[发明专利]具有多个多周期性纳米结构区的有机发光二极管光提取膜

说明书

背景技术

有机发光二极管（OLED）器件包括电致发光有机材料薄膜，所述薄膜夹在阴极和阳极之间，其中这些电极中的一个或两个是透明导体。在横跨所述器件施加电压时，从各自的电极射出电子和空穴，并且所述电子和空穴通过中间形成放射性激子而在电致发光有机材料中复合。

在OLED器件中，超过70%的生成光通常由于在器件结构内的工艺而损失。光在较高折射率的有机和氧化铟锡（ITO）层与较低折射率的基底层之间的界面处的捕集是提取效率不足的主要原因。仅相对少量的所发射光作为“可用光”穿过透明电极出现。大部分光经受内部反射，导致光从器件的边缘发射，或在器件内被捕集，并且最终在重复数次之后因在器件内被吸收而丧失。

光提取膜使用内部纳米结构来避免器件内的波导损失。在提供强的光提取时，包括规则排列的结构（例如，光子晶体或线性光栅）的内部纳米结构往往使所发射光的角度分布和光谱分布产生与衍射相关的变化，这在最终应用中并非所期望的。因此，需要一种光提取膜，其经由所述纳米结构增强光提取效率并且同时降低光输出中的不期望亮度和色彩角不一致性。

发明内容

一种符合本发明的光提取膜包括：柔性基底；一层低折射率工程化的纳米结构，其施加到所述基底；以及高折射率回填层，其施加到所述纳米结构上，并且在所述回填层的与纳米结构相背对的表面上形成大致平坦的表面。所述工程化的纳米结构具有多个多周期性区，包括纳米结构的重复区。所述重复区包括具有不同周期性节距的第一组纳米结构和第二组纳米结构。

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发明的优点和原理。在附图中，

图1是示出光提取膜的各层的示意图；

图2A是示出具有不同节距的纳米结构的第一多周期性区的示意图；

图2B是示出具有不同节距的纳米结构的第二多周期性区的示意图；

图2C是示出具有不同节距的纳米结构的第三多周期性区的示意图；

图2D是示出具有不同节距的纳米结构的第四多周期性区的示意图；

图2E是示出具有不同节距的纳米结构的第五多周期性区的示意图；

图2F是示出具有不同纵横比的纳米结构的多周期性区的示意图；

图2G是示出具有不同形状的纳米结构的多周期性区的示意图；

图3是所述实例中具有多个多周期性纳米结构的膜的图像；并且

图4A和图4B是针对所述实例的锥光镜测量的曲线图。

具体实施方式

本发明的实施例涉及光提取膜和所述光提取膜针对OLED器件的使用。光提取膜的实例描述于美国专利申请公开号2009/0015757和2009/0015142中。

图1是具有工程化的纳米结构的多个多周期性区的光提取膜10的构造的示意图。光提取膜10包括大致透明的基底12（柔性、刚性或在窗口层中）、低折射率多个多周期性工程化的纳米结构14和高折射率回填层16，所述高折射率回填层在多个多周期性纳米结构14上形成大致平坦的表面。术语“大致平坦的表面”意指回填层使下面层平整，但在所述大致平坦的表面中也可存在轻微的表面变化。在紧贴OLED器件的光输出表面放置所述回填层的平坦的表面时，所述纳米结构至少部分地提高来自OLED器件的光输出。所述回填平坦的表面可直接紧贴OLED光输出表面放置，或可通过所述平坦的表面与光输出表面之间的另一层来放置。

所述光提取膜通常被制作为将施加到OLED器件的剥离膜。例如，光学耦合层18可用于将光提取膜10光学耦合到OLED器件20的光输出表面。光学耦合层18可被施加到所述光提取膜、所述OLED器件或两者，并且所述光学耦合层可用粘合剂来实施以有利于将光提取膜施加到OLED器件。替代单独的光学耦合层，高折射率回填层本身可由高折射率粘合剂构成，以使得由同一个层执行回填层的光学功能和平整化的功能、以及粘合剂光学耦合层的粘结功能。在名称为“OLED Light Extraction Films Having Nanoparticles and Periodic Structures（具有纳米粒子和周期性结构的有机发光二极管光提取膜）”、并且在2011年3月17日提交的美国专利申请案号13/050324中描述光学耦合层的例子以及用于使用光学耦合层以将光提取膜层合到OLED器件的工艺。