(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマーに複数のレリーフ構造を有するパターンを形成するステップと、
前記レリーフ構造を化学的及び機械的に脆い超薄有機材料からなる有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の面へ直接に共形接触させることにより、前記パターンの少なくとも一部を前記有機発光ダイオードの表面に積層するステップとを含み、前記化学的及び機械的に脆い超薄有機材料が損傷しないように、前記レリーフ構造と前記有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の面の間のファンデルワールス相互作用の結果として、昇温、圧力及び接着剤を適用しない周囲条件でソフトな接触面が形成される、方法。
【請求項２】
前記エラストマーにパターンを形成するステップが、エラストマーの少なくとも一面に前記レリーフ構造を形成するステップを含み、該レリーフ構造は、前記有機発光ダイオードにより出射される光の固有波長に等しい少なくとも一つの固有の寸法を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エラストマーにパターンを形成するステップが、ポリシロキサン、シロキサン反復単位及び有機反復単位のセグメントを含むブロックコポリマー、並びにケイ素変性ポリマーの少なくとも１つの硬化品を含むケイ素含有エラストマーにパターンを形成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ケイ素含有エラストマーに前記パターンを形成するステップが、硬化ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含むケイ素含有エラストマーにパターンを形成するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記パターンを形成するステップが、
ケイ素含有組成物をマスタ・パターン上に配置するステップであって、前記ケイ素含有組成物と前記マスタ・パターンの間に剥離層を用いずに配置するステップと、
前記ケイ素含有組成物を少なくとも部分的に硬化させて前記エラストマーにするステップと、
前記少なくとも部分的に硬化したエラストマーを前記マスタ・パターンから取り外すステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記パターンを形成するステップが、
前記ケイ素含有組成物を前記マスタ・パターン上に遠心回転鋳造するステップと、
前記ケイ素含有組成物を７０℃で少なくとも部分的に硬化させるステップとを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも部分的に硬化したエラストマーを前記マスタ・パターンから取り外した後に、前記少なくとも部分的に硬化したエラストマーを更に硬化させるステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記パターンを形成するステップが、前記パターンを可撓性構造に接合するステップを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記パターンの少なくとも一部を前記有機発光ダイオードの前記表面に積層するステップが、ソフト接触積層を使用して前記パターンの少なくとも一部を前記表面に積層するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記パターンの少なくとも一部を前記有機発光ダイオードの前記表面に積層するステップが、前記パターンの少なくとも一部を前記有機発光ダイオードのガラス基板の表面に積層するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記パターンの少なくとも一部を前記有機発光ダイオードの前記表面に積層するステップが、前記パターンの少なくとも一部を、前記有機発光ダイオードのアノード及びカソードの少なくとも一方の表面に積層するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
化学的及び機械的に脆い超薄有機材料からなる有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）と、
エラストマーを含むパターンとを備え、
前記パターンが複数のレリーフ構造を含み、該レリーフ構造は、前記有機発光ダイオードの少なくとも一面と直接に共形接触するように積層され、前期化学的及び機械的に脆い超薄有機材料が損傷しないように、前記レリーフ構造と前記有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の面の間のファンデルワールス相互作用の結果として、昇温、圧力及び接着剤を適用しない周囲条件でソフトな接触面が形成される装置。
【請求項１３】
前記有機発光ダイオードが、アノードと、カソードと、前記アノードと前記カソードとの間に配置された発光層と、前記アノードに隣接して配置されたガラス基板とを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記パターンの少なくとも一部が、前記ガラス基板の表面に隣接する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記パターンの少なくとも一部が、前記カソードの表面に隣接する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記エラストマーの表面の前記パターンが、ポリシロキサン、シロキサン反復単位及び有機反復単位のセグメントを含むブロックコポリマー、並びにケイ素変性ポリマーの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
前記エラストマーの前記表面の前記パターンが、硬化ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記パターンが、
ケイ素含有組成物を、前記ケイ素含有組成物と前記マスタ・パターンの間に剥離層を用いずにマスタ・パターン上に配置すること、
前記ケイ素含有組成物を少なくとも部分的に硬化させて前記エラストマーにすること、及び
前記少なくとも部分的に硬化したエラストマーを前記マスタ・パターンから取り外すことにより形成される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
前記パターンが、前記少なくとも部分的に硬化したエラストマーを前記マスタ・パターンから取り外した後に、前記少なくとも部分的に硬化したエラストマーを更に硬化させることにより形成される、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
エラストマーに複数のレリーフ構造を有するパターンを形成するステップと、
前記レリーフ構造を化学的及び機械的に脆い超薄有機材料からなる有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の面へ直接に共形接触させることにより、前記パターンの少なくとも一部を有機発光ダイオードの表面に積層するステップとを含み、前記化学的及び機械的に脆い超薄有機材料が損傷しないように、前記レリーフ構造と前記有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の面の間のファンデルワールス相互作用の結果として、昇温、圧力及び接着剤を適用しない周囲条件でソフトな接触面が形成される、プロセスにより形成される製品。
【請求項２１】
前記エラストマーにパターンを形成するステップが、エラストマーの少なくとも一面に前記レリーフ構造を形成するステップを含み、該レリーフ構造は、前記有機発光ダイオードにより出射される光の固有波長に等しい少なくとも一つの固有の寸法を有する、請求項２０に記載のプロセスにより形成される製品。
【請求項２２】
前記エラストマーにパターンを形成するステップが、ポリシロキサン、シロキサン反復単位及び有機反復単位のセグメントを含むブロックコポリマー、並びにケイ素変性ポリマーの少なくとも１つを含むケイ素含有エラストマーにパターンを形成するステップを含む、請求項２０に記載のプロセスにより形成される製品。
【請求項２３】
前記ケイ素含有エラストマーに前記パターンを形成するステップが、硬化ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含むケイ素含有エラストマーにパターンを形成するステップを含む、請求項２２に記載のプロセスにより形成される製品。
【請求項２４】
前記パターンを形成するステップが、
ケイ素含有組成物をマスタ・パターン上に配置するステップであって、前記ケイ素含有組成物と前記マスタ・パターンの間に剥離層を用いずに配置するステップと、
前記ケイ素含有組成物を少なくとも部分的に硬化させて前記エラストマーにするステップと、
前記少なくとも部分的に硬化したエラストマーを前記マスタ・パターンから取り外すステップとを含む、請求項２０に記載のプロセスにより形成される製品。
【請求項２５】
前記パターンを形成するステップが、
前記ケイ素含有組成物を前記マスタ・パターン上に遠心回転鋳造するステップと、
前記ケイ素含有組成物を７０℃で少なくとも部分的に硬化させるステップとを更に含む、請求項２４に記載のプロセスにより形成される製品。
【請求項２６】
前記少なくとも部分的に硬化したエラストマーを前記マスタ・パターンから取り外した後に、前記少なくとも部分的に硬化したエラストマーを更に硬化させるステップを含む、請求項２４に記載のプロセスにより形成される製品。
【請求項２７】
前記パターンを形成するステップが、前記パターンを可撓性構造に接合するステップを更に含む、請求項２４に記載のプロセスにより形成される製品。
【請求項２８】
前記パターンの少なくとも一部を前記有機発光ダイオードの前記表面に積層するステップが、ソフト接触積層を使用して前記パターンの少なくとも一部を前記表面に積層するステップを含む、請求項２０に記載のプロセスにより形成される製品。
【請求項２９】
前記パターンの少なくとも一部を前記有機発光ダイオードの前記表面に積層するステップが、前記パターンの少なくとも一部を前記有機発光ダイオードのガラス基板の表面に積層するステップを含む、請求項２０に記載のプロセスにより形成される製品。
【請求項３０】
前記パターンの少なくとも一部を前記有機発光ダイオードの前記表面に積層するステップが、前記パターンの少なくとも一部を、前記有機発光ダイオードのアノード及びカソードの少なくとも一方の表面に積層するステップを含む、請求項２０に記載のプロセスにより形成される製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に有機発光ダイオードに関し、詳細には電子燐光有機発光ダイオードに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、有機化合物を発光層として使用する薄膜発光ダイオードである。図１は、アノード１１０とカソード１１５とに挟まれた発光層１０５を含む従来のＯＬＥＤ１００の概念図である。アノード１１０は、一般に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の透明材料を使用してガラス基板１１７上に形成される。正孔１２０がアノード１１０を介して発光層１０５に設けられてよい。カソード１１５は、一般に金属（アルミニウム又はカルシウム等）から形成され、発光層１０５に電子１２５を与えるのに使用される。一部の実施例では、カソード１１５も透明にすることができる。発光層１０５内の正孔１２０と電子１２５とが結合して、励起子１３０を形成することができる。正孔１２０と電子１２５とが結合して、励起子１３０に蓄積されたエネルギーを熱及び／又は光として放出すると、励起子１３０は崩壊する。
【０００３】
励起子１３０が崩壊するときに放出された光の一部は、矢印１３５で示すようにアノード１１０及びガラス基板１１７を通って出射される。しかし、励起子１３０が崩壊するときに放出された光の一部（矢印１４０で示す）は、ガラス基板１１７と空気との界面１４５に、界面１４５への垂線１５５に対して全内反射の臨界角よりも大きい角度１５０で交差する。したがって、光１４０は反射してＯＬＥＤ１００内へ戻る。従来の平面ＯＬＥＤ１００で生じる光の８０％以上が内反射及び導波路によって失われ得る。励起子１３０により放出された光は、発光層１０５とアノード１１０との界面及び／又はアノード１１０とガラス基板１１７との界面等の他の界面でも完全に内側に反射され得る。しかし、屈折率の差異は一般に界面１４５で最大となるため、界面１４５での全内反射は、一般にＯＬＥＤ１００の外部量子効率を低下させる最大の要因となる。
【０００４】
ＯＬＥＤ１００の外部量子効率を向上させるための１つの周知技術として、界面１４５又はその近くに散乱（又はレリーフ）構造を形成することが挙げられる。多くの集積光学装置や光電装置が、発光層１０５から出射される光の波長に相当する形状及びサイズのレリーフ構造を備えている。レリーフ構造は、モード・カプラ及び／又は出力カプラ、フィルタ、レーザ共振器及びその他の部品として機能することができる。レリーフ構造の製造は、一般に、マイクロエレクトロニクス産業に端を発する技術、すなわちフォトリソグラフィ及び電子線リソグラフィによって達成される。同様の要素をＯＬＥＤ１００に組み込むと、種々の装置の層により画定された平面導波路からの光子の結合によって外部量子効率を向上させることができる。しかし、このような従来の光電製造技術は、少なくとも一部には技術の作業が複雑で、コストが高く、且つ／又は広い面積をパターニングすることができないため、ＯＬＥＤ１００での使用に適していない。更に、このような方法で使用されるレジスト、溶媒及び現像剤と化学的に適合するＯＬＥＤ材料は、狭い範囲のものに限られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前述した問題の１つ又は複数の影響を解決することを目的としている。本発明のいくつかの態様の基本的な理解を目的として、以下に本発明の簡単な概略を説明する。この概略は、本発明の網羅的な概要ではない。この概略は、本発明の重要な要素を特定することや、本発明の範囲を示すことを意図したものではない。この概略の唯一の目的は、後述する詳細な説明の導入部として、いくつかの概念を簡単に提示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施例では、有機発光ダイオードにおける表面レリーフ出力カプラのための装置が提供される。この装置は、有機発光ダイオードと、エラストマーを含むパターンとを備える。パターンの一部は、有機発光ダイオードの少なくとも一面に隣接している。
【０００７】
本発明の一実施例では、有機発光ダイオードにおける表面レリーフ出力カップリングのための方法が提供される。この方法は、エラストマーの表面にパターンを形成するステップと、パターンの少なくとも一部を有機発光ダイオードの表面に積層するステップとを含む。
【実施例】
【０００８】
本発明は、添付図面とともに以下の説明を参照することにより理解することができよう。図中、同一の参照符号は同一の要素を示す。
【０００９】
本発明は種々の修正形態や代替形態が可能であるが、本発明の特定の実施例を例として図示し、本明細書で詳細に説明する。しかし、明細書中の特定の実施例についての説明は、本発明を開示された特定の形態に限定することを意図するものではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲により定義された発明の精神及び範囲内に入るすべての修正、等価物及び代替物を包含するものであることを理解されたい。
【００１０】
本発明の例示的な実施例について以下に説明する。実際の実施のすべての特徴が、本明細書で説明されるわけではないことを強調しておく。このような実際の実施例の開発においては、開発者の特定の目標を達成するために、実施毎に異なるシステム関連の制約やビジネス関連の制約への準拠等、多数の仕様の決定を行わなければならないことは当然理解されよう。更に、このような開発作業は複雑で時間がかかる可能性があるが、それにもかかわらず、本開示の利益を有する当業者が行う通常の作業となることを理解されたい。
【００１１】
以下で、添付図面を参照しながら本発明について説明する。種々の構造、システム及び装置が、当業者に周知の詳細によって本発明を不明瞭にしないように、単に説明の目的で概略的に図示されている。しかし、添付図面は、本発明の例示的な例について記載し説明するために含まれている。本明細書で使用される用語及び句は、当業者による用語及び句の理解と一致した意味を持つものと理解し解釈すべきである。用語及び句の特別な定義、すなわち当業者により理解される通常の一般的な意味とは異なる定義が、本明細書における用語及び句の一貫した使用によって暗示されることはない。用語及び句が特別な意味、すなわち当業者による理解とは異なる意味を持つ場合には、このような特別な定義は、その用語及び句に特別な定義を直接且つ明確に与える確定的な方法で明細書中に明確に記載される。
【００１２】
図２は、ソフト・リソグラフィ成形技術の一実施例の概念図である。図示した実施例では、レリーフ構造２１０を有するマスタ・パターン２０５が設けられる。例えば、マスタ・パターン２０５は、従来のフォトリソグラフィ技術を使用して、フォトレジスト２１０のパターンからシリコン・ウェーハ２１５上に形成されたレリーフ構造２１０を有する。差込部（インセット）２２０は、複数の隆起形状２２５を有するレリーフ構造２１０の一実施例を示す。しかし、レリーフ構造２１０は溝を有するいかなる形状及びパターンに形成されていてもよいことを、当業者は理解すべきである。
【００１３】
硬化性ケイ素含有組成物を鋳造した後、マスタ構造２０５に対して硬化（架橋）することにより、エラストマーの型２３０を成形する。図示した実施例では、型２３０のエラストマーはケイ素含有エラストマーである。本明細書中で使用されている「エラストマー」という用語は、外力により変形されたときに最初の寸法に戻ることのできる硬化（架橋）又は部分硬化高分子材料と定義される。硬化高分子材料は、以下の基準を満たすときにエラストマーであるとみなされる。固体状態で最初の直線寸法がＤｏのエラストマーのサンプルが、寸法が約１０％変化するような力を受ける。エラストマーの寸法が値Ｄｅ（力が加えられなくなった後は、Ｄｅ≒Ｄｏ±０．０１Ｄｏ）であると、架橋高分子材料はエラストマーであるとみなされる。本明細書中で使用される「ケイ素含有エラストマー」という用語は、ケイ素原子を含むエラストマーである。ケイ素含有エラストマーの例は、参照により本明細書に全体が組み込まれた米国特許第６８０５８０９号に見ることができる。
【００１４】
一実施例では、硬化性ケイ素含有組成物をマスタ構造２０５上に遠心回転鋳造し、ケイ素含有組成物を硬化させることによって、エラストマーを含む型２３０が形成される。本明細書中で使用されるように、「硬化」という用語は、液体又は半固体の組成物を架橋物に変換することを意味する。例えば、硬化プロセスにより、硬化性ケイ素含有組成物が架橋物に変換され得る。本開示の利益を有する当業者は、本発明が、ケイ素含有組成物の硬化による型２３０の成形に限定されるものではないことを理解すべきである。代替実施例では、硬化性又は非硬化性樹脂を使用して型２３０を成形することができる。
【００１５】
硬化性シリコーン組成物の例として、これらに限定されるものではないが、ヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物、過酸化物硬化性シリコーン組成物、縮合硬化性シリコーン組成物、エポキシ硬化性シリコーン組成物、紫外線照射硬化性シリコーン組成物、高エネルギー照射硬化性シリコーン組成物及び同様の官能基を有する有機シリコーン組成物がある。硬化性ケイ素組成物として、硬化性又は架橋性官能基を有するモノマー又はポリマーがある。このようなポリマーの例として、これらに限定されるものではないが、ポリシロキサン（直鎖状、分岐状、樹脂等）、シロキサン反復単位及び有機反復単位のセグメントを含むブロックコポリマー、並びにケイ素変性ポリマーがある。
【００１６】
硬化性シリコーン組成物及びその調製方法は当技術分野で周知である。例えば、適切なヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物は、一般に（ｉ）分子毎に平均で少なくとも２のケイ素に結合するアルケニル基を含むオルガノポリシロキサン、（ｉｉ）分子毎に平均で少なくとも２のケイ素に結合する水素原子を組成物の硬化に十分な量だけ含むオルガノハイドロジェンシロキサン及び（ｉｉｉ）ヒドロシリル化触媒を含む。ヒドロシリル化触媒は、白金族金属を含む周知のヒドロシリル化触媒、白金族金属を含む化合物、又はマイクロカプセル化した白金族金属含有触媒のいずれかとすることができる。白金族金属には、白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、オスミウム及びイリジウムがある。白金族金属は、ヒドロシリル化反応における活性度の高さから、白金であることが好ましい。
【００１７】
ヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物は、一部組成物であっても、成分を２以上の部分に含む多部組成物であってもよい。室温加硫性（ＲＴＶ）組成物は、一般にオルガノポリシロキサン及び触媒を含む一部と、オルガノハイドロジェンシロキサン及び任意のオプションの成分を含む他部との２つの部分を含む。高温で硬化するヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物は、一部組成物又は多部組成物として調製することができる。例えば、液体シリコーン・ゴム（ＬＳＲ）組成物は、一般に二部システムとして調製される。一部組成物は、一般に十分な保存寿命を確保するために白金触媒抑制剤を含む。
【００１８】
適切な過酸化物硬化性シリコーン組成物は、一般に（ｉ）オルガノポリシロキサン及び（ｉｉ）有機過酸化物を含む。有機過酸化物の例として、過酸化ジベンゾイル、過酸化ジ−ｐ−クロロベンゾイル及び過酸化ビス−２，４−ジクロロベンゾイル等の過酸化ジアロイル、過酸化ジ−ｔ−ブチル及び２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン等の過酸化ジアルキル、過酸化ジクミル等の過酸化ジアラルキル、ｔ−過酸化ブチルクミル及び１，４−ビス（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン等の過酸化アルキルアラルキル、ｔ−ブチルペルベンゾエート、ｔ−ブチルペルアセテート及びｔ−ブチルペルオクトエート等の過酸化アルキルアロイルがある。
【００１９】
縮合硬化性シリコーン組成物は、一般に（ｉ）分子毎に平均で少なくとも２のヒドロキシ基を含むオルガノポリシロキサン及び（ｉｉ）加水分解可能なＳｉ−Ｏ結合又はＳｉ−Ｎ結合を含む三官能性又は四官能性シランを含む。シランの例として、ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）３、ＣＨ３Ｓｉ［Ｏ（ＣＨ２）３ＣＨ３］３、ＣＨ３ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、Ｃ６Ｈ５Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、Ｃ６Ｈ５ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、Ｃ６Ｈ５Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３）３、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３）３、ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３）３、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３）３、Ｃ６Ｈ５Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３）３、Ｓｉ（ＯＣＨ３）４、Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４及びＳｉ（ＯＣ３Ｈ７）４等のアルコキシシラン、ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣＯＣＨ３）３、ＣＨ３ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＯＣＨ３）３及びＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＯＣＯＣＨ３）３等のオルガノアセトキシシラン、ＣＨ３Ｓｉ［Ｏ−Ｎ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ３］３、Ｓｉ［Ｏ−Ｎ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ３］４及びＣＨ２＝ＣＨＳｉ［Ｏ−Ｎ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ３］３等のオルガノイミノオキシシラン、ＣＨ３Ｓｉ［ＮＨＣ（＝Ｏ）ＣＨ３］３及びＣ６Ｈ５Ｓｉ［ＮＨＣＣ（＝Ｏ）ＣＨ３］３等のオルガノアセトアミドシラン、ＣＨ３Ｓｉ［ＮＨ（Ｓ−Ｃ４Ｈ９）］３及びＣＨ３Ｓｉ（ＮＨＣ６Ｈ１１）３等のアミノシラン、並びにオルガノアミノオキシシランがある。
【００２０】
縮合硬化性シリコーン組成物は、縮合反応を開始し促進させる縮合触媒を含むことができる。縮合触媒の例として、これに限定されるものではないが、アミン、並びに鉛、スズ、亜鉛及び鉄とカルボン酸との錯体がある。スズ（ＩＩ）オクトエート、スズ（ＩＩ）ラウレート及びスズ（ＩＩ）オレエート、並びにジブチルスズの塩類が特に有用である。縮合硬化性シリコーン組成物は、一部組成物であっても、成分を２以上の部分に含む多部組成物であってもよい。例えば、室温加硫性（ＲＴＶ）組成物は、一部組成物として調製されていても二部組成物として調製されていてもよい。二部組成物では、一般に一方の部分が少量の水を含む。
【００２１】
適切なエポキシ硬化性シリコーン組成物は、一般に（ｉ）分子毎に平均で少なくとも２のエポキシ官能基を含むオルガノポリシロキサン及び（ｉｉ）硬化剤を含む。エポキシ官能基の例として、２−グリシドキシエーテル、３−グリシドキシプロピル、４−グリシドキシブチル、２，（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル、３−（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピル、２，３−エポキシプロピル、３，４−エポキシブチル、及び４，５−エポキシペンチルがある。硬化剤の例としては、無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物及びドデセニルコハク酸無水物等の無水物、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチレンプロピルアミン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ジエチルトリアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（２−ヒドロキシエチル）ジエチレントリアミン、ｍ−フェニレンジアミン、メチレンジアニリン、アミノエチルピペラジン、４，４−ジアミノジフェニルスルホン、ベンジルジメチルアミン、ジシアンジアミド、２−メチルイミダゾール及びトリエチルアミン等のポリアミン、三フッ化ホウ素モノエチルアミン等のルイス酸、ポリカルボン酸、ポリメルカプタン、ポリアミド、並びにアミドアミンがある。
【００２２】
適切な紫外線照射硬化性シリコーン組成物は、一般に（ｉ）放射線感受性官能基を含むオルガノポリシロキサン及び（ｉｉ）光開始剤を含む。放射線感受性官能基の例として、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、エポキシ基、及びアルケニルエーテル基がある。光開始剤の種類は、オルガノポリシロキサン中の放射線感受性官能基の性質によって決まる。光開始剤の例として、ジアリールヨードニウム塩、スルホニウム塩、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンゾイン及びその誘導体がある。
【００２３】
適切な高エネルギー照射硬化性シリコーン組成物は、オルガノポリシロキサン・ポリマーを含む。オルガノポリシロキサン・ポリマーの例として、ポリジメチルシロキサン、ポリ（メチルビニルシロキサン）及びオルガノハイドロジェンポリシロキサンがある。高エネルギー照射の例として、ガンマ線及び電子線がある。
【００２４】
本発明の硬化性シリコーン組成物は、付加成分を含むことができる。付加成分の例として、これらに限定されるものではないが、定着剤、溶媒、無機充填剤、光増感剤、酸化防止剤、安定剤、顔料及び界面活性剤がある。無機充填剤の例として、これらに限定されるものではないが、結晶シリカ、結晶シリカ粉末及び珪藻土シリカ等の天然シリカ、溶融シリカ、シリカゲル、焼成シリカ及び沈降シリカ等の合成シリカ、雲母、珪灰石、長石及び霞石閃長岩等の珪酸塩、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化第二鉄、酸化ベリリウム、酸化クロム及び酸化亜鉛等の金属酸化物、窒化ホウ素、窒化ケイ素及び窒化アルミニウム等の金属窒化物、炭化ホウ素、炭化チタン及び炭化ケイ素等の金属炭化物、カーボンブラック、炭酸カルシウム等のアルカリ土類金属炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム及び硫酸バリウム等のアルカリ土類金属硫酸塩、二硫酸モリブデン、硫酸亜鉛、カオリン、タルク、ガラス繊維、中空ガラス微小球及び固体ガラス微小球等のガラス・ビード、アルミニウム三水和物、アスベスト、並びにアルミニウム粉末、銅粉末、ニッケル粉末、鉄粉末、銀粉末等の金属粉末がある。
【００２５】
シリコーン組成物は、特定の硬化機構に応じて、周囲温度、高温、水分又は照射により硬化することができる。例えば、一部ヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物は、一般に高温で硬化する。二部ヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物は、一般に室温又は高温で硬化する。一部縮合硬化性シリコーン組成物は、一般に室温で大気水分により硬化するが、加熱及び／又は多湿によって硬化を促進させることができる。二部縮合硬化性シリコーン組成物は、一般に室温で硬化するが、加熱により硬化を促進させることができる。過酸化物硬化性シリコーン組成物は、一般に高温で硬化する。エポキシ硬化性シリコーン組成物は、一般に室温又は高温で硬化する。特定の配合に応じて、照射硬化性シリコーン組成物は、一般に紫外線、ガンマ線、又は電子線の照射により硬化する。
【００２６】
硬化及び／又は架橋ケイ素含有組成物（例えばエラストマー）を有する型２３０が、図２に示すように、マスタ２０５から取り外される。図示した実施例では、ケイ素含有組成物がマスタ２０５上にある間に完全に硬化及び／又は架橋する。しかし、本発明は、ケイ素含有組成物がマスタ２０５上にある間に完全に硬化及び／又は架橋することに限定されるものではないことを当業者は理解すべきである。代替実施例では、ケイ素含有組成物がマスタ２０５上にある間に部分的に硬化及び／又は架橋することができる。その後、部分的に硬化及び／又は架橋したケイ素含有組成物をマスタ２０５から取り外すことができ、部分的に硬化及び／又は架橋したケイ素含有組成物をマスタ２０５から取り外した後に硬化及び／又は架橋を完了させることができる。部分的に硬化及び／又は架橋したケイ素含有組成物をマスタ２０５から取り外した後に部分的に硬化及び／又は架橋したケイ素含有組成物の硬化及び／又は架橋を完了させることにより、これに限定されるものではないが、完全に硬化及び／又は架橋したケイ素含有組成物の硬度が高まる等のいくつかの利点を得ることができる。
【００２７】
完成した型２３０は、レリーフ構造２１０に対応する１つ又は複数のレリーフ構造２３５を有することができる。一実施例では、レリーフ構造２３５が、有機発光ダイオードにより出射される光に固有の波長にほぼ等しい、少なくとも１つの固有の寸法を有する。型２３０の形成に使用されるケイ素含有エラストマーにより、ナノメートル分解能でレリーフ構造２３５の広い面積をパターニングする１つのステップを可能にすることができる。一実施例では、最大５５７４ｃｍ２（６平方フィート）の面積を有し、幅、長さ、高さ及び／又は奥行きが１ナノメートルほどのレリーフ構造２３５を有する型２３０を形成することができる。しかし、本開示の利益を有する当業者は、このような型２３０及び／又はレリーフ構造２３５の固有の寸法は例示的なものであって、本発明を限定するものではないことを理解すべきである。代替実施例では、より小さい又は大きい面積を有し、且つ／或いはより小さい又は大きいレリーフ構造２３５を有する型２３０を形成することができる。後述するように、レリーフ構造２３５を有する完成した型２３０の一部２３７を、ＯＬＥＤの表面等の表面２４０に接触させることができる。差込部２４５は、表面２４０に配置することができるレリーフ構造２５０の一例を示す。
【００２８】
脆性無機材料のパターン・エッチングにより製造される硬質の型による従来のインプリント技術とは異なり、前述した型２３０は、可撓性の、強固な、比較的製造が容易な弾性要素を使用して形成されてよい。型２３０の機械的弾性、並びに型２３０の高い伸び率、高い物理的靭性及び低いヤング率により、型２３０及び／又は複製時の型部分に対する損傷を低減又は防止することができる。更に、型２３０の形成に使用される弾性材料の非常に低い表面自由エネルギーにより、一般に標準的なインプリント方法で使用される特別な剥離層の必要性を低下させるか、又はその必要性をなくすことができる。
【００２９】
図３Ａ及び３Ｂは、ＯＬＥＤ３０５の表面にレリーフ構造３００を積層する技術の一実施例の概念図である。図示した実施例では、レリーフ構造３００が、前述したようなソフト・リソグラフィ成形技術を使用してエラストマーから形成される。例えば、レリーフ構造３００を、ケイ素含有エラストマーから形成することができる。図示した実施例では、レリーフ構造３００を、同じくエラストマーから形成することができる可撓性基板３１０上に形成される。例えば、可撓性基板３１０を、前述したソフト・リソグラフィ成形技術を使用して、レリーフ構造３００と同時に又は別に形成することができる。代替実施例では、レリーフ構造３００及び／又は可撓性基板３１０が部分的に又は完全に透明であってよい。
【００３０】
ＯＬＥＤ３０５はアノード３２０とカソード３２５とに挟まれた発光層３１５を含む。アノード３１５は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の透明材料を使用してガラス基板３３０上に形成される。しかし、当業者は、本発明がこのようなＯＬＥＤ３０５の特定の構造に限定されるものではないことを理解すべきである。代替実施例では、図３Ａ及び３Ｂには示さないが、ＯＬＥＤ３０５が他の層を含む。例えば、ＯＬＥＤ３０５は、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層等を含む。代替実施例では、ＯＬＥＤ３０５、アノード３２０、カソード３２５及び／又はガラス基板３３０が部分的に又は完全に透明であってよい。
【００３１】
図３Ａに示すように、レリーフ構造３００及び／又は可撓性基板３１０はＯＬＥＤ３０５側に引き寄せられ、図３Ｂに示すように、レリーフ構造３００の少なくとも一面がＯＬＥＤ３０５の少なくとも一面に接触するようになっている。図示した実施例では、レリーフ構造３００の面がカソード３２５の面に接触する。しかし、当業者は、本発明がレリーフ構造３００をカソード３２５の面に接触させることに限定されるものではないことを理解すべきである。代替実施例では、レリーフ構造３００を、ＯＬＥＤ３０５に関連するいずれの面又は面の組み合わせにも接触させることができる。更に、図３Ａ及び３Ｂには示されていない層が含まれていてもよく、且つ／又はこれらの層をレリーフ構造３００の面又はＯＬＥＤ３０５の１つ又は複数の面に接触させてもよいことを、当業者は理解すべきである。
【００３２】
一実施例では、レリーフ構造３００とＯＬＥＤ３０５の１つ又は複数の面との接触が、面と面との間のファンデルワールス相互作用の結果として生じる。したがって、高温、加えられる圧力又は従来の接着剤のない周囲条件で、接触を生じさせることができる。ソフトな接触面、接着剤の不使用、プロセスの周囲温度及び低い圧力により、ＯＬＥＤ３０５の形成に使用される、化学的及び機械的に脆い種類の超薄有機材料の損傷の可能性を低下させるか、又はその可能性をなくすことができる。前述した限定技術の実施例も、少なくとも一部には、前述したように、レリーフ構造３００の面とＯＬＥＤ３０５の１つ又は複数の面との共形接触を可能にする比較的薄い弾性層を高い忠実度で成形することができるため、ＯＬＥＤの広い面積に光を与えるのに特に有利であり得る。
【００３３】
一実施例では、レリーフ構造３００及び／又は可撓性基板３１０を形成する高屈折率成形エラストマーを使用して、ＯＬＥＤ３０５をカプセル化することができる。また、レリーフ構造３００及び／又は可撓性基板３１０を形成する高屈折率成形エラストマーを使用して、ＯＬＥＤ３０５の外部量子効率を高める出力カップリング構造を提供することができる。
【００３４】
図４は、アノード４１０とカソード４１５とに挟まれた発光層４０５を含むＯＬＥＤ４００の第１実施例の概念図である。図示した実施例では、アノード４１０は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の透明材料を使用してガラス基板４２０上に形成される。カソード４１５は、アルミニウム又はカルシウム等の金属から形成されてよい。しかし、本開示の利益を有する当業者は、アノード４１０、カソード４１５及び／又は基板４２０が、部分的に又は完全に透明ないかなる材料から形成されていてもよいことを理解すべきである。更に、当業者は、ＯＬＥＤ４００の代替実施例が、図４には示さないが、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層等の他の層を含むことができることも理解すべきである。
【００３５】
作動時に、正孔４２５がアノード４１０を介して発光層４０５に与えられ得、電子４３０がカソード４１５を介して発光層４０５に与えられ得る。発光層４０５内の正孔４２５と電子４３５とが結合して、励起子４４０を形成することができる。励起子４４０は崩壊し、励起子４４０に蓄積されたエネルギーを熱及び／又は光として放出することができる。励起子４４０が崩壊するときに放出された光は、基板４２０の形成に使用された材料と空気との界面４４５に、界面４４５への垂線４６０に対して全内反射の臨界角４６５よりも大きい又は小さい角度で交差することができる。したがって、臨界角４６５よりも小さい角度で界面４４５に交差する光４７０は界面を通過することができ、一方、臨界角４６０よりも大きい角度で界面４４５に交差する光４７５は、反射してＯＬＥＤ４００内へ戻ることができる。
【００３６】
図示した実施例では、レリーフ構造４８０が界面４４５に隣接して設けられる。例えば、レリーフ構造４８０を、前述した積層技術の実施例を使用して界面４４５に積層することができる。レリーフ構造４８０は出力カプラとして機能することができ、基板４２０の形成に使用された材料と空気との界面で、全内反射の臨界角４６０よりも大きい角度で界面４４５に交差する光４７５の少なくとも一部が界面４４５を通過するようになっている。したがって、界面４４５に隣接してレリーフ構造４８０を設けることにより、ＯＬＥＤ４００の外部量子効率を向上させることができる。更に、前述したように、レリーフ構造４８０を使用してＯＬＥＤ４００の少なくとも一部をカプセル化することができる。
【００３７】
図５は、アノード５１０とカソード５１５とに挟まれた発光層５０５を含むＯＬＥＤ５００の第２実施例の概念図であり、アノード５１０がガラス基板５２０上に形成される。図示した実施例では、レリーフ構造５２３が、カソード５１５の一面で界面５２５に隣接して設けられる。例えば、レリーフ構造５２３を、前述した積層技術の実施例を使用して界面５２５に積層することができる。レリーフ構造５２３は出力カプラとして機能することができ、カソード５１５の形成に使用された材料と空気との界面で、全内反射の臨界角よりも大きい角度で界面５２５に交差する光の少なくとも一部が界面５２５を通過することができるようになっている。一実施例では、レリーフ構造５３０を、基板５２０との界面５３５に隣接して形成することができる。したがって、界面５２５に隣接してレリーフ構造５２３を設け、且つ／又は界面５３５に隣接してレリーフ構造５３０を設けることにより、ＯＬＥＤ５００の外部量子効率を向上させることができる。更に、前述したように、レリーフ構造５２３、５３０を使用してＯＬＥＤ５００の少なくとも一部をカプセル化することができる。
【００３８】
前述した特定の実施例は例示にすぎず、本明細書の教示による利益を有する当業者に明らかな、別の等価な方法で、本発明を修正、実施することができる。更に、特許請求の範囲に記載の事項を除いて、本明細書で示した構成又は設計の詳細に限定されるものではない。したがって、前述した特定の実施例を変更又は修正することができ、このような変形例がすべて本発明の範囲及び精神に含まれるものと考えられることは明らかである。したがって、特許請求の範囲に記載された通りの保護を求める。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】アノードとカソードとに挟まれた発光層を含む従来の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の概念図である。
【図２】本発明によるソフト・リソグラフィ成形技術の一実施例の概念図である。
【図３Ａ】本発明による、ＯＬＥＤの表面にレリーフ構造を積層する技術の一実施例の概念図である。
【図３Ｂ】本発明による、ＯＬＥＤの表面にレリーフ構造を積層する技術の一実施例の概念図である。
【図４】本発明図によるＯＬＥＤの第１実施例の概念図である。
【図５】本発明図によるＯＬＥＤの第２実施例の概念図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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