JP6290794B2

JP6290794B2 - 光結合層に好適な表面改質高屈折率ナノ粒子を備える組成物

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Publication number: JP6290794B2
Application number: JP2014559907A
Authority: JP
Inventors: エンカイハオ; エー．アニム−アドジョナサン; ディー．ジョリーガイ; ラマンスキセルゲイ; ピー．ディジオジェイムズ
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2013-02-11
Publication date: 2018-03-07
Anticipated expiration: 2033-02-11
Also published as: US11127927B2; US20180062117A1; CN104662689B; US20140370307A1; US10644267B2; TW201334970A; KR102079583B1; JP2015512132A; KR20140130717A; US20200235344A1; TWI614135B; US9818983B2; WO2013130247A1; CN104662689A

Description

有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスは、カソードとアノードとの間に挟まれたエレクトロルミネセント有機材料の薄膜を含み、これらの電極の一方又は両方は透明な伝導体である。電圧がこれらのデバイスに印加されると、電子及び正孔は、それぞれ対応する電極から注入されて、放射性励起子の中間生成物を介してエレクトロルミネセント有機材料内に再結合する。

ＯＬＥＤデバイスにおいて、生成した光の７０％以上がデバイス構造体内のプロセスのために典型的には失われる。より高い屈折率の有機層及び酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層とより低い屈折率の基板層との間の界面での光の捕捉が、この低い抽出効率の主な原因である。放射された光の比較的少量のみが、透明な電極を通って「有用な光」として現われる。光の大半は内部反射し、これはデバイスの端部からの光の放射となるか、あるいはデバイス内で捕捉され、また繰り返されるパスを作った後、最終的にはデバイス内で吸収されて失われる。

有用な光の量を増加させる目的でＯＬＥＤデバイスと共に使用するための様々な光抽出フィルムについて説明されてきた。業界は、光抽出フィルムをＯＬＥＤデバイスに結合するのに好適な組成物に利点を見出すであろう。

一実施形態では、光学フィルムを結合するための方法であって、
１）光学フィルムを準備することと、２）基板を準備することと、３）光結合層を、光学フィルムの表面層、基板、又はそれらの組み合わせに適用することと、ここに光結合層が少なくとも１．８５の屈折率を有する無機ナノ粒子少なくとも４０重量％、及びポリマーシラン表面処理剤、を含む、４）光学フィルムを基板に積層して積層光学構造体を形成することと、を含む、方法が記載されている。

他の実施形態では、光学フィルムと、光学フィルムの表面層上に配設される光結合層と、を備える、積層光学構造体が記載されている。光結合層は、少なくとも１．８５の屈折率を有する少なくとも４０重量％の無機のナノ粒子、及びポリマーシラン表面処理剤を含む。基板は、光学フィルムの反対側の表面において光結合層に接着される。いくつかの実施形態では、この方法及び積層光学構造体の光結合層は光学フィルムの表面層上に配設され、その表面層は少なくとも１．６０の屈折率を有する。一実施形態では、積層光学構造体は中間体である。この実施形態では、基板は剥離ライナーであり得る。この中間体は、その後、剥離ライナーを除去して、光結合層を有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスなどの光学基板に接着するＯＬＥＤ製造業者へ提供されてよい。

別の実施形態では、少なくとも１．８５の屈折率を有する少なくとも４０重量％の無機ナノ粒子、及びポリマーシラン表面処理剤を含むコーティング組成物が記載されている。一実施形態では、コーティング組成物は表面処理剤された無機ナノ粒子から専ら構成されてよい、すなわち、コーティング組成物は、（メタ）アクリレートモノマー、特に１，０００ｇ／モル以下の分子量を有するものを含まなくてよい。

添付の図面は、本明細書に組み込まれてその一部をなすものであって、説明文と併せて本明細書の利点及び原理を説明するものである。
光抽出フィルムの層を示す図である。一次元周期構造体の斜視図である。二次元周期構造体の斜視図である。異なるピッチを有するナノ構造体の第１の多周期領域を示す図である。異なるピッチを有するナノ構造体の第２の多周期領域を示す図である。異なるピッチを有するナノ構造体の第３の多周期領域を示す図である。異なるピッチを有するナノ構造体の第４の多周期領域を示す図である。異なるピッチを有するナノ構造体の第５の多周期領域を示す図である。異なるアスペクト比を有するナノ構造体の多周期領域を示す図である。異なる形状を有するナノ構造体の多周期領域を示す図である。周期構造体の上を覆って準単層で適用されたナノ粒子を有する光抽出フィルムの図である。バックフィル層全体にわたって分散したナノ粒子を有する光抽出フィルムの図である。光抽出フィルムを有する上面発光型ＯＬＥＤディスプレイデバイスの図である。光抽出フィルムのＯＬＥＤデバイスへの積層を示す図である。光抽出フィルムのＯＬＥＤデバイスへの積層を示す図である。

本明細書で使用する場合、「光学フィルム」は概して光透過性フィルムを指す。光学フィルムは典型的には、光学フィルムが光源と視聴者との間に配設される方法で利用される。本明細書に記載される光結合層は、光抽出フィルムのバックフィル層などの、少なくとも１．６０の屈折率を有する光学フィルムの表面層上に配設されるのが特に好適である。

光抽出フィルム及びそれらをＯＬＥＤデバイスに使用することが既知である。光抽出フィルムは概して、自己放射性光源からの光抽出を向上させる抽出要素を有するフィルムを指す。抽出要素（抽出特徴又は抽出構造体とも呼ばれる）は、任意追加的に周期的、準周期的、ランダムになることができる、若しくは各領域内に異なる周期構造体を有する多数領域を備え得るナノ構造体又は微細構造体である。抽出要素がノンランダム構造体である実施形態については、抽出要素は、エンジニアード構造体、又はエンジニアードナノ構造体と呼ばれる場合がある。光抽出フィルムの実施例は、米国特許出願公開第２００９／００１５７５７号、同第２００９／００１５１４２号、同第２０１１／０２６２０９３号、及び米国特許出願第１３／２１８６１０号に記載されており、参照によって本明細書に組み込まれる。

光抽出フィルムは、典型的には、実質的に透明な（可撓性又は剛性）基板、抽出要素、及び平坦化バックフィル層を備える。図１は、光抽出フィルム７１０の構造体の線図である。光抽出フィルム７１０は、実質的に透明基板７１２（可撓性又は剛性）と、低屈折率抽出要素７１４と、抽出要素７１４の上に実質的に平坦な表面を形成する高屈折率バックフィル層７１６とを備える。用語「実質的に平坦な表面」とは、バックフィル層が下にある層を平面にすることを意味するが、わずかな表面のばらつきが実質的に平坦な表面に存在してもよい。

光抽出フィルムの抽出要素は基板と一体に形成されることができる、又は、例えば図１〜３に例示されるような基板に適用される層に形成される。例えば、抽出要素は、基板に低屈折率材料を適用することによって及び引き続いて材料をパターン化することによって、基板上に形成されることができる。抽出要素はナノ構造体又は微細構造体としてよい。ナノ構造は、少なくとも１つの寸法、例えば、幅が１マイクロメートル未満である構造である。微細構造は、少なくとも１つの寸法、例えば、幅が１マイクロメートル〜１ミリメートルである構造である。光抽出フィルムの抽出要素は一次元（１Ｄ）周期構造体にすることができ、抽出要素が一次元においてのみ周期性であることを意味している、つまり、最近接特徴が表面に沿って１つの方向に等間隔に離間配置されているが、直交方向に沿ってではない。１Ｄのナノ周期構造体の場合には、隣接した周期的特徴間の間隔は１マイクロメートル未満である。一次元の構造体としては、例えば、連続的若しくは細長いプリズム若しくはリッジ、又は線形格子が挙げられる。図２は、基板３０上のこの実施例の線形プリズムにおいて、１Ｄ周期構造体３２の一実施形態を示す斜視図である。

光抽出フィルムの抽出要素はまた二次元（２Ｄ）周期構造体とすることができ、抽出要素が二次元において周期性である、つまり、最近接特徴が表面に沿って２つの異なる方向におい周期的に離間配置されていることを意味する。２Ｄのナノ構造体の場合には、両方の方向の間隔が１マイクロメートル未満である。２つの異なる方向の間隔は異なってもよいことに留意されたい。二次元構造体としては、例えば、レンズレット、ピラミッド、台形、丸形若しくは角形の柱、又はフォトニック結晶構造体などが挙げられる。二次元構造体の他の実施例としては、米国特許出願公開第２０１０／０１２８３５１号に記載されるような湾曲側面を有する円錐構造体が挙げられ、参照によって本明細書に組み込まれる。図３は、基板３４上の、この実施例ピラミッドにおいて、２Ｄ周期構造体３６の一実施形態を示す斜視図である。

抽出要素間の単一の間隔を有する周期構造体として配置される抽出要素は単一ピッチ又は単一周期構造体と呼ばれることがある。多ピッチ又は多周期構造体と呼ばれる、抽出要素の選択的構成は、各領域において異なる周期特性を有する多数領域の中に配置される、抽出要素、典型的にはエンジニアードナノ構造体である。図４Ａ〜４Ｅは、少なくとも異なるピッチを有する多周期構造体の領域の様々な構成を示す。領域は、互いに近接してかつ重なり合わない抽出要素の複数の組である。この組は、互いに直接隣接していても、又は互いに隣接してかつギャップで分離されていてもよい。各組は、周期特性を有る互いに隣接した複数の抽出要素であり、領域内の各組は、その領域内の他の組とは異なる周期特性を有する。各組内の抽出要素はしたがってランダムではなく、非周期的ではない。領域は、光抽出フィルムのナノ構造化表面全体にわたって反復する。特に、領域内の同じ複数の組は反復し、結果的に抽出要素の可変周期特性を反復する。組内の複数の抽出要素は、わずか２つの抽出要素しか含むことができない。その場合、ピッチ（多周期特性として使用されるとき）は、その組内の２つの抽出要素間の単一の距離のみに過ぎない。

周期特性の例としては、ピッチ、高さ、アスペクト比、及び形状が挙げられる。ピッチとは、隣接した抽出要素間の距離を表し、典型的にはそれらの最上部から測定される。高さは、ナノ構造体の（下にある層と接触する）底部から最上部までを測定したナノ構造体の高さを表す。アスペクト比とは、断面の幅（最も幅広の部分）の、抽出要素の高さに対する比率を表す。形状とは、抽出要素の断面の形状を表す。

多ピッチ領域を通してピッチを制御することは、単一ピッチを使用する場合と比べると、ＯＬＥＤ光抽出のより良い角度分布を提供することが判明している。また、多ピッチ領域の使用は、より均一なＯＬＥＤ光抽出を提供し、特定色の光抽出を調整可能にする。したがって、光抽出フィルムは、ピッチの多周期領域を使用し、上述した特性等の他の多周期特性と多ピッチ領域とを組み合わせることができる。

図４Ａ〜４Ｅは、例示的な目的で抽出要素としてプリズム（又はピラミッド）を示す。抽出要素は、前述したものなどの、１Ｄ及び２Ｄ特徴の他のタイプを含むことができる。

図４Ａは、抽出要素７２４、７２６、及び７２８の組を有する領域を備えたナノ構造化表面７２２を示す。組７２４、７２６、及び７２８のそれぞれは、領域内の他の組のピッチ及び特徴高さと比べて異なるピッチ及び特徴高さを有する。組７２４は周期ピッチ７３０を有し、組７２６は周期ピッチ７３２を有し、組７２８は周期ピッチ７３４を有する。ピッチ７３０、７３２、及び７３４は、互いに等しくない。特定の一実施形態では、ピッチ７３０＝０．４２０マイクロメートル、ピッチ７３２＝０．５２０マイクロメートル、及びピッチ７３４＝０．６３０マイクロメートルである。領域を構成する組７２４、７２６、及び７２８は、更に反復し、光抽出フィルムのナノ構造化表面を形成するであろう。

図４Ｂは、それぞれが他の組とは異なる周期ピッチ及び特徴高さを有する抽出要素７３８、７４０、及び７４２の組を有する反復領域を備えたナノ構造化表面７３６を示す。ナノ構造化表面７３６では、領域が２回反復して示されている。この実施例は、図４Ａの組と比べて各組内の特徴が少ない。

図４Ｃは、それぞれが他の組とは異なる周期ピッチ及び特徴高さを有する抽出要素７４６、７４８、及び７５０の組を有する反復領域を備えたナノ構造化表面７４４を示す。ナノ構造化表面７４４では、領域が８回反復して示されている。この実施例は、図４Ａ及び４Ｂの組と比べて各組内の特徴が少ない。

図４Ｄは、それぞれが他の組とは異なる周期ピッチ及び特徴高さを有する抽出要素７５４及び７５６の組を有する反復領域を備えたナノ構造化表面７５２を示す。ナノ構造化表面７５２では、領域が３回反復して示されている。この実施例は、図４Ａ〜４Ｃの３つの組を有する領域と比べて２つの組を有する領域を示す。

図４Ｅは、抽出要素７６０、７６２、及び７６４の組を有する領域を備えたナノ構造化表面７５８を示す。組７６０、７６２、及び７６４のそれぞれは、領域内の他の組のピッチ及び特徴高さと比べて異なるピッチ及び特徴高さを有する。組７６０は周期ピッチ７６６を有し、組７６２は周期ピッチ７６８を有し、組７６４は周期ピッチ７７０を有する。ピッチ７６６、７６８、及び７７０は、互いに等しくない。特定の一実施形態では、ピッチ７６６＝０．７５０マイクロメートル、ピッチ７６８＝０．５６２マイクロメートル、及びピッチ７７０＝０．３７５マイクロメートルである。領域を構成する組７６０、７６２、及び７６４は、更に反復し、光抽出フィルムのナノ構造化表面を形成するであろう。この実施例は、図４Ａの組で変化するピッチと比べて異なる方向に増加して領域内で変化するピッチを示す。

ピッチ及び特徴高さの他に、多周期領域は、他の多周期特性の組を有することができる。図４Ｆは、多周期アスペクト比を有する抽出要素の組を有するナノ構造化表面７７２を示す。ナノ構造化表面７７２の反復領域は組７７４及び７７６を含み、組７７４内の抽出要素は組７７６内の抽出要素とは異なるアスペクト比を有する。別の実施例として、図４Ｇは、多周期形状を備えた抽出要素の組を有するナノ構造化表面７７８を示す。ナノ構造化表面７７８の反復領域は組７８０及び７８２を含み、組７８０内の抽出要素は組７８２内の抽出要素とは異なる形状を有する。この実施例では、組７８０内の抽出要素は１Ｄ正方形リッジ又は２Ｄ正方形ポストとすることができるが、一方、組７８２内の抽出要素は１Ｄ細長プリズム又は２Ｄピラミッドとすることができる。

図４Ａ〜４Ｇの抽出要素は周期特性及び領域を例示している。領域は抽出要素の２つ、３つ、又はそれ以上の組を有することができ、各組において周期特性を有し、かつ他の組における同じ周期特性の値とは異なる。図４Ａ〜４Ｅにおいて、領域内の組間で異なるピッチは異なる高さの抽出要素を用いて達成される。しかしながら、抽出要素の高さは同じにすることができるが、一方、組間のピッチは異なる。したがって、領域内の組は、組間で１つ以上の異なる周期特性を有することができる。

光抽出要素はまた、ナノ粒子から又は光抽出フィルム基板上に別々に生成されるナノ粒子と規則的又はランダム要素との組み合わせから形成されることができる。図５は、周期構造体を有し、ナノ粒子がその周期構造体上に位置付けられた、１つの例示的光抽出フィルム１０の構造体の線図である。図５に示される実施形態では、抽出要素は周期構造体とナノ粒子との組み合わせである。光抽出フィルム１０は、実質的に透明な（可撓性又は剛性）基板１２と、低屈折率周期構造体１４と、周期構造体１４の上に表面層の方法で好ましく分散された任意選択のナノ粒子１６と、周期構造体１４及びナノ粒子１６の上に実質的に平坦な表面１９を形成する高屈折率平坦化バックフィル層１８とを備える。

図６は、周期構造体及びナノ粒子を有する別の光抽出フィルム２０の構造体の線図である。光抽出フィルム２０は、実質的に透明な（可撓性又は剛性）基板２２と、低屈折率周期構造体２４と、ナノ粒子２６と、周期構造体２４及びナノ粒子２６の上に実質的に平坦な表面２９を形成する高屈折率平坦化バックフィル層２８とを備える。この実施形態では、ナノ粒子２６は、光抽出フィルム１０用に示されるような表面層の方法ではなく、バックフィル層２８全体にわたって、例えば、体積配分などで分散される。

光抽出フィルム１０及び２０用の任意選択のナノ粒子は、サブミクロン粒子とも呼ばれているが、ナノ構造体の範囲内のサイズを有し、かつ特定のフィルムに対してその範囲内の同じサイズ又は異なるサイズとすることができる。ナノ粒子はまた、以下に更に説明されるように、ナノ粒子が特定のサイズ範囲内にあり、かつバックフィル層とは異なる屈折率を有するときに光散乱する。例えば、ナノ粒子は１００ｎｍ〜１，０００ｎｍの範囲の直径を有することができる、あるいはナノ粒子は１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲の直径を有することができ、かつ１００ｎｍ〜１，０００ｎｍの範囲のサイズを有する凝集を形成する。更に、ナノ粒子は、４４０ｎｍ又は５００ｎｍナノ粒子と混合した３００ｎｍナノ粒子などの、大きい及び小さいナノ粒子を混合した混合粒子サイズを備えることができる。これは結果として、対応する光抽出フィルムのスペクトラル応答の向上をもたらすことができる。特定の用途次第では、ナノ粒子はナノ構造体の範囲外のサイズを有してもよい。例えば、光抽出フィルムがディスプレイではなくＯＬＥＤ照明に使用されるのであれば、そのときナノ粒子は、最大数マイクロメートルまでの直径を有し得る。ナノ粒子は、有機材料で構成されても他の材料で構成されてもよく、規則的又は不規則な、任意の粒子形状を有し得る。ナノ粒子は多孔質粒子とすることができる。光抽出フィルムに使用されるナノ粒子の実施例が、米国特許出願公開第２０１０／０１５０５１３号に記載されており、参照によって本明細書に組み込まれる。

表面層の方法で分配された任意選択のナノ粒子１６を有する光抽出フィルム１０については、ナノ粒子の層は、ナノ粒子の凝集を有する層を備えた単層で、又は多層でナノ粒子とすることができる。ナノ粒子は、ナノ粒子を凝集させ得る結合剤を使用することなくコーティングすることができる。好ましい実施形態では、ナノ粒子１６は、ナノ粒子が周期構造体によって少なくとも部分的に規則配置されるように、周期構造体１４のピッチ（例えば、そのピッチの４分の１〜１倍）と実質的に等しいか又はわずかに下回るサイズ、例えば、直径を有する。少なくとも部分的な規則配置は、粒子が周期構造体内に整列されるか又は集合されるようになることによって起こり得る。周期構造のピッチは、隣接する構造間の距離、例えば、隣接するプリズムの頂点間の距離を指す。サイズ整合は、例えば、６００ｎｍピッチ周期構造体と共に４４０ｎｍナノ粒子又は５００ｎｍピッチ周期構造体と共に３００ｎｍナノ粒子など、少なくとも部分的な規則配置を達成するために用いることができる。更に、サイズの整合及びナノ粒子の部分的な規則配置を決定する際に周期構造の形状及びアスペクト比が因子になり得る。

光抽出フィルムのための平坦化バックフィル層（例えば、１０、２０及び７１６）は抽出要素の上に適用され、それらを平坦化し、かつ屈折率差に対応する。高屈折率バックフィル層を有する低屈折率抽出要素は、バックフィル層が抽出要素よりも高い屈折率を有すること、並びにバックフィル層及び抽出要素が屈折率の十分な差、好ましくは０．２以上を有し、その結果として、光抽出フィルムとの光通信におけるＯＬＥＤデバイスの光抽出を向上させることを意味する。光抽出フィルムは、バックフィル層の平坦な表面がＯＬＥＤデバイスの光出力表面に、直接置かれる、又は別の層を通して置かれる、のどちらかによって、ＯＬＥＤデバイスと光通信することができる。平坦化バックフィル層は、任意追加的に、光抽出フィルムをＯＬＥＤデバイスの光出力表面に接着するための接着剤とすることができる。光抽出フィルムのための高屈折率バックフィル層の実施例は、米国特許出願公開第２０１０／０１１０５５１号に記載されており、参照によって本明細書に組み込まれる。

基板、低屈折率抽出要素、高屈折率バックフィル層、及び光抽出フィルム（例えば、１０及び２０）用の任意選択のナノ粒子のための材料は前述の公開特許出願に提供されている。例えば、基板は、ガラス、ＰＥＴ、ポリイミド、ＴＡＣ、ＰＣ、ポリウレタン、ＰＶＣ、又は可撓性ガラスとすることができる。光抽出フィルム（例えば、１０、２０及び７１６）を作製するためのプロセスはまた、上記に特定された公開特許出願に提供されている。任意追加的に、基板は、光抽出フィルムを組み込んでいるデバイスを水分又は酸素から保護するために、バリアフィルムとすることができる。バリアフィルムの実施例は、米国特許出願公開第２００７／００２０４５１号及び米国特許第７，４６８，２１１号に開示されており、参照によって本明細書に組み込まれる。

図７は、上面発光型ＯＬＥＤデバイス１２０内に組み込まれている光抽出フィルム１４２を示す。以下の表は、図７に提供される参照番号によって特定されるように、デバイス１２０の要素及びそれらの要素の配置を記載する。図７に示される構成は単に例示の目的でのみ提供され、ＯＬＥＤディスプレイデバイスの他の構成が可能である。光抽出フィルム１４２は、実質的に透明な基板１２２（可撓性又は剛性）と、任意選択のバリア層１２４と、低屈折率抽出要素１２６と、抽出要素１２６の上に実質的に平坦な表面を形成する高屈折率平坦化バックフィル層１２８とを備える。光抽出フィルムをＯＬＥＤデバイスに適用することは、光抽出フィルムが、例えば、図７及び以下の表に記載されるようにＯＬＥＤデバイス内の適切な位置に定置されることを意味する。

一実施形態では、光学フィルムを結合するための方法が記載される。この方法は、少なくとも１．６０の屈折率を有する表面層を有する光学フィルムを準備することと、基板を準備することと、光結合層を、光学フィルムの表面層、基板、又はそれらの組み合わせに適用することと、光学フィルムを基板に積層して積層光学構造体を形成することとを含む。引き続いてより詳細に説明されるように、光結合層は少なくとも１．８５の屈折率を有する無機のナノ粒子少なくとも４０重量％、及びポリマーシラン表面処理剤を含む。

図８及び図９は光結合層の使用により（例えば、光抽出）光学フィルムを基板（例えば、ＯＬＥＤデバイス）に積層して積層光学構造体を形成するいくつかの具体化された方法を示す。

図８に示すように、光結合層４２を、光抽出フィルム４４のバックフィル層の平坦な表面４８に適用し、次いで、ＯＬＥＤデバイス４０の光出力表面４６に積層することができる。光結合層は、ＯＬＥＤデバイスの光出力表面と光抽出フィルムのバックフィル層との間の光結合を提供する接着剤とすることができる。積層プロセスと共に、接着剤を光結合層として使用することは、光抽出フィルムをＯＬＥＤデバイスに付着させ、光抽出フィルムとＯＬＥＤデバイスとの間のエアギャップを取り除く働きもする。ＯＬＥＤデバイスのバックプレーンのモルフォロジーは、画素ウェル４７によって表わされるように、典型的には非平面であり、光結合層４２は、画素ウェルの幾何学形状に順応する、又は膨張することが予想され、光抽出フィルム４４とＯＬＥＤデバイス４０との間のギャップを埋める。

あるいは、図９に示すように、光結合層５２をＯＬＥＤデバイス５０の光出力表面５６に適用し、次いで、光抽出フィルム５４のバックフィル層の平坦な表面５８をＯＬＥＤデバイス５０に積層する。図９に示すように、光抽出フィルムを積層する前に粘着性の光結合層をＯＬＥＤデバイスに適用する場合、光結合層は、ＯＬＥＤデバイスの光出力表面を平坦化する働きをすることもできる。例えば、画素ウェル５７によって表わされるように、上面発光型アクティブマトリックス型ＯＬＥＤディスプレイのバックプレーンは必ずしも高度の平面性を有さず、その場合には、光抽出フィルムを積層する前に、光結合層を陰極、又はＯＬＥＤスタックの任意の他の最上層の上に予め成膜することができる。そのように光結合層を予め成膜することは、バックプレーン及びデバイスの非平面性を低減することができ、光抽出フィルムのその後の積層を可能にする。この場合の光結合層は、ＯＬＥＤディスプレイデバイスの上に溶液成膜法（solution deposition methods）でコーティングすることができる。例えば、液剤からＯＬＥＤの全面積に適用することができるが、その場合には、光抽出フィルムの積層後に、必要に応じてＵＶ硬化法又は熱硬化法を用いて硬化させることができる。光結合層は、ＯＬＥＤデバイスに面するライナーを前もって取り除いた状態で２つのライナー間に別個に提供される光結合フィルムとして積層することもでき、その場合には、光結合層は画素ウェルに順応すること又は膨張することが予想される。光結合層を適用した後、図９に示すようにバックプレーンのモルフォロジーの上を覆って十分な平坦化が行われる。

バックプレーンのモルフォロジーが抽出要素（ナノ粒子及び周期構造体）とＯＬＥＤデバイスとの間の距離を決定するので、光結合層のための材料は典型的には、ＯＬＥＤ有機及び無機層（例えば、ＩＴＯ）の屈折率に匹敵する少なくとも１．６５又は１．７０から２．２までの高屈折率を有する。

軸方向利得（実施例に記載される試験方法に従って測定されるような）は典型的には少なくとも１．５又は２である。いくつかの実施形態では、軸方向利得は約３以下である。更に、集積利得は、少なくとも１．５、又は１．６、又は１．７であってよい。いくつかの実施形態では、軸方向利得は約２以下である。

適切な屈折率を有することに加えて、光結合層は少なくとも８０％又は８５％の透過率を有して十分に透明でなければならない。典型的にはヘイズは１０％又は５％以下である。更に、光結合層は、（例えば、上面発光型）ＯＬＥＤデバイス及び光抽出フィルム（例えば、バックフィル層）の両方に十分に付着しなければならない。

上記の方法は、１つのクラスの積層光学構造体を生成することができる。別の実施形態では、積層光学構造体は中間体である。この実施形態では、基板は剥離ライナーであってよい。例えば、平坦な表面４８に適用される光結合層４２を備える図６の光抽出フィルム４４は、光結合層４３に取り外し可能に取り付けられた剥離ライナーを一時的に更に備えてよい。この中間体は、次いで、剥離ライナーを取り外し、かつ光結合層を有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスなどの光学基板に接着するＯＬＥＤ製造業者へ提供されもよい。

ＯＬＥＤデバイス、又は高屈折率光結合層が所望される他の光学デバイスの光結合層としての使用に好適なコーティング組成物がまた記載されている。

このコーティング組成物は高屈折率無機ナノ粒子を含む。このような無機ナノ粒子は、少なくとも１．８５、１．９０、１．９５、２．００以上の屈折率を有する。

様々な高屈折率ナノ粒子は既知であり、例えば、ジルコニア（「ＺｒＯ_２」）、チタニア（「ＴｉＯ_２」）、アンチモンドーピングされた酸化スズ、酸化スズを、単独又は組み合わせで含む。混合金属酸化物が使用されてもよい。いくつかの好ましい実施形態では、無機ナノ粒子は「チタニアナノ粒子」であり、それは少なくともチタニアコアを有するナノ粒子を指す。典型的には、実質的に表面を含むナノ粒子の全体は全体的にチタニアである。

高屈折率金属酸化物ゾルは、より表面処理し易く、かつうまく分散したままであるので、好ましい場合がある。Ｚｉｒｃｏｎｉａｓゾルは、ＮａｌｃｏＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．から「Ｎａｌｃｏ００ＳＳ００８」という商品名で、ＢｕｈｌｅｒＡＧＵｚｗｉｌ（Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から「ＢｕｈｌｅｒｚｉｒｃｏｎｉａＺ−ＷＯｓｏｌ」という商品名で、及びＮｉｓｓａｎＣｈｅｍｉｃａｌＡｍｅｒｉｃａＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからＮａｎｏＵｓｅＺＲ（商標）という商標名で入手可能である。Ｚｉｒｃｏｎｉａナノ粒子は、米国特許公開第２００６／０１４８９５０号及び米国特許第６，３７６，５９０号に記載されるもののように調整されることもできる。酸化アンチモン（ＲＩ〜１．９）により被覆される酸化スズ及びジルコニアの混合物を含むナノ粒子分散液は、ＮｉｓｓａｎＣｈｅｍｉｃａｌＡｍｅｒｉｃａＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから「ＨＸ−０５Ｍ５」という商品名で市販されている。酸化スズナノ粒子分散液（ＲＩ〜２．０）は、ＮｉｓｓａｎＣｈｅｍｉｃａｌｓＣｏｒｐ．から「ＣＸ−Ｓ５０１Ｍ」という商品名で市販されている。あまり好ましくないＴｉＯ_２ゾルは、ＩｓｈｈｉｈａｒａＳａｎｇｙｏＫａｉｓｈａＬｔｄ．からＳＴＳ−０１という商品名でＴｉＯ_２ゾルなど、典型的には、強酸すなわち基準状態で分散されて入手可能である。ＴｉＯ_２ゾルはＳｈｏｗａＤｅｎｋｏＣｏｒｐからＮＴＢ−０１という商品名で、及びＴａｋｉｃｈｅｍｉｃａｌＣｏ．ＬｔｄからＡＭ−１５という商品名で市販されていて、弱酸（ｐｈ＝４〜５）を有する安定したゾルであり、好ましいゾルとなる場合がある。

概して、ナノサイズの粒子は１００ｎｍ未満、より典型的には、５０ｎｍ未満の平均コア径を有する。いくつかの実施形態では、ナノサイズの粒子は少なくとも５ｎｍの平均コア径を有する。いくつかの実施形態では、ナノサイズの粒子は１０〜２０ｎｍの範囲の平均コア径を有する。

滴定及び光散乱技術などの他の方法を用いてもよいが、本明細書において言及される粒径測定は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）に基づく。この方法を用いて、ナノ粒子のＴＥＭ画像を収集し、画像分析を用いて各粒子の粒径を決定する。次に、いくつかの所定の個々の粒径範囲内にある粒径を有する粒子の数を数えることによって、計数ベースの粒径分布が決定される。数平均粒径を次に計算する。１つのこのような方法は、２０１０年２月１１日出願の米国特許仮出願第６１／３０３，４０６号（「多峰性ナノ粒子分散（Multimodal Nanoparticle Dispersions）」、Ｔｈｕｎｈｏｒｓｔら）に記載されており、本明細書では「透過型電子顕微鏡検査手順」として言及される。

透過型電子顕微鏡検査手順によると、粒径及び粒径分布を測定するために、ナノ粒子ゾルはゾルの１又は２滴を採取して、それを２０ｍＬの脱イオン化した蒸留水と混合することによって希釈される。希釈した試料を１０分間超音波処理し（超音波洗浄器、ＭｅｔｔｌｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＣｏｒｐ．（Ａｎａｈｅｉｍ，ＣＡ））、一滴の希釈した試料を、カーボン／ホルムバール・フィルム付きの２００メッシュＣｕＴＥＭグリッド（製品０１８０１、ＴｅｄＰｅｌｌａ，Ｉｎｃ（Ｒｅｄｄｉｎｇ，ＣＡ））上に置き、周囲条件で乾燥させる。乾燥した試料を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）（ＨＩＴＡＣＨＩＨ−９０００ＮＡＲ、日立株式会社（東京、日本））を用いて、３００ｋＶで、各試料中の粒径に応じて１万倍〜５万倍の倍率で撮像する。画像は、ＣＣＤカメラ（ＵＬＴＲＡＳＣＡＮ８９４、Ｇａｔａｎ，Ｉｎｃ．（Ｐｌｅａｓａｎｔｏｎ，ＣＡ））でＧａｔａｎＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｇｒａｐｈソフトウェアを用いて取得する。各画像は、較正されたスケール・マーカーを有する。粒径は、各粒子の中心を通る単一線を用いて測定され、したがって、測定は、粒子が球状であるという仮定に基づく。特定の粒子が非球状である場合、測定線は粒子の最長軸に通す。それぞれの場合に、個々の粒子に対して、ＡＳＴＭＥ１２２試験方法で規定された測定数を超える数の測定を、誤差レベル５ｎｍで行う。

光結合層は、比較的に高い濃度の、少なくとも１．８５の屈折率を有する無機ナノ粒子を含む。光結合層は典型的には、このような無機ナノ粒子少なくとも４０重量％を含む。いくつかの実施形態では、高屈折率ナノ粒子の濃度は少なくとも４５重量％、５０重量％、又は５５重量％である。典型的には、無機ナノ粒子の濃度は約７５重量％又は７０重量％以下である。

高屈折率ナノ粒子はポリマーシラン表面処理剤で表面処理される。

概して、「ポリマーシラン表面処理剤」は、重合又は共重合させた繰り返し単位及びアルコキシシラン基を備える。アルコキシ基はチタニアナノ粒子の表面上でヒドロキシ基と反応して、表面処理剤とチタニア表面との間に共有結合を形成する。

ポリマーシラン表面処理剤は概して低分子量ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーシラン表面処理剤は少なくとも１０００グラム／モル、又は１５００グラム／モル、又は２０００グラム／モルの重量平均分子量を有する。ポリマーシラン表面処理剤の重量平均分子量は、典型的には２０，０００グラム／モル、１０，０００グラム／モル、又は５，０００グラム／モル以下である。ポリマーシラン表面処理剤については、重量平均分子量はゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）に従って計算される。

ポリマーシラン表面処理剤は典型的には、１種以上の（メタ）アクリレートモノマーの反応生成物を含む（例えば、ランダム）アクリルコポリマーを含む。本発明で使用する場合、「（メタ）アクリレート」は、アクリレート及び／又はメタクリレートを指す。

アクリルコポリマーは、４〜１８個の炭素原子を有する１種以上の第１のアルキル（メタ）アクリレートから誘導される繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、アクリルコポリマーは、アクリルコポリマーの合計重量に基づいて、４〜１８個の炭素原子を有するアルキル（メタ）アクリレートから誘導された繰り返し単位の少なくとも５０重量％、又は６０重量％、又は７０重量％を含む。いくつかの実施形態では、アクリルコポリマーは、４〜１８個の炭素原子を含有するアルキル（メタ）アクリレートから誘導された繰り返し単位の９８重量％、又は９５重量％以下を含む。いくつかの実施形態では、アクリルコポリマーは、少なくとも６個の炭素原子を有する第１のアルキル（メタ）アクリレートから誘導された繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、アクリルコポリマーは、少なくとも８個の炭素原子、（例えば、イソオクチル（メタ）アクリレート及び／又は２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート）及び典型的には１２個の炭素原子以下を有する第１のアルキル（メタ）アクリレートから誘導された繰り返し単位を含む。

少なくとも４、５、６、７、又は８個の炭素原子を含有するアルキル（メタ）アクリレートの高濃度は、ポリマーシラン表面処理剤の低ガラス遷移温度（Ｔｇ）に寄与する。いくつかの実施形態では、ポリマーシラン表面処理剤のＴｇは−２０℃、又は−３０℃、又は−４０℃、又は−５０℃、又は−６０℃未満である。ポリマーシラン表面処理剤のＴｇは、典型的には少なくとも−８０℃である。

ポリマーシラン表面処理剤が高屈折率ナノ粒子上の表面処理剤として利用されるとき、ナノ粒子の包含は、任意追加的に架橋剤と組み合わせて、典型的には少なくとも約１０℃、又は１５℃、又は２０℃だけＴｇを上昇させる。このようにして、表面処理された高屈折率粒子組成物（例えば、光結合層）は℃典型的には０℃、又は−１０℃、又は−２０℃、又は−３０℃、又は−４０℃未満のＴｇを有する。表面処理された高屈折率粒子組成物のＴｇは、典型的には少なくとも−６０℃である。

いくつかの実施形態では、ポリマーシラン表面処理剤は、第１のアルキル（メタ）アクリレートより少ない炭素原子を含有する少なくとも１種のアルキル（メタ）アクリレートから誘導された繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーシラン表面処理剤は、１〜３個の炭素原子又は１又は２個の炭素原子、（例えば、エチルアクリレート）を有する少なくとも１種のアルキル（メタ）アクリレートから誘導された繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、アクリルコポリマーは、アクリルコポリマーの合計重量に基づいて、１〜３個の炭素原子又は１又は２個の炭素原子を含有するアルキル（メタ）アクリレートから誘導された繰り返し単位の少なくとも１重量％、又は２重量％、又は３重量％を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーシラン表面処理剤は、１〜３個の炭素原子、又は１又は２個の炭素原子を含有するアルキル（メタ）アクリレートから誘導された繰り返し単位２０重量％、又は１５重量％、又は１０重量％以下を含む。いくつかの実施形態では、このような短鎖アルキル（メタ）アクリレートはヒドロキシル基を更に含んでよい。例えば、ヒドロキシ−アルキルアクリレートの使用により、ペンダントヒドロキシ機能性をポリマーシラン表面処理剤に組み込むことができる。このようなペンダントヒドロキシ機能性を、ポリイソシアネート又はエポキシなどのヒドロキシ−反応架橋剤と架橋させることができる。

いくつかの実施形態では、ポリマーシラン表面処理剤は、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、及びβ−カルボキシエチルアクリレートなどのビニルカルボン酸から誘導された繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、アクリルコポリマーは、アクリルコポリマーの合計重量に基づいたビニルカルボン酸（例えば、アクリル酸）から誘導された繰り返し単位の少なくとも０．１重量％、又は０．２重量％、又は０．３重量％を含む。ポリマーシラン表面処理剤がビニルカルボン酸から誘導された繰り返し単位を含むとき、ポリマーは、アジリジン又はメラミン架橋剤などのカルボン酸−反応架橋剤と架橋させることができるペンダントカルボン酸基を含む。

いくつかの実施形態では、ポリマーシラン表面処理剤はヒドロキシル基、酸基、又はアミン基などのペンダント反応基を含む繰り返し単位を含む。アクリルポリマーは典型的には１５重量％又は１０重量％以下、いくつかの実施形態では、このようなペンダント反応基に寄与するモノマーの５重量％、又は４重量％、又は３重量％、又は２重量％、又は１重量％以下を含む。このようなペンダント機能性を架橋剤と架橋させることができる。架橋剤の濃度は、典型的には少なくとも０．１％重量かつ５重量％、又は４重量％、又は３重量％、又は２重量％、又は１％重量以下である。このようにして、ポリマーシラン表面処理剤は比較的に低レベルの架橋を含む。

ポリマーシラン表面処理剤は末端アルコキシシラン基を含む。末端アルコキシシラン基をポリマーに組み込むことへの１つのアプローチは、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランの使用による。この化合物は一般に、アクリルコポリマーの重合において連鎖移動剤及び末端保護ユニットとして使用されている。

いくつかの実施形態では、ポリマーシラン表面処理剤は１種以上の他の（メタ）アクリレートモノマーから誘導された繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１．５０、又は１．５１、又は１．５２、又は１．５３、又は１．５４以上の屈折率を有する（例えば、（メタ）アクリレート）モノマーは、ポリマーシラン表面処理剤の屈折率を上昇させるために採用されてよいので、光結合層はこのようなものを含む。様々な高屈折率モノマーが既知である。このようなモノマーは典型的には、少なくとも１種の芳香族基及び／又は硫黄原子を含む。典型的には、これらの他の（メタ）アクリレートモノマーの濃度は光結合組成物の１０重量％又は５重量％以下である。

高屈折率粒子は、ポリマー表面処理剤ではない第２の表面処理剤を任意追加的に含んでよい。概して、非ポリマー表面改質剤は、いかなる重合された又は共重合された繰り返し単位をも有しない。いくつかの実施形態では、非重合性の表面改質剤は、１５００グラム／モル未満、又は１０００グラム／モル未満、又は５００グラム／モル未満の分子量を有する。非重合性の表面改質剤の例は、トリアルコキシアルキルシラン及びトリアルコキシアリールシランを含む。いくつかの実施形態では、非重合性の表面処理剤は、少なくとも１．５０、又は１．５１、又は１．５２、又は１．５３、又は１．５４の屈折率を有する。高屈折率表面処理剤の包含は、表面改質高屈折率ナノ粒子の高屈折率に寄与することができる。フェニルトリメトキシシランは、好適な非重合性表面処理剤の一例である。非重合性表面処理剤の濃度は、概して、ポリマーシラン表面処理剤と対比して比較的低い。例えば、この濃度は典型的には表面改質ナノ粒子の５重量％、又は７．５％重量、又は１０％重量以下である。

いくつかの実施形態では、コーティング組成物は、表面処理された無機ナノ粒子で全面的に構成されてよい。このようにして、ポリマーシラン表面処理剤は光結合層の唯一のポリマー成分であってよい。光結合層は、典型的にはポリマーシラン表面処理剤の少なくとも３０重量％、又は３１重量％、又は３２重量％、又は３３重量％、又は３５％重量を含む。いくつかの実施形態では、光結合層内のポリマーシラン表面処理剤の濃度は、６０重量％、又は５５重量％、又は５０重量％、又は４５重量％以下である。この実施形態では、コーティング組成物は、（メタ）アクリレート成分（例えば、モノマー及びオリゴマー）、特に１，０００ｇ／モル以下の分子量を有する成分を実質的に含まないでよい。「実質的に含まない」とは、組成物がこのような（メタ）アクリレート成分の５重量％、又は４重量％、又は３重量％、又は２重量％、又は１％重量以下しか含まないことを意味する。このようなモノマーのかなりな量の包含が、硬化中にＯＬＥＤデバイスを亀裂させ得ることが明らかになってきた。しかしながら、低濃度の高分子量モノマー（１，０００ｇ／モルを超える）、特にポリマー（一般にポリマーバインダーと呼ばれている）が添加されてよい。いくつかの実施形態では、光結合層は最大１０％重量のポリマーバインダーを含んでよい。しかしながら、好ましい実施形態では、光結合組成物はポリマーバインダーを含まない。

ＰＳＡの特性を粘着付与剤及び可塑剤などの普通の添加剤で修飾させることができるとはいえ、いくつかの好ましい実施形態では、光結合層として有用なコーティング組成物ほとんどあるいは全く粘着付与剤及び可塑剤を含まない。いくつかの実施形態では、可塑剤と組み合わせた粘着付与剤の合計量が１０重量％、又は５重量％、又は２重量％、又は１重量％以下である。

表面改質高屈折率ナノ粒子は、概して、弱酸性ゾル（ｐＨ＝４〜５）をポリマーシラン表面処理剤及び任意選択の非重合性表面処理剤と結合することによって調整される。この混合物は、次いで、粒子表面におけるカップリング反応を完了させるために一昼夜加熱された。その後、回転式蒸発器を用いて水をすべて除去した後、ポリマー改質粒子が有機溶媒の中へ移された。

溶媒は、典型的には、（例えば、光抽出）光学フィルムに適用する前又は光結合層を基板（例えば、ＯＬＥＤ）に適用する前のいずれかに除去される。したがって、光結合層は、積層されるときに実質的に溶媒を含まない。「実質的に溶媒を含まない」とは、局在結合層が１重量％未満の溶媒しか含まないことを意味する。かなりの量の溶媒の包含が、時間が経つにつれてＯＬＥＤを動作不能にさせ得ることが見出された。

いくつかの実施形態では、乾燥された及び任意追加的に硬化されたコーティング組成物が感圧接着剤特性を呈する。感圧接着剤の１つの特性が粘着である。光結合層組成物（次の実施例に記載される試験方法に従って測定されるような）のプローブ粘着は典型的には少なくとも５グラムである。好ましい実施形態では、粘着は少なくとも３０、４０又は５０グラムである。いくつかの実施形態では、粘着は１５０又は１００グラム以下である。感圧接着剤組成物の別の特性は剥離力である。ピーク剥離力（次の実施例に記載される試験方法に従って測定されるような）は典型的には少なくとも４０、又は５０、又は６０グラム／ｃｍであり、いくつかの実施形態では、少なくとも７０又は８０グラム／ｃｍである。いくつかの実施形態では、ピーク剥離力は約２００又は１５０グラム／ｃｍ以下である。最小剥離力は、典型的には１又は２グラム／ｃｍ〜１０、１５、又は２０グラム／ｃｍの範囲にある。平均剥離力は、典型的には少なくとも１０又は１５グラム／ｃｍ、いくつかの実施形態では、少なくとも２０又は３０グラム／ｃｍである。いくつかの実施形態では、平均剥離力は１００、又は８０、又は６０グラム／ｃｍ以下である。

実施例における全ての部、百分率、比等は、特に明記しない限り、重量基準である。使用した溶媒及びその他試薬は、特に記載のない限り、Ｓｉｇｍａ−ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）より入手した。

様々なシラン官能性ポリマーが、エチルアセテート（「ＥｔｈＡｃ」）における溶液重合によって以下の通り調整された。

調製例
シラン官能性ポリマーの合成
ポリマー−Ｉの合成
８オンス（０．２４Ｌ）ビンの中に、２７ｇのイソオクチルアクリレート、３．０ｇのヒドロキシエチルアクリレート、７．４ｇの３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、８０ｇのエチルアセテート、及び０．１５ｇのＶａｚｏ６７を混合した。その混合物を２０分間Ｎ_２下で泡立たせ、次いで、その混合物を７０℃において２４時間油浴の中に定置した。この結果として、３０．９重量％の固形物を含む光学透明溶液を得た。

ポリマー−ＩＩの合成
８オンス（０．２４Ｌ）のビンの中に、２７ｇのイソオクチルアクリレート、３．０ｇのヒドロキシエチルアクリレート、３．７ｇの３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、８０ｇのエチルアセテート、及び０．１５ｇのＶａｚｏ６７を混合した。その混合物を２０分間Ｎ_２下で泡立たせ、次いで、その混合物を７０℃において２４時間油浴の中に定置した。この結果として、３１．０４重量％の固形物を含む光学透明溶液を得た。

ポリマー−ＩＩＩの合成
８オンス（０．２４Ｌ）のビンの中に、２７ｇのイソオクチルアクリレート、３ｇのＤＭＡＥＭＡ、３．７ｇの３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、８０ｇのエチルアセテート、及び０．１５ｇのＶａｚｏ６７を混合した。その混合物を２０分間Ｎ_２下で泡立たせ、次いで、その混合物を７０℃において２４時間油浴の中に定置した。この結果として、３０．８重量％の固形物を含む光学透明溶液を得た。

ポリマー−ＩＶの合成
８オンス（０．２４Ｌ）のビンの中に、２９．４ｇのイソオクチルアクリレート、０．６ｇのアクリル酸、３．７ｇの３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、８０ｇのエチルアセテート、及び０．１５ｇのＶａｚｏ６７を混合した。その混合物を２０分間Ｎ_２下で泡立たせ、次いで、その混合物を７０℃において２４時間油浴の中に定置した。この結果として、３０．８重量％の固形物を含む光学透明溶液を得た。

バックフィルされた光抽出フィルムの調整
まず、米国特許第７，１４０，８１２号に記載される集束イオンビーム（ＦＩＢ）粉砕を用いて複数の先端を有するダイアモンド工具を作製することで、ナノ構造化フィルムを製造した。次いで、ダイアモンド工具を用いて、銅微小複製ロールを作製し、そのロールを用いて、０．５％（２，４，６トリメチルベンゾイル）ジフェニルホスフィンオキシドを７５：２５ブレンドのＰＨＯＴＯＭＥＲ６２１０とＳＲ２３８とに混合して作った重合可能な樹脂を利用する連続鋳造及び硬化プロセスで、ＰＥＴフィルム上に４００ｎｍ−ピッチ線状三角形−波形構造体を作製した。ナノ構造化フィルムは、米国特許出願公開第２０１２／０２３４４６０号に記載されるような、およそ２μｍ厚さ高屈折率バックフィル層でバックフィルされた。

試験方法
粘着測定
６ｍｍ半球プローブを備えたＴＡ．ＸＴプラステキスチャー・アナライザー（ＴｅｘｔｕｒｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＣｏｒｐ，（Ｓｃａｒｓｄａｌｅ，ＮＹ）から入手可能）を粘着試験用に使用した。以下の設定を用いた：試験前速度０．５０ｍｍ／秒、試験速度０．０１ｍｍ／秒、試験後速度０．０５ｍｍ／秒、印加された力１００．０グラム、戻り距離５．００ｍｍ、接触時間３０秒、トリガータイプ自動、トリガー力５．０グラム、風袋モード自動、比例利得５０、積分利得２０、微分利得５、及び最大追跡速度０．００ｍｍ／秒。

試験は以下のように実施した。コーティングの中央断面から採取されたコーティングされた試料の１２．７ｃｍ×２．５ｃｍ（５インチ×１インチ）ストリップを、２．５ｃｍ×１５．２ｃｍ（１インチ×６インチ）バーによって０．６４ｃｍ（１／４インチ）厚さの裏面に積層して、試験プローブの直下の保持付属品の中へ滑り込ませた。プローブは、コーティングのリラクセーションを許容するために、接触を行った後に３０秒間試料の上に着座させた。４回の測定を各試料ストリップに沿って行った。データポイントが外れ値であった場合には、それらを削除して、残りのデータから平均ピーク力を求めた。

剥離試験
試料は、前述したバックフィルされた光抽出フィルムのバックフィル側に光結合溶液をコーティングすることによって調整した。光抽出フィルムを平坦な表面の上に貼り、コーティングを＃３０メイヤーバーを用いて適用した。コーティングは１０分間６５℃において加熱した。すべてのコーティングは１０〜１２マイクロメートルの乾燥接着剤厚さを付与した。この乾燥されたコーティングは、次いで、ハンドローラーを用いてバリアフィルムに積層した。このバリアフィルムは、米国特許第７，４６８，２１１号の実施例１に記載される通りであった。Ｔ−剥離試験は、２５秒にわたって１２．７ｃｍ／分（５インチ／分）の剥離速度において２．５ｃｍ（１インチ）幅ストリップを有するＩＭＡＳＳＳＰ−２０００スリップ剥離試験器（ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｏｒｓＩｎｃ．（ＳｔｒｏｎｇｓｖｉｌｌｅＯｈｉｏ）から）で実施した。最初のピークの後に起こるピーク力、最小力、及び２５秒試験にわたる力の平均を記録して、３つの試験試料にわたって平均をとった。

剪断試験
剪断試験試料は、剥離試験に関して記載されるように、光結合材料を光抽出フィルム上にコーティングすることで調整した。フィルムは、次いで、切断して、かつ１．３ｃｍ×１．３ｃｍ（０．５インチ×０．５インチ）又は２．５ｃｍ×２．５ｃｍ（１インチ×１インチ）の接触区域を有するステンレス鋼板に接着させた。余分なテープストリップは、０．５ｋｇ又は１ｋｇウェイトのいずれかに締結させた。組立体は鉛直方向に垂れ下げて、よって接着剤の剪断を測定した。接着剤が機能しなくなるのに要する時間を記録した。

分子量
ポリマーのそれぞれの重量平均、（Ｍｗ）分子量をゲル透過クロマトグラフィーによって求めた。結果が以下の表に提供される。

ガラス遷移温度
試料は、試験対象の３グラムの溶液を剥離ライナーへ注ぎ、かつ１８時間２５℃において乾燥させ、その後、試料を１０分間６５℃においてオーブン内に定置することで調整した。ガラス遷移温度は、その後、変調ＤＳＣモードで動作されるＴＡＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（ＮｅｗＣａｓｔｌｅ，ＤＥ）ＭｏｄｅｌＱ２００示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した。

ポリマーシラン表面処理剤を含有するＴｉＯ_２ナノ粒子
滴下漏斗、温度コントローラ、パドル攪拌棒、及び蒸留ヘッドを装備した２Ｌ円底フラスコの中に１７７ｇのＮＴＢ−１ゾル及び２００ｇの１−メトキシ−２−プロパノールを充填し、それらを混合した。以下の表に指定される３．２４ｇのフェニルトリメトキシシラン、３０ｇのトルエン、及びポリマー溶液を急速な撹拌下で添加した。１５分後、４８℃まで昇温して、追加の２４０ｇのトルエンを添加した。次に、混合物を８０℃まで１６時間加熱した。

温度は室温まで戻し、次いで、混合物を円形フラスコ内に移した。白色のしっとりしたケーキ状の材料をもたらすために溶媒を回転式蒸発器を用いて除去した。次に、追加の４００ｇのトルエンを添加した。更に、溶媒を回転式蒸発器を用いて除去した。最終生成物は、トルエン中で表面処理されたＴｉＯ_２ナノ粒子の分散液であった。分散液中の重量パーセント固形物が以下の表に示される。

ガラスロッドを用いて、下塗りされたＰＥＴ上に溶液をコーティングした。コーティングされた試料は６５℃において５分間真空オーブン内で乾燥させた。乾燥後、試料は、厚い領域内で青みがかった色を備えた光学透明及びべとついたコーティングをもたらした。上述したように粘着を測定して、６３２．８ｎｍにおいてＭｅｔｒｉｃｏｎＭＯＤＥＬ２０１０プリズム結合器（ＭｅｔｒｉｃｏｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＩｎｃ．（Ｐｅｎｎｉｎｇｔｏｎ，ＮＪ））を用いて材料の屈折率を測定し、これは以下の表に報告される。

実施例２に従って調整された接着剤のガラス遷移温度を、前述した試験方法に従って求め、−４３℃と判明した。実施例２の追加のガラス遷移温度を６５．７℃において観察した。これはナノ粒子表面に接着されたフェニルシランに対応している。

（実施例５）
小型ジャーの中に、実施例２に従って作られた２０ｇの溶液及び０．１６８ｇのＤｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｎ３３００ポリイソシアネートを添加した。混合物は、良好な混合物になるまで５分間超音波処理した。次に、溶液をガラスロッドを用いて、下塗りされたＰＥＴ表面上にコーティングした。結果得られた青みがかったコーティングは、７０℃において又は３時間オーブン内で加熱した。結果得られたフィルムがべたつくことが判明した。屈折率は１．６９であった。

（実施例６）
小型ジャーの中に、実施例２に従って作られた１０．１ｇの溶液及び０．０９２７ｇのビス［４−（２，３−エポキシプロピルチオ）フェニル］硫化物を添加した。混合物は、良好な混合物になるまで５分間超音波処理した。次に、溶液をガラスロッドを用いて、下塗りされたＰＥＴ表面上にコーティングした。結果得られた青みがかったコーティングは、７０℃において又は３時間オーブン内で加熱した。結果得られたフィルムがべたつくことが判明した。屈折率は１．７２であった。

（実施例７）
３つ口フラスコ内で、１８０ｇのＮＴＢ−０１ＴｉＯ_２ゾル（１５重量％）、９１ｇの上記調整されたポリマー−ＩＩ、２３０ｇのＰＭ及び５０ｇのトルエンを一緒に添加し、混合物を３０分間室温において撹拌した。次に、混合物は４５℃まで加熱し、追加の２２０ｇのトルエンを添加した。最終混合物は１６時間８０℃まで加熱した。

次に、温度は室温に戻された。混合物は、その後、円形フラスコへ移され、白色のしっとりしたケーキ状の材料を付与するために回転式蒸発器を用いて溶媒を除去した。次に、追加の８００ｇのトルエンを添加した。回転式蒸発器を用いて、溶媒を更に除去した。最終生成物は、約３１．８重量％固形物におけるトルエン中のポリマー−ＩＩ変性ＴｉＯ_２ナノ粒子の分散液であった。

実施例７は、ＰＥＴフィルム上で流延されて、室温において乾燥された。結果得られた透明でべたついた固形物の屈折率は１．６５であった。

剥離試験及び剪断試験は、前述した試験方法に従ってポリマー−ＩＩ変性ＴｉＯ_２溶液に対して実施した。剥離及び剪断試験はまた、１％ＩＰＤＩ又は１％ＤＥＲ３３１エポキシをポリマー−ＩＩ変性ＴｉＯ_２溶液に添加することで調整された追加の試料に対して実施した。すべての剥離は、ピーク値時の裂け目（凝集破壊）を伴い衝撃的であった。凝集破壊は、剪断試験においてもやはり観察された。これらの結果は次の通りである。

コーティングは、＃３０メイヤーロッドを用いて光学試験用の下塗りされたＰＥＴ上で調整され、結果として約１０マイクロメートルのコーティング厚さをもたらした。コーティングされた試料を真空オーブン内で６５℃において５分間乾燥させた。透過率、ヘイズ及び清澄性を、ＨａｚｅＧａｒｄＰｌｕｓ（ＢＹＫ−ＧａｒｄｎｅｒＵＳＡ，（Ｃｏｌｕｍｂｉａ，ＭＤ））を用いて測定した。測定は各試料の中央領域付近の３つの断面で行われ、平均が取られた。これらの結果は以下の表に報告される。

比較例Ｃ−１：上面発光型ＯＬＥＤ（光抽出フィルム及び光結合層を含まない）の製造
およそ２ｎｍのクロム（Ｃｒ）及び１００ｎｍの銀（Ａｇ）は、約１０^−６トール（７．９Ｅ−７ｋＰａ）のベース圧力における真空系中の標準熱蒸着によって、厚さ０．７ｍｍの磨きソーダ石灰ガラス試料（ＤｅｌｔａＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓｔｉｌｌｗａｔｅｒ，ＵＳＡ））基板上にプレコーティングした。その後、底面ＯＬＥＤ電極製造（Ｃｒ、Ａｇ及びＩＴＯコーティングに底面電極シャドウマスクを使用した）を完成させるために、１０ｎｍ厚さの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層をガラス／Ｃｒ／Ａｇ基板上に直流条件下（４００Ｗ順方向電力）で真空スパッタリングした。ＩＴＯスパッタリングプロセスに続いて、およそ５００ｎｍ厚さのフォトレジスト（ＴＥＬＲ−Ｐ００３ＰＭ，ＴＯＫＡｍｅｒｉｃａ）の層をスピン−コーティングし、予め定義された模様パターンに従ってフォトリソグラフィにより模様付けして、上面発光型（ＴＥ）ＯＬＥＤ製造のために、仕上げた基板を画定するように２３０℃において硬くなるまで焼いた。

次のＯＬＥＤ構造体は、有機層成膜に向けて設計されたシャドウマスクを用いて緑色放射型ＴＥＯＬＥＤデバイスのために成膜した：
ＥＩＬ（２０ｎｍ）／ＥＴＬ（２５ｎｍ）／ＥＭＬ（３０ｎｍ）／ＨＴＬ２（１０ｎｍ）／ＨＴＬ１（１６５ｎｍ）／ＨＩＬ（１００ｎｍ）、ここにおいて、ＥＩＬは、電子注入層であり、ＥＴＬは、電子輸送層であり、ＥＭＬは、緑色エレクトロルミネッセンス特性を有する放射層であり、ＨＴＬ１及びＨＴＬ２は、正孔輸送層であり、ＭｏＯ_３は、正孔注入層（ＨＩＬ）として使用された。上記すべての層は、約１０^−６トール（７．９Ｅ−７ｋＰａ）のベース圧力で真空系中の標準熱成膜で製造した。

有機層成膜に続いて、およそ８０ｎｍ厚さのＩＴＯを、上面電極に向けて設計されたシャドウマスクを用いて直流条件下（４００Ｗ順方向電力）で真空スパッタリングした。

最終的に、ＯＬＥＤ有機層をコーティングするのに使用されたものと同様のシャドウマスクを用いて、追加の２００ｎｍのＭｏＯ_３をＩＴＯ上面電極上にキャッピング層としてコーティングすることで、ＴＥＬＥＤデバイスを完成させた。ＭｏＯ_３層を、約１０^−６トール（７．９Ｅ−７ｋＰａ）のベース圧力で真空系中の標準熱成膜で製造した。

完成後、ＴＥＯＬＥＤをガラスキャップで封入し、紫外線硬化型エポキシ（ＮａｇａｓｅＣｏｒｐ．，Ｊａｐａｎ）を適用して、ガラスキャップの周辺部によって硬化させた。デバイス安定性を改善するために、封入の前に水分吸収乾燥剤をパッケージの中に内包した。

光結合層を用いた、ＯＬＥＤ光抽出フィルムの上面発光型ＯＬＥＤ上への積層
バックフィルされた光抽出フィルムを前述したように調整した。積層の前に、実施例２〜４の光結合コーティング組成物をマイヤーバー＃３０を用いて溶液からバックフィルされた光抽出フィルム上へコーティングした。その後、各コーティングは、溶媒を蒸発させ、フィルム表面上にゲル光結合層を形成するために５分間６０℃において真空で乾燥させて、不活性グローブボックス内に直ちに移送した。これに続いて、グローブボックス内への移送中に捕捉されたいかなる水分を乾燥させるためにおよそ５分間８０℃においてプリべークした。ＴＥＯＬＥＤ試料を比較例Ｃ−１に記載されている手順に従って製造した。比較例Ｃ−１に記載されているようにデバイスをガラスで封入する前に、ｍ−ｂａｓｅｄＯＣＬを備えた抽出フィルムをデバイス上に積層した。積層に続いて、デバイスが比較例Ｃ−１に記載されているように封入された。

比較例Ｃ−１の製造されたＴＥＯＬＥＤ及び実施例２〜４から調整されたＴＥＯＬＥＤが、Ｋｅｉｔｈｌｅｙ２４００ＴＭソースメータ及びＰＲ６５０フォトピックカメラ（ＰｈｏｔｏＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｃ．，ＵＳＡ）を用いた輝度−電流−電圧（ＬＩＶ）試験、Ａｕｔｒｏｎｉｃ（商標）コノスコープ（ＡｕｔｒｏｎｉｃＭｅｌｃｈｅｒｓＧｍｂＨ（Ｋａｒｓｒｕｈｅ，Ｇｅｒｍａｎｙ））を用いた角度輝度測定、並びに社内で構築されたＰＲ６５０カメラ及び手動ゴニオメータを用いた異なる視野角における効率及びエレクトロルミネッセンススペクトルのゴニオメトリー測定などの多種多様なＯＬＥＤ特性評価技術を用いて分析された。ＬＩＶ試験において、デバイスは、典型的には４〜２０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度の範囲で直流電流スイープを受けた。角度コノスコピック及びゴニオメトリック測定において、すべてのデバイスが作動デバイス毎の１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度に対応する一定電流下で作動された。

以下の表は、ポリマー系ＯＣＬ材料を用いて、抽出部が積層された状態のデバイスの軸方向利得及び集積光学利得を示している。これらの利得は、同じ試験クーポン上で調整された管理試料（比較例Ｃ−１）の輝度（軸方向）及び光度（集積）の値で割った、抽出部が積層されたデバイスのそれらの値として算出された。軸方向輝度及び集積光度データは、前述したようなコノスコピック試験を用いて得た。軸方向利得はデバイス光出力表面に対する法線視野方向に沿った抽出効率を表し、集積利得はＯＬＥＤデバイスの光出力表面から放射される光の全方向における抽出効率を反映する。

実施例１の光結合層も試験され、ポリマーシラン表面処理剤のより低い濃度を含有することを鑑みて、剛性の増加に起因してあまり好ましくないことが判明された。本発明の実施態様の一部を以下の項目［１］−［２７］に記載する。
[１]
光学フィルムを準備することと、
基板を準備することと、
光結合層を、前記光学フィルムの表面層、前記基板、又はそれらの組み合わせに適用することと、ここに前記光結合層は、
少なくとも１．８５の屈折率を有する無機ナノ粒子少なくとも４０重量％、及び
ポリマーシラン表面処理剤、を含み、
前記光学フィルムを前記基板に積層して積層光学構造体を形成することと、を含む、光学フィルムを結合する方法。
[２]
前記光学フィルムの前記表面層が、少なくとも１．６０の屈折率を有する、項目１に記載の方法。
[３]
前記光学フィルムが光抽出フィルムであり、前記基板が上面発光型有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスである、項目１に記載の方法。
[４]
前記光抽出フィルムが、
実質的に透明な基板と、
前記実質的に透明な基板上の抽出要素と、
前記抽出要素の上に適用され、実質的に平坦な表面を形成する平坦化バックフィル層と、を備え、
前記バックフィル層の屈折率が、前記抽出要素の屈折率よりも高い、項目２又は３に記載の方法。
[５]
前記抽出要素が多周期領域を有するエンジニアードナノ構造体を有し、前記多周期領域が前記ナノ構造体の反復領域を有し、前記領域が、第１の複数の周期的特性を有するナノ構造体の第１の組と、前記第１の複数の周期的特性とは異なる第２の複数の周期的特性を有するナノ構造体の第２の組とを有する、項目４に記載の方法。
[６]
前記抽出要素が、周期構造体と、前記周期構造体の上に適用された光散乱ナノ粒子の層とを有する、項目４に記載の方法。
[７]
前記光結合層が、前記バックフィル層に適用される、項目４〜６のいずれか一項に記載の方法。
[８]
前記光結合層が、前記上面発光型有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスに適用される、項目３〜６のいずれか一項に記載の方法。
[９]
前記光結合層が、積層されるときに実質的に溶媒を含まない、項目１〜８のいずれか一項に記載の方法。
[１０]
前記光結合層が、１，０００ｇ／モル以下の分子量を有する（メタ）アクリレート成分を実質的に含まない、項目１〜９のいずれか一項に記載の方法。
[１１]
光学フィルムと、
前記光学フィルムの表面層上に配設される光結合層であって、
少なくとも１．８５の屈折率を有する少なくとも４０重量％の無機ナノ粒子、及び
ポリマーシラン表面処理剤、を含む、光結合層と、
前記光学フィルムと反対側の表面において前記光結合層に接着される基板と、を備える、積層光学構造体。
[１２]
前記光学フィルム又は光結合層が、項目２〜１０のいずれか一項又はそれらの組み合わせによって更に特徴付けられる、項目１１に記載の積層光学構造体。
[１３]
前記基板が剥離ライナーである、項目１１に記載の積層光学構造体。
[１４]
前記ポリマーシラン表面処理剤が、４〜１８個の炭素原子を有する１種以上のアルキル（メタ）アクリレートモノマーから誘導された繰り返し単位を少なくとも５０重量％含むランダムアクリルコポリマーを含む、項目１〜１０のいずれか一項に記載の方法又は項目１１〜１３のいずれか一項に記載の積層光学構造体。
[１５]
前記ポリマーシラン表面処理剤が、−２０℃〜−８０℃の範囲のＴｇを有する、項目１〜１０のいずれか一項に記載の方法又は項目１１〜１３のいずれか一項に記載の積層光学構造体。
[１６]
前記ポリマーシラン表面処理剤が、１０００〜５０００ｇ／モルの範囲の重量平均分子量を有する、項目１〜１０のいずれか一項に記載の方法又は項目１１〜１３のいずれか一項に記載の積層光学構造体。
[１７]
前記無機ナノ粒子が、非ポリマー表面処理剤を更に含む、項目１〜１０のいずれか一項に記載の方法又は項目１１〜１３のいずれか一項に記載の積層光学構造体。
[１８]
前記非ポリマー表面処理剤が、少なくとも１．５０の屈折率を有する、項目１７に記載の方法又は積層光学構造体。
[１９]
前記光結合層が、少なくとも１．６５又は１．７０の屈折率を有する、項目１〜１０のいずれか一項に記載の方法又は項目１１〜１３のいずれか一項に記載の積層光学構造体。
[２０]
前記無機ナノ粒子がチタニアを含む、項目１〜１０のいずれか一項に記載の方法又は項目１１〜１３のいずれか一項に記載の積層光学構造体。
[２１]
前記ポリマーシラン表面処理剤が、ヒドロキシル基、酸基、又はアミン基から選択されるペンダント反応基を含む繰り返し単位を含む、項目１〜１０のいずれか一項に記載の方法又は項目１１〜１３のいずれか一項に記載の積層光学構造体。
[２２]
前記コーティング組成物が、前記ペンダント反応基間を架橋する架橋剤を含む、項目２１に記載の方法又は積層光学構造体。
[２３]
前記積層構造体が、少なくとも５０ｇ／ｃｍのピーク剥離力を有する、項目１〜２２のいずれか一項に記載の方法又は積層光学構造体。
[２４]
少なくとも１．８５の屈折率を有する無機ナノ粒子少なくとも４０重量％と、
ポリマーシラン表面処理剤と、を含む、コーティング組成物。
[２５]
前記コーティング組成物が、項目９〜１０又は１１〜２３のいずれか一項又はそれらの組み合わせに記載されるような光結合層である、項目２４に記載のコーティング組成物。
[２６]
前記コーティング組成物が、ポリマー結合剤を実質的に含まない、項目２４又は２５に記載のコーティング組成物。
[２７]
前記コーティング組成物が、少なくとも１．６５の屈折率及び少なくとも５０ｇ／ｃｍのピーク剥離力を有する、項目２４〜２６のいずれか一項に記載のコーティング組成物。

Claims

光学フィルムを準備することと、
基板を準備することと、
光結合層を、前記光学フィルムの表面層、前記基板、又はそれらの組み合わせに適用することであって、前記光結合層は、
少なくとも１．８５の屈折率を有する無機ナノ粒子少なくとも４０重量％、及び
ポリマーシラン表面処理剤であって、該ポリマーシラン表面処理剤が、４〜１８個の炭素原子を有する１種以上のアルキル（メタ）アクリレートモノマーから誘導された繰り返し単位を少なくとも５０重量％含むランダムアクリルコポリマーを含む、ポリマーシラン表面処理剤、を含み、かつ、前記光結合層は、最大１０重量％のポリマーバインダーを含む、又はポリマーバインダーを含まない、ことと、
前記光学フィルムを前記基板に積層して積層光学構造体を形成することと、を含む、光学フィルムを結合する方法。
前記光学フィルムの前記表面層が、少なくとも１．６０の屈折率を有する、請求項１に記載の方法。
前記光学フィルムが光抽出フィルムであり、前記基板が上面発光型有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスである、請求項１に記載の方法。
前記光抽出フィルムが、
実質的に透明な基板と、
前記実質的に透明な基板上の抽出要素と、
前記抽出要素の上に適用され、実質的に平坦な表面を形成する平坦化バックフィル層と、を備え、
前記バックフィル層の屈折率が、前記抽出要素の屈折率よりも高い、請求項２又は３に記載の方法。
前記抽出要素が多周期領域を有するエンジニアードナノ構造体を有し、前記多周期領域が前記ナノ構造体の反復領域を有し、前記領域が、第１の複数の周期的特性を有するナノ構造体の第１の組と、前記第１の複数の周期的特性とは異なる第２の複数の周期的特性を有するナノ構造体の第２の組とを有する、請求項４に記載の方法。
前記抽出要素が、周期構造体と、前記周期構造体の上に適用された光散乱ナノ粒子の層とを有する、請求項４に記載の方法。
光学フィルムと、
前記光学フィルムの表面層上に配設される光結合層であって、
少なくとも１．８５の屈折率を有する少なくとも４０重量％の無機ナノ粒子、及び
ポリマーシラン表面処理剤であって、該ポリマーシラン表面処理剤が、４〜１８個の炭素原子を有する１種以上のアルキル（メタ）アクリレートモノマーから誘導された繰り返し単位を少なくとも５０重量％含むランダムアクリルコポリマーを含む、ポリマーシラン表面処理剤、を含み、かつ、最大１０重量％のポリマーバインダーを含む、又はポリマーバインダーを含まない、光結合層と、
前記光学フィルムと反対側の表面において前記光結合層に接着される基板と、を備える、積層光学構造体。
少なくとも１．８５の屈折率を有する無機ナノ粒子少なくとも４０重量％と、
ポリマーシラン表面処理剤であって、該ポリマーシラン表面処理剤が、４〜１８個の炭素原子を有する１種以上のアルキル（メタ）アクリレートモノマーから誘導された繰り返し単位を少なくとも５０重量％含むランダムアクリルコポリマーを含む、ポリマーシラン表面処理剤と、を含み、かつ、最大１０重量％のポリマーバインダーを含む、又はポリマーバインダーを含まない、コーティング組成物。