一种线偏振出光有机发光二极管制造技术

本发明专利技术公开了一种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，其包括由上至下依次设置的基底、第一传输层、有机发光层、第二传输层和复合背电极，在第一传输层、有机发光层、第二传输层和复合背电极上均分别设置纳米光栅结构，纳米光栅结构为周期性阵列光栅，光栅的周期为70～180nm，占空比为0.4～0.7，槽深为20～80nm；在基底的上表面设置金属介质纳米偏振光栅结构。本发明专利技术的一种线偏振出光有机发光二极管，实现OLED器件直接线偏振出光，且器件制备工艺与低成本的软纳米压印光刻技术相兼容，适用于硬性、柔性和可拉伸基底材料，在线偏振光导航、目标反隐和识别等领域具有潜在的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种线偏振出光有机发光二极管
本专利技术属于有机光电显示器件
，具体涉及一种线偏振出光有机发光二极管。
技术介绍
近年来，发光二极管(LED)的显示技术已经逐步取代了传统的液晶显示(LCD)及阴极射线管(CRT)(显示技术的主流地位。然而，随着有机发光二极管(OLED)技术的兴起，LED的地位亦受到了潜在威胁，这主要由于OLED技术具备许多传统LED不可比拟的优点，得以脱颖而出。具体而言，OLED具有自发光、视角广(达175°以上)、反应速度快(1μs)、发光效率高、色域宽和工作电压低(3～10V左右)，其面板(厚度可小于1mm)可制作大尺寸柔性或可拉伸面板以及制作流程简单等特性。目前，OLED已经在显示和照明领域得到了广泛商业应用，开发OLED的特殊光学功能，拓展OLED的新的应用领域成为OLED发展的一个主要方向。众所周知，常规OLED的出射光为朗伯体自然光的面光源，如果OLED具备线偏振出光的特性，则具有非常重要的实际意义。偏振出光OLED可直接作为液晶的背光源，还可与柔性或可拉伸基底相兼容，实现新颖的柔性或可拉伸的面偏振光源，在线偏振光导航，目标反隐和识别等领域具有巨大的意义价值。中国专利技术专利(公开号CN102263183A)“一种偏振出光发光二极管”利用二维介质金属周期性结构实现LED偏振出光。此专利虽然为有源偏振器件，自身出射光为线偏振光，但仅适用于无机的LED器件，不适用于有机的OLED器件。而且，该结构不能实现OLED器件内部偏振模式的转换，也不适用于柔性或可拉伸的基底材质。中国专利技术专利(公开号CN1214453A)“二维光子晶体偏振器及制备方法”利用两种介电材料组成二维重复周期性结构获得所需工作频率的偏振器，但是该偏振器自身不发光，是无源器件。中国专利技术专利(公开号CN103219476A)“一种有机电致发光二极管及其制作方法”硬纳米压印或软纳米压印技术在传输层和发光层上制备准周期或非周期的凹凸结构。此专利目的是实现OLED出光效率增强，出射光仍为自然光，也就是不能实现线偏振出光。文献“Whiteorganiclight-emittingdiodewithlinearlypolarizedemission”(IEEEPhotonicsTechnologyLetters，2013，25(14)，1321-1323)报道了利用电子束刻蚀在白光OLED基底制备一维金属银纳米偏振光栅结构实现线偏振出光。但此文献报道的为金属纳米偏振光栅，不是介质金属纳米偏振光栅结构，而且该结构不能实现OLED器件内部偏振模式的转换。此外，该结构制备工艺复杂，电子束刻蚀成本高，不能与柔性基底或者可拉伸基底兼容。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提供一种线偏振出光有机发光二极管，实现OLED器件直接线偏振出光，且器件制备工艺与低成本的软纳米压印光刻技术相兼容。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种线偏振出光有机发光二极管，包括由上至下依次设置的基底、第一传输层、有机发光层、第二传输层和复合背电极，在所述的第一传输层、有机发光层、第二传输层和复合背电极上均分别设置纳米光栅结构，所述的纳米光栅结构为周期性阵列光栅，光栅的周期为70～180nm，占空比为0.4～0.7，槽深为20～80nm；在所述的基底的上表面设置金属介质纳米偏振光栅结构，光栅周期为70～180nm，占空比为0.3～0.7，槽深为100～200nm。所述的介质是紫外光固化胶。所述的基底选自玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚二甲基硅氧烷。所述第一传输层是由一种或几种材料组成的叠层结构，所述材料选自Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate)dryre-dispersiblepellets](PEDOT:PSS)、1,3,5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene(TmPyPB)、N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)、4,4′,4″-Tri(9-carbazoyl)triphenylamine(TCTA)、氧化锌和氧化钼。所述的有机发光层是两种掺杂组合而成，其一是选自4,4'-Bis(9H-carbazol-9-yl)biphenyl(CBP)、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(BCP)、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)中的一种或几种的掺杂，其二是选自Tris(2-phenylpyridine)iridium(III)(Ir(ppy)3)、Ir(MDQ)2(acac)、双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(FIrpic)、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)2(acac))、2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素(C545T)中的一种或几种的掺杂。所述第二传输层是由一种或几种材料组成的叠层结构，所述材料选自Alq3、4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(Bphen)、N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)、TPD、料蓝15(CuPc)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD)和2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌(F44TCNQ)中的一种或几种。所述的复合背电极是LiF或MoO3中的一种与金属铝或金属银组成的叠层结构。专利技术原理：OLED器件中有机发光材料发射的光是没有方向性的自然光，为了实现OLED器件高效的线偏振出光，本专利技术在OLED器件内部的传输层、发光层及背电极设置合理的纳米光栅结构，背电极金属和有机发光层及传输层在器件内部构成了多层纳米光栅，利用此线栅对不同偏振光(TE波和TM波)反射效率的不同实现部分TE波到TM波转化。同时，在器件出光面的基底上设置介质金属纳米偏振光栅，通过设计介质材质、及介质光栅周期、占空比、槽深及金属铝的厚度，使得平行于线栅的偏振光(TE波)被强烈反射，而垂直于线栅的偏振光(TM波)获得最强透射，从而实现高效的高偏振度出光。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的一种线偏振出光有机发光二极管，实现OLED器件直接线偏振出光，且器件制备工艺与低成本的软纳米压印光刻技术相兼容，适用于硬性、柔性和可拉伸基底材料，在线偏振光导航、目标反隐和识别等领域具有潜在的实用价值。附图说明图1是线偏振出光OLED器件剖面结构示意图；图2是实施例一的OLED器件的TM和TE波透射率测试曲线图；图3是实施例一的OLED器件消光比测试曲线图；图4是实施例一的OLED器件发光光谱强图测试装置结构示意图；图5是实施例一的OLED器件偏振出光强度测试曲线图；图6是实施例二的OLED器件的TM和TE波透射率测试曲线图；图7是实施例二的OLED器件消光比测试曲线图。具体实施方式为了进一步说明本专利技术，以下结合实施例对本专利技术提供的一种倒置结构有机发光二极管进行详细描述。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外，应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线偏振出光有机发光二极管，其特征在于：包括由上至下依次设置的基底(1)、第一传输层(2)、有机发光层(3)、第二传输层(4)和复合背电极(5)，在所述的第一传输层(2)、有机发光层(3)、第二传输层(4)和复合背电极(5)上均分别设置纳米光栅结构，所述的纳米光栅结构为周期性阵列光栅，光栅的周期为70～180nm，占空比为0.4～0.7，槽深为20～80nm；在所述的基底(1)的上表面设置金属介质纳米偏振光栅结构(6)，光栅周期为70～180nm，占空比为0.3～0.7，槽深为100～200nm。

【技术特征摘要】
1.一种线偏振出光有机发光二极管，其特征在于：包括由上至下依次设置的基底(1)、第一传输层(2)、有机发光层(3)、第二传输层(4)和复合背电极(5)，在所述的第一传输层(2)、有机发光层(3)、第二传输层(4)和复合背电极(5)上均分别设置纳米光栅结构，所述的纳米光栅结构为周期性阵列光栅，光栅的周期为70～180nm，占空比为0.4～0.7，槽深为20～80nm；在所述的基底(1)的上表面设置金属介质纳米偏振光栅结构(6)，光栅周期为70～180nm，占空比为0.3～0.7，槽深为100～200nm。2.根据权利要求1所述的一种线偏振出光有机发光二极管，其特征在于：所述的介质是紫外光固化胶。3.根据权利要求1所述的一种线偏振出光有机发光二极管，其特征在于：所述的基底(1)选自玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚二甲基硅氧烷。4.根据权利要求1所述的一种线偏振出光有机发光二极管，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：周雷，高本领，范媛媛，宋光，张俊，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32