專利名稱：El器件密封板和多個密封板-制造母玻璃基板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及EL(電致發(fā)光)器件密封板和用于制造多個EL器件密封板的多個密封板-制造母玻璃基板，特別涉及已經(jīng)被處理成凹槽形狀以便覆蓋形成在基板上的EL層狀體的EL器件密封板，以及用于制造多個EL器件密封板的多個密封板-制造母玻璃基板。
現(xiàn)有技術存在無源和有源EL器件。
無源EL器件具有簡單的矩陣結構。在這個簡單的矩陣結構中，第一電極設置在基板上，含有發(fā)光層的EL層狀體以及作為第二電極的背電極按照順序形成在第一電極的上表面上，然后采用已經(jīng)被處理成凹槽形狀的密封板進行密封，覆蓋EL層狀體，以便不讓潮氣和氧進入。利用這種無源EL器件，通過控制第一電極、發(fā)光層和背電極的形狀，可根據(jù)發(fā)光層的形狀使發(fā)光層發(fā)光；例如，通過使第一電極和背電極為互相垂直的條，可進行矩陣顯示。
而且，有源EL器件具有有源矩陣結構。在這種有源矩陣結構中，與利用TFT液晶器件的結構相同，薄膜晶體管電路或二極管形成在用于每個像素的基板上，含有發(fā)光層的EL層狀體形成在薄膜晶體管電路或二極管的上表面上，然后用已經(jīng)被處理成凹槽形狀的密封板進行密封以便覆蓋EL層狀體，由此不讓潮氣和氧進入。利用這種有源EL器件，由于一個像素一個像素形成的薄膜晶體管或二極管具有高速開關能力，因此可進行高速改變顯示，并且這種有源EL器件適于顯示運動圖像；因此人們認為將來EL顯示裝置將主要采用有源EL器件。
此外，存在采用底部發(fā)射結構的EL器件以及采用頂部發(fā)射結構的EL器件。
利用采用底部發(fā)射結構的EL器件，從發(fā)光層一直朝向基板都采用透明部分，由此從發(fā)光層發(fā)射的光從基板一側(cè)射出。利用采用頂部發(fā)射結構的EL器件，從發(fā)光層一直朝向密封板都采用透明部分，由此從發(fā)光層發(fā)射的光從密封板一側(cè)射出。
然而，利用有源EL器件，薄膜晶體管電路或二極管不是透明的，如果采用底部發(fā)射結構，則將存在從發(fā)光層發(fā)射的光被非透明薄膜晶體管電路或二極管阻擋的部分；因此大小比很低，并且相對于輸入電功率的亮度很低。
而且，利用采用頂部發(fā)射結構的EL器件，為使孔徑比很高，并因此使相對于輸入電功率的亮度很高，要求密封板具有高透明度。
因此具有高透明度的玻璃材料優(yōu)選用于密封板。然而，將板形玻璃材料處理成凹槽形狀以獲得密封板是很困難的，并且在這個處理期間容易使透明度下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種抑制了透明度下降的EL器件密封板，和用于制造多個EL器件密封板的多個密封板-制造母玻璃基板。
為實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第一方面中，提供一種EL器件密封板，其已經(jīng)被處理成凹槽形狀以便覆蓋含有發(fā)光層并形成在基板上的EL層狀體，其中EL器件密封板呈現(xiàn)對于從發(fā)光層發(fā)射的光的不小于91.5％的平行透射率和不大于0.5％的混濁度(haze)。
根據(jù)這種結構，用于從發(fā)光層發(fā)射的光的平行透射率不小于91.5％，混濁度不大于0.5％，因此可提供抑制了透明度下降的EL器件密封板。
優(yōu)選地，EL器件密封板可用于具有頂部發(fā)射結構的EL器件。結果是，從發(fā)光層發(fā)射的光可從EL器件密封板一側(cè)射出。
還優(yōu)選，EL器件密封板已經(jīng)采用濕刻蝕法處理成凹槽形狀。結果是，凹槽形狀可制成為具有平坦表面，因此可以更可靠地實現(xiàn)抑制透明度下降的效果。
為實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第二方面中，提供一種EL器件密封板，它已經(jīng)被處理成凹槽形狀以便覆蓋含有發(fā)光層并形成在基板上的EL層狀體，其中EL器件密封板呈現(xiàn)對于從發(fā)光層發(fā)射的光的大于120°的視角。
根據(jù)這種結構，從發(fā)光層發(fā)射的光的視角大于120°，因此可提供抑制了透明度下降的EL器件密封板。
優(yōu)選地，EL器件密封板可用于具有頂部發(fā)射結構的EL器件。結果是，從發(fā)光層發(fā)射的光可從EL器件密封板一側(cè)射出。
更優(yōu)選，EL器件密封板已經(jīng)采用濕刻蝕法處理成凹槽形狀。結果是，凹槽形狀可制成為具有平坦表面，因此可以更可靠地實現(xiàn)抑制透明度下降的效果。
為實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第三方面中，提供一種多個密封板-制造母玻璃基板，其包括根據(jù)本發(fā)明第一或第二方面的多個玻璃EL器件密封板，該玻璃EL器件密封板基本上形成為矩陣形狀。
根據(jù)這種結構，根據(jù)本發(fā)明第一方面或第二方面的多個玻璃EL器件密封板基本上形成為矩陣形狀，因此可提供抑制了透明度下降的玻璃EL器件密封板。
通過下面結合附圖的詳細說明使本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點更明了。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的其中EL器件密封板基本上形成為矩陣形狀的多個密封板-制造母玻璃基板的頂視平面圖；圖2是具有根據(jù)本實施例的EL器件密封板的EL器件的剖視圖；圖3是圖2中所示的有機EL層狀體20的部分的放大剖視圖；圖4是對比例2的密封板31的剖視圖；和圖5是對比例3的密封板32的剖視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明人進行了刻苦的研究以實現(xiàn)上述目的，結果發(fā)現(xiàn)如果EL器件密封板呈現(xiàn)對于從發(fā)光層發(fā)射的光的不小于91.5％的平行透射率和不大于0.5％的混濁度，其中該EL器件密封板已經(jīng)被處理成凹槽形狀以便覆蓋含有發(fā)光層并形成在基板上的EL層狀體，則可提供抑制了透明度下降的EL器件密封板。
而且，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如果EL器件密封板對于從發(fā)光層發(fā)射的光呈現(xiàn)大于120°的視角，則可提供抑制了透明度下降的EL器件密封板，其中該EL器件密封板已經(jīng)被處理成凹槽形狀以便覆蓋含有發(fā)光層并形成在基板上的EL層狀體。
此外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如果在制造上述EL器件密封板時采用濕刻蝕法，則可抑制在制造期間透明度下降。
在上述發(fā)現(xiàn)基礎上完成了本發(fā)明。
下面參照附圖詳細介紹本發(fā)明的實施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的多個密封板-制造母玻璃基板的頂視平面圖，其中EL器件密封板基本上形成為矩陣形狀。
在圖1中，長度為30cm和寬度為40cm的多個密封板-制造母玻璃基板100具有在其中形成的5×6矩陣形狀的玻璃EL器件密封板。
在原始(starting)材料玻璃板中形成這種5×6矩陣形狀的EL器件密封板的方法是采用噴砂法、刻蝕法如濕刻蝕等方法除去原始材料玻璃板的預定部分以形成凹槽。
例如，在濕刻蝕的情況下，首先，采用寬度為2.0mm的帶狀抗蝕劑給無堿玻璃原始材料玻璃板做掩模(mask)，以便保持露出的部分原始材料玻璃板形成5×6矩陣形狀。然后將被掩蔽的原始材料玻璃板浸在刻蝕液中約10-180分鐘，其中刻蝕液由含有適量的至少一種無機酸的5-50％質(zhì)量比的氫氟酸構成，所述無機酸選自硫酸、鹽酸、硝酸和磷酸，由此從原始材料玻璃板除去玻璃，以便在露出部分形成凹槽部分102，在掩蔽部分留下凸出的部分101。然后用純水徹底清洗原始材料玻璃板，并剝離抗蝕劑。注意表面活性劑可適當?shù)靥砑拥娇涛g液中。此外，優(yōu)選刻蝕液含有適量的一種或多種有機酸和/或堿，它們選自羧酸、二羧酸、胺類、氨基酸等。
由于采用上述濕刻蝕法除去了原始材料玻璃板的預定部分以形成凹槽部分，因此每個EL器件密封板的凹槽部分102的基底部分的表面可靠地制成為平坦狀，因此可提高EL器件密封板抵抗外部壓力的強度。
接著，沿著使凹槽部分102互相隔離的突起部分101切割其中凹槽部分102已經(jīng)形成為5×6矩陣形狀的上述多個密封板-制造母玻璃基板100。結果是，可獲得30(5×6)個EL器件密封板。
在上述多個密封板-制造母玻璃基板100中，EL器件密封板設置成矩陣形狀；然而，不限于這種形狀，可采用適合于用單一母玻璃基板制造多個EL器件密封板的任何設置。
而且，抗蝕劑的寬度不限于2.0mm，可以制成為任何寬度，只要得到的每個EL器件密封板的周邊突起部分的寬度不小于在這些周邊突起部分處的寬度即可，并且可采用約1cm的高值，以便確保切割EL器件密封板的余量。
根據(jù)圖1所示的多個密封板-制造母玻璃基板100，通過切割分離可獲得多個EL器件密封板。而且，可提高EL器件密封板對外部壓力的強度。而且，可以消除每次處理一個EL器件密封板，因此可提高EL器件密封板的制造產(chǎn)率。
圖2是具有根據(jù)本實施例的EL器件密封板的EL器件的剖視圖。
在圖2中，頂部發(fā)射型有機EL器件200具有頂部發(fā)射結構并包括板形透明無堿玻璃基板10，其具有7.0cm的邊緣(長度和寬度)和1.0mm的厚度；形成在基板10上的有機EL層狀體20；以及無堿玻璃密封板30，其采用粘接劑40粘接到基板10上以覆蓋有機EL層狀體20。粘接劑40由紫外固化型環(huán)氧樹脂等構成。密封板30是通過以下步驟制造的對具有5.0cm的邊緣和0.70mm的厚度的板形透明無堿玻璃原始材料玻璃板進行濕刻蝕，由此形成凹槽部分以便在基底部分的厚度為0.43mm，周邊突起部分的寬度至少為0.70mm。
有機EL層狀體20由形成在基板10上的薄膜晶體管(TFT)部分21、下電極22、使TFT部分21和下電極22互相電絕緣的層間絕緣膜23、有機EL膜24、以及上透明電極25構成。
圖3是在圖2中所示的有機EL層狀體20的部分的放大剖視圖。
如圖3所示，圖2中的有機EL層狀體20的TFT部分21由控制TFT211和驅(qū)動TFT212構成。控制TFT211和驅(qū)動TFT212交替設置，并在其上建立層間絕緣膜23，以便層間絕緣膜23覆蓋TFT211和212并還位于TFT211和212之間。
控制TFT211和驅(qū)動TFT212具有電容(未示出)、以及連接到電容器的信號線、掃描線和公共電極線，并且每個驅(qū)動TFT212具有連接到相應下電極22的連接線214。
每個控制TFT211由形成在基板10上的半導體層2111、設置在半導體層2111上的柵極絕緣膜2112、設置在半導體層2111上的柵極絕緣膜2112的上表面上的柵極2113、以分離成源極側(cè)和漏極側(cè)的方式設置在柵極絕緣膜2112的上表面上的絕緣層2114、以及設置在絕緣層2114的上表面上的源極2115和漏極2116構成。
每個驅(qū)動TFT212由半導體層2121、柵極絕緣膜2122、柵極2123、絕緣層2124、以及源極2125構成；這些部分的設置基本上與控制TFT211中的相應部分的設置相同，但是此外，半導體層2121和下電極22通過上述連接線214連接在一起。
無堿玻璃原始材料玻璃板用做本實施例中的密封板30的原始材料，但是密封板30可采用是絕緣體、具有低潮氣滲透率和具有高透明度的任何玻璃。必然低于原始材料玻璃板的透明度的密封板30的透明度是優(yōu)選的，以便從采用密封板30的EL器件的發(fā)光層發(fā)射的光的平行透射率不小于91.5％，并且混濁度不大于0.5％。而且，密封板30的透明度還優(yōu)選成使得視角大于120°但小于原始材料玻璃板的視角。
由于在密封板30中形成凹槽部分，因此可防止密封板30與有機EL層狀體20接觸。密封板30中的凹槽部分的刻蝕深度可根據(jù)有機EL層狀體20的類型和厚度以及透明度適當變化，這取決于在處理之后的密封板30的平坦部分的厚度。
在上述實施例中，無堿玻璃密封板30由原始材料玻璃板通過采用濕刻蝕法形成凹槽部分而制造的；將這種玻璃密封板處理成凹槽形狀的可能方法不僅包括刻蝕法如濕刻蝕，而且包括彎曲原始材料玻璃板本身的壓制法、以及噴砂法。
如圖4所示，在已經(jīng)采用壓制法被處理成凹槽形狀的密封板31的情況下，與其中使用密封板31的EL器件的基板接觸的密封板31的部分，即粘接到基板上的部分具有低平面度，因此潮氣和氧經(jīng)過這些粘接部分很容易滲透到EL器件中，并且密封板31的透明度由于彎曲而降低。而且，如圖5所示，在其中采用噴砂法形成凹槽部分的密封板32的情況下，在密封板32的基底部分的表面中出現(xiàn)在噴砂法中固有的大量微小裂紋60，因此密封板32的平坦部分的透明度下降。關于這些方面，在其中采用刻蝕法形成凹槽部分的密封板30的情況下，粘接部分的平面度很高，并且在平坦部分中不會出現(xiàn)微小裂紋，因此可以抑制在通過處理成凹槽形狀而制造密封板30時透明度下降。
而且，可能的刻蝕法不僅包括濕刻蝕，而且包括干刻蝕。通過干刻蝕，一次在一個密封板30上進行處理，雖然可以精確進行刻蝕，但是生產(chǎn)率很低。另一方面，通過濕刻蝕，如果適當選擇刻蝕液的成分和刻蝕溫度，則可以進行批量處理，其中同時刻蝕多個密封板30，因此生產(chǎn)率很高。
在濕刻蝕法中使用的刻蝕液優(yōu)選是5-50％的質(zhì)量比的氫氟酸，其中添加了適量的至少一種無機酸，該無機酸選自硫酸、鹽酸、硝酸和磷酸。結果是，刻蝕能力提高。而且，表面活性劑可適當?shù)靥砑拥娇涛g液中。
此外，適量的一種或多種有機酸和/或堿可添加到刻蝕液中，這些有機酸和/或堿選自羧酸、二羧酸、胺和氨基酸。結果是，可提高密封板30的透明度，即從其中采用密封板30的EL器件的發(fā)光層發(fā)射的光的平行透射率不小于91.5％，并且混濁度不大于0.5％，而且，視角大于120°但小于原始材料玻璃板的視角。
刻蝕液的成分及其濃度可根據(jù)刻蝕液的溫度、要刻蝕的玻璃的成分等適當改變。而且，當進行刻蝕時，搖動正在被刻蝕的玻璃基板和/或施加低功率超聲波是有效的。結果是，刻蝕液可以制成為均勻的溶液。此外，當進行刻蝕時，將玻璃基板從刻蝕液中取出之后，將玻璃基板暫時浸在水中或選自硫酸、鹽酸、硝酸和磷酸的至少一種無機酸或選自羧酸、二羧酸、胺和氨基酸的一種或多種有機酸和/或堿中是有效的。結果是，可以均勻地進行刻蝕。
根據(jù)本實施例的密封板30，必然低于原始材料玻璃板的透明度的其透明度使得從其中采用密封板30的EL器件的發(fā)光層發(fā)射的光的平行透射率不小于91.5％，并且混濁度不大于0.5％，因此，可提供抑制了透明度下降的密封板30。而且，如果密封板30的透明度使得視角大于120°但小于原始材料玻璃板的視角，則從采用密封板30的EL器件的發(fā)光層發(fā)射的光的平行透射率不小于91.5％，并且混濁度不大于0.5％，因此，可提供抑制了透明度下降的密封板30。
在上述實施例中，密封板30制成為無堿玻璃密封板，其具有形成在其中的凹槽部分，以便在基底部分的厚度為0.43mm，周邊突起部分的寬度至少為0.70mm。然而，根據(jù)頂部發(fā)射型有機EL器件200的結構，除了無堿玻璃之外，密封板30可由低堿玻璃、石英玻璃、鈉鈣玻璃等制成。而且，在密封板的基底部分的厚度優(yōu)選在0.3mm到1.1mm的范圍內(nèi)。這是因為如果這個厚度小于0.3mm，則密封板30的基底部分的強度太低，而厚度為1.1mm時密封板30的基底部分的強度足夠高，因此將厚度增加到該厚度以上是不需要的，并且只會導致透明下降。密封板30的周邊突起部分的寬度優(yōu)選不小于在周邊突起部分處的厚度，更優(yōu)選不小于1.1mm。如果周邊突起部分的寬度小于在周邊突起部分處的厚度，則周邊突起部分的強度太低，而如果周邊突起部分的寬度不小于在周邊突起部分處的厚度，則周邊突起部分的強度將足夠高到可以保持玻璃的原始強度的程度。而且，如果周邊突起部分的寬度不小于0.7mm，則可保證用于粘接劑40的足夠的粘接面積。
在本例中，EL膜制成為具有有源結構的有機EL層狀體20。然而，也可采用無源結構。而且，EL膜可制成為無機EL膜。在這種情況下，無機EL膜是由透明導電膜、絕緣層、發(fā)光層、絕緣層或電子阻擋層、發(fā)光層、和透明電流限制層按照順序從透明導電膜一側(cè)疊制而構成的。
例子下面介紹本發(fā)明的例子。
用無堿玻璃原始材料玻璃板制備例1-5和比較例1-3的密封板測試件，其中每個測試件都具有采用凹槽形狀處理法形成在其中的凹槽部分，如表1所示。在凹槽形狀處理法是濕刻蝕的情況下，刻蝕液中的成分及其濃度如表1所示那樣變化(例1-5和比較例1)。作為無堿玻璃原始材料玻璃板，采用具有5.0cm的側(cè)邊和0.70mm的厚度的NA-35(商標名，由NHTechno-Glass有限公司制造的)玻璃基板。
如下進行濕刻蝕。首先，制備具有如表1所示的成分的刻蝕液。然后通過用寬度為5.0mm的抗酸帶(抗蝕劑)覆蓋其上表面的周邊部分，用適當寬度的抗酸帶(抗蝕劑)覆蓋其所有的其它表面，由此遮蔽NA-35玻璃基板。然后將被遮蔽的NA-35玻璃基板浸在刻蝕液中60分鐘，并保持在25℃，由此在NA-35玻璃基板中形成具有4.0cm的側(cè)邊和270μm的深度的凹槽部分。然后用純水徹底清洗NA-35玻璃基板，之后剝離抗酸帶，由此得到密封板30(圖2)。
在凹槽形狀處理法為壓制法的情況下(比較例2)，如下進行壓制。用碳模具壓制厚度為0.50mm的NA-35玻璃基板，同時加熱到接近于工作溫度的溫度，由此在玻璃基板中形成深度為200μm的凹槽部分(圖4)。在得到的密封板31的壓制部分處的玻璃的厚度為0.30mm，這比在密封板30中的被刻蝕基底部分處的玻璃的厚度(0.43mm＝(0.70mm-0.27mm))薄。使用的碳模具被制成為其上具有微小波紋，以便防止膠住(seizure)，因此比較例2的密封板31具有來自碳模具的相應微小波紋。
在凹槽形狀處理法為噴砂法的情況下(比較例3)，如下進行噴砂法。通過噴砂法將厚度為0.70mm的NA-35玻璃基板處理成凹槽形狀，以便在噴砂部分的玻璃的厚度為0.30mm，這比密封板30中的被刻蝕基底部分處的玻璃的厚度(0.43mm)薄，由此制備比較例3的密封板32(圖5)。在噴砂法中固有的微小裂紋60將出現(xiàn)在比較例3的密封板32中。
已經(jīng)研究了上述制備的每個密封板測試件的透明度。具體而言，采用濁度計(由Nippon Denshoku Industries有限公司制造的“NDH 2000”濁度計)測量平行透射率(％)和混濁度(％)。濁度計的光發(fā)射強度與從頂部發(fā)射型EL器件的發(fā)光層發(fā)射的光的強度基本上相同。未處理的NA-35玻璃基板的平行透射率為91.7％，混濁度為0.09％。
測量結果示于表1中。
表1 從表1看出，如果濕刻蝕用做凹槽形狀處理法，并且向刻蝕液中加入適量的選自羧酸、二羧酸、胺和氨基酸中的一種或多種有機和/或堿，則采用濁度計測量的平行透射率可不小于91.5％，并且混濁度不大于0.5％。
而且，在濕刻蝕用做凹槽形狀處理法的情況下，通過視覺觀察設置在白背景板上的7-點大小的黑字符可進一步測量視角(°)。其中白背景板設置在密封板30的發(fā)光層一側(cè)上。視角測量結果也示于表1中。視角定義為相對于設定為0°的頭上(head-on)方向的視角在垂直或水平方向的最大角度(°)，在該角度可以正常地觀察黑字符。對于未處理的NA-35玻璃基板，視角為160°。
從表1可看出，如果適量的選自羧酸、二羧酸、胺和氨基酸中的一種或多種有機酸和/或堿加到刻蝕液中，則視角可大于120°但小于160°。而且，可以看到如果視角大于120°但小于160°，則平行透射率不小于91.5％，并且混濁度不大于0.5％，如采用濁度計測量的。
在上述例子中，每個密封板30測試件是單獨制造的。然而，在采用濕刻蝕法的情況下，可同時制造多個密封板30，如圖1所示，由此可提高生產(chǎn)率。
權利要求
1.一種EL器件密封板，該密封板已經(jīng)被處理成凹槽形狀，以便覆蓋含有發(fā)光層并形成在基板上的EL層狀體；其中EL器件密封板對于從該發(fā)光層發(fā)射的光呈現(xiàn)出不小于91.5％的平行透射率和不大于0.5％的混濁度。
2.根據(jù)權利要求1的EL器件密封板，其中EL器件密封板用在具有頂部發(fā)射結構的EL器件中。
3.根據(jù)權利要求1或2的EL器件密封板，其中EL器件密封板采用濕刻蝕法被處理成凹槽形狀。
4.一種EL器件密封板，該密封板已經(jīng)被處理成凹槽形狀，以便覆蓋含有發(fā)光層并形成在基板上的EL層狀體；其中EL器件密封板對于從發(fā)光層發(fā)射的光呈現(xiàn)出大于120°的視角。
5.根據(jù)權利要求4的EL器件密封板，其中EL器件密封板用在具有頂部發(fā)射結構的EL器件中。
6.根據(jù)權利要求4或5的EL器件密封板，其中EL器件密封板采用濕刻蝕法被處理成凹槽形狀。
7.一種多個密封板-制造母玻璃基板，包括如權利要求1-6任一項權利要求所述的多個玻璃EL器件密封板，所述多個玻璃EL器件密封板基本上形成為矩陣形狀。
全文摘要
一種抑制透明度下降的EL器件密封板，有機EL器件200由基板10、形成在基板10上的有機EL層狀體20、以及已經(jīng)形成為凹槽形狀以便覆蓋有機EL層狀體20的密封板30構成。密封板30呈現(xiàn)不小于91.5％的平行透射率以及不大于0.5％混濁度。
文檔編號H05B33/12GK1469688SQ0313717
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月6日 優(yōu)先權日2002年6月6日
發(fā)明者吉井哲朗, 西川宏 申請人:日本板硝子株式會社