Катод (может быть прозрачным или непрозрачным, в зависимости от типа OLED) — катод вводит электроны в цепь, когда через устройство протекает ток.
OLED — это светоизлучающее устройство с двойной инжекцией. Под действием внешнего напряжения инжектированные электродами электроны и дырки рекомбинируют в светоизлучающем слое с образованием электронно-дырочных пар на связанном энергетическом уровне, т. е. экситонов. Экситонное излучение девозбуждается для испускания фотонов. производит видимый свет. Чтобы улучшить возможности инжекции и переноса электронов и дырок, между ITO и светоизлучающим слоем обычно добавляется транспортный слой дырок, а между светоизлучающим слоем и металлическим электродом добавляется транспортный слой электронов, тем самым улучшение светоизлучающих характеристик. Среди них дырки инжектируются с анода, а электроны инжектируются с катода. Дырки переносятся скачком по самой высокой занятой молекулярной орбитали (ВЗМО) органических материалов, а электроны переносятся скачком по самой нижней незанятой молекулярной орбитали (НСМО) органических материалов.
Светоизлучающий процесс ОЛЕД 1.3 обычно имеет следующие 5 основных этапов:
Инжекция носителя: под действием внешнего электрического поля электроны и дырки инжектируются с катода и анода соответственно в органический функциональный слой, зажатый между электродами.
Транспорт носителей: инжектированные электроны и дырки мигрируют из слоя переноса электронов и слоя переноса дырок соответственно в светоизлучающий слой.
Рекомбинация носителей: после того, как электроны и дырки инжектированы в светоизлучающий слой, они связываются вместе под действием кулоновской силы, образуя электронно-дырочные пары, то есть экситоны.
Миграция экситонов: из-за дисбаланса транспорта электронов и дырок основная область образования экситонов обычно не покрывает весь эмиссионный слой, поэтому диффузионная миграция происходит из-за градиентов концентрации.
Экситонное излучение девозбуждает фотоны: экситонное излучение переходит, испускает фотоны и высвобождает энергию.
Цвет светового излучения OLED зависит от типа органических молекул в светоизлучающем слое. Несколько органических тонких пленок помещаются на один и тот же OLED для формирования цветного дисплея. Яркость или интенсивность света зависит от свойств светоизлучающего материала и величины приложенного тока. Для того же OLED чем выше ток, тем выше яркость света.