KR20220157415A - 플렉시블 유기 el 표시 장치 및 표시 장치용 전면판 - Google Patents

플렉시블 유기 el 표시 장치 및 표시 장치용 전면판 Download PDF

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KR20220157415A
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준 사토
겐 후루이
아츠히로 고바야시
요시마사 오가와
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다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
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Abstract

본 개시는, 상기 유기 일렉트로루미네센스 표시 패널의 관찰자측에 배치된 전면판을 구비하는, 플렉시블 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치이며, 상기 전면판은, 상기 유기 일렉트로루미네센스 표시 패널 상에 있고, 두께가 100㎛ 이하인 유리 기재와, 상기 유리 기재 상에 있는 수지층을 갖고, 상기 수지층의 면 내에 있어서, 제1 방향의 복합 탄성률을 E1, 상기 제1 방향에 직교하는 방향인 제2 방향의 복합 탄성률을 E2로 했을 때, E1/E2가 1.2 이상이며, 상기 플렉시블 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치의 폴딩 방향과 상기 제1 방향이 이루는 각도가, 45° 이상 90° 이하인, 플렉시블 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치를 제공한다.

Description

플렉시블 유기 EL 표시 장치 및 표시 장치용 전면판
본 개시는, 플렉시블 유기 EL 표시 장치 및 표시 장치용 전면판에 관한 것이다.
종래, 표시 장치에는, 표시 장치를 보호할 목적으로, 유리 기재나 수지 기재를 갖는 전면판이 사용되고 있다. 이 전면판은, 표시 장치를 충격이나 긁힘으로부터 보호하는 것이며, 강도, 내충격성, 내상성 등이 요구된다. 유리 기재는, 표면 경도가 높아 흠집이 나기 어렵고, 투명도가 높다는 등의 특징이 있고, 수지 기재는, 경량, 균열되기 어렵다고 하는 특징이 있다. 또한, 일반적으로 전면판의 두께가 두꺼울수록 표시 장치를 충격으로부터 보호하는 기능이 높고, 중량이나 비용, 표시 장치의 사이즈 등으로부터, 전면판의 재질이나 두께가 적절히 선택되어서 사용되고 있다.
근년, 폴더블 디스플레이, 롤러블 디스플레이, 벤더블 디스플레이 등의 플렉시블 디스플레이의 개발이 활발히 행해지고 있다.
플렉시블 디스플레이에 있어서는, 전면판도 표시 장치의 움직임에 추종하여 구부러질 필요가 있는 것으로부터, 접어 구부릴 수 있는 전면판이 적용되고 있다. 유리 기재의 경우, 초박판 유리(Ultra-Thin Glass; UTG) 등과 같이 유리를 얇게 함으로써 접어 구부릴 수 있도록 한 유리 기재의 검토가 진행되고 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조). 유리 중에서도, 특히, 내굴곡성이 높은 것은, 화학 강화 유리라고 하는 것이며, 유리 표면에 팽창하는 응력을 내재시킴으로써, 유리 표면에 발생한 미소한 흠집이 굴곡 시에 커지지 않도록 함으로써, 유리를 균열되기 어렵게 하고 있다.
유리는, 수지에 비해 탄성률이 높으므로, 동일한 두께의 경우, 수지보다도 표시 장치를 보호하는 능력이 높다. 또한, 유리는, 광학적으로도 투명성이 높고, 보다 시인성이 좋은 표시 장치를 제조하는 것이 가능하게 된다. 한편, 유리는 얇아짐으로써, 보다 균열되기 쉽게 되어 버려, 내충격성이 극적으로 악화된다. 외부로부터의 충격에 의해, 전면판의 유리 기재가 균열되어 버리면, 표시 장치를 보호하는 기능이 저하할 뿐만 아니라, 발생한 파편이나 예리한 단부면에 의해 사용자의 손끝 등에 상처를 입혀버릴 우려가 있다.
그래서, 유리 기재에 수지층을 적층하는 것이 제안되어 있다. 예를 들어 특허문헌 2에는, 박화 유리판과 수지 필름이 접착층을 통하여 적층된 적층체가 개시되어 있다. 또한, 예를 들어 특허문헌 3에는, 유리층과, 점탄성체층과, 유리층 및 점탄성체층의 사이에 배치된 음향 임피던스 조정층을 구비하는 커버 유리가 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2018-188335호 공보 일본 특허 공개 제2019-25901호 공보 국제 공개 제2018/055998호
유리 기재 및 수지층을 갖는 전면판을 구비하는 표시 장치에 있어서는, 수지층을 유리 기재보다도 관찰자측에 배치함으로써, 수지층에 의해 충격에 의한 유리의 균열을 억제하여, 내충격성을 높이는 것이 가능하다. 그러나, 수지층의 내충격성 및 내굴곡성은, 후에 상세하게 설명하는 바와 같이 상반되는 특성이라고 생각된다. 따라서, 내충격성 및 내굴곡성을 양립할 수 있는 수지층이 요구되고 있다.
본 개시는, 상기 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 내충격성 및 내굴곡성이 우수한 플렉시블 유기 EL 표시 장치, 및 이것에 사용되는 표시 장치용 전면판을 제공하는 것을 주목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 개시의 발명자들은 예의 검토를 행한 결과, 유리 기재 및 수지층을 갖는 전면판에 있어서, 수지층을 소정의 탄성률 이방성을 갖는 것으로 하여, 수지층의 면 내에 있어서 탄성률이 상대적으로 높은 방향 및 탄성률이 상대적으로 낮은 방향과, 표시 장치의 폴딩 방향을 소정의 관계로 함으로써, 내충격성을 높이면서, 내굴곡성을 높일 수 있음을 알아냈다. 본 개시는 이러한 지견에 기초하는 것이다.
본 개시의 일 실시 형태는, 유기 일렉트로루미네센스 표시 패널과, 상기 유기 일렉트로루미네센스 표시 패널의 관찰자측에 배치된 전면판을 구비하는, 플렉시블 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치이며, 상기 전면판은, 상기 유기 일렉트로루미네센스 표시 패널 상에 있고, 두께가 100㎛ 이하인 유리 기재와, 상기 유리 기재 상에 있는 수지층을 갖고, 상기 수지층의 면 내에 있어서, 제1 방향의 복합 탄성률을 E1, 상기 제1 방향에 직교하는 방향인 제2 방향의 복합 탄성률을 E2로 했을 때, E1/E2가 1.2 이상이며, 상기 플렉시블 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치의 폴딩 방향과 상기 제1 방향이 이루는 각도가, 45° 이상 90° 이하인, 플렉시블 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치를 제공한다.
본 개시의 다른 실시 형태는, 두께가 100㎛ 이하인 유리 기재와, 상기 유리 기재 상에 있는 수지층을 갖고, 상기 수지층의 면 내에 있어서, 제1 방향의 복합 탄성률을 E1, 상기 제1 방향에 직교하는 방향인 제2 방향의 복합 탄성률을 E2로 했을 때, E1/E2가 1.2 이상인, 표시 장치용 전면판을 제공한다.
본 개시에 있어서는, 상기 제1 방향의 복합 탄성률 E1 및 상기 제2 방향의 복합 탄성률 E2의 평균값이 4.0GPa 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 「Gpa」는, 압력의 단위인 기가 파스칼을 나타내는 것이다.
또한, 본 개시에 있어서의 표시 장치용 전면판은, 상기 유리 기재와 상기 수지층 사이에 점착층을 가질 수 있다.
또한, 본 개시에 있어서의 표시 장치용 전면판은, 상기 유리 기재와, 상기 수지층과, 상기 수지층 상의 기능층을 이 순으로 가질 수 있다.
본 개시에 있어서는, 내충격성 및 내굴곡성이 우수한 플렉시블 유기 EL 표시 장치 및 표시 장치용 전면판을 제공할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 개시에 있어서의 플렉시블 유기 EL 표시 장치를 예시하는 개략 단면도이다.
도 2는 본 개시에 있어서의 수지층을 예시하는 개략 평면도이다.
도 3은 본 개시에 있어서의 플렉시블 유기 EL 표시 장치를 예시하는 개략 사시도이다.
도 4는 본 개시에 있어서의 플렉시블 유기 EL 표시 장치를 예시하는 개략 단면도이다.
도 5는 본 개시에 있어서의 표시 장치용 전면판을 예시하는 개략 단면도이다.
도 6은 동적 굴곡 시험을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 정적 굴곡 시험을 설명하기 위한 모식도이다.
도 8은 인덴테이션 경도의 측정 위치를 설명하기 위한 모식도이다.
하기에, 도면 등을 참조하면서 본 개시의 실시 형태를 설명한다. 단, 본 개시는 많은 다른 양태에서 실시하는 것이 가능하며, 하기에 예시하는 실시 형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확히 하기 위해서, 실제의 형태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 표현되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 개시의 해석을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서와 각 도면에 있어서, 기출된 도면에 대하여 전술한 것과 마찬가지의 요소에는, 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부재 상에 다른 부재를 배치하는 양태를 표현함에 있어서, 간단히 「상에」, 혹은 「하에」라고 표기하는 경우, 특별히 정함이 없는 한은, 어떤 부재에 접하도록, 바로 위, 혹은 바로 아래에 다른 부재를 배치하는 경우와, 어떤 부재의 상방, 혹은 하방에, 또다른 부재를 통하여 다른 부재를 배치하는 경우의 양쪽을 포함하는 것으로 한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어떤 부재의 면에 다른 부재를 배치하는 양태를 표현함에 있어서, 간단히 「면측에」 또는 「면에」라고 표기하는 경우, 특별히 정함이 없는 한은, 어떤 부재에 접하도록, 바로 위, 혹은 바로 아래에 다른 부재를 배치하는 경우와, 어떤 부재의 상방, 혹은 하방에, 또다른 부재를 통하여 다른 부재를 배치하는 경우의 양쪽을 포함하는 것으로 한다.
이하, 본 개시에 있어서의 플렉시블 유기 EL 표시 장치 및 표시 장치용 전면판에 대하여 상세하게 설명한다.
A. 플렉시블 유기 EL 표시 장치
본 개시에 있어서의 플렉시블 유기 EL 표시 장치는, 유기 일렉트로루미네센스 표시 패널과, 상기 유기 일렉트로루미네센스 표시 패널의 관찰자측에 배치된 전면판을 구비하는, 플렉시블 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치이며, 상기 전면판은, 상기 유기 일렉트로루미네센스 표시 패널 상에 있고, 두께가 100㎛ 이하인 유리 기재와, 상기 유리 기재 상에 있는 수지층을 갖고, 상기 수지층의 면 내에 있어서, 제1 방향의 복합 탄성률을 E1, 상기 제1 방향에 직교하는 방향인 제2 방향의 복합 탄성률을 E2로 했을 때, E1/E2가 1.2 이상이며, 상기 플렉시블 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치의 폴딩 방향과 상기 제1 방향이 이루는 각도가, 45° 이상 90° 이하이다.
도 1은, 본 개시에 있어서의 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 일례를 도시하는 개략 단면도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 플렉시블 유기 EL 표시 장치(10)는 유기 EL 표시 패널(11)과, 유기 EL 표시 패널(11)의 관찰자측에 배치된 전면판(1)을 구비한다. 전면판(1)은 유기 EL 표시 패널(11)측부터 순서대로 유리 기재(2)와, 수지층(3)을 갖는다. 유리 기재(2)는 소정의 두께를 갖고, 수지층(3)은 소정의 복합 탄성률의 이방성을 갖는다. 전면판(1)은 유리 기재(2) 및 수지층(3) 사이에 점착층(4)을 가질 수 있다. 또한, 플렉시블 유기 EL 표시 장치(10)에 있어서, 전면판(1)과 유기 EL 표시 패널(11) 사이에는 점착층 또는 접착층(12)을 배치할 수 있다.
본 개시에 있어서의 전면판에 있어서는, 유리 기재는, 두께가 소정의 값 이하이며 얇기 때문에, 균열되기 쉬워 내충격성이 낮을 것이 염려되지만, 유리 기재의 유기 EL 표시 패널과는 반대인 면측에 수지층이 배치되어 있는 것에 의해, 플렉시블 유기 EL 표시 장치에 있어서의 전면판에 충격이 가해진 때에, 수지층이 충격을 흡수하여, 유리 기재의 균열을 억제할 수 있어, 내충격성을 향상시킬 수 있다. 나아가, 유리 기재가 가령 균열된 경우일지라도, 수지층에 의해 유리의 비산을 억제할 수 있다.
본 개시에 있어서의 전면판에 있어서는, 도 2에 예시한 바와 같이, 수지층(3)의 면 내에 있어서, 제1 방향(21)의 복합 탄성률을 E1, 제1 방향(21)에 직교하는 제2 방향(22)의 복합 탄성률을 E2로 했을 때, E1/E2가 1.2 이상이며, 즉, 제1 방향(21)의 복합 탄성률 E1이 상대적으로 높고, 제2 방향(22)의 복합 탄성률 E2가 상대적으로 낮게 되어 있다. 즉, 수지층(3)은 소정의 탄성률 이방성을 갖고 있다.
여기서, 복합 탄성률은, 탄성 변형이 되기 어려움을 나타내는 물성값이다. 본 개시에 있어서는, 수지층(3)의 면 내에 있어서, 제1 방향(21)의 복합 탄성률 E1이 상대적으로 높고, 제2 방향(22)의 복합 탄성률 E2가 상대적으로 낮게 되어 있어, 수지층(3)은 제1 방향(21)과 제2 방향(22)에서는, 복합 탄성률이 상대적으로 높은 제1 방향(21)으로는 상대적으로 탄성 변형되기 어렵고, 복합 탄성률이 상대적으로 낮은 제2 방향(21)으로는 상대적으로 탄성 변형되기 쉽다고 할 수 있다.
본 개시에 있어서의 플렉시블 유기 EL 표시 장치에 있어서는, 도 2에 예시한 바와 같이, 수지층(3)의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 높은 제1 방향(21)과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향(20)이 이루는 각도 θ가, 45° 이상 90° 이하로 되어 있다. 이 경우, 수지층(3)의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 낮은 제2 방향(22)과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향(20)이 이루는 각도는, 0° 이상 45° 이하로 된다.
도 3의 (a), (b)는 본 개시에 있어서의 플렉시블 유기 EL 표시 장치를 예시하는 개략 사시도이며, 도 3의 (a)는 플렉시블 유기 EL 표시 장치(10)를 개방한 상태, 도 3의 (b)는 플렉시블 유기 EL 표시 장치(10)를 접어 구부린 상태를 도시한다. 플렉시블 유기 EL 표시 장치(10)의 폴딩 방향(20)이란, 도 3의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 플렉시블 유기 EL 표시 장치(10)를 접어 구부리는 방향을 말한다. 또한, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향은, 예를 들어 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 길이 방향 및 폭 방향의 어느 것이어도 되고, 특별히 한정되지는 않는다.
본 개시에 있어서는, 수지층(3)의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 높은 제1 방향(21) 및 복합 탄성률이 상대적으로 낮은 제2 방향(22)과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향(20)을 상기와 같은 관계로 함으로써, 내굴곡성을 향상시킬 수 있다. 이 이유는 이하와 같이 추정된다.
여기서, 예를 들어 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이 플렉시블 유기 EL 표시 장치(10)를 접어 구부리면, 플렉시블 유기 EL 표시 장치(10)의 굴곡부(25)에는 응력이 가해져서, 변형이 발생한다. 이때, 플렉시블 유기 EL 표시 장치(10)에 있어서의 전면판에 있어서는, 유리는 수지에 비하여 탄성률이 높고, 중립면은 유리 기재가 되기 때문에, 접어 구부린 때에 중립면으로부터 이격되어 있는 수지층의 굴곡부에 걸리는 응력과 변형이 커진다.
예를 들어, 수지층의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 낮은 제2 방향과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향이 대략 평행하여, 즉, 수지층의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 낮은 제2 방향과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향이 이루는 각도가 약 0°일 경우에는, 수지층의 면 내에 있어서의 제2 방향의 복합 탄성률이 상대적으로 낮기 때문에, 수지층의 굴곡부에 걸리는 응력은 작아진다. 그 때문에, 플렉시블 유기 EL 표시 장치를 반복 폴딩한 후에 개방하더라도, 수지층의 굴곡부는 응력에 견뎌서 소성 변형이 일어나기 어려운 상태를 유지하게 된다. 그 결과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치가 평탄한 상태로 복귀되기 쉽고, 즉 반복 폴딩한 후의 복원성이 좋아, 접힌 자국이나 접힌 흔적이 생기기 어려워지는 것으로 추측된다.
한편, 예를 들어, 수지층의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 높은 제1 방향과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향이 대략 평행하여, 즉, 수지층의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 높은 제1 방향과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향이 이루는 각도가 약 0°일 경우에는, 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향의 복합 탄성률이 상대적으로 높기 때문에, 수지층의 굴곡부에 걸리는 응력은 커진다. 그 때문에, 플렉시블 유기 EL 표시 장치를 반복 폴딩한 후에 개방했을 때에, 수지층의 굴곡부는 응력에 견딜 수 없어 소성 변형이 일어나기 쉬워진다. 그 결과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치가 평탄한 상태로 복귀되기 어렵고, 즉 반복 폴딩한 후의 복원성이 낮아, 접힌 자국이나 접힌 흔적이 생기기 쉬워지는 것으로 추측된다.
또한, 수지층의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 낮은 제2 방향과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향이 이루는 각도가 0° 이상 45° 이하인 경우, 즉, 수지층의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 높은 제1 방향과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향이 이루는 각도 θ가 45° 이상 90° 이하인 경우에는, 수지층의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 높은 제1 방향과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향이 이루는 각도 θ가 약 0°인 경우와 비교하여, 플렉시블 유기 EL 표시 장치를 반복 폴딩한 때에, 수지층의 굴곡부에 걸리는 응력은 작아진다. 따라서, 수지층의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 낮은 제2 방향과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향이 이루는 각도가 0° 이상 45° 이하인 경우, 즉, 수지층의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 높은 제1 방향과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향이 이루는 각도 θ가 45° 이상 90° 이하인 경우에도, 상술한 바와 같이, 플렉시블 유기 EL 표시 장치를 반복 폴딩한 후에 개방하더라도, 수지층의 굴곡부에 걸리는 응력은 작아, 수지층의 굴곡부는 응력에 견뎌서 소성 변형이 일어나기 어려운 상태를 유지하게 된다. 그 결과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치가 평탄한 상태로 복귀되기 쉬워, 즉 반복 폴딩한 후의 복원성이 좋아, 접힌 자국이나 접힌 흔적이 생기기 어려워지는 것으로 추측된다.
여기서, 수지층의 탄성률을 높게 하면, 수지층의 표면 경도를 높게 할 수 있기 때문에, 유리 기재의 균열을 억제하여 내충격성을 향상시키고, 또한 유리 비산 방지성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 수지층의 탄성률을 높게 하면, 접어 구부렸을 때에 수지층의 굴곡부에 걸리는 응력과 변형이 커지기 때문에, 접어 구부린 상태로 한 후의 복원성이 저하되어, 내굴곡성이 저하될 우려가 있다. 이와 같이, 수지층에 있어서는, 내충격성과 내굴곡성은 상반하는 특성이라고 생각된다.
이에 반해, 본 개시에 의하면, 상술한 바와 같이, 수지층이 소정의 탄성률 이방성을 갖기 때문에, 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향의 복합 탄성률을 높게 함으로써, 수지층 전체의 복합 탄성률을 높게 하여 내충격성을 높일 수 있고, 또한, 수지층의 면 내에 있어서의 제2 방향의 복합 탄성률을 낮게 하고, 또한, 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향 및 제2 방향과 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향을 소정의 관계로 함으로써, 내굴곡성을 높일 수 있다.
따라서, 본 개시에 있어서는, 내충격성을 향상시킴과 함께, 내굴곡성을 향상시키는 것이 가능하다. 나아가, 가령 전면판에 있어서의 유리 기재가 파손되었다고 하더라도, 인체에 상처를 입히는 리스크를 저감할 수 있어, 안전성이 높은 플렉시블 유기 EL 표시 장치로 할 수 있다.
이하, 본 개시에 있어서의 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 각 구성에 대하여 설명한다.
1. 전면판
본 개시에 있어서의 전면판은, 유기 EL 표시 패널의 관찰자측에 배치되는 부재이며, 유기 EL 표시 패널측부터 순서대로 소정의 두께를 갖는 유리 기재와, 소정의 복합 탄성률의 이방성을 갖는 수지층을 갖는다.
이하, 본 개시에 있어서의 전면판의 각 구성에 대하여 설명한다.
(1) 수지층
본 개시에 있어서의 수지층은, 유리 기재의 한쪽 면측에 배치되는 부재이며, 상기 수지층의 면 내에 있어서, 제1 방향의 복합 탄성률을 E1, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향의 복합 탄성률을 E2로 했을 때, E1/E2는 1.2 이상이다. 또한, 본 개시에 있어서의 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향과 상기 수지층의 상기 제1 방향이 이루는 각도는, 45° 이상 90° 이하이다. 수지층은, 충격 흡수성을 갖는 부재이며, 또한 유리 기재가 균열되었을 때의 유리 비산을 억제하는 부재로서도 기능한다. 수지층은, 투명성을 갖고, 본 개시에 있어서의 플렉시블 유기 EL 표시 장치에 있어서, 유리 기재보다도 관찰자측에 배치된다.
수지층의 면 내에 있어서, 제1 방향의 복합 탄성률을 E1, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향의 복합 탄성률을 E2로 했을 때, E1/E2는, 1.2 이상이며, 바람직하게는 1.3 이상, 보다 바람직하게는 1.4 이상으로 할 수 있다. 상기 E1/E2의 비가 상기 범위로 되도록, 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향의 복합 탄성률을 높게 하고, 제2 방향의 복합 탄성률을 낮게 함으로써, 내충격성을 확보하면서, 내굴곡성을 높일 수 있다.
또한, E1/E2는, 예를 들어, 3.0 이하인 것이 바람직하고, 2.5 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.0 이하인 것이 더욱 바람직하다. 상기 E1/E2의 비가 너무 크면, 수지층 전체의 복합 탄성률을 높게 하는 것이 곤란해지고, 충분한 내충격성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
수지층의 상기 제1 방향의 복합 탄성률 E1 및 상기 제2 방향의 복합 탄성률 E2로서는, 상기 E1/E2의 비를 충족하고 있으면 되는데, 상기 제1 방향의 복합 탄성률 E1 및 상기 제2 방향의 복합 탄성률 E2의 평균값이, 예를 들어, 4.0GPa 이상인 것이 바람직하고, 4.3GPa 이상인 것이 보다 바람직하고, 4.5GPa 이상인 것이 더욱 바람직하다. E1 및 E2의 평균값이 상기 범위인 것에 의해, 수지층 전체의 복합 탄성률을 높게 하여, 충격에 의한 유리 기재의 균열을 억제하여, 내충격성을 향상시킬 수 있고, 또한 유리 비산 방지성을 향상시킬 수 있다.
또한, 후술하는 복합 탄성률의 측정 방법에 의하면, 유리 기재의 복합 탄성률은 약 40GPa인 것으로부터, 수지층의 상기 제1 방향의 복합 탄성률 E1 및 상기 제2 방향의 복합 탄성률 E2의 평균값은, 예를 들어, 20GPa 이하인 것이 바람직하고, 10GPa 이하인 것이 보다 바람직하다.
수지층의 상기 제1 방향의 복합 탄성률 E1로서는, 상기 E1/E2의 비를 충족하고, 또한 상기 제1 방향의 복합 탄성률 E1 및 상기 제2 방향의 복합 탄성률 E2의 평균값을 충족하고 있으면 되는데, 예를 들어, 4.0GPa 이상 40GPa 이하인 것이 바람직하고, 4.5GPa 이상 20GPa 이하인 것이 보다 바람직하고, 5.0GPa 이상 10GPa 이하인 것이 더욱 바람직하다. 수지층의 상기 제1 방향의 복합 탄성률 E1이 상기 범위 내이도록, 제1 방향의 복합 탄성률을 높게 함으로써, 수지층 전체의 복합 탄성률을 높게 하고, 충격에 의한 유리 기재의 균열을 억제하고, 내충격성을 향상시킬 수 있고, 또한 유리 비산 방지성을 향상시킬 수 있다.
수지층의 상기 제2 방향의 복합 탄성률 E2로서는, 상기 E1/E2의 비를 충족하고, 또한 상기 제1 방향의 복합 탄성률 E1 및 상기 제2 방향의 복합 탄성률 E2의 평균값을 충족하고 있으면 되는데, 예를 들어, 3.0GPa 이상 40GPa 이하인 것이 바람직하고, 3.5GPa 이상 20GPa 이하인 것이 보다 바람직하고, 4.0GPa 이상 10GPa 이하인 것이 더욱 바람직하다. 수지층의 상기 제2 방향의 복합 탄성률 E2가 상기 범위 내이도록, 제2 방향의 복합 탄성률을 낮게 함으로써, 내굴곡성을 높일 수 있다.
여기서, 수지층의 복합 탄성률은, 수지층의 인덴테이션 경도(HIT)를 측정할 때에 구해지는 접촉 투영 면적 Ap를 사용하여 산출하는 것으로 한다. 「인덴테이션 경도」란, 나노인덴테이션법에 의한 경도 측정에 의해 얻어지는 압자의 부하부터 제하까지의 하중-변위 곡선으로부터 구해지는 값이다. 수지층의 복합 탄성률은, 수지층의 탄성 변형 및 압자의 탄성 변형이 포함된 탄성률이다.
또한, 본 개시에 있어서, 압자를 사용한 압축 탄성을 전제로 하는 복합 탄성률을, 내굴곡성에 대한 파라미터로서 사용한 이유는 이하와 같다.
폴딩 가능한 플렉시블 유기 EL 표시 장치를 접어 구부리는 경우, 상기 유리 기재의 상기 수지층측을 오목측으로서 접어 구부린다. 이때, 통상적으로, 탄성률이 높은 유리 기재가 중립축이 되는 것으로부터, 상기 수지층에는 접어 구부린 때에 압축 응력이 걸리게 된다. 따라서, 이 상태를 근사한 파라미터로 하기 위해서, 인장 탄성이 아니라, 압축 탄성을 전제로 하는 복합 탄성률을 파라미터로서 사용하였다.
또한, 인장 탄성을 전제로 하는 복합 탄성률은, 시험편의 단부면 상태에 따라 결과가 변동되기 쉬워지지만, 압자를 사용한 압축 탄성을 전제로 하는 복합 탄성률은, 단부면 상태의 영향을 받기 어려워 안정된 결과가 얻어지기 쉬워지는 특장도 있기 때문에, 인장 탄성이 아니라, 압축 탄성을 전제로 하는 복합 탄성률을 파라미터로서 사용하였다.
인덴테이션 경도(HIT)의 측정은, 측정 샘플에 대하여 BRUKER사제의 「TI950 TriboIndenter」를 사용하여 행하는 것으로 한다. 구체적으로는, 먼저, 1㎜×10㎜로 잘라낸 전면판을 포매 수지에 의해 포매한 블록을 제작하고, 이 블록으로부터 일반적인 절편 제작 방법에 의해 구멍 등이 없는 균일한, 두께 50㎚ 이상 100㎚ 이하의 절편을 잘라낸다. 절편의 제작에는, 「울트라 마이크로톰 EM UC7」(라이카 마이크로시스템즈사제) 등을 사용할 수 있다. 그리고, 이 구멍 등이 없는 균일한 절편이 잘라내진 나머지 블록을 측정 샘플로 한다. 이어서, 이러한 측정 샘플에 있어서의 상기 절편이 잘라내지는 것에 의해 얻어진 단면에 있어서, 이하의 측정 조건에서, 상기 압자로서 베르코비치(Berkovich) 압자(삼각추, BRUKER사제의 TI-0039)를 수지층의 단면 중앙에 압입 깊이 200㎚까지 압입 속도 10㎚/초로 수직으로 압입한다. 여기서, 베르코비치 압자는, 유리 기재의 영향을 피하기 위해서 및 수지층의 측연부의 영향을 피하기 위해서, 유리 기재와 수지층의 계면으로부터 수지층의 중앙측으로 500㎚ 이상 떨어지고, 수지층의 양쪽 측단부로부터 각각 수지층의 중앙측으로 500㎚ 이상 떨어진 수지층의 부분 내에 압입하는 것으로 한다. 또한, 수지층에 있어서의 유리 기재측의 면과는 반대측의 면에 하드 코팅층 등의 임의의 층이 존재하는 경우에는, 상기 임의의 층과 수지층의 계면으로부터도 수지층의 중앙측으로 500㎚ 이상 떨어진 수지층의 부분 내에 압입하는 것으로 한다. 그 후, 일정 유지하여 잔류 응력의 완화를 행한 후, 제하시켜서, 완화 후의 최대 하중을 계측하고, 해당 최대 하중 Pmax와 접촉 투영 면적 Ap를 사용하여, Pmax/Ap에 의해, 인덴테이션 경도(HIT)를 산출한다. 상기 접촉 투영 면적은, 표준 시료의 용융 석영(BRUKER사제의 5-0098)을 사용하여 Oliver-Pharr법으로 압자 선단 곡률을 보정한 접촉 투영 면적이다. 인덴테이션 경도(HIT)는 15군데 측정하여 얻어진 값의 산술 평균값으로 한다. 또한, 측정값 중에 산술 평균값으로부터 ±20％ 이상 벗어나는 것이 포함되어 있는 경우에는, 그 측정값을 제외하고 재측정을 행하는 것으로 한다. 측정값 중에 산술 평균값으로부터 ±20％ 이상 벗어나 있는 것이 존재하는지의 여부는, 측정값을 A로 하고, 산술 평균값을 B로 했을 때, (A-B)/B×100에 의해 구해지는 값(％)이 ±20％ 이상인지에 의해 판단하는 것으로 한다. 인덴테이션 경도(HIT)는 후술하는 수지층에 포함되는 수지의 종류 등에 따라 조정할 수 있다.
(측정 조건)
·압입 깊이:200㎚
·압입 속도: 10㎚/초
·유지 시간: 5초
·하중 제하 속도: 10㎚/초
·측정 온도: 25℃
수지층의 복합 탄성률 Er은, 하기 수식 (1)에 의해, 인덴테이션 경도의 측정 시에 구해진 접촉 투영 면적 Ap를 사용하여 구한다. 복합 탄성률은, 인덴테이션 경도를 15군데 측정하고, 그 때마다 복합 탄성률을 구하고, 얻어진 15군데의 복합 탄성률의 산술 평균값으로 한다.
Figure pct00001
(상기 수식 (1) 중, Ap는 접촉 투영 면적이며, Er은 수지층의 복합 탄성률이며, S는 하중 변위 곡선에 있어서의 제하 개시 직후의 기울기로 나타내지는 접촉 강성이다.)
또한, 수지층의 제1 방향 복합 탄성률을 측정하는 경우에는, 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라서 절단한 절단면에 있어서, 인덴테이션 경도의 측정을 행한다. 또한, 수지층의 제2 방향의 복합 탄성률을 측정하는 경우에는, 제2 방향에 직교하는 제1 방향을 따라서 절단한 절단면에 있어서, 인덴테이션 경도의 측정을 행한다.
또한, 상기 수지층의 복합 탄성률의 측정 방법에 있어서는, 전면판에 대하여 측정 샘플을 제작하고 있지만, 수지층에 대해서만 측정 샘플을 제작해도 된다.
수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향은, 주연신 방향인 것이 바람직하다. 즉, 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향은, 수지층의 면 내에 있어서 최대 굴절률을 나타내는 방향인 것이 바람직하다. 수지층에 있어서는, 일반적으로 주연신 방향을 따라서 분자가 배향하기 쉬워, 주연신 방향의 복합 탄성률이 높아지는 경향이 있기 때문이다.
또한, 주연신 방향이란, 예를 들어, 1축 연신의 경우에는 연신 방향을 가리키고, 2축 연신의 경우에는 연신 배율이 높은 쪽의 연신 방향을 가리킨다.
또한, 수지층의 주연신 방향은, 예를 들어, MD 방향 및 TD 방향의 어느 것이어도 된다. 즉, 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향이 주연신 방향일 경우, 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향은, 예를 들어, MD 방향 및 TD 방향의 어느 것이어도 된다.
또한, MD 방향(Machine Direction)이란, 수지 필름의 흐름 방향을 말하며, TD 방향(Transverse Direction)이란, 상기 MD 방향에 직교하는 방향을 말한다.
본 개시에 있어서는, 도 2에 예시한 바와 같이, 수지층(3)의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 높은 제1 방향(21)과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향(20)이 이루는 각도 θ가, 45° 이상 90° 이하이다. 상기 각도 θ는, 60° 이상 90° 이하인 것이 바람직하고, 75° 이상 90° 이하인 것이 보다 바람직하고, 85° 이상 90° 이하인 것이 더욱 바람직하고, 90°인 것이 특히 바람직하다. 또한, 상기 각도 θ는, 수지층의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 높은 제1 방향과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향이 이루는 각도 중, 작은 쪽의 각도를 말한다. 상기 각도 θ가 상기 범위인 것에 의해, 플렉시블 유기 EL 표시 장치를 반복 폴딩한 후에 개방했을 때에, 플렉시블 유기 EL 표시 장치를 평탄한 상태로 복귀시키기 쉽게 할 수 있고, 즉 반복 폴딩한 후의 복원성을 좋게 할 수 있어, 접힌 자국이나 접힌 흔적이 생기기 어렵게 할 수 있다. 따라서, 플렉시블 유기 EL 표시 장치를 반복해서 접어 구부렸을 때의 내굴곡성을 높일 수 있다.
상기의 경우, 수지층의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 낮은 제2 방향과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향이 이루는 각도는, 0° 이상 45° 이하이고, 바람직하게는 0° 이상 30° 이하, 보다 바람직하게는 0° 이상 15° 이하이고, 더욱 바람직하게는 0° 이상 5° 이하이고, 특히 바람직하게는 0°이다. 또한, 상기 각도는, 수지층의 면 내에 있어서 복합 탄성률이 상대적으로 낮은 제2 방향과, 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향이 이루는 각도 중, 작은 쪽의 각도를 말한다.
수지층은 투명성을 갖는다. 구체적으로는, 수지층의 전광선 투과율은, 85％ 이상인 것이 바람직하고, 88％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 90％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이 전광선 투과율이 높은 것에 의해, 투명성이 양호한 전면판으로 할 수 있다.
여기서, 수지층의 전광선 투과율은, JIS K7361-1:1997에 준거하여 측정할 수 있고, 예를 들어 무라카미시키사이 기쥬츠 겐큐죠제의 헤이즈 미터 HM150에 의해 측정할 수 있다.
또한, 수지층의 헤이즈는, 예를 들어, 5％ 이하인 것이 바람직하고, 2％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이 헤이즈가 낮은 것에 의해, 투명성이 양호한 전면판으로 할 수 있다.
여기서, 수지층의 헤이즈는, JIS K-7136:2000에 준거하여 측정할 수 있고, 예를 들어 무라카미시키사이 기쥬츠 겐큐죠제의 헤이즈 미터 HM150에 의해 측정할 수 있다.
수지층에 포함되는 수지로서는, 상술한 복합 탄성률의 이방성을 충족하고, 투명성을 갖는 수지라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에스테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 등을 들 수 있다. 폴리에스테르계 수지로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등을 들 수 있다.
수지층은, 필요에 따라, 첨가제를 더 함유할 수 있다. 첨가제로서는, 예를 들어, 필러, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 광안정제, 계면 활성제, 밀착성 향상제, 대전 방지제, 이활제 등을 들 수 있다.
수지층의 두께로서는, 충격 흡수성 및 유리 비산 방지성을 발휘하는 것이 가능한 두께라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 10㎛ 이상 200㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20㎛ 이상 150㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 30㎛ 이상 100㎛ 이하로 할 수 있다. 수지층의 두께가 너무 얇으면, 충분한 충격 흡수성이나 유리 비산 방지성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 수지층의 두께가 너무 두꺼우면, 플렉시블성이 손상되는 경우나, 플렉시블 유기 EL 표시 장치를 구부린 때에, 수지층이 균열되어 버릴 우려가 있다.
여기서, 수지층의 두께는, 투과형 전자 현미경(TEM), 주사형 전자 현미경(SEM) 또는 주사 투과형 전자 현미경(STEM)에 의해 관찰되는 표시 장치용 전면판의 두께 방향의 단면으로부터 측정하여 얻어진 임의의 10군데의 두께의 평균값으로 할 수 있다. 또한, 전면판이 갖는 다른 층의 두께의 측정 방법에 대해서도 마찬가지로 할 수 있다.
수지층으로서는, 예를 들어 수지 필름을 사용할 수 있다. 수지 필름으로서는, 상술한 복합 탄성률의 이방성을 충족하는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 1축 연신 필름이나 2축 연신 필름을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 2축 연신 필름이 바람직하다.
수지 필름에 있어서 제1 방향 및 제2 방향의 복합 탄성률을 제어하는 방법으로서는, 예를 들어, 연신 배율이나 연신 온도 등을 적절히 설정하는 방법을 들 수 있다. 구체적으로는, 연신 배율이 높을수록, 또한 연신 온도가 낮을수록, 그 연신 방향의 복합 탄성률이 높아지고, 한편, 연신 배율이 낮을수록, 또한 연신 온도가 높을수록, 그 연신 방향의 복합 탄성률이 낮아지는 경향이 있다.
(2) 유리 기재
본 개시에 있어서의 유리 기재는, 두께가 100㎛ 이하이고, 상기 수지층을 지지하는 부재이다.
유리 기재를 구성하는 유리로서는, 투명성을 갖는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 예를 들어, 규산염 유리, 실리카 유리 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 붕규산 유리, 알루미노규산염 유리, 알루미노 붕규산 유리가 바람직하고, 무알칼리 유리가 보다 바람직하다. 유리 기재의 시판품으로서는, 예를 들어, 닛폰 덴키 가라스사의 초박판 유리 G-Leaf나, 마쯔나미 가라스 고교사의 극박 막 유리 등을 들 수 있다.
또한, 유리 기재를 구성하는 유리는, 화학 강화 유리인 것도 바람직하다. 화학 강화 유리는 기계적 강도가 우수하고, 그만큼 얇게 할 수 있는 점에서 바람직하다. 화학 강화 유리는, 전형적으로는, 유리의 표면 근방에 대해서, 나트륨을 칼륨으로 바꾸는 등, 이온종을 일부 교환함으로써, 화학적인 방법에 의해 기계적 물성을 강화한 유리이며, 표면에 압축 응력층을 갖는다.
화학 강화 유리 기재를 구성하는 유리로서는, 예를 들어, 알루미노규산염 유리, 소다석회 유리, 붕규산 유리, 납유리, 알칼리바륨 유리, 알루미노 붕규산 유리 등을 들 수 있다.
화학 강화 유리 기재의 시판품으로서는, 예를 들어, 코닝사의 Gorilla Glass(고릴라 글래스)나, AGC사의 Dragontrail(드래곤트레일) 등을 들 수 있다.
유리 기재의 두께는 100㎛ 이하이고, 바람직하게는 15㎛ 이상, 100㎛ 이하, 보다 바람직하게는 20㎛ 이상, 90㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 25㎛ 이상, 80㎛ 이하로 할 수 있다. 유리 기재의 두께가 상기 범위인 것처럼 얇은 것에 의해, 양호한 유연성을 얻을 수 있음과 함께, 충분한 경도를 얻을 수 있다. 또한, 전면판의 컬을 억제할 수도 있다. 또한, 전면판의 경량화의 면에서 바람직하다.
(3) 기능층
본 개시에 있어서의 전면판은, 상기 수지층의 상기 유리 기재와는 반대인 면측에 기능층을 또한 가질 수 있다. 기능층으로서는, 예를 들어, 하드 코팅층, 반사 방지층, 방현층 등을 들 수 있다.
또한, 기능층은, 단층이어도 되고, 복수의 층을 갖고 있어도 된다. 또한, 기능층은, 단일의 기능을 갖는 층이어도 되고, 서로 다른 기능을 갖는 복수의 층을 갖고 있어도 된다.
(a) 하드 코팅층
본 개시에 있어서의 전면판은, 예를 들어 도 4에 도시하는 바와 같이, 수지층(3)의 유리 기재(2)와는 반대의 면측에 하드 코팅층(5)을 또한 갖고 있어도 된다. 하드 코팅층은, 표면 경도를 높이기 위한 부재이다. 하드 코팅층이 배치되어 있는 것에 의해, 내상성을 향상시킬 수 있다.
하드 코팅층의 재료로서는, 예를 들어, 유기 재료, 무기 재료, 유기 무기 복합 재료 등을 사용할 수 있다.
그 중에서도, 하드 코팅층의 재료는 유기 재료인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 하드 코팅층은, 중합성 화합물을 포함하는 수지 조성물의 경화물을 포함하는 것이 바람직하다. 중합성 화합물을 포함하는 수지 조성물의 경화물은, 중합성 화합물을, 필요에 따라 중합 개시제를 사용하여, 공지된 방법으로 중합 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
중합성 화합물은, 분자 내에 중합성 관능기를 적어도 하나 갖는 것이다. 중합성 화합물로서는, 예를 들어, 라디칼 중합성 화합물 및 양이온 중합성 화합물 중 적어도 1종을 사용할 수 있다.
라디칼 중합성 화합물이란, 라디칼 중합성기를 갖는 화합물이다. 라디칼 중합성 화합물이 갖는 라디칼 중합성기로서는, 라디칼 중합 반응을 발생할 수 있는 관능기이면 되고, 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어, 탄소-탄소 불포화 이중 결합을 포함하는 기 등을 들 수 있고, 구체적으로는, 비닐기, (메트)아크릴로일기 등을 들 수 있다. 또한, 라디칼 중합성 화합물이 2개 이상의 라디칼 중합성기를 갖는 경우, 이들 라디칼 중합성기는 각각 동일해도 되고, 달라도 된다.
라디칼 중합성 화합물이 1 분자 중에 갖는 라디칼 중합성기의 수는, 하드 코팅층의 경도가 향상되는 점에서, 2개 이상인 것이 바람직하고, 또한 3개 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서에 있어서, (메트)아크릴로일이란, 아크릴로일 및 메타크릴로일의 각각을 나타내고, (메트)아크릴레이트란, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 각각을 나타낸다.
양이온 중합성 화합물이란, 양이온 중합성기를 갖는 화합물이다. 양이온 중합성 화합물이 갖는 양이온 중합성기로서는, 양이온 중합 반응을 발생할 수 있는 관능기이면 되고, 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어, 에폭시기, 옥세타닐기, 비닐에테르기 등을 들 수 있다. 또한, 양이온 중합성 화합물이 2개 이상의 양이온 중합성기를 갖는 경우, 이들 양이온 중합성기는 각각 동일해도 되고, 달라도 된다.
양이온 중합성 화합물이 1 분자 중에 갖는 양이온 중합성기의 수는, 하드 코팅층의 경도가 향상되는 점에서, 2개 이상인 것이 바람직하고, 또한 3개 이상인 것이 바람직하다.
상기 중합성 화합물을 포함하는 수지 조성물은, 필요에 따라 중합 개시제를 함유하고 있어도 된다. 중합 개시제로서는, 라디칼 중합 개시제, 양이온 중합 개시제, 라디칼 및 양이온 중합 개시제 등을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 이들 중합 개시제는, 광 조사 및 가열의 적어도 1종에 의해 분해되어서, 라디칼 혹은 양이온을 발생하여 라디칼 중합과 양이온 중합을 진행시키는 것이다. 또한, 하드 코팅층 중에는, 중합 개시제가 모두 분해되어서 잔류하고 있지 않은 경우도 있다.
하드 코팅층은, 필요에 따라, 첨가제를 더 함유할 수 있다. 첨가제로서는, 하드 코팅층에 부여하는 기능에 따라서 적절히 선택되고, 특별히 한정은 되지 않지만, 예를 들어, 필러, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 방현제, 방오제, 대전 방지제, 레벨링제, 계면 활성제, 이활제, 각종 증감제, 난연제, 접착 부여제, 중합 금지제, 산화 방지제, 광안정화제, 표면 개질제 등을 들 수 있다.
하드 코팅층의 두께는, 하드 코팅층이 갖는 기능에 따라 적절히 선택되면 되고, 예를 들어, 2㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3㎛ 이상 30㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 5㎛ 이상 20㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 6㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 하드 코팅층의 두께가 상기 범위 내이면, 하드 코팅층으로서 충분한 경도를 얻을 수 있는 동시에, 내굴곡성이 양호한 전면판을 얻을 수 있다.
하드 코팅층의 형성 방법으로서는, 하드 코팅층의 재료 등에 따라서 적절히 되고, 예를 들어, 상기 수지층 상에 상기 중합성 화합물 등을 포함하는 하드 코팅층용 경화성 수지 조성물을 도포하고, 경화시키는 방법이나, 증착법, 스퍼터링법 등을 들 수 있다.
(4) 기타의 구성
본 개시에 있어서의 전면판은, 상기 각 층 이외에, 필요에 따라 다른 층을 갖고 있어도 된다. 다른 층으로서는, 예를 들어, 점착층 등을 들 수 있다.
본 개시에 있어서의 전면판은, 예를 들어 도 1에 도시하는 바와 같이, 유리 기재(2)와 수지층(3) 사이에 점착층(4)을 가질 수 있다. 유리 기재의 한쪽 면에 점착층을 통하여 수지층을 배치할 수 있다.
점착층은, 비교적 유연한 층인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 점착층의 주파수 950Hz, 온도 23℃에서의 전단 저장 탄성률이, 20MPa 이하인 것이 바람직하고, 18MPa 이하인 것이 보다 바람직하고, 15MPa 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 점착층의 상기 전단 저장 탄성률은, 예를 들어, 0.05MPa 이상인 것이 바람직하고, 0.5MPa 이상인 것이 보다 바람직하고, 3MPa 이상인 것이 더욱 바람직하다. 점착층의 상기 전단 저장 탄성률이 상기 범위인 것에 의해, 비교적 유연한 층으로 할 수 있다. 이 경우, 수지층 및 유리 기재의 사이에 비교적 유연한 점착층이 배치되어 있는 것에 의해, 내충격성을 향상시킬 수 있다. 이것은, 점착층이 비교적 유연하여, 변형되기 쉬운 것에 의해, 전면판에 충격이 가해진 때에, 점착층에 의해 수지층의 변형이 억제되지 않고, 수지층이 변형되기 쉬워지기 때문에, 보다 큰 충격 흡수 효과가 발휘되는 것으로 생각된다.
여기서, 점착층의 주파수 950Hz, 온도 23℃에서의 전단 저장 탄성률은, 주파수 950Hz, 온도 23℃에서의 전단 저장 탄성률의 측정을 3회 행하고, 3회의 측정의 산술 평균값으로 한다.
또한, 950Hz의 주파수로 한 것은, 이 주파수가, 수㎝의 높이로부터 물체를 자유 낙하시켰을 때에, 전면판의 표면이 수㎛ 내지 수십㎛ 변형되는 주파수 영역에 포함되어 있고, 또한, 플렉시블 유기 EL 표시 장치에 있어서 전면판보다도 내측에 배치되는 표시 패널 등의 부재에 손상을 끼치는 주파수 영역에 포함되어 있기 때문이다.
여기서, 점착층의 전단 저장 탄성률 G'는, 동적 점탄성 측정 장치(DMA)에 의해 측정할 수 있다. 동적 점탄성 측정 장치(DMA)에 의해, 점착층의 전단 저장 탄성률 G'를 측정할 때에는, 먼저, 점착층을 10㎜×5㎜의 직사각 형상으로 펀칭하여, 측정 샘플을 얻는다. 그리고, 이 측정 샘플을 2매 준비하고, 동적 점탄성 측정 장치의 고체 전단 지그에 설치한다. 구체적으로는, 고체 전단 지그는, 수평 방향으로 3매의 판(두께 1㎜의 1매의 금속제의 중간판, 및 이 중간판의 양측에 배치된 2매의 금속제의 외판)을 구비하고 있고, 중간판과 한쪽의 외판 사이에 한쪽의 측정 샘플을 끼우고, 또한, 중간판과 다른 쪽의 외판 사이에 다른 쪽의 측정 샘플을 끼운다. 그리고, 동적 점탄성 측정 장치에, 고체 전단 지그를 척간 거리 20㎜로 설치하고, 온도 23℃의 환경 하에서, 중간판을 고정하면서 2매의 외판에 변형량 1％ 또한 외판에 주파수 950Hz의 세로 진동을 부여하고, 전단 저장 탄성률 G'를 측정한다. 동적 점탄성 측정 장치로서는, 예를 들어, 유비엠사제의 Rheogel-E4000을 사용할 수 있다. 또한, 상기 방법에 있어서의 구체적인 측정 조건을 하기에 나타내었다.
(전단 저장 탄성률의 측정 조건)
·측정 샘플: 10㎜×5㎜의 직사각형(2매)
·측정 지그: 고체 전단
·변형 파형: 사인파
·변형 제어: 자동 조정
·주파수: 950Hz
·온도: 23℃
또한, 점착층의 전단 저장 탄성률을 측정할 때에는, 점착층으로부터 유리 기재 및 수지층을 박리하고 나서 측정을 행하는 것으로 한다. 유리 기재 및 수지층의 박리는, 예를 들어, 이하와 같이 하여 행할 수 있다. 먼저, 전면판을 드라이어로 가열하고, 점착층과 다른 층의 계면이라고 생각되는 부위에 커터의 날끝을 넣고, 천천히 박리해 간다. 이러한 가열과 박리를 반복함으로써, 점착층으로부터 유리 기재 및 수지층을 박리할 수 있다. 또한, 이러한 박리 공정이 있었다고 하더라도, 측정에는 큰 영향은 없다.
점착층에 사용되는 점착제로서는, 상술한 전단 저장 탄성률을 충족하고, 투명성을 갖고, 상기 유리 기재와 수지층을 접착하는 것이 가능한 점착제라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 고무계 점착제, 우레탄계 점착제 등을 들 수 있고, 상기 수지층의 재료 등에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 그 중에서도, 아크릴계 점착제가 바람직하다. 투명성, 내후성, 내구성, 내열성이 우수하고, 저비용이기 때문이다.
점착층의 두께는, 예를 들어, 10㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25㎛ 이상 80㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 40㎛ 이상 60㎛ 이하로 할 수 있다. 점착층의 두께가 너무 얇으면, 유리 기재 및 수지층을 충분히 접착할 수 없을 우려가 있고, 또한 전면판에 충격이 가해진 때에, 수지층을 변형시키기 쉽게 하는 효과가 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 점착층의 두께가 너무 두꺼우면, 플렉시블성이 손상되는 경우가 있다.
점착층으로서는, 예를 들어 점착 필름을 사용해도 된다. 또한, 예를 들어, 지지체상 혹은 유리 기재 또는 수지층 상에 점착층용 조성물을 도포하여, 점착층을 형성해도 된다.
(5) 전면판의 특성
본 개시에 있어서의 전면판은, 전광선 투과율이, 예를 들어 85％ 이상인 것이 바람직하고, 88％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 90％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이 전광선 투과율이 높은 것에 의해, 투명성이 양호한 전면판으로 할 수 있다.
여기서, 전면판의 전광선 투과율은, JIS K7361-1:1997에 준거하여 측정할 수 있고, 예를 들어 무라카미시키사이 기쥬츠 겐큐죠제의 헤이즈 미터 HM150에 의해 측정할 수 있다.
본 개시에 있어서의 전면판의 헤이즈는, 예를 들어 25％ 이하인 것이 바람직하고, 2％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이 헤이즈가 낮은 것에 의해, 투명성이 양호한 전면판으로 할 수 있다.
여기서, 전면판의 헤이즈는, JIS K-7136:2000에 준거하여 측정할 수 있고, 예를 들어 무라카미시키사이 기쥬츠 겐큐죠제의 헤이즈 미터 HM150에 의해 측정할 수 있다.
본 개시에 있어서의 전면판의 전체의 두께로서는, 플렉시블성이 얻어지는 두께라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 35㎛ 이상 400㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 65㎛ 이상 330㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 95㎛ 이상 240㎛ 이하로 할 수 있다. 전면판 전체의 두께가 상기 범위 내인 것에 의해, 플렉시블성이 양호한 전면판으로 할 수 있다.
2. 유기 EL 표시 패널
본 개시에 있어서의 유기 EL 표시 패널로서는, 일반적인 유기 EL 표시 장치의 구성과 동일하게 할 수 있다.
3. 기타의 구성
본 개시에 있어서의 플렉시블 유기 EL 표시 장치는, 표시 패널과 전면판 사이에 터치 패널 부재를 가질 수 있다. 터치 패널 부재로서는, 일반적인 터치 패널 부재의 구성과 마찬가지로 할 수 있다.
4. 플렉시블 유기 EL 표시 장치
본 개시에 있어서의 플렉시블 유기 EL 표시 장치는, 절첩 가능한 것이 바람직하다. 즉, 본 개시에 있어서의 플렉시블 유기 EL 표시 장치는, 폴더블 디스플레이인 것이 바람직하다. 본 개시에 있어서의 플렉시블 유기 EL 표시 장치는, 내굴곡성이 우수하여, 폴더블 디스플레이로서 적합하다.
B. 표시 장치용 전면판
본 개시에 있어서의 표시 장치용 전면판은, 두께가 100㎛ 이하인 유리 기재와, 상기 유리 기재 상에 있는 수지층을 갖고, 상기 수지층의 면 내에 있어서, 제1 방향의 복합 탄성률을 E1, 상기 제1 방향에 직교하는 방향인 제2 방향의 복합 탄성률을 E2로 했을 때, E1/E2가 1.2 이상이다.
도 5는, 본 개시에 있어서의 표시 장치용 전면판의 일례를 도시하는 개략 단면도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 표시 장치용 전면판(1A)은 유리 기재(2)와, 유리 기재(2)의 한쪽 면측에 배치된 수지층(3)을 갖는다. 유리 기재(2)는 소정의 두께를 갖고, 수지층(3)은 소정의 복합 탄성률의 이방성을 갖는다. 표시 장치용 전면판(1A)은 유리 기재(2) 및 수지층(3)의 사이에 점착층(4)을 가질 수 있다.
본 개시에 있어서의 표시 장치용 전면판은, 표시 장치에 사용하는 경우에는, 상술한 「A. 플렉시블 유기 EL 표시 장치」의 항에 기재한 바와 같이, 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향 및 제2 방향과 표시 장치의 폴딩 방향을 소정의 관계로 할 수 있다. 따라서, 본 개시에 있어서의 표시 장치용 전면판에 있어서는, 상술한 바와 같이, 수지층이 소정의 탄성률 이방성을 갖기 때문에, 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향의 복합 탄성률을 높게 함으로써, 수지층 전체의 복합 탄성률을 높게 하여 내충격성을 높일 수 있고, 또한, 수지층의 면 내에 있어서의 제2 방향의 복합 탄성률을 낮게 하고, 또한, 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향 및 제2 방향과 표시 장치의 폴딩 방향을 소정의 관계로 함으로써, 내굴곡성을 높일 수 있다.
따라서, 본 개시에 있어서는, 내충격성을 향상시킴과 함께, 내굴곡성을 향상시키는 것이 가능하다. 나아가, 안전성이 높은 표시 장치용 전면판으로 할 수 있다.
본 개시에 있어서의 표시 장치용 전면판에 대해서는, 상술한 플렉시블 유기 EL 표시 장치에 있어서의 전면판과 동일하게 할 수 있으므로, 여기에서의 설명은 생략한다.
본 개시에 있어서의 표시 장치용 전면판은 내굴곡성을 갖는다. 구체적으로는, 표시 장치용 전면판에 대하여 하기에 설명하는 동적 굴곡 시험을 20만회 반복하여 행한 경우에, 표시 장치용 전면판에 균열 또는 파단이 발생하지 않는 것이 바람직하고, 동적 굴곡 시험을 100만회 반복 행한 경우에, 표시 장치용 전면판에 균열 또는 파단이 발생하지 않는 것이 더욱 바람직하다.
동적 굴곡 시험에서는, 표시 장치용 전면판의 폴딩 방향과 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향이 이루는 각도가 90°로 되도록, 표시 장치용 전면판을 반복 폴딩한다. 이 경우에, 표시 장치용 전면판에 균열 또는 파단이 발생하지 않는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 표시 장치용 전면판의 폴딩 방향과 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향이 이루는 각도가 45° 이상 90° 이하로 되도록, 표시 장치용 전면판을 반복 폴딩한 경우에, 표시 장치용 전면판에 균열 또는 파단이 발생하지 않는 것이 보다 바람직하다. 특히, 표시 장치용 전면판의 폴딩 방향이 수지층의 면 내에 있어서 임의의 방향으로 되도록, 표시 장치용 전면판을 반복 폴딩한 경우에, 표시 장치용 전면판에 균열 또는 파단이 발생하지 않는 것이 더욱 바람직하다.
동적 굴곡 시험에서는, 유리 기재가 외측으로 되도록 표시 장치용 전면판을 접어도 되고, 혹은, 유리 기재가 내측으로 되도록 표시 장치용 전면판을 접어도 되는데, 어느 경우든, 표시 장치용 전면판에 균열 또는 파단이 발생하지 않는 것이 바람직하다.
(동적 굴곡 시험)
동적 굴곡 시험은, 이하와 같이 하여 행하여진다. 먼저, 20㎜×100㎜의 크기의 표시 장치용 전면판의 시험편을 준비한다. 이때, 시험편의 길이 방향이 폴딩 방향에 평행해지도록 한다. 예를 들어, 표시 장치용 전면판의 폴딩 방향과 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향이 이루는 각도가 90°로 되도록, 표시 장치용 전면판을 접어 구부리는 경우에는, 시험편의 길이 방향이 폴딩 방향에 평행해지고, 또한, 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향과 직교하도록 한다. 그리고, 동적 굴곡 시험에 있어서는, 도 6의 (a)에 도시하는 바와 같이, 표시 장치용 전면판(1A)의 짧은 변부(1C)와, 짧은 변부(1C)와 대향하는 짧은 변부(1D)를 평행하게 배치된 (51)로 각각 고정한다. 또한, 도 6의 (a)에 도시하는 바와 같이, 고정부(51)는 수평 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 되어 있다. 이어서, 도 6의 (b)에 도시하는 바와 같이, 고정부(51)를 서로 근접하도록 이동시킴으로써, 표시 장치용 전면판(1A)을 접도록 변형시키고, 또한, 도 6의 (c)에 도시하는 바와 같이, 표시 장치용 전면판(1A)의 고정부(51)로 고정된 대향하는 2개의 짧은 변부(1C, 1D)의 간격이 10㎜가 되는 위치까지 고정부(51)를 이동시킨 후, 고정부(51)를 역방향으로 이동시켜서 표시 장치용 전면판(1A)의 변형을 해소시킨다. 도 6의 (a)∼(c)에 도시하는 바와 같이 고정부(51)를 이동시킴으로써, 표시 장치용 전면판(1A)을 180° 접을 수 있다. 또한, 표시 장치용 전면판(1A)의 굴곡부(1E)가 고정부(51)의 하단으로부터 비어져 나오지 않도록 동적 굴곡 시험을 행하고, 또한 고정부(51)가 최접근했을 때의 간격을 제어함으로써, 표시 장치용 전면판(1A)이 대향하는 2개의 짧은 변부(1C, 1D)의 간격을 10㎜로 할 수 있다. 이 경우, 굴곡부(1E)의 외경을 10㎜로 간주한다.
표시 장치용 전면판에 있어서는, 표시 장치용 전면판(1A)의 대향하는 짧은 변부의 간격이 10㎜로 되도록 180° 접는 동적 굴곡 시험을 20만회 반복 행한 경우에 균열 또는 파단이 발생하지 않는 것이 바람직한데, 표시 장치용 전면판의 대향하는 짧은 변부의 간격이 10㎜, 8㎜, 6㎜, 5㎜, 4㎜, 3㎜, 2.5㎜, 또는 2㎜로 되도록 180° 접는 동적 굴곡 시험을 20만회 반복 행한 경우에 균열 또는 파단이 발생하지 않는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 표시 장치용 전면판에 대하여 표시 장치용 전면판의 폴딩 방향과 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향이 이루는 각도가 90°로 되도록, 상기 동적 굴곡 시험을 20만회 반복 행한 경우에, 표시 장치용 전면판에 있어서, 동적 굴곡 시험 후의 개방각이, 예를 들어 90° 이상인 것이 바람직하고, 100° 이상인 것이 보다 바람직하고, 110° 이상인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 표시 장치용 전면판에 대하여 표시 장치용 전면판의 폴딩 방향과 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향이 이루는 각도가 45° 이상 90° 이하로 되도록, 상기 동적 굴곡 시험을 20만회 반복 행한 경우에, 표시 장치용 전면판에 있어서, 동적 굴곡 시험 후의 개방각이, 상기 범위인 것이 보다 바람직하다.
표시 장치용 전면판에 있어서의 동적 굴곡 시험 후의 내각은, 이하와 같이 하여 측정할 수 있다. 상기 동적 굴곡 시험을 20만회 반복 행한 후, 표시 장치용 전면판의 한쪽의 짧은 변부로부터 고정부를 제거하고, 절첩 상태를 개방하고, 실온에서 30분 후에 표시 장치용 전면판(1A)이 자연스럽게 개방되는 각도인 개방각을 측정한다. 또한, 개방각은, 클수록 복원성이 양호한 것을 의미하고, 최대로 180°이다.
동적 굴곡 시험에서는, 유리 기재가 내측으로 되도록 표시 장치용 전면판을 접어도 되고, 혹은, 유리 기재가 외측으로 되도록 표시 장치용 전면판을 접어도 되는데, 어느 경우든, 동적 굴곡 시험 후의 개방각이 상기 범위인 것이 바람직하다.
또한, 표시 장치용 전면판에 대하여 하기에 설명하는 정적 굴곡 시험을 행한 경우에, 표시 장치용 전면판에 있어서, 정적 굴곡 시험 후의 개방각이, 예를 들어, 90° 이상인 것이 바람직하고, 100° 이상인 것이 보다 바람직하고, 110° 이상인 것이 더욱 바람직하다.
정적 굴곡 시험에서는, 표시 장치용 전면판의 폴딩 방향과 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향이 이루는 각도가 90°로 되도록, 표시 장치용 전면판을 접어 구부린다. 이 경우에, 정적 굴곡 시험 후의 개방각이 상기 범위인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 표시 장치용 전면판의 폴딩 방향과 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향이 이루는 각도가 45° 이상 90° 이하로 되도록, 표시 장치용 전면판을 접어 구부린 경우에, 정적 굴곡 시험 후의 개방각이 상기 범위인 것이 보다 바람직하다.
(정적 굴곡 시험)
정적 굴곡 시험은, 이하와 같이 하여 행하여진다. 먼저, 도 7의 (a)에 도시되는 바와 같이, 표시 장치용 전면판(1A)의 짧은 변부(1C)와, 짧은 변부(1C)와 대향하는 짧은 변부(1D)를 짧은 변부(1C)와 짧은 변부(1D)의 간격이 10㎜로 되도록 평행하게 배치된 고정부(52)로 각각 고정한다. 그리고, 표시 장치용 전면판(1A)을 접은 상태에서, 23℃에서 240시간 정치하는 정적 굴곡 시험을 행한다. 그 후, 도 7의 (b)에 도시되는 바와 같이, 정적 굴곡 시험 후에 짧은 변부(1D)로부터 고정부(52)를 떼어내는 것에 의해, 절첩 상태를 개방하고, 실온에서 30분 후에 표시 장치용 전면판(1A)이 자연스럽게 개방되는 각도인 개방각 α를 측정한다. 또한, 개방각 α는, 클수록 복원성이 양호한 것을 의미하고, 최대로 180°이다.
정적 굴곡 시험에서는, 유리 기재가 내측으로 되도록 표시 장치용 전면판을 접어도 되고, 혹은, 유리 기재가 외측으로 되도록 표시 장치용 전면판을 접어도 되는데, 어느 경우든, 정적 굴곡 시험 후의 개방각 α가 상기 범위인 것이 바람직하다.
본 개시에 있어서의 표시 장치용 전면판은, 표시 장치에 있어서, 표시 패널보다도 관찰자측에 배치되는 부재로서 사용할 수 있다. 본 개시에 있어서의 표시 장치용 전면판은, 예를 들어, 스마트폰, 태블릿 단말기, 웨어러블 단말기, 퍼스널 컴퓨터, 텔레비전, 디지털 사이니지, 퍼블릭 인포메이션 디스플레이(PID), 차량 탑재 디스플레이 등의 표시 장치에 사용할 수 있다. 또한, 본 개시에 있어서의 표시 장치용 전면판은, 예를 들어, 유기 EL 표시 장치, 액정 표시 장치 등의 표시 장치에 사용할 수 있다. 그 중에서도, 본 개시에 있어서의 표시 장치용 전면판은, 폴더블 디스플레이, 롤러블 디스플레이, 벤더블 디스플레이 등의 플렉시블 디스플레이에 적합하게 사용할 수 있다.
본 개시에 있어서의 표시 장치용 전면판에 있어서, 표시 장치용 전면판을 표시 장치의 표면에 배치한 후에 최표면이 되는 면은, 수지층측의 면인 것이 바람직하다.
본 개시에 있어서의 표시 장치용 전면판을 표시 장치의 표면에 배치하는 방법으로서는, 특별히 한정되지는 않고 예를 들어, 점착층이나 접착층을 통하는 방법 등을 들 수 있다. 점착층 및 접착층으로서는, 표시 장치용 전면판의 접착에 사용되는 공지된 점착층 및 접착층을 사용할 수 있다.
또한, 본 개시는, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는, 예시이며, 본 개시의 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것은, 어떠한 것이든 본 개시의 기술적 범위에 포함된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 나타내어, 본 개시를 더 설명한다.
[실시예 1]
290℃에서 용융한 폴리에틸렌테레프탈레이트 재료를 금형으로부터 압출하여 시트상으로 하고, 냉각 롤에 밀착시켜서 냉각함으로써, 미연신 상태의 수지막을 제작하였다. 이어서, 2축 연신 시험 장치(도요 세이키사제)를 사용하여, 상기 미연신 상태의 수지막을 120℃에서 연신 배율 4.4배로 제1 연신을 행한 후, 제1 연신 방향에 대하여 90°의 방향으로 연신 배율 1.4배로 제2 연신을 행하여, 두께 50㎛의 수지층을 얻었다.
상기 수지층의 한쪽 면에, 두께 50㎛의 아크릴계 점착제(제품명 「8146-2」, 3M사제)를 통하여, 두께 50㎛의 화학 강화된 유리 기재를 접합함으로써, 전면판을 제작하였다.
[실시예 2]
실시예 1에 있어서, 미연신 상태의 수지막을 120℃에서 연신 배율 3.9배로 제1 연신을 행한 후, 제1 연신 방향에 대하여 90°의 방향으로 연신 배율 1.4배로 제2 연신을 행하여, 두께 50㎛의 수지층을 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전면판을 제작하였다.
[실시예 3]
실시예 1에 있어서, 미연신 상태의 수지막을 120℃에서 연신 배율 5.8배로 제1 연신을 행한 후, 제1 연신 방향에 대하여 90°의 방향으로 연신 배율 1.4배로 제2 연신을 행하여, 두께 50㎛의 수지층을 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전면판을 제작하였다.
[실시예 4]
실시예 1에 있어서, 미연신 상태의 수지막을 120℃에서 연신 배율 6.5배로 제1 연신을 행한 후, 제1 연신 방향에 대하여 90°의 방향으로 연신 배율 1.4배로 제2 연신을 행하여, 두께 50㎛의 수지층을 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전면판을 제작하였다.
[비교예 1]
실시예 1에 있어서, 미연신 상태의 수지막을 120℃에서 연신 배율 2.5배로 제1 연신을 행한 후, 제1 연신 방향에 대하여 90°의 방향으로 연신 배율 1.4배로 제2 연신을 행하여, 두께 50㎛의 수지층을 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전면판을 제작하였다.
[비교예 2]
실시예 1에 있어서, 미연신 상태의 수지막을 120℃에서 연신 배율 2.0배로 제1 연신을 행한 후, 제1 연신 방향에 대하여 90°의 방향으로 연신 배율 1.4배로 제2 연신을 행하여, 두께 50㎛의 수지층을 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전면판을 제작하였다.
[평가]
(1) 복합 탄성률
실시예 및 비교예에 있어서의 수지층의 복합 탄성률을 구하였다.
먼저, 수지층의 인덴테이션 경도를 측정하였다. 인덴테이션 경도(HIT)의 측정은, 측정 샘플에 대하여 BRUKER사제의 「TI950 TriboIndenter」를 사용하여 행하였다. 구체적으로는, 먼저, 1㎜×10㎜로 잘라낸 수지층을 포매 수지에 의해 포매한 블록을 제작하고, 이 블록으로부터 일반적인 절편 제작 방법에 의해 구멍 등이 없는 균일한, 두께 50㎚ 이상 100㎚ 이하의 절편을 잘라냈다. 절편의 제작에는, 「울트라 마이크로톰 EM UC7」(라이카 마이크로시스템즈사제)을 사용하였다. 그리고, 이 구멍 등이 없는 균일한 절편이 잘라내진 나머지의 블록을 측정 샘플로 하였다. 이어서, 측정 샘플에 있어서의 상기 절편이 잘라내지는 것에 의해 얻어진 단면에 있어서, 이하의 측정 조건에서, 상기 압자로서 베르코비치(Berkovich) 압자(삼각추, BRUKER사제의 TI-0039)를 수지층의 단면 중앙에 압입 깊이 200㎚까지 압입 속도 10㎚/초로 수직으로 압입하였다. 여기서, 베르코비치 압자는, 수지층의 측연부의 영향을 피하기 위해서, 도 8에 도시하는 바와 같이, 수지층(3)의 두께 방향의 중앙 부분(도면 중의 일점쇄선) 및 수지층(3)의 표리의 면으로부터 2㎛ 내측의 부분(도면 중의 이점쇄선)에 압입하는 것으로 하였다. 그 후, 일정 유지하여 잔류 응력의 완화를 행한 후, 제하시켜서, 완화 후의 최대 하중을 계측하고, 해당 최대 하중 Pmax와 접촉 투영 면적 Ap를 사용하여, Pmax/Ap에 의해, 인덴테이션 경도(HIT)를 산출하였다. 상기 접촉 투영 면적은, 표준 시료의 용융 석영(BRUKER사제의 5-0098)을 사용하여 Oliver-Pharr법으로 압자 선단 곡률을 보정한 접촉 투영 면적으로 하였다. 인덴테이션 경도(HIT)는 수지층의 두께 방향의 중앙 부분, 수지층의 한쪽 면으로부터 2㎛ 내측의 부분, 및 수지층의 다른 쪽 면으로부터 2㎛ 내측의 부분에 대하여 각각 5군데 측정하고, 계 15군데의 측정값의 산술 평균값으로 하였다. 또한, 측정값 중에 산술 평균값으로부터 ±20％ 이상 벗어나는 것이 포함되어 있는 경우에는, 그 측정값을 제외하고 재측정을 행하였다.
(측정 조건)
·압입 깊이: 200㎚
·압입 속도: 10㎚/초
·유지 시간: 5초
·하중 제하 속도: 10㎚/초
·측정 온도: 25℃
이어서, 얻어진 수지층의 인덴테이션 경도(HIT)를 측정할 때에 구해지는 상기 접촉 투영 면적 Ap를 사용하여, 상기 수식 (1)로부터 복합 탄성률을 구하였다. 복합 탄성률은, 상술한 바와 같이 인덴테이션 경도를 계 15군데 측정하고, 그 때마다 복합 탄성률을 구하고, 얻어진 15군데의 복합 탄성률의 산술 평균값으로 하였다.
또한, 수지층의 제1 연신 방향의 복합 탄성률을 측정하는 경우에는, 제2 연신 방향을 따라서 절단한 절단면에 있어서, 인덴테이션 경도의 측정을 행하였다. 또한, 수지층의 제2 연신 방향의 복합 탄성률을 측정하는 경우에는, 제1 연신 방향을 따라서 절단한 절단면에 있어서, 인덴테이션 경도의 측정을 행하였다.
(2) 내충격성
실시예 및 비교예의 전면판에 대하여 충격 시험을 행하고, 내충격성을 평가하였다. 구체적으로는, 두께 0.7㎜의 소다 유리의 표면에, 두께 50㎛의 아크릴계 점착제(제품명 「8146-2」, 3M사제)를 통하여, 전면판을 수지층측의 면이 위로 되도록 하여 두고, 높이 10㎝의 위치로부터 무게 100g, 직경 30㎜의 철구를 전면판의 수지층에 낙하시키는 충격 시험을 각 3회 행하였다. 또한, 충격 시험에 있어서, 철구를 낙하시키는 위치는 그 때마다 바꾸는 것으로 하였다. 그리고, 충격 시험 후에, 눈으로 보아서 소다 유리에 균열이 발생했는지 평가하였다. 내충격성은, 이하의 기준으로 평가하였다.
A: 3회 모두 소다 유리가 균열되지 않았다.
B: 3회 중 1회 이상 소다 유리에 균열이 발생하였다.
(3) 내굴곡성(동적 굴곡 시험)
실시예 및 비교예의 전면판에 대하여 동적 굴곡 시험을 행하고, 내굴곡성을 평가하였다. 구체적으로는, 먼저, 20㎜×100㎜의 크기의 표시 장치용 부재를, 내구 시험기(제품명 「DLDMLH-FS」, 유아사 시스템 기키 가부시키가이샤제)에, 표시 장치용 부재의 짧은 변(20㎜)측을 고정부로 각각 고정하고, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이 대향하는 2개의 짧은 변부의 최소의 간격이 10㎜가 되도록 하여 조정하고, 전면판을 180° 접는 동적 굴곡 시험을 20만회 행하였다. 이때, 전면판의 수지층측의 면이 내측이 되고, 유리 기재측의 면이 외측으로 되도록 접었다. 또한, 다른 전면판을 사용하여, 수지층측의 면이 외측이 되고, 유리 기재측의 면이 내측으로 되도록 접는 동적 굴곡 시험을, 상기와 마찬가지로 행하였다.
또한, 수지층의 제1 연신 방향의 내굴곡성을 평가하는 경우에는, 전면판의 폴딩 방향과 수지층의 제1 연신 방향을 평행하게 하였다. 또한, 수지층의 제2 연신 방향의 내굴곡성을 평가하는 경우에는, 전면판의 폴딩 방향과 수지층의 제2 연신 방향을 평행하게 하였다. 또한, 수지층의 경사 방향 내굴곡성을 평가하는 경우에는, 전면판의 폴딩 방향과 수지층의 제1 연신 방향이 이루는 각도가 23°, 45°, 및 68°로 되도록 하였다.
그리고, 동적 굴곡 시험 후에, 굴곡부에 균열 또는 파단이 발생하지 않았는지 조사하였다. 동적 굴곡 시험에 의한 내굴곡성은, 이하의 기준으로 평가하였다.
A: 어느 동적 굴곡 시험에 있어서든, 굴곡부에 균열 및 파단이 발생하지 않았다.
B: 어느 동적 굴곡 시험에 있어서, 굴곡부에 균열 또는 파단이 발생하였다.
또한, 동적 굴곡 시험 후에 한쪽의 짧은 변부로부터 고정부를 제거시킴으로써, 절첩 상태를 개방하고, 전면판이 자연스럽게 개방된 상태를 관찰하였다. 동적 굴곡 시험에 의한 접힌 자국은, 이하의 기준으로 평가하였다.
A: 어느 동적 굴곡 시험에 있어서, 동적 굴곡 시험 후의 개방각이 90° 이상으로 되었다.
B: 어느 동적 굴곡 시험에 있어서든, 동적 굴곡 시험 후의 개방각이 90° 미만으로 되었다.
(4) 내굴곡성(정적 굴곡 시험)
실시예 및 비교예의 전면판에 대하여 정적 굴곡 시험을 행하고, 내굴곡성을 평가하였다. 구체적으로는, 먼저, 20㎜×100㎜의 크기의 표시 장치용 부재를, 도 7의 (a)에 도시되는 바와 같이, 표시 장치용 전면판(1A)의 짧은 변부(1C)와, 짧은 변부(1C)와 대향하는 짧은 변부(1D)를 짧은 변부(1C)와 짧은 변부(1D)의 간격이 10㎜로 되도록 평행하게 배치된 고정부(52)로 각각 고정하였다. 그리고, 표시 장치용 전면판(1A)을 접은 상태에서, 23℃에서 240시간 정치하는 정적 굴곡 시험을 행하였다. 그 후, 도 7의 (b)에 도시되는 바와 같이, 정적 굴곡 시험 후에 짧은 변부(1D)로부터 고정부(52)를 떼어내는 것에 의해, 절첩 상태를 개방하고, 실온에서 30분 후에 표시 장치용 전면판(1A)이 자연스럽게 개방되는 각도인 개방각을 측정하였다. 이때, 전면판의 수지층측의 면이 내측이 되고, 유리 기재측의 면이 외측으로 되도록 접었다. 또한, 다른 전면판을 사용하여, 수지층측의 면이 외측이 되고, 유리 기재측의 면이 내측으로 되도록 접는 정적 굴곡 시험을, 상기와 마찬가지로 행하였다.
또한, 수지층의 제1 연신 방향의 내굴곡성을 평가하는 경우에는, 전면판의 폴딩 방향과 수지층의 제1 연신 방향을 평행하게 하였다. 또한, 수지층의 제2 연신 방향의 내굴곡성을 평가하는 경우에는, 전면판의 폴딩 방향과 수지층의 제2 연신 방향을 평행하게 하였다. 또한, 수지층의 경사 방향 내굴곡성을 평가하는 경우에는, 전면판의 폴딩 방향과 수지층의 제1 연신 방향이 이루는 각도가 23°, 45°, 및 68°로 되도록 하였다.
정적 굴곡 시험에 의한 접힌 자국은, 이하의 기준으로 평가하였다.
A: 어느 한 정적 굴곡 시험에 있어서, 정적 굴곡 시험 후의 개방각이 90° 이상으로 되었다.
B: 어느 정적 굴곡 시험에 있어서도, 정적 굴곡 시험 후의 개방각이 90° 미만으로 되어 있었다.
Figure pct00002
Figure pct00003
실시예 1∼4의 전면판에서는, 제1 방향의 복합 탄성률 E1 및 제2 방향의 복합 탄성률 E2의 비 E1/E2가 1.2 이상을 충족하고 있기 때문에, 폴딩 방향과 수지층의 제1 방향이 이루는 각도가 45° 이상 90° 이하인 경우에 있어서 내굴곡성과 내충격성이 우수하였다. 한편, 비교예 1∼2의 전면판에서는, 제1 방향의 복합 탄성률 E1 및 제2 방향의 복합 탄성률 E2의 비 E1/E2가 1.2 이상을 충족하고 있지 않기 때문에, 실시예 1∼4와 비교하여 내굴곡성과 내충격성이 양립되어 있지 않았다.
1: 전면판
1A: 표시 장치용 전면판
2: 유리 기재
3: 수지층
4: 점착층
10: 플렉시블 유기 EL 표시 장치
11: 유기 EL 표시 패널
20: 플렉시블 유기 EL 표시 장치의 폴딩 방향
21: 수지층의 면 내에 있어서의 제1 방향
22: 수지층의 면 내에 있어서의 제2 방향

Claims (10)

  1. 유기 일렉트로루미네센스 표시 패널과,
    상기 유기 일렉트로루미네센스 표시 패널의 관찰자측에 배치된 전면판을
    구비하는, 플렉시블 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치이며,
    상기 전면판은, 상기 유기 일렉트로루미네센스 표시 패널 상에 있고, 두께가 100㎛ 이하인 유리 기재와, 상기 유리 기재 상에 있는 수지층을 갖고,
    상기 수지층의 면 내에 있어서, 제1 방향의 복합 탄성률을 E1, 상기 제1 방향에 직교하는 방향인 제2 방향의 복합 탄성률을 E2로 했을 때, E1/E2가 1.2 이상이며,
    상기 플렉시블 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치의 폴딩 방향과 상기 제1 방향이 이루는 각도가, 45° 이상 90° 이하인, 플렉시블 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 복합 탄성률 E1 및 E2의 평균값이 4.0GPa 이상인, 플렉시블 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전면판은, 상기 유리 기재와 상기 수지층 사이에 점착층을 갖는 플렉시블 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기 일렉트로루미네센스 표시 패널과, 상기 전면판과, 상기 전면판의 상기 수지층 상의 기능층을 이 순으로 갖는 플렉시블 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 E1/E2가 3.0 이하인 플렉시블 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치.
  6. 두께가 100㎛ 이하인 유리 기재와,
    상기 유리 기재 상에 있는 수지층을
    갖고,
    상기 수지층의 면 내에 있어서, 제1 방향의 복합 탄성률을 E1, 상기 제1 방향에 직교하는 방향인 제2 방향의 복합 탄성률을 E2로 했을 때, E1/E2가 1.2 이상인, 표시 장치용 전면판.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 방향의 복합 탄성률 E1 및 상기 제2 방향의 복합 탄성률 E2의 평균값이 4.0GPa 이상인, 표시 장치용 전면판.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 유리 기재와 상기 수지층 사이에 점착층을 갖는 표시 장치용 전면판.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리 기재와, 상기 수지층과, 상기 수지층 상의 기능층을 이 순으로 갖는 표시 장치용 전면판.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 E1/E2가 3.0 이하인 표시 장치용 전면판.
KR1020227035468A 2020-03-23 2021-03-23 플렉시블 유기 el 표시 장치 및 표시 장치용 전면판 KR20220157415A (ko)

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