KR101867417B1 - 전기 광학 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전체 두께를 저감할 수 있고, 낮은 가열 온도에서도 2개의 필름을 강고하게 접합할 수 있는 전기 광학 패널을 제공하는 것을 과제로 한다.
전기 광학 패널은, 고분자 재료로부터 형성된 복수의 필름을 구비한다. 복수의 필름 증 2개의 필름이 공유 결합에 의해 직접 접합되어 있다. 직접 접합된 2개의 필름 중 적어도 일방 필름 재료의 유리 전이 온도는 49℃ 이하이다.

Description

전기 광학 패널 및 그 제조 방법{Electro-optical panel and method of manufacturing the same}
본 발명은 표시 패널 및 조명 패널을 포함하는 전기 광학 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
OLED(organic light-emitting diode) 표시 패널, OLED 조명 패널, 콜레스테릭 액정 표시 패널, PDLC(고분자 분산형 액정) 표시 패널, 전기 영동 표시 패널 등과 같은 전기 광학 패널은, 전기 광학 소자(예를 들면 발광 소자 및 액정 소자) 이외에 복수의 층을 갖는다(예를 들면 특허문헌 1). 이 명세서에서 '전기 광학 소자'는, 전기 작용에 의해 빛을 발하는 발광 소자(예를 들면 OLED 소자) 및 전기 작용에 의해 빛의 투과를 제어하는 광 제어 소자(예를 들면 액정 소자)를 포함하고, '전기 광학 패널'은 이와 같은 전기 광학 소자를 갖는 패널을 가리킨다. 근년, 플렉서블한 표시 패널 및 조명 패널이 개발되고 있고, 이들 플렉서블한 전기 광학 패널은 복수의 적층된 필름을 가지며, 필름 중 적어도 몇 개는 고분자 재료(예를 들면 수지)로부터 형성되어 있다.
특허문헌 1 : 일본특허공개공보 2014-049436 호
이와 같은 전기 광학 패널에서는, 고분자 재료로부터 형성된 복수의 필름이 접착제(예를 들면 감압 접착제)로 접착되는 경우가 있다. 예를 들면 플렉서블한 OLED 표시 패널의 강도를 향상시키기 위해서 플렉서블 기판(플렉서블 필름)에 보강 필름(전면 필름)이 접착되는 경우가 있다.
그러나 접착제는 표시 또는 조명의 기능 또는 신뢰성 향상에는 기여하지 않는다. 그뿐만 아니라 접착제를 사용할 경우에는 접착제 두께에 의해 전기 광학 패널의 두께 저감을 저해한다. 특히 플렉서블한 전기 광학 패널에 대해서는 그 두께가 작은 것이 바람직하다.
따라서 필름끼리 가열하면서 가압함으로써 집적 접합하는 것을 생각할 수 있다. 그러나 이들 필름 재료의 유리 전이 온도가 높은 경우에는 직접 접합에 필요한 가열 온도를 높게 하지 않으면 안 되어, 예를 들면 OLED와 같은 발광 소자가 손상될 우려가 있다. 전기 광학 패널의 강도를 향상시키기 위해서 플렉서블 기판으로는 폴리이미드가 사용되는 경우가 많고, 폴리이미드의 유리 전이 온도는 높으며 350℃ 이상이 되는 경우도 있다.
또한 이들 필름 재료의 유리 전이 온도가 높은 경우에는 유리 전이 온도보다 낮은 온도로 가열해도 필름 표면이 단단한 그대로이며, 가압해도 표면 요철 때문에 필름 사이의 거리가 줄어들지 않아, 그 결과 접합력이 약하다.
따라서 본 발명은 전체 두께를 저감할 수 있고, 낮은 가열 온도에서도 2개의 필름을 강고하게 접합할 수 있는 전기 광학 패널 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 일 실시형태에서, 전기 광학 패널은 고분자 재료로부터 형성된 복수의 필름을 구비한 전기 광학 패널로서, 상기 필름 중 2개의 필름이 공유 결합에 의해 직접 접합되고, 직접 접합된 2개의 상기 필름 중 적어도 일방 필름 재료의 유리 전이 온도가 49℃ 이하이다. 이 명세서에서 '공유 결합에 의해'라는 표현은, 물체가 공유 결합 작용으로만 접합되어 있는 것 뿐만 아니라, 공유 결합과 분자간력 작용에 의해 접합되어 있는 것도 포함하는 것을 의도하고 있다.
상기 적어도 일방 필름은, 유리 전이 온도가 49℃ 이하인 폴리에틸렌 조성물로부터 형성되어 있어도 된다.
직접 접합된 2개의 상기 필름 중 일방 필름은 폴리이미드로부터 형성되고, 타방 필름은 유리 전이 온도가 49℃ 이하인 폴리에틸렌 조성물로부터 형성되어 있어도 된다.
본 발명에 따른 타 실시형태에서, 전기 광학 패널은 고분자 재료로부터 형성된 복수의 필름을 구비하는 전기 광학 패널로서, 상기 필름 중 2개의 필름 사이에 고분자 재료로부터 형성된 중간층이 배치되고, 상기 중간층과 상기 2개의 필름의 각각은 공유 결합에 의해 접합되며, 상기 중간층 재료의 유리 전이 온도가 49℃ 이하이다.
상기 중간층은, 유리 전이 온도가 49℃ 이하인 폴리에틸렌 조성물로부터 형성되어 있어도 된다.
본 발명에 따른 타 실시형태에서, 전기 광학 패널의 제조 방법은 고분자 재료로부터 형성된 복수의 필름을 구비하는 전기 광학 패널의 제조 방법으로서, 상기 필름 중 2개의 필름에 표면 활성화 처리를 수행하는 것과, 표면 활성화 처리가 수행된 상기 2개의 필름을 표면끼리 접촉시키는 것과, 상기 2개의 필름을 가열하면서 가압함으로써 직접 접합하는 것을 구비하고, 직접 접합되는 2개의 상기 필름 중 적어도 일방 필름 재료의 유리 전이 온도가 49℃ 이하이다.
상기 적어도 일방 필름은, 유리 전이 온도가 49℃ 이하인 폴리에틸렌 조성물로부터 형성되어 있고, 상기 직접 접합에 있어서는 상기 2개의 필름을 40℃ ~ 90℃의 온도 범위로 가열해도 된다.
상기 표면 활성화 처리 전에, 직접 접합되는 2개의 상기 필름 중 적어도 일방 필름에 전기 광학 소자를 실장해도 된다.
본 발명에 따른 타 실시형태에서, 전기 광학 패널의 제조 방법은 고분자 재료로부터 형성된 복수의 필름을 구비하는 전기 광학 패널의 제조 방법으로서, 상기 필름 중 적어도 1개의 필름 표면에 고분자 재료인 코팅재를 코팅하는 것과, 적어도 상기 코팅재에 표면 활성화 처리를 수행하는 것과, 표면 활성화 처리가 수행된 상기 코팅재를 개재하여 2개의 필름을 대향시키는 것과, 상기 적어도 1개의 필름과 상기 타 필름과 상기 코팅재를 가열하면서 가압함으로써, 상기 2개의 필름과 상기 코팅재를 직접 접합하는 것을 구비하고, 상기 코팅재 재료의 유리 전이 온도가 49℃ 이하이다.
상기 코팅재는, 유리 전이 온도가 49℃ 이하인 폴리에틸렌 조성물로부터 형성되어 있고, 상기 직접 접합에 있어서는, 상기 적어도 1개의 필름과 상기 타 필름과 상기 코팅재를 40℃ ~ 90℃의 온도 범위로 가열해도 된다.
상기 코팅 전에, 직접 접합되는 2개의 상기 필름 중 적어도 일방 필름에 전기 광학 소자를 실장해도 된다.
본 발명에 따르면, 전기 광학 패널의 전체 두께를 저감할 수 있고, 낮은 가열 온도에서도 2개의 필름을 강고하게 접합할 수 있다.
도 1은 종래의 OLED 표시 패널의 일례를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 OLED 표시 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 OLED 표시 패널의 제조 일 공정을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 공정 결과를 도시한 확대 개략도이다.
도 5는 도 3의 공정 후의 공정을 도시한 도면이다.
도 6은 제조된 OLED 표시 패널의 2개 필름의 이상적인 접합 상태를 도시한 확대 개략도이다.
도 7은 제조된 OLED 표시 패널의 2개 필름의 열악한 접합 상태를 도시한 확대 개략도이다.
도 8은 제 1 실시형태에 따라 제조된 OLED 표시 패널의 2개 필름의 접합 상태를 도시한 확대 개략도이다.
도 9는 제 1 실시형태에 따른 실험 결과를 도시한 표이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 OLED 표시 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 11은 도 10의 OLED 표시 패널의 제조 일 공정을 도시한 도면이다.
도 12는 도 11의 공정 후의 공정을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 변형예에 따른 OLED 표시 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 변형예에 따른 OLED 표시 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 출원 발명의 목적, 장점 및 신규 특징은 첨부 도면과 관련된 이하 상세한 설명에서 더욱 명백해진다. 다른 도면에서 동일 또는 기능적으로 유사한 요소를 도시하기 위해서 동일 참조 부호가 사용된다. 도면은 개략적으로 도시하고 있고, 도면 축척은 정확하지 않은 것을 이해해주기 바란다.
도 1에 도시한 것과 같이 종래의 OLED 표시 패널의 일례는 플렉서블 기판(플렉서블 필름, 10)과, 그 위에 형성된 배리어층(배리어 필름, 12)을 갖는다. 플렉서블 기판(10)은 고분자 재료, 예를 들면 폴리이미드로부터 형성되어 있다. 배리어층(12)은 고분자 재료 또는 무기 재료로부터 형성되어 있다.
배리어층(12) 위에는 TFT(thin film transistor)층(14)과, 컬러필터층(16)과, OLED층(18)이 형성되어 있다. 상세한 도시는 하지 않지만 TFT층(14) 내에는 다수의 TFT와, TFT를 덮는 층간 절연막을 갖는다. 또한 컬러필터층(16)은 컬러필터뿐만 아니라 층간 절연막과, 층간 절연막을 거쳐서 TFT와 OLED층(18)의 전극을 접속하는 배선을 갖는다. OLED층(18)은 양극, 음극, 발광층 등의 층을 갖는다.
배리어층(12)에는 예를 들면 유리 또는 폴리이미드로부터 형성된 캡슐 봉지체(20)가 접합되어 있고, 캡슐 봉지체(20)는 TFT층(14)과 컬러필터층(16)과 OLED층(18)을 덮어 보호한다. 더욱이 캡슐 봉지체(20) 상에는 금속 봉지층(22)이 접합되어 있다.
이 OLED 표시 패널은, OLED층(18)에서 발생한 빛을 플렉서블 기판(10)측(즉 도면 하방)을 향해서 방출하는 배면 발광 타입이다. 플렉서블 기판(10)에는, OLED 표시 패널의 강도를 향상시키기 위해서 전면 필름(보강 필름, 24)이 접착제층(26)을 개재하여 접착되어 있다. 접착제층(26)으로는, 감압 접착제(PSA: pressure sensitive adhesive)가 사용된다. 전면 필름(24)은 고분자 재료, 예를 들면 폴리에틸렌 조성물로부터 형성되어 있다.
<제 1 실시형태>
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 OLED 표시 패널(1)을 개략적으로 도시한다. 이 OLED 표시 패널(1)은 도 1의 OLED 표시 패널과 동일하게 배면 발광 타입이다. OLED 표시 패널(1)에서는 접착제층(26)이 배제되어 있고, 전면 필름(24)이 플렉서블 기판(10)에 공유 결합에 의해 직접 접합되어 있다. 후술과 같이 직접 접합된 전면 필름(24)과 플렉서블 기판(10) 중 적어도 일방 필름 재료의 유리 전이 온도는 49℃ 이하면 바람직하다.
다음으로 도 3 ~ 도 5를 참조하면서 제 1 실시형태에 따른 OLED 표시 패널(1)을 제조하는 방법을 설명한다. 도 3은 OLED 표시 패널(1)의 제조 일 공정을 도시한다. 도 3의 공정 전에, 플렉서블 기판(10) 상에는 발광 소자(전기 광학 소자)를 실장한다. 즉 플렉서블 기판(10) 상에 배리어층(12), TFT층(14), 컬러필터층(16), OLED층(18), 캡슐 봉지체(20) 및 금속 봉지층(22)을 형성하여, 구조(2)를 작성한다.
다음으로 도 3에 도시한 것과 같이 플렉서블 기판(10)의 노출되어 있는 표면(10a) 및 전면 필름(24)의 일방 표면(24a)에 표면 활성화 처리를 수행한다. 표면 활성화 처리는 수산기를 생성하는 처리로, 예를 들면 플라즈마 조사 처리 및 진공 자외선(VUV) 조사 처리, 엑시머 UV 처리가 있다. 그 결과 도 4에 확대하여 도시한 개략도와 같이 표면(10a) 및 표면(24a)에 친수성 관능기가 생성된다.
그 후 도 5에 도시한 것과 같이 구조(2)와 전면 필름(24) 중 어느 것을 반전시켜, 표면 활성화 처리가 수행된 표면(10a) 및 표면(24a)을 접촉시킨다. 다음으로 플렉서블 기판(10)을 포함하는 구조(2)와 전면 필름(24)을 가열하면서 가압함으로써 관능기를 이용한 공유 결합에 의해 직접 접합하여, 도 2에 도시한 OLED 표시 패널(1)을 완성시킨다. 직접 접합 공정에서 가압에 사용되는 압력은 일반적으로 0.05MPa ~ 5MPa, 바람직하게는 0.1MPa ~ 4MPa, 더욱 바람직하게는 0.2MPa ~ 3MPa이다. 발광 소자의 파괴 방지 관점에서 압력은 작은 것이 바람직하다. 표면(10a) 및 표면(24a)은 공유 결합 작용으로만 접합되어 있어도 되고, 공유 결합과 분자간력의 협동 작용에 의해 접합되어 있어도 된다.
도 6은 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24)의 이상적인 접합 상태를 도시한 확대 개략도이다. 이상적인 접합 상태에서는 플렉서블 기판(10)의 표면(10a)도 전면 필름(24)의 표면(24a)도 평탄하고, 플렉서블 기판(10)의 표면(10a)에서 생성된 관능기와 전면 필름(24)의 표면(24a)에서 생성된 관능기가 동일하게 결합되어 있다. 따라서 접합 강도, 즉 박리 강도가 매우 높다.
단, 현실적으로는 플렉서블 기판(10)의 표면(10a)에도 전면 필름(24)의 표면(24a)에도 요철이 있으므로, 도 7에 도시한 것과 같이 표면(10a)에서 생성된 관능기의 일부만 표면(24a)에서 생성된 관능기에 결합할 수 있는 경우가 있다. 예를 들면 직접 접합 공정에서 사용되는 압력이 낮은 경우 또는 직접 접합 공정에서 사용되는 온도가(플렉서블 기판(10) 재료의 유리 전이 온도 및/또는 전면 필름(24) 재료의 유리 전이 온도에 대해서) 낮은 경우, 도 7에 도시한 열악한 접합 상태가 일어난다. 다른 관점에서 플렉서블 기판(10) 재료의 유리 전이 온도 및/또는 전면 필름(24) 재료의 유리 전이 온도가 높은 경우에는 역시 도 7에 도시한 열악한 접합 상태가 일어난다. 이 경우, 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24)을 접합할 수 없거나 접합되어도 접합 강도, 즉 박리 강도가 매우 낮다.
한편 직접 접합 공정에서 사용되는 압력이 높은 경우 및/또는 직접 접합 공정에서 사용되는 온도가(플렉서블 기판(10) 재료의 유리 전이 온도 및/또는 전면 필름(24) 재료의 유리 전이 온도에 대해서) 높은 경우, 도 8에 도시한 양호한 접합 상태가 일어난다. 이 경우에는 높은 압력 및/또는 높은 가열 온도 때문에 표면(10a)에서 생성된 관능기의 대부분이 표면(24a)에서 생성된 관능기에 결합한다. 더욱이 높은 압력 및/또는 높은 가열 온도 때문에 표면(10a) 및/또는 표면(24a)이 도 7의 상태에 비교해서 평탄화된다. 다른 관점에서 플렉서블 기판(10) 재료의 유리 전이 온도 및/또는 전면 필름(24) 재료의 유리 전이 온도가 낮은 경우에는 역시 도 8에 도시한 양호한 접합 상태가 일어난다. 이 경우에는 접합 강도, 즉 박리 강도가 높다.
플렉서블 기판(10) 재료 및/또는 전면 필름(24) 재료의 적절한 유리 전이 온도와 적절한 가열 온도를 조사하는 실험을 수행했다. 실험 결과를 도 9에 도시한다.
플렉서블 기판(10) 재료로는 폴리이미드를 사용했다. 전면 필름(24)의 재료로는, 높은 유리 전이 온도(Tg)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 조성물과, 2개의 낮은 유리 전이 온도의 폴리에틸렌(PE) 조성물을 사용했다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 조성물이란, 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주 성분으로 하고 타 첨가물을 포함하는 조성물이며, 폴리에틸렌 조성물이란, 폴리에틸렌을 주 성분으로 하고 타 첨가물을 포함하는 조성물이다. 고 Tg의 PET 조성물은 토요보주식회사의 'A4300'이고, 저 Tg의 PE 조성물 #1, #2는 유니티카주식회사의 시작품이다. 고 Tg PET 조성물의 유리 전이 온도는 78℃이고, 저 Tg PE 조성물 #1의 유리 전이 온도는 49℃이며, 저 Tg PE 조성물 #2의 유리 전이 온도는 29℃이다. 저 Tg PE 조성물 #2에는 무기물이 포함되어 있다.
고 Tg PET 조성물로 형성된 전면 필름의 두께는 50㎛, 저 Tg PE 조성물의 전면 필름 두께는 25㎛였다. 단, 전면 필름의 두께는 접합 강도에는 영향을 미치지 않는다고 생각된다.
표면 활성화 처리로는 진공 자외선(VUV) 조사 처리를 20초간 수행했다. 단, 도 9의 0s는 표면 활성화 처리를 수행하지 않은 것을 나타낸다. 그리고 150℃, 90℃, 70℃, 60℃, 50℃, 40℃, 24℃(실온)에서 직접 접합 공정을 수행했다. 직접 접합 공정에서의 압력은 0.1MPa이고, 직접 접합 공정 시간은 180초였다. 단, 도 9에서 '-'는 다른 결과로부터 결과를 예측할 수 있으므로 시험하지 않은 것을 나타낸다.
도 9에 도시한 것과 같이 고 Tg PET 조성물로 형성된 전면 필름과 플렉서블 기판은 150℃에서 접착되었다. 그러나 150℃에서는, 예를 들면 OLED와 같은 발광 소자가 손상될 우려가 있다. 90℃ 이하의 온도에서는, 고 Tg PET 조성물로 형성된 전면 필름은 플렉서블 기판에 접착되지 않았다.
한편 저 Tg PE 조성물 #1에서 형성된 전면 필름은, VUV 조사 처리를 수행한 경우에는 90℃, 70℃, 40℃의 가열 온도를 사용하여 플렉서블 기판에 접착할 수 있었다. 50℃, 60℃ 가열 온도에서도 동일할 것으로 생각된다. 접착에 성공한 시료에 대해서는 180도 필링 시험을 수행했다. 도 9의 '접착' 하단 기술은 180도 필링 시험 결과를 나타내고, 'PE 파단'이란, 전면 필름과 플렉서블 기판의 계면에서 박리한 것이 아니라 전면 필름이 파단된 것을 의미한다. 전면 필름이 파단되었다는 것은, 폴리이미드와 PE 조성물 계면에서의 접합 강도가 PE 조성물 자체의 강도보다 높은 것을 의미한다. 이는, 관능기를 이용한 공유 결합이기 때문에 강고한 접합이 실현된 것을 증명한다. 0.7kgf, 1.0kgf 등과 같은 값은 박리에 필요한 힘을 나타내지만 PE가 끊어졌기 때문에 본래의 박리 강도가 아니라 파단 강도이다.
저 Tg PE 조성물 #2로 형성된 전면 필름은, VUV 조사 처리를 수행한 경우에는 90℃, 70℃, 60℃의 가열 온도를 사용하여 플렉서블 기판에 접착할 수 있었다. 접착에 성공한 시료에 대해서는 180도 필링 시험을 수행했다. 도 9의 '접착' 하단 기술은 180도 필링 시험 결과를 나타내고, '계면 박리'는 전면 필름과 플렉서블 기판 계면에서 박리한 것을 의미한다. 계면 박리가 발생했다는 것은, 폴리이미드와 PE 조성물 계면에서의 접합 강도가 PE 조성물의 자체 강도보다 낮은 것을 의미한다.
저 Tg PE 조성물 #2는 저 Tg PE 조성물 #1보다 낮은 Tg를 갖지만, 플렉서블 기판에 접착하는데 필요한 가열 온도는 보다 높았다. 이는 저 Tg PE 조성물 #2에 무기물이 첨가되어 있기 때문에 저 Tg PE 조성물 #2에는 관능기가 생성되기 힘든(적은) 점 및 표면 요철이 보다 큰 점에 기인한다고 생각된다.
이상의 실험 결과로부터, 폴리이미드로부터 형성된 플렉서블 기판(10)에 대해서 전면 필름(24)은, 유리 전이 온도가 49℃ 이하인 폴리에틸렌 조성물로부터 형성되어 있으면 바람직하다는 것이 확인되었다. 또한 직접 접합 공정에서는, 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24)을 40℃ ~ 90℃ 온도 범위로 가열하는 것이 바람직하다. 저 Tg PE 조성물 #2를 고려하면, 직접 접합 공정에서는 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24)을 60℃ ~ 90℃의 온도 범위로 가열하는 것이 더욱 바람직하다.
이상의 실험에서, 플렉서블 기판(10)은 폴리이미드로부터 형성되어 있다. 그러나 다른 고분자 재료로부터 형성된 필름과, 폴리에틸렌 조성물로부터 형성되어 있는 필름을 공유 결합에 의해 직접 접합하는 경우에 대해서도, 폴리에틸렌 조성물의 유리 전이 온도가 49℃ 이하이면 바람직한 것이 추정된다. 폴리이미드는 일반적으로 고분자 재료 중에서도 상당히 높은 유리 전이 온도를 갖기 때문에, 폴리이미드를 다른 고분자 재료로 치환해도 양호한 접합 강도(혹은 더욱 큰 접합 강도)가 얻어질 것으로 기대되기 때문이다. 동일한 이유로 폴리에틸렌 조성물로부터 형성되어 있는 2개의 필름을 공유 결합에 의해 직접 접합하는 경우에 대해서도, 적어도 일방 필름 재료인 폴리에틸렌 조성물의 유리 전이 온도가 49℃ 이하면 바람직한 것이 추정된다. 보다 일반적으로 말하면 고분자 재료로부터 형성된 2개의 필름을 공유 결합에 의해 직접 접합하는 경우에 직접 접합된 2개의 필름 중 적어도 일방 필름 재료의 유리 전이 온도가 49℃ 이하면 바람직한 것이 추정되며, 이들 필름 재료는 폴리에틸렌 조성물에 한정되지 않고 엘라스토머 및 여러가지 수지를 포함하는 다양한 고분자 재료여도 된다고 생각된다.
이 실시형태에 따르면 접착제를 사용하지 않고 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24)이 공유 결합에 의해 직접 접합되므로, OLED 표시 패널의 전체 두께를 저감할 수 있다. 또한 접합 수법에 따르지만 관능기를 이용한 공유 결합 때문에 강고한 접합이 실현되는 경우가 있다.
또한 직접 접합된 2개의 상기 필름 중 적어도 일방 필름 재료의 유리 전이 온도가 49℃ 이하이므로, 낮은 가열 온도에서도 2개의 필름을 강고하게 접합할 수 있다. 따라서 열에 약한 전기 광학 소자를 사용하는 패널에서는 전기 광학 소자의 손상을 방지할 수 있다.
유리 전이 온도가 높은 재료는 일반적으로 단단하기 때문에 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24) 사이에 이물이 있으면 플렉서블 기판(10)에 형성된 전기 광학 소자에 손상을 끼칠 우려가 있다. 그러나 이 실시형태에서는 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24) 중 적어도 일방을 낮은 유리 전이 온도의 재료로 형성하기 때문에 이와 같은 손상 우려를 저감하는 것이 가능하다.
접착제는 굽힘 응력을 반복하여 받으면 백탁화되는 경우가 많다. 플렉서블한 OLED 표시 패널(1)은 당연하지만 굽힘 응력을 반복하여 받는다. 도 1 및 도 2의 비교로부터 명백하듯이 OLED 표시 패널의 OLED층(18)으로부터의 빛이 방출되는 경로 도중에 접착제층(26)이 있는 경우에는, 백탁된 접착제층(26)이 시인되는 화상의 품질을 저해한다. 다른 타입의 플렉서블한 표시 패널에 대해서도, 전기 광학 소자로부터 방출 또는 전기 광학 소자를 지난 빛의 경로 도중에 백탁된 접착제층이 있으면, 시인되는 화상 품질이 저하된다. 플렉서블 조명 패널에 대해서도, 발광 소자로부터의 빛이 방출되는 경로 도중에 백탁된 접착제층이 있으면 휘도 불균일이 발생한다.
이 실시형태에서는 접착제를 사용하지 않고 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24)이 공유 결합에 의해 직접 접합되므로, 접착제 백탁에 기인하는 화상 품질 저하가 없다. OLED 표시 패널(1)을 다른 타입의 플렉서블한 표시 패널로 치환해도 접착제 백탁에 기인하는 화상 품질 저하가 없다. OLED 표시 패널(1)을 조명 패널로 치환해도 접착제 백탁에 기인하는 휘도 분포 불균일이 없다. 단 본 발명은 플렉서블한 패널에 한정되지 않는다.
상기와 같이 이 실시형태에 따른 제조 방법에서는 표면 활성화 처리 전(즉 전면 필름(24) 접합 전)에, 직접 접합되는 2개의 필름 중 적어도 일방 필름에 전기 광학 소자를 실장한다. 표면 활성화 처리로서 진공 자외선을 이용하는 경우라도 진공 자외선 투과 능력은 약하므로, 진공 자외선은 플렉서블 기판(10) 등에 의해 흡수되어 전기 광학 소자, 특히 OLED층(18)의 열화 우려는 적다고 생각된다. 단, 반대로 전면 필름(24) 접합 후에 전기 광학 소자를 실장해도 된다.
<제 2 실시형태>
도 10은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 OLED 표시 패널(31)을 개략적으로 도시한다. 제 1 실시형태에 따른 OLED 표시 패널(1)과 달리, 이 OLED 표시 패널(31)에서는 플렉서블 기판(10)과 전면 기판(24) 사이에 고분자 재료로부터 형성된 중간층(32)이 배치되고, 중간층(32)을 개재하여 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24)이 접합되어 있다. 미시적으로는 중간층(32)과 플렉서블 기판(10)은 공유 결합에 의해 접합되고, 중간층(32)과 전면 필름(24)도 공유 결합에 의해 접합되어 있다. 중간층(32) 재료의 유리 전이 온도는 49℃ 이하면 바람직하다. 중간층(32)과 플렉서블 기판(10) 및/또는 전면 필름(24)은, 공유 결합 작용으로만 접합되어 있어도 되고, 공유 결합과 분자간력의 협동 작용에 의해 접합되어 있어도 된다.
다음으로 제 2 실시형태에 따른 OLED 표시 패널(31)을 제조하는 방법을 설명한다. 도 11은 OLED 표시 패널(1)의 제조 일 공정을 도시한다. 도 11의 공정 전에, 플렉서블 기판(10) 상에는 발광 소자(전기 광학 소자)를 실장한다. 즉 플렉서블 기판(10) 상에 배리어층(12), TFT층(14), 컬러필터층(16), OLED층(18), 캡슐 봉지체(20) 및 금속 봉지층(22)을 형성하여 구조(34)를 작성한다.
다음으로 플렉서블 기판(10)의 노출되어 있는 표면 및 전면 필름(24)의 일방 표면(24a) 중 어느 일방에, 고분자 재료인 코팅재(36, 중간층(32) 재료)를 코팅한다. 도 11의 예에서, 코팅재(36)는 플렉서블 기판(10)에 코팅되어 있지만 이를 대신하여 또는 여기에 더하여 코팅재(36)를 전면 필름(24)에 코팅해도 된다. 코팅 방식은 스프레이, 롤, 제트 또는 다른 공지된 방법이면 된다.
다음으로 도 11에 도시한 것과 같이 적어도 코팅재(36)에, 제 1 실시형태와 동일한 표면 활성화 처리를 수행하여, 코팅재(36)에 친수성 관능기를 생성한다. 코팅재(36)가 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24) 양방에 코팅되어 있으면 양방 코팅재에 표면 활성화 처리를 수행하면 된다. 코팅재(36)가 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24) 중 일방에 코팅되어 있으면, 코팅재(36)뿐만 아니라 코팅되어 있지 않은 플렉서블 기판(10) 또는 전면 필름(24) 표면에도 표면 활성화 처리를 수행하면 된다.
그 후 도 12에 도시한 것과 같이 구조(34)와 전면 필름(24) 중 어느 것을 반전시키고, 코팅재(36)를 개재하여 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24)을 대향시킨다. 다음으로 플렉서블 기판(10)을 포함하는 구조(34)와 중간층(32)과 전면 필름(24)을 가열하면서 가압함으로써, 플렉서블 기판(10)과 중간층(32)을, 관능기를 이용한 공유 결합에 의해 직접 접합하는 한편 전면 필름(24)과 중간층(32)을, 관능기를 이용한 공유 결합에 의해 직접 접합하여, 도 10에 도시한 OLED 표시 패널(31)을 완성시킨다. 직접 접합 공정에서 가압에 사용되는 압력은 일반적으로 0.05MPa ~ 5MPa, 바람직하게는 0.1MPa ~ 4MPa, 더욱 바람직하게는 0.2MPa ~ 3MPa이다. 발광 소자의 파괴 방지 관점에서 압력은 작은 것이 바람직하다.
이 실시형태에서 코팅재(36)의 양 및 두께는, 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24)의 접합을 유도할 수 있을 정도면 된다. 따라서 중간층(32)의 두께는 약간이고, 접착제를 사용하는 경우보다도 OLED 표시 패널의 전체 두께를 저감할 수 있다. 또한 접합 수법에 따르지만, 관능기를 이용한 공유 결합 때문에 강고한 접합이 실현되는 경우가 있다.
또한 중간층(32) 재료의 유리 전이 온도가 49℃ 이하이므로, 낮은 가열 온도에서도 2개의 필름을 강고하게 접합할 수 있다. 따라서 열에 약한 전기 광학 소자를 사용하는 패널에서는 전기 광학 소자의 손상을 방지할 수 있다.
또한 중간층(32)을 일반적으로 무르고 낮은 유리 전이 온도의 재료로 형성하기 때문에 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24) 사이에 이물이 있어도 플렉서블 기판(10)에 형성된 전기 광학 소자에 손상을 끼칠 우려를 저감하는 것이 가능하다.
또한 이 실시형태에서는 접착제를 사용하지 않고, 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24)이 공유 결합에 의해 접합되므로, 접착제 백탁에 기인하는 화상 품질 저하가 없다. OLED 표시 패널(31)을 다른 타입의 플렉서블한 표시 패널로 치환해도 접착제 백탁에 기인하는 화상 품질 저하가 없고, OLED 표시 패널(31)을 조명 패널로 치환해도 접착제 백탁에 기인하는 휘도 분포의 불균일이 없다. 단, 본 발명은 플렉서블한 패널에 한정되지 않는다.
상기와 같이 이 실시형태에 따른 제조 방법에서는, 코팅재(36) 코팅 전(즉, 전면 필름(24) 접합 전)에, 접합할 2개의 필름 중 적어도 일방 필름에 전기 광학 소자를 실장한다. 표면 활성화 처리로서 진공 자외선을 이용하는 경우라도 진공 자외선의 투과 능력은 약하므로, 진공 자외선은 플렉서블 기판(10) 등에 의해 흡수되어 전기 광학 소자, 특히 OLED층(18)의 열화 우려는 적다고 생각된다. 단, 반대로 전면 필름(24) 접합 후에 전기 광학 소자를 실장해도 된다.
코팅재(36) 재료는, 유리 전이 온도가 49℃ 이하인 폴리에틸렌 조성물인 것이 바람직하다. 그러나 폴리에틸렌 조성물에 한정되지 않고, 유리 전이 온도가 49℃ 이하인 엘라스토머 및 여러가지 수지를 포함한 다양한 고분자 재료여도 된다고 생각된다.
이 실시형태에서도 플렉서블 기판(10) 및 전면 필름(24)을, 유리 전이 온도가 49℃ 이하인 고분자 재료로부터 형성해도 된다.
<다른 변형>
실시형태로서, 플렉서블 기판(10)과 전면 필름(24) 접합을 예로서 설명했지만, 전기 광학 패널의 고분자 재료로부터 형성된 다른 필름의 접합에도 본 발명을 적용할 수 있다. 예를 들면 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태의 배리어층(배리어 필름, 12)이 고분자 재료로부터 형성되는 경우에는, 플렉서블 기판(10)과 배리어층(12) 접합에 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태의 수법을 적용할 수 있다.
또한 도 13에 도시한 것과 같이 다른 OLED 표시 패널(41)에서, 플렉서블 기판(10)에 고분자 재료로부터 형성된 위상차 필름(42)을 접합하는 경우, 그 접합에 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태의 수법을 적용할 수 있다. 더욱이 위상차 필름(42)에 편광 필름(44)을 접합하는 경우, 그 접합에 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태의 수법을 적용할 수 있다.
또한 도 14에 도시한 것과 같이 전면 발광 타입인 다른 OLED 표시 패널(51)에서, 플렉서블 기판(10)에 배면 필름(52)을 접합하는 경우, 그 접합에 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태의 수법을 적용할 수 있다. 더욱이 컬러필터층(16) 상의 플렉서블 기판(53)에 위상차 필름(54)을 접합하는 경우 및 위상차 필름(54)에 편광 필름(56)을 접합하는 경우, 그 접합에 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태의 수법을 적용할 수 있다.
실시형태로서 OLED 표시 패널을 예로서 설명했지만, 콜레스테릭 액정 표시 패널, PDLC 표시 패널, 전기 영동 표시 패널 또는 조명 패널과 같은 다른 전기 광학 패널에도 본 발명을 적용할 수 있다.
1: OLED 표시 패널 31: OLED 표시 패널
41: OLED 표시 패널 51: OLED 표시 패널
2: 구조 34: 구조
10: 플렉서블 기판(플렉서블 필름) 12: 배리어층(배리어 필름)
14: TFT층 16: 컬러필터층
18: OLED층 20: 캡슐 봉지체
22: 금속 봉지층 24: 전면 필름(보강 필름)
26: 접착제층 32: 중간층
36: 코팅재 42: 위상차 필름
54: 위상차 필름 44: 편광 필름
56: 편광 필름 52: 후면 필름
53: 플렉서블 기판

Claims (11)

  1. 고분자 재료로부터 형성된 복수의 필름을 구비한 전기 광학 패널로서,
    상기 복수의 필름 중 제 1 및 제 2 필름이 공유 결합에 의해 직접 접합되고,
    상기 제 1 필름은 유리 전이 온도가 49℃ 이하인 폴리에틸렌 조성물로부터 형성되고, 상기 제 2 필름은 폴리이미드로부터 형성되는 전기 광학 패널.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 고분자 재료로부터 형성된 복수의 필름을 구비한 전기 광학 패널의 제조 방법으로서,
    상기 복수의 필름 중 제 1 및 제 2 필름에 표면 활성화 처리를 수행하는 것과,
    표면 활성화 처리가 수행된 상기 제 1 및 제 2 필름을 표면끼리 접촉시키는 것과,
    상기 제 1 및 제 2 필름을 가열하면서 가압함으로써 직접 접합하는 것을 구비하고,
    상기 제 1 필름은 유리 전이 온도가 49℃ 이하인 폴리에틸렌 조성물로부터 형성되고, 상기 제 2 필름은 폴리이미드로부터 형성되는 전기 광학 패널의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서
    상기 직접 접합하는 것에 있어서는 상기 제 1 및 제 2 필름을 40℃ ~ 90℃의 온도 범위로 가열하는 전기 광학 패널의 제조 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서
    상기 표면 활성화 처리 전에, 상기 제 2 필름에 전기 광학 소자를 실장하는 전기 광학 패널의 제조 방법.

  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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