瞄準光醫療OLED掘金大健康市場

谷月

OLED已經被廣泛應用于電視、智能手機、汽車顯示等顯示市場，在照明領域也有一席之地，但其能做的遠不止于此。鮮為人知的是，OLED在光醫療領域也有用武之地。憑借二維彎曲、可穿戴等特點，柔性OLED光源可用作傷口護理或皮膚護理的光貼片，以及健康監測傳感器來測量人體信號，如心跳和血氧水平等。不過，受制于OLED的Pl薄膜基板技術、柔性薄膜封裝技術、FPC柔性電路板技術等還有待成熟，OLED光醫療這一新應用方向此前一直進展緩慢。

“治愈創傷”的OLED貼片

相比傳統光醫療，OLED貼片憑借柔性、輕薄特點，可以更貼合皮膚，舒適感和體驗性會更佳。

提起治愈創傷，大家自然想到各種藥物，但很少有人提及“光線”。

“光線”很早就被應用于光生物調節（PBM）。例如，用LED在400nm - 420nm波長之間的高能量藍光治療青春痘;用波長570nm附近的黃光或波長630nm附近的紅光照射皮膚，使皮膚年輕化;用波長為635nm的LED來治療那些在減肥中受挫的肥胖癥患者;用激光無創光療（弱激光治療）調節多種機體功能等。

一直以來，PBM光療法都被認為是一種安全的、無創傷的組織再生方法。但是，傳統的PMB光療設備使用的LED、激光等被業內認為是屬于比較“尖銳”的光源。這些光源靈活性差、重量大、光照不均勻等缺點影響了PMB光療效果，為了克服這些缺點，OLED逐漸被“挖掘”出來。

兩年前，由韓國科學技術院的JeonYong-min和首爾國立大學Bundang醫院的Choi Hyung-ryung領導的研究人員開發了一種OLED貼片。據研究小組稱，OLED貼片能使纖維細胞增殖率增加58%，成纖維細胞遷移率增加46%，在組織再生方面有很好的效果。這種OLED貼片可以舒適地依附在皮膚上，患者接受治療的時候不會產生太多不適感。值得一提的是，該OLED貼片只有手掌大小，重量僅0.82g，厚676μm。該貼片可以運行300多個小時，并且能夠沿著一個半徑為20mm的曲線進行彎曲。

OLED材料廠商鼎材科技董事長任雪艷在接受《中國電子報》記者采訪時，從源頭分析了將OLED用于光醫療領域的優勢。她說：“相比于傳統的光醫療，OLED憑借柔性、輕薄等特點，可以做成更貼合皮膚的任意形狀，舒適度和體驗感會更佳。同時由于OLED發光波長可以通過調整OLED有機發光材料結構，實現近紅外發光、深藍光等，滿足光醫療對不同波段光的要求。”

近日，國內OLED發光器件廠商翌光科技開發出一款帶隙更窄、對材料的效率要求更高的深紅色OLED器件。該器件主波長為630nm，憑借可彎折、貼合性強、光照均勻等優勢，應用于生發、傷口愈合、皮膚炎癥等。據翌光科技透露，該公司正在與臨床緊密合作，對所開發的柔性OLFD光源設備，在皮膚管理等方面做進一步的臨床論證。

翌光科技副總經理謝靜在接受記者采訪時，表示出對OLED在光醫療領域應用的期待。她說：“我相信憑借OLED的強大優勢，其發展將不止于顯示、照明等領域。未來，OLED器件將成為光醫療和光學美容領域的‘新寵。”她分析說，OLED材料可以通過改變分子結構來優化性能，在可見光區域內可任意調節發光顏色;不同波段的光可治療不同的疾病或皮膚問題，促進人體健康;OLED為均勻的面光源，輕薄可撓;即使在長期點亮的狀態下，光源表面溫度依舊保持在40qC以下，避免燒傷的風險等。

在醫療監測領域大展身手

可穿戴OLED發光器件在個人移動醫療監測領域也可以發揮重要作用，例如監測心跳和血氧水平。

OUD的應用并不局限于治療創傷。

事實上，OLED發光器件以穿戴設備的形式，在個人移動醫療監測領域也可以發揮重要作用。例如，健康監測傳感器測量重要的人體信號，如心跳和血氧水平。

目前，對心血管循環的測量僅限于醫院內的護理，但它正迅速擴展到移動或個人衛生保健領域。在心血管監測方法中，光體積描記法（PPG）信號和血氧飽和度（ Sp02）水平是通過使用發光器件和光檢測器，進行無創光測量的。

由于有機技術與可穿戴或人體可附著的形式因子具有良好的兼容性，因此很自然地認為有機發光二極管（ OLED）和有機光電二極管（OPD）可以作為可穿戴式PPG以及Sp02傳感器的光源和檢測器。目前國內外一些研究小組已經證明OLED技術是一種可行的、有前途的可穿戴健康監測技術。

韓國高等科學技術研究院電氣工程學院的Seunghyup Yoo團隊曾在OLED和OPD的基礎上，通過對人體皮膚內色敏光傳播的光學模擬，設計了一種單片集成的有機脈搏血氧儀傳感頭，在平均24mw的電功率下成功工作。他們認為，有機設備不僅在此類應用中具有優勢，而且在全天可穿戴健康監測系統中具有巨大的前景。

推進產業鏈協同發展

OLED光醫療需要醫院、OLED光源器件設計制造、OLED材料設計開發等多方共同合作。

“OLED光醫療尚停留在初級階段。”任雪艷表示。目前，順應大健康、智能醫療的發展趨勢，光醫療產品正在以實現醫療、健康監測功能為目標，在產品設計、信號采集傳輸、APP軟件設計應用平臺、智能醫療數據平臺揍人、關鍵OLED材料的開發和OIED器件制備，以及產品功能集成等方面，還需要結合各方面的資源。其中，首先要做到的是原型產品的設計和應用實現，在此基礎上，進一步集成信息采集、信號傳輸、遠程數據分析和反饋的設計等。這需要醫院、OLED光源器件設計制造、OLED材料設計開發三方共同合作來實現。

國家半導體照明工程研發及產業聯盟（CSA）標準化委員會常務副秘書長高偉告訴《中國電子報》記者：“光健康、光醫療的前景很好，不過目前該產業還有一些量效關系和作用機理不明確等問題。尤其對于OLED來講，由于柔性光源帶來產品形態的不同，對于主要性能測試有了新的要求。此外，OLED成本相對于LED而言，仍然偏高。”

OLED光醫療產業若要實現快速發展和市場滲透，高偉建議從以下幾個方面努力：一是產業鏈需協同合作，以實現材料性能的提升，滿足對材料的變革性需求。比如，OLED發光材料向可見光的兩端進行開發，實現更深的紅色、紅外光、深藍光等，繼續提高光效;薄膜電池能隨意彎曲;襯底更薄、更輕柔、更親膚。二是在器件層面，薄膜傳感器與OLED發光器件的集成，需在選型、界面結構、工藝路線、設備功能等方面進行開發。集成化的好處是能夠用OLED的玻璃基或PI基代替傳統芯片的硅基，在工業化、規模化、降低成本方面具有極大潛力。此外，還能夠實現真正意義上的柔性電子器件，具備對人體生理參數的監測、收集、分析、反饋等功能，同時還可以實時調整治療劑量。這兩種功能的融合將更好地服務病患和大眾。三是醫工融合，不同學科跨界合作。臨床醫學、光學、赦電子、動力學、工程結構設計等學科相互合作創新，制備出療效佳、人性化、便攜易用的OLED光醫療產品。四是完善光醫療用柔性光源主要性能的科學測試方法，完善標準立項。不僅是測量標準，當后續產品形態逐步成熟后，產品技術要求等標準也需要跟進。

謝靜認為：“未來，柔性可穿戴的OLED光醫療產品，還可繼續溢出到大眾消費市場，給人們的日常皮膚管理提供服務，如生發、傷口愈合、皮膚炎癥等方面，其想象空間極大。”

透明市場研究公司（TransprrencyMarket Reseaich.TMR）的一份報告表明，到2026年，全球可穿戴醫療設備市場份額頸計將超過290億美元，未來七年的復合年增長率（CAGR）預計將超過17%。

該數據不能完全代表OLED光醫療的市場規模，畢竟可穿戴醫療設備的范圍很廣。但業內人士相信，隨著大數據、醫療云平臺的建設，智能健康領域中與個人健康監測、健康護理相關的醫療配件有較大的潛在需求，OLED在該領域將會有比較好的發展前景。