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TWI672712B - 附透明導電膜之玻璃基板及其製造方法 - Google Patents

附透明導電膜之玻璃基板及其製造方法 Download PDF

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TWI672712B
TWI672712B TW105101411A TW105101411A TWI672712B TW I672712 B TWI672712 B TW I672712B TW 105101411 A TW105101411 A TW 105101411A TW 105101411 A TW105101411 A TW 105101411A TW I672712 B TWI672712 B TW I672712B
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conductive film
glass substrate
linear portion
laser
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TW105101411A
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TW201633330A (zh
Inventor
和田正紀
柏谷健
平尾徹
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日商日本電氣硝子股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種於利用雷射使形成於基底玻璃層之上之透明導電膜圖案化時可抑制透明導電膜或基底玻璃層產生變色或損傷的附透明導電膜之玻璃基板及其製造方法。
本發明之附透明導電膜之玻璃基板6之特徵在於具備：玻璃基板；基底玻璃層，其設置於玻璃基板上；及透明導電膜3，其設置於基底玻璃層之上，且藉由雷射而被圖案化；且基底玻璃層於雷射之波長下具有較透明導電膜3之吸收率小且較玻璃基板之吸收率大之吸收率，藉由雷射而被圖案化且透明導電膜3之一部分被去除後之圖案化區域10具有第1線狀部分11、第2線狀部分12、及連接第1線狀部分11與第2線狀部分12之連接部分13，第1線狀部分11與第2線狀部分12所成之角度為120°以下，連接部分13之曲率半徑為0.5mm以上。

Description

附透明導電膜之玻璃基板及其製造方法
本發明係關於一種附透明導電膜之玻璃基板及其製造方法。
已知於電漿顯示器或電致發光元件等中，將用作電極之透明導電膜形成於玻璃基板等透明基板上，並利用雷射使透明導電膜圖案化(專利文獻1及專利文獻2)。
於有機電致發光元件等中，存在為了提高光之提取效率而於玻璃基板與透明導電膜之間設置折射率高於玻璃基板之基底玻璃層之情形。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-207554號公報
[專利文獻2]日本專利特開2006-267834號公報
本發明者等人發現如下問題：於設置有基底玻璃層之情形時，於利用雷射使透明導電膜圖案化時，透明導電膜或基底玻璃層容易產生變色或損傷。
本發明之目的在於提供一種於利用雷射使形成於基底玻璃層之上之透明導電膜圖案化時可抑制透明導電膜或基底玻璃層產生變色或損傷之附透明導電膜之玻璃基板及其製造方法。
本發明之附透明導電膜之玻璃基板之特徵在於：其係具備玻璃基板、設置於玻璃基板上之基底玻璃層、及設置於基底玻璃層之上且藉由雷射而被圖案化之透明導電膜者，基底玻璃層於雷射之波長下具有較透明導電膜之吸收率小且較玻璃基板之吸收率大之吸收率，藉由雷射而被圖案化且透明導電膜之一部分被去除後之圖案化區域具有第1線狀部分、第2線狀部分、連接第1線狀部分與第2線狀部分之連接部分，第1線狀部分與第2線狀部分所成之角度為120°以下，連接部分之曲率半徑為0.5mm以上。
作為基底玻璃層，可列舉包含鉍系玻璃者。
作為基底玻璃層，可列舉具有較玻璃基板之折射率高之折射率者。
作為雷射，例如可使用飛秒雷射。
較佳為於形成有基底玻璃層之玻璃基板之表面形成有凹凸。
本發明之附透明導電膜之玻璃基板例如用作有機電致發光元件用玻璃基板。
本發明之製造方法之特徵在於：其係可製造上述本發明之附透明導電膜之玻璃基板之方法，且具備如下步驟：製作於上述基底玻璃層之上形成有進行圖案化之前之透明導電膜之玻璃基板；及按照第1線狀部分、連接部分、及第2線狀部分之順序或與之相反之順序進行雷射之掃描，並對透明導電膜照射雷射而形成圖案化區域。
根據本發明，於利用雷射使形成於基底玻璃層之上之透明導電膜圖案化時，可抑制透明導電膜或基底玻璃層產生變色或損傷。
1‧‧‧玻璃基板
1a‧‧‧主表面
2‧‧‧基底玻璃層
2a‧‧‧主表面
3‧‧‧透明導電膜
4‧‧‧第1電極
5‧‧‧第2電極
6‧‧‧附透明導電膜之玻璃基板
10‧‧‧圖案化區域
11‧‧‧第1線狀部分
12‧‧‧第2線狀部分
13‧‧‧連接部分
14‧‧‧第2線狀部分
15‧‧‧連接部分
16‧‧‧第1線狀部分
17‧‧‧連接部分
18‧‧‧第1線狀部分
19‧‧‧連接部分
21‧‧‧第2線狀部分
22‧‧‧連接部分
23‧‧‧第2線狀部分
24‧‧‧連接部分
30‧‧‧圖案化區域
34‧‧‧連接部分
40‧‧‧圖案化區域
50‧‧‧圖案化區域
60‧‧‧圖案化區域
θ‧‧‧角度
x‧‧‧方向
y‧‧‧方向
z‧‧‧方向
圖1係表示本發明之一實施形態之附透明導電膜之玻璃基板之模 式剖視圖。
圖2係表示本發明之一實施形態之附透明導電膜之玻璃基板之模式俯視圖。
圖3係將圖2所示之第1線狀部分、第2線狀部分、及連接部分放大表示之模式俯視圖。
圖4係將比較例之第1線狀部分、第2線狀部分、及連接部分放大表示之模式俯視圖。
以下，對較佳之實施形態進行說明。但是，以下之實施形態僅為例示，本發明並不限定於以下之實施形態。又，存在於各圖式中具有實質上相同功能之構件以相同符號進行參照之情形。
圖1係表示本發明之一實施形態之附透明導電膜之玻璃基板之模式剖視圖。圖2係表示本發明之一實施形態之附透明導電膜之玻璃基板之模式俯視圖。圖1係沿圖2所示之I-I線之模式剖視圖。如圖1所示，本實施形態之附透明導電膜之玻璃基板6具備玻璃基板1、設置於玻璃基板1之主表面1a上之基底玻璃層2、及設置於基底玻璃層2之主表面2a之上之透明導電膜3。於玻璃基板1之主表面1a形成有凹凸。因此，基底玻璃層2設置於形成有凹凸之主表面1a之上。
於透明導電膜3，形成有藉由雷射而被圖案化且透明導電膜3之一部分被去除後之圖案化區域10。透明導電膜3藉由圖案化區域10而被分割成第1電極4與第2電極5。
本實施形態之附透明導電膜之玻璃基板6例如可用作有機電致發光元件用玻璃基板。於用作有機電致發光元件用玻璃基板之情形時，於附透明導電膜之玻璃基板6之上設置有機電致發光層。有機電致發光層發光，自有機電致發光層出射之光通過透明導電膜3及玻璃基板1而被提取至外部。為了提高自有機電致發光層出射之光之提取效率， 將基底玻璃層2設置於透明導電膜3與玻璃基板1之間。
即，一般而言，有機電致發光層之折射率nd為1.8~1.9左右，透明導電膜3之折射率nd為1.9~2.0左右，玻璃基板1之折射率nd通常為1.5左右。因此，於未設置基底玻璃層2之情形時，玻璃基板1與透明導電膜3之折射率差較大，因此來自有機電致發光層之光於玻璃基板1與透明導電膜3之界面反射，從而無法將光高效率地提取至外部。
如本實施形態般於玻璃基板1與透明導電膜3之間設置基底玻璃層2，並使基底玻璃層2之折射率nd接近透明導電膜3之折射率nd，藉此可抑制上述光反射，從而可將光高效率地提取至外部。因此，基底玻璃層2通常包含具有較玻璃基板1高之折射率nd、例如1.8~2.2之玻璃。作為此種玻璃，可列舉鉍系玻璃。作為鉍系玻璃，可列舉含有10莫耳%以上之作為玻璃組成之Bi2O3之玻璃。
作為鉍系玻璃之具體之組成，可列舉以莫耳%表示含有Bi2O3 10~35%、B2O3 20~35%、SiO2超過5~35%、Al2O3 0~10%、ZnO 0~10%、ZrO2 1~8%之玻璃、及以莫耳%表示含有Bi2O3 10~35%、B2O3 20~35%、SiO2+Al2O3 21~45%、ZnO 0~10%、ZrO2 0.1~10%之玻璃等。此處所謂「SiO2+Al2O3」，意指SiO2與Al2O3之含量之合計。
又，如本實施形態般於玻璃基板1之主表面1a形成凹凸，藉此可減少基底玻璃層2與玻璃基板1之界面上之光之反射，從而可更高效率地將光提取至外部。於主表面1a形成有凹凸之玻璃基板1例如可藉由對具有平坦之表面之玻璃板實施噴砂法、溶膠凝膠噴霧法、蝕刻法等方法而製作。或者亦可藉由利用於表面形成有凹凸之模具對玻璃板進行壓製成形或利用於表面形成有凹凸之輥對熔融玻璃進行輥壓成板而製作。
主表面1a之表面粗糙度Ra例如較佳為設為0.05~2μm之範圍，進 而較佳為0.05~1.5μm之範圍。若主表面1a之表面粗糙度Ra過小，則存在無法獲得充分之光提取效率之情形。又，若主表面1a之表面粗糙度Ra過大，則存在無法獲得充分之光提取效率並且必須將基底玻璃層2之厚度設為過厚之情形。
作為透明導電膜3，例如可使用銦錫氧化物(ITO)、鋁鋅氧化物(AZO)、銦鋅氧化物(IZO)、摻雜有氟之錫氧化物(FTO)等具有導電性之複合氧化物薄膜。尤其可較佳地使用銦錫氧化物。
作為玻璃基板1，並無特別限定，只要為不會降低光之提取效率者即可。
於本發明中，利用雷射使透明導電膜3圖案化，藉此去除透明導電膜3之一部分而形成圖案化區域10。作為雷射，使用其波長下之透明導電膜3之吸收率較大之雷射。例如於ITO膜之情形時，於1000nm以上之波長下吸收率增大。因此，藉由使用1000nm以上之波長之雷射進行圖案化，可利用雷射照射去除ITO膜而形成圖案化區域10。
如上所述，本發明者等人發現，於利用雷射使透明導電膜3圖案化並利用雷射照射去除透明導電膜3之一部分時，存在透明導電膜3或基底玻璃層2產生變色或損傷之情形。發現尤其於雷射之掃描方向變化成垂直方向之角部容易產生此種變色或損傷。對於該原因進行了研究，結果得知於雷射之掃描方向變化成垂直方向時，掃描速度降低，雷射之照射時間相對變長，因此於該部分蓄熱而產生變色或損傷。 又，得知由於透明導電膜3於雷射之波長下具有較基底玻璃層2大之吸收率，故而產生此種現象。
因此，於本發明中，基底玻璃層2於雷射之波長下具有較透明導電膜3之吸收率小且較玻璃基板1之吸收率大之吸收率。雷射之波長下之基底玻璃層2之吸收率較佳為透明導電膜3之吸收率之10~60%之範圍，進而較佳為10~30%之範圍內。
雷射之波長只要為透明導電膜3於其波長下具有較大之吸收率者，則並無特別限定。雷射之波長例如較佳為1000nm以上，更佳為1300nm以上，進而較佳為1500nm以上。雷射之波長之上限值雖並無特別限定，但雷射之波長通常為2000nm以下。
雷射較佳為10微微秒以下之脈衝雷射，更佳為1微微秒以下之超短脈衝雷射，尤佳為飛秒雷射。藉由使用此種脈衝寬度較小之雷射，可不產生多光子吸收現象且不會使熱擴散至周邊部分而進行圖案化。
雷射之點徑較佳為圖案化區域之寬度之20%~100%之範圍內，進而較佳為50%~100%之範圍內。
再者，雷射通常係自透明導電膜3側沿透明導電膜3之厚度方向(z方向)照射。
圖2係表示本發明之一實施形態之附透明導電膜之玻璃基板之模式俯視圖。圖2所示之附透明導電膜之玻璃基板6示出了1個有機電致發光元件之透明導電膜3之圖案化電路。圖2所示之附透明導電膜之玻璃基板6係相鄰地形成有其他有機電致發光元件之母玻璃基板中之1個玻璃基板。
如圖2所示，直線狀之圖案化區域30及40係以沿x方向延伸之方式形成，直線狀之圖案化區域50及60係以沿與該等圖案化區域30及40正交之y方向延伸之方式形成。透明導電膜3係藉由該等圖案化區域30、40、50及60而與相鄰之元件之透明導電膜分開。
於透明導電膜3形成有圖1所示之圖案化區域10。藉由圖案化區域10將透明導電膜3分割而形成第1電極4及第2電極5。例如可將第1電極4用作陽極，將第2電極5用作陰極。第2電極可與設置於有機電致發光層之上之電子注入電極連接。
如圖2所示，圖案化區域10具有沿x方向延伸之第1線狀部分11與沿y方向延伸之第2線狀部分12。第1線狀部分11與第2線狀部分12係藉 由連接部分13連接。又，圖案化區域10具有沿y方向延伸之第2線狀部分14，第2線狀部分14與第1線狀部分11係藉由連接部分15連接。
又，圖案化區域10具有沿x方向延伸之第1線狀部分16，第1線狀部分16與第2線狀部分12係藉由連接部分17連接。又，圖案化區域10具有沿x方向延伸之第1線狀部分18，第1線狀部分18與第2線狀部分14係藉由連接部分19連接。
又，圖案化區域10具有沿y方向延伸之第2線狀部分21，第2線狀部分21與第1線狀部分16係藉由連接部分22連接。又，圖案化區域10具有沿y方向延伸之第2線狀部分23，第2線狀部分23與第1線狀部分18係藉由連接部分24連接。
圖3係將圖2所示之第1線狀部分11、第2線狀部分12、及連接部分13放大表示之模式俯視圖。如圖3所示，第1線狀部分11與第2線狀部分12係以其等所成之角度成為θ之方式形成。於本實施形態中，角度θ為90°。本發明並不限定於此，第1線狀部分11與第2線狀部分12所成之角度θ只要為120°以下即可。第1線狀部分11與第2線狀部分12所成之角度θ較佳為80°~100°之範圍內。
連接第1線狀部分11與第2線狀部分12之連接部分13於本實施形態中形成為圓弧狀。於本發明中，連接部分13之曲率半徑為0.5mm以上。連接部分13之曲率半徑較佳為1.0mm以上。藉由將連接部分13之曲率半徑設為此種範圍，可有效地抑制透明導電膜3或基底玻璃層2產生變色或損傷。若連接部分13之曲率半徑變得過大，則存在圖案化區域之形成變得困難之情形。因此，連接部分13之曲率半徑較佳為5.0mm以下，進而較佳為3.0mm以下。
圖4係將比較例之第1線狀部分11、第2線狀部分12、及連接部分34放大表示之模式俯視圖。於圖4所示之比較例中，連接第1線狀部分11與第2線狀部分12之連接部分34並未形成為曲率半徑0.5mm以上之 圓弧狀。於此種情形時，於按照第1線狀部分11、連接部分34及第2線狀部分12之順序或者第2線狀部分12、連接部分34及第1線狀部分11之順序進行雷射掃描時，會產生雷射於連接部分34不會沿x方向及y方向之任一方向移動之瞬間。因此，產生雷射停滯較長時間之部位，於該部分蓄熱而使透明導電膜3或基底玻璃層2產生變色或損傷。
相對於此，如圖3所示，於連接部分13形成為曲率半徑0.5mm以上之圓弧狀之情形時，雷射始終一面沿x方向及y方向之至少任一方向移動，一面通過連接部分13，因此不會產生雷射停滯較長時間之部位。因此，可抑制透明導電膜3或基底玻璃層2產生變色或損傷。
參照圖3及圖4對連接部分13進行了說明，關於圖2所示之連接部分15、17、19、22、及24，亦與連接部分13同樣地，藉由形成為曲率半徑0.5mm以上之圓弧狀，可於該等部分抑制透明導電膜3或基底玻璃層2產生變色或損傷。
於圖2中，將沿x方向延伸之線狀部分作為第1線狀部分，將沿y方向延伸之線狀部分作為第2線狀部分進行了說明，但本發明並不限定於此。亦可將沿y方向延伸之線狀部分作為第1線狀部分，將沿x方向延伸之線狀部分作為第2線狀部分。

Claims (7)

  1. 一種附透明導電膜之玻璃基板，其係具備玻璃基板、設置於上述玻璃基板上之基底玻璃層、及設置於上述基底玻璃層之上且藉由雷射而被圖案化之透明導電膜者，且上述基底玻璃層於上述雷射之波長下具有較上述透明導電膜之吸收率小且較上述玻璃基板之吸收率大之吸收率，藉由上述雷射而被圖案化且上述透明導電膜之一部分被去除後之圖案化區域具有第1線狀部分、第2線狀部分、及連接上述第1線狀部分與上述第2線狀部分之連接部分，上述第1線狀部分與上述第2線狀部分所成之角度為120°以下，上述連接部分之曲率半徑為0.5mm以上。
  2. 如請求項1之附透明導電膜之玻璃基板，其中上述基底玻璃層包含鉍系玻璃。
  3. 如請求項1或2之附透明導電膜之玻璃基板，其中上述基底玻璃層具有較上述玻璃基板之折射率高之折射率。
  4. 如請求項1或2之附透明導電膜之玻璃基板，其中上述雷射為飛秒雷射。
  5. 如請求項1或2之附透明導電膜之玻璃基板，其中於設置有上述基底玻璃層之上述玻璃基板之表面形成有凹凸。
  6. 如請求項1或2之附透明導電膜之玻璃基板，其係有機電致發光元件用玻璃基板。
  7. 一種附透明導電膜之玻璃基板之製造方法，其係製造如請求項1至6中任一項之附透明導電膜之玻璃基板之方法，且具備如下步驟：製作於上述基底玻璃層之上形成有進行上述圖案化之前之上述透明導電膜之上述玻璃基板；及按照上述第1線狀部分、上述連接部分、及上述第2線狀部分之順序或與之相反之順序進行上述雷射之掃描，並對上述透明導電膜照射上述雷射而形成上述圖案化區域。
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