有機發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode, OLED)又稱為有機電激光顯示、有機發(fā)光半導(dǎo)體。OLED顯示技術(shù)具有自發(fā)光的特性,采用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板,當(dāng)有電流通過時,這些有機材料就會發(fā)光,而且OLED顯示屏幕可視角度大,并且能夠節(jié)省電能。
小分子及高分子OLED在材料特性上可說是各有千秋,但以現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展來看,如作為監(jiān)視器的信賴性上,及電氣特性、生產(chǎn)安定性上來看,小分子OLED處于領(lǐng)先地位。當(dāng)前投入量產(chǎn)的OLED組件,全是使用小分子有機發(fā)光材料。
在陽極材料的選擇上,材料本身必需是具高功函數(shù)(High work function)與可透光性,所以具有4.5eV-5.3eV的高功函數(shù)、性質(zhì)穩(wěn)定且透光的ITO透明導(dǎo)電膜,便被廣泛應(yīng)用于陽極。在陰極部分,為了增加元件的發(fā)光效率,電子與電洞的注入通常需要低功函數(shù)(Low work function)的Ag、Al、Ca、In、Li與Mg等金屬,或低功函數(shù)的復(fù)合金屬來制作陰極(例如:Mg-Ag鎂銀)。
適合傳遞電子的有機材料不一定適合傳遞空穴,所以有機發(fā)光二極體的電子傳輸層和空穴傳輸層必須選用不同的有機材料。目前最常被用來制作電子傳輸層的材料必須制膜安定性高、熱穩(wěn)定且電子傳輸性佳,一般通常采用螢光染料化合物。如Alq、Znq、Gaq、Bebq、Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT等。而空穴傳輸層的材料屬于一種芳香胺螢光化合物,如TPD、TDATA等有機材料。
有機發(fā)光層的材料須具備固態(tài)下有較強螢光、載子傳輸性能好、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性佳、量子效率高且能夠真空蒸鍍的特性,一般有機發(fā)光層的材料使用通常與電子傳輸層或電洞傳輸層所采用的材料相同,例如Alq被廣泛用于綠光,Balq被廣泛應(yīng)用于紅光,DPVBi被廣泛應(yīng)用于藍光。
一般而言,OLED可按發(fā)光材料分為兩種:小分子OLED和高分子OLED(也可稱為PLED)。小分子OLED和高分子OLED的差異主要表現(xiàn)在器件的制備工藝不同:小分子器件主要采用真空熱蒸發(fā)工藝,高分子器件則采用旋轉(zhuǎn)涂覆或噴涂印刷工藝。小分子材料廠商主要有:Eastman、Kodak、出光興產(chǎn)、東洋INK制造、三菱化學(xué)等;高分子材料廠商主要有:CDT、Covin、Dow Chemical、住友化學(xué)等。國際上與OLED有關(guān)的專利已經(jīng)超過1400份,其中最基本的專利有三項。小分子OLED的基本專利由美國Kodak公司擁有,高分子OLED的專利由英國的CDT(Cambridge DisPlay Technology)和美國的Uniax公司擁有。