KR20050063754A - 투명 적층체, 펜 입력 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법 - Google Patents

투명 적층체, 펜 입력 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법 Download PDF

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Abstract

표면처리필름, 투명강성층 및 투명완화층이 순서대로 적층시켜 투명적층체를 구성하고, 특히 상기 투명완화층을 점착제로 구성한다. 투명상성층의 20℃에서의 동적 저장 탄성율(G')은 2×108 Pa 이상으로, 투명완화층의 20℃에서의 동적 저장 탄성율(G')을 1×107 Pa 이하로 하며, 이 투명적층체를 화상표시 패널로 하는 액정 패널의 시각면 측(펜 입력 측)에 투명완화층을 안쪽으로 하여 직접 부착하여 펜 입력 화상 표시 장치를 제조한다.

Description

투명 적층체, 펜 입력 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법{TRANSPARENT LAMINATE, PEN-INPUT IMAGE DISPLAY DEVICE AND IMAGE DISPLAY METHOD}
본 발명은, 액정 디스플레이 등의 FDP 표시 장치의 전면에 부착되는 펜 입력용 터치 패널에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 터치 패널형 전자 유도 방식 또는 저항막 방식의 펜 입력 화상 표시 장치에 부착되는 투명 적층체, 및 이를 이용한 펜 입력 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법에 관한 것이다.
저항막 방식 또는 전자 유도 방식의 펜 입력 액정 디스플레이 등의 펜 입력 화상 표시 장치는 이미 공지되어 있으며, 특허문헌으로서도 알려져 있다(일본 특허 공개 제2001-243016호 공보 참조).
이러한 종류의 디스플레이로서 알려져 있는 「태블릿 PC(tablet PC)」는 펜 입력에 의한 미끄러운 운동성 및 펜 입력에 의한 액정 화면의 번짐 방지를 위해 도 6에 도시한 바와 같이 반사방지층(또는 비침방지층)을 갖는 하드 코팅처리된 필름(41)을 점착제층(42)을 통해 한 면 또는 양면에 적층시킨 아크릴판 등으로 이루어진 보호판(43)을 액정 패널(44)의 시각면 측(펜 입력 측)에 패널(44)로부터 약 0.5 내지 2㎜의 거리를 둔 공기층(45)을 통해 부착하고 있다.
발명의 요약
그러나, 상기 종래의 펜 입력 화상 표시 장치로서는, 보호판이 형성되어 있기 때문에 휴대성 면에서 요구되는 경량박형화가 어려우며, 공기층의 갭이 있어 시차나 비침 방지처리에 의한 화상의 흐려짐이 발생하고, 또한 보호판이 아크릴판과 같이 딱딱하기 때문에 필기 압이 작아 필기감이 나빠진다.
이에 대해, 보호판을 제공하지 않고, 화상 표시 패널에 단지 반사방지층(또는 비침방지층) 또는 광학층으로서 편광판이나 위상차판을 제공하는 구성에서는, 펜 입력에 의한 화상 자체의 번짐이 발생하여 필기감이 나빠지고 또한 외력의 충격으로 화상 표시 패널이 파손되는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 사정에 비추어, 저항막 방식 또는 전자 유도 방식에 의한 펜 입력 화상 표시 장치에 있어서, 입력 펜의 미끄러운 운동성을 유지하면서 펜 입력에 의한 화상의 번짐을 저감시킬 수 있는 동시에, 양호한 필기감을 갖고 경량박형화 및 외광의 이중 비침 방지 또는 화상의 흐려짐 방지 및 충격에 의한 화상 표시 패널의 균열 방지에도 효과가 있는 패널 부착 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 상기 패널 부착 부재를 이용한 펜 입력 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토한 결과, 저항막 방식 또는 전자 유도 방식에 의한 펜 입력 화상 표시 장치에 있어서, 표면처리층, 투명강성층 및 특정 두께를 갖는 투명완화층을 순서대로 적층한 투명적층체를 이용하고, 이를 상기 투명완화층을 안쪽으로 하여 화상 표시 패널의 시각면 측(펜 입력 측)에 직접 부착하면 입력 펜의 미끄러운 운동성을 유지할 수 있고 또한 펜 입력에 의한 화상 번짐을 저감할 수 있는 동시에 양호한 필기감을 갖고, 경량박형화 및 외광의 이중 비침 방지 또는 화상의 흐려짐 방지 및 충격에 의한 화상 표시 패널의 깨어짐 방지에도 효과가 있는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은 펜 입력 화상 표시 장치용 투명적층체로서, 표면처리층, 투명강성층 및 두께 0.2 내지 2㎜의 투명완화층이 순서대로 적층되어 있는 투명적층체에 관한 것이다.
투명완화층은 점착제로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 투명강성층의 20℃에서의 동적 저장 탄성율(G')은 2×108 Pa 이상인 것이 바람직하고, 투명완화층의 20℃에서의 동적 저장 탄성율은 1×107 Pa 이하인 것이 바람직하다. 또한, 투명강성층의 두께가 0.15 내지 2㎜로 하는 것이 바람직하다. 표면처리층과 투명완화층 사이의 임의 부분에서 소정 간격으로 대향시킨 한 쌍의 투명전도막을 제공하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은, 화상 표시 패널의 시각면 측(펜 입력 측)에 상기 투명적층체를 그 투명완화층을 안쪽으로 하여 직접 부착하고 있는 펜 입력 화상 표시 장치에 관한 것이며, 특히 입력 펜을 표면에 300g 하중으로 접촉시켰을 때 20 내지 100㎛의 깊이까지 가라앉지만, 하중을 제거하면 원래 상태로 돌아가는 탄성 변형성을 갖춘 상기 구성의 펜 입력 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은, 화상 표시 패널의 시각면 측(펜 입력 측)에 상기 투명적층체를 그 투명완화층을 안쪽으로 하여 직접 부착하고 있으며 펜으로 입력하는 펜 입력 화상 표시 방법에 관한 것이며, 특히 입력 펜을 표면에 300g 하중으로 접촉시켰을 때 20 내지 100㎛의 깊이까지 가라앉지만, 하중을 제거하면 원래 상태로 돌아가는 탄성 변형성을 갖춘 상기 구성의 펜 입력 화상 표시 방법을 제공할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은, 표면처리층, 투명강성층 및 투명완화층을 순서대로 적층시킨 투명적층체로서, 이를 화상표시패널의 시각면 측에 적절한 광학 필름 등을 통해 직접 부착하여 구성하므로써 종래의 보호판과 같은 공기층 갭이 없으므로, 시차가 없고 비침 방지의 화상 흐려짐을 없애고, 또한 보호판이 없으므로 경량박막화가 가능하고 구성도 단순하여 비용 저감을 꾀하며, 추가 기능으로서는 펜 입력에 의한 화상 번짐을 저감시킬 수 있고, 또한 필기감을 확보하면서 외부 충격에 의한 화상 표시 패널의 깨어짐 방지를 실현하는 등 여러 효과를 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명의 투명적층체와 이를 이용한 전자 유도 방식의 펜 입력 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 투명적층체와 이를 이용한 전자 유도 방식의 펜 입력 액정표시 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 투명적층체와 이를 이용한 저항막 방식의 펜 입력 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 투명적층체와 이를 이용한 저항막 방식의 펜 입력 액정 표시 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 투명적층체와 이를 이용한 전자 유도 방식의 펜 입력 액정 표시 장치의 추가적인 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 종래의 펜 입력 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시양태를 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명의 투명적층체와 이를 이용한 전자 유도 방식의 펜 입력 화상 표시 장치의 일례를 도시한 것이다.
도면 중, 1은 투명적층체이며, 반사방지층, 비침방지층 또는 하드 코팅처리층 중 하나 이상을 갖는 표면처리필름(10A)이 투명점착제층(10B)을 통해 투명강성층(11)에 적층되며 투명강성층(11) 상에 투명완화층(12)이 적층되고, 이 투명완화층(12)을 안쪽으로 하여 화상 표시 패널로서의 액정 패널(2)의 시각면 측(펜 입력 측)에 광학 필름(3)을 통해 부착되어 있다.
광학필름(3)은, 광학층으로서의 편광판(30)과 위상차(광학보상)판(31)을 투명 점착제층(32)을 통해 적층한 구성으로 이루어지며, 상기 위상차판(31)을 안쪽으로 하여 액정패널(2)의 시각면 측(펜 입력 측)에 투명점착제층(4A)에 의해 부착되어 있다. 또한, 액정패널(2)의 이면측, 즉 시각면 측과 반대면 측에도 상기 광학필름(3)이 역시 위상차판(31)을 안쪽으로 하여 투명점착제층(4B)에 의해 부착되어 있다.
투명적층체(1)에 있어서, 표면처리층으로서의 표면처리필름(10A)은 폴리에스터 필름 등의 투명 필름에 대하여 펜 입력의 미끄러운 운동성에 견딜 수 있는 하드 코팅처리를 실시하는 것이 바람직하고, 특히 표면경도가 2H 이상인 것이 바람직하고, 3H 이상인 것이 더욱 바람직하다. 경도가 2H 미만이면, 펜에 대한 내스크래치성이 부족하다.
또한, 펜 입력에 대한 동적 마찰 계수는 0.02 내지 0.30인 것이 바람직하다. 동적 마찰 계수가 지나치게 작으면 펜이 빠르게 미끄러지고, 반대로 지나치게 크면 미끄럼이 나빠져 펜이 무거워지고 필기감이 떨어진다.
이러한 하드 코팅처리는 종래 공지된 방법으로 실시할 수 있다. 예컨대, 불포화 폴리에스터 수지, 불포화 아크릴 수지, 불포화 폴리우레탄, 폴리아마이드 수지 등의 자외선 또는 전자선 경화성 수지 및 열경화성 수지 등을 이용한 경화피막을 형성하는 방식에 의해 실시할 수 있다.
또한, 표면처리필름(10A)은 외광의 반사 방지를 목적으로 한 반사방지층 또는 비침방지층을 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 반사방지층은 종래 공지의 반사방지처리를 실시함으로써 형성할 수 있다. 이때, 먼지 부착 방지를 위한 대전방지처리, 지문 부착 방지를 위한 오염방지처리, 미끄럼성을 부여하기 위한 적절한 처리를 동시에 실시할 수 있다. 또한, 이 반사방지층과 비침방지층을 동시에 형성할 수도 있다.
비침방지층은 이른바 안티글래어(antiglare)층으로서, 외광이 반사하여 편광판 투과광의 시인이 저해되는 것을 방지하는 등의 목적으로 형성된다. 예컨대, 샌드블라스트(sand blast) 또는 엠보싱 가공 등의 조면화 방식, 투명 미립자의 배합 방식 등으로 필름 표면에 미세한 요철 구조를 부여함으로써 형성할 수 있다.
상기 투명 미립자로는 평균 입경이 0.5 내지 50㎛인 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬, 폴리스티렌 비드 같은 중합체 비드 등의 무기계 또는 유기계 미립자 등이 사용된다. 투명 미립자의 사용량은, 요철 구조를 형성하기 위해 수지 100중량부 당 보통 2 내지 50중량부, 바람직하게는 5 내지 25중량부로 하는 것이 좋다. 편광판 투과광을 확산하여 시각 등을 확대하기 위한 확산층(시각 확대 기능 등)을 겸할 수 있다.
이러한 표면처리필름(10A)을 투명강성층(11) 상에 적층하기 위한 투명점착제층(10B)으로서는 특별히 한정되지 않으며 투명성을 갖는 아크릴계 및 고무계 등의 공지된 점착제가 널리 사용될 수 있다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 표면처리필름(10A)을 사용하는 대신, 투명강성층(11)에 대하여 반사방지층, 비침방지층 또는 하드 코팅처리층 중 하나 이상으로 이루어진 표면처리층(10)을 직접 형성하여 투명점착제층(10B)의 사용을 생략할 수도 있다. 이 경우에도, 표면처리층(10)은 반사방지층(또는 비침방지층)과 하드 코팅처리층을 겸한 구성으로 하는 것이 바람직하다. 도 2에서, 상기 이외의 구성요소는, 도 1과 동일하여 도 1과 동일한 번호를 붙여 그 설명을 생략한다.
투명적층체(1)에 있어서, 투명강성층(11)은 펜 입력으로 인한 강제 응력을 완화시켜, 화상의 번짐을 저감시키기 위한 것이며, 이 때문에 20℃에서의 동적 저장 탄성율(G')이 2×108 Pa 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5×108 Pa 이상일 수 있다. 20℃에서의 동적 저장 탄성율(G')이 2×108 Pa 미만으로 하면, 펜이 깊게 가라앉아 화상의 번짐이 발생하기 쉽다. 또한, 이 투명강성층(11)의 두께는 0.15 내지 2㎜, 바람직하게는 0.2 내지 1㎜일 수 있다.
이러한 투명강성층으로는 투명성이 뛰어나고(투과율 70% 이상) 기계적 강도가 뛰어나며, 또한 내열성이 양호한 플라스틱 필름이 사용된다. 구체적으로는, 폴리에스터 수지, (메트)아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에틸렌 나프탈레이트 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 트라이아세틸셀룰로스, 아튼(Arton) 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에터이미드수지, 폴리아마이드 수지, 폴리설폰, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에터 설폰 등으로 이루어진 필름이 사용된다. 이 필름은 단층 또는 2층 이상의 복합층일 수 있다.
투명성, 내열성 및 기계적 강도 면에서 폴리에스터 수지, 에폭시 수지의 단층 및 이들의 2층 이상의 복합층으로 이루어지는 필름이 가장 바람직하다.
폴리에스터 수지로는, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등을 들 수 있다.
에폭시 수지로서는, 예컨대 비스페놀 A형, 비스페놀 F형, 비스페놀 S형, 이들의 수소첨가물 등의 비스페놀형, 페놀노볼락형, 크레실노볼락 형 등의 노볼락 형, 트라이글리시딜아이소시아누레이트형 또는 히단토인형의 질소-함유 고리형, 지환식형, 지방족형 또는 나프탈렌형 등의 방향족형, 글리시딜에터형, 바이페닐형 등의 저급수율형, 다이사이클로형, 에스터형, 에터에스터형, 이들의 변형물 등을 들 수 있다. 이들의 에폭시 수지는 단독으로 또는 2종 이상 병용할 수 있다. 변색 방지 등의 관점에서 비스페놀 A형, 지환식형, 트라이글리시딜아이소시아누레이트형 등이 특히 바람직하다.
이들 에폭시 수지는, 필름의 유연성 또는 강도 등에서 에폭시 당량이 100 내지 1,000이고, 연화점이 120℃ 이하이다. 또한, 도공성 또는 필름 전개성 등에서 우수한 코팅액을 수득하기 위해, 도공시의 온도 아래에서, 특히 상온하에서 액체 상태를 나타내는 2액 혼합형인 것이 바람직하다.
또한, 상기 에폭시 수지에는 경화제 또는 경화 촉진제 외에, 필요에 따라 종래부터 사용되고 있는 노화방지제, 변성제, 계면활성제, 염료, 안료, 변색방지제, 자외선 흡수제 등의 공지의 각종 첨가제를 배합할 수 있다.
경화제로서는, 특별히 한정되지 않고 에폭시 수지의 종류에 따라 적절한 경화제를 1종 또는 2종 이상 이용할 수 있다.
구체적으로는, 테트라하이드로프탈산, 메틸테트라하이드로프탈산, 헥사하이드로프탈산, 메틸헥사하이드로프탈산 등의 유기산계 화합물, 에틸렌다이아민, 프로필렌다이아민, 다이에틸렌트리아민, 트라이에틸렌테트라민, 이들의 아민 부가체, 메타-페닐렌 다이아민, 다이아미노다이페닐메테인, 다이아미노다이페닐설폰 등의 아민계 화합물, 다이시안다이아마이드, 폴리아마이드 등의 아마이드계 화합물, 다이하이드라지드 등의 하이드라지드계 화합물, 메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 에틸이미다졸, 아이소프로필이미다졸, 2,4-다이메틸이미다졸, 페닐이미다졸, 운데실이미다졸, 헵타데실이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸 등의 이미다졸계 화합물, 메틸이미아졸린, 2-에틸-4-메틸 이미다졸린, 에틸 이미다졸린, 아이소프로필 이미다졸린, 2,4-다이메틸 이미다졸린, 페닐이미다졸린, 운데실이미다졸린, 헵타데실이미다졸린, 2-페닐-4-메틸 이미다졸린 등의 이미다졸린계 화합물, 또는 페놀계 화합물, 유레아계 화합물, 폴리설파이드계 화합물 등을 들 수 있다.
또한, 변색방지성 등의 관점에서 무수프탈산, 무수말레산, 무수트라이멜리트산, 무수피로멜리트산, 무수 나드산, 무수글루타르산, 테트라하이드로프탈산 무수물, 메틸테트라하이드로프탈산 무수물, 헥사하이드로프탈산 무수물, 메틸헥사하이드로프탈산 무수물, 메틸나드산 무수물, 도데센일석신산 무수물, 다이클로로석신산 무수물, 벤조페논 테트라카복실산 무수물, 클로렌드산 무수물 등의 산 무수물계 화합물이 바람직하게 사용된다. 특히, 무수 프탈산, 테트라하이드로프탈산 무수물, 헥사하이드로프탈산 무수물, 메틸헥사하이드로프탈산 무수물 등의 무색계 내지 담황색계 중 분자량이 약 140 내지 200인 산 무수물계 경화제가 바람직하다.
에폭시 수지와 경화제의 배합 비율은, 산 무수물계 경화제를 이용하는 경우, 에폭시 수지의 에폭시기 1당량에 대해 산 무수물 당량이 0.5 내지 1.5당량, 바람직하게는 0.7 내지 1.2당량이 되는 비율로 하는 것이 좋다.
산 무수물계 경화제가 0.5당량 미만에서는 경화 후의 색상이 나빠지고, 1.5당량을 초과하면 내습성이 저하되는 경향이 있다. 다른 경화제를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용하는 경우에도 그 사용량은 상기 당량비에 준하여 정할 수 있다.
경화 촉진제로서는, 3급 아민, 이미다졸, 4급 암모늄염, 유기 금속염, 인 화합물, 요소계 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 3급 아민, 이미다졸, 인 화합물 등이 특히 바람직하다.
이들은 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용할 수도 있다. 경화촉진제의 배합 비율은, 에폭시 수지 100중량부에 대해 0.05 내지 7중량부, 바람직하게는 0.2 내지 3중량부로 하는 것이 좋다. 경화촉진제가 0.05 중량부 미만에서는 충분한 경화 촉진 효과가 얻어지지 않고, 7중량부를 초과하면 경화물이 변색되는 우려가 있다.
노화방지제로서는, 페놀계 화합물, 아민계 화합물, 유기황계 화합물, 포스핀계 화합물 등의 종래 공지된 것을 들 수 있다.
또한, 변성제로서는, 글리콜류, 실리콘류, 알콜류 등 종래 공지된 것 중 어느 것이든 사용가능하다.
또한, 계면활성제는, 에폭시 수지를 유연법에 의해 공기와 접촉시켜 성형하는 경우 필름 표면을 평활하게 하므로 배합시킬 수 있다. 이러한 목적으로 사용되는 계면활성제로서는 실리콘계, 아크릴계, 불소계 등을 들 수 있고, 특히 실리콘계가 바람직하다.
투명적층체(1)에서, 투명완화층(12)은 펜 입력으로 인한 응력을 완화하여 화상의 번짐을 방지하고, 또한 펜 입력에 의한 적절한 탄성 변형성을 부여하여 펜의 사용감을 좋게 하면서 외부 충격을 완화하기 위한 것이며, 20℃에서의 동적 저장 탄성율(G')이 1×107 Pa 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1×103 내지 7×1O6 Pa인 것이 좋다.
상기 동적 저장 탄성율(G')이 1×107 Pa를 초과하면, 필기감이 나빠지고, 또한 충격에 의한 화상 표지 패널의 깨어짐 방지성이 저하된다. 또한, 상기 동적 저장 탄성율(G')이 지나치게 작으면 지나치게 부드럽고 화상의 번짐 방지가 불량해져 필름화 등 천공 또는 절단시 가공하기 어렵고, 엣지 부가 밀어져 나오는 문제가 있어, 1×1O3 Pa 이상인 것이 좋다.
또, 상기 적절한 탄성변형성이란, 입력 펜(M)을 하중 300g으로 접촉시켰을 때 접촉 부분이 20 내지 100㎛의 깊이까지 가라앉지만 하중을 제거하면 원래 상태로 빠르게 되돌아가는 성질을 의미한다.
가라앉는 깊이가 20㎛가 되지 않으면, 딱딱한 판에 쓰는 것 같은 느낌으로 필기감이 나쁘고, 반대로 100㎛를 초과하면 지나치게 가라앉아 필기가 어려워진다. 또한, 하중을 제거하였을 때 원래 상태로 되돌아가지 않으면 동일한 부분에 반복 기입이 불가능해진다.
입력 펜(M)의 재질로서는, 폴리아세탈 수지가 주로 사용된다. 또한, 펜 끝의 형상으로서는 반경이 0.8㎜ 정도가 되는 것이다. 이러한 입력 펜(M)에 대하여, 상기 특정 범위의 가라앉는 깊이로 양호한 필기감이 얻어지지만, 이는 볼펜 등으로 종이에 문자를 기입하는 경우에 딱딱한 탁상에서 쓸 때 보다 데스크 위에 종이를 대고 쓸 때가 필기감이 좋아지는 것과 같은 경우라고 생각된다.
이러한 투명완화층(12)의 두께는 0.2 내지 2㎜의 범위로 설정된다. 두께가 0.2㎜ 미만에서는, 펜 입력에 의한 화상 번짐이 발생하거나 펜의 필기감이 저하되고, 또한 충격에 의해 액정 패널이 깨지기 쉽다. 또한, 두께가 2㎜를 초과하면 시차 문제로부터 화상 열화가 일어나기 쉽다. 특히 바람직하게는 1.5㎜ 이하이다.
투명완화층(12)의 재료는 상기 두께에서 투명성이 뛰어나며(투과율 60% 이상) 상기 동적 저장 탄성율(G')을 갖는 것이면 널리 사용할 수 있다.
예컨대, 에틸렌-메타크릴산 공중합체의 분자 사이를 금속 이온(Na+, Zn2+ 등)으로 가교한 이오노머 수지, 에틸렌-아세트산바이닐공중합체(EVA), 폴리염화바이닐수지, 에틸렌-아크릴레이트 공중합체, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리아마이드 수지, 폴리뷰티랄 수지, 폴리스티렌 수지 등의 열가소성 수지 외에, 폴리스티렌계, 폴리올레핀계, 폴리다이엔계, 염화바이닐계, 폴리우레탄계, 폴리에스터계, 폴리아마이드계, 불소계, 염화폴리에틸렌계, 폴리노보넨계 등의 각 중합체, 폴리스티렌·폴리올레핀계 공중합체, (수첨)폴리스티렌·뷰타다이엔계 공중합체, 폴리스티렌·바이닐폴리아이소프렌계 공중합체 등의 고무 탄성을 나타내는 열가소성 엘라스토머를 들 수 있으며, PE, PP 등의 폴리올레핀에 상기의 열가소성 엘라스토머를 블렌딩한 것 등도 사용된다.
또한, 폴리올레핀(PP 또는 PE 등)/열가소성 수지(EVA)/폴리올레핀, 폴리올레핀(PP 또는 PE)/폴리올레핀 + 열가소성엘라스토머/폴리올레핀(PP 또는 PE), PP/PE/PP 등의 적층체, 폴리올레핀 + 열가소성엘라스토머의 블렌딩비를 바꾼 적층체, 폴리올레핀에 열가소성 엘라스토머를 블렌딩한 적층체 등도 사용된다.
투명완화층(12)은 점착제로 구성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 도시한 바와 같이 그 점착성을 이용하여 액정 패널(2)에 대해 (광학필름(3)을 통해) 직접 부착할 수 있어 장치 구성의 간략화를 꾀할 수 있다.
이러한 점착제는 투명성이 우수하고 상기 동적 저장 탄성율(G')을 갖는 것이면, 아크릴계, 고무계, 폴리에스터계, 실리콘계 등으로 이루어진 열가교형, 광(자외선, 전자선)가교형 등의 각종 점착제를 사용할 수 있다. 투명성 또는 내구성의 관점에서 아크릴계 점착제가 특히 바람직하다.
아크릴계 점착제는 아크릴계 중합체에 산화방지제, 자외선흡수제, 점착부여제, 가소제, 광확산제 등의 각종 첨가제를 적절히 배합한 것이며, 무기충전재 등을 가하여 복합체를 형성한 것일 수 있다. 또한, 필요에 따라 점착성 또는 내열성을 조정하기 위해 가교처리를 실시할 수 있다.
아크릴계 중합체는, (메트)아크릴산 알킬에스터를 주성분으로 하여 여기에 필요에 따라 광학특성 또는 내열성 등의 물성 개량을 목적으로 공중합가능한 개질용 단량체를 가하여 통상의 방법에 의해 중합처리함으로써 수득된다. 상기 (메트)아크릴산 알킬에스터의 사용량은 60 내지 100중량%, 바람직하게는 85 내지 100중량%으로 하고, 상기 개질용 단량체의 사용량은 40 내지 0중량%, 바람직하게는 15 내지 0중량%으로 하는 것이 좋다. 이러한 단량체 조성으로 하면 충격력 완화 특성 등에서 좋은 결과가 얻어진다.
(메트)아크릴산 알킬에스터로서는 알킬기의 탄소수가 1 내지 18, 바람직하게는 4 내지 12인 직쇄상 또는 분지쇄상의 (메트)아크릴산 알킬에스터가 사용된다. 구체적으로는, (메트)아크릴산 뷰틸, (메트)아크릴산 아이소부틸, (메트)아크릴산 헥실, (메트)아크릴산 2-에틸헥실, (메트)아크릴산 아이소옥틸, (메트)아크릴산 아이소노닐, (메트)아크릴산 알릴, (메트)아크릴산 라우릴, (메트)아크릴산 스테아릴 등을 들 수 있으며, 이들의 1종 또는 2종 이상이 사용된다.
공중합가능한 개질용 단량체로서는, 아크릴산, 메타크릴산, 카복시에틸 아크릴레이트, 카복시펜틸 아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸말산, 크로톤산 등의 카복실기-함유 단량체, 무수 말레인산, 무수 이타콘산 등의 산 무수물 단량체, 스타이렌설폰산, 알릴설폰산, 2-(메트)아크릴아마이드-2-메틸프로판설폰산, (메트)아크릴아마이드프로판설폰산, 설포프로필 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌설폰산 등의 설폰산기-함유 단량체, 2-하이드록시에틸아크릴로일 포스페이트 등의 인산기-함유 단량체 등을 들 수 있다.
또한, (메트)아크릴아마이드, N,N-다이메틸(메트)아크릴아마이드, N-뷰틸(메트)아크릴아마이드, N-메틸올(메트)아크릴아마이드, N-메틸올프로판(메타)아크릴아마이드 등의 (N-치환) 아마이드계 단량체, (메트)아크릴산아미노에틸, (메트)아크릴산 N,N-다이메틸아미노에틸, (메트)아크릴산 t-뷰틸아미노에틸 등의 (메트)아크릴산 알킬아미노알킬계 단량체, (메트)아크릴산 메톡시에틸, (메트)아크릴산 에톡시에틸 등의 (메트)아크릴산 알콕시알킬계 단량체, N-(메트)아크릴로일옥시메틸렌석신이미드, N-(메트)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌 석신이미드, N-(메트)아크릴로일-8-옥시옥타메틸렌 석신이미드 등의 석신이미드계 단량체 등도 개질용 단량체로서 사용할 수 있다.
또한, 아세트산바이닐, 프로피온산바이닐, N-바이닐피롤리돈, 메틸바이닐피롤리돈, 바이닐피리딘, 바이닐피페리돈, 바이닐피리미딘, 바이닐피페라진, 바이닐피라진, 바이닐피롤, 바이닐이미다졸, 바이닐옥사졸, 바이닐모폴린, N-바이닐카복실산 아마이드류, 스타이렌, α-메틸스타이렌, N-바이닐카프로락탐 등의 바이닐계 단량체, 아크릴로나이트릴, 메타크릴로나이트릴 등의 사이아노아크릴레이트계 단량체, (메트)아크릴산 글리시딘 등의 에폭시기-함유 아크릴계 단량체, (메트)아크릴산 폴리에틸렌글리콜, (메트)아크릴산 폴리프로필렌글리콜, (메트)아크릴산 메톡시폴리에틸렌글리콜, (메트)아크릴산 메톡시폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜계 아크릴에스터 단량체, (메트)아크릴산 테트라하이드로퍼푸릴, 불소 (메트)아크릴레이트, 실리콘 (메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸 아크릴레이트 등의 아크릴산 에스터계 단량체 등도 개질용 단량체로서 사용할 수 있다.
단량체의 중합처리는, 용액중합, 유화중합, 괴상중합, 현탁중합 등의 공지의 중합방식에 의해 실시할 수 있다. 이 때, 중합방식에 따라 열중합개시제 또는 광중합개시제 등의 중합개시제가 사용된다.
중합개시제의 사용량은 단량체 100중량부 당 0.005 내지 5중량부의 범위내에서 그 종류에 따라 적절히 선택된다. 광중합개시제는 0.005 내지 1중량부, 특히 0.05 내지 0.5중량부로 할 수 있다. 매우 작은 양의 광중합개시제는, 광중합개시 후 미반응 단량체가 대부분 잔존하여 접착 계면에 기포 발생이 일어나기 쉽고, 과다로 사용하면 광중합개시 도중 광중합개시제가 잔존하여 황변 등의 원인이 되기 쉽다. 열중합개시제는 상기와 같은 이유로 0.01 내지 5중량부, 특히 0.05 내지 3중량부로 하는 것이 바람직하다.
광중합개시제로서는, 4-(2-하이드록시에톡시)페닐(2-하이드록시-2-프로필)케톤, α-하이드록시-α,α'-다이메틸아세토페논, 메톡시아세토페논, 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-다이에톡시아세토페논, 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)-페닐]-2-모폴리노프로판-1 등의 아세토페논계 화합물, 벤조인에틸에터, 벤조인아이소프로필에터, 아니조인 메틸에터 등의 벤조인 에터계 화합물, 2-메틸-2-하이드록시프로피오페논 등의 α-케톨계 화합물, 벤질다이메틸 케탈 등의 케탈계 화합물, 2-나프탈렌 설폰일 클로라이드 등의 방향족 설폰일 클로라이드계 화합물, 1-페논-1,1-프로판다이온-2-(o-에톡시카보닐)옥심 등의 광활성 옥심계 화합물, 벤조페논, 벤조일 벤조에이트, 3,3'-다이메틸-4-메톡시벤조페논 등의 벤조페논계 화합물 등을 들 수 있다.
열중합개시제로서는, 과산화벤조일, t-뷰틸퍼벤조네이트, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드, 다이아이소프로필퍼옥시다이카보네이트, 다이-n-프로필 퍼옥시다이카보네이트, 다이(2-에톡시에틸)퍼옥시다이카보네이트, t-뷰틸 퍼옥시네오데카노에이트, t-뷰틸 퍼옥시피발레이트, (3,5,5-트라이메틸헥사노일)퍼옥사이드, 다이프로피온일 퍼옥사이드, 다이아세틸퍼옥사이드 등의 유기 과산화물을 들 수 있다.
또한, 2,2'-아조비스아이소뷰티로나이트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸뷰티로나이트릴), 1,1'-아조비스(사이클로헥세인 1-카보나이트릴), 2,2'-아조비스(2,4-다이메틸발레로나이트릴), 2,2'-아조비스(2,4-다이메틸-4-메톡시발레로나이트릴), 다이메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 4,4'-아조비스(4-사이아노발레릭산), 2,2'-아조비스(2-하이드록시메틸프로피오나이트릴), 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판] 등의 아조계 화합물 등도 사용된다.
중합처리에 대해, 투명완화층의 응집력 등을 높여 전단강도를 증가시키기 위해 가교결합체(내부가교제)로서 분자내에 (메트)아크릴로일 기를 2개 또는 그 이상 갖는 다작용성 (메트)아크릴레이트를 필요에 따라 첨가할 수도 있다. 구체적으로는, 헥산다이올 다이(메트)아크릴레이트, (폴리)에틸렌글라이콜 다이(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글라이콜 다이(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글라이콜 다이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 다이(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로판 트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트 등을 들 수 있다.
이러한 다작용성 (메트)아크릴레이트의 사용량으로서는 단량체 100중량부 당 0.01 중량부 이상, 바람직하게는 0.05 내지 5중량부 범위내에서, 2작용성의 경우는 비교적 많이, 3작용성 또는 그 이상의 다작용성의 경우는 작게 하는 것이 바람직하다. 지나치게 낮으면 광중합 후 가교도가 낮아져 접착 계면에서 기포가 발생하기 쉬우며, 지나치게 많으면 접착력의 저하를 초래하여 부풀어 오름이 발생하기 쉽다.
중합 처리는, 중합개시제의 종류에 따라 자외선 등의 광중합법이나 열중합법에 의해 실시된다. 투명완화층에의 가공성 또는 점착성 등의 관점에서 광중합에 의한 것이 특히 바람직하다. 이 광중합법으로서는 질소 가스 등의 불활성가스로 치환한 산소가 없는 분위기 중에서 실시하거나 또는 자외선투과성 필름에 의한 피복으로 공기와 차단한 상태로 실시하는 것이 바람직하다.
광중합법에서, 자외선은 파장범위가 약 180 내지 460㎚의 전자방사선이지만, 이보다 장파장 또는 단파장의 전자방사선일 수 있다. 자외선원에는, 수은아크, 탄소아크, 저압 수은램프, 중·고압 수은램프, 금속 할로겐화물 램프, 화학물질 램프, 블랙 라이트(black light) 램프 등의 조사장치가 사용된다.
자외선 강도로서는 피조사체까지의 거리 또는 전압을 조정하여 적절히 설정할 수 있다. 조사시간(생산성)과 절충하여 통상 O.5 내지 1O J/㎠의 통합광 강도를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 투명완화층은 그의 중합열에 의해 점착제가 구불거릴 수 있으며 광중합시 냉각시킴으로써 점착제의 물결현상을 억제할 수 있다.
투명완화층(12)에는, 필요에 따라, 투명성이 양호한 가소제를 1종 또는 2종이상 배합할 수 있다. 그 배합량으로 상기 아크릴계 점착제로서는 상기 단량체(나아가서는, 그의 아크릴계 중합체) 100중량부 당, 5 내지 300중량부, 바람직하게는 10 내지 200중량부로 하는 것이 바람직하다.
이러한 가소제로는, 프탈산다이메틸, 프탈산다이에틸, 프탈산다이뷰틸, 프탈산다이헵틸, 프탈산다이-2-에틸헥실, 프탈산다이아이소노닐, 프탈산다이아이소데실, 프탈산다이뷰틸벤질, 프탈산다이옥틸, 뷰틸프탈일뷰틸 글리코레이트 등의 프탈산계 화합물, 아디프산 다이아이소뷰틸, 아디프산 다이아이소노닐, 아디프산 다이아아소데실, 아디프산 다이뷰톡시에틸 등의 아디프산계 화합물, 세바신산 다이뷰틸, 세바신산 다이-2-에틸헥실 등의 세바신산계 화합물, 인산트라이에틸렌, 인산트라이페닐, 인산트라이크레실, 인산트라이자일렌일, 인산크레실페닐 등의 인산계 화합물, 다이옥틸 세바케이트, 메틸아세틸리시놀레이트 등의 지방산계 화합물, 다이아시소데실-4,5-에폭시테트라하이드로프탈레이트 등의 에폭시계 화합물, 트라이멜리트산트라이뷰틸, 트라이멜리트산 트라이-2-에틸헥실, 트리멜리트산 트라이-n-옥틸, 트리멜리트산 트라이아이소데실 등의 트라이멜리트산계 화합물 등이 있다. 기타, 올레산뷰틸, 염화파라핀, 폴리옥시알킬렌글라이콜로서 폴리프로필렌글라이콜, 폴리테트라메틸렌글라이콜 등, 및 폴리뷰텐 또는 폴리아이소뷰틸렌 등도 사용된다.
투명완화층(12)에는 투명성을 손상하지 않는 범위로 색순도를 상승시키기 위해 네온광(570 내지 590㎚)의 흡수 특성을 갖는 것, 액정의 색보정을 위해 안료나 염료 등의 색소, 점착부여제, 산화방지제, 노화방지제, 자외선흡수제, 실레인커플링제, 천연물이나 합성물의 수지류, 아크릴계 올리고머, 유리섬유나 유리비즈 등의 적절한 첨가제를 배합할 수 있다. 또한, 미립자를 함유시키고 광확산성을 부여할 수 있다.
투명완화층(12)은 유기층상 점토광물을 이용한 중합체 복합재료로 구성할 수 있다. 이 경우, 유기층상 점토광물이 분산가능하고 필름성형이 가능한 주재로서 20℃에서의 동적 저장 탄성율이 6×106 Pa 이하(실용적으로는 1×1O3 내지 1×105 Pa)인 폴리우레탄계, 폴리에스터계, 아크릴계, 천연고무, 뷰틸 고무 등의 투명성 고분자 수지 또는 고무를 이용하는 것에 의해 펜 입력의 완화 및 외부 충격을 양호히 완화하여 화상 표시 패널의 화상 번짐 방지와 화상 표시 패널의 깨어짐 방지의 바람직한 결과가 얻어진다. 내열성, 내습 신뢰성, 투명성, 가공성, 유기층상 점토광물과의 친화성 등의 면에서 아크릴계 고분자가 특히 유용하다.
본 발명의 투명적층체는 저항막 방식의 펜 입력 화상 표시 장치에 사용할 수도 있다. 즉, 상기의 도 1 및 도 2에서 투명적층체를 전자 유도 방식의 펜 입력 화상 표시 장치에 사용한 예를 도시하고 있지만, 투명적층체를 표면처리층과 투명완화층 사이의 임의 부분에 소정 간격으로 대향시킨 한 쌍의 투명도전막을 갖게 구성함으로써 저항막 방식의 펜 입력 화상 표시 장치에 사용할 수도 있다.
도 3은 이 예를 도시한 것으로 투명 고분자 필름(7A)의 한 면에 투명전도막(6)을 설치한 투명전도필름 한 쌍을, 투명전도막(6) 측을 스페이서를 통해 대향시켜 표면처리필름(10A)과 투명강성층(11) 사이에 배치하여, 투명적층체(1)를 구성한 것이다. 상기 한 쌍의 투명전도필름의 배치에 관해 투명고분자필름(7A)의 투명전도막(6)이 형성된 면과 반대측에 각각 투명점착제층(7B)을 통해 표면처리필름(10A) 및 투명강성층(11)과 접착하여 적층시킨다.
또한, 상기 도 3에서, 상기 이외의 구성요소에 관해서는 도 1과 같으며 도 1과 동일한 번호를 붙여 그 설명을 생략한다.
또한, 이 예와 같이, 상기 한 쌍의 투명전도필름을 표면처리필름(10A)과 투명강성층(11) 사이에 배치하지 않고, 예컨대 투명강성층(11)과 투명완화층(12) 사이에 배치하는 등의 변경된 실시양태로 할 수도 있다.
투명전도필름에서, 투명 고분자필름(7A)으로는 표면처리필름(10A) 또는 투명강성층(11)에 사용되는 것과 같은 플라스틱 필름이 사용된다. 가열공정 후의 변형을 방지하기 위해 150℃에서 30분 가열한 후의 열수축률 차이가 MD 방향 및 TD 방향 모두 0.2% 이하인 플라스틱 필름이 바람직하다.
이러한 투명 고분자필름(7A)의 두께는 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 패널 형성시의 작업성, 성능 등의 관점에서 보통 3 내지 300㎛, 바람직하게는 5 내지 250㎛, 특히 바람직하게는 10 내지 200㎛인 것이 바람직하다.
또한, 투명전도막(6)의 형성 재료에는, 금, 은, 백금, 팔라듐, 로듐, 인듐, 강철, 알루미늄, 니켈, 크롬, 타이타늄, 철, 코발트, 주석, 이들의 합금 등의 금속이나, 산화인듐, 산화주석, 산화타이타늄, 산화카드뮴, 이들의 복합 산화물 등의 금속 산화물, 요오드화 구리등의 다른 금속 화합물 등이 있다. 특히 바람직한 것은 인듐과 주석의 복합산화물(이하, ITO이라 함)이다.
투명전도막(6)의 형성은, 예컨대 진공증착법, 스퍼터링법, 스프레이열분해법, 이온도금법, 화학도금법, 전기도금법, 또는 이들의 조합법 등 적절한 박막형성법에 의해 실시할 수 있다. 막의 형성속도, 대면적 막 형성의 용이함, 생산성 등의 측면에서 진공증착법 또는 스퍼터링법이 바람직하다.
투명도전막(6)의 두께는 사용 목적에 따라 적절히 결정할 수 있다. 특히, 터치 패널용 전극으로서는 표면저항을 103Ω/□ 이하로 한 것이 바람직하고, 일반적으로는 109Ω/□ 이하의 표면저항으로 한 것이 바람직하다. 이러한 표면저항은, 투명도전막(6)의 두께를 보통 금속계 전도막의 경우에는 30 내지 600Å으로, 금속산화물계 전도막의 경우에는 80 내지 5,000Å으로 하여 달성할 수 있다.
투명전도필름에서, 투명전도막(6)은, 투명 고분자필름(7A)에 직접 막을 형성할 수도 있지만, 투명 고분자필름(7A)과 투명전도막(6) 사이에 언더코팅층을 개재시킬 수 있고, 이 언더코팅층의 형성에 의해 투명 고분자필름(7A)에 대한 투명전도막(6)의 밀착성을 높여 투명전도막(6)의 박리를 방지할 수 있다.
언더코팅층의 형성재료로는, 예컨대 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지 등의 수지 또는 유기규소화합물의 가수분해물 등을 들 수 있다. 이들의 형성재료로 이루어진 언더코팅층의 막형성은 원하는 조성의 코팅액을 닥터 나이프(doctor knife), 바 코터(bar coater), 그라비아롤 코터, 커튼 코터, 나이프 코터 등에 의해 고분자필름에 코팅함으로써 실시할 수 있다.
또한, 실리콘, 타이타늄, 주석 또는 아연으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속, 이들 금속의 산화물 및 이들 금속의 합금 등으로 이루어지는 언더코팅층도 이용할 수 있다. 언더코팅층을 형성하는 금속 산화물로는, 산화규소, 산화타이타늄, 산화주석, 산화주석-산화하프늄계, 산화규소-산화주석계, 산화아연-산화주석계, 산화주석-산화타이타늄계 등을 이용할 수 있다. 이러한 언더코팅층은 스퍼터링법, 저항증착법, 전자빔증착법 등의 진공박막화 기술을 적용하여 형성할 수 있다. 언더코팅층은 1층 또는 2층 이상의 복수층으로 형성할 수 있다.
또한, 투명 고분자필름(7A)에 투명도전막(6)을 직접 형성하거나, 언더코팅층을 형성할 때에 투명 고분자필름(7A)의 필름 표면에 코로나방전 처리, 자외선조사 처리, 플라즈마 처리, 스퍼터-에칭 처리등의 적절한 전처리를 실시하여 투명전도막(6) 또는 언더코팅층의 밀착성을 높일 수 있다.
투명전도필름(이를 구성하는 투명고분자필름(7A))의 투명전도막(6)이 형성된 면과 반대측 면을 표면처리필름(10A) 및 투명강성층(11)에 접착시켜 적층하기 위한 투명점착제층(7B)에는, 상기한 투명완화층에 사용되는 것과 같은 점착제를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 1×105 내지 1×107 dyn/㎠의 탄성계수를 갖고, 두께가 1㎛ 이상, 바람직하게는 5 내지 500㎛의 점착제층인 것이 바람직하다.
도 3에 도시한 투명적층체(1)는 투명 고분자필름(7A)의 한 면에 투명전도막(6)을 형성한 투명도전필름의 한 쌍을 표면처리필름(10A)과 투명강성층(11) 사이에 배치하여 구성한 것이지만, 이 구성과 달리 하기 실시예에 나타낸 바와 같이 투명전도막(6)을 표면처리필름(10A)의 비처리면에 직접 형성하여 그 한 쌍을 스페이서를 통해 투명강성층(11) 상에 배치하는 구성일 수도 있다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 투명전도막(6)을 표면처리필름(10A)의 비처리면에 직접 형성함과 동시에, 이와 별도의 투명전도막(6)을 투명강성층(11) 상에 직접 형성하여 이들을 투명완화층(12)상에 스페이서를 통해 투명전도막(6)끼리 대향하도록 배치하는 구성일 수 있다. 이 실시양태에서는, 상기 투명점착제층(7B)의 사용을 생략할 수 있다. 또한, 상기의 도 4에서, 상기 이외의 구성요소에 관해서는 도 1과 같으며 도 1과 동일번호를 붙여 그 설명을 생략한다.
투명적층체(1)는, 상기 표면처리층(10)(표면처리필름(10A))과 투명강성층(11)과 투명완화층(12)을 필수적인 구성요소로 하고, 또한 저항막 방식으로서는 표면처리층(11)과 투명완화층(12) 사이의 임의 부분에 소정 간격으로 대향시킨 한 쌍의 투명도전막(6)을 가지며, 예컨대 상기한 도 1 내지 도 4와 같이 적층되어 있는 것이고, 그 전체 두께는 종래의 보호판과 비교하여 동일하거나 그 이하의 두께인 것이 바람직하다.
광학필름(3)에서, 편광판(30)에는 폴리바이닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리바이닐알콜계 필름, 에틸렌-아세트산바이닐 공중합체계 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에 요오드 및/또는 2색성 염료를 흡착시켜 연신한 것, 폴리바이닐알콜의 탈수처리물, 폴리염화바이닐의 탈염산처리물 등의 폴리엔 배향 필름 등을 들 수 있다. 그 두께로서는 통상 5 내지 80㎛이지만 이에 특별히 한정되지 않는다.
편광판(30)은, 보통, 상기와 같은 편광자의 한 면 또는 양면에 투명보호필름을 접합시킨 형태로 사용된다. 투명보호필름은, 투명성, 기계적 강도, 열적 안정성, 수분차폐성, 등방성이 뛰어난 것이 바람직하다.
구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스터계 중합체, 다이아세틸 셀룰로스, 트라이아세틸 셀룰로스 등의 셀룰로스계 중합체, 폴리메틸(메트)아크릴레이트 등의 아크릴계 중합체, 폴리스티렌, 아크릴로나이트릴·스타이렌 공중합체 등의 스타이렌계 중합체, 폴리카보네이트계 중합체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 사이클로계 또는 노보렌 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 중합체, 염화바이닐 중합체, 나일론, 방향족 폴리아마이드계 중합체, 이미드계 중합체, 설폰계 중합체, 폴리에터-설폰계 중합체, 폴리에터-에터-케톤계 중합체, 염화바이닐리덴계 중합체, 바이닐알콜계 중합체, 바이닐뷰티랄계 중합체, 알릴레이트계 중합체, 폴리옥시메틸렌계 중합체, 에폭시계 중합체, 이들 중합체의 블렌드 등으로 이루어지는 필름을 들 수 있다.
투명보호필름으로서는, 셀룰로스계 중합체로 이루어진 필름이 바람직하다. 투명보호필름의 두께로는 특별히 한정되지 않지만, 보통 500㎛ 이하, 바람직하게는 1 내지 300㎛, 보다 바람직하게는 5 내지 2OO㎛이다.
또한, 편광판과 상기의 투명보호필름의 부착은 아이소시아네이트계 접착제, 폴리바이닐알콜계 접착제, 젤라틴계 접착제, 바이닐계라텍스계, 수계 프로에스터 등을 이용하여 실시한다.
광학필름(3)에 있어서, 위상차판(31)은 이를 편광판(30)에 적층함으로써 직선편광을 타원편광 또는 원편광으로 바꾸거나, 타원편광 또는 원편광을 직선편광으로 바꾸거나, 또는 직선편광의 편광 방향을 바꾸는 목적 등으로 사용된다.
특히, 직선편광을 원편광으로 또는 그와 반대로 바꾸는 위상차판으로서는, 1/4 파장판(λ/4판)이 사용된다. 또한, 직선편광의 편광 방향을 바꾸는 위상차판으로서는 1/2 파장판이 사용된다.
편광판(30)에 위상차판(31)을 적층하여 타원편광판을 구성하면, STN형 액정 표시 장치의 복굴절에 의해 생긴 착색을 보상하여, 착색이 없는 흑백 표시하는 경우 등에 유효하게 사용된다. 3차원의 굴절률을 제어하는 것은, 액정 표시 장치의 화면을 비스듬히 바라보았을 때 생기는 착색도 보상할 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 편광판(30)에 위상차판(31)을 적층하여 원편광판을 구성하면, 예컨대 화상이 컬러로 표시되는 반사형 액정 표시 장치의 화상의 색조를 조정하는 경우에 유효하게 사용되며, 추가로 반사 방지의 기능도 갖는다.
위상차판(31)은, 특별히 한정되지 않고 공지의 고분자 소재의 1축 또는 2축연신처리한 복굴절성 필름, 액정중합체의 배향필름, 액정중합체의 배향층을 필름으로써 지지한 것 등을 들 수 있다. 위상차판의 두께에 대해서도 특별히 한정되지 않지만 20 내지 150㎛가 일반적이다.
또한, 위상차판(31)은 각종 파장판 또는 액정층의 복굴절에 의한 착색의 시각 등의 보상을 목적으로 한 것 등, 사용 목적에 따라 적당한 위상차를 갖는 것일 수 있고, 2종 이상의 위상차판을 적층하여 위상차 등의 광학특성을 제어한 것일 수 있다.
또한, 위상차판(31)은, 시각보상(광학보상) 필름으로 이루어진 것일 수 있다. 시각보상 필름이란, 액정 표시 장치의 화면을 화면에 수직이 아니게 약간 기울어진 방향에서 본 경우에도, 화상이 비교적으로 선명히 보이도록 시야각을 넓히기 위한 필름이다. 이 시각보상 위상차판은, 위상차필름, 액정 중합체 등의 배향 필름이나 투명필름 기재 상에 액정 중합체 등의 배향층을 지지하는 것 등으로 이루어진다.
통상의 위상차판에서는, 면방향으로 1축 연신된 복굴절을 갖는 중합체 필름이 사용되는데 반해, 시각보상 필름에 이용하는 위상차판은 면방향으로 2축 연신된 복굴절을 갖는 중합체 필름이나, 면방향으로 1축 연신되고 두께 방향으로도 연신된 두께 방향의 굴절률을 제어한 복굴절을 갖는 중합체 또는 경사 배향 필름 등의 2방향 연신 필름이 사용된다. 경사 배향 필름은 특별히 한정되지 않고, 공지된 기술의 것을 사용할 수 있다. 또한, 시인에 넓은 시야각을 달성하는 점 등에 의해, 액정 중합체의 배향층, 특히 디스코틱(discotic) 액정 중합체의 경사 배향층으로 이루어진 광학 이방성층을 트라이아세틸 셀룰로스 필름에 대해 지지한 광학보상 위상차판을 바람직하게 이용할 수 있다.
광학필름(3)에 있어서, 편광판(30)에 위상차(광학보상)판(31)을 적층시키는데 이용하는 투명점착제층(32)으로서는 투명성을 갖는 아크릴계 또는 고무계 등의 공지된 각종 점착제가 사용된다. 또한, 이 광학필름(3)을 액정 패널(2)의 시각면 측에 부착하는 투명점착제층(4A) 및 이면측에 부착하는 투명점착제층(4B)에 대해서도 상기와 같은 점착제가 사용된다.
또한, 상기 광학필름(3)에서는, 편광판(30)에 위상차(광학보상)판(31)을 적층하고 있지만, 다른 광학층으로서 반사판, 반투과판, 휘도향상필름 등의 액정 표시 장치의 형성에 사용되는 각종 광학층을 사용하여 이들을 편광판(30)에 대하여 1층 또는 2층 이상 적층시킬 수도 있다.
도 5는 상기 광학필름(3)에 부가하여 추가의 휘도향상필름(5)으로서 1/4 파장판(50)과 콜레스테릭(cholesteric) 액정 필름층(51)을 투명점착제층(52)으로 부착시킨 것을 사용하여, 이 휘도향상필름(5)을 액정 패널(2)의 이면측에 위치하는 광학필름(3)의 편광판(30) 상에 투명점착제층(4C)을 통해서 적층한 것이다
상기 투명점착제층(52) 및 투명점착제층(4C)에는 상기와 같은 공지된 각종 점착제를 사용할 수 있다. 도 5에서, 상기 이외의 구성요소에 관해서는 도 2와 같으며 도 2와 동일번호를 붙여 그 설명을 생략한다.
휘도향상필름은 액정 표시 장치 등의 백라이트나 뒷편으로부터의 반사 등으로 자연광이 입사하면 소정 편광축의 직선편광 또는 소정 방향의 원편광을 반사하고 다른 광은 통과하는 특성을 나타내는 것이며, 이 휘도향상필름을 편광판과 적층한 것은 백라이트의 광원으로부터 빛을 입사시켜 소정 편광 상태의 투과광을 수득함과 동시에 소정 편광 상태 이외의 빛은 투과하지 않고 반사한다.
휘도향상필름 면에서 반사한 광을 추가로 후방측에 제공된 반사층(도시하지 않음) 등을 사이에 두어 반전시켜 휘도향상필름에 재입사시키고, 그 일부 또는 전부를 소정 편광 상태의 광으로서 투과시켜 휘도향상필름을 투과하는 광의 증량을 달성하는 동시에, 편광자에 흡수시키기 어려운 편광을 공급하여 액정 표시 장치 등에 이용할 수 있는 광학적 길이의 증대를 달성하여 휘도를 향상시키는 것이다.
휘도향상필름과 반사층 등의 사이에 확산판을 제공할 수 있다. 휘도향상필름에 의해 반사한 편광 상태의 광은 반사층으로 향하지만 설치된 확산판은 통과하는 광을 균일하게 확산시키는 동시에 편광 상태를 해소하여 비편광 상태가 된다. 즉, 확산판은 편광을 원래의 자연광으로 되돌린다. 이 비편광 상태, 즉 자연광 상태의 광이 반사층 등으로 향하여 반사층을 통해 반사하고 다시 확산판을 통과하여 휘도향상필름에 재입사하는 것을 반복한다.
이와 같이 휘도향상필름과 반사층 등의 사이에 편광을 원래의 자연광 상태에 되돌리는 확산판을 제공함으로써 표시 화면의 밝음을 유지하면서, 동시에 표시 화면의 밝음의 불균일을 감소시켜 균일하고 밝은 화면을 제공할 수 있다. 이러한 확산판을 제공함으로써 초기 입사광은 반사의 반복 회수가 증가하여 확산판 기능과 더불어 균일한 밝은 표시 화면을 제공할 수 있다.
휘도향상필름으로서는 도시한 것에 한정되지 않으며, 유전체의 다층박막 또는 굴절률 이방성이 상이한 박막필름의 다층 적층체 등의 소정 편광축의 직선편광을 투과하나 다른 빛은 반사하는 특성을 나타내는 것, 콜레스테릭 액정 중합체의 배향 필름이나 그 배향 액정층을 필름 기재 상에 지지한 것 등, 왼쪽으로 도는 것 또는 오른쪽으로 도는 것 중 어느 한 방향으로의 원편광은 반사하고 다른 광은 투과하는 특성을 나타내는 것 등의 적절한 것을 사용할 수 있다.
소정 편광축의 직선편광을 투과하는 유형의 휘도향상필름으로서는, 투과광을 편광축을 맞춰 그대로 편광판에 입사시킴으로써 편광판에 의한 흡수 손실을 억제하여 효율이 좋게 투과시킬 수 있다. 콜레스테릭 액정 층과 같이, 원편광을 투과하는 유형의 휘도향상필름으로서는, 그대로 편광자에 입사되는 것일 수 있지만, 흡수 손실을 억제하는 점에서 원편광을 위상차판을 통해 직선 편광화하여 편광판에 입사하는 것이 바람직하다. 이 위상차판으로서 1/4 파장판을 이용함으로써 원편광을 직선편광으로 변환할 수 있다.
가시광 영역 등의 넓은 파장 범위에서 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판은, 예컨대 파장 550㎚의 단색광에 대해 1/4 파장판으로서 기능하는 위상차판, 및 다른 위상차 특성을 나타내는 위상차판, 예컨대 1/2 파장판으로서 기능하는 위상차 층을 중첩하는 방식 등에 의해 얻을 수 있다. 편광판과 휘도향상필름 사이에 배치하는 위상차판은 1층 또는 2층 이상의 위상차 층으로 이루어질 수 있다.
콜레스테릭 액정 층에 관해서도, 반사 파장이 상이하지만 조합하여 2층 또는 3층 이상 중첩한 배치 구조로 함으로써 가시광 영역 등이 넓은 파장 범위로 원편광을 반사하는 것을 얻을 수 있으며, 따라서 넓은 파장 범위의 투과 원편광을 얻을 수 있다.
편광판은, 상기한 편광 분리판과 같이, 편광판과 2층 또는 3층 이상의 광학층을 적층한 것으로 이루어질 수 있고, 반사형 편광판 또는 반투과형 편광판과 위상차판을 조합시킨 반사형 원편광판 또는 반투과형 타원편광판 등일 수 있다.
또한, 편광판에 각종 광학층을 적층하는 경우 액정 표시 장치 등의 제조 과정에서 순차적으로 개별 적층할 수 있지만, 미리 적층하여 광학필름으로 한 것이 품질의 안정성 또는 가공작업성 면에서 우수하여 더욱 바람직하다.
또한, 편광판과 각종 광학층의 적층의 경우 이들의 광학축은 목적하는 위상차 특성 등에 따라 적절한 배치 각도로 할 수 있다.
본 발명의 펜 입력 화상 표시 장치는, 상술한 대로 액정패널(2)에 대하여 광학필름(3)등을 배치 구성한 후, 액정패널(2)의 시각면 측(펜 입력 측)에 투명적층체(1)를 투명완화층(12)을 안쪽으로 하여 직접 부착한 것을 특징으로 하며, 이 투명적층체(1) 표면에 펜 입력하면 입력 펜의 미끄럼 운동성을 유지할 수 있고, 또한 펜 입력에 의한 화상 번짐을 저감할 수 있음과 동시에, 양호한 필기감을 가져 경량박형화와 외광의 이중 비침 방지 또는 화상의 흐림 방지 및 충격에 의한 액정패널의 깨어짐 방지에도 좋은 결과가 얻어진다.
또한, 상기한 바와 같이 이 펜 입력 화상 표시 장치에 공지의 구성 요소로서, 확산판, 눈부심방지(anti-glare)층, 반사방지층, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 지향성 확산기, 백라이트 장치 등의 각종 부품을 적절한 위치에 1층 또는 2층 이상 임의로 배치 구성할 수 있다.
이하에, 본 발명의 실시예를 기재하여 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에서 "부"는 "중량부"를 의미하는 것으로 한다.
또한, 투명적층체를 구성하는 투명강성층 및 투명완화층의 동적(전단) 저장 탄성율(G')의 측정은, 점탄성성 스펙트로메타(레오메트릭 사이언티픽(Rheometric Secientific)사 제품의「ARES 장치」)를 이용하여, 주파수 1Hz로 온도 분산 측정을 하여 20℃에서의 동적 저장 탄성율(G')을 구한 것이다.
(실시예 1)
(1) 표면처리필름
눈부심방지 하드 코팅처리한 두께 125㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(기모토(Kimoto)사 제품의 「N05S」)을 이용하였다.
(2) 투명강성층
3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥산카복실레이트 100부, 경화제로서 메틸테트라하이드로프탈산 무수물 120부, 경화 촉진제로서 테트라-n-뷰틸포스포늄O,O-다이에틸포스포다이티오에이트 2부를 교반 혼합하여 유연법으로써 600㎛의 에폭시 수지 필름을 180℃에서 30분 열경화하여 투명강성층으로 하였다. 이 투명강성층의 20℃에서의 동적 저장 탄성율(G')은 표 1에 나타낸 바와 같았다.
(3) 투명완화층
냉각관, 질소도입관, 온도계, 자외선조사장치 및 교반장치를 갖춘 반응 용기에 2-에틸헥실아크릴레이트 100부, 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논(광중합개시제) 0.1부를 넣고, 자외선조사에 의해 중합처리하여 중합율 8중량%의 중합체-단량체 혼합액을 수득하였다.
이 혼합액 100부에 대하여 트라이메틸올프로판 트라이아크릴레이트(가교제) 0.3부, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐케톤(광중합개시제) 0.2부 및 산화방지제(시바 스폐셜티 케미칼스(Ciba Specialty Chemicals)사 제품의「이르가녹스 1010」) 1부를 배합하여 이 조성물을 두께가 100㎛인 폴리에스터계 세퍼레이터(미쓰비시화학폴리에스터필름사 제품의「PET 세파 MRF」)상에 도포하고, 그 위를 커버 세퍼레이터로서 전자의 것보다 박리력이 낮은 두께 75㎛의 폴리에스터계 세퍼레이터(미쓰비시화학폴리에스터필름사 제품의「PET 세파 MRN」)로 덮고, -15℃로 냉각하면서 자외선 램프에 의해 4,000 mJ/㎠의 자외선을 조사하여 광중합시킴으로써 두께 1㎜의 투명완화층(투명완화점착제층)을 만들었다. 이 투명완화층의 20℃에서의 동적 저장 탄성율(G')은 표 1에 나타낸 바와 같았다.
(4) 투명 점착제용액
뷰틸아크릴레이트 96부, 아크릴산 3.9부, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 0.1부, 아조비스아이소뷰티로나이트릴 0.3부 및 아세트산에틸 250부를 교반 혼합하면서 약 60℃에서 6시간 반응하여, 중량평균분자량이 163만인 아크릴계 중합체 용액을 수득하였다.
이 아크릴계 중합체 용액에, 아이소시아네이트계 다작용성 화합물(일본폴리우레탄공업사 제품의 「코로네이트 L」)을 중합체 고형분 100분에 대하여 0.5부 첨가하여 투명 점착제용액을 제조하였다.
(5) 투명적층체
상기 표면처리필름을 상기 투명 점착제용액을 이용하여(투명점착제층의 두께는 25㎛) 투명강성층과 부착하고 이 투명강성층의 이면 측에 상기 투명완화층(투명 완화점착제층)을 부착하여 투명적층체로 하였다.
(6) 광학필름
두께 80㎛의 폴리바이닐알콜 필름을 요오드 수용액 중에서 5배 연신시킨 후 건조시키고 그 양측에 투명보호층으로서 트라이아세틸 셀룰로스 필름을 접착제에 의해 접착하여 편광판 필름으로 하였다.
이후, 이 편광판필름의 LCD 패널에 위치하는 쪽에 상기 투명점착제용액을 이용하여(투명점착제층의 두께는 25㎛) 위상차판으로서의 폴리카보네이트필름(가네가후치화학공업사 제품) 50㎛를 부착하여 광학필름으로 하였다.
(7) 펜 입력 액정 표시 장치
상기 투명적층체를 그 투명완화층을 통해 상기의 광학필름의 편광판 측과 부착하고, 또한 이 광학필름의 위상차판 측을 상기 투명점착제용액을 이용하여(투명점착제층의 두께는 25㎛) LCD 패널에 부착하였다.
이후, 이 LCD 패널의 이면 측에도 상기 투명점착제용액을 이용하여(투명점착제층의 두께는 25㎛) 상기 이미 1장의 광학필름의 위상차판 측을 부착함으로써 전자 유도 방식의 펜 입력 액정 표시 장치를 제작하였다.
(실시예 2)
투명완화층의 두께를 500㎛로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1에 따라 투명적층체를 얻었다. 또한, 이 투명적층체를 이용하여 실시예 1과 같이 하여 전자 유도 방식의 펜 입력 액정 표시 장치를 제조하였다.
(실시예 3)
투명완화층의 형성에 있어서, 2-에틸헥실아크릴레이트 100부에 대신하여 아크릴산뷰틸을 동량 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에 따라 투명완화층을 형성하고, 이를 이용하여 실시예 1과 같이 하여 투명적층체를 얻었다. 또한, 이 투명적층체를 이용하여 실시예 1과 같이 하여 전자 유도 방식의 펜 입력 액정 표시 장치를 제조하였다.
(실시예 4)
투명완화층의 형성에 있어서, 2-에틸헥실아크릴레이트 100부에 대신하여 아크릴산아이소옥틸 98부 및 아크릴산 2부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에 따라 투명완화층을 형성하고, 이를 이용하여 실시예 1과 같이 하여 투명적층체를 얻었다. 또한, 이 투명적층체를 이용하여 실시예 1과 같이 하여 전자 유도 방식의 펜 입력 액정 표시 장치를 제조하였다.
(실시예 5)
투명강성층의 두께를 300㎛로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1에 따라 투명적층체를 얻었다. 또한, 이 투명적층체를 이용하여 실시예 1과 같이 하여 전자 유도 방식의 펜 입력 액정 표시 장치를 제조하였다.
(비교예 1)
투명완화층의 두께를 25㎛로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1에 따라 투명적층체를 얻었다. 또한, 이 투명적층체를 이용하여 실시예 1과 같이 하여 전자 유도 방식의 펜 입력 액정 표시 장치를 제조하였다.
(비교예 2)
투명강성층의 사용을 제외한 것 외에는 실시예 1에 따라 투명적층체를 얻었으며, 이를 이용하여 실시예 1과 같이 하여 전자 유도 방식의 펜 입력 액정 표시 장치를 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1, 2의 각 전자 유도 방식의 펜 입력 액정 표시 장치에 대하여 사용한 투명적층체를 구성하는 투명강성층과 투명완화층의 20℃에서의 동적 저장 탄성율 및 두께를 표 1에 정리하여 나타내었다.
이어, 상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1, 2의 각 전자 유도 방식의 펜 입력 액정 표시 장치에 대하여 하기 방법에 의해 성능을 평가했다. 이들의 결과는 표 2에 나타낸 바와 같다.
(화상의 번짐 평가)
입력 펜으로서는 반경이 약 0.8㎜인 형상을 갖고, 주 재질이 폴리아세탈 수지로 이루어진 것을 이용했다. 펜 입력의 평가 조건으로서 펜 하중을 300g으로 일정하게 하고, 액정 표시 장치의 가장 바깥 표면에 접촉시켰을 때의 액정의 확대(넓이)를 측정하였다. 액정 패널에는 도시바사 제품의 태블릿 PC("DynaBook SS3500")을 사용하였다.
O : 화상의 번짐이 없고 양호함(액정의 확대(넓이) 직경 10㎜ 미만)
×: 화상의 번짐이 있어 불량함(액정의 확대(넓이) 직경 10㎜ 이상)
(내스크래치성 평가)
화상의 번짐 평가용 입력 펜을 이용하여 직선 거리 100㎜를 속도 5m/분 및 하중 500g으로 하여 1만회 거듭 기입한 후의 기입 부분을 눈으로 관찰하여 하기와 같이 평가하였다.
0 : 거의 흠이 없음
△: 눈에 띄지 않는 정도의 다소의 스크래치가 존재함
×: 하드 코팅층의 박리 및 스크래치가 눈에 보임
(깨어짐 방지성 평가)
직경 50㎜, 중량 510g의 강철구를 10㎝ 높이에서 진자 방식으로 낙하시키거나, 또는 이와 동일한 충격력을 스프링 임팩트 하머로 부여하여 액정 패널에 유리 깨어짐이 발생하는지 여부를 눈으로 관찰하였다.
또한, 강철구를 진자 낙하시켰을 때의 충격 에너지는 구리구 중량(kgf)×높이(m)×중력가속도(m/s2)=0.51×0.1×9.81로 산출되며, 약 0.5J이 된다. LCD 패널의 깨어짐 방지성의 규격은 특별히 없지만 실상에서 0.5J 이상이면 합격이라 평가할 수 있다.
0 : 크랙 및 파손이 관찰되지 않음
×: 크랙 및 파손이 분명히 관찰됨(화상의 번짐이 있음)
(가라앉는 깊이 ·탄성변형성의 평가)
화상 번짐 평가용 입력 펜을 패널판 표면에 대하여 소정 두께의 유리판을 사이에 세운 상태와 세우지 않은 상태로 하중 300g으로 접촉시켰을 때의 가라앉는 깊이를 펜 윗부분과 연결시킨 다이얼 게이지(dial gauge)로 읽어 유리판을 사이에 세웠을 때의 읽은 값을 X1, 사이에 세우지 않았을 때의 읽은 값은 X2로, 가라앉는 깊이는 Y로 하여 Y=(X2-X1-유리 두께)로 구하였다.
또한, 상기 하중을 제거했을 때 원래 상태로 2초 이내에 되돌아가는지를 관찰하여 되돌아가는 경우를 회복성 양호, 되돌아가지 않는 경우를 회복성 불량으로 판정 평가한 결과, 실시예 1 내지 5 및 비교예 1, 2의 각 경우에서 회복성은 양호하였다.
(동적 마찰 계수의 평가)
신토과학(주)제 헤이돈(Heidon) 표면 측정기(TYPE:HEIDON-14D)를 이용하고, 일본 폴리플라스틱(주)제 쥬라콘(Juracon)(재질: 폴리아세탈수지, 펜 끝: 반경 0.8 ㎜)을 입력 펜으로 하고, 이 입력 펜과 패널판 표면의 상대 이동 속도 1,000㎜/분, 펜의 하중 500g의 조건으로 동적 마찰 계수를 측정하였다.
(실시예 6)
(1) 표면처리필름
하드 코팅처리한 두께 125㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(기모토사 제품의「G01S」)를 이용했다.
(2) 터치 패널
상기 표면처리필름의 비-하드코팅처리면에 아르곤 분위기 하에서 플라즈마처리를 실시하고, 플라즈마 처리면에 ITO 박막을 스퍼터링으로써 형성하고, 이어서 ITO 면에 은 전극을 인쇄하여 투명전도필름을 제조하였다. 이 투명전도필름의 한 쌍을 스페이서를 통해 은 전극측을 대향시켜 부착하여 터치 패널을 제조하였다.
(3) 투명강성층
실시예 1과 같이 하여 두께 600㎛의 투명강성층을 얻었다.
(4) 투명완화층
실시예 1과 같이 하여 두께 1㎜의 투명완화층(투명완화 점착제층)을 얻었다.
(5) 투명점착제 용액
실시예 1과 같이 하여 투명점착제 용액을 제조하였다.
(6) 투명적층체
상기 터치 패널을 상기 투명점착제 용액을 이용하여(투명점착제층의 두께는 25㎛), 투명강성층과 부착하고, 이 투명강성층의 이면 측에 상기 투명완화층(투명완화점착제층)을 부착하여 투명적층체로 하였다.
(7) 광학필름
실시예 1과 동일하게 하여 광학필름을 얻었다.
(8) 펜 입력 액정 표시 장치
상기 투명적층체를 그 투명완화층을 통해 상기 광학필름의 편광판 측과 부착하고 또한 이 광학필름의 위상차판 측을 상기 투명점착제 용액을 이용하여(투명점착제층의 두께는 25㎛) LCD 패널에 부착하였다. 이후, 이 LCD 패널의 이면 측에도, 상기 투명점착제 용액을 이용하여(투명점착제층의 두께는 25㎛) 상기 이미 1장의 광학필름의 위상차판 측을 부착한 것에 의해 저항막 방식의 펜 입력 액정 표시 장치를 제조하였다.
(실시예 7)
투명완화층의 두께를 500㎛로 변경한 것을 제외하고는 실시예 6에 따라 투명적층체를 얻었다. 또한, 이 투명적층체를 이용하여 실시예 6과 같이 하여 저항막 방식의 펜 입력 액정 표시 장치를 제조하였다.
(실시예 8)
투명완화층의 형성에 있어서, 2-에틸헥실아크릴레이트 100부를 대신하여 아크릴산뷰틸을 동량으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 6에 따라 투명완화층을 형성하고, 이를 이용하여 실시예 6과 같이 하여 투명적층체를 얻었다. 또한, 이 투명적층체를 이용하여 실시예 6과 같이 하여 저항막 방식의 펜 입력 액정 표시 장치를 제조하였다.
(실시예 9)
투명완화층의 형성에 있어서, 2-에틸헥실아크릴레이트 100부를 대신하여 아크릴산아이소옥틸 98부 및 아크릴산 2부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 6에 따라 투명완화층을 형성하고, 이를 이용하여 실시예 6과 같이 하여 투명적층체를 얻었다. 또한, 이 투명적층체를 이용하여 실시예 6과 같이 하여 저항막 방식의 펜 입력 액정 표시 장치를 제조하였다.
(실시예 10)
투명강성층의 두께를 300㎛로 변경한 것을 제외하고는 실시예 6에 따라 투명적층체를 얻었다. 또한, 이 투명적층체를 이용하여 실시예 6과 같이 하여 저항막 방식의 펜 입력 액정 표시 장치를 제조하였다.
(비교예 3)
투명완화층의 두께를 25㎛로 변경한 것을 제외하고는 실시예 6에 따라 투명적층체를 얻었다. 또한, 이 투명적층체를 이용하여 실시예 6과 같이 하여 저항막 방식의 펜 입력 액정 표시 장치를 제조하였다.
(비교예 4)
투명강성층의 사용을 제외한 것 외에는 실시예 6에 따라 투명적층체를 얻었으며, 이를 이용하여 실시예 6과 같이 하여 저항막 방식의 펜 입력 액정 표시 장치를 제조하였다.
상기 실시예 6 내지 10 및 비교예 3, 4의 각 저항막 방식의 펜 입력 액정 표시 장치에 대하여 사용한 투명적층체를 구성하는 투명강성층과 투명완화층의 20℃에서의 동적 저장 탄성율 및 두께를 표 3에 정리하여 나타내었다.
이어, 상기 실시예 6 내지 10 및 비교예 3, 4의 각 저항막 방식의 펜 입력 액정 표시 장치에 대하여 하기 방법에 의해 성능을 평가했다. 이들의 결과는 표 4에 나타낸 바와 같다. 또한, '가라앉는 깊이'는 전술한 방법으로 하중을 제거하여 ITO 박막 사이의 간극을 없앤 후 추가로 하중 300g을 가하고 이 추가된 하중에 의해 가라앉는 깊이를 구한 것이다.
상기 표 1 내지 표 4의 결과로부터, 본 발명의 구성으로 하는 실시예 1 내지10의 각 펜 입력 액정 표시 장치는 어느 것이든 펜 입력에 대하여 화상 번짐이 없고 또한 내스크래치성이 뛰어나며, 추가로 액정 패널의 깨어짐 방지성도 뛰어난 것을 알 수 있다. 이에 대해, 투명완화층이 지나치게 엷은 투명적층체를 이용한 비교예 1 및 비교예 3의 펜 입력 액정 표시 장치, 또는 투명강성층을 갖지 않는 투명적층체를 이용한 비교예 2 및 비교예 4의 펜 입력 액정 표시 장치는 화상 번짐이 있고 깨어짐 방지성도 떨어진다.
한편, 본 출원은 2003년 2월 5일자로 출원한 일본 특허출원(특허출원 제 2003-028299호) 및 2003년 12월 26일자로 출원한 일본 특허출원(특허출원 제2003-431998호)에 근거하는 것이며 그 내용은 여기에 참조로서 인용된다.

Claims (17)

  1. 펜 입력 화상 표시 장치용 투명적층체로서, 표면처리층, 투명강성층 및 두께 0.2 내지 2㎜의 투명완화층이 순서대로 적층되어 있는 투명적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명완화층이 점착제인 투명적층체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명완화층의 두께가 0.2 내지 1.5㎜인 투명적층체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명강성층의 20℃에서의 동적 저장 탄성율(G')이 2×108 Pa 이상인 투명적층체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 투명강성층의 20℃에서의 동적 저장 탄성율(G')이 5×108 Pa 이상인 투명적층체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명완화층의 20℃에서의 동적 저장 탄성율(G')이 1×107 Pa 이하인 투명적층체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 투명완화층의 20℃에서의 동적 저장 탄성율(G')이 1×103 내지 7×106 Pa인 투명적층체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명강성층의 두께가 0.15 내지 2㎜인 투명적층체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 투명강성층의 두께가 0.2 내지 1㎜인 투명적층체.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면처리층이 반사방지층, 비침방지층, 하드 코팅처리층 중 하나 이상을 포함하는 투명적층체.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명완화층이, 유기층상 점토광물을 포함하고, 20℃에서의 동적 저장 탄성율이 6×106 Pa 이하인 중합체 복합재료로 형성되는 투명적층체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 중합체 복합재료의 20℃에서의 동적 저장 탄성율이 1×103 내지 1×105 Pa인 투명적층체.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면처리층과 상기 투명강성층의 사이 또는 상기 투명강성층과 상기 투명완화층의 사이에 소정 간격으로 대향시킨 한 쌍의 투명전도막을 추가로 갖는 투명적층체.
  14. 화상표시패널; 및 표면처리층, 투명강성층 및 두께 0.2 내지 2㎜의 투명완화층이 순서대로 적층되어 있는 투명적층체를 갖고,
    상기 화상 표시 패널의 시각면 측에 상기 투명적층체가 그 투명완화층을 안쪽으로 하여 직접 부착되어 있는 펜 입력 화상 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    입력 펜을 표면에 300g의 하중으로 접촉시켰을 때 20 내지 10O㎛의 깊이로 가라앉고 하중을 제거하면 원래 상태에 되돌아가는 탄성변형성을 갖는, 펜 입력 화상 표시 장치.
  16. 화상 표시 패널의 시각면 측에, 표면처리층, 투명강성층 및 두께 0.2 내지 2㎜의 투명완화층이 순서대로 적층되어 있는 투명적층체를, 그 투명완화층을 안쪽으로 하여 직접 부착시키고 펜 입력하는, 펜 입력 화상 표시 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    입력 펜을 표면에 300g의 하중으로 접촉시켰을 때 20 내지 200㎛의 깊이로 가라앉고 하중을 제거하면 원래 상태에 되돌아가는 펜 입력 화상 표시 방법.
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