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        淺析有機EL發光原理
        時間:2022-02-12 10:22:01

        有機EL,是(Organic Electro-Luminescence:OEL、有機EL)的簡稱,意思是有機發光的電子版。定義雖然很籠統,但是包含范圍非常廣,比如有機發光二極管,發光聚合物等等利用物理發光現象的所有有機物的統稱。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化合物。所以,簡單的說二者的區別:

        有機EL的發明及發光原理

        現在,主流有機EL技術是由美國大手膠卷企業柯達的鄭青云(STeven Van Slyke )于19年研究發現的。

        有機EL的發光原理

        有機EL的發光原理跟LED極為相似,都是在材料的陰極和陽極加入電壓后,兩極之間產生可以移動的電子和陽子。電子和陽子由于受到電場作用,分別向陽極和陰極移動,離開兩極,在復合材料的中間層(發光層)結合。電子和陽子結合是產生的能量使材料的最外層電子被激發,跨越到外一層電子軌道。由于只是激發,最外層電子軌道不穩定,最外層電子馬上又會回到原來的軌道,這樣就會把過剩的能量以光的形式釋放出來。從這一點看,有機EL和LED是一樣的。只不過,有機EL的材質是復合材料,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。

        發光材料及生成方法

        有機EL的主要部分就是發光材料層,經過多次試驗驗證,發光材料大致分為高分子化合物和低分子化合物兩大類。

        低分子發光材料主要有熒光材料和磷光材料。

        熒光材料很容易產生三原色(紅綠藍),另外價格,壽命,加工都非常方便,是一種首選的低分子發光材料。磷光材料的發光效率比熒光材料要高很多,但是伴隨電流增加導致的發光效率降低,壽命不高,提純難以及藍色光譜不全等方面還不及熒光材料,還有待于研究發展。

        跟高分子發光材料相比,低分子發光材料的最大問題就是加工制作困難。特別是無法應付于大面積的生產。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,高分子的薄膜技術以及表面處理技術都遠遠超過低分子。另外高分子發光材料的潛力也非常大,不斷的實驗研究,也會有很多新型材料誕生。

        由于有機EL薄,輕的重要特點,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。在日本,薄膜技術以及表面處理技術的核心掌握在大手的印刷企業里(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。附著技術的提高,也可以實現大面積有機EL。

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