JP2017107756A - Flexible organic el display device, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フレキシブル有機ＥＬ表示装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a flexible organic EL display device and a method for manufacturing the same.
フレキシブル有機ＥＬ表示装置の製造では、有機ＥＬ表示パネルを作製した後、有機ＥＬ表示パネル上に様々な樹脂フィルムが設置される。例えば、有機ＥＬ表示パネルの基板上には、偏光フィルム、位相差フィルムなどの樹脂フィルムが設置される。このとき、有機ＥＬ表示パネルの基板と樹脂フィルムとの間や樹脂フィルム同士の間は、一般に、接着剤（例えば、感圧接着剤）などを用いて接合される。 In the manufacture of a flexible organic EL display device, after producing an organic EL display panel, various resin films are placed on the organic EL display panel. For example, a resin film such as a polarizing film or a retardation film is installed on the substrate of the organic EL display panel. At this time, the substrate of the organic EL display panel and the resin film or between the resin films are generally bonded using an adhesive (for example, a pressure sensitive adhesive).
フレキシブル有機ＥＬ表示装置は、柔軟性に優れており、曲げた状態で使用されたり、丸めて運搬又は収納されたりすることがあるため、曲げ応力に曝される機会が多い。曲げ応力に繰り返し曝されると、接合に用いた接着剤の層（以下、「接着剤層」という）が白濁してしまい、表示特性が低下することがある。これは、曲げ応力によって接着剤層にボイドが発生し、光の散乱が生じているためであると考えられている。そのため、フレキシブル有機ＥＬ表示装置においては、白濁の原因となる接着剤を用いない接合方法が必要とされている。
接着剤を用いない接合方法として、特許文献１には、プラズマを用いた表面活性処理を行うことが提案されている。
The flexible organic EL display device is excellent in flexibility and is often used in a bent state, or may be rolled and transported or stored, so that it is often exposed to bending stress. When repeatedly exposed to bending stress, the layer of adhesive used for bonding (hereinafter referred to as “adhesive layer”) may become cloudy and display characteristics may deteriorate. This is considered to be because voids are generated in the adhesive layer due to bending stress and light is scattered. Therefore, a flexible organic EL display device requires a bonding method that does not use an adhesive that causes white turbidity.
As a bonding method that does not use an adhesive,
しかしながら、フレキシブル有機ＥＬ表示装置の製造において、プラズマを用いた表面活性処理を行っただけでは、隣接する樹脂フィルムの接合面の官能基同士が十分に反応しない（すなわち、隣接する樹脂フィルムの接合面の官能基同士の化学結合が十分に得られない）ため、隣接する樹脂フィルムの間を強固に接合することができないという問題がある。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、接着剤を用いることなく、隣接する樹脂フィルムの間を強固に接合することにより、曲げ応力に繰り返し曝されることによる白濁化を防止することが可能なフレキシブル有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
However, in the manufacture of a flexible organic EL display device, the functional groups on the bonding surfaces of adjacent resin films do not sufficiently react with each other only by performing surface activation treatment using plasma (that is, the bonding surfaces of adjacent resin films). Therefore, there is a problem that the adjacent resin films cannot be firmly bonded to each other.
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is because it is repeatedly exposed to bending stress by firmly bonding between adjacent resin films without using an adhesive. An object of the present invention is to provide a flexible organic EL display device capable of preventing white turbidity and a manufacturing method thereof.
本発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究を続けた結果、隣接する樹脂フィルムを表面活性処理した後、加熱しながら加圧することにより、隣接する樹脂フィルムの間を強固に直接接合させ得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、少なくとも２つの樹脂フィルムが隣接した積層構造を有するフレキシブル有機ＥＬ表示装置であって、隣接した前記樹脂フィルムの間が直接接合されていることを特徴とするフレキシブル有機ＥＬ表示装置である。
また、本発明は、少なくとも２つの樹脂フィルムが隣接した積層構造を有するフレキシブル有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、前記少なくとも２つの樹脂フィルムを表面活性処理した後、加熱しながら加圧することによって直接接合させることを特徴とするフレキシブル有機ＥＬ表示装置の製造方法である。
As a result of continual research to solve the above problems, the present inventors have made a direct direct bonding between adjacent resin films by subjecting adjacent resin films to surface activation treatment and then applying pressure while heating. As a result, the present invention has been completed.
That is, the present invention is a flexible organic EL display device having a laminated structure in which at least two resin films are adjacent to each other, wherein the adjacent resin films are directly bonded to each other. It is.
Further, the present invention is a method for manufacturing a flexible organic EL display device having a laminated structure in which at least two resin films are adjacent to each other, and after surface-treating the at least two resin films, pressurizing while heating It is a manufacturing method of a flexible organic EL display device characterized by direct bonding.
本発明によれば、接着剤を用いることなく、隣接する樹脂フィルムの間を強固にを接合することにより、曲げ応力に繰り返し曝されることによる白濁化を防止することが可能なフレキシブル有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a flexible organic EL display capable of preventing white turbidity due to repeated exposure to bending stress by strongly bonding between adjacent resin films without using an adhesive. An apparatus and a manufacturing method thereof can be provided.
本発明のフレキシブル有機ＥＬ表示装置は、少なくとも２つの樹脂フィルムが隣接した積層構造を有し、隣接した樹脂フィルムの間が直接接合されていることを特徴とする。このような特徴を有する本発明のフレキシブル有機ＥＬ表示装置は、少なくとも２つの樹脂フィルムを表面活性処理した後、加熱しながら加圧することによって製造することができる。
ここで、本明細書において「樹脂フィルム」とは、樹脂製の基板、シート、膜、層、板などを含む概念であり、その種類は特に限定されない。
以下、本発明のフレキシブル有機ＥＬ表示装置及びその製造方法の好適な実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態では、ボトムエミッション型のフレキシブル有機ＥＬ表示装置を例に挙げて説明するが、トップエミッション型のフレキシブル有機ＥＬ表示装置にも適用可能であることは言うまでもない。
The flexible organic EL display device of the present invention has a laminated structure in which at least two resin films are adjacent to each other, and the adjacent resin films are directly bonded. The flexible organic EL display device of the present invention having such characteristics can be manufactured by subjecting at least two resin films to surface activation treatment and then applying pressure while heating.
Here, the “resin film” in this specification is a concept including a resin substrate, sheet, film, layer, plate, and the like, and the type thereof is not particularly limited.
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a flexible organic EL display device and a manufacturing method thereof according to the invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a bottom emission type flexible organic EL display device will be described as an example, but it is needless to say that the present invention can also be applied to a top emission type flexible organic EL display device.
図１は、本発明のフレキシブル有機ＥＬ表示装置の断面図である。図１において、フレキシブル有機ＥＬ表示装置１は、有機ＥＬ表示パネル２と、有機ＥＬ表示パネル２の基板３上に形成された偏光フィルム４とを有する。この積層構造を有するフレキシブル有機ＥＬ表示装置１では、基板３及び偏光フィルム４が樹脂フィルムに相当する。
有機ＥＬ表示パネル２としては、基板３が樹脂製であれば特に限定されず、当該技術分野において公知の構造を有するものを用いることができる。一般に、有機ＥＬ表示パネル２は、基板３の他に、有機ＥＬ素子（図示していない）、カラーフィルタ（図示していない）などを有する。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the flexible organic EL display device of the present invention. In FIG. 1, a flexible organic
The organic
樹脂製の基板３としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。基板３を構成する樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのポリエステル系樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などのα−オレフィンをモノマー成分とするオレフィン系樹脂；ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）；酢酸ビニル系樹脂；ポリカーボネート（ＰＣ）；ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）；ポリアミドなどのアミド系樹脂；ポリイミド系樹脂；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのフレキシブルな合成樹脂が挙げられる。その中でも、基板３としては、耐熱性などの様々な特性に優れるポリイミド基板であることが好ましい。
The
偏光フィルム４としては、樹脂製であれば特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。偏光フィルム４の例としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）にヨウ素化合物を吸着配向させたフィルムなどが挙げられる。また、偏光フィルム４は、複数のフィルムの積層体であってもよい。
The polarizing
基板３と偏光フィルム４との間は、通常、接着剤を用いて接合する必要があるが、基板３と偏光フィルム４との間に形成された接着剤層は、曲げ応力に繰り返し曝されると、白濁してしまい、表示特性が低下する。
そこで、本発明では、白濁の原因となる接着剤を用いない接合方法によって、基板３と偏光フィルム４との間を直接接合させている。すなわち、基板３及び偏光フィルム４の接合面をそれぞれ表面活性処理した後、基板３及び偏光フィルム４を重ねて加熱しながら加圧することにより、基板３と偏光フィルム４との間を直接接合させている。
Usually, it is necessary to bond the
Therefore, in the present invention, the
表面活性処理としては、基板３及び偏光フィルム４の接合面に、水酸基を有する官能基（例えば、ＣＯＨ基、ＣＯＯＨ基）を生成し得る処理であれば特に限定されない。なお、この表面活性処理は、親水化処理とも称される。
表面活性処理の例としては、極端紫外線（ＥＵＶ）、プラズマを用いる方法が挙げられる。
例えば、極端紫外線を用いて表面活性処理を行う場合、基板３及び偏光フィルム４の接合面に極端紫外線を照射すればよい。極端紫外線の照射条件としては、使用する極端紫外線照射装置などに応じて適宜設定すればよく、特に限定されない。
また、プラズマを用いて表面活性処理を行う場合、基板３及び偏光フィルム４の接合面を、窒素、酸素、アルゴンなどのガス雰囲気下又は真空雰囲気下で、プラズマを照射すればよい。プラズマの照射条件としては、使用するプラズマ発生装置などに応じて適宜設定すればよく、特に限定されない。
The surface activation treatment is not particularly limited as long as it is a treatment capable of generating a functional group having a hydroxyl group (for example, COH group or COOH group) on the bonding surface of the
Examples of the surface activation treatment include a method using extreme ultraviolet (EUV) and plasma.
For example, when surface activation treatment is performed using extreme ultraviolet rays, the ultraviolet rays may be irradiated to the bonding surface of the
In addition, when surface activation treatment is performed using plasma, the bonding surface between the
加熱温度としては、基板３及び偏光フィルム４の材質、表面活性処理の種類に応じて設定すればよく、特に限定されない。加熱温度は、一般に４０℃〜２００℃、好ましくは４５℃〜１７０℃、さらに好ましくは５０℃〜１５０℃である。また、有機ＥＬ表示パネル２の種類によっても異なるが、有機ＥＬ素子の熱による劣化を防止する観点からは、加熱温度は９０℃以下であることが特に好ましい。
What is necessary is just to set as heating temperature according to the material of the board |
加圧力としては、基板３及び偏光フィルム４の材質、表面活性処理の種類に応じて設定すればよく、特に限定されない。加圧力は、一般に０．０５ＭＰａ〜５ＭＰａ、好ましくは０．１ＭＰａ〜４ＭＰａ、さらに好ましくは０．２ＭＰａ〜３ＭＰａである。また、有機ＥＬ表示パネル２の種類によっても異なるが、有機ＥＬ素子の圧力による破壊を防止する観点からは、加圧力は０．５ＭＰａ以下であることが特に好ましい。
また、加圧方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。例えば、ラミネート加工で一般に用いられる加圧ロールなどを用いて行なえばよい。
The applied pressure may be set according to the material of the
Moreover, it does not specifically limit as a pressurization method, A well-known method can be used in the said technical field. For example, it may be performed using a pressure roll or the like generally used in laminating.
上記のようにして基板３及び偏光フィルム４を重ねて加熱しながら加圧すると、基板３及び偏光フィルム４の接合面に生成した官能基同士が化学結合（好ましくは、共有結合）し、基板３と偏光フィルム４との間が強固に直接接合される。
本発明では、接着剤を用いることなく、基板３と偏光フィルム４との間を直接接合させているため、曲げ応力に繰り返し曝されることによる白濁化を防止することができる。また、本発明では、接着剤の層を削減できるため、フレキシブル有機ＥＬ表示装置１の厚さを低減することもできる。
When the
In the present invention, since the
図２は、基板３と偏光フィルム４との間に位相差フィルム５をさらに有する本発明のフレキシブル有機ＥＬ表示装置１の断面図である。
このような構造を有するフレキシブル有機ＥＬ表示装置１では、基板３と位相差フィルム５との間、及び位相差フィルム５と偏光フィルム４との間が、上記で説明した接合方法によって直接接合されている。
位相差フィルム５としては、樹脂製であれば特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。位相差フィルム５の例としては、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂から形成されるフィルムを延伸したものなどが挙げられる。また、位相差フィルム５は、複数のフィルムの積層体であってもよい。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the flexible organic
In the flexible organic
The
図３は、基板３と位相差フィルム５との間にバリアフィルム６をさらに有する本発明のフレキシブル有機ＥＬ表示装置１の断面図である。
このような構造を有するフレキシブル有機ＥＬ表示装置１では、基板３とバリアフィルム６との間、バリアフィルム６と位相差フィルム５との間、及び位相差フィルム５と偏光フィルム４との間が、上記で説明した接合方法によって直接接合されている。
バリアフィルム６としては、接合面が樹脂から形成されていれば特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮなどの基材上にバリア層などが形成されたバリアフィルム６を用いることができる。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the flexible organic
In the flexible organic
The barrier film 6 is not particularly limited as long as the bonding surface is formed of a resin, and a known film in the technical field can be used. For example, a barrier film 6 in which a barrier layer or the like is formed on a substrate such as PET or PEN can be used.
上記の実施形態では、樹脂フィルムが、基板３、偏光フィルム４、位相差フィルム５及びバリアフィルム６である場合を例にして説明したが、それ以外の様々な樹脂フィルムを用いる場合にも適用可能なことは言うまでもない。
In the above embodiment, the case where the resin film is the
以下の実験により本発明の詳細を説明するが、これらによって本発明が限定されるものではない。
（サンプルＡの作製）
２つのＰＥＴフィルム（１．０ｉｎ（２．５４ｃｍ）×２１ｃｍ×５０μｍ）の片面をガス（酸素ガス、アルゴンガス又は酸素とアルゴンとの混合ガス）雰囲気下でプラズマ処理した後、プラズマ処理した面を重ね合わせ、１５０℃の温度に加熱しながら２ＭＰａの圧力で加圧することによって接合させた。
（サンプルＢの作製）
２つのＰＥＴフィルム（１．０ｉｎ×２１ｃｍ×５０μｍ）の片面に極端紫外線を照射した後、極端紫外線を照射した面を重ね合わせ、７０℃の温度に加熱しながら０．３ＭＰａの圧力で加圧することによって接合させた。
（サンプルＣの作製）
２つのＰＥＴフィルム（１．０ｉｎ×２１ｃｍ×５０μｍ）を市販の感圧接着剤を用いて接合させた。ＰＥＴフィルムの間の感圧接着剤の層は２５μｍとした。
Although the following experiment demonstrates the detail of this invention, this invention is not limited by these.
(Preparation of sample A)
One surface of two PET films (1.0 in (2.54 cm) × 21 cm × 50 μm) is plasma-treated in a gas (oxygen gas, argon gas, or mixed gas of oxygen and argon) atmosphere, and then the plasma-treated surface is treated. The layers were joined together by applying pressure of 2 MPa while heating to a temperature of 150 ° C.
(Preparation of sample B)
After irradiating one side of two PET films (1.0 in × 21 cm × 50 μm) with extreme ultraviolet rays, the surfaces irradiated with extreme ultraviolet rays are overlapped and pressurized at a pressure of 0.3 MPa while heating to a temperature of 70 ° C. Was joined by.
(Preparation of sample C)
Two PET films (1.0 in × 21 cm × 50 μm) were joined using a commercially available pressure sensitive adhesive. The pressure sensitive adhesive layer between the PET films was 25 μm.
上記で得られた各サンプルについて、引張試験機を用い、１８０℃におけるピール試験を行った。
その結果、サンプルＣの剥離強度は１．３ｋｇｆ／ｉｎであり、感圧接着剤の層部分での剥離が確認された。これに対してサンプルＡ及びＢは、接合部での剥離が確認されず、剥離強度を高めるとＰＥＴフィルムが破けてしまった。
About each sample obtained above, the peeling test in 180 degreeC was done using the tensile tester.
As a result, the peel strength of sample C was 1.3 kgf / in, and peeling at the layer portion of the pressure-sensitive adhesive was confirmed. On the other hand, in Samples A and B, peeling at the joint was not confirmed, and when the peel strength was increased, the PET film was broken.
次に、サンプルＡ及びＣについて、曲げ試験を行った。曲げ試験は、曲率半径Ｒ２ｍｍ、Ｒ５ｍｍ及びＲ３０ｍｍの条件で１００００回繰り返し行った。そして、曲げ試験の繰り返し回数に対する透過率、ヘイズ値及び剥離強度の変化を評価した。ヘイズ値及び透過率は分光光度計（コニカミノルタ株式会社製ＣＭ１０００）を用い、条件をＣ光源、波長域３８０ｎｍ〜７８０ｎｍとして測定した。 Next, a bending test was performed on samples A and C. The bending test was repeated 10,000 times under the conditions of curvature radii R2 mm, R5 mm, and R30 mm. And the change of the transmittance | permeability with respect to the repetition frequency of a bending test, a haze value, and peeling strength was evaluated. The haze value and transmittance were measured using a spectrophotometer (CM1000 manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) under the conditions of a C light source and a wavelength range of 380 nm to 780 nm.
曲げ試験の繰り返し回数に対する透過率及びヘイズ値の変化率を図４及び５にそれぞれ示す。図４及び５において、ＰＡＳ Ｒ３０は、曲率半径Ｒ３０ｍｍの条件で曲げ試験を行ったサンプルＣ、ＰＡＳ Ｒ５は、曲率半径Ｒ５ｍｍの条件で曲げ試験を行ったサンプルＣを意味し、ＰＡＳ Ｒ２は、曲率半径Ｒ２ｍｍの条件で曲げ試験を行ったサンプルＣを意味する。また、Ｌｅｓｓ Ｒ３０は、曲率半径Ｒ３０ｍｍの条件で曲げ試験を行ったサンプルＡ、Ｌｅｓｓ Ｒ５は、曲率半径Ｒ５ｍｍの条件で曲げ試験を行ったサンプルＡ、Ｌｅｓｓ Ｒ２は、曲率半径Ｒ２ｍｍの条件で曲げ試験を行ったサンプルＡを意味する。
また、曲げ試験の繰り返し回数に対する剥離強度の変化を表１に示す。
The change rate of the transmittance and the haze value with respect to the number of repetitions of the bending test are shown in FIGS. 4 and 5, respectively. 4 and 5, PAS R30 means sample C which has been subjected to a bending test under the condition of a radius of curvature R30 mm, PAS R5 means sample C which has been subjected to a bending test under the condition of a radius of curvature R5 mm, and PAS R2 represents the curvature. It means Sample C which has been subjected to a bending test under the condition of radius R2 mm. Less R30 is a sample A subjected to a bending test under the condition of a curvature radius R30 mm, Less R5 is a sample A subjected to a bending test under a condition of a curvature radius R5 mm, and Less R2 is a bending test under a condition of the curvature radius R2 mm. Means sample A.
Table 1 shows the change in peel strength with respect to the number of repetitions of the bending test.
図４に示されているように、サンプルＡ及びＣともに、曲げ試験の繰り返し回数に対する透過率の大きな変化は確認されなかった。また、表１に示されているように、サンプルＡは、サンプルＣに比べて、曲げ試験の繰り返し回数に対する剥離強度が大きかった。さらに、曲げ試験の繰り返し回数に対するヘイズ値は、サンプルＡでは特に変化がなかったものの、曲率半径Ｒ５ｍｍ又はＲ２ｍｍの条件で曲げ試験を行ったサンプルＣにおいて、繰り返し回数が１００００回となった場合に大きく変化した。 As shown in FIG. 4, in both samples A and C, no significant change in transmittance with respect to the number of repeated bending tests was confirmed. Further, as shown in Table 1, Sample A had a higher peel strength than the sample C with respect to the number of repeated bending tests. Further, the haze value with respect to the number of repetitions of the bending test is not particularly changed in the sample A, but is large when the number of repetitions is 10,000 in the sample C subjected to the bending test under the condition of the curvature radius R5 mm or R2 mm. changed.
以上の結果からわかるように、本発明によれば、接着剤を用いることなく、隣接する樹脂フィルムの間を強固に接合することにより、曲げ応力に繰り返し曝されることによる白濁化を防止することが可能なフレキシブル有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することができる。 As can be seen from the above results, according to the present invention, it is possible to prevent white turbidity due to repeated exposure to bending stress by firmly bonding between adjacent resin films without using an adhesive. It is possible to provide a flexible organic EL display device and a method for manufacturing the same.
１ フレキシブル有機ＥＬ表示装置、２ 有機ＥＬ表示パネル、３ 基板、４ 偏光フィルム、５ 位相差フィルム、６ バリアフィルム。
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