[發明專利]具有光提取膜的發射制品

在審

• 申請號: 201480045113.1
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN105474424A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 謝爾蓋·拉曼斯基;吉代沃·阿雷費;維維安·W·瓊斯;詹姆斯·M·納爾遜
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: H01L51/52
• 分類號: H01L51/52;H01L51/56
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧麗波;李榮勝

技術領域

本公開涉及發射制品，并且具體地涉及包括提供增強的亮度的光提取 膜的發射制品。

背景技術

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，其中這些電極中的一者或兩者為透明導體。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，并通過中間形成發射激子而 在電致發光有機材料中再結合。

發射顯示器，諸如OLED，通常使用抗反射膜(諸如圓偏振器)來減 少由OLED的金屬層造成的環境光的反射。由線性吸收偏振器和四分之一 波長膜構成的圓偏振器消除了大量入射在顯示器上的環境光。

顯示器亮度是關鍵屬性，該屬性承擔了在電驅動能力及其相關體積和 發射器使用壽命上花費的成本。此外，顯示器功率效率是與顯示器亮度比 肩的重要消費者監管因素。

在OLED裝置中，所產生的光通常由于裝置結構內的工藝而損耗掉 70％以上。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這種提取效率差的一個原因。僅相對少量的發 射光作為“可用”光穿過透明電極。大部分光經受內部反射，導致光從裝 置的邊緣發射，或在裝置內被捕集，并且最終在重復數次之后因在裝置內 被吸收而損耗。

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，但包括諸如光子晶體或直線光柵的規則特征結構或諸如納米 粒子的無規特征結構的內部納米結構趨于影響由圓偏振器限定的環境對比 度，這在最終應用中可能是不可取的。為了改善與圓偏振器的兼容性，已 經提出使用低節距納米結構，例如介于200nm和380nm之間的節距，如美 國專利申請公布2010/0289038中所述。另選地，已經提出設計OLED像 素，使得納米結構位于子像素的發射區域外側，如例如日本專利申請公布 2010272465中所述。然而，此類方法降低了提取納米結構的效果。因此， 需要如下光提取膜，所述光提取膜經由納米結構來提高光提取效率，同時 還能夠利用圓偏振器保留用于反射消失的光偏振。

發明內容

本公開涉及發射制品，并且具體地涉及包括提供增強的亮度的光提取 膜的發射制品。光提取膜改善了來自OLED的光耦合輸出，例如，同時利 用圓偏振器保留用于反射消失的光偏振。

在本公開的第一方面，發射制品包括具有光發射表面的OLED、圓偏 振器和光學上位于該OLED與該圓偏振器之間并光學耦合到該光發射表面 的光提取膜。該光提取膜包括具有提取元件的二維結構化層和回填層，該 二維結構化層具有第一折射率和在400nm至800nm范圍內的節距，所述回 填層包含具有與第一折射率不同的第二折射率的材料。

在一個或多個實施例中，光提取膜包括光學耦合到結構化層的非雙折 射基底。在一個或多個實施例中，光提取膜與圓偏振器分隔開且不光學耦 合到該圓偏振器。在一個或多個實施例中，非雙折射基底包含三乙酰纖維 素。在一個或多個實施例中，非雙折射基底、光提取膜和光學耦合材料形 成復合膜。

在一個或多個實施例中，非雙折射基底具有低于20nm、或低于 10nm、或低于5nm的線性延遲量。

在一個或多個實施例中，光提取膜經由光學耦合材料光學耦合到光發 射表面，所述光學耦合材料具有等于或大于第一折射率的折射率。在一個 或多個實施例中，光學耦合材料包括TiO₂或ZrO₂。

在一個或多個實施例中，第二折射率大于第一折射率。在一個或多個 實施例中，光提取膜在發射制品的光學增益上提供至少25％的增加或至少 100％的增加。在一個或多個實施例中，具有二維提取元件的結構化層包括 具有至少兩個不同節距值的至少兩個不同節距區的二維提取元件。

在本公開的第二方面，發射制品包括具有光發射表面的OLED、圓偏 振器和光學上位于該OLED與該圓偏振器之間并利用光學耦合材料光學耦 合到該光發射表面的光提取膜。該光提取膜包括非雙折射基底、具有二維 提取元件的結構化層和回填層，該結構化層具有第一折射率和在400nm至 800nm范圍內的節距，具有提取元件的該結構化層設置在非雙折射基底 上，所述回填層包含具有與第一折射率不同的第二折射率的材料?；靥顚? 在提取元件之上形成平整層。