(57)【要約】  フレキシブル基板を開示する。前記フレキシブル基板は、ポリマー基材と、前記ポリマー基材上に設けられた複数の水蒸気・酸素バリア層と、前記隣り合う水蒸気・酸素バリア層の間に設けられた平坦化層とを備え、前記平坦化層は、第一方向と第二方向において分離している複数の平坦化ユニットを備える。前記平坦化層中の前記平坦化ユニットを前記基材上に投影したものは、隣の平坦化層中の隣接する平坦化ユニットを前記基材上に投影したものの間の隙間を覆い、投影された領域は部分的に重なる。このように、前記隣り合う平坦化層は、前記平坦化ユニット間の隙間を覆うことができ、これにより水蒸気及び酸素が水平方向から浸入することを防ぎ、前記平坦化ユニットの寸法よりも大きな範囲内の任意の寸法に前記フレキシブル基板を確実に切断できるようにする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル基板であって、
ポリマー基材と、
前記ポリマー基材上に設けられた複数の水蒸気・酸素バリア層と、
前記水蒸気・酸素バリア層のうち隣り合うバリア層同士の間に設けられた平坦化層とを備え、
前記平坦化層は、第一方向と第二方向において分離している複数の平坦化ユニットを備え、
前記平坦化層中の前記平坦化ユニットを前記基材上に投影したものは、隣の平坦化層中の隣接する平坦化ユニットを前記基材上に投影したものの間の隙間を覆い、投影された領域は部分的に重なる。
【請求項２】
請求項１に記載のフレキシブル基板であって、
前記水蒸気・酸素バリア層は、前記平坦化ユニット間の隙間を覆う。
【請求項３】
請求項１に記載のフレキシブル基板であって、
前記平坦化層のうち、奇数番目の層の厚さ又は偶数番目の層の厚さはそれぞれ、前記基材から離れる方向に進むにつれて薄くなる。
【請求項４】
請求項１に記載のフレキシブル基板であって、
前記平坦化層内の前記平坦化ユニットは、前記第一方向と前記第二方向に周期的に配置される。
【請求項５】
請求項１又は４に記載のフレキシブル基板であって、
前記隣り合う平坦化層において、前記平坦化ユニットを前記基材上に投影したものは、半周期分ずれて配置されている。
【請求項６】
請求項１に記載のフレキシブル基板であって、
前記平坦化層の厚さは、１００〜５０００ｎｍの範囲である。
【請求項７】
請求項１又は６に記載のフレキシブル基板であって、
前記平坦化ユニットを前記基材上に投影したものの幅は、その方向を問わず、１０〜２０００μｍである。
【請求項８】
請求項１又は６に記載のフレキシブル基板であって、
同一の平坦化層中の隣り合う平坦化ユニットを前記基材に投影したものの間の距離は、１０〜２０００μｍの範囲である。
【請求項９】
請求項１に記載のフレキシブル基板であって、
同一の平坦化層中の平坦化ユニットを前記基材上に投影した形状は、同じである。
【請求項１０】
請求項１又は９に記載のフレキシブル基板であって、
異なる平坦化層中の平坦化ユニットを前記基材上に投影した形状は、同じである。
【請求項１１】
請求項１に記載のフレキシブル基板であって、
前記平坦化層は、インクジェット印刷−紫外線硬化技術、フラッシュ蒸発−紫外線硬化技術、化学蒸着、気相重合、プラズマ重合のいずれかにより生成される。
【請求項１２】
請求項１又は１１に記載のフレキシブル基板であって、
前記平坦化層は、ポリアクリル酸エステル、パリレン、ポリ尿素、ポリエチレングリコールテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレンから少なくとも１つ選ばれる重合体よりなる。
【請求項１３】
請求項１に記載のフレキシブル基板であって、
前記水蒸気・酸素バリア層の厚さは、２０〜２００ｎｍの範囲である。
【請求項１４】
請求項１に記載のフレキシブル基板であって、
前記水蒸気・酸素バリア層は、マグネトロンスパッタリング、直流スパッタリング、高周波スパッタリング、反応性スパッタリング、プラズマＣＤＶ、原子層堆積のいずれかにより生成される。
【請求項１５】
請求項１又は１４に記載のフレキシブル基板であって、
前記水蒸気・酸素バリア層の材料は、酸化アルミニウム、酸化珪素、窒化珪素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸窒化アルミニウム、酸窒化ケイ素、無定形炭素から少なくとも１つ選ばれる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機光電子工学分野に関するものである。具体的には、ＯＬＥＤ、ＯＰＶ、ＯＴＦＴ等の有機光電子デバイス用の製造で使用可能なフレキシブル基板であって、水蒸気・酸素バリア性を有するフレキシブル基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）、有機太陽電池（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ：ＯＰＶ）、有機薄膜トランジスタ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｉｔｏｒ：ＯＴＦＴ）、有機半導体レーザー（Ｏｒｇａｎｉｃ  ｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｌａｅｒ：ＯＬ）等有機光電子デバイスの最も注目される特徴は、その柔軟性である。この有機光電子デバイスには、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（Ｐ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥ）、ポリエチレンナフタレート （ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）等のフレキシブルポリマー基板が用いられている。このポリマー基板により、前記有機光電子デバイスは柔軟性を有し、任意の形状に曲げることが可能となる。
【０００３】
有機光電子デバイスは、水蒸気・酸素の浸入に対して非常に敏感であり、微量の水蒸気・酸素であっても、デバイス中の有機材料の酸化や結晶化、電極の劣化を引き起こす。そして、デバイスの寿命に影響を与えるか、または、デバイスの故障の直接の原因となる。ガラス基板に比べ、大抵のポリマー基板では水蒸気透過率及び酸素透過率が比較的高く、デバイスの動作について長期にわたる信頼性を保証するには十分と言えない。一般的なポリマー基板の水蒸気浸透率及び酸素浸透率を以下の表に示す。
【０００４】
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先行技術では、通常はポリマー基材上に平坦化層と水蒸気・酸素バリア層が交互に設けられており、ポリマー基材の水蒸気バリア性・酸素バリア性を高めている。図１に示すように、複数の水蒸気・酸素バリア層１０３がポリマー基材１０１上に設けられており、これらは平坦化層１０２によって隔てられている。水蒸気・酸素バリア層１０３は水蒸気と酸素を遮断するために使用される。平坦化層１０２は隣り合う水蒸気・酸素バリア層１０３の間に設けられ、成膜の緻密性と平滑性を確保し、また、膜中の欠陥の成長を阻害する。有機光電子デバイスの製造に適した水蒸気・酸素バリア性を実現するには、通常は、３〜５層又はそれ以上の水蒸気・酸素バリア層１０３をポリマー基材上に設ける必要がある。しかしながら、平坦化層１０２は通常ポリマー材料層であり、水蒸気・酸素バリア性が低い。ポリマー基材を切断しなければならない場合、切断後の側面が外部の空気に曝され、水蒸気と酸素が矢印の頭によって示される経路に沿ってデバイス内に浸入する。その結果、バリアの役割を渡すのは一つの酸素バリア層１０３のみとなり、デバイスの性能に重大な影響を与えることになる。
【０００５】
この問題を解決するために、従来のフレキシブル基板では、基板の寸法を先に決定し、その寸法に従って水蒸気・酸素バリア層と平坦化層が覆う範囲を決め、平坦化層が覆う範囲を水蒸気・酸素バリア層が覆う範囲よりも小さくする。これにより、フレキシブル基板の端縁で複数の水蒸気・酸素バリア層が相連なって、水蒸気と酸素が側部から浸入するのを防ぐことができる。しかし、この解決方法では、以下のような問題が発生する。寸法が異なる製品の需要に既成のフレキシブル基板を切断して対応することができず、寸法が異なる製品のために当該製品の寸法に適合するマスクが必要となる。平坦化層と水蒸気・酸素バリア層の寸法はこれにより決定される。この場合、製造コストが増大するのは疑いようもない。
【０００６】
さらに、ロール・ツー・ロール塗布は、水蒸気・酸素バリア膜を有するフレキシブル基板の生産力を高め製造コストを下げることについて、有効な手段であると知られている。しかし、この技術では切断工程が不可欠である。そのため、このロール・ツー・ロール工程は水蒸気・酸素バリア膜の上記作製方法には不向きであり、製造コストを効果的に下げることができない。
【発明の概要】
【０００７】
上記に基づき、製造コストがより低く切断可能な、新たなフレキシブル基板を提供する必要がある。
【０００８】
本発明が目的とするところの一つは、フレキシブル基板であって、ポリマー基材と、前記ポリマー基材上に設けられた複数の水蒸気・酸素バリア層と、前記水蒸気・酸素バリア層のうち隣り合うバリア層同士の間に設けられた平坦化層とを備え、前記平坦化層は、第一方向と第二方向において分離している複数の平坦化ユニットを備え、前記平坦化層中の前記平坦化ユニットを前記基材上に投影したものは、隣の平坦化層中の隣接する平坦化ユニットを前記基材上に投影したものの間の隙間を覆い、投影された領域は部分的に重なる。
【０００９】
前記水蒸気・酸素バリア層は、前記平坦化ユニット間の隙間を覆うことが好ましい。
【００１０】
前記平坦化層のうち、奇数番目の層の厚さ又は偶数番目の層の厚さはそれぞれ、前記基材から離れる方向に進むにつれて薄くなることが好ましい。
【００１１】
前記第一方向と前記第二方向の間の角度は０°より大きく１８０°より小さいことが好ましい。
【００１２】
前記平坦化層内の前記平坦化ユニットは、前記第一方向と前記第二方向に周期的に配置されることが好ましい。
【００１３】
前記隣り合う平坦化層において、前記平坦化ユニットを前記基材上に投影したものは、半周期分ずれていることが好ましい。
【００１４】
前記平坦化層の厚さは、１００〜５０００ｎｍの範囲であることが好ましい。
【００１５】
前記平坦化ユニットを前記基材上に投影したものの幅は、その方向を問わず、１０〜２０００μｍであることが好ましい。
【００１６】
同一の平坦化層中の隣り合う平坦化ユニットを前記基材に投影したものの間の距離は、１０〜２０００μｍの範囲であることが好ましい。
【００１７】
同一の平坦化層中の平坦化ユニットを前記基材上に投影した形状は、同じであることが好ましいが、異なっていてもよい。
【００１８】
さらに、異なる平坦化層中の平坦化ユニットを前記基材上に投影した形状は、同じであることが好ましいが、異なっていてもよい。
【００１９】
前記平坦化層は、インクジェット印刷−紫外線硬化技術、フラッシュ蒸発−紫外線硬化技術、化学蒸着、気相重合、プラズマ重合のいずれかにより生成されることが好ましい。
【００２０】
前記平坦化層は、重合体より成ることが好ましい。異なる平坦化層に使用される重合体については、同じであってもよく、異なってもよい。前記重合体は、ポリアクリル酸エステル、パリレン、ポリ尿素、ポリエチレングリコールテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレンから少なくとも１つ選ばれる。
【００２１】
前記水蒸気・酸素バリア層の厚さは、２０〜２００ｎｍの範囲であることが好ましい。異なる水蒸気・酸素バリア層同士の厚さについては、同じであってもよく、異なってもよい。
【００２２】
前記水蒸気・酸素バリア層は、直流スパッタリング、高周波スパッタリング、反応性スパッタリング、プラズマＣＤＶ、原子層堆積のいずれかにより生成されることが好ましい。
【００２３】
前記水蒸気・酸素バリア層の材料は、酸化アルミニウム、酸化珪素、窒化珪素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸窒化アルミニウム、酸窒化ケイ素、無定形炭素から少なくとも１つ選ばれることが好ましい。異なる水蒸気・酸素バリア層については、その材料は同じであってもよく、異なってもよい。
【００２４】
本発明の上記の技術的解決方法は、先行技術と比較して、以下の優位性を有する。
【００２５】
１．本発明のフレキシブル基板における平坦化層は、第一方向と第二方向において分離している複数の平坦化ユニットを備える。前記平坦化層中の前記平坦化ユニットを前記基材上に投影したものは、隣の平坦化層中の各平坦化ユニットを前記基材上に投影したもの同士の間の隙間を覆い、投影された領域は部分的に重なる。そのため、隣り合う平坦化層は前記平坦化ユニット同士の間の隙間を覆うことができ、これにより水蒸気及び酸素が水平方向から浸入することを防ぎ、前記平坦化ユニットの寸法よりも大きな範囲内の任意の寸法に前記フレキシブル基板を確実に切断できるようにする。その結果、前記フレキシブル基板の大量生産を実現し、さらに、工程を簡略化して製造コストを削減できる。
【００２６】
２．前記平坦化層のうち、奇数番目の層の厚さ又は偶数番目の層の厚さは、前記基材から離れる方向に進むにつれて薄くなる。前記フレキシブル基板の最上面の粗さを低減することができ、デバイスの製造に適している。
【００２７】
３．前記平坦化層内の前記平坦化ユニットは、前記第一方向と前記第二方向に周期的に配置され、隣り合う平坦化層中の平坦化ユニットを基材上に投影したものは、半周期分ずれている。この平坦化ユニットの配置パターンは、技術的に容易に実現可能である。また、これにより、隣り合う平坦化層がそのユニット同士の隙間を確実に覆うことができ、水蒸気及び酸素が水平方向から浸入することを防ぐ。
【００２８】
４．前記平坦化層及び前記平坦化ユニットの寸法は比較的大きく且つその作製精度に対する要求が低いため、技術的に実現することは容易である。
【００２９】
５．本発明のフレキシブル基板において、前記平坦化層の厚さ及び前記水蒸気・酸素バリア層の厚さは薄いので、このフレキシブル基板を用いたデバイスの厚さを薄くするのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
本発明の明瞭な理解を容易にするために、以下に本発明の具体的な実施例を図面と共に記載し、本発明についてさらに詳細に説明する。
【図１】図１は、先行技術における、水蒸気・酸素バリア膜を有するフレキシブル基板を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に関するフレキシブル基板を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に関するフレキシブル基板の隣り合う平坦化層中の平坦化ユニットの位置を基材上に投影した図である。
【図４】図４は、本発明の別の実施形態に関するフレキシブル基板の隣り合う平坦化層中の平坦化ユニットの位置を基材上に投影した図である。
【図５】図５は、本発明のさらなる実施形態に関するフレキシブル基板の隣り合う平坦化層中の平坦化ユニットの位置を基材上に投影した図である。
【００３１】
参照符号については、以下の通りである。
【００３２】
１０１  ポリマー基材、１０２  平坦化層、１０３  水蒸気・酸素バリア層、
２０１  ポリイミド基材、
２０２  第一水蒸気・酸素バリア層、２０３  第一平坦化層、
２０４  第二水蒸気・酸素バリア層、２０５  第二平坦化層、
２０６  第三水蒸気・酸素バリア層、２０７  第三平坦化層、
２０８  第四水蒸気・酸素バリア層、２０９  第四平坦化層、
２１０  第五水蒸気・酸素バリア層、
３０１  奇数番目の平坦化層、３０２  偶数番目の平坦化層
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の目的、技術的解決法、及び、本発明の優位性を明らかにするために、本発明の実施形態を添付図面を参照して以下に詳細に記述する。
【００３４】
第一実施形態
図２に示すように、本実施形態のフレキシブル基板は、ポリイミド基材２０１（以下ＰＩ基材と称する）を有し、このＰＩ基材上に、第一水蒸気・酸素バリア層２０２と、第一平坦化層２０３と、第二水蒸気・酸素バリア層２０４と、第二平坦化層２０５と、第三水蒸気・酸素バリア層２０６と、第三平坦化層２０７と、第四水蒸気・酸素バリア層２０８と、第四平坦化層２０９と、第五水蒸気・酸素バリア層２１０とが順番に重なっている。
【００３５】
本実施形態では、第一平坦化層２０３、第二平坦化層２０５、第三平坦化層２０７、第四平坦化層２０９は互いに分離しており、平坦化ユニットが第一方向と第二方向に周期的に配置されて形成されている。水蒸気・酸素バリア層は、平坦化ユニット同士の間の隙間を覆って水蒸気及び酸素が水平方向から浸入することを防ぐ。
【００３６】
図３に示すように、第一方向は一点鎖線の矢印が示す方向であり、第二方向は破線の矢印が示す方向である。本実施形態では、第一方向と第二方向の間の角度は９０°である。さらに、奇数番目の平坦化層３０１と偶数番目の平坦化層３０２中の各平坦化ユニットをＰＩ基材２０１上に投影した形状は同じである。この投影は、長さ５００μｍ幅４００μｍの同一寸法の矩形形状を有する。隣り合う矩形同士の間の距離は第一方向と第二方向について等しく、１００μｍである。隣り合う平坦化層中の平坦化ユニットをＰＩ基材２０１上に投影したものは、半周期分ずれた配置となっている。
【００３７】
この実施形態では、第一平坦化層２０３の厚さｄ1は３，０００ｎｍ、第二平坦化層２０５の厚さｄ2は３，０００ｎｍ、第三平坦化層２０７の厚さｄ3は１，５００ｎｍ、第四平坦化層２０９の厚さｄ4は４００ｎｍである。第三平坦化層２０７の厚さｄ3は、第一平坦化層２０３の厚さｄ1よりも小さい。第四平坦化層２０９の厚さｄ4は、第二平坦化層２０５の厚さｄ2よりも小さい。
【００３８】
必要に応じて、フレキシブル基板がさらに多くの平坦化層を備える場合、これらの平坦化層は、以下の条件を満たさなければならない。ｎ番目の平坦化層の厚さは（ｎ−２）番目の平坦化層の厚さより小さい（ｎは自然数であり、且つ、ｎ＞２）。
【００３９】
第二平坦化層２０５と第一平坦化層２０３については、平坦化ユニットの配置は半周期分ずれており、第三平坦化層２０７と第二平坦化層２０５、第四平坦化層２０９と第三平坦化層２０７についても同様に、平坦化ユニットの配置は半周期分ずれている。従って、隣り合う２つの平坦化層において、そのうちの一つの平坦化層中の各平坦化ユニットの中心は、もう一方の平坦化層中の平坦化ユニット間の隙間上に位置する。これにより、水蒸気及び酸素が水平方向から浸入することを防ぐ。さらに、平坦化ユニットは、第一方向と第二方向において互いに完全に分離しており、前記平坦化ユニットの寸法よりも大きな範囲内の任意の寸法に前記フレキシブル基板を切断できる。その結果、前記フレキシブル基板の大量生産（例：ロール・ツー・ロール方式）を実現できる。平坦化ユニットの寸法が大きく且つその作製精度に対する要求が低いため、実現は技術的に容易である。
【００４０】
ＰＩ基材２０１は、必要に応じて、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥ、ＰＥ、ＰＰ、Ｐ等のその他のポリマーフレキシブル基材から選択可能である。
【００４１】
平坦化層の材料は、重合体であり、例としてポリアクリル酸エステル、パリレン、ポリ尿素、ポリエチレングリコールテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン等が挙げられる。本実施形態では、第一平坦化層２０３と、第二平坦化層２０５と、第三平坦化層２０７と、第四平坦化層２０９には、同じ材料が用いられており、この材料はポリアクリル酸エステルであることが好ましい。また、これらの平坦化層は、インクジェット印刷−紫外線硬化技術にて形成される。
【００４２】
平坦化層の形成方法については、必要に応じて、フラッシュ蒸発−紫外線硬化技術、化学蒸着、気相重合、プラズマ重合のいずれかを用いることも可能である。第一平坦化層２０３、第二平坦化層２０５、第三平坦化層２０７、第四平坦化層２０９については、これらの材料は互いに異なってもよく、ポリアクリル酸エステル、パリレン、ポリ尿素、ポリエチレングリコールテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン等から選ぶことができる。
【００４３】
この実施形態では、第一水蒸気・酸素バリア層２０２、第二水蒸気・酸素バリア層２０４、第三水蒸気・酸素バリア層、第四水蒸気・酸素バリア層２０８、第五水蒸気・酸素バリア層２１０については、厚さはすべて等しく５０ｎｍである。前述の水蒸気・酸素バリア層は、プラズマＣＤＶ（ＰＥＣＶＤ）法にて同じ材料（窒化珪素）から作製される。
【００４４】
水蒸気・酸素バリア層の厚さは、必要に応じて、２０〜２００ｎｍとする。この水蒸気・酸素バリア層の形成方法については、マグネトロンスパッタリング、高周波スパッタリング、反応性スパッタリング、プラズマＣＤＶ、原子層堆積の中からも選ぶことができる。異なる水蒸気・酸素バリア層については、異なる材料から形成されていてもよく、酸化アルミニウム、酸化珪素、窒化珪素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸窒化アルミニウム、酸窒化ケイ素、無定形炭素等から選ぶことができる。
【００４５】
第二実施形態
図２を参照すると、この実施形態におけるフレキシブル基板は、第一実施形態のフレキシブル基板と類似している。相違点は、第一平坦化層２０３と第二平坦化層２０５と第三平坦化層２０７と第四平坦化層２０９中の平坦化ユニットをＰＩ基材２０１上に投影した形状が第一実施形態のものと異なっている点である。
【００４６】
本実施形態では、図４に示すように、第一平坦化層２０３と第三平坦化層２０７については、その平坦化ユニットをＰＩ基材２０１上に投影したものは、半径が等しい円であり、この投影は重なり一致する。当該円の半径は８００μｍである。図４に示すように、第一方向は一点鎖線の矢印が示す方向であり、第二方向は破線の矢印が示す方向である。隣り合う円同士の間の距離は第一方向と第二方向について等しく、２００μｍである。第二平坦化層２０５と第四平坦化層２０９については、平坦化ユニットをＰＩ基材２０１上に投影したものは５００μｍの円であり、ＰＩ基材２０１上へのこの投影は重なり一致する。
【００４７】
この実施形態では、第一平坦化層の厚さｄ1は２，０００ｎｍ、第二平坦化層の厚さｄ2は１，８００ｎｍ、第三平坦化層の厚さｄ3は５００ｎｍ、第四平坦化層の厚さｄ4は６００ｎｍである。
【００４８】
隣り合う２つの平坦化層において、そのうちの一つの平坦化層中の各平坦化ユニットの中心は、もう一方の平坦化層中の平坦化ユニット間の隙間上に位置する。これにより、水蒸気及び酸素が水平方向から浸入することを防ぎ、前記平坦化ユニットの寸法よりも大きな範囲内の任意の寸法に前記フレキシブル基板を確実に切断できる。その結果、前記フレキシブル基板の大量生産を実現し、さらに、工程を簡略化して製造コストを削減できる。前記平坦化層のうち、奇数番目の層の厚さ又は偶数番目の層の厚さは、前記基材から離れる方向に進むにつれて薄くなる。前記フレキシブル基板の最上面の粗さを低減することができ、デバイスの製造に適している。
【００４９】
実施形態３
図２を参照すると、この実施形態におけるフレキシブル基板は、第二実施形態のフレキシブル基板と作製方法が同じである。相違点は、第一平坦化層２０３と第二平坦化層２０５と第三平坦化層２０７と第四平坦化層２０９において、平坦化ユニットの配置の仕方が、第一及び第二実施形態のものと異なっている点である。なお、これらの平坦化層は、ＰＩ基材２０１上にある。第一実施形態及び第二実施形態では、これらの平坦化ユニットは第一方向と第二方向に周期的に配置されており、この二方向の間の角度は９０°であった。しかし、本実施形態では、図５に示すように、第一方向は一点鎖線の矢印が示す方向であり、第二方向は破線の矢印が示す方向である。これらの平坦化ユニットは第一方向と第二方向に周期的に配置されており、この二方向の間の角度は６０°である。
【００５０】
第一平坦化層２０３と第三平坦化層２０７については、その平坦化ユニットをＰＩ基材２０１上に投影したものは、半径が等しい円である。第一平坦化層２０３と第三平坦化層２０７については、その平坦化ユニットをＰＩ基材２０１上に投影したものは、重なり一致し、投影された円の半径は８００μｍである。隣り合う円同士の間の距離は第一方向と第二方向について等しく、２００μｍである。第二平坦化層２０５と第四平坦化層２０９についても、その平坦化ユニットをＰＩ基材２０１上に投影したものは、半径が等しい円であり、円の半径は５００μｍである。第二平坦化層２０５と第四平坦化層２０９については、その平坦化ユニットをＰＩ基材２０１上に投影したものは、重なり一致する。
【００５１】
本実施形態では、第一平坦化層の厚さｄ1は２，０００ｎｍ、第二平坦化層の厚さｄ2は１，８００ｎｍ、第三平坦化層の厚さｄ3は５００ｎｍ、第四平坦化層の厚さｄ4は６００ｎｍである。
【００５２】
隣り合う平坦化層については、それらの平坦化ユニットをＰＩ基材上に投影したものは、半周期分ずれている。隣り合う２つの平坦化層において、そのうちの一つの平坦化層中の各平坦化ユニットの中心は、もう一方の平坦化層中の平坦化ユニット間の隙間上に位置する。これにより、水蒸気及び酸素が水平方向から浸入することを防ぎ、前記平坦化ユニットの寸法よりも大きな範囲内の任意の寸法に前記フレキシブル基板を確実に切断できる。その結果、前記フレキシブル基板の大量生産を実現し、工程を簡略化して製造コストを削減できる。前記平坦化層のうち、奇数番目の層の厚さ又は偶数番目の層の厚さは、前記基材から離れる方向に進むにつれて薄くなる。前記フレキシブル基板の最上面の粗さを低減することができ、デバイスの製造に適している。
【００５３】
本発明のこれらの実施形態では、水蒸気・酸素バリア層及び平坦化層の層数に制限はなく、その数はフレキシブル基板の具体的な用途及び必要性に応じて増減してもよい。
【００５４】
平坦化ユニットは必要に応じて任意の形状をとることができ、同一の平坦化層中の平坦化ユニットの形状は同じであってもよく又は異なってもよい。異なる平坦化層にある平坦化ユニットの形状は、同じであってもよく又は異なってもよい。ある平坦化層中の各平坦化ユニットを基材上に投影したものは、隣の平坦化層中の各平坦化ユニットを基材上に投影したものの間の隙間を覆う。投影された領域は部分的に重なり、隣り合う平坦化層が平坦化ユニット同士の間の隙間を確実に覆うことができるようにし、水蒸気及び酸素が水平方向から浸入することを防ぐ。図３に示すように、隣り合う奇数番目の平坦化層と偶数番目の平坦化層を基材上に投影したものの相対位置については、奇数番目の層と偶数番目の層の平坦化ユニットを基材上に投影したものが重なるようになっている。前記平坦化層の厚さは、１００〜５０００ｎｍの範囲である。前記平坦化ユニットを前記基材上に投影したものの幅は、その方向を問わず、１０〜２０００μｍである。同一の平坦化層中の隣り合う平坦化ユニット間の距離は、第一方向又は第二方向について、１０〜２０００μｍの範囲である。前記平坦化層のうち、奇数番目の層の厚さ又は偶数番目の層の厚さは、前記基材から離れる方向に進むにつれて薄くなり、最終的に表面は平面になる。
【００５５】
上記の実施例は、本発明のいくつかの実施形態を具体的かつ詳細に現したものに過ぎない。そのため、これを本発明の範囲を限定するものとは解釈できない。当業者は、本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく、本発明を変更かつ改良されうることが理解されるべきである。
【００５６】
従って、本発明の範囲は、以下に記載の請求項により定められるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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