[实用新型]有机电致激光器用的OLED器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种有机电致激光器用的OLED器件，其作用在于通过将OLED产生的所有光线进行聚集，达到提高光取出，实现光增强的目的，为有机电致激光器的实现提供了一种思路及方法。

背景技术

作为一门新兴的科学技术，有机电致发光二极管（OLED）凭借其小体积、低功耗、易于制造且能在柔性基板上实现等优点逐步受到人们的重视。OLED的发展目标是成为真正的低成本、高效率、长寿命的光源，在过去十多年的研究工作中，OLED在效率和寿命方面都取得了长足的进步，但距实用化和商品化还有一定的距离。

目前采用磷光材料制作 OLED 的发光效率已超过白炽灯，但与期望相比仍有较大差距。磷光材料的应用使OLED的内量子效率由25%提高到近100%，光出射效率低是目前制约发光效率的主要因素。随着人们对于有机电致发光二极管（OLED）有了更深一步的了解，如何提高器件效率已经成为了一个重要的研究方向。因为内量子效率（激子复合产生光子的效率）受限于所用有机材料的性能以及和其它材料的搭配，导致想要大幅度的提高器件的内量子效率很难实现，所以众多的学者把目光投向了如何提高外量子效率(光取出效率)这一途径上来。

根据光学分析可将发光层中产生的光传播分为三种模式：1）外部模式，发光层中产生的光最终通过玻璃表面出射到外部。2）基体波导模式，光在玻璃基体/空气界面发生全反射被限制在玻璃基体内。3）有机物波导模式，光子在玻璃基体界面发生全反射被限制在ITO层和有机物层中。采用射线光学对传统结构的OLED进行计算可知,器件内部产生的光子只有不到五分之一能够出射到器件外部，而基体波导模式和有机物波导模式分别占34.2%和46.9%,也就是说有近80%的光在器件内部被吸收或是通过波导的形式损失，不能够有效地出射到器件外部。由此可见，要提高OLED的光出射效率就必须提高外部模式所占的比例，也就是说要将基体波导模式和ITO/有机物波导模式尽可能地转化成外部模式，从而使器件中产生的光子更多地出射到器件外部。近年来已对光取出技术进行较多的研究，按上述分析可分为以下几类：1）将玻璃基体背侧做成波纹表面或随机表面形状，或将散射介质分散在折射率与玻璃基体折射率相近的材料中，然后涂敷在玻璃基体的背侧，可将基体波导模式转换成外部模式；2）采用高折射率的玻璃基体减弱玻璃基体界面的全反射将ITO/有机物波导模式转换成外部模式；3）采用二维光子晶体和微腔的方法同时将基体波导模式和ITO/有机物波导模式转换成外部模式。

但无论是光子晶体还是微腔，他们的制作设备都比较昂贵，制作方法较复杂。此外，因为OLED的面发光特性，OLED一般应用于平板显示，如果想把它应用于电致有机激光器，还要解决光的聚集问题。

实用新型内容

本实用新型涉及一种有机电致激光器用的OLED器件及其制备方法，该器件提高了OLED器件的出光效率，并解决了光的聚集问题，对有机电致激光器的实现提供了一种全新的思路。即通过在玻璃棒上制备一种圆柱形OLED器件，从而实现提高器件出光率，实现光聚集的目的。

为达到上述目的，本实用新型构思是：

1． 有机电致激光器用的OLED器件

一般来说，OLED器件都是面发光型的，然而因为基体波导模式和有机物波导模式发光的存在，真正可利用的光只有不到20%，这大大制约了器件的发光效率。为了提高器件的出光率，我们将一改以往OLED面发光型的特点，利用端面波导出光，将80%的波导光利用起来，大大提高了器件的发光效率。

底发射器件为现在的主流，它是通过在玻璃板上溅射ITO作为基板制成的，出光面为玻璃面。为了实现OLED出光的聚集效果，我们采用棒状设计，即通过使用玻璃棒而不是玻璃板，使光从玻璃棒两端或者一端发出，同时波导光也从端面发出，大大的提高的器件的出光率。

为了使单方向出光，可在溅射ITO后，用铝箔对一端的ITO以及端面进行覆盖，等器件制作完成后，再拆掉铝箔。另外，为了导出器件内的垂直光，也可对玻璃面进行打磨粗化，使光能通过漫反射最终从端面导出，从理论上实现了光的100%的利用率。在不计算由于物质反射率不能达到100%以及材料的光吸收带来的光损失时，出光率可达到一般底发射器件的5倍，并且由于器件的出光面积小，单位面积的光强能达到一个很高的强度。

OLED的设计模型如下：

1）  制作符合大小的玻璃棒；

2）  在玻璃棒上通过溅射的方法制备一层ITO；

3）  在ITO上制备OLED器件（为了引出电极的方便，器件长度要小于ITO长度）；