無縫隙微透鏡陣列制作及與OLED集成的研究.pdf

1、微透鏡陣列作為微光學(xué)重要的組成部分,已成為光學(xué)領(lǐng)域新興的一門前沿性分支學(xué)科,并且微透鏡陣列器件實(shí)現(xiàn)了微型化和集成化,可用于光信息處理、光計(jì)算、光互連、光數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫?。有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)正成為新一代的固體光源,具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。未來OLED顯示器和有機(jī)發(fā)光光源的進(jìn)一步發(fā)展將主要取決于OLED的效率、壽命等因素,而此效率的提高將大大促進(jìn)OLED其他性能的提高。積極研究微透鏡陣列提高OLED外量子效率的方

2、法是一個很有意義的課題。 本文從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面對微透鏡的設(shè)計(jì)、制作工藝、測試系統(tǒng)與方法、微透鏡與OLED的集成以提高其外量子效率等四個方面進(jìn)行研究,具體成果和結(jié)論概述如下： 1.基于幾何光學(xué)理論,研究了無縫隙折射微透鏡的設(shè)計(jì)方法,獲得了微透鏡孔徑尺寸與焦距的關(guān)系。 2.基于光學(xué)的標(biāo)量衍射理論,研究了特征尺寸接近波長的周期性的微小光學(xué)元件,利用衍射理論對衍射型微透鏡元件的設(shè)計(jì)作了推導(dǎo)。 3.結(jié)合衍射微光學(xué)

3、實(shí)驗(yàn)室已有的設(shè)備,激光直寫儀DWL66和電感耦合等離子體刻蝕設(shè)備ICP5000,研究出一套制作無縫隙微透鏡陣列的工藝過程。 4.搭建了一套測試微透鏡陣列元件光學(xué)性能的測試系統(tǒng),獲得微透鏡陣列的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)、陣列均勻性等參數(shù)。 5.將無縫隙微透鏡陣列集成在OLED器件的表面,通過測量玻璃表面法線方向上有無微透鏡陣列時OLED的發(fā)光亮度,得到微透鏡陣列對OLED外量子效率的增強(qiáng)系數(shù),在微透鏡的厚度與曲率半徑比達(dá)到1時,即h=R