JP2019522865A - 光抽出層の製造方法、発光ダイオード表示装置及び発光ダイオード表示基板 - Google Patents
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Abstract
本出願は、凹凸面を有する光抽出層の製造方法を開示する。この方法は、透明性光学材料を用いて透明性光学材料層を形成する工程と、モールディングプレートの表面に複数の凹部を含むモールディングプレートを用いて、透明性光学材料層の表面に、複数の凹部とそれぞれ略相補的である複数の凸部を形成する工程と、を含む。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年５月２７日に提出した中国特許出願Ｎｏ．２０１６１０３６５８４９．８の優先権を主張し、その内容が全て本出願に援用される。
本出願は、２０１６年５月２７日に提出した中国特許出願Ｎｏ．２０１６１０３６５８４９．８の優先権を主張し、その内容が全て本出願に援用される。
本発明は表示技術に関し、特に、新規な光抽出層及び光抽出層の製造方法に関する。
液晶表示パネル（ＬＣＤ）デバイス等の他の表示デバイスと比べ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示デバイスは、バックライトを必要としない自己発光型の装置である。レスポンスが速く、視野角が広く、高輝度で、色調が鮮やかであり、より薄型で軽いというメリットがあることから、表示領域において広く応用が可能となっている。通常、ＯＬＥＤ表示装置は、トップエミッション型ＯＬＥＤ、ボトムエミッション型ＯＬＥＤ及びデュアルエミッション型ＯＬＥＤの３つのタイプに分けられる。
ひとつの方面において、本発明は、透明性光学材料を用いて透明性光学材料層を形成する工程と、モールディングプレートの表面に複数の凹部を含むモールディングプレートを用いて、前記透明性光学材料層の表面に、前記複数の凹部とそれぞれ略相補的である複数の凸部を形成する工程と、を含む、凹凸面を有する光抽出層の製造方法を提供する。
前記複数の凸部を形成する工程は、前記モールディングプレートと前記透明性光学材料層とを互いに押し付けて前記透明性光学材料層を変形させることで、前記透明性光学材料層の前記表面に複数の第１凸部を形成する工程を含んでもよい。
前記透明性光学材料層を変形させる前に、前記透明性光学材料層を加熱して溶媒容量を減少させる工程をさらに含んでもよい。
前記透明性光学材料層を変形させた後、前記透明性光学材料層を硬化して前記複数の第１凸部の表面を修正する工程をさらに含み、前記透明性光学材料は硬化材料であってもよい。
この方法は、前記複数の第１凸部の前記表面を修正した後、前記モールディングプレートと前記透明性光学材料層とを少なくとも１回互いに再押し付ける工程をさらに含んでもよい。
この方法は、前記モールディングプレートと前記透明性光学材料層とを互いに再押し付ける工程を繰り返した後、毎回前記透明性光学材料層を再硬化する工程をさらに含んでもよい。
この方法は、前記透明性光学材料層を変形させる前に、前記透明性光学材料層を加熱して溶媒容量を減少させる工程をさらに含み、前記透明性光学材料層を変形させた後に、前記透明性光学材料層を硬化して前記複数の第１凸部の表面を修正する工程と、前記複数の第１凸部の前記表面を修正する工程の後に、前記モールディングプレートと前記透明性光学材料層とを互いに再押し付ける工程と、修正及び押し付け工程を少なくとも１回繰り返す工程と、をさらに含んでもよい。
この方法は、前記透明性光学材料層を焼成して、前記凹凸面を有し、前記複数の凸部を含む前記光抽出層を形成する工程をさらに含んでもよい。
前記複数の凹部は略アール面を有するように形成されてもよい。
前記モールディングプレートと前記透明性光学材料層とを互いに押し付ける工程は、約１．５気圧から約２．５気圧の圧力範囲で、持続時間約１５秒から約３分の範囲において行ってもよい。
前記透明性光学材料層を加熱する工程は、約１０度から約１３５度の温度範囲で、持続時間約５０秒から約１０分の範囲において行ってもよい。
前記透明性光学材料層を硬化する工程は、約３０度から約１４０度の温度範囲で、持続時間約１分から約１０分の範囲において行ってもよい。
前記モールディングプレートと前記透明性光学材料層を少なくとも１回互いに再押し付ける工程は、約１．０気圧から約１．５気圧の圧力範囲で、持続時間約５０秒から約２０分の範囲において行ってもよい。
前記透明性光学材料層を再硬化する工程は、約３０度から約１４０度の温度範囲で、持続時間約１分から約１０分の範囲において行ってもよい。
前記透明性光学材料層を焼成する工程は、約７０度から約１９０度の温度範囲で、持続時間約１分から約３０分の範囲において行ってもよい。
前記透明性光学材料層を形成する工程は、前記透明性光学材料を添加剤と混ぜて混合物を作る工程と、前記混合物を用いて前記透明性光学材料層を形成する工程と、を含み、前記添加剤は、前記透明性光学材料層の厚みを均一にしやすいものであってもよい。
別の方面において、本発明は、本開示で述べる方法により製造される前記光抽出層を有する発光ダイオード表示装置を提供する。
別の方面において、本発明は、凹凸面を有する光抽出層を有し、前記光抽出層は、略アール面を有する複数の凸部を含む、発光ダイオード表示装置を提供する。
前記光抽出層は屈折率が１．５以上であってもよい。
別の方面において、本発明は、凹凸面を有する光抽出層を含み、前記光抽出層は、略アール面を有する複数の凸部を含む、発光ダイオードベース基板を提供する。
前記光抽出層は屈折率が１．５以上であってもよい。
以下の図面は開示された様々な実施形態の例にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
以下では、実施形態を参照しつつ、本開示について具体的に説明する。なお、いくつかの実施形態に関する以下の説明は例示及び説明としてのものに過ぎず、全てを網羅している訳ではなく、また、開示されるそのままの形態に本発明を限定するものでもない。
例えば、従来の有機発光ダイオード装置等の従来の表示装置は、光抽出効率が低い。発光層から発光される光線の大部分は、インターフェースにおける全内部反射のために、表示装置の様々な層間インターフェースで失われる。
そこで、本発明は、特に、従来技術における制限及び欠点に起因する一つ以上の課題を実質的に解消する、新規な光抽出層及び光抽出層の製造方法を提供する。ひとつの方面において、本開示は、光線を屈折させる凹凸面を有する光抽出層を含む発光ダイオード表示装置を提供する。光抽出層は、略アール面を有する複数の凸部を含んでもよい。ポリマー材料は、屈折率が１．５以上であってもよい。光抽出層は、光学材料により作製されてもよい。光抽出層は、ポリマー材料により作製されてもよい。
本明細書において、「光学材料」とは、本開示の光抽出層（又は光抽出層を有する表示パネル）の動作波長λにおける光放射がほぼ透過可能な材料を指す。
本明細書において、本開示に関連し「アール」とは、略円形に平滑化された凸部の表面又は光抽出層の表面を指す。例えば、表面上の任意の角部は、第１方向から第２方向へなだらかかつ徐々に移行する。略円状は、鋭角がない限り、例えば、略真円（例えば、半分円、四分円）、略弧状、略放物状又はこれらの任意の組み合わせであってもよい。略アール面には、微小チップ及び微細突起が実質的になくてもよい。略アール面には、ミクロ割れ及びミクロ応力が実質的になくてもよい。
図１〜２は、本開示のいくつかの実施形態におけるボトムエミッション型発光ダイオード表示装置の構造を示す模式図である。図１を参照すると、図１の発光ダイオード表示装置は、ベース基板１０と、ベース基板１０上に設けられる光抽出層２と、光抽出層２のベース基板１０から離れた側に設けられる第１電極３と、第１電極３の光抽出層２から離れた側に設けられる発光層１と、発光層１の第１電極３から離れた側に設けられる第２電極４と、を含む。図１の光抽出層２は略平坦な表面を有し、例えば、光抽出層２は層全体を通して厚みが略均一である。図１に示すように、発光層１から発信される光線は、第１電極３と光抽出層２との間のインターフェースまで進み、屈折して光抽出層２に入り、発光側（例えば、ベース基板１０）を通って発光ダイオード表示装置から出射する。しかし、発光層１から発信される光線の大部分は、光抽出層２と第１電極３との間のインターフェースにおける全内部反射のために、発光側（例えば、ベース基板１０）から出射できない。図１に示すように、光線の大部分は、発光ダイオード表示装置の発光側と反対方向に沿って発光ダイオード表示装置に反射される。図２を参照すると、図２の発光ダイオード表示装置は、ベース基板１０と、ベース基板１０上に設けられる光抽出層２と、光抽出層２のベース基板１０から離れた側に設けられる第１電極３と、第１電極３の光抽出層２から離れた側に設けられる発光層１と、発光層１の第１電極３から離れた側に設けられる第２電極４と、を含む。しかし、図２の光抽出層２は、複数の凸部２ａを含む凹凸面を有する。複数の凸部２ａは、各々略アール面を有してもよい。図２に示すように、発光層１から発信される光線は、第１電極３と光抽出層２との間のインターフェースまで進み、屈折して光抽出層２に入り、発光側を通って（例えば、ベース基板１０を通って）発光ダイオード表示装置から出射する。複数の凸部２ａがあるために、発光層１から発信される光線の大部分は、反射されて発光層１に入らずに、屈折して光抽出層２に入る。従って、発光ダイオード表示装置の層間インターフェースにおける全内部反射に起因する光損失がほぼ除去される。
同様に、図３〜４は、本開示のいくつかの実施形態におけるトップエミッション型発光ダイオード表示装置の構造を示す模式図である。図３を参照すると、図３の発光ダイオード表示装置は、ベース基板１０と、ベース基板１０上に設けられる第１電極３と、第１電極３のベース基板１０から離れた側に設けられる発光層１と、発光層１の第１電極３から離れた側に設けられる第２電極と、第２電極４の発光層１から離れた側に設けられる光抽出層２と、を含む。図３の光抽出層２は略平坦な表面を有し、例えば、光抽出層２は層全体を通して厚みが略均一である。図３に示すように、発光層１から発信される光線は、第２電極４と光抽出層２との間のインターフェースまで進み、発光側（例えば、光抽出層２）を通って発光ダイオード表示装置から出射する。しかし、発光層１から発信される光線の大部分は、光抽出層２と第２電極４との間のインターフェースにおける全内部反射のために、発光側から（例えば、光抽出層２を通って）出射できない。図３に示すように、光線の大部分は、発光ダイオード表示装置の発光側と反対方向に沿って発光ダイオード表示装置に反射される。図４を参照すると、図４の発光ダイオード表示装置は、ベース基板１０と、ベース基板１０上に設けられる第１電極３と、第１電極３のベース基板１０から離れた側に設けられる発光層１と、発光層１の第１電極３から離れた側に設けられる第２電極と、第２電極４の発光層１から離れた側に設けられる光抽出層２と、を含む。しかし、図４の光抽出層２は、複数の凸部２ａを含む凹凸面を有する。複数の凸部２ａは、各々略アール面を有してもよい。図４に示すように、発光層１から発信される光線は、第２電極４と光抽出層２との間のインターフェースまで進み、屈折して光抽出層２に入り、発光側を通って（例えば、光抽出層２を通って）発光ダイオード表示装置から出射する。複数の凸部２ａがあるために、発光層１から発信される光線の大部分は、反射されて発光層１に入らずに、屈折して光抽出層２に入る。従って、発光ダイオード表示装置の層間インターフェースにおける全内部反射に起因する光損失がほぼ除去される。
従って、凹凸面及び複数の凸部を有する光抽出層を含むことで、本発明の発光ダイオード表示装置の光抽出効率及び外部量子効率が大幅に増大する。図５は、本開示のいくつかの実施形態における光抽出層を有する発光ダイオード表示装置と、光抽出層のない従来の発光ダイオード表示装置の光抽出効率を比較したものである。図５を参照すると、実線は、凹凸面を有する光抽出層を有する発光ダイオード表示装置から発光される光線の光強度を示し、点線は、光抽出層のない従来の発光ダイオード表示装置から発光される光線の光強度を示す。図５に示すように、本発明の発光ダイオード表示装置における光抽出効率は、従来の発光ダイオード表示装置より著しく高くなっている。本発明の発光ダイオード表示装置における外部量子効率は、従来の発光ダイオード表示装置に比べて２０％近く改善されている。
別の方面において、本開示は光抽出層の製造方法を提供する。いくつかの実施形態において、この方法は、凹凸面を有する光抽出層を形成する工程を含み、光抽出層は、複数の凹部とそれぞれ略相補的な複数の凸部を含むように形成される。光抽出層を形成する工程は、モールディングプレートを用いて、凹凸面を有する光抽出層を形成する工程を含んでもよい。発光ダイオード表示装置内に、凹凸面を有する本発明の光抽出層を含むことで、発光ダイオード表示装置の様々な層間インターフェースにおける全内部反射に起因する光損失を低減又は除去できる。それ故、本発明の方法により製造される光抽出層を有する発光ダイオード表示装置は、画面がより明るく、電力消費が少なく、視野角が広い。
いくつかの実施形態において、凹凸面を有する光抽出層を形成する工程は、光抽出層の表面に複数の凸部を形成する工程を含む。モールディングプレートは、モールディングプレートの表面に複数の凹部を含んでもよい。光抽出層の複数の凸部は、モールディングプレートの表面の複数の凹部とそれぞれ略相補的であってもよい。本発明の製造工程ではモールディングプレートを用いて光抽出層を製造しており、発光ダイオード表示装置のパターニングに用いるマスク板の数が１枚少ないことから、製造コストを低減できる。
いくつかの実施形態において、凹凸面を有する光抽出層を形成する工程は、モールディングプレートの表面に透明性光学材料を直接配置する工程を含む。透明性光学材料はモールディングプレートの表面上の複数の凹部を充填するため、複数の凸部を有する光抽出層が形成される。この工程は、モールディングプレートを光抽出層から分離する工程をさらに含む。
いくつかの実施形態において、凹凸面は、光抽出層を形成する工程の後に得られる光抽出層の露出面である。例えば、いくつかの実施形態において、光抽出層を形成する工程は、透明性光学材料を用いて透明性光学材料層を形成する工程と、透明性光学材料層を形成した後、透明性光学材料層の表面に複数の凹部を形成することで凹凸面を形成する工程を含む。
光抽出層は、単層構造を有するように形成してもよい。光抽出層は、２つ以上のサブ層が互いにラミネートされた、ラミネート状の光抽出層であってもよい。
光抽出層を作製するための透明性光学材料は、屈折率の比較的高い材料であってもよい。透明性光学材料は、屈折率が１．５以上であってもよい。
透明性光学材料はポリマー材料を含んでもよい。透明性光学材料は樹脂材料を含んでもよい。透明性光学材料は、透明性光学材料層が硬化可能となるような硬化材料を含んでもよい。
いくつかの実施形態において、複数の凸部を形成する工程は、モールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに押し付けて透明性光学材料層を変形させることで、複数の第１凸部を形成する工程を含む。変形工程は、透明性光学材料層上に、複数の第１凸部と、凹凸面と、を形成することを目的とする。モールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに押し付ける工程は、約１．５気圧から約２．５気圧の圧力範囲で、持続時間約１５秒から約３分の範囲において行ってもよい。モールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに押し付ける工程は、約２気圧の圧力下で、持続時間約０．５分から約３分の範囲において行ってもよい。モールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに押し付ける工程は、約１．８気圧の圧力下で、持続時間約１５秒から約１５０秒の範囲において行ってもよい。モールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに押し付ける工程は、約１．５気圧から約２．３気圧の圧力範囲で、持続時間約２０秒から約１分の範囲において行ってもよい。一実施例において、モールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに押し付ける工程は、約２気圧の圧力下で、持続時間約５０秒により行われる。別の実施例において、モールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに押し付ける工程は、約１．８気圧の圧力下で、持続時間約３５秒により行われる。
いくつかの実施形態において、この方法は、透明性光学材料層を変形させる前に、透明性光学材料層を加熱して溶媒容量を減らす工程をさらに含む。加熱工程は、透明性光学材料層の溶媒容量を減らして、モールディングプレートを用いて実施する後続の変形工程を促すことを目的とする。透明性光学材料層を加熱する工程は、約１０度から約１３５度の温度範囲で、持続時間約５０秒から約１０分の範囲において行ってもよい。透明性光学材料層を加熱する工程は、約１０度から約１１０度の温度範囲で、持続時間約２分から約１０分の範囲において行ってもよい。透明性光学材料層を加熱する工程は、約３５度から約１３５度の温度範囲で、持続時間約５０秒から約５分の範囲において行ってもよい。透明性光学材料層を加熱する工程は、約５５度から約８５度の温度範囲で、持続時間約２分から約６分の範囲において行ってもよい。透明性光学材料層を加熱する工程は、約６０度から約８０度の温度範囲で、持続時間約３分から約５分の範囲において行ってもよい。一実施例において、透明性光学材料層を加熱する工程は、約６０度の温度下で持続時間約５分により行われる。別の実施例において、透明性光学材料層を加熱する工程は、約８５度の温度下で持続時間約３分により行われる。一般に、加熱時間が長いほど、透明性光学材料層の溶媒容量を十分減じるのに必要な加熱温度が低くなる。透明性光学材料は硬化樹脂材料であってもよい。
いくつかの実施形態において、透明性光学材料は硬化材料であり、この方法は、透明性光学材料層を変形させた後、透明性光学材料層を硬化させて複数の第１凸部の表面を修正する工程をさらに含んでもよい。硬化工程は、変形の工程で生じたミクロ応力、微細突起、微小チップ及びミクロ割れを減少又は除去して、複数の第１凸部の表面を略アール面とすることを目的とする。透明性光学材料層を硬化する工程は、約３０度から約１４０度の温度範囲で、持続時間約１分から約１０分の範囲において行ってもよい。透明性光学材料層を硬化する工程は、約３０度から約１４０度の温度範囲で、持続時間約１分から約５分の範囲において行ってもよい。透明性光学材料層を硬化する工程は、約３５度から約１３５度の温度範囲で、持続時間約２分から約１０分の範囲において行ってもよい。透明性光学材料層を硬化する工程は、約８０度から約９５度の温度範囲で、持続時間約１分から約１０分の範囲において行ってもよい。透明性光学材料層を硬化する工程は、約８５度から約９０度の温度範囲で、持続時間約１．５分から約８分の範囲において行ってもよい。一実施例において、透明性光学材料層を硬化する工程は、約９０度の温度下で、持続時間約１．５分により行われる。別の実施例において、透明性光学材料層を硬化する工程は、約８５度の温度下で、持続時間約８分により行われる。
いくつかの実施形態において、この方法は、複数の第１凸部の表面を修正する工程の後に、モールディングプレートと透明性光学材料層とを少なくとも１回互いに再押し付ける工程をさらに含む。再押し付ける工程は、モールディングプレートにより設定された形状と一致するように複数の第１凸部の形状を整えることを目的とする。モールディングプレートと透明性光学材料層とを少なくとも１回互いに再押し付ける工程は、約１．０気圧から約１．５気圧の圧力範囲で、持続時間約５０秒から約２０分間の範囲において行ってもよい。モールディングプレートと透明性光学材料層とを少なくとも１回互いに再押し付ける工程は、約１．０気圧の圧力下で、持続時間約５０秒から約５分の範囲において行ってもよい。モールディングプレートと透明性光学材料層とを少なくとも１回互いに再押し付ける工程は、約１．０気圧の圧力下で、持続時間約１０分から約２０分の範囲において行ってもよい。一実施例において、モールディングプレートと透明性光学材料層とを少なくとも１回互いに再押し付ける工程は、約１．０気圧の圧力下で、約２分間行ってもよい。別の実施例において、モールディングプレートと透明性光学材料層とを少なくとも１回互いに再押し付ける工程は、約１．０気圧の圧力下で、約３分間行ってもよい。
いくつかの実施形態において、この方法は、モールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに再押し付ける工程を繰り返した後、毎回透明性光学材料層を再硬化する工程をさらに含む。再硬化工程は、再押し付け工程で生じたミクロ応力、微細突起、微小チップ及びミクロ割れを減少又は除去して、複数の凸部の表面を略アール面とすることを目的とする。透明性光学材料層を再硬化する工程は、約３０度から約１４０度の温度範囲で、持続時間約１分から約１０分の範囲において行ってもよい。透明性光学材料層を再硬化する工程は、約３０度から約１４０度の温度範囲で、持続時間約１分から約５分の範囲において行ってもよい。透明性光学材料層を再硬化する工程は、約３５度から約１３５度の温度範囲で、持続時間約２分から約１０分の範囲において行ってもよい。透明性光学材料層を再硬化する工程は、約８０度から約９５度の温度範囲で、持続時間約１分から約１０分の範囲において行ってもよい。透明性光学材料層を再硬化する工程は、約８５度から約９０度の温度範囲で、持続時間約１．５分から約８分の範囲において行ってもよい。一実施例において、透明性光学材料層を再硬化する工程は、約９０度の温度下で、持続時間約１．５分により行ってもよい。別の実施例において、透明性光学材料層を再硬化する工程は、約８５度の温度下で、持続時間約８分により行ってもよい。
いくつかの実施形態において、この方法は、透明性光学材料層を加熱して溶媒容量を減らす工程と、モールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに押し付けて透明性光学材料層を変形させることで、複数の第１凸部を形成する工程と、透明性光学材料層を硬化させて複数の第１凸部の表面を修正する工程と、複数の第１凸部の表面を修正した後、モールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに再押し付ける工程と、修正及び押し付けの工程を１回以上繰り返す工程と、を含む。透明性光学材料層を加熱する工程は、約１０度から約１１０度の温度範囲で、持続時間約２分から約１０分の範囲において行い、モールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに押し付ける工程は、約２気圧の圧力下で、持続時間約０．５分から約３分の範囲において行い、透明性光学材料層を硬化する工程は、約３０度から約１４０度の温度範囲で、持続時間約１分から約５分の範囲において行い、モールディングプレートと透明性光学材料層とを少なくとも１回互いに再押し付ける工程は、約１．０気圧の圧力下で、持続時間約５０秒から約５分の範囲において行ってもよい。透明性光学材料層を加熱する工程は、約３５度から約１３５度の温度範囲で、持続時間約５０秒から約５分の範囲において行い、モールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに押し付ける工程は、約１．８気圧の圧力下で、持続時間約１５秒から約１５０秒の範囲において行い、透明性光学材料層を硬化する工程は、約３５度から約１３５度の温度範囲で、持続時間約２分から約１０分の範囲において行い、モールディングプレートと透明性光学材料層とを少なくとも１回互いに再押し付ける工程は、約１．０気圧の圧力下で、持続時間約１０分から約２０分の範囲において行ってもよい。
いくつかの実施形態において、この方法は、変形及び修正の工程の後、透明性光学材料層を焼成して、凹凸面を有し、複数の凸部を含む光抽出層を形成する工程を含む。焼成工程は、再押し付け工程で生じたミクロ応力、微細突起、微小チップ及びミクロ割れを減少又は除去して、複数の凸部の表面を略アール面とすることを目的とする。本発明の方法により作製される光抽出層には任意の微小チップ及び微細突起がなく、最終的に製造される発光ダイオード表示装置において部分放電欠陥が回避される。透明性光学材料層を焼成する工程は、約７０度から約１９０度の温度範囲で、持続時間約１分から約３０分の範囲において行ってもよい。透明性光学材料層を焼成する工程は、約８０度から約１４０度の温度範囲で、持続時間約１分から約２０分の範囲において行ってもよい。一実施例において、透明性光学材料層を焼成する工程は、約１２０度の温度下で、持続時間約３分により行われる。別の実施例において、透明性光学材料層を焼成する工程は、約１２０度の温度下で、持続時間約１８分により行われる。
いくつかの実施形態において、透明性光学材料層を形成する工程は、透明性光学材料を添加剤と混ぜて混合物を作る工程と、混合物を用いて透明性光学材料層を形成する工程と、を含む。添加剤は、厚みが均一な透明性光学材料層を形成しやすい化合物であってもよい。透明性光学材料層を作製にあたり混合物に添加剤を添加することで、混合材は優れた自己水平化特性を持つようになり、表面上に均一に分布されて、層全体の厚みが略均一な透明性光学材料層が形成される。その上、混合材には自己水平化特性があるため、透明性光学材料層の表面に微小チップや微細突起が形成されるのを回避できる。例えば、複数の第１凸部を有する透明性光学材料層の硬化工程又は焼成工程が行われるたびに、混合材の自己水平化特性のために、透明性光学材料層の表面又は光抽出層の表面に微小チップ、微細突起、ミクロ応力及びミクロ割れが形成されるのが避けられ、最終的に製造される発光ダイオード表示装置の性質がより優れたものとなる。
モールディングプレートは、弾性材料により作製されてもよい。モールディングプレートは、ポリシリコン、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリイミド及びフェノール樹脂からなる群から選択される弾性材料により作製されてもよい。モールディングプレートは、ポリジメチルシロキサンにより作製されてもよい。弾性材料により作製されたモールディングプレートを用いることで、透明性光学材料層の表面に微小チップ及び微細突起が形成されるのをさらに避けることができる。
透明性光学材料は硬化材料であってもよい。透明性光学材料は硬化ポリマー材料であってもよい。透明性光学材料は熱硬化材料であってもよい。透明性光学材料は熱硬化ポリマー材料であってもよい。透明性光学材料は、光硬化材料（例えば、紫外線硬化材料）であってもよい。透明性光学材料は、光硬化ポリマー材料（例えば、紫外線硬化ポリマー材料）であってもよい。
一実施例において、透明性光学材料は熱硬化材料である。光抽出層を形成する工程は、透明性光学材料を用いて透明性光学材料層を形成する工程と、約１０度から約１１０度の温度範囲で、持続時間約２分から約１０分の範囲において透明性光学材料層を加熱して溶媒容量を減少させる工程と、約２気圧の圧力下で、持続時間約０．５分から約３分の範囲においてモールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに押し付けて透明性光学材料層を変形させ、モールディングプレートは、モールディングプレートの表面に複数の凹部を含み、複数の凹部を有する表面を透明性光学材料層に対し押し付けて、透明性光学材料層の表面に複数の第１凸部を形成する工程と、約３０度から約１４０度の温度範囲で、持続時間約１分から約５分の範囲において透明性光学材料層を硬化することで、複数の第１凸部の表面を修正する工程と、約１．０気圧の圧力下で、持続時間約５０秒から約５分の範囲においてモールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに再押し付ける工程と、透明性光学材料層を焼成して、凹凸面を有し、複数の凸部を含む光抽出層を形成する工程と、を含む。このプロセスは、溶媒容量を減少する加熱工程と、複数の第１凸部の表面を修正する硬化工程と、加熱工程の後に行われる押し付け工程と、硬化工程の後に行われる再押し付け工程と、を含む。押し付け工程と再押し付け工程では、透明性光学材料層を変形させてその表面に複数の凸部を形成する。硬化工程と焼成工程では、押し付け工程と再押し付け工程において生じたミクロ応力、微細突起、微小チップ及びミクロ割れを減少又は除去する。
別の実施例において、透明性光学材料は光硬化材料である。光抽出層を形成する方法は、透明性光学材料を用いて透明性光学材料層を形成する工程と、約３５度から約１３５度の温度範囲で、持続時間約５０秒から約５分の範囲において透明性光学材料層を加熱して溶媒容量を減少させる工程と、約１．８気圧の圧力下で、持続時間約１５秒から約１５０秒の範囲においてモールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに押し付けて透明性光学材料層を変形させ、モールディングプレートは、モールディングプレートの表面に複数の凹部を含み、複数の凹部を有する表面を透明性光学材料層に対し押し付けて、透明性光学材料層の表面に複数の第１凸部を形成する工程と、約３５度から約１３５度の温度範囲で、持続時間約２分から約１０分の範囲において透明性光学材料層を硬化することで、複数の第１凸部の表面を修正する工程と、約１．０気圧の圧力下で、持続時間約１０分から約２０分の範囲においてモールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに再押し付ける工程と、透明性光学材料層を焼成して、凹凸面及び複数の凸部を有する光抽出層を形成する工程と、を含む。このプロセスは、溶媒容量を減少する加熱工程と、複数の第１凸部の表面を修正する硬化工程と、加熱工程の後に行われる押し付け工程と、硬化工程の後に行われる再押し付け工程と、を含む。押し付け工程と再押し付け工程では、透明性光学材料層を変形させてその表面に複数の凸部を形成する。硬化工程と焼成工程では、押し付け工程と再押し付け工程において生じたミクロ応力、微細突起、微小チップ及びミクロ割れを減少又は除去する。透明性光学材料は紫外線硬化材料であり、硬化工程は、紫外線を用いて透明性光学材料層を硬化する工程を含む。
いくつかの実施形態において、透明性光学材料層の表面に設けられる複数の第１凸部は、他の適切な方法により形成されてもよい。例えば、複数の第１凸部はリソグラフィ処理において形成されてもよい。この方法は、複数の第１凸部を形成した後、本開示で述べる硬化工程、再硬化工程、再押し付け工程及び焼成工程のうちのひとつ以上をさらに含んでもよい。
一実施例において、この方法は、透明性光学材料を用いて透明性光学材料層を形成する工程と、透明性光学材料層をパターニングして透明性光学材料層の表面に複数の凸部を形成する工程と、透明性光学材料層を硬化させて複数の第１凸部の表面を修正する工程と、を含む。この方法は、複数の第１凸部の表面を修正する工程の後に、モールディングプレートと透明性光学材料層とを互いに押し付ける工程をさらに含んでもよい。この方法は、押し付け工程の後に、透明性光学材料層を少なくとも１回を再硬化する工程と、モールディングプレートと透明性光学材料層とを少なくとも１回互いに再押し付ける工程をさらに含んでもよい。この方法は、透明性光学材料層を焼成して、凹凸面及び複数の凸部を有する光抽出層を形成する工程をさらに含んでもよい。
別の方面において、本開示は表示基板の製造方法を提供する。いくつかの実施形態において、表示基板の製造方法は、本開示で述べる光抽出層を製造する工程を含む。
別の方面において、本開示は表示装置の製造方法を提供する。いくつかの実施形態において、表示装置の製造方法は、本開示で述べる光抽出層を製造する工程を含む。表示装置は、液晶表示装置であってもよい。表示装置は、発光ダイオード表示装置であってもよい。
別の方面において、本開示は発光ダイオード表示装置の製造方法を提供する。いくつかの実施形態において、発光ダイオード表示装置の製造方法は、本開示で述べる光抽出層を製造する工程を含む。
本発明の方法により製造される光抽出層は様々な目的に利用できる。一実施例において、光抽出層は、液晶表示装置におけるバックライトの光利用効率を改善するのに利用できる。例えば、光抽出層は、液晶表示装置におけるバックライトの光路に配置してもよい。光抽出層は、バックライトと液晶表示装置の他の層との間のインターフェースにおける全内部反射に起因する、バックライトから発信される光線の光損失を軽減するように構成される。
別の実施例において、光抽出層は発光ダイオード表示装置、例えば、発光ダイオード表示装置に利用される。発光ダイオード表示装置は、有機発光ダイオード表示装置であってもよい。発光ダイオード表示装置は、量子ドット発光ダイオード表示装置であってもよい。
別の方面において、本開示は本発明の方法により製造される光抽出層を提供する。別の方面において、本開示は本発明の方法により製造される光抽出層を有する表示基板を提供する。別の方面において、本開示は本発明の方法により製造される光抽出層を有する表示パネルを提供する。別の方面において、本開示は本発明の方法により製造される光抽出層を有する表示装置を提供する。
別の方面において、本開示は、凹凸面を有し、凹凸面を形成する複数の凸部を含む、光抽出層を提供する。複数の凸部は、略アール面を有してもよい。複数の凸部は、各々略アール面を有してもよい。光抽出層は、例えば、樹脂等の光学ポリマー材料により作製されてもよい。光抽出層は屈折率が１．５以上の材料により作製されてもよい。凹凸面は、複数の凹部により間隔を置いた複数の凸部を含んでもよい。複数の凸部は、各々直径又は幅が約１μｍから約５００μｍの範囲にあってもよく、例えば、約１μｍから約１０μｍ、約１０μｍから約１００μｍ、約１００μｍから約２５０μｍ、約２５０μｍから５００μｍであってもよい。光抽出層には、微小チップ及び微細突起がほぼなくてもよい。光抽出層には、ミクロ応力及びミクロ割れがほぼなくてもよい。
光抽出層は、単層構造を有してもよい。光抽出層は、互いにラミネートされた２つ以上のサブ層を含んでもよい。２つ以上のサブ層の屈折率は、発光方向、例えば、発光層から表示パネルの発光側に向かう方向に沿って増大してもよい。
光抽出層を作製するための透明性光学材料は、屈折率の比較的高い材料であってもよい。透明性光学材料は、屈折率が１．５以上であってもよい。
別の方面において、本開示は表示基板用のベース基板を提供する。いくつかの実施形態において、ベース基板は、支持基板と、支持基板上に設けられ、表示基板の光抽出効率を強化するための光抽出層と、を含む。光抽出層は、光抽出層の支持基板から離れた側に凹凸面を有する。複数の凸部は、略アール面を有してもよい。複数の凸部は、各々略アール面を有してもよい。光抽出層は、例えば、樹脂等の光学ポリマー材料により作製されてもよい。光抽出層は屈折率が１．５以上の材料により作製されてもよい。凹凸面は、複数の凹部により間隔を置いた複数の凸部を含んでもよい。
別の方面において、本開示は、本開示で述べる、又は本開示で述べる方法により製造される光抽出層を有する表示基板を提供する。別の方面において、本開示は、本開示で述べる、又は本開示で述べる方法により製造される光抽出層を有する表示パネルを提供する。別の方面において、本開示は、本開示で述べる、又は本開示で述べる方法により製造される光抽出層を有する表示装置を提供する。適切な表示装置の例には、電子ペーパー、携帯電話、タブレットコンピュータ、テレビ、モニタ、ノートパソコン、電子アルバム、ＧＰＳ等が含まれるが、これらに限らない。表示装置は、発光ダイオード表示装置であってもよい。発光ダイオード表示装置は、有機発光ダイオード表示装置であってもよい。発光ダイオード表示装置は、量子ドット発光ダイオード表示装置であってもよい。
図６は、本開示のいくつかの実施形態における発光ダイオード表示装置の構造を示す模式図である。図６を参照すると、いくつかの実施形態における発光ダイオード表示装置は、ベース基板１０と、ベース基板１０上に設けられる光抽出層２と、光抽出層２のベース基板１０から離れた側に設けられる第１電極３と、第１電極３の光抽出層２から離れた側に設けられる発光層１と、発光層１の第１電極３から離れた側に設けられる第２電極４と、第２電極４の発光層１から離れた側に設けられる封止層５と、を含む。
いくつかの実施形態において、発光ダイオード表示装置は、ボトムエミッション型発光ダイオード表示装置である。ボトムエミッション型有機発光ダイオード表示装置における第１電極３は、透明導電材料により作製されてもよい。透明第１電極３を作製するための適切な透明導電材料の例には、酸化亜鉛、インジウムガリウム酸化物、インジウム亜鉛酸化物、インジウムチタン酸化物及びインジウムガリウム亜鉛酸化物が含まれるがこれらに限らない。ボトムエミッション型有機発光ダイオード表示装置における第２電極４は、反射金属材料により作製されてもよい。反射第２電極４を作製する適切な反射金属材料の例には銀が含まれるが、これに限らない。
いくつかの実施形態において、発光ダイオード表示装置は、トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置である。トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置における第１電極３は、反射金属材料により作製されてもよい。反射第１電極３を作製する適切な反射金属材料の例には銀が含まれるが、これに限らない。トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置における第２電極４は、透明導電材料により作製されてもよい。透明第２電極４を作製するための適切な透明導電材料の例には、酸化亜鉛、インジウムガリウム酸化物、インジウム亜鉛酸化物、インジウムチタン酸化物及びインジウムガリウム亜鉛酸化物が含まれるがこれらに限らない。
図７は、本開示のいくつかの実施形態における発光ダイオード表示装置の構造を示す模式図である。図７を参照すると、いくつかの実施形態における発光ダイオード表示装置は、ベース基板１０と、ベース基板１０上に設けられる第１電極３と、第１電極３のベース基板１０から離れた側に設けられる発光層１と、発光層１の第１電極３から離れた側に設けられる第２電極４と、第２電極４の発光層１から離れた側に設けられる光抽出層２と、光抽出層２の第２電極４から離れた側に設けられる封止層５と、を含む。
いくつかの実施形態において、発光ダイオード表示装置は、ボトムエミッション型発光ダイオード表示装置である。ボトムエミッション型有機発光ダイオード表示装置における第１電極３は、透明導電材料により作製されてもよい。透明第１電極３を作製するための適切な透明導電材料の例には、酸化亜鉛、インジウムガリウム酸化物、インジウム亜鉛酸化物、インジウムチタン酸化物及びインジウムガリウム亜鉛酸化物が含まれるがこれらに限らない。ボトムエミッション型有機発光ダイオード表示装置における第２電極４は、反射金属材料により作製されてもよい。反射第２電極４を作製するための適切な反射金属材料の例には銀が含まれるが、これに限らない。
いくつかの実施形態において、発光ダイオード表示装置は、トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置である。トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置における第１電極３は、反射金属材料により作製されてもよい。反射第１電極３を作製するための適切な反射金属材料の例には銀が含まれるが、これに限らない。トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置における第２電極４は、透明導電材料により作製されてもよい。透明第２電極４を作製するための適切な透明導電材料の例には、酸化亜鉛、インジウムガリウム酸化物、インジウム亜鉛酸化物、インジウムチタン酸化物及びインジウムガリウム亜鉛酸化物が含まれるがこれらに限らない。
図８は、本開示のいくつかの実施形態における発光ダイオード表示装置の構造を示す模式図である。図８を参照すると、いくつかの実施形態における発光ダイオード表示装置は、ベース基板１０と、ベース基板１０上に設けられる光抽出層２と、光抽出層２のベース基板１０から離れた側に設けられる第１電極３と、第１電極３の光抽出層２から離れた側に設けられる発光層１と、発光層１の第１電極３から離れた側に設けられる第２電極４と、第２電極４の発光層２から離れた側に設けられる第２光抽出層２’と、第２光抽出層２’の第２電極４から離れた側に設けられる封止層５と、を含む。
いくつかの実施形態において、発光ダイオード表示装置は、デュアルエミッション型発光ダイオード表示装置である。第１電極３及び第２電極４は、半透過・半反射電極材料により作製されてもよい。第１電極３の一部は反射金属材料により作製され、第１電極３の別の一部は透明導電材料により作製されてもよい。第２電極４の一部は反射金属材料により作製され、第２電極４の別の一部は透明導電材料により作製されてもよい。ベース基板１０は、透明ベース基板１０であってもよい。
本発明の実施形態に関する以上の記載は例示と説明を目的としており、全てを網羅している訳ではなく、また開示された形態そのものに本発明を限定するものでもない。それ故、上記記載は限定ではなく例示を目的としていると見なすべきであり、多くの変更や変形は当業者にとって明らかであろう。本発明の原理とそれが実際に適用される最良の形態を最も説明しやすいような実施形態を選択しそれについて記載することで、特定の用途又は想定される適用に適した本発明の様々な実施形態及び様々な変更を当業者に理解させることを目的とする。本開示に付した請求項及びその均等物により本発明の範囲を定義することが意図され、別途示唆しない限り、すべての用語は合理的な範囲内で最も広く解釈されるべきである。従って、「本発明」、「本開示」又はこれに類する用語は請求項の範囲を必ずしも特定の実施形態に限定せず、本発明の例示的実施形態に対する参照は本発明への限定を示唆するものではなく、かかる限定を推論すべきではない。本発明は付属する請求項の構想と範囲のみにより限定される。さらに、これらの請求項では後に名詞又は要素を伴って「第１」「第２」等という表現を用いる場合がある。特定の数量が示されない限り、このような用語は専用語であると理解すべきであり、修飾された要素の数量が上記専用語により限定されると解釈してはならない。記載した効果や利点はいずれも本発明のすべての実施形態に適用されるとは限らない。当業者であれば、以下の請求項により定義される本発明の範囲から逸脱せずに、記載した実施形態を変形できることが理解されよう。さらに、以下の請求項に明記されているか否かを問わず、本開示の要素及び部品のいずれも公衆に捧げる意図はない。
Claims (21)
- 透明性光学材料を用いて透明性光学材料層を形成する工程と、
モールディングプレートの表面に複数の凹部を含むモールディングプレートを用いて、前記透明性光学材料層の表面に、前記複数の凹部とそれぞれ略相補的である複数の凸部を形成する工程と、
を含む、凹凸面を有する光抽出層の製造方法。 - 前記複数の凸部を形成する工程は、前記モールディングプレートと前記透明性光学材料層とを互いに押し付けて前記透明性光学材料層を変形させることで、前記透明性光学材料層の前記表面に複数の第１凸部を形成する工程を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記透明性光学材料層を変形させる前に、
前記透明性光学材料層を加熱して溶媒容量を減少させる工程をさらに含む、請求項２に記載の方法。 - 前記透明性光学材料層を変形させた後、
前記透明性光学材料層を硬化して前記複数の第１凸部の表面を修正する工程をさらに含み、
前記透明性光学材料は硬化材料である、請求項２に記載の方法。 - 前記複数の第１凸部の前記表面を修正した後、
前記モールディングプレートと前記透明性光学材料層とを少なくとも１回互いに再押し付ける工程をさらに含む、請求項４に記載の方法。 - 前記モールディングプレートと前記透明性光学材料層とを互いに再押し付ける工程を繰り返した後、毎回前記透明性光学材料層を再硬化する工程をさらに含む、請求項５に記載の方法。
- 前記透明性光学材料層を変形させる前に、
前記透明性光学材料層を加熱して溶媒容量を減少させる工程をさらに含み、
前記方法は、前記透明性光学材料層を変形させた後に、
前記透明性光学材料層を硬化して前記複数の第１凸部の表面を修正する工程と、
前記複数の第１凸部の前記表面を修正する工程の後に、前記モールディングプレートと 前記透明性光学材料層とを互いに再押し付ける工程と、
修正及び押し付け工程を少なくとも１回繰り返す工程と、
をさらに含む請求項２に記載の方法。 - 前記透明性光学材料層を焼成して、前記凹凸面を有し、前記複数の凸部を含む前記光抽出層を形成する工程をさらに含む、請求項２に記載の方法。
- 前記複数の凹部は略アール面を有するように形成される、請求項１に記載の方法。
- 前記モールディングプレートと前記透明性光学材料層とを互いに押し付ける工程は、約１．５気圧から約２．５気圧の圧力範囲で、持続時間約１５秒から約３分の範囲において行う、請求項２に記載の方法。
- 前記透明性光学材料層を加熱する工程は、約１０度から約１３５度の温度範囲で、持続時間約５０秒から約１０分の範囲において行う、請求項３に記載の方法。
- 前記透明性光学材料層を硬化する工程は、約３０度から約１４０度の温度範囲で、持続時間約１分から約１０分の範囲において行う、請求項４に記載の方法。
- 前記モールディングプレートと前記透明性光学材料層を少なくとも１回互いに再押し付ける工程は、約１．０気圧から約１．５気圧の圧力範囲で、持続時間約５０秒から約２０分の範囲において行う、請求項５に記載の方法。
- 前記透明性光学材料層を再硬化する工程は、約３０度から約１４０度の温度範囲で、持続時間約１分から約１０分の範囲において行う、請求項６に記載の方法。
- 前記透明性光学材料層を焼成する工程は、約７０度から約１９０度の温度範囲で、持続時間約１分から約３０分の範囲において行う、請求項８に記載の方法。
- 前記透明性光学材料層を形成する工程は、
前記透明性光学材料を添加剤と混ぜて混合物を作る工程と、
前記混合物を用いて前記透明性光学材料層を形成する工程と、を含み、
前記添加剤は、前記透明性光学材料層の厚みを均一にしやすいものである、請求項１に記載の方法。 - 請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法により製造される前記光抽出層を有する発光ダイオード表示装置。
- 凹凸面を有する光抽出層を有し、
前記光抽出層は、略アール面を有する複数の凸部を含む、発光ダイオード表示装置。 - 前記光抽出層は屈折率が１．５以上である、請求項１８に記載の発光ダイオード表示基板。
- 凹凸面を有する光抽出層を含み、
前記光抽出層は、略アール面を有する複数の凸部を含む、発光ダイオードベース基板。 - 前記光抽出層は屈折率が１．５以上である、請求項２０に記載の発光ダイオードベース基板。
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