2015年5月4日

有機發光二極體OLED

世界各國積極發展新世代以OLED為主流的顯示技術,臺灣在此競爭中也不落人後, 2010年工研院研究團隊掌握「軟性」OLED技術, 製造出可撓曲的顯示器, 讓科技電影中像紙張一樣輕薄, 可收納、彎折的顯示器, 不再遙不可及。

作者/趙君傑(現任臺北市立建國中學化學科教師)

OLED全名為有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode),是現今各國光電產業研發重點之一,但在高中科學教育裡,對於相關技術僅簡言帶過,筆者撰文將此科技做更進一步介紹,期盼能作為教學現場的補充資料,且能吸引更多優秀人才投入研究工作。

有機發光二極體的發展
紅光與綠光無機LED自60年代起就已出現, 但藍光LED受限於發光效率不佳,間接導致利用三原色調色的白光LED商品一直遲遲無法問世。直到日本學者赤崎勇(Isamu Akasaki)、天野浩(Hiroshi Amano)、中村修二(Shuji Nakamura)在藍光LED上的努力, 終於在1990年代初期有了革命性發展,三位學者更因此獲得2014年諾貝爾物理獎。但無機LED受限於磊晶生產技術,所以無法製造出高解析度顯示器, 故大多用於LCD背光源或是一般照明設備。然而,OLED可彌補此一缺憾,提供做為高解析度顯示器的應用。

有機材料的電激發光行為,在1963年波普(Pope) 等人就已發現。利用厚度約5 mm的蒽(anthracene)作為發光層,當外加電壓大於100伏特以上,蒽可發出微弱的藍光,可惜發光效率不佳。直到1987年,美國柯達公司的鄧青雲團隊,將有機小分子在高溫低壓的條件下,把材料真空蒸鍍(vacuum evaporation)並製成雙層元件(device),在小於10伏特的電壓下,外部量子效率可達到1%。不但開啟了OLED的實用性與未來性,更吸引各國科學家投入相關研究。......【更多內容請閱讀科學月刊第545期】

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