有機發光二極體

有機發光二極體 (Organic Light-emitting diodes，OLED)
國立臺灣大學化學系四年級王博漢/國立臺中第一高級中學化學科薛朋雨老師修改/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

自從人類懂得使用光源照亮黑暗後，便不斷地追求更新穎的照明技術，從原始的火炬到愛迪生的白熾燈泡，再進一步衍生至螢光燈管、發光二極體（LED），直到本篇的主角─有機發光二極體（OLED）。

最早應用於生活的發光二極體是以無機物磷砷化鎵為材料的紅光元件，在數十年間，傳統的LED產業已發展出高亮度的白光及藍光發光二極體，相較於此，有機發光二極體的起步似乎較晚，早期發光效率也較差。但是近年投入大量研究，令OLED逐漸展現其吸引人的優勢，包括：自發光特性、可彎折的性質、顯示反應時間迅速、容易製造大面積面板……等。令人期待OLED能夠成為下一個世代的新光源。

OLED顧名思義，即是使用有機化合物作為發光的材料，可以由下圖說明。

我們將OLED施加一外電壓，驅使電子與電洞分別由陰陽極進入元件中，當電子和電洞傳遞至中間發光層時，便會結合同時釋出光能。由於有機化合物的導電性質不如無機化合物，所以OLED元件的設計目的在於將電子與電洞順利地導引至發光層的有機分子上，此時，電子會處於有機分子的LUMO註1能階，電洞則是在有機分子的HOMO註2能階，此時可視作分子處於激發態，會迅速回到基態並放出能量，放出光能的大小就是兩者間的能差，如果能差很大，就會放出高能的藍光，反之就是放出黃光或是紅光。由於有機分子的合成可藉由簡單的官能機修飾去控制能差的大小，所以在設計不同顏色的OLED上，較為便捷且迅速。

註1：LOMO：指的是在混成軌域中，最低能量的電子未填軌域
註2：HOMO：指的是在混成軌域中，最高能量的電子填入軌域。

由於有機發光二極體不若傳統LED需要以晶體的方式去製作，故擁有可彎折撓曲的特性，具有相當的潛力應用於電子紙的發展，且因元件厚度較薄，製程簡易，可加工於傳統的一些生活工具上，如汽車擋風玻璃上的顯示屏，或者是附加於塑膠的表面上，增進人類生活的便利性以及各種光電顯示的可能性。

參考資料
1. 陳金鑫、黃孝文 (2005)，「OLED:有機電激發光材料與元件」，五南
2. 陳金鑫、黃孝文 (2007)，「OLED夢幻顯示器：OLED材料與元件」
3. 維基百科http://en.wikipedia.org/wiki/Organic_light-emitting_diode#Polymer_light-emitting_diodes