CN100383562C - 低反射率亮度增强多层光学膜及有机发光二极管显示器 - Google Patents

低反射率亮度增强多层光学膜及有机发光二极管显示器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低反射率亮度增强多层光学膜，用于增强有机发光二极管(OLED)显示器的亮度，使该显示器具有抗反射功能。多层光学膜包含透明基底、由湿涂法形成在透明基底上的光漫射层和由湿涂法形成在光漫射层上的吸光层，其中基底的厚度为10-300μm，光漫射层包含树脂和球状颗粒，吸光层包含50-500重量份的芯-壳结构吸光颗粒，该吸光颗粒由作为芯部材料的吸光剂和作为壳体材料的透明树脂构成。还公开了一种使用该多层光学膜的有机发光二极管(OLED)显示器。

Description

低反射率亮度增强多层光学膜及有机发光二极管显示器
该非临时申请根据35 U.S.C.§119(a)要求的优先权是韩国专利申请No.2005-14862，申请日2005年2月23日，在此作为参考引用。
技术领域
本发明涉及一种可以应用于显示器的低反射率亮度增强多层光学膜，更具体地涉及一种亮度增强多层光学膜，包含透明基底、由湿涂法形成在透明基底上的光漫射层和由湿涂法形成在光漫射层上的吸光层，其中基底的厚度为10-300μm，光漫射层包含树脂和球状颗粒，吸光层包含50-500重量份的芯-壳结构吸光颗粒，该吸光颗粒由作为芯部材料的吸光剂和作为壳体材料的透明树脂构成。
本发明还涉及使用该光学膜的有机发光二极管显示器，更具体地涉及有机发光二极管显示器，其中光学膜位于发光元件的透明基底的顶部，发光元件包括从底部依此序层合的阴极、发光层、阳极和透明基底，或者光学膜布置在发光元件的上表面或下表面，发光元件包括依此序层合的阴极、发光层和阳极。
背景技术
有机发光二极管显示器的发光元件的结构是：在高功函数电极和低功函数电极之间注入发光材料。高功函数电极用作空穴注入的阳极，低功函数电极用作电子注入的阴极。具体地示于图1的发光元件包括从顶部依此序层合的阴极、电子转移层、发光层、空穴转移层、空穴注入层、阳极和玻璃基底。
有机发光二极管(以下缩写为“OLED”)的发光原理如下。发光层中从高功函数阳极注射的空穴连接到从低功函数阴极注射的电子上，从而在特定波长时发光。发光层散发出的光向透明基底传播，如图1所示。
为了使电子注入容易和发光效率更好，阴极通常由低功函数金属制成，选自镁(Mg)，镁-银合金(MgAg)，铝(Al)，锂-铝合金(LiAl)和钙(Ca)。该金属电极是表面反射性的，从而使入射到发光元件上的大量外部光从阴极被反射。外部光从阴极的内反射会导致OLED显示器对比度变差。
为了改善OLED显示器对比度的变差，日本专利未审公开No.1997-127885(见图3)中描述了使用由线性起偏振片和四分之一(1/4)波长板构成的圆形起偏振片。虽然与不使用起偏振片相比，使用圆形起偏振片提高了OLED显示器的对比率，但是透光率被起偏振片降低到约45％，使显示器的亮度大大降低了。
如图2所示，传统OLED显示器中亮度降低的主要原因是全反射作用，由构成发光元件的各层的不同折射率产生；和偏振现象，由使用圆形起偏振片造成。如果发光元件的发光层散发出光线的相对亮度为100，那么光线顺序穿过空穴转移层、空穴注入层、阳极和透明基底的最终亮度降低到约20。当从发光元件发出的光线穿过圆形偏振片时，亮度再降低到约10。最后OLED显示器的光输出效率低，约为10％。
而且，韩国专利未审公开No.2003-0013923提出了一种用于增强亮度降低的发光元件，亮度降低是由使用圆形偏振片造成的。根据该专利公开，发光元件包括透明基底，形成在透明基底上的阳极，形成在阳极上的发光层，形成在发光层上的电子注入层或电子转移层，和形成在电子注入层或电子转移层之上的阴极，其中至少一层包含吸光材料，或者是吸光材料被注入到层之间。以此种方式包含或注入的吸光材料降低了外部光线进入发光元件的数量，但吸收了一部分由发光层产生的光线，发光元件的光输出效率下降了。结果发光元件的亮度性能差。而且由于将吸光材料与构成电子转移层和电子注入层的材料混合或者形成另外的吸光层，是一种改变发光元件的层结构和层组成材料的方法，所以与普通发光元件的制造相比，通过产量低、成本较高的困难的层的形成而制造发光元件。且不说吸光层，为了使发光元件具有抗反射功能，必须在透明基底上再形成单独的抗反射膜(相应于图1所示的玻璃基底)。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于OLED显示器的低反射率亮度增强多层光学膜，和使用该光学膜的OLED显示器。
由于包含本发明光学膜的OLED显示器的发光元件发出的光线输出效率高，所以其优点在于亮度性能高，并可以得到抗反射功能。
附图说明
参照附图，从以下详细说明中可以更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和其它优点。
图1是有机发光二极管结构的横截面图；
图2是普通有机发光二极管显示器亮度降低原因的示范图解；
图3是普通有机发光二极管显示器中使用的圆形偏振片结构和功能的示范图解；
图4是根据本发明一个实施例的光学膜的涂层结构图；
图5是根据本发明光学膜的原理和功能的示范图解；
图6是显示本发明光学膜表面反射率的图；
图7是显示本发明光学膜的光漫射层表面的照片；
图8是根据本发明光学膜的吸光颗粒的横截面图像；
图9是显示本发明光学膜吸光层表面的照片。
具体实施方式
下面将更详细地说明本发明。
如图4所示，本发明的低反射率亮度增强多层光学膜用于增强显示器的发光亮度，且使显示器具有抗反射功能。具体地本发明的光学膜包含透明基底，由湿涂法形成在透明基底上的光漫射层，和由湿涂法形成在光漫射层上的吸光层，其中基底的厚度为10-300μm，光漫射层包含树脂和球状颗粒，吸光层包含50-500重量份的芯-壳结构吸光颗粒，该吸光颗粒由作为芯部材料的吸光剂和作为壳体材料的透明树脂构成。
从图6的反射率的图可以看出：因为本发明光学膜在表面上有由吸光颗粒形成的微透镜，由于漫反射作用，该光学膜显示出优异的低反射性。
本发明还提供一种OLED显示器，其中本发明的单向传输型多层光学膜设置在发光元件透明基底的顶部，该发光元件包括从底部依此序层合的阴极、发光层、阳极和透明基底，或者光学膜设置在发光元件的上表面或下表面，该发光元件包括依此序层合的阴极、发光层和阳极，从而使光学膜的吸光层位于发光元件的对面。
本发明光学膜是通过如下方法制备的：在透明基底上施覆包含树脂和球状颗粒的光漫射层(图5)，向光漫射层上施覆芯-壳结构的吸光颗粒和作为粘合剂的透明树脂，吸光颗粒的组成为：吸光剂用作芯材料，透明树脂用作壳材料。本发明光学膜的结构示于图4。如果构成吸光颗粒壳的树脂的折射率与用作粘合剂的透明树脂相等或接近的话，如图5所示，那么壳和粘合剂之间的光学界面消失了，从而产生半圆形透镜的作用。另外，即使构成吸光颗粒壳的树脂的折射率不同于用作粘合剂的透明树脂，由于光学膜的表面形状也会产生半圆形透镜的作用。
如上述，本发明光学膜是通过如下方法制备的：在透明基底上形成包含树脂和球状颗粒的光漫射层，在光漫射层上与透明树脂一起形成包含芯-壳结构吸光颗粒的吸光层(图8)，吸光颗粒的组成为：吸光剂作为芯材料，透明树脂作为壳材料。如图5所示，当从发光元件的发光层散发出的内部光线穿过光漫射层时(其中光被漫射)，只有少量的入射到吸光剂上的光被吸收，被光漫射层散射的其它内部光离开显示器。与使用圆形起偏振片的普通OLED显示器相比，本发明的显示器的光输出效率高，可以得到高亮度性能。
如图5所示，进入显示器的外部光线6由于光学膜表面处的半圆形透镜作用而在吸光的芯部方向聚集，并被芯部吸收。由于芯部的作用，外部光从构成阴极的金属的内反射被最小化，因此可以改进显示器的对比度。
以下将更详细地解释构成本发明光学膜的有关组成部分。
[透明基底]
用于制备本发明光学膜的透明基底没有限制，只要透明基底是透光度高、雾度低和机械性能优异的高度透明膜。透明基底的优选例子包括但不局限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜，聚碳酸酯(PC)膜，聚苯乙烯膜，聚氯乙烯膜，聚乙烯膜，聚丙烯膜，环烯共聚物(COC)膜，三乙酰基纤维素(TAC)膜，及它们的组合。这些透明基底的厚度优选为10-300μm。如果使用厚度小于10μm的透明基底，可能会产生的问题是：在涂覆和干燥过程中由施加到薄膜上的热收缩和张力引起的褶皱。而且使用薄透明基底的缺点是：在干燥过程中吸光层收缩，因此当切割成预定尺寸的OLED显示器时基底边缘处可能会发生卷边。另一方面，如果使用厚度超过300μm的透明基底，那么它就不能轻易地缠绕成辊状，使得基底难于加工。
可以在片状透明基底上形成吸光层，而不损失吸光层的固有功能。如果用透明片材来替代膜状透明基底的话，那么可以改善对于发光元件的保护功能。适当的透明片材的例子包括但不局限于，高透明性的丙烯酸片材，高透明性聚碳酸酯片材，和高透明性聚酯片材。
[多层结构]
如图4所示，本发明的多层光学膜包括含有树脂和球状颗粒的光漫射层，和形成在光漫射层上的含有芯-壳结构的吸光颗粒和用作粘合剂的透明树脂的吸光层，其中芯-壳结构吸光颗粒的组成为：吸光剂作为芯的材料，透明树脂作为壳体的材料。
考虑到优异的光学性能，构成光漫射层的光漫射颗粒优选布置成具有单层结构，而非叠层。当然，尽管多层排列，光漫射颗粒也显示出光学性能。
构成光漫射层的光漫射颗粒是球状透明颗粒，选自以下组成：二氧化硅，丙烯酸树脂，聚苯乙烯树脂，苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂，聚乙烯树脂，环氧树脂，有机硅树脂，硅橡胶，及它们的混合物。光漫射颗粒优选平均直径为1μm-10μm，更优选1μm-5μm。作为光漫射层中用作粘合剂的透明树脂，可以使用UV固化或热固性树脂。适当透明树脂的例子包括但不局限于丙烯酸树脂，例如包含丙烯酸酯作为单体的均聚物和共聚物，甲基丙烯酸树脂，例如包含甲基丙烯酸酯作为单体的均聚物和共聚物，尿烷树脂，聚酯树脂，苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂，苯乙烯树脂，聚氯乙稀树脂，缩丁醛树脂，有机硅树脂，环氧树脂，三聚氰胺树脂，及它们的混合物。更优选透光度高的高透明丙烯酸树脂和甲基丙烯酸树脂。
用于制备热固性树脂的单体是丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸羟基甲酯，丙烯酸羟基乙酯，丙烯酸羟基丁酯，甲基丙烯酸羟基甲酯，甲基丙烯酸羟基乙酯，甲基丙烯酸羟基丁酯等。通过在适当有机溶剂(例如甲乙酮)中使用合适引发剂将单体进行自由基聚合可以容易地制备热固性树脂。因为热固性丙烯酸树脂在树脂侧链上含有极性官能团，例如羟基或羧基，它可以与基底(例如聚酯或乙酸纤维素酯基底)形成氢键。氢键有助于提高涂层与基底的粘合力。
最好是用于热固性树脂的固化剂能够容易与热固性丙烯酸树脂的反应性基团(例如羟基或羧基)发生反应，例如它是至少一种选自以下组成的化合物：异氰酸酯，三聚氰胺甲醛，脲甲醛，聚氮丙啶，钛酸盐，锆复合物和环氧树脂。
考虑到制备效率、制造成本和耐擦伤性，UV固化树脂更适于作为光漫射层的粘合剂。UV固化光漫射层可以通过向合适的溶剂中以预定比例加入UV固化树脂、光漫射颗粒和添加剂，溶解或分散该混合物得到涂布液，然后将该涂布液施覆到透明基底上而形成。作为添加剂，可以例举光聚合引发剂，UV吸收剂，光稳定剂，抗氧剂，均化剂，消泡剂，偶联剂，颗粒分散剂及其它添加剂。
作为UV固化树脂，可以不加任何限定地使用组合物，其中根据预定用途适当混合包含至少一个可聚合不饱和键的单体、低聚物和预聚物，例如丙烯酰基、异丁烯酰基、丙烯酰氧基或异丁烯酰氧基。适当单体的例子包括但不局限于甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸甲酯，甲氧基聚甲基丙烯酸乙酯(methoxy polyethylenemethacrylate)，甲基丙烯酸环己酯，甲基丙烯酸苯氧基乙酯，双甲基丙烯酸乙二醇酯，双季戊四醇六丙烯酸酯和苯乙烯。适当低聚物或预聚物的例子包括但不局限于：丙烯酸酯类，例如聚酯丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯，聚丙烯酸乙酯，醇酸丙烯酸酯，三聚氰胺丙烯酸酯和有机硅丙烯酸酯，不饱和聚酯类，和环氧基化合物。如果需要固化膜在严格的条件下具有优异的耐久性，例如耐热性、耐磨性和耐溶剂性，优选增加单体的用量和使用三个或更多官能性的丙烯酸酯基单体。
有必要加入光聚合引发剂以固化该UV固化树脂。光聚合引发剂优选选自以下组成：苯乙酮类，例如二乙氧基苯乙酮，苄基二甲基缩酮和1-羟基环己基-苯基酮；苯偶姻醚类，例如苯偶姻甲基醚，苯偶姻乙基醚，苯偶姻异丙基醚和苯偶姻异丁基醚；二苯酮类，例如二苯甲酮，4-苯基二苯酮，4-苯甲酰基-N，N-二甲基-N-[2-(1-氧代-2-丙烯基氧)乙基]苯甲铵溴化物和(4-苯甲酰基苄基)三甲基氯化铵；噻吨酮类，例如2，4-二乙基噻吨酮和1-氯-4-二氯噻吨酮；2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基苯甲酰氧化物；及它们的混合物，但并不局限于这些。作为促进剂(敏化剂)，可以使用胺化合物，例如N，N-二甲基对甲苯胺。相对于UV固化树脂的固体含量，光聚合引发剂的含量优选为0.1-10wt％。
如图7所示，考虑到优异的光学性能，构成光漫射层的光漫射颗粒优选布置成单层结构，而不经层合。
用湿涂法将光漫射颗粒和透明树脂施覆到透明基底上，而不需层合，湿涂法例如凹版涂布，口模式涂布，刮刀涂布(commacoating)或毛细管涂布(capillary coating)。
构成吸光颗粒芯部的吸光剂没有特别限定，只要它能够有效地吸收光。适当吸光剂的例子包括炭黑，黑色颜料，黑色染料，氧化铁及它们的混合物。这些吸光剂可以单独使用，或与构成芯部的树脂组合使用。
构成吸光颗粒壳体材料的例子包括透光度高的高度透明树脂，例如丙烯酸树脂，甲基丙烯酸树脂，聚苯乙烯树脂，丙烯酸-苯乙烯共聚物树脂，聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，及它们的混合物，但并不局限于这些。就改进耐溶剂性、耐化学试剂性、耐光性和耐热性而言，更优选使用高度透明的交联型树脂作为吸光颗粒的壳体构成材料。
吸光颗粒适合是球形，优选直径为1-50μm。当吸光颗粒的直径小于1μm时，难以用上述湿涂法将吸光颗粒布置成单层。但当吸光颗粒的直径超过50μm时，包含在显示器一个像素中的颗粒数目少，使它不能够有效地阻挡外部光入射到显示器上，降低了图形的清晰度。而且如果吸光颗粒的直径超过50μm，由于从光学膜表面突出的半圆形透镜不能够形成微小的不平整，因此也达不到低反射作用。光学膜一般安装在OLED显示器的最外面部分，如等离子显示器面板(PDP)电视的抗反射膜。因此光学膜应具有低的反射性以防止刺眼并提高图像清晰度。从图6的反射率图形可以看出，本发明光学膜的平均表面反射率低，为5％。
优选一个吸光颗粒中有一个芯部。如果一个吸光颗粒中有两个或多个芯部，那么进入到显示器中的外部光的吸光率就会升高，但从发光元件发出的光线的输出效率会下降，导致显示器的亮度低。吸光颗粒内的芯部位置可以用下式计算出的偏心度表示：
偏心度＝(从吸光颗粒中心到芯部中心的距离)÷(吸光颗粒的半径)。
芯部的偏心度在0-1.0的范围内，优选低于0.5。
由于在经过本发明单向传输型光学膜过程中的半圆形透镜作用，进入到显示器的外部光在吸光颗粒中心方向聚集。当芯部的偏心度大于0.5时，大多数的聚集光线并没有被吸光剂阻挡，而是入射到发光元件上，导致作为阴极的金属电极发生反射，引起显示器对比度的下降。
当芯部与吸光颗粒的平均直径比在0.2-0.75时，光学膜的亮度性能优异。另一方面，当芯部与吸光颗粒的直径比大于0.75时，外部入射光可以被有效地阻挡，但大多数从发光元件上散发出的光线被芯部吸收，降低了发光亮度。如上所述，由于偏振作用，使用圆形起偏振片的普通显示器的透光度低，约为45％。同样地，当芯部与吸光颗粒的直径比超过0.75时，显示器的透光度为50％或更低。
优选将50-500重量份构成吸光层的吸光颗粒与100重量份的透明树脂混合。如果吸光颗粒的混合量小于50重量份，当涂布在透明基底上时它们完全被透明树脂覆盖，使得半圆形透镜难以在光学膜表面上形成。而且在涂布层上可以形成不包含颗粒的区域。同时当吸光颗粒的混合量超过500重量份时，它们不能够被透明树脂充分地包围，使得颗粒脱出(deintercalation)，以及颗粒层叠，而没有被涂布成单层。
吸光层中用作粘合剂的透明树脂，可以使用UV固化或热固性树脂，适当的透明树脂的例子包括但不局限于丙烯酸树脂，例如包含丙烯酸树脂作为单体的均聚物和共聚物，甲基丙烯酸树脂，例如包含甲基丙烯酸酯作为单体的均聚物和共聚物，尿烷树脂，聚酯树脂，苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂，苯乙烯树脂，聚氯乙烯树脂，缩丁醛树脂，有机硅树脂，环氧树脂，和三聚氰胺树脂。更优选透光度高的高度透明的丙烯酸树脂和甲基丙烯酸树脂。
用于制备热固性树脂的单体例子包括但不局限于：丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸羟基甲酯，丙烯酸羟基乙酯，丙烯酸羟基丁酯，甲基丙烯酸羟基甲酯，甲基丙烯酸羟基乙酯，和甲基丙烯酸羟基丁酯。在合适的有机溶剂(例如甲乙酮)中使用适当引发剂将单体进行自由基聚合，可以容易地制备热固化树脂。由于热固性丙烯酸树脂在树脂侧链上含有极性官能团，例如羟基或羧基，所以它可以与基底(例如聚酯或乙酸纤维素酯基底)形成氢键。氢键有助于提高涂层与基底的粘合力。
最好是用于热固性树脂的固化剂能够容易地与热固性丙烯酸树脂的反应性基团(例如羟基或羧基)反应，且该固化剂例如是至少一种选自以下组成的化合物：异氰酸酯，三聚氰胺甲醛，脲甲醛，聚氮丙啶，钛酸盐，锆复合物和环氧树脂。
考虑到制备效率、制造成本和耐擦伤性，UV固化树脂更适于作为吸光层的粘合剂。UV固化吸光层可以通过以下方法形成：向适当溶剂中加入预定比例的UV固化树脂、吸光颗粒和添加剂，将该混合物溶解或分散，以得到涂布液，将该涂布液施覆到光漫射层上。作为添加剂，可以不加限定地例举：光聚合引发剂，UV吸收剂，光稳定剂，抗氧剂、均化剂、消泡剂、偶联剂和颗粒分散剂。
作为UV固化树脂，可以使用组合物，其中根据预定用途适当混合包含至少一个可聚合不饱和键的单体、低聚物和预聚物，例如丙烯酰基、异丁烯酰基、丙烯酰氧基或异丁烯酰氧基。适当单体的例子包括但不局限于甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸甲酯，甲氧基聚甲基丙烯酸乙酯(methoxy polyethylene methacrylate)，甲基丙烯酸环己酯，甲基丙烯酸苯氧基乙酯，双甲基丙烯酸乙二醇酯，双季戊四醇六丙烯酸酯和苯乙烯。适当低聚物或预聚物的例子包括但不局限于：丙烯酸酯类，例如聚酯丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯，聚丙烯酸乙酯，醇酸丙烯酸酯，三聚氰胺丙烯酸酯和有机硅丙烯酸酯，不饱和聚酯类，和环氧基化合物。如果需要固化膜在严格的条件下具有优异的耐久性，例如耐热性、耐磨性和耐溶剂性，优选增加单体的用量和使用三个或更多官能性的丙烯酸酯基单体。
有必要加入光聚合引发剂以固化该UV固化树脂。光聚合引发剂优选选自以下组成：苯乙酮类，例如二乙氧基苯乙酮，苄基二甲基缩酮和1-羟基环己基-苯基酮；苯偶姻醚类，例如苯偶姻甲基醚，苯偶姻乙基醚，苯偶姻异丙基醚和苯偶姻异丁基醚；二苯酮类，例如二苯甲酮，4-苯基二苯酮，4-苯甲酰基-N，N-二甲基-N-[2-(1-氧代-2-丙烯基氧)乙基]苯甲铵溴化物和(4-苯甲酰基苄基)三甲基氯化铵；噻吨酮类，例如2，4-二乙基噻吨酮和1-氯-4-二氯噻吨酮；2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基苯甲酰氧化物；及它们的混合物。作为促进剂(敏化剂)，可以使用胺化合物，例如N，N-二甲基对甲苯胺。相对于UV固化树脂的固体含量，光聚合引发剂的含量优选为0.1-10wt％。
当用UV固化形成涂层时，原料被适当混合，或者是需要一种装置以满足如下性能：
i)UV固化时必须避免氧气的介入(需要氮气(N2)清洗装置)；
ii)固化收缩必须最小化，和
iii)与基底的粘合必须好。
[粘合层]
为了有效地将本发明的光学膜安装在OLED显示器上，可以在透明基底的表面上形成粘合层，该表面在形成吸光层表面的对面。如施覆吸光层一样，通过湿涂法形成粘合层，例如凹版涂布，口模式涂布，或刮刀涂布。粘合层可以通过涂布直接形成。为了更高的生产率，可以通过单独的方法制造或者购买双面粘合膜，然后整体与光学膜层合。
可以在透明基底上施覆混合的涂布液，然后干燥，形成粘合层，该涂布液包含丙烯酸酯共聚物，粘合剂(例如乙酸乙酯，甲苯或甲乙酮)和固化剂(例如六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)或者是甲苯二异氰酸酯(TDI))。
[OLED显示器]
OLED显示器的发光元件包括依此序层合的阴极、发光层、阳极和透明基底。具体示于图1，发光元件由阴极、电子转移层、发光层、空穴转移层、空穴注入层、阳极和玻璃基底组成。本发明的光学膜安装在发光元件透明基底(ITO沉积玻璃基底)的顶部，从而使光学膜的吸光层位于发光元件的对面。该结构使得OLED显示器具有高亮度性能。
实施例
下面将参照如下实施例和对比例更详细地描述本发明。但是这些实施例并不是用于限制本发明。
根据如下各自步骤来评估如下实施例和对比例中制备的光学膜的物理性能。
(1)总透光度
根据ASTM D1003标准方法，使用透光度和雾度测量仪(Nippon Denshoku Kogyo Co.，Japan制造)测量光学膜的透光度。每个样品都布置成使光线以如下顺序传播：光源→光学膜(粘合层/透明基底/光漫射颗粒涂布层/吸光颗粒涂布层)→积分球。用如下公式计算样品的总透光度：
总透光度＝(透射光/入射光)×100(％)
(2)单向透光度
根据ASTM D1003标准方法，使用透光度和雾度测量仪(Nippon Denshoku Kogyo Co.，Japan制造)测量光学膜的透光度。此时每个样品都排列成使光线以如下顺序传播：(i)光源→光学膜(透明基底/光漫射颗粒涂布层/吸光颗粒涂布层)→积分球；(ii)光源→光学膜(吸光颗粒涂布层/光漫射颗粒涂布层/透明基底)→积分球。样品的单向透光度定义为两种排列的透光度的差。
(3)反射率
使用UV可见光谱仪(Perkin Elmer，U.S.A.)在D65光源下在380-750nm的波长范围内测量吸光颗粒涂布层的5°反射率。
(4)亮度
使用BM-7亮度色度计(Topcon)在外部光线(500lx)下测量OLED显示器的亮度。该OLED显示器的结构为OLED发光元件/光学膜(粘合层/透明基底/吸光颗粒涂布层)。
(5)对比度(CR)
使用(4)中使用的装置，在外部光线(500lx)下测量OLED显示器的亮度，然后用如下公式计算OLED显示器的对比度。
对比度(CR)＝(白光的亮度)/(黑光的亮度)
实施例1
使用100μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜作为透明基底。用如下步骤制备光漫射层的涂布液。首先，将200重量份平均直径为5μm的光漫射颗粒充分搅拌，并分散于包含300重量份异丙醇(IPA)、300重量份甲乙酮(MEK)、200重量份甲苯和100重量份环戊酮的混合溶剂中，得到光漫射颗粒的分散体。将100重量份(固体含量)热固性丙烯酸树脂(Aekyung Chemical，Korea)与该分散体混合，然后搅拌3小时以得到颗粒分散的树脂溶液。在成型光漫射层前1小时，向该树脂溶液中加入25重量份的异氰酸酯固化剂(Aekyung Chemical，Korea)以制备光漫射层的涂布液。用刮棒涂布(bar coating)法将该涂布液涂布在透明基底上，干燥形成7μm厚的光漫射层。单独地，将200重量份平均直径为5μm的吸光颗粒充分搅拌，并分散于包含300重量份异丙醇(IPA)、300重量份甲乙酮(MEK)、200重量份甲苯和100重量份环戊酮的混合溶剂中，得到吸光颗粒的分散体。将50重量份(固体含量)热固性丙烯酸树脂(Aekyung Chemical，Korea)与该分散体混合，然后搅拌7小时以得到颗粒分散的树脂溶液。在成型吸光层前1小时，向该树脂溶液中加入25重量份的异氰酸酯固化剂(Aekyung Chemical，Korea)以制备吸光层的涂布液。用刮棒涂布法将该涂布液涂布在光漫射层上，干燥形成7μm厚的吸光层。这样制备的多层光学膜示于图4。根据前述步骤评估光学膜的物理性能。
实施例2
以与实施例1相同的方法制备多层光学膜，除了吸光颗粒的用量为150重量份以在光漫射层上形成吸光层。
实施例3
以如下方式将实施例1或2制备的光学膜层合来制造OLED显示器：位于光学膜吸光层的对面的粘合层附着在14.1英寸OLED显示器(Samsung Electronics，Korea)透明基底(氧化铟钛(ITO)玻璃)的顶部。在500lx测量白光亮度。
对比例1
为了与使用普通圆形偏振片(由线性起偏振片和四分之一(1/4)波长板构成)的OLED显示器的光学性能比较，评估偏振片的光学性能，测量使用该偏振片的OLED显示器的亮度。
对比例2
制造OLED显示器，其中在OLED发光元件透明玻璃基底的顶部上没有附着光学膜。在外部光线(500lx)下测量OLED显示器的对比度。
对比例3
通过在发光元件的透明玻璃基底顶部上布置只含有吸光层的单层光学膜来制备OLED显示器。在外部光线(500lx)下测量OLED显示器的对比度。
光学膜和OLED显示器的光学性能示于下表1和2。
表1：亮度比较
Figure C20051008533600201
表2：对比度的比较(CR)
Figure C20051008533600211
从表1和2的数据可以看出，与使用对比例1制造的普通圆形偏振片的OLED显示器相比，使用本发明实施例1和2制造的光学膜的OLED显示器分别显示出亮度提高了。而且，与对比例2和3制造的OLED显示器相比，使用本发明实施例1和2制造的光学膜的OLED显示器显示出对比度提高了。
从以上可以看出，与使用普通偏振片的显示器相比，使用本发明光学膜的OLED显示器具有优异的亮度，该光学膜是在透明基底上涂布吸光颗粒制造的。而且从图6的反射率图形可以看出，由于本发明光学膜的平均表面反射率为5％或更低，可以提高使用该光学膜的OLED显示器的图像可见度和清晰度。
而且，与在OLED发光元件透明玻璃基底顶部没有布置光学膜的OLED显示器和在发光元件透明玻璃基底顶部布置只包含吸光层的单层光学膜制造的OLED显示器相比，使用本发明光学膜的OLED显示器显示出对比度性能提高了。
虽然本发明为了说明的目的公开了优选具体实施例，但本发明的技术人员可以清楚在不背离本发明所附权利要求的范围和宗旨的情况下，可以进行多种改进、组合和替代。

Claims (16)

1.一种用于显示器的低反射率亮度增强多层光学膜，包含透明基底、形成在透明基底表面上的光漫射层和形成在光漫射层上的吸光层，其中光漫射层包含树脂和球状光漫射颗粒，吸光层包含透明粘合剂树脂和直径为1-50μm、具有芯-壳结构并由作为芯部材料的吸光剂和作为壳体材料的透明树脂构成的吸光颗粒。
2.根据权利要求1的多层光学膜，其中由于存在光漫射层和吸光层，光学膜显示出单向特性，单向特性是与单向透光度有关的特性，单向透光度定义为以下光传播路径的透光度的差：(i)光源→透明基底→球状光漫射颗粒涂布层→吸光颗粒涂布层→积分球；(ii)光源→吸光颗粒涂布层→球状光漫射颗粒涂布层→透明基底→积分球。
3.根据权利要求1的多层光学膜，其中透明基底的厚度为10-300μm。
4.根据权利要求1的多层光学膜，其中吸光层包含100重量份的透明粘合剂树脂和50-500重量份的具有芯-壳结构并由作为芯部材料的吸光剂和作为壳体材料的透明树脂构成的吸光颗粒。
5.根据权利要求1的多层光学膜，其中光漫射层和吸光层通过湿涂法形成为多层。
6.根据权利要求1的多层光学膜，其中球状光漫射颗粒满足如下条件：
球状光漫射颗粒的直径为1-10μm；和
球状光漫射颗粒是透明颗粒，选自以下组成：二氧化硅，丙烯酸树脂，聚苯乙烯树脂，苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂，聚乙烯树脂，环氧树脂，有机硅树脂，硅橡胶，及它们的混合物。
7.根据权利要求1的多层光学膜，其中吸光颗粒满足如下条件：
在一个吸光颗粒中有一个芯部；
芯部位于吸光颗粒的内部，使得芯部的偏心度低于0.5，偏心度＝从吸光颗粒中心到芯部中心的距离/吸光颗粒的半径；和
芯部与吸光颗粒的平均直径比为0.2-0.75。
8.根据权利要求1的多层光学膜，其中形成在光漫射层上的吸光层中50％的吸光颗粒布置成单层结构。
9.根据权利要求1的多层光学膜，其中吸光剂选自以下组成：炭黑，黑色颜料，黑色染料，氧化铁，及它们的混合物。
10.根据权利要求1的多层光学膜，其中吸光剂由树脂和从炭黑、黑色颜料、黑色染料、氧化铁及它们的混合物中选出的试剂组成。
11.根据权利要求1的多层光学膜，其中构成壳体的材料选自以下组成：丙烯酸树脂，苯乙烯树脂，聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，丙烯酸-苯乙烯共聚物树脂，及它们的混合物。
12.根据权利要求1的多层光学膜，其中透明基底是由以下材料制造的薄膜或片材：聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚萘二甲酸乙二醇酯，聚碳酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，及它们的混合物；透明粘合剂树脂选自以下组成：丙烯酸树脂，甲基丙烯酸树脂，尿烷树脂，苯乙烯树脂，环氧树脂，聚酯树脂，及它们的混合物。
13.根据权利要求1的多层光学膜，其中吸光层的平均表面反射率为6％或更少。
14.根据权利要求5的多层光学膜，其中湿涂法选自以下方法：凹版涂布，口模式涂布，刮刀涂布，毛细管涂布和刮棒涂布。
15.根据权利要求1-12中任一项的多层光学膜，在与形成有吸光层的表面相对的透明基底的表面上还形成有粘合层。
16.一种OLED显示器，其中根据权利要求1-13中任一项的光学膜布置在发光元件透明基底的顶部，发光元件包括从底部依此序层合的阴极、发光层、阳极和透明基底，从而使光学膜的吸光层位于发光元件的对面。
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