有机发光二极管基本的结构图如下图所示，同样是利用材料的特性，将电子电洞在发光层上结合，而将电子由激发态的形式降回基态，而将多余的能量以波的形式释出，因而达到有不同波长的发光组件的产生。OLED是利用在二个电极间分别注入电子及电洞，并利用有机分子的激发，而达到发光的功能。其中阳极为ITO导电玻璃膜，以蒸镀方式，附着于玻璃或透明塑料基板上，阴极则含有Mg、Al、Li等金属。在二个电极间则是多个有机薄膜形成的发光区域，包含电洞注入区、电洞传递区、有机发光层及电子传递层，在实际量产时，考虑不同需求，有时还会包含其它不同薄膜。
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发光机理
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。
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