JP6495893B2 - 透明な拡散性oled基材及び当該基材の製造方法 - Google Patents

透明な拡散性oled基材及び当該基材の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6495893B2
JP6495893B2 JP2016513269A JP2016513269A JP6495893B2 JP 6495893 B2 JP6495893 B2 JP 6495893B2 JP 2016513269 A JP2016513269 A JP 2016513269A JP 2016513269 A JP2016513269 A JP 2016513269A JP 6495893 B2 JP6495893 B2 JP 6495893B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refractive index
inorganic particles
layer
substrate
enamel
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016513269A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016519409A (ja
Inventor
ルカンプ ギヨーム
ルカンプ ギヨーム
ソービネ バンサン
ソービネ バンサン
ヤン ソン リ
ヤン ソン リ
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.)
Saint Gobain Glass France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
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 Saint Gobain Glass France SAS filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of JP2016519409A publication Critical patent/JP2016519409A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6495893B2 publication Critical patent/JP6495893B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3411Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/001General methods for coating; Devices therefor
    • C03C17/002General methods for coating; Devices therefor for flat glass, e.g. float glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/007Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character containing a dispersed phase, e.g. particles, fibres or flakes, in a continuous phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/008Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character comprising a mixture of materials covered by two or more of the groups C03C17/02, C03C17/06, C03C17/22 and C03C17/28
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/008Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character comprising a mixture of materials covered by two or more of the groups C03C17/02, C03C17/06, C03C17/22 and C03C17/28
    • C03C17/009Mixtures of organic and inorganic materials, e.g. ormosils and ormocers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/02Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with glass
    • C03C17/04Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with glass by fritting glass powder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3411Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
    • C03C17/3417Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials all coatings being oxide coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/066Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10Substrates, e.g. flexible substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/40Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/46Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
    • C03C2217/47Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase consisting of a specific material
    • C03C2217/475Inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/70Properties of coatings
    • C03C2217/73Anti-reflective coatings with specific characteristics
    • C03C2217/734Anti-reflective coatings with specific characteristics comprising an alternation of high and low refractive indexes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/70Properties of coatings
    • C03C2217/77Coatings having a rough surface
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/351Thickness
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Description

本発明は、有機発光ダイオード(OLED)のための透明な光散乱性基材を製造するための新しい方法と、当該方法により得られる基材とに関する。
OLEDは、少なくとも一方は半透明である2つの基材の間に挟まれた蛍光性又はリン光性色素を含んだ有機層の積重体を含むオプトエレクトロニクスエレメントである。電極に電圧を印加すると、カソードから注入された電子とアノードから注入された正孔とが有機層内で結合し、その結果として蛍光/リン光層から光が放射される。
従来のOLEDからの光の抽出はどちらかと言えば不十分であり、光の大部分は高屈折率の有機層及び透明な導電層(TCL)での全内部反射により捕捉される、ということが広く知られている。全内部反射は、高屈折率のTCLとその下のガラス基材(屈折率約1.5)との境界だけでなく、ガラスと空気との境界でも起こる。
推測によると、追加の抽出層を含まない従来のOLEDでは、有機層から放出された光の約60%はTCL/ガラスの境界で捕捉され、更に20%の部分がガラス/空気の面で捕捉されて、わずかに約20%がOLEDから空気中へと出てゆく。
この光の捕捉をTCLとガラス基材との間の光散乱層によって低減することが知られている。このような光散乱層は、TCLの屈折率に近い高い屈折率を有するとともに、複数の光拡散性構成要素を含んでいる。
OLEDのガラスと高屈折率層との界面を構造化して光のアウトカップリングを増加させることも知られている。
一般に「内部抽出層」とも呼ばれる、これらの「内部」抽出手段はどちらも、TCLと有機積重体を適用する前に平坦化することが必要な凹凸を含んでいる。
国際公開第2011/089343号には、高屈折率のガラスコーティングで平坦化した構造化した面を少なくとも1つ含むOLED基材が開示されている。この基材は、酸エッチングで構造化されると記載されている。強酸、特にHFを使用するガラスのエッチングは、ガラス表面を構造化するのに広く用いられている方法である。しかし、このような湿式の化学的方法は、薄いガラス(厚さ<1mm)に対して行う場合には複雑な方法である。エッチング工程の間ガラス板を水平の位置に保たなくてはならないので、この技術は、処理工程当たりに2つの面のうちの一方だけをエッチングできるようにするに過ぎない。更に、粗さプロファイルのパラメータを最適化するのが難しく、そして何よりもHFを使用することは、環境と近くで作業する人にとって重大な安全上の問題を引き起こす。
本出願人は、最近、ガラス基材の片面又は両面を粗化する興味深い別法を開発したが、この方法は機械式の粗化(ラッピング)を含む。2012年9月28日出願のヨーロッパ特許出願第12306179.8号明細書に記載されるこの方法は、化学エッチングよりはるかに危険が少なく、粗さプロファイルのより良好な制御を可能にし、そして基材の両面を同時に粗化して、透明OLEDガラス基材の内部及び外部抽出層(IEL及びEEL)を単一の処理工程で作るのを可能にする。
国際公開第2011/089343号 ヨーロッパ特許出願第12306179.8号明細書
本発明は、拡散性の低屈折率ガラス基材を製造するための更に別の方法を対象とするものであり、この方法は化学エッチング工程も機械的な研摩工程も含まない。
本発明の基礎をなす考えは、低屈折率の無機結合剤を用いて低屈折率の無機粒子を低屈折率のガラス基材に結合させることであり、無機結合剤の無機粒子に対する量は、無機粒子が結合剤表面から突出するのに、あるいは少なくとも無機結合剤表面に有意の粗さを作り出すのに十分なだけ少ない。
このようにして得られた拡散性の低屈折率基材は、その後、高屈折率フリットを使用する公知の平坦化工程に回され、得られた平坦化した拡散性基材はその後透明導電層(TCL)で被覆して、OLEDのための光抽出基材として使用することができる。
本発明の方法は実施するのが容易であり、どちらかと言うと簡単でよく知られた装置のみを必要とするに過ぎない。ヨーロッパ特許出願第12306179.8号明細書に記載されたラッピング方法を上回る一つの大きな利点は、非常に大きな表面に対して使用できるということである。その上、ラッピング方法は基材の機械的耐性を少し低下させるが、本発明の方法ではそうはならない。
本発明の第一の対象は、次の連続した構成要素又は層、すなわち、
(a)屈折率が1.45と1.65の間の無機ガラス製の透明な平坦基材、
(b)無機粒子を含む粗い低屈折率層であって、当該無機粒子は低屈折率のエナメルで基材の片面に結合されていて、エナメルの表面近くの、又は表面の、又は表面から突出した無機粒子が0.15μmと3μmの間に含まれる算術平均偏差Raで特徴付けられる表面粗さを作り出していて、当該無機粒子と低屈折率エナメルの両方が1.45と1.65の間の屈折率を有している、粗い低屈折率層、
(c)前記粗い低屈折率層(b)を覆っている、屈折率が1.8と2.1の間に含まれるエナメル製の高屈折率の平坦化層、
を含む透明な拡散性OLED基材である。
本発明はまた、上述のとおりの拡散性基材を作製するための方法も提供する。
本発明のOLED基材の低屈折率層は、その屈折率(1.45〜1.65)と、その表面粗さプロファイル、すなわち0.15μmと3μmの間に含まれる算術平均偏差Ra(例えばISO 4287で規定されているような)とによって規定され、この粗さは、低屈折率エナメルの表面近くの、又は表面の、又は表面から突出した無機粒子によって作り出される。これらの無機粒子は低屈折率エナメルから必ずしも突き出す必要はなく、低屈折率の無機層の表面の粗さ又はうねりの原因が下にある粒子のせいであり表面プロファイルが埋め込まれた無機粒子の存否に親密に一致していることが、例えば断面SEM画像から、明らかである限りにおいて、それに埋め込まれていてもよい。
本発明で使用する無機粒子は、結晶質、非晶質又は半結晶質の粒子でよい。それらは、多かれ少なかれ尖った端部のある不揃いの形状を有することができるが、好ましくはどちらかと言えば尖った端部のない球状の粒子である。
好ましい実施形態では、無機粒子は中実のビーズである。このようなビーズは、基材の表面に容易に広がって大きな集合体でなくビーズの薄い単層を形成するのを容易にするので、尖った端部のある不揃いな形状の粒子よりも好ましい。尖った端部のない球状の粒子はまた、不揃いな形状の粒子よりも容易に平坦化される。中空ビーズは、それに含まれるガスの屈折率が1.45と1.65の間に含まれないので、本発明の無機粒子の定義に含まれないことを理解すべきである。
「無機粒子」という用語は、特に本発明の方法を説明するのに使用する場合には、有機の表面基、例えばトリアルキルシリル基などで機能化された粒子を包含する。これらの有機表面基は、無機結合剤の焼成又は溶融工程の間に、あるいは少なくとも高屈折率エナメル層の形成の間に、熱分解を受け、その結果として最終製品中にはもはや存在しない。
本発明で使用する無機粒子は、球状であろうとそうでなかろうと、0.3μmと10μmの間、好ましくは0.5μmと8μmの間、より好ましくは0.8μmと7μmの間の平均相当球径(DLSで測定)を有し、形状の不揃いな粒子の相当球径はその無機粒子と同じ体積を有する球の直径として定義される。
とは言え、平均相当球径は、本発明で使用すべき無機粒子を選定するために考慮する唯一の寸法パラメータではない。有利には、無機粒子は、無機結合剤からだけでなく高屈折率エナメル層からも突き出してその結果最終のOLEDにおいて漏れ電流の原因となる大きな粒子を、本質的に含まない。このため、本発明で使用する無機粒子は、相当球径が15μmより大きい、好ましくは12μmより大きい粒子を、本質的に含まないのが好ましい。
既に明細に述べたように、ガラス基材、無機粒子、及び無機結合剤、すなわち低屈折率エナメルは、全てが1.45と1.65の間、好ましくは1.50と1.60の間に含まれる、ほぼ同じ屈折率を有する。
本発明の好ましい実施形態では、無機粒子はシリカ粒子から選択される。
全てがほぼ同じ屈折率を有する構成要素から拡散性基材を得るためには、低屈折率無機層の表面粗さを作り出して且つ制御することが必要である。上述のように、低屈折率無機層は、0.15μmと3μmの間、好ましくは0.2μmと2μmの間に含まれる算術平均偏差Raを有しなくてはならない。
算術平均偏差Raは、ISO 4287で規定されている。それは、試料の断面の走査型電子顕微鏡検査により、表面プロファイル測定により、又は3Dレーザー顕微鏡検査により、測定することができる。
好適な表面粗さと申し分のない機械的耐性の両方を有する無機低屈折率層を得るためには、無機粒子の量に対する低屈折率ガラスフリットの量を適切に選ぶことが重要である。過度に多量のガラスフリットを使用すると、無機粒子は得られた低屈折率の無機結合剤マトリクス中に完全に埋め込まれて、0.15μmと3μmの間の必要とされる表面粗さ(Ra)を生じさせることがない。その一方、無機粒子に対する無機結合剤の量が少なすぎる場合には、エナメル結合剤の結合強さが弱すぎて、得られた無機層は過度に脆くなり、取り扱いの際に容易に損傷を受けることになる。
本出願人は、ガラスフリットに対する無機粒子の重量比が0.2と4の間、好ましくは0.4と3の間に含まれると、低屈折率層の好適な表面粗さと機械的耐性とが得られるということを見いだした。
最終的な低屈折率無機層は、0.3と3の間、好ましくは0.5と2の間、より好ましくは0.7と1.5の間に含まれるのが好ましい低屈折率エナメルに対する無機粒子の体積比も特徴とするものである。
低屈折率無機層(b)の上の高屈折率エナメル(c)は、その粗さプロファイルを完全に覆って平坦化するのに十分厚くなければならない。
高屈折率層の厚さは、3μmと20μmの間、好ましくは4μmと15μmの間、より好ましくは5μmと12μmの間に含まれるのが有利である。高屈折率層の厚さは、低屈折率層の粗さプロファイルの平均線と高屈折率層の粗さプロファイルの平均線(ISO 4287の3.1.8.1で規定される)との平均の距離である。
高屈折率層の表面粗さは、好ましくはできる限り小さくなければならず、そして高屈折率エナメルは3nm未満、好ましくは2nm未満、より好ましくは1nm未満の算術平均偏差Raを有するのが有利である。
高屈折率層は好ましくは、それに分散した拡散要素を本質的に含まず、特にそれに分散した拡散性の中実粒子を含まない。実際のところ、そのような中実の拡散性粒子は高屈折率層の表面から不所望に突き出して最終OLEDにおいて漏れ電流の原因となりかねない。
高屈折率ガラスフリットによって平坦化した低屈折率無機層(低屈折率無機粒子+低屈折率エナメル)を支持している、結果的に得られた平坦ガラス基材は一般に、75%と98%の間、好ましくは85%と97%の間、より好ましくは87%と95%の間の曇り度を有する。曇り度の値は、PE Lambda 950又はVarian Carry 5000のような光学分光光度計で測定できるが、BYK Hazemeterのようなより速くより安価な専用装置でも測定できる。
好ましい実施形態では、本発明の透明な拡散性OLED基材は更に、高屈折率エナメル層(c)と直接接触するのが好ましい透明な導電性層(d)を含む。OLEDのためのアノードとして使用することができるこのような透明導電性層は、従来技術でよく知られている。使用される最も一般的な材料はITO(酸化スズインジウム)である。透明導電性層は、少なくとも80%の光透過率と、1.7と2.2の間の屈折率(λ=550nmでの)を有するべきである。その合計の厚さは一般に、50nmと400nmの間に含まれる。
上述のように、本発明は、本発明のOLED基材を作製するための方法も対象としており、この方法は、次の一連の工程、すなわち、
(1)屈折率が1.45と1.65の間の無機ガラス製の透明な平坦基材を用意する工程、
(2)無機粒子を混合した低屈折率ガラスフリットであって、当該無機粒子は当該ガラスフリットのガラス転移温度(Tg)よりも少なくとも50℃高いTg又は融解温度を有しており、当該ガラスフリットと当該無機粒子の両者とも1.45と1.65の間の屈折率を有しているものを、前記基材の片面に適用する工程、
(3)得られたガラスフリット層を、無機粒子を溶融させずにガラスフリットを溶融させる温度に加熱して、低屈折率エナメルにより基材に結合させた無機粒子を含む粗い低屈折率層を得る工程、
(4)この粗い低屈折率層に屈折率が1.8と2.1の間の高屈折率ガラスフリットの層を適用する工程、
(5)前記透明な粗い低屈折率層を覆う屈折率が1.8と2.1の間に含まれる高屈折率エナメルが得られるように、前記高屈折率ガラスフリットを乾燥及び溶融させる工程、
を含む。
工程(1)で用意する平坦なガラス基材は、0.1mmと5mmの間、好ましくは0.3mmと1.6mmの間の厚さを有するのが有利である。
工程(2)では、ガラスフリット粒子と無機粒子とを混合し、そして有機溶剤と有機ポリマーとを含む通常の有機ビヒクル中に懸濁させる。その後、この懸濁液を、スクリーン印刷又はスロットコーティングなどの公知の技術により塗布する。無機粒子は、非晶質でも、結晶質でも、あるいは半結晶質でもよい。それらは、その後のガラスフリットの溶融工程(4)の間に実質的に軟化すべきでない。それが、結晶質粒子の融点又は粒子のうちの非晶質分のTgがガラスフリットのTgよりも有意に高くなければならない、すなわちガラスフリットのTgよりも少なくとも50℃、より好ましくは少なくとも100℃高くなければならない理由である。
本発明で無機粒子をガラス基材に結合させるために使用できる低屈折率のガラスフリットは、当該技術分野でよく知られている。
好ましい低屈折率ガラスフリットは、次の組成、すなわち、
SiO2: 10〜40wt%
Al23: 1〜7wt%
23: 20〜50wt%
Na2O+Li2O+K2O: 5〜30wt%
ZnO: 3〜35wt%
の組成を有する。
工程(3)では、フリットを塗布した基材にガラスフリットを溶融させるのに十分高い温度で焼成を施す。ガラスフリットを完全に溶融させるために、ガラスフリットのTgよりも少なくとも100℃高い温度まで基材を加熱してこの温度を約2〜30分間保持することが一般に必要である。
典型的な実施形態では、ガラスフリット及び無機粒子(70〜80wt%)を20〜30wt%の有機ビヒクル(エチルセルロース及び有機溶剤)と混合する。次いで、得られたペーストをガラス基材に、例えばスクリーン印刷又はスロットコーティングにより塗布する。その結果得られた層を120〜200℃の温度で加熱して乾燥させる。有機結合剤(エチルセルロース)を350〜440℃の間の温度で焼き尽くし、そして最終的なエナメルをもたらす焼成工程を510℃と610℃の間、好ましくは520℃と600℃の間の温度で行う。
その後、工程(4)で、低屈折率の粗い層の上に高屈折率のガラスフリットを、ガラス粒子の水性又は有機懸濁液の、例えばスクリーン印刷、スプレー塗布、バーコーティング、ロールコーティング、スロットコーティング及び回転塗布などの任意の好適な方法により適用する。好適な高屈折率ガラスフリットとそれらを塗布及び焼成する方法は、例えばヨーロッパ特許出願公開第2178343号明細書で説明されている。
ガラスフリットは、450℃と570℃の間に含まれる融点を有するように選ぶ必要があり、そして1.8〜2.2の屈折率を有するエナメルにならなくてはならない。
好ましい高屈折率ガラスフリットは、次の組成、すなわち、
Bi23: 55〜75wt%
BaO: 0〜20wt%
ZnO: 0〜20wt%
Al23: 1〜7wt%
SiO2: 5〜15wt%
23: 5〜20wt%
Na2O: 0.1〜1wt%
CeO2: 0〜0.1wt%
の組成を有する。
代表的な実施形態では、ガラスフリット粒子(70〜80wt%)を20〜30wt%の有機ビヒクル(エチルセルロース及び有機溶剤)と混合する。得られたフリットペーストを、その後、上記の塗装した拡散性ガラス基材の上にスクリーン印刷又はスロットコーティングにより塗布する。その結果得られた層を120〜200℃の温度で加熱して乾燥させる。有機結合剤(エチルセルロース)を350〜440℃の間の温度で焼き尽くし、そして最終的なエナメルをもたらす焼成工程を510℃と610℃の間、好ましくは520℃と600℃の間の温度で行う。
得られたエナメルは、10μm×10μmの面積をAFMで測定して3nm未満の算術平均偏差Ra(ISO 4287)の表面粗さを有することが示された。
粗化した表面に塗布する高屈折率ガラスフリットの量は一般に、20g/m2と200g/m2の間、好ましくは25g/m2と150g/m2の間、より好ましくは30g/m2と100g/m2の間、最も好ましくは35g/m2と70g/m2の間に含まれる。
本発明で使用する高屈折率ガラスフリットとそれから得られたエナメルは、中実の散乱性粒子、例えば結晶質のSiO2又はTiO2粒子などを実質的に含まないのが好ましい。このような粒子は普通、高屈折率の散乱層で散乱要素として使用されるが、一般に追加の平坦化層を必要とし、それによって高屈折率コーティングの合計の厚さを増加させる。
高屈折率エナメルで平坦化した拡散性基材は、底面発光型OLED用の基材として特に有用である。有機発光層の積重体の適用前に、高屈折率エナメルの上に透明導電性層を適用しなければならない。
従って、好ましい実施形態では、本発明の方法は、工程から得られた高屈折率エナメルを透明導電性層、好ましくは透明導電性酸化物で覆う追加の工程を更に含む。そのようなTCLの形成は、例えばマグネトロンスパッタリングなどの慣用的な方法により行うことができる。
焼成後及び高屈折率フリットで平坦化前の粗い低屈折率層のSEM顕微鏡写真である。 平坦化した基材のSEM顕微鏡写真である。
〔実施例1〕
低屈折率のフリット(20重量部)を平均相当径が6μmの球状SiO2粒子(10重量部)と混合する。得られた粉体を70重量部の有機媒体中に三本ロール混練法を使って分散させる。それは1.54の屈折率と484℃のTgを有する。
使用した低屈折率フリットの組成は、28.4wt%のSiO2、3.6wt%のAl23、39.5wt%のB23、15.9wt%のアルカリ酸化物(Na2O、Li2O、K2O)、12.6wt%のZnO、というものである。
その結果得られたスラリーをスクリーン印刷によりソーダ石灰ガラス基材(0.7mm)の上に塗布し、次いで150℃で乾燥させる。乾燥した塗布物をIR炉内で20分間600℃で焼成する。
図1は、焼成後及び高屈折率フリットで平坦化前の粗い低屈折率層のSEM顕微鏡写真を示している。
次に、得られた低屈折率の粗い層に、屈折率が1.90の高屈折率フリットのスラリーをスクリーン印刷により塗布した。
塗布物を150℃で乾燥させ、そしてIR炉内で10分間545℃で焼成した。
図2は、平坦化した基材(灰色の低屈折率エナメルにより結合された無機粒子と、白色の高屈折率平坦化層を支持しているガラス基材)のSEM顕微鏡写真を示している。
本発明の代表的な態様としては、以下を挙げることができる:
《態様1》
次の連続した構成要素又は層、すなわち、
(a)屈折率が1.45と1.65の間の無機ガラス製の透明な平坦基材、
(b)無機粒子を含む粗い低屈折率層であって、当該無機粒子は低屈折率のエナメルで前記基材の片面に結合されていて、当該エナメルの表面近くの、又は表面の、又は表面から突出した無機粒子が0.15μmと3μmの間に含まれる算術平均偏差R a で特徴付けられる表面粗さを作り出していて、当該無機粒子とエナメルの両方が1.45と1.65の間の屈折率を有している、粗い低屈折率層、
(c)前記粗い低屈折率層(b)を覆っている、屈折率が1.8と2.1の間に含まれるエナメル製の高屈折率の平坦化層、
を含む透明な拡散性OLED基材。
《態様2》
前記無機粒子が0.3μmと10μmの間、好ましくは0.5μmと8μmの間、より好ましくは0.8μmと7μmの間の平均相当球径を有する、態様1記載の基材。
《態様3》
前記無機粒子が中実のビーズである、態様1又は2記載の基材。
《態様4》
前記無機粒子が、相当球径が15μmより大きい、好ましくは12μmより大きい、より好ましくは10μmより大きい粒子を本質的に含まない、態様1〜3のいずれかに記載の基材。
《態様5》
前記基材、低屈折率エナメル及び無機粒子の屈折率が1.50と1.60の間に含まれる、態様1〜4のいずれかに記載の基材。
《態様6》
前記高屈折率層の厚さが3μmと20μmの間、好ましくは4μmと15μmの間、より好ましくは5μmと12μmの間に含まれる、態様1〜5のいずれかに記載の基材。
《態様7》
前記高屈折率層の表面粗さが3nm未満、より好ましくは2nm未満、最も好ましくは1nm未満の算術平均偏差Raを有する、態様1〜6のいずれかに記載の基材。
《態様8》
前記高屈折率層が、それに分散した拡散性構成要素を本質的に含まず、特にそれに分散した拡散性の中実粒子を含まない、態様1〜7のいずれかに記載の基材。
《態様9》
前記無機粒子がシリカ粒子から選ばれている、態様1〜8のいずれかに記載の基材。
《態様10》
前記高屈折率のエナメル層の上に透明な導電性層を更に含む、態様1〜9のいずれかに記載の基材。
《態様11》
前記無機粒子の前記低屈折率エナメルに対する体積比が0.3と3の間、好ましくは0.5と2の間、より好ましくは0.7と1.5の間に含まれる、態様1〜10のいずれかに記載の基材。
《態様12》
次の一連の工程、すなわち、
(1)屈折率が1.45と1.65の間の無機ガラス製の透明な平坦基材を用意する工程、
(2)無機粒子を混合した低屈折率ガラスフリットであって、当該無機粒子は当該ガラスフリットのガラス転移温度(T g )よりも少なくとも50℃高いT g 又は融解温度を有しており、当該ガラスフリットと当該無機粒子の両者とも1.45と1.65の間の屈折率を有しているものを、前記基材の片面に適用する工程、
(3)得られたガラスフリット層を、前記無機粒子を溶融させずに当該ガラスフリットを溶融させる温度に加熱して、低屈折率エナメルにより前記基材に結合させた無機粒子を含む粗い低屈折率層を得る工程、0
(4)この粗い低屈折率層に屈折率が1.8と2.1の間の高屈折率ガラスフリットの層を適用する工程、
(5)前記透明な粗い低屈折率層を覆う屈折率が1.8と2.1の間に含まれる高屈折率エナメルが得られるように、前記高屈折率ガラスフリットを乾燥及び溶融させる工程、
を含む、態様1〜11のいずれかに記載の透明な拡散性基材の作製方法。
《態様13》
前記無機粒子が0.3μmと10μmの間、好ましくは0.5μmと8μmの間、より好ましくは0.8μmと7μmの間の平均相当球径を有する、態様12記載の方法。
《態様14》
前記無機粒子の前記ガラスフリットに対する重量比が0.2と4の間、好ましくは0.4と3の間に含まれる、態様12又は13記載の方法。
《態様15》
前記高屈折率ガラスフリットの溶融を510℃と580℃の間、好ましくは520℃と580℃の間に含まれる温度で行う、態様12〜14のいずれかに記載の方法。

Claims (16)

  1. 次の連続した構成要素又は層、すなわち、
    (a)屈折率が1.45と1.65の間の無機ガラス製の透明な平坦基材、
    (b)無機粒子を含む粗い低屈折率層であって、当該無機粒子は低屈折率のエナメルで前記基材の片面に結合されていて、当該エナメルの表面近くの、又は表面の、又は表面から突出した無機粒子が0.15μmと3μmの間に含まれる算術平均偏差Raで特徴付けられる表面粗さを作り出していて、当該無機粒子とエナメルの両方が1.45と1.65の間の屈折率を有している、粗い低屈折率層、
    (c)前記粗い低屈折率層(b)を覆っている、屈折率が1.8と2.1の間に含まれるエナメル製の高屈折率の平坦化層、
    を含む透明な拡散性OLED基材。
  2. 前記無機粒子が0.3μmと10μmの間の平均相当球径を有する、請求項1記載の基材。
  3. 前記無機粒子が中実のビーズである、請求項1又は2記載の基材。
  4. 前記無機粒子が、相当球径が15μmより大きい粒を含まない、請求項1〜3のいずれかに記載の基材。
  5. 前記基材、低屈折率エナメル及び無機粒子の屈折率が1.50と1.60の間に含まれる、請求項1〜4のいずれかに記載の基材。
  6. 前記高屈折率層の厚さが3μmと20μmの間に含まれる、請求項1〜5のいずれかに記載の基材。
  7. 前記高屈折率層の表面粗さが3nm未満の算術平均偏差Raを有する、請求項1〜6のいずれかに記載の基材。
  8. 前記高屈折率層が、それに分散した拡散性構成要素を含まない、請求項1〜7のいずれかに記載の基材。
  9. 前記高屈折率層が、それに分散した拡散性の中実粒子を含まない、請求項1〜7のいずれかに記載の基材。
  10. 前記無機粒子がシリカ粒子から選ばれている、請求項1〜のいずれかに記載の基材。
  11. 前記高屈折率のエナメル層の上に透明な導電性層を更に含む、請求項1〜10のいずれかに記載の基材。
  12. 前記無機粒子の前記低屈折率エナメルに対する体積比が0.3と3の間に含まれる、請求項1〜11のいずれかに記載の基材。
  13. 次の一連の工程、すなわち、
    (1)屈折率が1.45と1.65の間の無機ガラス製の透明な平坦基材を用意する工程、
    (2)無機粒子を混合した低屈折率ガラスフリットであって、当該無機粒子は当該ガラスフリットのガラス転移温度(Tg)よりも少なくとも50℃高いTg又は融解温度を有しており、当該ガラスフリットと当該無機粒子の両者とも1.45と1.65の間の屈折率を有しているものを、前記基材の片面に適用する工程、
    (3)得られたガラスフリット層を、前記無機粒子を溶融させずに当該ガラスフリットを溶融させる温度に加熱して、低屈折率エナメルにより前記基材に結合させた無機粒子を含む粗い低屈折率層を得る工程、
    (4)この粗い低屈折率層に屈折率が1.8と2.1の間の高屈折率ガラスフリットの層を適用する工程、
    (5)前記透明な粗い低屈折率層を覆う屈折率が1.8と2.1の間に含まれる高屈折率エナメルが得られるように、前記高屈折率ガラスフリットを乾燥及び溶融させる工程、
    を含む、請求項1〜12のいずれかに記載の透明な拡散性基材の作製方法。
  14. 前記無機粒子が0.3μmと10μmの間の平均相当球径を有する、請求項13記載の方法。
  15. 前記無機粒子の前記ガラスフリットに対する重量比が0.2と4の間に含まれる、請求項13又は14記載の方法。
  16. 前記高屈折率ガラスフリットの溶融を510℃と580℃の間に含まれる温度で行う、請求項1315のいずれかに記載の方法。
JP2016513269A 2013-05-17 2014-04-29 透明な拡散性oled基材及び当該基材の製造方法 Expired - Fee Related JP6495893B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13168335.1 2013-05-17
EP13168335.1A EP2803645B1 (en) 2013-05-17 2013-05-17 Transparent diffusive oled substrate and method for producing such a substrate
PCT/EP2014/058737 WO2014183992A1 (en) 2013-05-17 2014-04-29 Transparent diffusive oled substrate and method for producing such a substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016519409A JP2016519409A (ja) 2016-06-30
JP6495893B2 true JP6495893B2 (ja) 2019-04-03

Family

ID=48482929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016513269A Expired - Fee Related JP6495893B2 (ja) 2013-05-17 2014-04-29 透明な拡散性oled基材及び当該基材の製造方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20160087228A1 (ja)
EP (2) EP2803645B1 (ja)
JP (1) JP6495893B2 (ja)
KR (1) KR102142438B1 (ja)
CN (1) CN105189384B (ja)
ES (1) ES2693105T3 (ja)
MY (1) MY175415A (ja)
RU (1) RU2656261C2 (ja)
TW (1) TWI710153B (ja)
WO (1) WO2014183992A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2695052T3 (es) * 2013-05-17 2018-12-28 Saint-Gobain Glass France Sustrato OLED difusor transparente y método para producir tal sustrato
ES2564141T3 (es) 2013-06-14 2016-03-18 Saint-Gobain Glass France Substrato de OLED difusor transparente y método para producir tal substrato
FR3082516B1 (fr) * 2018-06-15 2020-06-26 Saint-Gobain Glass France Substrat verrier a l’aspect de metal texture

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002196117A (ja) * 2000-12-25 2002-07-10 Nitto Denko Corp 光拡散層、光拡散性シート及び光学素子
WO2002075373A1 (fr) * 2001-03-21 2002-09-26 Fuji Photo Film Co., Ltd. Couche mince antireflet et dispositif d'affichage d'images
FR2844364B1 (fr) * 2002-09-11 2004-12-17 Saint Gobain Substrat diffusant
JP5066814B2 (ja) * 2005-03-11 2012-11-07 三菱化学株式会社 エレクトロルミネッセンス素子及び照明装置
TR201904597T4 (tr) * 2005-09-14 2019-05-21 Ferro Corp Donma etki̇leri̇ üretmek üzere uzatilmiş firinlama aralikli emayeler
JP5023737B2 (ja) * 2007-02-27 2012-09-12 凸版印刷株式会社 有機エレクトロルミネセンスデバイス
KR101548025B1 (ko) * 2007-07-27 2015-08-27 아사히 가라스 가부시키가이샤 투광성 기판, 그의 제조 방법, 유기 led 소자 및 그의 제조 방법
KR20100138939A (ko) * 2008-03-18 2010-12-31 아사히 가라스 가부시키가이샤 전자 디바이스용 기판, 유기 led 소자용 적층체 및 그의 제조 방법, 유기 led 소자 및 그의 제조 방법
US20100110551A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 3M Innovative Properties Company Light extraction film with high index backfill layer and passivation layer
DE102009036134A1 (de) * 2009-08-05 2011-02-10 Schott Ag Substratglas für Lumineszenzdioden mit einer Streupartikel enthaltenden Schicht und Verfahren zu dessen Herstellung
CN102577601A (zh) * 2009-10-15 2012-07-11 旭硝子株式会社 有机led元件、有机led元件的散射层用的玻璃粉以及有机led元件的散射层的制造方法
FR2955575B1 (fr) * 2010-01-22 2012-02-24 Saint Gobain Substrat verrier revetu d'une couche haut indice sous un revetement electrode et dispositif electroluminescent organique comportant un tel substrat.
FR2963705B1 (fr) * 2010-08-06 2012-08-17 Saint Gobain Support a couche diffusante pour dispositif a diode electroluminescente organique, dispositif electroluminescent organique comportant un tel support
US9224983B2 (en) * 2010-12-20 2015-12-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Substrate for surface light emitting device and method of manufacturing the substrate, surface light emitting device, lighting apparatus, and backlight including the same
EP2693839A4 (en) * 2011-03-31 2014-11-26 Asahi Glass Co Ltd ORGANIC LED ELEMENT, TRANSLUCENT SUBSTRATE AND METHOD FOR PRODUCING THE LIGHT TRACEABLE SUBSTRATE
TWI523292B (zh) * 2012-03-30 2016-02-21 Lg化學股份有限公司 用於有機電子裝置之基板
KR101715112B1 (ko) * 2012-06-14 2017-03-10 쌩-고벵 글래스 프랑스 Oled 소자용 적층체, 그 제조방법 및 이를 구비한 oled 소자

Also Published As

Publication number Publication date
MY175415A (en) 2020-06-24
KR102142438B1 (ko) 2020-08-07
EP2803645B1 (en) 2018-08-01
ES2693105T3 (es) 2018-12-07
RU2656261C2 (ru) 2018-06-04
JP2016519409A (ja) 2016-06-30
US20160087228A1 (en) 2016-03-24
CN105189384B (zh) 2019-04-30
KR20160009028A (ko) 2016-01-25
WO2014183992A1 (en) 2014-11-20
RU2015152824A (ru) 2017-06-22
EP2996996A1 (en) 2016-03-23
TW201511384A (zh) 2015-03-16
TWI710153B (zh) 2020-11-11
EP2803645A1 (en) 2014-11-19
RU2015152824A3 (ja) 2018-03-27
CN105189384A (zh) 2015-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6117995B2 (ja) 透明散乱性oled基材及び当該基材の作製方法
JP6495893B2 (ja) 透明な拡散性oled基材及び当該基材の製造方法
JP6495894B2 (ja) 透明な拡散性oled基材及び当該基材の製造方法
TWI666804B (zh) 透明擴散性oled基材及製造此種基材之方法
KR20140132589A (ko) 유기발광소자용 광추출 기판, 그 제조방법 및 이를 포함하는 유기발광소자
JP6608932B2 (ja) 透明拡散性oled基材及び該基材の製造方法
KR101470293B1 (ko) 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170327

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180221

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180521

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180816

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190307

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6495893

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees