KR101920098B1

KR101920098B1 - 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체, 및 그것에 사용하는 2 축 배향 폴리에스테르 필름, 및 그것을 사용한 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스와 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101920098B1
Application number: KR1020137023024A
Authority: KR
Inventors: 히사오 오쿠무라; 아이 고가네마루
Original assignee: 데이진 필름 솔루션스 가부시키가이샤
Priority date: 2011-02-08
Filing date: 2012-02-06
Publication date: 2018-11-19
Also published as: WO2012108541A1; KR20140007885A; JP5767257B2; JPWO2012108541A1

Abstract

본 발명의 목적은 유리판과 기재 필름을 적층한 적층체를 가열하는 공정을 포함하는 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조에 사용되는 적층체로서, 가열에 의한 휨 (컬) 이 적은 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명은 두께 0.3 ∼ 0.7 ㎜ 의 유리판의 편면에 기판 필름을 첩합시켜 적층체를 형성하고, 그 적층체의 기판 필름 상에 전자 회로를 형성한 후, 유리판을 박리함으로써 제조되는 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조에 있어서 사용되는 적층체로서, 기판 필름으로서의 2 축 배향 폴리에스테르 필름의 두께를, 하기 식을 만족하는 범위로 한다고 하는 것이다.
FT ≥ 0.025
FT/GT² ≤ 0.25
(단, 상기 식에 있어서, FT 는 필름 두께 (단위：㎜) 이고, GT 는 유리판의 두께 (단위：㎜) 이다)

Description

플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체, 및 그것에 사용하는 2 축 배향 폴리에스테르 필름, 및 그것을 사용한 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스와 그 제조 방법{LAMINATED BODY FOR MANUFACTURING FLEXIBLE ELECTRONIC DEVICE, BIAXIALLY-ORIENTED POLYESTER FILM USED FOR SAME, FLEXIBLE ELECTRONIC DEVICE USING SAME, AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}

본 발명은 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체에 관한 것이다. 또, 본 발명은 그것에 사용되는 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 기판 필름용 2 축 배향 폴리에스테르 필름에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 적층체를 사용한 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

액정 디스플레이나 유기 일렉트로 루미네선스 (EL) 디스플레이 등으로 대표되는 화상 표시 장치는, 종래, 유리 기판 상에 형성되는 것이 일반적이다. 유리 기판은, 투명성이나 내열성이 우수하고, 액정이나 유기 EL 소자를 구동하는 박막 트랜지스터 (TFT) 를 형성하기 위한 기판으로서 매우 적합한 재료이다. 한편, 유리 기판은 균열되기 쉬워 곡면 표시를 할 수 없는, 비중이 높고 무겁다는 결점을 갖는다. 그 때문에, 특히 휴대 전화 등의 모바일 기기용 표시 장치 등에는, 경량이고, 잘 균열되지 않아 안전성이 높은 대체 기판이 요청되고 있다. 그 하나의 후보로서, 플라스틱 기판을 사용하는 연구가 활발히 이루어지고 있고, 그리고, 이러한 플라스틱 기판 상에 TFT 를 형성한 플렉시블 TFT 를 이용하여, 이른바 플렉시블 디스플레이의 연구가 활발히 이루어지고 있다.

플렉시블 TFT 의 기판에는, 그 제조 공정에 있어서의 온도의 관점에서, 우수한 내열성이 요구된다. 이상적으로는, 유리와 동일한 정도로 고온에 견딜 수 있는 것이 바람직하다. 그러나, 내열성이 높은 재료는 일반적으로 착색이 있거나, 매우 고가이어서 양산이 어렵거나 하는 것이 많으므로, 비교적 내열성이 낮은 수지 기판을 적용할 수 있도록, TFT 제조에 있어서의 공정 온도를 낮추는 노력이 이루어지고 있고, 최근에는 200 ℃ 이하의 공정 온도에서도 충분한 성능을 갖는 TFT 가 수많이 보고되어 있다. 특히 유기 반도체를 이용한 유기 TFT 에서는, 이미 실용 레벨에 이르고 있다.

플렉시블 TFT 의 기판용 재료로는, 지금까지도 많은 제안이 이루어지고 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리카보네이트 등의 내열성 수지로 이루어지는 필름 상에, 유기 반도체, 혹은 산화물 반도체 등의 저온 성형이 가능한 반도체 재료로 이루어지는 TFT 를 적층한 플렉시블 TFT 가 알려져 있다. 이러한 플렉시블 TFT 의 기판에는, 내열성 외에 고도의 치수 안정성도 요구된다. 즉, 화상 표시 장치의 소형화에 수반하여, 높은 집적도로 화소를 배열할 필요가 있기 때문에, 소자의 형상 재현성으로서 서브미크론 오더의 치수 정밀도가 필요하게 된다.

이러한 요구에 대해, 특히 폴리에틸렌나프탈레이트 필름은, 200 ℃ 정도의 고온에 있어서의 내열성과 우수한 열치수 안정성을 갖고, 내약품성, 표면 평활성, 광학 특성도 우수하므로, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 기판 재료로서 높은 주목을 받고 있다.

그런데, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스는, 롤상의 플라스틱 필름에 직접 전자 회로 등을 형성하는, 이른바 롤·투·롤법으로 제조하는 방법과, 유리 기판 상에, 접착층을 개재하여 플라스틱 필름 (최종적으로는, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스에 있어서의 기판 필름이 된다) 을 접합하고, 그 유리 필름 적층체에 있어서의 필름 상에 전자 회로를 형성하고, 그리고 전자 회로의 형성 후에 유리로부터 필름을 박리하여 제조하는 방법이 있다. 현시점에서는, 전자 (前者) 의 롤·투·롤법에서는 전자 회로 형성의 정밀도를 확보하는 것이 매우 곤란하기 때문에, 일단 강직한 유리판에 필름을 첩부하는 후자 (後者) 의 방법이 현실적이다.

그러나, 후자의 방법에 있어서의 전자 회로 형성 공정에서는, 180 ℃ 를 초과하는 가열 처리와, 실온에서의 세정 처리 등이 반복된다. 그리고 최근, 유리판의 두께가 0.3 ∼ 0.7 ㎜ 정도로 얇아진 가운데, 이와 같은 히트 사이클을 반복하면, 유리 필름 적층체에 변형이 생기고, 그것에 의해 컬이 생겨, 리소그래피의 정밀도를 확보할 수 없고, 전자 회로 패턴이 흐트러지거나 하는 등의 문제가 발생하는 것이 문제가 되어 왔다. 또, 히트 사이클에 의한 컬이 지나치게 큰 경우에는, TFT 의 형성 그 자체가 불가능해져, 플렉시블 디스플레이를 실현하는 데에 있어서 큰 장해가 되고 있다.

이것과 유사한 문제로서, 유기 EL 디바이스에 있어서의 컬의 문제가 있다. 이 대책으로는, 예를 들어 TFT 기판의 이면에, 휨 완화 기판을 적층하여 열 변형의 밸런스를 유지하는 것 (특허문헌 2) 이나, 경화 수축이 큰 수지층으로 이루어지는 안티컬층을 적층한 구조 (특허문헌 3) 등이 제안되어 있다.

그러나, 이와 같이 휨 완화 기판이나 안티컬층을 형성하는 방법에서는, 디스플레이 기판으로서의 본래의 기능에 관여하지 않는 층을 적층하게 되기 때문에, 제조 비용의 상승을 초래하거나 투명성의 저하를 초래하거나 한다. 또, 층의 열역학 특성을 엄밀하게 맞출 필요가 있기 때문에, 안티컬층의 적용 재료가 디바이스 구성에 따라 한정되거나 하는 등, 현실적인 대책이라고는 할 수 없다. 그 때문에, 이와 같은 특수한 안티컬층을 사용하지 않는 대책이 요구되고 있다.

일본 공개특허공보 2010-225434호 일본 공개특허공보 2009-199979호 일본 공개특허공보 2009-81123호

그래서 본 발명은, 두께 0.3 ∼ 0.7 ㎜ 의 유리판의 편면에 기판 필름을 첩합 (貼合) 시켜 적층체로 하고, 그 적층체의 기판 필름 상에 전자 회로를 형성한 후, 유리판을 박리하는 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조 공정에 있어서, 전자 회로 형성시에 있어서의 가열 처리에 의한 컬이 억제된, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조에 사용되는 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은, 동일 제조 공정에 있어서, 전자 회로 형성시에 있어서의 가열 처리에 의한 적층체의 컬을 억제할 수 있는, 적층체에 있어서의 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 기판 필름으로서 사용되는 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 적층체를 사용한 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

종래, 유리 기판 등의 강성이 높은 기판에 플라스틱 기판을 첩합시킨 적층체를 가열했을 때에 컬이 생기는 것은, 유리 기판과 플라스틱 기판의 열팽창률 차에 의한 가열시의 팽창량의 차, 또는 열 수축률 차에 의한 가열시의 수축량의 차에서 기인하는 것이라고 생각되어 왔다. 그러나, 본 발명자들은, 상기와 같은 적층체에 있어서, 플라스틱 기판으로서 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 적용했을 경우, 가열하면 반드시 필름측으로 만곡되는 (필름측이 오목해지도록 만곡되는) 것에 주목하였다.

여기서, 컬의 원인이 열팽창률의 차라고 가정하면, 열팽창 계수는 분명히 유리 쪽이 작기 때문에, 가열에 의한 팽창은 필름 쪽이 크고, 만곡되는 방향은 상기와는 역방향이 되어, 상기 현상을 설명할 수 없다. 또한, 열팽창과 냉각 수축은 가역적이기 때문에, 가열 후에 원래의 온도까지 냉각시키면 컬이 남는 경우가 없을 것이지만, 실제로는 가열 후에도 필름측으로 만곡된 상태이어서, 이러한 현상에 대해서도 합리적인 설명을 할 수 없다.

또, 컬의 원인이 열 수축률의 차라고 가정하면, 열 수축률이 큰 필름측으로 만곡되는 현상은 설명할 수 있다. 그러나 본 발명자들의 검토에 의하면, 미리 필름을 고온에서 열처리하여 열 수축률을 거의 제로로까지 저하시킨 필름을 사용해도, 컬의 정도는 거의 변화를 볼 수 없었다. 이것으로부터, 컬의 원인으로서 열 수축률의 기여는 거의 없는 것으로 생각된다.

다음으로 본 발명자들은, 가열 조건과 폴리에스테르 필름의 물성이 컬의 정도에 미치는 영향을 상세하게 검토하였다. 그 결과, 유리에 폴리에스테르 필름을 접착한 적층체가 변형되는 것은, 가열 후의 냉각시에 발생하는, 유리-필름 계면에서의 계면 응력이 원인인 것을 처음으로 알아내었다. 즉, 본 발명자들의 검토에 의하면, 가열 승온 중 및 고온 유지 중에 있어서는, 유리-폴리에스테르 필름 적층체는 변형되지 않고, 냉각 과정에서 변형되어 컬된다. 이것은, 가열 승온 중 혹은 가열 중에는, 폴리에스테르 필름과 유리의 열팽창률 차에서 기인하는 계면 응력이, 유리 전이 온도 이상으로 가열된 폴리에스테르 분자의 완화 현상에 의해 응력 완화되기 때문에, 유리를 만곡시킬 정도의 응력이 발생하지 않는 것에 의한 것으로 생각된다. 한편, 이 적층체를 냉각시키는 경우에는, 유리와 폴리에스테르 필름의 열팽창률 차에 의해, 필름의 수축이 커지기 때문에, 승온 중과는 역방향의 계면 응력이 발생한다. 그러나 냉각시에는, 온도의 저하에 수반하여 고분자 사슬의 완화 시간이 지수 함수적으로 증가하여, 실질적으로 유리 전이 온도 이하에서는, 냉각시에 발생된 계면 응력을 완화시키는 메커니즘이 작용하지 않게 되기 때문에, 결과적으로 이러한 계면 응력에 의해 필름측으로 컬이 발생하게 된다.

그러나, 폴리에스테르 필름의 열 팽창률을 작게 하는 데에는 한계가 있어, 그것만으로는 컬을 억제하는 데까지는 이르지 않는다.

그래서 본 발명자들은, 상기와 같은 메커니즘을 감안하여, 상기 서술한 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조 공정에 있어서, 유리판과 첩합하는 기판 필름으로서 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 사용하고, 이러한 2 축 배향 폴리에스테르 필름의 두께를, 유리판의 두께에 대해 특정의 범위로 함으로써, 적층체의 냉각시에, 유리-필름의 계면에 있어서 발생하는 응력을 잘 발생하지 않게 하거나 및/또는 완화하기 쉽게 함으로써, 컬을 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명에 도달하였다.

즉, 본 발명은 이하의 구성을 채용하는 것이다.

1. 두께 0.3 ∼ 0.7 ㎜ 의 유리판의 편면에 기판 필름을 첩합시켜 적층체를 형성하고, 그 적층체의 기판 필름 상에 전자 회로를 형성한 후, 유리판을 박리함으로써 제조되는 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조에 있어서 사용되는 적층체 로서, 두께 0.3 ∼ 0.7 ㎜ 의 유리판의 편면에, 기판 필름으로서, 필름 두께가 하기 식을 만족하는 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 갖는, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체.

FT ≥ 0.025

FT/GT² ≤ 0.25

(단, 상기 식에 있어서, FT 는 필름 두께 (단위：㎜) 이고, GT 는 유리판의 두께 (단위：㎜) 이다)

2. 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르가, 폴리에틸렌나프탈레이트인, 상기 1 에 기재된 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체.

3. 2 축 배향 폴리에스테르 필름의, 200 ℃ 에서 10 분간 열처리한 후의 열 수축률이, 0.2 ∼ 1.0 ％ 인, 상기 1 또는 2 에 기재된 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체.

4. 2 축 배향 폴리에스테르 필름이, 적어도 편면에, 유리 전이 온도가 80 ℃ 이하인 열가소성 수지를 50 ∼ 100 질량％ 함유하는 바인더층을 갖는, 상기 1 ∼ 3중 어느 하나에 기재된 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체.

5. 바인더층의 영률이 2 ∼ 10 ㎬ 인, 상기 4 에 기재된 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체.

6. 상기 1 ∼ 5 중 어느 하나에 기재된 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체에 있어서의 기판 필름으로서 사용되는, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 기판 필름용 2 축 배향 폴리에스테르 필름.

7. 두께 0.3 ∼ 0.7 ㎜ 의 유리판의 편면에, 기판 필름으로서 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 첩합시켜, 상기 1 ∼ 5 중 어느 하나에 기재된 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체를 형성하고, 이어서 그 기판 필름 상에 전자 회로를 형성한 후, 유리판을 박리함으로써 제조되는, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스.

8. 두께 0.3 ∼ 0.7 ㎜ 의 유리판의 편면에, 기판 필름으로서 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 첩합시켜, 상기 1 ∼ 5 중 어느 하나에 기재된 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체를 형성하고, 이어서 그 기판 필름 상에 전자 회로를 형성한 후, 유리판을 박리하는, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조 방법.

먼저, 본 발명에 있어서의 용도에 대해 설명한다.

본 발명의 2 축 배향 폴리에스테르 필름은, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 기판 필름으로서 사용된다. 이러한 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스는, 유리판의 편면에, 예를 들어 점착층을 개재하여 기판 필름을 첩합시키고, 그 기판 필름 상에 전자 회로를 형성하고, 그 후 유리판을 박리함으로써 얻어지는 것이다. 최종적인 구성은, 기판 필름 상에 전자 회로를 갖는 것이다.

이러한 공정에 있어서 유리판을 사용하는 것은, 플렉시블한 기판 필름에 그대로 전자 회로를 형성하고자 하면, 기판 필름의 평탄성을 유지할 수 없어, 전자 회로 형성이 곤란하기 때문에, 그것을 보강하여, 강성을 부여하기 위함이다. 따라서, 이러한 유리판이란, 유리로 이루어지는 판을 가리키지만, 상기 목적을 달성할 수 있는 그 밖의 재료로 이루어지는 판도 채용할 수 있다. 통상, 유리판으로는, 기판 필름에 흠집을 내거나, 또 디바이스나 공정을 오염시키거나 하지 않도록, 그러한 품질이 우수한 것이 사용된다. 예를 들어, 액정 디스플레이 등의 표시 장치에 사용되는 정도의 품질을 갖는 광학용 유리 기판을 사용할 수 있다.

유리판의 두께는 0.3 ∼ 0.7 ㎜, 바람직하게는 0.4 ∼ 0.7 ㎜, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 0.7 ㎜ 이다. 이로써 충분한 강성을 부여할 수 있어, 유리판을 사용하는 목적이 달성된다. 또 취급이 용이하다.

유리판과 기판 필름은 통상, 점착층을 개재하여 충분히 고정되어 사용된다. 점착층은 유리판 및 기판 필름과의 점착성 또는 접착성을 가지고 있고, 디바이스 제조 공정에 있어서 그 점착성 또는 접착성을 유지할 수 있고, 전자 회로 형성 후에 기판 필름으로부터 박리 가능하면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 열 압착계 점착제, 열 경화계 점착제, 광 경화계 점착제로 이루어지는 층일 수 있다. 또, 예를 들어, 아크릴계 점착제로 이루어지는 층일 수 있다. 또한, 기판 필름으로부터 유리판을 박리할 때에는, 그대로 박리하는 방법뿐만 아니라, 점착성 또는 접착성을 약하게 하는 처리를 실시한 후에 박리하는 방법을 채용할 수도 있기 때문에, 그것을 감안한 점착제를 선택할 수 있다.

점착층의 두께는, 예를 들어 3 ∼ 300 ㎛ 의 범위이다. 점착층을 형성하기 위해서는, 유리판의 편면에 상기와 같은 점착제를 도포하여 형성해도 되고, 또 점착 시트를 사용할 수도 있다.

이어서, 유리판-기판 필름 적층체에 있어서의 기판 필름 상에 전자 회로를 형성한다. 여기서 전자 회로란, 예를 들어 TFT 나 은 페이스트 등을 이용한 취출 배선 등이다. 전자 회로를 형성하는 데에 있어서는, 통상, 온도 80 ∼ 200 ℃, 바람직하게는 온도 120 ∼ 200 ℃ 범위의 가열 처리가, 통상 30 분 정도, 최장 60 분 정도 실시되고, 그 후 실온으로까지 냉각시켜, 초순수 등을 사용한 세정 처리가 실시된다. 이러한 가열 처리는, 일반적으로는, 비교적 저온의 공정이면, 예를 들어 80 ∼ 120 ℃ 의 가열 처리이고, 비교적 고온의 공정이면, 예를 들어 130 ∼ 200 ℃ 의 가열 처리이다. 이 조작은, 통상 3 회 정도 이상 반복된다. 그리고, 이와 같은 히트 사이클에 의해, 유리판-기판 필름 적층체가 컬되면, 리소그래피에 변형이 생겨 전자 회로의 형성이 곤란해지거나, 전자 회로 패턴에 에러가 잘 발생하거나 한다. 그 때문에, 적층체는 잘 컬되지 않는 것이 필요하다.

전자 회로를 형성한 후, 전자 회로를 갖는 유리판-기판 필름 적층체로부터 유리판을 박리한다. 이 때, 점착층을 갖는 경우에는 점착층도 박리한다. 이와 같이 하여 얻어진 전자 회로를 갖는 기판 필름은, 플렉시블성을 갖고, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스로서 사용된다.

본 발명의 적층체는, 상기 공정에 있어서의 유리판-기판 필름 적층체로서 사용되는 것이다.

본 발명의 2 축 배향 폴리에스테르 필름은, 상기에 있어서의 기판 필름으로서 사용되는 것이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명에 있어서는, 필름의 막 제조 방향, 즉 기계축 방향을, 세로 방향 또는 길이 방향 또는 MD 라고 호칭하는 경우가 있다. 또, 그 기계축 방향과 두께 방향에 수직인 방향을, 가로 방향 또는 폭 방향 또는 TD 라고 호칭하는 경우가 있다.

[2 축 배향 폴리에스테르 필름]

본 발명의 2 축 배향 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르로 구성되고, 2 축 배향된 필름이다. 이러한 폴리에스테르로는, 다염기산 또는 그 에스테르 형성 유도체와, 폴리올 또는 그 에스테르 형성 유도체를 사용하여 얻어지는 것이다. 다염기산의 구체예로는, 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 무수 프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 아디프산, 세바크산, 트리멜리트산, 피로멜리트산, 다이머산, 말레산, 이타콘산 등을 들 수 있다. 폴리올의 구체예로는, 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, 이들로부터 얻어지는 결정성 또는 반결정성의 폴리에스테르가 바람직하다. 이 중, 특히 에틸렌테레프탈레이트 단위를 주된 성분으로 하는 폴리에스테르 (폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET)) 또는 에틸렌나프탈레이트 단위를 주된 성분으로 하는 폴리에스테르 (폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN)) 를 바람직하게 사용할 수 있다. 여기서 「주된 성분」이란, 폴리에스테르를 구성하는 전체 반복 단위 중 80 몰％ 이상, 바람직하게는 90 몰％ 이상, 더욱 바람직하게는 95 몰％ 이상을 차지하는 것을 나타낸다.

본 발명에 있어서의 폴리에스테르는, 본 발명의 효과가 저해되지 않는 범위에서 다른 성분을 공중합한 공중합 폴리에스테르이어도 된다. 공중합 성분으로는, 다염기산 성분이어도 되고 폴리올 성분이어도 되며, 예를 들어 상기한 다염기산 또는 그 에스테르 형성 유도체에서 유래하는 성분, 폴리올 또는 그 에스테르 형성 유도체에서 유래하는 성분을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 사용해도 된다. 공중합량은, 지나치게 많으면 결정성이 저하되어 내열성이 저하되는 경향이 있고, 또 굴절률이 낮아지는 경향이 있으므로, 전체 다염기산 성분 100 몰％ 에 대해 10 몰％ 이하가 바람직하다.

본 발명에 있어서의 폴리에스테르는, 본 발명의 효과가 저해되지 않는 범위에서, 상이한 2 종 이상의 폴리에스테르를 혼합한 블렌드체이어도 된다. 또, 폴리에스테르와는 상이한 다른 수지 성분을 혼합한 블렌드체이어도 된다. 예를 들어, 내열성의 관점에서, 폴리에테르이미드나 액정 수지를 블렌드하는 것 등이 바람직하다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2000-355631호, 일본 공개특허공보 2000-141475호, 일본 공개특허공보 평11-1568호 등을 참조). 또, 예를 들어, 폴리에테르이미드를 폴리에틸렌테레프탈레이트 100 몰％ 를 기준으로 하여 0.5 ∼ 5 몰％ 첨가한 블렌드체를 예시할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 기계 특성, 내열성, 치수 안정성, 투명성 등이 우수하고, 또 컬의 억제 효과를 높일 수 있는 점에서, 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트가 바람직하고, 특히 폴리에틸렌나프탈레이트가 바람직하다.

(폴리에틸렌나프탈레이트)

폴리에틸렌나프탈레이트는, 주된 다염기산 성분이 나프탈렌디카르복실산 성분이고, 주된 폴리올 성분이 에틸렌글리콜 성분인 폴리에스테르이다. 여기서, 나프탈렌디카르복실산으로는, 예를 들어 2,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산 등을 들 수 있고, 이들 중에서도 결정성이나 내열성이 우수하다는 관점에서 2,6-나프탈렌디카르복실산이 바람직하다. 또한, 여기서 「주된」이란, 전체 다염기산 성분 100 몰％ 에 대해, 다염기산 성분 중 90 몰％ 이상이 나프탈렌디카르복실산 성분이고, 폴리올 성분 중 90 몰％ 이상이 에틸렌글리콜 성분인 것을 의미한다. 더욱 바람직하게는, 각각 95 몰％ 이상이다.

폴리에틸렌나프탈레이트는 코폴리머이어도 된다. 코폴리머인 경우에는, 공중합 성분으로는, 분자 내에 2 개의 에스테르 형성성 관능기를 갖는 화합물에서 유래하는 성분을 사용할 수 있다. 이러한 화합물로는, 예를 들어, 옥살산, 아디프산, 프탈산, 세바크산, 도데칸디카르복실산, 이소프탈산, 테레프탈산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 4,4＇-디페닐디카르복실산, 페닐인단디카르복실산, 테트랄린디카르복실산, 데칼린디카르복실산, 디페닐에테르디카르복실산 등과 같은 디카르복실산, p-옥시벤조산, p-옥시에톡시벤조산과 같은 옥시카르복실산, 혹은 프로필렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 시클로헥산메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 비스페놀술폰의 에틸렌옥사이드 부가물, 비스페놀 A 의 에틸렌옥사이드 부가물, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드글리콜 등과 같은 2 가 알코올류 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또, 주된 다염기산 성분으로서의 나프탈렌디카르복실산 성분이란 카르복실산의 결합 위치가 상이한 나프탈렌디카르복실산 성분이 공중합된 양태도 바람직하게 들 수 있다. 이들 화합물은, 1 종만을 사용해도 되고, 2 종 이상을 사용할 수도 있다. 또, 이들 중에서 보다 바람직한 공중합 성분으로서, 이소프탈산, 테레프탈산, 4,4＇-디페닐디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산, p-옥시벤조산, 트리메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜네오펜틸글리콜, 비스페놀술폰의 에틸렌옥사이드 부가물에서 유래하는 성분을 들 수 있다.

본 발명에 있어서의 폴리에스테르는, 종래 공지된 방법으로 얻을 수 있다. 예를 들어, 디카르복실산과 글리콜의 반응에 의해 저중합도 폴리에스테르를 직접 얻는 방법이나, 디카르복실산의 저급 알킬에스테르와 글리콜을 종래 공지된 에스테르 교환 촉매인, 예를 들어 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 아연, 스트론튬, 티탄, 지르코늄, 망간, 코발트를 함유하는 화합물의 1 종 또는 2 종 이상을 사용하여 반응시킨 후, 중합 촉매의 존재하에서 중합을 실시하는 방법에 의해 얻을 수 있다. 여기서 중합 촉매로는, 삼산화안티몬, 오산화안티몬과 같은 안티몬 화합물, 이산화게르마늄으로 대표되는 게르마늄 화합물, 테트라에틸티타네이트, 테트라프로필티타네이트, 테트라페닐티타네이트 또는 이들의 부분 가수 분해, 옥살산티타닐암모늄, 옥살산티타닐칼륨, 티탄트리스아세틸아세토네이트와 같은 티탄 화합물을 들 수 있다. 에스테르 교환 반응을 경유하여 중합을 실시하는 경우에는, 통상, 중합 반응 전에 에스테르 교환 촉매를 실활시킬 목적에서, 트리메틸포스페이트, 트리에틸포스페이트, 트리-n-부틸포스페이트, 정인산 등의 인 화합물이 첨가된다. 이러한 인 화합물의 폴리에스테르 중에 있어서의 함유량은, 인 원소로서 20 ∼ 100 질량ppm 인 것이 폴리에스테르의 열 안정성의 면에서 바람직하다.

폴리에스테르는, 용융 중합 후 이것을 칩화하여, 가열 감압하 또는 질소 등의 불활성 기류 중에 있어서 고상 중합할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 폴리에스테르의 고유 점도는, 0.40 ㎗/g 이상인 것이 바람직하고, 0.40 ∼ 0.90 ㎗/g 인 것이 더욱 바람직하다. 고유 점도를 이 범위로 함으로써, 유기 EL 조명용 기판으로서 바람직한 강도가 얻어진다. 고유 점도가 0.40 ㎗/g 미만에서는, 공정 절단이 다발하는 경우가 있다. 또, 0.9 ㎗/g 보다 높으면 용융 점도가 높기 때문에 용융 압출이 곤란해지고, 또 중합 시간이 길어 경제적이지 않다.

(필름 두께)

본 발명의 2 축 배향 폴리에스테르 필름의 두께는, 하기 식을 만족하는 것이다.

FT ≥ 0.025

FT/GT² ≤ 0.25

단, 상기 식에 있어서, FT 는, 2 축 배향 폴리에스테르 필름의 두께 (단위：㎜) 이고, GT 는, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조 공정에 있어서 사용되는 유리판의 두께 (단위：㎜) 이다. 본 발명은, 이와 같이, 적층체의 컬의 크기와, 2 축 배향 폴리에스테르 필름의 두께와, 유리판의 두께의 2 승이 밀접하게 관계되어 있는 것을 알아낸 것이다.

필름 두께가 상기 양태를 만족하도록 함으로써, 유리판-기판 필름 적층체의, 냉각시에 있어서 유리판과 기판 필름 사이에 발생하는 응력을 저감시킬 수 있어, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조 공정의 전자 회로 형성에 있어서 발생하는 컬을 억제할 수 있다. FT/GT² 의 값이 지나치게 큰 경우에는, 컬 억제가 불충분해진다. 이와 같은 관점에서, FT/GT² 의 값은, 바람직하게는 0.24 이하, 보다 바람직하게는 0.21 이하, 더욱 바람직하게는 0.17 이하이다. 한편, FT/GT² 의 값이 작으면 필름 두께가 얇아지고, 컬은 작아지는 경향이 있지만, 필름 두께가 지나치게 얇으면, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조 공정에 있어서, 유리판과 첩합시킬 때에 주름이 잘 발생하게 되는 등, 취급성이 열등한 경향이 있다. 또한 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스에 있어서 강성이 부족하여, 사용시에 전자 회로의 고장이 잘 발생하게 되거나, 전자 회로의 동작에 지장을 주기 쉬워지거나 한다. 이와 같은 관점에서, 필름 두께는, 바람직하게는 35 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 45 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 48 ㎛ 이상, 특히 바람직하게는 50 ㎛ 이상이다.

전술한 바와 같이, 유리판-기판 필름 적층체의 가열 컬은, 냉각시의 기판 필름의 수축 응력과, 유리 기판의 강성의 관계에 의해 정해진다. 그 때문에, 유리판의 강성이 높은 편이 컬은 작아지는 경향이 있다. 한편으로, 현실적으로는, 광학 디바이스의 제조에 사용되는 유리판은, 다른 특수한 요구 특성을 만족시킬 필요가 있기 때문에, 그 강성 (탄성률) 을 크게 변경하는 것은 곤란하여, 실질적으로 강성을 높이려면 두께를 증가시킬 수밖에 없다. 그러나, 유리판의 두께가, 예를 들어 1 ㎜ 를 초과하는 지나치게 두꺼운 것이면, 그 중량이 무거워져, 취급성이 저하되거나, 생산성이 저하되거나 하는 등의 문제가 발생한다. 또, 기존의 일반적인 액정 제조 설비에 적용할 수 없게 될 우려가 있다. 그 때문에, 유리판의 두께는 0.3 ∼ 0.7 ㎜, 바람직하게는 0.4 ∼ 0.7 ㎜, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 0.7 ㎜ 의 범위이다. 그리고, 이와 같은 두께의 유리판을 사용하기 때문에, 적층체에 있어서 컬의 문제가 생긴다는 것이다.

이와 같은 두께의 유리판에 대해서는, 상기 식을 감안하면, 필름 두께는 122.5 ㎛ 이하로 할 필요가 있다. 그리고, 전술한 메커니즘이나 상기 식으로부터 분명한 바와 같이, 필름 두께가 얇을수록 냉각시에 발생되는 계면 응력은 작아져, 컬을 억제할 수 있다. 반대로, 필름 두께가 지나치게 두꺼운 경우에는, 컬을 억제할 수 없다. 이와 같은 관점에서, 필름 두께로는, 바람직하게는 117 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 102 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 83 ㎛ 이하, 특히 바람직하게는 77 ㎛ 이하, 가장 바람직하게는 75 ㎛ 이하이다.

(그 밖의 필름 특성)

본 발명의 2 축 배향 폴리에스테르 필름의 열팽창 계수는, 필름 면내의 임의의 하나의 방향 (바람직하게는 세로 방향), 및 동 필름 면내에 있어서 그것과 직교하는 방향 (바람직하게는 가로 방향) 모두 25 ppm/℃ 이하가 바람직하다. 이와 같은 범위로 함으로써, 컬의 억제 효과를 높일 수 있다. 열팽창률이 25 ppm/℃ 를 초과하는 경우에는, 냉각시의 수축 응력이 커져, 컬의 억제 효과가 낮아진다. 이와 같은 관점에서, 보다 바람직하게는 20 ppm/℃ 이하이다. 이 의미에서는, 열팽창 계수는 작을수록 바람직하다. 한편으로, 연신 배율을 높이거나 하여 분자 배향을 높게 하면, 제조 중에 절단 등이 잘 일어나게 되는 경향이 되어, 한계가 있다. 이와 같은 관점에서는, 통상, 2 축 배향 폴리에스테르 필름의 경우에는, 10 ppm/℃ 가 하한이고, 바람직하게는 15 ppm/℃ 이상이다. 이와 같은 열팽창 계수는, 분자 사슬의 배향 상태를 제어함으로써 조정이 가능하고, 분자 배향이 높을수록 열팽창 계수는 작아진다.

본 발명의 2 축 배향 폴리에스테르 필름은, 200 ℃ 10 분간에 있어서의 열 수축률이, 필름 면내의 임의의 하나의 방향 (바람직하게는 세로 방향), 및 동 필름 면내에 있어서 그것과 직교하는 방향 (바람직하게는 가로 방향) 모두 0.2 ∼ 1.0 ％ 인 것이 바람직하다. 이러한 열 수축률을 상기 수치 범위로 함으로써, 컬의 억제 효과를 높일 수 있다. 이와 같은 관점에서, 열 수축률은, 더욱 바람직하게는 0.7 ∼ 1.0 ％ 이다. 이러한 열 수축률은, 필름의 막 제조 조건을 적절히 조정함으로써 달성할 수 있다. 또, 폴리에스테르로서 폴리에틸렌나프탈레이트를 채용함으로써도, 달성하기 쉬워진다.

[바인더층]

본 발명에 있어서는, 2 축 배향 폴리에스테르 필름의 적어도 편면에, 유리 전이 온도가 80 ℃ 이하인 열가소성 수지를 50 ∼ 100 질량％, 바람직하게는 70 ∼ 100 질량％, 더욱 바람직하게는 90 ∼ 100 질량％ 함유하는 바인더층을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 바인더층을, 2 축 배향 폴리에스테르 필름의, 유리판을 첩합시키는 측에 가짐으로써, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조 공정에 있어서, 유리판-기판 필름 적층체를 가열 후, 냉각시에 있어서, 이러한 바인더층이 계면 응력을 흡수하고, 그것에 의해 컬의 억제 효과를 높일 수 있다.

이러한 열가소성 수지로는, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 비닐계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 것이 바람직하다. 또, 이들은 수용성 또는 수분산성인 것이 취급성의 관점에서 바람직하다. 본 발명에 있어서는, 이러한 열가소성 수지로는, 특히 폴리에스테르 수지, 또는 폴리에스테르 수지와 아크릴 수지의 양방을 포함하는 것이 바람직하고, 컬의 억제 효과를 더욱 높일 수 있다.

바인더층을 구성하는 열가소성 수지는, 유리 전이 온도가 80 ℃ 이하, 바람직하게는 75 ℃ 이하이다. 이로써 컬의 억제 효과를 더욱 높일 수 있다. 유리 전이 온도가 80 ℃ 를 초과하면, 가열 후의 냉각시 (수축시) 에 발생하는 계면 응력을, 바인더층 자체적인 변형에 의해 흡수하는 것이 곤란해지는 경향이 있어, 컬의 억제 효과가 낮아진다. 이와 같이, 컬의 억제 효과를 높이기 위해서는, 바인더층의 열가소성 수지의 유리 전이 온도는 낮은 편이 바람직하다. 한편으로, 유리 전이 온도가 실온보다 낮아지면, 롤 상태에서의 보관시에 필름끼리가 첩부되어, 인출이 불안정해지거나 하는 등의 문제가 발생할 우려가 있기 때문에, 유리 전이 온도는, 바람직하게는 25 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 50 ℃ 이상이다.

(폴리에스테르 수지)

바인더층에 있어서의 열가소성 수지로서 바람직하게 사용되는 폴리에스테르 수지로는, 상기 서술한 유리 전이 온도의 범위를 만족하는 것이고, 이하와 같은 다염기산 성분과 폴리올 성분으로 이루어지는 것이다. 다염기산 성분으로는, 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 무수프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 아디프산, 세바크산, 트리멜리트산, 피로멜리트산, 다이머산, 5-나트륨술포이소프탈산 등에서 유래하는 성분을 들 수 있다. 이들 다염기산 성분을 2 종 이상 사용하여 공중합 폴리에스테르 수지를 합성한다. 또, 폴리올 성분으로는, 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 자일렌글리콜, 디메틸올프로판, 폴리(에틸렌옥사이드)글리콜, 폴리(테트라메틸렌옥사이드)글리콜, 비스페놀 A, 비스페놀 A 의 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드 부가체 등에서 유래하는 성분을 들 수 있다. 이들 폴리올 성분도, 2 종류 이상 사용하여 공중합 폴리에스테르 수지를 합성하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서는, 이들 모노머에 한정되지 않는다.

이러한 폴리에스테르 수지는, 물에 가용성 또는 분산성인 것이 바인더층을 형성하는 데에 있어서의 취급성의 관점에서 바람직하다.

(아크릴 수지)

바인더층에 있어서의 열가소성 수지로서 바람직하게 사용되는 아크릴 수지로는, 유리 전이 온도가 바람직하게는 -50 ∼ 50 ℃, 더욱 바람직하게는 -50 ∼ 25 ℃ 인 것이다. 그 아크릴 수지는, 물에 가용성 또는 분산성인 것이, 바인더층을 형성하는 데에 있어서의 취급성의 관점에서 바람직하다.

아크릴 수지를 형성하는 모노머로는, 알킬아크릴레이트, 알킬메타크릴레이트, 2-하이드록시알킬아크릴레이트, 2-하이드록시알킬메타크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트나 글리시딜메타크릴레이트 등의 에폭시기를 함유하는 아크릴 모노머, 카르복시기 또는 그 염을 함유하는 아크릴 모노머, 아미드기를 함유하는 아크릴 모노머, 산 무수물을 함유하는 아크릴 모노머, 이소시아네이트류, 스티렌류, 비닐에테르류, 비닐트리알콕시실란, 알킬말레산모노에스테르, 알킬푸말산모노에스테르, 알킬이타콘산모노에스테르, 아크릴로니트릴, 염화비닐리덴, 에틸렌, 프로필렌, 염화비닐, 아세트산비닐, 부타디엔 등의 모노머를 들 수 있다.

바인더층에 있어서의 열가소성 수지로서, 폴리에스테르 수지와 아크릴 수지를 병용하는 경우에는, 이들의 중량 함유 비율 (폴리에스테르 수지의 함유량：아크릴 수지의 함유량) 은, 1：9 ∼ 9：1, 바람직하게는 3：7 ∼ 7：3, 더욱 바람직하게는 4：6 ∼ 6：4 이고, 컬의 억제 효과를 더욱 높일 수 있다. 또, 내블로킹성을 부여할 수 있다.

(임의 성분)

바인더층에는, 상기 열가소성 수지 이외의 다른 수지나, 예를 들어 옥사졸린 기를 갖는 중합체 등의 옥사졸린계 가교제, 멜라민계 가교제, 에폭시계 가교제, 아지리딘계 가교제 등의 가교제, 대전 방지제, 착색제, 계면 활성제, 자외선 흡수제, 활제 (필러, 왁스) 등을 첨가할 수 있다. 특히, 활제를 첨가함으로써 활성, 내블로킹성을 더욱 양화시킬 수 있다. 이들 임의 성분의 함유량은, 바인더층 100 질량％ 에 대해, 50 질량％ 이하, 바람직하게는 30 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 10 질량％ 이하이다.

(바인더층의 형성 방법)

바인더층은, 라미네이트법, 용융 수지 코팅법, 공압출법 등에 의해 형성할 수도 있지만, 바인더층을 형성하기 위한 도포액을 도포하는 도포법에 의해 형성하는 것이 생산성의 관점에서 바람직하다. 이러한 도포액은, 상기 열가소성 수지와, 필요에 따라 상기 임의 성분을 함유하는 것이다. 도포액은, 취급성을 향상시키기 위해서, 수용성 또는 수분산성의 열가소성 수지나 임의 성분을 사용하여 수용액, 수분산액 혹은 유화액 등의 수성 도포액의 형태로서 사용하는 것이 바람직하다.

도포액의 고형분 농도는, 통상 20 질량％ 이하이고, 바람직하게는 1 질량％ 이상이며, 10 질량％ 이하인 것이 바람직하다. 이 비율이 하한을 만족시키지 않으면, 도포성이 낮아지는 경향이 있고, 바인더층이 균일하게 형성되지 않는 경우가 있다. 한편, 상한을 초과하면, 도포액의 안정성이나 도포 외관이 악화되는 경우가 있다. 이러한 도포층은, 후술하는 바와 같이 2 축 배향 폴리에스테르 필름의 막 제조 공정에서 형성할 수 있다.

(영률)

바인더층의 영률은, 10 ㎬ 이하인 것이 바람직하다. 바인더층의 영률을 상기 수치 범위로 함으로써, 컬의 억제 효과를 보다 높일 수 있다. 영률이 지나치게 높은 경우에는, 컬의 억제 효과가 낮아지는 경향이 있다. 이와 같은 관점에서, 바인더층의 영률은, 보다 바람직하게는 8 ㎬ 이하, 더욱 바람직하게는 6 ㎬ 이하, 특히 바람직하게는 5 ㎬ 이하이다. 이와 같이, 컬 억제에 있어서는, 영률은 낮은 편이 바람직하다. 한편, 영률이 지나치게 낮은 경우에는, 필름의 제조 공정이나 가공 공정에 있어서 표면에 흠집이 나기 쉬워지는 등 실용성이 열등한 경향이 있다. 이와 같은 관점에서, 영률은, 실질적으로는 2 ㎬ 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 4 ㎬ 이상, 특히 바람직하게는 4.5 ㎬ 이상이다.

이러한 영률은, 바인더를 구성하는 열가소성 수지의 유리 전이 온도를 조정하거나, 가소 효과가 있는 첨가제를 첨가하거나 함으로써 달성할 수 있다. 예를 들어, 유리 전이 온도를 높게 하면, 영률은 높아지는 경향이 있다.

[2 축 배향 폴리에스테르 필름의 막 제조]

본 발명의 2 축 배향 폴리에스테르 필름은, 하기 방법에 의해 제조할 수 있다.

2 축 배향 폴리에스테르 필름은, 예를 들어 상기 서술한 폴리에스테르를 필름상으로 용융 압출하고, 캐스팅 드럼으로 냉각 고화시켜 미연신 필름으로 하고, 이 미연신 필름을 Tg ∼ (Tg ＋ 60) ℃ 에서 기계축 방향, 및 기계축 방향과 수직인 방향으로, 각각 1.1 ∼ 10 배, 바람직하게는 2.5 ∼ 4.0 배의 연신 배율로 2 축 방향으로 연신하고, (Tm － 100) ∼ (Tm － 5) ℃ 의 온도에서 1 ∼ 100 초간 열 고정시킴으로써 얻을 수 있다. 여기서 Tg 는 폴리에스테르의 유리 전이 온도, Tm 은 폴리에스테르의 융점을 각각 나타낸다.

연신은, 일반적으로 사용되는 방법, 예를 들어 롤에 의한 방법이나 스텐터를 사용하는 방법으로 실시할 수 있고, 세로 방향, 가로 방향으로 동시 연신해도 되고, 또 세로 방향, 가로 방향으로 축차 연신해도 된다.

열 고정 후에 이완 처리를 실시하는 경우에는, (X-80) ∼ X ℃ 의 온도에서 실시할 수 있다. 여기서 X 는, 열고정 온도를 나타낸다. 이완 처리의 방법으로는, 텐터에 의해 양 에지를 유지하고, 오븐 내에서, 길이 방향으로는 클립 간격을 좁히고, 폭 방향으로는 레일 폭을 좁혀 이완 처리하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 방법을 사용함으로써, 길이 방향의 내열 치수 안정성에 더하여, 폭 방향의 내열 치수 안정성도 용이하게 컨트롤할 수 있다. 이완율은, 바람직하게는 1 ∼ 5 ％ 이다.

바인더층은, 예를 들어 이하의 방법으로 도포 형성할 수 있다.

축차 연신의 경우, 하나의 방향으로 연신한 1 축 배향 필름에, 바인더층을 형성하기 위한 도포액을 도포하고, 이어서 다른 하나의 방향으로 연신하여, 열 고정시키는 방법에 의해 바인더층을 형성할 수 있다. 동시 연신의 경우, 미연신 필름에, 바인더층을 형성하기 위한 도포액을 도포하고, 이어서 2 축 방향으로 연신하여, 열 고정시키는 방법에 의해 바인더층을 형성할 수 있다.

도포 방법으로는, 공지된 임의의 도포법을 적용할 수 있다. 예를 들어 롤 코트법, 그라비아 코트법, 롤 브러시법, 스프레이 코트법, 에어나이프 코트법, 함침법 및 커튼코트법 등을 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다. 웨트 도포량은, 필름 1 ㎡ 당, 바람직하게는 0.5 ∼ 20 g, 더욱 1 ∼ 10 g 이 바람직하다. 도포액은, 수용액, 또는 수분산액 혹은 유화액으로서 사용하는 것이 바람직하다.

[적층체]

본 발명의 2 축 배향 폴리에스테르 필름과, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조 공정에 있어서 사용되는 두께 0.3 ∼ 0.7 ㎜ 의 유리판을 첩합시킨 적층체는, 바람직하게는, 사방 150 ㎜ 의 샘플을 180 ℃ 에서 30 분간 가열한 후, 실온까지 냉각시키고, 컬의 방향이 아래로 볼록해지는 방향으로 수평 또한 평탄한 받침대 위에 놓고, 네 코너의 수평면으로부터의 부상하는 높이를 측정하여, 그들의 평균값으로서 구해지는 컬 높이가 0.8 ㎜ 이하이다. 이러한 값이 작다는 것은 컬이 억제되어 있는 것을 의미하고, 컬 높이를 상기 수치 범위로 함으로써, 플렉시블 일렉트로 디바이스의 제조 공정에 있어서, 전자 회로 형성시의 문제를 억제할 수 있다. 이와 같은 관점에서, 컬 높이는, 보다 바람직하게는 0.7 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 0.6 ㎜ 이하, 특히 바람직하게는 0.5 ㎜ 이하이다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 상세히 서술하지만, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 특성값은 이하의 방법으로 측정하였다. 또, 실시예 중의 질량에 관련된 부 및 ％ 는, 특별히 기재하지 않는 한, 각각 질량부 및 질량％ 를 의미한다.

(1) 필름 두께, 유리판의 두께

전자 마이크로 미터 (안리츠 (주) 제조의 상품명「K-312A 형」) 를 사용하여 침압 30 g 으로 측정하였다.

(2) 열팽창 계수

세이코 인스트루먼트사 제조 TMA/SS 120C 에, 필름을 시료 폭 3 ㎜, 척 간 15.05 ㎜ 로 하여 세트하고, 하중 80 g/㎟ 의 조건에서, 30 ℃ 에서 150 ℃ 까지 10 ℃／분의 승온 속도로 승온하여 측정하였다. 얻어진 온도 치수 변화 곡선에 있어서, 50 ∼ 100 ℃ 의 기울기로부터 열팽창 계수를 구하였다.

또한, 필름을 구성하는 폴리에스테르의 Tg 가 110 ℃ 미만인 경우에는, 필름의 열 수축 등의 영향을 고려하여, 얻어진 온도 치수 변화 곡선에 있어서, 50 ∼ (Tg-10) ℃ 의 기울기로부터 열팽창 계수를 구하였다.

(3) 유리 전이 온도

샘플, 예를 들어 열가소성 수지 (샘플이 열가소성 수지의 용액이나 분산체인 경우에는, 80 ℃ 에서 24 시간 건조시켜, 건고 막을 제조하여, 얻어진 건고 막 샘플) (10 ㎎) 를, 시차 주사 열량 측정 장치 (TA Instruments 2100 DSC) 를 사용하여, 승온 속도 20 ℃／분으로 측정을 실시하였다.

(4) 바인더층의 영률

바인더층을 형성하기 위한 도포액을, 80 ℃ 에서 24 시간 건조시켜, 건고 막을 제조하였다. 얻어진 건고 막 샘플에 대해, (주) 엘리오닉스사 제조의 초미소 경도 측정 장치, ENT-1100a 를 사용하여 영률을 측정하였다. 측정 조건은, 최대 하중 0.49 mN, 데이터 판독 입력 단계 1.96 μN, 데이터 판독 입력 간격 40 msec, 최대 하중 도달시 하중 유지 시간 1 sec 로 하고, 사용 압자는 선단부가 다이아몬드로 이루어지는 삼각뿔 (115 °) 을 사용하고, 각 하중당 5 회 연속 측정을 실시했을 때의 평균을 구하였다. 또한, 1 kgf = 9.8 N 으로 하여 구하였다.

(5) 고유 점도 (η)

중량비 6：4 의 페놀：테트라클로로에탄 혼합 용매에 용해 후, 35 ℃ 의 온도에서 측정한 용액 점도로부터, 하기 식으로 계산한 값을 사용하였다.

ηsp/C = [η] ＋ K[η]²·C

여기서, ηsp=(용액 점도/용매 점도)-1 이고, C 는, 용매 100 ㎖ 당의 용해 폴리머 중량 (g/100 ㎖), K 는 허긴스 상수이다. 또, 용액 점도, 용매 점도는 오스트발트 점도계를 사용하여 측정하였다. 단위는 [㎗/g] 으로 나타낸다.

(6) 열 수축률

필름 샘플에 30 ㎝ 간격으로 표점을 부여하고, 하중을 가하지 않고 200 ℃ 로 설정한 오븐에서 10 분간 열처리를 실시하고, 열처리 후의 표점 간격을 측정하여, 필름의 세로 방향 및 가로 방향에 대해 열 수축률을 구하였다.

[실시예 1]

(2 축 배향 폴리에스테르 필름의 제조)

나프탈렌-2,6-디카르복실산디메틸 및 에틸렌글리콜을 모노머 원료로서 사용하고, 에스테르 교환 후, 중축합 반응을 실시하여 얻어진, 입자를 함유하지 않은 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 (고유 점도 0.61 ㎗/g, Tg 120 ℃) 를 폴리에스테르로서 사용하였다. 이 때, 에스테르 교환 촉매로서 아세트산망간4수염, 중축합 촉매로서 삼산화안티몬을 사용하였다.

얻어진 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트의 펠릿을 170 ℃ 에서 6 시간 건조시킨 후, 압출기 호퍼에 공급하고, 용융 온도 305 ℃ 에서 용융하여, 평균 눈금 간격이 17 ㎛ 인 스테인리스강 세선 필터로 여과하고, 간격 3 ㎜ 의 슬릿상 다이를 통과시켜 표면 온도 60 ℃ 의 회전 냉각 드럼 상에 압출하고, 급랭하여 미연신 필름을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 미연신 필름을, 120 ℃ 에서 예열하고, 또한 저속, 고속의 롤 사이에서 15 ㎜ 상방으로부터 900 ℃ 의 IR 히터로 가열하여, 세로 방향으로 3.1 배로 연신하였다. 계속해서, 필름의 편면에, 표 1 에 기재하는 열가소성 수지로서의 폴리에스테르 수지 100 질량％ 로 이루어지는 바인더층 A 를 형성하기 위한 도포액 (수분산체, 고형분 농도 6 질량％) 을, 롤 코터를 사용하여 도포 (wet 도포량 7.0 g/㎡) 한 후, 텐터에 공급하여, 145 ℃ 에서 가로 방향으로 3.3 배로 연신하였다. 얻어진 2 축 연신 폴리에스테르 필름을 230 ℃ 의 온도에서 40 초간 열 고정시켜, 두께 0.1 ㎛ 의 바인더층 A 를 갖는, 두께 50 ㎛ 의 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 얻었다. 얻어진 2 축 배향 폴리에스테르 필름의 200 ℃ × 10 분 열 수축률은, MD 0.9 ％, TD 0.8 ％ 였다. 또, 열팽창 계수는, MD 18 ppm/℃, TD 17 ppm/℃ 였다.

(적층체의 제조)

계속해서, 그 필름을 사방 150 ㎜ 로 잘라내어, 사방 150 ㎜ 의, 두께 0.5 ㎜ 의 유리판 (코닝사 제조 Eagle XG) 에, 동 사이즈의 점착 시트 (스리엠 제조, 타입 8712, 두께 25 ㎛) 를 개재하여 바인더층과 점착 시트면이 접하도록 고정시켜 적층체를 제조하였다.

(컬의 평가)

얻어진 유리판-필름 적층체를 180 ℃ 의 오븐 중에서 30 분간 가열한 후, 오븐으로부터 꺼내어 냉각시켰다. 이 적층체를 수평한 대 위에 놓고, 네 코너의 수평면으로부터의 부상하는 높이를 측정하고, 그들의 평균값을 구하여 컬 높이로 하였다. 높이의 측정은, 시료를 디지털 카메라로 수평 위치로부터 촬영하고, 얻어진 화상을 확대하여 0.1 ㎜ 단위까지 계측하여 실시하였다. 이와 같이 하여 얻어진 적층체의 컬 높이를 표 2 에 나타낸다.

[실시예 2 ∼ 8, 비교예 1 ∼ 6]

유리 두께, 필름 두께, 바인더층의 종류를 표 2 에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 얻고, 적층체를 제조하여, 컬을 평가하였다. 얻어진 적층체의 컬 높이를 표 2 에 나타낸다.

표 2 로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 8 에서 얻어진 적층체는 180 ℃ 의 열 이력을 부여해도 컬이 잘 발생하지 않는 것이었다.

또한, 표 1 에 있어서 각 바인더층에 있어서의 폴리에스테르 수지를 구성하는 다염기산 성분 및 폴리올 성분은, 이하와 같다.

TA：테레프탈산 성분

IA：이소프탈산 성분

K2：5-Na 술포이소프탈산 성분

QA：2,6-나프탈렌디카르복실산 성분

EG：에틸렌글리콜 성분

BPA：비스페놀 A·에틸렌옥사이드 부가체 성분

(플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조)

다음으로, 유리판으로서 코닝사 제조 EAGLE XG (두께 0.5 ㎜, 320 ㎜ × 400 ㎜) 를 사용하고, 점착 시트로서 3M 사 제조 OCA7172 (두께 0.25 ㎜) 를 사용하고, 기판 필름으로서 상기 실시예에서 얻어진 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 사용하여, 유리판/점착 시트/기판 필름의 적층체를 제조하였다.

이 적층체를 180 ℃ 의 온도에서 30 분간 가열한 후, 20 ℃／분의 속도로 실온까지 냉각시키는 히트 사이클을 3 회 반복하였다.

열처리 후의 기판에 0.1 ㎜ 두께의 ITO 막을 스퍼터법에 의해 적층하고, 그 위에 통상법에 의해 레지스트 패턴을 형성하였다. 그것을 마스크로 하여 에칭하고, 선폭 0.1 ㎜, 간격 0.1 ㎜ 의 스트라이프상의 전자 회로를 형성하여, 전자 회로가 형성된 적층체를 얻었다. 이어서, 이러한 적층체로부터 유리판 및 점착 시트를 박리하여, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스를 얻었다.

실시예 1 ∼ 8 에서 얻어진 필름을 사용한 경우에는, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 전체에 걸쳐, 전자 회로의 라인의 구부러짐이나 선폭 불균일이 없거나, 억제되어 있어, 전자 회로로서 문제가 없는 것이었다.

한편, 비교예 1 ∼ 6 에서 얻어진 필름을 사용한 경우에는, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의, 특히 단부 부근에 있어서, 전자 회로의 라인 스페이스가 직선상이 아니고, 단락 에러가 발생하는 것이었다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 두께 0.3 ∼ 0.7 ㎜ 의 유리판의 편면에 기판 필름을 첩합시켜 적층체로 하고, 그 적층체의 기판 필름 상에 전자 회로를 형성한 후, 유리판을 박리하는 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조 공정에 있어서, 전자 회로 형성시에 있어서의 가열 처리에 의한 컬이 억제된, 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조에 사용되는 적층체를 제공할 수 있다.

또 본 발명에 의하면, 동 제조 공정에 있어서, 전자 회로 형성시에 있어서의 가열 처리에 의한 적층체의 컬을 억제할 수 있는, 적층체에 있어서의 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 기판 필름으로서 사용되는 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 상기 적층체를 사용한 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 적층체나 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 사용하여 얻어진 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스는, 그 제조 공정에 있어서 컬의 발생이 억제되어 있기 때문에, 전자 회로의 형성이 용이하고, 또 전자 회로의 에러를 저감시킬 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명은, 두께 0.3 ∼ 0.7 ㎜ 의 유리판과 기판 필름을 사용한 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조에 유용하다.

Claims

두께 0.4 ∼ 0.7 ㎜ 의 유리판의 편면에 기판 필름을 첩합 (貼合) 시켜 적층체를 형성하고, 그 적층체의 기판 필름 상에 전자 회로를 형성한 후, 유리판을 박리함으로써 제조되는 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조에 있어서 사용되는 적층체로서, 두께 0.4 ∼ 0.7 ㎜ 의 유리판의 편면에, 기판 필름으로서, 필름 두께가 하기 식을 만족하는 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 갖는 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체.
0.025 ≤ FT ≤ 0.1225
0.051 ≤ FT/GT² ≤ 0.25
(단, 상기 식에 있어서, FT 는 필름 두께 (단위：㎜) 이고, GT 는 유리판의 두께 (단위：㎜) 이다)
제 1 항에 있어서,
2 축 배향 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르가, 폴리에틸렌나프탈레이트인 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체.
제 1 항에 있어서,
2 축 배향 폴리에스테르 필름의, 200 ℃ 에서 10 분간 열처리한 후의 열 수축률이, 0.2 ∼ 1.0 ％ 인 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체.
제 1 항에 있어서,
2 축 배향 폴리에스테르 필름이 적어도 편면에, 유리 전이 온도가 80 ℃ 이하인 열가소성 수지를 50 ∼ 100 질량％ 함유하는 바인더층을 갖는 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체.
제 4 항에 있어서,
바인더층의 영률이 2 ∼ 10 ㎬ 인 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체.
삭제
두께 0.4 ∼ 0.7 ㎜ 의 유리판의 편면에, 기판 필름으로서 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 첩합시키고, 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체를 형성하고, 이어서 그 기판 필름 상에 전자 회로를 형성한 후, 유리판을 박리함으로써 제조되는 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스.
두께 0.4 ∼ 0.7 ㎜ 의 유리판의 편면에, 기판 필름으로서 2 축 배향 폴리에스테르 필름을 첩합시키고, 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스 제조용 적층체를 형성하고, 이어서 그 기판 필름 상에 전자 회로를 형성한 후, 유리판을 박리하는 플렉시블 일렉트로닉스 디바이스의 제조 방법.