OLED就是有机发光二极管属于一种电流型的有机发光器件,是通过载流子的注入和复合而致发光的现象,发光强度与注入的电流成正比。OLED在电场的作用下,阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动,分别向空穴传输层和电子传输层注入,迁移到发光层。当二者在发光层相遇时,产生能量激子,从而激发发光分子最终产生可见光。

什么是有机发光二极管

 

 

有机发光二极管符号

 

 

有机发光二极管工作原理

有机发光二极管(OLED)同普通发光二极管(LED)发光的原理相同,即利用半导体经过渗透杂质处理后形成 PN 结,电子由 P 型材料引入,当电子与半导体内的空穴相遇时,有可能掉到较低的能带上,从而放出能量与能隙相同的光子,从而形成发光二极管。发光极管的光线波长取决于发光材料的能隙大小。若要使二极管产生可见光,就要使材料的低能带与高能导带之间的能隙大小必须落在狭窄的范围内,大约 2 至 3 电子伏特。能量为 - 电子伏特的光子波长为 1240 纳米,处于红外区,当能量达到 3 电子伏特时,发出光子的波长约为 400 纳米左右,呈紫色。

 

有机发光二极管与传统发光二极管的区别在于,有机发光二极管所采用的半导体材料为有机分子材料。按照分子大小区分,可分为两大类:小分子的称之为低分子 OLED,大分子的称为高分子 OLEDP 型有机分子。当 P 型有机分子和 N 型有机分子接触时,在两者的接触面就会产生类似发光二极管一样的发光现象。此外,采用氧化钢锡作为 P 型接触材料。由于氧化铟锡为透明导电材料,易于载流子注入,而且具有光线传播还需要有透明性能,非常适合做 P 型接触材料。

 

OLED 器件的发光过程可分为:电子和空穴的注入、电子和空穴的传输、电子和空穴的再结合、激子的退激发光。具体为: 


(1)电子和空穴的注入。处于阴极中的电子和阳极中的空穴在外加驱动电压的驱动下会向器件的发光层移动,在向器件发光层移动的过程中,若器件包含有电子注入层和空穴注入层,则电子和空穴首先需要克服阴极与电子注入层及阳极与空穴注入层之间的能级势垒,然后经由电子注入层和空穴注入层向器件的电子传输层和空穴传输层移动;电子注入层和空穴注入层可增大器件的效率和寿命。关于 OLED 器件电子注入的机制还在不断的研究当中,目前最常被使用的机制是穿隧效应和界面偶极机制。

 
(2)电子和空穴的传输。在外加驱动电压的驱动下,来自阴极的电子和阳极的空穴会分别移动到器件的电子传输层和空穴传输层,电子传输层和空穴传输层会分别将电子和空穴移动到器件发光层的界面处;与此同时,电子传输层和空穴传输层分别会将来自阳极的空穴和来自阴极的电子阻挡在器件发光层的界面处,使得器件发光层界面处的电子和空穴得以累积。 


(3)电子和空穴的再结合。当器件发光层界面处的电子和空穴达到一定数目时,电子和空穴会进行再结合并在发光层产生激子。

 
(4)激子的退激发光。在发光层处产生的激子会使得器件发光层中的有机分子被活化,进而使得有机分子最外层的电子从基态跃迁到激发态,由于处于激发态的电子极其不稳定,其会向基态跃迁,在跃迁的过程中会有能量以光的形式被释放出来,进而实现了器件的发光。