有機發光二極體（英文：Organic Light-Emitting Diode，縮寫：OLED）又稱有機電激發光顯示（英文：Organic Electroluminescence Display，縮寫：OELD）、有機發光半導體，OLED技術最早於1950年代和1960年代由法國人和美國人研究，其後由美國柯達公司及英國劍橋大學加以演進。索尼、三星和LG等公司於21世紀開始量產，與薄膜電晶體液晶顯示器為不同類型的產品，前者具有自發光性、廣視角、高對比、低耗電、高反應速率、全彩化及製程簡單等優點，但相對的在大面板價格、技術選擇性 、壽命、解析度、色彩還原方面便無法與後者匹敵，有機發光二極體顯示器可分單色、多彩及全彩等種類，而其中以全彩製作技術最為困難，有機發光二極體顯示器依驅動方式的不同又可分為被動式（Passive Matrix，PMOLED）與主動式（Active Matrix，AMOLED）。
基本介紹
- 中文名：有機發光二極體
- 外文名：Organic Light-Emitting Diode
簡介,歷史,結構,特色與關鍵技術,材料技術,小分子,聚合物發光二極體,磷光材料,潛在套用,參看,
簡介
有機發光二極體（英文：Organic Light-Emitting Diode，縮寫：OLED）又稱有機電激發光顯示（英文：Organic Electroluminescence Display，縮寫：OELD）、有機發光半導體，OLED技術最早於1950年代和1960年代由法國人和美國人研究，其後由美國柯達公司及英國劍橋大學加以演進。索尼、三星和LG等公司於21世紀開始量產，與薄膜電晶體液晶顯示器為不同類型的產品，前者具有自發光性、廣視角、高對比、低耗電、高反應速率、全彩化及製程簡單等優點，但相對的在大面板價格、技術選擇性 、壽命、解析度、色彩還原方面便無法與後者匹敵，有機發光二極體顯示器可分單色、多彩及全彩等種類，而其中以全彩製作技術最為困難，有機發光二極體顯示器依驅動方式的不同又可分為被動式（Passive Matrix，PMOLED）與主動式（Active Matrix，AMOLED）。
有機發光二極體可簡單分為有機發光二極體和聚合物發光二極體（polymer light-emitting diodes, PLED）兩種類型，目前均已開發出成熟產品。聚合物發光二極體相對於有機發光二極體的主要優勢是其柔性大面積顯示。但由於產品壽命問題，目前市面上的產品仍以有機發光二極體為主要套用。
歷史
最早的OLED技術研發開始於1950年代的法國南茜大學，法國物化學家安德烈・貝納諾斯獲譽為“OLED之父”，最早的實用性OLED於1987由柯達公司的香港人鄧青雲和美國人史蒂夫・范・斯萊克兩人發現。
實用性的有機發光二極體技術研究的其中一名研究員是鄧青雲博士，他出生於香港，於英屬哥倫比亞大學得到化學理學士學位，於1975年在康奈爾大學獲得物理化學博士學位，另一位則是來自羅徹斯特理工學院的美國人史蒂夫・范・斯萊克，於1979年加入柯達公司。鄧青雲自1975年開始加入柯達公司Rochester實驗室從事有機發光二極體的研究工作，在意外中發現有機發光二極體。1979年的一天晚上，他在回家的路上忽然想起有東西忘記在實驗室，回到實驗室後，他發現在黑暗中的一塊做實驗用的有機蓄電池在閃閃發光從而開始了對有機發光二極體的研究。1987年，鄧青雲和同事史蒂夫・范・斯萊克成功地使用類似半導體PN結的雙層有機結構第一次作出了低電壓、高效率的光發射器。為柯達公司生產有機發光二極體顯示器奠定了基礎。OLED英文名為Organic Light-Emitting Diode，縮寫：OLED），中文名(有機發光二極體)更是鄧青雲命名的。
到了1990年，英國劍橋大學物理系的卡文迪許實驗室也成功研製出高分子有機發光原件，並解決了OLED穩定性及壽命過短的問題。1992年劍橋大學成立的顯示技術公司CDT（Cambridge Display Technology），這項發現使得有機發光二極體的研究走向了一條與柯達完全不同的研發之路。OLED最大的優勢是無需背光源，可以自發光可做得很薄，可視角度更大、色彩更富、節能顯著、可柔性彎曲等等。可廣泛利用在各個領域，目前OLED更多使用AMOLED技術，在2013年的柏林國際電子消費品展（IFA）上，更有曲面OLED電視機種出現並引起注意。
結構
有機發光二極體基本結構是由一薄而透明具半導體特性之銦錫氧化物（ITO），與電力之正極相連，再加上另一個金屬陰極，包成如三明治的結構。整個結構層中包括了：電洞傳輸層（HTL）、發光層（EL）與電子傳輸層（ETL）。當電力供應至適當電壓時，正極電洞與陰極電子便會在發光層中結合，產生光子，依其材料特性不同，產生紅、綠和藍三原色，構成基本色彩。OLED的特性是自發光，不像薄膜電晶體液晶顯示器需要背光，因此可視度和亮度均高，且無視角問題，其次是驅動電壓低且省電效率高，加上反應快、重量輕、厚度薄，構造簡單，成本低等，被視為 21世紀最具前途的產品之一。
特色與關鍵技術
過去的市場上有機發光半導體一直沒辦法普及，主要的問題在於早先技術發展的有機發光半導體樣品大多是單色居多，即使採用多色的設計，其發色材料和生產技術往往還是限制了有機發光半導體發色的多樣性。實際上有機發光半導體的視頻產生方法和CRT顯示一樣，皆是藉由三色RGB像素拼成一個彩色像素；因為有機發光半導體的材料對電流接近線性反應，所以能夠在不同的驅動電流下顯示不同的色彩與灰階。
OLED的特色在於其核心可以做得很薄，厚度為目前液晶的1/3，加上有機發光半導體為全固態組件，抗震性好，能適應惡劣環境。有機發光半導體主要是自體發光的，讓其幾乎沒有視角問題；與LCD技術相比，即使在大的角度觀看，顯示畫面依然清晰可見。有機發光半導體的組件為自發光且是依靠電壓來調整，反應速度要比液晶片件來得快許多，比較適合當作高畫質電視使用。2007年底SONY推出的11吋O有機發光半導體電視XEL-1，反應速度就比LCD快了1000倍。
OLED的特色在於其核心可以做得很薄，厚度為目前液晶的1/3，加上有機發光半導體為全固態組件，抗震性好，能適應惡劣環境。有機發光半導體主要是自體發光的，讓其幾乎沒有視角問題；與LCD技術相比，即使在大的角度觀看，顯示畫面依然清晰可見。有機發光半導體的組件為自發光且是依靠電壓來調整，反應速度要比液晶片件來得快許多，比較適合當作高畫質電視使用。2007年底SONY推出的11吋O有機發光半導體電視XEL-1，反應速度就比LCD快了1000倍。
有機發光半導體的另一項特性是對低溫的適應能力，舊有的液晶技術在零下75度時，即會破裂故障，有機發光半導體只要電路未受損仍能正常顯示。此外，有機發光半導體的效率高，耗能較液晶略低還可以在不同材質的基板上製造，甚至能成製作成可彎曲的顯示器，套用範圍日漸增廣。
有機發光半導體與LCD比較之下較占優勢，數年前OLED的使用壽命仍然難以達到消費性產品（如PDA、行動電話及數字相機等）套用的要求，但近年來已有大幅的突破，許多行動電話的顯示屏已採用OLED，然而在價格上已經和LCD達到黃金交叉點，成本已經略低於LCD
材料技術
小分子
聚合物發光二極體
高分子發光二極體（PLED），也是發光聚合物（LEP），包含當連線到外部電壓而發光的電致發光導電聚合物。它們被用作全光譜彩色顯示器裡面的薄膜。聚合物OLED是相當有效率的，並且對於光產生的量只需要一個相對較小的的功率。
磷光材料
主條目：磷光有機電激發光二極體
PHOLED，全名Phosphorescent organic light-emitting diode, 是指磷光有機電激發光二極體。OLED的發光模式之一，近年來隨著PHOLED的蓬勃發展，目前許多學術研究單位積極研發的對象。
PHOLED 具有高亮度及高效率，有較長的生命期，內部量子效率接近100%, 大量降低顯示器的功耗。與磷光材質相比，摻雜螢光材質的面板電光轉化效率只有25%，因此磷光材質在平面顯示器套用上極具潛力。
潛在套用
有機發光半導體技術的主要優點是主動發光。現在，發紅、綠、藍光的有機發光半導體都可以得到。在過去的幾年中，研究者們一直致力於開發有機發光半導體在從背光源、低容量顯示器到高容量顯示器領域的套用。下面，將對OLED的潛在套用進行討論，並將其與其它顯示技術進行對比。
有機發光半導體在1999年首度商業化，技術仍然非常新。現在用在一些黑白/簡單色彩的汽車收音機、行動電話、掌上型電動遊樂器等。都屬於高端機種。
目前全世界約有100多家廠商從事OLED的商業開發，有機發光半導體目前的技術發展方向分成兩大類：日、韓和台灣傾向柯達公司的低分子有機發光半導體技術，歐洲廠商則以PLED為主。兩大集團中除了柯達聯盟之外，另一個以高分子聚合物為主的飛利浦公司現在也聯合了EPSON、DuPont、東芝等公司全力開發自己的產品。2007年第二季全球有機發光半導體市場的產值已達到1億2340萬美元。
目前全世界約有100多家廠商從事OLED的商業開發，有機發光半導體目前的技術發展方向分成兩大類：日、韓和台灣傾向柯達公司的低分子有機發光半導體技術，歐洲廠商則以PLED為主。兩大集團中除了柯達聯盟之外，另一個以高分子聚合物為主的飛利浦公司現在也聯合了EPSON、DuPont、東芝等公司全力開發自己的產品。2007年第二季全球有機發光半導體市場的產值已達到1億2340萬美元。
OLED面板的生產廠商主要集中於日本、韓國、中國大陸，台灣等地區。
參看
- 顯示技術的比較
- 新興技術列表
- 印刷電子學
- 表面傳導電子發射顯示器
- 發光二極體(LED)
