OLED的基本结构及发光过程

OLED的结构形式

OLED的结构形式多种多样，主要包括单层结构和双层结构。

单层结构OLED是最基础的结构，其器件结构由阳极、发光层和阴极组成，其中有机层不仅是发光层，而且是电子传输层和空穴传输层。有机层可以是有机发光小分子、发光聚合物或掺杂发光小分子。这种结构在聚合物有机电致发光器件中较为常用，具有结构简单、制造成本低的特点，但亮度相对较低。

双层结构OLED由两层具有不同功能的有机材料组成。一种是利用有机电子输运材料同时作为电子传输层和发光层，并与有机空穴传输材料组成的空穴传输层一起构成OLED；另一种是空穴传输层和发光层共享一个有机层材料，电子传输层为单独的有机层材料。这种结构通过增加一层发光层，提高了亮度，但同时也增加了制造成本和复杂度。

此外，还有多层结构OLED，它是将多层发光层堆叠在一起，以实现高亮度、高对比度和高色彩表现力，但制造成本和技术难度也相应增加。

OLED的基本结构是在铟锡氧化物（ITO）玻璃上制作一层几十纳米厚的有机发光材料作发光层，发光层上方有一层低功函数的金属电极，构成如三明治的结构。

OLED的基本结构主要包括：

基板（透明塑料、玻璃、金属箔）——基层用来支撑整个OLED。

阳极（透明）——阳极在电流流过设备时消除电子（增加电子“空穴”）。

空穴传输层——该层由有机材料分子构成，这些分子传输由阳极而来的“空穴”。

发光层——该层由有机材料分子（不同于导电层）构成，发光过程在这一层进行。

电子传输层——该层由有机材料分子构成，这些分子传输由阴极而来的“电子”。

阴极（可以是透明的，也可以不透明，视OLED类型而定）——当设备内有电流流通时，阴极会将电子注入电路。

OLED是双注入型发光器件，在外界电压的驱动下，由电极注入的电子和空穴在发光层中复合形成处于束缚能级的电子空穴对即激子，激子辐射退激发发出光子，产生可见光。

为增强电子和空穴的注入和传输能力，通常在ITO与发光层之间增加一层空穴传输层，在发光层与金属电极之间增加一层电子传输层，从而提高发光性能。其中，空穴由阳极注入，电子由阴极注入。空穴在有机材料的最高占据分子轨道（HOMO）上跳跃传输，电子在有机材料的最低未占据分子轨道（LUMO）上跳跃传输。

OLED的发光过程通常有以下5个基本阶段

载流子注入：在外加电场作用下，电子和空穴分别从阴极和阳极向夹在电极之间的有机功能层注入。

载流子传输：注入的电子和空穴分别从电子传输层和空穴传输层向发光层迁移。

载流子复合：电子和空穴注入到发光层后，由于库伦力的作用束缚在一起形成电子空穴对，即激子。

激子迁移：由于电子和空穴传输的不平衡，激子的主要形成区域通常不会覆盖整个发光层，因而会由于浓度梯度产生扩散迁移。

激子辐射退激发出光子：激子辐射跃迁，发出光子，释放能量。

OLED发光的颜色取决于发光层有机分子的类型，在同一片OLED上放置几种有机薄膜，就构成彩色显示器。光的亮度或强度取决于发光材料的性能以及施加电流的大小，对同一OLED，电流越大，光的亮度就越高。

OLED显示效果和LCD相比哪个好

OLED显示屏与LCD相比，在显示效果方面具有以下优势：

色彩表现：OLED屏幕采用自发光原理，每个像素点都可以独立控制，因此色彩表现更加鲜艳、饱满。而LCD屏幕在色彩表现上可能相对较弱。

响应速度：OLED屏幕的响应速度非常快，可以在微秒内完成像素点的变化，使得在显示动态图像或视频时，OLED屏幕能够呈现出更好的流畅性和细节表现。而LCD屏幕的响应速度相对较慢，容易出现拖影现象，影响视觉体验。

视角效果：OLED屏幕可以实现更大的视角效果，在不同角度下观看，色彩和亮度变化较小，视觉体验更加稳定。而LCD屏幕采用背光板发光原理，视角效果相对较小，色彩和亮度变化较大。

对比度和亮度：由于每个像素都是独立发光的，OLED能够在黑色背景上呈现真正的深黑，同时在各种视角下保持清晰、亮丽的图像，提供更出色的视觉体验。此外，OLED显示屏的亮度通常也更高。

柔性设计：OLED显示屏采用有机材料，更易于弯曲和柔性设计，这为柔性屏、弯曲屏等新型显示设备的发展提供了可能。

然而，LCD在某些方面也有其优势，比如可能具有更高的寿命和耐用性，以及在特定的应用场景中，如静态图像显示，可能具有更好的表现。

审核编辑：黄飞