用于有机发光二极管的表面浮雕输出耦合器的软刻蚀模塑制造技术

本发明专利技术提供用于在有机发光二极管中提供表面浮雕输出耦合的方法和装置。所述方法包括在弹性体(310)的表面中形成图案并且将至少一部分所述图案层叠至有机发光二极管(305)的表面上。

【技术实现步骤摘要】
用于有机发光二极管的表面浮雕输出耦合器的软刻蚀模塑本申请是申请号为200780003977. 7申请的分案申请。
技术介绍
1.专利
本专利技术一般涉及有机发光二极管，更具体地涉及电磷光有机发光二极管。2.相关技术的说明有机发光二极管(OLED)是使用有机化合物作为发射层的薄膜发光二极管。附图说明图1 从概念上阐明常规的OLED 100，其包括夹在阳极110和阴极115之间的发射层105。通常用透明材料例如氧化铟锡(ITO)在玻璃基片117上形成阳极110。通过阳极110可以向发射层105提供空穴120。阴极115通常由金属(例如铝或钙)形成并且用于向发射层105 提供电子125。在一些实施方案中，阴极115也可以是透明的。发射层105中的空穴120和电子125可以结合形成激子130。当空穴120和电子125结合时激子130衰减并且将激子 130中储存的能量以热和/或光形式释放。一部分在激子130衰减时释放出的光发射通过阳极110和玻璃基片117，如箭头 135所示。然而，一些在激子130衰减时释放出的光(由箭头140显示)与玻璃基片117和空气之间的界面145以相对于该界面145法线155的角度150相交，该角度150大于全内反射的临界角。结果，光140反射回OLED 100中。常规的平面OLED 100中产生的80%以上的光可能对内反射和波导无动于衷。由激子130释放的光也可能在其它界面上全内反射， 例如发射层105和阳极110之间的界面和/或阳极110与玻璃基片117之间的界面。然而， 折射率的差别通常在界面145上最大，因此界面145上的全内反射通常是OLED 100外量子效率降低的最大贡献者。一种用于提高OLED 100的外量子效率的公知技术是在界面145上或靠近界面145 形成散射(或浮雕)结构。众多集成光学器件和光电子器件包括形体尺寸与发光层105所发射的光的波长相当的浮雕结构。浮雕结构可以用作模式和/或输出耦合器、滤波器、激光共振器和其它组件。所述浮雕结构的制造通常用来源于微电子工业的改进形式的技术-光刻和电子束刻蚀-来完成。将类似的元件集成至OLED 100中可以通过在由不同的器件层限定的平面波导管之外耦合光子来提高它们的外量子效率。然而，这些传统的光电子制造技术不适于用在0LED100中，至少部分是因为这些技术的操作复杂性、高成本和/或不能图案化大的面积。此外，仅仅有限范围的OLED材料在化学上与这些方法所用的抗蚀剂、溶剂和显影剂相容。专利技术概述本专利技术涉及解决上述一个或多个问题的影响。下面提出本专利技术的简化概述以便提供对本专利技术一些方面的基本了解。该概述不是本专利技术的详尽综述。并非意图确定本专利技术的关键或重要的要素或者描绘本专利技术的范围。其唯一的目的在于作为后面论述的更详细说明的前奏以简化形式提出一些概念。在本专利技术的一个实施方案中，提供一种用于有机发光二极管中的表面浮雕输出耦合器的装置。所述装置包括有机发光二极管和包含弹性体的图案。所述图案的一部分与有机发光二极管的至少一个表面相邻。在本专利技术的一个实施方案中，提供一种用于有机发光二极管中的表面浮雕输出耦合的方法。所述方法包括在弹性体的表面中形成图案并且将至少一部分图案层叠至有机发光二极管的表面上。附图简述参照连同附图一起的以下说明可以理解本专利技术，在附图中相同的标记数字表示相同的元件，并且其中图1从概念上阐明包括夹在阳极与阴极之间的发射层的常规有机发光二极管 (OLED)；图2从概念上阐明根据本专利技术的软刻蚀模塑(soft lithographicmolding)技术的一个示例性实施方案；图3A-B从概念上阐明根据本专利技术用于将浮雕结构层叠至OLED表面上的技术的一个示例性实施方案；图4从概念上阐明根据本专利技术的OLED的第一示例性实施方案；和图5从概念上阐明根据本专利技术的OLED的第二示例性实施方案。虽然本专利技术易于受不同的变型和可供替代的形式影响，但是在图中通过举例已经显示出其特定的实施方案并且在本文中进行详细描述。然而，应当理解，特定实施方案在本文中的描述并非意图使本专利技术限于所公开的特定形式，相反，意图在于覆盖落在如所附权利要求书限定的本专利技术精神和范围内的所有变型、等价物和替代方案。特定实施方案的详述下面描述本专利技术的示例性实施方案。为了清楚起见，并非实际执行的所有特征都在本说明书中进行描述。当然，将会理解，在任何这种实际实施方案的开发中，应当做出许多特定于执行的决定以实现开发者的特定目标，例如服从与系统有关的和与商业有关的约束，这些约束在各种执行中将会各不相同。此外，将会理解，这种开发工作可能复杂和耗时， 但是尽管如此，它是受益于本公开的本领域普通技术人员能例行承担的。现在将参照附图描述本专利技术。仅为了说明而在图中示意性地描绘多种结构、体系和器件并且使得本专利技术在本领域技术人员公知的细节下不会含糊不清。尽管如此，为了描述和说明本专利技术的示例性实例而包括所述附图。本文使用的字和措词应当理解和解释成具有与相关领域技术人员对那些字和措词的理解一致的含义。本文中术语或措词的一致使用不会意图暗含术语或措词的特殊定义，也就是与本领域技术人员所理解的普通和习惯含义不同的定义。就术语或措词意图具有特殊含义，也就是与技术人员所理解的不同的含义来说，这种特殊定义将会在说明书中以直接和明确地提供所述术语或措词的特殊定义的限定方式明白地进行阐述。图2从概念上阐明软刻蚀模塑技术的一个示例性实施方案。在所示的实施方案中，提供包括浮雕结构210的母模图案205。例如，母模图案205可包括在硅片215上用常规光刻技术由光致抗蚀剂的图案210形成的浮雕结构210。插图220显示浮雕结构210的一个实施方案，其中浮雕结构210包括多个凸起特征225。然而，本领域技术人员应当理解， 浮雕结构210可以由包括沟槽在内的任何类型的特征和以任何图案形成。可以铸塑可固化的含硅组合物然后对着母模结构205进行固化(交联)以形成弹性体模具230。在所示实施方案中，模具230的弹性体是含硅弹性体。本文使用的术语“弹性体”定义为固化(交联)或部分固化的聚合物材料，它在因外力而变形时能够恢复其初始尺寸。当固化的聚合物材料满足下列标准时认为所述固化的聚合物材料是弹性体。使处于固态下而且具有初始线尺寸D°的弹性体试样受力使得尺寸改变约10%。如果假设弹性体尺寸为值De的话，一旦不再施加该力在De ^ D°士0. OlD0时，认为该交联的聚合物材料是弹性体。本文使用的术语“含硅弹性体”是含有硅原子的弹性体。含硅弹性体的实例可以在美国专利6，805，809中找到，其全部内容通过参考引入本文。在一个实施方案中，通过将可固化的含硅组合物旋转铸塑至母模结构205上并且固化所述含硅组合物来形成包含弹性体的模具230。本文使用的术语“固化”是指液体或半固体组合物向交联产物的转化。例如，固化过程可以使可固化的含硅组合物转化成交联产物。受益于本公开的本领域技术人员应当理解，本专利技术不限于通过固化含硅组合物形成模具230。在可供替代的实施方案中，可以用可固化的或不可固化的树脂形成模具230。可固化的有机硅组合物的实例包括但不限于可氢化硅烷化固化的有机硅组合物、 可过氧化物固化的有机硅组合物、可缩合固化的有机硅组合物、可环氧固化本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于有机发光二极管中的表面浮雕输出耦合的方法，包括：在弹性体中形成图案（２３０），该图案（２３０）包括形成在柔性基片（３１０）上的多个浮雕结构（２３５）；和通过使浮雕结构（２３５）与有机发光二极管（３０５）的表面接触，将图案（２３０）的至少一部分层叠至有机发光二极管（３０５）的表面上，和不使柔性基片（３１０）与有机发光二极管（３０５）的表面接触。

【技术特征摘要】
2006.01.31 US 60/763,5841.一种用于有机发光二极管中的表面浮雕输出耦合的方法，包括在弹性体中形成图案O30)，该图案(230)包括形成在柔性基片(310)上的多个浮雕结构0 )；和通过使浮雕结构(235)与有机发光二极管(305)的表面接触，将图案O30)的至少一部分层叠至有机发光二极管(305)的表面上，和不使柔性基片(310)与有机发光二极管 (305)的表面接触。2.权利要求1的方法，其中在弹性体中形成图案包括在弹性体的至少一个表面中形成所述浮雕结构，和其中所述浮雕结构具有至少一个近似等于有机发光二极管发射的光的特征波长的特性尺寸。3.权利要求1的方法，其中在弹性体中形成图案包括在含硅弹性体中形成图案，其中所述含硅弹性体包括聚硅氧烷、含硅氧烷重复单元和有机重复单元的链段的嵌段共聚物、 和硅改性的聚合物中的至少一种的固化产物。4.权利要求3的方法，其中在含硅弹性体中形成图案包括在含硅弹性体中形成图案， 其中所述含硅弹性体包括固化的聚二甲基硅氧烷(PDMS)。5.权利要求1的方法，其中形成图案包括在母模图案(20 上沉积含硅组合物，其中不在所述含硅组合物和所述母模图案之间沉积隔离层；使所述含硅组合物至少部分固化成弹性体；和从所述母模图案(20 上取下所述至少部分固化的弹性体。6.权利要求5的方法，其中形成图案进一步包括将含硅组合物旋转铸塑至母模图案上并且在约70°C下至少部分固化所述含硅组合物。7.权利要求5的方法，其包括在从母模图案上取下至少部分固化的弹性体之后进行所述至少部分固化的弹性体的附加固化。8.权利要求5的方法，其中形成图案进一步包括将所述图案粘结至柔性结构体上，和其中将图案的至少一部分表面层叠至有机发光二极管的表面包括采用在浮雕结构和有机发光二极管的表面之间的范德华相互作用而将浮雕结构层叠至有机发光二极管的表面上。9.权利要求1的方法，其中将图...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·希姆，华峰，J·罗杰斯，
申请(专利权)人：陶氏康宁公司，
类型：发明
国别省市：US