CN104662689B - 适于光学耦合层的包含表面改性高折射率纳米粒子的组合物 - Google Patents

适于光学耦合层的包含表面改性高折射率纳米粒子的组合物 Download PDF

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Abstract

本发明描述一种将光学膜耦合至基底的方法、包含光学膜和设置在所述光学膜的表面层上的光学耦合层的层合的光学构造、以及可用于光学耦合层的涂料组合物。所述涂料组合物包含至少40wt.‑％的无机纳米粒子和聚合硅烷表面处理剂，所述无机纳米粒子具有至少1.85的折射率。

Description

适于光学耦合层的包含表面改性高折射率纳米粒子的组合物
背景技术
有机发光二极管(OLED)器件包括电致发光有机材料膜，所述膜夹在阴极和阳极之间，其中这些电极中的一个或两个是透明导体。在横跨所述器件施加电压时，从各自的电极射出电子和空穴，并且所述电子和空穴通过中间形成放射性激子而在电致发光有机材料中复合。
在OLED器件中，超过70％的生成光通常由于在器件结构内的工艺而损失。光在较高折射率的有机和氧化铟锡(ITO)层与较低折射率的基底层之间的界面处的捕集是提取效率不足的主要原因。仅相对少量的所发射光作为“可用光”穿过透明电极出现。大部分光会发生内反射，这导致这些光从器件边缘发出，或陷在器件内并在反复穿行之后最终因吸收到器件内而损失掉。
已描述了多种与OLED器件一起使用的光提取膜以增加可用光的量。行业将发现适于将光提取膜耦合至OLED器件的组合物的优点。
发明内容
在一个实施例中，描述了一种耦合光学膜的方法，所述方法包括：1)提供光学膜；2)提供基底；3)将光学耦合层涂敷至光学膜的表面层、基底、或它们的组合；其中所述光学耦合层包含至少40wt.-％的无机纳米粒子和聚合硅烷表面处理剂，所述无机纳米粒子具有至少1.85的折射率；以及4)将光学膜层合到基底，从而形成层合的光学构造。
在其他实施例中，描述了层合的光学构造，所述层合的光学构造包含光学膜；设置在所述光学膜的表面层上的光学耦合层。所述光学耦合层包含至少40wt.-％的无机纳米粒子和聚合硅烷表面处理剂，所述无机纳米粒子具有至少1.85的折射率。使基底粘结至光学膜的相对表面处的光学耦合层。在一些实施例中，将所述方法和层合的光学构造的光学耦合层设置在光学膜的表面层上，其中所述表面层具有至少1.60的折射率。在一个实施例中，层合的光学构造为中间体。在此实施例中，基底可为隔离衬片。然后可将此中间体提供给OLED制造商，其移除隔离衬片且使光学耦合层粘结至光学基底，诸如有机发光二极管(OLED)器件。
在另一个实施例中，描述了涂料组合物，该涂料组合物包含至少40wt.-％的无机纳米粒子和聚合硅烷表面处理剂，所述无机纳米粒子具有至少1.85的折射率。在一个实施例中，涂料组合物可完全由经表面处理的无机纳米粒子组成，即，涂料组合物可不含(甲基)丙烯酸酯单体，特别是分子量为1,000g/mol或更小的单体。
附图说明
附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分，并且它们结合具体实施方式阐明本发明的优点和原理。
图1为示出光提取膜的各层的示意图；
图2为一维周期性结构的透视图；
图3为二维周期性结构的透视图；
图4A为示出具有不同节距的纳米结构的第一多周期性区的示意图；
图4B为示出具有不同节距的纳米结构的第二多周期性区的示意图；
图4C为示出具有不同节距的纳米结构的第三多周期性区的示意图；
图4D为示出具有不同节距的纳米结构的第四多周期性区的示意图；
图4E为示出具有不同节距的纳米结构的第五多周期性区的示意图；
图4F为示出具有不同纵横比的纳米结构的多周期性区的示意图；
图4G为示出具有不同形状的纳米结构的多周期性区的示意图；
图5为具有以亚单层涂敷至周期性结构上的纳米粒子的光提取膜的示意图；
图6为具有分布在整个回填层中的纳米粒子的光提取膜的示意图；
图7为具有光提取膜的顶发射OLED显示器件的示意图；
图8为示出将光提取膜层合到OLED器件的示意图；
图9为示出将光提取膜层合到OLED器件的示意图。
如本文所用，“光学膜”一般是指透光膜。通常以将光学膜设置在光源与观察者之间的方式利用光学膜。本文所述的光学耦合层特别适合设置在折射率为至少1.60的光学膜的表面层上，诸如光提取膜的回填层。
光提取膜及其用于OLED器件的用途是已知。光提取膜一般是指具有增强自发射光源的光提取的提取元件的膜。提取元件(也称为提取特征件或提取结构)为纳米结构或微观结构，其可任选地为周期性、准周期性、无规的或可包含在各区中具有不同周期性结构的多个区。对于提取元件为非无规结构的实施例，提取元件可称为工程化结构或工程化的纳米结构。光提取膜的例子在美国专利申请公布No.2009/0015757、No.2009/0015142、No.2011/0262093和美国专利申请No.13/218610中有所描述，其均以引用方式并入本文。
光提取膜通常包括基本上透明的(柔性或刚性)基底、提取元件和平整化的回填层。图1为光提取膜710的构造的示意图。光提取膜710包括基本上透明的基底712(柔性或刚性)、低折射率提取元件714和在提取元件714上形成的大体平的表面的高折射率回填层716。术语“大体平的表面”意指回填层使下面层平整，但在所述大体平的表面中也可存在轻微的表面变化。
光提取膜的提取元件可与基底整体形成，或在涂敷至基底的层中形成，例如图1-3中所示。例如，可通过将低折射率材料涂敷至基底并且随后图案化该材料以在基底上形成提取元件。提取元件可为纳米结构或微观结构。纳米结构为具有至少一个小于1微米的维度(例如宽度)的结构。微观结构为具有至少一个介于1微米和1毫米之间的维度(例如宽度)的结构。光提取膜的提取元件可为一维(1D)周期性结构，这意味着提取元件仅在一维中为周期性的，即，最近邻特征沿表面的一个方向而不沿正交方向等距间隔。就1D周期性纳米结构而言，相邻周期性结构之间的间距小于1微米。例如，一维结构包括连续的或细长的棱柱或脊，或者线性光栅。图2为示出位于基底30上的1D周期性结构32(在此实例中为线性棱柱)的一个实施例的透视图。
光提取膜的提取元件也可为二维(2D)周期性结构，这意味着提取元件在二维中为周期性的，即，最近邻特征沿表面的两个不同方向周期性地间隔。就2D纳米结构而言，沿两个方向的间距均小于1微米。注意，在所述两个不同方向上的间距可以是不同的。例如，二维结构包括小透镜、锥体、梯形柱、圆形柱或方形柱，或光子晶体结构。二维结构的其他例子包括如美国专利申请公布No.2010/0128351中所述的曲面锥体结构，该专利申请公布以引用方式并入本文。图3为示出位于基底34上的2D周期性结构36(在此实例中为锥体)的一个实施例的透视图。
布置为在提取元件之间具有单一间距的周期性结构的提取元件可称为单节距或单周期结构。称为多节距或多周期性结构的提取元件的替代构型为布置成在各区中具有不同周期性特征的多个区的提取元件，通常为工程化的纳米结构。图4A-4E示出具有至少不同节距的多周期性结构区的各种构型。区为多组彼此接近且不重叠的提取元件。所述组可直接彼此相邻，或彼此相邻并以间隙间隔开。各组是彼此相邻的、具有周期性特性的多个提取元件，并且区中的各组与所述区中的其他组具有不同的周期性特性。因此，各组中的提取元件不是无规的，并且不是非周期性的。所述区贯穿光提取膜的纳米结构化表面重复。具体地讲，相同的多个组在区中重复，从而产生提取元件的重复可变周期性特性。一组中多个提取元件可包括少至两个提取元件，在这种情况下，节距(当用作多周期性特性时)仅为该组中两个提取元件之间的单一距离。
周期性特性的例子包括节距、高度、纵横比和形状。节距是指相邻之间的、通常从其最顶部部分进行测量的距离。高度是指从所述纳米结构的底部(与下面层接触)测量到最顶部部分的纳米结构的高度。纵横比是指提取元件的横截面宽度(最宽部分)与高度的比率。形状是指提取元件的横截面形状。
已发现，在与使用单个节距时相比时，通过多节距区控制节距提供OLED光提取的更好角分布。而且，使用多节距区会提供更一致的OLED光提取，并且允许针对特定颜色来调谐光提取。因此，所述光提取膜使用节距的多周期性区，并且可将多节距区与其他多周期性特性(例如上文所述的多周期性特性)组合在一起。
为了进行示意性的说明，图4A-4E示出了作为提取元件的棱柱(或锥体)。提取元件可包括其他类型的1D和2D特征，例如上文所述的那些。
图4A示出具有具有提取元件组724、726和728的区的纳米结构化表面722。与所述区中的其他组的节距和特征高度相比，所述组724、726和728中的每一者具有不同的节距和特征高度。组724具有周期性节距730，组726具有周期性节距732，并且组728具有周期性节距734。节距730、732和734并不彼此等同。在一个具体实施例中，节距730＝0.420微米，节距732＝0.520微米，并且节距734＝0.630微米。构成所述区的组724、726和728将重复以形成光提取膜的纳米结构化表面。
图4B示出具有具有提取元件组738、740和742的重复区的纳米结构化表面736，各组具有不同于其他组的周期性节距和特征高度。在纳米结构化表面736中，重复显示所述区两次。此实例的各组与图4A中的组相比具有较少特征。
图4C示出具有具有提取元件组746、748和750的重复区的纳米结构化表面744，各组具有不同于其他组的周期性节距和特征高度。在纳米结构化表面744中，重复显示所述区八次。此实例的各组与图4A和4B中的组相比具有较少特征。
图4D示出具有具有提取元件组754和756的重复区的纳米结构化表面752，各组具有不同于另一组的周期性节距和特征高度。在纳米结构化表面752中，重复显示所述区三次。与图4A-4C中具有三组的区相比，此实例示出具有两组的区。
图4E示出具有具有提取元件组760、762和764的区的纳米结构化表面758。与所述区中的其他组的节距和特征高度相比，所述组760、762和764中的每一者具有不同的节距和特征高度。组760具有周期性节距766，组762具有周期性节距768，并且组764具有周期性节距770。节距766、768和770并不彼此等同。在一个具体实施例中，节距766＝0.750微米，节距768＝0.562微米，并且节距770＝0.375微米。构成所述区的组760、762和764将重复以形成光提取膜的纳米结构化表面。此实例示出一个区中的变化节距，该节距与图4A的组中的变化节距相比沿不同方向增加。
除了节距和特征高度外，多周期性区可具有多组其他多周期性特性。图4F示出具有具有多周期性纵横比的提取元件组的纳米结构化表面772。纳米结构化表面772的重复区包括组774和776，其中组774中的提取元件的纵横比不同于组776中的提取元件。又如，图4G示出具有具有多周期性形状的提取元件组的纳米结构化表面778。纳米结构化表面778的重复区包括组780和782，其中组780中的提取元件的形状不同于组782中的提取元件。在此实例中，组780中的提取元件可为1D方形脊或2D方形柱，而组782中的提取元件可为1D细长棱柱或2D锥体。
图4A-4G中的提取元件示出周期性特性和各区。区可具有两组、三组或更多个组的提取元件，各组具有周期性特性且其不同于其他组中相同周期性特性的值。在图4A-4E中，使用不同高度的提取元件来实现区中各组之间的不同节距。然而，提取元件的高度可相同，而各组之间的节距不同。因此，区中的多个组可在它们之间具有一个或多个不同周期性特性。
光提取元件也可由纳米粒子形成，或由纳米粒子与独立地形成于光提取膜基底上的规则或无规元件的组合形成。图5为具有周期性结构的一个示例性光提取膜的构造10的示意图，其中所述周期性结构上设置有纳米粒子。在图5示出的实施例中，提取元件为周期性结构与纳米粒子的组合。光提取膜10包括基本上透明(柔性或刚性)基底12、低折射率周期性结构14、优选以表面层方式分散于周期性结构14上的任选纳米粒子16，和在周期性结构14和纳米粒子16上形成大体平的表面19的高折射率平整化的回填层18。
图6为具有周期性结构和纳米粒子的另一个光提取膜20的构造的示意图。光提取膜20包括基本上透明(柔性或刚性)基底22、低折射率周期性结构24、纳米粒子26，和在周期性结构24和纳米粒子26上形成大体平的表面29的高折射率平整化的回填层28。在此实施例中，纳米粒子26(例如)以体积分布方式而非以针对光提取膜10所示的表面层方式分布在整个回填层28中。
用于光提取膜10和20的任选纳米粒子(也称为亚微米粒子)具有纳米结构范围内的尺寸，且对于特定膜可为所述范围内的相同尺寸或不同尺寸。当纳米粒子在特定尺寸范围内且具有与回填层不同的折射率时，纳米粒子也为光散射的，如下文进一步示出。例如，纳米粒子的直径可在100nm至1,000nm范围内，或纳米粒子的直径可在10nm至300nm范围内且形成尺寸在100nm至1,000nm范围内的团聚体。此外，纳米粒子可包含大纳米粒子与小纳米粒子混合在一起的混合粒度，诸如300nm纳米粒子与440nm或500nm纳米粒子混合，其可使得相应光提取膜的光谱响应增加纳米粒子可根据具体应用而可能具有位于纳米结构范围之外的粒度。例如，如果将光提取膜用于OLED照明(相对于显示屏)，则纳米粒子可具有高达若干微米的直径。纳米粒子可由有机材料或其他材料构成，并且它们可具有任何规则或不规则的粒子形状。纳米粒子可为多孔粒子。用于光提取膜中的纳米粒子的例子在美国专利申请公布No.2010/0150513中有所描述，该专利申请以引用方式并入本文。
对于具有以表面层方式分布的任选纳米粒子16的光提取膜10，纳米粒子层可为呈单层(具有纳米粒子团聚体)的纳米粒子或呈多层的纳米粒子。纳米粒子可在不使用粘结剂的情况下进行涂布，这可以致使纳米粒子团聚。在一个优选的实施例中，纳米粒子16的尺寸(例如直径)基本上等于或略小于周期性结构14的节距(例如节距的四分之一至一倍)，以使得纳米粒子按周期性结构至少部分有序。至少部分有序可经由粒子在周期性结构内对齐或组装而产生。周期性结构的节距是指相邻结构之间的距离，例如相邻棱柱的顶点之间的距离。尺寸匹配可用于实现至少部分有序，例如440nm纳米粒子与600nm节距周期性结构或300nm纳米粒子与500nm节距周期性结构。此外，周期性结构的形状和纵横比可为决定纳米粒子的尺寸匹配和部分有序性的因素。
在提取元件上涂敷光提取膜(例如10、20和716)的平整化的回填层以使此类提取元件平整化且提供折射率对比。具有高折射率回填层的低折射率提取元件意指回填层的折射率高于提取元件，并且回填层和提取元件的折射率差值(优选为0.2或更大)足以增强OLED器件在与光提取膜光学连通中的光提取。可通过将回填层的平表面直接地或者经由另一层设置在OLED器件的光输出表面上来使光提取膜与OLED器件光学连通。平整化的回填层任选地可为用于将光提取膜粘结至OLED器件的光输出表面的粘合剂。光提取膜的高折射率回填层的例子描述于美国专利申请公布No.2010/0110551中，该专利申请以引用方式并入本文。
用于光提取膜(例如10和20)的基底、低折射率提取元件、高折射率回填层和任选纳米粒子的材料提供于先前所引用的公开专利申请中。例如，基底可为玻璃、PET、聚酰亚胺、TAC、PC、聚氨酯、PVC或柔性玻璃。制备光提取膜(例如10、20和716)的方法也提供于上述公布的专利申请中。任选地，基底可为对并入有光提取膜的器件防护水分或氧气的阻隔膜。阻隔膜的例子公开于美国专利申请公布No.2007/0020451和美国专利No.7,468,211中；所述专利申请以引用方式并入本文。
图7示出并入于顶发射OLED器件120中的光提取膜142。下表描述器件120的元件和这些元件的布置，如图7中所提供的附图标记所标识。图7中所示的构型仅为了进行示意性的说明而提供，并且OLED显示器件的其他构型是可能的。光提取膜142包括基本上透明的基底122(柔性或刚性)、任选的阻隔层124、低折射率提取元件126和在提取元件126上形成大体平的表面的高折射率平整化的回填层128。将光提取膜涂敷至OLED器件意指将光提取膜设置于OLED器件内的适当位置处，例如图7和下表中所述。
在一个实施例中，描述一种耦合光学膜的方法。所述方法包括提供具有表面层的光学膜，所述表面层具有至少1.60的折射率；提供基底；将光学耦合层涂敷至光学膜的表面层、基底、或它们的组合；以及将光学膜层合到基底，从而形成层合的光学构造。如随后将更详细地描述，光学耦合层包含至少40wt.-％的无机纳米粒子和聚合硅烷表面处理剂，所述无机纳米粒子具有至少1.85的折射率；
图8和图9示出通过使用光学耦合层将(例如光提取)光学膜层合到基底(例如OLED器件)从而形成层合的光学构造的一些实施方法。
如图8所示，将光学耦合层42涂敷至光提取膜44中的回填层的平表面48，然后可将所述平表面48层合到OLED器件40的光输出表面46。光学耦合层可为粘合剂，所述粘合剂提供OLED器件的光输出表面与光提取膜的回填层之间的光学耦合。将粘合剂用作光学耦合层连同层合工艺一起也可用于将光提取膜粘附至OLED器件并且移除它们之间的空气隙。OLED器件的底板形态通常为非平面的(如通过像素阱47所示)，并且期望光学耦合层42适形于像素阱的几何形状或者延伸到像素阱的几何形状内，从而填充光提取膜44与OLED器件40之间的间隙。
作为另外一种选择，如图9所示，将光学耦合层52涂敷至OLED器件50的光输出表面56，并且随后将光提取膜54中的回填层的平表面58层合到OLED器件50。如果在光提取膜的层合之前来将粘合剂光学耦合层施用至OLED器件(如图9所示)，则光学耦合层还可用于平整化OLED器件的光输出表面。例如，顶部发射有源矩阵OLED显示器背板不必具有高度平面性，如通过像素阱57所示，在这种情况下，可将光学耦合层在光提取膜的层合之前预沉积到OLED叠堆的阴极或任何其它顶层上。光学耦合层的这种预沉积可降低背板和器件的非平面度，从而允许光提取膜的后续层合。在这种情况下，可利用溶液沉积方法来将光学耦合层涂布到OLED显示器上。例如，可将其从液体制剂涂敷到OLED的整个区域上，在这种情况下，在光提取膜的层合之后可任选地利用UV或热固化方法来使其固化。其也可作为单独地提供在两个衬片之间的光学耦合膜来进行层合，并且首先移除面向OLED器件的衬片，在这种情况下，期望其适形于像素阱或者延伸到像素阱内。在涂敷光学耦合层之后，产生背板形态上的足够平整化，如图9所示。
由于背板形态决定提取元件(纳米粒子和周期性结构)与OLED器件之间的距离，因此光学耦合层的材料通常具有高折射率，至少1.65或1.70至2.2，与OLED有机层和无机层(例如ITO)的折射率相当。
轴向增益(如根据实例中所述的测试方法所测量)通常为至少1.5或2。在一些实施例中，轴向增益不大于约3。另外，积分增益可为至少1.5或1.6或1.7。在一些实施例中，轴向增益不大于约2。
除具有适当折射率的外，光学耦合层也必须充分透明，透射率为至少80％或85％。浊度通常不大于10％或5％。另外，光学耦合层必须充分粘附至(例如顶发射)OLED器件和光提取膜(例如回填层)。
方才所述的方法可制备一类层合的光学构造。在另一个实施例中，层合的光学构造为中间体。在此实施例中，基底可为隔离衬片。例如，包含涂敷至平坦表面48的光学耦合层42的图8的光提取膜44可暂时地另外包含可释放地附接至光学耦合层42的隔离衬片。然后可将此中间体提供给OLED制造商，其移除隔离衬片且使光学耦合层粘结至光学基底，诸如有机发光二极管(OLED)器件。
还描述了适用作OLED器件或需要高折射率光学耦合层的其他光学器件的光学耦合层的涂料组合物。
所述涂料组合物包含高折射率无机纳米粒子。此类无机纳米粒子的折射率为至少1.85、1.90、1.95、2.00或更高。
已知有多种高折射率纳米粒子，包括例如单独或组合存在的氧化锆(“ZrO2”)、二氧化钛(“TiO2”)、掺杂锑的氧化锡、氧化锡。也可以采用混合的金属氧化物。在一些有利实施例中，无机纳米粒子为“二氧化钛纳米粒子”，其是指具有至少二氧化钛芯的纳米粒子。通常，包括表面的基本上整个纳米粒子完全为二氧化钛。
高折射率金属氧化物溶胶可为有利的，因为此类溶胶较易进行表面处理且保持良好分散。氧化锆溶胶可以商品名称“Nalco 00SS008”购自纳尔科化工公司(Nalco ChemicalCo.)，可以商品名称“Buhler zirconia Z-WO sol”购自瑞士乌兹维尔的布勒公司(BuhlerAG Uzwil,Switzerland)，和可以商品名称NanoUse ZRTM购自日产化学美国公司(NissanChemical America Corporation)。氧化锆纳米粒子也可诸如美国专利公布No.2006/0148950和美国专利No.6,376,590中所述被制备。包含氧化锡与经氧化锑覆盖的氧化锆的混合物的纳米粒子分散体(RI～1.9)可以商品名称“HX-05M5”购自日产化学美国公司。氧化锡纳米粒子分散体(RI～2.0)可以商品名称“CX-S501M”购自日产化学公司(NissanChemicals Corp.)。次优选的TiO2溶胶通常在强酸或强碱条件中分散，诸如可以商品名称STS-01购自石原产业株式会社(Ishhihara Sangyo Kaisha Ltd)的TiO2溶胶。可以商品名称NTB-01购自昭和电工株式会社(Showa Denko Corp)和以商品名称AM-15购自塔基化工株式会社(Taki chemical Co.Ltd)的TiO2溶胶为具有弱酸(pH＝4～5)的稳定溶胶且可为优选溶胶。
一般来讲，纳米尺寸粒子的平均芯直径小于100nm，并且更通常小于50nm。在一些实施例中，纳米尺寸粒子具有至少5nm的平均芯直径。在一些实施例中，纳米尺寸粒子具有在10至20nm范围内的平均芯直径。
虽然可以使用诸如滴定和光散射技术的其它方法，但本文所指的粒度是基于透射电子显微镜(TEM)的。使用这种技术，收集纳米粒子的TEM图像，并且使用图像分析来确定每个粒子的粒度。然后，通过对粒度落入多个预定离散粒度范围之一内的粒子的数量进行计数，确定基于计数的粒度分布。然后计算数均粒度。一个这种方法在2010年2月11日提交的美国临时申请61/303,406(“Multimodal Nanoparticle Dispersions”(“多峰纳米粒子分散体”)，Thunhorst等人)中有所描述，并且在本文中将称为“Transmission ElectronMicroscopy Procedure”(“透射电子显微镜法工序”)。
根据透射电子显微镜法工序，为测量粒度和粒度分布，通过取1或2滴溶胶且与20mL的去离子蒸馏水混合来稀释纳米粒子溶胶。将稀释后的样品进行10分钟的声波处理(超声清洗器(Ultrasonic Cleaner)，加利福利亚州阿纳翰的梅特勒电子公司(MettlerElectronics Corp.,Anaheim,CA))，并将一滴稀释后的样品放在具有碳/聚醋酸甲基乙烯脂膜的200目铜TEM网格(产品01801，加利福利亚州雷丁的泰德佩拉公司(Ted Pella,Inc,Redding,CA))上，并且在环境条件下进行干燥。使用透射电子显微镜(TEM)(HITACHI H-9000NAR，日本东京的日立株式会社(Hitachi,Ltd.,Tokyo,Japan))对干燥后的样品进行成像，所述电子显微镜在300kV下工作，放大倍数范围为10K倍至50K倍(取决于每个样品中的粒度)。使用CCD相机(ULTRASCAN 894，加利福利亚州普莱森顿的加坦(Gatan)公司(Gatan,Inc.,Pleasanton,CA))上的加坦数字显微图像(Gatan Digital Micrograph)软件捕集图像。每个图像具有校准刻度标记物。使用穿过每个粒子中心的单线测量粒径；因此，测量基于假设粒子是球形的情况下进行的。如果特定粒子是非球形的，则取穿过粒子最长轴的测量线。在各种情况下，对各个粒子进行的测量次数超过误差水平为5nm的ASTM E122测试方法中规定的次数。
光学耦合层包含相对高浓度的无机纳米粒子，所述无机纳米粒子具有至少1.85的折射率。光学耦合层通常包含至少40wt.-％的此类无机纳米粒子。在一些实施例中，高折射率纳米粒子的浓度为至少45wt.-％、50wt.-％或55wt.-％。通常，无机纳米粒子的浓度不大于约75wt.-％或70wt.-％。
用聚合硅烷表面处理剂对高折射率纳米粒子进行表面处理。
一般来讲，“聚合硅烷表面处理剂”包含聚合或共聚重复单元和烷氧基硅烷基团。烷氧基基团与二氧化钛纳米粒子表面上的羟基基团反应，从而在表面处理剂与二氧化钛表面之间形成共价键。
聚合硅烷表面处理剂一般包含低分子量聚合物。聚合硅烷表面处理剂具有至少1000g/mol或1500g/mol或2000g/mol的重均分子量。聚合硅烷表面处理剂的重均分子量通常不大于20,000g/mol、10,000g/mol或5,000g/mol。对于聚合硅烷表面处理剂，根据凝胶渗透色谱法(GPC)计算重均分子量。
聚合硅烷表面处理剂通常包含(例如无规)丙烯酸类共聚物，其包含一个或多个(甲基)丙烯酸酯单体的反应产物。本文所用，“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
丙烯酸类共聚物包含衍生自包含4至18个碳原子的一个或多个第一(甲基)丙烯酸烷基酯的重复单元。在一些实施例中，以丙烯酸类共聚物的总重量计，丙烯酸类共聚物包含至少50wt.％或60wt.％或70wt.-％的衍生自具有4至18个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯的重复单元。在一些实施例中，丙烯酸类共聚物包含不大于98wt.％或95wt.％的衍生自包含4至18个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯的重复单元。在一些实施例中，丙烯酸类共聚物包含衍生自具有至少6个碳原子的第一(甲基)丙烯酸烷基酯的重复单元。在一些实施例中，丙烯酸类共聚物包含衍生自具有至少8个碳原子(例如(甲基)丙烯酸异辛基酯和/或(甲基)丙烯酸2-乙基己酯)和通常不多于12个碳原子的第一(甲基)丙烯酸烷基酯的重复单元。
包含至少4、5、6、7或8个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯的高浓度有助于降低聚合硅烷表面处理剂的玻璃化转变温度(Tg)。在一些实施例中，聚合硅烷表面处理剂的Tg低于-20℃或-30℃或-40℃或-50℃或-60℃。聚合硅烷表面处理剂的Tg通常为至少-80℃。
当聚合硅烷表面处理剂用作高折射率纳米粒子的表面处理剂时，包含任选地与交联剂组合的纳米粒子通常使Tg升高至少约10℃或15℃或20℃。因此，经表面处理的高折射率粒子组合物(例如光学耦合层)的Tg通常低于0℃或-10℃或-20℃或-30℃或-40℃。经表面处理的高折射率粒子组合物的Tg通常为至少-60℃。
在一些实施例中，聚合硅烷表面处理剂包含衍生自至少一个包含比第一(甲基)丙烯酸烷基酯少的碳原子的(甲基)丙烯酸基烷酯的重复单元。在一些实施例中，聚合硅烷表面处理剂包含衍生自至少一个具有1-3个碳原子或1-2个碳原子(例如丙烯酸乙酯)的(甲基)丙烯酸烷基酯的重复单元。在一些实施例中，基于丙烯酸类共聚物的总重量计，丙烯酸类共聚物包含至少1wt.％或2wt.％或3wt.％的衍生自包含1-3个碳原子或1-2个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯的重复单元。在一些实施例中，聚合硅烷表面处理剂包含不大于20wt.％或15wt.％或10wt.％的衍生自包含1-3个碳原子或1-2个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯的重复单元。在一些实施例中，此类短链(甲基)丙烯酸烷基酯还可包含羟基基团。例如，通过使用丙烯酸羟基-烷基酯，可将侧羟基官能团并入到聚合硅烷表面处理剂中。该侧羟基官能团可与诸如聚异氰酸酯或环氧化物的羟基反应性交联剂交联。
在一些实施例中，聚合硅烷表面处理剂包含衍生自乙烯基羧酸的重复单元，该乙烯基羧酸为诸如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸和丙烯酸β-羧乙酯。在一些实施例中，基于丙烯酸类共聚物的总重量计，丙烯酸类共聚物包含至少0.1wt.％或0.2wt.％或0.3wt.-％的衍生自乙烯基羧酸(例如丙烯酸)的重复单元。当聚合硅烷表面处理剂包含衍生自乙烯基羧酸的重复单元时，该聚合物包含可与诸如氮丙啶或三聚氰胺交联剂的羧酸反应性交联剂交联的侧羧酸基团。
在一些实施例中，聚合硅烷表面处理剂包含重复单元，所述重复单元包含诸如羟基基团、酸性基团或胺基团的侧反应性基团。丙烯酸类聚合物通常包含不大于15wt.％或10wt.％，在一些实施例中不大于5wt.％或4wt.％或3wt.％或2wt.％或1wt.-％的贡献此类侧反应性基团的单体。此类侧官能团可与交联剂交联。交联剂的浓度通常为至少0.1wt.-％且不大于5wt.％或4wt.％或3wt.％或2wt.％或1wt.-％。因此，聚合硅烷表面处理剂包含相对低程度的交联。
聚合硅烷表面处理剂包含末端烷氧基硅烷基团。将末端烷氧基硅烷基团并入到聚合物中的一种方法为使用3-巯基丙基三甲氧基硅烷。此化合物通常在丙烯酸类共聚物的聚合中用作链转移剂和封端单元。
在一些实施例中，聚合硅烷表面处理剂可包含衍生自一种或多种其他(甲基)丙烯酸酯单体的重复单元。在一些实施例中，可采用折射率为至少1.50或1.51或1.52或1.53或1.54或更大的(例如(甲基)丙烯酸酯)单体来提高聚合硅烷表面处理剂的折射率，并且由此提高包含其的光学耦合层的折射率。各种高折射率单体是已知的。此类单体通常包含至少一个芳族基团和/或硫原子。通常，这些其他(甲基)丙烯酸酯单体的浓度不大于光学耦合组合物的10wt.-％或5wt.-％。
高折射率粒子可任选地包含不为聚合表面处理剂的第二表面处理剂。一般来讲，非聚合表面改性剂不具有任何聚合或共聚重复单元。在一些实施例中，非聚合表面改性剂的分子量小于1500g/mol或小于1000g/mol或小于500g/mol。非聚合表面改性剂的例子包括三烷氧基烷基硅烷和三烷氧基芳基硅烷。在一些实施例中，非聚合表面处理剂具有至少1.50或1.51或1.52或1.53或1.54的折射率。包含高折射率表面处理剂可有助于提高经表面改性的高折射率纳米粒子的折射率。苯基三甲氧基硅烷为适合的非聚合表面处理剂的一个例子。非聚合表面处理剂的浓度与聚合硅烷表面处理剂相比一般为较低的。例如，浓度通常不大于经表面改性的纳米粒子的5wt.-％或7.5wt-％或10wt-％。
在一些实施例中，涂料组合物可完全由经表面处理的无机纳米粒子组成。因此，聚合硅烷表面处理剂可为光学耦合层的唯一聚合组分。光学耦合层通常包含至少30wt.％或31wt.％或32wt.％或33wt.％或35wt-％的聚合硅烷表面处理剂。在一些实施例中，光学耦合层中聚合硅烷表面处理剂的浓度不大于60wt.％或55wt.％或50wt.％或45wt.％。在此实施例中，涂料组合物可基本上不含(甲基)丙烯酸酯组分(例如单体和低聚物)，特别是分子量为1,000g/mol或更小的组分。基本上不含意指组合物包含不大于5wt.％或4wt.％或3wt.％或2wt.％或1wt-％的此类(甲基)丙烯酸酯组分。已发现，包含可测量的量的此类单体可使OLED器件在固化期间破裂。然而，可添加小浓度的较高分子量单体(大于1,000g/mol)以及尤其聚合物，通常称为聚合物粘结剂。在一些实施例中，光学耦合层可包含至多10wt-％的聚合物粘结剂。然而，在有利实施例中，光学耦合组合物不含聚合物粘结剂。
虽然PSA的性质可用诸如增粘剂和增塑剂的常用添加剂改性，但在一些有利实施例中，适用作光学耦合层的涂料组合物包含极少或不含增粘剂和增塑剂。在一些实施例中，增粘剂与增塑剂组合的总量不大于10wt.-％或5wt.-％或2wt.％或1wt.％。
经表面改性的高折射率纳米粒子一般系通过将弱酸溶胶(pH＝4-5)与聚合硅烷表面处理剂和任选的非聚合表面处理剂组合来制备。然后加热混合物隔夜以完成粒子表面处的偶合反应。此后，在使用旋转式蒸发器移除所有水之后将经聚合物改性的粒子转移至有机溶剂中。
通常在涂敷至(例如光提取)光学膜之前或在将光学耦合层涂敷至基底(例如OLED)之前移除溶剂。因此，光学耦合层在层合时基本上不含溶剂。所谓基本上不含溶剂意指光学耦合层包含小于1wt.-％的溶剂。已发现，包含可测量的量的溶剂可使得OLED随时间推移而无法工作。
在一些实施例中，经干燥和任选地固化的涂料组合物显示具有压敏粘合剂性质。压敏粘合剂的一个特性为粘性。光学耦合层组合物的探针粘性(如根据即将陈述的实例中所述的测试方法测量)通常为至少5克。在有利实施例中，粘性为至少30、40或50克。在一些实施例中，粘性不大于150或100克。压敏粘合剂组合物的另一特性为剥离力。峰值剥离力(如根据即将陈述的实例中所述的测试方法测量)通常为至少40或50或60克/厘米，并且在一些实施例中为至少70或80克/厘米。在一些实施例中，峰值剥离力不大于约200或150克/厘米。最小剥离力通常在1或2克/厘米至10、15或20克/厘米的范围内。平均剥离力通常为至少10或15克/厘米，并且在一些实施例中为至少20或30克/厘米。在一些实施例中，平均峰值力不大于100或80或60克/厘米。
实例
除非另外指出，否则所述实例中的所有份数、百分比、比率等均为按重量计。除非不同地指出，否则所使用的溶剂和其他试剂可购自威斯康星州密尔沃基的西格玛奥尔德里奇化学公司(Sigma-Aldrich Chemical Company；Milwaukee,WI)。
材料
多种硅烷官能聚合物通过如下在乙酸乙酯(“EthAc”)中的溶液聚合来制备。
制备例
硅烷官能聚合物的合成
聚合物-I的合成：
在8盎司瓶中，将27g的丙烯酸异辛酯、3.0g的丙烯酸羟乙酯、7.4g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷、80g的乙酸乙酯和0.15g的Vazo 67混合在一起。将混合物在N2下鼓泡20分钟，然后将混合物置于70℃的油浴中24小时。这样得到具有30.9％(wt％)固体的光学澄清溶液。
聚合物-II的合成：
在8盎司瓶中，将27g的丙烯酸异辛酯、3.0g的丙烯酸羟乙酯、3.7g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷、80g的乙酸乙酯和0.15g的Vazo 67混合在一起。将混合物在N2下鼓泡20分钟，然后将混合物置于70℃的油浴中24小时。这样得到具有31.04％(wt％)固体的光学澄清溶液。
聚合物-III的合成：
在8盎司瓶中，将27g的丙烯酸异辛酯、3g的DMAEMA、3.7g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷、80g的乙酸乙酯和0.15g的Vazo 67混合在一起。将混合物在N2下鼓泡20分钟，然后将混合物置于70℃的油浴中24小时。这样得到具有30.8％(wt％)固体的光学澄清溶液。
聚合物-IV的合成：
在8盎司瓶中，将29.4g的丙烯酸异辛酯、0.6g的丙烯酸、3.7g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷、80g的乙酸乙酯和0.15g的Vazo 67混合在一起。将混合物在N2下鼓泡20分钟，然后将混合物置于70℃的油浴中24小时。这样得到具有30.8％(wt％)固体的光学澄清溶液。
制备回填光提取膜
通过如下方式来制备纳米结构化膜：首先使用根据美国专利No.7,140,812中所述的聚焦离子束(FIB)铣削来制备多齿金刚石工具。然后使用所述金刚石工具来制备微米复制铜辊，然后使用所述微米复制铜辊以利用可聚合树脂以连续浇注和固化工艺在PET膜上制备400nm节距的线性三角波形结构，其中通过将0.5％的(2,4,6三甲基苯甲酰)二苯基氧化膦混合到PHOTOMER 6210和SR238的75:25共混物中来制备所述可聚合树脂。纳米结构化膜用约2μm厚的高折射率回填层回填，如美国专利申请公布2012/0234460中所述。
测试方法
粘性测量
使用具有6mm半球形探针的TA.XT Plus质构分析仪(购自纽约斯卡斯代尔的纹理技术公司(Texture Technologies Corp,Scarsdale,NY))进行粘性测试。使用以下设置：测试前速度0.50毫米/秒，测试速度0.01毫米/秒，测试后速度0.05毫米/秒，施加力100.0克，返回距离5.00毫米，接触时间30秒，触发类型自动，触发力5.0克，皮重模式自动，比例增益50，积分增益20，微分增益5，和最大追踪速度0.00毫米/秒。
如下进行测试。将取自涂层中间部分的带涂层的样品的12.7cm×2.5cm(5英寸×1英寸)条带层合到0.64cm(1/4英寸)厚×2.5cm×15.2cm(1英寸×6英寸)棒的背面且使其滑动至直接处于测试探针下面的固持夹具中。使探针在接触之后静置于样品上30秒，以使涂层松弛。沿各样品条带进行四次测量。若数据点为界外值，则舍弃该点且自其余数据测定平均峰值力。
剥离测试
通过将光学耦合溶液涂布于上文所述的回填光提取膜的回填侧上来制备样品。向下敲打光提取膜至平坦表面且用#30迈耶棒涂敷涂层。该涂层在65℃下加热10分钟。所有涂层均产生10-12微米的干燥粘合剂厚度。然后使用手推辊将经干燥的涂层层合到阻隔膜。阻隔膜如美国专利No.7,468,211的实例1中所述。在IMASS SP-2000滑动剥离测试仪(购自俄亥俄州斯特朗斯的Instrumentors公司(Instrumentors Inc.,Strongsville Ohio))上，使用2.5cm(1英寸)宽的条带，以(5英寸/分钟)的剥离速率进行T-剥离测试25秒。记录25秒测试期间的峰值力、在第一峰值之后出现的最小力和力的平均值，并对三个测试样品求平均值。
剪切测试
通过将光学耦合材料涂布于如关于剥离测试所述的光提取膜上来制备剪切测试样品。然后切割这些膜，且将其粘附至接触面积为1.3cm×1.3cm(0.5英寸×0.5英寸)或2.5cm×2.5cm(1英寸×1英寸)的不锈钢板。将过量胶带紧固于0.5kg或1kg砝码。使组件垂直悬挂，由此测量粘合剂的剪切力。记录粘合剂失效所需的时间。
分子量
通过凝胶渗透色谱法测定各聚合物的重均(Mw)分子量。结果提供于下表中。
玻璃化转变温度
由以下方式制备样品：将3克的待测试溶液浇注于隔离衬片上且在25℃下干燥18小时，然后将样品设置于65℃的烘箱中10分钟。然后使用以调制DSC模式运行的TA仪器(特拉华州纽卡斯尔(New Castle,DE))Q200型差示扫描量热仪(DSC)来测量玻璃化转变温度。
聚合硅烷表面处理剂
包含聚合硅烷表面处理剂的TiO2纳米粒子
向配备有滴液漏斗、温度控制器、浆式搅拌器和蒸馏头的2L圆底烧瓶中装入177g的NTB-1溶胶和200g的1-甲氧基-2-丙醇，将其混合在一起。在快速搅拌下，添加3.24g的苯基三甲氧基硅烷、30g的甲苯和下表中所指定的聚合物溶液。15分钟后，将温度升高至48℃且再添加240g的甲苯。然后将混合物加热至80℃，保持16小时。
使温度返回至室温，然后将混合物转移至圆形烧瓶中。使用旋转式蒸发器移除溶剂，得到白色湿滤饼状材料。然后再添加400g的甲苯。使用旋转式蒸发仪进一步移除溶剂。最终产物为经表面处理的TiO2纳米粒子在甲苯中的分散体。下表中给出了分散体中的固体重量百分比。
使用玻璃棒将溶液涂布于涂底漆的PET上。在65℃下于真空烘箱中干燥带涂层的样品5分钟。干燥后，此类样品在厚区域中产生具有浅蓝色的光学透明且具粘性的涂层。如上所述对粘性进行测量，且使用Metricon MODEL 2010棱镜耦合器(新泽西州潘宁顿的Metricon公司(Metricon Corporation Inc.Pennington,NJ))在632.8nm下测量材料的折射率，且粘性和折射率记录于下表中。
用表1的硅烷官能聚合物处理的TiO2表面
根据先前所述的测试方法测定根据实例2制备的粘合剂的玻璃化转变温度且发现其为-43℃。在65.7℃下观测到实例2的另一玻璃化转变温度，其与粘结至纳米粒子表面的苯基硅烷对应。
实例5
向小广口瓶中添加20g的根据实例2制备的溶液和0.168g的 N3300聚异氰酸酯。超声处理混合物5分钟，得到良好混合物。然后，使用玻璃棒将溶液涂布于涂底漆的PET表面上。在70℃下于烘箱中加热所得浅蓝色涂层(或3小时)。发现所得膜为粘的。折射率为1.69。
实例6
向小广口瓶中添加10.1g的根据实例2制备的溶液和0.0927g的双[4-(2,3-环氧基丙基硫基)苯基]硫化物。超声处理混合物5分钟，得到良好混合物。然后，使用玻璃棒将溶液涂布于涂底漆的PET表面上。在70℃下于烘箱中加热所得浅蓝色涂层(或3小时)。发现所得膜为粘的。折射率为1.72。
实例7
在3颈烧瓶中，将180g的NTB-01TiO2溶胶(15wt.-％)、91g的如上制备的聚合物-II、230g的PM和50g的甲苯添加在一起，在室温下搅拌该混合物30分钟。然后将混合物的温度加热至45℃，再添加220g的甲苯。将最终混合物加热至80℃，保持16小时。
然后使温度返回至室温。然后将混合物转移至圆形烧瓶中，且使用旋转式蒸发仪移除溶剂，得到白色湿滤饼状材料。然后再添加800g的甲苯。使用旋转式蒸发仪进一步移除溶剂。最终产物为经聚合物-II改性的TiO2纳米粒子在甲苯中的分散体，具有约31.8重量％的固体。
将实例7浇注在PET膜上且在室温下干燥。所得透明粘性固体的折射率为1.65。
根据先前所述的测试方法对经聚合物-II改性的TiO2溶液进行剥离测试和剪切测试。也对通过添加1％的IPDI或1％的DER331环氧化物至经聚合物-II改性的TiO2溶液中而制备的其他样品进行剥离和剪切测试。在峰值期间，所有剥离均因分离而受冲击(内聚失效)。也在剪切测试中观测到内聚失效。结果如下。
*以1kg砝码和1.3cm×1.3cm接触面积进行测量。以0.5kg砝码和2.5cm×2.5cm接触面积测试的样品在超过10,000分钟之后未失效。
使用#30迈耶棒在涂底漆的PET上制备涂层以用于光学测试，涂层厚度为约10微米。在65℃下于真空烘箱中干燥带涂层的样品5分钟。使用HazeGard Plus(马里兰州哥伦比亚市的BYK-加德纳美国公司(BYK-Gardner USA,Columbia,MD))测量透射率、浊度和透明度。对各样品的中央区域附近的三个部分进行测量，且求平均值。结果记录于下表中。
比较例C-1：制备顶发射OLED(不具有光提取膜和光学耦合层)
在真空系统中于约10-6托的基准压力下，通过标准热沉积将约2nm的铬(Cr)和100nm的银(Ag)预涂布于0.7mm厚的抛光钠钙玻璃样品(美国斯蒂尔沃特的台达科技(DeltaTechnologies,Stillwater,USA))基底上。然后，在直流电条件(400W正向功率)下，将10nm厚的氧化铟锡(ITO)层真空溅镀于玻璃/Cr/Ag基底上，以完成底部OLED电极制造(底部电极荫罩用于Cr、Ag和ITO涂层)。在ITO溅镀方法之后，旋涂约500nm厚的光致抗蚀剂(TELR-P003PM，美国TOK)的层，且根据预定义图案进行照相平版印刷图案化并在230℃下硬性烘烤，以界定用于顶发射(TE)OLED制造的成品基底。
使用设计用于有机层沉积的荫罩来沉积以下OLED构造用于发绿光TE OLED器件：
EIL(20nm)/ETL(25nm)/EML(30nm)/HTL2(10nm)/HTL1(165nm)/HIL(100nm)，其中EIL为电子注入层，ETL为电子传输层，EML为具有绿色电致发光特性的发射层，HTL1和HTL2为空穴传输层，并且MoO3用作空穴注入层(HIL)。在真空系统中于约10-6托的基准压力下，通过标准热沉积来制备上述所有层。
在有机层沉积之后，在直流电条件(400W正向功率)下，使用设计用于顶部电极的荫罩来真空溅镀约80nm厚的ITO。
最后，通过使用类似于涂布OLED有机层所用的荫罩将另外200nm的MoO3作为封堵层涂布于ITO顶部电极上来完成TE OLED器件。在真空系统中于约10-6托的基准压力下，通过标准热沉积制备MoO3层。
完成之后，用玻璃罩包封TE OLED且涂敷UV可固化环氧化物(日本长濑产业株式会社(Nagase Corp.,Japan))并在玻璃罩的周边固化。在包封之前将水分吸收干燥剂纳入封装中以改善器件稳定性。
使用光学耦合层将OLED光提取膜层合于顶发射OLED上
如先前所述制备回填光提取膜。在层合之前，使用迈耶棒#30将实例2-4的光学耦合涂料组合物自溶液涂布于回填光提取膜上。然后在60℃下真空干燥各涂层5分钟以蒸发溶剂且在膜表面上形成凝胶光学耦合层，且即刻转移至惰性手套箱中。此后，在80℃下预烘烤约5分钟以干燥在转移至手套箱期间所捕集的任何水分。根据比较例C-1中所述的工序制备TE OLED样品。在如比较例C-1中所述的用玻璃包封器件之前，将具有基于单体的OCL(m-based OCL)的提取膜层合于器件上。在层合之后，如比较例C-1中所述来包封器件。
使用以下多种OLED表征技术来分析比较例C-1所制备的TE OLED和实例2-4所制备的TE OLED：例如使用Keithley 2400TM源仪表和PR650适光相机(美国照片研究公司(PhotoResearch Inc.,USA))的亮度-电流-电压(LIV)测试；使用AutronicTM锥光镜(德国卡尔斯鲁厄的Autronic Melchers有限公司(Autronic Melchers GmbH,Karsruhe,Germany))的角亮度测量；和使用PR650相机和内部建构的手动测角计在不同视角下的效率和电致发光光谱的测角测量。在LIV测试中，对器件进行通常在4至20mA/cm2电流密度范围内的DC电流扫描。在角锥光镜和测角测量中，关于各操作器件，在对应于10mA/cm2电流密度的恒定电流下操作所有器件。
下表提供具有使用基于聚合物的OCL材料所层合的提取物的器件的轴向和积分光学增益。以层合提取器件的亮度(轴向)和发光强度(积分)除以在相同试件上所制备的对照样品(比较例C-1)的这些值来计算增益。使用如上所述的锥光镜测试获得轴向亮度和积分发光强度数据。轴向增益代表沿相对于器件光输出表面垂直的检视方向上的提取效率，且积分增益反映沿自OLED器件的光输出表面射出的光的所有方向上的提取效率。
还测试实例1的光学耦合层，并且发现由于硬度鉴于包含较低浓度的聚合硅烷表面处理剂而增加，故其为次优选的。

Claims (27)

1.一种耦合光学膜的方法，所述方法包括：
提供光学膜；
提供基底；
将光学耦合层涂敷至所述光学膜的表面层、所述基底、或它们的组合；其中所述光学耦合层包含
至少40wt.％的无机纳米粒子，所述无机纳米粒子具有至少1.85的折射率，和
聚合硅烷表面处理剂，其中所述聚合硅烷表面处理剂包含无规丙烯酸类共聚物，所述无规丙烯酸类共聚物包含至少50wt.％的重复单元，所述重复单元衍生自包含4至18个碳原子的一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯单体；以及
将所述光学膜层合到所述基底，从而形成层合的光学构造。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学膜的所述表面层具有至少1.60的折射率。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学膜为光提取膜，并且所述基底为顶发射有机发光二极管(OLED)器件。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述光提取膜包含
透明的基底；
在所述透明的基底上的提取元件；和
平整化的回填层，所述平整化的回填层被涂敷至所述提取元件上，从而形成所述回填层的大体平的表面，
其中所述回填层的折射率高于所述提取元件的折射率。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述提取元件包含具有多周期性区的工程化的纳米结构，所述多周期性区包含所述纳米结构的重复区，其中所述区包含具有第一多个周期性特性的第一组纳米结构和具有第二多个周期性特性的第二组纳米结构，所述第二多个周期性特性不同于所述第一多个周期性特性。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述提取元件包含周期性结构和涂敷至所述周期性结构上的光散射纳米粒子层。
7.根据权利要求4所述的方法，其中将所述光学耦合层涂敷至所述回填层。
8.根据权利要求4所述的方法，其中将所述光学耦合层涂敷至所述顶发射有机发光二极管(OLED)器件。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学耦合层在层合时不含溶剂。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学耦合层不含(甲基)丙烯酸酯组分，所述(甲基)丙烯酸酯组分具有1,000g/mol或更小的分子量。
11.一种层合的光学构造，所述层合的光学构造包含：
光学膜；
设置在所述光学膜的表面层上的光学耦合层，其中所述光学耦合层包含
至少40wt.％的无机纳米粒子，所述无机纳米粒子具有至少1.85的折射率；和
聚合硅烷表面处理剂，其中所述聚合硅烷表面处理剂包含无规丙烯酸类共聚物，所述无规丙烯酸类共聚物包含至少50wt.％的重复单元，所述重复单元衍生自包含4至18个碳原子的一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯单体；和
基底，所述基底粘结至所述光学膜的相对表面处的所述光学耦合层。
12.根据权利要求11所述的层合的光学构造，其中所述光学膜还通过权利要求2-8中任一项或组合来表征，所述光学耦合层还通过权利要求7-9中任一项或组合来表征。
13.根据权利要求11所述的层合的光学构造，其中所述基底为隔离衬片。
14.根据权利要求11所述的层合的光学构造，其中所述聚合硅烷表面处理剂具有在-20℃至-80℃范围内的Tg。
15.根据权利要求11所述的层合的光学构造，其中所述聚合硅烷表面处理剂具有在1000至5000g/mol范围内的重均分子量。
16.根据权利要求11所述的层合的光学构造，其中所述无机纳米粒子还包含非聚合表面处理剂。
17.根据权利要求16所述的层合的光学构造，其中所述非聚合表面处理剂具有至少1.50的折射率。
18.根据权利要求11所述的层合的光学构造，其中所述光学耦合层具有至少1.65的折射率。
19.根据权利要求11所述的层合的光学构造，其中所述光学耦合层具有至少1.70的折射率。
20.根据权利要求11所述的层合的光学构造，其中所述无机纳米粒子包含二氧化钛。
21.根据权利要求11所述的层合的光学构造，其中所述聚合硅烷表面处理剂包含重复单元，所述重复单元包含选自羟基基团、酸性基团或胺基团的侧反应性基团。
22.根据权利要求21所述的层合的光学构造，其中所述光学耦合层包含交联所述侧反应性基团的交联剂。
23.根据权利要求11-22中任一项所述的层合的光学构造，其中所述层合的构造具有至少50g/cm的峰值剥离力。
24.一种涂料组合物，所述涂料组合物包含：
至少40wt.％的无机纳米粒子，所述无机纳米粒子具有至少1.85的折射率；和
聚合硅烷表面处理剂，其中所述聚合硅烷表面处理剂包含无规丙烯酸类共聚物，所述无规丙烯酸类共聚物包含至少50wt.％的重复单元，所述重复单元衍生自包含4至18个碳原子的一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯单体。
25.根据权利要求24所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物为光学耦合层。
26.根据权利要求24所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物包含至多10wt.％的聚合物粘结剂或不含聚合物粘结剂。
27.根据权利要求24-26中任一项所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物具有至少1.65的折射率和至少50g/cm的峰值剥离力。
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