文章內容
有機發光二極體(OLED)
❒ 有機發光二極體的構造
有機發光二極體(OLED：Organic Light Emitting Diode)又稱為「有機電激發光(OEL：Organic Electrical Luminescence)」，其構造如＜圖一＞所示，將可以發出紅光、綠光、藍光的「有機發光半導體(一種會發光的高分子或塑膠)」塗佈在導電玻璃上，再蒸鍍金屬電極，直接對不同顏色的有機發光半導體施加電壓注入電子與電洞，電子與電洞在有機發光半導體內結合發光。使用有機發光二極體的構造簡單，亮度夠高，可惜有機材料的光學性質不穩定，造成生產的良率很低，成本一直降不下來，而且使用壽命較短，用久了會褪色，目前這種顯示器通常應用在手機、汽車音響顯示面板等產品。
圖一 有機發光二極體顯示器的構造。
資料來源：www.lg.com/tw/tvs/lg-OLED65E6T。
❒ 有機發光二極體的種類
有機發光半導體主要有「有機發光二極體(OLED)」與「聚合物發光二極體(PLED)」兩種，其比較如＜表一＞所示，由於OLED的製程比PLED更成熟，目前商業上量產的有機發光二極體面板都是屬於「OLED」。
➤有機發光二極體(OLED：Organic Light Emitting Diode)
以分子量較小的有機發光半導體製作，分子量通常小於3000，又稱為「小分子」，使用「加熱蒸鍍法」製作，將小分子有機發光半導體放在鎢舟內加熱，使小分子受熱昇華(由固體直接變成氣體)，成長在導電玻璃上。知識力www.ansforce.com。
優點：使用真空系統製程比較穩定，產品品質較高。
缺點：使用真空系統所以成本較高，加熱均勻性不易控制造成良率較低。
➤聚合物發光二極體(PLED：Polymer Light Emitting Diode)
以分子量較大的有機發光半導體製作，分子量通常大於10000，故稱為「高分子」或「聚合物」，使用「旋轉塗佈法」製作，將高分子有機發光半導體溶解在有機溶劑中，使用旋轉塗佈在導電玻璃上。
優點：不使用真空系統，成本較低。
缺點：不使用真空系統，所以製程比較不穩定，產品品質較差，良率更低。
表一 有機電激發光顯示器的種類。
資料來源： 光訊雜誌，第95期，第28頁，國科會光電小組。
❒ 有機發光二極體的優點
➤構造簡單厚度薄：由於有機發光二極體構造簡單，沒有背光模組與彩色濾光片，因此厚度很薄。
➤沒有視角的問題：沒有利用液晶分子使極化光旋轉的原理，因此不像液晶顯示器有視角的問題。
➤自發光亮度很高：由於液晶顯示器需要背光源，再經由液晶、偏光片、彩色濾光片產生影像，許多光能都被這些材料吸收浪費，而有機發光二極體是自發光，因此構造簡單，亮度很高。知識力www.ansforce.com。
❒ 有機發光二極體的缺點
➤耗電量較高：反射式液晶顯示器在明亮的場所因為有太陽光或背景光，所以光源不需要發光，比較省電；有機發光二極體必須保持通電才能看到影像，比較耗電。
➤製程良率低：有機發光半導體的光學性質不穩定，造成有機發光二極體的良率很低，成本一直降不下來，國內的廠商在多年努力後紛紛放棄，韓國廠商一直堅持到現在才能順利量產。
➤紅色與藍色價格高：綠光的有機發光半導體最成熟，紅光與藍光的有機發光半導體發展較晚，價格較高，造成彩色有機發光二極體價格較高。知識力www.ansforce.com。
➤有機材料可靠度低：有機分子容易與氧(O2)或水(H2O)反應，必須使用封裝技術來隔絕氧氣與水氣，但是仍然無法有效解決，目前面板只有大約三年的使用壽命，所幸iPhone及Android手機的「產品生命週期(Product life cycle)」大約也是三年，因此問題不大，但是家用電視與工業產品產品生命週期較長，因此要大量使用OLED仍然有許多困難，此外螢幕容易出現殘影稱為「烙印現象(Imprinting)」。
❒ 有機發光二極體(OLED)與液晶顯示器(LCD)的比較
有機發光二極體(OLED)在市場上最大的競爭對手是中小尺寸的液晶顯示器(LCD)，這兩種顯示器值得我們花點時間來比較一下，詳細特性如＜表二＞所示：
➤發光方式：OLED是使用有機發光半導體自已發光，必須一直通電才能看到影像，比較耗電；LCD因為液晶本身不發光，必須靠背光源，如果是反射式或半反射式，可以反射太陽光(背景光)，所以不必通電就能看到影像，比較省電。
➤彩色顯示：OLED是使用不同材料的有機發光半導體，發出RGB不同顏色的光，色彩明亮飽和度高；LCD是使用彩色濾光片過濾白光，得到RGB不同顏色的光。
➤厚度與重量：OLED不需要背光模組，比較薄(約1mm)也比較輕(約1g)；LCD需要背光模組，比較厚(約5mm)也比較重(約10g)，這裡的重量只能做為相對值來參考。
➤響應時間：OLED是使用有機發光半導體自已發光，電壓打開就發光，所以反應快(約μs)；LCD是使用液晶分子旋轉來控制黑白，液晶分子旋轉需要時間，所以反應較慢(約ms)。
➤光電轉換效率：OLED是使用有機發光半導體自已發光，所以每一瓦(W)電可以轉換成10流明(lm)的光；LCD因為有導光板、偏光片、彩色濾光片這些元件，會吸收背光模組發出來的光，所以每一瓦(W)電只能轉換成4-8流明(lm)的光。知識力www.ansforce.com。
表二 有機電激發光顯示器(OEL)與液晶顯示器(LCD)的比較。
資料來源：Nikkei Electronics(2002/05)。
【請注意】上述內容經過適當簡化以適合大眾閱讀，與產業現狀可能會有差異，若您是這個領域的專家想要提供意見，請自行聯絡作者；若有產業與技術問題請參與社群討論。
【延伸閱讀】其他詳細內容請參考「光電科技與新儲存產業，全華圖書公司」。＜我要買書＞
【文章圖示】www.lg.com/tw/tvs/lg-OLED65E6T