用于发光装置的层板及其制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于发光装置的层板（laminate)及其制备方法，其中该层板包括 界面空隙层，该界面空隙层诱发光散射以用于通过使玻璃基板与内部光提取层之间的界面 处的光损失最小化而增强外部光效率。本发明的用于发光装置的层板尤其适合于光学装置 的领域，诸如有机发光二极管（0LED)、背光、照明工业等。
【背景技术】
[0002] 光学装置（例如0LED)可以取决于发射结构而被分类为底部发射结构，其中光朝 向玻璃基板发射，及顶部发射结构，其中光以与玻璃基板相对的方向发射。在底部发射结构 中，阴极通过使用铝金属薄膜等而充当反射器，且阳极通过使用氧化铟锡（ΙΤ0)透明氧化 物导电膜等而充当路径，光经由该路径发射。在顶部发射结构中，阴极形成为包括非常薄的 银薄膜的多层薄膜，且光经由阴极发射。在照明面板领域中，除透明面板（其中光经由两个 表面发射）以外，一般使用底部发射结构且很少使用顶部发射结构。
[0003] 在用于诸如0LED的光学装置的层板中，仅约20%的所发射的光为外部发射的，且 损失约80%的所发射的光。此由以下两个原因中之一造成：归因于玻璃基板、透明电极及有 机层之间的折射率中的差异的波导效应；及归因于玻璃基板与空气之间的折射率中差异的 全反射效应。
[0004] 这是因为由于其中内部有机层的折射率为约1. 7至1. 8、一般用作透明电极的ΙΤ0 的折射率为约1.9、两个层的厚度为约200nm至400nm(非常薄）及用作基板的玻璃的折 射率为约1. 5的条件而于0LED中自然地形成平面波导。由波导效应损失的光量经计算为 所发射的光的约45%。
[0005] 此外，由于玻璃基板的折射率为约1. 5且外部空气的折射率为1. 0,当光自玻璃基 板外部发射时，以临界角或更大角入射的光造成全反射且在玻璃基板内部隔离。所隔离的 光的量为所发射的光的约35%。
[0006] 因此，在用于光学装置的层板中，由于玻璃基板、透明电极及有机层之中的波导效 应，及玻璃基板与空气之间的全反射效应，仅约20%的所发射的光为外部发射的。由于诸如 0LED的光学装置的光发射效率如上述水平那样低，所以光学装置的外部光效率也保持于低 水平。
[0007] 因此，为了增强光学装置的外部光效率，需要用于提取在光学装置内部隔离的光 的技术。与光提取相关的技术作为增加光学装置的效率、亮度及使用寿命的核心技术而逐 渐引起许多关注。外部光提取技术及内部光提取技术为两种类型的光提取技术。外部光提 取技术涉及提取在玻璃基板内部隔离的光，而内部光提取技术涉及提取在有机层与ΙΤ0之 间隔呙的光。
[0008] 在外部光提取技术中，已在一定程度上确立将微透镜阵列（MLA)膜、光散射膜等 等粘附至光学装置外部以增强光效率的技术。然而，内部光提取技术尚未达到实际应用水 平。理论上认为内部光提取技术对于将光学装置的外部光效率增强到三倍或更多而言有 效。然而，由于内部光提取层与透明电极层之间的界面特性显著影响光学装置的使用寿命 且用作内部光提取层的材料的物理特性显著影响某些特性，诸如光学装置的热稳定性，所 以除提供充足光学效应以外，该技术必须满足在所有水平上的电学、机械及化学特性。
[0009] 根据先前研究，已知内部光散射层、基板表面的变形、折射率调节层、光子晶体、纳 米结构形成方法等对于提取内部光有效。内部光提取技术的主要目标为散射、绕射或折射 由于波导效应所隔离的光以便形成小于或等于临界角的入射角，从而提取经过光波导的 光。
[0010] 专利文献1至3公开了一种通过使用两种具有不同折射率的材料自内部提取光的 方法。所述专利文献使用具有高折射率（第一折射率）的基底材料及被包括在基底材料中 的多种具有不同于基底材料的第一折射率的第二折射率的散射材料（例如气泡或沉淀晶 体）作为内部光提取层。在其中玻璃粉（glassfrit)用作基底材料且气泡用作散射材料 的情况下，球形气泡经由烧结玻璃粉时玻璃的内部间隙形成，或通过在玻璃经软化时产生 由分解粘附于玻璃层表面的诸如有机材料的材料形成的气体、诸如二氧化碳（C02)而形成。 而且，所述专利文献使用由AsahiGlassCo.，Ltd.制造的高价格Η)200基板作为玻璃基 板。
[0011] 专利文献4公开一种包括作为多种散射材料的无机磷光粉的内部光提取层。当含 有碱金属的玻璃基板用作玻璃基板时，碱金属组分扩散，其影响散射层内部的散射材料的 特性。特别地，当散射材料为磷光体时，磷光体不能展现其特性，因为磷光体被碱组分减弱。 出于此原因，专利文献4也使用由AsahiGlassCo.，Ltd.制造的高价格ro200基板作为 玻璃基板以用于阻止碱金属扩散。
[0012] 专利文献5及6公开作为多种散射材料的示例的气泡、沉淀晶体、不同于基底材料 的粒子及粉末状玻璃，且使用钠钙（sodalime)基板作为玻璃基板。
[0013] 以上专利文献中所述的方法公开了共同特征，因为通过烧结玻璃粉时的间隙产生 的或通过使粘附于玻璃基板表面的材料氧化而产生的气泡或附加的不同材料（晶体、磷光 体等等）用作散射材料。当气泡用作散射材料时，可以获得强散射效应。然而，由于气泡归 因于其向上升的特性而自然地聚集于内部光提取层的上部部分，当它们通过玻璃的内部间 隙产生时，难以将气泡的密度或分布调节至所期望的水平。而且，当通过玻璃粉粒子的间隙 产生气泡时，在内部光提取层的表面处形成挠曲，引起电极中的短路。当通过使粘附于玻璃 层表面的材料氧化而产生气泡时，需要附加的过程来处置玻璃基板表面。此外，如在专利文 献中，当散射粒子随机分布于内部光提取层中时，入射光的多重散射导致光损失中的增加， 引起可见光的透射率中的减小。
[0014]出于此原因，当气体、尤其空气用作散射材料时，没有必要添加附加的散射材料， 从而提供可以获得强散射效应的简单制备方法。然而，仍依然存在对于以下方法的需要：所 述方法在气体用作散射材料时使气体集中在内部光提取层与玻璃基板之间的界面处（且 不在内部光提取层的上部部分处）。 现有技术
[0015][专利文献] (专利文献1)韩国专利公布第10-2010-0051631号 (专利文献2)韩国专利公布第10-2010-0101076号 (专利文献3)韩国专利公布第10-2011-0116142号 (专利文献4)韩国专利公布第10-2010-0138939号 (专利文献5)韩国专利公布第10-2011-0113177号 (专利文献6)韩国专利公布第10-2011-0108373号。
【发明内容】
[0016] 本发明提供一种包括玻璃基板与内部光提取层之间的界面处的界面空隙层的用 于发光装置的层板，且其中界面空隙层于界面空隙层的表面处诱发（优选地单独）光散射 以有效地将光提取至外部。通过这样做，其可以显著改善发光装置的光效率，所述发光装置 优选地在可见光的完整波长范围（380nm至780nm)内具有均匀混浊度比。
[0017] 本发明还提供一种用于发光装置的层板，其中没有必要添加附加的材料作为散射 元件，且在玻璃基板与内部光提取层之间的界面处而非在整个内部光提取层上形成散射光 的元件。因此，阻止挠曲或气泡形成在内部光提取层的上表面处，从而允许内部光提取层具 有光滑上表面。
[0018] 本发明还提供一种制备用于发光装置的层板的方法，其为有效且经济的（归因于 其简单性），其可以有效调节用于发光装置的层板的界面空隙层的厚度与空隙面积比。
[0019] 本发明还提供一种用于发光装置的层板，其具有在其上形成的、优选与内部提取 层接触的透明电极。
[0020] 根据本发明的一方面，公开一种用于发光装置的层板，其包括：包括钾或涂布有包 括钾的矿物层的玻璃基板；及在所述玻璃基板上由玻璃粉形成的具有1. 8至2. 1的折射率 的内部光提取层，其中内部光提取层在与玻璃基板的界面处包括界面空隙层。
[0021] 根据本发明的另一方面，公开一种制备用于发光装置的层板的方法，包括以下步 骤：制备包括钾或涂布有包括钾的矿物层的玻璃基板；将玻璃粉浆料施加至所述玻璃基板 上以形成玻璃粉层；干燥所述玻璃粉层；及烧结所述经干燥的玻璃粉层以形成具有1. 8至 2.1的折射率的内部光提取层，其中形成的内部光提取层在与玻璃基板的界面处包括界面 空隙层。此处，优选在500°C与590°C之间的温度下烧结所述玻璃粉层。可以应用用于形成 所述界面空隙层的合适烧结温度，其可以取决于玻璃粉组成及内部光提取层的最终厚度。