CN104022230A - 一种oled结构及提升oled出光量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种OLED结构及提升OLED出光量的方法，通过改变电极的架构，由反射电极，发光层线栅偏光电极组成一共振腔，提升了OLED的出光量，并且通过添加一圆偏光片，有效地阻绝了环境光的反射，也减少了环境光进入OLED共振腔内造成椭偏光，提升对比度。

Description

一种OLED结构及提升OLED出光量的方法
技术领域
本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种OLED结构及提升OLED出光量的方法。
背景技术
作为具有自发光特性的下一代显示装置OLED,在视角、对比度、响应速度和功耗方面比液晶显示装置(LCD)具有更好的性能，而且由于不需要背光，可以制造更轻薄的OLED。
OLED为降低环境光影响，提升对比度，可加入一圆偏光片元件，可有效阻绝环境光的反射，但因此也让OLED减少至少一半的出光量，现有技术中当环境光进入圆偏光片后，有50％的环境光透过圆偏光片，经半透明电极反射25％的环境光，在经圆偏光片吸收后无环境光漏出；另外，进入OLED器件的25％环境光，经共振后，部分变为椭偏光，再经圆偏光片后，有小量环境光漏出；经共振后100％的出光量，经圆偏光片后只剩50％出光量；按上述现有技术中的半透明电极架构，会造成对比度降低，并且OLED器件出光量减少50％现象。
中国专利(公开号：CN103217828A)公开了一种有机发光二极管显示装置。显示装置包括：有机发光二极管显示器件和位于有机发光二极管显示器件上方的偏光片，还包括位于有机发光二极管显示器件和偏光片之间的液晶层，液晶层中液晶的慢速轴方向与偏光片的吸收轴方向呈预定夹角，以使有机发光二极管显示器件在非显示状态时，从偏光片入射到有机发光二极管显示器件的外部光经过有机发光二极管显示器件反射后再从偏光片出射。
中国专利(公开号：CN1983665A)公开了一种有机发光显示装置，该有机发光显示装置包括：发光元件，位于第一基底和第二基底之间，用于发光；相位差板，在发光元件发出的光的传播路径上位于第一基底或第二基底上，该相位差板用于改变入射光的相位；线栅偏光器，位于相位差板上，用于反射具有特定偏振方向的光并透射具有与特定偏振方向相反的偏振方向的光；染色系偏光器，位于线栅偏光器上，用于透射具有与特定偏振方向相反的偏振方向的光并吸收具有特定偏振方向的光。
发明内容
本发明公开了一种OLED结构及提升OLED出光量的方法，通过改变电极的架构，由反射电极，发光层线栅偏光电极构成一共振腔，提升了OLED的出光量,并且通过添加一圆偏光片，有效地阻绝了环境光的反射，也减少了环境光进入OLED共振腔内造成椭偏光，提升对比度。
本发明记载了一种OLED结构，其中，所述OLED结构包括线栅偏光电极、发光层和反射电极；
所述发光层设置在所述线栅偏光电极与所述反射电极之间，且该发光层向所述线栅偏光电极方向发射包含有第一光线和第二光线的自然光；
所述线栅偏光电极反射所述第二光线，且被所述第一光线穿过；
所述反射电极反射所有光线，并同时能将反射的光线部分转换为第一光线；
其中，所述第一光线为所述自然光中一特定偏振方向的分量叠加而成的光线，所述第二光线为所述自然光中与该第一光线偏振方向垂直的分量叠加而成的光线。
上述OLED结构，其中，所述OLED结构还包括一圆偏光片，且穿过所述线栅偏光电极的光线经所述圆偏光片射出该OLED结构。
上述OLED结构，其中，所述圆偏光片包括一偏光片和一相位差板，且所述线栅偏光电极、发光层和反射电极共同构成一共振腔；
当所述共振腔外部的光线依次经过所述偏光片和所述相位差板且被所述线栅偏光电极反射后，该反射的光线均被所述偏光片所吸收。
上述OLED结构，其中，所述圆偏光片透射所述第一光线并吸收所述第二光线。
上述OLED结构，其中，任一光线穿过所述相位差板时，该光线的相位均被该相位差板改变45°。本发明还记载了一种提升OLED出光量的方法，其中，所述方法：
于一OLED结构中制备由线栅偏光电极、发光层和反射电极构成的共振腔；
所述发光层向所述线栅偏光电极方向发射包括第一光线和第二光线的自然光，所述第一光线穿过所述线栅偏光电极向外发射，而所述第二光线则被该线栅偏光电极反射至所述反射电极；该反射电极在反射所述第二光线的同时，将其部分转换为第一光线，并经所述线栅偏光电极射出所述OLED结构，而剩余的第二光线则被所述线栅偏光电极反射，并依次循环反射转换；
其中，所述第一光线为所述自然光中一特定偏振方向的分量叠加而成的光线，所述第二光线为所述自然光中与该第一光线偏振方向垂直的分量叠加而成的光线。
上述提升OLED出光量的方法，其中，所述OLED结构还包括一圆偏光片，且穿过所述线栅偏光电极的光线经所述圆偏光片射出该OLED结构。
上述提升OLED出光量的方法，其中，所述圆偏光片包括一偏光片和一相位差板，且所述线栅偏光电极、发光层和反射电极共同构成一共振腔；
当所述共振腔外部的光线依次经过所述偏光片和所述相位差板且被所述线栅偏光电极反射后，该反射的光线均被所述偏光片所吸收。
上述提升OLED出光量的方法，其中，所述圆偏光片透射所述第一光线并吸收所述第二光线。
上述提升OLED出光量的方法，其中，任一光线穿过所述相位差板时，该光线的相位均被该相位差板改变45°。
本发明具有如下技术优势：
1、通过改变电极的架构，由反射电极，发光层线栅偏光电极组成一共振腔，提升了OLED的出光量。
2、通过添加一圆偏光片，有效地阻绝了环境光的反射，也减少了环境光进入OLED共振腔内造成椭偏光，提升对比度。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例一中OLED结构侧面剖视图；
图2为本发明实施例二中OLED结构侧面剖视图；
图3为本发明OLED阻绝外部光反射的示意图；
图4为本发明OLED提升出光量方法的示意图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
本发明OLED结构可以分为底部发射型或顶部发射型，在底部发射型中，光从发光层的上表面发出并向OLED结构外传播，在顶部发射型中，光从发光层的下表面发出并向OLED结构外传播。
实施例一
本实施例OLED结构采用底部发射型，图1为本实施例中OLED结构侧面剖视图；如图1所示，提供一基底110，该基底用透明材料制成，本实施例采用玻璃，并且基底110可绝缘，本实施例OLED结构设置在基底110的上表面，该OLED结构内包括：反射电极120、发光层130、线栅偏光电极150，发光层130设置在线栅偏光电极150与反射电极120之间。
图4为本发明OLED提升出光量方法的示意图；如图4所示，发光层130向线栅偏光电极150方向发射包含有第一光线和第二光线的自然光，该第一光线且该自然光中的第一光线穿过线栅偏光电极150，而该光线中的第二光线被该线栅偏光电极150反射，被反射的第二光线再次被反射电极120反射，反射电极120反射所有光线，并同时能将反射的光线部分转换为第一光线，未被转变成第一光线的第二光线在所述共振腔140中依次循环反射，直至该光线能量在循环反射中被消耗殆尽或者在被反射阳极120反射后变为第一光线后穿过所述线栅偏光电极150；其中，第一光线为自然光中一特定偏振方向的分量叠加而成的光线，第二光线为自然光中与该第一光线偏振方向垂直的分量叠加而成的光线。
反射电极120采用反射光的材料；发光层130中包括空穴传输层、有机发光层和电子传输层。发光层130还可包括形成在空穴传输层上的空穴注入层(图中未标注)和形成在电子传输层上的电子注入层(图中未标注)；作为本发明阴极的线栅偏光电极150由逸出功低的金属(比如Ca、Mg、Al、Ag或其任何组合)或者任何其它合适的材料制成，可透射上述第一光线，反射上述第二光线；具体地，结构为具有微小的节(period)的格子的线栅偏光电极150，当格子的节比入射光的波长短时反射平行分量并透射垂直分量，线栅偏光电极150上的线栅排列方向和反射电极120的排列方向相反。
OLED结构还包括一圆偏光片(本实施例为线栅偏光电极150上表面)设有设置一圆偏光片)，且穿过线栅偏光电极的光线经圆偏光片射出该OLED结构，该圆偏光片包括一偏光片1和一相位差板2，线栅偏光电极150、发光层130和反射电极120共同构成一共振腔140，当所述共振腔140外部的光线依次经过所述偏光片和所述相位差板且被所述线栅偏光电极反射后，该反射的光线均被所述偏光片所吸收；偏光片1作为起偏器将自然光通过偏光片1成为线偏振光，而任一光线穿过相位差板2时，该光线的相位均被该相位差板2改变45°。，本实施例中，相位差板2(光轴与线偏振光偏振方向成±45°)可将通过的线偏振光变为左旋或右旋圆偏光，或将通过的左旋或右旋圆偏光变成线偏振光，本实施例中圆偏光片透射第一光线并吸收第二光线。
实施例二
本实施例OLED结构采用顶部发射型，具体地，图2为本发明实施例二中OLED结构侧面剖视图；如图2所示，在基底210的下表面依次由上到下设置反射电极220，发光层230，线栅偏光电极250、以及圆偏光片(由相位差板2和偏光片1组成)，其上述部件的作用和与其它部件的关系均与实施例一中的相同，在此不予叙述。
实施例三
本实施例描述了本发明底部发射型OLED提升出光量的具体方法，在预定的电压施加到反射电极120和线栅偏光电极150(阴极)的情况下，在发光层130中，通过反射电极120注入的空穴和通过线栅偏光电极150注入的电子复合，从而利用在复合过程中产生的能量差来发光。当从发光层120发出的自然光向外发射时，来自外部光源的外部光入射到本发明OLED上。
图3为本发明OLED阻绝外部光反射的示意图；如图3所示，本实施例中所述线栅偏光电极、发光层和反射电极共同构成一共振腔，该共振腔140外部的光线(本实施例为环境光)依次通过偏光片1和相位差板2到达线栅偏光电极150后被反射后，该反射的光线均被所述偏光片所吸收；具体地，一共振腔外部的光线通过偏光片1后成为线偏振光，线偏振光再通过相位差板2(光轴与线偏振光偏振方向成±45°夹角)后成为右旋或左旋圆偏光(任一光线穿过该相位差板2时，该光线的相位均被该相位差板2改变45°)，即偏光片1和相位差板2组合为圆偏光片(图中未标注)，可以将自然光转换为右旋或左旋圆偏光；右旋或左旋圆偏光到达线栅偏光电极150后反射后变为左旋或右旋圆偏光(旋向相反)，第二次通过上述相位差板2后再次转为线偏振光，但偏振方向偏转了90°，恰好第二次达到偏光片层1的吸收轴，光线被吸收，不能透过，所以，外部光不会反射出；圆偏光片可选用左旋圆偏光片或右旋圆偏光片，即右旋圆偏光不能通过左旋圆偏光片，或左旋圆偏光不能通过右旋圆偏光片；因此，上述圆偏光片设置在共振腔外的光线射入OLED结构的路径上可以达到消除环境光的反射的影响，提高显示装置的对比度，改善视觉效果的目的。
图4为本发明OLED提升出光量方法的示意图；如图4所示，发光层130向线栅偏光电极150方向发射包括第一光线5和第二光线4的自然光3，且该自然光中的第一光线5穿过线栅偏光电极150向外发射，而该光线中的第二光线4被该线栅偏光电极150反射至反射电极120，该反射电极120在反射第二光线4的同时，将其部分转换为第一光线5(虚线)，并经所述线栅偏光电极150射出所述OLED结构，而剩余的第二光线4则被所述线栅偏光电极反射，并依次循环反射转换，直至该光线能量损耗殆尽或者在被反射阳极120反射后变为第一光线(虚线)后穿过所述线栅偏光电极150；其中，第一光线5为自然光中一特定偏振方向的分量叠加而成的光线，第二光线4为自然光中与该第一光线5偏振方向垂直的分量叠加而成的光线，另外，圆偏光片可透射所述第一光线5并吸收所述第二光线4。
综上所述，本发明公开了一种OLED结构及提升OLED出光量的方法，通过改变电极的架构，由反射电极，发光层线栅偏光电极组成一共振腔，提升了OLED的出光量,并且通过添加一圆偏光片，有效地阻绝了环境光的反射，也减少了环境光进入OLED共振腔内造成椭偏光，提升对比度。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种OLED结构，其特征在于，所述OLED结构包括线栅偏光电极、发光层和反射电极；
所述发光层设置在所述线栅偏光电极与所述反射电极之间，且该发光层向所述线栅偏光电极方向发射包含有第一光线和第二光线的自然光；
所述线栅偏光电极反射所述第二光线，且被所述第一光线穿过；
所述反射电极反射所有光线，并同时能将反射的光线部分转换为第一光线；
其中，所述第一光线为所述自然光中一特定偏振方向的分量叠加而成的光线，所述第二光线为所述自然光中与该第一光线偏振方向垂直的分量叠加而成的光线。
2.如权利要求1所述的OLED结构，其特征在于，所述OLED结构还包括一圆偏光片，且穿过所述线栅偏光电极的光线经所述圆偏光片射出该OLED结构。
3.如权利要求2所述的OLED结构，其特征在于，所述圆偏光片包括一偏光片和一相位差板，且所述线栅偏光电极、发光层和反射电极共同构成一共振腔；
当所述共振腔外部的光线依次经过所述偏光片和所述相位差板，且被所述线栅偏光电极反射后，该反射的光线均被所述偏光片所吸收。
4.如权利要求2所述的OLED结构，其特征在于，所述圆偏光片透射所述第一光线并吸收所述第二光线。
5.如权利要求3所述的OLED结构，其特征在于，任一光线穿过所述相位差板时，该光线的相位均被该相位差板改变45°。
6.一种提升OLED出光量的方法，其特征在于，所述方法：
于一OLED结构中制备由线栅偏光电极、发光层和反射电极构成的共振腔；
所述发光层向所述线栅偏光电极方向发射包括第一光线和第二光线的自然光，所述第一光线穿过所述线栅偏光电极向外发射，而所述第二光线则被该线栅偏光电极反射至所述反射电极；该反射电极在反射所述第二光线的同时，将其部分转换为第一光线，并经所述线栅偏光电极射出所述OLED结构，而剩余的第二光线则被所述线栅偏光电极反射，并依次循环反射转换；
其中，所述第一光线为所述自然光中一特定偏振方向的分量叠加而成的光线，所述第二光线为所述自然光中与该第一光线偏振方向垂直的分量叠加而成的光线。
7.如权利要求6所述的提升OLED出光量的方法，其特征在于，所述OLED结构还包括一圆偏光片，且穿过所述线栅偏光电极的光线经所述圆偏光片射出该OLED结构。
8.如权利要求7所述的提升OLED出光量的方法，其特征在于，所述圆偏光片包括一偏光片和一相位差板，且所述线栅偏光电极、发光层和反射电极共同构成一共振腔；
当所述共振腔外部的光线依次经过所述偏光片和所述相位差板且被所述线栅偏光电极反射后，该反射的光线均被所述偏光片所吸收。
9.如权利要求7所述的提升OLED出光量的方法，其特征在于，所述圆偏光片透射所述第一光线并吸收所述第二光线。
10.如权利要求8所述的提升OLED出光量的方法，其特征在于，任一光线穿过所述相位差板时，该光线的相位均被该相位差板改变45°。
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