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Take Home Message

• OLED 顯示器由第一代的螢光原理，逐漸進展到最具潛力的第四代發光材料——多重共振熱延遲螢光（MR-TADF）分子。
• OLED 的每一層材料都薄至奈米級，只要將玻璃基板換成可彎曲的高分子材料就能展現高延展性，製作出可折疊的智慧型手機。
• 雖然MR-TADF 的螢光速率快、顯色佳，但仍有需要克服的缺陷。此外，提升壽命、降低價格也是OLED 面臨的挑戰。

讀者在空閒之餘喜歡玩Switch 嗎？由日本任天堂（Nintendo）開發的掌上遊戲機Switch 於2017年開始發售，更在同年度被美國《時代》（Time）雜誌評選為2017 年最佳產品之一。在2021 年，任天堂公布了Switch 的新版機種「任天堂Switch OLED機型」，色彩鮮明的OLED螢幕引發當時的搶購熱潮，在世界各地均銷售一空，卻也有些使用者擔心OLED 會有螢幕烙印等老化問題。不過究竟什麼是OLED ？為什麼能使它影像更清晰、色彩更鮮明呢？

OLED 的中文名稱為「有機電致發光二極體」（organic light-emitting diode），最早的技術研發始於1950 年代法國南錫大學（Nancy University）的物理化學家貝納諾斯（André Bernanose）。到了1987 年，當時任職於美國伊士曼柯達公司（Eastman Kodak Company）的華裔美國物理學家鄧青雲（Ching W. Tang）和他的同事、美國化學家斯萊克（Steven Van Slyke）意識到OLED的潛力，首次成功將OLED實用化，此時距離OLED最初的研發也已經過了約半世紀。

相較於傳統的液晶顯示器（liquid-crystal display,LCD），OLED 的應用優越性包含製程相對簡易、便宜、輕薄、開關機時的畫面反應速率快、廣視角、螢幕的色域對比更亮，以及節能等種種優點，相關的學術研究及產業研發也因此蓬勃發展。此外，讀者想必也對三星（Samsung Electronics）的摺疊式智慧型手機不陌生，近幾年在可撓式顯示器（flexible displays）及窄發光頻寬有機材料的突破發展下，OLED又呈現了令人驚豔的進一步進化。本篇文章將帶領讀者從OLED的原理開始，針對OLED最近的科研發展為讀者做簡短的介紹。

第一代OLED 原理—螢光

OLED 的發光原理可以從製程的工程角度來描述。如圖一a 所示，最簡單的OLED 結構包含了先在透明的鈉鈣／硼系／鋁矽玻璃基板上，利用濺鍍（sputtering）或蒸鍍（vapor deposition）等方法鍍上一層薄約奈米尺度的導電氧化銦錫（俗稱ITO玻璃）作為陽極，接下來由下而上依序鍍上電洞傳輸材料層（hole transport layer, HTL）、發光材料層（emitting material layer, EML）、電子傳輸材料層（electron transport layer, ETL），最後再鍍上一層金屬作為相對的陰極。……【更多內容請閱讀科學月刊第641期】

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圖一