JP5537133B2 - Oledのためのナノ構造化基板の製造方法及びoledの製造方法 - Google Patents
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Description
a)有機樹脂層又は低融点無機材料層を基板の平坦な表面上に堆積するステップ、
b)前記有機樹脂をそのガラス転移温度Tg又は融点以上の温度まで加熱し、又は前記無機材料をその融点以上の温度まで加熱し、液体の有機樹脂又は無機材料にナノ組織構造を有するモールドでプリント(刻印)して、前記有機樹脂層又は前記無機材料層に前記モールドのナノ組織構造に一致する第1のナノ組織構造を付与するステップ、
c)前記有機樹脂又は前記無機材料の温度を固体になる温度まで下げるステップ、
d)前記モールドを、前記基板に結合された(一体化された)前記有機樹脂層又は前記無機材料層から分離するステップ、
を実行し、前記方法は、更に、次の一連のステップ、
e)前記有機樹脂をそのガラス転移温度Tg又はその融点以上の温度まで加熱し、又は前記無機材料をその融点以上の温度まで加熱し、前記有機樹脂又は前記無機材料をアニール時間と呼ばれる時間tRの間この温度に維持することによって、前記有機樹脂又は前記無機材料がフロー(流動)し、前記有機樹脂層又は前記無機材料層の前記第1のナノ組織構造が修正されて第2のナノ組織構造を生成するステップ、
f)前記有機樹脂又は前記無機材料をガラス転移温度又は融点以下まで冷却して凝固させるステップ、
g)更に要すれば、前記固体有機樹脂又は前記固体無機材料をアニールするステップ、
を含むことを特徴とする。
− 浸漬コーティング
− スピンコーティング
− ラミナーフローコーティング
− スプレーコーティング
− ソーク(soak)コーティング
− ロール・ツー・ロール(roll to roll)プロセス
− ペイントコーティング
− スクリーン印刷
− 化学気相成長法(CVD)
− プラズマCVD(PECVD又はPACVD)
から選択される方法により堆積できる。
ここで、ηは樹脂、ポリマー又は無機材料の粘性、
γは、ポリマー又は無機材料の表面エネルギー、
eは、ポリマー又は無機材料の膜厚、
1/λnは、フローさせるべき空間パターンの周波数、つまり、第1のナノ組織構造の空間パターンの周波数である。
− 浸漬コーティング
− スピンコーティング
− ラミナーフローコーティング
− スプレーコーティング
− ソーク(soak)コーティング
− ロール・ツー・ロール(roll to roll)プロセス
− ペイントコーティング
− スクリーン印刷
ここでηは樹脂、ポリマー又は無機材料の粘性であり、γは樹脂又はポリマー又は無機材料の表面エネルギーであり、eは樹脂又はポリマー又は無機材料の膜厚であり、1/λnはフローさせるべき空間パターンの周波数、つまり、第1のナノ組織構造の空間パターンの周波数である。
− 非常に短いフロー時間tRにより構造上の凹凸又は欠陥を除去するのに役立つ。一例として、図5に示すように30秒のアニールは、第1のナノ組織構造の初期パターンの左側に現れるこぶを低減する、
− 図5に示すように、100秒から1000秒の長いアニール時間によりパターンの形状を細かく制御するのに役立つ、
働きをする。
例1
この例において、基板は熱硬化性樹脂を使用して本発明の方法により作製され、次に有機発光ダイオードが本発明の方法により前記基板上に作製される。
− 市場で入手可能な住友化学の熱硬化性樹脂Neb22(登録商標)を8インチのシリコンウェーハ上に堆積する。
− 110℃で5分間、300mbarの圧力下で樹脂の圧縮を行い、200〜600nmの周期及び5〜40nmの高さを有するライン又はバンプのアレイである第1のナノ組織構造が得る。
− 125℃にて60分間フローさせる。
− 例えば室温にて248分間凝固させ、90℃にて60秒間アニールする。
この例においては、基板は本発明の方法によりポリスチレン樹脂を使用して作製され、次に有機発光ダイオードが本発明の方法により前記基板上に作製される。
− 8インチシリコンウェーハ上にポリスチレン樹脂を堆積する。
− 120℃で5分間、300mbarの圧力でポリスチレン樹脂の圧縮を行い、30nmの高さ、500nmの周期を有するラインアレイである第1のナノ組織構造を得る。
− 150℃で可変時間の間フローを実行する。
− 例えば248分間室温で凝固させ、60秒間90℃でアニールを実行する。
Claims (17)
- 次の一連のステップ、
a)有機樹脂又は低融点無機材料の層(41)を基板(42)の平坦な表面(43)上に堆積するステップ、
b)前記有機樹脂をそのガラス転移温度Tg又は融点以上の温度まで加熱し、又は前記無機材料をその融点以上の温度まで加熱し(44)、液体の有機樹脂又は無機材料にナノ組織構造(46)を有するモールド(45)でプリントして、前記有機樹脂又は前記無機材料の層(41)に前記モールド(45)のナノ組織構造(46)に一致する第1のナノ組織構造(47)を付与するステップ、
c)前記有機樹脂又は前記無機材料の温度を固体になる温度まで下げるステップ、
d)前記モールド(45)を、前記基板(42)に結合された前記有機樹脂又は前記無機材料の層(41)から分離する(49)ステップ、
を実行する、有機発光ダイオードOLEDのためのナノ構造化表面を具える基板を製造する方法において、該方法は、更に、次の一連のステップ、
e)前記有機樹脂をそのガラス転移温度Tg又はその融点以上の温度まで加熱し、又は前記無機材料をその融点以上の温度まで加熱し、前記有機樹脂又は前記無機材料をアニール時間と呼ばれる時間tRの間この温度に維持することによって、前記有機樹脂又は前記無機材料がフローし、前記有機樹脂又は前記無機材料の層(41)の前記第1のナノ組織構造(47)が修正されて第2のナノ組織構造(410,411)を生成するステップ、
f)前記有機樹脂又は前記無機材料をガラス転移温度又は融点以下まで冷却して凝固させるステップ、
を含むことを特徴とする基板製造方法。 - 前記固体有機樹脂又は前記固体無機材料をアニールするステップをさらに含む、請求項1に記載の製造方法。
- 前記基板(42)は、ガラス、透明セラミック及び透明プラスチックから選択された材料からなることを特徴とする、請求項1又は2に記載の製造方法。
- 前記有機樹脂は、その後実行される前記ナノ構造化表面上への1つ以上の他の層の堆積温度よりも高いガラス転移温度Tg又は融点を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記有機樹脂は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記無機材料は、その後実行される前記ナノ構造化表面上への1つ以上の他の層の堆積温度よりも高い融点を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記無機材料は200℃よりも低い融点を有することを特徴とする、請求項1,2,3及び6のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記第1のナノ組織構造(47)は、1次元アレイ又は2次元アレイのような周期アレイからなることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記第1のナノ組織構造(47)は、周期P及び高さhを有する周期パターンを有するライン又はバンプのアレイであることを特徴とする、請求項8に記載の製造方法。
- 前記第2のナノ組織構造(410,411)は、OLEDにおいて短絡を引き起こしやすい欠陥及び/又は形状のないナノ組織構造であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記第2のナノ組織構造(410,411)の表面は、10次を超えないフーリエ級数展開により記述されることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記第2のナノ組織構造(410,411)の表面は正弦パターンからなることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の製造方法。
- ナノ構造化表面を具える基板を製造するステップを含む有機発光ダイオードの製造方法であって、前記基板を製造するステップは請求項1〜13のいずれか一項の方法で実行することを特徴とする、有機発光ダイオードの製造方法。
- ナノ構造化表面を具える基板を形成し、次に前記ナノ構造化表面に整合する第1の電極層、前記ナノ構造化表面に整合する1つ以上の発光有機層及び前記ナノ構造化表面に整合する第2の電極層を前記基板のナノ構造化表面上に順に堆積することを特徴とする、請求項14に記載の製造方法。
- 正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロッキング層、電子ブロッキング層および薄膜トランジスタ(TFT)層から選ばれる、前記ナノ構造化表面にマッチする1つ以上の他の層が更に前記基板上に堆積されることを特徴とする、請求項15に記載の製造方法。
- 前記正孔注入層、前記正孔輸送層、前記電子注入層、前記電子輸送層、前記正孔ブロッキング層、前記電子ブロッキング層、前記TFT層、前記発光有機層、前記第1の電極層及び前記第2の電極層のうちの2つ以上が結合されることを特徴とする、請求項16に記載の製造方法。
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