专利名称：光提取构件和包括该光提取构件的有机发光二极管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光提取构件和包括该光提取构件的有机发光二极管(OLED)，更具体地，涉及一种被设计用于显著地减少OLED全内反射的光提取构件和包括该光提取构件的有机发光二极管。
背景技术：
OLED是一种薄膜LED，其包括由有机化合物形成的光发射层，并且利用电致发光的现象(其中，当电流通过荧光有机化合物时光发射层发光)。这样的OLED可以在低电压下驱动并被制造成薄膜型，而且具有宽视角和快的响应速度。因此，与液晶显示器(LCD)不同，即使从侧面看OLED时，OLED的质量也不会改变，屏幕上也不会残留余象。而且，还可以实现全色彩。因此，在下一代平板显示设备中，OLED具有成为引领者的巨大潜力。通常，OLED包括依次层叠在透明基板上的阳极(ΙΤ0层)、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极。当向其提供能量时，借助于在阴极的电子传输层，电子被传输到发光层，并且借助于在阳极的空穴传输层，从其中释放出电子的空穴被传输到发光层。所述电子和空穴在有机材料形成的发光层中结合，并产生具有高能量的激子。 当激子的能量减弱时，激子产生光。同时，众所周知，这样的OLED具有较低的光提取效率。光提取效率低的主要原因是发生了全内反射，其中在透明基板和具有较大折射率的阳极(透明电极)之间的界面或者在透明基板和空气之间的界面光被全部反射到OLED中。因此，为了充分地防止OLED的这种全内反射并且提高OLED的光提取效率，人们已经提出了多种方法，包括在OLED的透明基板上形成不规则形状，或者将圆锥状的光提取片附着到透明基板上。当采用这些方法时， 其光提取效率会有某些改进。然而，这种改进的作用太小以至于不能实现充分的效果。
发明内容
技术问题本发明的一个方面提供了一种被设计用于显著地减少OLED中的全内反射的光提取构件和包括该光提取构件的OLED。技术方案根据本发明的一个方面，提供了一种光提取构件，其包括排列在其一个表面上的多个单元透镜。每个单元透镜包括两种以上圆锥形透镜的组合。所述单元透镜之间的间距的范围可以是20到500 μ m。所述单元透镜的高度的范围可以是所述单元透镜之间的间距的10到100%。所述单元透镜可以以蜂窝状结构排列。在此，每个单元透镜可以包括形成所述单元透镜下部的第一圆锥形透镜和形成所述单元透镜上部的第二圆锥形透镜。所述第一圆锥形透镜的底面直径的范围可以是所述单元透镜之间的间距的80到116%。所述第二圆锥形透镜的底面直径的范围可以是所述第一圆锥形透镜底面直径的40到80%。所述第一圆锥形透镜具有如公式1表示的透镜形状，以及所述第二圆锥形透镜具有如公式2表示的透镜形状。[公式1]
_4] y = H__？ " _
_ 4]1 + ^^Τ^χι/'^ν此处，Γι代表所述第一圆锥形透镜在虚拟顶点处的曲率半径，ki代表所述第一圆锥形透镜的圆锥常数，和H1代表从所述第一圆锥形透镜的底面到虚拟顶点的高度。[公式2]y = H2 --,‘ 2. +y0
1+ yi~(l + ^2Xl/r2) ^此处，r2代表所述第二圆锥形透镜在顶点处的曲率半径，k2代表所述第二圆锥形透镜的圆锥常数，H2代表从所述第二圆锥形透镜的底面到顶点的高度，和lo代表从所述第一圆锥形透镜的底面到所述第二圆锥形透镜的底面直径与所述第一圆锥形透镜的横截面直径相等的位置处的高度。同时，Γι的范围可以是所述第一圆锥形透镜的底面直径的0. 1到200%，!^的范围可以是-25到-1.2，对于给定的圆锥常数k2，在能够形成圆锥曲面的值中，r2可以具有与Γι 不同的值。根据本发明的另一个方面，提供了一种包括所述光提取构件的有机发光二极管 (OLED)。有益效果当使用根据本发明的实施方式的光提取构件时，可以显著提高OLED的光提取效率。因此，可以改进OLED的能量效率和亮度。
通过以下结合附图的详细描述，可以更清晰地理解本发明的上述和其他方面、特征以及其他优点，其中图1为解释根据本发明的实施方式的光提取构件的一个实例的图；图2为图示根据本发明的实施方式的单元透镜的结构的图；以及图3为解释根据本发明的实施方式的单元透镜的排列的实例的图。
具体实施例方式现在将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。然而，本发明可以以多种不同的形式体现，并且不局限于此处所列出的实施方式。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更透彻和更全面，并且向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在附图中相同的附图标记表示相同的部件，因此可以省略对它们的描述。图1为图示了根据本发明的实施方式的光提取构件的一个实例的图。参考图1，根据本发明的实施方式的光提取构件10包括在其一个表面上二维排列的多个单元透镜20。CN 102460229 A说明书3/7 页根据本发明的实施方式的单元透镜20包括两种以上圆锥形透镜的组合。每个圆锥形透镜是指以具有曲面的形状形成的透镜。例如，所述圆锥形透镜可以包括半球透镜、椭圆形透镜、抛物线透镜以及双曲透镜等等。所述圆锥形透镜的形状以函数表示，其中将透镜顶点处的曲率半径和圆锥常数设为参量。所述曲率半径通常用r表示，以及所述圆锥常数通常用k表示。这样，圆锥常数k可以决定透镜的形状。当k = 0时，形成圆透镜。当k = -l时，形成抛物线透镜。当-1 <k<0时，形成椭圆形透镜。当k<-l 时，形成双曲透镜。同时，参考图2，将两种以上圆锥形透镜结合以形成一个单元透镜20。更具体地， 当将两种以上透镜结合以形成一个单元透镜时，意味着所述单元透镜的一部分是以满足特定透镜表达I的形状形成的，所述单元透镜的另一部分是以满足特定透镜表达II的形状形成的，以及所述单元透镜的又一部分是以满足特定透镜表达III的形状形成的。也就是说， 所述单元透镜的各部分可以由具有不同形状的圆锥形透镜组成。此时，所述单元透镜的各部分可以根据所述单元透镜的高度来设定。图2示出了其中两种圆锥形透镜结合的例子。然而，这仅是根据本发明实施方式的一个实例，并且本发明并不限于此。也就是说，根据本发明实施方式的所述单元透镜可以通过三种以上圆锥形透镜的结合来形成。上述通过两种圆锥形透镜的结合而形成的单元透镜易于制造并且具有经济上的优势。同时，形成单元透镜20的圆锥形透镜可以彼此具有不同的形状。当单元透镜20 是通过两种圆锥形透镜的结合来形成时，为了便于描述，形成所述单元透镜20下部的圆锥形透镜可以称作第一圆锥形透镜22，以及形成所述单元透镜20上部的圆锥形透镜可以称作第二圆锥形透镜M。这样，形成所述单元透镜20下部的第一圆锥形透镜22的底面直径 D1可以根据单元透镜20的二维排列形式和/或单元透镜20之间的间距P而具有不同的范围。考虑到使用目的、器件的类型以及可制造性，设计者可以适当地选择单元透镜20的二维排列的形式和单元透镜20之间的间距P。根据本发明实施方式的单元透镜20之间的间距P的范围可以为20到500 μ m。参考图3，单元透镜20之间的间距P指的是相邻的单元透镜底面中心之间的距离。当间距P 小于20 μ m时，制造透镜模具有困难。当间距P大于500 μ m时，透镜的高度和体积会增加。 那么，制造成本会不可避免地增加。而且，虽然透镜外部会容易识别，但是光分布的均勻度会下降从而降低外部质量。同时，对单元透镜的二维排列形式并没有特别限定，并且设计者可以选择合适的形式。图3示出了根据本发明实施方式的单元透镜20的排列的实例，其显示了单元透镜底面的排列状态。参考图3，根据本发明的实施方式的单元透镜可以以蜂窝状结构排列。当单元透镜的排列具有蜂窝状结构时，各透镜之间的平坦空间(称作间隙)会减到最小。与其他排列相比，该排列会表现出优异的光提取效率。而且，尽管没有示出，根据本发明的实施方式的单元透镜可以以在透镜之间具有微小间隙的这样的方式排列。更具体地，根据本发明的实施方式的单元透镜可以以这种方式排列，即第一圆锥形透镜的底面直径的范围是单元透镜之间的间距P的80到116%，较佳为90到116%，或者最佳为100到115%。当所述第一圆锥形透镜的底面直径小于所述间距P的80%时，透镜之间的平面会增加。那么，由所述平面引起的全反射作用会增加，从而降低光提取效率。当所述第一圆锥形透镜的底面直径大于116%时，在蜂窝状结构中，所述第一圆锥形透镜的底面直径会偏离物理上可能的最大直径。按照依据透镜形状的模拟结果，当直径Dl的范围是间距P的100到115%时，会呈现出优异的光提取效率。该范围对应于这样的范围，即透镜20之间存在微小间隙，并且所述间隙的平面可以作为光提取的积极因素。同时，所述第二圆锥形透镜的底面直径的范围可以是所述第一圆锥形透镜的底面直径的40到80%。当所述第二圆锥形透镜的底面直径小于40%或大于80%时，不能显现出不同种类透镜的结合对光提取效率的提高。形成根据本发明实施方式的单元透镜下部的第一圆锥形透镜22可以具有如以下公式1所表示的透镜形状。[公式1]
权利要求
1.一种光提取构件，其包括排列在其一个表面上的多个单元透镜，其中，每个所述单元透镜包括两种以上圆锥形透镜的组合。
2.根据权利要求1所述的光提取构件，其中，所述单元透镜之间的间距的范围是20到 500 μ m0
3.根据权利要求1所述的光提取构件，其中，所述单元透镜的高度的范围是所述单元透镜之间间距的10到100%。
4.根据权利要求1所述的光提取构件，其中，所述单元透镜以蜂窝状结构排列。
5.根据权利要求1所述的光提取构件，其中，每个所述单元透镜包括形成所述单元透镜下部的第一圆锥形透镜和形成所述单元透镜上部的第二圆锥形透镜。
6.根据权利要求5所述的光提取构件，其中，所述第一圆锥形透镜的底面的直径的范围是所述单元透镜之间间距的80到116%。
7.根据权利要求5所述的光提取构件，其中，所述第二圆锥形透镜的底面直径的范围是所述第一圆锥形透镜的底面直径的40到80%。
8.根据权利要求5所述的光提取构件，其中，所述第一圆锥形透镜具有如[公式1]表示的透镜形状，以及所述第二圆锥形透镜具有如[公式2]表示的透镜形状
9.根据权利要求8所述的光提取构件，其中，Γι的范围是所述第一圆锥形透镜的底面直径的0. 1到200%。
10.根据权利要求8所述的光提取构件，其中，Ic1的范围是-25到-1.2。
11.根据权利要求8所述的光提取构件，其中，r2具有与Γι不同的值。
12.根据权利要求11所述的光提取构件，其中，r2的范围是所述第二圆锥透镜的底面直径的50到3000% ο
13.根据权利要求8所述的光提取构件，其中，k2具有与Ic1不同的值。
14.根据权利要求13所述的光提取构件，其中，k2的范围是-2.5到0。
15.一种有机发光二极管(OLED)，其包括如权利要求1到14中任一项所述的光提取构件。
全文摘要
一种光提取构件，其包括排列在其一个表面上的多个单元透镜。每个所述单元透镜包括两种以上圆锥形透镜的组合。
文档编号H01L33/58GK102460229SQ201080027433
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月17日 优先权日2009年6月17日
发明者金伦贤, 韩尚澈 申请人:Lg化学株式会社