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TW201523871A - 用於 oled 裝置之奈米結構 - Google Patents

用於 oled 裝置之奈米結構 Download PDF

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TW201523871A
TW201523871A TW103138595A TW103138595A TW201523871A TW 201523871 A TW201523871 A TW 201523871A TW 103138595 A TW103138595 A TW 103138595A TW 103138595 A TW103138595 A TW 103138595A TW 201523871 A TW201523871 A TW 201523871A
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Taiwan
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ocl
nanostructured
layer
film
precursor
Prior art date
Application number
TW103138595A
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English (en)
Inventor
Michael Benton Free
Sergey Lamansky
Martin Benson Wolk
Olester Benson
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Abstract

本揭露說明使用奈米結構化層壓轉印膜之方法，該方法用於以層壓技術來製造一具有奈米結構化固體表面的OLED。該等方法包括轉印及/或複製一膜、層或塗層，以便直接在光敏性光學耦合層(pOCL)上形成一奈米結構化表面，該光敏性光學耦合層與，例如，一頂部發射主動矩陣OLED(AMOLED)裝置內之OLED的發射表面接觸。該pOCL層隨後被固化以形成一光學耦合層(OCL)以及該奈米結構化膜工具被移除以產生奈米結構化OLED。

Description

用於OLED裝置之奈米結構
奈米結構及微結構係用於顯示器、照明、建築及光伏裝置等多樣應用。在包括有機發光二極體(OLED)裝置的顯示器裝置中，該等結構可用於光萃取或光分布。在照明裝置中，該等結構可用於光萃取、光分布及裝飾效果。在光伏裝置中，該等結構可用於太陽能集中及防止反射。在大型基材上圖案化或以其他方式形成奈米結構及微結構是很困難且不符合成本效益的。
本揭露說明使用奈米結構化層壓轉印膜之方法，該方法用於以層壓技術來製造一具有奈米結構化固體表面的OLED。該等方法包括轉印及/或複製一膜、層或塗層，以便直接在光敏性光學耦合層(pOCL)上形成一奈米結構化表面，該光敏性光學耦合層與，例如，一頂部發射主動矩陣OLED(AMOLED)裝置內之OLED的發射表面接觸。該pOCL層隨後被固化以形成一光學耦合層(OCL)以及該奈米結構化膜工具被移除以產生奈米結構化OLED。在一態樣中，本揭露提供一影像顯示器，其包括具有一頂部表面的至少一OLED；以及一高折射率光學耦合層(OCL)與該頂部表面接觸，該高折射率光學耦合層具有一奈米結構化外表面。
在另一態樣中，本揭露提供一方法，其包括在一OLED陣列的一頂部表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物，而形成一平坦化OCL前驅物表面；將具有一奈米結構化表面的一模板膜層壓至該OCL前驅物表面上，使得該OCL前驅物至少部分填充該奈米結構化表面；聚合該OCL前驅物以形成一奈米結構化OCL；以及移除該模板膜。
在另一個態樣中，本揭露提供一方法，其包括在一OLED陣列的一頂部表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物，而形成一平坦化OCL前驅物表面；將一模板膜層壓至該OCL前驅物表面，使得該模板膜之該轉印層的一平坦外表面與該OCL前驅物表面接觸，其中該轉印層包括一嵌入式奈米結構化表面；聚合該OCL前驅物以形成該OCL並使該轉印層的該平坦外表面接合該OCL；以及自該轉印層移除該模板膜。
在另一態樣中，本揭露提供一方法，其包括在一模板膜的一奈米結構化表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物；將該模板膜層壓至一OLED陣列的一主要表面，使得該OCL前驅物接觸該主要表面；聚合該OCL前驅物以形成該OCL並使該OCL接合至該OLED陣列的該主要表面；以及移除該模板膜。
在另一態樣中，本揭露提供一方法，其包括在一模板膜的一奈米結構化表面上形成一奈米結構化層，使得該奈米結構化層有一平坦外表面及一嵌入式奈米結構化表面；在該平坦外表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物以形成一轉印膜；將該轉印膜層壓至一 OLED陣列的一主要表面，使得該OCL前驅物接觸該主要表面；聚合該OCL前驅物以形成該OCL並使該OCL接合至該OLED陣列的該主要表面；以及從該奈米結構化層移除該模板膜。
在另一個態樣中，本揭露提供一方法，其包括在一OLED陣列的一頂部表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物，而形成一平坦化OCL前驅物表面；將具有一奈米結構化表面的一模板膜層壓至該平坦化OCL前驅物表面上，使得該OCL前驅物至少部分填充該奈米結構化表面；聚合選定區域的該OCL前驅物，以形成具有未聚合區域的一圖案化奈米結構化OCL；移除該模板膜；以及聚合該未聚合區域。
在另一個態樣中，本揭露提供一方法，其包括在一OLED陣列的一頂部表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物，而形成一平坦化OCL前驅物表面；掩蔽該OCL前驅物的選定區域以防止聚合作用；聚合該OCL前驅物以形成具有未聚合區域的一圖案化OCL；將一轉印膜層壓至該圖案化OCL上，使得該轉印膜的一轉印層接觸該圖案化OCL的一主要表面，其中該轉印層包括一平坦外表面及一嵌入式奈米結構化表面；從該圖案化OCL移除該轉印膜，使該轉印層留在該選定區域；以及聚合該圖案化OCL的該未聚合區域以使該平坦外轉印層接合至該OCL的該選定區域。
在另一態樣中，本揭露提供一方法，其包括在一轉印膜的一奈米結構化表面上形成一轉印層，使得該轉印層有一平坦外表面及一嵌入式奈米結構化表面；在該平坦外表面上塗布一光學耦合層 (OCL)前驅物；掩蔽該OCL前驅物的選定區域以防止聚合作用；聚合該OCL前驅物以形成一圖案化OCL，該圖案化OCL具有未聚合可轉印OCL區域；將該轉印膜層壓至一OLED陣列的一主要表面上，使得該未聚合可轉印OCL區域接觸該主要表面；聚合該未聚合可轉印OCL區域，以在該OLED陣列的該主要表面上形成一接合的圖案化奈米結構化OCL；以及從該OLED陣列的該主要表面移除該轉印膜，在該OLED陣列的該主要表面上留下該接合的圖案化奈米結構化OCL。
上述發明內容並非意欲說明各個所揭示實施例或本揭露的每一個具體實施例。以下的圖式及實施方式更具體地舉例說明各實施例。
3a,3b,3c,3d‧‧‧步驟
4a,4b,4c,4d‧‧‧步驟
5a,5b,5c‧‧‧步驟
6a,6b,6c‧‧‧步驟
7a,7b,7c,7d,7e‧‧‧步驟
8a,8b,8c,8d,8e‧‧‧步驟
9a,9b,9c,9d‧‧‧步驟
10a,10b,10c,10d,10e,10f‧‧‧步驟
100‧‧‧AMOLED
100'‧‧‧奈米結構化AMOLED裝置
101‧‧‧頂部表面
110‧‧‧OLED支撐物
112‧‧‧光學耦合層
113‧‧‧光萃取奈米結構化表面
120‧‧‧像素電路
130‧‧‧像素電路平坦化層
140‧‧‧通孔
150‧‧‧底部電極
160‧‧‧像素界定層
170‧‧‧OLED
180‧‧‧透明頂部電極
190‧‧‧薄膜封裝層
200‧‧‧非耦合AMOLED裝置
201‧‧‧奈米結構化膜
202‧‧‧奈米結構化膜
210‧‧‧耦合AMOLED裝置；光學耦合OLED裝置
220‧‧‧支撐膜
230‧‧‧支撐膜
240‧‧‧奈米結構
250‧‧‧奈米結構
260‧‧‧空氣隙
270‧‧‧回填層
290‧‧‧光學耦合層
300‧‧‧奈米結構化AMOLED裝置
310‧‧‧光學耦合層前驅物；pOCL
311‧‧‧pOCL外表面
312‧‧‧光學耦合層；OCL
313‧‧‧奈米結構化萃取表面
320‧‧‧奈米結構化模板膜
321‧‧‧奈米結構化模板層表面
322‧‧‧支撐膜
324‧‧‧奈米結構化模板層
360‧‧‧光化輻射
400‧‧‧奈米結構化AMOLED裝置
410‧‧‧pOCL
411‧‧‧pOCL外表面
412‧‧‧OCL
420‧‧‧奈米結構化模板膜
422‧‧‧支撐膜
424‧‧‧奈米結構化模板層
430‧‧‧轉印膜
431‧‧‧奈米結構化轉印層表面
436‧‧‧奈米結構化轉印層
437‧‧‧奈米結構化萃取表面
460‧‧‧光化輻射
500‧‧‧奈米結構化AMOLED裝置
510‧‧‧pOCL
512‧‧‧OCL
513‧‧‧奈米結構化萃取表面
520‧‧‧奈米結構化模板膜
522‧‧‧支撐膜
524‧‧‧奈米結構化模板層
540‧‧‧轉印膜
541‧‧‧pOCL平坦表面
560‧‧‧光化輻射
600‧‧‧奈米結構化AMOLED裝置
610‧‧‧pOCL
612‧‧‧OCL
620‧‧‧奈米結構化模板膜
622‧‧‧支撐膜
624‧‧‧奈米結構化模板層
636‧‧‧奈米結構化轉印層
637‧‧‧奈米結構化萃取表面
650‧‧‧轉印膜
651‧‧‧pOCL平坦表面
656‧‧‧多組件轉印層
657‧‧‧固化的多組件轉印層
660‧‧‧光化輻射
700‧‧‧奈米結構化AMOLED裝置
710‧‧‧pOCL
711‧‧‧pOCL平坦表面
712‧‧‧OCL
713‧‧‧奈米結構化萃取表面
714‧‧‧OCL平坦表面
715‧‧‧固化區域
720‧‧‧奈米結構化模板膜
721‧‧‧奈米結構化模板層表面
722‧‧‧支撐膜
724‧‧‧奈米結構化模板層
760‧‧‧光化輻射
761‧‧‧光化輻射
770‧‧‧遮罩
771‧‧‧封閉區域
772‧‧‧開放區域
800‧‧‧奈米結構化AMOLED裝置
810‧‧‧pOCL
811‧‧‧pOCL平坦表面
812‧‧‧OCL
814‧‧‧OCL平坦表面
815‧‧‧未固化區域
820‧‧‧奈米結構化模板膜
822‧‧‧支撐膜
824‧‧‧奈米結構化模板層
830‧‧‧轉印膜
830'‧‧‧經修改之轉印膜
831‧‧‧奈米結構化轉印層表面
836‧‧‧奈米結構化轉印層
836'‧‧‧經轉印之奈米結構化轉印層
836"‧‧‧未轉印之奈米結構化轉印層
837‧‧‧奈米結構化萃取表面
860‧‧‧光化輻射
861‧‧‧光化輻射
870‧‧‧遮罩
871‧‧‧封閉區域
872‧‧‧開放區域
900‧‧‧奈米結構化AMOLED裝置
910‧‧‧pOCL
912‧‧‧OCL
912'‧‧‧經固化轉印的OCL
912"‧‧‧未轉印奈米結構化轉印層
913‧‧‧奈米結構化萃取表面
915‧‧‧萃取區域
920‧‧‧奈米結構化模板膜
922‧‧‧支撐膜
924‧‧‧奈米結構化模板層
926‧‧‧奈米結構化轉印層
926'‧‧‧經轉印之奈米結構化轉印層
926"‧‧‧未轉印奈米結構化轉印層
950‧‧‧轉印膜
950'‧‧‧經修改之轉印膜
950"‧‧‧減少的經修改之轉印膜
951‧‧‧pOCL平坦表面
952‧‧‧OCL平坦表面
956‧‧‧多組件轉印層
960‧‧‧光化輻射
961‧‧‧光化輻射
970‧‧‧遮罩
971‧‧‧封閉區域
972‧‧‧開放區域
1000‧‧‧奈米結構化AMOLED裝置
1010‧‧‧pOCL
1011‧‧‧pOCL平坦表面
1011'‧‧‧奈米結構化pOCL表面
1012‧‧‧OCL
1013‧‧‧奈米結構化萃取表面
1014‧‧‧OCL平坦表面
1015‧‧‧OLED像素
1020‧‧‧奈米結構化模板膜
1022‧‧‧支撐膜
1024‧‧‧奈米結構化模板層
1040‧‧‧轉印膜
1041‧‧‧pOCL平坦表面
1060‧‧‧光化輻射
1061‧‧‧光化輻射
本說明書通篇參照所附圖式，其中相似參照號碼指稱相似元件，且其中：圖1顯示一奈米結構化AMOLED裝置之部分的示意截面圖；圖2A至2B顯示具有奈米結構之已知AMOLED的一示意截面圖；圖3顯示一用於製備奈米結構化AMOLED裝置的方法；圖4顯示一用於製備奈米結構化AMOLED裝置的方法；圖5顯示一用於製備奈米結構化AMOLED裝置的方法；圖6顯示一用於製備奈米結構化AMOLED裝置的方法；圖7顯示一用於製備奈米結構化AMOLED裝置的方法；圖8顯示一用於製備奈米結構化AMOLED裝置的方法； 圖9顯示一用於製備奈米結構化AMOLED裝置的方法；以及圖10顯示一用於製備奈米結構化AMOLED裝置的方法。
圖式非必然按比例繪製。在圖式中所使用的相似號碼指稱相似的組件。但是，將明白，在一給定圖式中使用一數字指稱一組件，並非意圖限制在另一圖式中用相同數字標示該組件。
本揭露說明一技術，其使用結構化層壓轉印膜，諸如奈米結構化層壓轉印膜，用於以層壓技術製造具有結構化固體表面的一有機發光二極體(OLED)。在某些情況下，結構化固體表面可以是奈米結構化固體表面，具有尺寸量度小於約2微米的表面特徵。該等方法包括轉印及/或複製一膜、層或塗層，以便直接在光敏性光學耦合層(pOCL)上形成一奈米結構化表面，該光敏性光學耦合層與，例如，一頂部發射主動矩陣OLED(AMOLED)裝置內之OLED的發射表面接觸。該pOCL層隨後被固化以形成一光學耦合層(OCL)以及該轉印膜被移除以產生奈米結構化OLED，其顯示從裝置發射出之改良型光輸出耦合，以及一薄型、易於製造的設計。所說明之該等方法的一個特定優點是，它允許在無溶劑步驟下奈米圖案化一成品裝置，傳統奈米結構的光刻圖案化需要該等溶劑步驟，包括，例如，抗蝕劑塗布、抗蝕劑顯影，以及抗蝕劑剝離步驟。
在以下說明中，參考了構成本發明一部分且以舉例方式顯示之該等附圖。應理解的是，其他實施例係被涵蓋且可在不悖離本 揭露之範圍或精神製造。因此，不以一限制觀點看待以下之實施方式。
除非另有指明，本文中所用所有科學以及技術詞彙具本技藝中所通用的意義。本文所提出的定義是要增進對於本文常用之某些詞彙的理解，並不是要限制本揭露的範疇。
除非另有所指，所有本說明書及申請專利範圍中表示特徵尺寸、量以及物理性質之數字，在所有例子中都應予以理解成以「約」一詞進行修飾。因此，除非有所矛盾，前面說明書及所附申請專利範圍所提的該等數值參數屬於近似值，其可取決於利用本文所揭露教示之所屬技術領域中具有通常知識者尋求獲得之該等期望性質而變。使用依附端點之數值範圍包括該範圍內的所有數字(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4及5)以及該範圍內的任何範圍。
本說明書與隨附申請專利範圍中所使用的單數形式「一(a)」、「一(an)」與「該(the)」均包括複數指涉物，除非文中明顯地指示其他情形。本說明書及隨附申請專利範圍中所使用的術語「或」之本義用法一般包括「及/或」，除非文中明顯地指示其他情形。
為了便於說明，在本文中所用之空間性相關的術語，包括但不限於「下方」、「上方」、「在...之下」、「在...下面」、「在...上面」及「在...之上」係用來描述元件彼此之間的空間關係。除了圖中所繪示及本文所述之特定方位之外，此類空間性相關術語還涵蓋了使用或操作中之裝置的不同方位。例如，若圖中繪示之一物體 經倒轉或翻轉，先前描述為在其他元件下面或之下的部分，會變成在該等其他元件的上方。
如本文中所使用，例如，當一元件、組件或層係描述為形成與另一元件、組件或層一致的「一致介面」、或者「在其之上」、與其「連接」、與其「耦合」、或與其「接觸」時，其可被視為直接位於該特定元件、組件或層之上、與其直接連接、與其直接耦合、與其直接接觸、或者是中間元件、組件或層可在該特定元件、組件或層之上、與其連接、耦合或接觸。例如，當一元件、組件或層被稱為「直接位於」另一元件「上」、「直接連接至」或「直接耦合至」另一元件，或「直接與」另一元件「接觸」時，則不存在任何中間元件、組件或層。
如本文中所使用，「具有(have,having)」、「包括(include,including)」、「包含(comprise,comprising)」或類似用語，是以其開放式含意用於此，並且大致表示「包括，但不限於」。將瞭解，用語「由...組成(consisting of)」以及「基本上由...組成(consisting essentially of)」係包括於用語「包含」及類似用語內。
「OLED」一詞指一有機發光裝置。OLED裝置包括一電致發光有機材料之薄膜，其夾置在一陰極和一陽極之間，其中此等電極中之一或兩者為透明導體。當在該裝置的兩端施加一電壓時，電子和電洞會從其各自的電極注入，並且透過中間形成的發光激子而在該電致發光有機材料中復合。「AMOLED」一詞係指一主動矩陣 OLED，及本文中所述之技術通常可被應用到OLED裝置及AMOLED裝置。
一「結構化光學膜」係指一膜或層，其改善增進了來自OLED裝置的光輸出耦合及/或增進OLED角度亮度及/或OLED顏色均勻性。該光萃取功能及角度亮度/顏色改善作用也可以結合在一結構化膜上。一結構化光學膜可包括週期性、準週期性或隨機性工程化(engineered)之奈米結構(例如，光萃取膜，說明如下)，及/或其可包括週期性、準週期性或隨機性工程化之微結構，其具有等於或大於1微米的結構化特徵尺寸。
「奈米結構」一詞係指具有小於2微米且最好是小於1微米之至少一尺寸(例如，高度、長度、寬度或直徑)的結構。奈米結構包括但不必然限定於粒子及工程化特徵。該等粒子及工程化特徵可具有，例如，一規則或不規則的形狀。此等粒子亦被稱為奈米粒子。「奈米結構化」一詞係指一具有奈米結構的材料或層，以及「奈米結構化AMOLED裝置」一詞係指加入奈米結構的AMOLED裝置。
「光化輻射」一詞係指可交聯或固化聚合物之輻射波長，其可包括紫外線、可見光及紅外線波長以及可包括從光柵化雷射、熱數位成像及電子束掃描來的數位曝光。
多種能使用層壓技術來製造具有奈米結構化固體表面的OLED之奈米結構化層壓轉印膜及方法係經說明。這些方法含括一膜、層或塗層的轉印及/或複製，以形成一奈米結構化光學耦合層(OCL)，其設計為增進來自發射裝置的光萃取效率。可用於本揭露 之層壓轉印膜、圖案化結構化膠帶，及使用奈米結構化膠帶的方法已說明過，例如，在下列申請人之未決申請案：美國專利申請案第13/553,987號，標題為「STRUCTURED LAMINATION TRANSFER FILMS AND METHODS」，於2012年7月20日提出；第13/723,716號，標題為「PATTERNED STRUCTURED TRANSFER TAPE」，於2012年12月21日提出；以及第13/723,675號，標題為「METHODS OF USING NANOSTRUCTURED TRANSFER TAPE AND ARTICLES MADE THERFROM」，於2012年12月21日提出。
在某些實施例中，一光可固化預聚合物溶液，通常在暴露於光化輻射(通常是紫外線輻射)下可光固化，可對微複製主體澆鑄，然後在與該微複製主體接觸時暴露於光化輻射以形成模板層。光可固化預聚合物溶液可在光聚合之前、光聚合期間及有時甚至在光聚合之後，在與微複製主體接觸時，被澆鑄在一OLED裝置的表面上。
本文說明之結構化光學膜或非偏振保持元件可以是施加到一OLED裝置上之一獨立膜。例如，一光學耦合層(OCL)可用於將結構化光學膜或非偏振保持元件以光耦合方式與一OLED裝置的光輸出表面結合。該光學耦合層可被施加到結構化光學膜或非偏振保持元件、OLED裝置、或上述兩者，且其可使用黏著劑實施，以促使結構化光學膜或非偏振保持元件被施加到OLED裝置。光學耦合層的實例以及使用光學耦合層來層壓光萃取膜至OLED裝置上的方法係描述於2011年3月17日提出申請之美國專利申請案第13/050,24號，標 題為「OLED Light Extraction Films Having Nanoparticles and Periodic Structures」，該案以引用方式併入本文中，如同完整陳述般。
該光學耦合材料/層可用來作為OLED裝置及萃取元件(奈米粒子及週期性結構)之間的中間層/「黏著劑」。其可幫助從光源(OLED)至奈米結構化膜的輸出耦合光模式，以改善光輸出。做為光學耦合層的材料最好具有高折射率(相較於OLED有機及無機層(如ITO)之折射率)，至少為1.65或1.70或甚至高達2.2。該OCL可使用UV或熱固化方法選擇性固化，但UV固化可為較佳者。該材料可為100%的純樹脂，諸如具有n>1.7之高折射率的壓克力樹脂#6205(可購自日本東京的NTT Advanced Technology公司)，或諸如美國專利申請公開案第2002/0329959號所說明的經分散在樹脂系統中的表面經修飾之高折射率粒子(TiO2或ZrO2)之混合物。
一結構化光學膜或一非偏振保持元件(例如光萃取膜)的奈米結構可與基材整合形成或形成為施加至基材的一層。例如，可藉由在基材上塗敷一材料且後續結構化該材料，進而在該基材上形成奈米結構。奈米結構為具有小於約2微米或甚至小於約1微米的至少一尺寸(例如寬度)之結構。
奈米結構包括但不必然限定於粒子及工程化特徵。該等粒子及工程化特徵可具有，例如，一規則或不規則的形狀。此等粒子亦被稱為奈米粒子。工程化奈米結構並非單獨粒子，而是可包含形成 該工程化奈米結構的奈米粒子，其中奈米粒子顯著小於該工程化結構的整體大小。
一結構化光學膜或一非偏振保持元件(例如光萃取膜)的奈米結構可為一維(1D)，表示它們僅在一維呈現週期性，也就是最近的鄰近特徵沿著表面在一個方向上等距間隔，而不是沿著正交方向。在一維週期性奈米結構的情況中，相鄰週期性特徵之間的間隔小於2微米，且甚至可小於1微米。例如，一維結構包括連續或拉長之稜柱體或脊狀體、或線性光柵。
一結構化光學膜或一非偏振保持元件(例如光萃取膜)的奈米結構也可為二維(2D)，表示它們在二維呈現週期性，也就是最近的鄰近特徵沿著表面在兩個不同方向上等距間隔。在2D奈米結構的情況中，在兩個方向中的間隔係小於1微米。請注意，在二個不同方向中的間隔可為不同。例如，二維結構包括繞射光學結構、角錐體、梯形體、圓形或方形柱狀體、或光晶體結構。二維結構的其他例子包括側邊彎曲的錐體結構，如美國專利申請公開案第2010/0128351號所述，該案以引用方式併入本文中，如同完整陳述般。
用在光萃取膜之基材、多週期性結構及轉印層之材料係描述於上文提到之已公開專利申請案。例如，該基材可用玻璃、PET、聚醯亞胺、TAC、PC、聚胺甲酸酯、PVC或撓性玻璃加以實施。用於製備光萃取膜之方法亦描述於上文提到之已公開專利申請案。可選擇地，該基材可用一障壁膜加以實施，以保護併有該光萃取膜之一裝置不受到濕氣或氧的影響。障壁膜的實例係揭示於美國專利 申請公開案第2007/0020451號、以及美國專利第7,468,211號，兩者皆以引用方式併入本文中，如同完整陳述般。
圖1係根據本揭露的一態樣，顯示一奈米結構化AMOLED裝置100’之部分的示意截面圖。該奈米結構化AMOLED裝置100’可為頂發射、底發射、或可同時為頂發射與底發射；然而，為了本揭露之目的，係以適用於頂發射AMOLED之具有光萃取奈米結構的頂發射AMOLED來做說明。應理解的是，可藉由實施將光萃取奈米結構施加至裝置內的其它表面之製程技術，進行對本揭露之修改以應用於底發射裝置。
如熟悉此項技術者已知，該奈米結構化AMOLED裝置100’包括AMOLED 100，該AMOLED 100具有OLED支撐物110、設置於該支撐物上的像素電路120、以及初始沈積覆蓋整個支撐物和像素電路的像素電路平坦化層130。AMOLED 100還包括至少一通孔140，穿過該像素電路平坦化層130，提供電連通至沈積在該平坦化層的一部分上之至少一底部電極150。一像素界定層160係沈積在像素電路平坦化層130及各底部電極150的一部分上方，以界定並電隔離個別像素。一OLED 170具有複數個已知層(圖未示)，其沈積在底部電極150與像素界定層160的一部分上方，一透明頂部電極180沈積於OLED 170與像素界定層160上方，且一薄膜封裝層190係經沈積以保護濕氣及氧敏感裝置，免受環境以及任何後續處理步驟的影響。如它處所說明，一聚合性光學耦合層(OCL)112包括一光萃取奈米結構化表面113，可被設置在AMOLED 100的頂部表面101上 (即該薄膜封裝層190的頂部)，以產生奈米結構化AMOLED裝置100'。
在一特定實施例中，OLED萃取結構可用來控制裝置的光分布圖案。在OLED光學堆疊中缺乏微腔的OLED可為朗伯發射體，具有光滑且均勻分布於半球體的光分布圖案。然而市售AMOLED顯示器的光分布圖案通常顯示在光學堆疊中之微腔特性。該等特性包括較窄和較不一致的光角度分布，以及明顯的角度色差。就OLED顯示器而言，所欲的是採用在此揭示的方法，利用奈米結構調整光分布。奈米結構可作用於增強光萃取、重新分布發射光、或兩者。結構也可被用在一OLED基材的外表面上，以將困在基材全內部反射模式中的光萃取至空氣中。外部萃取結構可包括微透鏡陣列、微夫瑞乃透鏡陣列、或其它折射、繞射或混合光學元件。
該AMOLED 100可為OCL 112的受體基材，且可由在支撐物上的有機半導體材料形成，諸如支撐物晶圓。這些受體基材的尺寸可超過半導體晶圓主模板的尺寸。目前所生產的最大晶圓的直徑為300mm。採用在此揭示的方法製成的層壓轉印膜，其橫向尺寸可大於1000mm且卷長度可為數百公尺。在某些實施例中，該受體基材可有約620mm乘以約750mm、約680mm乘以約880mm、約1100mm乘以約1300mm、約1300mm乘以約1500mm、約1500mm乘以約1850mm、約1950mm乘以約2250mm、或約2200mm乘以約2500mm或甚至更大的尺寸。就長卷長度而言，該橫向尺寸可大於約750mm、大於約880mm、大於約1300mm、大於約1500mm、大於 約1850mm、大於約2250mm或甚至大於約2500mm。典型尺寸的最大圖案化寬度為約1400mm。大尺寸可藉由使用卷對卷加工與圓柱型主模板的組合而得。具有這些尺寸的膜可用來授予奈米結構給整個大型數位顯示器(如對角55英吋的AMOLED高清電視，尺寸為52英吋寬、31.4英吋高)。
受體基材可選擇性地在將施加層壓轉印膜的該受體基材的該側包括一緩衝層。緩衝層實例係揭示於美國專利第6,396,079號(Hayashi等人)，該案以引用方式併入本文中，如同完整陳述般。緩衝層的一個類型是SiO2薄層，如K.Kondoh等人在J.of Non-Crystalline Solids 178(1994)189-98以及T-K.Kim等人在Mat.Res.Soc.Symp.Proc.Vol.448(1997)419-23所揭示者。
本發明所揭示之轉印製程的一特別優點為賦予結構給具有大表面之受體表面如顯示器素玻璃或建築玻璃的能力。該等受體基材的尺寸超出半導體晶圓主模板的尺寸。層壓轉印膜的大尺寸可能藉由使用卷對卷加工與圓柱型主模板的組合而得。本發明所揭示之轉印製程的另一優點為賦予結構給不平坦受體表面的能力。由於轉印膠帶的撓性形態，受體基材可為弧形、折曲彎曲或具有凹或凸的特徵。例如，受體基材可包括汽車玻璃、平板玻璃、撓性電子基材如電路化撓性膜、顯示器背板、太陽能玻璃、金屬、聚合物、聚合物複合材料以及纖維玻璃。
根據本揭露的一態樣，圖2A至2B顯示具有相關奈米結構之已知AMOLED裝置100的截面示意圖。如圖2A所示，非耦合 AMOLED裝置200包括圖1中的AMOLED裝置100以及奈米結構化膜201，奈米結構化膜201具有支撐膜220及設置於支撐膜220之主要表面上的奈米結構240。空氣隙260將AMOLED裝置100與奈米結構240分開。雖然AMOLED裝置100的有效發射並無改善，且光線受困在OLED結構中的已知問題仍然存在，這樣的非耦合AMOLED裝置200可用來改善裝置的角度色彩性能(即增加廣角色彩)。
如圖2B所示，耦合AMOLED裝置210包括圖1中的AMOLED裝置100以及奈米結構化膜202，奈米結構化膜202具有支撐膜230及設置於支撐膜230之主要表面上的奈米結構250。回填層270填充奈米結構250，且由光學耦合層290將回填層270與AMOLED裝置100隔開。奈米結構250的折射率nnano小於回填物(nback)和該光學耦合層(nocl)的折射率，因此加強自AMOLED裝置100的光線萃取。不同折射率的適當選取耦合從OLED射出之否則將被困在該等層中之光線。儘管耦合AMOLED裝置210可顯示增進之光線萃取效能，但其所產生的裝置厚度以及組裝的複雜度和成本阻礙了此類改良型裝置的應用。
此類結合奈米結構化表面至OLED裝置的現有技術之問題，可藉由本揭露來克服。該等問題包括多重複製/層壓步驟、使用犧牲層、產生物件的整體厚度、折射率失配所造成的光損耗、膜內漫射、熱穩定性、水分敏感性、厚度、脫層、二次折射、散射以及類似者。光學耦合OLED裝置210提供奈米結構化介面，用於萃取及作為 聚合物支撐膜。聚合物支撐膜對裝置性能無法提供助益，事實上，還可能間接引入不利於裝置性能的機械、化學和光學因子。在某些情況下，相對較硬的膜隨著時間可能起皺或脫層，且該膜厚將會導致該裝置整體厚度的增加。在某些情況下，該膜可作用為水分、氧或其它小分子(如塑化劑)的貯槽，其可能移動至OLED裝置層並降低性能。在某些情況下，該膜可能因在介面導入反射、膜主要部分的散射、或因殘留雙折射減少外部層壓圓形偏振片的效能來降低裝置的光學性能。
轉印層與pOCL材料
轉印層可被用來填充奈米結構化模板，且係能實質上平坦化相鄰層(例如模板層)，同時也與受體層的表面共形的材料。在某些情況下，轉印層可被更精確地描述為奈米結構化轉印層，雖然可包括除了該等奈米等級外的結構。用於轉印層的材料也可作為pOCL材料使用，即如它處所說明之光敏性OCL前驅物。另外，轉印層可為兩種不同材質的雙層，其中該雙層具有多層結構，或者其中一種材料至少部分嵌入於其它材料。該雙層的兩種材料可選擇性地具有不同的折射率。雙層的其中一層可選擇性地包含一黏著促進層。
在某些實施例中，較佳的是以pOCL來實質上平坦化該OLED的表面。在某些實施例中，較佳的是以轉印層來實質上平坦化奈米結構化模板膜的表面。如方程式(1)所定義，實質上平坦化意味著 平坦化的量(P%)較佳係大於50%、更佳係大於75%、及最佳係大於90%。
P%=(1-(t1/h1))* 100方程式(1)
其中t1為一表層的凸起高度且h1為被該表層覆蓋之特徵的特徵高度，如同P.Chiniwalla,IEEE Trans.Adv.Packaging 24(1),2001,41進一步所揭示。
可用作轉印層的材料包括聚矽氧烷樹脂、聚矽氮烷、聚醯亞胺、橋形或梯形的矽倍半氧烷、聚矽氧、及聚矽氧混和材料以及其他許多材料。例示性聚矽氧烷樹脂包括PERMANEW 6000 L510-1，可從美國加州丘拉維斯塔的California Hardcoat公司購得。該等分子通常具有一使得尺寸穩定度、機械強度與化學抗性高的無機組件，以及有助於溶解度和反應性的有機組件。該等材料有許多市售來源，摘列於以下表1。所能使用的其它類別材料為，例如，苯環丁烯、可溶性聚醯亞胺與聚矽氮烷樹脂。例示性聚矽氮烷樹脂包括非常低和低溫固化無機聚矽氮烷，諸如無機聚矽氮烷NAX120與NL 120A，可從美國紐澤西州布蘭齊伯格的AZ Electronic Materials公司購得。
轉印層可包含任何材料，只要其具有如先前討論所期望的流變和物理特性。通常，轉印層係由包含可利用光化輻射來固化的單體之可聚合組成物製成，光化輻射如可見光、紫外線輻射、電子束輻射、熱及其組合。可運用多種聚合技術中的任一種，例如陰離子、 陽離子、自由基、縮合或其它，且該等反應可用光、光化學或熱引發催化。這些引發策略可能對該轉印層的厚度帶來限制，即光或熱觸發必須能在整個膜體積各處均勻地反應。有用的可聚合組成物包含本領域中已知的官能基，例如環氧化物、環硫化物、乙烯基、羥基、烯丙氧基、(甲基)丙烯酸酯、異氰酸酯、氰基酯、乙醯氧基、(甲基)丙烯醯胺、硫醇、矽醇、羧酸、胺基、乙烯醚、酚、醛、鹵化烷基、桂皮酸酯、疊氮化物、氮丙啶、烯、胺基甲酸脂、醯亞胺、醯胺、炔以及該等基團的任何衍生物或組合。用於備製轉印層的單體可包含可聚合的寡聚物或任何具有適當分子量的共聚物，例如胺甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯以及類似物。該等反應通常會導致三維大分子網絡的形成，且為本領域中已知的負性光阻，如Shaw等人在期刊IBM Journal of Research and Development(1997)41,81-94的「Negative photoresists for optical lithography」中所回顧者。該網絡的形成可經由共價、離子的或氫鍵結，或透過物理交聯機制如分子鏈纒結而產生。該反應也可經由一或多個中間物質來啟動，例如自由基引發劑、光敏感劑、光酸產生劑、光鹼產生劑或熱酸產生劑。其它種類的分子也可參與網絡的形成，諸如本領域中已知包含二或多種會與先前所提到的分子種類反應之官能基的交聯劑分子。
加強的聚矽氧聚合物可用在轉印層，因為它們具有高度化學穩定性和優越的玻璃(諸如浮製玻璃、硼矽玻璃)黏著度，也對某些無機氧化物諸如可作為OLED覆蓋層的氧化鉬有優越的黏著度。聚矽氧不黏附至其它聚合物也眾所皆知，這使得該材料直接從微結構 聚合物工具中釋放，但難以作為二元體(dyad)中的一組件轉印，除非該其它組件也是聚矽氧。一種這樣的聚矽氧配方稱為SYLGARD 184(美國密西根州米德蘭的Dow Corning公司)，其係聚二甲基矽氧烷和乙烯基矽氧烷與氫矽氧烷及鉑催化劑混合之2組件混合物。稍微加熱此混合物，導致該聚矽氧網絡透過鉑催化的矽氫化固化反應形成。其它聚矽氧和催化劑也可被用來得到相同的效果。例如，Gelest Inc.(Morrisville,PA)製造各式矽氧烷，其具有多種反應基(如環氧化物、甲醇、巰基、甲基丙烯醯氧基胺基、矽醇)的作用。Gelest公司也銷售與各種添加劑預先化合的這些矽氧烷，例如完全濃縮的二氧化矽奈米粒子或MQ樹脂，以調節該聚矽氧網絡的機械屬性。也可使用其它鉑催化劑，例如(三甲基)甲基環戊二烯基鉑(IV)(美國麻州紐伯里波特的Strem Chemicals公司)，其可透過紫外線輻射活化但隨後仍需要熱固化。光可固化聚矽氧系統有其優勢，因為只要保持在黑暗中，其黏度會隨著溫度的升高而降低，進而允許氣泡排出且更容易滲入奈米結構化工具中。
上述材料之具有更高折射率的不同變型可藉由在聚合物樹脂內摻入奈米粒子或金屬氧化物前驅物加以合成。Silecs SC850是一種經修飾之矽倍半氧烷材料(n1.85)以及Brewer Science公司的高折射率聚醯亞胺材料OptiNDEX D1(n1.8)為此類中之實例。其它材料包括甲基三甲氧基矽烷(MTMS)和雙三乙氧基矽基乙烷(BTSE)的共聚物(Ro et.al,Adv.Mater.2007,19,705-710)。此合成形成具有非常小、架橋環形籠狀的矽倍半氧烷之易溶性聚合物。此撓性結構導致塗 層的填充密度及機械強度增加。這些共聚物的比例可經調整以用於非常低的熱膨脹係數、低孔隙率和高模數。
在某些實施例中，轉印層可包括聚乙烯矽倍半氧烷聚合物。這些聚合物能透過水解乙烯基三乙氧矽烷(I)來製備。
在聚合時，通常透過添加光起始劑然後暴露在紫外線輻射中，由許多乙烯基的自由基聚合作用來形成三維網絡。
轉印層材料通常能符合數個要求。第一，它能與其所塗布的模板層的結構化表面共形。這意味著塗布溶液的黏度應該低至能流入非常小的特徵而不會形成氣泡，這將導致複製結構的高逼真度。若其以溶劑為基底，應以不會造成下方模板層溶解或膨脹的溶劑塗布，否則會引起轉印層龜裂、膨脹或其它不利的缺陷。該溶劑的期望沸點係低於模板層的玻璃轉移溫度。較佳地，使用異丙醇、丁醇與其它醇類溶劑。第二，材料應以足夠的機械完整性(例如「濕強度」)固化。若轉印層材料在固化後不具有足夠的濕強度，該轉印層圖案特徵會崩塌且複製逼真度會降低。第三，在某些實施例中，固化材料的折射率應經調整以產生適當的光學效果。第四，轉印層材料在高於基材未來製程步驟的溫度上限時應呈熱穩定(例如顯示最小龜裂、起 泡、或凸出)。通常用於此層的材料經歷一濃縮固化步驟，導致收縮及在塗層內累積壓縮應力。有一些材料策略被用來最小化該等殘留應力的形成，這些策略已被用於數種符合以上所有標準的市售塗層。
同時調整轉印層與OCL層的折射率可為有利的。例如，在OLED光萃取應用中，由轉印膜賦予的奈米結構位於轉印層的結構化表面。該轉印層具有在結構化介面處的第一側，以及與相鄰層即OCL一致的第二側。在此應用中，轉印層的折射率可為與OCL層匹配之折射率。
奈米粒子可用來調整轉印層與OCL層的折射率。例如，在丙烯酸塗層中，二氧化矽奈米粒子(n1.42)可用來降低折射率，然而氧化鋯奈米粒子(n2.1)可用來增加折射率。若奈米粒子與黏合劑(binder)之間的折射率差異過大，將在塗層主體內部產生霧(haze)。針對霧為期望屬性的應用(例如OLED固態照明元件的均勻光分布)，折射率匹配標準可為大致寬鬆。控制奈米粒子和黏合劑的相對折射率，提供對所致光學屬性的控制。在粒子聚合開始發生之前，對樹脂中奈米粒子的濃度也有限制，藉以限制塗層折射率可被調節的範圍。
圖3顯示一方法，其根據本揭露的一態樣來製備奈米結構化AMOLED裝置300。該製備奈米結構化AMOLED裝置300的方法始於具有頂部表面101的AMOLED 100，如它處參照圖1之說明。 將具有pOCL外表面311之光學耦合層前驅物(pOCL)310沈積於頂部表面101上(步驟3a)。如本文中所使用，光學耦合層前驅物(pOCL)也可被稱為光敏性OCL，因為在多數情況中，光學耦合層前驅物通常可經由使用可見光或紫外線輻射固化，被固化為光學耦合層(OCL)。奈米結構化模板膜320具有一設置於支撐膜322上的奈米結構化模板層324且經一可選之離型層塗布(圖未示，見下方說明)，其經層壓至pOCL 310以使奈米結構化模板層表面321與pOCL接觸，且pOCL 310流動以填充奈米結構化模板層表面321(步驟3b)。在一特定實施例中，奈米結構化模板膜320可被提供於離型襯墊(圖未示，如它處所述)之上，以便在操作期間保護奈米結構化模板層表面321，該離型襯墊係於層壓前被移除。光化輻射360被施加通過奈米結構化模板膜320，使pOCL 310固化成為光學耦合層(OCL)312(步驟3c)。奈米結構化模板膜320可接著自OCL 312被移除，暴露出奈米結構化萃取表面313並產生奈米結構化AMOLED裝置300(步驟3d)。可選之離型層(若提供)可為一薄層的離型塗層(圖未示)，該離型塗層在某些情況中藉由電漿增強化學氣相沉積予以沉積。或者，其它表面修飾的方法或塗層可被用來增強結構化模板層的離型屬性。在某些實施例中，離型屬性可為結構化模板層所固有，因而不需要可選之離型層，如它處所述。
支撐膜
支撐膜322可為任何適當的膜，包括例如熱穩定撓性膜，其可為其它層提供機械支撐。支撐膜322在高於50℃、或者70℃、又或者高於120℃時可為熱穩定。支撐膜322的一實例為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。在某些實施例中，支撐膜322可包括紙、離型塗覆紙、非織物、織物(織品)、金屬膜和金屬箔。
由各種熱固性或熱塑性聚合物組成的各種聚合物膜基材適合用來作為支撐膜322。該支撐膜可為單一層或多層膜。可作為支撐層膜的聚合物之說明性實例包括(1)氟化聚合物，例如聚(三氟氯乙烯)、聚(四氟乙烯-共六氟丙烯)、聚(四氟乙烯-共-全氟(烷基)乙烯基醚)、聚(偏二氟乙烯-共六氟丙烯)；(2)具有鈉或鋅離子之離子性乙烯共聚物聚(乙烯-共-甲基丙烯酸)，例如SURLYN-8920以及SURLYN-9910，可從美國德拉瓦州威明頓的E.I.duPont Nemours公司購得；(3)低密度聚乙烯如低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、與非常低密度聚乙烯、增塑性乙烯基鹵化物聚合物如增塑性聚(氯乙烯)；(4)聚乙烯共聚物，包括酸官能性聚合物，例如聚(乙烯-共-丙烯酸)「EAA」、聚(乙烯-共-甲基丙烯酸)「EMA」、聚(乙烯-共-順丁烯二酸)以及聚(乙烯-共-反丁烯二酸)；丙烯酸官能性聚合物，例如聚(乙烯-共-烷基丙烯酸酯)其中烷基為甲基、乙基、丙基、丁基等、或CH3(CH2)n-其中n為0至12，以及聚(乙烯-共-醋酸乙烯酯)「EVA」；以及(5)(例如)脂族聚胺基甲酸酯。支撐層典型是烯烴聚合物材料，通常包含至少50wt-%之具有2至8個碳原子的烯烴，以乙烯及丙烯最常被採用。其它本體層包括例如聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯 (例如聚甲基丙烯酸甲酯或「PMMA」)、聚烯(例如聚丙烯或「PP」)、聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二酯或「PET」)、聚醯胺、聚醯亞胺、酚樹脂、二醋酸纖維素、三醋酸纖維素(TAC)、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、環烯共聚物、環氧樹脂以及類似物。
奈米結構化模板層
奈米結構化模板層324係賦予結構至pOCL或任何其他奈米結構化轉印層(圖未式，如它處所說明)之層，該奈米結構化轉印層被塗布在奈米結構化模板層324之上。其係由模板材料製成。奈米結構化模板層324可經由例如，壓紋、複製製程、擠壓、鑄製或表面結構化形成。應理解的是，奈米結構化模板層324一般可為模板層，其可具有結構化表面，該結構化表面可包括奈米結構、微結構、或階層式結構，雖然本文所述者通常是奈米結構。奈米結構包含具有至少一尺寸(例如，高度、寬度或長度)小於或等於1微米之特徵。微結構包含具有至少一尺寸(例如，高度、寬度或長度)小於或等於1毫米之特徵。階層式結構為奈米結構與微結構的組合。在某些實施例中，模板層可與圖案化、光化圖案化、壓紋、擠壓以及共擠壓相容。
通常，模板層包括光可固化材料，其在複製製程期間具有低黏度，接著可被快速固化以形成一「鎖在」該複製奈米結構、微結構或階層式結構內的永久交聯聚合物網絡。在光聚合作用領域中具有通常知識者已知之任何光可固化樹脂都可被用來作為模板層。用於 模板層的(經交聯)樹脂在使用所揭示之結構化膠帶期間必須能夠自轉印層釋放；或應能相容於離型層的應用(見以下)與施加離型層的製程。此外，用於模板層的樹脂最好能與黏著促進層的應用相容，如它處所說明。
可用來作為模板層的聚合物也包括下列：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；苯乙烯順丁烯二酐共聚物；有核半結晶聚酯；聚萘二甲酸乙二酯共聚物；聚醯亞胺；聚醯亞胺共聚物；聚醚醯亞胺；聚苯乙烯；間規聚苯乙烯；聚伸苯醚；環狀烯烴聚合物；以及丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物。一種較佳的聚合物係Lustran SAN Sparkle材料，可從Ineos ABS(USA)Corporation購得。用於輻射固化模板層的聚合物包括經交聯的丙烯酸酯諸如多官能性丙烯酸酯或環氧化物以及摻合單官能性和多官能性單體的丙烯酸化胺基甲酸酯。
圖案化結構化模板層可藉由下列形成：沉積一層輻射可固化組成物至輻射透射支撐物之一表面上，以提供具有暴露表面的一層，使該層與具有預成形表面的一主體(master)接觸，該預成形表面載有一圖案，該圖案能賦予一經精確成形及定位的交互式功能性不連續性之三維微結構(包括遠端表面部分及臨近下凹表面部分)至該支撐物上的輻射可固化組成物層的暴露表面，該接觸在充足的接觸壓力下進行以將該圖案賦予至該層，當輻射可固化組成物層與主體的圖案化表面相接觸時，經由載運體(carier)暴露該可固化組成物至充足輻射量以固化該組成物。此澆鑄與固化製程可以連續方式進行，使用一卷支 撐物、沉積一層可固化材料至該支撐物上、對著主體層壓該可固化材料、並使用光化輻射固化該可固化材料。所產生之具有圖案化、結構化模板設置於其上之支撐物卷可接著被捲起。該方法揭示於例如美國專利第6,858,253號(Williams等人)。
對於擠壓或壓紋模板層，可根據要賦予的頂部結構化表面之特定形狀，來選擇組成模板層的材料。一般而言，材料經過選擇，使該結構在材料固化前完全被複製。這將部分取決於在擠壓製程中材料所保持的溫度和用來賦予頂部結構化表面的工具溫度，以及進行擠壓的速度。通常，用於頂層之擠壓式聚合物的Tg小於約140℃，或其Tg介於約85℃到約120℃之間，以便能在大多數操作條件下被擠壓複製和壓紋。在某些實施例中，支撐膜和模板層可在同一時間共擠壓。此實施例需要至少兩層的共擠壓，即一聚合物頂層和另一聚合物底層。若頂層包含第一擠壓式聚合物，則該第一擠壓式聚合物的Tg可小於約140℃或Tg可介於約85℃至約120℃之間。若頂層包含一第二擠壓式聚合物，則該第二擠壓式聚合物(可作為支撐層)的Tg可小於約140℃或Tg可介於約85℃至約120℃之間。其它性質諸如分子量和熔化黏度也應列入考慮，且將取決於所使用之特定聚合物。也應選擇用在模板層的材料，以提供與支撐物間良好的黏性，使得在該光學物件的生命週期內，兩層間的脫層能降至最低。
該擠壓或共擠壓之模板層可被澆鑄至一主體卷上，該主體卷可賦予圖案化結構給該模板層。此可以批次方式或以持續性卷對卷製程進行。此外，奈米結構化轉印層可被擠壓到經擠壓或共擠壓之 模板層上。在某些實施例中，這三層(支撐層、模板層和奈米結構化轉印層)可同時被共擠壓。
可用作模板層聚合物的有用聚合物，包括一或多種選自由下列所組成之群組的聚合物：苯乙烯丙烯腈共聚物；苯乙烯(甲基)丙烯酸共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯順丁烯二酐共聚物；有核半結晶聚酯；聚萘二甲酸乙二酯的共聚物；聚醯亞胺；聚醯亞胺共聚物；聚醚醯亞胺；聚苯乙烯；間規聚苯乙烯；聚伸苯醚；以及丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物。能作為第一擠壓式聚合物之特別有用的聚合物包括稱為TYRIL共聚物的苯乙烯丙烯腈共聚物，能從Dow Chemical公司購得；樣品包括TYRIL 880以及125。其它可作為模板層之特別有用的聚合物包括苯乙烯順丁烯二酐共聚物DYLARK 332與苯乙烯丙烯酸共聚物NAS 30，二者皆可從Nova Chemical公司購得。與成核劑混合的聚對苯二甲酸乙二酯也有用，成核劑諸如矽酸鎂、醋酸鈉或亞甲雙(2,4-二-三級丁酚)酸磷酸鈉。
可作為頂表皮層之例示性聚合物包括聚萘二甲酸乙二酯共聚物(CoPEN)、聚乙烯基萘共聚物(CoPVN)和包括聚醚醯亞胺的聚醯亞胺。合適的樹脂組成物包括尺寸穩定、耐用、耐天候以及易形塑為期望組態的透明材料。合適的材料實例包括丙烯酸聚合物，其具有約1.5的折射率，諸如由Rohm and Haas Company生產製造的PLEXIGLAS樹脂；聚碳酸酯，其具有約1.59的折射率；反應性材料，諸如熱固性丙烯酸和環氧丙烯酸鹽；聚乙烯基底的離子聚合物，諸如E.I.Dupont de Nemours and Co.,Inc.以SURLYN品名販售者； (聚)乙烯-共-丙烯酸；聚酯；聚胺甲酸酯；以及醋酸丁酸纖維素。模板層可藉由直接澆鑄至一支撐膜來製備，諸如美國專利第5,691,846號(Benson)所揭示。用於輻射固化結構的聚合物包括經交聯的丙烯酸酯，諸如多官能性丙烯酸酯或環氧化物以及摻合單官能性和多官能性單體的丙烯酸化胺基甲酸酯。
離型層
奈米結構化模板層324必須從下方固化層(諸如OCL 312)移除，以產生奈米結構化萃取表面313。減少OCL 312層(或奈米結構化轉印層，如果包括的話)與奈米結構化模板層324黏性的一方法為施加離型塗層至該膜。施加離型塗層至模板層表面的一方法為電漿沉積法。寡聚物可被用來產生電漿交聯離型塗層。該寡聚物在塗布前可為液態或固態。通常該寡聚物具有大於1000的分子量。而且寡聚物的分子量通常小於10,000，使得該寡聚物不會太具揮發性。分子量大於10,000的寡聚物通常過於不揮發，導致塗布過程形成液滴。在一實施例中，寡聚物的分子量大於3000且小於7000。在另一實施例中，寡聚物的分子量大於3500且小於5500。通常寡聚物具有提供低磨擦表面塗布之特性。合適的寡聚物包括含聚矽氧的烴類、含三烷氧基矽烷的反應性聚矽氧、芳香烴、脂肪烴、氟化物以及其組合物。例如，合適的樹脂包括但不限於二甲基矽酮、烴基底聚醚、氟化物聚醚、乙烯四氟乙烯和氟矽酮。氟矽烷表面化學性質、真空沉積和表面氟化作用也可用來提供離型塗層。
電漿聚合薄膜組成一與習用聚合物不同之材料類別。在電漿聚合物中，聚合作用係為隨機，交聯程度非常高，且所產生的聚合物膜與對應之「習用」聚合物膜非常不同。因此，電漿聚合物被熟悉此項技術者視為一獨特不同的材料類別，且可用於所揭示的物件中。
此外，有熟悉此項技術者已知之將離型塗層施加至模板層上之其它方法，包括但不限於起霜(blooming)、塗布、共擠壓、噴灑塗布、電鍍或浸漬塗布。
圖4顯示一方法，其根據本揭露的一態樣來製備奈米結構化AMOLED裝置400。該製備奈米結構化AMOLED裝置400的方法始於具有頂部表面101的AMOLED 100，如它處參照圖1之說明。將具有pOCL外表面411之pOCL 410沈積於頂部表面101上(步驟4a)。轉印膜430包括奈米結構化模板膜420(其具有設置在支撐膜422上的奈米結構化模板層424)以及奈米結構化轉印層436(藉以在奈米結構化模板層424和奈米結構化轉印層436之間的介面形成嵌入式奈米結構)，轉印膜430被施加在pOCL 410上使得平坦化對向奈米結構化轉印層表面431接觸pOCL外表面411(步驟4b)。在一特定實施例中，轉印膜430可被提供於離型襯墊(也稱為預遮罩或保護襯墊，圖未示，如它處所述)之上，以便在操作期間保護平坦化對向奈米結構化轉印層表面431，該離型襯墊係於層壓前被移除。光化輻射460被施加通過轉印膜430，將pOCL 410固化成為與奈米結構化轉印層436接合之OCL 412(步驟4c)。奈米結構化模板膜420可接 著自奈米結構化轉印層436被移除，暴露出奈米結構化萃取表面437並產生奈米結構化AMOLED裝置400(步驟4d)。此狀況下，奈米結構化轉印層436可為與pOCL 410相同或不同的材料。
適用於pOCL 410的材料也適用於奈米結構化轉印層436。反之不必然為真。某些顯示高度膜應力的材料可能適用於相對薄的奈米結構化轉印層436，但不適用於較厚的OCL 412層(如一些矽倍半氧烷和「旋塗式玻璃」)。此外，既然轉印膜430於AMOLED 100外獨立製造，奈米結構化轉印層436可使用與AMOLED 100不相容的化學、熱或光化學方法製備。例如，奈米結構化轉印層436可被加熱至高溫、自溶劑塗布以及暴露於強度輻射照射之下，上述各技術皆可能與AMOLED 100不相容，因此不能被用於適合pOCL 410的材料。
圖5顯示一方法，其根據本揭露的一態樣來製備奈米結構化AMOLED裝置500。該製備奈米結構化AMOLED裝置500的方法始於具有頂部表面101的AMOLED 100，如它處參照圖1之說明。轉印膜540包括奈米結構化模板膜520(具有設置在支撐膜522上的奈米結構化模板層524)以及設置在奈米結構化模板層524上之pOCL 510，使得轉印膜540包括與奈米結構化模板層524相對的pOCL平坦表面541。轉印膜540的pOCL平坦表面541被層壓至AMOLED 100的頂部表面101(步驟5a)。在一特定實施例中，轉印膜540可被提供於離型襯墊(圖未示，如它處所述)之上，以便在操作期間保護pOCL平坦表面541，該離型襯墊係於層壓前被移除。光化 輻射560被施加通過轉印膜530，將pOCL 510固化成為與AMOLED 100的頂部表面101接合之OCL 512(步驟5b)。奈米結構化模板膜520可接著自OCL 512被移除，暴露出奈米結構化萃取表面513並產生奈米結構化AMOLED裝置500(步驟5c)。
圖6顯示一方法，其根據本揭露的一態樣來製備奈米結構化AMOLED裝置600。該製備奈米結構化AMOLED裝置600的方法始於具有頂部表面101的AMOLED 100，如它處參照圖1之說明。轉印膜650包括奈米結構化模板膜620，其具有設置在支撐膜622上的奈米結構化模板層624，以及設置在奈米結構化模板層624上之多組件轉印層656。多組件轉印層656具有與奈米結構化模板層624接觸的奈米結構化轉印層636，以及設置在奈米結構化轉印層636上的pOCL 610，使得轉印膜650具有與奈米結構化轉印層636相對的pOCL平坦表面651。轉印膜650的pOCL平坦表面651被層壓至AMOLED 100的頂部表面101(步驟6a)。在一特定實施例中，轉印膜650可被提供於離型襯墊(圖未示，如它處所述)之上，以便在操作期間保護pOCL平坦表面651，該離型襯墊係在層壓前被移除。光化輻射660被施加通過轉印膜650，將pOCL 610固化成為與AMOLED 100的頂部表面101接合之OCL 612(步驟6b)。奈米結構化模板膜620接著可自固化的多組件轉印層657被移除，暴露出與OCL 612接合之奈米結構化轉印層636之奈米結構化萃取表面637，並產生奈米結構化AMOLED裝置600(步驟6c)。
適用於pOCL 610的材料也適用於奈米結構化轉印層636。反之不必然為真。某些顯示高度膜應力的材料可能適用於相對薄的奈米結構化轉印層636，但不適用於較厚的OCL 612層(如一些矽倍半氧烷和「旋塗式玻璃」)。此外，奈米結構化轉印層636可使用與多組件轉印層656的pOCL 610不相容的化學、熱或光化學方法製備。例如，奈米結構化轉印層636可被加熱至高溫、自溶劑塗布以及暴露於強度輻射照射之下，上述各技術皆可能與pOCL 610材料不相容。
圖7顯示一方法，其根據本揭露的一態樣來製備奈米結構化AMOLED裝置700。該製備奈米結構化AMOLED裝置700的方法始於具有頂部表面101的AMOLED 100，如它處參照圖1之說明。此方法中，奈米結構可僅被施加於AMOLED 100上期望改善萃取的區域。將具有pOCL平坦表面711之pOCL 710沈積於頂部表面101上(步驟7a)。奈米結構化模板膜720(具有設置於支撐膜722上的奈米結構化模板層724)被施加至pOCL 710，使得奈米結構化模板層表面721與pOCL接觸，且pOCL 710流動以填充奈米結構化模板層表面721(步驟7b)。在一特定實施例中，能在離型襯墊(圖未示，見它處所說明)上提供奈米結構化模板膜720，該離型襯墊係在層壓前被移除，以便在操作中保護奈米結構化模板層724。光化輻射760係透過遮罩770施加至奈米結構化模板膜720，遮罩770具有光化輻射760可穿透之開放區域772，以及阻斷光化輻射通過之封閉區域771。pOCL 710在鄰接開放區域772的固化區域715中被固化成為 OCL 712，然而鄰接封閉區域771的pOCL 710仍保持未固化(步驟7c)。奈米結構化模板膜720可接著自OCL 712被移除，暴露出鄰接OCL 712的奈米結構化萃取表面713，且剩餘的pOCL 710可經受回流條件(例如增加溫度)，使得產生pOCL平坦表面711(步驟7d)。光化輻射761被再次施加至具有奈米結構化萃取表面713的OCL 712以及具有pOCL平坦表面711的pOCL 710，以產生具有奈米結構化萃取表面713和OCL平坦表面714的OCL 712，且最終產生奈米結構化AMOLED裝置700(步驟7e)。
圖8顯示一方法，其根據本揭露的一態樣來製備奈米結構化AMOLED裝置800。該製備奈米結構化AMOLED裝置800的方法始於具有頂部表面101的AMOLED 100，如它處參照圖1之說明。此方法中，奈米結構可被選擇性地僅被施加於AMOLED 100上期望改善萃取的區域。將具有pOCL平坦表面811的pOCL 810沈積於頂部表面101上(步驟8a)。光化輻射860係透過遮罩870施加至pOCL 810，遮罩870具有光化輻射860可穿透之開放區域872，以及阻斷光化輻射860通過之封閉區域871。pOCL 810在鄰接封閉區域871的未固化區域815中保持未固化狀態和黏性，然而鄰接開放區域872的pOCL 810被固化成為具有OCL平坦表面814的OCL 812，其不再具有黏性(步驟8b)。轉印膜830包括奈米結構化模板膜820(其具有設置於支撐物層822上的奈米結構化模板層824)以及奈米結構化轉印層836，轉印膜830被層壓至pOCL 810和OCL 812上，使得平坦化對向奈米結構化轉印層表面831與pOCL平坦表面811和 OCL平坦表面814接觸(步驟8c)。在一特定實施例中，轉印膜830可被提供於離型襯墊(圖未示，如它處所述)之上，以便在操作期間保護平坦化對向奈米結構化轉印層831，該離型襯墊係於層壓前被移除。移除經修改之轉印膜830'，藉以沈積經轉印之奈米結構化轉印層836'僅黏附於未固化區域815中的pOCL平坦表面811(步驟8d)。未黏附到pOCL平坦表面811之未轉印之奈米結構化轉印層836"的部分，在被移除時依然附接於經修改之轉印膜830'。光化輻射861被再次施加至具有經轉印之奈米結構化轉印層836'的pOCL 810以及具有OCL平坦表面814的OCL812，以產生具有奈米結構化萃取表面837和OCL平坦表面814的OCL 812，且最終產生奈米結構化AMOLED裝置800(步驟8e)。此狀況下，奈米結構化轉印層836可為與pOCL 810或OCL 812相同或不同的材料。
適用於pOCL 810的材料也適用於奈米結構化轉印層836。反之不必然為真。某些顯示高度膜應力的材料可能適用於相對薄的奈米結構化轉印層836，但不適用於較厚的OCL 812層(如一些矽倍半氧烷和「旋塗式玻璃」)。此外，既然轉印膜830於AMOLED 100外獨立製造，奈米結構化轉印層836可使用與AMOLED100不相容的化學、熱或光化學方法製備。例如，奈米結構化轉印層836可被加熱至高溫、自溶劑塗布以及暴露於強度輻射照射之下，上述各技術皆可能與AMOLED 100不相容，因此不能被用於適合pOCL810的材料。
圖9顯示一方法，其根據本揭露的一態樣來製備奈米結構化AMOLED裝置900。此方法中，奈米結構可單獨應用於AMOLED 100上期望改善萃取的區域。該製備奈米結構化AMOLED裝置900的方法始於轉印膜950，轉印膜950包括奈米結構化模板膜920(具有設置在支撐膜922上之奈米結構化模板層924)以及設置於奈米結構化模板層924上的多組件轉印層956。多組件轉印層956具有與奈米結構化模板層924接觸的奈米結構化轉印層926，以及設置在奈米結構化轉印層926上的pOCL 910，pOCL 910包括pOCL平坦表面951。在一特定實施例中，轉印膜950可被提供於離型襯墊(圖未示，如它處所述)之上，以便在操作期間保護pOCL平坦表面951，該離型襯墊係在層壓前被移除。光化輻射960係透過遮罩970施加於pOCL 910，遮罩970具有光化輻射960可穿透之開放區域972，以及阻斷光化輻射960通過的封閉區域971，產生一經修改之轉印膜950'。經修改之轉印膜950'包括在鄰接封閉區域971的區域中保持未固化的pOCL 910以及維持黏性的pOCL平坦表面951，然而鄰接開放區域972的pOCL 910被固化成為具有OCL平坦表面952的OCL 912，其不再具有黏性，且亦黏附至奈米結構化轉印層926。經修改之轉印膜950'對齊具有頂部表面101的AMOLED 100(如它處參照圖1之說明)，使得未固化pOCL 910對齊AMOLED 100上期望有萃取特徵的區域(步驟9a)。接著將經修改之轉印膜950'層壓至AMOLED 100，使得具有黏性、未固化的pOCL 910在萃取區域915與頂部表面101接觸(步驟9b)。光化輻射961被施加通過經修改之轉印膜 950'，固化並接合萃取區域915中的pOCL 910成為經固化轉印的OCL 912'，其黏附於AMOLED 100的頂部表面101上，且亦黏附於奈米結構化轉印層926(步驟9c)減少的經修改之轉印膜950"可接著自經固化轉印的OCL 912'和經轉印之奈米結構化轉印層926'被移除，暴露出奈米結構化萃取表面913、經固化轉印的OCL 912'在萃取區域915與AMOLED 100接合，產生奈米結構化AMOLED裝置900(步驟9d)。不黏附於頂部表面101之未轉印奈米結構化轉印層912"和未轉印奈米結構化轉印層926"的區域，在移除時維持附接於減少的經修改之轉印膜950"。此狀況下，奈米結構化轉印層926可為與pOCL 910或OCL 912相同或不同的材料。
適用於pOCL 910的材料也適用於奈米結構化轉印層926。反之不必然為真。某些顯示高度膜應力的材料可能適用於相對薄的奈米結構化轉印層926，但不適用於較厚的OCL 912層(如一些矽倍半氧烷和「旋塗式玻璃」)。此外，奈米結構化轉印層926可使用與多組件轉印層956的pOCL 910不相容的化學、熱或光化學方法製備。例如，奈米結構化轉印層926可被加熱至高溫、自溶劑塗布以及暴露於強度輻射照射之下，上述各技術皆可能與pOCL 910材料不相容。
圖10顯示一方法，其根據本揭露的一態樣來製備奈米結構化AMOLED裝置1000。該製備奈米結構化AMOLED裝置1000的方法始於具有頂部表面101的AMOLED 100，如它處參照圖1之說明。轉印膜1040包括奈米結構化模板膜1020(具有設置在支撐膜 1022上的奈米結構化模板層1024)以及設置在奈米結構化模板層1024上之pOCL 1010，使得轉印膜1040包括與奈米結構化模板層1024相對的pOCL平坦表面1041。在一特定實施例中，轉印膜1040可被提供於離型襯墊(圖未示，如它處所述)之上，以便操作期間保護pOCL平坦表面1041，該離型襯墊係在層壓前被移除。轉印膜1040的pOCL平坦表面1041被層壓至AMOLED 100的頂部表面101(步驟10a)。光化輻射1060藉由從OLED像素1015發射被施加至轉印膜530，將pOCL 1010固化(步驟10b)成為OCL 1012，該OCL 1012與AMOLED 100的頂部表面101接合，毗鄰未固化的pOCL 1010區域(步驟10c)。奈米結構化模板膜1020可接著自OCL 1012及pOCL 1010被移除，暴露出奈米結構化萃取表面513和具有奈米結構化pOCL表面1011'的pOCL1010(步驟10d)。剩餘的未固化pOCL 1010可經受回流條件(例如增加溫度)，使得產生pOCL平坦表面1011(步驟10e)。光化輻射1061被再次被施加至具有奈米結構化萃取表面1013的OCL 1012以及具有pOCL平坦表面1011的pOCL1010，以產生在鄰近OLED像素1015具有奈米結構化萃取表面1013以及它處為OCL平坦表面1014的OCL 1012，進而形成奈米結構化AMOLED裝置1000(步驟10f)。
黏著促進層材料
黏著促進層可用任何能強化轉印層對受體基材黏性但不會實質上不利影響轉印膜之性能的材料實現。轉印層和OCL層的例示 性材料也可用於黏著促進層，該黏著促進層最好具有高折射率。可用於本揭示之物件和方法中的有用黏著促進材料包括光阻劑(正及負)、自組裝單層、黏著劑、矽烷耦合劑和巨分子。在某些實施例中，矽倍半氧烷可作用為黏著促進層。例如，聚乙烯基矽倍半氧烷聚合物可用來作為黏著促進層。其它例示性材料可包括苯環丁烷、聚醯亞胺、聚醯胺、聚矽氧、聚矽氧烷、聚矽氧混合聚合物、(甲基)丙烯酸和其它經各式反應基官能化的矽烷或巨分子，諸如環氧化物、環硫化物、乙烯基、羥基、烯丙氧基、(甲基)丙烯酸酯、異氰酸酯、氰酯、乙醯氧基、(甲基)丙烯醯胺、硫醇、矽醇、羧酸、胺基、乙烯醚、酚、醛、鹵化烷基、桂皮酸酯、疊氮化物、氮丙啶、烯、胺甲酸酯、醯亞胺、醯胺、炔烴以及該等基的任何衍生物或組合物。
離型襯墊
轉印層、OCL層、pOCL層或其它可轉印層可選擇性地以臨時離型襯墊覆蓋。離型襯墊可於操作時保護該圖案化結構層，且當需要時可輕易被移除，以便將結構層或部分結構層轉印至受體基材。可用於本揭示之圖案化結構膠帶之例示性襯墊係揭示於PCT專利申請公開案第WO 2012/082536號(Baran等人)。
襯墊為可撓性或剛性。可撓性為較佳。一合適的襯墊(可撓性襯墊尤佳)通常厚度至少為0.5密耳，且一般不超過20密耳。該襯墊可為在其第一表面上設置有一離型塗層的背襯。或者，離型塗層可設置在其第二表面。若此背襯係用於呈卷形式的轉印物件， 第二離型塗層的釋放值較第一離型塗層為低。適合作為剛性襯墊的材料包括金屬、金屬合金、金屬基質複材、金屬化塑膠、無機玻璃和玻璃化有機樹脂、成形陶瓷和聚合物基質強化複合材。
例示性襯墊材料包括紙和聚合物材料。例如，撓性背襯包括強化密度的牛皮紙(例如可從美國伊利諾州的威洛布魯克的Loparex North America公司購得者)、聚合物塗被紙，例如聚乙烯塗被牛皮紙及聚合物膜。合適的聚合物膜包括聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、纖維素、聚醯胺、聚醯亞胺、聚矽氧烷、聚四氟乙烯、聚鄰苯二甲酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯或其組合。也可使用非織造或織造襯墊。非織造或織造襯墊的實施例可結合離型塗層。CLEARSIL T50離型襯墊(塗布聚矽氧的2密耳聚酯膜襯墊，可從美國維吉尼亞州馬丁斯維爾的Solutia/CP Films公司購得)及LOPAREX 5100離型襯墊(塗布氟矽酮的2密耳聚酯膜襯墊，可從美國威斯康辛州哈蒙德的Loparex公司購得)皆為實用的離型襯墊實例。
襯墊的離型塗層可為含氟材料、含矽材料、氟聚合物、矽氧聚合物、或從包含具有12至30個碳原子之烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯之單體所衍生的聚(甲基)丙烯酸酯。在一實施例中，烷基為可分支。有用的氟聚合物和矽氧聚合物的說明性實例可見於美國專利案第4,472,480(Olson)、4,567,073及4,614,667號(二者皆為Larson等人)。有用的聚(甲基)丙烯酸酯的說明性實例可見於美國專利申請 公開案第2005/118352號(Suwa)。移除襯墊不應造成該轉印層表面形貌的不利改變。
其它添加物
其它可被包括於轉印層、OCL、pOCL以及黏著促進層中的適當添加劑為抗氧化劑、穩定劑、抗臭氧劑及/或抑制劑，用來防止薄膜儲存、運送和操作過程中的提早固化。防止提早固化可維持前述所有實施例中用於層壓轉印所需的黏度。抗氧化劑可預防自由基物種的形成，自由基物種可能導致電子轉移和連鎖反應，例如聚合作用。抗氧化劑可用來分解這類自由基。合適的抗氧化劑可包括例如以IRGANOX為商品名稱的抗氧化劑。抗氧化劑的分子結構通常為受阻酚結構，例如2,6-二-三級丁基苯酚、2,6-二-三級丁基-4-甲苯酚或以芳胺為基底的結構。次抗氧化劑也可用來分解氫過氧化物自由基，諸如亞磷酸鹽或亞膦酸鹽類、含有機硫化合物和二硫代磷酸鹽。典型的聚合抑制劑包括醌結構，如對苯二酚、2,5-二(三級丁基)氫醌、單甲醚氫醌或如4-三級丁基兒茶酚的兒茶酚衍生物。所使用的任何抗氧化劑、穩定劑、抗臭氧劑和抑制劑必須能溶於轉印層、OCL以及黏著促進層。
實例 實例1：轉印結構至玻璃基材
藉由旋塗光阻劑(TELR-P003 PM，可購自美國加州米爾皮塔斯的Toyko Ohka Kogyo America Inc.)至約500奈米厚的基材上，並透過PDL光罩(可購自美國明尼蘇達州明尼亞波利斯的Infinite Graphics Inc.)使用UV固化來圖案化該塗層為一系列4mm乘以4mm的方形開口，將像素界定層(PDL)施加至玻璃基材上。
在PET基材上使用UV輻射複製製程來製造膜工具，該膜工具具有多個90度稜鏡、鏡寬各為600nm的結構。所使用的基材為有底層(primed)的0.002英吋(0.051mm)厚的PET。複製樹脂為SR 399及SR238(二者皆購自美國賓州愛克斯頓的Sartomer USA公司)的75/25摻合物，該摻合物具有光引發劑組合，其中包含1%的Darocur 1173(可購自美國紐約柏油村的Ciba公司)、1.9%的三羥乙基胺(可購自Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)和0.5%的OMAN071(可購自美國北卡羅來納州莫里斯維爾的Gelest,Inc.)。樹脂的複製以20ft/min(6.1m/min)、複製工具溫度華氏137度(攝氏58度)進行。來自以600W/in作用的Fusion「D」燈的輻射穿透該膜，以固化與工具接觸的樹脂。從工具上移除複合膜，該膜的圖案化側在與加熱至華氏100度(攝氏37.8度)的冷卻卷接觸時，利用以360W/in作用的Fusion「D」燈進行後UV固化。
複製模板膜係於一電漿腔室中使用流速250標準cc/min(SCCM)的氬氣、25毫托壓力及1000瓦特的RF功率預處理30秒。接著，離型塗布工具表面係使試樣經受四甲基矽烷(TMS)電漿製備，其TMS流速為150SCCM，但不添加氧，其對應氧對矽的原子比約為 0。電漿腔室中的壓力為25毫托，且使用1000瓦特的RF功率10秒。
pOCL塗布液(高折射率壓克力樹脂#6205；n>1.7，可購自日本東京的NTT Advanced Technology公司)接著以凹槽柄塗布器手動塗布到離型塗布工具表面上，製造出結構化轉印膠帶。施加約50毫升的塗布液至該離型塗布工具上，並以.008英吋間隙拉過凹槽柄塗布器組。將塗層置於環境溫度及濕度下之暗室中1小時乾燥。
塗布工具接著在加熱夾具(nip)中面朝下被層壓至含有像素界定層之玻璃基材，產生的層壓體使用Fusion「H」燈泡進行UV固化。移除該工具，產生在像素界定層上的結構化OCL層。
實例2
結構化轉印膠帶如實例1所述製備。建構表面上具有像素界定層的OLED。將結構化轉印膠帶層壓至OLED建構體的頂部表面該層壓體以光化輻射固化且從該層壓體移除離型塗布工具，進而產生具有奈米結構化外表面的OLED。
以下是本揭露之實施例的列表。
項目1為一影像顯示器，其包含：至少一有機發光二極體(OLED)，其具有一頂部表面；一與該頂部表面接觸之高折射率光學耦合層，該高折射率光學耦合層具有一奈米結構化外表面。
項目2為項目1的影像顯示器，其中該奈米結構化外表面係與該高折射率光學耦合層整合。
項目3為項目1或2的影像顯示器，其中該奈米結構化外表面包含一設置在該高折射率光學耦合層上的奈米結構化轉印層。
項目4為項目1至3的影像顯示器，其中該奈米結構化外表面包括選定的奈米結構化區域及毗鄰的平面區域。
項目5為項目4的影像顯示器，其中至少有一該等選定的奈米結構化區域被設置在該OLED的發射區域上。
項目6為項目1至5的影像顯示器，其中該光學耦合層包含一混合材料。
項目7為項目6的影像顯示器，其中該混合材料包含一填充奈米粒子的丙烯酸酯或一填充奈米粒子的矽倍半氧烷。
項目8為一方法，其包含：在一OLED陣列的一頂部表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物，而形成一平坦化OCL前驅物表面；將具有一奈米結構化表面的一模板膜層壓至該OCL前驅物表面上，使得該OCL前驅物至少部分填充該奈米結構化表面；聚合該OCL前驅物以形成一奈米結構化OCL；以及移除該模板膜。
項目9為項目8的方法，其中聚合包含光化輻射固化、熱固化、或其一組合。
項目10為項目9的方法，其中該光化輻射包含紫外線輻射或電子束輻射。
項目11為項目8至10的方法，其中該模板膜的該奈米結構化表面包含一離型塗層。
項目12為項目8至10的方法，其中該OLED顯示器的該頂部表面包含一黏著促進底漆。
項目13為一方法，其包含：在一OLED陣列的一頂部表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物，而形成一平坦化OCL前驅物表面；將一模板膜層壓至該OCL前驅物表面上，使得該模板膜之該轉印層的一平坦外表面與該OCL前驅物表面接觸，其中該轉印層包括一嵌入式奈米結構化表面；聚合該OCL前驅物以形成該OCL並使該轉印層的該平坦外表面接合該OCL；以及自該轉印層移除該模板膜。
項目14為項目13的方法，其中聚合包含光化輻射固化、熱固化、或其一組合。
項目15為項目14的方法，其中該光化輻射包含紫外線輻射或電子束輻射。
項目16為項目13至15的方法，其中該模板膜的該嵌入式奈米結構化表面包含一離型塗層。
項目17為項目13至16的方法，其中該OLED顯示器的該頂部表面、該平坦化OCL前驅物、及該平坦外表面中之至少一者包含一黏著促進底漆。
項目18為一方法，其包含：在一模板膜的一奈米結構化表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物；將該模板膜層壓至一OLED陣列的一主要表面上，使得該OCL前驅物接觸該主要表面；聚合該OCL前驅物以形成該OCL並使該OCL與該OLED陣列的該主要表面接合；以及移除該模板膜。
項目19為項目18的方法，其中聚合包含光化輻射固化、熱固化、或其一組合。
項目20為項目19的方法，其中該光化輻射包含紫外線輻射或電子束輻射。
項目21為項目18至20的方法，其中該奈米結構化表面包含一離型塗層。
項目22為項目18至21的方法，其中該OLED顯示器的該頂部表面包含一黏著促進底漆。
項目23為一方法，其包含：在一模板膜的一奈米結構化表面上形成一奈米結構化層，使得該奈米結構化層具有一平坦外表面及一嵌入式奈米結構化表面；在該平坦外表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物以形成一轉印膜；將該轉印膜層壓至一OLED陣列的一主要表面上，使得該OCL前驅物接觸該主要表面；聚合該OCL前驅物以形成該OCL並使該OCL與該OLED陣列的該主要表面接合；以及自該奈米結構化層移除該模板膜。
項目24為項目23的方法，其中聚合包含光化輻射固化、熱固化、或其一組合。
項目25為項目24的方法，其中該光化輻射包含紫外線輻射或電子束輻射。
項目26為項目23至25的方法，其中該嵌入式奈米結構化表面包含一離型塗層。
項目27為項目23至26的方法，其中該OLED顯示器的該頂部表面包含一黏著促進底漆。
項目28為一方法，其包含：在一OLED陣列的一頂部表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物，而形成一平坦化OCL前驅物表面；將具有一奈米結構化表面的一模板膜層壓至該平坦化OCL前驅物表面上，使得該OCL前驅物至少部分填充該奈米結構化表面；聚合選定區域的該OCL前驅物，以形成具有未聚合區域的一圖案化奈米結構化OCL；移除該模板膜；以及聚合該等未聚合區域。
項目29為項目28的方法，其中聚合包含光化輻射固化、熱固化、或其一組合。
項目30為項目29的方法，其中該光化輻射包含紫外線輻射或電子束輻射。
項目31為項目28至30的方法，其中該奈米結構化表面包含一離型塗層。
項目32為項目28至31的方法，其中該OLED顯示器的該頂部表面包含一黏著促進底漆。
項目33為項目28至32的方法，其進一步包含在移除該轉印膜後且聚合該等未聚合區域前回流該等未聚合區域。
項目34為項目33的方法，其中回流包含藉由加熱來平坦化該等未聚合區域。
項目35為項目28至34的方法，其中聚合選定區域中的該OCL前驅物包含自至少一OLED像素發射的自對準曝光。
項目36為一方法，其包含：在一OLED陣列的一頂部表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物，而形成一平坦化OCL前驅物表面；掩蔽該OCL前驅物的選定區域以防止聚合作用；聚合該OCL前驅物以形成具有未聚合區域的一圖案化OCL；將一轉印膜層壓至該圖案化OCL上，使得該轉印膜的一轉印層接觸該圖案化OCL的一主要表面，其中該轉印層包括一平坦外表面及一嵌入式奈米結構化表面；自該圖案化OCL移除該轉印膜，使該轉印層留在該選定區域中；以及聚合該圖案化OCL的該等未聚合區域以使該平坦外轉印層與該OCL的該選定區域接合。
項目37為項目36的方法，其中聚合包含光化輻射固化、熱固化、或其一組合。
項目38為項目37的方法，其中該光化輻射包含紫外線輻射或電子束輻射。
項目39為項目36至38的方法，其中該嵌入式奈米結構化表面包含一離型塗層。
項目40為項目36至39的方法，其中該OLED顯示器的該頂部表面包含一黏著促進底漆。
項目41為一方法，其包含：在一轉印膜的一奈米結構化表面上形成一轉印層，使得該轉印層有一平坦外表面及一嵌入式奈米結構化表面；在該平坦外表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物；掩蔽該OCL前驅物的選定區域以防止聚合作用；聚合該OCL前驅物以形成一圖案化OCL，該圖案化OCL具有未聚合可轉印OCL區域；將該轉 印膜層壓至一OLED陣列的一主要表面上，使得該等未聚合可轉印OCL區域接觸該主要表面；聚合該等未聚合可轉印OCL區域，以在該OLED陣列的該主要表面上形成一接合的圖案化奈米結構化OCL；以及自該OLED陣列的該主要表面移除該轉印膜，在該OLED陣列的該主要表面上留下該接合的圖案化奈米結構化OCL。
項目42為項目41的方法，其中聚合包含光化輻射固化、熱固化、或其一組合。
項目43為項目42的方法，其中該光化輻射包含紫外線輻射或電子束輻射。
項目44為項目41至43的方法，其中該嵌入式奈米結構化表面包含一離型塗層。
項目45為項目41至44的方法，其中該OLED顯示器的該頂部表面包含一黏著促進底漆。
除非另有指明，說明書及申請專利範圍中所用以表達特徵之尺寸、數量以及物理特性的所有數字，皆應理解為以「約(about)」一詞修飾之。因此，除非另有相反指示，在前述說明書以及隨附申請專利範圍中所提出的數值參數是約略值，其可依據熟悉此項技術者運用本文所揭示的教導所欲獲致之所要特性而有所不同。
在此特以引用之方式將本文所引述之所有參考文件以及出版品之全文納入本揭露中，除非其內容可能與本揭露直接抵觸。雖在本文中是以特定具體實施例進行說明及描述，但所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解，可以各種替代及/或均等實施來替換所示及所描 述的特定具體實施例，而不偏離本揭露的範疇。本申請案意欲涵括本文所討論之特定具體實施例的任何調適形式或變化形式。因此，本揭露意圖僅受限於申請專利範圍及其均等者。
100‧‧‧AMOLED
100'‧‧‧奈米結構化AMOLED裝置
101‧‧‧頂部表面
110‧‧‧OLED支撐物
112‧‧‧光學耦合層
113‧‧‧光萃取奈米結構化表面
120‧‧‧像素電路
130‧‧‧像素電路平坦化層
140‧‧‧通孔
150‧‧‧底部電極
160‧‧‧像素界定層
170‧‧‧OLED
180‧‧‧透明頂部電極
190‧‧‧薄膜封裝層

Claims (45)

  1. 一種影像顯示器，其包含：至少一有機發光二極體(OLED)，其具有一頂部表面；一與該頂部表面接觸之高折射率光學耦合層，該高折射率光學耦合層具有一奈米結構化外表面。
  2. 如請求項1之影像顯示器，其中該奈米結構化外表面係與該高折射率光學耦合層整合。
  3. 如請求項1之影像顯示器，其中該奈米結構化外表面包含一設置在該高折射率光學耦合層上的奈米結構化轉印層。
  4. 如請求項1之影像顯示器，其中該奈米結構化外表面包括選定的奈米結構化區域及毗鄰的平面區域。
  5. 如請求項4之影像顯示器，其中至少有一該等選定的奈米結構化區域被設置在該OLED的發射區域上。
  6. 如請求項1之影像顯示器，其中該光學耦合層包含一混合材料。
  7. 如請求項6之影像顯示器，其中該混合材料包含一填充奈米粒子的丙烯酸酯或一填充奈米粒子的矽倍半氧烷。
  8. 一種方法，其包含：在一OLED陣列的一頂部表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物，而形成一平坦化OCL前驅物表面；將具有一奈米結構化表面的一模板膜層壓至該OCL前驅物表面上，使得該OCL前驅物至少部分填充該奈米結構化表面；聚合該OCL前驅物以形成一奈米結構化OCL；以及移除該模板膜。
  9. 如請求項8之方法，其中聚合包含光化輻射固化、熱固化、或其一組合。
  10. 如請求項9之方法，其中該光化輻射包含紫外線輻射或電子束輻射。
  11. 如請求項8之方法，其中該模板膜的該奈米結構化表面包含一離型塗層。
  12. 如請求項8之方法，其中該OLED顯示器的該頂部表面包含一黏著促進底漆。
  13. 一種方法，其包含：在一OLED陣列的一頂部表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物，而形成一平坦化OCL前驅物表面；將一模板膜層壓至該OCL前驅物表面上，使得該模板膜之該轉印層的一平坦外表面與該OCL前驅物表面接觸，其中該轉印層包括一嵌入式奈米結構化表面；聚合該OCL前驅物以形成該OCL並使該轉印層的該平坦外表面與該OCL接合；以及自該轉印層移除該模板膜。
  14. 如請求項13之方法，其中聚合包含光化輻射固化、熱固化、或其一組合。
  15. 如請求項14之方法，其中該光化輻射包含紫外線輻射或電子束輻射。
  16. 如請求項13之方法，其中該模板膜的該嵌入式奈米結構化表面包含一離型塗層。
  17. 如請求項13之方法，其中該OLED顯示器的該頂部表面、該平坦化OCL前驅物及該平坦外表面之至少一者包含一黏著促進底漆。
  18. 一種方法，其包含：在一模板膜的一奈米結構化表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物；將該模板膜層壓至一OLED陣列的一主要表面上，使得該OCL前驅物與該主要表面接觸； 聚合該OCL前驅物以形成該OCL並使該OCL與該OLED陣列的該主要表面接合；以及移除該模板膜。
  19. 如請求項18之方法，其中聚合包含光化輻射固化、熱固化、或其一組合。
  20. 如請求項19之方法，其中該光化輻射包含紫外線輻射或電子束輻射。
  21. 如請求項18之方法，其中該奈米結構化表面包含一離型塗層。
  22. 如請求項18之方法，其中該OLED顯示器的該頂部表面包含一黏著促進底漆。
  23. 一種方法，其包含：在一模板膜的一奈米結構化表面上形成一奈米結構化層，使得該奈米結構化層具有一平坦外表面及一嵌入式奈米結構化表面；在該平坦外表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物以形成一轉印膜；將該轉印膜層壓至一OLED陣列的一主要表面上，使得該OCL前驅物與該主要表面接觸；聚合該OCL前驅物以形成該OCL並使該OCL與該OLED陣列的該主要表面接合；以及自該奈米結構化層移除該模板膜。
  24. 如請求項23之方法，其中聚合包含光化輻射固化、熱固化、或其一組合。
  25. 如請求項24之方法，其中該光化輻射包含紫外線輻射或電子束輻射。
  26. 如請求項23之方法，其中該嵌入式奈米結構化表面包含一離型塗層。
  27. 如請求項23之方法，其中該OLED顯示器的該頂部表面包含一黏著促進底漆。
  28. 一種方法，其包含： 在一OLED陣列的一頂部表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物，而形成一平坦化OCL前驅物表面；將具有一奈米結構化表面的一模板膜層壓至該平坦化OCL前驅物表面上，使得該OCL前驅物至少部分填充該奈米結構化表面；聚合選定區域中的該OCL前驅物，以形成具有未聚合區域的一圖案化奈米結構化OCL；移除該模板膜；以及聚合該等未聚合區域。
  29. 如請求項28之方法，其中聚合包含光化輻射固化、熱固化、或其一組合。
  30. 如請求項29之方法，其中該光化輻射包含紫外線輻射或電子束輻射。
  31. 如請求項28之方法，其中該奈米結構化表面包含一離型塗層。
  32. 如請求項28之方法，其中該OLED顯示器的該頂部表面包含一黏著促進底漆。
  33. 如請求項28之方法，其進一步包含在移除該轉印膜後且聚合該等未聚合區域前回流該等未聚合區域。
  34. 如請求項33之方法，其中回流包含藉由加熱來平坦化該等未聚合區域。
  35. 如請求項28之方法，其中聚合選定區域中的該OCL前驅物包含自至少一OLED像素發射的自對準曝光。
  36. 一種方法，其包含：在一OLED陣列的一頂部表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物，而形成一平坦化OCL前驅物表面；掩蔽該OCL前驅物的選定區域以防止聚合作用；聚合該OCL前驅物以形成具有未聚合區域的一圖案化OCL；將一轉印膜層壓至該圖案化OCL上，使得該轉印膜的一轉印層與該 圖案化OCL的一主要表面接觸，其中該轉印層包括一平坦外表面及一嵌入式奈米結構化表面；自該圖案化OCL移除該轉印膜，使該轉印層留在該等選定區域中；以及聚合該圖案化OCL的該等未聚合區域以使該平坦外轉印層與該OCL的該等選定區域接合。
  37. 如請求項36之方法，其中聚合包含光化輻射固化、熱固化、或其一組合。
  38. 如請求項37之方法，其中該光化輻射包含紫外線輻射或電子束輻射。
  39. 如請求項36之方法，其中該嵌入式奈米結構化表面包含一離型塗層。
  40. 如請求項36之方法，其中該OLED顯示器的該頂部表面包含一黏著促進底漆。
  41. 一種方法，其包含：在一轉印膜的一奈米結構化表面上形成一轉印層，使得該轉印層具有一平坦外表面及一嵌入式奈米結構化表面；在該平坦外表面上塗布一光學耦合層(OCL)前驅物；掩蔽該OCL前驅物的選定區域以防止聚合作用；聚合該OCL前驅物以形成一具有未聚合可轉印OCL區域之圖案化OCL；將該轉印膜層壓至一OLED陣列的一主要表面上，使得該等未聚合可轉印OCL區域與該主要表面接觸；聚合該等未聚合可轉印OCL區域，以在該OLED陣列的該主要表面上形成一接合的圖案化奈米結構化OCL；以及自該OLED陣列的該主要表面移除該轉印膜，而在該OLED陣列的該主要表面上留下該接合的圖案化奈米結構化OCL。
  42. 如請求項41之方法，其中聚合包含光化輻射固化、熱固化、或其一組 合。
  43. 如請求項42之方法，其中該光化輻射包含紫外線輻射或電子束輻射。
  44. 如請求項41之方法，其中該嵌入式奈米結構化表面包含一離型塗層。
  45. 如請求項41之方法，其中該OLED顯示器的該頂部表面包含一黏著促進底漆。
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