具有光引出层的柔性气密性薄膜制造技术

一种受保护的有机发光二极管(200)，其包括在基材(10)上形成的有机发光二极管结构,在至少一部分的有机发光二极管结构上形成的气密性阻挡层(8),和光引出层(12)。所述阻挡层(8)可包括玻璃材料，例如氟磷酸锡玻璃,钨掺杂的氟磷酸锡玻璃,硫属化物玻璃,亚碲酸盐玻璃,硼酸盐玻璃或磷酸盐玻璃。可在阻挡层(8)上形成的光引出层(12)包括高折射率基质材料(16)以及下述的至少一种：在整个基质材料(16)中分散的散射颗粒(14)和粗糙化的表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有光引出层的柔性气密性薄膜本申请要求2013年01月28日提交的美国申请号13/751638的优先权，其全文通过引用结合于此。
技术介绍
本专利技术总体涉及有机发光二极管(OLED)和包括OLED的显示装置。设想的显示装置包括，但不限于：光源、图像显示器、视觉指示器和利用一个或多个光源来满足其功能的其它装置。虽然OLED装置能高效率地产生光，但许多产生的光没有传输出来而是仍然被困在装置之内。在许多常规的装置中,25％或更少的产生的光从装置发射出来，而75％或更多的光被困在装置之内(45％或更多的光被困在装置的有机层之内,30％或更多的光被困在无机层即玻璃基材之内)。其中通过基材发射光的底部发射OLED装置的示意图显示见图1A。顶部发射OLED装置的示意图显示见图1B。各装置包括顶部电极2,一个或多个活性层4,和在支撑基材10上形成的底部电极6。在底部发射装置中,底部电极可为透明的,而在顶部发射装置中,顶部电极可为透明的。各图中的箭头表示光发射的方向。鉴于上述，本专利技术的一方面涉及改善有机发光二极管的光传播。本专利技术的另一方面涉及保护有机发光二极管免于与空气和/或水分反应，由此延长它们的寿命。本专利技术的技术可用于增强有机发光二极管的性能。概述本文所述的是可用于形成透明和/或半透明(translucent)阻挡层的材料和系统，该阻挡层与光引出(extraction)层相配合从而同时保护和增强发光装置例如有机发光二极管(OLED)的功能。阻挡层是可直接与装置相邻形成的薄的、不可渗透的和机械牢固的层。在一种实施方式中,可在阻挡层上形成独立的光引出层。在另一种实施方式中,可把光引出层结合进入至少一部分的阻挡层中。阻挡层由无机、玻璃材料形成，例如氟磷酸锡玻璃,钨掺杂的氟磷酸锡玻璃,硫属化物玻璃,亚碲酸盐玻璃,硼酸盐玻璃,磷酸盐玻璃或其组合。散射层可为复合层，其同时包含高折射率基质材料和光学透明的颗粒，该颗粒结合进入基质内并遍布于整个基质中。基质材料可包括聚合的材料或无机、玻璃材料。基质材料之内的颗粒可诱导传送进入散射层的光子发生散射。作为通过嵌入的颗粒提供的本体散射的附加或替代,散射层可包括结构化表面例如靠近表面的粗糙度，其可提供表面散射。因此,根据特定实施方式的光引出层包括基质材料和散射层,其中所述散射层选自下组：在整个基质材料中分散的散射颗粒，和粗糙化的表面。可在柔性基材上形成装置。在以下的详细描述中提出了本专利技术的附加特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言根据所作描述即容易理解，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的本专利技术而被认识。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都只是本专利技术的示例，用来提供理解要求保护的本专利技术的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对本专利技术的进一步的理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图举例说明了本专利技术的各种实施方式，并与描述一起用来解释本专利技术的原理和操作。附图简要说明图1是根据各种实施方式的底部发射(bottom-emission)OLED装置,和(B)顶部发射(top-emission)OLED装置的示意图(A)；图2是根据一种实施方式的顶部发射OLED装置的示意图；图3是根据一种实施方式的底部发射OLED装置的示意图；图4是根据其它实施方式的顶部发射OLED装置的示意图；图5是又根据其它实施方式的顶部发射OLED装置的示意图；图6A和6B是显示了用于在硅基材上形成的阻挡层的两个连续的加热-冷却循环的图表；图7A是示意图，图7B是光学显微图，其显示来自示例OLED装置的光引出；以及图8是显示在具有和没有光引出层时OLED装置的功率-位置的变化关系图。详细描述有机发光二极管受到在该装置上形成的气密性阻挡层的保护。把光引出层和阻挡层结合在一起提供。在实施方式中,阻挡层是无机层，光引出层包括复合层，该复合层包含高折射率基质材料以及(a)在整个基质材料中分散的散射颗粒和/或(b)粗糙化的表面。柔性装置可包括单个气密性阻挡层。阻挡层适于防止或抑制氧气或水分侵入下面的装置。光引出层适于消除或显著地抑制在阻挡层之内的全内反射现象，以及在采用光引出层的情况下，在装置操作时随之而来的光捕集。在实施方式中,通过光引出层引发的体积和/或表面散射可使OLED装置的输出功率增强2倍或3倍或更多。阻挡层可包含选自下组的玻璃材料：氟磷酸锡玻璃,钨掺杂的氟磷酸锡玻璃,硫属化物玻璃,亚碲酸盐玻璃,硼酸盐玻璃和磷酸盐玻璃。用于光引出层的基质材料可包括无机阻挡层或者高折射率的无机或有机层，例如氧化锆或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。其它合适的基质材料如本文所述。散射颗粒可包括透明、无机颗粒，其包含折射率不同于基质材料的折射率的材料。在实施方式中,可在柔性基材上形成OLED的活性层。一种示例柔性基材材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其任选地用薄的PMMA膜进行平坦化。在实施方式中,形成的阻挡层直接与OLED活性层相邻。阻挡层和光引出层的组合是轻重量、柔性、有弹性(resilient)并且耐裂纹和耐脱层的。图2显示根据一种实施方式的顶部发射OLED装置的一种示例实施方式。在支撑基材10上形成的OLED装置200包括活性层4例如电子传输层4a和空穴传输层4b以及相反的电极2和6例如顶部电极2和底部电极6。在OLED装置上相继形成阻挡层8和光引出层12。在所示的实施方式中，阻挡层与OLED装置直接物理接触，光引出层与阻挡层直接物理接触。光引出层12包括嵌入在高折射率基质材料16中的多个散射颗粒14。图3显示底部发射OLED结构300的一种示例实施方式。在OLED装置结构和支撑基材10之间形成光引出层12,在基材10的一侧上的OLED装置结构之上形成阻挡层8。光引出层包括基质材料16和在整个基质材料中分散的散射颗粒14。在所示的底部发射结构中,底部电极6可为透明电极，例如包含氧化铟锡(ITO)的电极。图2所示的顶部发射装置的一种变体见图4。装置400包括在装置基材上形成的阻挡层8。在图4所示的实施方式中,阻挡层包含高折射率无机材料(例如,玻璃材料)，且多个散射颗粒14在整个阻挡层中分散。如图所示，还适于用于光引出功能的阻挡层可与OLED装置直接物理接触。图5显示顶部发射OLED结构的其它示例实施方式。在图5所示的实施方式中,通过对阻挡层8的自由表面进行粗糙化来形成光引出层12。在各种实施方式中,阻挡层是透明和/或半透明的,薄的,柔性的,不可渗透的,“生坯的(green),”并构造成形成气密性密封。在实施方式中,阻挡层是无机层，且不含填料和/或粘合剂。此外,用来形成无机层的材料不是基于玻璃料的，也不是由磨碎的玻璃形成的粉末。在其他实施方式中,光引出层是透明和/或半透明的,薄的,柔性的,并构造成粘附到阻挡层。在实施方式中,可使用低熔融温度玻璃来形成阻挡层。如本文所述，低熔融温度玻璃的软化点低于500℃，例如低于500、400、350、300、250或200℃。在其中阻挡层包含玻璃材料的实施方式中,这种玻璃的玻璃化转变温度可低于400℃(例如,低于400,350,300,250,或200℃)。可形成阻挡层的示例材料可包括氧化铜,氧化锡,氧化硅,磷酸锡,氟磷酸锡,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被保护的光学装置，其包括,在基材上提供的装置结构,在至少一部分的有机发光二极管结构上形成的气密性阻挡层,和光引出层，其中所述阻挡层包含选自下组的玻璃材料：氟磷酸锡玻璃,钨掺杂的氟磷酸锡玻璃,硫属化物玻璃,亚碲酸盐玻璃,硼酸盐玻璃和磷酸盐玻璃，所述光引出层包括基质材料和散射层,所述散射层选自下组：在整个基质材料中分散的散射颗粒和粗糙化的表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.28 US 13/751,6381.一种受保护的光学装置，其包括,在基材上提供的装置结构,在所述装置结构的至少一部分上形成的气密性阻挡层,和光引出层，其中所述阻挡层包含选自下组的玻璃材料：氟磷酸锡玻璃,钨掺杂的氟磷酸锡玻璃,硫属化物玻璃,亚碲酸盐玻璃,硼酸盐玻璃和磷酸盐玻璃，所述光引出层包括基质材料和散射层,所述散射层选自下组：在所有基质材料中分散的散射颗粒和粗糙化的表面。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置结构包括有机发光二极管。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基材是柔性基材。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基材的厚度是25微米-5mm。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阻挡层的厚度是200纳米-10微米。6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阻挡层的折射率是1.4-3。7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阻挡层包含玻璃化转变温度低于400℃的玻璃材料。8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阻挡层包含软化点低于500℃的玻璃材料。9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阻挡层包含玻璃材料，所述玻璃材料包含：20-75重量％的Sn，2-20重量％P,10-36重量％O,10-36重量％F,和0-5重量％Nb。10.如权利要求1所述的装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·高里尔，G·E·科恩克，M·A·恰萨达，J·A·韦斯特，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US