1 引 言自无机电致发光(Electroluminescence,简称EL)二极管发明以来,他们在视频数字显示、仪器监控、广告等许多领域得到了广泛的应用,并取得了令人瞩目的成就。但它们也存在着许多缺点,如显像管体积大,发光材料品种少、器件制作工艺复杂、成本高、能耗大、很难提供全色发光等等。因此,人们一直希望这些不足能被有机材料所克服。早在20世纪初期,人们就发现了有机电致发光现象,到1963年,Pope第一次报导了蒽单晶的电致发光器件,但以单晶化合物作为发光材料,它需要很高的驱动电压(100Ｖ),使它们在实用上存在较大的困难,一直没有引起人们足够的重视。直到1987年,美国柯达公司C.W.Tang等人用8-羟基喹啉铝(Alq3)作为发光层,得到了在较低直流电压(约10Ｖ)驱动下高亮度(1000cd/ｍ2)的有机EL器件后,才引起了各国科学家的极大兴趣,成为近十几年来国际上研究的一个热点。1990年,剑桥大学Cavendish实验室的Burroughrs等人,采用聚对苯乙炔(PPV)作为发光材料制成发光二极管,聚合物的发光材料同样受到各国科学家的高度重视,研究工作非常活跃,究其原因,是有机EL具有无机EL无法比拟的优点:①有机电致发光材料可选范围广,容易得到全色显示,尤其可以得到无机材料很难得到的蓝光;②亮度大、效率高;③直流驱动电压低、能耗少,可与集成电路驱动相匹配;④制作工艺简单、成本低;⑤可实现超薄的大面积平板显示,视觉宽;⑥良好的机械加工性能,容易做成不同形状等。在过去的十多年里,有机EL作为一种新型显示技术已经取得了长足的发展。目前,有机EL器件在发光效率和寿命等方面已经达到实际应用的要求。但进一步开发具有更好性能的材料,优化器件结构,探索实现彩色化的最佳方案等,仍将是今后研究工作的主要目标。2 有机电致发光器件及原理电致发光材料是一种在电场激发下产生发光现象的物质,它是将电能转变为光能的过程,其器件的基本结构如图1.
在光洁的玻璃表面,镀上一层透明的氧化锡铟(ITO)作正极,第一层为空穴传输层,常用的材料是芳香双胺如TPD、TAD等;第二层是电子传输层,常用的材料是8-羟基喹啉铝(Alq3)、8-羟基喹啉锌(Znq2)等;第三层镁铝电极。对于有机小分子EL器件,每层的厚度为几十纳米,一般在高真空度(1×10-3Ｐａ)蒸镀而成。而有机聚合物EL器件厚度比小分子稍厚,采用旋转涂铺法成膜。有机小分子电致发光的原理是:从阴极注入电子,从阳极注入空穴,被注入的电子和空穴在有机层内传输。第一层的作用是传输空穴和阻挡电子,使得没有与空穴复合的电子不能进入正电极,第二层是电