CN104808267A

CN104808267A - 一种oled照明光提取膜

Info

Publication number: CN104808267A
Application number: CN201510230509.XA
Authority: CN
Inventors: 钟可君; 高益庆; 杨星星
Original assignee: Nanchang Hangkong University
Current assignee: Nanchang Hangkong University
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2015-07-29

Abstract

本发明涉及一种用于有机发光二极管（OLED）照明光源的光提取薄膜，该薄膜是一种透明的柔性膜，薄膜表面带有微结构，微结构经过优化设计，为填充因子为100%的非球面微透镜阵列。首先通过光刻技术制作微结构模板，利用压印复制技术将模板上的微结构图形转印到聚合物胶体上，形成带有微结构的透明薄膜。通过匹配粘合胶将薄膜粘贴至OLED基底表面，最大可以使OLED基底取光效率提高76%，且使照明光源亮度分布更加均匀。

Description

一种OLED照明光提取膜

技术领域

本发明涉及一种光提取膜，特别涉及一种用于OLED照明光源的光提取膜。

背景技术

OLED具有自发光，视角广，寿命长，节能环保等特点，有望成为下一代重要光源。然而由于受铟锡氧化物(ITO)与玻璃基底和玻璃基底与空气表面层的反射和折射等因素的影响，大约有80%的光子不能逸出至空气中，光子利用率低。为了提高OLED的取光效率，研究者提出了许多方法，比如通过改变OLED电极的结构，在OLED内部插入光子晶体，或者在基底表面刻蚀各种微结构等。这些方法都可以在一定程度上提高OLED的取光效率，但过程复杂，在实际应用中难以实现，且改变内部结构或刻蚀容易影响OLED的本身性能。

通过带有特殊设计的微结构的取光膜，能有效地提高OLED的取光效率，而且可以使OLED出射光的亮度更加均匀。取光膜的制作过程完全与OLED器件分开，不会改变OLED的本身结构和性能，且可以实现大规模的制作，成本低，具有重要的实际应用价值。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种能有效提高OLED取光效率的光提取膜，该光提取膜可以有效地提高OLED基底取光效率，而且可以改善OLED发光亮度的均匀性。

本发明是这样来实现的，一种OLED照明光提取膜，该膜的特征为：是一种柔性透明薄膜，薄膜一面为平面，另一面带有微结构，微结构为填充因子为100%的非球面微透镜阵列。

进一步的，所述其中的微结构为基底形状为正方形的非球面微透镜阵列，相邻微透镜之间的间距为零。

进一步的，所述其中的微结构为基底形状为六边形的非球面微透镜阵列，相邻微透镜之间的间距为零。

进一步的，所述其中的微结构曲面为双曲面结构，且填充因子为100%的微透镜阵列。

进一步的，所述其中的微结构曲面为抛物面结构，且填充因子为100%的微透镜阵列。

进一步的，所述其中的微结构曲面为椭球面结构，且填充因子为100%的微透镜阵列。

进一步的，所述的一种OLED照明光提取膜，其制作方法主要包括如下步骤：

（1）设计填充因子为100%的非球面微透镜阵列，通过光刻的方法制作微透镜阵列模板；

（2）选用和配制合适的聚合物，利用压印复制技术将模板上的微透镜阵列图形转印到聚合物胶体上；

（3）通过加温或其他适当方法使聚合物胶体固化，形成聚合物薄膜，聚合物薄膜一面形成了微透镜阵列结构，另一面则为平面结构。

进一步的，所述在使用时通过折射率匹配的透明光学胶使光提取膜与OLED基底粘合，其中光提取膜为平面的一面与OLED基底相粘合，带有微透镜阵列的一面朝上。

取光膜的制作和使用过程具体包括：制作微结构模板，通过复制压印的方法制作取光膜，把取光膜粘贴到OLED表面。通过光刻技术制作微结构模板，利用压印复制技术将模板上的微结构图形转印到聚合物胶体上，形成带有微结构的透明薄膜。通过匹配粘合胶将薄膜粘贴至OLED基底表面，最大可以使OLED基底取光效率提高76%，且使照明光源亮度分布更加均匀。

本发明的优点是：该光提取膜可以有效地提高OLED基底取光效率，而且可以改善OLED发光亮度的均匀性；光提取膜结构简单，一面为微结构，另外一面为平面；该光提取膜以透明聚合物胶体为材料，可以实现大规模的制作，成本低；该光提取膜的使用简单，通过透明光学粘贴胶使取光膜表面为平面的一面与OLED基底粘合，带有微结构的一面朝上即可。

附图说明

图1是本发明光提取膜的结构示意图，一面为平面，一面带有微结构，微结构为非球面微透镜阵列。

图2是本发明微结构的正方形基底形状示意图。

图3是本发明微结构的六边形基底形状示意图。

图4是本发明光提取膜的制作步骤图解示意图。

(a)为微结构模板示意图；(b)为模具制作示意图；(c)为利用模具复制微结构示意图；(d)为取光膜示意图。

图5是本发明带有光提取膜的OLED器件的示意图。

在图中，1-取光膜；2-微结构母板；3-PDMS模具；4-聚合物，5-光学粘贴胶；6-OLED器件。

具体实施方式

结合附图，进一步说明本发明的实施例：

参见图1，光提取膜是一种透明的柔性膜，一侧为平面结构，另一侧带有微结构，微结构为填充因子100%的非球面微透镜阵列。

光提取膜的制作过程参见图4，具体包括以下步骤：

1）设计微结构参数。经过仿真设计，我们选取能最大程度提高OLED基底取光效率，且能改善OLED发光亮度均匀性的微结构，该微结构为微透镜阵列。参数为：填充因子达100%，直径尺寸在40微米至120微米之间，曲面为非球面，矢高-直径比大于0.5。

2）制作微结构母板。根据设计好的微结构参数，设计微结构的数字掩模图形，通过数字光刻技术，制作微结构。微结构数字掩模图形的设计、利用数字掩光刻技术制作微结构的方法步骤实例在中华人民共和国专利公开号NO.101587292和NO.CN102141639A中有所描述。

微结构母板示意图如图(a)。

也可以采用其它有效的方法制作设计的微结构。

3）复制、制作光提取膜。以制作的微结构为母板，聚二甲基硅氧烷(PDMS)为模具，复制微结构。把PDMS主剂与固化剂按体积10:1比例混合，搅拌均匀后静置直至气泡完全消失，然后缓慢地浇铸在母板上，如图(b)所示，加热使PDMS充分固化后，轻轻地从母板上剥下，形成与母板结构相反的模具，如图(c)所示。把准备好的聚合物浇铸到模具上，烘干，取下模具，则得到光提取膜，且其带有的微结构与母板微结构一致，如图(d）所示。

光提取膜的材料选用透明、柔性和化学性质稳定的聚合物材料，折射率与OLED基底材料匹配。

图4中的标记类容如下：

1-取光膜；2-微结构母板；3-PDMS模具；4-聚合物。

也可采用其它有效的方法复制、制作光提取膜。

光提取膜的使用见图4。使用时在OLED基底涂上一层光学粘贴胶，使光提取膜平面的一侧与OLED基底相粘，带有微结构的一侧朝上。粘贴胶选用透明、能与光提取膜和OLED基底材料相粘的光学胶，且折射率与OLED基底相匹配。

图5中的标记类容如下：

1-取光膜；5-光学粘贴胶；6-OLED器件。

Claims

1.一种OLED照明光提取膜，其特征在于：该光提取膜是一种柔性透明薄膜，薄膜一面为平面，另一面带有微结构，微结构为填充因子为100%的非球面微透镜阵列。

2.根据权利要求书1所述的一种OLED照明光提取膜，其特征在于：其中的微结构为基底形状为正方形的非球面微透镜阵列，相邻微透镜之间的间距为零。

3.根据权利要求书1所述的一种OLED照明光提取膜，其特征在于：其中的微结构为基底形状为六边形的非球面微透镜阵列，相邻微透镜之间的间距为零。

4.根据权利要求书1所述的一种OLED照明光提取膜，其特征在于：其中的微结构曲面为双曲面结构，且填充因子为100%的微透镜阵列。

5.根据权利要求书1所述的一种OLED照明光提取膜，其特征在于：其中的微结构曲面为抛物面结构，且填充因子为100%的微透镜阵列。

6.根据权利要求书1所述的一种OLED照明光提取膜，其特征在于：其中的微结构曲面为椭球面结构，且填充因子为100%的微透镜阵列。

7.一种根据权利要求书1所述的OLED照明光提取膜，其特征在于制作方法主要包括：

8.根据权利要求书1所述的OLED照明光提取膜，在使用时通过折射率匹配的透明光学胶使光提取膜与OLED基底粘合，其中光提取膜为平面的一面与OLED基底相粘合，带有微透镜阵列的一面朝上。