用于oled裝置的納米結構的制作方法
【專利說明】用于OLED裝置的納米結構
【背景技術】
[0001] 納米結構和微觀結構用于顯示設備、照明裝置、結構裝置和光伏器件中的多種應 用。在包括有機發光二極管(OLED)裝置的顯示裝置中，所述結構可用于光提取或光分布。在 照明裝置中，所述結構可用于光提取、光分布和裝飾效果。在光伏器件中，所述結構可用于 太陽能聚集和減反射。在大的基底上圖案化或換句話講形成納米結構和微觀結構可能困難 且成本效益不高。
【發明內容】
[0002] 本公開描述了使用納米結構化疊層轉印膜采用層合技術制造具有納米結構化固 體表面的化抓的方法。該方法設及膜、層或涂層的轉印和/或復制，W便直接在光敏光學禪 合層（pOCL)上形成納米結構化表面，該納米結構化表面與例如頂部發射有源矩陣化ED (AM化邸)裝置中的OL抓的發射表面接觸。隨后使PO化層固化形成光學禪合層(0化)并移除 納米結構化膜工具，從而得到納米結構化化抓。在一個方面，本公開提供了一種圖像顯示 器，該圖像顯示器包括至少一個具有頂部表面的化抓；W及與頂部表面接觸的高折射率光 學禪合層(0化），該高折射率光學禪合層具有納米結構化外表面。
[0003] 在另一個方面，本公開提供了一種方法，該方法包括將光學禪合層(0化)前體涂覆 在化邸陣列的頂部表面上，形成平坦化的0化前體表面;將具有納米結構化表面的模板膜層 合至OCL前體表面上，使得OCL前體至少部分地填充納米結構化表面;使OCL前體聚合W形成 納米結構化oa; W及移除模板膜。
[0004] 在另一個方面，本公開提供了一種方法，該方法包括將光學禪合層(0化)前體涂覆 在OLm)陣列的頂部表面上，形成平坦化的OCL前體表面;將模板膜層合至OCL前體表面上，使 得模板膜的轉印層的平坦外表面接觸OCL前體表面，其中轉印層包括嵌入式納米結構化表 面;使OCL前體聚合W形成OCL并將轉印層的平坦外表面粘結到OCL W及將模板膜從所述轉 印層移除。
[0005] 在另一個方面，本公開提供了一種方法，該方法包括將光學禪合層(0化)前體涂覆 在模板膜的納米結構化表面上;將模板膜層合至OLm)陣列的主表面上，使得OCL前體接觸主 表面;使OCL前體聚合W形成OCL并將OCL粘結到OL邸陣列的主表面;W及移除模板膜。
[0006] 在另一個方面，本公開提供了一種方法，該方法包括在模板膜的納米結構化表面 上形成納米結構化層，使得納米結構化層具有平坦外表面和嵌入式納米結構化表面;將光 學禪合層(0化)前體涂覆在平坦外表面上W形成轉印膜;將轉印膜層合至OL抓陣列的主表 面上，使得0化前體接觸主表面;使OCL前體聚合W形成OCL并將OCL粘結到化抓陣列的主表 面;W及將模板膜從納米結構化層移除。
[0007] 在另一個方面，本公開提供了一種方法，該方法包括將光學禪合層(0化)前體涂覆 在化邸陣列的頂部表面上，形成平坦化的0化前體表面;將具有納米結構化表面的模板膜層 合至平坦化的OCL前體表面上，使得OCL前體至少部分地填充納米結構化表面;使OCL前體在 所選擇的區域聚合W形成具有未聚合區域的圖案化的納米結構化OCL移除模板膜;W及使 未聚合區域聚合。
[000引在另一個方面，本公開提供了一種方法，該方法包括將光學禪合層(0化)前體涂覆 在OLED陣列的頂部表面上，形成平坦化的OCL前體表面;掩蔽OCL前體的所選擇的區域W阻 止聚合;使OCL前體聚合W形成具有未聚合區域的圖案化OCL將轉印膜層合至圖案化OCL 上，使得轉印膜的轉印層接觸圖案化OCL的主表面，其中轉印層包括平坦外表面和嵌入式納 米結構化表面;將轉印膜從圖案化OCL移除，從而在所選擇的區域中留下轉印層；W及使圖 案化OCL的未聚合區域聚合，W將平坦的外轉印層粘結至IjOCL的所選擇的區域。
[0009] 在另一個方面，本公開提供了一種方法，該方法包括在轉印膜的納米結構化表面 上形成轉印層，使得轉印層具有平坦外表面和嵌入式納米結構化表面;將光學禪合層(0化） 前體涂覆在所述平坦外表面上;掩蔽所述OCL前體的所選擇的區域W阻止聚合;使OCL前體 聚合W形成具有未聚合的轉印型0化區域的圖案化〇化;將轉印膜層合至化邸陣列的主表面 上，使得未聚合的轉印型0化區域接觸主表面;使未聚合的轉印型0化區域聚合W在化抓陣 列的主表面上形成粘結的圖案化的納米結構化OCL W及將轉印膜從OLm)陣列的主表面移 除，從而在OL邸陣列的主表面上留下粘結的圖案化的納米結構化0CL。
[0010] 上述
【發明內容】
并非旨在描述本公開的每個所公開的實施方案或每種實施方式。W 下附圖和【具體實施方式】更具體地說明示例性實施方案。
【附圖說明】
[0011] 整個說明書參考附圖，在附圖中，類似的附圖標號表示類似的元件，并且其中： [0012]圖1示出了納米結構化AMOLED裝置的一部分的示意性剖視圖；
[OOU]圖2A至圖2B示出了已知的具有納米結構的AMOLED的示意性剖視圖；
[0014]圖3示出了用于制備納米結構化AMOL邸裝置的方法；
[001引圖4示出了用于制備納米結構化AMOLED裝置的方法；
[0016]圖5示出了用于制備納米結構化AMOL邸裝置的方法；
[0017]圖6示出了用于制備納米結構化AMOLED裝置的方法；
[001引圖7示出了用于制備納米結構化AMOL邸裝置的方法；
[0019]圖8示出了用于制備納米結構化AMOLED裝置的方法；
[0020] 圖9示出了用于制備納米結構化AMOL邸裝置的方法;并且
[0021] 圖10示出了用于制備納米結構化AMOL邸裝置的方法。
[0022] 附圖未必按比例繪制。附圖中使用的類似的標號指示類似的部件。然而，應當理 解，在給定附圖中使用標號指示部件并非旨在限制另一附圖中用相同標號標記的部件。
【具體實施方式】
[0023] 本公開描述了使用結構化疊層轉印膜(諸如納米結構化疊層轉印膜)采用層合技 術制造具有結構化固體表面的有機發光二極管(OLED)的技術。在一些情況下，結構化固體 表面可W是納米結構化固體表面，其具有尺度小于約2微米的表面特征。該方法設及膜、層 或涂層的轉印和/或復制，W便直接在光敏光學禪合層(pOCL)上形成與例如頂部發射有源 矩陣化邸(AMOLED)裝置中的化邸的發射表面接觸的納米結構化表面。隨后使PO化層固化W 形成光學禪合層(0化)并且移除轉印膜，從而得到納米結構化OL邸，該納米結構化OL邸表現 出改善的從裝置發出的光的輸出禪合并且具有較薄的易于制造的設計。所述方法的一個獨 特的優點在于，其允許對所完成裝置的納米圖案化，而無需傳統的納米結構的光刻圖案化 中可能所需的溶劑步驟，所述溶劑步驟包括例如，抗涂布、抗顯影和抗剝離步驟。
[0024] 在W下說明中參考附圖，運些附圖構成本說明的一部分，并且其中通過舉例說明 的方式示出。應當理解，在不脫離本公開的范圍或實質的情況下，可設想并進行其它實施方 案。因此，W下的詳細說明不應被視為具有限制意義。
[0025] 除非另外指明，否則本發明中使用的所有的科學和技術術語具有在本領域中所普 遍使用的含義。本文給出的定義旨在有利于理解本文頻繁使用的一些術語，并無限制本公 開范圍之意。
[0026] 除非另外指明，否則說明書和權利要求書中所使用的所有表達特征尺寸、量和物 理特性的數值在所有情況下均應理解成由術語"約"修飾。因此，除非有相反的說明，否則在 上述說明書和所附權利要求書中列出的數值參數均為近似值，運些近似值可根據本領域的 技術人員使用本文所公開的教導內容尋求獲得的期望特性而變化。用端點表示的數值范圍 的使用包括該范圍內的所有數字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5) W及該范圍 內的任何范圍。
[0027] 除非本文內容另外明確指明，否則如本說明書和所附權利要求中使用的單數形式 "一個"、"一種"和"所述"涵蓋了具有多個指代對象的實施方案。除非上下文另外明確指明， 否則如本說明書和所附權利要求中使用的，術語"或"一般W包括"和/或"的意義使用。
[002引若在本文中使用空間相關的術語，包括但不限于"下部"、"上部"、"下面"、"下方"、 "上方"、和"在頂部"，則用于方便描述一個或多個元件相對于另一個元件的空間關系。除了 圖中示出的或本文所述的具體取向外，此類空間相關術語涵蓋裝置在使用或操作時的不同 取向。例如，如果附圖中所描繪的對象翻轉或倒轉，則先前描述的在其它元件下方或下面的 部分就在那些其它元件上方。
[0029] 如本文所用，例如當元件、組件或層描述為與另一元件、組件或層形成"一致界 面"，或在另一元件、組件或層"上"、"連接到"、"禪合鄭'或"接觸'另一元件、組件或層，其意 為直接在...上，直接連接到，直接禪合到或直接接觸，或例如居間的元件、組件或層可能在 特定元件、組件或層上，或連接到、禪合到或接觸特定元件、組件或層。例如當元件、組件或 層被稱為"直接在另一元件上"、"直接連接到另一元件"、"直接與另一元件禪合"或"直接與 另一元件接觸"時，則不存在居間的元件、組件或層。
[0030] 如本文所用，"具有"、"包括"、"包含"、"含有"等等均W其開放性意義使用，并且一 般是指"包括但不限于"。應當理解，術語"由...組成"和"基本上由...組成"包含在術語"包 括"等等之中。
[0031] 術語"0LED"是指有機發光裝置。OLm)裝置包括夾在陰極和陽極之間的電致發光有 機材料的薄膜，其中運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。術語"AM0LED"是指有源矩陣化抓，并且本文所述的技術通常可施加至化ED裝置和 AMOLED裝置兩者。
[0032] "結構化光學膜"是指改善從化抓裝置輸出禪合的光和/或改善化ED的角亮度和/ 或顏色均勻度的膜或層。光提取功能和角亮度/顏色改善功能還可結合在一個結構化膜中。 結構化光學膜可包括周期性、準周期性或隨機工程化的納米結構(例如，下文描述的光提取 膜），和/或其可包括具有等于或高于Iwil的結構特征尺寸的周期性、準周期性或隨機工程化 的微觀結構。
[0033] 術語"一個納米結構"或"多個納米結構"是指至少一個尺寸(如高、長、寬或直徑） 小于2微米并且更優選地小于1微米的結構。納米結構包括但不必限于粒子和工程化的特征 結構。粒子和工程化的特征結構可具有例如規則或不規則的形狀。此類粒子也被稱為納米 粒子。術語"納米結構化"是指具有納米結構的材料或層，并且術語"納米結構化AM化抓裝 置'意指結合納米結構的AMOLED裝置。
[0034] 術語"光化福射"是指可使聚合物交聯或固化的福射波長，并且可包括紫外波長、 可見波長和紅外波長，而且可包括來自光柵激光的數碼曝光、熱數字成像和電子束掃描。
[0035] 描述了納米結構化疊層轉印膜和允許使用層合技術制造具有納米結構化固體表 面的化抓的方法。所述方法設及膜、層或涂層的轉印和/或復制，W便形成被設計成改善來 自發射裝置的光提取效率的納米結構化光學禪合層(0化）。疊層轉印膜、圖案化的結構化帶 材W及使用可用于本公開的納米結構化帶材的方法在例如W下的申請人的待審的專利申 請中有所描述：2012年7月20日提交的標題為"ST抓CTURED LAMINATION TRANSFER FILMS AND MET冊DS"(結構化疊層轉印膜和方法)的美國專利申請序列號13/553,987;2012年12月 21日提交的名稱為"PATTER肥D ST抓CTUR邸TRANS陽R TAPE"(《圖案化的結構化轉印帶》） 的 13/723,716; W及2012年 12月21 日提交的名稱為"MET冊DS OF USING NANOST抓CTUR抓 TRANS陽R TAPE AND ARTI化ES MADE T皿RFR0M"(《使用納米結構化轉印帶和由其制備制品 的方法》）的13/723,675。
[0036] 在一些實施方案中，可將通常可在暴露于光化福射(通常為紫外線福射)后光固化 的光固化性預聚物溶液誘鑄到微復制型母板，然后在與微復制型母板接觸的同時暴露于光 化福射W形成模板層。在使光固化性預聚物溶液與微復制型母板接觸同時光聚合之前、期 間W及甚至有時在光聚合之后，可將其誘鑄到OL邸裝置的表面上。
[0037] 本文所述的結構化光學膜或非保偏元件可為施加至化ED裝置的獨立膜。例如，光 學禪合層(0化)可用于將結構化光學膜或非保偏元件光學禪合到化抓裝置的光輸出表面。 光學禪合層可被施加至結構化光學膜或非保偏元件、OLm)裝置或兩者，并且光學禪合層可 利用粘合劑來實施，W有利于將結構化光學膜或非保偏元件施加至OLED裝置。在名稱為 "0LED LIGHT EXTRACTION FILMS HAVING NAN0PARTI化ES AND 陽RI孤IC STRUCTURES"(具 有納米粒子和周期性結構的化抓光提取膜)并且在2011年3月17日提交的美國專利申請序 列號13/050,324中描述了光學禪合層的示例W及用于使用光學禪合層將光提取膜層合至 OL邸裝置的方法，該專利申請W引用方式并入本文，如同其全文在本文示出。
[0038] 光學禪合材料/層可用作化邸裝置與提取元件(納米粒子和周期性結構)之間的夾 層/"粘合劑"。其可有助于來自光源(OLED)的光模式輸出禪合至納米結構化膜，W增強光輸 出。相比于化邸有機層和無機層(例如口 0)的材料，用于光學禪合層的材料優選地具有至少 1.65或1.70或甚至至多2.2的高折射率。可任選地使用UV或熱固化方法來固化OCL，但UV固 化可為優選的。材料可W是100%純凈樹脂，諸如例如具有n〉l. 7的高折射率丙締酸樹脂# 6205(購自日本東京的NlT尖端技術株式會社(NTT Advanced Technology,Tokyo,肝））或表 面改性的高折射率粒子(Ti02或Zr02)分散于樹脂系統(諸如美國專利公布2002/0329959中 所