JP2021504767A - 偏光フィルムを含む着脱可能なディスプレイ装置 - Google Patents
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Abstract
損傷したウィンドウを容易に交換し、ウィンドウをディスプレイ装置から簡単に分離し、ディスプレイ装置の製造工程を簡略化し、製造コストを削減し、多様にデザインできる、偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置を提供する。その装置は、タッチスクリーン、偏光フィルム及びウィンドウを含むディスプレイ装置において、偏光フィルム、前記タッチスクリーン、及び前記タッチスクリーンに付着されたタッチスクリーンカバー層のうちのいずれか一つに存在し、偏光フィルムの少なくとも一側に存在する粘着調整層を含み、粘着調整層は、接着力が０．１ｇｆ／２５ｍｍ〜５００ｇｆ／２５ｍｍである着脱層の接着力を調整する。【選択図】 図２
Description
本発明は、ディスプレイ装置に係り、さらに詳しくは、偏光フィルムを含む着脱機能付きディスプレイ装置に関する。
ディスプレイ装置では、液晶表示素子（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）、またはマイクロ発光ダイオード（Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤ）などのディスプレイが画面を形成する。このようなディスプレイ装置は、各種映像画面装置に適用されている。一方、前記装置は、取り扱い便宜を図るためにタッチスクリーンを採用し、入射光の垂直または水平の偏光波を別々に通過または遮断することができる偏光フィルムを適用する。前記偏光フィルムは、偏光波を区別するだけでなく、光の性質を変化させる用途に拡大されている。タッチスクリーンの前面には、強化ガラスまたは透明高分子樹脂などからなるウィンドウが配置される。ウィンドウは、ディスプレイ部と印刷された縁のベゼル部とに分けられており、外部からの衝撃や接触による損傷からディスプレイ装置を保護する。ウィンドウは、光学的に透明な接着剤（ＯＣＡ）または紫外線硬化接着剤などを使用して、タッチスクリーンに接着固定されている。最近では、柔軟で湾曲したディスプレイの出現により、それに対応するウィンドウが出現している。
図１は、従来の偏光フィルムが適用されたディスプレイ装置の代表的な例を概略的に示す断面図である。このとき、前記ディスプレイ装置は、図示された平面的なものだけでなく、湾曲したものも含む。図１によれば、従来のディスプレイ装置は、ＬＣＤやＯＬＥＤなどのディスプレイ５００上にタッチスクリーン５１０、接着層５２０、偏光フィルム５３０、接着層５２０及びウィンドウ５４０を順次積層した構造を有する。接着層５２０は、高い透明性と高い接着力を有する透明性の高い接着剤であり、タッチスクリーン５１０と偏光フィルム５３０との間、及び偏光フィルム５３０とウィンドウ５４０との間に配置される。
一方、韓国登録特許第１０−１５７４９２３号は、着脱可能なウィンドウを有するディスプレイ装置及びその着脱方法を提案している。具体的には、上記特許によれば、損傷したウィンドウを容易に交換し、ウィンドウをディスプレイ装置から簡単に分離し、ディスプレイ装置の製造工程を簡略化し、製造コストを削減し、多様にデザインすることができる。同様に、タッチスクリーンを着脱可能なディスプレイ装置も可能である。さらに、この特許によれば、ディスプレイ装置は、異なる製造業者または製品などの異なるチャネルを介してウィンドウ、タッチスクリーン、及びディスプレイを入手して組み立てることによって製造することができる。例えば、ウィンドウはＡ社の製品Ａ、タッチスクリーンはＢ社の製品Ｂ、ディスプレイはＣ社の製品Ｃを、それぞれの購入チャネルを通じて取得し、Ａ、Ｂ及びＣからなるディスプレイ装置として組み立てることができる。
しかしながら、前記特許で提案された多様な利用のために、偏光フィルムを使用する方法は十分ではない。したがって、前記特許に偏光フィルムを適切に適用するための具体的な方法が必要である。一般的に、偏光フィルムはタッチスクリーンとウィンドウとの間に配置される。
本発明が解決しようとする課題は、損傷したウィンドウを容易に交換し、ウィンドウをディスプレイ装置から簡単に分離し、ディスプレイ装置の製造工程を簡略化し、製造コストを削減し、多様にデザインできる、偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置を提供することである。
本発明の課題を解決するための偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置は、タッチスクリーン、偏光フィルム及びウィンドウを含むディスプレイ装置において、前記偏光フィルム、前記タッチスクリーン、及び前記タッチスクリーンに付着されたタッチスクリーンカバー層のうちのいずれか一つに存在し、前記偏光フィルムの少なくとも一側に存在する粘着調整層を含み、前記粘着調整層は、接着力が０．１ｇｆ／２５ｍｍ〜５００ｇｆ／２５ｍｍである着脱層の接着力を調整する。
本発明の装置において、前記粘着調整層は、粘着調整パターン、微細凹凸パターン、及びこれが組み合わされたパターンのうちのいずれか一つであってもよい。前記粘着調整パターンは、接着角が小さい第１領域と接着角が大きい第２領域とに区分され、前記第１領域は、小さい接着角を有するようにコーティングするか、または、偏光フィルム、前記タッチスクリーン、及び前記タッチスクリーンに付着されたタッチスクリーンカバー層のうちのいずれか一つをそのまま露出させてもよい。前記粘着調整パターンは、接着角が小さい第１領域と接着角が大きい第２領域とに区分され、前記第２領域は、フッ素系樹脂またはシリコーン系樹脂を含むか、または、チタニア（ＴｉＯ２）あるいはシリカ（ＳｉＯ２）からなる蒸着層上のフッ素系樹脂またはシリコーン系樹脂を含んでもよい。前記粘着調整パターンは、ライン状、格子状、島状、またはこれらが組み合わされた形状に配列されてもよい。
本発明の装置において、前記微細凹凸パターンは、断面が角張っているか、または、曲率を有するか、あるいは、これらが組み合わされた微細凹凸を含む。前記微細凹凸パターンは、ライン状、格子状、島状、またはこれらが組み合わされた形状に配列されてもよい。前記微細凹凸パターンは、前記微細凹凸のない平坦部と、前記微細凹凸のある凹凸部とに区分される。前記微細凹凸パターンは、曲面縁部または屈曲部に前記凹凸部が対応することができる。
本発明の好ましい装置において、前記着脱層は、表面改質シート及び着脱シートのうちのいずれか一方であってもよい。前記表面改質シートは、透明な高分子フィルムの表面にコロナ処理、プラズマ処理、またはそれらの連続処理により製造されてもよい。前記着脱シートは、シート状であり、粘着性を有する。
本発明の偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置によれば、０．１ｇｆ／２５ｍｍ〜５００ｇｆ／２５ｍｍの接着力を有する着脱層が着脱される偏光フィルムをディスプレイに適用することにより、損傷した偏光フィルムをウィンドウと一緒に容易に交換でき、ウィンドウを容易に分離でき、ディスプレイ装置の製造工程を簡略化でき、製造コストを削減でき、多様にデザインすることができる。
以下、添付した図面を参照して、本発明の好適な実施例について詳述する。後述する実施例は、様々な他の形態に変形されてもよく、本発明の範囲が後述する実施例に限定されるものではない。本発明の実施例は、当該分野における通常の知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。また、図面において、膜（層、パターン）及び領域の厚さは、明確性のために誇張され得る。また、膜（層、パターン）が他の膜（層、パターン）の「上」、「上部」、「下部」、「一面」にあるといわれるとき、それは、他の膜（層、パターン）に直接形成されてもよく、またはそれらの間に他の膜（層、パターン）が介在されてもよい。
本発明の実施例は、接着力が０．１ｇｆ／２５ｍｍ〜５００ｇｆ／２５ｍｍの着脱層が形成された偏光フィルムをディスプレイに適用することにより、
損傷した偏光フィルムをウィンドウと一緒に容易に交換し、ウィンドウを容易に分離し、ディスプレイ装置の製造工程を簡略化し、製造コストを削減し、多様にデザインできるディスプレイ装置を提案する。この際、前記ウィンドウ及び偏光フィルムがタッチスクリーン上に着脱されるか、ウィンドウが偏光フィルムに着脱される。本発明の着脱層は、偏光フィルムまたはタッチスクリーンへの着脱に限定されるものであり、既存のウィンドウへの着脱が可能なウィンドウ保護フィルムとは明確に区別される。
損傷した偏光フィルムをウィンドウと一緒に容易に交換し、ウィンドウを容易に分離し、ディスプレイ装置の製造工程を簡略化し、製造コストを削減し、多様にデザインできるディスプレイ装置を提案する。この際、前記ウィンドウ及び偏光フィルムがタッチスクリーン上に着脱されるか、ウィンドウが偏光フィルムに着脱される。本発明の着脱層は、偏光フィルムまたはタッチスクリーンへの着脱に限定されるものであり、既存のウィンドウへの着脱が可能なウィンドウ保護フィルムとは明確に区別される。
本発明の実施例に適用されるディスプレイ装置は、モバイル機器、情報処理端末及びテレビなどの全ての映像処理機器を意味する。前記モバイル機器としては、携帯電話、スマートフォン、タブレット等があり、前記情報処理端末としては、ＡＴＭ、キオスク等がある。前記ディスプレイ装置のディスプレイは、平面でも曲面でもよく、フレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）でもよい。前記映像処理機器は、ウィンドウ、タッチスクリーン及びディスプレイを含む。したがって、前記ウィンドウとは、一般に、モバイル機器のウィンドウ、情報処理端末のウィンドウ、及びテレビなどの全ての映像処理機器のウィンドウを挿す。同様に、前記タッチスクリーン及びディスプレイも、全ての映像処理機器に適用されるタッチスクリーン及びディスプレイを指す。
図２は、本発明の実施例による第１ディスプレイ装置１００を示す図である。ただし、厳密な意味での図面を表現するものではなく、説明の便宜上、図面に示されない構成要素がある場合もある。
図２に示すように、第１ディスプレイ装置１００は、ＬＣＤ／ＯＬＥＤ／マイクロＬＥＤなどのディスプレイ１０、タッチスクリーン２０、接着層３０、偏光フィルム４０、粘着調整層５０、着脱層６０及びウィンドウ７０が順次積層されてなる。ディスプレイ１０は、液晶表示素子（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）などがあり、量子ドットも利用される。タッチスクリーン２０は、金属酸化物またはプラスチックからなる絶縁層の片面または両面に形成された導電パターンを有する。金属酸化物は主に前記導電パターンに適用され、金属酸化物には、ＩＴＯ、ＡＴＯ、ＺｎＯ等またはＣｕ、導電性高分子または銀ナノワイヤーなどがある。タッチスクリーン２０には、ガラス等の材質からなるタッチスクリーンカバー層が付着されていてもよい。接着層３０には、例えば、熱硬化性接着剤や紫外線硬化型接着剤が用いられてもよい。ただし、これに限らず、ＯＣＡテープ等を用いてもよい。
ウィンドウ７０は、透明な材質であれば無制限で利用できる。例えば、ウィンドウ７０は、ガラス基板またはプラスチック基板を含んでもよい。具体的には、ガラス基板は、強化ガラスであってもよく、プラスチック基板は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ：ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ）、ポリイミド（ＰＩ：ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリアリレート（ＰＡＲ；ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）、ポリカーボネート（ＰＣ；ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ：ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）及びシクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ；ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）のうちのいずれか一つ以上を含んでもよい。また、ウィンドウ２０は、強化ガラスとプラスチック基板が複数の層として形成された積層構造であってもよい。
ウィンドウ７０は、透明なまたは各種機能を発現させる印刷層を有することができる。前記印刷層は、透明コーティング、半透明コーティング及びカラーコーティングのうちのいずれか一つ以上のコーティングを適用することができる。前記印刷層は、シルク印刷、ＵＶを用いたインクジェット印刷、熱硬化を用いたインクジェット印刷、または転写印刷によって形成することができる。ウィンドウ７０上には、耐指紋コーティング、抗菌コーティング、傷防止コーティングなどの機能性コーティング層を形成してもよい。前記機能性コーティング層は、塗液を塗るウェットコーティングや蒸着などのドライコーティングで形成されてもよい。また、ウィンドウ７０のガラス基板またはプラスチック基板の底部には、遮蔽、反射防止、青色光遮断、電磁波遮断、プライバシーなどの特性を提供することができる。また、ウィンドウ７０には、ボタン、カメラ、スピーカーなどを露出させるための開口部（ｏｐｅｎｉｎｇ）が形成されていてもよい。
偏光フィルム４０は、入射光の垂直または水平の偏光波を別々に通過または遮断することができる特性を有するフィルムである。偏光フィルム４０は、ノートパソコンやモニタなどの薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）装置、特殊効果用のカメラフィルタ、立体映画用のメガネ、視認性の高いＯＬＥＤなどに使用される光学フィルムである。例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）モジュールのバックライトから放出される光の強度は全ての方向に均一であるが、偏光フィルムは、放出される光の中で偏光軸と同じ方向に振動する光のみを透過し、その他は吸収または反射して、特定の方向の偏光を生成する。偏光された光がＬＣＤ液晶を通過すると、液晶の配列方向が電気的に画素（ピクセル）ごとに調整されるため、画素の輝度が変化する。近年、ＯＬＥＤなどでは、偏光フィルム４０は、偏光波の区別に加えて、光の性質を変化させる用途に拡大されている。
一方、偏光フィルム４０は、それ自体でウィンドウの飛散防止の役割を果たすことができる。もちろん、ウィンドウの底面に飛散防止用のフィルムを設けてもよいが、偏光フィルム４０を設ける場合には、ウィンドウ７０の底面に飛散防止用のフィルムを設けなくてもよい。偏光フィルム４０は、タッチスクリーン２０またはタッチスクリーンカバー層とウィンドウ７０との間に配置される。
着脱層６０としては、透明な材質であればいずれも使用可能であるが、アクリル系重合体、シリコーン系重合体またはウレタン系重合体である熱硬化性樹脂、または紫外線硬化型樹脂に架橋剤が混合された接着剤、またはこれらの混合物、またはこれらの共重合体であってもよい。着脱層６０は、単層であってもよく、層ごとに異なる物質からなる多層であってもよい。多層は、本発明の着脱層が用いられる環境に応じて、各層をなす物質を適宜選択することができる。着脱層６０の厚さは、十分に接着できる程度であれば可能であり、１０μｍ〜２００μｍが適当である。前記厚さは、本発明が属する分野における通常の知識を有する者により繰り返しの実験で得られることは自明である。
着脱層６０の接着力が約０．１ｇｆ／２５ｍｍ〜５００ｇｆ／２５ｍｍである場合、着脱層６０は、自己接着力を有する。前記自己接着力は、着脱層６０を偏光フィルム４０に載せさえすれば、着脱層６０が気泡なく自ら貼り付く性質である。
一方、着脱を容易にするために、偏光フィルム４０上に粘着調整層５０を付加してもよい。粘着調整層５０は、摩擦力を低下させて滑り性（ｓｌｉｐ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）を向上させる。粘着調整層５０は、着脱層６０を偏光フィルム４０に容易に着脱することができる。粘着調整層５０は、フッ素系樹脂やシリコーン系樹脂のコーティング材を用いてもよい。粘着調整層５０は、チタニア（ＴｉＯ２）あるいはシリカ（ＳｉＯ２）をタッチスクリーン２０またはタッチスクリーンカバー層に蒸着させた後、蒸着されたタッチスクリーン２０またはタッチスクリーンカバー層上にフッ素系樹脂またはシリコーン系樹脂をコーティングして形成することができる。このとき、フッ素系樹脂またはシリコーン系樹脂を、イージークリーニングコーティング（ＥＣＣ：Ｅａｓｙ Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｃｏａｔｉｎｇ）法で形成させてもよい。粘着調整層５０を適用すると、着脱層６０を偏光フィルム４０に付着するとき、気泡の発生をより効果的に抑制することができる。また、粘着調整層５０により、消費者は、別のツールを必要とせず自らウィンドウ７０を偏光フィルム４０に容易に着脱することができる。
本発明の実施例による接着力は、粘着調整層５０の存在に応じて変化し得る。粘着調整層５０が存在する場合の接着力は、０．１ｇｆ／２５ｍｍ乃至５００ｇｆ／２５ｍｍまで着脱が可能であるが、粘着調整層５０が存在しない場合の接着力は、０．１ｇｆ／２５ｍｍ〜２００ｇｆ／２５ｍｍが必要である。同じ材質及び厚さの着脱層６０があるとき、粘着調整層５０が存在すると、ウィンドウを偏光フィルム４０に気泡なく付着しやすい。また、粘着調整層５０の影響によりウィンドウ７０の分離が比較的容易に起こる。
図３は、本発明の実施例による着脱第２ディスプレイ装置２００を示す図である。第２ディスプレイ装置２００は、接着層３０、粘着調整層５０及び着脱層６０の配置が変更されていることを除いては、第１ディスプレイ装置１００と同様である。したがって、同じ符号の詳細な説明は省略する。
図３に示すように、第２ディスプレイ装置２００は、ＬＣＤ／ＯＬＥＤ／マイクロＬＥＤなどのディスプレイ１０、タッチスクリーン２０、着脱層６０、粘着調整層５０、偏光フィルム４０、接着層３０及びウィンドウ７０が順次積層されてなる。このとき、タッチスクリーン２０には、ガラスなどの材質からなるタッチスクリーンカバー層が付着されてもよい。ディスプレイ１０、タッチスクリーン２０、タッチスクリーンカバー層、着脱層６０、粘着調整層５０、偏光フィルム４０、接着層３０及びウィンドウ７０については、第１ディスプレイ装置１００について説明したものと同様である。第２ディスプレイ装置２００に粘着調整層５０を適用すると、偏光フィルム４０をタッチスクリーン２０またはタッチスクリーンカバー層に付着するとき、気泡の発生をより効果的に抑制することができる。また、粘着調整層５０により、消費者は、別のツールを必要とせず自ら偏光フィルム４０が付着されたウィンドウ７０をタッチスクリーン２０に容易に着脱することができる。
一方、第２ディスプレイ装置２００では、粘着調整層５０が偏光フィルム４０に配置されることを例として挙げたが、場合によっては、粘着調整層５０がタッチスクリーン２０またはタッチスクリーンカバー層に配置されてもよい。この場合、着脱層６０は、偏光フィルム４０に形成される。
図４は、本発明の実施例による着脱第３ディスプレイ装置３００を示す図である。第３ディスプレイ装置３００は、偏光フィルム４０の両側にそれぞれ粘着調整層５０及び着脱層６０が配置されたことを除いては、第１ディスプレイ装置１００と同様である。したがって、同じ符号の詳細な説明は省略する。
図４に示すように、第３ディスプレイ装置３００は、ＬＣＤ／ＯＬＥＤ／マイクロＬＥＤなどのディスプレイ１０、タッチスクリーン２０、着脱層６０、粘着調整層５０、偏光フィルム４０、粘着調整層５０、着脱層６０及びウィンドウ７０が順次積層されてなる。このとき、タッチスクリーン２０には、ガラスなどの材質からなるタッチスクリーンカバー層が付着されてもよい。ディスプレイ１０、タッチスクリーン２０、タッチスクリーンカバー層、着脱層６０、粘着調整層５０、偏光フィルム４０及びウィンドウ７０については、第１ディスプレイ装置１００について説明したものと同様である。第３ディスプレイ装置３００に粘着調整層５０を適用すると、着脱層６０をタッチスクリーン２０またはタッチスクリーンカバー層に付着するか、または偏光フィルム４０に付着するとき、気泡の発生をより効果的に抑制することができる。また、粘着調整層５０により、消費者は、別のツールを必要とせず自らウィンドウ７０及び偏光フィルム４０が付着されたウィンドウ７０を容易に着脱することができる。
一方、第３ディスプレイ装置２００では、粘着調整層５０が偏光フィルム４０に配置されることを例として挙げたが、場合によっては、粘着調整層５０がタッチスクリーン２０またはタッチスクリーンカバー層に配置されてもよい。この場合、着脱層６０は、偏光フィルム４０に形成される。
本発明の実施例をフレキシブルディスプレイ装置に適用すると、低い粘着力を誘導する粘着調整層５０が非常に重要である。すなわち、低粘着力で着脱層６０が押される現象が発生し、粘着調整層５０の滑り現象が起こる。これにより、フレキシブルディスプレイ装置を交換するか折り曲げるとき、着脱層６０の柔軟性により接着力の信頼性が向上する。本発明の好ましい実施例では、断面粘着−断面接着の偏光フィルム４０での粘着力２００ｇｆ／２５ｍｍ以下の着脱層６０と粘着調整層５０を用いた着脱可能なディスプレイ装置、ディスプレイ装置のモジュールに適用されてもよい。
一方、本発明の実施例による粘着調整層５０は、粘着力を様々な方法で調整することができる。以下では、粘着調整層５０の粘着力を調整する例について説明する。図５は、粘着調整パターンの使用例を示す図であり、図６〜図８は、微細凹凸パターンの使用例を示す図である。これにより、前記粘着調整パターン及び前記微細凹凸パターンは、粘着調整層５０の一例であるといえる。また、前記粘着調整パターン及び前記微細凹凸パターンは、偏光フィルム４０に形成されるものとして説明するが、前記パターンは、タッチスクリーン２０またはタッチスクリーンカバー層に形成されてもよい。
図５は、本発明の実施例によるディスプレイ装置に適用される粘着調整パターン５１の例を示す平面図である。ここでは、粘着調整パターン５１の少数の例を挙げたに過ぎないが、本発明の範囲内で様々に変形することができる。このとき、ディスプレイ装置については、図２〜図４を参照する。
図５に示すように、図中、第１領域ｅは、接触角が小さいため接着力が高い部分であり、第２領域ｆは、接着角が大きいため接着力が低い部分である。このとき、第２領域ｆが占める面積は、第１領域ｅ及び第２領域ｆの全体面積の５〜９５％であってもよい。第１領域ｅの接触角は約３０度以下であり、接着力が比較的高い。すなわち、着脱層６０と偏光フィルム４０との接合部において、着脱層６０の接着力をそのまま維持するか、前記接着力を強化する。
第１領域ｅは、偏光フィルム４０をそのまま露出させてもよく、または接触角を小さくするためにコーティングされてもよい。偏光フィルム４０が露出されると、接着力をそのまま維持した状態で、着脱層が偏光フィルム４０に付着される。特に、本発明のディスプレイ装置１００、２００、３００が曲面を形成する場合、ほとんどの屈曲は、このようなメカニズムによりスプリングバック現象を克服し、着脱層を偏光フィルム４０に着脱可能である。万が一、ディスプレイ装置１００、２００、３００の屈曲が激しい場合や、形状が複雑な場合、偏光フィルム４０に着脱層を付着させにくいことがある。この困難を克服するために、接触角を人為的に小さくするためのコーティングを施してもよいし、または後述する微細凹凸を設けてもよい。前記接触角を小さくするコーティングの方法としては、本発明の範囲内で様々な方法を適用することができ、例えば、有機ケイ素化合物をコーティングして接触角を小さくして接着力を高めることができる。
第２領域ｆは、指紋防止、汚染防止、滑り性を付与し、チタニア（ＴｉＯ２）あるいはシリカ（ＳｉＯ２）を偏光フィルム４０に蒸着させた後、蒸着された偏光フィルム４０上にフッ素系樹脂またはシリコーン系樹脂をコーティングして形成することができる。このとき、フッ素系樹脂またはシリコーン系樹脂を、ＥＣＣ（Ｅａｓｙ Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｃｏａｔｉｎｇ）法で形成させてもよい。第２領域ｆの接触角は約１００度以上であり、粘着力は比較的低い。すなわち、着脱層６０と偏光フィルム４０との接着力を弱化させる。第２領域ｆを適用すると、着脱層６０を偏光フィルム４０に付着するとき、気泡の発生をより効果的に抑制することができる。また、第２領域ｆにより、消費者は、別のツールを必要とせず自らウィンドウ７０などを偏光フィルム４０に容易に着脱することができる。
粘着調整パターン５１の一例として、硬化可能な第１領域ｅ及び第２領域ｆが帯（ｓｔｒｉｐｅ）状に配置される（ａ）。このとき、第１領域ｅは、偏光フィルム４０の縁部に位置することが好ましい。例えば、第１領域ｅは、主にベゼル領域に配置されていてもよい。このように、粘着調整パターン５１を構成する第１領域ｅ及び第２領域ｆのそれぞれの幅を適宜調整することができる。図中の前記帯の形状は、所定の厚さを有する長方形状でるが、場合によっては、波打ち状などに変形してもよい。
粘着調整パターン５１の他の例として、第１領域ｅ及び第２領域ｆが格子状で各格子（セル）内に配置される（ｂ）。このとき、第１領域ｅは、偏光フィルム４０のコーナー付近に位置することが好ましい。例えば、第１領域ｅは、主にベゼル領域に配置されていてもよい。このように、粘着調整パターン５１を構成する第１領域ｅ及び第２領域ｆのそれぞれの面積を適宜調整することができる。図中の前記格子の形状は、所定の面積を有する長方形状であるが、場合によっては、円形状、楕円形状、波打ち状などの形状を含んでもよい。
粘着調整パターン５１のまた他の例として、柵状に閉鎖された第１領域ｅ及び第２領域ｆが配置されている（ｃ）。このとき、第１領域ｅは、偏光フィルム４０のコーナー及び縁部に位置することが好ましい。例えば、第１領域ｅは、主にベゼル領域に配置されていてもよい。このように、粘着調整パターン５１を構成する第１領域ｅ及び第２領域ｆのそれぞれの面積を適宜調整することができる。図中の前記柵の形状は、所定の厚さを有する長方形状であるが、場合によっては、波打ち状などに変形してもよい。
粘着調整パターン５１のまた他の例として、第１領域ｅ及び第２領域ｆのうちのいずれか一方が、閉鎖された柵の一部を貫通している（ｄ）。このとき、第１領域ｅは、偏光フィルム４０のコーナーの付近に位置することが好ましい。例えば、第１領域ｅは、主にベゼル領域に配置されていてもよい。このように、粘着調整パターン５１を構成する第１領域ｅ及び第２領域ｆのそれぞれの面積を適宜調整することができる。図中の前記柵の形状は、所定の厚さを有する長方形状であるが、場合によっては、波打ち状などに変形してもよい。
本発明の実施例による粘着調整パターン５１は、着脱接着力を自在に調整することを可能にする。接着力の異なる第１領域ｅ及び第２領域ｆの面積を調整すると、粘着調整パターン１８の接着力は変化する。また、粘着調整パターン５１の第１領域ｅと第２領域ｆとの接着力が異なるため、気泡が除去される可能性が高くなる。
図６は、本発明の実施例によるディスプレイ装置に適用される微細凹凸パターン５２の例を示す平面図である。微細凹凸パターン５２は、粘着調整層５０の粘着力を調整する役割をする。ここでは、微細凹凸パターン５２の少数の例を挙げたに過ぎないが、本発明の範囲内で様々に変形することができる。このとき、ディスプレイ装置については、図２〜図４を参照する。このとき、ｇは微細凹凸のない平坦部であり、ｈは微細凹凸のある凹凸部であってもよい。着脱層６０の粘着剤が微細凹凸の間の空間に浸透するため、凹凸部ｈは、着脱層６０との結合力が平坦部ｇよりも強い。すなわち、凹凸部ｈは、着脱層６０と組み合わせることでアンカー（ａｎｋｅｒ）効果を有する。
図６（ａ）に示すように、微細凹凸パターン５２には、平坦部ｇ及び硬化可能な凹凸部ｈが帯（ｓｔｒｉｐｇ）状に配置されている（ａ）。このとき、平坦部ｇが占める割合は、平坦部ｇ及び凹凸部ｈの全体面積の５〜９５％であってもよい。本発明の微細凹凸パターン５２が適用される偏光フィルム４０の形状によって、平坦部ｇ及び凹凸部ｈの配列順序が異なる場合がある。例えば、ベゼル領域が比較的広い場合には、主にベゼル領域に凹凸部ｈを配置してもよい。このように、微細凹凸パターン５２を構成する平坦部ｇ及び凹凸部ｈのそれぞれの幅を適宜調整することができる。図中の前記帯の形状は、所定の厚さを有する長方形状であるが、場合によっては、波打ち状などに変形してもよい、
図６（ｂ）に示すように、微細凹凸パターン５２が格子状に形成されており、各格子（セル）内には、平坦部ｇまたは凹凸部ｈが配置されている（ｂ）。本発明の微細凹凸パターン５２が適用される偏光フィルム４０の形状によって、平坦部ｇ及び凹凸部ｈの配列順序が異なる場合がある。例えば、ベゼル領域が広い場合、主にベゼル領域に凹凸部ｈを配置してもよい。このように、微細凹凸パターン５２を構成する平坦部ｇ及び凹凸部ｈのそれぞれの面積を適宜調整することができる。図中の前記格子の形状は、所定の厚さを有する長方形状であるが、場合によっては、円形状、楕円形状などの形状を含んでもよい。
図６（ｃ）に示すように、微細凹凸パターン５２には、柵状に閉鎖された平坦部ｇ及び凹凸部ｈが配置されている（ｃ）。本発明の微細凹凸パターン５２が適用される偏光フィルム４０の形状によって、平坦部ｇ及び凹凸部ｈの配列順序が異なる場合がある。例えば、ベゼル領域が広い場合、主にベゼル領域に凹凸部ｈを配置してもよい。このように、微細凹凸パターン５２を構成する平坦部ｇ及び凹凸部ｈのそれぞれの面積を適宜調整することができる。図中の前記柵形状は、所定の厚さを有する長方形状であるが、場合によっては、波打ち状などに変形してもよい。
図６（ｄ）に示すように、微細凹凸パターン５２では、平坦部ｇ及び凹凸部ｈのうちのいずれか一方が、閉鎖された柵の一部を貫通している（ｄ）。本発明の微細凹凸パターン５２が適用される偏光フィルム４０の形状によって、平坦部ｇ及び凹凸部ｈの配列順序が異なる場合がある。例えば、ベゼル領域が広い場合、主にベゼル領域に凹凸部ｈを配置してもよい。このように、微細凹凸パターン５２を構成する平坦部ｇ及び凹凸部ｈのそれぞれの面積を適宜調整することができる。図中の前記柵の形状は、所定の厚さを有する長方形状であるが、場合によっては、波打ち状などに変形してもよい。
着脱層６０を、本発明の実施例による微細凹凸パターン５２を有する粘着調整層５０に付着すると、着脱層６０の粘着剤が微細凹凸の間の空間に浸透して、不透明な画面が透明になる。これにより、微細凹凸を有する微細凹凸パターン５２を用いても、透明状態の画面の明視性（視認性）を維持し続けることができる。微細凹凸パターン５２は、微細凹凸の割合を調整することにより、着脱層６０の着脱に影響を与える接着力を自在に調整することができる。
微細凹凸パターン５２の微細凹凸は、様々な方法で形成される。例えば、シリカ等の半透明性ビーズを紫外線または熱硬化性樹脂などと混合し、粘着調整層５０にコーティングし硬化させて形成することができる。また、紫外線または熱硬化性樹脂などでコーティングされた微細凹凸形状が刻まれたシート（ｓｈｅｅｔ）またはロール金型を圧着し硬化させて形成することができる。紫外線または熱硬化性樹脂などでコーティングされたフィルムまたはシートを転写することにより、微細凹凸のある微細凹凸パターン５２を作製することができる。微細凹凸に合わせた形状の金型を用いて成形することにより、微細凹凸パターン５２を形成することができる。
また、レーザービームを用いて粘着調整層５０の表面に照射することにより、微細凹凸を形成することができる。紫外線または熱硬化インクを使用して粘着調整層５０の表面に印刷することにより、微細凹凸を形成することができる。粘着調整層５０の表面に物理的な衝撃を加えることにより、表面に微細凹凸を形成することができる。微細凹凸パターン５２の場合は、マスキングした後、樹脂などをコーティングするか、露光やエッチングなどにより微細凹凸を形成し、マスクを除去することにより形成することができる。微細凹凸を形成する方法としては、上記の方法以外にも、本発明の範囲内で他の方法を適用することができる。
本発明のディスプレイ装置１００の偏光フィルム４０は、別途に製造され、離型フィルムによって保護されている。偏光フィルム４０の着脱層６０を微細凹凸パターン５２に付着するためには、前記離型フィルムを除去する。離型フィルムが除去されると、着脱層６０が露出される。このとき、微細凹凸が形成された微細凹凸パターン５２は、それ自体で指紋防止、汚染防止及び反射防止などの効果があり、画面の明視性（視認性）を損なうことなく、微細凹凸により着脱層６０が安定して着脱できるという効果を得ることができる。
図７は、本発明の実施例によるディスプレイ装置に適用される微細凹凸パターン５２の微細凹凸の例を示す断面図である。ここで、粘着調整層５０は、微細凹凸パターン５２に該当する。
図７に示すように、微細凹凸パターン５２には、様々な形状の微細凹凸が形成されている。ここでは、そのいくつかの例を示す。ここでは、微細凹凸パターン５２の断面が、長方形５２ａ、三角形５２ｂ、円形５２ｃのうちから選ばれたいずれか一つの形状、あるいは、ビーズ（ｂｅａｄ）またはビーズとバインダー５２ｄからなることを例として挙げた。すなわち、微細凹凸５２ａ〜５２ｄの断面は、角張っているか、または、曲率を有するか、あるいは、これらが組み合わされたものであってもよい。微細凹凸パターン５２に微細凹凸５２ａ〜５２ｄを形成すると、微細凹凸パターン５２が半透明となり、光透過率が低下する。透過率が低下した微細凹凸５２ａ〜５２ｄを含む微細凹凸パターン５２は、透過率が低く、微細凹凸５２ａ〜５２ｄのない透明部分とは区別される。
微細凹凸５２ａ〜５２ｄは、指紋防止、汚染防止、反射防止などの様々な効果を発現させる。微細凹凸５２ａ〜５２ｄがあれば、指紋や汚れがついた部分が不連続になり、指紋の形成、汚染物質の付着を防止することができる。具体的には、微細凹凸５２ａ〜５２ｄの凸部には指紋や汚れが付着する可能性があるが、凹部には付着しない。したがって、微細凹凸５２ａ〜５２ｄは、指紋防止、汚れ防止の効果がある。また、微細凹凸５２ａ〜５２ｄは、乱反射を誘導する。前記乱反射により、外光がディスプレイ装置１００、２００、３００の画面部で反射しないように遮断する。前記乱反射は、外光がディスプレイ装置１００、２００、３００の画面部から反射されないように遮断する。さらに、微細凹凸５２ａ〜５２ｄには凹部が存在しているため、気泡の排出が容易である。すなわち、微細凹凸５２ａ〜５２ｄは、着脱層６０が微細凹凸パターン５２に安定して着脱されるようにする。
着脱層６０を、本発明の実施例による微細凹凸５２ａ〜５２ｄを有する微細凹凸パターン５２に付着すると、着脱層６０の粘着剤が微細凹凸５２ａ〜５２ｄの間の空間に浸透して、半透明の画面が透明に変化する。これにより、微細凹凸５２ａ〜５２ｄを有する微調整パターン５２を用いても、透明状態の画面の明視性（視認性）を維持続けることができる。
図８は、本発明の実施例によるディスプレイ装置に適用される微細凹凸パターン５２のパターン例を示す斜視図である。このとき、微細凹凸については、図７を参照する。
図８に示すように、微細凹凸パターン５２は、ライン状（ａ）５２ｅ、格子状（ｂ）５２ｆ、島状（ｃ）５２ｇなどの配列が可能である。このとき、微細凹凸パターン５２の配列においては、断面が長方形５２ａである場合を例に挙げたが、三角形５２ｂ、円形５２ｃのうちから選ばれたいずれか一つの形状、あるいは、ビーズ（ｂｅａｄ）またはビーズとバインダー５２ｄからなることも可能である。すなわち、微細凹凸５２ａ〜５２ｄの断面は、角張っているか、または、曲率を有するか、あるいは、これらが組み合わされたものである。また、微細凹凸パターン５２の配列は、一定間隔で規則的に配列されていてもよいが、一定間隔ではなく不規則に配列されていてもよい。
一方、本発明の実施例では、粘着調整パターン５１と微細凹凸パターン５２とを組み合わせてもよい。例えば、前述の粘着調整パターン５１で提示した概念を、微細凹凸パターン５２の平坦部ｇにそのまま適用してもよい。微細凹凸パターン５２の平坦部ｇは、粘着調整パターン５１を採用してもよい。
また、本発明の実施例による着脱層６０は、表面改質シートを適用してもよく、粘着剤がコーティングされていない着脱シートを適用してもよい。したがって、前記表面改質シート及び着脱シートは、着脱層６０の例であってもよい。
前記表面改質シートは、透明な高分子フィルムの表面にプラズマ処理、コロナ処理、またはこれらの連続処理することにより、表面の接着力が０．１ｇｆ／２５ｍｍ〜５００ｇｆ／２５ｍｍに変化したものである。ここで、前記連続処理は、コロナ処理後のプラズマ処理の順に行うことが好ましい。このとき、高分子フィルムは、例えば、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＥＳ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ、ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）及びＣＯＣ（ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）のうちのいずれ一つ以上を含んでもよい。
前記プラズマ処理の場合、大気圧プラズマ、減圧プラズマ、コロナプラズマなどのプラズマ法が用いられる。すなわち、高分子フィルムの粘着力を向上させるために、表面を化学的に洗浄するだけでなく、表面を活性化しながら化学的反応と物理的反応により表面の有機物を除去する。プラズマ処理を経た高分子フィルムは、イオンや電子の高エネルギーを利用して、表面から数μｍ以内の領域での化学的結合を変化させる。また、表面の所定の厚さを削り出して接触角を大きくする。高分子フィルムの表面が他の材料とよく反応できるように化学的や物理的に活性化される。このようにプラズマ処理された前記表面改質シートは、微細な異物の除去のような表面洗浄、表面粗さの変更、極性官能基の形成などの表面改質が行われる。
前記コロナ処理の場合、コロナ放電技術を利用して、処理されるべき高分子フィルムの表面の接着力を向上させる。コロナを使用して前記高分子フィルムを処理すると、コロナ内の荷電粒子がフィルム表面に衝突するため、フィルムの表面が酸化される。したがって、表面酸化により生成された極性基、例えばＣ＝Ｏ、ＣＯＨ、ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、−ＣＯ−等によりフィルムの表面エネルギーが増大し、導電性高分子物質との親和性が向上するため、フィルムの接着性が向上する。また、コロナ処理により、上記の化学極性基に加え、ポリマー分子間に架橋構造が形成されるため、密着性の向上を図ることができる。一般に、コロナ表面処理は、コロナ放電が発生する両電極間に高分子フィルムを配置し、両電極に所定の電力を供給してコロナ放電を発生させることにより、表面における接着力が０．１ｇｆ／２５ｍｍ〜５００ｇｆ／２５ｍｍである前記表面改質シートを製造する。
前記着脱シートは、コーティングではなくシート状でウィンドウ７０に付着される粘着シートである。前記着脱シートは、アクリル系重合体、シリコーン系重合体またはウレタン系重合体である熱硬化性樹脂、または紫外線硬化型樹脂に架橋剤が混合された接着剤、またはこれらの混合物、またはこれらの共重合体のうちから選ばれたいずれか一つからなるシートであってもよい。例えば、（ａ）炭素数１〜１２の炭化水素基を有する（メタ）アクリル酸エステル系単量体、（ｂ）ヒドロキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル系単量体、（ｃ）アミド基を有する単量体、および（ｄ）ビニルエステル系単量体を含む単量体成分を共重合し、樹脂酸価が０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下で、誘電率が３〜６であるアクリル系高分子化合物がある。また、シリコーンゲルであることを特徴とする光透過性減圧粘着シート、架橋シリコーン系（ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｔｙｐｅ）粘着シートがある。
また、前記着脱シートは、アルコキシアルキルアクリレートを主な単量体とする酸成分を含まない特定の分子量のアクリル系重合体と架橋剤とを含む粘着剤組成物からなるシート；固形分比で、（メタ）アクリル系樹脂６５〜８５質量％と、ポリオキシアルキレンポリオール１０〜３０質量％と、ポリイソシアネート１．０〜５．０質量％と、スズ系触媒０．００５〜０．１質量％とを含み、酸価０〜５ｍｇＫＯＨ／ｇ、（メタ）アクリル系樹脂の重量平均分子量１０万〜６０万、（Ｂ）ポリオキシアルキレンポリオールの数平均分子量５００〜１５００である透明粘着シート；などがある。
ヒドロゲルタイプのシートが可能である。例えば、シロキサンプレポリマーと親水性モノマーとの共重合体を主成分とするヒドロゲルが好ましい。前記ヒドロゲルは、光学的に透明で均質である。もちろん、前記ヒドロゲルに接着力を付与するために、所定のエラストマーなどの物質を混合することができる。前記エラストマーは、常温ではゴムの特性を持っているが、高温では徐々に可塑化することでプラスチックの特性を示す。熱可塑性エラストマーは、架橋結合のない弾性ゴムの形で存在する。特にオレフィン系熱可塑性エラストマーは、ポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂とオレフィン系ゴム（例えば、ＥＤＰＭ、エチレンプロピレンジエンモノマー）を主成分として結合させた物質である。
本発明の実施例による着脱シートは０．１ｇｆ／２５ｍｍ〜５００ｇｆ／２５ｍｍの接着力を有するシートタイプであるため、コーティングする工程に比べて簡単に偏光フィルム４０に着脱することができる。すなわち、前記着脱シートを偏光フィルム４０の大きさに合わせて付着すればよい。前記着脱シートのそれぞれの厚さは、着脱が十分に行われる程度であればよいが、好ましくは１０μｍ〜２００μｍである。前記厚さが、本発明に属する分野で通常の知識を有する者が繰り返し実験により得られることは明らかである。
以上、本発明を好適な実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で当分野で通常の知識を有する者によって様々な変形が可能である。
１０ ディスプレイ
２０ タッチスクリーン
３０ 接着層
４０ 偏光フィルム
５０ 粘着調整層
５１ 粘着調整パターン
５２ 微細凹凸パターン
６０ 着脱層
７０ ウィンドウ
２０ タッチスクリーン
３０ 接着層
４０ 偏光フィルム
５０ 粘着調整層
５１ 粘着調整パターン
５２ 微細凹凸パターン
６０ 着脱層
７０ ウィンドウ
Claims (12)
- タッチスクリーン、偏光フィルム及びウィンドウを含むディスプレイ装置において、
前記偏光フィルム、前記タッチスクリーン、及び前記タッチスクリーンに付着されたタッチスクリーンカバー層のうちのいずれか一つに存在し、前記偏光フィルムの少なくとも一側に存在する粘着調整層を含み、
前記粘着調整層は、接着力が０．１ｇｆ／２５ｍｍ〜５００ｇｆ／２５ｍｍである着脱層の接着力を調整することを特徴とする、偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置。 - 前記粘着調整層は、粘着調整パターン、微細凹凸パターン、及びこれが組み合わされたパターンのうちのいずれか一つであることを特徴とする、請求項１に記載の偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置。
- 前記粘着調整パターンは、接着角が小さい第１領域と接着角が大きい第２領域とに区分され、前記第１領域は、小さい接着角を有するようにコーティングするか、または、前記偏光フィルム、前記タッチスクリーン、及び前記タッチスクリーンに付着された前記タッチスクリーンカバー層のうちのいずれか一つをそのまま露出させることを特徴とする、請求項２に記載の偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置。
- 前記粘着調整パターンは、接着角が小さい第１領域と接着角が大きい第２領域とに区分され、前記第２領域は、フッ素系樹脂またはシリコーン系樹脂を含むか、または、チタニア（ＴｉＯ２）あるいはシリカ（ＳｉＯ２）からなる蒸着層上のフッ素系樹脂またはシリコーン系樹脂を含むことを特徴とする、請求項２に記載の偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置。
- 前記粘着調整パターンは、ライン状、格子状、島状、またはこれらが組み合わされた形状に配列されたことを特徴とする、請求項２に記載の偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置。
- 前記微細凹凸パターンは、断面が角張っているか、または、曲率を有するか、あるいは、これらが組み合わされた微細凹凸を含むことを特徴とする、請求項２に記載の偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置。
- 前記微細凹凸パターンは、ライン状、格子状、島状、またはこれらが組み合わされた形状に配列されたことを特徴とする、請求項２に記載の偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置。
- 前記微細凹凸パターンは、前記微細凹凸のない平坦部と、前記微細凹凸のある凹凸部とに区分されることを特徴とする、請求項６に記載の偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置。
- 前記微細凹凸パターンは、曲面縁部または屈曲部に凹凸部が対応することを特徴とする、請求項２に記載の偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置。
- 前記着脱層は、表面改質シート及び着脱シートのうちのいずれか一方であることを特徴とする、請求項１に記載の偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置。
- 前記表面改質シートは、透明な高分子フィルムの表面にコロナ処理、プラズマ処理、またはそれらの連続処理により製造されることを特徴とする、請求項１０に記載の偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置。
- 前記着脱シートは、シート状であり、粘着性を有することを特徴とする、請求項１０に記載の偏光フィルムを含む着脱ディスプレイ装置。
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