OLED的基本結(jié)構(gòu)及發(fā)光過程

OLED的結(jié)構(gòu)形式

OLED的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，主要包括單層結(jié)構(gòu)和雙層結(jié)構(gòu)。

單層結(jié)構(gòu)OLED是最基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)，其器件結(jié)構(gòu)由陽極、發(fā)光層和陰極組成，其中有機層不僅是發(fā)光層，而且是電子傳輸層和空穴傳輸層。有機層可以是有機發(fā)光小分子、發(fā)光聚合物或摻雜發(fā)光小分子。這種結(jié)構(gòu)在聚合物有機電致發(fā)光器件中較為常用，具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的特點，但亮度相對較低。

雙層結(jié)構(gòu)OLED由兩層具有不同功能的有機材料組成。一種是利用有機電子輸運材料同時作為電子傳輸層和發(fā)光層，并與有機空穴傳輸材料組成的空穴傳輸層一起構(gòu)成OLED；另一種是空穴傳輸層和發(fā)光層共享一個有機層材料，電子傳輸層為單獨的有機層材料。這種結(jié)構(gòu)通過增加一層發(fā)光層，提高了亮度，但同時也增加了制造成本和復(fù)雜度。

此外，還有多層結(jié)構(gòu)OLED，它是將多層發(fā)光層堆疊在一起，以實現(xiàn)高亮度、高對比度和高色彩表現(xiàn)力，但制造成本和技術(shù)難度也相應(yīng)增加。

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）——基層用來支撐整個OLED。

陽極（透明）——陽極在電流流過設(shè)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(gòu)成，這些分子傳輸由陽極而來的“空穴”。

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

電子傳輸層——該層由有機材料分子構(gòu)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(dāng)設(shè)備內(nèi)有電流流通時，陰極會將電子注入電路。

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的電子空穴對即激子，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，空穴由陽極注入，電子由陰極注入。空穴在有機材料的最高占據(jù)分子軌道（HOMO）上跳躍傳輸，電子在有機材料的最低未占據(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(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?shù)牟黄胶?，激子的主要形成區(qū)域通常不會覆蓋整個發(fā)光層，因而會由于濃度梯度產(chǎn)生擴散遷移。

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)光層有機分子的類型，在同一片OLED上放置幾種有機薄膜，就構(gòu)成彩色顯示器。光的亮度或強度取決于發(fā)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。

OLED顯示效果和LCD相比哪個好

OLED顯示屏與LCD相比，在顯示效果方面具有以下優(yōu)勢：

色彩表現(xiàn)：OLED屏幕采用自發(fā)光原理，每個像素點都可以獨立控制，因此色彩表現(xiàn)更加鮮艷、飽滿。而LCD屏幕在色彩表現(xiàn)上可能相對較弱。

響應(yīng)速度：OLED屏幕的響應(yīng)速度非?？?，可以在微秒內(nèi)完成像素點的變化，使得在顯示動態(tài)圖像或視頻時，OLED屏幕能夠呈現(xiàn)出更好的流暢性和細(xì)節(jié)表現(xiàn)。而LCD屏幕的響應(yīng)速度相對較慢，容易出現(xiàn)拖影現(xiàn)象，影響視覺體驗。

視角效果：OLED屏幕可以實現(xiàn)更大的視角效果，在不同角度下觀看，色彩和亮度變化較小，視覺體驗更加穩(wěn)定。而LCD屏幕采用背光板發(fā)光原理，視角效果相對較小，色彩和亮度變化較大。

對比度和亮度：由于每個像素都是獨立發(fā)光的，OLED能夠在黑色背景上呈現(xiàn)真正的深黑，同時在各種視角下保持清晰、亮麗的圖像，提供更出色的視覺體驗。此外，OLED顯示屏的亮度通常也更高。

柔性設(shè)計：OLED顯示屏采用有機材料，更易于彎曲和柔性設(shè)計，這為柔性屏、彎曲屏等新型顯示設(shè)備的發(fā)展提供了可能。

然而，LCD在某些方面也有其優(yōu)勢，比如可能具有更高的壽命和耐用性，以及在特定的應(yīng)用場景中，如靜態(tài)圖像顯示，可能具有更好的表現(xiàn)。

審核編輯：黃飛