Light out-coupling efficiency of organic light-emitting devices from high-index glass substrate into air is enhanced by attaching ordered microlens arrays, which are fabricated by a roll-to-roll mold transfer process. The dependence of microlens geometries on light extraction is analyzed experimentally and theoretically. An increase of 60% in the light out-coupling with an optimized elliptical microlens array is achieved over a conventional device without affecting the electroluminescent spectrum.

1.
C. W.
Tang
and
S. A.
VanSlyke
,
Appl. Phys. Lett.
51
,
913
(
1987
).
2.
S.
Reineke
,
F.
Lindner
,
G.
Schwartz
,
N.
Seidler
,
K.
Walzer
,
B.
Lüssem
, and
K.
Leo
,
Nature (London)
459
,
234
(
2009
).
3.
C.
Adachi
,
M. A.
Baldo
,
M. E.
Thompson
, and
S. R.
Forrest
,
J. Appl. Phys.
90
,
5048
(
2001
).
4.
E. L.
Williams
,
K.
Haavisto
,
J.
Li
, and
G. E.
Jabbour
,
Adv. Mater.
19
,
197
(
2007
).
5.
A.
Chutinan
,
K.
Ishihara
,
T.
Asano
,
M.
Fujita
, and
S.
Noda
,
Org. Electron.
6
,
3
(
2005
).
6.
V.
Bulović
,
V. B.
Khalfin
,
G.
Gu
,
P. E.
Burrows
,
D. Z.
Garbuzov
, and
S. R.
Forrest
,
Phys. Rev. B
58
,
3730
(
1998
).
7.
Y.
Lee
,
S.
Kim
,
J.
Huh
,
G.
Kim
,
Y.
Lee
,
S.
Cho
,
Y.
Kim
, and
Y. R.
Do
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
3779
(
2003
).
8.
I.
Schnitzer
,
E.
Yablonovitch
,
C.
Caneau
,
T. J.
Gmitter
, and
A.
Scherer
,
Appl. Phys. Lett.
63
,
2174
(
1993
).
9.
T.
Yamasaki
,
K.
Sumioka
, and
T.
Tsutsui
,
Appl. Phys. Lett.
76
,
1243
(
2000
).
10.
J.
Lim
,
S. S.
Oh
,
D. Y.
Kim
,
S. H.
Cho
,
I. T.
Kim
,
S. H.
Han
,
H.
Takezoe
,
E. H.
Choi
,
G. S.
Cho
,
Y. H.
Seo
,
S. O.
Kang
, and
B.
Park
,
Opt. Express
14
,
6564
(
2006
).
11.
Y. R.
Do
,
Y. C.
Kim
,
Y. W.
Song
, and
Y. H.
Lee
,
J. Appl. Phys.
96
,
7629
(
2004
).
12.
S.
Möller
and
S. R.
Forrest
,
J. Appl. Phys.
91
,
3324
(
2002
).
13.
Y.
Sun
and
S. R.
Forrest
,
J. Appl. Phys.
100
,
073106
(
2006
).
14.
M. K.
Wei
and
I. L.
Su
,
Opt. Express
12
,
5777
(
2004
).
15.
C. F.
Madigan
,
M. H.
Lu
, and
J. C.
Strurm
,
Appl. Phys. Lett.
76
,
1650
(
2000
).
16.
J.
Feng
and
T.
Okamoto
,
Opt. Lett.
30
,
2302
(
2005
).
17.
D. K.
Gifford
and
D. G.
Hall
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
4315
(
2002
).
18.
P. A.
Hobson
,
S.
Wedge
,
J. A. E.
Wasey
,
I.
Sage
, and
W. L.
Barnes
,
Adv. Mater.
14
,
1393
(
2002
).
19.
Y.
Sun
and
S. R.
Forrest
,
Nat. Photonics
2
,
483
(
2008
).
20.
T.
Tsutsui
,
M.
Yahiro
,
H.
Yokogawa
,
K.
Kawano
, and
M.
Yokoyama
,
Adv. Mater.
13
,
1149
(
2001
).
21.
M.
Slootsky
and
S. R.
Forrest
,
Opt. Lett.
35
,
1052
(
2010
).
22.
T. W.
Koh
,
J. M.
Choi
,
S.
Lee
, and
S.
Yoo
,
Adv. Mater.
22
,
1849
(
2010
).
23.
T.
Nakayama
,
Y.
Itoh
, and
A.
Kakuta
,
Appl. Phys. Lett.
63
,
594
(
1993
).
24.
T.
Tsutsui
,
N.
Takada
,
S.
Saito
, and
E.
Ogino
,
Appl. Phys. Lett.
65
,
1868
(
1994
).
25.
S.
Tokito
,
K.
Noda
, and
Y.
Taga
,
Appl. Phys. Lett.
68
,
2633
(
1996
).
26.
R. H.
Jordan
,
L. J.
Rothberg
,
A.
Dodabalapur
, and
R. E.
Slusher
,
Appl. Phys. Lett.
69
,
1997
(
1996
).
27.
Y. Q.
Li
,
J. X.
Tang
,
Z. Y.
Xie
,
L. S.
Hung
, and
S. S.
Lau
,
Chem. Phys. Lett.
386
,
128
(
2004
).
28.
J. H.
Lee
,
Y. H.
Ho
,
K. Y.
Chen
,
H. Y.
Lin
,
J. H.
Fang
,
S. C.
Hsu
,
J. R.
Lin
, and
M. K.
Wei
,
Opt. Express
16
,
21184
(
2008
).
29.
M. L.
Chen
,
A. C.
Wei
, and
H. P. D.
Shieh
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
46
,
1521
(
2007
).
30.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.3521413 for EL spectra of red OLEDs with microlens and simulated light out-coupling with elliptical microlens arrays.

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.