KR20190139965A - 복합 부재 및 디바이스 - Google Patents

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KR20190139965A
KR20190139965A KR1020197033701A KR20197033701A KR20190139965A KR 20190139965 A KR20190139965 A KR 20190139965A KR 1020197033701 A KR1020197033701 A KR 1020197033701A KR 20197033701 A KR20197033701 A KR 20197033701A KR 20190139965 A KR20190139965 A KR 20190139965A
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KR
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conductive
conductive layer
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KR1020197033701A
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Inventor
테츠로 미츠이
히데토시 히라타
Original Assignee
후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

도전층에 작용하는 응력을 제어할 수 있는 복합 부재 및 디바이스를 제공한다. 복합 부재는, 절연층과, 절연층에 의하여 전기적으로 절연되고, 또한 이간되어 배치된, 적어도 2개의 도전층을 구비하는 도전층체와, 적어도 1개의 점착층과, 적어도 2개의 도전층 중 도전층체를 굽힘 방향으로 굽힌 경우에 절연층의 곡률 반경이 큰 측에 마련된 제1 도전층과 접하는, 점착층보다 탄성률이 높은 부재를 갖는다. 적어도 1개의 점착층은, 절연층과 도전층의 사이 이외, 및 제1 도전층과 점착층보다 탄성률이 높은 부재와의 사이 이외에 배치되고, 절연층은, 점착층보다 탄성률이 높다.

Description

복합 부재 및 디바이스
본 발명은, 점착층으로 협지된 도전층을 갖는 복합 부재 및 복합 부재를 갖는 디바이스에 관한 것으로, 특히 도전층에 작용하는 응력을 제어하는 복합 부재 및 복합 부재를 갖는 디바이스에 관한 것이다.
최근, 도전성 선으로 구성된 도전층을 갖는 시트는, 각종 장치의 전자파 실드, 안테나, 각종 센서, 발열체, 및 전극 등의 다양한 용도로 이용되고 있다. 전극이란, 예를 들면 태양 전지, 무기 EL(Inorganic Electro Luminescence) 소자, 및 유기 EL(Organic Electro Luminescence) 소자 등의 각종 전자 디바이스의 전극이다.
상술한 용도 이외에, 상술한 시트는 터치 패널에 이용된다. 태블릿형 컴퓨터 및 스마트폰 등의 휴대 정보 기기를 비롯한 각종 전자 기기에 있어서, 액정 표시 장치 등의 표시 장치와 조합하여 이용되며, 화면에 접촉함으로써 전자 기기에 대한 입력 조작을 행하는 터치 패널의 보급이 진행되고 있다.
또한, 터치 패널을 절곡하는 형태, 또는 마는 형태의 디바이스 개발이 진행되고 있다. 이로써, 전자 기기의 콤팩트화를 실현할 수 있고, 또한 스타일리시한 디자인이 가능해져, 이들을 소구점으로 할 수 있다.
터치 패널을 절곡하기 위해서는, 터치 패널을 구성하는 각 부재가, 절곡에 대하여, 접히지 않는 것, 파단(破斷)되지 않는 것, 및 성능을 잃지 않는 것 등의 내성을 가질 필요가 있다. 이들의 것에 대하여, 특히 커버재, 터치 패널, 및 패널에 대해서는 절곡 특성이 중요하여, 각각에 대한 검토가 진행되고 있다.
통상, 적층체는, 굽힘에 따라 내측에 압축 응력이 걸리고, 외측에 인장 응력이 걸리기 때문에, 응력이 0이 되는 중간점에 약한 부재를 위치시키는 것과 같은 고안이 이루어지고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1의 플렉시블 터치 스크린 패널에서는, 가요성 막의 배선층이 플렉시블 필름의 중립면에 있다. 배선층은, 또한 유연성 보충 필름에 의하여 보호되어 있어, 굽혔을 때의 배선층의 크랙에 의한 결함의 발생을 억제하고 있다. 또한, 중립면은 플렉시블 터치 스크린 패널이 굽혀졌을 때에 실질적으로 응력이 걸리지 않는 영역이다.
또, 특허문헌 2에는, 표시 소자 또는 박막 밀봉층 상에 중립면을 갖는 디스플레이가 나타나 있다.
상술한 것 이외에, 적층체에 대하여, 일부러 매우 낮은 탄성률의 층을 응력 완화층으로서 삽입하여 응력 중간점을 복수 발생시켜, 응력 중간점에 약한 기재를 위치시키는 것이 이루어지고 있다. 약한 기재 부위로서는, 예를 들면 유기 EL(Organic electro luminescence) 디스플레이의 박막 필름 트랜지스터(TFT) 등의 배선부, 및 터치 패널용 전극 배선 등의 도전층을 들 수 있다.
특허문헌 3의 플렉시블 표시 장치는, 플렉시블 디스플레이 패널 상에 배치된 플렉시블한 외측 부재와, 플렉시블 디스플레이 패널과 플렉시블한 외측 부재의 사이에 배치된 접착 부재를 갖는다. 플렉시블 디스플레이 패널과 플렉시블한 외측 부재의 각각에 중립면이 형성되도록 접착 부재의 탄성률이 설정되어 있다. 접착 부재의 탄성률은, 플렉시블 디스플레이 패널과 플렉시블한 외측 부재의 탄성률의 1/10000~1/1000이다.
특허문헌 4에서는, 플렉시블 디스플레이 장치로서, 플렉시블 디스플레이 패널 상에 배치된 플렉시블한 외측 부재와, 플렉시블 디스플레이 패널과 플렉시블한 외측 부재의 사이에 배치된 응력 제어 부재를 갖는다. 응력 제어 부재는, 플렉시블 디스플레이 장치가 굽혀져 있을 때, 플렉시블 디스플레이 패널 및 플렉시블한 외측 부재의 각각에 제1 중립면 및 제2 중립면을 획정하도록 구성된다.
특허문헌 1: 미국 공개특허공보 제2014/0354558호 특허문헌 2: 미국 공개특허공보 제2015/0268914호 특허문헌 3: 미국 공개특허공보 제2015/0201487호 특허문헌 4: 미국 공개특허공보 제2015/0200375호
상술과 같이 박막 필름 트랜지스터(TFT) 등의 배선부, 및 터치 패널용 전극 배선은, 인장 응력이 작용하면 단선 등이 발생한다. 상술한 특허문헌 1~특허문헌 4에서는, 모두 응력이 0이 되는 중간점을 발생시킴으로써, 절곡 내성을 발휘시키고 있다. 그러나, 상술한 특허문헌 1~특허문헌 4에서는, 박막 필름 트랜지스터(TFT) 등의 배선부, 및 터치 패널용 전극 배선 등의 도전층에 작용하는 응력을 조정하여, 인장 응력을 충분히 저감시키지 못하여, 충분한 절곡 내성을 얻을 수 없다.
본 발명의 목적은, 상술한 종래 기술에 근거하는 문제점을 해소하여, 도전층에 작용하는 응력을 제어할 수 있는 복합 부재 및 디바이스를 제공하는 것에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 절연층과, 절연층에 의하여 전기적으로 절연되고, 또한 이간되어 배치된, 적어도 2개의 도전층을 구비하는 도전층체와, 적어도 1개의 점착층과, 적어도 2개의 도전층 중 도전층체를 굽힘 방향으로 굽힌 경우에 절연층의 곡률 반경이 큰 측에 마련된 제1 도전층과 접하는, 점착층보다 탄성률이 높은 부재를 가지며, 점착층은, 절연층과 도전층의 사이 이외, 및 제1 도전층과 점착층보다 탄성률이 높은 부재와의 사이 이외에 배치되고, 절연층은, 점착층보다 탄성률이 높은 것을 특징으로 하는 복합 부재를 제공하는 것이다.
절연층은, 가요성을 갖는 것이 바람직하다. 또, 절연층은, 탄성률이 10-1~30GPa인 것이 바람직하다.
탄성률이 높은 부재는, 시트체로 구성되어 있고, 또한 제1 도전층의 절연층과는 반대측에 배치되는 것이 바람직하다.
제1 도전층에, 점착층보다 탄성률이 높은 제1 보호층이 적층되어 있는 것이 바람직하다.
제1 보호층은, 제1 도전층 측에 마련된 제1 점착층과 접하고 있는 것이 바람직하다.
제1 보호층과 제1 도전층과의 계면으로부터, 도전층체를 굽힘 방향으로 굽힌 경우에 절연층의 곡률 반경이 작은 측에 처음으로 배치되는 점착층의 계면까지의 두께를 td로 하고, 제1 보호층의 두께를 ts로 할 때, ts≤td인 것이 바람직하다.
도전층체를 굽힘 방향으로 굽힌 경우에 기판의 곡률 반경이 작은 측에 마련된 제2 도전층에, 두께가 20μm 이하인 제2 보호층이 적층되어 있고, 제2 보호층은, 제2 도전층 측에 마련된 제2 점착층과 접하고 있는 것이 바람직하다.
도전층체를 굽힘 방향으로 굽힌 경우에 기판의 곡률 반경이 작은 측에 마련된 제2 점착층과, 도전층체를 굽힘 방향으로 굽힌 경우에 절연층의 곡률 반경이 작은 측에 마련된 제2 도전층이 접하고 있는 것이 바람직하다.
도전층체는, 절연층과, 절연층의 양면의 각 면에 마련된 도전층을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 절연층은, 절연 기판으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
또, 도전층은, 금속으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
절연층과 도전층의 사이, 또는 도전층 상에, 배리어층을 갖고, 배리어층은, 적어도 질화 규소를 포함하는 무기층을 갖는 구성이어도 된다. 배리어층은, 무기층과 유기층의 적층 구조인 것이 바람직하다.
본 발명은, 상술한 복합 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 도전층에 작용하는 응력을 제어할 수 있다.
도 1은 2층의 복합 부재를 나타내는 모식도이다.
도 2는 2층의 복합 부재를 굽혔을 때에 작용하는 응력을 나타내는 그래프이다.
도 3은 4층의 복합 부재를 나타내는 모식도이다.
도 4는 4층의 복합 부재를 굽혔을 때에 작용하는 응력을 나타내는 그래프이다.
도 5는 8층의 복합 부재를 나타내는 모식도이다.
도 6은 8층의 복합 부재를 굽혔을 때에 작용하는 응력을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시형태의 복합 부재를 갖는 표시 장치를 나타내는 모식도이다.
도 8은 표시 장치에 이용되는 터치 센서부의 일례를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 9는 표시 장치에 이용되는 터치 센서부의 일례를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 10은 표시 장치에 이용되는 터치 센서부의 도전선의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 실시형태의 복합 부재를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타내는 모식도이다.
도 12는 표시 장치에 이용되는 터치 센서부의 다른 제1예를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 13은 표시 장치에 이용되는 터치 센서부의 다른 제2예를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 14는 표시 장치에 이용되는 터치 센서부의 다른 제3예를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시형태의 복합 부재를 갖는 표시 장치의 제1예를 나타내는 모식적 사시도이다.
도 16은 본 발명의 실시형태의 복합 부재를 갖는 표시 장치의 제1예의 사용 상태를 나타내는 모식적 사시도이다.
도 17은 본 발명의 실시형태의 복합 부재를 갖는 표시 장치의 제2예를 나타내는 모식적 사시도이다.
도 18은 본 발명의 실시형태의 복합 부재를 갖는 표시 장치의 제2예의 사용 상태를 나타내는 모식적 사시도이다.
도 19는 본 발명의 실시형태의 복합 부재를 갖는 표시 장치의 제3예를 나타내는 모식적 사시도이다.
이하에, 첨부의 도면에 나타내는 적합한 실시형태에 근거하여, 본 발명의 복합 부재를 상세하게 설명한다.
또한, 이하에 설명하는 도는, 본 발명을 설명하기 위한 예시적인 것이며, 이하에 나타내는 도에 본 발명이 한정되지 않는다.
또한, 이하에 있어서 수치 범위를 나타내는 "~"란 양측에 기재된 수치를 포함한다. 예를 들면, ε이 수치 α1~수치 β1이란, ε의 범위는 수치 α1과 수치 β1을 포함하는 범위이며, 수학 기호로 나타내면 α1≤ε≤β1이다.
"구체적인 수치로 나타난 각도", "평행", 및 "직교" 등의 각도는, 특별히 기재가 없으면, 해당하는 기술 분야에서 일반적으로 허용되는 오차 범위를 포함한다.
"투명"이란, 광투과율이, 파장 400~800nm의 가시광 파장역에 있어서, 적어도 60% 이상이며, 바람직하게는 75% 이상이고, 보다 바람직하게는 80% 이상이며, 더 바람직하게는 85% 이상이다. 광투과율은, JIS(일본 공업 규격) K 7375:2008에 규정되는 "플라스틱--전체 광선 투과율 및 전체 광선 반사율을 구하는 방법"을 이용하여 측정된다.
또, 본 발명에 있어서 가요성을 갖는다란, 절곡할 수 있는 것을 의미하며, 구체적으로는, 곡률 반경 1mm로 절곡해도 균열을 일으키지 않는 것을 가리킨다.
먼저, 본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 탄성률이 투명 점착 필름(OCA(Optically Clear Adhesive))과 동일한 정도의 저탄성률을 갖는 부재(10)(도 1 참조)와, 탄성률이 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 사이클로올레핀폴리머(COP) 및 폴리이미드(PI) 등의 플라스틱 필름과 동일한 정도의 고탄성률을 갖는 부재(11)(도 1 참조)를 적층시킨 적층체(12)(도 1 참조)를, 부재(11)가 내측이 되도록 굽힌 경우, 도 2에 나타내는 그래프와 같이 저탄성률의 부재(10)(도 1 참조), 즉 투명 점착 필름에서 반드시 응력 완화가 일어나, 부재(11), 즉 플라스틱 필름 중에 인장 성분의 응력과 압축 성분의 응력이 분포하는 것을 발견했다. 또한, 도 2에 나타내는 부호 10a는 부재(10)에 작용하는 응력을 나타내며, 부호 11a는 부재(11)에 작용하는 응력을 나타낸다.
상술한 점에서, 상술한 특허문헌 3과 같이 극단적으로 낮은 탄성률은 아니더라도, 투명 점착 필름과 동일한 정도의 탄성률이면, 반드시 그곳에서 응력 완화가 일어난다. 이로 인하여, 상술한 투명 점착 필름 등의 부재(10)(도 1 참조)를 포함하는 적층체(12)(도 1 참조)를 구성함으로써, 적층체의 각 층에서 인장 응력과 압축 응력을 분포시킬 수 있다. 커버재와 얇은 투명 점착 필름을, 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이 복수 층, 적층한 적층체(12)의 쪽이, 도 2에 나타내는 적층체(12) 전체에 작용하는 응력(Ds)에 비하여, 도 4 및 도 6에 나타내는 바와 같이 적층체(12) 전체에 작용하는 응력(Ds)이 작아져, 보다 절곡 내성이 향상되는 것을 발견했다. 이것은, 투명 점착 필름 등의 부재(10)에서 응력 완화가 발생하고, 각각 얇은 층으로 분할되어 인장 응력과 압축 응력이 걸리는 형태가 됨으로써, 각 커버재의 변형이 경감되어, 좌굴(挫屈) 또는 절단에 이르지 않게 된 것에 기인하고 있다고 추정된다.
또한, 도 3 및 도 5에 있어서 도 1과 동일한 구성물에는 동일한 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다. 또, 도 4 및 도 6에 있어서 도 2와 동일한 구성물에는 동일한 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다. 도 3은 부재(10)와 부재(11)를 교대로 합계 4층 적층한 것이며, 도 5는 부재(10)와 부재(11)를 교대로 합계 8층 적층한 것이다.
상술한 점을 고려하여, 추가로 검토를 행한 결과, 점착층에 협지된, 도전층을 포함하는 도전층체에 있어서, 도전층은, 내접힘 측에서는 점착층과 접하는 것, 및 외접힘 측은 점착층과 접하지 않는 구성으로 함으로써, 도전층의 절곡 내성을 향상시킬 수 있는 것을 발견했다. 이것에 대해서는, 점착층에 협지된, 기판의 양면의 각 면에 도전층이 마련된 도전층체에 있어서는, 외접힘 측은 인장 응력, 내접힘 측은 압축 응력이 걸리기 쉽고, 점착층에 근접할수록, 그 응력이 높아지기 때문이다. 즉, 도전층은 압축 응력에 강하고, 인장 응력에 약하기 때문에, 도전층을 외접힘 측의 점착층 표면으로부터 멀리하며, 또한 내접힘 측의 점착층에 근접시켜 배치하는 것이, 도전층의 절곡 내성을 향상시키기 위해서는 바람직한 것을 발견했다. 또한, 내접힘 측 및 외접힘 측이란, 도전층체를 굽힘 방향으로 굽혔을 때에, 기판의 곡률 반경이 작은 쪽이 내접힘 측이고, 기판의 곡률 반경이 큰 쪽이 외접힘 측이다.
다음으로, 복합 부재에 대하여 상세하게 설명한다. 복합 부재는, 기판의 양면의 각 면에 도전층이 마련된 도전층체와, 도전층체를 사이에 두고 배치된, 적어도 2개의 점착층을 갖는다. 도전층체를 굽힘 방향으로 굽힌 경우에 기판의 곡률 반경이 큰 측의 면에 마련된 제1 도전층이, 점착층보다 탄성률이 높은 부재와 접하고 있다. 복합 부재를 갖는 디바이스로서는 표시 장치를 들 수 있는데, 기판의 양면의 각 면에 도전층이 마련된 도전층체를 갖는 구성이면, 표시 장치에 한정되지 않는다.
이하, 복합 부재를 갖는 디바이스로서, 표시 장치를 예로 하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시형태의 복합 부재를 갖는 표시 장치를 나타내는 모식도이다.
도 7에 나타내는 표시 장치(20)는, 손가락 등의 접촉을 검출하는 기능을 갖는 것이다. 표시 장치(20)는, 표시부(22)와, 제1 점착층(27)과, 제1 보호층(28)과, 터치 센서부(30)와, 제2 점착층(32)과, 반사 방지층(33)과, 커버층(36)과, 컨트롤러(37)를 갖는다. 표시 장치(20)에서는, 커버층(36)의 표면(36a)이, 손가락 등이 접촉하는 터치면이다.
또한, 표시부(22)와 제1 점착층(27)의 사이에 마련된 플라스틱 필름(24)과 투명층(25)과 플라스틱 필름(26)을 갖는다. 표시부(22) 측으로부터 플라스틱 필름(24)과 투명층(25)과 플라스틱 필름(26)의 순서로 마련되어 있다. 또, 플라스틱 필름(24)과 표시부(22)의 사이에 투명층(23)이 마련되고, 반사 방지층(33)과 커버층(36)의 사이에 투명층(34)이 마련되어 있다.
도 7에 나타내는 표시 장치(20)로부터, 표시부(22)와 투명층(23)을 제외한 것이 복합 부재(21)이다.
표시부(22)는, 화상 등을 표시하는 표시 영역(도시하지 않음)을 구비하는 것이며, 예를 들면 액정 표시 패널, 또는 유기 EL(Organic electro luminescence) 표시 패널로 구성된다. 표시부(22)는, 상술한 것 이외에, 진공 형광 디스플레이(VFD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 표면 전계 디스플레이(SED), 전계 방출 디스플레이(FED), 및 전자 페이퍼 등을 이용할 수 있다.
투명층(23) 및 투명층(34)은, 모두 광학적으로 투명하고 절연성을 갖는 것이며, 또한 안정된 고정력을 발휘할 수 있으면, 그 구성은, 특별히 한정되지 않는다. 투명층(23) 및 투명층(34)으로서는, 예를 들면 광학적으로 투명한 점착제(OCA, Optical Clear Adhesive) 및 UV(Ultra Violet) 경화 수지 등의 광학적으로 투명한 수지(OCR, Optical Clear Resin)를 이용할 수 있다. 투명층(23) 및 투명층(34)으로서는, 예를 들면 린텍 주식회사제 MO-3015C(품명), MO-3015G(품명), MO-3015H(품명), 및 MO-3015I(품명)를 이용할 수 있다. 투명층(34)은, 제1 점착층(27) 및 제2 점착층(32)과 동일하게 점착층을 구성하는 것이기도 하다.
터치 센서부(30)는, 표시 장치(20)에 있어서, 커버층(36)의 표면(36a)에 대한 손가락 등의 접촉을 검출하는 것이다. 터치 센서부(30)는, 정전 용량 방식이어도 되고, 저항막 방식이어도 된다.
컨트롤러(37)는, 터치 센서부(30)에 따른 것이 적절히 이용된다. 터치 센서부(30)가 정전 용량식이면, 정전 용량이 변화한 위치가 컨트롤러(37)로 검출된다. 터치 센서부(30)가 저항막식이면, 저항이 변화한 위치가 컨트롤러(37)로 검출된다.
터치 센서부(30)에 대하여, 정전 용량 방식의 터치 센서를 예로 설명한다.
터치 센서부(30)는, 도 8에 나타나는 바와 같이, 절연 기판(40)과, 1개의 절연 기판(40)의 양면의 각 면에 각각 형성되는 검출 전극과, 검출 전극의 주변에 형성되어, 검출 전극과 전기적으로 접속된 주변 배선을 갖는다. 검출 전극이 도전층에 상당한다.
절연 기판(40)의 표면(40a)(도 9 참조) 상에 각각 제1 방향(Y)을 따라 뻗고, 또한 제1 방향(Y)에 직교하는 제2 방향(X)에 병렬 배치된 복수의 제1 검출 전극(42)이 형성되며, 복수의 제1 검출 전극(42)에 전기적으로 접속된 복수의 제1 주변 배선(43)이 서로 근접하여 배열되어 있다. 동일하게, 절연 기판(40)의 이면(40b)(도 9 참조) 상에는, 각각 제2 방향(X)을 따라 뻗고, 또한 제1 방향(Y)에 병렬 배치된 복수의 제2 검출 전극(44)이 형성되며, 복수의 제2 검출 전극(44)에 전기적으로 접속된 복수의 제2 주변 배선(45)이 서로 근접하여 배열되어 있다. 복수의 제1 검출 전극(42)과 복수의 제2 검출 전극(44)이 검출 전극이다. 복수의 제1 검출 전극(42)과 복수의 제2 검출 전극(44)은, 절연 기판(40)에 의하여 전기적으로 절연되고, 또한 이간되며, 일부가 중첩되어 배치되어 있다. 절연 기판(40)은, 적어도 2개의 도전층을 전기적으로 절연하는 절연층으로서 기능하는 것이며, 절연층의 일 형태이다.
터치 센서부(30)에서는, 절연 기판(40)에 있어서, 복수의 제1 검출 전극(42)과 복수의 제2 검출 전극(44)이 평면시로 중첩되어 배치되는 영역이 검지 영역(47)이다. 검지 영역(47)은 손가락 등의 접촉의 검출이 가능한 영역이다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 제1 검출 전극(42)은, 예를 들면 절연 기판(40)의 표면(40a)에 형성된 도전선(50)으로 구성된다. 제1 검출 전극(42)의 도전선(50)은, 예를 들면 도 10에 나타내는 바와 같이 메시 패턴으로 배치된다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 제2 검출 전극(44)은, 예를 들면 절연 기판(40)의 이면(40b)에 형성된 도전선(50)으로 구성된다. 제2 검출 전극(44)의 도전선(50)은, 예를 들면 도 10에 나타내는 바와 같이 메시 패턴으로 배치된다.
절연 기판(40)의 표면(40a)에 제1 검출 전극(42)을 구성하는 도전선(50)이 형성되고, 이면(40b)에 제2 검출 전극(44)을 구성하는 도전선(50)이 형성된 상태의 것이 도전층체(41)이다. 도전층체(41)는, 절연 기판(40)과, 제1 검출 전극(42)을 구성하는 도전선(50)과, 제2 검출 전극(44)을 구성하는 도전선(50)으로 이루어지며, 점착층이 구성에 포함되지 않는 것이 바람직하다. 절연 기판(40)은 점착층보다 탄성률이 높다. 또, 도전층체(41)는 굽혀지기 때문에, 절연 기판(40)은 가요성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 제1 검출 전극(42)이 제2 도전층에 상당하고, 제2 검출 전극(44)이 제1 도전층에 상당한다.
도 9에 있어서, 도전층체(41)를 굽힘 방향(M)으로 굽힌 경우, 곡률 반경이 작은, 절연 기판(40)의 표면(40a) 측이 내접힘 측이다. 도전층체(41)를 굽힘 방향(M)으로 굽힌 경우, 곡률 반경이 큰, 절연 기판(40)의 이면(40b) 측이 외접힘 측이다. 이로 인하여, 제2 검출 전극(44)이 외접힘 측의 제1 도전층에 상당하고, 제1 검출 전극(42)이 내접힘 측의 제2 도전층에 상당한다.
제1 점착층(27)은 절연 기판(40)의 이면(40b) 측에 배치되고, 제2 점착층(32)은 절연 기판(40)의 표면(40a) 측에 배치되어 있다.
제1 주변 배선(43) 및 제2 주변 배선(45)은, 예를 들면 도전선(50)으로 구성된다. 또한, 제1 주변 배선(43) 및 제2 주변 배선(45)은, 도전선(50)으로 구성되는 것에 특별히 한정되지 않으며, 도전선(50)과는 선폭 및 두께 등이 다른 도전 배선으로 구성해도 된다. 제1 주변 배선(43) 및 제2 주변 배선(45)은, 예를 들면 띠상의 도체로 형성할 수 있다. 이 경우, 제1 검출 전극(42)과 복수의 제2 검출 전극(44)을 도전선(50)으로 구성하고, 제1 주변 배선(43) 및 제2 주변 배선(45)은 다른 것으로 구성한다.
터치 센서부(30)는 정전 용량식 터치 센서에 한정되지 않으며, 저항막식 터치 센서여도 된다. 터치 센서부(30)의 각 구성 부재에 대해서는, 후에 설명한다.
반사 방지층(33)은, 직선 편광자와 λ/4판을 갖는다. 반사 방지층(33)은, 터치 센서부(30) 측에 편광자가 배치되고, 커버층(36) 측에 λ/4판이 배치된다. λ/4판이란 λ/4 기능을 갖는 판이다. λ/4판으로서는, 1층형의 λ/4판이어도 되며, λ/4판과 λ/2판을 적층한 광대역 λ/4판이어도 된다.
반사 방지층(33)의 두께는, 특별히 한정되지 않으며, 1~100μm가 바람직하고, 1~50μm가 보다 바람직하다.
반사 방지층(33)의 직선 편광자는, 광을 특정 직선 편광으로 변환하는 기능을 갖는 부재이면 되고, 주로, 흡수형 편광자를 이용할 수 있다.
흡수형 편광자로서는, 아이오딘계 편광자, 이색성 염료를 이용한 염료계 편광자, 및 폴리엔계 편광자 등이 이용된다. 아이오딘계 편광자 및 염료계 편광자에는, 도포형 편광자와 연신형 편광자가 있고, 모두 적용할 수 있지만, 폴리바이닐알코올에 아이오딘 또는 이색성 염료를 흡착시켜, 연신하여 제작되는 편광자가 바람직하다.
또, 기재 상에 폴리바이닐알코올층을 형성한 적층 필름 상태로 연신 및 염색을 실시함으로써 편광자를 얻는 방법으로서, 일본 특허공보 제5048120호, 일본 특허공보 제5143918호, 일본 특허공보 제5048120호, 일본 특허공보 제4691205호, 일본 특허공보 제4751481호, 및 일본 특허공보 제4751486호를 들 수 있으며, 이들 편광자에 관한 공지의 기술도 바람직하게 이용할 수 있다.
λ/4판이란, 하나의 특정 파장의 직선 편광을 원편광, 또는 원편광을 직선 편광으로 변환하는 기능을 갖는 판이다. 보다 구체적으로는, 소정의 파장 λnm에 있어서의 면내 레타데이션값이 λ/4(또는, 이 홀수배)를 나타내는 판이다.
λ/4판의 파장 550nm에서의 면내 레타데이션값(Re(550))은, 이상값(137.5nm)을 중심으로 하여, 25nm 정도의 오차가 있어도 되며, 예를 들면 110~160nm인 것이 바람직하고, 120~150nm인 것이 보다 바람직하며, 130~145nm인 것이 더 바람직하다.
편광자의 흡수축과, λ/4판의 면내 지상축(遲相軸)이 이루는 각도는 45°±3°의 범위가 바람직하다. 바꾸어 말하면, 각도는 42°~48°의 범위가 바람직하다. 반사 방지 효과가 보다 우수한 점에서, 각도는 45°±2°의 범위가 바람직하다.
또한, 상술한 각도란, 편광자의 표면의 법선 방향에서 시인했을 때의, 편광자의 흡수축과 λ/4판의 면내 지상축이 이루는 각도를 의도한다.
λ/4판으로서 상술한 광대역 λ/4판을 이용한 경우에는, λ/4판의 면내 지상축과 λ/2판의 면내 지상축이 이루는 각이 60°가 되도록 첩합하고, λ/2판 측을 직선 편광의 입사 측에 배치하며, 또한 λ/2판의 면내 지상축을 입사 직선 편광의 편광면에 대하여 15° 또는 75°로 교차하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 각도란, 편광자의 표면의 법선 방향에서 시인했을 때의, 편광자의 흡수축과 λ/4판의 면내 지상축, 편광자의 흡수축과 λ/2판의 면내 지상축이 이루는 각도를 각각 의도한다.
커버층(36)은, 외부 환경으로부터 터치 센서부(30)를 보호하는 역할을 하는 것이다. 커버층(36)은 투명한 것이 바람직하고, 플라스틱 필름 및 플라스틱판 등이 이용된다. 커버층(36)의 두께는 각각의 용도에 따라 적절히 선택하는 것이 바람직하지만, 예를 들면 1~200μm가 바람직하고, 5~150μm인 것이 보다 바람직하며, 30~100μm인 것이 더 바람직하다. 커버층(36)이 내측이 되도록 굽힘 방향(M)(도 7 참조)으로 굽히는 경우, 커버층(36)의 두께가 1μm 이상이면, 커버층(36)이 압축 응력에 의한 반대측으로의 굽힘이 억제되어, 박리가 발생하기 어렵다. 또, 커버층(36)의 두께가 200μm 미만인 경우에는, 박리가 발생하기 어렵고, 또 압축 응력도 억제되기 때문에, 좌굴도 발생하기 어렵다.
상술한 플라스틱 필름 및 플라스틱판의 원료로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 및 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터류; 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스타이렌, 및 EVA(아세트산 바이닐 공중합 폴리에틸렌) 등의 폴리올레핀류; 바이닐계 수지; 그 외, 폴리카보네이트(PC), 폴리아마이드, 폴리이미드, (메트)아크릴 수지, 트라이아세틸셀룰로스(TAC), 및 사이클로올레핀계 수지(COP) 등을 들 수 있다.
상술한 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 복수 층 적층함으로써, 응력을 완화할 수 있고, 또한 작용하는 인장 응력을 작게 할 수 있는 점에서, 표시부(22)와 제1 점착층(27)의 사이에 플라스틱 필름(24)과 투명층(25)과 플라스틱 필름(26)이 마련되어 있다. 이들에 의해서도, 터치 센서부(30)에 작용하는 응력을 조정할 수 있다.
플라스틱 필름(24) 및 플라스틱 필름(26)은, 예를 들면 폴리이미드(PI), 폴리아마이드(PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 트라이아세틸셀룰로스(TAC), 및 사이클로올레핀 코폴리머(COC) 중, 적어도 1개로 구성되는 것이 바람직하다. 또, 플라스틱 필름(24) 및 플라스틱 필름(26)은, 탄성률이 10-1~30GPa인 것이 바람직하다. 탄성률이란, 인장 탄성률이다.
탄성률은, 동적 탄성률 측정 장치 또는 미소 경도 시험기(피코덴터)에 의하여 측정할 수 있다.
투명층(25)은, 상술한 제1 점착층(27)과 동일한 구성이다. 또, 투명층(25)은, 제1 점착층(27) 및 제2 점착층(32)과 동일하게 점착층을 구성하는 것이기도 하다.
투명층 또는 점착층과 접하는 각 부재와의 계면의 밀착력은, 박리를 억제하는 관점에서 높은 쪽이 바람직하다. 점착층과 접하는 각 부재와의 계면의 밀착력은 0.1N/mm 이상인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.4N/mm 이상, 가장 바람직하게는 0.7N/mm 이상이다.
제1 점착층(27)과 제2 점착층(32)은, 예를 들면 터치 센서부(30)를 사이에 두고 배치되어 있다. 터치 센서부(30)와 제1 점착층(27)의 사이에 제1 보호층(28)이 마련되어 있다. 또한, 점착층은 적어도 1개 갖는 구성이면 된다.
제1 점착층(27)은, 플라스틱 필름(26)과 제1 보호층(28)을 접착하는 것이며, 또한 응력 완화층으로서 기능하는 것이다. 또, 제1 점착층(27)은, 도전층체(41)를 굽힘 방향(M)으로 굽힌 경우에 절연 기판(40)의 곡률 반경이 큰 측, 즉 외접힘 측에 배치되는 것이다.
제2 점착층(32)은, 터치 센서부(30)와 반사 방지층(33)을 접착하는 것이며, 또한 응력 완화층으로서 기능하는 것이다. 또, 제2 점착층(32)은, 도전층체(41)를 굽힘 방향(M)으로 굽힌 경우에 절연 기판(40)의 곡률 반경이 작은 측, 즉 내접힘 측에 배치되는 것이며, 제1 검출 전극(42)의 도전선(50)과 접하고 있다(도 9 참조).
적어도 1개의 점착층은, 절연 기판(40)과 도전층의 사이 이외, 및 제1 도전층과 점착층보다 탄성률이 높은 부재와의 사이 이외에 배치되어 있으면, 점착층의 배치 위치에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 점착층은, 제1 점착층(27)과 같이 제1 도전층의 절연층과는 반대측에 배치되거나, 또는 제2 점착층(32)과 같이 도전층체(41)를 굽힘 방향으로 굽힌 경우에 절연층의 곡률 반경이 작은 측에 마련된 제2 도전층의 절연층과는 반대측에 배치된다. 이로 인하여, 제1 점착층(27)과 제2 점착층(32)은, 터치 센서부(30)를 사이에 두고 배치되는 것에 한정되지 않는다.
상술한 점에서, 적어도 1개의 점착층은, 절연 기판(40)과, 제1 검출 전극(42)의 사이에 형성되지 않는다. 즉, 절연 기판(40)의 표면(40a)과, 제1 검출 전극(42)의 도전선(50)의 사이에 점착층은 형성되지 않는다. 나아가서는, 절연 기판(40)과, 제2 점착층(32)의 사이에도 점착층은 형성되지 않는다.
제1 점착층(27)과 제2 점착층(32)은, 탄성률이 10-6~10-2GPa인 것이 바람직하다. 제1 점착층(27)과 제2 점착층(32)에는, 예를 들면 린텍 주식회사제 MO-3015C(품명), MO-3015G(품명), MO-3015H(품명), 및 MO-3015I(품명)를 이용할 수 있다. 탄성률이란, 인장 탄성률이다. 이 경우도, 탄성률은, 상술과 같이 동적 탄성률 측정 장치 또는 미소 경도 시험기(피코덴터)에 의하여 측정할 수 있다.
제1 보호층(28)은, 터치 센서부(30)에 작용하는 인장 응력을 작게 하기 위하여, 제1 점착층(27)과, 도전층인 제2 검출 전극(44)이 직접 접하지 않는 구성으로 하기 위한 것이다. 제1 보호층(28)은, 도전층체(41)의 절연 기판(40)의 이면(40b)에 마련된 제2 검출 전극(44)에 적층되어 있다. 또, 제1 보호층(28)은 제1 점착층(27)과 접하고 있다.
제1 보호층(28)은, 상술한 제1 점착층(27) 및 제2 점착층(32)보다 탄성률이 높은 부재이며, 예를 들면 탄성률은 10-1~30GPa이다. 탄성률이란, 인장 탄성률이다. 이 경우도, 탄성률은, 상술과 같이 동적 탄성률 측정 장치 또는 미소 경도 시험기(피코덴터)에 의하여 측정할 수 있다.
제1 보호층(28)의 막두께는, 총 막두께를 지나치게 두껍게 하면 부재에 걸리는 응력의 절댓값을 증대시키기 때문에 얇은 쪽이 바람직하다. 한편으로, 제1 보호층(28)의 막두께가 지나치게 얇으면 상술한 인장 응력을 작게 하는 효과가 작아진다.
여기에서, 제1 보호층(28)과 제1 도전층과의 계면, 즉 제1 보호층(28)과, 제2 검출 전극(44)의 도전선(50)과의 계면(28a)(도 9 참조)으로부터, 도전층체(41)를 굽힘 방향(M)(도 9 참조)으로 굽힌 경우에 절연 기판(40)의 곡률 반경이 작은 측에 처음으로 배치되는 점착층의 계면까지, 즉 제2 점착층(32)과 반사 방지층(33)과의 계면(32a)(도 9 참조)까지의 두께를 td(도 9 참조)로 한다. 또, 제1 보호층(28)의 두께를 ts(도 9 참조)로 한다.
제1 보호층(28)의 두께(ts)(도 9 참조)는, 상술한 두께(td)의 1/20 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1/10 이상이다.
특히, 제1 보호층(28)이 제1 점착층(27)과 접하고 있는 구성의 경우, 제1 보호층(28)이, 외접힘 측의 도전층으로부터 내접힘 측의 점착층 간의 두께와 같은 정도이면, 즉 상술한 두께(td)와 동일한 정도이면, 제2 검출 전극(44)에 걸리는 인장력 등의 힘을 충분히 작게 할 수 있다. 이 점에서, 제1 보호층(28)의 두께(ts)(도 9 참조)는, ts≤td인 것이 바람직하다.
상술한 두께(td)는 이하와 같이 하여 구할 수 있다. 먼저, 주사 전자 현미경을 이용하여, 복합 부재(21)에 있어서, 제1 점착층(27)과, 제1 보호층(28)과, 도전층체(41)와, 반사 방지층(33)을 포함하는 단면 전자 현미경 화상을 취득한다. 다음으로, 단면 전자 현미경 화상으로부터 제2 검출 전극(44)의 도전선(50)과의 계면(28a)(도 9 참조)과, 제2 점착층(32)과 반사 방지층(33)과의 계면(32a)(도 9 참조)을 특정한다. 다음으로, 상술한 계면(28a)과 상술한 계면(32a)과의 거리를 측정하여, 상술한 두께(td)를 구한다.
또한, 제1 보호층(28) 대신에, 10-1~30GPa의 탄성률을 갖는 기재 또는 접착재 등을 배치해도 된다. 탄성률이란, 인장 탄성률이다. 이 경우도, 탄성률은, 상술과 같이 동적 탄성률 측정 장치 또는 미소 경도 시험기(피코덴터)에 의하여 측정할 수 있다.
복합 부재(21)를 상술한 구성으로 함으로써, 도전층체(41)의 도전선(50)에 작용하는 응력을 조정할 수 있고, 도전선(50)에 작용하는 인장 응력을 작게 할 수 있다. 이로써, 도전선(50)의 파단 등의 손상을 억제할 수 있어, 충분한 절곡 내성을 얻을 수 있다. 이로 인하여, 표시 장치(20)에 대하여, 커버층(36)의 표면(36a)이 내측이 되도록 굽힘 방향(M)으로 굽히는 것을 반복해도 손가락 등의 접촉을 검출하는 터치 감도의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 복합 부재(21)는, 총 막두께가 두꺼우면 부재에 걸리는 응력의 절댓값이 증대되기 때문에, 총 막두께는 얇은 쪽이 바람직하다. 복합 부재(21)의 총 막두께는, 500μm 이하가 바람직하고, 300μm 이하가 더 바람직하다.
응력에 대하여 도전층의 강도를 증가시키는 방법으로서, 표면에 보호층을 설치하는 것도 바람직하다. 이 경우, 도 11에 나타내는 표시 장치(20a)와 같이, 터치 센서부(30)와 제2 점착층(32)의 사이에 제2 보호층(31)을 마련하는 구성으로 한다. 제2 보호층(31)은, 도전층체(41)(도 9 참조)를 굽힘 방향(M)(도 9 참조)으로 굽힌 경우에 곡률 반경이 작은, 절연 기판(40)(도 9 참조)의 표면(40a) 측에 배치되는 것이다. 제2 보호층(31)은 제2 점착층(32)과 접하고 있다.
또한, 도 11에 나타내는 표시 장치(20a)에 있어서, 도 7에 나타내는 표시 장치(20)와 동일 구성물에는 동일 부호를 붙여, 그 상세한 설명은 생략한다. 도 11에 나타내는 표시 장치(20a)에서도, 표시부(22)와 투명층(23)을 제외한 것이 복합 부재(21)이다.
제2 보호층(31)은, 상술과 같이, 터치 센서부(30)의 제1 검출 전극(42) 및 제2 검출 전극(44)의 강도를 증가시키기 위한 것이다. 제2 보호층(31)은, 제1 보호층(28)과 동일한 구성으로 할 수 있다. 또, 제2 보호층(31)은, 탄성률이 높은 것이 바람직하고, 0.1gPa 이상인 것이 바람직하다. 제2 보호층(31)은, 재질로서는 가교 구조를 갖는 것이 바람직하고, 제2 보호층(31)은 아크릴 수지 또는 유레테인 수지에 의하여 형성되어 있는 것이 바람직하다.
제2 보호층(31)은, 막두께가 두꺼우면 터치 센서부(30)의 제1 검출 전극(42) 및 제2 검출 전극(44)에 걸리는 응력의 절댓값이 증대되기 때문에, 두께가 20μm 이하인 것이 바람직하다.
제2 보호층(31)의 막두께는, 복합 부재(21)를 제작하기 전의 제2 보호층(31) 자체의 두께를 측정함으로써 구할 수도 있고, 상술과 동일하게 단면 전자 현미경 상에 의하여 측정할 수도 있다.
도 11에 나타내는 표시 장치(20a)는, 상술한 것 이외에, 도 7에 나타내는 표시 장치(20)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 12는 표시 장치에 이용되는 터치 센서부의 다른 제1예를 나타내는 모식적 단면도이고, 도 13은 표시 장치에 이용되는 터치 센서부의 다른 제2예를 나타내는 모식적 단면도이며, 도 14는 표시 장치에 이용되는 터치 센서부의 다른 제3예를 나타내는 모식적 단면도이다.
또한, 도 7에 나타내는 표시 장치(20) 및 도 9에 나타내는 터치 센서부(30)와 동일 구성물에는 동일 부호를 붙여, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 12에 나타내는 터치 센서부(30a)는, 도 9에 나타내는 터치 센서부(30)에 비하여, 절연 기판(40) 대신에, 절연층(48)이 이용되고, 절연층(48)에 의하여 제1 검출 전극(42)과 제2 검출 전극(44)이 전기적으로 절연되며, 또한 이간되어 배치되어 있는 점이 다르다. 또, 제1 보호층(28) 상에 제2 검출 전극(44)이 형성되어 있다. 제1 검출 전극(42)은 절연층(48)의 표면(48a)에 형성되어 있는 점이 다르다. 제1 보호층(28)은, 예를 들면 시트체로 구성되는 것이며, 상술한 절연 기판(40)과 동일한 것으로 구성할 수 있다.
또, 절연층(48)의 표면(48a)에, 제1 검출 전극(42)을 덮는 제2 점착층(32)이 마련되어 있다.
도 12에 나타내는 터치 센서부(30a)는, 도 9에 나타내는 터치 센서부(30)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
상술한 절연층(48)을 이용한 터치 센서부(30a)에 있어서도, 도 11에 나타내는 표시 장치(20a)와 동일하게 제2 보호층(31)을 갖는 구성으로 할 수 있다. 이 경우, 도 13에 나타내는 터치 센서부(30b)와 같이, 절연층(48)의 표면(48a)에, 제1 검출 전극(42)을 덮는 제2 보호층(31)이 마련되어 있다. 도 13에 나타내는 터치 센서부(30b)는, 도 9에 나타내는 터치 센서부(30)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 12에 나타내는 터치 센서부(30a)와 도 13에 나타내는 터치 센서부(30b)는, 모두 제1 검출 전극(42)과 제2 검출 전극(44)이, 도전층체(41)를 굽힘 방향(M)으로 굽힌 경우의 내접힘 측에 배치되어 있다.
또, 제2 보호층(31)을 갖는 구성으로서는, 도 14에 나타내는 터치 센서부(30c)의 구성으로 할 수도 있다. 도 14에 나타내는 터치 센서부(30c)는, 도 13에 나타내는 터치 센서부(30b)와 동일하게 절연층(48)이 이용된다. 절연층(48)의 이면(48b)에 제2 검출 전극(44)이 마련되고, 절연층(48)의 이면(48b)에, 제2 검출 전극(44)을 덮는 제1 보호층(28)이 마련되어 있다.
제1 검출 전극(42)은 제2 보호층(31) 상에 마련되어 있다. 제2 보호층(31)은, 예를 들면 시트체로 구성되는 것이며, 상술한 절연 기판(40)과 동일한 것으로 구성할 수 있다. 예를 들면, 상술한 절연 기판(40)과 동일한 것으로 구성할 수 있다.
도 14에 나타내는 터치 센서부(30c)는, 도 9에 나타내는 터치 센서부(30)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 14에 나타내는 터치 센서부(30c)는, 제1 검출 전극(42)과 제2 검출 전극(44)이, 도전층체(41)를 굽힘 방향(M)으로 굽힌 경우의 외접힘 측에 배치되어 있다.
또한, 복합 부재에 대하여, 절연층과, 절연층에 의하여 전기적으로 절연되고, 또한 이간되어 배치된, 적어도 2개의 도전층을 구비하는 도전층체와, 적어도 1개의 점착층과, 적어도 2개의 도전층 중 도전층체를 굽힘 방향으로 굽힌 경우에 절연층의 곡률 반경이 큰 측에 마련된 제1 도전층과 접하는, 점착층보다 탄성률이 높은 부재를 가지며, 적어도 1개의 점착층은, 절연층과 도전층의 사이 이외, 및 제1 도전층과 점착층보다 탄성률이 높은 부재와의 사이 이외에 배치되고, 절연층은, 점착층보다 탄성률이 높은 구성이면, 디바이스로서는, 상술한 터치 센서부(30, 30a, 30b, 30c)를 갖는 표시 장치(20, 20a)에 한정되지 않는다. 예를 들면, 기판의 양면에 도전층으로서 배선이 형성된 배선 기판을 갖는 디바이스여도 되고, 기판의 양면에 도전층으로서 전자 소자가 형성된 박막 트랜지스터를 갖는 디바이스여도 된다.
도 7에 나타내는 구성의 표시 장치(20) 및 도 11에 나타내는 구성의 표시 장치(20a)는, 모두 표시부(22)를 굽힘 방향(M)으로 굽혔을 때, 곡률 반경이 큰 측에 배치되어 있지만, 표시부(22)는 곡률 반경이 큰 측에 배치하는 것이 바람직하다. 또, 도 7에 나타내는 구성의 표시 장치(20) 및 도 11에 나타내는 구성의 표시 장치(20a)는, 모두, 상술한 굽힘 방향(M)과 같이, 미리 정해진 방향으로 굽혀 사용되는 것이 바람직하다. 굽히는 방향이 미리 정해져 있는 경우에는, 굽히는 방향 이외의 방향으로 굽혀 사용하는 것은 바람직하지 않다.
다음으로, 복합 부재를 이용한 표시 장치의 그 외의 예에 대하여 설명한다.
도 15는 본 발명의 실시형태의 복합 부재를 갖는 표시 장치의 제1예를 나타내는 모식적 사시도이고, 도 16은 본 발명의 실시형태의 복합 부재를 갖는 표시 장치의 제1예의 사용 상태를 나타내는 모식적 사시도이다. 또한, 도 15 및 도 16에 있어서, 도 7과 동일 구성물에는 동일 부호를 붙여, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 7에 나타내는 구성의 표시 장치(20) 및 도 11에 나타내는 구성의 표시 장치(20a)는, 예를 들면 도 15에 나타내는 표시 장치(60)와 같이 접는 구성으로 할 수 있다. 표시 장치(60)는, 상세하게 나타내고 있지 않지만 표시 장치(20)와 동일한 구성이다. 표시 장치(60)의 표시 영역(60d)이 상술한 커버층(36)의 표면(36a)에 상당한다. 표시 장치(60)는, 중앙부(60a)와, 제1 측부(60b)와, 제2 측부(60c)로 나뉘어 있다. 표시 장치(60)는 양쪽 개방의 구조이다. 도 15는, 중앙부(60a)에 근접시켜 제1 측부(60b)와, 제2 측부(60c)가 접힌 상태를 나타내고 있다. 이 경우, 단부(60e)에서는, 표시 영역(60d)이 내측이 되도록 절곡되어 있다. 표시 장치(60)는, 상술한 표시 장치(20)와 동일하게, 절곡 내성이 있기 때문에, 제1 측부(60b)와, 제2 측부(60c)를 반복하여 개폐해도, 터치 센서부(30)의 터치 감도가 저하되는 경우가 없다.
표시 장치(60)에서는, 표시 영역(60d) 전체 영역을 이용하는 경우에는, 도 16에 나타내는 바와 같이, 제1 측부(60b)와, 제2 측부(60c)를 개방한 상태로 한다. 또한, 제1 측부(60b)와 제2 측부(60c) 중, 어느 한쪽을 개방한 상태로 사용할 수도 있다.
도 17은 본 발명의 실시형태의 복합 부재를 갖는 표시 장치의 제2예를 나타내는 모식적 사시도이고, 도 18은 본 발명의 실시형태의 복합 부재를 갖는 표시 장치의 제2예의 사용 상태를 나타내는 모식적 사시도이다. 또한, 도 17 및 도 18에 있어서, 도 7과 동일 구성물에는 동일 부호를 붙여, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 7에 나타내는 구성의 표시 장치(20) 및 도 11에 나타내는 구성의 표시 장치(20a)는, 예를 들면 도 17에 나타내는 표시 장치(62)와 같이 접는 구성으로 할 수 있다. 표시 장치(62)는, 상세하게 나타내고 있지 않지만 표시 장치(20)와 동일한 구성이다. 표시 장치(62)의 표시 영역(62c)이 상술한 커버층(36)의 표면(36a)에 상당한다. 표시 장치(62)는, 제1 측부(62a)와, 제2 측부(62b)로 나뉘어 있다. 표시 장치(62)는 편측 개방의 구조이다. 도 17은, 제1 측부(62a)와, 제2 측부(62b)가 합쳐져 접힌 상태를 나타내고 있다. 이 경우, 단부(62d)에서는, 표시 영역(62c)이 내측이 되도록 절곡되어 있다. 표시 장치(62)는, 상술한 표시 장치(20)와 동일하게, 절곡 내성이 있기 때문에, 터치 센서부(30)의 터치 감도가 저하되는 경우가 없다.
표시 장치(62)에서는, 표시 영역(62c)을 이용하는 경우에는, 도 18에 나타내는 바와 같이, 제1 측부(62a)와 제2 측부(62b)를 개방한 상태로 한다.
도 19는 본 발명의 실시형태의 복합 부재를 갖는 표시 장치의 제3예를 나타내는 모식적 사시도이다. 또한, 도 19에 있어서, 도 7과 동일 구성물에는 동일 부호를 붙여, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 7에 나타내는 구성의 표시 장치(20) 및 도 11에 나타내는 구성의 표시 장치(20a)는, 예를 들면 도 19에 나타내는 표시 장치(64)와 같이, 권심(65)에 권취할 수 있다. 표시 장치(64)는, 상세하게 나타내고 있지 않지만 표시 장치(20)와 동일한 구성이다. 표시 장치(64)의 표시 영역(64a)이 상술한 커버층(36)의 표면(36a)에 상당한다. 표시 장치(64)는, 표시 영역(64a)이 내측이 되도록 권심(65)에 권취되어 있다. 표시 장치(64)는, 상술한 표시 장치(20)와 동일하게, 절곡 내성이 있기 때문에, 터치 센서부(30)의 터치 감도가 저하되는 경우가 없다. 표시 장치(64)에서는, 표시 영역(64a)을 이용하는 경우에는 표시 장치(64)를 인출한다.
이하, 터치 센서부(30)에 대하여 설명한다.
<절연 기판>
절연 기판(40)은, 제1 검출 전극(42) 및 제2 검출 전극(44)을 전기적으로 절연하고, 또한 이간하여 배치할 수 있으면, 그 종류는 특별히 한정되지 않는다. 절연 기판(40)으로서는, 투명 기재가 바람직하고, 플라스틱 필름이 보다 바람직하다.
절연 기판(40)을 구성하는 재료의 구체예로서는, TAC(트라이아세틸셀룰로스), PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PI(폴리이미드), COP(폴리사이클로올레핀), COC(폴리사이클로올레핀 공중합체), 폴리카보네이트, (메트)아크릴 수지, PEN(폴리에틸렌나프탈레이트), PE(폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌), 폴리스타이렌, 폴리 염화 바이닐, 또는 폴리 염화 바이닐리덴이 바람직하고, TAC, PET, PI, COP, 또는 COC가 보다 바람직하며, PET, 또는 COP가 더 바람직하다. 또한, "(메트)아크릴"은 아크릴 및 메타크릴의 쌍방, 또는 어느 하나를 나타낸다.
플라스틱 필름으로서는 융점이 약 290℃ 이하인 것이 바람직하다.
절연 기판(40)의 전체 광선 투과율은, 85~100%인 것이 바람직하다.
절연 기판(40)의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 통상, 25~500μm의 범위에서 임의로 선택할 수 있다. 그 중에서도, 절연 기판(40)의 두께가 얇은 쪽이 굽힘에 적합하기 때문에, 절연 기판(40)의 두께는 25~80μm가 바람직하고, 25~60μm가 보다 바람직하며, 25~40μm가 더 바람직하다.
절연 기판(40)의 다른 적합한 양태로서는, 그 표면 상에 고분자를 포함하는 언더코팅층을 갖는 것이 바람직하다. 이 언더코팅층 상에 도전부가 형성됨으로써, 도전부의 밀착성이 보다 향상된다.
언더코팅층의 형성 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 고분자를 포함하는 언더코팅층 형성용 조성물을 절연 기판(40) 상에 도포하고, 필요에 따라 가열 처리를 실시하는 방법을 들 수 있다. 언더코팅층 형성용 조성물에는, 필요에 따라, 용제가 포함되어 있어도 된다. 용제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 공지의 용제가 예시된다. 또, 고분자를 포함하는 언더코팅층 형성용 조성물로서, 고분자의 미립자를 포함하는 라텍스를 사용해도 된다.
언더코팅층의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 도전부의 밀착성이 보다 우수한 점에서, 0.02~0.3μm가 바람직하고, 0.03~0.2μm가 보다 바람직하다.
또, 절연 기판(40)은, 상술과 같이 점착층보다 탄성률이 높은 것이며, 탄성률이 10-1~30GPa인 것이 바람직하다. 탄성률이란, 인장 탄성률이다. 탄성률은, 동적 탄성률 측정 장치 또는 미소 경도 시험기(피코덴터)에 의하여 측정할 수 있다.
또, 절연 기판(40)은, 상술과 같이 도전층을 전기적으로 절연하는 절연층의 일 형태이다. 절연층으로서는, 절연 기판(40)과 같은 기판 등의 시트상의 것에 한정되지 않으며, 도포막과 같은 막 또는 층과 같은 형태여도 된다. 도포막과 같은 막 또는 층의 경우여도, 절연 기판(40)과 동일하게, 제1 검출 전극(42) 및 제2 검출 전극(44)을 전기적으로 절연하고, 또한 이간하여 배치할 수 있다.
<도전선>
도전선(50)의 선폭(w)은 특별히 한정되지 않으며, 30μm 이하가 바람직하고, 15μm 이하가 보다 바람직하며, 10μm 이하가 더 바람직하고, 9μm 이하가 특히 바람직하며, 7μm 이하가 가장 바람직하고, 0.5μm 이상이 바람직하며, 1.0μm 이상이 보다 바람직하다. 상술한 범위이면, 저저항의 전극을 비교적 용이하게 형성할 수 있다.
도전선이 인출 배선으로서 적용되는 경우에는, 도전선의 선폭은 500μm 이하가 바람직하고, 50μm 이하가 보다 바람직하며, 30μm 이하가 더 바람직하다. 상술한 범위이면, 저저항의 터치 패널 전극을 비교적 용이하게 형성할 수 있다.
도전선(50)의 두께(t)는, 특별히 제한되지 않으며, 0.001mm~0.2mm가 바람직하고, 30μm 이하인 것이 보다 바람직하며, 20μm 이하인 것이 더 바람직하고, 0.01~9μm인 것이 특히 바람직하며, 0.05~5μm인 것이 가장 바람직하다. 상술한 범위이면, 저저항의 전극으로, 내구성이 우수한 전극을 비교적 용이하게 형성할 수 있다.
도전선(50)의 폭(w) 및 두께(t)의 측정은, 먼저, 주사 전자 현미경을 이용하여, 도전선(50)의 단면 전자 현미경 상을 취득한다. 다음으로, 단면 전자 현미경 상으로부터 도전선(50)의 폭(w) 및 두께(t)를 구한다.
도전선(50)으로 이루어지는 패턴은 메시상에 제한되지 않으며, 정삼각형, 이등변삼각형, 및 직각삼각형 등의 삼각형, 정사각형, 직사각형, 마름모꼴, 평행사변형, 및 사다리꼴 등의 사각형, (정)육각형, 및 (정)팔각형 등의 (정)n각형, 원, 타원, 그리고 성형(星形) 등을 조합한 기하학 도형이어도 된다.
또한, 메시상이란, 도 10에 나타내는 바와 같이, 교차하는 도전선(50)에 의하여 구성되는 복수의 개구부(격자)를 포함하고 있는 형상을 의도한다. 개구부는, 도전선(50)으로 둘러싸이는 개구 영역이다.
개구부의 한 변의 길이는, 800μm 이하가 바람직하고, 600μm 이하가 보다 바람직하며, 400μm 이하가 더 바람직하고, 5μm 이상이 바람직하며, 30μm 이상이 보다 바람직하고, 80μm 이상이 더 바람직하다.
가시광 투과율의 점에서, 개구율은 85% 이상인 것이 바람직하고, 90% 이상인 것이 보다 바람직하며, 95% 이상인 것이 더 바람직하다. 개구율이란, 절연 기판(40)의 표면(40a)에 있어서 도전선(50)을 제외한 투과성 부분이 표면(40a) 전체에서 차지하는 비율에 상당한다.
도전선(50)은, 도전성을 갖고, 도전층으로서 기능하면, 그 구성은 특별히 한정되지 않는다. 도전선(50)은, 금속 또는 합금으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 도전층(50)은, 금속의 경우, 은, 알루미늄, 몰리브데넘, 구리, 타이타늄, 금 또는 텅스텐이 바람직하고, 그 중에서도, 도전선의 도전성이 우수한 이유에서, 은인 것이 보다 바람직하다. 이들 이외에, 도전선(50)에는, 카본 나노튜브(CNT), 및 카본 나노버드(CNB) 등의 탄소성 도전 재료, ITO(Indium Tin Oxide), 및 SnO2 등의 도전성 산화물을 이용할 수 있다. 도전층에 작용하는 인장 응력을 저감할 수 있기 때문에, 도전선(50)은 금속 이외의 탄소성 도전 재료 및 도전성 산화물을 이용해도 충분한 절곡 내성을 얻을 수 있다.
도전선(50) 중에는, 도전선(50)과 절연 기판(40)과의 밀착성의 관점에서, 바인더가 포함되어 있는 것이 바람직하다.
바인더로서는, 도전선(50)과 절연 기판(40)과의 밀착성이 보다 우수한 이유에서, 수지가 바람직하고, 보다 구체적으로는, (메트)아크릴계 수지, 스타이렌계 수지, 바이닐계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스터계 수지, 폴리유레테인계 수지, 폴리아마이드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리다이엔계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘계 수지, 셀룰로스계 중합체 및 키토산계 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 어느 1개의 수지, 또는 이들 수지를 구성하는 단량체로 이루어지는 공중합체 등을 들 수 있다.
도전선(50)의 제조 방법은 특별히 한정되지 않으며, 공지의 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 절연 기판(40) 표면 상에 형성된 금속박 상의 포토레지스트막을 노광 및 현상 처리하여 레지스트 패턴을 형성하고, 레지스트 패턴으로부터 노출되는 금속박을 에칭하는 방법을 들 수 있다. 또, 절연 기판(40)의 양면의 각 면 상에 금속 미립자 또는 금속 나노 와이어를 포함하는 페이스트를 인쇄하고, 페이스트에 금속 도금을 행하는 방법을 들 수 있다.
또한, 상술한 방법 이외에 할로젠화 은을 사용한 방법을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 일본 공개특허공보 2014-209332호의 단락 0056~0114에 기재된 방법을 들 수 있다.
굽힘이 우수한 관점에서, 도전선(50)에 은 세선을 이용하여, 은 세선으로 이루어지는 메시 패턴을 포함하는 양태를 들 수 있다.
상술한 어느 터치 센서부(30)에 있어서도, 수분 차폐 능력을 갖는 배리어층(도시하지 않음)을 갖는 구성으로 할 수 있다. 터치 센서부(30)에 배리어층을 마련함으로써, 복합 부재의 총 막두께를 두껍게 하지 않고, 수분 차폐 능력을 유지할 수 있다.
[배리어층]
배리어층은, 적어도 1층의 무기층을 갖는 것이며, 유기층과 무기층의 적층 구조가 바람직하다. 배리어층은, 2층 이상의 유기층과 2층 이상의 무기층이 교대로 적층되어 있는 것이어도 된다. 배리어층을 구성하는 층수에 관해서는 특별히 제한은 없으며, 전형적으로는 2층~30층이 바람직하고, 3층~20층이 더 바람직하다.
배리어층의 바람직한 예로서는, 기판으로부터, 유기층 및 무기층; 무기층, 유기층, 및 무기층; 유기층, 무기층, 및 유기층; 유기층, 무기층, 유기층, 및 무기층; 무기층, 유기층, 무기층, 유기층, 및 무기층; 또는 유기층, 무기층, 유기층, 무기층, 및 유기층을, 각각 이 순서로 갖는 구성의 배리어층을 들 수 있다.
배리어층에 있어서의 가장 기판 측의 층은, 기판 표면에 직접 형성되어 있는 것이 바람직하다. 배리어층과 기판의 사이에, 예를 들면 점착제층이 있는 경우, 점착제층은 수분을 흡수하기 때문에, 내구성을 저하시키고, 또한 막두께가 증대됨으로써 절곡 내성도 저하된다. 이로 인하여, 배리어층과 기판의 사이에는 점착제층을 마련하지 않는 것이 바람직하다.
또, 배리어층은, 유기층 및 무기층 이외의 다른 구성층을 포함하고 있어도 된다.
배리어층의 두께는 0.5μm~15μm인 것이 바람직하고, 1μm~10μm인 것이 보다 바람직하다.
배리어층에 대해서는, 배리어층을 구성하는 조성이 두께 방향으로 유기 영역과 무기 영역이 연속적으로 변화하는 이른바 경사 재료층을 포함하고 있어도 된다. 특히, 특정 유기층과 이 유기층의 표면에 직접 형성되는 무기층의 사이에 경사 재료층을 포함할 수 있다. 경사 재료층의 예로서는, 김 등에 의한 논문 "Journal of Vacuum Science and Technology A Vol. 23 p. 971-977(2005 American Vacuum Society) 저널 오브 배큐엄 사이언스 앤드 테크놀로지 A 제23권 971페이지~977페이지 2005년 간행, 미국 진공 학회)"에 기재된 재료, 또는 미국 공개특허공보 2004-46497호에 개시되어 있는 바와 같이 유기 영역과 무기 영역이 계면을 갖지 않는 연속적인 층 등을 들 수 있다. 이후, 간략화를 위하여, 유기층과 유기 영역은 "유기층"으로서, 무기층과 무기 영역은 "무기층"으로서 기술한다.
<무기층>
무기층은, 금속 화합물을 포함한다. 무기층은 복합 필름의 배리어성에 주로 기여하는 층이면 된다.
무기층에 있어서의 금속 화합물의 양은, 무기층의 총 질량에 대하여, 90질량% 이상이면 되며, 95질량% 이상인 것이 바람직하고, 99질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 99.9질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 무기층은 실질적으로 금속 화합물로 이루어져 있어도 된다.
금속 화합물로서는, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 산화 질화물 또는 금속 산화 탄화물을 들 수 있다. 예를 들면, 금속 화합물로서는, Si, Al, In, Sn, Zn, Ti, Cu, Ce, 및 Ta로부터 선택되는 1종 이상의 금속을 포함하는 산화물, 질화물, 탄화물, 산화 질화물, 산화 탄화물 등을 바람직하게 이용할 수 있다. 이들 중에서도, Si, Al, In, Sn, Zn, 및 Ti로부터 선택되는 금속의 산화물, 질화물 또는 산화 질화물이 바람직하고, 특히 Si 혹은 Al의 산화물, 질화물 또는 산화 질화물이 바람직하다. 상술한 금속 화합물은, 부차적인 성분으로서 다른 원소를 함유하고 있어도 된다. 예를 들면, 수소를 포함하고 있어도 된다. 또, 수산기를 갖는 질화물 등으로 되어 있어도 된다.
무기층으로서는, 특히 Si를 포함하는 층이 바람직하다. 보다 투명성이 높고, 또한 보다 우수한 배리어성을 갖고 있기 때문이다. 그 중에서도 특히, 질화 규소를 포함하는 층이 바람직하다.
배리어층은, 적어도 1층의 질화 규소를 포함하는 층을 무기층으로서 포함한다. 질화 규소를 포함하는 층에 있어서, 질화 규소의 양은, 질화 규소를 포함하는 층의 총 질량에 대하여, 60질량% 이상인 것이 바람직하고, 70질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 80질량% 이상인 것이 더 바람직하고, 90질량% 이상인 것이 특히 바람직하다.
복수의 무기층을 포함하는 경우, 복수의 무기층을 구성하는 금속 화합물은 동일해도 되고 달라도 되며, 동일한 것이 바람직하다. 즉, 배리어층이 복수의 무기층을 포함하는 경우, 복수의 무기층은 모두 질화 규소를 포함하는 층인 것이 바람직하다.
무기층은, 예를 들면 금속의 산화물, 질화물 또는 산화 질화물이 수소를 포함하는 것에 근거하여, 수소를 포함하고 있어도 되지만, 전방 라자포드 산란에 있어서의 수소 농도가 30% 이하인 것이 바람직하다.
무기층의 평활성은, 평방 1μm의 평균 조도(Ra값)가 3nm 미만인 것이 바람직하고, 1nm 이하가 보다 바람직하다.
무기층의 형성 방법은, 박막을 형성할 수 있는 방법이면 어떠한 방법이어도 된다. 무기층의 형성 방법의 예로서는, 증착법, 스퍼터링법, 이온플레이팅법 등의 물리적 기상 성장법(PVD), 열 CVD법, 광 CVD법, 플라즈마 CVD법 등의 다양한 화학적 기상 성장법(CVD), 도금법, 또는 졸젤법 등의 액상 성장법 등을 들 수 있다. 배리어층이 복수의 무기층을 포함하는 경우, 복수의 무기층의 형성 방법은 동일해도 되고 달라도 되지만, 동일한 것이 바람직하다.
무기층은 기판 또는 후술하는 유기층의 표면에 직접 형성되는 것이 바람직하다.
무기층의 두께에 관해서는 특별히 한정되지 않으며, 1층에 있어서, 통상, 5~500nm의 범위 내이고, 바람직하게는 10~200nm, 더 바람직하게는 15~50nm이다.
<유기층>
배리어층은, 적어도 1층의 유기층을 포함한다. 배리어층에 있어서, 유기층은 적어도 1층의 무기층과 직접 접하고 있는 것이 바람직하다.
유기층은, 바람직하게는, 중합성 화합물을 포함하는 중합성 조성물의 경화에 의하여 형성할 수 있다.
(중합성 화합물)
상술한 중합성 화합물은, 에틸렌성 불포화 결합을 말단 또는 측쇄에 갖는 화합물, 및/또는 에폭시 또는 옥세테인을 말단 또는 측쇄에 갖는 화합물인 것이 바람직하다. 중합성 화합물로서는, 에틸렌성 불포화 결합을 말단 또는 측쇄에 갖는 화합물이 특히 바람직하다. 에틸렌성 불포화 결합을 말단 또는 측쇄에 갖는 화합물의 예로서는, (메트)아크릴레이트계 화합물, 아크릴아마이드계 화합물, 스타이렌계 화합물, 무수 말레산 등을 들 수 있으며, (메트)아크릴레이트계 화합물이 바람직하고, 특히 아크릴레이트계 화합물이 바람직하다.
(메트)아크릴레이트계 화합물로서는, (메트)아크릴레이트, 유레테인(메트)아크릴레이트, 폴리에스터(메트)아크릴레이트, 및 에폭시(메트)아크릴레이트 등이 바람직하다.
스타이렌계 화합물로서는, 스타이렌, α-메틸스타이렌, 4-메틸스타이렌, 다이바이닐벤젠, 4-하이드록시스타이렌, 4-카복시스타이렌 등이 바람직하다.
(메트)아크릴레이트계 화합물로서 구체적으로는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2013-043382호의 단락 0024~0036 또는 일본 공개특허공보 2013-043384호의 단락 0036~0048에 기재된 화합물을 이용할 수 있다. 또, WO2013/047524에 기재된 식 (2)로 나타나는 식의 화합물 등의 플루오렌 골격을 갖는 다관능 아크릴 모노머를 이용할 수도 있다.
(중합 개시제)
유기층 형성을 위한 중합성 조성물은, 중합 개시제를 포함하고 있어도 된다. 중합 개시제를 이용하는 경우, 그 함량은, 중합에 관여하는 화합물의 합계량의 0.1몰% 이상인 것이 바람직하고, 0.5~5몰%인 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 조성으로 함으로써, 활성 성분 생성 반응을 경유하는 중합 반응을 적절히 제어할 수 있다. 광중합 개시제의 예로서는 BASF사로부터 시판되고 있는 이르가큐어(Irgacure) 시리즈(예를 들면, 이르가큐어 651, 이르가큐어 754, 이르가큐어 184, 이르가큐어 2959, 이르가큐어 907, 이르가큐어 369, 이르가큐어 379, 이르가큐어 819 등), 다로큐어(Darocure) 시리즈(예를 들면, 다로큐어 TPO, 다로큐어 1173 등), 퀀타큐어(Quantacure) PDO, 람베르티(Lamberti)사로부터 시판되고 있는 에자큐어(Ezacure) 시리즈(예를 들면, 에자큐어 TZM, 에자큐어 TZT, 에자큐어 KTO46 등) 등을 들 수 있다.
(실레인 커플링제)
유기층 형성을 위한 중합성 조성물은, 실레인 커플링제를 포함하고 있어도 된다. 실레인 커플링제로서는, 규소에 결합하는 메톡시기, 에톡시기, 아세톡시기 등의 가수분해 가능한 반응성기와 함께, 에폭시기, 바이닐기, 아미노기, 할로젠기, 머캅토기, (메트)아크릴로일기로부터 선택되는 하나 이상의 반응성기를 갖는 치환기를 동일한 규소에 결합하는 치환기로서 갖는 것이 바람직하다. 실레인 커플링제는, (메트)아크릴로일기를 갖고 있는 것이 특히 바람직하다. 실레인 커플링제의 구체예로서는, WO2013/146069에 기재된 일반식 (1)로 나타나는 실레인 커플링제 및 WO2013/027786에 기재된 일반식 (I)로 나타나는 실레인 커플링제 등을 들 수 있다.
실레인 커플링제의, 중합성 조성물의 고형분(휘발분이 휘발된 후의 잔분) 중에서 차지하는 비율은, 0.1~30질량%가 바람직하고, 1~20질량%가 보다 바람직하다.
(유기층의 제작 방법)
유기층의 제작을 위하여, 상술한 중합성 조성물은, 먼저, 층상으로 한다. 층상으로 하기 위해서는, 통상, 기판 또는 무기층 등의 지지체 상에, 중합성 조성물을 도포하면 된다. 도포 방법으로서는, 딥 코트법, 에어 나이프 코트법, 커튼 코트법, 롤러 코트법, 와이어 바 코트법, 그라비어 코트법, 슬라이드 코트법, 혹은 미국 특허공보 제2681294호에 기재된 호퍼를 사용하는 익스트루젼 코트법(다이 코트법이라고도 불림)이 예시되며, 이 중에서도 익스트루젼 코트법을 바람직하게 채용할 수 있다.
무기층의 표면에 유기층 형성을 위한 중합성 조성물을 도포할 때는, 익스트루젼 코트법을 이용하여 행하는 것이 바람직하다.
도포된 중합성 조성물은, 이어서, 건조해도 된다.
중합성 조성물은, 광(예를 들면, 자외선), 전자선, 또는 열선을 이용하여 경화시키면 되고, 광경화시키는 것이 바람직하다. 특히, 중합성 조성물을 25℃ 이상의 온도(예를 들면, 30~130℃)를 가하여 가열하면서, 경화시키는 것이 바람직하다. 가열에 의하여, 중합성 조성물의 자유 운동을 촉진시킴으로써 효과적으로 경화시키고, 또한 기판을 구성하는 필름 등에 데미지를 주지 않고 성막할 수 있다.
조사하는 광은, 고압 수은등 또는 저압 수은등에 근거하는 자외선이면 된다. 조사 에너지는 0.1J/cm2 이상이 바람직하고, 0.5J/cm2 이상이 보다 바람직하다. 중합성 화합물은 공기 중의 산소를 원인으로 하는 중합 저해를 받기 때문에, 중합 시의 산소 농도 또는 산소 분압을 낮게 하는 것이 바람직하다. 질소 치환법을 이용하여 중합 시의 산소 농도를 저하시키는 경우, 산소 농도는 2% 이하가 바람직하고, 0.5% 이하가 보다 바람직하다. 감압법을 이용하여 중합 시의 산소 분압을 저하시키는 경우, 전압이 1000Pa 이하인 것이 바람직하고, 100Pa 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 100Pa 이하의 감압 조건하에서 0.5J/cm2 이상의 에너지를 조사하여 자외선 중합을 행하는 것이 특히 바람직하다.
경화 후의 중합성 조성물에 있어서의 중합성 화합물의 중합률은 20% 이상인 것이 바람직하고, 30% 이상이 보다 바람직하며, 50% 이상이 특히 바람직하다. 여기에서 말하는 중합률이란 모노머 혼합물 중의 모든 중합성기(예를 들면, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기) 중, 반응한 중합성기의 비율을 의미한다. 중합률은 적외선 흡수법을 이용하여 정량(定量)할 수 있다.
유기층은, 평활하고, 막경도가 높은 것이 바람직하다. 유기층의 평활성은 평방 1μm의 평균 조도(Ra값)가 3nm 미만인 것이 바람직하고, 1nm 미만인 것이 보다 바람직하다.
유기층의 표면에는 파티클 등의 이물, 돌기가 없는 것이 요구된다. 이로 인하여, 유기층의 성막은 클린룸 내에서 행해지는 것이 바람직하다. 클린도는, 미국 연방 규격 Fed. Std. 209D로 규정되는 클래스 10000 이하가 바람직하고, 클래스 1000 이하가 보다 바람직하다.
유기층의 경도는 높은 것이 바람직하다. 유기층의 경도가 높으면 무기층이 평활하게 성막되고, 그 결과로서 배리어성이 향상되는 것이 알려져 있다. 유기층의 경도는 나노 인덴테이션법에 근거하는 미소 경도로서 나타낼 수 있다. 유기층의 미소 경도는 100N/mm 이상인 것이 바람직하고, 150N/mm 이상인 것이 보다 바람직하다.
유기층의 두께에 대해서는 특별히 한정은 없으며, 취성 및 광투과율의 관점에서 50nm~5000nm가 바람직하고, 100nm~3500nm가 보다 바람직하다.
(유기층과 무기층의 적층)
유기층과 무기층의 적층은, 층 구성에 따라 유기층과 무기층을 순차 반복하여 성막 함으로써 행할 수 있다.
(배리어층의 배치 위치)
배리어층은, 기판의 커버층 측의 면에 마련되어 있으면, 표시부로의 수분의 도달을 억제할 수 있다. 이로 인하여, 배리어층은 기판의 커버층 측의 면에 마련하는 것이 바람직하다. 또한, 배리어층은, 기판의 표면 및 이면의 양면에 마련해도 된다.
배리어층은, 기판에 마련하는 것 외에도, 도전선을 덮도록 하여 제1 검출 전극 또는 제2 검출 전극 상에 마련해도 된다. 이로써, 표시부로의 수분의 도달을 억제하고, 또한 도전선으로의 수분의 도달을 억제할 수 있어, 도전선의 부식도 방지할 수 있다. 검출 전극 상에 배리어층을 마련하는 경우도, 배리어층은, 기판의 커버층 측에 배치된 검출 전극 상에 마련되어 있으면 된다.
검출 전극 상에 배리어층을 마련하는 경우, 터치 센서부의 제조 프로세스 중에 배리어층을 마찰로 손상시킬 가능성이 있기 때문에, 배리어층의 표면을 보호하는 보호막을 별도 마련하는 것이 바람직하다. 보호막으로서는, 아크릴 수지, 유레테인 수지 또는 폴리카보네이트 등이 이용된다. 그 중에서도, 보호막으로서는, 폴리카보네이트가 바람직하다.
배리어층을 기판의 양면, 또는 기판의 양면 측에 마련하는 경우, 기판이 배리어층으로 덮이는 구성이 되기 때문에, 제1 검출 전극 및 제2 검출 전극, 그리고 기판으로부터 충분히 수분을 배출한 상태로 한 후, 배리어층을 마련하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 배리어층을 마련하기 전에, 제1 검출 전극 및 제2 검출 전극이 형성된 기판에 대하여 탈수 공정을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 배리어층을 마련하면 수분이 배출되기 어려워지므로, 기판으로서는, 수분을 흡수하기 어려운 것이 바람직하고, 예를 들면 COP 및 COC가 바람직하다.
본 발명은, 기본적으로 이상과 같이 구성되는 것이다. 이상, 본 발명의 복합 부재 및 디바이스에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 주지를 벗어나지 않는 범위에 있어서, 다양한 개량 또는 변경을 해도 된다.
실시예
이하에 실시예를 들어 본 발명의 특징을 더 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 시약, 사용량, 물질량, 비율, 처리 내용, 처리 절차 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 의하여 한정적으로 해석되지 않는다.
<제1 실시예>
제1 실시예에서는, 실시예 1~12와 비교예 1 및 비교예 2의 복합 부재를 제작하여, 굽힘에 의한 도전층의 저항의 상승의 정도를 조사했다. 이하, 저항 상승 시험에 대하여 설명한다.
(저항 상승 시험)
얻어진 복합 부재에 대하여, 굽힘 전후로, 양면에 형성된 각 도전층의 저항을 측정하여, 굽힘 전후의 도전층의 저항 상승을 조사했다. 또한, 하기 표 1 및 표 2에 있어서, 내접힘 측이란 하기 표 1 및 표 2의 란의 상측이고, 커버층에 가까운 쪽의 도전층을 가리킨다. 또, 외접힘 측이란 그 반대측의 도전층을 가리키며, 하기 표 1 및 표 2의 란의 하측이다.
저항은, 배선 간의 저항값을, 디지털 멀티미터를 이용하여 측정했다.
굽힘은, 얻어진 복합 부재를, 오토클레이브에 의하여 온도 40℃, 압력 0.5MPa의 조건으로 20분 처리했다. 이어서, 처리 후의 복합 부재에 대하여, 절곡 시험기(면상체 무부하 U자 신축 시험기(DLDMLH-FS)(유아사 시스템 주식회사제))를 이용하여, 절곡 반경을 2mm로 하여 절곡을 10만회 실시했다.
굽힘 시험에서는, 복합 부재를 굽혔을 때에 커버층의 표면이 내측이 되도록 굽힘 방향(M)을 설정했다.
10만회의 굽힘 시험 후의 복합 부재에 대하여, 저항을 측정하여 저항 상승을 구했다. 저항 상승량을 "Δ(델타)"라고 한다. 저항 상승을 하기 평가 기준으로 평가했다. 평가 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
저항 상승의 평가 기준
"A": 거의 변화 없음 Δ<300Ω
"B": 중 정도의 변화 300Ω≤Δ≤1000Ω
"C": 중 정도의 변화 1000Ω<Δ 단선 없음
"D": 단선
상술한 평가가 "D"가 되는 단선이란, 저항값이 50MΩ 이상, 또는 장치의 계측 범위 이상을 가리킨다. 단선의 구체적인 물리 상태로서는, 예를 들면 배선이 도중에 파단하고, 물리적으로 이어져 있지 않은 상태를 가리킨다.
이하, 복합 부재를 구성하는 투명 도전 필름의 제작 방법에 대하여 설명한다.
<투명 도전 필름의 제작 방법>
(할로젠화 은유제(銀乳劑)의 조제)
온도 38℃, pH(potential of hydrogen)4.5로 유지된 하기 1액에, 하기 2액 및 3액의 각각 90%에 상당하는 양을 교반하면서 동시에 20분 동안 첨가하여, 0.16μm의 핵 입자를 형성했다. 계속해서 하기의 4액 및 5액을 8분 동안 첨가하고, 추가로, 하기의 2액 및 3액의 나머지의 10%의 양을 2분 동안 첨가하여, 0.21μm까지 성장시켰다. 또한, 아이오딘화 칼륨 0.15g을 첨가하고, 5분간 숙성하여 입자 형성을 종료했다.
1액:
물: 750mL
젤라틴: 9g
염화 나트륨: 3g
1,3-다이메틸이미다졸리딘-2-싸이온: 20mg
벤젠싸이오설폰산 나트륨: 10mg
구연산: 0.7g
2액:
물: 300mL
질산 은: 150g
3액:
물: 300mL
염화 나트륨: 38g
브로민화 칼륨: 32g
헥사클로로이리듐(III)산 칼륨
(0.005%KCl 20% 수용액): 8mL
헥사클로로로듐산 암모늄
(0.001%NaCl 20% 수용액): 10mL
4액:
물: 100mL
질산 은: 50g
5액:
물: 100mL
염화 나트륨: 13g
브로민화 칼륨: 11g
황혈염: 5mg
그 후, 통상의 방법에 따라, 플로큘레이션법에 의하여 수세했다. 구체적으로는, 온도를 35℃로 낮추고, 황산을 이용하여 할로젠화 은이 침강할 때까지 pH를 낮췄다(pH3.6±0.2의 범위였다). 다음으로, 상등액을 약 3리터 제거했다(제1 수세). 또한 3리터의 증류수를 첨가한 후, 할로젠화 은이 침강할 때까지 황산을 첨가했다. 다시, 상등액을 3리터 제거했다(제2 수세). 제2 수세와 동일한 조작을 1회 더 반복하고(제3 수세), 수세·탈염 공정을 종료했다. 수세·탈염 후의 유제를 pH6.4, pAg7.5로 조정하고, 젤라틴 3.9g, 벤젠싸이오설폰산 나트륨 10mg, 벤젠싸이오술핀산 나트륨 3mg, 싸이오 황산 나트륨 15mg과 염화 금산 10mg을 첨가하여, 55℃에서 최적 감도를 얻도록 화학 증감을 실시하며, 안정제로서 1,3,3a,7-테트라아자인덴 100mg, 방부제로서 프록셀(상품명, ICI Co., Ltd.제) 100mg을 첨가했다. 최종적으로 얻어진 유제는, 옥화 은을 0.08몰% 포함하고, 염 브로민화 은의 비율을 염화 은 70몰%, 브로민화는 30몰%로 하는, 평균 입자 직경 0.22μm, 변동 계수 9%의 아이오딘염 브로민화 은 입방체 입자 유제였다.
(감광성층 형성용 조성물의 조제)
상술한 유제에 1,3,3a,7-테트라아자인덴 1.2×10-4몰/몰Ag, 하이드로퀴논 1.2×10-2몰/몰Ag, 구연산 3.0×10-4몰/몰Ag, 2,4-다이클로로-6-하이드록시-1,3,5-트라이아진나트륨염 0.90g/몰Ag, 미량의 경막제를 첨가하고, 구연산을 이용하여 도포액 pH를 5.6으로 조정했다.
상술한 도포액에, 함유하는 젤라틴에 대하여, (P-1)로 나타나는 폴리머와 다이알킬페닐 PEO 황산 에스터로 이루어지는 분산제를 함유하는 폴리머라텍스(분산제/폴리머의 질량비가 2.0/100=0.02)를 폴리머/젤라틴(질량비)=0.5/1이 되도록 첨가했다.
[화학식 1]
Figure pct00001
또한, 가교제로서 EPOXY RESIN DY 022(상품명: 나가세 켐텍스 주식회사제)를 첨가했다. 또한, 가교제의 첨가량은, 후술하는 감광성층 중에 있어서의 가교제의 양이 0.09g/m2이 되도록 조정했다.
이상과 같이 하여 감광성층 형성용 조성물을 조제했다.
또한, 상술한 (P-1)로 나타나는 폴리머는, 일본 특허공보 제3305459호 및 일본 특허공보 제3754745호를 참조하여 합성했다.
(감광성층 형성 공정)
두께가 40μm인 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름을 기판으로서 준비했다. 기판의 양면에, 상술한 폴리머라텍스를 도포하여, 두께 0.05μm의 언더코팅층을 마련했다.
다음으로, 언더코팅층 상에, 상술한 폴리머라텍스와 젤라틴, 및 광학 농도가 약 1.0으로 현상액의 알칼리에 의하여 탈색하는 염료의 혼합물로 이루어지는 안티 헐레이션층을 마련했다. 또한, 폴리머와 젤라틴의 혼합 질량비(폴리머/젤라틴)는 2/1이고, 폴리머의 함유량은 0.65g/m2였다.
상술한 안티 헐레이션층 상에, 상술한 감광성층 형성용 조성물을 도포하고, 추가로 상술한 폴리머라텍스와 젤라틴과 에포크로스 K-2020E(상품명: 닛폰 쇼쿠바이 주식회사제, 옥사졸린계 가교 반응성 폴리머라텍스(가교성기: 옥사졸린기)), 스노텍스C(등록 상표, 상품명: 닛산 가가쿠 고교 주식회사제, 콜로이달 실리카)를 고형분 질량비(폴리머/젤라틴/에포크로스K-2020E/스노텍스C(등록 상표)) 1/1/0.3/2로 혼합한 조성물을 젤라틴양이 0.08g/m2가 되도록 도포하여, 양면에 감광성층이 형성된 지지 기체를 얻었다. 양면에 감광성층이 형성된 지지 기체를 필름 A로 한다. 형성된 감광성층은, 은량 6.2g/m2, 젤라틴양 1.0g/m2였다.
(노광 현상 공정)
도전선(50) 형성의 노광 마스크로서, 상술한 도 10에 나타내는 바와 같은 메시 패턴을 갖는 노광 마스크를 각각 준비했다. 상술한 필름 A의 양면에, 메시 패턴의 노광 마스크를 배치하고, 고압 수은 램프를 광원으로 한 평행광을 이용하여 노광을, 미리 정해진 패턴 간격으로 반복하여 행했다. 메시 패턴에는, 격자의 한 변의 길이를 150μm, 선폭을 4μm로 설정한 것을 이용했다.
노광 후, 하기의 현상액으로 현상하고, 또한 정착액(상품명: CN16X용 N3X-R, 후지 필름 주식회사제)을 이용하여 현상 처리를 행했다. 또한, 순수로 린스하고, 건조함으로써, 양면에 은 세선으로 이루어지는 패턴부와, 젤라틴층이 형성된 지지 기체를 얻었다. 젤라틴층은 은 세선 간에 형성되어 있었다. 얻어진 필름을 필름 B로 한다.
(현상액의 조성)
현상액 1리터(L) 중에, 이하의 화합물이 포함된다.
하이드로퀴논: 0.037mol/L
N-메틸아미노페놀: 0.016mol/L
메타붕산 나트륨: 0.140mol/L
수산화 나트륨: 0.360mol/L
브로민화 나트륨: 0.031mol/L
메타중아황산 칼륨: 0.187mol/L
(젤라틴 분해 처리)
필름 B에 대하여, 단백질 분해 효소(나가세 켐텍스 주식회사제 비오프라제 AL-15FG)의 수용액(단백질 분해 효소의 농도: 0.5질량%, 액온: 40℃)에의 침지를 120초간 행했다. 필름 B를 수용액으로부터 취출하고, 온수(액온: 50℃)에 120초간 침지하여, 세정했다. 젤라틴 분해 처리 후의 필름을 필름 C로 한다.
(저저항화 처리)
상술한 필름 C에 대하여, 금속제 롤러로 이루어지는 캘린더 장치를 이용하여, 30kN의 압력으로 캘린더 처리를 행했다. 이때, 선 조도(粗度) Ra=0.2μm, Sm=1.9μm(주식회사 키엔스제 형상 해석 레이저 현미경 VK-X110으로 측정(JIS-B-0601-1994))한 조면(粗面) 형상을 갖는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 2매를, 이들 조면이 상술한 필름 C의 표면 및 이면과 마주보도록 모두 반송하고, 상술한 필름 C의 표면 및 이면에 조면 형상을 전사 형성했다.
상술한 캘린더 처리 후, 온도 150℃의 과열 증기조를 120초 동안 통과시켜, 가열 처리를 행했다. 가열 처리 후의 필름이 투명 도전 필름이다.
이하, 제1 실시예의 실시예 1~12와 비교예 1 및 비교예 2에 대하여 설명한다.
(실시예 1)
실시예 1은, 커버층(두께가 40μm인 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름)과, 점착층(린텍 주식회사제 MO-3015G(품명))과, λ/4층과, 편광자층과, 점착층(린텍 주식회사제 MO-3015C(품명))과, 터치 센서부를 구성하는 투명 도전 필름을 첩합하여 적층했다. 터치 센서부의 하방에, 두께가 1μm인 접착제층을 통하여, 두께가 10μm인 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름을 마련했다. 두께가 10μm인 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름의 하방에 점착층(린텍 주식회사제 MO-3015C(품명))과, 폴리이미드 필름(막두께 30μm)과, 점착층(린텍 주식회사제 MO-3015C(품명))과, 폴리이미드 필름(막두께 125μm)의 순서로 첩합하고 적층하여, 복합 부재를 형성했다. 상술한 점착층의 두께는, 모두 25μm로 했다. 상술한 두께가 1μm인 접착제층은, 아크릴계 접착제를 이용하여 형성한 것이다. 상술한 두께가 1μm인 접착제층이, 점착층보다 탄성률이 높은 부재에 상당한다.
또한, 하기 표 1 및 표 2에 있어서, 괄호 안의 수치는 막두께를 나타낸다. 또, 하기 표 1 및 표 2에 있어서, "PET"는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 나타내며, "PI"는 폴리이미드 필름을 나타낸다.
(실시예 2)
실시예 2는, 실시예 1에 비하여, 두께가 1μm인 접착제층 및 두께가 10μm인 PET 필름 대신에, 두께가 0.8μm인 보호층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 1과 동일한 구성으로 했다.
상술한 두께가 0.8μm인 보호층은, 아라카와 가가쿠 고교 주식회사제 XSR-5N을 스크린 인쇄로 도포하고, UV(Ultra Violet) 노광하여 경화하여 제작한 것이다. 또한, 실시예 2~실시예 4 및 실시예 6~12에서는, 모두 보호층이, 점착층보다 탄성률이 높은 부재에 상당한다.
(실시예 3)
실시예 3은, 실시예 1에 비하여, 두께가 1μm인 접착제층 및 두께가 10μm인 PET 필름 대신에, 두께가 5μm인 보호층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 1과 동일한 구성으로 했다.
상술한 두께가 5μm인 보호층은, 아라카와 가가쿠 고교 주식회사제 XSR-5N을 스크린 인쇄로 도포하고, UV 노광하여 경화하여 제작한 것이다.
(실시예 4)
실시예 4는, 실시예 1에 비하여, 두께가 1μm인 접착제층 및 두께가 10μm인 PET 필름 대신에, 두께가 15μm인 보호층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 1과 동일한 구성으로 했다.
상술한 두께가 15μm인 보호층은, 아라카와 가가쿠 고교 주식회사제 XSR-5N을 스크린 인쇄로 도포하고, UV 노광하여 경화하여 제작한 것이다.
(실시예 5)
실시예 5는, 실시예 1에 비하여, 두께가 1μm인 접착제층 및 두께가 10μm인 PET 필름 대신에, 두께가 15μm인 보호층을 마련한 점, 및 점착층(린텍 주식회사제 MO-3015C(품명))과, 투명 도전 필름의 사이에 두께가 15μm인 보호층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 1과 동일한 구성으로 했다.
상술한 두께가 15μm인 2개의 보호층은, 모두 아라카와 가가쿠 고교 주식회사제 XSR-5N을 스크린 인쇄로 도포하고, UV 노광하여 경화하여 제작한 것이다. 또한, 실시예 5에서는, 외접힘 측의 보호층이, 점착층보다 탄성률이 높은 부재에 상당한다.
(실시예 6)
실시예 6은, 실시예 1에 비하여, 두께가 1μm인 접착제층 및 두께가 10μm인 PET 필름 대신에, 두께가 40μm인 보호층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 1과 동일한 구성으로 했다.
상술한 두께가 40μm인 보호층은, 아라카와 가가쿠 고교 주식회사제 XSR-5N을 스크린 인쇄로 도포하고, UV 노광하여 경화하는 공정을 3회 반복함으로써 제작한 것이다.
(실시예 7)
실시예 7은, 실시예 1에 비하여, 두께가 1μm인 접착제층 및 두께가 10μm인 PET 필름 대신에, 두께가 100μm인 보호층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 1과 동일한 구성으로 했다.
상술한 두께가 100μm인 보호층은, 아라카와 가가쿠 고교 주식회사제 XSR-5N을 스크린 인쇄로 도포하고, UV 노광하여 경화하는 공정을 6회 반복함으로써 제작한 것이다.
(실시예 8)
실시예 8은, 실시예 4에 비하여, 터치 센서부의 구성이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 4와 동일한 구성으로 했다.
실시예 8에서는, 터치 센서부의 기판의, 커버층 측의 면에 배리어층을 마련했다. 배리어층은, 이하와 같이 하여 제작했다.
<배리어층>
TMPTA(트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트; 다이셀 주식회사제), 실레인 커플링제(KBM-5103, 신에쓰 가가쿠 주식회사제) 및 중합성 산성 화합물(KARAMER PM-21, 닛폰 가야쿠 주식회사제)을, 질량비 14.1:3.5:1로 혼합하여 이루어지는 조성물을 조제했다.
이 조성물 18.6g과, 자외선 중합 개시제(람베르티 주식회사제, ESACURE KTO46) 1.4g과, 2-뷰탄온 180g을 혼합하여, 유기층 형성용 조성물을 조제했다.
유기층 형성용 조성물을, 투명 도전 필름의 기판의, 커버층 측의 면에 도포했다. 유기층 형성용 조성물의 도포는, 와이어 바를 이용하여, 도막의 두께가 20μm가 되도록 행했다. 유기층 형성용 조성물을 도포한 후, 실온에서 방치함으로써, 건조를 행했다.
이어서, 질소 치환법을 이용하여 산소 농도를 0.1%로 한 챔버 내에서 고압 수은 램프의 자외선을 조사(적산 조사량 약 1J/cm2)함으로써, 유기층 형성용 조성물을 경화시켜, 기판의 표면에 두께 4000nm±50nm의 유기층을 형성했다.
형성한 유기층의 표면에, 무기층으로서, 두께 30nm의 질화 규소막을 형성했다.
무기층(질화 규소막)의 형성은, 일반적인 CCP(용량 결합 플라즈마 방식)-CVD(Chemical Vapor Deposition) 장치를 이용하여 행했다. 원료 가스는, 실레인 가스(유량 160sccm(standard cubic centimeter per minute), 암모니아 가스(유량 370sccm), 수소 가스(유량 590sccm), 및 질소 가스(유량 240sccm)를 이용했다. 성막 압력은 40Pa로 했다. 전원은 주파수 13.56MHz의 고주파 전원을 이용하고, 플라즈마 여기 전력을 2.5kW로 했다.
(실시예 9)
실시예 9는, 실시예 8에 비하여, 터치 센서부의 구성이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 8과 동일한 구성으로 했다.
실시예 9에서는, 터치 센서부의 기판의 양면에 배리어층을 마련했다. 실시예 9의 배리어층은, 상술한 실시예 8의 배리어층과 동일한 구성이며, 또한 기판의 양면에 배리어층을 마련한 것 이외에는 실시예 8의 배리어층과 동일한 제작 방법으로 제작했다.
(실시예 10)
실시예 10은, 실시예 8에 비하여, 터치 센서부의 구성이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 8과 동일한 구성으로 했다.
실시예 10에서는, 터치 센서부의 양면의 각 면의 도전선 상에 배리어층을 마련했다. 실시예 10의 배리어층은, 상술한 실시예 8의 배리어층과 동일한 구성이며, 또한 양면의 각 면의 도전선 상에 배리어층을 마련한 것 이외에는 실시예 8의 배리어층과 동일한 제작 방법으로 제작했다.
(실시예 11)
실시예 11은, 실시예 8에 비하여, 터치 센서부의 구성이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 8과 동일한 구성으로 했다.
실시예 11에서는, 터치 센서부의 양면의 각 면의 도전선 상에 배리어층으로서, 두께 30nm의 질화 규소막만을 마련했다. 실시예 11의 질화 규소막은, 상술한 실시예 8과 동일한 제작 방법으로 제작했다.
(실시예 12)
실시예 12는, 실시예 8에 비하여, 터치 센서부의 구성이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 8과 동일한 구성으로 했다.
실시예 12에서는, 터치 센서부의 기판의, 커버층 측의 면의 도전선 상에 배리어층을 마련했다. 실시예 12의 배리어층은, 상술한 실시예 8의 배리어층과 동일한 구성이며, 또한 커버층 측의 면의 도전선 상에 배리어층을 마련한 것 이외에는 실시예 8의 배리어층과 동일한 제작 방법으로 제작했다.
(비교예 1)
비교예 1은, 실시예 1에 비하여, 두께가 1μm인 접착제층 및 두께가 10μm인 PET 필름이 마련되어 있지 않은 점, 즉 점착층보다 탄성률이 높은 부재가 마련되어 있지 않은 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 1과 동일한 구성으로 했다.
(비교예 2)
비교예 2는, 실시예 1에 비하여, 두께가 1μm인 접착제층 및 두께가 10μm인 PET 필름이 마련되어 있지 않은 점, 및 터치 센서부의 기판이 가스 배리어 필름인 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 1과 동일한 구성으로 했다. 비교예 2는, 비교예 1과 동일하게 점착층보다 탄성률이 높은 부재가 마련되어 있지 않다.
[표 1]
Figure pct00002
[표 2]
Figure pct00003
표 1 및 표 2에 나타내는 바와 같이, 실시예 1~12는, 외접힘 측의 저항 상승의 정도가 비교예 1 및 비교예 2에 비하여 작았다. 또, 보호층은 얇은 쪽이 저항 상승의 정도가 작았다. 이와 같이, 본 발명의 복합 부재는, 도전층에 작용하는 응력을 제어하여, 인장 응력을 작게 하고, 외접힘 측의 도전층의 저항 상승을 억제하고 있다.
<제2 실시예>
이하, 제2 실시예에 대하여 설명한다.
제2 실시예에서는, 이하에 나타내는 실시예 20~31 및 비교예 10에 대하여, 도전층의 저항 상승 및 박리를 평가했다. 이하, 저항 상승 및 박리에 대하여 설명한다.
도전층의 저항 상승은, 평가를 포함하여 상술한 제1 실시예의 저항 상승과 동일하기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 저항 상승은, 외접힘 측만을 평가했다.
(박리)
박리에 대해서는, 실시예 20~31 및 비교예 10의 각 복합 부재를, 오토클레이브에 의하여 온도 40℃, 압력 0.5MPa의 조건으로 20분 처리했다. 이어서, 처리 후의 각 복합 부재에 대하여, 절곡 시험기(면상체 무부하 U자 신축 시험기(DLDMLH-FS)(유아사 시스템 주식회사제)를 이용하여, 절곡 반경을 2mm로 하여 절곡을 10만회 실시했다. 절곡을 10만회 실시한 후의 각 복합 부재 상태를 육안으로 관찰하여, 박리에 대하여 하기 평가 기준으로 평가했다. 평가 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타낸다.
박리의 평가 기준
"A": 박리 없음
"B": 약간 박리 있음
"C": 박리 있음
제2 실시예의 실시예 20~31 및 비교예 10에 대하여 설명한다.
(실시예 20)
실시예 20은, 커버층(두께가 40μm인 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름)과, 점착층(린텍 주식회사제 MO-3015G(품명))과, λ/4층과, 편광자층과, 점착층(린텍 주식회사제 MO-3015C(품명))과, 터치 센서부를 첩합하여 적층했다. 터치 센서부의 하방에, 두께가 1μm인 접착제층을 통하여, 두께가 10μm인 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름을 마련했다. 두께가 10μm인 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름의 하방에 점착층(린텍 주식회사제 MO-3015C(품명))과, 폴리이미드 필름(막두께 30μm)과, 점착층(린텍 주식회사제 MO-3015C(품명))과, 폴리이미드 필름(막두께 125μm)의 순서로 첩합하고 적층하여, 복합 부재를 형성했다. 상술한 점착층의 두께는, 모두 25μm로 했다. 상술한 두께가 1μm인 접착제층은, 아크릴계 접착제를 이용하여 형성한 것이다. 상술한 두께가 1μm인 접착제층이, 점착층보다 탄성률이 높은 부재에 상당한다.
또한, 하기 표 3 및 표 4에 있어서, 괄호 안의 수치는 막두께를 나타낸다. 또, 하기 표 3 및 표 4에 있어서, "PET"는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 나타내며, "PI"는 폴리이미드 필름을 나타낸다.
터치 센서부는, 편면 2층 전극 구성이다. 2개의 도전층을, 모두 외접힘 측에 배치한 구성이다. 편면 2층의 도전층을 갖는 터치 센서부는, 이하와 같이 하여 제작했다.
터치 센서부는, 먼저, 두께 40μm의 COP(사이클로올레핀폴리머) 기재 상에 아라카와 가가쿠 고교 주식회사제 XSR-5N을 2μm의 두께로 도포하고, UV(Ultra Violet) 노광에 의하여 경화시켜, 제1 도포막을 형성했다. 제1 도포막 상에, 두께 0.05μm의 Mo막, 두께 0.3μm의 Al막, 및 두께 0.05μm의 Mo막의 순서로 적층된 제1 적층막을, 스퍼터법을 이용하여 형성했다. 제1 적층막을 포토리소그래피법을 이용하여 도전층의 패턴으로 패터닝하여, 1층째의 도전층을 형성했다.
또한, 1층째의 도전층을 덮고, 아라카와 가가쿠 고교 주식회사제 XSR-5N을 3μm의 두께로 도포하며, UV 노광에 의하여 경화시켜, 제2 도포막을 형성했다. 제2 도포막 상에, 두께 0.05μm의 Mo막, 두께 0.3μm의 Al막, 및 두께 0.05μm의 Mo막의 순서로 적층된 제2 적층막을, 스퍼터법을 이용하여 형성했다. 제2 적층막을 포토리소그래피법을 이용하여 도전층의 패턴으로 패터닝하여, 2층째의 도전층을 형성했다. 또한, 1층째의 도전층과 외부 배선과의 전기적 접속을 취하는 부분으로서, 이 후, 제1 도포막에, 포토리소그래피법을 이용하여 개구부를 형성했다.
또한, 터치 센서부에 관하여, 하기 표 3 및 표 4에서는, 2개의 도전층을, 모두 외접힘 측에 배치한 것을 "편면 2층 전극(외접힘 측 전극)"이라고 표기하고, 2개의 도전층을, 모두 내접힘 측에 배치한 것을 "편면 2층 전극(내접힘 측 전극)"이라고 표기했다.
(실시예 21)
실시예 21은, 실시예 20에 비하여, 두께가 1μm인 접착제층 및 두께가 10μm인 PET 필름 대신에, 두께가 2μm인 보호층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 20과 동일한 구성으로 했다.
상술한 두께가 2μm인 보호층은, 아라카와 가가쿠 고교 주식회사제 XSR-5N을 스크린 인쇄로 도포하고, UV(Ultra Violet) 노광하여 경화하여 제작한 것이다. 또한, 실시예 21~실시예 23에서는, 모두 보호층이, 점착층보다 탄성률이 높은 부재에 상당한다.
(실시예 22)
실시예 22는, 실시예 20에 비하여, 두께가 1μm인 접착제층 및 두께가 10μm인 PET 필름 대신에, 두께가 15μm인 보호층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 20과 동일한 구성으로 했다.
상술한 두께가 15μm인 보호층은, 아라카와 가가쿠 고교 주식회사제 XSR-5N을 스크린 인쇄로 도포하고, UV(Ultra Violet) 노광하여 경화하여 제작한 것이다.
(실시예 23)
실시예 23은, 실시예 20에 비하여, 두께가 1μm인 접착제층 및 두께가 10μm인 PET 필름 대신에, 두께가 25μm인 보호층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 20과 동일한 구성으로 했다.
상술한 두께가 25μm인 보호층은, 아라카와 가가쿠 고교 주식회사제 XSR-5N을 스크린 인쇄로 도포하고, UV(Ultra Violet) 노광하여 경화하여 제작한 것이다.
(실시예 24)
실시예 24는, 실시예 20에 비하여, 두께가 1μm인 접착제층 및 두께가 10μm인 PET 필름이 마련되어 있지 않은 점, 터치 센서부의 2개의 도전층을, 모두 내접힘 측에 배치한 구성인 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 20과 동일한 구성으로 했다.
실시예 24는, 터치 센서부의 COP 기재가 점착층보다 탄성률이 높은 부재에 상당한다.
(실시예 25)
실시예 25는, 실시예 20에 비하여, 두께가 1μm인 접착제층 및 두께가 10μm인 PET 필름이 마련되어 있지 않은 점, 터치 센서부의 2개의 도전층을, 모두 내접힘 측에 배치한 구성인 점, 터치 센서부의 내접힘 측에 두께 15μm의 보호층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 20과 동일한 구성으로 했다.
실시예 25는, 터치 센서부의 COP 기재가 점착층보다 탄성률이 높은 부재에 상당한다.
(실시예 26)
실시예 26은, 실시예 22에 비하여, 터치 센서부의 COP 기재의 커버층 측의 면에 배리어층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 22와 동일한 구성으로 했다. 배리어층은, 상술한 제1 실시예의 실시예 8의 배리어층과 동일한 구성이며, 또한 실시예 8의 배리어층과 동일한 제작 방법으로 제작했다.
(실시예 27)
실시예 27은, 실시예 22에 비하여, 터치 센서부의 보호층 측의 도전층 상에 배리어층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 22와 동일한 구성으로 했다. 배리어층은, 상술한 제1 실시예의 실시예 8의 배리어층과 동일한 구성이며, 또한 실시예 8의 배리어층과 동일한 제작 방법으로 제작했다.
(실시예 28)
실시예 28은, 실시예 22에 비하여, 터치 센서부의 COP 기재의 커버층 측의 면과, 보호층 측의 도전층 상에 배리어층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 22와 동일한 구성으로 했다. 배리어층은, 상술한 제1 실시예의 실시예 8의 배리어층과 동일한 구성이며, 또한 실시예 8의 배리어층과 동일한 제작 방법으로 제작했다.
(실시예 29)
실시예 29는, 실시예 24에 비하여, 터치 센서부의 COP 기재의 보호층 측의 면에 배리어층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 24와 동일한 구성으로 했다. 배리어층은, 상술한 제1 실시예의 실시예 8의 배리어층과 동일한 구성이며, 또한 실시예 8의 배리어층과 동일한 제작 방법으로 제작했다.
(실시예 30)
실시예 30은, 실시예 24에 비하여, 터치 센서부의 커버층 측의 도전층 상에 배리어층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 24와 동일한 구성으로 했다. 배리어층은, 상술한 제1 실시예의 실시예 8의 배리어층과 동일한 구성이며, 또한 실시예 8의 배리어층과 동일한 제작 방법으로 제작했다.
(실시예 31)
실시예 31은, 실시예 24에 비하여, 터치 센서부의 COP 기재의 보호층 측의 면과, 커버 측의 도전층 상에 배리어층을 마련한 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 24와 동일한 구성으로 했다. 배리어층은, 상술한 제1 실시예의 실시예 8의 배리어층과 동일한 구성이며, 또한 실시예 8의 배리어층과 동일한 제작 방법으로 제작했다.
(비교예 10)
비교예 10은, 실시예 20에 비하여, 두께가 1μm인 접착제층 및 두께가 10μm인 PET 필름이 마련되어 있지 않은 점, 즉 점착층보다 탄성률이 높은 부재가 마련되어 있지 않은 점이 다르며, 그것 이외에는, 실시예 20과 동일한 구성으로 했다.
[표 3]
Figure pct00004
[표 4]
Figure pct00005
표 3 및 표 4에 나타내는 바와 같이, 실시예 20~31은, 외접힘 측의 저항 상승의 정도가 비교예 10에 비하여 작았다. 또, 실시예 21~23의 보호층이 있는 구성에서는, 보호층이 얇은 쪽이 저항 상승의 정도가 작고, 박리에 대해서도 양호한 결과가 얻어졌다. 이와 같이, 본 발명의 복합 부재는, 도전층에 작용하는 응력을 제어하여, 인장 응력을 작게 하고, 외접힘 측의 도전층의 저항 상승을 억제하고 있다.
10 부재
10a, 11a, Ds 응력
11 부재
12 적층체
20, 20a 표시 장치
21 복합 부재
22 표시부
23, 25, 27 투명층
24, 26 플라스틱 필름
27 제1 점착층
28 제1 보호층
30, 30a, 30b, 30c 터치 센서부
31 제2 보호층
32 제2 점착층
33 반사 방지층
34 투명층
36 커버층
36a 표면
37 컨트롤러
40 절연 기판
40a, 48a 표면
40b, 48b 이면
41 도전층체
42 제1 검출 전극
43 제1 주변 배선
44 제2 검출 전극
45 제2 주변 배선
47 검지 영역
48 절연층
50 도전선
60, 62, 64 표시 장치
60a 중앙부
60b, 62a 제1 측부
60c, 62b 제2 측부
60d, 62c, 64a 표시 영역
60e, 62d 단부
M 굽힘 방향
X 제2 방향
Y 제1 방향
t, ts 두께
td 거리
w 선폭

Claims (15)

  1. 절연층과, 상기 절연층에 의하여 전기적으로 절연되고, 또한 이간되어 배치된, 적어도 2개의 도전층을 구비하는 도전층체와,
    적어도 1개의 점착층과,
    상기 적어도 2개의 도전층 중 상기 도전층체를 굽힘 방향으로 굽힌 경우에 상기 절연층의 곡률 반경이 큰 측에 마련된 제1 도전층과 접하는, 상기 점착층보다 탄성률이 높은 부재를 가지며,
    상기 점착층은, 상기 절연층과 상기 도전층의 사이 이외, 및 상기 제1 도전층과 상기 점착층보다 탄성률이 높은 상기 부재와의 사이 이외에 배치되고,
    상기 절연층은, 상기 점착층보다 탄성률이 높은 것을 특징으로 하는 복합 부재.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연층은, 가요성을 갖는 복합 부재.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 절연층은, 탄성률이 10-1~30GPa인 복합 부재.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 점착층보다 탄성률이 높은 상기 부재는, 시트체로 구성되어 있고, 또한 상기 제1 도전층의 상기 절연층과는 반대측에 배치되는 복합 부재.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 도전층에, 상기 점착층보다 탄성률이 높은 제1 보호층이 적층되어 있는 복합 부재.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 보호층은, 상기 제1 도전층 측에 마련된 제1 점착층과 접하고 있는 복합 부재.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 보호층과 상기 제1 도전층과의 계면으로부터, 상기 도전층체를 상기 굽힘 방향으로 굽힌 경우에 상기 절연층의 곡률 반경이 작은 측에 처음으로 배치되는 점착층의 계면까지의 두께를 td로 하고, 상기 제1 보호층의 두께를 ts로 할 때, ts≤td인 복합 부재.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전층체를 상기 굽힘 방향으로 굽힌 경우에 상기 기판의 곡률 반경이 작은 측에 마련된 제2 도전층에, 두께가 20μm 이하인 제2 보호층이 적층되어 있고, 상기 제2 보호층은, 상기 제2 도전층 측에 마련된 제2 점착층과 접하고 있는 복합 부재.
  9. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전층체를 상기 굽힘 방향으로 굽힌 경우에 상기 기판의 곡률 반경이 작은 측에 마련된 제2 점착층과, 상기 도전층체를 상기 굽힘 방향으로 굽힌 경우에 상기 절연층의 곡률 반경이 작은 측에 마련된 제2 도전층이 접하고 있는 복합 부재.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전층체는, 상기 절연층과, 상기 절연층의 양면의 각 면에 마련된 상기 도전층을 갖는 복합 부재.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 절연층은, 절연 기판으로 구성되어 있는 복합 부재.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전층은, 금속으로 구성되어 있는 복합 부재.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연층과 상기 도전층의 사이, 또는 상기 도전층 상에, 배리어층을 갖고, 상기 배리어층은, 적어도 질화 규소를 포함하는 무기층을 갖는 복합 부재.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 배리어층은, 상기 무기층과 유기층의 적층 구조인 복합 부재.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 기재된 복합 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 디바이스.
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