KR101418196B1 - 봉지된 기능 소자 - Google Patents
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Abstract
히트 시일이라는 간편한 공정으로 확실히 봉지되고, 장수명으로 할 수 있음과 함께 박형화가 가능한 액정 표시 소자, 유기 EL 등의 소자, 면상(狀) 발광체, 광 디바이스, 태양 전지 등의 기능 소자를 제공한다.
본 발명은, 기재층(W), 기능 소자층(X), 봉지용 적층 필름(Z)을 갖는 봉지된 기능 소자로서, 기재층(W)과 봉지용 적층 필름(Z)의 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 히트 시일에 의해 밀착 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 봉지된 기능 소자에 관한 것이다.
봉지용 적층 필름은, 히트 시일성 열가소성 수지층(E), 흡수층(F), 가스 배리어층(G)이 이 순서로 적층되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 기재층(W), 기능 소자층(X), 봉지용 적층 필름(Z)을 갖는 봉지된 기능 소자로서, 기재층(W)과 봉지용 적층 필름(Z)의 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 히트 시일에 의해 밀착 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 봉지된 기능 소자에 관한 것이다.
봉지용 적층 필름은, 히트 시일성 열가소성 수지층(E), 흡수층(F), 가스 배리어층(G)이 이 순서로 적층되어 있는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 액정 표시 소자, 유기 EL 등의 소자, 면상(狀) 발광체, 광 디바이스, 태양 전지 등의 유기 기능 소자를 비롯한 기능 소자가 간편한 공정에 의해 확실히 봉지되어, 특히 박형의 소자로 하는 것이 가능한 봉지된 기능 소자에 관한 것이다.
유기 EL은, 경량, 박형이며 눈에 부드러운 면상 발광체로서, 휴대전화, 시계, 디스플레이 등에 이용되고 있다. 그러나, 유기 EL은 외부로부터의 흡습에 의해 발광량이 저하된다. 이 때문에, 장기간 안정된 발광량을 유지하기 위해, 유기 EL을 가스 배리어 성막으로 봉지하는 것도 행해지고 있다.
또한, 유기 EL의 봉지에 플라스틱 필름이 사용되어, 히트 시일하는 것에 의해 봉인하는 것이 알려져 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3).
또한, 이들 플라스틱 필름은, 표시부가 시인할 수 있는 투명성과 표면 평활성이 요구되고 있다. 또한, EL 기판 상에 형성된 소자부의 열화를 방지하기 위해, 산소 및 수증기의 차단성이 우수한 가스 배리어성과 핀홀이 없는 필름이 요구되고 있다.
또한, 최근은, 유기 EL 소자 등의 유기 소자를 비롯한 기능 소자 그 자체를 추가로 박형화, 소형화하는 것이 요구되고 있다. 그 때문에, 봉지된 기능 소자의 박형화도 요망되고 있다.
본 발명은, 유기 EL이나 태양 전지 등의 기능 소자를 확실히 봉지하고, 추가로 박형화, 소형화하는 것이 가능한 히트 시일에 의해 봉지된 기능 소자에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 기재층(W), 기능 소자층(X), 봉지용 적층 필름(Z)을 갖는 봉지된 기능 소자로서, 기재층(W)과 봉지용 적층 필름(Z)의 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 히트 시일에 의해 밀착 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 봉지된 기능 소자에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 태양으로서는, 봉지용 적층 필름(Z)이 가스 배리어층(G)과 히트 시일성 열가소성 수지층(E)을 갖고 있다. 더욱 바람직한 태양에서는, 봉지용 적층 필름이, 히트 시일성 열가소성 수지층(E), 흡수층(吸水層)(F), 가스 배리어층(G)을 갖고 있고, 그들이 이 순서로 적층되어 있다.
또한, 기재층(W)으로서는, 유리 기판, 가스 배리어성 필름층, 또는 절연층을 부여한 금속 박판이 적합하다.
본 발명에서, 기재층(W)과 봉지용 적층 필름(Z)이 밀착 일체화하는 태양으로서는, 그들의 주변부, 또는 전체 면이 히트 시일성 열가소성 수지층(E)의 히트 시일에 의해 밀착 일체화되어 있는 것이 특히 적합하다.
본 발명에 사용되는 가스 배리어성 필름의 층으로서는, 투명 기재 필름(Wa), 무기 박막층(Wb)을 개재시키거나 개재시키지 않고, 불포화 카복실산 및/또는 그 유도체로 이루어지는 폴리머를 포함하는 투명 수지층(Wc)으로 이루어지고, 이들 층이 이 순서로 적층되어 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 봉지된 기능 소자는, 히트 시일이라는 간편한 공정으로 확실히 봉지되고, 특히 봉지에 가스 배리어성 필름을 사용하는 경우는, 그것에 의하여 기능 소자를 장수명으로 할 수 있음과 함께 봉지된 기능 소자의 박형화가 가능하다.
도 1은 본 발명의 봉지된 기능 소자를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 봉지된 기능 소자의 다른 실시 형태를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 봉지된 기능 소자의 다른 실시 형태를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 봉지된 기능 소자의 다른 실시 형태를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 봉지된 기능 소자의 다른 실시 형태를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 봉지된 기능 소자의 다른 실시 형태를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 봉지된 기능 소자의 다른 실시 형태를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 봉지된 기능 소자의 다른 실시 형태를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 봉지된 기능 소자의 다른 실시 형태를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 봉지된 기능 소자의 다른 실시 형태를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 봉지된 기능 소자의 다른 실시 형태를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 봉지된 기능 소자의 다른 실시 형태를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 봉지된 기능 소자의 다른 실시 형태를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 봉지된 기능 소자의 다른 실시 형태를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 봉지된 기능 소자의 다른 실시 형태를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 봉지된 기능 소자는, 기재층(W), 기능 소자층(X), 봉지용 적층 필름(Z)을 갖는 봉지된 기능 소자로서, 기재층(W)과 봉지용 적층 필름(Z)의 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 히트 시일에 의해 밀착 일체화되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 히트 시일성 열가소성 수지층(E)의 소재는, 기재층(W)에 융착하는 것에 의해 기능 소자가 밀봉되는 것이면 특별히 한정되지 않는다.
여기서, 기능 소자층(X)으로 이루어지는 기능 소자는 고도의 밀봉성이 요구되는 디바이스이며, 구체적으로는 액정 표시 소자, 유기 EL 등의 소자, 면상 발광체, 광 디바이스, 태양 전지 등의 유기 기능 소자를 들 수 있다.
기능 소자층(X)은 보통 기재층(W)의 표면에 설치되지만, 봉지용 적층 필름(Z) 측의 표면에 설치되어 있어도 좋다.
또한, 봉지용 적층 필름(Z)은 미리 히트 시일성 열가소성 수지층(E)과 일체화되어 있어도 좋지만, 기능 소자를 히트 시일에 의해 봉지한 것에 의해, 밀봉 일체화 후에 적어도 일부가 히트 시일성 열가소성 수지층(E)을 갖는 구성으로 되어 있으면 좋다.
따라서, 본 발명의 봉지된 기능 소자는, 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이, 적어도 히트 시일되는 부분에 설치되어 있으면 좋고, 반드시 전체 면에 설치되어 있을 필요는 없다. 또한, 히트 시일 전에 봉지용 적층 필름(Z)으로서 히트 시일성 열가소성 수지층(E)과 반드시 일체화된 것일 필요는 없고, 제조 과정에서, 순차 적층하여 형성하는 것도 행해진다.
단, 본 발명의 봉지된 기능 소자의 생산 효율의 관점에서, 봉지용 적층 필름(Z)으로서, 히트 시일 전에 미리 히트 시일성 열가소성 수지층(E)과 일체화시켜 둔 쪽이 바람직하다.
본 발명의 봉지된 기능 소자의 실시 태양을 도면과 함께 설명한다.
도 1은, 본 발명에서 바람직한 봉지된 기능 소자를 모식적으로 나타낸 예를 나타내는 단면도이다.
도시된 바람직한 봉지된 기능 소자는, 기재층(W), 기능 소자층(X), 히트 시일성 열가소성 수지층(E), 및 흡수층(F)을 포함하는 봉지용 적층 필름(Z)으로 이루어진다.
히트 시일성 열가소성 수지층(E)은 기능 소자층(X)과 흡수층(F) 사이를 충전(充塡)하도록 형성되는 것이며, 봉지된 기능 소자의 히트 시일부인 단부까지 설치되어 있다. 이와 같이 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 기재층(W), 및 기능 소자층(X)과 흡수층(F) 사이를 충전하도록 형성되는 것에 의해, 기능 소자(X)와의 접촉에 의해 기능 소자를 훼손시켜 버리는 것과 같은 흡수층(F)의 경우에도 기능 소자층(X)과의 접촉을 방지할 수 있다.
또한, 봉지된 기능 소자를 대형화한 경우, 흡수층(F)과 기능 소자층(X) 사이, 또는 히트 시일성 열가소성 수지층(E)과 가스 배리어층(G) 사이에 빈틈(간극)이 있으면, 그 간극에 의해 가스 배리어층(G)의 응력의 밸런스에 불균형이 생겨, 경시적으로 그 간극을 메우는 것과 같은 방향으로 가스 배리어층(G)이 변형되는 경우가 있다. 이러한 가스 배리어층(G)의 변형에 의해, 기능 소자가 충분히 기능할 수 없어질 가능성이 있기 때문에, 기능 소자의 대형화 등이 곤란하게 되는 경우가 있다. 예컨대, 기능 소자로서 유기 EL이 봉지되어 있는 경우에는, 가스 배리어층(G)의 변형에 의해 발광이 불균일하게 될 가능성이 있다. 따라서, 본 발명에서는, 이러한 간극이 생기지 않도록 봉지를 행하는 것이 필요하며, 본 발명의 구성에 의하면 그것을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 봉지된 기능 소자를 구성하는 봉지용 적층 필름(Z)은, 상술한 것과 같이 반드시 사전에 작성해 둘 필요는 없고, 기재층(W)에 기능 소자층(X),히트 시일성 열가소성 수지층(E), 가스 배리어층(G)을 순차적으로 재치(載置)한 상태에서, 히트 시일함으로써 봉지용 적층 필름(Z)을 형성할 수도 있다.
본 발명의 봉지된 기능 소자의 제조에 대해서는, 가스 배리어층(G)과 기재층(W) 사이의 간극이 없는 구조가 되도록 제조하는 것이 필요하기 때문에 히트 시일 전에 진공 처리하는 것이 바람직하다.
이하에 본 발명의 봉지된 기능 소자의 제조 방법의 구체예를 설명한다.
도 1 내지 도 8에, 본 발명의 봉지된 기능 소자를 모식적으로 나타낸 예의 단면도를 나타낸다.
도 1의 봉지된 기능 소자에서는, 평탄한 기재층(W) 상에, 기능 소자층(X)이 밀접하게 놓여지고, 봉지용 적층 필름(Z)이 그 위를 덮도록 적층되고, 기재층(W)과 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 히트 시일에 의해 밀착 일체화되어 있다.
봉지용 적층 필름(Z)은, 가스 배리어층(G)과 히트 시일성 열가소성 수지층(E)으로 구성되어 있고, 더욱 바람직한 태양에 의하면, 히트 시일성 열가소성 수지층(E), 흡수층(F), 가스 배리어층(G)으로 이루어지는 구성으로 되어 있다.
봉지용 적층 필름(Z)에는, 그 전체 면에 히트 시일성 열가소성 수지층(E)을 설치하여도 좋고, 또한, 기재층(W) 상에 설치된 기능 소자를 둘러싸는 주변부에만 히트 시일성 열가소성 수지층(E)을 설치하여도 좋다.
기재층(W) 측의 면과 봉지용 적층 필름(Z)의 히트 시일성 열가소성 수지층(E) 측의 면을 접합하고, 진공 처리한 후, 기재층(W)의 주변부 또는 전체 면에 가열 바, 가열 롤 등을 바짝 대어 히트 시일을 행한다. 기재층(W)과 봉지용 적층 필름(Z)의 히트 시일성 열가소성 수지층(E) 측을 맞대어, 편측 또는 양측에서 가열 바, 가열 롤 등의 가열 수단을 그 주위 또는 전체 면에 바짝 대어, 이에 의해 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 가열 용융하고, 기재층(유리 기판, 유리 박막, 가스 배리어성 필름층 등)(W)과 봉지용 적층 필름(Z)을 강고하게 밀착 일체화할 수 있다.
기재층(W)과 봉지용 적층 필름(Z)을 히트 시일에 의해 일체화하는 경우, 기능 소자를 훼손하지 않도록 할 필요가 있고, 기능 소자의 종류에도 의존하지만, 일반적으로는 예컨대 기능 소자의 표면의 온도가 120℃를 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 히트 시일 시에 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 가열되어, 그 열가소성 수지가 봉지용 적층 필름(Z)의 단부로부터 밀려나와, 밀려나옴 부를 형성함으로써 가스 배리어층(G)과 기재층(W)의 단면 부분의 일부 또는 전부를 밀려나온 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 덮어지기 때문에 특히 적합하다. 한편, 이 밀려 나옴 부의 형성은 히트 시일의 가압 시에 일시적으로 형성되어 있어도 단면 부분을 피복하는 것이 가능하다. 히트 시일의 가압 시에 일시적으로 형성된 밀려나옴 부가 원래로 돌아가 평탄하게 될 때에 단면 부분에 히트 시일성 열가소성 수지층(E)을 구성하는 일부 수지가 잔존하여, 단면 부분을 덮기 때문이라고 생각된다.
또한, 히트 시일을 행하는 태양에는, 가열 바, 가열 롤 등에 의한 방법 외에, 마이크로파를 이용하는 유전(誘電) 가열, 초음파 가열, 레이저 빔을 이용하는 방법 등이 예시된다.
또한, 기재층(W)의 기능 소자층(X) 측의 면과 봉지용 적층 필름(Z)의 히트 시일성 열가소성 수지층(E) 측의 면을 중첩하여, 편측 또는 양측에서 가열 바를 바짝 대는 때에는, 생산 효율의 관점에서 기능 소자층(X)의 주위 사방을 동시에 히트 시일하기 위해서, 口자 글자 형상의 가열 바 등에 의한 가열 방법을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 봉지된 기능 소자는 기능 소자의 측면 및/또는 표면에 충전층(Y)을 설치하여도 좋다.
충전층(Y)은 기능 소자의 측면 및/또는 표면에 설치하는 것이 바람직하며, 그 위치에 의해서 기능 소자를 수분으로부터 보호하고, 봉지된 기능 소자의 변형을 방지하고, 기능 소자의 표면에 흡수층(F) 등이 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 기능 소자를 수분으로부터 보호하기 위해서 충전층(Y)을 설치하는 경우에는 기능 소자의 측면 주변부에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 봉지된 기능 소자의 변형의 방지를 목적으로 하여 충전층(Y)을 설치하는 경우에는 기재층(W) 또는 기능 소자의 표면과 봉지용 적층 필름(Z) 사이를 잇도록 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 기능 소자 표면에의 흡수층(F) 등의 접촉 방지를 목적으로 하여, 충전층(Y)을 설치하는 경우에는 기능 소자와 흡수층(F) 사이에 충전층(Y)을 설치하는 것이 바람직하다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태를 모식적으로 나타낸 일례의 단면도이다.
도 2에서는, 기능 소자의 측면 및 표면에 충전층(Y)이 설치되고, 기능 소자의 표면에 설치된 충전층(Y)은 흡수층(F)과의 사이의 공간을 충전하도록 설치되어 있다. 이 태양은, 봉지된 기능 소자 자체의 형상 안정성이 우수하고, 기능 소자 표면에의 흡수층(F)의 접촉이 방지되어, 기능 소자가 수분으로부터 보호되기 때문에 특히 적합하다.
한편, 본 발명에서는, 기재층(W)으로서 유리 기판을 이용하는 경우뿐만 아니라, 가스 배리어성 필름층, 금속 박 라미네이트 필름 등을 이용할 수 있다.
도 3 내지 도 8은, 본 발명의 다른 태양을 모식적으로 나타낸 예의 단면도이다.
도 3에서는, 흡수층(F)과 기능 소자층(X)가 서로 인접하도록 설치되어 있다. 또한, 흡수층(F)과 기능 소자층(X)의 주위를 덮도록 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 설치되어 있다. 본 실시 형태의 봉지된 기능 소자에서는 기능 소자층(X)과 흡수층(F)이 인접하고 있으므로, 기능 소자의 훼손의 원인이 되기 쉬운 수분에 의한 기능 소자의 훼손을 효과적으로 방지할 수 있기 때문에 바람직하다.
도 4에서는, 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 기능 소자의 측면 주변부에만 설치되어 있고, 기능 소자층(X)과 흡수층(F)이 인접하도록 설치되어 있다. 본 실시 형태의 봉지된 기능 소자에서는, 기능 소자층(X)과 흡수층(F)이 인접하고 있으므로, 기능 소자의 훼손의 원인이 되기 쉬운 수분에 의한 기능 소자의 훼손을 효과적으로 방지할 수 있다는 것에 더하여, 평평한 봉지된 기능 소자를 얻는 것이 용이해져서 바람직하다.
도 5에서는, 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 기능 소자의 주변부에만 설치되어 있고, 또한 흡수층(F)도 기능 소자의 측면의 주위에 설치되어 있다. 본 실시 형태의 봉지된 기능 소자에서는 수분이 침입하기 쉬울 가능성이 있는 히트 시일성 열가소성 수지층(E)으로부터 침입하여 온 수분을 흡수층(F)이 기능 소자층(X)에 도달하기 전에 포착하기 때문에, 효과적으로 수분에 의한 기능 소자의 훼손을 방지할 수 있어, 바람직하다.
도 6에서는, 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 기능 소자의 표면을 포함하는 전체 면에 걸쳐 설치되어 있고, 흡수층(F)은 기능 소자 측면의 주위에만 설치되어 있다. 본 실시 형태의 봉지된 기능 소자에서는, 히트 시일성 열가소성 수지층(E)으로부터 침입하여 온 수분을 흡수층(F)이 기능 소자층(X)에 도달하기 전에 포착하기 때문에, 효과적으로 수분에 의한 기능 소자의 훼손을 방지할 수 있고, 전체 면에 걸쳐 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 설치되어 있으므로, 봉지된 기능 소자가 보다 강고하게 안정적으로 고정되기 때문에 바람직하다. 또한, 본 실시 형태의 봉지된 기능 소자의 제조 시에 히트 시일성 열가소성 수지층(E)으로 되는 필름을 절단하는 등의 전처리가 불필요하기 때문에, 제조 효율도 보다 바람직하다.
도 7에서는, 기재층(W)을 가스 배리어층(G)에 의해 기능 소자(X) 측에서 피복할 뿐만 아니라, 기재층(W)의 측에도, 가스 배리어층(G)을 설치하고, 흡수층(F)도 쌍방의 가스 배리어층(G)에 2개소에 설치하여, 기재층(W) 및 기능 소자와 가스 배리어층(G), 흡수층(F)의 사이를 메우도록 하면서 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 전체 면에 걸쳐 설치되어 있다. 본 실시 형태의 봉지된 기능 소자에서는 기능 소자의 양측에 흡수층(F)을 갖기 때문에, 효과적으로 수분에 의한 기능 소자의 훼손을 방지할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 기재층(W)이 가스 배리어층(G)에 설치되어 있기 때문에, 봉지된 기능 소자에 굴곡성을 갖게 하는 것이 가능한 점에서 바람직하다.
도 8에서는, 도 2의 태양에서 흡수층(F)의 부분에 히트 시일성 열가소성 수지층(E)을 설치하지 않은 것이다. 수분이 침입할 가능성이 있는 히트 시일성 열가소성 수지층(E)에는 흡수층(F)이 설치되고, 추가하여 충전층(Y)으로 기능 소자가 덮여지고 있으므로, 수분뿐만 아니라 가스의 차단 효과도 매우 높고, 효과적으로 기능 소자를 외부로부터의 수분이나 가스에 의한 훼손으로부터 보호할 수 있다. 한편, 발광 기능 소자, 또는 수광 기능 소자 등 기능 소자의 종류에 따라, 봉지된 기능 소자의 외부로의 광투과성이 필요한 경우에는 이 구성에 사용되는 흡수층(F)은 그 한쪽, 또는 양쪽이 빛을 투과하는 것이 적합하다.
봉지용 적층 필름(Z)
봉지용 적층 필름(Z)은, 가스 배리어성과 히트 시일성을 갖는 적층 필름이다. 그를 위해, 봉지용 적층 필름(Z)은 일반적으로, 가스 배리어층(G)과 히트 시일성 열가소성 수지층(E)을 갖는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 바람직한 태양은, 봉지용 적층 필름(Z)이, 히트 시일성 열가소성 수지층(E), 흡수층(F), 가스 배리어층(G)이 이 순서로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 봉지된 기능 소자이다. 이 구성으로 함으로써, 흡수층(F)의 흡수제와 기능 소자(X)가 접하지 않고, 격리될 수 있다. 이 때문에, 예컨대, 유기 EL의 경우는, 유기 EL의 소자와 흡수층이 직접적으로는 접하지 않아, 유기 EL의 다크 스폿의 발생을 미연에 방지할 수 있다.
봉지용 적층 필름(Z)을 구성하는 가스 배리어층(G)에는, 여러가지의 가스 배리어성 필름, 금속 박막 등을 이용할 수 있다.
가스 배리어성 필름에는, 졸겔을 이용한 필름, 아크릴계 모노머를 이용한 필름 등이 예시되고, 이하에 기재하는 기재층(W)으로서 사용되는 가스 배리어성 필름으로부터 선택되는 재료를 이용할 수 있다.
가스 배리어층(G)에 금속 박막을 이용하는 경우에는, 그 금속의 종류에는 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 구리, 황동, 구리 합금, 알루미늄, 스테인레스, 주석, 니켈 등이 있다. 이들 중에서는, 특히 알루미늄 박, 스테인레스 박이 적합하다. 금속 박의 두께는 보통 5 내지 200 마이크론(㎛)이며, 그 중에서도 6 내지 100 마이크론이 적합하다. 이들의 금속 박은, 화학 증착법, 물리 증착법 또는 스퍼터링 등으로 형성시킨 것이어도 좋다.
또한, 봉지용 적층 필름(Z)을 구성하는 히트 시일성 열가소성 수지층(E)에 사용되는 열가소성 수지는, 기재층(W)과의 히트 시일 시에 아웃가스 등에 의해 기능 소자를 훼손하는 등, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 한 특별히 한정되지 않지만, 그 중에서도 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌과 탄소수 4 내지 8의 α-올레핀의 랜덤 공중합체인 LLDPE, 에틸렌·프로필렌 공중합체, 에틸렌·1-뷰텐 공중합체, 에틸렌-1-헥센 공중합체, 에틸렌-1-옥텐 공중합체 등의 에틸렌·α-올레핀 공중합체 엘라스토머, 프로필렌·에틸렌 공중합체, 프로필렌·에틸렌·1-뷰텐 공중합체 등의 프로필렌계 엘라스토머, 뷰텐·에틸렌 공중합체 등의 뷰텐계 엘라스토머, 에틸렌·아세트산바이닐 공중합체, 에틸렌·아크릴산 공중합체 등의 에틸렌과 극성 모노머의 공중합체가 적합한 예로서 예시된다.
이들은, 추가로, 아크릴산, 말레산, 무수 말레산이나 에폭시기 함유 모노머 등의 극성기 함유 모노머로 변성된 것이어도 좋다.
히트 시일성 열가소성 수지층(E)의 두께는, 보통 0.5 내지 300 마이크론, 그 중에서도 1 내지 100 마이크론이 적합하다.
이들의 히트 시일성 열가소성 수지층(E)을 적층하는 방법에는, 라미네이트에 의해 적층하는 방법, 코팅에 의해 코팅층으로서 적층하는 방법이 있다.
이러한 층 중에서도, 코팅제로서는, 에틸렌-아세트산바이닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-메타크릴산나트륨염 공중합체 등의 아이오노머가 예시된다.
이와 같이, 히트 시일성 열가소성 수지층(E)에는, 가열 용융에 의해, 다른 재료에 용융 고착하는 것이면, 특별히 한정하지 않고 이용할 수 있다. 가열 용융 시에 가스를 발생시켜, 기능 소자층(X)에 악영향을 주는 것은 피해야 된다. 이러한 재료로서, 상기 중에서도, 아크릴산, 무수 말레산, 이들의 유도체가 그래프트된 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀이 적합하다.
본 발명의 봉지된 기능 소자를 구성하는 충전층(Y)을 구성하는 소재로서는, 기능 소자를 훼손하는 등, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 한 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 열가소성 수지, 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트 등의 자외선 경화 수지, 전리 방사선 경화 수지, 열경화성 수지 등의 수지여도 좋고, 산화칼슘 등의 무기 물질, 엘라스토머 등의 점착성을 갖는 소재여도 좋다.
또한, 충전층(Y)은 상기 수지에 흡수 성능을 갖는 것이어도 좋다. 충전층(Y)에 예컨대 흡수층(F)의 소재를 사용함으로써 흡수성을 부여할 수 있고, 상기 봉지용 적층 필름(Z)을 구성하는 히트 시일성 열가소성 수지층(E)을 충전층(Y)으로서 설치하는 것도 가능하다.
흡수층(F)에 사용되는 흡수제에는, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 한 특별히 제한은 없고, 공지된 흡습제, 물과 반응하는 화합물, 예컨대 유기 금속 화합물, 평균 입자 직경이 90 마이크론(㎛) 이하인 분말상 무기 산화물, 예컨대, 산화바륨, 산화칼슘, 산화스트론튬 등이 있다.
본 발명에서, 봉지용 적층 필름(Z)은, 미리 히트 시일성 열가소성 수지층(E), 흡수층(F), 가스 배리어층(G)을 이 순서로 적층하여 일체로 한 적층 필름으로서 준비해 두고, 후기하는 기재층(W), 기능 소자층(X)과 함께 기능 소자를 제조할 수 있다. 또한, 후기하는 기재층(W), 기능 소자층(X)에, 우선, 히트 시일성 열가소성 수지층(E)을 적층하고, 다음으로, 흡수층(F)을 설치하고, 그 위에서 가스 배리어층(G)을 설치한 후에, 히트 시일을 실시하여, 봉지할 수 있다.
기능
소자층
(X)
기능 소자층(X)에는, 기능 소자란 고도의 밀봉성이 요구되는 디바이스인 것으로부터, 액정 표시 소자, 유기 EL 등의 소자, 면상 발광체, 광 디바이스, 태양 전지 등의 유기 기능 소자, 무기 EL 등의 무기 기능 소자가 예시된다.
기재층
(W)
기재층(W)에는, 유리 기판, 유리 박막, 가스 배리어성 필름, 금속 박 라미네이트 필름, 그 밖의 가스 배리어성을 갖는 재료가 사용된다. 그 중에서도, 기재층(W)에 가스 배리어성 필름을 이용하면, 가공이 용이하게 되어 적합하다.
가스
배리어성
필름
가스 배리어층(G) 또는 추가로 기재층(W)을 형성하는 가스 배리어성 필름으로서는, 종래 공지된 여러가지의 가스 배리어성 필름을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 가스 배리어성 필름이, 투명 기재 필름(Wa), 무기 박막층(Wb), 투명 수지층(Wc)을 포함하고, 이들의 층이 이 순서로 적층된 적층 필름인 것이 바람직하다. 또한, 가스 배리어성 필름의 다른 바람직한 태양에는, 무기 박막층(Wb)을 갖지 않는 것, 즉 투명 기재 필름(Wa)과 투명 수지층(Wc)을 포함하는 적층 필름이 있다.
이하에 이 바람직한 가스 배리어성 필름을 구성하는 각 층을 설명한다.
투명 기재 필름(
Wa
)
가스 배리어성 필름의 투명 기재 필름(Wa)으로서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리-4-메틸-1-펜텐 등의 폴리올레핀 수지, 폴리스타이렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 폴리설폰, 폴리에터설폰, 폴리에스터, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리알릴레이트, 폴리아세테이트, 폴리아마이드계 수지 등의 투명성을 갖는 수지로 이루어지는 필름이 예시될 수 있다. 이들은, 미연신 필름이어도, 1축 또는 2축 방향으로 연신된 필름이어도 좋다.
가스 배리어성 필름을 구성하는 투명 기재 필름(Wa)의 두께는 보통 10㎛ 내지 250㎛ 정도이며, 이용하는 용도에 따라, 필름의 자립성, 취급성, 내충격성 등을 고려하여 결정할 수 있다.
무기 박막층(
Wb
)
무기 박막층(Wb)에는, 규소, 알루미늄, 타이타늄, 지르코늄, 주석, 마그네슘, 인듐 등의 산화물, 질화물, 불화물의 단체, 또는 그들의 복합물 등으로 이루어지고, 특히 산화알루미늄은, 무색 투명이며, 끓임·레토르트 내성 등의 특성도 우수하여, 광범위한 용도에 이용할 수 있다.
무기 박막층(Wb)을 형성하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 화학 증착법, 물리 증착법 또는 스퍼터링에 의해 박막을 형성하는 방법이 있다. 이들 무기 박막층은, 투명 기재 필름(Wa) 상에 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 표면 평활성이 우수한 형상의 막을 얻기 위해서는, 투명 기재 필름(Wa)의 표면과, 투명성이 있는 무기 박막을 형성시킬 때에 있어서의 무기 원자나 무기 분자, 무기 화합물의 결합 반응이 빠르게 행해지는 것이 바람직하다. 배리어성의 관점에서 이들의 결합 반응을 신속히 행하기 위해서는, 그 무기 원자나 무기 분자, 무기 화합물이 자유 라디칼을 갖는 등, 화학적으로 활성인 분자 종 또는 원자 종인 것이 바람직하다.
따라서, 성막법으로서는 화학 증착법, 물리 증착법 또는 스퍼터링이 적합하며, 그 중에서도 화학적 기상 증착법(CVD법)이 바람직하다. 이에 의해, 투명 기재 필름(Wa)의 표면과, 질화규소나 산화질화규소 등의 규소를 함유하는 화학적으로 활성인 분자 종이 빠르게 반응할 수 있고, 무기 박막층(Wb)의 표면의 평활성이 개량되고, 향상되어, 표면에 발생하는 미세 구멍을 적게 할 수 있다.
CVD법 중에서도, 가스 분자를 발열체에 의해 분해 활성화시켜 기판에 성막을 행하는, 이른바 촉매 CVD법(CatCVD법)을 이용하는 것이 바람직하다. 이에 의하면, 치밀한 투명 무기 박막을 얻을 수 있고, 우수한 가스 배리어성을 갖고, 또한 응력이 낮은, 즉 유연성이 있는 막을 형성할 수 있다.
본 발명에서의 무기 박막층(Wb)의 막 두께는, 가스 배리어 성능, 및 가스 배리어 성능을 유지할 수 있는 내굴곡성의 관점에서, 보통 5 내지 500nm, 바람직하게는 10 내지 200nm이다.
투명 수지층(
Wc
)
본 발명에서의 투명 수지층(Wc)에는, 우수한 배리어성을 얻기 위해서 불포화 카복실산 및/또는 그 유도체로 이루어지는 폴리머를 포함하는 층이 적합하다. 불포화 카복실산 및/또는 그 유도체로부터 중합에 의해 수득된 폴리머를 투명 기재 필름(Wa)에 코팅하여도 좋고, 또는 배리어 성능의 안정성을 얻기 위해서 무기 박막층(Wb)에 코팅하는 것이 바람직하다.
또한, 불포화 카복실산 및/또는 그 유도체를, 우선, 투명 기재 필름(Wa) 또는 무기 박막층(Wb)에 코팅한 후에, 그 코팅층을 퍼옥사이드 가교, 자외선 가교 등에 의해 라디칼 중합시켜 폴리머 코팅층으로 하여도 좋다.
사용되는 불포화 카복실산 및/또는 그 유도체로서는, 중합도 20 미만의 불포화 카복실산 및 그들의 다가 금속염 등의 유도체, 에폭시아크릴레이트 화합물이 예시된다.
중합도 20 미만의 불포화 카복실산과 그의 다가 금속염 등의 유도체를, 투명 기재 필름(Wa) 또는 바람직하게는 무기 박막층(Wb)에 미리 코팅하기 위해서는, 일반적으로 이들 화합물을 포함하는 용액 상태로 코팅하고, 그 후, 코팅액의 불포화 카복실산 및/또는 그의 유도체를, 배합되는 라디칼 개시제, 자외선 등에 의해 중합시켜 투명 수지층(Wc)을 형성시키는 것이 바람직하다.
불포화
카복실산
사용되는 불포화 카복실산에는, 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산 등의 α,β-에틸렌성 불포화기를 갖는 카복실산이 적합하며, 중합도가 20 미만, 바람직하게는 단량체 또는 10 이하인 것이 바람직하다. 이들 불포화 카복실산 중에서도 단량체가 다가 금속 화합물로 완전히 중화된 염이 형성되기 쉽고, 상기 염을 중합하여 얻어지는 막의 가스 배리어성이 우수하기 때문에 바람직하다.
다가 금속 화합물
불포화 카복실산의 다가 금속염의 조제에 사용되는 다가 금속 화합물에는, 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 아연(Zn), 구리(Cu) 등의 2가 이상의 금속, 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K) 등의 1가 금속, 이들 금속의 산화물, 수산화물, 할로젠화물, 탄산염, 인산염, 아인산염, 차아인산염, 황산염 또는 아황산염 등이다. 이들 금속 화합물 중에서도, 2가 금속 화합물이 바람직하고, 특히 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화바륨, 산화아연, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 수산화바륨, 수산화아연 등이 바람직하다. 이들 2가 금속 화합물을 이용한 경우는, 상기 불포화 카복실산과의 염을 중합하여 얻어지는 막의 고습도 하에서의 가스 배리어성이 특히 우수하다. 이들은 1종 이상이 사용되며, 1종만의 사용이어도, 2종 이상을 병용하여도 좋다.
불포화
카복실산의
다가 금속염
불포화 카복실산의 다가 금속염은, 상기 중합도가 20 미만인 불포화 카복실산과 상기 다가 금속 화합물의 염이다. 이들 불포화 카복실산 다가 금속염은 1종이어도 2종 이상의 혼합물이어도 좋다. 이러한 불포화 카복실산의 다가 금속염 중에서도, 특히 (메트)아크릴산아연이 얻어지는 가스 배리어 성막의 내열수성이 우수하기 때문에 바람직하다.
에폭시아크릴레이트
화합물
에폭시아크릴레이트 화합물에는, 비스페놀A형 에폭시아크릴레이트, 1,4-뷰테인다이올다이글라이시딜에터다이아크릴레이트, 1,6-헥세인다이올다이글라이시딜에터다이아크릴레이트, 다이에틸렌글라이콜다이글라이시딜에터다이아크릴레이트, 다이프로필렌글라이콜다이글라이시딜에터다이아크릴레이트, 페놀노보락형 에폭시아크릴레이트, 카복실산 무수물 변성 에폭시아크릴레이트, 크레졸노볼락형 에폭시아크릴레이트 등이 있다.
투명 수지층(
Wc
)의 제조 방법
투명 수지층(Wc)은, 투명 기재 필름(Wa) 또는 적합하게는 무기 박막층(Wb)에 미리 코팅한 불포화 카복실산 및/또는 그의 유도체를 중합하여 제조하는 것이 바람직하다. 또한 중합에 의해 형성된 필름상의 투명 수지층(Wc)은 열 처리하는 것이 바람직하다.
투명 기재 필름(Wa) 또는 적합하게는 무기 박막층(Wb)에 불포화 카복실산 및/또는 그의 유도체의 용액을 도포하는 방법으로서는, 예컨대, 에어 나이프 코터, 다이렉트 그라비어 코터 등 공지된 도포 방법을 채용할 수 있다.
한편, 불포화 카복실산의 다가 금속염의 용액에는, 박리 강도의 향상이나 필름에의 유연성의 부여 등을 목적으로 하여 폴리바이닐알코올 등을 배합할 수도 있다.
투명 수지층(
Wc
)의 열 처리
상기 중합에 의해서 수득된 투명 수지층(Wc)은, 우수한 배리어성 향상을 얻기 위해서 열 처리하는 것이 바람직하다.
열 처리는, 투명 수지층(Wc)을 보통 30 내지 350℃, 바람직하게는 60 내지 300℃, 더욱 바람직하게는 150 내지 250℃의 온도 범위에서 행하는 것이 바람직하고, 불활성 가스 분위기 하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 압력은 특별히 한정되지 않고, 가압 하, 감압 하, 상압 하의 어느 것이어도 좋다. 가열에 의한 열 처리의 방법으로서는, 오븐 가열, 롤 가열, 원적외선 가열 등이 있다. 가열에 의한 열 처리 시간은 처리 방법에 따라 다르지만, 예컨대 오븐 가열에서는 보통 30초 내지 90분 정도이며, 그 중에서도 1분 내지 70분이 적합하며, 특히 5분 내지 60분이 적합하다.
추가로 열 처리는, 중합에 의해 수득된 투명 수지층(Wc)을 계속해서 연속적으로 열 처리하여도 좋고, 또한 필름을 일단 상온으로 되돌린 후에, 열 처리에 제공하여도 좋다. 보통은 중합에 의해 필름을 형성하는 공정과 열 처리 공정을 연속시키는 것이 제조 효율 상 바람직하다.
열 처리에 제공되는 투명 수지층(Wc)은, 중합에 의해 필름의 구조가 결정되어 있는 것으로 생각된다. 이것을 추가로 열 처리함으로써 탈수 및 막 구조가 부분적인 재배치에 의해서 보다 안정화된 필름이 되어, 가스 배리어성이 보다 안정되는 것으로 생각된다.
투명 수지층(Wc)의 두께는, 각종 용도에 의해 요구되는 제조 비용이나 표면 평활성 등에 따라 적절히 결정되고, 특별히 제한은 되지 않지만, 일반적으로는 0.1 내지 20㎛, 보다 바람직하게는 0.1 내지 10㎛이다.
투명 수지층(Wc)을 설치하는 것에 의해, 투명 기재 필름(Wa)과 무기 박막층(Wb)의 밀착성을 향상시킬 수 있어, 가스 배리어성을 개량할 수 있다.
또한, 가스 배리어성 필름에는, 그 목적을 손상하지 않는 범위에서 다른 층을 포함하고 있어도, 다른 층이 형성되어 있어도 좋다. 예컨대 투명 금속 박막층이나 투명 금속 산화물층 등을 들 수 있다. 상기 투명 기재 필름(Wa)이나 투명 수지층(Wc)은, 코로나 처리나 플라즈마 처리를 행하여도 좋다. 이들을 적합하게 조합하는 것에 의해, 반사 방지 성능이나 방현 성능을 부여할 수도 있다.
한편, 본 발명에서는, 기능 소자가 발광 또는 수상(受像) 소자인 경우에는 기재층(W)으로서 유리 기판을 이용하는 경우뿐만 아니라, 예컨대 가스 배리어층(G)과 동일한 조성으로 이루어지는 층을 갖는 가스 배리어성 필름, 금속 박 라미네이트 필름 등을 이용하는 태양도 포함되지만, 기재층(W)에 사용되는 가스 배리어성 필름층의 가시 광선 투과율은, 70% 이상인 것이 바람직하고, 85% 이상인 것이 보다 바람직하다. 가시 광선 투과율의 상한값은 100%이지만, 실제로는 표면 반사나, 재료에 의한 흡수가 있기 때문에 95% 이하인 경우가 많다. 또한, 기능 소자가 발광 또는 수상 소자인 경우에는 발광 또는 수광 안정성의 관점에서, 본 발명의 가스 배리어 필름의 평균 조도 Ra는 예컨대 1㎛2 면적에서 0 내지 1nm인 것이 바람직하고, 추가로 0 내지 0.5nm인 것이 바람직하다.
실시예
본 발명의 봉지된 기능 소자로서, 유기 EL인 경우에 대하여 이하에 예시한다.
즉, 기재층(W)은 유리 박판(두께 0.7 밀리미터(mm)), 기능 소자층(X)은 유기 EL 소자를 이용한다.
그리고, 봉지용 적층 필름(Z)을 구성하는 가스 배리어층(G)은, 졸겔법에 의한 박막이나, 불포화 카복실산 금속염으로부터 UV 가교 등에 의해 얻어지는 가스 배리어층, 무기 증착층 등으로 이루어진다.
또한, 봉지용 적층 필름을 구성하는 히트 시일성 열가소성 수지층(E)에는, 아크릴산, 말레산, 무수 말레산, 에폭시기 함유 모노머 등의 극성기 함유 모노머를 함유하는 변성 폴리올레핀(융점 139℃)으로 이루어지는 층(두께 30 마이크론(㎛))을 이용한다.
추가로, 가스 배리어층(G)과, 히트 시일성 열가소성 수지층(E) 사이에, 흡수층으로서 수분 겟터 시트(moisture getter sheet, 다이닉사제)를 끼운다.
이들을 이용하여, 유리 박판 상에 유기 EL 소자를 재치하고, 그 위에서 봉지용 적층 필름을, 히트 시일성 열가소성 수지층의 주위가 유리 박판에 겹쳐지도록 중첩시켜, 봉지용 적층 필름의 측으로부터 유기 EL 소자의 주변부로 가열 바(170℃)를 가압하여, 히트 시일성 열가소성 수지층의 표면이 유리 박판에 히트 시일된다.
이렇게 하여 봉지된 유기 EL 소자는, 60℃, 90%RH의 고온 고습도 하에서도, 1000시간을 경과하여도 열화를 억제할 수 있고, 우수한 밀봉성이 있다는 것을 알 수 있다.
또한, 상기에서, 히트 시일성 열가소성 수지층(E)으로서 아이오노머 수지(에틸렌메타크릴산 금속염의 폴리머, 융점 80 내지 100℃)를 이용하여, 가스 배리어층(G)과, 히트 시일성 열가소성 수지층(E) 사이에, 수분 겟터 시트를 끼우고, 가열 롤(120℃)을 바짝 대어 봉지된 유기 EL 소자로 했다. 이렇게 하여 봉지된 유기 EL 소자는, 상기의 경우와 동일하게, 장기간 열화가 보이지 않고, 유효한 봉지를 할 수 있었다.
그리고 나서, 봉지된 기능 소자의 가스 배리어층을 구성하는 가스 배리어성 필름을 조제하기 위해서, 하기와 같이 하여, <코팅액의 용액(A)의 제작>, <코팅액의 용액(B)의 제작>, <코팅액의 용액(C)의 제작>을 행하여, 가스 배리어성 필름을 제작했다.
<코팅액의 용액(A)의 제작>
아크릴산아연(아크릴산의 Zn염) 수용액〔아사다화학사제, 농도 30중량%(아크릴산 성분: 20중량%, Zn성분 10중량%)〕과, 메틸알콜로 25중량%로 희석한 광중합 개시제〔1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로페인-1-온(치바·스페셜티·케미컬사제, 상품명: 이르가큐어 2959)〕 및 계면 활성제(카오사제, 상품명: 에뮬겐 120)를 아크릴산에 대하여 고형분 비율로 각각 2%, 0.4%가 되도록 혼합하여, 아크릴산 Zn염 용액(A)으로 이루어지는 불포화 카복실산 화합물 다가 금속염 용액을 제작했다.
<코팅액의 용액(B)의 제작>
아크릴산(단량체)(교에이샤화학사제)을 물로 희석하여 25% 수용액을 작성했다. 이 수용액 중의 아크릴산의 카복실기에 대하여 등 몰의 수산화리튬 1수화(간토화학사제)를 첨가하여, 아크릴산리튬(아크릴산의 Li염) 수용액을 제작했다.
다음으로, 제작한 아크릴산리튬 수용액에, 메틸알콜로 25% 중량%로 희석한 광중합 개시제〔1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로페인-1-온(치바·스페셜티·케미컬사제, 상품명: 이르가큐어 2959)〕 및 계면 활성제(카오사제, 상품명: 에뮬겐 120)를 아크릴산에 대하여 고형분 비율로 각각 2%, 0.4%가 되도록 혼합하여, 아크릴산 Li염 용액(B)으로 이루어지는 불포화 카복실산 화합물 다가 금속염 용액을 제작했다.
<코팅액의 용액(C)의 제작>
상기의 불포화 카복실산 화합물 Zn염 용액(A)과 불포화 카복실산 화합물 Li염 용액(B)을 몰비로 75 대 25의 비율로 혼합하여, 코팅액의 용액(C)을 제작했다.
<가스 배리어성 필름의 제작>
두께 100 마이크론(㎛)의 2축 연신 폴리에틸렌나프탈레이트(테이진 듀퐁사제, 상품명: 테오넥스 Q-65)로 이루어지는 기재의 평활면에, 우레탄아크릴레이트계 UV 경화 코팅제(신나카무라화학사제, 상품명: UA-100H)를 아세트산에틸로 희석하고, 메이여 바(Meyer bar)를 이용하여 1.2g/m2(고형분)이 되도록 코팅하고, 100℃, 15초간 건조했다. 그 후, 코팅면을 위로 하여 스테인레스 판에 고정하고, UV 조사 장치(아이 그래픽사제, EYE GRANDAGE 형식 ECS 301G1)를 이용하여, UV 강도: 250mW/cm2, 적산 광량: 117mJ/cm2의 조건에서 자외선을 조사하여 코팅막의 중합을 행하여 코팅 필름을 수득했다. 또한, 코팅 필름의 코팅면에, CatCVD법에 의해 두께 75nm의 SiN 막을 형성시킨 필름을 수득했다. 이 면에 코로나 처리를 실시한 후, 용액(C)을 고형분으로 1.5g/m2가 되도록 슬릿 다이 코팅을 이용하여 도포하고, 코팅면을 위로 하여 스테인레스 판에 고정하고, UV 조사 장치(아이 그래픽사제, EYE GRANDAGE 형식 ECS 301G1)를 이용하여, UV 강도: 250mW/cm2, 적산 광량: 117mJ/cm2의 조건에서 자외선을 조사하여 코팅막의 중합을 행하여 코팅 필름을 수득했다. 그 후, 200℃의 오븐 속에서 1시간 가열 처리를 행하여, 가스 배리어성 필름을 수득했다.
이 가스 배리어성 필름이, 본 발명의 봉지된 기능 소자의 가스 배리어층을 구성하는 것이다.
<가스 배리어성 필름의 건조>
상기한 바와 같이 하여 제작한 가스 배리어성 필름을 50mm×50mm로 절단하고, 글로브 박스 내의 핫 플레이트 상에서 130℃ 1시간 건조를 행했다.
<히트 시일성 필름의 건조>
본 발명의 봉지된 기능 소자의 히트 시일성 열가소성 수지층을 구성하는 히트 시일성 필름으로서, 히트 시일성 필름(미쓰이화학토셀로사제, HM-407C#50)을 이용하여, 그것을 50mm×50mm로 절단하고, 밴드 히터를 감은 유리 용기에 넣고, 용기를 80℃로 가열하면서 진공 펌프로 감압하여 1시간 진공 가열 건조를 행했다. 그 후, 용기를 진공에 유지한 채로 글로브 박스 내에 넣고 상압으로 되돌렸다.
[실시예 1]
<봉지용 적층 필름의 제작>
건조시킨 가스 배리어성 필름을 19mm×19mm로 절단하고, 중앙에 흡수재(다이닉사제, HD-07, 크기 10mm×10mm)의 점착면을 배리어면에 부착했다. 그 후, 건조시킨 히트 시일성 필름을 19mm×19mm로 절단하고, 흡수재를 부착한 면에 중첩하여 120℃의 핫 플레이트 상에서 핸드 롤러를 이용하여 가스 배리어성 필름과 라미네이트하여, 봉지용 적층 필름을 수득했다.
<유기 EL의 봉지>
위에서 제작한 봉지용 적층 필름을, 유기 EL 소자가 형성된 유리 기판(기판 크기: 24mm×24mm, 소자부: 2mm×2mm 4개소, 두께 0.7mm) 상에 중첩하여 120℃ 핫 플레이트 상에서 핸드 롤러를 이용하여 유리 기판과 라미네이트하여 봉지 샘플을 수득했다.
[실시예 2]
<봉지용 적층 필름의 제작>
건조시킨 가스 배리어성 필름과 건조시킨 히트 시일성 필름을 중첩하여, 120℃의 핫 플레이트 상에서 핸드 롤러를 이용하여 라미네이트한 후, 19mm×19mm로 절단하고, 그 중앙부에 흡수층을 형성하는 흡수재(다이닉사제, HD-07, 크기 10mm×10mm)를 부착하여 봉지용 적층 필름을 제작했다.
<유기 EL 소자와 흡수층 사이의 충전층의 형성>
유기 EL 소자가 형성된 유리 기판(기판 크기: 24mm×24mm, 소자부: 2mm×2mm 4개소, 두께 0.7mm)의 소자부를 덮도록 자외선 경화형 에폭시 접착제(나가세케미텍스사제, UV 레진 XNR5570)를 도포하여 충전층을 형성했다. 이때의 자외선 경화 조건은, 조도 150mW/cm2, 적산 광량 12000mJ/cm2으로 했다. 또한, 충전층의 두께는 약 30㎛였다.
<유기 EL의 봉지>
상기한 바와 같이 하여 제작한 봉지용 적층 필름을, 상기한 바와 같이 하여 제작한 충전층을 형성한 유리 기판 상에 중첩하여 120℃ 핫 플레이트 상에서 핸드 롤러를 이용하여 유리 기판과 라미네이트하여 봉지된 기능 소자의 샘플을 수득했다.
<봉지 성능의 평가>
봉지된 유기 EL 소자를, 60℃ 90%RH로 설정한 저온 항온 항습기(어드밴테크사제: THN-052PB)에 넣고, 각 시간마다 샘플을 취출하고, 구동 조건 10mA/cm2으로서 발광시켜 슈렁크 폭(shrunk width)을 측정했다.
측정 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1로부터, 본 발명의 봉지된 기능 소자인 실시예 1, 2의 구성은, 1680시간에서의 슈렁크 폭이 불과 16㎛로 작고, 공간이 없는 봉지 구조임과 동시에 양호한 보존성이 얻어지고 있고, 이것에 의해 패널의 박육화나 가요성화를 달성할 수 있다.
본 발명의 봉지된 액정 표시 소자, 유기 EL 등의 소자, 면상 발광체, 광 디바이스, 태양 전지 등의 기능 소자는, 히트 시일에 의해 봉지되어 있어, 박형화가 가능하고, 장기간의 사용을 할 수 있다.
또한, 히트 시일성 열가소성 수지층(E), 흡수층(F), 가스 배리어층(G)이 이 순서로 적층되어 있는 봉지용 적층 필름(Z)을 이용하는 것에 의해, 흡수층(F)의 흡수제와 기능 소자(X)가 접하지 않고, 격리될 수 있고, 예컨대, 유기 EL에 이용하는 경우, 유기 EL의 소자와 흡수층이 직접적으로는 접하지 않고, 유기 EL의 다크 스폿의 발생을 미연에 방지할 수 있고, 장기간의 사용이 가능하다.
W···기재층
X···기능 소자층
Y···충전층
Z···봉지용 적층 필름
E···히트 시일성 열가소성 수지층
F···흡수층
G···가스 배리어층
X···기능 소자층
Y···충전층
Z···봉지용 적층 필름
E···히트 시일성 열가소성 수지층
F···흡수층
G···가스 배리어층
Claims (8)
- 기재층(W), 기능 소자층(X), 봉지용 적층 필름(Z)을 갖는 봉지된 기능 소자로서, 기재층(W)과 봉지용 적층 필름(Z)의 히트 시일성 열가소성 수지층(E)이 히트 시일에 의해 밀착 일체화되어 있고,
상기 봉지용 적층 필름(Z)이, 히트 시일성 열가소성 수지층(E), 흡수층(F), 가스 배리어층(G)으로 이루어지며,
히트 시일성 열가소성 수지층(E)과 가스 배리어층(G)이, 흡수층(F)의 주위에서 직접 접촉하고 있고, 이들이 이 순서로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 봉지된 기능 소자. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 기능 소자층(X)의 측면 및/또는 표면에 충전층(Y)을 설치한 것을 특징으로 하는 봉지된 기능 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 기재층(W)이 유리 기판인 것을 특징으로 하는 봉지된 기능 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 기재층(W)이 가스 배리어성 필름으로 이루어지는 층인 것을 특징으로 하는 봉지된 기능 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 기재층(W)과 봉지용 적층 필름(Z)의 주변부 내지 전체 면이 히트 시일성 열가소성 수지층(E)의 히트 시일에 의해 밀착 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 봉지된 기능 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 가스 배리어층(G) 또는 기재층(W)이 가스 배리어성 필름으로 이루어지는 층이고, 이들은 투명 기재 필름(Wa), 무기 박막층(Wb)을 개재시키거나 개재시키지 않고, 불포화 카복실산 및/또는 그의 유도체로 이루어지는 폴리머를 포함하는 투명 수지층(Wc)으로 이루어지고, 이들의 층이 이 순서로 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 봉지된 기능 소자.
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