至少一个微透镜具有半径R2，并且&不同于R2。在 一个实施例中，多个微透镜是以几何学上重复的图案布置，例如如在图11A中示出。在一实 施例中，装置具有由发光装置表面被多个微透镜覆盖的部分所定义的填充因数，并且填充 因数（即装置表面被微透镜覆盖的部分）大于约85%，并且至少为约90%。
[0084] 图12示出从微透镜阵列传播的射线的实例。当射线接近微透镜表面时，其可 以折射并且穿过衬底到空气中或其可以反射回到衬底中。这些结果是由菲涅耳方程式 (Fresnel's equations)支配。偶尔，从一个透镜出親的射线可以与相邻透镜相交并且入 耦（incouple)回到衬底中。图12示出射线与衬底之间的相互作用点，如以点来标记。根 据本发明，出耦可以通过使用高折射率衬底以避免在装置与衬底之间的光损失来进一步增 强。微透镜有助于减轻在衬底/空气界面处的出耦损失以允许实现出耦的净改进。在一实 施例中，多个微透镜包含具有折射率X的材料，并且有机发光装置邻近于出耦层的层包含 具有折射率Y的材料。在这种情况下，X与Y之间的差异低于约〇. 1。
[0085] 如先前所描述，有机发光装置邻近于外部提取层的层包括折射率为至少约1. 7的 材料。在一实施例中，外部提取层可以由单一材料制成。在一些情况下，外部提取层是透明 聚合物衬底的一部分。在一些情况下，透明聚合物衬底是柔性的。在一实施例中，多个微透 镜包括第一材料，并且外部提取层邻近于有机发光装置的部分可以包括第二材料，如先前 所描述。微透镜可以具有大于约1. 5、大于约1. 6或大于约1. 7的折射率。
[0086] 根据一实施例，微透镜阵列可以通过冲压来制造，其中材料以图案被铺设（laid down)到衬底上。微透镜阵列可以通过压花来制造，其中使用模具将已经存在于衬底上的材 料形成为所需表面形状。经冲压非球面微透镜阵列将通常需要冲压后步骤以将微透镜聚合 物的沉积斑点形成为所需形状。如由郭（Kuo)等人2010所论证的UV可固化聚合物微透镜 阵列的静电拉伸是所述方法的一个实例。经冲压聚合物通常必须为可固化的，并且市场上 所述高折射率聚合物相对较少。折射率η大于1. 6的UV可固化聚合物是可获得的（穆福 德（Morford)等人，压力机图案化UV可固化高折射率涂料（Press-patterned UV-curable High Refractive Index Coatings),国际光学工程学会（Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers),第 612301-612301-11 页（2006))〇
[0087] 尽管压花方法可能似乎在概念上简单，但必须小心以产生具有适当微观结构的金 属模具。一旦已经产生具有适当微观结构的母板，即可以通过在母板上使用平版印刷术-电 铸-模制（LIGA)方法电铸来制造金属模具（贝克尔（Becker)等人，通过同步加速器福射 平版印刷术、电铸以及塑料造型（LIGA方法）制造具有高纵横比和极大结构高度的微观结 构（Fabrication of Microstructures with High Aspect Ratios and Great Structural Heights by Synchrotron Radiation Lithography, Galvanoforming, and Plastic Moulding(LIGA Process)),微电子工程（Microelectronic Engineering)4(1986)35_56)〇非球面透镜母板可以使用例如先前所描述的聚合物冲压和静电拉伸方法的方法来制造。应 注意，尽管母板必须具有正确形状，但其光学性质是不相关的。母板可以被冲压到导电衬底 上以与LIGA方法相容。当浸没在金属电镀浴中时，金属在母板上累积以形成模具。被聚合 物占据的区域在工艺完成之后留下空隙。接着，模具在适当表面加工步骤之后即可使用。
[0088] 根据一实施例，多个微透镜被压花到衬底（例如聚合物衬底）中。压花通常是指 另一塑性技术，其涉及将预涂布的未固化聚合物层形成到更稳固的聚合物衬底上。这促进 母板的形成。由于不需要金属，因此模具可以直接由由可固化聚合物制成的母板铸造（刘 (Liu)等人2010)。类似地，涂布有经固化塑料模具的滚筒可以用于压花衬底（在所述滚筒 自身已经使用母板压花之后）。有可能使用在美国专利8, 257, 793 B2(佛利斯特2010)中 描述的技术来使非球面微透镜生产适应从可固化聚合物到卷到卷工艺的转变。
[0089] 根据所公开的标的物的实施例，提供一种制造发射装置的方法。所述方法包括在 衬底的第一表面上制造包括多个微透镜的出耦层。对于多个微透镜中的每一微透镜，微透 镜表面上的每一点都具有与出耦层与衬底的界面形成不超过90度内角的切面。另外，多个 微透镜中的每一微透镜都具有透镜高度Η和最大底部测量值2R，其中H/R大于1。所述方 法可以进一步包括获得有机发光装置，和将所述有机发光装置安置在衬底相对于第一表面 的第二表面上。举例来说，制造发射装置的方法可以包括在衬底的第一表面上制造包括多 个微透镜的出耦层，接着在衬底的第二表面上沉积OLED，其中第二表面与第一表面相对。在 一个实施例中，多个微透镜被压花到衬底中。根据一实施例，多个微透镜可以通过减成法或 通过加成法形成。
[0090] 如关于若干实例配置（计算其光提取）进一步详细描述，当内部提取层结合外部 提取层使用时，从0LED出耦的光可以相对于常规0LED经显著增强。
[0091] 本文中所公开的装置和结构可以使用一系列技术来制造。举例来说，本文中所论 述的结构可以由热塑性与热固性材料的组合制成，并且可以使用例如图23中所示出的卷 到卷方法来制造。在1810,可以例如通过滚筒压花将IEL特征的负形式制造在热的热固性 塑料薄片的一个表面上。这一薄板有效地变为用于后续待分配的高折射率热固性材料的模 具。在这一阶段1820, EEL的折射结构可以被滚筒压花到薄片的相对表面中。经压花薄片 接着延伸穿过冷却滚筒。在冷却之后，在1830,充当平面化层与IEL两者的液态高折射率热 固性材料被分配到薄片上。还可以使用其它涂布技术，例如狭缝涂布。接着在1840,使材料 暴露于适当引发剂（例如紫外光）以使平面化层固化。可以任选地在1820与1830之间， 或在1840之后沉积材料（例如Si3N4)的薄膜以改进衬底的屏障性质。
[0092] 在施加平坦化和内部提取层之后，如沉积电极所必需的制备衬底。这可以是例如 通过等离子溅射沉积的透明导电氧化物阳极。其可以在沉积期间使用蔽荫遮罩或在之后使 用光刻法图案化。可以接着使用标准方法（例如真空热蒸发）将0LED和顶部电极沉积在 衬底上。可以将0LED封装以抵抗氧气或湿气。
[0093] 尽管使用制造技术的特定实例示出并且描述了卷到卷方法，但应理解，更一般化 地，所属领域中已知的任何合适的技术可以用于制造本文中所公开的结构。更确切地说，任 何适用于制造非平面层和/或表面形状特征的技术都可以用于制造本文中所公开的内部 和外部提取层结构。
[0094] 实验
[0095] 使用伯曼矩阵方法将薄膜层模型化，并且将所产生的光强度轮廓用作到蒙特卡洛 (Monte Carlo)射线跟踪模型的输入。IEL与衬底之间和EEL与空气之间的界面独立地经 模型化。根据先前所描述的结构和装置，IEL模型的光分布输出被用作EEL的输入。通过 单独地射线跟踪每一界面的影响来确定从EEL被反射回到IEL和薄膜层上的光的角分布。 被反射的光接着在第二次穿过中从装置向外前进。发现来自被反射回到装置上的光的发射 贡献仅是总发射光的10%，因此第二和高阶反射的贡献可忽略。
[0096] IEL被模型化为包括在透明氧化物阳极（n = 1. 9)与衬底（n = 1. 5到1. 7)之间 的透明、高折射率材料（η是2.0或以上）层。因为IEL具有高于阳极的折射率，所以其提 取几乎所有入射到其上的光。IEL的模型化厚度显著大于模型中的经出耦光的波长，因此 IEL成功地抑制在0LED和其阳极内的波导模式形成。
[0097] 选择IEL的折射率以使得光在进入IEL时被朝向法线方向折射。图13中示出随 关于法线的角度变化的光发射强度。光发射具有关于其经产生的有机层（EM)中的角度的 均匀强度。氧化铟锡透明导电电极（ITO)具有与大多数有机材料相比更高的折射率，即η =1.93相对于n = 1.85(对于常见有机物）。穿过有机层到透明导电电极的光线因此被折 射到在法向量73°内的轨道上。在电极内的73°处的光强度峰是由在远离法线的轨道上 的光线的集中度产生。当光从透明导电电极进入内部提取层（IEL)时，其被再次朝向法线 折射并且强度峰向内移动。对于折射率η = 2.0的IEL，强度峰在68°发生。将光朝向法 线折射使得其更容易与EEL与空气界面上的表面形状特征出耦。收集和出耦开始于远离法 线的轨道的光线对于有效出耦辅助是至关重要的，因为大多数由光源发射的具有均匀角分 布的光靠近于衬底的平面行进。与更靠近两级的增量相比，靠近于单位球面的赤道的方位 角增量d Θ对向更大的立体角(1Ω = 2 π sin( Θ )d Θ。
[0098] 如先前所描述，内部提取层与衬底之间的界面可以用表面形状特征图案化以在光 穿过两个结构之间时折射光，从而允许否则将不穿过电极到衬底的光被出耦。
[0099] 随纵横比h/a变化研究一组三角形脊的出耦性能，其中h是所述脊的高度并且2a 是其宽度。图14示出一系列所述表面形状特征的实例。射线跟踪模拟的结果在图15中绘 制。数据点示出最初产生的光随纵横比变化的由包括三角形脊表面形状特征的IEL透射到 衬底的部分。对于h/a = 0,到玻璃的44%出耦的基线情况对应于图4中示出的玻璃结果。 发现当h/a = 1. 5时，大致50%产生的光被出耦。较高特征（以使得h/a>l)最有效地将来 自IEL的光耦合到衬底，因为其将靠近衬底的平面移动的光朝向法线方向重定向。发射到 衬底中的光的角形轮廓在图16中给出。
[0100] 进一步发现，如图17中所描绘的锥形界面由于其二维特征而与三角形脊相比可 以更有效。发现所述结构在与适当外部提取层一起使用时使实例0LED的出耦效率从25% 增加到44%。同样地，具有紧密装填半球面微透镜的六边形阵列的IEL可以使出耦效率增 加到45%。
[0101] 一般来说，水平与垂直表面的混合与由倾斜或弯曲表面构成的界面相比并不更有 效地出耦光。同样地，具有显著水平表面的界面特征与不具有显著水平表面的界面特征相 比是更低效的出親器。举例来说，受损（frustrated)棱锥没有尖棱锥的出親光效率高。
[0102] 发现仅有有效的IEL通常并不消除对于高折射率衬底的需要。高折射率衬底（例 如η = 1. 7)被认为是使从IEL收集的光量最大化所必需的。此外，高折射率IEL(例如η =2. 0)提供IEL与衬底之间的界面，所述界面是充分折射的以将靠近于衬底平面移动的光 线重定向到法线方向。发现其它结构（例如η = 1. 5的衬底或η = 1. 7或1. 9的IEL)在 从装置出耦大部分光方面通常不同样有效。
[0103] 还与h/a = 1的锥形IEL组合模拟了多种EEL。这些组合图解地呈现于图18中。 如所示出，所模拟的结构包括在低折射率η =