KR20130125422A - Porous glass substrate for displays and method of fabricating thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a porous glass substrate for a display and a method for manufacturing the same and, more specifically, to a porous glass substrate and a method for manufacturing the same capable of improving optical characteristics of every kinds of a photoelectric cell or an OLED. For the objective of the present invention, the present invention provides a porous glass substrate including a glass substrate; and a porous layer which is formed along the inner direction of the glass substrate in at least a part of one side of the glass substrate and has relatively lower refractive index than the glass substrate. The porous layer has a plurality of pores which are formed on the glass substrate by flowing out other components except silicon oxide (SiO2) among components constituting the glass substrate.

Description

디스플레이용 다공성 유리 기판 및 그 제조방법{POROUS GLASS SUBSTRATE FOR DISPLAYS AND METHOD OF FABRICATING THEREOF}POROUS GLASS SUBSTRATE FOR DISPLAYS AND METHOD OF FABRICATING THEREOF

본 발명은 디스플레이용 다공성 유리 기판 및 그 제조방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 유기발광소자(OLED)와 같은 디스플레이의 광학 특성을 향상시킬 수 있는 다공성 유리 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a porous glass substrate for a display and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a porous glass substrate capable of improving optical characteristics of a display such as an organic light emitting diode (OLED) and a method of manufacturing the same.

도 6은 종래 기술에 따른 유기발광소자의 단면도 및 광추출 효율을 설명하기 위한 개념도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 유기발광소자는 발광량의 약 20%만 외부로 방출되고 80% 정도의 빛은 유리 기판(10)과 애노드(20) 및 정공 주입층, 정공수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함한 유기 발광층(30)의 굴절률 차이에 의한 도파관(wave guiding) 효과와 유리 기판(10)과 공기의 굴절률 차이에 의한 전반사 효과로 손실된다. 즉, 내부 유기 발광층(30)의 굴절률은 1.7 내지 1.8이고, 애노드(20)로 일반적으로 사용되는 ITO의 굴절률은 1.9 내지 2.0이다. 이때, 두 층의 두께는 대략 100 내지 400㎚로 매우 얇고, 유리 기판(10)으로 사용되는 유리의 굴절률은 1.5 정도이므로, 유기발광소자 내에는 평면 도파로가 자연스럽게 형성된다. 계산에 의하면, 상기 원인에 의한 내부 도파모드로 손실되는 빛의 비율이 약 45%에 이른다. 그리고 유리 기판(10)의 굴절률은 약 1.5이고, 외부 공기의 굴절률은 1.0이므로, 유리 기판(10)에서 외부로 빛이 빠져 나갈 때, 임계각 이상으로 입사되는 빛은 전반사를 일으켜 유리 기판(10) 내부에 고립되는데, 이렇게 고립된 빛의 비율은 약 35%에 이르기 때문에, 불과 발광량의 20% 정도만 외부로 방출된다. 여기서, 참조번호 31, 32, 33은 유기 발광층(30)을 구성하는 구성요소로, 31은 정공 주입층과 정공 수송층, 32는 발광층, 33은 전자 주입층과 전자 수송층을 나타낸다.6 is a conceptual view illustrating a cross-sectional view and light extraction efficiency of an organic light emitting diode according to the prior art. As shown in FIG. 6, the organic light emitting diode according to the related art emits only about 20% of the emitted light to the outside, and light of about 80% is emitted from the glass substrate 10, the anode 20, the hole injection layer, the hole transport layer, The waveguide effect is caused by the difference in refractive index of the organic light emitting layer 30 including the light emitting layer, the electron transport layer, the electron injection layer, and the like, and the total reflection effect is caused by the difference in refractive index between the glass substrate 10 and the air. That is, the refractive index of the internal organic light emitting layer 30 is 1.7 to 1.8, and the refractive index of ITO, which is generally used for the anode 20, is 1.9 to 2.0. At this time, the thicknesses of the two layers are very thin to about 100 to 400 nm, and the refractive index of the glass used as the glass substrate 10 is about 1.5, so that a planar waveguide is naturally formed in the organic light emitting device. According to the calculation, the ratio of light lost in the internal waveguide mode due to the above causes is about 45%. Since the refractive index of the glass substrate 10 is about 1.5 and the refractive index of the outside air is 1.0, when light exits from the glass substrate 10, light incident at a critical angle or more causes total reflection, Since the isolated light is about 35%, only about 20% of the emitted light is emitted to the outside. Reference numerals 31, 32, and 33 denote constituent elements of the organic light emitting layer 30, 31 denotes a hole injection layer and a hole transport layer, 32 denotes a light emitting layer, and 33 denotes an electron injection layer and an electron transport layer.

종래에는 상기의 문제를 해결하기 위해, 저굴절률 필름인 실리카 에어로겔(silica aerogel) 필름을 유리 기판과 ITO 사이에 코팅하여, 전반사되어 나오지 못하는 빛을 방출하게 하였다(도 7). 하지만, 이 실리카 에어로겔은 공정이 까다롭고 어려우며 고 비용이어서 실제 제품에 적용되지는 못하고 있다. 그리고 이러한 실리카 에어로겔은 얇은 박막으로 형성하는데 한계가 있어, 기판의 두께 증가를 초래하는 문제가 있었다.Conventionally, in order to solve the above problem, a silica aerogel (silica aerogel) film, which is a low refractive index film is coated between the glass substrate and ITO, to emit light that is not totally reflected (Fig. 7). However, these silica aerogels are difficult to process and expensive and do not apply to actual products. In addition, the silica airgel has a limitation in forming a thin thin film, which causes a problem of increasing the thickness of the substrate.

한편, 도 8에 도시한 바와 같이, 종래에는 애노드(20) 아래(도면기준) 즉, 애노드(20)와 유리 기판(10) 사이의 경계면에 요철 구조물(60)을 형성하여 광추출 효율을 향상시키고자 하였다.Meanwhile, as shown in FIG. 8, in the related art, the uneven structure 60 is formed below the anode 20 (based on the drawing), that is, at the interface between the anode 20 and the glass substrate 10 to improve light extraction efficiency. I wanted to.

여기서, 상술한 바와 같이, 애노드(20)와 유기 발광층(30)은 일반적으로 캐소드(40)와 유리 기판(10) 사이에서 하나의 광도파로 역할을 하게 된다. 따라서, 애노드(20)와 유기 발광층(30)에 도파모드가 존재하는 가운데, 애노드(20)에 인접한 경계면에 광산란을 일으키는 요철 구조물(60)을 형성하면, 도파모드가 교란되어 외부로 추출되는 빛이 증가하게 된다. 하지만, 애노드(20) 아래에 요철 구조물(60)이 형성되어 있으면, 그 위의 애노드(20) 형상이 아래 요철 구조물(60)의 형상을 따라 가게 되어, 국부적으로 뾰족한 부분이 발생할 가능성이 높아진다. 유기발광소자는 매우 얇은 박막의 적층구조로 이루어져 있으므로, 애노드(20)에 뾰족하게 돌출된 부분이 있으면, 그 부분에 전류가 집중하게 되고, 큰 누설전류의 원인이 되거나 전력 효율의 저하를 가져온다. 따라서, 이러한 전기적 특성의 저하를 방지하기 위해, 애노드(20) 아래 요철 구조물(60)을 형성할 경우에는 평탄막(70)을 반드시 함께 사용한다. 이때, 평탄막(70)은 요철 구조물(60)의 요철이 평탄화되도록 하는 역할을 하게 된다. 평탄막(70)이 평탄하지 않아 뾰족하게 돌출된 부분이 있으면, 애노드(20)에도 돌출 부분이 형성되어 누설전류가 발생하는 원인이 된다. 따라서, 평탄막(70)의 평탄도는 매우 중요하며 약 Rpv = 30㎚ 이하로 요구된다.Here, as described above, the anode 20 and the organic light emitting layer 30 generally serve as one optical waveguide between the cathode 40 and the glass substrate 10. Therefore, when the waveguide mode is present in the anode 20 and the organic light emitting layer 30, and the uneven structure 60 causing light scattering is formed on the interface adjacent to the anode 20, the waveguide mode is disturbed to extract light to the outside. Will increase. However, if the uneven structure 60 is formed under the anode 20, the shape of the anode 20 on the uneven structure 60 follows the shape of the lower uneven structure 60, and there is a high possibility that a pointed portion locally occurs. Since the organic light emitting device has a laminated structure of a very thin film, if there is a sharp protruding portion on the anode 20, a current is concentrated in that portion, which causes a large leakage current or causes a reduction in power efficiency. Therefore, in order to prevent the deterioration of the electrical characteristics, the flat film 70 is necessarily used when the uneven structure 60 under the anode 20 is formed. At this time, the flat film 70 serves to flatten the irregularities of the uneven structure 60. If the planarizing film 70 is not flat and there is a pointed protruding portion, a protruding portion is also formed on the anode 20, which causes a leakage current to be generated. Therefore, the flatness of the flat film 70 is very important and is required to be about Rpv = 30 nm or less.

또한, 평탄막(70)은 애노드(20)와 유사한 굴절률을 가진 소재를 사용해야 하는데, 만약, 그렇지 않고 평탄막(70)의 굴절률이 낮으면, 빛이 요철 구조물(60)에 의해 교란되기도 전에 애노드(20)/평탄막(70)의 경계면에서 대부분 반사되어 애노드(20)/유기 발광층(30)에 갇히는 도파모드로 된다. 여기서, 평탄막(70)의 두께는 가능한 얇은 것이 좋다. 평탄막(70)이 너무 두꺼우면, 불필요한 광흡수가 증가할 수 있고, 요철 구조물(60)과 유기 발광층(30)과의 거리가 너무 멀어 산란 효과가 감소될 수 있다.Also, if the refractive index of the flat film 70 is low, the flat film 70 should use a material having a refractive index similar to that of the anode 20. If the refractive index of the flat film 70 is low, The light is mostly reflected at the interface between the anode 20 and the planarizing film 70 and enters the waveguide mode in which the anode 20 and the organic light emitting layer 30 are confined. Here, it is preferable that the thickness of the flat film 70 is as thin as possible. If the flat film 70 is too thick, unnecessary light absorption can be increased, and the distance between the uneven structure 60 and the organic luminescent layer 30 is too long, so that the scattering effect can be reduced.

하지만, 올록볼록한 요철 구조물(60)을 수백㎚의 얇은 평탄막(70)으로 완벽하게 평탄화하는 것은 공정적으로 매우 어렵다. 또한, 요철 구조물(60)을 덮고 평판화하기 위한 방법으로는 증착코팅법과 용액코팅법이 있는데, 증착코팅법은 특성상 요철 구조물(60)의 형상을 따라가면서 막을 형성하기 때문에 증착코팅법보다는 용액코팅법에 의한 코팅을 통해 평탄막(70)을 형성하는 것이 바람직하다. 하지만, 굴절률이 ITO 애노드(20)의 굴절률 이상이고, 유기발광소자 기판 표면에 요구되는 까다로운 조건과 고온 공정이 수반되는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터(polycrystalline thin film transistor) 공정을 만족하는 고굴절 용액 코팅소재를 구하기는 현재 매우 어려운 상황이다.However, it is extremely difficult to planarize the convex concave-convex structure 60 to a thin flat film 70 of several hundred nm. In addition, a method for covering and flattening the concave-convex structure 60 includes a deposition coating method and a solution coating method. The deposition coating method forms a film along the shape of the concave-convex structure 60 due to its characteristics, and thus, rather than a solution coating method. It is preferable to form the flat film 70 through the coating by the method. However, to obtain a high refractive solution coating material that has a refractive index higher than that of the ITO anode 20 and satisfies the demanding conditions required for the surface of the organic light emitting diode substrate and the process of the polycrystalline thin film transistor accompanied with a high temperature process. Is a very difficult situation right now.

한편, 종래에는 유기발광소자의 발광효율을 증가시키기 위해 미세 공동(micro-cavity) 구조를 유기 발광소자에 적용하였다. 이는 투명 전극인 ITO 애노드 (20)를 ITO/금속/ITO로 구성하여, 애노드(20)에서 일부 빛이 반사되어 애노드(20)와 금속 캐소드(40) 사이에 미세 공동을 형성하여 발광되는 빛을 보강간섭 및 공진을 이용하여 발광효율을 증가시킨다. 하지만, 이러한 미세 공동 구조는 시야각이 증가함에 따라 색상이 변화하는 컬러 시프트(color shift) 현상을 초래하는 문제가 있다..
On the other hand, in order to increase the luminous efficiency of the organic light emitting device, a micro-cavity structure is applied to the organic light emitting device. This is composed of ITO anode 20, which is a transparent electrode, made of ITO / metal / ITO, so that some light is reflected from the anode 20 to form a fine cavity between the anode 20 and the metal cathode 40 to emit light. The luminous efficiency is increased by using constructive interference and resonance. However, such a microcavity structure has a problem of causing a color shift phenomenon in which the color changes as the viewing angle increases.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유기발광소자와 같은 디스플레이의 광학 특성을 향상시킬 수 있는 다공성 유리 기판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a porous glass substrate and a method of manufacturing the same that can improve the optical properties of a display, such as an organic light emitting device.

이를 위해, 본 발명은 유리 기판; 및 상기 유리 기판의 일면 중 적어도 한 부분에 상기 유리 기판의 내측 방향으로 형성되고, 상기 유리 기판보다 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는 다공성층을 포함하되, 상기 다공성층은 상기 유리 기판을 이루는 성분들 중 산화규소(SiO2)를 제외한 나머지 성분이 용출되어 상기 유리 기판에 형성된 복수개의 기공인 것을 특징으로 하는 다공성 유리 기판을 제공한다.To this end, the present invention provides a glass substrate comprising: a glass substrate; And a porous layer formed on at least one portion of one surface of the glass substrate in an inward direction of the glass substrate and having a refractive index relatively lower than that of the glass substrate, wherein the porous layer is oxidized among the components constituting the glass substrate. The remaining components other than silicon (SiO 2 ) is eluted to provide a porous glass substrate, characterized in that the plurality of pores formed in the glass substrate.

여기서, 상기 다공성층은 복수개의 세미 오벌(semi-oval) 형상으로 이루어진 요철 패턴으로 형성되어 있을 수 있다.Here, the porous layer may be formed in a concave-convex pattern formed of a plurality of semi-oval shapes.

이때, 상기 요철 패턴의 피치(p)는 1㎛ 이상, 200㎚ 이하일 수 있다.In this case, the pitch p of the uneven pattern may be 1 μm or more and 200 nm or less.

또한, 상기 다공성층을 포함하는 상기 유리 기판의 일면에 적층되고, 다공성 유리로 이루어진 버퍼층을 포함할 수 있다.In addition, the glass substrate including the porous layer may be laminated on one surface, and may include a buffer layer made of porous glass.

이때, 상기 버퍼층은 SiO2, SiNx, MgO 또는 ZrO2를 포함할 수 있다.In this case, the buffer layer may include SiO 2 , SiN x , MgO, or ZrO 2 .

한편, 본 발명은, 유리 기판을 준비하는 제1 단계; 및 상기 유리 기판의 일면에서, 상기 유리 기판을 이루는 성분들 중 산화규소(SiO2)를 제외한 나머지 성분을 용출하여, 상기 기판의 일면 중 적어도 한 부분에 상기 기판보다 굴절률이 상대적으로 낮은 다공성층을 형성하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 유리 기판 제조방법을 제공한다.On the other hand, the present invention, the first step of preparing a glass substrate; And dissolving the remaining components excluding silicon oxide (SiO 2 ) among the components constituting the glass substrate on one surface of the glass substrate, thereby forming a porous layer having a refractive index lower than that of the substrate on at least one surface of the substrate. It provides a method for producing a porous glass substrate, characterized in that it comprises a second step of forming.

여기서, 상기 다공성층을 복수개의 세미 오벌(semi-oval) 형상으로 이루어진 요철 패턴으로 형성할 수 있다.Here, the porous layer may be formed in a concave-convex pattern having a plurality of semi-oval shapes.

이때, 상기 요철 패턴의 단위 패턴들은 랜덤한 크기로 형성될 수 있다.In this case, the unit patterns of the uneven pattern may be formed in a random size.

또한, 상기 요철 패턴은 리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있다.In addition, the uneven pattern may be formed through a lithography process.

이때, 상기 리소그래피 공정은 포토리소그래피 공정으로 진행되되, 상기 유리 기판의 표면에 포토 레지스트를 도포하는 단계; 마스크를 통해 상기 포토 레지스트를 패터닝하여 상기 유리 기판 표면의 복수개의 영역을 노출시키는 단계; 상기 복수개의 영역에 대한 용출을 실시하여 상기 복수개의 영역으로부터 내측 방향으로 상기 다공성층을 형성시키는 단계; 및 패터닝된 상기 포토 레지스트를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.In this case, the lithography process is a photolithography process, the step of applying a photo resist on the surface of the glass substrate; Patterning the photoresist through a mask to expose a plurality of regions of the glass substrate surface; Dissolving the plurality of regions to form the porous layer in an inward direction from the plurality of regions; And removing the patterned photoresist.

또한, 상기 리소그래피 공정은, 상기 유리 기판의 표면에 코팅물질을 코팅하는 단계; 상기 코팅물질의 용융온도 부근에서 어닐링하여 반구 형태의 나노 입자를 형성시키는 단계; 상기 나노 입자를 마스크로 하여 상기 유리 기판의 표면에 다공성층이 형성되도록 패터닝하는 단계; 및 상기 나노 입자를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the lithography process, the step of coating a coating material on the surface of the glass substrate; Annealing near the melting temperature of the coating material to form hemispherical nanoparticles; Patterning the nanoparticles as a mask to form a porous layer on the surface of the glass substrate; And removing the nanoparticles.

아울러, 상기 코팅물질은 Ag, Au, Pt, Pd, Co, Ni, Ti, Al, Sn 및 Cr 등으로 이루어진 금속군 중 적어도 어느 하나의 금속 또는 이들의 합금일 수 있다.In addition, the coating material may be at least one metal or alloys thereof of Ag, Au, Pt, Pd, Co, Ni, Ti, Al, Sn, and Cr.

또한, 상기 코팅물질은 고분자 또는 산화물일 수 있다.In addition, the coating material may be a polymer or an oxide.

게다가, 상기 제2 단계 진행 후 상기 다공성층을 포함하는 상기 유리 기판의 일면에 다공성 유리로 이루어진 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
In addition, after the second step proceeding, the method may further include forming a buffer layer made of porous glass on one surface of the glass substrate including the porous layer.

본 발명에 따르면, 유리 기판에 유리보다 굴절률이 낮은 다공성층을 형성함으로써, OLED의 광추출층에 적용 시 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, by forming a porous layer having a lower refractive index than glass on the glass substrate, the light extraction efficiency can be improved when applied to the light extraction layer of the OLED.

또한, 본 발명에 따르면, 종래 별도의 구성으로 형성되는 실리카 에어로겔 형성 공정보다 공정적으로 용이하다.In addition, according to the present invention, it is easier than the conventional process for forming a silica airgel formed in a separate configuration.

또한, 본 발명에 따르면, 종래의 OLED에 인접한 경계면에 광산란을 일으키는 요철 구조물과 이 구조물에 의해 발생된 단차를 평탄화하기 위해 형성하는 평탄막 형성 공정을 생략할 수 있어 제조 비용을 줄일 수 있고, 공정 및 구조의 단순화를 꾀할 수 있어 누설전류 발생에 대한 우려도 해소시킬 수 있으며, 두께의 증가를 방지하여 OLED에 적용 시 소자의 슬림화 및 콤팩트화를 구현할 수 있다.In addition, according to the present invention, the uneven structure causing light scattering on the interface adjacent to the conventional OLED and the flat film forming process formed to planarize the steps generated by the structure can be omitted, thereby reducing the manufacturing cost, and And the structure can be simplified, so that the concern about the leakage current can be solved, and the increase of the thickness can be prevented, thereby making the device slim and compact when applied to the OLED.

또한, 본 발명에 따르면, 복수개의 세미 오벌(semi-oval) 형상으로 이루어진 요철 패턴면으로 구성되는 다공성층을 형성시킴으로써, 색 혼합을 유도하여 OLED의 컬러 시프트를 개선시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, by forming a porous layer consisting of a concave-convex pattern surface made of a plurality of semi-oval shape, it is possible to induce color mixing to improve the color shift of the OLED.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다공성 유리 기판을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다공성 유리 기판을 적용한 OLED 특성 결과로, 전류밀도 변화에 따른 전압 및 휘도 특성 그래프.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다공성 유리 기판을 적용한 OLED 특성 결과로, 전류밀도 변화에 따른 전력 효율 및 전류 효율 특성 그래프.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다공성 유리 기판의 단면도이자 광의 굴절 및 산란을 나타낸 모식도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다공성 유리 기판 제조방법을 나타낸 공정도.
도 6은 종래 기술에 따른 유기발광소자의 단면도 및 광추출 효율을 설명하기 위한 개념도.
도 7은 종래 기술에 따른 또 다른 유기 발광소자를 나타낸 부분 분해 사시도.
도 8은 종래 기술에 따른 또 다른 유기 발광소자를 나타낸 부분 분해 사시도.1 is a cross-sectional view showing a porous glass substrate according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing the characteristics of the OLED applied to the porous glass substrate according to an embodiment of the present invention, the voltage and luminance characteristics according to the current density change.
3 is a graph showing the power efficiency and current efficiency characteristics according to the current density change as a result of the OLED characteristics applying the porous glass substrate according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic cross-sectional view of the porous glass substrate according to another embodiment of the present invention showing the refraction and scattering of light.
5 is a process chart showing a porous glass substrate manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
6 is a conceptual view for explaining the cross-sectional view and light extraction efficiency of the organic light emitting device according to the prior art.
Figure 7 is a partially exploded perspective view showing another organic light emitting device according to the prior art.
Figure 8 is a partially exploded perspective view showing another organic light emitting device according to the prior art.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이용 다공성 유리 기판 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a porous glass substrate for a display and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이용 다공성 유리 기판(100)은 예컨대, 유기발광소자에 사용되는 서로 대향되는 기판 중 유기발광소자의 일면에 접합되어 유기발광소자를 외부 환경으로부터 보호함과 동시에 유기발광소자로부터 발생된 광을 외부로 방출시키는 통로 역할을 하는 광추출 기판일 수 있다.As shown in FIG. 1, the porous glass substrate 100 for a display according to an exemplary embodiment of the present invention is bonded to one surface of an organic light emitting device among substrates facing each other used in the organic light emitting device. It may be a light extraction substrate that serves as a passage for protecting from the external environment and at the same time emits light generated from the organic light emitting device to the outside.

여기서, 유기발광소자는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이용 다공성 유리 기판(100)과 이와 대향되는 봉지(encapsulation) 기판(미도시) 사이에 배치되는 애노드(11), 유기 발광층(12) 및 캐소드(13)의 적층 구조로 이루어진다. 이때, 애노드(11)는 전공 주입이 잘 일어나도록 일함수(work function)가 큰 금속 Au, In, Sn 또는 ITO와 같은 금속 또는 산화물로 이루어질 수 있고, 캐소드(13)는 전자 주입이 잘 일어나도록 일함수가 작은 Al, Al:Li 또는 Mg:Ag의 금속 박막으로 이루어져 있고, 전면 발광(top emission) 구조인 경우 유기 발광층(12)에서 발광된 빛이 잘 투과될 수 있도록 Al, Al:Li 또는 Mg:Ag의 금속 박막의 반투명 전극(semitransparent electrode)과 인듐 주석산화물(indium tin oxide; ITO)과 같은 산화물 투명 전극(transparent electrode) 박막의 다층구조로 이루어질 수 있다. 그리고 유기 발광층(12)은 애노드(11) 상에 차례로 적층되는 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함하여 형성된다. 이러한 구조에 따라, 애노드(11)와 캐소드(13) 사이에 순방향 전압이 인가되면, 캐소드(13)로부터 전자가 전자 주입층 및 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 되고, 애노드(11)로부터 정공이 정공 주입층 및 정공 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 된다. 그리고 발광층 내로 주입된 전자와 정공은 발광층에서 재결합하여 엑시톤(exciton)을 생성하고, 이러한 엑시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태(ground state)로 전이하면서 빛을 방출하게 되는데, 이때, 방출되는 빛의 밝기는 애노드(11)와 캐소드(13) 사이에 흐르는 전류량에 비례하게 된다.
Here, the organic light emitting device is an anode 11, an organic light emitting layer 12 and disposed between the porous glass substrate 100 for a display according to an embodiment of the present invention and an encapsulation substrate (not shown) opposite to the display It consists of a laminated structure of the cathode 13. In this case, the anode 11 may be formed of a metal or an oxide such as metal Au, In, Sn, or ITO having a large work function so that the injection of electrons may occur well, and the cathode 13 may perform injection of electrons well. It consists of a metal thin film of Al, Al: Li, or Mg: Ag having a small work function, and in the case of a top emission structure, Al, Al: Li or Mg: Ag may be a multilayer structure of a semi-transparent electrode of a thin metal film and a transparent electrode thin film such as indium tin oxide (ITO). The organic emission layer 12 is formed to include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer that are sequentially stacked on the anode 11. According to this structure, when a forward voltage is applied between the anode 11 and the cathode 13, electrons move from the cathode 13 to the light emitting layer through the electron injection layer and the electron transport layer, and holes from the anode 11 The light emitting layer moves through the hole injection layer and the hole transport layer. The electrons and holes injected into the light emitting layer recombine in the light emitting layer to generate excitons, and the excitons emit light while transitioning from the excited state to the ground state. The brightness of the light is proportional to the amount of current flowing between the anode 11 and the cathode 13.

이와 같이, OLED의 광추출층 역할을 하는 다공성 유리 기판(100)은 유리 기판(101), 다공성층(110)을 포함하여 형성된다.
As such, the porous glass substrate 100 serving as the light extraction layer of the OLED is formed including the glass substrate 101 and the porous layer 110.

유리 기판(101)은 적용되는 OLED(1)를 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 한다. 이러한 유리 기판(101)은 소다 라임 유리(soda lime glass) 또는 알루미노 실리케이트계 유리(alumino-silicate glass)로 이루어질 수 있다. 이때, 조명용 OLED에 적용 시 소다 라임 유리로 이루어지고, 디스플레이용 OLED에 적용 시 알루미노 실리케이트계 유리로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같은 유리 기판(101)의 일면, 보다 상세하게는, OLED(1)의 애노드(11)와 접합되는 일면에는 적어도 한 부분에 다공성층(110)이 형성된다.
The glass substrate 101 serves to protect the OLED 1 to be applied from the external environment. The glass substrate 101 may be made of soda lime glass or alumino-silicate glass. At this time, it is preferably made of soda lime glass when applied to the OLED for lighting, and made of aluminosilicate-based glass when applied to the OLED for display. The porous layer 110 is formed on at least one portion of one surface of the glass substrate 101, more specifically, one surface bonded to the anode 11 of the OLED 1.

다공성층(110)은 유리 기판(101)의 내측 방향으로 유리 기판(101)의 일면에 형성된다. 이러한 다공성층(110)은 OLED(1) 적용 시 내부에 형성된 도파모드를 교란시켜 외부로 추출되는 광량을 증가시키는 역할을 하게 된다. 또한, 다공성층(110)은 유리 기판(101)보다 상대적으로 낮은 굴절률을 형성하여 유리 기판(101)과 공기의 계면에서의 전반사가 일어나는 임계각도로 방출되는 빛의 방향을 임계각도 보다 작게 바꾸어 외부로 추출되는 광량을 증가시키는 역할을 한다. 이를 위해, 다공성층(110)은 유리 기판(101)보다 상대적으로 굴절률이 낮은 층으로 형성되는데, 이는 다공성층(110) 내에 존재하는 기공(pore)을 통해 구현된다.The porous layer 110 is formed on one surface of the glass substrate 101 in the inward direction of the glass substrate 101. The porous layer 110 serves to increase the amount of light extracted to the outside by disturbing the waveguide mode formed therein when the OLED 1 is applied. In addition, the porous layer 110 forms a refractive index relatively lower than that of the glass substrate 101 to change the direction of light emitted at a critical angle at which total reflection occurs at the interface between the glass substrate 101 and the air to be smaller than the critical angle. It serves to increase the amount of light extracted. To this end, the porous layer 110 is formed of a layer having a lower refractive index than the glass substrate 101, which is implemented through pores existing in the porous layer 110.

그리고 다공성층(110)은 유리 기판(101)을 용출액에 침지시키는 방법으로 구현될 수 있다. 이때, 용출 공정에 사용되는 용출액으로는 산화규소(SiO2)를 첨가하여 포화시킨 불화규산(H2SiF6)이 사용되며, 붕산(boric acid) 수용액이 첨가될 수 있다. 불화규산(H2SiF6) 용액에 산화규소(SiO2)를 과포화시키면 H2SiF6ㆍSiF4를 생성되며 이에 의해 유리 기판(101) 구조 중 결합력이 강한 ≡Si-O-Si≡를 제외한 나머지 성분을 용출시키게 되어 다공성 실리카(porous silica structure) 구조 즉, 다공성층(110)이 유리 기판(101)의 표면으로부터 내측 방향으로 형성된다.The porous layer 110 may be implemented by immersing the glass substrate 101 in an eluent. At this time, as the eluent used in the elution step, fluorosilicic acid (H 2 SiF 6 ) saturated by adding silicon oxide (SiO 2 ) is used, and an aqueous solution of boric acid may be added. Oversaturation of silicon oxide (SiO 2 ) in a solution of silica fluoride (H 2 SiF 6 ) produces H 2 SiF 6 · SiF 4, thereby eluting the remaining components of the glass substrate 101 except for the strong bonding force ≡Si-O-Si≡. Thus, a porous silica structure, that is, the porous layer 110 is formed inward from the surface of the glass substrate 101.

그리고 다공성층(110)의 형상은 상기의 원리를 기반으로 한 산화규소(SiO2)를 제외한 나머지 성분을 용출함을 통해서 만들어지는데, 이에 대해서는 하기의 유기 발광소자용 기판 제조방법에서 보다 상세히 설명하기로 한다.And the shape of the porous layer 110 is made by eluting the remaining components except for silicon oxide (SiO 2 ) based on the above principle, which will be described in more detail in the following method for manufacturing a substrate for an organic light emitting device Shall be.

이와 같이, 유리 기판(101)의 표면에 형성된 다공성층(110)은 그 표면이 예컨대, 유기 발광소자(1)의 표면 즉, 애노드(11)와의 경계면과 수평을 이루게 되며 기공의 직경이 20㎚ 이하로 미세하여 표면 거칠기가 원래 유리 표면과 거의 동일하다. 이에 따라, 종래 별도의 구성에서 발생되던 문제들, 예컨대, 요철 구조물로 인한 누설전류 발생, 발광 균일도 저하 등을 원천적으로 차단시킬 수 있고, 요철 구조물을 평탄화하기 위한 평탄막 형성과 같은 난해한 추가 공정 등도 생략 가능해진다.As described above, the porous layer 110 formed on the surface of the glass substrate 101 has its surface horizontal to, for example, the surface of the organic light emitting device 1, that is, the interface with the anode 11, and the pore diameter is 20 nm. It is fine below and the surface roughness is almost the same as the original glass surface. Accordingly, it is possible to fundamentally prevent problems caused by a separate configuration, for example, leakage current caused by uneven structure, lowering of uniformity of light emission, etc., and difficult additional processes such as forming a flat film to planarize the uneven structure. It can be omitted.

또한, 애노드 아래 요철 구조물과 평탄막 존재로 인해 발생되던 문제들, 예컨데, 낮은 평탄도로 인한 누설전류의 발생, 평탄도를 향상하기 위해 두께 증가 시 불필요한 광흡수 증가 및 비용 증가, 산란 효과의 감소 등도 해결할 수 있다. 이는 광전지 적용 시에도 마찬가지이다.In addition, problems caused by the presence of uneven structures and flat films under the anode, such as the generation of leakage currents due to low flatness, unnecessary light absorption and cost increase when thickness is increased to improve flatness, and reduction of scattering effects, etc. I can solve it. The same is true for photovoltaic applications.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이용 다공성 유리 기판(100)은 버퍼층(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서, 버퍼층(120)은 다공성 유리 기판(100)에서 확산되어 OLED, TFT과 소자에 영향을 줄 수 있는 알칼리 등과 같은 원소를 차단하는 역할을 하는 층이다. 버퍼층(미도시)은 다공성층(110)을 포함하는 유리 기판(101)의 일면에 적층된다. 그리고 이러한 버퍼층(미도시)은 다공성 유리로 이루어질 수 있는데, 예컨대, SiO2, SiNx, MgO 및 ZrO2와 같은 산화물로 이루어질 수 있다. 하지만, 본 발명에서 버퍼층(미도시)의 구성 물질을 산화물로 특별히 한정하는 것은 아니다.On the other hand, the porous glass substrate 100 for a display according to an embodiment of the present invention may include a buffer layer (not shown). Here, the buffer layer 120 is a layer that serves to block elements such as alkali, which may diffuse from the porous glass substrate 100 and affect OLEDs, TFTs, and devices. The buffer layer (not shown) is stacked on one surface of the glass substrate 101 including the porous layer 110. The buffer layer (not shown) may be made of porous glass, for example, SiO 2 , SiN x , MgO, and ZrO 2 . However, in the present invention, the material of the buffer layer (not shown) is not particularly limited to oxide.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다공성 유리 기판을 적용한 OLED 특성 결과로, 전류밀도 변화에 따른 전압 및 휘도 특성 그래프이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 기존 유리기판(normal glass)에 비해 다공성 유리 기판(porous glass)을 적용한 경우, 전류밀도 변화에 따른 전압 특성은 거의 유사하지만 휘도는 43%까지 증가하여 광추출 효과가 있음이 확인되었다.2 is a graph illustrating a voltage and luminance characteristic according to a change in current density as a result of OLED characteristics using a porous glass substrate according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, when the porous glass is applied as compared to the conventional glass, the voltage characteristics according to the change of the current density are almost similar, but the luminance increases to 43%, resulting in the light extraction effect. This was confirmed.

또한, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다공성 유리 기판을 적용한 OLED 특성 결과로, 전류밀도 변화에 따른 전력 효율 및 전류 효율 특성 그래프이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 기존 유리 기판(normal glass)에 비해 다공성 유리 기판(porous glass)을 적용한 경우, 전력 효율 및 전류 효율이 각각 43%, 45% 증가됨이 확인되었다. 이는, 다공성 유리 기판(porous glass)의 OLED 광추출 효과로 인해 소자 특성이 개선되었음을 보여주는 것이다.
3 is a graph showing power efficiency and current efficiency characteristics according to current density change as a result of OLED characteristics using a porous glass substrate according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, when the porous glass substrate is applied as compared to the conventional glass substrate, the power efficiency and the current efficiency are increased by 43% and 45%, respectively. This shows that the device characteristics are improved due to the OLED light extraction effect of the porous glass substrate (porous glass).

이하, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다공성 유리 기판에 대해 도 4를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a porous glass substrate according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다공성 유리 기판을 나타낸 단면도 및 광의 굴절 및 산란을 나타낸 모식도이다.4 is a cross-sectional view showing a porous glass substrate according to another embodiment of the present invention and a schematic diagram showing the refraction and scattering of light.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다공성 유리 기판(200)은 유리 기판(201) 및 다공성층(210)을 포함하여 형성된다.As shown in FIG. 4, the porous glass substrate 200 according to another embodiment of the present invention includes a glass substrate 201 and a porous layer 210.

본 발명이 다른 실시 예는 본 발명의 일 실시 예와 비교하여, 다공성층의 패턴 형상에만 차이가 있을 뿐 나머지 구성요소는 동일하므로, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Another embodiment of the present invention compared to the embodiment of the present invention, only the difference in the pattern shape of the porous layer, the remaining components are the same, detailed description of the same components will be omitted.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 다공성층(210)은 복수개의 세미 오벌(semi-oval) 형상의 다공성층 요철 패턴으로 이루어진다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다공성층(210)은 OLED(1)와의 경계면인 유리 기판(201)의 표면으로부터 내측 방향으로 다공성층(210)이 형성되어 있다.The porous layer 210 according to another embodiment of the present invention is composed of a plurality of semi-oval porous layer uneven patterns. That is, in the porous layer 210 according to another embodiment of the present invention, the porous layer 210 is formed inward from the surface of the glass substrate 201, which is an interface with the OLED 1.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 다공성층 요철 패턴으로 이루어진 다공성층(210)은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다공성층(110)과 마찬가지로 용출을 통해 유리 기판(201)의 내측 방향으로 기공(pore)을 생성시킴으로써, 형성될 수 있고, 이를 통해, 유리 기판(201)보다 상대적으로 낮은 굴절률을 가져 다공성층(210)과 복수개의 세미 오벌 형상의 다공성층의 요철 패턴 경계면에서 OLED(1)의 애노드와 유기 발광층에 의해 형성된 도파모드를 교란시키고 유리 기판(201)과 공기의 계면에서의 전반사가 일어나는 임계각도로 방출되는 빛의 방향을 임계각도 보다 작게 바꾸어 외부로 추출되는 광량을 더욱 증가시킬 수 있다.
Porous layer 210 made of a porous layer concave-convex pattern according to another embodiment of the present invention pores in the inner direction of the glass substrate 201 through elution like the porous layer 110 according to an embodiment of the present invention Can be formed, thereby having a refractive index relatively lower than that of the glass substrate 201, thereby providing an anode of the OLED 1 at the interface between the uneven patterns of the porous layer 210 and the plurality of semi-oval shaped porous layers. And a disturbance of the waveguide mode formed by the organic light emitting layer, and by changing the direction of light emitted at a critical angle at which total reflection at the interface between the glass substrate 201 and air occurs, the amount of light extracted to the outside may be further increased.

이 때, 복수개의 세미 오벌 형상의 다공성층(210)의 요철 패턴 피치(p)는 유기 발광소자에서 방출된 빛의 파장보다 큰 대략 1㎛ 수준 이상이거나 방출된 빛의 파장보다 작은 대략 200㎚이하 이어야 하고, 방출된 빛의 파장 수준의 패턴이 형성되는 경우는 상기 범위 내에서 패턴 피치가 랜덤한 것이 바람직하다.At this time, the uneven pattern pitch p of the plurality of semi-oval porous layers 210 is about 1 μm or more larger than the wavelength of light emitted from the organic light emitting device or about 200 nm or less smaller than the wavelength of the emitted light. When the pattern of the wavelength level of the emitted light is formed, it is preferable that the pattern pitch is random within the above range.

그 이유는 OLED(1)에서 방출된 빛의 파장과 유사한 주기적인 패턴이 형성되는 경우, Bragg grating 및 photonic crystal 현상에 의해 방출된 빛의 스펙트럼이 변화하며 시야각이 변화함에 따라 색변화가 발생하기 때문이다.
The reason is that when a periodic pattern similar to the wavelength of light emitted from the OLED 1 is formed, the spectrum of light emitted by Bragg grating and photonic crystal phenomena changes and color changes occur as the viewing angle changes. to be.

이와 아울러, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다공성층 (210)은 OLED(1)로부터 입사되는 광을 굴절, 산란시킬 수 있다. 즉, 세미 오벌 형상의 다공성층 (210)은 OLED(1)와 유리 기판(201)의 경계면에 법선 방향으로 발광되는 빛의 방향을 법선 방향에서 벗어나는 방향으로 변경시킴과 아울러, 경계면의 법선 방향에서 벗어나는 방향으로 나오는 빛의 일부를 법선 방향으로 변경시킨다. 즉, 세미 오벌 형상의 다공성층(210)은 시야각에 따라 발광되는 빛의 방향을 변화시킴으로써, 색 혼합(color mixing)을 유도하여 발광효율을 증가시키기 위해 미세 공동(micro-cavity) 구조를 적용한 OLED(1)에서 발생되는 컬러 시프트(color shift)를 개선할 수 있다.
In addition, as shown in FIG. 4, the porous layer 210 according to another embodiment of the present invention may refract and scatter light incident from the OLED 1. That is, the semi-oval porous layer 210 changes the direction of light emitted in the normal direction on the interface between the OLED 1 and the glass substrate 201 in a direction away from the normal direction, and in the normal direction of the interface. Change part of the light coming out of the direction of the normal. That is, the semi-oval porous layer 210 changes the direction of light emitted according to the viewing angle, and induces color mixing to increase the luminous efficiency. The color shift generated in (1) can be improved.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 다공성 유리 기판 제조방법에 대해 도 5를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a porous glass substrate manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5.

본 발명의 실시 예에 따른 다공성 유리 기판 제조방법에서는, 먼저, 유리 기판(201)을 준비한다. 그 다음, 유리 기판(201)의 일면을 산화규소(SiO2)를 제외한 나머지 성분을 용출하여 유리 기판(201)의 일면 중 적어도 한 부분에 유리 기판(201)보다 굴절률이 상대적으로 낮은 다공성층(210)을 형성시킨다.In the porous glass substrate manufacturing method according to an embodiment of the present invention, first, the glass substrate 201 is prepared. Next, one surface of the glass substrate 201 is eluted with the remaining components except for silicon oxide (SiO 2 ) so that at least one portion of one surface of the glass substrate 201 has a refractive index lower than that of the glass substrate 201 ( 210).

이때, 도 5에 도시한 바와 같이, 리소그래피(lithography) 공정을 이용하여 다공성층(210)을 세미 오벌 형상의 산란 패턴으로 형성할 수 있다. 이때, 이러한 다공성층(210)의 패턴은 다양한 방법으로 형성할 수 있는 바, 본 발명에서 다공성층(210)이 패턴 형성 방법을 리소그래피 공정으로 특별히 한정하지는 않는다.In this case, as shown in FIG. 5, the porous layer 210 may be formed in a semi-oval scattering pattern by using a lithography process. At this time, the pattern of the porous layer 210 can be formed by various methods, in the present invention, the porous layer 210 is not particularly limited to the pattern forming method of the lithography process.

다양한 리소그래피 공정 중에 잘 알려진 포토리소그래피 공정을 통해, 이와 같은 다공성층(210) 패턴을 형성하는 경우, 먼저, 유리 기판(201)의 표면에 레지스트(PR)(2)를 도포한다. 그 다음, 다공성층(210)이 형성될 유리 기판(201) 표면의 복수개 영역을 노출시키기 위해, 마스크(미도시)를 이용하여 레지스트(2)를 패터닝한다. 그 다음, 이에 대해 용출을 진행하면, 패터닝된 레지스트(2) 사이 사이에 노출된 유리 기판(201)의 표면으로부터 내측 방향으로 다공성 패턴(210')이 형성되며 용출을 더 진행하면, 레지스트(2) 아래쪽도 용출되어 도 4와 같은 세미 오벌 형상의 요철 패턴으로 이루어진 다공성층(210)이 형성된다. 그 다음, 패터닝된 레지스트(2)를 스트립(strip) 공정을 통해 제거하면, 유리 기판(201)보다 굴절률이 낮은 세미 오벌 형상의 다공성층(210)이 형성된다.When forming such a porous layer 210 pattern through a well-known photolithography process among various lithography processes, first, a resist (PR) 2 is applied to the surface of the glass substrate 201. Next, the resist 2 is patterned using a mask (not shown) to expose a plurality of regions on the surface of the glass substrate 201 where the porous layer 210 is to be formed. Then, as the elution proceeds, a porous pattern 210 'is formed inwardly from the surface of the glass substrate 201 exposed between the patterned resists 2, and when the elution further proceeds, the resist 2 The lower side is also eluted to form a porous layer 210 made of a semi-oval shaped irregular pattern as shown in FIG. 4. Next, when the patterned resist 2 is removed through a strip process, a semi-oval porous layer 210 having a refractive index lower than that of the glass substrate 201 is formed.

한편, 도시하진 않았지만, 다른 리소그래피 공정으로는. 랜덤한 패턴을 형성하기 위해 수십 ㎚ 두께의 Ag, Au, Pt, Pd, Co, Ni, Ti, Al, Sn, Cr 등과 같은 금속 및 합금을 유리 기판에 코팅한 후 용융온도(melting point)부근에서 어닐링(annealing)하면, 금속 박막이 dewetting되어 반구 형태의 나노 입자를 형성하다. 이를 마스크로 이용하여 유리 기판에 다공성층을 패터닝하고 금속 나노 입자를 제거하여 다공성층이 형성된 유리 기판을 형성할 수 있다. 상기 금속 대신 고분자 박막이나 산화물을 이용할 수 있다.
On the other hand, although not shown, with another lithography process. To form a random pattern, metals and alloys such as Ag, Au, Pt, Pd, Co, Ni, Ti, Al, Sn, Cr, etc. having a thickness of several tens of nm were coated on a glass substrate, and then near the melting point. When annealed, the metal thin film is dewetted to form hemispherical nanoparticles. Using this as a mask, a porous layer may be patterned on the glass substrate and metal nanoparticles may be removed to form a glass substrate on which the porous layer is formed. Instead of the metal, a polymer thin film or an oxide may be used.

마지막으로, 도시하진 않았지만, 본 발명의 실시 예에서는 다공성층(210)을 포함하는 유리 기판(201)의 일면에 다공성 유리로 이루어진 버퍼층(미도시)를 적층시킬 수도 있다.
Finally, although not shown, in an embodiment of the present invention, a buffer layer (not shown) made of porous glass may be stacked on one surface of the glass substrate 201 including the porous layer 210.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims as well as the appended claims.

100, 200: 다공성 유리 기판 101, 201: 유리 기판
110, 210: 다공성층 210': 다공성 패턴
2: 레지스트100, 200: porous glass substrate 101, 201: glass substrate
110, 210 porous layer 210 ': porous pattern
2: resist

Claims (14)

유리 기판; 및
상기 유리 기판의 일면 중 적어도 한 부분에 상기 유리 기판의 내측 방향으로 형성되고, 상기 유리 기판보다 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는 다공성층;
을 포함하되,
상기 다공성층은 상기 유리 기판을 이루는 성분들 중 산화규소(SiO2)를 제외한 나머지 성분이 용출되어 상기 유리 기판에 형성된 복수개의 기공인 것을 특징으로 하는 다공성 유리 기판.
A glass substrate; And
A porous layer formed on at least one portion of one surface of the glass substrate in an inward direction of the glass substrate and having a refractive index relatively lower than that of the glass substrate;
Including,
The porous layer is a porous glass substrate, characterized in that a plurality of pores formed in the glass substrate by the remaining components other than silicon oxide (SiO 2 ) of the components constituting the glass substrate.
제1항에 있어서,
상기 다공성층은 복수개의 세미 오벌(semi-oval) 형상으로 이루어진 요철 패턴으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다공성 유리 기판.
The method of claim 1,
The porous layer is a porous glass substrate, characterized in that formed in a concave-convex pattern consisting of a plurality of semi-oval shape.
제2항에 있어서,
상기 요철 패턴의 피치(p)는 1㎛ 이상, 200㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 다공성 유리 기판.
3. The method of claim 2,
The pitch p of the uneven pattern is 1 µm or more and 200 nm or less.
제1항에 있어서,
상기 다공성층을 포함하는 상기 유리 기판의 일면에 적층되고, 다공성 유리로 이루어진 버퍼층을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 유리기판
The method of claim 1,
A porous glass substrate, which is laminated on one surface of the glass substrate including the porous layer and comprises a buffer layer made of porous glass.
제4항에 있어서,
상기 버퍼층은 SiO2, SiNx, MgO 또는 ZrO2를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 유리 기판.
5. The method of claim 4,
The buffer layer is a porous glass substrate, characterized in that containing SiO 2 , SiN x , MgO or ZrO 2 .
유리 기판을 준비하는 제1 단계; 및
상기 유리 기판의 일면에서, 상기 유리 기판을 이루는 성분들 중 산화규소(SiO2)를 제외한 나머지 성분을 용출하여, 상기 기판의 일면 중 적어도 한 부분에 상기 기판보다 굴절률이 상대적으로 낮은 다공성층을 형성하는 제2 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 유리 기판 제조방법.
A first step of preparing a glass substrate; And
On one surface of the glass substrate, the remaining components other than silicon oxide (SiO 2 ) of the components constituting the glass substrate are eluted to form a porous layer having a refractive index lower than that of the substrate on at least one portion of the surface of the substrate. A second step of doing;
Porous glass substrate manufacturing method comprising a.
제6항에 있어서,
상기 다공성층을 복수개의 세미 오벌(semi-oval) 형상으로 이루어진 요철 패턴으로 형성하는 것을 특징으로 하는 다공성 유리 기판 제조방법.
The method according to claim 6,
Method for producing a porous glass substrate, characterized in that for forming the porous layer in a concave-convex pattern consisting of a plurality of semi-oval shape.
제7항에 있어서,
상기 요철 패턴의 단위 패턴들은 랜덤한 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 유리 기판 제조방법.
The method of claim 7, wherein
Unit patterns of the uneven pattern is a porous glass substrate manufacturing method, characterized in that formed in a random size.
제7항에 있어서,
상기 요철 패턴은 리소그래피 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 유리 기판 제조방법.
The method of claim 7, wherein
The uneven pattern is a porous glass substrate manufacturing method, characterized in that formed through a lithography process.
제9항에 있어서,
상기 리소그래피 공정은 포토리소그래피 공정으로 진행되되,
상기 유리 기판의 표면에 포토 레지스트를 도포하는 단계;
마스크를 통해 상기 포토 레지스트를 패터닝하여 상기 유리 기판 표면의 복수개의 영역을 노출시키는 단계;
상기 복수개의 영역에 대한 용출을 실시하여 상기 복수개의 영역으로부터 내측 방향으로 상기 다공성층을 형성시키는 단계; 및
패터닝된 상기 포토 레지스트를 제거하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 유리 기판 제조방법.
10. The method of claim 9,
The lithography process is a photolithography process,
Applying photoresist to the surface of the glass substrate;
Patterning the photoresist through a mask to expose a plurality of regions of the glass substrate surface;
Dissolving the plurality of regions to form the porous layer in an inward direction from the plurality of regions; And
Removing the patterned photoresist;
Porous glass substrate manufacturing method comprising a.
제9항에 있어서,
상기 리소그래피 공정은,
상기 유리 기판의 표면에 코팅물질을 코팅하는 단계;
상기 코팅물질의 용융온도 부근에서 어닐링하여 반구 형태의 나노 입자를 형성시키는 단계;
상기 나노 입자를 마스크로 하여 상기 유리 기판의 표면에 다공성층이 형성되도록 패터닝하는 단계; 및
상기 나노 입자를 제거하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 유리 기판 제조방법.
10. The method of claim 9,
The lithography process,
Coating a coating material on a surface of the glass substrate;
Annealing near the melting temperature of the coating material to form hemispherical nanoparticles;
Patterning the nanoparticles as a mask to form a porous layer on the surface of the glass substrate; And
Removing the nanoparticles;
Porous glass substrate manufacturing method comprising a.
제11항에 있어서,
상기 코팅물질은 Ag, Au, Pt, Pd, Co, Ni, Ti, Al, Sn 및 Cr 등으로 이루어진 금속군 중 적어도 어느 하나의 금속 또는 이들의 합금인 것을 특징으로 하는 다공성 유리 기판 제조방법.
12. The method of claim 11,
The coating material is a method for producing a porous glass substrate, characterized in that at least one metal or alloys thereof of the metal group consisting of Ag, Au, Pt, Pd, Co, Ni, Ti, Al, Sn and Cr.
제11항에 있어서,
상기 코팅물질은 고분자 또는 산화물인 것을 특징으로 하는 다공성 유리 기판 제조방법.
12. The method of claim 11,
The coating material is a porous glass substrate manufacturing method, characterized in that the polymer or oxide.
제6항에 있어서,
상기 제2 단계 진행 후 상기 다공성층을 포함하는 상기 유리 기판의 일면에 다공성 유리로 이루어진 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 유리 기판 제조방법.The method according to claim 6,
And forming a buffer layer formed of porous glass on one surface of the glass substrate including the porous layer after the second step.
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