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oled结构,发光原理简述图,OLED结构、发光原理简述

发布时间:2023-07-22 19:02:31编辑:温柔的背包来源:

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OLED的原文是Organic Light Emitting Diode,中文意思是“有机发光显示技术”。其原理是将有机发光层夹在两个电极之间。当正电子和负电子在这种有机材料中相遇时,就会发出光。其元件结构比目前流行的TFT LCD更简单,生产成本仅为TFT LCD的30%至40%左右。除了廉价的生产成本之外,OLED还具有很多优点,比如自身发光。目前LCD需要背光模组(在液晶后面加灯管),但OLED通电后会自行发光,这样可以节省灯管的重量体积和功耗(灯管的功耗几乎是整个液晶屏的一半)。工作电压较低至2至10伏,加上OLED的响应时间(小于10ms)和色彩比TFT LCD更好,更具弯曲特性,使其得到广泛应用。

OLED结构及发光原理

OLED的基本结构是在氧化铟锡(ITO)玻璃上制作一层数十纳米厚的有机发光材料作为发光层。发光层上方有一层低功函数的金属电极,形成三明治结构。

OLED的基本结构主要包括:

基材(透明塑料、玻璃、金属箔) —— 基层用于支撑整个OLED。

阳极(透明) —— 当电流流过器件时,阳极消除电子(增加电子“空穴”)。

空穴传输层—— 该层由从阳极传输“空穴”的有机材料分子组成。

发光层—— 该层由有机材料分子组成(与导电层不同),发光过程在该层进行。

电子传输层—— 该层由从阴极传输“电子”的有机材料分子组成。

阴极(可以是透明的或不透明的,具体取决于OLED 类型) —— 当电流流过器件时,阴极将电子注入电路中。

OLED是一种双注入发光器件。在外部电压的驱动下,电极注入的电子和空穴在发光层中复合,形成束缚能级的电子空穴对,即激子。激子辐射和去激发光子以产生可见光。为了增强电子和空穴的注入和传输能力,通常在ITO和发光层之间添加空穴传输层,在发光层和金属电极之间添加电子传输层以提高发光性能。其中,空穴从阳极注入,电子从阴极注入。空穴在有机材料的最高占据分子轨道(HOMO)上跳跃和传输,电子在有机材料的最低未占分子轨道(LUMO)上跳跃和传输。

OLED的发光过程通常有以下五个基本阶段:

载流子注入:在外电场作用下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到夹在电极之间的有机功能层。

载流子传输:注入的电子和空穴分别从电子传输层和空穴传输层迁移到发光层。

载流子复合:电子和空穴注入发光层后,通过库仑力结合在一起,形成电子空穴对,即激子。

激子迁移:由于电子和空穴传输的不平衡,激子的主要形成区域通常不会覆盖整个发光层,因此由于浓度梯度而发生扩散迁移。

激子辐射使光子去激发:激子辐射跃迁,发射光子并释放能量。

OLED光的颜色取决于发光层中有机分子的类型。将多个有机薄膜放置在同一个OLED 上即可形成彩色显示器。光的亮度或强度取决于发光材料的性能和所施加电流的大小。对于同样的OLED,电流越大,发光的亮度越高。

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