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By Lisa Zyga, August 14th, 2009
(PhysOrg.com) -- 當有機發光二極體(organic light-emitting diodes,OLEDs)準備成為近未來的主流時,科學家們持續在這項技術上探索新花樣。最近,研究者已製造出 "液態 OLED(liquid-OLED)" -- 一種利用液態有機半導層來運送電荷的 OLED。
這些科學家們,徐登輝(Denghui Xu)與來自日本福岡九州大學未來化學中心的安達千波矢(Chihaya Adachi),最近一期 Applied Physics Letters 上報告這種液態 OLED。一如他們的解釋,這種新穎的設計是基於一種液態發射層(liquid-emitting layer,液態發光層),且能在彈性顯示器與其他有機電子應用中具有優勢。
通常,OLED 顯示器使用固態有機薄膜,當施加一電流時那會發光。相較於傳統液晶顯示器(LCDs),OLED 的顯著優勢之一是不需要背光(backlight)。因是之故,OLEDs 能做的很薄且具有彈性(flexible,可撓性),而且使用較少的電力,讓它們能在一次電池充電下,運作更久。
這種新液態 OLED 能達到這些相同的優勢,但卻是使用某種液態有機半導體而非固態薄膜。除了少數幾項先前研究將聚合物溶液當作半導體層之外,這是研究者首度試圖為 OLEDs 製造出一種實用的液態半導體。
徐登輝與安達千波矢解釋,由於 ethylhexyl carbazole(EHCz,乙基已基咔唑)的高電洞遷移率,那與良好導電率相關,故其裝置把它當成液態半導體層使用。這些科學家在 EHCz 當中摻雜了固態的紅螢烯(rubrene),那具有高光致發光(photoluminescence)效率。他們接著製備一種基質,連同這種液態混合物置於陰極與陽極之間,那接著被夾在二玻璃層之間。在測試這款裝置時,研究者以肉眼觀察到來自 rubrene 的電致發光(electroluminescence)。
"因為 EHCz 提供電洞傳送而 rubrene 進行電子傳送與發射功能,故這種結合導致電致發光," 安達千波矢表示。
研究者們希望,透過這種新裝置獨特液態特性的利用,他們能在 OLED 技術中達到更進一步的改善。例如,液態半導體能在彎曲結構中輕易地填滿二電極之間的空間,而不會產生破裂或短路(shortage)問題。研究者也指出,液態半導體能 循環或重新裝填到活性發射層中。這種持續的、新鮮的半導體供應,能改善裝置的可靠性並解少退化(degradation,分解)。
"這是一種相當新的概念,實現了真正彈性的、無退化的 OLEDs," 安達千波矢表示。"雖然電致發光效率仍偏低,但我們必能透過最佳化該裝置與有機半導體的參數來改良它。"
※ 相關報導:
* Organic light-emitting diode with liquid emitting layer
http://link.aip.org/link/?APPLAB/95/053304/1
Denghui Xu and Chihaya Adachi* 便宜、高效率的單發射層白光OLED
Appl. Phys. Lett. 95, 053304 (2009);
doi: 10.1063/1.3200947
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