本发明专利技术涉及一种用于有机发光二极管（OLED）装置的光提取膜，所述光提取膜具有内部纳米结构和外部微结构。所述光提取膜包括：大体透明的柔性膜；施加到所述膜上的低折射率纳米结构化层；以及施加到所述纳米结构化层上的高折射率平面化回填层。外部光学微结构在与所述纳米结构化层相背的一侧上施加到所述大体透明的柔性膜上，以增强从所述OLED装置的光提取，同时提供更均匀的亮度分布。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有内部纳米结构和外部微结构的OLED光提取膜
技术介绍
有机发光二极管(OLED)装置包括夹在阴极与阳极之间的电致发光有机材料薄膜，并且这些电极中的一者或两者均为透明导体。当在装置两端施加电压时，电子和空穴从它们各自的电极注入，并通过中间形成发光激子而在电致发光有机材料中复合。在OLED装置中，所产生的光通常由于装置结构内的工艺而损失掉70%以上。折射率较高的有机层和铟锡氧化物(ITO)层与折射率较低的基底层之间的界面处的陷光是提取效率低下的主要原因。只有相对少量的发射光作为“可用”光穿过透明电极。大部分光会发生内反射，这导致这些光从装置边缘发出，或陷在装置内并在反复穿行之后最终因吸收到装置内而损失掉。光提取膜使用内部纳米结构来避免装置内发生波导损耗。尽管提供强效的光提取，但包括光子晶体或直线光栅等规则特征的内部纳米结构趋于产生图案式亮度和色彩分布，这在最终应用中可能是不可取的。因此，需要使光提取膜既能通过纳米结构来有效地增 强光提取，又能减小光输出中的亮度和色彩的角度不均匀性。
技术实现思路
符合本专利技术的光提取膜包括大体透明的柔性膜；施加到所述大体透明的柔性膜上的低折射率纳米结构化层；以及施加到所述纳米结构化层上的高折射率平面化回填层。在与所述纳米结构化层相背的一侧上将外部光学微结构施加到所述大体透明的柔性膜上。符合本专利技术的制备光提取膜的方法包括提供大体透明的柔性膜；将低折射率纳米结构化层施加到所述大体透明的柔性膜；以及将高折射率平面化回填膜施加到所述纳米结构化层上。所述方法还包括在与所述纳米结构化层相背的一侧上将外部光学微结构施加到所述大体透明的柔性膜上。内部纳米结构与外部微结构相结合用于以亮度分布更均匀的方式增强光提取。附图说明附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分，并且它们结合具体实施方式阐明本专利技术的优点和原理。在这些附图中，图I是具有纳米结构的光提取膜的示意图；图2是具有纳米粒子的光提取膜的示意图；以及图3是具有外部微结构的光提取膜的OLED装置的示意图。具体实施例方式本专利技术的实施例涉及光提取膜以及它们对OLED装置的使用。光提取膜的实例在美国专利申请公开No. 2009/001575和No. 2009/0015142中有所描述。图I是具有纳米结构的光提取膜10的构造示意图。光提取膜10包括大体透明的柔性膜基底18 ;低折射率纳米结构化层16 ;高折射率平面化回填层14 ;以及可选的保护层12。纳米结构化层16包括纳米结构，即，具有小于2微米，优选小于I微米的至少一个维度的结构。所述纳米结构化层可具有周期性、准周期性或无规则的光学纳米结构分布或图案，包括光子晶体结构或直线光栅。术语光子晶体结构是指散布着这样的材料的周期性或准周期性光学纳米结构该材料具有足够不同的折射率，使得该结构能够在材料的允许电磁模式的光谱内产生能隙。纳米结构可以是一维的，即，具有小于2微米的至少一个维度，例如宽度。一维纳米结构包括(例如)连续或细长的棱柱或脊。纳米结构可以是二维的，即，具有小于2微米的至少两个维度，例如两个面内方向。二维纳米结构包括(例如)圆形或方形的柱子。平面化回填层14施加在纳米结构化层16上，以使该层平面化并用于形成折射率对比。具有高折射率回填层14的低折射率纳米结构化层16意味着，回填层14具有高于纳米结构化层16的折射率，且回填层14与纳米结构化层16之间的折射率差值足够大，以增强与光提取膜10光学通信的OLED装置的光提取。低折射率纳米结构化层16通常具有在I. 4到I. 6范围内的折射率，但可以使用不同的范围。用于光提取膜的高折射率回填层的实 例在2008年10月31日提交的美国专利申请No. 12/262393中有所描述。图2是具有纳米粒子的光提取膜20的示意图。光提取膜20包括大体透明的柔性膜基底28 ;低折射率纳米结构化层26 ;高折射率平面化回填层24 ;以及可选的保护层22。纳米结构化层26包括纳米粒子，即，具有小于2微米，优选小于I微米的至少一个维度的粒子。纳米粒子可由有机材料或其他材料构成，且它们可具有任何规则或不规则的粒子形状。或者，纳米粒子可以多孔粒子来实施。纳米结构的分布也可以具有变化的间距和特征尺寸。纳米粒子的至少一部分优选地与柔性基底接触，且纳米粒子下方可具有空隙。纳米粒子层可以用纳米粒子单层(具有团聚的纳米粒子层)或者纳米粒子多层来实施。纳米粒子可在不使用粘结剂的情况下进行涂覆，这可以致使纳米粒子团聚。此外，纳米粒子优选地进行涂覆，或以表面层方式施加到所述柔性基底。用于光提取膜的纳米粒子的实例在2008年12月17日提交的美国专利申请No. 12/336889中有所描述。平面化回填层24施加在纳米结构化层26上，以使该层平面化并用于形成折射率对比。具有高折射率回填层24的低折射率纳米结构化层26意味着，回填层24具有高于纳米结构化层26中的纳米粒子的折射率，且回填层24与纳米结构化层26中的纳米粒子之间的折射率差值足够大，以增强与光提取膜20光学通信的OLED装置的光提取。用于光提取膜10和20的基底、低折射率层、高折射率层以及可选的保护层的材料在上文提及的公开专利申请中提供。用于制备光提取膜10和20的工艺也在上文提及的公开专利申请中提供。图3是具有光提取膜32的OLED装置30的示意图，所述光提取膜具有外部微结构34，以增强从OLED装置30的光提取。光提取膜32可用(例如)上述光提取膜10和20或其他膜实施，以增强从OLED装置的光提取。微结构施加到或位于所述柔性膜基底(例如，膜18和28)中与纳米结构化层相背的一侧上。具体而言，外部光学微结构可以是施加到柔性膜基底上的单独膜，或者微结构可以微复制到膜基底上。术语微结构是指具有小于I毫米且大于I微米的至少一个维度的结构。微结构可具有周期性、准周期性或无规则的分布或图案。微结构可以是一维的，即，具有在I微米与I毫米之间的至少一个维度，例如宽度。一维微结构包括(例如)连续或细长的棱柱或透镜。微结构也可以是二维的，即，具有在I微米与I毫米之间的至少两个维度，例如两个面内方向。二维微结构包括(例如)小透镜。二维光学微结构的其他实例是2008年11月21日提交的美国专利申请No. 12/275631中所述的曲线边锥结构。如果一维外部微结构与一维内部纳米结构(例如，纳米结构16)结合使用，则该微结构优选地与纳米结构正交。例如，膜可以包含与外部直线微结构正交的内部直线纳米结构。其他可用外部微结构包括基于高散射超低折射率材料的二维高纵横比微复制型漫射体以及体漫射体。纳米结构和微结构可各自包括相同类型的结构，或者可以是不同类型结构的组合。光提取膜32可用以下等多种方法制成。可将具有内部纳米结构的膜层合到具有外部微结构的膜上。可使用顺次微复制工艺来在多个工艺中形成内部纳米结构和外部微结构，其中使用第一工具在膜中形成纳米结构，且使用第二工具在膜中形成微结构。用于制备光学膜的微复制工艺的实例在美国专利No. 5，175，030和No. 5，183，597中有所描述。使用两个结构化和同步化工具的工艺可用于在单个工艺中在膜中形成纳米结构和微结构。使用两个结构化和同步化工具在两侧上构造膜的设备和工艺在美国专利No. 7，165，9本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.22 US 12/765,0141.一种光提取膜，具有内部纳米结构和外部微结构，所述光提取膜包括 大体透明的柔性膜； 低折射率纳米结构化层，所述低折射率纳米结构化层施加到所述大体透明的柔性膜上； 高折射率平面化回填层，所述高折射率平面化回填层施加到所述纳米结构化层上；以及 外部光学微结构，所述外部光学微结构在与所述纳米结构化层相背的一侧上施加到所述大体透明的柔性膜上。2.根据权利要求I所述的光提取膜，其中所述外部光学微结构包括一维微结构。3.根据权利要求I所述的光提取膜，其中所述外部光学微结构包括二维微结构。4.根据权利要求I所述的光提取膜，其中纳米结构化层包括一维纳米结构，且所述外部光学微结构包括与所述一维纳米结构正交的一维微结构。5.根据权利要求4所述的光提取膜，其中所述一维纳米结构和所述一维微结构各自为直线结构。6.根据权利要求I所述的光提取膜，其中所述低折射率纳米结构化层包括纳米粒子，所述纳米粒子以表面层方式施加到所述大体透明的柔性膜上。7.根据权利要求I所述的光提取膜，其中所述低折射率纳米结构化层包括光子晶体结构或直线光栅。8.根据权利要求I所述的光提取膜，还包括保护层，所述保护层施加到所述回填层上。9.根据权利要求I所述的光提取膜，其中所述外部光学微结构包括微透镜阵列。10.根据权利要求I所述的光提...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢尔盖·拉曼斯基，特里·L·史密斯，张俊颖，莱斯莉·A·托代罗，郝恩才，哈·T·勒，王丁，吕菲，增田祥一，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：
国别省市：
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