[发明专利]用于OLED照明应用的多功能衬底

说明书

相关申请

本申请要求2015年3月31日提交的美国专利申请号62/140,774的好处，其公开内容以其整体被并入本文。

技术领域

本公开内容涉及可用于有机发光二极管的多功能柔性衬底。

背景技术

电子工业的新兴趋势是使用柔性的、更薄的、更轻的和成本有竞争力的制品。在有机发光二极管(OLED)照明应用中，玻璃衬底由于其WVTR(水蒸气透过率，g/m²/天)高的性能性质已经被使用。然而，玻璃是易碎的并且缺少挠性。为了实现灯具形状的设计自由，需要具有柔性的、更薄的和更轻的衬底。现有技术状态的柔性OLED设备由衬底层、阻挡层、电极(阳极)层、有机层、阴极层和封装层组成。

图1显示了常规的OLED设备的示意图。通常，在柔性OLED照明的情况中，阻挡膜衬底本身由膜公司提供。并且然后通过真空方法可以将电极材料比如ITO(氧化铟锡)或PEDOT-PSS(聚(3，4-乙烯基二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸酯))聚合物电极层压或涂布在阻挡膜上。图2显示了常规的柔性阻挡衬底。每层被分别制造并且随后组合，其意味着涉及若干工艺步骤并且导致制造成本增加。

期望的是提供减少这些昂贵工艺步骤的产品和工艺。

发明内容

在一些方面中，本公开内容涉及适于用在有机发光二极管元件中的多功能柔性衬底，该柔性衬底包括阻挡层；透明电极层；和包括颗粒的微透镜阵列层；其中阻挡层、电极层和微透镜阵列层在没有粘合剂层的情况下形成为单片。

某些方面涉及单层多功能柔性衬底，其包括阻挡层；透明电极层；包括颗粒的至少一个微透镜阵列层；至少一个折射率匹配层；和无机发光材料层。在一些构造中，阻挡层、电极层和微透镜阵列层在没有粘合剂层的情况下形成为单片。在一些构造中，在使多层形成为单片中不使用粘合剂。

本公开内容还涉及包括这种柔性衬底的制品和制造这种制品和衬底的方法。

附图说明

图1显示了常规的OLED设备的示意图。通常，在柔性OLED照明的情况下，阻挡膜衬底本身由膜公司提供。然后，通过真空方法将电极材料比如ITO(氧化铟锡)或PEDOT-PSS(聚(3，4-乙烯基二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸酯))聚合物电极层压或涂布在阻挡衬底上。最后，将其余的层层压在一起以形成OLED设备。

图2呈现了常规的柔性阻挡衬底的示意图。

图3显示了具有光提取功能、阻挡功能和电极功能的集成衬底。

图4呈现了具有含有颗粒的微透镜阵列和任选地折射率匹配层的衬底的示意图。

图5呈现了可适用衬底结构的实例。

具体实施方式

在一些方面中，本公开内容涉及适于用在有机发光二极管元件中的多功能柔性衬底，该柔性衬底包括阻挡层；透明电极层；和包括颗粒的微透镜阵列层；其中阻挡层、电极层和微透镜阵列层形成为单片。单片构造提供优于本领域每层使用单独片材——然后必须被层压为OLED——的效率和经济优势。可以制备电极膜并且层压在阻挡膜上或涂布在阻挡层上，而其它层可以通过非粘合手段被附加。例如，微透镜阵列层可以被直接沉积至阻挡层上或其它层上。一些构造具有电极层、折射率层、阻挡层、微透镜阵列层和无机发光材料层，在此多个层形成单片。

衬底

多功能柔性衬底可包含基底衬底，其为具有透明度的塑料材料。合适的塑料材料包括聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或其它聚酯、聚醚砜(PES)和聚醚醚酮(PEEK)。典型地，PEN或PET被用于基底衬底。PC膜也可以是有用的。作为基底衬底的重要性质是表面粗糙度和透明度以及耐化学性。PEN显示在那些性质方面的良好结果。为了操纵目的，用于基底衬底的初始厚度可以为100至150um。尽管薄膜是期望的，但是太薄的膜可能难以控制。无论基底衬底的性质如何，涂布材料是重要的以制造高性能阻挡。因此，用于该方法以优化涂布材料的密度的机器也是重要的。涂布层的厚度可以为100至150nm。

微透镜层

微透镜层用作光散射层，其具有基底材料和分散在其间的多种散射材料。基底材料的折射率和光散射材料的折射率不同。通常，基底材料的折射率范围从1.4至1.6，而散射颗粒的折射率范围从1.8至高于2.0。因此，通过将散射颗粒添加至基底聚合物内，总的折射率可以增加。典型地，光散射层的厚度约5μm至约50μm。