CN104012172A - 有机el装置用玻璃基板及利用其而成的有机el装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的有机EL用玻璃基板的特征在于,折射率nd为1.55以上,在至少一侧表面具有表面粗糙度Rt为50~10000nm的粗化面。
Description
技术领域
本发明涉及有机EL装置用玻璃基板及利用其而成的有机EL装置。
背景技术
由于有机电子发光元件(有机EL元件)轻量、壁薄、可在低耗电量下驱动,所以作为面状发光照明用途受到极大关注。该有机EL元件通过在透光性基板(玻璃基板)的表面上设置透明电极层,在该透明电极层的表面设置包含有机EL材料的有机发光层,同时在有机发光层的表面设置对置电极而制成。而且,当在透明电极层与对置电极之间施加电压时,有机发光层中发出的光透过透明电极层和透光性基板射出到外部。
但是,有机发光层中发出的一部分光由于有机发光层-玻璃基板界面的折射率差、玻璃基板-空气界面的折射率差发生全反射,被局限在有机EL元件内。例如,使用折射率nd为1.9的有机发光材料和折射率nd为1.5的玻璃基板的情况下,射出到有机EL元件的外部的光占有机发光层中发出的光的20~25%左右。
作为抑制光射出效率降低的方法,正在研讨提高玻璃基板的折射率,使玻璃基板与有机发光层的折射率相匹配的同时,对玻璃基板的表面赋予具有凹凸形状的透明树脂薄片的方法。若使用这样的玻璃基板和透明树脂薄片,则有机发光层中发出的光可以有效地射出到外部。
发明内容
发明要解決的问题
作为上述透明树脂薄片,通常使用热固性树脂,例如聚亚胺。但是,在这些树脂表面形成凹凸形状并不容易,产生使有机EL装置的制造成本升高的问题。
作为提高光射出效率的方法,也可以想到在玻璃基板的表面物理形成凹凸形状。但是,若在玻璃基板的表面物理形成凹凸形状,则在有机EL元件的制造工序中,由于物理冲击,可能产生玻璃基板容易破损的问题。
本发明鉴于上述问题而完成,其技术课题在于创造一种不因物理性冲击而容易破损,即使不使用透明树脂薄片,也可以提高光射出效率的有机EL装置用玻璃基板。
本发明人等经过认真研讨的结果发现,通过将玻璃基板的折射率限定在规定范围内,同时严密控制玻璃基板的表面形状可以解决上述技术课题,作为本发明提出。即,本发明的有机EL装置用玻璃基板的特征在于,折射率nd为1.55以上,在至少一侧表面具有表面粗糙度Rt为50~10000nm的粗化面。
此处,“折射率nd”可以通过市售的折射率测定器(例如,Kalneur公司制折射率测定器KPR-2000)测定。作为测定试样,可以使用如下的试样:例如通过切割将玻璃基板切成25mm见方,再在该玻璃基板间浸透折射率nd相匹配的浸渗液的状态下,使玻璃基板层叠并制成25mm×25mm×约3mm厚的长方体。另外,玻璃基板的壁薄而呈玻璃膜的形态的情况下,作为测定试样,可以使用如下的试样:例如使用激光划线针(scriber)切出多片25mm见方的玻璃膜,再在该玻璃膜间浸透折射率nd相匹配的浸渗液的状态下,使玻璃膜层叠并制成25mm×25mm×约3mm厚的长方体。“表面粗糙度Rt”为通过依照JIS R0601(2001)的方法测定的值。“有机EL装置”包括有机EL照明等。
本发明的有机EL装置用玻璃基板的折射率nd为1.55以上。由于这样可以使有机层-玻璃基板间的折射率差变小,因此可以减少由于全反射被局限于有机发光层内的光。其结果可以提高有机EL装置的光射出效率。折射率nd优选1.6以上,特别优选1.7以上。
此外,本发明的有机EL装置用玻璃基板在至少一侧表面具有表面粗糙度Rt为50~10000nm的粗化面。这样的话,能够使玻璃基板中的光散射,可以减少局限于玻璃基板中的光。其结果可以提高有机EL装置的光射出效率。
第二、本发明的有机EL装置用玻璃基板的特征在于,折射率nd为1.55以上,在至少一侧表面具有表面粗糙度RSm为0.01~1000μm的粗化面。此处,“表面粗糙度RSm”为依照JIS R0601:2001的方法测定的值。若将粗化面的表面粗糙度RSm限定在0.01~1000μm,则能够使玻璃基板中的光散射,可以减少局限于玻璃基板中的光。其结果可以提高有机EL装置的光射出效率。
第三、本发明的有机EL装置用玻璃基板的特征在于,折射率nd为1.55以上,在至少一侧表面具有表面粗糙度Rt/RSm为0.01~1的粗化面。若将粗化面的表面粗糙度Rt/RSm限定在0.01~1,则能够使玻璃基板中的光散射,可以减少局限于玻璃基板中的光。其结果可以提高有机EL装置的光射出效率。
第四、本发明的有机EL装置用玻璃基板优选所述粗化面只形成于一侧表面,与所述粗化面相对的另一表面的表面粗糙度Rt为10nm以下。此处,“表面粗糙度Rt”为依照JIS R0601(2001)的方法测定的值。这样的话,可以提高铟锡氧化物(ITO)等透明电极的品质。
第五、本发明的有机EL装置用玻璃基板优选所述粗化面通过物理粗化处理来形成。这样的话,可以在短时间内对玻璃基板的表面进行均匀地粗化处理。
第六、本发明的有机EL装置用玻璃基板优选所述物理粗化处理为喷砂处理。这样的话,可以在短时间内对大面积的玻璃基板的表面进行均匀地粗化处理。喷砂中使用的喷料的粒度优选#200~#4000、#200~#2000、#200~#1500,特别优选#200~#1200。若喷料的粒度过大,则表面粗糙度Rt、RSm不容易调整到适当范围,难以提高光射出效率。另一方面,若喷料的粒度过小,则粗化面的表面粗糙度Rt、RSm变得过大,玻璃基板的面内强度容易降低。
第七、本发明的有机EL装置用玻璃基板优选所述物理粗化处理为研磨处理。这样的话,可以在短时间内对玻璃基板的表面进行均匀地粗化处理。用于研磨处理的研磨料的粒度优选#220~#3000、#300~#2000、#400~#1500,特别优选#400~#1200。若研磨料的粒度过大,则表面粗糙度Rt、RSm不容易调整到适当范围,难以提高光射出效率。另一方面,若研磨材的粒度过小,则粗化面的表面粗糙度Rt、RSm变得过大,玻璃基板的面内强度容易降低。
第八、本发明的有机EL装置用玻璃基板优选所述粗化面在所述物理粗化处理后再经药液处理而成。这样能够除去粗化处理等产生的微裂纹,可以提高玻璃基板的面内强度。作为药液,优选含有HF、HCl、H2SO4、HNO3、NH4F、NaOH、NH4HF2之中选择的一种或两种以上,特别优选HF和NH4F的混合液或NH4F和NH4HF2的混合液。这些药液与玻璃的反应性良好,可以适当地除去粗化处理等产生的微裂纹。
例如,喷砂可以对大面积的玻璃基板进行均匀地粗化处理。但若进行喷砂,则在粗化面产生多数微裂纹,在有机EL装置的制造工序中,玻璃基板容易由于物理冲击而破损。而且,玻璃基板的折射率越高,从玻璃的骨架结构的观点出发,粗化面容易产生微裂纹。因此,若通过对粗化面进行药液处理,则容易克服这样的问题。
这些药液优选在10~40℃、15~35℃,特别是在20~30℃的温度范围内使用。若在超过40℃的温度下进行药液处理,则药液容易挥发,在安全方面、环境方面可能产生问题。另一方面,若在低于10℃的温度下进行药液处理,则玻璃与药液的反应速度变得过慢,玻璃基板的制造效率容易降低。
第九、本发明的有机EL装置用玻璃基板优选所述药液处理为利用酸进行的药液处理。
第十、本发明的有机EL装置用玻璃基板优选含有30~70质量%的SiO2作为玻璃组成。
第十一、本发明的有机EL装置用玻璃基板优选面内强度为150MPa以上、300MPa以上、500MPa以上,特别优选1000MPa以上。这样在有机EL装置的制造工序中,玻璃基板不容易由于物理冲击而破损。此处,“面内强度”是指通过ring-on-ring试验测定的值。ring-on-ring试验例如通过以下方式进行。首先在直径25mm的环状夹具上载置玻璃基板(粗化面一侧朝下),接着使用直径12.5mm的夹具从上方对玻璃基板加压。具体条件为,加重计:岛沣制作所制强度试验机;加重速度:0.5mm/分钟;挤压位置:中央。最后以玻璃基板破损时的破坏加重为面内强度计算。
第十二、本发明的有机EL装置用玻璃基板优选用于照明。
第十三、本发明的有机EL装置的特征在于,具有所述有机EL装置用玻璃基板。
附图说明
图1是为了说明本发明的有机EL装置的实施方式之一例的示意图。
具体实施方式
本发明的实施方式涉及的有机EL装置用玻璃基板的折射率nd为1.55以上,在一侧表面具有粗化面。另外,玻璃基板的两面可以分别是粗化面。
上述粗化面的表面粗糙度Rt为50~10000nm。若粗化面的表面粗糙度Rt过小,则光不容易在粗化面上反射,难以提高光射出效率。若考虑到光射出效率,则粗化面的表面粗糙度Rt优选300nm以上,特别优选500nm以上。另一方面,若粗化面的表面粗糙度Rt过大,则玻璃基板的面内强度容易降低。若考虑到玻璃基板的面内强度,则粗化面的表面粗糙度Rt优选9000nm以下,特别优选8000nm以下。
另外,所述粗化面的表面粗糙度RSm为0.1~1000μm。若粗化面的表面粗糙度RSm过小,则光不容易在粗化面上反射,难以提高光射出效率。若考虑到光射出效率,则粗化面的表面粗糙度RSm优选1μm以上,特别优选5μm以上。另一方面,若粗化面的表面粗糙度Rt过大,则玻璃基板的面内强度容易降低。若考虑到玻璃基板的面内强度,则粗化面的表面粗糙度RSm优选500μm以下,特别优选300μm以下。
所述粗化面的表面粗糙度Rt/RSm之比为0.01~1。若Rt/RSm过小,则由于粗化处理不充分,玻璃基板变成弯曲状态,光射出效率变得不充分。若考虑到光射出效率,则Rt/RSm优选0.03以上,特别优选0.05以上。另一方面,若Rt/RSm过大,则玻璃基板的面内强度容易降低。若考虑到玻璃基板的面内强度,则优选0.5以下,特别优选0.1以下。
作为粗化处理的方法,可以举出例如研磨处理、喷砂处理、大气压等离子处理、再压等。予以说明,这些粗化处理的方法只是示例,本发明并不排除通过其他方法在玻璃基板的表面形成粗化面的方法。
若采用大气压等离子处理进行粗化处理,则不需要后续的洗涤工序,可以实现制造成本的低廉化。作为用于大气压等离子处理的蚀刻气体,可以举出He、Ar、Xe等稀有气体,CF4、C2F6、C4F8等全氟化碳气体,CHF3、CH2F2等氢氟化碳气体,CCl2F2、CHClF2等氟氯化碳气体,CBrF3、CF3I等碳氟化合物气体,CCl4、COCl2等不含F的有机卤素气体,Cl2、BCl3、SF6、NF3、HBr、SiCl4等无机卤素气体,CH4、C2H6等烃气、其他气体(例如,O2、H2、N2、CO)。
本实施方式的有机EL装置用玻璃基板中,优选与粗化面相对的另一表面为未研磨面,与粗化面相对的表面的表面粗糙度Rt优选10nm以下、低于10nm、5nm以下、3nm以下,特别优选lnm以下。若使与粗化面相对的表面为未研磨面,则玻璃基板不容易破损。另外,若减小与粗化面相对的表面的表面粗糙度Rt,则由于形成于其表面的ITO的品质提高,面内的电场分布容易均匀地保持,结果面内不容易产生亮度不均。另外,树脂板的表面平滑性差,不容易提高ITO的品质。
本实施方式的有机EL装置用玻璃基板中,优选含有30~70质量%的SiO2作为玻璃组成。SiO2是形成玻璃网络的成分。但是,若SiO2的含量过高,则熔融性、成型性降低,或者折射率变得过小,难以与有机发光层的折射率匹配。另一方面,若SiO2的含量过少,则不容易玻璃化,或者耐药品性降低,或者面内强度容易降低。
本实施方式的有机EL装置用玻璃基板中,优选作为玻璃组成,以质量%计含有SiO230~70%、Al2O30~20%、Li2O+Na2O+K2O0~15%、MgO+CaO+SrO+BaO5~55%、TiO20~20%、ZrO20~15%。这样的话,则可以提高折射率、面内强度。以下说明按上述范围规定各成分含量范围的理由。予以说明,“Li2O+Na2O+K2O”是指Li2O、Na2O、和K2O的合量。“MgO+CaO+SrO+BaO”是指MgO、CaO、SrO、和BaO的合量。
SiO2是形成玻璃网络的成分。SiO2的含量优选30~70%。若SiO2的含量过高,则熔融性、成型性降低,或者折射率变得过小,难以与有机发光层的折射率相匹配。另一方面,若SiO2的含量过少,则不容易玻璃化,或者耐药品性降低,或者面内强度容易降低。
Al2O3是形成玻璃网络的成分,还是提高耐气候性的成分。Al2O3的含量优选0~20%。若Al2O3的含量过高,则折射率变得过小,难以与有机发光层的折射率相匹配,除此之外,容易在玻璃上析出失透结晶,难以通过溢流下拉法等使玻璃成型。
B2O3是形成玻璃网络的成分。B2O3的含量优选0~20%。若B2O3的含量过高,则耐药品性降低,或者折射率变得过小,难以与有机发光层的折射率相匹配,除此之外,容易在玻璃上析出失透结晶,难以通过溢流下拉法等使玻璃成型。
Li2O+Na2O+K2O的含量优选0~15%、0~10%,特别优选0~5%。若Li2O+Na2O+K2O的含量过高,则耐热冲击性降低,或者耐酸性降低,在ITO的图案形成工序中,玻璃基板因酸变得容易破损。
Li2O是提高熔融性、成型性的成分,还是改善耐失透性的成分。Li2O的含量优选0~10%,特别优选0~5%。若Li2O的含量过高,则耐热冲击性降低,或者耐酸性降低,在ITO的图案形成工序中,由于酸的作用玻璃基板容易破损。
Na2O是提高熔融性、成型性的成分,还是改善耐失透性的成分。Na2O的含量优选0~10%,特别优选0~5%。若Na2O的含量过高,则耐热冲击性降低,或者耐酸性降低,在ITO的图案形成工序中,玻璃基板因酸变得容易破损。
K2O是提高熔融性、成型性的成分,还是改善耐失透性的成分。K2O的含量优选0~10%,特别优选0~5%。若K2O的含量过高,则耐热冲击性降低,或者耐酸性降低,在ITO的图案形成工序中,玻璃基板因酸变得容易破损。
MgO+CaO+SrO+BaO是提高熔融性、成型性的成分。但是,若MgO+CaO+SrO+BaO的含量过高,则耐失透性变得容易降低。因此,MgO+CaO+SrO+BaO的含量优选5~55%、15~50%,特别优选20~45%。
MgO是提高熔融性、成型性的成分。但是,若MgO的含量过高,则耐失透性变得容易降低。因此,MgO的含量优选0~20%。
CaO是提高熔融性、成型性的成分。但是,若CaO的含量过高,则耐失透性变得容易降低。因此,CaO的含量优选0~20%、1~15%,特别优选3~12%。
SrO在提高熔融性、成型性的同时,还是提高折射率的成分。但是,若SrO的含量过高,则耐失透性变得容易降低。因此,SrO的含量优选0~25%、0.1~20%,特别优选1~15%。
BaO在提高熔融性、成型性的同时,还是提高折射率的成分。但是,若BaO的含量过多,则耐失透性容易降低。因此,BaO的含量优选0~45%、5~40%,特别优选15~35%。
TiO2是提高折射率的成分。但是,若TiO2的含量过高,则容易发生玻璃着色、或者耐失透性降低、或者密度升高。因此,TiO2的含量优选0~20%、0.1~15%,特别优选1~7%。
ZrO2是提高折射率的成分。但是,若ZrO2的含量过高,则有耐失透性极度降低的情况。因此,ZrO2的含量优选0~15%、0.001~10%,特别优选1~7%。
除上述成分以外,还可以添加例如以下成分。
ZnO是提高熔融性、成型性的成分。但是,若ZnO的含量过高,则耐失透性变得容易降低。因此,ZnO的含量优选0~20%,特别优选0~5%。
Nb2O5、La2O3、Gd2O3等稀土类氧化物是提高折射率的成分,但原料自身的成本高,另外,若在玻璃组成中大量添加,则有耐失透性降低的情况。因此,稀土类氧化物的含量优选合量为0~25%,特别优选3~15%。另外,Nb2O5的含量优选0~15%,特别优选0.1~12%。La2O3的含量优选0~15%,特别优选3~12%。Gd2O3的含量优选0~15%,特别优选0~10%。
作为澄清剂,可以添加0.001~3%的从As2O3、Sb2O3、SnO2、CeO2、F、SO3、Cl之中选择的一种或两种以上。但是As2O3、Sb2O3在环境上的影响造成困扰,这些成分的含量优选分别低于0.1%,特别优选低于0.01%。另外,由于CeO2是降低透射率的成分,其含量优选低于0.1%,特别优选低于0.01%。另外,由于F是降低成型性的成分,其含量优选低于0.1%,特别优选低于0.01%。考虑到以上几点,澄清剂优选从SnO2、SO3、Cl之中选出的一种或两种以上,这些成分的含量优选以合量计优选0.001~3%、0.001~1%、0.01~0.5%,更优选0.05~0.4%。
PbO是提高折射率的成分,但其在环境上的影响造成困扰。因此,PbO的含量优选低于0.1%。
本实施方式的有机EL装置用玻璃基板优选采用溢流下拉法成型。此处,“溢流下拉法”也称熔融(fusing)法,是一种从耐热性的管状构造物的两端溢出熔融玻璃,一边使溢出的熔融玻璃在管状结构物的下端合流,一边向下方拉伸成型从而制作玻璃基板的方法。这样的话,可以成型出未研磨且表面品质良好的玻璃基板。其理由是由于采用溢流下拉法时,应该成为玻璃基板表面的面不与管状耐火物接触,以自由表面的状态成型。管状构造物的结构和材质只要能实现期望的尺寸和表面品质,则没有特别限定。另外,关于为了实施向下方的拉伸成型而对玻璃施加力的方法,只要是能实现期望的尺寸和表面品质,则没有特别限定。例如,既可以采用在使具有足够大的宽度的耐热辊与玻璃接触的状态下旋转并拉伸的方法,也可以采用使多数成对的耐热辊只接触玻璃的端面附近从而拉伸的方法。
本实施方式的有机EL装置用玻璃基板还优选采用流孔下引法(slotdown draw method)使玻璃基板成型。流孔下引法与溢流下拉法一样可以提高玻璃基板的尺寸精度。另外,流孔下引法还可以通过改变流孔的形状,在玻璃基板的表面形成粗化面。
作为本实施方式的有机EL装置用玻璃基板的成型方法,除了溢流下拉法、流孔下引法以外也可以采用其他各种方法。例如,可以采用浮法、轧平法、重新下引法等。特别是如果采用浮法使玻璃基板成型,则能够低价制作大型玻璃基板。
对于本实施方式的有机EL装置用玻璃基板来说,板厚度越薄,越容易使有机EL装置轻量化,同时可以提高玻璃基板的挠性。所以,板厚度优选2mm以下、1.5mm以下、1mm以下,特别优选0.7mm以下。另一方面,若板厚度极端过薄,则由于玻璃基板容易破损,玻璃基板的板厚优选50μm以上、100μm以上,特别优选200μm以上。对于玻璃膜的形态,玻璃基板能取得的最小曲率半径优选200mm以下、150mm以下、100mm以下、50mm以下,特别优选30mm以下。另外,能取得的最小曲率半径越小,挠性越优良,因此有机EL照明等的设置的自由度增高。
以下对于本发明的有机EL装置的实施方式之一例参照图1进行说明。
作为玻璃基板1,使用所述有机EL装置用玻璃基板。
作为透明电极层2,可以举出例如ITO、铟锌氧化物(IZO)、锡氧化物、Au等金属薄膜、导电性高分子、导电性有机材料、含有掺杂剂(给予体或接受体)的有机材料、导电体和导电性有机材料(含有高分子)的混合物、或这些材料的层叠体等。透明电极层2通常通过溅射法、离子镀法等气相生长法形成。透明电极层2的膜厚没有特别限定,但优选50~300nm左右。
作为形成有机发光层3的有机EL材料,可以举出例如蒽、萘、芘、并四苯、六苯并苯、二萘嵌苯、酞并二萘嵌苯(phthaloperylene)、萘并二萘嵌苯(naphthaloperylene)、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、氧杂萘邻酮、氧杂二唑、二苯并噁唑啉、二苯乙烯、环庚二烯、氧杂萘邻酮、氧杂二唑、二苯并噁唑啉、二苯乙烯、环庚二烯、喹啉金属络合物、三(8-羟基喹啉)铝络合物、三(4-甲基-8-喹啉)铝络合物、三(5-苯基-8-喹啉)铝络合物、氨基喹啉金属络合物、苯并喹啉金属络合物、三-(p-联三苯-4-基)胺、吡喃、喹吖酮、红荧烯以及这些的衍生物;1-芳基-2,5-二(2-噻嗯基)吡咯衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、苯乙烯基芳烯衍生物、苯乙烯基胺衍生物以及分子的一部分含有这些发光化合物构成的基团的化合物或高分子等。另外,不仅是来自以上述材料为代表的荧光色素的化合物,还可适当使用所谓的磷光发光材料,例如,Ir络合物、Os络合物、Pt络合物、Eu络合物等发光材料以及分子内含有这些的化合物或高分子的。根据需要,可以适当选择使用这些材料。
作为对置电极4的材料,可以举出铝、锡、镁、铟、钙、金、银、铜、镍、铬、钯、铂、镁银合金、镁铟合金、铝锂合金等,但其中优选铝。对置电极4的厚度优选10~1000nm、30~500nm,特别优选50~300nm。对置电极4可以利用蒸镀、溅射等真空成膜步骤形成。
透明电极层2和有机发光层3之间可以进一步层叠导电性高分子、空穴注入层、空穴输送层,有机发光层3和对置电极4之间可以进一步层叠电子注入层、电子输送层。另外,也可以适当使用这些以外的公知的层。
实施例
以下对本发明的实施例进行说明。予以说明,以下的实施例仅为示例。本发明不受以下的实施例的任何限定。
<有关试样No.1的实验>
首先准备具有如表1所述的玻璃组成(No.1),厚度为0.7mm的玻璃基板。接着,对成为大气一侧的表面进行镜面研磨或表1所示的粗化处理(氧化铝研磨或喷砂)后,进行表1所述后续加工,得到试样A、B、C。
【表1】
试样A的镜面研磨使用粒度#4000的铈系研磨材料进行。试样B的氧化铝研磨使用粒度#1000的氧化铝进行。试样C的喷砂通过使用粒度#600的喷料(使4kg的Al2O3分散于20L的水中而成)使喷料向着玻璃基板的表面以2MPa喷射而进行。
接着,试样A~C在25℃的5质量%HF水溶液中浸渍30分钟,进行HF处理。HF处理后,在未进行粗化处理的表面上蒸镀透明电极层ITO(厚度为100nm),然后使用光掩模和盐酸进行规定的图案。接下来,设置导电性高分子PEDOT-PSS、空穴输送层α-NPD(厚度为60nm)、有机发光层兼电子输送层Alq3(厚度为50nm)、电子注入层LiF(厚度为1nm)、对置电极Al(厚度为100nm)后,用金属帽密封而制成有机EL发光装置。
<有关试样No.2的实验>
首先准备具有如表1所述的玻璃组成(No.2),厚度为0.5mm的玻璃基板。接着,对成为大气一侧的表面进行镜面研磨或表1所述的粗化处理(氧化铝研磨或喷砂)后,进行表1所述的后续加工,得到试样D、E、F。
试样D的镜面研磨使用粒度#4000的铈系研磨材料进行。试样E的氧化铝研磨使用粒度#1000的氧化铝进行。试样F的喷砂通过使用粒度#400的喷料(使4kg的Al2O3分散于20L的水中而成)使喷料向着玻璃基板的表面以2MPa喷射而进行。
接着,使试样D~F在25℃的5质量%HF水溶液中浸渍30分钟,进行HF处理。HF处理后,在未进行粗化处理的表面上蒸镀透明电极层ITO(厚度为100nm),然后使用光掩模和盐酸进行规定的图案。接下来,设置导电性高分子PEDOT-PSS、空穴输送层α-NPD(厚度为60nm)、有机发光层兼电子输送层Alq3(厚度为50nm)、电子注入层LiF(厚度为lnm)、对置电极Al(厚度为100nm)后,用金属帽密封而制成有机EL发光装置。
<有关试样No.3的实验>
首先准备具有如表1所述的玻璃组成(No.3),厚度为1.0mm的玻璃基板。接着,对成为大气一侧的表面进行镜面研磨或表1所述的粗化处理(氧化铝研磨或喷砂)后,进行表1所述的后续加工,得到试样G、H、I。
试样G的镜面研磨使用粒度#4000的铈系研磨材料进行。试样H的氧化铝研磨使用粒度#1000的氧化铝进行。试样F的喷砂通过使用粒度#360的喷料(使4kg的Al2O3分散于20L的水中而成)使喷料向着玻璃基板的表面以2MPa喷射而进行。
接着,使试样G~I在25℃的5质量%HF水溶液中浸渍30分钟,进行HF处理。HF处理后,在未进行粗化处理的表面上蒸镀透明电极层ITO(厚度为100nm),然后使用光掩模和盐酸进行了规定的图案。接下来,设置导电性高分子PEDOT-PSS、空穴输送层α-NPD(厚度为60nm)、有机发光层兼电子输送层Alq3(厚度为50nm)、电子注入层LiF(厚度为lnm)、对置电极Al(厚度为100nm)后,用金属帽密封而制成有机EL发光装置。
<有关试样No.4的实验>
首先准备具有表2所述的玻璃组成(No.4),厚度为1.8mm的玻璃基板。接着,对成为大气一侧的表面进行镜面研磨或表2所述的粗化处理(氧化铝研磨或喷砂)后,进行表2所述的后续加工,得到试样J、K、L。
【表2】
试样J的镜面研磨使用粒度#4000的铈系研磨材料进行。试样K的氧化铝研磨使用粒度#1000的氧化铝进行。试样L的喷砂通过使用粒度#320的喷料(使4kg的Al2O3分散于20L的水中而成)使喷料向着玻璃基板的表面以2MPa喷射而进行。
接着,使试样J~L在25℃的5质量%HF水溶液中浸渍30分钟,进行HF处理。HF处理后,在未进行粗化处理的表面上蒸镀透明电极层ITO(厚度为100nm),然后使用光掩模和盐酸进行规定的图案。接下来,设置导电性高分子PEDOT-PSS、空穴输送层α-NPD(厚度为60nm)、有机发光层兼电子输送层Alq3(厚度为50nm)、电子注入层LiF(厚度为1nm)、对置电极Al(厚度为100nm)后,用金属帽密封而制成有机EL发光装置。
<有关试样No.5的实验>
首先准备具有表2所述的玻璃组成(No.5),厚度为0.7mm的玻璃基板。接着,对成为大气一侧的表面进行镜面研磨或表2所述的粗化处理(氧化铝研磨或喷砂)后,进行表2所述的后续加工,得到试样M、N、O。
试样M的镜面研磨使用粒度#4000的铈系研磨材料进行。试样N的氧化铝研磨使用粒度#1000的氧化铝进行。试样O的喷砂通过使用粒度#280的喷料(使4kg的Al2O3分散于20L的水中而成)使喷料向着玻璃基板的表面以2MPa喷射而进行。
接着,使试样M~O在25℃的5质量%HF水溶液中浸渍30分钟,进行HF处理。HF处理后,在未进行粗化处理的表面上蒸镀透明电极层ITO(厚度为100nm)后,使用光掩模和盐酸进行规定的图案。接下来,设置导电性高分子PEDOT-PSS、空穴输送层α-NPD(厚度为60nm)、有机发光层兼电子输送层Alq3(厚度为50nm)、电子注入层LiF(厚度为lnm)、对置电极Al(厚度为100nm)后,用金属帽密封而制成有机EL发光装置。
<有关试样No.6的实验>
首先准备具有表3所述的玻璃组成(No.6),厚度为0.5mm的玻璃基板。接着,对成为大气一侧的表面进行镜面研磨或表3所述的粗化处理(氧化铝研磨或喷砂),得到试样P、Q、R。
【表3】
试样P的镜面研磨使用粒度#4000的铈系研磨材料进行。试样Q的氧化铝研磨使用粒度#1000的氧化铝进行。试样R的喷砂通过使用粒度#600的喷料(使4kg的Al2O3分散于20L的水中而成)使喷料向着玻璃基板的表面以2MPa喷射而进行。另外,没有对试样P~R进行后续加工、有机EL发光装置的制作。
<有关试样No.7的实验>
首先准备具有表3所述的玻璃组成(No.7),厚度为0.7mm的玻璃基板。接着,对成为大气一侧的表面进行镜面研磨或表3所述的粗化处理(氧化铝研磨或喷砂),得到试样S、T、U。
试样S的镜面研磨使用粒度#4000的铈系研磨材料进行。试样T的氧化铝研磨使用粒度#1000的氧化铝进行。试样U的喷砂通过使用粒度#600的喷料(使4kg的Al2O3分散于20L的水中而成)使喷料向玻璃基板的表面以2MPa喷射而进行。另外,没有对试样S~U进行后续加工。
接着,在试样M~O未进行粗化处理的表面上蒸镀透明电极层ITO(厚度为100nm)后,使用光掩模和盐酸进行规定的图案。接下来,设置导电性高分子PEDOT-PSS、空穴输送层α-NPD(厚度为60nm)、有机发光层兼电子输送层Alq3(厚度为50nm)、电子注入层LiF(厚度为1nm)、对置电极Al(厚度为100nm)后,用金属帽密封而制成有机EL发光装置。
评价试样A~U的折射率nd、粗化面的表面粗糙度Rt、RSm、面内强度的同时,对试样A~O、S~U评价了光射出效率。
折射率nd是使用进行粗化处理前的试样并采用Kalneur公司制的折射率测定器KPR-2000进行测定的值。
表面粗糙度Rt、RSm为依照JIS R0601:2001的方法测定的值。
光射出效率为使用滨松光子学公司制的亮度配光特性测定装置C9920-11,以试样S的光射出效率的值为基准评价的值。
面内强度为通过ring-on-ring试验测定的值。首先在直径25mm的环状夹具上载置进行后续加工后的试样A~U(镜面研磨面/粗化面一侧朝下)。接着,使用直径12.5mm的夹具从上方对样品加压。具体条件为,加重计:岛津制作所制强度试验机;加重速度:0.5mm/分钟;挤压位置:中央。最后以试样A~U破损时的破坏加重为面内强度计算。
从表1~3可明确得知,进行了粗化处理的试样比进行了镜面研磨的试样的表面粗糙度Rt、RSm大,由于在玻璃基板-空气界面处光的散射得到促进,光射出效率良好。另外,折射率nd越高,光射出效率越有变好的倾向。进一步通过进行HF处理可以提高面内强度。另外,虽然表中没有记载,但进行了镜面研磨的试样的镜面研磨过的面的表面粗糙度Rt、和进行了粗化处理的试样的与粗化面相对的表面的表面粗糙度Rt分别调整为低于1nm。
<对试样No.5的追加实验>
首先准备了具有表2所述的玻璃组成(No.5),厚度为0.7mm的玻璃基板。接着,对成为大气一侧的表面进行表4所述的粗化处理(氧化铝研磨或喷砂)后,根据需要,进行表4所述的后续加工,得到试样a~k。另外,与粗化面相对的表面的表面粗糙度Rt调整为低于1nm。
【表4】
试样a~j的喷砂通过使用粒度#600的喷料(使4kg的Al2O3分散于20L的水中而成)使喷料向着玻璃基板的表面以2MPa喷射而进行。试样k的氧化铝研磨使用粒度#1200的氧化铝进行。
接着,对于试样a~g、j,浸渍在表中所示浓度的HF水溶液中,按表中所示条件进行HF处理。没有对试样h、i、k进行后续加工。接下来,在未进行粗化处理的表面上蒸镀透明电极层ITO(厚度为100nm)后,使用光掩模和盐酸进行规定的图案。接下来,设置导电性高分子PEDOT-PSS、空穴输送层α-NPD(厚度为60nm)、有机发光层兼电子输送层Alq3(厚度为50nm)、电子注入层LiF(厚度为1nm)、对置电极Al(厚度为100nm)后,用金属帽密封而制成有机EL发光装置。
评价试样a~j的粗化面的表面粗糙度Rt、RSm的同时,评价了试样a~k的光射出效率、面内强度。
表面粗糙度Rt、RSm为依照JIS R0601:2001的方法测定的值。
光射出效率使用滨松光子学公司制亮度配光特性测定装置C9920-11,以表3的试样S的光射出效率的值为基准进行评价的值。
面内强度为通过ring-on-ring试验测定的值。首先在直径25mm的环状夹具上载置进行后续加工后的试样a~k(粗化面一侧朝下)。接着,使用直径12.5mm的夹具从上方对样品加压。具体条件为,加重计:岛沣制作所制强度试验机;加重速度:0.5mm/分钟;挤压位置:中央。最后以试样a~k破损时的破坏加重为面内强度计算。
符号说明
1 玻璃基板
2 透明电极层
3 有机发光层
4 对置电极
Claims (13)
1.一种有机EL装置用玻璃基板,其特征在于,折射率nd为1.55以上,在至少一侧表面具有表面粗糙度Rt为50nm~10000nm的粗化面。
2.一种有机EL装置用玻璃基板,其特征在于,折射率nd为1.55以上,在至少一侧表面具有表面粗糙度RSm为0.1μm~1000μm的粗化面。
3.一种有机EL装置用玻璃基板,其特征在于,折射率nd为1.55以上,在至少一侧表面具有表面粗糙度Rt/RSm为0.01~1的粗化面。
4.如权利要求1~3中任意一项所述的有机EL装置用玻璃基板,其特征在于,所述粗化面只形成于一侧表面,与所述粗化面相对的另一侧表面的表面粗糙度Rt为10nm以下。
5.如权利要求1~3中任意一项所述的有机EL装置用玻璃基板,其特征在于,所述粗化面通过物理粗化处理来形成。
6.如权利要求5所述的有机EL装置用玻璃基板,其特征在于,所述物理粗化处理为喷砂处理。
7.如权利要求5所述的有机EL装置用玻璃基板,其特征在于,所述物理粗化处理为研磨处理。
8.如权利要求5所述的有机EL装置用玻璃基板,其特征在于,所述粗化面在所述物理粗化处理后再经药液处理形成。
9.如权利要求8所述的有机EL装置用玻璃基板,其特征在于,所述药液处理是利用酸进行的药液处理。
10.如权利要求1~3中任意一项所述的有机EL装置用玻璃基板,其特征在于,含有30质量%~70质量%的SiO2作为玻璃组成。
11.如权利要求1~3中任意一项所述的有机EL装置用玻璃基板,其特征在于,面内强度为150MPa以上。
12.如权利要求1~3中任意一项所述的有机EL装置用玻璃基板,其特征在于,其用于照明。
13.一种有机EL装置,其特征在于,具备权利要求1~3中任意一项所述的有机EL装置用玻璃基板。
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