KR102337416B1 - 컬러-바이-화이트 oled 디바이스용 나노구조체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 라미네이션 기법을 사용한, 나노구조화된 광 추출 컬러 필터 라미네이트, 및 나노구조체를 포함하는 OLED의 제조를 위한 나노구조화된 광 추출 컬러 필터 라미네이트를 사용하는 물품 및 방법을 기술한다. 나노구조화된 OLED 디바이스는 향상된 광 추출 효율을 나타낼 수 있다. 이 방법은 예를 들어 상부 발광 또는 저부 발광 능동형 OLED(TE-AMOLED 또는 BE-AMOLED) 디바이스 내의 OLED의 발광 표면과 광학 접촉하는 나노구조화된 표면을 형성하기 위해 필름, 층, 또는 코팅의 전사 및/또는 복제를 포함한다. 향상된 광 추출 효율을 갖는 물품은 컬러 필터 어레이를 갖는 백색광 스펙트럼 OLED를 사용하는 컬러-바이-화이트(CBW) OLED 디스플레이에서 특별한 용도를 가질 수 있다.
Description
나노구조체(nanostructure) 및 마이크로구조체(microstructure)는 디스플레이, 조명, 건축물 및 광전지 디바이스에서의 다양한 응용을 위해 사용된다. 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED) 디바이스를 포함한 디스플레이 디바이스에서, 구조체는 광 추출 또는 광 분포(distribution)를 위해 사용될 수 있다. 조명 디바이스에서, 구조체는 광 추출, 광 분포, 및 장식 효과를 위해 사용될 수 있다. 광기전 디바이스에서, 구조체는 태양광 집광 및 반사방지를 위해 사용될 수 있다. 대형 기재(substrate) 상에 나노구조체 및 마이크로구조체를 패턴화하거나 또는 달리 형성하는 것은 어려울 수 있으며 비용 효과적이지 않을 수 있다.
본 발명은 라미네이션(lamination) 기법을 사용한, 나노구조화된(nanostructured) 광 추출 컬러 필터 라미네이트(laminate), 및 나노구조체를 포함하는 OLED의 제조를 위한 나노구조화된 광 추출 컬러 필터 라미네이트를 사용하는 물품 및 방법을 기술한다. 나노구조화된 OLED 디바이스는 향상된 광 추출 효율을 나타낼 수 있다. 이 방법은 예를 들어 상부 발광 또는 저부 발광 능동형 OLED(TE-AMOLED 또는 BE-AMOLED) 디바이스 내의 OLED의 발광 표면과 광학 접촉하는 나노구조화된 표면을 형성하기 위해 필름, 층, 또는 코팅의 전사(transfer) 및/또는 복제를 포함한다. 향상된 광 추출 효율을 갖는 물품은 컬러 필터 어레이를 갖는 백색광 스펙트럼 OLED를 사용하는 컬러-바이-화이트(color-by-white, CBW) OLED 디스플레이에서 특별한 용도를 가질 수 있다.
일 태양에서, 본 발명은 상부 표면을 갖고 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 적어도 하나의 유기 발광 다이오드(OLED); 상부 표면과 접촉하는 고지수(high index) 광학 커플링 층(optical coupling layer, OCL) ― 고지수 OCL은 OLED의 상부 표면에 대향하는 나노구조화된 표면을 구비함 -; 및 나노구조화된 표면과 접촉하는 나노구조화된 템플릿(template) 층 ― 나노구조화된 템플릿 층은 기재 상에 배치되는 컬러 필터 층에 인접하고, 나노구조화된 템플릿 층의 굴절률은 고지수 OCL의 굴절률보다 낮음 ― 을 포함하는 컬러-바이-화이트(CBW) 이미지 디스플레이를 제공한다.
다른 태양에서, 본 발명은 상부 표면을 갖고 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 적어도 하나의 유기 발광 다이오드(OLED); 상부 표면과 접촉하고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고지수 광학 커플링 층(OCL); 고지수 OCL의 평탄한 반대편 표면에 인접하게 배치되는 고지수 나노구조화된 전사 층 ― 고지수 나노구조화된 전사 층은 고지수 OCL의 평탄한 반대편 표면에 대향하는 나노구조화된 표면을 구비함 -; 및 나노구조화된 표면과 접촉하는 나노구조화된 템플릿 층 ― 나노구조화된 템플릿 층은 기재 상에 배치되는 컬러 필터 층에 인접하고, 나노구조화된 템플릿 층의 굴절률은 고지수 나노구조화된 전사 층의 굴절률보다 낮음 ― 을 포함하는 컬러-바이-화이트(CBW) 이미지 디스플레이를 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 상부 표면을 갖고 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 적어도 하나의 유기 발광 다이오드(OLED); 상부 표면과 접촉하고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고지수 광학 커플링 층(OCL); 및 고지수 OCL에 인접한 선택적인 고지수 컬러 필터 평탄화 층을 포함하는 컬러-바이-화이트(CBW) 이미지 디스플레이를 제공한다. CBW 이미지 디스플레이는 고지수 OCL의 평탄한 반대편 표면에 대향하여, 선택적인 고지수 컬러 필터 평탄화 층 상에 배치되는 고지수 컬러 필터 층; 컬러 필터 층에 인접하여 배치되는 고지수 나노구조화된 전사 층 ― 고지수 나노구조화된 전사 층은 컬러 필터 층에 대향하는 나노구조화된 표면을 가짐 -; 및 나노구조화된 표면과 접촉하는 나노구조화된 템플릿 층 ― 나노구조화된 템플릿 층은 기재에 인접하고, 나노구조화된 템플릿 층의 굴절률은 고지수 나노구조화된 전사 층의 굴절률보다 낮음 ― 을 추가로 포함한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 상부 표면 및 반대편의 저부 표면을 갖고, 반대편의 저부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 적어도 하나의 유기 발광 다이오드(OLED); 반대편의 저부 표면에 인접한 고지수 회로 평탄화 층; 고지수 회로 평탄화 층과 접촉하는 고지수 나노구조화된 전사 층 ― 고지수 나노구조화된 전사 층은 고지수 회로 평탄화 층에 대향하는 나노구조화된 표면을 가짐 -; 및 나노구조화된 표면과 접촉하는 나노구조화된 템플릿 층 ― 나노구조화된 템플릿 층은 기재 상에 배치되는 컬러 필터 층에 인접하고, 나노구조화된 템플릿 층의 굴절률은 고지수 나노구조화된 전사 층의 굴절률보다 낮음 ― 을 포함하는 컬러-바이-화이트(CBW) 이미지 디스플레이를 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은, 상부 표면 및 반대편의 저부 표면을 갖고, 반대편의 저부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 적어도 하나의 유기 발광 다이오드(OLED); 반대편의 저부 표면과 접촉하는 고지수 나노구조화된 전사 층 ― 고지수 나노구조화된 전사 층은 반대편의 저부 표면에 대향하는 나노구조화된 표면을 가짐 -; 나노구조화된 표면과 접촉하는 나노구조화된 템플릿 층 ― 나노구조화된 템플릿 층은 컬러 필터 층 상에 배치됨 -; 및 컬러 필터 층과 기재 사이에 배치되는 픽셀 회로 평탄화 층 ― 을 포함하고, 나노구조화된 템플릿 층의 굴절률은 고지수 나노구조화된 전사 층의 굴절률보다 낮은, 컬러-바이-화이트(CBW) 이미지 디스플레이를 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 상부 표면을 갖고 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 적어도 하나의 유기 발광 다이오드(OLED); 상부 표면과 접촉하고 평탄한 반대편 표면을 갖는 고지수 광학 커플링 층(OCL); 고지수 OCL의 평탄한 표면에 인접한 고지수 컬러 필터 평탄화 층 ― 고지수 컬러 필터 평탄화 층은 고지수 OCL에 대향하는 측에서 나노구조화된 표면을 가짐 -; 및 고지수 OCL의 평탄한 반대편 표면에 대향하여, 고지수 컬러 필터 평탄화 층 상에 배치되는 고굴절률(high refractive index) 컬러 필터 층 ― 고굴절률 컬러 필터 층의 굴절률 ≥ 고지수 컬러 필터 평탄화 층의 굴절률 ≥ 고지수 OCL의 굴절률임 - 을 포함하는 컬러-바이-화이트(CBW) 이미지 디스플레이를 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 상부 표면을 갖고 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 적어도 하나의 유기 발광 다이오드(OLED); 상부 표면과 접촉하고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고지수 광학 커플링 층(OCL); 고지수 OCL의 평탄한 반대편 표면에 인접한 고지수 컬러 필터 평탄화 층; 및 고지수 OCL의 평탄한 반대편 표면에 대향하여, 고지수 컬러 필터 평탄화 층 상에 배치되는 고굴절률 컬러 필터 층 ― 고굴절률 컬러 필터 층은 고지수 컬러 필터 평탄화 층에 인접한 측에서 나노구조화된 표면을 갖고, 고굴절률 컬러 필터 층의 굴절률 ≥ 고지수 컬러 필터 평탄화 층의 굴절률 ≥ 고지수 OCL의 굴절률임 - 을 포함하는 컬러-바이-화이트(CBW) 이미지 디스플레이를 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 광학 커플링 층(OCL) 전구체를 컬러-바이-화이트(CBW) OLED 어레이의 상부 표면 상에 코팅하여 평탄화된 OCL 전구체 표면을 형성하는 단계; 나노구조화된 표면을 갖는 광 추출 컬러 필터 라미네이트를 OCL 전구체 표면 상에 라미네이팅하여 OCL 전구체가 나노구조화된 표면을 적어도 부분적으로 충전하게 하는 단계; 및 나노구조화된 고지수 OCL을 형성하도록 OCL 전구체를 중합하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 광학 커플링 층(OCL) 전구체를 컬러-바이-화이트(CBW) OLED 어레이의 상부 표면 상에 코팅하여 평탄화된 OCL 전구체 표면을 형성하는 단계; 광 추출 컬러 필터 라미네이트를 OCL 전구체 표면 상에 라미네이팅하여, 광 추출 컬러 필터 라미네이트의 전사 층의 평탄한 외측 표면이 OCL 전구체 표면과 접촉하게 하는 단계 ― 광 추출 컬러 필터 라미네이트는 매립된 나노구조화된 표면을 포함함 -; 및 고지수 OCL을 형성하고 전사 층의 평탄한 외측 표면을 고지수 OCL에 접합시키도록 OCL 전구체를 중합하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 기재, 컬러 필터 어레이, 및 매립된 나노구조체를 갖는 외부 전사 층을 구비하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트를 제공하는 단계; 및 컬러 필터 어레이와 정합하여, 저부 발광 OLED 어레이를 외부 전사 층 상에 형성하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 나노구조화된 템플릿 층이 주 표면 상에 배치되는 지지부 ― 나노구조화된 템플릿 층은 주 표면의 반대편에서 나노구조화된 표면을 가짐 -; 나노구조화된 표면을 충전하고, 나노구조화된 표면에 대향하는 평탄한 표면을 갖는 고굴절률 백필(backfill) 층; 및 평탄한 표면 상에 배치되는 컬러 필터 어레이를 포함하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트를 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 컬러 필터 어레이가 주 표면 상에 배치되는 지지부; 컬러 필터 어레이에 인접하게 배치되고, 지지부의 반대편에서 나노구조화된 표면을 갖는 나노구조화된 템플릿 층; 나노구조화된 표면을 충전하고, 나노구조화된 표면에 대향하는 평탄한 표면을 갖는 고굴절률 백필 층을 포함하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트를 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 컬러 필터 어레이가 주 표면 상에 배치되는 지지부; 및 컬러 필터 어레이에 인접하게 배치되고, 지지부의 반대편에서 나노구조화된 표면을 갖는 나노구조화된 템플릿 층을 포함하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트를 제공한다.
다른 태양에서, 본 발명은 상부 표면을 갖고 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 유기 발광 다이오드(OLED) 기재; 컬러 필터 기재; 및 광학 커플링 층(OCL)을 포함하는 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제공한다. 컬러 필터 기재는 지지 기재; 지지 기재와 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖는, 지지 기재에 굴절률-정합되는(index-matched) 나노구조화된 전사 층; 전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층; 고굴절률 전사 층 평탄화 층의 평탄한 표면과 접촉하는 고굴절률 컬러 필터 층; 및 고굴절률 컬러 필터 층과 접촉하는 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층을 포함한다. 광학 커플링 층(OCL)은 OLED 상부 표면과 접촉하고, 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층과 접촉할 수 있는 평탄한 반대편 표면을 갖는다. 전사 층의 나노구조화된 표면은 고지수 재료와 저지수 재료 사이에서 계면을 형성할 수 있다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 상부 표면을 갖고 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 유기 발광 다이오드(OLED) 기재; 컬러 필터 기재; 및 광학 커플링 층(OCL)을 포함하는 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제공한다. 컬러 필터 기재는 평탄한 표면을 갖는 지지 기재; 지지 기재의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층; 나노구조화된 전사 층; 및 전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층을 포함한다. 광학 커플링 층(OCL)은 OLED 상부 표면과 접촉하고, 전사 층 평탄화 층과 접촉할 수 있는 평탄한 반대편 표면을 갖는다. 전사 층의 나노구조화된 표면은 고지수 재료와 저지수 재료 사이에서 계면을 형성할 수 있다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 상부 표면을 갖고 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 유기 발광 다이오드(OLED) 기재; 컬러 필터 기재; 및 광학 커플링 층(OCL)을 포함하는 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제공한다. 컬러 필터 기재는 평탄한 표면을 갖는 지지 기재; 평탄한 표면을 갖는 지지 기재의 평탄한 표면과 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖는 컬러 필터 층; 및 컬러 필터 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는, 컬러 필터 층과 접촉하는 고굴절률 컬러 필터 층 평탄화 층 또는 고굴절률 전사 층 평탄화 층을 포함한다. 광학 커플링 층(OCL)은 OLED 상부 표면과 접촉하고, 전사 층 평탄화 층과 접촉할 수 있는 평탄한 반대편 표면을 갖는다. 컬러 필터 층의 나노구조화된 표면은 고지수 재료와 저지수 재료 사이에서 계면을 형성할 수 있다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 상부 표면을 갖고 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 유기 발광 다이오드(OLED) 기재; 컬러 필터 기재; 및 광학 커플링 층(OCL)을 포함하는 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제공한다. 컬러 필터 기재는 평탄한 표면을 갖는 지지 기재, 지지 기재의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층, 및 나노구조화된 전사 층을 포함한다. 광학 커플링 층(OCL)은 OLED 상부 표면과 접촉하고, 전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하는 반대편의 텍스처화된(textured) 표면을 갖는다. 전사 층의 나노구조화된 표면은 고지수 재료와 저지수 재료 사이에서 계면을 형성할 수 있다. 선택적으로, 컬러 필터 기재는 컬러 필터 층과 나노구조화된 전사 층 사이에 배치되는 컬러 필터 평탄화 층을 추가로 포함할 수 있다. 또 다른 태양에서, 본 발명은 저부 표면을 갖고 저부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 유기 발광 다이오드(OLED) 기재 ― OLED 기재는 컬러 필터 기재와 OLED 하위 구조체를 포함함 ― 를 포함하는 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제공한다. 컬러 필터 기재는 평탄한 표면을 갖는 OLED 지지부; OLED 지지부의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층; 컬러 필터 층과 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖는, 컬러 필터 평탄화 층에 굴절률-정합되는 나노구조화된 전사 층; 및 전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층을 포함한다. OLED 하위 구조체는 고굴절률 전사 층 평탄화 층의 평탄한 표면 상에 배치되는 픽셀 회로; 초기에 픽셀 회로 및 고굴절률 전사 층 평탄화 층의 평탄한 표면의 적어도 일부분 상에 배치되어 이를 덮는 픽셀 회로 평탄화 층; 픽셀 회로 평탄화 층을 통과하는 적어도 하나의 비아(via); 픽셀 회로 평탄화 층의 일부분 상에 배치되는 적어도 하나의 저부 전극; 적어도 하나의 저부 전극 각각의 일부분 및 픽셀 회로 평탄화 층 상에 배치되는 픽셀 한정 층; 픽셀 한정 층의 일부분 및 적어도 하나의 저부 전극 상에 배치되는, 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 OLED; OLED 및 픽셀 한정 층 상에 배치되는 투명 상부 전극; 및 투명 상부 전극 상에 배치되는 선택적인 박막 봉지 층(optional thin film encapsulation layer)을 포함한다. 적어도 하나의 비아는 적어도 하나의 저부 전극에 대한 전기 접속을 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 평탄한 표면을 갖는 OLED 지지부; OLED 지지부 상에 배치되는 픽셀 회로; 평탄한 표면을 갖고, 초기에 픽셀 회로 및 OLED 지지부의 평탄한 표면의 적어도 일부분 상에 배치되어 이를 덮는 픽셀 회로 평탄화 층; 픽셀 회로 평탄화 층의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층; 컬러 필터 층과 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖는, 컬러 필터 평탄화 층에 굴절률-정합되는 나노구조화된 전사 층; 및 전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층을 포함하는 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이용 컬러 필터 기재를 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 저부 표면을 갖고 저부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 유기 발광 다이오드(OLED) 기재 ― OLED 기재는 컬러 필터 기재와 OLED 하위 구조체를 포함함 ― 를 포함하는 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제공한다. 컬러 필터 기재는 평탄한 표면을 갖는 OLED 지지부; OLED 지지부 상에 배치되는 픽셀 회로; 평탄한 표면을 갖고, 초기에 픽셀 회로 및 OLED 지지부의 평탄한 표면의 적어도 일부분 상에 배치되어 이를 덮는 픽셀 회로 평탄화 층; 픽셀 회로 평탄화 층의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층; 컬러 필터 층과 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖는, 컬러 필터 평탄화 층에 굴절률-정합되는 나노구조화된 전사 층; 및 전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층을 포함한다. OLED 하위 구조체는 고굴절률 전사 층 평탄화 층, 나노구조화된 전사 층, 컬러 필터 층 및 픽셀 회로 평탄화 층을 통과하는 적어도 하나의 비아; 고굴절률 전사 층 평탄화 층의 일부분 위에 침착되는 적어도 하나의 저부 전극; 각각의 저부 전극의 일부분 및 픽셀 회로 평탄화 층 상에 배치되는 픽셀 한정 층; 픽셀 한정 층의 일부분 및 저부 전극 상에 배치되는, 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 OLED; OLED 및 픽셀 한정 층 상에 배치되는 투명 상부 전극; 및 투명 상부 전극 상에 배치되는 선택적인 박막 봉지 층을 포함한다. 적어도 하나의 비아는 적어도 하나의 저부 전극에 대한 전기 접속을 제공한다.
다른 태양에서, 본 발명은 지지 기재; 지지 기재와 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖는, 지지 기재에 굴절률-정합되는 나노구조화된 전사 층; 전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층; 고굴절률 전사 층 평탄화 층의 평탄한 표면과 접촉하는 고굴절률 컬러 필터 층; 및 고굴절률 컬러 필터 층과 접촉하는 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층을 포함하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트를 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 평탄한 표면을 갖는 지지 기재; 지지 기재의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층; 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖는 나노구조화된 전사 층; 및 전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층을 포함하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트를 제공한다. 광 추출 컬러 필터 라미네이트는 컬러 필터 층과 나노구조화된 전사 층 사이에 배치되는 컬러 필터 평탄화 층을 추가로 포함할 수 있으며, 여기서 나노구조화된 전사 층은 컬러 필터 평탄화 층에 굴절률-정합된다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 평탄한 표면을 갖는 지지 기재; 지지 기재의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층; 및 컬러 필터 평탄화 층과 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖는 나노구조화된 전사 층을 포함하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트를 제공한다. 광 추출 컬러 필터 라미네이트는 컬러 필터 층과 나노구조화된 전사 층 사이에 배치되는 컬러 필터 평탄화 층을 추가로 포함할 수 있으며, 여기서 나노구조화된 전사 층은 컬러 필터 평탄화 층에 굴절률-정합된다.
광 추출 컬러 필터 라미네이트는 보조 층을 추가로 포함할 수 있다. 보조 층은 투명 전도성 산화물일 수 있다.
다른 태양에서, 본 발명은 광학 커플링 층(OCL) 전구체를 컬러-바이-화이트(CBW) OLED 어레이의 상부 표면 상에 코팅하여 평탄화된 OCL 전구체 표면을 형성하는 단계; 나노구조화된 표면을 갖는 광 추출 컬러 필터 라미네이트를 OCL 전구체 표면 상에 라미네이팅하여 OCL 전구체가 나노구조화된 표면을 적어도 부분적으로 충전하게 하는 단계; 및 나노구조화된 고지수 OCL을 형성하도록 OCL 전구체를 중합하는 단계를 포함하는, 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제조하는 방법을 제공한다. 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제조하는 방법에서, 중합은 화학 방사선 경화, 열 경화, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제조하는 방법에서, 화학 방사선은 자외 방사선 또는 전자 빔 방사선을 포함할 수 있다. 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제조하는 방법에서, 광 추출 컬러 필터 라미네이트는 컬러 필터 어레이를 포함할 수 있다. 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제조하는 방법에서, 광 추출 컬러 필터 라미네이트는 유리 기재를 포함할 수 있다. 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제조하는 방법에서, CBW OLED 어레이의 상부 표면은 접착 촉진 프라이머(primer)를 포함할 수 있다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 광학 커플링 층(OCL) 전구체를 컬러-바이-화이트(CBW) OLED 어레이의 상부 표면 상에 코팅하여 평탄화된 OCL 전구체 표면을 형성하는 단계; 광 추출 컬러 필터 라미네이트를 OCL 전구체 표면 상에 라미네이팅하여, 광 추출 컬러 필터 라미네이트의 전사 층의 평탄한 외측 표면이 OCL 전구체 표면과 접촉하게 하는 단계 ― 광 추출 컬러 필터 라미네이트는 매립된 나노구조화된 표면을 포함함 -; 및 고지수 OCL을 형성하고 전사 층의 평탄한 외측 표면을 고지수 OCL에 접합시키도록 OCL 전구체를 중합하는 단계를 포함하는, 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제조하는 방법을 제공한다. 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제조하는 방법에서, 중합은 화학 방사선 경화, 열 경화, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제조하는 방법에서, 화학 방사선은 자외 방사선 또는 전자 빔 방사선을 포함할 수 있다. 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제조하는 방법에서, 광 추출 컬러 필터 라미네이트는 컬러 필터 어레이를 포함할 수 있다. 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제조하는 방법에서, 광 추출 컬러 필터 라미네이트는 유리 기재를 포함할 수 있다. 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제조하는 방법에서, OLED 어레이의 상부 표면, 평탄화된 OCL 전구체, 및 평탄한 외측 표면 중 적어도 하나는 접착 촉진 프라이머를 포함할 수 있다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 기재, 컬러 필터 어레이, 및 매립된 나노구조체를 갖는 외부 전사 층을 구비하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트를 제공하는 단계; 및 컬러 필터 어레이와 정합하여, 저부 발광 OLED 어레이를 외부 전사 층 상에 형성하는 단계를 포함하는, 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이를 제조하는 방법을 제공한다.
상기 개요는 본 발명의 각각의 개시된 실시예 또는 모든 구현예를 기술하고자 하는 것은 아니다. 이하의 도면 및 상세한 설명은 예시적인 실시예를 보다 구체적으로 예시한다.
명세서 전체에 걸쳐, 동일한 도면 부호가 동일한 요소를 지시하는 첨부 도면을 참조한다:
도 1a는 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1b는 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1c는 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1d는 나노구조화된 BE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1e는 나노구조화된 BE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1f는 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1g는 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1h는 나노구조화된 BE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1i는 나노구조화된 BE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도면들은 반드시 축척대로 된 것은 아니다. 도면에 사용된 동일한 도면 부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 그러나, 주어진 도면에서 구성요소를 지칭하기 위한 도면 부호의 사용은 동일한 도면 부호로 표기된 다른 도면의 그 구성요소를 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 이해될 것이다.
도 1a는 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1b는 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1c는 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1d는 나노구조화된 BE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1e는 나노구조화된 BE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1f는 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1g는 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1h는 나노구조화된 BE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도 1i는 나노구조화된 BE CBW AMOLED 디바이스의 일부분의 개략 단면도.
도면들은 반드시 축척대로 된 것은 아니다. 도면에 사용된 동일한 도면 부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 그러나, 주어진 도면에서 구성요소를 지칭하기 위한 도면 부호의 사용은 동일한 도면 부호로 표기된 다른 도면의 그 구성요소를 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 이해될 것이다.
컬러-바이-화이트 OLED 디바이스의 예가, 마치 완전히 기재된 것처럼 본 명세서에 참고로 포함되는, 2014년 3월 19일자로 출원된, 발명의 명칭이 "컬러-바이-화이트 OLED 디바이스용 나노구조체(Nanostructures for Color-by-White OLED Devices)"인 미국 특허 출원 제61/955556호에 개시되어 있다.
본 발명은 라미네이션(lamination) 기법을 사용한, 나노구조화된(nanostructured) 광 추출 컬러 필터 라미네이트(laminate), 및 나노구조체를 포함하는 OLED의 제조를 위한 나노구조화된 광 추출 컬러 필터 라미네이트를 사용하는 물품 및 방법을 기술한다. 나노구조화된 OLED 디바이스는 향상된 광 추출 효율을 나타낼 수 있다. 이 방법은 예를 들어 상부 발광 또는 저부 발광 능동형 OLED(TE-AMOLED 또는 BE-AMOLED) 디바이스 내의 OLED의 발광 표면과 광학 접촉하는 나노구조화된 표면을 형성하기 위해 필름, 층, 또는 코팅의 전사 및/또는 복제를 포함한다. 향상된 광 추출 효율을 갖는 물품은 컬러 필터 어레이를 갖는 백색광 스펙트럼 OLED를 사용하여 풀-컬러(full-color) 디스플레이를 생성하는 컬러-바이-화이트(CBW) OLED 디스플레이에서 특별한 용도를 가질 수 있다.
생성된 나노구조화된 OLED는 디바이스로부터 발광되는 광의 향상된 아웃커플링(outcoupling)을 나타내고, 제조하기 용이한 얇은 설계를 나타낸다. 설명된 방법의 한 가지 특정 이점은, 예를 들어, 레지스트 코팅, 레지스트 현상, 및 레지스트 스트리핑 단계를 포함하는, 나노구조체의 전통적인 포토리소그래픽 패턴화에 필요할 수 있는 용매 단계 없이 최종 디바이스의 나노패턴화를 허용한다는 것이다.
하기의 설명에서, 본 명세서의 일부를 형성하고 예시로서 도시된 첨부 도면을 참조한다. 다른 실시예가 고려되며 본 발명의 범주 또는 사상으로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 하기의 상세한 설명은 제한적인 의미로 받아들여지지 않아야 한다.
본 명세서에서 사용된 과학 및 기술 용어 모두는 달리 명시되지 않는 한 당업계에서 통상적으로 사용되는 의미를 갖는다. 본 명세서에 제공된 정의는 본 명세서에서 자주 사용되는 특정 용어의 이해를 용이하게 하기 위함이며, 본 발명의 범주를 제한하려는 의미가 아니다.
달리 언급되지 않는 한, 명세서 및 청구범위에서 사용된 특징부 크기, 양 및 물성을 나타내는 모든 수치는 모든 예에서 용어 "약"에 의해서 수식되는 것으로서 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 이어지는 명세서 및 첨부된 청구범위에 기술된 수치적 파라미터는 본 명세서에 개시된 교시를 이용하는 당업자가 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다. 종점(endpoint)에 의한 수치 범위의 사용은 그 범위 내의 모든 수(예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4 및 5를 포함함) 및 그 범위 내의 임의의 범위를 포함한다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용될 때, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는, 그 내용이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 복수의 지시 대상을 갖는 실시예를 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 용어 "또는"은 일반적으로, 그 내용이 명백히 달리 지시하지 않는 한, 그의 의미에 있어서 "및/또는"을 포함하는 것으로 사용된다.
"하부", "상부", "바로 아래에", "아래에", "보다 위에" 및 "상부에"를 포함하지만 이로 한정되지 않는 공간적으로 관련된 용어는 본 명세서에 사용되는 경우, 요소(들)의 서로에 대한 공간적 관계를 기술하기 위한 용이한 설명을 위해 사용된다. 그러한 공간적으로 관련된 용어는 도면에 도시되고, 본 명세서에 기술된 특정 배향 이외에 사용 또는 작동 시 디바이스의 상이한 배향을 포함한다. 예를 들어, 도면에 도시된 대상이 뒤집어지거나 또는 뒤집히는 경우, 다른 요소 아래 또는 바로 아래로서 이전에 기술된 부분은 다른 요소 위에 존재할 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 예를 들어 요소, 구성요소 또는 층이 다른 요소, 구성요소 또는 층과 "일치하는 계면"을 형성하거나, "~ 상에", "~에 접속되어", "~와 결합되어" 또는 "~와 접촉하여" 있는 것으로 기술될 때, 이는 예를 들어 특정 요소, 구성요소 또는 층 상에 직접, 그에 직접 접속, 그와 직접 결합, 그와 직접 접촉할 수 있거나, 개재하는 요소, 구성요소 또는 층이 그 특정 요소, 구성요소 또는 층 상에, 그에 접속, 그와 결합, 또는 그와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 요소, 구성요소 또는 층이 다른 요소 "상에 직접" 있거나, "그에 직접 연결"되거나, "그와 직접 결합"되거나, "그와 직접 접촉"하는 것으로 지칭될 때, 예를 들어 개재되는 요소, 구성요소 또는 층이 존재하지 않는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "갖다", "갖는", "구비하다", "구비하는", "포함하다", "포함하는" 등은 그들의 개방적 의미로 사용되고, 일반적으로 "구비하지만 그에 제한되지 않는" 것을 의미한다. 용어 "~으로 구성된" 및 "본질적으로 ~으로 구성된"은 용어 "포함하는" 등에 포괄된다는 것이 이해될 것이다.
용어 "OLED"는 유기 발광 디바이스를 지칭한다. OLED 디바이스는 캐소드(cathode)와 애노드(anode) 사이에 개재된 전계발광 유기 재료의 박막을 포함하며, 이들 전극 중 하나 또는 모두는 투명 전도체이다. 전압이 디바이스에 걸쳐서 인가되는 경우, 전자 및 정공이 그 각각의 전극으로부터 주입되어, 방사 엑시톤(emissive exciton)의 중간체 형성을 통해서 전계발광 유기 재료에서 재조합된다. 용어 "AMOLED"는 능동형 OLED를 지칭하고, 본 명세서에서 설명된 기법은 OLED 디바이스 및 AMOLED 디바이스 둘 모두에 대체적으로 적용될 수 있다.
"구조화된 광학 필름"은 OLED 디바이스로부터의 광 아웃커플링을 향상시키고/시키거나 OLED의 각방향 휘도(angular luminance) 또는/및 색상 균일성을 향상시키는 필름 또는 층을 지칭한다. 광 추출 기능 및 각방향 휘도/색상 향상 기능은 또한 하나의 구조화된 필름에서 조합될 수 있다. 구조화된 광학 필름은 주기적, 의사주기적(quasi-periodic) 또는 랜덤 가공(engineered) 나노구조체(예컨대, 하기에서 설명되는 광 추출 필름)를 포함할 수 있고/있거나 이는 구조화된 특징부 크기가 1um 이상인 주기적, 의사주기적 또는 랜덤 가공 마이크로구조체를 포함할 수 있다.
용어 "나노구조체" 또는 "나노구조체들"은 2 마이크로미터 미만, 및 더 바람직하게는 1 마이크로미터 미만의 적어도 하나의 치수(예를 들어, 높이, 길이, 폭, 또는 직경)를 갖는 구조체를 지칭한다. 나노구조체는 입자 및 가공 특징부를 포함하지만, 반드시 이로 한정되는 것은 아니다. 입자 및 가공 특징부는, 예를 들어 규칙적이거나 불규칙적인 형상을 가질 수 있다. 그러한 입자는 또한 나노입자로 지칭된다. 용어 "나노구조화"는 나노구조체를 갖는 재료 또는 층을 지칭하고, 용어 "나노구조화된 AMOLED 디바이스"는 나노구조체를 포함하는 AMOLED 디바이스를 의미한다.
용어 "화학 방사선"은 중합체를 가교결합 또는 경화시킬 수 있고 자외선, 가시선, 및 적외선 파장을 포함할 수 있는 파장들의 방사선을 지칭하고, 래스터화(rastered) 레이저로부터의 디지털 노광, 열 디지털 이미징, 및 전자 빔 스캐닝을 포함할 수 있다.
"고지수" 또는 "고굴절률"은 약 1.65 내지 약 2.20의 굴절률을 갖는 재료, 층 또는 코팅을 지칭한다. 고지수 또는 고굴절률 재료, 층 또는 코팅에 대한 특별히 유용한 범위는 약 1.65 내지 약 2.0이다. 몇몇 실시예에서, 용어 "고지수" 또는 "고굴절률"은 약 1.7의 굴절률을 갖고, 일반적으로 약 1.5의 굴절률을 갖는 전형적인 중합체 또는 유리질 재료와 구별되는 재료, 층, 또는 코팅을 지칭한다. "저지수(low index)" 또는 "저굴절률"은 약 1.30 내지 약 1.65 미만의 굴절률을 갖는 재료, 층 또는 코팅을 지칭한다. 저지수 또는 저굴절률 재료, 층 또는 코팅에 대한 특별히 유용한 범위는 약 1.40 내지 약 1.55이다.
라미네이션 기법을 사용한, 나노구조화된 고체 표면을 갖는 OLED의 제조를 가능하게 하는 나노구조화된 광 추출 컬러 필터 라미네이트 및 방법이 기술된다. 본 방법은 발광 디바이스로부터의 광 추출 효율을 향상시키도록 설계된 나노구조화된 광학 커플링 층(OCL)을 형성하기 위하여 필름, 층, 또는 코팅의 전사 및/또는 복제를 포함한다. 본 발명에 유용한 라미네이션 전사 필름, 패턴화되어진 구조화된 테이프, 및 나노구조화된 테이프의 사용 방법이 예를 들어 본 출원인의 계류 중인 미국 특허 출원, 즉 2012년 7월 20일자로 출원된, 발명의 명칭이 "구조화된 라미네이션 전사 필름 및 방법(STRUCTURED LAMINATION TRANSFER FILMS AND METHODS)"인 미국 특허 출원 제13/553,987호; 2012년 12월 21일자로 출원된, 발명의 명칭이 "패턴화되어진 구조화된 전사 테이프(PATTERNED STRUCTURED TRANSFER TAPE)"인 미국 특허 출원 제13/723,716호; 2012년 12월 21일자로 출원된, 발명의 명칭이 "나노구조화된 전사 테이프 및 이로부터 제조된 물품을 사용하는 방법(METHODS OF USING NANOSTRUCTURED TRANSFER TAPE AND ARTICLES MADE THEREFROM)"인 미국 특허 출원 제13/723,675호; 및 2013년 11월 11일자로 출원된, 발명의 명칭이 "OLED 디바이스용 나노구조체(NANOSTRUCTURES FOR OLED DEVICES)"인 미국 특허 출원 제61/902,437호에 기술되어 있다.
일부 실시 형태에서, 화학 방사선(전형적으로 자외 방사선)에 대한 노출 시에 전형적으로 광경화성인 광경화성 예비중합체 용액이 마이크로복제된 마스터(microreplicated master)에 대해 캐스팅될(cast) 수 있고 이어서 마이크로복제된 마스터와 접촉하면서 화학 방사선에 노출되어 템플릿 층을 형성할 수 있다. 광경화성 예비중합체 용액은 마이크로복제된 마스터와 접촉하면서 광중합 전에, 동안에 그리고 심지어 후에 OLED 디바이스의 표면 상에 캐스팅될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 나노구조체는 그러한 구조체를 생성하는 것으로 당업계에 알려진 방법에 의해 적색, 녹색, 또는 청색 컬러 필터 또는 컬러 필터 평탄화 층의 표면 상에 직접 부여될 수 있다. 방법은 e-빔 포토리소그래피(e-beam photolithography), "소프트 리소그래피 기법(soft lithographic technique)", 예를 들어 나노임프린트 리소그래피(nanoimprint lithography), 레이저 간섭 리소그래피(laser interference lithography), 나노스피어 리소그래피(nanosphere lithography), 및 블록 공중합체 리소그래피(block copolymer lithography)를 포함하지만, 이로 한정되지 않는다.
적색, 녹색, 또는 청색 컬러 필터 또는 컬러 필터 평탄화 층의 표면 상에 직접 부여되는 나노구조체는 또한 하기 중 하나 이상에 기술되는 스퍼터/에칭 또는 반응성 이온 에칭 공정에 의해 형성될 수 있다: 발명의 명칭이 "나노구조화된 재료 및 이를 제조하는 방법(NANOSTRUCTURED MATERIAL AND METHOD OF MAKING THE SAME)"인 국제 출원 공개 WO2013148031호; 발명의 명칭이 "나노구조화된 물품 및 이를 제조하는 방법(NANOSTRUCTURED ARTICLES AND METHODS TO MAKE THE SAME)"인 국제 출원 공개 WO201325614호; 발명의 명칭이 "나노구조화된 물품(NANOSTRUCTURED ARTICLES)"인 미국 특허 공개 제20130344290호; 발명의 명칭이 "다층 나노구조화된 물품(MULTILAYER NANOSTRUCTURED ARTICLES)"인 미국 특허 공개 제20140004304호; 발명의 명칭이 "나노구조체를 제조하는 방법(METHOD OF MAKING A NANOSTRUCTURE)"인 미국 특허 공개 제20130038949호; 발명의 명칭이 "나노구조화된 층을 갖는 복합재(COMPOSITE WITH NANO-STRUCTURED LAYER)"인 미국 특허 공개 제20120328829호; 발명의 명칭이 "나노구조화된 물품 및 나노구조화된 물품을 제조하는 방법(NANOSTRUCTURED ARTICLES AND METHODS OF MAKING NANOSTRUCTURED ARTICLES)"인 미국 특허 공개 제20110281068호; 발명의 명칭이 "나노구조화된 표면을 제조하기 위한 방법(METHOD FOR MAKING NANOSTRUCTURED SURFACES)"인 미국 특허 공개 제20120012557호; 발명의 명칭이 "올리고머의 내구성 코팅 및 적용 방법(DURABLE COATING OF AN OLIGOMER AND METHODS OF APPLYING)"인 미국 특허 공개 제20090263668호; 또는 발명의 명칭이 "주형을 형성하는 방법 및 상기 주형을 사용하여 물품을 형성하는 방법(METHODS OF FORMING MOLDS AND METHODS OF FORMING ARTICLES USING SAID MOLDS)"인 미국 특허 공개 제20100239783호.
본 명세서에서 설명된 구조화된 광학 필름 또는 비편광 보존 요소는 OLED 디바이스에 적용된 별개 필름일 수 있다. 예를 들어, 광학 커플링 층(OCL)이 구조화된 광학 필름 또는 비편광 보존 요소를 OLED 디바이스의 광 출력 표면에 광학적으로 결합하는 데 사용될 수 있다. 광학 커플링 층은 구조화된 광학 필름 또는 비편광 보존 요소, OLED 디바이스, 또는 둘 모두에 적용될 수 있고, 이는 구조화된 광학 필름 또는 비편광 보존 요소의 OLED 디바이스로의 적용을 용이하게 하도록 접착제로 구현될 수 있다. 광학 커플링 층, 및 광 추출 필름을 OLED 디바이스에 라미네이팅하기 위해 이를 사용하기 위한 공정의 예는, 충분히 설명된 것처럼 본 명세서에 참고로 포함된, 2011년 3월 17일자로 출원되고 발명의 명칭이 "나노입자 및 주기적 구조체를 갖는 OLED 광 추출 필름(OLED LIGHT EXTRACTION FILMS HAVING NANOPARTICLES AND PERIODIC STRUCTURES)"인 미국 특허 출원 제13/050,324호에 기술되어 있다.
광학 커플링 재료/층은 OLED 디바이스와 추출 요소(나노입자 및 주기적 구조체) 사이의 중간층/"접착제"로서 사용될 수 있다. 이는 광 출력을 향상시키기 위하여 광 모드를 광원(OLED)으로부터 나노구조화된 필름으로 아웃커플링하는 것을 도울 수 있다. 광학 커플링 층을 위한 재료는 바람직하게는 OLED 유기 및 무기 층(예컨대, 인듐 주석 산화물(ITO))의 굴절률과 비교할 만한 고굴절률, 즉 1.65 또는 1.70 이상 또는 심지어 최대 2.2를 갖는다. OCL은 UV 또는 열 경화 방법을 이용하여 선택적으로 경화될 수 있지만, UV 경화가 바람직할 수 있다. 재료는 예를 들어 n>1.7인 고굴절률 아크릴 수지 #6205(일본 도쿄 소재의 엔티티 어드밴스트 테크놀로지(NTT Advanced Technology)로부터 입수가능함)와 같은 100 퍼센트 순수한 수지, 또는 미국 특허 공개 제2002/0329959호에 기술된 것과 같은 수지 시스템 내에 분산된 표면 개질된 고굴절률 입자(TiO2 또는 ZrO2)의 혼합물일 수 있다. OCL은, 예를 들어 대응하는 OLED 및 컬러 필터의 원하는 구성에 따라 다양한 두께의 범위 내에서 사용될 수 있다.
구조화된 광학 필름 또는 비편광 보존 요소(예컨대, 광 추출 필름)를 위한 나노구조체는 기재에 적용된 층 내에 또는 기재와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 나노구조체는 기재에 재료를 적용하고 이어서 재료를 구조화함으로써 기재 상에 형성될 수 있다. 나노구조체는 폭과 같은 적어도 하나의 치수가 약 2 마이크로미터 미만, 또는 심지어 약1 마이크로미터 미만인 구조체이다.
나노구조체는 입자 및 가공 특징부를 포함하지만, 반드시 이로 한정되는 것은 아니다. 입자 및 가공 특징부는, 예를 들어 규칙적이거나 불규칙적인 형상을 가질 수 있다. 그러한 입자는 또한 나노입자로 지칭된다. 가공 나노구조체는 개별 입자가 아니라 가공 나노구조체를 형성하는 나노입자를 포함할 수 있고, 여기서 나노입자는 가공 구조체의 전체 크기보다 상당히 더 작다.
구조화된 광학 필름 또는 비편광 보존 요소(예컨대, 광 추출 필름)를 위한 나노구조체는 1차원(1D)일 수 있는데, 이는 그것이 단지 하나의 치수에서 주기적이며, 즉 가장 가까이 이웃하는 특징부가 직교 방향을 따르지 않고, 표면을 따르는 일 방향으로 동등하게 이격되어 있음을 의미한다. 1D 주기적 나노구조체의 경우, 인접한 주기적 특징부들 사이의 간격은 2 마이크로미터 미만이고 심지어 미만 1 마이크로미터 미만일 수 있다. 1차원 구조체는, 예를 들어, 연속하거나 긴 프리즘 또는 리지(ridge), 또는 선형 격자를 포함한다.
구조화된 광학 필름 또는 비편광 보존 요소(예컨대, 광 추출 필름)를 위한 나노구조체는 또한 2차원(2D)일 수 있고, 이는 그것이 2개의 차원에서 주기적이며, 즉 가장 가까이 이웃하는 특징부가 표면을 따르는 2개의 상이한 방향들로 동등하게 이격되어 있음을 의미한다. 2D 나노구조체의 경우에, 양 방향에서의 간격은 1 마이크로미터 미만이다. 2개의 상이한 방향들에서의 간격이 상이할 수 있음에 주목한다. 2차원 구조체에는, 예를 들어, 회절 광학 구조체, 피라미드, 사다리꼴, 원형 또는 정방형 기둥, 또는 광결정 구조체가 포함된다. 2차원 구조물의 다른 예는 미국 특허 출원 공개 제2010/0128351호에 기술된 바와 같은 측면이 굴곡된 원뿔형 구조물(curved sided cone structure)을 포함하며, 이는 완전히 언급된 것처럼 본 명세서에 참고로 포함된다.
광 추출 필름을 위한 기재, 다중 주기적 구조체, 및 전사 층을 위한 재료는 앞서 확인된 특허 출원 공개에서 제공되어 있다. 예를 들어, 기재는 유리, PET, 폴리이미드, TAC, PC, 폴리우레탄, PVC, 또는 가요성 유리로 구현될 수 있다. 광 추출 필름의 제조 방법이 또한 앞서 확인된 공개된 특허 출원에 제공되어 있다. 선택적으로, 기재는 광 추출 필름을 도입한 디바이스를 수분 또는 산소로부터 보호하기 위해서 장벽 필름을 사용하여 구현될 수 있다. 장벽 필름의 예는, 충분히 설명된 것처럼 둘 모두가 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 공개 제2007/0020451호 및 미국 특허 제7,468,211호에 개시되어 있다.
도 1a는 본 발명의 일 태양에 따른, 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100a)의 일부분의 개략 단면도를 도시한다. 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100a)는, 당업자에게 알려진 바와 같이, OLED 지지부(110), OLED 지지부(110) 상에 배치되는 픽셀 회로(120), 및 초기에 침착되어 전체 OLED 지지부(110) 및 픽셀 회로(120)를 덮는 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 갖는 TE AMOLED(100)를 포함한다. TE AMOLED(100)는, 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 통과하여, 픽셀 회로 평탄화 층(130)의 일부분 위에 침착된 적어도 하나의 저부 전극(150)에 대한 전기 접속을 제공하는 적어도 하나의 비아(140)를 추가로 포함한다. 픽셀 한정 층(160)이 픽셀 회로 평탄화 층(130) 및 각각의 저부 전극(150)의 일부분 위에 침착되어 개별 픽셀들을 한정하고 전기적으로 절연시킨다. 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는, 복수의 공지된 층(도시되지 않음)을 갖는 OLED(170)가 픽셀 한정 층(160)의 일부분 및 저부 전극(150) 위에 침착되고, 투명 상부 전극(180)이 OLED(170) 및 픽셀 한정 층(160) 위에 침착되며, 선택적인 박막 봉지 층(190)이 침착되어 수분 및 산소 민감성 디바이스를 환경으로부터 그리고 또한 임의의 후속하는 처리 단계들로부터 보호한다. 층(190)은, 예를 들어 미국 특허 제7,510,913호에 기술된 기법들에 의해 만들어질 수 있다.
나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100a)는 TE AMOLED(100)의 상부 표면(101) 상에(즉, 박막 봉지 층(190) 위에) 배치되는 고지수 중합체 광학 커플링 층(OCL)(112)을 추가로 포함하고, TE AMOLED(100)의 반대편에서 평탄한 표면을 포함한다. 기재(122)를 포함하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(102)가, 기재(122)와 OLED 지지부(110)가 TE CBW AMOLED 디바이스(100a)의 외부 표면들을 한정하고 수분 및 산소 민감성 디바이스 요소들을 환경으로부터 보호하도록, 고지수 OCL(112)에 라미네이팅되고 부착된다. 몇몇 경우에, 다른 곳에 기술된 바와 같이, 고지수 OCL(112)은 대신에, 후에 박막 봉지 층(190)에 라미네이팅되고 부착될 수 있는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(102)의 상부 표면으로서 포함될 수 있다.
광 추출 컬러 필터 라미네이트(102)는 기재(122)를 포함하고, 기재는 기재(122)의 반대편에서 나노구조화된 표면(121)을 포함하는 나노구조화된 템플릿 층(124)을 갖는다. 고굴절률 백필(backfill) 층(126)(또한 고지수 나노구조화된 전사 층(126)으로 지칭됨)이 나노구조화된 표면(121) 상에 침착되어, 평탄한 표면을 형성하고, 이 평탄한 표면 상에 고지수 컬러 필터 어레이(127)가 침착된다. 고지수 컬러 필터 어레이(127)는 당업자에게 알려진 바와 같이, 적색 필터(127r), 녹색 필터(127g), 청색 필터(127b), 및 인접 컬러 필터를 분리시키는 블랙 매트릭스(black matrix)(127bk)를 포함한다. 적색, 녹색, 및 청색 필터(127r, 127g, 127b)들 각각은 개별 OLED 서브픽셀들과 정합되어 배치된다. 선택적인 고지수 컬러 필터 평탄화 층(128)이, 다른 곳에 기술된 바와 같이, TE AMOLED(100)의 상부 표면(101)에 인접한 고지수 OCL(112)에 라미네이팅될 수 있는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(102)의 평탄한 상부 표면을 제공한다. 하나의 특정 실시예에서, 선택적인 고지수 컬러 필터 평탄화 층(128)은 고지수 OCL(112)과 동일한 재료를 포함할 수 있다. 선택적인 보조 층(129)이 선택적인 고지수 컬러 필터 평탄화 층(128)과 고지수 OCL(112) 사이에 배치되거나 층(112, 127)들 사이의 어디에든 배치될 수 있는데, 몇몇 경우에, 선택적인 보조 층(129)은 예를 들어 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 투명 전도성 산화물(transparent conducting oxide, TCO)을 포함할 수 있다. 선택적인 보조 층(129)은 광 추출 컬러 필터 라미네이트(102) 또는 고지수 OCL(112)의 상부 표면 상에 이들 두 필름의 라미네이션 전에 배치될 수 있다.
몇몇 경우에, 고지수 나노구조화된 전사 층(126)의 굴절률은 고지수 컬러 필터 어레이(127)의 굴절률보다 크거나 바람직하게는 이와 동일할 수 있으며, 이러한 고지수 컬러 필터 어레이의 굴절률은 선택적인 고지수 컬러 필터 평탄화 층(128)의 굴절률보다 크거나 이와 동일할 수 있으며, 이러한 선택적인 고지수 컬러 필터 평탄화 층의 굴절률은 TE CBW AMOLED 디바이스(100a)로부터의 광의 효율적인 추출을 위해 고지수 OCL(112)의 굴절률보다 클 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 고지수 나노구조화된 전사 층(126), 선택적인 고지수 컬러 필터 평탄화 층(128), 및 고지수 OCL(112) 중 적어도 2개가 동일한 재료를 포함할 수 있다.
나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100a)는, 그 전체 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함된, 2013년 11월 11일자로 출원된, 발명의 명칭이 "OLED 디바이스용 나노구조체(NANOSTRUCTURES FOR OLED DEVICES)"인, 공계류 중인 미국 특허 출원 제61/902,437호에 기술된 기법에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로, 이 기법은 OCL 전구체를 TE AMOLED(100) 어레이의 상부 표면(101) 상에 코팅함으로써, 평탄화된 OCL 전구체 표면을 형성하는 단계를 포함한다. 이어서, 광 추출 컬러 필터 라미네이트(102)가 광 추출 컬러 필터 라미네이트(102)의 평탄한 외측 표면이 OCL 전구체 표면과 접촉하도록 OCL 전구체 표면 상에 라미네이팅되며, 여기서 광 추출 컬러 필터 라미네이트(102)는 매립된 나노구조화된 표면(121)을 포함한다. 이어서, OCL 전구체가 중합되어, 고지수 OCL(112)을 형성하고, 광 추출 컬러 필터 라미네이트(102)의 평탄한 외측 표면을 고지수 OCL(112)에 접합시킨다. 광 추출 컬러 필터 라미네이트(102) 및 OCL 전구체 둘 모두는 화학 방사선, 예컨대 가시광, 자외 방사선, 전자 빔 방사선, 열 및 이들의 조합을 사용하여 경화되는 단량체들을 포함하는 중합성 조성물을 포함할 수 있다.
도 1b는 본 발명의 일 태양에 따른, 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100b)의 일부분의 개략 단면도를 도시한다. 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100b)는, 당업자에게 알려진 바와 같이, OLED 지지부(110), OLED 지지부(110) 상에 배치되는 픽셀 회로(120), 및 초기에 침착되어 전체 OLED 지지부(110) 및 픽셀 회로(120)를 덮는 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 갖는 TE AMOLED(100)를 포함한다. TE AMOLED(100)는, 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 통과하여, 픽셀 회로 평탄화 층(130)의 일부분 위에 침착된 적어도 하나의 저부 전극(150)에 대한 전기 접속을 제공하는 적어도 하나의 비아(140)를 추가로 포함한다. 픽셀 한정 층(160)이 픽셀 회로 평탄화 층(130) 및 각각의 저부 전극(150)의 일부분 위에 침착되어 개별 픽셀들을 한정하고 전기적으로 절연시킨다. 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는, 복수의 공지된 층(도시되지 않음)을 갖는 OLED(170)가 픽셀 한정 층(160)의 일부분 및 저부 전극(150) 위에 침착되고, 투명 상부 전극(180)이 OLED(170) 및 픽셀 한정 층(160) 위에 침착되며, 선택적인 박막 봉지 층(190)이 침착되어 수분 및 산소 민감성 디바이스를 환경으로부터 그리고 또한 임의의 후속하는 처리 단계들로부터 보호한다.
나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100b)는 TE AMOLED(100)의 상부 표면(101) 상에(즉, 박막 봉지 층(190) 위에) 배치되는 고지수 중합체 광학 커플링 층(OCL)(112)을 추가로 포함하고, TE AMOLED(100)의 반대편에서 평탄한 표면을 포함한다. 기재(122)를 포함하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(103)가, 기재(122)와 OLED 지지부(110)가 TE CBW AMOLED 디바이스(100b)의 외부 표면들을 한정하고 수분 및 산소 민감성 디바이스 요소들을 환경으로부터 보호하도록, 고지수 OCL(112)에 라미네이팅되고 부착된다. 몇몇 경우에, 다른 곳에 기술된 바와 같이, 고지수 OCL(112)은 대신에, 후에 박막 봉지 층(190)에 라미네이팅되고 부착될 수 있는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(102)의 상부 표면으로서 포함될 수 있다.
광 추출 컬러 필터 라미네이트(103)는 컬러 필터 어레이(127)가 표면 상에 배치되는 기재(122)를 포함한다. 컬러 필터 어레이(127)는, 당업자에게 알려진 바와 같이, 적색 필터(127r), 녹색 필터(127g), 청색 필터(127b), 및 인접 컬러 필터들을 분리시키는 블랙 매트릭스(127bk)를 포함한다. 적색, 녹색, 및 청색 필터(127r, 127g, 127b)들 각각은 개별 OLED 서브픽셀들과 정합되어 배치된다. 선택적인 컬러 필터 평탄화 층(128)이 평탄한 상부 표면을 제공하고, 이 평탄한 상부 표면 상에는 기재(122)의 반대편에서 나노구조화된 표면(121)을 포함하는 나노구조화된 템플릿 층(124)이 배치될 수 있다. 다른 곳에 기술된 바와 같이, 고굴절률 백필 층(126)(또한 고지수 나노구조화된 전사 층(126)으로 지칭됨)이 나노구조화된 표면(121) 상에 침착되어, TE AMOLED(100)의 상부 표면(101)에 인접한 고지수 OCL(112)에 라미네이팅될 수 있는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(103)의 평탄한 표면을 형성한다. 선택적인 보조 층(129)이 고지수 나노구조화된 전사 층(126)과 고지수 OCL(112) 사이에 배치될 수 있는데, 몇몇 경우에, 선택적인 보조 층(129)은 예를 들어 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 투명 전도성 산화물(TCO)을 포함할 수 있다. 선택적인 보조 층(129)은 광 추출 컬러 필터 라미네이트(103) 또는 고지수 OCL(112)의 상부 표면 상에 이들 두 필름의 라미네이션 전에 배치될 수 있다.
몇몇 경우에, 고지수 나노구조화된 전사 층(126)의 굴절률은 바람직하게는 TE CBW AMOLED 디바이스(100b)로부터의 광의 효율적인 추출을 위해 고지수 OCL(112)의 굴절률과 동일할 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 고지수 나노구조화된 전사 층(126) 및 고지수 OCL(112) 둘 모두는 동일한 재료를 포함할 수 있다.
나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100b)는, 그 전체 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함된, 2013년 11월 11일자로 출원된, 발명의 명칭이 "OLED 디바이스용 나노구조체"인, 공계류 중인 미국 특허 출원 제61/902,437호에 기술된 기법에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로, 이 기법은 OCL 전구체를 TE AMOLED(100) 어레이의 상부 표면(101) 상에 코팅함으로써, 평탄화된 OCL 전구체 표면을 형성하는 단계를 포함한다. 이어서, 광 추출 컬러 필터 라미네이트(103)가 광 추출 컬러 필터 라미네이트(103)의 평탄한 외측 표면이 OCL 전구체 표면과 접촉하도록 OCL 전구체 표면 상에 라미네이팅되며, 여기서 광 추출 컬러 필터 라미네이트(103)는 매립된 나노구조화된 표면(121)을 포함한다. 이어서, OCL 전구체가 중합되어, 고지수 OCL(112)을 형성하고, 광 추출 컬러 필터 라미네이트(103)의 평탄한 외측 표면을 고지수 OCL(112)에 접합시킨다. 광 추출 컬러 필터 라미네이트(103) 및 OCL 전구체 둘 모두는 화학 방사선, 예컨대 가시광, 자외 방사선, 전자 빔 방사선, 열 및 이들의 조합을 사용하여 경화되는 단량체들을 포함하는 중합성 조성물을 포함할 수 있다.
도 1c는 본 발명의 일 태양에 따른, 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100c)의 일부분의 개략 단면도를 도시한다. 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100c)는, 당업자에게 알려진 바와 같이, OLED 지지부(110), OLED 지지부(110) 상에 배치되는 픽셀 회로(120), 및 초기에 침착되어 전체 OLED 지지부(110) 및 픽셀 회로(120)를 덮는 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 갖는 TE AMOLED(100)를 포함한다. TE AMOLED(100)는, 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 통과하여, 픽셀 회로 평탄화 층(130)의 일부분 위에 침착된 적어도 하나의 저부 전극(150)에 대한 전기 접속을 제공하는 적어도 하나의 비아(140)를 추가로 포함한다. 픽셀 한정 층(160)이 픽셀 회로 평탄화 층(130) 및 각각의 저부 전극(150)의 일부분 위에 침착되어 개별 픽셀들을 한정하고 전기적으로 절연시킨다. 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는, 복수의 공지된 층(도시되지 않음)을 갖는 OLED(170)가 픽셀 한정 층(160)의 일부분 및 저부 전극(150) 위에 침착되고, 투명 상부 전극(180)이 OLED(170) 및 픽셀 한정 층(160) 위에 침착되며, 선택적인 박막 봉지 층(190)이 침착되어 수분 및 산소 민감성 디바이스를 환경으로부터 그리고 또한 임의의 후속하는 처리 단계들로부터 보호한다.
나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100c)는 TE AMOLED(100)의 상부 표면(101) 상에(즉, 박막 봉지 층(190) 위에) 배치되는 고지수 중합체 광학 커플링 층(OCL)(112)을 추가로 포함하고, TE AMOLED(100)의 반대편에서 평탄한 표면을 포함한다. 기재(122)를 포함하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(104)가, 기재(122)와 OLED 지지부(110)가 TE CBW AMOLED 디바이스(100c)의 외부 표면들을 한정하고 수분 및 산소 민감성 디바이스 요소들을 환경으로부터 보호하도록, 고지수 OCL(112)에 라미네이팅되고 부착된다. 몇몇 경우에, 다른 곳에 기술된 바와 같이, 고지수 OCL(112)은 대신에, 후에 박막 봉지 층(190)에 라미네이팅되고 부착될 수 있는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(102)의 상부 표면으로서 포함될 수 있다.
광 추출 컬러 필터 라미네이트(104)는 컬러 필터 어레이(127)가 표면 상에 배치되는 기재(122)를 포함한다. 컬러 필터 어레이(127)는, 당업자에게 알려진 바와 같이, 적색 필터(127r), 녹색 필터(127g), 청색 필터(127b), 및 인접 컬러 필터들을 분리시키는 블랙 매트릭스(127bk)를 포함한다. 적색, 녹색, 및 청색 필터(127r, 127g, 127b)들 각각은 개별 OLED 서브픽셀들과 정합되어 배치된다. 선택적인 컬러 필터 평탄화 층(128)이 평탄한 상부 표면을 제공하고, 이 평탄한 상부 표면 상에는 기재(122)의 반대편에서 나노구조화된 표면(121)을 포함하는 나노구조화된 템플릿 층(124)이 배치될 수 있다. 몇몇 경우에, 선택적인 컬러 필터 평탄화 층(128)과 나노구조화된 템플릿 층(124)은 각각의 층의 굴절률이 동일하도록 동일한 재료로 구성될 수 있다. 나노구조화된 템플릿 층(124)은, 다른 곳에 기술된 바와 같이, 고지수 OCL(112)이 나노구조화된 표면(121)을 충전하도록 TE AMOLED(100)의 상부 표면(101)에 인접한 고지수 OCL(112)에 라미네이팅되고 부착된다. 선택적인 보조 층(129)이 나노구조화된 템플릿 층(124)과 선택적인 컬러 필터 평탄화 층(128) 사이에 배치될 수 있는데, 몇몇 경우에, 선택적인 보조 층(129)은 예를 들어 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 투명 전도성 산화물(TCO)을 포함할 수 있다.
나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100c)는, 그 전체 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함된, 2013년 11월 11일자로 출원된, 발명의 명칭이 "OLED 디바이스용 나노구조체"인, 공계류 중인 미국 특허 출원 제61/902,437호에 기술된 기법에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로, 이 기법은 OCL 전구체를 TE AMOLED(100) 어레이의 상부 표면(101) 상에 코팅함으로써, 평탄화된 OCL 전구체 표면을 형성하는 단계를 포함한다. 이어서, 나노구조화된 표면(121)을 갖는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(104)가, 광 추출 컬러 필터 라미네이트(104)의 나노구조화된 표면(121)이 OCL 전구체 표면 내로 엠보싱되도록 OCL 전구체 표면 상에 라미네이팅된다. 이어서, OCL 전구체가 중합되어, 고지수 OCL(112)을 형성하고, 광 추출 컬러 필터 라미네이트(104)의 나노구조화된 표면(121)을 고지수 OCL(112)에 접합시킨다. 광 추출 컬러 필터 라미네이트(104) 및 OCL 전구체 둘 모두는 화학 방사선, 예컨대 가시광, 자외 방사선, 전자 빔 방사선, 열 및 이들의 조합을 사용하여 경화되는 단량체들을 포함하는 중합성 조성물을 포함할 수 있다.
일 특정 실시 형태에서, OLED 추출 구조체가 디바이스의 광 분포 패턴을 제어하기 위하여 사용될 수 있다. OLED 광학 스택에서 미세공동(microcavity)이 결여된 OLED는, 반구체 위에 균일하게 분포되고 매끄러운 광 분포 패턴을 갖는 램버시안 이미터(Lambertian emitter)일 수 있다. 그러나, 구매가능한 TE AMOLED 디스플레이의 광 분포 패턴은 보통 광학 스택에서 미세공동의 특징을 나타낸다. 이들 특징에는 더 좁고 덜 균일한 각방향(angular) 광 분포 및 현저한 각방향 색상 변화color variation)가 포함된다. OLED 디스플레이의 경우, 본 명세서에 개시된 방법을 사용하여 나노구조체로 광 분포를 맞춤화하는 것이 바람직할 수 있다. 나노구조체는 광 추출을 개선하거나, 방출되는 광을 재분포시키거나, 또는 둘 모두를 위해 기능할 수 있다. 구조체는 또한 내부 전반사 모드로 기재 내에 포획된 공기 내로 광을 추출하기 위해 OLED 기재의 외측 표면 상에서 유용할 수 있다. 외부 추출 구조체는 마이크로렌즈 어레이, 마이크로프레넬(microfresnel) 어레이, 또는 다른 굴절, 회절 또는 하이브리드 광학 요소를 포함할 수 있다.
TE AMOLED(100)는 고지수 OCL(112)을 위한 수용체 기재일 수 있고, 지지 웨이퍼와 같은 지지부 상에 유기 반도체 재료로 형성될 수 있다. 이러한 수용체 기재의 치수는 반도체 웨이퍼 마스터 템플릿의 치수를 초과한다. 현재, 생산되는 최대 웨이퍼는 300 mm의 직경을 갖는다. 본 명세서에 개시된 방법을 사용하여 생성되는 광 추출 컬러 필터 라미네이트는 1000 mm 초과의 측방향 치수 및 수백 미터의 롤 길이로 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 수용체 기재는 치수가 약 620 mm × 약 750 mm, 약 680 mm × 약 880 mm, 약 1100 mm × 약 1300 mm, 약 1300 mm × 약 1500 mm, 약 1500 mm × 약 1850 mm, 약 1950 mm × 약 2250 mm, 또는 약 2200 mm × 약 2500 mm, 또는 심지어 더 클 수 있다. 긴 롤 길이의 경우, 측방향 치수는 약 750 mm 초과, 약 880 mm 초과, 약 1300 mm 초과, 약 1500 mm 초과, 약 1850 mm 초과, 약 2250 nm 초과, 또는 심지어 약 2500 mm 초과일 수 있다. 전형적인 치수는 최대 패턴화된 폭이 약 1400 mm이다. 롤-투-롤(roll-to-roll) 처리와 원통형 마스터 템플릿의 조합을 사용함으로써 큰 치수가 가능하다. 이러한 치수를 갖는 필름은 대형 디지털 디스플레이(예를 들어, 52 인치 폭 × 31.4 인치 높이의 치수를 갖는, 대각선이 55 인치인 AMOLED HDTV) 전체 위에 나노구조체를 부여하는 데 사용될 수 있다.
선택적으로 수용체 기재는 광 추출 컬러 필터 라미네이트가 적용되는 수용체 기재의 면 상에 버퍼 층을 포함할 수 있다. 버퍼 층의 예는, 마치 완전히 기재된 것처럼 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 제6,396,079호(하야시(Hayashi) 등)에 개시되어 있다. 일 유형의 버퍼 층은 문헌[K. Kondoh et al., J. of Non-Crystalline Solids 178 (1994) 189-98] 및 문헌[T-K. Kim et al., Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 448 (1997) 419-23]에 개시된 바와 같은, SiO2의 얇은 층이다.
본 명세서에 개시된 전사 공정의 특정 이점은, 디스플레이용 원판 유리 또는 건축용 유리와 같이, 큰 표면을 갖는 수용체 표면에 구조체를 부여할 수 있다는 것이다. 이러한 수용체 기재의 치수는 반도체 웨이퍼 마스터 템플릿의 치수를 초과한다. 롤-투-롤 처리와 원통형 마스터 템플릿의 조합을 사용함으로써 광 추출 컬러 필터 라미네이트의 큰 치수가 가능하다. 본 명세서에 개시된 전사 공정의 추가 이점은 평면이 아닌 수용체 표면에 구조체를 부여할 수 있다는 것이다. 수용체 기재는, 전사 테이프의 가요성 형태로 인해, 만곡될 수 있거나, 절곡될 수 있거나, 또는 오목 또는 볼록 특징부를 가질 수 있다. 수용체 기재는, 예를 들어, 자동차 유리, 시트 유리, 회로화 가요성 필름과 같은 가요성 전자 기판, 디스플레이 백플레인(backplane), 태양 유리(solar glass), 금속, 중합체, 중합체 복합재, 및 유리섬유를 포함할 수 있다.
전사 층 및 pOCL 재료
전사 층은 나노구조화된 템플릿을 충전하는 데 사용될 수 있고, 수용체 층(이 층은 평탄하거나 구조화될 수 있음)의 표면에 합치하면서도(그리고 가능하게는 표면을 평탄화시키면서도) 인접한 층(예컨대, 템플릿 층)을 실질적으로 평탄화시킬 수 있는 재료이다. 일부 경우에, 전사 층은 나노구조화된 전사 층인 것으로서 더 정확하게 설명될 수 있지만, 나노미터 스케일인 것 이외의 구조체가 포함될 수도 있다. 전사 층에 사용되는 재료는 또한, 다른 곳에서 기술된 바와 같이, 감광성 OCL 전구체인 pOCL 재료로서 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 광학 커플링 층 전구체(pOCL)는 또한 감광성 OCL로 지칭될 수 있는데, 이는 대부분의 경우, 광학 커플링 층 전구체가 대체적으로, 예를 들어 가시 또는 자외 방사선 경화의 사용을 통하여, 광학 커플링 층(OCL)에 경화될 수 있기 때문이다. 대안적으로 전사 층은 2가지 상이한 재료의 이중 층일 수 있는데, 이중 층은 다층 구조를 갖거나, 또는 재료들 중 하나가 다른 재료 내에 적어도 부분적으로 매립된다. 이중 층을 위한 2가지 재료는 선택적으로 상이한 굴절률을 가질 수 있다. 이중 층 중 하나는 선택적으로 접착 촉진 층을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 구조화된 또는 나노-구조화된 층이 다른 층에 의해 실질적으로 평탄화된다. 실질적인 평탄화는, 하기 수학식 1에 의해 정의되는 바와 같은, 평탄화의 양(P%)이 바람직하게는 50% 초과, 더 바람직하게는 75% 초과, 그리고 가장 바람직하게는 90% 초과임을 의미한다.
[수학식 1]
P% = (1 ― (t1/h1)) * 100
여기서, 문헌[P. Chiniwalla, IEEE Trans. Adv. Packaging 24(1), 2001, 41]에 추가로 개시된 바와 같이, t1은 표면 층의 양각 높이(relief height)이고, h1은 표면 층으로 덮인 특징부의 특징 높이이다.
전사 층을 위해 사용될 수 있는 재료에는 폴리실록산 수지, 폴리실라잔, 폴리이미드, 가교 또는 사다리 유형의 실세스퀴옥산, 실리콘, 및 실리콘 하이브리드 재료, 및 기타 다수가 포함된다. 예시적인 폴리실록산 수지에는 미국 캘리포니아주 출라 비스타 소재의 캘리포니아 하드코트(California Hardcoat)로부터 입수가능한 퍼마뉴(PERMANEW) 6000 L510-1이 포함된다. 이러한 분자는 전형적으로 높은 치수 안정성, 기계적 강도, 및 내화학성을 야기하는 무기 성분, 및 용해성 및 반응성에 도움을 주는 유기 성분을 갖는다. 이러한 재료의 상업적 공급처는 다수가 있으며, 하기 표 1에 요약되어 있다. 사용될 수 있는 다른 부류의 재료는, 예를 들어, 벤조사이클로부텐, 용해성 폴리이미드, 및 폴리실라잔 수지이다. 예시적인 폴리실라잔 수지에는 극저온 및 저온 경화 무기 폴리실라잔, 예컨대, 미국 뉴저지주 브랜치버그 소재의 에이제트 일렉트로닉 머티리얼즈(AZ Electronic Materials)로부터 입수가능한 NAX120 및 NL 120A 무기 폴리실라잔이 포함된다.
전사 층은 앞서 논의된 원하는 유동학적 및 물리적 특성을 갖는 한 임의의 재료를 포함할 수 있다. 전형적으로, 전사 층은 화학 방사선, 예컨대, 가시광, 자외 방사선, 전자 빔 방사선, 열 및 이들의 조합을 이용하여 경화되는 단량체를 포함하는 중합성 조성물로 제조된다. 임의의 다양한 중합 기법, 예컨대, 음이온성, 양이온성, 자유 라디칼, 축합 또는 다른 것이 이용될 수 있고, 이러한 반응은 광, 광화학 또는 열 개시를 이용하여 촉매될 수 있다. 이러한 개시 방법은 전사 층에 대한 두께 제한을 부과할 수 있는데, 즉, 광 또는 열 트리거가 전체 필름 부피 전체에 걸쳐서 균일하게 반응할 수 있어야만 한다. 유용한 중합성 조성물에는 당업계에 공지된 작용기, 예컨대, 에폭사이드, 에피설파이드, 비닐, 하이드록실, 알릴옥시, (메트)아크릴레이트, 아이소시아네이트, 시아노에스테르, 아세톡시, (메트)아크릴아미드, 티올, 실란올, 카르복실산, 아미노, 비닐 에테르, 페놀, 알데하이드, 알킬 할라이드, 신나메이트, 아지드, 아지리딘, 알켄, 카르바메이트, 이미드, 아미드, 알킨, 및 이들 기의 임의의 유도체 또는 조합이 포함된다. 전사 층을 제조하는 데 사용되는 단량체는 우레탄 (메트)아크릴레이트, 에폭시 (메트)아크릴레이트, 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트 등과 같은 임의의 적합한 분자량의 중합성 올리고머 또는 공중합체를 포함할 수 있다. 반응은 대체적으로 3차원 거대분자 네트워크의 형성으로 이어지며 당업계에서는 네거티브-톤(negative-tone) 포토레지스트로서 공지되어 있으며, 이는 문헌[Shaw et al., "Negative photoresists for optical lithography", IBM Journal of Research and Development (1997) 41, 81-94]에 의해 검토된 바와 같다. 네트워크의 형성은 공유 결합, 이온 결합, 또는 수소 결합을 통해, 또는 사슬 엉킴(chain entanglement)과 같은 물리적 가교결합 메커니즘을 통해 일어날 수 있다 하나 이상의 중간체 화학종, 예컨대, 자유 라디칼 개시제, 감광제, 광산 발생제, 광염기 발생제, 또는 열 산 발생제를 통해서도 반응이 개시될 수 있다. 앞서 언급된 분자종과 반응성인 것으로 당업계에 공지된 둘 이상의 작용기를 포함하는 가교결합제 분자와 같은 다른 분자종이 마찬가지로 네트워크 형성에 포함될 수 있다.
플로트 유리(float glass) 및 붕규산염 유리와 같은 유리, 및 또한, 예를 들어, OLED 캡핑 층(capping layer)으로서 사용될 수 있는 산화몰리브덴과 같은 몇몇 무기 산화물에 대한 우수한 접착력 및 높은 화학적 안정성으로 인해, 보강된 실리콘 중합체가 전사 층을 위해 사용될 수 있다. 실리콘은 또한 다른 중합체에 접착되지 않는 것으로 잘 알려져 있고, 이는 이러한 재료를 마이크로구조화된 중합체 공구로부터 이형되기 쉽게 만들지만, 2가 원소에서 다른 성분 또한 실리콘이 아닌 경우 하나의 성분으로서 전사되기 어렵게 만든다. 하나의 그러한 실리콘 제형은, 하이드로실록산 및 백금 촉매와 혼합된 비닐실록산 및 폴리다이메틸실록산의 2-성분 혼합물인 실가드(SYLGARD) 184(미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝(Dow Corning))로서 알려져 있다. 이러한 혼합물을 약간 가열함으로써 실리콘 네트워크가 백금 촉매된 하이드로실릴화 경화 반응을 통하여 형성되게 한다. 다른 실리콘 및 촉매가 동일한 효과로 사용될 수 있다. 겔레스트 인크.(Gelest Inc.)(미국 펜실베이니아주 모리스빌 소재)는, 예를 들어, 다양한 반응성 기(에폭시, 카르비놀, 메르캅토, 메타크릴옥시 아미노, 실란올)로 작용화되는 매우 다양한 실록산을 제조한다. 겔레스트는 또한 실리콘 네트워크의 기계적 특성을 조정하기 위해, 다양한 첨가제, 예컨대, 완전 축합된 실리카 나노입자 또는 MQ 수지와 예비 배합된 이러한 실록산을 판매한다. 자외 방사선을 통하여 활성화되지만 후속 열 경화가 여전히 필요한 (트라이메틸) 메틸 사이클로펜타다이에닐 백금(IV)(미국 매사추세츠주 뉴버리포트 소재의 스트렘 케미칼즈 인크.(Strem Chemicals Inc.))과 같은 다른 백금 촉매가 또한 사용될 수 있다. 어두운 곳에 보관하는 한, 온도가 증가함에 따라 점도가 감소하여 기포가 이탈하게 하고 나노구조화된 공구 내로의 더 나은 침투를 가능하게 하기 때문에, 광경화성 실리콘 시스템이 유리하다.
중합체 수지에 나노입자 또는 금속 산화물 전구체를 포함시킴으로써 상이한 다양한 상기 재료가 더 높은 굴절률로 합성될 수 있다. 이러한 부류의 예는 개질된 실세스퀴옥산인 실섹스(Silecs) SC850 재료 (n 
1.85) 및 브류어 사이언스(Brewer Science) 고굴절률 폴리이미드 옵틴덱스(OptiNDEX) D1 재료 (n 
1.8)이다. 다른 재료에는 메틸트라이메톡시실란 (MTMS)과 비스트라이에톡시실릴에탄 (BTSE)의 공중합체가 포함된다 (문헌[Ro et. al, Adv. Mater. 2007, 19, 705―710]). 이러한 합성 형태는 실세스퀴옥산의 매우 작은 가교된 환형 케이지를 갖는 용이하게 용해가능한 중합체를 형성한다. 이러한 가요성 구조체는 코팅의 증가된 패킹 밀도 및 기계적 강도를 야기한다. 이들 공중합체의 비는 매우 낮은 열팽창 계수, 낮은 다공도 및 높은 모듈러스를 위해 조정될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 전사 층은 폴리비닐 실세스퀴옥산 중합체를 포함할 수 있다. 이러한 중합체는 비닐트라이에톡시실란 (I)의 가수분해에 의해 제조될 수 있다.
중합 시에는, 전형적으로 광개시제의 첨가에 이어 자외 방사선에 대한 노출에 의해, 3차원 네트워크가 많은 비닐 기의 자유 라디칼 중합에 의해 형성된다.
전사 층 재료는 전형적으로 몇몇 요건을 만족시킬 수 있다. 먼저, 그는 그가 코팅되는 템플릿 층의 구조화된 표면에 순응할 수 있다. 이는 코팅 용액의 점도가, 기포의 포획 없이, 매우 작은 특징부 내로 유동할 수 있기에 충분히 낮아야 함 - 이는 복제된 구조체의 우수한 충실도(fidelity)를 야기할 것임 - 을 의미한다. 그가 용매 기반인 경우, 그는 균열, 팽창, 또는 전사 층의 다른 유해한 결함을 야기하곤 하는 하부 템플릿 층을 용해 또는 팽창시키지 않는 용매로부터 코팅되어야 한다. 용매는 템플릿 층의 유리 전이 온도보다 낮은 비등점을 갖는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 아이소프로판올, 부틸 알코올 및 다른 알코올성 용매가 사용되어 왔다. 두 번째로, 재료는 충분한 기계적 완전성(예컨대, "그린 강도(green strength)")으로 경화되어야 한다. 전사 층 재료가 경화 후 충분한 그린 강도를 갖지 않는 경우, 전사 층 패턴 특징부는 무너질 수 있고 복제 충실도는 저하될 수 있다. 세 번째로, 일부 실시예의 경우, 경화된 재료의 굴절률은 적절한 광학적 효과를 생성하기 위하여 조정되어야 한다. 네 번째로, 전사 층 재료는 기재의 향후 공정 단계의 상한 온도 초과에서 (예컨대, 최소 균열, 기포, 또는 발포를 보이는) 열 안정성이어야 한다. 전형적으로 이러한 층에 사용되는 재료는 축합 경화 단계를 거치는데, 이는 수축, 및 코팅 내 압축 응력의 증가를 야기한다. 상기 기준 모두를 충족시키는 몇몇 상업적 코팅에 사용되어 온 이러한 잔류 응력의 형성을 최소화하는 데 사용되는 몇몇 재료 전략이 있다.
전사 층 및 OCL 층 둘 모두의 굴절률을 조절하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, OLED 광 추출 응용예에서, 광 추출 컬러 필터 라미네이트에 의해 부여된 나노구조체는 전사 층의 구조화된 표면에 위치된다. 전사 층은 구조화된 계면에서의 제1 면 및 인접 층인 OCL과 일치하는 제2 면을 갖는다. 이러한 응용예에서, 전사 층의 굴절률은 OCL 층에 굴절률-정합될 수 있다. 문구 "굴절률-정합된"은 2개의 인접한 재료들, 층들 및/또는 코팅들의 굴절률의 정합을 지칭한다.
나노입자는 전사 및 OCL 층의 굴절률을 조절하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 아크릴 코팅에서, 실리카 나노입자 (n 
1.42)는 굴절률을 감소시키는 데 사용될 수 있는 반면, 지르코니아 나노입자 (n 
2.1)는 굴절률을 증가시키는 데 사용될 수 있다. 나노입자와 결합제 사이의 굴절률 차이가 큰 경우에, 코팅의 벌크 내에서 탁도(haze)가 나타날 것이다. 탁도가 바람직한 속성(예컨대, OLED 고체 조명 요소에서의 균일한 광 분포)인 응용예의 경우, 굴절률 정합 기준이 대체적으로 느슨할 수 있다. 나노입자와 결합제의 상대 굴절률에 대한 제어는 생성된 광학 특성에 대한 제어를 제공한다. 입자 응집의 발생이 시작되기 전에 수지 내의 나노입자의 농도에 한계가 또한 존재함으로써, 코팅의 굴절률이 조정될 수 있는 정도를 제한한다.
[표 1]
도 1d는 본 발명의 일 태양에 따른, 나노구조화된 BE CBW AMOLED 디바이스(100d)의 일부분의 개략 단면도를 도시한다. 나노구조화된 BE CBW AMOLED 디바이스(100d)는 지지부(110)를 갖는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(105) 상에 구성되는 BE AMOLED(100)를 포함한다. 당업자에게 알려진 바와 같이, 픽셀 회로(120)가 지지부(110)의 반대편에서 광 추출 컬러 필터 라미네이트(105) 상에 배치되고, 픽셀 회로 평탄화 층(130)이 초기에 침착되어 전체 광 추출 컬러 필터 라미네이트(105)를 덮는다. BE AMOLED(100)는, 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 통과하여, 픽셀 회로 평탄화 층(130)의 일부분 위에 침착된 적어도 하나의 저부 전극(150)에 대한 전기 접속을 제공하는 적어도 하나의 비아(140)를 추가로 포함한다. 픽셀 한정 층(160)이 픽셀 회로 평탄화 층(130) 및 각각의 저부 전극(150)의 일부분 위에 침착되어 개별 픽셀들을 한정하고 전기적으로 절연시킨다. 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는, 복수의 공지된 층(도시되지 않음)을 갖는 OLED(170)가 픽셀 한정 층(160)의 일부분 및 저부 전극(150) 위에 침착되고, 상부 전극(180)이 OLED(170) 및 픽셀 한정 층(160) 위에 침착되며, 박막 봉지 층(190)이 침착되어 수분 및 산소 민감성 디바이스를 환경으로부터 그리고 또한 임의의 후속하는 처리 단계들로부터 보호한다.
광 추출 컬러 필터 라미네이트(105)는 컬러 필터 어레이(127)가 표면 상에 배치되는 지지부(110)를 포함한다. 컬러 필터 어레이(127)는, 당업자에게 알려진 바와 같이, 적색 필터(127r), 녹색 필터(127g), 청색 필터(127b), 및 인접 컬러 필터들을 분리시키는 블랙 매트릭스(127bk)를 포함한다. 적색, 녹색, 및 청색 필터(127r, 127g, 127b)들 각각은, 완성된 디바이스에서, 이들이 개별 OLED 픽셀들과 정합되도록 배치된다. 지지부(110)의 반대편에서 나노구조화된 표면(121)을 포함하는 나노구조화된 컬러 필터 평탄화 층(124)이 컬러 필터 어레이(127) 위에 배치된다. 다른 곳에 기술된 바와 같이, 고굴절률 백필 층(126)(또한 고지수 나노구조화된 전사 층(126)으로 지칭됨)이 나노구조화된 표면(121) 상에 침착되어, 광 추출 컬러 필터 라미네이트(105)의 평탄한 표면을 형성하고, 광 추출 컬러 필터 라미네이트의 평탄한 표면 상에 BE AMOLED(100)가 구축될 수 있다.
나노구조화된 BE CBW AMOLED 디바이스(100d)는, 그 전체 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함된, 2013년 11월 11일자로 출원된, 발명의 명칭이 "OLED 디바이스용 나노구조체"인, 공계류 중인 미국 특허 출원 제61/902,437호에 기술된 기법에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로, 이 기법은 지지부(110), 컬러 필터 어레이(127), 및 매립된 나노구조체를 갖는 외부 전사 층(126)을 구비하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(105)를 제공하는 단계; 및 컬러 필터 어레이(127)와 정합하여, 저부 발광 OLED 어레이를 외부 전사 층(126) 상에 형성하는 단계를 포함한다.
도 1e는 본 발명의 일 태양에 따른, 나노구조화된 BE CBW AMOLED 디바이스(100e)의 일부분의 개략 단면도를 도시한다. 나노구조화된 BE CBW AMOLED 디바이스(100e)는 지지부(110)를 갖는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(106) 상에 구성되는 BE AMOLED(100)를 포함한다. 광 추출 컬러 필터 라미네이트(106)는 픽셀 회로(120)가 표면 상에 배치되는 지지부(110), 및 전체 지지부(110)를 덮는 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 포함한다. 컬러 필터 어레이(127)가 픽셀 회로 평탄화 층(130) 상에 배치된다. 컬러 필터 어레이(127)는, 당업자에게 알려진 바와 같이, 적색 필터(127r), 녹색 필터(127g), 청색 필터(127b), 및 인접 컬러 필터들을 분리시키는 블랙 매트릭스(127bk)를 포함한다. 적색, 녹색, 및 청색 필터(127r, 127g, 127b)들 각각은, 완성된 디바이스에서, 이들이 개별 OLED 픽셀들과 정합되도록 배치된다. 지지부(110)의 반대편에서 나노구조화된 표면(121)을 포함하는 나노구조화된 컬러 필터 평탄화 층(124)이 컬러 필터 어레이(127) 위에 배치된다. 고굴절률 백필 층(126)(또한 고지수 나노구조화된 전사 층(126)으로 지칭됨)이 나노구조화된 표면(121) 상에 침착되어, 광 추출 컬러 필터 라미네이트(106)의 평탄한 표면을 형성하고, 광 추출 컬러 필터 라미네이트의 평탄한 표면 상에 BE AMOLED(100)가 배치된다.
BE AMOLED(100)는, 고지수 나노구조화된 전사 층(126), 나노구조화된 컬러 필터 평탄화 층(124), 컬러 필터 어레이(127), 및 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 통과하여, 고지수 나노구조화된 전사 층(126)의 일부분 위에 침착된 적어도 하나의 저부 전극(150)에 대한 전기 접속을 제공하는 적어도 하나의 비아(140)를 포함한다. 픽셀 한정 층(160)이 고지수 나노구조화된 전사 층(126) 및 각각의 저부 전극(150)의 일부분 위에 침착되어 개별 픽셀들을 한정하고 전기적으로 절연시킨다. 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는, 복수의 공지된 층(도시되지 않음)을 갖는 OLED(170)가 픽셀 한정 층(160)의 일부분 및 저부 전극(150) 위에 침착되고, 상부 전극(180)이 OLED(170) 및 픽셀 한정 층(160) 위에 침착되며, 박막 봉지 층(190)이 침착되어 수분 및 산소 민감성 디바이스를 환경으로부터 그리고 또한 임의의 후속하는 처리 단계들로부터 보호한다.
나노구조화된 BE CBW AMOLED 디바이스(100d)는, 그 전체 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함된, 2013년 11월 11일자로 출원된, 발명의 명칭이 "OLED 디바이스용 나노구조체"인, 공계류 중인 미국 특허 출원 제61/902,437호에 기술된 기법에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로, 이 기법은 픽셀 회로(120)가 표면 상에 배치되는 지지부(110), 및 초기에 침착되어 전체 지지부(110)를 덮는 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 제공하는 단계를 포함한다. 컬러 필터 어레이(127)가 픽셀 회로 평탄화 층(130) 상에 배치된다. 지지부(110)의 반대편에서 나노구조화된 표면(121)을 포함하는 나노구조화된 컬러 필터 평탄화 층(124)이 컬러 필터 어레이(127) 위에 배치된다. 고굴절률 백필 층(126)(또한 고지수 나노구조화된 전사 층(126)으로 지칭됨)이 나노구조화된 표면(121) 상에 침착되어, 광 추출 컬러 필터 라미네이트(106)의 평탄한 표면을 형성하고, 광 추출 컬러 필터 라미네이트의 평탄한 표면 상에 BE AMOLED(100)가 구축될 수 있다.
고지수 나노구조화된 전사 층(126), 나노구조화된 컬러 필터 평탄화 층(124), 컬러 필터 어레이(127), 및 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 통과하여, 고지수 나노구조화된 전사 층(126)의 일부분 위에 침착된 적어도 하나의 저부 전극(150)에 대한 전기 접속을 제공하는 적어도 하나의 비아(140)가 형성된다. 픽셀 한정 층(160)이 고지수 나노구조화된 전사 층(126) 및 각각의 저부 전극(150)의 일부분 위에 침착되어 개별 픽셀들을 한정하고 전기적으로 절연시킨다. 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는, 복수의 공지된 층(도시되지 않음)을 갖는 OLED(170)가 픽셀 한정 층(160)의 일부분 및 저부 전극(150) 위에 침착되고, 상부 전극(180)이 OLED(170) 및 픽셀 한정 층(160) 위에 침착되며, 박막 봉지 층(190)이 침착되어 수분 및 산소 민감성 디바이스를 환경으로부터 그리고 또한 임의의 후속하는 처리 단계들로부터 보호한다.
도 1f는 본 발명의 일 태양에 따른, 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100f)의 일부분의 개략 단면도를 도시한다. 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100f)는, 당업자에게 알려진 바와 같이, OLED 지지부(110), OLED 지지부(110) 상에 배치되는 픽셀 회로(120), 및 초기에 침착되어 전체 OLED 지지부(110) 및 픽셀 회로(120)를 덮는 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 갖는 TE AMOLED(100)를 포함한다. TE AMOLED(100)는, 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 통과하여, 픽셀 회로 평탄화 층(130)의 일부분 위에 침착된 적어도 하나의 저부 전극(150)에 대한 전기 접속을 제공하는 적어도 하나의 비아(140)를 추가로 포함한다. 픽셀 한정 층(160)이 픽셀 회로 평탄화 층(130) 및 각각의 저부 전극(150)의 일부분 위에 침착되어 개별 픽셀들을 한정하고 전기적으로 절연시킨다. 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는, 복수의 공지된 층(도시되지 않음)을 갖는 OLED(170)가 픽셀 한정 층(160)의 일부분 및 저부 전극(150) 위에 침착되고, 투명 상부 전극(180)이 OLED(170) 및 픽셀 한정 층(160) 위에 침착되며, 박막 봉지 층(190)이 침착되어 수분 및 산소 민감성 디바이스를 환경으로부터 그리고 또한 임의의 후속하는 처리 단계들로부터 보호한다.
나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100f)는 TE AMOLED(100)의 상부 표면(101) 상에(즉, 박막 봉지 층(190) 위에) 배치되는 고지수 중합체 광학 커플링 층(OCL)(112)을 추가로 포함하고, TE AMOLED(100)의 반대편에서 평탄한 표면을 포함한다. 기재(122)를 포함하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(107)가, 기재(122)와 OLED 지지부(110)가 TE CBW AMOLED 디바이스(100f)의 외부 표면들을 한정하고 수분 및 산소 민감성 디바이스 요소들을 환경으로부터 보호하도록, 고지수 OCL(112)에 라미네이팅되고 부착된다. 몇몇 경우에, 다른 곳에 기술된 바와 같이, 고지수 OCL(112)은 대신에, 후에 박막 봉지 층(190)에 라미네이팅되고 부착될 수 있는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(102)의 상부 표면으로서 포함될 수 있다.
광 추출 컬러 필터 라미네이트(107)는 컬러 필터 어레이(127)가 표면 상에 배치되는 기재(122)를 포함한다. 컬러 필터 어레이(127)는, 당업자에게 알려진 바와 같이, 적색 필터(127r), 녹색 필터(127g), 청색 필터(127b), 및 인접 컬러 필터들을 분리시키는 블랙 매트릭스(127bk)를 포함한다. 적색, 녹색, 및 청색 필터(127r, 127g, 127b)들 각각은 개별 OLED 픽셀들과 정합되어 배치된다. 컬러 필터 평탄화 층(128)이 기재(122)의 반대편에서 나노구조화된 표면(121)을 포함한다. 나노구조화된 표면(121)은 바람직하게는 컬러 필터 어레이(127)와 물리적으로 접촉하고, 나노구조화된 표면(121)은 선택적으로 개방 면(open faced) 특징부일 수 있다. 컬러 필터 평탄화 층(128)은, 다른 곳에 기술된 바와 같이, TE AMOLED(100)의 상부 표면(101)에 인접한 고지수 OCL(112)에 라미네이팅될 수 있는, 나노구조화된 표면(121)의 반대편의 평탄한 표면을 구비한다. 선택적인 보조 층(129)이 컬러 필터 평탄화 층(128)과 고지수 OCL(112) 사이에 배치될 수 있는데, 몇몇 경우에, 선택적인 보조 층(129)은 예를 들어 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 투명 전도성 산화물(TCO)을 포함할 수 있다. 선택적인 보조 층(129)은 광 추출 컬러 필터 라미네이트(107) 또는 고지수 OCL(112)의 상부 표면 상에 이들 두 필름의 라미네이션 전에 배치될 수 있다.
몇몇 경우에, 컬러 필터 평탄화 층(128)의 굴절률은 TE CBW AMOLED 디바이스(100f)로부터의 광의 효율적인 추출을 위해 고지수 OCL(112)의 굴절률보다 크거나 이와 동일할 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 컬러 필터 평탄화 층(128) 및 고지수 OCL(112) 둘 모두는 동일한 재료를 포함할 수 있다.
나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100f)는, 그 전체 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함된, 2013년 11월 11일자로 출원된, 발명의 명칭이 "OLED 디바이스용 나노구조체"인, 공계류 중인 미국 특허 출원 제61/902,437호에 기술된 기법에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로, 이 기법은 OCL 전구체를 TE AMOLED(100) 어레이의 상부 표면(101) 상에 코팅함으로써, 평탄화된 OCL 전구체 표면을 형성하는 단계를 포함한다. 이어서, 광 추출 컬러 필터 라미네이트(107)가 광 추출 컬러 필터 라미네이트(107)의 평탄한 외측 표면이 OCL 전구체 표면과 접촉하도록 OCL 전구체 표면 상에 라미네이팅되며, 여기서 광 추출 컬러 필터 라미네이트(107)는 매립된 나노구조화된 표면(121)을 포함한다. 이어서, OCL 전구체가 중합되어, 고지수 OCL(112)을 형성하고, 광 추출 컬러 필터 라미네이트(107)의 평탄한 외측 표면을 고지수 OCL(112)에 접합시킨다. 광 추출 컬러 필터 라미네이트(107) 및 OCL 전구체 둘 모두는 화학 방사선, 예컨대 가시광, 자외 방사선, 전자 빔 방사선, 열 및 이들의 조합을 사용하여 경화되는 단량체들을 포함하는 중합성 조성물을 포함할 수 있다.
도 1g는 본 발명의 일 태양에 따른, 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100g)의 일부분의 개략 단면도를 도시한다. 나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100g)는, 당업자에게 알려진 바와 같이, OLED 지지부(110), OLED 지지부(110) 상에 배치되는 픽셀 회로(120), 및 초기에 침착되어 전체 OLED 지지부(110) 및 픽셀 회로(120)를 덮는 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 갖는 TE AMOLED(100)를 포함한다. TE AMOLED(100)는, 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 통과하여, 픽셀 회로 평탄화 층(130)의 일부분 위에 침착된 적어도 하나의 저부 전극(150)에 대한 전기 접속을 제공하는 적어도 하나의 비아(140)를 추가로 포함한다. 픽셀 한정 층(160)이 픽셀 회로 평탄화 층(130) 및 각각의 저부 전극(150)의 일부분 위에 침착되어 개별 픽셀들을 한정하고 전기적으로 절연시킨다. 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는, 복수의 공지된 층(도시되지 않음)을 갖는 OLED(170)가 픽셀 한정 층(160)의 일부분 및 저부 전극(150) 위에 침착되고, 투명 상부 전극(180)이 OLED(170) 및 픽셀 한정 층(160) 위에 침착되며, 선택적인 박막 봉지 층(190)이 침착되어 수분 및 산소 민감성 디바이스를 환경으로부터 그리고 또한 임의의 후속하는 처리 단계들로부터 보호한다.
나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100g)는 TE AMOLED(100)의 상부 표면(101) 상에(즉, 박막 봉지 층(190) 위에) 배치되는 고지수 중합체 광학 커플링 층(OCL)(112)을 추가로 포함하고, TE AMOLED(100)의 반대편에서 평탄한 표면을 포함한다. 기재(122)를 포함하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(108)가, 기재(122)와 OLED 지지부(110)가 TE CBW AMOLED 디바이스(100g)의 외부 표면들을 한정하고 수분 및 산소 민감성 디바이스 요소들을 환경으로부터 보호하도록, 고지수 OCL(112)에 라미네이팅되고 부착된다. 몇몇 경우에, 다른 곳에 기술된 바와 같이, 고지수 OCL(112)은 대신에, 후에 박막 봉지 층(190)에 라미네이팅되고 부착될 수 있는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(102)의 상부 표면으로서 포함될 수 있다.
광 추출 컬러 필터 라미네이트(108)는 컬러 필터 어레이(127)가 표면 상에 배치되는 기재(122)를 포함한다. 컬러 필터 어레이(127)는, 당업자에게 알려진 바와 같이, 적색 필터(127r), 녹색 필터(127g), 청색 필터(127b), 및 인접 컬러 필터들을 분리시키는 블랙 매트릭스(127bk)를 포함한다. 적색, 녹색, 및 청색 필터(127r, 127g, 127b)들 각각은 개별 OLED 서브픽셀들과 정합되어 배치된다. 컬러 필터 어레이(127)는 기재(122)의 반대편에서 나노구조화된 표면(121)을 포함하고, 나노구조화된 표면(121)은 선택적으로 개방 면 특징부일 수 있다. 컬러 필터 평탄화 층(128)이, 다른 곳에 기술된 바와 같이, TE AMOLED(100)의 상부 표면(101)에 인접한 고지수 OCL(112)에 라미네이팅될 수 있는, 나노구조화된 표면(121)의 반대편의 평탄한 상부 표면을 구비한다. 선택적인 보조 층(129)이 컬러 필터 평탄화 층(128)과 고지수 OCL(112) 사이에 배치될 수 있는데, 몇몇 경우에, 선택적인 보조 층(129)은 예를 들어 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 투명 전도성 산화물(TCO)을 포함할 수 있다. 선택적인 보조 층(129)은 광 추출 컬러 필터 라미네이트(108) 또는 고지수 OCL(112)의 상부 표면 상에 이들 두 필름의 라미네이션 전에 배치될 수 있다.
몇몇 경우에, 컬러 필터 평탄화 층(128)의 굴절률은 TE CBW AMOLED 디바이스(100g)로부터의 광의 효율적인 추출을 위해 고지수 OCL(112)의 굴절률보다 크거나 바람직하게는 이와 동일할 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 컬러 필터 평탄화 층(128) 및 고지수 OCL(112) 둘 모두는 동일한 재료를 포함할 수 있다.
나노구조화된 TE CBW AMOLED 디바이스(100g)는, 그 전체 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함된, 2013년 11월 11일자로 출원된, 발명의 명칭이 "OLED 디바이스용 나노구조체(NANOSTRUCTURES FOR OLED DEVICES)"인, 공계류 중인 미국 특허 출원 제61/902,437호에 기술된 기법에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로, 이 기법은 OCL 전구체를 TE AMOLED(100) 어레이의 상부 표면(101) 상에 코팅함으로써, 평탄화된 OCL 전구체 표면을 형성하는 단계를 포함한다. 이어서, 광 추출 컬러 필터 라미네이트(108)가 광 추출 컬러 필터 라미네이트(108)의 평탄한 외측 표면이 OCL 전구체 표면과 접촉하도록 OCL 전구체 표면 상에 라미네이팅되며, 여기서 광 추출 컬러 필터 라미네이트(108)는 매립된 나노구조화된 표면(121)을 포함한다. 이어서, OCL 전구체가 중합되어, 고지수 OCL(112)을 형성하고, 광 추출 컬러 필터 라미네이트(108)의 평탄한 외측 표면을 고지수 OCL(112)에 접합시킨다. 광 추출 컬러 필터 라미네이트(108) 및 OCL 전구체 둘 모두는 화학 방사선, 예컨대 가시광, 자외 방사선, 전자 빔 방사선, 열 및 이들의 조합을 사용하여 경화되는 단량체들을 포함하는 중합성 조성물을 포함할 수 있다.
도 1a, 도 1b, 도 1c, 도 1f, 및 도 1g의 상부 발광 OLED 실시예에 대해, 광 추출 컬러 필터 라미네이트는 대안적으로 OLED 디바이스에 적용될 별개의 물품 내에 있을 수 있다. 그러한 구성은 OLED 기재, 컬러 필터 기재, 및 OLED 기재와 컬러 필터 기재 사이에 있고 이들과 접촉하는 OCL을 포함할 수 있다.
도 1a에 대한 이러한 대안적인 구성은 상부 표면(101)을 갖고 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 OLED 기재(100), 광 추출 컬러 필터 기재(102), 및 OCL(112)을 포함한다. 컬러 필터 기재는 지지 기재(122), 지지 기재와 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면(121)을 갖는, 지지 기재에 굴절률-정합되는 나노구조화된 전사 층(124), 전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126), 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)의 평탄한 표면과 접촉하는 고굴절률 컬러 필터 층(127), 및 고굴절률 컬러 필터 층과 접촉하는 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층(128)을 포함한다. OCL(112)은 OLED 상부 표면(101)과 접촉하고, 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층(128)과 접촉할 수 있는 평탄한 반대편 표면을 갖는다. 전사 층의 나노구조화된 표면은 고지수 재료와 저지수 재료 사이의 계면을 형성한다. 또한, 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층(128)과 OCL(112) 사이에 배치될 수 있는 선택적인 보조 층(129)이 도시되어 있다.
도 1b에 대한 이러한 대안적인 구성은 상부 표면(101)을 갖고 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 OLED 기재(100), 광 추출 컬러 필터 라미네이트(103), 및 OCL(112)을 포함한다. 컬러 필터 기재는 평탄한 표면을 갖는 지지 기재(122), 지지 기재의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층(127), 나노구조화된 전사 층(124), 및 전사 층(124)의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)을 포함한다. OCL(112)은 OLED 상부 표면(101)과 접촉하고, 전사 층 평탄화 층(126)과 접촉할 수 있는 평탄한 반대편 표면을 갖는다. 선택적으로, 이 실시예는 컬러 필터 층(127)과 접촉하는 컬러 필터 평탄화 층(128)을 추가로 포함할 수 있으며, 여기서 나노구조화된 전사 층(124)은 컬러 필터 평탄화 층(128)에 굴절률-정합된다. 나노구조화된 전사 층(124)은 컬러 필터 평탄화 층(128)과 접촉하는 평탄한 표면, 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖는다. 전사 층의 나노구조화된 표면은 고지수 재료와 저지수 재료 사이의 계면을 형성한다. 또한, 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)과 OCL(112) 사이에 배치될 수 있는 선택적인 보조 층(129)이 도시되어 있다.
컬러-바이-화이트(CBW) 이미지 디스플레이(100f)의 도 1f에 대한 이러한 대안적인 구성은 상부 표면(101)을 갖고 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 OLED 기재(100), 컬러 필터 기재(107), 및 OCL(112)을 포함한다. 컬러 필터 기재는 평탄한 표면을 갖는 지지 기재(122); 지지 기재의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층(127); 컬러 필터 층과 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖는, 컬러 필터 층에 굴절률-정합되는 나노구조화된 전사 층(124); 및 전사 층과 접촉하여 전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층(128)을 포함한다. OCL은 OLED 상부 표면과 접촉하고, 전사 층 평탄화 층과 접촉하는 평탄한 반대편 표면을 갖는다. 전사 층의 나노구조화된 표면은 고지수 재료와 저지수 재료 사이의 계면을 형성한다. 다른 실시예에서, 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층(128)은 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)(도 1f에 도시되지 않음)에 의해 대체될 수 있다. 또한, 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층(128)과 OCL(112) 사이에 배치될 수 있는 선택적인 보조 층(129)이 도시되어 있다. 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층(128)이 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)에 의해 대체될 수 있다면, 선택적인 보조 층(129)이 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)과 OCL(112) 사이에 배치될 수 있다.
컬러-바이-화이트(CBW) 이미지 디스플레이(100g)의 도 1g에 대한 이러한 대안적인 구성은 상부 표면(101)을 갖고 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 OLED 기재(100), 컬러 필터 기재(108), 및 OCL(112)을 포함한다. 컬러 필터 기재는 평탄한 표면을 갖는 지지 기재(122); 평탄한 표면을 갖는 지지 기재의 평탄한 표면과 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면(121)을 갖는 컬러 필터 층(127); 및 컬러 필터 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는, 컬러 필터 층과 접촉하는 고굴절률 컬러 필터 층 평탄화 층(128)을 포함한다. OCL은 OLED 상부 표면(101)과 접촉하고, 고굴절률 컬러 필터 층 평탄화 층(128)과 접촉할 수 있는 평탄한 반대편 표면을 갖는다. 전사 층의 나노구조화된 표면은 고지수 재료와 저지수 재료 사이의 계면을 형성한다. 다른 실시예에서, 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층(128)은 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)(도 1g에 도시되지 않음)에 의해 대체될 수 있다. 또한, 고굴절률 전사 층 평탄화 층(128)과 OCL(112) 사이에 배치될 수 있는 선택적인 보조 층(129)이 도시되어 있다. 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층(128)이 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)에 의해 대체된다면, 선택적인 보조 층(129)이 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)과 OCL(112) 사이에 배치될 수 있다.
도 1c에 대한 이러한 대안적인 구성은 상부 표면(101)을 갖고 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 OLED 기재(100), 광 추출 컬러 필터 라미네이트(104), 및 OCL(112)을 포함한다. 컬러 필터 기재는 평탄한 표면을 갖는 지지 기재(122), 지지 기재(122)의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층(127), 및 나노구조화된 전사 층(124)을 포함한다. OCL(112)은 OLED 상부 표면(101)과 접촉하고, 전사 층(124)의 나노구조화된 표면에 합치하는 반대편의 텍스처화된 표면을 갖는다. 선택적으로, 이 실시예는 컬러 필터 층(127)과 나노구조화된 전사 층(124) 사이에 배치되는 컬러 필터 평탄화 층(128)을 추가로 포함할 수 있으며, 여기서 나노구조화된 전사 층(124)은 컬러 필터 평탄화 층(128)에 굴절률-정합된다. 이 실시예에서, 나노구조화된 전사 층(124)은 컬러 필터 평탄화 층(128)과 접촉하는 평탄한 표면, 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖고; 컬러 필터 평탄화 층(128)은 또한 컬러 필터 층(127)과 접촉한다. 전사 층의 나노구조화된 표면은 고지수 재료와 저지수 재료 사이의 계면을 형성한다. 또한, 컬러 필터 평탄화 층(128)과 나노구조화된 전사 층(124) 사이에 배치될 수 있는 선택적인 보조 층(129)이 도시되어 있다.
도 1a, 도 1b, 도 1c, 도 1f, 및 도 1g의 상부 발광 OLED 실시예에 대해, 광 추출 컬러 필터 라미네이트는 대안적으로 OLED 디바이스에 적용될 별개의 물품 내에 있을 수 있다. 그러한 구성은 OLED 기재, 컬러 필터 기재, 및 OLED 기재와 컬러 필터 기재 사이에 있고 이들과 접촉하는 OCL을 포함할 수 있다.
도 1h와 도 1i의 저부 발광 OLED 실시예에 대해, 컬러 필터 라미네이트는 대안적으로 OLED 디바이스의 제조에서 지지부로서 이용될 별개의 물품 내에 있을 수 있고, 이전에 논의된 OLED 기재의 적어도 하나 이상의 구성요소, 예컨대 OLED 지지부를 포함할 수 있다.
컬러-바이-화이트(CBW) 이미지 디스플레이(100h)의 도 1h의 대안적인 구성은 상부 표면(101) 및 저부 표면(101')을 갖고 저부 표면(101')을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 OLED 기재(100)를 포함한다. OLED 기재(100)는 OLED 하위 구조체(100') 및 컬러 필터 기재(109)를 포함한다. 컬러 필터 기재(109)는 평탄한 표면을 갖는 OLED 지지부(110); OLED 지지부(110)의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층(127); 컬러 필터 층과 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면(121)을 갖는, 컬러 필터 평탄화 층에 굴절률-정합되는 나노구조화된 전사 층(124); 및 전사 층(124)의 나노구조화된 표면(121)에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)을 포함한다. OLED 하위 구조체(100')는, 당업자에게 알려진 바와 같이, 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)의 평탄한 표면 상에 배치되는 픽셀 회로(120), 및 초기에 침착되어 픽셀 회로(120) 및 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)의 평탄한 표면의 적어도 일부분을 덮는 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 포함한다. OLED 하위 구조체(100')는, 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 통과하여, 픽셀 회로 평탄화 층(130)의 일부분 위에 침착된 적어도 하나의 저부 전극(150)에 대한 전기 접속을 제공하는 적어도 하나의 비아(140)를 추가로 포함한다. 픽셀 한정 층(160)이 픽셀 회로 평탄화 층(130) 및 각각의 저부 전극(150)의 일부분 위에 침착되어 개별 픽셀들을 한정하고 전기적으로 절연시킨다. 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는, 복수의 공지된 층(도시되지 않음)을 갖는 OLED(170)가 픽셀 한정 층(160)의 일부분 및 저부 전극(150) 위에 침착되고, 투명 상부 전극(180)이 OLED(170) 및 픽셀 한정 층(160) 위에 침착되며, 선택적인 박막 봉지 층(190)이 침착되어 수분 및 산소 민감성 디바이스를 환경으로부터 그리고 또한 임의의 후속하는 처리 단계들로부터 보호한다. 층(190)은, 예를 들어 미국 특허 제7,510,913호에 기술된 기법들에 의해 만들어질 수 있다.
컬러-바이-화이트(CBW) 이미지 디스플레이(100i)의 도 1i의 대안적인 구성은 상부 표면(101) 및 저부 표면(101')을 갖고 저부 표면(101')을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 OLED 기재(100)를 포함한다. OLED 기재(100)는 OLED 하위 구조체(100") 및 컬러 필터 기재(111)를 포함한다. 컬러 필터 기재(111)는 평탄한 표면을 갖는 OLED 지지부(110); OLED 지지부(110) 상에 배치되는 픽셀 회로(120); 평탄한 표면을 갖고, 초기에 침착되어 픽셀 회로(120) 및 OLED 지지부(110)의 평탄한 표면의 적어도 일부분을 덮는 픽셀 회로 평탄화 층(130); 픽셀 회로 평탄화 층(130)의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층(127); 컬러 필터 층과 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면(121)을 갖는, 컬러 필터 평탄화 층에 굴절률-정합되는 나노구조화된 전사 층(124); 및 전사 층(124)의 나노구조화된 표면(121)에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)을 포함한다. 컬러 필터 기재(111)는 이어서 OLED 기재(100)의 제조를 위한 기부 기재로서 사용될 수 있다. OLED 기재(100)는 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126), 나노구조화된 전사 층(124), 컬러 필터 층(127) 및 픽셀 회로 평탄화 층(130)을 통과하는 적어도 하나의 비아(140); 및 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)의 일부분 위에 침착되는 적어도 하나의 저부 전극을 추가로 포함하는 OLED 하위 구조체(100'')를 추가로 포함할 것이다. 적어도 하나의 비아는 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)의 일부분 위에 침착된 적어도 하나의 저부 전극(150)에 대한 전기 접속을 제공한다. 픽셀 한정 층(160)이 픽셀 회로 평탄화 층(130) 및 각각의 저부 전극(150)의 일부분 위에 침착되어 개별 픽셀들을 한정하고 전기적으로 절연시킨다. 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는, 복수의 공지된 층(도시되지 않음)을 갖는 OLED(170)가 픽셀 한정 층(160)의 일부분 및 저부 전극(150) 위에 침착되고, 투명 상부 전극(180)이 OLED(170) 및 픽셀 한정 층(160) 위에 침착되며, 선택적인 박막 봉지 층(190)이 침착되어 수분 및 산소 민감성 디바이스를 환경으로부터 그리고 또한 임의의 후속하는 처리 단계들로부터 보호한다. 층(190)은, 예를 들어 미국 특허 제7,510,913호에 기술된 기법들에 의해 만들어질 수 있다. 도 1i에서, OLED 하위 구조체(100'')는 비아(140)를 충전하는 저부 전극(150)의 일부분을 포함한다.
도 1a를 참조하면, 다른 실시예에서, 본 발명은 지지 기재(122); 지지 기재(122)와 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면(121)을 갖는, 지지 기재(122)에 굴절률-정합되는 나노구조화된 전사 층(124); 전사 층(124)의 나노구조화된 표면(121)에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126); 고굴절률 전사 층 평탄화 층의 평탄한 표면과 접촉하는 고굴절률 컬러 필터 층(127); 및 고굴절률 컬러 필터 층(127)과 접촉하는 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층(128)을 포함하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(102)에 관한 것이다. 광 추출 컬러 필터 라미네이트(102)는 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층(128)에 인접한 선택적인 보조 층(129)을 추가로 포함할 수 있다. 보조 층(129)은 투명 전도성 산화물을 포함할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 다른 실시예에서, 본 발명은 평탄한 표면을 갖는 지지 기재(122); 지지 기재(122)의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층(127); 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면(121)을 갖는 나노구조화된 전사 층(124); 및 전사 층(124)의 나노구조화된 표면(121)에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)을 포함하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(103)에 관한 것이다. 광 추출 컬러 필터 라미네이트(103)는 컬러 필터 층과 나노구조화된 전사 층 사이에 배치되는 선택적인 컬러 필터 평탄화 층(128)을 추가로 포함할 수 있으며, 여기서 나노구조화된 전사 층은 컬러 필터 평탄화 층에 굴절률-정합된다. 광 추출 컬러 필터 라미네이트(103)는 고굴절률 전사 층 평탄화 층(126)에 인접한 선택적인 보조 층(129)을 추가로 포함할 수 있다. 보조 층(129)은 투명 전도성 산화물을 포함할 수 있다.
도 1c를 참조하면, 다른 실시예에서, 본 발명은 평탄한 표면을 갖는 지지 기재(122); 지지 기재(122)의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층(127); 및 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면(121)을 갖는 나노구조화된 전사 층(124)을 포함하는 광 추출 컬러 필터 라미네이트(104)에 관한 것이다. 광 추출 컬러 필터 라미네이트(103)는 컬러 필터 층(127)과 나노구조화된 전사 층(124) 사이에 배치되고 컬러 필터 층과 접촉하는 선택적인 컬러 필터 평탄화 층(128)을 추가로 포함할 수 있으며, 여기서 나노구조화된 전사 층(124)은 컬러 필터 평탄화 층(128)에 굴절률-정합된다. 광 추출 컬러 필터 라미네이트(104)는 컬러 필터 평탄화 층(128)과 나노구조화된 전사 층(124) 사이에 배치되는 선택적인 보조 층(129)을 추가로 포함할 수 있다. 보조 층(129)은 투명 전도성 산화물을 포함할 수 있다.
기재 및 지지부
기재(122)와 지지부(110)는, 예를 들어 다른 층에 대한 기계적 지지를 제공할 수 있는 열 안정성의 가요성 필름을 비롯한 임의의 적합한 필름일 수 있다. 그러나, 일반적으로, 중합체 필름에 비해, 우수한 열 안정성과 장벽 특성으로 인해, 유리 필름이 바람직하다. 그러나, 몇몇 경우에, 중합체 필름이 사용될 수 있다.
나노구조화된 템플릿 층
나노구조화된 템플릿 층(124)은 나노구조화된 템플릿 층(124) 상에 코팅된 pOCL 또는 임의의 다른 나노구조화된 전사 층(도시되지 않음, 다른 곳에서 기술됨)에 구조체를 부여하는 층이다. 이는 템플릿 재료로 구성된다. 나노구조화된 템플릿 층(124)은, 예를 들어, 엠보싱, 복제 공정, 압출, 캐스팅, 또는 표면 구조화를 통하여 형성될 수 있다. 대체적으로 나노구조체가 본 명세서에서 기술되고 있지만, 나노구조화된 템플릿 층(124)은 대체적으로 나노구조체, 마이크로구조체, 또는 계층형 구조체를 포함할 수 있는 구조화된 표면을 가질 수 있는 템플릿 층일 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 나노구조체는 적어도 하나의 치수(예컨대, 높이, 폭, 또는 길이)가 1 마이크로미터 이하인 특징부를 포함한다. 마이크로구조체는 적어도 하나의 치수(예컨대, 높이, 폭, 또는 길이)가 1 밀리미터 이하인 특징부를 포함한다. 계층형 구조체는 나노구조체와 마이크로구조체의 조합이다. 일부 실시예에서, 템플릿 층은 패턴화, 화학선 패턴화, 엠보싱, 압출, 및 공압출과 상용성일 수 있다.
전형적으로, 템플릿 층은, 복제 공정 동안 저점도를 가질 수 있고 이어서 복제된 나노구조체, 마이크로구조체 또는 계층형 구조체"에 고정되는" 영구 가교결합된 중합체 네트워크를 형성하도록 빠르게 경화될 수 있는 광경화성 재료를 포함한다. 광중합의 당업자에게 공지된 임의의 광경화성 수지가 템플릿 층을 위해 사용될 수 있다. 템플릿 층을 위해 사용된 수지는, 가교결합될 때, 개시된 구조화된 테이프의 사용 동안 전사 층으로부터 이형될 수 있어야만 하거나, 또는 이형 층(아래 참조)의 적용 및 이형 층을 적용하기 위한 공정과 상용성이어야 한다. 부가적으로, 템플릿 층을 위해 사용된 수지는 바람직하게는, 다른 곳에서 기술된 바와 같이, 접착 촉진 층의 적용과 상용성이다.
템플릿 층으로서 사용될 수 있는 중합체에는 또한 하기가 포함된다: 스티렌 아크릴로니트릴 공중합체; 스티렌(메트)아크릴레이트 공중합체; 폴리메틸메타크릴레이트; 폴리카르보네이트; 스티렌 말레산 무수물 공중합체; 유핵(nucleated) 반-결정질 폴리에스테르; 폴리에틸렌나프탈레이트의 공중합체; 폴리이미드; 폴리이미드 공중합체; 폴리에테르이미드; 폴리스티렌; 신디오택틱 폴리스티렌; 폴리페닐렌 옥사이드; 환형 올레핀 중합체; 및 아크릴로니트릴, 부타디엔, 및 스티렌의 공중합체. 하나의 바람직한 중합체는 이네오스 에이비에스 (유에스에이) 코포레이션(Ineos ABS (USA) Corporation)으로부터 입수가능한 루스트란(Lustran) SAN 스파클(Sparkle) 재료이다. 방사선 경화 템플릿 층을 위한 중합체에는 가교결합된 아크릴레이트, 예컨대, 다작용성 아크릴레이트 또는 에폭시, 및 단일작용성 단량체 및 다작용성 단량체와 블렌딩된 아크릴화 우레탄이 포함된다.
패턴화되고 구조화된 템플릿 층은 방사선 경화성 조성물의 층을 방사선 투과성 지지부의 일 표면 상에 침착하여 노출된 표면을 갖는 층을 제공하는 단계, 마스터를, 원위 표면 부분 및 인접한 오목한 표면 부분을 포함한 정확하게 형상화되고 위치된 상호작용적 작용성 불연속체의 3차원 마이크로구조체를 충분한 접촉 압력 하에 상기 지지부 상에 방사선 경화성 조성물의 층의 노출된 표면 내로 부여할 수 있는 패턴을 갖는 예비형성된 표면과 접촉시켜서 상기 패턴을 상기 층에 부여하는 단계, 및 상기 경화성 조성물을 캐리어를 통해 충분한 수준의 방사선에 노출시켜서, 방사선 경화성 조성물의 층이 마스터의 패턴화된 표면과 접촉하는 동안, 상기 조성물을 경화시키는 단계에 의해 형성될 수 있다. 이러한 캐스팅 및 경화 공정은 지지 롤을 사용하고, 경화성 재료의 층을 지지부 상으로 침착시키고, 경화성 재료를 마스터에 대해 적층시키고, 화학 방사선을 사용하여 경화성 재료를 경화시키는 연속 방식으로 수행될 수 있다. 이어서, 패턴화되고 구조화된 템플릿이 위에 배치된 생성된 지지 롤을 감아 올릴 수 있다. 이러한 방법은 예를 들어 미국 특허 제6,858,253호(윌리암스(Williams) 등)에 개시되어 있다.
압출 또는 엠보싱된 템플릿 층의 경우, 템플릿 층을 구성하는 재료들은 부여 받을 상부 구조화된 표면의 특정 토포그래피(topography)에 따라 선택될 수 있다. 대체적으로, 재료는 재료가 고형화하기 전에 구조체가 완전히 복제되도록 선택된다. 이는 부분적으로는, 재료가 압출 공정 동안 유지되는 온도 및 상부 구조화된 표면을 부여하기 위해 사용된 공구의 온도뿐만 아니라 압출이 수행되고 있는 속도에 의존할 것이다. 전형적으로, 상부 층에 사용된 압출가능한 중합체는, 대부분의 작동 조건 하에 압출 복제 및 엠보싱을 할 수 있도록 하기 위해 약 140℃ 미만의 Tg, 또는 약 85℃ 내지 약 120℃의 Tg를 갖는다. 일부 실시예에서, 지지 필름 및 템플릿 층은 동시에 공압출될 수 있다. 이러한 실시예는 둘 이상의 공압출 층을 필요로 한다 - 하나의 중합체를 갖는 상부 층 및 다른 중합체를 갖는 저부 층. 상부 층이 제1 압출가능한 중합체를 포함하면, 제1 압출가능한 중합체는 약 140℃ 미만의 Tg 또는 약 85℃ 내지 약 120℃의 Tg를 가질 수 있다. 상부 층이 제2 압출가능한 중합체를 포함하면, 지지 층으로서 기능할 수 있는 제2 압출가능한 중합체는 약 140℃ 미만의 Tg 또는 약 85℃ 내지 약 120℃의 Tg를 갖는다. 분자량 및 용융 점도와 같은 다른 특성이 또한 고려되어야 하고 사용된 특정 중합체 또는 중합체들에 의존할 것이다. 템플릿 층에 사용되는 재료는 또한, 재료가 우수한 접착력을 지지부에 제공하여 두 개 층의 탈층이 광학 물품의 수명 동안 최소화되도록 선택되어야 한다.
압출되거나 공압출된 템플릿 층은 패턴화된 구조체를 템플릿 층에 부여할 수 있는 마스터 롤 상으로 캐스팅될 수 있다. 이는 배치(batch)식으로 또는 연속 롤-투-롤 공정으로 수행될 수 있다. 부가적으로, 나노구조화된 전사 층은 압출된 또는 공압출된 템플릿 층 상으로 압출될 수 있다. 일부 실시예에서, 모든 세 개 층들 - 지지 층, 템플릿 층, 및 나노구조화된 전사 층이 한 번에 공압출될 수 있다.
템플릿 층 중합체로서 사용될 수 있는 유용한 중합체는 스티렌 아크릴로니트릴 공중합체; 스티렌 (메트)아크릴레이트 공중합체; 폴리메틸메타크릴레이트; 스티렌 말레산 무수물 공중합체; 유핵 반-결정질 폴리에스테르; 폴리에틸렌나프탈레이트의 공중합체; 폴리이미드; 폴리이미드 공중합체; 폴리에테르이미드; 폴리스티렌; 신디오택틱 폴리스티렌; 폴리페닐렌 옥사이드; 및 아크릴로니트릴, 부타디엔, 및 스티렌의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 중합체를 포함한다. 제1 압출가능한 중합체로서 사용될 수 있는 특히 유용한 중합체는 다우 케미칼(Dow Chemical)로부터 입수가능한 타이릴(TYRIL) 공중합체로 공지된 스티렌 아크릴로니트릴 공중합체를 포함한다; 그 예는 타이릴 880 및 125를 포함한다. 템플릿 중합체로서 사용될 수 있는 다른 특히 유용한 중합체는 스티렌 말레산 무수물 공중합체 다일라크(DYLARK) 332 및 스티렌 아크릴레이트 공중합체 나스(NAS) 30을 포함하는데, 이들 모두는 노바 케미컬(Nova Chemical)로부터 입수가능하다. 마그네슘 실리케이트, 소듐 아세테이트, 또는 메틸렌비스(2,4-다이-t-부틸페놀) 산 소듐 포스페이트와 같은 핵화제와 블렌딩된 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 또한 유용하다.
상부 스킨 층으로서 유용한 예시적인 중합체는 CoPEN(폴리에틸렌나프탈레이트의 공중합체), CoPVN(폴리비닐나프탈렌의 공중합체), 및 폴리에테르이미드를 포함한 폴리이미드를 포함한다. 적합한 수지 조성물은, 치수적으로 안정하고 내구성이며 내후성(weatherable)이고 원하는 형상으로 용이하게 형성가능한 투명한 재료를 포함한다. 적합한 재료의 예에는, 굴절률이 약 1.5인 아크릴, 예컨대 롬 앤드 하스 컴퍼니(Rohm and Haas Company)에 의해 제조된 플렉시글래스(PLEXIGLAS) 브랜드 수지; 굴절률이 약 1.59인 폴리카르보네이트; 열경화성 아크릴레이트 및 에폭시 아크릴레이트와 같은 반응성 재료; 폴리에틸렌계 이오노머, 예컨대 이. 아이. 듀폰 드 네모아 앤드 컴퍼니, 인크.에 의해 설린의 브랜드 명칭 하에 시판되는 것; (폴리)에틸렌-코-아크릴산; 폴리에스테르; 폴리우레탄; 및 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트가 포함된다. 템플릿 층은, 미국 특허 제5,691,846호(벤슨(Benson))에 개시된 바와 같이, 지지 필름 상으로 직접 캐스팅함으로써 제조될 수 있다. 방사선 경화 구조체를 위한 중합체에는 가교결합된 아크릴레이트, 예컨대, 다작용성 아크릴레이트 또는 에폭시, 및 단일작용성 단량체 및 다작용성 단량체와 블렌딩된 아크릴화 우레탄이 포함된다.
접착 촉진 층 재료
접착 촉진 층은, 광 추출 컬러 필터 라미네이트의 성능에 실질적으로 악영향을 주지 않고, 수용체 기재에 대한 광 추출 컬러 필터 라미네이트의 접착력을 향상시키는 임의의 재료에 의해 구현될 수 있다. 전사 층 및 OCL 층을 위한 예시적인 재료는 또한, 바람직하게는 고굴절률을 갖는 접착 촉진 층을 위해 사용될 수 있다. 개시된 물품 및 방법에 도움이 되는 유용한 접착 촉진 재료는 포토레지스트(포지티브 및 네거티브), 자가-조립된 단일 층, 접착제, 실란 커플링제, 및 거대 분자를 포함한다. 일부 실시예에서, 실세스퀴옥산은 접착 촉진 층으로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 폴리비닐 실세스퀴옥산 중합체가 접착 촉진 층으로서 사용될 수 있다. 다른 예시적인 재료에는 벤조사이클로부탄, 폴리이미드, 폴리아미드, 실리콘, 폴리실록산, 실리콘 하이브리드 중합체, (메트)아크릴레이트, 및 다양한 반응기, 예컨대 에폭사이드, 에피설파이드, 비닐, 하이드록실, 알릴옥시, (메트)아크릴레이트, 아이소시아네이트, 시아노에스테르, 아세톡시, (메트)아크릴아미드, 티올, 실란올, 카르복실산, 아미노, 비닐 에테르, 페놀, 알데하이드, 알킬 할라이드, 신나메이트, 아지드, 아지리딘, 알켄, 카르바메이트, 이미드, 아미드, 알킨, 및 이들 기의 임의의 유도체 또는 조합으로 작용화된 기타 실란 또는 거대 분자가 포함될 수 있다.
이형 라이너
전사 층, OCL 층, pOCL 층, 또는 다른 전사가능한 층은, 선택적으로, 임시적인 이형 라이너로 덮일 수 있다. 이형 라이너는 취급 동안 패턴화되고 구조화된 층을 보호할 수 있고, 구조화된 층 또는 구조화된 층의 일부를 수용체 기재로 전사시키기 위해, 원하는 경우, 용이하게 제거될 수 있다. 개시된 패턴화되고 구조화된 테이프에 유용한 예시적 라이너가 특허 출원 공개 WO 2012/082536호(바랜(Baran) 등)에 개시되어 있다.
라이너는 가요성 또는 강성일 수 있다. 바람직하게는, 이는 가요성이다. 적합한 라이너(바람직하게는, 가요성 라이너)는 전형적으로 두께가 0.5 밀(mil) 이상이고, 전형적으로 두께가 20 밀 이하이다. 라이너는 이형 코팅이 제1 표면 상에 배치된 배킹(backing)일 수 있다. 선택적으로, 이형 코팅이 배킹의 제2 표면 상에 배치될 수 있다. 이러한 배킹이 롤 형태인 전사 물품에 사용되는 경우, 제2 이형 코팅은 제1 이형 코팅보다 낮은 이형 값을 갖는다. 강성 라이너로서 기능할 수 있는 적합한 재료에는 금속, 금속 합금, 금속-매트릭스 복합체, 금속화 플라스틱, 무기 유리 및 유리질화 유기 수지, 성형 세라믹, 및 중합체 매트릭스 보강 복합체가 포함된다.
예시적인 라이너 재료는 종이 및 중합체 재료를 포함한다. 예를 들어, 가요성 배킹은 고밀화 크라프트 종이(densified Kraft paper)(예컨대, 미국 일리노이주 윌로우브룩 소재의 로파렉스 노스 아메리카(Loparex North America)로부터 구매가능한 것들), 폴리에틸렌 코팅 크라프트 종이와 같은 폴리-코팅 종이, 및 중합체 필름을 포함한다. 적합한 중합체 필름은 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 셀룰로오스, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리실리콘, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌프탈레이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리카르보네이트, 또는 이들의 조합을 포함한다. 부직포 또는 직조 라이너도 또한 유용할 수 있다. 부직포 또는 직조 라이너를 갖는 실시예가 이형 코팅을 포함할 수 있다. 클리어실(CLEARSIL) T50 이형 라이너; 미국 버지니아주 마틴스빌 소재의 솔루티아/CP 필름즈(Solutia/CP Films)로부터 입수가능한 실리콘-코팅 2 밀 폴리에스테르 필름 라이너, 및 로파렉스 5100 이형 라이너, 즉 미국 위스콘신주 해몬드 소재의 로파렉스로부터 입수가능한 플루오로실리콘-코팅 2 밀 폴리에스테르 필름 라이너가 유용한 이형 라이너의 예이다.
라이너의 이형 코팅은 불소-함유 재료, 규소-함유 재료, 플루오로중합체, 실리콘 중합체, 또는 12 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트를 포함하는 단량체로부터 유도된 폴리(메트)아크릴레이트 에스테르일 수 있다. 일 실시예에서, 알킬 기는 분지형일 수 있다. 유용한 플루오로중합체 및 실리콘 중합체의 예시적인 예를 미국 특허 제4,472,480호(올슨(Olson)), 제4,567,073호 및 제4,614,667호(둘 모두 라슨(Larson) 등)에서 찾을 수 있다. 유용한 폴리(메트)아크릴레이트 에스테르의 예시적인 예를 미국 특허 출원 공개 제2005/118352호(수와(Suwa))에서 찾을 수 있다. 라이너의 제거는 전사 층의 표면 토폴로지를 네거티브로 변화시켜서는 안 된다.
기타 첨가제
전사, OCL, pOCL, 및 접착 촉진 층에 포함시키기 위한 기타 적합한 첨가제는, 필름의 보관, 수송 및 취급의 과정 동안 조기 경화를 방지하기 위한 산화방지제, 안정화제, 오존분해방지제 및/또는 억제제이다. 조기 경화를 방지함으로써 모든 앞서 논의된 실시예에서 라미네이션 전사에 요구되는 점착성을 유지할 수 있다. 산화방지제는, 전자 이동 및 중합과 같은 연쇄 반응으로 이어질 수 있는 자유 라디칼 종의 형성을 방지할 수 있다. 산화방지제는 이러한 라디칼을 분해하기 위해 사용될 수 있다. 적합한 산화방지제는 예를 들어, 상표명 이르가녹스(IRGANOX)의 산화방지제를 포함할 수 있다. 산화방지제에 대한 분자 구조는 전형적으로 장애 페놀 구조, 예컨대 2,6-다이-tert-부틸페놀, 2,6-다이-tert-부틸-4-메틸페놀, 또는 방향족 아민을 기본으로 한 구조이다. 하이드로퍼옥사이드 라디칼, 예컨대 포스파이트 또는 포스포나이트, 유기 황 함유 화합물 및 다이티오포스포네이트를 분해하기 위해 2차 산화방지제가 또한 사용된다. 전형적인 중합 억제제는 퀴논 구조체, 예컨대 하이드로퀴논, 2,5 다이-tert-부틸-하이드로퀴논, 모노메틸 에테르 하이드로퀴논, 또는 카테콜 유도체, 예컨대 4-tert 부틸 카테콜을 포함한다. 사용된 임의의 산화방지제, 안정화제, 오존분해방지제 및 억제제는 전사, OCL, 및 접착 촉진 층에 가용성이어야 한다.
달리 지시되지 않는 한, 명세서 및 청구범위에 사용되는 특징부 크기, 양 및 물리적 특성을 표현하는 모든 숫자는 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 이어지는 명세서 및 첨부된 청구범위에 기술된 수치적 파라미터는 본 명세서에 개시된 교시를 이용하는 당업자가 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다.
본 명세서에 인용된 모든 참고 문헌 및 공보는 그들이 본 발명과 직접적으로 모순될 수 있는 경우를 제외하고는, 명백히 전체적으로 본 발명에 참고로 포함된다. 특정 실시예가 본 명세서에 예시 및 기술되었지만, 본 발명 내용의 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 대안 및/또는 등가의 구현예가 도시되고 기술된 특정 실시예를 대신할 수 있다는 것이 당업자에 의해 인식될 것이다. 본 출원은 본 명세서에 논의된 특정 실시예의 임의의 개조 또는 변형을 포함하도록 의도된다. 따라서, 본 발명 내용은 청구범위 및 그의 등가물에 의해서만 제한되는 것으로 의도된다.
Claims (36)
- 컬러-바이-화이트(color-by-white, CBW) 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED) 이미지 디스플레이로서,
상부 표면을 갖고, 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 유기 발광 다이오드(OLED) 기재(substrate);
컬러 필터 기재 ― 상기 컬러 필터 기재는
지지 기재,
지지 기재와 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된(nanostructured) 반대편 표면을 갖는, 지지 기재에 굴절률-정합되는(index-matched) 나노구조화된 전사 층(transfer layer),
전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하여(conforming) 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층,
고굴절률 전사 층 평탄화 층의 평탄한 표면과 접촉하는 고굴절률 컬러 필터 층, 및
고굴절률 컬러 필터 층과 접촉하는 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층을 포함함 -; 및
OLED 상부 표면과 접촉하고, 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층과 접촉하는 평탄한 반대편 표면을 갖는 광학 커플링 층(optical coupling layer, OCL)
을 포함하고,
고굴절률은 1.65 내지 2.20의 범위인, CBW 유기 발광 다이오드 이미지 디스플레이. - 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이로서,
상부 표면을 갖고, 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 유기 발광 다이오드(OLED) 기재;
컬러 필터 기재 ― 상기 컬러 필터 기재는
평탄한 표면을 갖는 지지 기재,
지지 기재의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층,
나노구조화된 전사 층, 및
전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층을 포함함 -; 및
OLED 상부 표면과 접촉하고, 전사 층 평탄화 층과 접촉하는 평탄한 반대편 표면을 갖는 광학 커플링 층(OCL)
을 포함하고,
고굴절률은 1.65 내지 2.20의 범위인, CBW 유기 발광 다이오드 이미지 디스플레이. - 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이로서,
상부 표면을 갖고, 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 유기 발광 다이오드(OLED) 기재;
컬러 필터 기재 ― 상기 컬러 필터 기재는
평탄한 표면을 갖는 지지 기재,
평탄한 표면을 갖는 지지 기재의 평탄한 표면과 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖는 컬러 필터 층, 및
컬러 필터 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고 평탄한 반대편 표면을 구비하는, 컬러 필터 층과 접촉하는 고굴절률 컬러 필터 층 평탄화 층 또는 고굴절률 전사 층 평탄화 층을 추가로 포함함 -; 및
OLED 상부 표면과 접촉하고, 전사 층 평탄화 층과 접촉하는 평탄한 반대편 표면을 갖는 광학 커플링 층(OCL)
을 포함하고,
고굴절률은 1.65 내지 2.20의 범위인, CBW 유기 발광 다이오드 이미지 디스플레이. - 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이로서,
상부 표면을 갖고, 상부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 유기 발광 다이오드(OLED) 기재;
컬러 필터 기재 ― 상기 컬러 필터 기재는
평탄한 표면을 갖는 지지 기재,
지지 기재의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층,
나노구조화된 전사 층을 추가로 포함함 -; 및
OLED 상부 표면과 접촉하고, 전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하는 반대편의 텍스처화된(textured) 표면을 갖는 광학 커플링 층(OCL)
을 포함하는, CBW 유기 발광 다이오드 이미지 디스플레이. - 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이로서,
저부 표면을 갖고, 저부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 유기 발광 다이오드(OLED) 기재를 포함하며, 유기 발광 다이오드(OLED) 기재는
컬러 필터 기재, 및
OLED 하위 구조체를 포함하고,
컬러 필터 기재는
평탄한 표면을 갖는 OLED 지지부,
OLED 지지부의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층,
컬러 필터 층과 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖는, 컬러 필터 평탄화 층에 굴절률-정합되는 나노구조화된 전사 층, 및
전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층을 추가로 포함하며,
OLED 하위 구조체는
고굴절률 전사 층 평탄화 층의 평탄한 표면 상에 배치되는 픽셀 회로,
초기에 픽셀 회로 및 고굴절률 전사 층 평탄화 층의 평탄한 표면의 적어도 일부분 상에 배치되어 이를 덮는 픽셀 회로 평탄화 층,
픽셀 회로 평탄화 층을 통과하는 적어도 하나의 비아(via),
픽셀 회로 평탄화 층의 일부분 상에 배치되는 적어도 하나의 저부 전극,
적어도 하나의 저부 전극 각각의 일부분 및 픽셀 회로 평탄화 층 상에 배치되는 픽셀 한정 층,
픽셀 한정 층의 일부분 및 적어도 하나의 저부 전극 상에 배치되는, 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 OLED,
OLED 및 픽셀 한정 층 상에 배치되는 투명 상부 전극, 및
투명 상부 전극 상에 배치되는 선택적인 박막 봉지 층(optional thin film encapsulation layer)을 추가로 포함하고,
적어도 하나의 비아는 적어도 하나의 저부 전극에 대한 전기 접속을 제공하고,
고굴절률은 1.65 내지 2.20의 범위인, CBW 유기 발광 다이오드 이미지 디스플레이. - 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이용 컬러 필터 기재로서,
평탄한 표면을 갖는 OLED 지지부;
OLED 지지부 상에 배치되는 픽셀 회로;
평탄한 표면을 갖고, 초기에 픽셀 회로 및 OLED 지지부의 평탄한 표면의 적어도 일부분 상에 배치되어 이를 덮는 픽셀 회로 평탄화 층;
픽셀 회로 평탄화 층의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층;
컬러 필터 층과 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖는, 컬러 필터 평탄화 층에 굴절률-정합되는 나노구조화된 전사 층; 및
전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층
을 포함하고,
고굴절률은 1.65 내지 2.20의 범위인, 컬러 필터 기재. - 컬러-바이-화이트(CBW) 유기 발광 다이오드(OLED) 이미지 디스플레이로서,
저부 표면을 갖고, 저부 표면을 통해 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 유기 발광 다이오드(OLED) 기재를 포함하며, 유기 발광 다이오드(OLED) 기재는
컬러 필터 기재, 및
OLED 하위 구조체를 포함하고,
컬러 필터 기재는
평탄한 표면을 갖는 OLED 지지부,
OLED 지지부 상에 배치되는 픽셀 회로,
평탄한 표면을 갖고, 초기에 픽셀 회로 및 OLED 지지부의 평탄한 표면의 적어도 일부분 상에 배치되어 이를 덮는 픽셀 회로 평탄화 층,
픽셀 회로 평탄화 층의 평탄한 표면과 접촉하는 컬러 필터 층,
컬러 필터 층과 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖는, 컬러 필터 평탄화 층에 굴절률-정합되는 나노구조화된 전사 층, 및
전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층을 추가로 포함하며,
OLED 하위 구조체는
고굴절률 전사 층 평탄화 층, 나노구조화된 전사 층, 컬러 필터 층 및 픽셀 회로 평탄화 층을 통과하는 적어도 하나의 비아,
고굴절률 전사 층 평탄화 층의 일부분 위에 침착되는 적어도 하나의 저부 전극,
각각의 저부 전극의 일부분 및 픽셀 회로 평탄화 층 상에 배치되는 픽셀 한정 층,
픽셀 한정 층의 일부분 및 저부 전극 상에 배치되는, 광의 백색 스펙트럼을 방출할 수 있는 OLED,
OLED 및 픽셀 한정 층 상에 배치되는 투명 상부 전극, 및
투명 상부 전극 상에 배치되는 선택적인 박막 봉지 층을 추가로 포함하고,
적어도 하나의 비아는 적어도 하나의 저부 전극에 대한 전기 접속을 제공하고,
고굴절률은 1.65 내지 2.20의 범위인, CBW 유기 발광 다이오드 이미지 디스플레이. - 광 추출 컬러 필터 라미네이트(laminate)로서,
지지 기재;
지지 기재와 접촉하는 평탄한 표면 및 나노구조화된 반대편 표면을 갖는, 지지 기재에 굴절률-정합되는 나노구조화된 전사 층;
전사 층의 나노구조화된 표면에 합치하여 나노구조화된 표면을 평탄화시키고, 평탄한 반대편 표면을 갖는 고굴절률 전사 층 평탄화 층;
고굴절률 전사 층 평탄화 층의 평탄한 표면과 접촉하는 고굴절률 컬러 필터 층; 및
고굴절률 컬러 필터 층과 접촉하는 고굴절률 컬러 필터 평탄화 층
을 포함하고,
고굴절률은 1.65 내지 2.20의 범위인, 광 추출 컬러 필터 라미네이트. - 삭제
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