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(yáng)極、發(fā)光層和陰極組成，其中有機(jī)層不僅是發(fā)光層，而且是電子傳輸層和空穴傳輸層。有機(jī)層可以是有機(jī)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(jī)電致發(fā)光器件中較為常用，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低的特點(diǎn)，但亮度相對(duì)較低。

雙層結(jié)構(gòu)OLED由兩層具有不同功能的有機(jī)材料組成。一種是利用有機(jī)電子輸運(yùn)材料同時(shí)作為電子傳輸層和發(fā)光層，并與有機(jī)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(gè)有機(jī)層材料，電子傳輸層為單獨(dú)的有機(jī)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(shí)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(shí)現(xiàn)高亮度、高對(duì)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(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）——基層用來支撐整個(gè)OLED。

陽(yáng)極（透明）——陽(yáng)極在電流流過設(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。

OLED顯示效果和LCD相比哪個(gè)好

OLED顯示屏與LCD相比，在顯示效果方面具有以下優(yōu)勢(shì)：

色彩表現(xiàn)：OLED屏幕采用自發(fā)光原理，每個(gè)像素點(diǎn)都可以獨(dú)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(duì)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(diǎn)的變化，使得在顯示動(dòng)態(tài)圖像或視頻時(shí)，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(duì)較慢，容易出現(xiàn)拖影現(xiàn)象，影響視覺體驗(yàn)。

視角效果：OLED屏幕可以實(shí)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(yàn)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(duì)較小，色彩和亮度變化較大。

對(duì)比度和亮度：由于每個(gè)像素都是獨(dú)立發(fā)光的，OLED能夠在黑色背景上呈現(xiàn)真正的深黑，同時(shí)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(yàn)。此外，OLED顯示屏的亮度通常也更高。

柔性設(shè)計(jì)：OLED顯示屏采用有機(jī)材料，更易于彎曲和柔性設(shè)計(jì)，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(shì)，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(chǎng)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