最新一期的美國《應(yīng)用物理雜志》刊登了一項(xiàng)來自中國科研工作者的最新研究成果———中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所科學(xué)家開發(fā)出的一種制造成本較低、發(fā)光效率高的疊層型有機(jī)發(fā)光二極管。
有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）是一種薄膜發(fā)光二極管（led），它的發(fā)射層是一種有機(jī)復(fù)合物。這些器件的加工相比傳統(tǒng)的LED成本低很多，它既可以用作電視屏幕、計(jì)算機(jī)顯示屏、便攜式系統(tǒng)的顯示屏，也可以用于照明設(shè)備等。相比傳統(tǒng)的LCD顯示，OLED顯示的一個(gè)最大的好處就是它不需要背光，這意味著它需要的電流較小，用同樣的電池它能夠工作的時(shí)間更久，可以廣泛地用于小的便攜式設(shè)備，這些設(shè)備大多都采用單色的、低分辨率的顯示屏以降低功耗。
有機(jī)發(fā)光二極管被認(rèn)為是未來最重要的平板顯示技術(shù)之一，在背景光源和照明領(lǐng)域也顯示了巨大的應(yīng)用前景，成為當(dāng)今熱門研究領(lǐng)域。通過自身的努力，中國科研工作者在該領(lǐng)域目前已經(jīng)取得了令人驕傲的成績。
發(fā)光二極管是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能，在日常生活中已有廣泛應(yīng)用。與白熾燈相比，發(fā)光二極管具有工作電壓和電流小、抗沖擊性能好、壽命長等特點(diǎn)。但發(fā)光二極管一般由無機(jī)半導(dǎo)體材料如鎵、砷、磷等制成，工藝復(fù)雜，成本較高。此外，普通無機(jī)發(fā)光二極管為點(diǎn)光源，較難應(yīng)用于大面積并需要高分辨率的組件，并且不可能做得很薄。
中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所的馬東閣研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，利用類似于塑料的碳基有機(jī)材料制成了有機(jī)發(fā)光二極管，其加工比較簡單，成本較低，而且這種有機(jī)發(fā)光二極管是一種光源面積較大的面光源。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，這種有機(jī)發(fā)光二極管只需要單發(fā)光層就能實(shí)現(xiàn)高效率，而不需要多個(gè)復(fù)雜的發(fā)光層；把單元有機(jī)發(fā)光二極管串聯(lián)起來，就可以實(shí)現(xiàn)更高的工作效率。“簡單的單發(fā)光層，通過疊層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了高效率，110
cd/A（電流效率）效率應(yīng)該是目前白光器件較高的效率。”馬東閣說，他們開發(fā)的有機(jī)發(fā)光二極管在成本、發(fā)光模式等方面優(yōu)勢(shì)明顯，在照明、顯示器背光源等領(lǐng)域擁有良好的應(yīng)用前景。
據(jù)悉，自從1987年世界上第一個(gè)高效率OLED在美國成功問世以后，OLED的發(fā)展引起世界工業(yè)界和科技界的廣泛重視，開始在全世界迅速發(fā)展。“我們從1996年開始OLED的研究，特別是最近幾年，我們?cè)谠擃I(lǐng)域做了大量工作，開發(fā)出了高效率、長壽命的紅、綠、藍(lán)OLED，也開發(fā)了高效率的白光OLED，并正在推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化。”馬東閣說。
據(jù)了解，從OLED的結(jié)構(gòu)、制備工藝、驅(qū)動(dòng)電路和發(fā)光性能等方面考慮，它具有許多的優(yōu)點(diǎn)：厚度薄、質(zhì)量輕，其核心厚度可小于1毫米，約為LCD的1/3；全固態(tài)結(jié)構(gòu)，抗震性好，可以適應(yīng)巨大加速度、振動(dòng)等惡劣環(huán)境；響應(yīng)速度快，約為數(shù)微秒至數(shù)十微秒，比LCD快1000倍，可顯示活動(dòng)圖像；材料消耗少，制備工藝簡單(一般只需要86道工序，而LCD需要200道工序)，成本至少比LCD低20%，易于大規(guī)模生產(chǎn)；低直流電壓驅(qū)動(dòng)(最低電壓僅為3伏特)、功耗低(2.4英寸多晶硅OLED模塊的功耗為605微瓦)；無需背光照明，能夠在不同材質(zhì)的基板上制作成可以彎曲的柔軟顯示器等。
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