有機(jī)EL,是(Organic Electro-Luminescence:OEL、有機(jī)EL)的簡稱,意思是有機(jī)發(fā)光的電子版。定義雖然很籠統(tǒng),但是包含范圍非常廣,比如有機(jī)發(fā)光二極管,發(fā)光聚合物等等利用物理發(fā)光現(xiàn)象的所有有機(jī)物的統(tǒng)稱。其原理跟LED大致相同,只不過使用的是具有二極管功能的有機(jī)化合物。所以,簡單的說二者的區(qū)別:
有機(jī)EL的發(fā)明及發(fā)光原理
現(xiàn)在,主流有機(jī)EL技術(shù)是由美國大手膠卷企業(yè)柯達(dá)的鄭青云(STeven Van Slyke )于19年研究發(fā)現(xiàn)的。
有機(jī)EL的發(fā)光原理
有機(jī)EL的發(fā)光原理跟LED極為相似,都是在材料的陰極和陽極加入電壓后,兩極之間產(chǎn)生可以移動(dòng)的電子和陽子。電子和陽子由于受到電場作用,分別向陽極和陰極移動(dòng),離開兩極,在復(fù)合材料的中間層(發(fā)光層)結(jié)合。電子和陽子結(jié)合是產(chǎn)生的能量使材料的最外層電子被激發(fā),跨越到外一層電子軌道。由于只是激發(fā),最外層電子軌道不穩(wěn)定,最外層電子馬上又會(huì)回到原來的軌道,這樣就會(huì)把過剩的能量以光的形式釋放出來。從這一點(diǎn)看,有機(jī)EL和LED是一樣的。只不過,有機(jī)EL的材質(zhì)是復(fù)合材料,即多種材料薄膜化疊加在一起。陰極材料為容易釋放電子的金屬,多為鋁,銀鎂合金,鈣等金屬薄膜;陽極為能釋放陽子的氧化物,例如ITO,一種透明金屬氧化薄膜。
發(fā)光材料及生成方法
有機(jī)EL的主要部分就是發(fā)光材料層,經(jīng)過多次試驗(yàn)驗(yàn)證,發(fā)光材料大致分為高分子化合物和低分子化合物兩大類。
低分子發(fā)光材料主要有熒光材料和磷光材料。
熒光材料很容易產(chǎn)生三原色(紅綠藍(lán)),另外價(jià)格,壽命,加工都非常方便,是一種首選的低分子發(fā)光材料。磷光材料的發(fā)光效率比熒光材料要高很多,但是伴隨電流增加導(dǎo)致的發(fā)光效率降低,壽命不高,提純難以及藍(lán)色光譜不全等方面還不及熒光材料,還有待于研究發(fā)展。
跟高分子發(fā)光材料相比,低分子發(fā)光材料的最大問題就是加工制作困難。特別是無法應(yīng)付于大面積的生產(chǎn)。由于材料都是以薄膜形式附著于玻璃或者透明聚合物表面上的,高分子的薄膜技術(shù)以及表面處理技術(shù)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過低分子。另外高分子發(fā)光材料的潛力也非常大,不斷的實(shí)驗(yàn)研究,也會(huì)有很多新型材料誕生。
由于有機(jī)EL薄,輕的重要特點(diǎn),決定了它的材料必須要通過薄膜處理附著在基板上。這就需要用到表面處理技術(shù)。在日本,薄膜技術(shù)以及表面處理技術(shù)的核心掌握在大手的印刷企業(yè)里(大日本印刷,凸版印刷等等)。通過CVD,PVD等薄膜附著方法,可以將各種不同高分子材料附著于基板之上。附著技術(shù)的提高,也可以實(shí)現(xiàn)大面積有機(jī)EL。
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