光取出模组、有机发光二极管和显示器件

技术领域

本发明涉及发光电子技术领域，特别涉及一种光取出模组、有机发光二极管和显示器件。

背景技术

有机电致发光二极管(Organic Light Emitting Diodes,OLED)以其色域宽、色彩饱和度高以及发光性能优越等优势，目前已应用于手环、手机、平板电脑以及电视等不同尺寸的显示领域和照明领域，在未来的显示和照明技术的应用中更具强大的生命力。

OLED器件基本结构为夹层结构，属于有机半导体发光元件，其结构组成为在正负电极之间夹有传输层和发光层组成的叠层结构。当在OLED的两电极施加一定的电压时，带正电的载流子由阳极和注入层经传输层漂移至发光层，带负电的载流子由阴极和注入层经传输层漂移至发光层，这样正负载流子在发光层复合生成激子，激子将能量传递给发光分子产生光子。

OLED器件的主要参考性能包括：亮度(Luminance)、电流密度(Current Density)、外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)、寿命(Lifetime)等，其中EQE和寿命是最关键的参考指标，目前对于OLED器件的优化主要是对这两项性能进行的优化和改进。

根据OLED器件出光方向的不同，可分为底发射(Bottom Emitting)器件和顶发射(Top Emitting)器件。对于底发射器件，其结构为在透明基底上依次构筑透明电极、有机功能层和金属电极，金属电极的厚度在100nm以上，这样光会被金属电极反射而从基底一侧发出，底发射器件一般用于照明领域的应用；而对于顶发射器件的结构，要先在透明基底上构筑一层不透明的金属电极，再依次构筑有机功能层，最后在顶部会覆盖一层透明的混合金属薄层，这样光就会被底部的非透明金属电极反射而从背向基底的顶部电极一侧发出，顶发射器件更利于电路的控制，因此主要应用于显示领域。

然而对于顶发射器件，由于其发光层夹在两个金属电极之间，因此会有部分光受到微腔效应以及金属电极的表面等离子激元效应，从而导致出光效率降低。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种光取出模组、有机发光二极管和显示器件，旨在解决作为顶部发射器件的有机发光二极管的出光效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种光取出模组，所述光取出模组包括：

第一折射层；以及

第二折射层，所述第二折射层设置在所述第一折射层上，所述第一折射层的折射率大于所述第二折射层的折射率。

可选地，所述光取出模组还包括散射层，所述散射层位于所述第一折射层和所述第二折射层之间。

可选地，所述散射层包括多颗粒径不同的散射颗粒。

可选地，所述第一折射层的折射率大于或等于2。

可选地，所述第二折射层的折射率大于或等于1.1，且小于或等于1.5。

可选地，所述光取出模块包括多个所述第一折射层，多个所述第一折射层间隔排布在同一平面上。

可选地，所述第一折射层为柱状折射层，且所述第一折射层的直径由远离所述第二折射层的一侧往所述第二折射层一侧递减。

可选地，所述第二折射层为平坦折射层，所述第二折射层覆盖在多个所述第一折射层之上。

本发明还提供一种有机发光二极管，所述有机发光二极管包括：

阳极；

发光模组，所述发光膜组设置在所述阳极上，所述发光模组朝背离所述阳极的一侧出光；

阴极，所述阴极设置在所述发光模组的出光侧；

以及光取出模组，所述光取出模组包括第一折射层和第二折射层，所述第一折射层设置在所述阴极上，且位于所述阴极远离所述发光模组的一侧，所述第二折射层设置在所述第一折射层背离所述阴极的一侧，所述第一折射层的折射率大于所述第二折射层的折射率。

可选地，所述发光模组包括空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层，所述空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层从所述阳极往所述阴极方向依次排列。

为了实现上述目的，本发明还提供一种显示器件，所述显示器件包括基板以及有机发光二极管，所述有机发光二极管设置在所述基板上，所述有机发光二极管包括：

阳极，所述阳极设置在所述基板上；

发光模组，所述发光膜组设置在所述阳极上，且位于所述阳极远离所述基板的一侧，所述发光模组朝背离所述基板的一侧出光；

阴极，所述阴极设置在所述发光模组的出光侧；

以及光取出模组，所述光取出模组第一折射层和第二折射层，所述第一折射层设置在所述阴极上，且位于所述阴极远离所述发光模组的一侧，所述第二折射层设置在所述第一折射层背离所述阴极的一侧，所述第一折射层的折射率大于所述第二折射层的折射率。

本发明实施例中，通过对有机发光二极管的光取出模组的结构设置，使得有机发光二极管阴极表面取出的光被高效的透射出去，提高出光效率。其中，所述光取出模组包括第一折射层和第二折射层，且所述第一折射层和第二折射层的折射率不同，所述第一折射层的折射率大于所述第二折射层的折射率，高折射率的第一折射层可以高效取出与其相邻的光输出面的光，如有机发光二极管的阴极的出光则与所述光取出模组相邻时，所述阴极表面的光能够被高效的透射出去，提高有机发光二极管的出光效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明提供的有机发光二极管中光取出模组的结构示意图；

图2是本发明提供的有机发光二极管的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种光取出模组，所述光取出模组适用于有机发光二极管，具体用于取出有机发光二极管阴极出光侧的光。

请具体参照图1，本发明提供的所述光取出模组50包括第一折射层51和第二折射层53，所述第二折射层53设置在所述第一折射层51上，所述第一折射层51的折射率大于所述第二折射层53的折射率。

所述光取出模块50用于有机发光二极管中，用于将有机发光二极管的光发射模组发出的光取出，使得发光而二极管的出光效率增大。

可以理解的是，在发射器件结构中，发射器件的阴极和阳极可以是金属电极，也可以是其他材料形成的电极，在所述阴极为透明结构，而阳极为非透明结构中，若所述阴极和所述阳极为金属电极，由于所述发光模组位于所述阴极和所述阳极之间，所述阴极和所述阳极会使得发光模组发出的部分光在所述阴极和所述阳极之间的间隙中发生微腔效应。另外，光发射到所述阴极时，由于阴极是金属电极，金属电极表面的自由电子发生集体振荡，如果电子的振荡频率与入射光波的频率一致就会产生共振，在共振状态下电磁场的能量被有效地转变为金属表面自由电子的集体振动能，这使得部分光在所述金属电极的表面上震荡，无法发出，也即在金属电极的表面发生等离子激元效应。再基于发光模组的构造以及折射率等因素，部分光发生全反射，导致光的投射率低，从而导致出光效率低。

本实施例通过对光取出模组50进行改进，以使有机发光二极管的光取出效率提高。具体地，所述光取出模组50中的第一折射层51为高折射层，该高折射层可以是含有高折射率和低消光系数特性基因的有机材料，基于所述第一折射层51，使得在金属表面震荡的部分光基于所述第一折射层51的介质而射入所述第一折射层51中，所述第一折射层51初步提升被限制的光的取出效率。所述光取出模组50中还包括第二折射层53，且所述第二折射层53为低折射层，该折射层可以采用MgF2、MgS、LiF等材料制成。光射入所述第一折射层51，经所述第一折射层51后再射入第二折射层53，基于所述第一折射层51和第二折射层53的折射率不同，且所述第一折射层51的折射率高于所述第二折射层53的折射率，而光透过两个介质的透过率跟材料相关，头从折射率大的介质射入折射率小的介质时，可以提升光的透射率的原理，本实施例通过第一折射层51和所述第二折射层53的结构设置，可以提供所述光取出模组50中光的投射率。

由此可见，本实施例通过通过对有机发光二极管的光取出模组50的结构设置，使得有机发光二极管阴极表面取出的光被高效的透射出去，提高出光效率。其中，所述光取出模组50包括第一折射层51和第二折射层53，且所述第一折射层51和第二折射层53的折射率不同，所述第一折射层51的折射率大于所述第二折射层53的折射率，高折射率的第一折射层51可以高效取出与其相邻的光输出面的光，如有机发光二极管的阴极的出光则与所述光取出模组50相邻时，所述阴极表面的光能够被高效的透射出去，提高有机发光二极管的出光效率。

需要说明的是，本实施例中的所述第一折射层51可以通过真空蒸镀的方式实现，或者所述第一折射层51还可以先通过掩膜板掩膜成型后，采用真空蒸镀的方式实现。所述第二折射层53通过PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)或真空蒸镀的方式实现，制作工艺具有可行性，实现光取出模组50的设置。

在一实施例中，为了实现更好的出光效果，所述第一折射层51的折射率大于或等于2，厚度范围为40nm-1000nm之间。和/或，所述第二折射层53的折射率大于或等于1.1，且小于或等于1.5，厚度范围在150nm～2000nm之间。

在进一步实施例中，基于所述第一折射层51的折射率大于所述第二折射层53的折射率，在光的传输过程中，基于光由光密(即光在此介质中的折射率大的)介质射到光疏(即光在此介质中折射率小的)介质的界面，会发生光全部被反射的现在，为了避免本发明实施例中的光取出模组50将光反射回发光模组20，导致光出光率低的情况出现。本实施例中的光取出模组50还包括散射层52，所述散射层52位于所述第一折射层51和所述第二折射层53之间。

也即光从所述第一折射层51射出，经过所述散射层52改变光的传播方式，使得进入所述第二折射层53的光的射入角，尽可能的避开全反射的临界角，如此，可以有降低光的全反射量。

本实施例中的所述散射层52设置于所述第一折射层51之上，其厚度为150nm-2000nm范围内，所述散射层52通过(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)实现。

在更优实施例中，所述散射层52包括多颗粒径不同的散射颗粒。例如，所述散射层52主要由粒径范围在50nm-550nm的颗粒组成，所述散射颗粒可以是TiO2、ZrO2、SiO2等消光系数低的金属或非金属氧化物，或者其组合物。

本实施例中，散射层52由多颗粒径不同的散射颗粒组成，如此，光的改变方向也不同，进一步避免光全反射的情况出现，进一步提高光的透射效果。

本实施例中的光取出模组50包括第一折射层51、散射层52和第二折射层53，其中所述第一折射层51作为高折射率层，能够初步提升因全反射而被限制的光的取出效率，经过散射层52的散射作用后进入第二折射层53，所述第二折射层53作为低折射率层，降低了光从光取出模组50进入介质的全反射几率同时也降低了光取出模组50对于取出光的吸收率，达到提升光取出效率的目的。

可以理解的是，本发明实施例中的所述光取出模组50是由交替结构的高折射率层、散射层52、具有平坦化作用的低折射率层组成，整个光取出结构的厚度在500nm-5μm范围内，以达到更高的光透过效果。其中所述的交替结构的高折射率层通过特定的掩膜板以真空蒸镀的方式沉积在所述阴极40上，相比于单层光取出结构和双层光取出结构具有更好的光取出效果，降低对出射光的吸收，能够显著提升有机发光器件的发光效率。

在一实施例中，为了进入所述第一折射层51的光增多，使得光全反射的概率变高，实施例将所述第一折射层51设置成非全覆盖的形式，如有机发光二极管包括多个所述第一折射层51，多个所述第一折射层51间隔设置在所述阴极40上。也即多个所述第一折射层51周期均匀分布在所述阴极上，且所述第一折射层51之间具有一定的间隙，如此，即可以保证所述第一折射层51提高出光的折射率的效果，又能避免光全部经过所述第一折射层51，导致光全反射概率高。

基于此，为了提高光取出模组50的出光效果，本实施例中的散射层52还设置在所述第一折射层51之间的间隙中，以增大所述散射层52与第一折射层51的接触面积，使得从所述第一折射层51射出的光经过更多的散射层52后射出，减少发生全反射的光的数量。

进一步地，所述第一折射层51为柱状折射层，且所述第一折射层51的直径由所述阴极40一侧往所述第二折射层53一侧递减，如此，进一步增大所述散射层52与所述第一折射层51之间的接触面积，改变更多的光的传播方向，进一步降低全反射率。具体通过特定精细周期图案结构的掩膜版以真空蒸镀的方式实现。

进一步地，所述第二折射层53为平坦折射层，所述第二折射层53覆盖在多个所述第二折射层53之上。所述第二折射层53可以降低对取出光的吸收，同时也具有平坦化作用效果。

进一步地，本实施例中的所述发光模组20包括空穴注入层21、空穴传输层22、发光层23以及电子传输层24，所述空穴注入层21、空穴传输层22、发光层23以及电子传输层24从所述阳极30往所述阴极40方向依次排列。

进一步地，本发明还提供一种有机发光二极管，用于显示器件的显示屏提供光照。

请具体参照图1和图2，本发明提供的所述有机发光二极管为顶发射器件，具体地所述有机发光二极管包括：阳极30、发光模组20、阴极40以及光取出模组50。

所述发光模组20设置在所述阳极30上，所述发光模组20朝背离所述阳极30的一侧出光，将所述发光二极管安装在基板10上时，实现往远离所述基板10的一侧发光(顶发射器件)，所述阴极40设置在所述发光模组20的出光侧；所述光取出模组50设置在所述阴极40远离所述发光模组20的一侧。

所述光取出模组50为上述各个实施例所述的光取出模组50，用于将光发射模组上发出的光取出，使得发光而二极管的出光效率增大。具体地，本实施例中的所述光取出模组50包括第一折射层51和第二折射层53，所述第一折射层51设置在所述阴极40上，且位于所述阴极40远离所述发光模组20的一侧，所述第二折射层53设置在所述第一折射层51背离所述阴极40的一侧，所述第一折射层51的折射率大于所述第二折射层53的折射率。

可以理解的是，在发射器件结构中，发射器件的阴极40和阳极30可以是金属电极，也可以是其他材料形成的电极，在所述阴极40为透明结构，而阳极30为非透明结构中，若所述阴极40和所述阳极30为金属电极，由于所述发光模组20位于所述阴极40和所述阳极30之间，所述阴极40和所述阳极30会使得发光模组20发出的部分光在所述阴极40和所述阳极30之间的间隙中发生微腔效应。另外，光发射到所述阴极40时，由于阴极40是金属电极，金属电极表面的自由电子发生集体振荡，如果电子的振荡频率与入射光波的频率一致就会产生共振，在共振状态下电磁场的能量被有效地转变为金属表面自由电子的集体振动能，这使得部分光在所述金属电极的表面上震荡，无法发出，也即在金属电极的表面发生等离子激元效应。再基于发光模组20的构造以及折射率等因素，部分光发生全反射，导致光的投射率低，从而导致出光效率低。

本实施例通过在所述阴极40上设置所述光取出模组50，对所述阴极40表面的光进行取出，以提高出光效率。具体地，本实施例通过在所述阴极40上设置光取出模组50，能够使得所述阴极40表面的光取出的同时，基于所述光取出模组50包括第一折射层51和第二折射层53，且所述第一折射层51和第二折射层53的折射率不同，所述第一折射层51的折射率大于所述第二折射层53的折射率，使得从所述阴极40表面取出的光能够被高效的透射出去，进而有效的提高有机发光二极管的出光效率。

进一步地，本实施例中的所述发光模组20包括空穴注入层21、空穴传输层22、发光层23以及电子传输层24，所述空穴注入层21、空穴传输层22、发光层23以及电子传输层24从所述阳极30往所述阴极40方向依次排列。

所述发光模组20基于两端的所述阴极40和所述阳极30施加一定的电压时，带正电的载流子由阳极30经电子传输层24漂移至发光层23，带负电的载流子由阴极40从空穴注入层21经空穴传输层22漂移至发光层23，这样正负载流子在发光层23复合生成激子，激子将能量传递给发光分子产生光子，发光模组20实现发光，而光经过所述阴极40往所述光取出模组50方向传输。

为了实现上述目的，本发明还提供一种显示器件，所述显示器件包括基板10以及有机发光二极管，所述有机发光二极管设置在所述基板10上，所述有机发光二极管包括：

阳极30，所述阳极30设置在所述基板10上；

发光模组20，所述发光膜组设置在所述阳极30上，且位于所述阳极30远离所述基板10的一侧，所述发光模组20朝背离所述基板10的一侧出光；

阴极40，所述阴极40设置在所述发光模组20的出光侧；

以及光取出模组50，所述光取出模组50第一折射层51和第二折射层53，所述第一折射层51设置在所述阴极40上，且位于所述阴极40远离所述发光模组20的一侧，所述第二折射层53设置在所述第一折射层51背离所述阴极40的一侧，所述第一折射层51的折射率大于所述第二折射层53的折射率。

本实施例中的显示器件可以为手机、平板或电视机等显示器件，所述显示器件中的显示面板通过所述发光二极管提供光源。

可以理解的是，由于本实施例中的显示器件包含如上任意一实施例中的发光二极管，所述发光二极管具有高透光率，提高发光二极管的发光效果，进而应用到显示器件上时，所述显示器件也具有较高的发光效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。