OLED器件结构与发光机理

oled 显示原理

OLED（Organic Light-Emitting Diode）是一种采用有机材料制成的发光二极管。它的显示原理是基于电致发光效应，通过外加电压，使有机材料发光并产生光电子的过程。

OLED显示原理与传统液晶显示器不同，不需要背光源，因此OLED可实现自发光，具有高对比度和快速响应的特点。OLED的基本结构包括两个电极——阳极和阴极，以及位于两电极之间的有机材料层。

有机材料层由多个薄层构成，包括发光层、电子传输层和空穴传输层等。这些材料在不同层之间形成能级梯度，通过控制层之间的电流和电压，可以在有机材料中产生电子和空穴。

当电流通过阳极和阴极时，电子从电子传输层注入到发光层，空穴从空穴传输层注入到发光层，电子与空穴在发光层相遇并复合，发生电子的激元复合过程。

在发光层产生的激元复合过程中，电子和空穴会释放出能量，激发有机材料自身的共振跃迁，从而产生发光。不同有机材料的能带结构和化学组成会决定发光颜色的差异。

OLED的发光原理紧密相关，通过控制材料的选择和结构优化，可以实现多彩的发光效果。此外，OLED还可以被制成柔性显示器，因为有机材料层可以非常薄和柔韧。

总之，OLED通过电致发光效应，利用有机材料的特性实现了自发光的显示效果。其高对比度、快速响应和柔性特点，为电子显示领域带来了新的突破。

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诚挚欢迎各位交流合作！Tel: 86-18744002103 QQ: 528739867 Email: maxy@ OLED的结构和原理 编者：马晓宇 吉林奥来德光电材料股份有限公司 OLED的结构和原理 OLED的基本结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO)，与电力之正极相连，再加上另一个金属阴极，包成如三明治的结构。整个结构层中包括了：电洞传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。当电力供应至适当电压时，正极电洞与阴极电荷就会在发光层中结合，产生光亮，依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色，构成基本色彩。OLED的特性是自己发光，不像TFTLCD需要背光，因此可视度和亮度均高，其次是电压需求低且省电效率高，加上反应快、重量轻、厚度薄，构造简单，成本低等，被视为21世纪最具前途的产品之一。 有机发光二极体的发光原理和无机发光二极体相似。当元件受到直流电（DirectCurrent；DC）所衍生的顺向偏压时，外加之电压能量将驱动电子（Electron）与电洞（Hole）分别由阴极与阳极注入元件，当两者在传导中相遇、结合，即形成所谓的电子-电洞复合（Electron-HoleCapture）。而当化学分子受到外来能量激发後，若电子自旋（ElectronSpin）和基态电子成对，则为单重态（Singlet），其所释放的光为所谓的萤光（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）。 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（LightEmission）或热能（HeatDissipation）的方式放出，其中光子的部分可被利用当作显示功能；然有机萤光材料在室温下并无法观测到三重态的磷光，故PM-OLED元件发光效率之理论极限值仅25%。 PM-OLED发光原理是利用材料能阶差，将释放出来的能量转换成光子，所以我们可以选择适当的材料当作发光层或是在发光层中掺杂染料以得到我们所需要的发光颜色。此外，一般电子与电洞的结合反应均在数十奈秒（ns）内，故PM-OLED的应答速度非常快。 P.S.：PM-OLEM的典型结构。典型的PM-OLED由玻璃基板、ITO（indiumtinoxide；铟锡氧化物）阳极（Anode）、有机发光层（EmittingMaterialLayer）与阴极（Cathode）等所组成，其中，薄而透明的ITO阳极与金属阴极如同三明治般地将有机发光层包夹其中，当电压注入阳极的电洞（Hole）与阴极来的电子（Electron）在有机发光层结合时，激发有机材料而发光。 吉林奥来德诚挚欢迎与各位交流合作！ Tel: 86-18744002103 QQ: 528739867 Email: maxy@

第

36卷第

1期 人　工　晶　体　学　报

Vol.36　

No.1　

2007年

2月

JOURNALOFSYNTHETICCRYSTALS

February,2007

有机电致发光器件

(OLED)的制备方法和工艺

杨　辉1

,王维洁1

,季静佳2,3

,丁玉强1

,李果华1,3

(

1.江南大学

,无锡

214122;2.无锡尚德太阳能电力有限公司

,无锡

214028;

3.江苏省光伏工程技术中心

,无锡

214028))

摘要

:有机发光器件经过

40年的发展

,特别是在近年

,具有理想特性的有机电致发光器件(

OLED)成为研究开发的

热点。由于

OLED具有超轻薄、低成本、低功耗、宽视角、全固化、自发光、驱动电压低(

3～

12V)及可实现柔软显示

等诸多突出的性能

,OLED将成为很有前途的新一代的平板显示技术。本文首先回顾了有机电致发光显示器件的

发展历史

,对有机材料、发展现状和趋势等都做了简要的概括。然后对当前先进的

OLED器件结构、显示的发光机

理

,特别是对实现全彩显示的方法及制备工艺进行了详细的描述。

关键词

:电致发光

;小分子材料

;大分子材料

中图分类号

:O78 文献标识码

:A 文章编号

:10002

985X(

2007)

012

02262

12

FabricationandTechniquesofOrganicLightEmittingDevice

YANGHui1

,WANGWei2

jie1

,JIJing2

jia2,3

,DINGYu2

qiang1

,LIGuo2

hua1,3

(

1.SouthernYangtzeUniversity,Wuxi214122,China;2.SuntechPowerCo.,Ltd,Wuxi214028,China;

3.CenterofPhotovoltaicEngineeringandTechnologyofJiangsuProvince,Wuxi214028,China)

(

Received3

April2006

,accepted10

有机电致发光器件OLED技术介绍

摘 要：有机电致发光器件（OLED）具有效率高、亮度高、驱动电压低、响应速度快以及能实现大面积光电显示等优点，因其在平板显示和高效照明领域具有极大的应用前景而引起广泛关注，也是21世纪首选的绿色照明光源之一。虽然目前平板显示市场主流产品仍为LCD，OLED仍存在问题，但技术的发展与突破将必将会使OLED在未来大放异彩。

关键词：有机电致发光，OLED技术，OLED材料

一、 OLED简介

OLED (Organic Light Emitting Display，有机电致发光显示，又称“有机EL显示”）是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，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，电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。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。根据这种发光原理而制成显示器被称为有机发光显示器，也叫OLED显示器。

二、 OLED发光原理

有机电致发光属于载流子双注入型发光器件，所以又称为有机发光二级管。其发光的机理一般认为如下：在外加电压的作用下，电子从阴极注入到有机物的最低空轨道（LUMO），而空穴则由阳极注入到有机物的最高占据轨道（HOMO）。载流子在有机分子薄膜中的迁移被认为是跳跃运动和隧穿运动，并认为这两种运动是在能带中进行。当电子和空穴在某一复合区复合后，形成分子激子，激子在有机固体薄膜中不断做自由扩散运动，并以辐射或无辐射的方式失活。当激子由激发态以辐射跃迁的方式回到基态时，我们就观测到电致发光现象。而发射光的颜色则是由激发态到基态的能级差所决定的。

有机电致发光过程通常由以下几个阶段完成：

1) 载流子的注入。在外加电场的条件下，电子和空穴分别从阴极和阳极向夹在电极之间的有机功能薄膜层注入；