JP2016520975A

JP2016520975A - フレキシブル基板及び製造方法、ｏｌｅｄ表示装置

Info

Publication number: JP2016520975A
Application number: JP2016512193A
Authority: JP
Inventors: ▲遠▼▲輝▼ 郭; ▲輝▼ 王; 春王; 一三 ▲張▼
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2016-07-14
Also published as: WO2014180077A1; KR20140143131A; US9281493B2; EP2996167A4; EP2996167A1; US20150171363A1; CN103236504A; EP2996167B1

Abstract

本発明はフレキシブル基板、フレキシブル基板の製造方法、及びフレキシブル基板を備えるＯＬＥＤ表示装置を提供する。フレキシブル基板はフレキシブルベース（１）を備え、フレキシブルベースにネット状の凹入層（２０）が設けられ、ネット状の凹入層（２０）内にネット状の電流集中層（２）が嵌め込まれている。ネット状の凹入層（２０）により、ネット状の電流集中層（２）をフレキシブル基板内に嵌め込むことで、フレキシブル基板の導電性を効果的に向上させた。

Description

本発明は、フレキシブル基板、該フレキシブル基板の製造方法及び該フレキシブル基板を備えるＯＬＥＤ表示装置に関する。

今まで、実際に応用されている表示装置には主に、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、真空蛍光デバイス（ＶＦＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）、エレクトロルミネッセントディスプレイ（ＥＬＤ）などがある。

ＯＬＥＤ（ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔ−ＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）表示装置は、陽極と、有機発光層と、陰極とを備える。ＬＣＤ表示装置と比べ、ＯＬＥＤ表示装置は、薄く、軽く、視角が広く、自発発光可能であり、発光色を連続的に調節でき、コストが低く、応答スピードが速く、エネルギー消耗が少なく、駆動電圧が低く、作動温度の範囲が広く、生産工程が簡単であり、且つ、発光効率が高く、フレキシブル表示ができるなどのメリットがある。ＯＬＥＤは、他のディスプレイとは比較できないほどのメリット及びよい応用の見通しを有するからこそ、産業界や科学界で極めて注目されている。

ＯＬＥＤディスプレイを製造する場合、陰極に通常は低仕事関数の金属が採用され、それとマッチングするために、陽極に高仕事関数の材料を採用する必要がある。従来、通常採用されている陽極材料は導電性のポリマー材料であるが、金属やインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）と比べ、ポリマー材料の導電性にはまだある程度の差がある。

本発明は、ネット状の凹入層内にネット状の電流集中層を嵌め込むことで、フレキシブル基板の導電性を向上させる目的を実現するフレキシブル基板及び製造方法、ＯＬＥＤ表示装置を提供する。

本発明の一方面では、フレキシブルベースを備え、前記フレキシブルベースにネット状の凹入層が設けられ、該ネット状の凹入層内にネット状の電流集中層が嵌め込まれるフレキシブル基板を提供する。

例えば、前記フレキシブル基板において、前記ネット状の電流集中層の頂上面は前記フレキシブル基板の上面と同じ高さに位置してもよい。

例えば、前記フレキシブル基板はＯＬＥＤフレキシブル基板であってもよい。

例えば、前記フレキシブル基板において、前記ネット状の凹入層を矩形孔型のネット状に設けてもよい。

例えば、前記フレキシブル基板において、前記ネット状の電流集中層を金属材料で製造してもよい。

例えば、前記フレキシブル基板において、前記フレキシブル基板を感光性のフォトポリマー材料で製造してもよい。

例えば、前記フレキシブル基板において、前記ネット状の電流集中層の厚さは５〜３０ｎｍの間にあってもよい。

本発明の他の一方面では、上記の何れかのフレキシブル基板の製造方法が提供され、該製造方法は、薄膜形成基板上に電流集中膜層を配置するステップと、電流集中膜層をネット状の電流集中層に製造するステップと、ネット状の電流集中層上にフレキシブルベース基材を配置するステップと、フレキシブルベース基材が形成された基板を硬化するステップと、薄膜形成基板を除去し、フレキシブル基板を形成するステップとを備える。

例えば、前記方法において、パターニング工程で電流集中膜層基材をネット状の電流集中層に製造してもよい。

本発明の更なる他の一方面では、ＯＬＥＤ表示装置が提供され、該ＯＬＥＤ表示装置は、陽極と、上記の何れかのフレキシブル基板とを備え、前記陽極は前記フレキシブル基板に配置される。

例えば、前記表示装置において、前記陽極の材料はポリエチレンジオキシチオフェン及びポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルホン酸）の中の１つ、又は２つの混合物であってもよい。

例えば、前記表示装置において、前記表示装置は有機発光層と、陰極とを更に備えてもよい。

例えば、前記表示装置において、前記有機発光層を前記陽極に配置してよく、前記陰極を前記有機発光層に配置してよい。

以下、本発明の実施例の技術案をさらに明確に説明するため、実施例の図面を簡単に説明する。明らかなように、以下の図面は本発明の一部の実施例に関するものに過ぎず、本発明を限定するものではない。

本発明におけるフレキシブル基板の構造の概略図（正面図）である。本発明におけるフレキシブル基板の構造の概略図（上面図）である。本発明におけるフレキシブル基板の製造方法のステップの概略図（正面断面図）である。本発明におけるフレキシブル基板の製造方法のステップの概略図（正面断面図）である。本発明におけるフレキシブル基板の製造方法のステップの概略図（正面断面図）である。本発明におけるフレキシブル基板の製造方法のステップの概略図（正面断面図）である。本発明におけるＯＬＥＤ表示装置の構造の概略図（正面断面図）である。

以下、本発明の実施例の目的、技術案及びメリットをさらに明確にするように、図面を参照しながら、本発明の実施例の技術案を明確で完全に説明する。下記の実施例は、当然ながら、本発明の実施例の一部であり、全ての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて当業者が創造性のある労働をする必要がない前提で得られる全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に入る。

図１、２に示すように、本発明の実施例におけるフレキシブル基板は、フレキシブルベース１を備え、前記フレキシブルベース１にネット状の凹入層２０が設けられ、該ネット状の凹入層２０内にネット状の電流集中層２が嵌め込まれている。前記ネット状の電流集中層２によってフレキシブル基板の導電性を向上させることができる。本実施例において、前記ネット状の電流集中層２は、銀や銅などの導電性のよい金属材料で製造された薄膜状のネット層であってもよく、該金属材料は銀であることが好ましい。本実施例における前記フレキシブル基板は、例えばＯＬＥＤフレキシブル基板であり、即ちＯＬＥＤに用いられるフレキシブル基板である。

本発明の実施例においては、ネット状の電流集中層の全体がネット状の凹入層内に配置されるように、フレキシブル基板のネット状の凹入層内にネット状の電流集中層を嵌め込む。これによって、フレキシブル基板の導電性が効果的に向上する。該基板をＯＬＥＤ表示装置に応用する場合、ＯＬＥＤ表示装置における陽極の導電性を向上させることができる。

例えば、本実施例においては、ネット状の電流集中層と、それに配置された陽極とを十分に接触させるように、前記ネット状の電流集中層の頂上面を前記フレキシブル基板の上面と同じ高さに位置させ、これによって、ネット状の電流集中層によって陽極の導電性を十分に向上させる目的を実現する。本実施例における前記ネット状の凹入層は複数の交差して配置された溝を備えてもよく、これらの溝同士は連通してもよい。

本実施例における前記ネット状の凹入層を任意形状のネット状に配置してもよい。例えば、ネット孔が円形であるネット状であってもよい。この場合、対応してその中に嵌め込まれたネット状の電流集中層も該形状に配置される。本実施例におけるネット状の凹入層を矩形孔型のネット状に配置してもよい。この場合、対応してその中に嵌め込まれたネット状の電流集中層も矩形孔型のネット状に配置され、ここで矩形孔型のネット状とは、そのネット孔の形状が矩形であるネット状の構造を指す。本実施例における前記ネット状の凹入層をリング孔型のネット状に配置してもよい。この場合、対応してその中に嵌め込まれたネット状の電流集中層もリング孔型のネット状に配置される。本実施例における前記ネット状の凹入層を正多角形孔型のネット状に配置してもよい。正多角形孔型のネット状とは、そのネット孔の形状が正多角形であるネット状の構造を指す。この場合、対応してその中に嵌め込まれたネット状の電流集中層も正多角形孔型のネット状に配置される。図２に示すように、設計及び製造コストを節約するために、示された実施例においては矩形孔型のネット状の構造が採用された。

本実施例における前記フレキシブル基板を感光性のフォトポリマー材料で製造してもよい。本発明の実施例においてフレキシブル基板に採用された感光性のフォトポリマー材料は、スチレン系、アクリル系、アクリレート系、エポキシ樹脂系、不飽和ポリエステル系、アミド系や酢酸ビニル系などの材料である。例えば、前記の各材料の何れもモノマー、プレポリマー、光開始剤を備えてもよい。前記材料のポリマー型はラジカル型、陰イオン型又は陽イオン型であってもよい。

本実施例における前記ネット状の電流集中層は銀金属で製造された半透明薄膜状のネット層であり、その厚さは５〜３０ｎｍであってもよいが、１０ｎｍ〜２０ｎｍが好ましい。前記ネット状の電流集中層の頂上面が前記フレキシブル基板の上面と同じ高さに位置することを保証するために、前記ネット状の凹入層の厚さもネット状の電流集中層の厚さに応じて５〜３０ｎｍから選ばれる。１０ｎｍ〜２０ｎｍの厚さを採用すると、電流集中層の導電性を保証すると共に、電流集中層の透過率を保証することができ、厚すぎて透過率が低くなりすぎることはない。また、その後で、該フレキシブル基板によりデバイス、例えばＯＬＥＤデバイスを製造するとき、デバイス全体の透過率にも影響を与えない。

本発明の実施例においては、前記フレキシブル基板の製造方法も提供された。該製造方法は下記のステップを備える。

図３に示すように、薄膜形成基板３に電流集中膜層４を配置する。本実施例において、前記薄膜形成基板３は洗浄されたシリコン材料で製造された平面基板であってもよく、前記平面基板に二酸化シリコン絶縁層が設けられた。勿論、具体的な状況によって他の材料、例えばガラス材料、ポリ塩化ビニルなどで平面基板を製造してもよい。本実施例における電流集中膜層を蒸着などの工程によって薄膜形成基板に堆積してもよく、該電流集中膜層は、銀や銅などの導電性のよい金属材料で製造された金属薄膜であってもよく、該金属材料は銀であることが好ましい。

図４に示すように、ネット状の電流集中層の設計要求により、パターニング工程で電流集中膜層をネット状の電流集中層に製造する。通常、該パターニング工程はフォトレジストの塗布、露光、現像、エッチング、フォトレジストの除去などのステップを備える。ネット状の電流集中層を製造するときに、例えば蒸着法を採用してもよく、蒸着過程にマスクで基板の一部の領域を遮って、基板に直接ネット状の電流集中層を堆積して形成してもよい。このステップを採用すると、露光、現像、エッチングなどのステップを省くことができ、ネット状の電流集中層を製造する工程のステップが簡単になり、コストが低下する。

図５に示すように、ネット状の電流集中層が設けられた薄膜形成基板の一面に、例えばスピンコーティングの方法によってフレキシブルベース基材５を塗布し、フレキシブルベース基材のある基板を形成する。本実施例におけるフレキシブルベース基材５が形成された基板は、薄膜形成基板と、薄膜形成基板に置かれたネット状の電流集中層と、該ネット状の電流集中層を被覆したフレキシブルベース基材とを備える。このとき、ネット状の電流集中層の全体はフレキシブルベース基材の前記薄膜形成基板の上端面に対応する下端面に嵌め込まれ、それにより、該フレキシブルベース基材の下端面に前記ネット状の電流集中層に対応するネット状の凹入層が形成される。本実施例におけるフレキシブルベース基材は感光性のフォトポリマー材料であってもよい。該感光性のフォトポリマー材料はスチレン系、アクリル系、アクリレート系、エポキシ樹脂系、不飽和ポリエステル系、アミド系や酢酸ビニル系などの材料であってもよい。上記各材料の何れもモノマー、プレポリマー、光開始剤を備える。上記材料のポリマー型はラジカル型、陰イオン型又は陽イオン型であってもよい。本実施例における前記フレキシブルベース基材の厚さは０.３〜０.８ｍｍ（ミリ）であってもよいが、０.５ｍｍ〜０.７ｍｍが好ましい。前記フレキシブルベース基材のスピンコーティングスピードは８００〜２０００ｒｐｍ（分毎の回転数）であってもよいが、１０００ｒｐｍが好ましい。スピンコーティング時間は１０〜３０ｓ（秒）であってもよいが、２０ｓが好ましい。スピンコーティング工程で薄膜形成基板にフレキシブルベース基材を配置すると、該フレキシブルベース基材の均一性を向上させ、前記ネット状の電流集中層への被覆をより十分にさせると共に、ネット状の電流集中層とフレキシブルベース基材との接続をより緊密にさせることができ、それによって、その後の薄膜剥離の工程が順調に行えることを確保する。

例えば、紫外線硬化装置（例えば、従来の何れかの紫外線硬化装置）によってフレキシブルベース基材のある基板に対して紫外線硬化を行い、フレキシブルベース基材とネット状の電流集中層とを一体に硬化する。本実施例における紫外線硬化時間は２〜５ｍｉｎ（分）であってもよいが、３ｍｉｎが好ましい。

硬化されたフレキシブルベース基材のある基板は、その薄膜形成基板に構造が相対的に安定しているフレキシブル基板が形成され、前記フレキシブル基板はネット状の凹入層が設けられたフレキシブルベース基材とネット状の電流集中層からなる。

図６に示すように、フレキシブル基板に対して薄膜剥離の工程を行う。薄膜形成基板を除去し、フレキシブル基板を形成する。薄膜剥離とは、フレキシブル基板を薄膜形成基板から剥離する工程である。これにより、完全なフレキシブル基板ができた。ネット状の電流集中層とフレキシブルベース基材との間の粘着性は、ネット状の電流集中層と薄膜形成基板との間の粘着性よりも大きいので、フレキシブル基板の剥離工程において、ネット状の電流集中層が薄膜形成基板に粘着されてフレキシブルベース基材から剥離されることはない。

本発明の実施例において、ネット状の電流集中層を紫外線によって直接フレキシブルベース基材内で硬化するステップが採用された。フレキシブルベース基材の硬化されていないときの流体としての特性を利用することにより、フレキシブルベース基材をネット状の電流集中層とより十分、自然に結合させ、両方の間のマッチング程度をより高くさせることができる。これによって製造されたフレキシブル基板の、ネット状の電流集中層が設けられた一端面はより平坦となり、それに塗布された陽極の表面の平坦性もより向上する。

図７に示すように、本発明の実施例においてＯＬＥＤ表示装置が更に提供され、該ＯＬＥＤ表示装置は、陽極と、前記何れかのフレキシブル基板１０１とを備える。前記陰極は前記有機発光層に配置され、前記フレキシブル基板に、下から上へ陽極１０２、有機発光層１０３、陰極１０４が順に設けられている。陽極は前記フレキシブル基板に配置され、有機発光層は前記陽極に配置され、前記陰極は前記有機発光層に配置された。フレキシブル基板にネット状の電流集中層が配置されたため、陽極の導電性が高くないという問題を解決できる。嵌め込み式の構造が採用され、且つネット状の電流集中層の頂上面はフレキシブル基板の上面と同じ高さにあるから、フレキシブル基板の平坦性を向上させることができ、該フレキシブル基板に製造する陽極の平坦性も向上する。陽極の表面の平坦性はキャリアの注入効果に直接的に影響するから、その平坦性が向上すると、キャリアの注入効果も対応して向上する。

本発明の実施例における陽極材料はポリエチレンジオキシチオフェン及びポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルホン酸）の中の１つ、又は２つの混合物であってよい。

本発明の実施例におけるＯＬＥＤ表示装置に上記フレキシブル基板の設計が採用されると、該フレキシブル基板の関連機能を有するだけではなく、フレキシブル基板がネット状の電流集中層をネット状の凹入層内に嵌め込んでいるため、ＯＬＥＤ表示装置の厚さも薄くなり、ＯＬＥＤ表示装置はより美しく、軽く、薄くなる。

本発明の実施例においては、前記ＯＬＥＤ表示装置の製造方法が更に提供され、該方法は下記のステップを備える。

前記フレキシブル基板のネット状の電流集中層が設けられた面に陽極基材を塗布する。本実施例における陽極基材はスピンコーティングの方法で塗布してよい。該塗布方法によって陽極基材と前記フレキシブル基板のネット状の電流集中層を十分に接触させて固着させることができ、両者間のキャリアの移送性を効果的に保証した。陽極の厚さは２０〜６０ｎｍであってもよいが、４０ｎｍが好ましい。

本実施例における前記陰極基材は導電性のよい金属薄膜又は導電高分子材料で製造される。本実施例における陽極基材をＰＥＤＯＴ（３，４−エチレンジオキシチオフェンモノマーのポリマー）にＰＳＳ（水溶性の高分子電解質ポリスチレンスルホン酸）をドーピングすることで得たＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ導電高分子材料によって製造してもよい。

例えば、陽極が設けられたフレキシブル基板に対して真空オーブンで乾燥処理を行ってもよい。本実施例における前記真空オーブンの乾燥温度は６０〜１００℃であってもよいが、８０℃が好ましい。乾燥時間は７〜１０時間であってもよいが、８時間が好ましい。本実施例における前記乾燥温度と乾燥時間を異なるスペックのフレキシブル基板の製造要求に対して設定する必要がある。

乾燥処理を行った後、前記陽極に有機発光層を塗布する。例えば、陽極が設けられたフレキシブル基板を真空操作室に移して有機発光層の蒸着を行う。本実施例における前記有機発光層を、ＰＶＫ分子（ポリビニル・カルバゾール）、ＰＢＤ分子（フェニルビフェニルオキサジアゾール）をクロロベンゼン溶液で溶解して重金属のイリジウムとドーピングすることで得たポリマー材料層とＴＰＢＩ（１,３,５−三（１−フェニル−１H−ベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼン）層で製造してよい。ＰＶＫ分子と、ＰＢＤ分子と、イリジウムとの重量比は（６０〜８０）:（２０〜４０）:１であってもよい。本実施例における有機発光層のポリマー材料層の厚さは６０〜８０ｎｍであってもよいが、７０ｎｍが望ましく、ＴＰＢＩ層の厚さは２０〜５０ｎｍであってもよいが、３０ｎｍが好ましい。

真空状態において、前記有機発光層に陰極基材を蒸着する。本実施例における前記真空状態とは、３×１０^-４Ｐａ気圧よりも小さい真空環境を指す。蒸着工程によって陰極基材を堆積の形で有機発光層に配置して陰極を製造する。これで、ＯＬＥＤ表示装置の製造が完了する。

本発明の実施例は下記のメリットの中の１つ、又は全てを有する。

１、ネット状の凹入層をネット状の電流集中層の嵌め込みに用いることができ、ネット状の電流集中層の全体をネット状の凹入層内に配置することにより、フレキシブル基板の導電性を効果的に向上させた。該フレキシブル基板をＯＬＥＤ表示装置に応用すれば、ＯＬＥＤ表示装置における陽極の導電性が高くないという問題を解決できる。

２、ネット状の電流層の頂上面はフレキシブル基板の上面と同じ高さに位置するため、フレキシブル基板の導電性を向上させると共に、フレキシブル基板の平坦性も向上させた。該フレキシブル基板をＯＬＥＤ表示装置に応用すれば、陽極の表面の平坦性を向上させることができる。陽極の表面が平坦であるほど、その表面のキャリアの注入能力は強い。従って、陽極の導電性能を向上させることができる。

３、ネット状の電流集中層を紫外線で直接フレキシブルベース基材内に硬化すると、フレキシブルベース基材の硬化されていないときの流体としての特性を利用することにより、フレキシブルベース基材をネット状の電流集中層とより十分、自然に結合させ、両方の間のマッチング程度をより高くさせることができる。これによって製造されたフレキシブル基板の、ネット状の凹入層が設けられた一端面はより平坦となり、それに塗布された陽極の表面の平坦性をより向上させる。

４、陽極基材はスピンコーティングの方法で塗布されてもよく、該方法によって陽極基材と前記フレキシブル基板のネット状の電流集中層とを十分に接触させて固着させることができ、両方の間のキャリアの移送性を効果的に保証した。

以上は本発明の例示的な実施例のみであり、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の保護範囲は特許請求の範囲により決められる。

１フレキシブルベース
２電流集中層
３薄膜形成基板
４電流集中膜層
５フレキシブルベース基材
２０凹入層
１０１フレキシブル基板
１０２陽極
１０３有機発光層
１０４陰極

Claims

フレキシブルベースを備えるフレキシブル基板であって、
前記フレキシブルベースにネット状の凹入層が設けられ、該ネット状の凹入層内にネット状の電流集中層が嵌め込まれていることを特徴とするフレキシブル基板。
前記ネット状の電流集中層の頂上面は前記フレキシブル基板の上面と同じ高さに位置することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板。
前記フレキシブル基板はＯＬＥＤフレキシブル基板であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブル基板。
前記ネット状の凹入層を矩形孔型のネット状に設けることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のフレキシブル基板。
前記ネット状の電流集中層を金属材料で製造することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のフレキシブル基板。
前記フレキシブル基板を感光性のフォトポリマー材料で製造することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のフレキシブル基板。
前記ネット状の電流集中層の厚さは５〜３０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のフレキシブル基板。
請求項１〜７の何れか１項に記載のフレキシブル基板を製造する方法であって、
薄膜形成基板に電流集中膜層を配置するステップと、
電流集中膜層をネット状の電流集中層に製造するステップと、
ネット状の電流集中層にフレキシブルベース基材を配置するステップと、
フレキシブルベース基材が形成された基板を硬化するステップと、
薄膜形成基板を除去し、フレキシブル基板を形成するステップと、を備えることを特徴とするフレキシブル基板の製造方法。
パターニング工程で電流集中膜層基材をネット状の電流集中層に製造することを特徴とする請求項８に記載のフレキシブル基板の製造方法。
陽極と、上記請求項１〜７の何れか１項に記載のフレキシブル基板と、を備え、前記陽極は前記フレキシブル基板に配置されたことを特徴とするＯＬＥＤ表示装置。
前記陽極の材料はポリエチレンジオキシチオフェン及びポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルホン酸）の中の１つ、又は２つの混合物であることを特徴とする請求項１０に記載のＯＬＥＤ表示装置。
有機発光層と、陰極とを更に備えることを特徴とする請求項１１に記載のＯＬＥＤ表示装置。
前記有機発光層を前記陽極に配置し、前記陰極を前記有機発光層に配置することを特徴とする請求項１２に記載のＯＬＥＤ表示装置。