OLED結構、發光原理簡述

OLED的原文是Organic Light Emitting Diode，中文意思就是“有機發光顯示技術”。其原理是在兩電極之間夾上有機發光層，當正負極電子在此有機材料中相遇時就會發光，其組件結構比目前流行的TFT LCD簡單，生產成本只有TFT LCD的三到四成左右。除了生產成本便宜之外，OLED還有許多優勢，比如自身發光的特性，目前LCD都需要背光模塊（在液晶后面加燈管），但OLED通電之后就會自己發光，可以省掉燈管的重量體積及耗電量（燈管耗電量幾乎占整個液晶屏幕的一半），不僅讓產品厚度只剩兩厘米左右，操作電壓更低到2至10伏特，加上OLED的反應時間（小于10ms）及色彩都比TFT LCD出色，更有可彎曲的特性，讓它的應用范圍極廣。

OLED結構及發光原理

OLED的基本結構是在銦錫氧化物（ITO）玻璃上制作一層幾十納米厚的有機發光材料作發光層，發光層上方有一層低功函數的金屬電極，構成如三明治的結構。

OLED的基本結構主要包括：

基板（透明塑料、玻璃、金屬箔）——基層用來支撐整個OLED。

陽極（透明）——陽極在電流流過設備時消除電子（增加電子“空穴”）。

空穴傳輸層——該層由有機材料分子構成，這些分子傳輸由陽極而來的“空穴”。

發光層——該層由有機材料分子（不同于導電層）構成，發光過程在這一層進行。

電子傳輸層——該層由有機材料分子構成，這些分子傳輸由陰極而來的“電子”。

陰極（可以是透明的，也可以不透明，視OLED類型而定）——當設備內有電流流通時，陰極會將電子注入電路。

OLED是雙注入型發光器件，在外界電壓的驅動下，由電極注入的電子和空穴在發光層中復合形成處于束縛能級的電子空穴對即激子，激子輻射退激發發出光子，產生可見光。為增強電子和空穴的注入和傳輸能力，通常在ITO與發光層之間增加一層空穴傳輸層，在發光層與金屬電極之間增加一層電子傳輸層，從而提高發光性能。其中，空穴由陽極注入，電子由陰極注入?？昭ㄔ谟袡C材料的最高占據分子軌道（HOMO）上跳躍傳輸，電子在有機材料的最低未占據分子軌道（LUMO）上跳躍傳輸。

OLED的發光過程通常有以下5個基本階段：

載流子注入：在外加電場作用下，電子和空穴分別從陰極和陽極向夾在電極之間的有機功能層注入。

載流子傳輸：注入的電子和空穴分別從電子傳輸層和空穴傳輸層向發光層遷移。

載流子復合：電子和空穴注入到發光層后，由于庫倫力的作用束縛在一起形成電子空穴對，即激子。

激子遷移：由于電子和空穴傳輸的不平衡，激子的主要形成區域通常不會覆蓋整個發光層，因而會由于濃度梯度產生擴散遷移。

激子輻射退激發出光子：激子輻射躍遷，發出光子，釋放能量。

OLED發光的顏色取決于發光層有機分子的類型，在同一片OLED上放置幾種有機薄膜，就構成彩色顯示器。光的亮度或強度取決于發光材料的性能以及施加電流的大小，對同一OLED，電流越大，光的亮度就越高。