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CN105474424A - 具有光提取膜的发射制品 - Google Patents

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CN105474424A
CN105474424A CN201480045113.1A CN201480045113A CN105474424A CN 105474424 A CN105474424 A CN 105474424A CN 201480045113 A CN201480045113 A CN 201480045113A CN 105474424 A CN105474424 A CN 105474424A
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CN
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emissive
light extraction
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emissive article
extraction film
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谢尔盖·拉曼斯基
吉代沃·阿雷费
维维安·W·琼斯
詹姆斯·M·纳尔逊
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Original Assignee
3M Innovative Properties Co
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Abstract

本发明公开了一种发射制品，该发射制品包括具有光发射表面的OLED、圆偏振器和光学上位于该OLED和该圆偏振器之间并光学耦合到该光发射表面的光提取膜。该光提取膜包括具有提取元件的二维结构化层和回填层，该二维结构化层具有第一折射率和在400nm至800nm范围内的节距，所述回填层包含具有与第一折射率不同的第二折射率的材料。

Description

具有光提取膜的发射制品
技术领域
本公开涉及发射制品，并且具体地涉及包括提供增强的亮度的光提取膜的发射制品。
背景技术
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，其中这些电极中的一者或两者为透明导体。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，并通过中间形成发射激子而在电致发光有机材料中再结合。
发射显示器，诸如OLED，通常使用抗反射膜(诸如圆偏振器)来减少由OLED的金属层造成的环境光的反射。由线性吸收偏振器和四分之一波长膜构成的圆偏振器消除了大量入射在显示器上的环境光。
显示器亮度是关键属性，该属性承担了在电驱动能力及其相关体积和发射器使用寿命上花费的成本。此外，显示器功率效率是与显示器亮度比肩的重要消费者监管因素。
在OLED装置中，所产生的光通常由于装置结构内的工艺而损耗掉70％以上。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这种提取效率差的一个原因。仅相对少量的发射光作为“可用”光穿过透明电极。大部分光经受内部反射，导致光从装置的边缘发射，或在装置内被捕集，并且最终在重复数次之后因在装置内被吸收而损耗。
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，但包括诸如光子晶体或直线光栅的规则特征结构或诸如纳米粒子的无规特征结构的内部纳米结构趋于影响由圆偏振器限定的环境对比度，这在最终应用中可能是不可取的。为了改善与圆偏振器的兼容性，已经提出使用低节距纳米结构，例如介于200nm和380nm之间的节距，如美国专利申请公布2010/0289038中所述。另选地，已经提出设计OLED像素，使得纳米结构位于子像素的发射区域外侧，如例如日本专利申请公布2010272465中所述。然而，此类方法降低了提取纳米结构的效果。因此，需要如下光提取膜，所述光提取膜经由纳米结构来提高光提取效率，同时还能够利用圆偏振器保留用于反射消失的光偏振。
发明内容
本公开涉及发射制品，并且具体地涉及包括提供增强的亮度的光提取膜的发射制品。光提取膜改善了来自OLED的光耦合输出，例如，同时利用圆偏振器保留用于反射消失的光偏振。
在本公开的第一方面，发射制品包括具有光发射表面的OLED、圆偏振器和光学上位于该OLED与该圆偏振器之间并光学耦合到该光发射表面的光提取膜。该光提取膜包括具有提取元件的二维结构化层和回填层，该二维结构化层具有第一折射率和在400nm至800nm范围内的节距，所述回填层包含具有与第一折射率不同的第二折射率的材料。
在一个或多个实施例中，光提取膜包括光学耦合到结构化层的非双折射基底。在一个或多个实施例中，光提取膜与圆偏振器分隔开且不光学耦合到该圆偏振器。在一个或多个实施例中，非双折射基底包含三乙酰纤维素。在一个或多个实施例中，非双折射基底、光提取膜和光学耦合材料形成复合膜。
在一个或多个实施例中，非双折射基底具有低于20nm、或低于10nm、或低于5nm的线性延迟量。
在一个或多个实施例中，光提取膜经由光学耦合材料光学耦合到光发射表面，所述光学耦合材料具有等于或大于第一折射率的折射率。在一个或多个实施例中，光学耦合材料包括TiO2或ZrO2。
在一个或多个实施例中，第二折射率大于第一折射率。在一个或多个实施例中，光提取膜在发射制品的光学增益上提供至少25％的增加或至少100％的增加。在一个或多个实施例中，具有二维提取元件的结构化层包括具有至少两个不同节距值的至少两个不同节距区的二维提取元件。
在本公开的第二方面，发射制品包括具有光发射表面的OLED、圆偏振器和光学上位于该OLED与该圆偏振器之间并利用光学耦合材料光学耦合到该光发射表面的光提取膜。该光提取膜包括非双折射基底、具有二维提取元件的结构化层和回填层，该结构化层具有第一折射率和在400nm至800nm范围内的节距，具有提取元件的该结构化层设置在非双折射基底上，所述回填层包含具有与第一折射率不同的第二折射率的材料。回填层在提取元件之上形成平整层。
在一个或多个实施例中，光学耦合材料具有等于或大于第一折射率的折射率。在一个或多个实施例中，第二折射率大于第一折射率。在一个或多个实施例中，具有二维提取元件的结构化层包括具有至少两个不同节距值的至少两个不同节距区的二维提取元件。
在一个或多个实施例中，非双折射基底、光提取膜和光学耦合材料形成复合膜。在一个或多个实施例中，光提取膜与圆偏振器分隔开且不光学耦合到该圆偏振器。在一个或多个实施例中，光提取膜在发射制品的光学增益上提供至少25％的增加或至少100％的增加。
附图和下文的说明中给出了本发明的一个或多个实施例的详情。从说明、附图和权利要求书中将显而易见本发明的其它特征、目标和优点。
附图说明
结合以下附图，参考对本公开的各种实施例的详细说明，可更全面地理解本公开，其中：
图1是发射制品的示意性剖视图；
图2A至图2E示出了具有至少不同节距的多周期性纳米结构区的各种示例性构型。
具体实施方式
在下面的详细说明中，参考了形成说明的一部分的附图，并且在附图中通过举例说明的方式示出了若干具体的实施例。应当理解，在不脱离本公开的范围或实质的情况下，设想并可进行其它实施例。因此，以下详细说明不被认为具有限制性意义。
除非另外指明，否则本发明中使用的所有的科学和技术术语具有在本领域中所普遍使用的含义。本发明给出的定义旨在有利于理解本文频繁使用的一些术语，并无限制本发明范围之意。
除非另外指明，否则说明书和权利要求书中所使用的所有表达特征尺寸、量和物理特性的数值在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员使用本文所公开的教导内容寻求获得的期望特性而变化。
除非内容明确指定，否则本说明书和所附权利要求中使用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”涵盖了具有多个指代对象的实施例。除非本文内容以其它方式明确指出，否则本说明书和所附权利要求中使用的术语“或”一般以包括“和/或”的意义使用。
空间相关的术语包括但不限于“下面”、“上面”、“在……下面”、“在……下方”、“在……上方”和“在顶部”，如果在本文中使用，则用于便于描述一个元件相对于另一个元件的空间关系。除了图中示出的或本文所述的具体取向外，这些空间相关术语涵盖装置在使用或操作时的不同取向。例如，如果图中所描绘的对象翻过来或翻转过来，那么先前描述的在其它元件下方或下面的部分就在这些其它元件上方。
如本文所用，例如当元件、组件或层描述为与另一元件、组件或层形成“一致界面”，或在另一元件、组件或层“上”、“连接到”、“耦合到”或“接触”另一元件、组件或层，其意为直接在……上，直接连接到，直接耦合到或直接接触，或例如居间的元件、组件或层可能在特定元件、组件或层上，或连接到、耦合到或接触特定元件、组件或层。例如当元件、组件或层被称为“直接在另一元件上”、“直接连接到另一元件”、“直接与另一元件耦合”或“直接与另一元件接触”时，则没有居间的元件、组件或层。
如本文所用，“具有”、“包括”、“包含”、“含有”等等均以其开放性意义使用，并且一般是指“包括但不限于”。应当理解，术语“由……组成”和“基本上由……组成”包含在术语“包括”等等之中。
术语“OLED”是指有机发光装置。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，其中这些电极中的一者或两者为透明导体。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，并通过中间形成发射激子而在电致发光有机材料中再结合。
“光提取膜”是指改善来自OLED装置的光耦合输出，同时利用圆偏振器保留用于反射消失的光偏振的膜或层。结构化光学膜可包括工程化的纳米结构(例如，光提取元件)。光提取膜可包括基本上透明的基底、低折射率纳米结构和在纳米结构之上形成大体平坦表面的高折射率回填层。术语“大体平坦表面”意指回填层使下面的层平坦化，但在大体平坦表面中可存在轻微的表面变化。当回填层的平坦表面光学耦合到OLED装置的光输出或发射表面时，纳米结构至少部分地提高来自OLED装置的光输出或光耦合输出。
术语“纳米结构”是指至少一个维度(例如，高度、长度、宽度或直径)小于1微米的结构。纳米结构包括但不必限于粒子和工程化的特征结构。粒子和工程化的特征结构可具有例如规则形状。此类粒子也被称为纳米粒子。术语“纳米结构化”是指具有纳米结构的材料或层。
本公开涉及发射制品，并且具体地涉及包括提供增强的亮度的光提取膜的发射制品。光提取膜改善了来自OLED的光耦合输出，例如，同时利用圆偏振器保留用于反射消失的光偏振。光提取膜包括二维(即2D)纳米结构，其在可见光波长范围内具有节距并且还保留光偏振。当与不具有所描述的光提取膜构型的发射制品相比时，本文所公开的发射制品在轴向的或以所有角度整合的光学增益上表现出至少25％至100％的增加。此外，当与不具有所描述的光提取膜构型的发射制品相比时，本文所公开的发射制品在散射白光的轴向环境反射上表现出小于10％或5％的增加。通过下文提供的实例的阐述将获得对本发明各方面的理解，然而本发明并不因此受限制。
图1是发射制品100的示意性剖视图。所示出的发射制品100是具有光发射表面115的有机发光二极管(OLED)110。发射制品100包括OLED110、圆偏振器120和光学上位于OLED110与圆偏振器120之间的光提取膜130。光提取膜130光学耦合到OLED110的光发射表面115。圆偏振器120不光学耦合到光提取膜130或与光提取膜130分隔开。
光提取膜130被构造成用于保留通过光提取膜130的光的偏振。保留光的偏振确保了圆偏振器120的环境光消失功能。光提取膜130被构造成用于改善当与不具有所描述的光提取膜构型的发射制品相比时，本文所公开的发射制品在轴向的或以所有角度整合的光学增益上表现出至少25％或100％的增加。光提取膜130被构造成用于改善当与不具有所描述的光提取膜构型的发射制品相比时，本文所公开的发射制品在散射光的轴向环境反射上表现出小于10％或5％的增加。
光提取膜130包括具有提取元件131的结构化层132，该结构化层具有第一反射率和在可见光波长范围内或在400nm至800nm范围内的节距。光提取膜130包括回填层134，所述回填层是具有不同于第一折射率的第二折射率的材料，并且回填层134在提取元件131之上形成平整层。在许多实施例中，第二折射率大于第一折射率。
在一个或多个实施例中，光提取膜130还包括光学耦合到结构化层132的非双折射基底136。非双折射基底136的示例包括由三乙酰纤维素(TAC)、聚碳酸酯和环状聚烯烃使用本领域技术人员通常已知的条件和技术形成的基底。
延迟量可被定义为样本的双折射沿光束的路径作用的整合效应。线性延迟量的大小描述了材料中最快线性偏振状态与最慢线性偏振状态之间的相位差，并且通常表达为由相位差所提供的长度与光波长的乘积。线性延迟量可使用偏光计系统诸如例如购自拉巴马州亨茨维尔的Axometrics公司(Axometrics,Inc.,HuntsvilleAL)的AXOSCAN穆勒矩阵偏光仪进行测量。
OLED110可为任何有用的光发射装置。考虑到微腔效应，OLED可大致分为二类，即，弱微腔OLED和强微腔OLED。传统底发射OLED为弱微腔装置，而具有分布式布拉格反射器或二个金属电极的OLED被视为强微腔装置。由于Fabri-Perot共振腔效应和Purcell效应，光发射属性(包括内量子效率、外量子效率、激子寿命、以及角度相关性)在两种类型的OLED中是有区别的。
所示出的发射装置100是顶发射的有机发光二极管(OLED)110。所示出的有机发光二极管(OLED)110包括使第一电极112与第二电极114分隔开的有机层111。OLED110可包括基底或后板层113。有机层104可利用诸如美国专利6,605,483中所述的发光聚合物的任何有机电致发光材料来实施。电极112、114可利用例如透明导电氧化物(TCO)诸如氧化铟锡(ITO)或金属来实施。
本文所述的光提取膜130可为施加到OLED装置的独立膜。在一个或多个实施例中，光学耦合层138用于将光提取膜130光学耦合到OLED110的光输出或光发射表面115。光学耦合层138可被施加到光提取膜130、OLED装置或两者，并且光学耦合层可利用粘合剂来实施，以有利于将光提取膜130施加到OLED装置。作为独立光学耦合层的替代形式，高折射率回填层本身可由高折射率粘合剂构成，使得回填的光学和平面化功能以及粘合剂光学耦合层的粘附功能由同一层来实现。在名称为“具有纳米粒子和周期性结构的有机发光二极管光提取膜(OLEDLightExtractionFilmsHavingNanoparticlesandPeriodicStructures)”、并且在2011年3月17日提交的美国专利申请序列号13/050324中描述了光学耦合层的示例以及使用光学耦合层来将光提取膜层合到OLED装置的方法，该专利申请以引用方式并入本文。
在一个或多个实施例中，光学耦合层138具有大于结构化层132的第一折射率的折射率。在一个或多个实施例中，光学耦合层138的折射率大约等于OLED装置110的有机层的折射率。在一个或多个实施例中，光学耦合层138包含TiO2或ZrO2。
用于光提取膜的纳米结构可与基底一体地形成，或形成于施加到基底的层中。例如，通过将低折射率材料施加到基底并且随后使所述材料图案化，可在所述基底上形成纳米结构。纳米结构为至少一个维度(诸如宽度)小于1微米的结构。
用于光提取膜的纳米结构可为一维(1D)的，意指其仅在一个维度上具有周期性，即，最近的相邻特征结构沿着表面在一个方向上等距间隔，但沿着正交方向并非如此。就1D周期性纳米结构而言，相邻周期性特征结构之间的间距小于1微米。一维结构包括例如连续的或细长的棱柱或脊、或者线性光栅。
在一个或多个实施例中，用于光提取膜的纳米结构是二维(2D)的，意指其在两个维度上具有周期性，即，最近的相邻特征结构沿着表面在两个不同方向上等距间隔。就2D纳米结构而言，在两个方向上的间距小于1微米。需注意，在两个不同方向上的间距可为不同的。二维结构包括例如小透镜、棱锥、梯形、圆形或方形柱、或光子晶体结构。二维结构的其它示例包括弯曲侧面的锥结构，如美国专利申请公布2010/0128351中所述，该专利申请以引用方式并入本文，如同进行了充分阐述。
在一个或多个实施例中，用于光提取膜的纳米结构是二维提取元件。在这些实施例中，纳米结构具有在400nm至800nm、或400nm至600nm、或500nm至700nm、或600nm至800nm范围内的节距。
在一个或多个实施例中，用于光提取膜的纳米结构是具有多周期性区的工程化的纳米结构。图2A至图2E示出了具有至少不同节距的多周期性纳米结构区的各种示例性构型。区是彼此邻近并且不重叠的多组工程化的纳米结构。所述组可直接彼此毗邻，或彼此毗邻并以间隙分隔开。每一组是彼此毗邻的、具有周期性特征的多个纳米结构，并且区中的每一组与所述区中的其它组具有不同的周期性特征。因此，每一组中的工程化的纳米结构并非不规则的，并且并非无周期性的。所述区贯穿光提取膜的纳米结构化表面而重复。具体地，区中的相同多个组重复，导致工程化的纳米结构的重复变化的周期性特征。一个组中的多个纳米结构可包括少至两个纳米结构，在这种情况下，节距(在用作多周期性特征时)仅为所述组中的两个纳米结构之间的单个距离。
周期性特征的示例包括节距、高度、纵横比和形状。节距是指毗邻的纳米结构之间的、通常从其最顶部部分进行测量的距离。高度是指从所述纳米结构的底部(与下面层接触)测量到最顶部部分的纳米结构的高度。纵横比是指纳米结构的横截面宽度(最宽部分)与高度的比率。形状是指纳米结构的横截面形状。
已经发现，在与使用单个节距相比时，通过多节距区控制节距提供OLED光提取的更好角分布。而且，使用多节距区提供了更一致的OLED光提取，并且允许针对特定颜色来调谐光提取。因此，所述光提取膜使用多周期性节距区，并且可将多节距区与其它多周期性特征(如上文所述的多周期性特征)组合在一起。
图2A示出了具有区的工程化的纳米结构22，该区具有组24、26和28。与所述区中的其它组的节距和特征结构高度相比，所述组24、26和28中的每一组具有不同的节距和特征结构高度。组24具有周期性节距30，组26具有周期性节距32，并且组28具有周期性节距34。节距30、32和34彼此并不相等。在一个具体实施例中，节距30＝0.420微米，节距32＝0.520微米，并且节距34＝0.630微米。然后构成所述区的组24、26和28将重复以形成光提取膜的纳米结构化表面。
图2B示出了具有重复区的工程化的纳米结构36，该重复区具有纳米结构组38、40和42，其中每一组纳米结构具有不同于其它组的周期性节距和特征结构高度。在纳米结构化表面36中，重复显示所述区两次。与图2A中的组相比，此示例在每一组中的特征结构较少。
图2C示出了具有重复区的工程化的纳米结构44，该重复区具有纳米结构组46、48和50，其中每一组纳米结构具有不同于其它组的周期性节距和特征结构高度。在纳米结构化表面44中，重复显示所述区八次。与图2A和图2B中的组相比，此示例在每一组中的特征结构较少。
图2D示出了具有重复区的工程化的纳米结构52，该重复区具有纳米结构组54和56，其中每一组纳米结构具有不同于其它组的周期性节距和特征结构高度。在纳米结构化表面52中，重复显示所述区三次。与图2A至图2C中的具有三个组的区相比，此示例示出了具有两个组的区。
图2E示出了具有区的工程化的纳米结构58，该区具有组60、62和64。与所述区中的其它组的节距和特征结构高度相比，所述组60、62和64中的每一组具有不同的节距和特征结构高度。组60具有周期性节距66，组62具有周期性节距68，并且组64具有周期性节距70。节距66、68和70彼此并不相等。在一个具体实施例中，节距66＝0.750微米，节距68＝0.562微米，并且节距70＝0.375微米。然后构成所述区的组60、62和64将重复以形成光提取膜的纳米结构化表面。此实例示出一个区中的变化的节距，该节距与图2A的组中的变化的节距相比沿不同方向增加。
除了节距和特征结构高度外，多周期性区可具有多组其它多周期性特征。图2F示出了具有多个组的工程化的纳米结构72，该多个组具有多周期性纵横比。纳米结构72的重复区包括组74和76，其中组74中的纳米结构具有与组76中的纳米结构不同的纵横比。又如，图2G示出了具有多个组的工程化的纳米结构78，该多个组具有多周期性形状。纳米结构78的重复区包括组80和82，其中组80中的纳米结构具有与组82中的纳米结构不同的形状。在此示例中，组80中的纳米结构可利用1D方形脊或2D方形柱来实施，而组82中的纳米结构可利用1D细长棱柱或2D棱锥来实施。
图2A至图2G中的纳米结构是周期性特征和区的示例。一个区可具有两组、三组或更多组的纳米结构，其中每一组都具有周期性特征，并且此周期性特征不同于其它组中的相同周期性特征的值。在图2A至图2E中，使用高度不同的纳米结构来实现区中的多个组之间的不同节距。然而，纳米结构的高度可以是相同的，而各组之间的节距是不同的。因此，区中的多个组可在它们之间具有一个或多个不同周期性特征。另外，图2A至图2E显示棱柱(棱锥)作为工程化的纳米结构以进行示意性的说明；工程化的纳米结构可包括其它类型的1D和2D特征结构，诸如上文指出的那些。
在上文指出的所公布专利申请中提供用于光提取膜的基底、低折射率结构和高折射率回填层的材料。例如，基底可利用玻璃、PET、聚酰亚胺、TAC、PC、聚氨酯、PVC、或柔性玻璃来实施。在上文指出的所公布专利申请中还提供了用于制作光提取膜的方法。任选地，基底可利用阻隔膜来实施，以保护并入了光提取膜的装置免于经受水分或氧气。阻隔膜的示例公开于美国专利申请公布2007/0020451和美国专利7,468,211中，这些专利均以引用方式并入本文。
常规的圆偏振器在发射显示器上使用以减少环境光的反射。这种圆偏振器的一个缺点是发射光减少了50％或更多。存在如下的一些显示器应用，其中对于使发射显示器的使用寿命更长或改善显示的视觉质量而言，较高的发光效率是非常期望的。因此，OLED的增加的发光效率是期望的。
在一些显示器应用中，环境光是较少的，诸如家中的TV，并且对于减少环境光反射的要求变少。在本公开的一些实施例中，当轴向测量或以所有角度整合时，相对于不具有本文所述的光提取膜构型的发射显示器，该发射显示器的发光效率增加可为至少25％或更大、或者至少100％或更大、或者至少150％或更大。与不具有本文所述的光提取膜构型的发射显示器相比，在由环境光造成的眩光基本上不增加的情况下实现发光效率的这些增益。在本公开的一些实施例中，环境光反射比不具有本文所述的光提取膜构型的发射显示器多不到10％，或者比不具有本文所述的光提取膜构型的发射显示器多不到5％。
通过下面的实例进一步说明所公开的发射制品的一些优点。在实例中所述的特定材料、量和尺寸以及其它条件和细节不应理解为对本发明的不当限制。
实例
除非另外指明，否则这些实例中的所有份数、百分比、比率等均按重量计。除非另外指明，否则所使用的溶剂和其它试剂均获自威斯康星密尔沃基的西格玛奥德里奇化学公司(Sigma-AldrichChemicalCompany；Milwaukee,WI)。
反射率测量
使用德国卡尔斯鲁厄的Autronics-MelchersGmbH公司(Autronics-MelchersGmbH(Karlsruhe,Germany))的锥光镜80(ConoScope80)来测量漫反射率。使用带有红外滤光器的钨-卤素白光作为光源，该滤光器具有锥光镜。将测量中的样本直接放置在锥光镜透镜/光源设备下近工作距离(大约2mm)处。入射光从样本发生反射并且利用光电倍增管以近似垂直入射角度(约0度的极角)检测。
制备例
制备经D510稳定的50纳米TiO 2 纳米粒子分散体
在存在SOLPLUSD510和1-甲氧基-2-丙醇的情况下使用研磨工艺来制备具有大约52重量％的TiO2的TiO2纳米粒子分散体。加入基于TiO2重量计25重量％的量的SOLPLUSD510。使用DISPERMAT搅拌器(佛罗里达州庞帕诺比奇的保罗N加德纳有限公司(PaulN.GardnerCompany,Inc.,PompanoBeach,FL))将混合物预混合10分钟，然后按以下条件使用NETZSCHMiniCer研磨机(宾夕法尼亚州埃克斯顿的耐驰普雷米尔技术有限责任公司(NETZSCHPremierTechnologies,LLC.,Exton,PA))：4300rpm，0.2mmYTZ研磨介质，以及250ml/min的流速。研磨1小时之后，获得TiO2在1-甲氧基-2-丙醇中的白色糊剂状分散体。使用MalvernInstrumentsZETASIZERNanoZS(马萨诸塞州韦斯特伯勒的马尔文仪器公司((MalvernInstrumentsInc,Westborough,MA))测定粒度为50nm(Z-平均尺寸)。
制备高折射率回填溶液(HI-BF)：
将20克经D510稳定的50纳米TiO2溶液、2.6克SR833S、0.06克IRGACURE184、25.6克1-甲氧基-2-丙醇、38.4克2-丁酮混合在一起以形成均匀的高折射率回填溶液。
纳米结构化膜的制造
结构化膜通过以下来制造：首先制作多尖金刚石工具，如美国专利7,140,812中所述(使用人工合成单晶金刚石，日本钻石住友株式会社(SumitomoDiamond，Japan))。
然后使用金刚石工具来制作微复制铜辊，然后使用微复制铜辊利用可聚合树脂以连续浇铸并固化工艺在TAC膜或PET膜上制备纳米结构，所述可聚合树脂通过将0.5％的(2,4,6-三甲基苯甲酰)二苯基氧化膦混合到PHOTOMER6210和SR238的75：25共混物中来制得。
具有回填的纳米结构化膜的制造
如先前所述制备结构化膜。使用辊到辊涂覆工艺将HI-BF溶液涂覆到结构化膜上，所述辊到辊涂覆工艺具有4.5米/分钟(15英尺/分钟)的幅材速度和5.1毫升/分钟的分散体递送速率。将涂层在室温下于空气中进行干燥，然后在82℃(180℉)下进一步干燥，并且随后使用FusionUV-Systems公司的配备有H灯泡的Light-Hammer6UV(马里兰州盖瑟斯堡(Gaithersburg，Maryland))处理器进行固化，该处理器在氮气环境下以75％的灯功率和4.5米/分钟(15英尺/分钟)的线速度操作。
比较例C1－C12
无回填且无光学耦合层(OCL)的1D结构
获得一部三星GalaxyS手机(购自韩国的三星移动显示器公司(SamsungMobileDisplayCo.,SouthKorea))。移除显示面板，该显示面板包括附接到定位在OLED/镜层上方的封装玻璃的圆偏振器。OLED/镜层包括有机层、薄型顶部电极、反射型底部电极、后板和玻璃。
如“纳米结构化膜的制造”中所述制备具有三角形“锯齿”图案的1D结构化膜。制备节距为150nm至700nm的样本(参见下表)。制备三角形的高度等于宽度的样本，并且制备三角形的高度大于宽度的样本。不对这些样本应用回填，并且使用TAC膜作为基底。
通过将1D结构化膜放置在来自三星GalaxyS的OLED/镜之上来制作组件，该三星GalaxyS具有面向OLED/镜的结构化表面。然后将圆偏振器放置在结构化膜之上，并且如“反射率测量”中所述测量反射的亮度。各层之间不添加粘合剂。
为作比较，制备具有TAC膜的样本，该TAC膜不具有放置在圆偏振器与OLED/镜层之间的结构。还制备基线样本，该基线样本不具有放置在圆偏振器与OLED/镜之间的膜。具有TAC层的样本的反射率类似于基线结果。
下表中给出的结果表明，需要小于约300nm的节距来将反射的亮度降低至接近基线结果。
比较例C13-C15
无回填且无OCL的2D结构
如比较例C1-C12中制备样本，不同的是使用具有500nm节距和三角形结构的2-D结构化膜替代1-D结构化膜。同时在TAC和PET基底两者上制备样本。
通过将提取膜施加在镜之上并将圆偏振器施加在如比较例C1-C12所述的各层之间无粘合剂的提取膜之上来制备样本。如先前所述执行反射率测量。下表中报告的数据表明，2D对称的500nm节距提取器与具有类似节距的1D提取器相比显著降低了反射率。该数据还表明，与低双折射TAC膜相比，PET基膜的双折射将反射率增大了大约两倍。
实例1和2以及比较例C16-C28
通过以下来构造镜：经由热蒸发将2nm的铬沉积在玻璃上，将100nm的银沉积到铬上，并接着用200nm的氧化钼(MoO3)外涂覆银。镜被构造成模拟OLED/镜层的反射。
通过将提取膜施加在镜之上并将圆偏振器施加在如比较例C1-C12所述的各层之间无粘合剂的提取膜之上来制备样本。这些样本在下表中被称为“空气间隙”。还制备了其中使用光学耦合层来将提取膜层合到镜的样本。将圆偏振器施加在不含粘合剂的提取膜之上，在提取器膜与圆偏振器之间留有空气间隙。这些样本在下表中被称为“OCL”。
所用的OCL为70％ZrO，如先前所述执行反射率测量。下表中提供的数据表明，在低双折射基底(TAC)上的2D对称提取器与其它提取器相比显著降低了反射率，该低双折射基底(TAC)耦合到具有OCL的OLED。
使用一组不同的膜但使用相同的银镜构造、OCL和测量方法来重复该测量。
因此，本发明公开了具有光提取膜的发射制品(EMISSIVEARTICLEWITHLIGHTEXTRACTIONFILM)的实施例。本领域的技术人员将会知道，本文所述的组成可通过除了所公开的那些实施例以外的实施例进行实施。所公开的实施例仅为举例说明而非限制目的而给出。

Claims (25)

1.一种发射制品，包括：
具有光发射表面的有机发光二极管(OLED)；
圆偏振器；和
光提取膜，所述光提取膜光学上位于所述OLED与所述圆偏振器之间并光学耦合到所述光发射表面，所述光提取膜包括：
具有二维提取元件的结构化层，所述结构化层具有第一折射率和在400nm至800nm范围内的节距；
回填层，所述回填层包含具有与所述第一折射率不同的第二折射率的材料，其中所述回填层在所述提取元件之上形成平整层。
2.根据权利要求1所述的发射制品，其中所述光提取膜还包括光学耦合到所述结构化层的非双折射基底。
3.根据权利要求2所述的发射制品，其中所述非双折射基底具有小于20nm的线性延迟量。
4.根据权利要求3所述的发射制品，其中所述非双折射基底具有小于10nm的线性延迟量。
5.根据权利要求4所述的发射制品，其中所述非双折射基底具有小于5nm的线性延迟量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的发射制品，其中所述光提取膜与所述圆偏振器分隔开且不光学耦合到所述圆偏振器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的发射制品，其中所述光提取膜经由光学耦合材料光学耦合到所述光发射表面，所述光学耦合材料具有等于或大于所述第一折射率的折射率。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的发射制品，其中所述第二折射率大于所述第一折射率。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的发射制品，其中所述非双折射基底包含三乙酰纤维素。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的发射制品，其中所述光提取膜在所述发射制品的光学增益上提供至少25％的增加。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的发射制品，其中所述光提取膜在所述发射制品的光学增益上提供至少100％的增加。
12.根据权利要求7所述的发射制品，其中所述非双折射基底、光提取膜和光学耦合材料形成复合膜。
13.根据权利要求7所述的发射制品，其中所述光学耦合材料包括TiO2或ZrO2。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的发射制品，其中具有二维提取元件的所述结构化层包括具有至少两个不同节距值的至少两个不同节距区的二维提取元件。
15.一种发射制品，包括：
具有光发射表面的OLED；
圆偏振器；和
光提取膜，所述光提取膜光学上位于所述OLED与所述圆偏振器之间并利用光学耦合材料光学耦合到所述光发射表面，所述光提取膜包括：
非双折射基底；
具有二维提取元件的结构化层，所述结构化层具有第一折射率和在400nm至800nm范围内的节距，具有提取元件的所述结构化层设置在所述非双折射基底上；
回填层，所述回填层包含具有与所述第一折射率不同的第二折射率的材料，其中所述回填层在所述提取元件之上形成平整层。
16.根据权利要求15所述的发射制品，其中所述非双折射基底具有小于20nm的线性延迟量。
17.根据权利要求16所述的发射制品，其中所述非双折射基底具有小于10nm的线性延迟量。
18.根据权利要求17所述的发射制品，其中所述非双折射基底具有小于5nm的线性延迟量。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的发射制品，其中所述光学耦合材料具有大于所述第一折射率的折射率。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的发射制品，其中所述非双折射基底、光提取膜和光学耦合材料形成复合膜。
21.根据权利要求15至20中任一项所述的发射制品，其中具有二维提取元件的所述结构化层包括具有至少两个不同节距值的至少两个不同节距区的二维提取元件。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的发射制品，其中所述光提取膜与所述圆偏振器分隔开且不光学耦合到所述圆偏振器。
23.根据权利要求15至22中任一项所述的发射制品，其中所述第二折射率大于所述第一折射率。
24.根据权利要求15至23中任一项所述的发射制品，其中所述光提取膜在所述发射制品的光学增益上提供至少25％的增加。
25.根据权利要求15至23中任一项所述的发射制品，其中所述光提取膜在所述发射制品的光学增益上提供至少100％的增加。
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