(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙層と、
紙層の下表面に位置する第１保護層と、
紙層の上表面に位置して紙層を被覆する第２保護層と
を含み、
前記第１保護層と第２保護層とは、いずれも、両面にポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムであり、
該ヒートシールフィルムの厚さが１８〜４０μｍであることを特徴とするＯＬＥＤに用いる基板。
【請求項２】
前記紙層が製図用紙、クラフト紙、塗工紙、又はプリント用紙のいずれかであり、
当該紙層の厚さが０．１〜０．５ｍｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の基板。
【請求項３】
前記基板がさらに平坦層を含み、
前記平坦層が、第２保護層の上に形成され、
前記平坦層が、ＵＶ接着剤がコーティングされて製造された硬度強化平坦層であり、
前記平坦層の表面硬度が２Ｈ−３Ｈの範囲内にある、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板。
【請求項４】
ＯＬＥＤに用いる基板の製造方法であって、
まず、紙層を２枚の平坦な鋼板の間に挟ませ、圧力０．２ＭＰａを印加して、温度４０℃、真空度０．０１ＭＰａの真空乾燥箱に置いて、１０〜２０時間乾燥させ、紙の残留水分を除去する工程と、
次に、紙層を乾燥させた後、圧力０．５ＭＰａであるフラットプレスにて３０〜６０秒コンパクションさせる工程と、
最後に、紙層をコンパクションさせた後、紙を二枚の第１保護層と第２保護層との間に挟ませ、ヒートシール処理にて第１保護層と第２保護層との両層のヒートシールフィルムを紙層と粘着させて、前記基板を製造し得る工程と、
を含み、
前記第１保護層と第２保護層とは、いずれも、両面にポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムであり、
該ヒートシールフィルムの厚さが１８〜４０μｍであることを特徴とする基板の製造方法。
【請求項５】
第１保護層と第２保護層との両層のヒートシールフィルムと紙層とを粘着させた後、第２保護層の表面に１層の平坦層を形成する工程をさらに含む、ことを特徴とする請求項４に記載の基板の製造方法。
【請求項６】
前記紙層が製図用紙、クラフト紙、塗工紙、又はプリント用紙のいずれかであり、
前記紙層の厚さが０．１〜０．５ｍｍである、ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の基板の製造方法。
【請求項７】
基板を含み、
前記基板の表面にアノード層が形成され、
アノード層の表面に有機電界発光機能層が形成され、
有機電界発光機能層の上にカバープレートをカバーする有機電界発光デバイスであって、
前記基板が紙層と、紙層の下表面に位置する第１保護層と、紙層の上表面に位置して紙層を被覆する第２保護層とを含み、
前記第１保護層と第２保護層とは、いずれも、両面にポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムであり、
該ヒートシールフィルムの厚さが１８〜４０μｍであることを特徴とする有機電界発光デバイス。
【請求項８】
前記紙層が製図用紙、クラフト紙、塗工紙、又はプリント用紙のいずれかであり、
前記紙層の厚さが０．１〜０．５ｍｍである、ことを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光デバイス。
【請求項９】
前記基板は、さらに、平坦層を含み、
前記平坦層が第２保護層の上に形成され、
前記平坦層がＵＶ接着剤がコーティングされて製造された硬度強化平坦層であり、
前記平坦層の表面硬度が２Ｈ−３Ｈの範囲内にある、ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の有機電界発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電子デバイスの分野に関し、特に、基板に関する。また、本発明は、基板の製造方法、及び当該基板を使用する有機電界発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光（Organic Light Emission Diode、以下ＯＬＥＤと略称する）は、輝度が高く、材料の選択範囲が広く、駆動電圧が低く、全体に固体であり、自発光である等の特性を有し、且つ、明瞭度が高く、視野角が広く、応答速度が速い等の利点を有し、情報時代に、モバイル通信と情報表示との発展動向及びグリーン照明技術の要求にマッチして、現在、国内外での多くの研究者に焦点となっている。
【０００３】
従来技術のＯＬＥＤデバイスに、ＯＬＥＤデバイスの基板材料としてガラスを使用するのはほとんどである。しかしながら、ガラス基板を使用して製造したＯＬＥＤデバイスは、折り曲げできなく、且つ、ガラスとしては、靱性が非常に悪く、壊れやすいので、ＯＬＥＤにおける応用に障害を生じる。近年、多くの研究者が、ＯＬＥＤの基板としてポリマー薄膜、超薄型ガラス、金属箔などの材料を使用した。且つ、これらの靱性を有する材料を使用して、可撓性を有するＯＬＥＤデバイスが得られた。しかしながら、これらの材料を使用する場合、ポリマー薄膜の熱的安定性が悪く、水及び酸素の浸透率が高いなど、いくつかの問題が存在している。その他、金属箔の表面粗さが高く、デバイスの製造工程が比較的複雑であり、発光性能が十分ではない。超薄型ガラスの靱性が十分ではなく、価格が高価である。
【０００４】
日常生活に最も一般的な材料として、紙の用途は幅広い。上述した材料に比べて、紙の由来が広く、種類が多く、且つ価格も安い。しかしながら、紙にも、靱性が不十分で、燃焼し易く、水分を吸収し易く、且つ酸素浸透率が比較的高いなど、いくつかの欠点を有する。当該由来の広い安価の紙材料を基板としてＯＬＥＤデバイスに用いる場合、上述した問題を解決する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００９／０３８３１０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記問題を踏まえ、本発明では、材料の取得が便利であり、製造工程が簡単であり、且つ、コストが低くい基板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の技術案は、以下の通りである。
本発明のある実施形態に係るＯＬＥＤに用いる基板は、紙層と、紙層の下表面に位置する第１保護層と、紙層の上表面に位置して紙層を被覆する第２保護層とを含み、前記第１保護層と第２保護層とは、いずれも、両面にポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）がコーティングされたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のヒートシールフィルムであり、該ヒートシールフィルムの厚さは１８〜４０μｍである。前記紙層が製図用紙、クラフト紙、塗工紙、又はプリント用紙のいずれかであり、当該紙層の厚さが０．１〜０．５ｍｍである。
上述した基板は、さらに平坦層を含み、当該平坦層が第２保護層の上に形成され、当該平坦層は、ＵＶ接着剤がコーティングされて製造された硬度強化平坦層であり、当該平坦層の表面硬度が２Ｈ〜３Ｈの範囲内にある。
【０００８】
また、本発明は、上述したＯＬＥＤに用いる基板の製造方法を提供する。
その製造プロセスは、まず、紙層を２枚の平坦な鋼板の間に挟ませ、圧力０．２ＭＰａを印加して、温度４０℃、真空度０．０１ＭＰａの真空乾燥箱に置いて、１０〜２０時間乾燥させ、紙の残留水分を除去する工程と、次に、紙層を乾燥させた後、圧力０．５ＭＰａであるフラットプレスにて３０秒コンパクションさせる工程と、最後に、紙層をコンパクションさせた後、紙を二枚の第１保護層と第２保護層との間に挟ませ、ヒートシール処理にて第１保護層と第２保護層との両層のヒートシールフィルムを紙層とを粘着させて、前記基板を製造し得る工程とを含み、前記第１保護層と第２保護層とは、いずれも、両面にポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムであり、該ヒートシールフィルムの厚さが１８〜４０μｍである。
【０００９】
上述した基板の製造方法は、さらに、第１保護層と第２保護層との両層のヒートシールフィルムと紙層とを粘着させた後、第２保護層の表面に１層の平坦層を形成する工程を含む。
【００１０】
また、本発明は、有機電界発光デバイスを提供する。当該有機電界発光デバイスは、基板を含み、当該基板の表面にアノード層が形成され、アノード層の表面に有機電界発光機能層が形成され、機能層の上にカバープレートをカバーする。その中、前記基板が紙層と、紙層の下表面に位置する第１保護層と、紙層の上表面に位置して紙層を被覆する第２保護層とを含み、前記第１保護層と第２保護層とは、いずれも、両面にポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムであり、該ヒートシールフィルムの厚さが１８〜４０μｍである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による基板は、ポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムで紙材料を保護処理して、紙材料の水分の吸収し易く、酸素浸透率の高いという問題を解決した。それと同時に、当該基板は、その材料が安価で、材料の由来が広く、製造工程が簡単で、製造し得た基板の可撓性が良く、水・酸素浸透のバリアー性能が明らかに通常のＰＥＴ基板より良い。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の基板の概略構造図である。その中に、符号１０１が第１保護層、符号１０２が紙層、符号１０３が第２保護層、符号１０４が硬度強化平坦層を示す。
【図２】本発明の基板の製造プロセスのフロー図である。
【図３】本発明の有機電界発光デバイスの概略構造図である。その中に、符号１０１が第１保護層、符号１０２が紙層、符号１０３が第２保護層、符号１０４が硬度強化平坦層、符号１０５がアノード層、符号１０６がＯＬＥＤ機能層、符号１０７がカバーを示す。
【図４】同じ初期輝度において実施例４と比較例１で製造し得た有機電界発光デバイスの発光輝度が時間に対する変化曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、有機電界発光デバイスの基板を提供する。図１に示すように、紙層１０２と、紙層１０２の下表面に位置する第１保護層１０１と、紙層１０２の上表面に位置して紙層１０２を被覆する第２保護層１０３とを含む。前記紙層１０２が製図用紙、クラフト紙、塗工紙、又はプリント用紙のいずれかであり、当該紙層の厚さが０．１〜０．５ｍｍである。前記第１保護層１０１と第２保護層１０３とは、いずれも、両面にポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）がコーティングされたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のヒートシールフィルムであり、当該ヒートシールフィルムの厚さが１８〜４０μｍである。
【００１４】
前記基板が、さらに、平坦層１０４を含み、当該平坦層１０４が第２保護層の上に形成されている。当該平坦層は、ＵＶ接着剤がコーティングされて製造された硬度強化平坦層であり、当該平坦層の表面硬度が２Ｈ〜３Ｈ（鉛筆硬さ）の範囲内にある。この場合、基板全体の厚さは約０．１〜０．２５ｍｍ程度である。
【００１５】
上記基板の製造方法は、図２に示すようなものであり、その製造プロセスは以下の通りである。
Ｓ１：紙層を２枚の平坦な鋼板の間に挟ませ、圧力０．２ＭＰａを印加して、温度４０℃、真空度０．０１ＭＰａの真空乾燥箱に置いて、１０〜２０時間乾燥させ、紙の残留水分を除去する。
Ｓ２：紙層を乾燥させた後、圧力０．５ＭＰａであるフラットプレスにて３０秒コンパクションさせる。
Ｓ３：紙層をコンパクションさせた後、紙層を二枚の第１保護層と第２保護層との間に挟ませ、ヒートシール処理を通じて第１保護層と第２保護層との両層のヒートシールフィルムを紙層と粘着させ、粘着させた後、粘着させた後のフィルムを、再度、二枚の両面にポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルム（ＰＥＴヒートシールフィルム）の間に挟ませ、ヒートシール処理を行ない、このようなヒートシール処理を３〜５回繰り返して、前記基板を製造し得る。
【００１６】
上述した製造方法は、図２に示すように、以下の工程を含む。
Ｓ４：前記第１保護層と第２保護層との両層のヒートシールフィルムと紙層とを粘着させた後、さらに、第２保護層の表面に１層の平坦層を形成する。
【００１７】
上述した製造方法において、紙層が防湿でき、且つ、酸素のバリアーとして機能できるように、紙層を第１保護層１０１と第二保護層１０３との間で、保護処理を行なう必要がある。紙層に対して保護処理を行う前に、紙層を乾燥させる必要がある。具体的な乾燥プロセスは、紙を２枚の平坦な鋼板に挟ませ、圧力０．２ＭＰａを印加して、温度４０℃、真空度０．０１ＭＰａの乾燥箱で１０〜２０時間乾燥させる。紙を乾燥した後、後の工程において凹凸面が生じないように、フラットプレスにてコンパクションを行う。この場合、フラットプレスの圧力が０．５ＭＰａで、圧力印加の時間が３０〜６０秒である。
【００１８】
紙層の保護処理は、紙層を第１保護層と第２保護層との間に挟ませるものであり、具体的に、第１保護層と第２保護層との材料は、いずれも、両面にポリ塩化ビニリデンをコーティングしたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムであり、フィルムの厚さは、１８−４０μｍの範囲内にある。紙の面積がヒートシールフィルムの面積より小さくて、紙の縁（エッジ）をヒートシールフィルムの面積内に置かせて、ヒートシール処理を行なう。ヒートシール処理は、ロールプレス又はフラットプレスのプロセスを採用して、加熱および外部圧力により、上層と下層との両層のヒートシール膜を紙層と粘着させ、ヒートシール温度が１２０〜１７０℃の範囲内にある。
【００１９】
基板材料の靱性及び水・酸素のバリアー性能を向上するために、紙層の表面に３〜５回のヒートシール工程を行う必要がある。即ち、紙の上表面及び下表面に、３〜５層の両面にポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムが覆われる。
【００２０】
本発明は、更に有機電界発光デバイスを提供する。図３に示すように、当該有機電界発光デバイスは、上記基板を含み、当該基板の表面にアノード層１０５が形成され、アノード層１０５の表面に有機電界発光機能層が形成され、有機電界発光機能層にカバープレートがカバーされている。その中、前記基板が紙層１０２と、紙層１０２の下表面に位置する第１保護層１０１と、紙層１０２の上表面に位置して紙層１０２を被覆する第２保護層１０３とを含む。
【００２１】
実際の応用において、前述した基板は、さらに、ＵＶ接着剤で製造された平坦層１０４を含み、当該平坦層１０４の表面において、有機電界発光デバイスのアノード層１０５として、真空蒸着工程によりＡｇ層を形成する。その後、アノード層１０５の表面に順次に有機電界発光デバイスの有機電界発光機能層１０６、例えば、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、半透明カソードを蒸着する。なお、各機能層を効果的に保護するために、機能層の上面にカバープレート１０７をカバーする必要がある。
【００２２】
以下、添付の図面に合わせて、本発明の比較的に好ましい実施例をさらに詳細に説明する。
【００２３】
実施例１
厚さ０．１ｍｍの製図用紙（描画用紙）を、温度４０℃、真空度０．０１ＭＰａの真空乾燥箱において、１０時間乾燥させた。真空乾燥された製図用紙は、フラットプレスを使用して圧力１．０ＭＰａで３０秒コンパクションさせた。その後、紙層を、両層の厚さが何れも３０μｍで、両面にポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムの間に挟ませて、ヒートシール処理を行う。紙の縁は、ヒートシールフィルムの縁から幅１ｃｍ離れており、ヒートシールの温度が１５０℃である。ヒートシール処理を行った後、上記製造し得たフィルムは、再度、二枚の両面にポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムの間に挟まされ、１５０℃でヒートシール処理を行う。紙の各表面にいずれも３層のヒートシールフィルムが覆われるように、このヒートシール工程を３回繰り返す。その後、アノードに近い一つの保護層に、ロールプレスのプロセスにて１層のＵＶ接着剤を被覆して平坦層とする。当該平坦層の表面硬度が２Ｈである。得られた紙基板の総厚さが０．１６ｍｍである。
【００２４】
実施例２
厚さ０．５ｍｍのクラフト紙を、温度４０℃、真空度０．０１ＭＰａの真空乾燥箱において、２０時間乾燥させた。真空乾燥されたクラフト紙は、フラットプレスを使用して圧力１．０ＭＰａで５０秒コンパクションさせた後、紙層を、両層の厚さが何れも１８μｍで、両面にポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムの間に挟ませ、ヒートシール処理を行う。紙の縁はヒートシールフィルムの縁から幅１ｃｍ離れ、ヒートシールの温度が１５０℃である。ヒートシール処理を行った後、上記製造し得たフィルムは、再度、二枚の両面にポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムの間に挟まされ、１５０℃でヒートシール処理を行う。紙の各表面にいずれも５層のヒートシールフィルムが覆われるように、このヒートシール工程を５回繰り返す。その後、アノードに近い一つの保護層に、ロールプレスのプロセスにて１層のＵＶ接着剤を被覆して平坦層とする。当該平坦層の表面硬度が３Ｈである。得られた紙基板の総厚さが０．１８ｍｍである。
【００２５】
実施例３
厚さ０．３ｍｍの塗工紙を、温度４０℃、真空度０．０１ＭＰａの真空乾燥箱において、３０時間乾燥させた。真空乾燥された塗工紙は、フラットプレスを使用して圧力１．０ＭＰａで６０秒コンパクションさせた後、紙層を、両層の厚さが何れも４０μｍで、両面にポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムの間に挟ませ、ヒートシール処理を行う。紙の縁は、ヒートシールフィルムの縁から幅１ｃｍ離れ、ヒートシールの温度が１５０℃である。ヒートシール処理を行った後、上記製造し得たフィルムは、再度、二枚の両面にポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムの間に挟まされ、１５０℃でヒートシール処理を行う。紙の各表面にいずれも２層のヒートシールフィルムが覆われるように、このヒートシール工程を２回繰り返す。その後、アノードに近い一つの保護層に、ロールプレスのプロセスにて１層のＵＶ接着剤を被覆して平坦層とする。当該平坦層の表面硬度が２．５Ｈである。得られた紙基板の総厚さが０．２５ｍｍである。
以下の実施例は、本発明の基板を使用する有機電界発光デバイスである。
【００２６】
実施例４
１．基板の製造
厚さ０．２ｍｍのプリント用紙を、温度４０℃、真空度０．０１ＭＰａの真空乾燥箱において、２５時間乾燥させた。真空乾燥されたプリント用紙は、フラットプレスを使用して圧力１．０ＭＰａで３０秒コンパクションさせた後、紙層を、両層の厚さが何れも２５μｍで、両面にポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムの間に挟ませ、ヒートシール処理を行う。紙の縁は、ヒートシールフィルムの縁から幅１ｃｍ離れ、ヒートシールの温度が１５０℃である。ヒートシール処理を行った後、上記製造し得たフィルムは、再度、二枚の両面にポリ塩化ビニリデンがコーティングされたポリエチレンテレフタレートのヒートシールフィルムの間に挟まされ、１５０℃でヒートシールを行う。紙の各表面にいずれも４層のヒートシールフィルムが覆われるように、このヒートシール工程を４回繰り返す。その後、アノードに近い一つの保護層に、ロールプレスのプロセスにて１層のＵＶ接着剤を被覆して平坦層とする。当該平坦層の表面硬度が２．５Ｈである。得られた紙基板の総厚さが０．２ｍｍである。
【００２７】
２．有機電界発光デバイスの製造
平坦層の表面に、ＯＬＥＤデバイスのアノードとして、真空蒸着のプロセスにて銀層を形成した後、銀層の表面に順次に有機電界発光デバイスの機能層、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、半透明カソードを蒸着し、最後に、カバープレートをカバーして、有機電界発光デバイスを製造し得る。
【００２８】
比較例１
ＰＥＴフィルムを基板として、実施例４に係る製造方法に基づき、ＰＥＴ／銀／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／半透明カソード／カバープレートの構造を有する有機電界発光デバイスを製造した。前記アノード、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、半透明カソード、およびカバープレートの材質及び厚さは、何れも同じである。
【００２９】
表１は、本発明の実施例１、実施例２及び実施例３で製造し得た紙基板と通常のＰＥＴ基板との２５℃での水・酸素浸透性能を比較するものである。表１により分かるように、バリアー性能が非常に良好なＰＶＤＣがコーティングされたＰＥＴヒートシールフィルムにより紙層を保護させた後、基板の水・酸素浸透のバリアー性能が、明らかにＰＥＴ基板より優れている。紙の水分吸収し易く、且つ酸素浸透率の高いという問題を効果的に解決した。なお、多層のヒートシールフィルムと硬度強化膜を被覆することにより、基板の靱性も向上した。 
【００３０】
【表１】
0005688183.tif 000002
【００３１】
図４は、同じ初期輝度において実施例４と比較例１で製造し得た有機電界発光デバイスの発光輝度が時間に対する変化曲線である。当該図面から分かるように、本発明が製造し得た紙基板材料は、通常のＰＥＴフィルムに比べ、その水・酸素浸透のバリアー性能がより良いので、デバイスの安定性が高く、寿命が長く、商業的用途に適する。
【００３２】
なお、上述の本発明の好ましい実施例についての記載が、比較的詳細であるが、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の保護範囲は、添付した特許請求の範囲に準じるものである。
【図１】
0005688183.tif 000003
【図２】
0005688183.tif 000004
【図３】
0005688183.tif 000005
【図４】
0005688183.tif 000006