蘋果公司表示今年將在iPhone 8上使用OLED屏幕，其在智能手機等電子產品領域的示范效應將是OLED的一重要推動力。隨著VR（虛擬現實）、可穿戴設備等新電子產品的爆發趨勢，OLED 將帶來新的切入點。 OLED 終端產品市場爆發迅速，帶動 OLED 增長前景可期，綜合來看，今年很有可能成為“OLED元年”。

本文就從OLED入手，介紹下OLED的發展歷史以及發展前景等，下面就跟隨小編走進OLED的世界。..。..

有機發光二極管（OLED）是一種由柯達公司開發并擁有專利的顯示技術，這項技術使用有機聚合材料作為發光二極管中的半導體材料。聚合材料可以是天然的，也可能是人工合成的，可能尺寸很大，也可能尺寸很小。蛋白質和DNA就是有機聚合物的例子。OLED顯示技術廣泛的運用于手機、數碼攝像機、DVD機、個人數字助理（PDA）、筆記本電腦、汽車音響和電視。OLED顯示器很薄很輕，因為它不使用背光。OLED顯示器還有一個最大為160度的寬屏視角，其工作電壓為二到十伏特。基于OLED的新技術有軟性有機發光顯示技術（FOLED），這項技術有可能在將來使得高度可攜帶、折疊的顯示技術變為可能。

發展歷史

1947年出生于香港的美籍華裔教授鄧青云在實驗室中發現了有機發光二極體，也就是OLED，由此展開了對OLED的研究，1987年，鄧青云教授和Van Slyke 采用了超薄膜技術，用透明導電膜作陽極，Alq3作發光層，三芳胺作空穴傳輸層，Mg/Ag 合金作陰極，制成了雙層有機電致發光器件。1990 年，Burroughes 等人發現了以共軛高分子PPV為發光層的OLED，從此在全世界范圍內掀起了OLED 研究的熱潮。鄧教授也因此被稱為“OLED之父”。

在OLED的兩大技術體系中，低分子OLED技術主要集中于日本、韓國、中國***這三個地區，而高分子的PLED主要為歐洲廠家發展。另外，之前LG手機的OEL也是利用的OLED技術。OLED技術及專利由英國的科技公司CDT掌握。兩大技術體系相比，PLED產品的彩色化上仍有困難。而低分子OLED則較易彩色化。

不過，雖然將來技術更優秀的OLED會取代TFT等LCD，但有機發光顯示技術還存在使用壽命短、屏幕大型化難等缺陷。

為了形像說明OLED構造，可以將每個OLED單元比做一塊漢堡包，發光材料就是夾在中間的蔬菜。每個OLED的顯示單元都能受控制地產生三種不同顏色的光。OLED與LCD一樣，也有主動式和被動式之分。被動方式下由行列地址選中的單元主動發光。主動方式下，OLED單元后有一個薄膜晶體管（TFT），發光單元在TFT驅動下點亮。主動式OLED比被動式OLED省電，且顯示性能更佳。

產品特性

OLED顯示技術具有自發光的特性，采用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板，當有電流通過時，這些有機材料就會發光，而且OLED顯示屏幕可視角度大，并且能夠節省電能，從2003年開始這種顯示設備在MP3播放器上得到了應用。

以OLED使用的有機發光材料來看，一是以染料及顏料為材料的小分子器件系統，另一則以共軛性高分子為材料的高分子器件系統。同時由于有機電致發光器件具有發光二極管整流與發光的特性，因此小分子有機電致發光器件亦被稱為OLED（Organic Light Emitting Diode），高分子有機電致發光器件則被稱為PLED （Polymer Light-emitting Diode）。小分子及高分子OLED在材料特性上可說是各有千秋，但以現有技術發展來看，如作為監視器的信賴性上，及電氣特性、生產安定性上來看，小分子OLED處于領先地位。當前投入量產的OLED組件，全是使用小分子有機發光材料。

結構

OLED的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：空穴傳輸層（HTL）、發光層（EL）與電子傳輸層（ETL）。當電力供應至適當電壓時，正極空穴與陰極電荷就會在發光層中結合，產生光亮，依其配方不同產生紅、綠和藍RGB三原色，構成基本色彩。OLED的特性是自己發光，不像TFT LCD需要背光，因此可視度和亮度均高，其次是電壓需求低且省電效率高，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。

有機發光二極體的發光原理和無機發光二極體相似。當元件受到直流電（Direct Current；DC）所衍生的順向偏壓時，外加之電壓能量將驅動電子（Electron）與空穴（Hole）分別由陰極與陽極注入元件，當兩者在傳導中相遇、結合，即形成所謂的電子-空穴復合（Electron-Hole Capture）。而當化學分子受到外來能量激發后，若電子自旋（Electron Spin）和基態電子成對，則為單重態（Singlet），其所釋放的光為所謂的熒光（Fluorescence）；反之，若激發態電子和基態電子自旋不成對且平行，則稱為三重態（Triplet），其所釋放的光為所謂的磷光（Phosphorescence）。

當電子的狀態位置由激態高能階回到穩態低能階時，其能量將分別以光子（Light Emission）或熱能（Heat Dissipation）的方式放出，其中光子的部分可被利用當做顯示功能；然有機熒光材料在室溫下并無法觀測到三重態的磷光，故PM-OLED元件發光效率之理論極限值僅25%。

PM-OLED發光原理是利用材料能階差，將釋放出來的能量轉換成光子，所以我們可以選擇適當的材料當做發光層或是在發光層中摻雜染料以得到我們所需要的發光顏色。此外，一般電子與電洞的結合反應均在數十納秒（ns）內，故PM-OLED的應答速度非常快。

1. S.：PM-OLED的典型結構。典型的PM-OLED由玻璃基板、ITO（indium tin oxide；銦錫氧化物）陽極（Anode）、有機發光層（Emitting Material Layer）與陰極（Cathode）等所組成，其中，薄而透明的ITO陽極與金屬陰極如同三明治般地將有機發光層包夾其中，當電壓注入陽極的空穴（Hole）與陰極來的電子（Electron）在有機發光層結合時，激發有機材料而發光。

而發光效率較佳、普遍被使用的多層PM-OLED結構，除玻璃基板、陰陽電極與有機發光層外，尚需制作空穴注入層（Hole Inject Layer；HIL）、空穴傳輸層（Hole Transport Layer；HTL）、電子傳輸層（Electron Transport Layer；ETL）與電子注入層（Electron Inject Layer；EIL）等結構，且各傳輸層與電極之間需設置絕緣層，因此熱蒸鍍（Evaporate）加工難度相對提高，制作過程亦變得復雜。

由于有機材料及金屬對氧氣及水氣相當敏感，制作完成后，需經過封裝保護處理。PM-OLED雖需由數層有機薄膜組成，然有機薄膜層厚度約僅1，000～1，500A°（0.10～0.15 um），整個顯示板（Panel）在封裝加干燥劑（Desiccant）後總厚度不及200um（0.2mm），具輕薄之優勢。

材料

有機材料的特性深深地影響元件之光電特性表現。在陽極材料的選擇上，材料本身必需是具高功函數（High work function）與可透光性，所以具有4.5eV-5.3eV的高功函數、性質穩定且透光的ITO透明導電膜，便被廣泛應用于陽極。在陰極部分，為了增加元件的發光效率，電子與電洞的注入通常需要低功函數（Low work function）的Ag、Al、Ca、In、Li與Mg等金屬，或低功函數的復合金屬來制作陰極（例如：Mg-Ag鎂銀）。

適合傳遞電子的有機材料不一定適合傳遞空穴，所以有機發光二極體的電子傳輸層和空穴傳輸層必須選用不同的有機材料。目前最常被用來制作電子傳輸層的材料必須制膜安定性高、熱穩定且電子傳輸性佳，一般通常采用螢光染料化合物。如Alq、Znq、Gaq、Bebq、Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT等。而空穴傳輸層的材料屬于一種芳香胺螢光化合物，如TPD、TDATA等有機材料。

有機發光層的材料須具備固態下有較強螢光、載子傳輸性能好、熱穩定性和化學穩定性佳、量子效率高且能夠真空蒸鍍的特性，一般有機發光層的材料使用通常與電子傳輸層或電洞傳輸層所采用的材料相同，例如Alq被廣泛用于綠光，Balq和DPVBi則被廣泛應用于藍光。

一般而言，OLED可按發光材料分為兩種：小分子OLED和高分子OLED（也可稱為PLED）。小分子OLED和高分子OLED的差異主要表現在器件的制備工藝不同：小分子器件主要采用真空熱蒸發工藝，高分子器件則采用旋轉涂覆或噴涂印刷工藝。小分子材料廠商主要有：Eastman、Kodak、出光興產、東洋INK制造、三菱化學等；高分子材料廠商主要有：CDT、Covin、Dow Chemical、住友化學等。國際上與OLED有關的專利已經超過1400份，其中最基本的專利有三項。小分子OLED的基本專利由美國Kodak公司擁有，高分子OLED的專利由英國的CDT（Cambridge DisPlay Technology）和美國的Uniax公司擁有。