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CN106104841A - 用于白光成色oled装置的纳米结构 - Google Patents

用于白光成色oled装置的纳米结构 Download PDF

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CN106104841A
CN106104841A CN201580014737.1A CN201580014737A CN106104841A CN 106104841 A CN106104841 A CN 106104841A CN 201580014737 A CN201580014737 A CN 201580014737A CN 106104841 A CN106104841 A CN 106104841A
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迈克尔·本顿·弗里
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Abstract

本公开描述了纳米结构化光提取滤色器层合物和制品、以及使用纳米结构化光提取滤色器层合物以用于使用层合技术来制造包括纳米结构的OLED的方法。纳米结构化OLED装置可表现出增强的光提取效率。该方法涉及膜、层或涂层的转印和/或复制，以便在例如顶发射或底发射有源矩阵OLED(TE‑AMOLED或BE‑AMOLED)装置中形成与OLED的发射表面光学接触的纳米结构化表面。具有增强光提取效率的制品可具体用于白光成色(CBW)OLED显示器，该OLED显示器使用具有滤色器阵列的白光光谱OLED。

Description

用于白光成色OLED装置的纳米结构
背景技术
纳米结构和微观结构用于显示装置、照明装置、结构装置和光伏装置中的各种应用。在包括有机发光二极管(OLED)装置的显示装置中，该结构可用于光提取或光分布。在照明装置中，该结构可用于光提取、光分布和装饰效果。在光伏装置中，该结构可用于太阳能聚集和抗反射。在大基板上图案化或以其他方式形成纳米结构和微观结构可为困难的并且成本效益不高。
发明内容
本公开描述了纳米结构化光提取滤色器层合物和制品、以及使用纳米结构化光提取滤色器层合物以用于使用层合技术来制造包括纳米结构的OLED的方法。纳米结构化OLED装置可表现出增强的光提取效率。该方法涉及膜、层或涂层的转印和/或复制，以便在例如顶发射或底发射有源矩阵OLED(TE-AMOLED或BE-AMOLED)装置中形成与OLED的发射表面光学接触的纳米结构化表面。具有增强光提取效率的制品可具体用于白光成色(CBW)OLED显示前中，该OLED显示器使用具有滤色器阵列的白光光谱的OLED。
在一个方面，本公开提供了白光成色(CBW)图像显示器，其包括具有顶表面并能够通过顶表面发射白色光谱的光的至少一个有机发光二极管(OLED)；与顶表面接触的高折射率光学耦合层(OCL)，该高折射率OCL具有与OLED的顶表面相对的纳米结构化表面；以及与纳米结构化表面接触的纳米结构化模板层，该纳米结构化模板层邻近被设置在基板上的滤色器层，其中纳米结构化模板层的折射率比高折射率OCL的折射率低。
在另一方面，本公开提供了白光成色(CBW)图像显示器，其包括具有顶表面并能够通过顶表面发射白色光谱的光的至少一个有机发光二极管(OLED)；与顶表面接触并具有平坦相对表面的高折射率光学耦合层(OCL)；邻近高折射率OCL的平坦相对表面设置的高折射率纳米结构化转印层，该高折射率纳米结构化转印层具有与高折射率OCL的平坦相对表面相对的纳米结构化表面；以及与纳米结构化表面接触的纳米结构化模板层，该纳米结构化模板层邻近被设置在基板上的滤色器层，其中纳米结构化模板层的折射率比高折射率纳米结构化转印层的折射率低。
在又一方面，本公开提供了白光成色(CBW)图像显示器，其包括具有顶表面并能够通过顶表面发射白色光谱的光的至少一个有机发光二极管(OLED)；与顶表面接触并具有平坦相对表面的高折射率光学耦合层(OCL)；以及邻近高折射率OCL的任选高折射率滤色器平面化层。CBW图像显示器还包括被设置在与高折射率OCL的平坦相对表面相对的任选高折射率滤色器平面化层上的高折射率滤色器层；邻近滤色器层设置的高折射率纳米结构化转印层，该高折射率纳米结构化转印层具有与滤色器层相对的纳米结构化表面；以及与纳米结构化表面接触的纳米结构化模板层，该纳米结构化模板层邻近基板，其中纳米结构化模板层的折射率比高折射率纳米结构化转印层的折射率低。
在又一方面，本公开提供了白光成色(CBW)图像显示器，其包括具有顶表面、相对底表面并能够通过该相对底表面发射白色光谱的至少一个有机发光二极管(OLED)；邻近相对底表面的高折射率电路平面化层；与高折射率电路平面化层接触的高折射率纳米结构化转印层，该高折射率纳米结构化转印层具有与高折射率电路平面化层相对的纳米结构化表面；以及与纳米结构化表面接触的纳米结构化模板层，该纳米结构化模板层邻近被设置在基板上的滤色器层，其中纳米结构化模板层的折射率比高折射率纳米结构化转印层的折射率低。
在又一方面，本公开提供了白光成色(CBW)图像显示器，其包括具有顶表面、相对底表面并能够通过相对底表面发射白色光谱的光的至少一个有机发光二极管(OLED)；与相对底表面接触的高折射率纳米结构化转印层，该高折射率纳米结构化转印层具有与相对底表面相对的纳米结构化表面；与纳米结构化表面接触的纳米结构化模板层，该纳米结构化模板层被设置在滤色器层上；以及被设置在滤色器层和基板之间的像素电路平面化层，其中纳米结构化模板层的折射率比高折射率纳米结构化转印层的折射率低。
在又一方面，本公开提供了白光成色(CBW)图像显示器，其包括具有顶表面并能够通过顶表面发射白色光谱的光的至少一个有机发光二极管(OLED)；与顶表面接触并具有平坦相对表面的高折射率光学耦合层(OCL)；邻近高折射率OCL的平坦表面的高折射率滤色器平面化层，该高折射率滤色器平面化层具有在与高折射率OCL相对的侧面上的纳米结构化表面；以及被设置在与高折射率OCL的平坦相对表面相对的高折射率滤色器平面化层上的高折射率滤色器层，其中高折射率滤色器层的折射率≥高折射率滤色器平面化层的折射率≥高折射率OCL的折射率。
在又一方面，本公开提供了白光成色(CBW)图像显示器，其包括具有顶表面并能够通过顶表面发射白色光谱的光的至少一个有机发光二极管(OLED)；与顶表面接触并具有平坦相对表面的高折射率光学耦合层(OCL)；邻近高折射率OCL的平坦相对表面的高折射率滤色器平面化层；以及被设置在与高折射率OCL的平坦相对表面相对的高折射率滤色器平面化层上的高折射率滤色器层，该高折射率滤色器层具有在邻近高折射率滤色器平面化层相的侧面上的纳米结构化表面，其中高折射率滤色器层的折射率≥高折射率滤色器平面化层的折射率≥高折射率OCL的折射率。
在又一方面，本公开提供了一种方法，该方法包括：将光学耦合层(OCL)前体涂覆在白光成色(CBW)OLED阵列的顶表面上，从而形成平面化OCL前体表面；将具有纳米结构化表面的光提取滤色器层合物层合到OCL前体表面上，由此使得OCL前体至少部分地填充纳米结构化表面；以及聚合OCL前体以形成纳米结构化高折射率OCL。
在又一方面，本公开提供了一种方法，该方法包括：将光学耦合层(OCL)前体涂覆到白光成色(CBW)OLED阵列的顶表面上，从而形成平面化OCL前体表面；将光提取滤色器层合物层合到OCL前体表面上，使得光提取滤色器层合物的转印层的平坦外表面接触该OCL前体表面，其中光提取滤色器层合物包括嵌入式纳米结构化表面；以及聚合OCL前体以形成高折射率OCL并将转印层的平坦外表面粘合到高折射率OCL。
在又一方面，本公开提供了一种方法，该方法包括：提供具有基板、滤色器阵列和具有嵌入式纳米结构的外部转印层的光提取滤色器层合物；以及在外部转印层上形成与滤色器阵列对准的底发射OLED阵列。
在又一方面，本公开提供了光提取滤色器层合物，该光提取滤色器层合物包括具有被设置在其主表面上的纳米结构化模板层的支撑件，该纳米结构化模板层具有与主表面相对的纳米结构化表面；填充纳米结构化表面并具有与纳米结构化表面相对的平坦表面的高折射率回填层；以及被设置在平坦表面上的滤色器阵列。
在又一方面，本公开提供了光提取滤色器层合物，该光提取滤色器层合物包括具有被设置在其主表面上的滤色器阵列的支撑件；邻近滤色器阵列设置并具有与支撑件相对的纳米结构化表面的纳米结构化模板层；填充纳米结构化表面并具有与纳米结构化表面相对的平坦表面的高折射率回填层。
在又一方面，本公开提供了光提取滤色器层合物，该光提取滤色器层合物包括具有被设置在其主表面上的滤色器阵列的支撑件；以及邻近滤色器阵列设置并具有与支撑件相对的纳米结构化表面的纳米结构化模板层。
在另一方面，本公开提供了白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器，其包括：具有顶表面并能够通过顶表面发射白色光谱的光的有机发光二极管(OLED)基板、滤色器基板和光学耦合层(OCL)。滤色器基板包括支撑基板；与支撑基板折射率匹配的具有纳米结构化相对表面和与支撑基板接触的平坦表面的纳米结构化转印层；与转印层的纳米结构化表面一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层；与该高折射率转印层平面化层的平坦表面接触的高折射率滤色器层；以及与高折射率滤色器层接触的高折射率滤色器平面化层。光学耦合层(OCL)与OLED顶表面接触并具有可与高折射率滤色器平面化层接触的平坦相对表面。转印层的纳米结构化表面可在高折射率材料和低折射率材料之间形成界面。
在又一方面，本公开提供了白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器，其包括：具有顶表面并能够通过顶表面发射白色光谱的光的有机发光二极管(OLED)基板、滤色器基板和光学耦合层(OCL)。滤色器基板包括具有平坦表面的支撑基板；与支撑基板的平坦表面接触的滤色器层；与转印层的纳米结构化表面一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层。光学耦合层(OCL)与OLED顶表面接触并具有可与转印层平面化层接触的平坦相对表面。转印层的纳米结构化表面可在高折射率材料和低折射率材料之间形成界面。
在又一方面，本公开提供了白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器，其包括：具有顶表面并能够通过顶表面发射白色光谱的光的有机发光二极管(OLED)基板、滤色器基板和光学耦合层(OCL)。滤色器基板包括具有平坦表面的支撑基板；具有与支撑基板的平坦表面接触的平坦表面的滤色器层，该支撑基板具有平坦表面和纳米结构化相对表面；以及与滤色器层接触的与滤色器层的纳米结构化表面一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率滤色器层平面化层或高折射率转印层平面化层。光学耦合层(OCL)与OLED顶表面接触并具有可与转印层平面化层接触的平坦相对表面。滤色器层的纳米结构化表面可在高折射率材料和低折射率材料之间形成界面。
在又一方面，本公开提供了白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器，其包括：具有顶表面并能够通过顶表面发射白色光谱的光的有机发光二极管(OLED)基板、滤色器基板和光学耦合层(OCL)。滤色器基板包括具有平坦表面的支撑基板、与支撑基板的平坦表面接触的滤色器层和纳米结构化转印层。光学耦合层(OCL)与OLED顶表面接触并具有与转印层的纳米结构化表面一致的相对纹理化表面。转印层的纳米结构化表面可在高折射率材料和低折射率材料之间形成界面。任选地，滤色器基板可还包括被设置在滤色器层和纳米结构化转印层之间的滤色器平面化层。在又一方面，本公开提供了白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器，其包括：具有底表面的能够通过底表面发射白色光谱的光的有机发光二极管(OLED)基板，该OLED基板包括滤色器基板和OLED子结构。滤色器基板包括具有平坦表面的OLED支撑件；与OLED支撑件的平坦表面接触的滤色器层；与滤色器平面化层折射率匹配的具有纳米结构化相对表面和与滤色器层接触的平坦表面的纳米结构化转印层；以及与该转印层的纳米结构化表面一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层。OLED子结构包括被设置在高折射率转印层平面化层的平坦表面上的像素电路、初始被设置在高折射率转印层平面化层的平坦表面和像素电路的至少一部分上并覆盖高折射率转印层平面化层的平坦表面和像素电路的至少一部分的像素电路平面化层、穿过像素电路平面化层的至少一个通孔、被设置在像素电路平面化层的一部分上的至少一个底电极，被设置在该像素电路平面化层和至少一个底电极的每个的一部分上的像素限定层、被设置在至少一个底电极和像素限定层的一部分上的能够发射白色光谱的光的OLED、被设置在OLED和像素限定层上的透明顶电极、以及被设置在透明顶电极上的任选薄膜封装层。至少一个通孔提供到至少一个底电极的电连接。
在又一方面，本公开提供用于白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器的滤色器基板，其包括：具有平坦表面的OLED支撑件；被设置在OLED支撑件上的像素电路；具有平坦表面并初始被设置在平坦表面OLED支撑件和像素电路的至少一部分上并覆盖平坦表面OLED支撑件和像素电路的至少一部分的像素电路平面化层；与像素电路平面化层的平坦表面接触的滤色器层；与滤色器平面化层折射率匹配的具有和纳米结构化相对表面和与滤色器层接触的平坦表面的纳米结构化转印层；以及与转印层的纳米结构化表面一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层。
在又一方面，本公开提供了白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器，其包括：具有底表面的能够通过底表面发射白色光谱的光的有机发光二极管(OLED)基板，该OLED基板包括滤色器基板和OLED子结构。滤色器基板包括：具有平坦表面的OLED支撑件；被设置在OLED支撑件上的像素电路；具有平坦表面并初始被设置在平坦表面OLED支撑件和像素电路的至少一部分上并覆盖平坦表面OLED支撑件和像素电路的至少一部分的像素电路平面化层；与像素电路平面化层的平坦表面接触的滤色器层；与滤色器平面化层折射率匹配的具有和纳米结构化相对表面和与滤色器层接触的平坦表面的纳米结构化转印层；以及与转印层的纳米结构化表面一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层。OLED子结构包括穿过高折射率转印层平面化层、纳米结构化转印层、滤色器层和像素电路平面化层的至少一个通孔、被沉积在高折射率转印层平面化层的一部分上方的至少一个底电极、被设置在像素电路平面化层和每个底电极的一部分上的像素限定层、被设置在底电极该像素限定层的一部分上的能够发射白色光谱的光的OLED、设置在OLED和像素限定层上的透明顶电极、以及被设置在透明顶电极上的任选薄膜封装层。至少一个通孔提供到至少一个底电极的电连接。
在另一方面，本公开提供了光提取滤色器层合物，该光提取滤色器层合物包括：支撑基板；与支撑基板折射率匹配的具有和纳米结构化相对表面和与支撑基板接触的平坦表面的纳米结构化转印层；与转印层的纳米结构化表面一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层；与高折射率转印层平面化层的平坦表面接触的高折射率滤色器层；以及与高折射率滤色器层接触的高折射率滤色器平面化层。
在又一方面，本公开提供了光提取滤色器层合物，该光提取滤色器层合物包括：具有平坦表面的支撑基板；与支撑基板的平坦表面接触的滤色器层；具有平坦表面和纳米结构化相对表面的纳米结构化转印层；以及与转印层的纳米结构化表面一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层。光提取滤色器层合物可还包括被设置在滤色器层和纳米结构化转印层之间的滤色器平面化层，其中纳米结构化转印层与滤色器平面化层折射率匹配。
在又一方面，本公开提供了光提取滤色器层合物，该光提取滤色器层合物包括：具有平坦表面的支撑基板、与支撑基板的平坦表面接触的滤色器层、以及具有纳米结构化相对表面和与滤色器平面化层接触的平坦表面的纳米结构化转印层。光提取滤色器层合物可还包括被设置在滤色器层和纳米结构化转印层之间的滤色器平面化层，其中纳米结构化转印层与滤色器平面化层折射率匹配。
光提取滤色器层合物可还包括辅助层。该辅助层可为透明导电氧化物。
在另一方面，本公开提供了制备白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器的方法，该方法包括：将光学耦合层(OCL)前体涂覆在白光成色(CBW)OLED阵列的顶表面上，从而形成平面化OCL前体表面；将具有纳米结构化表面的光提取滤色器层合物层合到OCL前体表面上，使得OCL前体至少部分地填充纳米结构化表面；以及聚合OCL前体以形成纳米结构化高折射率OCL。在制备白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器的方法中，聚合可包括光化辐射固化、热固化、或它们的组合。在制备白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器的方法中，光化辐射可包括紫外线辐射或电子束辐射。在制备白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器的方法中，光提取滤色器层合物可包括滤色器阵列。在制备白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器的方法中，光提取滤色器层合物可包括玻璃基板。在制备白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器的方法中，CBW OLED的顶表面可包括粘合增进底漆。
在又一方面，本公开提供了制备白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器的方法，该方法包括：将光学耦合层(OCL)前体涂覆在白光成色(CBW)OLED阵列的顶表面上，从而形成平面化OCL前体表面；将光提取滤色器层合物层合到OCL前体表面上，使得光提取滤色器层合物的转印层的平坦外表面接触OCL前体表面，其中光提取滤色器层合物包括嵌入式纳米结构化表面；以及聚合OCL前体以形成高折射率OCL并将转印层的平坦外表面粘合到高折射率OCL。在制备白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器的方法中，聚合可包括光化辐射固化、热固化、或它们的组合。在制备白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器的方法中，光化辐射可包括紫外线辐射或电子束辐射。在制备白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器的方法中，光提取滤色器层合物可包括滤色器阵列。在制备白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器的方法中，光提取滤色器层合物可包括玻璃基板。在制备白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器的方法中，OLED阵列的顶表面、平面化的OCL前体和平坦外表面中的至少一个可包括粘合增进底漆。
在又一方面，本公开提供了制备白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器的方法，该方法包括：提供具有基板、滤色器阵列和具有嵌入式纳米结构的外部转印层的光提取滤色器层合物；以及在外部转印层上形成与滤色器阵列对准的底发射OLED阵列。
上述发明内容并不旨在描述本公开的每个公开的实施方案或每个具体实施。以下附图和具体实施方式更具体地举例说明示例性实施方案。
附图说明
在整个本说明书中参考附图，其中类似的附图标号表示类似的元件，并且其中：
图1A示出纳米结构化TE CBW AMOLED装置的一部分的示意性剖视图；
图1B示出纳米结构化TE CBW AMOLED装置的一部分的示意性剖视图；
图1C示出纳米结构化TE CBW AMOLED装置的一部分的示意性剖视图；
图1D示出纳米结构化BE CBW AMOLED装置的一部分的示意性剖视图；
图1E示出纳米结构化BE CBW AMOLED装置的一部分的示意性剖视图；
图1F示出纳米结构化TE CBW AMOLED装置的一部分的示意性剖视图；以及
图1G示出纳米结构化TE CBW AMOLED装置的一部分的示意性剖视图。
图1H示出纳米结构化BE CBW AMOLED装置的一部分的示意性剖视图。
图1I示出纳米结构化BE CBW AMOLED装置的一部分的示意性剖视图。
所述附图未必按比例绘制。用在附图中的类似标号是指类似的部件。然而，应当理解，在给定附图中使用标号指示部件并非旨在限制利用相同的标号标记的另一附图中的部件。
具体实施方式
白光成色OLED装置的示例被公开在于2014年3月19日提交的题为“用于白光成色OLED装置的纳米结构(Nanostructures for Color-by-White OLED Devices)”的美国专利申请序列号61/955556中，该专利申请的全部内容以引用方式并入本文，如同在此完全阐述一样。
本公开描述了纳米结构化光提取滤色器层合物和制品、以及使用纳米结构化光提取滤色器层合物以用于使用层合技术来制造包括纳米结构的OLED的方法。纳米结构化OLED装置可表现出增强的光提取效率。该方法涉及膜、层或涂层的转印和/或复制，以便在例如顶发射或底发射有源矩阵OLED(TE-AMOLED或BE-AMOLED)装置中形成与OLED的发射表面光学接触的纳米结构化表面。具有增强光提取效率的制品可具体用于白光成色(CBW)OLED显示器中，该OLED显示器使用具有滤色器阵列的白光光谱的OLED来产生全彩显示器。
所得的纳米结构化OLED表现出从装置发射的光的改善的外耦合并处于薄的易于制造的设计中。该方法的一个独特的优点为其允许对所完成的装置进行纳米图案化，而无需纳米结构的传统的光刻图案化中可能所需的溶剂步骤，该溶剂步骤包括例如抗涂布、抗显影和抗剥离步骤。
在以下说明中参考了构成本说明的一部分的附图，并且其中通过举例说明的方式示出。应当理解，在不脱离本公开的范围或实质的情况下，可设想其他实施方案并可进行改变。因此，以下详细说明不应被视为具有限制意义。
除非另外指明，否则本文所使用的所有科学和技术术语具有在本领域中的常见含义。本文所提供的定义有助于理解本文频繁使用的某些术语，但并不旨在限制本公开的范围。
除非另外指明，否则本说明书和权利要求中使用的表示特征大小、数量和物理性质的所有数字应理解为在所有情况下由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求中列出的数值参数均为近似值，该近似值可利用本文所公开的教导内容，根据本领域的技术人员寻求获得的预期特性而改变。使用包括端值的数值范围包括在该范围(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)内的所有数字和在该范围内的任何范围。
除非上下文另外明确指出，否则如在本说明书和附属权利要求中所使用的单数形式“一种”、“一个”、“该”涵盖具有多个指代物的实施方案。除非上下文另外明确指出，否则如在本说明书和附属权利要求中所使用的术语“或”通常采用其包括“和/或”的含义。
如果在本文使用的，包括但不限于“下部”、“上部”、“下方”、“下面”、“上面”和“在顶部上”的空间相关术语是为了方便描述而采用以描述(一个或多个)元件相对于另一元件的空间关系。除了在图中示出和本文描述的特定取向之外，此类空间相关术语涵盖装置在使用或操作时的不同取向。例如，如果附图中描绘的对象被翻过来或被翻转，则先前描述在其他元件下面或下方的部分应在那些其他元件的上面。
如本文所使用的，例如，当元件、部件或层例如被描述成与另一元件、部件或层形成“一致界面”，或“在另一元件、部件或层上”、“连接至”另一元件、部件或层、“与另一元件、部件或层耦接”或“与另一元件、部件或层接触”时，则该元件、部件或层可直接在另一元件、部件或层上、直接连接至另一元件、部件或层、与另一元件、部件或层直接耦接、与另一元件、部件或层直接接触，或者插入元件、部件或层可在特定元件、部件或层上、连接、耦接至特定元件、部件或层或与特定元件、部件或层接触。例如当元件、部件或层例如被称为“直接在另一元件上”、“直接连接至另一元件”、“与另一元件直接耦接”或“与另一元件直接接触”时，不存在插入元件、部件或层。
如本文所使用，“具有”(“have”,“having”)、“包括”(“include”,“including”,“comprise”,“comprising”)等以它们的开放式含义来使用，并且通常意指“包括但不限于”。应当理解，术语“由...组成”和“基本上由...组成”被包含在术语“包括”等中。
术语“OLED”是指有机发光装置。OLED装置包括夹在阴极和阳极之间的薄膜电致发光有机材料，其中这些电极中的一个或两个电极为透明导体。在装置两端施加电压时，电子和空穴从它们各自的电极被注入并通过中间形成发光激子来在电致发光有机材料中复合。术语“AMOLED”是指有源矩阵OLED，并且本文所述的技术通常可应用于OLED装置和AMOLED装置两者。
“结构化光学膜”是指改善从OLED装置外耦合的光和/或改善OLED的角亮度和/或颜色均匀度的膜或层。光提取功能和角亮度/颜色改善功能也可组合在一个结构化膜中。结构化光学膜可包括周期性的、准周期性的和随机的工程化纳米结构(例如，下面描述的光提取膜)，和/或其可包括周期性的、准周期性的和随机的具有等于或大于1um的结构化特征尺寸的工程化纳米结构。
术语“纳米结构”是指至少一个尺寸(如高度、长度、宽度或直径)小于2微米并且更优选地小于1微米的结构。纳米结构包括但不必限于粒子和工程化的特征结构。粒子和工程化的特征结构可具有例如规则或不规则的形状。此类粒子也被称为纳米粒子。术语“纳米结构化”是指具有纳米结构的材料或层，并且术语“纳米结构化AMOLED装置”意指结合纳米结构的AMOLED装置。
术语“光化辐射”是指可使聚合物交联或固化的辐射波长，并且可包括紫外波长、可见波长和红外波长，并且可包括来自光栅化激光的数码曝光、热数字成像和电子束扫描。
“高折射率”或“高折射率”是指折射率为约1.65到约2.20的材料、层或涂层。高折射率材料、层或涂层的特别有用范围为约1.65到约2.0。在一些实施方案中，术语“高折射率”是指折射率为约1.7的材料、层或涂层，并且通常与折射率为约1.5的典型聚合物或玻璃材料区分开。“低折射率”或“低折射率”是指折射率为约1.30到小于约1.65的材料、层或涂层。低折射率材料、层或涂层的特别有用范围为约1.40到约1.55。
描述了使用层合技术实现制造具有纳米结构化固体表面的OLED的纳米结构化光提取滤色器层合物和方法。该方法涉及膜、层或涂层的转印和/或复制，以便形成被设计成改善来自发射装置的光提取效率的纳米结构化光学耦合层(OCL)。叠层转印膜、图案化的结构化带材以及使用可用于本公开的纳米结构化带材的方法在例如以下申请人的待审的专利申请中有所描述：于2012年7月20日提交的题为“STRUCTURED LAMINATION TRANSFERFILMS AND METHODS(结构化叠层转印膜和方法)”的美国专利申请序列号13/553,987；于2012年12月21日提交的题为“PATTERNED STRUCTURED TRANSFER TAPE(图案化结构化转印带材)”的美国专利申请序列号13/723,716；于12年12月21日提交的题为“METHODS OFUSING NANOSTRUCTURED TRANSFER TAPE AND ARTICLES MADE THEREFROM(使用纳米结构化转印带材的方法和由其制成的制品)”的美国专利申请序列号13/723,675；以及于2013年11月11日提交的题为“NANOSTRUCTURES FOR OLED DEVICES(用于OLED装置的纳米结构)”的美国专利申请序列号61/902,437。
在一些实施方案中，可将通常可在暴露于光化辐射(通常紫外线辐射)时光固化的可光致固化预聚物溶液浇铸到微复制型母板，然后在与微复制型母板接触的同时暴露于光化辐射以形成模板层。在使可光致固化预聚物溶液与微复制型母板接触同时光聚合之前、期间以及甚至有时之后，可将其浇铸到OLED装置的表面上。
在一些实施方案中，通过本领域已知的方法，纳米结构可在红色、绿色或蓝色滤光器或滤色器平面化层的表面上直接形成以产生此类结构。方法包括但不限于，电子束光刻法、“软光刻技术”，诸如纳米压印平板印刷、激光干涉平板印刷、纳米球平板印刷和嵌段共聚物平板印刷。
在红色、绿色或蓝色滤光器或滤色器平面化层的表面上直接形成的纳米结构也可通过在以下各项中的一者或多者中描述的溅镀/蚀刻或反应性离子蚀刻工艺形成：题为“NANOSTRUCTURED MATERIAL AND METHOD OF MAKING THE SAME(纳米结构化材料及其制备方法)”的WO2013148031；题为“NANOSTRUCTURED ARTICLES AND METHODS TO MAKE THESAME(纳米结构化制品及其制备方法)”的WO201325614；题为“NANOSTRUCTURED ARTICLES(纳米结构化制品)”的US20130344290；题为“MULTILAYER NANOSTRUCTURED ARTICLES(多层纳米结构化制品)”的US20140004304；题为“METHOD OF MAKING A NANOSTRUCTURE(制备纳米结构的方法)”的US20130038949；题为“COMPOSITE WITH NANO-STRUCTURED LAYER(具有纳米结构化层的复合材料)”的US20120328829；题为“NANOSTRUCTURED ARTICLES ANDMETHODS OF MAKING NANOSTRUCTURED ARTICLES(纳米结构化制品和制备纳米结构化制品的方法)”的US20110281068；题为“METHOD FOR MAKING NANOSTRUCTURED SURFACES(制备纳米结构化表面的方法)”的US20120012557；题为“DURABLE COATING OF AN OLIGOMER ANDMETHODS OF APPLYING(低聚物的耐用涂层及其应用方法)”的US20090263668；或题为”METHODS OF FORMING MOLDS AND METHODS OF FORMING ARTICLES USING SAID MOLDS(形成模具的方法和使用所述模型形成制品的方法)”的US20100239783。
本文所述的结构化光学膜或非保偏元件可为被施加至OLED装置的独立膜。例如，光学耦合层(OCL)可用于将结构化光学膜或非保偏元件光学耦合到OLED装置的光输出表面。光学耦合层可被施加至结构化光学膜或非保偏元件、OLED装置或两者，并且光学耦合层可利用粘合剂来实现，以有利于将结构化光学膜或非保偏元件被施加至OLED装置。在题为“OLED LIGHT EXTRACTION FILMS HAVING NANOPARTICLES AND PERIODIC STRUCTURES(具有纳米粒子和周期性结构的OLED光提取膜)”并且在2011年3月17日提交的美国专利申请序列号13/050,324中描述了光学耦合层的示例以及使用光学耦合层将光提取膜层合至OLED装置的方法，该专利申请以引用方式并入本文，如同在此完全阐述一样。
光学耦合材料/层可用作OLED装置与提取元件(纳米粒子和周期性结构)之间的夹层/“粘合剂”。其可有助于来自光源(OLED)的光模式外耦合至纳米结构化膜，以增强光输出。与OLED有机和非有机层(例如，氧化铟锡(ITO))的折射率相比，光学耦合层的材料优选具有至少1.65或1.70或甚至最高至2.2的高折射率。OCL可任选地使用UV或热固化方法来固化，但UV固化可为优选的。材料可为100％纯树脂，诸如例如具有n>1.7的高折射率丙烯酸树脂#6205(购自日本东京的NTT的先进技术(NTT Advanced Technology,Tokyo,JP))、或分散在树脂体系中的表面改性的高折射率粒子(TiO2或ZrO2)的混合物，诸如在美国专利公布2002/0329959中描述的那些。OCL可例如根据对应OLED和滤色器的期望结构在各种不同的厚度范围内使用。
用于结构化光学膜或非保偏元件(例如光提取膜)的纳米结构可与基板一体地形成，或被形成于被施加到基板的层中。例如，可通过将材料施加至基板并且随后使该材料结构化来在基板上形成纳米结构。纳米结构具有至少一个尺寸，诸如小于约2微米或甚至小于约1微米的的宽度。
纳米结构包括但不必限于粒子和工程化的特征结构。粒子和工程化特征结构可具有例如规则或不规则的外形。此类粒子也被称为纳米粒子。工程化纳米结构并非单个粒子，而是可包括形成工程化纳米结构的纳米粒子，其中纳米粒子显著小于工程化结构的总体尺寸。
用于结构化光学膜或非保偏元件(例如光提取膜)的纳米结构可为一维(1D)的，这意味着其仅在一个维度上为周期性的，即最近的相邻特征结构沿着表面在一个方向上等距间隔，但沿着正交方向并非如此。在1D周期性纳米结构的情况下，邻近周期性特征结构之间的间距小于2微米并且可甚至小于1微米。一维结构包括例如连续的或细长的棱柱或脊或线性光栅。
用于结构化光学膜或非保偏元件(例如光提取膜)的纳米结构也可为二维(2D)的，这意味着其在两个维度上为周期性的，即最近的相邻特征结构沿着表面在两个不同方向上等距间隔。在2D纳米结构的情况下，在两个方向上的间距小于1微米。需注意，在两个不同方向上的间距可为不同的。二维结构包括例如衍射光学结构、棱锥、梯形、圆形或方形柱或光子晶体结构。二维结构的其他示例包括弯曲侧面的锥结构，如美国专利申请公布号2010/0128351所述，其以引用方式并入本文，如同在此完全阐述一样。
在上文指出的所公布专利申请中提供了用于光提取膜的基板、多周期性结构和转印层的材料。例如，基板可利用玻璃、PET、聚酰亚胺、TAC、PC、聚氨酯、PVC或柔性玻璃来实现。在上文指出的所公布专利申请中还提供了用于制备光提取膜的方法。任选地，基底可利用阻挡膜来实现，以保护并入光提取膜的装置免于经受水分或氧气。阻挡膜的示例公开于美国专利公布号2007/0020451和美国专利号7,468,211中，这两个专利均以引用方式并入本文，如同在此完全阐述一样。
图1A示出根据本公开的一个方面的纳米结构化TE CBW AMOLED装置100a的一部分的示意性剖视图。纳米结构化TE CBW AMOLED装置100a包括TE AMOLED 100，其具有OLED支撑件110、被设置在OLED支撑件110上的像素电路120以及初始沉积覆盖整个OLED支撑件110和像素电路120的像素电路平面化层130，如本领域技术人员已知的。TE AMOLED 100还包括穿过像素电路平面化层130的至少一个通孔140，该至少一个通孔提供至被沉积在像素电路平面化层130的一部分上方的至少一个底电极150的电连接。像素限定层160被沉积在像素电路平面化层130和每个底电极150的一部分上方，以限定并电隔离各个像素。具有能够发射光白色光谱的多个已知层(未示出)的OLED 170被沉积在底电极150和像素限定层160的一部分上方，透明顶电极180被沉积在OLED 170和像素限定层160上方，并且任选的薄膜封装层190被沉积以保护水分和氧敏感装置免于经受环境干扰，以及任何后续的处理步骤。层190可通过例如在美国专利号7,510,913中描述的技术来制备。
纳米结构化TE CBW AMOLED装置100a还包括被设置在TE AMOLED 100的顶表面101上(即，在薄膜封装层190的顶部上)的高折射率聚合物光学耦合层(OCL)112，并包括与TEAMOLED 100相对的平坦表面。包括基板122的光提取滤色器层合物102被层合并附连到高折射率OCL 112，使得基板122和OLED支撑件110限定TE CBW AMOLED装置100a的外表面，并封装水分和氧敏感装置元件使其与环境隔开。在一些情况下，高折射率OCL 112可相反被包括作为光提取滤色器层合物102的顶表面，该光提取滤色器层合物如别处所述的光提取滤色器层合物102可随后被层合并附连到薄膜封装层190。
光提取滤色器层合物102包括具有纳米结构化模板层124的基板122，该纳米结构化模板层包括与基板122相对的纳米结构化表面121。高折射率回填层126(也被称为高折射率纳米结构化转印层126)被沉积到纳米结构化表面121上，从而形成高折射率滤色器阵列127沉积在其上的平坦表面。高折射率滤色器阵列127包括红色滤光器127r、绿色滤光器127g、蓝色滤光器127b和分隔邻近滤色器的黑色矩阵127bk，如本领域中的技术人员已知的。红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器(127r、127g、127b)中的每一者被设置成与各个OLED子像素对准。任选的高折射率滤色器平面化层128提供光提取滤色器层合物102的平坦顶表面，该光提取滤色器层合物102可被层合到邻近TE AMOLED 100的顶表面101的高折射率OCL 112，如别处所述的。在一个特定实施方案中，任选的高折射率滤色器平面化层128可包含与高折射率OCL 112相同的材料。任选的辅助层129可被设置在任选的高折射率滤色器平面化层128和高折射率OCL 112之间或被设置在层112和127之间的任何地方；在一些情况下，任选的辅助层129可包括例如透明的导电氧化物(TCO)，诸如氧化铟锡(ITO)。在层合两个膜之前，任选的辅助层129可被设置在光提取滤色器层合物102或高折射率OCL 112中的任一者的顶表面上。
在一些情况下，高折射率纳米结构化转印层126的折射率可大于或优选等于高折射率滤色器阵列127的折射率，该高折射率滤色器阵列的折射率可大于或等于任选的高折射率滤色器平面化层128的折射率，该高折射率滤色器平面化层的折射率可大于高折射率OCL 112的折射率，以用于从TE CBW AMOLED装置100a高效地提取光。在一个特定实施方案中，高折射率纳米结构化转印层126、任选的高折射率滤色器平面化层128和高折射率OCL112中的至少两者可包含相同的材料。
纳米结构化TE CBW AMOLED装置100a可通过在2013年11月11日提交的题为“NANOSTRUCTURES FOR OLED DEVICES(用于OLED装置的纳米结构)”的共同待决的美国专利申请序列号61/902,437中描述的技术来制备，该专利申请的全部的公开内容以引用方式并入本文。通常，该技术包括将OCL前体涂覆在TE AMOLED 100阵列的顶表面101上从而形成平面化OCL前体表面的步骤。然后，光提取滤色器层合物102被层合到OCL前体表面上，使得光提取滤色器层合物102的平坦外表面接触OCL前体表面，其中光提取滤色器层合物102包括嵌入式纳米结构化表面121。然后，OCL前体被聚合以形成高折射率OCL 112并将光提取滤色器层合物102的平坦外表面粘合到高折射率OCL 112。光提取滤色器层合物102和OCL前体可各自包括包含单体的可聚合组合物，该单体使用光化辐射，例如可见光、紫外线辐射、电子束辐射、热量及其组合来固化。
图1B示出根据本公开的一个方面的纳米结构化TE CBW AMOLED装置100b的一部分的示意性剖视图。纳米结构化TE CBW AMOLED装置100b包括TE AMOLED 100，其具有OLED支撑件110、被设置在OLED支撑件110上的像素电路120以及初始沉积覆盖整个OLED支撑件110和像素电路120的像素电路平面化层130，如本领域技术人员已知的。TE AMOLED 100还包括穿过像素电路平面化层130的至少一个通孔140，该至少一个通孔提供至被沉积在像素电路平面化层130的一部分上方的至少一个底电极150的电连接。像素限定层160被沉积在像素电路平面化层130和每个底电极150的一部分上方，以限定并电隔离各个像素。具有能够发射光白色光谱的多个已知层(未示出)的OLED 170被沉积在底电极150和像素限定层160的一部分上方，透明顶电极180被沉积在OLED 170和像素限定层160上方，并且任选的薄膜封装层190被沉积以保护水分和氧敏感装置免于经受环境干扰，以及任何后续的处理步骤。
纳米结构化TE CBW AMOLED装置100b还包括被设置在TE AMOLED 100的顶表面101上(即，在薄膜封装层190的顶部上)的高折射率聚合物光学耦合层(OCL)112，并包括与TEAMOLED 100相对的平坦表面。包括基板122的光提取滤色器层合物103被层合并附连到高折射率OCL 112，使得基板122和OLED支撑件110限定TE CBW AMOLED装置100b的外表面，并封装水分和氧敏感装置元件使其与环境隔开。在一些情况下，高折射率OCL 112可相反被包括作为光提取滤色器层合物102的顶表面，该光提取滤色器层合物102然后可被层合并附连到薄膜封装层190，如别处所述的。
光提取滤色器层合物103包括具有被设置在其表面上的滤色器阵列127的基板122。滤色器阵列127包括红色滤光器127r、绿色滤光器127g、蓝色滤光器127b和分隔邻近滤色器的黑色矩阵127bk，如本领域中的技术人员已知的。红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器(127r、127g、127b)中的每一者被设置成与各个OLED子像素对准。任选的滤色器平面化层128提供平坦顶表面，包括与基板122相对的纳米结构化表面121的纳米结构化模板层124可被设置在该平坦顶表面上。高折射率回填层126(也被称为高折射率纳米结构化转印层126)被沉积到纳米结构化表面121上，从而形成光提取滤色器层合物103的平坦表面，该光提取滤色器层合物103可被层合到邻近TE AMOLED 100的顶表面101的高折射率OCL 112，如别处所述的。任选的辅助层129可被设置在高折射率纳米结构化转印层126和高折射率OCL112之间；在一些情况下，任选的辅助层129可包括例如透明的导电氧化物(TCO)，诸如氧化铟锡(ITO)。在层合两个膜之前，任选的辅助层129可被设置在光提取滤色器层合物103或高折射率OCL 112中的任一者的顶表面上。
在一些情况下，高折射率纳米结构化转印层126的折射率可优选等于高折射率OCL112的折射率，以用于从TE CBW AMOLED装置100b高效提取光。在一个特定实施方案中，高折射率纳米结构化转印层126和高折射率OCL 112两者可包括相同的材料。
纳米结构化TE CBW AMOLED装置100b可通过于2013年11月11日提交的题为“NANOSTRUCTURES FOR OLED DEVICES(用于OLED装置的纳米结构)”的共同待决的美国专利申请序列号61/902,437中描述的技术来制备，该专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。通常，该技术包括将OCL前体涂覆在TE AMOLED 100阵列的顶表面101上从而形成平面化OCL前体表面的步骤。然后，光提取滤色器层合物103被层合到OCL前体表面上，使得光提取滤色器层合物103的平坦外表面接触OCL前体表面，其中光提取滤色器层合物103包括嵌入式纳米结构化表面121。然后，OCL前体被聚合以形成高折射率OCL 112并将光提取滤色器层合物103的平坦外表面粘合到高折射率OCL 112。光提取滤色器层合物103和OCL前体两者可包括包含单体的可聚合组合物，该单体使用光化辐射，例如可见光、紫外线辐射、电子束辐射、热量及其组合来固化。
图1C示出根据本公开的一个方面的纳米结构化TE CBW AMOLED装置100c的一部分的示意性剖视图。纳米结构化TE CBW AMOLED装置100c包括TE AMOLED 100，其具有OLED支撑件110、被设置在OLED支撑件110上的像素电路120以及初始沉积覆盖整个OLED支撑件110和像素电路120的像素电路平面化层130，如本领域技术人员已知的。TE AMOLED 100还包括穿过像素电路平面化层130的至少一个通孔140，该至少一个通孔提供至被沉积在像素电路平面化层130的一部分上方的至少一个底电极150的电连接。像素限定层160被沉积在像素电路平面化层130和每个底电极150的一部分上方，以限定并电隔离各个像素。具有能够发射光白色光谱的多个已知层(未示出)的OLED 170被沉积在底电极150和像素限定层160的一部分上方，透明顶电极180被沉积在OLED 170和像素限定层160上方，并且任选的薄膜封装层190被沉积以保护水分和氧敏感装置免于经受环境干扰，以及任何后续的处理步骤。
纳米结构化TE CBW AMOLED装置100c还包括被设置在TE AMOLED 100的顶表面101上(即，在薄膜封装层190的顶部上)的高折射率聚合物光学耦合层(OCL)112，并包括与TEAMOLED 100相对的平坦表面。包括基板122的光提取滤色器层合物104被层合并附连到高折射率OCL 112，使得基板122和OLED支撑件110限定TE CBW AMOLED装置100c的外表面，并封装水分和氧敏感装置元件使其与环境隔开。在一些情况下，高折射率OCL 112可相反被包括作为光提取滤色器层合物102的顶表面，该光提取滤色器层合物102然后可被层合并附连到薄膜封装层190，如别处所述的。
光提取滤色器层合物104包括具有被设置在其表面上的滤色器阵列127的基板122。滤色器阵列127包括红色滤光器127r、绿色滤光器127g、蓝色滤光器127b和分隔邻近滤色器的黑色矩阵127bk，如本领域中的技术人员已知的。红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器(127r、127g、127b)中的每一者被设置成与各个OLED子像素对准。任选的滤色器平面化层128提供平坦顶表面，包括与基板122相对的纳米结构化表面121的纳米结构化模板层124可被设置在该平坦顶表面上。在一些情况下，任选的滤色器平面化层128和纳米结构化模板层124可由相同的材料构成，使得每个层的折射率是相同的。纳米结构化模板层124被层合并被附连到邻近TE AMOLED 100的顶表面101的高折射率OCL 112，使得高折射率OCL 112填充纳米结构化表面121，如别处所述的。任选的辅助层129可被设置在纳米结构化模板层124和任选的滤色器平面化层128之间；在一些情况下，任选的辅助层129可包括例如透明的导电氧化物(TCO)，诸如氧化铟锡(ITO)。
纳米结构化TE CBW AMOLED装置100c可通过在2013年11月11日提交的题为“NANOSTRUCTURES FOR OLED DEVICES(用于OLED装置的纳米结构)”的共同待决的美国专利申请序列号61/902,437中描述的技术来制备，该专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。通常，该技术包括将OCL前体涂覆在TE AMOLED 100阵列的顶表面101上从而形成平面化OCL前体表面的步骤。然后，具有纳米结构化表面121的光提取滤色器层合物104被层合到OCL前体表面上，使得光提取滤色器层合物104的纳米结构化表面121被压印到OCL前体表面中。然后，OCL前体被聚合以形成高折射率OCL 112并将光提取滤色器层合物104的纳米结构化表面121粘合到高折射率OCL 112。光提取滤色器层合物104和OCL前体两者可包括包含单体的可聚合组合物，该单体使用光化辐射，例如可见光、紫外线辐射、电子束辐射、热量以及它们的组合来固化。
在一个特定实施方案中，OLED提取结构可用于控制装置的光分布图案。在OLED光学叠堆中缺少微腔的OLED可为具有平滑且均匀地分布于半球上方的光分布图案的朗伯发射器(Lambertian emitter)。然而，可商购获得的TE AMOLED显示器的光分布图案通常在光学叠堆中表现出微腔的特性。这些特性包括较窄且较不均匀的角光分布和显著的角颜色变化。对于OLED显示器，期望的是使用本文所公开的方法来调控具有纳米结构的光分布。纳米结构可用于改善光提取、使所发射的光重新分布、或这两者。结构还可用在OLED基板的外表面上，以将光提取到以全内反射模式被捕获在基板中的空气中。外部提取结构可包括微透镜阵列、微菲涅尔阵列(microfresnel arrays)或者其他折射、衍射或混合光学元件。
TE AMOLED 100可为高折射率OCL 112的受体基板，并由位于支撑件诸如支撑晶片上的有机半导体材料形成。这些受体基板的尺寸可超过半导体晶片母模板的尺寸。当前，在生产过程中的最大晶片具有300mm的直径。使用本文公开的方法所生产的光提取滤色器层合物可被制备成具有大于1000mm的侧向尺寸和几百米的卷长度。在一些实施方案中，受体基板可具有约620mm×约750mm、约680mm×约880mm、约1100mm×约1300mm、约1300mm×约1500mm、约1500mm×约1850mm、约1950mm×约2250mm或约2200mm×约2500mm、或甚至更大的尺寸。对于长的卷长度，侧向尺寸可大于约750mm、大于约880mm、大于约1300mm、大于约1500mm、大于约1850mm、大于约2250nm、或甚至大于约2500mm。典型的尺寸具有约1400mm的最大图案化宽度。通过使用卷对卷处理和圆柱形母模板的组合可实现大的尺寸。具有这些尺寸的膜可用于在整个大的数字显示器(例如，尺寸为52英寸宽×31.4英寸高的55英寸对角AMOLED HDTV)上形成纳米结构。
受体基板可任选地包括位于受体基板的侧面上的缓冲层，光提取滤色器层合物可被施加至该缓冲层。缓冲层的示例在美国专利号6,396,079(Hayashi等人)中公开，该专利以引用方式并入本文，如同在此阐述一样。其他类型的缓冲层为薄层SiO2，如K.Kondoh等人在J.of Non-Crystalline Solids178(1994)189-98(《非结晶固体杂志》，1994年，第178卷，第189-98页)和T-K.Kim等人在“Mat.Res.Soc.Symp.Proc.Vol.448(1997)419-23”(《材料研究学会会议论文集》，1997年，第448卷，第419-423页)中所公开的。
本文所公开的转印方法的特定优点为将结构赋予具有大表面的受体表面的能力，诸如显示器母玻璃或建筑玻璃。这些受体基板的尺寸超过半导体晶片母模板的尺寸。通过使用卷对卷处理和圆柱形母模板的组合，光提取滤色器层合物的大尺寸是可能的。本文所公开的转印方法的另一个优点为将结构赋予不平坦的受体表面的能力。由于转印带材的柔性形式，受体基板可被弯曲、弯折地扭曲或者具有凹形或凸形的特征结构。受体基板可包括例如机动车玻璃、玻璃片、柔性电子基板诸如电路化柔性膜、显示器后板、太阳能玻璃、金属、聚合物、聚合物复合物、和玻璃纤维。
转印层和pOCL材料
转印层可用于填充纳米结构化模板，并且为能够基本上使得相邻层平面化(例如，模板层)同时也与(并且可以平面化)受体层(该层可为平坦的或结构化的)的表面一致的材料。在一些情况下，转印层可被更准确地描述为纳米结构化转印层，但也可包括不是纳米级别的的结构。用于转印层的材料还可用作为光敏OCL前体的pOCL材料，如别处所述的。如本文所使用，由于在大多数情况下，光学耦合层前体通常可通过使用例如可见光或紫外线辐射固化被固化到光学耦合层(OCL)，因此光学耦合层前体(pOCL)也可被称为光敏OCL。转印层可另选地为两种不同材料的双层，其中双层具有多层结构，或者其中材料中的一种材料至少部分地被嵌入在另一种材料中。任选地，用于双层的两种材料可具有不同的折射率。任选地，双层中的一个双层可包括粘合增进层。
在一些实施方案中，结构化或纳米结构化层基本上被另一层平面化。基本上平面化意指由公式(1)所定义的平面化的量(P％)优选大于50％，更优选大于75％，并且最优选大于90％。
P％＝(1–(t1/h1))*100
公式(1)
其中，t1为表面层的浮雕高度，并且h1为由该表面层覆盖的特征结构的特征高度，如在P.Chiniwalla,IEEE Trans.Adv.Packaging 24(1),2001,41(P.Chiniwalla，《IEEE高级封装汇刊》，2001年，第24卷，第1期，第41页)中进一步公开。
可用于转印层的材料包括聚硅氧烷树脂、聚硅氮烷、聚酰亚胺、桥型或阶梯型倍半硅氧烷、有机硅和有机硅混合材料和许多其他的材料。示例性的聚硅氧烷树脂包括购自加利福尼亚州丘拉维斯塔的California Hardcoat公司(California Hardcoat,ChulaVista,CA)的PERMANEW 6000L510-1。这些分子通常具有无机组分(其导致高的尺寸稳定性、机械强度和耐化学品性)和有机组分(其有助于溶解性和反应性)。这些材料有许多商业来源，其被总结于下面的表1中。例如可使用的其他类别的材料为苯并环丁烯、可溶性聚酰亚、和聚硅氮烷树脂。示例性的聚硅氮烷树脂包括极低温和低温固化无机聚硅氮烷，诸如购自新泽西州布兰奇堡的安智电子材料公司(AZ Electronic Materials,Branchburg,NJ)的NAX120和NL 120A无机聚硅氮烷。
转印层可包含任何材料，只要其具有先前所述的所需流变特性和物理特性。通常，转印层由包含单体的可聚合组合物制成，该单体使用光化辐射例如为可见光、紫外线辐射、电子束辐射、加热以及它们的组合来固化。可使用多种聚合技术中的任何一种聚合技术，诸如阴离子聚合、阳离子聚合、自由基聚合、缩合聚合、或其他聚合，并且可使用光引发、光化学引发、或热引发来催化这些反应。这些引发策略可对转印层施加厚度限制，即光触发或热触发必须能够在整个膜体积中均匀地反应。可用的聚合组合物包含本领域中已知的官能团，诸如环氧基、环硫基、乙烯基、羟基、烯丙氧基、(甲基)丙烯酸酯、异氰酸酯、氰酯、乙酰氧基、(甲基)丙烯酰胺、硫醇、硅烷醇、羧酸、氨基、乙烯基醚、酚基、醛、烷基卤、肉桂酸盐、叠氮化物、氮丙啶、烯烃类、氨基甲酸酯类、酰亚胺、酰胺、炔烃、和这些基团的任何的衍生物或组合。用于制备转印层的单体可包含具有任何合适的分子量的可聚合低聚物或共聚物，诸如氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯等。反应通常导致形成三维大分子网络，并在本领域中被称为负性光致抗蚀剂，如由Shaw等人所综述，“Negative photoresists for optical lithography(用于光学平板印刷的负性光致抗蚀剂)”，IBM Journal of Research and Development(1997)41,81-94(《IBM的研究和开发杂志》1997年，第41卷，第81-94页)。网络的形成可通过共价键合、离子键合或氢键合、或通过物理交联机制(诸如链缠结)发生。也可通过一种或多种中间体物质(诸如，自由基引发剂、光敏剂、光酸发生剂、光碱发生剂或热酸发生剂)来引发反应。其他分子种类也可参与网络形成，诸如包含本领域中已知的待与先前提及的分子种类反应的两个或更多个官能团的交联剂分子。
强化有机硅聚合物由于其高化学稳定性和对玻璃(诸如浮法玻璃和硼硅酸盐玻璃)的优异的粘附力，因此其可用于转印层并且还可用于可用作OLED封盖层的一些无机氧化物(诸如例如氧化钼)。另外熟知的是有机硅不粘附到其他聚合物，这使得这种材料直接从微结构化聚合物工具释放，而难以作为成对层中的一种组分转印，除非另一种组分也是有机硅。一种此类有机硅制剂被称为SYLGARD 184(密歇根州米德兰道康宁公司(DowCorning,Midland,MI))，其为聚二甲基硅氧烷和乙烯基硅氧烷与氢化硅氧烷和铂催化剂的二组分混合物。对该混合物进行轻微加热，导致通过铂催化的硅氢加成固化反应形成有机硅网络。可使用其他有机硅和催化剂达到相同效果。宾夕法尼亚州莫里斯维尔(Morrisville,PA)的盖勒斯特公司(Gelest Inc.)制造了用多种反应性基团(环氧树脂、甲醇、巯基、甲基丙烯酰氧氨基、硅烷醇)官能化的多种硅氧烷。盖勒斯特公司(Gelest)也销售这些与各种添加剂(诸如完全缩合的二氧化硅纳米粒子或MQ树脂)预合成以调节有机硅网络的机械性能的硅氧烷。还可使用其他铂催化剂，诸如(三甲基)甲基环戊二烯铂(IV)(马萨诸塞州纽柏立波特的施特雷姆化学品公司(Strem Chemicals Inc.,Newburyport,MA))，其通过紫外线辐射活化但仍需要后续热固化。可光致固化有机硅体系是有利的，因为只要它们保持在暗处，它们的粘度就会随着增大的温度而降低，从而允许气泡逸出并且更好地渗透到纳米结构化工具中。
上述不同的各种材料可通过将纳米粒子或金属氧化物前体掺入聚合物树脂中而合成有较高的折射率。Silecs SC850材料为改性的倍半硅氧烷(n≈1.85)，并且布鲁尔科技(Brewer Science)高折射率聚酰亚胺OptiNDEX D1材料(n≈1.8)是这种类别中的示例。其他材料包括甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和双三乙氧基甲硅烷基乙烷(BTSE)的共聚物(Ro等人，Adv.Mater.2007,19,705–710(《先进材料》，2007年，第19卷，第705-710页))。这种合成形成具有倍半硅氧烷的非常小的桥联环状网的可溶性聚合物。该柔性结构导致涂层的堆积密度和机械强度增加。可调整这些共聚物的比率，以得到非常低的热膨胀系数、低孔隙率和高模量。
在一些实施方案中，转印层可包括聚乙烯倍半硅氧烷聚合物。这些聚合物可通过水解乙烯基三乙氧基硅烷(I)制备。
在聚合反应(通常通过添加光引发剂然后暴露于紫外线辐射)时，三维网络通过许多乙烯基的自由基聚合来形成。
转印层材料通常可满足若干个需要。首先，转印层可与其涂覆的模板层的结构化表面一致。这意味着涂料溶液的粘度应该足够低，以能够流到非常小的特征结构中而不会截留气泡，这将导致重复结构的良好保真性。如果转印层是溶剂型的，则其应当由不会使下面的模板层溶解或溶胀的溶剂涂覆，该溶解或溶胀将导致转印层的破裂、溶胀或其他有害的缺陷。期望的是溶剂的沸点低于模板层玻璃化转变温度。优选地，已使用异丙醇、丁醇和其他醇溶剂。第二，材料应当固化为具有足够的机械完整性(例如，“生坯强度”)。如果转印层材料在固化后不具有足够的生坯强度，则转印层图案特征结构可坍落并且复制保真性可降低。第三，对于一些实施方案，固化材料的折射率应受到调控以产生适当的光学效应。第四，转印层材料在基板的未来方法步骤的上限以上的温度下应当是热稳定的(例如，显示最少的破裂、起泡或爆开)。通常，用于该层的材料发生缩合固化步骤，这导致收缩并在涂层内积累压缩应力。存在用于使这些残余应力的形成最小化的几种材料策略，在满足所有上述标准的若干市售涂料中已使用了这些材料策略。
有利的是调节转印层和OCL层两者的折射率。例如，在OLED光提取应用中，由光提取滤色器层合物形成的纳米结构被定位在转印层的结构化表面处。转印层具有在结构化界面处的第一侧以及与相邻层OCL重合的第二侧。在此应用中，转印层的折射率可与OCL层折射率匹配。短语“折射率匹配”是指两种邻近材料、层和/或涂层的折射率的匹配。
可使用纳米粒子来调节转印层和OCL层的折射率。例如，在丙烯酸类树脂涂层中，可使用二氧化硅纳米粒子(n≈1.42)来降低折射率，而可使用氧化锆纳米粒子(n≈2.1)来增大折射率。如果纳米粒子与粘结剂之间的折射率差异较大，则将在涂层本体内部产生雾度。对于雾度是期望属性的应用(例如，在OLED固态发光元件中的均匀光分布)，折射率匹配标准通常可为不严格的。对纳米粒子和粘结剂的相对折射率的控制提供了对所得光学特性的控制。另外在粒子聚集开始之前对树脂中的纳米粒子浓度存在限制，从而限制涂层的折射率的可调节程度。
表1
低折射率和高折射率的热稳定转印材料
图1D示出根据本公开的一个方面的纳米结构化BE CBW AMOLED装置100d的一部分的示意性剖视图。纳米结构化BE CBW AMOLED装置100d包括被构造在具有支撑件110的光提取滤色器层合物105上的BE AMOLED 100。像素电路120被设置在与支撑件110相对的光提取滤色器层合物105上，并且像素电路平面化层130初始沉积覆盖整个光提取滤色器层合物105，如本领域的技术人员已知的。TE AMOLED 100还包括穿过像素电路平面化层130的至少一个通孔140，该至少一个通孔提供至被沉积在像素电路平面化层130的一部分上方的至少一个底电极150的电连接。像素限定层160被沉积在像素电路平面化层130和每个底电极150的一部分上方，以限定并电隔离各个像素。具有能够发射白色光谱的光的多个已知层(未示出)的OLED 170被沉积在底电极150和像素限定层160的一部分上方，顶电极180被沉积在OLED 170和像素限定层160上方，并且薄膜封装层190被沉积以保护水分和氧敏感装置免于经受环境，以及任何后续的处理步骤。
光提取滤色器层合物105包括具有被设置在其表面上的滤色器阵列127的支撑件110。滤色器阵列127包括红色滤光器127r、绿色滤光器127g、蓝色滤光器127b和分隔邻近滤色器的黑色矩阵127bk，如本领域中的技术人员已知的。红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器(127r、127g、127b)中的每一者被设置成使得在完成的装置中，它们与各个OLED像素对准。包括与支撑件110相对的纳米结构化表面121的纳米结构化滤色器平面化层124被设置在滤色器阵列127上。高折射率回填层126(也被称为高折射率纳米结构化转印层126)被沉积到纳米结构化表面121上，从而形成光提取滤色器层合物105的平坦表面，BE AMOLED 100可在该平坦表面上形成，如别处所述的。
纳米结构化BE CBW AMOLED装置100d可通过于2013年11月11日提交的题为“NANOSTRUCTURES FOR OLED DEVICES(用于OLED装置的纳米结构)”的共同待决的美国专利申请序列号61/902,437中描述的技术来制备，该专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。通常，该技术包括以下步骤：提供具有支撑件110、滤色器阵列127以及具有嵌入式纳米结构的外部转印层126的光提取滤色器层合物105；并在外部转印层126上形成与滤色器阵列127对准的底发射OLED阵列。
图1E示出根据本公开的一个方面的纳米结构化BE CBW AMOLED装置100e的一部分的示意性剖视图。纳米结构化BE CBW AMOLED装置100e包括被构造在具有支撑件110的光提取滤色器层合物106上的BE AMOLED 100。光提取滤色器层合物106包括支撑件110，该支撑件具有被设置在其表面上的像素电路120以及覆盖整个支撑件110的像素电路平面化层130。滤色器阵列127被设置在像素电路平面化层130上。滤色器阵列127包括红色滤光器127r、绿色滤光器127g、蓝色滤光器127b和分隔邻近滤色器的黑色矩阵127bk，如本领域中的技术人员已知的。红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器(127r、127g、127b)中的每一者被设置成使得在完成的装置中，它们与各个OLED像素对准。包括与支撑件110相对的纳米结构化表面121的纳米结构化滤色器平面化层124被设置在滤色器阵列127上。高折射率回填层126(也被称为高折射率纳米结构化转印层126)被沉积到纳米结构化表面121上，从而形成光提取滤色器层合物106的平坦表面，BE AMOLED 100被设置在该平坦表面上。
BE AMOLED 100包括穿过高折射率纳米结构化转印层126、纳米结构化滤色器平面化层124、滤色器阵列127和像素电路平面化层130的至少一个通孔140，从而提供至沉积在高折射率纳米结构化转印层126的一部分上方的至少一个底电极150的电连接。像素限定层160被沉积在高折射率纳米结构化转印层126和每个底电极150的一部分上方，以限定并电隔离各个像素。具有能够发射白色光谱的光的多个已知层(未示出)的OLED 170被沉积在底电极150和像素限定层160的一部分上方，顶电极180被沉积在OLED 170和像素限定层160上方，并且薄膜封装层190被沉积以保护水分和氧敏感装置免于经受环境，以及任何后续的处理步骤。
纳米结构化BE CBW AMOLED装置100d可通过在2013年11月11日提交的题为“NANOSTRUCTURES FOR OLED DEVICES(用于OLED装置的纳米结构)”的共同待决的美国专利申请序列号61/902,437中描述的技术来制备，该专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。通常，该技术包括以下步骤：提供支撑件110，该支撑件具有设置在其表面上的像素电路120；以及初始沉积覆盖整个支撑件110的像素电路平面化层130。滤色器阵列127被设置在像素电路平面化层130上。包括与支撑件110相对的纳米结构化表面121的纳米结构化滤色器平面化层124被设置在滤色器阵列127上。高折射率回填层126(也被称为高折射率纳米结构化转印层126)被沉积到纳米结构化表面121上，从而形成光提取滤色器层合物106的平坦表面，BE AMOLED 100可在该平坦表面上形成。
形成穿过高折射率纳米结构化转印层126、纳米结构化滤色器平面化层124、滤色器阵列127和像素电路平面化层130的至少一个通孔140，从而提供至沉积在高折射率纳米结构化转印层126的一部分上方的至少一个底电极150的电连接。像素限定层160被沉积在高折射率纳米结构化转印层126和每个底电极150的一部分上方，以限定并电隔离各个像素。具有能够发射白色光谱的光的多个已知层(未示出)的OLED 170被沉积在底电极150和像素限定层160的一部分上方，顶电极180被沉积在OLED 170和像素限定层160上方，并且薄膜封装层190被沉积以保护水分和氧敏感装置免于经受环境，以及任何后续的处理步骤。
图1F示出根据本公开的一个方面的纳米结构化TE CBW AMOLED装置100f的一部分的示意性剖视图。纳米结构化TE CBW AMOLED装置100f包括TE AMOLED 100，其具有OLED支撑件110、被设置在OLED支撑件110上的像素电路120以及初始沉积覆盖整个OLED支撑件110和像素电路120的像素电路平面化层130，如本领域技术人员已知的。TE AMOLED 100还包括穿过像素电路平面化层130的至少一个通孔140，该至少一个通孔提供至被沉积在像素电路平面化层130的一部分上方的至少一个底电极150的电连接。像素限定层160被沉积在像素电路平面化层130和每个底电极150的一部分上方，以限定并电隔离各个像素。具有能够发射白色光谱的光的多个已知层(未示出)的OLED 170被沉积在底电极150和像素限定层160的一部分上方，透明顶电极180被沉积在OLED 170和像素限定层160上方，以及薄膜封装层190被沉积以保护水分和氧敏感装置免于经受环境，以及任何后续的处理步骤。
纳米结构化TE CBW AMOLED装置100f还包括被设置在TE AMOLED 100的顶表面101上(即，在薄膜封装层190的顶部上)的高折射率聚合物光学耦合层(OCL)112，并包括与TEAMOLED 100相对的平坦表面。包括基板122的光提取滤色器层合物107被层合并附连到高折射率OCL 112，使得基板122和OLED支撑件110限定TE CBW AMOLED装置100f的外表面，并封装水分和氧敏感装置元件使其与环境隔开。在一些情况下，高折射率OCL 112可相反被包括作为光提取滤色器层合物102的顶表面，该光提取滤色器层合物102然后可被层合并附连到薄膜封装层190，如别处所述的。
光提取滤色器层合物107包括具有被设置在其表面上的滤色器阵列127的基板122。滤色器阵列127包括红色滤光器127r、绿色滤光器127g、蓝色滤光器127b和分隔邻近滤色器的黑色矩阵127bk，如本领域中的技术人员已知的。红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器(127r、127g、127b)中的每一者被设置成与各个OLED像素对准。滤色器平面化层128包括与基板122相对的纳米结构化表面121。纳米结构化表面121优选与滤色器阵列127物理接触，以及纳米结构化表面121任选地为开面的特征结构。滤色器平面化层128具有与纳米结构化表面121相对的平坦表面，该平坦表面可被层合到邻近TE AMOLED 100的顶表面101的高折射率OCL 112，如别处所述的。任选的辅助层129可被设置在滤色器平面化层128和高折射率OCL 112之间；在一些情况下，任选的辅助层129可包括例如透明的导电氧化物(TCO)，诸如氧化铟锡(ITO)。在层合两个膜之前，任选的辅助层129可被设置在光提取滤色器层合物107或高折射率OCL 112中的任一者的顶表面上。
在一些情况下，滤色器平面化层128的折射率可大于或等于高折射率OCL 112的折射率，以用于从TE CBW AMOLED装置100f高效提取光。在一个特定实施方案中，滤色器平面化层128和高折射率OCL 112两者可包含相同的材料。
纳米结构化TE CBW AMOLED装置100f可通过在2013年11月11日提交的题为“NANOSTRUCTURES FOR OLED DEVICES(用于OLED装置的纳米结构)”的共同待决的美国专利申请序列号61/902,437中描述的技术来制备，该专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。通常，该技术包括将OCL前体涂覆在TE AMOLED 100阵列的顶表面101上从而形成平面化OCL前体表面的步骤。然后，光提取滤色器层合物107被层合到OCL前体表面上，使得光提取滤色器层合物107的平坦外表面接触该OCL前体表面，其中光提取滤色器层合物107包括嵌入式纳米结构化表面121。然后，OCL前体被聚合以形成高折射率OCL 112并将光提取滤色器层合物107的平坦外表面粘合到高折射率OCL 112。光提取滤色器层合物107和OCL前体两者可包括包含单体的可聚合成分，该单体使用光化辐射，例如可见光、紫外线辐射、电子束辐射、热量及其组合来固化。
图1G示出根据本公开的一个方面的纳米结构化TE CBW AMOLED装置100g的一部分的示意性剖视图。纳米结构化TE CBW AMOLED装置100g包括TE AMOLED 100，其具有OLED支撑件110、被设置在OLED支撑件110上的像素电路120以及初始沉积覆盖整个OLED支撑件110和像素电路120的像素电路平面化层130，如本领域技术人员已知的。TE AMOLED 100还包括穿过像素电路平面化层130的至少一个通孔140，该至少一个通孔提供至被沉积在像素电路平面化层130的一部分上方的至少一个底电极150的电连接。像素限定层160被沉积在像素电路平面化层130和每个底电极150的一部分上方，以限定并电隔离各个像素。具有能够发射光白色光谱的多个已知层(未示出)的OLED 170被沉积在底电极150和像素限定层160的一部分上方，透明顶电极180被沉积在OLED 170和像素限定层160上方，并且任选的薄膜封装层190被沉积以保护水分和氧敏感装置免于经受环境干扰，以及任何后续的处理步骤。
纳米结构化TE CBW AMOLED装置100g还包括被设置在TE AMOLED 100的顶表面101上(即，在薄膜封装层190的顶部上)的高折射率聚合物光学耦合层(OCL)112，并包括与TEAMOLED 100相对的平坦表面。包括基板122的光提取滤色器层合物108被层合并附连到高折射率OCL 112，使得基板122和OLED支撑件110限定TE CBW AMOLED装置100g的外表面，并封装水分和氧敏感装置元件使其与环境隔开。在一些情况下，高折射率OCL 112可相反被包括作为光提取滤色器层合物102的顶表面，该光提取滤色器层合物102然后可被层合并附连到薄膜封装层190，如别处所述的。
光提取滤色器层合物108包括具有被设置在其表面上的滤色器阵列127的基板122。滤色器阵列127包括红色滤光器127r、绿色滤光器127g、蓝色滤光器127b和分隔邻近滤色器的黑色矩阵127bk，如本领域中的技术人员已知的。红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器(127r、127g、127b)中的每一者被设置成与各个OLED子像素对准。滤色器阵列127包括与基板122相对的纳米结构化表面121，并且纳米结构化表面121任选地为开面的特征结构。滤色器平面化层128提供具有与纳米结构化表面121相对的平坦顶表面，该平坦表面可被层合到邻近TE AMOLED 100的顶表面101的高折射率OCL 112，如别处所述的。任选的辅助层129可被设置在滤色器平面化层128和高折射率OCL 112之间；在一些情况下，任选的辅助层129可包括例如透明的导电氧化物(TCO)，诸如氧化铟锡(ITO)。在层合两个膜之前，任选的辅助层129可被设置在光提取滤色器层合物108或高折射率OCL 112中的任一者的顶表面上。
在一些情况下，滤色器平面化层128的折射率可大于或优选等于高折射率OCL 112的折射率，以用于从TE CBW AMOLED装置100g高效提取光。在一个特定实施方案中，滤色器平面化层128和高折射率OCL 112两者可包含相同的材料。
纳米结构化TE CBW AMOLED装置100g可通过在2013年11月11日提交的题为“NANOSTRUCTURES FOR OLED DEVICES(用于OLED装置的纳米结构)”的共同待决的美国专利申请序列号61/902,437中描述的技术来制备，该专利申请的全部的公开内容以引用方式并入本文。通常，该技术包括括将OCL前体涂覆在TE AMOLED 100阵列的顶表面101上从而形成平面化OCL前体表面的步骤。然后，光提取滤色器层合物108被层合到OCL前体表面上，使得光提取滤色器层合物108的平坦外表面接触OCL前体表面，其中光提取滤色器层合物108包括嵌入式纳米结构化表面121。然后，OCL前体被聚合以形成高折射率OCL 112并将光提取滤色器层合物108的平坦外表面粘合到高折射率OCL 112。光提取滤色器层合物108和OCL前体两者可包括包含单体的可聚合组合物，该单体使用光化辐射，例如可见光、紫外线辐射、电子束辐射、热量、以及它们的组合来固化。
对于在图1A、图1B、图1C、图1F和图1G中的顶发射OLED实施方案，光提取滤色器层合物可另选地位于待施加至OLED装置的单独制品内。此类构造可包括OLED基板、滤色器基板以及位于OLED基板和滤色器基板之间并接触OLED基板和滤色器基板的OCL。
用于图1A的这种替代构造包括具有顶表面101并能够通过顶表面发射白色光谱的光的OLED基板100、光提取滤色器基板102和OCL 112。滤色器基板包括支撑基板122；与支撑基板折射率匹配的具有纳米结构化相对表面121和与支撑基板接触的平坦表面的纳米结构化转印层124；与转印层的纳米结构化表面一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层126；与高折射率转印层平面化层的平坦表面接触的高折射率滤色器层127；以及与高折射率滤色器层接触的高折射率滤色器平面化层128。OCL 112与OLED顶表面101接触并具有可与高折射率滤色器平面化层128接触的平坦相对表面。转印层的纳米结构化表面在高折射率材料和低折射率材料之间形成界面。还示出了可被设置在高折射率滤色器平面化层128和OCL 112之间的任选的辅助层129。
用于图1B的这种替代构造包括具有顶表面101并能够通过顶表面发射白色光谱的光的OLED基板100、光提取滤色器层合物103和OCL 112。滤色器基板包括具有平坦表面的支撑基板122；与支撑基板的平坦表面接触的滤色器层127；与转印层124的纳米结构化表面一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层126。OCL112与OLED顶表面101接触并具有可与转印层平面化层126接触的平坦相对表面。任选地，实施方案可还包括与滤色器层127接触的滤色器平面化层128，其中纳米结构化转印层124与滤色器平面化层128折射率匹配。纳米结构化转印层124具有纳米结构化相对表面和与滤色器平面化层128接触的平坦表面。转印层的纳米结构化表面在高折射率材料和低折射率材料之间形成界面。还示出了可被设置在高折射率转印层平面化层126和OCL112之间的任选的辅助层129。
用于图1F的白光成色(CBW)图像显示器100f的这种替代构造包括具有顶表面101并能够通过顶表面发射白色光谱的光的OLED基板100、滤色器基板107和OCL 112。滤色器基板包括具有平坦表面的支撑基板122；与支撑基板的平坦表面接触的滤色器层127；与滤色器层折射率匹配的具有纳米结构化相对表面和与滤色器层接触的平坦表面的纳米结构化转印层124；以及与转印层的纳米结构化表面一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的与转印层接触的高折射率滤色器平面化层128。OCL与OLED顶表面接触并具有与转印层平面化层接触的平坦相对表面。转印层的纳米结构化表面在高折射率材料和低折射率材料之间形成界面。在另一实施方案中，高折射率滤色器平面化层128可被高折射率转印层平面化层126替代(在图1F中未示出)。还示出了可被设置在高折射率滤色器平面化层128和OCL 112之间的任选的辅助层129。如果高折射率滤色器平面化层128可被高折射率转印层平面化层126替代，则任选的辅助层129可被设置在高折射率转印层平面化层126和OCL 112之间。
用于图1G的白光成色(CBW)图像显示器100g的这种替代构造包括具有顶表面101并能够通过顶表面发射白色光谱的光的OLED基板100、滤色器基板108和OCL 112。滤色器基板包括具有平坦表面的支撑基板122；具有与支撑基板的平坦表面接触的平坦表面的滤色器层127，该支撑基板具有平坦表面和纳米结构化相对表面121；以及与滤色器层接触的与滤色器层的纳米结构化表面一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率滤色器层平面化层128。OCL与OLED顶表面101接触并具有可与高折射率滤色器层平面化层128接触的平坦相对表面。转印层的纳米结构化表面在高折射率材料和低折射率材料之间形成界面。在另一实施方案中，高折射率滤色器平面化层128可被高折射率转印层平面化层126替代(在图1G中未示出)。还示出了可被设置在高折射率转印层平面化层128和OCL 112之间的任选的辅助层129。如果高折射率滤色器平面化层128被高折射率转印层平面化层126替代，则任选的辅助层129可被设置在高折射率转印层平面化层126和OCL 112之间。
用于图1C的这种替代构造包括具有顶表面101并能够通过顶表面发射白色光谱的光的OLED基板100、光提取滤色器层合物104和OCL 112。滤色器基板包括具有平坦表面的支撑基板122、与支撑基板122的平坦表面接触的滤色器层127、和纳米结构化转印层124。OCL112与OLED顶表面101接触并具有与转印层124的纳米结构化表面一致的相对纹理化表面。任选地，该实施方案可还包括被设置在滤色器层127和纳米结构化转印层124之间的滤色器平面化层128，其中纳米结构化转印层124与滤色器平面化层128折射率匹配。在本实施方案中，纳米结构化转印层124具有纳米结构化相对表面和与滤色器平面化层128接触的平坦表面；以及也与滤色器层127接触的滤色器平面化层128。转印层的纳米结构化表面在高折射率材料和低折射率材料之间形成界面。还示出了可被设置在滤色器平面化层128和纳米结构化转印层124之间的任选的辅助层129。
对于在图1A、图1B、图1C、图1F和图1G中的顶发射OLED实施方案，光提取滤色器层合物可另选在待被施加至OLED装置的单独制品内。此类构造可包括OLED基板、滤色器基板、以及位于OLED基板和滤色器基板之间并接触OLED基板和滤色器基板的OCL。
对于在图1H和图1I中的底发射OLED，滤色器层合物可另选在被用作制造OLED装置的支撑件的单独制品内，并且可包括先前论述的OLED基板的至少一个或多个部件，诸如OLED支撑件。
图1H的白光成色(CBW)图像显示器100h的替代构造包括具有顶表面101和底表面101'(能够通过底表面101'发射白色光谱的光)的OLED基板100。OLED基板100包括OLED子基板100’和滤色器基板109。滤色器基板109包括具有平坦表面的OLED支撑件110；与OLED支撑件110的平坦表面接触的滤色器层127；与滤色器平面化层折射率匹配的具有纳米结构化相对表面和与滤色器层接触的平坦表面的纳米结构化转印层124；以及与转印层124的纳米结构化表面121一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层126。OLED子基板100’包括被设置在高折射率转印层平面化层126的平坦表面上的像素电路120、以及初始沉积覆盖高折射率转印层平面化层126的平坦表面和像素电路120的至少一部分的像素电路平面化层130，如本领域的技术人员已知的。OLED子结构100'还包括穿过像素电路平面化层130的至少一个通孔140，该至少一个通孔提供至沉积在像素电路平面化层130的一部分上方的至少一个底电极150的电连接。像素限定层160被沉积在像素电路平面化层130和每个底电极150的一部分上方，以限定并电隔离各个像素。具有能够发射光白色光谱的多个已知层(未示出)的OLED 170被沉积在底电极150和像素限定层160的一部分上方，透明顶电极180被沉积在OLED 170和像素限定层160上方，并且任选的薄膜封装层190被沉积以保护水分和氧敏感装置免于经受环境干扰，以及任何后续的处理步骤。层190可通过例如在美国专利号7,510,913中描述的技术来制备。
图1I的白光成色(CBW)图像显示器100i的替代构造包括具有顶表面101和底表面101'(能够通过底表面101'发射白色光谱的光)的OLED基板100。OLED基板100包括OLED子基板100”和滤色器基板111。滤色器基板111包括：具有平坦表面的OLED支撑件110；被设置在OLED支撑件110上的像素电路120；具有平坦表面并初始沉积覆盖平坦表面OLED支撑件110和像素电路120的至少一部分的像素电路平面化层130；与像素电路平面化层130的平坦表面接触的滤色器层127；与滤色器平面化层折射率匹配的具有纳米结构化相对表面121和与滤色器层接触的平坦表面的纳米结构化转印层124；以及与转印层124的纳米结构化表面121一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层126。滤色器基板111接着可被用作用于制造OLED基板100的底部基板。OLED基板100应还包括OLED子基板100”，其还包括穿过高折射率转印层平面化层126、纳米结构化转印层124、滤色器层127和像素电路平面化层130的至少一个通孔140，被设置在高折射率转印层平面化层126的一部分上方的至少一个底电极。至少一个通孔提供至沉积在高折射率转印层平面化层126的一部分上方的至少一个底电极150的电连接。像素限定层160被沉积在像素电路平面化层130和每个底电极150的一部分上方，以限定并电隔离各个像素。具有能够发射光白色光谱的多个已知层(未示出)的OLED 170被沉积在底电极150和像素限定层160的一部分上方，透明顶电极180被沉积在OLED 170和像素限定层160上方，并且任选的薄膜封装层190被沉积以保护水分和氧敏感装置免于经受环境干扰，以及任何后续的处理步骤。层190可通过例如在美国专利号7,510,913中描述的技术来制备。在图1I中，OLED子基板100”包括填充通孔140的底电极150的一部分。
参考图1A，在另一实施方案中，本公开涉及光提取滤色器层合物102，该光提取滤色器层合物包括：支撑基板122；与支撑基板122折射率匹配的具有纳米结构化相对表面121和与支撑基板122接触的平坦表面的纳米结构化转印层124；与转印层124的纳米结构化表面121一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层126；与该高折射率转印层平面化层的平坦表面接触的高折射率滤色器层127；以及与该高折射率滤色器层127接触的高折射率滤色器平面化层128。光提取滤色器层合物102可还包括与高折射率滤色器平面化层128相邻的任选的辅助层129。辅助层129可包含透明导电氧化物。
参考图1B，在另一实施方案中，本公开涉及光提取滤色器层合物103，该光提取滤色器层合物包括：具有平坦表面的支撑基板122；与支撑基板122的平坦表面接触的滤色器层127；具有平坦表面和纳米结构化相对表面的纳米结构化转印层124；以及与转印层124的纳米结构化表面121一致并且使得该纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层126。光提取滤色器层合物103可还包括被设置在滤色器层和纳米结构化转印层之间的任选滤色器平面化层128，其中纳米结构化转印层与滤色器平面化层折射率匹配。光提取层合物103可还包括邻近高折射率转印层平面化层126滤色器的任选的辅助层129。辅助层129可包括透明导电氧化物。
参考图1C，在另一实施方案中，本公开涉及光提取滤色器层合物104、具有平坦表面的支撑基板122、与支撑基板122的平坦表面接触的滤色器层127、以及具有平坦表面和纳米结构化相对表面121的纳米结构化转印层124。光提取滤色器层合物103可还包括被设置在滤色器层127和纳米结构化转印层124之间并与滤色器层接触的任选滤色器平面化层128，其中纳米结构化转印层124与滤色器平面化层128折射率匹配。光提取滤色器层合物104可还包括被设置在滤色器平面化层128和纳米结构化转印层124之间的任选的辅助层129。辅助层129可包含透明导电氧化物。
基板和支撑件
基板122和支撑件110可为任何合适的膜，其包括例如可提供对其他层的机械支撑的热稳定柔性膜。通常，然而与聚合物膜相比，由于玻璃膜的优异的热稳定性和阻挡性，玻璃膜为优选的。然而，在一些情况下，可使用聚合物膜。
纳米结构化模板层
纳米结构化模板层124为将结构形成到涂覆到纳米结构化模板层124上的pOCL或任何其他纳米结构化转印层(未示出，在别处进行描述)的层。纳米结构化模板层是由模板材料构成的。纳米结构化模板层124可通过例如压印、复制工艺、挤出、浇铸或表面结构化来形成。应当理解，纳米结构化模板层124通常可为可具有结构化表面的模板层，该结构化表面可包括纳米结构、微观结构或分层结构，但通常为本文所述的纳米结构。纳米结构包括至少一个尺寸(例如，高度、宽度或长度)小于或等于1微米的特征结构。微观结构包括至少一个尺寸(例如，高度、宽度或长度)小于或等于1毫米的特征结构。分层结构是纳米结构和微观结构的组合。在一些实施方案中，模板层可与图案化、光化图案化、压印、挤出和共挤出相容。
通常，模板层包括可光致固化材料，该可光致固化材料在复制过程中可具有较低粘度，并且然后可快速固化以形成“锁定在”复制的纳米结构、微观结构或分层结构中的永久交联聚合物网络。本领域的普通技术人员已知的任何可光致固化树脂可用于模板层。用于模板层的树脂在交联时必须能够在所公开的结构化带材的使用期间从转印层隔离，或者应当与剥离层的施加(参见下文)和用于施加剥离层的方法相容。另外，用于模板层的树脂优选地与粘合增进层的施加相容，如别处所述的。
可被用作模板层的聚合物还包括下以下各项：苯乙烯丙烯腈共聚物；苯乙烯(甲基)丙烯酸酯共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯；聚碳酸酯；苯乙烯马来酸酐共聚物；核半结晶聚酯；聚萘的共聚物；聚酰亚胺；聚酰亚胺共聚物；聚醚酰亚胺；聚苯乙烯；间规聚苯乙烯；聚苯氧化物；环烯烃聚合物；以及丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物。一种优选的聚合物为购自美国英力士(美国)公司(Ineos ABS(USA)Corporation)的Lustran SAN Sparkle材料。用于辐射固化模板层的聚合物包括交联丙烯酸酯，诸如多官能丙烯酸酯或环氧树脂和与单官能团和多官能团单体共混的丙烯酸酯化氨基甲酸酯。
图案化结构化模板层可通过以下方式形成：将可辐射固化组合物层沉积到辐射透射支撑件的一个表面上以提供具有暴露表面的层；使母模与承载图案的预成型表面接触，该图案能够在足够的接触压力下将包括远端表面部分和邻近的凹陷表面部分的精确成型和定位的交互式功能不连续的三维微结构赋予到所述支撑件上的可辐射固化组合物层的暴露表面中，以将所述图案赋予到所述层中；在可辐射固化组合物层与母模的图案化表面接触的同时通过载体将所述可固化组合物暴露到足够的辐射水平以固化所述组合物。这种浇铸和固化工艺可以连续方式使用支撑件卷，将可固化材料层沉积到支撑件上，抵靠母模层合可固化材料，以及使用光化辐射固化可固化材料来完成。随后可将所得的其上设置有图案化结构化模板的载体辊卷起来。这种方法公开于例如美国专利号6,858,253(Williams等人)中。
对于挤出或压印的模板层，可根据待形成的顶部结构化表面的具体外形来选择构成模板层的材料。通常，选择材料使得在该材料固化之前结构完全被复制。这将部分取决于材料在挤出工艺期间所保持的温度和用于形成顶部结构化表面的工具的温度，也取决于执行挤出操作的速度。通常，在顶层中使用的可挤出聚合物具有小于约140℃的Tg，或约85℃至约120℃的Tg，以便能够经受大多数操作条件下的挤出复制和压印。在一些实施方案中，可同时共挤出支撑件膜和模板层。该实施方案需要至少两个共挤出层，顶层具有一种聚合物，并且底层具有另一种聚合物。如果顶层包含第一可挤出聚合物，则第一可挤出聚合物可具有小于约140℃的Tg或者具有约85℃至约120℃的Tg。如果顶层包含第二可挤出聚合物，则可用作支撑层的第二可挤出聚合物具有小于约140℃的Tg或者具有约85℃至约120℃的Tg。其他特性诸如分子量和熔融粘度也应在考虑之内，并且将取决于所使用的一种或多种特定聚合物。还应当选择模板层中所使用的材料，使得这些材料提供对支撑件的良好粘附力，使得在光学制品的有效期期间使这两层的分层最小化。
可将挤出或共挤出的模板层浇铸到母模卷上，该母模卷可将图案化结构形成到模板层。这可分批或者以连续的卷对卷处理完成。另外，可将纳米结构化转印层挤出到挤出或共挤出模板层上。在一些实施方案中，可一次性共挤出全部三个层—支撑件、模板和纳米结构化转印层。
可用作模板层聚合物的可用聚合物包括选自由以下项构成的组：苯乙烯丙烯腈共聚物；苯乙烯(甲基)丙烯酸酯共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯马来酸酐共聚物；核半结晶聚酯；聚萘的共聚物；聚酰亚胺；聚酰亚胺共聚物；聚醚酰亚胺；聚苯乙烯；间规聚苯乙烯；聚苯氧化物；以及丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物。可用作第一可挤出聚合物的特别可用的聚合物包括以购自陶氏化学公司(Dow Chemical)的TYRIL共聚物著称的苯乙烯丙烯腈共聚物；示例包括TYRIL 880和125。可用作模板聚合物的其他特别可用的聚合物包括均来自努发化学公司(Nova Chemical)的苯乙烯马来酸酐共聚物DYLARK 332和苯乙烯丙烯酸酯共聚物NAS 30。另外可用的是共混有诸如硅酸镁、醋酸钠或亚甲基双(2,4-二叔丁基苯酚)酸磷酸钠的成核剂的聚对苯二甲酸乙二酯。
可用作顶部表层的示例性聚合物包括CoPEN(聚萘二甲酸乙二酯的共聚物)、CoPVN(聚乙烯基萘的共聚物)和包括聚醚酰亚胺的聚酰亚胺。合适的树脂组合物包括尺寸上稳定、耐用的、耐候并且容易形成期望构型的透明材料。合适的材料的示例包括：折射率为约1.5的丙烯酸类树脂，诸如罗门哈斯公司(Rohm and Haas Company)制造的PLEXIGLAS牌树脂；折射率为约1.59的聚碳酸酯；反应性材料，诸如热固性丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯；聚乙烯型离聚物，诸如由杜邦公司(E.I.Dupont de Nemours and Co.,Inc.)以商品名SURLYN出售的那些；(聚)乙烯-共-丙烯酸；聚酯；聚氨酯；以及醋酸丁酸纤维素。可通过直接浇铸到支撑件膜上来制备模板层，诸如美国专利号5,691,846(Benson)中所公开的。用于辐射固化结构的聚合物包括交联丙烯酸酯，诸如多官能丙烯酸酯或环氧树脂和与单官能团和多官能团单体共混的丙烯酸酯化氨基甲酸酯。
粘合增进层材料
粘合增进层可用增强光提取滤色器层合物对受体基板的粘附力而对光提取滤色器层合物的性能基本上没有不良影响的任何材料实现。用于转印层和OCL层的示例性材料还可用于粘合增进层，其优选地具有高折射率。可用于本发明所公开的制品和方法的可用的粘合增进材料包括光致抗蚀剂(正性和负性)、自组装单分子层、粘合剂、硅烷偶联剂和大分子。在一些实施方案中，倍半硅氧烷可用作粘合增进层。例如，聚乙烯倍半硅氧烷聚合物可用作粘合增进层。其他示例性材料可包括：苯并环丁烷、聚酰亚胺、聚酰胺、硅氧烷、聚硅氧烷、有机硅混合聚合物、(甲基)丙烯酸酯以及用各种反应性基团官能化的其他硅烷或大分子诸如环氧基、环硫基、乙烯基、羟基、烯丙氧基、(甲基)丙烯酸酯、异氰酸酯官能化、氰酯、乙酰氧基、(甲基)丙烯酰胺、硫醇、硅烷醇、羧酸、氨基、乙烯基醚、酚基、醛、烷基卤、肉桂酸盐、叠氮化物、氮丙啶、烯烃类、氨基甲酸酯类、酰亚胺、酰胺、炔烃、以及这些基团的任何衍生物或组合。
剥离衬件
转印层、OCL层、pOCL层或其他可转印层可任选地覆盖有临时性剥离衬件。剥离衬件可在处理期间保护图案化结构化层并且可在需要时易于移除，以便将结构化层或结构化层的部分转印到受体基板。可用于本发明公开的图案化结构化带材的示例性衬件公开于专利申请公布号WO2012/082536(Baran等人)中。
衬件可为柔性的或刚性的。优选地，其为柔性的。合适的衬件(优选地，柔性衬件)通常至少0.5密耳厚并且通常不超过20密耳厚。衬件可为在其第一表面上设置了防粘涂层的背衬。任选地，可在其第二表面上设置防粘涂层。如果在呈卷的形式的转印制品中使用该背衬，则第二防粘涂层应具有比第一防粘涂层小的剥离值。可用作刚性衬件的合适的材料包括金属、金属合金、金属基质复合材料、金属化塑料、无机玻璃和玻璃化的有机树脂、成形陶瓷、及聚合物基质强化的复合材料。
示例性的衬件材料包括纸材和聚合物材料。例如，柔性背衬包括致密牛皮纸(诸如可从伊利诺伊州威洛布鲁克的耐恒北美公司(Loparex North America,Willowbrook,IL)商购获得的那些)、聚合物涂层纸(诸如聚乙烯涂层牛皮纸)和聚合物膜。合适的聚合物膜包括聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、纤维素、聚酰胺、聚酰亚胺、有机硅聚合物、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、或它们的组合。非织造或织造衬件也可是可用的。具有非织造或织造衬件的实施方案可包括防粘涂层。购自维吉尼亚州马丁斯维尔的首诺公司(Solutia/CP Films,Martinsville,VA)的CLEARSIL T50剥离衬件(有机硅涂覆的2密耳聚酯膜衬件)以及购自威斯康星州哈蒙德的耐恒公司(Loparex,Hammond,WI)的LOPAREX5100剥离衬件(氟代有机硅涂覆的2密耳聚酯膜衬件)为可用的剥离衬件的示例。
衬件的防粘涂层可为含氟的材料、含硅的材料、含氟聚合物、有机硅聚合物或衍生自包含(甲基)丙烯酸烷基酯的单体的聚(甲基)丙烯酸酯，其中该(甲基)丙烯酸烷基酯具有带12至30个碳原子的烷基基团。在一个实施方案中，烷基基团可为支链的。可用的含氟聚合物和有机硅聚合物的示例性示例可见于美国专利号4,472,480(Olson)、4,567,073和4,614,667(均为Larson等人的专利)。可用的聚(甲基)丙烯酸酯的示例性示例可见于美国专利申请公布号2005/118352(Suwa)。衬件的移除不应不利地改变转印层的表面拓扑。
其他添加剂
转印层、OCL层、pOCL层和粘合增进层中包括的其他合适添加剂为抗氧化剂、稳定剂、抗臭氧剂和/或抑制剂，以阻止膜在储存、装运和处理期间的过早固化。在所有先前所述的实施方案中，阻止过早固化可保持层合物转印所需的粘性。抗氧化剂可阻止自由基物质的形成，自由基物质可导致电子转移和诸如聚合的链反应。抗氧化剂可用于分解此类自由基。合适的抗氧化剂可包括例如商品名为IRGANOX的抗氧化剂。抗氧化剂的分子结构通常是受阻酚类结构，诸如2,6-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、或基于芳族胺的结构。还可使用辅助抗氧化剂来分解氢过氧化物自由基，诸如为亚磷酸酯或亚膦酸酯、含有机硫的化合物、以及二硫代膦酸酯。典型的聚合反应抑制剂包括醌结构诸如氢醌、2,5-二叔丁基氢醌、单甲醚氢醌，或儿茶酚衍生物诸如4-叔丁基儿茶酚。所使用的任何抗氧化剂、稳定剂、抗臭氧剂和抑制剂必须可溶于转印层、OCL层和粘合增进层。
除非另外指明，否则本说明书和权利要求中使用的表示特征大小、数量和物理性质的所有数字由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求中列出的数值参数均为近似值，该近似值可利用本文所公开的教导内容，根据本领域的技术人员寻求获得的期望特性而改变。
本文引用的所有文献和出版物全文以引用方式明确地并入本公开，可与本公开直接冲突的部分之外。虽然本文已经举例说明和描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道在不偏离本公开范围的情况下，可用多种另选和/或等同形式的具体实施来代替所示出的和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何调整或变型。因此，本公开旨在仅由权利要求书及权利要求书的等同形式限制。

Claims (36)

1.一种白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器，包括：
具有顶表面并能够通过所述顶表面发射白色光谱的光的有机发光二极管(OLED)基板；
滤色器基板，所述滤色器基板包括：
支撑基板；
与所述支撑基板折射率匹配的具有纳米结构化相对表面和与所述支撑基板接触的平坦表面的纳米结构化转印层；
与所述转印层的所述纳米结构化表面一致并且使得所述纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层；
与所述高折射率转印层平面化层的所述平坦表面接触的高折射率滤色器层；和
与所述高折射率滤色器层接触的高折射率滤色器平面化层；和
与所述OLED顶表面接触并具有与所述高折射率滤色器平面化层接触的平坦相对表面的光学耦合层(OCL)。
2.根据权利要求1所述的CBW图像显示器，还包括被设置在所述OCL和所述高折射率滤色器平面化层之间的辅助层。
3.根据权利要求2所述的CBW图像显示器，其中所述辅助层包含透明的导电氧化物。
4.根据权利要求1所述的CBW图像显示器，其中所述OCL包含混合材料。
5.根据权利要求4所述的CBW图像显示器，其中所述混合材料包含纳米粒子填充的丙烯酸酯或纳米粒子填充的倍半硅氧烷。
6.一种白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器，包括：
具有顶表面并能够通过所述顶表面发射白色光谱的光的有机发光二极管(OLED)基板；
滤色器基板，所述滤色器基板包括：
具有平坦表面的支撑基板；
与所述支撑基板的所述平坦表面接触的滤色器层；
纳米结构化转印层；和
与所述转印层的所述纳米结构化表面一致并且使得所述纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层；和
与所述OLED顶表面接触并具有与所述转印层平面化层接触的平坦相对表面的光学耦合层(OCL)。
7.根据权利要求6所述的CBW图像显示器，还包括被设置在所述高折射率转印层平面化层和所述OCL之间的辅助层。
8.根据权利要求7所述的CBW图像显示器，其中所述辅助层包含透明的导电氧化物。
9.根据权利要求6所述的CBW图像显示器，其中所述OCL包含混合材料。
10.根据权利要求9所述的CBW图像显示器，其中所述混合材料包含纳米粒子填充的丙烯酸酯或纳米粒子填充的倍半硅氧烷。
11.根据权利要求6所述的CBW图像显示器，还包括与所述滤色器接触的滤色器平面化层，其中所述纳米结构化转印层与所述滤色器平面化层折射率匹配并且所述纳米结构化转印层具有纳米结构化相对表面和与所述滤色器平面化层接触的平坦表面。
12.一种白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器，包括：
具有顶表面并能够通过所述顶表面发射白色光谱的光的有机发光二极管(OLED)基板；
滤色器基板，所述滤色器基板还包括：
具有平坦表面的支撑基板；
具有与具有平坦表面和纳米结构化相对表面的所述支撑基板的所述平坦表面接触的平坦表面的滤色器层；和
与所述转印层的所述纳米结构化表面一致并且使得所述纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的与所述滤色器层接触的高折射率滤色器层平面化层或高折射率转印层平面化层；和
与所述OLED顶表面接触并具有与所述转印层平面化层接触的平坦相对表面的光学耦合层(OCL)。
13.根据权利要求12所述的CBW图像显示器，还包括被设置在所述高折射率滤色器层平面化层和所述OCL之间的辅助层。
14.根据权利要求13所述的CBW图像显示器，其中所述辅助层包含透明的导电氧化物。
15.根据权利要求12所述的CBW图像显示器，其中所述OCL包含混合材料。
16.根据权利要求15所述的CBW图像显示器，其中所述混合材料包含纳米粒子填充的丙烯酸酯或纳米粒子填充的倍半硅氧烷。
17.一种白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器，包括：
具有顶表面并能够通过所述顶表面发射白色光谱的光的有机发光二极管(OLED)基板；
滤色器基板，所述滤色器基板还包括：
具有平坦表面的支撑基板；
与所述支撑基板的所述平坦表面接触的滤色器层；
纳米结构化转印层；和
与所述OLED顶表面接触并具有与所述转印层的所述纳米结构化表面一致的相对纹理化表面的光学耦合层(OCL)。
18.根据权利要求17所述的CBW图像显示器，其中所述OCL包含混合材料。
19.根据权利要求18所述的CBW图像显示器，其中所述混合材料包含纳米粒子填充的丙烯酸酯或纳米粒子填充的倍半硅氧烷。
20.根据权利要求17所述的CBW图像显示器，还包括与所述滤色器接触的滤色器平面化层，其中所述纳米结构化转印层与所述滤色器平面化层折射率匹配并且所述纳米结构化转印层具有纳米结构化相对表面和与所述滤色器平面化层接触的平坦表面。
21.根据权利要求20所述的CBW图像显示器，还包括被设置在所述滤色器平面化层和所述纳米结构化转印层之间的辅助层。
22.根据权利要求21所述的CBW图像显示器，其中所述辅助层包含透明的导电氧化物。
23.一种白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器，包括：
具有底表面的能够通过所述底表面发射白色光谱的光的有机发光二极管(OLED)基板，所述OLED基板包括；
滤色器基板，所述滤色器基板还包括：
具有平坦表面的OLED支撑件；
与所述OLED支撑件的所述平坦表面接触的滤色器层；
与所述滤色器平面化层折射率匹配的具有纳米结构化相对表面和与所述滤色器层接触的平坦表面的纳米结构化转印层；
和
与所述转印层的所述纳米结构化表面一致并且使得所述纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层；和
OLED子结构，所述OLED子结构还包括：
被设置在高折射率转印层平面化层的所述平坦表面上的像素电路；
初始被设置在高折射率转印层平面化层的所述平坦表面和像素电路的至少一部分上并覆盖所述高折射率转印层平面化层的所述平坦表面和所述像素电路的所述至少一部分的像素电路平面化层；
穿过所述像素电路平面化层的至少一个通孔；
被设置在所述像素电路平面化层的一部分上的至少一个底电极；
被设置在所述像素电路平面化层和所述至少一个底电极中的每个底电极的一部分上的像素限定层；
被设置在所述至少一个底电极和所述像素限定层的一部分上的能够发射白色光谱的光的OLED；
被设置在所述OLED和所述像素限定层上的透明顶电极；
和
被设置在所述透明顶电极上的任选薄膜封装层；
其中所述至少一个通孔提供至所述至少一个底电极的电连接。
24.一种用于白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器的滤色器基板，包括：
具有平坦表面的OLED支撑件；
被设置在所述OLED支撑件上的像素电路；
具有平坦表面并初始被设置在所述平坦表面OLED支撑件和像素电路的至少一部分上并覆盖所述平坦表面OLED支撑件和所述像素电路的所述至少一部分的像素电路平面化层；
与所述像素电路平面化层的所述平坦表面接触的滤色器层；
与所述滤色器平面化层折射率匹配的具有纳米结构化相对表面和与所述滤色器层接触的平坦表面的纳米结构化转印层；和
与所述转印层的所述纳米结构化表面一致并且使得所述纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层。
25.一种白光成色(CBW)有机发光二极管(OLED)图像显示器，包括：
具有底表面的能够通过所述底表面发射白色光谱的光的有机发光二极管(OLED)基板，所述OLED基板包括；
滤色器基板，所述滤色器基板还包括：
具有平坦表面的OLED支撑件；
被设置在所述OLED支撑件上的像素电路；
具有平坦表面并初始被设置在所述平坦表面OLED支撑件和像素电路的至少一部分上并覆盖所述平坦表面OLED支撑件和所述像素电路的所述至少一部分的像素电路平面化层；
与所述像素电路平面化层的所述平坦表面接触的滤色器层；
与所述滤色器平面化层折射率匹配的具有纳米结构化相对表面和与所述滤色器层接触的平坦表面的纳米结构化转印层；
和
与所述转印层的所述纳米结构化表面一致并且使得所述纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层；和
OLED子结构，所述OLED子结构还包括：
穿过所述高折射率转印层平面化层、纳米结构化转印层、滤色器层和像素电路平面化层的至少一个通孔；
被沉积在高折射率转印层平面化层的一部分上方的至少一个底电极；
被设置在所述像素电路平面化层和每个底电极的一部分上的像素限定层；
被设置在所述底电极和所述像素限定层的一部分上的能够发射白色光谱的光的OLED；
被设置在所述OLED和像素限定层上的透明顶电极；和
被设置在所述透明顶电极上的任选薄膜封装层；
其中所述至少一个通孔提供至所述至少一个底电极的电连接。
26.一种光提取滤色器层合物，包括：
支撑基板；
与所述支撑基板折射率匹配的具有纳米结构化相对表面和与所述支撑基板接触的平坦表面的纳米结构化转印层；
与所述转印层的所述纳米结构化表面一致并且使得所述纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层；
与所述高折射率转印层平面化层的所述平坦表面接触的高折射率滤色器层；和
与所述高折射率滤色器层接触的高折射率滤色器平面化层。
27.根据权利要求26所述的光提取滤色器层合物，还包括与所述高折射率滤色器平面化层相邻的辅助层。
28.根据权利要求27所述的光提取滤色器层合物，其中所述辅助层包含透明的导电氧化物。
29.一种光提取滤色器层合物，包括：
具有平坦表面的支撑基板；
与所述支撑基板的所述平坦表面接触的滤色器层；
具有平坦表面和纳米结构化相对表面的纳米结构化转印层；和
与所述转印层的所述纳米结构化表面一致并且使得所述纳米结构化表面平面化、并具有平坦相对表面的高折射率转印层平面化层。
30.根据权利要求29所述的光提取滤色器层合物，还包括被设置在所述滤色器层和所述纳米结构化转印层之间的滤色器平面化层，其中所述纳米结构化转印层与所述滤色器平面化层折射率匹配。
31.根据权利要求30所述的光提取滤色器层合物，还包括与所述高折射率转印层平面化层相邻的辅助层。
32.根据权利要求31所述的光提取滤色器层合物，其中所述辅助层包含透明的导电氧化物。
33.一种光提取滤色器层合物，包括：
具有平坦表面的支撑基板；
与所述支撑基板的所述平坦表面接触的滤色器层；和
具有纳米结构化相对表面和与所述滤色器平面化层接触的平坦表面的纳米结构化转印层。
34.根据权利要求33所述的光提取滤色器层合物，还包括被设置在滤色器层和纳米结构化转印层之间并与所述滤色器层接触的滤色器平面化层，其中所述纳米结构化转印层与所述滤色器平面化层折射率匹配。
35.根据权利要求34所述的光提取滤色器层合物，还包括被设置在所述滤色器平面化层和纳米结构化转印层之间的辅助层。
36.根据权利要求35所述的光提取滤色器层合物，其中所述辅助层包含透明的导电氧化物。
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