KR102268328B1

KR102268328B1 - 광투과 점착 필름 및 이를 포함하는 표시 장치

Info

Publication number: KR102268328B1
Application number: KR1020140142550A
Authority: KR
Inventors: 이태호; 박찬재; 이충석
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2021-06-24
Anticipated expiration: 2034-10-21
Also published as: US9660216B2; US20160111678A1; KR20160047035A

Abstract

본 발명은 광투과 점착 필름 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일례에 따른 광투과 점착 필름은, 제1 영역에 비하여 제2 영역에서 높은 탄성률을 갖는 점착층; 및 상기 점착층의 상부 및 하부에 배치된 이형층을 포함한다.

Description

광투과 점착 필름 및 이를 포함하는 표시 장치{LIGHT-TRANSMITTING ADHESIVE FILM AND DISPLAY DEVICE HAVING EMPLOYING THE SAME}

본 발명은 광투과 점착 필름 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.

현대 산업사회가 고도의 정보화 시대로 발전함에 따라서 각종의 장치로부터 다양한 정보를 시각화하여 인간에게 전달하는 전자 디스플레이 산업의 중요성이 강조됨에 따라 표시 장치에 대한 개발도 활발해지고 있다. 상기 표시 장치로는 CRT(Cathod Ray Tube), 유기전계광소자(Electro Luminescence; EL), VFD(Vacuum Fluorescent Display), FED(Field Emission Display), PDP(Plasma Display Panel) 등의 자체가 빛을 내는 발광형과 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 같이 자체가 빛을 내지 못하는 비발광형의 표시 장치로 나눌 수 있다.

상기 표시 장치는 최근의 정보화 사회에서 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더 한층 강조되고 있으며, 향후 주요한 위치를 점하기 위해서는 저소비전력화, 경량화, 박형화, 고화질화, 고투명도 등의 요건을 충족시켜야 한다.

상기 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널(display pane), 상기 표시 패널을 외부 충격 또는 스크래치 등으로부터 보호하는 윈도우(window) 및 표시 패널과 윈도우를 점착시키기 위한 광학 투명 점착제(optically clear adhesive; OCA) 필름을 포함한다.

일반적으로, 광학 투명 점착제(OCA) 필름으로는 점착성, 투명성 및 기계적 특성이 우수한 재료, 예컨대 아크릴(acryl)계 재료 등이 사용된다.

하지만, 종래에 일반적으로 사용되는 광학 투명 점착제 필름은 상대적으로 높은 탄성률(high elastic modulus) 때문에, 연신 시에 전단 파괴 현상이 발생한다. 특히, 이러한 전단 파괴 현상은 표시 장치의 형상이 원형 등의 다양하게 변형된 형상의 표시 장치에서 주로 발생하고 있다.

상대적으로 낮은 탄성률(low elastic modulus)을 갖는 재료를 광학 투명 점착 필름(OCA)로 적용하는 경우에는, 이형지 제거 등의 공정 시에 취급이 어려움이 있을 뿐 아니라, 높은 탄성률을 갖는 재료에 비해 말단부 변형이 심하다. 아울러, 기계적 특성 저하로 인한 점착력이 약화되어 층간박리(delamination)가 발생한다.

이에, 본 발명에서는 광학적인 특성 및 기계적인 특성 저하가 없으면서 높은 연신율과 높은 점착력을 동시에 갖는 광투과 점착 필름을 제공하고자 한다.

본 발명은 탄성률이 상이한 두 영역을 포함하는 광투과 점착 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 폴딩 시 인장 응력이 발생하는 부분에 낮은 탄성률을 갖는 광투과 점착 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광투과 점착 필름은, 제1 영역에 비하여 제2 영역에서 높은 탄성률(elastic modulus)을 갖는 점착층; 및 상기 점착층의 상부 및 하부에 배치된 이형층을 포함하는 광투과 점착 필름을 제공한다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 점착층은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역으로 교번하여 배치될 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 점착층은 적어도 하나 이상의 제2 영역을 가질 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 점착층은 제1 영역에서 0.2 내지 0.5 MPa 범위의 탄성률을 가질 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 점착층은 가역적인 광가교반응(reversible photo-crosslinking)이 가능한 고분자를 포함할 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 고분자는 자외선에 의해 [2+2]고리화 첨가반응(cyclo-addition) 또는 광제거반응(photo-cleavage)이 가능한 유기 작용기(organic functional group)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 점착층은 10 내지 80 ㎛의 두께를 가질 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 점착층의 제1 영역은 선형일 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제1 영역의 폭은 상기 점착층 두께의 2배 이상일 수 있다.

본 발명에 따른 표시 장치는, 표시 패널; 상기 표시 패널의 일면에 배치되는 제1 점착층; 및 상기 제1 점착층 상에 배치되는 편광층을 포함하며, 상기 제1 점착층은 제1 영역에 비하여 제2 영역에서 높은 탄성률을 갖는다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 편광층 상에 배치되는 제2 점착층을 더 포함하고, 상기 제2 점착층은 제1 영역에 비하여 제2 영역에서 높은 탄성률을 갖는다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제2 점착층 상에 배치된 보호층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제2 점착층의 제1 영역의 폭은 상기 제1 점착층의 제1 영역의 폭보다 작을 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 표시 패널의 타면에 배치되는 제3 점착층을 더 포함하고, 상기 제3 점착층은 제1 영역에 비하여 제2 영역에서 높은 탄성률을 갖는다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제3 점착층의 상부에 지지층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제3 점착층의 제1 영역의 폭은 상기 제2 점착층의 제1 영역의 폭보다 클 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 점착층은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 교번하여 배치될 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 점착층은 10 내지 80 ㎛의 두께를 가지며, 상기 제1 영역의 폭은 상기 점착층 두께의 2배 이상일 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 표시 패널은 OLED인 표시 장치일 수 있다.

본 발명에 개시된 광투과 점착 필름은 탄성률이 상이한 적어도 두 영역을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 광투과 점착 필름은 우수한 접착력을 갖는 동시에, 장기간 접음과 폄을 반복하더라도 쉽게 파손되지 않을 수 있다. 개시된 광투과 점착 필름은 표시 장치, 특히 접거나 구부릴 수 있는 접이식 표시 장치에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광투과 점착 필름을 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 광투과 점착 필름을 구성하는 점착층의 제1 영역에 자외선을 조사하는 단계를 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 영역에서 일어나는 광분해반응을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광투과 점착 필름을 구성하는 점착층의 제1 영역과 제2 영역의 탄성률을 비교한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광투과 점착 필름을 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 광투과 점착 필름을 구성하는 점착층을 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 점착층이 제1 영역에서 접힌 상태를 도시한다.
도 8은 도 2에 도시된 광투과 점착 필름의 제조과정을 개략적으로 도시한다.
도 9는 도 1에 도시된 광투과 점착 필름이 접이식 표시 장치에 적용된 예를 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광투과 점착 필름에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광투과 점착 필름을 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광투과 점착 필름(100)은 상부 이형층(120), 상부 이형층(120)과 대향하게 배치된 하부 이형층(130) 및 상부 이형층(120)과 하부 이형층(130) 사이에 개재된 점착층(110)을 포함한다.

상부 이형층(120) 및 하부 이형층(130)은 분진, 파편, 수분 및 기타 오염물에 의한 오염으로부터 점착층(110)의 점착면을 일시적으로 보호하는 역할을 한다.

상부 이형층(120) 및 하부 이형층(130)은 폴리이미드(polyimide), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(poly ethylene naphthalate, PEN), 폴리에테르술폰(polyether sulfone, PES), 나일론(nylon), 폴리테트라플로로에틸렌(poly tetra fluoro ethylene, PTFE), 폴리에테르에테르케톤(polysetherether ketone, PEEK), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 폴리아릴레이트(polyarylate) 재질의 플라스틱 필름일 수 있다.

상부 이형층(120) 및 하부 이형층(130)은 일종의 기판 역할을 할 수 있다. 완성된 광투과 점착 필름을 표시 장치에 부착할 때, 상기 이형층은 제거될 수 있다. 또는 이형층이 광투과성을 갖는 재료로 이루어진다면, 상기 이형층도 함께 표시 장치에 부착될 수 있다.

점착층(110)은 표시 패널, 윈도우 및/또는 터치필름 등을 서로 합착시키는 역할을 수행하며, 점착층(110)의 구체적인 형상에 대해서는 후술하기로 한다.

점착층(110)은 UV에 의해 가역적인 광가교반응(reversible photo-crosslinking; 반응식 1), 구체적으로 [2+2]고리화 첨가반응(cyclo-addition; hv) 또는 광분열반응(photo-cleavage; hv1)이 가능한 화합물을 주성분으로서 포함한다. 가역적인 광가교반응이 가능한 화합물은, [2+2]고리화 첨가반응이 가능한 유기 작용기(organic fuctional group), 예컨대 시나밀 기(cinnamyl group; 반응식 2), 쿠마린 기(coumarin group; 반응식 3), 안트라센 기(anthracene; 반응식 4)를 포함하는 고분자를 들 수 있다.

[반응식 1]

[반응식 2]

[반응식 3]

[반응식 4]

점착층(110)을 제조하는 방법은 기존 OCA(optically Clear Adhesive)와 제조 방법이 유사하다. 다만, 차이점은 소정의 환경에서 모양이 달라졌다 하더라도 그 물질이 만들어진 처음 상태와 같은 조건을 만들어 주면 본래의 모양으로 되돌아가는 특성을 갖는 형상 기억 고분자(Light Activated Shape Memory Polymer; LASMP)를 주성분으로 포함한다는 것이다.

본 발명의 일례에서, 점착층(110)의 주성분은 고리화 첨가반응에 의해 고리를 형성하였다가 분열반응에 의해 고리가 끊어질 수 있는 화합물이며, 이러한 광가교반응이 가능한 화합물을 광 활성 형상 기억 고분자(LSAMP)라고도 한다.

광가교반응이 가능한 화합물로는, 골격사슬로서 실록산 사슬(siloxane chain) 또는 지방족 사슬(aliphatic chain)을 가지며, 상기 골격 사슬에 시나밀 기, 쿠마린 기, 안트라센 기 등의 작용기가 30 내지 60% 수식된 고분자가 바람직하다.

상기 골격 사슬로서 실록산 사슬인 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane; PDMS), 실리콘 폴리우레아 블록 공중합체 등이 가능하며, MQ 레진(resin)을 포함시켜 삼차원 망목 구조를 이루는 것도 가능하다.

점착층(110)은 주성분인 광가교반응이 가능한 화합물 이외에, 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA, ethyl hexyl acylate), 이소보닐아크릴레이트(IBOA, isobonyl acrylate), 히드록시에틸아크릴레이트(HEA, hydroxy ethyl acrylate), 히드록시부틸아크릴레이트(HBA, hydroxyl butyl acrylate), 히드록시프로필아크릴레이트(HPA, hydroxyl propyl acryalte), 헥실메타크릴레이트(HMA, Hexyl methacrylate) 및/또는 이들의 조합에서 선택된 모노머, 광개시제, 경화제, 기타 첨가제 등을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 점착층(110)은 광가교반응이 가능한 화합물을 포함함으로써, 자외선(UV) 조사 시 고리첨가반응(cyclo-addition)이 일어나 상대적으로 높은 범위의 탄성률(elastic modulus)을 갖거나, 또는 반대로 분열반응(cleavage)이 일어나 상대적으로 낮은 범위의 탄성률을 가질 수 있다.

따라서 본 발명의 점착층(110)은 우수한 접착성을 지님과 동시에 연신성이 우수한 점착 필름을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1 내지 도 7을 참조하여 점착층의 형상을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 점착층(110)은 소정의 탄성률(elastic modulus)을 갖는 제1 영역(112) 및 제1 영역(112)에 비하여 높은 탄성률을 갖는 제2 영역(114)으로 구분될 수 있다.

제1 영역(112)은 자외선 조사에 의해 광가교반응이 가능한 고분자의 광분열반응으로 형성된다. 제1 영역(112)의 형상은 마스크 패턴의 형상에 맞추어 원형 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있으나 선형인 것이 바람직하다. 다만, 제1 영역(112)의 형상에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

자외선이 조사된 제1 영역(112)과 자외선이 조사되지 아니한 제2 영역(114)은 탄성률이 서로 다르다. 특히 제1 영역(112)은 제2 영역(114)에 비해 탄성률이 낮으며, 0.2 내지 0.5 MPa 범위의 탄성률을 갖는 것이 바람직하다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 영역(112)에 자외선을 조사함으로써 점착층(110)의 주성분인 광가교반응이 가능한 화합물의 광가교성 사이트(photo-crosslinkable site)에 결합이 높게 형성되어 있는 고분자(highly cross-linked polymer; 이하 'H'라 함)에서 결합이 형성되지 않은 엘라스토머(Low cross-lined elastomer; 이하 'L'이라 함)로 된다.

UV 조사에 의해, 점착층(110)은 낮은 탄성률을 갖는 'L'을 포함하는 제1 영역(112)과 상대적으로 높은 탄성률을 갖는 'H'를 포함하는 제2 영역(114)으로 구분된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 점착층(110)의 제1 영역(112)과 제2 영역(114)의 탄성률을 비교한 그래프이다. 도 4에서 수평축은 온도를 나타내며, 수직축은 탄성률을 나타낸다. 또한 도 4에서, 점선으로 나타낸 그래프는 자외선을 조사한 제1 영역(112)의 탄성률을 나타내고, 실선으로 나타낸 그래프는 자외선을 조사하지 않은 제2 영역(114)의 탄성률을 나타낸다.

도 4의 그래프들을 참조하면, 작업 온도 범위(표시 영역)에서 제1 영역(112)의 탄성률에 비하여 제2 영역(114)의 탄성률이 높은 것을 알 수 있다. 낮은 탄성률을 갖는 제1 영역(112)은 탄력적인(elastic) 특성을 나타내고, 상대적으로 높은 탄성률을 갖는 제2 영역(114)은 뻣뻣한(rigid) 특성을 나타낸다.

따라서 본 발명의 점착층(110)은 탄력성과 견고함을 동시에 갖춘 점착 필름을 제공할 수 있다.

또한, 점착층(110)은 낮은 탄성률을 갖는 제1 영역(112)을 접힘부(folding)로 하여 반복적으로 접거나 구부릴 수 있다. 접힘과 폄을 반복하여도 전단 파괴현상이 일어나지 않아 접이식 표시 장치에 적용 시에 상기 제1 영역(112)은 접힘부가 될 수 있다.

점착층(110)은 10 내지 80 ㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 제1 영역(112) 및 제2 영역(114)의 폭(width)의 범위는 특별히 한정되지는 않는다. 다만, 점착층(110)이 접이식 표시 장치에 적용되어 제1 영역(112)이 접힘부가 되기 위해서는, 제1 영역(112)의 폭이 점착층(110) 두께의 2배 이상인 것이 바람직하다.

도 5를 참조하면, 점착층은 제1 영역과 제2 영역이 교번하여 배치되어, 적어도 하나 이상의 제2 영역을 가질 수 있다.

도 5 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 광투과 점착 필름(200)은 상부 이형층(220), 하부 이형층(230) 및 점착층(210)을 포함하며, 상기 점착층(210)은 두 개의 제1 영역(211, 212) 및 제1 영역과 교번하여 배치된 제2 영역(214)으로 구분될 수 있다.

두 개의 제1 영역(211, 212)을 구분하여 설명하기 위해, 좌측에 배치된 제1 영역(211)과 우측에 배치된 제1 영역(212)은 다른 도면부호를 사용한다. 또한, 도 1의 광투과 점착 필름(100)과 동일한 구성에 대해서는 명세서의 간결함을 위하여 자세한 설명을 생략하기로 한다.

도 6을 참조하면, 자외선이 조사된 제1 영역(211, 212)과 자외선이 조사되지 아니한 제2 영역(214)은 탄성률이 서로 다르다. 특히 제1 영역(211, 212)은 제2 영역(214)에 비해 탄성률이 낮으며, 0.2 내지 0.5 MPa 범위의 탄성률을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 점착층(210)은 낮은 탄성률을 갖는 제1 영역(211, 212)을 접힘부로 하여 반복적으로 접거나 구부릴 수 있다.

도 7에서 보는 바와 같이, 점착층(210)을 접이식 표시 장치에 적용 시에 제1 영역(211, 212)이 접힘부가 될 수 있다. 도 7에서는 좌측에 배치된 제1 영역(211)과 우측에 배치된 제1 영역(212)이 모두 안으로 접히는(in-folding) 형상을 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

점착층(210)이 멀티 접이식 표시 장치에 적용되는 경우, 좌측에 배치된 제1 영역(211)과 우측에 배치된 제1 영역(212)은 용도에 따라서 다양한 형상으로 구현될 수 있다. 예컨대, 좌측에 배치된 제1 영역(211)과 우측에 배치된 제1 영역(212)이 둘 다 밖으로 접히는(out-folding) 형상을 가지거나, 또는 좌측에 배치된 제1 영역(211)과 우측에 배치된 제1 영역(212)이 서로 다른 방향으로 접히는 형상을 가질 수 있다.

도 8은 본 발명의 일례에 따른 광투과 점착 필름(200)의 제조과정을 개략적으로 도시한다. 좌측에 배치된 제1 영역(211) 및 우측에 배치된 제1 영역(212)을 갖는 점착층(210)의 제조를 예로 들어 설명하고자 한다. 여기서, 제2 영역으로만 구성된 예비점착층의 도면부호는 제조과정의 이해를 위해 제2 영역(214)의 부호를 동일하게 사용하여 설명한다.

먼저, 하부 이형층(230)의 일면에 광가교반응이 가능한 고분자를 포함하는 점착 조성물을 도포하여 예비점착층(214)을 형성한다. 상기 예비점착층(214) 형성에 사용되는 고분자는 광가교성 사이트에서 결합이 높게 형성되어 있는 고분자이며, 도포된 예비점착층(214)은 상대적으로 높은 탄성률 범위를 갖는 제2 영역(214)만을 포함한다.

다음으로, 상기 예비점착층(214)에서 제1 영역(211, 212)에 자외선을 조사하여 탄성률이 낮은 제1 영역(211, 212)과 탄성률이 높은 제2 영역(214)이 교번하여 배치된 점착층(210)을 형성한다. 조사되는 자외선은 300 nm 이하가 바람직하다.

마지막으로, 상기 하부 이형층(230)에 대향되게 상기 점착층(210) 위에 상부 이형층(210)을 부착하여, 탄력성과 견고함을 동시에 갖춘 광투과 점착 필름(200)을 제조한다.

이 때, 상기 제조과정에서 점착층(210), 상부 이형층(220), 및 하부 이형층(230)은 도 1의 광투과 점착 필름(100)과 동일하므로 명세서의 간결함을 위하여 자세한 설명을 생략하기로 한다.

도 9는 도 1에 도시된 광투과 점착 필름(100)의 점착층(110)이 접이식 표시 장치(1000)에 적용된 예를 도시하고 있다.

도 9를 참조하면, 접이식 표시 장치(1000)는 예를 들어 OLED와 같이 접을 수 있는 표시 패널(500) 및 상기 표시 패널(500)의 영상 표시면에 부착된 점착층(110)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광투과 점착 필름(100)은 이형층(120, 130)이 제거된 상태에서 점착층(110)이 표시 패널(500)에 부착될 수도 있으며, 또는 이형층(120, 130)이 함께 표시 패널(500)에 부착될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 탄력성과 견고함을 동시에 갖춘 광투과 점착 필름(100)을 사용함으로써, 접이식 표시 장치(1000)는 점착층(110)의 전단 파괴에 대한 염려 없이 표시 장치(1000)를 반복적으로 구부리거나 접을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널; 상기 표시 패널의 일면에 배치되는 제1 점착층; 상기 점착층 상에 배치되는 편광층을 포함할 수 있다.

또한, 상기 편광층 상에 배치되는 제2 점착층 및 보호층을 더 포함할 수 있고, 상기 표시 패널의 타면에 배치되는 제3 점착층 및 지지층을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 점착층, 제2 점착층 및 제3 점착층은, 앞서 설명한 바와 같이, 제1 영역과 제2 영역으로 구분되며, 상기 제1 영역은 표시 장치에서 적용되는 위치에 따라 폭이 달라질 수 있다. 즉, 표시 장치에 적용된 제1 점착층, 제2 점착층 및 제3 점착층은 제1 영역의 폭이 서로 다르거나, 또는 모두 같을 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 접이식 표시 장치(2000)를 나타내는 단면도이다. 도 5를 참조하여 설명한 광투과 점착 필름(200)을 포함한다. 따라서, 동일하거나 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 이용하고, 상기 광투과 점착 필름(200)에 대해 중복 설명은 생략한다.

도 10을 참조하면, 접이식 표시 장치(2000)는 지지층(300), 제1 점착층(210), 표시 패널(500), 제2 점착층(250), 편광층(700), 제3 점착층(270) 및 보호층(900)를 포함한다.

접이식 표시 장치(2000)의 접힘부가 되는 제1 영역의 폭은 점착층 두께의 2배 이상인 것이 바람직하며, 곡률 반경을 고려하여 점착층이 적용되는 위치에 따라 제1 영역의 폭이 다양해질 수 있다.

도 10을 참조하면, 지지층(300)과 표시 패널(500) 사이에 개재된 제1 점착층(210), 표시 패널(500)과 편광층(700) 사이에 개재된 제2 점착층(250), 및 편광층(700)과 보호층(900) 사이에 개재된 제3 점착층(270)은, 제1 영역의 폭이 서로 다르다.

이 때, 제1 점착층(210)의 제1 영역(211, 212)의 폭은 제2 점착층(250)의 제1 영역(251, 252)의 폭보다 크다. 그리고 제2 점착층(250)의 제1 영역(251, 252)의 폭은 제3 점착층(270)의 제1 영역(271, 272)의 폭보다 큰 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광투과 점착 필름(200)을 이용한 접이식 표시 장치(2000)의 제조방법은 기존 접이식 표시 장치의 제조방법과 유사하다. 차이점은 표시 장치를 구성하는 부재들 사이에 개재되는 점착층이 제1 영역 및 제1 영역에 비하여 높은 탄성률을 갖는 제2 영역을 갖는다는 점이다.

기존 접이식 표시 장치의 제조방법과의 차이점인 점착층의 제조방법은, 도 8에서 설명하였으므로, 접이식 표시 장치의 제조방법에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

아크릴계 점착 조성물

Poly(MMA-co-HEMA) 합성

메틸 메타크릴레이트(Methyl Methacrylate; MMA)와 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate; HMEA)를 자유 라디칼 중합을 통해 합성하였다[MMA/HEMA = 60 mol/ 40 mol, MMA 10 g, HMEA 8.67 g, 메탄올 50 ㎖, AIBN(0.5 g, 2.5 wt%)]. 중합 반응은 질소 분위기 80℃에서 24시간 진행하였다. 상기 반응물을 디에틸 에테르(diethyl ether)에 부어 침전시켜 분리하였다. 분리한 침전물을 65℃의 진공 분위기에서 24시간 건조시켜 Poly(MMA-co-HEMA) 중합체를 얻었다.

시나모일 기(cinnamoyl group)가 수식된 Poly(MMA-co-HEMA) 합성

Poly(MMA-co-HEMA) 7 g을 증류된 THF(Tetrahydrofuran) 50 ㎖에 녹이고, 4.56 g TEA(tetraethylamine)를 천천히 주입하였다. 5 g의 시나모일 클로라이드(cinnamoyl chloride)를 THF 10 ㎖에 녹인 후, 상기 반응물에 적가 방식으로(dropwise) 투입하였다. 최종 반응물은 빛이 차단되게 알루미늄 호일을 두른 상태로 0℃에서 24시간 반응시켰다. 다음으로, 회전 증발기(rotary evaporator)를 이용하여 THF를 제거시킨 후 에틸 에테르(ethyl ether)에 다시 녹였다. 마지막으로 디에틸 에테르를 부어 최종 반응물을 침전시켜 분리하였다. 침전물을 진공 65℃에서 24시간동안 건조시켜 시나모일 기가 40% 수식된 Poly(MMA-co-HEMA)를 얻었다.

점착 조성물 제조

시나모일 기가 수식된 Poly(MMA-co-HEMA)(분쟈량 10만 내지 200만) 100중량부, 폴리 아크릴레이트(분자량 50 내지 200) 70중량부, 아크릴로일 모르폴린(acryloyl morpholine) 30중량부를 혼합한 후, Irgacure 651(광개시제, 시바 스페셜티 케미칼즈) 0.5 wt%, 3-메틸크릴록시프로필트리메톡시(커플링제) 0.5 wt% 및 톨루엔 다이이소시아네이트 1.0 wt%를 첨가하여 아크릴계 점착 조성물을 제조하였다.

점착층 형성

제조한 아크릴계 점착 조성물을 기재 필름(Backing Film)인 50 ㎛ PET 필름(SG00, SKC)상에 바 코팅하고 UV를 3분간 조사함으로써 경화하였다. 점착층의 두께는 약 15 ㎛로 형성되었다.

평가

점착력의 평가 방법은 ASTM D3330 개정법으로 측정하였다. 100℃ 오븐 내에서 5분간 보관 후 측정하였다.

고온 고습 하의 내구성을 측정하였다. 글라스(Glass)에 상기 투명 점착 필름을 도포하고, 점착 필름에 ITO 필름을 합지하여 85/85(온도/습도) 조건에서 240시간 보관 후 외관 관찰을 통하여 확인하였다.

실시예 2

실리콘계 점착 조성물

시나모일 기가 수식된 폴리디메틸실록산(polydimetylsiloxane; PDMS)의 제조

비스(3-아미노프로필)[bis(3-aminopropyl)]로 말단을 처리한 폴리(디메틸실록산)[Poly(dimethylsiloxane)](분자량 약 2500, 시그마 알드리치) 25 g을 DMF 50 ㎖에 녹이고, 60℃에서 환류(refluxing)시켰다. 3 g의 시나모일 클로라이드를 DMF 50 ㎖에 녹인 후, 적가 방식으로 추가하였다. 5시간 반응시킨 후, 빛이 차단되게 알루미늄 호일을 싸둔 상태에서 회전식 증발기를 이용하여 용매를 제거하였다. 증류수 500 ㎖에 침전시킨 후, 침전물을 분리하였다. 침전물을 다시 THE와 에틸 에테르에 녹인 후 다시 헥산(hexane)에 침전시켰다. 최종 사용시에는 THF나 자일렌(xylene)에 녹여서 사용하였다.

점착 조성물 제조

고형분 30 wt%로 시나모일 기가 수식된 PDMS 50 g, 실리콘 점착제로서 고형분 56.5 wt%인 DC 7657(다우코닝사) 50 g, 가교제로서 DC 7367(다우코닝사) 2 g, 백금 촉매 1 g, 및 앵커리지 에이전트로서 DC 9250(다우코닝사) 2 g을 혼합하여 실리콘계 점착제 조성물을 제조하였다.

점착층 형성

제조한 실리콘계 점착 조성물을 기재필름인 50 ㎛ PET 필름상에 바 코팅하고 UV를 3분간 조사함으로써 경화하였다. 점착층의 두께는 약 15 ㎛로 형성되었다.

평가

실시예 1과 동일한 방법으로 평가하였다.

실시예	점착력(g/in)			투과율 (%)	헤이즈 (%)
실시예	상온	60℃, 90%, 40hr	85℃, 85%, 240hr	투과율 (%)	헤이즈 (%)
1	2250	양호	양호	95	<1
2	2500	양호	양호	92	<1

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일례에 따른 점착층은 접착력, 투과도, 및 투명도가 우수하다. 또한, 점착층은 상이한 탄성률을 갖는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하여 탄력성과 견고성을 동시에 갖는다. 따라서, 본 발명은 탄력성과 견고함을 동시에 갖춘 광투과 점착 필름을 제공할 수 있다.

이상에서 설명된 광투과 점착 필름 및 이를 포함하는 표시 장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 보호범위는 본 발명 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등예를 포함할 수 있다.

100, 200: 광투과 점착 필름
110, 210, 250, 270: 점착층
112, 211, 212, 251, 252, 271, 272: 제1 영역
114, 214: 제2 영역
120, 220: 상부 이형층
130, 230: 하부 이형층
300: 지지층
500: 표시패널
700: 편광층
900: 보호층

Claims

제1 영역에 비하여 제2 영역에서 높은 탄성률(elastic modulus)을 갖는 점착층; 및
상기 점착층의 상부 및 하부에 배치된 이형층;을 포함하며,
상기 점착층은 자외선에 의해 [2+2]고리화 첨가반응(cyclo-addition) 또는 광제거반응(photo-cleavage)이 가능한 유기 작용기(organic functional group)를 갖는 광가교 반응성 고분자를 포함하는 광투과 점착 필름.
제1항에 있어서, 상기 점착층은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역으로 교번하여 배치되는 광투과 점착 필름.
제1항에 있어서, 상기 점착층은 적어도 하나 이상의 제2 영역을 갖는 광투과 점착 필름.
제1항에 있어서, 상기 점착층은 제1 영역에서 0.2 내지 0.5 MPa 범위의 탄성률을 갖는 광투과 점착 필름.
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제1항에 있어서, 상기 점착층은 10 내지 80 ㎛의 두께를 갖는 광투과 점착 필름.
제1항에 있어서, 상기 점착층의 제1 영역은 선형인 광투과 점착 필름.
제1항에 있어서, 상기 제1 영역의 폭은 상기 점착층 두께의 2배 이상인 광투과 점착 필름.
표시 패널;
상기 표시 패널의 일면에 배치되는 제1 점착층; 및
상기 제1 점착층 상에 배치되는 편광층;을 포함하며,
상기 제1 점착층은 제1 영역에 비하여 제2 영역에서 높은 탄성률을 가지며, 광 활성 형상 기억 고분자(LASMP)를 포함하는, 표시 장치.
제10항에 있어서, 상기 편광층 상에 배치되는 제2 점착층을 더 포함하고, 상기 제2 점착층은 제1 영역에 비하여 제2 영역에서 높은 탄성률을 갖는 표시 장치.
제11항에 있어서, 상기 제2 점착층 상에 배치된 보호층을 더 포함하는 표시 장치.
제11항에 있어서, 상기 제2 점착층의 제1 영역의 폭은 상기 제1 점착층의 제1 영역의 폭보다 작은 표시 장치.
제11항에 있어서, 상기 표시 패널의 타면에 배치되는 제3 점착층을 더 포함하고, 상기 제3 점착층은 제1 영역에 비하여 제2 영역에서 높은 탄성률을 갖는 표시 장치.
제14항에 있어서, 상기 제3 점착층의 상부에 지지층을 더 포함하는 표시 장치.
제14항에 있어서, 상기 제3 점착층의 제1 영역의 폭은 상기 제2 점착층의 제1 영역의 폭보다 큰 표시 장치.
제10항에 있어서, 상기 제1 점착층은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 교번하여 배치되는 표시 장치.
제10항에 있어서, 상기 제1 점착층은 제1 영역에서 0.2 내지 0.5 MPa 범위의 탄성률을 갖는 표시 장치.
제10항에 있어서, 상기 제1 점착층은 10 내지 80 ㎛의 두께를 가지며, 상기 제1 영역의 폭은 상기 제1 점착층 두께의 2배 이상인 표시 장치.
제10항에 있어서, 상기 표시 패널은 OLED인 표시 장치.