淺談OLED的結構發光原理及驅動方式

OLED，中文直譯為有機發光二極管。是繼CRT、LCD顯示技術之后的最新的第三代顯示技術。主要OLED的基本結構，是由電力正極相和一種薄而透明且具半導體特性的錮錫氧化物（I下0）與電力正極相連，并且與另一個金屬陰極包裹成夾層式的結構。整個結構層包括孔隙層，孔徑轉移層，透光層（有機材料），電子傳輸層和電子注入層。當電力被施加到相應的電壓，一個正空穴電荷，并且陰極被組合成發光層，從而產生取決于組合物產生三種顏色紅，綠和藍色光。 OLED是雙光注入裝置，其使用物理電致發光機制將電能直接轉換為有機半導體分子的光能。與傳統的LCD模式不同，OLED不需要背光并具有獨特的功能。它使用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板，并且當通過電流時，這些有機物質才能發光。

OLED顯示技術實現彩色顯示的方式大致可以分為獨立材料發光法，彩色濾光薄膜法、色轉換法和微共振腔調色法四種。其中獨立材料發光法是直接采用獨立的紅綠藍有機發光材料提供三基色，彩色濾光薄膜法是通過彩色濾光片將白光轉換為彩色OLED所需要的紅綠藍三基色，色轉換法主要利用三基色中能量最高的藍色為發光源，經由光色轉換薄膜將藍光分別轉換成能量較低的紅光或綠光從而提供三基色，微共振腔調色法是利用微共振腔效應調整發光顏色成為三基色。在市場上，三星的OLED采用的是分別對RGB進行涂色，LG的OLED電視采用的是白光OLED+彩色濾光片的顯示技術。

關于OLED的驅動方式，與 LCD 一樣其驅動方式也分為主動和被動式兩種。被動式下依照定位發光點亮，類似郵差寄信，主動式則和 TFT LCD 相同在每一個 OLED 單元背增加一個薄膜晶體管，發光單元依照晶體管接到的指令點亮。簡言之，主動/被動矩陣分法，主要指的是在顯示器內打開或關閉像素的電子開關型式。

典型的OLED由陰極、電子傳輸層、發光層、電洞輸運層和陽極組成。電子從陰極注入到電子輸運層，同樣，電洞由陽極注入進空穴輸運層，它們在發光層重新結合而發出光子。與無機半導體不同，有機半導體（小分子和聚合物）沒有能帶，因此電荷載流子輸運沒有廣延態。受激分子的能態是不連續的，電荷主要通過載流子在分子間的躍遷來輸運。因此，在有機半導體中，載流子的移動能力比在硅、砷化鎵、甚至無定型硅的無機半導體中要低幾個數量級。 在實際的OLED中，有機半導體典型的載流子移動能力為10-3~10-6cm2/V?S。因為它太小，OLED器件就需要較高的工作電壓。如一個發光強度為1000cd/m2的OLED，其工作電壓約為7~8V。因為同樣的原因，OLED受空間電荷限制，其注入的電流密度較高。