CN106458717A - 玻璃制品、具有发光物质颗粒的玻璃制品、用于制造玻璃制品的装置、用于制造玻璃制品的方法和用于制造具有发光物质颗粒的玻璃制品的方法 - Google Patents
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Abstract
在多个实施例中提供玻璃制品(200) (202),所述玻璃制品(200)包含:具有表面的玻璃基质、第一类型颗粒(208)和至少一种第二类型颗粒(210),其中所述第二类型颗粒(210)具有比所述第一类型颗粒(208)更高的折射率;其中所述第一类型颗粒(208)被玻璃基质(204)完全包围,从而使玻璃基质(204)的表面不含有所述第一类型颗粒(208),并将所述第二类型颗粒(210)布置在所述第一类型颗粒(208)上方和/或之间且至少部分在玻璃基质(204)中且至少部分在玻璃基质 (204)的表面上,从而提高玻璃制品(200)的折射率。
Description
在多个实施例中,提供玻璃制品、具有发光物质颗粒的玻璃制品、用于制造玻璃制品的装置、用于制造玻璃制品的方法和用于制造具有发光物质颗粒的玻璃制品的方法。
基于有机物质的光电组件,例如有机发光二极管(OLED)在日常照明中得到越来越广泛的应用,例如用作平面光源。
有机光电组件(例如OLED)可以在载体上具有阳极和阴极以及其间的有机功能层体系。该有机功能层体系可以具有一个或多个产生电磁辐射的发射体层,一个或多个用于生成载荷子对且分别由两个或多个载荷子对-生成-层(“电荷生成层”,CGL)制成的载荷子对-生成-层结构,以及一个或多个也称为空穴传输层(“空穴传输层”,HTL)的电子阻隔层和一个或多个也称为电子传输层(“电子传输层”,ETL)的空穴阻隔层,以引导电流。
电极之间的电流导致在有机功能层体系中产生电磁辐射。电磁辐射可以借助在所述组件中的全反射在没有技术辅助的情况下从OLED中通常耦合输出仅约20%。在OLED中的内部全反射可以通过使用散射层而降低,例如使用在第一电极和载体之间的散射层。由此可以耦合输出更高比例的所产生的电磁辐射,例如光。
在传统的散射层中使用有机基质(该散射层由此也称为有机散射层),其中嵌入具有不同于有机基质的折射率的散射中心。然而,有机散射层在与水和/或氧接触时会发生老化或退化,由此降低OLED的稳定性。有机散射层的另一个缺点在于其低的折射率(n大约1.475)。由于有机功能层结构大多具有约1.7的由层厚度平均的折射率,所以通过有机散射层的低折射率在第一电极与散射层的界面上产生对于全反射标准而言适中的入射角,从而使得耦合输出效率也是适中的。
此外,传统地在形成散射层之前清洁载体和在形成第一电极之前清洁具有散射层的载体,由此使得用于形成光电组件的制造方法变得更耗费时间和成本。
此外,传统的有机散射层由于载体与散射层的界面而容易受到机械磨损。所述有机散射层还可能在接下来的涂覆和/或清洁工艺中例如被溶剂损坏。
此外,由高折射率的玻璃焊料制成且具有嵌入的散射中心的散射层是已知的。对于这些散射层而言,散射中心的数量密度从内部向表面向外减小或者在层横截面中是均匀的。该层横截面由用于制备层的传统方法获得,这些层由散射中心和基质物质(例如玻璃焊料)的悬浮液或糊料形成。然而,散射层的粗糙度或散射中心的形状可能导致在散射层表面上形成毛刺(Spikes)。当使用散射颗粒作为散射中心时,在散射层表面上未完全被玻璃包裹的散射颗粒同样可能形成毛刺。毛刺可以理解为具有高纵横比的局部表面粗糙化。特别是对于薄OLED的实施方案而言,毛刺可能导致第一电极与第二电极的短路。此外,当制造OLED时,在散射层的毛刺的紧邻环境中可能在散射层之上或上方出现层的局部扭曲或脱网(Entnetzen),例如第一电极或有机功能层。如果在组件上施加薄膜包封(Verkapselung),则由于毛刺而存在薄膜包封在局部不严密的危险,这会导致部件的退化。
散射层的表面特性,例如低的表面粗糙度或特定的波纹在传统上通过额外施加在散射层上的玻璃层来调节。这也降低了在散射层表面上存在未完全被玻璃包裹的散射颗粒的危险。然而,额外的层大多需要额外的退火步骤和因此延长了工艺操作。此外,这样的方法的缺点在于,不能受控地在散射层的表面上布置改变折射率的物质。
此外,已知传统的方法,其中当玻璃还是热的时候就将颗粒施加在浮法玻璃-玻璃带上,从而使得颗粒下沉到浮法玻璃中或与其进行化学反应。然而,这样做的缺点在于,共同施加多种尺寸的颗粒,这会导致上面提到的问题。特别地,玻璃的表面品质(粗糙度)可能由此变差,因为不能特定地施加颗粒且颗粒可能部分地从表面突起。
在多个实施例中,提供玻璃制品、具有发光物质颗粒的玻璃制品、用于制造玻璃制品的装置、用于制造玻璃制品的方法和用于制造具有发光物质颗粒的玻璃制品的方法,由此例如可以在光电组件的载体和/或盖板制造过程中形成光电组件的耦合输出结构或耦合输入结构。
在多个实施例中,提供玻璃制品。该玻璃制品可以包含具有表面的玻璃基质、第一类型颗粒和至少一种第二类型颗粒。所述第二类型颗粒可以具有比所述第一类型颗粒更高的折射率,其中所述第一类型颗粒被玻璃基质完全包围,从而使玻璃基质的表面不含有所述第一类型颗粒,并将所述第二类型颗粒布置在所述第一类型颗粒上方和/或之间且至少部分在玻璃基质中且至少部分在玻璃基质的表面上,从而提高玻璃制品的折射率,例如在该表面的区域中或在该玻璃制品的表面上。
在多个实施例中,涉及电磁辐射,例如关于颗粒和玻璃基质的光学特性。电磁辐射是指至少一种波长范围的电磁辐射,其射到玻璃制品上并例如被该玻璃制品透射或反射。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述玻璃制品可以设计为在电磁辐射的可见光波长范围内至少半透明的,例如透明的,例如着色的。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述玻璃制品可以设计为平板玻璃,例如载体、盖板、窗户、玻璃板或平面光波导;例如有机发光二极管、太阳能电池的载体和/或盖板,或者光波导形式的显示器的背光。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述玻璃制品可以设计为中空玻璃,例如玻璃管或玻璃瓶;例如白炽灯的玻璃瓶或荧光灯(Leuchtstoffrohr)的玻璃管。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述玻璃制品可以设计为玻璃纤维,例如玻璃棉或光波导。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述玻璃基质可以是或包含金属玻璃;例如共晶体形式的金属合金。金属玻璃也可以形成在相同物质组成的金属上。所述颗粒还可以阻止金属的结晶或在金属中的裂纹形成。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述表面的平均粗糙度(均方根粗糙度 -RMS)为小于大约10 nm,例如为大约0.1 nm至大约8 nm。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述表面可以具有一部分的暴露的第二类型颗粒和玻璃基质。由此可以改变在表面附近上的折射率。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒的折射率分别为或者设计为大约1.5至大约4.0,例如大约1.7至大约3.9;例如大约2.3至大约3.1。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述第一类型颗粒的平均直径为大约100 nm至大约50 µm,例如大约250 nm至大约350 nm。例如,设计为发光物质颗粒的第一类型颗粒的平均直径可以为大约20 µm至大约30 µm。相反地,设计为对于可见光的散射中心的第一类型颗粒的平均直径可以为大约230 nm至大约350 nm。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述第二类型颗粒的平均直径可以为大约10nm至大约1 µm,例如大约10 nm至大约700 nm,例如大约10 nm至大约500 nm,例如大约10nm至大约350 nm,例如大约10 nm至大约250 nm,例如大约10 nm至大约100 nm,例如大约10nm至大约30 nm。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒的折射率与玻璃基质的折射率对于至少一种波长的电磁辐射而言的数值差异可以为大于0.05;例如为大约0.05至大约2.5。
在多个实施例中,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒可以是无定形或结晶的和/或纳米颗粒。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,第二类型颗粒的平均直径与第一类型颗粒的平均直径的比例可以为大约2∙10-4至大约1。换句话说,所述第二颗粒可以具有比第一类型颗粒更小的平均直径。由此可以例如降低表面的粗糙度。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述第二类型颗粒可以如此设计,以使得例如在第一类型颗粒的球形堆积形式的情况中,第二类型颗粒填充第一类型颗粒之间的空隙。由此可以例如提高在玻璃基质中在表面附近的颗粒密度。由此可以通过填充在颗粒之间的较低空腔体积的玻璃基质而降低表面粗糙度,并且因此可以形成更光滑的表面。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,第二类型颗粒的平均直径与第一类型颗粒的平均直径的比例可以如此设置,以使得第一类型颗粒和/或第二类型颗粒在玻璃基质中的堆积密度为50%至100%。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述第一类型颗粒和/或所述第二类型颗粒分别具有与所述玻璃基质和电磁辐射相关的下列光学功能特性的一种或多种或者如此设计:非散射的高折射率颗粒(Hochindexpartikel);散射颗粒;吸收辐射的,优选在电磁辐射的紫外和/或红外波长范围内吸收辐射的,例如作为UV-或IR保护;在电磁辐射的可见光波长范围内吸收辐射的,例如作为光学滤波器;和/或转换波长的,例如作为转换器材料。高折射率颗粒对于电磁辐射的折射率例如可以为大于1.7。所述散射颗粒对于电磁辐射波长和玻璃基质折射率可以例如具有这样的折射率和直径,以使得所述散射颗粒可以将入射的电磁辐射散射。在所述玻璃制品的一个实施方案中,第二类型颗粒相对于第一类型颗粒可以具有相同的材料和/或相同的平均直径。然而,所述第二类型颗粒可以在至少一个光学功能特性方面与第一类型颗粒不同,例如在光学功能特性的波长范围方面和/或在光学功能特性的强度方面。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒包含或由这样的材料形成,其在玻璃基质中具有电致变色、向电、热致变色和/或光致变色的特性。 借助第一类型颗粒和/或第二类型颗粒的这些特性的一个或多个,所述玻璃制品可以具有颜色、不透明度、半透明度、对于入射到该玻璃制品上的电磁辐射的一个或多个波长、波长范围和/或偏振的透射率、吸收和/或反射的改变。然而,具有电致变色、向电、热致变色和/或光致变色特性的颗粒应当如此设计,以使得这些颗粒在将其分布在玻璃基质中的温度下基本上保持其形状和/或在玻璃制品中仍然作为颗粒存在,即在玻璃基质中保持颗粒形式。它们例如可以是经包覆的。
作为电致变色和/或向电特性的实例,所述玻璃制品在改变外部电场或穿过该玻璃制品的电流场的情况下可以例如从透明变成半透明。电致变色特性例如可以在第一类型颗粒和/或第二类型颗粒的情况下存在,其例如包含或由过渡金属氧化物例如氧化钨(WO3)形成。此外,平板玻璃形式的玻璃制品例如可以在两个平面侧上具有电触点或电极,借助其可以调节所述玻璃制品的光学特性。
作为热致变色特性的实例,所述玻璃制品在改变该玻璃制品的温度时可以例如是自变色的(selbsttönend),例如反射率和/或透明度根据温度而变化。热致变色特性例如可以在第一类型颗粒和/或第二类型颗粒中存在,其例如包含或由例如氧化锌、氧化铟(III)、氧化铅(II)、硫酸镍、二氧化钛,例如金红石形式;氧化铬(III):氧化铝(III)和/或在说明书中提及的颗粒材料之一的具有热致变色特性的矿物形式、混合物或合金形成。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述第二类型颗粒的折射率与第一类型颗粒的折射率对于至少一种波长的电磁辐射而言的数值差异可以为大于0.05;例如为大约0.05至大约2.5,例如0.05至1。借助不同的折射率可以例如形成在所述玻璃制品中从表面的折射率梯度。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述玻璃基质可以具有至少另一种类型颗粒,其中该另一种类型颗粒在至少一个光学功能特性方面与第一类型颗粒和第二类型颗粒不同,例如具有不同的折射率,或者是发光物质。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述玻璃基质可以具有以一定距离与第一表面相对的第二表面,其中在该第二表面上,所述第一类型颗粒暴露并且所述第二表面不含有所述第二类型颗粒。由此可以例如形成这样的玻璃制品,其第一表面和第二表面可具有不同光学特性,例如取决于入射到玻璃制品上的那侧的反射率。
替代地,所述第二表面可以不含有第一类型颗粒和第二类型颗粒。由此可以形成表面不含有第一类型颗粒和第二类型颗粒的玻璃制品。当第一类型材料和第二类型材料会对健康有害时,这例如可能是有利的,因为由此可以避免在使用该玻璃制品时的直接本体接触。
替代地,所述第二表面可以不含有第一类型颗粒和第二类型颗粒且在第二表面上呈现暴露。由此可以形成光学对称的玻璃制品,从而可以避免表面光学特性的混淆。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述玻璃制品可以具有一层或多层的第一类型颗粒和/或第二类型颗粒。在这些层中,可以例如将颗粒以不同的体积浓度布置在玻璃制品中。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒可以基本上均匀分布在玻璃制品中。基本上均匀分布在此涉及玻璃制品除玻璃制品表面的那部分。
在所述玻璃制品的一个实施方案中,在玻璃制品中的第一类型颗粒和/或第二类型颗粒可以基本上分布在表面上。由此可以例如形成具有高的机械破碎率(Bruchrate)的玻璃制品。
在多个实施方案中,提供用于制造根据上述实施方案任一项的玻璃制品的方法,该方法包括:提供具有表面的熔融玻璃基质,将第一类型颗粒通过第一表面分布在熔融玻璃基质中,以使得所述第一类型颗粒被熔融玻璃基质完全包围,从而使玻璃基质的表面不含有所述第一类型颗粒;将第二类型颗粒通过所述表面分布在玻璃熔体中,以使得所述第二类型颗粒布置在所述第一类型颗粒上方和/或之间且至少部分在所述玻璃基质中且在玻璃基质的表面上。
在用于制造玻璃制品的方法的多个实施方案中,所述第二类型颗粒可以具有比第一类型颗粒更高的折射率。
在多个实施方案中,用于制造玻璃制品的方法可以具有所述玻璃制品的特征;且玻璃制品可以具有用于制造该玻璃制品的方法的特征,只要所述特征可以在各自情况下有意义地使用。
在用于制造玻璃制品的方法的多个实施方案中,所述第一类型颗粒可以如此设计并分布在熔融的玻璃基质中,以使得第一类型颗粒在第二类型颗粒分布到熔融的玻璃基质中时用作对于第二类型颗粒的扩散阻隔物。
在用于制造玻璃制品的方法的多个实施方案中,所述第二类型颗粒可以如此分布在玻璃基质中,以使得玻璃制品的折射率提高,例如在玻璃制品的表面上。
在用于制造玻璃制品的方法的多个实施方案中,所述方法还可以包括将所述玻璃熔体在预定的模具中,例如玻璃制品的模具中成型,例如作为平面玻璃、中空玻璃或玻璃纤维。
在多个实施方案中,提供具有根据上述实施方案任一项的玻璃制品的光电组件。该光电组件可以具有用于将电流转化为电磁辐射和/或用于将电磁辐射转化为电流的光学活性区;其中所述玻璃制品设计为该光学活性区的覆盖体,并布置在电磁辐射的射线路径中。所述覆盖体可以例如设计为所述光电组件的载体和/或盖板。
在所述光电组件的一个实施方案中,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒可以形成与电磁辐射相关的耦合输出结构和/或耦合输入结构。耦合输入结构和/或耦合输出结构通常也可以称为耦合结构。
在所述光电组件的一个实施方案中,所述光电组件还可以具有在光学活性区之上或上方的包封结构,其中该包封结构对于水和/或氧气穿过该包封结构至光学活性区中的扩散而言设计为气密性的,且其中该包封结构包含所述玻璃制品或由其构成。所述覆盖体可以是所述包封结构的一部分或者形成其。所述包封结构可以例如设计为用于阻止气体,例如照明气体从光学活性区穿过包封结构的扩散。
在所述光电组件的一个实施方案中,所述光电组件可以设计为发光二极管、太阳能电池;荧光灯、白炽灯、发光管或卤素灯。
在所述光电组件的一个实施方案中,所述光电组件可以设计为有机光电组件,例如有机光电探测器、有机太阳能电池和/或有机发光二极管。
在所述光电组件的一个实施方案中,所述光学活性区可以具有第一电极、第二电极和在第一电极和第二电极之间的有机功能层结构,其中所述有机功能层结构设计为用于转化电磁辐射和/或电流,且其中所述第一电极形成在覆盖体之上或上方和/或所述覆盖体布置在所述第二电极之上或上方。
在多个实施方案中,提供用于制造光电组件的方法,其中所述组件具有根据上述实施方案任一项的玻璃制品。所述方法可以包括:在玻璃制品之上或上方形成光学活性区和/或将所述玻璃制品施加在光学活性区之上、上方和/或周围。所述玻璃制品可以设计为与被所述光学活性区吸收或发射的电磁辐射相关的耦合输出结构和/或耦合输入结构并布置在电磁辐射的射线路径中。
在多个实施方案中,用于制造光电组件的方法可以具有所述光电组件的特征;且光电组件可以具有用于制造光电组件的方法的特征,只要所述特征可以在各自情况下有意义地使用。
在多个实施方案中,提供用于制造根据上述实施方案任一项的玻璃制品的装置。所述装置包含:用于熔融玻璃基质的传送段,其中设置该传送段以使得所述熔融玻璃基质沿着传送段冷却;第一涂覆器,其设置用于将第一类型颗粒分布在第一冷却区中的熔融玻璃基质中,其中将所述第一涂覆器沿着所述传送段布置,以使得在第一冷却区中的熔融玻璃基质对于所述第一类型颗粒具有粘度,以使得所述第一类型颗粒被玻璃基质完全包围,从而使得玻璃基质的表面不含有第一类型颗粒;和至少一个第二涂覆器,其设置用于将第二类型颗粒分布在第二冷却区中的熔融玻璃基质中,其中将所述第二涂覆器沿着所述传送段布置,以使得在第二冷却区中的熔融玻璃基质对于所述第二类型颗粒具有粘度,以使得所述第二类型颗粒布置在所述第一类型颗粒上方和/或之间且至少部分在所述玻璃基质中且在所述玻璃基质的表面上。
在所述装置的一个实施方案中,所述第一涂覆器可以设计为对于在第一冷却区中的玻璃基质的温度而言是耐温度变化的,例如以一定的距离布置在玻璃基质的上方,和/或所述第二涂覆器可以设计为对于在第二冷却区中的玻璃基质的温度而言是耐温度变化的,例如以一定的距离布置在玻璃基质的上方,例如隔热的。
在所述装置的一个实施方案中,所述传送段可以具有上冷却区和下冷却区,其中第一冷却区和第二冷却区布置在上冷却区和下冷却区之间,其中所述上冷却区设置用于接收熔融玻璃基质,例如借助虹吸管状的流动、唇石(Lippstein)、束紧管 (Einschnürung)和/或静化盆;且下冷却区设置用于使熔融玻璃制品成型,例如借助送料机、旋转装置、离心装置、辊。
在所述装置的一个实施方案中,所述传送段可以具有浮浴(Floatbad)或送料机;和冷却段。
在多个实施方案中,提供具有发光物质颗粒的玻璃制品。所述玻璃制品包含:具有表面的玻璃基质;在玻璃基质中的发光物质颗粒,其中所述发光物质颗粒包含发光物质或由其构成,其中所述发光物质吸收第一波长的电磁辐射并以第二波长发射被吸收的电磁辐射的一部分;其中将所述发光物质颗粒分布在玻璃基质中,以使得所述表面基本上不含有发光物质颗粒。
由此可以例如阻止所述发光物质直接在所述表面上暴露。这例如对于可能有害健康的发光物质可能是有利的。
在具有发光物质颗粒的玻璃制品的一个实施方案中,所述发光物质颗粒可以被玻璃基质完全包围。
在具有发光物质颗粒的玻璃制品的一个实施方案中,所述玻璃基质还可以具有与所述表面相对的另一个表面,其中发光物质颗粒如此布置在所述玻璃基质中,以使得所述发光物质颗粒在另一个表面上暴露;或者所述发光物质颗粒如此布置在所述玻璃基质中,以使得另一个表面不含有发光物质颗粒。例如,所述发光物质由此可以完全或一侧在所述玻璃制品中而免受外部化学或机械影响。
在多个实施方案中,具有发光物质颗粒的玻璃制品可以具有根据包含第一类型颗粒和第二类型颗粒的玻璃制品的上述特征的实施方案任一项的特征,例如关于玻璃基质、表面、颗粒特性的特征,只要这些实施方案的特征可以有意义地使用。
在多个实施方案中,提供用于制造具有发光物质颗粒的玻璃制品的方法,所述方法包括:提供具有第一表面和以一定距离与第一表面相对的第二表面的熔融玻璃基质,将发光物质颗粒通过所述第一表面分布在熔融玻璃基质中,其中所述发光物质颗粒包含发光物质或由其构成,其中所述发光物质吸收第一波长的电磁辐射并以第二波长发射被吸收的电磁辐射的一部分;其中将所述发光物质颗粒分布在熔融玻璃基质中,以使得所述第一表面和/或第二表面基本上不含有发光物质颗粒。
在多个实施方案中,用于制造具有发光物质颗粒的玻璃制品的方法可以具有包含发光物质颗粒的玻璃制品的特征;且具有发光物质颗粒的玻璃制品可以具有用于制造具有发光物质颗粒的玻璃制品的方法的特征,只要所述特征可以在各自情况下有意义地使用。
在多个实施方案中,用于制造具有发光物质颗粒的玻璃制品的方法可以具有用于制造所述玻璃制品的方法的特征和所述玻璃制品的特征并且反之亦然,只要它们可以在各自情况下有意义地使用。
本发明的实施例显示在附图中并且在下文中进一步阐述。
图1显示了用于制造根据多个实施例的玻璃制品的流程图;
图2显示了在用于制造根据多个实施例的玻璃制品的方法中的玻璃基质的示意图;和
图3显示了具有根据多个实施例的玻璃制品的光电组件。
在下面的详细说明中参考附图,其构成本申请的一部分并在其中形象化地展示了可以实施本发明的具体实施方案。在这方面,参照所描述的一个或多个附图的取向,使用方向术语例如“上”、“下”、“前”、“后”、“前面的”、“后面的”等。因为实施方案的部件可以定位在许多不同的取向,所述方向术语用于形象化描述并且不以任何方式限制。理解到可以使用其它实施方案并进行结构或逻辑的改变,而没有偏离本发明的保护范围。理解到在这里描述的多个示例性实施方案的特征可以彼此组合,除非另外特别指明。因此,不能狭义地理解下面的详细说明,且本发明的保护范围通过所附的权利要求限定。
在本说明中,使用术语“接合”、“连接”和“耦合”以描述直接和间接的接合、直接或间接的连接以及直接或间接的耦合。在附图中,在适当的时候,相同的附图标记理解为相同或相似的元件。
在多个实施方案中描述光电组件,其中光电组件具有光学活性区。该光学活性区可以通过施加在该光学活性区的电压而发射电磁辐射。在多个实施方案中,所述光电组件可以设计为使电磁辐射具有包括X射线辐射、UV辐射(A-C)、可见光和/或红外辐射(A-C)的波长范围。
所述光电组件可以例如设计为发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、发光晶体管或有机发光晶体管,例如有机场效应晶体管(OFET)和/或有机电子器件。
此外,可以设置多个发射电磁辐射的组件,例如安装在一个共同的外壳中。光电组件可以包含有机功能层体系,其也被同义地称作有机功能层结构。该有机功能层结构可以包含有机物质或有机物质混合物或由其构成,其例如设置用于由提供的电流发射电磁辐射。
有机发光二极管可以设计为所谓的顶部发射器和/或所谓的底部发射器。在底部发射器的情况中,电磁辐射从电活性区通过载体发射。在顶部发射器的情况中,电磁辐射从电活性区上侧发射而不通过载体。
顶部发射器和/或底部发射器也可以设计为光学透明的或光学半透明的,例如下面描述的层或结构的每一个可以是或设计为对于被吸收或发射的电磁辐射而言透明或半透明的。
在多个实施例中,耦合结构是设置用于电磁辐射的内部耦合输出或内部耦合输入的层或结构。在内部耦合输出的情况中,例如电磁辐射,例如光可以由光电组件耦合输出,其可以在该光电组件的光学活性区中引导或产生。在多个实施例中,可以借助在玻璃基质中的第一类型颗粒、第二类型颗粒和/或发光物质颗粒形成耦合结构。
在多个实施例中,术语“半透明”或“半透明层”可以理解为,层对于电磁辐射是透明的,例如对于被光电组件吸收或产生的(例如一个或多个波长范围)的光,例如对于在可见光波长范围中的光(例如至少在波长范围380 nm至780 nm的部分范围中)。例如,在多个实施例中,术语“半透明层”可以理解为,基本上所有在结构(例如层)中耦合输入的光量也由该结构(例如层)耦合输出,其中在此可以散射所述光的一部分。
在多个实施例中,术语“透明”或“透明层”可以理解为,层对于电磁辐射使透明的(例如至少在波长范围380 nm至780 nm的部分范围中),其中在结构(例如层)中耦合输入的光在没有散射或光转化的情况下也由该结构(例如层)耦合输出。
在多个实施例中,玻璃是没有晶体结构的固体材料,从而使玻璃的原子或分子不形成晶格,而是基本上随机排列的。在玻璃中对于玻璃的原子或分子因此不存在长程有序性。然而,玻璃的原子或分子可以在局部具有短程有序性。因此,玻璃具有被称为无定形的原子或分子结构。在多个实施例中,玻璃制品的玻璃基质由玻璃构成或者包含其或设计为玻璃。玻璃制品可以称为由玻璃制成的成型体,其借助软化玻璃的成型或玻璃原材料的熔化而形成。玻璃熔化的过程可以理解为玻璃的热液化,即熔化。在多个实施例中,所述玻璃可以是金属玻璃或非金属玻璃。非金属玻璃可以例如是由有机物质制成的玻璃或无机非金属玻璃。有机玻璃可以包含例如热塑性材料如聚邻苯二甲酰胺(PPA)、热固性材料如环氧化物或聚氨酯树脂、弹性体如硅酮或者例如具有上述材料之一的杂化材料;例如聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚烯烃、硅酮如聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷/聚二苯基硅氧烷;硅氮烷、环氧化物等,例如硅酮杂化物、硅酮-环氧化物-杂化物。无机非金属玻璃可以是例如非氧化玻璃,例如卤化物玻璃或硫族化物玻璃;或氧化玻璃。氧化玻璃可以是例如磷酸盐玻璃、硅酸盐玻璃或硼酸盐玻璃,例如碱金属硼酸盐玻璃。硅酸盐玻璃可以是例如铝硅酸盐玻璃、铅硅酸盐玻璃、碱金属硅酸盐玻璃、碱金属-碱土金属硅酸盐玻璃或硼硅酸盐玻璃;例如钠钙硅酸盐玻璃。在多个实施例中,玻璃制品可以设计为载体或盖板,例如汽车领域中的汽车玻璃;镜子中的玻璃、光学组件中如显微镜、望远镜、物镜的透镜、棱镜、眼镜镜片、隐形眼镜;钢化玻璃或复合玻璃;光波导、例如有机发光二极管、太阳能电池、荧光灯中的载体、盖板或包封物;在玻璃纤维增强塑料中、织物玻璃;窗玻璃;实验室玻璃;建筑玻璃或建造玻璃。
在多个实施例中,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒包含或是染料。染料可以是指化学化合物或颜料,其可以将其它物质或物质混合物染色,即改变玻璃制品的外观形象。对于所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒,有机染料可以包含下列物质类型的染料和染料的衍生物或由其构成:吖啶、吖啶酮、蒽醌、蒽、花青、丹酰、方酸、螺吡喃、硼-二吡咯甲烷(BODIPY)、苝、芘、萘、黄素、吡咯、卟啉及其金属配合物、二芳基甲烷、三芳基甲烷、硝基、亚硝基、酞菁及其金属配合物、醌、偶氮、靛酚、噁嗪、噁嗪酮(Oxazone)、噻嗪、噻唑、呫吨、芴、荧光酮(Flurone)、焦宁、罗丹明、香豆素、金属茂。替代地或另外地,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒可以包含以下选自无机染料类、无机染料衍生物或无机染料颜料的无机物质之一或者由其构成:过渡金属、稀土金属氧化物、硫化物、氰化物、氧化铁、硅酸锆、钒酸铋、氧化铬。替代地或另外地,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒可以包含纳米颗粒或由其构成,例如碳,如炭黑;金、银、铂。
在多个实施例中,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒;和所述发光物质颗粒可以包含发光物质或由其构成。发光物质是适合于转化电磁辐射波长的物质。换句话说:发光物质有损耗地将一个波长的电磁辐射转换为另一个波长,例如更长波长(斯托克斯位移)或更短波长(反斯托克斯位移)的电磁辐射,例如通过磷光或荧光。由第一波长的电磁辐射形成第二波长的电磁辐射称为波长转换。在光电组件的多个实施例中,波长转换用于转换颜色,例如使白光的生成简化。在此,例如将蓝光转换为黄光。蓝光和黄光的颜色混合会形成白光。发光物质可以例如布置在电磁辐射的射线路径中以进行电磁辐射的波长转换。所述发光物质可以为此与辐射源,例如光电组件本体接触,即分享一个共同的界面,或者设置为远程磷光体。在多个实施例中,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒;和所述发光物质颗粒可以包含下列物质之一或由其构成:铝、硅、镁、钙、钡、锶、锌、镉、锰、铟、钨和其它过渡金属,或稀土金属如钇、钆或镧的石榴石、氮化物、硅酸盐、氧化物、磷酸盐、硼酸盐、氧氮化物、硫化物、硒化物、铝酸盐、钨酸盐和卤化物,其掺杂有活化剂,如铜、银、铝、锰、锌、锡、铅、铈、铽、钛、锑或铕。例如,发光物质可以是氧化或(氧)氮化发光物质,如石榴石、原硅酸盐、次氮基(铝)硅酸盐、氮化物或次氮基原硅酸盐,或卤化物或卤代磷酸盐。合适的发光物质的具体实例是锶氯磷灰石:Eu ((Sr, Ca)5(PO4)3Cl:Eu; SCAP)、钇-铝-石榴石:铈(YAG:Ce)或CaAlSiN3:Eu。此外,在发光物质或发光物质混合物中还可以例如含有具有光散射特性的颗粒和/或助剂。助剂的实例包括表面活性剂和有机溶剂。光散射颗粒的实例是金、银和金属氧化物颗粒。
在多个实施例中,所述第一类型颗粒可以设计为空气夹杂物或包含空气夹杂物。在这种情况下,平均直径也可以称为平均孔径。
在多个实施例中,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒;和所述发光物质颗粒可以包含减少紫外(UV)和/或红外(IR)电磁辐射透射的物质或由其构成。较低的UV-或IR透射可以例如借助UV-或IR辐射的较高的吸收和/或反射和/或散射来实现。在多个实施方案中,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒;和所述发光物质颗粒可以包含选自下列的物质、物质混合物或化学计量化合物或由其构成:TiO2、CeO2、Bi2O3、ZnO、SnO2、发光物质、吸收UV或IR的玻璃颗粒和/或吸收UV或IR的合适金属纳米颗粒,其中所述发光物质、玻璃颗粒和/或纳米颗粒吸收在UV范围或IR范围中的电磁辐射。在多个实施方案中,所述第一类型颗粒、第二类型颗粒和发光物质颗粒可以在熔融的玻璃基质中不具有或仅具有低的溶解度和/或与其不反应或很难反应。例如,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒的材料可以包含熔点高于玻璃基质的温度(在该温度下颗粒分布在所述玻璃基质中)的材料或由其构成。在多个实施方案中,非散射的高折射率颗粒不会导致或仅会导致在电磁辐射的可见光波长范围中的低散射,例如粒径小于约50 nm且例如由TiO2、CeO2、ZnO或Bi2O3制成的纳米颗粒。
在多个实施方案中,在图1/2中形象化地显示了用于制造玻璃制品的方法、用于制造具有发光物质颗粒的玻璃制品的方法和用于制造具有玻璃制品的光电组件的方法。
在多个实施例中提供方法100,借助其可以形成玻璃制品200,这显示在图1/2中。所述玻璃制品200可以例如设计为在电磁辐射的可见光波长范围中至少半透明的,例如透明的。
在多个实施例中,用于制造玻璃制品的方法100可以包括提供102具有表面的熔融玻璃基质204,这例如显示在图1/2中。
在多个实施例中,所述提供102可以包括将玻璃制品200的原材料熔融成玻璃熔体。所述玻璃熔体的原材料的熔融也可以称为使该均匀混合物熔融的粗熔体。这个过程可以作为连续的方法在玻璃熔体盆222中进行,其中从玻璃熔体盆222中连续或不连续地导出玻璃熔体并将(一种或多种)原材料连续或不连续地导入玻璃熔体盆222中。在多个实施例中,所述玻璃熔体可以是熔融的玻璃基质或构成其。
用于熔融原材料的温度取决于玻璃的类型和原材料。非金属无机玻璃的原材料可以例如首先在大于1200℃的温度下,例如在大约1700℃的温度下熔融并均匀化。相反地,例如取决于链长和重复单元的类型,非金属有机玻璃的原材料甚至可以在大约100℃至300℃的温度下熔融并均匀化。
在多个实施例中,在玻璃制品200中的气泡可能构成玻璃缺陷,其例如可能损害玻璃制品200的机械持久性。因此,所述提供102在多个实施例中还可以包括玻璃熔体的精炼,例如在处于(Abstehen)成型温度下之前。所述精炼在此可以理解为从玻璃熔体中赶出气泡。基本原理是,通过较快上升的较大气泡将玻璃熔体中的小气泡一起带走。在粘稠的玻璃熔体中,出于经济方面的考虑,小气泡不能足够快速地在玻璃熔体中上升,以致可能需要辅助措施。一种辅助措施例如可以包括在玻璃熔体中添加至少一种精炼剂,例如以化学精制的形式,例如通过添加硫或含硫化合物的硫精炼;或者例如在制造非金属无机玻璃时,通过添加砷或含砷化合物的砷精炼。另外地或替代地,可以对所述玻璃熔体进行机械或物理精炼,例如借助所谓的鼓泡。在此,通过向玻璃熔体中吹入气泡,通过使玻璃熔体中的小气泡与吹入的较大气泡结合并可以更容易地上升,从而减小玻璃熔体中的气泡含量。替代地或另外地,所述精炼可以借助在玻璃熔体上的超声和/或负压作用而进行。
替代地,在多个实施例中可以不用精炼,或者有针对性地在玻璃熔体中引入气泡。在玻璃熔体中的气泡可以例如是对于电磁辐射的散射中心。在这种情况下,气泡作为第一颗粒的分布不是所述提供102的一部分,而是(空气/气体)颗粒在熔融玻璃基质中的分布104的一部分。
此外,所述提供102可以包括将玻璃熔体从原材料的熔点冷却到高于玻璃熔体成型温度的温度。
玻璃熔体的静化可以例如在操作盆、静化盆中和/或在传送段218上进行。这可以是连续操作的玻璃熔体盆222的结构上分开的区域。在该区域中,将熔融的玻璃在成型之前足够受控地冷却,即降到成型温度。熔融的玻璃基质204可以为此例如沿着传送段218传送(借助箭头212示于图2中)。
对于各种玻璃,可以确定由所谓的上冷却温度和下冷却温度限定的冷却区。
上冷却温度可以例如在传送段218的开端处,且下冷却温度可以在冷却段218的末端处。在传送段218的开端处,可以连接熔融盆222、操作盆和/或静化盆并提供102玻璃熔体204,这例如显示在图2中。所述操作盆可以在制造中空玻璃时例如借助虹吸管状流动而与熔融盆222分开。在制造平板玻璃,例如浮法玻璃时,所述操作盆可以例如借助束紧管而与熔融盆222分开。在传送段218的末端处,可以提供具有颗粒208、210的玻璃熔体204,这例如显示在图2中,并连接取样点224和/或成型。
传送段218的开端和末端可以例如借助玻璃熔体的粘度限定。例如,对于钠钙硅酸盐玻璃的上冷却温度可以是玻璃具有1015 mPa·s粘度的温度。在下冷却温度时,粘度例如可以为1016.5 mPa·s,即对于钠钙硅酸盐玻璃例如为590℃至450℃。
在玻璃制品200中的热机械应力可以通过玻璃熔体的退火,即通过在冷却区中的特定缓慢的冷却而降低。
在冷却区中主导的粘度的情况下,当对于各种应用需要时,应力弛豫可能仍然是可行的,从而可以避免在玻璃体中留下应力。然而,热应力也可能是对于特定应用必需的,例如在受应力的安全玻璃的情况中。
此外,所述方法100可以包括将第一类型颗粒208通过玻璃熔体的表面分布104在熔融玻璃基质204中,以使所述第一类型颗粒208被熔融玻璃基质204完全包围,从而使玻璃基质204的表面不含有所述第一类型颗粒208,这例如显示在图1/2中。所述第一类型颗粒208的分布可以例如在传送段218的开端和传送段218的末端之间进行,这例如显示在图1/2中。
第一类型颗粒208的折射率可以例如为大约1.5至大约4.0,例如大约1.7至大约3.9;例如大约2.3至大约3.1。第一类型颗粒208的折射率与玻璃基质204的折射率对于至少一个电磁辐射波长而言的数值差异可以为大于0.05。换句话说:第一类型颗粒208可以相对于玻璃基质204对于在玻璃基质204中入射到第一类型颗粒208上的电磁辐射是散射的。这样的颗粒也可以例如称为高折射率颗粒。第一类型颗粒208的平均直径可以为大约100 nm至大约50 µm,例如大约250 nm至大约350 nm。换句话说:第一类型颗粒208可以对于可见光设计为散射或非散射的。第一类型颗粒208可以具有与所述玻璃基质204和电磁辐射相关的下列光学功能特性的一种或多种或者设计为:非散射的高折射率颗粒;散射颗粒;吸收辐射的,例如在电磁辐射的紫外和/或红外波长范围内吸收辐射的;在电磁辐射的可见光波长范围内吸收辐射的;和/或转换波长的。
此外,所述方法100可以包括将第二类型颗粒210通过玻璃熔体的表面分布106到玻璃熔体204中,以使得所述第二类型颗粒210布置在所述第一类型颗粒208上方和/或之间且至少部分在所述玻璃基质204中且在玻璃基质204的表面上,这例如显示在图1/2中。所述第二类型颗粒210的分布可以例如在传送段218的开端和传送段218的末端之间进行,例如同时地或在将第一类型颗粒208分布在玻璃熔体204中之后,这例如显示在图1/2中。
在一个实施例中,所述第二类型颗粒210的折射率可以为大约1.5至大约4.0,例如大约1.7至大约3.9,例如大约2.3至大约3.1。第二类型颗粒210的折射率与玻璃基质204的折射率对于至少一个电磁辐射波长而言的数值差异可以为例如大于0.05。换句话说:第二类型颗粒210可以相对于玻璃基质204对于在玻璃基质204中入射到第二类型颗粒210上的电磁辐射设计为散射的。在一个实施例中,第二类型颗粒210的平均直径可以为大约10 nm至大约1 µm,例如大约10 nm至大约30 nm。换句话说:第二类型颗粒210可以对于可见光设计为散射或非散射的。第二类型颗粒210可以具有与所述玻璃基质204和电磁辐射相关的下列光学功能特性的一种或多种或者如此设计:非散射的高折射率颗粒;散射颗粒;吸收辐射的,例如在电磁辐射的紫外和/或红外波长范围内吸收辐射的;在电磁辐射的可见光波长范围内吸收辐射的;和/或转换波长的。
在一个实施例中,第二类型颗粒210的平均直径与第一类型颗粒208的平均直径的比例可以为2∙10-4至1。所述第二类型颗粒210可以如此设计,以使得第二类型颗粒210填充第一类型颗粒208之间的空腔,例如在第一类型颗粒208的球形堆积形式时。换句话说:第二类型颗粒210可以代替玻璃基质204而填充第一类型颗粒208之间的一部分空间。在一个实施例中,如此设置第二类型颗粒210的平均直径与第一类型颗粒208的平均直径的比例,以使得第一类型和第二类型的颗粒208、210在玻璃基质204中的堆积密度为50%至100%。
在一个实施例中,所述第二类型颗粒210可以在至少一个光学功能特性方面区别于第一类型颗粒208,例如在颗粒的平均直径、光学功能特性的波长范围和/或光学功能特性的强度方面。
在一个实施例中,所述第一类型颗粒208和第二类型颗粒210可以如此设计,以使得第二类型颗粒210的折射率与第一类型颗粒208的折射率对于至少一个电磁辐射波长而言的数值差异为大于0.05;例如0.05至1。换句话说:第二类型颗粒210可以具有比第一类型颗粒208更高的折射率。
在一个实施例中,在所述方法100中可以在熔融的玻璃基质204中分布至少另一类型颗粒,其中该另一类型颗粒在至少一个光学功能特性方面区别于所述第一类型颗粒和第二类型颗粒。
在多个实施例中,可以将仅一种类型颗粒(所述第一类型颗粒208和/或第二类型颗粒210)分布在玻璃基质204中,其中该仅一种类型颗粒设计为发光物质颗粒或包含发光物质。所述发光物质颗粒可以具有大约1.5至大约4.0,例如大约1.7至大约3.9;例如大约2.3至大约3.1的范围。所述发光物质颗粒的平均直径可以为大约100 nm至大约50 µm,例如大约20 µm至大约30 µm。所述发光物质颗粒的折射率与玻璃基质204的折射率对于至少一个电磁辐射波长而言的数值差异可以为大于0.05。另外地或替代地,所述发光物质颗粒可以具有与玻璃基质204和电磁辐射相关的下列光学功能特性的一种或多种或者如此设计:非散射的高折射率颗粒;散射颗粒;吸收辐射的,例如在电磁辐射的紫外和/或红外波长范围内吸收辐射的;和/或在电磁辐射的可见光波长范围内吸收辐射的。
在多个实施例中,用于制造具有发光物质颗粒的玻璃制品200的方法包括:提供102具有第一表面和以一定距离与第一表面相对的第二表面的熔融玻璃基质204;将发光物质颗粒通过所述第一表面分布在熔融玻璃基质204中,其中所述发光物质颗粒包含发光物质或由其构成,其中所述发光物质吸收第一波长的电磁辐射并以第二波长发射被吸收的电磁辐射的一部分;且其中将所述发光物质颗粒分布在熔融玻璃基质204中,以使得所述第一表面和/或所述第二表面基本上不含有发光物质颗粒。
在一个实施例中,可以将所述发光物质颗粒如此分布在玻璃基质204中,以使得发光物质颗粒被熔融的玻璃基质204完全包围,从而使得玻璃基质204的第一表面和/或第二表面不含有发光物质颗粒。替代地,可以将所述发光物质颗粒如此分布在玻璃基质204中,以使得发光物质颗粒至少部分地在玻璃基质204中且在玻璃基质的第一表面上。
在一个实施例中,可以在传送段218上提供熔融玻璃基质204,其中在传送段218上冷却熔融玻璃基质204,其中将所述发光物质颗粒在传送段218上分布在玻璃基质204中。
在多个实施例中,将第一类型颗粒208在第一冷却区且将第二类型颗粒210在第二冷却区分布在玻璃熔体204中,即例如在沿着传送段218的不同区域中,其中熔融的玻璃基质204在不同的区域中可以具有不同的粘度。沿着传送段218的第一冷却区和第二冷却区的位置,即颗粒208、210的分布104、106可以取决于熔融的玻璃基质204的(粘-)弹性特性和颗粒208/210的特性。可影响冷却区(即沿着传送段将颗粒208、210分布在玻璃基质204中的区域)的颗粒208、210的特性可以例如是颗粒的形状、尺寸、尺寸分布、密度和/或熔点。
在一个实施例中,所述第一类型颗粒208和第二类型颗粒210可以如此分布在玻璃基质204中,以使得所述玻璃制品200包含一层或多层的第一类型颗粒208和/或第二类型颗粒210。替代地,所述第一类型颗粒208和第二类型颗粒210可以如此分布在玻璃基质204中,以使得玻璃制品200中的第一类型颗粒208和/或第二类型颗粒210基本上均匀地分布。替代地,所述第一类型颗粒208和第二类型颗粒210可以如此分布在玻璃基质204中,以使得玻璃制品200中的第一类型颗粒208和/或第二类型颗粒210基本上分布在所述表面上。
在一个实施例中,所述第一类型颗粒208可以如此设计并分布在熔融的玻璃基质204中,以使得在分布在熔融的玻璃基质204中时,所述第一类型颗粒208用作对于第二类型颗粒210的扩散阻隔物。
在一个实施例中,可以将所述颗粒208、210如此分布在玻璃基质204中,从而提高玻璃制品200的折射率,例如在玻璃制品200的表面上。
在一个实施例中,所述玻璃基质204可以具有以一定距离与第一表面相对的第二表面,其中所述第一类型颗粒208和第二类型颗粒210通过第一表面分布在玻璃基质204中。所述颗粒208、210可以对于在第一冷却区和第二冷却区中的玻璃基质的粘度而如此分布在玻璃基质204中,以使得第一类型颗粒208在第二表面上暴露且所述第二表面不含有所述第二类型颗粒。替代地,所述第一类型颗粒208和第二类型颗粒210可以如此分布在玻璃基质204中,以使得所述第二表面不含有第一类型颗粒208和第二类型颗粒210。替代地,所述第一类型颗粒208和第二类型颗粒210可以如此分布在玻璃基质204中,以使得所述第二表面不含有第一类型颗粒208且第二类型颗粒210在第二表面上暴露。
在多个实施例中,可以在将原材料引入玻璃熔体盆222或静化盆之间/同时,例如通过使所述颗粒208、210具有比玻璃熔体204的原材料更高的熔点,将颗粒208、210分布在熔融的玻璃基质204中;并使玻璃熔体204成型。
在一个实施例中,所述发光物质颗粒可以如此分布,以使得所述玻璃制品200具有一层或多层的发光物质颗粒。替代地或另外地,所述发光物质颗粒在玻璃制品200中可以基本上均匀地分布。替代地,所述发光物质颗粒在玻璃制品200中可以基本上分布在表面上。
所述玻璃熔体(即熔融的玻璃基质)具有表面,如上所述,通过该表面在方法100的进程中可以将颗粒208、210分布在玻璃基质204中。在一个实施例中,所述第一类型颗粒208和/或第二类型颗粒210可以如此设计并分布在玻璃基质204中,以使得玻璃制品200或玻璃基质204的表面在第二类型颗粒210的分布106之后以小于大约10 nm的平均粗糙度(RMS)形成,即对于施加后续的薄层而言是基本上光滑的。另外地或替代地,所述玻璃制品200可以如此设计,以使得表面具有暴露的一部分第二类型颗粒210和玻璃基质204。
在多个实施方案中,提供用于制造光电组件的方法,其中所述组件包含上述玻璃制品200且所述方法包括提供这样的玻璃制品。所述方法可以包括在玻璃制品200之上或上方形成光学活性区和/或将玻璃制品200施加在光学活性区之上、上方和/或周围,或者在玻璃制品200上形成光学活性区。
在一个实施例中,可以将玻璃制品200设置为光电组件(例如有机发光二极管(OLED))的载体或盖板,这例如显示在图3中。
具有可以提高玻璃制品200折射率的第二颗粒(例如设计为高折射率颗粒)的玻璃制品200可以例如设置为用于由OLED发射的电磁辐射的耦合输出结构206和/或耦合输入结构206。为了实现由OLED的最佳耦合输出,所述高折射率颗粒应从玻璃制品200的玻璃表面突出或者结束在玻璃的表面上。换句话说:所述高折射率颗粒应是对于电磁辐射的入射侧而言的玻璃制品200表面的一部分,且例如基本上没有被玻璃基质204覆盖。所述高折射率颗粒或其附聚物应此外足够大,以折射待耦合输出的电磁辐射。此外,可能需要具有电磁辐射的光学波长数量级的在电磁辐射传播方向上尺寸的高折射率颗粒或其附聚物。
由此可以例如实现借助浮法玻璃方法根据所述方法的实施方案之一制造的散射薄膜的表面品质的明显改进。例如,通过将不同尺寸的颗粒在相对于玻璃带表面的不同深度范围中和因此在不同温度范围下沿着玻璃带施加到或引入玻璃带中。
在一个实施例中,首先将第一类型颗粒208,例如大散射颗粒或者待散射的电磁辐射的光学波长数量级的颗粒的附聚物,引入到玻璃带或玻璃熔体204中,这例如显示在图2中。在将颗粒208引入玻璃熔体204中的第一温度区或冷却区应如此借助玻璃熔体204的依赖温度的粘度和颗粒28在玻璃熔体204中的浮力来调节,以使得这些颗粒/附聚物沉降到玻璃熔体204或玻璃基质204的表面下方。换句话说:所述第一类型颗粒可以完全被玻璃基质204包围且所述表面不含有第一类型颗粒。
在玻璃熔体204的另一个第二温度范围中,例如在沿着浮法玻璃带的另一个位置处,可以将第二类型颗粒210施加、引入和/或分布到玻璃带中。将第二类型颗粒210施加、引入和/或分布到玻璃熔体204中的第二温度范围应如此借助玻璃熔体204的依赖温度的粘度和颗粒在玻璃熔体204中的浮力来调节,以使得这些颗粒/附聚物至少部分地暴露在玻璃熔体204或玻璃基质204的表面上。
所述第二类型颗粒210可以明显小于所述第一类型颗粒208。借助第二类型颗粒210,例如可以提高在玻璃制品200的界面上的有效折射率,即在平面中通过颗粒210和玻璃基质204的折射率平均的折射率,而没有产生高的粗糙度,例如对于在其上仅有第一类型颗粒208暴露的界面而言。
为了将(多种类型)颗粒208、210施加、分布或引入玻璃熔体204中,可以设置具有多种类型的颗粒208、210,例如颗粒尺寸、不同材料的颗粒的多个涂覆器214、216(涂布器),其将这些颗粒在不同的温度范围内引入和/或分布在玻璃熔体204之上或之中,这在下文中还更详细地说明。例如在浮法玻璃方法中在沿着玻璃带的不同位置处。这可以实现改进具有内部耦合输出作用的基材玻璃的表面品质。换句话说:在多个实施例中,对于所述第一类型颗粒208和对于所述第二类型颗粒210,可以使用例如相同或不同的材料,该材料具有相同或不同的光学特性和/或不同的平均尺寸。可以将它们在玻璃熔体204的不同温度范围,即例如在浮法玻璃方法中沿着玻璃带的不同位置处,施加在玻璃带上并沉降到其中或在其中沉降。
例如可以具有比第二类型颗粒210更大的平均尺寸的第一类型颗粒208可以例如是在玻璃制品200中用于光散射的基础。然后可以将来自第二涂覆器216的第二类型颗粒210施加或引入到玻璃带上,以提高例如在玻璃制品-空气-界面或玻璃制品-OLED-界面上的有效折射率。
在多个实施例中,可以设置多于两个涂覆器,并例如将具有不同平均颗粒尺寸的多于两种类型的颗粒分布或布置在玻璃带中。
在多个实施例中,所述第一类型颗粒208和第二类型颗粒210可以设计为对于在光电组件中可发射或可吸收的电磁辐射而言散射、折射、反射和/或吸收的。
在多个实施例中,所述第一类型颗粒208和第二类型颗粒210可以包含高折射材料或由其构成。所述颗粒208、210可以如此形成,以使得其经受得住熔融玻璃基质204中的温度,例如在浮法玻璃带中在第一冷却区或第二冷却区中的温度,并且基本上是形状稳定的。例如,所述颗粒208、210可以是或包含二氧化钛、氧化锌、氧化铟锌(ITO)、氧化铝锌(AZO)、氧化铝、氧化铟锡(IZO)和氧化锡。
在多个实施例中,所述第一类型颗粒208和第二类型颗粒210可以对于在光电组件中可发射或可吸收的电磁辐射具有滤波器作用。换句话说:所述第一类型颗粒208和/或第二类型颗粒210可以设计为或用作染料。
在多个实施例中,所述第一类型颗粒208和第二类型颗粒210可以对于在光电组件中可发射或可吸收的电磁辐射具有颜色转换作用。换句话说:所述第一类型颗粒208和/或第二类型颗粒210可以设计为或包含发光物质,例如磷光体。
在制造中空玻璃时,取样点224可以是送料机,也称为进料机。在此由经静化的玻璃熔体204产生液滴,其通过槽***导入位于下方的玻璃机器中。在例如根据浮法玻璃方法制造平板玻璃时,经静化的玻璃熔体204可以例如通过唇石到达浮浴中,其中浮浴可以是传送段218的一部分。
具有颗粒208、210或发光物质颗粒的熔融玻璃基质可以引入预定的模具中并因此形成玻璃制品200。所述玻璃制品200可以设计为浮法玻璃,例如载体、盖板、窗户、玻璃板或平面光波导。替代地,所述玻璃制品200可以设计为中空玻璃,例如玻璃管或玻璃瓶。替代地,所述玻璃制品200可以设计为玻璃纤维,例如玻璃棉或光波导。在多个实施例中,平板玻璃可以是浮法玻璃或压延玻璃。替代地,所述平板玻璃可以拉伸或浇注。浮法玻璃是借助浮法制造的平板玻璃。换句话说:在多个实施例中,所述玻璃制品200可以设计为或变成无定形层、无定形带或无定形成型体,例如设计为下列形式之一:中空玻璃、平板玻璃、管式玻璃、玻璃纤维。取决于待制造的玻璃制品200的类型和玻璃的类型,可以改变成型。例如,中空玻璃玻璃制品可以在多个方法中通过压制、吹制、吸制和这些技术的组合而形成,例如在吹制-吹制-方法或压制-吹制-方法中。例如用于玻璃棉或作为光波导的玻璃纤维例如可以借助在棒拉拔方法(Stabziehverfahren)、喷嘴拉拔方法、离心法(TEL方法)或喷嘴吹制方法(TOR方法)中的纺丝而形成。例如,平板玻璃可以例如借助浮法玻璃法、压延法或拉拔法形成。例如,管式玻璃可以借助连续拉拔方法或离心法形成。
在多个实施例中,提供用于制造根据上述实施例之一的玻璃制品200的装置220,这例如示意性显示在图2中。
所述装置220可以具有用于熔融玻璃基质204的传送段218。设置所述传送段218,以使得熔融的玻璃基质204沿着传送段218从熔体盆222传送到取样点224(借助箭头212表示)并在此从在传送段218的上冷却区中的熔化温度冷却到在传送段218的下冷却区中的成型温度。
所述传送段218可以例如包含静化盆、浮浴、冷却段、送料机、浮段、输送带、输送管路和/或输送槽。
所述装置220还包含第一涂覆器214,其设置用于将第一类型颗粒208分布在第一冷却区中的熔融玻璃基质204中。
在多个实施例中,所述第一涂覆器可以包括一种研磨机、振荡装置、摇动装置或振动装置和/或喷雾器。所述第一涂覆器214可以如此设计,以使得第一类型颗粒208借助重力和/或载气分布在熔融玻璃基质的表面之上或上方。替代地或另外地,可以将第一类型颗粒借助电场施加在熔融玻璃基质204的表面上;对于所述颗粒带电或可极化的情况,例如在电场中;例如借助阴极喷雾(溅射)。
将所述第一涂覆器214如此沿着所述传送段布置,以使得在第一冷却区中的熔融玻璃基质204对于第一类型颗粒208具有粘度,以使得所述第一类型颗粒208被玻璃基质204完全包围,从而使得玻璃基质204的表面不含有第一类型颗粒208。
所述装置220还可以包含至少一个第二涂覆器216,其设置用于将第二类型颗粒210分布在第二冷却区中的熔融玻璃基质204中。
所述第二涂覆器216可以根据所述第一涂覆器214的实施方案之一设计。
所述第二涂覆器216可以如此沿着传送段218布置,以使得在第二冷却区中的熔融玻璃基质204对于第二类型颗粒210具有粘度,以使得所述第二类型颗粒210布置在第一类型颗粒208上方和/或之间且至少部分在玻璃基质204中且至少部分在玻璃基质204的表面上。
在一个实施例中,所述第一涂覆器214可以设计为对于第一冷却区中的玻璃基质204温度而言耐温度变化的,例如以一定的距离布置在玻璃基质204上方,和/或所述第二涂覆器216设计为对于第二冷却区中的玻璃基质204温度而言耐温度变化的,例如以一定的距离布置在玻璃基质204上方。
所述第一冷却区和所述第二冷却区可以布置在上冷却区和下冷却区之间。
在多个实施例中,在图3中显示了玻璃制品、具有发光物质的玻璃制品和具有玻璃制品的光电组件。
在多个实施例中,玻璃制品200包含具有表面的玻璃基质204、第一类型颗粒208和至少一种第二类型颗粒210。所述第二类型颗粒210可以例如具有比第一类型颗粒208更高的折射率。第一类型颗粒208可以被玻璃基质204完全包围,从而使得玻璃基质204的表面不含有第一类型颗粒208,且第二类型颗粒布置在第一类型颗粒上方和/或之间且至少部分在玻璃基质204中且至少部分在玻璃基质204的表面上,以提高玻璃制品200的折射率。所述表面由此可以具有小于大约10 nm的平均粗糙度。所述表面可以具有一部分暴露的第二类型颗粒和玻璃基质204。
在多个实施例中,所述玻璃制品可以具有用于制造玻璃制品的上述方法的特征或者如此设计,只要所述特征可以在各自情况下有意义地使用。
在多个实施例中,可以设计玻璃制品200具有发光物质颗粒。在此,所述玻璃制品包含具有表面的玻璃基质204。在玻璃基质204中分布发光物质颗粒,其中所述发光物质颗粒包含发光物质或由其构成。所述发光物质可以吸收第一波长的电磁辐射并以第二波长发射被吸收的电磁辐射的一部分。所述发光物质颗粒可以如此分布在玻璃基质204中,以使得所述表面基本上不含有发光物质颗粒。
所述发光物质颗粒可以例如具有根据第一类型颗粒和/或第二类型颗粒的上述实施方案之一,只要所述特征可以在各自情况下有意义地使用。
在多个实施例中,所述发光物质颗粒被玻璃基质204完全包围。所述玻璃基质204还可以具有与所述表面相对的另一个表面,其中将所述发光物质颗粒如此布置在玻璃基质204中,以使得所述发光物质颗粒在所述另一个表面上暴露。替代地,可以将所述发光物质颗粒如此布置在玻璃基质中,以使得另一个表面不含有发光物质颗粒。
在多个实施例中,提供具有根据上述实施方案之一的玻璃制品200的光电组件。该光电组件具有用于将电流转化为电磁辐射和/或用于将电磁辐射转化为电流的光学活性区306。所述玻璃制品200可以设计为该光学活性区306的覆盖体324/200,并布置在电磁辐射的射线路径中。覆盖体324/200可以例如以包封结构328的形式或作为包封结构328的一部分包围所述光学活性区306并因此将其覆盖。
替代地或另外地,可以将所述光学活性区306形成在覆盖体302/200上,由此通过覆盖体302/200覆盖光学活性区306的底面。
所述第一类型颗粒208和/或第二类型颗粒210可以形成对于电磁辐射的耦合输出结构206和/或耦合输入结构206。
在多个实施例中,所述光电组件300还可以包含在光学活性区306之上或上方的包封结构328,其中该包封结构328对于水和/或氧气穿过该包封结构328扩散到光学活性区306中或扩散自光学活性区306而言设计为气密性的,且其中该包封结构328可以包含所述玻璃制品200或由其构成。
在多个实施例中,所述所述光电组件可以设计为发光二极管、太阳能电池;荧光灯、白炽灯、发光管或卤素灯。
所述光电组件可以例如设计为有机光电组件300,例如有机光电探测器、有机太阳能电池和/或有机发光二极管,这例如显示在图3中。
对于有机光电组件,所述光学活性区306可以包含第一电极310、第二电极314和在第一电极310和第二电极314之间的有机功能层结构312,其中所述有机功能层结构312设计用于转化电磁辐射和/或电流。
在多个实施例中,下面描述的光电组件300可以包含上述玻璃制品200,其中所述玻璃制品200可以例如设计为具有集成的耦合结构206的载体302/202和/或盖板324/202。第二类型颗粒210可以例如与光学活性区306本体接触,其中来自光学活性区的电磁辐射耦合输入在耦合结构206中和反之亦然。
在多个实施例中,有机光电组件300可以包含气密性的基材326、活性区306和包封结构328。
所述气密性的基材326可以包含载体302和第一阻隔层304。替代地或另外地,所述气密性的基材326可以包含或是玻璃制品200。
所述活性区306是电活性区306和/或光学活性区306。所述活性区306例如是光电组件300的区域,其中电流流通以驱动所述光电组件300和/或其中产生和/或吸收电磁辐射。
所述有机功能层结构312可以包含一个、两个或更多个功能层结构单元和一个、两个或更多个在层结构单元之间的中间层结构。所述有机功能层结构312可以例如包含第一有机功能层结构单元316、中间层结构318和第二有机功能层结构单元320。
所述包封结构326可以包含第二阻隔层308、最终(schlüssig)的连接层322和盖板324。替代地或另外地,所述包封结构326可以包含或是所述玻璃制品200。
所述载体302可以包含玻璃、石英和/或半导体材料或由其构成。此外,所述载体可以包含塑料薄膜或具有一个或多个塑料薄膜的层压体或者由其构成。所述塑料可以包含一种或多种聚烯烃(例如具有高或低密度的聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP))或由其构成。此外,所述塑料可以包含聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酯和/或聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)和/或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或由其构成。
所述载体302可以包含金属例如铜、银、金、铂、铁,例如金属化合物例如钢或由其构成。
所述载体302可以制造为不透明、半透明或甚至透明的。
所述载体302可以是镜结构的一部分或构成其。
所述载体302可以包含机械刚性区和/或机械柔性区或设计为例如薄膜。
所述载体302可以设计为用于电磁辐射的波导,其例如对于光电组件300发射或吸收的电磁辐射是透明或半透明的。
所述第一阻隔层304可以包含下列材料之一或由其构成:氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化钛、氧化铪、氧化钽、氧化镧、氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧化铟锡、氧化铟锌、铝掺杂的氧化锌、聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)、尼龙66以及它们的混合物和合金。
所述第一阻隔层304可以借助下列方法之一形成:原子层沉积方法(ALD),例如等离子体增强原子层沉积方法(PEALD)或无等离子体的原子层沉积方法(PLALD);化学气相沉积方法(CVD),例如等离子体增强气相沉积方法(PECVD)或无等离子体的气相沉积方法(PLCVD);或者替代地通过其它合适的沉积方法。
对于包含多个子层的第一阻隔层304,所有子层可以借助原子层沉积方法形成。仅包含ALD层的层序列也可以称为“纳米层压体”。
对于包含多个子层的第一阻隔层304,第一阻隔层304的一个或多个子层可以借助不同于原子层沉积方法的沉积方法沉积,例如借助气相沉积方法。
所述第一阻隔层304的层厚度可以为大约0.1 nm(一个原子层)至大约1000 nm,例如层厚度根据一个实施方案为大约10 nm至大约100 nm,例如根据一个实施方案为大约40nm。
所述第一阻隔层304可以包含一种或多种高折射材料,例如一种或多种具有高折射率的材料,例如具有至于2的折射率。
此外需要指出,在多个实施例中可以完全不使用第一阻隔层304,例如对于载体302设计为气密性的,例如包含玻璃、金属、金属氧化物或由其构成的情况。
第一电极304可以设计为阳极或阴极。
第一电极310可以包含下列导电材料之一或由其构成:金属;导电透明氧化物(TCO);金属纳米线和颗粒的网络,例如由Ag构成,其例如与导电聚合物组合;碳纳米管的网络,其例如与导电聚合物组合;石墨烯颗粒和层;半导体纳米线的网络;导电聚合物;过渡金属氧化物;和/或它们的复合材料。由金属构成或包含金属的第一电极310可以包含下列材料之一或由其构成:Ag、Pt、Au、Mg、Al、Ba、In、Ca、Sm或Li,以及这些材料的化合物、组合或合金。所述第一电极310可以含有下列材料之一作为透明导电氧化物或如此设计:例如金属氧化物:例如氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧化铟或氧化铟锡(ITO)。除了二元金属-氧-化合物,例如ZnO、SnO2或In2O3外,三元金属-氧-化合物,例如AlZnO、Zn2SnO4、CdSnO3、ZnSnO3、MgIn2O4、GaInO3、Zn2In2O5或In4Sn3O12或不同透明导电氧化物的混合物也属于TCO类型并且可以在多个实施例中使用。此外,所述TCO不是必须对应于化学计量组成并且还可以是p-掺杂或n-掺杂的,例如空穴导电的(p-TCO)或电子导电的(n-TCO)。
所述第一电极310可以包含相同材料或不同材料的一层或层叠。所述第一电极310可以由在TCO层上的金属层(或反之亦然)的组合的层叠构成。一个实例是施加在氧化铟锡层(ITO)上的银层(Ag在ITO上)或ITO-Ag-ITO多层。
所述第一电极304的层厚度可以例如为10 nm至500 nm,例如小于25 nm至250 nm,例如50 nm至100 nm。
所述第一电极310可以具有第一电接头,在其上可以施加第一电势。第一电势可以由能量源,例如由电流源或电压源提供。替代地,所述第一电势可以施加在导电载体302上且第一电极310通过载体302间接地电输入。所述第一电势可以例如是接地电势或另一预定的基准电势。
图3显示了具有第一有机功能层结构单元316和第二有机功能层结构单元320的光电组件300。在多个实施例中,所述有机功能层结构312也可以具有多于两个,例如3、4、5、6、7、8、9、10或者甚至更多个,例如15或更多个,例如70个有机功能层结构。
所述第一有机功能层结构单元316和任选其它的有机功能层结构可以设计为相同或不同的,例如具有相同或不同的发射体材料。所述第二有机功能层结构单元320或其它的有机功能层结构单元可以如第一有机功能层结构单元316的下述实施方案之一形成。
所述第一有机功能层结构单元316可以具有空穴注入层、空穴传输层、发射体层、电子传输层和电子注入层。
在有机功能层结构单元312中,可以设置一个或多个所述层,其中相同的层可以本体接触,可以彼此仅仅电连接或甚至可以设计为彼此电绝缘,例如可以设计为彼此并置。所述层中的单个层可以是任选的。
空穴注入层可以形成在第一电极310之上或上方。所述空穴注入层可以包含下列材料的一种或多种或由其构成:HAT-CN、Cu(I)pFBz、MoOx、WOx、VOx、ReOx、F4-TCNQ、NDP-2、NDP-9、Bi(III)pFBz、F16CuPc;NPB (N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺);β-NPBN,N'-双(萘-2-基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺);TPD (N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺);螺TPD (N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺);螺-NPB (N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-螺);DMFL-TPD N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二甲基-芴);DMFL-NPB (N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二甲基-芴);DPFL-TPD (N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二苯基-芴);DPFL-NPB (N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二苯基-芴);螺-TAD (2,2',7,7'-四(n,n-二苯基氨基)-9,9'-螺双芴);9,9-双[4-(N,N-双-联苯-4-基-氨基)苯基]-9H-芴;9,9-双[4-(N,N-双-萘-2-基-氨基)苯基]-9H-芴;9,9-双[4-(N,N'-双-萘-2-基-N,N'-双-苯基-氨基)-苯基]-9H-芴;N,N'-双(菲-9-基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺;2,7-双[N,N-双(9,9-螺-双芴-2-基)-氨基]-9,9-螺-双芴;2,2'-双[N,N-双(联苯-4-基)氨基]9,9-螺-双芴;2,2'-双(N,N-二-苯基-氨基)9,9-螺-双芴;二-[4-(N,N-二甲苯基-氨基)-苯基]环己烷;2,2',7,7'-四(N,N-二-甲苯基)氨基-螺-双芴;和/或N,N,N',N'-四-萘-2-基-联苯胺。
所述空穴注入层的层厚度可以为大约10 nm至大约1000 nm,例如大约30 nm至大约300 nm,例如大约50 nm至大约200 nm。
在所述空穴注入层之上或上方,可以形成空穴传输层。所述空穴传输层可以包含下列材料的一种或多种或由其构成:NPB(N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺);β-NPB N,N'-双(萘-2-基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺);TPD(N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺);螺TPD(N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺);螺-NPB(N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-螺);DMFL-TPD N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二甲基-芴);DMFL-NPB(N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二甲基-芴);DPFL-TPD(N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二苯基-芴);DPFL-NPB(N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二苯基-芴);螺-TAD(2,2',7,7'-四(n,n-二苯基氨基)-9,9'-螺双芴);9,9-双[4-(N,N-双-联苯-4-基-氨基)苯基]-9H-芴;9,9-双[4-(N,N-双-萘-2-基-氨基)苯基]-9H-芴;9,9-双[4-(N,N'-双-萘-2-基-N,N'-双-苯基-氨基)-苯基]-9H-芴;N,N'-双(菲-9-基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺;2,7-双[N,N-双(9,9-螺-双芴-2-基)-氨基]-9,9-螺-双芴;2,2'-双[N,N-双(联苯-4-基)氨基]9,9-螺-双芴;2,2'-双(N,N-二-苯基-氨基)9,9-螺-双芴;二-[4-(N,N-二甲苯基-氨基)-苯基]环己烷;2,2',7,7'-四(N, N-二-甲苯基)氨基-螺-双芴;和N,N,N',N'-四-萘-2-基-联苯胺、叔胺、咔唑衍生物、导电聚苯胺和/或聚乙撑二氧基噻吩。
所述空穴传输层的层厚度可以为大约5 nm至大约50 nm,例如大约10 nm至大约30nm,例如大约20 nm。
在所述空穴传输层之上或上方可以形成发射体层。有机功能层结构单元316、320的每一个可以分别具有一个或多个发射体层,其例如具有发荧光和/或发磷光的发射体。
发射体层可以包含有机聚合物、有机低聚物、有机单体、小的非聚合有机分子(“小分子”)或这些材料的组合或由其构成。
所述光电组件300可以在发射体层中包含下列材料的一种或多种或由其构成:有机或有机金属化合物,例如聚芴、聚噻吩和聚亚苯基的衍生物(例如2-或2,5-取代的聚对亚苯基亚乙烯)以及金属配合物,例如铟配合物,如发蓝色磷光的FIrPic(双(3,5-二氟代-2-(2-吡啶基)苯基-(2-羧基吡啶基)-铱III)、发绿色磷光的Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)铱III)、发红色磷光的Ru (dtb-bpy)3*2(PF6)(三[4,4'-二-叔丁基-(2,2')-联吡啶]钌(III)配合物)以及发蓝色荧光的DPAVBi(4,4-双[4-(二-对-甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯)、发绿色荧光的TTPA(9,10-双[N,N-二-(对-甲苯基)-氨基]蒽)和发红色荧光的DCM2(4-二氰基亚甲基)-2-甲基-6-久洛尼定-9-烯基-4H-吡喃)作为非聚合物发射体。
这样的非聚合发射体例如可以借助热蒸发而沉积。此外,可以使用聚合物发射体,其例如可以通过湿化学方法,例如旋涂方法(也称为旋涂)沉积。
所述发射体材料可以以合适的方式嵌入基质材料中,例如工业陶瓷或聚合物,例如环氧化物;或硅酮中。
在多个实施例中,所述发射体层的层厚度可以为大约5 nm至大约50 nm,例如大约10 nm至大约30 nm,例如大约20 nm。
所述发射体层可以具有发射单色或多色(例如蓝和黄或者蓝、绿和红)的发射体材料。替代地,所述发射体层可以具有多个子层,其发射不同颜色的光。通过不同颜色的混合可以实现发射具有白色颜色效果的光。替代地,也可以设置,在通过这些层产生的一级发射的射线路径中布置转换体材料,其至少部分吸收该一级辐射并发射其它波长的二级辐射,从而通过一级辐射和二级辐射的组合由(仍然还不是白色的)一级辐射得到白色的颜色效果。
所述有机功能层结构单元316可以具有一个或多个发射体层,其制造成空穴传输层。
此外,所述有机功能层结构单元316可以具有一个或多个发射体层,其制造成电子传输层。
在所述发射体层之上或上方可以形成电子传输层,例如使其沉积。
所述电子传输层可以包含下列材料的一种或多种或由其构成:NET-18;2,2',2"-(1,3,5-苯三基(Benzinetriyl))-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑);2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑,2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP);8-羟基喹啉锂,4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-***;1,3-双[2-(2,2'-联吡啶-6-基)-1,3,4-噁二唑(oxadiazo)-5-基]苯;4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BPhen);3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-***;双(2-甲基-8-喹啉醇)-4-(苯基苯酚)铝;6,6'-双[5-(联苯-4-基)-1,3,4-噁二唑-2-基]-2,2'-双吡啶基;2-苯基-9,10-二(萘-2-基)-蒽;2,7-双[2-(2,2'-联吡啶-6-基)-1,3,4-噁二唑-5-基]-9,9-二甲基芴;1,3-双[2-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-5-基]苯;2-(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉;2,9-双(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉;三(2,4,6-三甲基-3-(吡啶-3-基)苯基)硼烷;1-甲基-2-(4-(萘-2-基)苯基)-1H-咪唑并[4,5-f][1,10]菲咯啉;苯基-二芘基膦氧化物;萘四甲酸二酐或其酰亚胺;苝四甲酸二酐或其酰亚胺;和基于具有硅杂环戊二烯单元的噻咯的物质。
所述电子传输层的层厚度可以为大约5 nm至大约50 nm,例如大约10 nm至大约30nm,例如大约20 nm。
在所述电子传输层之上或上方可以形成电子注入层。所述电子注入层可以包含下列材料的一种或多种或由其构成:NDN-26、MgAg、Cs2CO3、Cs3PO4、Na、Ca、K、Mg、Cs、Li、LiF;2,2',2"-(1,3,5-苯三基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑);2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑,2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP);8-羟基喹啉锂、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-***;1,3-双[2-(2,2'-联吡啶-6-基)-1,3,4-噁二唑-5-基]苯;4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BPhen);3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-***;双(2-甲基-8-喹啉醇)-4-(苯基苯酚)铝;6,6'-双[5-(联苯-4-基)-1,3,4-噁二唑-2-基]-2,2'-联吡啶基;2-苯基-9,10-二(萘-2-基)-蒽;2,7-双[2-(2,2'-联吡啶-6-基)-1,3,4-噁二唑-5-基]-9,9-二甲基芴;1,3-双[2-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-5-基]苯;2-(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉;2,9-双(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉;三(2,4,6-三甲基-3-(吡啶-3-基)苯基)硼烷;1-甲基-2-(4-(萘-2-基)苯基)-1H-咪唑并[4,5-f][1,10]菲咯啉;苯基-二芘基膦氧化物;萘四甲酸二酐或其酰亚胺;苝四甲酸二酐或其酰亚胺;和基于具有硅杂环戊二烯单元的噻咯的物质。
所述电子注入层的层厚度可以为大约5 nm至大约200 nm,例如大约20 nm至大约50 nm,例如大约30 nm。
对于具有两个或更多个有机功能层结构单元316、320的有机功能层结构312,所述第二有机功能层结构单元320可以形成在所述第一功能层结构单元320上方或旁边。通过电方式在有机功能层结构单元316、320之间可以形成中间层结构318。
在多个实施例中,所述中间层结构318可以设计为中间电极318,例如根据第一电极310的实施方案之一。中间电极318可以与外部电压源电连接。所述外部电压源可以在中间电极318上提供例如第三电势。然而,中间电极318也可以不具有外部电接头,例如通过所述中间电极具有悬浮(schwebend)电势。
在多个实施例中,所述中间层结构318可以设计为载荷子对-生成-层结构318(电荷生成层,CGL)。所述载荷子对-生成-层结构318可以具有一个或多个电子导电的载荷子对-生成-层和一个或多个空穴导电的载荷子对-生成-层。所述(一个或多个)电子导电的载荷子对-生成-层和(一个或多个)空穴导电的载荷子对-生成-层可以分别由在基质中的本身导电的物质和掺杂剂形成。所述载荷子对-生成-层结构318应相对于所述(一个或多个)电子导电的载荷子对-生成-层和(一个或多个)空穴导电的载荷子对-生成-层的能级如此设计,以使得在电子导电的载荷子对-生成-层与空穴导电的载荷子对-生成-层的界面上可以发生电子和空穴的分离。此外,所述载荷子对-生成-层结构318还可以在相邻的层之间具有扩散阻隔物。
每个有机功能层结构单元316、320的层厚度例如可以为最大大约3 µm,例如最大大约1 µm,例如最大大约300 nm。
所述光电组件300可以具有任选其它的有机功能层,其例如布置在所述一个或多个发射体层之上或上方或者在所述(一个或多个)电子传输层之上或上方。所述其它的有机功能层可以例如是内部或外部的耦合输入-/耦合输出结构,其进一步改进所述光电组件300的功能性和因此其效率。
在所述有机功能层结构312之上或上方或者任选在所述一个或多个其它的有机功能层结构和/或有机功能层之上或上方可以形成第二电极314。
所述第二电极314可以根据所述第一电极310的实施方案之一设计,其中所述第一电极310和第二电极314可以设计为相同或不同的。所述第二电极314可以设计为阳极,即空穴注入电极,或阴极,即电子注入电极。
所述第二电极314可以具有第二电接头,在其上可以施加第二电势。所述第二电势可以由与第一电势和/或任选的第三电势相同或不同的能量源提供。所述第二电势可以与第一电势和/或任选的第三电势不同。所述第二电势可以例如具有这样的值,其与第一电势的差值为大约1.5 V至大约20 V,例如大约2.5 V至大约15 V,例如大约3 V至大约12 V。
在第二电极314上可以形成第二阻隔层308。
所述第二阻隔层308也可以称为薄层包封(薄膜包封TFE)。所述第二阻隔层308可以根据第一阻隔层304的实施方案之一形成。
此外需要指出,在多个实施例中也可以完全不使用第二阻隔层308。在这样的一个实施方案中,所述光电组件300例如可以具有另一个包封结构,由此可以任选第二阻隔层308,例如盖板324,例如空腔玻璃包封或金属包封。
此外,在多个实施例中,在光电组件300中还可以额外形成一个或多个耦合输入-/耦合输出层,例如在载体302之上或上方的外部耦合输出薄膜(未显示)或内部耦合输出层(见图2),例如借助所述玻璃制品200。所述耦合输入层/耦合输出层206可以如上所述具有玻璃基质204和分布其中的颗粒208、210,其中耦合输入-/耦合输出层206的平均折射率大于或小于提供电磁辐射的层的平均折射率。此外,在多个实施例中,在光电组件300中可以额外设置一个或多个抗反射层(例如与第二阻隔层308组合)。
在多个实施例中,借助在玻璃基质中的第一类型颗粒和/或第二类型颗粒实现耦合层,例如通过将所述第二类型颗粒暴露在电磁辐射的入射侧上。所述耦合层例如可以设计为耦合输入层和/或耦合输出层。
在一个实施方案中,第一类型颗粒和/或第二类型颗粒208、210的热膨胀系数可以与玻璃基质的热膨胀系数相互匹配,例如通过合适的材料选择,例如在大约50%的范围内,例如在大约40%的范围内,例如在大约30%的范围内,例如在大约20%的范围内,例如在大约10%的范围内,例如与玻璃基质的热膨胀系数大约相等。例如,第一类型颗粒和/或第二类型颗粒可以是玻璃,即设计为无定形的。
在一个实施方案中,所述耦合层206的平均折射率可以为至少大约1.5,例如至少大约1.6,例如至少大约1.65,例如大约1.7至大约2.1。
在一个实施方案中,所述耦合层的厚度可以为大约100 nm至大约100 µm,例如大约1 µm至大约10 µm,例如大约2.5 µm。
在一个实施方案中,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒和/或发光物质颗粒可以具有拱形的表面,例如与光学透镜相似或相同。另外地或替代地,所述颗粒可以具有下列几何形状之一和/或下列几何形状之一的一部分或者如此设计:球形,非球形,例如棱柱形、椭圆形,中空、紧凑、小片或小棒状。
在一个实施方案中,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒和/或发光物质颗粒在玻璃基质中可以具有厚度大约0.1 µm至大约100 µm的层。在一个实施方案中,所述耦合层206的第一类型颗粒和/或第二类型颗粒和/或发光物质颗粒可以在玻璃基质中具有相互叠加的多层,其中单个层可以不同地设计。
在一个实施方案中,所述第一类型颗粒和/或第二类型颗粒和/或发光物质颗粒可以散射电磁辐射、吸收UV辐射、转换电磁辐射的波长、染色耦合层和/或结合有害物质。例如可以散射电磁辐射而不能吸收UV辐射的第一类型颗粒和/或第二类型颗粒和/或发光物质颗粒可以例如包含Al2O3、SiO2、Y2O3或ZrO2或由其构成。例如可以散射电磁辐射和转换电磁辐射的波长的第一类型颗粒和/或第二类型颗粒和/或发光物质颗粒可以例如设置为具有发光物质的玻璃颗粒。
在一个实施方案中,可以将所述耦合层206结构化,例如地形化(topographisch)的,例如横向和/或纵向的;例如借助耦合层206的不同物质组成和颗粒分布,例如横向和/或纵向的,例如具有第一类型颗粒和/或第二类型颗粒和/或发光物质颗粒的至少一种的不同局部浓度。
所述结构化的界面可以例如借助使所述表面之一粗糙化或在玻璃基质的表面上形成图案而形成。在一个实施方案中,所述结构化的表面可以由微透镜形成。所述微透镜和/或界面粗糙度也可以例如理解为散射中心并例如借助第二颗粒形成,例如用于提高光耦合输入/光耦合输出。在一个实施方案中,所述耦合层206可以设计为光栅,其中所述光栅包含具有低折射率区域的结构化层。
在多个实施例中,在第二阻隔层308之上或上方可以设置最终的连接层322,其例如由胶粘剂或漆制成。借助该最终的连接层322可以将盖板324最终接合在第二阻隔层308上,例如胶粘上。
由透明材料制成的最终的连接层322可以例如包含散射电磁辐射的颗粒,例如光散射的颗粒。由此,所述最终的连接层322可以起到散射层的作用并导致改进颜色角度失真和耦合输出效率。
作为光散射颗粒,可以设置介电散射颗粒,其例如由金属氧化物制成,例如氧化硅(SiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锆(ZrO2)、氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)、氧化镓(Ga2Ox)、氧化铝或氧化钛。其它的颗粒也是合适的,只要其具有与最终的连接层322的基质的有效折射率不同的折射率,例如气泡、丙烯酸酯或玻璃空心球。此外,例如可以设置金属纳米颗粒、金属例如金、银、铁的纳米颗粒等作为光散射颗粒。
所述最终的连接层322的层厚度可以为大于1 µm,例如为几个µm。在多个实施例中,所述最终的连接层322可以包含层压胶粘剂或是此类的。
所述最终的连接层322可以这样设置,以使得其包含折射率小于盖板324的折射率的胶粘剂。这样的胶粘剂可以例如是低折射胶粘剂,例如折射率为大约1.3的丙烯酸酯。然而,所述胶粘剂也可以是高折射胶粘剂,其例如包含高折射、非散射的颗粒并具有大约对应于有机功能层结构312的平均折射率的由层厚度平均的折射率,例如大约1.7至大约2.0。此外,可以设置多种不同的胶粘剂,其形成粘合剂层序列。
在多个实施例中,在第二电极314和最终的连接层322之间还可以施加或是电绝缘层(未显示),例如SiN,其层厚度例如为大约300 nm至大约1.5 µm,例如大约500 nm至大约1µm,以便保护电不稳定的材料,例如在湿化学工艺的过程中。
在多个实施例中,最终的连接层322可以是任选的,例如当所述盖板324直接形成在第二阻隔层308上时,例如由玻璃制成并借助等离子体喷涂形成的盖板324。
在所述电活性区306之上或上方,还可以布置所谓的吸气剂层或吸气剂结构,例如横向结构化的吸气剂层(未显示)。所述吸气剂层可以包含吸收和结合对于电活性区306有害的物质的材料或由其构成。吸气剂层可以例如包含沸石衍生物或由其构成。吸气剂层可以设计为对于在光学活性区发射和/或吸收的电磁辐射而言半透明、透明或不透明的和/或不可穿透的。所述吸气剂层的层厚度可以为大于大约1 µm,例如几个µm。在多个实施例中,所述吸气剂层可以包含层压胶粘剂或者嵌入最终的连接层322中。
在所述最终的连接层322之上或上方可以形成盖板324。所述盖板324可以借助最终的连接层322与电活性区306最终接合并保护其免受有害物质。所述盖板324可以例如是玻璃盖板324、金属箔盖板324或密闭的塑料薄膜盖板324。所述玻璃盖板324可以例如借助玻璃料接合(英文:玻璃料接合/玻璃焊/密封玻璃接合)借助传统的玻璃焊料在有机光电组件300的几何边缘区域中与第二隔离层308或电活性区306最终接合。
所述盖板324和/或所述最终的连接层322的折射率可以(例如对于633 nm的波长)为1.55。
在多个实施例中,可以使用上述的玻璃制品作为玻璃盖板。
在多个实施方案中,提供玻璃制品、具有发光物质颗粒的玻璃制品、用于制造玻璃制品的装置、用于制造玻璃制品的方法和用于制造具有发光物质颗粒的玻璃制品的方法,由此例如可以在光电组件的载体和/或盖板的制造过程中形成光电组件的耦合输出结构或耦合输入结构。
Claims (15)
1.玻璃制品(200),其包含:
• 具有表面的玻璃基质(204),
• 第一类型颗粒(208),和
• 至少一种第二类型颗粒(210),其中所述第二类型颗粒(210)具有比所述第一类型颗粒(208)更高的折射率,
◦ 其中所述第一类型颗粒(208)被玻璃基质(204)完全包围,从而使玻璃基质(204)的表面不含有所述第一类型颗粒(208),和
◦ 将所述第二类型颗粒(210)布置在所述第一类型颗粒(208)上方和/或之间且至少部分在玻璃基质(204)中且至少部分在玻璃基质(204)的表面上,从而提高玻璃制品(200)的折射率。
2.根据权利要求1的玻璃制品(200),
其中所述玻璃制品(200)设计为在电磁辐射的可见光波长范围内至少半透明的,优选透明的。
3.根据权利要求1或2的玻璃制品(200),
其中所述玻璃制品(200)设计为:
• 平板玻璃,优选载体、盖板、窗户、玻璃板或平面光波导;
• 中空玻璃,优选玻璃管或玻璃瓶;或
• 玻璃纤维,优选玻璃棉或光波导。
4.根据权利要求1至3任一项的玻璃制品(200),
其中所述玻璃是硅酸盐玻璃,优选铝硅酸盐玻璃、铅硅酸盐玻璃、碱金属硅酸盐玻璃、碱金属-碱土金属硅酸盐玻璃或硼硅酸盐玻璃,优选钠钙硅酸盐玻璃。
5.根据权利要求1至4任一项的玻璃制品(200),
其中所述第一类型颗粒(208)的折射率为大约1.5至大约4.0,优选大约1.7至大约3.9,例如大约2.3至大约3.1,和
其中所述第一类型颗粒(208)的平均直径为大约100 nm至大约50 µm,优选大约250 nm至大约350 nm,和
其中所述第二类型颗粒(210)的平均直径为大约10 nm至大约1 µm,优选大约10 nm至大约30 nm。
6.根据权利要求1至5任一项的玻璃制品(200),
其中所述第一类型颗粒(208)和/或所述第二类型颗粒(210)具有与所述玻璃基质(204)和电磁辐射相关的下列光学功能特性的一种或多种或者如此设计:
• 非散射的高折射率颗粒,
• 散射颗粒,
• 吸收辐射的,优选在电磁辐射的紫外和/或红外波长范围内吸收辐射的,
• 在电磁辐射的可见光波长范围内吸收辐射的,和/或
• 转换波长的。
7.根据权利要求1至6任一项的玻璃制品(200),
其中所述玻璃基质(204)具有以一定距离与所述第一表面相对的第二表面,其中在所述第二表面上:
• 所述第一类型颗粒(208)暴露并且所述第二表面不含有所述第二类型颗粒;或者
• 所述第二表面不含有所述第一类型颗粒(208)和第二类型颗粒;或者
• 所述第二表面不含有所述第一类型颗粒(208)且所述第二类型颗粒(210)暴露第二表面上。
8.用于制造根据权利要求1至7任一项的玻璃制品(200)的方法,所述方法(100)包括:
•提供(102)具有表面的熔融玻璃基质(204),
•将第一类型颗粒(208)通过所述表面分布(104)在熔融玻璃基质(204)中,以使得所述第一类型颗粒(208)被熔融玻璃基质(204)完全包围,从而使玻璃基质(204)的表面不含有所述第一类型颗粒(208);
•将第二类型颗粒(210)通过所述表面分布(106)到玻璃熔体中,以使得所述第二类型颗粒(210)布置在所述第一类型颗粒(208)上方和/或之间且至少部分在玻璃基质(204)中且至少部分在玻璃基质(204)的表面上。
9.具有根据权利要求1至8任一项的玻璃制品(200)的光电组件(300),所述光电组件(300)包含:
•用于将电流转化为电磁辐射和/或用于将电磁辐射转化为电流的光学活性区(306);
•其中所述玻璃制品(200)设计为所述光学活性区(306)的覆盖体,并布置在电磁辐射的射线路径中。
10.根据权利要求9的光电组件(300),
其中所述光电组件(300)设计为发光二极管、太阳能电池;荧光灯、白炽灯、发光管或卤素灯;有机光电组件,优选有机光电探测器、有机太阳能电池和/或有机发光二极管。
11.根据权利要求9或10任一项的光电组件(300),
其中所述光学活性区(306)具有第一电极(310)、第二电极(314)和在第一电极(310)和第二电极(314)之间的有机功能层结构(312),其中所述有机功能层结构(312)设计为用于转化电磁辐射和/或电流。
12.用于制造根据权利要求9至11任一项的光电组件(300)的方法,所述方法包括:
•在玻璃制品(200)之上或上方形成光学活性区(306)和/或将所述玻璃制品(200)施加在所述光学活性区(306)之上、上方和/或周围;
•其中所述玻璃制品(200)作为与被所述光学活性区(306)吸收或发射的电磁辐射相关的耦合输出结构(206)和/或耦合输入结构(206)布置在电磁辐射的射线路径中。
13.用于制造根据权利要求1至7任一项的玻璃制品(200)的装置(220),所述装置(220)包含:
•用于熔融玻璃基质(204)的传送段(218),其中设置传送段(218)以使得所述熔融玻璃基质(204)沿着所述传送段(218)冷却;
•第一涂覆器(214),其设置用于将第一类型颗粒(208)分布在第一冷却区中的熔融玻璃基质(204)中,其中将所述第一涂覆器(214)沿着所述传送段(218)布置,以使得在第一冷却区中的熔融玻璃基质(204)对于所述第一类型颗粒(208)而言具有粘度,以使得所述第一类型颗粒(208)被玻璃基质(204)完全包围,从而使得玻璃基质(204)的表面不含有第一类型颗粒;和
•至少一个第二涂覆器(216),其设置用于将第二类型颗粒(210)分布在第二冷却区中的熔融玻璃基质(204)中,其中将所述第二涂覆器(216)沿着所述传送段(218)布置,以使得在第二冷却区中的熔融玻璃基质(204)对于所述第二类型颗粒(210)而言具有粘度,以使得所述第二类型颗粒(210)布置在所述第一类型颗粒(208)上方和/或之间且至少部分在玻璃基质(204)中且至少部分在玻璃基质(204)的表面上。
14.具有发光物质颗粒的玻璃制品,其包含:
具有表面的玻璃基质(204),
•在玻璃基质(204)中的发光物质颗粒,其中所述发光物质颗粒包含发光物质或由其构成,其中所述发光物质吸收第一波长的电磁辐射并以第二波长发射被吸收的电磁辐射的一部分;
•其中将所述发光物质颗粒分布在玻璃基质(204)中,以使得所述表面基本上不含有发光物质颗粒。
15.用于制造具有发光物质颗粒的玻璃制品(200)的方法(100),所述方法(100)包括:
•提供具有第一表面和以一定距离与第一表面相对的第二表面的熔融玻璃基质(204),
•将发光物质颗粒通过所述第一表面分布在熔融玻璃基质(204)中,其中所述发光物质颗粒包含发光物质或由其构成,其中所述发光物质吸收第一波长的电磁辐射并以第二波长发射被吸收的电磁辐射的一部分;
•其中将所述发光物质颗粒分布在熔融玻璃基质(204)中,以使得所述第一表面和/或所述第二表面基本上不含有发光物质颗粒。
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Legal Events
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---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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