MX2013008921A - Sustrato extractor de luz para diodo organico emisor de luz. - Google Patents

Abstract

Un sustrato extractor de luz incluye un sustrato de vidrio que tiene una primera superficie y una segunda superficie. Una primera zona de extracción de luz se puede definir sobre y/o adyacente a la primera superficie. La primera zona de extracción de luz incluye nanopartículas. Una segunda zona de extracción de luz se puede definir sobre al menos una parte de la segunda superficie. La segunda zona de extracción de luz tiene una rugosidad superficial de al menos 10 nm.

Description

SUSTRATO EXTRACTOR DE LUZ PARA DIODO ORGÁNICO EMISOR DE LUZ REFERENCIA CRUZADA A LA SOLICITUD RELACIONADA La presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la Solicitud Provisional de Estados Unidos N° 61/440,588, presentada el 8 de Febrero de 2011 , que se incorpora en el presente documento por referencia en su totalidad. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere generalmente a diodos orgánicos emisores de luz, células solares o fotovoltaicas (PV), ventanas de iluminación natural, y, más particularmente, a un sustrato que tiene mayor dispersión de luz para mejorar el uso de la luz.

CONSIDERACIONES TÉCNICAS Un diodo orgánico emisor de luz (OLED) es un dispositivo emisor de luz que tienen una capa emisora electroluminescente que incorpora compuestos orgánicos. Los compuestos orgánicos emiten luz como respuesta a una corriente eléctrica. Típicamente, una capa emisora de material orgánico semiconductor se sitúa entre dos electrodos (un ánodo y un cátodo). Cuando se hace pasar corriente eléctrica entre el ánodo y el cátodo, el material orgánico emite luz. Los OLED se usan en numerosas aplicaciones, tales como pantallas de televisión, monitores de ordenador, teléfonos móviles, PDA, relojes, iluminación, y otros dispositivos electrónicos diversos.

Los OLED proporcionan numerosas ventajas sobre los dispositivos inorgánicos convencionales, tales como pantallas de cristal líquido. Por ejemplo, un OLED funciona sin necesidad de una luz de fondo. Con luz ambiente baja, tal como una habitación oscura, una pantalla de OLED puede conseguir una relación de contraste más elevada que la de las pantallas convencionales de cristal líquido. Los OLED también son más delgados, más ligeros, y más flexibles que las pantallas de cristal líquido y otros dispositivos de iluminación. Los OLED también requieren menos energía para funcionar.

Sin embargo, una desventaja de los dispositivos OLED es que típicamente emiten menos luz por unidad de área que las fuentes inorgánicas de puntos de luz basadas en el estado sólido. En un dispositivo de iluminación OLED típico, aproximadamente un 80% de la luz emitida desde el material orgánico está atrapada dentro del dispositivo debido al efecto óptico de las guías de onda en el que la luz emitida desde la capa emisora orgánica se refleja de nuevo desde la superficie de contacto de la capa emisora orgánica/capa conductora (ánodo), la superficie de contacto de la capa conductora (ánodo)/sustrato, y la superficie más externa del sustrato. Solo aproximadamente un 20% de la luz emitida desde el material orgánico escapa del efecto óptico de guía de ondas y es emitida por el dispositivo. Por lo tanto, sería ventajoso proporcionar un dispositivo y/o método para extraer más luz desde un dispositivo OLED que lo que es posible con los métodos convencionales.

Las células solares fotovoltaicas en principio son equivalentes a los diodos emisores de luz. Aquí, el dispositivo semiconductor absorbe la energía de la luz (fotones) y convierte esa energía en electricidad. De forma similar a los OLED, la eficacia del dispositivo fotovoltaico es relativamente baja. Al nivel del módulo, por ejemplo, solamente hasta un 20% de la luz incidente se convierte típicamente en energía eléctrica. En una clase de dispositivos fotovoltaicos, los que consisten en células fotovoltaicas de película delgada, esta eficacia puede ser tan baja como un 6-7%, dependiendo del material semiconductor y del diseño de las conexiones. Una forma de aumentar la eficacia del dispositivo fotovoltaico es aumentar la fracción de la luz solar que es absorbida cerca de la conexión del semiconductor fotovoltaico. De este modo, la presente invención también encuentra uso en el campo de las células solares.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un sustrato extractor de luz comprende un sustrato de vidrio que tiene una primera superficie y una segunda superficie. El sustrato extractor de luz comprende una primera zona de extracción de luz y/o una segunda zona de extracción de luz. La primera zona de extracción de luz, si estuviera presente, se define sobre y/o adyacente a la primera superficie. La primera zona de extracción de luz puede comprender nanopartículas incorporadas en el sustrato á una distancia desde la primera superficie. La segunda zona de extracción de luz, si estuviera presente, se puede definir sobre al menos una parte de la segunda superficie. La segunda zona de extracción de luz puede tener una rugosidad superficial de al menos 10 nm.

Un sustrato extractor de luz comprende un sustrato de vidrio que tiene una primera superficie y una segunda superficie. Una primera zona de extracción de luz está definida sobre y/o adyacente a la primera superficie. La primera zona de extracción de luz comprende nanopartículas incorporadas en el sustrato ¡a una distancia desde la primera superficie. Una segunda zona de extracción de luz se define en al menos una parte de la segunda superficie. La segunda zona de extracción de luz tiene una rugosidad superficial de al menos 10 nm.

Un método para fabricar sustrato extractor de luz, tal como un sustrato de vidrio que tiene una primera superficie y una segunda superficie, comprende la i formación de una primera zona de extracción de luz sobre y/o adyacente a la primera superficie. La primera zona de extracción de luz se forma calentando el i sustrato a una temperatura suficiente para ablandar la primera superficie y después dirigiendo o impulsando las nanopartículas hacia la primera superficie de tal manera que al menos una parte de las nanopartículas penetren en la primera superficie. Una segunda zona de extracción de luz se forma en al menos una parte de la segunda superficie. La segunda zona de extracción de luz puede ser, por ejemplo, un revestimiento o un patrón texturizado. La segunda zona de extracción de luz tiene una rugosidad superficial de al menos 10 nm.

BREVE DESCRIPCIÓN DEL DIBUJO La Figura 1 es una vista en sección, lateral (no a escala) de un dispositivo OLED que incorpora un sustrato de la invención.

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERENTES Como se usa en el presente documento, los términos espaciales o direccionales, tales como "izquierda", "derecha", "interior", "exterior", "arriba", "abajo", y similares, se refieren a la invención tal y como se muestra en la figura del dibujo. Sin embargo, se debe entender que la invención puede adoptar diversas orientaciones alternativas y, en consecuencia, dichos términos no se van a considerar como limitantes. Además, como se usa en el presente documento, se debe interpretar que todos los números que expresan dimensiones, características físicas, parámetros de procesamiento, cantidades de ingredientes, condiciones de reacción, y similares, usados en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones se están modificando en todos los casos mediante el término "aproximadamente". i En consecuencia, a menos que se indique lo contrario, los valores numéricos expuestos en la memoria descriptiva y reivindicaciones que siguen a continuación pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas que se desee obtener mediante la presente invención. Por lo menos, y no como un intento de limitar la solicitud de la doctrina de equivalentes al alcance de las reivindicaciones, cada valor numérico se debería interpretar al menos teniendo en cuenta el número de dígitos significativos indicados y mediante la aplicación de técnicas de redondeo habituales. Además, se debe entender que todos los intervalos que se desvelan en el presente documento incluyen los valores de intervalos iniciales y finales y todos y cada uno de los subintervalos subsumidos en él. Por ejemplo, se debería considerar que un intervalo indicado como de "1 a 10" incluye todos y cada uno de los subintervalos entre (e incluso) el valor mínimo de 1 y el valor máximo de 10; es decir, todos los subintervalos que comienzan con un valor mínimo de 1 o superior y que finalizan con un valor máximo de 10 o inferior, por ejemplo, de 1 a 3;3, de 4,7 a 7,5, de 5,5 a 10, y similares. Además, todos los documentos, tales como pero no limitados a, patentes y solicitudes de patentes expedidas, mencionadas en el presente documento se deben considerar como que están "incorporadas por referencia" en su totalidad. Cualquier referencia a cantidades, a menos que se especifique de otro modo, es "porcentaje en peso".

Para fines de la siguiente discusión, la invención se analizará con referencia al dispositivo OLED convencional. Sin embargo, se debe entender que la invención no se limita al uso con dispositivos OLED sino que se podría poner en práctica en otros campos, tales como, pero no limitados a, células solares fotovoltaicas de película delgada. Para otros usos, tales como células solares de película delgada, la arquitectura del vidrio que se describe posteriormente en la presente solicitud podría tener que ser modificada.

En la Figura 1 se muestra un dispositivo OLED 10 que incorpora características de la invención. El dispositivo OLED 10 incluye un cátodo 12, una capa emisora 14, y un ánodo 18. Sin embargo, a diferencia de los dispositivos OLED convencionales, el dispositivo OLED 10 incluye un sustrato 20 que incorpora características de la invención.

Un experto habitual en la materia entenderá la estructura y el funcionamiento de un OLED convencional y, por lo tanto, no se describirán en detalle. Un dispositivo OLED ejemplar se describe en la Patente de Estados Unidos N° 7.663.300. El cátodo 12 puede ser cualquier cátodo OLED convencional. Los ejemplos de cátodos adecuados incluyen metales, tales como pero no limitados a, bario y calcio. El cátodo tiene típicamente una baja función de trabajo. La capa emisora 14 puede ser una capa electroluminescente orgánica convencional tal como se conoce en la técnica. Los ejemplos de dichos materiales incluyen, pero no se limitan a, moléculas pequeñas tales como quelatos organometálicos (por ejemplo, Alq3), colorantes fluorescentes y fosforescentes, y dendrímeros conjugados. Los ejemplos de materiales adecuados incluyen trifenilamina, perileno, rubreno, y quinacridona. Como alternativa, también se conocen materiales poliméricos electroluminescentes. Los ejemplos de dichos polímeros conductores incluyen poli(p-fenileno vinileno) y polifluoreno. También se podrían usar materiales fosforescentes. Los ejemplos de dichos materiales incluyen polímeros tales como poli(n-vinilcarbazol) en el que se añade un complejo organometálico como un agente dopante, tal como complejo de iridio. El ánodo 18 puede ser un material conductor, transparente, tal como un material de óxido metálico, tal como, pero no limitado a, óxido de indio y estaño (ITO) u óxido de cinc dopado con aluminio (AZO). El ánodo típicamente tiene una función de trabajo elevada.

A pesar de los dispositivos OLED convencionales, el dispositivo OLED 10 se lleva sobre un sustrato 20 que incorpora características de la invención. El sustrato 20 es un sustrato transparente que tiene una primera superficie 24 y una segunda superficie 26. Los ejemplos de materiales adecuados para el sustrato 20 i incluyen, pero no se limitan a, vidrio, tal como vidrio de silicato sódico cálcico convencional, por ejemplo, vidrio flotado. El sustrato 20 tiene una alta transitiisión de luz visible a una longitud de onda de referencia de 550 nanómetros (nm) y un espesor de referencia de 3,2 mm. Por "alta transmisión de luz visible" se refiere a la transmisión de luz visible a 550 nm mayor que o igual a un 85%, tal como mayor que o igual a un 87%, tal como mayor que o igual a un 90%, tal como mayor que o igual a un 91%, tal como mayor que o igual a un 92%, tal como mayor que ó igual a un 93%, tal como mayor que o igual a un 95%, a un espesor de referencia de 3,2 mm. Los ejemplos no limitantes de vidrio que se puede usar para la práctica de la invención incluyen, pero no se limitan a, vidrios Starphire®, Solárphire®, Solarphire® PV, y CLEAR™, todos disponibles en el mercado en PPG Industries, Inc. de Pittsburgh, Pensilvania. El sustrato 20 puede tener cualquier espesor deseado, tal como en el intervalo de 0,5 mm a 10 mm, tal como de 1 mm a 10 mm, tal como de 1 mm a 4 mm, tal como de 2 mm a 3,2 mm.

El sustrato 20 incorpora al menos una de: (1 ) una primera capa (por ejemplo, una interna) o zona de extracción de luz 30; y/o (2) una segunda capa i (por ejemplo, una externa) o zona de extracción de luz 32. Añadir zonas de extracción de luz en el sustrato reduce el efecto de guía de ondas que ;se ha descrito anteriormente de modo que desde las diversas superficies de contacto se refleja menos luz, y en el interior del dispositivo queda atrapada menos luz. Esto permite que se emita más luz desde el dispositivo. La primera zona de extracción 30 está formada por nanopartículas incorporadas en la primera superficie 24 del sustrato 20 o incrustadas en o incorporadas en una zona del vidrio adyacente a la primera superficie 24. Los ejemplos de nanopartículas adecuadas incluyen, pero no se limitan a, nanopartículas de óxido, tales como pero no limitadas a alúmina, i titania, óxido de cerio, óxido de cinc, óxido de estaño, sílice, y zirconia. Estas l nanopartículas de óxido se pueden incorporar en el sustrato 20 a una profundidad en el intervalo de 0 micrómetros a 50 micrómetros, tal como de 0 micrómetros a 10 micrómetros, tal como de 0 micrómetros a 5 micrómetros, tal como de 0 micrómetros a 3 micrómetros. La primera superficie 24 que incorpora la primera zona de extracción 30 puede ser más suave que la segunda superficie 26. Por ejemplo, la primera superficie 24 puede tener una rugosidad superficial media (Ra) de hasta 100 nm, tal como hasta 50 nm, tal como hasta 20 nm, tal como hasta 10 nm, tal como hasta 5 nm, tal como en el intervalo de 1 nm a 100 nm, tal cómo el intervalo de 1 nm a 50 nm, tal como de 1 nm a 20 nm, tal como de 1 nm a 10 nm, tal como de 1 nm a 5 nm.

La zona de extracción externa 32 se puede formar mediante un revestimiento, tal como un revestimiento de óxido metálico que tiene una superficie externa rugosa. Los ejemplos de óxidos útiles para la capa de extracción externa 32 incluyen, pero no se limitan a, sílice, alúmina, óxido de cinc, titania, zirconia, óxido de estaño, y mezclas de los mismos. La capa de extracción externa 32 puede tener una rugosidad superficial media (Ra) en el intervalo de 5 nm a 500 nm, tal como de 5 nm a 500 nm, tal como de 50 nm a 500 nm, tal como de 50 nm a 200 nm, tal como de 100 nm a 200 nm y/o una raíz cuadrada de rugosidad media (Rq) en el intervalo de 100 nm a 250 nm, tal como de 150 nm a 200 nm. El revestimiento puede tener un espesor en el intervalo de 10 nm a 500 nm, tal como de 50 nm a 500 nm, tal como de 100 nm a 500 nm. La capa de extracción externa 32 puede ser una capa única u opcionalmente un revestimiento de capas múltiples.

Como alternativa, la zona de extracción externa 32 se puede formar mediante texturizacion de la segunda superficie 26 del vidrio en lugar de aplicar una capa de revestimiento separada. Por ejemplo, la segunda superficie 26 se puede ranurar o cortar para formar una superficie texturizada.

La primera zona de extracción 30 y la segunda zona de extracción 32 pueden proporcionar el sustrato 20 con una turbidez en el intervalo de un 1% a un 100%, tal como de un 1% a un 90%, tal como de un 1% a un 80%, tal como de un 1% a un 60%, tal como de un 1 % a un 50%, tal como de un 10% a un 80%, tal como de un 10% a un 40%, tal como se mide mediante un medidor de visibilidad convencional Haze-Gard Plus, disponible en el mercado en BYK-Gardner.

El funcionamiento del dispositivo OLED 10 se describirá a continuación con referencia particular a la Figura 1.

Durante el funcionamiento, se aplica un voltaje a través del ánodo 18 y del cátodo 12. Una corriente de electrones fluye desde el cátodo 12 al ánodo 18 a través de la capa emisora 14. Esta corriente eléctrica provoca que la capa erriisora 14 emita luz. El sustrato 20 de la invención proporciona mayor extracción de luz en comparación con un dispositivo OLED sin el sustrato 20. La radiación electromagnética en forma de ondas de luz emitida por la capa emisora 14 viaja a través del ánodo 18 hasta el sustrato 20. Estas ondas de luz se encuentran con la capa de extracción interna 30 y se vuelven más dispersas, haciendo que las ondas de luz viajen más aleatoriamente a través del sustrato 20. Cuando las ondas de luz salen del sustrato 20 a la segunda superficie 26, la superficie rugosa de la capa de extracción externa 32 provoca dispersión adicional de las ondas de luz. La combinación de la dispersión de la capa de extracción interna 30 que dispersa y de la dispersión de la capa de extracción externa 32 aumenta la extracción global de luz para el dispositivo OLED 10 mediante la disminución del efecto de guía de ondas. Mientras que la realización anterior contempla la presencia tanto de la capa de extracción interna 30 y de la capa de extracción externa 32, en otras i realizaciones solamente es necesario que esté presente una o la otra dé estas capas.

Un método ejemplar de formación de un sustrato de la invención se describirá a continuación.

En un proceso de vidrio flotado, materiales de carga de vidrio se funden en un horno para formar una masa fundida de vidrio. La masa fundida de vidrio se vierte en una cámara de flotación que tiene un baño de metal fundido, tal como un baño de estaño fundido. El vidrio fundido se extiende a través de la superficie del metal fundido para formar una cinta de vidrio. En una práctica de la invención, un dispositivo de pulverización de llama o un dispositivo de deposición por I combustión está montado en la cámara de flotación por encima de la cinta de vidrio. Un dispositivo de pulverización de llama adecuado está disponible; en el mercado en Beneq-Oy Vantaa, Finlandia. Otro dispositivo de pulverización de llama se describe en el documento WO 01/28941. En el dispositivo de pulverización de llama, los materiales de revestimiento se atomizan, se queman, y después se pulverizan directamente sobre la cinta de vidrio flotante callenté. Las I partículas se forman sobre y/o se difunden en la superficie de la cinta o penetran la superficie y se incorporan en la parte superior de la cinta de vidrio flotante. Estas partículas, tales como nanopartículas de óxido metálico, están presentes sobre la superficie del vidrio o se difunden en el vidrio y reaccionan con la matriz de vidrio. Este proceso se puede poner en práctica en cualquier lugar adecuado en la cámara de flotación pero se piensa que es más práctico en lugares donde la temperatura de la cinta de vidrio flotante está en el intervalo de 400 °C a 1.000 °C, tal como de 500 °C a 900 °C, tal como de 500 °C a 800 °C, tal como de 600 °C a 800 °C, tal como de 700 °C a 800 °C. A medida que la cinta flotada sale de la cámara de flotación, el vidrio tiene nanopartículas incrustadas en la superficie de la lámina de vidrio o incorporadas en una zona del vidrio adyacente a la superficie superior del vidrio. Estas nanopartículas definen la primera zona de extracción 30. Durante el proceso de incorporación de nanopartículas en la superficie del vidrio a una temperatura elevada, la superficie del vidrio se alisa por el reblandecimiento a alta temperatura. El vidrio se puede tratar por calor por templar de una forma convencional.

En un proceso sin flotación, el sustrato se puede calentar, tal como en un horno, mediante una llama, o mediante otra fuente de calor, hasta que la superficie del vidrio se haya ablandado. Las nanopartículas se pueden dirigir a continuación o impulsar a la superficie ablandada, tal como mediante un gas vehículo. Tal como se observará, la temperatura del sustrato es un factor para la determinación de hasta qué punto las nanopartículas penetran en el sustrato. Tal como se observará, cuanto menor es viscosidad del sustrato, más lejos deberían penetrar las nanopartículas. Un proceso de deposición adecuado se describe en la Patente de Estados Unidos N° 7.851.016.

Después de haberse formado la capa de extracción interna 30 (por ejemplo, después de que el vidrio haya abandonado la cámara de flotación en un proceso de vidrio flotado), se puede proporcionar la capa de extracción externa 32. Por ejemplo, la capa de extracción externa 32 se puede formar mediante la aplicación de un revestimiento, tal como un revestimiento de óxido metálico, sobre la superficie del vidrio opuesta a la superficie que tiene las nanopartículas incorporadas en ella. Esto se puede conseguir de cualquier forma convencional, tal como mediante métodos convencionales de sol-gel o de pirólisis por pulverización, dentro de un horno de templado, o a la salida del horno de templado, donde la temperatura está en el intervalo de 50 °C a 600 °C, tal como de 100 °C a 400 °C, tal como de 150 °C a 350 °C, tal como de 200 °C a 3Ó0 °C. El sustrato resultante incorpora de este modo tanto la primera capa de extracción 30 i (es decir, interna) como la segunda capa de extracción 32 (es decir, externa). Sin embargo, en la práctica amplia de la invención, solo es necesario qué esté presente una de estas zonas de extracción.

Como una etapa adicional (tanto en línea como fuera de línea), una capa de I óxido metálico conductor para formar el ánodo 18 se puede aplicar de cualquier forma convencional sobre la primera superficie 24 del sustrato de vidrio 20. Por ejemplo, una capa de óxido de indio y estaño o de óxido de cinc dopád'o con aluminio se puede aplicar mediante magnetrón de pulverización por bombardeo i iónico con deposición al vapor, deposición química al vapor, o cualquier otro método adecuado para formar el ánodo. El ánodo 18 se puede depositar antes o después de la deposición de la primera zona de extracción 30 mediante un proceso en línea, o después de la deposición tanto de la primera zona de extracción 30 como de la segunda capa de extracción 32. Además, una pila opcional de revestimiento de la capa inferior (tal como se describe en la Publicación de Estados Unidos N° 2010/0285290, N° 2010/0124642, ;o N° 2010/0124643) se puede incorporar bajo el ánodo 18 (es decir, entre el ánodo 18 y el sustrato 12) para aumentar la transmitancia del sustrato 20 con la pila de revestimiento de la capa inferior y el ánodo 18 y al menos una de la zona de extracción interna 30 o de la zona de extracción externa 32. El sustrato 20 con el ánodo conductor 18 y al menos una de la zona de extracción interna 30 ó de la zona de extracción externa 32 se pueden suministrar después a un fabricante de i OLED que posteriormente puede aplicar la capa emisora 14 y el cátodo 2 para formar un OLED que incorpora el sustrato extractor de luz 20.

Los ejemplos de la invención se describirán a continuación. Sin embargo, se debe entender que la invención no está limitada a estos ejemplos específicos.

EJEMPLOS En los siguientes Ejemplos, el sustrato (a menos que se indique lo contrario) es vidrio Solarphire® disponible en el mercado en PPG Industries; Ohio, Inc. que tiene un espesor de 2 milímetros (mm). Los valores de turbidez y de transmitancia son valores porcentuales y se midieron usando un medidor de visibilidad Haze-Gard Plus disponible en el mercado en BYK-Gardner USA. Los valores de temperatura están en grados Celsius, °C (Fahrenheit, °F) y los valores de presión están en Kilopascales, kPa (libras por pulgada cuadrada, psi).

EJEMPLO 1 Este Ejemplo ilustra un sustrato con una capa de extracción externa en un lado. TEOS se refiere a ortosilicato de tetraetilo; TPT se refiere a isopropóxido de i titanio; agua DI se refiere a agua desionizada; e IPA se refiere a alcohol isopropílico.

Se prepararon una primera solución (tal como se establece en la Tabla 1 ) y una segunda solución (tal como se establece en la Tabla 2). El TPT se añadió para ajustar el índice de refracción del revestimiento.

TABLA 1 (SOLUCIÓN 1) Estas soluciones se mezclaron en las proporciones que se muestran en la Tabla 3 y en la Tabla 4 para formar una composición de revestimiento 1 (Tabla 3) y una composición de revestimiento 2 (Tabla 4).

TABLA 3 (REVESTIMIENTO 1 ) Las composiciones de revestimiento se aplicaron por pulverización sobre una superficie de sustratos de vidrio calentados en horno usando un dispositivo i convencional para revestimiento por pulverización para formar una capa de extracción externa. Como se establece en la Tabla 5, los revestimientos resultantes proporcionaron el sustrato con una turbidez superior a 10 mientras que aún mantenían una transmitancia superior a un 90 por ciento.

TABLA 5 EJEMPLO 2 Este Ejemplo ilustra un sustrato revestido con una capa de extracción externa en una superficie y un revestimiento de óxido de indio y estaño en una superficie opuesta. Un revestimiento de óxido de indio y estaño (ITO) se depositó por pulverización sobre una primera superficie principal de un sustrato de vidrio a partir de un cátodo de indio/estaño usando un dispositivo convencional de magnetrón de pulverización por bombardeo iónico con deposición al vapor (MSVD). El revestimiento de ITO tenía un espesor de 300 nm. Una capa de extracción externa se aplicó mediante pirólisis convencional por pulverización sobre la segunda superficie principal del sustrato de vidrio (opuesta a la primera superficie principal) usando las composiciones de revestimiento que sé han descrito anteriormente. Los parámetros de pulverización y los resultados ópticos se muestran en la Tabla 6.

TABLA 6 EJEMPLO 3 (A) Este Ejemplo ilustra un sustrato con una capa de extracción externa a base de silano. La composición de revestimiento Hi-Gard® HC 1080 (disponible en el mercado en PPG Industries Ohio, Inc.) se aplicó por pulverización sobre una superficie de sustratos de vidrio calentados en horno usando un dispositivo de revestimiento por pulverización convencional para formar una capa de extracción externa. Los parámetros de pulverización y las medidas ópticas se desvelan en la Tabla 7. El sustrato revestido tenía una turbidez superior a un 50 por ciento mientras que aún mantenía una transmitancia superior a un 87 por ciento.

TABLA 7 (B) Un revestimiento Hi-Gard® HC 1080 se aplicó por pulverización a una cara de un sustrato de vidrio como se ha descrito anteriormente. Un revestimiento de óxido de indio y estaño de 300 nm se depositó mediante pulverización por bombardeo iónico en la cara opuesta del sustrato usando un revestidor MSVD convencional. Los parámetros de deposición por pulverización y los datos ópticos medidos son como se establece en la Tabla 8. El sustrato revestido tenía una turbidez superior a un 50 por ciento mientras que aún mantenía una transmitancia superior a un 81 por ciento.

TABLA 8 Ejemplo 4 Este Ejemplo ilustra un sustrato que tiene una capa de extracción interna (zona). La capa de extracción interna se formó usando un dispositivo convencional para pulverización de llama, tal como un dispositivo de revestimiento por pulverización de llama nHalo disponible en el mercado en Beneq Oy. Las composiciones de revestimiento se seleccionaron para formar nanopartículas de alúmina o de titania. Las muestras 28 a 31 que siguen a continuación contienen nanopartículas de alúmina. Las muestras 32 a 39 contienen nanopartículas de titania. Las nanopartículas estaban presentes a una profundidad en el intervalo de 0 nm a 10 nm desde la superficie del vidrio. Como una regla general, a medida que la concentración de nanopartículas aumenta, la turbidez aumenta y la transmitancia disminuye. Los valores de turbidez y de transmitancia se midieron en estas muestras como se enumera en la Tabla 9.

TABLA 9 Ejemplo 5 Este Ejemplo se refiere a un sustrato revestido que tiene tanto una capa de extracción interna como una capa de extracción externa. Se formó una zona de extracción interna mediante el ablandamiento de la primera superficie por calentamiento y después dirigiendo nanopartículas de titania a la primera superficie de modo que al menos una parte de las nanopartículas penetraron por debajo de la primera superficie. Esto se hizo usando un dispositivo de pulverización de llama tal como se ha descrito anteriormente. El sustrato resultante con la capa de extracción interna tenía un valor de turbidez (porcentaje) de 55,6 y una transmitancia de un 74,4 por ciento. Una capa de extracción externa se formó sobre la segunda superficie del sustrato por calentamiento del sustrato en un horno durante ocho minutos a 232 °C (450 °F) y después se pulverizó aplicando una composición de revestimiento Hi-Gard® HC 1080 (disponible! en el mercado en PPG Industries Ohio, Inc.) sobre la segunda superficie usando un dispositivo de revestimiento por pulverización convencional tal como se ha descrito anteriormente (276 kPa (40 psi) durante 10 segundos) para formar la capa de extracción externa sobre la segunda superficie. El sustrato tanto con la capa de extracción interna como con la capa de extracción externa tenía una turbidez de un 94,4 por ciento y una transmitancia de un 74,6 por ciento.

Un experto habitual en la materia observará rápidamente que se pueden hacer modificaciones a la invención sin apartarse de los conceptos desvelados en la descripción precedente. En consecuencia, las realizaciones particulares que se describen en detalle en el presente documento solamente son ilustrativas y no son limitantes del alcance de la invención, a la que se va a dar la amplitud completa de I las reivindicaciones adjuntas y todos y cada uno de los equivalentes de las mismas.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Un sustrato extractor de luz, que comprende: un sustrato de vidrio que tiene una primera superficie y una ségunda superficie; una primera zona de extracción de luz sobre y/o adyacente a la primera superficie, comprendiendo la primera zona de extracción de luz nanopartículas; y una segunda zona de extracción de luz en al menos una parte de la segunda superficie, teniendo la segunda zona de extracción de luz una rugosidad superficial de al menos 10 nm.

2. El sustrato de la reivindicación 1 , donde las nanopartículas están seleccionadas entre el grupo que consiste en óxido de plata, alúmina, titania, óxido de cerio, óxido de cinc, óxido de estaño, sílice, zirconia, y combinaciones de los mismos.

3. El sustrato de la reivindicación 1 , donde la primera superficie tierie una rugosidad superficial media inferior a 100 nm.

4. El sustrato de la reivindicación 1 , donde las nanopartículas están depositadas a una profundidad en el intervalo de 0 micrómetros a 10 micrómetros con respecto a la primera superficie.

5. El sustrato de la reivindicación 1 , donde la segunda zona de extracción comprende un revestimiento.

6. El sustrato de la reivindicación 5, donde el revestimiento está seleccionado entre el grupo que consiste en sílice, alúmina, óxido de cinc, titania, zirconia, óxido de estaño, revestimientos de silicato, y mezclas de los mismos.

7. El sustrato de la reivindicación 1 , donde la segunda zona de extracción tiene una rugosidad superficial media en el intervalo de 50 nanómetros a 500 nanómetros.

8. El sustrato de la reivindicación 1 , donde la segunda zona de extracción se forma por texturización de la segunda superficie.

9. El sustrato de la reivindicación 1 , donde el sustrato tiene una turbidez en el intervalo de un 10% a un 90%.

10. El sustrato de la reivindicación 1 , donde una capa de ánodo se deposita sobre la primera superficie.

11. El sustrato de la reivindicación 10, donde una pila de revestimiento de la capa inferior se deposita antes de que la capa del ánodo aumente la transmitancia del sustrato con la capa del ánodo y con la primera y/o la segunda zona de extracción.

12. Un sustrato extractor de luz, que comprende: un sustrato de vidrio que tiene una primera superficie y una segunda superficie; y al menos una de: una primera zona de extracción de luz sobre y/o adyacente a la primera superficie, comprendiendo la primera zona de extracción de luz nanopartículas; y una segunda zona de extracción de luz sobre al menos una parte de la segunda superficie, teniendo la segunda zona de extracción de luz una rugosidad superficial de al menos 10 nm.

13. Un método para preparar un sustrato extractor de luz, que compreride las etapas de: sobre un sustrato de vidrio que tiene una primera superficie y una segunda superficie, con la condición de que al menos una de: una primera zona de extracción de luz sobre y/o adyacente a la primera superficie mediante depósito de nanopartículas sobre o en la primera superficie; y una segunda zona de extracción de luz sobre al menos una parte de la segunda superficie, teniendo la segunda zona de extracción de luz una rugosidad superficial de al menos 10 nm.

14. El método de la reivindicación 13, donde la primera zona de extracción se forma por: i calentamiento de la primera superficie para disminuir la viscosidad de la primera superficie; y dirigir nanopartículas a la primera superficie de modo que las nanopartículas se incorporan en la primera superficie.

15. El método de la reivindicación 13, donde las nanopartículas j están seleccionadas entre el grupo que consiste en óxido de plata, alúmina, titaniai óxido de cerio, óxido de cinc, óxido de estaño, sílice, zirconia, y combinaciones de los mismos.

16. El método de la reivindicación 13, donde la segunda zona de extracción se forma por aplicación de un revestimiento mediante pirólisis de sol-gel¡ o de pulverización en al menos una parte de la segunda superficie.

17. El método de la reivindicación 13, donde la segunda zona de extracción es un revestimiento seccional del grupo que consiste en sílice, alúmina, óxido de cinc, titania, zirconia, óxido de estaño, revestimientos de silicato, y mezclas de los mismos. i

18. El método de la reivindicación 13, donde la segunda zona de extracción se forma por texturización de la segunda superficie.