基于CPC有机发光器件(OLED)电极专利分析

发表时间:2021/7/23   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月8期   作者:邓辉1,邓文静2*
[导读] 有机发光二极管(OLED)是一种新型显示装置
        邓辉1,邓文静2*等同第一作者
        1.国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心
        2. 山东省高密市密水街道刘戈庄小学
        
        摘要:有机发光二极管(OLED)是一种新型显示装置。本文以CPC分类号对OLED的电极,进行全球专利申请统计分析,从电极研究方向、年度申请量、申请人、申请人研究方向等方面进行数据分析,以了解OLED电极的发展趋势、工艺水平、国内外差异等。探析中国在本领域中的技术弱点,为本行业开展相关研究提供参考。
        关键词:OLED,电极,阴极,阳极
        概述:
        OLED器件在电压驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入电子和空穴,经过电子和空穴传输层迁移到发光层,并在发光层中相遇,发生辐射复合而发出可见光。OLED器件相比于传统器件具有高亮度、高清晰度、宽色域、自发光、发光效率高,尤其是可作为柔性显示器件,其是显示元件的未来发展方向。
        OLED器件主要结构在于阴极、阳极、发光层,目前的OLED器件的发展工艺可概括为对电极、发光层以及封装结构进行改进,电极包括阴极、阳极。本文基于Incopat数据库申请日截止2021年6月,以CPC分类号对OLED的电极,尤其是阳极进行专利申请统计分析。CPC分类号是联合专利分类体系,是目前国际主流分类体系。CPC分类体系中,H01L51/5203及其下位组主要涉及电极,其中阳极为H01L51/5206及其下位组,阴极为H01L51/5221;H01L51/5012及其下位组。电极的研究方向主要可分类为:形状、与辅助电极结合、透明多层、反射,本文基于上述分类并示例性对阳极分别采用相应CPC分类进行统计,其中 H01L51/5209主要涉及形状;H01L51/5212主要涉及与辅助电极结合;H01L51/5215主要涉及透明多层;H01L51/5218反射阳极。
        1.OLED电极专利申请分析
        1.1涉及电极全球申请量趋势

        如图1所示,显示了全球申请量的分布,涉及电极的申请量自2002年开始至2011年申请量变化比缓慢,自2011年开始申请量迅猛增加,并在2018年达到顶峰;电极申请量中涉及阳极的数量略大于阴极的数量,但基本持平,OLED器件中的常规结构包括正置、倒置结构即阴极或阳极可切换,同时从出光方向可分为顶发射、低发射,故目前对阳极、阴极均具有较大研发价值,故申请量差异不明显。
        1.2涉及电极主要申请人分析
        
 
        如图2所示,涉及电极层的主要申请人同样主要集中在国外如韩国、日本、美国;其中OLED器件工艺水平最先进的三星、LG分别为第一申请人和第二申请人,国内OLED器件主要厂家京东方位于第三和第四名,其技术水平相对于国际先进水平相对差异较小。
        1.3阳极主要申请人以及研发方向技术分析
        

        如图3所示,阳极全球最主要申请人为LG、三星、京东方,其与电极的全球最主要申请人基本一致。如图2所示,目前电极中阳极、阴极电极的申请量基本一致,本文以阳极作为示例对其研究方向主要分类:形状、与辅助电极结合、透明多层、反射进行专利分析。
        

        如图3所示,针对阳极不同分类进行的统计,2020年到2014年在形状、与辅助电极结合、透明多层以及反射阳极分类中基本呈同步研发;自2014年开始,上述分类的申请量开始分化,透明电极的数量锐减,而相对的反射电极的申请量剧增,即自2014年后电极的研发主要集中于反射电极的改进。
        2.总结与展望:
        OLED器件作为未来显示器的主要发展方向,其中三星、LG等领先于其他厂商。目前,研发难度相对较低的电极领域,我国出现了如京东方的技术水平位于世界先进水平行列。由于我国OLED器件领域,起步晚技术相对薄弱,在大力发展提高如发光层的技术水平的同时,电极的研发已接近国际最先进水平,我们需要持之以恒的精神在提高电极研发的同时,努力提高如发光层的技术水平,从而实现在OLED领域的弯道超车。
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