JPWO2019216172A1 - 折りたたみ型ディスプレイ及び携帯端末機器 - Google Patents
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Abstract
Description
1. 表面の少なくとも一部にハードコートフィルムが配されてなる折りたたみ型ディスプレイであって、前記ハードコートフィルムは極限粘度が0.65〜1.0dl/gのポリエステルフィルムを基材フィルムとし、前記基材フィルムの少なくとも折りたたみ型ディスプレイの表面側に、厚みが0.5〜3.0μmのポリイミド系樹脂の硬化層、及びハードコート層を順に有する折りたたみ型ディスプレイ。
2. 基材フィルムであるポリエステルフィルムの厚みが10〜75μmである上記第1に記載の折りたたみ型ディスプレイ。
3. ハードコート層の厚みが1〜40μmである上記第1又は第2に記載の折りたたみ型ディスプレイ。
4. 折りたたみ型ディスプレイの折りたたみ部分を介して連続した単一のハードコートフィルムが配されている上記第1〜第3のいずれかに記載の折りたたみ型ディスプレイ。5. ポリエステルフィルムが、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムである上記第1〜第4のいずれかに記載の折りたたみ型ディスプレイ。
6. JIS K5600-5-4:1999に準拠して750g荷重で測定したハードコート層の鉛筆硬度が
2H以上である上記第1〜第5のいずれかに記載の折りたたみ型ディスプレイ。
7. 折りたたんだ際の屈曲半径が5mm以下である上記第1〜第6のいずれかに記載の折りたたみ型ディスプレイ。
8. 上記第1〜第7のいずれかに記載の折りたたみ型ディスプレイを有する携帯端末機器。
本発明で言うディスプレイとは、表示装置を全般に指すものであり、ディスプレイの種類としては、LCD、有機ELディスプレイ、無機ELディスプレイ、LED、FEDなどあるが、折曲げ可能な構造であるLCDや、有機EL、無機ELが好ましい。特に層構成を少なくすることができる有機EL、無機ELが特に好ましく、色域の広い有機ELがさらに好ましい。
折りたたみ型ディスプレイは、連続した1枚のディスプレイが、携帯時は2つ折り又は3つ折り以上にすることでサイズを半減又は更に低減させ、携帯性を向上させた構造となっていることが好ましい。また同時に薄型、軽量化されているものが望ましい。そのため、折りたたみ型ディスプレイの屈曲半径は5mm以下が好ましく、3mm以下がさらに好ましい。屈曲半径が5mm以下であれば、折りたたんだ状態での薄型化が可能となる。屈曲半径は小さいほど良いと言えるが、0.1mm以上で構わず、0.5mm以上であっても構わない。1mm以上であっても、折りたたみ構造を有しない従来のディスプレイに対比して実用性は十分良好である。折りたたんだ際の屈曲半径とは、図1の模式図の符号11の箇所を測定するもので、折りたたんだ際の折りたたみ部分の内側の半径を意味している。
有機ELディスプレイの一般的な構成は、電極/電子輸送層/発光層/ホール輸送層/透明電極からなる有機EL層、画質を向上させるための位相差板、偏光板からなる。
タッチパネルを有する携帯端末機器に例えば有機ELディスプレイを用いた場合、有機ELディスプレイの上部、もしくは有機EL層/位相差板間にタッチパネルモジュールを配置する。この際、上部から衝撃が加わると、有機EL、タッチパネルの回路が断線するおそれがあるため、表面を保護するフィルムが配されていることが好ましい。折りたたみ型ディスプレイの表面の少なくとも一部は、その表面を保護するフィルムとしてハードコートフィルムが配されていることが好ましく、これは主に折りたたみ型ディスプレイの画像表示部分の表面を含んでいることが好ましい。ハードコート層は、ディスプレイの外表面側に位置していることが好ましい。
折りたたみ型ディスプレイの表面に位置させてディスプレイを保護するポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルム/ハードコート層の層間にポリイミド系樹脂の硬化層を有していることが好ましい。ポリイミド系樹脂は、ポリイミド樹脂やポリアミドイミド樹脂を含み、反応性官能基を有している樹脂が好ましい。反応性官能基を有していることで、架橋構造を形成し塗膜の弾性率が向上し、鉛筆硬度を向上させる効果を奏するため好ましい。
ポリイミド系樹脂を硬化させるために架橋剤を併用することも好ましい。架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、キレート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤など特に限定なく使用できる。
また、ハードコート層との密着性を向上させるための密着向上材料や、耐光性を向上させるための紫外線吸収剤などの添加剤の他、フィラーなども添加することができる。
ポリイミド系樹脂の硬化層の膜厚としては、0.5〜3μmが好ましい。厚みが0.5μm以上であれば、鉛筆硬度を向上させる効果が顕著になり好ましい。また厚みが3μm以下であると、耐屈曲性を低下させることなく、鉛筆硬度を向上効果が顕著であるので好ましい。
ポリイミド系樹脂の硬化層の塗布方法としては、マイヤーバー、グラビアコート、ダイコーター、ナイフコーターなど特に限定なく使用でき、粘度、膜厚に応じて適宜選択できる。
ポリアミドイミド層の硬化方法としては、紫外線、電子線などのエネルギー線や、熱による硬化方法など、架橋剤に適合した方法で使用できる。熱による硬化の場合、150℃以下が好ましく、130℃以下が特に好ましい。
折りたたみ型ディスプレイの表面に位置させてディスプレイを保護するポリエステルフィルムは、その表面にハードコート層を有していることが好ましい。ハードコート層を形成する樹脂としては、(メタ)アクリレート系、シロキサン系、無機ハイブリッド系、ウレタン(メタ)アクリレート系、ポリエステル(メタ)アクリレート系、エポキシ系など特に限定なく使用できる。また、2種類以上の材料を混合して用いることもできるし、無機フィラーや有機フィラーなどの粒子を添加することもできる。
ハードコート層の膜厚としては、1〜40μmが好ましい。厚みが1μm以上であると、良好な鉛筆硬度が得られて好ましい。また厚みが40μm以下であると、ハードコートの硬化収縮によるカールを抑制し、フィルムのハンドリング性を向上させることができる。
ハードコート層の塗布方法としては、マイヤーバー、グラビアコート、ダイコーター、ナイフコーターなど特に限定なく使用でき、粘度、膜厚に応じて適宜選択できる。
ハードコート層の硬化方法としては、紫外線、電子線などのエネルギー線や、熱による硬化方法など使用できるが、フィルムへのダメージを軽減させるため、紫外線や電子線などが好ましい。
ハードコートフィルムのハードコート層の鉛筆硬度としては、2H以上が好ましく、3H以上が更に好ましい。2H以上の鉛筆硬度があれば、容易に傷がつくことはなく、視認性を低下させない。一般にハードコート層の鉛筆硬度は高い方が好ましいが10H以下で構わず、8H以下でも構わず、6H以下でも実用上は問題なく使用できる。
本発明におけるハードコート層は、上述のような表面の鉛筆硬度を高めてディスプレイの保護をする目的に使用できるものであれば、他の機能が付加されたものであってもよい。例えば、上記のような一定の鉛筆硬度を有する防眩層、防眩性反射防止層、反射防止層、低反射層および帯電防止層などの機能性が付加されたハードコート層も本発明おいては好ましく適用される。
フィルムまたはポリエステル樹脂を粉砕して乾燥した後、フェノール/テトラクロロエタン=60/40(質量比)の混合溶媒に溶解した。この溶液に遠心分離処理を施して無機粒子を取り除いた後に、ウベローデ粘度計を用いて、30℃で0.4(g/dl)の濃度の溶液の流下時間及び溶媒のみの流下時間を測定し、それらの時間比率から、Hugginsの式を用い、Hugginsの定数が0.38であると仮定して極限粘度を算出した。積層フィルムの場合は、積層厚みに応じて、フィルムの該当するポリエステル層を削り取ることで、各層単体の極限粘度を評価した。
幅方向50mm×流れ方向100mmの大きさのサンプルを用意する。無負荷U字伸縮試験機(ユアサシステム機器社製、DLDMLH−FS)を用いて、屈曲半径3mmを設定し、1回/秒の速度で、5万回屈曲させた。その際、サンプルは長辺側両端部10mmの位置を固定して、屈曲する部位は50mm×80mmとした。屈曲処理終了後、サンプルの屈曲内側を下にして平面に置き、目視検査を行った。以下の各実施例、比較例においてはハードコートフィルムの耐屈曲性を評価した。ハードコート層が屈曲の外側に向くように屈曲させて評価した。
◎ :サンプルの変形を確認できない。
○ :サンプルの変形があるが、水平に置いた際、浮き上がり最大高さが5mm未満。
× :サンプルに折跡があるか、水平に置いた際、浮き上がり最大高さが5mm以上。
JIS K 5600−5−4:1999に準拠し、荷重750g、速度0.5mm/sでハードコートフィルムのハードコート層を測定した。
ヘイズメーター(日本電色工業社製、NDH5000)を用いてハードコートフィルムを測定
した。
フィルムの任意の3箇所より5cm角サンプル3枚を切り取った。電気マイクロメータ(ファインリューフ社製、ミリトロン1245D)を用い、一枚あたり各5点(計15点)測定し、平均値をポリエステルフィルムの厚みとした。
ハードコートフィルムの任意の3ヶ所より切片を切り出した。切片1枚当たり1辺の端面表面をミクロトームにて均質にした。この端面をデジタルマイクロスコープRH−2000((株)ハイロックス製)にて600倍に拡大して観察し、1端面あたり各5点(計15点)のポリイミド系樹脂の硬化層の厚み、及びハードコート層の厚みを測定し、各々の平均値を算出した。
ポリアミドイミド樹脂溶液(東洋紡社製、バイロマックス(登録商標)HR−15ET、固形分濃度25%)100重量部、架橋剤(三菱ガス化学社製、製品名:テトラッドX、固形分濃度:100重量%)2.5重量部を混合し、トルエン/MEK=1/1の溶媒で希釈して、濃度15%の塗布液1を調製した。
ウレタンアクリレート系ハードコート剤(荒川化学工業社製、ビームセット(登録商標)577、固形分濃度100%)95重量部、光ラジカル重合開始剤(IGM Resi
ns社製、製品名:Omnirad907、固形分濃度:100重量%)5重量部、レベリング剤(ビックケミージャパン社製、BYK307、固形分濃度100%)0.1重量部を混合し、トルエン/MEK=1/1の溶媒で希釈して、濃度40%の塗布液1を調製した。
エステル化反応装置として、攪拌装置、分縮器、原料仕込口および生成物取り出し口を有する3段の完全混合槽よりなる連続エステル化反応装置を用い、TPAを2トン/hrとし、EGをTPA1モルに対して2モルとし、三酸化アンチモンを生成PETに対してSb原子が160ppmとなる量とし、これらのスラリーをエステル化反応装置の第1エステル化反応缶に連続供給し、常圧にて平均滞留時間4時間で、255℃で反応させた。次いで、上記第1エステル化反応缶内の反応生成物を連続的に系外に取り出して第2エステル化反応缶に供給し、第2エステル化反応缶内に第1エステル化反応缶から留去されるEGを生成ポリマー(生成PET)に対し8質量%供給し、さらに、生成PETに対してMg原子が65ppmとなる量の酢酸マグネシウムを含むEG溶液と、生成PETに対してP原子が20ppmのとなる量のTMPAを含むEG溶液を添加し、常圧にて平均滞留時間1.5時間で、260℃で反応させた。次いで、上記第2エステル化反応缶内の反応生成物を連続的に系外に取り出して第3エステル化反応缶に供給し、さらに生成PETに対してP原子が20ppmとなる量のTMPAを含むEG溶液を添加し、常圧にて平均滞留時間0.5時間で、260℃で反応させた。上記第3エステル化反応缶内で生成したエステル化反応生成物を3段の連続重縮合反応装置に連続的に供給して重縮合を行い、さらに、ステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度5μm粒子90%カット)で濾過し、極限粘度0.62dl/gのポリエチレンテレフタレートペレット(a)を得た。
ポリエチレンテレフタレートペレット(a)を、回転型真空重合装置を用い、0.5mmHgの減圧下、220℃で時間を変えて固相重合を行い、極限粘度0.67dl/gのポリエチレンテレフタレートペレット(b)を作成した。
ポリエチレンテレフタレートペレット(a)を、回転型真空重合装置を用い、0.5mmHgの減圧下、220℃で時間を変えて固相重合を行い、極限粘度0.75dl/gのポリエチレンテレフタレートペレット(c)を作成した。
ポリエチレンテレフタレートペレット(a)を、回転型真空重合装置を用い、0.5mmHgの減圧下、220℃で時間を変えて固相重合を行い、極限粘度0.83dl/gのポリエチレンテレフタレートペレット(d)を作成した。
出機にそれぞれ供給し、285℃で融解した。このポリマーを、ステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度10μm粒子95%カット)で濾過し、口金よりシート状にして押し出した後、静電印加キャスト法を用いて表面温度30℃のキャスティングドラムに接触させ冷却固化し、未延伸フィルムを作った。この未延伸フィルムを長手方向に85℃で3.4倍に延伸した。この一軸延伸フィルムをテンターを用いて幅方向に95℃で4.2倍延伸し、220℃にて5秒間熱処理し、表1のNo.1のポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。上記と若干の条件調整を行った他はほぼ同様の工程に、ポリエチレンテレフタレートマスターペレット(b)〜(d)を供給し、表1のNo.2〜5のポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。
ポリエチレンテレフタレートフィルムNo.3の一方の面にマイヤーバーを用いて、ポリイミド系樹脂塗布液1を乾燥後の膜厚が2.0μmになるように塗布し、120℃で1分間乾燥させて、ポリイミド系樹脂の硬化層を得た。次いで、ポリイミド系樹脂の硬化層の上に、マイヤーバーを用いてハードコート塗布液2を乾燥後の膜厚が10μmになるように塗布し、80℃で30秒乾燥後、紫外線を照射し(積算光量200mJ/cm2)、ハードコートフィルムを得た。
実施例1と同様の方法にて、表2中の条件でハードコートフィルムを作成した。
11: 屈曲半径
2 : ハードコートフィルム
21: ポリエステルフィルム
22: ポリイミド系樹脂の硬化層
23: ハードコート層
Claims (8)
- 表面の少なくとも一部にハードコートフィルムが配されてなる折りたたみ型ディスプレイであって、前記ハードコートフィルムは、極限粘度が0.65〜1.0dl/gのポリエステルフィルムを基材フィルムとし、前記基材フィルムの少なくとも折りたたみ型ディスプレイの表面側に厚みが0.5〜3.0μmのポリイミド系樹脂の硬化層、及びハードコート層を順に有する折りたたみ型ディスプレイ。
- 基材フィルムであるポリエステルフィルムの厚みが10〜75μmである請求項1に記載の折りたたみ型ディスプレイ。
- ハードコート層の厚みが1〜40μmである請求項1又は2に記載の折りたたみ型ディスプレイ。
- 折りたたみ型ディスプレイの折りたたみ部分を介して連続した単一のハードコートフィルムが配されている請求項1〜3のいずれかに記載の折りたたみ型ディスプレイ。
- ポリエステルフィルムが、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムである請求項1〜4のいずれかに記載の折りたたみ型ディスプレイ。
- JIS K5600-5-4:1999に準拠して750g荷重で測定したハードコート層の鉛筆硬度が2H
以上である請求項1〜5のいずれかに記載の折りたたみ型ディスプレイ。 - 折りたたんだ際の屈曲半径が5mm以下である請求項1〜6のいずれかに記載の折りたたみ型ディスプレイ。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の折りたたみ型ディスプレイを有する携帯端末機器。
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