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摘要：  美國猶他大學物理學家發(fā)明了新的“自旋極(spintronic)”有機發(fā)光二極管或OLED，與部分當下電視和電腦顯示器、交通燈及大多數(shù)電子設備用的LED相比，該技術可實現(xiàn)更高亮度、更低成本及更環(huán)保。

關鍵字：  有機發(fā)光二極管，OLED，LED

美國猶他大學物理學家發(fā)明了新的“自旋極(spintronic)”有機發(fā)光二極管或OLED，與部分當下電視和電腦顯示器、交通燈及大多數(shù)電子設備用的LED相比，該技術可實現(xiàn)更高亮度、更低成本及更環(huán)保。

當在結冰點良好地冷卻的設備暴露在位于設備兩邊的電磁體兩極磁場時，新的自旋極OLED發(fā)出橙黃光。猶他大學物理學家在6月13日那期《journal Science》報告了其發(fā)明的新LED。

物理學家們認為新的有機LED比常規(guī)有機LED更亮。他們做了新型LED的原型——技術上稱之為自旋極(spin-polarized)有機LED或自旋 OLED——以產(chǎn)生橙色。但他們預期采用新技術制造紅和藍光可能在2年內(nèi)實現(xiàn)，他們甚至希望制造白光自旋 OLEDs。

然而它的面市將需要5年左右時間，因為目前他們的研究僅停留在是在華氏-28度沒有熱的環(huán)境下運作，他們正朝著室溫方向研究。

LED與OLED的革命

起源于20世紀60年代的LED采用傳統(tǒng)的半導體以制造彩色光。較新型的有機LED或OLED——采用有機聚合物或“塑膠(plastic)”半導體產(chǎn)生光學——在10年前一開始廣泛應用，特別是在MP3音樂播放器的顯示器、手機和數(shù)碼相機等應用方面。OLED在室內(nèi)照明的應用也很被看好。今年末預計采用現(xiàn)有的OLED技術的大屏幕TV將會上市。

猶他大學煩的新型OLED也采用一種有機半導體，但其他基于電子電荷能夠儲存信息的電子設備不同。它是自旋極設備——意即通過電子“自旋”來儲存信息。

新的自旋 OLED的發(fā)明由于另一個設備變得可能——“有機自旋閥(spin valve)”。有機自旋閥設備不僅能校正電子電流，而且能通過調(diào)整使其發(fā)光，從而將新型有機自旋閥變成自旋OLED。

物理學家在該研究花了8年時間。

自旋閥是應用于電腦、電視、手機和許多其他電子設備的電子開關。名字的由來是因為他們愛用了一個合適的電子叫“自旋(spin)”以傳遞信息。自旋被定義為粒子的固有角動量(intrinsic angular momentum)。電子自旋有上和下兩個可能的方向。

生產(chǎn)新型有機LED的二個可能優(yōu)勢

物理學家介紹了用于生成可使新型自旋OLED發(fā)光的兩極自旋閥材料的關鍵優(yōu)勢，而不僅僅是校正電子電流。以往的有機自旋閥只能通過閥門校正電子電流。

第一個優(yōu)勢是采用了氘而不是自旋閥有機層的普通氫氣。氘是重氫或一種將中子加入常規(guī)氫質(zhì)子和電子的氫原子。氘的使用使得新型自旋OLED的發(fā)光更有效率。

第二優(yōu)勢是采用了沉積在鈷電極上的極薄的氟化鋰層。該層使得負電荷電子能夠從自旋閥的一邊注入，同時正電荷空子從另外一邊注入。意即它能夠同時注入能生產(chǎn)光線的電子和空子。當電子與空子結合，它們互相排斥，從而以光的形式釋放能量。

通過向設備注入電子和空子，它可以支持更多電流，也能夠發(fā)光。新型自旋極 OLED的密度能夠通過市場得到控制，而舊有的產(chǎn)品需要更多電子電流以提升光密度。

現(xiàn)有的OLED生成特色光學顏色(如紅、綠和藍色)取決于采用的半導體。新的自旋OLED的美妙之處在于通過磁場變化的控制，單個設備就能產(chǎn)生不同顏色的光。

物理學家認為，與傳統(tǒng)的硅半導體相比，采用有機半導體的設備通常更便宜，而且減少有毒廢棄物。

來源:互聯(lián)網(wǎng)