TWI555253B - 用於發光裝置之層壓板及製備層壓板之程序 - Google Patents

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Description

用於發光裝置之層壓板及製備層壓板之程序
本發明係關於一種用於一發光裝置之層壓板及一種用於製備層壓板之程序，該層壓板藉由使一玻璃基板與一內部光提取層之間之一界面處之光損失最小化而提高外部光效率。本發明之用於一發光裝置之層壓板尤其適合於工業領域之光學裝置，諸如有機發光二極體(OLED)、背光、照明及其類似者。
可根據發射結構而將光學裝置(例如OLED)分類成其中朝向一玻璃基板發射光之一底部發射結構及其中沿與一玻璃基板相反之一方向發射光之一頂部發射結構。在底部發射結構中，一陰極藉由使用鋁或其類似者之一金屬薄膜而充當一反射器，且一陽極藉由使用氧化銦錫(ITO)或其類似者之一透明氧化物導電膜而充當一路經(透過其而發射光)。在頂部發射結構中，一陰極形成為包含一非常薄的銀薄膜之一多層薄膜，且透過該陰極而發射光。在照明面板之領域中，除其中透過兩個表面而發射光之透明面板之外，一般使用底部發射結構，且很少使用頂部發射結構。
在用於一光學裝置(諸如OLED)之一層壓板中，僅約20%之發射光被發射至外部，且約80%之發射光被損失。存在兩個光損失之原因：(1)歸因於一玻璃基板、一透明電極及一有機層之間之折射率差 之一波導效應；及(2)歸因於玻璃基板與空氣之間之折射率差之一全反射效應。
此係因為一平面波導歸因於以下條件而自然形成於OLED中：一內部有機層之一折射率係約1.7至約1.8，一般用作為一透明電極之ITO之一折射率係約1.9，該兩個層之一厚度係約200奈米至約400奈米(非常薄)，且用作為一基板之玻璃之一折射率係約1.5。計算表明：由波導效應損失之光量係約45%之發射光。
光提取技術作為提高光學裝置之效率、亮度及使用壽命之一核心技術而日益受關注。隔離於一有機層與電極之間之光之提取技術稱為內部光提取技術。
根據研究報告，吾人已知一內部光散射層、一基板表面之變形、一折射率調整層、光子晶體、一奈米結構形成方法等等對內部光之提取有效。內部光提取技術之一主要目的在於：散射、繞射或折射歸因於波導效應而隔離之光以形成小於或等於臨界角之一入射角，藉此將光提取至一光學波導之外部。
專利文件1揭示一種具有一結構之內部光提取層，其中將光散射奈米粒子施加於低折射率之一基板(其具有形成於其上之一維或二維週期性結構)上，且接著將高折射率之一平坦化層施加至該等光散射奈米粒子。
專利文件2揭示一種具有一結構之內部光提取層，其中具有週期性奈米結構之一層藉由使用一印刷程序(諸如壓印)而形成於低折射率之一基板上(可包含一額外散射元素)，且接著將高折射率之一平坦化層施加至該層。
專利文件3揭示一種內部光提取層，其中凹凸結構形成於一基板上且不包括一平坦化層。
以上參考文獻中所描述之程序不適合於產生大型光學裝置(諸如 OLED)。
專利文件4揭示一種具有一結構之內部光提取層，其中一基板之一表面被粗糙化或具有一微結構之一膜附著於具有低折射率之一基板之一表面上，且接著將具有高折射率之一平坦化層施加至該膜。係藉由在PET膜上澆鑄一光聚合物而形成微結構化膜，接著用聚合物填充PET膜。最後，將雙層之3M層壓黏著劑8141層壓於微結構化膜上。
在專利文件4中，用於經由一圖案化程序而形成奈米結構之材料主要為一聚合物或一有機黏合劑。然而，使用一圖案化程序仍存在之問題為：該聚合物或有機黏合劑會被分解以引起一釋氣現象，且無法在後續高溫程序期間維持奈米結構之形狀穩定。
專利文件5揭示使用壓印方法來規則地形成具有數微米至數十微米範圍內之特徵尺寸之一結構化層，其中使用一印模或輥輪。可在後續平面化步驟中使用一液體溶液來將一中間層沈積至載體上以降低載體之表面之平均粗糙度。
然而，專利文件5不限制中間層之厚度且未描述用於避免電極之間之短路問題之中間層之粗糙度。此外，需要一額外圖案化程序(諸如壓印)來產生結構化層。
專利文件6揭示藉由使用一玻璃料膏而形成一凸面結構，其中該凸面結構之寬度受限於200微米。
在專利文件6中，可穩定形成之凸面結構之間之間距係至少約200微米，此係因為鑑於平坦化層之厚度之上限而無法形成具有一高傾角之一圖案。此外，凸面結構之一高度受限於5微米至200微米之範圍以獲得一預定光提取效應。
若凸面結構具有小於8.75微米之一高度，則所展示之一低傾角(約5度)對光提取無效(即，26.5%)。因此，為形成具有高傾角(約15度)之一凸面結構，凸面結構之高度應大於26.79微米。然而，仍存在 之問題為：形成具有一高傾角之穩定凸面結構需要一平坦化層之厚度至少為凸面結構之高度之兩倍以完全覆蓋凸面結構。
此外，當玻璃料用作為平坦化層之原材料時，發現玻璃料之燒結期間所產生之捕獲氣泡之濃度隨著厚度增加而增加的問題。此意謂：平坦化層必須具有完全覆蓋凸面結構之一厚度。就此而言，仍存在燒結期間氣泡被捕獲於內部光提取層中之風險，其導致歸因於光路徑之增加之發光裝置之光學性質之損失。
因此，仍需要一種用於製備包括凸紋之由瓷漆(熔融玻璃料)製成之一內部光提取層之簡單且經濟程序。亦需要一種由瓷漆製成之內部光提取層，其可使光有效率地射出至外部。此外，仍需要一種用於形成凹凸結構之較佳程序且無需應用一額外圖案化程序，此係因為將一圖案化程序應用至一玻璃基板上並非為用於產生大型光學裝置(諸如OLED)之最適合方法。
[專利文件]
(專利文件1)PCT公開案第WO 2012/125321 A2號
(專利文件2)PCT公開案第WO 2010/077521 A2號
(專利文件3)PCT公開案第WO 2012/086396 A1號
(專利文件4)PCT公開案第WO 2002/37568 A1號
(專利文件5)PCT公開案第WO 2013/102530 A1號
(專利文件6)日本特許專利公開案第2003-25900號
本發明之一目的在於提供一種用於一發光裝置之層壓板，其不展現上文所提及之問題，其中以一簡單且經濟之方式形成一隨機凸紋網狀物且不存在諸如電極之短路及光之多次散射之問題。
本發明之另一目的在於提供一種用於一發光裝置之層壓板，其中經由形成於基板上之凸紋網狀物而使以不小於臨界角之一角度入射 之光有效率地散射，使得光被有效地垂直聚集至該層壓板之表面且絕不需要添加任何額外散射元素。
相應地，本發明提供一種用於在具有一大面積之一基板上製備用於一發光裝置之一層壓板的高效率且低成本程序。
本發明亦提供一種用於一發光裝置(其具有形成於其上之一透明電極)及一OLED裝置之層壓板。
在一實施例中，本發明提供一種用於一發光裝置之層壓板，其包括：- 一玻璃基板，其具有自1.45至1.65之一折射率n1；- 一隨機凸紋網狀物，其由瓷漆製成，該網狀物形成於該玻璃基板上，該網狀物具有自1.45至1.65範圍內之一折射率n2；及- 一平坦化層，其由瓷漆製成，該平坦化層形成於該網狀物及該玻璃基板上，該平坦化層具有自1.8至2.1範圍內之一折射率n3，其中至少50%(較佳地至少75%及更佳地至少85%)之該等凸紋展示具有以下各者之一橫截面：- 一高度(b)，其在自1微米至10微米之範圍內，較佳地，該等凸紋之最大高度低於15微米，及- 一寬度，其在自2微米至40微米之範圍內，較佳地，該寬度至多為10微米，及其中該網狀物之至少50%、較佳地至少75%及更佳地至少85%之間距(c)在2微米至15微米之範圍內。
本發明進一步提供上文所描述之層壓板，其中該網狀物展示具有以下各者之一粗糙度輪廓：Ra(粗糙度輪廓之算術平均離差)，其在自0.3微米至3微米，較佳地0.3微米至1微米之範圍內；Ry(粗糙度輪廓之最大高度)，其在自1微米至10微米之範圍內；及S(局部峰值之平均間隔)，其在自2微米至40微米，較佳地2微米至20微米之範圍內。
本發明進一步提供上文所描述之層壓板，其中該等凸紋之一平均高度(b')與該等凸紋之一平均間距(c')之一比率(r)係自0.1至0.5。
本發明進一步提供上文所描述之層壓板，其中該網狀物覆蓋該玻璃基板之面積之比例係60%至90%。
本發明進一步提供上文所描述之層壓板，其中該等凸紋包括小凸起(或至少具有曲面)及/或小凸起之叢集(經連接之小凸起)。
本發明進一步提供上文所描述之層壓板，其中該網狀物及該平坦化層之一平均總厚度(a')在自6微米至20微米之範圍內。
本發明進一步提供上文所描述之層壓板，其中該平坦化層之一厚度(d)小於20微米。
本發明進一步提供上文所描述之層壓板，其中該平坦化層之表面處所量測之一粗糙度Ra不大於1奈米。
本發明進一步提供上文所描述之層壓板，其中該網狀物由一第一玻璃料形成，且該第一玻璃料包括在形成該網狀物之後之該第一玻璃料之總重量中占10重量百分比至40重量百分比之SiO2、1重量百分比至7重量百分比之Al2O3、0重量百分比至10重量百分比之P2O5、20重量百分比至50重量百分比之B2O3、3重量百分比至35重量百分比之ZnO、及5重量百分比至20重量百分比之選自由Na2O、Li2O及K2O組成之群組之至少一種鹼金屬氧化物。
本發明進一步提供上文所描述之層壓板，其中該平坦化層由一第二玻璃料形成，且該第二玻璃料包括在形成該平坦化層之後之該第二玻璃料之總重量中占55重量百分比至84重量百分比之Bi2O3、0重量百分比至20重量百分比之BaO、5重量百分比至20重量百分比之ZnO、1重量百分比至7重量百分比之Al2O3、5重量百分比至15重量百分比之SiO2、5重量百分比至20重量百分比之B2O3、0重量百分比至0.1重量百分比之CeO2、0.05重量百分比至5重量百分比之Na2O、及小於5重量 百分比之選自由TiO2、ZrO2、La2O3、Nb2O3及MgO組成之一群組之一或多種化合物。
本發明進一步提供上文所描述之層壓板，其中該玻璃基板係一鈉鈣玻璃基板。
本發明進一步提供上文所描述之層壓板，其中該層壓板展示至少70%之一濁度比及至少65%之一總光透射率。
本發明進一步提供上文所描述之層壓板，其進一步包括該平坦化層上之一透明電極。
在一實施例中，本發明提供一種發光裝置，其包括如上文所描述之層壓板中任一者之層壓板。
在另一實施例中，本發明提供一種用於製備用於一發光裝置之一層壓板之程序，其包括以下步驟：(a)提供具有自1.45至1.65之一折射率n1之一玻璃基板；(b-1)藉由將包括一有機溶劑及一第一玻璃料粉之一第一玻璃料膏施加於該玻璃基板上而形成一第一玻璃料膏層，其中該第一玻璃料在該第一玻璃料膏之總重量中占50重量百分比或更小，且該第一膏層(連續地)覆蓋該玻璃基板之一給定面積；(b-2)藉由使該所施加之第一玻璃料膏層乾燥而移除該有機溶劑；(b-3)藉由使該乾燥第一玻璃料層以一燒結溫度T1燒結以使該第一玻璃料粉部分聚結或緻密化而形成一隨機凸紋網狀物；(c-1)藉由將包括一有機溶劑及一第二玻璃料粉之一第二玻璃料膏施加於該網狀物上而形成一第二玻璃料膏層；(c-2)藉由使該所施加之第二玻璃料層乾燥而移除該有機溶劑；及(c-3)藉由使該乾燥第二玻璃料層以一燒結溫度T2燒結而形成一 平坦化層，其中至少50%、較佳地至少75%及更佳地至少85%之該等凸紋展示具有以下各者之一橫截面：一高度(b)，其在自1微米至10微米之範圍內，較佳地，該等凸紋之最大高度不高於15微米，及一寬度，其在自2微米至40微米之範圍內，較佳地，該寬度至多為10微米，其中該網狀物之至少50%、較佳地至少75%、更佳地至少85%之間距(c)在2微米至15微米之範圍內。
本發明進一步提供用於製備一層壓板之上文所描述之程序，其中包括在該第一玻璃料膏之總重量中占10重量百分比至50重量百分比之該第一玻璃料粉。
本發明進一步提供用於製備一層壓板之上文所描述之程序，其中步驟(b-3)中之燒結溫度T1比該第一玻璃料之玻璃轉變溫度高60℃至110℃。
本發明進一步提供用於製備一層壓板之上文所描述之程序，其中步驟(b-3)中之燒結溫度T1在自550℃至590℃之範圍內，且較佳地，步驟(c-3)中之燒結溫度T2相同於或低於T1。
本發明進一步提供用於製備一層壓板之上文所描述之程序，其中步驟(b-1)至(b-3)中未涉及諸如微影或壓印之任何額外圖案化程序。
本發明進一步提供用於製備一層壓板之上文所描述之程序，其中該等凸紋之一平均高度(b')與該等凸紋之一平均間距(c')之一比率(r)係自0.1至0.5。
本發明進一步提供用於製備一層壓板之上文所描述之程序，其中該網狀物及該平坦化層之一平均總厚度(a')在自6微米至20微米之範 圍內。
本發明進一步提供用於製備一層壓板之上文所描述之程序，其中該平坦化層之一厚度小於20微米。
本發明進一步提供用於製備一層壓板之上文所描述之程序，其中該第一玻璃料粉包括在形成該網狀物之後之該第一玻璃料之總重量中占10重量百分比至40重量百分比之SiO2、1重量百分比至7重量百分比之Al2O3、0重量百分比至10重量百分比之P2O5、20重量百分比至50重量百分比之B2O3、3重量百分比至35重量百分比之ZnO、及5重量百分比至20重量百分比之選自由Na2O、Li2O及K2O組成之群組之至少一種鹼金屬氧化物。
本發明進一步提供用於製備一層壓板之上文所描述之程序，其中該第二玻璃料粉包括在形成該平坦化層之後之該第二玻璃料之總重量中占55重量百分比至84重量百分比之Bi2O3、0重量百分比至20重量百分比之BaO、5重量百分比至20重量百分比之ZnO、1重量百分比至7重量百分比之Al2O3、5重量百分比至15重量百分比之SiO2、5重量百分比至20重量百分比之B2O3、0重量百分比至0.1重量百分比之CeO2、0.05重量百分比至5重量百分比之Na2O、及小於5重量百分比之選自由TiO2、ZrO2、La2O3、Nb2O3及MgO組成之一群組之一或多種化合物。
本發明進一步提供用於製備一層壓板之上文所描述之程序，其中該玻璃基板係一鈉鈣玻璃基板。
理論上，若該等凸紋之間之間距(c)更緊密地變為該等凸紋之高度(b)之兩倍，則可預期光提取之效能優越性更佳。該等凸紋與該基板之間之角度較佳地用於展示最佳光提取效率。若該等凸紋之間之間距變為該等凸紋之高度之兩倍，則可達成最佳光提取效率。若該等凸紋之間之間距比該等凸紋之高度寬兩倍，則可在該等凸紋之間發生聚結。若該等凸紋之間之間距比該等凸紋之高度窄兩倍，則可歸因於反 向散射而降低光提取效率。確保達成最佳效能之處理條件係本發明之目的之一。
本發明提出一種用於製備具有低折射率及精細線寬之一隨機凸紋網狀物之程序，且無需一額外圖案化程序。此藉由將以低成本提供高產率之一玻璃膏程序用作為用於製備一內部光提取層之一核心技術而達成。
透過本發明之程序而在該第一玻璃料膏層之區域中完全覆蓋該基板(藉由此第一玻璃料膏層)。該基板之一些部分可不塗覆有該第一玻璃料層。若該第一玻璃料膏層係連續的，則僅藉由使該膏層燒結而形成適合一隨機凸紋網狀物。
本發明之發明者藉由調整玻璃料膏中之玻璃料粒子之含量及塗層厚度而製造不足以在加熱之後於基板上形成一連續熔融玻璃料(瓷漆)層之一第一玻璃料膏層。若玻璃料粒子之數量或玻璃料膏層之厚度不足，則玻璃料粒子趨向於在加熱程序期間於玻璃基板之表面處形成粒子間聚結物。在乾燥及移除塗層中之有機材料之後，此等聚結物或凸紋隨機地分佈於玻璃基板之表面處以在燒結之後形成具有一曲面(半球形)及隨機分佈之凸紋。
凸紋之密度主要受控於玻璃料膏之濃度且一定程度上受控於玻璃料膏之塗層厚度。凸紋之平均尺寸可受控於第一玻璃料膏中之玻璃料粒子之濃度。
因此，可藉由將第一玻璃料膏之燒結溫度(T1)設定為低於可形成第一玻璃料膏之一完全均勻單層之一溫度而將具有一曲面(半球形)之聚結物或凸紋結合至基板上。
亦可根據該程序而控制凸紋之一平均高度(b')與凸紋之一平均間距(c')之一比率(r=b'/c')，其影響光提取之效能。比率(r)越大，光提取效應越高。比率(r)較佳地被控制為0.5或更小(較佳地約0.1至約0.5)以 防止聚結物或凸紋之融合。
根據本發明，藉由光學影像處理而量測之基板面積(其上形成凸紋網狀物)之一比例(其意謂凸紋網狀物在基板之總面積中之面積)在自60%至90%之範圍內，且用於在一基板上塗覆第一玻璃料膏之程序之特徵在於：藉由使玻璃料之重量比例與待塗覆之第一玻璃料膏層之液相之厚度相乘而獲得之值滿足3微米至5微米之值。
本發明之特徵亦在於：該網狀物及該平坦化層之總厚度(a')之一平均值在自約6微米至約20微米之範圍內，較佳地不大於15微米。
光學臨界角(在該光學臨界角內，自該平坦化層入射之光在與該網狀物之界面上被全反射)係sin-1(n2/n1)，其中n1表示該平坦化層之折射率，且n2表示該凸紋網狀物之折射率。若假定自一光學裝置(諸如一OLED)發射之光具有一朗伯(Lambertian)分佈，則不發生一全內反射，其中入射光與兩個層之間之界面之法線之間之角度低於sin-1(n2/n1)(所謂之「光學臨界角」)。此最可能發生於兩個層之間之界面之法線與光發射表面之法線之間之角度(所謂之「界面傾角」)高於90-sin-1(n2/n1)時。若假定n1=1.9且n2=1.5，則使全內反射最小化之最小界面傾角係38度。
關於平均總厚度(a')，若在基板之整個區域上獲得一均勻平坦化層(d)，則平均總厚度(a')較佳地大於凸紋網狀物之高度(b)之兩倍。然而，平均總厚度(a')較佳地不大於20微米，此係因為當平坦化層之厚度增加時，光損失隨著光路徑增加而增加。
當具有高折射率之一玻璃料用於形成平坦化層時，若平坦化層之厚度增加，則形成於燒結期間所產生之玻璃料粒子之間之捕獲氣泡之數目增加。若在燒結程序期間捕獲氣泡無法溢出且匯聚於平坦化層之最外表面上，則平坦化層之表面粗糙度增加。相應地，平坦化層之厚度(d)較佳地不大於20微米，更佳地低於15微米或10微米，且凸紋 之高度(b)較佳地不大於10微米，更佳地低於5微米或2微米。
對於根據本發明之用於一發光裝置之層壓板，可使用此技術中廣泛使用之一玻璃基板(諸如一鈉鈣基板)，且可透過一簡單且廉價程序，尤其無需用於處理該基板之一額外程序或甚至添加一散射元素而有效率地製備一內部光提取層。
可透過一簡單燒結階段，尤其無需一額外圖案化程序而有效地形成包括於根據本發明之用於一發光裝置之層壓板中之隨機凸紋網狀物。由於一玻璃料(其具有較低光吸收率但具有高透射率，且具有類似於一玻璃基板之折射率之一折射率)用作為形成凸紋網狀物之一材料，所以可有效率地避免光損失。
由於根據本發明之用於一發光裝置之層壓板包括一平坦化層，一內部光提取層可形成有無不均勻性之一光滑表面，所以不會發生電極短路之問題。
此外，在根據本發明之用於一發光裝置之層壓板中，可自由地控制凸紋之形狀或凸紋與基板表面之間之一角度，使得以不小於臨界角之一角度發射之光無損失且可以一有效率方式被向外發射。因此，可比一內部光提取層(藉由通過習知程序圖案化或研磨基板之表面而在該內部光提取層上形成凸紋)更簡單且更容易地製造用於具有一大面積之一發光裝置之一層壓板。此外，可使一特定方向處之光透射率維持一等效或更優越位準。
由於凸紋由一玻璃料形成，所以在用於製備一OLED之加熱程序期間不發生如釋氣之問題。因此，甚至可在一高溫程序期間穩定地保持內部光提取層之凸紋結構，且凸紋結構具有極佳防潮性。
a‧‧‧隨機凸紋網狀物及平坦化層之總厚度
a'‧‧‧隨機凸紋網狀物及平坦化層之平均總厚度
b‧‧‧凸紋之高度
b'‧‧‧凸紋之平均高度
c‧‧‧凸紋之間之間距
c'‧‧‧凸紋之間之平均間距
d‧‧‧平坦化層之厚度
r‧‧‧b'與c'之比率
將藉由參考附圖來詳細描述本發明之例示性實施例而更佳明白本發明之上述及其他特徵及優點，其中： 圖1係根據本發明之用於包括一內部光提取層之一發光裝置之一層壓板之一示意性橫截面圖。
圖2係根據實例1之描述而製備之用於包括一內部光提取層之一發光裝置之一層壓板之一橫截面之一掃描電子顯微鏡(SEM)照片(a1=一平坦化層及一凸紋網狀物之一總厚度；b1=一凸紋之一高度；c1=一間距(凸紋之間之距離)；及d1=一平坦化層之一厚度)。
圖3a至圖3c係繪示取決於第一玻璃料之燒結溫度之一第一玻璃料層之結構變化的一示意圖。
圖4係根據實例1之描述而製備之隨機凸紋網狀物之一顯微照片。
圖5a至圖5c展示在不同燒結溫度處根據實例1之描述而製備之內部光提取層之SEM照片。
圖6係根據實例1而製備之用於一發光裝置之一層壓板之一粗糙度輪廓。
圖7a及圖7b展示根據實例1(圖7a)及比較實例2(圖7b)而製備之一內部光提取層之SEM照片。
圖8係展示藉由比較實例1、比較實例3及實例1之層壓板而量測之外部發射光相對於一視角之一強度分佈的一曲線圖。
<術語>
在下文中，將描述用於本說明中之術語。
當術語「約」與一數值一起使用時，「約」被解釋為隱含包含一對應數值之一有效數內之一誤差範圍的所有值。
術語「層壓板」表示其中堆疊兩個或兩個以上層之一結構，且可單獨地用於一發光裝置中，或用於其中另一層(例如透明電極或其類似者)額外堆疊於層壓板上之一狀態中。
術語「玻璃料」係用於形成一內部光提取層之一原材料，且可表示一玻璃粉。術語「玻璃料膏」表示其中玻璃料與一溶劑、一黏合劑等等混合之一糊膏。在本說明書中，術語「熔融玻璃料(或燒結玻璃料)」有時被稱為「瓷漆」。術語「玻璃料膏層」表示其中包括玻璃料粉之一糊膏施加於一基板上之一層。
術語「低折射率」意謂類似於一玻璃基板之折射率之一折射率，其在自約1.45至約1.65之一範圍內。
術語「高折射率」意謂高於一玻璃基板之折射率之一折射率，其在自約1.8至約2.1之一範圍內。
術語「內部光提取層」表示一層，其在用於一光學裝置(諸如一OLED)時位於基板與透明電極之間以有效地提取歸因於基板與透明電極層及/或有機層之間之一折射率差而損失之光。在本說明書中，一內部光提取層應被理解為包含隨機凸紋網狀物及平坦化層兩者，且該內部光提取層除包括玻璃料之外，亦可包括其他散射元素或物質。
術語「凸紋」意謂形成於玻璃基板上之結構，其等彼此連接或以一島狀形式存在。凸紋可包含半球形、稜錐形、三方錐形、隧道形或其類似者之凸紋。然而，具有一圓形表面之一結構係較佳的。當然，凸紋係與玻璃基板相反之一方向上之突起。有利地，一隨機凸紋網狀物包括於本發明之層壓板中。凸紋可或可不相互連接，或當凸紋彼此連接時，該等凸紋之下部分可彼此連接。此外，凸紋之下部分緊密黏著至玻璃基板。有時，凸紋在本說明書中被稱為小凸起。有時，術語「網狀物」在本說明書中意謂凸紋之(隨機)網狀物。
術語「平坦化層」意謂覆蓋凸紋網狀物之一層。最上部分較佳地滿足△Ra1奈米。
術語「用於一發光裝置之層壓板」表示其中內部光提取層堆積於基板上之一結構。
術語凸紋之「間距」意謂自一凸紋之最下部分之一中心至另一相鄰凸紋之最下部分之一中心的一距離。
<基板>
可使用適合用於發光裝置之技術中之任何基板來作為本發明所使用之基板。較佳地，使用具有150微米至數毫米之一厚度之一玻璃基板來支撐發光裝置。玻璃基板之厚度較佳地自0.3毫米至2.0毫米，更佳地自0.5毫米至1毫米。無論玻璃基板之濁度比如何，本發明中之玻璃基板可為鈉鈣玻璃、硼矽酸鹽玻璃，或甚至一玻璃陶瓷型基板。
較佳地，玻璃基板之可見光透射率係至少70%。
由可忍耐一高溫燒結程序之其他物質(較佳地透明物質)製成之任何基板可用於本發明。
<玻璃料>
本發明之玻璃料被分類為第一玻璃料及第二玻璃料。第一玻璃料係適合於形成一隨機凸紋網狀物之低折射率之一原材料，且其係一粉末。第二玻璃料係適合於形成一平坦化層之高折射率之一原材料，且其係一粉末。
當第一玻璃料經燒結以形成一凸紋網狀物且第二玻璃料經燒結以形成一平坦化層時，玻璃料之所有組合物較佳地相同於所形成之凸紋及平坦化層之所有組合物。相應地，玻璃料之組合物之特徵(如下文所描述)較佳地對應於瓷漆(熔融或燒結玻璃料)之特徵。
第一(低折射率)玻璃料
在燒結之後，第一玻璃料具有約1.45至約1.65，較佳地1.5至1.6之一折射率n2。折射率範圍較佳地類似於玻璃基板之n1，例如，滿足n2-n1<0.1。若第一玻璃料之折射率n2類似於玻璃基板之折射率，則可防止凸紋與玻璃基板之間之界面處之光損失。根據本發明之第一玻璃料之玻璃轉變溫度在自約420℃至約500℃之範圍內。
根據本發明之第一玻璃料包括在第一玻璃料之總重量中占約10重量百分比至約40重量百分比之SiO2、約1重量百分比至約7重量百分比之Al2O3、約0重量百分比至約10重量百分比之P2O5、約20重量百分比至約50重量百分比之B2O3、約3重量百分比至約35重量百分比之ZnO、及約5重量百分比至約20重量百分比(較佳地約10重量百分比至約15重量百分比)之選自由Na2O、Li2O及K2O組成之群組之鹼金屬之至少一種氧化物。
二氧化矽(SiO2)係使玻璃料之相穩定之一組分。其含量係約10重量百分比至40重量百分比，較佳地20重量百分比至35重量百分比。由於玻璃料之耐化學性劣化，所以無法期望含量低於下限。由於玻璃料之軟化溫度升高，所以無法期望含量超過上限。
氧化鋁(Al2O3)係使玻璃料之相穩定之一組分。其含量係約1重量百分比至約7重量百分比，較佳地1.5重量百分比至5重量百分比，及更佳地2重量百分比至4重量百分比。由於玻璃料之相變得不穩定且玻璃料之耐化學性劣化，所以無法期望含量低於下限。由於玻璃料之軟化溫度升高，所以無法期望含量超過上限。
五氧化二磷(P2O5)用以降低玻璃料之折射率，且同時促進平坦化層之平坦度。其含量不大於約10重量百分比。當含量超過上限時，玻璃料層之防潮性劣化減弱。
三氧化二硼(B2O3)係降低熱膨脹係數，使玻璃料之相穩定，且降低燒結溫度之一組分。其含量係約20重量百分比至約50重量百分比，較佳地30重量百分比至45重量百分比。由於玻璃料之相變得不穩定，所以無法期望含量低於下限。由於玻璃料之軟化溫度升高，所以無法期望含量超過上限。
氧化鋅(ZnO)係降低玻璃料之燒結溫度之一組分。其含量係約3重量百分比至約35重量百分比。無法期望含量超過35%之上限，此係 因為其可引起耐化學性之劣化或折射率之增大。
選自由Na2O、Li2O及K2O組成之一群組之鹼金屬氧化物係用以降低玻璃料之軟化溫度且降低折射率之一組分。其含量係約5重量百分比至約20重量百分比，較佳地10重量百分比至20重量百分比。由於可升高玻璃粉之軟化溫度，所以無法期望含量低於下限。由於耐化學性劣化，所以無法期望含量超過上限。
與第二玻璃料相比，第一玻璃料較佳地不包括Bi2O3。
第二(高折射率)玻璃料
用於形成一平坦化層之第二玻璃料具有約1.8至約2.1，較佳地1.90至2.05之一折射率。第二玻璃料之熱膨脹係數係約70×10-7/℃至約90×10-7/℃。折射率之範圍係對應於一通用光學裝置(尤其是一OLED裝置)之一光透射電極層及有機層之各者之一折射率的一值，且用於使折射率差對光提取效率之影響最小化。熱膨脹係數被設定為在用於防止在玻璃料之燒結期間使玻璃基板(其係一光透射基板，該光透射基板係形成平坦化層之基礎)變形或劣化之一範圍內。根據本發明之第二玻璃料之玻璃轉變溫度係約420℃至約490℃。
本發明之第二玻璃料包括在第二玻璃料之總重量中占約55重量百分比至約84重量百分比之Bi2O3、0重量百分比至約20重量百分比之BaO、約5重量百分比至約20重量百分比之ZnO、約1重量百分比至約7重量百分比之Al2O3、約5重量百分比至約15重量百分比之SiO2、約5重量百分比至約20重量百分比之B2O3、0重量百分比至約0.1重量百分比之CeO2、約0.05重量百分比至約5重量百分比之Na2O、及小於5重量百分比之選自由TiO2、ZrO2、La2O3、Nb2O3及MgO組成之群組之一或多種化合物。
三氧化二鉍(Bi2O3)係用於降低玻璃料之一燒結溫度且增大一折射率之一組分，且BaO係可與有助於增大折射率之Bi2O3一起被含有 之一組分。Bi2O3之含量係約55重量百分比至約84重量百分比，較佳地60重量百分比至70重量百分比。BaO之含量係0重量百分比至約20重量百分比，較佳地0重量百分比至10重量百分比，更佳地0重量百分比至5重量百分比。在一些實施例中，BaO之含量可為零(0)。當Bi2O3之含量低於下限時，由於可降低一折射率，所以其難以滿足1.8至2.1之一折射率範圍，且由於一燒結溫度升高，所以其係不可期望的。當Bi2O3之含量超過上限時，玻璃料強力地吸收藍色範圍光，且熱穩定性在燒結期間降低，以引起內部光提取層之表面劣化。由於BaO在降低玻璃料之燒結溫度時具有一弱效應，所以BaO可代替Bi2O3之一部分。然而，當BaO之一組合物大於上限時，燒結溫度超過一可容許範圍，藉此引起問題。
氧化鋅(ZnO)係降低玻璃料之燒結溫度之一組分。其含量係約5重量百分比至約20重量百分比，較佳地5重量百分比至15重量百分比，及更佳地5重量百分比至13重量百分比。由於玻璃料之相變得不穩定，耐酸性被弱化，且玻璃料強力地吸收綠色範圍光，所以無法期望含量超過上限。
氧化鋁(Al2O3)係用於使玻璃料之相穩定之一組分。其含量係約1重量百分比至約7重量百分比，較佳地1.5重量百分比至5重量百分比，及更佳地2重量百分比至4重量百分比。由於玻璃料之相變得不穩定且耐化學性被弱化，所以無法期望含量低於下限。由於玻璃料之一折射率被降低且一燒結溫度升高，所以無法期望含量超過上限。
二氧化矽(SiO2)係用於使玻璃料之相穩定之一組分。其含量係約5重量百分比至約15重量百分比，較佳地6重量百分比至14重量百分比，及更佳地7重量百分比至12重量百分比。由於玻璃料之相變得不穩定，所以無法期望含量低於下限。由於玻璃料之折射率被降低且一燒結溫度升高，所以無法期望含量超過上限。
三氧化二硼(B2O3)係用於降低一熱膨脹係數，使玻璃料之一相穩定，且降低一燒結溫度之一組分。其含量係約5重量百分比至約20重量百分比，較佳地6重量百分比至15重量百分比，及更佳地7重量百分比至12重量百分比。由於玻璃料之相變得不穩定，所以無法期望含量低於下限。由於內部光提取層之防水性被弱化，所以無法期望含量超過上限。
根據本發明之一實施例之玻璃料之一組合物不含任何過渡金屬，諸如Fe、V、Cr、Mn、Ni、Co、Cu、Pd、Ag、Au、Pt、Cd等等。此等過渡金屬抑制Bi2O3或其類似者之高溫還原，藉此防止一膜在燒結程序期間變黃，且因此一般將一過渡元素與Bi2O3一起添加至玻璃料中。然而，每個過渡金屬在一特定光波長範圍內展現強吸收特性，且特定言之，當一光路徑歸因於內部光提取層之散射而增加時，藉由一過渡元素之光吸收可引起嚴重光損失。因此，避免將一過渡元素添加至玻璃料之組合物中係非常重要的。
然而，由於CeO2之光吸收性質受限於深藍色範圍(儘管Ce屬於鑭系元素)，所以CeO2對具有一磷光體之一藍色光源之一OLED發光裝置之一光學影響較弱。此外，CeO2有助於製備光提取層時之一有機材料之一燒毀程序中之完全燃燒。因此，可添加數量不大於0.1重量百分比之CeO2。另一方面，在本發明之一特定實施例中，未添加CeO2。
Na2O係用於降低玻璃料之緻密化溫度之一添加組分。玻璃料中之Na2O含量可為約0.05重量百分比至約3重量百分比，較佳地0.1重量百分比至2重量百分比，及更佳地0.5重量百分比至1.5重量百分比。由於玻璃料之燒結溫度升高，所以Na2O含量低於上述範圍之最低限制係不可取的。由於耐化學性被弱化，所以Na2O含量大於上述範圍之最高限制係不可取的。
可將氧化物(諸如TiO2、ZrO2、La2O3、Nb2O3及MgO)添加至玻璃料。當需要使玻璃料之一折射率維持不小於1.8且維持玻璃料膏之燒結溫度之精細控制時，可包括氧化物作為一單種氧化物或兩種或兩種以上氧化物之一混合物。其含量較佳地不大於5重量百分比。當含量超過上限時，難以形成一光透射瓷漆，且軟化溫度升高至一非所要位準。
此外，較佳地，玻璃料不含P、Pb、Ta、Y、Sn、Gd、V及Mo之任一者。
<用於一發光裝置之層壓板之製備>
將包含根據本發明之第一玻璃料之一糊膏施加於一玻璃基板上以形成一第一玻璃料層，且藉由乾燥而移除有機溶劑。包含於第一玻璃料膏中之玻璃料之一組合物如上文所描述，且第一玻璃料膏包括至多50重量百分比(較佳地10重量百分比至50重量百分比)之玻璃料及平衡量之黏合劑及溶劑等等。根據本發明之第一玻璃料膏具有比習知地用於形成一內部光提取層之一玻璃料膏低之玻璃料含量及比其高之溶劑及黏合劑含量。較佳地，亦將第一玻璃料膏施加於一玻璃基板上，該第一玻璃料膏足夠薄以藉由在燒結期間使乾燥第一玻璃料層聚結而形成凸紋。
其上形成凸紋之基板之一面積比例可在自60%至90%之範圍內以藉由使用第一玻璃料膏而形成根據本發明之一隨機凸紋網狀物。一光學影像可由高解析度光學顯微鏡量測。
用於將第一玻璃料膏塗覆於一基板上之程序之特徵在於：藉由使玻璃料之重量比例與待塗覆之第一玻璃料膏層之液相之厚度相乘而獲得之值滿足3微米至5微米之一值。
可藉由此項技術中常用之一塗覆方法(諸如絲網印刷、狹縫模塗覆、棒塗覆、輥塗覆或其類似者)而施加糊膏，但方法不限於此。
接著，以約550℃至約590℃之間之一溫度，較佳地使乾燥第一玻璃料層以560℃至580℃之間之一溫度(其比第一玻璃料之玻璃轉變溫度高約60℃至約110℃)燒結以形成凸紋網狀物。
將包含根據本發明之第二玻璃料之一糊膏施加於製備凸紋網狀物上以形成一第二玻璃料層，且藉由乾燥而移除有機溶劑。包含於第二玻璃料膏中之玻璃料之一組合物如上文所描述，且第二玻璃料膏較佳地包括70重量百分比至80重量百分比之玻璃料及平衡量之黏合劑及溶劑等等。塗覆糊膏之方法相同於針對第一玻璃料膏所描述之方法。使第二玻璃料膏層以較佳地相同於或低於第一玻璃料膏層之溫度之一燒結溫度燒結以形成一平坦化層。此防止凸紋變形。
根據本發明之平坦化層用以在與內部光提取層之表面垂直之一方向上有效地發射光(歸因於其之高折射率)且使表面平坦化。所形成之平坦化層之最上表面較佳地經平坦化以具有1奈米或更小之一表面粗糙度，如由一原子力顯微鏡(AFM)所量測。1奈米或更大之一表面粗糙度之缺點在於：歸因於表面之不均勻性，若將一電極層施加於(例如)一內部光提取層上，則不均勻性甚至發生於該電極層上以引起電極短路。
圖1係根據本發明之具有一內部光提取層之一發光裝置之一示意性橫截面圖，其包括：一隨機凸紋網狀物，其形成於一玻璃基板上，該隨機凸紋網狀物由第一玻璃料形成；及一平坦化層，其由第二玻璃料形成，該平坦化層形成於該凸紋網狀物上。
圖2係實際上根據本發明而形成之一內部光提取層之一橫截面之一SEM照片。吾人可自圖2繪製隨機凸紋網狀物之粗糙度輪廓之平均線，且將平坦化層之厚度量測為自此平均線至平坦化層之頂面之距離。
如圖2中所展示，一凸紋具有3.1微米之一高度(b1)、5.3微米之一 寬度及10.6微米之一間距(c1)(凸紋之間之一距離)，且平坦化層之一厚度(d1)係11.3微米。一凸紋之一高度(b1)與一間距(c1)之間之比率(r1=b1/c1)係約0.3。
若該等凸紋之平均厚度超過5微米，則平坦化層之厚度將相應地增加，使得凸紋網狀物及平坦化層之總厚度增加。此導致光透射之劣化風險。因此，較佳地，一高度(b)在自1微米至10微米之範圍內，其中該網狀物之最大高度低於15微米，且一寬度在自2微米至40微米之範圍內，較佳地至多10微米。此外，較佳地，該網狀物之至少50%(較佳地至少75%及更佳地至少85%)之間距(c)在2微米至15微米之範圍內。
凸紋之一平均高度(b')與一平均間距(c')之一比率(r=b'/c')係自0.1至0.5，較佳地0.2至0.4。
網狀物及平坦化層之一平均總厚度(a')係6微米至20微米。
當凸紋之高度(b)、凸紋之高度(b)與凸紋之間距(c)之比率、及網狀物及平坦化層之平均總厚度(a')在上文所描述之範圍內時，藉由均勻地形成凸紋而最大化自玻璃基板之下部分入射之光之光散射，藉此同時提供一均質光提取效應。
當形成具有低折射率之凸紋網狀物(凸紋具有一稜錐形、一四角形、一圓形或一橢圓形之形狀)時，一變化導致一入射光之臨界角滿足高折射率之平坦化層與低折射率之凸紋網狀物之間之全反射條件。此歸因於一OLED之陰極反射層與一低折射率層之間之重複全反射(一波導現象)而最終抑制消光現象，其促成光提取效率之提高。因此，比率(r)越高，臨界角之變化範圍、光散射強度及光提取之可能性越大。然而，比率(r)較佳地被控制為0.5或更小以避免聚結物或凸紋之間之融合。
圖3示意性地展示取決於第一玻璃料之燒結溫度之第一玻璃料層 之結構變化。圖3a展示多孔玻璃料結構之形成，其中當使第一玻璃料層以低於可形成凸紋網狀物之一溫度之一溫度燒結時，玻璃料粒子尚未融合。圖3b展示根據本發明之藉由使第一玻璃料層以可形成凸紋網狀物之一適當溫度燒結以在玻璃料粒子之燒結期間產生部分聚結物凸紋而形成之凸紋網狀物。圖3c展示呈一連續膜形狀之一緻密結構，其中玻璃料粒子在使第一玻璃料層以高於可形成凸紋之一溫度之一溫度燒結時完全燒結。
因此，第一玻璃料之一組合物、第一玻璃料層之一有限厚度及一適當燒結溫度對形成根據本發明之凸紋網狀物至關重要。基於實驗結果，一燒結溫度較佳地比第一玻璃料之玻璃轉變溫度高約60℃至110℃。當該燒結溫度過高時，第一玻璃料層易於形成一緻密結構。另一方面，當該溫度過低時，第一玻璃料層形成一多孔玻璃料結構。若第一玻璃料層形成圖3a中所展示之一多孔玻璃料結構而非圖3b中所展示之凸紋網狀物，則光學透射性歸因於該多孔玻璃料結構而劣化。
不論本發明之凸紋網狀物如何，可在燒結程序期間於內部光提取層內形成少量空隙。儘管此在玻璃料層之燒結期間不可避免，然可期望空隙經形成以便不影響用於一發光裝置之一層壓板之總透射率、吸收率及濁度比。
本發明之用於發光裝置之層壓板可將光(其損失於界面處)有效地提取至外部，使光學特性(諸如一垂直方向上之總透射率及光學透射率)維持於類似於或優於用於一發光裝置之一現有層壓板之一位準處，其中藉由在施加一額外層之後使用一圖案化程序而在一基板上形成一凹凸結構。此外，根據本發明之層壓板之優點在於：製備程序簡單方便，可自由地控制凸紋網狀物之形狀，且可製備具有一大面積之層壓板。
本發明之用於一發光裝置之層壓板可用於一狀態中，其中一透 明電極層(由材料之本性賦予或由吸收性及/或反射性金屬(如銀)之柵極配置賦予之透明度)在施加至一光學裝置(諸如一OLED)時額外堆疊於內部光提取層上。可使用無機導電材料(諸如透明導電氧化物 (TCO)，例如氧化銦錫(ITO)、摻雜SnO2、氧化銦鋅(IZO)、摻雜氧化鋅(ZnO)(諸如摻鋁氧化鋅(AZO)或摻鎵氧化鋅(GZO))或石墨烯)或有機導電材料(例如聚合材料，諸如摻雑有聚苯乙烯磺酸(PSS)之聚伸乙基二氧噻吩(PEDOT：PSS)或酞菁(諸如銅酞菁(CuPc)))來作為用於該透明電極層之材料。該透明電極可包括一金屬柵極，例如銀柵極或其類似者。
當透明電極包括金屬柵極時，金屬柵極可具有至少100奈米且較佳地至多1500奈米之一厚度。柵極可由具有小於或等於50微米之一寬度A且由小於或等於5000微米之一股線間距離B分離之股線(亦稱為印製線)形成。此等股線可由具有高於1.65之一折射率之複數個電絕緣層分離，全部由一導電塗層(無機材料(諸如透明導電氧化物)或有機材料，如上文所描述)覆蓋。
股線在OLED之作用區中互連或(僅)經由其端部而連接至電接觸件。柵極可呈彼此平行運行且透過其端部處之通孔而連接至電接觸件之線性股線形式及/或甚至可呈封閉圖案或網格形式(界定封閉圖案之彼此互連之股束)，例如非均勻形狀及/或非均勻尺寸之幾何(矩形、正方形、多邊形、蜂窩狀等等)圖案。柵極可含有：一線性區(股線條或印製線條)；及一區，其含有封閉圖案(網狀股線或印製線)。厚度可小於1500奈米，較佳地小於1000奈米，且尤其為自100奈米至1000奈米；或小於800奈米，尤其為自200奈米至800奈米；或小於650奈米。
可選擇小於或等於50微米之寬度A以限制股線對裸眼之可見度，且可選擇至少100奈米之寬度A以更易於實現一低Rsquare之目標。寬度A可小於30微米，且較佳地自1微米至20微米及甚至更佳地自1.5微 米至20微米或自1.5微米至15微米。股線間距離B可為至少50微米及甚至至少200微米，且小於5000微米，較佳地小於2000微米及甚至小於1000微米。
金屬柵極之另一特徵係小於25%且較佳地小於10%及甚至小於6%或小於2%之一覆蓋率T。特定言之，當厚度介於800奈米至1500奈米之間且寬度A介於10微米至50微米之間時，可期望股線間距離B介於2000微米至5000微米之間。此對應於0.4%至6.0%之間之一覆蓋率。特定言之，當厚度小於500奈米且寬度A介於3微米至20微米之間或甚至自3微米至10微米時，可期望股線間距離B介於200微米至1000微米之間。此對應於0.5%至22%或甚至自0.5%至11%之一覆蓋率。
可使用WO2014/135817(A1)中所揭示之金屬柵極電極。可藉由鍍銀而形成金屬柵極。
透明電極層之一習知沈積方法(諸如濺鍍或沈積)及透明電極層之一習知圖案化方法(諸如光微影、蝕刻或印刷)可用於製備一透明電極圖案。
在根據發明之用於一發光裝置之一層壓板中，一障壁層(其包括氮化矽、氧化鈦、氧化鋁或其類似者，且較佳地具有1.8或更大之一折射率及200奈米或更小之一厚度)可存在於內部光提取層與電極之間。同時，可提高光提取效率且透過將具有5奈米至50奈米之一厚度之一SiO2、SiON、Si3N4、TiO2或Al2O3或TiO2-Al2O3合金障壁層沈積於內部光提取層上之一額外程序而保護內部提取層免受化學蝕刻。該障壁層可包括SiO2及/或Si3N4或稱為SiON之一中間組分。該障壁層可包括TiO2及/或Al2O3或諸如TiO2-Al2O3合金之一中間組分。此外，該障壁層可形成為一單層或一多層(例如交替之SiO2層及Si3N4層，或TiO2層及Al2O3層)。
<實例>
詳細實例如下文所描述。然而，實例僅用於使理解更佳且不應被解釋為限制本發明之範疇。
實例1：用於一發光裝置之一層壓板之製備
製備：一鈉鈣玻璃基板，其具有0.7毫米之一厚度；一第一玻璃料膏，其包括20重量百分比(基於糊膏之總重量)之玻璃料(其包括28.4重量百分比之SiO2、3.6重量百分比之Al2O3、39.5重量百分比之B2O3、11.6重量百分比之ZnO、3重量百分比之P2O5及13.9重量百分比之Na2O(基於該第一玻璃料膏之總重量))及80重量百分比(基於糊膏之總重量)之乙基纖維素(作為一黏合劑)及丁基卡必醇乙酸酯(作為一溶劑)；及一第二玻璃料膏，其包括75重量百分比(基於糊膏之總重量)之玻璃料(其包括70重量百分比之Bi2O3、10重量百分比之ZnO、3重量百分比之Al2O3、7重量百分比之SiO2、9重量百分比之B2O3及1重量百分比之Na2O(基於該第二玻璃料膏之總重量))及25重量百分比(基於糊膏之總重量)之乙基纖維素(作為一黏合劑)及丁基卡必醇乙酸酯及松油(作為一溶劑)。
清洗玻璃基板，且接著經由一絲網印刷法而將第一玻璃料膏塗覆於玻璃基板上。藉由使塗覆膏在一烘箱中以150℃乾燥達約20分鐘而蒸發溶劑。隨後，藉由使乾燥膏保持於具有450℃之一溫度之一烘箱中達約20分鐘而移除含於乾燥膏中之乙基纖維素。
使乾燥第一玻璃料層以570℃之一溫度燒結達約10分鐘以形成一隨機凸紋網狀物。玻璃料層可經加熱以移除乙基纖維素，且藉由使用一輥底爐(RHF)之一連續程序或藉由使用單獨烘箱而燒結。所製備之凸紋網狀物具有1.54之一折射率及約480℃之一玻璃轉變溫度。
圖4係如上文所描述般製備之隨機凸紋網狀物之一顯微照片，其確認藉由使第一玻璃料層燒結而在玻璃基板上形成凸紋網狀物。根據圖4，玻璃基板上之隨機凸紋網狀物之覆蓋率係約78%，其可藉由光 學影像處理而計算。
圖5展示在不同燒結溫度處根據實例1而製備之內部光提取層之SEM影像。圖5a係包括多孔第一玻璃料結構之一內部光提取層之一SEM影像，其中第一玻璃料層之燒結溫度低於550℃。圖5b係包括由第一玻璃料製成之一隨機凸紋網狀物之一內部光提取層之一SEM照片，其中第一玻璃料層之一燒結溫度係570℃。圖5c係包括第一玻璃料之一緻密層之一內部光提取層之一SEM照片，其中第一玻璃料層之燒結溫度係590℃。
圖6展示使用具有0.08毫米之一輪廓濾波器(λc)及0.08微米之一輪廓濾波器之一截止濾波器來量測之凸紋網狀物之粗糙度輪廓。Ra(粗糙度輪廓之算術平均離差)係0.70微米，Ry(粗糙度輪廓之最大高度)係3.69微米，且S(局部峰值之平均間隔)係4.87微米。使用JIS B 0601：1994標準來量測粗糙度輪廓。使用由Japan Tokyo Seimitsu有限公司製造之SURFCOM 1400D來進行量測。
接著，經由一絲網印刷法而將第二玻璃料膏塗覆於凸紋網狀物上。藉由使塗覆膏在一烘箱中以150℃乾燥達約20分鐘而蒸發溶劑。隨後，藉由使乾燥膏保持於具有150℃之一溫度之一烘箱中達約10分鐘而移除含於乾燥膏中之乙基纖維素。
使乾燥第二玻璃料層在一IR爐中以545℃之一溫度燒結達約10分鐘以形成一平坦化層。玻璃料層可經加熱以移除乙基纖維素，且藉由使用一輥底爐(RHF)之一連續程序或藉由使用單獨烘箱而燒結。所製備之平坦化層具有約1.9之一折射率。
可透過凸紋網狀物與平坦化層之間之一SEM橫截面影像分析而分析由平坦化層覆蓋之後之凸紋網狀物之粗糙度輪廓。
比較實例1：用於一發光裝置之一層壓板之製備
除以一較低燒結溫度(即，不大於550℃之一溫度)(圖5a)形成多孔 玻璃料結構之外，根據實例1之程序而形成一內部光提取層。
比較實例2：用於一發光裝置之一層壓板之製備
除藉由以一較高燒結溫度(即，590℃或更大之一溫度)(圖5c)燒結而平坦化第一玻璃料之外，根據實例1之程序而形成一內部光提取層。
當第一玻璃料層之一燒結溫度T1不大於550℃(圖5a)時，產生大量氣泡且不形成凸紋。當第一玻璃料層之一燒結溫度T1不小於590℃(圖5c)時，凸紋經變形以變平坦。因此，當第一玻璃料層之燒結溫度T1在自550℃至590℃之一範圍內(較佳地自560℃至580℃)(圖5b)時，抑制第一玻璃料層內之氣泡形成且獲得所欲凸紋。此外，在平坦化層之燒結程序期間維持用於具有凸紋(其具有一穩定形狀)之一發光裝置之一層壓板。
比較實例3：用於一發光裝置之一層壓板之製備
除將平坦化層之厚度增加至30微米或更大之外，根據實例1之程序而形成一內部光提取層。
比較實例3具有比實例1厚之一平坦化層。即使實例1及比較實例3之凸紋具有類似平均厚度，然比較實例3中之結果歸因於光損失增加而不佳，光損失因光路徑隨著平坦化層之厚度增加而增加而發生。
另一方面，儘管比例實例1之總厚度低於實例1之總厚度，然比 較實例1之總光透射率低於實例1之總光透射率。此係因為自聚結物之間之空隙產生大量氣泡(其因使光路徑增加而誘發光損失)。
實例1之總光透射率在三個樣本中最高。
圖7展示根據實例1(圖7a)及比較實例3(圖7b)之程序而製備之一內部光提取層之SEM照片。
在圖7b中，諸多氣泡存在於燒結程序期間所產生之平坦化層內。所捕獲之氣泡之濃度根據平坦化層之厚度之增加而增加。因此，氣泡缺陷對一內部光提取層之表面有一實質風險，其可在電極之間誘發一短路。氣泡亦導致歸因於光路徑增加之總光透射率減小。此外，若第二玻璃料膏層之厚度增加，則用於形成(燒結)平坦化層之處理時間增加，其在經濟上係不利的。
用於一發光裝置之層壓板之光學特性之評估
圖8係展示外部發射光相對於一視角之強度分佈的一曲線圖。使用由Murakami Color Research Laboratory公司製造之GONIOPHOTOMETER GP-11R來進行量測。在-20°至20°之間之一視角內，根據本發明(實例1)之用於一發光裝置之層壓板展現比比較實例1之強度更佳之強度，此係因為根據本發明之層壓板可形成諸多外凸結構。此外，在-20°至20°之間之一視角內，實例1之層壓板展現比比較實例3之強度更佳之強度，此係因為根據本發明之層壓板具有極佳光擴散效能。
總言之，根據本發明之用於一發光裝置之層壓板(其包括低折射率之一隨機凸紋網狀物)有利地展現一垂直方向上之極佳光擴散效能及優越光學透射性。
本發明之用於一發光裝置之一層壓板可廣泛用於需要有效率之光提取之發光裝置，歸因於其優越光學特性，其尤其適合於工業領域之光學裝置，諸如有機發光二極體(OLED)、背光及照明。

Claims (26)

  1. 一種用於一發光裝置之層壓板，其包括：一玻璃基板，其具有自1.45至1.65之一折射率n1；一隨機凸紋網狀物，其由瓷漆製成，該網狀物形成於該玻璃基板上，該網狀物具有自1.45至1.65範圍內之一折射率n2；及一平坦化層，其由瓷漆製成，該平坦化層形成於該網狀物及該玻璃基板上，該平坦化層具有自1.8至2.1範圍內之一折射率n3；其中至少50%之該等凸紋展示具有以下各者之一橫截面：一高度(b)，其在自1微米至10微米之範圍內，及一寬度，其在自2微米至40微米之範圍內；及其中該網狀物之至少50%之間距(c)在自2微米至15微米之範圍內，其中該網狀物由一第一玻璃料形成，且該第一玻璃料包括在形成該網狀物之後之該第一玻璃料之總重量中占10重量百分比至40重量百分比之SiO2、1重量百分比至7重量百分比之Al2O3、0重量百分比至10重量百分比之P2O5，20重量百分比至50重量百分比之B2O3、3重量百分比至35重量百分比之ZnO、及5重量百分比至20重量百分比之選自由Na2O、Li2O及K2O組成之群組之至少一種鹼金屬氧化物。
  2. 如請求項1之層壓板，其中該網狀物展示具有以下各者之一粗糙度輪廓：Ra，其係該粗糙度輪廓之一算術平均離差，Ra在自0.3微米至3微米；Ry，其係該粗糙度輪廓之一最大高度，Ry在自1微米至10微米之範圍內；及S，其係局部峰值之一平均間隔，S在自2微米至40微米。
  3. 如請求項1或2之層壓板，其中該等凸紋之一平均高度(b')與該等凸紋之一平均間距(c')之一比率(r)係自0.1至0.5。
  4. 如請求項1或2之層壓板，其中該網狀物覆蓋該玻璃基板之面積比例係60%至90%。
  5. 如請求項1或2之層壓板，其中該等凸紋包括小凸起及/或小凸起叢集。
  6. 如請求項1或2之層壓板，其中該網狀物及該平坦化層之一平均總厚度(a')在自6微米至20微米之範圍內。
  7. 如請求項1或2之層壓板，其中該平坦化層之一厚度(d)小於20微米。
  8. 如請求項1或2之層壓板，其中該平坦化層之表面處所量測之一粗糙度Ra不大於1奈米。
  9. 如請求項1或2之層壓板，其中該平坦化層由一第二玻璃料形成，該第二玻璃料包括在形成該平坦化層之後之該第二玻璃料之總重量中占55重量百分比至84重量百分比之Bi2O3、0重量百分比至20重量百分比之BaO、5重量百分比至20重量百分比之ZnO、1重量百分比至7重量百分比之Al2O3、5重量百分比至15重量百分比之SiO2、5重量百分比至20重量百分比之B2O3、0重量百分比至0.1重量百分比之CeO2、0.05重量百分比至5重量百分比之Na2O、及小於5重量百分比之選自由TiO2、ZrO2、La2O3、Nb2O3及MgO組成之群組之一或多種化合物，其中包含上述材料之該第二玻璃料之總重量為100%。
  10. 如請求項1或2之層壓板，其中該玻璃基板係一鈉鈣玻璃基板。
  11. 如請求項1或2之層壓板，其中該層壓板展示至少70%之一濁度比及至少65%之一總光透射率。
  12. 如請求項1或2之層壓板，其進一步包括該平坦化層上之一透明 電極。
  13. 一種用於製備用於一發光裝置之一層壓板之程序，其包括以下步驟：(a)提供具有自1.45至1.65之一折射率n1之一玻璃基板；(b-1)藉由將包括一有機溶劑及一第一玻璃料粉之一第一玻璃料膏施加於該玻璃基板上而形成一第一玻璃料膏層，其中該第一玻璃料粉在該第一玻璃料膏之總重量中占50重量百分比或更小，且該第一膏層覆蓋該玻璃基板之一給定面積；(b-2)藉由使該所施加之第一玻璃料膏層乾燥而移除該有機溶劑；(b-3)藉由使該乾燥第一玻璃料層以一燒結溫度T1燒結以使該第一玻璃料粉之部分聚結或緻密化而形成一隨機凸紋網狀物；(c-1)藉由將包括一有機溶劑及一第二玻璃料粉之一第二玻璃料膏施加於該網狀物上而形成一第二玻璃料膏層；(c-2)藉由使該所施加之第二玻璃料層乾燥而移除該有機溶劑；及(c-3)藉由使該乾燥第二玻璃料層以一燒結溫度T2燒結而形成一平坦化層；其中至少50%之該等凸紋展示具有以下各者之一橫截面：一高度(b)，其在自1微米至10微米之範圍內，及一寬度，其在自2微米至40微米之範圍內；及其中該網狀物之至少50%之間距(c)在自2微米至15微米之範圍內。
  14. 如請求項13之程序，其中該第一玻璃料粉在該第一玻璃料膏之總重量中占10重量百分比至50重量百分比。
  15. 如請求項13或14之程序，其中步驟(b-3)中之該燒結溫度T1比該 第一玻璃料之玻璃轉變溫度高60℃至110℃。
  16. 如請求項13或14之程序，其中步驟(b-3)中之該燒結溫度T1在自550℃至590℃之範圍內，且步驟(c-3)中之該燒結溫度T2係相同於或低於T1。
  17. 如請求項13或14之程序，其中步驟(b-1)至(b-3)中未涉及諸如微影或壓印之任何額外圖案化程序。
  18. 如請求項13或14之程序，其中該等凸紋之一平均高度(b')與該等凸紋之一平均間距(c')之一比率(r)係自0.1至0.5。
  19. 如請求項13或14之程序，其中該網狀物及該平坦化層之一平均總厚度(a')在自6微米至20微米之範圍內。
  20. 如請求項13或14之程序，其中該平坦化層之一厚度(d)小於20微米。
  21. 如請求項13或14之程序，其中該第一玻璃料粉包括在形成該網狀物之後之該第一玻璃料之總重量中占10重量百分比至40重量百分比之SiO2、1重量百分比至7重量百分比之Al2O3、0重量百分比至10重量百分比之P2O5、20重量百分比至50重量百分比之B2O3、3重量百分比至35重量百分比之ZnO、及5重量百分比至20重量百分比之選自由Na2O、Li2O及K2O組成之群組之至少一種鹼金屬氧化物。
  22. 如請求項13或14之程序，其中該第二玻璃料粉包括在形成該平坦化層之後之該第二玻璃料之總重量中占55重量百分比至84重量百分比之Bi2O3、0重量百分比至20重量百分比之BaO、5重量百分比至20重量百分比之ZnO、1重量百分比至7重量百分比之Al2O3、5重量百分比至15重量百分比之SiO2、5重量百分比至20重量百分比之B2O3、0重量百分比至0.1重量百分比之CeO2、0.05重量百分比至5重量百分比之Na2O、及小於5重量百分比之選自 由TiO2、ZrO2、La2O3、Nb2O3及MgO組成之群組之一或多種化合物，其中包含上述材料之該第二玻璃料之總重量為100%。
  23. 如請求項13或14之程序，其中該玻璃基板係一鈉鈣玻璃基板。
  24. 如請求項1或2之層壓板，其中該平坦化層進一步包括空隙。
  25. 如請求項12之層壓板，其中該透明基板選自由無機導電材料，諸如氧化銦錫(ITO)、摻雜SnO2、氧化銦鋅(IZO)、摻雜氧化鋅(ZnO)(諸如摻鋁氧化鋅(AZO)或摻鎵氧化鋅(GZO))及石墨烯，及有機導電材料，諸如摻雑有聚苯乙烯磺酸(PSS)之聚伸乙基二氧噻吩(PEDOT：PSS)及酞菁(諸如銅酞菁)組成之群組，其中該透明電極可包括一金屬柵極。
  26. 如請求項1或2之層壓板，其進一步包括該平坦化層上之一障壁層，該障壁層包括選自由SiO2層、SiON層、Si3N4層、TiO2層、Al2O3層及TiO2-Al2O3合金層組成之群組之一或多個層。
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