JP2014525955A - 電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルム - Google Patents
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Abstract
本発明は、電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルムに関する。本発明の誘電粘着フィルムにより電圧が印加される下部電極と、印加された電圧により、各種の色相が変化する電荷を帯びた粒子がコートされたイメージ上部電極とが付着され、このとき、均一かつ一定の粘着フィルムの厚さを制御し、前記粘着フィルムの厚さ制御により、粘着物性と信頼性には変化がないとともに、粘着フィルムの厚さ方向の抵抗値、すなわち、電気場が形成される方向への抵抗値を制御することができる。したがって、印加された電圧損失を最少化し、電荷を有する粒子の駆動を自由にすることにより、電子ペーパーを始めとしたフレキシブルＬＥＤ、有機ＥＬ素子等のフレキシブルディスプレイ素子の駆動時、高い電圧を印加しなくても、ディスプレイ素子の駆動性能に優れる。
Description
本発明は、電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルムに関し、より詳しくは、電圧が印加される下部電極と、印加された電圧により、各種の色相が変化する電荷を帯びた粒子がコートされたイメージ上部電極が付着されるようにする粘着フィルムに関し、均一かつ一定の粘着フィルムの厚さを制御し、前記粘着フィルムの厚さ制御により、粘着物性と信頼性を維持するとともに、粘着フィルムの厚さ方向の抵抗値を制御することにより、印加された電圧損失を最少化し、フレキシブルディスプレイ素子の駆動時、高い電圧を印加しなくても、ディスプレイ素子の優れた駆動性能が得られる電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルムに関する。
最近、ネットワーク補給の拡大により、従来の印刷物形状の文書がフレキシブルディスプレイ素子の具現方式による文書に代替している。しかも、書籍、雑誌等の電子出版業界の市場に拡大されている。
しかし、このような情報を閲覧するためには、コンピュータのＣＲＴまたは液晶ディスプレイ等から読み出されるが、前記コンピュータのＣＲＴまたは液晶ディスプレイは、発光型のディスプレイであり、長期間利用の際に、疲労感が酷く、長時間の読書には困難があり、読む場所がコンピュータ、ＬＣＤ等の設置場所に限定されるという短所があった。
代案として、ノート型パソコンの補給により、携帯型ディスプレイが用いられ得るが、これも、バックライトによる発光型ディスプレイ方式であるため、消費電力上の問題により、長時間の読書には制限があった。
したがって、低消費電力で駆動可能な反射型液晶ディスプレイが開発されて市場に出ているが、液晶の無表示（白色表示）において、反射率が低調であり、紙の印刷物に比べて顕著に視認性に劣り、疲労感がよく生じ、依然として、長時間の読書に活用するのには、その問題点が解消されていない。
ここに、最近、このような問題点を解決するために、いわゆる電子ペーパーが開発されている。
電子ペーパーは、フレキシブルディスプレイの具現の核心素子として、導電性物質に電磁気場を加え、運動性を持たせる。すなわち、薄膜型のフレキシブルな基板間に帯電粒子を分布させた後、電磁気場の極性変化による帯電粒子の方向配置の変化によりデータを表現させる。
この場合、いずれの極においても、帯電粒子の方向配置が発生すると、メモリ効果により、電圧を除去しても、粒子の位置変化がないので、画像がそのまま維持され、紙にインク印刷されたような効果が得られる。したがって、自体的な発光がないので、視覚疲労度が極めて低くなり、実際、本を読むような気楽な感想が可能であり、フレキシブルな基板を用いることにより、柔軟性及び携帯性が確保され、未来型平板ディスプレイ技術として大きな期待を集めている。
また、上記のように一度具現された画像が基板を再設定しない限り、長時間維持されるので、消費電力が極めて低く、携帯用表示装置としての活用性に優れる。
電子ペーパーは、既存の平面表示パネルに比べて、生産単価が遥かに安価であり、背景照明や持続的な再充電を必要としないので、極めて少ないエネルギーでも駆動され、エネルギー効率の側面でも遥かに優れている。
このような長所により、電子ペーパーは、紙のような面と動くイラストレーションを有する電子書籍、新聞、携帯電話のための再使用が可能なペーパーディスプレイ、廃棄可能なＴＶスクリーン、及び電子壁紙等、実に広大な分野に応用され、巨大な潜在市場を期待することができる。
このような電子ペーパー等のフレキシブルディスプレイ素子は、イメージ電荷粒子を有している上部電極と、電圧が印加される下部電極との間の結合が行わなければならず、このとき、粘着フィルムが両電極間に挿入されて製造される。
しかしながら、前記粘着フィルムにより、駆動電圧の損失が生じたり、または不均一な駆動が発生したり、製造過程中、加熱圧着工程により、イメージ電荷粒子層の損傷が引き起こされたりする。ここに、粘着フィルムと均一の粘着手段により、電圧損失の少ない粘着フィルムの製造が必要である。
その一例として、特許文献１には、転移温度の異なる粘着手段を活用し、透明電極の上部及び下部に接着手段を転写した後、熱融着法で隔壁と基板を合着する方法を開示している。しかし、２回にわたって熱融着段階を経ることにより、隔壁及び顔料またはトナーの不安定性が大きくなり、実際の活用機能に劣る。
特許文献２には、接着手段として紫外線硬化接着剤を用いて、紫外線ランプで合着する方法を開示している。しかし、この方法は、充填された顔料またはトナーが粘着剤層に固定化される可能性があり、用いられる顔料の殆どが紫外線に安定的であるため、外部の紫外線も遮断しなければならないという機能を必要とするので、現実に合わない。
特許文献３には、ＥＶＡ接着剤を真空蒸着法で、薄い薄膜で具現し、従来の厚い粘着フィルムの問題点を改善しようとしたが、有機物であるＥＶＡ接着剤を真空蒸着法で、所望の位置と量で塗布するための制御が困難である。
特許文献４では、隔壁と基板との接着のために、中間の軟性フィルムがあり、両側に二つの粘着剤層で構成されたテープで合着し、所望の位置に接合することを提示している。
しかし、所望の位置に付着が可能であるかも知れないが、両面テープの形態では、ディスプレイ素材のような解像度を得ることが困難であった。
また、前記フレキシブルディスプレイのうち、電子ペーパーに適用される粘着剤層は、強い接着のため、付着時、顔料やトナーの不良が生じた場合や、上部または下部電極の問題が生じたとき、各基材についての再使用が不可である。したがって、相対的に高価のＴＦＴ（Thin Film Transistor）を活用しないので、生産による損害が大きい。また、前記発明では、粘着剤層と上部または下部電極との距離や粘着剤層の物質についての言及が殆どなく、これによる駆動電圧の損失を克服するための方案を提示していない。
ここに、本発明者らは、従来の問題点を解消するために努力した結果、電圧が印加される下部電極と、印加された電圧により、各種の色相が変化する電荷を帯びた粒子がコートされたイメージ上部電極とを付着させる粘着フィルムに関し、均一かつ一定の粘着フィルムの厚さを制御し、前記粘着フィルムの厚さ制御により、厚さ方向の抵抗値の制御を可能にし、駆動電圧に損失のない粘着フィルムを製造することができることを確認することにより、本発明を完成するのに至った。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、粘着物性と信頼性に変化がないとともに、フレキシブルディスプレイ素子の駆動電圧の損失を最少化するように制御された電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルムを提供することにある。
上述した目的を達成するために、本発明は、電荷を帯びた粒子がコートされた上部電極及び電圧が印加される下部電極が接着されるように、４．０μｍ以上乃至５０．０μｍ未満の厚さに制御されて合紙された電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルムを提供する。
本発明の粘着フィルムは、前記厚さ制御により、電気場が形成される方向への電気的抵抗値が１．０×１０4〜９．９×１０9Ωを充足する。
さらに具体的に、本発明の粘着フィルムは、ポリエステル系の重剥離シートのシリコン離型コート面に、４．０μｍ以上乃至５０．０μｍ未満の厚さに、アクリル系の粘着剤層が形成され、前記アクリル系の粘着剤層面にポリエステル系の軽剥離シートが合紙されたものである。
上記において、アクリル系の粘着剤層に用いられる基本樹脂は、アクリレート共重合体からなり、より好ましくは架橋可能な官能基を有していないモノマー８０〜９８重量％、及び架橋可能な官能基を有するモノマー２〜２０重量％が共重合されたことを特徴とする。
上記において、架橋可能な官能基を有していないモノマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ‐プロピル（メタ）アクリレート、ｎ‐ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、 へプチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２‐エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ミリスチル（メタ）アクリレート、パルミチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、及びｎ‐テトラデシル（メタ）アクリレートからなる群より選ばれるエステル部分の炭素数１〜２０のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステル；アクリロニトリルのアクリル系モノマー；またはビニルアセテートまたはスチレンを含むバイアクリル系モノマー；から選ばれる単独または２種以上の混合形態を用いるものである。
また、前記架橋可能な官能基を有するモノマーは、２‐ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４‐ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、６‐ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、及び２‐ヒドロキシプロピレングリコール（メタ）アクリレートからなる群より選ばれるいずれか一つのヒドロキシ基を含有するアクリルモノマー；または（メタ）アクリル酸、マレイン酸、及びフルマ酸からなる群より選ばれるいずれか一つのカルボキシル基を含有するアクリルモノマー；またはアクリルアミド、Ｎ‐ビニルピロリドン、及びＮ‐ビニルカプロラクタムからなる群より選ばれるいずれか一つの窒素含有アクリルモノマーから選ばれる単独または２種以上の混合形態を用いるものである。
さらには、本発明のアクリル系の粘着剤層は、前記アクリレート共重合体からなる基本樹脂１００重量部に対して、エポキシ系架橋剤または多官能性イソシアネート系架橋剤から選ばれる単独または混合形態の０．０５〜５重量部が含有されたものである。
また、前記アクリル系の粘着剤層には、伝道性有・無機粒子、有・無機塩またはイオン性物質から選ばれる帯電防止剤の１種以上をさらに含有してもよく、これにより、誘電特性を異にし、同一の厚さで電気的な特性を向上させる。
本発明による電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルムは、粘着物性と信頼性には変化がないとともに、粘着フィルムの厚さという構造的特性を制御することにより、粘着フィルムの厚さ方向の抵抗値、すなわち、電気場が形成される方向への抵抗値制御が可能である。
したがって、本発明の電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルムは、電圧が印加される下部電極と、印加された電圧により、各種の色相が変化される電荷を帯びた粒子がコートされたイメージ上部電極とを付着し、このとき、電気場が形成される方向への抵抗値を１．０×１０4〜９．９×１０9Ωに制御することにより、印加電圧の損失を最小化し、電荷を有する粒子を自由に駆動することにより、粘着フィルムが有すべき粘着物性には影響ないようにすることを特徴とする。これにより、電子ペーパーを始めとしたフレキシブルディスプレイ素子の駆動電圧に及ぼす影響を最小化し、フレキシブルディスプレイ素子が駆動するとき、電位差（電圧）の損失が殆どないので、高電圧を印加しなくても、ディスプレイ素子の駆動に優れる。
以下、本発明について詳述する。
本発明は、電荷を帯びた粒子がコートされた上部電極及び電圧が印加される下部電極が接着されるように、４．０μｍ以上乃至５０．０μｍ未満の厚さに制御されて合紙された電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルムを提供する。
さらに具体的には、粘着フィルムの抵抗は、厚さ方向に測定されるので、粘着フィルムの厚さ構造に敏感に変化される。ここに、粘着フィルムが４．０μｍ未満に薄いほど、電気的な特性は優れるが、剥離力低下及び粘着信頼性の側面において、界面破壊を誘発させ、電極の分離を発生させる。これに対して、粘着信頼性を与えるために、厚さを厚く設計することができるが、５０．０μｍ以上に厚過ぎるように形成されると、電気的特性が低下する。したがって、粘着信頼性と電気的特性との間の相反関係を考慮し、電気的特性に優れるとともに、粘着信頼性を付与するために、粘着フィルムの厚さは、４．０μｍ以上乃至５０．０μｍ未満、さらに好ましくは７．０μｍ以上乃至２０．０μｍ以下であるとき、粘着信頼性と電気的特性を最適化することができる。
特に、本発明の電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルムは、粘着フィルムの厚さという構造的特性を制御することにより、粘着物性と信頼性には変化がないとともに、粘着フィルムの厚さ方向の抵抗値、すなわち電気場が形成される方向への抵抗値を制御することができる。
すなわち、本発明の誘電粘着フィルムは、前記厚さ制御により、粘着フィルムの厚さ方向の抵抗値１．０×１０4〜９．９×１０9Ωの範囲に制御する。このとき、粘着フィルムの厚さ方向の抵抗値が１．０×１０4未満であると、上部電極と下部電極との間の抵抗値が低くなり、電気場が形成されず、粘着フィルムから通電や電気ショックが生じ得るので、絶縁の役割をしなければならず、９．９×１０9Ωを超えると、高過ぎる抵抗値で、下部電極における印加電圧の大きさが変化しても、帯電粒子を含めたセルで構成されたイメージフィルムの駆動に必要な電圧に到達せず、電圧損失が大きくなる。さらに好ましくは１．０×１０5〜９．９×１０7Ωが適当である。
具体的に、本発明の粘着フィルムは、ポリエステル系の重剥離シートのシリコン離型コート面に、４．０μｍ以上乃至５０．０μｍ未満の厚さにアクリル系の粘着剤層が形成され、前記アクリル系の粘着剤層面にポリエステル系の軽剥離シートが合紙された構造であり、製品適用時、各剥離シートを離型して適用する。
前記粘着フィルムにおいて用いられる粘着剤層の基本樹脂は、天然ゴム系、合成ゴム系、アクリル系またはシリコン系の樹脂からなる群より選ばれた一つまたは選ばれた二つ以上が配合されるものを用いることができるが、本発明は、光学特性に優れたアクリル系樹脂を用いたアクリル系の粘着剤層を用いる。
このとき、前記アクリレート共重合体からなる基本樹脂は、架橋可能な官能基を有していないモノマー８０〜９８重量％、架橋可能な官能基を有するモノマー２〜２０重量％が共重合されてなる。
さらに好ましくは、架橋可能な官能基を有していないモノマー８５〜９８重量％、及び架橋可能な官能基を有するモノマー２〜１５重量％からなる共重合体を用いるものであり、このとき、重量平均分子量が８０万以上を有するように製造されてもよい。
このとき、前記官能基を有していないモノマーが８０重量％未満であるは、相対的に官能基の数が多くなるので、粘着剤の保存安定性に問題が生じ、９８重量％を超えると、官能基の反応性が顕著に落ちるので、反応がうまく行われず、触媒のような他の添加剤の含有が必要となるので、適切な共重合体とは言えない。
上記において架橋可能な官能基を有していないモノマーの一例としては、（メタ）アクリル酸エステルモノマーであれば、特に制限されず、エステル部分の炭素数１〜２０のアクリル基を有する（メタ）アクリル酸エステルを用いることができる。具体的には、前記エステル部分の炭素数１〜２０のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステルの一例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ‐プロピル（メタ）アクリレート、ｎ‐ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、へプチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２‐エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ミリスチル（メタ）アクリレート、パルミチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、及びｎ‐テトラデシル（メタ）アクリレート等がある。以外にも、アクリロニトリルのアクリル系モノマー及びビニルアセテートまたはスチレンを含むバイアクリル系モノマーから選ばれる単独または２種以上の混合形態を用いるものである。
また、前記架橋可能な官能基を有するモノマーは、その官能基として、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基の少なくとも１種を含むことが好ましく、具体的な一例としては、２‐ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４‐ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、６‐ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、及び２‐ヒドロキシプロピレングリコール（メタ）アクリレートからなる群より選ばれるいずれか一つのヒドロキシ基を含有するアクリルモノマー；または（メタ）アクリル酸、マレイン酸、及びフルマ酸からなる群より選ばれるいずれか一つのカルボキシル基を含有するアクリルモノマー；またはアクリルアミド、Ｎ‐ビニルピロリドン、及びＮ‐ビニルカプロラクタムからなる群より選ばれるいずれか一つの窒素含有アクリルモノマー；から選ばれる単独または２種以上の混合形態を用いるものである。
ここに、上述したアクリル系の粘着剤層は、アクリレート共重合体からなる基本樹脂１００重量部に対して、エポキシ系の架橋剤または多官能性イソシアネート系の架橋剤から選ばれる単独または混合形態の０．０５〜５重量部を含有する。
このとき、架橋剤は、前記共重合体の耐久性を高めるために混用するが、架橋剤の含量が０．０５重量部未満で含有される場合、アクリル共重合体に含まれた官能基との反応がうまく行われず、粘着剤の内部凝集力を強くすることができない。これに対して、架橋剤が５重量部を超えると、粘着剤の加工中に保存安定性が悪くなり、一定の物性を発現することができず、さらに反応を遅延させる遅延剤を添加し、またはアクリル共重合体と架橋剤の混合液との間の反応性を遅らせるために、低温で保管しなければならないというさらに他の管理が含まなければならないので、好ましくない。ここに、本発明の実施例では、架橋剤の含量を、最も好ましい条件として１．０重量部を用いているが、前記提示された含量の範囲内で変更され得ることは当然である。
また、用いられるエポキシ系の架橋剤は、ビスフェノールＡ‐エピクロロヒドリン型のエポキシ系樹脂として、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、１，６‐ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’‐テトラグリシジル‐ｍ‐キシレンジアミンまたはこれらの混合物等を用いることができる。
また他の架橋剤として用いられる多官能性イソシアネート系架橋剤としては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物、またはこれらの混合物等を用いることができる。
また、前記アクリル系の粘着剤層には、伝道性の有・無機粒子、有・無機塩、またはイオン性物質から選ばれる帯電防止剤の１種以上をさらに含有してもよく、誘電特性を異にして、同一の厚さにおいて電気的な特性を向上させることができる。
本発明において、粘着信頼性と下部電極の特性を向上させるために、アクリル系の粘着剤のモノマーと硬化剤以外にも、通常、添加剤として、粘着力付与剤、可塑剤、帯電防止剤、界面活性剤、酸化防止剤、発泡剤、消泡剤、補強剤、調色剤、充填剤として用いられる化合物から選ばれる単独または２種以上が混合された化合物をさらに用いることができる。
以下、実施例に基づき、本発明についてさらに詳述する。
これは、本発明をより具体的に説明するためのものであり、最も好ましい一例を挙げて説明するが、特に、粘着フィルムの厚さ制御による厚さ方向の電気的抵抗変化を中心として説明しているだけで、粘着剤層の形成に必要な組成別間の条件を含めた本発明の範囲が、これらの実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
（段階１：アクリル共重合体の基本樹脂の製造）
攪拌機、還流冷却器、温度計、及び窒素注入装置が備えられた５００ｍｌの化学反応器に、２‐エチルヘキシルアクリレート３３ｇ、アクリル酸０．２ｇ、グリシジルメタアクリレート０．３ｇ、及びメチルアクリレート１５ｇのモノマーを入れ、溶媒としてエチルアセテート５１．５ｇを加え、混合組成を準備した。前記混合組成を段階別に投入し、初期１段階に２５〜３５％を投入し、２段階は５５〜６５％を投入し、３段階では残りの２５％未満を投入し、重合反応を進行させた。前記重合反応の完結後、得られた重合物にエチルアセテート３００ｇを添加して希釈し、固形分３０重量％となるように準備し、目的とするアクリル共重合体の基本樹脂を合成した。
（段階１：アクリル共重合体の基本樹脂の製造）
攪拌機、還流冷却器、温度計、及び窒素注入装置が備えられた５００ｍｌの化学反応器に、２‐エチルヘキシルアクリレート３３ｇ、アクリル酸０．２ｇ、グリシジルメタアクリレート０．３ｇ、及びメチルアクリレート１５ｇのモノマーを入れ、溶媒としてエチルアセテート５１．５ｇを加え、混合組成を準備した。前記混合組成を段階別に投入し、初期１段階に２５〜３５％を投入し、２段階は５５〜６５％を投入し、３段階では残りの２５％未満を投入し、重合反応を進行させた。前記重合反応の完結後、得られた重合物にエチルアセテート３００ｇを添加して希釈し、固形分３０重量％となるように準備し、目的とするアクリル共重合体の基本樹脂を合成した。
（段階２：粘着フィルムの製造）
前記段階１において製造された基本樹脂であるアクリル共重合体１００重量部に対して、硬化剤として３官能アジリジン付加物（Aziridine adduct）１．０重量部を投入し、メチルエチルケトンを用いて希釈し、均一に混合して混合物を製造した。
前記段階１において製造された基本樹脂であるアクリル共重合体１００重量部に対して、硬化剤として３官能アジリジン付加物（Aziridine adduct）１．０重量部を投入し、メチルエチルケトンを用いて希釈し、均一に混合して混合物を製造した。
前記混合物を重剥離シートである２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（商品名ＲＰＣ‐１０１、（株）東レの先端素材）のシリコン離型コート面にコートして乾燥し、５μｍの厚さの均一な粘着層を形成した。
以降、前記粘着層が形成された表面に軽剥離シートとして、ポリエチレンテレフタレートフィルム（商品名ＲＰＫ‐２０１、（株）東レの先端素材）を合紙した後、常温で７日間保管し、充分に熟成させ、粘着フィルムを完成した。
＜実施例２＞
実施例１における段階２の粘着フィルムの製造工程において、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのシリコン離型コート面に混合物をコートして乾燥した粘着層の厚さが１０μｍであることを除いては、前記実施例１と同様に行った。
実施例１における段階２の粘着フィルムの製造工程において、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのシリコン離型コート面に混合物をコートして乾燥した粘着層の厚さが１０μｍであることを除いては、前記実施例１と同様に行った。
＜実施例３＞
実施例１における段階２の粘着フィルムの製造工程において、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのシリコン離型コート面に混合物をコートして乾燥した粘着層の厚さが１５μｍであることを除いては、前記実施例１と同様に行った。
実施例１における段階２の粘着フィルムの製造工程において、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのシリコン離型コート面に混合物をコートして乾燥した粘着層の厚さが１５μｍであることを除いては、前記実施例１と同様に行った。
＜実施例４＞
実施例１における段階２の粘着フィルムの製造工程において、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのシリコン離型コート面に混合物をコートして乾燥した粘着層の厚さが２０μｍであることを除いては、前記実施例１と同様に行った。
実施例１における段階２の粘着フィルムの製造工程において、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのシリコン離型コート面に混合物をコートして乾燥した粘着層の厚さが２０μｍであることを除いては、前記実施例１と同様に行った。
＜実施例５＞
実施例１における段階２の粘着フィルムの製造工程において、メチルエチルケトンを用いて希釈した混合物に、帯電防止剤として多層炭素ナノチューブ（multi-wall carbon nano tube、韓化ナノテック社のＣＭ‐１００）０．１重量部をさらに含有することを除いては、前記実施例４と同様に行った。
実施例１における段階２の粘着フィルムの製造工程において、メチルエチルケトンを用いて希釈した混合物に、帯電防止剤として多層炭素ナノチューブ（multi-wall carbon nano tube、韓化ナノテック社のＣＭ‐１００）０．１重量部をさらに含有することを除いては、前記実施例４と同様に行った。
＜比較例１＞
実施例１における段階２の粘着フィルムの製造工程において、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのシリコン離型コート面に混合物をコートして乾燥した粘着層の厚さが３μｍであることを除いては、前記実施例１と同様に行った。
実施例１における段階２の粘着フィルムの製造工程において、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのシリコン離型コート面に混合物をコートして乾燥した粘着層の厚さが３μｍであることを除いては、前記実施例１と同様に行った。
＜比較例２＞
実施例１における段階２の粘着フィルムの製造工程において、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのシリコン離型コート面に混合物をコートして乾燥した粘着層の厚さが５０μｍであることを除いては、前記実施例１と同様に行った。
実施例１における段階２の粘着フィルムの製造工程において、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのシリコン離型コート面に混合物をコートして乾燥した粘着層の厚さが５０μｍであることを除いては、前記実施例１と同様に行った。
＜実験例１＞
１．厚さ測定
前記実施例１〜５及び比較例１〜２で製造された粘着フィルムの厚さは、ＪＩＳ Ｚ０２３７の規格に準じ、０．１ｍｍ未満の厚さは、０．００１ｍｍ（＝１μｍ）スケールのデジタルゲージがあるもので測定し、同一の間隔で３箇所を測定した。粘着フィルムの厚さの正確な測定のために、ＦＥ‐ＳＥＭの断面撮影を通じて、粘着フィルムの厚さを再確認した。
１．厚さ測定
前記実施例１〜５及び比較例１〜２で製造された粘着フィルムの厚さは、ＪＩＳ Ｚ０２３７の規格に準じ、０．１ｍｍ未満の厚さは、０．００１ｍｍ（＝１μｍ）スケールのデジタルゲージがあるもので測定し、同一の間隔で３箇所を測定した。粘着フィルムの厚さの正確な測定のために、ＦＥ‐ＳＥＭの断面撮影を通じて、粘着フィルムの厚さを再確認した。
２．剥離力測定
前記実施例１〜５及び比較例１〜２で製造された粘着フィルムにおいて、軽隔離シートを除去した後、１００μｍ厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムを合紙した後、常温で１時間を放置した後、幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの剥離力測定試片を作製した。剥離力測定に用いられるガラスは、エチルアセテートできれいに洗浄した後、前記作製された試片の重剥離シートを除去し、２ｋｇのローラで付着し、常温で１時間放置した。このとき、測定は、１８０°角度及び０．３ｍ／分の剥離速度で引張試験機を用いて測定した。
前記実施例１〜５及び比較例１〜２で製造された粘着フィルムにおいて、軽隔離シートを除去した後、１００μｍ厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムを合紙した後、常温で１時間を放置した後、幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの剥離力測定試片を作製した。剥離力測定に用いられるガラスは、エチルアセテートできれいに洗浄した後、前記作製された試片の重剥離シートを除去し、２ｋｇのローラで付着し、常温で１時間放置した。このとき、測定は、１８０°角度及び０．３ｍ／分の剥離速度で引張試験機を用いて測定した。
３．厚さ方向抵抗測定
前記実施例１〜５及び比較例１〜２において製造された粘着フィルムにおいて、軽剥離シートを除去した後、３０ｍｍ×４０ｍｍ以上に裁断されたＩＴＯフィルムまたは透明電極フィルムのＩＴＯ面または電極面に粘着剤を一部分合紙させた。前記合紙されたフィルムから重剥離シートを除去した後、他のＩＴＯフィルムまたは透明電極フィルムを図１に示すように、交互に向かい合わせて付着した。粘着フィルムとＩＴＯフィルムまたは透明電極フィルムと合紙するときは、２ｋｇのロールを１回進行した。常温で１時間放置した後、それぞれのＩＴＯフィルムの両側にアースして測定した。
前記実施例１〜５及び比較例１〜２において製造された粘着フィルムにおいて、軽剥離シートを除去した後、３０ｍｍ×４０ｍｍ以上に裁断されたＩＴＯフィルムまたは透明電極フィルムのＩＴＯ面または電極面に粘着剤を一部分合紙させた。前記合紙されたフィルムから重剥離シートを除去した後、他のＩＴＯフィルムまたは透明電極フィルムを図１に示すように、交互に向かい合わせて付着した。粘着フィルムとＩＴＯフィルムまたは透明電極フィルムと合紙するときは、２ｋｇのロールを１回進行した。常温で１時間放置した後、それぞれのＩＴＯフィルムの両側にアースして測定した。
測定装備は、誘電体にも測定可能な低電流及び高抵抗測定装置［High Resistance Electrometer、6517B、製造社：キースリー（Keithley）］を活用し、印加電圧に対する電流を測定した。このとき、２０Ｖ直流を印加した後、３０秒以降に収斂される電流値を読み出し、下記の式１のように、粘着フィルムの厚さ方向の抵抗値を算出した。
［式１］
粘着フィルムの厚さ方向の抵抗値（Ω）＝２０（Ｖ）／測定電流（Ａ）
４．信頼性評価
前記実施例１〜５及び比較例１〜２で製造された粘着フィルムにおいて、軽剥離シートを除去した後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを合紙した後、常温で１時間放置した後、１００ｍｍ×１００ｍｍで信頼性評価試片を作製し、洗浄されたガラスに２ｋｇのローラで付着した。
［式１］
粘着フィルムの厚さ方向の抵抗値（Ω）＝２０（Ｖ）／測定電流（Ａ）
４．信頼性評価
前記実施例１〜５及び比較例１〜２で製造された粘着フィルムにおいて、軽剥離シートを除去した後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを合紙した後、常温で１時間放置した後、１００ｍｍ×１００ｍｍで信頼性評価試片を作製し、洗浄されたガラスに２ｋｇのローラで付着した。
以降、常温で１時間を放置した後、耐湿熱条件が６０℃、９０％ＲＨと耐熱条件８０℃に投入し、５００時間目視し、気泡発生及びエッジの浮きを観察し、下記基準に準じ、信頼性評価を記録した。
○：耐湿熱と耐熱条件において、気泡の発生や浮きがない。
×：耐湿熱や耐熱条件において、気泡の発生や浮きが発生した。
○：耐湿熱と耐熱条件において、気泡の発生や浮きがない。
×：耐湿熱や耐熱条件において、気泡の発生や浮きが発生した。
上記表１からわかるように、同一の粘着剤の材料でも、帯電性を帯びている電気泳動粒子を含めたイメージ上部電極と下部電極の間隔である粘着剤の厚さにより、電気的特性差を確認した。
具体的に、粘着フィルムにおいて粘着剤層の厚さが減少するほど、厚さ方向の抵抗値が減少する結果を確認した（実施例１乃至実施例４）。これに対して、粘着フィルムにおいて粘着材層の厚さが薄過ぎになると、両基材の粘着信頼性に問題が発生した（比較例１）。また、粘着フィルムにおいて、粘着剤層の厚さが５０μｍ程度に厚く形成されると（比較例２）、厚さ方向の抵抗値が急に増加した。
また、前記実施例５の粘着フィルムは、粘着剤層の形成時、帯電防止剤をさらに投入して形成することにより、厚さを薄過ぎに制御しなくても、両基材間の粘着信頼性及び剥離力を維持するとともに、厚さ方向の抵抗値を減少する結果を示した。
以上から、粘着フィルムにおいて、アクリル系の粘着剤層の厚さを制御することにより、粘着剤層の粘着物性と信頼性には変化がないとともに、粘着剤の厚さ方向の抵抗値、すなわち、電気場が形成される方向への抵抗値を１．０×１０4〜９．９×１０9Ωの範囲内に制御可能である。これにより、印加電圧の損失を最少化し、電荷を有する粒子を自由に駆動することにより、フレキシブルディスプレイ素子の駆動電圧への影響を最少化することができる。
上述のように、本発明は、電荷を帯びた粒子がコートされた上部電極及び電圧が印加される下部電極を接着させる粘着フィルムを提供した。このとき、均一かつ一定の粘着フィルムの厚さを制御することにより、粘着フィルムの粘着物性と信頼性には変化がないとともに、粘着フィルムの厚さ方向の抵抗値、すなわち、電気場が形成される方向への抵抗値を１．０×１０4〜９．９×１０9Ωの範囲に制御することができる。
ここに、電子ペーパーを始めとしたフレキシブルＬＥＤ（Light Emitted Diode）、有機ＥＬ（Electro Luminescence、電気発光）素子等のフレキシブルディスプレイ素子の駆動電圧に及ぼす影響を最少化し、フレキシブルディスプレイ素子が、駆動時、電位差（電圧）の損失が殆どないので、高電圧を印加しなくとも、ディスプレイ素子の駆動に優れる。
また、本発明の電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルムは、再使用が可能である。
以上、本発明は、記載された具体例についてのみ詳述されたが、本発明の技術思想の範囲内で、様々な変形及び修正が可能であることは、当業者にとって明らかなものであり、このような変形及び修正が添付の特許請求の範囲に属していることは当然である。
１０…上部電極
２０…粘着剤層
３０…下部電極
２０…粘着剤層
３０…下部電極
Claims (8)
- 電荷を帯びた粒子がコートされた上部電極及び電圧が印加される下部電極が接着されるように、粘着フィルムの厚さが４．０μｍ以上乃至５０．０μｍ未満に制御されて合紙された電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルム。
- 前記粘着剤層の厚さ制御により、電気場が形成される方向への電気的抵抗値が１．０×１０4〜９．９×１０9Ωを充足することを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルム。
- 前記粘着フィルムが、ポリエステル系の重剥離シートのシリコン離型コート面に、４．０μｍ以上乃至５０．０μｍ未満の厚さで形成されたアクリル系の粘着剤層、及び前記アクリル系の粘着剤層面にポリエステル系の軽剥離シートが合紙されたことを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルム。
- 前記アクリル系の粘着剤層が、架橋可能な官能基を有していないモノマー８０〜９８重量％、及び架橋可能な官能基を有するモノマー２〜２０重量％が共重合されたアクリレート共重合体を基本樹脂としてなることを特徴とする請求項３に記載の電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルム。
- 前記架橋可能な官能基を有していないモノマーが、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ‐プロピル（メタ）アクリレート、ｎ‐ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、へプチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２‐エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ミリスチル（メタ）アクリレート、パルミチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、及びｎ‐テトラデシル（メタ）アクリレートからなる群より選ばれるエステル部分の炭素数１〜２０のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステル；アクリロニトリルのアクリル系モノマー；またはビニルアセテートまたはスチレンを含むバイアクリル系モノマー；から選ばれる単独またはそれらの混合形態であることを特徴とする請求項４に記載の電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルム。
- 前記架橋可能な官能基を有するモノマーが、２‐ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４‐ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、６‐ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、及び２‐ヒドロキシプロピレングリコール（メタ）アクリレートからなる群より選ばれるいずいか一つのヒドロキシ基を含有するアクリルモノマー；または（メタ）アクリル酸、マレイン酸、及びフルマ酸からなる群より選ばれるいずれか一つのカルボキシル基を含有するアクリルモノマー；またはアクリルアミド、Ｎ‐ビニルピロリドン、及びＮ‐ビニルカプロラクタムからなる群より選ばれるいずれか一つの窒素含有アクリルモノマー；から選ばれる単独または２種以上の混合形態であることを特徴とする請求項４に記載の電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルム。
- 前記アクリル系の粘着剤層が、アクリレート共重合体からなる基本樹脂１００重量部に対して、エポキシ系架橋剤または多官能性イソシアネート系架橋剤から選ばれる単独または混合形態の０．０５〜５重量部が含有されたことを特徴とする請求項３に記載の電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルム。
- 前記アクリル系の粘着剤層が、伝道性有・無機粒子、有・無機塩またはイオン性物質から選ばれる帯電防止剤の１種以上がさらに含有されたことを特徴とする請求項３に記載の電子ペーパーディスプレイ素子用の誘電粘着フィルム。
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