平面显示器(Flan Panel Display)的出现可说是改变人类生活习惯的一大进步，并在可预见的未来成为家家户户的“日用品”。但从黑白到彩色、从非自发光到自发光，人类对于视觉感官的要求是越来越严格；从外观画质到功能的整合，平面显示器可说是所有信息的接口。而在未来信息应用(IA)产品的设计上，具备自发光特性的显示器相信是继液晶显示器后另一个可能急速成长的产品。
在台湾的两兆双星计划中，光电产业是近几年最引人注目的一个标的物。台湾地区光电产值的成长动力除来自于大尺寸TFT LCD的快速发展外，便携式装置彩色化需求的中小尺寸成长也是一个主要的原因。而在这两个应用市场中，业者亦积极投入开发除液晶之外的新技术，其中OLED被视为显示器产业的明日之星之一。
目前在手机次面板应用上已相当成熟的OLED显示技术，其组件结构较为简单、不需外加背光源的特点，且封装后面板的厚度为2mm左右，因此可充分表现携带产品所需的轻薄省电的特性。但以目前量产的情形分析，仍以被动式驱动技术(PM_OLED；Passive Matrix)产品为主，约占全球近9成的市场；但因主动式驱动技术(AM_OLED；Active Matrix)的产品在分辨率、色彩表现、反应时间仍较被动式驱动技术或液晶显示器来的优异，因此在海内外各厂的终极目标仍会以朝AMOLED技术发展方向前进。
有机发光二极管简介
有机发光二极管(OLED)显示器依其所使用的有机发光材料之不同，可以区分为两种技术类型，一种是以低分子系(small molecular)作为有机发光层，以OLED作为泛称；另一种是以π共轭高分子系(polymer)作为有机发光层，俗称为PLED。1987年伊士曼 柯达公司的C.W. Tang在Applied Physics Letters发表利用真空升华技术(vacuum sublimation)蒸镀有机电子传导发光层薄膜和有机电洞传输层薄膜，得到双层式组件结构的高辉度绿光有机发光二极管，OLED的研究发展自此开始受到重视。
1990年剑桥大学Friend教授的研发团队发表以使用π共轭高分子系PPV搭配旋转涂布(spin coating)方法制成薄膜以作为有机发光二极管的发光层。为有别于一般以低分子系做为发光层之有机发光二极管OLED，以高分子系做为发光层之材料便通称为PLED。目前的在材料的研发上，OLED的发光效率以及寿命上均比PLED佳，而且PLED在蓝光的寿命还未到达实用的水准。
有机发光二极管显示器有下列的优点：自发光性不需背光源、高对比、高亮度(可达>100,000 cd/m2)、高发光效率(约15 lm/W绿色荧光材料、约70 lm/W绿色磷光材料)、广视角、高应答速度(微秒等级)、工作温度广(-40 oC ~ 100 oC)、面板制程与结构简单、可全彩化等。
OLED与PLED在制作上的比较
低分子系OLED需要采用真空蒸镀制程，其组件包括阴极在内约需蒸镀5~6层的有机薄膜或电极材料，如果真空设备针对每一层个别以一真空室进行蒸镀作业，则生产线将相当庞大且成本亦高。蒸镀方式制作薄膜的有机材料利用效率相当低(仅数个%)，而且蒸镀速度慢产量低，基板尺寸多在40CM以下，因此制作成本高。另外，使用遮光罩方式蒸镀RGB画素时，光罩(shadow mask)摆放位置的精度也影像画面的品质，要制作高分辨率(>200ppi)面板较困难。
高分子系PLED若欲达成全彩化面板之目标，可以采用喷墨印制方法制作RGB画素。电子注入层与阴极材料的喷制只要使用个别的喷墨头即可，设备成本远比低分子系OLED低，而且有机材料只喷在需要定义的画素上，因此不会造成材料的浪费。
有机发光二极管之结构与发光原理
OLED是由注入层(电子/电洞)、传输层(电子/电洞)、发光层以及阳极与阴极所组成。以下则针对各层的原理以及作用逐一做探讨：
注入层的作用是使得阳极的功函数与LUMO准位、阴极的功函数与HOMO准位有良好的匹配使得电子与电洞能顺利的从电极流至传输层中。电洞注入层材料以烯丙基胺系或铜钛菁系为主，并搭配上功函数高的阳极材料。电子注入层则通常以铝作为阴极并搭配锂或钙等功函数较低的金属或金属氟化物。
传输层的作用是使得从阳极注入的电洞能透过电洞传输层流至发光层，并且阻绝来自阴极的电子使之不直接流至阳极；而从阴极注入的电子能透过电子传输层流至发光层，并且阻绝来自阳极的电洞使之不直接流至阴极。因此传输层必须使用载子迁移率(mobility)高且在传输层与发光层之间能形成可以阻绝电子与电洞流动之位能障(potential barrier)之材料，如此才能使电子与电洞在发光层中再结合(recombination)并发光。传输层的材料虽然有电洞与电子传输层之分，但是主要还是以含有氮之烯丙基胺化合物(TPD)为主。而目前电子传输层的开发落后于电洞传输层。
发光层的作用是使得注入之电子与电洞产生再结合的激励作用而发光。发光层材料通常为发光能力较低之铝错化合物(Alq3)或铋错化合物(Bebq2)为主体(host)材料，再少量掺杂发光能力高之客体(guest)材料。掺杂之客体除了可以提高发光效率之外，也可以用来改变发光的颜色。发光的机制可以由主体材料先呈激励状态再将能量转移至客体分子，使客体分子获得激励而发光；另一种方式是电子与电洞直接在客体分子上再结合而发光。而再结合的机制可分为荧光性(fluorescence)以及磷旋光性(phosphorescence)两种。磷旋光性之发光效率由于比荧光性之发光效率高约2~5倍(红光约2倍而绿光约5倍)，因此使用磷旋光性发光层可以降低功率消耗并提高面板寿命。
PLED则倾向采用单层构造，以单一材料满足电子与电洞传输良好以及高发光效率的要求。含有色素之高分子则是将低分子材料予以高分子化，因此载子传输特性或发光特性与低分子系并无不同。但由于π共轭高分子其HOMO与LUMO之间的能带系(energy band gap)较窄，因此所能发出的光比较倾向于长波长的光，也就是蓝光材料较不易取得。而在注入层方面，PLED较常用的电洞注入层材料为Polythiophene (PEDOT)。电子注入层则与小分子系OLED相同。
在台湾的两兆双星计划中，光电产业是近几年最引人注目的一个标的物。台湾地区光电产值的成长动力除来自于大尺寸TFT LCD的快速发展外，便携式装置彩色化需求的中小尺寸成长也是一个主要的原因。而在这两个应用市场中，业者亦积极投入开发除液晶之外的新技术，其中OLED被视为显示器产业的明日之星之一。
目前在手机次面板应用上已相当成熟的OLED显示技术，其组件结构较为简单、不需外加背光源的特点，且封装后面板的厚度为2mm左右，因此可充分表现携带产品所需的轻薄省电的特性。但以目前量产的情形分析，仍以被动式驱动技术(PM_OLED；Passive Matrix)产品为主，约占全球近9成的市场；但因主动式驱动技术(AM_OLED；Active Matrix)的产品在分辨率、色彩表现、反应时间仍较被动式驱动技术或液晶显示器来的优异，因此在海内外各厂的终极目标仍会以朝AMOLED技术发展方向前进。
有机发光二极管简介
有机发光二极管(OLED)显示器依其所使用的有机发光材料之不同，可以区分为两种技术类型，一种是以低分子系(small molecular)作为有机发光层，以OLED作为泛称；另一种是以π共轭高分子系(polymer)作为有机发光层，俗称为PLED。1987年伊士曼 柯达公司的C.W. Tang在Applied Physics Letters发表利用真空升华技术(vacuum sublimation)蒸镀有机电子传导发光层薄膜和有机电洞传输层薄膜，得到双层式组件结构的高辉度绿光有机发光二极管，OLED的研究发展自此开始受到重视。
1990年剑桥大学Friend教授的研发团队发表以使用π共轭高分子系PPV搭配旋转涂布(spin coating)方法制成薄膜以作为有机发光二极管的发光层。为有别于一般以低分子系做为发光层之有机发光二极管OLED，以高分子系做为发光层之材料便通称为PLED。目前的在材料的研发上，OLED的发光效率以及寿命上均比PLED佳，而且PLED在蓝光的寿命还未到达实用的水准。
有机发光二极管显示器有下列的优点：自发光性不需背光源、高对比、高亮度(可达>100,000 cd/m2)、高发光效率(约15 lm/W绿色荧光材料、约70 lm/W绿色磷光材料)、广视角、高应答速度(微秒等级)、工作温度广(-40 oC ~ 100 oC)、面板制程与结构简单、可全彩化等。
OLED与PLED在制作上的比较
低分子系OLED需要采用真空蒸镀制程，其组件包括阴极在内约需蒸镀5~6层的有机薄膜或电极材料，如果真空设备针对每一层个别以一真空室进行蒸镀作业，则生产线将相当庞大且成本亦高。蒸镀方式制作薄膜的有机材料利用效率相当低(仅数个%)，而且蒸镀速度慢产量低，基板尺寸多在40CM以下，因此制作成本高。另外，使用遮光罩方式蒸镀RGB画素时，光罩(shadow mask)摆放位置的精度也影像画面的品质，要制作高分辨率(>200ppi)面板较困难。
高分子系PLED若欲达成全彩化面板之目标，可以采用喷墨印制方法制作RGB画素。电子注入层与阴极材料的喷制只要使用个别的喷墨头即可，设备成本远比低分子系OLED低，而且有机材料只喷在需要定义的画素上，因此不会造成材料的浪费。
有机发光二极管之结构与发光原理
OLED是由注入层(电子/电洞)、传输层(电子/电洞)、发光层以及阳极与阴极所组成。以下则针对各层的原理以及作用逐一做探讨：
注入层的作用是使得阳极的功函数与LUMO准位、阴极的功函数与HOMO准位有良好的匹配使得电子与电洞能顺利的从电极流至传输层中。电洞注入层材料以烯丙基胺系或铜钛菁系为主，并搭配上功函数高的阳极材料。电子注入层则通常以铝作为阴极并搭配锂或钙等功函数较低的金属或金属氟化物。
传输层的作用是使得从阳极注入的电洞能透过电洞传输层流至发光层，并且阻绝来自阴极的电子使之不直接流至阳极；而从阴极注入的电子能透过电子传输层流至发光层，并且阻绝来自阳极的电洞使之不直接流至阴极。因此传输层必须使用载子迁移率(mobility)高且在传输层与发光层之间能形成可以阻绝电子与电洞流动之位能障(potential barrier)之材料，如此才能使电子与电洞在发光层中再结合(recombination)并发光。传输层的材料虽然有电洞与电子传输层之分，但是主要还是以含有氮之烯丙基胺化合物(TPD)为主。而目前电子传输层的开发落后于电洞传输层。
发光层的作用是使得注入之电子与电洞产生再结合的激励作用而发光。发光层材料通常为发光能力较低之铝错化合物(Alq3)或铋错化合物(Bebq2)为主体(host)材料，再少量掺杂发光能力高之客体(guest)材料。掺杂之客体除了可以提高发光效率之外，也可以用来改变发光的颜色。发光的机制可以由主体材料先呈激励状态再将能量转移至客体分子，使客体分子获得激励而发光；另一种方式是电子与电洞直接在客体分子上再结合而发光。而再结合的机制可分为荧光性(fluorescence)以及磷旋光性(phosphorescence)两种。磷旋光性之发光效率由于比荧光性之发光效率高约2~5倍(红光约2倍而绿光约5倍)，因此使用磷旋光性发光层可以降低功率消耗并提高面板寿命。
PLED则倾向采用单层构造，以单一材料满足电子与电洞传输良好以及高发光效率的要求。含有色素之高分子则是将低分子材料予以高分子化，因此载子传输特性或发光特性与低分子系并无不同。但由于π共轭高分子其HOMO与LUMO之间的能带系(energy band gap)较窄，因此所能发出的光比较倾向于长波长的光，也就是蓝光材料较不易取得。而在注入层方面，PLED较常用的电洞注入层材料为Polythiophene (PEDOT)。电子注入层则与小分子系OLED相同。
