中心議題：

• OLED的功率效率
• OLED的發光率與衰減
• OLED發展動向

解決方案：

• 增加傳輸層的厚度影響光學的out-coupling效率
• 利用摻雜(doping)技術增加注入電荷
• 用較厚的載電荷子傳輸層，藉此增加OLED的穩定性

雖然最近幾年有機發光二極管(OrganicLightEmissionDiode
，OLED)顯示器已經商品化
，不過OLED顯示器不論是發光效率
、使用壽命，或是改用無晶矽基大型麵板等問題仍有待改善。
　　
目前已商品化OLED顯示器，可分為小分子OLED(SM-OLED)搭配熒光體與被動式矩陣(PassiveMatrix)基板;高分子(polymer)+被動式矩陣基板：以及主動式小分子OLED構成的小型OLED顯示器等等。上述OLED顯示器主要是應用在移動電話與數字相機

、PDA等領域。
　　
由於OLED顯示器的發光效率(亦即功率效率)，幾乎與LCD背光模塊相同甚至更低，這意味著OLED發光效率仍有很大的改善空間，一般認為提高OLED發光效率，並大幅降低OLED製作成本，未來OLED才有機會取代LCD
，並且在市場上占有一席之地。尤其是試量產階段的主動式矩陣OLED顯示器，由於產量性與良品率偏低，因此製作成本是同等級LCD的兩倍。
　　
功率效率(Powerefficiency)
　　
有關功率效率可以根據下式求得：


所謂功率效率值主要是指量子效率(quantumefficiency)，除(chu)上(shang)操(cao)作(zuo)電(dian)壓(ya)後(hou)獲(huo)得(de)的(de)百(bai)分(fen)比(bi)。根(gen)據(ju)上(shang)式(shi)可(ke)知(zhi)即(ji)使(shi)有(you)高(gao)的(de)量(liang)子(zi)效(xiao)率(lv)，功(gong)率(lv)效(xiao)率(lv)值(zhi)則(ze)會(hui)隨(sui)著(zhe)高(gao)操(cao)作(zuo)電(dian)壓(ya)而(er)減(jian)少(shao)，亦(yi)即(ji)增(zeng)大(da)操(cao)作(zuo)電(dian)壓(ya)，其(qi)結(jie)果(guo)隻(zhi)是(shi)補(bu)償(chang)注(zhu)入(ru)與(yu)傳(chuan)輸(shu)carrier時的損失(因各層有限的傳導率)，對功率效率並無實質助益。
　　
理論上電能轉換成光線的熱力極限
，以綠光而言大約是2.5V。Novaled已經證實在carrier傳輸層內
，必需整合穩定擴散的氧化還原摻雜物(redox-dopants)。需注意是單純的摻雜(doping)，隻會減少組件的量子效率，因此正確的device設計也非常重要。
　　
實驗證明發光層或是各堆棧層
，保持電子和電洞的平衡，可使載荷子的平衡係數(chargecarrierbalancefactor)接近1，在此同時設計device時，必須確定上述變量不會受到改善其它動作而減少。
　　
長期激發加速衰減
　　
Triplet/Singlet係數主要是表示發光材料的發射狀態。若以Triplet狀態的發射效率而言
，理論上幾乎可達到100%;如果采用熒光體(或Singlet)的話，Triplet/Singlet係數會受到限製，大約隻有25%左右(Triplet狀態在此無法產生光)。
　　
由於Triplet發射方式
，使得device長期處於激發狀態，因此會有無輻射性的衰減現象，最後造成device的設計變得更加困難。雖然采用Singlet發光材料的OLED，使用壽命比較長，不過使用Triplet發光材料的OLED正迎頭趕上中，一般認為不久的將來可望進入商品化階段。photoluminescencequantumyield主要是取決於材料，值得一提的是合成材料的純度
、潔淨度、存放、處理與接口設備，都會使該值從接近100%遽降至50%。

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OLEDdevice產生的光線被局限在device內，並且被平行地引導至基板

，或是有機的表麵以及有電層。簡單的概算是假設ITO的折射指數在1.8左右時
，可以獲得光學上的out-coupling係數是20%
，這表示有80%的光被傳導到組件的側邊，無法被取出應用
，雖然理論上該現象可以進行大幅改善，然而設計者必須考量一個複雜的out-coupling，如此一來，結構上的改變會使device成本大幅上升，同時可能會降低其它效率的係數。
　　
此外device內可使光線反射的電極，由於本身自重特性質會強烈影響光學的out-coupling效率，此時若適度增加傳輸層的厚度，對out-coupling效率具有相當程度的助益，不過它涉及到低導電層的動作特性，因此操作電壓和量子效率也會隨著變化。

根據實驗結果顯示，65cd/A與80lm/W(在100cd/m2,2.6V)的綠色磷光OLED，經過doping後的載電荷子傳輸層(如下圖所示)，它的內部量子效率(quantumefficiency)可以達到接近100%(相較之下Out-coupling係數隻有20%)，而且可以獲得較佳的亮度，運作電壓更接近熱力極限。
                                       
                                   
OLED發展動向
　　
為改善上述三項缺點，同時使OLED主動顯示器作高發光效率，因此必需提高發光效率(大部分的光線被非透明的驅動矽電路遮蔽)，因為適合的接點材質受限於無機半導體
，使得下層ITO和與上層金屬電觸的一般OLED結構無法正確運作，因此利用摻雜(doping)技術增加注入電荷
，產生載電荷子傳輸層
，可以使適用材料發揮最大功率效益。
　　
除此之外，提高OLED顯示器產量也是不可或缺的條件之一。目前OLEDdevice常用超薄載電荷子傳輸膜層，雖然這樣的結構可以降低高操作電壓帶來的負麵效應，不過如此一來device卻有短路之虞，根本對策是改用較厚的載電荷子傳輸層，藉此增加OLED的穩定性。
　　
次世代OLED的應用除了家用與工業用照明之外，更將目標鎖定在平均亮度1000cd/m2、80lm/W的白光市場。要達到這個目標
，首先是所有其它的參數接近其100%極限時，out-coupling係數必需超過至20%以上。
　　
長久以來照明設備業者莫不殷切期盼，獲得輕巧可折迭的光源環境，事實上這也是OLED未來發展目標。