近年來，輕薄、可彎曲、可印刷製作的PLED （Polymer Light-Emitting Diode，聚合物發光二極體）技術，被視為下一代顯示與照明的關鍵。從智慧手環、摺疊式手機到車內氛圍燈，PLED的應用潛力極高，但長期以來仍受限於「電荷注入效率低」與「元件壽命短」等問題，始終難以全面商用。2025年9月，嘉義大學電子物理學系陳思翰教授團隊發表於SCI國際期刊Optics Letters的研究成果"Enhanced hole injection and electroluminescence in PLEDs via vertical stacking of 2PACz and PEDOT:PSS"，提出「垂直堆疊雙層電洞注入結構」，成功改善PLED的注入效率與發光表現，為柔性光電元件邁向實用化開啟新契機。
PLED具有輕薄、柔性與低溫製程的優點，非常適合印刷型顯示與穿戴式裝置。然而在實際應用中，電洞與電子若無法順利注入發光層，就會造成亮度不足與元件快速衰退。傳統使用的導電高分子PEDOT:PSS雖可輔助電洞注入，但其酸性與能階不匹配問題，易導致材料老化與效率下降。這使得PLED難以兼顧高亮度、低功耗與長壽命，也成為它遲遲無法普及的主要瓶頸。
為解決這個問題，陳思翰教授研究團隊將具有自組裝特性的分子2PACz（[2-(9H-carbazol-9-yl)ethyl]phosphonic acid）與PEDOT:PSS結合成雙層堆疊結構，調整它們在電極與發光層間的排列順序。結果發現，當2PACz位於PEDOT:PSS上方時，能顯著提升電洞注入效率與整體發光表現。雖然這樣的結構看似簡單，但卻能優化界面能階匹配，減少載流子損失，讓元件在更低電壓下達到更亮的發光效果，整體效率提升近兩倍。
這項創新對柔性電子產品具有重大意義。未來若應用於可彎曲手環、車用燈具或印刷式顯示器，將能在更低電壓下運作，亮度更高、壽命更長，同時節省能源。舉例來說，穿戴式裝置不僅可維持穩定顯示，還能減少長時間使用後的亮度衰退；車內照明或氛圍燈則可透過低功耗設計延長使用時間。這項技術讓PLED從「實驗室光電材料」更進一步接近「日常生活應用」。
儘管研究仍屬實驗階段，但其方法簡單、成本低，並與現有溶液製程相容，具備良好的產業延伸性。陳思翰教授表示，未來將持續探索更多分子修飾層與封裝技術，以提升PLED的環境穩定性，讓柔性光電元件能真正進入市場。
圖1：研究團隊使用之熱蒸鍍系統儀器。（照片由電子物理學系陳思翰教授提供）。
圖2：研究團隊之元件量測架設區域。（照片由陳思翰教授提供）
圖3：研究團隊使用之表面量測AFM儀器。（照片由陳思翰教授提供）
圖4：研究團隊使用之氧電漿清洗儀器。（照片由陳思翰教授提供）
圖5：陳思翰老師與所指導專題學生電物系大四何湘仁同學（本篇論文第二作者）在實驗室前合影。（照片由何湘仁同學提供）