OLED的结构原理及其发光过程解析

　　有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode， UIV OLED）又称为有机电激光显示、有机发光半导体（Organic Electroluminesence Display， UIV OLED）。与液晶显示（Liquid Crystal Display， LCD）是不同类型的发光原理。OLED由美籍华裔教授邓青云（Ching W. Tang）1979年在实验室中发现，由此展开了对OLED的研究。OLED显示技术具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、较低耗电、极高反应速度等优点。但是，在价格（较大显示面板）、寿命、分辨率暂无法与液晶显示器匹敌。

　　

　　有机发光二极管依色彩可分为单色、多彩及全彩等种类，其中全彩有机发光二极管的制备最为困难；依驱动方式可分为被动式（Passive Matrix， PMOLED）与主动式（Active Matrix， AMOLED）。

　　oled的原理

　　OLED是指在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。其原理是用ITO玻璃透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层，然后分别迁移到发光层，相遇形成激子使发光分子激发，后者经过辐射后发出可见光。辐射光可从ITO 一侧观察到，金属电极膜同时也起了反射层的作用。

　　oled的结构

　　基层（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”）。

　　有机层——有机层由有机物分子或有机聚合物构成。

　　导电层——该层由有机塑料分子构成，这些分子传输由阳极而来的“空穴”。可采用聚苯胺作为OLED的导电聚合物。

　　发射层——该层由有机塑料分子（不同于导电层）构成，这些分子传输从阴极而来的电子;发光过程在这一层进行。可采用聚芴作为发射层聚合物。

　　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的发光过程及原理

　　OLED发光的方式与LED类似，有一个称为电磷光的过程。

　　

　　OLED发光的具体过程如下：

　　1、OLED设备的电池或电源会在OLED两端施加一个电压。

　　2、电流从阴极流向阳极，并经过有机层（电流指电子的流动）。

　　3、阴极向有机分子发射层输出电子。

　　4、阳极吸收从有机分子传导层传来的电子。（这可以视为阳极向传导层输出空穴，两者效果相等。

　　5、在发射层和传导层的交界处，电子会与空穴结合。

　　6、电子遇到空穴时，会填充空穴（它会落入缺失电子的原子中的某个能级）。

　　7、这一过程发生时，电子会以光子的形式释放能量。

　　8、OLED发光。

　　9、光的颜色取决于发射层有机物分子的类型。生产商会在同一片OLED上放置几种有机薄膜，这样就能构成彩色显示器。

　　10、光的亮度或强度取决于施加电流的大小。电流越大，光的亮度就越高。

　　

　　OLED技术可以分为小分子和高分子两种主要类型，其结构也并不相同。但是，无论是小分子OLED，还是高分子OLED在薄而透明的具有导电性能的氧化铟锡（ITO膜）阴极与金属阳极之间都有一个有机发光材料层——这是一种类似于汉堡包的夹心蛋糕式的结构。这个结构层中包括了：空穴传输层（HTL）、发光层（EL）与电子传输层（ETL）。

　　其中，阴阳两极构成的结构式一个标准的晶体二极管的结构，具有单向导电性，适度电压下的电流驱动。OLED发光本质是电流驱动的。当电力供应至适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合，产生光亮，依其发光层配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色，构成基本色彩。

　　

　　具体而言，当组件受到直流电（Direct Current；DC）所衍生的顺向偏压时，外加之电压能量将驱动电子（Electron）与空穴（Hole）分别由阴极与阳极注入组件，当两者在传导中相遇、结合，即形成所谓的电子-空穴复合（Electron-Hole Capture）。——实际上真正移动的是电子，电子对空穴的填充，可以看做是空穴的移动：这也是典型的PN结晶体管工作方式。

　　电子移动过程中，电子填充到空穴位置的整个过程，相当于电子获得能量（电能）并飞离原来原子的附属，然后被空穴捕获，并释放出原来获得的能量（光能）。这一过程中若电子自旋（Electron Spin）和基态电子成对，则为单重态（Singlet），其所释放的光为所谓的荧光（Fluorescence）；反之，若激发态电子和基态电子自旋不成对且平行，则称为三重态（Triplet），其所释放的光为所谓的磷光（Phosphorescence）。

　　

　　无论是荧光还是磷光状态，当电子的状态位置由激态高能阶回到稳态低能阶时，其能量将分别以光子（Light Emission）或热能（Heat Dissipation）（OLED物质分子团的震动）的方式放出，其中光子的部分可被利用当作显示功能。

　　Oled的发光过程可以分为以下几步：1、OLED设备的电池或电源会在OLED两端施加一个电压。　2、电流从阴极流向阳极，并经过有机层（电流指电子的流动）。3、阴极向有机分子发射层输出电子。4、阳极吸收从有机分子传导层传来的电子。（这可以视为阳极向传导层输出空穴，两者效果相等。5、在发射层和传导层的交界处，电子会与空穴结合。6、电子遇到空穴时，会填充空穴（它会落入缺失电子的原子中的某个能级）。7、这一过程发生时，电子会以光子的形式释放能量。8、OLED发光。

　　其中，光的颜色取决于发射层有机物分子的类型；光的亮度或强度取决于施加电流的大小。电流越大，光的亮度就越高。OLED分子是依靠接收的空穴电子对的数目来发光，电流大意味着同时移动的电子和空穴数目多——这是一种典型的电流驱动模式。