CN112119504A - 具有颜色校正部件的有机发光二极管显示器及其制造方法 - Google Patents

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郝冰
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斯蒂芬·M·门克
钱之华
李城垞
郝恩才
杨朝晖
艾伯特·I·埃费拉茨
卢永上
威廉·布雷克·科尔布
基思·R·布吕塞维茨
亚当·D·哈格
朴善镛
蒂莫西·J·内维特
布丽安娜·N·惠勒
乔迪·L·彼得森
吉勒·J·伯努瓦
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Abstract

本发明描述了一种OLED显示器,所述OLED显示器包括显示面板和颜色校正部件。在其它方面等同于所述显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的OLED层的多个比较显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCSC 45和白点轴向效率WPAEC。所述多个比较显示面板限定沿着性能点边界的性能曲线。所述OLED显示器和所述显示面板具有从0度到45度的相应最大白点色移WPCS45和WPCS0 45以及相应白点轴向效率WPAE和WPAE0。WPCS0 45和WPAE0限定所述显示面板的在所述性能曲线的右侧的性能点,并且WPCS45和WPAE限定所述OLED显示器的在所述性能曲线的上方或左侧的性能点。本发明描述了制造所述OLED显示器的方法。

Description

具有颜色校正部件的有机发光二极管显示器及其制造方法
背景技术
有机发光二极管(OLED)显示器诸如有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器通常产生具有随观察方向变化的颜色的光输出。
发明内容
在本说明书的一些方面,提供了一种制造有机发光二极管(OLED)显示器的方法。所述方法包括提供OLED显示面板使得除了多个设计参数的一个或多个值之外在其它方面等同于所述OLED显示面板的多个比较显示面板中的每个比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大白点色移WPCSC 45和白点轴向效率WPAEC,所述多个比较显示面板在WPCSC 45-WPAEC空间中限定沿着性能点边界的性能曲线,所述性能曲线从具有最低可接受效率的第一端点延伸到具有最大可接受白点色移WPCS45 LA的第二端点。所述提供步骤包括选择所述多个设计参数使得所述OLED显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0,WPCS0 45和WPAE0限定所述显示面板的在所述性能曲线的右侧的性能点,沿着WPCSC 45轴线从所述显示面板的所述性能点到所述性能曲线的距离为至少0.005。所述方法还包括将颜色校正部件设置在所述OLED显示面板上,其中所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有在视角从0度变化到45度时的最大白点色移WPCS45和白点轴向效率WPAE,WPCS45和WPAE限定所述显示器的在所述性能曲线的上方或左侧的性能点。
在本说明书的一些方面,提供了一种制造有机发光二极管(OLED)显示器的方法。所述方法包括提供OLED显示面板使得除了多个设计参数的一个或多个值之外在其它方面等同于所述OLED显示面板的多个比较显示面板中的每个比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大白点色移WPCSC 45和白点轴向效率WPAEC。所述提供步骤包括选择所述多个设计参数使得所述OLED显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0。对于至少一个比较显示面板,WPCSC 45不超过WPCS0 45-0.005,并且WPAEC不小于WPAE0-1Cd/A。所述方法还包括将颜色校正部件设置在所述OLED显示面板上,其中所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有从0度到45度的白点色移WPCS45,WPCS45小于WPCSC 45
在本说明书的一些方面,提供了一种制造有机发光二极管(OLED)显示器的方法。所述方法包括提供OLED显示面板使得除了多个设计参数的一个或多个值之外在其它方面等同于所述OLED显示面板的多个比较显示面板中的每个比较显示面板在视角从0度变化到45度时具有最大白点色移WPCSC 45、白点轴向效率WPAEC和蓝色轴向效率BAEC。所述提供步骤包括选择所述多个设计参数使得所述OLED显示面板在视角从0度变化到45度时具有最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0。对于至少一个比较显示面板,WPCSC 45不超过WPCS0 45-0.005,并且WPAEC不小于WPAE0-1Cd/A。所述方法还包括将颜色校正部件设置在所述OLED显示面板上,其中所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有从0度到45度的最大白点色移WPCS45以及蓝色轴向效率BAE,WPCS45小于WPCSC 45+0.005,BAE比BAEC高至少10%。
在本说明书的一些方面,提供了一种有机发光二极管(OLED)显示器。所述显示器包括像素化OLED显示面板和设置在所述像素化OLED显示面板上的颜色校正部件。所述像素化OLED显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0。所述像素化OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层。所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有从0度到45度的最大白点色移WPCS45和白点轴向效率WPAE。在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的多个比较显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCSC 45和白点轴向效率WPAEC。所述多个比较显示面板在WPCSC 45-WPAEC空间中限定沿着性能点边界的第一性能曲线。在其它方面等同于所述显示器但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的多个比较显示器在WPCSC 45-WPAEC空间中限定沿着性能点边界的第二性能曲线。所述第二性能曲线在所述第一性能曲线的上方或左侧。WPCS45和WPAE限定所述显示器的基本上沿着所述第二性能曲线的性能点。所述第二性能曲线和所述多个比较显示器在WPCSC 45-WPAEC空间中限定第三性能曲线使得对于所述多个比较显示器中的每个比较显示器都具有沿着所述第二性能曲线的性能点,从所述比较显示器移除所述颜色校正部件得到具有沿着所述第三性能曲线的性能点的比较显示面板。所述第三性能曲线在所述第一性能曲线的右侧。WPCS0 45和WPAE0限定所述显示面板的基本上沿着所述第三性能曲线的性能点。
在本说明书的一些方面,提供了一种有机发光二极管(OLED)显示器。所述显示器包括像素化OLED显示面板和设置在所述像素化OLED显示面板上的颜色校正部件。所述像素化OLED显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0。所述像素化OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层。在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的比较显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCSC 45和白点轴向效率WPAEC,WPCSC 45不超过WPCS0 45-0.005。所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有从0度到45度的最大白点色移WPCS45和白点轴向效率WPAE,WPCS45小于WPCSC 45
在本说明书的一些方面,提供了一种有机发光二极管(OLED)显示器。所述显示器包括像素化OLED显示面板和设置在所述像素化OLED显示面板上的颜色校正部件。所述像素化OLED显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0。所述像素化OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层。所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有从0度到45度的最大白点色移WPCS45和白点轴向效率WPAE。在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的多个比较显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCSC 45和白点轴向效率WPAEC。所述多个比较显示面板在WPCSC 45-WPAEC空间中限定沿着性能点边界的性能曲线,WPCS45和WPAE限定所述显示器的性能点。所述显示器的蓝色轴向效率BAE比所述多个比较显示面板中的第一比较显示面板的蓝色轴向效率BAEC高至少10%,所述第一比较显示面板具有沿着所述性能曲线的性能点并且具有在WPAE的5%内的白点轴向效率。
在本说明书的一些方面,提供了一种有机发光二极管(OLED)显示器。所述显示器包括像素化OLED显示面板和设置在所述像素化OLED显示面板上的颜色校正部件。所述像素化OLED显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0。所述像素化OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层。在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的比较显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCSC 45、白点轴向效率WPAEC和蓝色轴向效率BAEC,WPCSC 45不超过WPCS0 45-0.005。所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有从0度到45度的最大白点色移WPCS45以及蓝色轴向效率BAE,WPCS45小于WPCSC 45+0.005,BAE比BAEC高至少10%。
在本说明书的一些方面,提供了一种有机发光二极管(OLED)显示器。所述显示器包括像素化OLED显示面板和设置在所述像素化OLED显示面板上的颜色校正部件。所述像素化OLED显示面板在30度时的蓝色与红色混合权重的比率为β0 30,并且在45度时的蓝色与红色混合权重的比率为β0 45。β0 450 30≥1.05并且1.5≥β0 45≥1.1。所述颜色校正部件被配置为使得显示器在45度时的蓝色与红色混合权重的比率为β45,并且在30度时的蓝色与红色混合权重的比率为β30。β0 45-0.1≥β45≥2.1-β0 45并且β0 30-0.05≥β30≥2.05-β0 30
在本说明书的一些方面,提供了一种有机发光二极管(OLED)显示器。所述显示器包括像素化OLED显示面板和设置在所述像素化OLED显示面板上的颜色校正部件。所述像素化OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层。所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCS45和蓝色轴向效率BAE。在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的第一比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCSC1 45和蓝色轴向效率BAEC1。BPCSC1 45在BPCS45的0.0025内,并且BAE比BAEC1高至少10%;或者BAEC1在BAE的5%内,并且BPCSC1 45比BPCS45大至少0.005。
附图说明
图1为白点轴向效率相对于白点色移性能空间的示意性曲线图;
图2为图1的性能空间和扩展的性能空间的示意图;
图3A为示出扩展的性能空间的示意图;
图3B为由图3A的性能空间限定的性能曲线的示意图;
图3C示意性地示出了图3B的性能曲线左侧和右侧的区域;
图3D示意性地示出了图3B的性能曲线上方和下方的区域;
图4A示意性地示出了性能曲线和修改的性能曲线;
图4B示意性地示出图4A的修改的性能曲线;
图5为概述制造有机发光二极管(OLED)显示器的方法的流程图;
图6为OLED发射叠堆的示意性剖视图;
图7为OLED显示面板的示意性俯视图;
图8为红色、绿色和蓝色OLED发射叠堆的示意性剖视图;
图9为比较显示面板的绿色子像素的空腔发射率和掺杂剂发射的曲线图;
图10为根据一些实施方案的显示面板的绿色子像素的空腔发射率和掺杂剂发射的曲线图;
图11为图10的绿色子像素的相对光谱发射的曲线图;
图12为图9的绿色子像素的色移与视角的u′-v′曲线图;
图13为图10的绿色子像素的色移与视角的u′-v′曲线图;
图14为根据一些实施方案的显示面板的子像素和比较显示面板的子像素的示意性剖视图;
图15为OLED显示器的剖视图;
图16为傅立叶空间中的区域的示意图,在其中纳米结构化界面的功率谱密度(PSD)被集中;
图17A为作为波数的函数的纳米结构化界面的PSD的示意图;
图17B为作为波数的函数的纳米结构化界面的波数PSD乘积的示意图;
图18A是作为波数的函数的纳米结构化界面的PSD的示意图;
图18B为作为波数的函数的纳米结构化界面的波数PSD乘积的示意图;
图19示出了傅立叶空间中的环状扇区和圆环;
图20A为包括具有多个支柱的纳米结构化表面的纳米结构化制品的剖视图;
图20B为图20A的纳米结构化制品的支柱的剖视图;
图21为纳米结构化制品的剖视图;
图22为多层光学膜的示例性光学重复单元的示意性透视图;
图23为部分反射器的示意性侧视图;
图24A至图24B为多层光学膜的层厚度分布的示意图;
图25为波长和偏振相关的部分反射器的透射率相对于波长的示意性曲线图;
图26为部分反射器的透射光谱的示意性图表;
图27为圆形偏振片的示意性剖视图;
图28为部分反射器的透光轴线、线性吸收型偏振片的透光轴线和延迟片的快光轴线的示意图;
图29为聚合物膜的示意性剖视图;
图30为具有附加聚合物层的图29的聚合物膜的示意性剖视图;
图31为单层聚合物膜的示意性剖视图;
图32为双层聚合物膜的示意性剖视图;
图33为蓝色轴向效率相对于最大蓝点色移的示意性曲线图;
图34至图35为具有和不具有颜色校正部件的显示器的蓝色轴向效率相对于最大蓝点色移曲线图;
图36为一组比较显示面板的性能点的WPCSC 45-WPAEC空间的曲线图;
图37为一组OLED显示器的性能点的WPCS45-WPAE空间的曲线图;
图38为另一组比较显示面板的性能点的WPCSC 45-WPAEC空间的曲线图;
图39为另一组OLED显示器的性能点的WPCS45-WPAE空间的曲线图;
图40为通过建模确定的蓝色轴向效率相对于最大蓝点色移曲线图;并且
图41为通过实验和建模确定的显示面板的蓝色轴向效率相对于最大蓝点色移曲线图。
具体实施方式
在以下说明中参考附图,该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解,在不脱离本说明书的范围或实质的情况下,可设想并进行其它实施方案。因此,以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
有机发光二极管(OLED)显示器通常产生具有随观察方向变化的颜色的光输出。该效果在强腔OLED中特别有害,其中OLED的发射叠堆的阴极和阳极之间的腔具有依赖于波长和视角的输出,该波长和视角近似为腔中的视角的余弦除以腔中光的波长。OLED显示器的色移和效率取决于OLED显示器的设计参数。例如,色移和效率两者取决于OLED显示器的层的厚度和材料。在常规OLED显示器中,选择OLED层以实现色移和效率之间的期望折衷。
如美国临时申请62/342620(Freier等人)和62/414127(Erickson等人)以及PCT公布WO 2017/205174(Freier等人)所描述,颜色校正部件诸如包括纳米结构化界面的光学叠堆可邻近OLED显示面板的发射层放置,以减少颜色随观察方向的变化而基本上不改变显示器的轴上光输出。其它可用的颜色校正部件包括部分反射器,该部分反射器例如提供波长相关的反射率和透射率。可用的部分反射器在例如美国临时申请62/566654(Haag等人)和62/383058(Benoit等人)和62/427450(Benoit)中有所描述。其它可用的颜色校正部件包括聚合物膜,该聚合物膜用作例如稳健的光学漫射器。可用的聚合物膜在例如美国专利申请15/587929(Hao等人)和15/587984(Hao等人)中有所描述。
颜色校正部件可邻近顶发射OLED的顶表面或邻近底发射OLED的底表面放置。OLED可以是强腔OLED或弱腔OLED或无腔OLED。当前的OLED市场由有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器控制,其具有顶部发射架构,并且除了采用强微腔设计之外,当前不使用任何光提取方法。与例如液晶显示器(LCD)的腔相比,该强腔设计可具有高光效,但是角颜色均匀度要差得多。在本说明书的一些实施方案中,颜色校正部件有利地与强腔OLED诸如AMOLED一起使用,因为强腔OLED中通常存在相对较大的色移。
在一些实施方案中,OLED显示器包括设置在发射层上的密封剂和邻近密封剂设置的圆形偏振片。在一些实施方案中,颜色校正部件设置在密封剂和圆形偏振片之间。
存在可用于量化颜色随观察方向的变化的减小的若干变量。例如,可使用颜色随视角相对于轴上指定颜色的偏移来表征色移。不同的指定轴上颜色提供不同的量来表征色移。已发现,指定白色轴向颜色提供了表征整体色移性能的可用量。具体地讲,表征色移的可用量为在视角从零度变化到45度时显示器的最大白点色移(WPCS45)。可用于表征显示器的另一个量是在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移(BPCS45)。视角是指如在显示器外部的空间中确定的相对于垂直于显示器的方向的角度。可由斯涅尔定律确定相对于显示器内层中的法向的对应角度。如果显示器是弯曲的,则法向是指发射被表征的光的像素处的法向。
可根据国际照明(技术)委员会(CIE,Commission Internationale de l'Eclairage)1976年均匀色度标尺(UCS,Uniform Chromaticity Scale)色度图来描述随视角的白点色移。指定视角下的白点色移为当零度视角下的光输出为白色时指定视角下的光输出与零度(垂直于显示器)视角下的光输出之间的色度距离。色度距离是指CIE色度图中两点之间的欧几里得距离。例如,如果第一颜色的CIE 1976UCS的颜色坐标为(u′1,v′1),并且不同的第二颜色的CIE 1976UCS颜色坐标为(u′2,v′2),两种颜色之间的色度距离通过(Δu′v′)2=(u′2-u′1)2+(v′2-v′1)2的正平方根给定。法向视角下的白点可为任何合适的白点。例如,白点可视为标准照明体的白点或可视为由显示面板产生的白点。白点可以u′、v′坐标指定。例如,一个合适白点为u′=0.19783并且v′=0.46833。其它示例性合适白点在表1中给出,该表为标准照明体和由通用显示器产生的白光给出CIE x、y、u′和v′坐标,并且为标准照明体给出相关色温(CCT)。
表1
Figure BDA0002728179720000081
Figure BDA0002728179720000091
指定视角下的蓝点色移类似地定义为当光输出来自显示器的蓝色子像素时指定视角下的光输出与零度(垂直于显示器)视角下的光输出之间的色度距离。
还期望表征显示器的亮度和/或效率。表征轴上亮度的可用量为显示器的白点轴向效率(WPAE)。可用于表征显示器的另一个量是蓝色轴向效率(BAE)。BAE为当显示器产生白光输出(例如,本文别处所述的白点中的任一个白点)时蓝色子像素的效率。OLED显示器的寿命通常受限于蓝色子像素的寿命。因此,增加BAE可延长OLED显示器的寿命。效率是指所供应的每单位电流产生的发光强度,并且可表示为cd/A。
根据本说明书,已发现,同时设计OLED叠堆和颜色校正部件或至少部分地基于颜色校正部件的特性设计OLED叠堆可提供的性能有益效果超过可通过首先设计OLED叠堆以在色移和效率之间提供期望折衷然后使用颜色校正部件进一步校正色移而获得的性能有益效果。例如,已发现根据一些实施方案,当选择OLED叠堆的层以有意地形成OLED显示面板的颜色混合权重的不平衡并且颜色校正部件用于至少部分地校正该不平衡时,所得显示器具有不能通过将颜色校正部件放置在常规显示面板上来实现的性能(例如,提高效率和/或降低色移)。可至少部分地基于可通过适当选择颜色校正部件来实现的光学特性来选择颜色混合权重的该不平衡。根据一些实施方案,这样做的结果是形成比常规OLED显示器更亮的显示器(例如,更高的WPAE),该显示器还提供至少与常规OLED显示器同样良好的色移(例如,WPCS45不增加);或用于形成与常规显示器相比具有改善的色移(例如,降低的WPCS45和/或降低的BPCS45)的显示器,该显示器还提供至少同样良好的亮度(例如,WPAE不降低并且/或者BAE不降低);或用于形成与常规显示面板相比具有改善的蓝色轴向效率的显示器,该显示器还提供类似或改善的色移(例如,WPCS45基本上不增加并且/或者BPCS45不增加)。更一般地,根据一些实施方案,已发现,同时设计OLED叠堆和颜色校正部件或根据颜色校正部件的特性设计OLED叠堆提供了不能通过将颜色校正部件施加到常规OLED显示面板来实现的色移/效率性能空间。根据一些实施方案,已发现,同时设计OLED叠堆和颜色校正部件或根据颜色校正部件设计OLED叠堆可使得BAE增加。在一些实施方案中,优选的设计可为允许适度增加白点色移以有利于提高蓝色轴向效率。
WPCS0 45表示不具有颜色校正部件的显示面板从0度到45度的最大白点色移,WPCSC 45表示比较显示面板从0度到45度的最大白点色移,WPCS45表示包括颜色校正部件的OLED显示器从0度到45度的最大白点色移,WPAE0表示不具有颜色校正部件的显示面板的白点轴向效率,WPAEC表示比较显示面板的白点轴向效率,WPAE表示包括颜色校正部件的OLED显示器的白点轴向效率,BAEC表示比较显示面板的蓝色轴向效率,BAE表示包括颜色校正部件的OLED显示器的蓝色轴向效率,BPCS0 45表示不具有颜色校正部件的显示面板在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移,BPCSC 45表示比较显示面板从0度到45度的最大白点色移,BPCS45表示包括颜色校正部件的OLED显示器从0度到45度的最大白点色移。已发现,根据一些实施方案,设计OLED叠堆以提供不太理想或甚至通常不可接受的白点或蓝点色移使得当包括颜色校正部件时,在WPCS45-WPAE-BPCS45-BAE空间(例如,WPCS45<WPCSC 45并且/或者WPAE>WPAEC并且/或者BAE>BAEC并且/或者BPCS45<BPCSC 45)中至少一个方面的性能改善。
根据一些实施方案,本说明书的显示器的另一个优点是对制造变化的改善的公差。例如,根据一些实施方案,已发现,由于厚度控制制造不完善而引起的层厚度变化例如导致WPCS45-WPAE中的性能变化显著小于常规显示面板中的性能变化。
图1为示意性地示出WPAE-WPCS45坐标中的性能空间12的曲线图。性能空间12包括性能曲线14之上或之下和右侧的点,并且表示能够通过改变比较显示面板的一个或多个设计参数实现的性能点。由于比较显示面板、本说明书的显示面板和包括本说明书的显示面板和颜色校正部件的OLED显示器可在同一曲线图上示出,因此曲线图的x轴和y轴将可互换地称为WPCSC 45-WPAEC轴、WPCS0 45-WPAE0轴和WPCS45-WPAE轴。对于给定OLED显示面板,可限定多个比较显示面板,该多个比较显示面板除了多个设计参数的一个或多个值之外在其它方面等同于该OLED显示面板。比较显示面板在WPCSC 45-WPAEC空间中限定性能点,并且限定沿着性能点边界的性能曲线14。具体地讲,性能曲线14为性能点边界的左上部分。沿着性能曲线14的不同点表示可通过适当选择设计参数来实现的不同性能结果。如果性能点落在性能曲线14上,则不存在产生较低WPCSC 45而不降低WPAEC,或产生较高WPAEC而不增加WPCSC 45的设计参数的选择。
通常存在视角从0度到45度的最大可接受的最大白点色移WPCS45 LA和最小可接受的轴向效率WPAEMin,这些量可取决于应用(例如,对于蜂窝电话的这些量中的一者或两者可与对于电视机不同)。在一些实施方案中,多个比较显示面板具有的WPAEC范围在WPAEMin下方和上方延伸以及WPCSC 45范围在WPCS45 LA下方和上方延伸。在一些实施方案中,WPCSC 45的范围延伸为至少从0.01至0.015。在一些此类实施方案中,WPCSC 45的范围延伸至例如至少0.02,或至少从0.009至0.015,或至少从0.008至0.02。在一些实施方案中,WPAEC的范围至少延伸为从30cd/A至35cd/A,或从25cd/A至35cd/A,或从35cd/A至40cd/A,或从40cd/A至45cd/A。在一些实施方案中,WPAEC的范围延伸超过至少5cd/A或至少10cd/A。如果要在不参考颜色校正部件的情况下选择性能点,则将沿着性能曲线14选择点如下:该点具有的白点轴向效率高于WPAEMin并且具有视角从0度到45度的最大白点色移小于WPCS45 LA。例如,可选择性能点15a作为效率和色移之间的期望折衷。然后可添加颜色校正部件以将色移减小到性能点15b。性能曲线14的在白点轴向效率为WPAEMin的第一端点141和视角从0度到45度的最大白点色移为WPCS45 LA的第二端点142之间延伸的部分是性能曲线14a。性能曲线14a由多个比较显示面板限定,该多个比较显示面板为限定性能曲线14的该多个比较显示面板的子集,其具有至少为WPAEMin的白点轴向效率和不超过WPCS45 LA的视角从0度到45度的最大白点色移。可另选地选择第一端点和第二端点,使得视角从0度到45度的最大白点色移在本文别处所述的任何范围内延伸,并且/或者使得白点轴向效率在本文别处所述的任何范围内延伸。
根据本说明书,已发现,与在常规设计的OLED面板上使用颜色校正相比,设计OLED面板以考虑颜色校正部件的效果可提供改善的结果。由于关注于优化具有设置在显示面板上的颜色校正部件的显示器的结果,因此显示面板的性能点的最佳选择可在性能曲线14的下方和右侧,但在一些情况下,其也可在性能曲线14上。例如,在一些实施方案中,当包括颜色校正部件并且显示面板没有其它性能点产生较低的白点色移而同时不牺牲另一期望的性能属性诸如效率时,显示面板的性能点10a转换为性能点10b。需注意,性能点10a在性能曲线14的下方和右侧,并且存在具有性能点13a的比较显示面板,与性能点10a相比,性能点13a具有改善的白点轴向效率和改善的白点色移。当包括颜色校正部件时,性能点13a偏移到性能点13b,而性能点10a偏移到性能点10b,性能点10b具有比性能点13b显著更低的白点色移。
又如,当包括颜色校正部件时,性能点20a偏移到性能点20b。性能点20b具有与性能点15b和13b大致相当的白点色移,但具有显著更高的白点轴向效率。
在一些实施方案中,产生包括显示面板和颜色校正部件的所得显示器的最佳性能的性能点沿着性能曲线109,该性能曲线在性能曲线14a的右侧。
在一些实施方案中,颜色校正部件将显示面板的从0度到45度的最大白点色移向左偏移至少0.005、或至少0.01、或至少0.015。换句话讲,在一些实施方案中,WPCS45 0-WPCS45≥0.005,或WPCS45 0-WPCS45≥0.01,或WPCS45 0-WPCS45≥0.015。在一些实施方案中,选择OLED显示面板的设计参数的值使得WPCS45 0为至少0.012、或至少0.015、或至少0.016、或至少0.017、或至少0.018、或至少0.019、或至少0.02。在一些实施方案中,WPCS45不超过0.014、或不超过0.012、或不超过0.01、或不超过0.008、或不超过0.006、或不超过0.005。在一些实施方案中,WPCS0 45为至少0.017,并且WPCS45不超过0.01。在一些实施方案中,WPCS0 45为至少0.020,并且WPCS45不超过0.014。在一些实施方案中,WPCS45不超过WPCSC 45-0.005,或不超过WPCSC 45-0.01,或不超过WPCSC 45-0.015。在一些实施方案中,WPCSC 45不超过WPCS0 4-0.005,或不超过WPCS0 4-0.01,或不超过WPCS0 4-0.015。在一些实施方案中,WPCS45不超过WPCSC 45-0.005,并且WPCSC 45不超过WPCS0 4-0.005。在一些实施方案中,WPCS45不超过WPCSC 45-0.01,并且WPCSC 45不超过WPCS0 4-0.01。
需注意,在图1中,包括颜色校正部件的每个显示器的效率略微低于不具有颜色校正部件的显示器的效率。这可由于在法向入射下不太完美地透射(例如,由于吸收或由于散射)穿过颜色校正部件而发生。例如,已发现PCT公布WO 2017/205174(Freier等人)的颜色校正部件通常主要由于吸收而使WPAE下降1.1cd/A至1.3cd/A。根据本说明书,即使没有颜色校正部件的显示面板的色移通常被认为是不可接受的(例如,WPCS0 45>WPCS45 LA),也可通过选择OLED显示面板的设计参数使其具有更高效率的性能点(例如,性能点20a)来更大程度地补偿这种小的效率下降。在一些实施方案中,WPAE为至少35cd/A、或至少40cd/A、或至少43cd/A、或至少45cd/A。
在一些实施方案中,显示器的性能点可被选择为具有比比较显示面板更高的白点色移,这有利于另一属性。例如,在一些实施方案中,性能点20b可由于更高的效率而优于性能点10b,但在其它实施方案中,性能点10b可由于其更低的色移而为优选的。又如,如果显示器的蓝色轴向效率(BAE)高于比较显示器的蓝色轴向效率(BAEC),则同时具有比比较显示器更低的WPAE和更高的WPCS45的性能点的显示器可能优于比较显示器。在一些实施方案中,BAE比BAEC高至少5%、或至少10%、或至少20%、或至少30%、或至少40%、或至少50%。
在一些实施方案中,显示器的效率(WPAE或BAE)高于比较显示面板的效率,但其白点色移可能不小于比较显示面板的白点色移。例如,在一些实施方案中,WPCSC 45不超过WPCS0 45-0.005,WPAEC不小于WPAE0-1cd/A,WPCS45小于WPCSC 45+0.005,并且BAE比BAEC高至少10%。在一些此类实施方案中,并且在其它实施方案中,WPCS45不超过WPCSC 45、或不超过WPCSC 45-0.005、或不超过WPCSC 45-0.01、或不超过WPCSC 45-0.015。
图2为示意性地示出性能曲线14、修改的性能曲线114和改善的性能曲线110的曲线图。由于颜色校正部件使比较显示面板的性能点偏移,因此颜色校正部件和具有沿着性能曲线14的性能点的多个比较显示面板中的比较显示面板限定修改的性能曲线114,如本文别处进一步所述。已发现,在一些实施方案中,在一些区域中修改的性能曲线114在性能曲线14的上方和左侧,但在其它区域中修改的性能曲线在性能曲线14的右侧,如图2中示意性地示出。在一些实施方案中,颜色校正部件降低了一些比较显示面板沿性能曲线14的白点色移,但增加了其它比较显示面板的白点色移。改善的性能曲线110表示可根据本说明书的一些实施方案实现的该组性能点的边界。在一些实施方案中,修改的性能曲线114看起来与图2所示的不同。例如,在一些实施方案中,颜色校正部件减小了白点色移的区域可不延伸到大的WPCSC 45,如图2所示。
在一些实施方案中,在其它方面等同于显示器但具有一个或多个不同光学厚度的OLED层的多个比较显示器在WPCSC 45-WPAEC空间中限定沿着性能点边界的第二性能曲线(例如,改善的性能曲线110),该第二性能曲线在第一性能曲线(例如,性能曲线14a)的上方或左侧。在一些实施方案中,第二性能曲线和多个比较显示器在WPCSC 45-WPAEC空间中限定第三性能曲线(例如,性能曲线109)使得对于具有沿着所述第二性能曲线的性能点的多个比较显示器中的每个比较显示器,从比较显示器移除颜色校正部件得到具有沿着第三性能曲线的性能点的比较显示面板。第三性能曲线(例如,性能曲线109)可在第一性能曲线(例如,性能曲线14a)的右侧。在一些实施方案中,WPCS45和WPAE限定显示器的基本上沿着第二性能曲线的性能点,并且WPCS0 45和WPAE0限定显示面板的基本上沿着第三性能曲线的性能点。在此语境中“显示器或显示面板的性能点基本上沿着性能曲线”意指在性能曲线上存在点,其中从显示器或显示面板从0度到45度的最大白点色移分别在该点色移的0.0025内并且显示器或显示面板的白点轴向效率分别在该点的白点轴向效率的5%内。在一些实施方案中,当显示器或显示面板的性能点被描述为基本上沿着性能曲线时,在性能曲线上存在点,其中从显示器或显示面板从0度到45度的最大白点色移分别在该点色移的0.001内并且显示器或显示面板的白点轴向效率分别在该点的白点轴向效率的2%内。在一些实施方案中,当显示器或显示面板的性能点被描述为基本上沿着性能曲线时,在性能曲线上存在点,其中从显示器或显示面板从0度到45度的最大白点色移分别在该点色移的0.0005内并且显示器或显示面板的白点轴向效率分别在该点的白点轴向效率的1%内。
对于本说明书的任何给定显示面板,可能有用的是参考特定组的比较设计面板中的比较显示面板。例如,图2中示出了显示面板的性能点30(具有WPCS0 45和WPAE0的坐标)。点集40是比较显示面板的性能点,这些性能点具有的WPCSC 45不超过WPCS0 45C,并且WPAEC不小于WPAE0E。ΔC的可用值包括0.005或0.01。ΔE的可用值包括1cd/A或0.5cd/A或在约1cd/A至约2cd/A的范围内。示出了比较显示面板的性能点41和42。选择用于与显示面板进行比较的特定比较显示面板可称为第一比较显示面板。在一些实施方案中,在多个比较显示面板中存在至少一个比较显示面板,其具有沿着性能曲线的坐标为(WPCSC 45,WPAEC)的性能点42,其中WPCSC 45不超过WPCS0 45C,WPAEC不小于WPAE0E,并且WPCS45小于WPCSC 45。在一些此类实施方案中,ΔC=0.005并且ΔE=1cd/A。还可指定效率的上限。例如,WPAEC可被指定为在WPAE0E至WPAE0E的范围内。可将ΔE指定为WPCSC 45、WPCSC 45或WPCSC 45中的任一者的百分比,而不是绝对数。例如,在一些实施方案中,WPCSC 45的范围被指定为在WPAE的5%、或2%、或1%内。在一些实施方案中,所选的比较显示面板(第一比较显示面板)具有的白点轴向效率等于WPAE。
显示器的一些可能的性能点(WPCS45,WPAE)被示出为性能点31、32、33和43。可使用常规OLED显示面板而不使用颜色校正部件来实现WPCS45-WPAE空间中的性能点31和43。然而,与具有相同或类似WPCS45-WPAE坐标的常规OLED显示器相比,具有性能点31或43的本说明书的显示器具有改善的另一性能属性(例如,蓝色轴向效率)。例如,在一些实施方案中,显示面板(例如,具有性能点31)的蓝色轴向效率比该多个比较显示面板中的第一比较显示面板的蓝色轴向效率BAEC高至少5%、或至少10%、或至少20%、或至少30%、或至少40%、或至少50%,该第一比较显示面板具有沿着性能曲线的性能点并且具有在WPAE的5%内的白点轴向效率。在一些实施方案中,第一比较显示面板具有由性能点43给出的WPCSC 45-WPAEC坐标并且具有颜色校正部件的OLED显示器具有由性能点31或由性能点43给出的WPCS45-WPAE坐标,但该显示器的蓝色轴向效率比第一比较显示面板的蓝色轴向效率高至少10%。
性能点32和33表示不能通过将颜色校正部件放置在具有沿着性能曲线14的性能点的显示面板上来实现的性能。性能点33具有比性能点32更低的白点色移,因此在其中主要关注低白点色移的实施方案中性能点33将通常优于性能点32。然而,在一些实施方案中,具有性能点32的显示器可具有较高的蓝色轴向效率,并且因此在主要关注高蓝色轴向效率的实施方案中可为优选的。
在一些实施方案中,WPCS0 45和WPAE0限定显示面板的性能点(WPCS0 45,WPAE0)在性能曲线14下方和右侧。在一些实施方案中,WPCS45和WPAE限定显示器的性能点(WPCS45,WPAE)在修改的性能曲线114的上方或左侧。在一些实施方案中,(WPCS45,WPAE)在性能曲线14的上方和左侧。在一些实施方案中,(WPCS45,WPAE)在性能曲线14的上方和左侧,并且在修改的性能曲线114的上方或左侧。在一些实施方案中,沿着WPAEC相对于WPCSC 45曲线图的WPCSC 45轴从WPCS45到性能曲线14或到修改的性能曲线114的距离为至少0.002或0.005。例如,性能点32和性能曲线14之间的距离d1可为至少0.002,或至少0.0025,或至少0.005,或至少0.0075,或至少0.01。在一些实施方案中,沿着WPAEC相对于WPCSC 45曲线图的WPAEC轴从WPAE到性能曲线14或到修改的性能曲线114的最小距离为至少0.5cd/A或至少1.0cd/A。例如,从性能点20b到性能曲线14的距离d2可为至少0.5cd/A或至少1.0cd/A。沿着WPAEC相对于WPCSC 45曲线图的WPCSC 45轴从性能点20b到性能曲线14或到修改的性能曲线114的距离可为至少0.002、或0.0025、或0.005、或0.0075、或0.01。在一些实施方案中,沿着WPAEC相对于WPCSC 45曲线图的WPCSC 45轴从WPCS0 45到性能曲线14的距离为至少0.002或至少0.005。在一些实施方案中,沿着WPAEC相对于WPCSC 45曲线图的WPAEC轴从WPAE0到性能曲线14的距离为至少0.5cd/A或至少1.0cd/A。例如,从性能点39到性能曲线14的距离d3可为至少0.002或至少0.005,并且从性能点39到性能曲线14的距离d4可为至少0.5cd/A或至少1CD/A。
在一些实施方案中,作为白点轴向效率相对于最大白点色移曲线图的另选或补充,以蓝色轴向效率相对于最大蓝点色移曲线图来表征显示器和显示面板的性能是方便的。图33为包括颜色校正部件的显示器(沿着曲线730)和不包括颜色校正部件的显示面板(沿着曲线740)的蓝色轴向效率相对于在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移的示意性曲线图。示出了比较显示面板的性能点770和780和显示器的性能点790。在一些实施方案中,OLED显示器包括:像素化OLED显示面板,所述像素化OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层;以及颜色校正部件,所述颜色校正部件设置在所述像素化OLED显示面板上,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器在视角从0度变化到45度时具有最大蓝点色移BPCS45以及蓝色轴向效率BAE。在一些实施方案中,在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的第一比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCSC1 45和蓝色轴向效率BAEC1,其中BPCSC1 45在BPCS45的0.0025内,并且BAE比BAEC1高至少10%。例如,第一比较显示面板可具有性能点770,该性能点的BPCSC1 45大约等于具有性能点790的显示器的BPCS45,并且其中具有性能点790的显示器的BAE显著高于具有性能点770的第一比较显示面板的BAEC1。在一些实施方案中,BPCSC1 45在BPCS45的0.001内,并且BAE比BAEC1高至少15%、或至少20%、或至少25%。在一些实施方案中,在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的第一比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCSC1 45和蓝色轴向效率BAEC1,其中BAEC1在BAE的5%内,并且BPCSC1 45比BPCS45大至少0.005。例如,第一比较显示面板可具有性能点780,该性能点的BAEC1大约等于具有性能点780的显示器的BAE,并且其中具有性能点790的显示器的BPCS45显著小于具有性能点780的第一比较显示面板的BPCSC1 45。在一些实施方案中,BAEC1在BAE的2%内,并且BPCSC1 45比BPCS45大至少0.0075、或至少0.01、或至少0.015。
在一些实施方案中,BPCSC1 45在BPCS45的0.0025内,并且BAE比(例如,具有性能点770的第一比较显示面板的)BAEC1高至少10%,并且在其它方面等同于像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的OLED层的第二比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCSC2 45和(例如,具有性能点780的第二比较显示面板的)蓝色轴向效率BAEC2,BAEC2在BAE的5%内,并且BPCSC2 45比BPCS45大至少0.005。在一些实施方案中,BPCSC1 45在BPCS45的0.001内,并且BAE比BAEC1高至少15%,并且在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的第二比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCSC2 45和蓝色轴向效率BAEC2,BAEC2在BAE的2%内,并且BPCSC2 45比BPCS45大至少0.0075。
在一些实施方案中,像素化OLED显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCS0 45和蓝色轴向效率BAE0。例如,(BPCS0 45,BAE0)可以是性能点781,在颜色校正部件设置在显示面板上时该性能点产生性能点790。
为了大体描述性能曲线的上方/下方或左侧/右侧的含义,我们考虑扩展的性能空间的大体可能的形状,其包括通常将不被考虑的WPAEC-WPCSC 45的区域。
图3A示意性地示出了WPAEC-WPCSC 45坐标中的扩展的性能空间212。在图示实施方案中,随着效率和色移沿着性能曲线214下降,达到WPCSC 45的最小值。该最小值被标记为WPCS45 Min并且具有对应的白点轴向效率A。在其它实施方案中,随着WPAE接近零WPAE接近WPCS45 Min并且斜率没有变化的迹象,如图所示。在这种情况下,A可视为零。在例示的实施方案中,随着效率和色移沿着性能曲线214增加,达到WPAE的最大值。该最大值被标记为WPAEMax并且具有在视角从0度变化到45度时对应的最大白点色移B。在其它实施方案中,对于大的WPCSC 45,WPAE接近WPAEMax并且斜率没有变化的迹象,如图所示。在这种情况下,B可视为最大可实现的WPCSC 45。性能曲线214是在性能点(WPCS45 Min,A)和(B,WPAEMax)之间延伸的扩展的性能空间212的边界的部分。图3B示意性地示出了性能曲线214而未示出性能空间212的边界的剩余部分。在一些实施方案中,性能曲线214可视为仅在(WPCS45 Min,A)和(B,WPAEMax)之间的曲线的一部分上延伸。例如,曲线的较低端点可视为白点轴向效率处于可接受的最低值(其可高于A)的点,并且曲线的第二端点可视为在视角从0度变化到45度时的最大白点色移处于可接受的最大值(其可低于B)的点。
图3C示出了性能曲线214左侧或右侧的含义。如果从一点朝向较低WPCSC 45点绘制的水平线与性能曲线214相交或与从性能曲线214的左侧端点向下延伸的垂直线或从性能曲线214的右侧端点向上延伸的垂直线相交,则该点在性能曲线214的右侧。类似地,如果从一点朝向较高WPCSC 45点绘制的水平线与性能曲线214相交或与从性能曲线214的左侧端点向下延伸的垂直线或从性能曲线214的右侧端点向上延伸的垂直线相交,则该点在性能曲线214的左侧。
图3D示出了性能曲线214的上方或下方的含义。如果从一点朝向较高WPAEC点绘制的竖直线与性能曲线214相交或与从性能曲线214的左侧端点向左延伸的水平线或从性能曲线214的右侧端点向右延伸的水平线相交,则该点在性能曲线214的下方。类似地,如果从一点朝向较低WPAEC点绘制的竖直线与性能曲线214相交或与从性能曲线214的左侧端点向左延伸的水平线或从性能曲线214的右侧端点向右延伸的水平线相交,则该点在性能曲线214的上方。
将所述颜色校正部件放置在具有性能点的比较显示面板上,以限定修改的性能点。因此,颜色校正部件和具有沿着性能曲线的性能点的多个比较显示面板限定多个修改的性能点。由于设计空间可以并且通常高于二维,因此在二维WPCSC 45-WPAEC空间中可存在多于一个具有相同性能点的比较显示面板。一般来讲,并非这些比较显示面板中的所有比较显示面板都偏移到相同的修改的性能点。这在图4A中示意性地示出。沿着性能曲线214的比较显示面板在区域313中具有偏移的性能。在一些实施方案中,区域313看起来不同于图4A所示的区域。例如,区域313不一定是如图所示的相对薄的区域。此外,区域313可具有与性能曲线214显著不同的形状。在一些实施方案中,区域313包括针对给定的白点轴向效率改善了白点色移的区域以及针对给定的白点轴向效率劣化了白点色移的区域。
修改的性能曲线314是对于给定WPAEC具有最低WPCSC 45或对于给定WPCSC 45具有最高WPAEC的区域313中的点的边界部分。修改的性能曲线314可被描述为修改的性能点的边界的最上部分和最左部分的并集。图4B是修改的性能曲线314的示意图,其具有第一端点314a、最低WPCSC 45的点314b、最高WPAEC的点314c和第二端点314d。在其它实施方案中,修改的性能曲线314可看起来与图4B所示的不同。例如,第一端点314a和点314b可重合并且/或者第二端点314d和点314c可重合。修改的性能点的边界的最上部分是修改的性能曲线314的介于点314b和第二端点314d之间的部分。修改的性能点的边界的最左部分为修改的性能曲线314介于第一端点314a和点314c之间的部分。由于修改的性能曲线314可包括标志斜率变化的点诸如点314b和314c,如果这些点在上文针对性能曲线214所述的意义上分别在修改的性能曲线314的最上部分的上方或下方,则我们将这些点定义为在修改的性能曲线314的上方或下方。类似地,如果这些点在上文针对性能曲线214所述的意义上分别在修改的性能曲线314的最左部分的左侧或右侧,则我们将这些点定义为在修改的性能曲线314的左侧或右侧。例如,区域390在修改的性能曲线314的上方和左侧,区域392在修改的性能曲线314的下方和左侧,并且区域394在修改的性能曲线314的上方和右侧。在一些实施方案中,本说明书的显示器具有在修改的性能曲线314上方或左侧(例如,在区域390、392或394中的任一个区域中)的性能点。在一些实施方案中,显示器具有在修改的性能曲线314上方和左侧(例如,在区域390中)的性能点。
OLED显示面板通常包括多个像素,其中每个像素至少包括红色、绿色和蓝色子像素,并且每个子像素包括发射叠堆。在常规方法中,红色、绿色和蓝色发射叠堆被设计成使基色的偏移最小化并且保持颜色混合权重之间的平衡,使得产生可接受的低色移(不超过WPCS45 LA)。在本发明的方法中,根据一些实施方案,发射叠堆被设计成有意地形成颜色混合权重的不平衡,该不平衡将由颜色校正部件恢复。例如,在一些实施方案中,该不平衡可以通过加强OLED发射叠堆的腔和/或通过改变腔的厚度或光学厚度来实现,如本文别处进一步所述。期望的不平衡可由颜色校正部件提供的颜色混合的偏移来确定,并且可用颜色混合权重来量化。
颜色(诸如由子像素产生的颜色)的颜色混合权重,是指由CIE在1931年(CIE1931XYZ颜色空间)定义的三刺激值X、Y和Z的总和。三刺激值是光谱辐射的积分乘以对应的三刺激响应函数(表示为X(λ)、Y(λ)、Z(λ)或
Figure BDA0002728179720000201
)。相对颜色混合权重是指在指定视角下的颜色混合权重除以在零视角下的颜色混合权重。除以零视角下的颜色混合权重提供了便利的归一化,使得在零视角下的相对颜色混合权重为一。蓝色与红色混合权重的比率是指蓝色子像素的相对颜色混合权重除以红色子像素的相对颜色混合权重。类似地,绿色与红色混合权重的比率是指绿色子像素的相对颜色混合权重除以红色子像素的相对颜色混合权重。
对于给定的颜色校正部件,可以确定由颜色校正部件提供的颜色混合权重的偏移,并且这可以用于选择发射叠堆的设计参数(例如,光学厚度),使得当包括颜色校正部件时白点色移适当地低。在一些实施方案中,颜色校正部件包括第一层和第二层以及在第一层和第二层之间的纳米结构化界面。纳米结构化界面是包括纳米结构的两种材料之间的界面,其中纳米结构为具有1nm至1000nm范围内的至少一个长度尺度的结构。在一些实施方案中,纳米结构具有10nm至500nm范围内或100nm至350nm范围内的至少一个长度尺度。例如,如PCT公布WO 2017/205174(Freier等人)中大体描述的可用的颜色校正部件利用低折射率层和高折射率层之间的纳米结构,该纳米结构具有125nm的均方根振幅(也表示为Var)并且具有集中在波数25μm-1和37μm-1之间的环带中的大体方位角对称的功率谱密度(PSD)。高折射率(例如,n=1.85)层通常面向OLED叠堆设置,并且低折射率(例如,n=1.5)层通常面向观察者设置。根据该颜色校正部件的PSD,可以确定,当包括颜色校正部件时,根据表2在视角θi下具有蓝色与红色混合权重的比率βi并且在θi下具有绿色与红色混合权重的比率γi的显示面板将产生低白点色移。
表2
10° 15° 20° 25° 30° 35° 40° 45°
β<sub>i</sub> 1.000 1.003 1.039 1.069 1.102 1.141 1.175 1.211 1.229 1.271
γ<sub>i</sub> 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.018 1.044 1.055
在一些实施方案中,OLED显示面板的多个设计参数(例如,OLED发射叠堆中的各个层的光学厚度)的值被选择为有意地在一个或多个倾斜视角下形成OLED显示面板的颜色混合权重的不平衡。在一些实施方案中,基于由颜色校正部件提供的颜色校正的表征来选择该不平衡。例如,当颜色校正部件如上所述时,可将颜色混合权重的不平衡选择为与表2的颜色混合权重的比率匹配或近似。对于其它颜色校正部件,颜色混合权重的比率可显著不同于表2中所示的那些。然而,表2中示出的一些一般趋势适用于多种颜色校正部件。例如,通常优选的是,在20度至45度的整个角视图范围内,蓝色与红色混合权重的比率大于绿色与红色混合权重的比率。在一些实施方案中,蓝色与红色混合权重的比率是恒定的或随着视角从零度到45度单调递增。在一些实施方案中,对于零度和20度(或25度或30度)之间的视角,绿色和红色混合权重的比率接近一(例如,在0.99和1.01之间),并且是恒定的或随着视角从20度(或25度或30度)到45度单调递增。
在一些实施方案中,OLED显示器包括像素化OLED显示面板和设置在像素化OLED显示面板上的颜色校正部件。在一些实施方案中,像素化OLED显示面板在30度时的蓝色与红色混合权重的比率为β0 30,并且在45度时的蓝色与红色混合权重的比率为β0 45,其中β0 450 30≥1.05并且1.5≥β0 45≥1.1。在一些实施方案中,颜色校正部件被配置为使得显示器在45度时的蓝色与红色混合权重的比率为β45,并且在30度时的蓝色与红色混合权重的比率为β30。在一些实施方案中,β45比β0 45更接近一并且β30比β0 30更接近一。在一些实施方案中,β45不超过β0 45-0.15或不超过β0 45-0.1。在一些实施方案中,β30不超过β0 30-0.1或不超过β0 30-0.05。在一些实施方案中,β0 45-0.1≥β45≥2.1-β0 45并且β0 30-0.05≥β30≥2.05-β0 30。在一些实施方案中,β0 45不超过1.4。在一些实施方案中,β0 45至少为1.19。在一些实施方案中,1.38≥β0 45≥1.15或1.35≥β0 45≥1.19或1.33≥β0 45≥1.21。在一些实施方案中,1.4≥β0 30。在一些实施方案中,1.25≥β0 30≥1.07。在一些实施方案中,β0 450 30≥0.03或β0 450 30≥0.04或β0 450 30≥0.05或β0 450 30≥0.06。在一些实施方案中,β0 450 30不超过0.3、或0.25、或0.2、或0.15。在一些实施方案中,1.26≥β0 30≥1.1并且1.35≥β0 45≥1.19。优选的是,β30和β45接近于一。在一些实施方案中,1.1≥β45≥0.9,或1.08≥β45≥0.92,或1.06≥β45≥0.94,或1.05≥β45≥0.95,或1.04≥β45≥0.96。在一些实施方案中,1.1≥β30≥0.9,或1.08≥β30≥0.92,或1.06≥β30≥0.94,或1.05≥β30≥0.95,或1.04≥β30≥0.96。
在一些实施方案中,像素化OLED显示面板在45度时的绿色与红色混合权重的比率为γ0 45,并且OLED显示器(包括颜色校正部件)的显示器在45度时的绿色与红色混合权重的比率为γ45。在一些实施方案中,γ0 45为至少1.025或至少1.03,γ45为不超过γ0 45-0.005并且1.025≥γ45≥0.975。在一些实施方案中,1.1≥γ0 45≥1.03,或1.08≥γ0 45≥1.03,1.07≥γ0 45≥1.04。在一些实施方案中,γ45为不超过γ0 45-0.01,或不超过γ0 45-0.02,或不超过γ0 45-0.03。在一些实施方案中,1.02≥γ45≥0.98,或1.015≥γ45≥0.985,或1.01≥γ45≥0.99。
在一些实施方案中,像素化OLED显示面板在30度时的绿色与红色混合权重的比率为γ0 30,并且OLED显示器在30度时的绿色与红色混合权重的比率为γ30。在一些实施方案中,γ30至少与γ0 30一样接近于一。在其它实施方案中,γ30和γ0 30各自接近于一(例如,均在0.98至1.02或0.99至1.01的范围内),并且γ30可不如γ0 30那样接近于一。在一些实施方案中,1.03≥γ0 30≥0.97,或1.02≥γ0 30≥0.98,或1.01≥γ0 30≥0.99。在一些实施方案中,1.03≥γ30≥0.97,或1.02≥γ30≥0.98,或1.01≥γ30≥0.99。在一些实施方案中,1.03≥γ0 30≥0.97并且1.02≥γ30≥0.98。在一些实施方案中,1.02≥γ0 30≥0.98并且1.01≥γ30≥0.99。在一些实施方案中,|γ0 30-1|>|γ30-1|。
在一些实施方案中,制造OLED显示器的方法包括:提供OLED显示面板,该OLED显示面板具有在WPCSC 45-WPAEC空间中的性能曲线下方和右侧的性能点;以及将颜色校正部件设置在OLED显示面板上,该颜色校正部件被配置为使得显示器的性能点在修改的性能曲线上方或左侧,如本文别处进一步所述。在一些实施方案中,该方法包括确定OLED显示器从0度到45度的最大可接受最大白点色移WPCS45 LA,并且提供显示面板的步骤包括选择多个设计参数,使得WPCS0 45大于WPCS45 LA。在一些实施方案中,该方法包括识别多个设计参数以及选择这些参数的值以有意地在一个或多个倾斜视角下形成OLED显示面板的颜色混合权重的不平衡,使得WPCS0 45大于WPCS45 LA。在一些实施方案中,WPCS45 LA基于产品性能要求来确定,该产品性能要求可至少部分地由例如营销数据来确定。WPCS45 LA对于手机、平板电脑、计算机监视器和电视机可不同,并且其对于高档(例如,高端手机)和低档(例如,廉价手机)产品可不同。在一些实施方案中,WPCS0 45-WPCS45 LA≥0.005,或WPCS0 45-WPCS45 LA≥0.01,或WPCS0 45-WPCS45 LA≥0.015。在一些实施方案中,WPCS45 LA-WPCS45≥0.005,或WPCS45 LA-WPCS45≥0.01,WPCS45 LA-WPCS45≥0.015,或WPCS45 LA-WPCS45≥0.02。在一些实施方案中,WPCS45 LA为至少0.005、或至少0.01、或至少0.015。在一些实施方案中,WPCS45 LA为不超过0.05,或不超过0.03,或不超过0.025,或不超过0.02,或不超过0.015,或不超过0.015,或不超过0.01。
图5为概述根据本说明书的一些实施方案的制造OLED显示器的方法的流程图。在步骤3300中,确定由颜色校正部件提供的颜色校正。对于给定的颜色校正部件(例如,包括合适的衍射纳米结构化界面的光学叠堆、具有合适的反射率和透射率部分反射器、具有合适的光学特性的稳健漫射器),可通过实验或通过例如光学建模来确定由颜色校正部件提供作为视角的函数的不同颜色的混合程度。这导致由颜色校正部件提供的颜色混合权重的偏移。由此,可确定显示面板的输出的颜色不平衡(其可根据颜色混合权重的偏移来量化),当该显示面板与颜色校正部件组合时产生随视角的期望的或可接受的(例如,小的)白点色移(参见例如表2)。
在步骤3310中,选择OLED设计以产生颜色不平衡。在一些实施方案中,该步骤包括识别设计参数(例如,发射叠堆中的各个层的光学厚度)并且将那些参数的值选择为形成或近似于在步骤3300中识别的期望的颜色不平衡。设计参数的适当值可通过以下方式来选择:对于设计参数的各种值,数值地确定作为视角的函数的蓝色与红色混合权重的比率和绿色与红色混合权重的比率,并且然后将这些值选择为给出或近似于期望比率。例如,可根据期望比率计算均方根(rms)误差,并且可选择使rms误差最小化的设计参数的值。在一些实施方案中,施加其它考虑因素或约束。例如,设计空间可受限于一种或多种颜色的色移低于指定值和/或轴向效率(WPAE和/或BAE)高于指定值的设计。
在一些实施方案中,步骤3320和3310是迭代的。例如,可对若干类型的颜色校正部件执行步骤3310,并且可对颜色校正部件中的每一者执行步骤3320。然后基于步骤3320的结果,可考虑附加颜色校正部件(例如,表征所测试的颜色校正部件的参数的内插或外推)并且重复步骤3320。
一旦识别出设计参数的适当值,就可使用常规OLED制造工艺来制造OLED显示面板,这些常规OLED制造工艺可包括通过真空沉积、真空热蒸镀、有机气相沉积和喷墨印刷中的一种或多种来沉积有机层。制造OLED显示面板的可用方法在美国专利申请公布2010/0055810(Sung等人)、2007/0236134(Ho等人)、2005/0179373(Kim)和2010/0193790(Yeo等人)中有所描述。在步骤3320中,颜色校正部件设置在显示面板上。
OLED显示面板的设计参数可包括发射OLED发射叠堆的各个层的厚度和各个层的材料选择。在一些实施方案中,各种层的光学厚度用作设计参数。层的光学厚度是该层的物理厚度乘以该层的折射率。在发射叠堆中的层的语境中,用于确定光学厚度的折射率将被视为发射叠堆的峰值发射波长下的折射率。可定义层的复折射率,其中折射率的虚部表征该层的吸收。除非另外指明,否则当不提及“复折射率”时,术语“折射率”是指可视为对应复折射率的实部的实数。
OLED显示面板的设计参数可包括发射叠堆中的任一个(例如,蓝色子像素)、或发射叠堆的任何组合(例如,蓝色和绿色子像素)、或所有发射叠堆的任何层厚度或层光学厚度或层材料。例如,在一些实施方案中,发射叠堆中的一个或多个的阴极层的厚度或光学厚度、空穴传输层的厚度或光学厚度、封盖层的厚度或光学厚度和/或发射层的厚度或光学厚度是有用的设计参数。在一些实施方案中,对于不同颜色的子像素,空穴传输层和发射层的厚度被认为是单独的设计参数,但是因为在许多传统的制造工艺中,由于制造成本的限制公共层用于发射叠堆,所以OLED发射叠堆的其它层的厚度中的每个厚度被视为发射叠堆中的每个发射叠堆的公共设计参数。
图6是OLED发射叠堆575的示意性剖视图。OLED发射叠堆575从顶部(发光侧)依次包括密封剂层670、任选的缓冲层674、封盖层675、阴极676、电子传输层677、发射层678、电子阻挡层679、空穴传输层680、空穴注入层681和阳极682。密封剂层670(可称为薄膜密封剂(TFE))包括设置在第一无机层671和第二无机层673之间的有机层672。有机层672可具有大约微米级(例如,约6微米)的厚度,并且第一无机层671和第二无机层673可为例如Al2O3层或氮化硅层或本领域已知的其它无机材料,这些无机层具有例如约100nm或约50nm的厚度。任选的缓冲层674可为LiF层并且可具有例如80nm-500nm范围内的厚度。封盖层675可为TCTA(三(4-咔唑-9基-苯基)胺)层并且可具有例如30nm-85nm范围内的厚度。阴极676可为镁-银合金(例如,具有Mg:Ag原子比9:1)并且可具有例如6nm-16nm范围内的厚度。电子传输层677可为Bphen(4,7-二苯基-1,10-菲罗啉)层并且可具有例如30nm-65nm范围内的厚度。发射层678可包括购自密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich(St.Louis,MO))、具有掺杂剂(例如,10重量%)的TPBi(2,2',2"-(1,3,5-苄基三基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑),并且可具有例如15nm-35nm范围内的厚度。合适的掺杂剂包括Firpic(双[2-(4,6-二氟苯基)吡啶-C2,N](吡啶啉基)铱(III))(蓝色)、Irppy3(三[2-苯基吡啶-C2,N]铱(III))(绿色)和PQIr((2,4-戊二酸)双[2-(2-喹啉基)苯基]铱(III))(红色)。电子阻挡层679可为2TNATA(4,4',4"-三[2-萘基(苯基)氨基]三苯胺)(可购自西格玛奥德里奇公司)层,并且可具有例如8nm-12nm范围内的厚度。空穴传输层680可为TCTA(三(4-咔唑基-9-基苯基)胺)(可购自西格玛奥德里奇公司)层,并且可具有在90nm至230nm范围内的厚度,例如,其中较薄层用于蓝色子像素,较厚层用于红色子像素,并且中间厚度用于绿色子像素。空穴注入层681可为氧化铟锡(ITO)层并且可具有例如5nm-18nm范围内的厚度。阳极682可为铝层并且可具有例如100nm的厚度。
图7为OLED显示面板900的示意性俯视图,其包括多个像素945,其中每个像素包括子像素945a、945b和945c。子像素945a、945b和945c通常为不同的颜色,诸如红色、绿色和蓝色。示出了平均像素间距P。间距P为最近相邻像素之间的间距。根据用于子像素945a、945b和945c的层,显示面板900可为本说明书的显示面板或者可为比较显示面板。在一些实施方案中可包括附加子像素(例如,黄色)。像素和子像素布置可与图7中示意性地示出的布置相似或不同。例如,三角形图案、条纹图案、对角线图案或PENTILE矩阵可如本领域已知的那样使用。例如,就包括红色和绿色子像素对以及绿色和蓝色子像素对的PENTILE矩阵而言,每个像素可被理解为包括红色和绿色对以及绿色和蓝色对,使得每个像素包括四个子像素。
图8为红色OLED发射叠堆575r、绿色OLED发射叠堆575g和蓝色OLED发射叠堆575b的示意性剖视图。每个发射叠堆575r、575g和575b对应于发射叠堆575并且具有针对发射叠堆575所述的相同类型的层。在一个发射叠堆的一个或多个层中使用的材料可与在另一个发射叠堆中使用的材料不同。例如,用于不同颜色发射叠堆的发射层678通常具有不同的组成以提供不同的颜色。一个发射叠堆的一个或多个层的层厚度可不同于另一个发射叠堆的层厚度。发射叠堆575r、575g和575b也可对应于子像素945a、945b和945c。
在一些实施方案中,在本说明书的显示面板中使用的OLED叠堆使用比比较显示面板更厚和/或更强的腔。使用更厚的腔将空腔发射率的峰从掺杂剂发射光谱的尖锐边缘偏移开。这导致器件发射中向较短波长的偏移增加,从而导致颜色向较短波长的较大初始偏移。加强腔使峰变窄并增加颜色对峰值波长的灵敏度。在一些实施方案中,最终结果是本发明的显示面板相对于比较显示面板在0度和45度之间的最大色移增加两倍以上。在没有颜色校正部件的情况下,这样大的色移对于许多应用将是不可接受的。然而,颜色校正部件可至少部分地校正色移以提供可接受的色移。轴向效率通过使轴向峰移动远离掺杂剂发射的边缘以及更强空腔发射率的增加的峰值振幅而增加。根据一些实施方案,这导致包括颜色校正部件并且具有与比较显示面板相同的色移的显示器的轴向效率得到改善。
可用于理解发射叠堆诸如OLED发射叠堆575的发射率的简单模型是Fabry-Perot光学谐振腔模型,其中密封剂层670设置在具有由缓冲层674、封盖层675和阴极676限定的顶侧并且具有由阳极683限定的底侧的腔上。电子传输层677、发射层678、电子阻挡层679、空穴传输层680和空穴注入层被认为是腔内部的层。当2ncav Tcav cos(θcav)为发射到空气中的光的波长的整数倍时,空腔发射率为最大值,其中ncav为腔的内层的有效折射率,Tcav为腔的厚度,并且θcav为相对于腔中的法线的发射角,其根据斯涅尔定律与发射叠堆外部空气中的视角相关。发射叠堆的发射是空腔发射率和掺杂剂发射的乘积。在腔模型中,色移主要由空腔发射率中的cos(θcav)项产生。
图9至图10分别为得自Fabry-Perot光学谐振腔模型的比较显示面板的绿色子像素和本发明显示面板的绿色子像素的空腔发射率和掺杂剂发射的曲线图。示出了零度、15度、30度、45度和60度时的空腔发射率以及掺杂剂发射。器件发射是空腔发射率和掺杂剂发射的乘积。图11示出了图10的绿色子像素的相对光谱发射。在图9中,零度视角下的轴向峰靠近掺杂剂发射的边缘964,并且在图10中,零度视角下的轴向峰较远离掺杂剂发射的边缘964。如本文别处所述,可通过使用较厚的腔来获得该偏移。在图10中,与图9相比,空腔发射率峰的宽度变窄。如本文别处所述,可通过使用较强的腔来获得这种变窄。
图12至图13示出了图9至图10中所示绿色子像素随视角的色移。图13所示的从零度到45度的最大色移基本上大于图12所示的最大色移。然而,例如,当包括颜色校正部件时,图13的色移减小并且可小于图12的色移并且/或者可使得显示器具有可接受的色移和改善的效率。
例如,可通过调节空穴传输层和/或发射层的厚度来调节腔的厚度。在一些实施方案中,颜色校正部件对蓝色波长的影响显著强于对绿色波长的影响,并且颜色校正部件对红色波长的影响显著弱于对绿色波长的影响。已发现,尤其蓝色发射叠堆的空穴传输层的厚度是对于调节发射叠堆的色移以有效利用颜色校正部件的有用设计参数。由于折射率乘以进入空腔发射率模型的腔厚度,因此当对于空穴传输层考虑不同的材料时,可用的设计参数为蓝色发射叠堆的空穴传输层的光学厚度。
图14为本发明的显示面板的子像素575d和比较显示面板的子像素575c的示意性剖视图。子像素575d可对应于例如OLED发射叠堆575r、575g和575b中的任一个。子像素575c与子像素575d的不同之处在于一个或多个设计参数,该一个或多个设计参数可包括子像素层的材料、子像素层的厚度和/或子像素层的光学厚度。在图示实施方案中,子像素575d具有比比较显示面板的子像素575c的空穴传输层680c更厚的空穴传输层680d。在一些实施方案中,蓝色子像素的空穴传输层680d的厚度为比较显示面板中对应蓝色子像素的空穴传输层680c的厚度的至少1.02倍或至少1.03倍。在一些实施方案中,蓝色子像素的空穴传输层680d的厚度不超过比较显示面板中对应蓝色子像素的空穴传输层680c的厚度的1.1倍。
可通过调节阴极(例如,阴极676)的反射率来调节腔的强度。这可通过改变阴极的厚度来完成。然而,通常期望阴极具有足够的厚度以汲取所需的驱动电流而没有显著的电压降,并且这限制了阴极厚度可改变的程度以控制阴极反射率。另一种方法是使用相对厚且反射的阴极,并且优化缓冲层和封盖层(例如,缓冲层674和封盖层675)的厚度和折射率,以利用反射波的干涉作用来减小阴极的反射率。在一些实施方案中,通过调节缓冲层和封盖层的厚度和折射率来相对于比较显示面板的发射腔增强发射腔,使得与比较显示面板相比,它们在减小阴极的反射率方面效率更低。在一些实施方案中,缓冲层和/或封盖层的厚度或材料选择或光学厚度是用于调节发射叠堆的色移的有用设计参数。
图15为有机发光二极管(OLED)显示器1500的剖视图,该有机发光二极管显示器包括被称为光学叠堆的颜色校正部件1501,该颜色校正部件设置为靠近发射OLED层1530的隐失区1538并在发射OLED层1530的隐失区1538的外部。隐失区1538通常仅在z方向上从发射OLED层1530延伸几个波长的可见光。OLED叠堆1531包含发射OLED层1530、电极1532和空穴传输层1533。例如,如图6所示,也可包括其它层。内层1534将颜色校正部件1501与发射OLED层1530分开。内层1534可以是用于发射OLED层1530的密封剂(例如,对应于密封剂层670)。颜色校正部件1501包括纳米结构化界面1502,该纳米结构化界面设置在第一层1510与第二层1520之间,其中第二层1520设置在第一层1510与发射OLED层1530之间。纳米结构化界面1502有位移1506,这将被表示为距平均平面1504的h(x,y)。纳米结构化界面1502设置在距发射OLED层1530的距离d处。距离d为从平均平面1504至发射OLED层1530的顶部的距离。在一些实施方案中,d至少为5微米,或至少为10微米,并且在一些实施方案中,d不大于100微米,或者不大于50微米。纳米结构化界面1502具有多个峰1503和在最近相邻峰之间的平均间距S。如本文所用,除非另外指定,否则平均值是指未加权算术平均值。距纳米结构化界面1502的平均平面1504的位移1506的方差将表示为Var。图15还示出了对于显示器1500中的像素而言的视锥1547,视锥1547相对于显示器1500的法线1546具有半角θ。半角θ可以为例如60度或45度。
在一些实施方案中,第一层1510和第二层1520为具有连续聚合相的聚合物层。第一层1510和第二层1520中的任一者可以包含无机纳米粒子以便修改折射率。此类纳米粒子的平均大小通常为小于100nm(平均大小可以由纳米粒子的平均体积V(未加权算术平均值)确定为(6V/π)1/3)。在一些实施方案中,具有所期望的纳米结构化表面的工具用于用如本文别处进一步所述的连续浇铸和固化工艺形成第一层1510。例如,第二层1520可以通过用可交联组合物回填第一层1510的纳米结构化表面来形成。可以使用例如下列方法之一来施加回填材料以形成第二层1520:液体涂覆;蒸气涂覆;粉末涂覆;层合;浸涂;或卷对卷涂覆。在一些实施方案中,回填材料形成与纳米结构化界面相对的平面表面。第一层1510和第二层1520中的每个可以为连续层(例如,具有连续的聚合相的层)。第一层1510和第二层1520中的每个可以为实心层(例如,硬或软聚合物层)。
第一层1510可以是交联的树脂层,并且可以具有例如1.2至1.6范围内或1.4至1.55范围内的折射率。除非另外指明,或除非上下文清楚地指示不同,否则折射率是指在632nm处测量的折射率。在一些实施方案中,第二层1520的折射率至少为1.4,或至少为1.5,或至少为1.6,或至少为1.7,或至少为1.75。在一些实施方案中,第二层1520的折射率为不超过2.2,或不超过2.1,或不超过2.0。在一些实施方案中,第二层1520的折射率大于第一层1510的折射率。第一层1510和第二层1520提供跨纳米结构化界面1502的折射率对比度(第二层1520的折射率和第一层1510的折射率的差值的绝对值)。在一些实施方案中,折射率对比度沿纳米结构化界面1502是恒定的。在一些实施方案中,折射率对比度在0.1或0.2或0.3至1.0的范围内。在一些实施方案中,第一层1510为超低折射率材料,诸如美国专利申请公开2012/0038990(Hao等人)中所述的那些,并且具有在1.2至1.35范围内的折射率,并且第二层120为折射率大于1.6或大于1.7的高折射率层。
通常,期望具有大的折射率对比度,因为通过纳米结构化界面传输的衍射功率与折射率对比度的平方成正比,并且这可通过利用第二层1520的高折射率材料来实现。用于第二层1520的合适材料的示例包括以下:高折射率无机材料;高折射率有机材料;纳米粒子填充的聚合物材料;氮化硅;填充有高折射率无机材料的聚合物;以及高折射率共轭聚合物。高折射率聚合物和单体的示例在C.Yang等人的化学材料7,1276(1995)和R.Burzynski等人的聚合物31,627(1990)以及美国专利6,005,137中有所描述,所有这些文献都在不与本说明书相矛盾的程度上通过引用并入本文。填充有高折射率无机材料的聚合物的示例在美国专利6,329,058中有所描述。用于纳米粒子填充的聚合物材料的纳米粒子的示例包括以下高折射率材料:TiO2、ZrO2、HfO2或其它无机材料。
在一些实施方案中,纳米结构化界面1502具有大体方位角对称的功率光谱密度(PSD)。PSD是通过取位移h(x,y)(也表示为
Figure BDA0002728179720000301
)的二维傅立叶变换的幅值平方来给出的,其中
Figure BDA0002728179720000302
是x-y平面中在x-y平面的范围上并除以与h(x,y)中峰值之间的平均间距相比足够大的区域的面积的矢量,使得傅立叶变换的幅值平方与该面积的比率近似独立于该面积。对于充分大的区域A,波矢量
Figure BDA0002728179720000312
(也表示为k)处的PSD可以表示为
Figure BDA0002728179720000311
。通常,平均间距是小于1微米,并且10微米乘10微米的正方形区域对于确定PSD来说是足够大的区域。PSD具有四次方的长度单位。根据PSD的定义,PSD的二维傅立叶空间积分等于(2π)2乘以距纳米结构化界面的平均位移的位移方差Var。已发现利用本文所述的实质上方位对称的功率谱密度可用于在适当选择PSD时提供期望的颜色校正而不显著改变OLED显示器的轴上输出(例如,亮度,颜色和对比度)。
图16为傅立叶空间中的区域的示意图,在其中纳米结构化界面的功率谱密度(PSD)被集中。圆环1612是由内圆1614和外圆1616限定的傅立叶空间中的二维区域,该内圆和该外圆二者均以零波数1622为中心。内圆1614的半径为kin,该半径可以被描述为圆环1612的内波数,并且外圆1616半径为kout,该半径可以被描述为圆环1612的外波数。PSD在傅立叶空间中的所有上的积分是(2π)2乘以方差Var,这在本文别处进行了描述。在一些实施方案中,PSD在包含在圆1614中并由圆1614限定的区域1613上的在傅立叶空间中的积分不超过4倍Var、或不超过2倍Var、或不超过Var。在一些实施方案中,PSD在傅立叶空间中的二维圆环1612上的积分为0.8与1.0乘以(2π)2乘以Var之间或0.9与1.0乘以(2π)2乘以Var之间。在一些实施方案中,PSD在傅立叶空间中的二维圆环1612上的积分为约(2π)2乘以Var。在一些实施方案中,kin为6弧度/微米乘以第二折射率、或8弧度/微米乘以第二折射率、或9弧度/微米乘以第二折射率、或10弧度/微米乘以第二折射率、或12弧度/微米乘以第二折射率、或13弧度/微米乘以第二折射率、或14弧度/微米乘以第二折射率。在一些实施方案中,kout为第二折射率同0.8的和乘以10弧度/微米,或第二折射率同0.8的和乘以12弧度/微米,或第二折射率同0.8的和乘以13弧度/微米,或第二折射率同0.866的和乘以14弧度/微米,或第二折射率同0.9的和乘以16弧度/微米。在一些实施方案中,kin在2π弧度/(700纳米)乘以第二折射率至2π弧度/(400纳米)乘以第二折射率的范围内。在一些实施方案中,kin在2π弧度/(600纳米)乘以第二折射率至2π弧度/(500纳米)乘以第二折射率的范围内。在一些实施方案中,kout在第二折射率同0.8的和乘以2π弧度/(700纳米)至第二折射率同0.9的和乘以2π弧度/(400纳米)的范围内。在一些实施方案中,kout在第二折射率同0.866的和乘以2π弧度/(600纳米)至第二折射率同0.866的和乘以2π弧度/(500纳米)的范围内。
傅立叶空间中远离原点的任何点定义从原点到该点的波矢量。在介质中传播的光的波矢量是传播方向上的单位矢量乘以介质的折射率乘以2π除以光的自由空间波长。波矢量的幅值被称为波数。如本文所用,波矢量和波数是以弧度每单位长度表示的,即使未明确表述弧度。PSD是二维波矢量的函数,并且当PSD方位对称时,PSD是波数的函数。在波矢量处估计的PSD和波矢量的幅值的乘积在本文中将被称为波数PSD乘积,该波数PSD乘积通常为波矢量的函数,并且当PSD方位对称时,波数PSD乘积为波数的函数。
当具有入射波矢量的光入射到具有位移h(x,y)(与介质中的入射光的波长相比,该位移h(x,y)具有较小的峰到峰振幅)的纳米结构化界面上的介质中时并且具有透射的波矢量的光被纳米结构化界面衍射时,通过纳米结构化界面透射的衍射功率大约与在透射波矢量和入射波矢量的水平分量(例如,透射波矢量和入射波矢量在图15的x-y平面上的投影)之间的差值处估计的PSD成比例。具有幅值(2π/λ)(n2)的入射波矢量的光(其中n2为第二层(例如,层1520)的折射率,并且λ为来自发射OLED层的光的特征波长)如果以高入射角入射到纳米结构化界面上(使得入射波矢量的水平投影具有大约(2π/λ)(n2)的幅值,其中透射的衍射功率与在(2π/λ)(n2)处估计的PSD成比例),则可以衍射到垂直于显示器的方向。因为经常期望垂直于显示器的光输出基本上不被纳米结构化界面的存在改变,所以可以期望kin不小于(2π/λ)(n2)。如本文其它地方另外描述的,在一些情况下,可以期望纳米结构化界面不会显著改变空气中相对于显示器法线小于某个角度
Figure BDA0002728179720000321
的视角的光输出。在此类情况下,可以期望kin不小于
Figure BDA0002728179720000322
kin和kout之间的波数处的PSD提供衍射透射逐渐增加,以用于相对于显示器法线增加视角,因为傅立叶空间中有助于衍射透射的面积逐渐增加。已发现衍射透射的该逐渐增加提供了颜色混合的逐渐增加,这导致颜色均匀性得到改善。以具有大于(2π/λ)(n2+sinθ)幅值的水平分量的波矢量入射到纳米结构化界面上的光不能衍射成相对于显示器法线小于θ度的视角。如果θ是最大视角(例如,显示器的视锥的半角,其可以为例如60度),则PSD波数高于(2π/λ)(n2+sinθ)的部分不显著地有助于衍射透射到显示器的视锥。因此,在一些实施方案中,kout不大于(2π/λ)(n2+sinθ)。
选择以确定kin的特性波长λ可以不同于选择以确定kout的特性波长。例如,用于确定kin的特征波长可以基于OLED显示器中的红色发射器的波长,而用于确定kout的特征波长可以基于OLED显示器中的蓝色发射器的波长。这样做可以确保纳米结构化界面为显示器的视锥中的所有颜色提供期望的颜色混合效果。在其它实施方案中,可以有利的是,一种颜色子像素偏移得比其它颜色子像素更多,并且可以在确定kin和kout二者时采用该颜色子像素的特征波长λ作为该颜色子像素的波长。例如,在一些实施方案中,期望纳米结构化界面为蓝色子像素提供比绿色子像素显著更强的颜色校正,并且为红色子像素提供比绿色子像素甚至更小(或基本上零)的颜色校正。在这种情况下,可将特征波长λ视为蓝色子像素的波长(例如,峰值波长)。
图17A为作为波数的函数的纳米结构化界面的PSD的示意图。在这种理想情况下,PSD仅在kin和kout之间是非零的,在这个波数范围内,其具有等于PSDmax的最大值的恒定的幅值。在其它情况下,对于比kin小的波数k而言,PSD不可以为零,对于kin和kout之间的k而言,PSD不可以为恒定的,并且对于大于kout的k而言PSD不可以为零。通过纳米结构化界面的衍射功率由与PSD成比例的被积函数在傅里叶空间中的二维积分决定。该二维积分具有差分面积元素d2k,该差分面积元素是由在极坐标系中具有角坐标
Figure BDA0002728179720000332
的k dk
Figure BDA0002728179720000331
给定的。因此,通过纳米结构化界面的衍射功率由与波数和在幅值为波数的波矢量处估计的PSD的乘积成比例的被积函数的波数和角坐标的积分决定。该乘积被称为波数PSD乘积。图17B为作为波数的函数的纳米结构化界面的波数PSD乘积(表示为kPSD)的理想化示意图。波数PSD乘积kPSD具有最大值kPSDmax。
图18A为作为波数的函数的另一纳米结构化界面的PSD的示意图。PSD具有最大值PSDmax,其发生于大于kin且小于kout的波数。在一些实施方案中,波数kin和kout被视为最大值PSDmax两侧的点,其中PSD为其最大值的0.5倍或0.3倍或0.2倍或0.1倍。在一些实施方案中,波数kin和kout被视为最大值kPSDmax两侧的点,其中kPSD为其最大值的0.5倍或0.3倍或0.2倍或0.1倍。图18B为作为波数的函数的波数和在波数处估计的纳米结构化界面的PSD的乘积(波数PSD乘积表示为kPSD)的示意图。波数PSD乘积kPSD具有最大值kPSDmax。在一些实施方案中,对于比kin小的所有波数,PSD不大于PSDmax的0.5倍,或者不大于PSDmax的0.3倍,或者不大于PSDmax的0.2倍,或者不大于PSDmax的0.1倍。在一些实施方案中,对于比kin小的所有波数,波数PSD乘积不大于kPSDmax的0.3倍,或者不大于kPSDmax的0.2倍,或者不大于kPSDmax的0.1倍,或者不大于kPSDmax的0.05倍。在一些实施方案中,当PSD和波数PSD乘积被其相应的环状平均值(该环状平均值在本文别处进行描述)替换时,以及当将PSDmax替换为环状平均PSD的最大值并将kPSDmax替换为环状平均波数PSD乘积的最大值时,前述范围保持不变。
在一些实施方案中,傅立叶空间中kin和kout之间的圆环的二维积分在0.8乘以(2π)2乘以Var和1.0乘以(2π)2乘以Var之间,其中Var是距纳米结构化界面的平均位移的位移方差。在一些实施方案中,傅立叶空间中具有半径kin的圆中的区域和具有半径kout的圆之外的区域的二维积分总计不多于0.2乘以(2π)2乘以Var。
在一些实施方案中,PSD在kin和kout之间集中,但是存在来自大于kout的波数的大量的贡献(例如,PSD可以高于PSDmax的0.05倍,或者高于PSDmax的0.1倍)。这可以由在形成纳米结构化界面时使用如本文别处所述的工具导致,其中工具高度突然变化,从而导致对PSD的高波数贡献。据信此类长波数贡献通常不显著影响包括纳米结构化界面的OLED显示器的颜色输出均匀性。
在傅立叶空间中的区域上的数量(例如,PSD或波矢量PSD乘积)的平均值是指该区域上的数量的积分除以该区域的面积。波数处的PSD(或波数PSD乘积)的环状平均值是傅立叶空间中具有波数的0.9倍的内径和波数的1.1倍的外径的圆环上的PSD(或波数PSD)乘积的平均值。在一些实施方案中,对于6至9弧度/微米的范围内的至少一个k1,对于大于k1乘以第二折射率的波数,PSD的环状平均值具有最大值,并且对于比k1乘以第二折射率小的波数,PSD不大于最大环状平均值的0.1倍或0.2倍或0.3倍。在一些实施方案中,对于6至9弧度/微米的范围内的至少一个k1,对于大于k1乘以第二折射率的波数,波数PSD乘积的环状平均值具有最大值,并且对于比k1乘以第二折射率小的波数,波数PSD乘积不大于最大环状平均值的0.1倍或0.2倍或0.3倍。
图17A至图18B中的波数kin和kout可采用本文别处结合图16所述的任何值。
图19示出了圆环1915,该圆环包括可用于描述大体方位对称的环状扇区1917。圆环1915和环状扇区1917由具有第一幅值k1的第一波矢量k1确定。圆环1915为由第一幅值k1的0.9倍的内径Rin和第一幅值k1的1.1倍的外径Rout界定的区域。圆环1915以零波数1922为中心。环状扇区1917以第一波矢量k1为中心,并且夹角为σ。环状扇区为圆环1915在k1的任一侧上延伸二分之一σ方位角的一部分。如本文所用,功率谱密度实质上方位对称,如果对于具有在10弧度/微米乘以第二折射率与第二折射率同0.8的和乘以13弧度/微米之间的第一幅值k1的任何第一波矢量k1,则第一波矢量k1处的功率谱密度的局部平均值之间的最大差值在0.67乘以第一波矢量k1处的功率谱密度的环状平均值和1.33乘以第一波矢量k1处的功率谱密度的环状平均值之间,其中局部平均值为功率谱密度在傅里叶空间中的环状扇区1917上的平均值,其以第一波矢量k1为中心并具有第一幅值的0.9倍的内径Rin、第一幅值k1的1.1倍的外径Rout以及σ的夹角,其中环状平均值为功率谱密度在傅里叶空间中的圆环1915上的平均值,其具有第一幅值k1的0.9倍的内径Rin和第一幅值k1的1.1倍的外径Rout,并且其中σ等于60度。
在一些实施方案中,对于具有在10弧度/微米乘以第二折射率与第二折射率同0.8的和乘以13弧度/微米之间的第一幅值k1的任何波矢量k1而言,第一波矢量k1处的功率谱密度的局部平均值之间的最大差值在第一波矢量k1处的功率谱密度的环状平均值的0.7倍和1.3倍之间,或0.8倍和1.2倍之间,或0.9和1.1倍之间。
在一些实施方案中,当在确定PSD是否实质上方位对称时使用较小的环状扇区时,PSD仍然实质上方位对称。例如,在一些实施方案中,当夹角σ等于30度时,PSD实质上方位对称。
在定义实质上方位对称时使用在10弧度/微米乘以第二折射率与第二折射率同0.8的和乘以13弧度/微米之间的范围,因为已发现纳米结构化界面所提供的所得颜色均匀性通常比其它范围更加敏感。PSD在更宽的波数范围内也可以大致方位对称。在一些实施方案中,对于具有在6弧度/微米乘以第二折射率或8弧度/微米乘以第二折射率或10弧度/微米乘以第二折射率与第二折射率同0.8的和乘以13弧度/微米或第二折射率同0.9的和乘以14弧度/微米之间的第一幅值k1的任何第一波矢量k1,第一波矢量k1处的功率谱密度的局部平均值之间的最大差值在第一波矢量k1处的功率谱密度的环状平均值的0.7倍和1.3倍之间或0.8倍和1.2倍之间,其中局部平均值为功率谱密度在傅里叶空间中的环状扇区517上的平均值,所述环状扇区517以第一波矢量k1为中心并具有第一幅值0.9倍的内径Rin、第一幅值1.1倍的外径Rout以及σ的夹角,其中环状平均值为功率谱密度在傅里叶空间中的圆环1915上的平均值,所述圆环具有第一幅值k1的0.9倍的内径Rin和第一幅值k1的1.1倍的外径Rout,并且其中σ等于60度或等于30度。
PSD可以具有一些程度的方位变化,并且仍被视为实质上方位对称。在一些实施方案中,实质上方位对称的PSD具有n重对称轴。这意味着PSD对于任何两个具有共同幅值的波矢量具有相同的值,这两个波矢量以360度除以n的角度分开。例如,图19的波矢量k1和k2具有相同的幅值k1并且以角度γ分开。如果PSD在任何两对此类波矢量处具有共同的值并且如果γ为360度除以n,则PSD可以被描述为具有n重对称。在一些实施方案中,实质上方位对称的功率谱密度至少具有6重旋转对称性。
具有本文别处所述的功率谱密度的纳米结构化界面可以使用具有纳米结构化表面的工具进行制备。在一些实施方案中,工具包括部分地嵌入基板中的多个粒子。用于制造工具的可用技术在美国专利申请2014/0193612(Yu等人)和美国专利8,460,568(David等人)中一般所述进行制备工具的纳米结构化表面可以通过原子力显微镜(AFM)来表征,并且这可以用于经由例如快速傅立叶变换来确定表面的PSD。简而言之,可以通过将颗粒散布在聚合物前体基质中以形成层来制造工具。然后干燥或固化该层。这可以通过施加热以蒸发溶剂或施加光滑辐射以固化该层来完成。在一些情况下,将层加热以去除溶剂,并且然后施加光化辐射来固化该层。然后可以蚀刻该层(例如,反应性离子蚀刻)以形成工具。然后工具可以用于形成第一层中的纳米结构化表面,然后可以回填该第一层以形成具有纳米结构化界面的光学叠堆。纳米结构化表面可以以连续浇铸和固化工艺形成,其中抵靠工具浇铸树脂并且例如用光化(例如,紫外线)辐射或热进行固化。连续浇铸和固化工艺的示例描述于以下专利中:美国专利4,374,077、4,576,850、5,175,030、5,271,968、5,558,740和5,995,690。
工具产生具有将表示为S的平均间距的纳米结构化界面。颗粒通常随机附聚,并且因此颗粒通常不在周期性点阵中。纳米结构化界面的平均间距可以定义为平均峰到峰最近邻距离,在工具的情况下,该平均峰到峰最近邻距离对应于相邻颗粒之间的平均中心到中心距离。颗粒具有平均大小,将表示为D。在单分散球形颗粒的情况下,该平均大小是颗粒的直径。在其它情况下,平均尺寸D由颗粒的平均体积V(用于形成纳米结构化界面的颗粒的未加权算术平均值)确定为D=(6V/π)1/3
利用层中足够高的颗粒负载导致纳米结构化界面的大体方位角对称的PSD,因为颗粒以近似方位角对称的方式随机附聚。可以选择颗粒的颗粒大小D或颗粒负载或所得的平均中心到中心间距S,以确定图17A至图18B中示出的波数kin和kout。通常,选择高颗粒负载将导致PSD实质上方位对称,并且定位在傅立叶空间中的薄区域中(kout不远大于kin)。高负载意味着当形成工具时颗粒几乎紧密地填充在层中。降低颗粒负载增加S,并且使波数kin向较小值移动。一般来讲,波数kout与颗粒大小D成反比,并且波数kin与颗粒之间的间距S成反比。因此通过为工具选择长度尺度D和S,可以制造具有和例如图17A至图18B一样在kin和kout之间集中的大体方位角对称的PSD的纳米结构化表面。
在一些实施方案中,当蚀刻工具以形成纳米结构化界面时,形成具有颗粒和柱的顶部的柱状结构。此类柱状结构向所得PSD赋予高波数贡献。这些高波数的贡献被认为不显著影响结合所得的纳米结构化界面的OLED显示器的颜色均匀性性能。柱的高度可以由蚀刻工艺控制。降低高度可减少对PSD的高波数贡献,并且因此増加kin与kout之间的PSD。
关于可用于颜色校正部件的纳米结构化界面以及有关制造纳米结构化界面的方法的更多细节可见于美国临时申请62/342620(Freier等人)和62/414127(Erickson等人)以及PCT公布WO 2017/205174(Freier等人)中。
图20A为包括第一层1210的纳米结构化制品1201的示意性剖视图,该第一层具有包括从基部表面1218延伸的多个支柱1203的纳米结构化表面1202,该基部表面为支柱1203之间的纳米结构化表面1202的一部分。纳米结构化制品1201可用于通过移除第一剥离衬件1243并且任选地回填纳米结构化表面1202来提供颜色校正部件。支柱1203具有平均侧向尺寸W、平均高度H和平均中心至中心间距S。支柱1203各自包括纳米粒子1242。纳米粒子1242具有平均直径D。蚀刻层1210a为层1210的在形成支柱1203时蚀刻的部分。术语纳米结构化制品可以是指在两个层之间具有纳米结构化表面或纳米结构化界面的任何制品。纳米结构化表面或界面是具有至少一个1nm至1000nm范围内的结构或界面。在一些情况下,纳米结构具有1nm至1000nm范围内或10nm至1000nm范围内的每个侧向尺寸或所有三个尺寸。第一层通常设置在x方向和y方向上,并且支柱1203通常在z方向上延伸。纳米结构化制品1201包括第一剥离衬片1243和设置在第一层1210与第一剥离衬片1243之间的转移层1241。第一层1210和/或转移层1241可以是或包括聚合物层。在一些实施方案中,第一层1210通过如下形成:将单体或低聚物层施加至转移层1241并且使该层交联以原位形成聚合物,例如,通过可辐射交联的单体的闪蒸和气相沉积,然后使用例如电子束装置、UV光源、放电装置或其它合适的装置来交联,以形成蚀刻层1210a。然后蚀刻蚀刻层1210a(例如,通过等离子体蚀刻,如通常在美国专利申请公布2014/0193612号(Yu等人)和美国专利8,460,568(David等人)中有所描述,该两份专利在不与本说明书相矛盾的程度上据此以引用方式并入本文),如本文别处进一步描述,以在第一层1210中形成支柱1203。在一些实施方案中,转移层1241如WO2013/116103(Kolb等人)和WO 2013/116302(Kolb等人)中所述制备,该专利在不与本说明书相矛盾的程度上据此以引用方式并入本文。剥离衬片1243可以是任何常规的经剥离处理的膜,诸如有机硅涂布的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。第一层1210、转移层1241和第一剥离衬片1243的其它有用材料在本文别处进一步描述。
对蚀刻层1210a和转移层1241使用不同的材料允许选择蚀刻层1210a用于纳米结构化表面1202的改进蚀刻特性或希望的光学特性并且允许选择转移层1241用于改进的在剥离衬片1243上的可涂布性或改进的从剥离衬片1243剥离的特性。此外,可以选择转移层1241的厚度和物理特性以改进构造的机械特性。这可有助于减轻负面效应,诸如在转移过程期间和在使用中构造的破裂。可选择转移层以减轻回填(BF)层中可导致破裂的应力。在一些实施方案中,BF层包括粘结剂中重负载的无机纳米粒子。在一些情况下,这使得BF层非常易碎并且易于破裂。在其它实施方案中,省略转移层1241并且蚀刻层1210a设置在第一剥离衬片1243上。在这种情况下,蚀刻层1210a可被认为是转移层并且可由本文别处对于蚀刻层或转移层所述的材料制备。转移层1241还可向纳米结构化制品添加附加功能。例如,转移层1241可具有期望的湿气或氧气阻隔特性或可用于例如提供紫外线(UV)光阻挡特性。在一些实施方案中,转移层1241具有至少等于平均支柱高度的厚度。
支柱1203的下部1203a之间的空间1219(参见图20B)可被称为凹陷并且支柱1203可被称为纳米结构化表面1202的凸起。除了支柱之外的纳米结构也处于本说明书的范围内,其中在纳米结构的平均高度上方延伸的纳米结构化表面的部分为凸起并且纳米结构的平均高度下方的纳米结构化表面的部分为凹陷。
图20B是图20A的纳米结构化制品的支柱1203的示意性侧视图。支柱1203包括下部1203a、上部1203b和中间部分1203c。在一些实施方案中,如本文别处进一步描述,中间部分1203c包括在用于制成支柱1203的蚀刻过程中去除的基质材料或粘结剂。在一些实施方案中,支柱具有圆形横截面。在其它实施方案中,支柱可具有其它横截面,诸如锥形矩形横截面。在一些实施方案中,下部1203a为圆柱形,并且上部1203b的纳米粒子为球形。在一些实施方案中,纳米粒子具有基本上等于下部的直径的直径。纳米粒子可以是在形成支柱1203时可用作蚀刻掩模的任何纳米粒子。在一些实施方案中,纳米粒子为无机纳米粒子,诸如SiO2纳米粒子。在其它实施方案中,纳米粒子可为可用作蚀刻掩模的有机硅纳米粒子。其它合适的纳米粒子在本文别处进一步描述。在一些实施方案中,上部1203b被表面处理并且沿着界面1209共价粘结至中间部分1203c,如本文别处进一步描述的。在任何本文所述的实施方案中,纳米结构的上部(掩模部分)可以共价键合到粘结剂,该粘结剂附接到纳米结构的下部。
上部1203b和下部1203a具有不同的组成。在一些实施方案中,下部1203a包括聚合物材料并且上部1203b包括无机材料。在一些实施方案中,下部1203a包括至少60重量%的聚合物材料并且上部1203b包括至少80重量%的无机材料。在一些实施方案中,上部1203b包括纳米粒子或基本上由纳米粒子组成(即,上部1203b可包括纳米粒子并且可能包括未被用于制成支柱的蚀刻工艺完全移除的粘结剂的残余物以及纳米粒子上基本上不会影响纳米结构化制品的光学性能的其它杂质)。在一些实施方案中,下部1203a为聚合物或具有连续的聚合物相。纳米粒子也可包括在下部1203a中。优选地,此类纳米粒子小于上部1203b的纳米粒子。例如,在下部1203a中可包括具有小于约100nm、或小于约50nm、或小于约40nm的直径的多个纳米粒子,以便改变下部1203a的折射率。在一些实施方案中,下部1203a不含直径大于上部1203b的纳米粒子的直径的一半的纳米粒子。
在一些实施方案中,上部1203b的纳米粒子和下部1203a的材料被选择成使得下部1203a和上部1203b的折射率大致相等。在一些实施方案中,下部1203a与上部1203b之间的折射率差值的绝对值不大于0.1或不大于0.05。此类折射率范围适用于本文所述的具有不同上部和下部的任何支柱。在一些实施方案中,下部1203a与中间部分1203c之间的折射率差值的绝对值不大于0.1或不大于0.05。在一些实施方案中,上部1203b与中间部分1203c之间的折射率差值的绝对值不大于0.1或不大于0.05。此类折射率范围适用于本文所述的具有不同上部、下部和中间部分的任何支柱。
在一些实施方案中,第二层设置在多个支柱1203上方并连续延伸到基部表面1218。例如,第二层可以通过用例如可交联组合物回填第一层1210的纳米结构化表面1202来形成。可以使用例如下列方法之一来施加回填材料以形成第二层:液体涂布;蒸气涂覆;粉末涂覆;层合;浸涂;或卷对卷涂覆。在一些实施方案中,回填材料形成与纳米结构化表面相对的平面表面。在一些实施方案中,第二层为高折射率回填材料。适合高折射率回填材料的示例包括以下:高折射率无机材料;高折射率有机材料;纳米粒子填充的聚合物材料;氮化硅、氧化铟锡、硫化锌或它们的组合;填充有高折射率无机材料的聚合物;以及高折射率共轭聚合物。高折射率聚合物和单体的示例在C.Yang等人Mater.7,1276(1995)和R.Burzynski等人的聚合物31,627(1990)以及美国专利6,005,137中有所描述,所有这些文献都在不与本说明书相矛盾的程度上据此以引用方式并入本文。填充有高折射率无机材料的聚合物的示例在美国专利6,329,058中有所描述,该专利在不与本说明书相矛盾的程度上据此以引用方式并入本文。高折射率无机材料可以是具有例如100nm、或小于50nm、或小于40nm的尺寸的纳米粒子。用于纳米粒子填充的聚合物材料的纳米粒子的示例包括以下高折射率材料:TiO2、ZrO2、HfO2或其它无机材料。
纳米结构化表面1202或在纳米结构化表面1202与相邻第二层之间的对应纳米结构化界面可具有功率谱密度(PSD),如本文别处进一步描述。
图21为包括第一层1410的纳米结构化制品1401的示意性剖视图,该第一层具有包括从第一层1410的基部表面1418延伸的多个支柱1403的纳米结构化表面1402。纳米结构化制品1401还包括设置在第一剥离衬片1443上的转移层1441、设置在多个支柱1403上方并连续延伸到基部表面1418的第二层1420、设置在第二层1420上与第一层1410相对的粘合剂1448和设置在粘合剂1448上与第二层1420相对的第二剥离衬片1449。例如,第一层1410可如例如针对第一层1210所述进行沉积,或如本文别处针对其它基底层所述进行沉积。第一剥离衬片1443和第二剥离衬片1449可为本文别处所述的任何剥离衬片。粘合剂1448可为例如光学透明的粘合剂(OCA)。说明性的OCA包括那些在如下专利申请中所述的OCA:涉及抗静电光学透明压敏粘合剂的公开WO 2008/128073、涉及拉伸剥离OCA的美国专利申请公开US2009/030084;涉及铟锡氧化物相容性OCA的US 2009/0087629;涉及具有光透射粘合剂的抗静电光学构造的US 2010/0028564;涉及与腐蚀敏感层相容的粘合剂的US 2010/0040842;涉及光学透明拉伸剥离粘合剂胶带的US 2011/0126968;以及涉及拉伸剥离粘合剂胶带的US 2011/0253301。合适的OCA包括丙烯酸光学透明的压敏粘合剂,例如得自明尼苏达州圣保罗的3M公司的3M OCA 8146。在一些实施方案中,OCA具有在1微米至50微米、或10微米至40微米的范围内的厚度。
第一剥离衬片1443和第二剥离衬片1449可从纳米结构化制品1401移除,并且粘合剂1448可用于将剩余层附接到OLED显示面板以提供颜色校正部件。
支柱1403包括下部1403a、上部1403b和中间部分1403c。在一些实施方案中,上部1403b可统称为掩模或掩模层,因为这些部分可用于形成支柱1403,如本文别处进一步所述。在一些实施方案中,支柱1403的下部具有第一折射率,第二层1420具有第二折射率,支柱1403的上部具有第三折射率并且支柱1403的中间部分具有第四折射率。在一些实施方案中,第一折射率与第三折射率之间的差值的绝对值不大于0.1或不大于0.05。在一些实施方案中,第一折射率与第四折射率之间的差值的绝对值不大于0.1。在一些实施方案中,第一折射率与第二折射率之间的差值的绝对值在0.1至1.5的范围内。
第一层1410的纳米结构化表面与第二层1420之间的界面可以具有本文别处所述的任何几何结构。例如,该纳米结构化界面可具有如本文别处进一步描述的PSD。跨越整个纳米结构化界面的折射率对比度可为处于本文别处描述的任何范围内。
在一些实施方案中,纳米结构化表面具有支柱高度分布,其中关于支柱平均高度的标准偏差不大于平均支柱高度的10%(或不大于8%、或不大于5%、或甚至不大于3%)或小于20nm(或小于15nm、或甚至小于10nm)。例如,标准偏差和平均支柱高度可以在10微米乘以10微米的面积上计算。
在一些实施方案中,颜色校正部件包括第一层和第二层以及在第一层和第二层之间的纳米结构化界面(例如,如图15和图21所示),其中第一层具有第一折射率,第二层面向OLED显示面板并且具有至少为1.4的不同第二折射率。纳米结构化界面具有大体方位角对称的功率谱密度PSD。对于大于6弧度/微米乘以第二折射率的波数,波数PSD乘积具有最大值。在一些实施方案中,对于小于6弧度/微米乘以第二折射率的所有波数,波数PSD乘积不超过最大值的0.3倍。
在一些实施方案中,颜色校正是或包括波长和偏振相关的部分反射器。在一些实施方案中,部分反射器是膜,其可被称为颜色校正膜。在一些实施方案中,部分反射器包括光学叠堆,该光学叠堆包括多个光学重复单元,该多个光学重复单元提供期望的波长和偏振相关的反射率和透射率。
根据本说明书的一些实施方案的波长和偏振相关的部分反射器可用于减少随有机发光二极管(OLED)显示器的视角的色移,例如当部分反射器用于OLED显示器的圆形偏振片中时。由于部分反射器在一些实施方案中对于一个偏振态而不是对于正交偏振态具有反射谱带,因此部分反射器可被称为反射型偏振片或部分反射型偏振片。反射谱带通常对于沿阻光轴线偏振的垂直入射光具有小于97%、或小于95%、或小于90%、或小于75%、或小于60%的平均反射率。反射谱带可比通常提供大于98%的平均反射率的常规多层光学膜反射镜或反射型偏振片的反射谱带更弱。部分反射器可为双折射多层光学膜,其具有受控的谱带边缘和随入射角变化的定制反射率。在一些实施方案中,部分反射器被设计成当结合到显示器中时在轴线向具有最小视觉影响,但对于期望的波长在偏轴线产生光学增益。已发现,在OLED显示器中利用本说明书的部分反射器可通过提供波长和视角相关的增益来提供随变化的视角而改进的颜色均匀度而不牺牲图像质量,而不管OLED显示器的背板的通常漫射特性。
在一些实施方案中,部分反射器被配置为可忽略地影响在垂直入射下从OLED显示器到部分反射器的光,但通过将在非垂直入射下入射在部分反射器上的一部分光回收来提供在非垂直入射下的波长相关的增益。这可通过在垂直入射下选择主要处在近红外中(700nm至2500nm的波长)的反射谱带来实现。在非垂直视角下,反射谱带偏移到红色波长范围中(600nm至700nm的波长),并且这可对于红色波长提供随视角的增加而增加的增益。在一些实施方案中,部分反射器可提供在垂直入射下的波长相关的增益,以及提供在非垂直入射下的波长相关的增益(例如,通过包括主反射谱带的第二谐波以将例如蓝光的一部分回收)。这样做可允许在提供来自显示器的期望光输出时具有附加的灵活性,或者例如当显示器设置为白点光输出时校正在垂直入射下的光输出的色温。
本说明书的波长和偏振相关的部分反射器或反射型偏振片通常为包括光学叠堆的多层光学膜,该光学叠堆包括多个光学重复单元,其中每个光学重复单元包括可为聚合物层的第一层和第二层。图22是多层光学膜2200的示例性光学重复单元(ORU)的示意性透视图。图22描绘了多层光学膜2200的仅两个层,该多层光学膜可包括几十或几百个以一个或多个邻接分组或叠堆布置的此类层。膜2200包括单独的微层2202、2204,其中“微层”是指这样的层,该层足够薄,使得在此类层之间的多个界面处反射的光发生相长干涉或相消干涉,以赋予多层光学膜期望的反射或透射属性。微层2202、2204可一起表示多层叠堆的一个光学重复单元(ORU),ORU是在整个叠堆厚度中以重复图案重现的最小层组。这些微层具有不同的折射率特性,使得一些光在相邻微层间的界面处被反射。对于设计用于反射紫外波长光、可见波长光或近红外波长光的光学膜而言,每个微层的光学厚度(即物理厚度乘以相关折射率)通常小于约1微米。然而,根据需要也可以包括更厚的层,诸如膜的外表面处的表层或设置在膜内的隔开微层的分组的保护性边界层(PBL)。在一些实施方案中,仅微层的单个分组或叠堆包括在本说明书的光学膜中。
微层中的一者(例如,图22的微层2202,或图23的“A”层)对于沿主x轴线、y轴线和z轴线偏振的光的折射率分别为n1x、n1y和n1z。互相正交的x轴线、y轴线和z轴线可例如对应于材料的介电张量的主方向。在许多实施方案中并且出于讨论的目的,不同材料的主方向是一致的,但一般不必如此。相邻微层(例如,图22中的微层2204,或图23中的“B”层)沿相同轴线的折射率分别为n2x、n2y、n2z。这些层之间的折射率差值沿x方向为Δnx(=n1x–n2x),沿y方向为Δny(=n1y–n2y),并且沿z方向为Δnz(=n1z–n2z)。这些折射率差异的性质连同膜中(或膜的给定叠堆中)的微层数量及其厚度分配一起控制膜(或膜的给定叠堆)的反射和透射特性。例如,如果相邻微层沿一个平面内方向具有大的折射率失配(Δnx大),并且沿正交的平面内方向具有小的折射率失配(Δny≈0),则膜或分组对于垂直入射光而言可起到反射型偏振片的作用。如果波长在反射型偏振片或偏振相关的部分反射器的反射谱带内,则反射型偏振片或偏振相关的部分反射器可被认为是一种这样的光学体,该光学体相对较强地透射沿一个平面内轴线偏振的垂直入射光,该一个平面内轴线可被称为透光轴线或第一轴线,并且相对较强地反射沿正交的平面内轴线偏振的垂直入射光,该正交的平面内轴线可被称为阻光轴线或第二轴线。
如果需要,还可以定制针对沿z轴线偏振的光的相邻微层间的折射率差值(Δnz),以得到斜入射光的p偏振分量的期望反射属性。为了保持以斜角入射的p偏振光的近轴线向反射率,微层之间的z轴线折射率失配Δnz可被控制为显著小于平面内折射率最大差值Δnx,使得|Δnz|≤0.5*|Δnx|。另选地,|Δnz|≤0.25g*|Δnx|。量值为零或几乎为零的z轴线折射率失配产生了微层之间的这样的界面,该界面对p偏振光的反射率为作为入射角的函数的常数或几乎为常数。此外,z轴线折射率失配Δnz可被控制为与平面内折射率差值Δnx相比具有相反的极性,例如,当Δnx>0时,Δnz<0。该条件会产生其反射率对于p偏振光随入射角增加而增大的界面,对于s偏振光的情形也一样。如果Δnz>0,则p偏振光的反射率随入射角而减小。上述关系当然也适用于涉及Δnz和Δny的关系,例如,在其中期望沿两个主平面内轴线具有显著反射率和透射率的情况下(诸如透光轴线在垂直入射下具有显著反射率的部分偏振膜)。
在图23的示意性侧视图中,示出了多层光学膜2310的更多内层,使得可观察到多个ORU。在局部x-y-z笛卡尔坐标系示出了该膜,其中膜平行于x轴线和y轴线延伸,并且z轴线垂直于膜及其组成层且平行于膜的厚度轴线。
在图23中,将微层标记为“A”或“B”,“A”层由一种材料构成,并且“B”层由不同材料构成,这些层以交替布置的方式叠堆,以形成光学重复单元或单位单元ORU 1、ORU 2…ORU6,如图所示。在一些实施方案中,如果期望高反射率,则完全由聚合物材料构成的多层光学膜将包括多于6个光学重复单元。在其它实施方案中,例如,当至少一些微层包含无机材料时,可以使用少至6个或8个微层。多层光学膜2310显示为具有显著较厚的层2312,该层可表示可将图中所示的微层的叠堆与微层的另一个叠堆或分组(如果存在的话)或基板层隔开的外表层或保护性边界层(“PBL”,参见美国专利6,783,349(Neavin等人))。多层光学膜2310包括具有相反的第一侧2315和第二侧2317的单个叠堆2313。
在一些实施方案中,较厚的层2312在光学上较厚,因为其太厚而无法显著地促进由光学叠堆提供的相长干涉与相消干涉。在一些实施方案中,光学厚层具有至少1微米、或至少2微米、或至少3微米、或至少5微米的物理厚度和光学厚度中的至少一者。在一些实施方案中,用于OLED显示器的圆形偏振片包括设置在线性吸收型偏振片和延迟片之间的本说明书的部分反射器,以实现随视角改善的颜色均匀度。
在一些情况下,给定叠堆或分组的微层的厚度和折射率值相当于1/4波长的叠堆,即微层被布置成ORU形式,每个ORU均具有两个相同光学厚度的邻近微层,这类ORU可通过相长干涉有效地反射光,该光的波长λ是光学重复单元的总光学厚度的两倍。主体的“光学厚度”是指物理厚度乘以其折射率。就偏振相关的部分反射器而言,用于确定光学厚度的折射率为沿部分反射器的轴线的折射率,其中反射谱带更强地反射(例如,反射型偏振片的阻光轴线)。其中每个ORU中两个临近微层具有相等光学厚度的1/4波长的叠堆据说具有0.5%或50%的“f比率”。“F比率”在这方面是指组成层“A”的光学厚度与整个光学重复单元的光学厚度之比,其中假设组成层“A”具有比组成层“B”更高的折射率;如果层“B”具有更高的折射率,则f比率为组成层“B”的光学厚度与整个光学重复单元的光学厚度之比。使用50%的f比率通常被认为可取,因为它能最大化微层的叠堆的第1阶(主)反射谱带的反射能力。然而,50%的f比率抑制或消除第2阶(第二谐波)反射谱带(以及甚至更高阶)。这也通常被认为在许多应用中可取;然而,如本文别处进一步所述,由于主反射谱带的第二谐波可被利用以提供实现期望的颜色输出时附加的灵活性,因此在一些应用中可能不期望抑制第2阶反射谱带。例如,在一些实施方案中,第二谐波用于提供蓝色波长范围内的反射。此外,根据一些实施方案,可能期望反射谱带具有相对低的反射率。在这种情况下,可选择更小的f比率(或更接近于一的f比率),以及光学重复单元中的总层数和层之间的折射率差值以提供期望的反射率。主反射谱带和主反射谱带的谐波随f比率变化的相对反射能力在美国专利9,279,921(Kivel等人)中有所描述,该美国专利以不与本说明书矛盾的程度据此以引用方式并入本文。
在一些实施方案中,f比率在0.06或0.1或0.2至0.4的范围内或者在0.6至0.8或0.9或0.94的范围内。在其它实施方案中,f比率在例如0.4至0.6的范围内。在图23的实施方案中,“A”层一般被描绘为比“B”层更薄。每个描绘出的光学重复单元(ORU 1、ORU 2等)的光学厚度(OT1、OT2等)都等于其组成层“A”和“B”的光学厚度之和,并且每个光学重复单元都提供波长λ为ORU的总光学厚度的两倍的光的第1阶反射。
为了用适当数量的层来实现期望的反射率,相邻微层对于沿x轴线偏振的光可呈现出例如至少0.05、或至少0.1、或至少0.15的折射率差值(|Δnx|)。相邻微层对于沿y轴线偏振的光可呈现出更小的折射率差值(|Δny|)。例如,在一些实施方案中,|Δny|不超过0.04、或不超过0.02、或不超过0.01。在一些实施方案中,相邻微层可沿z轴线呈现出折射率匹配或失配(Δnz=0或|Δnz|大),并且该失配可具有与平面内折射率失配相同或相反的极性或符号。斜入射光的p偏振分量的反射率随着入射角的增加而增加、减小或是保持不变可通过Δnz的此类定制来控制。折射率和折射率差值可在固定的参考波长(例如,532nm或550nm或632nm)下被指定或者可在光学重复单元被配置为进行反射的波长下针对每个光学重复单元被指定。
在一些实施方案中,光学叠堆中的光学重复单元的总数为至少4、至少10、至少20、至少25、或至少30、或至少35、或至少40。在一些实施方案中,光学重复单元的总数不超过300、或不超过200、或不超过180、或不超过160、或不超过150。在具有更小(或更接近于一)的f比率的实施方案中,可使用更大量光学重复单元,而在具有接近0.5的f比率的实施方案中可使用更少量光学重复单元。当每个交替层为聚合物层时,通常使用较大数量的光学重复单元,而当至少高折射率层(例如,图22的微层2202或图23的“A”层)为无机层时,通常使用较少数量的光学重复单元。在一些实施方案中,使用不超过26个或不超过20个微层。
多层光学膜的至少一个分组中的至少一些微层可为双折射的,例如,单轴线双折射的。在一些情况下,每个ORU可包括一个双折射微层,以及第二微层,该第二微层为各向同性的或者相对于另一个微层具有少量的双折射。在其它情况下,每个ORU可包括两个双折射微层。
多层光学膜可使用任何合适的透光性材料制成,但在许多情况下使用低吸收聚合物材料是有益的。使用此类材料,微层叠堆在可见波长和红外波长上的吸收就可变小或忽略不计,使得在任何给定波长下以及对于任意指定的入射角和偏振态,叠堆(或它所属的光学膜)的反射率和透射率的和大约为100%,即,R+T≈100%或R≈100%–T。示例性的多层光学膜由聚合物材料构成,并且可使用共挤出、浇铸和取向工艺来制造。参考了美国专利5,882,774(Jonza等人)“Optical Film(光学膜)”、美国专利6,179,948(Merrill等人)、“Optical Film and Process for Manufacture Thereof(光学膜及其制备方法)”、美国专利6,783,349(Neavin等人)“Apparatus for Making Multilayer Optical Films(用于制作多层光学膜的设备)”,以及专利申请公布US 2011/0272849(Neavin等人)“Feedblockfor Manufacturing Multilayer Polymeric Films(用于制造多层聚合物薄膜的进料区块)”。多层光学膜可以通过上述参考文献的任何一篇中所述的聚合物的共挤出法来形成。可以选择各种层的聚合物使之具有相似的流变性(如熔体粘度),使得它们可进行共挤出而没有显著的流体扰动。选择挤出条件以便以连续稳定的方式将相应聚合物充分地给料、熔融、混合并作为进料流或熔融流泵送。用于形成和保持每一熔融流的温度可以选定为在下述范围内,所述范围能避免在该温度范围的低端处出现冻结、结晶、或不当的高压下降、并且能避免在该范围的高端处出现材料降解。
简而言之,制造方法可包括:(a)提供至少第一树脂流和第二树脂流,该至少第一树脂流和第二树脂流与待用于成品膜中的第一聚合物和第二聚合物对应;(b)使用合适的送料区块将第一流和第二流分成多个层,诸如这样的一个进料区块,该进料区块包括(i)梯度板,该梯度板具有第一流动通道和第二流动通道,其中第一通道的横截区沿该流动通道从第一位置变化到第二位置,(ii)进料管板,该进料管板具有与第一流动通道流体连通的第一多个导管和与第二流动通道流体连通的第二多个导管,每个导管向其自身的相应狭槽模具进料,每个导管具有第一端部第二端部,导管的第一端部与流动通道流体连通,并且导管的第二端部与狭槽模具流体连通,以及(iii)任选的被定位成接近所述导管的轴向棒形加热器;(c)使复合材料流穿过挤出模具以形成多层辐材,其中每个层通常平行于相邻层的主表面;以及(d)将多层辐材浇注到冷却辊(有时称为浇注轮或浇注鼓)上,以形成浇注的多层膜。该浇注膜可具有与成品膜相同数量的层,但是浇注膜的层通常比成品膜的那些厚很多。此外,浇注膜的层通常全部为各向同性的。可通过轴线向棒形加热器的热区控制来实现多层光学膜,该多层光学膜在宽波长范围内具有反射率和透射率的受控低频变化,参见例如美国专利6,783,349(Neavin等人)。
在冷却辊上冷却多层辐材后,可将其拉延或拉伸,以制备成品或接近成品的多层光学膜。拉延或拉伸实现两个目标:其使层薄化到其所需的最终厚度;并且其可使层取向,使得层中的至少一些变成双折射的层。取向或拉伸可沿横维方向(例如,经由拉幅机)、沿纵维方向(例如,经由长度取向机)或它们的任何组合(无论同时还是依次进行)来实现。如果仅沿一个方向拉伸,则该拉伸可为“无约束的”(其中允许膜在垂直于拉伸方向的面内方向在尺寸上松弛)或“受约束的”(其中膜受到约束并因而不允许在垂直于拉伸方向的面内方向在尺寸上松弛)。拉伸在正交的平面内方向之间可不对称,使得所得膜将具有偏振相关的反射率。在一些实施方案中,膜可通过间歇方法进行拉伸。在任何情况下,也都可将后续或同时发生的拉延减小、应力或应变平衡、热定形和其它处理操作应用至膜。
膜可以通过共挤出由大量微层构成的一组或多组膜来形成以构成通常称为通常交替的各向同性和双折射层的分组。分组通常以卷工艺形成,其中横幅尺寸通常标记为横向(TD),并且沿卷长度的尺寸称为纵向(MD)。此外,分组可在成形工艺中在纵向和横向上在小心控制的温度区中被小心地拉伸,以影响通常称为拉幅工艺的双折射层。此外,拉幅工艺可在它们形成时提供分组的线性横向拉伸或抛物线拉伸。通常称为“预缩(toe-in)”的受控向内线性回缩可用于允许冷却区期间的受控收缩。该工艺可用于提供例如30至600层,或更多层以实现期望的光学效果,并且还可根据需要包括外部“表”层。
本说明书的部分反射器通常具有在红色和/或近红外中的主(一阶)反射谱带,以及任选地部分在蓝色中的第二谐波(二阶)谱带。第m阶谱带中的每种波长为一阶带中的波长的1/m倍。因此,较高阶谱带的位置和带宽由一阶带的位置和带宽来确定。为了实现主反射谱带和第二谐波的期望波长范围,期望主反射谱带位于合适的波长范围内(例如,具有合适带宽的红外反射谱带)。这可通过定制厚度分布来实现;即,通过根据沿z轴线或膜的厚度方向的厚度梯度来定制ORU的光学厚度,由此光学重复单元的光学厚度随着从叠堆的一侧(例如,顶部)前进到叠堆的另一侧(例如,底部)而增大、减小或遵循某种其它函数关系。厚度分布也可被定制以调整主反射谱带的斜率和/或谱带边缘的锐度。
图24A是光学膜的层厚度分布的示意图,该光学膜具有光学重复单元的单个叠堆。在这种情况下,包括了40个光学重复单元,并且厚度在膜上线性变化。在一些实施方案中,层厚度分布为基本上连续的。如果接近良好的近似值(例如,误差在10%以内,或者误差在5%以内,或者误差在3%以内),则层厚度分布可以被描述为基本上连续的,任何内部光学重复单元的光学厚度可以通过从内部光学重复单元的任一侧上的光学重复单元的光学厚度线性外推来确定。
在一些实施方案中,光学重复单元的光学厚度从光学叠堆的第一侧到叠堆的相反的第二侧基本连续地变化。厚度变化可被选择以提供例如US6,157,490(Wheatley等人)中所述的锐化的谱带边缘,或者可被选择以提供从高反射率到低反射率的更渐进的过渡。在一些实施方案中,光学重复单元的光学厚度在最小值和最大值之间变化,最大值减去最小值不大于最大值的35%并且不小于最大值的5%。在一些实施方案中,光学厚度从单个叠堆的第一侧向单个叠堆的相反的第二侧单调递增。如图24B所示,该图是单个叠堆中的光学重复单元的光学厚度作为单个叠堆中的垂直(图23的z坐标)位置的函数的曲线图,在一些实施方案中,光学厚度从单个叠堆的位置S1处的第一侧处的光学重复单元2481向位置P1处的叠堆内的光学重复单元2483(该光学重复单元2483具有最小光学厚度T1)单调递减,从光学重复单元2483向设置在单个叠堆的位置S2处的第二侧和光学重复单元2483之间的位置P2处的单个叠堆内的光学重复单元2485(该光学重复单元2485具有最大光学厚度T2)单调递增,并且从光学重复单元2485向单个叠堆的位置S2处的第二侧单调递减。在一些实施方案中,第一光学重复单元和第二光学重复单元之间的间隔(P2-P1)是单个叠堆的厚度(S2-S1)的至少一半或至少70%。其它可能的层分布包括微笑分布(叠堆的中部比边缘更薄)和皱眉分布(叠堆的中部比边缘更厚)。
在一些实施方案中,选择光学重复单元的厚度变化以得到主反射谱带的期望斜率。例如,主反射谱带在更高波长下可具有更多反射性并且在更低波长下具有更少反射性,或者在更高波长下可具有更少反射性并且在更低波长下具有更多反射性,或者在主反射谱带中可具有基本恒定的反射率。调整反射谱带的斜率可提供附加的灵活性以例如调整随入射角的反射率并由此调整显示器随视角的输出颜色。
在一些实施方案中,对于波长λ1<λ2<λ3,部分反射器对于在介于λ1和λ3之间的波长下的沿第一轴线偏振的垂直入射光具有至少85%的透射率,并且部分反射器具有第一反射谱带,该第一反射谱带对于沿正交的第二轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘。在一些实施方案中,部分反射器具有光学重复单元的f比率、沿第二轴线的第一聚合物层和第二聚合物层之间的折射率差值、以及光学叠堆中的光学重复单元的总数,使得第一反射谱带对于沿第二轴线偏振的垂直入射光具有介于例如以下之间的平均反射率:15%和97%之间、或15%和95%之间、或15%和90%之间、或20%和85%之间、或20%和75%之间、或25%和60%之间。在一些实施方案中,光学重复单元具有一定范围的光学厚度,使得(λ3-λ2)/(λ3+λ2)为至少0.03、或至少0.05、或至少0.07,并且不超过0.25、或不超过0.02、或不超过0.015(例如,在0.05至0.2的范围内)。例如,在一些实施方案中,光学重复单元在光学叠堆的第一侧(例如,位置S1)附近具有最小光学厚度T1且在光学叠堆的相反第二侧(例如,位置S2)附近具有最大光学厚度T2,其中(T2-T1)/(T2+T1)在0.05至0.2的范围内或在针对(λ3-λ2)/(λ3+λ2)所述的任何范围内。如果光学叠堆内的位置离第一侧比离第二侧更近,则可将其描述为靠近光学叠堆的第一侧。相似地,如果光学叠堆内的位置离第二侧比离第一侧更近,则可将其描述为靠近光学叠堆的第二侧。在一些实施方案中,T2为至少300nm、或至少325nm、或至少350nm、或至少355nm、或至少360nm或至少375nm。在一些实施方案中,T2不超过1250nm、或不超过800nm、或不超过500nm或不超过450nm。
图25示意性地示出了波长和偏振相关的部分反射器或部分反射型偏振片的透射率。在所示出的实施方案中,对于垂直入射光在透光态(光沿第一(透光)轴线偏振的偏振态)的透射率2510具有可例如为至少85%、或至少90%的值Tp。在一些实施方案中,对于垂直入射光在透光态的透射率在至少λ1至λ3的波长范围内为至少85%、或至少90%。在阻光态(光沿第二(阻光)轴线偏振的偏振态)的透射率2520呈现出第一反射谱带2501和第二反射谱带2502。在一些实施方案中,第一反射谱带2501是主反射谱带,并且第二反射谱带402是主反射谱带的第二谐波。第一反射谱带2501具有短波长谱带边缘λ2和长波长谱带边缘λ3。在一些实施方案中,λ2为部分反射器的光学叠堆的最小光学厚度T1的约2倍,并且λ3为光学叠堆的最大光学厚度T2的约2倍。第二反射谱带2502具有短波长谱带边缘λ5和长波长谱带边缘λ4。在第一反射谱带2501是主反射谱带并且第二反射谱带2502是主反射谱带的第二谐波的实施方案中,λ5为约λ2/2并且λ4为约λ3/2。在一些实施方案中,第一反射谱带2501包括近红外波长(即,介于700nm和2500nm之间的至少一个波长包括在λ2至λ3的范围内)。在一些实施方案中,第二反射谱带2502包括可见波长(即,在400nm至700nm范围内(例如,400nm)的至少一个波长包括在λ5至λ4的范围内)。在其它实施方案中,λ4可小于400nm。在一些实施方案中,λ4不超过500nm、或不超过450nm、或不超过430nm或不超过410nm。在一些实施方案中,λ4在400nm至500nm的范围内。
在一些实施方案中,第一反射谱带是主反射谱带,该主反射谱带具有至少700nm、或至少710nm、或至少720nm或至少750nm的谱带边缘λ3。在一些实施方案中,谱带边缘λ3不超过2500nm、或不超过1500nm、或不超过1000nm或不超过900nm。例如,在一些实施方案中,λ3在700nm至2500nm、或710nm至1000nm、或720nm至900nm或750nm至900nm的范围内。在一些实施方案中,谱带边缘λ2为至少600nm、或至少610nm或至少620nm。在一些实施方案中,λ2不超过750nm、或不超过710nm、或不超过700nm、或不超过690nm、或不超过680nm。例如,在一些实施方案中,λ2在600nm至700nm的范围内或在610nm至690nm的范围内。在一些实施方案中,λ1不超过480nm、或不超过450nm、或不超过420nm或不超过400nm。在一些实施方案中,λ1为至少380nm或至少400nm。例如,在一些实施方案中,λ1在380nm至480nm的范围内或在400nm至450nm的范围内。在一些实施方案中,λ1为400nm。
在一些实施方案中,部分反射器的第一反射谱带在介于900nm和980nm之间(例如,940nm)的波长λc上居中,并且满足0.05≤(λ3-λ2)/(λ3+λ2)≤0.2。由于随入射角的带移,因此部分反射器可被适配成在一个入射角下而不在另一个入射角下反射接近λc的波长。此类部分反射器可用于例如传感器系统中,如本文其它地方进一步描述。
第一反射谱带2501对于沿第二轴线偏振的垂直入射光具有Tb1的平均透射率。对于沿第二轴线偏振的垂直入射光的对应平均反射率Rb1为S-Tb1,其中S为平均反射率和平均透射率之和,忽略表面反射和吸收时可为约100%。在一些实施方案中,反射率在反射谱带的带宽上不是恒定的。谱带上的平均反射率可表示为谱带中的波长上反射率的积分除以谱带的宽度(例如,λ3-λ2)。在一些实施方案中,Rb1大于15%、或大于20%、或大于25%或大于30%。在一些实施方案中,Rb1小于97%、或小于95%、或小于90%、或小于75%或小于60%。例如,在一些实施方案中,Rb1介于15%和90%之间、或介于20%和75%之间或介于25%和60%之间。相似地,在一些实施方案中,Tb1介于10%和85%之间、或介于25%和80%之间或介于40%和80%之间。第二反射谱带402对于沿第二轴线偏振的垂直入射光具有Tb2的平均透射率。对于沿第二轴线偏振的垂直入射光的对应平均反射率Rb2为S-Tb2。Rb2可在针对Rb1所述的任何范围内。相似地,Tb2可在针对Tb1所述的任何范围内。Rb2可大于、小于或约等于Rb1,这取决于部分反射器的光学叠堆的f比率。
图26是假设的部分反射器的透射光谱的示意性图表。在该图中,透射率相对于以纳米为单位的波长λ来绘制,波长轴线在400nm至1000nm的范围内延伸。曲线301可表示对于沿阻光轴线偏振的垂直入射光的所测量透射率。由曲线301的反射谱带301a的相对低透射率证明,所示的反射器选择性地阻挡光谱的红色和近红外区域的一部分中的窄谱带内的光。
为了量化曲线301的相关特征,在图26中识别曲线301的基线值B、曲线301的峰值P(在这种情况下,峰值P对应于在点p3处示出的反射谱带301a的透射率最小值)和曲线301的中间值H(在P和B之间的一半)。曲线301与点p1和p2处的值H相交。这些点分别位于反射谱带301a的短波长谱带边缘307和长波长谱带边缘309上,并且限定短波长谱带边缘波长λ2和长波长谱带边缘波长λ3。短波长谱带边缘和长波长谱带边缘的波长可用于计算感兴趣的两个其它参数:反射谱带301a的宽度(半峰全宽或“FWHM”),其等于λ3–λ2;和反射谱带301a的中心波长λc,其等于(λ2+λ3)/2。需注意,中心波长λc可与反射谱带301a的峰值波长(参见点p3)相同或不同,这取决于反射谱带301a的对称或不对称程度。
光学元件的透射率一般是指透射光强度除以入射光强度(对于给定波长、入射方向等的光而言),但可用术语“外部透射率”或“内部透射率”来表示。光学元件的外部透射率为光学元件当浸没在空气中时的透射率,并且无需对元件前方的空气/元件界面处的菲涅尔反射、或者元件后方的元件/空气界面处的菲涅耳反射进行任何修正。光学元件的内部透射率为当将该光学元件的前表面和后表面处的菲涅耳反射去除时的元件的透射率。去除前表面和后表面处的菲涅耳反射可通过计算完成(例如,从外部透射光谱减去适当函数),或通过实验完成。对于许多类型的聚合物和玻璃材料,在两个外表面中的每个外表面处,菲涅耳反射为约4%至6%(对于垂直入射角或近垂直入射角),这导致外部透射率相对于内部透射率下移约10%。图26没有指定使用这两种透射率中的哪一种透射率,因此该图可能通常适用于内部透射率和外部透射率中的任一者。如果本文提及透射率没有指明是内部透射率或外部透射率,那么,除非上下文另外指明,否则可假设此透射率是指外部透射率。
在一些实施方案中,聚合物多层光学膜可具有反射谱带,该反射谱带具有至少15%、或至少20%、或至少25%、或至少30%的最大反射率(例如,在图26中的点p3处)(或小于85%、或小于80%、或小于75%、或小于70%的最小反射率)。在一些情况下,穿过光学膜的内部透射率在反射谱带的任一侧的区域上可为至少80%,或者在反射谱带的任一侧上比最小反射率高至少20%。例如,在一些实施方案中,光学膜在反射谱带中可具有小于40%的最小内部透射率,并且在比反射谱带的短波长谱带边缘短10nm、或短20nm、或短30nm的波长下可具有至少80%的内部透射率,并且/或者光学膜在比反射谱带的长波长谱带边缘长10nm、或长20nm、或长30nm的波长下可具有至少80%的内部透射率。
本说明书的部分反射器可用于显示器应用,并且已发现在将部分反射器结合的OLED显示器中提供减少的色移。在一些实施方案中,部分反射器是颜色校正的部分反射器,其设置在线性吸收型偏振片和延迟片之间的圆形偏振片中。图27是圆形偏振片2750的示意性剖视图,该圆形偏振片包括线性吸收型偏振片2752、部分反射器2700和延迟片2756。部分反射器2700可以是本文所述的任何部分反射器。部分反射器2700包括光学叠堆2713并且包括光学厚层2712和2714,该光学叠堆包括多个交替的聚合物层。圆形偏振片2750可设置在OLED显示面板的光输出表面上,其中延迟器2756面向显示面板。
在一些实施方案中,部分反射器2700是设置在线性吸收型偏振片2752和延迟片2756之间的反射型偏振片,其中该反射型偏振片具有主反射谱带,该主反射谱带具有在至少600nm的波长下的短波长谱带边缘(例如,图25的λ2)。
在一些实施方案中,部分反射器2700是设置在线性吸收型偏振片2752和延迟片2756之间的反射型偏振片,其中该反射型偏振片包括光学叠堆,该光学叠堆包括多个光学重复单元,其中每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层,并且其中第一聚合物层和第二聚合物层之间的沿第一轴线的折射率差值为Δny,第一聚合物层和第二聚合物层之间的沿正交的第二轴线的折射率差值为Δnx。在一些实施方案中,|Δnx|为至少0.1,并且|Δny|不超过0.04。在一些实施方案中,对于沿第二轴线的折射率,光学重复单元在光学叠堆的第一侧附近具有最小光学厚度T1且在第二光学叠堆的相反第二侧附近具有最大光学厚度T2。T2和/或(T2-T2)/(T2+T2)可在本文其它地方所述的任何范围内。例如,在一些实施方案中,T2为至少300nm、或至少350nm和/或不超过1250nm。
图28是部分反射器的第一轴线2833和线性吸收型偏振片的透光轴线2843的示意图,该第一轴线为部分反射器的透光轴线。示出了透光轴线2843和第一轴线2833之间的角θ。如果角θ小于20度,则透光轴线2843可被描述为与第一轴线2833基本对齐。在一些实施方案中,角θ小于10度或小于5度。还示出了延迟片的快光轴线2853。快光轴线2853与线性吸收型偏振片的透光轴线2843成斜角
Figure BDA0002728179720000551
在一些实施方案中,斜角
Figure BDA0002728179720000553
介于40度和50度之间。在一些实施方案中,
Figure BDA0002728179720000552
为约45度。
在一些实施方案中,延迟片包括多个延迟层。多个延迟层可被用来赋予独立的或仅与波长弱相关的波延迟(例如,以nm为单位的延迟除以以nm为单位的波长)。在一些实施方案中,对于在400nm至700nm范围内的至少一个波长,延迟片具有波长的四分之一的延迟。在一些实施方案中,延迟片对于一个波长具有波长四分之一的延迟,并且在一些实施方案中,延迟片对于两个或更多个波长具有波长四分之一的延迟。在一些实施方案中,延迟片具有不同于四分之一波的延迟。例如,可使用(n+1/4)λ的延迟。
可使用允许该圆形偏振片用作圆形偏振片的任何延迟片。在一些实施方案中,延迟片包括多个延迟层,其中多个延迟层中的第一延迟层具有第一快光轴线,并且多个延迟层中的第二延迟层具有第二快光轴线。在一些实施方案中,第一快光轴线和第二快光轴线是平行的,并且在一些实施方案中,第一快光轴线和第二快光轴线不是平行的。非平行快光轴线可用于圆形偏振片的延迟片中以改进圆形偏振片的消色差。第一延迟层和第二延迟层的快轴之间的角度可为任何合适的角度。在一些实施方案中,该角度为约0度(例如,介于-5度和5度之间)。在其它实施方案中,该角度介于0度和45度之间或介于45度和90度之间。
关于可用作颜色校正部件的部分反射器的更多细节在例如美国临时申请62/566654(Haag等人)中有所描述。
在一些实施方案中,颜色校正部件包括颜色校正膜。在一些实施方案中,颜色校正膜设置在发射显示面板和圆形偏振片之间。在一些实施方案中,颜色校正膜包括多个微层,其中每个微层在550nm处的三个正交折射率之间的最大差值小于或等于0.05。每个微层的平均折射率为550nm处三个正交折射率的算术平均值。在一些实施方案中,所述多个微层被构造成交替的高折射率微层和低折射率微层的层对,其中每个高折射率微层的平均折射率大于每个低折射率微层的平均折射率,二者的差值介于0.15与0.75之间。在一些实施方案中,所述层对在550nm处各自的光学厚度为介于150nm与550nm之间,并且所述层对中的至少一半在550nm处的光学厚度为介于275nm与400nm之间。在一些实施方案中,颜色校正膜具有足够少的微层以透射以法向入射的适光加权的非偏振可见光的至少80%,并且颜色校正膜具有足够的微层以反射以60度入射的非偏振光的至少一个波长的至少15%。合适的适光加权函数为CIE(1931)适光发光度函数
Figure BDA0002728179720000561
(也表示为V(λ))。
在一些实施方案中,交替层是有机的(例如,有机聚合物)。在一些实施方案中,交替层中的一个层是有机的,并且另一个是无机的。在其它实施方案中,两个交替层都是无机的。在一些实施方案中,颜色校正膜的多个微层中的至少一些微层包括无机材料和有机材料两者。在一些实施方案中,颜色校正膜的多个微层中的至少一些微层包括分散在有机基质中的无机材料。在一些实施方案中,无机材料包括金属氧化物。
逐层涂层,也称为高分子电解质多层(PEM)涂层或静电自组装(ESA)涂层,是可用于颜色校正膜的一类涂层。设置在基板上的多个微层包括由通常称之为“逐层自组装工艺”而沉积的至少一个“双层”。该工艺常用于静电地组装带相反电荷的多离子诸如高分子电解质和/或无机氧化物粒子的薄膜或涂层,但其它官能诸如氢键结合供体/受体、金属离子/配体以及共价键结合部分可以是膜组装的驱动力。通常,该沉积工艺涉及将具有表面电荷的基板暴露于一系列液体溶液或浴。这可以通过将基板浸入液体浴(也称作浸涂)、喷涂、旋涂、辊涂、喷墨印刷等来实现。暴露于具有与基板相反电荷的第一多离子(例如,高分子电解质浴)液体溶液导致基板表面附近的带电物质快速吸附。这确立了浓度梯度并从本体溶液中吸收更多的高分子电解质到表面。发生进一步吸附,直到有足够的微层已发展到掩蔽下面的电荷并且使基板表面的净电荷反向。为了实现质量传递和发生吸附,该暴露时间通常为几秒钟或几分钟。然后,将基板从第一多离子(例如,浴)液体溶液中移除,接着将其暴露于一系列的水冲洗浴,从而除去任何物理缠结或松散结合的高分子电解质。在这些冲洗(例如,浴)液体溶液之后,接着使基板暴露于第二多离子(例如,高分子电解质或无机氧化物纳米粒子浴)液体溶液,其具有与第一多离子(例如,浴)液体溶液相反的电荷。由于基板的表面电荷与第二(例如,浴)液体溶液的电荷相反,因此再次发生吸附。继续暴露于第二多离子(例如,浴)液体溶液则引起基板的表面电荷逆转。可执行后续的冲洗以完成循环。这一系列步骤被称为构建沉积的一个“双层”,并且可根据需要进行重复从而将另外的双层添加至基板。通常沉积多个双层从而形成一个微层。
一些合适的工艺的示例包括美国专利8,234,998(Krogman等人)、美国预授权公布2011/0064936(Hammond-Cunningham等人)、美国专利8,313,798(Nogueira等人)中描述的那些工艺。用于进行逐层涂覆工艺的商业上可获得的设备包括STRATOSEQUENCE VI(佛罗里达州塔拉哈西的纳米斯特塔公司(nanoStrata Inc.,Tallahassee,FL))浸涂机器人和可购自马萨诸塞州沃本的安捷讯公司(Agiltron,Inc.,Woburn,MA)的SPALAS(喷雾辅助的逐层组装)涂覆系统。
基板上的逐层涂层的厚度可通过本领域已知的常见方法确定,包括例如触针轮廓测定法。逐层涂层的厚度和折射率可通过本领域已知的常见方法确定,包括例如光谱椭偏术或反射测量术。许多逐层涂层表现出厚度随沉积双层的数目线性增加,而其它层则表现出指数级或超线性生长。所谓的“生长曲线”(即,厚度相对于双层数目的曲线图)通常针对给定的逐层材料组(即,多阳离子和多阴离子对)在特定的一组条件(例如,高分子电解质的浓度、涂覆溶液中的离子强度和涂覆溶液的pH)下作出。对于低折射率微层,材料组通常包括聚合的多阳离子(例如,聚二烯丙基二甲基氯化铵)和低折射率的阴离子无机氧化物纳米粒子(例如,胶态二氧化硅)。对于高折射率微层,材料组通常包括聚合的多阳离子和高折射率的阴离子无机氧化物纳米粒子(例如,胶态氧化锆或胶态二氧化钛)。
在含水介质中的无机二氧化硅溶胶是本领域所熟知的,并且可商购获得。水或水-醇溶液中的二氧化硅溶胶可以商品名如LUDOX(由特拉华州威尔明顿的杜邦公司(E.I.duPont de Nemours and Co.,Inc.(Wilmington,DE))制造)、NYACOL(购自马萨诸塞州阿什兰的尼亚科公司(Nyacol Co.,Ashland,MA))或NALCO(由伊利诺斯州内珀维尔的纳尔科化工公司(Nalco Chemical Co.(Naperville,IL)制造)商购获得。一些可用的二氧化硅溶胶是NALCO 1115、2326、1050、2327和2329,其可作为平均粒度4纳米(nm)至77nm的二氧化硅溶胶获得。另一种可用的二氧化硅溶胶为NALCO 1034a,其可作为平均粒度为20纳米的二氧化硅溶胶获得。一种可用的二氧化硅溶胶为NALCO 2326,其可作为平均粒度为5纳米的二氧化硅溶胶获得。合适的胶态二氧化硅的另外示例描述于美国专利No.5,126,394(Revis等人)中。
各种高折射率无机氧化物溶胶可商购获得。氧化锆溶胶可以商品名“Nalco00SS008”购自伊利诺斯州内珀维尔的纳尔科化工公司(Nalco Chemical Co.(Naperville,IL))或以商品名“Buhler zirconia Z-WO溶胶”购自瑞士乌兹维尔的布勒公司(Buhler AG(Uzwil,Switzerland))和以商品名“NANOUSE ZR”购自德克萨斯州休斯顿的日产化学美国公司(Nissan Chemical America Corporation(Houston,TX))。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”自德克萨斯州休斯顿的日产化学美国公司(Nissan Chemical America Corporation(Houston,TX))商购获得。氧化锡纳米粒子分散体(RI~2.0)可以商品名称“CX-S501M”自日产化学公司(NissanChemicals Corp.)商购获得。
在一些实施方案中,无机氧化物纳米粒子包括二氧化钛或由二氧化钛制成。可利用二氧化钛的各种形式,包括锐钛矿、板钛矿、金红石和非晶态形式。锐钛矿型二氧化钛纳米粒子(5-15nm直径)分散体可作为15重量%的含水悬浮液从德克萨斯州休斯顿的美国纳米材料研究所(U.S.Research Nanomaterials(Houston,TX))商购获得。TiO2溶胶还可以分散在酸性或碱性溶液中的形式从日本大阪的石原产业株式会社(Ishihara Sangyo KaishaLtd.(Osaka,Japan))购得。二氧化钛在约pH 4-6处具有等电点,因此可以在逐层自组装过程中在充分高于等电点的pH下用作多阴离子,或者可以在逐层自组装过程中在充分低于等电点的pH下用作多阳离子。
合适的高分子电解质包括多阳离子聚合物(即,多阳离子),例如聚烯丙胺或聚乙烯亚胺。合适的多阳离子聚合物包括例如而不限于直链和支链聚(乙烯亚胺)、聚(烯丙胺盐酸盐)、聚乙烯胺、脱乙酰壳多糖、聚苯胺、聚酰氨基胺、聚(乙烯基苄基三甲基胺)、聚(二烯丙基-二甲基氯化铵)、聚(二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)和聚(甲基丙烯酰基氨基)丙基-三甲基氯化铵。合适的多阴离子聚合物包括但不限于聚(乙烯基硫酸盐)、聚(乙烯基磺酸盐)、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(磺苯乙烯)、硫酸葡聚糖、肝素、透明质酸、角叉菜胶、羧甲基纤维素、藻朊酸盐、磺化四氟乙烯型含氟聚合物,诸如NAFION、聚(乙烯基磷酸)和聚(乙烯基膦酸)。
为了匹配颜色校正膜的目标设计,通常在玻璃基板上针对高折射率和低折射率材料组作出生长曲线;其它基底诸如硅晶片或聚合物膜也是适用的。生长曲线允许确定达到期望厚度所需的双层的数目。然后针对每一个材料组利用必需数目的双层制造颜色校正涂层,并且使用分光光度计测量UV/可见/NIR反射和/或透射光谱。然后将该光谱与目标设计的理论光谱相比较。如果光谱不够接近,那么沉积不同数目的双层,直到光谱更紧密地匹配为止。高折射率微层和低折射率微层的实际厚度可以例如使用截面扫描或透射电子显微镜确定。另选地,可使用光学建模软件确定微层的实际厚度。通常,存在非理想状况,诸如受基板影响的涂层生长的不同速率。因此,可能需要相应地改变双层的数目从而更紧密地匹配光学设计。
真空沉积薄膜是可用于颜色校正膜的另一类涂层。高折射率微层(例如,图22的微层2202或图23的“A”层)和低折射率微层(例如,图22的微层2204或图23的“B”层)的交替微层可通过如美国专利7,018,713(Padiyath等人)中所述的用于聚合物薄膜、无机薄膜或聚合物和无机层的杂化组合的常规薄膜真空沉积技术制造。根据聚合物材料的类型,膜可用不同策略加以气相沉积。可将直接气相沉积施加于具有弱的分子间相互作用的诸如聚乙烯或聚四氟乙烯之类的聚合物。一般来说,聚合物薄膜通过气相沉积聚合方法获得,所述方法蒸发单体材料并通过聚合反应在基板表面上产生聚合物薄膜。双官能单体的共蒸发引起通过缩聚或聚加成进行的逐步反应,从而获得诸如聚酰亚胺和聚脲之类的聚合物的薄膜。该方法也可应用于制备π-共轭聚合物的薄膜。另一类气相沉积聚合利用链加成反应来实现乙烯基或丙烯酸单体的自由基聚合。该方法在获得较高的聚合度和实现通用分子设计方面具有优势。将自组装单层(SAM)与单体的气相沉积组合的表面引发的气相沉积聚合是使化学键合于基板表面的聚合物薄膜生长的独特方法。PVD的无溶剂性质便于形成有时为装置制造所需要的纳米厚的膜和多层膜。
高折射率微层和低折射率微层的交替微层可具有在颜色校正膜内变化的厚度。在一些实施方案中,微层可被构造成大致从最薄至最厚的光学层对厚度(例如,不超过两个层对例外)或反之亦然。在一些实施方案中,各层对光学厚度是不同的。在一些实施方案中,各层光学厚度是相同的。在一些实施方案中,使用如此少的层,必须通过使每个层对覆盖期望反射带的不同部分来使反射波长的宽度最大化。然而,在一些实施方案中,使用如此少的层,必须通过具有用于给定波长的多于一个层对或具有处于彼此的10nm之内的多于一个层对来使特定反射波长的强度最大化。在一些实施方案中,层对中的每一个在550nm处各自的光学厚度为介于150nm与550nm之间。在一些实施方案中,层对中的至少一半在550nm处的光学厚度为介于275与400nm之间。在一些实施方案中,至少一半的层对具有与以黄光、橙光或红光为中心的反射带相对应的光学厚度。期望的层厚度的精确调谐和构造可取决于显示器其余部分的构造和发射显示器的白点的具体情况。
由于颜色校正膜通过基于反射或吸收偏移角度来增强颜色保真度,因此在那些特性的幅值与透射率之间存在折衷。在一些实施方案中,可期望保持高透射率。在一些实施方案中,颜色校正膜具有足够少的层,从而透射以法向入射的非偏振可见光的至少80%。在一些实施方案中,颜色校正膜具有足够少的层,从而透射以法向入射的非偏振可见光的至少85%。在一些实施方案中,颜色校正膜具有足够少的层,从而透射以法向入射的非偏振可见光的至少90%。此处透射百分比是指适光加权的透射率平均值。相反,在一些实施方案中,为了有效校正色移,以60度入射的非偏振光的至少一个波长的反射或吸收应当为至少10%。在一些实施方案中,以60度入射的非偏振光的至少一个波长的反射或吸收应当为至少15%。在一些实施方案中,以60%入射的非偏振光的至少一个波长的反射或吸收应当为至少20%。在一些实施方案中,颜色校正膜具有6至26个光学层,包括端值。在一些实施方案中,颜色校正膜具有8至20个微层,包括端值。
在一些实施方案中,颜色校正膜的多个微层的厚度为小于3微米。在一些实施方案中,颜色校正膜的多个微层的厚度为小于1微米。在一些实施方案中,颜色校正膜的多个微层的厚度为介于1.5微米和2.5微米之间。
在一些实施方案中,颜色校正膜在法向入射时的透射中看起来为青色。在一些实施方案中,颜色校正膜在60度入射时的透射中看起来为品红色。
关于可用作颜色校正部件的颜色校正膜的更多细节在例如美国临时专利申请62/383058(Benoit等人)中有所描述。
在一些实施方案中,颜色校正部件为漫射膜或包括漫射膜。已发现,当邻近OLED显示面板放置时,某些漫射膜减少了OLED显示面板的色移。在一些实施方案中,漫射膜是包括聚合物层的聚合物膜,该聚合物层包括互连的孔和通道。在一些实施方案中,漫射膜是包括聚合物层的聚合物膜,该聚合物层不含空隙并且包含均匀分散在聚合物基体中的颗粒。
在一些实施方案中,颜色校正部件是聚合物膜或包括聚合物膜,其中聚合物膜包括具有两个主表面的第一聚合物层。在一些实施方案中,第一聚合物层包括:第一聚合物区域,该第一聚合物区域包含具有折射率n1的第一材料;以及第二区域,该第二区域包括处于第一聚合物区域内的互连的孔和通道的网络,这些通道包括具有折射率n2的第二材料。在一些实施方案中,第一材料包括第一弹性聚合物材料和任选的颗粒。在一些实施方案中,第二材料包括第二聚合物材料和任选的颗粒;以及/或者空气。在一些实施方案中,聚合物膜的透明度为至少70%、或至少80%、或至少90%,可见光透射率为至少80%;以及体雾度为25%至80%。在一些实施方案中,聚合物膜在整个聚合物膜上具有不超过12%的归一化微雾度非均匀度。
术语“雾度”是指广角光散射,其中从显示器发射的光在所有方向上漫射,从而导致对比度损失。更具体地讲,术语“体雾度”是指用几毫米(mm)的宽取样光束测量的广角光散射,以便得到来自聚合物膜的所述若干毫米孔径的平均结果。另外,更具体地讲,术语“微雾度”是指如由几十微米(即,小于100微米,例如10微米至40微米)的较小照明面积测量的广角光散射,使得平均微雾度测量值表示来自许多测量值的平均结果,该测量值各自为在几毫米聚合物膜之上延伸的几十微米面积。
术语“归一化微雾度非均匀度”是指当在至少1mm之上,并且通常在几毫米之上测量时,微雾度的标准偏差与微雾度的平均值的比率。微雾度的标准偏差是微雾度噪声的量度。同样,归一化微雾度非均匀度是视觉微雾度噪声与微雾度信号的比率的度量。
术语“清晰度”是指窄角散射,其中光以高浓度在小角度范围内漫射。具有某种清晰度的效果基本上描述了通过样本可看到非常小的细节的良好程度。
雾度、清晰度和可见光透射率可如ASTM D1003-13测试标准中所述进行测定。
所述第一材料包括第一弹性聚合物材料和任选的颗粒。第一材料形成具有互连的孔(即,空隙)和通道的网络的多孔结构。也就是说,孔和通道由第一聚合物区域限定。
通常,多个互连的孔和通道包括经由中空隧道或隧道状通道彼此连接的孔。在某些实施方案中,在网络中可存在许多多个互连的孔和通道。在某些实施方案中,可存在微量的闭合的或未连接的孔。
通常,孔和通道具有不大于2微米的平均横截面(例如,对于球形孔为直径)。另选地规定,互连的孔和通道的网络具有与尺寸小于2微米的散射颗粒类似的角平均散射特性。术语角平均散射特性具有以下显著性:不规则形状的散射中心具有高度取决于入射光角度的散射特性,诸如散射横截面和散射角。角平均散射特性考虑到入射光角度,并且呈现所有入射光角度的平均特性。
在某些实施方案中,多个互连的孔和通道的体积分数为至少10%。
第一聚合物材料通常为多官能单体和/或低聚物的固化产物。在某些实施方案中,第一聚合物材料包括选自丙烯酸酯、聚烯烃、聚氨酯、硅氧烷、聚酯以及它们的组合物的组的有机聚合物。在某些实施方案中,第一聚合物材料包括多官能(甲基)丙烯酸酯单体和/或低聚物的固化产物(其中(甲基)丙烯酸酯包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯)。
聚合物材料最好具有足够的弹性以支撑多孔结构,使得孔和通道不塌缩。在这种情况下,“弹性”材料可以是柔软或硬弹性材料,但不是由于材料流动而将缓慢填充多孔结构的粘稠或粘弹性材料。
能够形成第一聚合物材料的多官能单体的示例包括:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(可以商品名SR351从宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司(Sartomer Company,Exton,PA)商购获得)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(可以商品名SR454从沙多玛公司商购获得)、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯(可以商品名SR444从沙多玛公司商购获得)、双季戊四醇五丙烯酸酯(可以商品名SR399从沙多玛公司商购获得)、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇三丙烯酸酯(以商品名SR494得自沙多玛公司)、双季戊四醇六丙烯酸酯和三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯(以商品名SR368得自沙多玛公司)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(以商品名SR238得自沙多玛公司)和(甲基)丙烯酸酯官能化低聚物。此类低聚物的示例包括具有高拉伸强度和高伸长率的那些树脂,例如可从沙多玛公司商购获得的CN9893、CN902、CN9001、CN961和CN964;以及可从新泽西州伍德兰帕克的氰特工业公司(Cytec Industries,Woodland Park,NJ)商购获得的EBECRYL 4833和Eb8804。合适的材料还包括“硬”低聚丙烯酸酯和“软”低聚丙烯酸酯的组合。“硬”丙烯酸酯的示例包括聚氨酯丙烯酸酯,诸如EBECRYL 4866、聚酯丙烯酸酯,诸如EBECRYL 838、以及环氧丙烯酸酯,诸如EBECRYL 600、EBECRYL 3200和EBECRYL 1608(可从氰特公司商购获得);以及CN2920、CN2261和CN9013(可从沙多玛公司商购获得)。“软”丙烯酸酯的示例包括可从氰特公司商购获得的EBECRYL 8411;以及可从沙多玛公司商购获得的CN959、CN9782和CN973。合适的材料在例如美国专利9,541,701B2(Thompson等人)中有所描述。
在某些实施方案中,第一材料还包含有助于控制形态的颗粒。在某些实施方案中,该颗粒为纳米颗粒,任选地为表面改性的纳米颗粒。此类颗粒的示例包括SiO2(例如,A174处理的NALCO 2329K二氧化硅颗粒、得自美国日产化学公司(Nissan Chemical America)的表面改性的MP4540M二氧化硅颗粒)、ZrO2、TiO2、SnO2以及它们的组合物。优选的颗粒为SiO2。此类颗粒的示例在例如美国专利申请公布2012/0038990A1(Hao等人)中有所描述。基于第一材料的总重量计,第一材料中的颗粒的量可为至多60重量%。
由第一聚合物材料限定的多孔结构的制造在例如美国专利申请公布2012/0038990A1(Hao等人)和美国专利8,808,811B2(Kolb等人)中有所描述。在一个方法中,首先制备包含溶解于溶剂中的可聚合物材料的溶液,其中该可聚合物材料可包括例如一种或多种类型的单体,任选的添加剂诸如偶联剂、交联剂和引发剂,以及任选的多种颗粒诸如纳米颗粒。然后,例如通过施加热或光来聚合可聚合物材料,以形成溶剂中的不可溶聚合物基体。在一些情况下,经过聚合步骤之后,溶剂仍可包含可聚合物材料中的一些,但浓度较低。然后,通过干燥或蒸发所述溶液而移除溶剂,从而得到第一聚合物基体,该第一聚合物基体包括分散于聚合物粘结剂中的互连通道的网络。任选地,第一聚合物基体包括分散于第一聚合物基体中的多个颗粒。如果使用,则所述颗粒被结合在第一聚合物基体内,其中所述结合可以是物理的或化学的。
在某些实施方案中,基于聚合物膜的总体积计,该第一材料以至少35体积%的量存在于第一聚合物层中。在某些实施方案中,基于聚合物膜的总体积计,该第一材料以至多90体积%的量存在于第一聚合物层中。
本说明书的聚合物膜可利用第一材料内的孔和通道的网络作为完全或甚至部分地填充有第二材料的“主体”来制造。第二材料具有与第一材料的折射率失配的折射率。通常,第一材料与第二材料之间的折射率差值为至少0.01。在用聚合物材料完全填充孔和通道的情况下,初始的“空气空隙”将被第一聚合物“主体”相中的“客体”聚合物相取代。本说明书的所得聚合物膜的光学特性可通过介于第一聚合物材料的折射率(n1)与第二聚合物材料的折射率(n2)之间的差值以及这两种混合材料的独特形态来确定。
在某些实施方案中,孔和通道的网络填充有空气。在某些实施方案中,孔和通道的网络填充有第二聚合物材料和任选的颗粒。在某些实施方案中,孔和通道的网络填充有空气和第二聚合物材料(任选地与颗粒混合)的混合物。空气、第二聚合物材料(任选地与颗粒混合)或它们的混合物在本文中称为第二材料,并且填充有第二材料的多个互连的孔和通道在本文中称为第二互连区域。
因此,本文的第一材料限定第一聚合物区域,该第一聚合物区域包含具有折射率n1的第一材料。包含具有折射率n2的第二材料的第二互连区域在第一材料内形成互穿网络。
如果第二材料包括聚合物材料,则第二聚合物材料包括选自丙烯酸酯、聚烯烃、聚氨酯、硅氧烷、聚酯以及它们的组合物的组的有机聚合物。颗粒也可与第二聚合物材料混合以控制折射率。在某些实施方案中,该颗粒为纳米颗粒,任选地为表面改性的纳米颗粒。此类颗粒的示例包括TiO2、ZrO2、SnO2以及一些混合的金属氧化物,诸如HX-305M5、由德克萨斯州休斯顿的美国日产化学公司制造的SnO2/ZrO2/SbO2的混合物。此类颗粒的示例在例如美国专利8,343,622(Liu等人)中有所描述。基于第二材料的总体积计,第二材料中的颗粒的量可为至多80体积%。
如果第二材料包括聚合物材料,则基于聚合物膜的总体积计,此类聚合物材料通常以至少10体积%的量存在于聚合物膜中。如果第二材料包括聚合物材料,则基于聚合物膜的总体积计,此类聚合物材料通常以至多65体积%的量存在于聚合物膜中。
(该第一聚合物区域的)第一材料具有折射率n1。(该第二互连区域的)第二材料具有折射率n2。这些区域的材料被选择成使得n1不同于n2。在某些实施方案中,|n1-n2|至少为0.01。在某些实施方案中,|n1-n2|为至少0.02、或至少0.03、或至少0.04、或至少0.05、或至少0.1。在某些实施方案中,|n1-n2|n1为至多0.5在某些实施方案中,n1在n2的0.5内,n1在n2的0.4内,n1在n2的0.3内,n1在n2的0.2内,或n1在n2的0.1内。在这种情况下,“在……内”意指比……高或低0.5(或0.4,或0.3,或0.2,或0.1)内。
在某些实施方案中,第一聚合物层是本说明书的聚合物膜的唯一聚合物层。在某些实施方案中,第一聚合物层是本说明书的聚合物膜的两个或更多个聚合物层中的一个。在某些实施方案中,第一聚合物层是本说明书的聚合物膜的两个聚合物层中的一个。
如图29所示,在某些实施方案中,聚合物膜2901包括具有两个主表面2903和2904的聚合物层2902,其中该聚合物层2902包括第一聚合物区域2905,该第一聚合物区域包含具有折射率n1的第一材料;第二区域,该第二区域包括处于第一聚合物区域2905内的互连的孔和通道2906的网络,该网络填充有具有折射率n2的第二材料。互连的孔和通道2906内的第二材料可以是空气、聚合物材料或它们的组合。
在某些实施方案中,本说明书的聚合物膜包括设置在第一聚合物层的一个或两个主表面上的第二聚合物层;其中第二聚合物层包含具有折射率n3的第三聚合物材料;其中第一聚合物材料和第三聚合物材料是相同或不同的。
如图30所示,在某些实施方案中,本说明书的聚合物膜2907包括第二聚合物层2908,该第二聚合物层设置在包括第一聚合物区域2905的第一聚合物层2902的一个主表面2903上。第二聚合物层2908包含第三聚合物材料。(区域2905的)第一聚合物材料和(层2908的)第三聚合物材料可以是相同或不同的。另选地,(层2908的)第三聚合物材料可与互连的孔和通道2906的网络内的第二聚合物材料相同。
如果第二材料包括空气,则第一材料和第二材料的混合网络形成多孔结构。第二聚合物层2908(图30)形成封盖层,其中该封端层的第三聚合物材料未渗透或仅部分地渗透到多孔结构的一部分中。在某些实施方案中,第三聚合物材料包括选自丙烯酸酯、聚烯烃、聚氨酯、硅氧烷、聚酯以及它们的组合物的组的有机聚合物。
在某些实施方案中,第一聚合物材料和第三聚合物材料是不同的,使得n1不同于n3。在某些实施方案中,|n1-n3|n1为至少0.05。在某些实施方案中,|n1-n3|为至多0.5。在某些实施方案中,n1在n3的0.5内,n1在n3的0.4内,n1在n3的0.3内,n1在n3的0.2内,或n1在n3的0.1内。在这种情况下,“在……内”意指比……高或低0.5(或0.4,或0.3,或0.2,或0.1)内。
在某些实施方案中,第二聚合物材料或第三聚合物材料中的至少一者为粘合剂材料。在某些实施方案中,第二聚合物材料和第三聚合物材料中的每一者为粘合剂材料。
在某些实施方案中,聚合物膜的第一聚合物材料(可能仅存在第一聚合物材料)具有至少500纳米微米(微米或μm)的厚度。在某些实施方案中,聚合物膜的第一聚合物层(可能仅存在第一聚合物层)具有至多25微米,或至多15微米,或至多5微米,或至多1微米的厚度。
在某些实施方案中,第二聚合物材料可部分地填充第一材料内的孔和通道,或完全填充第一材料内的孔和通道,并且任选地在经填充的混合层(图30的层2902)的顶部上具有过量的第二聚合物层。对于该过量的第二聚合物层(例如,图30的层2908)不存在最大厚度,但在某些实施方案中,其可为至多1毫米(mm)厚。
在某些实施方案中,总体聚合物膜具有至少1微米的厚度。在某些实施方案中,总体聚合物膜具有至多15微米,至多25微米,至多50微米,或甚至超过100微米的厚度。
用于本说明书的颜色校正部件中的聚合物膜可具有以下特性:至少70%(优选地至少80%,或优选地至少85%,或更优选地至少90%)的清晰度;至少85%(优选至少90%)的可见光透射率;15%至80%(优选20%至80%,更优选30%至70%,并且甚至更优选30%至50%)的体雾度。在某些实施方案中,本说明书的聚合物膜在整个聚合物膜上具有不超过12%(优选地小于10%,或更优选地小于8%)的归一化微雾度非均匀度。当用于OLED器件中时,此类膜可用作具有受控的局部均匀度的非常稳健的光学漫射器。清晰度、透射率和体雾度可使用Haze Gard Plus(得自马里兰州哥伦比亚的毕克加特纳公司(BYK Gardner,Columbia,MD))来测量,其报告来自聚合物膜的18毫米(mm)孔径的取样光束的测量值。当在常规显示器中使用时,由于本说明书中使用的显示面板的设计空间不同,本说明书的显示器的优选透明度、透射率和雾度范围可与对应的优选范围不同。
在一些实施方案中,颜色校正部件是聚合物膜或包括聚合物膜,该聚合物膜包括具有两个主表面的聚合物层,其中聚合物层包含聚合物基体和颗粒(优选聚合物颗粒)并且优选地不含空隙。具有颗粒的聚合物层称为第一聚合物层。第一聚合物层包括:具有折射率n1的第一聚合物基体;以及均匀分散在第一聚合物基体内的具有折射率n2的颗粒;其中基于第一聚合物层的体积计,颗粒以小于30体积%的量存在,并且具有400纳米(nm)至3000nm的颗粒尺寸范围;并且其中n1不同于n2。这种聚合物膜具有非常稳健的光学漫射器的光学功能。
在某些实施方案中,第一聚合物层是本说明书的聚合物膜的唯一聚合物层。在某些实施方案中,第一聚合物层是本说明书的聚合物膜的两个聚合物层中的一个。在某些实施方案中,第一聚合物层是本说明书的聚合物膜的两个或更多个聚合物层中的一个。
如图31所示,在某些实施方案中,聚合物膜3101包括具有两个主表面3103和3104的聚合物层3102,其中聚合物层3102包含聚合物基体3105以及均匀分散在该第一聚合物基体5内的颗粒3106(优选聚合物颗粒)。在某些实施方案中,此类聚合物膜3101是无空隙的。在此语境中,“无空隙”意指存在小于0.5体积百分比(体积%)的孔或空隙。
如图32所示,在某些实施方案中,本说明书的聚合物膜3107包括设置在第一聚合物层3102的一个主表面3103上的第二聚合物层3108,该第一聚合物层包含聚合物基体3105(即,第一聚合物基体3105)和颗粒3106。第二聚合物层3108包含第二聚合物基体3109。第一聚合物基体3105和第二聚合物基体3109可相同或不同。
第一聚合物基体(颗粒分散在其中的基体)具有折射率n1,并且第二聚合物基体具有折射率n3。在某些实施方案中,第一聚合物基体和第二聚合物基体包含相同的材料。在某些实施方案中,第一聚合物基体不同于第二聚合物基体。
在某些实施方案中,如果第一聚合物基体和第二聚合物基体不同,则n1与n3相差至少0.05。在某些实施方案中,n1在n3的0.2内,并且在某些实施方案中,n1在n3的0.1内。在这种情况下,“在……内”意指比……高或低0.2(或0.1)内。
在某些实施方案中,第一聚合物基体和第二聚合物基体中的至少一者是粘合剂基体。在某些实施方案中,第一聚合物基体和第二聚合物基体各自是粘合剂基体包含粘合剂基体。在某些实施方案例中,第一粘合剂基体和第二粘合剂基体包含相同的材料。在某些实施方案中,第一粘合剂基体不同于第二粘合剂基体。
在某些实施方案中,聚合物膜的第一聚合物层(可能仅存在第一聚合物层)具有至少10微米(micron或μm)的厚度。在某些实施方案中,聚合物膜的第一聚合物层(可能仅存在第一聚合物层)具有至多100微米,或至多50微米,或至多25微米,或至多15微米的厚度。
在某些实施方案中,聚合物膜的第二聚合物层具有至少25微米的厚度。对于第二聚合物层不存在最大厚度,但在某些实施方案中,其可为至多1毫米(mm)厚。
在某些实施方案中,总体聚合物膜具有至少35微米的厚度。在某些实施方案中,总体聚合物膜具有至多130微米的厚度。
用于本说明书的颜色校正部件中的聚合物膜可具有以下特性:至少70%(优选地至少80%,或优选地至少85%,或更优选地至少90%)的清晰度;至少85%(优选至少90%)的可见光透射率;15%至80%(优选20%至80%,更优选30%至70%,并且甚至更优选30%至50%)的体雾度;以及不超过12%(优选小于10%,或更优选地小于8%)的归一化微雾度非均匀度。当在常规显示器中使用时,由于本说明书中使用的显示面板的设计空间不同,本说明书的显示器的优选透明度、透射率和雾度范围可与对应的优选范围不同。
通常优选在显示器像素的大约长度尺度上的空间分布的受控雾度的均匀度(如,图29至图32中任一图中的聚合物膜的受控雾度的均匀度),使得可实现像素化显示器的所需视觉感知质量。显示器像素的大约长度尺度上的雾度的不均匀度可导致光学缺陷,诸如像素模糊或所谓的闪光。该质量可借助于微雾度均匀度测量来测量,该测量提供了来自照射几十微米样品的取样光束的测量值。在该测量中,用具有子像素尺寸的光学探测器扫描聚合物膜表面,同时测量所测得的微雾度水平的标准偏差。该微雾度测量技术允许对与人类视觉感知的峰值相对应的空间频率(即,对于典型的观察距离,在每毫米1-5行对范围内的空间频率)进行样品分析。微雾度测量允许检查显示器像素尺寸的尺寸尺度上的尺寸尺度变化。相比之下,常规雾度测量系统分析了用于每次测量的大面积的光学膜,并且不能区分像素化显示器的临界长度尺度上的视觉感知的差异。
显著地,聚合物膜通过控制颗粒与聚合物基体之间的折射率差异、颗粒的尺寸和负载、聚合物膜的厚度、以及聚合物膜的第一聚合物层与显示器之间的距离来控制光漫射并显著改善OLED显示器的角颜色均匀度。聚合物膜的第一聚合物层与发射显示平面之间的距离越大,不期望的像素模糊度增加就越多。像素尺寸越小,聚合物膜的第一聚合物层与显示平面就应越靠近。另外,随着该距离增加,对比率变得不期望地低。由于这两个因素,期望的是使聚合物膜的第一聚合物层与发射显示平面之间的距离最小化。例如,对于具有50微米的典型像素间距的可商购获得的手持设备,聚合物膜的第一聚合物层与发射显示平面距离之间的距离应优选地小于150微米。又如,具有500微米的典型像素间距的大显示器监视器,聚合物膜的第一聚合物层与发射显示平面之间的距离应优选地小于1500微米。一般来讲,聚合物膜的第一聚合物层与发射显示平面之间的距离期望地小于显示器的像素间距尺寸的3倍。较小的第一聚合物层与显示平面的距离甚至更优选。在一些实施方案中,聚合物膜的第一聚合物层与发射显示平面之间的距离期望地小于显示器的像素间距尺寸的1倍。在其它实施方案中,聚合物膜的第一聚合物层与发射显示平面之间的距离期望地小于显示器的像素间距尺寸。在优选的实施方案中,聚合物膜不会显著影响主要性能特性,包括亮度、圆形偏振片兼容性和视角。另外,重要的是,像素模糊可显著减小。
多种聚合物可用于本说明书的聚合物膜的聚合物材料中。用于所述聚合物材料中的示例性聚合物包括硅氧烷、丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯和聚烯烃。
在某些实施方案中,聚合物材料可选自单相聚合物或具有多相形态的聚合物。多相形态在聚合物基体的选择中可能是固有的,诸如例如在具有非晶态域和结晶域两者的半结晶聚合物中,或者可由聚合物共混物产生。作为另外一种选择,多相形态可在聚合物基体的干燥或固化期间形成。可用的具有多相形态的聚合物基体包括其中每个相具有相同折射率的那些,或其中折射率失配但分散相的域尺寸不超过分散在聚合物基体中的颗粒的尺寸的那些。
在某些实施方案中,所述聚合物材料为粘合剂材料。在某些实施方案中,至少一种粘合剂材料包括光学透明的粘合剂(OCA)。在某些实施方案中,光学透明的粘合剂选自丙烯酸酯、聚氨酯、聚烯烃(诸如聚异丁烯(PIB))、有机硅、或它们的组合物。例示性OCA包括在以下中描述的那些:涉及防静电光学透明的压敏粘合剂的国际公布WO 2008/128073(3M创新产权公司(3M Innovative Property Co.))以及涉及拉伸剥离OCA的WO 2009/089137(Sherman等人);涉及与氧化铟锡相容的OCA的美国专利申请公布US 2009/0087629(Everaerts等人);涉及具有透光粘合剂的防静电光学构造的US 2010/0028564(Cheng等人);涉及与腐蚀敏感层相容的粘合剂的US 2010/0040842(Everaerts等人);涉及光学透明的拉伸剥离胶带的US 2011/0126968(Dolezal等人);以及涉及拉伸剥离胶带的美国专利8,557,378(Yamanaka等人)。合适的OCA包括丙烯酸光学透明的压敏粘合剂,例如得自明尼苏达州圣保罗的3M公司的3M OCA 8146。
在某些实施方案中,双层产品构造(参见例如图30和图32)可包括具有特定光学漫射特性的一个层(图30中的层2902或图32中的层3102)和作为光学透明的粘合剂的第二层(图30中的层2908或图32中的层3108)。用于形成双层产品构造的有益效果中的一些将是提供改善的粘合剂特性,诸如剥离强度、稳健性、涂层完整性等。在将双层产品结合到OLED显示设备中的情况下,光学漫射层(例如,图30中的层2902或图32中的层3102)优选地面向OLED发射显示平面并且如该构造允许的那样放置得靠近该平面。为了获得最佳性能,包括对比率和像素模糊最小化等,光学漫射层将优选地与OLED封装层直接接触。如果不直接接触,则性能可能随着漫射层和发射面板之间距离的增加而降低。
在颜色校正部件包括聚合物薄膜,该聚合物薄膜包括聚合物基体中的颗粒的实施方案中,颗粒(诸如聚合物颗粒)优选地均匀分散在聚合物基体中。在这种情况下,“均匀地分散”意指整个聚合物基体中的连续无规分散的颗粒分布。此类分散的颗粒为分散的单个颗粒,而不是颗粒的聚集体(aggregates)或聚集(aggregations)。此类聚集体的存在产生局部雾度的高度差异,这种差异在照明的显示器中显示为工业中称为闪光(sparkle)的缺陷。与通常定位在显示面板诸如LCD背面上的典型体积漫射器不同,颜色校正漫射膜放置在显示面板和观察者之间,使得由于颗粒聚集造成的缺陷变得更为明显。此外,对于宽视野颜色应用,通常需要光学膜的高清晰度。与通常雾度更高且清晰度更低的典型漫射器相比,这种清晰度还将使得颗粒聚集体更明显。
为了在聚合物基体中获得均匀分散的颗粒,需要控制混合方法和涂覆方法。例如,为了将颗粒有效地分散在聚合物前体(例如,可固化单体)或聚合物组合物中,可实施机械混合达大约几分钟的时间段。另选地,可实施样品的轧制(加入到聚合物前体或溶液中的干颗粒),但为了获得完全且均匀的颗粒分散体,这可能不得不进行延长的时间段(例如,大约几天或几周)。因此,辊混不是非常实用或有效的,而机械混合由于其效率和高剪切能力而是优选的,这有助于破碎初始混合期间可能存在的任何颗粒聚集体。
除了机械混合之外,通常需要将颗粒受控(缓慢)地加入被机械混合的组分中以避免单独颗粒的聚集。颗粒的快速添加可容易地形成“湿块样固体”,其一旦形成就难以再分散。缓慢添加可涉及添加小体积(即,少量)的颗粒,使得搅拌器不会不堪重负并且不形成块。一旦混入少量颗粒后,就加入另一批少量颗粒。一旦块形成,就可能很难在合理量的时间内将其分解并得到完全均匀的分散体。
因此,在某些实施方案中,为了将颗粒有效地均匀分散在聚合物基体中,高剪切搅拌器(例如,由加拿大安大略省的Promix公司(Promix,Ontario,Canada)制造的分散器盘DSFB635)与颗粒缓慢加入的组合是优选的。通常,对于更坚固的聚合物或无机小珠,可使用高剪切,而对于更软或更脆的颗粒,推荐更低但更长的剪切暴露。
与国际公布WO 2010/033558中所用的方法(其通常涉及将颗粒倾倒在浆料中并在辊式搅拌器上仅混合几个小时,因为分散均匀性对于所期望的应用不是必需的,例如LCD的背面扩散器)形成对比,机械搅拌(即,机械混合)可显著减少溶液中的颗粒聚集,从而导致颗粒均匀地分散在涂覆的聚合物基体中。此外,如果出现聚集,则可使用足够的混合时间来破碎溶液中的颗粒聚集。此外,为了避免颗粒沉降和/或聚集,至少在辊上连续混合聚合物/颗粒混合物,直至它们被涂覆到基板上。在涂覆过程中可有利地使用在线混合,前提条件是剪切/混合时间足以将颗粒均匀地分散在涂料组合物中。在线混合器,诸如得自加拿大安大略省滑铁卢的科卓公司(Quadro(Waterloo,Ontario,Canada))的那些,可为有用的。
为了将均匀分散的颗粒保留在最终聚合物膜中,还优选通过精密涂布方法(诸如狭缝模具式涂布)涂布涂料组合物,其中模具和载体膜之间具有相对较大的间隙是优选的。例如,添加不具有光学功能(漫射)的光学透明的粘合剂层可在模具和载体膜之间打开更大间隙,从而提供均匀分散的样品。分散颗粒可在涂布刀或模具上悬挂或干燥的涂布方法可引起颗粒聚集的问题,并且通常不是优选的。
颗粒具有400纳米(nm)至3000nm的颗粒尺寸范围,或700nm至2.0微米(mm)的颗粒尺寸范围。在这种情况下,“颗粒尺寸”是指颗粒的最长尺寸,其对于球形颗粒而言为直径。“颗粒尺寸范围”是指颗粒尺寸从最小到最大(非平均值)的分布。因此,颗粒的尺寸不一定是均匀的。颗粒尺寸可通过扫描电子显微镜(SEM)测定。
颗粒可具有多种形状,包括多面体、平行六面体、金刚石、圆柱体、弓形、弓形圆柱体、圆形(例如,椭圆形或球形或等轴)、半球、壁球、钟形、圆锥体、截头圆锥形、不规则形、以及它们的混合。在某些实施方案中,颗粒为球形小珠。
本说明书的聚合物膜可包括具有两个主表面的第一聚合物层,其中第一聚合物层包含第一聚合物基体和均匀分散在第一聚合物基体中的颗粒(优选聚合物颗粒)。颗粒具有折射率n2,并且颗粒分散于其中的第一聚合物基体具有折射率n1,其中n1不同于n2。在某些实施方案中,|n1-n2|为至少0.01。在某些实施方案中,|n1-n2|为至少0.02、或至少0.03、或至少0.04、或至少0.05。在某些实施方案中,|n1-n2|为至多0.5。在某些实施方案中,n1在n2的0.5内,n1在n2的0.4内,n1在n2的0.3内,n1在n2的0.2内,或者n1在n2的0.1内。在这种情况下,“在……内”意指比…高或低0.5(或0.4,或0.3,或0.2,或0.1)内。
颗粒优选地为有机聚合物颗粒,但也可使用其它颗粒。示例性的非有机颗粒包括SiO2、Al2O3、ZrO2、ZnO、以及它们的混合物。用于有机颗粒中的示例性有机聚合物包括选自有机硅的有机聚合物材料,诸如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯、或它们的组合物。
在某些实施方案中,基于第一聚合物层的体积计,颗粒以小于30体积百分比(体积%)的量存在于第一聚合物层中。在某些实施方案中,基于第一聚合物层的总体积计,颗粒以至多25体积%、至多20体积%、或至多15体积%的量存在于第一聚合物基体中。在某些实施方案中,基于第一聚合物层的总体积计,颗粒以至少0.5体积%(或至少1体积%)的量存在于第一聚合物基体中。
关于可用作颜色校正部件的聚合物膜的更多细节在例如美国专利申请15/587929(Hao等人)和15/587984(Hao等人)中有所描述。
以下为本说明书的示例性实施方案的列表。
实施方案1是一种制造有机发光二极管(OLED)显示器的方法,所述方法包括:
提供OLED显示面板使得除了多个设计参数的一个或多个值之外在其它方面等同于所述OLED显示面板的多个比较显示面板中的每个比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大白点色移WPCSC 45和白点轴向效率WPAEC,所述多个比较显示面板在WPCSC 45-WPAEC空间中限定沿着性能点边界的性能曲线,所述性能曲线从具有最低可接受效率的第一端点延伸到具有最大可接受白点色移WPCS45 LA的第二端点,所述提供步骤包括选择所述多个设计参数使得所述OLED显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0,WPCS0 45和WPAE0限定所述显示面板的在所述性能曲线的右侧的性能点,沿着WPCSC 45轴线从所述显示面板的所述性能点到所述性能曲线的距离为至少0.005;以及
将颜色校正部件设置在所述OLED显示面板上,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有在视角从0度变化到45度时的最大白点色移WPCS45和白点轴向效率WPAE,WPCS45和WPAE限定所述显示器的在所述性能曲线的上方或左侧的性能点。
实施方案2是根据实施方案1所述的方法,其中所述提供步骤包括选择所述多个设计参数使得WPCS0 45大于WPCS45 LA
实施方案3是根据实施方案1或2所述的方法,其中所述提供步骤包括设计所述OLED显示面板,所述设计步骤包括识别所述多个设计参数。
实施方案4是根据实施方案3所述的方法,其中所述设计步骤还包括选择所述多个设计参数的值以有意地在一个或多个倾斜视角下形成所述OLED显示面板的颜色混合权重的不平衡。
实施方案5是根据实施方案4所述的方法,还包括在所述选择步骤之前表征由所述颜色校正部件提供的颜色校正,所述选择步骤包括选择所述不平衡使得由所述颜色校正部件提供的所述颜色校正至少部分地校正颜色混合权重的所述不平衡。
实施方案6是根据实施方案4所述的方法,其中所述OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层,所述多个设计参数包括所述多个OLED层中的每个层的光学厚度。
实施方案7是一种制造有机发光二极管(OLED)显示器的方法,所述方法包括:
提供OLED显示面板使得除了多个设计参数的一个或多个值之外在其它方面等同于所述OLED显示面板的多个比较显示面板中的每个比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大白点色移WPCSC 45、白点轴向效率WPAEC和蓝色轴向效率BAEC,所述提供步骤包括选择所述多个设计参数使得所述OLED显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0,其中对于至少一个比较显示面板,WPCSC 45不超过WPCS0 45-0.005并且WPAEC不小于WPAE0-1Cd/A;
将颜色校正部件设置在所述OLED显示面板上,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有从0度到45度的最大白点色移WPCS45以及蓝色轴向效率BAE,WPCS45小于WPCSC 45+0.005,BAE比BAEC高至少10%。
实施方案8是一种有机发光二极管(OLED)显示器,所述OLED显示器包括:
像素化OLED显示面板,所述像素化OLED显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0,所述像素化OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层;以及
颜色校正部件,所述颜色校正部件设置在所述像素化OLED显示面板上,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有从0度到45度的最大白点色移WPCS45和白点轴向效率WPAE。在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的多个比较显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCSC 45和白点轴向效率WPAEC,所述多个比较显示面板在WPCSC 45-WPAEC空间中限定沿着性能点边界的第一性能曲线。在其它方面等同于所述显示器但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的多个比较显示器在WPCSC 45-WPAEC空间中限定沿着性能点边界的第二性能曲线,所述第二性能曲线在所述第一性能曲线的上方或左侧,WPCS45和WPAE限定所述显示器的基本上沿着所述第二性能曲线的性能点。所述第二性能曲线和所述多个比较显示器在WPCSC 45-WPAEC空间中限定第三性能曲线使得对于具有沿着所述第二性能曲线的性能点的所述多个比较显示器中的每个比较显示器,从所述比较显示器移除所述颜色校正部件得到具有沿着所述第三性能曲线的性能点的所述比较显示面板,所述第三性能曲线在所述第一性能曲线的右侧,WPCS0 45和WPAE0限定所述显示面板的基本上沿着所述第三性能曲线的性能点。
实施方案9是根据实施方案8所述的显示器,其中所述多个比较显示面板中的比较显示面板的WPCSC 45不超过WPCS0 45-0.005,所述比较显示面板的WPAEC不小于WPAE0-1Cd/A,并且WPCS45小于所述比较显示面板的WPCSC 45
实施方案10是根据实施方案9所述的显示器,其中所述多个子像素包括多个蓝色子像素,每个蓝色子像素具有空穴传输层,所述蓝色子像素的所述空穴传输层的厚度为所述比较显示面板中对应蓝色子像素的空穴传输层的厚度的1.02倍至1.1倍。
实施方案11是根据实施方案8所述的显示器,其中所述像素化OLED显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCS0 45和蓝色轴向效率BAE0,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCS45和蓝色轴向效率BAE。在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的第一比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCSC1 45和蓝色轴向效率BAEC1。BPCSC1 45在BPCS45的0.0025内,并且BAE比BAEC1高至少10%。
实施方案12是根据实施方案8所述的显示器,其中所述像素化OLED显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCS0 45和蓝色轴向效率BAE0,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCS45和蓝色轴向效率BAE。在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的第一比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCSC1 45和蓝色轴向效率BAEC1。BAEC1在BAE的5%内,并且BPCSC1 45比BPCS45大至少0.005。
实施方案13是一种有机发光二极管(OLED)显示器,所述OLED显示器包括:
像素化OLED显示面板,所述像素化OLED显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0,所述像素化OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层;以及
颜色校正部件,所述颜色校正部件设置在所述像素化OLED显示面板上,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有从0度到45度的最大白点色移WPCS45和白点轴向效率WPAE。在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的多个比较显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCSC 45和白点轴向效率WPAEC,所述多个比较显示面板在WPCSC 45-WPAEC空间中限定沿着性能点边界的性能曲线,WPCS45和WPAE限定所述显示器的性能点,所述显示器的蓝色轴向效率BAE比所述多个比较显示面板中的第一比较显示面板的蓝色轴向效率BAEC高至少10%,所述第一比较显示面板具有沿着所述性能曲线的性能点并且具有在WPAE的5%内的白点轴向效率。
实施方案14是一种有机发光二极管(OLED)显示器,所述OLED显示器包括:
像素化OLED显示面板,所述像素化OLED显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0,所述像素化OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层,其中在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的比较显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCSC 45、白点轴向效率WPAEC和蓝色轴向效率BAEC,WPCSC 45不超过WPCS0 45-0.005;以及
颜色校正部件,所述颜色校正部件设置在所述像素化OLED显示面板上,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有从0度到45度的最大白点色移WPCS45以及蓝色轴向效率BAE,WPCS45小于WPCSC 45+0.005,BAE比BAEC高至少10%。
实施方案15是一种有机发光二极管(OLED)显示器,所述OLED显示器包括:
像素化OLED显示面板,所述像素化OLED显示面板在30度时的蓝色与红色混合权重的比率为β0 30,并且在45度时的蓝色与红色混合权重的比率为β0 45,其中β0 450 30≥1.05并且1.5≥β0 45≥1.1;以及
颜色校正部件,所述颜色校正部件设置在所述像素化OLED显示面板上,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器在45度时的蓝色与红色混合权重的比率为β45,并且所述显示器在30度时的蓝色与红色混合权重的比率为β30,其中β0 45-0.1≥β45≥2.1-β0 45并且β0 30-0.05≥β30≥2.05-β0 30
实施方案16是根据实施方案15所述的显示器,其中1.08≥β45≥0.92,或1.06≥β45≥0.94,或1.05≥β45≥0.95。
实施方案17是根据实施方案15所述的显示器,其中1.06≥β30≥0.94,或1.05≥β30≥0.95,或1.04≥β30≥0.96。
实施方案18是根据实施方案15所述的显示器,其中像素化OLED显示面板在45度时的绿色与红色混合权重的比率为至少1.03的γ0 45,并且显示器在45度时的绿色与红色混合权重的比率为γ45,不超过γ0 45-0.01并且1.02≥γ45≥0.98。
实施方案19是一种有机发光二极管(OLED)显示器,所述OLED显示器包括:
像素化OLED显示面板,所述像素化OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层;以及
颜色校正部件,所述颜色校正部件设置在所述像素化OLED显示面板上,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器在视角从0度变化到45度时具有最大蓝点色移BPCS45以及蓝色轴向效率BAE。在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的第一比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCSC1 45和蓝色轴向效率BAEC1,其中BPCSC1 45在BPCS45的0.0025内,并且BAE比BAEC1高至少10%;或者
BAEC1在BAE的5%内,并且BPCSC1 45比BPCS45大至少0.005。
实施方案20是根据实施方案19所述的显示器,其中BPCSC1 45在BPCS45的0.001内,并且BAE比BAEC1高至少15%,或比BAEC1高至少20%,或比BAEC1高至少25%。
实施方案21是根据实施方案19所述的显示器,其中BAEC1在BAE的2%内,并且BPCSC1 45比BPCS45大至少0.0075,或比BPCS45大至少0.01,或比BPCS45大至少0.015。
实施方案22是根据实施方案19所述的显示器,其中BPCSC1 45在BPCS45的0.0025内,并且BAE比BAEC1高至少10%,并且其中在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的第二比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCSC2 45和蓝色轴向效率BAEC2,BAEC2在BAE的5%内,并且BPCSC2 45比BPCS45大至少0.005。
实施方案23是根据实施方案8至22中任一项所述的显示器,其中所述颜色校正部件包括波长和偏振相关的部分反射器。
实施方案24是根据实施方案23所述的显示器,其中所述部分反射器包括光学叠堆,所述光学叠堆包括多个光学重复单元,每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层,所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的沿第一轴线的折射率差值为Δny,所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的沿正交的第二轴线的折射率差值为Δnx,|Δnx|为至少0.1并且|Δny|不超过0.04。对于沿着所述第二轴线的折射率,所述光学重复单元具有邻近所述光学叠堆的第一侧的最小光学厚度T1和邻近所述光学叠堆的相对第二侧的最大光学厚度T2,(T2-T1)/(T2+T1)在0.05至0.2的范围内,T2为至少350nm并且不超过1250nm。
实施方案25是根据实施方案8至22中任一项所述的显示器,其中所述颜色校正部件包括颜色校正膜,所述颜色校正膜包括:多个微层,每个微层在550nm处三个正交折射率之间的最大差值为小于或等于0.05,每个微层在550nm处的平均折射率为三个正交折射率的算术平均值。所述多个微层被构造为交替的高折射率微层和低折射率微层的微层对,并且其中每个高折射率微层的所述平均折射率大于每个低折射率微层的所述平均折射率,二者的差值介于0.15与0.75之间。所述层对在550nm处各自的光学厚度为介于150nm与550nm之间,并且所述层对中的至少一半在550nm处的光学厚度为介于275nm与400nm之间。所述颜色校正膜具有足够少的微层,从而透射以法向入射的适光加权的非偏振可见光的至少80%。所述颜色校正膜具有足够的微层,从而反射以60度入射的非偏振光的至少一个波长的至少15%。
实施方案26是根据实施方案8至22中任一项所述的显示器,其中所述颜色校正部件包括聚合物膜,所述聚合物膜包括具有两个主表面的第一聚合物层。所述第一聚合物层包括:
第一聚合物区域,所述第一聚合物区域包含具有折射率n1的第一材料;
第二区域,所述第二区域包括处于所述第一聚合物区域内的互连的孔和通道的网络,所述通道包括具有折射率n2的第二材料。
所述第一材料包括第一弹性聚合物材料和任选的颗粒。所述第二材料包括第二聚合物材料和任选的颗粒;以及/或者空气。
实施方案27是根据实施方案8至22中任一项所述的显示器,其中所述颜色校正部件包括聚合物膜,所述聚合物膜包括具有两个主表面的第一聚合物层。所述第一聚合物层不含空隙并且包括:
具有折射率n1的第一聚合物基体;以及
均匀分散在所述第一聚合物基体内的具有折射率n2的颗粒;
基于所述第一聚合物层的体积计,所述颗粒以小于30体积%的量存在,并且具有400nm至3000nm的颗粒尺寸范围,n2不同于n1
实施方案28是根据实施方案8至22中任一项所述的显示器,其中所述颜色校正部件包括第一层和第二层以及在所述第一层和所述第二层之间的纳米结构化界面。
实施例
这些实施例一般呈现为匹配的OLED器件和颜色校正部件的优点的例示。测试结果一般集中于视角范围内亮度和色移的性能度量。可用于例如光学测量的制成的测试试样块不一定与商用的最终显示设备相同。本文的具体示例不应视为限制性的。
实施例1-12和比较例1-12
这些实施例包括两种特定类型的颜色校正部件,简单地标记为“漫射粘合剂”型和“纳米结构”型。这些实施例的测试结果聚焦于蓝色光谱分量(蓝色子像素),其可用于表征常见OLED显示设备。例如,每个实施例的基础OLED被列为对应的比较例(CE),使得CE-1对应于实施例1的基础OLED。
材料
Figure BDA0002728179720000811
Figure BDA0002728179720000821
测试方法
标准的一组OLED测量方法包括亮度-电流-电压(LIV)和电致发光光谱测量。这些测量使用PR655光谱辐射计(加利福尼亚州查茨沃斯的Photo Research公司(PhotoResearch,Inc.Chatsworth CA))和Keithley 2400Sourcemeter(俄亥俄州克利夫兰的Keithley仪器公司(Keithley Instruments Inc.Cleveland OH))。通过使具有或不具有颜色校正部件的OLED器件相对于PR655相机旋转,获得作为角度的函数的这些光学测量结果。在没有颜色校正部件作为对照的情况下测试每个OLED器件;随后,将颜色校正部件层合到OLED,并再次评估亮度和颜色特性。
使用Hazegard(德国韦塞尔的毕克化学有限公司(BYK-Chemie GmbH,WeselGermany),根据ASTM D1003-13)进行漫射粘合剂型颜色校正部件的透射率、雾度和清晰度测量。
OLED样品制造
构建蓝顶发射(TE)OLED测试试样块,使用标准真空热蒸发法在约10-7托基底压力下构建有机层和金属层,使用真空溅射法在约10-3托基底压力下构建氧化层。
制造阳极,该阳极由以100nm厚度沉积在抛光玻璃基板上的第一铝层和以15nm厚度沉积在铝层顶部上的第二氧化铟锡(ITO)层组成。施加像素限定层以限定可用于形成试样块的4×4mm像素。OLED层依次沉积:类似于TCTA(100nm)的第一空穴传输层(HTL);类似于2TNATA(10nm)的电子阻挡层;由类似于TBPi的材料和发射掺杂剂材料Firpic构成的发射层,该发射层包含约10重量%的发射掺杂剂;TPBi(50nm)的电子传输层(ETL);LiF(1.5nm)的电子注入层;由银和镁的混合物制成的阴极,该阴极包含约10重量%的银(8nm);以及TCTA(65nm)的封盖层。由第一溅射Al2O3层(50nm)、经由蒸发沉积的有机平滑层(E200)(2.5um)和第二Al2O3层(50nm)组成的一系列封装层沉积在OLED封盖层的顶部上。
漫射粘合剂型颜色校正部件的制造
用于漫射粘合剂型颜色校正部件的制造方法在US 9,960,389(Hao等人)中有所描述。如下制造基体粘合剂溶液。通过添加EHA(55份)、iBOA(25份)、HEA(20份)和0.02份D-1173来制造单体预混物。通过暴露于由紫外发光二极管(UVA-LED)产生的紫外线辐射,使混合物在氮气(惰性)气氛下部分地聚合,以提供粘度为约1000厘泊(cps)的可涂覆浆料。然后将HDDA(0.15份)、IRGACURE 651(0.15份)和KBM-403(0.05份)添加到浆料中以形成均匀的粘合剂涂料溶液。
对于这些实施例,特定漫射粘合剂包括加载到折射率为1.48的基础丙烯酸粘合剂基质中的直径为2μm的硅胶珠(4重量%的TOSPEARL 120A,折射率为1.42,购自纽约州沃特福德市的迈图高新材料公司(Momentive Performance Materials,Waterford,NY))。首先将小珠加入到粘合剂溶液中,然后使用顶置式Jiffy LM Pint搅拌器(由加利福尼亚州科罗纳市的Jiffy搅拌器公司(Jiffy Mixer Co.Inc,Corona,CA))制造)机械搅拌2小时。在机械搅拌之后,将混合物再置于混合辊上24小时。这些样品的最终涂布厚度为63μm。漫射粘合剂颜色校正部件的测量透射率、雾度和清晰度分别为92.5%、81.9%和91.4%。
纳米结构型颜色校正部件的制造
纳米结构型颜色校正部件在PCT公布WO 2017/205174(Freier等人)中大致描述。对于这些示例,使用光学透明的粘合剂(OCA 8146,可得自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany,ST.Paul MN))将特定的纳米结构化膜层合到OLED器件。该特定纳米结构化膜利用低折射率层和高折射率层之间的纳米结构,该纳米结构具有125nm的均方根振幅(也表示为Var)并且具有集中在波数25μm-1和37μm-1之间的环带中的大体方位角对称的功率谱密度(PSD)。在裸OLED器件的基线测量之后,将高折射率(例如,n=1.85)纳米结构化层层合到OLED叠堆以用于第二测量。
实施例描述
对于实施例1-8,如上所述制造一系列蓝色TE OLED,其中HTL层系统性地从100nm变化到115nm。将这些器件与漫射粘合剂型颜色校正部件匹配以形成实施例1-8。同样,在具有(实施例1-8)和不具有(比较例1-8)漫射粘合剂颜色校正部件的情况下测试这些实施例中的每一个实施例。
对于实施例9-12,如上所述制造一系列蓝色TE OLED,其中HTL厚度系统性地从94nm变化到103nm。将这些器件与纳米结构型颜色校正部件匹配以形成实施例9-12。
测试结果
使用漫射粘合剂型颜色校正部件的实施例和比较例1-8的结果(蓝色轴向效率、60度视角下的效率以及在视角从零度变化到45度时的最大蓝点色移)示于表A中:
表A
Figure BDA0002728179720000841
Figure BDA0002728179720000851
比较例6(对照)示出0.053的色移(0°-45°之间的最大色移(Δu′v′)),通过添加颜色校正部件(实施例6),该色移减小到0.017的色移。另外,通过比较,与效率为1.44[cd/A]的比较例4的裸器件相比,实施例6的器件显示出效率为1.99[cd/A]。这显示出在色移相当的情况下,效率高出38%。与色移为0.019的比较例4(对照)相比,实施例6的色移为0.017。
根据实施例1-8和比较例1-8制造的各种样品的蓝色轴向效率和在视角从零度变化到45度时的最大蓝点色移,如图34所示。
使用纳米结构型颜色校正部件的实施例9-12和比较例9-12的结果(蓝色轴向效率和在视角从零度变化到45度时的最大蓝点色移)示于表B中:
表B
Figure BDA0002728179720000852
Figure BDA0002728179720000861
比较例10(对照)示出0.013的色移(0°-45°之间的最大色移(Δu′v′)),通过添加颜色校正部件(实施例10),该色移减小到0.009的色移。另外,通过比较,与效率为1.17[cd/A]的比较例10的裸器件相比,实施例11的器件显示出效率为1.37[cd/A]。这显示出在色移相当的情况下,效率高出17%。与色移为0.013的比较例10(对照)相比,实施例11的色移为0.013。
根据实施例9-12和比较例9-12制造的各种样品的蓝色轴向效率和在视角从零度变化到45度时的最大蓝点色移,如图35所示。
实施例13-19和比较例13-19
对包括红色、绿色和蓝色子像素的OLED显示面板进行建模,其中每个子像素具有图6所示的层结构。
使用PCT公开WO 2017/205174(Freier等人)中描述的光学建模技术,对PCT公开WO2017/205174(Freier等人)中大致描述的颜色校正部件以及显示面板进行建模。颜色校正部件利用低折射率层和高折射率层之间的纳米结构,该纳米结构具有125nm的均方根振幅(也表示为Var)并且具有集中在波数25μm-1和37μm-1之间的环带中的方位角对称的功率谱密度(PSD)。高折射率(n=1.85)层面向显示面板设置,并且低折射率(n=1.5)层背向显示面板设置。光学透明的粘合剂(OCA)层设置在颜色校正部件和发射叠堆的TFE之间。高折射率层、低折射率层和OCA层各自具有至少1微米的厚度。OCA层也包括在不包括颜色校正部件的比较显示器中。OCA的折射率类似于低折射率层的折射率,并且由于OCA或低折射率层均不具有显著的吸收,因此通过在低折射率层的顶部上添加第二OCA层,包括颜色校正部件的显示器的光学性能将基本上不改变。因此,包括颜色校正部件的显示器与不包括颜色校正部件的比较显示面板之间的性能变化可归因于颜色校正部件插入TFE顶部的OCA中。
相对颜色混合权重被确定为在指定视角下的颜色混合权重除以在零视角下的颜色混合权重。视角θi下红色、绿色和蓝色基色的相对颜色混合权重分别表示为CMWBi)、CMWGi)、CMWRi)。考虑从0度到45度增量为5度的十个视角,包括端值。确定蓝色与红色混合权重的期望比率βi和绿色与红色混合权重的期望比率γi,并且使用以下公式确定期望比率与实际比率之间的均方根(rms)差值:
Figure BDA0002728179720000871
对于比较显示面板,期望值为βi=1并且γi=1。对于本说明书的显示面板,βi和γi的期望值是先前在表2中给出的那些。
在光学建模中使用本领域已知的用于各种OLED层的材料的已知或测量的(经由椭圆光度法)复折射率。对于层的材料的给定选择,层的厚度是变化的,并且将给出小于0.05的rms的厚度保留为可能的设计。红色、绿色和蓝色发射叠堆中的每一者的空穴传输层的厚度用作设计参数,并且缓冲层和封盖的每个发射叠堆的公共厚度用作设计参数。
图36至图37示出了本领域已知的一组OLED材料的结果并且图38至图39示出了本领域已知的另一组OLED材料的结果。图36示出了比较显示面板的WPAEC-WPCSC 45空间中的结果,该比较显示面板具有期望值为βi=1和γi=1。图37示出了包括颜色校正部件的显示器的结果,其中显示面板具有表2中给出的βi和γi期望值。图36和图37示意性地示出了沿着这些点的左上边界的性能曲线。图37的性能曲线与图36的性能曲线相比得到改善,因为其偏移到较低的白点色移(以及较高的蓝色轴向效率(未示出))。类似地,图38示出了比较显示面板的WPAEC-WPCSC 45空间中的结果,该比较显示面板具有期望值βi=1和γi=1;并且图39示出了包括颜色校正部件的显示器的结果,其中显示面板具有表2中给出的βi和γi期望值。图38和图39示意性地示出了沿着这些点的左上边界的性能曲线。图39的性能曲线与图38的性能曲线相比得到改善,因为其偏移到较低的白点色移和较高的白点轴向效率以及较高的蓝色轴向效率(未示出)。
表C提供了添加颜色校正部件时图36的比较显示面板(比较例13和14)的附加结果,以及移除颜色校正部件时图40的显示器(实施例13和14)的附加结果。
表C
Figure BDA0002728179720000881
为了确定显示器的性能对制造变化的灵敏度,对于具有颜色校正部件的显示器1-2以及不具有颜色校正部件的比较显示器CE-13至CE-14,将2%均方根法向随机厚度误差添加到5个层厚度(红色、绿色和蓝色HTL厚度,以及缓冲层和封盖层厚度)。发现显示器1-2在WPAE-WPCS45空间中围绕标称性能点的扩展显著小于比较显示器CE-13至CE-14。扩展的尺寸可通过收率来表征,收率被定义为满足指定性能标准的显示器的百分比。由于比较显示器CE-13和显示器实施例13表示相对高的效率和相对高的色移设计,因此比较显示器CE-13和显示器实施例13的指定性能标准被视为小于0.02的WPCS45和高于36cd/A的WPAE。发现显示器实施例13的收率为88%,并且比较显示器CE-13的收率为75%。由于比较显示器CE-14和显示器实施例2表示相对低的效率和相对低的色移设计,因此比较显示器CE-14和显示器实施例14的指定性能标准被视为小于0.01的WPCS45和高于31cd/A的WPAE。发现显示器实施例14的收率为90%,并且比较显示器CE-14的收率为55%。
如上所述对具有和不具有纳米结构化颜色校正部件的蓝色子像素进行建模,并且根据建模确定蓝色轴向效率和在视角从零度和45度变化时的最大蓝点色移。使用纳米结构型颜色校正部件的实施例15-19和比较例15-19的结果列于表D中:
表D
Figure BDA0002728179720000882
Figure BDA0002728179720000891
比较例16示出0.010的色移(0°-45°之间的最大色移(Δu′v′)和1.11[cd/A]的效率,而相比之下,实施例17的器件示出1.58cd/A的效率和0.011的色移。这显示出在色移相当的情况下,效率高出42%。
计算的蓝色轴向效率相对于在视角从零度变化到45度时的最大蓝点色移的关系示于图40中。对于不具有颜色校正部件的显示面板,计算和测量(如针对实施例9-12和比较例9-12所述)的蓝色轴向效率相对于在视角从零度变化到45度时的最大蓝点色移的关系,如图45所示。建模的HTL厚度在95nm至109nm之间变化,并且实验数据给出的HTL厚度在109nm至113nm之间。选择HTL厚度范围的差值以给出计算值和测量值的相近结果。HTL厚度的这种偏移最可能是由于建模变量和实验变量之间的轻微差异。结果表明,建模准确地捕获了蓝色轴向效率相对于在视角从零度变化到45度时的最大蓝点色移的走向趋势。
诸如“约”的术语将在本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中理解。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“约”应用于表达特征大小、数量和物理特性的量的使用不清楚,则“约”将被理解为是指在指定值的10%以内。给定为约指定值的量可精确地为指定值。例如,如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对其不清楚,则具有约1的值的量是指该量具有介于0.9和1.1之间的值,并且该值可为1。
上述所有引用的参考文献、专利或专利申请以一致的方式全文据此以引用方式并入本文。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下,应以前述说明中的信息为准。
除非另外指明,否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其它附图中的对应元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案,但本领域的普通技术人员将会知道,在不脱离本公开范围的情况下,可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此,本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。

Claims (20)

1.一种制造有机发光二极管(OLED)显示器的方法,所述方法包括:
提供OLED显示面板使得除了多个设计参数的一个或多个值之外在其它方面等同于所述OLED显示面板的多个比较显示面板中的每个比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大白点色移WPCSC 45和白点轴向效率WPAEC,所述多个比较显示面板在WPCSC 45-WPAEC空间中限定沿着性能点边界的性能曲线,所述性能曲线从具有最低可接受效率的第一端点延伸到具有最大可接受白点色移WPCS45 LA的第二端点,所述提供步骤包括选择所述多个设计参数使得所述OLED显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0,WPCS0 45和WPAE0限定所述显示面板的在所述性能曲线的右侧的性能点,沿着WPCSC 45轴线从所述显示面板的所述性能点到所述性能曲线的距离为至少0.005;以及
将颜色校正部件设置在所述OLED显示面板上,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有在视角从0度变化到45度时的最大白点色移WPCS45和白点轴向效率WPAE,WPCS45和WPAE限定所述显示器的在所述性能曲线的上方或左侧的性能点。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述提供步骤包括选择所述多个设计参数使得WPCS0 45大于WPCS45 LA
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述提供步骤包括设计所述OLED显示面板,所述设计步骤包括识别所述多个设计参数。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述设计步骤还包括选择所述多个设计参数的值以有意地在一个或多个倾斜视角下形成所述OLED显示面板的颜色混合权重的不平衡。
5.根据权利要求4所述的方法,还包括在所述选择步骤之前表征由所述颜色校正部件提供的颜色校正,所述选择步骤包括选择所述不平衡使得由所述颜色校正部件提供的所述颜色校正至少部分地校正颜色混合权重的所述不平衡。
6.根据权利要求4所述的方法,其中所述OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层,所述多个设计参数包括所述多个OLED层中的每个层的光学厚度。
7.一种制造有机发光二极管(OLED)显示器的方法,所述方法包括:
提供OLED显示面板使得除了多个设计参数的一个或多个值之外在其它方面等同于所述OLED显示面板的多个比较显示面板中的每个比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大白点色移WPCSC 45、白点轴向效率WPAEC和蓝色轴向效率BAEC,所述提供步骤包括选择所述多个设计参数使得所述OLED显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0,其中对于至少一个比较显示面板,WPCSC 45不超过WPCS0 45-0.005并且WPAEC不小于WPAE0-1Cd/A;
将颜色校正部件设置在所述OLED显示面板上,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有从0度到45度的最大白点色移WPCS45以及蓝色轴向效率BAE,WPCS45小于WPCSC 45+0.005,BAE比BAEC高至少10%。
8.一种有机发光二极管(OLED)显示器,包括:
像素化OLED显示面板,所述像素化OLED显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0,所述像素化OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层;以及
颜色校正部件,所述颜色校正部件设置在所述像素化OLED显示面板上,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有从0度到45度的最大白点色移WPCS45和白点轴向效率WPAE,
其中在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的多个比较显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCSC 45和白点轴向效率WPAEC,所述多个比较显示面板在WPCSC 45-WPAEC空间中限定沿着性能点边界的第一性能曲线,
其中在其它方面等同于所述显示器但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的多个比较显示器在WPCSC 45-WPAEC空间中限定沿着性能点边界的第二性能曲线,所述第二性能曲线在所述第一性能曲线的上方或左侧,WPCS45和WPAE限定所述显示器的基本上沿着所述第二性能曲线的性能点,
其中所述第二性能曲线和所述多个比较显示器在WPCSC 45-WPAEC空间中限定第三性能曲线使得对于具有沿着所述第二性能曲线的性能点的所述多个比较显示器中的每个比较显示器,从所述比较显示器移除所述颜色校正部件得到具有沿着所述第三性能曲线的性能点的比较显示面板,所述第三性能曲线在所述第一性能曲线的右侧,WPCS0 45和WPAE0限定所述显示面板的基本上沿着所述第三性能曲线的性能点。
9.根据权利要求8所述的显示器,其中所述多个比较显示面板中的比较显示面板的WPCSC 45不超过WPCS0 45-0.005,所述比较显示面板的WPAEC不小于WPAE0-1Cd/A,并且WPCS45小于所述比较显示面板的WPCSC 45
10.根据权利要求9所述的显示器,其中所述多个子像素包括多个蓝色子像素,每个蓝色子像素具有空穴传输层,所述蓝色子像素的所述空穴传输层的厚度为所述比较显示面板中对应蓝色子像素的空穴传输层的厚度的1.02倍至1.1倍。
11.一种有机发光二极管(OLED)显示器,包括:
像素化OLED显示面板,所述像素化OLED显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0,所述像素化OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层;以及
颜色校正部件,所述颜色校正部件设置在所述像素化OLED显示面板上,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有从0度到45度的最大白点色移WPCS45和白点轴向效率WPAE
其中在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的多个比较显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCSC 45和白点轴向效率WPAEC,所述多个比较显示面板在WPCSC 45-WPAEC空间中限定沿着性能点边界的性能曲线,WPCS45和WPAE限定所述显示器的性能点,所述显示器的蓝色轴向效率BAE比所述多个比较显示面板中的第一比较显示面板的蓝色轴向效率BAEC高至少10%,所述第一比较显示面板具有沿着所述性能曲线的性能点并且具有在WPAE的5%内的白点轴向效率。
12.一种有机发光二极管(OLED)显示器,包括:
像素化OLED显示面板,所述像素化OLED显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCS0 45和白点轴向效率WPAE0,所述像素化OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层,其中在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的比较显示面板具有从0度到45度的最大白点色移WPCSC 45、白点轴向效率WPAEC和蓝色轴向效率BAEC,WPCSC 45不超过WPCS0 45-0.005;以及
颜色校正部件,所述颜色校正部件设置在所述像素化OLED显示面板上,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器具有从0度到45度的最大白点色移WPCS45以及蓝色轴向效率BAE,WPCS45小于WPCSC 45+0.005,BAE比BAEC高至少10%。
13.一种有机发光二极管(OLED)显示器,包括:
像素化OLED显示面板,所述像素化OLED显示面板在30度时的蓝色与红色混合权重的比率为β0 30,并且在45度时的蓝色与红色混合权重的比率为β0 45,其中β0 450 30≥1.05并且1.5≥β0 45≥1.1;以及
颜色校正部件,所述颜色校正部件设置在所述像素化OLED显示面板上,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器在45度时的蓝色与红色混合权重的比率为β45,并且所述显示器在30度时的蓝色与红色混合权重的比率为β30,其中β0 45-0.1≥β45≥2.1-β0 45并且β0 30-0.05≥β30≥2.05-β0 30
14.一种有机发光二极管(OLED)显示器,包括:
像素化OLED显示面板,所述像素化OLED显示面板包括多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素包括多个OLED层;以及
颜色校正部件,所述颜色校正部件设置在所述像素化OLED显示面板上,所述颜色校正部件被配置为使得所述显示器在视角从0度变化到45度时具有最大蓝点色移BPCS45以及蓝色轴向效率BAE
其中在其它方面等同于所述像素化OLED显示面板但具有一个或多个不同光学厚度的所述OLED层的第一比较显示面板具有在视角从0度变化到45度时的最大蓝点色移BPCSC1 45和蓝色轴向效率BAEC1,其中BPCSC1 45在BPCS45的0.0025内,并且BAE比BAEC1高至少10%;或者
BAEC1在BAE的5%内,并且BPCSC1 45比BPCS45大至少0.005。
15.根据权利要求8至14中任一项所述的显示器,其中所述颜色校正部件包括波长和偏振相关的部分反射器。
16.根据权利要求15所述的显示器,其中所述部分反射器包括光学叠堆,所述光学叠堆包括多个光学重复单元,每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层,所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的沿第一轴线的折射率差值为Δny,所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的沿正交的第二轴线的折射率差值为Δnx,|Δnx|为至少0.1并且|Δny|不超过0.04,其中对于沿所述第二轴线的折射率,所述光学重复单元在所述光学叠堆的第一侧附近具有最小光学厚度T1且在所述光学叠堆的相反第二侧附近具有最大光学厚度T2,(T2-T1)/(T2+T1)在0.05至0.2的范围内,T2为至少350nm并且不超过1250nm。
17.根据权利要求8至14中任一项所述的显示器,其中所述颜色校正部件包括颜色校正膜,所述颜色校正膜包括:
多个微层,每个微层在550nm处三个正交折射率之间的最大差值为小于或等于0.05,每个微层在550nm处的平均折射率为所述三个正交折射率的算术平均值;
其中所述多个微层被构造成交替的高折射率微层和低折射率微层的层对,并且其中每个高折射率微层的平均折射率大于每个低折射率微层的平均折射率,二者的差值介于0.15与0.75之间;
其中所述层对在550nm处各自的光学厚度为介于150nm与550nm之间,并且所述层对中的至少一半在550nm处的光学厚度为介于275nm与400nm之间;
其中所述颜色校正膜具有足够少的微层,从而透射以法向入射的适光加权的非偏振可见光的至少80%;并且
其中所述颜色校正膜具有足够的微层,从而反射以60度入射的非偏振光的至少一个波长的至少15%。
18.根据权利要求8至14中任一项所述的显示器,其中所述颜色校正部件包括聚合物膜,所述聚合物膜包括具有两个主表面的第一聚合物层,其中所述第一聚合物层包括:
第一聚合物区域,所述第一聚合物区域包含具有折射率n1的第一材料;
第二区域,所述第二区域包括处于所述第一聚合物区域内的互连的孔和通道的网络,所述通道包括具有折射率n2的第二材料,
其中所述第一材料包括第一弹性聚合物材料和任选的颗粒;
其中所述第二材料包括第二聚合物材料和任选的颗粒;以及/或者空气。
19.根据权利要求8至14中任一项所述的显示器,其中所述颜色校正部件包括聚合物膜,所述聚合物膜包括具有两个主表面的第一聚合物层,其中所述第一聚合物层不含空隙并且包括:
具有折射率n1的第一聚合物基体;以及
均匀分散在所述第一聚合物基体内的具有折射率n2的颗粒;基于所述第一聚合物层的体积计,所述颗粒以小于30体积%的量存在,并且具有400nm至3000nm的颗粒尺寸范围,n2不同于n1
20.根据权利要求8至14中任一项所述的显示器,其中所述颜色校正部件包括第一层和第二层以及在所述第一层和所述第二层之间的纳米结构化界面。
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