1、導言

　　全世界每年都消耗巨大數量的電能。在全部的電能消費中，照明用電能占到了總電能產量的 20% 。熒光燈和白熾燈是使用最普遍的傳統照明光源，照明用電能的 40% 被它們消耗掉了。白熾燈把 90% 的電能變成了熱能，熒光燈的表現好些，它把消耗掉的電能的 70% 轉換成了光能。白熾燈和熒光燈的典型發光效率分別是 13-20lm/W 和 90lm/W [1] 。所以為了節省世界上的能源，一個辦法就是找到傳統光源的替代品。研究者們花了十多年時間研究具有更好的表現的半導體發光二極管。市場上早已經出現了由無機材料制作的紅、綠、藍及其其他顏色的發光二極管，它們廣泛應用在交通信號燈、汽車尾燈及其其他一些小的應用當中。無機白光發光二極管也已經出現在市場上，不過它們的價格相對普通照明使用來說，還是比較高昂的。現在照明光源的一個新的競爭對手也已經來到了市場上，它就是基于有機半導體材料的發光二極管。

　　在過去的十年中， OLED 在顯示技術領域顯示出了可以與液晶相比的強大的競爭力。自從 1987 年在 tris (8-hydroxyquinoline) aluminium (Alq3)[2] 和 1990 年在 poly(p-phenylene vinylene) (PPV)[3] 中發現高效的電致發光以來， OLED 成為了最吸引人的顯示技術。它具有制備簡單、響應時間短、高亮度、寬視角、低驅動電壓、最有可能應用到柔性襯底上和全彩顯示等優點。 OLED 顯示具有耐用、高效、可以制備到柔性襯底上的優點，例如塑料和紙張的表面，制備出的顯示屏可以被彎曲或卷起。與液晶不同的是， OLED是自發光，無需背光，這使 OLED 顯示屏可以做的更薄和更輕便。

　　OLED是多層膜器件，它由夾在兩個薄膜電極中間的活性電荷傳輸層和發光層組成，其中至少有一個電極是透明的。一般來說，具有高功函（ ~4.8eV ）、低面電阻（ ~20 Ω / □ ）并且對可見光透明的氧化銦錫（ ITO ）被用來作為陽極，陰極一般采用低功函的金屬，例如 Ca 、 Ma 、 Al 或它們的合金 Ma:Ag 、 Li:Al 。一個具有好的電子傳輸性能和空穴阻擋性能的有機層被放在陰極和發光層之間。同樣地，空穴傳輸層和電子阻擋層被用在陽極和發光層中間。當外部被加上偏壓時，電子和空穴分別從 OLED 的陰極和陽極注入。在外部電場的作用下，電子和空穴向相對的方向遷移，在發光區復合形成激子，激子衰減向外輻射出光。激子的遷移動力學和性質在這里不做討論。

　　白光OLED技術由于在通用固態照明和在平板顯示作為液晶背光源中的應用，吸引了相當多的關注。在全彩顯示的制備中，三基色是同等重要的，但是白光發射獲得了更多的關注是因為任何想得到的色彩范圍都可以通過過濾白光來得到。第一個白光 OLED 器件在 1993 年由 Kido 和他的同事制備出來。這個器件包含可以發紅、綠、藍三種光的化合物，共同產生白光。但是這也同時存在一些問題。器件的效率低于 1lm/W ，器件需要大的驅動電壓，而且很快就被燒掉了。但是現在這些器件的效率提高的很快。每年在傳統 LED 、氮化物 LED 、白光 OLED 中效率的進步如圖1所示。

圖1 發光二極管效率進步年度表