OLED的發(fā)光原理可能大家都知道
但OLED在發(fā)光之前都發(fā)生了哪些事呢?其實(shí),OLED和螢火蟲的發(fā)光都與“激發(fā)”現(xiàn)象有關(guān)。今天我們就來看看OLED的激發(fā)現(xiàn)象,還有各層中發(fā)生了什么。
在發(fā)光層“再結(jié)合”?
最簡(jiǎn)單的OLED結(jié)構(gòu)就是用電極夾住發(fā)光層的式樣,當(dāng)然,最后也需要支撐它的基板,但基板和發(fā)光現(xiàn)象無關(guān),兩個(gè)電極加上直流電壓,空穴和電子會(huì)從電極注入到有機(jī)膜中,從化學(xué)角度來看,有機(jī)分子在陽(yáng)極界面被氧化,在陰極界面被還原,需要注意的是,從事半導(dǎo)體和化學(xué)的人使用不同的話來解釋這個(gè)現(xiàn)象。
電子與空穴一邊跳躍一邊再結(jié)合
為什么是再結(jié)合?
注入的電子和空穴等電荷在分子之間做跳躍運(yùn)動(dòng),并向?qū)γ娴碾姌O移動(dòng)。接著被輸入的空穴和電子到達(dá)目的地——發(fā)光層,并互相找到對(duì)接的電荷進(jìn)行結(jié)合。從原本中性分子中奪走電子注入空穴,或給予電子注入電子,這些電荷在發(fā)光層重新結(jié)合還原成中性分子,所以稱為再結(jié)合。
再結(jié)合有什么用?
通過再結(jié)合,有機(jī)分子能量被活化,電子狀態(tài)從穩(wěn)定的狀態(tài)轉(zhuǎn)向高能量的狀態(tài),因?yàn)榧ぐl(fā)狀態(tài)極其不穩(wěn)定又會(huì)回到原來的基態(tài),這時(shí),能量被釋放,表現(xiàn)為“光”的形式,這就是OLED的光。
有機(jī)發(fā)光的秘密
“從更高的單態(tài)躍遷下來的為”熒光“,從較低的三重態(tài)躍遷下來的為"磷光”
實(shí)際上,OLED的“發(fā)光”分為熒光和磷光兩種,發(fā)光就是“先實(shí)現(xiàn)高能量狀態(tài)的,然后從這個(gè)高能量狀態(tài)躍遷下來并釋放能量”這種“高能量狀態(tài)”分為兩種,可以想象為這樣:
通過光的照射,讓有機(jī)分子從基態(tài)達(dá)到激發(fā)狀態(tài),就如同讓它處于三層樓一樣,高的樓層叫“單態(tài)激發(fā)態(tài)”,這時(shí)發(fā)的光就是熒光,稍微低一點(diǎn)的樓層叫三重態(tài)激發(fā)態(tài),這時(shí)的發(fā)光就是磷光。
不從三層或者二層直落,而是下階梯到一層的話,激發(fā)能量會(huì)變?yōu)闊崃勘幌木筒粫?huì)發(fā)光了。直落的比例壓倒性的大于從階梯而下的比例的話,就是熒光物質(zhì),對(duì)于人們的眼睛來說熒光是可見的光,而發(fā)磷光的有機(jī)材料很少,從二層落下來時(shí),一般情況下能量都以熱量的形式釋放出來,不能像光一樣被利用。這是個(gè)大問題。
產(chǎn)生兩種光的理由是什么?
要知道這個(gè)舊的先來了解下分子世界的知識(shí),在分子周圍有各種軌道,每一個(gè)軌道上面都有成對(duì)的電子,這些成對(duì)的電子自旋不同,且呈“向上”和”向下“兩種反方向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
電子和空穴是這樣再結(jié)合的:
實(shí)際上,OLED的“發(fā)光”分為熒光和磷光兩種,發(fā)光就是“先實(shí)現(xiàn)高能量狀態(tài)的,然后從這個(gè)高能量狀態(tài)躍遷下來并釋放能量”,這種“高能量狀態(tài)”分為兩種,可以想象為這樣:
電子和空穴的再結(jié)合,就是獲取電子的分子和失去電子的分子之間的電子授受反應(yīng),反應(yīng)后的激發(fā)狀態(tài)下的電子自旋方向相反的時(shí)候,就是單態(tài)激發(fā)態(tài),因?yàn)椴环€(wěn)定所以會(huì)降回原來的軌道,這時(shí)就發(fā)出熒光。
激發(fā)態(tài)下的電子自旋方向相同的時(shí)候,就是三重態(tài)激發(fā)態(tài),它在能量上比單態(tài)激發(fā)態(tài)低,電子試圖脫離這種不穩(wěn)定的狀態(tài)恢復(fù)原位時(shí),原先的軌道上已經(jīng)有相同方向自旋的電子了,那么會(huì)發(fā)生什么呢?
成對(duì)的電子呈反向運(yùn)動(dòng),在這種狀態(tài)下電子直接回位到下面的軌道是不允許的,這被稱為“泡利排他率”因?yàn)椴荒芑氐皆鹊能壍溃噪娮又缓瞄L(zhǎng)時(shí)間呆在這種狀態(tài)下,在激發(fā)態(tài)下分子或回旋或伸縮,能量被用到了其他地方,所以觀測(cè)到磷光的時(shí)候比較少。
關(guān)注我們
公眾號(hào):china_tp
微信名稱:亞威資訊
顯示行業(yè)頂級(jí)新媒體
掃一掃即可關(guān)注我們