[发明专利]用于有机发光二极管的具有高折射率纳米颗粒的光抽取结构

说明书

一种有机发光二极管组件(100)，包括：二极管上部结构(110)，包括阴极(140)、具有n_a的折射率的阳极(120)、及介于所述阴极(140)与所述阳极(120)之间的有机发光半导体材料(160)；及光衍射子结构(150)，提供来自所述二极管上部结构(110)的光的散射横截面。所述光衍射子结构(150)包括：透明基板(156)、与所述基板(156)接触且具有n_s的折射率的多个纳米颗粒、及位于所述纳米颗粒(154)上方且具有n_p的折射率的平坦化层(152)。进一步地，n_p是在n_a的25％内，且n_sn_p。此外，n_s≥约1.9。

技术领域

本公开内容大致与有机发光二极管(OLED)、基于OLED的照明设备、及基于OLED的显示设备相关；更详细来说，本公开内容与用于与OLED一起使用的光抽取结构、组件、及构件、以及制作所述光抽取结构、组件、及构件的方法相关。

背景技术

采用OLED技术的影像呈现设备现在很普遍。OLED技术的一个缺点是，由OLED活性材料(OAM)所产生的光易于低效地从设备输出耦接(out-coupling)。OLED的有机层通常对于光透射及输出耦接来说造成低效的平坦波导器。更详细来说，由OLED所透射的光可能被捕集在平坦的波导器中，而不是与单独的半导电层及导电层的平面垂直地发射。这种捕集的光可能接着被设备的损耗部件吸收，或在其他情况下在不使用的方向上散射，或在一些情况下可能使由OLED设备所呈现的影像位移。

虽然基于OLED的照明并不涉及影像产生及影像位移的问题，但光透射效率仍然是重要的。也就是说，效率(意指注射的电载流子单位数量所产生的有用照射光子数量)在基于OLED的照明应用中是高度重要的。OLED设备的内部量子效率(重新结合的电子及电洞单位数量所产生的光子数量)可以达到几乎完美的值(通常超过99％)。主要问题是如何在对照射有用的方向上(即一般是在与OLED堆叠垂直的方向上)抽取这些光子。捕集在OLED设备的有机区域中的大部分光子永远不会离开设备，且在与需要用来供应电荷载流子的导体的表面等离极化激元(SPP)的交互作用中消耗。

因此，需要具有增加的从OLED的OAM到空气的光抽取效率(即光学抽取(OE))的OLED设备。此外，需要可以用相对低的处理相关成本及高良率来制造的高效率OLED设备配置。

发明内容

依据本公开内容的一些方面，提供了一种有机发光二极管(OLED)组件，所述OLED组件包括：二极管上部结构，包括阴极、具有n_a的折射率的阳极、及介于所述阴极与所述阳极之间的有机发光半导体材料；及光衍射子结构，提供来自所述二极管上部结构的光的散射横截面。所述光衍射子结构包括：透明基板、与所述基板接触且具有n_s的折射率的多个纳米颗粒、及位于所述纳米颗粒上方且具有n_p的折射率的平坦化层。进一步地，n_p是在n_a的25％内，且n_sn_p。此外，n_s≥约1.9。

依据本公开内容的一些方面，提供了一种有机发光二极管(OLED)组件，所述OLED组件包括：二极管上部结构，包括阴极、具有n_a的折射率的阳极、及介于所述阴极与所述阳极之间的有机发光半导体材料；及光衍射子结构，提供来自所述二极管上部结构的光的散射横截面。所述光衍射子结构包括：透明基板、与所述基板接触且具有n_s的折射率的多个纳米颗粒、及位于所述纳米颗粒上方且具有n_p的折射率的平坦化层。进一步地，n_p是在n_a的25％内，n_sn_p，且n_s≥约1.9。此外，所述多个纳米颗粒的尺寸的范围从约200nm到约30微米，且所述多个纳米颗粒布置在所述基板上的单层中。