有机发光显示屏的原理

OLED结构原理图

OLED (Organic Light Emitting Display，中文名有机发光显示器）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。

构成的OLED关键部件实际上就是铟锡氧化物(ITO)，也就是我们经常提到的透明导电薄膜。它与电力之正极相连，再加上另一个金属阴极，还包括了电洞传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)等。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电视可实现的方案还是很多，最著名的就是有源矩阵有机光发射二极管，也简称AMOLED，它由阴极、有机有源层、TFT阵列等部分组成，有机聚合物堆中包括有发射层和导电层，沉积在有薄膜晶体管的基板上。实施有机材料的技术也可以是多种多样的，其中常用的有将像素阵列直接打印在TFT上的喷墨法，将电荷通过底部电极和显示器表面附加透明层之间的空间以激发有机层转而产生光线，也就平常我们所说的主动式OLED，主要被应用于大屏、高分辨率的显示设备。

原子、分子和某些半导体材料，能分别吸收和放出一定波长的光或电磁波。根据固体能带论，半导体中电子的能量状态分为价带和导带，当电子从一个带中能态E1跃迁(转移)到另一带中的能态E2时，就会发出或吸收一定频率(υ)的光。υ与能量差(ΔE=E2-E1)成正比，即

υ=ΔE/h (Hz)

此式称为玻尔条件。式中h=6.626×10-34J·s。当发光二极管工作时，在正偏下，通常半导体的空导带被通过结向其中注入的电子所占据，这些电子与价带上的空穴复合，放射出光子，这就产生了光。发射的光子能量近似为特定半导体的导带与价带之间的带隙能量。这种自然发射过程叫作自发辐射复合（图1）。显然，辐射跃迁是复合发光的基础。注入电子的复合也可能是不发光的，即非辐射复合。在非辐射复合的情况下，导带电子失去的能量可以变成多个声子，使晶体发热，这种过程称为多声子跃迁；也可以和价带空穴复合，把能量交给导带中的另一个电子，使其处于高能态，再通过热平衡过程把多余的能量交给晶格，这种过程称为俄歇复合。随着电子浓度的提高，这种过程将变得更加重要。带间跃迁时，辐射复合和非辐射复合的两种过程相互竞争。有的发光材料表现为辐射复合占优势。

LED和OLED 两者描述的是完全不同的事物。

LED是发光二极管，使用的材料是以3A-5A元素化合物半导体为主，LED依其发光波长来区分，可大致分为可见光二极管与红外线发光二极管。其发光原理是利用半导体中电子与电洞结合时，将释放的能量以光子的形式释出而发光。一般应用于信息广告牌、红外线产品、交通号志、照明设备、光纤产品。

OLED是有机发光二极管，使用新型有机半导体材料(即含碳氢化合物之材料)，将它涂布在导电的玻璃片上，通以电流，就可以放出各种不同波长的光。OLED现阶段主要应用于车用型显示器、行动电话、游戏机、掌上型可携式小型计算机、个人数字助理器(PDA)、汽车音响及数字相机…等

LED和OLED主要区别在于：

液晶面板是通过背光源发光，通过液晶分子的折射而产生各种不同的颜色，液晶分子自身不能发光，LED指的是背光源，而OLED自身能够发光，不需要背光源。

LED用的是金属材料，而OLED用的是有机物材料

OLED更先进些，它不用灯光照射就能自主发光，对比度相对较好，而平时用的LED是要有背型灯照射才能看到东西的。

OLED所做出来的屏幕要比LED更加轻薄、耐震、视角广、不易发热、发光效率高等，而LED目前几乎不会用在电视显示屏上。