具有混合型偏振器的发射显示器的制造方法_2

文档序号:8501176阅读:来源:国知局
"是指改善了来自0LED器件的光输出耦合并且/或者改善了 0LED 的角亮度或/和颜色均匀度的膜或层。光提取功能和角亮度/颜色改善功能也可结合在一 个结构化膜中。结构化光学膜可包括周期性、准周期性或无规工程化纳米结构(例如,下文 所述的光提取膜),和/或其可包括周期性、准周期性或无规工程化微结构,其中工程化微 结构具有等于或大于1ym的结构化特征尺寸。
[0027] "光提取膜"是指基本上透明的基底、低折射率纳米结构和高折射率回填层在纳米 结构上形成的大致平的表面。术语"大致平的表面"意指回填层使下面层平整,但在所述大 致平的表面中也可存在轻微的表面变化。在紧贴0LED器件的光输出表面放置所述回填层 的平的表面时,所述纳米结构至少部分地提高来自0LED器件的光输出。所述回填平的表面 可直接紧贴0LED光输出表面放置,或可通过所述平的表面与光输出表面之间的另一层来 放置。
[0028] 术语"纳米结构"是指至少一个尺寸(如高、长、宽或直径)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所设计的特征物。粒子和所设计 的特征物可具有例如规则或不规则形状。此类粒子也称为纳米粒子。术语"纳米结构化"是 指具有纳米结构的材料或层。
[0029] 在其他方面,本发明涉及发射显示器,并且具体地,涉及包括混合型偏振器的发射 显示器。发射显示器可包括混合型偏振器和结构化光学膜或非偏振保持元件。与结构化光 学膜结合的混合型偏振器为发射显示器提供改善的光学特性。虽然本发明不受此限制,但 是通过讨论下面提供的实例,将认识到本发明的各个方面。
[0030] IXD显示器中两个线性偏振器的功能与OLED显示器的减反射叠层中单个线性偏 振器的功能不同。因此,指定用于OLED显示器的线性偏振器可能与选择用于透射IXD的线 性偏振器显著不同。
[0031] 参考IXD显示器,功能化光路是单向的,并且内室或暗室的对比率受通常大于 5000:1的前偏振器和后偏振器的的对比率的限制。液晶层是通过正交偏振器调节IXD透射 的可切换延迟器。
[0032] 穿过OLED显示器中减反射叠层的功能化光路是双向的。穿过线性偏振器的环境 光线被偏振,然后在横穿非偏振保持元件并从OLED反射时进行转化或去偏振。该光线的一 部分之后在通过线性偏振器返回时被吸收。暗室的对比率不是取决于偏振的对比率,而在 一定程度上取决于室内光线的对比率。
[0033] 来自OLED显示器的环境光线反射由偏振器前表面反射、透光态泄漏以及阻光态 泄漏构成。透光态泄漏是在横穿非偏振保持元件并从OLED反射之后返回到透光态线性偏 振器的环境光线的部分。如果减反射叠层是高对比率的消色差圆形偏振器,则前表面反射 率占主导地位。在包含反射型偏振器和非偏振保持元件的实施例中,透光态泄漏可能占主 导地位。这种情况可能容许更多偏振器阻光态泄漏且不需付出重大代价。从而,可以放宽 偏振器的对比率规格。
[0034] 对于10:1的线性偏振器的对比率,阻光态泄漏为约最多1%,因为光线穿过偏振 器两次。因此,阻光态泄漏对4%的前表面反射率和5%的透光态泄漏贡献很小。
[0035] 图1-图3为发射显示器的示意性剖视图。发射显示器包括OLED 20、第一反射型 偏振器42和第二反射型偏振器44、第一线性吸收型偏振器32和第二线性吸收型偏振器34 以及结构化光学膜50或非偏振保持元件50。在一些实施例中,发射显示器还包括四分之一 波长元件60。在其他实施例中,发射显示器不包括四分之一波长元件60。
[0036] 在多个实施例中,第二反射型偏振器44在光学上位于OLED 20和第一反射型偏振 器42之间。第一线性吸收型偏振器32在光学上位于第一反射型偏振器42和第二反射型 偏振器44之间。第一反射型偏振器42在光学上位于第二线性吸收型偏振器34和第一吸 收型偏振器32之间。结构化光学膜50或非偏振保持元件50在光学上位于OLED 20和第 二双折射反射型偏振器44之间。在多个实施例中,第一反射型偏振器42和第二反射型偏 振器44为双折射反射型偏振器。在多个实施例中,第一线性吸收型偏振器32和第二线性 吸收型偏振器34为对比率小于100:1或小于10:1的"弱"线性吸收型偏振器。第一反射 型偏振器42、第二反射型偏振器44、第一线性吸收型偏振器32和第二线性吸收型偏振器34 可形成单个复合膜元件,在本文中被称为"混合型"偏振器。虽然示出了四个偏振器层,但 混合型偏振器可具有在两个反射型偏振器层之间置有至少一个线性吸收型偏振器的三个 或更多个层。在多个实施例中,偏振器层的透光轴是基本上对准的。
[0037] 图1所示的发射显示器包括OLED 20、第一反射型偏振器42和第二反射型偏振器 44、第一线性吸收型偏振器32和第二线性吸收型偏振器34以及结构化光学膜50或非偏振 保持元件50。所示的第一反射型偏振器42和第二反射型偏振器44、第一线性吸收型偏振 器32和第二线性吸收型偏振器34形成单个复合的混合型偏振器元件,并且结构化光学膜 50或非偏振保持元件50可以或可以不光学耦合到OLED 20上。图1不包括四分之一波长 元件(参见图2中的元件60)。
[0038] 图2所示的发射显示器包括OLED 20、第一反射型偏振器42和第二反射型偏振器 44、第一线性吸收型偏振器32和第二线性吸收型偏振器34、结构化光学膜50或非偏振保持 元件50以及四分之一波长元件60。所示的第一反射型偏振器42和第二反射型偏振器44、 第一线性吸收型偏振器32和第二线性吸收型偏振器34与四分之一波长元件60 -起形成 单个复合的混合型偏振器元件。结构化光学膜50或非偏振保持元件50可以或可以不光学 耦合到OLED 20上。
[0039] 图3所示的发射显示器包括OLED 20、第一反射型偏振器42和第二反射型偏振器 44、第一线性吸收型偏振器32和第二线性吸收型偏振器34、结构化光学膜50或非偏振保持 元件50以及四分之一波长元件60。所示的第一反射型偏振器42和第二反射型偏振器44、 第一线性吸收型偏振器32和第二线性吸收型偏振器34与四分之一波长元件60和结构化 光学膜50或非偏振保持元件50 -起形成单个复合的混合型偏振器元件。结构化光学膜50 或非偏振保持元件50没有光学耦合到OLED 20上。
[0040] OLED 20可为任何可用的发光装置。考虑到微腔效应,OLED可大致分为两种类型, 即弱微腔OLED和强微腔OLED。常规底发射OLED为弱微腔装置,具有分布式布拉格反射器 或两个金属电极的OLED则被视为强微腔装置。由于法布里-珀罗谐振腔效应和帕塞尔效 应,包括内部量子效率(n int)、外部量子效率、激子寿命和角度依赖性在内的发光特性在 两种类型的OLED中是不同的。在多个实施例中,OLED 20为强微腔OLED。在其他实施例 中,OLED 20为弱微腔OLED。
[0041] 线性偏振器32、34可为任何可用的线性偏振器元件。线性偏振器会透射具有单偏 振态的光。线性偏振器可为线栅型偏振器或吸收型偏振器。一种可用类型的吸收型偏振器 为二向色性偏振器。二向色性偏振器的制造方法为例如将染料加入随后将在一个方向上 拉伸的聚合物片材。二向色性偏振器的制造方法也可为:先单轴拉伸半结晶性聚合物(例 如,聚乙烯醇),然后使用碘络合物或二向色性染料或通过使用取向的二向色性染料涂覆聚 合物对聚合物进行染色。这些偏振器通常使用聚乙烯醇作为染料的聚合物基体。二向色性 偏振器通常会吸收大量的光。如上所述,在多个实施例中,线性吸收型偏振器为对比率小于 100:1或小于10:1或5:1或更小的"弱"线性吸收型偏振器。
[0042] 反射型偏振器42、44可为任何可用的反射型偏振器元件。反射型偏振器会透射具 有单偏振态的光并反射剩余的光。在多个实施例中,反射型偏振器为双折射反射型偏振器。 双折射反射型偏振器包括多层光学膜,该多层光学膜具有设置(例如,通过共挤出)在第二 材料的第二层上的第一材料的第一层。第一材料和第二材料中的任何一种或两种均可以为 双折射的。层的总数量可能是数百个或数千个或更多。在一些示例性实施例中,相邻的第 一层和第二层可以称为光学重复单元。适用于本发明的示例性实施例的反射型偏振器在例 如美国专利5, 882, 774、6, 498, 683、5, 808, 794中有所描述,所述各专利以引用方式并入本 文。
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