JP2019536199A - 有機発光ダイオード用の光抽出基板を製造する方法およびそれを備えた製品 - Google Patents

有機発光ダイオード用の光抽出基板を製造する方法およびそれを備えた製品 Download PDF

Info

Publication number
JP2019536199A
JP2019536199A JP2019520537A JP2019520537A JP2019536199A JP 2019536199 A JP2019536199 A JP 2019536199A JP 2019520537 A JP2019520537 A JP 2019520537A JP 2019520537 A JP2019520537 A JP 2019520537A JP 2019536199 A JP2019536199 A JP 2019536199A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
pulse
light extraction
precursor
stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP2019520537A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019536199A5 (ja
Inventor
クオ，クアン−ティン
リン，ジェン−ジエ
ジャン，ルゥ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of JP2019536199A publication Critical patent/JP2019536199A/ja
Publication of JP2019536199A5 publication Critical patent/JP2019536199A5/ja
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/854—Arrangements for extracting light from the devices comprising scattering means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
    • H10K77/111—Flexible substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B05D3/065—After-treatment
    • B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/311—Flexible OLED
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/331—Nanoparticles used in non-emissive layers, e.g. in packaging layer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

方法は、底基板を提供する工程、およびその底基板上に前駆体を配置する工程を含む。その前駆体は、第１の材料の粉末粒子および有機結合剤を含む。その方法は、その前駆体を光熱処理して、光抽出層を形成する工程を含む。その光熱処理は、その前駆体を、パルス状に励起されたフラッシュランプに暴露する工程を含む。その方法は、その光抽出層に隣接して有機発光ダイオードを配置する工程をさらに含む。

Description

優先権
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１６年１０月１７日に出願された米国仮特許出願第６２／４０９０７０号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。
本開示は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）用の光抽出基板を製造する方法およびそのような光抽出基板を備えた製品に関する。より詳しくは、その方法は、高エネルギー光源を使用した基板前駆体の光熱処理を含む。
ＯＬＥＤは、カソードを通じて注入される電子とアノードを通じて注入される正孔との再結合により生じる励起によって放出されるエネルギーを使用して光を生じる発光素子である。ＯＬＥＤには、低電圧駆動、自己発光、幅広い視角、高解像度、天然色の再現性、および短い応答時間などの様々な利点がある。ＯＬＥＤ照明も、グレアを最小にする拡散光源であるので、都合よい。ＯＬＥＤは、従来の発光ダイオード（ＬＥＤ）と比べて少ない熱しか生じず、このために、電力と材料の消費が節約される。
ＯＬＥＤは、携帯型情報機器、カメラ、腕時計、オフィス機器、乗り物の情報表示窓、テレビ（ＴＶ）、表示装置、照明装置、および他の電子機器などの様々な機器に適用することができる。
ＯＬＥＤ照明の難題の１つは、一般に、機器内の光散乱または反射をもたらす層間の屈折率差により、または層内の光吸収により生じる光効率の損失である。その効率を改善するために、ＯＬＥＤ機器内に１つ以上の光抽出基板が使用されることがある。数多くの異なる種類の光抽出層が、ＯＬＥＤへの使用並びに他の用途のために設計されてきた。光抽出基板の例に、ここに全てが引用される、２０１６年３月２３日に出願された特許文献１に記載されたものがある。
特許文献１に記載された光抽出基板は、底基板上に１種類以上の前駆体を提供し、それぞれの前駆体層を専用オーブン内で熱処理することによって、形成することができる。熱処理では、典型的に、個々の層について１５から３０分以上続く期間に亘る５００℃までの温度が要求される。この過程は時間がかかり、これにより、製造費が増す。さらに、熱処理に要求される高温は、いくつかの底基板材料に適していない。
韓国公開特許第２０１６−０３４７９１Ａ号公報
したがって、ＯＬＥＤ用の光抽出基板を形成するために、要求される処理温度を低下させる、より迅速な過程が必要とされている。
本開示は、その上に有機発光ダイオードを受け取るように作られた光抽出基板を製造するために使用できる方法に関する。いくつかの実施の形態において、その方法は、底基板を提供する工程、およびその底基板上に前駆体を配置する工程を含み得る。その前駆体は、第１の材料の粉末粒子および有機結合剤を含み得る。その方法は、その前駆体を光熱処理する工程を含み得、それにより、いくつかの実施の形態において、光抽出層を形成し得る。いくつかの実施の形態において、その方法は、その光抽出層に隣接して有機発光ダイオードを配置する工程をさらに含み得る。
態様（１）において、本開示は、光出力を有する物品において、その物品は、発光層と；第一面、第二面、および少なくとも１つのエッジ面を有する底基板と；その底基板の第一面に隣接する、底基板と発光層との間の多孔質の光熱処理済み光抽出層であって、この多孔質の光熱処理済み光抽出層は、１０ｎｍから１０００ｎｍの平均細孔直径を有し、無機酸化物の粒子から作られ、その粒子は、１０ｎｍから１μｍの平均直径を有する、多孔質の光熱処理済み光抽出層と；を備え、その多孔質の光熱処理済み光抽出層により物品の光出力が１．７倍以上改善される、物品を提供する。態様（２）において、本開示は、その多孔質の光熱処理済み光抽出層により物品の光出力が２倍以上改善される、態様（１）の物品を提供する。態様（３）において、本開示は、その多孔質の光熱処理済み光抽出層に隣接した、無機高分子から作られた平滑層をさらに備える、態様（１）または態様（２）の物品を提供する。態様（４）において、本開示は、その無機高分子がシロキサンを含む、態様（３）の物品を提供する。態様（５）において、本開示は、そのシロキサンが１．３から１．５の屈折率を有する、態様（４）の物品を提供する。態様（６）において、本開示は、その無機酸化物がＴｉＯ２を含む、態様（１）〜（５）のいずれかの物品を提供する。態様（７）において、本開示は、ＴｉＯ２がルチルを含む、態様（６）の物品を提供する。態様（８）において、本開示は、その光抽出層が、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、またはその組合せを含む第２の無機酸化物を含む、態様（１）〜（７）のいずれかの物品を提供する。態様（９）において、本開示は、その発光層が、その光熱処理済み光抽出層に隣接したＯＬＥＤ積層体を含み、存在する場合には平滑層が、光熱処理済み光抽出層とそのＯＬＥＤ積層体との間に位置している、態様（１）〜（８）のいずれかの物品を提供する。態様（１０）において、本開示は、その底基板の第二面に対する少なくとも１つの改良をさらに含み、その改良により、その物品の光出力が２０％以上さらに改善される、態様（１）〜（９）のいずれかの物品を提供する。態様（１１）において、本開示は、少なくとも１つの改良が、ナノ粒子コーティング、膜、または底基板の第二面のエッチングを含む、態様（１０）の物品を提供する。
態様（１２）において、本開示は、光抽出が改善された物品を形成する方法において、その方法は、底基板を提供する工程；その底基板上に前駆体を配置する工程であって、その前駆体は、無機酸化物を含み、１０ｎｍから１μｍの平均直径を有する第１の材料の粉末粒子と、有機結合剤と含む、工程；およびその前駆体を光熱処理して、１０ｎｍから１０００ｎｍの平均細孔直径を有する多孔質の光熱処理済み光抽出層を形成する工程を有してなり、その光熱処理が、その前駆体を、少なくとも３００から４００ｎｍの範囲内の放射線を放出する放射線源に暴露する工程を含み、その多孔質の光熱処理済み光抽出層により、その物品の光出力が１．７倍以上改善される、方法を提供する。態様（１３）において、本開示は、その方法が、その光抽出層を、無機高分子から作られた第２の層で被覆する工程をさらに含む、態様（１２）の方法を提供する。態様（１４）において、本開示は、その方法が、その無機高分子に隣接して有機発光ダイオードを配置する工程をさらに含む、態様（１３）の方法を提供する。態様（１５）において、本開示は、その光抽出層に隣接して発光層を配置する工程をさらに含む、態様（１３）または態様（１４）の方法を提供する。態様（１６）において、本開示は、光抽出層に隣接して発光層を配置する工程が、その有機発光ダイオードを平坦化層上に製造する工程を含む、態様（１５）の方法を提供する。態様（１７）において、本開示は、その放射線源が、１／３ピーク値で測定して１μｓから１００ｍｓのパルス幅を有するパルス放射線源を含む、態様（１２）〜（１６）のいずれかの方法を提供する。態様（１８）において、本開示は、パルス当たりのエネルギーが１から５０００Ｊである、態様（１７）の方法を提供する。態様（１９）において、本開示は、その材料に送達されるパルス当たりのエネルギーが０．０１から１Ｊ／ｃｍ２／パルスである、態様（１７）または（１８）の方法を提供する。態様（２０）において、本開示は、その材料に送達される全エネルギーが０．１から１００Ｊ／ｃｍ２である、態様（１７）〜（１９）のいずれかの方法を提供する。態様（２１）において、本開示は、パルス放射線源からのパルスが、少なくとも２つの異なる段階を含み、各段階が、パルスエネルギーおよびパルス持続時間を含む、態様（１７）〜（２０）のいずれかの方法を提供する。態様（２２）において、本開示は、そのパルスが、パルスの初期部分を含む第１段階、およびパルスのその後の部分を含む第２段階の、少なくとも２つの異なる段階を含む、態様（２１）の方法を提供する。態様（２３）において、本開示は、第１段階が、１００〜５０００Ｊ／パルスのエネルギー／パルスおよび０．１ｍｓから１０ｍｓの持続時間を有する、態様（２２）の方法を提供する。態様（２４）において、本開示は、第２段階が、１００〜５０００Ｊ／パルスのエネルギー／パルスおよび０．１ｍｓから１０ｍｓの持続時間を有する、態様（２２）または態様（２３）の方法を提供する。態様（２５）において、本開示は、第１段階が１００ｍｓから３００ｍｓの持続時間を有し、第２段階が１０００ｍｓから３０００ｍｓの持続時間を有する、態様（２２）〜（２４）のいずれかの方法を提供する。態様（２６）において、本開示は、第１段階が、０．１から１００Ｊ／ｃｍ２の、材料に送達される全エネルギーを有する、態様（２２）〜（２５）のいずれかの方法を提供する。態様（２７）において、本開示は、第１段階が、第２段階のピークエネルギーより１．５から１０倍高いピークエネルギーを有する、態様（２６）の方法を提供する。態様（２８）において、本開示は、第１段階／第２段階における材料に送達される全エネルギーの比が１〜４である、態様（２２）〜（２７）のいずれかの方法を提供する。態様（２９）において、本開示は、その方法が、第１段階のパルスのエネルギー／パルス値の２〜１０倍のエネルギー／パルス値を有する始動パルスをさらに含む、態様（２２）〜（２８）のいずれかの方法を提供する。態様（３０）において、本開示は、光熱処理の全体時間が２０秒から１０分である、態様（１２）〜（２９）のいずれかの方法を提供する。態様（３１）において、本開示は、光熱処理の全体時間が１分から４分である、態様（３０）の方法を提供する。態様（３２）において、本開示は、光熱処理中の最高温度が１５０℃以下である、態様（１２）〜（３１）のいずれかの方法を提供する。態様（３３）において、本開示は、第１の材料の粉末粒子がＴｉＯ２を含む、態様（１２）〜（３２）のいずれかの方法を提供する。
態様（３４）において、本開示は、光抽出が改善された物品を形成する方法において、その方法は、底基板を提供する工程；その底基板上に２層前駆体を配置する工程であって、その２層前駆体は、その底基板に隣接した第１の層であって、１０ｎｍから１μｍの平均直径を有する無機酸化物と、有機結合剤とを含む第１の層、およびその第１の層に隣接した第２の層であって、無機高分子平滑層を含む第２の層を含み、その第１の層と第２の層は実質的に混ざっていない、工程；およびその２層前駆体に作用して、１０ｎｍから１０００ｎｍの平均細孔直径を有する光抽出層を形成する工程であって、その作用する工程が、２層前駆体の少なくとも１つの層を光熱処理する工程を含む工程を有してなり、その光熱処理が、その前駆体を、少なくとも３００から４００ｎｍの範囲内の放射線を放出する放射線源に暴露する工程を含み、その多孔質の光熱処理済み光抽出層により、その物品の光出力が１．７倍以上改善される、方法を提供する。態様（３５）において、本開示は、第２の層に隣接して発光層を配置する工程をさらに含む、態様（３４）の方法を提供する。態様（３６）において、本開示は、第２の層に隣接して発光層を配置する工程が、有機発光ダイオードを平坦化層上に製造する工程を含む、態様（３５）の方法を提供する。態様（３７）において、本開示は、その放射線源が、１／３ピーク値で測定して１μｓから１００ｍｓのパルス幅を有するパルス放射線源を含む、態様（３４）〜（３６）のいずれかの方法を提供する。態様（３８）において、本開示は、パルス当たりのエネルギーが１から５０００Ｊである、態様（３７）の方法を提供する。態様（３９）において、本開示は、その材料に送達されるパルス当たりのエネルギーが０．０１から１Ｊ／ｃｍ２／パルスである、態様（３７）または（３８）の方法を提供する。態様（４０）において、本開示は、材料に送達される全エネルギーが０．１から１００Ｊ／ｃｍ２である、態様（３７）〜（３９）のいずれかの方法を提供する。態様（４１）において、本開示は、パルス放射線源からのパルスが、少なくとも２つの異なる段階を含み、各段階が、パルスエネルギーおよびパルス持続時間を含む、態様（３７）〜（４０）のいずれかの方法を提供する。態様（４２）において、本開示は、そのパルスが、パルスの初期部分を含む第１段階、およびパルスのその後の部分を含む第２段階の、少なくとも２つの異なる段階を含む、態様（４１）の方法を提供する。態様（４３）において、本開示は、第１段階が、１００〜５０００Ｊ／パルスのエネルギー／パルスおよび０．１ｍｓから１０ｍｓの持続時間を有する、態様（４２）の方法を提供する。態様（４４）において、本開示は、第２段階が、１００〜５０００Ｊ／パルスのエネルギー／パルスおよび０．１ｍｓから１０ｍｓの持続時間を有する、態様（４２）または態様（４３）の方法を提供する。態様（４５）において、本開示は、第１段階が１００ｍｓから３００ｍｓの持続時間を有し、第２段階が１０００ｍｓから３０００ｍｓの持続時間を有する、態様（４２）〜（４４）のいずれかの方法を提供する。態様（４６）において、本開示は、第１段階が、０．１から１００Ｊ／ｃｍ２の、材料に送達される全エネルギーを有する、態様（４２）〜（４５）のいずれかの方法を提供する。態様（４７）において、本開示は、第１段階が、第２段階のピークエネルギーより１．５から１０倍高いピークエネルギーを有する、態様（４６）の方法を提供する。態様（４８）において、本開示は、第１段階／第２段階における材料に送達される全エネルギーの比が１〜４である、態様（４２）〜（４７）のいずれかの方法を提供する。態様（４９）において、本開示は、その方法が、第１段階のパルスのエネルギー／パルス値の２〜１０倍のエネルギー／パルス値を有する始動パルスをさらに含む、態様（４２）〜（４８）のいずれかの方法を提供する。態様（５０）において、本開示は、光熱処理の全体時間が２０秒から１０分である、態様（３４）〜（４９）のいずれかの方法を提供する。態様（５１）において、本開示は、光熱処理の全体時間が１分から４分である、態様（５０）の方法を提供する。態様（５２）において、本開示は、光熱処理中の最高温度が１５０℃以下である、態様（３４）〜（５１）のいずれかの方法を提供する。態様（５３）において、本開示は、無機酸化物の粒子がＴｉＯ２を含む、態様（３４）〜（５２）のいずれかの方法を提供する。
態様（５４）において、本開示は、そのような方法が、連続式ロール・ツー・ロール加工により底基板に適用できる、態様（１２）〜（５３）のいずれかの方法を提供する。そのような実施の形態において、その基板は、高分子または極薄ガラスなどの可撓性基板の連続ロールであり得る。態様（５５）において、この中の態様のいずれかの光熱処理工程の完了が、ＩＴＯなどの追加の層が堆積またはパターン形成された後に起こり得る。いくつかの実施の形態において、その光熱処理過程は、そのＩＴＯ層をアニールするために追加に使用することができる。
別の態様において、その光熱処理の暴露は、熱による加熱工程と組み合わすことができ、その場合、熱的基準過程により生じる任意の効果に、フォトニック効果が加わる。
態様（５５）において、本開示は、光熱処理中に、有機結合剤の９０％超を焼き払うことができる、態様（１２）〜（５４）のいずれかの方法を提供する。いくつかの実施の形態において、光熱処理後に行われる、５００℃まで測定される熱重量分析により、８％未満の質量変化が検出される。
態様（５６）において、光熱処理中の最高温度が１６０℃以下であり得る、態様（１２）〜（５５）のいずれかの方法を提供する。いくつかの実施の形態において、光熱処理中の最高温度は、１５０℃以下であり得る。いくつかの実施の形態において、光熱処理中の最高温度は、１４０℃以下であり得る。いくつかの実施の形態において、その光源は、Ｘｅフラッシュランプを含む。いくつかの実施の形態において、そのフラッシュランプを、光熱処理中に前駆体から４０ｍｍから６０ｍｍに配置することができる。いくつかの実施の形態において、ＵＶランプを、光熱処理中に前駆体から５０ｍｍに配置することができる。
ここに含まれる添付図面は、本明細書の一部を形成し、本開示の実施の形態を示す。それらの図面はさらに、説明と共に、開示された実施の形態の原理を説明し、当業者がその実施の形態を製造し、使用できるような働きをする。これらの図面は、制限ではなく、説明を目的とする。本開示は、一般に、これらの実施の形態に関して記載されているが、本開示の範囲をこれらの特定の実施の形態に限定することは意図されていないことを理解すべきである。図面において、同様の参照番号が、同一のまたは機能的に類似の要素を示す。
実施の形態による、光抽出基板およびＯＬＥＤの説明図 実施の形態による、光熱処理のためのシステムの説明図 実施の形態による、光抽出基板の層の吸収曲線を示すグラフ 実施の形態による、試料の走査電子顕微鏡像 実施の形態による、試料の走査電子顕微鏡像 実施の形態による、試料の走査電子顕微鏡像 実施の形態による、試料の走査電子顕微鏡像 実施の形態による、試料の走査電子顕微鏡像 実施の形態による、試料の熱重量分析データを示すグラフ 実施の形態による、パルス幅の例を示す図 実施の形態による、パルス幅の例を示す図 実施の形態による、パルス幅の例を示す図 実施の形態による、試料の熱重量分析データを示すグラフ 実施の形態による、２段階パルスを示す図 実施の形態による、試料の熱重量分析データを示すグラフ 実施の形態による、試料の熱重量分析データを示すグラフ 実施の形態による、試料の熱重量分析データを示すグラフ 実施の形態による、方法の流れ図
本開示の実施の形態は、同様の参照番号が、同一のまたは機能的に類似の要素を示すために使用されている、添付図面に記載されたようなその実施の形態を参照して、ここに詳しく記載されている。「１つの実施の形態」、「実施の形態」、「いくつかの実施の形態」、「ある実施の形態」などのへの言及は、記載された実施の形態が、特定の特性、構造、または特徴を含むことがあるが、全ての実施の形態が、必ずしも、その特定の特性、構造、または特徴を含まなくてもよいことを示す。さらにそのような句は、必ずしも、同じ実施の形態を称していない。さらに、特定の性質、構造、または特徴が、実施の形態に関して記載された場合、明白に記載されていようとなかろうと、他の実施の形態に関するそのような特性、構造、または特徴に影響することが、当業者の知識に含まれると考えられる。
上限値と下限値を含む、数値の範囲がここに挙げられている場合、特定の状況でそうではないと述べられていない限り、その範囲は、その端点、およびその範囲内の全ての整数と有理数を含むことが意図されている。特許請求の範囲は、範囲の定義する場合に列挙された特定の値に限定されることは、意図されていない。さらに、量、濃度、もしくは他の値またはパラメータが、範囲、１つ以上の好ましい範囲、または上限の好ましい値と下限の好ましい値のリストとして与えられている場合、これは、そのような対が別々に開示されていようとなかろうと、任意の上限または好ましい値と任意の下限または好ましい値との任意の対から形成される全ての範囲を具体的に開示していると理解されるべきである。最後に、値または範囲の端点を記載する上で、「約」という用語が使用されている場合、本開示は、称されている特定の値または端点を含むと理解すべきである。ある範囲の数値または端点が「約」を伴っていない場合、その範囲の数値または端点は、「約」により修飾されているもの、および「約」により修飾されていないものの、２つの実施の形態を含むことが意図されている。
ここに用いられているように、「約」という用語は、量、サイズ、配合物、パラメータ、および他の数量と特徴が、正確ではなく、正確である必要がないが、要望通り、公差、換算率、丸め、測定誤差など、および当業者に公知の他の要因を反映して、近似および／またはより大きいか小さくてもよいことを意味する。
ここに用いられている「または」という用語は、包括的であり、より具体的に、「ＡまたはＢ」は、「Ａ、Ｂ、またはＡとＢの両方」を意味する。排他的な「または」は、ここでは、例えば、「ＡまたはＢのいずれか」および「ＡまたはＢの一方」などの用語により示される。
要素または構成要素を記載するための不定冠詞「ａ」および「ａｎ」は、これらの要素または構成要素の内の１つまたは少なくとも１つが存在することを意味する。これらの冠詞は、修飾された名詞が単数の名詞であることを表すために従来は用いられるが、ここに用いられているように、具体的な例でそうではないと述べられていない限り、冠詞「ａ」および「ａｎ」は、複数も含む。同様に、ここに用いられている定冠詞「ｔｈｅ」も、重ねて、具体的な例でそうではないと述べられていない限り、修飾された名詞が単数または複数であってよいことを表す。
「ｗｈｅｒｅｉｎ」という用語は、その構造の一連の特徴の記述を導入するために、制約のない移行句として使用される。
以下の例は、本開示の制限ではなく、説明である。当該技術分野で通常遭遇し、当業者に明白であろう、様々な条件およびパラメータの他の適切な変更および適用は、本開示の精神と範囲に含まれる。
図１は、実施の形態による、光抽出基板１００の一例を示している。ここに記載された方法は、光抽出基板の他の構成、例えば、ここに全て引用される特許文献１に開示された光抽出基板に適用できることが当業者に理解されるであろう。
実施の形態において、光抽出基板１００は、底基板１１０および底基板１１０上に配置された光抽出層１２０を備えることができる。いくつかの実施の形態において、光抽出基板１００は、平坦化層１３０を備えることができる。いくつかの実施の形態において、平坦化層１３０は、光抽出層１２０に直接隣接して配置することができる。ここに用いられているように、「直接隣接」とは、２つの構成要素の少なくとも一部が互いに直接物理的に接触していることを意味する。他の層が、底基板１１０、光抽出層１２０、および／または平坦化層１３０の上、間、またはそれに隣接して、配置されても差し支えない。それに加え、図１に示されるように、底基板１１０の片面上に、複数の層が存在しても、または基板１１０が、両面に存在する複数の層を有しても差し支えない。これらの追加の層は、有機または無機材料であり得る。底基板１１０の構造に施されたこれらの層は、全面に亘り連続している必要はない。それらは、パターン化されていても、または選択的に位置していても差し支えない。
底基板１１０は、第１のほぼ平面、第２のほぼ平面および少なくとも１つのエッジを有する。一般に、第１と第２のほぼ平面は、互いに平行である。底基板１１０は、光抽出基板１００を構築する基礎となり得、光抽出層１２０、平坦化層１３０、およびその上に配置される任意の他の層への支持を与えることができる。その上、底基板１１０は、ＯＬＥＤを外部環境から保護しつつ、ＯＬＥＤにより生じた光が、そこを通って出られるように、その生じた光がそれに沿って放出される経路上に配置された被包層として機能できる。
ガラス、ガラスセラミック、有機高分子材料、およびセラミックを含む、適切な光透過率および機械的性質を有するどの透明基板を底基板１１０として使用しても差し支えない。例えば、いくつかの実施の形態において、底基板１１０は、高分子材料、例えば、熱または紫外線（ＵＶ）硬化性有機膜から形成されることがある。いくつかの実施の形態において、例えば、ソーダ石灰ガラス（ＳｉＯ２・ＣａＯ・Ｎａ２Ｏ）またはアルミノケイ酸塩ガラス（ＳｉＯ２・Ａｌ２Ｏ３・Ｎａ２Ｏ）から形成された化学強化ガラス基板を、底基板１１０として使用してよい。いくつかの実施の形態において、金属酸化物または金属窒化物から形成された基板を底基板１１０として使用してもよい。可撓性基板、例えば、厚さが１．５ｍｍ以下の薄いガラス基板を底基板１１０として使用することができる。一例として、基板の厚さは、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、０．１ｍｍ、または０．０５ｍｍ、もしくはそれらの間の任意の値であり得る。その上、底基板１１０は、同様のまたは異なる材料の多数の平面層から作ることができる。
光抽出層を持たない典型的なＯＬＥＤにおいて、有機発光層により生じる光の約２０％しか、その装置から放出されない。残りの光は、吸収されるか、または反射されるかのいずれかである。光抽出層１２０などの光抽出層は、ＯＬＥＤにより生じる光を散乱させることができる。この散乱は、フォトンの向きを変えることができ、よって、光抽出層の不在下で吸収または反射されたであろうフォトンが、そうしないで放出され、それによって、ＯＬＥＤ装置の光抽出効率が改善される。この散乱は、例えば、粗い界面を有する光抽出層１２０により、もしくは光抽出層１２０内の粒子、界面、または細孔により、生じ得る。
ここに記載された態様は、光出力を、１．２、１．５、１．７、２．０倍以上改善する。
いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、底基板１１０上に形成することができる。実施の形態において、光抽出基板１００がＯＬＥＤ１７０と結合されるときに、光抽出層１２０は、ＯＬＥＤ１７０と底基板１１０との間に配置される。そのような実施の形態において、光路は、最初に光抽出層１２０を通り、次に、底基板１１０を通る。その上、その光抽出層またはＯＬＥＤは、その上に追加の材料またはパターン化された特徴をすでに持つ基板上に形成されることがある。
いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、無機酸化物、金属酸化物、または半金属酸化物から作られる。いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、１．２から２．０の屈折率を有する無機酸化物、金属酸化物、または半金属酸化物から作ることができる。いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、または２．０、もしくはこれらの値の間の任意の範囲の屈折率を有する。いくつかの実施の形態において、その光抽出層は、基板の屈折率の±０．７、±０．６、±０．５、±０．４、±０．３、±０．２５、±０．２、±０．１５、±０．１、または±０．０５以内の屈折率を有する。いくつかの実施の形態において、その光抽出層は、平坦化層１３０の屈折率のＡＡＡ内にある屈折率を有する。いくつかの実施の形態において、その光抽出層は、第１の電極１４０またはＯＬＥＤ１７０の屈折率の±０．７、±０．６、±０．５、±０．４、±０．３、±０．２５、±０．２、±０．１５、±０．１、または±０．０５以内の屈折率を有する。
前記酸化物材料は、ナノ粒子または微小粒子などの粒子の形態にあることがある。例えば、粒子は、標準的な技術（例えば、レーザ回折、動的光散乱、または画像解析）を使用して測定される１０ｎｍから１μｍの、最長軸に沿った平均直径を有することがある。例えば、光抽出層１２０は、ＴｉＯ２（すなわち、チタニア）を含み得る。いくつかの実施の形態において、そのＴｉＯ２は、ルチルの形態、または正方結晶対称にある。いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、多孔質ＴｉＯ２層を含む。例えば、光抽出層１２０は、１０ｎｍから１０００ｎｍの直径を持つ細孔を有し得る。いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、約２．６の屈折率ｎを有するルチルＴｉＯ２を含む。
光抽出層１２０の厚さは、０．４μｍから５μｍに及び得る。いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、０．５μｍから２μｍの厚さを有し得る。いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、０．８〜１．７μｍの厚さを有し得る。
いくつかの実施の形態において、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、またはその組合せなどの１種類以上の金属酸化物を光抽出層１２０に使用することができる。他の無機および／または有機材料も使用して差し支えない。いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、ここに全てが引用される特許文献１に記載されているような組成を有し得る。
いくつかの実施の形態において、平坦化層１３０を光抽出層１２０上に配置することができる。いくつかの実施の形態において、平坦化層１３０は、ＯＬＥＤ１７０に、そしてより具体的に、ＯＬＥＤ１７０のアノード（例えば、１４０）に直接隣接して配置することもできる。平坦化層１３０はＯＬＥＤ１７０のアノードに隣接し得るので、平坦化層１３０の表面は、ＯＬＥＤ１７０の電気的特性が劣化するのを防ぐために、原子間力顕微鏡法で測定して、高度の平坦性を有するべきである。それゆえ、平坦化層１３０は、光抽出層１２０の表面粗さを平坦化するのに十分な厚さを有するべきである。いくつかの実施の形態において、平坦化層１３０の厚さは、０．１μｍから５μｍに及び得る。いくつかの実施の形態において、平坦化層１３０の厚さは、０．５μｍから１μｍに及び得る。いくつかの実施の形態において、平坦化層１３０の厚さは、０．７μｍであり得る。
平坦化層１３０は、有機材料、無機材料、または有機および無機材料のハイブリッド材料から形成できる。いくつかの実施の形態において、その平坦化層は、同じまたは異なる材料の多層からなる。いくつかの実施の形態において、シロキサン、例えば、ｎ＝１．３〜１．５の屈折率を有するＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）が使用されることがある。いくつかの実施の形態において、平坦化層１３０は、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＳｉＯ２またはＴｉＯ２、もしくはその組合せなどの金属酸化物から形成することができる。いくつかの実施の形態において、平坦化層１３０は、ここに全てが引用される特許文献１に記載されているような組成を有し得る。
いくつかの実施の形態において、光抽出基板１００は、光抽出層１２０に対して遠位すなわち反対の底基板１１０の表面上に外部光抽出層または他の材料層をさらに含む。基板の反対側にあるこの層は、パターン化されていても、連続していても差し支えない。そのような外部光抽出層は、膜、粒子、または底基板１１０に対する変更からなることがある。外部光抽出層の例に、底基板１１０上のエッチングされた表面、必要に応じて低屈折率マトリクスまたは底基板１１０と屈折率が一致したマトリクス内にある高屈折率粒子のナノ粒子コーティング、光抽出特性を有する高分子膜などがある。
図１からも分かるように、いくつかの実施の形態において、ＯＬＥＤ１７０は、光抽出基板１００上に配置することができる。いくつかの実施の形態において、ＯＬＥＤ１７０は、平坦化層１３０上に配置することができる。ＯＬＥＤ１７０は、光抽出層１２０上に配置しても差し支えない。いくつかの実施の形態において、複数のＯＬＥＤを光抽出基板１００上に配置することができる。これらは、互いに対して水平に、または垂直に配置され得る。
ＯＬＥＤは当該技術分野で周知であり、どの適切なＯＬＥＤ構造を使用してもよい。例えば、ＯＬＥＤ１７０は、第１の電極１４０および第２の電極１６０を備え得る。第１の電極１４０はアノードであり得、第２の電極１６０はカソードであり得、または逆も同様である。いくつかの実施の形態において、第１の電極１４０は、透明であり得、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）または他の透明電極材料から製造することができる。第２の電極１６０は、透明であっても、または金、銀、銅、またはアルミニウム層などのように反射性であっても差し支えない。
第１の電極１４０と第２の電極１６０との間に、有機層１５０を配置することができる。第１の電極１４０と第２の電極１６０との間に電圧が印加されたときに、有機層１５０が発光する。有機層１５０は複数の副層を含むことができ、それらの副層の一部が発光することがある。
先に述べたように、光抽出基板は、典型的に、オーブンを使用した熱処理によって形成される。一例として、下記の表１に、光抽出基板の層に関する典型的な熱処理要件の例が示されている。
Figure 2019536199
表１に示された例において、層１は、ＴｉＯ２マトリクス中にＳｉＯ２粒子（シリカ）を含み得、層２は、ＴｉＯ２の層であり得、層３は、有機または無機平坦化層（例えば、シロキサン）であり得る。３層の全ては、ＵＶ範囲で吸収する。この高屈折率マトリクスおよびＳｉＯ２とＴｉＯ２との間の屈折率差により、より多くの光を散乱させ、光抽出基板により抽出することができる。これらの積層体層を製造するために、最初にスロット・ダイ被覆過程、その後の乾燥工程と熱処理工程によって、ガラス基板（例えば、０．１ｍｍのＣｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｗｉｌｌｏｗ（登録商標）Ｇｌａｓｓまたは０．５〜０．７ｍｍの「Ｃｏｒｎｉｎｇ」ＥＡＧＬＥ（登録商標）Ｇｌａｓｓ）上に３つの被覆溶液を施すことができる。先に述べたように、ここに開示された光抽出基板のいくつかの実施の形態は、層２（光抽出層）および層３（平坦化層）の相当物のみを備える。底基板１１０に施される層は、連続的なロール・ツー・ロール加工で形成しても、または個別のシートに最適化された過程を使用して形成しても差し支えない。スロット・ダイ被覆に加え、連続したまたはパターン化された膜を製造する代わりの溶液を使用する被覆および印刷過程を使用しても差し支えない。底基板１１０に施される多数の層は、同じ過程を使用して形成される必要はない。
表１に示されるように、層１および層２の典型的な熱処理過程は、オーブンを使用して、各層に約３０分かかる。層１について、要求される処理温度は約５００℃である。これらの処理時間および温度は、製造と電力消費にとって好ましくない。
本開示は、ＯＬＥＤ用光抽出基板などを形成するための、総工程所要時間を、したがって、製造費を著しく減少させる光熱処理方法を記載する。ここに開示された光熱処理方法は、１５０℃の温度での焼結期間を１０分以下に短縮できる。これらの方法は、例えば、先に述べた光抽出基板１００を製造するために応用できる。
１つの態様は、光抽出基板を形成する第１の過程であって、底基板１１０上に前駆体材料を配置する工程、およびその前駆体を光熱処理して、多孔質の光熱処理済み光抽出層を形成する工程を含む第１の過程を含む。いくつかの実施の形態は、その第１の光熱処理済み光抽出層上に第２の層を配置する工程をさらに含む。いくつかの実施の形態において、その第２の層は、平坦化層１３０を含む。いくつかの実施の形態において、第１と第２の層上に追加の層が配置される。その追加の層は、光の放射のために１つ以上の有機層と共に、１つ以上の電極層を含むことがある。
別の態様は、過程において、２層前駆体であって、前記底基板に隣接した、無機酸化物と有機結合剤を含む第１の層、およびその第１の層に隣接した、無機高分子層を含む第２の層を含む２層前駆体をその底基板上に配置し、次いで、その２層前駆体に作用して、光抽出層および平坦化層を形成する工程を含み、作用する工程が、２層前駆体の層の少なくとも一方を光熱処理する工程を含む過程を含む。
いくつかの実施の形態において、その前駆体は、無機酸化物、金属酸化物、または半金属酸化物と、有機結合剤とを含む粒子からなる。前駆体中の無機酸化物粒子は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、またはその組合せなどの１種類以上の金属酸化物から作られることがある。無機粒子は、ナノ粒子または微小粒子などの粒子の形態にあることがある。例えば、その粒子は、標準的な技術（例えば、レーザ回折、動的光散乱、または画像解析）を使用して測定される１０ｎｍから１μｍの、最長軸に沿った平均直径を有することがある。例えば、光抽出層１２０は、ＴｉＯ２（すなわち、チタニア）を含み得る。いくつかの実施の形態において、そのＴｉＯ２は、ルチルの形態、または正方結晶対称にある。いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、多孔質ＴｉＯ２層を含む。例えば、光抽出層１２０は、１０ｎｍから１０００ｎｍの直径を持つ細孔を有し得る。いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、約２．６の屈折率ｎを有するルチルＴｉＯ２から作られる。
その前駆体は有機結合剤をさらに含む。その有機結合剤は、本発明の系に作用する、どの公知のまたは未知の有機、必要に応じて、高分子の結合剤材料から作られてもよい。その例に、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸などがある。いくつかの実施の形態において、光熱処理により、その有機結合剤の接着特性が活性化する、改良される、または改善される。
その前駆体は、１種類以上の溶媒をさらに含み得る。使用できる溶媒としては、水、エタノール、メタノールなどが挙げられる。その溶媒の内のいくつかまたは全てを除去するために、光熱処理過程を使用しても差し支えない。いくつかの実施の形態において、溶媒の実質的に全てを減少させるまたは除去するために、予備光熱処理工程が使用される。そのような実施の形態において、光焼結工程により、溶媒レベルがさらに減少する、または前駆体がさらに乾燥するであろう。
２層前駆体は、先の前駆体の全ての態様を含み、予備平坦化層を含む第２の層をさらに含む。その２層前駆体は、その２層が実質的に混合されるのを防ぐ様式で、底基板上に被覆される。予備平坦化層は、第１の層からのどの表面粗さも平坦化するのに十分な厚さを有するべきである。いくつかの実施の形態において、予備平坦化層の厚さは、０．１μｍから５μｍに及び得る。いくつかの実施の形態において、予備平坦化層厚さは、０．５μｍから１μｍに及び得る。いくつかの実施の形態において、予備平坦化層の厚さは、０．７μｍであり得る。
その予備平坦化層は、有機材料、無機材料、または有機および無機材料のハイブリッド材料から形成できる。いくつかの実施の形態において、その予備平坦化層は、同じまたは異なる材料の多層からなる。いくつかの実施の形態において、シロキサン、例えば、ｎ＝１．３〜１．５の屈折率を有するＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）が使用されることがある。いくつかの実施の形態において、予備平坦化層は、必要に応じて担体中の、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＳｉＯ２またはＴｉＯ２、もしくはその組合せなどの金属酸化物から形成することができる。いくつかの実施の形態において、予備平坦化層は、ここに全てが引用される特許文献１に記載されているような組成を有し得る。
いくつかの実施の形態において、２層前駆体は、光抽出層を形成する熱処理済み前駆体を含み、この熱処理済み前駆体は、光熱処理される予備平坦化層により後で被覆される。そのような実施の形態において、その予備平坦化層の反応を開始して、または生じて、平坦化層を形成するために、光熱処理を使用することができる。これは、光反応、光開始、溶媒除去または他の光を使用した過程によるものであり得る。
その前駆体は多孔質光抽出層１２０を形成する。いくつかの実施の形態において、その多孔質光抽出層は、前駆体を光熱処理することによって形成される。この光抽出層は、ここに列挙された光抽出層の性質を有する−いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、無機酸化物、金属酸化物、または半金属酸化物から作られる。いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０に、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、またはその組合せなどの１種類以上の金属酸化物を使用することができる。他の無機および／または有機材料も使用して差し支えない。いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、ここに全てが引用される特許文献１に記載されているような組成を有し得る。その酸化物材料は、ナノ粒子または微小粒子などの粒子の形態にあることがある。例えば、粒子は、標準的な技術（例えば、レーザ回折、動的光散乱、または画像解析）を使用して測定される１０ｎｍから１μｍの、最長軸に沿った平均直径を有することがある。例えば、光抽出層１２０は、ＴｉＯ２（すなわち、チタニア）を含み得る。いくつかの実施の形態において、そのＴｉＯ２は、ルチルの形態、または正方結晶対称にある。いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、多孔質ＴｉＯ２層を含む。例えば、光抽出層１２０は、１０ｎｍから１０００ｎｍの直径を持つ細孔を有し得る。いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、約２．６の屈折率ｎを有するルチルＴｉＯ２から作られる。
光抽出層１２０の厚さは、０．４μｍから５μｍに及び得る。いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、０．５μｍから２μｍの厚さを有し得る。いくつかの実施の形態において、光抽出層１２０は、０．８〜１．７μｍの厚さを有し得る。
いくつかの実施の形態は、その第１の光熱処理済み光抽出層上に第２の層を配置する工程をさらに含む。いくつかの実施の形態において、その第２の層は予備平坦化層を含み、この層は、必要に応じて光焼結されて、平坦化層１３０を形成することがある。これらの実施の形態における予備平坦化層および平坦化層は、先に記載された性質を有する。
底基板上に第１の層と随意的な第２の層が配置された後、ＯＬＥＤ装置を形成するために、１つ以上の追加の層を配置することができる。その追加の層は、光の放射のために１つ以上の有機層と共に、１つ以上の電極層を含むことがある。
ここに記載された光熱処理方法は、その両方が全て引用される、米国特許出願公開第２０１３／００４３２２１号および同第２０１５／０１８１７１４号の各明細書に記載されたものと同様の技術的側面を含む。これらの方法は、概して、少なくともＵＶ範囲内の光を使用する。詳しくは、その光は、３００〜４００ｎｍの範囲内にあるべきであるが、一般に、１８０〜１０００ｎｍ、または３５０〜４００ｎｍの波長に到達するような、より広くても、より狭くてもよい。必要な高エネルギーを生じるために、その方法は、一般に、パルス光技術を使用する。ここに記載された過程に必要な高エネルギーパルスを生じるために、フラッシュランプ型装置を使用することができる。ここに記載された光熱処理特性は、フラッシュランプ型装置に適用できるが、高エネルギーを生じるコヒーレントまたは他の光源にも適用できるであろう。基板全体が、光焼結エネルギーに暴露される必要はないが、光焼結は、基板の選択された領域のみが暴露されるように局所的に制御することができる。
その光源は、単発からバースト（迅速な連続の多発、次いで、時間遅延）、または連続（一定間隔のパルス）のモードでパルスとなることができる。パルスの繰り返し率は、１Ｈｚから１０００Ｈｚ、例えば、１〜１００Ｈｚ、１００〜５００Ｈｚなどであり得る。パルス持続時間は、１／３ピーク値で測定して、１μｓから１００ｍｓであり得る。いくつかの実施の形態において、パルス持続時間は、０．１ｍｓから２０ｍｓ、５０〜５００μｓまたは５０〜１００μｓである。
パルスエネルギーは、１〜５０００Ｊ／パルス、５０〜５０００Ｊ／パルス、１００〜５０００Ｊ／パルス、２０〜２０００Ｊ／パルス、５０〜２０００Ｊ／パルス、１００〜２０００Ｊ／パルス、５００〜５０００Ｊ／パルス、５００〜２０００Ｊ／パルス、１〜１００Ｊ／パルス、１〜２００Ｊ／パルス、１〜３００Ｊ／パルス、１〜５００Ｊ／パルス、１〜１０００Ｊ／パルス、１００〜４０００Ｊ／パルス、または１００〜３０００Ｊ／パルスであり得る。パルス当たりの材料に送達される全エネルギーは、０．０１〜５Ｊ／ｃｍ２／パルス、０．０１〜２Ｊ／ｃｍ２／パルス、０．０１〜１Ｊ／ｃｍ２／パルス、０．０１〜０．５Ｊ／ｃｍ２／パルス、０．０１〜０．１Ｊ／ｃｍ２／パルス、０．１〜５Ｊ／ｃｍ２／パルス、０．１〜２Ｊ／ｃｍ２／パルス、０．１〜１Ｊ／ｃｍ２／パルス、０．１〜０．５Ｊ／ｃｍ２／パルス、０．５〜５Ｊ／ｃｍ２／パルス、０．５〜２Ｊ／ｃｍ２／パルス、０．５〜１Ｊ／ｃｍ２／パルス、または１〜５Ｊ／ｃｍ２／パルスであり得る。
パルス持続時間およびパルスエネルギーに加え、材料に衝突するパルスの総数が重要である。これは、パルスの総数により、または材料に送達される全エネルギーにより、測定できる。いくつかの実施の形態において、材料に送達される全エネルギーは、０．１から２００Ｊ／ｃｍ２である。いくつかの実施の形態において、材料に送達される全エネルギーは、０．１から２００Ｊ／ｃｍ２、０．１から１００Ｊ／ｃｍ２、０．１から５０Ｊ／ｃｍ２、０．１から２５Ｊ／ｃｍ２、０．１から１０Ｊ／ｃｍ２、１から２００Ｊ／ｃｍ２、１から１００Ｊ／ｃｍ２、１から５０Ｊ／ｃｍ２、１から２５Ｊ／ｃｍ２、１から１０Ｊ／ｃｍ２、２から２００Ｊ／ｃｍ２、２から１００Ｊ／ｃｍ２、２から５０Ｊ／ｃｍ２、２から２５Ｊ／ｃｍ２、２から１０Ｊ／ｃｍ２、５から２００Ｊ／ｃｍ２、５から１００Ｊ／ｃｍ２、５から５０Ｊ／ｃｍ２、５から２５Ｊ／ｃｍ２、５から１０Ｊ／ｃｍ２、１０から２００Ｊ／ｃｍ２、１０から１００Ｊ／ｃｍ２、１０から５０Ｊ／ｃｍ２、１０から２５Ｊ／ｃｍ２、２５から２００Ｊ／ｃｍ２、２５から１００Ｊ／ｃｍ２、２５から５０Ｊ／ｃｍ２、５０から２００Ｊ／ｃｍ２、または５０から１００Ｊ／ｃｍ２である。
いくつかの実施の形態において、光熱処理パルスは、図８に示されような、２つ以上の段階の組合せを有するパルスを含む。多段階パルスは、基板または光抽出層を許容できないレベルまで損傷または加熱せずに、光抽出層の最適な光熱処理を与えるように特別に設計することができる。いくつかの実施の形態において、多段階パルスは、第２段階よりもエネルギーが高い第１段階を含む。あるいは、いくつかの実施の形態において、第２段階は、第１段階よりエネルギーが高くてもよい。これらの実施の形態において、第１および第２段階は、ガウス、階段関数、崩壊関数など、いくつのパルス形状を含んでもよい。３段階以上ある場合、具体化された過程を使用して、所望の光焼結製品を得るために、どの順序のエネルギー変化も許容されるであろう。
多段階の実施の形態において、最高のエネルギー段階は、約０．１ｍｓから１０ｍｓ、５０〜５００μｓ、または５０から１００μｓの持続時間を有し得る。最高のエネルギー段階において、パルス当たりのエネルギーは、１０Ｊ／パルスから５０００Ｊ／パルス、１００Ｊ／パルスから２５００Ｊ／パルス、またはそれらの間の任意の値であり得る。その段階におけるパルスの数は、１から１０００、１から５００、１から１００、または１から４０、もしくはその中の任意の値であり得る。
多段階の実施の形態において、非最高のエネルギー段階（「より低いエネルギー段階」）のいずれも、０．１ｍｓから１０ｍｓ、１ｍｓから１０ｍｓ、１ｍｓから５ｍｓ、または０．１ｍｓから５ｍｓの持続時間を有し得る。最高のエネルギー段階において、パルス当たりのエネルギーは、１０Ｊ／パルスから５０００Ｊ／パルス、１００Ｊ／パルスから２５００Ｊ／パルス、またはそれらの間の任意の値であり得る。その段階におけるパルスの数は、１から１０００、１から５００、１から１００、または１から４０、もしくはその中の任意の値であり得る。いくつかの実施の形態において、それらの段階が等価エネルギーを有し、それゆえ、全ての段階をより低いエネルギー段階にすることが可能である。
複数の段階が異なるエネルギー値を有する多段階の実施の形態において、最低のエネルギー段階の最高のエネルギーに対する最高のエネルギー段階の最高のエネルギーの比は、１．２から１２、１．５から１０、５から１０、または２から８であり得る。
いくつかの実施の形態において、その多段階パルスは、多段階パルスの前の持続時間の短い高エネルギー光パルスを含む、始動パルスをさらに含む。始動パルスを含む実施の形態において、始動パルスのパルス当たりのエネルギーは、多段階パルスの最高のパルスエネルギーのパルス当たりのエネルギーの２から１０倍である。いくつかの実施の形態において、始動パルスのパルスエネルギーは、２０Ｊ／パルスから１０，０００Ｊ／パルス、１００Ｊ／パルスから５０００Ｊ／パルス、２００Ｊ／パルスから２０００Ｊ／パルス、またはそれらの間の任意の値である。その始動パルスは、１μｓから１ｍｓ、１０μｓから１ｍｓ、５０μｓから５００μｓ、１０μｓから１００μｓ、またはその中の任意の値の持続時間を有することがある。その上、始動パルスと多段階パルスとの間に、０．０１ｍｓから１０００ｍｓ、０．１ｍｓから５０ｍｓ、１ｍｓから１０ｍｓ、１ｍｓから５ｍｓ、または０．１ｍｓから５ｍｓの程度の遅延があることがある。
３つの実施例がここに開示されている。これらの実施例は、本開示に対する限定であるという意味はない。図２に示されるように、試料２００を、光熱処理のための試験スタンド２２０上に光源／フラッシュランプ２１０から５０ｍｍ離して置いた。
フラッシュランプ２１０と試料２００との間の他の距離、例えば、２０〜１００ｍｍを使用して差し支えない。いくつかの実施の形態において、キセノン（Ｘｅ）フラッシュランプを使用することができる。
当業者には、より高い電流密度が連続発光を生じられることが理解されるであろう。光は、スペクトルに亘り生じ、通常、特定の波長でピークに達するまたは「中心となる」ので、スペクトル線はそれほど有力ではない。可視範囲における最適な出力効率は、「灰色体放射」（すなわち、ほとんど連続発光を生じるが、それ自体の光に対してそれでもほとんど半透明なアーク）を促進する密度で得られる。キセノンについて、灰色体放射は、スペクトルの緑色光近くを中心とし、白色光の適正な組合せを生じる。灰色体放射は、２４００Ａ／ｃｍ２超の電流密度で生じる。
対照的に、非常に高く、４０００Ａ／ｃｍ２に達する電流密度は、「黒体放射」を促進する傾向にある。電流密度がさらに高くなるにつれて、視覚的に、キセノンの出力スペクトルは、９８００ケルビンの色温度を持つ黒体放射体のものに落ち着く。非常に強いＵＶ光が必要な場合を除いて、黒体放射は通常望ましくない。何故ならば、そのアークは不透明になり、そのアーク内からの放射の多くは、表面に到達する前に吸収され得、出力効率を損なうからである。
図３は、それぞれ、表１の層１、２、および３の吸収曲線３０１、３０２、および３０３を示している。図３は、ほぼ全ての吸収が、４００ｎｍ未満のＵＶ波長範囲内で生じることを示す。光抽出基板層を処理するために高エネルギー暴露ＵＶパルス光を使用することによって、より短い焼結時間（１０分未満）は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）および熱重量分析（ＴＧＡ）により確認されるように、従来の熱焼結過程と同様のまたはそれより良好な結果を提供できることが発見された。このようにして、例として、気孔率、内部応力、および光学的性質と電気的性質など、層１２０および１３０の材料特性および構造特性を制御するために、光焼結過程を使用できる。
実施例１
第１の実施例において、試料を光焼結させるために、マサチューセッツ州、ウィルミントン所在のＸｅｎｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製造されているＳ−１０００フラッシュランプ装置を使用した。Ｓ−１０００装置は、２９０〜８３０ジュール／パルスに及ぶ調整可能な露光強度を有し、露光面積の選択肢は、７．６ｃｍ×７．８ｃｍ、１．９ｃｍ×３０ｃｍ、および３０．５ｃｍ×３０．５ｃｍの３つある。この第１の実施例において、フラッシュランプの設定は、３Ｈｚの周波数、５００μｓのパルス幅（持続時間）、および３．８ｋＶの最大電圧であった。光熱処理の持続時間は、１、３、６、９、および１２分であった。
処理状況を確認するために、ＵＶ暴露した試料をＳＥＭおよびＴＧＡによって分析した。図４（ａ）〜（ｅ）は、未処理試料（すなわち、熱焼結も、光焼結もされていない）、炉で処理した試料、およびそれぞれ、６、９、１２分に亘り暴露した試料のＳＥＭ画像を示す。
図５は、未処理試料（そのまま）５０１、炉により処理された試料５０２、並びにそれぞれ、線５０３、５０４、５０５、５０６、および５０７により示される、異なる持続時間（１、３、６、９、および１２分）に亘りＵＶで処理された試料のＴＧＡデータを示す。未処理試料５０１は、２００℃および３００℃に２つの主要ピークを示し、これは、有機物のほとんどが除去されていることを示す。より小さい質量損失は、試料中に残された有機種が少ないことを意味する。この実施例において、炉により処理された試料５０２が対照として使用される。それゆえ、図５は、６分以上に亘りフラッシュランプに暴露された試料−（すなわち、６分（５０５）、９分（５０６）、および１２分（５０７））−が、炉により処理された試料５０２と比べて、同様か小さい熱質量損失を有することを示す。１分（５０３）および３分（５０４）に亘りフラッシュランプに暴露された試料は、対照試料と比べた場合、より大きい質量損失を示す。これらの結果は、光熱処理を使用して、光抽出基板を接着し、炉の処理と比べて、著しく減少した処理期間で、同様のまたはより良好な結果を達成する現実可能性を示す。
実施例２
第２の実施例において、光熱処理に、マサチューセッツ州、ウィルミントン所在のＸｅｎｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製造されているＳ−２３００フラッシュランプ装置を使用した。下記の表２は、実施例２の各試料に関する条件を示す。全ての試料を、１００〜３０００Ｊ／パルスの範囲のパルスエネルギーに暴露した。１５０μｓ、２００μｓ、５００μｓ、および３０００μｓのパルス幅を使用した。０．５Ｈｚ、０．６Ｈｚ、３Ｈｚ、４Ｈｚ、および１０Ｈｚの周波数を使用した。暴露の期間は、４分または６分のいずれかであった。表２には、各試料についてのヘイズ値および透過率値も列挙されている。使用したシステムに応じて、パルス当たりのエネルギー出力は、１００から３０００Ｊ／パルスの範囲であり得る。試料が受けた全エネルギーは、パルスの周波数および持続時間による。
Figure 2019536199
表２における質量の百分率変化（Δｍ）は、光焼結試料の質量％として、ＴＧＡで測定した、光焼結過程後に残留する有機物の量を示す。ＴＧＡは、少なくとも５００℃まで行われ、これにより、試料中に残留する全ての有機物が除去（および検出）されると予測される。全ての試料のΔｍ値は、１０質量％未満であり、その多くは８質量％未満であり、光焼結試料の１０（または８）質量％未満が有機物質であることを示す。比較として、例えば、図５に示される、未焼結試料（そのまま）のΔｍは、約１２．８９％である。
図６（ａ）〜（ｃ）は、実施例２に使用したパルス幅の例を示す。より詳しくは、図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、１５０μｓ、５００μｓ、および３０００μｓのパルス幅を示す。図６（ａ）〜（ｃ）に示されるように、各パルスは、３０００Ｖ（３ｋＶ）の装置電圧で、１００〜３０００Ｊ／パルスの範囲にある。いくつかの実施の形態において、パルス間に１０，８６６μｓのパルス間隔があり得る。そのパルス間隔の期間は、パルスの周波数に依存し得る。
図７は、実施例２における表２の試料のＴＧＡデータを示す。試料１、２、３、４、５、６、７、１４、１５、および１６は、それぞれ、線７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、７０７、７１４、７１５、および７１６により示される。
実施例３
第３の実施例において、特定の試料の光熱処理に、マサチューセッツ州、ウィルミントン所在のＸｅｎｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製造されているＳ−２３００フラッシュランプ装置の２段階機能を使用した。この機能は、パルステールを長くする。他の試料について、光熱処理に、マサチューセッツ州、ウィルミントン所在のＸｅｎｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製造されているＳ−８０１装置を使用した。このＳ−８０１装置は、より高い周波数を達成することができる。
図８は、フラッシュランプの２段階パルス機能の概略図を示す。図８に示されるように、第１段階８０１中に、出力エネルギーは、第１部分中に上昇し、ピークに到達し、次いで、第２部分中に低下し得る。例えば、出力電圧は、１００〜３０００Ｊ／パルスまで上昇し、次いで、第２部分中に低下し得る。第２段階８０２中、出力電圧は、第１段階の終わりでの一定のままであり得る。第２段階８０２の完了時に、パルスは終わり得、出力エネルギーがゼロに降下し得る。いくつかの実施の形態において、第１段階８０１の持続時間は、２００μｓであり得る。いくつかの実施の形態において、第２段階８０２の持続時間は、２０００μｓであり得る。いくつかの実施の形態において、パルス間に、１０，８６６μｓのパルス間隔があり得る。
下記の表３は、実施例３における各試料についての試験条件を示す。Ｓ−２３００装置で処理した全ての試料を、１００〜３０００Ｊ／パルスの振幅を有するパルスに暴露した。Ｓ−２３００装置では、１５０μｓおよび２００μｓのパルス幅を使用した。Ｓ−８０１装置では、３４μｓおよび１６８μｓのパルス幅を使用した。Ｓ−２３００装置では、１０Ｈｚの周波数を使用した。Ｓ−８０１装置では、１５Ｈｚおよび１００Ｈｚの周波数を使用した。暴露期間は、各試料について、１分、２分、３分、または４分のいずれかであった。表３には、各試料についてのヘイズ値および透過率値も列挙されている。
Figure 2019536199
図９（ａ）〜（ｂ）は、実施例３の表３における試料のＴＧＡデータを示す。図９（ａ）は、Ｓ−２３００装置を使用して暴露した試料についてのＴＧＡデータを示し、図９（ｂ）は、Ｓ−８０１装置を使用して暴露した試料についてのＴＧＡデータを示す。試料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、およびＳ８は、それぞれ、線９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、および９０８により、図９（ａ）に示されている。試料Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、およびＳ１６は、それぞれ、線９０９、９１０、９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、および９１６により、図９（ｂ）に示されている。図９（ａ）は、パルステールが延びた２段階パルス−例えば、試料Ｓ７（９０７）およびＳ８（９０８）−が、光熱処理性能を著しく向上させることを示す。重要なことには、これらの試料の暴露期間はたった１分であった。
図１０は、実施例３からの５つの試料−それぞれ、線１００７、１００８、１０１２、１０１５、および１０１６により示された、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ１２、Ｓ１５、およびＳ１６−を、未処理試料１００１および炉で処理した試料１００２と比較している。図１０は、Ｓ−８０１を使用して暴露した（この場合、２３１Ｊ／パルス、１６８μｓのパルス幅、１５Ｈｚの周波数）、Ｓ１６の試料（１０１６）が、炉で処理した試料と類似の焼結結果を有することを示す。重要なことには、Ｓ１６の試料（１０１６）は、これらの結果をたった１分で達成したのに対し、炉で処理した試料は、３０分の熱焼結が必要であった。
例示の過程
図１１は、ここに開示された光抽出基板１００を製造するための例示の過程１１００を示している。図１１に示された実施の形態において、工程１１１０で、光抽出層１２０の前駆体を底基板１１０上に配置することができる。その前駆体および底基板１１０は、例えば、底基板１１０上に吹き付け塗りしても、もしくはスロットダイコーティングまたは回転塗布過程によって、またはコーティングを形成する任意の他の適切な方法によって配置してもよい。工程１１２０で、前駆体を乾燥させることができる。いくつかの実施の形態において、その前駆体は、１５０℃で３０秒間に亘り真空乾燥させることができる。高温での乾燥を、真空を伴わずに行っても差し支えない。
工程１１３０では、その前駆体および底基板１１０を光熱処理して、光抽出層１２０を形成することができる。いくつかの実施の形態において、光熱処理の期間は、１０分未満であり得る。いくつかの実施の形態において、光熱処理の期間は、１分から４分であり得る。いくつかの実施の形態において、光熱処理の期間は、１分であり得る。
いくつかの実施の形態において、光熱処理は、前駆体を、パルスで励起されたフラッシュランプ（例えば、Ｘｅフラッシュランプ）に暴露する工程を含み得る。いくつかの実施の形態において、各パルスは、１５０μｓから５００μｓの幅を有し得る。先に述べたように、いくつかの実施の形態において、パルスは、フラッシュランプからのエネルギー出力が第１段階の第１部分中に増加し、第１段階の第２部分中に減少する第１段階と、フラッシュランプからのエネルギー出力が一定である第２段階とを有し得る。工程１１３０での光焼結は、例えば、実施例１〜３に記載されたような、ここに記載された特徴（例えば、持続時間、パルス幅、周波数、および振幅）のいずれを有しても差し支えない。
工程１１４０で、平坦化層１３０を、光抽出層１２０上に堆積させることができる。工程１１５０で、平坦化層１３０を乾燥させることができる。いくつかの実施の形態において、平坦化層１３０は、１２０℃で３０秒に亘り真空乾燥させることができる。高温での乾燥を、真空を伴わずに行っても差し支えない。
工程１１６０では、平坦化層１３０は、光熱処理することができる。工程１１６０での光熱処理は、例えば、実施例１〜３に記載されたような、ここに記載された特徴（例えば、持続時間、パルス幅、周波数、および振幅）のいずれを有しても差し支えない。
いくつかの実施の形態は、特定の工程を含まなくてもよく、いくつかの実施の形態は、追加の工程を含んでもよいことを当業者は理解するであろう。例えば、底基板１１０は、工程１１１０の前に湿式洗浄（工程１１０５）を経てもよく、光抽出基板１００は、工程１１６０後に湿式洗浄（工程１１６５）を経てもよい。
さらに、図１１は、光抽出層１２０および平坦化層１３０を含む過程を示しているが、追加の層も含まれて差し支えない。例えば、第２の光抽出層を同じ過程によって形成することができる。いくつかの実施の形態において、光熱処理前に、底基板１１０上に複数の層を配置しても差し支えない。例えば、光熱処理の前に、底基板１１０上で、一方を他方の上にして、光抽出層１２０および平坦化層の両方を配置することができる。したがって、複数の層を、同時に光熱処理しても差し支えない。代わりの例として、層１２０および１３０を両方とも底基板１１０に施し、次いで、異なる材料の吸収および光熱処理暴露設定に応じて、連続処理工程を行っても差し支えない。それらは積層されているが、層１２０が層１３０の前に処理されても、層１３０が層１２０の前に処理されても差し支えない。また、ＩＴＯなどの追加の層が堆積されたまたはパターン形成された後に、光熱処理工程を完了しても差し支えない。この場合、光熱処理工程を追加に使用して、ＩＴＯ層をアニールしても差し支えない。光熱処理暴露を熱による加熱工程と組み合わせても差し支えなく、その場合、熱的基準過程により生じる任意の効果に、フォトニック効果が加わる。基板１１０および層１２０および／または１３０が平らな（水平または垂直または傾斜）状態にあるときに、または湾曲されているときに、光熱処理過程を行って差し支えない。多数の層の光熱処理暴露は、基板の上に位置するものと、下に位置するものについて、異なる作動条件で、異なる露光ランプを使用し、基板を通じて暴露して行って差し支えない。この場合、底基板１１０の光透過性が都合よい。また、光熱処理暴露を使用して、層１２０および／または１３０の水平パターン形成または勾配、並びに組成、気孔率、または膜における他の特性の垂直勾配を作ることを含むパターン化構造を作り出すことができる。
いくつかの実施の形態において、工程１１７０で、光抽出基板１００に隣接して、ＯＬＥＤ１７０を配置してもよい。いくつかの実施の形態において、光抽出基板を有するＯＬＥＤ１７０を、携帯型情報機器、カメラ、腕時計、オフィス機器、乗り物の情報表示窓、テレビ（ＴＶ）、表示装置、照明装置、および他の電子機器などの機器に含ませてもよい。
様々な実施の形態をここに記載してきたが、それらは、制限ではなく、例としてのみ示されている。適用および改変が、ここに提示された教示および指針に基づいて、開示された実施の形態の等価物の意味と範囲内にあることが意図されているのが明白であろう。したがって、本開示の精神および範囲から逸脱せずに、ここに開示された実施の形態に、形態および詳細における様々な変更を行えることが当業者に明白であろう。ここに提示された実施の形態の要素は、必ずしも、相互に排他的ではなく、当業者に認識されるように、様々な必要性を満たすように置き換えてもよい。
ここに使用した表現および用語は、制限ではなく、説明の目的であることが理解されよう。本開示の広さおよび範囲は、先に記載された例示の実施の形態のどれによっても制限されるべきではなく、以下の請求項およびその等価物にしたがってしか定義されるべきではない。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態１
光出力を有する物品において、
発光層と；
第一面、
第二面、および
少なくとも１つのエッジ面、
を有する底基板と；
前記底基板の第一面に隣接する、該底基板と前記発光層との間の多孔質の光熱処理済み光抽出層であって、該多孔質の光熱処理済み光抽出層は、１０ｎｍから１０００ｎｍの平均細孔直径を有し、無機酸化物の粒子から作られ、該粒子は、１０ｎｍから１μｍの平均直径を有する、多孔質の光熱処理済み光抽出層と；
を備え、
前記多孔質の光熱処理済み光抽出層により前記物品の光出力が１．７倍以上改善される、物品。
実施形態２
前記多孔質の光熱処理済み光抽出層により前記光出力が２倍以上改善される、実施形態１に記載の物品。
実施形態３
前記多孔質の光熱処理済み光抽出層に隣接した、無機高分子から作られた平滑層をさらに備える、実施形態１または２に記載の物品。
実施形態４
前記無機高分子がシロキサンを含む、実施形態３に記載の物品。
実施形態５
前記シロキサンが１．３から１．５の屈折率を有する、実施形態４に記載の物品。
実施形態６
前記無機酸化物がＴｉＯ２を含む、実施形態１から５いずれか１つに記載の物品。
実施形態７
前記ＴｉＯ２がルチルを含む、実施形態６に記載の物品。
実施形態８
前記光熱処理済み光抽出層が、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、またはその組合せを含む第２の無機酸化物を含む、実施形態１から７いずれか１つに記載の物品。
実施形態９
前記発光層が、前記光熱処理済み光抽出層に隣接したＯＬＥＤ積層体を含み、存在する場合には前記平滑層が、ＰＳ ＬＥ層と該ＯＬＥＤ積層体との間に位置している、実施形態１から８いずれか１つに記載の物品。
実施形態１０
前記底基板の第二面に対する少なくとも１つの改良をさらに含み、該改良により、前記物品の光出力が２０％以上さらに改善される、実施形態１から９いずれか１つに記載の物品。
実施形態１１
前記少なくとも１つの改良が、ナノ粒子コーティング、膜、または前記底基板の第二面のエッチングを含む、実施形態１０に記載の物品。
実施形態１２
光抽出が改善された物品を形成する方法において、
底基板を提供する工程；
前記底基板上に前駆体を配置する工程であって、該前駆体は、
無機酸化物を含み、１０ｎｍから１μｍの平均直径を有する第１の材料の粉末粒子と、
有機結合剤と含む、
工程；および
前記前駆体を光熱処理して、１０ｎｍから１０００ｎｍの平均細孔直径を有する多孔質の光熱処理済み光抽出層を形成する工程；
を有してなり、
前記光熱処理が、前記前駆体を、少なくとも３００から４００ｎｍの範囲内の放射線を放出する放射線源に暴露する工程を含み、前記多孔質の光熱処理済み光抽出層により、前記物品の光出力が１．７倍以上改善される、方法。
実施形態１３
前記光熱処理済み光抽出層を、無機高分子から作られた第２の層で被覆する工程をさらに含む、実施形態１２に記載の方法。
実施形態１４
前記無機高分子に隣接して有機発光ダイオードを配置する工程をさらに含む、実施形態１３に記載の方法。
実施形態１５
前記光抽出層に隣接して発光層を配置する工程をさらに含む、実施形態１３または１４に記載の方法。
実施形態１６
前記光抽出層に隣接して発光層を配置する工程が、前記有機発光ダイオードを平坦化層上に製造する工程を含む、実施形態１５に記載の方法。
実施形態１７
前記放射線源が、１／３ピーク値で測定して１μｓから１００ｍｓのパルス幅を有するパルス放射線源を含む、実施形態１２から１６いずれか１つに記載の方法。
実施形態１８
パルス当たりのエネルギーが１から５０００Ｊである、実施形態１７に記載の方法。
実施形態１９
前記材料に送達されるパルス当たりのエネルギーが０．０１から１Ｊ／ｃｍ２／パルスである、実施形態１７または１８に記載の方法。
実施形態２０
前記材料に送達される全エネルギーが０．１から１００Ｊ／ｃｍ２である、実施形態１７から１９いずれか１つに記載の方法。
実施形態２１
前記パルス放射線源からのパルスが、少なくとも２つの異なる段階を含み、各段階が、パルスエネルギーおよびパルス持続時間を含む、実施形態１７から２０いずれか１つに記載の方法。
実施形態２２
前記パルスが、該パルスの初期部分を含む第１段階、および該パルスのその後の部分を含む第２段階の、少なくとも２つの異なる段階を含む、実施形態２１に記載の方法。
実施形態２３
前記第１段階が、１００〜５０００Ｊ／パルスのエネルギー／パルスおよび０．１ｍｓから１０ｍｓの持続時間を有する、実施形態２２に記載の方法。
実施形態２４
前記第２段階が、１００〜５０００Ｊ／パルスのエネルギー／パルスおよび０．１ｍｓから１０ｍｓの持続時間を有する、実施形態２２または２３に記載の方法。
実施形態２５
前記第１段階が１００μｓから３００μｓの持続時間を有し、前記第２段階が１０００μｓから３０００μｓの持続時間を有する、実施形態２２から２４いずれか１つに記載の方法。
実施形態２６
前記第１段階が、０．１から１００Ｊ／ｃｍ２の、前記材料に送達される全エネルギーを有する、実施形態２２から２５いずれか１つに記載の方法。
実施形態２７
前記第１段階が、前記第２段階のピークエネルギーより１．５から１０倍高いピークエネルギーを有する、実施形態２６に記載の方法。
実施形態２８
前記第１段階／前記第２段階における前記材料に送達される全エネルギーの比が１〜４である、実施形態２２から２７いずれか１つに記載の方法。
実施形態２９
前記第１段階のパルスのエネルギー／パルス値の２〜１０倍のエネルギー／パルス値を有する始動パルスをさらに含む、実施形態２２から２８いずれか１つに記載の方法。
実施形態３０
前記光熱処理の全体時間が２０秒から１０分である、実施形態１２から２９いずれか１つに記載の方法。
実施形態３１
前記光熱処理の全体時間が１分から４分である、実施形態３０に記載の方法。
実施形態３２
前記光熱処理中の最高温度が１５０℃以下である、実施形態１２から３１いずれか１つに記載の方法。
実施形態３３
前記第１の材料の粉末粒子がＴｉＯ２を含む、実施形態１２から３２いずれか１つに記載の方法。
実施形態３４
光抽出が改善された物品を形成する方法において、
底基板を提供する工程；
前記底基板上に２層前駆体を配置する工程であって、該２層前駆体は、
前記底基板に隣接した第１の層であって、
１０ｎｍから１μｍの平均直径を有する無機酸化物と、
有機結合剤と、
を含む第１の層、および
前記第１の層に隣接した第２の層であって、
無機高分子平滑層、
を含む第２の層を含み、
前記第１の層と前記第２の層は実質的に混ざっていない、工程；および
前記２層前駆体に作用して、１０ｎｍから１０００ｎｍの平均細孔直径を有する光抽出層を形成する工程であって、該２層前駆体の少なくとも１つの層を光熱処理する工程を含む工程；
を有してなり、
前記光熱処理が、前記前駆体を、少なくとも３００から４００ｎｍの範囲内の放射線を放出する放射線源に暴露する工程を含み、
多孔質の光熱処理済み光抽出層により、前記物品の光出力が１．７倍以上改善される、方法。
実施形態３５
前記第２の層に隣接して発光層を配置する工程をさらに含む、実施形態３４に記載の方法。
実施形態３６
前記第２の層に隣接して発光層を配置する工程が、有機発光ダイオードを平坦化層上に製造する工程を含む、実施形態３５に記載の方法。
実施形態３７
前記放射線源が、１／３ピーク値で測定して１μｓから１００ｍｓのパルス幅を有するパルス放射線源を含む、実施形態３４から３６いずれか１つに記載の方法。
実施形態３８
パルス当たりのエネルギーが１から５０００Ｊである、実施形態３７に記載の方法。
実施形態３９
前記材料に送達されるパルス当たりのエネルギーが０．０１から１Ｊ／ｃｍ２／パルスである、実施形態３７または３８に記載の方法。
実施形態４０
前記材料に送達される全エネルギーが０．１から１００Ｊ／ｃｍ２である、実施形態３７から３９いずれか１つに記載の方法。
実施形態４１
前記パルス放射線源からのパルスが、少なくとも２つの異なる段階を含み、各段階が、パルスエネルギーおよびパルス持続時間を含む、実施形態３７から４０いずれか１つに記載の方法。
実施形態４２
前記パルスが、該パルスの初期部分を含む第１段階、および該パルスのその後の部分を含む第２段階の、少なくとも２つの異なる段階を含む、実施形態４１に記載の方法。
実施形態４３
前記第１段階が、１００〜５０００Ｊ／パルスのエネルギー／パルスおよび０．１ｍｓから１０ｍｓの持続時間を有する、実施形態４２に記載の方法。
実施形態４４
前記第２段階が、１００〜５０００Ｊ／パルスのエネルギー／パルスおよび０．１ｍｓから１０ｍｓの持続時間を有する、実施形態４２または４３に記載の方法。
実施形態４５
前記第１段階が１００μｓから３００μｓの持続時間を有し、第２段階が１０００μｓから３０００μｓの持続時間を有する、実施形態４２から４４いずれか１つに記載の方法。
実施形態４６
前記第１段階が、０．１から１００Ｊ／ｃｍ２の、前記材料に送達される全エネルギーを有する、実施形態４２から４５いずれか１つに記載の方法。
実施形態４７
前記第１段階が、前記第２段階のピークエネルギーより１．５から１０倍高いピークエネルギーを有する、実施形態４６に記載の方法。
実施形態４８
前記第１段階／前記第２段階における前記材料に送達される全エネルギーの比が１〜４である、実施形態４２から４７いずれか１つに記載の方法。
実施形態４９
前記第１段階のパルスのエネルギー／パルス値の２〜１０倍のエネルギー／パルス値を有する始動パルスをさらに含む、実施形態４２から４８いずれか１つに記載の方法。
実施形態５０
前記光熱処理の全体時間が２０秒から１０分である、実施形態３４から４９いずれか１つに記載の方法。
実施形態５１
前記光熱処理の全体時間が１分から４分である、実施形態５０に記載の方法。
実施形態５２
前記光熱処理中の最高温度が１５０℃以下である、実施形態３４から５１いずれか１つに記載の方法。
実施形態５３
前記無機酸化物の粒子がＴｉＯ２を含む、実施形態３４から５２いずれか１つに記載の方法。
実施形態５４
前記底基板が連続した可撓性シートからなり、前記方法がロール・ツー・ロール過程を含む、実施形態１２から５３いずれか１つに記載の方法。
実施形態５５
前記連続した可撓性シートが、厚さが１００μｍ以下のガラスシートからなる、実施形態５４に記載の方法。
１００ 光抽出基板
１１０ 底基板
１２０ 光抽出層
１３０ 平坦化層
１４０ 第１の電極
１５０ 有機層
１６０ 第２の電極
１７０ ＯＬＥＤ
２００ 試料
２１０ フラッシュランプ
２２０ 試験スタンド

Claims (20)

  1. 光出力を有する物品において、
    発光層と；
    第一面、
    第二面、および
    少なくとも１つのエッジ面、
    を有する底基板と；
    前記底基板の第一面に隣接する、該底基板と前記発光層との間の多孔質の光熱処理済み光抽出層であって、該多孔質の光熱処理済み光抽出層は、１０ｎｍから１０００ｎｍの平均細孔直径を有し、無機酸化物の粒子から作られ、該粒子は、１０ｎｍから１μｍの平均直径を有する、多孔質の光熱処理済み光抽出層と；
    を備え、
    前記多孔質の光熱処理済み光抽出層により前記物品の光出力が１．７倍以上改善される、物品。
  2. 前記多孔質の光熱処理済み光抽出層に隣接した、無機高分子から作られた平滑層をさらに備え、該無機高分子が、１．３から１．５の屈折率を有するシロキサンを含む、請求項１記載の物品。
  3. 前記無機酸化物がＴｉＯ２を含む、請求項１または２記載の物品。
  4. 前記光熱処理済み光抽出層が、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、またはその組合せを含む第２の無機酸化物を含む、請求項１または２記載の物品。
  5. 前記発光層が、前記光熱処理済み光抽出層に隣接したＯＬＥＤ積層体を含み、存在する場合には前記平滑層が、ＰＳ ＬＥ層と該ＯＬＥＤ積層体との間に位置している、請求項１または２記載の物品。
  6. 前記底基板の第二面に対する少なくとも１つの改良をさらに含み、該改良により、前記物品の光出力が２０％以上さらに改善され、該改良が、ナノ粒子コーティング、膜、または前記底基板の第二面のエッチングを含む、請求項１または２記載の物品。
  7. 光抽出が改善された物品を形成する方法において、
    底基板を提供する工程；
    前記底基板上に前駆体を配置する工程であって、該前駆体は、
    無機酸化物を含み、１０ｎｍから１μｍの平均直径を有する第１の材料の粉末粒子と、
    有機結合剤と含む、
    工程；および
    前記前駆体を光熱処理して、１０ｎｍから１０００ｎｍの平均細孔直径を有する多孔質の光熱処理済み光抽出層を形成する工程；
    を有してなり、
    前記光熱処理が、前記前駆体を、少なくとも３００から４００ｎｍの範囲内の放射線を放出する放射線源に暴露する工程を含み、前記多孔質の光熱処理済み光抽出層により、前記物品の光出力が１．７倍以上改善される、方法。
  8. 前記光熱処理済み光抽出層を、無機高分子から作られた第２の層で被覆する工程、および該無機高分子に隣接して有機発光ダイオードを配置する工程をさらに含む、請求項７記載の方法。
  9. 前記光抽出層に隣接して発光層を配置する工程をさらに含む、請求項８記載の方法。
  10. 前記放射線源が、１／３ピーク値で測定して１μｓから１００ｍｓのパルス幅を有するパルス放射線源を含む、請求項７記載の方法。
  11. 前記パルスが、該パルスの初期部分を含む第１段階、および該パルスのその後の部分を含む第２段階の、少なくとも２つの異なる段階を含み、各段階が、パルスエネルギーおよびパルス持続時間を含む、請求項１０記載の方法。
  12. 前記第１段階が、１００〜５０００Ｊ／パルスのエネルギー／パルスおよび０．１ｍｓから１０ｍｓの持続時間を有し、前記第２段階が、１００〜５０００Ｊ／パルスのエネルギー／パルスおよび０．１ｍｓから１０ｍｓの持続時間を有する、請求項１１記載の方法。
  13. 前記光熱処理の全体時間が２０秒から１０分、好ましくは１分から４分である、請求項７から１２いずれか１項記載の方法。
  14. 前記光熱処理中の最高温度が１５０℃以下である、請求項７から１２いずれか１項記載の方法。
  15. 光抽出が改善された物品を形成する方法において、
    底基板を提供する工程；
    前記底基板上に２層前駆体を配置する工程であって、該２層前駆体は、
    前記底基板に隣接した第１の層であって、
    １０ｎｍから１μｍの平均直径を有する無機酸化物と、
    有機結合剤と、
    を含む第１の層、および
    前記第１の層に隣接した第２の層であって、
    無機高分子平滑層、
    を含む第２の層を含み、
    前記第１の層と前記第２の層は実質的に混ざっていない、工程；および
    前記２層前駆体に作用して、１０ｎｍから１０００ｎｍの平均細孔直径を有する光抽出層を形成する工程であって、該２層前駆体の少なくとも１つの層を光熱処理する工程を含む工程；
    を有してなり、
    前記光熱処理が、前記前駆体を、少なくとも３００から４００ｎｍの範囲内の放射線を放出する放射線源に暴露する工程を含み、
    多孔質の光熱処理済み光抽出層により、前記物品の光出力が１．７倍以上改善される、方法。
  16. 前記第２の層に隣接して発光層を配置する工程をさらに含み、該第２の層に隣接して発光層を配置する工程が、有機発光ダイオードを平坦化層上に製造する工程を含む、請求項１５記載の方法。
  17. 前記放射線源が、１／３ピーク値で測定して１μｓから１００ｍｓのパルス幅を有するパルス放射線源を含む、請求項１５記載の方法。
  18. 前記パルスが、該パルスの初期部分を含む第１段階、および該パルスのその後の部分を含む第２段階の、少なくとも２つの異なる段階を含み、各段階が、パルスエネルギーおよびパルス持続時間を含む、請求項１７記載の方法。
  19. 前記第１段階が、１００〜５０００Ｊ／パルスのエネルギー／パルスおよび０．１ｍｓから１０ｍｓの持続時間を有し、前記第２段階が、１００〜５０００Ｊ／パルスのエネルギー／パルスおよび０．１ｍｓから１０ｍｓの持続時間を有する、請求項１８記載の方法。
  20. 前記底基板が連続した可撓性シートからなり、前記方法がロール・ツー・ロール過程を含む、請求項７から１２および１５から１９いずれか１項記載の方法。
JP2019520537A 2016-10-17 2017-10-17 有機発光ダイオード用の光抽出基板を製造する方法およびそれを備えた製品 Abandoned JP2019536199A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662409070P 2016-10-17 2016-10-17
US62/409,070 2016-10-17
PCT/US2017/056880 WO2018075449A1 (en) 2016-10-17 2017-10-17 Processes for making light extraction substrates for an organic light emitting diode and products including the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019536199A true JP2019536199A (ja) 2019-12-12
JP2019536199A5 JP2019536199A5 (ja) 2020-11-26

Family

ID=60201682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019520537A Abandoned JP2019536199A (ja) 2016-10-17 2017-10-17 有機発光ダイオード用の光抽出基板を製造する方法およびそれを備えた製品

Country Status (7)

Country Link
US (2) US10367169B2 (ja)
EP (1) EP3526826A1 (ja)
JP (1) JP2019536199A (ja)
KR (1) KR102434981B1 (ja)
CN (1) CN109863615A (ja)
TW (1) TW201821255A (ja)
WO (1) WO2018075449A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112368847A (zh) * 2018-06-21 2021-02-12 康宁公司 通过近红外光辐射固化的内部光提取层
CN111162191B (zh) * 2019-03-18 2022-03-29 广东聚华印刷显示技术有限公司 封装结构、显示面板及其制备方法
CN112652240A (zh) * 2019-10-11 2021-04-13 群创光电股份有限公司 可挠性显示装置及可挠性显示装置的制造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2944145B1 (fr) * 2009-04-02 2011-08-26 Saint Gobain Procede de fabrication d'une structure a surface texturee pour dispositif a diode electroluminescente organique et structure a surface texturee
US9583678B2 (en) * 2009-09-18 2017-02-28 Soraa, Inc. High-performance LED fabrication
EP2518789B1 (en) * 2011-04-18 2016-04-13 Corning Precision Materials Co., Ltd. Method of manufacturing a light extraction substrate for an electroluminescent device
US8827532B2 (en) * 2011-04-22 2014-09-09 3M Innovative Properties Company Light guides
KR101359663B1 (ko) 2011-05-19 2014-02-07 한양대학교 산학협력단 극단파 백색광 조사법을 이용한 반도체 산화물의 광소결 방법
EP2744614A4 (en) * 2011-08-16 2015-05-06 Xenon Corp SINKING METHOD AND APPARATUS THEREFOR
KR20130052825A (ko) * 2011-11-14 2013-05-23 삼성전자주식회사 반도체 발광소자
JP5897437B2 (ja) 2012-09-14 2016-03-30 富士フイルム株式会社 導電層の製造方法、プリント配線基板
NL1039815C2 (en) 2012-09-21 2014-03-24 Stichting Dutch Polymer Inst Atmospheric plasma sintering.
US9711744B2 (en) * 2012-12-21 2017-07-18 3M Innovative Properties Company Patterned structured transfer tape
US9310685B2 (en) 2013-05-13 2016-04-12 Nokia Technologies Oy Method and apparatus for the formation of conductive films on a substrate
TW201527013A (zh) 2013-12-20 2015-07-16 Xenon Corp 用於連續閃光燈燒結的系統和方法
CN106103084A (zh) * 2014-03-19 2016-11-09 富士胶片株式会社 功能性层叠膜、功能性层叠膜的制造方法、及包含功能性层叠膜的有机电致发光装置
TW201539736A (zh) * 2014-03-19 2015-10-16 3M Innovative Properties Co 用於藉白光成色之 oled 裝置的奈米結構
KR101751589B1 (ko) 2014-09-22 2017-06-27 한국에너지기술연구원 상이한 촉매가 코팅된 플레이트를 포함한 열교환형 반응기
KR101579457B1 (ko) * 2014-12-22 2015-12-22 코닝정밀소재 주식회사 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법, 유기발광소자용 광추출 기판 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR101642120B1 (ko) * 2014-12-24 2016-07-22 코닝정밀소재 주식회사 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법, 유기발광소자용 광추출 기판 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR101632614B1 (ko) * 2014-12-24 2016-06-22 코닝정밀소재 주식회사 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법, 유기발광소자용 광추출 기판 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR101999294B1 (ko) 2016-03-23 2019-07-15 코닝 인코포레이티드 유기발광소자용 광추출 기판, 그 제조방법 및 이를 포함하는 유기발광소자

Also Published As

Publication number Publication date
KR102434981B1 (ko) 2022-08-22
US10622589B2 (en) 2020-04-14
CN109863615A (zh) 2019-06-07
TW201821255A (zh) 2018-06-16
KR20190067199A (ko) 2019-06-14
US10367169B2 (en) 2019-07-30
WO2018075449A1 (en) 2018-04-26
US20190326557A1 (en) 2019-10-24
US20180108868A1 (en) 2018-04-19
EP3526826A1 (en) 2019-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10622589B2 (en) Article for improved light extraction
KR101692182B1 (ko) 유기 발광 소자
US9680129B2 (en) Method for manufacturing organic light emitting element including light extracting layer formed by irradiating coating solution
CN104620393A (zh) 金属系粒子集合体
Wang et al. Laser patterning of Y 3 Al 5 O 12: Ce 3+ ceramic phosphor platelets for enhanced forward light extraction and angular color uniformity of white LEDs
US20160291236A1 (en) Waveguides comprising light scattering surfaces and display devices comprising the same
JP2009004274A (ja) 面発光体及び面発光体の製造方法
JP2017079098A (ja) 光学基板、透明導電部材、及び、有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2017077684A (ja) ガスバリアフィルム、透明導電部材、及び、有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2015140854A1 (ja) 波長変換素子の製造方法
RU2656261C2 (ru) Прозрачная рассеивающая подложка для органических светодиодов и способ изготовления такой подложки
JP2021527852A (ja) 近赤外線で硬化された内部光取り出し層
JP2015156306A (ja) 有機発光素子の製造方法及び有機発光素子
KR102287519B1 (ko) 전자 디바이스 및 유기 일렉트로루미네센스 소자
JP2009266449A (ja) 有機ｅｌ素子
JP4338922B2 (ja) 超低屈折率反射防止膜の作製方法及びこの超低屈折率反射防止膜を用いたディスプレイ用窓材
JP3830874B2 (ja) 白色発光Ｓｉ：ＳｉＯ２膜およびそれを具備した白色発光素子
KR20190026776A (ko) 광 추출 나노 구조물을 포함하는 도파관 및 이를 포함하는 디스플레이 소자
KR101862318B1 (ko) 투광성 기판 및 이의 제조방법
CN105887022B (zh) 缝合基板凹陷结构缺陷获得高损伤阈值高反膜的方法
WO2023189036A1 (ja) 光学部材の製造方法
JP6889471B2 (ja) プラズマインジケータ
WO2015045599A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP6728719B2 (ja) 有機ｅｌ素子用電極の製造方法、および有機ｅｌ素子の製造方法
JP2016036748A (ja) 機能性膜の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201016

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201016

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20201215