有機發光半導體
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有機發光二極體（Organic Light-Emitting Diode，簡稱OLED）與 TFT-LCD「薄膜電晶體液晶顯示器」（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display）是不同類型的產品。部分國外又稱 OLED 為有機電激發光顯示（Organic Electroluminesence Display, OELD）。
OLED具有自發光性、廣視角、 高對比、低耗電、高反應速率、全彩化、製程簡單等優點，OLED顯示器的種類可分單色、多彩及全彩等種類，而其中以全彩製作技術最為困難，OLED顯示器依驅動方式的不同又可分為被動式（Passive Matrix，PMOLED）與主動式（active matrix，AMOLED）。
簡單分為OLED（organic light-emitting diodes）和 PLED（polymer light-emitting diodes），目前均已開發出成熟產品。PLED主要優勢相對於OLED是其柔性大面積顯示。但由於產品壽命問題，目前市面上的產品仍以OLED為主要應用。
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歷史
OLED 技術的研究，以鄧青雲博士（Dr. Ching W Tang）為濫觴，他出生於香港， 於英屬哥倫比亞大學得到化學理學士學位, 于1975年在康奈爾大學獲得物理化學博士學位。
鄧青雲自 1975年開始加入 Kodak 柯達公司 Rochester實驗室從事研究工作。意外中發現 OLED，1979年的一天晚上，鄧青雲博士（Dr. Ching W Tang）在回家的路上忽然想起有東西忘記在實驗室，回到實驗室後，他發現在黑暗中的一塊做實驗用的有機蓄電池在閃閃發光並而開始OLED的發現。
到了1987年，同屬柯達公司的汪根樣博士和同事 Steven 成功地使用類似半導體 PN結的雙層有機結構第一次作出了低電壓、高效率的光發射器。
1987年的這項實作，為了 Kodak 生產 OLED 顯示器奠定了基礎。
到了1990年，英國康橋的實驗室也成功研製出高分子有機發光原件。
1992年康橋成立的顯示技術公司CDT（Cambridge Display Technology），這項發現使得 OLED 的研究走向了一條與柯達完全不同的研發之路。
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：電洞傳輸層（HTL）、發光層（EL）與電子傳輸層（ETL）。當電力供應至適當電壓時，正極電洞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。
OLED的驅動方式
不過，OLED也與 LCD 一樣其驅動方式也分為主動和被動式兩種。被動式下依照定位發光點亮，類似郵差寄信，主動式則和 TFT LCD 相同在每一個 OLED單元背增加一個薄膜電晶體，發光單元依照電晶體接到的指令點亮。簡言之，主動 / 被動矩陣分法，主要指的是在顯示器內打開或關閉像素的電子開關型式。
典型的OLED由陰極、電子輸運層、發光層、電洞輸運層和陽極組成。電子從陰極注入到電子輸運層, 同樣, 電洞由陽極注入進電洞輸運層,它們在發光層重新結合而發出光子。與無機半導體不同, 有機半導體（小分子和聚合物）沒有能帶, 因此電荷載流子輸運沒有廣延態。受激分子的能態是不連續的, 電荷主要通過載流子在分子間的躍遷來輸運。因此, 在有機半導體中,載流子的移動能力比在Si､Ga As､甚至無定型Si的無機半導體中要低幾個數量級。 在實際的OLED中, 有機半導體典型的載流子移動能力為10-3~10-6cm2/V。S。因為它太小, OLED器件就需要較高的工作電壓。如一個發光強度為1000cd/m2的OLED, 其工作電壓約為7~8V。因為同樣的原因, OLED受空間電荷限制, 其注入的電流密度較高。
通過一厚度為ｄ的薄膜的電流密度由下式定義:
J=(9 / 8)e M (V2/d3) 式中ｅ是電荷常數, Ｍ是載流子遷移率, Ｖ為薄膜兩端的電壓。
在一般的OLED中, 全部有機膜的厚度約為1000囝 。實際上, OLED的發光功率與電流有J。Vm的關系, 其中m 2。Burrows和Forrest制得的TPD/Alq器件的ｍ高達９, 他們認為,ｍ值大是因為「阱」（或稱極化子）的緣故。最近, 他們又証實ｍ具有很強的溫度依賴性, 並且電荷是通過「阱」來輸運的。 在發光層中, 摻雜客體熒光染料能極大地提高OLED的性能和特性。例如, 只要摻雜1%的紅色熒光染料DCM,Alq式OLED的最大發射峰即可從520nm遷移到600nm; 摻雜少量的MQA（一種綠色染料）將使OLED的效率提高２～３倍, 在同樣的亮度下工作壽命可提高10倍。
有機發光二極體所用的物料是有機分子或高分子材料。將來可望應用於製造平價可彎曲顯示幕、照明設備、發光衣或裝飾牆壁。2004年開始， OLED 已廣泛應用於隨身MP3播放器。
器件效率
迄今為止，發綠光的OLED是最有效的器件，這是因為人眼對綠光最為敏感。Tang曾報導，用香豆素摻雜Alq的器件具有5~6lｍ／Ｗ的效率。據文獻報導，效率最大的發綠光的OLED是由Sano製成的，用Bebq作為HTM，其效率為15lｍ／Ｗ。與發綠光的OLED比較,對發紅光和藍光的OLED的研究工作少得多。
目前已知的，效率最好的發藍光的OLED是由Idemitsu的Hosokawa等人研製的, 其發光效率為5.0lｍ／Ｗ, 對應的表面量子效率為2.4%。據Tang等人報導，將DCM染料攙入Alq製成了發紅光的OLE器件, 其發光效率為2.5lｍ／Ｗ。 需要說明的是，上述文獻所報導的發光效率, 都是在發光強度約為100cd/m2或更小的條件下測得的。而實際應用的OLED是由多路驅動的, 最大的發光強度要高一些。因此,顯示象素會被驅動到很高的發光強度,導致發光效率下降。也就是說，隨著發光亮度增加,發光效率將因驅動電壓的增加而降低。發綠光的OLED，在發光亮度為10 000cd／m2時, 其發光效率降為2lm/W，只有低亮度下的30%。發紅光和藍光的OLED, 其發光效率隨著發光亮度的增加降低得更多。因此，OLED技術可能更適用於不需要有源矩陣驅動的小尺寸、低顯示容量的顯示器件。
- 器件的壽命和衰變
在過去的幾年中，對OLED器件的壽命有過一些報導。但由於每個實驗室測量器件壽命的方法不同，無法對這些數據進行有意義的比較。在報導中，應用最多的測量器件壽命的方法，是在器件維持一恆定電流的條件下，測量從初始亮度下降至一半亮度的時間。據Kodak公司的VanSlyke報導，亮度在2000cd/ｍ２時，器件的工作壽命達到了1000小時｡Sano也報導了，在TPD中摻雜紅熒烯得到的器件, 其初始亮度為500cd/m2、半亮度壽命為3000小時。對壽命進行比較的最佳量值是亮度和半亮度壽命的乘積。據報導，該量值對使用壽命最長的器件是：綠光為7 000 000cd/m2-hr；藍光為300 000cd/m2-hr；紅─橙色為1 600 000cd/m2-hr。一個雙倍密封的OLED器件的儲存壽命約為５年。
特色與關鍵技術
過去的市場上 OLED 一直沒辦法普及，主要的問題在於早先技術發展的 OLED 樣品大多是單色居多，即使採用多色的設計，其發色材料和生產技術往往還是限制了 OLED 發色的多樣性。實際上 OLED 的影像產生方法和CRT顯示是一樣，皆是藉由三色 RGB 畫素拼成一個彩色畫素；因為 OLED 的材料對電流接近線性反應，所以能夠在不同的驅動電流下顯示不同的色彩與灰階。
OLED的特色在於其核心可以做得很薄，厚度爲目前液晶的1/3，加上 OLED爲全固態組件，抗震性好，能適應惡劣環境。OLED 主要是自體發光的讓其幾乎沒有視角問題，與LCD技術 相比，即使在大的角度觀看，顯示畫面依然清晰可見。OLED的元件為自發光且是依靠電壓來調整，反應速度要比液晶元件來得快許多，比較適合當作高畫質電視使用，2007年底SONY推出的11吋OLED TV 反應速度就比LCD快了1000倍。
OLED 的另一項特性是對低溫的適應能力，舊有的液晶技術在零下75度時，即會破裂故障，OLED 只要電路未受損仍能正常顯示。此外，OLED 的效率高，耗能較液晶略低還可以在不同材質的基板上製造，甚至能成製作成可彎曲的顯示器，應用範圍日漸增廣。
OLED 與LCD比較之下較占優勢，數年前OLED的使用壽命仍然難以達到消費性產品(如PDA,行動電話及數位相機等)應用的要求，但近年來已有大幅的突破，許多行動電話的螢幕已採用 OLED，然而在價格上仍然較LCD貴許多，這也是未來量產技術等待突破的。
潛在的應用
OLED技術的主要優點是主動發光。現在,發紅、綠、藍光的OLED都可以得到。在過去的幾年中，研究者們一直致力於開發OLED在從背光源、低容量顯示器到高容量顯示器領域的應用。下面, 將對OLED的潛在應用進行討論，並將其與其它顯示技術進行對比。
1999年首度商業化，技術仍然非常新。現在用在一些黑白/簡單色彩的汽車收音機、行動電話、掌上型電動遊樂器等。都屬於高階機種。
目前從事OLED的商業開發全世界約 100多家廠商， OLED 目前的技術發展方向分成兩大類，日、韓和臺灣傾向 Kodak 的低分子OLED技術，歐洲廠商則以 PLED為主。兩大集團中除了 KODAK 聯盟之外，另一個以高分子聚合物為主的飛利浦公司現在也聯合了 EPSON、DuPont、東芝等公司全力開發自己的產品。2007年第二季全球OLED市場的產值已達到1億2340萬美元，相關OLED產品應用及最新技術發展在OLED BLOG http://oledtech.blogspot.com有提供更多中文訊息。
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