未占据分子轨道能级的有机分子，然后将每个分子的LUMO的运动；同样，填孔从阳极到有机的最高占据半导体材料的分子轨道能级，然后沿每个分子的HOMO传播运动。由于OLED有机材料薄膜为非晶结构，在有机分子的电子和空穴有局限性，因此在有机薄膜的载流子输运是“跳跃式”;

（3）电子和空穴的复合。在OLED装置的发光层，分别为电子和空穴，将进入每个分子的发光材料的LUMO和HOMO，如果这种情况下转移到电子和空穴完全相同的分子或相邻的分子都足够接近，他们会因为相反的电荷之间的库仑力相互吸引，所以复合在一起形成的电子-空穴对，也被称为“激子”;

（4）激子激发辐射的激子激发态的光辐射的能量的形式释放出来，这个过程实现了发光的OLED器件。

2 专利文献分析

有机电致发光器件分类号涉及H01L51/50、H01L51/52、H01L27/32、H01L29/786、H01L51/54、H01L51/56内容涉及专门适用于光发射的，如有机发光二极管；器件的零部件；材料的选择；专门适用于制造或处理这种部件或其部件的方法。

申请量最大的国家是美国，其次是韩国。可以得到美国是世界上的OLED技术很成熟的国家，而中国的OLED技术申请量也不容小觑，大有赶超韩国的趋势。当碰到OLED方面的申请时，要重视对外文的检索，避免漏检。

三星株式会社申请人的专利申请最多，LG的申请也很多，韩国是OLED技术的领先国家。目前中国国内厂商掌握的核心技术还比较少，大部分核心技术都掌握在国外厂商手里。因此，在这方面还需要加大投入力度。

OLED技术的发展大体经历了以下三个阶段：

（1）缓慢发展阶段（1995-1999）

2000年之前申请量很少，总数不达200件，发展缓慢，在此期间检索到OLED技术的专利申请最早出现在1995年；

（2）快速发展阶段（2000-2004）

2000年之后相比2000年之前有一定的发展，2000－2004年OLED技术有了一个快速增长时期；

（3）平稳发展阶段（2005-2014）

2005年至今，OLED技术的专利申请量占总申请量的80%以上，成为技术的平稳发展时期。

OLED的主要所属分类号分布，G09G、G09F和H05B下面的分类号是我们重点需要考虑扩展的。

3 展望

装置成本是限制商业化OLED的最大因素，纵使OLED装置寿命已达10 000个小时，已经达到实用的要求，但其较高的制造成本限制其竞争的LCD平板显示器市场。但随着OLED发展，特别是有源驱动OLED技术的成熟和提高产量，OLED有望大大降低制造成本。我们坚信，OLED技术将成为平板显示技术的下一代主流。