[發明專利]具有多個多周期性納米結構區的有機發光二極管光提取膜

有效

• 申請號: 201280040576.X
• 申請日: 2012-08-20
• 公開（公告）號: CN103765625A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 維維安·W·瓊斯;謝爾蓋·拉曼斯基;詹姆斯·M·納爾遜;哈·T·勒
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: H01L51/52
• 分類號: H01L51/52
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;彭會

背景技術

有機發光二極管（OLED）器件包括電致發光有機材料薄膜，所述薄膜夾在陰極和陽極之間，其中這些電極中的一個或兩個是透明導體。在橫跨所述器件施加電壓時，從各自的電極射出電子和空穴，并且所述電子和空穴通過中間形成放射性激子而在電致發光有機材料中復合。

在OLED器件中，超過70%的生成光通常由于在器件結構內的工藝而損失。光在較高折射率的有機和氧化銦錫（ITO）層與較低折射率的基底層之間的界面處的捕集是提取效率不足的主要原因。僅相對少量的所發射光作為“可用光”穿過透明電極出現。大部分光經受內部反射，導致光從器件的邊緣發射，或在器件內被捕集，并且最終在重復數次之后因在器件內被吸收而喪失。

光提取膜使用內部納米結構來避免器件內的波導損失。在提供強的光提取時，包括規則排列的結構（例如，光子晶體或線性光柵）的內部納米結構往往使所發射光的角度分布和光譜分布產生與衍射相關的變化，這在最終應用中并非所期望的。因此，需要一種光提取膜，其經由所述納米結構增強光提取效率并且同時降低光輸出中的不期望亮度和色彩角不一致性。

發明內容

一種符合本發明的光提取膜包括：柔性基底；一層低折射率工程化的納米結構，其施加到所述基底；以及高折射率回填層，其施加到所述納米結構上，并且在所述回填層的與納米結構相背對的表面上形成大致平坦的表面。所述工程化的納米結構具有多個多周期性區，包括納米結構的重復區。所述重復區包括具有不同周期性節距的第一組納米結構和第二組納米結構。

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發明的優點和原理。在附圖中，

圖1是示出光提取膜的各層的示意圖；

圖2A是示出具有不同節距的納米結構的第一多周期性區的示意圖；

圖2B是示出具有不同節距的納米結構的第二多周期性區的示意圖；

圖2C是示出具有不同節距的納米結構的第三多周期性區的示意圖；

圖2D是示出具有不同節距的納米結構的第四多周期性區的示意圖；

圖2E是示出具有不同節距的納米結構的第五多周期性區的示意圖；

圖2F是示出具有不同縱橫比的納米結構的多周期性區的示意圖；

圖2G是示出具有不同形狀的納米結構的多周期性區的示意圖；

圖3是所述實例中具有多個多周期性納米結構的膜的圖像；并且

圖4A和圖4B是針對所述實例的錐光鏡測量的曲線圖。

具體實施方式

本發明的實施例涉及光提取膜和所述光提取膜針對OLED器件的使用。光提取膜的實例描述于美國專利申請公開號2009/0015757和2009/0015142中。

圖1是具有工程化的納米結構的多個多周期性區的光提取膜10的構造的示意圖。光提取膜10包括大致透明的基底12（柔性、剛性或在窗口層中）、低折射率多個多周期性工程化的納米結構14和高折射率回填層16，所述高折射率回填層在多個多周期性納米結構14上形成大致平坦的表面。術語“大致平坦的表面”意指回填層使下面層平整，但在所述大致平坦的表面中也可存在輕微的表面變化。在緊貼OLED器件的光輸出表面放置所述回填層的平坦的表面時，所述納米結構至少部分地提高來自OLED器件的光輸出。所述回填平坦的表面可直接緊貼OLED光輸出表面放置，或可通過所述平坦的表面與光輸出表面之間的另一層來放置。

所述光提取膜通常被制作為將施加到OLED器件的剝離膜。例如，光學耦合層18可用于將光提取膜10光學耦合到OLED器件20的光輸出表面。光學耦合層18可被施加到所述光提取膜、所述OLED器件或兩者，并且所述光學耦合層可用粘合劑來實施以有利于將光提取膜施加到OLED器件。替代單獨的光學耦合層，高折射率回填層本身可由高折射率粘合劑構成，以使得由同一個層執行回填層的光學功能和平整化的功能、以及粘合劑光學耦合層的粘結功能。在名稱為“OLED?Light?Extraction?Films?Having?Nanoparticles?and?Periodic?Structures（具有納米粒子和周期性結構的有機發光二極管光提取膜）”、并且在2011年3月17日提交的美國專利申請案號13/050324中描述光學耦合層的例子以及用于使用光學耦合層以將光提取膜層合到OLED器件的工藝。