柔性装置用基板制造方法及图纸

技术编号:23319974 阅读:30 留言:0更新日期:2020-02-11 19:34
本发明专利技术提供一种柔性装置用基板,其在展现优异的防锈性、水分阻隔性和玻璃层的密合性的同时,具有优异的耐弯曲性和玻璃层表面的优异的表面平滑性。该柔性装置用基板的特征在于,其包括:不锈钢基材;形成在不锈钢基材的表面上的镍镀层;以及在镍镀层的表面上以具有电绝缘性的铋系玻璃层的形式形成的玻璃层。

Base plate for flexible device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】柔性装置用基板
本专利技术涉及柔性装置用基板。更具体地,本专利技术涉及具有优异的防锈性、水分阻隔性、耐弯曲性和绝缘层的密合性且没有表面缺陷,因此,优选地适用于与有机EL相关的设备的柔性装置用基板。
技术介绍
用于有机EL照明、有机EL显示器、有机太阳能电池等的柔性装置用基板需要具有例如水分阻隔性和气体阻隔性等阻隔性,以及平滑性和绝缘性。另外,基板需要具有优异的柔软性(耐弯曲性),使得其可以被应用在弯曲表面上或者可以以辊对辊工艺来制造。下面的专利文献1公开了通过在塑料膜基材上依次层叠透明导电层、有机发光介质层和阴极层,并且进一步在其上经由粘接层层叠金属箔而制备的有机EL器件的结构。但是,从水分阻隔性和耐热性的观点出发,塑料膜基材并不令人满意。下面的专利文献2公开了在不锈钢基材上设置有聚酰亚胺树脂的平坦化层的柔性装置用基板。然而,由于聚酰亚胺树脂的高吸水性,因此该柔性装置用基板不能提供令人满意的水分阻隔性。下面的专利文献3公开了通过在不锈钢基材上形成二氧化硅系玻璃制的膜而制备的柔性太阳能电池基板。然而,一般地二氧化硅系玻璃的热膨胀系数小于不锈钢的热膨胀系数,因此,其缺乏与不锈钢基材的密合性。二氧化硅系玻璃的另一个问题在于,其容易弯曲且易受冲击。为了解决这些问题,本专利技术人在专利文献4中提出了一种柔性装置用金属基板。该基板通过在金属基材的表面上形成镍镀层并且在镍镀层的表面上涂覆电绝缘性铋系玻璃来制备。现有技术文献:专利文献:专利文献1:JP2004-171806A专利文献2:JP2011-97007A专利文献3:JP2006-80370A专利文献4:JP2014-107053A
技术实现思路
专利技术要解决的问题通过将铋系玻璃涂覆在金属基材上来制备柔性装置用金属基板。由于铋系玻璃具有优异的水分阻隔性和对金属基材的优异的密合性,因此基板具有优异的绝缘性和平坦性。此外,基板重量轻且柔软。然而,烧制后的玻璃层表面会具有起颗粒(seeding)(微小的突起)和收缩(cissing)。这些微小的缺陷会损害玻璃层的平滑性。当将钢材用于金属基材时,截面会生锈。即使当将耐生锈的不锈钢基材用于金属基材时,如果直接在不锈钢基材上形成玻璃层,则无法实现基材与玻璃层之间的充分的密合性。这会降低耐弯曲性并引起诸如玻璃层破损和剥离等问题。作为对这些问题的研究结果,本专利技术人发现了问题的原因。即,金属基材与玻璃层之间的密合性一般由于金属从金属基材扩散至玻璃层中并且与玻璃组分反应以形成反应层而显示。在这种情况下,反应层会随着来自金属基材的金属的扩散量和扩散距离(在玻璃层的厚度方向上的距离)增大而进一步增长,并且这可以提高密合性。同时,在不锈钢的表面上形成水合羟基氧化铬作为钝化膜。由于来自该水合羟基氧化铬的铬的扩散量和扩散距离小,因此不能在玻璃层上形成能够充分改善密合性的反应层。结果,不能获得令人满意的密合性。因此,本专利技术的目的是提供一种柔性装置用基板,该基板在防锈性、水分阻隔性和玻璃层的密合性方面优异。该基板在耐弯曲性和玻璃层表面的表面平滑性方面也优异。用于解决问题的方案本专利技术提供一种柔性装置用基板。该基板包括不锈钢基材、形成在不锈钢基材的表面上的镍镀层、以及在镍镀层的表面上以层状形成的电绝缘性铋系玻璃的玻璃层。在本专利技术的柔性装置用基板中,优选的是:1.在镍镀层的表面上形成具有凹凸表面的氧化物膜;2.在玻璃层的厚度方向上与界面相距10nm的深度处的镍浓度为0.1原子%以上,所述界面在玻璃层与镍镀层之间,并且当在镍镀层的表面上形成有氧化物膜时,所述界面在玻璃层与氧化物膜之间;3.在镍镀层或氧化物膜的厚度方向上与界面相距10nm的深度处的铋浓度为20原子%以下,所述界面在玻璃层与镍镀层之间,并且当在镍镀层的表面上形成有氧化物膜时,所述界面在玻璃层与氧化物膜之间;和4.铋系玻璃包含Bi2O3、ZnO和B2O3。专利技术的效果在本专利技术的柔性装置用基板中,通过使用不锈钢基材有效地防止生锈。此外,通过在不锈钢基材上形成镍镀层,不锈钢基材与玻璃层之间的密合性得到显著改善。由于该基板具有优异的耐弯曲性,因此当其用作柔性装置用基板时,其具有足够的柔软性而不会剥离等。此外,由于在镍镀层上形成了氧化物膜,并且在氧化物膜上形成了玻璃层,因此有效地减少了玻璃层中的气泡,从而可以提供在表面平滑性和绝缘性方面优异的具有玻璃层的基板。此外,因为基板包括具有用于完美地防止水分渗透的致密结构的玻璃层,所以该基板在水分阻隔性方面也优异,因此,其可以有效地用作有机EL用基板。附图说明[图1]:示出本专利技术的柔性装置用基板的一个实例的结构的截面图。[图2]:一组示出实施例2和比较例5中使用的基材表面的玻璃未涂覆的表面和端面的光学显微图片。具体实施方式(柔性装置用基板)通过在不锈钢基材的表面上形成镍镀层,并且在该镍镀层的表面上形成玻璃层来制备本专利技术的柔性装置用基板。结果,镍镀层中足够量的镍充分深地扩散至玻璃层中,从而形成足以改善与玻璃层的密合性的反应层以显著改善镍镀层与玻璃层之间的密合性。这起到改善耐弯曲性的作用,并且基板可以适应辊对辊工艺而不会引起如上所述的玻璃层的剥离。在本专利技术的柔性装置用基板中,镍从镍镀层充分扩散至玻璃层中,从而改善密合性。通过测量在玻璃层的厚度方向上距镍镀层与玻璃层之间的界面10nm深度处的镍浓度,可以明确该效果。在10nm深度处,以0.1原子%以上、特别是3原子%以上的量存在镍,以显著改善密合性。下述实施例中的结果进一步表明,耐弯曲性也得到显著改善。下面描述的实施例中的结果表明,随着与镍镀层和玻璃层之间的界面的距离增加,玻璃层中的镍浓度降低。即使这样,如果在10nm深度处该浓度在上述范围内,则镍的扩散量和扩散距离足以获得上述效果。如上所述,为了改善不锈钢基材与玻璃层之间的密合性,在不锈钢基材上形成镍镀层。这可以赋予密合性以抵抗弯曲,但是其可能在玻璃层中产生气泡。在玻璃层表面上形成的气泡会引起起颗粒和收缩,从而降低玻璃层的平滑性。为了防止这种气泡,在本专利技术中优选的是,在形成于不锈钢基材上的镍镀层的表面上形成氧化物膜。即,根据本专利技术人的研究,当在镍镀层的表面上形成玻璃层时,在界面附近似乎发生由下式表示的反应。2Bi2O3+4Ni→4NiO+O2+4Bi上式阐明了作为玻璃组分的Bi2O3被还原以生成O2作为气泡。同时,在镍镀层上形成氧化物膜的情况下,由氧化镍和铁氧化物(ironoxide)组成的氧化物膜形成与玻璃层之间的界面,从而防止或控制由该式表示的反应。这使得Bi2O3难以被还原,从而防止或减少气泡的产生。因此,本专利技术能够通过在镍镀层的表面上形成氧化物膜来有效地防止气泡的产生。此外,氧化物膜与玻璃之间的反应可以进一步增强基材与玻璃层之间的密合性。气泡的产生与扩散到基材表面层中的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种柔性装置用基板,其包括不锈钢基材、形成在所述不锈钢基材的表面上的镍镀层、以及在所述镍镀层的表面上以层状形成的电绝缘性铋系玻璃的玻璃层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170623 JP 2017-1233791.一种柔性装置用基板,其包括不锈钢基材、形成在所述不锈钢基材的表面上的镍镀层、以及在所述镍镀层的表面上以层状形成的电绝缘性铋系玻璃的玻璃层。


2.根据权利要求1所述的柔性装置用基板,其中在所述镍镀层的表面上形成具有凹凸表面的氧化物膜。


3.根据权利要求1或2所述的柔性装置用基板,其中在所述玻璃层的厚度方向上与界面相距10nm的深度处的镍浓度为0.1原子%以上,所述界面在所述玻璃层与...

【专利技术属性】
技术研发人员:南部光司宫崎俊彦升田裕久下村洋司
申请(专利权)人:东洋制罐集团控股株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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