OLED結(jié)構(gòu)、發(fā)光原理簡(jiǎn)述

OLED的原文是Organic Light Emitting Diode，中文意思就是“有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)”。其原理是在兩電極之間夾上有機(jī)發(fā)光層，當(dāng)正負(fù)極電子在此有機(jī)材料中相遇時(shí)就會(huì)發(fā)光，其組件結(jié)構(gòu)比目前流行的TFT LCD簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本只有TFT LCD的三到四成左右。除了生產(chǎn)成本便宜之外，OLED還有許多優(yōu)勢(shì)，比如自身發(fā)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(huì)自己發(fā)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(gè)液晶屏幕的一半），不僅讓產(chǎn)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(yīng)時(shí)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(yīng)用范圍極廣。

OLED結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理

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

OLED的基本結(jié)構(gòu)主要包括：

基板（透明塑料、玻璃、金屬箔）——基層用來(lái)支撐整個(gè)OLED。

陽(yáng)極（透明）——陽(yáng)極在電流流過(guò)設(shè)備時(shí)消除電子（增加電子“空穴”）。

空穴傳輸層——該層由有機(jī)材料分子構(gòu)成，這些分子傳輸由陽(yáng)極而來(lái)的“空穴”。

發(fā)光層——該層由有機(jī)材料分子（不同于導(dǎo)電層）構(gòu)成，發(fā)光過(guò)程在這一層進(jìn)行。

電子傳輸層——該層由有機(jī)材料分子構(gòu)成，這些分子傳輸由陰極而來(lái)的“電子”。

陰極（可以是透明的，也可以不透明，視OLED類型而定）——當(dāng)設(shè)備內(nèi)有電流流通時(shí)，陰極會(huì)將電子注入電路。

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

OLED的發(fā)光過(guò)程通常有以下5個(gè)基本階段：

載流子注入：在外加電場(chǎng)作用下，電子和空穴分別從陰極和陽(yáng)極向夾在電極之間的有機(jī)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(fā)光層遷移。

載流子復(fù)合：電子和空穴注入到發(fā)光層后，由于庫(kù)倫力的作用束縛在一起形成電子空穴對(duì)，即激子。

激子遷移：由于電子和空穴傳輸?shù)牟黄胶?，激子的主要形成區(qū)域通常不會(huì)覆蓋整個(gè)發(fā)光層，因而會(huì)由于濃度梯度產(chǎn)生擴(kuò)散遷移。

激子輻射退激發(fā)出光子：激子輻射躍遷，發(fā)出光子，釋放能量。

OLED發(fā)光的顏色取決于發(fā)光層有機(jī)分子的類型，在同一片OLED上放置幾種有機(jī)薄膜，就構(gòu)成彩色顯示器。光的亮度或強(qiáng)度取決于發(fā)光材料的性能以及施加電流的大小，對(duì)同一OLED，電流越大，光的亮度就越高。