有機EL發(fā)明及發(fā)光原理

主流有機EL技術(shù)是由美國大手膠卷企業(yè)柯達的鄧青云（Ching W. Tang ）于1987年研究發(fā)現(xiàn)的。

有機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(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(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。

有機EL的主要部分就是發(fā)光材料層，經(jīng)過多次試驗驗證，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。（2008年）

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，不斷的實驗研究，也會有很多新型材料誕生。（2008年）

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(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，也可以實現(xiàn)大面積有機EL。

有機EL有著顯著的優(yōu)點，即輕薄如紙，可彎曲，俗稱“電子紙”，掛在墻上，不用時可卷起來，它以全固態(tài)、主動發(fā)光、高對比度、低功耗、無視角限制、響應(yīng)速度快、工作溫度范圍寬，正作為新一代顯示技術(shù)快速崛起。

其優(yōu)點具體有以下八個方面：

（1）厚度可以小于1毫米，僅為LCD屏幕的1/3，并且重量也更輕。

（2）固態(tài)機構(gòu)，沒有液體物質(zhì)，因此抗震性能更好，不怕摔。

（3）能夠在不同材質(zhì)的基板上制造，可以做成能彎曲的柔軟顯示器。

（4）發(fā)光效率更高，于相同亮度的影像，根據(jù)Bartleson-Breneman效應(yīng)，當(dāng)背景變暗時，圖像顯得更亮，即灰度更??；當(dāng)背景變亮?xí)r，圖像顯得更暗，即灰度更大。由于高對比度和高色域，有機EL比LCD的感知亮度更高。這也意味著前者的功耗更低，且有機EL的功耗基本只隨著顯示圖像的亮度變化。

（5）低溫特性好，在-40℃時仍能正常顯示，而LCD則無法做到。

（6）幾乎沒有可視角度的問題，即使在很大的視角下觀看，畫面仍然不失真。

（7）響應(yīng)時間是LCD的千分之一，顯示運動畫面絕對不會有拖影的現(xiàn)象。

（8）制造工藝簡單。