有机电致发光的研究与进展

有机电致发光的研究与进展
史耀进
【摘要】文章介绍了有机电致发光的发光机理及器件的结构,重点介绍了有机电致发光材料,并介绍了有机电致发光的进展.%Research advances on organic light- emitt ing devices (OLED) are reviewed. OLED's principle, structure and materials are illustrated. Some recent focus problems are discussed.
【期刊名称】《价值工程》
【年(卷),期】2011(030)034
【总页数】1页(P48)
【关键词】有机电致发光;有机发光器件;平板显示;薄膜
【作者】史耀进
【作者单位】西安卫光科技有限公司,西安710000
【正文语种】中文
【中图分类】TM23
1 概述
有机电致发光（OLED）器件，是一种将是能直接转化为光能的器件。

1987年，Kodak公司首次研制成功有机小分子发光二极管。

与液晶显示器相比，OLED显示器具有高对比度、广视角、启动速度快和启动电压低等优点，被业界视为未来最有竞争潜力的有机发光材料显示器件。

2 有机电致发光的发光机理
有机材料的电致发光属于注入式的复合发光。

是在一定电压的作用下，电子和空穴分别从分别从阴极和阳极注入到其相应的传输层，它是用ITO透明电极和金属电
极分别作为器件的阳极和阴极材料的，电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层，使发光分子激发，从而发出光亮来。

3 有机电致发光材料
3.1 有机小分子发光材料有机小分子发光材料主要是金属螯合物，金属螯合物具
有有机物的高荧光量子效率和无机物的高稳定性等优点，被认为是最有应用前景的一类发光材料，常用的金属离子是第Ⅱ主族元素如Be、Zn,第III主族元素如Al、Ga、In以及稀土元素如Tb、Eu、Gd。

8-羟基喹啉金属螯合物是目前研究较多的
有机小分子发光材料，是很好的绿色发光材料。

对Alq3进行分子结构修饰可以提高它的电子迁移率、热稳定性和薄膜表面形貌。

Hua等报道了AlOq作发光层的OLEDs，其发光效率比同样结构的Alq3器件提高了近3倍，AL（Saph-q）则具有较高的玻璃化温度和比Alq3高的热稳定性。

3.2 聚合物发光材料聚合物相比小分子具有绕曲性，易加工成型，不易结晶，可
溶性聚合物又具有优良的机械性能和良好的成膜性，从而较易实现大面积显示。

目前聚合物材料在LESs中有三种形式：共轭聚合物作发光层、聚合物作载流子运输层、染料掺杂型聚合物作发光层。

1990年，英国剑桥大学研制聚对苯乙炔(PPV)薄膜电致发光器件，得到了直流驱
动电压小于14V的蓝绿光输出。

目前通过在PPV聚合物骨架上出现弹性侧链已开发出许多PPV衍生物。

弹性侧链可使芳香基的共轭聚合物具有加工性能，同时也
使PPV聚合物骨架的空间位阻增大，所以引入合适的侧链可以控制有效共轭长度，从而调节聚合物的发光颜色。

聚噻吩、聚烷基芴是除PPV外研究较多的杂环聚合物电致发光材料，Ohmori Y
等第一次报道用聚（3-烷基）噻吩作发光层制备出的发红橙光的二极管。

Nyberg 将富勒烯衍生物接枝到聚噻吩的主链上，发现富勒烯衍生物的聚噻吩薄膜有良好的电致发光性能，可用作OLED中的发光材料。

4 电致发光器件的结构
有机OLED器件的基本机构属于夹层式结构，并且一侧为未透明电极以便获得面
发光。

由于有机EL器件制膜温度低，一般使用的阳极多为氧化铟锡玻璃电极（ITO）。

在ITO上用蒸镀法或旋涂层法得到单层或者多层有机膜，膜上面是金属阴电极。

根据有机膜的功能，器件结构可以分为以下几类：
4.1 单层器件结构单层器件就是在器件的正极和负极之间，制作由一种或者数种
物质组成的发光层，这种结构在聚合物电致发光中较为常见。

结构如图1所示。

4.2 三层器件结构三层器件结构，由空穴传输层（HTL）、电子传输层（ETL）和
将电能转化成光能的发光层组成的三层器件结构是由日本的Adachi首先提出来的。

这种器件结构的优点是使三层功能层各行其职，对于选择材料和优化器件结构性能十分方便，是目前有机EL器件中最常用的器件结构。

5 有机电致发光的进展
OLED主要应用在平板型大屏幕显示，是可制作大尺寸、高亮度、高分辨率软屏的显示技术。

最初OLED采用Alq3作发光层，它发出的绿光波长约为500～
580nm，随着科技的不断进步，我们开始采用红、绿、蓝3色发光有机聚合物，
来制成能发出不同颜色光的OLED器件，因为显示器件生产的主要目的就是为了
要产生全彩色图象。

而多种彩色的配合更容易达到这种效果，另外，还有一种方法也可以达到这种目的，那就是在OLED器件中掺杂少量的荧光染料,这种材料可以
改善OLED的发光效率，使谱线变窄,使色彩看起来更加饱，同时也更容易与其他
色彩相混合，使之颜色发生改变。

近年来，OELD背光源技术取得了许多突破性的进展，其发光效率及使用寿命等性能指标获得稳步提升，在LCD的背光模组及固态照明应用上，OLED光源技术正在追赶LED光源技术。

相较于LED的点光源，OLED还有白光材料的多样性、制程的简单性和成本低廉性，特别是其面光源的属性。

可以预见，在液晶显示器的背光源模组应用领域，OLED背光源将会有一个更加光明的产业前景，也将为科技领域带来新的曙光。

[3]
OLED可以广泛地应用到生活的各个层面，最常见的是它用于室内采光和照明，同时还可以作为墙面的背景光源，带给人一种不一样的视觉享受。

它甚至可以作为艺术领域的装饰材料，从而产生一种梦幻般的效果，如制作柔性发光的墙纸、衣服上的发光警示标志、单色或彩色发光的窗户，这些东西不仅具有实用性，还能带给我们艺术上的享受。

总之，集众多优点于一身的有机发光器必将成为未来重要的显示工具。

6 结束语
OLED是一种很有前途的显示技术，仍然存在着以下几个问题：①器件的发光效率仍然偏低；②器件的使用寿命太短；③器件的稳定性也急待提高；④发光机理的研究仍未透彻。

参考文献：
[1]张志林,蒋学茵,张步新等.在多色有机薄膜电致发光及其稳定性[J].发光学
报,2000,21(4):308.
[2]刘彭义等.有机发光器件的研究进展及应用前景(综述)[J].暨南大学学报(自然科学版)2002,23(1):66.
[3]文尚胜等.OLED 背光源技术研究进展[J].材料与器件，2011，36（4）：275.。