oled的结构和特性是什么？

OLED(Organic Light-Emitting Diode)，又称为有机电激光显示、有机发光半导体(Organic Electroluminescence Display，OLED)。OLED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。

有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)，又称为有机电激光显示、有机发光半导体(OrganicElectroluminescence Display，OLED)，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。 [2] 一般而言，OLED可按发光材料分为两种：小分子OLED和高分子OLED(也可称为PLED)。 [2] OLED是一种利用多层有机薄膜结构产生电致发光的器件，它很容易制作，而且只需要低的驱动电压，这些主要的特征使得OLED在满足平面显示器的应用上显得非常突出。OLED显示屏比LCD更轻薄、亮度高、功耗低、响应快、清晰度高、柔性好、发光效率高，能满足消费者对显示技术的新需求。全球越来越多的显示器厂家纷纷投入研发，大大的推动了OLED的产业化进程。

OLED显示器是一种由有机分子薄片组成的固态设备，施加电力之后就能发光。OLED能让电子设备产生更明亮、更清晰的图像，其耗电量小于传统的传统的LED显示屏。

OLED显示屏的优点

优点：

1.相较于LED或LCD的晶体层，OLED的有机塑料层更薄、更轻而且更富于柔韧性。

2.OLED的发光层比较轻，因此它的基层可使用富于柔韧性的材料，而不会使用刚性材料。OLED基层为塑料材质，而LED和LCD则使用玻璃基层。

3.OLED比LED更亮。OLED有机层要比LED中与之对应的无机晶体层薄很多，因而OLED的导电层和发射层可以采用多层结构。此外，LED和LCD需要用玻璃作为支撑物，而玻璃会吸收一部分光线。OLED则无需使用玻璃。

4.OLED并不需要采用LCD中的逆光系统(请查阅LCD(液晶显示)工作原理)。LCD工作时会选择性地阻挡某些逆光区域，从而让图像显现出来，而OLED则是靠自身发光。因为OLED不需逆光系统，所以它们的耗电量小于LCD(LCD所耗电量中的大部分用于逆光系统)。这一点对于靠电池供电的设备(例如移动电话)来说，尤其重要。

5.OLED制造起来更加容易，还可制成较大的尺寸。OLED为塑胶材质，因此可以将其制作成大面积薄片状。而想要使用如此之多的晶体并把它们铺平，则要困难得多。

6.OLED的视野范围很广，可达170度左右。而LCD工作时要阻挡光线，因而在某些角度上存在天然的观测障碍。OLED自身能够发光，所以视域范围也要宽很多。

OLED显示器结构

基层(透明塑料，玻璃，金属箔)——基层用来支撑整个OLED。

阳极(透明)——阳极在电流流过设备时消除电子(增加电子“空穴”)。

有机层——有机层由有机物分子或有机聚合物构成。

导电层——该层由有机塑料分子构成，这些分子传输由阳极而来的“空穴”。可采用聚苯胺作为OLED的导电聚合物。

发射层——该层由有机塑料分子(不同于导电层)构成，这些分子传输从阴极而来的电子;发光过程在这一层进行。可采用聚芴作为发射层聚合物。

阴极(可以是透明的，也可以不透明，视OLED类型而定)——当设备内有电流流通时，阴极会将电子注入电路。

OLED显示屏的特点

OLED为自发光材料，不需用到背光板，同时视角广、画质均匀、反应速度快、较易彩色化、用简单驱动电路即可达到发光、制程简单、可制作成挠曲式面板，符合轻薄短小的原则，应用范围属于中小尺寸面板。

显示方面：主动发光、视角范围大;响应速度快，图像稳定;亮度高、色彩丰富、分辨率高。

工作条件：驱动电压低、能耗低，可与太阳能电池、集成电路等相匹配。

适应性广：采用玻璃衬底可实现大面积平板显示;如用柔性材料做衬底，能制成可折叠的显示器。由于OLED是全固态、非真空器件，具有抗震荡、耐低温(-40℃)等特性，在军事方面也有十分重要的应用，如用作坦克、飞机等现代化武器的显示终端。

1. OLED 的结构

OLED 效率和寿命与器件结构密切相关，目前广泛使用的结构属于“三明治夹层”结构，即发光层被阴极和阳极像三明治一样夹在中间(一侧为透明电极以便获得面发光效果)的结构。

由于OLED制膜温度低，所以一般多使用氧化铟锡玻璃电极(Indium Tin Oxide，ITO)作为阳极。在ITO电极上用真空蒸镀法或旋涂法制备单层或多层有机半导体薄膜，最后将金属阴极制备于有机薄膜之上。

根据有机半导体薄膜的功能，器件结构大致可以分为以下几大类：

1.1 单层器件结构

在器件的ITO阳极和金属阴极之间，制备一层有机半导体薄膜作为发光层，这就是最简单的单层OLED，其器件结构如图1所示，它仅由阳极、发光层和阴极组成，结构非常简单，制备方便。这种结构在聚合物有机电致发光器件中较为常用。

1.2 双层器件结构

由于大多数有机电致发光器件的材料是单极性的，同时具有相同的空穴和电子传输特性的双极性(Bipolar)有机半导体材料很少，因此只能单一地传输电子或空穴中的一种。如果利用这种单极性的有机材料作为单层器件的发光材料，则会出现电子和空穴注入与传输的不平衡，且易使发光区域靠近迁移率较小的载流子注入一侧的电极，若为金属电极，则很容易导致发光猝灭，而这种猝灭会降低激子利用率，从而导致器件发光效率的降低。

由于单层结构存在较难克服的缺点，目前OLED器件大多采用多层结构。这一里程碑式的工作于1987年由Kodak公司首先提出，该结构能有效达到调整电子和空穴的复合区域远离电极和平衡载流子注入速率的目的，在很大程度上提高了器件的发光效率，使OLED的研发进入到一个崭新的阶段。这种结构的主要特点是发光层材料具有电子(空穴)传输性，需要加入一层空穴(电子)传输材料以调节空穴和电子注入发光层的速率和数量，这层空穴(电子)传输材料还起着阻挡电子(空穴)层的作用，使注入的电子和空穴的复合发生在发光层附近。

1.3 三层及多层器件结构

由电子传输层(Electron Transport Layer，ETL)、空穴传输层(Hole Transport Layer，HTL)和发光层组成的三层OLED器件，如图3所示。结构是由日本的Adachi课题组首次提出的。这种器件结构的优点是使三个功能层各司其职，对于选择功能材料和优化器件结构性能都十分方便，是目前OLED中常采用的器件结构。

在实际OLED器件结构设计时，为了使OLED器件各项性能最优，并且充分发挥各个功能层的作用，进一步提高OLED的发光亮度和发光效率，人们在三层结构基础上采用多层器件结构，对过量载流子进行限制、调配。这是目前OLED最常用的器件结构。这种器件结构不但保证了有机电致发光器件的功能层与基板(衬底)之间具有良好的附着性，还使得来自阳极和金属阴极的载流子更容易注入有机半导体功能薄膜中。

为提高器件的性能，各种更复杂的器件结构不断出现。但由于大多数有机材料具有绝缘的特性，只有在很高的电场强度(约10 V/cm)下才能使载流子从一个分子传输到另一个分子，所以有机半导体薄膜的总厚度不能超过百纳米级，否则器件的驱动电压将会更高。

1.4 叠层串式器件结构

基于全彩色显示的需要，Forrest等人提出了将三基色器件沿厚度方向垂直堆叠，且保证每个器件都由各自的电极控制，这样就构成了彩色显示装置，如图4所示。用这种方法制成的显示器件可获得优于传统技术的分辨率，人们利用这种思想，将多个发光单元垂直堆叠，并在中间加一个电极连接层，同时只用两端电极进行驱动，即叠层串式结构器件(Tandem OLED)。这种结构能够极其有效地提高器件的电流效率，使器件能在较小的电流下达到非常高的亮度，这为实现高效率、长寿命的有机电致发光器件提供了一个便捷的途径。