(57)【要約】本明細書において、アノードと、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードと、少なくとも１つのガラス基体であって、第１の表面、それとは反対側の第２の表面、およびそれらの間に配置された複数の空隙を含み、空隙充填率が少なくとも約０．１体積％であるガラス基体とを含む有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）が開示される。本明細書において、そのようなＯＬＥＤを含むディスプレイ装置も開示される。更に、本明細書において、ガラス基体を製造する方法も開示される。
2018512704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）カソードと、
（ｂ）電子輸送層と、
（ｃ）発光層と、
（ｄ）正孔輸送層と、
（ｅ）アノードと、
（ｆ）第１の表面、それとは反対側の第２の表面、およびそれらの間に配置された複数の空隙を含む少なくとも１つのガラス基体であって、空隙充填率が少なくとも約０．１体積％であるガラス基体と
を含むことを特徴とする有機発光ダイオード。
【請求項２】
前記複数の空隙の各々がそれぞれ独立して約０．０１μｍ〜約１００μｍの範囲の直径を有する、請求項１記載の有機発光ダイオード。
【請求項３】
前記複数の空隙の平均直径が約０．１μｍ〜約１０μｍの範囲である、請求項１〜２のいずれか一項記載の有機発光ダイオード。
【請求項４】
前記少なくとも１つのガラスシートが、それぞれ独立して約０．０１μｍ〜約２０００μｍの範囲の長さを有する複数の細長い空隙を含む、請求項１〜３のいずれか一項記載の有機発光ダイオード。
【請求項５】
前記複数の空隙の前記充填率が約０．１〜約１０％の範囲である、請求項１〜４のいずれか一項記載の有機発光ダイオード。
【請求項６】
前記少なくとも１つのガラス基体が少なくとも約４０％のヘーズ値を有する、請求項１〜５のいずれか一項記載の有機発光ダイオード。
【請求項７】
前記少なくとも１つのガラス基体が複数の細長い空隙を含み、前記複数の細長い空隙の縦軸が、前記ガラス基体の前記第１の表面および前記第２の表面に対して垂直な方向に延びる、請求項１〜６のいずれか一項記載の有機発光ダイオード。
【請求項８】
前記少なくとも１つのガラス基体が、約０．１ｍｍ〜約３ｍｍの範囲の厚さを有する、請求項１〜７のいずれか一項記載の有機発光ダイオード。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項記載の有機発光ダイオードを含むことを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項１０】
ガラス基体を製造する方法であって、
ガラスプレカーサ粒子を蒸着によって堆積させて基体を形成する工程と、
前記基体を少なくとも１のガスの存在下で固化させて複数の空隙を含むガラス基体を形成する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記ガラス基体を延伸して複数の細長い空隙を含む細長いガラス基体を形成する工程と、必要に応じて、前記細長いガラス基体からガラスシートを形成する工程とを更に含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記ガラスプレカーサ粒子が、酸化ゲルマニウム、アルミナ、チタニア、またはジルコニア、およびそれらの組合せから選択される少なくとも１つの成分が必要に応じてドープされたシリカを含み、前記蒸着の蒸気がＳｉＣｌ４、ＧｅＣｌ４、ＡｌＣｌ３、ＴｉＣｌ４、ＺｒＣｌ４、およびそれらの組合せから選択される、請求項１０〜１１のいずれか一項記載の方法。
【請求項１３】
前記基体を固化させる前記工程が、前記基体を約１１００℃〜約１５００℃の範囲の第１の温度まで加熱する工程を含み、前記少なくとも１のガスが、空気、Ｏ２、Ｎ２、ＳＯ２、Ｋｒ、Ａｒ、およびそれらの組合せから選択される、請求項１０〜１２のいずれか一項記載の方法。
【請求項１４】
前記基体を、約９００℃〜約１２００℃の範囲の温度で約１０分間〜約１時間にわたって、必要に応じて空気、Ｃｌ２、Ｏ２、Ｎ２、ＳＯ２、Ｋｒ、Ａｒ、およびそれらの組合せから選択される少なくとも１の更なるガスの存在下で、乾燥させる工程を更に含む、請求項１０〜１３のいずれか一項記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の空隙を含む前記ガラス基体がガラスロッドであり、前記方法が、前記ガラスロッドからガラスシートを切り出す工程を更に含む、請求項１０〜１４のいずれか一項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、合衆国法典第３５巻第１１９条に基づき、２０１５年２月２７日に出願された米国仮特許出願第６２／１２１７１５号による優先権を主張するものであり、その内容に依拠すると共に、その全体を参照して本明細書に組み込む。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、一般的に、ガラス基体、およびそのような基体を含むディスプレイ装置に関し、より具体的には、ランダムな空気のラインを含む光抽出層、およびそれを含むＯＬＥＤディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
例えば、液晶（ＬＣ）ディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、およびプラズマディスプレイ等の高性能ディスプレイ装置は、例えば、携帯電話、ラップトップ、電子タブレット、テレビ、およびコンピュータモニタ等の様々な電子装置においてよく用いられている。現在市販されているディスプレイ装置は、例えば、電子回路コンポーネントの基体として、光抽出層として、導光板として、またはカラーフィルタとして、１以上の高精細ガラスシートを用い得る。ＯＬＥＤ光源の改善された色域、高いコントラスト比、広い視野角、速い応答時間、低い動作電圧、および／または改善されたエネルギー効率に起因して、ディスプレイおよび照明装置において用いるためのＯＬＥＤ光源の需要が高まっている。また、ＯＬＥＤ光源は比較的柔軟であることから、湾曲したディスプレイにおいて用いるためのＯＬＥＤ光源の要求も高まっている。
【０００４】
基本的なＯＬＥＤ構造は、アノードとカソードとの間に配置された有機発光材料を含み得る。この多層構造は、例えば、アノード、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、およびカソードを含み得る。動作中、カソードから注入された電子およびアノードから注入された正孔は、発光層において再結合されて、励起子を発生し得る。有機発光材料に電流が供給されると、励起子の放射性崩壊に起因して、光が発せられる。ＯＬＥＤを含むディスプレイ装置を形成するために、複数のアノードおよびカソードが薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）回路によって駆動され得る。このように、ＴＦＴアレイは画素のアレイを設け、これを、アノードおよびカソードを介した電流の印加によって、選択された画像を表示するために用いることができる。
【０００５】
ＯＬＥＤディスプレイ装置は、他のディスプレイ装置（例えばＬＣＤ等）を凌駕する多くの長所を有し得るが、ＯＬＥＤには依然として１以上の短所があり得る。例えば、ＯＬＥＤは、他の光源と比較して限られた光出力効率（輝度）を有し得る。幾つかの例では、ＯＬＥＤによって発せられる光エネルギーのうちの８０％もが、ディスプレイ装置内に閉じ込められ得る。発光層が発生した光は、例えば、装置の電極およびガラス基体の層の屈折率（ｎ）値（例えば、ｎｅ≒約１．９、ｎｇ≒約１．５）の大きな差に起因して、電極およびガラス基体内に閉じ込められ得る。スネルの法則は、屈折率の差が、約２０％の範囲内の低い出力結合効率を生じることを示唆している（ここで、効率レベルは、全発光量に対する表面発光の割合として表される）。従って、たとえ１００％に近い内部効率が報告されていても、低い出力結合効率が、最終的に、ＯＬＥＤ装置の輝度および効率を制限する。
【０００６】
ＯＬＥＤ装置の光抽出効率を改善するための、基体の表面改質、回折格子、および低屈折率格子を含む多くの方法が提案されている。しかし、これらの技術は全て、例えばフォトリソグラフィ等の高価で複雑なプロセスを必要とし、そのようなプロセスは、装置の製造時間および全体的なコストが不必要に増加し得る。ＯＬＥＤ装置の光出力を高めるための試みは、ＯＬＥＤを比較的高い電流レベルで駆動することも含む。しかし、そのような高い電流は、ＯＬＥＤの寿命に悪影響を有し得るものであり、従って、理想的な解決法は提供できていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、ＯＬＥＤ装置のコスト、複雑さ、および／または製造時間を低減しつつ、改善された光抽出効率および／または増加した寿命を提供可能なＯＬＥＤ装置のための方法および基体を提供ことが有利である。様々な実施形態において、そのような基体を含むディスプレイ装置（例えば、ＯＬＥＤディスプレイ等）は、例えば、改善された輝度、色域、コントラスト比、視野角、応答時間、柔軟性、および／またはエネルギー効率等の１以上の長所を有し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、様々な実施形態において、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）に関し、ＯＬＥＤは、アノードと、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードと、第１の表面、それとは反対側の第２の表面、およびそれらの間に配置された複数の空隙を含む少なくとも１つのガラス基体であって、空隙充填率が少なくとも約０．１体積％であるガラス基体とを含む。本明細書において、第１の表面、それとは反対側の第２の表面、およびそれらの間に配置された複数の空隙を含むガラスシートも開示される。また、本明細書において、そのようなガラス基体およびＯＬＥＤを含むディスプレイ装置も開示される。
【０００９】
様々な実施形態によれば、空隙は、丸いまたは細長い形状を有し得る。一部の実施形態では、複数の空隙の各々は約０．０１μｍ〜約１００μｍの範囲の直径を有してもよく、複数の空隙の平均直径は約０．１μｍ〜約１０μｍの範囲であり得る。他の実施形態では、複数の空隙の各々は約０．０１μｍ〜約２０００μｍの範囲の長さを有してもよく、複数の空隙の平均長さは約０．１μｍ〜約２００μｍの範囲であり得る。複数の空隙の平均充填率は、例えば、約０．１〜約１０％の範囲であり得る。特定の実施形態によれば、ガラス基体は、少なくとも４０％のヘーズ、および／または、約０．１ｍｍ〜約３ｍｍの範囲の厚さを有し得る。更なる実施形態では、複数の空隙は、第１の表面および／または第２の表面に対して略垂直な方向に延びる縦軸を有し得る。
【００１０】
更に、本明細書において、ガラス基体を製造する方法が開示され、本方法は、ガラスプレカーサ粒子を蒸着によって堆積させて基体を形成する工程と、基体を少なくとも１のガスの存在下で固化させて複数の空隙を含むガラス基体を形成する工程とを含む。更なる実施形態では、ガラス基体は、複数の細長い空隙を含む細長いガラス基体を形成するよう延伸され得る。様々な実施形態によれば、細長いガラス基体から、ガラスシートまたは他の構造体が切り出され、または別様で形成され得る。ガラスプレカーサ粒子は、例えば、酸化ゲルマニウム、アルミナ、チタニア、またはジルコニア、およびそれらの組合せから選択される少なくとも１つの成分が必要に応じてドープされたシリカを含み得る。蒸着は、例えば、ＳｉＣｌ４、ＧｅＣｌ４、ＡｌＣｌ３、ＴｉＣｌ４、ＺｒＣｌ４、およびそれらの組合せから選択される蒸気を用いて行われ得る。様々な実施形態において、基体を固化させて複数の空隙を含むガラス基体を形成する工程は、基体を、空気、Ｏ２、Ｎ２、ＳＯ２、Ｋｒ、Ａｒ、およびそれらの組合せから選択される少なくとも１のガスの存在下で、約１１００℃〜約１５００℃の範囲の温度まで加熱する工程を含み得る。
【００１１】
本開示の更なる特徴および長所は、以下の詳細な説明で述べられると共に、部分的にはその説明から当業者に自明であり、または、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、および添付の図面を含む本明細書に記載されるように方法を実施することによって認識される。
【００１２】
上記の概要説明および以下の詳細説明は、本開示の様々な実施形態を示すものであり、特許請求の範囲の性質および特徴を理解するための概観または枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は、本開示の更なる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれてその一部をなすものである。図面は本開示の様々な実施形態を示しており、明細書と共に、本開示の原理および作用を説明する役割をするものである。
【００１３】
以下の詳細な説明は、以下の図面と共に読めば、更に理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の様々な実施形態による発光装置を示す
【図２】本開示の特定の実施形態による例示的なガラス基体を示す
【図３】本開示の様々な実施形態による、複数の空隙を含むガラス基体の断面図を示す
【図４】本開示の特定の実施形態による、複数の空隙を含むガラス基体の断面図を示す
【図５】標準的なガラス、および本開示の様々な実施形態による複数の空隙を含むガラスを含むＯＬＥＤから発せられた光を示す
【図６】標準的なガラス基体、および複数の空隙を含むガラス基体を用いたＯＬＥＤの強度プロファイルのグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１５】
装置
本明細書において、アノードと、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードと、第１の表面、第２の表面、およびそれらの間に配置された複数の空隙を含むガラス基体であって、空隙充填率が少なくとも約０．１体積％であるガラス基体とを含む、ＯＬＥＤが開示される。本明細書において、第１の表面、それとは反対側の第２の表面、およびそれらの間に配置された複数の空隙を含み、空隙充填率が少なくとも約０．１体積％である、ガラスシートも開示される。本明細書において、そのようなＯＬＥＤおよびガラス基体を含むディスプレイ装置も開示される。
【００１６】
図１は、本開示の様々な実施形態による例示的な発光装置を示す。本装置は、カソード１１０、電子輸送層１２０、発光層１３０、正孔輸送層１４０、アノード１５０、およびガラス基体１６０を含み得る。図示されている実施形態では、装置は、ガラス基体１６０を通して光を発してもよく、この場合、アノード１５０は、略透明または半透明の材料（例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等）または適切な透明度を有する他の任意の導電性材料で構成され得る。他の実施形態では、装置は、透明または半透明のカソード１１０（例えば、有機層）を通して光を発してもよく、この場合、ガラス基体１６０はカソード１１０に隣接して配置され得る（図示せず）。発光装置の更なる層としては、正孔注入層（ＨＩＬ）および／または電子注入層（ＥＩＬ）（図示せず）が含まれ得る。本明細書において開示されるガラス基体は、ＯＬＥＤ装置において、基体１６０として（例えば、光散乱層およびガラス基体として）用いられてもよく、または、基体１６０に加えて、例えば、補助的光散乱層として用いられてもよい。
【００１７】
ガラス基体は、第１の表面と、その反対側の第２の表面とを含み得る。一部の実施形態では、ガラス基体はガラスシートであり得る。特定の実施形態において、これらの表面は、平面状または略平面状（例えば、略平坦および／または平ら）であり得る。一部の実施形態では、ガラス基体は、少なくとも１つの曲率半径に沿って湾曲していてもよい（例えば、凹面状または凸面状の基体等の三次元ガラス基体）。様々な実施形態では、第１の表面および第２の表面は、平行または略平行であり得る。ガラス基体は、少なくとも１つの縁部（例えば、少なくとも２つの縁部、少なくとも３つの縁部、または少なくとも４つの縁部）を更に含み得る。限定しない例として、ガラス基体は、４つの縁部を有する長方形または正方形のガラスシートを含み得るが、他の形状および構成も想定され、本開示の範囲内であることが意図される。様々な実施形態によれば、ガラス基体は、約１．３〜約１．７（例えば約１．４〜約１．６、または約１．５等（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む））の範囲の屈折率を有し得る。
【００１８】
図２に示されるように、例示的なガラス基体は、第１の方向に延びる長さｙと、第２の方向に延びる幅ｘと、第３の方向に延びる厚さｔとを有し得る。当然ながら、基体は長方形として示されているが、図示されているサイズ、形状、および／または向きは限定するものではなく、他の形状（例えば、正方形等）、他のサイズ（例えば、変化する長さ、幅、および／または厚さ等）、および他の向きもあり得ることを理解されたい。更に、特定の辺が長さまたは幅としてラベル付けされているが、これらのラベルは制限なく逆であってもよいことを理解されたい。本明細書において開示されるガラス基体は、第１の表面Ｓ１と第２の表面Ｓ２との間に配置された複数の空隙Ｂを含み得る。
【００１９】
複数の空隙Ｂは、丸いもしくは細長い空隙、またはそれらの混合を含み得る。特定の実施形態では、空隙は、気泡、チャネル、管、またはガラス基体を通って延びる空気のラインとして想定され得る。本明細書において用いられる「細長い」という用語およびその変形は、空隙が丸い形状または球形ではなく、例えば、空隙が、空隙の幅より大きい長さを有することを示すことが意図される。細長い空隙は、例えば、空隙の最も大きい寸法に沿って延びる縦軸Ｌを有し得る。特定の実施形態では、複数の空隙は、ガラス基体内において、空隙の縦軸が、ガラス基体の第１の表面Ｓ１および／または第２の表面Ｓ２に対して略垂直な方向に延びるよう配向され得る。一部の実施形態では、空隙の縦軸Ｌは、ｘ−ｙ平面に対して略横断方向（例えば垂直）であり、且つ、ｘ−ｔ平面に対して略平行であり得る。更なる実施形態によれば、基体の長さｙは第１の方向に延び、幅ｘは第２の方向に延び、複数の空隙の縦軸Ｌは第１の方向および／または第２の方向に対して略横断方向（例えば、略垂直）に伸び得る。更なる実施形態では、厚さｔは第３の方向に延び、複数の空隙の縦軸Ｌは第３の方向に対して略平行な方向に延び得る。更なる実施形態によれば、複数の空隙Ｂは、各空隙の縦軸Ｌが略同じ方向に延びるよう配向され得る。限定しない例として、複数の空隙は、同じであってもよくまたは空隙毎に異なっていてもよい平均直径を有する丸い空隙（図示せず）を含み得る。
【００２０】
図３は、例示的なガラス基体、例えば、所与の直径および長さを有するガラスロッドの、ロッドの直径に沿った走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）断面図である。同様に、図４は、ガラスロッドの、ロッドの長さに沿ったＳＥＭ断層画像である。図３を参照すると、複数の空隙の各空隙は、それぞれ独立して約０．０１μｍ〜約１００μｍの範囲（例えば、約０．１μｍ〜約９０μｍ、約０．５μｍ〜約８０μｍ、約１μｍ〜約７０μｍ、約２μｍ〜約６０μｍ、約３μｍ〜約５０μｍ、約４μｍ〜約４０μｍ、約５μｍ〜約３０μｍ、または約１０μｍ〜約２０μｍ等（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む））の直径を有し得る。図３に示されるように、複数の空隙の各空隙は同じ直径を有する必要はない。複数の空隙の全体平均直径は、一部の実施形態では、約０．１μｍ〜約１０μｍの範囲（例えば、約０．５μｍ〜約９μｍ、約１μｍ〜約８μｍ、約２μｍ〜約７μｍ、約３μｍ〜約６μｍ、または約４μｍ〜約５μｍ等（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む））であり得る。
【００２１】
同様に、図４を参照すると、複数の空隙の各空隙は、それぞれ独立して約０．０１μｍ〜約２０００μｍの範囲（例えば、約０．１μｍ〜約１５００μｍ、約０．５μｍ〜約１０００μｍ、約１μｍ〜約５００μｍ、約２μｍ〜約４００μｍ、約３μｍ〜約３００μｍ、約４μｍ〜約２００μｍ、約５μｍ〜約１００μｍ、または約１０μｍ〜約５０μｍ等（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む））の長さを有し得る。図４に示されるように、複数の空隙の各空隙は同じ長さを有する必要はない。複数の空隙の全体平均長さは、一部の実施形態では、約１μｍ〜約２００μｍの範囲（例えば、約５μｍ〜約１５０μｍ、約１０μｍ〜約１００μｍ、または約２５μｍ〜約５０μｍ等（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む））であり得る。様々な実施形態によれば、空隙は、直径（Ｄ）および長さ（Ｌ）を有する細長い空隙であり得る。直径と長さとの比率Ｄ：Ｌは、例えば、約１：５〜約１：１０００の範囲（例えば、約１：１０〜約１：９００、約１：２０〜約１：８００、約１：３０〜約１：７００、約１：４０〜約１：６００、約１：５０〜約１：５００、約１：１００〜約１：４００、または約１：２００〜約１：３００等（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む）であり得る。
【００２２】
図３〜図４を参照すると、更に、複数の空隙は、ガラス基体に渡ってランダムなパターンで分布し得る（例えば、複数の空隙の各空隙の位置が不規則的に変わり得る）ことがわかる。上述のように、各空隙のサイズもランダムに変わり得るので、様々な間隔で離間した複数の様々な形状の空隙を生じる。当然ながら、配列された空隙のパターン（例えば、同様の形状およびサイズを有する、および／または、ガラス基体にわたって配列されて分布する空隙）を有するガラス基体を用いることも可能である。なお、各図面の黒色および白色の点または線が、空隙を表している。また、ガラス基体内の全ての空隙が同じ形状（例えば、細長いまたは丸い形状）である必要はない。むしろ、基体は、複数の球形の空隙および複数の細長い空隙の混合を含んでもよい。空隙のサイズ、形状、および数は、例えば、本開示の方法に関してより詳細に後述するように、蒸着プロセス中に基体が露出されるガス、固化時間、および／または固化温度を変えることによって制御できる。
【００２３】
本明細書において用いられる「充填率(fill fractionまたはfill factor)」という用語およびその変形は、ガラス基体の全体積に対する空隙の体積の比率を示すことが意図される。様々な実施形態によれば、ガラス基体は、少なくとも約０．１体積％の空隙（例えば、少なくとも約０．２％、０．３％、０．４％、０．５％、０．６％、０．７％、０．８％、０．９％、１％、２％、３％、４％、５％、６％、％、８％、９％、または１０体積％等の空隙（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む））を含み得る。更なる実施形態では、ガラス基体は、少なくとも約１０％、少なくとも約１５％、少なくとも約２０％、少なくとも約２５％、少なくとも約３０％、少なくとも約３５％、少なくとも約４０％、少なくとも約４５％、または少なくとも約５０体積％の空隙（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む）を含み得る。空隙の充填率は、限定しない実施形態では、約０．１％〜約１０％の範囲（例えば、約０．２％〜約９％、約０．３％〜約８％、約０．４％〜約７％、約０．５％〜約６％、約０．６％〜約５％、約０．７％〜約４％、約０．８％〜約３％、約０．９％〜約２％、または約１％〜約１．５％等（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む））であり得る。
【００２４】
更なる実施形態では、本明細書において開示されるガラス基体は、少なくとも約４０％のヘーズを有し得る。本明細書において用いられる「ヘーズ」とは、基体を通過する際に平均で入射ビームから２．５度を超える角度で逸れた光の百分率として参照される（ＡＳＴＭ Ｄ１００３）。本明細書において開示される例示的なガラス基体は、約４０％を超える（例えば、約４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％等を超える（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む））ヘーズを有し得る。
【００２５】
ガラス基体は、ＯＬＥＤにおいてガラス基体として用いるための、アルミノシリケートガラス、アルカリアルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、アルカリボロシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、アルカリアルミノボロシリケートガラス、および他の適切なガラスを含むがそれらに限定されない、当該技術分野で知られている任意のガラスを含み得る。特定の実施形態では、ガラス基体は、約３ｍｍ以下（例えば、約０．１ｍｍ〜約２．５ｍｍ、約０．３ｍｍ〜約２ｍｍ、約０．７ｍｍ〜約１．５ｍｍ、または約１ｍｍ〜約１．２ｍｍ（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む）の範囲）の厚さを有し得る。光フィルタとして用いるのに適した市販のガラスの限定しない例としては、例えば、コーニング社のＥＡＧＬＥ ＸＧ（登録商標）ガラス、Ｉｒｉｓ（商標）ガラス、Ｌｏｔｕｓ（商標）ガラス、Ｗｉｌｌｏｗ（登録商標）ガラス、およびＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスが挙げられる。適切なガラスは、例えば、米国特許第８，５８６，４９２号明細書、第８，６５２，９７８号明細書、第７，３６５，０３８号明細書、第７，８３３，９１９号明細書、米国再発行出願第ＲＥ３８９５９号明細書、並びに、米国仮特許出願第６２／０２６，２６４号明細書、第６２／０１４，３８２号明細書、および第６２／１１４，８２５号明細書に開示されており、それらの全ての全体を参照して本明細書に組み込む。
【００２６】
方法
本明細書において開示されるガラス基体は、ガラスプレカーサ粒子を蒸着によって堆積させて基体を形成し、この基体を少なくとも１のガスの存在下で固化させて複数の空隙を含むガラス基体を形成することによって製造され得る。更なる実施形態では、方法は、ガラス基体を延伸して複数の細長い空隙を含む細長いガラス基体を形成することを更に含み得る。様々な実施形態によれば、ガラス基体または細長いガラス基体から、（例えば、基体から所望の形状を切り出すことによって）ガラスシートまたは他の形状が形成され得る。
【００２７】
例えば、ガラス基体またはロッドは、外面蒸着（ＯＶＤ）レイダウンプロセスを用いて製造され得る。このプロセスでは、ガラスプレカーサ粒子（例えば、酸化ゲルマニウム、アルミナ、チタニア、ジルコニア、またはそれらの組合せが必要に応じてドープされたシリカ等）が堆積されて、基体が形成され得る。ＯＶＤプロセスにおいて用いられる蒸気は、例えば、例えば、ＳｉＣｌ４、ＧｅＣｌ４、ＡｌＣｌ３、ＴｉＣｌ４、ＺｒＣｌ４、およびそれらの組合せから選択され得る。このように形成された基体は、「スートブランク」と称され得る（例えば、シリカスートブランク等）。ここで、「スート」とは、プロセス中に堆積された粒子を指す。一部の実施形態では、蒸気は、火炎バーナーまたは他の加熱装置を通過してもよく、この時点で、蒸気は少なくとも１の搬送ガス（delivery gas）と反応してスート粒子を形成し得る。適切な搬送ガスは、例えば、ＣＨ４、Ｏ２、Ｈ２、およびそれらの組合せを含み得る。様々な実施形態において、反応温度は、約１５００℃〜約２２００℃の範囲（例えば、約１８００℃〜約２１００℃、または約１８５０℃〜約２０００℃等（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む））であり得る。特定の実施形態では、堆積のために粒子を引き付けるために、ベイトロッドまたは他の装置が用いられ得る。ベイトロッドは、例えば、蒸着プロセス中に回転してもよく、スート粒子が着地して堆積可能な基体としての役割をし得る。様々な実施形態によれば、ベイトロッドは、固化の前に基体から除去され得る。
【００２８】
レイダウンプロセスの後、基体またはスートブランクは、固化の前に必要に応じて乾燥され得る。例えば、乾燥は、約９００℃〜約１２００℃の範囲（例えば、約９５０℃〜約１１５０℃、約１０００℃〜約１１２５℃、または約１０５０℃〜約１１００℃等（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む））の第１の温度で行われ得る。一部の実施形態では、基体は、例えば固化炉等の炉内または基体を加熱するための他の任意の適切な装置内に配置され得る。乾燥は、必要に応じて、少なくとも１のガス（例えば、空気、Ｃｌ２、Ｎ２、Ｏ２、ＳＯ２、Ａｒ、Ｋｒ、またはそれらの組合せ）の存在下で行われ得る。乾燥時間は、所望に応じて、例えば、基体の特性に応じて、様々であり得、例えば、約１０分間〜２時間（例えば、約２０分間〜約１．５時間、または約３０分間〜約１時間等（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む））の範囲であり得る。
【００２９】
必要に応じて行われる乾燥工程の後、基体は、基体を約１１００℃〜約１６００℃の範囲（例えば、約１１５０℃〜約１５００℃、約１２００℃〜約１４５０℃、約１２５０℃〜約１４００℃、または約１３００℃〜約１３５０℃等（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む））の第２の温度まで加熱することによって固化され得る。固化は、例えばＮ２、Ｏ２、ＳＯ２、Ａｒ、Ｋｒ、およびそれらの組合せから選択される少なくとも１のガスの存在下で行われ得る。熱は、基体を例えば固化炉等の炉内または他の任意の適切な装置内に配置することによって供給され得る。固化時間は、ガラス基体の用途および／または所望の特性に応じて様々であり得、例えば、約１時間〜約５時間の範囲（例えば約２．５時間〜約４．５時間、または約２時間〜約３時間等（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む））であり得る。
【００３０】
ガラス基体は、当該技術分野で知られている任意の適切な方法を用いて延伸されて、細長いガラス基体を形成し得る。例えば、ガラス基体は、例えば約１８００℃〜約２１００℃の範囲（例えば、約１９００℃〜約２０５０℃、または約１９５０℃〜約２０００℃等（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む））の温度まで加熱され、次に引き延ばされ、伸長され、または延伸され得る。特定の実施形態では、ガラス基体は、元の長さより少なくとも約１０％（例えば少なくとも約１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、１００％、またはそれ以上等（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む））大きい長さまで延伸され得る。次に、細長いガラス基体から、所望の形状およびサイズに合わせたガラス形状（例えば、ガラスシート等）が切り出されてもよく、必要に応じて、任意の公知の方法を用いた仕上げまたは別様の処理が行われ得る。１つの限定しない実施形態によれば、ガラスロッドの場合には、ガラスロッドを直径に沿って切断して、略円形のガラス円盤を形成してもよく、これを更に、所望の寸法を達成するために切断または成形してもよい。他の実施形態では、例えば、空隙がより丸くなるように、および／または、さほど細長くならないように、最初にガラス基体を伸長させずに、ガラス基体からガラス形状（例えばシート等）が切り出され得る。
【００３１】
所望のシート（例えば、ガラスシート）を有する基体の形成後、様々な更なる処理工程。例えば、基体は、クリーニング、研磨、仕上げ等を受け得る。一部の実施形態では、基体は、ガラス表面の空隙を低減または解消するよう処理され得る。例えば、ガラス基体は、存在し得る空隙領域（または切り出しプロセス中に生じた部分的な空隙）が潰れて略平滑な表面が形成されるよう、表面にあるガラス材料の一部を溶かすために、表面を局所的に再加熱され得る。他の実施形態では、ガラス表面が略平滑になるように、存在し得る空隙または部分的な空隙を埋めるために、ガラスの一方または両方の表面に、少なくとも１つのポリマー層がコーティングされ得る。
【００３２】
なお、様々な開示された実施形態は、その特定の実施形態に関して説明された特定の特徴、要素、または工程を含み得る。また、或る特定の実施形態に関して説明された特定の特徴、要素、または工程は、様々な説明されていない組合せまたは配列で、別の実施形態と交換されてもよく、または組み合わされてもよい。
【００３３】
また、本明細書において用いられる名詞は「少なくとも１つ」の対象を指し、特に明記しない限り、「１つのみ」の対象に限定されるべきではないことを理解されたい。従って、例えば、空隙と言った場合には、特に明記しない限り、２以上のそのような空隙を有する例を含む。同様に、「複数」は「２つ以上」を示すことが意図される。従って、「複数の空隙」は、２つ以上のそのような空隙（例えば３つ以上のそのような空隙等）を含む。
【００３４】
本明細書において、範囲は、「約」或る特定の値から、および／または、「約」別の特定の値までと表現され得る。そのような範囲が表現された場合には、例は、その或る特定の値から、および／または、別の特定の値までを含む。同様に、値が「約」という語を用いて概算として表現された場合には、その特定の値が、別の態様を構成することを理解されたい。更に、各範囲の終点は、他方の終点との関係において、および他方の終点から独立して、有意であることを理解されたい。
【００３５】
本明細書において用いられる「略」、「実質的に」、およびそれらの変形の用語は、記載された特徴が、或る値または記載に等しいまたはほぼ等しいことを意味することが意図される。例えば、「略平面状の」表面は、平面状またはほぼ平面状の表面を意味することが意図される。更に、上記に定義したように、「実質的に類似」とは、２つの値が等しいまたはほぼ等しいことを意味することが意図される。一部の実施形態では、「実質的に類似」とは、互いの１０％以内（例えば、互いの約５％以内、または互いの約２％以内等）である値を示し得る。
【００３６】
特に明記しない限り、本明細書において述べられたいずれの方法も、その工程が特定の順序で行われることを要することは意図しない。従って、方法の請求項が、その工程が辿るべき順序を実際に記載していない場合、または、特許請求の範囲もしくは説明において、その工程が特定の順序に限定されることが具体的に述べられていない場合には、どのような特定の順序も推論されることは意図しない。
【００３７】
特定の実施形態の様々な特徴、要素、または工程は、「〜を含む／有する」という移行句を用いて開示され得るが、それらの特徴、要素、または工程を含む、「〜からなる」または「〜から実質的になる」という移行句を用いて記載され得る別の実施形態も暗示されることを理解されたい。従って、例えばＡ＋Ｂ＋Ｃを含む装置に対して暗示される別の実施形態は、装置がＡ＋Ｂ＋Ｃからなる実施形態、および装置がＡ＋Ｂ＋Ｃから実質的になる実施形態を含む。
【００３８】
本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、本開示に対して様々な変形および変更が行われ得ることが、当業者には自明であろう。当業者は、本開示の精神および本質を組み込んだ本開示の実施形態の変形、組合せ、部分的な組合せ、および変更を想到し得るものであるから、本開示は、添付の特許請求の範囲の範囲内のあらゆるもの、およびそれらの等価物を含むものと解釈されるべきである。
【実施例】
【００３９】
以下の実施例は、限定することは意図せず、説明のみを意図するものであり、本発明の範囲は特許請求の範囲によって定められる。
【００４０】
外面蒸着（ＯＶＤ）レイダウンプロセスによってシリカ粒子を堆積させて、シリカスートブランクを形成した。ＳｉＣｌ４を含む蒸気を、約２０００℃の温度で、ＣＨ４およびＯ２の搬送ガスと反応させた。得られたシリカ粒子を堆積させて、シリカスートブランクを形成し、これをＣｌ２ガスの存在下で１１２５℃で１時間にわたって固化炉内で乾燥させた。固化炉内において１００％Ｎ２ガスの存在下で１４９０℃で２時間にわたって固化を行った。焼結中に、Ｎ２ガスがブランク内に閉じ込められ、ガラス基体にランダムに分布する空隙が形成された。次に、ガラス基体を延伸して、直径が１インチ（２．５４ｃｍ）の略円形の断面を有するガラスロッドにした。ガラスロッドから、（例えば、ロッドの長さに対して横断方向に切断を行うことにより）約０．５ｍｍの厚さを有する円盤形状のガラスシートを切り出した。
【００４１】
複数の空隙を含むガラスシートの光抽出効率を、空隙を含まない標準的なガラスと比較した。標準的なガラス基体および空隙を含むガラス基体を、ＯＬＥＤ Ａｌｑ３蛍光材料上に配置し、ガラス表面上に屈折率マッチングオイルをＯＬＥＤ材料と接触させて配置した。次に、ＵＶ光を用いて、蛍光材料を励起した。図５において、領域Ａは蛍光材料上に載置された標準的なガラスに対応し、領域Ｂは蛍光材料上に載置された空隙を含むガラスに対応する。領域Ｂは、領域Ａより遥かに明るい強度を示すことがわかる。更に、図６は、図５に示されている線Ｘに沿って測定された定量的強度プロファイルを示す。領域Ｂについて、領域Ａと比較して、２．５の平均光抽出効率が算出された。この計算においては、領域Ｂの（空隙を含まない）小さい中心領域は考慮しなかった。
【００４２】
空隙を含むガラス基体のヘーズを測定したところ、９８％であり、これは、改善された光抽出効率の少なくとも一部を説明し得るものであると考えられる。最後に、ガラス基体内における光散乱プロセスをシミュレーションするために、Ｚｅｍａｘノンシーケンシャルレイトレーシングモデルを開発し、複数の空隙を含むガラス基体の光抽出効率の物理特性を更に調べた。ソース層をガラス層（０．５ｍｍ）と接触させて配置した。１．５８μｍの粒径を仮定したミー散乱モデルを用いた。Ｚｅｍａｘモデルでは、約２．７の理論的光抽出効率が算出され、これは上述の実験結果と一致する。
【００４３】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００４４】
実施形態１
（ａ）カソードと、
（ｂ）電子輸送層と、
（ｃ）発光層と、
（ｄ）正孔輸送層と、
（ｅ）アノードと、
（ｆ）第１の表面、それとは反対側の第２の表面、およびそれらの間に配置された複数の空隙を含む少なくとも１つのガラス基体であって、空隙充填率が少なくとも約０．１体積％であるガラス基体と
を含むことを特徴とする有機発光ダイオード。
【００４５】
実施形態２
前記複数の空隙の各々がそれぞれ独立して約０．０１μｍ〜約１００μｍの範囲の直径を有する、実施形態１記載の有機発光ダイオード。
【００４６】
実施形態３
前記複数の空隙の平均直径が約０．１μｍ〜約１０μｍの範囲である、実施形態１〜２のいずれか１つに記載の有機発光ダイオード。
【００４７】
実施形態４
前記少なくとも１つのガラスシートが複数の細長い空隙を含む、実施形態１〜３のいずれか１つに記載の有機発光ダイオード。
【００４８】
実施形態５
前記細長い空隙がそれぞれ独立して約０．０１μｍ〜約２０００μｍの範囲の長さを有する、実施形態４記載の有機発光ダイオード。
【００４９】
実施形態６
前記細長い空隙の平均長さが約０．１μｍ〜約２００μｍの範囲である、実施形態４記載の有機発光ダイオード。
【００５０】
実施形態７
前記複数の空隙の前記充填率が約０．１〜約１０％の範囲である、実施形態１〜６のいずれか１つに記載の有機発光ダイオード。
【００５１】
実施形態８
前記少なくとも１つのガラス基体が少なくとも約４０％のヘーズ値を有する、実施形態１〜７のいずれか１つに記載の有機発光ダイオード。
【００５２】
実施形態９
前記少なくとも１つのガラス基体が複数の細長い空隙を含み、前記複数の細長い空隙の縦軸が、前記ガラス基体の前記第１の表面および前記第２の表面に対して垂直な方向に延びる、実施形態１〜３および７〜８のいずれか１つに記載の有機発光ダイオード。
【００５３】
実施形態１０
前記少なくとも１つのガラス基体が、約０．１ｍｍ〜約３ｍｍの範囲の厚さを有する、実施形態１〜９のいずれか１つに記載の有機発光ダイオード。
【００５４】
実施形態１１
実施形態１〜９のいずれか１つに記載の有機発光ダイオードを含むことを特徴とするディスプレイ装置。
【００５５】
実施形態１２
ガラス基体を製造する方法であって、
ガラスプレカーサ粒子を蒸着によって堆積させて基体を形成する工程と、
前記基体を少なくとも１のガスの存在下で固化させて複数の空隙を含むガラス基体を形成する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【００５６】
実施形態１３
前記ガラス基体を延伸して複数の細長い空隙を含む細長いガラス基体を形成する工程と、必要に応じて、前記細長いガラス基体からガラスシートを形成する工程とを更に含む、実施形態１２記載の方法。
【００５７】
実施形態１４
前記ガラスプレカーサ粒子が、酸化ゲルマニウム、アルミナ、チタニア、またはジルコニア、およびそれらの組合せから選択される少なくとも１つの成分が必要に応じてドープされたシリカを含む、実施形態１２〜１３のいずれか１つに記載の方法。
【００５８】
実施形態１５
前記蒸着の蒸気がＳｉＣｌ４、ＧｅＣｌ４、ＡｌＣｌ３、ＴｉＣｌ４、ＺｒＣｌ４、およびそれらの組合せから選択される、実施形態１２〜１４のいずれか１つに記載の方法。
【００５９】
実施形態１６
前記基体を固化させる前記工程が、前記基体を約１１００℃〜約１５００℃の範囲の第１の温度まで加熱する工程を含み、前記少なくとも１のガスが、空気、Ｏ２、Ｎ２、ＳＯ２、Ｋｒ、Ａｒ、およびそれらの組合せから選択される、実施形態１２〜１５のいずれか１つに記載の方法。
【００６０】
実施形態１７
前記基体を、約９００℃〜約１２００℃の範囲の温度で約１０分間〜約１時間にわたって、必要に応じて空気、Ｃｌ２、Ｏ２、Ｎ２、ＳＯ２、Ｋｒ、Ａｒ、およびそれらの組合せから選択される少なくとも１の更なるガスの存在下で、乾燥させる工程を更に含む、実施形態１２〜１６のいずれか１つに記載の方法。
【００６１】
実施形態１８
前記複数の空隙を含む前記ガラス基体がガラスロッドであり、前記方法が、前記ガラスロッドからガラスシートを切り出す工程を更に含む、実施形態１２〜１７のいずれか１つに記載の方法。
【００６２】
実施形態１９
第１の表面と、その反対側の第２の表面と、それらの間に配置された複数の細長い空隙であって、前記第１の表面および前記第２の表面に対して略垂直な縦軸を有する細長い空隙とを含むことを特徴とするガラスシート。
【００６３】
実施形態２０
前記複数の細長い空隙が約０．１μｍ〜約１０μｍの範囲の平均直径および約１μｍ〜約２００μｍの範囲の平均長さを有する、実施形態１９記載のガラスシート。
【００６４】
実施形態２１
前記ガラスシートが少なくとも約０．１体積％の空隙充填率および／または少なくとも約４０％のヘーズを有する、実施形態１９または２０記載のガラスシート。
【符号の説明】
【００６５】
１１０  カソード
１２０  電子輸送層
１３０  発光層
１４０  正孔輸送層
１５０  アノード
１６０  ガラス基体
Ｂ  複数の空隙
Ｌ  縦軸
Ｓ１  第１の表面
Ｓ２  第２の表面
【図１】
2018512704.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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