[發明專利]一種定向出光有機發光二極管及其制備方法

在審

• 申請號: 201710474087.X
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107394048A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 周雷;白桂林;吳思璇;楊家駒;高本領;林毅
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/52;H01L51/56
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 張華蒙

技術領域

本發明屬于有機光電顯示器件技術領域，具體涉及一種定向出光有機發光二極管及其制備方法。

背景技術

有機發光二極管(Organic light-emitting diode,OLED)具有低功耗、色彩豐富、主動發光、全固態、發光亮度高、易于實現柔性顯示等諸多優點，OLED顯示器已被贊譽為21世紀的明星產品。另外，OLED技術在照明領域也顯示出了巨大的應用前景。OLED照明技術被譽為第四次照明革命。然而，眾所周知，OLED的出射光場強度分布形貌是典型的朗伯體面光源，在照明領域很難實現廣角、定向的照明，也不能像無機發光二極管(LED)那樣實現聚焦發光(典型應用是汽車尾燈和前照明燈)。為了能夠實現OLED的廣角、準直或定向等特殊應用，業界進行了諸多探索。

中國發明專利(公開號103219476A)“一種有機電致發光二極管及其制作方法”利用軟納米壓印光刻技術在OLED器件內部引入準周期或非周期的納米結構，實現廣角OLED高效出光，但不能實現器件的定向出光，與本專利不同。

科技文獻《Light out-coupling enhancement of organic light-emitting devices with microlens array》(Applied Physics Letters,2010,97(22),256)報道一種采用掩模光刻熱熔法制備微透鏡陣列，并將微透鏡陣列薄膜構筑于OLED出光基底的實現OLED器件高效出光的方法。該文獻實現了OLED器件的高效出光，但是不能實現OLED定向出光。

科技文獻《Collimated light source using patterned organic light-emitting diodes and microlens》(Japanese Journal of Applied Physics,2010,49(4R),042101)報道了一種通過在OLED光源基底集成微柱透鏡實現準直出光的技術方案。該文獻的OLED光源是分立光源，且每個分立光源必須與對應的微柱透鏡中心線對齊，否則不會有準直和定向效果，技術參數相當苛刻。而且，對于大面積連續整體發光的面光源，該方法也不能實現準直和定向效果。

飛利浦公司申請的美國發明專利“Structured OLED with micro optics for generating directed light”(Patent No.US 8,125,138B2)公開了采用微柱透鏡或微透鏡陣列集成于分立的OLED光源出光表面，實現準直或定向出光。該發明專利與科技文獻《Collimated light source using patterned organic light-emitting diodes and microlens》(Japanese Journal of Applied Physics,2010,49(4R),042101)的技術方案相近，仍然嚴格要求分立光源與對應的微柱透鏡或微透鏡中心對齊，否則也不能有準直和定向效果。同樣，也不能實現對整體發光的面光源的準直和定向調控。

因此，鑒于OLED的蓬勃發展趨勢以及汽車尾燈和前照明燈等對定向OLED光源的巨大潛在需求，有必要提出新的技術途徑實現對整體發光的OLED面光源的準直和定向調控。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于提供一種定向出光有機發光二極管，可實現對整體發光的OLED面光源的定向調控，實現高效定向出光，在汽車尾燈和前照明燈等產業領域具有廣泛的應用前景；本發明的另一目的是提出該定向出光有機發光二極管的制備方法，與OLED的熱蒸鍍和溶液旋涂工業化制備工藝相兼容，成本低廉，制備工藝簡便。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種定向出光有機發光二極管，包括從上至下依次設置的分立微柱透鏡陣列、基底、第一電極、第一傳輸層、發光層、第二傳輸層和背電極；其中，所述的第一傳輸層和第二傳輸層為空穴傳輸層或電子傳輸層。

所述的分立微柱透鏡陣列的周期P為70～300μm，占空比為0.5～1，透鏡孔徑W為30～150μm，球冠高度R為30～120μm，分立微柱透鏡陣列的底部厚度D為50～800μm。

所述的分立微柱透鏡陣列的透鏡孔徑W與長度H比為1～1.5。

所述的分立微柱透鏡陣列在二維平面內的至少一個方向上成周期性排列。

所述的一種定向出光有機發光二極管的制備方法，包括如下步驟：