[发明专利]包括光提取亚结构的OLED以及包括它的显示设备

权利要求书

1.一种有机发光二极管，其包括光提取亚结构和偶极超结构，其特征在于：

所述偶极超结构包括阳极,阴极,和有机发光半导体材料，该有机发光半导体材料设置在阳极和阴极之间以共同限定超结构波导；

所述光提取亚结构包括玻璃基片，分布在玻璃基片的波导表面上的多个离散的光提取波导元件,以及分布在离散的光提取波导元件上和玻璃基片的波导表面上的驱光矩阵；

所述离散的光提取波导元件沿着由超结构波导限定的光传播方向在波导元件终止点之间延伸；

所述驱光矩阵在不同厚度分布，以增加光提取亚结构的接合偶极超结构的侧面的平坦度，以及在离散的光提取波导元件的波导元件终止点处提供驱光位点；

构造超结构波导和光提取亚结构，从而操作时，源自偶极超结构的有机发光半导体材料的光与光提取亚结构的离散的波导元件耦合，作为各自的耦合模式，其由近似耦合长度表征，该耦合长度定义为待耦合的光模式从超结构波导到光提取亚结构的一个离散的波导元件所需的传播距离；和

大多数的离散的光提取波导元件在波导元件终止点之间的线性长度不超过5倍的耦合长度。

2.如权利要求1所述的有机发光二极管，其特征在于，

大多数的离散的光提取波导元件在波导元件终止点之间延伸小于约20微米；

驱光矩阵的折射率η(P)至少比超结构波导的有效折射率η_有效(O)和离散的光提取波导元件的有效折射率η_有效(WG)小约0.2；

沿着垂直于光学传播方向的维度，超结构波导的厚度x(O)以及离散的光提取波导元件和驱光矩阵的总厚度x(WG+P)相差小于约1.5微米；和

沿着垂直于光学传播方向的维度，超结构波导与离散的光提取波导元件分离小于约1.5微米。

3.如权利要求2所述的有机发光二极管，其特征在于，超结构波导η_有效(O)和离散的光提取波导元件η_有效(WG)各自的有效折射率相差约0.3或更小。

4.如权利要求1-3中任一项所述的有机发光二极管，其特征在于，驱光矩阵η(P)和玻璃基片η(G)的各折射率满足下述限制：

│η(P)-η(G)│<0.2。

5.如权利要求2-4中任一项所述的有机发光二极管，其特征在于，超结构波导η_有效(O)和离散的光提取波导元件η_有效(WG)各自的有效折射率相差约0.2或更小。

6.如权利要求2-5中任一项所述的有机发光二极管，其特征在于，超结构波导的有效折射率η_有效(O)是约2.0≥η_有效(O)≥1.7，以及离散的光提取波导元件的有效折射率η_有效(WG)是约1.7或更大。

7.如权利要求2-6中任一项所述的有机发光二极管，其特征在于，超结构波导的有效折射率η_有效(O),离散的光提取波导元件的有效折射率η_有效(WG),和驱光矩阵的折射率η(P)满足下述关系:

1.6≥η(P)≥1.3

2.0≥η_有效(O)≥1.7

η_有效(WG)>1.7

│η_有效(O)-η_有效(WG)│≤0.3

η_有效(O)-η(P)≥0.2。

8.如权利要求2-7中任一项所述的有机发光二极管，其特征在于，超结构波导的有效折射率η_有效(O),离散的光提取波导元件的有效折射率η_有效(WG),和驱光矩阵的折射率η(P)满足下述关系:

1.6≥η(P)≥1.3

2.0≥η_有效(O)≥1.7

η_有效(WG)≥1.75

│η_有效(O)-η_有效(WG)│≤0.2

η_有效(O)-η(P)≥0.25。