專利名稱：用于有機發(fā)光元件的提高亮度的偏振板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于有機發(fā)光二極管(OLED)的偏振片，更具體地講，本發(fā)明涉及 一種被開發(fā)來用于極大地提高OLED的亮度的偏振片。
背景技術：
有機發(fā)光二極管(OLED)是指通過應用電致發(fā)光來發(fā)光的自發(fā)光有機材料，其中 當向熒光有機化合物施加電流時，熒光有機化合物就能發(fā)光。這種OLED可以在相對較低的 電壓下驅動并可以被做地很薄，并且具有寬視角和快速響應時間。因此，不象液晶顯示器 (LCD)，這種OLED的優(yōu)點在于即使完全在側面看，它也具有不變的影像質量以及沒有影像 滯留，并且可以實現全色彩。因此，這種OLED具有很大的潛力成為下一代平板顯示器的主 導器件之一。這種OLED通常通過在透明基板上依次層疊陽極(ΙΤ0層)、電子注入層、電子傳輸 層、發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層和陰極來形成。其中，當向OLED施加電壓時，電子開始 移動。在這種情況下，在陰極，電子借助于電子傳輸層移動到發(fā)光層。與此同時，在陽極，從 其中釋放出電子的空穴借助于空穴傳輸層移動到發(fā)光層。當所述電子和空穴在有機發(fā)光層 發(fā)生相互碰撞時，它們復合形成具有高勢能的激子。激子在下降到低能級時發(fā)光。為了促進電子的注入并提高發(fā)光效率，在OLED中通常使用金屬例如鎂、鎂銀合 金、鋁、鋰鋁合金和鈣來形成陰極。然而，當光線從OLED的外面射入時，由于金屬陰極具有 較高的表面反射率，一部分入射光在金屬陰極上被反射。這種內反射會引起與OLED的對比 度和可視度的劣化有關的問題。因此，在本領域中已經使用包括線偏振片和1/4延遲板的圓偏振片來補償OLED的 劣化的對比度。然而，雖然可以使用常規(guī)的圓偏振片來提高對比度，但是常規(guī)的圓偏振片存 在的問題是由于圓偏振片對光的吸收，其透光率降至45%以下，這會導致OLED的亮度的明 顯地降低。在常規(guī)的OLED器件中，使OLED的亮度降低的主要因素可能為全內反射(total internal reflection)，這種全內反射是由于組成OLED的各層的折射指數的差異以及圓偏 振片的偏振(光吸收)等造成的。從OLED的發(fā)光層發(fā)出的光在穿過空穴傳輸層、空穴注入 層、陽極和透明基板時會因反射(例如，全內反射)使亮度降低，并且在穿過圓偏振片時，亮 度會降低至10%以下，這會導致較低的發(fā)光效率。為了解決有關亮度降低的問題，已經考慮在OLED器件內部通過光學修正透射通 道或者在各層使用特殊材料的方法，但是這種替代的方法存在由于低效的工藝、低的產率 以及由此導致的高的生產成本而很難在實際中得到應用的問題。
發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明是為了解決現有技術中的一些問題而設計的，因此本發(fā)明的目的是提供具有提高的亮度的用于有機發(fā)光二極管(OLED)的偏振片，其能夠提高OLED的對比度并且還 能夠極大地提高亮度。技術方案根據本發(fā)明的一個方面，提供了包括線偏振片和1/4延遲板的具有提高的亮度的 用于有機發(fā)光二極管(OLED)的偏振片，其包括反射偏振膜，所述反射偏振膜設置在所述線 偏振片和1/4延遲板之間并且在反射垂直于線偏振片的透射軸的偏振光時透射平行于線 偏振片的透射軸的偏振光。在此情況下，在所述反射偏振膜的上部和下部可以存在一層或多層粘合劑層。其 中，所述粘合劑層中的至少一層可以由用于降低外部光的反射率的色彩補償粘合劑來形 成。并且，所述色彩補償粘合劑可包含粘合劑樹脂和光吸收劑。其中，所述粘合劑樹脂 為選自基于丙烯?；臉渲?acryl-based resin)、基于聚氨酯的樹脂、基于聚異丁烯的樹 脂、基于丁苯橡膠(SBR)的樹脂、基于橡膠的樹脂、基于聚乙烯醚的樹脂、基于環(huán)氧的樹脂、 基于三聚氰胺的樹脂、基于聚酯的樹脂、基于酚的樹脂、基于硅的樹脂及其共聚物中，以及 所述光吸收劑可包括黑色染料。根據本發(fā)明的另一個方面，提供了 一種包括上述用于OLED的偏振片的OLED器件。有益效果通過在所述線偏振片和1/4延遲板之間設置反射偏振膜，根據本發(fā)明的一個示例 性實施方式的用于OLED的偏振片可用于提高OLED的對比度以及極大地提高亮度，所述反 射偏振膜能夠選擇性地透射線偏振光。此外，為了通過在所述反射偏振膜的上部或下部形成粘合劑層來提高OLED的對 比度，根據本發(fā)明的一個示例性實施方式的用于OLED的偏振片可用于降低外部光的反射 率，所述粘合劑層由色彩補償粘合劑形成并且包含光吸收劑。
圖1為圖示常規(guī)的OLED面板的構造的示意圖。圖2為圖示在常規(guī)的OLED面板中光的行進的圖。圖3為圖示根據本發(fā)明的一個示例性實施方式的OLED面板的構造的圖。圖4為圖示在根據本發(fā)明的一個示例性實施方式的OLED面板中光的行進的圖。
具體實施例方式下文中，將參考附圖來詳細描述本發(fā)明的示例性實施方式。圖1為圖示設置有圓偏振片的常規(guī)有機發(fā)光二極管(OLED)的構造的示意圖，圖2 為圖示在設置有圓偏振片的常規(guī)OLED面板中光的透射圖。如圖1所示，為了攔截外部光的 反射，將由線偏振片24和1/4延遲板22組成的圓偏振片20粘附在常規(guī)的有機發(fā)光二極管 10的透明基板11的外表面上。在如此構造的常規(guī)的OLED面板中，外部的入射光110在穿 過線偏振片24時在某個方向上發(fā)生線性偏振，并且這種線偏振光120在穿過1/4延遲板22 時轉變?yōu)閳A偏振光130。同時，當這種圓偏振光在金屬陰極18上被反射時，圓偏振光的旋轉 方向發(fā)生反轉(反向的偏振光140)，并且當這種圓偏振光在穿過1/4延遲板22時又轉變?yōu)?br>
4線偏振光150。在這種情況下，因為反射光的旋轉方向發(fā)生反轉，穿過1/4延遲板后的光成 為具有垂直于原偏振面的偏振面的線偏振光150。結果，因為光被線偏振片24吸收而沒有 透過線偏振片24，光沒有向外透射(參看圖2)。同時，從OLED的發(fā)光層發(fā)出的光160也穿過圓偏振片20。當所發(fā)出的光在穿過圓 偏振片20時，所發(fā)出光的大約57%被圓偏振片20吸收，因此透過光的強度占光的總強度 的大約43%。而且，從發(fā)光層發(fā)出的光在穿過圓偏振片之前要穿過空穴傳輸層、空穴注入 層、陽極和透明基板等。在此過程中，由于各層的折射指數的差異所導致的全內反射會發(fā)生 光的損失。因此，最終的透過光大體上會降低到從發(fā)光層發(fā)出的光的非常低的水平(例如 10%或更低)。本發(fā)明曾反復嘗試來解決上述問題，并且發(fā)現了通過在線偏振片和1/4延遲板之 間應用反射偏振膜可以極大地提高OLED的亮度，其中所述反射偏振膜是用來選擇性地透 射線偏振光而反射其他光。因此，本發(fā)明是在上述事實的基礎上來完成的。圖3為圖示包括根據本發(fā)明的一個示例性實施方式的偏振片30的OLED面板的構 造的示意圖。如圖3所示，根據本發(fā)明的一個示例性實施方式的偏振片30包括線偏振片34、反 射偏振膜33和1/4延遲板32。其中，在所述線偏振片34、反射偏振膜33和1/4延遲板32 中可形成一層或多層粘合劑層。本發(fā)明中所使用的線偏振片34和1/4延遲板32與常規(guī)的 圓偏振片中所使用的相同。也就是說，所述的線偏振片和1/4延遲板分別包括本領域中所 使用的所有的線偏振片和1/4延遲板。其次，所述的反射偏振膜33為用于透射某種偏振光組分并且反射其他偏振光組 分的膜。其中，可使用線柵偏振片、LCD亮度提高膜和膽留型液晶膜等作為反射偏振膜33。 本發(fā)明中使用的反射偏振膜可使穿過線偏振片的偏振光組分從其中穿過并使其他偏振光 組分在其上反射，并且可以構造上述的各種膜。當將選擇性地透射或反射線偏振光的反射偏振膜33設置在根據本發(fā)明的線偏振 片34和1/4延遲板之間時，參考圖4來描述光的行進。首先，將更詳細地描述在根據本發(fā)明的一個示例性實施方式的OLED中的外部入 射光的行進。如圖4所示，假定外部入射光221的總強度為100%，在線偏振片34的表面大 約4%的外部入射光221被反射，其他大約96%的外部入射光221穿過線偏振片34。在外 部入射光221穿過線偏振片34時，大約53%的外部入射光221被線偏振片34吸收，而大約 43%的外部入射光221穿過線偏振片34。因此，外部入射光221轉變成線偏振光220。所 述線偏振光220穿過反射偏振膜33，并且線偏振光230然后穿過1/4延遲板32。當線偏振 光230穿過1/4延遲板32時，線偏振光230轉變成了圓偏振光240，并且所述圓偏振光240 穿過OLED的各層，然后在陰極18上被反射。在這種情況下，在陰極18上被反射的圓偏振 光240的旋轉方向發(fā)生反轉(反向的圓偏振光250)。然后，所述反向的圓偏振光250在穿 過1/4延遲板32時轉變?yōu)榫€偏振光260。在這種情況下，所述線偏振光260就成為了具有 垂直于原偏振面的偏振面的線偏振光。結果，線偏振光在反射偏振膜33上被反射(反射光 270)而沒有穿過反射偏振膜33。反射光270在再次穿過1/4延遲板33時轉變成圓偏振光 280。然后，所述圓偏振光280前進到陰極18，并且當圓偏振光280在陰極上被反射時，圓 偏振光280的旋轉方向發(fā)生反轉(反向的圓偏振光290)。然后，反向的圓偏振光290穿過1/4延遲板32。在這種情況下，因為穿過1/4延遲板32的光300成為可以穿過反射偏振膜 的偏振光，所述的偏振光在依次穿過反射偏振膜33和線偏振片32以后向外射出。在這個 過程中，絕大部分的外部入射光被吸收，最終大約15%的外部入射光向外射出。其次，考慮從發(fā)光層發(fā)出的光，從發(fā)光層發(fā)出的光穿過OLED的各層，然后穿過1/4 延遲板32并到達反射偏振膜33。所述光的一部分穿過反射偏振膜33 (透過光410)，另一 部分在反射偏振膜33上被反射(反射光420)。然后，反射光420再次穿過1/4延遲板32。 因為穿過反射偏振膜33的光410可以穿過線偏振片34，透過光410穿過線偏振片34并向 外射出。相反，在反射偏振膜上被反射的光420在穿過1/4延遲板時轉變成圓偏振光430。 然后，圓偏振光430穿過OLED的各層，然后在金屬陰極18上被反射。當圓偏振光430在金 屬陰極18上被反射時，圓偏振光430的旋轉方向發(fā)生反轉(反向的圓偏振光440)。然后， 反向的圓偏振光440再次穿過OLED的各層，并然后在穿過1/4延遲板32時轉變成線偏振 光450。在這種情況下，因為圓偏振光的旋轉方向通過反射發(fā)生反轉，穿過1/4延遲板32后 形成的線偏振光450為可以穿過反射偏振膜的偏振光。因此，線偏振光450在依次穿過反 射偏振膜和線偏振片以后向外射出。因為從理論上講從發(fā)光層發(fā)出的光通過上述程序可以 完全地向外射出，因此可以極大地提高OLED的亮度。與常規(guī)的OLED相比，當將根據本發(fā)明的一個示例性實施方式的偏振片用于上述 OLED時，所述OLED可具有極大地提高的光使用效率和亮度，因為其可被用于極大地提高從 發(fā)光層發(fā)出的光的發(fā)射效率并且還能通過最大程度地降低線偏振片對外部入射光的吸收 來使外部入射光的反射最小化。同時，根據本發(fā)明的一個示例性實施方式的用于OLED的偏振片可以包括用于降 低外部光的反射率的由色彩補償粘合劑形成的粘合劑層，所述粘合劑層形成在反射偏振膜 的上部或下部。所述色彩補償粘合劑為對整個可見光區(qū)域具有吸收預定的光強度的功效的粘合 劑。其中，所述色彩補償粘合劑可以通過混合粘合劑樹脂和用于吸收可見光區(qū)域的光的光 吸收劑來形成。在此情況下，在本領域中廣泛使用的粘合劑樹脂，例如用于常規(guī)的粘合劑片和 粘合劑膜等中的粘合劑樹脂，可以用作所述的粘合劑樹脂。例如可以使用透射光的粘合 劑樹脂作為所述的粘合劑樹脂，但本發(fā)明不特別局限于此。在此可使用的粘合劑樹脂的 例子包括基于丙烯?；臉渲⒒诰郯滨サ臉渲?、基于聚異丁烯的樹脂、基于丁苯橡膠 (SBR)的樹脂、基于橡膠的樹脂、基于聚乙烯醚的樹脂、基于環(huán)氧的樹脂、基于三聚氰胺的 樹脂、基于聚酯的樹脂、基于酚的樹脂、基于硅的樹脂或其共聚物。基于丙烯?；恼澈蟿?(acryl-based adhesive)是特別優(yōu)選的。同時，染料被廣泛地用作光吸收劑。這里可使用的染料，例如包括黑色染料，但本 發(fā)明不特別局限于此。因此，可以使用溶于有機溶劑并顯示良好的透明性的染料而沒有任 何限制。另外，還可以使用通過混合除黑色染料以外的其他染料所形成的染料來代替黑色 染料。在此情況下，基于100重量份的粘合劑樹脂，在粘合劑樹脂中光吸收劑的含量優(yōu) 選為大約0. 001-1重量份。當所述光吸收劑的含量小于0. 001重量份時，不能充分地體現 色彩補償性能，然而當所述光吸收劑的含量超過1重量份時，會嚴重地降低透光率。
6
同時，對于吸收波長在可見光區(qū)域的化合物，可以使用任意化合物作為光吸收劑 而沒有限制。優(yōu)選地，可以使用單種黑色染料或有色染料的混合物作為光吸收劑。其中，所 述的單種黑色染料起到了廣泛地吸收接近于可見光區(qū)域的中間波長(550nm)的光的作用， 即450-650nm的波長，并更優(yōu)選500-600nm。更具體地講，使用單種黑色染料是理想的，并且 具有較寬的吸收波長的染料混合物也是合適的。特別地，對于OLED來說，不同于自然光，從 光源R、G和B發(fā)出的光具有特定的波長區(qū)域。出于此考慮，更優(yōu)選使用不吸收從OLED發(fā)出 的特定波長區(qū)域的光但是吸收波長區(qū)域不在所述特定波長區(qū)域的可見光的染料。例如，當 一種染料可以更有效地吸收除特定的R、G和B波長區(qū)域之外的可見的波長區(qū)域的光時，這 種染料就可被用于有效地提高OLED的內部光的透射，并且吸收某種水平的外部光。因此， 這種染料可以非常有效地作為用于粘合劑的色彩補償染料。假定R的中心波長為460nm，G 的中心波長為530nm和B的中心波長為620nm，使用在R、G和B的波長區(qū)域之外的可以吸 收接近于500nm和580nm波長的較寬波長的光的透射光譜是理想的。為此目的，可以使用 通過以下方式獲得的染料混合物作為光吸收劑，所述的染料混合物是通過混合吸收波長區(qū) 域接近于500nm波長(例如，480-520nm的吸收波長區(qū)域，并更優(yōu)選490_500歷)的染料與 吸收波長區(qū)域接近于580nm波長(例如，570_600nm的吸收波長區(qū)域，并更優(yōu)選580_590nm) 的染料來獲得。當使用包含上述染料的色彩補償粘合劑來形成粘合劑層時，可以通過改變OLED 的總的透光率來控制內部光的透射和外部光的反射。因此，所述的色彩補償粘合劑可以提 高內部光的亮度以及保持OLED的高可視度。如上所述，當由包含吸收光的光吸收劑的色彩補償粘合劑形成粘合劑層時，用于 OLED的偏振片通過吸收粘合劑層上的內部反射光可用于進一步提高對比度。實施例下文中，將更詳細描述本發(fā)明的示例性實施方式。實施例1使用常規(guī)的線偏振片作為基膜，常規(guī)的線偏振片是通過將TAC保護膜層疊在聚乙 烯醇(PVA)膜的上表面和下表面上獲得的。然后，通過依次向常規(guī)的線偏振片的下表面上 粘附反射偏振膜(亮度提高膜，3M)和140nm厚的1/4波長延遲膜(具有正常色散特性的 COP拉伸膜)來制備根據本發(fā)明的一個示例性實施方式的具有提高的亮度的偏振片。其中， 所述反射偏振膜可以以50%的透光率透過某種線偏振光。然后，將制得的偏振片粘附到 OLED面板(2英寸的無源矩陣型OLED面板)上。實施例2使用常規(guī)的線偏振片作為基膜，常規(guī)的線偏振片是通過將TAC保護膜層疊在PVA 膜的上表面和下表面上獲得的。然后，將可以以50%的透光率透過某種線偏振光的反射偏 振膜(亮度提高膜，3M)粘附到常規(guī)的線偏振片的下表面上。然后，通過向基于丙烯?；?粘合劑中加入黑色染料(混合比=100 0. 02)來制備其透光率被調節(jié)至80%的水平的 色彩補償粘合劑，并且將所述色彩補償粘合劑涂敷到反射偏振膜上以形成色彩補償粘合劑 層。然后，將140nm厚的1/4波長延遲膜(具有正常色散特性的COP拉伸膜)粘附到色彩 補償粘合劑層上以制備根據本發(fā)明的一個示例性實施方式的具有提高的亮度的偏振片。最 后，將制得的偏振片粘附到OLED面板(2. 2英寸的有源矩陣型OLED面板)上。
對比實施例1為了比較，這里使用未粘附偏振片的OLED面板(2. 2英寸的無源矩陣型OLED面 板)。對比實施例2將由常規(guī)的線偏振片和140nm厚的1/4波長延遲膜(具有正常色散特性的COP拉 伸膜)組成的常規(guī)的圓偏振片粘附到OLED面板上。其中，所述常規(guī)的線偏振片通過將TAC 保護膜層疊在PVA膜的上表面和下表面上來獲得。試驗實施例1測量在實施例1-2和對比實施例1和2制備的OLED面板的亮度和反射率。在驅動每個OLED面板期間根據波長在測量所發(fā)出的光的強度以后計算亮度。其 中，OLED的亮度比示于括弧中，假定從沒有粘附偏振片的OLED面板(對比實施例1)所發(fā) 出的光的強度為100%。同時，使用UV分光計通過測量在每個OLED面板的前面所反射的光的強度來計算 反射率。其中，OLED的反射率示于括弧中，假定沒有粘附偏振片的OLED面板(對比實施例 1)的反射率為100%。測量結果示于下面表1中。表 權利要求
一種包括線偏振片和1/4延遲板的具有提高的亮度的用于有機發(fā)光二極管(OLED)的偏振片，其包括反射偏振膜，所述反射偏振膜設置在所述線偏振片和1/4延遲板之間并且在反射垂直于線偏振片的透射軸的偏振光時透射平行于線偏振片的透射軸的偏振光。
2.根據權利要求1所述的偏振片，其進一步包括形成在所述反射偏振膜的上部和下部 的一層或多層粘合劑層，其中，所述粘合劑層中的至少一層是由用于降低外部光的反射率的色彩補償粘合劑形 成的。
3.根據權利要求2所述的偏振片，其中，所述色彩補償粘合劑包含粘合劑樹脂和光吸 收劑。
4.根據權利要求3所述的偏振片，其中，基于100重量份的粘合劑樹脂，所述光吸收劑 存在的量為0. 01-1重量份。
5.根據權利要求3所述的偏振片，其中，所述粘合劑樹脂為選自基于丙烯?；臉渲?、 基于聚氨酯的樹脂、基于聚異丁烯的樹脂、基于丁苯橡膠(SBR)的樹脂、基于橡膠的樹脂、 基于聚乙烯醚的樹脂、基于環(huán)氧的樹脂、基于三聚氰胺的樹脂、基于聚酯的樹脂、基于酚的 樹脂、基于硅的樹脂及其共聚物中。
6.根據權利要求3所述的偏振片，其中，所述光吸收劑為黑色染料。
7.根據權利要求6所述的偏振片，其中，所述黑色染料的吸收波長為500-600nm。
8.根據權利要求3所述的偏振片，其中，所述光吸收劑為具有490-500nm的吸收波長區(qū) 域的染料和具有580-590nm的吸收波長區(qū)域的染料的染料混合物。
9.一種OLED器件，其包括在權利要求1-8中任一項所定義的具有提高的亮度的偏振片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有提高的亮度的用于有機發(fā)光二極管(OLED)的偏振片。包括線偏振片和1/4延遲板的所述偏振片包括反射偏振膜，所述反射偏振膜設置在所述線偏振片和1/4延遲板之間并且在反射垂直于線偏振片的透射軸的偏振光的同時透射平行于線偏振片的透射軸的偏振光。當在OLED器件中使用所述偏振片時，其可用于極大地提高OLED器件的亮度。
文檔編號G02B5/30GK101946195SQ200980105320
公開日2011年1月12日 申請日期2009年5月22日 優(yōu)先權日2008年5月22日
發(fā)明者別利亞夫·謝爾蓋耶, 尹赫, 樸文洙, 金信英 申請人:Lg化學株式會社