鄧青雲——「OLED 之父」、首位華人京都獎得主與他在科大的實驗室

一句話定位： 鄧青雲（Ching Wan Tang，1947年生於香港元朗）是香港科技大學電子及計算機工程、化學、物理三系聯聘講座教授，憑藉1987年在柯達研究室發明的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）^※及首位榮獲京都先進技術獎（2019）的華裔科學家^※；其1987年論文被引逾18,500次^※（Google Scholar口徑，截至本文整理時），奠定現代顯示產業基石。

# 鄧青雲是誰？他為何被稱為「OLED之父」？

鄧青雲1947年7月23日^※生於英屬香港元朗，在當地一所農村小學接受初等教育，後升讀元朗公立中學及皇仁書院完成中學階段。1970年^※於加拿大英屬哥倫比亞大學取得化學理學士學位，1975年^※在康奈爾大學完成物理化學博士學位。正是這一橫跨化學與物理的訓練背景，使他日後得以從材料與器件兩個維度突破有機電子學的技術瓶頸。

他的「OLED之父」稱號，源於1987年^※在柯達研究實驗室（Eastman Kodak Research Laboratories）與史蒂文·範斯萊克（Steven Van Slyke）合作發表的開創性論文《有機電致發光二極管》（Organic Electroluminescent Diodes，Applied Physics Letters，Vol. 51, No. 12, pp. 913–915）。該器件在低於10伏特^※的驅動電壓下實現超過1,000 cd/m²^※的高亮度發光——與此前需要數千伏高壓驅動的有機電致發光器件相比，是一次數量級的飛躍。這篇論文已成為《應用物理快報》史上被引次數最高的論文之一^※，被引逾18,500次^※（Google Scholar口徑）。

# 柯達三十一年：從有機太陽能電池到 OLED 的路徑轉折

鄧青雲1975年加入柯達^※，最初專注於有機光伏（OPV）器件研究。他在實驗室裏花費數年時間提升有機異質結太陽能電池的光電轉換效率，最終將初代器件的效率從約0.2%提升至約1%^※，並於1979年取得相關專利^※。然而，與當時無機太陽能電池超過10%的效率相比，有機方案仍有明顯差距，相關研究隨後擱置。

這一「彎路」卻帶來意外收穫。鄧青雲在研究異質結雙層結構時發現：同樣的「施主-受主」疊層設計，在通電狀態下不僅能分離光生載流子，還能讓有機層高效發出可見光。他沿此方向深入，於1982年取得第一個OLED器件專利^※，實現在僅5伏特^※下達到外量子效率約1%——而當時所有已知有機電致發光器件均需要約2,000伏特^※才能工作。

# 1987年的雙層器件：哪項技術創新使OLED從實驗室走向產業？

鄧青雲與範斯萊克在1987年的器件^※中採用了雙層有機薄膜堆疊結構：底層為芳香胺空穴傳輸層（hole-transport layer），頂層為8-羥基喹啉鋁（Alq₃）電子傳輸兼發光層。兩層材料分別優化了空穴與電子的注入和傳輸效率，使載流子在界面附近高效複合發光，從而將發光效率提升至超過1%^※，比此前技術水平高出約一個數量級。

1989年^※，他進一步證明：向發光層中摻入熒光染料客體分子，可利用主客體能量轉移機制實現顏色調控，為全綵OLED顯示打開了技術路徑。上述兩項工作確立了現代OLED器件的基本範式，至今仍是學術研究與產業量產的核心架構基礎。

以下表格梳理了鄧青雲在柯達的關鍵技術里程碑：

# 沃爾夫化學獎（2011）：該獎為何分量特別重？

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

在三位得主中，鄧青雲獲獎的核心貢獻是創立了有機發光二極管（OLED）和有機光伏（OPV）兩大最活躍的有機材料研究領域^※。沃爾夫獎在科學界被廣泛視為僅次於諾貝爾獎的最高學術榮譽之一^※，歷屆得主中有相當比例後來獲頒諾貝爾獎。鄧青雲是首位榮獲沃爾夫化學獎的華裔科學家^※。三位得主共同分享獎金10萬美元^※，頒獎典禮於2011年5月29日^※在以色列議會（Knesset）舉行。

# 美國發明家名人堂（2018）：與範斯萊克一同入選代表什麼？

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

鄧青雲入選時，已持有逾80項專利^※。他在接受媒體訪問時表示：「最重要的是你始終要對想法進行實驗。這是所有發明的關鍵。」（"What's most important is that you always experiment with ideas. That's the key to all inventions."）這一治學態度貫穿其整個職業生涯——從最初不被看好的有機太陽能電池研究，到後來徹底改變顯示產業格局的OLED發明。

# 京都獎（2019）：首位華裔得主的歷史意義是什麼？

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的誕生及其應用所做出的開創性貢獻」。京都獎自1985年設立^※至今，鄧青雲是首位獲此殊榮的華裔人士^※。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餘萬元）；頒獎典禮於2019年11月10日^※在日本京都舉行。

京都獎官方授獎評語特別指出，鄧青雲開發的雙層器件結構「在效率和可靠性方面帶來實質性的提升，並推動了OLED的實用化及其在顯示和照明領域的廣泛應用」（"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"）。鄧青雲在頒獎前夕表達了對自身科研價值的體認：

「對於一位科學家而言，沒有什麼比提出一項發明、並讓全球數十億人在每一天都從中受益更令人滿足的事了。」——鄧青雲，2019年^※

# 鄧青雲在科大擔任什麼職位？研究方向是什麼？

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^※，並同時持有電子及計算機工程學系、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，在科大歷史上亦屬罕見，折射出有機電子學本身的高度交叉學科屬性。

鄧青雲在科大的研究聚焦於有機半導體材料與器件，延續並深化他在柯達時期的核心課題。他以研究組組長（Research Team Leader）身份參與2013年9月由中國科技部批准設立的先進顯示及光電子技術國家重點實驗室（夥伴實驗室）^※。該實驗室由科大與中山大學聯合申報，集中於五大研究方向：氧化物薄膜晶體管陣列、第三代有機發光二極管、液晶顯示、視頻信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，匯聚了科大工程及理學院共23名^※高級教研人員。

在科大期間，鄧青雲亦積極參與學術傳播。他曾於香港科學院、中國科學院等機構舉辦專題講座，系統講述OLED發明歷程及有機太陽能電池的最新進展（當時有機光伏效率已接近10%^※），亦是香港科學院創院院士^※。

# 鄧青雲的主要榮譽一覽

下表彙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）：

此外，鄧青雲還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）。

# OLED 技術今日已有多廣泛？鄧青雲的工作產生了什麼影響？

鄧青雲1987年發明的雙層OLED器件，催生了一個數十億美元規模的全球產業^※。今天消費者日常使用的智能手機（如三星、蘋果 iPhone OLED 版本）、電視、筆記本電腦及可穿戴設備的顯示屏，多數採用以其原理為基礎的OLED或AMOLED技術。與傳統液晶顯示（LCD）相比，OLED具備自發光、無需背光、可實現真正黑色、對比度更高、屏幕更薄且可彎曲等優勢，已逐步成為旗艦顯示設備的標配。

在學術層面，鄧青雲的工作同樣產生深遠影響：他與範斯萊克發表的1987年論文^※被引超過18,500次（Google Scholar口徑），是有機電子學領域最具奠基性的單篇文獻之一，也是《應用物理快報》歷史上最高引文獻之列。他開創的有機異質結概念，既適用於發光器件（OLED），又適用於光伏器件（OPV），使兩個在物理上方向相反的器件共享同一套材料設計邏輯，這種「一體兩用」的範式至今仍在啓發新一代有機半導體研究者。