TWI576002B - 輻射發射裝置 - Google Patents

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克勞斯 梅爾
海恩茲 普德納
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拜耳材料科技股份有限公司
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Description

輻射發射裝置
本發明涉及一種具有輻射發出層之輻射發射裝置,該輻射發出層具有規則的微結構。
本專利申請案主張德國專利申請案10 2009 025 123.5之優先權,其已揭示的整個內容在此一倂作為參考。
輻射發射裝置,例如,有機發光二極體(OLEDs),通常具有一種朗伯(Lambertic)發射輪廓(profile)。然而,就照明目的而言,一種與此不同之發射輪廓較適合於大部份的情況。
本發明的目的是提供一種輻射發射裝置,其發射輪廓是與朗伯輻射器者不同。
上述目的藉由依據申請專利範圍獨立項所述之輻射發射裝置來達成。有利的佈置和其它形式描述在申請專利範圍各附屬項中。
本發明的輻射發射裝置包括:一用來產生輻射之活性層,其在操作時發出主輻射;以及一配置在該活性層上的輻射發出層。此輻射發出層配置在該活性層所發出之主輻射的輻射通道中。該輻射發出層具有一與該活性層相面對的側面以及一遠離該活性層的側面,其中遠離該活性層的側面包括一微結構,其具有規則地配置的幾何結構元件。”規則地配置”此處是指:該結構元件本身具有一個或多個對稱元件(特別是對稱面)或一由多個結構元件所形成的結構具有對稱元件(例如,平移元件)。該輻射發出層另具有以下特徵,即:其至少在一些部份區域中具有多個區域,該些區域用來使輻射(特別是主輻射)發生散射。
該活性區所產生的輻射藉由發散區而散射,於是,相對於未具備發散區之裝置而言,可使輻射功率達成均勻的分佈。又。藉由該輻射發出層上或其中的發散情況,可使該輻射之輻射外觀受到干擾。這樣會使組件操作時所發出之輻射功率提高。特別是該裝置中不期望的輻射外觀(其特別是能以全反射的形式而發生於該裝置中)會受到干擾且由該裝置所發出之輻射功率因此較高。
藉由該輻射發出層之遠離該活性層之側面之微結構化(其具有規則地配置的幾何結構元件),則可在至環境媒體之界面上使入射至該界面上的輻射發生折射(特別是光的折射)。由於射出的輻射在該界面上的全反射已減輕或完全受到抑制,則所發出的輻射一方面具有較佳的效率,且另一方面不再顯示朗伯發射特性,其中特別是在+45度至-45度(相對於與該活性層相面對的側面之法線方向或相對於該輻射發出層之面)之觀看角度下強度較高。藉由適當地選取幾何結構元件,則在一預定的觀看角度或角度範圍時的強度可最佳化,特別是為了防止強度受損,則該輻射發出層以及面對該活性層之側面和遠離該活性層之側面之整個面積都應完全透明。
由於該輻射發出層之遠離該活性層之此側面具有幾何結構元件,則在此側面上只存在少數表面區或不存在表面區,其具有平行於該輻射發出層之面向該活性層之此側之面。於是,在該輻射發出層和環境媒體之界面上會使所發出的輻射強烈地折射至該輻射發出層之面向該活性層之面之法線向量的方向(或觀看者的角度特別是與此方向相差30度或45度)中。相較於具有不規則之表面結構之輻射發出層,本發明的輻射發出層所顯示的優點是:此輻射發射裝置之表面大致上幾乎無光澤。又,使用一輻射發出層且該輻射發出層之遠離該活性層之此側上具有使輻射(特別是主輻射)散射的區域和幾何結構元件時所顯示的優點是:發出的彩色與觀看角度之相依性將下降。
在未具有本發明之輻射發出層的組件中,藉由基板之遠離該活性層之表面側上的全反射使輻射反射回到該基板中且例如在一不期望的面(例如,一側面)上發出。又,反射後的輻射在該組件中被吸收。由於此二種效應,則該組件之效率下降,此乃因所發出的輻射功率較少。
本發明的裝置中,在環境媒體和輻射發出層之間的界面上反射回到該組件中的輻射在該輻射發出層中所含有的散射粒子上散射,使該輻射轉向,以便使該輻射之更多的成份可經由該輻射發出層而發出。於是,該輻射發射裝置之發射效率將提高。
輻射發出層亦可在事後固定至輻射發射裝置上,使只有該輻射發射裝置之部份區域或只有所選取的裝置可設有該輻射發出層。該輻射發出層因此可依據需要而設置。
在一實施形式中,該輻射發射裝置是有機發光二極體,其具有用來發出電磁輻射之活性層,且該活性層具有一種有機材料。
本發明的輻射發射裝置較佳是以可發出輻射的有機組件來形成,特別是以有機發光二極體(OLED)來形成。此處,活性層通常是藉由有機層來形成,其含有一種有機(半)導電材料或由其所構成且可發出電磁輻射。有機層因此例如含有一種或多種(半)導電的聚合物及/或含有至少一具有(半)導電分子之層,特別是含有低分子量的分子(“小分子”)。
具有本發明的配置(或預製)之OLED特別是具有多個用於電性接觸的電極,且需要時亦可具有一種用來保護該有機層或該些有機層之包封,其可保護有機層使特別是不受氧和濕氣所影響。
又,存在至少一射極層以作為有機層。此外,例如亦可包含電洞注入層、電洞輸送層、電子輸送層、位障層及/或阻止層。
在一實施形式中,該輻射發射裝置包括一基板,其上配置著活性層(特別是有機層或OLED之有機層)。在製造此裝置時,該基板上例如可施加活性層,特別是可施加由發光層、電極和OLED之其它層所構成的層堆疊。在該輻射發射裝置作為底部射極之一形式(其中可使用透明的基板)中,該輻射發出層通常配置在該基板之遠離該活性層之此側上。由於該基板之高的機械穩定性,則該輻射發出層可藉由光發出層持續地固定在該基板上而獲得機械上的穩定。該基板當然亦能以具有可撓性的方式來形成;例如,其可由塑料箔來形成。
該基板可整面地或至少基本上整面地設有本發明之輻射發出層。該基板之至少一部份通常設有該輻射發出層,該部份位於發出輻射之活性層之輻射通道(仍未發生反射或散射)中。該輻射發出層特別是覆蓋該基板之至少一區域,該區域之面、面積和(水平)位置對應於該活性層。
在一實施形式中,使主輻射發生折射或散射的區域包含散射粒子,特別是可透過輻射的散射粒子。散射粒子能無問題地添加至用於該輻射發出層之母料(matrix)中;甚至可完美地形成局部性的散射區。無機粒子或有機粒子適合用作散射粒子;特別指出聚合物粒子可用作散射粒子。
藉由散射粒子,則該輻射(例如,光輻射)的輻射行程可由原來的方向(即,在散射發生前的方向)轉向。
在另一實施形式中,使主輻射發生折射或散射的區域包含中空區。由於中空區,則在該輻射發出層之母料中形成折射率不均勻性。各中空區特別是能以氣體(例如,空氣)來填充。於是,可形成特別高的折射率差異。因此,主要是由於中空區之內部空間和壁面之間較高的折射率差異所造成的折射而發生散射。
上述之中空區例如亦可以空粒子的形式而存在著。這些粒子特別是可由可透過輻射的聚合材料構成,其包圍著無聚合物的內部空間。在一般情況下,中空粒子之聚合物的折射率不同於母料(母料中存在著中空粒子)之折射率,該中空區中所含有的氣體之折射率較該二種聚合物之折射率小很多。因此,在這些粒子中入射至中空粒子上的輻射基本上是被粒子中所含有的中空區所折射。具有此種中空區或中空粒子的透明層例如已描述在US 2006/0290272中。
在另一實施形式中,散射粒子可具有一種核心-碟-構造。這些粒子通常形成為整粒。藉由使用此種粒子,則幾乎每種材料都可用於核心材料中,此乃因該碟可由一種能與該輻射發出層之母料及該核心的母料相匹配的材料來形成,因此可使一種與母料不匹配之核心材料的問題被消除。藉由此種核心-碟-粒子,則可使該輻射發出層之機械穩定性提高。
在一實施形式中,使光散射的區域,特別是使光散射的粒子、中空粒子和氣體雜質,所具有的平均直徑是0.5至100微米,特別是2至20微米。然而,在各別情況下,平均直徑亦可以達到120微米。又,平均直徑由2微米至30微米以及由2微米至50微米亦很適當。所謂平均直徑是指,藉由光散射所測得的直徑。光散射區之至少90%,特別是至少95%所具有的直徑是大於1微米且小於120微米。
此種尺寸使該輻射發出層具有特別佳的漫散性,特別是使可見光散射。就OLED而言,直徑介於2微米和30微米之間已顯示是特別適當的。
在另一實施形式中,該輻射發出層之幾何結構元件具有相同的幾何形式。具有此種結構元件之微結構可特別容易地形成在該輻射發出層。當然,不同的幾何結構元件亦可交替地形成(例如,錐體區段形式之結構元件和旋轉橢圓體區段形式之結構元件)。
在另一實施形式中,該輻射發出層之幾何結構元件分別具有大致相同的尺寸,即,各結構元件的體積大致相同。此處,結構元件的體積可視為該輻射發出層之一部份,此一部份是由平行於該輻射發出層之與微結構化的側面相面對的面之平面、以及該輻射發出層上所形成的幾何結構元件所包圍著。以下所指出的全部之幾何數據亦與微結構中所含有的此種特性的本體有關。若上述各幾何結構元件具有相同的尺寸,則可在該輻射發出層上簡易地製成微結構。
或是,輻射發出層中當然亦可存在多個具有不同尺寸之幾何結構元件。例如,具有不同體積之二個結構元件可交替地配置著(其中較大的結構元件之體積例如較結構元件較小者大了至少50%,這例如發生在旋轉式橢圓體之區段形式的結構元件中;這些結構元件例如可規則地交替配置著,因此可形成一種結構,其中每一第三結構元件具有較大的體積)。
藉由選取不同尺寸及/或不同幾何形式之幾何結構元件,則在特定的應用中可使不期望的效應(例如,依據由於周期性的結構所造成的折射圖樣或干擾效應等形式的光束之疊加,其可由特定的結構元件所造成,以及摩利(Moire)-效應)減低或甚至消失。
在一實施形式中,由錐體區段種類、旋轉橢圓體區段種類、棱錐體種類、錐體種類、或錐體區段形式、旋轉橢圓體區段形式、棱錐體形式、錐體形式的結構元件、以及這些結構元件的混合物來選取幾何結構元件。此處,不只上述不同結構元件(其具有互相不同的幾何形式)的混合物可作為結構元件的混合物,而且亦可使用其它結構元件,其中(由一與微結構化的側面相面對的側面平行的基面開始)例如一棱錐體轉變成錐體區段或旋轉橢圓體區段轉變成錐體。或亦可以是,幾何結構元件具有棱錐體之基面(basis)、在中央區中具有一旋轉橢圓體之表面且在尖端具有錐體尖端。所謂”…種類的”結構元件特別是指,依據透視圖的觀察,主要是形成錐體區段、旋轉橢圓體區段、棱錐體、或錐體之印象,但其中亦可包含不同形式的面,特別是可包含上述幾何本體之其它面。因此,上述之幾何本體不是只具有對稱的基面。例如,該錐體或旋轉橢圓體區段可具有圓形的基面或橢圓形的基面。棱錐體特別是可為規則的棱錐體。又,棱錐體亦可具有矩形或梯形的基面。
在一實施形式中,幾何結構元件具有一個或多個對稱面(即,鏡面)。此處,對稱面之意義是:其垂直地位於由該輻射發出層之與微結構化之側面相面對的側面所形成的平面上(且亦位於與該平面平行的多個平面上,該多個平面形成對稱元件之基面)。
幾何結構元件較佳是具有至少二個(通常甚至為至少三個或至少四個)此種對稱面。具有此種結構元件之微結構可特別簡易地製成。
在一種佈置形式中,幾何結構元件不只具有平坦的外表面亦可具有彎曲的外表面(即,一種面,其與周圍的媒體形成界面)。
在另一實施形式中,幾何結構元件所具有的形式只近似於錐體區段(此種形式例如是光學透鏡的形式)。此種幾何結構元件在”光軸”的區域中具有平面區段,其與本體之基面近似平行地延伸且光折射特性近似於平面。當幾何結構元件在結構元件之”光軸”之區域中具有較大的曲率或錐體尖端形式時,本發明之輻射發射裝置之效率可進一步被最佳化。
在另一實施形式中,幾何結構元件具有以下的形式:在最大的結構元件之外表面(其特別是位於該結構元件之”光軸”上)上延伸的平面曲線的全部或至少大多數在該最大的結構元件之區域中所具有的曲率都較在該結構元件之基面的區域中所具有的曲率大很多。於此,所謂平面曲線是指:在幾何結構元件之外表面上延伸,就像地球由極地延伸至赤道的經線一樣。所有這些平面曲線特別是只在此曲線的上方之三分之一中具有一種較下方之三分之一中的曲率還大的曲率。中央的三分之一之曲率通常是介於以上二個曲率之間。
如上所述,上述幾何結構元件的優點在於:具有對特定的應用目的不利的光折射特性的區域(其所具有的與幾何本體之基面相平行而延伸的區域較大)已被最小化。此外,各結構元件可較簡易地以聚合物熔化而鑄造成。由於尖端已圓形化,則各結構元件對其它位置之箔所造成的磨損並不敏感。反之,具有不規則之表面結構或具有棱柱形式之結構元件之輻射發出層對磨損較敏感。
在一實施形式中,輻射發出層之已微結構化的面之幾何結構元件具有多邊形的基面。此處,所謂多邊形是指:數學上正確描述之未交叉的凸出的、單純的、平面多邊形。此處特別是指規則的四角形(其中基面的全部的邊緣都等長)。藉由使用具有此種基面之幾何結構元件,則該輻射發出層之遠離該活性層之側面可整個(即,整面)設有多個幾何結構元件;這與錐體區段或錐體的配置不同,各別的結構元件之間不存在任何平面。這樣就具有上述的優點:對不同的應用而言,光束之不期望的折射不會在輻射發出層和環境媒體之間的界面上發生,且在此種面上亦不會發生不期望的全反射。例如,當結構元件之基面是純粹相同形式的三角形、四邊形或六邊形(特別是邊長和內角都相等的多邊形)時,整個面能以幾何結構元件來填充。然而,亦可使用不同的多邊形(例如,除菱形以外的正方形、或除正方形以外的八邊形)。
在另一實施形式中,須形成該輻射發出層之微結構,使微結構可藉由金屬壓延而壓鑄至(仍未結構化的)輻射發出層之表面中。於是,微結構可特別容易且無問題地壓鑄至(仍未結構化的)輻射發出層中。負型的結構元件例如可藉由金屬壓延時的鑽石而被切開。然後,進行(未結構化的)輻射發出層中之壓鑄,此時在該結構壓鑄之後須快速地使用於該輻射發出層之聚合物材料冷卻,以便使該結構固定於表面上。或是,亦可藉由光化學過程使該結構固定,光化學過程會妨礙所壓鑄的結構的交錯。使微結構壓鑄至輻射發出層之表面中的方法和裝置已描述在US 2007/0126148和US 2007/0126145中,其相關的內容已完整地收納於本文中。
在另一實施形式中,須形成輻射發出層之微結構,使相鄰之幾何結構元件的最大者具有30至500微米之距離,特別是100至250微米之距離,例如,100至170微米之距離。若結構元件具有多個最大者(一般情況下當然不是如此),則就先前的定義而言結構元件之重心即為最大者之位置。所謂相鄰的結構元件是只指各別直接相鄰者,特別是指具有共同邊緣之結構元件或基面相接觸的結構元件。換言之,在輻射發出層之輻射發出側上具有一種型式之幾何結構元件和完全對稱配置之結構元件之微結構中,最大者的距離是重複用的單位。具有此種形式的微結構之輻射發出層可特別簡易地(例如,藉由金屬壓延)在(仍未結構化的)輻射發出層中壓鑄。當最大者相互之間相距20微米或更大時,可獲得準確的幾何結構元件。
在另一實施形式中,結構元件之基面直徑和結構元件的高度(在基面和最大者之間測得)具有大約是1:1至3:1之基面直徑:高度比,特別是1.5:1至2.5:1。或是,須形成幾何結構元件,使結構元件之基座之區域中該結構元件與基面形成一種大約50至70度之角度,特別是55至65度。更準確而言,該結構元件之輻射發出側在以基面所形成的邊緣上具有一(在最大者之方向中對準的)切線,其與該基面形成上述的角度。
上述實施形式的結構元件不只可簡易地(例如,藉由上述的壓鑄方法)製成;其亦具有一種結構,此結構可確保一特別有效的輻射發射性。在觀看角度大約是-40度至+40度(相對於上述定義的平面法線)時所發出的光束在通常情況下(只要該光束發出)就不會再入射至相鄰的結構元件之外表面上。此輻射發射裝置之效率因此可進一步獲得改良。
在另一實施形式中,該輻射發射裝置之輻射發出層在可使主輻射發生散射的區域的附近具有透明的母材。該輻射發出層特別是包括一種母材,其中存在著散射粒子、空粒子或中空區。該母材特別是可由透明的聚合物(例如,聚碳酸酯)構成或包括該聚合物。
在另一實施形式中,該輻射發出層之折射率可依據其餘的輻射發射裝置來調整。因此,輻射可由本發明之裝置中的輻射發出層容易地發出,且在輻射發出層之界面上的反射損耗將下降。就折射率的調整而言,輻射發出層之折射率或形成有散射區時母材的折射率較佳是與本發明的裝置之相鄰元件之折射率(特別是基板的折射率)相差20%或更少,特別是相差10%或更少。為了可對玻璃基板來調整折射率,則聚碳酸酯特別適用於輻射發出層中。
或是,使用一種折射率調整材料,例如,折射率調整用的光學溶膠(Gel),其配置在輻射發出層和基板之間。此材料使基板和輻射發出層之間的折射率跳躍值下降。
在另一實施形式中,本發明之裝置中該輻射發出層固定在其下方之層上,特別是依材料形式而固定。例如,本發明之裝置中該輻射發出層可藉由黏合促進劑而固定(例如以積層方式)在其下方的基板上。該黏合促進劑可同時用作折射率調整材料。
在另一實施形式中,該輻射發出層具有至少10微米的厚度。特別是該輻射發出層可具有25微米至500微米的厚度,通常是50微米至300微米。該輻射發出層通常具有大於70微米的厚度。
該輻射發出層可以單件形式來形成;其當然亦可由層複合物來構成。特別是該輻射發出層可包括二個部份層,其中在一個部份層中含有多個區域,其使輻射發生散射或該部份層完全由此種區域構成,其中該部份層特別是一種母材,其具有均勻(即,統計式)分佈的散射粒子、中空粒子或氣體雜質,且另一個部份層未具備上述區域或粒子或氣體雜質。通常情況下,此二層式構造在輻射發出側上(即,幾何結構元件之區域中)具有部份層,其具有使光折射的區域或使光散射的區域;且此二層式構造具有另一個部份層,其在此層和配置在其下方之基板之間具有使光散射的區域。
此種二層式或多層式的輻射發出層例如可藉由共擠出(co-extrusion)來製成,其中藉由至少二個擠出機來產生至少二個部份層,其中各別的塑料熔合物一起導入至噴嘴唇中。
在另一實施形式中,輻射發出層亦可由二個部份層所構成,其中該部份層形成在由特別適合於壓鑄法(如上所述)之材料所構成的輻射發出側上。存在於輻射發出側上的部份層可含有發光區。然而,通常情況下不存在此種發光區。位於此部份層下方且面向活性層之另一部份層通常由一種材料構成,此材料中可特別良好地形成光折射區或光散射區。此材料的折射率通常亦可依據其下方的層來調整,特別是可依據本發明的裝置之基板來調整。
為了確保特別良好的可壓鑄性,則存在於輻射發出側上的部份層可由溶液相對黏性是1.1(由Ubbelohde-黏性計而測得)至1.4(特別是1.15至1.3)之材料構成。或是,此材料所具有的MVR-值(300℃,1.2 kg)是1至100 cm3/10分鐘(由ISO-Norm 1133測得),較佳是3至80 cm3/10分鐘。足夠滿足上述數值之材料例如包括PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)或特定的聚碳酸酯(例如,Makrolon OD 2015,Bayer Materail公司(AG))。由此種材料構成的部份層通常能與由其它材料構成的另一部份層(未壓鑄)一起擠出。例如,由聚碳酸酯或由PMMA構成的二個部份層互相之間具有優異的黏合性。
適用於此處之其它可能的透明聚合物是以下的熱塑性塑料:以苯二酚(Diphenolen)為主之非晶形聚醯胺、聚碳酸酯或共聚碳酸酯、聚丙烯酸酯或共聚丙烯酸酯(acrylate)和聚甲基丙烯酸酯(Polymethacrylate)或共聚甲基丙烯酸酯(Copolymethacrylate),例如且較佳是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、苯乙烯(Styrol)的聚合物或共聚物,例如且較佳是聚苯乙烯(PS)或聚苯乙烯丙烯腈(SAN)、熱塑性聚胺基甲酸酯(Polyurethane)以及聚烯烴(Polyolefine),例如且較佳是聚丙烯類型(Polypropylentypen)或環烯烴系的聚烯烴(Polyolefine)(例如,TOPAS,Hoechst)、對苯二甲酸(Terephthalic acid)的縮聚物或共縮聚物,例如且較佳是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或共聚對苯二甲酸乙二醇酯(CoPET)、乙二醇改質PET(PETG)、乙二醇改質聚對苯二甲酸環己烷二甲酯(PCTG)或共聚對苯二甲酸環己烷二甲酯或聚對苯二甲酸丁二酯或共聚對苯二甲酸丁二酯(PBT或CoPBT)、萘二甲酸的縮聚物或共縮聚物,例如且較佳是聚乙二醇萘二酸酯(PEN)、至少一種環烷基二碳酸(Cycloalkyldicarbonic aid)的縮聚物或共縮聚物,例如且較佳是聚環己二甲醇環己二碳酸酯(Poly-cyclohexandimethanolcyclohexandicarbonic acid,PCCD),聚碸(PSU)或由上述物質構成的混合物。
就二個部份層之距離是所期望者之實施形式而言,以下的材料組合特別適合,其中該二個部份層具有較小的黏性:聚碳酸酯/環烯烴(cyclische Olefine)、聚碳酸酯/非晶形聚醯胺,聚碳酸酯/聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或共聚對苯二甲酸乙二醇酯。
在另一實施形式中,該輻射發出層包括至少二個互相隔開的部份層,其中此二個部份層之間存在一媒體,其折射率較相鄰的二個部份層的折射率還小。該媒體之折射率特別是較折射率較小的部份層之折射率至少小50%。該二個部份層之與該媒體相鄰的界面基本上互相平行而延伸;該些界面通常亦與該輻射發出層之面向發出輻射的功能層的面相平行而延伸(該界面至多是與該基板或另一層之面向該輻射發出層之表面相平行而延伸,該輻射發出層直接施加在該另一層上)。通常,在此種佈置中含有幾何結構元件之部份層不包含使光折射的區域;當然,由於生產技術上的原因,使此二個部份層由相同的材料來構成時是有意義的,以便在二個部份層中存在此種區域。此外,本實施形式之二個部份層由不同或相同的母材或母材的混合物構成(其在需要時含有使光折射或散射的區域)。
如上所述,當生產技術方面對幾何結構元件之製造或折射率適應性的需求扮演重要角色時,使用不同材料特別有意義。
本實施形式的優點在於,以一平面角度入射至介於靠近活性層之部份層和間隔媒體之間的界面上的光束藉由全反射而反射回到該部份層(其亦含有使光散射的區域)中。含有微結構的部份層中,只有與至該間隔媒體的界面形成相對大的角度之光束才會入射。這樣又會使該光束之在該界面的法線的方向中或-45度和+45度(特別是-30度和+30度)之間的觀看角度中所發出的成份提高。當設有上述特定的幾何結構元件以作為微結構時,特別是當該輻射發出層之輻射發出側的整面設有結構元件及/或使用幾何結構元件(其表面具有如上所述的不同曲率)時,則在該界面的法線的方向中或-45度和+45度(特別是-30度和+30度)之間的觀看角度中所發出的輻射之成份可再提高。
隔開的部份層之間的折射媒體可以是液體或氣體。特別是以空氣、氮或稀有氣體作為氣體。為了儘可能對以較小角度入射至該間隔媒體之界面上的光束之全反射有效地作調整,則靠近活性層之部份層之折射率應儘可能大。此折射率特別是應大於或等於1.4,較佳是大於或等於1.48且特別佳時是大於或等於1.55。該部份層之母材例如可由聚碳酸酯構成或含有聚碳酸酯。含有此微結構的部份層應具有儘可能高的折射率;當然,此部份層亦應由一種可特別良好地被施加微結構之材料構成。此部份層例如可由PMMA構成或含有PMMA。
在介於靠近活性層之部份層和間隔媒體之間的界面上被全反射的光束可藉由散射而又在該界面之方向中轉向至光散射區,直至不再發生全反射且該光束以較陡峭的角度入射至該界面上為止。於是,在該界面的法線的方向中或-45度和+45度(特別是-30度和+30度)之間的觀看角度中由該輻射發出層所發出的輻射可大大地提高。
該輻射發出層之介於二個相隔開的部份層之間的距離通常最多是50微米;此距離大部份至少亦為0.5微米。為了使該輻射發射裝置的厚度保持較小,則儘可能小的距離是有意義的。此外,通常情況下在距離較小時,整個裝置且特別是該二個部份層顯示出較佳的牢固性,機械穩定性因此較佳。
光發出層之二個部份層之間可形成一距離,其中黏合材料(特別是透明的黏合材料)之點形的點滴以規則的距離(或亦可不規則地)施加在第一部份層上,且藉由這些黏合材料點而達成與該輻射發出層之第二部份層的連接。或是,為了調整此距離,則可在該二個部份層之間配置另一支撐結構,特別是由透明材料構成的支撐結構。此處,每一材料(特別是透明材料)都是可用的。該二個部份層之依據材料而形成的連接因此不必藉由該支撐結構來達成或亦可只有一部份藉由該支撐結構來達成。重要的是,該二個部份層之互相面對的表面是在儘可能小的範圍中以該支撐結構來覆蓋。因此,所述支撐結構是有利的,其一方面可確保在各個部份層之整個互相面對的表面上有一均勻的距離,且另一方面可佔有儘可能少的空間。例如,該支撐結構可存在於邊緣區(例如,黏合軌跡之形式)中。又,該支撐結構之主要內容在於:含有幾何結構元件之部份層、和配置有第二部份層的功能層之層序列一起裝入至一框中。最後,亦可故意地選取含有幾何結構元件之部份層之面對第二部份層之界面,使該界面上存在的一種紋理可形成該距離。
該輻射發出層(其中存在著互相隔開的部份層)之厚度與先前所提及的未具備相隔開的部份層之輻射發出層中所給定的值並無不同。
在另一實施形式中,該輻射發射裝置含有一吸收紫外線(UV)輻射的元件。此UV-吸收元件主要構成是一種UV-保護層,其例如可配置在基板之面向該輻射發出層之此側上,其當然亦可包含在具有該輻射發出層之箔複合物中且例如可配置在該輻射發出層之二個部份層之間或配置在一個部份層和該間隔媒體之間、或亦可配置在該輻射發出層之面向該活性層之此側上。又,該輻射發出層本身可藉由添加一種或多種可吸收紫外線的添加劑而形成。用於該輻射發出層之母材能以可吸收紫外線的方式而形成。
作為可吸收紫外線的添加劑,例如可將選自苯并三氮唑(Benzotriazole)、三(Triazine)和二芳基氰基丙烯酸酯(Diarycyanoacrylate)之類的0.01至0.5重量百分比的紫外線吸收劑添加至用於該輻射發出層或一個部份層之母材。
紫外線吸收材料所顯示的優點是:在OLEDs中,用來產生輻射之有機層不會受到紫外線所傷害,否則會使組件加速地形成缺陷。藉由紫外線吸收材料,則至少可使老化現象變慢。
該輻射發出層或輻射發出層之部份層或用來形成該輻射發出層的箔複合物之部份層可另外含有加工輔助媒體,特別是可含有去形媒體、流動媒體、穩定劑,例如,熱穩定劑、抗靜止劑及/或光學發光劑。
適當的穩定劑例如包括膦(phosphine)、亞膦酸酯(Phosphite)或含矽之穩定劑以及其它在EP-A 0 500 496中所述的化合物。例如,亞膦酸三苯酯(Triphenylphosphite)、二苯基烷基亞膦酸酯(Diphenylalkylphosphite)、苯基二烷基亞膦酸酯(Phenyldialkylphosphate)、參(壬基酚)亞膦酸酯(Tris-(nonylphenyl)phosphit)、肆(2,4-二-三級丁基苯)-4,4’-伸聯苯基-二亞膦酸酯(Tetrakis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-4,4’-biphenylen-diphosphonit)、雙(2,4-二苯)新戊四醇二亞膦酸酯(Bis(2,4-dicumylphenyl)pentaerythritoldiphosphit)以及三芳亞膦酸酯(Triarylphosphit)。特別佳的是三苯基膦(Triphenylphosphin)和參(2,4-二-三級丁基苯)亞膦酸酯(Tris-(2,4-di-tert.-butylphenyl)phosphit)。
適當的去形媒體例如可以是酯或由一價至六價的乙醇所形成的部份酯,特別是由甘油(Glycerins)、新戊四醇(Pentaerythrits)或吉布特醇(Guerbetalkoholen)所形成的部份酯。
一元醇例如包括硬脂(Stearylalkohol)、棕櫚醇(Palmitylalkohol)和吉布特醇(Guerbetalkohole),二元醇例如乙二醇(Glycol),三元醇例如甘油(Glycerin),四元醇例如新戊四醇(Pentaerythrit)和中赤藓糖醇(Mesoerythrit),五元醇例如阿拉伯糖醇(Arabit)、核糖醇(Ribit)和木糖醇(Xylit),六元醇例如甘露醇(Mannit)、山梨醇(Glucit)和半乳糖醇(Dulcit)。
酯較佳是單酯、雙酯、三酯、四酯、五酯和六酯或其混合物,特別是由飽和之脂肪族的C10至C36-單碳酸和視情況而需要的羥(hydroxy)-單碳酸所構成的統計式混合物,較佳是具有飽和之脂肪族的C14至C32-單碳酸和視情況而需要的羥-單碳酸。
商用上可獲得的脂肪酸酯(特別是新戊四醇(Pentaerythrits)和甘油(Glycerins))可依據製造情況而具有小於60%之不同的部份酯。
飽和之脂肪族的具有10至36個碳原子之單碳酸例如包括癸酸(Caprinic acid)、月桂酸(Laurinic acid)、肉荳蔻酸(Myristinic acid)、棕櫚酸(Palmitinic acid)、硬脂酸(Stearinic acid)、羥基硬脂酸(Hydroxy-stearinic acid)、花生酸(Arachinic acid)、蘿酸(Behenic acid)、木蠟酸(Lignocerinic acid)蠟酸(Cerotinic acid)和褐煤酸(Montanic acid)。
在另一實施形式中,以本發明的組件來設置一種抗靜止的元件,其特別是配置在輻射發出層之輻射發出側上。於是,可使組件上的污染物沈積量下降。特別有利的是,以抗靜止的方式形成該輻射發出層或含有微結構之部份層。電子靜止所造成之在輻射發出層上的沈積物因此可減少,該沈積物可對發出側之輻射功率分佈造成不利的作用。
適當的抗靜止劑包括陽離子活化之化合物,例如,四元銨鹽、磷鹽或硫酸鹽。陰離子活化之化合物包括磺酸烷酯(Alkylsulfonate)、硫酸烷酯(Alkylsulfate)、膦酸烷酯(Alkylphosphate)、羧酸酯(Carboxylate),其形式為鹼-或鹼土金屬鹽,非離子性的化合物例如包括聚乙二醇酯(Polyethylenglykolester)、聚乙二醇醚(Polyethylenglykolether)、脂肪酸脂、乙氧化之脂肪胺(Fettamine)。較佳的抗靜止劑是四級銨-化合物,例如二甲基二異丙基銨全氟丁磺酸酯(Dimethyldiisopropylammoniumperfluorbutansulfonat)。
在另一實施形式中,在輻射發出層之已微結構化的此側上另配置一保護層。此保護層特別是能以平坦方式來形成(以及較佳是具有二個成平面平行的主面)且具有以下的效應:可防止該輻射發射裝置(特別是幾何結構元件的多個凸起之間的中間區)的污染且因此可使該輻射發射裝置所發出的輻射之效率達成高的穩定性。此外,該保護層對機械負載(例如,刮傷)具有保護作用。該保護層例如可具有10至1000微米的厚度,使整個輻射發射裝置可具有薄的形式。
就像基板一樣,該保護層由選自玻璃、石英、塑料、具有擴散位障層之塑料、和金屬所形成之組中的材料所形成。因此,可對該基板及/或保護層達成一種穩定、可簡易地製造且成本有利的解法。
在另一實施形式中,該輻射發射裝置(特別是OLED)用來照明,特別是大面積的照明。該輻射發射裝置特別是以平面形式而形成。於此,所謂”平面形式”是指,該輻射發射裝置連續地在一平面區域上延伸,此平面區域具有至少一或數個平方毫米之面積,通常是一或數個平方厘米且通常具有一或數個平方公寸(例如,二至十平方公寸)。因此,可製成很平坦的輻射發射裝置以進行大面積的照明。
輻射發射裝置中所發出的輻射在-30度和+30度(相對於平面法線之方向)之間的觀看角度中可較朗伯輻射器的輻射還高(特別是提高很多),此種輻射發射裝置特別是適合用作光源或輻射源,其配置成離待照明的物體較遠(例如,作為空間中的天花板照明器)。輻射發射裝置中所發出的輻射在-30度和-45度、或+30度和+45度(相對於平面法線之方向)之間的觀看角度中亦可較朗伯輻射器的輻射還高(特別是提高很多),此種輻射發射裝置特別是適合用作光源或輻射源,其配置成離待照明的物體較近(大致上是用於工作場所或餐桌照明之工作光)。
本發明具有輻射發出層的輻射發射裝置整體上具有上述以及下述的多種優點。本發明的其它特徵、優點和目的描述在與各圖式有關的實施例中。
各圖式和實施例中相同-、相同形式-或作用相同的各元件分別設有相同的參考符號。
圖1顯示本發明之輻射發射裝置之一實施例之切面圖。此發出輻射的組件1是以OLED來構成。此組件1包括用來產生輻射的有機層2或對應的層堆疊,其具有多個有機層。有機層2配置在該輻射發射裝置之基板4之第一主面3上且與其相連接。
為了將電荷載體注入至該有機層2中,則該有機層2須與第一電極5(例如,陰極)和第二電極6(例如陽極)可導電地相連接。經由這些電極5、6,將電荷載體(電子或電洞)傳送至該有機層以便在該有機層2中藉由重組而產生電荷。電極5、6較佳是以層的形式而形成,其中該有機層可特別佳地配置在該二個電極之間。各電極和該有機層2可施加在基板之第一主面3上。
該有機層或各有機層較佳是含有半導電之有機材料。例如,該有機層含有半導電之聚合物。適當之有機-或有機金屬聚合物包括:聚茀(Polyfluorene)、聚噻吩(Polythiopene)、聚苯(Polyphenylene)、聚噻吩乙烯(Polythiophenvinylene)、聚對苯伸乙烯(Poly-p-Phenylenvinylene)、聚螺(Polyspiro)聚合物及其類似物、共聚物、衍生物及其混合物。
除了聚合物材料之外,該有機層亦可具有低分子(所謂小分子)材料。具有低分子量的適當材料(低分子材料)例如包括參-8-鋁-喹啉(quinolinol)-複合物、Irppy(參-(2-苯基-吡啶)銥-複合物(Tris-(2-phenylpyridyl)Irodium-complexes))及/或DPVBI(4,4'-雙(2,2-二苯基-乙烯-1-基)-二苯基(4,4'-Bis(2,2-diphenyl-ethen-1-yl)-diphenyl))。
基板4形成為可使該有機層2中所產生的輻射透過。藉由該有機層2而產生可見光。例如,使用由硼浮動-玻璃或塑料-(箔)基板(例如,由PMMA構成)所構成的玻璃基板以作為可透過輻射的基板。
通過該基板4之遠離該有機層2之第二主面7之光可由組件1發出。藉由第二主面7,則特別是可形成該組件之輻射發出面。在該有機層2之遠離該基板4之此側上可另外配置一鏡面層,其將該有機層中由基板離開之輻射優先反射回到基板4之方向中。該組件操作時經由輻射發出面所發出之輻射功率因此可提高。第一電極5較佳是形成為反射電極且因此同時用作鏡面層。於是,第一電極5較佳是以金屬構成或以合金為主而構成。一種分離的鏡面層未明顯地顯示在各圖中。
第一電極5需要時可形成為多層結構。電極之多層中的一層用來使電荷載體注入至有機層2中且另一層形成為鏡面層。用來注入電荷載體之層可適當地配置在鏡面層和有機層之間。鏡面層及/或電荷載體注入層可含有金屬(例如,金、鋁、銀或鉑)或由其構成,其中此二個層可適當地含有不同的金屬。需要時亦可含有合金,其較佳是具有用於(多層式)電極5之上述金屬之至少一種。
第二電極6配置在基板4和有機層2之間。此電極適當地以可透過輻射的形式而形成以使輻射穿過。例如,此電極含有透明的導電氧化物(簡稱為TCO)。透明的導電氧化物是透明的導電材料,其通常是金屬氧化物,例如,氧化鋅、氧化錫、氧化鎘、氧化鈦、氧化銦或氧化銦錫(ITO)。二元的金屬氧化物例如包括ZnO,SnO2,In2O3,三元的金屬氧化物例如包括Zn2SnO4,CdSnO3,ZnSnO3,MgIn2O4,GaInO3,Zn2In2O5或In4Sn3O12。這些二元或三元的金屬氧化物、或不同的透明導電氧化物之混合物都屬於TCOs之族群。此外,TCOs在化學計量上未必對應於此種組成而是亦可被p-或n-摻雜。
在該組件1之輻射發出側上,即,基板4之遠離該有機層3之此側上,一輻射發出層8固定在基板上。此輻射發出層8具有一個面向該活性層(或有機層2)之側面9和一個具有微結構化的表面10之側面。此輻射發出層8在該具有微結構化的表面10之側面上具有一包括幾何結構元件12之微結構。
為了清楚之故,省略了有機層2之包封的顯示,該包封較佳是配置在基板4之遠離該輻射發出層8之此側上。同樣,為了清楚之故,該輻射發出層之情況需要時所含有的保護層亦予以省略而未繪出。該包封可針對有害的外部影響因素(例如,濕氣或氧)而包封著該有機層。該包封例如可形成為屋頂式構造。
該組件之電性接觸區亦未明顯地繪示出。因此,該組件之控制電路可配置在基板上(同樣在該包封之內部中)。
該組件情況需要時亦可包括多個較佳是已結構化的互相隔開之有機層或層堆疊。可形成不同的層或層堆疊以產生不同彩色的光,例如,紅光、綠光或藍光。
在該輻射發出層8和基板4之間存在一(未顯示的)層,其例如可以是黏合促進層(例如,黏合層)。於此,可使用3M公司之”光學清楚之積層黏合劑#8141”。
藉由該輻射發出層8,則圖1所示的化合物組件在操作時所發出的輻射功率可提高。藉由該輻射發出層8之微結構化,則可在該輻射發出層和環境媒體之界面(即,已微結構化的表面10)上使所發出的光更大量地折射至該輻射發出層8之面9之法線向量之方向中。
由於該輻射發出層之散射區中的散射事件,則在與含有此種區之輻射發出層相比較下,會由於統計上的輻射轉向而使輻射方向受到干擾。特別是可使輻射入射至該輻射發出層之已結構化之表面上時的入射角較廣泛地分佈著。
此外,藉由該輻射發出層使該組件的輻射發出側上之輻射功率分佈均勻化。例如,有機層之有缺陷的區域由於擴散的光散射而可藉由該輻射發出層或其中所含有的區域以受到補償,其中該有缺陷的區域在未設置該輻射發出層(具有散射區)時在該輻射發出側上顯示成較暗的區域。在多個組件針對功能性或足夠的輻射功率而被測試且不適當的組件已剔除之後,輻射發出層8固定在適當之各別組件上。相較於各別組件中在製造時已整合的控制元件而言,由於較少的次級品而使製造成本下降。
組件1較佳是用來照明,特別是用於一般的照明。顯示器中各別像素之間須保持著鑑別性,相對於使用在顯示器中而言,具有散射區(其在顯示器中會造成各別像素之模糊)之輻射發出層可用在一般照明用的組件中而不會有明顯的不良作用。此組件例如可用來照明內部空間、外部空間或用在信號發光體中。
此組件特別是可用在一般照明中,可適當地用來產生可見光。藉由該輻射發出層,則可使發射側之發光二極體、特定的光發出量及/或發射側的亮度大大地提高。
圖2和圖3分別顯示本發明之OLED之一實施例,其顯示出已發出的部份輻射之方向。
在圖2和圖3之實施例中,輻射發出層8包括一設有散射粒子811之部份層81。散射粒子811位於母材812中。母材812較佳是由可透過輻射的聚合物(例如,聚碳酸酯)來形成。特別是有機聚合物粒子適合用作散射粒子。又,輻射發出層8包括一設有已微結構化之表面10之部份層82。基板4鄰接於此部份層81而配置著。OLED-堆疊鄰接於基板之遠離該輻射發出層8之此側而配置著;上述之有機層和電極未顯示於此處。
又,散射粒子811較佳是以可透過輻射的方式而形成。就散射而言,散射粒子可適當地具有一種與母材812之折射率不同的折射率。然後,藉由可透過輻射之散射粒子,則可藉由至箔母材之界面上的反射及/或藉由入射時的運行而造成的折射及/或在由散射粒子發出時造成散射作用。
散射粒子可在輻射發出層8製造之前以統計式的分佈方式而混合至該母材用的型材中。散射箔中散射粒子的成份較佳是佔有50重量百分比或更少。
散射粒子的折射率較佳是與母材的折射率相差0.6%或更多,特別是相差3.0%或更多,且特別有利的是相差6%或更多。相差越多,則藉由散射粒子通常會使光束的偏向越有效率。
例如,聚合物-中空粒子適合用作散射粒子,其中由折射所造成的散射主要是由於中空體內部空間和中空體壁面之間較高的折射率差異所造成。若使用多種聚合物材料以用於母材812和中空粒子之中空區之壁面,則這些聚合物材料通常具有較小的折射率差異。壁面之材料和內部空間(其能以氣體(大致上是空氣)來填充)之材料之間的折射率差異可形成為較大。與上述中空粒子不同,當然亦可使用可透過輻射的整個粒子,特別是聚合物粒子,其基本上不存在中空區。在一實施形式中,聚合物粒子具有一種核心-殼形態。此外,散射粒子亦可由無機材料構成,特別是由具有高折射率的無機材料構成,其折射率特別是較母材的折射率超過至少10%。例如,可使用折射率是2.6之二氧化鈦和折射率是1.77之氧化鋁。
輻射發出層8之遠離基板之部份層82具有位於輻射發出側10上的幾何結構元件12。藉由幾何結構元件,則所發出的輻射可在特定的觀看角度之方向中對準,特別是可在垂直於基板之互相平行之面以及垂直於該輻射發出層之面向該基板之此側的法線向量的方向中對準。例如,圖4中所示之幾何結構元件12之幾何形狀適用於微結構中。
圖4顯示本發明之構件之輻射發出層之一實施形式之(橫)切面之光顯微鏡之攝影圖。
由圖6可得知,幾何結構元件12在基座的區域中具有一種斜度,其與相鄰之結構元件之基座之對應的斜度形成一種大約60度之角度。又,幾何結構元件在其上方三分之一處所具有的曲率較其下方三分之一處的曲率大很多。
圖4所示的結構元件描述在以下的例示性實施形式中:此例示性實施形式中選取一幾何結構元件,其中該結構元件之輻射發出面以數學方式來決定。為了以數學方式來決定,則具有決定性的參數有二種(此處大都相同),其是接收角度和縮短因素。結構元件或其輻射發出面依據以下利用公式的進行方式來建構。此進行方式涉及一種隱含的最佳化問題:
a) 藉由已定義的接收角度而由斯涅爾(Fresnel)方程式來算出媒體θ1和θ2中的開口角度;
b) 依據方程式
,以媒體θ1中的開口角度來建構拋物線分支P1(22)且以媒體θ2中的開口角度來建構拋物線分支P2(23),其中θ1,2是左(θ1)和右(θ2)拋物線之媒體中的開口角度,x是X-座標,且y1,2是左(y1)和右(y2)拋物線之Y-座標;
c) 算出拋物線分支F1,F2(25,26)之端點E1,E2
d) 在媒體-θ1中將該拋物線分支P1旋轉該開口角度,且媒體θ2中將該拋物線分支P2旋轉該開口角度,然後將該拋物線分支P2沿著x-軸平移;
e) 可選擇地在不對稱變數的情況下以θ1≠θ2來決定由各點E1和E2所決定之傾斜面之傾斜度;
f) 由步驟a)至e)中所建構的幾何來決定空氣中有效之接收角度;
g) 將該有效之接收角度與已定義的接收角度進行比較,且在準確度不夠(特別是偏差大於0.001%)時,以修正的接收角度來取代步驟a)中已定義的接收角度而重複步驟a)至f),其中該修正的接收角度不等於該已定義的接收角度,且須選取該修正的接收角度,使由步驟f)所得到的該有效之接收角度是與該已定義的接收角度一致;以及
h) 在達到足夠的準確度(特別是該有效之接收角度與已定義的接收角度之偏差是0.001%或更小)時,將y-方向中的拋物線縮短至由縮短因素所決定的大小,其具有新的端點E3和E4(27和28)。
i) 可選項:藉由可連續微分之n次多項式(21)來替換由點F1和F2(25,26)所限定的側邊。
本實施形式之幾何結構元件之特徵特別是:已定義的接收角度θ1是在5度和60度之間,且已定義的接收角度θ2是在5度和60度之間。
本實施形式之幾何結構元件之特徵是:步驟h)中的縮短是一種簡易的切短。
本實施形式之幾何結構元件之特徵可以是:步驟h)中的縮短是使幾何形式沿著y-軸受到頂鍛,其因素(factor)是由縮短因素來決定。
本實施形式之幾何結構元件之特徵可以是:θ12
本實施形式之幾何結構元件之特徵可以是:該結構元件之輻射發出面具有一種持續的多項式終端,其例如是一種n-次多項式,特別是四次多項式,其在點F1和F2中可連續地微分。
本實施形式之幾何結構元件之特徵可以是:該結構元件之輻射發出面具有一種持續的終端,其可藉由拋物線、雙曲線、圓函數、正弦函數或直線來描述。
最後,本實施形式之幾何結構元件之特徵可以是:總週期是在10微米和1毫米之間的範圍中,較佳是在30微米和500微米之間,特別佳時是在50微米和300微米之間。
圖4或圖4A中所顯示的結構元件例如可具有以下參數:接收角度:40度,縮短因素:0.1,聚合物:聚碳酸酯,多項式區域(21):2次多項式。
圖3顯示一種與圖2相同的構造。當然,此裝置在含有微結構化的表面10之部份層82和含有光散射粒子811之部份層81之間具有一種以間隔媒體(特別是氣體形式者)來填充的間隙13。部份層81和82之互相面對之側面之平行的外形或此二個部份層之在整個面上相等的間距可藉由一支撐結構14來達成。藉由配置一間隙13,則圖2中以一種平面入射至該部份層82之界面上之輻射的輻射外形將大大地改變。如圖3所示,此種輻射將在該間隔媒體之界面上發生全反射且然後藉由散射粒子或OLED 20之區域中的鏡面層而以較陡峭的角度轉向至該間隔媒體之界面之方向中。藉由該部份層82中所含有的幾何結構元件,使該輻射大致上轉向至上述法線向量之方向中。
圖2和圖3的箭頭表示輻射發出層8和本發明之組件中的例示性輻射通道,其中在設有散射粒子811之部份層中為了清楚之故而省略了粒子輻射時的路徑之顯示。
輻射發出層8特別是具有25微米至500微米之厚度,且此厚度通常是在25微米至300微米之間。此種厚度值包括幾何結構元件的部份且一方面特別適用於散射作用,另一方面亦適用於使複合組件之機械總穩定性提高。特別是藉由事後固定在一已預製成的組件上的輻射發出層,則在基板裂開時亦可確保該組件之穩定性。又,由於裂開所造成的受損之危險性亦會由於輻射發出層受到裂開保護作用而下降。
在具有二個部份層之實施形式中,微結構化的部份層特別是具有至少10微米的厚度,此厚度通常是至少25微米。未微結構化的部份層特別是具有至少10微米的厚度,此厚度通常是至少25微米;未微結構化的部份層包含多個光散射區,特別是包含散射粒子,因此該部份層特別是具有至少25微米之層厚度。該二個部份層至少應具有一種較本發明的輻射裝置所發出的輻射之波長還大的厚度。
為了將該組件1所發出的輻射最佳化地入射至該輻射發出層8中,則該輻射發出層之面向該組件之表面11須適當地形成為平面且特別是未被結構化。部份層互相隔開時的情況同樣亦適用於部份層之互相面對的面。
為了使輻射容易地由基板4傳送至該輻射發出層8中,則該輻射發出層之材料之折射率應適當地依據基板來調整。聚碳酸酯特別適用於此處。聚碳酸酯的折射率是1.58至1.59。此種材料之折射率可良好地依據玻璃基板,例如,折射率為1.54之硼浮動玻璃-基板,來調整。
或是,在基板4和輻射發出層8之間可配置一種折射率調整材料,其大致上是光學凝膠(Gel)。理想情況下,在藉由黏合促進層而將輻射發出層8固定在該組件上時該黏合促進層是用來進行折射率調整。此處,黏合促進劑之折射率較佳是不大於該基板4之折射率和該輻射發出層8之材料之折射率所限定的區間以外的20%,較佳是不大於10%。該輻射調整材料之折射率較佳是介於基板之折射率和該輻射發出層、或該輻射發出層之母材之折射率之間。
以下將描述該輻射發出層,其特別適用於本發明的組件,特別是發出可見光的組件。
丙烯酸或核心-殼-丙烯酸可用於透明之散射粒子((散射)顏料),其具有足夠高(例如,可到達至少300℃)的熱穩定性,以便在透明之塑料(例如,聚碳酸酯)之處理溫度時不會受損。
此外,散射顏料應不具備使透明之塑料(例如,聚碳酸酯)之聚合物鏈分解的功能。因此,可使用Rhm & Haas公司的Paraloid或Sekisui公司的Techpolymer以良好地對透明的塑料進行染色。此種生產線可使用多種不同的型態。較佳是使用由聚合物串所構成的丙烯酸。
輻射發出層較佳是以塑料箔來形成,其由一個或多個部份層構成。該輻射發出層之至少一個(部份)層在一實施形式中含有透明的聚合物微粒,其折射率不同於母材的折射率。該層特別是含有50至99.99 Wt%,較佳是70至99.99 Wt%之透明的塑料(特別是聚碳酸酯),以及0.01至50 Wt%較佳是0.01至30 Wt%,之聚合物微粒。該些微粒的平均大小是在1微米和100微米之間,較佳是在1微米和50微米之間。
較佳是藉由已鑄造成之金屬軋輥而將微結構施加至輻射發出層之表面中。
本發明之輻射發出層可以單件來構成;但亦可以是一種由至少二個箔來構成的多層複合物。此複合物可藉由擠出(extrusion)來製成。或是,各別預製成的箔可上下配置著且互相連接(所謂膠合或積層)。
為了藉由擠出而製成一種箔,須將塑料粒子(特別是聚碳酸酯粒子)添加至擠出機之填充漏斗且藉此而到達由螺桿和氣缸構成的塑化系統中。在塑化系統中進行塑料之運送和熔化。塑料熔化藉由寬狹縫噴嘴來加壓。在塑化系統和寬狹縫噴嘴之間可配置一過濾器、一熔合泵、靜止的混合元件和其它構件。離開該噴嘴之熔化物到達一平滑砑光機。
作為輻射發出層(之母材)或輻射發出層之部份層81、82用之塑料,可使用以下所述的透明熱塑性材料:聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA;Plexiglas,來自Rhm公司)、環烯烴(Cycloolefin)-共聚物(COC;Topas,來自Ticona公司;Zenoex,來自Nippon Zeon公司或Apel,來自Japan Synthetic Rubber公司)、聚碸(Polysulfone)(Ultrason@,來自BASF公司,或Udel,來自Solvay公司)、聚酯,例如PET或PEN,聚碳酸酯、聚碳酸酯/聚酯-閃鋅礦例如PC/PET、聚碳酸酯/聚環己基甲醇環己烷二羧酸酯(Polycyclohexyl-methanolcyclohexandicarboxylat)(PCCD;Xylecs,來自GE公司)以及聚碳酸酯/聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)閃鋅礦。
較佳是使用一種特別適用於可對OLED來進行折射率調整的聚碳酸酯。所有已知的聚碳酸酯都適合用於箔的製造。這些聚碳酸酯包括:均質聚碳酸酯、共聚碳酸酯以及熱塑性聚酯碳酸酯。適當的聚碳酸酯所具有的平均分子量是18000至4000,較佳是26000至36000且特別是28000至35000,這是藉由測量二氯甲烷(Dichlormethan)中的相對溶液黏性或藉由光散射而測量相同重量之酚/o-二氯苯(Dichlorbenzol)之混合物中的相對溶液黏性而得。
聚碳酸酯之製造較佳是依據相位界面法或熔合-酯化法來進行。
聚碳酸酯合成用之相位界面法以多種方式描述在以下的文獻中;例如,請參閱H. Schnell,Chemistry and Physics of Polycarbonates,Polymer Reviews,Vol. 9,Interscience Publishers,New York 1964 P. 33及以後各頁,Polymer Reviews,Vol. 10,,,Condensation Polymers by Interfacial and Solution Methods“,Paul W. Morgan,Interscience Publishers,New York 1965,Kap. VIII,P. 325,Dres. U. Grigo,K. Kircher及P. R-Mller"Polycarbonate" in Becker/Braun,Kunststoff-Handbuch,Band 3/1,Polycarbonate,Polyacetale,Polyester,Celluloseester,Carl Hanser Verlag Mnchen,Wien 1992,P. 118-145以及EP-A 0 517 044。
適當的苯二酚(Diphenole)例如已描述在:US-A-PS 2 999 835,3 148 172,2 991 273,3 271 367,4 982 014及2 999 846,德國之公開文件1 570 703,2 063 050,2 036 052,2 211 956及3 832 396,法國專利文件1 561 518,專題論述"H. Schnell,Chemistry and Physics of Polycarbonates,Interscience Publishers,New York 1964,P. 28及以後各頁;P.102及以後各頁",以及“D.G. Legrand,J.T. Bendler,Handbook of Polycarbonate Science and Technology,Marcel Dekker New York 2000,P. 72及以後各頁"。
亦可依據習知的聚碳酸酯製法(所謂熔合-酯化方法)而在熔合物中由二芳基碳酸酯(Diarylcarbonaten)和苯二酚(Diphenolen)來製造聚碳酸酯,其已描述在WO-A 01/05866和WO-A 01/05867中。此外,酯化法(乙醯化(Acetatverfahren)和苯酯化(Phenylesterverfahren))例如已描述在US-A 34 94 885,43 86 186,46 61 580,46 80 371和46 80 372,EP-A 26 120,26 121,26 684,28 030,39 845,39 845,91 602,97 970,79 075,14 68 87,15 61 03,23 49 13和24 03 01以及DE-A 14 95 626 und 22 32 977中。
均質聚碳酸酯和共聚碳酸酯是適當的。為了製造共聚碳酸酯,可使用1至25 Wt%,較佳是2.5至25 Wt%(相對於即將加入之苯二酚(Diphenolen)的總重量),之聚二有機矽氧烷(Polydiorganosiloxane),其具有羧基-芳氧基-(Hydroxy-aryloxy-)末端基,其已為人所知(例如,由US 3 419 634)或可依據文獻中已知的方法來製成。Polydiorganosiloxanhaltiger共聚碳酸酯之製造例如已描述在DE-OS 33 34 782中。
此外,聚酯碳酸酯和塊狀(Block)-共聚酯碳酸酯是適當的,其例如己描述在WO 2000/26275中。製造芳香族聚酯碳酸酯時所用的芳香族二碳酸二鹵化物(Dicarbonic acid dihalogenide)較佳是間苯二甲酸(Isopthalic acid)、對苯二甲酸(Terepthalic acid)、二苯基醚-4,4'-二碳酸(Diphenylether-4,4'-dicarbonic acid)和萘-2,6-二碳酸(Naphthalin-2,6-dicarbonic acid)之二酸二氯化物(Diacid dichloride)。
芳香族聚酯碳酸酯可以是直線地分支或以習知方式而分支(同樣請參閱DE-OS 29 40 024和DE-OS 30 07 934)。
聚二有機矽氧烷(Polydiorganosiloxan)-聚碳酸酯-塊狀聚合物亦可以是由聚二有機矽氧烷(Polydiorganosiloxan)-聚碳酸酯-塊狀共聚物和一般之無聚矽烷(polysiloxanfree)之熱塑性聚碳酸酯所形成的混合物,其中此混合物中之聚二有機矽氧烷(Polydiorganosiloxan)結構單元之總含量大約是2.5至25 Wt%。
此種聚二有機矽氧烷(Polydiorganosiloxan)-聚碳酸酯-塊狀共聚物由US-PS 3 189 662,US-PS 3 821 325和US-PS 3 832 419中已為人所知。
製造較佳的聚二有機矽氧烷(Polydiorganosiloxan)-聚碳酸酯-塊狀共聚物,其方式是依據二相位界面法將含有α,Ω-雙羧基芳氧基(Bishydroxyaryloxy)-末端基之聚二有機矽氧烷(Polydiorganosiloxan)與其它的雙酚(情況需要時須同時使用分支劑)以一般的數量來混合(請參閱H. Schnell,Chemistry and Physics of Polycarbonates Polymer Rev. Vol. IX,Page 27及以後各頁,Interscience Publishers New York 1964),其中須選取雙功能之酚反應劑之比例,以造成適當含量之芳香族碳酸酯結構單元和二有機矽氧基(Diorganosiloxy)-單元。
此種含有α,Ω-雙羧基芳氧基(Bishydroxyaryloxy)-末端基之聚二有機矽氧烷(Polydiorganosiloxan)例如由US 3 419 634中已為人所知。
上述材料較佳是可作為散射粒子用之以丙烯酸為主之聚合物微粒,如EP-A 634 445中已揭示者。
聚合物微粒具有由生膠形式之乙烯聚合物構成的核心。生膠形式之乙烯聚合物可以是任何單體之均質聚合物或共聚物,其具有至少一乙基形式之未飽和基且在水媒體中在乳膠聚合作用的條件下造成另一聚合作用(通常已為人所知)。上述單體已在US 4 226 752第3欄第40-62列中列出。
大部份情況下,聚合物微粒較佳是含有由生膠形式之烷基丙烯酸酯聚合物所構成的核心,其中烷基具有2至8個碳原子且可選擇地與0至5%(相對於核心的總重量)的沾濕劑和0至5%之凝塊沾濕劑進行共聚。生膠形式之烷基丙烯酸酯較佳是以50%之一個或多個可共聚之乙烯單體(例如先前已提及者)共聚。用來沾濕和凝塊沾濕之適當單體例如已描述在EP-A 0 269 324中。
聚合物微粒含有一個或多個外罩,其中一個外罩或多個外罩較佳是由乙烯均質共聚物或共聚物製成。用來製成外罩的適當之單體描述在US-Patent No. 4 226 752第4欄第20-46列中,其在此作為參考。外罩或多個外罩較佳是由甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、乙烯、乙烯碳氧酸酯、丙烯酸及/或甲基丙烯酸構成的聚合物。
聚合物微粒可用來施加透明的塑料(較佳是聚碳酸酯)、光散射性。
聚合物微粒的平均直徑較佳是至少0.5微米,較佳是至少1微米至最多100微米,更佳是2至50微米,最佳是2至30微米。所謂”微粒的平均直徑”是指數字平均值。聚合物微粒中較佳是至少90%,更佳是至少95%,具有大於1微米且小於100微米之直徑。聚合物微粒較佳是自由流動的緊密式粉末。
聚合物微粒可依下述方式而製成:通常是在形成乳膠聚合物微粒下,使核心聚合物之單體成份受到乳膠聚合作用。以核心聚合物之相同的單體成份或另一種或多種不同的單體成份使乳膠聚合物微粒漲大,且單體是在乳膠聚合物微粒內部中被聚合。漲大和聚合的步驟可重複進行,直至微粒生長至所期望的核心大小為止。核心聚合物微粒懸浮在第二水性單體乳膠中,且聚合物微粒上由單體構成的聚合物外罩是在第二乳膠中聚合。一外罩或多個外罩可在核心聚合物上聚合。核心/外罩-聚合物微粒之製造已描述在EP-A 0 269 324和US-專利3,793,402和3,808,180中。
輻射發出層較佳是藉由擠出而製成。
為了進行擠出,須將聚碳酸酯微粒傳送至擠出機且在擠出機之塑化系統中熔化。塑料熔化物藉由寬縫隙噴嘴來施加壓力而變形,且以所期望的最後形式而導引至軋輥間隙中以及藉由各平滑軋輥和周圍空氣之交互冷卻而使形式固定。用來擠出之具有較高熔化黏性之聚碳酸酯通常是在熔化溫度260至320℃時進行處理,塑化氣缸之氣缸溫度以及噴嘴溫度相對應地作調整。
在寬縫隙噴嘴之前使用一個或多個側面擠出機和適當的熔化配接器,可使不同成份之聚碳酸酯熔化物或(如上所述)其它聚合物之熔化物互相重疊,且因此可產生多層的箔(請參閱EP-A 0 110 221和EP-A 0 110 238)。
以下,依據範例來詳述輻射發出層之製造:
具有光散射層之二層箔及幾何結構層
範例A)藉由化合來製造主批次(Mater-Batch)
以傳統之二螺桿-化合物擠出機(例如,ZSK 32)在聚碳酸酯通常所適用的處理溫度250至330℃中製造主批次。
製造一種具有以下成份之主批次:
1. 80 Wt.-% 3108 550115(Bayer MaterialScience AG公司之聚碳酸酯(PC))
2. 20 Wt.-%散射-微粒(公司Sekisui之 MBX 5),微粒大小是2至15微米且微粒平均直徑是8微米。
製造該輻射發出層所用的設備由(i)主擠出機,其螺桿之直徑(D)為105毫米且長度為41×D;此螺桿具有一種去氣區;(ii)三軋輥-平滑砑光機,其具有水平軋輥配置,其中第三軋輥可相對於水平位準擺動+/-45度;(iii)滾動軌道;(iv)用於雙側施加保護箔之裝置;(v)抽取裝置;(vi)捲繞站。
以下的光散射用的成份添加至主擠出機:
1. 50.0 Wt.-% 3108 550115(公司Bayer MaterialScience AG之PC)
2. 50.0 Wt.-%主批次(如以上之A)所述)範例B)
具有幾何結構Makrolon 2600之層之材料之粒子添加至共擠出機之填充漏斗。塑化系統中,在擠出機之氣缸/螺桿中進行材料之熔化和運送。材料熔化物輸送至該平滑砑光機,其軋輥具有下表中所示的溫度。在該平滑砑光機(由三個軋輥構成)上進行該輻射發出層之最後的成型和冷卻。將圖4中所形成的結構銑切至軋輥2之表面中。為了編織相對側的表面,須使用橡膠-軋輥。使表面結構化時所用的橡膠-軋輥已揭示在公司Nauta Roll Corporation的US-4 368 240中。然後,藉由一抽取裝置來運送該箔。
表格:
輻射發出層或含有散射中心之部份層之散射特性能可靠地且特別簡易地藉由以下的Henyey-Greenstein-相位函數P
來描述。
此處,是入射至輻射發出層上之射束和散射後的此射束之間的中介角度。若在該輻射發出層中進行傳輸,則形成在入射的射束之繼續在射出側上(假想的)連續線和所發出的射束之間。
散射異向性因素g(g-因素)描述該輻射發出層之散射特性。此g-因素是在-1和1之間,其中-1值對應於反射式之向後散射,0值對應於同向的散射,且1值對應於輻射外形未改變。大於0之範圍中的g-因素表示前向散射。此g-因素由實驗而得。
在一較佳的佈置中,須形成該輻射發出層8或含有散射區之部份層81,使g-因素成為0.3至0.9,較佳是0.5至0.7。於是,所發出的輻射功率可大大地提高。
圖5A,圖5B和圖5C顯示本發明之OLED所發出的輻射功率的成份與觀看角度(0至90度)的關係。另外,又顯示出朗伯輻射器之輻射輪廓。使用一種發出白光之OLED。所使用之OLED具有一由二個部份層所構成之輻射發出層,其厚度是188微米(具有結構元件之部份層)和300微米(具有散射粒子之部份層)。靠近基板之部份層含有10 Wt%之Tech聚合物MRX 5(Sekisui公司)以作為散射粒子以及Makrolon 3108以作為母材。整體上的研究是在電流密度4.3 mA/cm2時進行。圖5A至圖5C中0度之觀看角度因此對應於沿著平面法線或法線向量(如上所述)之觀看角度。
圖5A顯示具有形式是微透鏡之微結構之配置的正規化的輻射輪廓,微透鏡具有互相隔開之以實線來表示的部份層(其間距是以部份層(含有幾何結構元件)之表面粗糙度來達成)。未具備輻射發出層之相對應的配置之正規化的輻射輪廓是以虛線來顯示。點線顯示朗伯輻射器之輻射外形。具有此種輻射發出層之OLED特別適用於與待照明之物體相隔較遠而配置之輻射源(例如,空間中的天花板發光體);所發出之輻射的強度特別是在觀看角度介於-30度和+30度之間時可較無輻射發出層之配置還高。
圖5B顯示具有如圖4所示之微結構之配置的正規化的輻射輪廓。各別的結構元件因此具有一旋轉對稱的幾何形式(結構高度70至74微米,最大的間距是103微米)且存在著互相隔開之部份層(其間距是以部份層(含有幾何結構元件)之表面粗糙度來達成),其顯示成實線。未具備輻射發出層之相對應的配置之正規化的輻射輪廓是以虛線來顯示。點線顯示朗伯輻射器之輻射外形。具有此種輻射發出層之OLED特別適用於與待照明之物體相隔較近而配置之輻射源(大致上是例如用於工作場所或餐桌照明之工作光);所發出之輻射的強度不只在觀看角度介於-30度和+30度之間時而且在-30度和-45度、或+30度和+45度之間時都可較無輻射發出層之配置還高。
圖5C顯示圖5B在非正規化的形式時的輻射輪廓。
藉由本發明的OLEDS,可使效率提高且亦可使沿著平面法線之亮度大大地提高。本發明的OLED之光效益在一般情況下至少是20 lm/W,同時使亮度在0度時通常至少是1400 cd/m2:光效益較佳是至少22 lm/W而與0度時的亮度無關;亮度在0度時通常是至少1550 cd/m2,較佳是至少1650 cd/m2,且特別佳時是至少1800 cd/m2,這與光效益無關。
以下的表格顯示了具體範例中效率的提高和沿著平面法線之亮度的提高。各測量值藉由圖5A至圖5C所示的配置來進行:
*MLA=微透鏡-陣列
以Makrolon 3108作為母材時使用Tech聚合物MBX 5(公司Sekisui)作為散射粒子
含有散射粒子之部份層之層厚度
整個研究是在電流密度為4.3 mA/cm2時進行。
由此表可知:藉由具有規則配置之幾何結構元件(其形式是微透鏡-陣列)之微結構配置,則可在0度時使亮度大大地提高。進一步的提高可藉由具有相隔開之部份層的配置來達成。又,由此表可知,藉由粒子含量的提高,則0度時的亮度以及光效益都可大大地提高,且在含有粒子的層之層厚度提高時,可使0度時的亮度進一步提高。
特別是在0度至45度時除了發射率提高以外,本發明的輻射發出層之其它優點在於:彩色位置的變動可減小。彩色位置特別是可隨著觀看角度而變化。此種彩色位置的變動本來就存在於許多OLEDs中。彩色位置的變動是指依據CIE之x-座標及/或y-座標之變動,其可藉由本發明之輻射發出層來減小(請比較圖6)。在本發明的裝置中,彩色位置的變動Δx和Δy通常為以下的值(在觀看角度為0至45度時測得):Δx=0.1及/或Δy=0.05。通常甚至可為Δx=0.07及/或Δy=0.025且亦可為Δx=0.04及/或Δy=0.015.此處,差值Δx和Δy以下述方式來定義:Δx=xmax-xmin且Δy=ymax-ymin,其中xmax和ymax是觀看角度在0和45度之間時測得之最大x-值或y-值,且xmin和ymin是觀看角度在0和45度之間時測得之最小x-值或y-值。
圖6A顯示發射角度(或觀看角度)是0至70度(以5度為步進而進行測量)時的CIE-座標。具有微結構(其形式是具有互相隔開之部分層之微透鏡)之配置之測量點顯示成填滿的正方形(相同的配置在圖5A中以實線來顯示)。具有微結構(其形式是具有互相隔開之部分層(但部分層不含有散射粒子)之微透鏡)之相同配置之測量點顯示成未填滿的正方形。未具有輻射發出層之相對應的配置之測量點以三角形來顯示(0度值時所具有的x-值大約是0.39;相同的配置在圖5A中以虛線來顯示)。
圖6B顯示發射角度(或觀看角度)是0至75度時的CIE-座標。具有圖4之微結構(其具有互相隔開之部分層)之配置之測量值顯示成實線(相同的配置在圖5B中以實線來顯示)。未具有輻射發出層之相對應的配置之測量值以點線來顯示(0度值時所具有的x-值大約是0.415;相同的配置在圖5B中以虛線來顯示)。
圖6C顯示發射角度(或觀看角度)是0至70度(以5度為步進而進行測量)時的CIE-座標。具有微結構(其形式是微透鏡)之配置之測量點顯示成填滿的正方形。與圖6A不同,此處的實施例具有未互相隔開的部份層。具有微結構(其形式是微透鏡但不具備含有散射微粒之部份層)之相同配置之測量點顯示成未填滿的正方形。不具備微結構但具有散射粒子之配置的測量點顯示成未填滿的圓形。未具有輻射發出層且未具有散射粒子之相對應的配置之測量點以三角形來顯示。
本發明當然不限於依據各實施例中所作的描述。反之,本發明包含每一新的特徵和各特徵的每一種組合,特別是包含各申請專利範圍之各別特徵之每一種組合。
1...組件 Bauelement
2...有機層 organische Schicht
3...第一主面 ersten Hauptflche
4...基板 Substrats
5...第一電極 ersten Elektrode
6...第二電極 zweiten Elektrode
7...第二主面 zeite Hauptflche
8...輻射發出層 Strahlungsauskopplungsschicht
9...側面 zugewandte Seite
10...表面 Oberflche
11...表面 Oberflche
12...幾何結構元件 geometrischen Strukturelementen
13...間隙 Spalt
14...支撐結構 Sttzstruktur
20...OLED OLED
81...部份層 Teilschicht
82...部份層 Teilschicht
811...散射粒子 Streupartikel
812...母材 Matrix
圖1顯示本發明之輻射發射裝置之一實施例之切面圖。
圖2顯示本發明之輻射發射裝置之一實施例之輻射方向圖。
圖3顯示本發明之輻射發射裝置之另一實施例之輻射方向圖。
圖4和圖4A顯示本發明之構件之輻射發出層之一實施形式之切面圖。
圖5A至圖5C顯示本發明之輻射發射裝置所發出的輻射功率與觀看角度的關係。
圖6顯示本發明之輻射發射裝置在具有輻射發出層但未具備微結構等等各種不同實施形式中CIE-彩色座標x、y與觀看角度之關係。
1...組件 Bauelement
2...有機層 organische Schicht
3...第一主面 ersten Hauptflche
4...基板 Substrats
5...第一電極 ersten Elektrode
6...第二電極 zweiten Elektrode
7...第二主面 zeite Hauptflche
8...輻射發出層 Strahlungsauskopplungsschicht
9...側面 zugewandte Seite
10...表面 Oberflche
11...表面 Oberflche
12...幾何結構元件 geometrischen Strukturelementen

Claims (14)

  1. 一種輻射發射裝置,包括:基板(4);發出輻射之有機功能層(2),其發出主輻射;以及一配置在主輻射之輻射通道中之輻射發出層(8),其中該輻射發出層(8)具有含有散射區的部份層(81);該輻射發出層(8)在遠離該發出輻射之有機功能層(2)之側面上具有微結構(82),該微結構具備規則地配置之幾何結構元件,以使含有該散射區的該部份層(81)位於該微結構(82)及該基板(4)之間;該輻射發出層包含含有該散射區的該部份層(81),該散射區使該主輻射發生散射;每一由該幾何結構元件之最大值延伸至其基面之平面曲線在其面向該輻射發出層之最下方的三分之一具有曲率,該最下方的三分之一的曲率小於該平面曲線之相對應的最上方之三分之一的每一曲率;中央的三分之一之曲率通常是介於該最上方的三分之一的曲率及該最下方的三分之一的曲率之間;該平面曲線係如地球由極地延伸至赤道的經線一般地在對應的該幾何結構元件之外表面上延伸;該幾何結構元件(12)在橫切面中觀察係夠成為拋物線的形式; 相鄰的該等幾何結構元件之最大者之間的距離是30至500微米;以及在該微結構(82)和含有該散射區的該部份層(81)之間具有一以氣體形式的間隔媒體來填充的間隙(13)。
  2. 如申請專利範圍第1項之輻射發射裝置,其中使該主輻射發生散射的區域包括粒子、中空粒子和氣體雜質。
  3. 如申請專利範圍第2項之輻射發射裝置,其中該粒子的平均直徑是0.5至100微米。
  4. 如申請專利範圍第3項之輻射發射裝置,其中該粒子的平均直徑是是2至20微米。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之輻射發射裝置,其中由球體區段形式的結構元件、旋轉橢圓體區段形式的結構元件、棱錐體形式的結構元件、以及錐體形式的結構元件或這些結構元件的混合物中選取上述幾何結構元件。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之輻射發射裝置,其中該幾何結構元件具有多邊形的基面。
  7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之輻射發射裝置,其中該微結構可藉由金屬軋輥而壓鑄至該輻射發出層之表面中。
  8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之輻射發射裝置,其中相鄰的幾何結構元件之最大者之間的距離是100至250微米。
  9. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之輻射發射裝置,其中該輻射發出層除了具有使該主輻射發生散射之區域以外亦具有母材,其包含使該主輻射透過之聚合物。
  10. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之輻射發射裝置,其中在各幾何結構元件之區域中未設有使該主輻射發生散射的部份區域。
  11. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之輻射發射裝置,其中含有該散射區的該部份層(81)與該微結構(82)之互相面對的界面互相平行而延伸且平行於該輻射發出層之與該發出輻射的有機功能層相面對的面而延伸。
  12. 如申請專利範圍第11項之輻射發射裝置,其中相鄰的含有該散射區的該部份層(81)與該微結構(82)之間配置一由透明材料構成的支撐結構。
  13. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之輻射發射裝置,其以OLED來形成。
  14. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之輻射發射裝置,其係用來照明。
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