电激发光ElectronLuminescenceEL.pdfVIP

專 題 報 導 由於反應速率、亮度、視角、壽命等諸多優點及較 低的製造成本，加上技術的純熟，陰極射線管已主宰顯 示器及電視機的市場幾十年，不管是在電腦的螢幕或家 庭視聽娛樂器材上，依然具有競爭優勢。惟陰極射線管 一年的使用量在全世界雖已超過 2 億個，但是重量過 重、體積龐大的缺點已成為它的致命傷。為因應視覺享 受的大面積化要求及可攜帶性的輕便化要求，短短十年 間，新的平面顯示器技術陸續被開發出來，例如液晶顯 示器、電漿顯示器、場發射顯示器、真空螢光顯示器、 發光二極體、電激發光等。 何謂平面顯示器？以傳統的陰極射線管而言，它是 利用電子加速去撞擊屏幕上的螢光粉發光，隨著大面積 化，陰極射線管也要越大，電子才有足夠的能量去激發 螢光粉，相對地電視機的體積也會變得很大很笨重。而 平面顯示器就是當顯示器大面積化時，其體積不會像一 般陰極射線管產生顯著的改變。彩色液晶顯示器已經成 功地應用於攜帶型顯示器，且正逐步取代陰極射線管在 桌上型電腦螢幕的市場。 另一方面，電漿顯示器製造過程中，大尺寸面板 厚膜印刷關鍵技術已逐漸成熟，被視為最有可能獨占 40 ～ 70 吋產品市場的技術。以 42 吋螢幕為例，電漿 顯示器厚度只有 10公分，重量僅 40公斤，但陰極射線 管厚度超過 60 公分，重量更高達 100 公斤以上。縱 然如此，高科技研發人員還是絞盡腦汁，竭盡心力地 開發新技術，不時地展示新產品。 有機電激發光 材料的化學結構式中，含有碳、氫元素的通常是有 機材料，反之則為無機材料。目前無機材料發光二極體 製作技術成熟且已商品化。 近幾年，有機電激發光的研究有了突破性的發展， 38 科學發展 2002 年 1 月， 349 期 電激發光新視界 電 激 發 光 新 視 界 有機電激發光為一自發性發光元件，正朝現 有之液晶顯示器及陰極射線管相同應用領域 開發中。而隨處可見的液晶顯示器，其發光 機制需藉助液晶下方的背光源，粉體電激發 光即為一重要背光源。 蘇水祥‧橫山明聰‧朱健慈‧江俊德 科學發展科學發展年年 1 1 月，月， 349349 期期 3939 專 題 報 導 引起國內創投及光電產業界投資熱潮。有機電激發光的發 （2 ）低溫製程，可製作在任何基板上（包括塑膠基 光原理和無機材料的發光二極體相似，大體上分為二類： 板）。 小分子有機發光二極體及大分子有機發光二極體。小分子 （3 ）快速反應時間（約為0.000001秒）、高應答速度（為 有機發光二極體是以小分子染料或顏料為元件材料主體， 液晶顯示器的百倍以上 ）。 而大分子發光二極體則是以共軛性高分子有機材料為主。 （4 ）紅、綠、藍三原色元件皆可製作，也可得到白光。 小分子有機發光二極體起源於1 9 6 3年波普（Pope ）等人 （5 ）低操作電壓（小於 10伏特）；（4 伏特時亮度可達 在20 毫米厚的 （anthracene ）單晶上施加電壓時，產 300 燭光／平方公尺）。 生發光現象，因而被稱為電激發光。 （6 ）高流明效率（大於10 流明／瓦）。 由於單晶成長大面積化困難，施加電壓值太高 （大 （7 ）高亮度（可大於100,000 燭光／平方公尺）。 於 400 伏特），元件結構尚未最佳化及有機材料本身特 （8 ）自發光，廣視角（幾乎可達180 度，約 160 度）， 性等問題，一直不能應用在發光二極體的元件上。 液晶顯示器無自發光，視角約 120度。 到了1982年，柯達實驗室的鄧青雲先生，利用兩種 （9 ）可撓曲