DE69914761T2

DE69914761T2 - Segmentiertes verbundglas

Info

Publication number: DE69914761T2
Application number: DE1999614761
Authority: DE
Inventors: Bartholomeus Verlinden; Jean-Pierre Tahon; Leo Vermeulen
Original assignee: Agfa Gevaert NV
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 1998-07-15
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2019-03-12
Also published as: DE69831325D1; US6861136B2; DE69831325T2; DE69914761D1; AU3411499A; EP0982121B1; WO2000003870A1; EP0982121A1; JP4434365B2; KR20010079529A; JP2000062093A; EP1098761B1; US20030096106A1; EP1098761A1; JP4392127B2; JP2002520205A; CN1309606A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein flexibles Laminat, das eine dünne Glasschicht und eine flexible Trageschicht umfaßt, wobei eine der beiden Schichten eine nichtfortlaufende segmentierte Schicht ist. Das Laminat ist besonders zur Verwendung als ein Substrat in einer elektronischen Vorrichtung wie einer flachen Bildschirmanzeige, einer Sperrschichtphotozelle oder einer Leuchtdiode geeignet.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
EP-A-716 339 beschreibt einen Prozeß, der eine dünne flexible Glasbahn verwendet, die um einen Kern gewickelt werden kann, damit eine Rolle aus Glas erhalten wird. Das Glas kann abgerollt und in einem fortlaufenden Bahnbeschichtungsverfahren mit einer funktionalen Schicht beschichtet werden. Das flexible Glas ist (i) durch eine Dicke von weniger als 1,2 mm, (ii) durch eine Bruchspannung (unter Zugbeanspruchung), die gleich oder größer als 1 × 10⁷ Pa ist, und (iii) durch einen Elastizitätsmodul (Youngschen Modul), der gleich oder geringer als 1 × 10¹¹ Pa ist, gekennzeichnet. Glas nach diesen Spezifikationen ist tatsächlich flexibel und kann so wie die allgemein bekannten Kunststoff-, Metall- oder Papiersubstrate um einen Kern gewickelt werden. Die Wahrscheinlichkeit eines Bahnbruchs ist jedoch hoch, da ein auf die Oberfläche der Glasbahn ausgeübter scharfer lokaler Druck ausreichend ist, um das Glas zu brechen. Bei einer Ausführung in einem industriellen Maßstab muß sogar die geringste Wahrscheinlichkeit eines Bahnbruchs während des Beschichtens beseitigt werden, da die mit einem fortlaufenden Bahnbeschichtungsprozeß verbundenen Vorteile ansonsten aufgrund der Unterbrechung des Prozesses verloren gehen.
Das obige Problem wird auch im Dokument WO 87/06626 erkannt, worin angeführt ist, daß dünnes Glas, welches eine Dicke von 1 bis 15 Tausendstel Zoll aufweist, beinahe sofort bricht, wenn es aufgerollt wird. Als eine Lösung zum Schützen einer Glasbahn, die um einen Kern gewickelt wird, beschreibt das Dokument WO 87/06626 die Verwendung einer Zwischeneinlage, die einen Kontakt von Glas zu Glas verhindert. Diese Zwischeneinlage ist ein nichtabreibendes Material wie etwa ein geprägter Polyesterfilm. Wenn die Glasbahn jedoch von ihrem Kern abgewickelt wird, wird die Zwischeneinlage vom Glas getrennt und treten ab diesem Zeitpunkt die gleichen Probleme wie oben in bezug auf EP-A-716 339 besprochen auf.
Die Dokumente EP-A 669 205, WO 98/6455, das am 7. Oktober 1998 eingereicht wurde, und WO 98/5748, das am 9. September 1998 eingereicht wurde, beschreiben ein Laminat, wobei eine Glasschicht an einen Träger wie etwa eine Kunststoffolie geklebt ist. Wenn ein dünnes Glas, z. B. ein wie im Dokument EP-A-716 339 beschriebenes Glas, verwendet wird, ist das Glas-Kunststoff-Laminat flexibel und kann es um einen Kern gewickelt werden, was die Verwendung von Bahn- oder Rollenbeschichtungsverfahren zum Aufbringen funktionaler Schichten ermöglicht. Derartige Verbundgläser kombinieren die vorteilhaften Eigenschaften von Glas und Kunststoff und können als ein thermisch und dimensional stabiles Substrat zum Herstellen elektronischer Vorrichtungen wie etwa flacher Bildschirmanzeigen, Sperrschichtphotozellen oder Leuchtdioden verwendet werden. Die Vorrichtungen, die unter Verwendung derartiger Glas-Kunststoff-Laminate als Substrat erhalten werden, sind durch ein geringeres Gewicht als Vorrichtungen, die vollständig auf Glas beruhen, und durch eine geringere Wahrscheinlichkeit eines Brechens des Substrats während der Handhabung oder beim Fallenlassen der Vorrichtung gekennzeichnet. Zusätzlich sind derartige Vorrichtungen durch eine viel längere Lebensdauer als Vorrichtungen, die auf Kunststoff beruhen, gekennzeichnet, da die Diffusion von Gasen wie etwa Sauerstoff und Wasserdampf, die die Qualität der funktionalen Schichten verschlechtern kann, durch das Vorhandensein der Glasschicht wirksam verringert wird.
Mit diesen Verbundgläsern sind zwei Probleme verbunden. Um eine Bahn eines flexiblen Verbundglases zu erhalten, ist es nötig, eine Bahn aus flexiblem Glas mit einer Bahn aus einem flexiblen Träger wie etwa einer Kunststoffolie zu verbinden. Wie oben beschrieben unterliegt das Handhaben eines flexiblen Glases einer hohen Gefahr eines Brechens, was die Ertragsrate des Laminierungsprozesses verringert.
Ein anderes Problem ist mit dem Schneiden der Verbundgläser verbunden. Gegenwärtig werden flache Bildschirmanzeigen wie etwa Flüssigkristallanzeigen aus Substraten hergestellt, die eine große Größe bis zu 500 × 400 oder sogar 650 × 550 mm aufweisen. Nach dem Zusammensetzen der Mutterplatte, die eine Schichtanordnung aus zwei Glassubstraten ist, die jeweils mit funktionalen Schichten versehen sind, werden die Substrate so geschnitten, daß aus einer Platte zwei bis neun Module (Anzeigezellen) erhalten werden. Die Verwendung von Glas-Kunststoff-Laminaten als Substrat erfordert komplizierte Schneidewerkzeuge, insbesondere, wenn in Betracht gezogen wird, daß die Substrate einer Flüssigkristallanzeige typischerweise asymmetrisch geschnitten werden, d. h., das eine Substrat an einer anderen Stelle als das andere geschnitten wird, damit eine Z-förmige Kante erhalten wird. Manche Schneideverfahren, z. B. Schleifen, können zum Schneiden eines Anzeigefelds nicht verwendet werden, da die erzeugten Materialteilchen das Funktionieren der Vorrichtung, die typischerweise unter strengen Reinraumbedingungen hergestellt wird, ernsthaft beeinträchtigen könnten. Neben den spezifischen Problemen, die mit Anzeigemodulen verbunden sind, sind Verbundgläser aufgrund der unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften des Glases und eines Trägers wie etwa einer Kunststoffolie an sich schwierig zu schneiden, was dazu führt, das komplexe Schneidewerkzeuge benötigt werden. Einige Lösungen, um Verbundglas gleichzeitig von beiden Seiten zu schneiden, wurden in den Dokumenten US 4,558,622 ; US 5,704,959 ; US 5,475,196 und US 4,739,555 beschrieben. Diese Lösungen sind jedoch nicht zum Schneiden einer zusammengesetzten Anzeigezelle anwendbar, die eine Schichtanordnung aus zwei Verbundgläsern als ein Substrat umfaßt.
Segmentierte Glas-Träger-Laminate, wobei eine der Schichten eine nichtfortlaufende Schicht ist, die aus benachbarten Segmenten besteht, wurden in der bisherigen Technik offenbart. Das Dokument US 5,558,827 beschreibt ein simuliertes Bleiglas, das einen Hartglas basisbogen umfaßt, der mit mehreren Fensterscheibennachbildungen aus Kunststoff versehen ist, die durch simulierte Bleistäbe getrennt sind. Das Dokument US 4,774,143 beschreibt einen mehrschichtigen Fensteraufbau, der eine Schicht aus einzelnen Glassegmenten aufweist, um eine Sprungausbreitung bei einem mechanischen Schlag zu vermeiden. Diese beiden Verbundgläser sind nichtflexible architektonische Anwendungen, die zum Herstellen elektronischer Vorrichtungen wie etwa einer flachen Bildschirmanzeige, einer Sperrschichtphotozelle oder einer Leuchtdiode nicht geeignet sind.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein flexibles Dünnglaslaminat bereitzustellen, das unter Verwendung eines Bahnbeschichtungs- oder eines Druckverfahrens mit einer oder mehreren funktionalen Schichten versehen werden kann, und das leicht geschnitten werden kann, damit Bögen des Dünnglaslaminats erhalten werden, die als ein Substrat in einer elektronischen Vorrichtung, z. B. einer flachen Bildschirmanzeige, einer Sperrschichtphotozelle oder einer Leuchtdiode, verwendet werden können. Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 definierte Laminat verwirklicht. Die Glasschicht weist ausgezeichnete Sperreigenschaften und eine geringe Dicke auf, so daß leichtgewichtige Vorrichtungen erhalten werden können, die eine verbesserte Lebensdauer aufweisen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Dünnglaslaminats mit hoher Ertragsrate bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 6 definierte Verfahren verwirklicht.
Besondere Merkmale für bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart. Weitere Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung offenbar werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines flexiblen Laminats nach der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das Laminat der vorliegenden Erfindung umfaßt einen flexiblen Träger als eine erste Schicht und eine dünne Glasschicht als eine zweite Schicht, wobei eine der Schichten eine nichtfortlaufende Schicht ist, die mehrere benachbarte oder angrenzende Segmente umfaßt. Die Nichtglasschicht kann hierin als "der Träger" bezeichnet werden.
Der Ausdruck "benachbart" ist hier in der Bedeutung von "naheliegend, aber nicht berührend" und der Ausdruck "angrenzend" in der Bedeutung von "an einer begrenzenden oder trennenden Linie berührend" verwendet. Im Gegensatz zu benachbarten Segmenten, die räumlich voneinander getrennt sind, sind angrenzende Segmente berührend, z. B. ein Verbundglas, wobei die Glasschicht gebrochen ist und somit mehrere berührende Segmente umfaßt. In einer höchst bevorzugten Ausführungsform sind die Segmente benachbarte Segmente, die räumlich voneinander getrennt sind.
In der Ausführungsform von 1 ist ein Kunststoffträger mit mehreren dünnen, benachbarten Glasbögen 2 (es sind zwanzig einzelne Bögen gezeigt) versehen. Die Glasbögen sind durch einen Raum 3 getrennt, und daher kann das Laminat unter Verwendung gewöhnlicher Werkzeuge wie etwa einem Messer, einer Schere oder durch lokales Schmelzen des Trägers leicht entlang dieses Raums geschnitten werden.
Nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Laminat eine fortlaufende Dünnglasschicht umfassen, die mit mehreren benachbarten oder angrenzenden Segmenten des Trägermaterials wie etwa einer Kunststoffolie versehen ist. Erneut kann ein derartiges Laminat unter Verwendung bekannter Glasschneidewerkzeuge, z. B. eines Diamantschneiders, einer Schleifscheibe, eines Lasers usw., leicht am Raum oder an der Grenze zwischen den Segmenten geschnitten werden. Bei einer Anwendung der Zusammensetzung dieser Ausführungsform auf 1 ist ein dünner Glasbogen 1 mit mehreren benachbarten Bögen 2 des Trägers versehen und kann dieses Laminat unter Verwendung von Glasschneidewerkzeugen und -verfahren leicht im Raum 3 geschnitten werden.
Die Segmente im Laminat der vorliegenden Erfindung weisen eine gesteuerte Größe und Geometrie auf, d. h., sie werden nicht wie etwa das gebrochene Muster, das sich durch ein Zerschlagen der Glasschicht durch den mechanischen Aufschlag z. B. eines Hammers ergeben würde, zufällig erhalten. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Segmente eine quadratische oder rechteckige bogenartige Geometrie auf, die dazu geeignet ist, als Substrat zur Herstellung elektronischer Vorrichtungen wie etwa flacher Bildschirmanzeigen, Sperrschichtphotozellen oder Leuchtdioden verwendet zu werden. Alle Segmente weisen vorzugsweise eine identische Größe und/oder eine identische Geometrie auf.
Nach der vorliegenden Erfindung kann ein wie oben beschriebenes Laminat durch Anordnen mehrerer Bögen, die aus einem ersten Material bestehen, in Bezug auf eine Schicht, die aus einem zweiten Material besteht, und dann Laminieren der Bögen mit der Schicht, um eine nichtfortlaufende Schicht, die mehrere benachbarte oder angrenzende Segmente umfaßt, zu erhalten, hergestellt werden. Als ein Beispiel können dünne Glasbögen in Bezug auf eine Bahn aus einer Kunststoffolie angeordnet werden, die mit einer Klebeschicht versehen worden sein kann, und dann entweder gleichzeitig oder fortlaufend an die Kunststoffolie laminiert werden, um eine Schicht zu erhalten, die aus mehreren untereinander räumlich getrennten Glassegmenten besteht.
Nach einer anderen Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen eines Laminats nach der vorliegenden Erfindung wird eine erste Schicht, die aus einem ersten Material besteht, an eine zweiten Schicht, die aus einem zweiten Material besteht, laminiert, und wird dann eine der Schichten des so erhaltenen Laminats z. B. unter Verwendung eines der oben erwähnten Werkzeuge in Segmente geschnitten. Zum Beispiel kann ein großer Glasbogen oder eine Glasbahn an eine Kunststoffolie von etwa gleicher Größe laminiert werden und wird das Glas oder die Kunststoffschicht dann in einzelne Segmente geschnitten.
Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Glas ist ein flexibles Glas, das eine Dicke von nicht weniger als 10 μm und nicht mehr als 500 μm aufweist. Für manche Anwendungen kann eine Dicke von weniger als 350 μm oder sogar weniger als 200 μm bevorzugt werden. Für eine geringere Sprödigkeit kann eine Dicke von nicht weniger als 30 μm oder sogar nicht weniger als 50 μm bevorzugt werden.
Das Glas kann z. B. Natriumfloatglas, chemisch verfestigtes Glas oder Borsilikatglas sein. Derartiges Glas kann durch Quetschen von halbgeschmolzenem Glas zwischen Metallwalzen zum Herstellen einer dünnen Bahn hergestellt werden. Das Dokument US 4,388,368 beschreibt das folgende Verfahren zum Herstellen von flexiblen Glasbögen. Ein Natronkalkglas (Na₂O·CaO·SiO₂ = 15 : 13 : 72 nach Gewicht), das bei 1550°C geschmolzen wurde, wird gezogen und gewalzt. Das so gebildete Glas wird an beiden Enden durch Klammern gestützt und auf etwa 350°C erhitzt. Danach wird der Glasbogen auf das 1,05- bis 10-fache der Fläche des ursprünglichen Bogens gedehnt, während ein heißer Luftstrom mit einer Temperatur, die geringer als die oben erwähnte Erhitzungstemperatur ist, z. B. etwa 700°C, auf den Glasbogen geblasen wird. Auf diese Weise wird der Glasbogen an dünnen Abschnitten rascher abgekühlt und dadurch die Dicke des so gedehnten Glasbogens gleichförmig gehalten. Ein ähnliches Verfahren wurde im Dokument JP-A 58,095,622 beschrieben. Bei einem anderen Verfahren, das im Dokument JP-A 58,145,627 beschrieben ist, wird eine Bahn aus geschmolzenem Glas unter Verwendung großer Walzen aufwärts und sofort waagerecht auf die Oberfläche eines Bads aus geschmolzenem Metall gezogen, worauf ein allmähliches Abkühlen folgt. Das so erhaltene Glas weist eine verbesserte Flachheit auf. Es ist bekannt, daß chemisch verfestigtes Floatglas eine größere Stärke als normales Floatglas aufweist. Chemisch verfestigtes Glas ist Glas, bei dem die ursprünglichen Alkaliionen an beiden Oberflächenschichten zumindest teilweise durch Alkaliionen ersetzt sind, die einen größeren Radius aufweisen. Bei chemisch gehärtetem Natriumkalksilikaglas sind die Natriumionen nahe der Oberfläche des Glases zumindest teilweise durch Kalium ersetzt, und bei chemisch gehärtetem Lithiumkalksilikaglas sind die Lithiumionen nahe der Oberfläche zumindest teilweise durch Natrium und/oder Kalium ersetzt. Bekannte Verfahren zum Herstellen von chemisch verfestigtem Glas sind Prozesse, bei denen Glas wie z. B. in den Dokumenten JP-A 56,041,859, GB 1,208,153 und US 3,639,198 beschrieben Ionenaustauschbedingungen ausgesetzt wird. Weitere Einzelheiten hinsichtlich des chemischen Verfestigens von Glas werden z. B. in "Glass Technology", Band 6, Nr. 3, Seite 90–97, Juni 1965, gegeben.
Höchst bevorzugtes Glas zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung ist dünnes Borsilikatglas, das verglichen mit normalem Natriumfloatglas sehr stark ist. Borsilikatglas umfaßt SiO₂ und B₂O₃. Die ausführliche Zusammensetzung mancher Borsilikatglasarten wurde z. B. in den Dokumenten US-P 4,870,034, 4,554,259 und 5,547,904 beschrieben.
Flexibles dünnes Glas kann z. B. von Pilkington und Corning im Handel bezogen werden. Bevorzugtes dünnes Borsilikatglas zur Verwendung beim Verfahren der vorliegenden Erfindung kann z. B. von der Deutsche Spezialglas AG (Desag, Deutschland), einer Gesellschaft der Schott-Gruppe, als Typ AF 45 und D263 mit einer so geringen Dicke wie 30 μm im Handel bezogen werden. Laut der durch die Desag 1995 veröffentlichten technischen Broschüre "Alkali Free und Low Alkali Thin Glasses", Untertitel "AF45 and D263: Thin Glasses for Electronic Applications" ist dünnes Borsilikatglas in einer Dicke von 30 μm, 50 μm, 70 μm, 100 μm, 145 μm, 175 μm, 210 μm, 300 μm, 400 μm, 550 μm und 700 μm erhältlich.
Der beim Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendete flexible Träger weist vorzugsweise eine Dicke von weniger als 500 μm, bevorzugter weniger als 250 μm und am bevorzugtesten weniger als 100 μm auf. Er kann eine Metallfolie, Papier oder ein Kunststoff sein, der aus einem oder mehreren Materialien) gebildet ist, die aus der Gruppe gewählt werden, die aus Polyetherharz, Celluloseharzen wie etwa Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat und Butylacetat, Polyethersulfonharz (PES), Acrylharz, Poly(ethylenterephthalat)harz (PET), Phenoxyharz, Phenoxy-Urethanharz, Urethanharz, Polyether-Ketonharz, Polyether-Ether-Ketonharz, Polyimid-Amidharz, Polycarbonatharz (PC), Polysulfonharz, Polyethylenharz oder Polypropylenharz besteht. Es können auch Copolymere, z. B. ein Copolymer aus Acrylnitril, Styren und Butadien, oder Cycloolefin-Copolymere (COCs) wie etwa Copolymere, die (Poly)dicyclopentadien (PDCP) umfassen, verwendet werden. PET PC, PES und PDCP sind höchst bevorzugt. PES und PDCP sind zum Aufbringen funktionaler Schichten durch Hochtemperaturprozesse höchst bevorzugt. Alternativ kann der Träger aus Mehrfachschichten bestehen, die aus einigen Materialien der oben erwähnten Harze gebildet sind.
Verfahren zum Laminieren des Glases auf den Träger sind wohlbekannt. Beide Schichten können ohne die Verwendung einer Klebeschicht durch die sogenannte Vakuumlaminierung laminiert werden. Um durch Vakuumlaminierung eine wirksame Bindung zwischen der Glasschicht und dem Träger zu erhalten, sind diese Materialien beide vorzugsweise durch eine geringe Oberflächenrauhheit gekennzeichnet, z. B. enthält der Träger vorzugsweise kein sogenanntes Abstandsmittel, das häufig in Kunststofffolien oder in Beschichtungen auf Folien eingebracht wird, um ein Kleben zu verhindern.
Zusätzlich zur Vakuumlaminierung ist die Verwendung eines Doppelklebebands oder einer Klebeschicht, die durch Aufbringen z. B. eines Schmelzklebstoffs, eines druck- oder wärmeempfindlichen Klebstoffs oder eines UV- oder elektronenstrahlhärtbaren Klebstoffs erhalten wird, möglich. Alternativ kann auch eine leicht befeuchtete Gelatineschicht als eine Klebeschicht verwendet werden. Weitere Informationen über geeignete Klebeschichten sind in den Dokumenten WO 98/6455, das am 7. Oktober 1998 eingereicht wurde, und WO 98/5748, das am 9. September 1998 eingereicht wurde, beschrieben. Die Klebeschicht kann entweder auf den Glasbogen, auf den Träger, oder auf beide aufgebracht werden, und kann durch eine Abziehschicht geschützt werden, die kurz vor der Laminierung entfernt wird. Polyethylen ist ein höchst bevorzugter Klebstoff, der als eine Folie zwischen dem Glas und dem Träger aufgebracht werden kann.
Das flexible Laminat nach der vorliegenden Erfindung kann in Bogenform oder in Bahnform bereitgestellt werden und kann um einen Kern aufgewickelt werden. Ein Laminat, bei dem die Glasschicht die nichtfortlaufende Schicht ist, weist verglichen mit den Dünnglaslaminaten, die in der bisherigen Technik offenbart wurden, eine verbesserte Flexibilität auf, da die Flexibilität des Laminats an der Grenze zwischen benachbarten oder angrenzenden Glassegmenten nur durch den Träger bestimmt wird.
Vorzugsweise werden die Laminate mit einer funktionalen Schicht versehen, bevor sie in getrennte Substrate z. B. zur Verwendung in einer elektronischen Vorrichtung wie etwa einer flachen Bildschirmanzeige, einer Sperrschichtphotozelle oder einer Leuchtdiode geschnitten werden. Das letztere Verfahren wird besonders bevorzugt, da es eine industrielle Rolle-zu-Rolle-Herstellung von Vorrichtungen wie etwa flachen Bildschirmanzeigen ermöglicht, was die Kosten des Prozesses verglichen mit den gegenwärtigen diskontinuierlichen Verfahren deutlich verringern kann. Eine funktionale Schicht kann durch Zerstäubung, durch physikalische Abscheidung aus der Gasphase, durch chemische Abscheidung aus der Gasphase wie auch durch Beschichten aus einer flüssigen Überzugslösung wie etwa Schleuderbeschichtung, Tauchbeschichtung, Stabbeschichtung, Rakelstreichbeschichtung, Luftrakelstreichbeschichtung, Tiefdruckbeschichtung, Umkehrbeschichtung, Extrusionsbeschichtung, Gleitbeschichtung und Vorhangbeschichtung auf die Glas- oder die Trägerseite des Laminats aufgebracht werden. Ein Überblick über diese Beschichtungstechniken kann in "Modern Coating and Drying Technology", Hrsg. Edward Cohen und Edgar B. Gutoff, VCH Publishers, Inc. New York, NY, 1992, gefunden werden. Mehrere Schichten können z. B. durch Beschichtungstechniken wie etwa Gleitbeschichtung oder Vorhangbeschichtung gleichzeitig aufgebracht werden.
Nach dem Aufbringen einer oder mehrerer funktionaler Schichten kann das Laminat um einen Kern aufgerollt werden oder direkt in getrennte Substrate geschnitten werden. Alternativ können die Laminate in getrennte Substrate geschnitten werden, ohne mit einer funktionalen Schicht versehen zu sein, und kann eine derartige Schicht dann in einem diskontinuierlichen Beschichtungsverfahren (Bogen für Bogen) aufgebracht werden. Die funktionale Schicht kann auch vor dem Laminieren auf das Glas oder den Träger aufgebracht werden.
Weitere Einzelheiten von funktionalen Schichten, die auf das flexible Laminat der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden können, werden nun angeführt werden, insbesondere von funktionalen Schichten, die in elektrischen und elektronischen Vorrichtungen wie etwa einer flachen Bildschirmanzeige (FPD), einer Sperrschichtphotozelle (häufig als Solarzelle bezeichnet) oder einer Leuchtdiode (LED), insbesondere organischen Leuchtdioden (OLEDs), verwendet werden können. Es sollte jedoch verstanden werden, daß das flexible Laminat der vorliegenden Erfindung auch für andere Anwendungen als die hier erwähnten elektronischen Vorrichtungen verwendet werden kann.
Eine höchst bevorzugte FPD ist eine Flüssigkristallanzeige (LCD). Ein typische LCD-Zelle umfaßt ein Modul aus zwei parallelen Substraten, die jeweils an ihrer inneren Oberfläche eine elektrisch leitfähige Schicht und eine auch als Ausrichtungsschicht bezeichnete Flüssigkristallorientierungsschicht tragen. Bei Farb-LCDs ist eines der Substrate auch mit einem Farbfilter versehen. Diese elektrisch leitfähigen Schichten, Ausrichtungsschichten und Farbfilter sollen alle eine funktionale Schicht betrachtet werden, die auf das Laminat der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden können.
Eine Flüssigkristallorientierungsschicht besteht typischerweise aus einem Polyimidfilm, der mechanisch gerieben wird, damit sich die Richtung der Flüssigkristallmoleküle selbst mit der Reiberichtung ausrichtet. Weitere Informationen können z. B. in "Surface alignment of liquid crystals by rubbed polymer layers", von A. Mosley und B. M. Nicholas, veröffentlicht in Displays, Seite 17–21, Januar 1987, gefunden werden.
Überzüge, die aus Zinnoxid, Indiumoxid oder zinndotiertem Indiumoxid (ITO) bestehen, werden verbreitet als elektrisch leitfähige Schichten in FPDs verwendet, da diese Materialien eine hohe Transparenz im sichtbaren Spektrum in Verbindung mit einem ziemlich geringen spezifischen elektrischen Widerstand besitzen. ITO kann z. B. durch Hochfrequenzzerstäubung von einem ITO-Target wie durch J. L. Vossen in Physics of thin films, Seite 1–71, Academic Press, New York (Plenum Press, 1977) beschrieben oder durch reaktive Gleichstrommagnetronzerstäubung von einem Indium-Zinn-Target wie in Thin Solid Films, Band 83, Seite 259–260 (1981) und Band 72, Seite 469–474 (1980) beschrieben, gefolgt von einer Wärmebehandlung aufgetragen werden.
Es können auch funktionale Schichten aus organischen leitfähigen Polymeren, die einem Biegen gegenüber beständiger als anorganische Substanzen sind, verwendet werden. Das Dokument DE-A-41 32 614 offenbart, daß die Herstellung von filmbildenden, elektrisch leitfähigen Polymeren durch anodische Oxidation von Pyrrolen, Thiophenen, Furanen oder aromatischen Aminen (oder ihren Derivaten) mit einer in der Elektrolytlösung vorhandenen Sulfonverbindung vorgenommen wird. Die Anfertigung von elektrisch leitfähigen Polythiophenen und Polypyrrolen ist in den Dokumenten US 5,254,648 bzw. US 5,236,627 beschrieben. Im Dokument EP-A-440 957 wurde ein Verfahren zum Anfertigen von Polythiophen in einer wäßrigen Umgebung und zum Aufbringen von Polythiophen aus einer wäßrigen Lösung beschrieben. Eine derartige Lösung wird bis jetzt meistens in photographischen Materialien verwendet, wie z. B. in den Dokumenten US 5,312,681 , US 5,354,613 und US 5,391,472 offenbart ist. Im Dokument EP-A-686 662 wurde offenbart, daß Schichten aus Polythiophen, die aus einer wäßrigen Zusammensetzung aufgetragen wurden, mit hoher Leitfähigkeit hergestellt werden konnten.
Die funktionale Schicht, die auf das Laminat der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden kann, kann auch eine nichtfortlaufende funktionale Schicht sein, z. B. elektrisch leitfähige Muster, die elektronische Bestandteile wie etwa die Reihen und Spalten, die zum Multiplex-Adressieren in Passivmatrix-LCDs verwendet werden, oder die Dünnschichttransistoren (TFTs) und Pixelelektroden, die in Aktivmatrix-LCDs verwendet werden, definieren. Zur Aufbringung derartiger Muster können photolithographische Techniken wie auch Drucktechniken verwendet werden. Die nichtfortlaufende Schicht kann auf dem Laminat auch durch andere Techniken, z. B. von einer Delaminierung gefolgte Laminierung, Tintenstrahl, Tonerstrahl, Elektrophotographie oder Thermosublimation, gebildet werden.
Die Farbfilter, die in gleicher Weise wie die obigen elektrisch leitfähigen Muster und Schichten nicht nur in LCDs, sondern auch in anderen Arten von FDPs verwendet werden, stellen ein anderes Beispiel einer nichtfortlaufenden Schicht dar, die auf das Laminat der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden kann. Der Farbfilter kann ein auf Gelatine beruhender Filter, ein vakuumbeschichteter Filter, ein gedruckter Filter, ein Interferenzfilter, ein elektrolytisch beschichteter Filter usw. sein. Einige geeignete Beispiele können z. B. in "High quality organic pigment colour filter for colour LCD" von T. Ueno, T. Motomura, S. Naemura, K. Noguchi und C. Tani in Japan Display, 1986, Seite 320–322; "An active matrix colour LCD with high transmittance using an optical interference filter" von T. Unate, T. Nakagawa, Y. Matsushita, Y. Ugai und S. Acki in SID Int. Display Conf., Seite 434–437, 1989; "New process for preparing multi-colour filters for LCDs" von A. Matsumura, M. Ohata und K. Ishikawa in SID Int. Display Conf., Seite 240–2443, 1990; Eurodisplay '87 proceedings, Seite 379–382 und 395–396; EP-B 396 824 und EP-A 615 161 gefunden werden.
Das Laminat der vorliegenden Erfindung kann bei der Herstellung von Passivmatrix-LCDs wie auch Aktivmatrix-LCDs wie etwa Dünnschichttransistor (TFT)-Anzeigen verwendet werden. Andere besondere Beispiele sind verdrillt nematische (TN), superverdrillt nematische (STN), doppelt superverdrillt nematische (DSTN), Verzögerungsfilm-superverdrillt nematische (RFSTN), ferroelektrische (FLC), Gast-Molekül (GH)-, polymerzerstreute (PF), Polymernetzwerk (PN)-Flüssigkristallanzeigen usw.
Emittierende FPD-Arten, die von der vorliegenden Erfindung profitieren können, sind beispielsweise Plasmaanzeigen (PDs), Feldemissionsanzeigen (FEDs) und sogenannte organische Leuchtanzeigen (OLEDs). Bei derartigen Elektrolumineszenzanzeigen können die elektrisch leitenden Schichten oder Muster auf zumindest einem der Substrate durch ein nichttransparentes Material, z. B. Silber oder Nickel, ersetzt werden.
Eine typische PD umfaßt zwei Substrate, die einen gasgefüllten Raum einschließen, wobei das Gas typischerweise eines der Edelgase oder ein Gemisch davon ist. Durch das Laden der im gasgefüllten Hohlraum vorhandenen Elektroden mit einer hohen Spannung, typischerweise etwa 100 V, wird eine Plasmaentladung erzeugt, die UV-Licht emittiert. Bei vielen Gestaltungen sind die Entladungen auf einzelne Zellen (Pixel) beschränkt, die durch Wände aus isolierendem Material zwischen den Substraten gebildet werden. Das UV-Licht kann Leuchtstoffe anregen, die an den Zellenwänden vorhanden ist, um Farbabbildungen zu erhalten. Zur Beseitigung des orangefarbenen Lichts, das ebenfalls durch das Plasma emittiert werden kann, werden auch in PDs Farbfilter verwendet. Die elektrisch leitfähigen Schichten oder Muster können durch das Aufbringen einer dielektrischen Schutzschicht, die zumindest z. B. Bleioxid oder Magnesiumoxid umfaßt, vom Plasma abgeschirmt werden. Auch die isolierenden Wände, die Leuchtstoffe, die Farbfilter und die dielektrischen Schutzschichten sollen als eine (nichtfortlaufende) funktionale Schicht betrachtet werden, die auf das Laminat der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden kann.
FEDs umfassen ebenfalls zwei Substrate, die mit funktionalen Schichten versehen sind. Zusätzlich zu den elektrisch leitfähigen Schichten und Mustern, die aus LCDs und FDs bekannt sind, ist eines der Substrate eines FED mit einer großen Anzahl von z. B. aus Molybdän bestehenden Mikrospitzen versehen, die als eine mikroskopische Elektronenkanone wirken. Wenn sie auf eine hohe Spannung von 200 bis 800 V geladen sind, emittieren diese Mikrospitzen einen Elektronenstrahl zu einer Leuchtstoffschicht auf dem gegenüberliegenden Substrat, das typischerweise eine ITO-Schicht als eine Gegenelektrode trägt. Die elektrisch leitfähigen Schichten und Muster, die Mikrospitzen und die Leuchtstoffschichten in FEDs sollen ebenfalls als funktionale Schichten betrachtet werden, die auf das Laminat der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden können.
OLEDs sind Elektrolumineszenzvorrichtungen, wobei Elektronen und Löcher von einer Kathode bzw. einer Anode in ein Elektrolumineszenzmaterial, z. B. ein Elektrolumineszenzpolymer wie etwa Poly(p-phenylenvinylen) (PPV) und seine Derivate, Fluorenderivate oder Distyrylbenzenverbindungen, eingeimpft werden und sich dann zu einem Exziton rekombinieren, das sich durch strahlenden Zerfall auf den Grundzustand entspannt. Einige besondere Beispiele wurden z. B. in den Dokumenten US 5,247,190 und 5,401,827 offenbart. Ausführliche Informationen zu OLEDs sind in "Organic electroluminescent materials and devices", hrsg. von S. Miyata und H. S. Nalwa, Gordon and Breach Publishers (1997); "Organic Electroluminescent Devices", Science, Band 273, Seite 884 (16. August 1996); Philips Journal of Research, Band 51, Nr. 4, Seite 518–524 (1998); Philips J. Res., Band 51, Seite 511–525 (1998); und in Nature, Band 347, Seite 539 (1990) veröffentlicht.
Bei einer typischen OLED sind die folgenden funktionalen Schichten zwischen zwei Substraten vorhanden:

– eine reflektierende Kathode, z. B. eine Niederaustrittsarbeit-Metallschicht wie etwa aufgedampftes Calcium,
– eine Elektrolumineszenzschicht, z. B. PPV; andere geeignete Elektrolumineszenzverbindungen sind z. B. in "Organische Leuchtdioden", Chemie in unserer Zeit, 31. Jahrg. 1997, Nr. 2, Seite 76–86 beschrieben,
– eine Löcherinjektionsschicht, z. B. eine organische elektrisch leitfähige Schicht,
– eine transparente Anode, z. B. eine ITO-Schicht.

Auch diese Schichten sollen als eine funktionale Schicht betrachtet werden, die auf das Laminat der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden kann.
Obwohl die obige OLED zwei anorganische Elektroden umfaßt, besteht eine bevorzugte Vorrichtung völlig aus organischen Schichten (ausschließlich der Glasschichten), da derartige Schichten zum Unterschied von spröden anorganischen Schichten wie etwa ITO einem Biegen gegenüber beständig sind. Derartige Vorrichtungen können z. B. wie in Adv. Mater. Band 2, Nr. 12, Seite 592 (1990) beschriebene vollorganische Dünnschichttransistoren und die oben beschriebenen organischen leitenden Schichten umfassen.
Zusätzlich zu den obigen Vorrichtungen sind andere geeignete Beispiele für elektronische Vorrichtungen, die von der vorliegenden Erfindung profitieren können, Elektrolytkondensatoren, Schaltkreisplatten, elektrochrome Anzeigen, ein elektronisches Buch wie das im Dokument WO 97/04398 beschriebene, oder eine photovoltaische Vorrichtung wie etwa eine organische Solarzelle, die einen ähnlichen Aufbau wie die oben beschriebene OLED vorbehaltlich des Ersetzens der Elektrolumineszenzschicht durch eine Zusammensetzung, worin ein lichtinduzierter Elektronenübergang zwischen einem Elektronenspender und einem Akzeptor auftritt, umfaßt.

Claims

Flexibles Laminat, umfassend einen flexiblen Träger als eine erste Schicht und Glas, das eine Dicke im Bereich von 10 μm bis 500 μm aufweist, als eine zweite Schicht, wobei die erste oder die zweite Schicht eine nichtfortlaufende Schicht ist, die mehrere benachbarte oder angrenzende Segmente umfaßt.
Laminat nach Anspruch 1, wobei das Glas eine Dicke im Bereich von 30 μm bis 350 μm aufweist.
Laminat nach Anspruch 1, wobei das Glas eine Dicke im Bereich von 50 μm bis 200 μm aufweist.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Glas Borsilikat- oder chemisch verfestigtes Glas ist.
Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zwischen der ersten und der zweiten Schicht ein Klebstoff vorhanden ist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Laminats, das eine nichtfortlaufende Schicht aufweist, die mehrere benachbarte oder angrenzende Segmente umfaßt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: – Positionieren mehrerer Bögen, die aus einem ersten Material bestehen, in Bezug auf eine Schicht, die aus einem zweiten Material besteht; – Laminieren der Bögen an die Schicht; wobei das erste oder das zweite Material Glas ist, das eine Dicke im Bereich von 10 μm bis 500 μm aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Laminats, das eine nichtfortlaufende Schicht aufweist, die mehrere benachbarte oder angrenzende Segmente umfaßt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: – Laminieren einer ersten Schicht, die aus einem ersten Material besteht, an eine zweite Schicht, die aus einem zweiten Material besteht; – Schneiden der ersten oder der zweiten Schicht in Segmente; wobei das erste oder das zweite Material Glas ist, das eine Dicke im Bereich von 10 μm bis 500 μm aufweist.
Verfahren zum Herstellen einer flachen Bildschirmanzeige, einer Sperrschichtphotozelle oder einer Leuchtdiode, umfassend den Schritt des Versehens eines Laminats nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer funktionalen Schicht.