微透镜阵列在有机发光器件中的应用研究

论文摘要

近年来，有机发光器件（Organic Light Emitting Device, OLED）在显示和照明上得到了越来越多的关注。有机发光器件具有超轻薄、主动发光、低能耗、柔性等优点，被认为是继阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示、液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)之后的新一代照明和显示技术。应用新型的磷光材料后，有机发光器件的内量子效率已经相当接近100%。但由于基底、电极、有机层和空气之间的折射率的差异，在有机发光器件中，电极/有机层，基底中出现了两种波导模式，不利于光的出射。最终只有约20%的光能够逃逸入射到空气中。因此，如何有效的提高有机发光器件的出光效率，已经成为当今的热点研究课题。在本文中，主要研究微透镜阵列薄膜对有机发光器件性能的影响。运用蒙特卡洛方法，讨论了微透镜阵列的不同形状和不同的排列形式有机发光器件的出光的影响。计算结果表明：微透镜阵列薄膜能够在一定视角范围内提高器件的出光效率；在垂直于有机发光器件基底方向，得到的效率最大；在计算椭圆形基底的微透镜阵列时，除了提高有机发光器件的外量子效率，还能够定向改变有机发光器件出光角度。本文还讨论了几个微透镜阵列的影响因素：占空比、基底尺寸大小和透镜的接触角。结果表明，占空比越大，则有机发光器件的出光效率越高，而与微透镜的排列方式无关。说明提高占空比是增大有机发光器件的出光效率的关键因素。接触角的选择也很重要，研究得出，接触角越大，则光的输出效果越好，过小的接触角能抑制光的输出。在理想的情况下，和普通的有机发光器件相比，最多能够提高57%的输出光效率，而且不影响器件的辐射光谱。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 OLED 的发展历史
• 1.2 OLED 在照明上的主要优点
• 1.3 OLED 显示技术
• 1.4 国内外概况
• 2 OLED 器件效率
• 2.1 OLED 的结构
• 2.2 白光 OLED 的缺点
• 2.3 OLED 的出光效率
• 2.4 OLED 器件的发光效率
• 2.5 OLED 器件的出光效率
• 2.6 本文主要介绍的方法
• 2.7 本章小结
• 3 微透镜排列方式的讨论
• 3.1 理论分析
• 3.2 研究方法的讨论
• 3.3 研究工具介绍
• 3.4 不同微透镜排列方式对出光的影响
• 3.5 器件结果与计算结果对比分析
• 3.6 本章小结
• 4 微透镜阵列的优化
• 4.1 基底尺寸对 OLED 外量子效率的影响
• 4.2 半椭球形微透镜阵列对 OLED 外量子效率的影响
• 4.3 接触角对 OLED 出光效率的影响
• 4.4 微透镜的设计
• 4.5 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献