本發明專利技術涉及一種用于有機發光二極管（OLED）裝置的光提取膜，所述光提取膜具有內部納米結構和外部微結構。所述光提取膜包括：大體透明的柔性膜；施加到所述膜上的低折射率納米結構化層；以及施加到所述納米結構化層上的高折射率平面化回填層。外部光學微結構在與所述納米結構化層相背的一側上施加到所述大體透明的柔性膜上，以增強從所述OLED裝置的光提取，同時提供更均勻的亮度分布。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】具有內部納米結構和外部微結構的OLED光提取膜
技術介紹
有機發光二極管(OLED)裝置包括夾在陰極與陽極之間的電致發光有機材料薄膜，并且這些電極中的一者或兩者均為透明導體。當在裝置兩端施加電壓時，電子和空穴從它們各自的電極注入，并通過中間形成發光激子而在電致發光有機材料中復合。在OLED裝置中，所產生的光通常由于裝置結構內的工藝而損失掉70%以上。折射率較高的有機層和銦錫氧化物(ITO)層與折射率較低的基底層之間的界面處的陷光是提取效率低下的主要原因。只有相對少量的發射光作為“可用”光穿過透明電極。大部分光會發生內反射，這導致這些光從裝置邊緣發出，或陷在裝置內并在反復穿行之后最終因吸收到裝置內而損失掉。光提取膜使用內部納米結構來避免裝置內發生波導損耗。盡管提供強效的光提取，但包括光子晶體或直線光柵等規則特征的內部納米結構趨于產生圖案式亮度和色彩分布，這在最終應用中可能是不可取的。因此，需要使光提取膜既能通過納米結構來有效地增 強光提取，又能減小光輸出中的亮度和色彩的角度不均勻性。
技術實現思路
符合本專利技術的光提取膜包括大體透明的柔性膜；施加到所述大體透明的柔性膜上的低折射率納米結構化層；以及施加到所述納米結構化層上的高折射率平面化回填層。在與所述納米結構化層相背的一側上將外部光學微結構施加到所述大體透明的柔性膜上。符合本專利技術的制備光提取膜的方法包括提供大體透明的柔性膜；將低折射率納米結構化層施加到所述大體透明的柔性膜；以及將高折射率平面化回填膜施加到所述納米結構化層上。所述方法還包括在與所述納米結構化層相背的一側上將外部光學微結構施加到所述大體透明的柔性膜上。內部納米結構與外部微結構相結合用于以亮度分布更均勻的方式增強光提取。附圖說明附圖包含在本說明書中并構成本說明書的一部分，并且它們結合具體實施方式闡明本專利技術的優點和原理。在這些附圖中，圖I是具有納米結構的光提取膜的示意圖；圖2是具有納米粒子的光提取膜的示意圖；以及圖3是具有外部微結構的光提取膜的OLED裝置的示意圖。具體實施例方式本專利技術的實施例涉及光提取膜以及它們對OLED裝置的使用。光提取膜的實例在美國專利申請公開No. 2009/001575和No. 2009/0015142中有所描述。圖I是具有納米結構的光提取膜10的構造示意圖。光提取膜10包括大體透明的柔性膜基底18 ;低折射率納米結構化層16 ;高折射率平面化回填層14 ;以及可選的保護層12。納米結構化層16包括納米結構，即，具有小于2微米，優選小于I微米的至少一個維度的結構。所述納米結構化層可具有周期性、準周期性或無規則的光學納米結構分布或圖案，包括光子晶體結構或直線光柵。術語光子晶體結構是指散布著這樣的材料的周期性或準周期性光學納米結構該材料具有足夠不同的折射率，使得該結構能夠在材料的允許電磁模式的光譜內產生能隙。納米結構可以是一維的，即，具有小于2微米的至少一個維度，例如寬度。一維納米結構包括(例如)連續或細長的棱柱或脊。納米結構可以是二維的，即，具有小于2微米的至少兩個維度，例如兩個面內方向。二維納米結構包括(例如)圓形或方形的柱子。平面化回填層14施加在納米結構化層16上，以使該層平面化并用于形成折射率對比。具有高折射率回填層14的低折射率納米結構化層16意味著，回填層14具有高于納米結構化層16的折射率，且回填層14與納米結構化層16之間的折射率差值足夠大，以增強與光提取膜10光學通信的OLED裝置的光提取。低折射率納米結構化層16通常具有在I. 4到I. 6范圍內的折射率，但可以使用不同的范圍。用于光提取膜的高折射率回填層的實 例在2008年10月31日提交的美國專利申請No. 12/262393中有所描述。圖2是具有納米粒子的光提取膜20的示意圖。光提取膜20包括大體透明的柔性膜基底28 ;低折射率納米結構化層26 ;高折射率平面化回填層24 ;以及可選的保護層22。納米結構化層26包括納米粒子，即，具有小于2微米，優選小于I微米的至少一個維度的粒子。納米粒子可由有機材料或其他材料構成，且它們可具有任何規則或不規則的粒子形狀。或者，納米粒子可以多孔粒子來實施。納米結構的分布也可以具有變化的間距和特征尺寸。納米粒子的至少一部分優選地與柔性基底接觸，且納米粒子下方可具有空隙。納米粒子層可以用納米粒子單層(具有團聚的納米粒子層)或者納米粒子多層來實施。納米粒子可在不使用粘結劑的情況下進行涂覆，這可以致使納米粒子團聚。此外，納米粒子優選地進行涂覆，或以表面層方式施加到所述柔性基底。用于光提取膜的納米粒子的實例在2008年12月17日提交的美國專利申請No. 12/336889中有所描述。平面化回填層24施加在納米結構化層26上，以使該層平面化并用于形成折射率對比。具有高折射率回填層24的低折射率納米結構化層26意味著，回填層24具有高于納米結構化層26中的納米粒子的折射率，且回填層24與納米結構化層26中的納米粒子之間的折射率差值足夠大，以增強與光提取膜20光學通信的OLED裝置的光提取。用于光提取膜10和20的基底、低折射率層、高折射率層以及可選的保護層的材料在上文提及的公開專利申請中提供。用于制備光提取膜10和20的工藝也在上文提及的公開專利申請中提供。圖3是具有光提取膜32的OLED裝置30的示意圖，所述光提取膜具有外部微結構34，以增強從OLED裝置30的光提取。光提取膜32可用(例如)上述光提取膜10和20或其他膜實施，以增強從OLED裝置的光提取。微結構施加到或位于所述柔性膜基底(例如，膜18和28)中與納米結構化層相背的一側上。具體而言，外部光學微結構可以是施加到柔性膜基底上的單獨膜，或者微結構可以微復制到膜基底上。術語微結構是指具有小于I毫米且大于I微米的至少一個維度的結構。微結構可具有周期性、準周期性或無規則的分布或圖案。微結構可以是一維的，即，具有在I微米與I毫米之間的至少一個維度，例如寬度。一維微結構包括(例如)連續或細長的棱柱或透鏡。微結構也可以是二維的，即，具有在I微米與I毫米之間的至少兩個維度，例如兩個面內方向。二維微結構包括(例如)小透鏡。二維光學微結構的其他實例是2008年11月21日提交的美國專利申請No. 12/275631中所述的曲線邊錐結構。如果一維外部微結構與一維內部納米結構(例如，納米結構16)結合使用，則該微結構優選地與納米結構正交。例如，膜可以包含與外部直線微結構正交的內部直線納米結構。其他可用外部微結構包括基于高散射超低折射率材料的二維高縱橫比微復制型漫射體以及體漫射體。納米結構和微結構可各自包括相同類型的結構，或者可以是不同類型結構的組合。光提取膜32可用以下等多種方法制成。可將具有內部納米結構的膜層合到具有外部微結構的膜上。可使用順次微復制工藝來在多個工藝中形成內部納米結構和外部微結構，其中使用第一工具在膜中形成納米結構，且使用第二工具在膜中形成微結構。用于制備光學膜的微復制工藝的實例在美國專利No. 5，175，030和No. 5，183，597中有所描述。使用兩個結構化和同步化工具的工藝可用于在單個工藝中在膜中形成納米結構和微結構。使用兩個結構化和同步化工具在兩側上構造膜的設備和工藝在美國專利No. 7，165，9本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.22 US 12/765,0141.一種光提取膜，具有內部納米結構和外部微結構，所述光提取膜包括 大體透明的柔性膜； 低折射率納米結構化層，所述低折射率納米結構化層施加到所述大體透明的柔性膜上； 高折射率平面化回填層，所述高折射率平面化回填層施加到所述納米結構化層上；以及 外部光學微結構，所述外部光學微結構在與所述納米結構化層相背的一側上施加到所述大體透明的柔性膜上。2.根據權利要求I所述的光提取膜，其中所述外部光學微結構包括一維微結構。3.根據權利要求I所述的光提取膜，其中所述外部光學微結構包括二維微結構。4.根據權利要求I所述的光提取膜，其中納米結構化層包括一維納米結構，且所述外部光學微結構包括與所述一維納米結構正交的一維微結構。5.根據權利要求4所述的光提取膜，其中所述一維納米結構和所述一維微結構各自為直線結構。6.根據權利要求I所述的光提取膜，其中所述低折射率納米結構化層包括納米粒子，所述納米粒子以表面層方式施加到所述大體透明的柔性膜上。7.根據權利要求I所述的光提取膜，其中所述低折射率納米結構化層包括光子晶體結構或直線光柵。8.根據權利要求I所述的光提取膜，還包括保護層，所述保護層施加到所述回填層上。9.根據權利要求I所述的光提取膜，其中所述外部光學微結構包括微透鏡陣列。10.根據權利要求I所述的光提...
【專利技術屬性】
技術研發人員：謝爾蓋·拉曼斯基，特里·L·史密斯，張俊穎，萊斯莉·A·托代羅，郝恩才，哈·T·勒，王丁，呂菲，增田祥一，
申請(專利權)人：三M創新有限公司，
類型：
國別省市：
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