[发明专利]具有增强的提取性能的光散射膜

说明书

组合物可包括聚合物基质和设置在聚合物基质中的光散射组分。光散射组分包括多分散性粒度分布的纳米颗粒。至少60％的纳米颗粒中的每一个具有小于100nm的粒度，并且80‑100％的纳米颗粒中的每一个具有小于200nm的粒度。

技术领域

本公开涉及发光装置，并且更具体地涉及用于增强光提取(light extraction)的有机发光装置和光散射膜。

背景技术

现今，有机发光装置/二极管(OLED)越来越多地用于照明应用中，因为它们可比其它传统光源更节能，并且可比其它传统光源更容易地以薄且挠性形状因数进行应用。OLED通常具有堆叠(stacked)结构，该堆叠结构由位于两个电极(例如，阴极和阳极)之间的一个或多个有机层组成。OLED中的有机层通常由电致发光聚合物组成，当在阳极和阴极上施加电压时，所述电致发光聚合物发光。两个电极中的至少一个(阳极或阴极电极)由透明传导性(conductive)材料形成，所述透明传导性材料能够使从OLED中发射的光可见。

光提取效率可指代发光二极管(LED)装置从LED的发光部分向周围提供光使得光可以是有用的的能力。总体上，由于空气、基底和有机/电极层之间的折光指数的差异，OLED的提取效率非常低。提高提取效率至关重要，因为更高的提取将产生额外的节能、延长装置的寿命并增加成本节约。然而，提高提取效率仍然是使用OLED的照明应用的显著挑战。

在传统的OLED装置中，仅约20％产生的光被发射到环境。剩余的光通常被限制在装置中(例如，内部地进行反射或捕获在基底中、在有机层和透明电极中引导、或在金属接点(metallic contact)处作为表面等离子体激元被束缚)。基底和引导模式的光提取问题的一个原因是由于层之间的折光指数不匹配而在界面处的全内反射(TIR)。TIR可以发生在透明电极(折光指数～1.8)和基底(折光指数～1.5)之间；以及基底(折光指数～1.5)和空气(折光指数～1.0)之间。基于上述情况，仍然需要提高OLED装置的输出耦合(outcoupling)效率，即光提取效率，同时具有成本效益并且与在商业上成功的现有OLED制造工艺兼容。

已经提出了不同的技术方法和途径来解决低效率光提取的问题。实例包括表面粗糙化、表面纹理化和微透镜阵列(microlens arrays)的使用。然而，这种外部光提取仅可解决基底-空气界面处的光损失，而不能解决其它界面处，更具体地透明电极-基底界面处的光损失。

可选地，可以使用高折光指数基底，但是这些是昂贵的并且引起对环境影响和毒性的担忧。韩国专利申请10-2010-013839——其公开内容以其整体通过此引用并入本文——公开了通过在高折光指数玻璃中形成孔而获得基于氧化硅的散射玻璃基底。然而，基于其工艺，这种散射玻璃板不适合用于各种形状和形式，并且不能直接应用于发光装置。

克服光提取效率限制的另一种方法是在OLED的基底和透明电极层之间使用内部光提取层。存在于层中的散射颗粒允许被提取的光被散射，为光提供另外的机会以逃逸。公开的欧洲申请EP2674442A2——其公开内容以其整体通过此引用并入本文——描述了光散射层，所述光散射层包括在包括金属氧化物颗粒的粘合剂内的散射颗粒。散射颗粒具有200纳米(nm)至500nm的平均粒径，并且600nm或更大的直径的颗粒的含量相对于散射颗粒的总量为20体积百分比(vol％)或更小。此外，散射颗粒通常具有30％或更小的变化系数(CoV＝std粒径/平均粒径)。然而，由于层的差表面质量，散射体的大粒度导致电流泄漏和有缺陷的装置。高指数平滑层的应用总体上降低表面粗糙度，但增加处理复杂性。另外，即使散射强度高时，更大的散射颗粒引起更小的散射角。这导致提取效率降低和色调变化——由于取决于波长的大的光提取效率变化。