鄧青雲——「OLED之父」、首位華裔京都獎得主同佢喺科大嘅實驗室

一句話定位： 鄧青雲（Ching Wan Tang，1947年生於香港元朗）係香港科技大學電子及電腦工程學、化學、物理三系聯聘講座教授，憑住1987年喺柯達研究室發明嘅雙層有機電致發光二極管^※（OLED），成為首位榮獲沃爾夫化學獎（2011）^※同首位榮獲京都先進技術獎（2019）嘅華裔科學家^※；佢嗰篇1987年論文被引用超過18,500次^※（Google Scholar口徑，截至本文整理嗰陣），奠下咗現代顯示產業嘅基石。

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# 鄧青雲係邊個？點解佢會被稱為「OLED之父」？

鄧青雲1947年7月23日^※喺英屬香港元朗出世，喺一個得十二户人家嘅鄉村小社區長大，細個嗰陣要落田插秧、務農為生^※。據報，佢細個試過用廢木料同釘自製一件簡陋嘅除草工具，用嚟提高喺濕潤稻田度拔草嘅效率——呢樣嘢或者係佢人生第一項「發明」^※，同佢日後顛覆全球顯示產業嘅成就形成咗好有意味嘅對照。佢喺當地一間農村小學接受初等教育，之後升讀元朗公立中學同皇仁書院完成中學階段。1970年^※喺加拿大英屬哥倫比亞大學攞到化學理學士學位，1975年^※喺康奈爾大學完成物理化學博士學位。正係呢種橫跨化學同物理嘅訓練背景，令佢日後可以從材料同器件兩個維度去突破有機電子學嘅技術瓶頸。

佢「OLED之父」嘅稱號，源於1987年^※喺柯達研究實驗室（Eastman Kodak Research Laboratories）同史蒂文·範斯萊克（Steven Van Slyke）合作發表嘅開創性論文《有機電致發光二極管》（Organic Electroluminescent Diodes，Applied Physics Letters，Vol. 51, No. 12, pp. 913–915）。嗰件器件喺低過10伏特^※嘅驅動電壓之下，實現到超過1,000 cd/m²^※嘅高亮度發光——同過往需要數千伏高壓嚟驅動嘅有機電致發光器件相比，係一次數量級嘅飛躍。呢篇論文已經成為《應用物理快報》史上被引次數最高嘅論文之一^※，被引超過18,500次^※（Google Scholar口徑）。

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# 柯達三十一年：從有機太陽能電池到 OLED 嘅路徑轉折

鄧青雲1975年加入柯達^※，最初專注於有機光伏（OPV）器件研究。佢喺實驗室度花咗數年時間提升有機異質結太陽能電池嘅光電轉換效率，最終將初代器件嘅效率由約0.2%提升至約1%^※，並於1979年攞到相關專利^※。之不過，同當時無機太陽能電池超過10%嘅效率比較，有機方案仍然有明顯差距，相關研究隨後擱置。

呢條「彎路」反而帶嚟意外收穫。鄧青雲研究異質結雙層結構嗰陣發現：同樣嘅「施主-受主」疊層設計，喺通電狀態之下唔單止可以分離光生載流子，仲可以令有機層高效噉發出可見光。佢循住呢個方向深入落去，喺1982年攞到第一個OLED器件專利^※，實現咗喺區區5伏特^※之下達到外量子效率約1%——而當時所有已知嘅有機電致發光器件都需要約2,000伏特^※先至可以工作。

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# 1987年嘅雙層器件：邊項技術創新令OLED由實驗室走向產業？

鄧青雲同範斯萊克喺1987年嘅器件^※度採用咗雙層有機薄膜堆疊結構：底層係芳香胺空穴傳輸層（hole-transport layer），頂層係8-羥基喹啉鋁（Alq₃）電子傳輸兼發光層。兩層材料分別優化咗空穴同電子嘅注入同傳輸效率，令載流子喺界面附近高效複合發光，從而將發光效率提升至超過1%^※，比此前嘅技術水平高出大約一個數量級。

1989年^※，佢進一步證明：向發光層入面摻入熒光染料客體分子，可以利用主客體能量轉移機制實現顏色調控，為全綵OLED顯示開闢咗技術路徑。上述兩項工作確立咗現代OLED器件嘅基本範式，至今依然係學術研究同產業量產嘅核心架構基礎。

下面嘅表格梳理咗鄧青雲喺柯達嘅關鍵技術里程碑：

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# 沃爾夫化學獎（2011）：呢個獎點解分量咁重？

2011年^※，以色列沃爾夫基金會（Wolf Foundation）將當年嘅化學獎授予鄧青雲、斯圖爾特·賴斯（Stuart A. Rice）同剋日什托夫·馬蒂亞謝夫斯基（Krzysztof Matyjaszewski），以表彰佢哋「探索有機固體嘅本質及其能量面貌、結構與動力學，並創造出從聚合物到從太陽汲取能量、為人類照明嘅有機基器件等各類有機材料嘅新途徑」。

喺三位得主當中，鄧青雲獲獎嘅核心貢獻係創立咗有機發光二極管（OLED）同有機光伏（OPV）兩大最活躍嘅有機材料研究領域^※。沃爾夫獎喺科學界被廣泛視為僅次於諾貝爾獎嘅最高學術榮譽之一^※，歷屆得主之中有相當比例後來獲頒諾貝爾獎。鄧青雲係首位榮獲沃爾夫化學獎嘅華裔科學家^※。三位得主共同分享獎金10萬美元^※，頒獎典禮喺2011年5月29日^※於以色列議會（Knesset）舉行。

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# 美國發明家名人堂（2018）：同範斯萊克一齊入選代表啲乜？

2018年^※，鄧青雲同合作者史蒂文·範斯萊克同時入選美國國家發明家名人堂（National Inventors Hall of Fame），以表彰兩人喺美國專利號4,356,429^※項下共同發明嘅有機發光二極管技術。美國發明家名人堂同諾貝爾獎、美國國家技術創新獎並列，係美國對發明創造領域最高級別嘅官方認可體系，收錄標準要求發明須「已對社會產生廣泛且持續嘅影響」。

鄧青雲入選嗰陣，已持有逾80項專利^※。佢接受媒體訪問嗰陣表示：「最重要嘅係你一路以嚟都要對諗法做實驗。呢樣係所有發明嘅關鍵。」（"What's most important is that you always experiment with ideas. That's the key to all inventions."）呢種治學態度貫穿佢整個職業生涯——由最初不被看好嘅有機太陽能電池研究，到後來徹底改變顯示產業格局嘅OLED發明。

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# 京都獎（2019）：首位華裔得主嘅歷史意義係乜？

2019年6月14日^※，稻盛財團（Inamori Foundation）宣佈將2019年京都先進技術獎（工程科學與技術類）^※授予鄧青雲，表彰其「對高效有機發光二極管嘅誕生及其應用所做出嘅開創性貢獻」。京都獎自1985年設立^※至今，鄧青雲係首位獲此殊榮嘅華裔人士^※。每位得主可獲頒外交部規格證書、20K純金獎章及1億日元獎金^※（約合當時港幣750幾萬元）；頒獎典禮喺2019年11月10日^※於日本京都舉行。

京都獎官方授獎評語特別指出，鄧青雲開發嘅雙層器件結構「喺效率同可靠性方面帶嚟實質性嘅提升，並推動咗OLED嘅實用化及其喺顯示同照明領域嘅廣泛應用」（"led to substantial improvements in their efficiency and reliability; and led to the practical use of OLEDs and their widespread use in displays and lighting"）。鄧青雲喺頒獎前夕表達咗對自身科研價值嘅體認：

「對於一位科學家嚟講，冇乜嘢比提出一項發明、並讓全球數十億人喺每一日都從中受益更令人滿足嘅事了。」——鄧青雲，2019年^※

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# 鄧青雲喺科大擔任咩職位？研究方向係乜？

2013年^※，鄧青雲離開羅切斯特大學，正式加入香港科技大學，獲聘為賽馬會高等研究院（IAS）東亞銀行教席教授^※，並同時持有電子及電腦工程學系、化學系及物理學系三系講座教授職銜。以一人橫跨三個學科部門，喺科大歷史嚟講都算罕見，折射出有機電子學本身嘅高度交叉學科屬性。

鄧青雲喺科大嘅研究聚焦於有機半導體材料同器件，延續並深化佢喺柯達時期嘅核心課題。佢以研究組組長（Research Team Leader）身份參與2013年9月由中國科技部批准設立嘅先進顯示及光電子技術國家重點實驗室（夥伴實驗室）^※。呢個實驗室由科大同中山大學聯合申報，集中喺五大研究方向：氧化物薄膜晶體管陣列、第三代有機發光二極管、液晶顯示、影片訊號處理及集成電路設計，以綠色節能主動矩陣OLED（AMOLED）技術為核心目標，匯聚咗科大工程同理學院共23名^※高級教研人員。

喺科大期間，鄧青雲亦積極參與學術傳播。佢曾經喺香港科學院、中國科學院等機構舉辦專題講座，系統講述OLED發明歷程同有機太陽能電池嘅最新進展（當時有機光伏效率已接近10%^※），亦係香港科學院創院院士^※。

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# 鄧青雲嘅主要榮譽一覽

下表匯總鄧青雲迄今所獲主要國際獎項與榮譽（數據經多方官方來源交叉核實）：

除此之外，鄧青雲仲持有柯達傑出發明家獎（1994年，Kodak Eminent Inventor Award）、柯達創新獎（2000年）、美國化學會團隊創新獎（2004年）、Holonyak獎（OSA，2014年）、NEC C&C獎（2018年）等多項行業獎項，專利持有總數逾80項^※（美國發明家名人堂口徑，入選時）。

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# OLED 技術今日有幾廣泛？鄧青雲嘅工作產生咗咩影響？

鄧青雲1987年發明嘅雙層OLED器件，催生咗一個數十億美元規模嘅全球產業^※。今日消費者日常使用嘅智能電話（例如三星、蘋果 iPhone OLED 版本）、電視、手提電腦同可穿戴設備嘅顯示屏，多數採用以其原理為基礎嘅OLED或AMOLED技術。同傳統液晶顯示（LCD）比較，OLED具備自發光、唔使背光、可以實現真正黑色、對比度更高、屏幕更薄而且可以彎曲等優勢，已經逐步成為旗艦顯示設備嘅標配。

喺學術層面，鄧青雲嘅工作同樣產生深遠影響：佢同範斯萊克發表嘅1987年論文^※被引超過18,500次（Google Scholar口徑），係有機電子學領域最具奠基性嘅單篇文獻之一，亦係《應用物理快報》歷史上最高引文獻之列。佢開創嘅有機異質結概念，既適用於發光器件（OLED），又適用於光伏器件（OPV），令兩個喺物理上方向相反嘅器件共享同一套材料設計邏輯，呢種「一體兩用」嘅範式至今仍然啟發緊新一代有機半導體研究者。

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# 相關連結同延伸閲讀

• 先進顯示及光電子技術國家重點實驗室（HKUST）
• 京都獎 2019 年得主頁面（英文）
• 沃爾夫基金會——鄧青雲頁面
• 美國發明家名人堂——鄧青雲條目
• 科大 IAS 人物頁面