JP2019003653A - タッチセンサを含むフレキシブル表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチセンサの転写時のクラックを抑制し、且つ、光学フィルムとタッチセンサとの貼り合わせ時のシワ、気泡及びクラックを抑制するとともに超薄膜タッチセンサの具現が可能であって耐屈曲性に優れるタッチセンサを含むフレキシブル表示装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】フレキシブル表示装置は、光学フィルム５００と、光学フィルム上に形成された紫外線硬化型接着剤１００と、紫外線硬化型接着剤上に取り付けられたタッチセンサ２００及びタッチセンサ上に紫外線反応性粘着剤３００を介して貼り付けられた転写フィルム４００と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、タッチセンサを含むフレキシブル表示装置及びその製造方法に係り、より詳しくは、タッチセンタの転写時のクラックを抑制し、且つ光学フィルムとタッチセンサとの貼り合わせ時のシワ、気泡、及びクラックを抑制することができるとともに超薄膜タッチセンサの具現が可能であって耐屈曲性に優れるタッチセンサを含むフレキシブル表示装置及びその製造方法に関する。

タッチセンサは、ユーザが画面にディスプレイされている映像を指先やタッチペンなどでタッチしたときに、該接触に反応してタッチ地点を把握する装置であって、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）などのようなフラットパネル表示装置に装着される構造で製作される。

近年、紙のように丸めたり折りたたむことができるフレキシブル表示装置についての開発が集中されている。それに伴い、フレキシブル表示装置上に付着されるタッチセンサにもフレキシブルな特性が要求されてきている。

フレキシブルタッチセンサは薄型で柔軟な基板を使用する必要があるが、このような基板にはタッチセンサを組み付けるのが困難であるため、キャリア基板を利用してタッチセンサを組み付けるようになる。次いで、前記タッチセンサ上に基材フィルムを貼り付けた後にキャリア基板からタッチセンサを分離し、該タッチセンサを所望のフレキシブル表示装置上に付着してから、基材フィルムを除去する工程を行って、タッチセンサ付きフレキシブル表示装置を製造することができる［韓国公開特許第１０−２０１６−０１１４３１７号参照］。

既存のタッチセンサ上に基材フィルムを貼り付けるときに用いる感圧性粘着剤（ＰＳＡ）は、各工程別に粘着力を制御し難い。そのため、後で基材フィルムを容易に引き剥がすために低い粘着力のＰＳＡが用いられていた。しかし、低い粘着力のＰＳＡは、タッチセンサの転写工程でクラックを制御し難いという問題点がある。

また、タッチセンサをフレキシブル表示装置上に取り付けるときに用いられるＯＣＡ（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｃｌｅａｒ ａｄｈｅｓｉｖｅ）及びＮＣＦ（ｎｏｎ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｉｌｍ）などの粘着フィルムは、貼り付け後に貼り付けシワ及び／またはクラックが発生するという問題点がある。さらに、このような粘着フィルムは、厚みが１００μｍ水準と極めて厚いため超薄膜タッチセンサの具現が困難であり、これを適用したフレキシブル表示装置の耐屈曲性及び柔軟性が低下するという問題点がある。

したがって、タッチセンタの転写時のクラックを抑制し、且つ光学フィルムとタッチセンサとの貼り合わせ時のシワ、気泡、及びクラックを抑制することができるとともに超薄膜タッチセンサの具現が可能であって耐屈曲性に優れるタッチセンサを含むフレキシブル表示装置及びその製造方法についての技術開発が要求されている。

本発明の一目的はタッチセンタの転写時のクラックを抑制し、且つ光学フィルムとタッチセンサとの貼り合わせ時のシワ、気泡、及びクラックを抑制することができるとともに超薄膜タッチセンサの具現が可能であって耐屈曲性に優れるタッチセンサを含むフレキシブル表示装置を提供することである。

本発明の他の目的は、前記フレキシブル表示装置の製造方法を提供することである。

一方で、本発明は、光学フィルムと、前記光学フィルム上に形成された紫外線硬化型接着剤と、前記紫外線硬化型接着剤上に取り付けられたタッチセンサ、及び前記タッチセンサ上に紫外線反応性粘着剤を介して貼り付けられた転写フィルムと、を含むフレキシブル表示装置を提供する。

他方で、本発明は、光学フィルムと、前記光学フィルム上に形成された紫外線硬化型接着剤、及び前記紫外線硬化型接着剤上に取り付けられたタッチセンサと、を含むフレキシブル表示装置を提供する。

また他方で、本発明は、（ｉ）紫外線反応性粘着剤を介して転写フィルムが貼り付けられたタッチセンサを紫外線硬化型接着剤を介して光学フィルムに取り付ける段階、及び（ｉｉ）前記粘着剤と接着剤とに同時に紫外線を照射して粘着剤と接着剤を硬化させ転写フィルムを除去する段階、を含むフレキシブル表示装置の製造方法を提供する。

本発明に係るフレキシブル表示装置は、既存の厚いＯＣＡなどの粘着フィルムを介さずに紫外線硬化型接着剤を介してタッチセンサが光学フィルム上に直接取り付けられ、基材フィルムのない超薄膜タッチセンサの具現が可能であって、耐屈曲性及び柔軟性に優れる。また、本発明に係るフレキシブル表示装置の製造方法は、タッチセンサの転写時のクラックを抑制し、且つ光学フィルムとタッチセンサとの貼り合わせ時のシワ、気泡、及びクラックを抑制することができ、最終的に転写フィルムを容易に除去することができる。

本発明の一実施形態に係るフレキシブル表示装置の構造断面図である。 本発明の一実施形態に係るフレキシブル表示装置に含まれるタッチセンサの構造断面図である。 本発明の他の実施形態に係るフレキシブル表示装置の構造断面図である。 本発明の一実施形態に係るフレキシブル表示装置の製造方法を概略的に示す工程断面図である。 本発明の一実施形態に係るフレキシブル表示装置の製造方法を概略的に示す工程断面図である。

以下、添付の図面を参照して本発明をより詳しく説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るフレキシブル表示装置の構造断面図である。図１を参考すると、本発明の一実施形態に係るフレキシブル表示装置は、光学フィルム５００と、前記光学フィルム上に形成された紫外線硬化型接着剤１００と、前記紫外線硬化型接着剤上に取り付けられたタッチセンサ２００、及び前記タッチセンサ上に紫外線反応性粘着剤３００を介して貼り付けられた転写フィルム４００と、を含む。

前記フレキシブル表示装置は、紫外線反応性粘着剤を介して転写フィルムが貼り付けられたタッチセンサと光学フィルムとが紫外線硬化型接着剤に介して積層された構造を有している。これにより、一回の紫外線照射工程で光学フィルムとタッチセンサとの間の接着力は増加させるとともに紫外線反応性粘着剤の粘着力は低くすることでタッチセンサから転写フィルムを容易に除去することができ、超薄膜のタッチセンサを含むフレキシブル表示装置の製造に有効に用いることができる。

前記フレキシブル表示装置の総厚みは１４０〜４７０μｍ、特に、１４０〜３７０μｍであってよい。前記フレキシブル表示装置の総厚みが１４０μｍ未満であると、転写及び／または貼り合わせ工程中にタッチセンサにクラックが発生することがあり、また、４７０μｍを超えると、耐屈曲性が低下することがある。

本発明の一実施形態において、前記タッチセンサ２００は、キャリア基板上に分離層を形成してタッチセンサ形成工程を行い、キャリア基板と分離されると、分離層が配線被覆層として使用できるようにするタッチセンサであってよい。例えば、前記タッチセンサ２００は、厚みが５〜１０μｍである超薄膜の転写型タッチセンサであってよい。

具体的に、前記タッチセンサ２００は、図２に示すように、分離層２１０と、前記分離層上に形成される電極パターン層２３０、及び前記電極パターン層の上部に形成され前記電極パターン層を覆うように形成される絶縁層２４０と、を含んでいてよい。

前記分離層２１０は、高分子有機膜であって、キャリア基板上に塗布しその上部に電極パターン層などを形成した後に最終的にキャリア基板から分離するようになる。

前記分離層２１０の剥離力は、１Ｎ／２５ｍｍ以下であることが好ましく、０．１Ｎ／２５ｍｍ以下であることがより好ましい。すなわち、分離層２１０とキャリア基板との分離の際に加えられる物理的な力が１Ｎ／２５ｍｍ、特に、０．１Ｎ／２５ｍｍを超えないようにする物質にて分離層２１０が形成されることが好ましい。

分離層２１０の剥離力が１Ｎ／２５ｍｍを超える場合には、キャリア基板との分離の際にきれいに分離できず、分離層２１０がキャリア基板上に残存する可能性があり、また、分離層２１０、保護層２２０、電極パターン層２３０、絶縁層２４０のいずれか一方以上でクラックが発生する可能性もある。

特に、分離層２１０の剥離力は、０．１Ｎ／２５ｍｍ以下であることがより好ましく、０．１Ｎ／２５ｍｍ以下の場合には、キャリア基板からの剥離後にカール（ｃｕｒｌ）の制御が可能であるという面からより好ましい。カール（ｃｕｒｌ）は、タッチセンサの機能的面からは特に問題など生じさせないが、貼り付け工程、カッティング工程などの工程において工程効率性を落とすことがあるため、その発生を極力少なくすることが有利である。

また、前記分離層２１０の厚みは１０〜１０００ｎｍであることが好ましく、５０〜５００ｎｍであることがより好ましい。分離層２１０の厚みが１０ｎｍ未満であると、分離層の塗布時の均一性が低下して電極パターンの形成にバラツキが生じたり、局部的に剥離力が上昇して引き裂きが生じたり、キャリア基板との分離後におけるタッチセンサに対するカール（ｃｕｒｌ）の制御ができないという問題点がある。そして、厚みが１０００ｎｍを超えると、前記剥離力がさらに低くならないという問題点や、柔軟性が低下するという問題点がある。

分離層２１０の上部には電極パターン層２３０が形成され、該分離層２１０は、キャリア基板からの分離後は電極パターン層２３０を被覆する被覆層としての機能をしたり、電極パターン層２３０を外部の接触から保護する保護層としての機能をしたりするようになる。

分離層２１０の上部には、一つ以上の保護層２２０が更に形成されていてよい。分離層２１０だけでは外部からの接触や衝撃に対して電極パターンを保護し難いことがあるので、一つ以上の保護層２２０が分離層２１０上に形成されていてよい。

保護層２２０は、有機絶縁膜または無機絶縁膜の少なくとも一つを含み、コーティング及び硬化または蒸着という方法にて形成されていてよい。

分離層２１０または保護層２２０の上部には電極パターン層２３０が形成される。該電極パターン層２３０は、タッチの有無を感知するセンシング電極及び該センシング電極の一端に形成されるパッド電極を含んで構成される。ここで、センシング電極は、タッチを感知する電極だけではなく、その電極に接続された配線パターンを含んでいてよい。

電極パターン層２３０は、透明導電層であって、金属、金属ナノワイヤ、金属酸化物、炭素ナノチューブ、グラフェン、伝導性高分子及び導電性インクから選択された一つ以上の物質から形成されていてよい。

電極パターン層のパターン構造は、静電容量方式に用いられる電極パターン構造が好ましく、相互静電容量方式（ｍｕｔｕａｌ−ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）または自己静電容量方式（ｓｅｌｆ−ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）が適用されていてよい。

相互静電容量方式（ｍｕｔｕａｌ−ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）の場合、横軸と縦軸の格子電極構造であってよい。横軸と縦軸の電極の交差点にはブリッジ電極を含んでいてよく、または横軸電極パターン層と縦軸電極パターン層がそれぞれ形成されて電気的に離間する形態であってもよい。

自己静電容量方式（ｓｅｌｆ−ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）の場合、各地点の一つの電極を使用して静電容量の変化を読み出す方式の電極層構造であってよい。

電極パターン層２３０の上部には絶縁層２４０が形成される。絶縁層は、電極パターンの腐食を防止し且つ電極パターンの表面を保護する役割をすることができる。絶縁層２４０は、電極や配線の隙間を埋め込み且つ一定の厚みで形成されることが好ましい。すなわち、電極パターン層２３０と接する面と反対側の表面は電極の凹凸が露出しないように平坦に形成することが好ましい。

絶縁層は、有機絶縁物質であれば特に制限されないが、熱硬化性またはＵＶ硬化性有機高分子であることが好ましい。

前記タッチセンサは、パッド電極が回路基板に電気的に接続されていてよい。回路基板は、軟性印刷回路基板（ＦＰＣＢ）を一例に挙げられ、タッチ制御回路とタッチセンサとを電気的に接続させる機能をする。

本発明の一実施形態において、前記キャリア基板としてはガラス基板が使用されることが好ましいが、ガラス基板に制限されることなく、他の基材もキャリア基板に使用されていてよい。なお、電極形成時の工程温度に耐えられるように高温でも変形しない、すなわち、平坦性を保持することができる耐熱性を有する材料が好ましい。

本発明の一実施形態において、前記紫外線反応性粘着剤３００は、当該技術分野において通常に用いられる感圧性粘着剤に光重合性化合物及び光開始剤を追加してなるものであってよい。

前記紫外線反応性粘着剤は、紫外線の照射前は高い粘着力を示し、紫外線の照射後は粘着力が低下して、タッチセンサの転写時のクラックの発生を低減することができる。具体的に、前記紫外線反応性粘着剤は、キャリア基板上に設けられたタッチセンサに転写フィルムを貼り付けてキャリア基板を分離する段階では、タッチセンサとキャリア基板との密着力よりも大きい粘着力を付与してクラックの発生を抑制し、転写フィルムの除去段階では、紫外線の照射時に光重合性化合物と光開始剤とが光重合反応をすることによる硬化収縮によって粘着力が低下するため、転写フィルムが容易に除去できる。

前記紫外線反応性粘着剤の厚みは５〜５０μｍであってよい。前記紫外線反応性粘着剤の厚みが５μｍ未満であると、紫外線照射前の初期粘着力を１Ｎ／２５ｍｍ以上に制御することができず、且つ転写時におけるタッチセンサのクラックを誘発することがあり、また、５０μｍを超えると、粘着剤の弾性力によって転写工程中に押圧現象が生じ、転写後におけるタッチセンサのクラックを誘発することがある。

本発明の一実施形態において、前記感圧性粘着剤は、アクリル系共重合体及び架橋剤を含んでいてよい。

前記アクリル系共重合体は、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリレート単量体と架橋可能な官能基を有する重合性単量体の共重合体であってよい。

ここで、（メタ）アクリレートは、アクリレート及びメタクリレートを意味する。

前記炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリレート単量体としては、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレートなどが挙げられ、これらは単独で又は２種以上を混合して用いることができる。

前記架橋可能な官能基を有する重合性単量体は、化学結合によって粘着剤組成物の凝集力または粘着強度を補強することで耐久性や切断性を与えるための成分であって、例えば、ヒドロキシ基を有する単量体、カルボキシル基を有する単量体があり、これらは単独でまたは２種以上混合して用いていてよい。

ヒドロキシ基を有する単量体としては、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、２−ヒドロキシブチル（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、２−ヒドロキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート、アルキレン基の炭素数が２〜４のヒドロキシアルキレングリコール（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチルビニルエーテル、５−ヒドロキシペンチルビニルエーテル、６−ヒドロキシヘキシルビニルエーテル、７−ヒドロキシヘプチルビニルエーテル、８−ヒドロキシオクチルビニルエーテル、９−ヒドロキシノニルビニルエーテル、１０−ヒドロキシデシルビニルエーテルなどが挙げられる。

カルボキシル基を有する単量体としては、（メタ）アクリル酸、クロトン酸などの１価酸；マレイン酸、イタコン酸、フマル酸などの２価酸、及びこれらのモノアルキルエステル；３−（メタ）アクリロイルプロピオン酸；アルキル基の炭素数が２〜３の２−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートの無水コハク酸開環付加体、アルキレン基の炭素数が２〜４のヒドロキシアルキレングリコール（メタ）アクリレートの無水コハク酸開環付加体、及びアルキル基の炭素数が２〜３の２−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートのカプロラクトン付加体に無水コハク酸を開環付加させた化合物などが挙げられる。

前記アクリル系共重合体は、前記単量体に加え、他の重合性単量体を粘着力を損なわない範囲、例えば、総量に対し１０重量％以下で更に含有していてよい。

共重合体の製造方法は特に限定されず、当該分野において通常に用いられる塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合などの方法を用いていてよく、溶液重合が好ましい。また、重合の際に、通常に用いられる溶媒、重合開始剤、分子量の制御のための連鎖移動剤などを用いていてよい。

前記アクリル系共重合体は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ｇｅｌ ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ、ＧＰＣ）によって測定された重量平均分子量（ポリスチレン換算、Ｍｗ）が、通常５万〜２００万であり、好ましくは、４０万〜２００万である。重量平均分子量が５万未満である場合、共重合体間の凝集力に乏しく粘着耐久性に問題を生じさせることがあり、２００万超過である場合、塗工の際に工程性を確保するために多量の希釈溶媒を必要とすることがある。

前記架橋剤は、密着性及び耐久性を向上させることができ、高温での信頼性及び粘着剤の形状を保持させることができる成分として、イソシアネート系、エポキシ系、過酸化物系、金属キレート系、オキサゾリン系などが用いられていてよく、１種または２種以上を混合して用いていてよい。これらのうち、イソシアネート系が好ましい。

具体的に、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，４−または４，４−ジフェニルメタンジイソシアネートなどのジイソシアネート化合物；及びジイソシアネートのトリメチロールプロパンなどの多価アルコール系化合物のアダクト体などが用いられていてよい。

また、前記イソシアネート架橋剤に、更に、メラミン誘導体、例えば、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサブトキシメチルメラミンなど；ポリエポキシ化合物、例えば、ビスフェノールＡとエピクロロヒドリン縮合体型のエポキシ化合物；ポリオキシアルキレンポリオールのポリグリシジルエーテル、グリセリンジ−またはトリグリシジルエーテル及びテトラグリシジルキシレンジアミンなどからなる群より選ばれる１種以上の架橋剤を添加して一緒に用いていてよい。

前記感圧性粘着剤に追加される光重合性化合物は、紫外線の照射によって光重合反応をして粘着剤の剥離力を減少させる成分であって、具体的に、多官能アクリレートが用いられていてよい。多官能アクリレートとしては、例えば、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールモノヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート及びウレタン（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらの多官能アクリレートは、単独でまたは２種以上混合して用いていてよい。

前記光開始剤の種類は特に限定されず、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインｎ−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、２,２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２,２−ジエトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−プロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−２−（ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、ベンゾフェノン、ｐ−フェニルベンゾフェノン、４,４’−ジエチルアミノベンゾフェノン、ジクロロベンゾフェノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、２−アミノアントラキノン、２−メチルチオキサントン（２−ｍｅｔｈｙｌｔｈｉｏｘａｎｔｈｏｎｅ）、２−エチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２,４−ジメチルチオキサントン、２,４−ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタル、アセトフェノンジメチルケタル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エステル、オリゴ［２−ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパノン］及び２,４,６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキシドなどが挙げられる。これらの光開始剤は、単独でまたは２種以上混合して用いていてよい。

前記紫外線反応性粘着剤は、必要に応じて前記成分の他、酸化防止剤、粘着付与剤、老化防止剤、充填剤、着色剤などの各種の添加剤をさらに含有していてよい。

本発明の一実施形態において、前記転写フィルム４００は、タッチセンサの転写時にタッチセンサ２００を支持し保護する役割をすることができる。

前記転写フィルム４００は、例えば、シクロオレフィン重合体（ｃｙｃｌｏ−ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ：ＣＯＰ）、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホンなどからなるものであってよい。

前記転写フィルム４００の厚みは、７５〜２００μｍであってよい。前記転写フィルムの厚みが７５μｍ未満であると、タッチセンサの転写時に張力が高すぎてタッチセンサにクラックが発生することがあり、また２００μｍを超えると、転写フィルムの弾性係数が高すぎて剥離工程の制御が難しくなることがある。

本発明の一実施形態において、前記光学フィルム５００は、偏光板５１０及び／またはディスプレイパネル５２０であってよい。

前記偏光板５１０は、延伸型またはコーティング型偏光子を含み、必要に応じて前記偏光子の少なくとも一方の面に積層された保護フィルムを含んでいてよい。

前記ディスプレイパネル５２０は、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）パネル、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）、有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）パネル、電気泳動ディスプレイ（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＥＰＤ）パネルなどが例に挙げられる。

前記光学フィルム、例えば、偏光板の厚みは、５０〜２１０μｍであってよい。前記光学フィルムの厚みが厚くなるほど、耐屈曲性が低下することがある。

本発明の一実施形態において、前記紫外線硬化型接着剤１００は、光重合性化合物及び光重合開始剤を含んでいてよい。

前記紫外線硬化型接着剤は、紫外線の照射前は液状形態であるため、タッチセンサ及び／または光学フィルム上に塗布してからロールで押し広げて接合する際にシワや気泡の発生が少なく、また、紫外線の照射後は硬化してタッチセンサと光学フィルムに対し優れた接着力を提供する。これにより、前記紫外線硬化型接着剤は、タッチセンサと光学フィルムとの貼合部におけるシワの発生現象を制御し、気泡及びクラックの発生を抑制することができる。

前記光重合性化合物は、光ラジカル重合性化合物及び／または光カチオン重合性化合物を含んでいてよい。

前記光ラジカル重合性化合物としては、１〜６官能性単量体が挙げられ、具体的に、メチル（メタ）アクリレート、アリルメタクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、２−ドデシルチオエチルメタクリレート、オクチルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート、アミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどの１官能性単量体；１,３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１,４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１,６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ−エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルジ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸ジ（メタ）アクリレート、ビス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートジ（メタ）アクリレート、ジ（アクリルオキシエチル）イソシアヌレート、アリル化シクロヘキシルジ（メタ）アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジアクリレート、エチレンオキサイド変性ヘキサヒドロフタル酸ジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジアクリレート、アダマンタンジアクリレートなどの２官能性単量体；トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリルオキシエチル）イソシアヌレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレートなどの３官能性単量体；ジグリセリンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジ（トリメチロールプロパン）テトラ（メタ）アクリレートなどの４官能性単量体；プロピオン酸変性ジペンタエリトリトールペンタ（メタ）アクリレートなどの５官能性単量体；及びカプロラクトン変性ジペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどの６官能性単量体などが挙げられ、これらのうち１〜３官能性単量体が好ましい。これらは、単独でまたは２種以上を混合して用いていてよい。

前記光カチオン重合性化合物としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂；脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、多官能性エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂；水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などのアルコール型エポキシ樹脂；臭素化エポキシ樹脂などのハロゲン化エポキシ樹脂；ゴム変性ウレタン樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、エポキシ基含有ポリエステル樹脂、エポキシ基含有ポリウレタン樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂などのエポキシ基含有化合物；フェノキシメチルオキセタン、３,３−ビス（メトキシメチル）オキセタン、３,３−ビス（フェノキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（２−エチルヘキシルオキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−{［３−（トリエトキシシリル）プロポキシ］メチル}オキセタン、フェノールノボラックオキセタン、１,４−ビス{［（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシ］メチル}ベンゼンなどのオキセタニル基含有化合物などが挙げられ、これらは、単独でまたは２種以上混合して用いていてよい。

前記光重合開始剤は、硬化反応の効率を向上するためのものであって、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、ベンゾイン系、ベンゾインアルキルエーテル系などの光ラジカル重合開始剤；芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、ベンゾインスルホン酸エステルなどの光カチオン重合開始剤が挙げられる。また、光カチオン重合開始剤としては、市販中の製品であるオプトマ−ＳＰ−１５１、オプトマ−ＳＰ−１７０、オプトマ−ＳＰ−１７１（旭電化工業株式会社製）、イルガキュア−２６１（チバ社製）、サンエイドＳＩ−６０Ｌ、ＵＶＩ−６９９０（ユニオンカーバイド社製）、ＢＢＩ−１Ｃ３、ＭＰＩ−１０３、ＴＰＳ−１０３、ＤＴＳ−１０３、ＮＡＴ−１０３、ＮＤＳ−１０３（みどり化学社製）、ＣＰＩ−１１０Ａ（サンアプロ社製）なども挙げられる。これらは、単独でまたは２種以上混合して用いていてよい。

前記光重合開始剤の含量は特に限定されず、光重合性化合物１００重量部に対し０．５〜１０重量部の範囲であってよい。含量が前記範囲内であると、適正の硬化速度を有し、且つ優れた耐久性を持たせる。

前記紫外線硬化型接着剤は、必要に応じて当該分野において周知の光増感剤、酸化防止剤などを１種以上更に含んでいてよい。

本発明の一実施形態によれば、前記紫外線硬化型接着剤１００を前記光学フィルム５００に塗工した後、紫外線反応性粘着剤３００を介して転写フィルム４００が貼り付けられたタッチセンサ２００を接合し、従来の粘着フィルムから発生するシワ、気泡、クラックなどの工程不良を制御することができる。

前記紫外線硬化型接着剤の塗工方法は、当技術分野における公知の方法であれば、特に限定されず、例えば、バーコーター、エアナイフ、グラビア、リバースロール、キスロール、スプレー、ブレード、ダイコーター、キャスティング、スピンコーティングなどの方法を用いていてよい。

前記紫外線硬化型接着剤の塗工厚みは特に限定されず、例えば、０．０１〜１０μｍ、好ましくは、０．５〜３μｍ、特に１μｍであってよい。

図３は、本発明の一実施形態に係るフレキシブル表示装置の構造断面図である。図３を参照すると、本発明の一実施形態に係るフレキシブル表示装置は、光学フィルム５００と、前記光学フィルム上に形成された紫外線硬化型接着剤１００、及び前記紫外線硬化型接着剤上に取り付けられたタッチセンサ２００とを含む。

前記フレキシブル表示装置は、前記図１中のフレキシブル表示装置で紫外線の照射によって光学フィルムとタッチセンサとの接着力は増加し、紫外線反応性粘着剤の粘着力は減少して、タッチセンサから転写フィルムを容易に除去して形成されていてよい。これにより、前記フレキシブル表示装置は、タッチセンサと光学フィルムとが紫外線硬化型接着剤を介して積層された構造を有し、基材フィルムを有しない超薄膜タッチセンサの具現が可能となる。

前記タッチセンサ２００、光学フィルム５００、及び紫外線硬化型接着剤１００は、前記図１中のフレキシブル表示装置におけるこれらの説明と同様であるため、これらについての詳細な説明を省略する。

前記フレキシブル表示装置の総厚みは６０〜２２０μｍ、特に、６０〜１２０μｍであってよい。前記フレキシブル表示装置の総厚みが６０μｍ未満であると、貼り合わせ工程中にタッチセンサにクラックが発生することがあり、また、２２０μｍを超えると、耐屈曲性が低下することがある。

図４ａ〜図４ｂは、本発明の一実施形態に係るフレキシブル表示装置の製造方法を概略的に示す工程断面図である。図４ａ〜図４ｂを参照すると、本発明の一実施形態に係るフレキシブル表示装置の製造方法は、
（ｉ）紫外線反応性粘着剤３００を介して転写フィルム４００が貼り付けられたタッチセンサ２００を紫外線硬化型接着剤１００を介して光学フィルム５００に取り付けえる段階、及び
（ｉｉ）前記粘着剤と接着剤とに同時に紫外線を照射して粘着剤と接着剤を硬化させ転写フィルム４００を除去する段階を含む。

本発明の一実施形態に係るフレキシブル表示装置の製造方法によれば、先ず、図４ａに示すように、紫外線反応性粘着剤３００を介して転写フィルム４００が貼り付けられたタッチセンサ２００を紫外線硬化型接着剤１００を介して光学フィルム５００に取り付ける。

上述したように紫外線反応性粘着剤３００を介して転写フィルム４００が貼り付けられたタッチセンサ２００を紫外線硬化型接着剤１００を介して光学フィルム５００に取り付けた後は、図４ｂに示すように、前記粘着剤と接着剤とに同時に紫外線を照射して粘着剤と接着剤を硬化させ転写フィルム４００を除去する。

紫外線を照射すると、前記紫外線反応性粘着剤３００の粘着力は低下し、紫外線硬化型接着剤１００の接着力は増加することにより、転写フィルム４００の除去は容易に行うことができるようになるとともに、タッチセンサと光学フィルムとの貼り合わせは堅固になる。すなわち、１回の紫外線の照射工程で光学フィルムとタッチセンサとの接着力は増加させることができるとともに、転写フィルムとタッチセンサとの粘着力は減少させることができる。

前記タッチセンサ２００、紫外線反応性粘着剤３００、転写フィルム４００、光学フィルム５００、及び紫外線硬化型接着剤１００は、前記図１中のフレキシブル表示装置におけるこれらの説明と同様であるため、これらについての詳細な説明を省略する。

以下、実施例、比較例及び実験例によって本発明をより具体的に説明することにする。なお、これらの実施例、比較例及び実験例は、単に本発明を説明するためのものに過ぎず、本発明の範囲がこれらに限定されないことは当業者にとって自明である。

実施例１〜４：フレキシブル表示装置の製造
転写フィルムとしてのＰＥＴフィルムの厚みを下記の表１に表すように異にして図１に示すような積層構造のフレキシブル表示装置を製造した。このとき、光学フィルムとしては、厚み６８μｍの偏光板を使用し、紫外線硬化型接着剤の厚みは１μｍであり、タッチセンサの厚みは７μｍであり、紫外線反応性粘着剤の厚みは２５μｍであった。前記フレキシブル表示装置に用いられた紫外線反応性粘着剤の初期剥離力は１Ｎ／２５ｍｍであって、紫外線の照射後は０．１Ｎ／２５ｍｍに減少した。

実施例５〜８：フレキシブル表示装置の製造
光学フィルムとして、厚み６８μｍの偏光板の代わりに、それぞれ厚み９０μｍ、１３３μｍ、１７７μｍまたは２０５μｍの偏光板を使用することを除いては、前記実施例１と同様にしてフレキシブル表示装置を製造した。

比較例１〜２：フレキシブル表示装置の製造
転写フィルムとしてのＰＥＴフィルムの厚みを下記の表１に表すように異にすることを除いては、前記実施例１と同様にしてフレキシブル表示装置を製造した。

比較例３：フレキシブル表示装置の製造
タッチセンサと光学フィルムとがＯＣＡを介して積層された構造を有する総厚み２４１μｍのフレキシブル表示装置を製造した。

このとき、光学フィルムとしては、厚み６８μｍの偏光板を使用し、タッチセンサの厚みは７μｍであった。

実験例１：
前記実施例及び比較例で製造されたフレキシブル表示装置に紫外線を照射してから転写フィルムとしてのＰＥＴフィルムを剥離した。このとき、転写フィルムの剥離時におけるクラック発生の抑制の可否と剥離工程制御の可否を評価し、その結果を下記の基準に従って表１に表した。

＜クラック発生抑制＞
○：クラックの発生が抑制
×：クラックが発生
＜剥離工程制御＞
○：剥離工程制御が可能
×：剥離工程制御が不可能

前記表１にみられるように、転写フィルムの厚みが７５〜２００μｍである本発明に係る実施例１〜４のフレキシブル表示装置は、転写フィルムの剥離時にクラックが発生せず、且つ剥離工程の制御も可能であることを確認することができた。しかし、比較例１及び２のフレキシブル表示装置は、転写フィルムの剥離時にクラックが発生し、または剥離工程の制御が不可能であるものと示された。

実験例２：
前記実施例１及び実施例５〜８で製造されたフレキシブル表示装置に紫外線を照射してから転写フィルムとしてのＰＥＴフィルムを剥離し、タッチセンサと光学フィルムとが紫外線硬化型接着剤を介して積層された構造を有するフレキシブル表示装置を得た。

前記フレキシブル表示装置と、比較例３で製造されたフレキシブル表示装置に対し、インフォールディング（ｉｎ−ｆｏｌｄｉｎｇ）及びアウトフォールディング（ｏｕｔ−ｆｏｌｄｉｎｇ）による耐屈曲性テストを行い、その結果を下記の表２に表した。評価結果は、フレキシブル表示装置のタッチセンサに機能不良が現われるフォールディング回数を測定した後、下記の評価基準に従って表２に表した。

このとき、インフォールディングは、光学フィルムの面が当接するように折り畳む方式で行い、アウトフォールディングは、タッチセンサの面が当接するように折り畳む方式で行った。

＜インフォールディング評価基準＞
◎：２０万回以上
○：１５万回以上２０万回未満
□：１０万回以上１５万回未満
△：５万回以上１０万回未満
×：５万回未満
＜アウトフォールディング評価基準＞
◎：５万回以上
○：４万回以上５万回未満
□：３万回以上４万回未満
△：２万回以上３万回未満
×：２万回未満

前記表２にみられるように、紫外線硬化型接着剤を用いる本発明に係る実施例１及び実施例５〜８のフレキシブル表示装置は、ＯＣＡを用いる比較例３のフレキシブル表示装置に比べて、総厚みが薄くなり且つ耐屈曲性が向上することを確認することができた。特に、実施例１のフレキシブル表示装置は、ＯＣＡを用いる比較例３のフレキシブル表示装置に比べて、総厚みが略１／３水準まで薄くなり、耐屈曲性が２倍以上向上することを確認することができた。

以上、本発明の特定の部分を詳しく記述したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとってこのような具体的な記述は単に好適な具現例であるに過ぎず、これによって本発明の範囲が制限されるものではないのは明白である。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば前記内容に基づいて本発明の範疇内で種々の応用及び変形を行うのが可能であろう。

したがって、本発明の実質的な範囲は特許請求の範囲とその等価物によって定義されるといえよう。

１００：紫外線硬化型接着剤 ２００：タッチセンサ
２１０：分離層 ２２０：保護層
２３０：電極パターン層 ２４０：絶縁層
３００：紫外線反応性粘着剤 ４００：転写フィルム
５００：光学フィルム ５１０：偏光板
５２０：ディスプレイパネル

Claims (17)

1. 光学フィルムと、
   前記光学フィルム上に形成された紫外線硬化型接着剤と、
   前記紫外線硬化型接着剤上に取り付けられたタッチセンサ、及び
   前記タッチセンサ上に紫外線反応性粘着剤を介して貼り付けられた転写フィルムと、を含むフレキシブル表示装置。
2. 総厚みが１４０〜４７０μｍである、請求項１に記載のフレキシブル表示装置。
3. 前記転写フィルムの厚みが７５〜２００μｍである、請求項１に記載のフレキシブル表示装置。
4. 前記タッチセンサが、分離層と、前記分離層上に形成される電極パターン層、及び前記電極パターン層の上部に形成され前記電極パターン層を覆うように形成される絶縁層と、を含み、前記転写フィルムが前記絶縁層上に貼り付けられた、請求項１に記載のフレキシブル表示装置。
5. 前記タッチセンサが、前記分離層と前記電極パターン層との間に形成される保護層を更に含む、請求項４に記載のフレキシブル表示装置。
6. 前記光学フィルムが、偏光板またはディスプレイパネルである、請求項１に記載のフレキシブル表示装置。
7. 光学フィルムと、
   前記光学フィルム上に形成された紫外線硬化型接着剤、及び
   前記紫外線硬化型接着剤上に取り付けられたタッチセンサと、を含むフレキシブル表示装置。
8. 総厚みが６０〜２２０μｍである、請求項７に記載のフレキシブル表示装置。
9. 総厚みが６０〜１２０μｍである、請求項８に記載のフレキシブル表示装置。
10. 前記タッチセンサが、分離層と、前記分離層上に形成される電極パターン層、及び前記電極パターン層の上部に形成され前記電極パターン層を覆うように形成される絶縁層と、を含み、前記分離層が前記紫外線硬化型接着剤上に取り付けられた、請求項７に記載のフレキシブル表示装置。
11. 前記タッチセンサが、前記分離層と前記電極パターン層との間に形成される保護層を更に含む、請求項１０に記載のフレキシブル表示装置。
12. 前記光学フィルムが、偏光板またはディスプレイパネルである、請求項７に記載のフレキシブル表示装置。
13. （ｉ）紫外線反応性粘着剤を介して転写フィルムが貼り付けられたタッチセンサを紫外線硬化型接着剤を介して光学フィルムに取り付ける段階、及び
    （ｉｉ）前記粘着剤と接着剤とに同時に紫外線を照射して粘着剤と接着剤を硬化させ転写フィルムを除去する段階、を含むフレキシブル表示装置の製造方法。
14. 前記紫外線反応性粘着剤が、感圧性粘着剤に光重合性化合物及び光開始剤を追加してなるものである、請求項１３に記載の製造方法。
15. 前記紫外線反応性粘着剤が、アクリル系共重合体、架橋剤、多官能アクリレート、及び光開始剤を含む、請求項１４に記載の製造方法。
16. 前記紫外線硬化型接着剤が、光重合性化合物及び光重合開始剤を含む、請求項１３に記載の製造方法。
17. 前記光学フィルムが、偏光板またはディスプレイパネルである、請求項１３に記載の製造方法。

Images