装饰膜、具备其的窗膜和窗口层压体及装饰膜的制造方法与流程

本发明涉及一种装饰膜，更详细而言，涉及一种具有黑矩阵的装饰膜、具有该装饰膜的窗膜和窗口层压体以及该装饰膜的制造方法。

背景技术：

装饰膜阻断光的同时发挥装饰功能，在能够包含装饰膜的装置或材料例如用于柔性显示器的窗口(超薄型玻璃窗口、膜窗口等)、层间插入膜(冲击吸收层、防飞散层等)、触摸传感器、偏光层等中广泛利用装饰膜。

查看在触摸传感器中使用装饰膜的例子，触摸传感器可由感应单元构成，并且划分为光透射的中央的显示部区域(viewarea)和配置有布线部且阻断光的边缘的边框区域(bezelarea)，在边框区域可附着有装饰膜。装饰膜可包括阻断光的黑矩阵(blackmatrix)。

作为在触摸传感器中利用的现有技术，具有韩国专利公开第2018-0107347号(装饰膜一体型触摸传感器及其制造方法)，查看内容，该一体型触摸传感器包括覆盖装饰膜部的下部面的银纳米纤维层，在银纳米纤维层上形成有触摸传感器的透明电极。通过这种结构，韩国专利公开第2018-0107347号能够除掉用于去除黑矩阵阶状部的uv胶层。

但是，在触摸传感器中应用的现有技术的装饰膜仍然因黑矩阵的阶状部及银纳米纤维层的厚膜性而有可能会发生装饰膜较厚且光从显示部区域与黑矩阵区域的边界漏出的问题。

技术实现要素：

技术问题

本发明是为了解决这种现有技术的问题而提出的，其提供一种如下装饰膜：

第一、能够通过使黑矩阵的厚度最小化而进一步缩减装饰膜的厚度。

第二、能够使光从显示部区域与黑矩阵的边界泄漏的现象最小化。

技术方案

用于实现这种目的的本发明的装饰膜可包含保护层、黑矩阵等而构成。

保护层可由有机膜构成。

可通过在保护层的正面进行图案化来形成黑矩阵。黑矩阵可由单一层的有机膜构成，在黑矩阵与显示部区域的边界可具有单一阶状部的锥部。

本发明的装饰膜可进一步包括分离层。分离层可接合到保护层的下部且由有机膜构成。

本发明的装饰膜可包括平坦化层，所述平坦化层形成在保护层及黑矩阵的正面且由透明有机膜构成。

在本发明的装饰膜中，平坦化层由外涂层构成，可具有1μm至2.5μm的厚度。

本发明的装饰膜可包括粘合层，粘合层形成在保护层及黑矩阵的正面，粘合层的厚度为1μm至50μm。

在本发明的装饰膜中，黑矩阵在距离显示部区域0.5μm至2μm的宽度范围内可形成有坡面。

在本发明的装饰膜中，黑矩阵在坡面以后的区域中可具有均匀的厚度。

在本发明的装饰膜中，黑矩阵在坡面以后的区域中可具有1.2μm至2.0μm的厚度及5以上的光学密度。

本发明的窗膜可包括上面说明的装饰膜、接合到装饰膜的分离层的背面的接合层以及接合到接合层的功能层。

在本发明的窗膜中，功能层可以是透明膜、偏光板、触摸传感器层、防湿膜或超薄型玻璃。在此，超薄型玻璃可具有25μm至50μm的厚度。

在本发明的窗膜中，透明膜可以是选自由聚乙烯醚邻苯二甲酸酯(polyethyleneetherphthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚芳酯(polyarylate)、聚醚酰亚胺(polyetherimide)、聚醚磺酸盐(polyethersulfonate)、聚酰亚胺(polyimide)、聚醚醚酮(polyethertherketone)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)、三乙酰基纤维素(triacetylcellulose)、环烯烃聚合物(cyclo-olefinpolymer)、芳纶(aramide)、纤维增强塑料(frp)、聚氨酯(polyurethane)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)及聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane)组成的组中的至少一者。

在本发明的窗膜中，透明膜尤其可由聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)、无色聚酰亚胺(polyimide)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)与无色聚酰亚胺(polyimide)的层压体、或包含硬涂层的无色聚酰亚胺(polyimide)构成。

本发明的窗口层压体可包括上面说明的窗膜以及层压在窗膜上的触摸传感器或天线。

本发明所涉及的装饰膜制造方法可包括以下步骤等：在载体基板的正面形成由有机膜构成的分离层；在分离层的正面形成由有机膜构成的保护层；在保护层的正面涂覆感光性黑色树脂组合物；通过对感光性黑色树脂组合物进行曝光及显影而形成具有单一层及单一阶状部的黑矩阵；对黑矩阵进行后烘；以及通过将分离层和载体基板从保护层分离而形成装饰膜。

本发明所涉及的另一装饰膜制造方法可包括以下步骤等：在载体基板的正面形成由有机膜构成的分离层；在分离层的正面形成由有机膜构成的保护层；在保护层的正面涂覆感光性黑色树脂组合物；通过对感光性黑色树脂组合物进行曝光及显影而形成具有单一层及单一阶状部的黑矩阵；对黑矩阵进行后烘；以及通过将载体基板从分离层分离而形成装饰膜。

本发明所涉及的装饰膜的制造方法可包括以下步骤：在保护层及黑矩阵的正面形成由透明有机膜构成的外涂平坦化层。

在本发明所涉及的装饰膜的制造方法中，平坦化层可通过光刻工艺形成。

本发明所涉及的装饰膜制造方法可包括以下步骤：在保护层及黑矩阵的正面形成粘合层。

在本发明所涉及的装饰膜制造方法中，后烘(postbake)步骤可以在190至250℃下进行10至30分钟热处理。

有益效果

根据具有这种结构的本发明的装饰膜，通过光刻工艺将黑矩阵构成为具有单一层或单一阶状部，从而能够使黑矩阵的厚度最小化且为2.0μm以下，由此能够缩减层压在黑矩阵上部的平坦化层的厚度，其结果能够大幅缩减装饰膜的总体厚度。

此外，根据本发明的装饰膜，通过使黑矩阵从与显示部区域至少相隔2μm的位置开始具有5以上的光学密度，从而能够使光从显示部区域与黑矩阵区域的边界泄漏的现象最小化。

附图说明

图1是本发明所涉及的第一实施例的装饰膜的剖视图。

图2是表示本发明所涉及的第一实施例的装饰膜的黑矩阵形状的放大照片。

图3是本发明所涉及的第二实施例的装饰膜的剖视图。

图4是本发明所涉及的装饰膜的制造工艺图。

[附图标记说明]

110：保护层120：黑矩阵

130：平坦化层140：分离层

200：玻璃基板300：光刻掩模

400：接合层510：硬涂无色pi膜

520：pet膜s：坡面

t：锥部宽度h：锥部最高厚度。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明进行详细说明。

图1是本发明所涉及的第一实施例的装饰膜的剖视图。

如图1所示，第一实施例的装饰膜可包括保护层110、黑矩阵120、平坦化层130等而构成。

保护层110能够防止黑矩阵120的污染，并且在制造工艺中将分离层140和载体基板200从保护层110分离时能够防止黑矩阵120的损伤。

保护层110可由包含高分子的有机膜形成，该高分子具有羟基、羧基及酰胺基中的至少一者。

黑矩阵120能够作为通过在保护层110的正面经图案化而形成而阻断光的遮光层发挥功能。黑矩阵120可位于显示装置的非显示部区域即包围显示部的边框区域。

黑矩阵120可由薄膜的单一层形成。黑矩阵120可具有单一阶状部的锥部。

黑矩阵120可由黑色树脂组合物构成。黑色树脂组合物可利用包含分散有黑色颜料粒子的树脂、粘合剂树脂、聚合性化合物、聚合性引发剂、添加剂等的组合物或包含黑色颜料而呈现黑色的光硬化(热硬化)性树脂组合物。黑矩阵120可使用能够进行选择性图案化的组合物，该组合物的每1μm的光学密度为3.8以上。

黑色颜料可以是炭黑、石墨、金属氧化物等。黑色颜料可包含有机黑颜料，有机黑颜料可以是苯胺黑、内酰胺黑或苝黑系列等。

添加剂可包含助贴剂、光交联增感剂、硬化促进剂、表面活性剂、分散剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、热聚合抑制剂、平整剂等，并且可包含它们中的一个以上。

黑矩阵120为了薄膜结构而可由光刻工艺(photolithography)形成，光刻工艺可以在将感光性黑色树脂组合物涂覆到保护层110之后通过使感光性黑色树脂组合物曝光及显影而形成黑矩阵120。作为曝光光源，可使用发射波长为250nm至450nm的光的水银蒸汽弧、碳弧、xe弧等。

平坦化层130可形成在保护层110和黑矩阵120的正面，能够执行黑矩阵120的表面阶状部校正、平坦化、折射率控制、保护层等的功能。

平坦化层130可由有机膜构成，除此之外也可以由无机膜或有机无机杂化膜构成。有机膜可使用聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酯等。无机膜可使用硅氮烷、二氧化硅、确保光透射率的无机膜、金属膜等。无机膜可包含无机填充物。无机填充物可以是能够提高光提取效率的球型纳米粒子。有机无机杂化膜可使用分散有硅氧烷、倍半硅氧烷等的有机无机杂化复合体。

平坦化层130可由外涂(overcoating)层构成，在该情况下，平坦化层130可构成为1μm至2.5μm的厚度。

在图1中，可利用粘合层或接合层代替外涂平坦化层130，在该情况下，可使用压敏型粘合剂(pressuresensitiveadhesive，psa)组合物或光学透明粘合剂(opticallyclearadhesive，oca)组合物来形成粘合层。例如，可由包含丙烯酸共聚物及交联剂的粘合剂组合物形成粘合剂层，或者可由包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂、(甲基)丙烯酸酯单体及光引发剂的粘合剂组合物形成粘合剂层。粘合层可构成为1μm至50μm的厚度。

图2是表示本发明所涉及的第一实施例的装饰膜的黑矩阵形状的放大照片。

如图2所示，黑矩阵120可通过光刻工艺构成为薄膜的单一层。黑矩阵120可由每1μm厚度的光学密度为3.8以上的有机物例如感光性黑色树脂组合物构成。黑矩阵120优选构成为具有5.0以上的光学密度，为此将厚度h构成为1.0μm至2.0μm，优选构成为1.2μm至2.0μm。

黑矩阵120可具有单一阶状部的锥部。锥部可具有坡面s。可以在光刻工艺中形成坡面s。锥部的下侧可具有尾部(tail)，可以在后烘(postbake)工艺中形成尾部。后烘工艺可以在190℃至250℃下进行10分钟至30分钟。

黑矩阵120的锥部的宽度t即显示部区域与黑矩阵120的最高厚度h位置之间的宽度可以在2μm以内。可将黑矩阵120的从与显示部区域相隔2μm的位置开始的光学密度设为5以上，优选设为6以上，可将黑矩阵120的厚度h例如设为1.2μm至2.0μm。

可优选将黑矩阵120的从距离显示部区域0.5μm的位置之后开始的光学密度确保为3.0以上。

可以在黑矩阵120的距离显示部区域0.5μm至2μm的宽度范围内形成坡面s。黑矩阵120可以在坡面s以后的区域具有均匀的厚度。

通过这种结构，黑矩阵120能够使光从显示部区域的边界的泄漏最小化。

图3是本发明的第二实施例的装饰膜的剖视图。

如图3所示，第二实施例的装饰膜可以在保护层110的下部进一步包括分离层140而构成。

分离层140支撑保护形成于正面的保护层110和黑矩阵120，分离层140可以在制造工艺中与保护层110或载体基板200分离。

分离层140相对于载体基板200例如玻璃基板的剥离力可以是5n/25mm以下，优选可以是1n/25mm，在剥离之后表面能量可以是30mn/m至70mn/m。分离层140可具有10nm至1000nm的厚度，优选可具有50nm至500nm的厚度。

针对分离层140和保护层110，剥离力例如可以为8n/25mm以上且15n/25mm以下，优选可以为10n/25mm以上。

分离层140由高分子有机膜构成，高分子有机膜可具有聚酰亚胺(polyimide)类高分子、聚乙烯醇(polyvinylalcohol)类高分子、聚酰胺酸(polyamicacid)类高分子、聚酰胺(polyamide)类高分子、聚乙烯(polyethylene)类高分子、聚苯乙烯(polystylene)类高分子、聚降冰片烯(polynorbornene)类高分子、苯基马来酰亚胺共聚物(phenylmaleimidecopolymer)类高分子、聚偶氮苯(polyazobenzene)类高分子、聚苯二甲酰胺(polyphenylenephthalamide)类高分子、聚酯(polyester)类高分子、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)类高分子、聚芳酯(polyarylate)类高分子、肉桂酸酯(cinnamate)类高分子、香豆素(coumarin)类高分子、苄甲内酰胺(phthalimidine)类高分子、查尔酮(chalcone)类高分子、芳族乙炔类高分子等。

图4是本发明所涉及的装饰膜的制造工艺图。

首先，在图4的(a)中，本发明的装饰膜可准备玻璃基板200。玻璃基板200为载体基板，只要是具有在工艺中不容易弯曲或扭曲而能够固定的适当强度则还可以使用任何材质，例如除玻璃以外还可以使用石英、硅晶片、不锈钢等。

在图4的(b)中，在玻璃基板200的正面可形成由有机膜构成的分离层140。

可通过狭缝涂覆法、刮刀涂覆法、旋涂法、铸造法、微凹版涂覆法、凹版涂覆法、棒涂法、辊涂法、线棒涂法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、凹版印刷法、柔版印刷法、胶版印刷法、喷墨涂覆法、点胶印刷法、喷嘴涂覆法、毛细管涂覆法等形成分离层140。

在图4的(c)中，可以在分离层140的正面形成保护层110。可通过对包含具有羟基、羧基及酰胺基中的至少一者的高分子的用于形成保护层的组合物进行涂覆/硬化、沉积等来形成保护层。

在图4的(d)中，可以在保护层110的正面涂覆感光性黑色树脂组合物120。感光性黑色树脂组合物120可使用包含分散有黑色颜料粒子的树脂。可以使用包括粘合剂树脂、聚合性化合物、聚合性引发剂、添加剂等的组合物，可优选使用每1μm厚度的光学密度为3.8以上的能够选择性图案化的组合物。

感光性黑色树脂组合物120可以1.0μm至2.0μm的厚度形成，优选可由1.2μm至2.0μm的厚度形成。

感光性黑色树脂组合物120可由狭缝涂覆法、刮刀涂覆法、旋涂法、铸造法、微凹版涂覆法、凹版涂覆法、棒涂法、辊涂法、线棒涂法、浸涂法、喷涂法等形成。

在图4的(e)中，能够利用光刻掩模300使感光性黑色树脂组合物120曝光。曝光光可使用可见光、紫外线、x线、电子射线等。在曝光前可进一步执行预热处理。

在曝光后通过显影能够形成黑矩阵的图案。例如，可通过使用将含有1重量％至5重量％的碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂等碳酸盐的碱性水溶液原液稀释90倍至100倍而成的溶液在10℃至50℃下通过显影器、超声波清洗器等执行显影。

如图4的(f)所示，经图案化的感光性黑色树脂组合物120可由单一层构成并形成具有单一阶状部的锥部的黑矩阵。

在图4的(f)中，能够对经图案化的感光性黑色树脂组合物120进行后烘。能够在190℃至250℃下执行10分钟至30分钟后烘步骤。锥部的尾部能够在光刻工艺中通过热处理工艺进行调节，并且为了形成位于黑矩阵上部的其他层例如外涂平坦化层、tsp布线、天线布线等而能够调节形状。后烘能够在热板、烤炉等进行加热，或者能够照射紫外线，或者能够使用对流式烤炉。

在图4的(g-1)中，能够通过将分离层140和玻璃基板200从保护层110分离而形成第一实施例的装饰膜110、120。

或者，如图4的(g-2)所示，也可以通过将玻璃基板200从分离层140分离而形成包含分离层140的第二实施例的装饰膜140、110、120。

在图4的(h-1)、(h-2)中，第一实施例的装饰膜能够以正面的平坦化层130及背面的接合层400为介质接合功能层510、520。

能够使用聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酯等有机膜将平坦化层130构成为外涂层(overcoating)，在该情况下，平坦化层130可构成为1.5μm至2.5μm的厚度。平坦化层130也可以由粘合层或接合层构成，在该情况下，平坦化层130可构成为1μm至50μm的厚度。

在图4的(h-1)、(h-2)中，为了形成薄膜而可以在外涂层和粘合层中均通过光刻工艺形成平坦化层130。当然，不排除通过光硬化、热硬化、以及光硬化和热硬化两者形成平坦化层130。

在图4的(h-1)、(h-2)中，接合层400可使用聚酯类、聚醚类、氨基甲酸酯类、环氧类、有机硅类、丙烯酸类等的热硬化或光硬化性接合剂。

功能层510、520可包含透明膜、偏光板、防湿膜、触摸传感器层、超薄型玻璃等。功能层可以是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)、无色聚酰亚胺(polyimide)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)和无色聚酰亚胺(polyimide)的层压体、或包含硬涂层的无色聚酰亚胺(polyimide)等构成的层。

透明膜可以是选自由聚乙烯醚邻苯二甲酸酯(polyethyleneetherphthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚芳酯(polyarylate)、聚醚酰亚胺(polyetherimide)、聚醚磺酸盐(polyethersulfonate)、聚酰亚胺(polyimide)、聚醚醚酮(polyethertherketone)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)、三乙酰基纤维素(triacetylcellulose)、环烯烃聚合物(cyclo-olefinpolymer)、芳纶(aramide)、纤维增强塑料(frp)、聚氨酯(polyurethane)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)及聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane)组成的组中的至少一者。

本发明所涉及的窗口层压体可由包含上面说明的功能层的装饰膜即窗膜和层压在窗膜上的触摸传感器、天线等构成。

以上说明的本发明的装饰膜可应用到包含边框图案的各种显示装置中。作为显示装置可包括等离子体显示器面板(plasmadisplaypanel，pdp)、发光二极管(lightemittingdiode，led)、有机发光二极管(organiclightemittingdiode，oled)、液晶显示装置(liquidcrystaldisplay，lcd)、薄膜晶体管液晶显示装置(thinfilmtransistorliquidcrystaldisplay，lcd-tft)等。

以上，通过各种实施例对本发明进行了说明，但这只是用于举例证明本发明。本发明所属技术人员能够将这种实施例变形或修改为其他方式。但是，由于本发明的权利范围由所附的权利要求书确定，因此能够解释为这种变形或修改包含在本发明的权利范围内。