JP2022529928A - 色補正構成要素を有する有機発光ダイオードディスプレイ - Google Patents
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Abstract
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイが記載されており、ＯＬＥＤディスプレイパネルは、複数の画素を含む画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルを含み、画素の各々は複数のサブ画素を含み、サブ画素の各々は複数のＯＬＥＤ層を含む。ハイブリッド色補正構成要素は、画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されており、ハイブリッド色補正構成要素は、ナノ構造化境界面と、角度変換層とを含み、角度変換層は、ナノ構造化境界面と画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルとの間に配設されている。
Description
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、例えば、アクティブマトリックス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイは、観視方向により色が変化する光出力を発生させることがある。
本開示のいくつかの態様では、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイが提供され、ＯＬＥＤディスプレイパネルは、複数の画素を含む画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルであって、画素の各々は複数のサブ画素を含み、サブ画素の各々は複数のＯＬＥＤ層を含む、画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルと、画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されたハイブリッド色補正構成要素とを含む。ハイブリッド色補正構成要素は、ナノ構造化境界面と、角度変換層とを含むことができ、角度変換層は、ナノ構造化境界面と画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルとの間に配設されている。
本開示のいくつかの態様では、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイが提供され、ＯＬＥＤディスプレイパネルは、複数の画素を含む画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルであって、画素の各々は複数のサブ画素を含み、サブ画素の各々は複数のＯＬＥＤ層を含む、画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルと、画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されたハイブリッド色補正構成要素とを含む。ハイブリッド色補正構成要素は、ナノ構造化境界面と、角度変換層とを含むことができ、角度変換層は、ナノ構造化境界面と画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルとの間に配設され得る。その他の点では前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルと同一である、比較ＯＬＥＤディスプレイパネルは、観視角が０から４５度の間で変化する際の最大白色点色シフトであるＷＰＣＳＣ
４５と、観視角が０から４５度の間で変化する際の許容可能な最大の白色点色シフトであるＷＰＣＳＬＡ
４５とを有する比較画素を含むことができ、ＷＰＣＳＣ
４５＜ＷＰＣＳＬＡ
４５である。画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルは、ハイブリッド色補正構成要素が画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されているとき、観視角が０から４５度の間で変化する際の最大白色点色シフトであるＷＰＣＳ４５を有する画素を含むことができ、ＷＰＣＳ４５＜ＷＰＣＳＣ
４５－０．００５である。
いくつかの態様では、本開示は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイを提供し、ＯＬＥＤディスプレイは、複数の画素を含む画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルであって、画素の各々は複数のサブ画素を含み、サブ画素の各々は複数のＯＬＥＤ層を含む、画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルと、画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されたハイブリッド色補正構成要素とを含む。ハイブリッド色補正構成要素は、ナノ構造化境界面と、角度変換層とを含むことができ、角度変換層は、ナノ構造化境界面と画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルとの間に配設され得る。その他の点では前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルと同一である、比較ＯＬＥＤディスプレイパネルは、比較サブ画素を含む比較画素を含むことができ、比較サブ画素の各々は、観視角が０から４５度の間で変化する際の最大色シフトであるＳＰＣＳＣ
４５と、観視角が０から４５度の間で変化する際の許容可能な最大のサブ画素色シフトであるＳＰＣＳＬＡ
４５とを有し、ＳＰＣＳＣ
４５＜ＳＰＣＳＬＡ
４５である。画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルは、ハイブリッド色補正構成要素が画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されているとき、観視角が０から４５度の間で変化する際の最大色シフトであるＳＰＣＳ４５を有するサブ画素を含むことができ、ＳＰＣＳ４５＜ＳＰＣＳＣ
４５－０．００５である。
以下の説明では、本明細書の一部を構成し様々な実施形態が例示として示されている添付の図面が参照される。図面は、必ずしも縮尺通りではない。本開示の範囲又は趣旨から逸脱することなく、他の実施形態が想到され実施可能である点を理解されたい。したがって、以下の発明を実施するための形態は、限定的な意味で解釈されない。
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイは、観視方向により色が変化する光出力を発生させ得る。この効果は、キャビティが強力なＯＬＥＤにおいて特に好ましくないことがあり、このＯＬＥＤでは、ＯＬＥＤの発光積層体のカソードとアノードとの間のキャビティの出力は、概ねキャビティ内の観視角の余弦をキャビティ内の光の波長で除したものとして波長及び観視角に依存する。ＯＬＥＤディスプレイの色シフト及び効率は、ＯＬＥＤディスプレイの設計パラメータに依存する。例えば、色シフト及び効率の両方は、ＯＬＥＤディスプレイの層の厚さ及び材料に依存する。従来のＯＬＥＤディスプレイでは、ＯＬＥＤ層は、色シフトと効率との間の所望の妥協を達成するように選択される。
米国特許第１０，５６６，３９１号（Ｆｒｅｉｅｒら）、米国特許出願公開第２０１９／０３８６２５１号（Ｅｒｉｃｋｓｏｎら）、国際公開第２０１７／２０５１７４号（Ｆｒｅｉｅｒら）、及び国際公開第２０１９／２０４０７８号（Ｅｒｉｃｋｓｏｎら）に記載されているように、ナノ構造化境界面を含む色補正構成要素は、観視方向による色のばらつきを低減するために、ＯＬＥＤディスプレイパネルの発光層に近接して置かれ得る。色補正構成要素は、トップ発光ＯＬＥＤ（ＴＥ－ＯＬＥＤ）の上面に隣接して、又はボトム発光ＯＬＥＤ（ＢＥ－ＯＬＥＤ）の底面に隣接して置かれ得る。ＯＬＥＤは、キャビティが強力であるＯＬＥＤ、又はキャビティが弱いＯＬＥＤ、又はキャビティがないＯＬＥＤであってもよい。現在のＯＬＥＤ市場は、アクティブマトリックス有機発光ダイオード（ａｃｔｉｖｅ－ｍａｔｒｉｘ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイで占められており、このディスプレイは、トップエミッション型アーキテクチャを有し、現在、強力マイクロキャビティ設計を採用していることを除いて、いずれの光抽出法も使用しない。この強力キャビティ設計は、高い輝度（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）効率を有し得るが、角度的色均一性（ａｎｇｕｌａｒ ｃｏｌｏｒ ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）が、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の角度的色均一性よりもはるかに悪い。本明細書のいくつかの実施形態では、色補正構成要素は、有利には、ＡＭＯＬＥＤなどのキャビティが強力であるＯＬＥＤと共に使用される。これは、典型的には、比較的大きな色シフトが、キャビティが強力であるＯＬＥＤ内に存在するからである。
ＯＬＥＤディスプレイは、多くの場合、画素のアレイを含み、各画素は、いくつかのサブ画素を含むことができる。典型的には、各ＯＬＥＤサブ画素は、赤色光、青色光、又は緑色光を放射する。いくつかの場合では、白色、シアン、マゼンタ、黄色、又は他の色の光を放射するサブ画素が使用されてもよい。ＯＬＥＤサブ画素は、カソードとアノードとの間に挟まれた有機材料の少なくとも１つの層、多くの場合、いくつかの層を含む。ＯＬＥＤサブ画素の設計は、放射された光が所望の出力を有するように、各層の厚さ、光学特性、及び電子特性を選択することを含む。ＯＬＥＤ層アーキテクチャは、「発光積層体」又は「ＯＬＥＤ」積層体と呼ばれることがある。
いくつかの実施形態では、ＯＬＥＤディスプレイは、発光積層体に隣接して又は近接して配設された１つ以上の層を含み得る封止材を含む。任意選択的に、発光積層体は、カソードと封止材との間に配設された１つ以上の層を含んでもよい。円偏光子は、封止材に隣接して配設され得る。いくつかの場合では、タッチセンサがＯＬＥＤディスプレイに含まれてもよい。任意選択的に、タッチセンサは、封止材と円偏光子との間に含まれてもよい。
本開示は、ＴＥ－ＯＬＥＤディスプレイ又はＢＥ－ＯＬＥＤディスプレイなどの発光ディスプレイについて記載し、この発光ディスプレイは、ＯＬＥＤサブ画素の発光面と色補正ナノ構造化境界面との間に構成された「角度変換層」（Ａｎｇｕｌａｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ、ＡＴＬ）を含むハイブリッド色補正構成要素を含む。
図１は、ハイブリッド色補正構成要素１１０を含むＯＬＥＤディスプレイ１００の断面図である。ハイブリッド色補正構成要素１１０は、第１の層１１１と第２の層１１３との間のナノ構造化境界面１１２と、ＡＴＬ１１４とを含む。ハイブリッド色補正構成要素は、ＡＴＬ１１４がＯＬＥＤ積層体１２０とナノ構造化境界面１１２との間にあるように構成されている。
いくつかの実施形態では、色補正ナノ構造化境界面は、第１の層及び第２の層から作製されてもよく、又は第１の層及び第２の層を含んでもよく、第１の層は屈折率ｎ１を有し、第２の層は屈折率ｎ２を有する。第１の層は、ＡＴＬと第２の層との間に配設され得る。ナノ構造化境界面は、第１の層と第２の層との間の境界面に存在することができる。ナノ構造化境界面は、第１の層と第２の層との間のトポグラフィ境界であり得る。
いくつかの実施形態では、ハイブリッド色補正構成要素は、封止材と円偏光子との間に配設されている。いくつかの実施形態では、ハイブリッド色補正構成要素は、封止材とタッチセンサとの間に配設されている。
ＡＴＬは、ＯＬＥＤがよって放射された後に色補正ナノ構造化境界面に入射する光の角度分布を変えることによって、色補正ナノ構造化境界面の機能を改善する役割を果たす。ＡＴＬにおける光の角度分布は、ＡＴＬの屈折率（単数又は複数）によって部分的に決定されるＡＴＬの内部伝搬角度によって説明され得る。色補正ナノ構造化境界面に入射する光の角度分布を調整することによって、角度輝度又は色分布を改善するための色補正ナノ構造の能力が向上され得る。ＡＴＬを含むいくつかの実施形態では、色補正ナノ構造境界面は、観察者への光の抽出を向上させることができる。いくつかの実施形態では、色補正ナノ構造化境界面は、主に青色ＯＬＥＤサブ画素と相互作用するように設計されており、ＡＴＬ素子は、２つ以上のＯＬＥＤサブ画素の光放射と相互作用するように設計されている。
第１の層における伝搬角度θ１は、スネルの法則によって、ＡＴＬにおける伝搬角度θＡＴＬと第１の層の屈折率ｎ１とＡＴＬの屈折率ｎＡＴＬとによって決定され得る。
色補正ナノ構造化境界面に入射する好ましい角度範囲は、θ１，１～θ１，２である。この角度範囲は、スネルの法則を使用して、ＡＴＬを出射する好ましい角度範囲θＡＴＬ，１～θＡＴＬ，２にマッピングされ得る。
ＡＴＬがある場合の好ましい角度範囲内の光度は、ＩＰ
ＡＴＬである。ＡＴＬがない場合の好ましい角度範囲内の光度は、Ｉｐ
０である。
いくつかの実施形態では、ＡＴＬは、好ましい角度範囲内に光を方向転換するように調整され、ＩＰ
ＡＴＬ＞ＩＰ
０である。
いくつかの実施形態では、好ましい角度範囲θ１，１～θ１，２は、１０～２５度、又は１５～３０度、又は２０～３５度、又は２５～４０度である。
いくつかの実施形態では、ＡＴＬは、ＡＴＬが存在しない場合の伝搬角度θｐｒｏｐでθｐｒｏｐ＞θＡＴＬ，２であるように進行する光を好ましい角度範囲θＡＴＬ，１～θＡＴＬ，２内に方向転換するように調整される。いくつかの実施形態では、ＡＴＬは、ＡＴＬが存在しない場合の伝搬角度θｐｒｏｐでθｐｒｏｐ＜θＡＴＬ，１であるように進行する光を好ましい角度範囲θＡＴＬ，１～θＡＴＬ，２内に方向転換するように調整される。
いくつかの実施形態では、ＡＴＬは、波長λ及びＡＴＬが存在しない場合の伝搬角度θ０を有する高波長の光を方向転換するように調整され、それにより、許容可能な最大波長λＬＡよりも大きいλを有する光が、より大きい伝搬角度内に方向転換され、θ０＞θＡＴＬ，２である。
様々な実施形態において、ＡＴＬは、体積拡散体若しくは表面拡散体であってもよく、又は、角度変換ナノ構造化境界面を含んでもよく、又は多層光学フィルム（ＭＯＦ）を含んでもよく、又は特に低屈折率の層を含んでもよい。これらのＡＴＬのタイプは、限定することなく組み合わされてもよいことを理解されたい。
観視方向による色のばらつきの低減を定量化するために使用され得るいくつかの変数が存在する。例えば、軸上の指定された色からの観視角による色のシフトが、色シフトを特性評価するために使用され得る。白色軸方向色シフトを指定することは、色シフト性能全体を特性評価する有用な量を提供することが見出されている。色シフトを特性評価するのに有用な量は、観視角がゼロから４５度の間で変化する際のディスプレイの画素の最大白色点色シフト（ＷＰＣＳ４５）である。ディスプレイを特性評価するのに有用である別の量は、観視角が０から４５度の間で変化する際の所与のサブ画素の最大サブ画素色シフト（ＳＰＣＳ４５）である。観視角とは、ディスプレイ外部の空気中で決定される、ディスプレイに垂直な方向に対する角度を指す。ディスプレイの内部層における法線方向に対する対応する角度は、スネルの法則によって決定され得る。ディスプレイが湾曲している場合、法線方向とは、特性評価されている光を放射する画素における法線方向を指す。
観視角による白色点色シフトは、国際照明委員会（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ、ＣＩＥ）１９７６の均等色度系（Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ Ｓｃａｌｅ、ＵＣＳ）色度図の観点において説明され得る。指定された観視角での白色点色シフトは、ゼロ度観視角での光出力が白色である場合の、指定された観視角での光出力と、ゼロ度（ディスプレイに垂直）観視角での光出力との間の色度距離である。色度距離とは、ＣＩＥ色度図における２点間のユークリッド距離を指す。例えば、第１の色がＣＩＥ１９７６ＵＣＳの色座標（ｕ’１，ｖ’１）を有し、異なる第２の色がＣＩＥ１９７６ＵＣＳの色座標（ｕ’２，ｖ’２）を有する場合、２つの色の間の色度距離は、（Δｕ’ｖ’）２＝（ｕ’２－ｕ’１）２＋（ｖ’２－ｖ’１）２の正の平方根で与えられる。垂直方向の視野角における白色点は、任意の好適な白色点であることができる。例えば、白色点は、標準的な発光体の白色点と見なされてもよく、又はディスプレイパネルによって生成される白色点と見なされてもよい。白色点はｕ’，ｖ’座標で指定され得る。
指定された観視角でのサブ画素色シフトは同様に、光出力がディスプレイの所与のサブ画素からである場合の、指定された観視角での光出力とゼロ度の（ディスプレイに垂直な）観視角での光出力との間の色度距離として定義される。
ディスプレイの輝度及び／又は効率を特性評価することも望ましい。軸上の輝度を特性評価するのに有用な量は、ディスプレイの画素の白色点軸方向効率（ＷＰＡＥ）である。ディスプレイを特性評価するのに有用である別の量は、サブ画素軸方向効率（ＳＰＡＥ）である。ＳＰＡＥは、ディスプレイが白色光出力を発生させるときの所与のサブ画素（例えば、赤色、緑色、青色など）の効率である。ＯＬＥＤディスプレイの寿命は、典型的には、青色サブ画素の寿命によって制限される。したがって、青色ＳＰＡＥを増加させることにより、ＯＬＥＤディスプレイの寿命を増加させることができる。効率とは、供給される１単位電流当たりに生成される光度を指し、効率はｃｄ／Ａで表され得る。
ＯＬＥＤ積層体及びハイブリッド色補正構成要素を同時に設計すること、又はハイブリッド色補正構成要素の特性に少なくとも部分的に基づいてＯＬＥＤ積層体を設計することにより、最初にＯＬＥＤ積層体を設計して色シフトと効率との間で所望の妥協を提供することと、次いでハイブリッド色補正構成要素を使用して色シフトを更に補正することとによって得られ得る性能利益を超える性能利益が提供され得ることが見出されている。いくつかの実施形態によれば、この結果は、従来のＯＬＥＤディスプレイよりも明るいディスプレイ（例えば、ＷＰＡＥ又はＳＰＡＥがより高い）、又は色がより均一であるディスプレイ（例えば、ＷＰＣＳ又はＳＰＣＳがより低い）のいずれかを作製することである。
ＷＰＣＳ０
４５は、ハイブリッド色補正構成要素を有さないディスプレイパネルの０から４５度の間における最大白色点色シフトを示し、ＷＰＣＳＣ
４５は、比較ディスプレイパネルの０から４５度の間における最大白色点色シフトを示し、ＷＰＣＳ４５は、ハイブリッド色補正構成要素を含むＯＬＥＤディスプレイの０から４５度の間における最大白色点色シフトを示し、ＷＰＡＥ０は、ハイブリッド色補正構成要素を有さないディスプレイパネルの白色点軸方向効率を示し、ＷＰＡＥＣは、比較ディスプレイパネルの白色点軸方向効率を示し、ＷＰＡＥは、ハイブリッド色補正構成要素を含むＯＬＥＤディスプレイの白色点軸方向効率を示し、ＳＰＡＥＣは、比較ディスプレイパネルのサブ画素軸方向効率を示し、ＳＰＡＥは、ハイブリッド色補正構成要素を含むＯＬＥＤディスプレイのサブ画素軸方向効率を示し、ＳＰＣＳ０
４５は、ハイブリッド色補正構成要素を有さないディスプレイパネルの、観視角が０から４５度の間で変化する際の最大サブ画素色シフトを示し、ＳＰＣＳＣ
４５は、比較ディスプレイパネルの０から４５度の間における最大サブ画素色シフトを示し、ＳＰＣＳ４５は、ハイブリッド色補正構成要素を含むＯＬＥＤディスプレイの０から４５度の間における最大サブ画素色シフトを示す。いくつかの実施形態によれば、あまり望ましくない又は更に通常は許容できない白色点色シフト又はサブ画素色シフトをもたらすようにＯＬＥＤ積層体を設計することは、ハイブリッド色補正構成要素が含まれる場合に、ＷＰＣＳ４５－ＷＰＡＥ－ＳＰＣＳ４５－ＳＰＡＥ空間内の性能を少なくとも一面で改善する（例えば、ＷＰＣＳ４５＜ＷＰＣＳＣ
４５、及び／又はＷＰＡＥ＞ＷＰＡＥＣ、及び／又はＳＰＡＥ＞ＳＰＡＥＣ、及び／又はＳＰＣＳ４５＜ＳＰＣＳＣ
４５）ことが見出されている。
本明細書のディスプレイの別の利点は、いくつかの実施形態によれば、製造のばらつきに対する許容誤差が改善されることである。例えば、いくつかの実施形態によれば、例えば、不完全な厚さ制御を伴う製造に起因する層厚さのばらつきは、例えば、ハイブリッド色補正構成要素を組み込むＯＬＥＤディスプレイのＷＰＣＳ４５－ＷＰＡＥにおける性能のばらつきを、従来のディスプレイパネルにおけるものよりも著しく小さくすることが見出されている。
図２は、ＷＰＡＥ－ＷＰＣＳ４５座標における性能空間２００を概略的に示すプロットである。性能空間２００は、性能曲線２１０上の点、又は性能曲線２１０の下方の点、及び性能曲線２１０の右側の点を含む。性能曲線２１０は、比較ディスプレイパネルの１つ以上の設計パラメータを変化させることによって達成可能な性能点を表す。比較ディスプレイパネル、本明細書のディスプレイパネル、及び本明細書のディスプレイパネル及びハイブリッド色補正構成要素を含むＯＬＥＤディスプレイは、同じプロット上に表され得るので、プロットのｘ軸及びｙ軸は、ＷＰＣＳＣ
４５－ＷＰＡＥＣ軸、ＷＰＣＳ０
４５－ＷＰＡＥ０軸、及びＷＰＣＳ４５－ＷＰＡＥ軸として互換可能に参照される。
所与のＯＬＥＤディスプレイパネルの場合、複数の比較ディスプレイパネルが画定され得、複数の比較ディスプレイパネルは、複数の積層体設計パラメータのうちの１つ以上の値を除いてその他の点ではＯＬＥＤディスプレイパネルと同等である。比較ディスプレイパネルは、ＷＰＣＳＣ
４５－ＷＰＡＥＣ空間内の性能点を画定し、性能点の境界に沿って性能曲線２１０を画定する。性能曲線２１０は、性能点の境界の左上の部分である。性能曲線２１０に沿った異なる点は、積層体設計パラメータの適切な選択によって実現され得る異なる性能結果を表す。性能点が性能曲線２１０上に置かれる場合、ＷＰＡＥＣも低下させることなく、より低いＷＰＣＳＣ
４５をもたらす、又はＷＰＣＳＣ
４５も増加させることなく、より高いＷＰＡＥＣをもたらす設計パラメータの選択はない。
典型的には、０から４５度の間の観視角における許容可能な最大の最大白色点色シフトであるＷＰＣＳ４５
ＬＡ２２０、及び許容可能な最小の軸方向効率であるＷＰＡＥＭｉｎ２３０が存在し、これらは用途に依存し得る（例えば、一方又は両方の量は、携帯電話用とテレビ用とで異なり得る）。いくつかの実施形態では、複数の比較ディスプレイパネルは、ＷＰＣＳ４５
ＬＡの下方及び上方の両方に延びるＷＰＣＳＣ
４５の範囲を有する。いくつかの実施形態では、ＷＰＣＳＣ
４５の範囲は、少なくとも０．０１～０．０１５に延びる。いくつかのこのような実施形態では、ＷＰＣＳＣ
４５の範囲は、例えば、少なくとも０．０２、又は少なくとも０．００９～０．０１５、又は少なくとも０．００８～０．０２に延びる。ハイブリッド色補正構成要素を参照することなく性能点を選択する場合、ＷＰＡＥＭｉｎよりも大きい白色点軸方向効率、及びＷＰＣＳ４５
ＬＡよりも小さい０から４５度の間の観視角における最大白色点色シフトを有する性能曲線２１０に沿った点２１３を選択し得る。
いくつかの実施形態では、ＷＰＡＥＭｉｎは、少なくとも２５ｃｄ／Ａ、又は３０ｃｄ／Ａ、又は３５ｃｄ／Ａ、又は４０ｃｄ／Ａである。
本明細書によれば、ハイブリッド色補正構成要素の効果を考慮するようにＯＬＥＤパネルを設計することは、従来設計されたＯＬＥＤパネルにハイブリッド色補正を使用することと比較して、改善された結果をもたらし得ることが見出されている。ディスプレイパネル上に配設されたハイブリッド色補正構成要素を有するディスプレイについての結果を最適化することに関心があり得るので、ディスプレイパネルの性能点の最適な選択は、性能曲線２１０の下方及び右側にあり得るが、いくつかの場合では、性能曲線２１０上にもあり得る。
例えば、いくつかの実施形態では、ハイブリッド色補正構成要素が含まれる場合、ディスプレイパネルの性能点２１１は性能点２１２に変換され、ディスプレイパネルの他の性能点はいずれも、効率などの別の所望の性能属性を犠牲にすることなく、より低い白色点色シフトをもたらすことがない。性能点２１１は、性能曲線２１０の下方及び右側にあることに留意されたい。
いくつかの実施形態では、色補正構成要素は、ディスプレイパネルの０から４５度の間における最大白色点色シフトを、左側に少なくとも０．００５、又は少なくとも０．０１、又は少なくとも０．０１５シフトさせる。換言すれば、いくつかの実施形態では、ＷＰＣＳ４５
０－ＷＰＣＳ４５≧０．００５、又はＷＰＣＳ４５
０－ＷＰＣＳ４５≧０．０１、又はＷＰＣＳ４５
０－ＷＰＣＳ４５≧０．０１５である。いくつかの実施形態では、ＯＬＥＤディスプレイパネルの設計パラメータの値は、ＷＰＣＳ４５
０が、少なくとも０．０１２、又は少なくとも０．０１５、又は少なくとも０．０１６、又は少なくとも０．０１７、又は少なくとも０．０１８、又は少なくとも０．０１９、又は少なくとも０．０２であるように選択される。
いくつかの実施形態では、画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されるハイブリッド色補正構成要素を有する画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルは、観視角が０から４５度の間で変化する際の最大白色点色シフトであるＷＰＣＳ４５を含み、ＷＰＣＳ４５＜ＷＰＣＳＣ
４５－０．００５である。
いくつかの実施形態では、画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されるハイブリッド色補正構成要素を有さない画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルは、観視角が０から４５度の間で変化する際の最大白色点色シフトであるＷＰＣＳ０
４５を有し、ＷＰＣＳ０
４５＞ＷＰＣＳＬＡ
４５である。いくつかの実施形態では、ＷＰＣＳＬＡ
４５は、０．０２、又は０．０２５、又は０．０３である。
いくつかの実施形態では、サブ画素軸方向効率対最大サブ画素色シフトのプロットの観点において、ディスプレイ及びディスプレイパネルの性能を特性評価することが簡便である。例えば、いくつかの実施形態では、ＯＬＥＤディスプレイは、複数の画素を含む画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルであって、画素の各々は複数のサブ画素を含み、サブ画素の各々は複数のＯＬＥＤ層を含む、画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルと、画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されたハイブリッド色補正構成要素とを含み、色補正構成要素は、ディスプレイが、観視角が０から４５度の間で変化する際の最大青色点色シフトであるＢＰＣＳ４５と、青色軸方向効率であるＢＡＥとを有するように構成されている。
ＢＰＣＳ０
４５は、ハイブリッド色補正構成要素を有さないディスプレイパネルの０から４５度の間における最大青色サブ画素色シフトを示し、ＢＰＣＳＣ
４５は、比較ディスプレイパネルの０から４５度の間における最大青色サブ画素色シフトを示し、ＢＰＣＳ４５は、ハイブリッド色補正構成要素を含むＯＬＥＤディスプレイの０から４５度の間における最大青色サブ画素色シフトを示し、ＢＰＡＥ０は、ハイブリッド色補正構成要素を有さないディスプレイパネルの青色サブ画素軸方向効率を示し、ＢＰＡＥＣは、比較ディスプレイパネルの青色サブ画素軸方向効率を示し、ＢＰＡＥは、ハイブリッド色補正構成要素を含むＯＬＥＤディスプレイの青色サブ画素軸方向効率を示す。
図３は、ＢＰＡＥ－ＢＰＣＳ４５座標における性能空間３００を概略的に示すプロットである。性能空間３００は、性能曲線３１０上の点、又は性能曲線３１０の下方の点、及び性能曲線３１０の右側の点を含む。性能曲線３１０は、比較ディスプレイパネルの１つ以上の設計パラメータを変化させることによって達成可能な性能点を表す。比較ディスプレイパネル、本明細書のディスプレイパネル、及び本明細書のディスプレイパネルとハイブリッド色補正構成要素とを含むＯＬＥＤディスプレイは、同じプロット上に示され得るので、プロットのｘ軸及びｙ軸は、ＢＰＣＳＣ
４５－ＢＰＡＥＣ軸、ＢＰＣＳ０
４５－ＢＰＡＥ０軸、及びＢＰＣＳ４５－ＢＰＡＥ軸として互換可能に参照される。
所与のＯＬＥＤディスプレイパネルの場合、複数の積層体設計パラメータの１つ以上の値を除いてＯＬＥＤディスプレイパネルと同等である複数の比較ディスプレイパネルが画定され得る。比較ディスプレイパネルは、ＢＰＣＳＣ
４５－ＢＰＡＥＣ空間内の性能点を画定し、性能点の境界に沿って性能曲線３１０を画定する。性能曲線３１０は、性能点の境界の左上の部分である。性能曲線３１０に沿った異なる点は、積層体設計パラメータの適切な選択によって実現され得る異なる性能結果を表す。性能点が性能曲線３１０上に置かれる場合、ＢＰＣＳＣも低下させることなく、より低いＢＰＣＳＣ
４５をもたらす、又はＢＰＣＳＣ
４５も増加させることなく、より高いＢＰＡＥＣをもたらす設計パラメータの選択はない。
典型的には、０から４５度の間の観視角における許容可能な最大の最大青色サブ画素色シフトであるＢＰＣＳ４５
ＬＡ３２０、及び許容可能な最小の軸方向効率であるＢＰＡＥＭｉｎ３３０が存在し、これらは用途に依存し得る（例えば、一方又は両方の量は、携帯電話用とテレビ用とで異なり得る）。いくつかの実施形態では、複数の比較ディスプレイパネルは、ＷＰＣＳ４５
ＬＡの下方及び上方の両方に延びるＢＰＣＳＣ
４５の範囲を有する。ハイブリッド色補正構成要素を参照することなく性能点を選択する場合、ＢＰＡＥＭｉｎよりも大きい青色サブ画素軸方向効率、及びＢＰＣＳ４５
ＬＡよりも小さい０から４５度の間の観視角における最大青色サブ画素色シフトを有する性能曲線３１０に沿った点３１３を選択し得る。
いくつかの実施形態では、ＢＰＡＥＭｉｎは、２ｃｄ／Ａ、４ｃｄ／Ａ、６ｃｄ／Ａ、８ｃｄ／Ａ、１０ｃｄ／Ａ又は１２ｃｄ／Ａである。
本明細書によれば、ハイブリッド色補正構成要素の効果を考慮するようにＯＬＥＤパネルを設計することは、従来設計されたＯＬＥＤパネルにハイブリッド色補正を使用することと比較して、改善された結果をもたらし得ることが見出されている。ディスプレイパネル上に配設されたハイブリッド色補正構成要素を有するディスプレイについての結果を最適化することに関心があり得るので、ディスプレイパネルの性能点の最適な選択は、性能曲線３１０の下方及び右側にあり得るが、いくつかの場合では、性能曲線３１０上にもあり得る。
例えば、いくつかの実施形態では、ハイブリッド色補正構成要素が含まれる場合、ディスプレイパネルの性能点３１１は性能点３１２に変換され、ディスプレイパネルの他の性能点はいずれも、効率などの別の所望の性能属性を犠牲にすることなく、より低い青色サブ画素色シフトをもたらすことがない。性能点３１１は、性能曲線３１０に沿うことに留意されたい。
いくつかの実施形態では、ハイブリッド色補正構成要素は、ディスプレイパネルの０から４５度の間における最大青色サブ画素色シフトを、比較ディスプレイパネルに対して左側にシフトさせ、ＢＰＣＳ４５＜ＢＰＣＳＣ
４５－０．００５である。
いくつかの実施形態では、ハイブリッド色補正構成要素は、ディスプレイパネルの０から４５度の間における最大青色サブ画素色シフトを、左側に少なくとも０．００５、又は少なくとも０．０１、又は少なくとも０．０１５シフトさせる。換言すれば、いくつかの実施形態では、ＢＰＣＳ４５
０－ＢＰＣＳ４５≧０．００５、又はＢＰＣＳ４５
０－ＢＰＣＳ４５≧０．０１、又はＢＰＣＳ４５
０－ＢＰＣＳ４５≧０．０１５である。いくつかの実施形態では、ＯＬＥＤディスプレイパネルの設計パラメータの値は、ＢＰＣＳ４５
０が、少なくとも０．０１５、又は少なくとも０．０２０、又は少なくとも０．０２５、又は少なくとも０．０３０であるように選択される。
いくつかの実施形態では、画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されるハイブリッド色補正構成要素を有さない画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルは、観視角が０から４５度の間で変化する際の最大青色サブ画素色シフトであるＢＰＣＳ０
４５を有し、ＢＰＣＳ０
４５＞ＢＰＣＳＬＡ
４５である。いくつかの実施形態では、ＢＰＣＳＬＡ
４５は、０．０２、又は０．０２５又は０．０３である。
設計パラメータの適切な値が識別されると、ＯＬＥＤディスプレイパネルは、真空蒸着、真空熱蒸着、有機気相堆積、及びインクジェット印刷のうちの１つ以上によって有機層を堆積させることを含み得る従来のＯＬＥＤ製造プロセスを使用して作製され得る。ＯＬＥＤディスプレイパネルを製造する有用な方法は、米国特許出願公開第２０１０／００５５８１０（Ｓｕｎｇら）、同第２００７／０２３６１３４号（Ｈｏら）、同第２００５／０１７９３７３号（Ｋｉｍ）、及び同第２０１０／０１９３７９０号（Ｙｅｏら）に記載されている。いくつかの実施形態では、様々な層の光学厚さが設計パラメータとして使用される。層の光学厚さは、層の物理的厚さに層の屈折率を乗じたものである。発光積層体内の層の文脈おいて、光学厚さを決定する際に使用される屈折率は、発光積層体のピーク発光波長における屈折率であると見なされ得る。複素屈折率は、層について定義され得、屈折率の虚部は、層の吸収を特性評価する。別段の指示がない限り、用語「屈折率」とは、「複素屈折率」への言及がない場合には、対応する複素屈折率の実部であると見なされ得る実数の量を指す。
ＯＬＥＤディスプレイパネルの設計パラメータは、発光積層体（例えば、青色サブ画素）のうちのいずれか１つの、又は発光積層体（例えば、青色サブ画素及び緑色サブ画素）の任意の組み合わせの、又は全ての発光積層体の任意の層厚さ又は層光学厚さ又は層材料を含み得る。例えば、カソード層の厚さ若しくは光学厚さ、正孔輸送層の厚さ若しくは光学厚さ、キャッピング層の厚さ若しくは光学厚さ、及び／又は発光積層体のうちの１つ以上の発光層の厚さ若しくは光学厚さは、いくつかの実施形態において有用な設計パラメータである。いくつかの実施形態では、異なる有色サブ画素についての正孔輸送層及び発光層の厚さは、別個の設計パラメータであると考えられるが、ＯＬＥＤ発光積層体の他の層の厚さの各々は、発光積層体の各々に共通の設計パラメータであると見なされる。これは、多くの従来の製造プロセスでは、製造コストの制約に起因して、共通層が発光積層体に使用されるからである。
図４は、ＴＥ－ＯＬＥＤ発光積層体４００の概略断面図である。ＴＥ－ＯＬＥＤ発光積層体４００は、上部（発光側）から順に、封止材層４１０、任意選択のバッファ層４１４、キャッピング層４１５、カソード４１６、電子輸送層４１７、発光層４１８、電子遮断層４１９、正孔輸送層４２０、正孔注入層４２１、及びアノード４２２を含む。薄膜封止材（ＴＦＥ）であり得る封止材層４１０は、第１の無機層４１１と第２の無機層４１３との間に配設された有機層４１２を含む。有機層４１２は、マイクロメートルのオーダー（例えば、約６マイクロメートル）の厚さを有してもよく、第１の無機層４１１及び第２の無機層４１３は、例えば、約５０ｎｍ～約２０００ｎｍの厚さを有する、例えば、Ａｌ２Ｏ３層、又は窒化ケイ素層、又は当該技術分野において既知の他の無機材料であってもよい。任意選択のバッファ層４１４は、ＬｉＦ層であってもよく、例えば、８０～５００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。キャッピング層４１５は、ＴＣＴＡ（トリス（４－カルバゾイル－９－イルフェニル）アミン）層であってもよく、例えば、３０～８５ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。カソード４１６は、マグネシウム－銀合金（例えば、９：１のＭｇ：Ａｇ原子比を有する）であってもよく、例えば６～１６ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。電子輸送層４１７は、例えばＢｐｈｅｎ（４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン）層であってもよく、例えば、３０～６５ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。発光層４１８は、例えば、ドーパント（例えば、１０重量％にて）を有する、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から入手可能なＴＰＢｉ（２，２’，２’’－（１，３，５－ベンジントリイル）－トリス（１－フェニル－１－Ｈ－ベンゾイミダゾール）を含んでもよく、例えば、１５～３５ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。好適なドーパントは、Ｆｉｒｐｉｃ（ビス［２－（４，６ジフルオロフェニル）ピリジナト－Ｃ２，Ｎ］（ピコリナト）イリジウム（ＩＩＩ））（青色）、Ｉｒｐｐｙ３（トリス［２－フェニルピリジナト－Ｃ２、Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ））（緑色）、及びＰＱＩｒ（（２，４－ペンタンジオナト）ビス［２－（２－キノリニル）フェニル］イリジウム（ＩＩＩ））（赤色）を含む。電子遮断層４１９は、２ＴＮＡＴＡ（４，４’，４’’－トリス［２－ナフチル（フェニル）アミノ］トリフェニルアミン）（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）層であってもよく、例えば、８～１２ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。正孔輸送層４２０は、青色サブ画素に使用されるより薄い層、赤色サブ画素に使用されるより厚い層、及び緑色サブ画素に使用される中間厚さを有するＴＣＴＡ（トリス（４－カルバゾイル－９－イルフェニル）アミン）（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）層であってもよく、例えば、９０ｎｍ～２３０ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。正孔注入層４２１は、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）層であってもよく、例えば、５～１８ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。アノード６８２は、アルミニウム層であってもよく、例えば、１００ｎｍの厚さを有してもよい。
図５は、複数の画素５４５を含むＯＬＥＤディスプレイパネル５００の概略上面図であり、画素の各々はサブ画素５４５ａ、５４５ｂ、及び５４５ｃを含む。サブ画素５４５ａ、５４５ｂ、及び５４５ｃは、典型的には、赤色、緑色、及び青色などの異なる色である。平均画素間隔Ｐが示されている。間隔Ｐは、最隣接の画素間のピッチである。ディスプレイパネル５００は、サブ画素５４５ａ、５４５ｂ、及び５４５ｃに使用される層に応じて、本明細書のディスプレイパネルであってもよく、又は比較ディスプレイパネルであってもよい。いくつかの実施形態では、追加のサブ画素（例えば、黄色）が含まれてもよい。画素及びサブ画素の配置は、図５に概略的に示されているものと同様であってもよく、又は異なってもよい。例えば、当技術分野で既知のように、三角形パターン、縞模様パターン、斜線パターン、又はペンタイル（ＰＥＮＴＩＬＥ）マトリックスが使用され得る。例えば、サブ画素の赤色と緑色との対、及びサブ画素の緑色と青色との対を含むペンタイルマトリックスの場合、各画素は、赤色と緑色との対、及び緑色と青色との対を含み、それにより各画素は４つのサブ画素を含むと理解され得る。
図６Ａ～図６Ｃはそれぞれ、赤色ＯＬＥＤ発光積層体６７５ｒ、緑色ＯＬＥＤ発光積層体６７５ｇ、及び青色ＯＬＥＤ発光積層体６７５ｂの概略断面図である。各発光積層体６７５ｒ、６７５ｇ、及び６７５ｂは、発光積層体４００に対応し、発光積層体４００について説明されているものと同じタイプの層を有する。１つの発光積層体の１つ以上の層で使用される材料が、別の発光積層体で使用されるものと異なってもよい。例えば、異なる有色発光積層体で使用される発光層４１８は、典型的には、異なる色を提供するために異なる組成を有する。１つの発光積層体の１つ以上の層の層厚さは、別の発光積層体のものと異なってもよい。発光積層体６７５ｒ、６７５ｇ、及び６７５ｂはまた、サブ画素５４５ａ、５４５ｂ、及び５４５ｃに対応し得る。
図７は、発光ＯＬＥＤ積層体７２０のエバネッセント領域７０１に近接してかつエバネッセント領域７０１の外部に配設されたハイブリッド色補正構成要素７１０を含む有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ７００の断面図である。エバネッセント領域７０１は、典型的には、発光ＯＬＥＤ積層体７２０からｚ方向に、可視光の数波長分のみ延びる。ＯＬＥＤ積層体７２０は、図４に示されているように多くの層を含み得る。内層７０２は、発光ＯＬＥＤ積層体７２０からハイブリッド色補正構成要素７１０を分離する。内層７０２は、発光ＯＬＥＤ積層体７２０のための（例えば、封止材層４１０に対応する）封止材を含んでもよく、又は、タッチセンサを含んでもよい。ハイブリッド色補正構成要素７１０は、色補正ナノ構造化境界面７１２と、ＡＴＬ７１４とを含む。ナノ構造化境界面７１２は、第１の層７１１と第２の層７１３との間に配設されている。ＡＴＬ７１４は、第１の層７１１とＯＬＥＤ積層体７２０との間に配設されている。
いくつかの実施形態では、ＡＴＬは、角度変換ナノ構造化境界面を含む。いくつかの実施形態では、角度変換ナノ構造化境界面は、色補正ナノ構造化境界面と同じ設計であってもよく、又は異なる設計であってもよい。いくつかの実施形態では、ＡＴＬは、複数の角度変換ナノ構造化境界面を含む。
図８は、第１の層８１１と第２の層８１３との間の境界面に位置するナノ構造化境界面８１２の全般的概略８００である。ナノ構造化境界面８１２は、平均平面８１４からの変位８１６を有し、変位８１６は、ｈ（ｘ，ｙ）として示される。ナノ構造化境界面８１２は、複数のピーク８１５と、最隣接のピーク間の平均間隔Ｓとを有する。本明細書中で使用する場合、平均とは、別段の指定のない限り、単純算術平均を指す。ナノ構造化境界面８１２の平均平面８１４からの変位８１６のばらつき（ｖａｒｉａｎｃｅ）は、ナノ構造化境界面の性能を説明するのに有用である。
図８は、第１の層８１１と第２の層８１３との間の境界面に位置するナノ構造化境界面８１２の全般的概略８００である。ナノ構造化境界面８１２は、平均平面８１４からの変位８１６を有し、変位８１６は、ｈ（ｘ，ｙ）として示される。ナノ構造化境界面８１２は、複数のピーク８１５と、最隣接のピーク間の平均間隔Ｓとを有する。本明細書中で使用する場合、平均とは、別段の指定のない限り、単純算術平均を指す。ナノ構造化境界面８１２の平均平面８１４からの変位８１６のばらつき（ｖａｒｉａｎｃｅ）は、ナノ構造化境界面の性能を説明するのに有用である。
いくつかの実施形態では、第１の層８１１及び第２の層８１３は、連続ポリマー相を有するポリマー層である。第１の層８１１及び第２の層８１３のうちのいずれかが、屈折率を変化させるために無機ナノ粒子を含んでもよい。このようなナノ粒子は、典型的には、１００ｎｍ未満の平均サイズを有する（平均サイズは、（６Ｖ／π）１／３としてナノ粒子の平均体積Ｖ（単純算術平均）から決定され得る）。いくつかの実施形態では、所望のナノ構造化表面を有するツールが、本明細書の他の箇所で更に説明されている連続キャスト及び硬化プロセスにおいて第２の層８１３を形成するために使用され得る。第１の層８１１は、例えば、第２の層８１３のナノ構造化表面を架橋性組成物でバックフィルすることによって形成され得る。バックフィル材料は、例えば、それらに限定されないが、液体コーティング、蒸着コーティング、粉体コーティング、ラミネーション、ディップコーティング、又はロールツーロールコーティングのうちの１つの方法を使用して、第１の層８１１を形成するために適用され得る。いくつかの実施形態では、バックフィル材料は、ナノ構造化境界面の反対側の平坦面を形成する。第１の層８１１及び第２の層８１３の各々は、連続層（例えば、連続ポリマー相を有する層）であってもよい。第１の層８１１及び第２の層８１３の各々は、中実層（例えば、硬質若しくは軟質のポリマー層、又は無機層）であってもよい。
第２の層８１３は、架橋樹脂層であってもよく、例えば、１．２から１．６の範囲、又は１．４から１．５５の範囲内の屈折率を有してもよい。屈折率は、別段の指定のない限り、又は文脈上他を明確に示すのでない限り、６３２ｎｍで測定した屈折率を指す。いくつかの実施形態では、第１の層８１１は、少なくとも１．４、少なくとも１．５、少なくとも１．６、少なくとも１．７、又は少なくとも１．７５の屈折率を有する。いくつかの実施形態では、第１の層８１１は、２．２以下、又は２．１以下、又は２．０以下の屈折率を有する。いくつかの実施形態では、第１の層８１１は、第２の層８１３のものよりも大きい屈折率を有する。第１の層８１１及び第２の層８１３は、ナノ構造化境界面８１２にわたる屈折率コントラスト（第２の層８１３の屈折率及び第１の層８１１の屈折率における差の絶対値）を提供する。いくつかの実施形態では、屈折率コントラストは、ナノ構造化境界面８１２に沿って一定である。いくつかの実施形態では、屈折率コントラストは、０．１、０．２、又は０．３～１．０の範囲内である。いくつかの実施形態では、第２の層８１３は超低屈折率材料であり、例えば、米国特許出願公開第２０１２／００３８９９０号（Ｈａｏら）に記載されているものであり、１．２～１．３５の範囲内の屈折率を有し、第１の層８１１は、１．６超、又は１．７超の屈折率を有する高屈折率層である。
典型的には、ナノ構造化境界面を透過した回折屈折力が屈折率コントラストの２乗に比例するため、大きい屈折率コントラストを有することが望ましく、このことは、第１の層８１１に高屈折率材料を使用することによって達成され得る。第１の層８１１に好適な材料の例としては、高屈折率無機材料、高屈折率有機材料、ナノ粒子で充填されたポリマー材料、窒化ケイ素、高屈折率無機材料で充填されたポリマー、及び高屈折率の共役ポリマーが挙げられる。高屈折率ポリマー及びモノマーの例は、Ｃ．Ｙａｎｇらによる、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．７，１２７６（１９９５）、及びＲ．Ｂｕｒｚｙｎｓｋｉらによる、Ｐｏｌｙｍｅｒ ３１，６２７（１９９０）、及び、米国特許第６，００５，１３７号に記載されており、これら全ての文献は、本明細書に矛盾しない範囲で参照により本明細書に組み込まれている。高屈折率無機材料で充填されたポリマーの例は、米国特許第６，３２９，０５８号に記載されている。ナノ粒子で充填されたポリマー材料のナノ粒子の例としては、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、又は他の無機材料などの高屈折率材料が挙げられる。
いくつかの実施形態では、ナノ構造化境界面８１２は、実質的に方位対称のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）を有する。ＰＳＤは、ｘｙ平面の領域にわたって、
とも示される変位ｈ（ｘ，ｙ）（ここで、
はｘｙ平面におけるベクトルである）の２次元フーリエ変換の大きさを２乗し、ｈ（ｘ，ｙ）におけるピーク間の平均間隔と比較して十分に大きい領域の面積で除することによって得られ、それによって、２乗されたフーリエ変換の大きさと面積との比は、面積から近似的に独立する。波数ベクトル
（ｋとも示される）におけるＰＳＤは、十分に大きい面積Ａについて、
と表され得る。典型的には、平均間隔は、１マイクロメートル未満であり、１０マイクロメートル×１０マイクロメートルの正方形の面積は、ＰＳＤを決定するのに十分に大きな面積である。ＰＳＤは、長さの４乗の単位（ｕｎｉｔｓ ｏｆ ｌｅｎｇｔｈ ｔｏ ｔｈｅ ｆｏｕｒｔｈ ｐｏｗｅｒ）を有する。ＰＳＤの定義から、ＰＳＤの２次元フーリエ空間の積分は、ナノ構造化境界面の平均変位からの変位のばらつきの（２π）２倍に等しいということになる。本明細書に説明されている実質的に方位対称のパワースペクトル密度を使用することは、ＰＳＤが好適に選択されたときにＯＬＥＤディスプレイの軸出力（ｏｎ－ａｘｉｓ ｏｕｔｐｕｔ）（例えば、輝度、色、及びコントラスト）を大きく変更することなく、所望の色補正又は角度変換を提供するのに有用であることが見出されている。本明細書の他の箇所で説明されているパワースペクトル密度を有するナノ構造化境界面は、ナノ構造化表面を有するツールを使用して作製され得る。いくつかの実施形態では、ツールは、基材に部分的に埋め込まれた複数の粒子を含む。ツールを作製するための有用な技術は、米国特許出願公開第２０１４／０１９３６１２号（Ｙｕら）、及び米国特許第８，４６０，５６８号（Ｄａｖｉｄら）に記載されている。ツールのナノ構造化表面は、原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）によって特性評価され得、これは、例えば高速フーリエ変換を介して表面のＰＳＤを決定するために使用され得る。
有用なナノ構造化境界面に関する、及びナノ構造化境界面を作製する方法に関する更なる詳細は、米国特許仮出願第６２／３４２６２０号（Ｆｒｅｉｅｒら）、及び同第６２／４１４１２７号（Ｅｒｉｃｋｓｏｎら）、並びに国際公開第２０１７／２０５１７４号（Ｆｒｅｉｅｒら）に見出され記載されている。
いくつかの実施形態では、ＡＴＬは、体積拡散体フィルムである又は体積拡散体フィルムを含む。ある拡散体フィルムがＯＬＥＤディスプレイパネルに近接して置かれた場合、ＯＬＥＤディスプレイパネルの色シフトを低減することが見出されている。いくつかの実施形態では、拡散体フィルムは、相互連結された細孔及びチャネルを含むポリマー層を含むポリマーフィルムである。いくつかの実施形態では、拡散体フィルムはポリマー層を含むポリマーフィルムであり、ポリマー層はボイドフリーであり、ポリマーマトリックス内に均一に分散された粒子を含む。
用語「ヘイズ」とは、広角光散乱を指し、ディスプレイから放射される光は、全方向に拡散され、コントラストの損失を引き起こす。特に、用語「バルクヘイズ」とは、数ミリメートル（ｍｍ）の広いサンプリングビームで測定された広角光散乱を指し、これにより、ポリマーフィルムの当該の数ミリメートルのアパーチャからの平均結果を得る。また、特に、用語「マイクロヘイズ」とは、数十ミクロン（すなわち、１００ミクロン未満、例えば、１０～４０ミクロン）のより小さい照射面積（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ ａｒｅａ）によって測定される広角光散乱を指し、平均マイクロヘイズ測定値は、多くの測定値からの平均結果を表し、各測定値は、面積が数十ミクロンであり、数ミリメートルのポリマーフィルムにわたって延びる。
用語「正規化されたマイクロヘイズ不均一性」とは、少なくとも１ｍｍにわたって、典型的には数ミリメートルにわたって測定されるときの、マイクロヘイズの標準偏差とマイクロヘイズの平均値との比を指す。マイクロヘイズの標準偏差は、マイクロヘイズノイズの尺度である。したがって、正規化されたマイクロヘイズ不均一性は、視覚的なマイクロヘイズノイズとマイクロヘイズ信号との比の基準値（ｍｅｔｒｉｃ）である。
用語「透明度」とは、狭角での散乱を指し、光は、強い集光で小さい角度範囲内に拡散される。ある透明度を有する効果は、基本的に、非常に小さな細部が試験片を通していかに良好に見えるかを説明する。
ヘイズ、透明度、及び可視光透過率は、ＡＳＴＭ Ｄ１００３－１３試験規格に記載されているように決定され得る。
いくつかの実施形態では、ＡＴＬは、少なくとも７０％（好ましくは少なくとも８０％、又は好ましくは少なくとも８５％、又はより好ましくは少なくとも９０％）の透明度と、少なくとも８５％（好ましくは少なくとも９０％）の可視光透過率と、１５％～８０％（好ましくは２０％～８０％、より好ましくは３０％～７０％、及び更により好ましくは３０％～５０％）のバルクヘイズとの特性を有するポリマーフィルムである又はこのようなポリマーを含む。ある実施形態では、本明細書のポリマーフィルムは、ポリマーフィルムにわたって１２％以下（好ましくは１０％未満、又はより好ましくは８％未満）の正規化されたマイクロヘイズ不均一性を有する。このようなフィルムは、ＡＴＬとして使用された場合、制御された局所的均一性を有する光学拡散体として機能することができる。透明度、透過率、及びバルクヘイズは、Ｈａｚｅ Ｇａｒｄ Ｐｌｕｓ（ＢＹＫ Ｇａｒｄｎｅｒ（Ｃｏｌｕｍｂｉａ、ＭＤ）製）を使用して測定され得、Ｈａｚｅ Ｇａｒｄ Ｐｌｕｓは、ポリマーフィルムの１８ミリメートル（ｍｍ）アパーチャのサンプリングビームからの測定値を報告する。本明細書のディスプレイの好ましい透明度、透過率、及びヘイズ範囲は、本明細書で使用されるディスプレイパネルの設計空間が異なることに起因して、従来のディスプレイで使用された場合の対応する好ましい範囲と異なることがある。
図９で分かるように、いくつかの実施形態では、ＡＴＬ９００は、ポリマーフィルムである又はポリマーフィルムを含み、ポリマーフィルムは、２つの主表面を有する第１のポリマー層９１０を含む。いくつかの実施形態では、第１のポリマー層９１０は、屈折率ｎ１を有する第１の材料を含む第１のポリマー領域９１１と、第１のポリマー領域９１１内に相互連結された細孔及びチャネルのネットワークを含む第２の領域９１２とを含み、チャネルは、屈折率ｎ２を有する第２の材料を含む。いくつかの実施形態では、第１の材料は、第１の弾性ポリマー材料及び任意選択の粒子を含む。いくつかの実施形態では、第２の材料は、第２のポリマー材料及び任意選択の粒子、並びに／又は空気を含む。
典型的には、複数の相互連結された細孔及びチャネルは、中空トンネル又はトンネル様通路を介して互いに接続された細孔を含む。ある実施形態では、ネットワーク内には、複数の相互連結された細孔及びチャネルがあり得る。ある実施形態では、少量の閉じた又は接続されていない細孔があり得る。
典型的には、細孔及びチャネルは、２マイクロメートル以下の平均断面（例えば、球形細孔の直径）を有する。別の言い方をすれば、相互連結された細孔及びチャネルのネットワークは、２マイクロメートル未満のサイズの散乱粒子と同様である角度平均散乱特性を有する。
（第１のポリマー領域の）第１の材料は、屈折率ｎ１を有する。（相互連結された第２の領域の）第２の材料は、屈折率ｎ２を有する。これらの領域の材料は、ｎ１がｎ２と異なるように選択される。ある実施形態では、｜ｎ１－ｎ２｜は少なくとも０．０１である。ある実施形態では、｜ｎ１－ｎ２｜は、少なくとも０．０２、又は少なくとも０．０３、又は少なくとも０．０４、又は少なくとも０．０５、又は少なくとも０．１である。ある実施形態では、｜ｎ１－ｎ２｜ｎ１は、最大で０．５である。ある実施形態では、ｎ１はｎ２の０．５内であり、ｎ１はｎ２の０．４内であり、ｎ１はｎ２の０．３内であり、ｎ１はｎ２の０．２内であり、又はｎ１はｎ２の０．１内である。この文脈において、「内」は、０．５（又は０．４、又は０．３、又は０．２、又は０．１）内でより高い又はより低いことを意味する。例えば、参照により本明細書に組み込まれている国際公開第２０１８／２０４６７５号（Ｈａｏら）を参照されたい。
図１０で分かるように、いくつかの実施形態では、ＡＴＬは、２つの主表面を有するポリマー層１０１０を含むポリマーフィルム１０００である又はポリマーフィルム１０００を含み、ポリマー層１０１０は、ポリマーマトリックス及び粒子（好ましくはポリマー粒子）を含み、好ましくはボイドフリーである。第１のポリマー層１０１０は、屈折率ｎ１を有する第１のポリマーマトリックス１０１１と、第１のポリマーマトリックス１０１１内に均一に分散された屈折率ｎ２を有する粒子１０１２とを含み、粒子は、第１のポリマー層の体積に基づいて、３０体積％未満の量で存在し、４００ナノメートル（ｎｍ）～３０００ｎｍの粒径範囲を有し、ｎ１は、ｎ２と異なる。このようなポリマーフィルムは、光学機能光学拡散体を有する。
ある実施形態では、ポリマー材料は、接着剤材料である。ある実施形態では、少なくとも１つの接着剤材料は、光学的に透明な接着剤（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｃｌｅａｒ ａｄｈｅｓｉｖｅ、ＯＣＡ）を含む。ある実施形態では、光学的に透明な接着剤は、アクリレート、ポリウレタン、ポリオレフィン（ポリイソブチレン（ＰＩＢ）など）、シリコーン、又はこれらの組み合わせから選択される。例示的なＯＣＡは、静電気防止性の光学的に透明な感圧性接着剤に関する国際公開第２００８／１２８０７３号（３Ｍ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏ．）、延伸剥離性ＯＣＡに関する国際公開第２００９／０８９１３７号（Ｓｈｅｒｍａｎら）、インジウムスズ酸化物に適合したＯＣＡに関する米国特許出願公開第２００９／００８７６２９号（Ｅｖｅｒａｅｒｔｓら）、光透過性接着剤を有する静電気防止性光学構造物に関する米国特許出願公開第２０１０／００２８５６４号（Ｃｈｅｎｇら）、腐食感受性層に適合する接着剤に関する米国特許出願公開第２０１０／００４０８４２号（Ｅｖｅｒａｅｒｔｓら）、光学的に透明な引き伸ばし剥離式接着テープに関する米国特許出願公開第２０１１／０１２６９６８号（Ｄｏｌｅｚａｌら）、及び引き伸ばし剥離式接着テープに関する米国特許第８，５５７，３７８号（Ｙａｍａｎａｋａら）に記載されているようなものを含む。好適なＯＣＡは、例えば、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ．から入手可能な３Ｍ ＯＣＡ ８１４６などのアクリル系の光学的に透明な感圧接着剤を含む。
粒子は、４００ナノメートル（ｎｍ）～３０００ｎｍの粒径範囲、又は７００ｎｍ～２．０マイクロメートル（マイクロメートル）の粒径範囲を有する。この文脈において、「粒径」とは、粒子の最長寸法を指し、これは、球形粒子の直径である。「粒径範囲」とは、最小から最大までの粒径の分布を指す（平均ではない）。したがって、粒子は、必ずしも均一な粒径を有さない。粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して決定され得る。
粒子は、多面体、平行六面体、ひし形、円筒形、弓形、弓形円筒形、丸みを帯びた形状（例えば、楕円形又は球形又は等軸形）、半球形、ガムドロップ形、ベル形、円錐形、円錐台形、不規則形状、及びこれらの混合物を含む、様々な形状のものであり得る。ある実施形態では、粒子は、球形ビーズである。
本明細書のポリマーフィルムは、２つの主表面を有する第１のポリマー層を含んでもよく、第１のポリマー層は、第１のポリマーマトリックスと、第１のポリマーマトリックス内に均一に分散された粒子（好ましくはポリマー粒子）とを含む。粒子は、屈折率ｎ２を有し、粒子が分散されている第１のポリマーマトリックスは、屈折率ｎ１を有し、ｎ１は、ｎ２とは異なる。ある実施形態では、｜ｎ１－ｎ２｜は少なくとも０．０１である。ある実施形態では、｜ｎ１－ｎ２｜は、少なくとも０．０２、又は少なくとも０．０３、又は少なくとも０．０４、又は少なくとも０．０５である。ある実施形態では、｜ｎ１－ｎ２｜は、最大で０．５である。ある実施形態では、ｎ１はｎ２の０．５内であり、ｎ１はｎ２の０．４内であり、ｎ１はｎ２の０．３内であり、ｎ１はｎ２の０．２内であり、又はｎ１はｎ２の０．１内である。この文脈において、「内」は、０．５（又は０．４、又は０．３、又は０．２、又は０．１）内でより高い又はより低いことを意味する。
粒子は、好ましくは有機ポリマー粒子であるが、他の粒子が使用されてもよい。例示的な非有機粒子は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、及びこれらの混合物を含む。有機粒子に使用するための例示的な有機ポリマーは、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などのシリコーン、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、又はこれらの組み合わせから選択される有機ポリマー材料を含む。
ある実施形態では、粒子は、第１のポリマー層の体積に基づいて、３０体積パーセント（体積％）未満の量で第１のポリマー層内に存在する。ある実施形態では、粒子は、第１のポリマー層の総体積に基づいて、最大２５体積％、最大２０体積％、又は最大１５体積％の量で第１のポリマーマトリックス内に存在する。ある実施形態では、粒子は、第１のポリマー層の総体積に基づいて、少なくとも０．５体積％（又は少なくとも１体積％）の量で第１のポリマーマトリックス内に存在する。
ＡＴＬ構成要素として有用なポリマーフィルムの更なる詳細は、例えば、国際公開第２０１８／２０４６４８号（Ｈａｏら）、及び同第２０１８／２０４６７５号（Ｈａｏら）に記載されている。
いくつかの実施形態では、ＡＴＬは、表面拡散体である又は表面拡散体を含む。表面拡散体は、多くの場合、微細構造化境界面を含み、微細構造化境界面において、微細構造化特徴部は、約１マイクロメートル～約１０００マイクロメートルの範囲内の１つの寸法、例えば、長さ、幅、高さ、平均変位、又は特徴部間の間隔を有する。
図１１は、第１の平坦な主表面１１１２と第２の平坦な主表面１１１３との間に微細構造化表面１１１１を含むＡＴＬ１１００の図である。微細構造化境界面１１１１は、平均平面１１１４からの変位１１１５を有する。微細構造化境界面１１１１は、複数のピーク１１１７と、最隣接のピーク間の平均間隔１１１６とを有する。微細構造化表面１１１１における光の角度変換に影響を及ぼす因子は、例えば、光学フィルム１１１０の屈折率、微細構造化表面１１１１に接触する媒体の屈折率、及び微細構造化表面１１１１に対する入射光の角度を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、国際公開第２０１８／１３０９２６号及び同第２０１８／１３０９２６号（Ｄｅｒｋｓら）に例示的に記載されているようなに、ＡＴＬは、微細構造化表面を有する光学フィルムを含む。微細構造化表面は、複数のプリズム構造体の不規則な分布を含み、複数のプリズム構造体は、微細構造化表面の基準平面から角度付けされた複数のファセットを含む。プリズム構造体は、個別に不規則又はランダムであってもよいが、プリズム構造体のファセットは、ファセットの表面方位角分布が基準平面に沿って実質的に均一であり得るように、サイズ決定、角度付け、及び分散されてもよいが、ファセットの面極角分布は、基準平面に垂直入射する光のピーク透過率と相関する極角範囲内に実質的にあってもよい。このファセットの分布は、主表面全体をプリズム構造体で実質的に被覆しながら、ベース角度の均等分布を有する円錐形プリズム構造体の集合の光学分布特性などの円錐形光学分布特性に近似する微細構造化表面の光学分布特性をもたらすことができる。相互接続されたファセット表面の使用は、実質的に光学フィルムの表面全体が微細構造化表面によって被覆されることを可能にする。
他の実施形態では、ＡＴＬは、主表面から突出する粒子を含む表面拡散体である。
いくつかの実施形態では、ＡＴＬは、波長及び偏光に依存する部分反射体である又はこのような部分反射体を含む。いくつかの実施形態では、部分反射体は光学積層体を含み、光学積層体は複数の光学繰り返し単位を含み、複数の光学繰り返し単位は、波長及び偏光に依存する所望の反射率及び透過率を提供する。
部分反射体は、反射偏光子又は部分反射偏光子と呼ばれることがあり、これは、いくつかの実施形態では、部分反射体が、直交する偏光状態についての反射帯域ではなく、１つの偏光状態についての反射帯域を有するからである。反射帯域は、典型的には、遮断軸に沿って偏光された垂直入射光についての平均反射率を有し、平均反射率は、９７％未満、又は９５％未満、又は９０％未満、又は７５％未満、又は６０％未満である。反射帯域は、典型的には９８％超の平均反射率を提供する従来の多層光学フィルムミラー又は反射偏光子の反射帯域よりも弱くてよい。部分反射体は、制御された帯域端及び入射角で調整された反射率を有する複屈折多層光学フィルムであってもよい。いくつかの実施形態では、部分反射体は、ディスプレイに組み込まれたときに最小の軸上視覚効果を有するように設計されているが、軸外では所望の波長について光学ゲインが得られるように設計されている。本明細書の部分反射板をハイブリッド色補正構成要素におけるＡＴＬとして使用することは、ＡＴＬ内を伝搬する光の所与の角度分布について光度分布を好適に調整できることが見出されている。
本明細書の波長及び偏光に依存する部分反射体又は反射偏光子は、典型的には、複数の光学繰り返し単位を含む光学積層体を含む多層光学フィルムであり、光学繰り返し単位の各々は、ポリマー層であり得る第１の層及び第２の層を含む。図１２は、多層光学フィルム１２００の例示的な光学繰り返し単位（ＯＲＵ）の概略斜視図である。図１２は、多層光学フィルム１２００の２つの層のみを示すが、多層光学フィルム２２００は、１つ以上の連続的なパケット又は積層体に配置された数十又は数百のこのような層（複数の層）を含み得る。フィルム１２００は、個別のミクロ層１２０２、１２０４を含み、ここで「ミクロ層」とは、このような層の間の複数の境界面で反射する光が、強め合う又は弱め合う干渉を受けて、所望の反射特性又は透過特性を多層光学フィルムにもたらすのに十分に薄い層を指す。ミクロ層１２０２、１２０４は一緒に、多層積層体の１つの光学繰り返し単位（ＯＲＵ）を表すことができ、ＯＲＵは、積層体の厚さにわたり繰り返しパターンで繰り返す層の最小の集合である。ミクロ層は、一部の光が隣接するミクロ層の境界面で反射されるように、異なる屈折率特性を有する。紫外、可視、又は近赤外波長で光を反射するように設計された光学フィルムの場合、各ミクロ層は、典型的に、約１マイクロメートル未満の光学厚さ（すなわち、該当する屈折率を物理的厚さに乗じたもの）を有する。しかしながら、所望により、フィルムの外側表面のスキン層、又は、フィルム内に配設されておりミクロ層のパケットを分離させる保護境界層（ＰＢＬ）などのより厚い層が含められてもよい。いくつかの実施形態では、ミクロ層の単一のパケット又は積層体のみが、本明細書の光学フィルムに含まれる。
例示的な多層光学フィルムは、ポリマー材料から構成され、共押出成形プロセス、キャスティングプロセス、及び配向プロセスを使用して作製され得る。米国特許第５，８８２，７７４号（Ｊｏｎｚａら）「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｍ」、米国特許第６，１７９，９４８号（Ｍｅｒｒｉｌｌら）「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｍ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｔｈｅｒｅｏｆ」、米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｍｓ」、及び米国特許出願公開第２０１１／０２７２８４９号（Ｎｅａｖｉｎら）「Ｆｅｅｄｂｌｏｃｋ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｆｉｌｍｓ」を参照されたい。
いくつかの実施形態では、ＡＴＬは、少なくとも第１の低屈折率層からなり、第１の層は第１の表面及び第２の表面を有し、第１の表面は、ＯＬＥＤ積層体と第２の表面との間に配設されている。低屈折率層は、内角の範囲で伝搬する光を第１の表面で全内部反射させる屈折率ｎｌを有する。低屈折率層は、５３２ｎｍの波長において、ｎｌ＜１．４０未満の屈折率を有し得る。いくつかの実施形態では、ｎｌは、５３２ｎｍの波長において、１．２０～１．４０である。いくつかの実施形態では、ｎｌは、５３２ｎｍの波長において、１．３５～１．４０である。
実施例は、全般的に、整合されたＯＬＥＤデバイス及び色補正構成要素の利点の例示として提示される。試験結果は、全般的に、視野角の範囲にわたる輝度及び色シフトの性能基準値に着目している。例えば光学測定使用される作製された試験クーポンは、商業的使用のための最終ディスプレイデバイスと必ずしも同じではない。本明細書の特定の実施例は、限定的と見なされるべきではない。
試験方法
いくつかのＯＬＥＤ測定方法は、輝度電流電圧（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ－ｃｕｒｒｅｎｔ－ｖｏｌｔａｇｅ、ＬＩＶ）及びエレクトロルミネセントスペクトルの測定を含む。これらの測定は、ＰＲ６５５分光放射計（Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｉｎｃ．Ｃｈａｔｓｗｏｒｔｈ ＣＡ）、及びＫｅｉｔｈｌｅｙ ２４００ Ｓｏｕｒｃｅｍｅｔｅｒ（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃ．Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ ＯＨ）を使用してもよい。以下の光学測定値は、色補正構成要素を有する又は有さないＯＬＥＤデバイスをＰＲ６５５カメラに対して回転させることによって、角度の関数として得られた。
いくつかのＯＬＥＤ測定方法は、輝度電流電圧（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ－ｃｕｒｒｅｎｔ－ｖｏｌｔａｇｅ、ＬＩＶ）及びエレクトロルミネセントスペクトルの測定を含む。これらの測定は、ＰＲ６５５分光放射計（Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｉｎｃ．Ｃｈａｔｓｗｏｒｔｈ ＣＡ）、及びＫｅｉｔｈｌｅｙ ２４００ Ｓｏｕｒｃｅｍｅｔｅｒ（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃ．Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ ＯＨ）を使用してもよい。以下の光学測定値は、色補正構成要素を有する又は有さないＯＬＥＤデバイスをＰＲ６５５カメラに対して回転させることによって、角度の関数として得られた。
各ＯＬＥＤデバイスは、色補正構成要素を有さない場合を対照として試験された。その後、色補正構成要素は、ＯＬＥＤにラミネートされて、輝度特性及び色特性について再度評価された。
拡散性接着剤タイプの色補正構成要素についての透過率、ヘイズ及び透明度の測定は、Ｈａｚｅｇａｒｄ（ＢＹＫ－Ｃｈｅｍｉｅ ＧｍｂＨ，Ｗｅｓｅｌ Ｇｅｒｍａｎｙ，ＡＳＴＭ Ｄ１００３－１３に従って）を使用してなされた。
ＯＬＥＤ試料の調製
青色ＯＬＥＤ試験クーポンは、約１０－７Ｔｏｒｒのベース圧で、有機層及び金属層のための標準的な真空熱蒸着を使用して構築された。真空スパッタリングは、約１０－３Ｔｏｒｒのベース圧で、酸化物層に使用された。スパッタリングされたＡｌ２Ｏ３層（５０ｎｍ）、蒸着によって堆積された有機平滑化層（Ｅ－２００、ＥＭ Ｉｎｄｅｘ）（２．５μｍ）、及び第２のＡｌ２Ｏ３（５０ｎｍ）層からなる一連の封止層が、ＯＬＥＤキャッピング層の上に堆積された。
青色ＯＬＥＤ試験クーポンは、約１０－７Ｔｏｒｒのベース圧で、有機層及び金属層のための標準的な真空熱蒸着を使用して構築された。真空スパッタリングは、約１０－３Ｔｏｒｒのベース圧で、酸化物層に使用された。スパッタリングされたＡｌ２Ｏ３層（５０ｎｍ）、蒸着によって堆積された有機平滑化層（Ｅ－２００、ＥＭ Ｉｎｄｅｘ）（２．５μｍ）、及び第２のＡｌ２Ｏ３（５０ｎｍ）層からなる一連の封止層が、ＯＬＥＤキャッピング層の上に堆積された。
拡散性接着剤タイプの色補正構成要素の調製
拡散接着剤タイプの色補正構成要素のためのいくつかの調製方法は、米国特許第９，９６０，３８９号（Ｈａｏら）に記載されている。ベース接着剤溶液は以下のように調製された。モノマープレミックスは、ＥＨＡ（５５部）、ｉＢＯＡ（２５部）、ＨＥＡ（２０部）、及び０．０２部のＤ－１１７３を添加することによって調製された。混合物は、紫外線発光ダイオード（ＵＶＡ－ＬＥＤ）によって生成された紫外線に曝露することによって、窒素（不活性）雰囲気下、部分的に重合されて、約１０００センチポアズ（ｃｐ）の粘度を有するコーティング可能なシロップ剤を得た。次いで、ＨＤＤＡ（０．１５部）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ６５１（０．１５部）、及びＫＢＭ－４０３（０．０５部）がシロップに添加されて、均質な接着剤コーティング溶液を形成した。
拡散接着剤タイプの色補正構成要素のためのいくつかの調製方法は、米国特許第９，９６０，３８９号（Ｈａｏら）に記載されている。ベース接着剤溶液は以下のように調製された。モノマープレミックスは、ＥＨＡ（５５部）、ｉＢＯＡ（２５部）、ＨＥＡ（２０部）、及び０．０２部のＤ－１１７３を添加することによって調製された。混合物は、紫外線発光ダイオード（ＵＶＡ－ＬＥＤ）によって生成された紫外線に曝露することによって、窒素（不活性）雰囲気下、部分的に重合されて、約１０００センチポアズ（ｃｐ）の粘度を有するコーティング可能なシロップ剤を得た。次いで、ＨＤＤＡ（０．１５部）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ６５１（０．１５部）、及びＫＢＭ－４０３（０．０５部）がシロップに添加されて、均質な接着剤コーティング溶液を形成した。
これらの実施例では、拡散接着剤は、１．４８の屈折率を有するベースアクリル接着剤マトリックスに充填された２μｍ径のシリコーンビーズ（ＴＯＳＰＥＡＲＬ １２０Ａ、屈折率１．４２、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｗａｔｅｒｆｏｒｄ，ＮＹから入手可能）を含んだ。ビーズが最初に接着剤溶液に添加され、次いでオーバーヘッドＪｉｆｆｙ ＬＭ Ｐｉｎｔミキサー（Ｊｉｆｆｙ Ｍｉｘｅｒ Ｃｏ．Ｉｎｃ，Ｃｏｒｏｎａ，ＣＡ製）を使用して２時間機械的にかき混ぜられた。機械的かき混ぜ後、混合物が混合ローラ上に追加の２４時間置かれた。
ナノ構造タイプの色補正構成要素の調製
ナノ構造化フィルムタイプの色補正構成要素は、国際公開第２０１７／２０５１７４号（Ｆｒｅｉｅｒら）に全般的に記載されている。これらの実施例では、ナノ構造化フィルムは、屈折率マッチングゲル（ｎ＝１．４６）を使用して、ＯＬＥＤデバイスにラミネートされた。このナノ構造化フィルムは、１２５ｎｍの２乗平均平方根振幅（Ｖａｒとも示される）と、波数２５ｒａｄ／μｍ－１～３７ｒａｄ／μｍ－１の間に環状に集中した実質的に方位対称のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）とを有するナノ構造を、低屈折率層と高屈折率層との間で使用した。ベアのＯＬＥＤデバイスのベースライン測定後、高屈折率（例えば、ｎ＝１．８５）ナノ構造化層が、第２の測定のためにＯＬＥＤ積層体にラミネートされた。
ナノ構造化フィルムタイプの色補正構成要素は、国際公開第２０１７／２０５１７４号（Ｆｒｅｉｅｒら）に全般的に記載されている。これらの実施例では、ナノ構造化フィルムは、屈折率マッチングゲル（ｎ＝１．４６）を使用して、ＯＬＥＤデバイスにラミネートされた。このナノ構造化フィルムは、１２５ｎｍの２乗平均平方根振幅（Ｖａｒとも示される）と、波数２５ｒａｄ／μｍ－１～３７ｒａｄ／μｍ－１の間に環状に集中した実質的に方位対称のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）とを有するナノ構造を、低屈折率層と高屈折率層との間で使用した。ベアのＯＬＥＤデバイスのベースライン測定後、高屈折率（例えば、ｎ＝１．８５）ナノ構造化層が、第２の測定のためにＯＬＥＤ積層体にラミネートされた。
例示的なＯＬＥＤの説明
図１３は、青色ＯＬＥＤサブ画素１３００の断面図である。アノード１３０４は、１００ｎｍの厚さのアルミニウム（Ａｌ）の層上に堆積されたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）から形成される。有機層は、ＥＬ０２２Ｓ（Ｈｏｄｏｇａｙａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の８７～１１３ｎｍの厚さの正孔輸送層（ＨＴＬ）１３０８、ＥＬ３０１（Ｈｏｄｏｇａｙａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の１０ｎｍの厚さのＨＴＬ層１３１２、ＢＨ９００（Ｓｕｎｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）にドープされたＢＤ２００（Ｓｕｎｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の１０体積％混合物からなる２０ｎｍの厚さの発光層（ＥＭＬ）１３１６、及びＴＰＢｉ（１，３，５－トリス（１－フェニル－１Ｈベンゾイミダゾール－２－イル）ベンゼン、Ｌｕｍｔｅｃ）の５０ｎｍの厚さの電子輸送層（ＥＴＬ）１３２０を含む。フッ化リチウム（ＬｉＦ）の１．５ｎｍの厚さの電子注入層（ＥＩＬ）が、ＥＴＬとカソードとの間に堆積された。カソード１３２４は、マグネシウム（Ｍｇ）にドープされた銀（Ａｇ）の１０体積％混合物から形成される。カソードの上方には、ＴＣＴＡ（４，４’，４’’－トリス（カルバゾール－９－イル）トリフェニルアミン、Ｌｕｍｔｅｃ）の６５ｎｍの厚さのキャッピング層（ＣＰＬ）１３２８がある。ＣＰＬの上方には、Ｅ－２００（ＥＭ Ｉｎｄｅｘ）の１つの層を取り囲む２つのＡｌ２Ｏ３の無機層を含む薄膜封止（ＴＦＥ）１３３２がある。
図１３は、青色ＯＬＥＤサブ画素１３００の断面図である。アノード１３０４は、１００ｎｍの厚さのアルミニウム（Ａｌ）の層上に堆積されたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）から形成される。有機層は、ＥＬ０２２Ｓ（Ｈｏｄｏｇａｙａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の８７～１１３ｎｍの厚さの正孔輸送層（ＨＴＬ）１３０８、ＥＬ３０１（Ｈｏｄｏｇａｙａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の１０ｎｍの厚さのＨＴＬ層１３１２、ＢＨ９００（Ｓｕｎｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）にドープされたＢＤ２００（Ｓｕｎｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の１０体積％混合物からなる２０ｎｍの厚さの発光層（ＥＭＬ）１３１６、及びＴＰＢｉ（１，３，５－トリス（１－フェニル－１Ｈベンゾイミダゾール－２－イル）ベンゼン、Ｌｕｍｔｅｃ）の５０ｎｍの厚さの電子輸送層（ＥＴＬ）１３２０を含む。フッ化リチウム（ＬｉＦ）の１．５ｎｍの厚さの電子注入層（ＥＩＬ）が、ＥＴＬとカソードとの間に堆積された。カソード１３２４は、マグネシウム（Ｍｇ）にドープされた銀（Ａｇ）の１０体積％混合物から形成される。カソードの上方には、ＴＣＴＡ（４，４’，４’’－トリス（カルバゾール－９－イル）トリフェニルアミン、Ｌｕｍｔｅｃ）の６５ｎｍの厚さのキャッピング層（ＣＰＬ）１３２８がある。ＣＰＬの上方には、Ｅ－２００（ＥＭ Ｉｎｄｅｘ）の１つの層を取り囲む２つのＡｌ２Ｏ３の無機層を含む薄膜封止（ＴＦＥ）１３３２がある。
図１４は、緑色ＯＬＥＤサブ画素１４００の断面図である。アノード１４０４は、１００ｎｍの厚さのアルミニウム（Ａｌ）の層上に堆積されたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）から形成される。有機層は、ＥＬ０２２Ｓ（Ｈｏｄｏｇａｙａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の１３２～１５８ｎｍの厚さの正孔輸送層（ＨＴＬ）１４０８、ＥＬ３０１（Ｈｏｄｏｇａｙａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の１０ｎｍの厚さのＨＴＬ層１４１２、ＴＰＢｉ（１，３，５－トリス（１－フェニル－１Ｈベンゾイミダゾール－２－イル）ベンゼン、Ｌｕｍｔｅｃ）にドープされたＩｒ（ｐｐｙ）３（ｆａｃ－トリス（２－フェニルピリジン）イリジウム（ＩＩＩ）、Ｌｕｍｔｅｃ）の１０体積％混合物を含む３０ｎｍの厚さの発光層（ＥＭＬ）１４１６、及びＴＰＢｉ（Ｌｕｍｔｅｃ）の５０ｎｍの厚さの電子輸送層（ＥＴＬ）１４２０を含む。カソード１４２４は、マグネシウム（Ｍｇ）にドープされた銀（Ａｇ）の１０体積％混合物から形成される。カソードの上方には、ＴＣＴＡ（４，４’，４’’－トリス（カルバゾール－９－イル）トリフェニルアミン、Ｌｕｍｔｅｃ）の６５ｎｍの厚さのキャッピング層（ＣＰＬ）１４２８がある。ＣＰＬの上方には、Ｅ－２００（ＥＭ Ｉｎｄｅｘ）の１つの層を取り囲む２つのＡｌ２Ｏ３の無機層を含む薄膜封止（ＴＦＥ）１４３２がある。
図１５は、赤色ＯＬＥＤサブ画素１５００の断面図である。アノード１５０４は、１００ｎｍの厚さのアルミニウム（Ａｌ）の層上に堆積されたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）から形成される。有機層は、ＥＬ０２２Ｓ（Ｈｏｄｏｇａｙａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の１８７～２１３ｎｍの厚さの正孔輸送層（ＨＴＬ）１５０８、ＥＬ３０１（Ｈｏｄｏｇａｙａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の１０ｎｍの厚さのＨＴＬ層１５１２、ＴＰＢｉ（１，３，５－トリス（１－フェニル－１Ｈベンゾイミダゾール－２－イル）ベンゼン、Ｌｕｍｔｅｃ）にドープされたＩｒ（ｍｄｑ）２（ａｃａｃ）ビス（２－メチルジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン）（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）、Ｌｕｍｔｅｃ）の１０体積％混合物からなる３０ｎｍの厚さの発光層（ＥＭＬ）１５１６、及びＴＰＢｉ（Ｌｕｍｔｅｃ）の５０ｎｍの厚さの電子輸送層（ＥＴＬ）１５２０を含む。カソード１５２４は、マグネシウム（Ｍｇ）にドープされた銀（Ａｇ）の１０体積％混合物から形成される。カソードの上方には、ＴＣＴＡ（４，４’，４’’－トリス（カルバゾール－９－イル）トリフェニルアミン、Ｌｕｍｔｅｃ）の６５ｎｍの厚さのキャッピング層（ＣＰＬ）１５２８がある。ＣＰＬの上方には、Ｅ－２００（ＥＭ Ｉｎｄｅｘ）の１つの層を取り囲む２つのＡｌ２Ｏ３の無機層を含む薄膜封止（ＴＦＥ）１５３２がある。
モデリング例
青色、緑色、及び赤色ＯＬＥＤサブ画素積層体のＯＬＥＤの輝度及び色性能が、図１６Ａ～図１６Ｅに示されている５つの構成における光学モデルを使用してシミュレートされた。図１６Ａは対照を示し、図１６Ｂは散乱のみを示し、図１６Ｃはナノ構造のみを示し、図１６Ｄはハイブリッドの散乱－ナノ構造（ｈｙｂｒｉｄ， ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｔｏ ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を示し、図１６Ｅはハイブリッドのナノ構造－散乱（ｈｙｂｒｉｄ， ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｏ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）を示す。これらの構成の説明は以下に示されている。モデルへの入力は、各層の順序、厚さ、屈折率、及び吸光係数を含む。各層の屈折率及び吸光係数は、Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ Ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ上で、可変角度分光エリプソメトリ（ＶＡＳＥ）によって測定された。
青色、緑色、及び赤色ＯＬＥＤサブ画素積層体のＯＬＥＤの輝度及び色性能が、図１６Ａ～図１６Ｅに示されている５つの構成における光学モデルを使用してシミュレートされた。図１６Ａは対照を示し、図１６Ｂは散乱のみを示し、図１６Ｃはナノ構造のみを示し、図１６Ｄはハイブリッドの散乱－ナノ構造（ｈｙｂｒｉｄ， ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｔｏ ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を示し、図１６Ｅはハイブリッドのナノ構造－散乱（ｈｙｂｒｉｄ， ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｏ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）を示す。これらの構成の説明は以下に示されている。モデルへの入力は、各層の順序、厚さ、屈折率、及び吸光係数を含む。各層の屈折率及び吸光係数は、Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ Ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ上で、可変角度分光エリプソメトリ（ＶＡＳＥ）によって測定された。
対照構成（１６Ａ）１６００Ａは、色補正構成要素（ＣＣＣ）が赤色、緑色、又は青色ＯＬＥＤサブ画素積層体１６０４Ａ又はＴＦＥ １６０８Ａの上に付加されていない例である。第２の構成（１６Ｂ）１６００Ｂでは、体積拡散体ＣＣＣがＴＦＥ １６０６Ｂの上に付加されている。様々なレベルのヘイズ（５０、８０、及び９５％）を有する３つの体積拡散体ＣＣＣ １６０８Ｂは、サブ画素積層体１６０４Ｂの上方にモデリングされている。第３の例（１６Ｃ）１６００Ｃでは、ナノ構造化フィルムＣＣＣ １６１２Ｃが、ＴＦＥ １６０９Ｃの上にかつサブ画素積層体１６０４Ｃの上方に付加されている。第４の例（１６Ｄ）１６００Ｄでは、体積拡散体ＣＣＣ １６０８Ｄとナノ構造化フィルムＣＣＣ １６１２Ｄとの組み合わせが、ＴＦＥ １６０６Ｄの上にかつサブ画素積層体１６０４Ｄの上方に適用されており、体積拡散体は、ＴＦＥとナノ構造化フィルムとの間にある。第５の例（１６Ｅ）１６００Ｅでは、ナノ構造化フィルムＣＣＣ １６１２Ｅと体積拡散体１６１６Ｅとの組み合わせが、ＴＦＥ １６０８Ｅの上にかつサブ画素積層体１６０４Ｅの上方に適用されており、ナノ構造化フィルムは、ＴＦＥと体積拡散体との間にある。第４の例及び第５の例の両方において、体積拡散体のヘイズレベルは、５０、８０及び９５％ヘイズレベルでモデリングされている。
図１７Ａ～図１７Ｃは、図１６Ａ～図１６Ｅに示されている各例、及び体積拡散体内に存在する各ヘイズレベルについての、図１３に示されている青色ＯＬＥＤサブ画素設計のモデリング結果を示し、図１７Ａは、５０％ヘイズを有するシナリオを表し、図１７Ｂは、８０％ヘイズを有するシナリオを表し、図１７Ｃは９５％ヘイズを有するシナリオを表す。各プロットは、軸方向の電流効率対０°から４５°の間の最大色シフトを比較する。所与の視野角（θ）の色シフトは、ＣＩＥ１９７６色空間内の０°（ｕ’０，ｖ’０）における色座標とθ（ｕ’θ，ｖ’θ）における色座標との間のベクトルの長さとして説明される。曲線に沿った異なる点は、図１３による、異なるＨＴＬ厚さを表す。最適なデバイス挙動は、各プロットの左上部分に対応する高効率かつ低色シフトである。各例について、向上した挙動をシグナリングする、対照曲線の上方及び／又は左側にある青色サブ画素積層体設計が存在する。向上の大きさは、体積拡散体内に存在するヘイズのレベルに依存する。各ヘイズレベルについて、ＴＦＥとナノ構造化フィルムとの間に体積拡散体を有するハイブリッド構成は、最大の向上を呈する。
青色ＯＬＥＤサブ画素改善は、２つの方法で定量化され得る。第１の方法は、０．０１の色シフトを有するデバイスの軸方向効率を追跡する。この方法では、下にある積層体設計が、適用されるＣＣＣに応じて変わり得る。これらの結果が表３にまとめられている。１．１ｃｄ／Ａから１．５ｃｄ／Ａへの効率向上は、いずれかのハイブリッドＣＣＣが適用される場合の５０％ヘイズ体積拡散体でモデリングされた。また、１．１ｃｄ／Ａから１．７ｃｄ／Ａへの効率向上は、ＴＦＥとナノ構造化フィルムハイブリッドＣＣＣとの間の８０％ヘイズ体積拡散体が適用される場合にモデリングされた。また、１．１ｃｄ／Ａから１．９ｃｄ／Ａへの効率向上は、ＴＦＥとナノ構造化フィルムハイブリッドＣＣＣとの間の９５％ヘイズ体積拡散体が適用される場合にモデリングされた。全ての例において、０．０１未満の低い青色色シフトが維持される。
第２の方法は、０．０３よりも大きい初期色シフトを有する単一のサブ画素設計の色シフト及び軸方向効率を追跡する。この例において、これは、１０７ｎｍのＨＴＬ厚さを有する青色サブ画素設計に対応する。結果が表４にまとめられている。０．０３４から０．０１７への色シフト改善は、ＴＦＥとナノ構造化フィルムハイブリッドＣＣＣとの間の５０％ヘイズ体積拡散体が適用される場合にモデリングされた。０．０３４から０．０１３への色シフト改善は、ＴＦＥとナノ構造化フィルムハイブリッドＣＣＣとの間の８０％ヘイズ体積拡散体が適用される場合にモデリングされた。０．０３４から０．００９への色シフト改善は、ＴＦＥとナノ構造化フィルムハイブリッドＣＣＣとの間の９５％ヘイズ体積拡散体ＣＣＣ又は９５％ヘイズ体積拡散体のいずれかが適用される場合にモデリングされた。
図１８Ａ～図１８Ｃは、図１６Ａ～図１６Ｅに示されている各例、及び体積拡散体内に存在する各ヘイズレベルについての、図１４に示されている緑色ＯＬＥＤサブ画素設計のモデリング結果を示し、図１８Ａは、５０％ヘイズを有するシナリオを表し、図１８Ｂは、８０％ヘイズを有するシナリオを表し、図１８Ｃは、９５％ヘイズを有するシナリオを表す。図１９Ａ～図１９Ｃは、図１６Ａ～図１６Ｅに示されている各例、及び体積拡散体内に存在する各ヘイズレベルについての、図１５に示されている赤色ＯＬＥＤサブ画素設計のモデリング結果を示し、図１９Ａは、５０％ヘイズを有するシナリオを表し、図１９Ｂは、８０％ヘイズを有するシナリオを表し、図１９Ｃは、９５％ヘイズを有するシナリオを表す。緑色ＯＬＥＤサブ画素及び赤色ＯＬＥＤサブ画素の両方について、ナノ構造化フィルムＣＣＣの効果は、予想通り小さい又は微小である。結果として、体積拡散体及び各ハイブリッド例は、体積拡散体内に存在する所与の各ヘイズレベルについて同様の挙動を示す。
各例では、各ヘイズレベルについて、表５で分かるように、緑色軸方向効率の２～１５％の低減、及び緑色色シフトの１５～６０％の低減がある。
赤色ＯＬＥＤサブ画素について、赤色色シフトの１０～４０％の低減及び軸方向効率の０～１０％の向上が、表６にまとめられているようにモデリングされた。
各タイプのＣＣＣを有する赤色、緑色、及び青色ＯＬＥＤサブ画素についてモデリングされた性能では、性能が先行するサブ画素に基づくＯＬＥＤ画素の性能がシミュレートされ得る。潜在的な白色画素設計は、以下の手順に従って選択される。
第１に、バランスのとれた色（ＲＭＳＣＢ）からの＜０．１の２乗平均平方根偏差を有する白色画素設計のみが選択される。ＲＭＳＣＢは以下の式に従って定義され、式中、θは視野角であり、ｃはサブ画素色であり、ＣＭＷは混色ウェイトであり、Ｅは所与の視野角における効率であり、ＣＩＥｙは、所与の視野角におけるＣＩＥ １９３１色空間内の色点のｙ座標である。ＣＭＷａｖｇは、所与の視野角における３つの色全ての間の平均混色ウェイトである。
第２に、＜０．０４の平均原色（例えば、赤色、緑色、青色）色シフトを有する白色画素設計のみが選択される。
全ての白色設計がシミュレートされると、白色軸方向効率／白色色シフト性能空間内の性能境界が描かれ得、この性能境界は、所与のＣＣＣの全ての性能点を包囲する。これらの性能境界は、体積拡散体の変化する各ヘイズレベルについて図２０Ａ～図２０Ｃに示されており、図２０Ａは、５０％ヘイズを有するシナリオを表し、図２０Ｂは、８０％ヘイズを有するシナリオを表し、図２０Ｃは、９５％ヘイズを有するシナリオを表す。サブ画素性能と同様に、プロットの左上部分に設計を含む性能曲線が最適である。５０％ヘイズ体積拡散体の例については、ＴＦＥとナノ構造化フィルムとの間に体積拡散体を有するハイブリッドＣＣＣ、及びナノ構造化フィルムのみのＣＣＣについて、同等の性能向上がモデリングされる。８０％の例については、ＴＦＥとナノ構造化フィルムとの間に体積拡散体を有するハイブリッドＣＣＣが最適である。９５％の例については、ナノ構造化フィルムのみのＣＣＣが最適である。０．０７５未満の白色色シフトを有する白色画素設計のモデリングされた軸方向効率が、表７にまとめられている。
実験実施例
青色ＯＬＥＤサブ画素試作品２１００が、図２１に詳細に示されている層構造に従って作製された。アノード２１０４は、１００ｎｍの厚さのアルミニウム（Ａｌ）の層上に堆積されたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）から形成される。金属層及び有機層は、１０－７Ｔｏｒｒの圧力で真空熱蒸着によって堆積された。有機層は、ＥＬ０２２Ｓ（Ｈｏｄｏｇａｙａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の正孔輸送層（ＨＴＬ）２１０８、ＥＬ３０１（Ｈｏｄｏｇａｙａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の１０ｎｍの厚さのＨＴＬ層２１１２、ＢＨ９００（Ｓｕｎｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）にドープされたＢＤ２００（Ｓｕｎｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の１０体積％混合物を含む２０ｎｍの厚さの発光層（ＥＭＬ）２１１６、及びＴＰＢｉ（Ｌｕｍｔｅｃ）の５０ｎｍの厚さの電子輸送層（ＥＴＬ）２１２０を含む。ＨＴＬの厚さは、９５～１１０ｎｍで変化した。カソード２１２４は、マグネシウム（Ｍｇ）にドープされた銀（Ａｇ）の１０体積％混合物から形成される。カソードの上方には、ＴＣＴＡ（４，４’，４”－トリス（カルバゾール－９－イル）トリフェニルアミン、Ｌｕｍｔｅｃ）の６５ｎｍの厚さのキャッピング層（ＣＰＬ）２１２８がある。ＣＰＬの上方には、Ｅ－２００（ＥＭ Ｉｎｄｅｘ）の１つの層を取り囲む２つのＡｌ２Ｏ３の無機層を含む薄膜封止（ＴＦＥ）２１３２がある。
青色ＯＬＥＤサブ画素試作品２１００が、図２１に詳細に示されている層構造に従って作製された。アノード２１０４は、１００ｎｍの厚さのアルミニウム（Ａｌ）の層上に堆積されたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）から形成される。金属層及び有機層は、１０－７Ｔｏｒｒの圧力で真空熱蒸着によって堆積された。有機層は、ＥＬ０２２Ｓ（Ｈｏｄｏｇａｙａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の正孔輸送層（ＨＴＬ）２１０８、ＥＬ３０１（Ｈｏｄｏｇａｙａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の１０ｎｍの厚さのＨＴＬ層２１１２、ＢＨ９００（Ｓｕｎｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）にドープされたＢＤ２００（Ｓｕｎｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の１０体積％混合物を含む２０ｎｍの厚さの発光層（ＥＭＬ）２１１６、及びＴＰＢｉ（Ｌｕｍｔｅｃ）の５０ｎｍの厚さの電子輸送層（ＥＴＬ）２１２０を含む。ＨＴＬの厚さは、９５～１１０ｎｍで変化した。カソード２１２４は、マグネシウム（Ｍｇ）にドープされた銀（Ａｇ）の１０体積％混合物から形成される。カソードの上方には、ＴＣＴＡ（４，４’，４”－トリス（カルバゾール－９－イル）トリフェニルアミン、Ｌｕｍｔｅｃ）の６５ｎｍの厚さのキャッピング層（ＣＰＬ）２１２８がある。ＣＰＬの上方には、Ｅ－２００（ＥＭ Ｉｎｄｅｘ）の１つの層を取り囲む２つのＡｌ２Ｏ３の無機層を含む薄膜封止（ＴＦＥ）２１３２がある。
ＯＬＥＤサブ画素の輝度及び色は、図２２Ａ～図２２Ｅに示されている５つの構成における視野角の関数として記録された。図２２Ａは、サブ画素積層体２２０４Ａと、ＴＦＥ ２２０８Ａとを含む対照構成２２００Ａを示し、図２２Ｂは、サブ画素積層体２２０４Ｂと、ＴＦＥ ２２０８Ｂと、体積拡散体２２１２Ｂとを含む散乱のみ構成２２００Ｂを示し、図２２Ｃは、サブ画素積層体２２０４Ｃと、ＴＦＥ ２２０８Ｃと、屈折率マッチングゲル２２１２Ｃと、ナノ構造化フィルム２２１６Ｃとを含むナノ構造のみ構成２２００Ｃを示し、図２２Ｄは、サブ画素積層体２２０４Ｄと、ＴＦＥ ２２０８Ｄと、体積拡散体２２１２Ｄと、ナノ構造化フィルム２２１６Ｄとを含むハイブリッドの散乱－ナノ構造構成２２００Ｄを示し、図２２Ｅは、サブ画素積層体２２０４Ｅと、ＴＦＥ ２２０８Ｅと、屈折率マッチングゲル２２１２Ｅと、ナノ構造化フィルム２２１６Ｅと、体積拡散体２２２０Ｅとを含むハイブリッドのナノ構造－散乱構成２２００Ｅを示す。輝度及びスペクトルの情報は、ＰＲ６５０分光放射計（Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ）を用いて記録された。屈折率マッチングゲル（屈折率＝１．４６）が、必要に応じてナノ構造化フィルムをＴＦＥに光学的にラミネートするために使用された。体積拡散体の４つの異なるヘイズレベル（２５、５０、７１、及び８９％）が、散乱のみ構成及びハイブリッド構成において使用された。
各構成について可能な効率向上を決定するために、０．０２未満の色シフトを呈したサブ画素が選択され、軸方向効率及び色シフトの平均及び標準偏差が表にされた。体積拡散体内に存在する各ヘイズレベルについての各構成の軸方向効率及び色シフトが、表８にまとめられている。２５％ヘイズレベル拡散体については、ナノ構造化フィルムのみ及び両方のハイブリッド構成が、１．５ｃｄ／Ａから１．６ｃｄ／Ａへの最大効率向上を呈する。５０％ヘイズレベル拡散体については、ナノ構造化フィルムのみ、及びＴＦＥとナノ構造化フィルムとの間に散乱を有するハイブリッドが、１．５ｃｄ／Ａから１．７ｃｄ／Ａへの最大効率向上を呈する。７１％ヘイズレベル拡散体については、散乱のみ、ナノ構造化フィルムのみ、及びＴＦＥとナノ構造化フィルムとの間に散乱を有するハイブリッドが、１．５ｃｄ／Ａから１．９ｃｄ／Ａへの最大の効率向上を呈する。８９％ヘイズレベル拡散体については、ＴＦＥとナノ構造化フィルムとの間に散乱を有するハイブリッドが、１．５ｃｄ／Ａから２．３ｃｄ／Ａへの最大の効率向上を呈する。
「約（ａｂｏｕｔ）」などの用語は、それらが本明細書に使用され記載されている文脈において、当業者には理解されよう。特徴部のサイズ、量、及び物理的特性を表す量に適用される「約」の使用は、それが本明細書に使用され記載されている文脈において、当業者にとって明らかでない場合、「約」は、指定された値の１０パーセント内を意味すると理解されよう。指定された値の約として与えられた量は、正確に指定された値であり得る。例えば、それが本明細書に使用され記載されている文脈において、当業者にとって明らかでない場合、約１の値を有する量は、０．９から１．１の間の値を有することを意味し、値が１であり得ることを意味する。
上記で参照されている参照文献、特許、又は特許出願の全ては、それらの全体が参照により本明細書に一貫して組み込まれている。組み込まれている参照文献の一部と本出願との間に不一致又は矛盾がある場合、前述の記載における情報が優先される。
図内の要素の記載は、別段の指示がない限り、他の図内の対応する要素に等しく適用されると理解されたい。具体的な実施形態が本明細書に例示及び記載されているが、図示及び記載されている具体的な実施形態は、様々な代替形態及び／又は均等の実装形態により、本開示の範囲を逸脱することなく置き換え可能であることが、当業者には理解されよう。本出願は、本明細書に説明されている具体的な実施形態のいずれの適合例又は変形例も包含することを意図する。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されることを意図する。
Claims (19)
- 有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイであって、
複数の画素を含む画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルであって、前記画素の各々は複数のサブ画素を含み、前記サブ画素の各々は複数のＯＬＥＤ層を含む、ＯＬＥＤディスプレイパネルと、
前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されたハイブリッド色補正構成要素とを備え、前記ハイブリッド色補正構成要素は、
ナノ構造化境界面と、
角度変換層であって、前記ナノ構造化境界面と前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルとの間に配設された角度変換層とを含む、
ＯＬＥＤディスプレイ。 - 前記角度変換層は、体積拡散体である、請求項１に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
- 前記角度変換層は、表面拡散体である、請求項１に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
- 前記角度変換層は、角度変換ナノ構造化境界面を含む、請求項１に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
- 前記角度変換層は、複数の角度変換ナノ構造化境界面を含む、請求項１に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
- 前記角度変換層は、多層光学フィルムを含む、請求項１に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
- 前記角度変換層は、低屈折率層を含み、前記低屈折率層は、１．４未満の屈折率を有する、請求項１に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
- 有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイであって、
複数の画素を含む画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルであって、前記画素の各々は複数のサブ画素を含み、前記サブ画素の各々は複数のＯＬＥＤ層を含む、画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルと、
前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されたハイブリッド色補正構成要素とを備え、前記ハイブリッド色補正構成要素は、
ナノ構造化境界面と、
角度変換層であって、前記ナノ構造化境界面と前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルとの間に配設された角度変換層とを含み、
その他の点では前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルと同一である、比較ＯＬＥＤディスプレイパネルは、観視角が０から４５度の間で変化する際の最大白色点色シフトであるＷＰＣＳＣ ４５と、観視角が０から４５度の間で変化する際の許容可能な最大の白色点色シフトであるＷＰＣＳＬＡ ４５とを有する比較画素を含み、ＷＰＣＳＣ ４５＜ＷＰＣＳＬＡ ４５であり、
前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルは、前記ハイブリッド色補正構成要素が前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されているとき、観視角が０から４５度の間で変化する際の最大白色点色シフトであるＷＰＣＳ４５を有する画素を含み、ＷＰＣＳ４５＜ＷＰＣＳＣ ４５－０．００５である、
ＯＬＥＤディスプレイ。 - 前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルは、前記ハイブリッド色補正構成要素が前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されていないとき、観視角が０から４５度の間で変化する際の最大白色点色シフトであるＷＰＣＳ０ ４５を有し、ＷＰＣＳ０ ４５＞ＷＰＣＳＬＡ ４５である、請求項８に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
- 前記角度変換層は、体積拡散体である、請求項８に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
- 前記角度変換層は、表面拡散体である、請求項８に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
- 前記角度変換層は、角度変換ナノ構造化境界面を含む、請求項８に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
- 前記角度変換層は、低屈折率層を含み、前記低屈折率層は、１．４未満の屈折率を有する、請求項８に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
- 有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイであって、
複数の画素を含む画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルであって、前記画素の各々は複数のサブ画素を含み、前記サブ画素の各々は複数のＯＬＥＤ層を含む、画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルと、
前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されたハイブリッド色補正構成要素とを備え、前記ハイブリッド色補正構成要素は、
ナノ構造化境界面と、
角度変換層であって、前記ナノ構造化境界面と前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルとの間に配設された角度変換層とを含み、
その他の点では前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルと同一である、比較ＯＬＥＤディスプレイパネルは、比較サブ画素を含む比較画素を含み、前記比較サブ画素の各々は、観視角が０から４５度の間で変化する際の最大色シフトであるＳＰＣＳＣ ４５と、観視角が０から４５度の間で変化する際の許容可能な最大のサブ画素色シフトであるＳＰＣＳＬＡ ４５とを有し、ＳＰＣＳＣ ４５＜ＳＰＣＳＬＡ ４５であり、
前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルは、前記ハイブリッド色補正構成要素が前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されているとき、観視角が０から４５度の間で変化する際の最大色シフトであるＳＰＣＳ４５を有するサブ画素を含み、ＳＰＣＳ４５＜ＳＰＣＳＣ ４５－０．００５である、
ＯＬＥＤディスプレイ。 - 前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネルは、前記ハイブリッド色補正構成要素が前記画素化されたＯＬＥＤディスプレイパネル上に配設されていないとき、前記サブ画素の各々は、観視角が０から４５度の間で変化する際の最大色シフトであるＳＰＣＳ０ ４５を有し、ＳＰＣＳ０ ４５＞ＳＰＣＳＬＡ ４５である、請求項１４に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
- 前記角度変換層は、体積拡散体である、請求項１４に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
- 前記角度変換層は、表面拡散体である、請求項１４に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
- 前記角度変換層は、角度変換ナノ構造化境界面を含む、請求項１４に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
- 前記角度変換層は、低屈折率層を含み、前記低屈折率層は、１．４未満の屈折率を有する、請求項１４に記載のＯＬＥＤディスプレイ。
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