摘要：  美国犹他大学物理学家发明了新的“自旋极(spintronic)”有机发光二极管或OLED，与部分当下电视和电脑显示器、交通灯及大多数电子设备用的LED相比，该技术可实现更高亮度、更低成本及更环保。

关键字：  有机发光二极管，OLED，LED

美国犹他大学物理学家发明了新的“自旋极(spintronic)”有机发光二极管或OLED，与部分当下电视和电脑显示器、交通灯及大多数电子设备用的LED相比，该技术可实现更高亮度、更低成本及更环保。

当在结冰点良好地冷却的设备暴露在位于设备两边的电磁体两极磁场时，新的自旋极OLED发出橙黄光。犹他大学物理学家在6月13日那期《journal Science》报告了其发明的新LED。

物理学家们认为新的有机LED比常规有机LED更亮。他们做了新型LED的原型——技术上称之为自旋极(spin-polarized)有机LED或自旋 OLED——以产生橙色。但他们预期采用新技术制造红和蓝光可能在2年内实现，他们甚至希望制造白光自旋 OLEDs。

然而它的面市将需要5年左右时间，因为目前他们的研究仅停留在是在华氏-28度没有热的环境下运作，他们正朝着室温方向研究。

LED与OLED的革命

起源于20世纪60年代的LED采用传统的半导体以制造彩色光。较新型的有机LED或OLED——采用有机聚合物或“塑胶(plastic)”半导体产生光学——在10年前一开始广泛应用，特别是在MP3音乐播放器的显示器、手机和数码相机等应用方面。OLED在室内照明的应用也很被看好。今年末预计采用现有的OLED技术的大屏幕TV将会上市。

犹他大学烦的新型OLED也采用一种有机半导体，但其他基于电子电荷能够储存信息的电子设备不同。它是自旋极设备——意即通过电子“自旋”来储存信息。

新的自旋 OLED的发明由于另一个设备变得可能——“有机自旋阀(spin valve)”。有机自旋阀设备不仅能校正电子电流，而且能通过调整使其发光，从而将新型有机自旋阀变成自旋OLED。

物理学家在该研究花了8年时间。

自旋阀是应用于电脑、电视、手机和许多其他电子设备的电子开关。名字的由来是因为他们爱用了一个合适的电子叫“自旋(spin)”以传递信息。自旋被定义为粒子的固有角动量(intrinsic angular momentum)。电子自旋有上和下两个可能的方向。

生产新型有机LED的二个可能优势

物理学家介绍了用于生成可使新型自旋OLED发光的两极自旋阀材料的关键优势，而不仅仅是校正电子电流。以往的有机自旋阀只能通过阀门校正电子电流。

第一个优势是采用了氘而不是自旋阀有机层的普通氢气。氘是重氢或一种将中子加入常规氢质子和电子的氢原子。氘的使用使得新型自旋OLED的发光更有效率。

第二优势是采用了沉积在钴电极上的极薄的氟化锂层。该层使得负电荷电子能够从自旋阀的一边注入，同时正电荷空子从另外一边注入。意即它能够同时注入能生产光线的电子和空子。当电子与空子结合，它们互相排斥，从而以光的形式释放能量。

通过向设备注入电子和空子，它可以支持更多电流，也能够发光。新型自旋极 OLED的密度能够通过市场得到控制，而旧有的产品需要更多电子电流以提升光密度。

现有的OLED生成特色光学颜色(如红、绿和蓝色)取决于采用的半导体。新的自旋OLED的美妙之处在于通过磁场变化的控制，单个设备就能产生不同颜色的光。

物理学家认为，与传统的硅半导体相比，采用有机半导体的设备通常更便宜，而且减少有毒废弃物。

来源:互联网