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KR20070024613A - 전자 광학 소자용 복합 적층 물질의 제조방법 - Google Patents

전자 광학 소자용 복합 적층 물질의 제조방법 Download PDF

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KR20070024613A
KR20070024613A KR1020067026648A KR20067026648A KR20070024613A KR 20070024613 A KR20070024613 A KR 20070024613A KR 1020067026648 A KR1020067026648 A KR 1020067026648A KR 20067026648 A KR20067026648 A KR 20067026648A KR 20070024613 A KR20070024613 A KR 20070024613A
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KR
South Korea
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glass
composite laminate
film
laminate material
layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020067026648A
Other languages
English (en)
Inventor
알렉산더 안토니우스 마리에 스트로에크스
마쿠스 요하네스 헨리쿠스 불터스
한스 후버투스 헨리쿠스 혼만
Original Assignee
디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. filed Critical 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.
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Abstract

본 발명은 무기 유리 물질을 용융시키고 인발하여서 미사용 비접촉식 고체 유리 필름을 형성하는 단계 및 미사용 비접촉식 유리 필름의 하나 이상의 면위에 중합체 필름을 적용하는 단계를 포함하는, 유리 필름, 및 유리 필름에 부착된 중합체 필름을 포함하는 복합 적층 구조물의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 유리 필름이 20㎛ 미만의 두께를 가짐을 특징으로 하고 모놀리틱 유리 필름, 및 상기 유리 필름의 하나 이상의 면위에 부착된 중합체 필름을 포함하는, 광학 디스플레이 시스템에서 사용하기에 적합한 복합 적층 물질에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명의 복합 적층 물질의, 광학 디스플레이 시스템에서의 차단층으로서의 용도에 관한 것이다.

Description

전자 광학 소자용 복합 적층 물질의 제조방법{PROCESS FOR COMPOSITE LAYERED MATERIAL FOR ELECTRONIC OPTICAL DEVICES}
본 발명은 유리 필름, 및 유리 필름의 하나 이상의 면에 부착된 중합체 필름을 포함하는 복합 적층 물질의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 유리 필름, 및 유리 필름의 하나 이상의 면에 부착된 중합체 필름을 포함하는 복합 적층 물질, 더욱 구체적으로는 전자 장치에 사용하기에 적합한, 특히 광학 디스플레이 시스템에서 차단층으로서 사용하기에 적합한 복합 적층 물질에 관한 것이다.
상기 방법은 EP 제1137607호에 공지되어 있다. 공지된 방법은 유리 필름이 유리 용융물로부터 제조되어 인발(drawing) 장치에서 인발되어지는 인발 단계, 유리 필름의 표면이 충분한 부착력을 제공하도록 클리닝(cleaning)되거나 클리닝 및 변형되는 예비처리 단계, 중합체가 예비 처리된 유리 필름에 적용되는 가공 단계, 및 복합 적층 물질이 보다 작은 부분으로 분할되는 단계를 포함한다. 대부분의 예에서 중합체 층은 한 면에 적용되지만, 양쪽 면에 중합체 층을 적용하는 것도 또한 가능하다고 언급되어 있다. 중합체 층은 액상으로 적용된다. 액상의 경우에 중합 체 용액 및 부착 촉진제와 임의로 결합된 (UV-경화성) 코팅물이 언급되어 있다. 코팅물의 적용에 바람직한 방법으로서 붓기(pouring), 압연, 분무 및 침지가 언급되어 있다.
공지된 방법의 단점은 번거롭고 중합체 액상을 적용하기 이전에 유리 클리닝을 필요로 하는 점이다. 또 다른 단점은 EP 제1137607호의 방법에 의해 수득된 복합 적층 물질은 명백히 파괴되기 쉽다는 것이다. 파괴 강도를 개선시키기 위하여 복합 적층 물질의 측면 가장자리가 또한 코팅되어야 한다. 연속된 공정으로 실시되는 EP 제1137607호의 방법에서 인발 방향과 평행한 측면 가장자리가 코팅된다. 복합 적층 물질을 보다 작은 부분으로 분할시킨 후에는 또한 형성된 새로운 가장자리가 코팅된다.
공지된 방법에 의해 수득된 복합 적층 물질은 LCD- 및 OLED(광학 발광 디스플레이)-디스플레이의 제조에 매우 적합하다고 한다. 상기 용도에서의 추세는 성능, 증가된 기능 및 디자인의 자유로움과 관련된 요구가 증가하는 쪽으로 향하고 있으며, 이는 유연성 증가 및 중량 감소에 대한 요구로 나타난다. 예컨대, 산소와 물에 극히 민감한 터치 스크린 및 OLED와 같은 다양한 용도는 높은 유연성 및 투명성과 함께 매우 낮은 산소 및 물 투과성을 갖는 차폐 또는 차단 물질을 필요로 한다. OLED에서 사용된 차단 물질의 경우 산소 투과성에 대한 필요조건은 주위 조건(1바아 공기 및 20℃)에서 대략 수 ㎕/㎡/일 또는 그 이하이며 물 투과성의 경우 주위 조건에서 대략 수 ㎕/㎡/일이다.
EP 제1137607호에 기재된 바와 같은 복합 적층 물질은 10 내지 500㎛의 두께 를 갖는 유리 호일, 및 1 내지 200㎛ 두께의 플라스틱 호일을 포함해야 한다. 그러나, EP 제1137607호의 실시예에서 사용된 가장 얇은 두께는 단지 50㎛임을 주목한다. 상기 유리 필름 및 플라스틱 필름으로 이루어진 복합 적층 물질은 유리 층의 우수한 차단 특성과 중합체 층에 의한 개선된 기계적 특성을 결합시킨 것이지만, 공지된 복합 적층 물질은 오늘날의 높은 요구조건을 만족시킬 수 없으며, 특히 유연성 및 감소된 취성(brittleness)에 대한 요구가 증가하므로 추가적인 개선이 필요하다.
복합 물질의 유연성을 개선시키고 그의 중량을 감소시키기 위한 로직(logic) 단계는 유리층의 두께를 바람직하게는 20㎛ 미만으로 감소시키는 것이다. 그러나, EP 제1137607호의 방법의 한계는 유리 필름의 두께를 20㎛ 미만, 예컨대 15 내지 10㎛으로 감소시키면 상기 방법은 더욱 큰 유리 필름의 취성을 갖게 되고 그의 취급이 더욱 어렵게 되며, LCD 및 OLED에서 목적하는 용도를 위한 충분한 산소 차단 특성을 갖는 복합 적층 물질 뿐만 아니라, 유리층이 그 내부에 충분히 통합(integrity)되어 있고 우수한 산소 차단 특성을 갖는 복합 적층 물질을 제조할 수 없다는 것이다.
매우 얇은 두께를 갖는 유리 호일을 갖는 복합 적층 물질을 기술하고 있는 또 다른 특허는 GB 제1319846호이다. GB 제1319846호의 복합 적층 물질은 4 내지 200㎛ 두께를 갖는 유리 호일, 및 2 내지 200㎛ 두께를 갖는 플라스틱 호일을 포함한다. 플리스틱 필름은 압출, 코팅, 또는 부착층 및/또는 부착-촉진제와 임의로 결합된 필름 적용과 같은 다양한 방법에 의해 적용될 수 있다. 플라스틱 호일은 한 면 또는 양 면위에 있을 수 있다. 공지된 복합 적층 물질에 대한 용도로는 인발 필름, 포장 물질 및 그림 보호 커버가 언급되어 있다. 복합 적층 물질은 소위 유리 호일의 이동 웹(traveling web)(실시예에 언급된 최소 두께는 20㎛)위에 압출된 중합체 층을 적용하거나 또는 고정된 유리 호일(언급된 최소 두께는 50㎛)위에 중합체 필름을 적용하는 것을 수반하는 방법에 의해 제조된다. 이들 방법은 GB 제1319846호의 실시예에 언급되어 있다. GB 제1319846호는 중합체 필름이 적용되기 이전에 유리 호일이 제조되거나 예비처리되는 방법 또는 공정에 대하여 더 이상의 상세한 설명을 제시하지 않는다. 또한, 이동 웹이란 용어가 명시되어 있지 않으며, 다만 문헌[E.D. Cohen 및 E.B. Gutoff, "Coating Process, Survey", Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, online posting date April 19, 2002]에 따르면 이동 웹 또는 기판에 코팅물을 적용하는 것은 많은 코팅 방법이 적용될 수 있는 표준 코팅 기법이다. 상기 방법의 공통된 측면은 웹 또는 기판이 예컨대 롤로부터 웹을 취하고/거나 웹을 롤러와 같은 운반 수단위에서 통과시킴으로써 이동하거나 움직인다는 점이다. 상기 방법은 EP 제1137607호의 방법과 많은 유사점을 나타낸다.
GB 제1319846호는 또한 "최근에" 고 유연성에 해당하는 5㎛ 이하의 두께를 갖는 유리 호일을 제조할 수 있게 되었다고 언급하고 있다. 또한, 상기 호일은 매우 취성이고 낮은 인장강도를 갖는다고도 언급하고 있다. 그러나, 개선된 유연성을 갖고 LCD 및 OLED 용도에 필요한 차단 요구조건을 만족시킬 수 있는 복합 적층 물질의 제조방법은 말할 것도 없이, 상기 유리의 제조 방법, 유리의 취급 방법 또 는 그 위에 중합체 층을 적용하는 방법에 대하여는 어떠한 상세한 설명도 제시하고 있지 않다.
매우 얇은 유리층 및 플리스틱 물질을 포함하고 매우 우수한 산소 차단 특성을 갖는 복합 적층 물질이 문헌[P.E.Burrows 등, The proceedings of Plastic Organic Emitting Displays, MRS Spring Meeting, April 2002] 간행물에 언급되어 있으며, 상기 간행물은 인터넷 http.//www.vitexsys.com/paper/MRS02%20.pdf으로부터 구할 수 있다. 상기 복합 적층 물질은 유리 및 플라스틱 층이 교대로 이루어져 있으며, 이 때 유리층은 대략 수 내지 수백 nm의 두께를 갖는다. 상기 유리층은 중합체 기판상에서 스퍼터링 또는 진공 증착에 의해 제조하였다. 상기 모든 증착 기법의 결점은 중합체 기판을 완전히 덮는 완전한 유리층이 되지 않는다는 사실이다. 차단 성능에 부정적으로 영향을 끼치는 증착 층내의 작은 결점을 피하는 것은 불가능한 것으로 보인다. 우수한 차단 특성을 얻기 위하여는 상기 물질은 수회 반복적으로 교대되는 유리 및 플라스틱 층으로 이루어져야 한다.
따라서, LCD 및 OLED 용도에서 사용하기에 적합하고 공지된 방법에 비해 덜 번거로운 차단 물질의 제조 방법이 여전히 필요하다. 또한, EP 제1137607호의 50㎛의 유리 필름을 갖는 공지된 복합 적층 물질에 비해 유연성이 개선되고, 이와 동시에 상기 물질과 동일한 우수한 산소 차단 특성을 갖는 복합 적층 물질, 및 상기 물질을 제조할 수 있는 방법이 여전히 필요하다.
따라서, 본 발명의 제 1 목적은 LCD 및 OLED 용도에서 사용하기에 적합하고 공지된 방법에 비해 덜 번거로운, 차단 물질의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은 광학 소자에 사용하기에 적합하고 우수한 산소 차단 특성과 함께 EP 제1137607호에 비해 개선된 유연성을 갖는 복합 적층 물질을 제공하는 것이고, 또한 상기 복합 적층 물질의 제조 방법을 제공하는 것이다.
제 1 목적은 무기 유리 물질을 용융하고 인발하여서 미사용 비접촉식(virgin contact-free) 유리 필름을 형성하는 단계, 및 이어서 미사용 비접촉식 유리 필름의 하나 이상의 면위에 중합체 필름을 적용하는 단계를 포함하는 본 발명에 따른 방법에 의해 성취되었다.
본원에서 미사용 비접촉식 유리 필름은 유리가 제조되어지는 유리 물질(원시(native) 유리라 함)을 용융시키고 용융된 유리를 인발함으로써 얇은 (고체 또는 반고체) 유기 필름을 형성함으로써 수득되어지는 유리 필름으로, 상기 필름이 기계적으로 접하거나 그것이 부착되어 있는 원시 유리 자체 이외에는 어떠한 것에 의해서도 기계적으로 지지되지 않거나, 또는 중합체 층이 유리 필름에 적용되기 이전에 유리 필름의 어떠한 면, 즉 중합체가 적용되는 면과 동일한 유리 필름의 면 또는 반대 면에 임의의 다른 물질이 접해있지 않으며, 단지 예컨대 금속 용융물의 경우에 액체 부동조(floating bath)가 중합체 필름이 적용되는 면의 반대 면에서 유리 필름과 접할 수 있는 액체 부동조를 예외로 하는 것으로 이해된다. 즉, 유리가 용융된 이후에 유리 필름은 인발에 의해 형성되며, 이어서 먼저 중합체가 적용된다. 액체 부동조에서 때이르게 한 면이 접촉하는 예외를 제외하고는 중합체가 적용된 이후에만 중합체로 덮힌 유리 표면 및/또는 그의 반대 면은 기계적으로 접하거나 지지될 수 있다.
중합체 필름이 적용된 이후에 생성된 복합 적층 물질은 기계적 장비, 예컨대 필름을 인발하는 수단 또는 절단 장비에 접할 수 있으며 콜렉트(collect)될 수 있다.
중합체 필름의 적용 이전에 유리 필름의 클리닝 단계를 포함하지 않는 본 발명에 따른 방법의 효과는 중합체 필름의 부착에 클리닝 단계를 포함하는 공지된 방법만큼 우수하다는 것이다. 따라서, 본 발명의 방법의 이점은 공지된 방법에 비해 덜 번거롭다는 것이다.
본 발명의 방법의 또 다른 이점은 EP 제1137607호의 공지된 방법에서 가능한 것보다 얇은 두께를 갖는 유리층으로 복합 적층 물질을 제조할 수 있다는 것이고, 매우 우수한 산소 차단 특성과 함께 개선된 유연성을 갖는 복합 적층 물질을 발생시킨다는 것이다.
바람직하게, 본 발명에 따르는 방법의 미사용 비접촉식 유리 필름은 100㎛ 미만, 더욱 바람직하게는 50㎛ 미만, 더 더욱 바람직하게는 20㎛ 미만의 두께를 갖는다.
본 발명의 제 2 목적은 미사용 비접촉식 유리 필름이 20㎛ 미만의 두께를 갖는 본 발명에 따른 방법에 의해 성취되었다.
본 발명에 따른 방법의 상기 양태의 효과는 50㎛의 두께를 갖는 유리 필름을 포함하는 공지된 복합 적층 물질에 비해 개선된 유연성을 나타내는 동시에 50㎛ 두께를 갖는 유리 층을 포함하는 복합 적층 물질에 필적할만한 산소 차단 특성을 나타내는 복합 적층 물질이 수득된다는 것이다. 본 발명에 따르는 복합 적층 물질의 개선된 유연성으로 인해, 그의 휘어진 형상의 평면화는 문제되지 않는다. 또한, 상기 유연성으로 인해, 물질 또는 그의 차단 특성에 해로운 영향을 미치지 않으면서 롤에 권취될 수 있는 연속된 시이트로서 본 발명에 따른 복합 적층 물질을 제조할 수 있다. 상기 특성을 결합시킨 복합 적층 물질은 EP 제1137607호의 공지된 방법에서는 20㎛ 미만의 두께를 갖는 유리 필름을 사용하여 수득될 수 없다.
더 더욱 바람직하게, 미사용 비접촉식 유리 필름의 두께는 1 내지 12㎛이고, 가장 바람직하게는 5 내지 10㎛이다.
본 발명에 따르는 방법은 상이한 방식으로 실시될 수 있다. 본 발명에 따르는 방법의 한 양태에서 미사용 비접촉식 필름은 평면 형상이다.
상기 양태의 한 이점은 코팅물 형태의 중합체 층을 유리 필름의 양 면위에 결국에는 동시에 적용시키는 것이 EP 제1137607호의 공지된 방법에 비해 훨씬 용이하다는 것이다. 또한, 각 면에 상이한 코팅물을 적용할 수 있을 뿐만 아니라 제 1 층이 먼저, 이어서 제 2 중합체 필름이 제 1 층의 상부위에 적용되고 이들 모두는 복합 적층 물질이 기계적 장비에 접하기 전에 이루어지는 이중 코팅 단계를 통합시킬 수 있다.
상기 양태의 또 다른 이점은 상기 방법이 긴 길이로 제조될 수 있는 평면 형태의 복합 적층 물질을 발생시킨다는 것이다. 이는 상기 방법을 연속된 형태로 적용하기에 매우 적합하게 한다.
놀랍게도, 매우 얇은 유리 호일의 공지된 취성에도 불구하고 상기 연속된 방법은 매우 안정하고 유리가 때이르게 파괴되지 않는다. 더욱이, 상기 방법에서 수득된 복합 적층 물질은 중합체 층이 미사용 비접촉식 유리 필름에 적용된 이후의 매우 초기 단계에서 전술한 증가된 유연성을 나타내므로, 복합 적층 물질이 형성된 이후에 예컨대 권취(winding)에 의해 콜렉트될 수 있다.
본 발명의 방법을 연속된 방식으로 실시하는 것은 방사선-경화성 공정을 수반하는 코팅 공정과 같이 중합체 층을 적용하기 위한 고속 코팅 공정에 쉽게 결합될 수 있는 추가적인 이점을 갖는다. 따라서, 빠른 제조 속도가 얻어질 수 있다.
미사용 비접촉식 유리 필름이 평면 형상을 갖는 본 발명에 따르는 방법의 양태는 상기 목적에 적합한 임의의 방법으로 실시될 수 있다. 이 양태는 전형적으로 선형 단면적을 갖는 유리 용융물을 생성시키는 유리 공급원을 갖는다.
상기 유리 공급원은 예컨대 슬릿 또는 선형 다이(die) 형상의 용융물 배출구를 갖는 로(furnace)일 수 있고, 여기서 로에서 용융된 이후의 무기 유리 물질은 슬릿을 통과하고 이어서 인발되어서 평면 필름을 형성한다. 적합하게, 용융물을 제조하고 이를 슬릿에 통과시키기 위하여는 평면 유리 판넬을 제조하기 위해 사용된 통상적인 기법이 사용될 수 있다. 유리를 용융시키는데 사용되고 상기 목적에 적합한 임의의 종류의 수단, 예컨대 로 및 오븐이 사용될 수 있다.
다르게, 상기 유리 공급원은 예컨대, 용융되어 인발되는 유리 플레이트일 수 있다. 유리 플레이트는 에컨대 전기 및/또는 유도 가열에 의해 용융될 수 있다. 유리 플레이트를 사용하면 슬릿 또는 다이가 필요없어진다.
충분히 얇은 유리 필름을 제조하기 위하여, 유리 용융물이 형성되어 임의로는 슬릿을 통과한 이후에 인발되어야 한다. 가장 용이한 방법은 유리 용융물을 인발시키는 것이다. 슬릿을 통과하는 속도보다 더욱 빠른 속도로 필름을 인발시킴으로써 용유물 층의 두께가 감소된다. 상기 인발이 충분히 빠르다면, 두께는 필요에 따라 20㎛ 미만으로 감소될 수 있다. 두께를 감소시킴으로써 냉각이 또한 빨라진다. 슬릿, 및 인발에 사용되는 수단 사이에는 용융된 필름이 일정 두께로 감소되고 냉각되고 중합체 필름을 적용시킬 수 있는 충분한 공간이 있어야 함에 주의를 기울여야 한다. 상기 양태에서 용융물 공급원, 및 복합 적층 물질이 인발되어지는 위치 사이의 한 지점에서 중합체가 적용된다.
복합 적층 물질 및 이에 의한 유리 필름은 상기 목적에 적합한 임의의 인발 장치에 의해 인발될 수 있다. 인발 장치는 적합하게는 1개의 롤러 형태를 가져서 복합 적층 물질이 그 위를 통과하도록 하거나, 또는 예컨대 2개의 롤러로 이루어져서 복합 적층 물질이 그들 사이에서 클램핑(clamping)될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 양태에서 미사용 비접촉식 유리 필름은 실린더 형상을 갖는다. 본 양태는 본 발명에 따르는 복합 적층 물질을 제조하기 위하여 단순한 준비(set-up)로 시작할 수 있으며 큰 로 또는 오븐을 비롯한 복잡한 구조물을 필요로 하지 않는 이점을 갖는다.
본 양태는 유리 공급원으로서 유리관(glass tube)을 사용하여 실시될 수 있다. 본 양태에서, 미사용 비접촉식 유리 필름을 형성하는 용융물(즉, 원시 유리 물질)을 형성하는데 사용되는 무기 유리 물질관(본원에서 원시관이라 함), 및 실린더 형상의 미사용 비접촉식 유리 필름에 의해 형성된 관(본원에서 미사용 관이라 함)은 함께 하나의 통합된 관을 형성한다.
실린더 형상을 갖는 미사용 비접촉식 유리 필름을 제조하기에 적합한 방법을 소위 "러버스(Lubbers) 스타일의 기계적 실린더 취입 공정"이라고 한다. 상기 방법은 이미 1902년에 발명되었다. 마츠나미(Matsunami)는 얇은 유리(1.5 내지 50㎛)의 제조를 위해 상기 방법을 변형하였으며, 상기 변형된 방법은 "마츠나미 스타일 기계적 취입 공정" 명칭으로 지칭된다. 마츠나미는 실린더 형태를 고정시키는 동시에 공기를 얇은 필름의 유리에 취입함으로써 플레이트를 제조하는 것이 특수한 공정의 중요하고 어려운 점이라고 언급하였다. 그러나, 상기 공정을 실현하는 방법에 대해서는 언급되어 있지 않다. 상기 변형된 방법에 대한 상세한 설명이 제시되어 있지 않다. 특히, 20㎛ 미만의 두께를 갖는 유리 섬유가 갖는 취급 문제점 및 상기 문제점의 극복 방법에 대한 언급이 없다. 더욱이, 유리 특성의 개요에는 50㎛ 두께를 갖는 유리만이 포함되어 있다. 플라스틱 필름 및 상기 얇은 유리 필름을 제조할 수 있는 임의의 방법은 말할 것도 없이 상기 플라스틱 필름 및 얇은 유리 필름으로 이루어진 복합 물질에 대한 정보도 없다. 마츠나미는 본 발명에 따른 문제점을 언급하고 있지 않다. 본 발명의 방법에 따른 해결책은 말할 것도 없이, 상기 방법이 본 문제점을 해결하기 위해 사용될 수 있다는 언급이나 시사도 없다.
유리관을 유리 공급원으로 사용하는 본 발명의 방법의 본 양태에서 무기 유리 물질은 예컨대 가스 버너 또는 전기 가열 와이어를 사용함으로써 용융될 수 있다. 예컨대, 유리를 용융시키기에 충분한 가열 용량을 갖는 임의의 버너가 사용될 수 있다. 상기 목적을 위해 유리관의 환형 구역이 용융된다. 용융 단계 이후에 관 말단부가 서로로부터 멀리 잡아당겨져서 충분히 얇은 두께의 유리 필름이 형성된다. 필요시에, 20㎛ 미만의 두께를 갖는 유리 필름이 형성될 수 있다. 이어서, 관 말단부의 이동이 정지될 수 있고, 상기 말단부는 그 위치에 고정될 수 있으며, 얇은 유리 필름이 냉각될 수 있다. 이어서, 중합체 필름이 적용된다. 상기 방식으로 형성된 복합 적층 물질은 중합체 필름을 갖는 상기 관의 실린더의 얇은 부분을 나머지 유리관로부터 절단하고, 수득된 실린더 형상의 복합 적층 물질을 개방되게 절단하고, 상기 물질을 평면화 또는 압연에 의해 콜렉트함으로써 콜렉트될 수 있다.
다르게, 관 말단부중 한 말단부를 잡아당기는 동안에 버너 또는 로에 의해 계속 용융될 수 있고, 그에 의해 환형 용융 구역을 연속하여 진행시킬 수 있다. 환형 용융 구역을 한 방향으로 진행시키고 상기 관의 다른 말단부를 멀리 잡아당김으로써 본 방법의 상기 양태를 연속적인 방식으로 실시할 수 있다. 상기 목적을 위해, 멀리 잡아당겨지는 상기 관 말단부 근처의 복합 적층 물질이 평면화된 층으로 절첩된다. 평면화 이후에, 이어서 복합 적층 물질은 예컨대 여러 부분으로 절단되고 그 부분은 절첩 또는 권취에 의해 쌓아올림(stack)으로써 콜렉트될 수 있다.
바람직한 양태에서, 실린더 형상 내부에 압력이 적용된다. 이는 20㎛ 미만의 두께를 갖는 미사용 비접촉식 필름의 수득이 더 용이하고 덜 임계적이며, 미사용 비접촉식 유리 필름의 두께가 보다 잘 조절될 수 있다는 이점이 있다. 후자의 이점은 미사용 비접촉식 유리 필름의 두께가 보다 잘 재현되고 보다 일관적이며 유리 필름상에서 고르다는 점으로 나타난다.
바람직한 양태는 예컨대 원시 유리관을 양 측면에서 폐쇄시키고 원시 관 내부에 압력을 적용시킨 후 통합된 관 내부에 압력을 유지시키거나 조정함으로써 실시될 수 있다. 압력은 바람직하게는 용융 및 인발 단계에서 조정되어서 미사용 비접촉식 유리 필름의 두께를 조절한다.
다르게, 원시 유리관은 완전하게 폐쇄되지 않으며, 다만 관 내부의 압력이 예정된 수준으로 되도록 또는 조정되도록 기류가 관 내부에 적용될 수 있는 정도로(즉, 기밀(air-tight)) 폐쇄된다. 방법이 연속적인 방식으로 실시되고 관이 한 측면에서 인발되는 방법에서, 미사용 관 및 그 위에 적용된 중합체 층으로부터 제조된 복합 층 물질을 평면화함으로써 관의 한 측면이 폐쇄될 수 있다.
더욱 바람직하게, 원시 관은 제 1 직경을 가지며, 미사용 관은 제 1 직경보다 큰 제 2 직경을 갖고, 이 때 제 2 직경은 통합된 부분 내부의 압력에 의해 조절된다. 제 2 직경이 제 1 직경보다 큰 상기 양태는 잡아당기는 장비를 늘릴 필요없이 보다 얇은 필름이 수득되는 이점을 갖는다.
본 발명에 따른 방법에서 중합체 필름은 유리 필름의 한 면 또는 양 면에 적용될 수 있다. 유리관이 사용되는 방법의 양태에서, 중합체 필름은 바람직하게는 관의 외부에 적용된다. 평면 유리 필름이 연속적인 방식으로 인발되어서 제조되는 방법의 양태에서, 중합체 필름은 바람직하게는 유리 필름의 양 면에 동시에 적용된다. 그 이점은 보다 안정한 방법이 된다는 것이다.
본 발명에 따르는 방법에서, 중합체 필름은 상기 목적에 적합한 임의의 방법에 의해 적용될 수 있다. 사용될 수 있는 방법은 예컨대 붓기, 압연, 침지, 분무, 적층, 권취 또는 다이-압출이다.
본 발명에 따른 방법에서 중합체 필름은 또한 상기 목적에 적합한 임의의 형태의 중합체를 적용시킴으로써 적용될 수 있다. 중합체는 예컨대 중합체 필름 형태로 또는 중합체 용융물, 중합체 용액 또는 코팅 조성물 형태로 적용될 수 있으며, 상기 중합체 용융물, 중합체 용액 또는 코팅 조성물은 이어서 중합체 필름으로 전환된다. 상기 전환을 위해 중합체 용융물은 냉각에 의해 중합체 필름으로 전환될 수 있다. 중합체 용액은 전형적으로 용매중에 분산된 중합체를 포함하는 것으로, 용매 증발에 의해 중합체 필름으로 전환될 수 있다. 코팅 조성물은 전형적으로 중합체에 대한 전구체 분자를 구성하는 성분 및 임의로는 용매를 포함하는 것으로, 임의로는 용매 증발과 함께 전구체 분자를 중합체로 전환시킴으로써 중합체 필름으로 전환될 수 있다.
중합체 필름 형태로의 중합체 적용은 예컨대 미사용 비접촉식 유리 필름이 관 형태를 갖고 상기 관 주위에 필름을 권취함으로써 중합체 필름이 적용되는 방법의 양태와 결합될 수 있다.
유리 필름이 평면 필름인 경우, 중합체 필름은 유리의 인발과 동시에 적합한 공급원으로부터 인발될 수 있으며, 유리 필름위에 적층될 수 있다.
또한, 중합체 필름은 유리 필름위에 용융물을 다이-압출 코팅시킴으로써 중합체 용융물을 적용하고 용융물을 냉각시킴으로써 형성될 수 있다.
다르게, 중합체 필름은 적합한 용매중에 중합체를 포함하는 중합체 용액을 적용시킨후 용매를 증발시킴으로써 형성될 수도 있다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 양태에서 중합체 필름의 적용은 부착제의 적용과 결합된다. 이는 유리 필름과 중합체 필름 사이의 복합 적층 물질의 부착이 개선될 수 있다는 이점을 갖는다.
부착제는 우선 유리 위에 적용된 후에 중합체 층을 적용하거나, 또는 부착제가 중합체위에 적용되거나 그와 결합된 후에 중합체를 유리 필름위에 적용할 수 있다. 부착제가 유리 필름 또는 중합체위에 먼저 적용되는 경우, 부착제는 전형적으로 유리 필름 또는 중합체 필름의 상기 면에 적용되고, 그 결과 유리 필름과 중합체 필름이 서로 부착되어진다. 결과로 발생한 중간에 끼인(interlaid) 부착층은 본원에서 복합 적층 물질의 중합체 층의 일부를 형성하는 것으로 간주한다. 부착제는 예컨대 액체 실레인 층 또는 부착 촉진제를 포함하는 제 1 코팅층일 수 있다.
추가의 바람직한 양태는 코팅 조성물 형태의 중합체를 적용한 후에 코팅 조성물을 경화시켜서 중합체 필름을 생성시키는 것으로 이루어진다. 본원에서 코팅 조성물은, 중합체에 대한 전구체 분자를 구성하며 전구체 분자간의 화학적 반응에 의해 중합체로 전환될 수 있는 저분자량 구성성분을 포함하는 조성물로 이해되며, 상기 화학적 반응을 경화라 한다. 중합체가 코팅 조성물 형태로 적용되는 방법의 이점은 상기 조성물이 소량의 용매만을 필요로 하거나 용매를 전혀 필요로 하지 않고/않거나 중합체 용융물 또는 중합체 용액에 비해 가열을 적게 필요로 하거나 전혀 필요로 하지 않는 저 점도를 갖는다는 점과, 상기 조성물이 예컨대 분무에 의해 보다 간단하게 적용될 수 있다는 점이다. 더욱 바람직한 양태에서 중합체 필름은 분무에 의해 코팅 조성물로서 적용된다. 이는 필름의 우수한 도포력 및 고름(evenness)을 유지하면서 훨씬 얇은 중합체 필름이 적용될 수 있다는 이점을 갖는다.
중합체 필름이 분무에 의해 코팅 조성물로서 적용되는 본 발명에 따른 방법에서 코팅 조성물은 바람직하게는 그 적용 온도에서 최대 1000cPoise의 점도를 갖는다. 바람직하게, 점도는 최대 500cPoise이고, 더욱 바람직하게는 최대 200cPoise, 더 더욱 바람직하게는 최대 100cPoise이다.
중합체 필름이 코팅 조성물로서 적용되는 양태에서 코팅 조성물은 바람직하게는 방사선-경화성(radiation curable) 코팅 조성물 또는 과산화물-경화성 조성물이며, 중합체 필름은 방사선-경화 또는 각각 가열에 의해 형성된다.
방사선-경화는 예컨대 EB 경화 또는 UV 경화에 의해 이루어질 수 있다. EB 경화는 특히 보다 두꺼운 코팅층이 적용될 때 경화가 보다 균질하게 이루어지는 이점을 갖는다.
보다 바람직하게, 코팅 조성물은 부착 촉진제, 바람직하게는 실레인 커플링제를 포함한다. 더 더욱 바람직하게, 코팅 조성물은 아크릴레이트 작용성 올리고머, 희석제, 실레인 커플링제 및 광-개시제를 포함하는 UV-경화성 코팅 조성물이다. 더 더욱 바람직하게, 코팅 조성물은 아크릴산을 추가로 포함한다. 실레인 및 아크릴산의 이점은 생성된 중합체 층의 유리 층에 대한 부착이 강화된 점이다.
적합한 방사선-경화성 코팅 조성물의 예로 미국 특허 제 6,528,553호 및 미국 특허 제 6,528,553호의 전체 내용을 구체적으로 참고한다. 적합한 경질 코팅 조성물의 예로서 미국 특허 제 6,080,483호의 전체 내용을 구체적으로 참고한다. 또한, 적합한 양이온성 방사선-경화성 코팅 조성물은 특허출원공개 제02/00528호에 언급되어 있다.
유리-강화 첨가제는 유리 필름의 열화를 방지하기 위하여 코팅 조성물에 첨가될 수 있다. 상기 첨가제는 테트라알콕시 실레인, 테트라알콕시 티탄에이트, 테트라알콕시 지르콘에이트, 폴리테트라알콕시 실레인, 폴리테트라알콕시 티탄에이트, 폴리테트라알콕시 지르콘에이트를 포함한다. 전형적으로, 테트라알콕시 화합물 또는 폴리테트라 알콕시 화합물은 테트라알콕시 화합물 또는 폴리테트라알콕시 화합물을 함유하는 조성물이 코팅되어지는 유리 필름의 열화를 지연시키기에 충분한 양으로 코팅 조성물중에 존재한다. 바람직하게, 테트라치환된 화합물은 전체 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1% 내지 약 50% 범위로 코팅 조성물중에 존재한다. 더욱 바람직하게, 상기 양은 0.1% 내지 30%이다.
또한, 아릴 설포늄 염, 아릴 요도늄 염과 같은 광유도 발산체(photoacid generator)가 유리-강화 첨가제로서 사용될 수 있다.
유리-강화 첨가제는 또한 에틸렌계 불포화 및 강산 기를 포함하는 단량체인 강산 작용성 에틸렌계 불포화 단량체를 포함한다. 상기 유형의 첨가제는 일반적으로 제 2 코팅 조성물 또는 경질 코팅 조성물에 사용된다. 강산 작용성 에틸렌계 불포화 단량체의 예는 유씨비 케미칼즈 코포레이션(UCB Chemicals Corporation)에서 에베크릴(Ebecryl) 170으로 시판되는 인산 모노아크릴레이트이다. 또 다른 예는 루브리졸 코포레이션(Lubrizol Corporation)에서 루브리졸TM 2401으로 시판되는 2-아크릴아미도-2-메틸프로페인설폰산이다. 강산 작용성 에틸렌계 불포화 단량체는 전체 코팅 조성물의 중량을 기준으로 바람직하게는 약 0.1% 내지 약 10% 범위, 더욱 바람직하게는 약 0.1% 내지 약 5% 범위로 존재한다.
상기 유리-강화 첨가제 및 이들의 코팅 조성물에서의 용도의 예가 미국 특허 제 5,564,041호 및 미국 특허 제 6,306,924호에 개시되어 있으며, 둘다 본원에서 참고문헌으로 인용된다.
본 발명에 따른 방법에서 그 자체로 또는 그의 전구체 분자 형태로 사용될 수 있는 중합체는 필름을 형성할 수 있는 임의의 중합체일 수 있다. 바람직하게 상기 중합체는 폴리아크릴레이트 또는 아크릴레이트 단량체 및/또는 아크릴레이트 올리고머의 공중합체 및 공중합가능한 단량체 및/또는 아크릴레이트 올리고머의 공중합체이다. 중합체가 폴리아크릴레이트 또는 전술한 바와 같은 공중합체인 본 발명에 따른 방법의 이점은 그에 의해 제조된 복합 적층 물질이 보다 우수한 투명성을 갖고 예컨대 전자 광학 소자에 적용될 때에 보다 우수한 판독성(legibility)을 발생시키는 점이다.
다르게, 상기 중합체는 폴리카보네이트 또는 PET로 이루어진다. 상기 중합체의 경우 투명성에 대한 동일한 이점이 적용된다.
본 발명에 따른 방법에서 사용될 수 있는 무기 유리 물질은 모놀리틱 유리 필름을 형성하기 위해 용융물로부터 형상화하기에 적합한 임의의 유리일 수 있다. 바람직하게, 유리는 광학 디스플레이 시스템에서 사용하기에 충분한 투명성을 갖는다. 적합한 무기 유리 물질은 알루미늄 산화물 및 규소 산화물을 포함한다. 바람직하게, 무기 유리 물질은 규소 산화물계 유리로 이루어진 군으로부터 선택된다. 적합한 규소 산화물은 예컨대 보로실리케이트 유리이다.
본 발명의 방법의 더욱 바람직한 양태는 하기에 기재되는 바와 같이 본 발명에 따라 복합 적층 물질의 바람직한 양태를 발생시키는 양태를 포함한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 또한 모놀리틱 유리 필름, 및 유리 필름의 하나 이상의 면에 부착된 중합체 필름을 포함하며 광학 디스플레이 시스템에서 차단층으로서 사용하기에 적합한 복합 적층 물질에 관한 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 방법에 의해 수득될 수 있는 본 발명의 생성물은 복합 적층 물질이 20㎛ 미만의 두께를 갖는 모놀리틱 유리 필름을 포함함을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 물질은 우수한 차단 특성과 증가된 유연성을 결합시켰다. 놀랍게도, 상기 물질은 임의의 파괴없이 또는 매우 제한된 정도로만 파괴시키며 가위로 절단되거나 간단하게 천공될 수 있는 기계적 특성을 갖는다. 더욱 놀라웁게, 상기 특성은 유리 필름의 단지 한 면에만 중합체 필름을 포함하는 본 발명에 따른 복합 적층 물질에서도 이미 성취되었다. 상기 "천공" 특성 때문에, 본 발명의 방법에 의해 수득될 수 있는 복합 적층 생성물은 호일이 천공에 의해 복잡한 형상으로 절단될 수 있는 그 밖의 용도 공정에서 유리하게 사용될 수 있다.
본 발명과 관련하여, 모놀리틱 유리 필름은 용융 인발 공정에 의해 제조되거나 수득될 수 있는 통합된 유리 필름으로 이해되어야 한다.
상기 인용된 EP 제1137607호, GB 제1319846호 또는 버로우스(Burrows) 등의 문헌은 더욱 유리한 절단 및 천공 특성은 말할 것도 없이, 미사용 비접촉식 유리 필름의 하나 이상의 면에 중합체가 적용되는 방법이나 20㎛ 미만의 두께를 갖는 모놀리틱 유리 필름을 포함하고 그의 고유의 유연성과 차단 특성을 결합시킨 본 발명에 따른 복합 적층 물질에 대해 언급하고 있지 않다.
광학 디스플레이 시스템에서 차단층으로 사용하기에 적합한 복합 적층 물질은 우수한 차단 특성을 가져야만 한다.
우수한 산소 차단 특성은 소위 "모콘(Mocon) 투과성 시험" 및 고성능 확산 차단물을 평가하기 위한 소위 "칼슘 시험"으로부터의 결과에 의해 예시될 수 있다. 두 방법은 동일하며 하기에 기재되어 있다.
산소 차단 성능을 측정하는 표준 시험법은 ASTM D3985에 따른 모콘 투과성 시험이다. 이 시험에서 산소 투과성은 모콘 오엑스-트랜스(MOCON OX-TRAN) 2/21 투과계에서 필름의 한 면을 질소 분위기에 노출시키고 필름의 다른 면을 산소 분위기에 노출시켜서 필름상의 산소 부분압 차이가 1바아가 되도록 함으로써 측정된다. 투과성 시험은 건조 조건하에, 또한 달리 표기되지 않는 한 실온(23℃)에서 표준 실시된다.
내부에 포함된 모놀리틱 유리층으로 인해 복합 적층 물질은 모콘 시험에서 산소 투과성이 23℃에서 5 x 10-3㎤/㎡/bar/일보다 훨씬 미만인 우수한 고유의 차단 특성을 가지며, 상기 수치는 이 시험 방법의 검출 한계치이다.
광학 디스플레이 시스템중 차단층으로 적합하기 위해서 복합 적층 물질은 또한 물에 대해 매우 우수한 차단 특성을 가져야 한다. 본 발명에 따른 복합 적층 물질은 0%/85% RH 및 23℃에서 최대 5㎎/㎡/일의 물 투과성의 필요조건을 쉽게 만족시킨다. 이들은 버로우스에 의한 모콘 시험의 한계치이다.
바람직한 양태에서 본 발명에 따르는 복합 적층 물질은 주위 조건에서 최대 5 x 10-4㎤/㎡/bar/일의 산소 투과성을 갖는다.
또 다른 바람직한 양태에서 본 발명에 따르는 복합 적층 물질은 0%/85% RH 및 23℃에서 최대 0.5㎎/㎡/일, 더욱 바람직하게는 0%/85% RH 및 23℃에서 최대 0.1㎎/㎡/일의 물 투과성을 갖는다.
낮은 산소 및/또는 물 투과성을 갖는 본 발명의 물질의 이점은 물질이 사용되는 전자 광학 소자의 수명이 더욱 연장된다는 점이다.
OLED 시스템의 최근 필요조건을 만족시켜야 하는 차단 시스템의 경우, 산소 및 물 차단 성능은 우수하여서 그 성능이 모콘 투과성 시험에 의해 더 이상 측정될 수 없고 구별될 수 없어야 한다. 상기 목적을 위해 대안의 실험 기법이 개발되었으며, 이는 아시아 디스플레이(Asia Display)/IDW2001에서 비텍스, 필립스, 퍼시틱 노쓰웨스트 내트. 랩즈(Vitex, Philips, Pacific Northwest Nat. Labs) 및 넥스트 젠 테크놀러지스(Next Gen Technologies)의 공동연구자의 공동논문 1435쪽에 기재되어 있다. 상기 방법은 고성능 확산 차단물의 평가를 목적으로 하며, 선택되어 투명한 부착제/밀봉제에 의해 캡슐화된 기판상에 증착된 얇은 칼슘 필름 및 유리 덮개를 포함하고 산소 및 물 둘 다가 투과될 때에 칼슘 필름의 부식을 기준으로 한다. 이 방법은 또한 본원에서 "칼슘 시험"이라고 부른다. 이 시험은 칼슘층에 반점(spot)을 발생시키는 매우 작은 결점 또는 누출에 매우 민감하다. 상기 결점은 복합 적층 물질이 사용될 광학 디스플레이에서 국소적인 컨트라스트(constrast) 차이를 일으킬 수 있으므로 허용될 수 없다.
본 발명에 따른 복합 적층 물질을 사용하는 경우 칼슘 시험에서 매우 우수한 결과가 얻어질 수 있다. 상기 우수한 결과는 임의의 반점 형성이 있더라도 매우 제한된 반점 형성으로 증명될 수 있다.
본 발명에 따른 복합 적층 물질은 평면이거나 또는 휘어진 구조를 가질 수 있다. 휘어진 구조를 갖는 복합 적층 물질은 예컨대 상기 물질이 권취된 롤의 형상을 가질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 복합 적층 물질은 평면화될 수 있는 복합 적층 물질로 간주된다. 본 발명과 관련하여 평면화될 수 있는 물질은 그 자체가 이미 평면이거나 또는 한 방향에서는 선형 구조를 갖고 다른 방향에서는 휘어진 구조를 갖는 것으로, 예컨대 휘어진 구조를 압착, 휨, 클램핑 및/또는 신장시킴으로써 선형 구조로 평면화될 수 있는 물질로 이해한다. 다른 방향으로 휘어진 구조를 갖는 상기 물질의 전형적인 특징은 휘어진 구조가 평면화될 수 있고 이후에 처음의 한 방향으로의 선형 구조가 휘어질 수 있다는 점이다.
바람직하게, 본 발명에 따른 물질중 유리 필름은 1 내지 15㎛ 두께를 가지며, 더욱 바람직하게 유리 필름은 최대 12㎛의 두께를 갖고, 더 더욱 바람직하게 최대 10㎛, 가장 바람직하게는 최대 5㎛의 두께를 갖는다. 유리 필름이 보다 얇은 두께를 갖는 복합 적층 물질의 이점은 유연성 및 천공성이 우수하다는 점이다.
또한, 바람직하게 본 발명에 따른 복합 적층 물질중 중합체 필름은 1 내지 200㎛ 두께를 가지며, 더욱 바람직하게는 중합체 필름은 최대 100㎛ 두께, 더 더욱 바람직하게는 최대 50㎛ 두께, 가장 바람직하게는 최대 20㎛의 두께를 갖는다. 중합체 필름이 보다 얇은 두께를 갖는 복합 적층 물질의 이점은 유연성이 우수하다는 점이다.
또 다른 바람직한 양태에서, 본 발명에 따른 물질은 2개의 중합체 필름, 즉 유리 필름의 한 면에 부착된 제 1 중합체 필름, 및 유리 필름의 다른 면에 부착된 제 2 중합체 필름을 포함한다.
또 다른 바람직한 양태에서 본 발명에 따른 물질중 중합체 필름 또는 중합체 필름들은 하나보다 많은 층으로 이루어지며, 이 때 중합체 필름 또는 중합체 필름들은 제 1 코팅 또는 제 1 층(즉, 유리 필름에 인접한 내부 면에) 및 제 2 코팅 또는 층으로서의 경질 층(즉, 복합 물질의 외부 면에)을 포함한다.
바람직하게, 제 1 층은 연질 층이고, 제 2 층은 경질 층이다. 본 양태에서 연질 층과 경질 층의 특징적인 차이는 경질 층이 연질 층보다 높은 E-모듈러스를 갖는다는 점이다.
더욱 바람직하게, 제 1 층은 200MPa 미만의 E-모듈러스를 갖고, 제 2 층은 100MPa 이상의 E-모듈러스를 갖는다. 더욱 바람직하게, 제 1 층은 0.1 내지 100MPa의 E-모듈러스를 갖고, 제 2 층은 200 내지 5000MPa의 E-모듈러스를 갖는다.
또 다른 바람직한 양태에서 제 1 층은 부착성 물질로 이루어진 층이다. 이는 유리 필름과 중합체 필름 사이의 부착이 향상되는 이점을 갖고, 더욱 중요하게는 복합 적층 물질이 여러 번 휜 후에도 차단 특성이 우수하게 유지되고 복합 적층 물질이 보다 잘 천공된다는 이점을 갖는다.
본 발명에 따른 물질에서, 유리에 부착되는 중합체 필름 뿐만 아니라 그에 포함된 제 1 층 및/또는 제 2 층은 본 발명의 목적에 적합한 임의의 조성물을 가질 수 있다. 중합체 필름 또는 그에 포함된 연질 층 및/또는 경질 층은 예컨대 열가소성 중합체 또는 경화된 코팅 물질로 이루어진다.
적합한 열가소성 중합체는 예컨대 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리에테르 및 폴리아마이드를 포함한다. 바람직하게, 열가소성 중합체는 극성 기, 및/또는 실록세인과 같은 부착 촉진기를 포함한다.
적합한 경화된 코팅 물질은 UV-경화된(cured) 및 EB-경화된 코팅과 같은 방사-경화된 코팅, 및 과산화물-경화된 코팅과 같은 열경화된 코팅을 포함한다.
바람직하게, 중합체 필름 또는 그에 포함된 제 1 층 및/또는 제 2 층은 방사-경화된 또는 과산화물-경화된 코팅으로 이루어진다.
더욱 바람직하게, 중합체 층 또는 다중층의 경우에는 적어도 제 1 층은 산성 작용기 및/또는 실레인 작용기를 포함하는 단량체를 포함하는 방사선-경화성 또는 과산화물-경화성 코팅 조성물로부터 수득가능한 방사-경화된 또는 과산화물-경화된 코팅으로 이루어진다. 바람직하게, 상기 조성물은 실레인 작용기, 더욱 바람직하게는 실레인 및 카복실산 작용기를 포함한다.
중합체 필름, 또는 다중층의 경우에는 적어도 제 1 층이 산성 작용기 및/또는 실레인 작용기를 포함하는 단량체를 포함하는 UV-경화성 또는 과산화물-경화성 코팅 조성물로부터 수득가능한 UV-경화된 또는 과산화물-경화된 코팅으로 이루어진 복합 적층 물질의 이점은 천공 특성이 보다 우수하고 전자 광학 소자중 복합 적층 물질의 차단 특성이 향상된다는 점이다.
바람직하게, 본 발명에 따르는 복합 적층 물질중 중합체 필름과 유리 필름 사이의 부착은 90°박리 각도 및 10mm/min의 잡아당기는 속도의 박리 시험에서 결정되는 부착력으로 표현될 때 1N 이상이다. 더욱 바람직하게, 박리 각도 90° 및 10mm/min의 잡아당기는 속도의 박리 시험에서 시험된 부착력은 1.25N 이상이고, 더욱 바람직하게는 1.5N 이상이며, 더 더욱 바람직하게는 2N 이상이고, 가장 바람직하게는 4N 이상이다. 다르게, 본 발명에 따른 복합 적층 물질중 중합체 필름과 유리 필름 사이의 부착은 90°박리 각도 및 10mm/min의 잡아당기는 속도의 박리 시험에서 결정되는 부착일(adhesion work)로 표기될 수 있다. 바람직하게 상기와 같이 결정된 부착일은 50J/㎡ 이상이며, 더욱 바람직하게는 62.5J/㎡ 이상이고, 더 더욱 바람직하게는 75J/㎡ 이상이며, 가장 바람직하게는 100J/㎡ 이상이다. 보다 강한 부착의 이점은 천공 특성이 개선되고 보다 날카로운 천공 가장자리가 얻어진다는 점이다.
다중층을 갖는 중합체 필름에서의 경질 층은 바람직하게는 방사-경화성 또는 과산화물-경화성 코팅 조성물로부터 수득가능한 UV-경화된 또는 과산화물-경화된 코팅으로 이루어진다.
가장 바람직하게, 중합체 필름, 또는 다중층의 경우에 적어도 제 1 층은 아크릴 단량체 및 올리고머를 함유한 UV-경화성 또는 과산화물-경화성 코팅 조성물로부터 수득가능한 UV-경화된 또는 과산화물-경화된 코팅으로 이루어진다. 그 이점은 복합 적층 물질이 보다 우수한 투명성을 갖는다는 점이다.
바람직하게, 본 발명에 따른 복합 적층 물질은 85% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 92% 이상의 투명성을 갖는다. 투명성은 광학 디스플레이 시스템에 있어서 중요한 특성이다.
적합한 방사선-경화성 코팅 조성물의 예로 미국 특허 제6,528,553호 및 미국 특허 제 6,528,553호의 전체 내용을 구체적으로 참고한다. 적합한 경질 코팅 조성물의 예로서 미국 특허 제 6,080,483호의 전체 내용을 구체적으로 참고한다. 또한, 적합한 양이온성 방사선-경화성 코팅 조성물은 특허출원공개 제02/00528호에 언급되어 있다.
본 발명에 따르는 복합 적층 물질중 모놀리틱 유리 층은 광학 디스플레이 시스템에서 사용하기에 적합한 임의의 유리일 수 있다. 기본적인 필요조건은 유리가 상기 시스템에 사용하기에 충분한 투명성을 가져야 하는 점이다. 적합한 무기 유리 물질은 알루미늄 산화물 및 규소 산화물을 포함한다.
바람직하게, 무기 유리 물질은 규소 산화물계 유리로 이루어진 군으로부터 선택된다. 적합한 규소 산화물은 예컨대 보로실리케이트 유리이다.
본 발명에 따른 복합 적층 물질은 광학 소자 시스템에서 외부 또는 노출 면이 되도록 한 복합 적층 물질 면에서 그 위에 적용되는 얼룩방지(anti-smudge), 눈부심 방지 또는 무반사 코팅층과 같은 추가적인 코팅층을 유리하게 포함할 수 있다. 상기 추가적인 코팅층은 복합 적층 물질이 예컨대 본원에 기재된 본 발명에 따르는 방법으로 제조된 이후에 적용될 수 있다.
본 발명에 따르는 복합 적층 물질은 성형된 차단층을 제조하기 위한 성형 공정에서 유리하게 이용될 수 있고, 예컨대 LCD 및 OLED와 같은 전자 광학 소자에서 차단층으로 유리하게 적용된다.
본 발명에 따르는 복합 적층 물질은 또한 예컨대 약물 및 식품을 포장하기 위한 포장 물질로서 사용될 수도 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따르는 복합 적층 물질의 용도에 관한 것이고, 전자 광학 소자에서 차단층으로서 그의 바람직한 양태에 관한 것이다.
본 발명은 또한 일편의 차단층으로 덮힌 광학 디스플레이를 포함하는, 전자 광학 소자를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법에서 일편의 차단층은 본 발명에 따른 복합 적층 물질 시이트로부터 절단되거나 천공되고, 그 결과 절단되거나 천공된 가장자리를 형성하고, 상기 가장자리는 밀봉된다.
상기 방법에 의해 광학 디스플레이의 수명이 연장됨과 함께 유연성이 개선된 전자 광학 소자가 제조될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따르는 차단층 및 광학 소자를 어셈블리(assembly)하는 것을 포함하고, 상기 어셈블리가 본 발명에 따르는 복합 적층 물질 시이트로부터 절단되거나 천공된 일편의 차단층을 절첩하는 것을 포함하는, 전자 광학 소자의 제조방법에 관한 것이다. 이 방법은 본 발명의 복합 적층 물질의 유연성 특성의 이점으로 인해 가능하게 되었으며, 본 발명의 복합 적층 물질은 평면화되거나 공백처럼(blanked) 절첩되거나 랩핑(wrapped)될 수 있다. 상기 방법의 이점은 절단 또는 천공에 의해 형성된 차단층의 가장자리 밀봉이 보다 잘 밀봉될 수 있다는 점이다.
차단층 단편의 절첩은 예컨대 광학 소자의 앞면을 덮고 그 소자 가장자리를 둘러싸며 절첩하거나, 또는 광학 소자의 완전히 외피(envelop)를 형성하도록 상기 단편을 절첩하는 것을 포함할 수 있다. 상기 외피는 바람직하게는 모든 가장자리 근처에서 단편이 중첩되는 구역을 포함한다.
전자 광학 소자의 차단층의 차단 특성을 개선시키기 위하여 차단층 단편의 가장자리가 밀봉된다.
상기 밀봉은 예컨대 클램핑하고/거나 가장자리 주위에 밀봉제를 적용하거나 상기 둘다를 조합하여서 실시될 수 있다. 클램핑은 예컨대 광학 소자를 포함하는 케이싱(casing)에서 또는 광학 디스플레이 주위의 금속 가장자리테(rim)에서 제공될 수 있다. 밀봉은 예컨대 금속 층을 증발에 의해 적용시키거나 밀봉제를 적용함으로써 실시될 수 있다.
바람직하게, 밀봉은 산소 소거제를 포함하는 중합체 조성물에 의해 실시된다.
본 발명에 따른 방법에서 밀봉제로 사용될 수 있는 적합한 중합체 조성물은특허출원공개 제02/00528호에 언급되어 있으며, 이는 본원에서 참고문헌으로 인용된다.
가장자리가 밀봉제에 의해 밀봉되기 이전에 중합체 필름의 작은 스트립이 차단 물질 단편의 가장자리 주위에서 스트립핑(stripping)될 수 있으며, 그 결과 전자 소자의 수명이 향상된다.
전자 광학 소자를 제조하기 위해 본 발명에 따르는 방법에서 사용될 수 있는 광학 디스플레이는 예컨대 LCD 또는 OLED, 바람직하게는 OLED일 수 있다.
본 발명은 본 발명에 따르는 복합 적층 물질로 이루어진 차단 층 및 광학 디스플레이를 포함하는 전자 광학 소자에 관한 것이며, 본 발명에 따른 방법에 의해 수득가능한 전자 광학 소자에 관한 것이다. 본 발명에 따르는 복합 적층 물질의 유리한 유연성 및 차단 특성은 본 발명의 전자 광학 소자에 있어 유연성을 높이는 동시에 수명을 연장시킨다. 전자 광학 소자의 수명은 차단 물질 단편 가장자리가 산소 소거제를 포함하는 중합체 조성물에 의해 밀봉될 때에 더욱 연장된다.
본 발명은 하기의 실시예 및 비교실시예에 의해 추가로 예시된다.
물질
유리 실린더
두께 2.5mm, 길이 370mm 및 직경 100mm의 치수를 갖는 보로실리케이트 유형의 3.3 유리 실린더를 사용하였다.
코팅 조성물
폴리테트라메틸렌글리콜 650, 톨루엔 다이소시아네이트 및 2-하이드록시에틸아크릴레이트으로부터 유도된 다이아크릴레이트 37.8중량%; 비스페놀-A-다이글리시딜에테르 다이아크릴레이트 29중량%; 헥사메틸렌 다이아크릴레이트 9중량%; 2-펜옥시에틸 아크릴레이트 10중량%, 이소보르닐 다이아크릴레이트 10중량%, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 0.7중량%; 다이부틸주석 다이라우레에이트 0.04중량%; 3,5-다이-tert 부틸-4-하이드록시톨루엔 0.04중량%(A-1); 티오다이에틸렌 비스-(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시)하이드로신나메이트) 0.5중량%(A-2); 2,4,6-트리메틸벤조일 다이페닐 포스핀 옥사이드 2.0중량%(A-3); 및 (1-하이드록시-시클로헥실)-페닐-메타논 1중량%(A-4)의 조성을 갖는 기본 조성물(BC)을 사용하였고, 이 때 A-1 및 A-2는 안정화제이고, A-3 및 A-4는 UV-개시제이다.
조성물 I: BC 50중량%; MEK 50중량%
조성물 II: BC 47.5중량%; 아크릴옥시 프로필 트리메톡시 실레인(APTMS) 2.5중량%; MEK 50중량%
조성물 III: BC 45중량%; 아크릴옥시 프로필 트리메톡시 실레인(APTMS) 2.5중량%; 아크릴산(AA) 2.5중량%; MEK 50중량%
얇은 유리의 제조방법
유리 실린더를 선반에 놓고 양 가장자리에서 고정시켰다. 유리를 유리 중심부에서 유리 화염으로 국소 가열하였고, 그 동안 실린더는 38rpm의 전형적인 회전 속도로 회전하였다. 기체 화염에 의해 가열되는 유리 실린더 부분은 4 내지 8mm 범위의 폭을 가졌다. 또한, 유리 실린더를 기체 화염 위치에 근접한 15cm 길이의 전기 가열 시스템에 의해 내부 가열하였다. 전기 가열 요소의 온도는 800 내지 950℃이었다. 가열된 유리의 국소 온도는 IR 온도 검출 시스템에 의해 결정하였다. 1300℃의 국소 유리 온도에 도달한 순간에 축 변위(axial displacement)에 의해 유리 실린더를 신장시켰다. 상기 변위 속도는 150 내지 250mm/s 범위이었다. 신장 공정동안에 유리의 넥킹(necking)을 방지하기 위하여 신장 동안에 유리 실린더를 가압하였다. 이와 같이 함으로써 유리 실린더의 면이 차단되어서 밀폐된 시스템을 수득한다. 3.5바아의 최대 압력 및 3.33l/s의 최대 기체 흐름 속도를 갖는 가압 공기 장치에 연결된 기체 흐름 조절 시스템에 의해 조절되는 상기 밀폐된 시스템의 압력-시간 프로필을 적용하였다. 기체 흐름-시간 프로필은 유리 실린더를 신장할 때에 유리의 신장된 부분의 직경이 신장된 유리 부분의 길이에 대해 일정하게 유지되도록 하는 방식으로 조정하였다. 다른 실험에서는 용융된 유리의 직경이 본래 직경에 대해서는 증가하고 신장된 유리 부분의 길이에 대해서는 일정하게 유지되는 방식으로 선택하였다.
비교 실시예 A
제 1 실험에서 전술한 방법에 따라 유리 실린더를 하기 조건하에 신장시켰다:
유리 실린더를 38rpm으로 회전시키고 전기 가열을 시작하였고, 내부 전기 가열 소자의 온도는 850℃이었다;
이후에 국소 기체 가열을 시작하였다;
이후에 t=0초일 때 가열된 유리의 국소 온도가 1200℃로 되는 순간에 가스 버너를 끄고, t=0.2초일 때 축 신장 공정을 시작하며, t=0.5초일 때 0.82l/s으로 기체 흐름을 시작하며, t=2.1초일 때 축 신장 공정을 중지하고 0.03l/s의 낮은 용량으로 기체를 흐르게 하고 유리를 회전 조건하에서 냉각시키고 실린더 회전을 중지시키는 절차를 때 맞추어 적용하였다.
일편의 유리를 신장된 실린더의 얇은 부분으로부터 절단하였다. 유리의 상기 부분은 기계적으로 매우 깨지기 쉬운 것으로 보인다. 매우 쉽게 여러 작은 조각으로 파괴되기 때문에 커다란 얇은 유리 단편을 다룰 수 없었다. 작은 유리 단편의 두께는 18㎛으로 측정되었다.
비교 실시예 B
제 2 실험에서 비교 실시예 A의 절차를 하기의 변형된 절차에 따라 때맞추어 반복하였다:
t=0초일 때 가열된 유리의 국소 온도가 1300℃로 되는 순간에 가스 버너를 끄고, t=0.2초일 때 축 신장 공정을 시작하며, t=0.5초일 때 0.35l/s으로 기체 흐름을 시작하며, t=0.8초일 때 기체 흐름이 0.93l/s이 되며, t=2.1초일 때 축 신장 공정을 중지하고 0.08l/s의 낮은 용량에서 기체를 흐르게 하고 유리를 회전 조건하에 냉각시키며 실린더 회전을 중지시켰다.
일편의 유리를 신장된 실린더의 얇은 부분으로부터 절단하였다. 유리의 상기 부분은 실시예 1에 비해 더욱 기계적으로 깨지기 쉬운 것으로 나타났다. 작은 유리 단편의 두께는 9㎛으로 측정되었다.
비교 실시예 C
이 실험에서 보다 얇은 두께를 갖는 유리 필름을 수득하기 위하여 이중 신장 공정을 이용하였다. 이중 신장 절차가 사용되었다는 사실은 그 자체로 신장 장치의 실제적인 한계와 관련된 것임이 강조된다. 이는 근본적인 한계에 관련된 것은 아니다. 실제적인 한계는 선반의 최대 신장 길이가 490mm인 점, 최대 신장 속도가 250mm/s인 점, 기체 화염에 의해 가열된 유리 실린더의 부분이 4mm의 최소 폭을 갖는 특성을 갖는다.
제 1 신장 단계는 1200℃에서 가열된 유리 대역 신장이 단지 10mm임을 의미한다. 제 2 단계에서 실시예 1 및 2에 기재된 바와 같은 절차를 반복하였다. 제 1 신장 단계에서 신장된 유리 단편을 제 2 신장 단계에서 다시 가열하였으며, 이 때 하기 절차를 때맞추어 실시하였다:
t=0초일 때 가열된 유리의 국소 온도가 1300℃로 되는 순간에 가스 버너를 끄고, t=0.2초일 때 축 신장 공정을 시작하며, t=0.5초일 때 1.00l/s으로 기체 흐름을 시작하며, t=0.8초일 때 기체 흐름이 1.83l/s이 되며, t=2.0초일 때 축 신장 공정을 중지하고 0.13l/s의 낮은 용량으로 기체를 흐르게 하고 유리를 회전 조건하에 냉각시키며 실린더 회전을 중지시켰다.
일편의 유리를 신장된 실린더의 얇은 부분으로부터 절단하였다. 유리의 상기 부분은 비교실시예 A에 비해 더욱 기계적으로 깨지기 쉬운 것으로 나타났다. 작은 유리 단편의 두께는 5㎛으로 측정되었다.
유리의 코팅
실시예 I
유리 실린더를 비교실시예 A에 기재된 조건과 정확히 동일한 조건하에 신장시켰다. 신장 공정 마지막에 유리를 실런더로부터 절단하지 않고 실린터를 선반에 유지시켰다. 유리중 얇은 실린더형 부분을 조성물 I의 UV-경화성 아크릴레이트 코팅 배합물로 외부에서 분무-코팅하였다. 상기 분무-코팅 공정은 실온에서 질소-풍부한 분위기(후드는 실린더 주위에 설치하였다)에서 실시하였다. 코팅 조성물의 레시피가 상기에 제시되어 있다. 용매 MEK는 분무 코팅 공정을 향상시키기 위하여 적용하였다. MEK를 첨가하면 코팅물의 점도가 낮아져서 분무 코팅 이후에 코팅 표면이 훨씬 매끄럽게 되었다. 분무 코팅동안에 실린더를 낮은 회전 속도(6rpm)로 회전하였다. 코팅된 유리 실린더의 폭은 약 150mm이었다. MEK를 분무 코팅 공정 동안에 및 그 이후에 증발시켰다. 코팅물은 UV-램프에 의해 실린더상에서 질소-풍부한 조건하에 UV-경화되었다. 전체 복사 에너지는 1J/㎠이었다.
실린더의 코팅된 부분을 가위로 절단하고, 편평한 평면위에서 휘게 하였다. 그러나, 가위로 절단할 때에 코팅물이 유리로부터 탈층(delamination)되었고 유리는 균열된 것으로 나타났다.
실시예 II
코팅 조성물이 조성물 II로 바뀌고 조성물 II가 부착 촉진제가 첨가되는 점에서 조성물 I과 다른 것을 제외하고는 실시예 I을 반복하였다. 다시 실린더의 코팅된 부분을 가위로 절단하고 편평한 평면에서 휘게 하였다. 그러나, 가위로 절단할 때에 코팅물은 이전 실시예에서처럼 탈층되지 않은 것으로 보인다. 절단된 가장자리에서 유리의 일부 부스러짐 및 일부 제한된 국소 탈층이 발생하였다.
실시예 III
코팅 조성물이 조성물 III으로 바뀌는 것을 제외하고는 실시예 II을 반복하였다. 다시 실린더의 코팅된 부분을 가위로 절단하고 편평한 평면에서 휘게 하였다. 그러나, 가위로 절단할 때에 코팅물은 전혀 탈층되지 않은 것으로 나타났다. 놀랍게도, 상기 시스템은 중합체 필름을 절단하는 경우처럼 절단될 수 있다. 손에 의한 단순 박리 시험은 실제로 부착력이 실시예 II에 비해 크게 향상되었음을 증명하였다. 코팅층의 두께는 51㎛으로 나타났으며, 유리의 두께는 18㎛이었다. 상기 평면 시스템의 치수는 약 100 x 150㎟이었다. 상기 평면 시스템은 동일한 코팅 배합물에 의해 다른 면으로부터 다시 코팅되고, 동일한 조건(1J/㎠)하에서 UV-경화시켰다. 상기 층의 두께는 50㎛이었다. 상기 샌드위치 시스템은 취급이 용이하였다. 외관은 중합체 필름같았다.
실시예 IV
본 실시예에서 유리 실린더를 비교 실시예 B에 따라 적용하였다. 상기 유리 실린더를 코팅하고 추가로 처리하여서 실시예 III에 기재된 바와 같은 샌드위치 시스템을 수득하였다. 따라서, 실시예 III 및 IV간의 유일한 차이는 유리 두께이다. 실시예 IV에서 유리 두께는 9㎛이다.
실시예 V
본 실시예에서 유리 실린더를 비교 실시예 C에 따라 적용하였다. 이 유리 실린더를 코팅하고 추가로 처리하여서 실시예 III에 기재된 바와 같은 샌드위치 시스템을 수득하였다. 따라서, 유일한 차이는 유리층의 두께이다. 실시예 V에서 유 리 두께는 5㎛이다.
특성
실시예 III, IV 및 V에 기재된 바와 같은 샌드위치 필름의 다양한 특성을 측정하였다.
기계적 유연성
샘플을 휘게 하고 기계적 파손이 발생하는 때의 휨 직경(bending diameter)을 측정하여서 상기 샘플의 기계적 유연성을 측정하였다. 모든 샘플에서 유리층의 파괴가 발생한 것으로 보인다. 코팅의 파손은 이 시험에서는 발생하지 않았다. 연구한 3개 샘플에 대한 파괴시 휨 직경이 하기 표에 제시되어 있다.
Figure 112006093590051-PCT00001
따라서, 유리층의 두께를 감소시키면 파괴시 휨 직경이 보다 작아진다.
산소 차단물
ASTM D3985에 따라 모콘 오엑스-트랜스(MOCON OX-TRAN) 2/21 투과계에 의해 필름의 산소 투과성을 측정하였다. 필름의 한 면을 질소 분위기에 노출시키고, 다른 면을 산소 분위기에 노출시켜서 필름상의 산소 부분압 차이가 1바아가 되도록 하였다. 모든 투과성 시험은 건조 조건하에서 실온(23℃)에서 실시하였다(결과에 대해서는 다음 표 참고).
80㎛ 필름 두께를 갖는 표준 폴리아마이드 6(PA 6) 필름이 기준 샘플로서 포함되었다.
Figure 112006093590051-PCT00002
PA6 기준 필름은 예상한 바와 같이 12.8cc/(㎡·일) 값을 제공한다. 모든 샌드위치 시스템(실시예 III, IV 및 V)은 0값을 제공하여서, 즉 외부 영향을 받지 않는(hermect) 특성을 갖는다. 모콘 투과계의 분해능은 5 x 10-3cc/(㎡·일)임을 주목해야 한다. 따라서, 투과성 값은 상기 값보다 낮다.
천공 저항성(puncture resistance)
이 실험은 약 6mm의 직경을 갖는 원형 구멍이 천공되는 보통의 사무실 펀치를 사용하여 실시하였다. 천공된 구멍을 파괴, 인열 및 부스러진 유리에 대하여 검사하였다. 실시예 III 내지 V의 시이트는 유리의 파괴 또는 필름의 인열을 나타내지 않았고 유리 부스러짐이 거의 또는 전혀 없었다. 가장 우수한 결과는 실시예 VIII에서 얻어졌다. 대조적으로, 실시예 I은 심각한 부스러짐을 나타낸 반면 실시예 II는 보다 적지만 여전히 유의한 정도의 유리 부스러짐을 나타내었다.
부착 시험
하기의 UV-경화성 코팅 조성물을 사용하여 부착 시험을 실시하였다:
조성물 I: BC 50중량%; MEK 50중량%
조성물 IV: BC 40중량%, 아크릴옥시 프로필 트리메톡시 실레인(APTM) 5중량%, 카복시 에틸 아크릴레이트 5중량%, 메틸 에틸 케톤(MEK) 50중량%
조성물 V: BC 44중량%, APTMS 5중량%, 양이온성 광 개시제 UVI 6974 1중량%, MEK 50중량%
조성물 VI: BC 40중량%, APTMS 5중량%, 아크릴산 5중량%, MEK 50중량%
평면 유리 플레이트위에서 코팅된 UV-경화된 샘플 필름을 우선 제조하여 부착 시험을 실시하였다. UV 경화를 위해 1J/㎠의 UV 노출을 적용하였다. 일부 실험에서 유리를 우선 실레인으로 처리하였다. 부착은 UV-경화 직후 뿐만 아니라 경화후 100℃에서 1시간 이후에, 및 4일동안 실온에서 보관한 후에 시험하였다.
20mm 폭 및 약 250mm 길이의 코팅 스트립을 날카로운 메스(scalpel)로 절단하였다. 날카로운 면도날을 사용하여 코팅물을 유리로부터 손으로 약 50mm 길이에 걸쳐 박리시켰다. 상기 스트립 말단부를 접착 테이프를 사용하여 보강하여서 클램프에 있는 UV-경화된 코팅의 미끄러짐 및 균열을 방지하였다. 양면 접착 테이프를 사용하여 유리 플레이트를 금속 스키드(skid)에 부착시켰다. 상기 금속 스키드를 이용하여 90°의 박리 각도를 확보하였다. 이는 금속 테이블을 슬라이딩시키는데 있어 적은 힘을 확보하기 위하여 베어링에 의해 부착된 금속 테이블, 및 즈윅(Zwick) 인장 시험기에 대한 부착물로 이루어진다.
변위 장치로서 인장 기계의 횡단(traverse) 및 20N 즈윅 힘 변환기-로드 셀을 사용하는 즈윅 인장 시험기상에서 박리 시험을 실시하였다. 금속 스키드/유리 플레이트를 인장 시험기에 넣고, 손으로 박리시킨 코팅 스트립을 로드 셀에 부착시켰다. 전체 시험동안에 박리된 스트립과 유리 플레이트간의 각도는 유리 플레이트/금속 받침대를 이동시킴으로써 90°로 일정하게 유지되었다. 횡단 속도는 10mm/min으로 설정하였다. 따라서, 박리 속도는 100mm/min으로 조절하였다. 시험 장치의 개략적인 도면이 도 1에 도시되어 있다.
박리력은 시험 경로상에서의 평균 박리력으로 결정하였다. 시험 결과가 표 3에 제시되어 있다.
Figure 112006093590051-PCT00003

Claims (37)

  1. 무기 유리 물질을 용융하고 인발(drawing)하여서 미사용 비접촉식(virgin contact-free) 유리 필름을 형성하는 단계, 및 미사용 비접촉식 유리 필름의 하나 이상의 면위에 중합체 필름을 적용하는 단계를 포함하는, 유리 필름, 및 유리 필름에 부착된 중합체 필름을 포함하는 복합 적층 구조물의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    미사용 비접촉식 고체 유리 필름이 20㎛ 미만의 두께를 갖는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    미사용 비접촉식 고체 유리 필름이 평면(flat) 형상을 갖는 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    미사용 비접촉식 고체 유리 필름이 실린더 형상을 갖는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    압력이 실린더 형상 내부에 적용되는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    연속된 방법으로 실시되는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    중합체 필름이 붓기(pouring), 압연, 분무, 침지, 적층, 권취(winding) 또는 다이-압출에 의해 적용되는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    중합체 필름이 중합체 필름, 중합체 용융물, 중합체 용액 또는 코팅 조성물 형태로 적용되는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,
    중합체 필름의 적용이 부착층의 적용과 결합되는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    중합체 필름이 코팅 조성물을 적용한 이후에 코팅 조성물을 경화시킴으로써 적용되는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    코팅 조성물이 그 적용 온도에서 최대 1000cPoise의 점도를 갖는 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    코팅 조성물이 방사선-경화성(radiation-curable) 코팅 조성물 또는 과산화물-경화성 조성물이고, 중합체 필름이 각각 가열에 의한 방사선-경화에 의해 형성되는 방법.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서,
    코팅 조성물이 부착 촉진제를 포함하는 방법.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서,
    코팅 조성물이 유리-강화 첨가제를 추가로 포함하는 방법.
  15. 제 10 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서,
    코팅 조성물이 아크릴레이트 작용성 올리고머, 희석제, 실레인 커플링제 및 광-개시제(photo-initiator)를 포함하는 UV-경화성 코팅 조성물인 방법.
  16. 제 8 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서,
    유리가 이산화규소계 유리인 방법.
  17. 유리 필름이 20㎛ 미만의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 모놀리틱(monolithic) 유리 필름, 및 유리 필름의 하나 이상의 면에 부착된 중합체 필름을 포함하는 광학 디스플레이 시스템에 사용하기에 적합한 복합 적층 물질.
  18. 제 17 항에 있어서,
    1바아(bar) 및 23℃에서 최대 5 x 10-4㎤/㎡/일의 산소 투과성을 갖는 복합 적층 물질.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    0%/85% RH 및 23℃에서 최대 0.5mg/㎡/일의 물 투과성을 갖는 복합 적층 물질.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항중 어느 한 항에 있어서,
    유리 필름이 1 내지 15㎛ 두께를 갖는 복합 적층 물질.
  21. 제 17 항 내지 제 20 항중 어느 한 항에 있어서,
    중합체 필름이 1 내지 200㎛ 두께를 갖는 복합 적층 물질.
  22. 제 17 항 내지 제 21 항중 어느 한 항에 있어서,
    중합체 필름 또는 중합체 필름들이 하나보다 많은 층으로 이루어지고, 유리 필름에 인접한 내부 면에 제 1 층 및 외부 면에 제 2 층을 포함하는 복합 적층 물질.
  23. 제 17 항 내지 제 22 항중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 층이 하나 이상의 유리 강화 첨가제를 포함하는 복합 적층 물질.
  24. 제 17 항 내지 제 22 항중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 층이 하나 이상의 유리 강화 첨가제를 포함하는 복합 적층 물질.
  25. 제 22 항에 있어서,
    제 1 층이 200MPa 미만(바람직하게는 0.1 내지 100MPa)의 E-모듈러스를 갖는 연질층으로 이루어지고, 제 2 층이 100MPa 이상의 E-모듈러스를 갖는 경질층으로 이루어진 복합 적층 물질.
  26. 제 22 항 또는 제 25 항에 있어서,
    제 1 층이 부착 물질로 이루어진 복합 적층 물질.
  27. 제 17 항 내지 제 26 항중 어느 한 항에 있어서,
    중합체 필름, 또는 제 1 층 및/또는 제 2 층이 열가소성 중합체 또는 방사선-경화된(radiation-cured) 또는 과산화물-경화된 코팅으로 이루어진 복합 적층 물질.
  28. 제 27 항에 있어서,
    방사선-경화된 또는 과산화물-경화된 코팅이 산성 작용기 및/또는 실레인 작용기를 포함하는 단량체를 포함하는 UV-경화성 또는 과산화물-경화성 코팅 조성물로부터 수득되는 복합 적층 물질.
  29. 제 17 항 내지 제 28 항중 어느 한 항에 있어서,
    90°박리 각도 및 10mm/min의 잡아당기는(pulling) 속도의 박리 시험에서 결정되는 부착력 측면으로 표현될 때 유리 필름과 중합체 필름간의 부착력이 1N 이상인 복합 적층 물질.
  30. 제 17 항 내지 제 29 항중 어느 한 항에 따른 복합 적층 물질의, 전자 광학 소자의 차단층으로서의 용도.
  31. 제 17 항 내지 제 29 항중 어느 한 항에 따른 복합 적층 물질의, 포장(packaging) 물질로서의 용도.
  32. 일편의 차단층으로 덮힌 광학 디스플레이를 포함하고, 상기 일편의 차단층이 제 17 항 내지 제 29 항중 어느 한 항에 따른 복합 적층 물질의 시이트로부터 절단되거나 천공되고, 그 결과 절단되거나 천공된 가장자리를 형성하고 상기 가장자리가 밀봉되는 것인 전자 광학 소자의 제조방법.
  33. 제 17 항 내지 제 29 항중 어느 한 항에 따른 차단층 및 광학 소자를 어셈블 리(assembly)하는 것을 포함하고, 상기 어셈블리가 제 17 항 내지 제 29 항중 어느 한 항에 따른 복합 적층 물질의 시이트로부터 절단되거나 천공된 일편의 차단층을 절첩(folding)시키고 그 결과 절단되거나 천공된 가장자리를 형성하며 상기 가장자리를 밀봉하는 것을 포함하는, 전자 광학 소자의 제조방법.
  34. 제 32 항 또는 제 33 항에 있어서,
    상기 가장자리가 클램핑(clamping) 및/또는 밀봉제에 의해 밀봉되는 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    밀봉제가 산소 소거제(scavenger)를 포함하는 중합체 조성물인 방법.
  36. 제 17 항 내지 제 29 항중 어느 한 항에 따른 복합 적층 물질로 이루어진 차단층 및 광학 디스플레이를 포함하는 전자 광학 소자.
  37. 제 33 항 내지 제 35 항중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득될 수 있는 전자 광학 소자.
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