CN108352458B - 光学层叠体和包括该光学层叠体的图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学层叠体，更具体地，涉及光学层叠体，其包括：具有2000MPa～7500MPa的拉伸模量的两个基板；和位于这两个基板之间的粘合剂层，所述粘合剂层在25℃下具有100kPa以下的储能模量并且在‑25℃下的储能模量等于或小于25℃下的储能模量的3倍。本发明涉及光学层叠体和包括该光学层叠体的图像显示装置，该光学层叠体通过在各种温度范围内具有优异的柔性，从而能够使弯曲时裂纹的发生最小化。

Description

光学层叠体和包括该光学层叠体的图像显示装置
技术领域
本发明涉及光学层叠体和包括该光学层叠体的图像显示装置。
背景技术
随着半导体技术的迅速发展，平板显示装置的尺寸变得更大，同时平板显示装置的重量变得更小。具有各种功能改善的平板显示装置的需求在增长。
平板显示装置包括液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)装置、场致发射显示(FED)装置、电致发光显示(ELD)装置、电泳显示(EPD)装置、有机发光二极管(OLED)装置等。
最近，包括由柔性材料形成的基板并且在保持显示性能的同时能够象纸那样弯曲的柔性显示装置倍受关注。
但是，当柔性显示装置被反复地或过度地弯曲时，可能损伤显示元件例如薄膜晶体管或者可能发生导电配线的短路。
韩国专利公开No.2015-0052641公开了一种柔性且曲面的显示装置，但是，没有解决上述问题。
发明内容
技术问题
本发明的一方面提供具有改善的柔性并且能够在弯曲时减少裂纹的光学层叠体。
本发明的上述方面将通过以下技术特征得以实现：
技术手段
1.一种光学层叠体，包括：两个基板，每个基板具有2000MPa～7500MPa的范围内的拉伸模量；和介于所述基板之间的粘合剂层，其中所述粘合剂层的25℃下的储能模量为100kPa以下，并且所述粘合剂层的-20℃下的储能模量等于或小于所述粘合剂层的25℃下的储能模量的3倍。
2.根据上述1所述的光学层叠体，其中所述粘合剂层的厚度在10μm～200μm的范围内。
3.根据上述1所述的光学层叠体，还包括在至少一个所述基板的外表面上形成的第二基板，其中所述第二基板的拉伸模量在2000MPa～7500MPa的范围内。
4.根据上述3所述的光学层叠体，还包括在所述第二基板与所述基板之间的第二粘合剂层。
5.根据上述4所述的光学层叠体，其中所述第二粘合剂层的25℃下的储能模量为100kPa以下，并且所述第二粘合剂层的-20℃下的储能模量等于或小于所述第二粘合剂层的25℃下的储能模量的3倍。
6.根据上述4所述的光学层叠体，还包括在所述基板上或者所述第二基板上形成的附加基板，其中所述附加基板的拉伸模量在2000MPa～7500MPa的范围内。
7.根据上述1所述的光学层叠体，其中所述基板选自偏光板、窗基板、触摸传感器、集成偏光板的触摸传感器和OLED器件层。
8.一种图像显示装置，包括根据上述1-7中任一项所述的光学层叠体。
技术效果
根据本发明的光学层叠体可具有改善的柔性，特别是在各种温度下，以致在弯曲时可防止裂纹。因此，该光学层叠体可有效地应用于柔性显示装置。
附图说明
图1为表示根据例示实施方式的光学层叠体的横截面示意图；
图2为表示根据例示实施方式的光学层叠体的横截面示意图；
图3为表示根据例示实施方式的光学层叠体的横截面示意图；
图4为表示根据例示实施方式的光学层叠体的横截面示意图；
图5为表示根据例示实施方式的光学层叠体的横截面示意图；和
图6为表示根据例示实施方式的光学层叠体的横截面示意图。
具体实施方式
本发明涉及光学层叠体，其包括两个基板和介于这两个基板之间的粘合剂层；和包括该光学层叠体的图像显示装置。每个基板具有2000MPa～7500MPa的拉伸模量，所述粘合剂层在25℃下的储能模量为100kPa以下并且所述粘合剂层在-20℃下的储能模量小于或等于所述粘合剂层在25℃下的储能模量的3倍，使得该光学层叠体可具有改善的柔性并且可使裂纹最小化。
以下将提供本发明的详细说明。
光学层叠体包括两个基板100和介于这两个基板之间的粘合剂层200。
根据本发明，基板100的拉伸模量在2000MPa至7500MPa的范围内。在该范围内，与粘合剂层200一起使用时可获得改善的柔性。如果拉伸模量小于2000MPa，可能不会发生弯曲后的回复。如果拉伸模量超过7500MPa，则粘合剂层200可能无法充分地减轻因过度的强度而在弯曲时产生的应力以产生裂纹。拉伸模量可以通过控制基板100的厚度、树脂种类、固化度、分子量等来调节。
基板100可包括具有上述范围的拉伸模量的材料而无具体限制。例如，基板可包括聚酯系膜例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等；纤维素系膜例如二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等；聚碳酸酯系膜；丙烯酸系膜例如聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯等；苯乙烯系膜例如聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物；聚烯烃系膜例如环烯烃、环烯烃共聚物、聚降冰片烯、聚丙烯、聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物等；聚氯乙烯系膜；聚酰胺系膜例如尼龙、芳族聚酰胺；酰亚胺系膜；砜系膜；聚醚酮系膜；聚苯硫醚系膜；乙烯醇系膜；偏氯乙烯系膜；乙烯醇缩丁醛系膜；烯丙基化物系膜；聚甲醛系膜；氨基甲酸酯系膜；环氧系膜；硅系膜等。
基板100可包括通过拉伸、染色、交联、成层而处理的膜，并且可包括在上述拉伸模量范围内的多个膜。例如，基板100可包括偏光板、窗基板、触摸传感器、集成偏光板的触摸传感器、OLED器件层等。在集成偏光板的触摸传感器中，可在偏光板的至少一个表面上形成感测电极层。OLED器件层可包括基板以及在基板上形成的阳极、阴极、电子传输层、空穴传输层、发光层等。
可在上述拉伸模量范围内适当地调节基板100的厚度。例如，基板100的厚度可以在10μm至约200μm的范围内。
粘合剂层200插入两个基板100之间以将基板100彼此附接。
根据本发明，粘合剂层200的25℃下的储能模量为100kPa以下。
25℃下的储能模量是在25℃的条件下测定的储能模量。将25℃下的储能模量为100kPa以下的粘合剂层200与具有上述拉伸模量范围的基板100一起使用时，可使弯曲时的应力减轻以减少裂纹。优选地，25℃下的储能模量在10kPa～100kPa的范围内。
图像显示装置可在各种环境中使用，因此在室温下以及在较低温度下需要改善的柔性。因此，通常在低温(例如，-20℃)下进行应用于图像显示装置的光学层叠体中的弯曲裂纹的评价。因此，在本发明中，粘合剂层200的-20℃下的储能模量等于或小于粘合剂层200的25℃下的储能模量的3倍，使得包括基板100和粘合剂层200的光学层叠体在低温下可具有改善的柔性。
根据本发明的粘合剂层200可包括满足上述储能模量范围的本领域中通常使用的光学透明粘合剂。
例如，可使用(甲基)丙烯酸系粘合剂、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物粘合剂、硅系粘合剂、聚氨酯系粘合剂、天然橡胶系粘合剂、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物系粘合剂等。
更具体地，硅系粘合剂包括硅系树脂和硅树脂的共聚物。
例如，可将由下述化学式1表示的聚二甲基硅氧烷用作硅系树脂。
[化学式1]
(R1)aSiO(4-a)/2
上式中，R1为C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C2-C10烯基或C6-C18芳基，并且a为1.8-2.1。
化学式1中，如果a小于1.8，则可能容易发生胶凝。如果a大于2.1，可产生生胶相。
硅系树脂的聚合度可以在100～10000的范围内，并且该硅系树脂的末端可以被羟基、乙烯基等封端。
例如，硅树脂可由下述化学式2表示。
[化学式2]
(R2)3SiO1/2
上式中，R2为C1-C6烷基、C3-C8环烷基、C2-C10烯基或C6-C18芳基。
对硅系树脂和硅树脂的摩尔比并无特别限制，并且从改善粘合性的方面出发，可优选地为0.5:1至1:1。
硅系粘合剂可通过例如碱催化剂反应制备。碱催化剂可包括氢氧化钠、氢氧化钾等，并且基于硅氧烷总重量，可以以5ppm至10ppm的量包括碱催化剂。反应溶剂可包括例如甲苯、二甲苯等。
对控制粘合剂层200中的25℃下的储能模量以及25℃和-20℃下的储能模量比的比例的方法并无特别限制。例如，可增加全部单体中具有低玻璃化转变温度(例如，-40℃以下)的单体的比例，或者可增加全部树脂中低官能度树脂(例如，3以下)的比例。
在上述储能模量范围内，对粘合剂层200的厚度并无特别限制。例如，粘合剂层200的厚度可以在10μm-200μm的范围内。如果粘合剂层200的厚度小于10μm，可能无法提供足够的粘合性以导致可靠性降低例如气泡产生。如果粘合剂层200的厚度超过200μm，由于厚度增加，弯曲性可能劣化以产生弯曲裂纹。
如图2中所示，本发明的光学层叠体可在至少一个基板100的外表面上进一步包括附加基板300，其具有2000MPa～7500MPa的范围的拉伸模量。
附加基板300可堆叠在一个基板100的外表面上或者两个基板100的外表面上。图2表示附加基板300形成在一个基板100的外表面上，但本发明并不限于图2的结构。
在本发明的光学层叠体中，具有特定的储能模量的粘合剂层可防止具有特定拉伸模量的基板100的裂纹，使得即使可能包括附加基板300，也可维持改善的柔性。
附加基板300可包括上述的膜或进一步处理的膜。例如，附加基板300可包括偏光板、窗基板、触摸传感器、集成偏光板的触摸传感器、OLED器件等。
附加基板300可以与一个基板100一体地形成或者各自地附接。
例如，将附加基板300与基板100一体地形成时，可将附加基板300涂覆在基板100上。例如，如果附加基板300为膜，则可将膜形成组合物涂覆在基板100上以形成附加基板300。或者，在附加基板300上涂覆的一体型基板可被最初用作基板100。特别地，在窗基板(附加基板)上涂布的涂覆偏光板可用作基板100。
将附加基板300各自附接在基板100上时，可使用本领域中公知的粘合剂来附接附加基板300。
如图3中所示，该光学层叠体可进一步包括在至少一个基板100的外表面上堆叠的第二粘合剂层400和附接至第二粘合剂层400的第二基板500。
第二粘合剂层400和第二基板500可堆叠在一个基板100的外表面上或两个基板100的外表面上。图3表示第二粘合剂层400和第二基板500形成在一个基板100的外表面上，但本发明并不限于图3的结构。
第二基板500可以是图像显示装置中广泛使用的元件，并且可包括例如偏光板、窗基板、触摸传感器、集成偏光板的触摸传感器、OLED器件层等。可通过在至少一个基板100的外表面上形成的粘合剂层200来将第二基板500附接。
第二基板500的拉伸模量可以在2000MPa～7500MPa的范围内。第二粘合剂层400的25℃下的储能模量可以是100kPa以下。第二粘合剂层400的-20℃下的储能模量可以等于或小于第二粘合剂层400的25℃下的储能模量的3倍。这种情况下，可如上所述实现柔性的改善和裂纹的防止。
如图4中所示那样，本发明的光学层叠体可在基板100或第二基板500上进一步包括具有2000MPa～7500MPa的拉伸模量的附加基板300。
本发明也提供包括该光学层叠体的图像显示装置。
本发明的光学层叠体可应用于常规的液晶显示装置以及电致发光显示装置、等离子体显示装置、场致发射显示装置等。
以下将参照实施例对优选的实施方式进行说明以更具体地理解本发明。但是，对于本领域技术人员显而易见地是，出于例示的目的提供这些实施方式，并且在不脱离本发明的范围和主旨的情况下可进行各种变形和改变，并且这样的变形和改变应包括在由所附权利要求限定的本发明中。
实施例1
在具有25μm的厚度的聚乙烯醇系偏光器的两个面上附接具有20μm的厚度的三乙酰纤维素保护膜以制备偏光板(拉伸模量：5000MPa)，并且准备具有100μm的厚度的窗基板(拉伸模量：5000MPa)。使用粘合剂组合物形成具有25μm的厚度的粘合剂层以使该偏光板和该窗基板彼此附接。
随后，在该偏光板上进一步形成了粘合剂层，并且将具有100μm的厚度的OLED面板(拉伸模量：5000MPa)附接至该粘合剂层以得到图5中所示的光学层叠体。
在该粘合剂组合物中，将100g的用羟基封端并且平均聚合度为6000的聚二甲基硅氧烷和110g的由(CH3)3SiO1/2单元0.8mol和SiO2单元1.0mol组成的聚甲基硅氧烷溶解于甲苯140g中。基于硅氧烷总重量，添加5ppm的10％氢氧化钠溶液并且加热回流6小时，然后基于硅氧烷总重量，添加10ppm的10％磷酸/异丙醇溶液并且中和以形成固体含量为60％且粘度为110000cSt的透明无色组合物溶液。将钛酸四丁酯10g和氯铂酸10g在2％乙基己醇中的溶液添加到100g的上述组合物溶液中。
实施例2
除了改变了粘合剂层的厚度以外，采用与实施例1相同的方法形成了光学层叠体。
实施例3
除了改变了粘合剂层的厚度以外，采用与实施例1相同的方法形成了光学层叠体。
实施例4
除了使用了包括140g的聚甲基硅氧烷的粘合剂组合物以外，采用与实施例1相同的方法形成了光学层叠体。
实施例5
准备包括在聚碳酸酯膜上形成的ITO透明电极层的具有30μm的厚度的触摸传感器(拉伸模量：4500MPa)。使用与实施例1相同的粘合剂层将该触摸传感器与实施例1的偏光板彼此附接，并且在该偏光板上附接实施例1的窗基板。使用该粘合剂层将实施例1的OLED面板附接至该触摸传感器以得到具有图6中所示的结构的光学层叠体。
比较例1
除了将50g的二氧化硅颗粒添加到实施例4中使用的粘合剂组合物中并且改变了粘合剂层的厚度以外，采用与实施例4相同的方法形成了光学层叠体。
比较例2
除了将50g的二氧化硅颗粒添加到实施例1中使用的粘合剂组合物中并且改变了粘合剂层的厚度以外，采用与实施例1相同的方法形成了光学层叠体。
比较例3
除了使用了比较例1的粘合剂组合物并且改变了粘合剂层的厚度以外，采用与实施例5相同的方法形成了光学层叠体。
比较例4
除了使用了包括具有25μm的厚度的聚乙烯醇偏光器和在偏光器的两面上形成的具有20μm的厚度的聚碳酸酯保护膜的偏光板(拉伸模量：7000MPa)以外，采用与比较例1相同的方法形成了光学层叠体。
比较例5
除了使用了具有30μm的厚度的OLED面板(拉伸模量：6500MPa)以外，采用与比较例1相同的方法形成了光学层叠体。
比较例6
除了使用了包括具有25μm的厚度的聚乙烯醇偏光器和在偏光器的两面上形成的具有25μm的厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯保护膜的偏光板(拉伸模量：7700MPa)以外，采用与实施例1相同的方法形成了光学层叠体。
比较例7
除了使用了具有30μm的厚度的OLED面板(拉伸模量：8100MPa)以外，采用与实施例1相同的方法形成了光学层叠体。
实验例
1.模量的测定
在-20℃和25℃下使用粘弹性测定装置(MCR-301,Anton Paar)测定了粘合剂层的储能模量。更具体地，准备具有30mm(长度)×30mm(宽度)大小的粘合剂层样品。将该样品与玻璃板结合，然后附接至测定顶端。在这种状态下，在-20℃和25℃下频率1.0Hz、转换2％和加热速率5℃/分钟的条件下测定了储能模量。将结果示于下表1中。
使用万能试验机(Autograph AG-I，Shimadzu Corporation)，以100mm(长度)×40mm(宽度)的样品尺寸测定了基板的拉伸模量。在25℃的测定温度以及4mm/分钟的拉伸速度下进行了拉伸试验。
2.裂纹的评价
使用折叠试验仪(DLDMLH-FS，YUASA Corporation)进行了裂纹评价。该试验仪装备有具有100mm×10mm的尺寸的样品，并且在2R的条件以及50循环/分钟的速率下进行了200000循环的试验。
[表1]
Figure BDA0001656057100000091
参照表1，具有本发明的范围内的储能模量和拉伸模量的实施例的光学层叠体在室温和低温下弯曲时没有显示出裂纹。
但是，在本发明的模量范围以外的比较例的光学层叠体中产生了裂纹。
[附图标记的说明]
100：基板 200：粘合剂层
300：附加基板 400：第二粘合剂层
500：第二基板

Claims (8)

1.一种光学层叠体，包括两个第一基板和介于所述两个第一基板之间的粘合剂层，每个第一基板具有2000MPa～7500MPa的范围内的拉伸模量，其中所述粘合剂层的25℃下的储能模量为100kPa以下，并且所述粘合剂层的-20℃下的储能模量等于或小于所述粘合剂层的25℃下的储能模量的3倍。
2.根据权利要求1所述的光学层叠体，其中所述粘合剂层的厚度在10μm～200μm的范围内。
3.根据权利要求1所述的光学层叠体，还包括在至少一个所述第一基板的外表面上形成的第二基板，其中所述第二基板的拉伸模量在2000MPa～7500MPa的范围内。
4.根据权利要求3所述的光学层叠体，还包括在所述第二基板与所述第一基板之间的第二粘合剂层。
5.根据权利要求4所述的光学层叠体，其中所述第二粘合剂层的25℃下的储能模量为100kPa以下，并且所述第二粘合剂层的-20℃下的储能模量等于或小于所述第二粘合剂层的25℃下的储能模量的3倍。
6.根据权利要求4所述的光学层叠体，还包括在所述第一基板上或者所述第二基板上形成的附加基板，其中所述附加基板的拉伸模量在2000MPa～7500MPa的范围内。
7.根据权利要求1所述的光学层叠体，其中所述第一基板选自偏光板、窗基板、触摸传感器、集成偏光板的触摸传感器和OLED器件层。
8.一种图像显示装置，包括根据权利要求1-7中任一项所述的光学层叠体。
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