OLED的結構形式

OLED的結構形式多種多樣，主要包括單層結構和雙層結構。

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

雙層結構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光層，并與有機空穴傳輸材料組成的空穴傳輸層一起構成OLED；另一種是空穴傳輸層和發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。這種結構通過增加一層發光層，提高了亮度，但同時也增加了制造成本和復雜度。

此外，還有多層結構OLED，它是將多層發光層堆疊在一起，以實現高亮度、高對比度和高色彩表現力，但制造成本和技術難度也相應增加。

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

OLED的基本結構主要包括：

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成，這些分子傳輸由陽極而來的“空穴”。

發光層——該層由有機材料分子（不同于導電層）構成，發光過程在這一層進行。

電子傳輸層——該層由有機材料分子構成，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）——當設備內有電流流通時，陰極會將電子注入電路。

OLED是雙注入型發光器件，在外界電壓的驅動下，由電極注入的電子和空穴在發光層中復合形成處于束縛能級的電子空穴對即激子，激子輻射退激發發出光子，產生可見光。

為增強電子和空穴的注入和傳輸能力，通常在ITO與發光層之間增加一層空穴傳輸層，在發光層與金屬電極之間增加一層電子傳輸層，從而提高發光性能。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分子軌道（HOMO）上跳躍傳輸，電子在有機材料的最低未占據分子軌道（LUMO）上跳躍傳輸。

OLED的發光過程通常有以下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光層遷移。

載流子復合：電子和空穴注入到發光層后，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的不平衡，激子的主要形成區域通常不會覆蓋整個發光層，因而會由于濃度梯度產生擴散遷移。

激子輻射退激發出光子：激子輻射躍遷，發出光子，釋放能量。

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