模糊減少的用於增加像素化oled輸出的光提取膜的製作方法
2023-05-30 14:57:21 1
專利名稱:模糊減少的用於增加像素化oled輸出的光提取膜的製作方法
技術領域:
本發明整體涉及具有結構化表面的光學膜,所述結構化表面經定製以耦合從固態自發光照明器件發出的光,從而增加所述照明器件的亮度,並且本發明特別可應用於被稱為有機發光器件(OLED)(有時也稱為有機發光二極體)的自發光照明器件。本發明還涉及相關的製品、系統和方法。
背景技術:
已知多種多樣的0LED。稱為「底部發射」 OLED —些OLED發射光穿過上面製造有OLED的透明基底。稱為「頂部發射」0LED的其他OLED在相對方向上,即遠離上面製造有OLED的基底發射光。一些OLED被圖案化以形成一陣列的可單獨定址的OLED發射器,單獨地稱為像素(像元)或子像素(被集合於一起而成為一像素但為可單獨定址的不同顏色的若干個相鄰發射器之一)。這樣的像素化OLED正變得愈加普遍地用於數字顯示器件(例如行動電話和類似的最終用途)中。與像素化OLED形成對比,其他OLED被設計成僅具有一個發射區域,所述發射區域取決於預期應用而可以是小又狹窄的或是大又寬闊的。一些OLED製造商和設計者所關注的一個問題是歸因於OLED的設計的特質而表現的不太理想的效率。OLED或任何其他自發光光源的外部效率可以通過將器件發射的所有光輻射的功率除以由器件消耗的總電功率來計算。OLED外部效率在例如從用於高解析度顯示器中的像素化OLED到用於照明系統中的非像素化OLED變動的許多不同的OLED應用中是一個重要設計參數,這是因為這個外部效率影響著例如功率消耗、亮度和壽命的器件特性。許多團體已經證實,OLED外部效率明顯受到OLED疊堆本身的活性發射層內的光損失(由高折射率有機層和氧化銦錫內的波導模式引起)、中間折射率基底內的光損失限制,並且最終歸因於在陰極(陽極)金屬的表面等離子體激元下的激子淬滅而受限制。在展現最大可能的內部效率(即,100%的內部效率)的OLED器件中,所產生的光輻射的約75%到80%歸因於以上提及的損失而在內部耗散,從而導致外部效率的相應降低。如果包括例如彩色濾光片或圓形偏振器的額外光學組件作為OLED器件的元件,那麼所述組件可能會產生額外光損失並且產生甚至更低的外部效率。已提議用一些光學膜來增強從OLED器件進行的光提取。就這一點來講,參看美國專利申請公開 US2009/0015142 (Potts 等人)、US2009/0015757 (Potts 等人)和US2010/0110551 (Lamansky 等人)。
發明內容
已開發出一系列新的光學膜,所述光學膜可以結合OLED和其他自發光光源使用以從所述器件提取光,以便增加所發射的光並且減小損失。本發明所公開的光學提取膜結合像素化OLED是特別有效的。本發明所公開的光學膜可以用於在不引入顯著的像素模糊的情況下增強從自發光像素化OLED進行的光提取。提取膜通常包括柔性載體膜和由所述載體膜所承載的第一層和第二層。第一層可以具有納米空隙形態,並且可以包括聚合物粘合劑,並且也可以具有小於1.35或1.3的折射率。光提取兀件的嵌入式結構化表面形成於第一層與第二層之間。提取膜包括用於附著到光源的外表面的主要耦合表面。膜優選地被加以構造,使得結構化表面與主要耦合表面之間的接合部部分比指定量薄,例如小於50、25或10微米,或小於載體膜的厚度。本專利申請尤其還公開用於增強從具有外表面的自發光像素化光源進行的光提取的光學提取膜,所述提取膜具有適於附著到所述光源的所述外表面的主要耦合表面。所述提取膜包括柔性載體膜和由所述載體膜承載的第一層和第二層。第一層和第二層可以在彼此之間界定嵌入式界面,它形成光提取元件的結構化表面,並且第一層可以具有納米空隙形態並且可以包含聚合物粘合劑。第一層也可以安置在第二層與載體膜之間。第二層具有大於第一層的折射率的折射率,並且第一層的折射率可以小於1.35。在一些情況下,主要耦合表面可以為第二層的與結構化表面相背對的表面,並且第二層可以在結構化表面與主要耦合表面之間包括一個接合部部分。在一些情況下,接合部部分的厚度可以小於50、25或10微米或在從0.1到25微米的範圍內。在一些情況下,接合部部分可以比載體膜薄。在一些情況下,第一層的折射率可以小於1.3。在一些情況下,第二層的折射率可以大於1.4。在一些情況下,第一層與第二層之間的折射率差可以為至少0.3、或至少0.4或至少0.5。在一些情況下,第二層可以包含透光聚合物。在一些情況下,聚合物可以包含透光粘彈性材料。在一些情況下,膜可以進一步包括覆蓋主要耦合表面的防粘襯墊或保護膠。在一些情況下,光提取元件可以具有大於I微米的間距。在一些情況下,提取膜可以與自發光像素化光源組合,其中所述光提取膜耦合到自發光像素化光源以增強從所述自發光像素化光源進行的光提取。在一些情況下,提取膜可附著到光源的外表面而彼此之間無氣隙。在一些情況下,結構化表面可以通過接合部部分而與主要耦合表面隔開,所述接合部部分的厚度小於50、或25或10微米或在從0.1到25微米的範圍內。在一些情況下,自發光像素化光源可以包括能使所述像素化光源平面化的光學耦合層,並且其中光源的外表面為光學耦合層的外表面。在一些情況下,光學耦合層的折射率可以為至少1.4、或1.5、或1.6或1.7。在一些情況下,像素化光源可以包括具有至少一個小於25微米的橫向尺寸的像素。在一些情況下,光提取元件可以具有大於I微米的間距。還公開在實質上不會使自發光像素化光源的像素模糊的情況下增強所述光源的光輸出的方法。所述方法可以包括提供具有外表面的自發光像素化光源,提供具有主要耦合表面的光學提取膜,並且將所述提取膜的所述主要耦合表面附著到所述自發光像素化光源的所述外表面。所述方法的光學提取膜可以包括柔性載體膜和由所述載體膜承載的第一層和第二層,所述第一層和第二層在彼此之間界定嵌入式界面,它形成光提取元件的結構化表面。第一層可以具有納米空隙形態並且包含聚合物粘合劑,並且也可以具有小於1.35並且小於第二層的折射率的折射率。在一些情況下,自發光像素化光源可以包括使所述像素化光源平面化的光學耦合層,並且光源的外表面可以是光學耦合層的外表面。在一些情況下,進行附著,使得在光學提取膜的結構化表面與光源的外表面之間界定接合部部分。在一些情況下,接合部部分的厚度小於50微米。在一些情況下,接合部部分的厚度可以小於25微米。在一些情況下,接合部部分的厚度可以小於10微米。在一些情況下,接合部部分可以比載體膜薄。本發明還討論了相關方法、系統和製品。本專利申請的這些和其他方面從以下具體實施方式
中將顯而易見。然而,在任何情況下都不應將上述發明內容理解為是對要求保護的主題的限制,該主題僅由所附權利要求書限定,並且在審查期間可以進行修改。
圖1是通用型OLED光源的示意性側視圖或橫截面圖;圖2是形成回填納米空隙微結構化製品的示例性工藝的示意圖;圖3是納米空隙微結構化層的一部分的示意性側視圖;圖3a是第一納米空隙層與第二層之間的界面的一部分的示意性橫截面圖,它展示了第二層和第一層的相互滲透;圖4是可以與頂部發射OLED—起使用的光學提取膜的示意性側視圖或橫截面圖;圖5是展示特定光學提取膜可以如何施加到頂部發射OLED的示意性側視圖或橫截面圖;圖6是代表性像素化OLED器件的示意性俯視圖;圖7a是由施加到像素化頂部發射OLED的普通光學提取膜產生的器件的示意性側視圖或橫截面圖;圖7b是由施加到像素化頂部發射OLED的如本文所公開的光學提取膜產生的器件的示意性側視圖或橫截面圖。圖8a是展示可以如何界定圓弧的圖解,並且圖8b是展示所界定的圓弧可以如何用於界定可用作提取元件的類似子彈的三維形狀的圖解,並且圖8c是展示包括這些提取元件的陣列的具有結構化表面的所製造材料的俯視圖的顯微圖;圖9a是比較特定頂部發射OLED的實際所測量的色彩變化與其中光學提取膜施加到同一 OLED的模型化器件的所計算的色彩變化的圖;圖9b和圖9c是類似於圖9a的圖但關於其中不同光學提取膜被施加到OLED的模型化器件的圖;圖10是示例性OLED像素的俯視圖或正視圖;圖11a、圖1lb和圖1lc是接合部厚度分別為50微米、5微米和I微米的提取膜的點擴散函數圖;和圖12a、圖12b和圖12c是OLED像素在因為接合部厚度分別為50微米、5微米和I微米的光學提取膜的提取特徵而模糊化之後的外觀圖。在這些附圖中,類似參考標號指代類似元件。
具體實施例方式圖1以過度簡化的示意方式描繪0LED100的一個實施例的一部分。可以為底部發射OLED或頂部發射OLED的0LED100包括夾於兩個光學厚層112、114之間的薄發射區域110。層112、114可以充當使水蒸氣和氧遠離發射區域110的阻擋層,並且層112、114之一可以充當在上面生長、沉積或層壓有0LED100的其他組件的基底。在替代性實施例中,厚層112、114之一可以被省略或由惰性氣體或真空代替。發射區域110可以包括一個或多個常規有機層,所述一個或多個常規有機層經定製以回應於所施加的電流或電場而發射具有所需波長的光。所施加的電流可以通過電極來供應,所述電極的主表面可以與發射區域的外表面110a、IlOb重合。至少一個電極(例如,安置於表面IlOa處的電極)是透明的。電極和有機發射層通常由折射率實質上大於約1.5的材料製成。舉例來說,由氧化銦錫(ITO)製成的透明電極的折射率約為1.8,並且典型的發光有機材料的折射率可在從1.6到1.8的範圍內。除具有相對較高的折射率外,發射區域通常還是極薄的,例如,為大約可見光的波長或更小。舉例來說,ITO電極層的厚度可為大約150nm,並且發射性有機層的厚度可為大約IOOnm,但當然可以使用其他厚度。與發射區域形成對比,層112、114不僅具有光學厚度(B卩,具有實質上大於可見光的波長的厚度),而且具有小於發射區域110的折射率的折射率。舉例來說,層112、114可以包括折射率為大約1.5的玻璃或塑料。因此,薄發射區域110可以捕獲由有機材料以一個或多個波導模式(在圖1中大體展示為波導電磁場116)發射的光中的一些。當施加電流以激發發射區域Iio中的有機材料時,在所有方向上發射光。此光的由光線115表不的一些在允許光折射到層112或114中並且逸出發射區域110的方向上傳播。所發射的光的另一部分被捕獲於高折射率區域110中,從而以由場116表不的一個或多個波導模式而沿所述區域傳播。場116通常具有與距邊界或表面IlOaUlOb的距離呈函數關係按指數規律衰減的場強度,衰減的細節取決於例如以下各者的因素:區域110與鄰近光學厚層112或114之間的折射率差,以及特定波導模式(在支持不止一個模式的情況下)。場116的在區域110外的指數衰減部分被稱為消散波。在大多數實際情況下,可以認為消散波存在於發射區域110的僅極短距離內(例如,在層112或114的鄰近區域110的相應外表面的邊界區域中),並且其厚度可以為大約可見光的波長(例如,大約I微米或更小),或可以為稍大的(在光學厚層具有接近高折射率區域的折射率的情況下)。關於逸出發射區域110的光115,其中有一些光量沿某些方向行進,這些方向偏離OLEDl 10的厚度軸線或光學軸線達足夠小以使得所述光從層112被折射出的角度。所述光因此能夠逸出0LED100而到周圍空氣介質中(請注意,圖1的「空氣」介質可指代標準大氣或真空或合適惰性氣體中的任何一個),並且最終到達觀察者120或其他光學組件。光線115a和115b為此逸出光的示例性光線。光線115a以一角度Θ i照射外表面112a處之空氣界面,這個角度足夠小以使得光從OLED器件被折射出並且到達周圍空氣介質中。光線115b以一角度θ2照射空氣界面,這個角度大於Q1並且接近層112的臨界角但仍稍小於臨界角,使得所折射的光以近掠射角進入到周圍空氣介質中。如果遵循此進行到光線115c,那麼可看出光115的逸出發射區域110的一些部分沿某些方向行進,這些方向從0LED100的厚度或光學軸線偏離過大而不能從層112被折射出的角度。因此,光線115c以大於層112的臨界角的角度Θ 3照射空氣界面,因此使得光線115c在表面112處被全內反射並且捕獲於OLED100 內。因此看出,可以按下列兩種方式之一將光捕獲於OLED器件100內:以與發射區域110相關聯的波導模式,和通過器件的空氣界面112a處的全內反射(TIR)。在兩種情況下,所捕獲的光通常最終被吸收,並且導致0LED100的亮度降低、效率降低和損失增加。將與捕獲於發射區域中的光相關聯的損失稱為波導損失,並且將與由OLED的外表面處的TIR捕獲的光相關聯的損失稱為基底損失。OLED中的損失機制的其他討論可見於Lu等人,「Optimization of external coupling and light emission in organic light-emittingdevices:modeling and experiment」(有機發光器件中的外部稱合和光發射的最優化:建模和實驗),91J.Appl.Phys.(應用物理學雜誌)(2002年I月15日),第595頁到第604頁。納米宇隙層本文所公開的示例性光學提取膜合併有至少一個納米空隙層。納米空隙層可以包括分散於粘合劑中的多個互連空隙或空隙網。多個空隙或空隙網中的至少一些空隙通過中空隧道或中空隧道狀通道彼此連接。空隙優選佔據層體積的足夠大的一部分,但單獨地具有足夠小的大小,以使得納米空隙層在光學上類似於具有極低折射率(例如,小於1.35或小於1.3)的材料而起作用。如下文更充分地論證,這樣的層尤其有利於在光學提取膜中使用。在一些情況下,納米空隙層可以具有(例如)從1.15到1.35或從1.15到1.3的範圍內的折射率。納米空隙層優選地具有至少一個被微結構化的主表面,即被刻意地定製而具有具備凸出特徵的不光滑或不平整表面,這些凸出特徵具有小於I毫米的至少一個尺寸,並且在一些情況下,所述至少一個尺寸可以在從50納米到500微米或從50納米到100微米或從50納米到I微米的範圍內。結合圖2和圖3,描述製造納米空隙層的示例性方法,以及這種層可以展現出的特徵和特性。關於合適納米空隙層和其製造的其他細節可見於共同轉讓的美國專利申請 XXX (代理人案卷號 66015US005,標題為 「Optical Films With Microstructured LowRefractive Index Nanovoided Layers and Methods Therefor」(具有微結構化低折射率納米空隙層的光學膜和其方法)中,所述專利申請與本專利申請在同一日期申請並且以全文引用的方式併入本文中。首先轉向圖2,我們看到的是形成經回填的納米空隙微結構化製品250的示例性工藝220和用於製造這些製品的相應系統。工藝220包括將塗料溶液215安置於基底216上。基底216優選為由聚合物和/或其他適合材料製成的柔性膜,所述膜具有使其適於用作卷繞式處理系統(例如圖2中所示的系統)中的自立式支承膜或載體膜的厚度、組成和其他物理特性。通常,這種基底或載體膜如果由常規透光聚合物材料製成,則其物理厚度為至少0.002英寸(約50微米),以便使其在卷繞式處理系統中加工時具有足夠的強度退繞和再次卷繞或經受一種或多種轉換操作(例如,切割或分離成單片或單件)而沒有過多意外的拉伸、捲曲或翹曲。在一些情況下,可以使用例如槽式塗布機模具的模具214施加塗料溶液215。塗料溶液215包括可聚合材料和溶劑。接著,工藝220包括使可聚合材料聚合,同時使塗料溶液215與微複製工具212接觸以形成微結構化層230。接著,例如利用烘箱235從微結構化層230移除溶劑以形成納米空隙微結構化製品240。然後,工藝220包括將聚合材料245安置於納米空隙微結構化製品240上以形成經回填的納米空隙微結構化製品250。可以使用例如槽式塗布機模具的模具244或利用其他合適方式來施加聚合材料245。聚合材料245或者可以被層壓於納米空隙微結構化製品240上以形成納米空隙微結構化製品250。微複製工具212可以為任何可用的微複製工具。將微複製工具212圖示為一軋輥,其中微複製表面在軋輥的外部。還預期到,微複製裝置可以包括平滑軋棍,其中微複製工具為基底216的與塗料溶液215接觸的結構化表面。所圖示的微複製工具212包括夾壓輥221和接取輥222。例如一組UV光的固化源225被圖示為朝向基底216和塗料溶液215,同時塗料溶液215與微複製工具212接觸以形成微結構化層230。在一些實施例中,基底216可以使固化光透射到塗料溶液215以使塗料溶液215固化並且形成微結構化層230。在其他實施例中,固化源225為熱源,並且塗料溶液215包括熱固化材料。固化源225可以如圖所示安置或安置於微複製工具212內。當固化源225被安置於微複製工具212內時,微複製工具212可以使光透射到塗料溶液215以使塗料溶液215固化並且形成微結構化層230。形成納米空隙微結構化製品的方法可以包括另外的處理步驟,例如為後固化或進一步的聚合步驟。在一些情況下,在溶劑移除步驟之後,對納米空隙微結構化製品應用後固化步驟。在一些實施例中,這些方法可以包括在製備基於幅材的材料中常見的額外處理設備,包括(例如)惰輥、張緊輥、操縱機構、表面處理機(例如電暈或火焰處理機)、層壓輥等等。在一些情況下,這些工藝可採用不同的料片路徑、塗布技術、聚合設備、聚合設備位置、乾燥爐、調節工段等等,並且上述某些工段為可選的。在一些情況下,這些工藝中的一個、一些或所有步驟以「輥對輥」工藝進行,其中基底的至少一個軋輥經過基本上連續的過程,並在另一個軋輥上結束,或通過製片、層壓、切割等進行轉換。現在轉向圖3,我們看到的是納米空隙微結構化層300的一部分的示意性正視圖。雖然將納米空隙微結構化層300圖示為具有兩個平坦外表面330、332,但應了解,這兩個外表面330、332中的至少一個可以被微結構化以形成如本文中進一步討論的凸起或提取特徵。示例性納米空隙微結構化層300包括分散於粘合劑310中的多個互連的空隙或空隙網320。多個空隙或空隙網中的至少一些空隙通過中空隧道或中空隧道狀通道彼此連接。互連的空隙可以是溶劑互連塊體的殘留物,該溶劑形成了最初塗覆膜的一部分,並在可聚合材料固化之後,通過烘箱或其他裝置從該膜驅除。如圖3中所示,可以將空隙網320看作包括互連空隙或孔320A-320C。空隙不一定完全不含物質和/或顆粒。例如,在一些情況下,空隙可以包括一個或多個小纖維狀或線絲狀物體,所述物體包括(例如)粘合劑和/或納米粒子。本發明所公開的一些納米空隙微結構化層包括多組互連空隙或多個空隙網,其中每組互連空隙或空隙網中的空隙都是互連的。在一些情況下,除了多種或多組互連空隙以夕卜,該納米空隙微結構化層還包括多個閉合或不連接的空隙,即,這些空隙未通過隧道連接至其他空隙。在空隙網320形成從第一主表面330延伸到納米空隙層300的相對第二主表面332的一個或多個通道的情況下,可以將層300描述為多孔層。一些空隙可駐留在納米空隙微結構化層的表面或將其阻斷,並可以視為表面空隙。舉例來說,在示例性納米空隙微結構化層300中,空隙320D和320E駐留於納米空隙微結構化層的第二主表面332處且可以視為表面空隙320D和320E,並且空隙320F和320G駐留於納米空隙微結構化層的第一主表面330處且可以視為表面空隙320F和320G。一些空隙,例如空隙320B和320C被安置於光學膜內部並且遠離光學膜的外表面,並且可以因此視為內部空隙320B和320C,儘管內部空隙可以通過一個或多個其他空隙連接到主表面。空隙320的大小為dl,它一般可以通過選擇合適的組成和製造(例如塗布、乾燥和固化條件)來進行控制。通常,dl可以為任何所需的值範圍內的任何所需值。例如,在一些情況下,空隙中的至少大部分(例如空隙中的至少60%或70%或80%或90%或95%)的大小在所需範圍內。例如,在一些情況下,空隙中的至少大部分(例如空隙中的至少60%或70%或80%或90%或95%)的大小不大於約10微米、或不大於約7、或5、或4、或3、或2、或1、或
0.7或0.5微米。在一些情況下,多個互連空隙320的平均空隙或孔的大小不大於約5微米、或不大於約4微米、或不大於約3微米、或不大於約2微米、或不大於約I微米、或不大於約0.7微米或不大於約0.5微米。在一些情況下,該空隙中的一些可足夠小,以使得其主要光學效應為降低有效折射率,而一些其他空隙可降低有效折射率並且散射光,同時還有一些其他空隙可足夠大,以使得其主要光學效應為散射光。在一些情況下,空隙足夠小以便減小有效折射率而不明顯地使光散射。納米空隙微結構化層300可以具有任何有用厚度tl (第一主表面330與第二主表面332之間的線性距離)。在多個實施例中,納米空隙微結構化層的厚度tl可以不小於約lOOnm、或不小於約500nm、或不小於約1,OOOnm、或在從0.1到10微米的範圍內或在從I到100微米的範圍內。在一些情況下,納米空隙微結構化層可足夠厚,以使其可適當地具有可以空隙和粘合劑的折射率,以及空隙或孔的體積分數或孔隙度表達的有效折射率。在此類情況下,納米空隙微結構化層的厚度例如不小於約500nm、或不小於約1,OOOnm、或在從I至10微米的範圍內、或在從500至100微米的範圍內。當本發明所公開的納米空隙微結構化層中的空隙足夠小並且納米空隙微結構化層足夠厚時,納米空 隙微結構化層的有效介電常數ε eff可以表示為:ε W5&= (f) ev+(l-f) ε b, ⑴其中%和eb分別為空隙和粘合劑的介電常數,並且f為納米空隙微結構化層中
空隙的體積分數。在此類情況下,納米空隙微結構化層的有效折射率neff可以表示為:
(/K+(!-/K2f(2)其中nv和nb分別為空隙和粘合劑的折射率。在一些情況下,例如,當空隙與粘合劑的折射率之間的差足夠小時,納米空隙微結構化層的有效折射率可以用以下表達式來近似計算:(f)nv+(l_f)nb, ⑶在此類情況下,納米空隙微結構化層的有效折射率為空隙和粘合劑的折射率的體積加權平均數。例如,根據公式(3)計算,具有50%體積分數的空隙和折射率為1.5的粘合劑的納米空隙微結構化層的有效折射率為約1.25,而根據更精確的公式(2)計算,有效折射率為約1.27。在一些示例性實施例中,納米空隙微結構化層的有效折射率可為在從1.15至1.35或從1.15至1.3的範圍內,但還可以想到這些範圍之外的值。圖3中的納米空隙層300還被展示除了包括分散在粘合劑310中的多個互連空隙或空隙網320之外,還包括實質上均勻地分散在粘合劑310內的任選的多個納米粒子340。納米粒子340的大小為d2,它可以為任何所需的值範圍內的任何所需值。例如,在一些情況下,顆粒中的至少大部分(例如顆粒中的至少60%或70%或80%或90%或95%)的大小在所需範圍內。例如,在一些情況下,粒子中的至少大部分(例如粒子中的至少60%或70%或80%或90%或95%)的大小不大於約I微米、或不大於約700、或500、或200、或100、或50納米。在一些情況下,所述多個納米粒子340的平均粒度可以不大於約I微米,或不大於約700、或500、或200、或100、或50納米。在一些情況下,一些納米粒子可足夠小,以使得它們主要影響有效折射率,而其他一些粒子可影響有效折射率並散射光,還有一些粒子可足夠大,以使得它們的主要光學效應為使光散射。納米粒子340可以被官能化或未被官能化。在一些情況下,一些、大多數或基本上所有的納米粒子340 (例如納米粒子340B)未被官能化。在一些情況下,一些、大多數或基本上所有的納米粒子340被官能化或經表面處理,使得它們可以分散在所需的溶劑或粘合劑310中而沒有或極少有結塊。在一些實施例中,納米粒子340可以被進一步官能化,以便化學鍵合到粘合劑310上。舉例來說,例如納米粒子340A的納米粒子可以被表面改性或表面處理,以具有反應性官能團或基團360以便化學鍵合到粘合劑310上。納米粒子可根據需要通過多種化學物質官能化。在此類情況下,至少很大一部分納米粒子340A化學鍵合到粘合劑上。在一些情況下,納米粒子340不具有能化學鍵合到粘合劑310上的反應性官能團。在此類情況下,納米粒子340可以物理鍵合到粘合劑310上。在一些情況下,一些納米粒子具有反應性基團,而另一些不具有反應性基團。納米粒子的集合可以包括不同大小、反應性和不反應性和不同種類的粒子(例如二氧化矽和氧化鋯)。在一些情況下,納米粒子可以包括經表面處理的二氧化矽納米粒子。納米粒子可為無機納米粒子、有機(例如聚合物)納米粒子或為有機和無機納米粒子的組合。此外,納米粒子可為多孔粒子、中空粒子、實心粒子或其組合。合適的無機納米粒子的例子包括二氧化矽和金屬氧化物納米粒子,包括氧化鋯、二氧化鈦、二氧化鈰、氧化鋁、氧化鐵、氧化釩、氧化銻、氧化錫、氧化鋁/ 二氧化矽以及它們的組合。納米粒子的平均粒徑可以小於約lOOOnm、或小於約100或50nm,或平均粒徑可在從約3至50nm、或從約3至35nm、或從約5至25nm。如果納米粒子聚集,則聚集粒子的最大橫截面尺寸可在上述任何範圍內,還可以大於約lOOnm。在一些實施例中,還包括「煙霧狀」納米粒子,例如主要大小小於約50nm的二氧化矽和氧化鋁,例如可以得自麻薩諸塞州波士頓的卡博特公司(CabotC0.Boston, MA)的 CAB-O-SPERSE PG002 煙霧狀二氧化矽、CAB-O- SPERSE 2017A煙霧狀二氧化矽和CAB-O-SPERSE& PG003煙霧狀氧化鋁。納米粒子可以包含選自疏水基團、親水基團以及它們的組合的表面基團。或者,納米粒子可以包含衍生自選自矽烷、有機酸、有機鹼以及它們的組合的試劑的表面基團。在其他實施例中,納米粒子包含有機矽表面基團,有機矽表面基團衍生自選自烷基矽烷、芳基矽燒、燒氧基娃燒以及它們的組合的試劑。術語「表面改性的納米粒子」是指包含附接到粒子表面的表面基團的粒子。表面基團使粒子的特性改變。術語「粒徑」和「粒度」是指粒子的最大橫截面尺寸。如果粒子以聚集體形式存在,則術語「粒徑」和「粒度」是指聚集體的最大橫截面尺寸。在一些情況下,粒子可為大長寬比的納米粒子(例如煙霧狀二氧化矽粒子)聚集體。表面改性的納米粒子具有改變納米粒子的溶解度特性的表面基團。通常選擇表面基團使得粒子與塗料溶液相容。在一個實施例中,可以選擇表面基團與塗料溶液的至少一種組分締合或反應,以成為聚合網的化學鍵合部分。多種方法都可以用於使納米粒子的表面改性,包括例如向納米粒子(例如呈粉末或膠狀分散體的形式)中添加表面改性劑並使表面改性劑與納米粒子反應。其他可用的表面改性方法在例如美國專利2,801, 185 (Iler)以及4,522,958 (Das等人)中有所描述。納米粒子可以膠態分散體的形式提供。有用的市售未改性的二氧化矽起始物質的實例包括以產品名稱NALC01040、1050、1060、2326、2327和2329膠態二氧化矽得自伊利諾斯州內拍維爾的納爾科化學公司(Nalco Chemical C0., Naperville, 111)的納米大小的膠態二氧化矽;以產品名稱 IPA-ST-MS、IPA-ST-L, IPA-ST, IPA-ST-UP,MA-ST-M 和 MA-ST 溶膠得自德克薩斯州休斯頓的日產化學美國公司(Nissan Chemical America C0.Houston, TX)的有機二氧化矽,和也得自德克薩斯州休斯頓的日產化學美國公司的SiiowTeYi ST-40、ST-50、ST-20L、ST-C、ST-N、ST-0、ST-OL, ST-ZL、ST-UP 和 ST-0UP。可聚合材料與納米粒子的重量比可為在約30:70、40:60、50:50、55:45、60:40、70:30、80:20或90:10或更大的範圍內。納米粒子重量%的優選範圍為在從約10重量%至約60重量%的範圍內,並可取決於所用納米粒子的密度和粒度。在一些情況下,納米空隙微結構化層300可以具有低光學霧度值。在此類情況下,納米空隙微結構化層的光學霧度可不超過約5%,或不大於約4%、3.5%、3%、2.5%、2%、1.5%或1%。對於法向入射到納米空隙微結構化層300上的光而言,「光學霧度」(除非另外指明,否則)可以指偏離法向超過4度的透射光與總透射光的比率。可以通過任何合適的裝置(例如使用得自新澤西州邊寧頓的美特康公司(Metricon Corp., Pennington, NJ)的MetriCOn2010型稜鏡耦合器)來測量本發明所公開的膜和層的折射率值。還可以通過任何合適的裝置(例如使用得自馬裡蘭州銀泉的畢克加特納公司(BYKGardiner,SilverSprings, MD)的Haze-Gard Plus霧度計)來測量本發明所公開的膜和層的光透射比、透明度和霧度值。在一些情況下,納米空隙微結構化層300可以具有高光學霧度。在此類情況下,納米空隙微結構化層300的霧度為至少約40%,或至少約50%、60%、70%、80%、90%或95%。通常,納米空隙微結構化層300可以具有可能為應用中所需的任何孔隙度或空隙體積分數。在一些情況下,納米空隙微結構化層300中的多個空隙320的體積分數為至少約 10% 或至少約 20%、30%、40%、50%、60%、70%、80% 或 90%。粘合劑310可以為或包括為應用中所需的任何材料。例如,粘合劑310可以為能形成聚合物(例如交聯聚合物)的光可固化材料。通常,粘合劑310可以為任何可聚合材料,例如可輻射固化的可聚合材料。在一些實施例中,粘合劑310可為任何可聚合材料,如可熱固化的可聚合材料。可聚合材料310可以為可以通過各種常規陰離子、陽離子、自由基或其他聚合技術聚合的任何可聚合材料,所述聚合技術可以用化學方式、熱方式或通過光化輻射來起始。使用光化輻射的工藝包括例如可見光和紫外線光、電子束輻射以及它們的組合(連同其他方式)。可在其中進行聚合的介質包括例如溶劑聚合、乳液聚合、懸浮聚合、本體聚合等等。光化輻射可固化材料包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚氨酯、環氧樹脂等的單體、反應性低聚物以及聚合物。適合於實施本發明的光化輻射可固化基團的代表性實例包括環氧基、烯鍵式不飽和基,例如(甲基)丙烯酸酯基、烯烴碳碳雙鍵、烯丙氧基、α-甲基苯乙烯基、(甲基)丙烯醯胺基、氰代酯基、乙烯基醚基以及它們的組合等等。優選可自由基聚合的基團。在一些實施例中,示例性材料包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯官能化單體、低聚物和聚合物,特別是可以使用在聚合時可形成交聯網絡的多官能單體,如本領域中所已知。可聚合材料可以包括單體、低聚物和聚合物的任何混合物;然而,材料應在至少一種溶劑中為至少部分可溶的。在一些實施例中,材料應可溶於溶劑單體混合物中。溶劑可為與所需可聚合材料形成溶液的任何溶劑。溶劑可為極性溶劑或非極性溶齊U、高沸點溶劑或低沸點溶劑,並在一些實施例中,溶劑包括多種溶劑的混合物。可以選擇溶劑或溶劑混合物,以使得形成的微結構化層230至少部分地不溶於溶劑(或溶劑混合物中的至少一種溶劑中)中。在一些實施例中,溶劑混合物可為用於可聚合材料的溶劑和非溶劑的混合物。在一個具體實施例中,不溶性聚合物基質可以是三維聚合物基質,其具有提供三維骨架的聚合物鏈鍵合。聚合物鏈鍵合可以防止微結構化層230在溶劑去除之後變形。在一些情況下,可以通過乾燥容易地從充滿溶劑的微結構化層130、230中移除溶齊 ,例如,在不超過不溶性聚合物基質或基底216的分解溫度的溫度下。在一個具體實施方案中,將乾燥期間的溫度保持在基材易變形時的溫度以下,例如基材的翹曲溫度或玻璃化轉變溫度以下。示例性溶劑包括直鏈、支鏈和環狀的烴類、醇類、酮類和醚類,包括(例如):例如dowanol pm丙二醇甲醚的丙二醇醚;異丙醇;乙醇;甲苯;乙酸乙酯;2-丁酮;乙酸丁酯;甲基異丁基酮;甲基乙基酮;環己酮;丙酮;芳烴;異佛樂酮;丁內酯;n-甲基吡咯烷酮;四氫呋喃;酯類,例如乳酸酯、乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯(PM乙酸酯)、二乙二醇乙醚乙酸酯(DE乙酸酯)、乙二醇丁醚乙酸酯(EB乙酸酯)、雙丙二醇一甲基乙酸酯(DPM乙酸酯)、異烷基酯、乙酸異己酯、乙酸異庚酯、乙酸異辛酯、乙酸異壬酯、乙酸異癸酯、乙酸異十二烷酯、乙酸異十三烷酯或其他異烷基酯;水;這些物質的組合等。塗料溶液215也可以包括其他成分,包括(例如):引發劑、固化劑、固化促進劑、催化劑、交聯劑、增粘劑、增塑劑、染料、表面活性劑、阻燃劑、偶聯劑、顏料、抗衝改性劑(包括熱塑性或熱固性聚合物)、流動控制劑、發泡劑、填料、玻璃,以及聚合物微球和微粒、包括導電粒子、導熱粒子在內的其他粒子、纖維、抗靜電劑、抗氧化劑、光學降頻轉換體(例如螢光體)、UV吸收劑等等。引發劑(例如光引發劑)可按能有效地促進存在於塗料溶液中的單體發生聚合的量使用。光引發劑的量可根據(例如)引發劑的類型、引發劑的分子量、所得微結構化層的預期應用以及聚合方法(包括例如方法溫度和所用光化輻射的波長)而變化。可用的光引發劑包括(例如)以商品名 irgacuret1p darocure (包括 irgacure 184 和 irgacure 819)得
自汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)的那些引發劑。可以使微結構化層230發生交聯,從而得到更具剛性的聚合物網絡。可以使用例如Y或電子束輻射的高能輻射在含或不含交聯劑的情況下完成交聯。在一些實施例中,可以將交聯劑或交聯劑組合加入可聚合的單體、低聚物或聚合物的混合物。交聯可在聚合物網絡發生聚合期間使用本文其他地方所述的光化輻射源中的任何者進行。可用的 輻射固化交聯劑包括多官能丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,例如在美國專利4,379,201 (Heilmann等人)中所公開的那些交聯劑,包括1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、1,2-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三/四(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷醇二(甲基)丙烯酸酯;可共聚的芳族酮共聚單體(例如在美國專利4,737,559 (Kellen等人)中所公開的那些共聚單體),等等,以及它們的組合。塗料溶液215也可以包括鏈轉移劑。鏈轉移劑優選地在聚合前可溶於單體混合物。合適的鏈轉移劑的實例包括三乙基矽烷和硫醇。在一些實施例中,對於溶劑也可以發生鏈轉移;然而,此情形可能並非優選機制。聚合的步驟優選地包括在氧氣濃度較低的氛圍中使用輻射源。已知氧氣可以使自由基聚合反應猝滅,從而導致固化程度降低。用於實現聚合和/或交聯的輻射源可以是光化輻射(例如波長在光譜的紫外線或可見光區域的輻射)、加速粒子(例如電子束輻射)、熱輻射(例如熱或紅外輻射)等。在一些實施例中,能量為光化輻射或加速粒子,因為這種能量可對聚合和/或交聯的引發和速率進行極好的控制。另外,光化輻射和加速粒子可以用於相對低溫下的固化。使用熱固化技術時可能需要相對較高的溫度來引發能量固化基團的聚合和/或交聯,而上述技術則避免了可能對相對較高的溫度敏感的組分發生降解或蒸發。合適的固化能量源包括UV LED、可見光LED、雷射器、電子束、汞燈、氙燈、碳弧燈、鎢絲燈、閃光燈、日光、低強度紫外光(黑光)等等。在一些實施例中,粘合劑310包括多官能丙烯酸酯和聚氨酯。此粘合劑310可以是光引發劑、多官能丙烯酸酯和聚氨酯低聚物的聚合產物。多官能丙烯酸酯和聚氨酯低聚物的組合可以產生更持久的納米空隙微結構化層300。聚氨酯低聚物為烯鍵式不飽和的。在一些實施例中,聚氨酯或聚氨酯低聚物能夠與丙烯酸酯反應或由丙烯酸酯「封端」以便能在本文所述的聚合反應中與其他丙烯酸酯反應。以上在圖2中所述的一個示例性工藝中,製備包括多個納米粒子(任選的)和溶於溶劑中的可聚合材料的溶液,其中可聚合材料可以包括(例如)一種或多種單體。將可聚合材料塗覆到基底上並將工具應用到塗層,同時例如通過應用熱或光聚合可聚合材料以在溶劑中形成不溶性聚合物基質。在一些情況下,經過聚合步驟之後,溶劑仍可以包括一些可聚合材料,但濃度較低。接下來,通過乾燥或蒸發溶液而移除溶劑,從而形成納米空隙微結構化層300,所述納米空隙微結構化層300包括分散在聚合物粘合劑310中的空隙網或多個空隙320。納米空隙微結構化層300包括分散在聚合物粘合劑中的多個納米粒子340。這些納米粒子結合至粘合劑,其中結合可以是物理的或化學的。可以在與使用有機物質、樹脂、膜和支承體一致的溫度範圍內使用本文所述的工藝製造本文所述的納米空隙微結構化層300和微結構化製品。在多個實施例中,峰值工藝溫度(如由光學溫度計針對納米空隙微結構化層300和微結構化製品表面所測得)為200°C或更低、或150°C或更低、或100°C或更低。通常,納米空隙微結構化層300對於粘合劑310與多個納米粒子340的任意重量比可以具有合意的孔隙度。因此,該重量比通常可為可在應用中期望的任何值。在一些情況下,粘合劑310與多個納米粒子340的重量比為至少約1:2.5,或至少約1:2.3、或1:2、或1:1、或1.5:1、或2:1、或2.5:1、或3:1、或3.5:1、或4:1或5:1。在一些情況下,該重量比在約1:2.3至約4:1的範圍內。結合圖3a,現在我們停下來考慮一下在以下兩種製品之間是否有任何結構差異:(a)通過首先形成具有微結構化表面的納米空隙層,然後用常規(無納米空隙的)材料(例如常規聚合物材料)回填所述微結構化表面來製成的製品,和(b)通過首先在常規材料層上形成微結構化表面,然後用納米空隙材料層回填所述微結構化表面來製成的製品。在這兩種情況下,所得的製品均具有嵌入界面,即微結構化表面,在該界面的一側上為納米空隙材料層而在另一側上則是常規材料層。我們已發現在這兩種製品之間存在至少一種結構差異,並且該結構差異與互滲機理有關。在情況(b)的製品中,其中在用納米空隙材料回填微結構化表面之前將常規材料層微結構化,納米空隙材料通常不會遷移至常規材料層,因為該層通常在微結構化表面的每個小平面或部分上存在大量實心無孔的屏障,使得納米空隙材料不能滲透到屏障之外。相比之下,情況(a)的製品是由如下方式製得:在將常規材料(或此類材料的前體,例如未固化的液體聚合物樹脂)塗覆到納米空隙層的微結構化表面上時,微結構化表面的小平面或部分可以例如以凹點、凹坑或通道的形式含有表面空隙,常規材料可遷移到其中,此取決於表面空隙的特性、常規材料的特性和工藝條件(例如常規材料在未固化狀態下的停留時間)。在具有合適的材料特性和工藝條件的情況下,常規材料層可以與納米空隙層互滲,如圖3a示意性所示。圖3a以示意性橫截面示出了在第一納米空隙層372與常規材料的第二層370之間的界面的一部分。該界面部分可以是(例如)限定在所述兩層之間的結構化表面的微觀部分。納米空隙層372被示為具有淺表面空隙或凹陷374A以及較深的表面空隙374B。表面空隙374B的特徵在於第一橫向尺寸SI比第二橫向尺寸S2更接近界面,並且較深的尺寸S2大於較淺的尺寸SI。如果層370不僅貼合層372的大體形狀(例如,凹陷374a),而且層370的材料遷移到至少一些深的表面空隙中或基本上填滿至少一些深的表面空隙(如空隙374a,其中空隙較靠近界面的橫向尺寸小於離界面較遠的橫向尺寸),那麼我們可以將層370表徵為與層372相互滲透。使用本文所述的納米空隙材料可實現這種互滲。在用於表徵納米空隙層與常規層的相互滲透深度的第一種方法中,可測定常規層的材料超過界面平均表面的量(沿垂直於該平均表面的某個方向或測量軸),並可以中等大小的空隙的直徑來表徵該量。在用於表徵相互滲透深度的第二種方法中,可再次測定常規層的材料超過平均表面的量,然後以標準的距離單位(例如微米或納米)記錄該量便可。在用於表徵相互滲透深度的第三種方法中,可再次測定常規層的材料超過平均表面的量,但然後以關注的結構化表面的特徵高度來表徵該量。在示例性實施例中,互穿深度可以為例如:關於第一方法,在從I到10個平均空隙直徑的範圍內;關於第二方法,不大於1、10、100或500微米;關於第三方法,為特徵高度的至少5%、或特徵高度的至少10%、或至少50%、或至少95%或至少100%,或不大於特徵高度的5%、或不大於特徵高度的10%、或不大於特徵高度的25%、或在從特徵高度的5%到25%的範圍內。然而,這些示例性範圍不應理解為限制性的。當處理具有特別小的特徵尺寸(例如其中特徵到特徵之間的間距小於I微米)的微結構化表面時,第三種表徵互滲深度的方法可能特別適合。關於相互滲透的進一步討論可見於共同轉讓的美國專利申請XXX (代理人案卷號 66015US005,標題為 「Optical Films With Microstructured Low Refractive IndexNanovoided Layers and Methods Therefor」(具有微結構化低折射率納米空隙層的光學膜和其方法),與本專利申請在同一日期申請)中。所述美國專利申請還討論在微複製納米空隙聚合物材料時已觀察到的收縮問題和關於收縮的問題如何與以下各者相關:結構化表面的特徵高度(例如,結構化表面上的最高點與最低點之間的軸向距離)、結構化表面的特徵的縱橫比(例如,特徵高度除以特徵間距,其中特徵間距可以為結構化表面中的最近的相鄰特徵之間的中心到中心的間隔)、納米空隙材料的空隙體積分數(納米空隙材料的由空隙佔據的體積分數)、納米空隙材料的折射率以及納米空隙層的塗料溶液前體的配方(例如,重量%固體)。舉例來說,為了使用塗料溶液在30%到45%固體的範圍內的低濃度配方複製較大微結構,工具上微結構幾何形狀的補償可用來解決材料收縮問題,使得可成功地製得所需的特徵形狀。所述申請討論了與微結構化表面的收縮量或其他變形量減小相關聯的某些所需關係。在一個這樣的關係中,微結構化表面的特徵在於至少15微米的結構高度(例如,圖4中尺寸419b與419a之間的差)和大於0.3的縱橫比(結構高度除以結構間距,參見圖4和圖5中的間距P1),並且:納米空隙層具有在從30%到55%的範圍內的空隙體積分數;和/或納米空隙層具有在從1.21到1.35、或1.21到1.32的範圍內的折射率;和/或納米空隙層的塗料溶液前體具有在從45%到70%、或從50%到70%的範圍內的重量%固體。例如像這樣的關係又可以有利地應用到本發明。光學提取膜和膜/光源組合本發明所公開的納米空隙層可以有利地合併到光學膜中,所述光學膜可以某一樣式與OLED或其他自發光光源(尤其是被像素化的這些光源)組合以便在這些光源中增強光提取並且減小損失。膜可以被加以設計以應用到光源的外部發光表面,所述光源是獨立於光學膜而加以製造的。圖4是可以與頂部發射OLED (例如,像素化頂部發射0LED) —起使用的光學提取膜的示意性側視圖或橫截面圖。光學提取膜410包括柔性載體膜412和由所述膜412承載(例如,附著到膜412)的各種層。在這些層之間有納米空隙層414和另一層416,在納米空隙層414與另一層416之間形成了形成結構化表面414a的嵌入式界面。舉例來說,納米空隙層優選具有針對可見光的折射率,所述折射率適當地低於常規聚合材料的折射率,例如低於1.35或1.3,或在從1.15到1.3、或1.15到1.35的範圍內。另一層416優選由並非納米空隙的並且具有大於納米空隙層的折射率的折射率的聚合物材料或其他合適材料構成。層414、416之間的折射率差理想地為相對較大的,例如為至少0.2或0.3或0.4或0.5或更大。折射率差允許結構化表面414a充當能夠提取來自OLED或其他自發光光源的光的光學界面,正如本文中別處所描述那樣。結構化表面414a可以被定製以具有在提取來自光源的光(即,耦合離開光源的「廢」光)時具有效性的任何輪廓或形狀,使得所述結構化表面414a可以用於預期應用中。就這一點來講,廢光指代光源中將會被捕獲或以其他方式丟失的光,例如,在顯示器或其他預期照明應用中在並不有助於有用照明的方向上從光源的邊緣發射的光。在示例性實施例中,使結構化表面成形以界定各個光提取元件415。元件415被展示為具有彎曲表面,所述彎曲表面可代表在兩個正交方向(例如,界定結構化表面大體上延伸所沿的平面的方向)上布置的彎曲線性稜鏡或透鏡狀元件陣列,但提取元件可大體上無限制性地具有任何合適形狀,例如透鏡狀、稜鏡、一維(線性延伸)或二維形狀,並且給定結構化表面的提取元件不需要都具有相同大小和/或形狀,但在需要時其可以具有相同大小和/或形狀。在示例性實施例中,提取元件415是用最接近的相鄰提取元件415之間的中心到中心的間隔或間距Pl來表徵。在提取元件並非均勻分布或彼此並非均勻隔開的情況下,間距Pl可表示提取元件的平均中心到中心的間隔。結構化表面414a和/或提取元件415也可以用距提取膜的表面的距離或厚度來表徵,所述表面適於耦合到自發光光源。在提取膜410的情況下,此耦合表面為層416的外部主表面416a。被展示為覆蓋層416的防粘襯墊418優選合併到產品中,以便保護耦合表面416a不受損害,直到提取膜準備就緒以施加到光源為止。在圖中標記出兩個特性距離。距離419a是層416的在耦合表面416a與結構化表面414a之間的連續接合部部分的厚度。接合部因此通過耦合表面而結合於一側上,並且通過一平面而結合於相對側上,所述平面平行於耦合表面並且在結構化表面的最靠近耦合表面的點處與結構化表面相交。其他特性距離41%為耦合表面416a與一平面之間的距離,所述平面平行於耦合表面並且在結構化表面的距耦合表面最遠的點處與結構化表面相交。換句話說,接合部厚度或距離419a可以視為耦合表面416a與結構化表面414a之間的最小軸向距離,並且距離41%可以視為耦合表面416a與結構化表面414a之間的最大軸向距離。在提取膜410是要通過減小在自發光光源的最外表面或邊界處全內反射的光的量來增強光提取的情況下,已發現以下情形為有利的:設計提取膜410使得接合部厚度419a相對較小。舉例來說,接合部厚度419a可以小於50微米、或小於25微米、或小於10微米,但這些值不應理解為具限制性的。在一些情況下,可能不具有接合部。在其他情況下,結構化納米空隙特徵可以為非鄰接的。接合部厚度419a也可能小於柔性基底412的厚度。接合部厚度419a也可以很薄,使得層416並不適於在例如描繪於圖2中的卷繞式處理系統中作為自立式支承膜。換句話說,如果層416可以與提取膜410的所有其他部分分開,那麼層416可能並不具有足以在無例如額外撕裂、翹曲或捲曲的情況下經受通常在工業卷繞式處理系統中所遇到的力的物理強度或完整性。接合部厚度419a在需要時也可以被選為足夠大的,使得光提取元件415的實質部分並未安置於自發光光源的消散區域內。此外在膜410是要通過減小TIR來增強光提取的情況下,也已發現以下情形是有利的:定製提取特徵415,使得其間距Pl為相對大的,例如,大於I微米。特徵高度(即,距離419b與距離419a之間的差)在需要時也可以大於I微米。特徵高度和橫向尺寸可以足夠大(例如大於1、5、10或20微米),使得提取特徵的功能性主要由光學折射而非例如光學衍射的原理來支配。光學提取膜410可以使用包括但不限於連續技術和批量技術的多種多樣製造技術來製造。尤其有利的製造技術為例如示意性地展示於圖2中的連續澆鑄和固化(3C)卷繞式工藝。這種技術允許膜以可能地高的產量連續地製造,並且接著經轉換(例如,經切割或切開)為大量零件或薄片,所述零件或薄片經定製以用於預期最終用途應用。在所述情況下,柔性載體膜412可以具有例如組成和厚度的物理特性,所述物理特性使得柔性載體膜412適於作為類似於圖2中的基底216的自立式支承膜。在許多情況下,由例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或其共聚物的常規透光聚合物構成的膜將需要具有大於約2密耳(約50微米)的膜厚度,以便具有允許其用於此目的的必要膜強度。在一些情況下,可並非通過澆注和固化技術而是通過能夠在所需層中產生所需提取特徵的任何其他合適的技術來製造結構化表面414a。例如在一些情況下,可以使用銘印、壓印和注模來形成結構化表面414a。然而,如果使用類似於圖2的工藝來製造提取膜410,那麼層416可以構成在形成納米空隙層414和結構化表面414a之後產生的回填層。因此,如結合圖3a的討論,視材料選擇和工藝條件而定,層416可以互穿於納米空隙層414中。載體膜412、納米空隙層414和其他層416對於來自光源的光優選都為高度可透射的,但這些層中的一個層、一些層或所有層中小到中等量的霧度在特定應用中可為可容許的和/或合意的。這些層優選地可在低損失的情況下透過光源發射出的光,使得在提取膜附著到光源之後,來自光源的橫越稱合表面416a的一大部分光將在相對外表面412b處離開提取膜並且有助於系統照明。載體膜412可以包含PET、PEN、它們的共聚物、玻璃(包括柔性玻璃)或其他合適透明或半透明材料。載體膜412也可以包含PET、PEN和它們的共聚物的交替性層的多層膜。載體膜可另外包括雙折射層、螢光層和吸收層,以允許例如偏振和波長選擇/轉換的高級光學功能。載體膜412也可以充當阻擋層以在提取膜附著到光源之後防止水蒸氣和氧到達光源。示例性超級阻擋膜包括多層膜,所述多層膜是例如通過在玻璃或其他合適基底上以多層形式,或以無機材料和有機聚合物的交替層形式循序地真空沉積兩種無機電介質材料來製備,如美國專利5,440,446 (Shaw等人)、5,877,895 (Shaw等人)和6,010, 751 (Shaw等人)中所述。納米空隙層414可以包括本文中所公開的任何透光納米空隙材料。另一層416可以包括任何合適透光材料。在示例性實施例中,層416可為或包括透光壓敏粘著劑或其他粘彈性材料。代表性粘彈性材料在本文中別處引用的共同轉讓的美國專利申請(代理人案卷號66015US005)中有討論。將透明粘著劑用於層416允許在無介入材料層的情況下將提取膜直接附著到自發光光源的外表面。將粘彈性材料用於層416允許提取膜(並且具體地講是提取膜的耦合表面416a)在某一程度上流動以便與OLED的非平面發射表面相符。光提取膜410當然可以包括除圖4中所描繪的層外的其他層,以及除已討論的特徵或特性外的其他特徵或特性。舉例來說,可以將材料合併到膜內,以通過散射增強光提取或對光進行濾波、色移或偏振。可以將表面塗層或結構(例如功能層)施加到光提取膜的空氣表面,以進一步增強功能並可能增加光提取膜的實用價值。此類表面塗層可以具有例如光學、機械、化學或電氣功能。此類塗層或結構的例子包括具有下列功能或特性的那些:防霧;防靜電;防眩光;抗反射;防磨(耐刮擦);防汙;疏水;親水;促進粘附;折射元件;濾色;紫外線(UV)過濾;光譜過濾;色移;色彩修改;偏振修改(線性或圓形);光重定向;漫射;或旋光。可以施加到空氣表面的其他可能的層包括阻擋層或透明導電材料。防粘襯墊418可以被省略,和/或另一防粘襯墊可以安置在提取膜的另一側上以保護輸出表面412b。圖5展示一種方式,其中例如圖4的光學提取膜的光學提取膜可以施加到獨立於提取膜製造的頂部發射OLED或其他合適自發光光源,以便產生增強型發光光學器件。為易於討論,僅示意性圖示頂部發射0LED510。OLED至少包括基底512和薄的高折射率發光核心或區域514。基底可以充當阻擋層以防止水蒸氣和氧從一側到達區域514,並且基底也可以具有機械和熱功能性,例如散熱器以從區域514汲取熱。基底512還可以包括底板。構成區域514的各個層可以合適順序沉積、形成或施加於基底510頂上。高折射率區域514通常包括至少一個有機層和至少一個透明電極,所述至少一個有機層經定製以回應於所施加電流或電場而發射出具有所需波長的光。其他高折射率層也可以包括於薄的高折射率區域514中。區域514的外表面514a可以視為0LED510的發光表面。為了提供OLED的增強的光學性能,將光學提取膜410施加到OLED的發光表面514a。在施加之前,從膜移除適當的防粘襯墊或保護膠418以使原來的光學耦合表面416a暴露。在一些情況下,光學提取膜的光學稱合表面可以直接抵靠OLED的發光表面514a置放。如果提取膜的最外層為壓敏粘著劑或其他合適透光粘著劑,那麼光學提取膜的光學耦合表面與OLED的發光表面之間的直接接觸可以足以在兩個組件之間無明顯氣隙的情況下產生兩個組件之間的堅固結合。在其他情況下,薄光學稱合層可以設置在光學提取膜的光學稱合表面與OLED的發光表面514a之間。光學稱合層可以發揮若干種功能。一種功能可為使OLED的發射表面平坦化。在許多像素化頂部發射性OLED中,例如,基底可以具有與像素和子像素井相關聯的表面特徵。光學耦合層可以用於填充井或其他表面特徵,以便提供光學提取膜的耦合表面在無氣隙或凹坑的情況下可附著到的平坦表面。光學耦合層的另一功能可為例如在提取膜的最外層並非為壓敏粘著劑或其他合適粘著劑的情況下將光學提取膜附著到0LED。在一些情況下,光學耦合層(如果包括於構造中)可以具有儘可能靠近OLED的高折射率區域514的折射率,使得高折射率區域或其他關聯消散區域內的波導模式可以被擴展而更靠近提取膜的稱合表面。光學稱合層可例如具有在高折射率區域514的折射率與外表面對應於光學提取膜的耦合表面的層的折射率之間的折射率。合適光學耦合層包括透光材料,例如,高折射率粘著劑和經納米粒子填充的聚合物。合適光學耦合層在發揮其必要功能時通常也儘可能薄,以便使提取膜的耦合表面與OLED的發光表面之間的距離最小化。典型光學耦合層可例如具有在從0.5到20微米的範圍內的厚度,但也可以使用其他厚度。無論是否使用光學耦合層,光學提取膜到OLED的附著導致所得OLED器件的操作增強。通過減小波導模式,減小光的全內反射,或通過其他機制,光學提取膜在用於給定光學系統中時可以提供OLED的增加的有效照明,有時也稱為增加的增益。增加的照明或增益可以依據從OLED器件的輸出表面起在可能輸出方向的半球上一體化的總亮度來表徵或測量,或可以以其他方式來測量,例如沿所關注的特定方向增加的照明,例如沿垂直於OLED輸出表面的方向的增加的軸上照明或增益。除增加OLED器件的有效照明或增益外,示例性光學提取膜還具有如下優點:其可提供充當OLED/膜組合的輸出表面的平的或平坦外表面。提取膜410被展示為具有平的表面412b,並且正是此表面在施加膜之後可變為OLED器件的輸出表面。有利的是,對OLED所增加的輸出負責的精密結構化表面(例如,結構化表面414a)嵌入膜和器件內,從而通過柔性載體層412而得以安全地保護以免受磨損、汙物、灰塵、油和其他有害劑影響。平的輸出表面可以因此視為在許多應用中為有益的,但在一些情況下,可能需要對OLED/膜組合的輸出表面(例如,表面412b)進行壓印或以其他方式圖案化,從而提供進一步改變通過器件發射的光分布的暴露的結構化表面。關於適合於與像素化OLED —起使用的光學提取膜的設計方面的其他信息可見於共同轉讓的美國申請 XXX 「Light Extraction Films for Organic Light EmittingDevices"(有機發光器件的光提取膜)中,代理人案卷號66957US002,與本專利申請在同一日期申請並且全文以引用的方式併入本文中。所述光學提取膜包括(但不限於)具有不止一個嵌入式結構化表面的提取膜、可以充當其上可製造OLED的基底的提取膜、提取特徵具有一定尺寸(例如,小於I微米的間距)使得提取特徵的功能性主要由光學衍射而非光學折射的原理支配的提取膜、提取特徵具有一定尺寸(例如,大於I微米的間距)使得提取特徵的功能性主要由光學折射而非光學衍射的原理支配的提取膜、在耦合表面抵靠光源的發射表面置放時光提取元件的實質部分安置於光源的消散區域內的提取膜、和在耦合表面抵靠光源的發射表面置放時光提取元件的實質部分安置於光源的消散區域外或超出消散區域而安置的提取膜。像素化OLED器件本發明所公開的光學提取膜和膜/OLED組合可以通過多種多樣不同類型的已知OLED來實踐,所述已知OLED包括通常可以用於照明應用中的非像素化0LED。然而,光學提取膜在與通常可以用於在電子顯示器中產生影像的像素化OLED —起使用時具有特定效用。圖6是典型像素化0LED610的示意性俯視圖。0LED610經圖案化以形成截然不同的發光區域612a、612b、612c和發射區域之間的非發射區域。發射區域中的每一者優選為可單獨電子定址的。發光區域以重複樣式布置以形成大陣列,使得陣列內的任何給定發光區域或區域集合在任何給定時間可以被照射以提供靜態或視頻圖像。在單色顯示器中,區域612a_c可發射具有同一光譜含量或色彩的光。在這種情況下,每一單獨區域612a、612b、612c可表示單一像素。在彩色顯示器中,區域612a_c可發射具有不同色彩的光,例如,區域612a可發射紅色光,區域612b可發射綠色光,區域612c可發射藍色光。其他色彩和色彩組合也是可能的,且如在像素化顯示器技術中已知,OLED可以包括多於或少於三種不同的著色區域。在彩色顯示器中,通常將不同著色區域分組在一起以形成像素,在所述情況下,給定像素內的每一單獨發射區域可稱為子像素。在0LED610適於彩色顯示器且區域612a發射紅色光,區域612b發射綠色光,且區域612c發射藍色光的情況下,區域614在一個實施例中可以視為單一像素。所述像素的大小可以通過各種橫向尺寸(即,在圖的平面中測量的尺寸)表徵。在像素具有標稱矩形形狀的情況下,兩個相關尺寸可為矩形的長度(較長側的跨距)和寬度(較短側的跨距)。尺寸620表示像素614的寬度。另一相關尺寸可為最大橫向尺寸,例如,矩形像素的對角線長度。請注意,如果0LED610發射單色光使得每一單獨區域612a等為像素,那麼所述較小像素將具有與像素614的長度相同的長度,但為像素614的寬度的三分之一的寬度。或者,如果0LED610需要四個(而非三個)相鄰發射區域以構成像素,那麼所述像素將具有與像素614的長度相同的長度,但為像素614的寬度的4/3倍的寬度。圖7a和圖7b論證通過普通結構化表面膜提取來自像素化頂部發射OLED的光與通過合併有本發明所公開的納米空隙層和嵌入式結構化表面的提取膜提取來自同一像素化頂部發射OLED的光之間的差異,所述普通結構化表面膜的結構化表面暴露於空氣(非嵌入式)。簡單地說,相較於其他膜的結構化表面,使用納米空隙層和嵌入式結構化表面允許距OLED近得多地來安置結構化表面。這是因為相對於圖7a的提取膜,納米空隙層允許圖7b的提取膜翻頁,使得載體膜不需要插入於OLED與結構化表面之間。相反,(嵌入式)結構化表面可以安置在載體膜與OLED之間,且可以使提取膜在(嵌入式)結構化表面與OLED之間的接合部部分具有實質上小於典型載體膜的厚度的厚度(例如,小於50、25或10微米)。更靠近像素化OLED定位結構化表面可以具有減小像素的模糊的顯著優點,尤其對於具有小像素大小的OLED而言。當提取膜的結構化表面含有使光在不同方向上散射的折射結構時,可出現像素的模糊。可在所述散射與通過普通蠟紙薄片產生的散射之間進行類比。如果直接將蠟紙薄片置放於列印文字的頁面上,那麼觀察者仍可能夠穿過蠟紙辨別文字。然而,如果蠟紙緩慢提升使得文本與散射蠟紙之間的距離增加,那麼文本快速變為字跡模糊的,這是因為文字的字母的邊界通過蠟紙的散射作用而變得過於模糊。類似於此情形,由於圖7b的結構化表面相較於圖7a的結構化表面距OLED近得多,因此圖7b的嵌入式結構化表面相較於圖7a的結構化表面引起像素化OLED極輕微模糊直至不引起模糊。因此,圖7a描繪由施加到像素化頂部發射0LED720的普通光學提取膜730產生的器件710的一部分,且圖7b描繪由施加到同一像素化頂部發射0LED720的合併有納米空隙層和嵌入式結構化表面的光學提取膜760產生的器件750的一部分。在圖式中,0LED720的經標記組件包括:驅動器/控制器722 ;發光區域(例如,像素)724 ;有機光產生層726 ;透明導體728 ;和使OLED平坦化以提供平的發光表面729a的光學耦合層729。在圖7a中,將具有暴露的結構化表面734a的提取膜730施加到0LED。提取膜730包括:載體膜732 ;將載體膜附著到OLED的粘著劑層731 ;和已經壓印或以其他方式形成以提供結構化表面734a的塗層734,所述結構化表面734a可以被成形以界定足夠大以基於折射原理起作用的例如透鏡狀稜鏡或透鏡的光提取元件。提取膜730的各個層都非納米空隙層。相比之下,例如,提取膜760可以具有類似於結合圖4描述的構造的構造。膜760因此包括:載體膜712 ;納米空隙層714,其可以具有在從1.15到1.35或1.15到1.3範圍內的折射率;相較於納米空隙層714具有較高折射率的層716,層716優選為回填層且具有與納米空隙層的界面,所述界面與提取元件715 —起界定結構化表面714a,所述元件715可為足夠大以基於折射原理起作用的透鏡狀稜鏡或透鏡。例如,層716的在結構化表面714a與表面716a之間的接合部部分可以小於50微米、或小於25微米、或小於10微米。來自像素化OLED的光在每一情況下從提取膜的最上(從圖7a和圖7b的觀點)表面(即,從圖7a中的結構化表面734a和從圖7b中的平坦表面712b)發射出。如上文所解釋,提取膜760相較於提取膜730更靠近像素化OLED定位結構化表面的能力導致減輕提取膜760的模糊的優點。此外,膜760的結構化表面的嵌入式實質相對於膜730的結構化表面的暴露實質提供對於來自磨損或其他有害劑的損害的穩健性或抵抗力的優點。實魁在以下實例中,除非另外指明,否則所有份數、百分比、比率等都是以重量計。除非以不同方式明確指明,否則所用溶劑和其他試劑都從威斯康辛州密耳沃基的西格瑪-奧德裡奇化學公司(Sigma-Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin)獲得。實例1:50/60子彈形提取器、粘著劑回填,ULI中無霧度使用光線跟蹤方法和模型化封裝LIGHTT00LS (可從加利福尼亞州帕薩迪納的光學研究協會(Optical Research Associates, Pasadena, CA)商購獲得)執行具有嵌入式提取層的OLED的計算機模擬。經模擬的構造大體上展示為圖5中的OLED器件520。具有超低折射率(ULI)的經微複製的納米空隙材料(參見例如圖5中的層414)模型化為具有1.2的折射率和零霧度。載體膜或基底(參見例如圖5中的層412)的折射率經選擇為1.65,從而模型化為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底。回填層(參見例如圖5中的層416)的折射率經選擇為1.48,從而模型化為Soken2032壓敏粘著劑(可從日本綜研化學工程有限公司(Soken Chemical&Engineering C0.,Ltd, Japan)商購獲得)。假設基底具有 100 μ m 的厚度。提取結構(參見例如圖5中的結構化表面)為具有50 μ m間距的子彈形提取元件的陣列,所述陣列在俯視圖或平面圖中具有提取元件的六邊形布置。參見圖8a和圖Sb更充分地解釋,每一提取元件的形狀通過迴轉表面給出,所述迴轉表面通過繞軸旋轉圓的區段而產生。用於界定實例I中子彈形狀的彎曲區段812為圓810的位於角度Θ I與角度Θ 2之間的區段,所述角度Θ1和Θ 2是如從圓平面中通過圖中心的軸線805測量。在實例I的子彈形狀中,Θ I是50度且Θ 2是60度。接著繞軸線815旋轉區段812,軸線815平行於軸線805但與彎曲區段的端點相交,以便產生子彈形迴轉表面820。結合到OLED的基底側上的此光學提取膜的光學性能經模擬,且色彩均勻性在CIE1976L*u*v*色帶間隔(CIE標準S014-5/E: 2009)中判定為最大角度色彩偏差。依據(u' ,N')色度坐標,通過下式給出色彩偏差:AmV=抑-u'0)2 +(Wj2其中(u' O1Vi 0)為用於評估角度色彩均勻性的參考源的色度坐標(在這種情況下為OLED的軸向亮度)。將積分增益判定為具有提取膜的OLED與不具有提取膜的OLED的積分功率比。模擬中使用的OLED的參數是基於Philips Lumiblade OLED (可得自新澤西州薩默塞特的美國飛利浦照明公司(Philips Lighting U.S.,Somerset, NJ))的實驗測量。在模型和最佳化中使用以實驗方式測量的OLED特性。OLED首先向下開孔達IcmX Icm的表面積,且然後在基底側處通過折射率匹配的油光學地耦合到直徑為2.5英寸的BK7半球形透鏡,所述半球形透鏡的球形表面經抗反射塗布。因為OLED基底的折射率與BK7半球形透鏡的折射率緊密地匹配,所以消除了外部基底表面處的反射和折射,從而允許準確地測量到基底中的OLED發射和OLED/基底界面處的OLED反射。具體地講,OLED的角譜亮度和反射率經表徵且用於模擬中。當與經計算機設計的提取層輪廓組合時,OLED器件可以被準確地模型化。在以下表I中給出依據角度計算出的色彩偏差,其中角度為相對於模型化器件的光學軸線或表面法線的空氣觀察角。在具有和不具有嵌入式提取膜的情況下的最大角度色彩不均勻性分別是0.0115和0.0242。模型化提取膜的積分增益是1.48。表I
權利要求
1.一種用於增強從具有外表面的自發光像素化光源進行的光提取的光學提取膜,所述提取膜具有適於附著到所述光源的所述外表面的主要耦合表面,所述提取膜包括: 柔性載體膜;和 由所述載體膜承載的第一層和第二層,所述第一層和所述第二層在彼此之間界定形成光提取元件的結構化表面的嵌入式界面; 其中所述第一層具有納米空隙形態並且包含聚合物粘合劑,所述第一層還安置於所述第二層與所述載體膜之間;和 其中所述第二層具有大於所述第一層的折射率的折射率,並且所述第一層的折射率小於 1.35。
2.根據權利要求1所述的提取膜,其中所述主要耦合表面為所述第二層的與所述結構化表面相背對的表面,並且其中所述第二層包括在所述結構化表面與所述主要耦合表面之間的接合部部分。
3.根據權利要求2所述的提取膜,其中所述接合部部分的厚度小於50微米。
4.根據權利要求3所述的提取膜,其中所述接合部部分的厚度小於25微米。
5.根據權利要求4所述的提取膜,其中所述接合部部分的厚度小於10微米。
6.根據權利要求2所述的提取膜,其中所述接合部部分的厚度在從0.1到25微米的範圍中。
7.根據權利要求2所述的提取膜,其中所述接合部部分比所述載體膜薄。
8.根據權利要求1所述的提取膜,其中所述第一層的折射率小於1.3。
9.根據權利要求1所述的提取膜,其中所述第二層的折射率大於1.4。
10.根據權利要求1所述的提取膜,其中所述第一層與所述第二層之間的折射率差為至少0.3、或至少0.4、或至少0.5。
11.根據權利要求1所述的提取膜,其中所述第二層包含透光聚合物。
12.根據權利要求11所述的提取膜,其中所述透光聚合物包含透光粘彈性材料。
13.根據權利要求1所述的提取膜,還包含覆蓋所述主要耦合表面的防粘襯墊或保護膠。
14.根據權利要求1所述的提取膜,其中所述光提取元件的間距大於I微米。
15.一種由根據權利要求1所述的提取膜與所述自發光像素化光源組合所形成的組合件,其中所述提取膜耦合到所述自發光像素化光源以增強從所述自發光像素化光源的光提取。
16.根據權利要求15所述的組合件,其中所述提取膜在其與所述自發光像素化光源的所述外表面之間無氣隙的情況下附著到所述外表面。
17.根據權利要求15所述的組合件,其中所述結構化表面通過厚度小於50微米的接合部部分而與所述主要耦合表面隔開。
18.根據權利要求17所述的組合件,其中所述接合部部分的厚度小於25微米。
19.根據權利要求18所述的組合件,其中所述接合部部分的厚度小於10微米。
20.根據權利要求15所述的組合件,其中所述自發光像素化光源包括使所述自發光像素化光源平面化的光學耦合層,並且其中所述自發光像素化光源的所述外表面為所述光學率禹合層的外表面。
21.根據權利要求20所述的組合件,其中所述光學耦合層的折射率為至少1.4。
22.根據權利要求15所述的組合件,其中所述自發光像素化光源包含具有至少一個小於25微米的橫向尺寸的像素。
23.根據權利要求15所述的組合件,其中所述光提取元件的間距大於I微米。
24.一種在不使自發光像素化光源的像素實質上模糊的情況下增強所述自發光像素化光源的光輸出的方法,所述方法包括: 提供具有外表面的自發光像素化光源; 提供具有主要耦合表面的光學提取膜,所述提取膜包括: 柔性載體膜;和 由所述載體膜承載的第一層和第二層,所述第一層和所述第二層在彼此之間界定形成光提取元件的結構化表面的嵌入式界面; 其中所述第一層具有納米空隙形態並且包含聚合物粘合劑,所述第一層還具有小於1.35並且小於所述第二層的折射率的折射率;和 將所述提取膜的所述主要耦合表面附著到所述自發光像素化光源的所述外表面。
25.根據權利要求24所述的方法,其中所述自發光像素化光源包括使所述自發光像素化光源平面化的光學耦合層,並且其中所述自發光像素化光源的所述外表面為所述光學耦合層的外表面。
26.根據權利要求24所述的方法,其中進行所述將所述提取膜的所述主要耦合表面附著到所述自發光像素化光源的所述外表面的步驟,使得在所述光學提取膜的所述結構化表面與所述自發光像素化光源的所述外表面之間界定接合部部分。
27.根據權利要求26所述的方法,其中所述接合部部分的厚度小於50微米。
28.根據權利要求27所述的方 法,其中所述接合部部分的厚度小於25微米。
29.根據權利要求26所述的方法,其中所述接合部部分的厚度小於10微米。
30.根據權利要求26所述的方法,其中所述接合部部分比所述載體膜薄。
全文摘要
本發明公開用於在不會引入顯著的像素模糊現象的情況下增強來自自發光像素化OLED的光提取的光學膜。所述提取膜包括柔性載體膜和由所述載體膜承載的第一層和第二層。所述第一層具有納米空隙形態,包括聚合物粘合劑,並且可以具有小於1.35或1.3的折射率。光提取元件的嵌入式結構化表面形成於所述第一層與所述第二層之間。所述提取膜包括適於附著到所述光源的外表面的主要耦合表面。所述膜被構造為使得所述結構化表面與所述主要耦合表面之間的接合部部分比指定量薄,例如,小於50、25或10微米,或小於所述載體膜的厚度。
文檔編號H01L51/50GK103155199SQ201180048883
公開日2013年6月12日 申請日期2011年10月4日 優先權日2010年10月20日
發明者戴維·S·湯普森, 馬丁·B·沃克, 謝爾蓋·拉曼斯基, 楊朝暉, 張俊穎, 郝恩才, 威廉·布雷克·科爾布, 奧德蕾·A·舍曼, 凱文·R·謝弗 申請人:3M創新有限公司