[发明专利]一种彩色像素线偏振出光有机发光二极管

说明书

本发明公开了一种彩色像素线偏振出光有机发光二极管，属于有机光电显示器件技术领域，包括由上至下依次设置的基底、第一传输层、白光有机发光层、第二传输层和复合背电极，在第一传输层、白光有机发光层、第二传输层和复合背电极上均设置二维纳米结构；在基底的上表面设置像素单元，像素单元包括第一像素子单元、第二像素子单元和第三像素子单元，分别实现蓝、绿、红三个波段彩色线偏振出光。本发明实现白光OLED器件彩色像素化线偏振直接出光，同时完成像素化颜色转换和偏振调控，且器件内设置的二维纳米结构中心截面为椭圆，能实现对TE偏振的循环利用，并同时实现部分TE模式到TM模式的转变，为彩色像素化线偏振光源提供了新的技术路径。

技术领域

本发明属于有机光电显示器件技术领域，具体涉及一种彩色像素线偏振出光有机发光二极管。

背景技术

偏振光作为一种信息载体在LCD背光、三维立体显示、大气环境监测、目标反隐和识别等领域有极大的发展潜力和应用价值。常规获取偏振光的方法是将自然光源与偏振元件结合，由于自然光源器件与常规偏振元件之间折射率的不匹配，易造成自然光源利用效率的固有受限。仅以当前显示行业的主流技术LCD为例：其最大缺点是光能利用率低于5％，这其中近一半光能被偏振片(透过率仅为40％)消耗。因而，人们希望制备直接偏振出光的有源发光器件，这样就可方便地在现有半导体生产工艺基础上加以拓展，其独特的光学功能和其他功能就可集成在同一流程中完成，从而解决传统方法获取偏振光出现的上述局限。

在众多发光器件中，有机发光二极管(organic light-emitting device，OLED)是有机电子器件中最早问世的器件之一，由于OLED技术具有低功耗、主动发光、全固态、色彩丰富、易于柔性和可拉伸基底相结合等诸多优点，被产业界和科研界认为是最具有发展前景的下一代平板显示和照明技术之一，并已在手机、数码相机、电视、笔记本电脑等商业产品中应用且表现出了强劲的发展势头。然而，常规OLED的出射光为朗伯体自然光的面光源，不具备线偏振特性。因此，如果实现OLED器件的直接线偏振出光，则实现了大面积线偏振光源。而这样的大面积线偏振面光源可直接作为液晶的背光源，也可用于前述的偏振光导航，目标反隐和识别等领域。进一步地，如果OLED器件能实现彩色像素线偏振出光，怎为三维立体显示等领域提供了一种全新的技术途径，有重要的科学和实际应用价值。综上所述，实现OLED器件线偏振出光，特别是实现彩色像素线偏振出光具有很重要的现实意义。

申请号201310144195.2公开了“一种纳米颗粒阵列的偏振出光发光二极管”在发光二极管(LED)的出光表面上直接制备纳米颗粒阵列，由纳米颗粒构成线光栅的偏振结构，获得有源线偏振出光。此专利虽然为有源线偏振出光器件，但仅适用于无机的LED器件，LED不是面光源，不能实现线偏振面光源，而且更不能实现彩色像素线偏振出光。

申请号201310147599.7公开了“一种有机电致发光二极管及其制作方法”在OLED器件的电子传输层与发光层之间，或者空穴传输层和发光层之间形成准周期或非周期的纳米结构，可有效提高OLED的出光效率。但是其出射光仍然是自然光，不能实现线偏振出光。

申请号201710148866.0公开了“一种线偏振出光有机发光二极管”在OLED器件基底设置金属介质偏振光栅的同时，在器件内部同时设置一维周期性纳米光栅实现OLED器件直接线偏振出光。然而，此专利只能实现广谱或单色线偏振出光。简言之，不能实现线偏振出光的同时实现颜色的像素化转换和颜色分离。

文献“Organic polarized light-emitting diodes viaEnergy Transferusing monodisperse conjugated oligomers”(Advanced Materials.2004，16，783-788.)设计发光分子材料，将玻璃态液晶聚合物掺杂到发光材料中，利用能量传递实现OLED线偏振出光。但该方法只能实现一种绿色线偏振出光，不能将白光OLED的出光转换成彩色像素线偏振出光。

发明内容