廖良生院士：叠层OLED为实现高性能OLED提供新路径

在OLED显示领域，如何解决OLED亮度与寿命之间的内在矛盾是业界一直以来关注的一个问题。近日，俄罗斯工程院外籍院士、Tandem（叠层）OLED发明人廖良生在天马微电子全球创新大会期间发表了以“叠层OLED及应用”为主题的演讲。他表示，叠层OLED是解决OLED显示“无法同时兼顾高亮度与长寿命”内在矛盾的可行路径。未来，搭载叠层OLED屏的微显示器有望成为5G时代AR/VR的主流交互显示方式。

廖良生表示，OLED的发明开启了显示与照明的新纪元，创造了千亿美元级别的应用市场。根据市场调研机构公布的数据，2022年，全球OLED显示市场规模约490亿美元，相关材料和装备市场规模超360亿美元；全球OLED照明市场规模约50亿美元，相关材料和装备市场规模达200亿美元。

在显示领域，OLED作为新一代显示技术已被搭载到手机、电视、微显示器等产品设备，并被广泛应用于消费、工业、医疗、安防、消防等领域。廖良生认为，微显示器将会成为5G时代AR/VR的主流交互显示方式。

在照明领域，OLED是用途广泛的新一代固态光源，主要被应用于室内照明、车载照明、医疗照明和艺术照明。

廖良生表示，近年来我国OLED显示产业快速发展，但还面临以下几方面的主要挑战：

首先，OLED材料在水汽、氧气、高电场环境等方面存在不稳定的情况，我国OLED材料的进口依赖度还很高。其中的挑战在于如何发明高性能OLED材料，以及如何突破专利限制。

其次，就OLED显示而言，当器件发光亮度增加时，其工作寿命就会急剧缩短。其中的挑战在于如何解决OLED亮度与寿命的内在矛盾。

此外，我国OLED生产线的价值超过3000亿元，未来有待实现OLED生产装备的本土化。

针对OLED“无法同时兼顾高亮度与长寿命”的内在矛盾，廖良生作了进一步阐释。他指出，常规OLED是一种电流控制器件，当驱动电流增大时会出现两个结果，一是器件工作寿命急剧变短，二是像素电路的阈值电压严重漂移。

据廖良生介绍，为解决上述问题，业界曾使用过很多种对策来延长OLED器件工作寿命。其中包括，改善主体材料稳定性，提高客体材料发光效率，改善电极界面的注入特性，提高器件的出光提取效率，增加发光层厚度，采用“超晶格”发光层结构。但上述策略都存在局限性，即注入一对载流子，最多只能发出一个光子。

那么，如何实现注入一对载流子，发出多对光子？廖良生表示，关键是内部连接层要保障导电、透明、工艺兼容。基于此，叠层OLED得以诞生。

据廖良生介绍，叠层OLED是由多个发光单元通过内部连接层进行串联而成的新型OLED器件。它缓解了高亮度与长寿命的内在矛盾，且具有亮度高、寿命长、色彩组合方便、电流微区短路少的优点。但廖良生也指出，叠层OLED的电学性能和光学性能有必要得到进一步改善。

“叠层OLED具有广阔的应用前景。”廖良生强调。目前，叠层OLED正在电视、健康照明、汽车尾灯、微显示器等方面得到应用。其中，苹果公司计划将双叠层OLED显示屏应用于未来的iPad和MacBook机型。