JP6014607B2 - 有機発光ダイオードの為の光取出し基板 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１１年２月８日に出願された米国特許仮出願番号６１／４４０、５８８号に基づく優先権を主張し、その内容をすべて本明細書に援用するものである。

（技術分野）
本発明は、有機発光ダイオード、ソーラ又は光起電（ＰＶ）セル、採光窓に関し、特に、光の使用を改善するために光の散乱を増加させる基板に関する。

（技術的課題）
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、有機化合物を内蔵する放出性エレクトロルミネセンス層を有する発光装置である。有機化合物は、電流に呼応して光を発する。概して、有機半導体材料の放出層は、２つの電極（アノードとカソード）の間に置かれる。電流がアノードとカソードの間を流れると、有機材料は光を発する。ＯＬＥＤは、テレビのスクリーン、コンピュータのモニタ、携帯電話、ＰＤＡ、時計、照明、及びその他様々な電子装置など、多くの分野で応用されている。

ＯＬＥＤは、液晶ディスプレなどの従来の無機質装置よりも多くの利点を提供している。例えば、ＯＬＥＤはバックライトを必要としないで機能する。暗い部屋の中のような低明度環境では、ＯＬＥＤスクリーンは従来の液晶ディスプレよりも高いコントラスト比を達成することが出来る。ＯＬＥＤは又、液晶ディスプレやその他の照明装置よりも薄く、軽く、柔軟性がある。また、ＯＬＥＤは作動するのにより少ないエネルギしか必要としない。

しかし、ＯＬＥＤ装置の１つの欠点は、無機質固体の点光源よりも典型的に面積当たりの放出光は少ないことである。典型的なＯＬＥＤ照明装置では、有機材料から発される光の約８０％が光導波路効果によって装置内部で捕えられるが、装置の中では有機発光層から発せられた光は、有機発光層／導電層（アノード）の界面や、導電層（アノード）／基板の界面や、及び基板のその他の表面によって反射する。有機材料から発せられた光のわずか約２０％だけが、光導波路効果から離脱し装置から放射される。それ故に、従来の方法で可能であるよりも多くの光をＯＬＥＤから取出すための装置および／又は方法を提供することは有益なことである。

光起電ソーラセルは、原理的に、発光ダイオードと同等物である。ここで、半導体装置は光（光子）のエネルギを吸収して、そのエネルギを電気に変換する。ＯＬＥＤと同様に、光起電装置の効率は比較的低い。例えば、モジュールレベルで、入射光の最大でたった２０％が電気エネルギに変換されるだけである。薄膜太陽電池から成る光起電装置の１つのクラスでは、半導体材料及び接点の設計によるが、効率はわずか６乃至７％である可能性がある。光起電装置の効率を上げる１つの方法は、光起電半導体接点の近くで吸収される太陽光の割合を増加させることである。それ故に、本発明は、太陽電池の分野での使用も見出している。

光取出し基板は、第一表面と第二表面を有するガラス基板を備える。光取出し基板は、第一光取出し領域及び／又は第二光取出し領域を備える。第一光取出し領域は、もし存在する場合は、第一表面の上及び／又は隣接して画定される。第一光取出し領域は、第一表面からある一定の距離の基板内部に内蔵されるナノ粒子を備えることが可能である。第二光取出し領域は、もし存在する場合には、第二表面の少なくとも一部分の上に画定することが可能である。第二光取出し領域は、少なくとも１０ｎｍの表面粗度を有することが可能である。

光取出し基板は、第一表面と第二表面を有するガラス基板を備える。第一光取出し領域は、第一表面の上及び／又は隣接して画定される。第一光取出し領域は、第一表面からある一定の距離の基板内部に内蔵されるナノ粒子を備える。第二光取出し領域は、少なくとも１０ｎｍの表面粗度を有する。

第一表面と第二表面を有するガラス基板などの光取出し基板を製造する方法は、第一光取出し領域を、第一表面の上及び／又は隣接して形成することを含む。第一表面を軟化するために十分な温度に加熱して、次に、ナノ粒子の少なくとも一部分が第一表面に進入するようにナノ粒子を第一表面に向かわせる又は推進させることによって、基板は形成される。第二光取出し領域は第二表面の少なくとも一部分の上に形成される。第二光取出し領域は、例えば、塗膜又はテクスチャパターンとすることが可能である。第二光取出し領域は、少なくとも１０ｎｍの表面粗度を有している。

本発明の基板を内蔵するＯＬＥＤ装置の側面の断面図（正確な縮尺ではない）である。

この明細書で使用される様に、「左」、「右」、「内部」、「外部」、「上」、「下」などの空間や方向を表す用語は、図面に表わされるように本発明に関するものである。しかし、本発明は様々な代替の配置を仮定することが可能であると理解すべきであり、それ故に、これらの用語は制限的であると考えるべきではない。さらに、この明細書で使われているように、この明細書と請求項の範囲で使用される寸法、物理的性質、処理パラメータ、構成要素の量、反応条件等は、「約」という用語によってあらゆる事例に於いて変更されると理解すべきである。従って、反対のことが指定されていない限り、以下の明細書や特許請求の範囲に記された数値は、本発明が獲得しようとしている好ましい特性によっては変化する可能性がある。少なくとも、また、特許請求の範囲と等価の理論の応用を制限する意図としてではないが、各々の数値は、少なくとも、提起された有効数字の桁数を考慮し、かつ通常の丸め方法を適用して解釈すべきである。さらに、ここに開示されたすべての範囲は、最初と最後の範囲の値と、ここに含まれるあらゆる、及びすべての小範囲を包含すると理解されるべきである。例えば、「１乃至１０」と記された範囲は、１という最小値と１０という最大値の間（それらも含む）のあらゆる及びすべての小範囲を含むと考えるべきであり、つまり、すべての小範囲は１という最小値以上乃至１０という最大値以下であり、例えば、１乃至３．３、４．７乃至７．５、５．５乃至１０等である。さらに、次のものに限定される訳ではないが、本明細書で言及される交付済み特許と特許出願などの、すべての文書は、ことごとく「参照による取り込み(incorporated by reference)」と考えられるべきである。別に規定がない限り、量に関するいかなる言及も、「重量パーセント」である。

以下の議論のための目的のため、本発明について、従来のＯＬＥＤ装置を参考に述べる。しかし、本発明は、ＯＬＥＤ装置を使用することに限定されず、次のものに限定する訳ではないが、光起電薄膜ソーラセルなど、その他の分野でも実施することが可能であると理解されるべきである。薄膜ソーラセルなどのその他の使用のためには、この明細書の後の方で述べるガラス構造を変形しなければならないだろう。

本発明の特徴を有するＯＬＥＤ装置が図１に示される。ＯＬＥＤ装置１０は、カソード１２と、放出層１４と、アノード１８を備えている。しかし、従来のＯＬＥＤとは異なり、ＯＬＥＤ１０は本発明の特徴を有する基板２０を備えている。

従来のＯＬＥＤ装置の構造と作用は普通の当業者によって容易に理解されるであろうから、詳細に記述はしない。代表的ＯＬＥＤ装置は、米国特許番号７、６６３、３００号に記述されている。カソード１２は従来のどの様なＯＬＥＤカソードであってもよい。適切なカソードの例としては、次のものに限る訳ではないが、バリウムやカルシウムなどの金属などがある。カソードの仕事関数は、概して、低い。放出層１４は、公知のように、従来の有機エレクトロルミネセンス層であってもよい。そのような材料の例として、次のものに限る訳ではないが、有機金属キレート（例えば、Ａｌｑ_３），蛍光性とりん光性染料、共役型デンドリマなどの小型分子などである。適切な材料の例として、トリフェニルアミン、ペリレン、ルブレン及びキナクリドンなどがある。又は、エレクトロルミネセント高分子材料も知られている。そのような導電性高分子化合物には、ポリ（ｐフェニレンビニレン）とポリフルオレンがある。りん光性材料も使用可能である。そのような材料の例としては、イリジウム錯体などの有機金属錯体をドーパントとして添加したポリ（ｎビニルカルバゾール）などの高分子化合物がある。アノード１８は、次のものに限る訳ではないが、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）やアルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）などの酸化金属材料などの導電性、透明材料であってよい。アノードの仕事関数は、概して、高い。

従来のＯＬＥＤ装置とは違って、ＯＬＥＤ装置１０は、本発明の特徴を有する基板２０の上に載置されている。基板２０は第一の表面２４と第二の表面２６を有する透明基板である。基板２０に適切な材料の例としては、例えば、次のものに限る訳ではないが、フロートガラスなどの従来のソーダ石灰ケイ酸ガラスなどのガラスなどがある。基板２０は、参照波長５５０ナノメートル（ｎｍ）、参照厚さ３．２ｍｍにおいて、高い可視光線透過率を有している。「高い可視光線透過率」と言った場合、５５０ｎｍの波長で、３．２ｍｍの参照厚さに於いて、８５％以上、例えば、８７％以上、９０％以上、９１％以上、９２％以上、９３％以上、９５％以上の可視光透過率を意味する。本発明の実施で使用されるガラスの限定されない例には、次の物に限定する訳ではないが、ペンシルバニア、ピッツバーグのＰＰＧインダストリインクから販売されているスターファイアー（登録商標）（Ｓｔａｒｐｈｉｒｅ（登録商標）），ソーラーファイアー（登録商標）（Ｓｏｌａｒｐｈｉｒｅ（登録商標）），ソーラーファイアー（登録商標）ＰＶ（Ｓｏｌａｒｐｈｉｒｅ（登録商標）ＰＶ），クリア（ＴＭ）（ＣＬＥＡＲ^ＴＭ）ガラスなどがある。基板２０は、０．５ｍｍ乃至１０ｍｍの幅、例えば１ｍｍ乃至１０ｍｍ、１ｍｍ乃至４ｍｍ、２ｍｍ乃至３．２ｍｍなど範囲などの所望の厚さを有することが可能である。

基板２０は、（１）第一（例えば、内部）光取出し層または領域３０及び／又は（２）第二（例えば、外部）光取出し層又は領域３２のうちの少なくとも１つを内蔵する。基板の中に光取出し領域を付加すると、上記の導波路効果が減少し、様々な界面で反射する光が減少し、装置内に捕えられる光が減少する。このために、より多くの光が装置から発散される。第一の光取出し領域３０は、基板２０の第一表面２４に内蔵されるか又は第一表面２４に隣接するガラス領域に埋め込まれた又は内蔵されたナノ粒子によって形成される。適切なナノ粒子の例としては、限定する訳ではないが、アルミナ、チタニア、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化スズ、シリカ及びジルコニアなどの酸化ナノ粒子などがある。これらの酸化ナノ粒子は、０ミクロン乃至５０ミクロン、例えば、０ミクロン乃至１０ミクロン、０ミクロン乃至５ミクロン、０ミクロン乃至３ミクロンの幅の深さの基板２０に内蔵することが出来る。第一取出し領域３０を内蔵している第一表面２４は、第二表面２６よりも滑らかにすることが出来る。例えば、第一表面２４は、最大１００ｎｍの平均表面粗度（Ｒａ）、例えば、最大５０ｎｍまで、最大２０ｎｍまで、最大１０ｎｍまで、最大５ｎｍまで、１ｎｍ乃至１００ｎｍの範囲、１ｎｍ乃至５０ｎｍの範囲、１ｎｍ乃至２０ｎｍの範囲、１ｎｍ乃至１０ｎｍの範囲、１ｎｍ乃至５ｎｍの範囲の平均表面粗度を有することが出来る。

外部光取出し領域３２は、粗面化された外部表面を有する金属酸化物塗装などの塗装（コーティング）によって形成することが出来る。外部光取出し層３２に使用出来る酸化物の例として、次のものに限る訳ではないが、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、チタニア、ジルコニア、スズ酸化物、及びそれらの混合物などがある。外部光取出し層３２は、５ｎｍ乃至５００ｎｍの範囲、例えば、５ｎｍ乃至５００ｎｍ、５０ｎｍ乃至５００ｎｍ、５０ｎｍ乃至２００ｎｍ、１００ｎｍ乃至２００ｎｍなどの範囲の平均表面粗度（Ｒａ）及び／又は１００ｎｍ乃至２５０ｎｍの範囲、例えば、１５０ｎｍ乃至２００ｎｍなどの範囲の二乗平均平方根粗度（Ｒｑ）を有することが出来る。この塗装は、１０ｎｍ乃至５００ｎｍの範囲、例えば、５０ｎｍ乃至５００ｎｍ、１００ｎｍ乃至５００ｎｍなどの範囲の厚みを有することが出来る。外部光取出し層３２は、単一層又は、選択によっては多層膜塗装とすることが出来る。

あるいは、外部光取出し領域３２は、単一の塗装層を付加する代わりにガラスの第二表面２６にざらつき処理（テクスチャ処理）することによって形成することが出来る。例えば、第二表面２６は、刻み目をつけたり、切りこんだりしてテクスチャ処理した表面を形成することが出来る。

第一光取出し領域３０と第二光取出し領域３２は、ＢＹＫガードナから市販されている従来のヘイズガードプラス（Ｈａｚｅ−Ｇａｒｄ Ｐｌｕｓ）透過率計によって測定した場合の１％乃至１００％の範囲、例えば、１％乃至９０％、１％乃至８０％、１％乃至６０％、１％乃至５０％、１０％乃至８０％、１０％乃至４０％などの範囲の透過率を基板に提供することが可能である。

ＯＬＥＤ装置の作用に関して、図１を参照して述べる。

作動中、アノード１８とカソード１２の間に電圧が印加される。電子の流れは放出層１４を通過してカソード１２からアノード１８へ流れる。この電子の流れによって放出層１４は光を発する。本発明の基板２０は、基板２０を有しないＯＬＥＤ装置に比べてより多くの光を取出すことが可能である。放出層１４によって発せられた光波という形の電磁放射は、アノード１８を通過して基板２０に進入する。これらの光波は内部光取出し層３０に衝突して、散乱し、光波はもっとランダムに基板２０を通過する。光波が、第二表面２６で基板２０を出る時、外部光取出し層３２の粗面化した表面は、光波をさらに散乱させる。内部光取出し層３０の散乱と外部光取出し層３２の散乱を組み合わせ、導波路効果を減少させる、ＯＬＥＤ装置１０の全体の光取出しを増加させる。上記の実施形態は内部光取出し層３０と外部光取出し層３２両方の存在を前提にしているが、他の実施形態では、これらの層のうちの一方の層又は別の層だけが必要である。

本発明の基板を形成する代表的方法について以下に記述する。

フロートガラスの工程に於いて、ガラスのバッチ原料を炉で溶解して溶解ガラスを形成する。溶解されたガラスを、溶解されたスズ溶解槽などの溶解金属槽を有するフロート室に注ぎ入れる。溶解されたガラスは溶解された金属表面全体に広がりガラスリボンが形成される。本発明の１つの実施例では、フレーム溶射装置又は燃焼堆積（combustion deposition device）装置をガラスリボン上方のフロート室内に載置する。適切なフレーム溶射装置は、フィンランドのベネクオイ、バンタ（Ｂｅｎｅｑ−Ｏｙ Ｖａｎｔａａ）から市販されている。別のフレーム溶射装置が、ＷＯ０１／２８９４１に記述されている。このフレーム溶射装置に於いて、塗布材料を粉末化し、燃焼して、高温のフロートガラスリボンの上に直接散布する。リボン表面の上で粒子が形成され／又はリボン表面の中に拡散して、その表面の中に侵入して、フロートガラスリボンの上方部分の中に取り込まれる。金属酸化物ナノ粒子の様なこれらの粒子は、ガラス表面に存在するか、ガラスの中に拡散して、ガラス基質と反応する。この工程はフロート室内の適切な場所で実施することが出来るが、フロートガラスリボンの温度が、４００°Ｃ乃至１０００°Ｃの範囲、例えば、５００°Ｃ乃至９００°Ｃ、５００°Ｃ乃至８００°Ｃ、６００°Ｃ乃至８００°Ｃ、７００°Ｃ乃至８００°Ｃなどの範囲である場所ではより実際的であると考えられている。フロートリボンがフロート室から出た時、ガラスは、ガラスシートの表面に埋め込まれるか、又はガラスの上部表面に隣接するガラス領域に取り込まれたナノ粒子を有している。これらのナノ粒子は、第一光取出し領域３０を規定している。高温状態でナノ粒子をガラス表面に取り込む工程では、ガラス表面は、高温下で軟化することによって平らになる。ガラスは、従来の方法で、熱処理されるか、焼きなましすることが可能である。

非フロートのプロセスでは、基板を、ガラス表面が軟化するまで、火炎又は別の熱源によって、炉などの中で熱処理することが可能である。ナノ粒子を、搬送ガスなどで、軟化された表面に向かわせる又は推進することが可能である。後で理解出来るように、基板の温度は、ナノ粒子が基板内に侵入する方法を決定するための１つの要素である。後で理解出来るように、基板の粘性が低いほど、ナノ粒子はより進入する。適切な堆積プロセスに関しては、米国特許７、８５１、０１６号に記述されている。

内部光取出し層３０が形成された後、（例えば、フロートガラスプロセスに於いて、ガラスがフロート室を出た後）、外部光取出し層３２を提供することも出来る。例えば、酸化金属膜塗装などの塗膜を、ナノ粒子を有する表面に対向するガラス表面に塗布することによって、外部光取出し層３２を形成することが可能である。これは、従来のゾルゲル法又はスプレー熱分解方法などの従来の方法によって、温度が、５０°Ｃ乃至６００°Ｃの範囲、例えば、１００°Ｃ乃至４００°Ｃ、１５０°Ｃ乃至３５０°Ｃ、２００°Ｃ乃至３００°Ｃなどの範囲である焼きなまし炉内部や、焼きなまし炉の出口などで実現することが可能である。結果として得られた基板は、従って、第一（つまり、内部の）光取出し層３０と、第二（つまり、外部の）光取出し層３２の両方を内蔵している。しかし、本発明の広義の実施に於いては、これらの光取出し領域のうちのただ１つが存在すればよい。

付加的ステップ（直結状態の又は非直結状態の）として、アノード１８を形成するための導電性酸化金属層を、ガラス基板２０の第一表面２４の上に従来の方法で付加することが可能である。例えば、インジウムスズ酸化物又はアルミニウムドープ酸化亜鉛層を、マグネトロンスパッタリング蒸着、化学蒸着、又はその他の適切な方法で塗布してアノードを形成することが可能である。オンライン処理によって、第一光取出し領域３０を蒸着する前又は蒸着した後、又は第一光取出し領域３０と第二光取出し層３２の両方を蒸着した後に、アノード１８を蒸着することが出来る。加えて、オプションの下層塗膜層（例えば、米国特許公開番号２０１０／０２８５２９０、２０１０／０１２４６４２、又は２０１０／０１２４６４３）をアノード１８の下に（つまり、アノード１８と基板１２の間に）内蔵して、その下層塗膜層とアノード１８及び内部光取出し領域３０又は外部光取出し領域３２のうちの少なくとも１つを有する基板２０の透過率を増加することが可能である。導電アノード１８と内部光取出し領域３０又は外部光取出し領域３２のうちの少なくとも１つを有する基板２０をＯＬＥＤ製造業者に提供することが可能で、そのＯＬＥＤ製造業者は、その後に、放出層１４とカソード１２を取り付けて、光取出し基板２０を内蔵したＯＬＥＤを形成することが出来る。

本発明の実施例を記述する。しかし、本発明は、これらの特定の実施例に限定されないことを理解すべきである。

以下に掲げる実施例に於いては、基板（これとは異なる指示がない限り）は、２ミリメートル（ｍｍ）の厚みを有するオハイオのＰＰＧインダストリ（ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｏｈｉｏ，Ｉｎｃ）が販売するソーラーファイアー（登録商標）（Ｓｏｌａｐｈｉｒｅ（登録商標））ガラスである。曇りと透過率値は、パーセント値であり、米国、ＢＹＫガードナから販売されているヘイズガードプラス（Ｈａｚｅ−Ｇａｒｄ Ｐｌｕｓ）透過率計を使用して測定された。温度の値は華氏（°Ｆ）温度であり、圧力値は平方インチ当たりポンド（ｐｓｉ）である。

この実施例は片方の側面に外部光取出し層を有する基板を解説している。ＴＥＯＳは、オルケイト酸テトラエチル；ＴＰＴはチタンイソプロポキシド；ＤＩ水は脱イオン水；ＩＰＡはイソプロピルアルコールを意味する。

第一の溶液（表１に説明するように）と第二の溶液（図２に説明するように）を用意した。塗膜の屈折率を調整するためにＴＰＴを付加した。

これらの溶液を、表３と表４に示す割合で混合して、塗膜組成物１（表３）と塗膜組成物（表４）を形成した。

塗膜組成物を従来のスプレー塗布装置を使用して、オーブンで加熱したガラス基板の表面に噴霧によって塗布して、外部光取出し層を形成した。表５に記すように、結果として得られた塗膜は、９０パーセント超の透過率を維持しつつ１０超の曇り(haze)を基板に与えた。

この実施例は一方の表面に外部光取出し層を有し、反対表面にはインジウムスズ酸化物塗膜を有する塗膜を形成した基板を解説している。インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の塗膜を従来の磁気スパッタリング蒸着（ＭＳＶＤ）装置を使用して、インジウム／スズカソードからガラス基板の第一主表面にスパッタリング蒸着した。ＩＴＯ塗膜は、３００ｎｍの厚みを有した。外部光取出し層を、上記の塗膜組成物を使用して、従来の噴霧熱分解によって、ガラス基板（第一主表面の反対側の）の第二主表面に塗布した。噴霧パラメータと光学的結果は表６に示してある。

（Ａ）この実施例はシラン系外部光取出し層を有する基板を解説している。ハイガード（Ｈｉ−Ｇａｒｄ）（登録商標）ＨＣ１０８０塗膜組成物（ＰＰＧインダストリーオハイオ、インクによって販売されている）を、従来のスプレー塗布装置を使用して、オーブン加熱したガラス基板に噴霧によって塗布して、外部光取出し層を形成した。スプレーパラメータと光学的測定値を図７に公開する。塗膜形成された基板は、８７パーセント超の透過率を維持しながら、５０パーセント超の曇り(haze)を有していた。

（Ｂ）ハイガード（Ｈｉ−Ｇａｒｄ）（登録商標）１０８０塗膜を、上記のように、ガラス基板の一方の側面に噴霧によって塗布した。３００ｎｍのインジウムスズ酸化物塗膜を、従来のＭＳＶＤ塗布器を使用して基板の反対側側面にスパッタリング蒸着した。噴霧蒸着パラメータと測定した光学データを図８に示す。塗膜形成した基板は、８１パーセント超の透過率を有しながら、５０パーセント超の曇り(haze)を有していた。

この実施例は内部光取出し層（領域）を有する基板を解説する。Ｂｅｎｅｑ Ｏｙによって販売されているｎＨａｌｏフレーム溶射塗布装置などの従来のフレーム溶射装置を使用して内部光取出し層を形成した。塗膜組成物を選択して、アルミナ又はチタニアナノ粒子を形成した。以下のサンプル２８乃至３１はアルミナナノ粒子を含む。サンプル３２乃至３９はチタニアナノ粒子を含む。ナノ粒子は、ガラス表面から０ｎｍ乃至１０ｎｍの幅の深さに存在した。原則として、ナノ粒子の集中が増加すれば、曇り(haze)は増加し、透過率は減少する。曇りと透過率値は、図９の表に示すように、これらのサンプルに関して測定した。

この実施例は、内部光取出し層と外部光取出し層の両方を有する塗膜形成された基板に関するものである。ナノ粒子の少なくとも一部分が第一表面下に進入するようにチタニアナノ粒子を加熱し第一表面に向かわせることにより第一表面を軟化することによって、内部光取出し領域を形成した。これは、上記のようなフレーム溶射装置を使用することによって達成した。その結果の内部光取出し層を有する基板は、５５．６の曇り値（パーセント）と７４．４パーセントの透過率を有していた。外部光取出し層は、基板を華氏４５０°のオーブンで８分間加熱して、従来のスプレー塗布装置を上記（４０ｐｓｉで１０秒間）のように使用して第二表面にハイガード（Ｈｉ−Ｇａｒｄ）（登録商標）ＨＣ１０８０塗膜組成物（ＰＰＧインダストリー、オハイオインクから市販）を噴霧して塗布することによって、基板の第二表面に形成し、その結果、第二表面の上に外部光取出し層を形成した。内部光取出し層と外部光取出し層の両方を有する基板は、９４．４パーセントの曇り(haze)と７４．６パーセントの透過率を有した。

前述の記述に開示された思想から逸脱することなく本発明の変更を成しうることは当業者には容易に理解されるだろう。従って、この明細書に詳細に記述された特異な実施形態は、単に例示的なものであり、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は、添付された請求項の最大幅と、本発明のどのような及びすべての等価物に与えられるものである。

Claims (15)

1. 第一表面と当該第一表面と反対の第二表面を有するガラス基板からなる光取出し基板であって、
   前記第一表面に隣接して前記ガラス基板内には第一光取出し領域が設けられ、ここで、該第一光取出し領域は前記ガラス基板内のナノ粒子からなり０乃至５０ミクロンの範囲の深さを有し、前記ガラス基板内の残りの部分では前記ナノ粒子が存在せず、前記第一表面は１００ｎｍ以下の平均表面粗度を有し、
   前記第二表面の少なくとも一部分上には、第二光取出し領域であって、少なくとも１０ｎｍの平均表面粗度を有する第二光取出し領域が設けられ、
   前記第一表面は前記第二表面よりも滑らかである、ことを特徴とする光取出し基板。
2. 前記ナノ粒子は、酸化銀、アルミナ、チタニア、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化スズ、シリカ、ジルコニア及びこれらの組合せより成るグループから選択されることを特徴とする請求項１の基板。
3. 前記ナノ粒子は前記第一表面に対して０ミクロン乃至１０ミクロンの幅の深さに堆積されることを特徴とする請求項１の基板。
4. 前記第二光取出し領域は塗膜を有することを特徴とする請求項１の基板。
5. 前記塗膜は、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、チタニア、ジルコニア、酸化スズ、ケイ酸塩塗膜、及びこれらの組合せからなるグループから選択されることを特徴とする請求項４の基板。
6. 前記第二光取出し領域は、５０ナノメートル乃至５００ナノメートルの幅の平均表面粗度を有することを特徴とする請求項１の基板。
7. 前記第二光取出し領域は、テクスチャ処理した表面であることを特徴とする請求項１の基板。
8. 前記基板は、１０％乃至９０％の幅の曇りを有することを特徴とする請求項１の基板。
9. アノード層は前記第一表面の上に堆積されることを特徴とする請求項１の基板。
10. 前記アノード層及び前記第一及び／又は第二光取出し領域を有する基板の透過率を向上させるために、下層塗膜層が前記アノード層の前に堆積されることを特徴とする請求項９の基板。
11. 光取出し基板を製作するための方法であって、
    第一表面と第二表面を有するガラス基板において、
    前記ガラス基板を加熱することで前記第一表面を軟化しそしてナノ粒子を０乃至５０ミクロンの範囲の深さで前記ガラス基板内に推進させることによって当該ガラス基板内の残りの部分には前記ナノ粒子が存在しないで前記第一表面に隣接して前記ガラス基板内に設けられる第一光取出し領域と、
    前記第二表面の少なくとも一部分上に少なくとも１０ｎｍの平均表面粗度を有する第二光取出し領域と、
    を提供するステップを備え、
    前記第一表面は前記第二表面よりも滑らかである、ことを特徴とする方法。
12. 前記ナノ粒子は、酸化銀、アルミナ、チタニア、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化スズ、シリカ、ジルコニア及びこれらの組合せより成るグループから選択されることを特徴とする請求項１１の方法。
13. 前記第二光取出し領域は、前記第二表面のうち少なくとも一部分にゾルゲル法又はスプレー熱分解によって塗膜を塗布することにより形成されることを特徴とする請求項１１の方法。
14. 前記第二光取出し領域は、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、チタニア、ジルコニア、酸化スズ、ケイ酸塩塗膜、及びこれらの組合せからなるグループから選択されることを特徴とする請求項１１の方法。
15. 前記第二光取出し領域は、前記第二表面をテクスチャ処理することによって形成されることを特徴とする請求項１１の方法。

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