Tiểu Luận Một số ứng dụng của vật liệu Polyme phát quang trong thiết bị hiển thị

Mở Đầu

Các linh kiện điện huỳnh quang hữu cơ và OLED ( Organic Light Emitting Diode) được quan tâm nghiên cứu chế tạo từ khi phát hiện ra hiệu ứng phát quang của một số polyme dẫn điện. Giống như trong chất bán dẫn vô cơ, trong polyme dẫn người ta cũng đã chứng minh sự tồn tại của vùng cấm năng lượng. Khái niệm của vùng cấm trong vật liệu polyme được định nghĩa là sự khác biệt giữa hai mức năng lượng, các mức HOMO và LUMO (viết tắt của "the Highest occupied molecular orbital” – quỹ đạo phân tử điền đầy cao nhất và “the Lowest unoccupied molecular orbital” – quỹ đạo phân tử chưa điền đầy thấp nhất). Chúng có tính chất giống như vùng hoá trị và vùng dẫn trong bán dẫn vô cơ. Các chất polyme có độ rộng vùng cấm đặc trưng khác nhau và do đó đỉnh hấp thụ năng lượng photon của chúng cũng khác nhau. Khi có tác nhân kích thích phù hợp, ví dụ như photon (năng lượng của tia laser), điện trường một chiều, hay năng lượng nhiệt thì điện tử từ mức HOMO nhảy lên mức LUMO tạo ra cặp điện tử - lỗ trống (exciton). Khi cặp điện tử-lỗ trống tái hợp gây ra hiệu ứng huỳnh quang trong các vật liệu polyme này. Độ rộng vùng cấm (tức là sự chênh lệch mức năng lượng giữa HOMO và LUMO) quyết định năng lượng (hay bước sóng) của photon phát ra do kích thích quang hay điện. Hiện tượng phát quang của điốt phát quang hữu cơ (OLED) ứng với điện huỳnh quang.

Tuy cơ chế phát quang trong OLED phức tạp, nhưng công nghệ chế tạo OLED so với công nghệ LED vô cơ lại đơn giản hơn rất nhiều. Giá thành để tạo ra OLED cũng rẻ hơn rất nhiều so với LED vô cơ do vậy OLED đã mở triển vọng ứng dụng to lớn trong công nghệ điện tử.