用于发光装置的层板及其制备方法_4

文档序号:9602661阅读:来源:国知局
面具有极微的气泡,这不同于将气泡用作散射因子的内部光提取层。因此,内部光 提取层的表面粗糙度可以优选形成为小于1nm。而且,玻璃粉层的表面粗糙度需要具有充 足厚度以免受界面空隙层的结构影响,针对此可以形成多玻璃粉层。不管玻璃粉层形成为 单层或者两个或多个的多层,内部光提取层的总厚度在自6至30μπκ优选自10至20μπι 的范围中。当内部光提取层的厚度小于6μπι时,内部光提取层的表面粗糙度可以变为1 nm或更多,或增加在表面生成气泡的风险。当内部光提取层的厚度大于30μπι时,光提取 效率可能减小。
[0080] 本发明的用于发光装置的层板可以有效地将光(其于界面处损失)提取至外部, 将光学特性、诸如吸光度等维持在等于或优于使用气泡作为散射因子的用于发光装置的常 规散射型层板的水平处,相比于具有相同漫射性能的用于发光装置的常规散射型层板具有 好得多的总透光率及在竖直方向上的透光率,且在可见光波长范围内具有比常规散射型层 板均匀得多的混浊度比。本发明的用于发光装置的层板可以以其中透明电极层另外堆叠于 内部光提取层上的状态使用,如应用于诸如OLED的光学装置。作为透明电极层,可以使用 氧化铟锡(ITO)、透明导电氧化物(TOC)、石墨烯等等。可以使用透明电极层的常规沉积方 法,诸如溅射。
[0081] 当然,我们可以在内部光提取层与电极之间添加屏障层,其中屏障层由硅氧化物 (Si02)、硅氮化物(Si3N4)、钛氧化物(Ti02)、锡氧化物(Sn02)、硅的氮氧化物(SiON)等等组 成且优选具有大于1.8的RI及小于100nm的厚度。同时,有可能通过添加在内部光提取 层上沉积其厚度为5至50nm的屏障层的步骤而在化学蚀刻过程期间保护内部光提取层及 增大光提取效应。屏障层可以形成为单层或多层,例如其中Si02&Si3N4层交替堆叠。
[0082]〈示例〉 详细示例如下所述。然而,示例仅用于提供对本发明的较好理解的目的,且不应解释为 以任何方式限制本发明的范围。
[0083] 示例1:具有含钾玻璃基板的用于发光装詈的层板的制备 如美国专利第6, 905, 991号的实施例10中所述制备具有0. 7mm的厚度且包括5wt%Na20及6wt%K20的玻璃基板。制备浆料,所述浆料包括基于浆料的总量的75wt%玻璃粉、 3 wt%作为粘合剂的乙基纤维素及22wt%溶剂,所述玻璃粉包括基于玻璃粉的总重量的70 wt%Bi203、3wt%Al203、10wt%Zn0、7wt%Si02、9wt%B203及 1wt%Na20。550nm处的折 射率为1.91。
[0084] 玻璃基板经清洁,且然后通过丝网印刷方法将包括玻璃粉的浆料施加于玻璃基板 上。通过在烘箱中于130°C的温度下干燥经涂布的浆料达约20分钟来蒸发溶剂。其后,通 过将经干燥的浆料留于430°C的温度下达约20分钟来移除经干燥的浆料中所含的乙基纤 维素。
[0085] 将所制备的玻璃粉层在540°C的温度下烧结达约10分钟。加热以移除乙基纤维素 及烧结玻璃粉层可以通过使用辊式平底炉(RHF)的连续过程执行,或可以通过使用分离的 烘箱执行。
[0086] 图4为示出如示例1中所述那样制备的内部光提取层的SEM像片。左侧像片(图 4 (a))示出内部光提取层的所捕获的横截面,且右侧像片(图4 (b))示出以向下方向捕获的 界面空隙层。可见玻璃粉的颗粒在不经烧结的情况下保留,从而在颗粒之间形成空隙。这 些颗粒的尺寸为约1μπι至5μπι。
[0087] 图5为示出如示例1中所述那样制备的内部光提取层的表面的AFM像片。可见表 面粗糙度(Ra)的平均值为(λ25nm,其小于1nm。
[0088]示例2:具有含钾玻璃基板的用于发光装詈的层板的制备 以与示例1相同的方法制备包括界面空隙层的用于发光装置的层板,除了将烧结温度 设定为550 °C。
[0089]示例3:具有含钾玻璃基板的用于发光装詈的层板的制备 以与示例1相同的方法制备包括界面空隙层的用于发光装置的层板,除了将烧结温度 设定为560 °C。
[0090]示例4:具有经钾处理的玻璃基板的用于发光装詈的层板的制备 使用润湿方法将含有钾离子的溶液涂布于具有〇. 7mm的厚度的浮法板式玻璃或一般 钠钙玻璃基板的表面上。将经涂布的玻璃基板在400°C或更高的高温下进行热处理以在钠 与钾离子之间诱发离子交换。在离子交换之后,基板的表面残余应力为450MPa,且应力深 度为15μπι。以与示例1相同的方法执行剩余的过程,从而制备包括界面空隙层的用于发 光装置的层板。
[0091]示例5:具有已涂布有包括钾的矿物层的玻璃基板的用于发光装詈的层板的制备 使用丝网印刷方法在具有0.7mm的厚度的浮法板式玻璃或一般钠钙玻璃基板(其 不包括钾或作为一定量的杂质而包括钾)的表面上涂布含有钾的低折射率(550nm下的n=l. 54)玻璃粉浆料(PA-FD4115C'由PhoenixMaterials提供)。在干燥及烧结低折射率 玻璃粉浆料之后,形成具有约6至12Mm的厚度的矿物层。在以与示例1相同的组成及过 程条件形成玻璃粉层之后,如示例1那样执行剩余过程,从而制备包含界面空隙层的用于 发光装置的层板。
[0092]示例6:具有含钾玻璃基板的用于发光装詈的层板的制备 除玻璃基板中所含的Na20及Κ20的浓度外,以与示例1相同的方法制备包括界面空 隙层的用于发光装置的层板。Na20的浓度为5 ?^%且1(20的浓度为6wt%。如美国专利第 6, 905, 991号的实施例中所述的那样制备玻璃基板(参见附录中的组成10,第11和12列)。
[0093]示例7:包括双层内部光提取层的用于发光装詈的层板的制备 在利用与示例1中所述相同的组成及过程条件形成含有界面空隙层的玻璃层(第一玻 璃粉层)之后,在第一玻璃粉层上形成具有约1至5μπι的厚度的第二玻璃粉层以保证内 部光提取层的最外表面的平坦度及防止界面空隙层使最外表面的平坦度降级。第二玻璃粉 浆料的组成与示例1中所述的玻璃粉浆料(第一玻璃粉浆料)的组成相同。通过使用丝网 印刷在第一玻璃粉层上涂布第二玻璃粉浆料且以与示例1相同的方法执行剩余过程而形 成第二玻璃粉层。第一玻璃粉层及第二玻璃粉层的总厚度为25μπι且内部光提取层(第 一玻璃粉层+第二玻璃粉层)的最外表面的平坦度满足ARa〈lnm的条件。
[0094]比较示例1:用于发光装詈的层板的制备 以与示例4相同的方法制备用于发光装置的层板,除了不用钾离子处理表面。
[0095]比较示例2:用于发光装詈的层板的制备 使用具有与示例中相同组成的玻璃粉制备用于发光装置的层板,其包括散射型内部光 提取层,所述内部光提取层包括作为散射元件的1. 1wt%的具有400nm直径的Ti02粒子 及通过自玻璃粉中所含的氧化物离解的氧所生成的气泡。散射型内部光提取层具有10μm 的厚度。在散射型内部光提取层上,使用具有与示例中相同组成但无1102的玻璃粉堆叠第 二玻璃粉层,且然后在545°C的温度下烧结所述第二玻璃粉层。
[0096]比较示例3:用于发光装詈的层板的制备 以与比较示例2相同的方法制备用于发光装置的层板,但将Ti02粒子的浓度增加至 2. 0wt%〇
[0097]比较示例4:用于发光装詈的层板的制备 以与比较示例2相同的方法制备用于发光装置的层板,但将Ti02粒子的浓度减小至 0. 9wt%。
[0098] 评估用于发光装詈的层板的光学特件 表1示出根据示例1至4及比较示例1至4制备的用于发光装置的层板的透射率及混 浊度比。与其中不形成内部空隙层的比较示例1的层板相比,总透射率减小,且混浊度比显 著地增大。与包括散射元件的比较示例2至4的层板相比,混浊度比为优良的。光提取层 的总厚度在所有情况下为约20至25μm。
[0099] [表 1]
[0100] 图6为比较在示例1至4(标记为·)及比较示例2至4(标记为?)中制备的层 板在可见光范围中的总透射率(X轴)相对于混浊度比(Y轴)的改变的图解。本发明的用 于发光装置的层板的总透射率比具有相同漫射性能的比较示例的用于发光装置的层板的 总透射率高约2%至7%。
[0101] 图7至图9为比较在示例1中制备的用于发光装置的层板的光学特性(图示为实 线)及在比较示例2中制备的用于发光装置的层板的光学特性(图示为虚线)的图解。
[0102] 图7为示出混浊度比的图解。X轴示出波长(λ)且Y轴示出混浊度比(HR,%)。 根据本发明的用于发光装置的层板的混浊度比(标记为实线)在可见光的整个
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