Эффективность OLED и срок службы, а также структура устройства тесно связаны с широко используемой структурой, относящейся к "сэндвич-структуре", то есть светоизлучающий слой между катодом и анодом в виде сэндвича посередине (одна сторона прозрачного электрода для получения эффекта поверхностного освещения) структуры.

Из-за низкой температуры OLED-пленки в качестве анода обычно используют стеклянный электрод из оксида индия и олова (оксид индия и олова, ITO). Однослойные или многослойные органические полупроводниковые пленки получают на электроде ITO методом вакуумного осаждения из паровой фазы или нанесения покрытия методом отжима, и, наконец, поверх органической пленки получают металлический катод.

В соответствии с функциями органических полупроводниковых пленок структуры устройств можно в общих чертах разделить на следующие категории:

1.1 Структура однослойного устройства

В устройстве между анодом ITO и металлическим катодом в качестве светоизлучающего слоя получают органическую полупроводниковую пленку, которая является простейшим однослойным OLED, структура устройства, как показано на рисунке 1, состоит только из анода, светоизлучающего слоя и катода, структура представляет собой очень простой и незатейливый в приготовлении. Эта структура чаще используется в полимерных органических электролюминесцентных устройствах.

1.2 Двухслойная структура устройства

Поскольку большинство органических электролюминесцентных устройств представляют собой униполярные материалы, в то время как обладающие одинаковыми характеристиками переноса дырок и электронов в биполярных (биполярных) органических полупроводниковых материалах встречаются редко, поэтому возможна только однократная передача электронов или дырок в одном. Если использовать этот униполярный органический материал в качестве светоизлучающего материала однослойного устройства, то возникнет дисбаланс между инжекцией и переносом электронов и дырок, и легко сделать светоизлучающую область вблизи меньшей подвижности стороны инжекции носителя электрода, если электрод металлический, то это это легко может привести к всплеску светоизлучения, и этот всплеск снизит коэффициент использования экситонов, что приведет к снижению эффективности светоизлучения устройства.

Из-за существования однослойной структуры сложнее преодолеть недостатки современных OLED-устройств, имеющих в основном многослойную структуру. Эта знаковая работа была впервые предложена компанией Kodak в 1987 году, структура позволяет эффективно достичь цели регулирования области соединения электронов и дырок вдали от электрода и в значительной степени сбалансировать скорость инжекции носителя для повышения светоотдачи устройства, так что разработка OLED в новый этап. Основной особенностью этой структуры является материал светоизлучающего слоя с переносом электронов (дырок), необходимость добавления слоя материала для переноса дырок (электронов) для регулирования скорости и количества дырок и электронов, инжектируемых в светоизлучающий слой, этот слой материала для переноса дырок (электронов) также играет роль в блокировании электронного (дырочного) слоя, так что инжекция электронов и дырок в композит происходит вблизи светоизлучающего слоя.

1.3 Трехслойная и многослойная структура устройства

Слоем переноса электронов (Electron Transport Layer, ETL), слоем переноса дырок (Hole Transport Layer, HTL) и светоизлучающим слоем, состоящим из трехслойного OLED-устройства, как показано на рисунке 3. Эта структура была впервые предложена группой Adachi в Японии. Преимущество такой структуры устройства заключается в том, что три функциональных слоя имеют свои собственные функции, поскольку выбор функциональных материалов и оптимизация производительности структуры устройства очень удобны, в настоящее время часто используются в структуре OLED-устройств.

При проектировании фактической структуры OLED-устройств, чтобы оптимизировать производительность OLED-устройств и в полной мере использовать роль каждого функционального слоя, для дальнейшего повышения яркости свечения и светоотдачи OLED-дисплеев, люди в трехслойной структуре, основанной на использовании многослойной структуры устройства, избыток перевозчики для ограничения, развертывания. В настоящее время это наиболее часто используемая структура устройства для OLED-дисплеев. Такая структура устройства не только обеспечивает хорошую адгезию между функциональным слоем органического электролюминесцентного устройства и подложкой (субстратом), но и облегчает ввод носителей с анода и металлического катода в функциональную пленку органического полупроводника.

Для повышения производительности устройства продолжают появляться различные более сложные конструкции устройств. Однако, поскольку большинство органических материалов обладают свойством изоляции, только при очень высокой напряженности электрического поля (около 10 В/см) переносчик может передаваться от одной молекулы к другой, поэтому общая толщина органических полупроводниковых пленок не может превышать уровня в сто нанометров, в противном случае управляющее напряжение устройства будет низким. выше.

1.4 Структура многослойного струнного устройства

Основываясь на потребности в полноцветном отображении, Форрест и др. предложили расположить три основных цветных устройства вертикально вдоль направления толщины и обеспечить, чтобы каждое устройство управлялось своим собственным электродом, который представляет собой устройство цветного отображения, как показано на рисунке 4. Устройства отображения, изготовленные таким образом, могут обеспечить разрешение лучше, чем при использовании обычной технологии, и люди используют эту идею для вертикального размещения нескольких светоизлучающих блоков и добавления соединительного слоя электродов посередине, при этом для управления используются только два концевых электрода, т.е. устройство с многослойной струнной структурой (Tandem OLED). Такая структура может чрезвычайно эффективно повысить эффективность устройства по току, так что устройство может достигать очень высокой яркости при малом токе, что обеспечивает удобный способ получения высокоэффективных органических электролюминесцентных устройств с длительным сроком службы.