具有增强光提取的图案化有机发光二极管(OLED)的制作方法

本申请要求2016年4月5日提交的美国临时申请案第62/318,386号的优先权益，所述临时申请案的内容是本申请案的基础并通过引用以其整体并入本文，如同下文完全阐述一样。

背景技术

oled器件提供优于传统的无机led的优点，包括颜色质量、漫射光产生和机械柔性。然而，当前的oled器件设计在若干应用中不适合替代无机led，通常是因为(1)在相同光亮度水平下的较低电效率，以及(2)与封装相关的寿命降级。

对于与封装相关的寿命降级限制，已经获得了许多解决方案，包括基于玻璃的封装(包括超薄和柔性玻璃基板)作为在实现机械柔性的同时增加寿命的手段。然而，电效率仍然是一个挑战。通常，效率是根据从器件发射的光和光输出效率来测量的。具有大于约2倍的光提取改进(即，所参考的oled器件的外部量子效率的2倍)的基板结构难以在商业上可行的结构中获得。

本发明通过描述具有提高的效率的oled结构来解决oled效率，其中oled结构包括具有经修改和图案化的透明导体的图案化oled。

技术实现要素：

本发明一般涉及有机发光二极管(oled)和包括oled的显示装置，更具体地，涉及具有增强的光提取的图案化oled。

在方面(1)中，本发明提供了一种制品，所述制品包括近似平面的基板；至少一个近似平面的透明电极层，所述电极层具有第一表面和第二表面；可选的近似平面的内部光提取层，所述光提取层具有第一表面和第二表面，可选的内部光提取层位于平面基板和透明电极之间，使得平面ilel的第一表面接触透明电极的第二表面；所述透明电极层包括具有折射率ηtco的间断透明导电氧化物结构，其中所述透明导电氧化物结构具有至少一个与所述透明导电氧化物层的至少第一表面接触的不连续部分；所述不连续部分包括具有折射率ηv的材料，所述折射率ηv与ηtco充分不同，使得不连续部分充当散射部位以减小透明电极层中的波导效应，并且不连续部分在20℃下具有小于1×10^-3s/m的电导率。

在方面(2)中，本发明提供方面(1)的制品，其中不连续部分接触透明导电氧化物层的第一和第二表面。在方面(3)中，本发明提供方面(1)或方面(2)的制品，其中所述不连续部分包括通道、多面体或通道或多面体的网格。在方面(4)中，本发明提供方面(1)-(3)中任一项的制品，其中所述不连续部分具有宽度、长度和深度，其中所述宽度为所述透明导电氧化物的厚度的至少5倍。在方面(5)中，本发明提供方面(4)的制品，其中宽度为tco层厚度ttco的2倍至200倍。在方面(6)中，本发明提供方面(4)或方面(5)的制品，其中所述制品具有两个或更多个不连续部分，并且每对不连续部分之间的中点距离是间距p，其中间距为10nm≤p≤5mm。在方面(7)中，本发明提供方面(6)的制品，其中宽度与间距的比率<0.2。在方面(8)中，本发明提供方面(7)的制品，其中宽度与间距的比率<0.1。

在方面(9)中，本发明提供方面(1)-(8)中任一项的制品，其中包含不连续部分的透明导电氧化物层的第一表面的总表面积为50％或更小。在方面(10)中，本发明提供方面(9)的制品，其中包含不连续部分的透明导电氧化物层的第一表面的总表面积为10％或更小。在方面(11)中，本发明提供方面(1)-(10)中任一项的制品，其中所述不连续部分形成图案，所述图案将所述不连续部分的相对侧上的区域电隔离。在方面(12)中，本发明提供方面(1)-(11)中任一项的制品，其中|ηtco-ηv|为0.1-1.0。在方面(13)中，本发明提供方面(12)的制品，在600nm下，1≤ηv≤2.6。在一个方面(14)中，本发明提供方面(1)-(13)中任一项的制品，其中在600nm下，1.4≤ηtco≤2.1。在方面(15)中，本发明提供方面(1)-(14)中任一项的制品，其中所述不连续部分在20℃下具有小于1×10^-5s/m的电导率。在方面(16)中，本发明提供方面(4)的制品，其中宽度和深度由壁限定，壁具有角度θ，其中θ为30°<θ≤90°。在方面(17)中，本发明提供方面(16)的制品，其中所述角度为45°<θ≤85°。在方面(18)中，本发明提供方面(1)-(17)中任一项的制品，其中所述至少一个不连续部分形成图案。在方面(19)中，本发明提供方面(18)的制品，其中图案由一系列通道或多面体形成。在方面(20)中，本发明提供方面(18)的制品，其中所述图案包含至少一个通道，所述通道由1<ste≤π/2的弯曲度指数ste来定量。在方面(21)中，本发明提供方面(1)-(20)中任一项的制品，其中透明导电氧化物层具有500nm或更小的厚度。

本发明的其他特征和优点将在下文的详细描述中阐述，并且部分地对于本领域技术人员来说从所述描述是显而易见的，或者通过实践本文所述的实施方案，包括详细描述、权利要求和附图来认识到。

应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都描述了各种实施方案，并且旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的概述或框架。包括附图以提供对各种实施方案的进一步理解，并且附图并入本说明书中并构成其一部分。附图示出了本文描述的各种实施方案，并且与说明书一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。

附图说明

以下是对附图中的图的描述。附图不一定按比例绘制，并且为了清楚或简明起见，附图的某些特征和某些视图可能在比例上或在示意图中被夸大地示出。

图1a是现有技术的参考底部发光oled设计，示出了使用将在本发明中稍后称为“没有光提取的参考”的结构，由于在铟掺杂的氧化锡(ito)透明导体/玻璃界面和玻璃-空气表面处的全内反射(tir)而捕获光。

图1b是现有技术的参考，示出了由于仅在ito/玻璃界面处的tir而导致光捕获较少，因为外部定位的光提取特征允许光从玻璃中逸出到空气中，并且当可选的ilel不存在时，所述结构在本文中稍后称为“具有外部光提取的参考”。

图1c是现有技术参考，示出了顶部发光oled设计，说明了通过在oled/阳极、阳极/内部光提取层(ilel)和ilel/空气的界面处的反射，光可能损失。

图2a是根据一个实施方案的图案化oled设计的侧视图。

图2b是根据一个实施方案的图案化oled设计的侧视图。

图2c是根据一个实施方案的图案化oled设计的侧视图。

图2d是根据一个实施方案的图案化oled设计的侧视图。

图3a是根据一个实施方案的图案化oled设计的侧视图。

图3b是根据另一实施方案的图案化oled设计的侧视图。

图3c是根据第三实施方案的图案化oled设计的侧视图。

图4是具有角度θ的侧壁的不连续部分的侧视图。

图5是许多具体的不连续部分的俯视图。

图6是根据一个实施方案的垂直条纹图案化oled的顶视图。

图7a是如图6所示的垂直图案化实施方案(线a)与具有(线b)和没有(线c)光提取层的参考相比较的外部量子效率(qe)的模型预测。

图7b是图7a中垂直图案化实施方案相对于参考的外部效率增强的模型化结果，其中线d＝(线a/线b)并且线e＝(线a/线c)。

图7c是垂直图案化实施方案相对于参考的外部亮度增强的建模结果，其中线f＝(本发明实施方案的亮度)/(具有光提取特征的参考的亮度)并且线g＝(本发明的实施方案的亮度)/(没有光提取特征的参考的亮度)。

图8a是根据本发明另一实施方案的波状图案化oled的俯视图。

图8b是根据本发明另一实施方案的正弦图案化oled的俯视图。

图9是根据一个实施方案的图案化透明导体光学替代实验的顶视图。

图10示出了结合本文公开的实施方案的各方面的样品的原始照明数据。

图11和12示出了关于样品的经处理数据。图12中的数据是通过缩放和移动来自图11的原始数据以匹配右边所示的参考曲线(即，匹配～50到～75mm距离范围内的3条曲线)而获得的。

当结合附图阅读时，上述概述以及某些本发明技术的以下详述将更好地理解。应理解，权利要求不限于附图中所示的布置和手段。此外，图中所示的外观是可用于实现装置的所述功能的许多装饰性外观之一。

具体实施方式

通过参考以下详述、附图、实施例和权利要求以及其此前和之后的描述，可更容易地理解本发明。然而，在公开并描述本发明的组合物、制品、装置和方法之前，应理解，除非另外指出，否则本发明不限于所公开的具体组合物、制品、装置和方法，因为这些当然可以变化。还应理解，本文所使用的术语仅出于描述特定方面的目的，且不意图具有限制性。

提供本发明的以下描述来作为本发明的当前已知实施方案的行之有效的教导。为此，相关领域的技术人员将认识并了解到，可对本文中描述的本发明的各种方面做出许多改变，而仍然获得本发明的有益结果。还将显而易见的是，本发明的一些期望的益处可通过选择本发明的一些特征而不利用其他特征来获得。因此，本领域的从业人员将认识到，对本发明进行的许多修改和改编是可能的，并且在某些情况下甚至可能是期望的并且是本发明的一部分。因此，以下描述是为了说明本发明的原理而提供的而不限制本发明。

所公开的材料、组合物以及组分可用于所公开的方法和组合物，可与所公开的方法和组合物联用，可用来制备所公开的组合物，或者是所公开的方法和组合物的实施方案。本文公开了这些材料及其他材料，并且应理解，若公开了这些材料的组合、子组、相互作用、群组等，而没有明确地公开各种个体和集体组合时，则每种组合均具体地涵盖并描述在本文中。

将详细描述本公开内容的优选实施方案，其实施例都在附图中示出。在各个视图中使用特定参考字符表示相同或相似的部分。

本发明涉及oled器件并且通过描述包括具有经修改和图案化的透明导体的图案化oled的新型oled结构来解决oled效率。透明导体可以具有用作光提取特征的不连续部分。不连续部分可以是离散的或连续的。在一些情况下，不连续部分包括垂直或波浪条纹图案。不连续部分可以部分或完全电不活跃。图案的不连续区域可以不具有导电的ito，但是能够在每个“边缘”附近实现额外的光提取机制。在一些实施方案中，没有由于具有“电不活跃区”而导致引入电损失或引入有限的电损失，因为缺少电流传导导致惰性开路。

如上所述，通常根据从器件发射的光和光输出的效率来测量效率。具有大于约2倍的光提取改进(即，所参考的oled器件的外部量子效率的2倍)的基板结构难以在商业上可行的结构中获得。虽然认为可从～2倍的效率改进中(包括从oled沉积基板的纹理化和平面化中)获得显著的值，但是建模结果推断在不使用平面化或光提取层的情况下，通过引入使用透明导体层的图案化，本发明可以超过2倍效率改进限制。当与内部或外部光提取特征结合使用时，可以获得～3倍光提取增强。有利地，本发明可以进一步包括较少的样品之间的器件可变性，并且可以通过纹理化和平面化过程的组合来实现光提取。虽然不希望受理论束缚，但是本发明可以被理解为通过将一个器件区域中的平滑表面电产生光与分开器件区域中的非平面表面光提取在空间上分离，从而最小化光电性能折衷的方法。

参见图1a，现有技术的oled设计存在oled电效率低的问题，因为由于器件内的界面处的全内反射(tir)，大部分光不能从oled中逸出。减少光提取的两个重要的tir界面是(1)透明导体/玻璃界面122和(2)玻璃/空气界面123。先前提出的问题的解决方案涉及位于内部(在透明导体130和玻璃基板140之间)或位于外部(在玻璃基板140和空气之间)的光提取特征。图1b提供了现有技术的oled设计，其具有位于外部的光提取特征150。外部定位的光提取特征位于玻璃-空气表面，减少玻璃/空气界面tir减少，以提高光提取量仅约1.5倍(即相对于参考oled设计的外部量子效率的1.5倍)。位于内部的光提取特征通常位于基板和透明导体之间，但也可以在oled和/或金属反射体层中或附近找到。内部光提取可以减少tir以增强光提取高达约2倍(即，相对于参考oled设计的外部量子效率的2倍)。内部和外部光提取特征的先前组合已经表明难以超过2倍光提取增强结果。

再次参见图1a-1c，图1a和1b是底部发射型oled器件的侧视图，意味着光通过基板发射。图1c是顶部发射设计的侧视图，其中光从基板发射。如图1a所示，oled器件100包括金属反射体110、oled发光层120、透明导体130和玻璃基板140。由于在铟掺杂的氧化锡(ito)透明导体/玻璃界面122和玻璃-空气表面123处的全内反射(tir)，光可能被捕获。图1b中所示的实例提供了可选的内部光提取层135和先前提出的外部光提取特征150，其通过散射光来减小玻璃-elel表面124处的tir。由于外部定位的光提取特征150允许光从玻璃基板140逸出到空气中，因此仅由于在ito/玻璃界面122处的tir而捕获光。为了通过散射光减少玻璃-elel表面122处的tir，可以引入可选的ilel135。图1c提供了替代设计，其中内部光提取层(ilel)与透明导电氧化物(tco)层相邻。在图1c的设计中，ilel减少了将在tco-空气界面的界面处反射的光量。

本发明结合了改进oled器件中的光输出的新设计。通过在tco层中引入不连续部分来改进光散射。如本文所用，不连续部分是指tco层内具有与tco层不同的折射率的一个或多个区域。不连续部分可包括tco层内的空隙、颗粒或几何形状，例如通道或多面体，例如锥形、圆柱形、长方体、球形、三角形棱柱等。通道可以在片材的整个长度上延伸，或者可以是片材的一部分，并且可以具有1μm至100μm的长度至整个片材长度。

图2a提供了与oled层120相邻的tco层130的侧视图，其具有多个具体的不连续部分。不连续部分331和337接触oled-tco界面并部分地进入tco层，并且各自具有近似平坦的底部表面。不连续部分333接触oled-tco界面并部分地进入tco层，但是具有可以帮助光输出的弯曲底部表面。不连续部分335包括两个不连续部分，这两个不连续部分在空间上分开，其中一个在顶部界面处，一个在底部界面处。不连续部分339完全通过tco层。虽然示出了具有特定形状和边缘的不连续部分，但是任何和所有部分也可以根据需要包括替代形状以优化光输出。

现在转到图2b，所述图以横截面来示出了另一个实施方案，其中tco130中的不连续部分341具有远离oled层120变窄的锥形形状。继续图2c，示出了类似的锥形不连续部分，其中不连续部分341完全横穿tco层130，并且其他示例实施方案343在它们接触oled-tco界面时仅部分地横穿tco层。图2d提供了另一种替代方案，其中不连续部分采用锯齿形横截面345，其可选地横穿整个tco层并且虽然示出为彼此邻接，但可以比所示的更远地分开。

用于本文所述制品的透明导电氧化物可基本上包含任何tco材料。示例性tco材料包括氧化铟锡(ito)、氟掺杂的氧化锡、铝掺杂的氧化锌、锡酸钡、钒酸锶、钒酸钙等。虽然本身不是透明的导电氧化物，但是在一些实施方案中也可以使用或包括透明导电层的相当的材料包括导电聚合物，例如聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)、碳纳米管、石墨烯和金属网格、网状物和薄膜。

这里使用的tco层通常可以具有通常在利用tco层的电子器件中看到的厚度。tco层的厚度可以随着基板或ilel的表面粗糙度而变化，或者可以随着不连续部分的所需尺寸而变化。例如，tco层可具有以下厚度ttco：10nm≤ttco≤2μm，或50nm≤ttco≤2μm、100nm≤ttco≤1μm、30nm≤ttco≤200nm、200nm≤ttco≤1μm，或200nm≤ttco≤700nm。

tco层的折射率ηtco随着包含的材料而变化。为了改进光输出，不连续部分需要具有与tco层不同的折射率ηv。在一些实施方案中，ηtco和ηv之间的绝对差异：

∣ηtco-ηv∣≥0.05

其中|ηtco-ηv|在600nm和25℃下测量。在一些实施方案中，|ηtco-ηv|等于或大于0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、1.0、1.5或2.0。在一些实施方案中，|ηtco-ηv|为0.05至0.5、0.1至0.5、0.05至0.3或0.05至0.2。在一些实施方案中，|ηtco-ηv|≤2。在一些实施方案中，|ηtco-ηv|≤1。在一些实施方案中，|ηtco-ηv|≤0.5。

图3a-3c提供了将不连续部分结合到tco层中的示例实施方案。如图3a所示，oled200可以包括透明基板240、至少一个透明电极230、不连续部分341、有机发光材料堆叠220和反射电极210。至少一个透明电极230可以设置在透明基板240上。诸如玻璃的透明基板240可以具有纹理281或者可以不具有纹理，并且可以具有可选的外部光提取层250。玻璃纹理281可以是随机的或结构化的。可以图案化玻璃纹理281，其具有最小宽度282。可以图案化玻璃纹理以使电降级最小化。在图3a所示的实施方案中，有机发光材料堆叠220的至少一部分可以设置在透明基板240上。

可以通过本领域公知的沉积和图案化工艺来实现一个或多个层的图案化。沉积工艺包括典型的薄膜沉积工艺，例如化学气相沉积(cvd)，等离子体增强cvd，原子层沉积，旋涂，电镀，化学溶液沉积，浸涂，真空热或激光沉积，化学反应或交叉聚合，物理气相沉积包括分子束外延，溅射，脉冲激光沉积，阴极电弧沉积和电流体动力学沉积，印刷，例如喷墨印刷。通过典型工艺，可以结合任何上述沉积工艺来实现图案化，所述典型工艺诸如光刻，例如光学微影或光刻，掩模，掩模和蚀刻，掩模和沉积多层，从顶部或通过上面沉积有层的透明基板对层进行激光烧蚀，印刷，例如丝网印刷，喷墨印刷，激光热敏印刷，微接触印刷，压花，层压，一个或多个层或区域的热分解及其组合，以及其他方法。

基板可以是oled设计中通常使用的任何材料。在底部发射oled中，基板是透明材料并且可以包括聚合物、玻璃或玻璃陶瓷。在一些实施方案中，基材是玻璃，例如热或化学钢化玻璃。

如本文所述的oled包括各种发光和电荷转移层以及oled堆叠中的任何其他层。oled材料可以是聚合物、小分子和/或磷光材料。可以使用用于图案化oled的典型方法，例如各种印刷方法。

内部光提取层(ilel)包括位于tco和基板之间的各种部分或完整材料层，其被设计来增加从器件的光提取。它们可包括无机或有机材料或其组合。例如，ilel可包含其中具有金红石或硅颗粒的聚硅氧烷基质。类似地，外部光提取层(elel)包括位于tco和基板之间的各种部分或完整材料层，其被设计为增加从器件的光提取。elel可包括无机或有机材料或其组合。

阴极/金属反射体通常是已知的并且可以包括金属，例如铝、铜或银，或者在一些实施方案中，可以包括透明导电氧化物。

在一些实施方案中，可以将包括oled发光层222的有机发光材料堆叠220引入到不连续部分中并且可选地将至少一个透明电极230分成多个隔离的透明电极232。如上所述，在这种情况下，不连续部分中的材料oled应该具有与tco层不同的折射率。在一些实施方案中，oled发光层222可以在垂直方向上具有均匀的厚度280(定义为oled_emitting_layer_thickness)。对于典型的oled沉积方法，oled的均匀厚度280可能是现实的。在一些实施方案中，由于oled发光层222可以沉积在透明电极230上，因此oled发光层222可以具有与玻璃纹理281的最小宽度282相同的最小oled纹理宽度(定义为min_oled_texture_width)。

多个隔离的透明电极232可以与有机发光材料堆叠220接触。多个隔离的透明电极232呈现图案。诸如金属的反射电极210可以与透明基板240相对。如图3a和3b所示，反射电极210可以呈现与透明电极图案互补的图案，例如具有倒置梯形的非平坦图案。

仍然参见图3a，可选地，多个透明电极232可以彼此平行并且可以经由不连续部分341形成图案。隔离电极232可以具有在横截面中具有一定高度的梯形形状，如图3a所示，或者可以具有本文所述的任何其他形状。基于tco和不连续部分中的材料的折射率以及其他光学参数，可以针对光提取来优化横截面中的壁的角度。如图4所示，角度θ，507描述了横截面的壁角。在一些实施方案中，壁角为30°至90°。在一些实施方案中，壁角θ为45°至75°。在一些实施方案中，壁角θ甚至可以大于90°。

具有不连续部分的多个隔离透明电极232可以改进光提取。透明基板240可包括可选的光提取特征250。光提取特征250可以包括外部光提取特征。或者，在tco层230(和oled层220，当它接触基板240时)与基板层240之间可以存在附加的内部光提取特征层。外部光提取特征可包括凹槽、棱柱、颗粒、半球形特征或其他几何特征中的至少一个。光提取特征250可以进一步改进光提取。

图3b示出了本发明的另一个实施方案。oled200的有机发光材料堆叠220可包括发光层222和平坦化层226。平坦化层226还可以包括载流子传输赋能层。平坦化层可以在图案化的透明导体230之后沉积，并且应该具有与tco层相比的折射率。取决于堆叠细节，平坦化层可能需要是导电的。

图3c是图3a和3b的简化替代方案，其中不连续部分609单独包含材料(或空隙)，并且oled层120和金属反射体110近似平面。在一些实施方案中，图3c可以模仿图3b，不同之处在于平坦化层226的厚度受限，使得其仅填充不连续部分。

在操作中，如图3a和3b所示，光源201在各个方向上发射光线203。当光线203撞击金属反射体210时，它将反射回到光发射层222。对于大于临界角θc的所有入射角，从高折射率材料入射到具有较低折射率介质的界面上的光将经历全内反射(tir)，所述临界角由θc＝sin^-1(η2/η1)定义，其中η1和η2分别是高折射率区域和低折射率区域的折射率。与全内反射光相关联的电磁场在渐逝驻波中延伸到较低折射率区域，但是所述场的强度随着距界面的距离呈指数减小。位于所述渐逝区内的吸收或散射实体，通常约一个波长厚，可破坏tir并使光通过界面。因此，为了优化不连续部分和渐逝波之间的相互作用量，不连续部分需要在tco和oled材料的界面附近或之上。

图5是oled的端面的俯视图，示出了不连续部分形状和尺寸的实例。当从上到下观察时，不连续部分可具有任何数量的形状，包括圆形345，正方形347，矩形，线性349和351，如在通道的情况下，其中通道可在尺寸上改变，变宽或变窄，如353所示或变得更大，如347。不连续部分也可以是弯曲的或正弦曲线355。在一些实施方案中，设计或确定不连续部分的尺寸和形状以使光发射的感知(如由大致垂直于发射表面定位的观察者的肉眼看起来)或实际输出变得均匀。在一些实施方案中，不连续部分的大小或不连续部分的间隔以恒定的、线性的、非线性的或指数的方式在oled的端面上变化。这些变化可以在单个方向上(例如，当在一个方向上横越oled移动时，间距或不连续部分变大)或者它们可以是多方向的(在多个方向上的机会或在相同方向上进行多重改变，例如在中心附近指数地变大并且在边缘附近变小，这在一些实施方案中可以使中心更亮或者可以补偿观察者的感知，这使得相同的发光屏幕在中心看起来更暗)。

不连续部分的大小可以变化或针对光输出进行优化。在一些实施方案中，界面处的不连续部分的总表面积占50％或更少。在一些实施方案中，界面处的不连续部分的总表面积占20％或更少。因为不连续部分会破坏oled和tco之间的电连接，所以它们会影响直接在不连续部分上方的材料的光发射。在这样的实施方案中，可以通过将界面处的不连续部分的总表面积限制为10％或更小来最大化光输出。

不连续部分可以是离散的，如345、347和349所示，或者是连续的，例如351和353中所示的那些不连续部分。离散的不连续部分可允许电流沿整个tco层流动。连续不连续部分会在tco中产生中断，从而限制tco区域之间的电流流动。在一些实施方案中，将离散的不连续部分，例如349中的那些不连续部分对准，使得电流流动最小程度地受到不连续部分的影响。这可以通过对准或成形不连续部分来完成，使得它们不形成电子流动的障碍或区域。

在一些实施方案中，不连续部分产生电延迟或不活跃区。这些区域中的不连续部分可以具有低于它们周围的tco区域的电导率。例如，不连续部分的导电率σdsc在20℃或以下可为1x10^-3s/m或更低，在20℃或以下可为1x10^-4s/m或更低，在20℃或以下可为1x10^-5s/m或更低，在20℃或以下可为1×10^-6s/m或更低，在20℃或以下可为5×10^-7s/m或更低，或在20℃或以下可为1×10^-7s/m或更低。在一些实施方案中，在20℃下1×10^-3s/m≤σdsc≤1×10^-25s/m。在一些实施方案中，在20℃下1×10^-5s/m≤σdsc≤1×10^-25s/m。在一些实施方案中，在20℃下1×10^-8s/m≤σdsc≤1×10^-25s/m。在一些实施方案中，在20℃下1×10^-10s/m≤σdsc≤1×10^-25s/m。在一些实施方案中，在20℃下1×10^-12s/m≤σdsc≤1×10^-25s/m。

在一些实施方案中，tco有源区的间隔和不连续部分影响光输出效率。参见图6，图6是图3a所示实施方案的俯视图，多个隔离的透明电极232被隔开由宽度w限定的距离。虽然所述图提供了线性、通道类型的不连续部分，但此处的语言同样适用于其他形状/设计。在一些实施方案中，宽度w可以是tco层的厚度ttco的约2倍至200倍、2倍至100倍、2倍至500倍、2倍至25倍、4倍至10倍或5倍至8倍。在一些实施方案中，20nm≤w≤5mm。在一些实施方案中，200nm≤w≤5mm。在一些实施方案中，1μm≤w≤5mm。在一些实施方案中，1μm≤w≤1mm。在一些实施方案中，1μm≤w≤100μm。在一些实施方案中，10μm≤w≤1mm。在一些实施方案中，宽度w越短，效率和亮度增强越好。在一些实施方案中，宽度被优化为tco层厚度的约4-6倍。

再次参见图6，所述结构中的不连续部分的中心之间的间距p或间隔可以是10nm≤p≤5mm。另外，每个透明电极232可以具有一定的宽度距离d。在一些实施方案中，1μm≤p≤5mm。在一些实施方案中，10μm≤p≤1mm。在一些实施方案中，1μm≤p≤50mm。在一些实施方案中，100μm≤p≤50mm。在一些实施方案中，1μm≤p≤5mm。通常，间距p越短，效率和亮度增强越好。间距与宽度的比(p/w)可以是10至0.1、5至0.1、2至0.1、0.5至0.1、5至0.2、5至0.5，但在一些实施方案中，通常小于约0.1以避免显著的亮度损失，当需要获得与非图案化参考相同的亮度水平时，这可能降低对图案效率的益处。

oled效率可以随着亮度而变化。更具体地，对于oled设计，效率值通常可以在更高亮度下降低。因此，当相对于参考(非图案化)oled测量图案化透明导体oled的效率增强时，任何低亮度样品必须在更高电压下操作以保持亮度，从而减少一些(或全部)效率改进。

宽度w可以进一步受到透明基板纹理(例如玻璃纹理)的制造分辨率的限制，或者通过使w大于最小oled纹理宽度和5倍有机发光二极管层厚度的总和来避免具有纹理的透明基板的显著电降级。

w>～{5*oled_发射层厚度+min_oled_纹理宽度}

光提取效率的提高定义为随着宽度w和间距p而变化：

其中qe图案化是本发明的图案化oled设计的外部量子效率，并且qe参考是参考oled设计的外部量子效率。亮度不会像效率那样提高，因为“电不活跃”区域可能会失去其电流传导和光产生。具体来说，亮度的增强将低于效率增强，如表达式给出：

建模表明，qe增强在性质上与先前提出的内部定位光提取特征的增强不同。特别地，参考和先前提出的内部定位的光提取特征的qe可能仅包含来自未被tir阻止的表面的提取，即，

qe参考或先前内部＝概率表面(散射)(3)

其中“散射”是光散射量。对于参考案例，“散射”可忽略不计。“散射”对于先前提出的内部定位的光提取特征(即，平坦化层)是重要的，通过在一个或多个散射事件发生之后防止tir而导致增强的光提取概率。对于图案化oled的本发明，

qe图案化(w,p)＝概率表面(w,p)+概率边缘(w,p)(4)

其中散射增强机制(在影响方面受电约束条件的限制)通过引入边缘提取机制(在影响方面不受电约束条件的限制)来补充，如图3所示。图案宽度w和间距p的参数的有限值略微降低了相对于参考的概率表面贡献，但是概率边缘项预期会提取显著更多的光。

可以使用建模来预测具有≥2倍光提取改进的实施方案。可以描述所述模型以及预测具有高达3倍和更大的光提取改进的实施方案的相应结果。图3示出了所述概念的顶视图。“ito”可以指对应于图2a的隔离透明电极232的图案化透明导体区域。“表面”区域可以是在参考和其他先前提出的增强光提取方法中发生光提取的地方。图案的“电不活跃”区域不具有ito，但是在每个“边缘”附近能够实现额外的光提取机制。没有由于具有“电不活跃区”而导致引入电损失，因为缺少电流传导导致惰性开路。

图案化oled的对应模型结果示于图7a-7c中。图7a-7c示出了如图6所示的本发明的垂直图案实施方案的外部量子效率(qe)、效率增强和亮度增强的模型预测，假设100％完全提取照射在每个“边缘”上的光。图7a是垂直图案化实施方案(线a)与具有(线b)和没有(线c)光提取层的参考相比的外部量子效率(qe)的模拟结果。图7b是图7a中垂直图案化实施方案相对于参考的外部效率增强的模型化结果，其中线d＝(线a/线b)，并且线e＝(线a/线c)。图7c是垂直图案化实施方案相对于参考的外部亮度增强的建模结果，其中线f＝(本发明实施方案的亮度)/(具有光提取特征的参考的亮度)，并且线g＝(本发明的实施方案的亮度)/(没有光提取特征的参考的亮度)。“没有光提取的参考qe”曲线(线c)是指如图1a所示在玻璃表面上没有外部光提取特征的参考案例，并且模拟为比“具有光提取的参考qe”曲线(线b)低1.5倍，如图1b所示在玻璃表面上具有外部光提取特征的参考案例。参见图7b和7c，可以看出，由于来自边缘提取机制的较大贡献，减小间距值增强了相应的效率和亮度增强超过2倍(即，高达～3倍)。在一些实施方案中，与包括具有相同oled结构但是没有光提取结构，没有tco图案的参考器件相比，效率或亮度增强大于1.5倍、1.8倍、2.0倍、2.2倍、2.5倍、2.7倍或3倍。当间距接近oled厚度时，不认为可进一步降低间距值以获得甚至更高的增强值(出于器件制造实用性和模型预测精度的原因)。在一些情况下，间距低于oled厚度的约5倍至约20倍，约5倍至约15倍，或约8倍至约12倍是不切实际或不合需要的。

模型结果对应于图6的发明实施方案，其由垂直条纹图案组成，但是其他图案也是可能的。哪种图案是最佳的取决于(1)限制特定消费者设备应用的应用的性能因素，例如是否限制是绝对亮度、电效率等，以及(2)oled器件设计和材料属性，例如透明导体薄层电阻。为了产生预期包含许多消费者设备应用的最佳实施方案的一组图案，具有宽度w的不连续部分的垂直条纹图案被概括为还包括具有水平方向上的分量的波纹。图8a示出了示例性波浪形曲线(圆形形状)，其可被称为具有弯曲质量。图8b还示出了正弦形状的隔离透明电极的实例。通过弯曲度指数(si)定量地定义弯曲量。弯曲度指数可以定义为曲线的端点之间的曲线长度(沿着曲线)和欧几里德距离(直线)的比率。每个消费者设备应用程序都应具有si值，以便为特定应用程序需求提供最佳效益。低si值，例如其中si约为1的图6的垂直图案或直线图案，对于效率受限和/或具有大面积的消费者设备应用是最佳的(较高si的透明导体传导路径的波纹度增加是不需要的，因为它导致由增加的欧姆传导损耗引起的效率降低)。高si值，例如其中si约为¹/2π的图8a的示例性圆形形状对于亮度受限和/或具有小面积的消费者设备应用通常可以是最佳的。正弦形隔离的透明电极可具有1<ste≤¹/2π的弯曲度ste。在一些实施方案中，1.1≤ste≤¹/2π。在一些实施方案中，1.1≤ste≤1.4。在一些实施方案中，1.1≤ste≤1.3。这种波纹可能被用于其他目的，例如改变发射光的美学外观。波纹可有助于最小化电流拥挤。波形曲线区域可以包含图案化的玻璃表面纹理，以进一步增强接近理想极限的光提取。

实施例

为了研究所描述的方法，进行实验制造和测量步骤。制造步骤包括生产oled光学替代结构，其可能与完整的oled电光器件的不同之处在于：(1)它们比完整器件更容易制造和测试，以及(2)它们仅提供对光学器件行为的估计，没有任何电降级信息。光学替代制造包括参考和图案化透明导体设计，使得参考案例可以帮助识别任何实验性制造和/或测量问题。测量步骤包括用紫外光源进行光学照明，并且用相机捕获图像。

图9示出了图案化透明导体光学替代实验的设计。中心的“原始玻璃”区域表示透明导体ito的附加图案化，长度单位为英寸。透明导体的附加图案化是在中间约5mm宽的部分。通过简单的遮蔽胶带方法实现图案化，发现这种方法从残留遮蔽胶带粘合剂引入少量污染物。即使没有估计定量光提取效率，也在这些样品上收集照明数据。图10示出了用类似于图9所示的图案化透明导体设计来制造的四个不同样品的输出。样品101在约15-18mm处具有未照亮的区域，其中tco被图案化。然而，所有其他样品103、104和106在图案化区域处显示出增加的光强度。

图11提供了另外的样品，其中两个样品(102和105)用图9中所示的图案化透明导体设计来制造，并且一个样品(107)用参考设计来制造。具有序列号102和105的样品显示出对于用图9中所示的图案化透明导体来制造的光学替代物所预期的图像。标有序列号107的样品是附加参考，其被包括在内以使得由于光谱仪中的校准或对称性导致的潜在测量问题得以最小化。图11显示了沿样品的垂直切片获得的原始强度数据。即使使用相同的参考样品，右侧强度数据之间也存在显著差异。这些差异是与测量相关的并且用于提供校准信息以使得能够将主要受关注的图11左侧强度曲线上的测量误差最小化。这里介绍的校准程序利用水平和垂直轴的独立缩放。在所述分析中，水平缩放校准可能不被认为是至关重要的，因为数据点移位不用于估计光提取增强。然而，垂直缩放被认为在所述分析中是至关重要的，因为光提取增强因子直接随着所述轴缩放而缩放。

图12示出了水平和垂直缩放结果，以及相对于样品107的光提取估计。通过手动匹配右侧参考结果的前沿和后沿获得水平缩放移位。通过将右侧参考结果相对于1.0的标准化强度来标准化的计算而自动获得确定垂直缩放移位。样品102和105的左侧结果所示的增强因子对应于1.2倍、1.4倍和2.0倍。2.0倍峰值可能是指示图9中增强光提取成功的预期峰值，并且实际上可能高于2.0倍，因为分辨率有限，因此可能错过了最高峰值，以及(2)在5mm宽的ito去除的图案化区域中没有有意的玻璃纹理化。结果强烈地暗示，以这种方式对透明导体进行图案化导致光提取显著增加。

由于所述图案化不会引入参考设计中没有的任何特征，因此不会出现电气和工作寿命降级，也预期不会出现这种降级。图案设计的波纹度可以通过单个众所周知的参数(即，弯曲度指数)来描述。预计可实现3倍光提取增强。在替代物的图案化导体边缘处观察到2倍光提取增强。通过图案化透明导体区域和/或ilel或elel层中的额外玻璃纹理，可以实现两倍以上的增强。

已经详细描述了本发明的主题并且参考其具体实施方案，应当注意，本文公开的各种细节不应被视为暗示这些细节涉及作为本文描述的各种实施方案的基本组件的元件，即使在伴随本说明书的每个附图中示出了特定元件的情况下也是如此。例如，图3a和3b仅是根据本发明的一个实施方案的oled200的分层结构的示意图。本文考虑了各种oled配置，其结构细节可以从本说明书、附图和所附权利要求中方便地获得。图3a和3b是出于说明性目的而给出的，并不意欲产生这样的推测，即本文中所示的各个方面中的每一个都是本文考虑的各种实施方案的必要部分。

所附权利要求应被视为本发明的广度和本文描述的各种实施方案的对应范围的唯一表示。此外，显而易见的是，在不脱离所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以进行修改和变化。更具体地说，虽然本发明的一些方面在本文中被认定是优选的或尤其有利的，但是可以设想，本发明并不必限于这些方面。

应注意，以下权利要求中的一个或多个使用术语“其中”作为过渡短语。出于定义本发明的目的，应注意，所述术语在权利要求中作为开放式过渡短语引入，其用于引入所述结构的一系列特征的叙述，并且应当以与更常用的开放式前导术语“包含”相同的方式来解释。

还应注意，本文中对“至少一个”组件、元件等的叙述不应用于产生这样的推断，即冠词“一(a)”或“一个(an)”的替代使用应限于单个组件、元件等。

还应注意，本文中对于本发明的组件以特定方式“配置”、体现特定属性或以特定方式起作用的叙述是结构性叙述，而不是预期用途的叙述。更具体地，本文中对组件“配置”的方式的引用表示组件的现有物理状况，并且因此，将被视为组件的结构特征的明确叙述。

虽然本发明已相对于数量有限的实施方案进行了描述，但享有本公开权益的本领域技术人员将了解到，可以设计不脱离如本文所公开的本发明的范围的其它实施方案。因此，本发明的范围应当仅受到所附权利要求书的限制。