JP2021519852A - 伸縮性粘着フィルムおよびこれを含むディスプレイ装置 - Google Patents

伸縮性粘着フィルムおよびこれを含むディスプレイ装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、エラストマーを含む基材層と、前記基材層の一面に備えられた第1粘着層とを含む伸縮性粘着フィルムであって、前記伸縮性粘着フィルムは、式1を満たす伸縮性粘着フィルムおよびこれを含むディスプレイ装置に関する。

Description

本出願は、2018年6月5日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第10−2018−0064864号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。
本出願は、伸縮性粘着フィルムおよびこれを含むディスプレイ装置に関する。
従来、ディスプレイ装置は、変形しないディスプレイ(unbreakable display)、曲面を有するディスプレイ(Curved display)、湾曲したディスプレイ(bended display)、折り畳み式ディスプレイ(foldable display)、およびロール式ディスプレイ(rollable display)などが開発されている。
現在商用化段階にきているのは、湾曲したディスプレイ(bended display)形態のモバイル(mobile)分野程度であり、折り畳み式ディスプレイ(foldable display)を活用したモバイル分野が本格的に登場すると予想される。また、pOLEDを活用した電装分野の開発速度も目覚ましい。
特に、最近は、伸縮性を有するディスプレイ(stretchable display)が開発されており、これに対する需要が増えている。ディスプレイが伸縮性を示すためには、従来のディスプレイ装置とは異なり、単に一方向に変形するのではない、2軸ともに延伸(elongation)できる特性を有しなければならない。
伸縮性を有するディスプレイ(stretchable display)を実現するためには、ディスプレイをなしているすべてのフィルムがすべて伸縮性(stretchable)を有しなければならず、特にこれらのフィルムを支持する粘着剤および基材も同じく伸縮性および変形性に優れていなければならない。
特に、伸縮性を有するディスプレイ(stretchable display)の応用分野として、タッチスクリーンパネル(touch screen panel)から始まって、ファイバー(fiber)を用いた形態の着用性を有するディスプレイ(wearable display)、そして医療(medical)目的のディスプレイに適用可能になるとされている。
一方、既存のディスプレイ支持体として用いられる粘着剤および基材は伸縮性および変形性に優れておらず、特に粘着剤および基材が積層された構造において、変形がなされても原状復帰可能な特性を有しにくい性質を有する。
したがって、このような状況を勘案して、基材の固定に必要な粘着力を発現すると同時に、粘着剤および基材層がともに2軸方向に延伸可能であり、これを延伸後、元の状態に復旧する特性に優れ、伸縮性を有するディスプレイ(stretchable display)に適用可能な粘着フィルムの開発が必要である。
本出願は、伸縮性粘着フィルムおよびこれを含むディスプレイ装置を提供しようとする。
本出願の一実施態様は、エラストマーを含む基材層と、前記基材層の一面に備えられた第1粘着層とを含む伸縮性粘着フィルムであって、前記伸縮性粘着フィルムは、下記式1を満たす伸縮性粘着フィルムを提供する。
[式1]
0.95≦a2/a1≦1
上記式1中、
a1は、25±2℃、50±5%RH(相対湿度)下、前記伸縮性粘着フィルムのX1での応力(Stress)値であり、
a2は、25±2℃、50±5%RH(相対湿度)下、前記伸縮性粘着フィルムを20%歪み(strain)で10,000回伸長/回復評価した後のX1での応力値であり、
前記X1は、前記伸縮性粘着フィルムに加える歪み値(%)で、
前記歪みは、伸長歪み(elongational strain)を意味し、
X1は、20である。
他の実施態様において、本出願の一実施態様に係る伸縮性粘着フィルムと、前記伸縮性粘着フィルムの一面に備えられた蒸着層と、前記蒸着層の前記伸縮性粘着フィルムと接する面の反対面に備えられた基材フィルムとを含むディスプレイ装置であって、前記伸縮性粘着フィルムの第1粘着層と前記蒸着層とが互いに接するディスプレイ装置を提供しようとする。
最後に、本出願の一実施態様に係る伸縮性粘着フィルムを含むウェアラブル(wearable)ディスプレイ装置を提供しようとする。
本出願の一実施態様に係る伸縮性粘着フィルムは、基材との粘着力に優れ、特に、伸縮性粘着フィルムが上記式1を満たしていて、疲労耐久性に優れた特徴を有し、これによって、20%水準の歪みを加えても元の状態に回復できる物性を示す。
本出願の一実施態様に係る伸縮性粘着フィルムは、前記のような特徴を有し、追って伸縮性ディスプレイ装置に用いられる場合、元の状態への回復能力に優れ、耐久性に優れていて、ディスプレイをなしているフィルムを支持する役割が特に優れている。
本出願の一実施態様に係る伸縮性粘着フィルムの積層構造を示す図である。 本出願の一実施態様に係る伸縮性粘着フィルムの積層構造を示す図である。
以下、本明細書についてより詳しく説明する。
本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施例について、添付した図面を参照して詳しく説明する。しかし、本発明は種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。
本出願の一実施態様は、エラストマーを含む基材層と、前記基材層の一面に備えられた第1粘着層とを含む伸縮性粘着フィルムであって、前記伸縮性粘着フィルムは、下記式1を満たす伸縮性粘着フィルムを提供する。
[式1]
0.95≦a2/a1≦1
上記式1中、
a1は、25±2℃、50±5%RH(相対湿度)下、前記伸縮性粘着フィルムのX1での応力値であり、
a2は、25±2℃、50±5%RH(相対湿度)下、前記伸縮性粘着フィルムを20%歪みで10,000回伸長/回復評価した後のX1での応力値であり、
前記X1は、前記伸縮性粘着フィルムに加える歪み値(%)で、
前記歪みは、伸長歪み(elongational strain)を意味し、
X1は、20である。
本出願の一実施態様に係る伸縮性粘着フィルムは、基材との粘着力に優れ、特に、伸縮性粘着フィルムが上記式1を満たすことで、疲労耐久性に優れた特徴を有し、20%水準の歪みを加えても元の状態に回復できる物性を示す。
前記a2/a1の値が式1の範囲を満たす場合、前記伸縮性粘着フィルムを10,000回伸長/回復評価を繰り返しても、初期状態と同一の状態を維持することができ、これによって、疲労耐久性を一定に維持する特性を有する。
前記伸縮性粘着フィルムの特定歪み(X1)での応力値(a1またはa2)は、伸縮性粘着フィルムを構成する第1粘着層および基材層に含まれる物質の含有量/種類によって変化する値を有し、引張試験(tensile test)測定装置により25℃で測定した値を意味する。前記引張試験測定装置としては、引張圧縮試験機(UTM)、テクスチャアナライザ(Texture Analyzer)などを用い、引張試験(tensile test)を行える装置であればこれに限定されない。
本出願の一実施態様において、前記a1値は、25±2℃、50±5%RH(相対湿度)下、伸縮性粘着フィルムを、幅25mm、長さは165mmとなるように長手方向に両端を固定させた後、Texture analyzerを用いて100mm/minの速度でX1まで伸長させた後、反対方向に100mm/minの速度で初期状態まで回復させる。この時、X1に到達した応力値をa1と定義する。
本出願の一実施態様において、前記a2値は、25±2℃、50±5%RH(相対湿度)下、伸縮性粘着フィルムを幅25mm、長さは165mmとなるように長手方向に両端を固定させた後、1秒に1回になる速度で長手方向に20%歪みまで10,000回伸長および回復を加える。以後、Texture analyzerを用いて100mm/minの速度でX1まで伸長させた後、反対方向に100mm/minの速度で初期状態まで回復させる。この時、X1に到達した応力値をa2と定義する。
本出願において、前記歪みは、伸長歪み(elongational strain)を含み、前記伸長歪み(elongational strain)は、物体に力を作用する場合に伸長して変形することを意味する。すなわち、前記20%歪みの意味は、伸長歪み(elongational strain)を加える意味で、物体に力を作用する前に比べて、20%に伸長した変形がなされたことを意味する。すなわち、前記伸長歪み(elongational strain)は、初期長さをL0、伸長した長さをLと定義する場合、下記式2で定義される。
[式2]
(L−L0)/L0×100
本出願の一実施態様において、前記a1は、25±2℃、50±5%RH(相対湿度)下、前記伸縮性粘着フィルムのX1での応力値で、具体的には、0.1MPa≦a1≦10MPaの範囲を満たし、好ましくは0.1MPa≦a1≦8MPa、さらに好ましくは0.1MPa≦a1≦5MPaを満たすことができる。
本出願の一実施態様において、前記a2は、25±2℃、50±5%RH(相対湿度)下、前記伸縮性粘着フィルムを20%歪みで10,000回伸長/回復評価した後のX1での応力値であり、具体的には、0.1MPa≦a2≦9MPaの範囲を満たし、好ましくは0.1MPa≦a2≦7MPa、さらに好ましくは0.1MPa≦a2≦4MPaを満たすことができる。
本出願の一実施態様において、前記X1は、前記伸縮性粘着フィルムに加える歪み値(%)で、20を満たす。
本出願の一実施態様において、前記X1において上記式1の範囲を満たす特徴を有する場合、復元力が特に優れ、追ってディスプレイ装置に適用する場合、長寿命および耐久性に優れた特徴を有する。前記X1において上記式1の上記範囲を外れる場合、復元力が良くなくて、追って伸縮性ディスプレイ装置に適用する場合、耐久性が悪くなる特徴を有する。
本出願の一実施態様において、前記エラストマーは、外力を加えて引っ張ると伸び、外力を除去すると本来の長さに戻る性質を有する高分子を意味する。
本出願の一実施態様において、前記エラストマーは、シリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR、Styrene butadiene rubber)、ブタジエンゴム(BR、Butadiene rubber)、ニトリルゴム(Nitrile rubber)、およびエチレンプロピレンジエンモノマーゴム(EPDM、Ethylene propylene diene monimer rubber)からなる群より選択される1以上を含む伸縮性粘着フィルムを提供する。
本出願の一実施態様において、前記シリコーンゴムは、メチルシリコーン(MQ、Methyl silicone)、ビニルメチルシリコーン(VMQ、Vinyl−methyl−silicone)、フェニルビニルメチルシリコーン(PVMQ、Phenyl−vinyl−methyl−silicone)、およびフルオロビニルメチルシリコーン(FVMQ、Fluoro−vinyl−methyl−silicone)からなる群より選択される1以上を含む伸縮性粘着フィルムを提供する。
他の実施態様において、前記シリコーンゴムは、メチルシリコーン(MQ、Methyl silicone)またはビニルメチルシリコーン(VMQ、Vinyl−methyl−silicone)を含むことができる。
前記基材層が前記エラストマーを含むことにより、外力を加えた後、外力を除去した時の復元性が非常に優れ、100%以上の外力を加えても破断しない耐久性に優れた特性を有する。
本出願の一実施態様において、前記エラストマーを含む基材層は、シランカップリング剤をさらに含んでもよい。
本出願に係る基材層が、前記シランカップリング剤をさらに含む場合、第1粘着層との密着性が上昇する特徴を有する。
本出願の一実施態様において、前記シランカップリング剤は、ビニルシラン、エポキシシラン、またはメタクリルシランなどを使用することができ、エラストマー100重量部に対して0.01〜3重量部使用することができる。このようなシランカップリング剤化合物の例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、またはγ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランなどであり、これらは単独または混合して使用してもよい。
本出願の一実施態様において、前記基材層の厚さは、60μm以上150μm以下である伸縮性粘着フィルムを提供する。
他の実施態様において、前記基材層の厚さは、60μm以上150μm以下、好ましくは65μm以上150μm以下、さらに好ましくは70μm以上150μm以下であってもよい。
前記基材層の厚さが前記範囲を満たす場合、10,000回伸長/回復評価を進行させても耐久性に優れた特性を有し、第1粘着層および/または第2粘着層との粘着力に優れた特徴を有する。
前記基材層の厚さとは、基材層および第1粘着層が積層された方向への厚さを意味する。
本出願の一実施態様において、前記基材層の前記第1粘着層が接する面の反対面に第2粘着層を含む伸縮性粘着フィルムを提供する。
本出願の一実施態様において、前記第1粘着層および前記第2粘着層は、同一であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記第1粘着層および前記第2粘着層は、異なっていてもよい。
以下、第1粘着層に関する説明を記載し、第2粘着層は、下記の第1粘着層の内容と同一である。
本出願の一実施態様において、前記第1粘着層は、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、およびゴム系粘着剤からなる群より選択される1以上の粘着剤を含む伸縮性粘着フィルムを提供する。
本出願の一実施態様において、前記第1粘着層は、アクリレート系樹脂;およびポリシロキサンからなる群より選択される1以上を含む重合体を含むことができる。
前記重合体は、2種以上の異なる単位体を重合することにより得られるものを重合体といい、重合体は、2種以上の単位体が不規則または規則的に配列していてよい。
前記重合体は、単量体が規則なしに互いに混合された形態を有するランダム重合体(Random polymer)、一定区間ごとに整列されたブロックが繰り返されるブロック共重合体(Block polymer)または単量体が交互に繰り返されて重合される形態を有する交互共重合体(Alternating polymer)であってもよいし、本出願の一実施態様に係るアクリレート系樹脂;およびポリシロキサンからなる群より選択される1以上を含む重合体は、不規則重合体、ブロック重合体、または交代重合体であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記アクリレート系樹脂は、重量平均分子量が10万g/mol〜500万g/molである(メタ)アクリレート系樹脂を含むことができる。
前記重量平均分子量とは、分子量が均一でなく、ある高分子物質の分子量が基準として使用される平均分子量の一つで、分子量分布がある高分子化合物の成分分子種の分子量を重量分率で平均して得られる値である。
前記重量平均分子量は、Gel Permeation Chromatography(GPC)分析により測定される。
本明細書において、(メタ)アクリレートは、アクリレートおよびメタクリレートをすべて含む意味である。前記(メタ)アクリレート系樹脂は、例えば、(メタ)アクリル酸エステル系単量体および架橋性官能基含有単量体の共重合体であってもよい。
前記(メタ)アクリル酸エステル系単量体は特に限定しないが、例えば、アルキル(メタ)アクリレートが挙げられ、より具体的には、炭素数1〜12のアルキル基を有する単量体として、ペンチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、およびデシル(メタ)アクリレートの1種または2種以上を含むことができる。
前記架橋性官能基含有単量体は特に限定しないが、例えば、ヒドロキシ基含有単量体、カルボキシル基含有単量体、および窒素含有単量体の1種または2種以上を含むことができる。
前記ヒドロキシル基含有化合物の例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、または2−ヒドロキシプロピレングリコール(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
前記カルボキシル基含有化合物の例としては、(メタ)アクリル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシ酢酸、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル酸、4−(メタ)アクリロイルオキシ酪酸、アクリル酸二重体、イタコン酸、マレイン酸、またはマレイン酸無水物などが挙げられる。
前記窒素含有単量体の例としては、(メタ)アクリロニトリル、N−ビニルピロリドン、またはN−ビニルカプロラクタムなどが挙げられる。
前記(メタ)アクリレート系樹脂にはさらに、相溶性などのその他の機能性向上の観点から、酢酸ビニル、スチレン、およびアクリロニトリルの少なくとも1つが追加的に共重合されてもよい。
本出願の一実施態様において、前記アクリレート系樹脂は、アルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキルアクリレート、および窒素含有単量体からなる群より選択される。
前記アルキルアクリレートおよびアルキルメタクリレートとしては、炭素数1〜12のアルキル基を有する単量体として、ペンチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、およびデシル(メタ)アクリレートの1種または2種以上を含むことができる。
前記ヒドロキシアルキルアクリレートとしては、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、6−ヒドロキシヘキシルアクリレート、8−ヒドロキシオクチルアクリレート、2−ヒドロキシエチレングリコールアクリレート、または2−ヒドロキシプロピレングリコールアクリレートなどが挙げられる。
前記窒素含有単量体としては、VP(N−vinyl pyrrolidone、N−ビニルピロリドン)が挙げられる。
本出願の一実施態様において、前記ポリシロキサンは、シロキサン結合(−Si−O結合)の連鎖を有するもので、ポリオルガノシロキサンを含むことができる。
本出願の一実施態様において、前記ポリシロキサンは、ポリジメチルシロキサン(PDMS、Polydimethyl siloxane)であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記第1粘着層は、ガラス転移温度(Tg)値が低い粘着組成物を含むことができ、具体的には、粘着組成物のガラス転移温度40℃以下、好ましくは45℃以下、さらに好ましくは50℃以下であってもよい。
前記第1粘着層の粘着組成物が前記ガラス転移温度範囲を有する場合、LVR(Linear Viscoelastic range)の範囲が広く形成される特徴を有し、これによって、追って伸縮性粘着フィルムの復元力に優れた特徴を有する。
本出願の一実施態様において、前記第1粘着層の厚さは、10μm以上100μm以下である伸縮性粘着フィルムを提供する。
他の実施態様において、前記第1粘着層の厚さは、10μm以上100μm以下、好ましくは15μm以上90μm以下、さらに好ましくは15μm以上80μm以下であってもよい。
前記第1粘着層が前記厚さ範囲を有する場合、前記基材層との粘着力に特に優れ、外力を加える場合の回復力に特に優れた特徴を有する。
本出願の一実施態様において、前記伸縮性粘着フィルムの厚さは、70μm以上250μm以下である伸縮性粘着フィルムを提供する。
他の実施態様において、前記伸縮性粘着フィルムの厚さは、70μm以上250μm以下、好ましくは80μm以上200μm以下、さらに好ましくは110μm以上175μm以下であってもよい。
前記伸縮性粘着フィルムの厚さが前記厚さ範囲を有する場合、追ってディスプレイ装置に用いられる場合、耐久性に優れ、外力を加える場合の回復力に特に優れた特徴を有する。
本出願の一実施態様において、前記第1粘着層は、架橋性化合物、分散剤、シランカップリング剤、光硬化剤、熱硬化剤、金属塩、および粘着付与剤からなる群より選択された1つ以上を追加的に含んでもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記架橋性化合物は、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレン基の数が2〜14であるポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、2−トリスアクリロイルオキシメチルエチルフタル酸、プロピレン基の数が2〜14であるプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートの酸性変形物とジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートとの混合物(商品名で日本の東亜合成社のTO−2348、TO−2349)などの多価アルコールをα,β−不飽和カルボン酸でエステル化して得られる化合物;トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルアクリル酸付加物、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物などのグリシジル基を含有する化合物に(メタ)アクリル酸を付加して得られる化合物;β−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのフタル酸ジエステル、β−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのトルエンジイソシアネート付加物などの水酸基またはエチレン性不飽和結合を有する化合物と多価カルボン酸とのエステル化合物、またはポリイソシアネートとの付加物;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステル;および9,9'−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレンからなる群より選択される1種以上を含むことができ、これらのみに限定されず、当技術分野で知られている一般的なものを使用することができる。
本明細書の一実施態様によれば、前記光硬化剤は、トリアジン系化合物、ビイミダゾール化合物、アセトフェノン系化合物、O−アシルオキシム系化合物、チオキサントン系化合物、ホスフィンオキシド系化合物、クマリン系化合物、およびベンゾフェノン系化合物からなる群より選択される1または2以上の置換基で置換されたものであってもよい。
具体的には、本明細書の一実施態様によれば、前記光硬化剤は、2,4−トリクロロメチル−(4'−メトキシフェニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(4'−メトキシスチリル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(フィプロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(3',4'−ジメトキシフェニル)−6−トリアジン、3−{4−[2,4−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン−6−イル]フェニルチオ}プロパン酸、2,4−トリクロロメチル−(4'−エチルビフェニル)−6−トリアジン、または2,4−トリクロロメチル−(4'−メチルビフェニル)−6−トリアジンなどのトリアジン系化合物;2,2'−ビス(2−クロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニルビイミダゾールまたは2,2'−ビス(2,3−ジクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニルビイミダゾールなどのビイミダゾール系化合物;2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル(2−ヒドロキシ)プロピルケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−メチル−(4−メチルチオフェニル)−2−モルホリノ−1−プロパン−1−オン(Irgacure−907)、または2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン(Irgacure−369)などのアセトフェノン系化合物;Ciba Geigy社のIrgacure OXE 01、Irgacure OXE 02のようなO−アシルオキシム系化合物;4,4'−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノンまたは4,4'−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物;2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、またはジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン系化合物;2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、またはビス(2,6−ジクロロベンゾイル)プロピルホスフィンオキシドなどのホスフィンオキシド系化合物;3,3'−カルボニルビニル−7−(ジエチルアミノ)クマリン、3−(2−ベンゾチアゾリル)−7−(ジエチルアミノ)クマリン、3−ベンゾイル−7−(ジエチルアミノ)クマリン、3−ベンゾイル−7−メトキシ−クマリン、または10,10'−カルボニルビス[1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H,11H−Cl]−ベンゾピラノ[6,7,8−ij]−キノリジン−11−オンなどのクマリン系化合物などを単独使用するか、2以上を混合して使用することができるが、これに限定されない。
また、前記熱硬化剤は、当業界で知られたものを用いることができる。
本出願の一実施態様によれば、前記金属塩は、Li含有無機塩であってもよいし、前記Li含有無機塩は、LiTFSI(Bis(trifluoromethane)sulfonimide lithium salt)であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記基材層の前記第1粘着層が接する面の反対面および前記第1粘着層の前記基材層が接する反対面の少なくとも一面に離型フィルムをさらに含む伸縮性粘着フィルムを提供する。
前記離型フィルムは、厚さが非常に薄い基材層および第1粘着層を保護するためのフィルムであって、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れたフィルムを用いることができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、トリアセチルセルロース(TAC)のようなアセテート系、ポリエステル系、ポリエーテルスルホン系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリオレフィン系、シクロオレフィン系、ポリウレタン系、およびアクリル系樹脂フィルムなどを用いることができるが、市販のシリコーン処理離型フィルムであればこれに限定されない。
本出願に係る前記基材層に接する離型フィルムの場合、フッ素系離型フィルムが使用可能であり、基材層の離型性のみ確保できれば、シリコーン離型フィルムも使用可能である。
本出願に係る前記第1粘着層に接する離型フィルムの場合、第1粘着層がシリコーン系粘着剤の場合にフッ素系離型フィルムが、その他の場合にはシリコーン系またはフッ素系離型フィルムが使用可能である。
本出願において、前記離型フィルムは、無処理PETフィルムまたは帯電防止フィルムも離型性のみ確保されれば使用できる。
本出願の一実施態様において、本出願の一実施態様に係る伸縮性粘着フィルムと、前記伸縮性粘着フィルムの一面に備えられた蒸着層と、前記蒸着層の前記伸縮性粘着フィルムと接する面の反対面に備えられた基材フィルムとを含むディスプレイ装置であって、前記伸縮性粘着フィルムの第1粘着層と前記蒸着層とが互いに接するディスプレイ装置を提供する。
本出願の一実施態様において、前記基材フィルムは、PET(polyethylene terephthalate)、ポリエステル(polyester)、PC(Polycarbonate)、PI(polyimide)、PEN(polyethylene naphthalate)、PEEK(polyether ether ketone)、PAR(polyarylate)、PCO(polycylicolefin)、ポリノルボルネン(polynorbornene)、PES(polyethersulphone)、およびCOP(cycloolefin polymer)からなる群より選択される。
他の実施態様において、前記基材フィルムは、PET(polyethylene terephthalate)またはCOP(cycloolefin polymer)であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記基材フィルムの厚さは、10μm以上100μm以下、好ましくは15μm以上90μm以下、さらに好ましくは20μm以上75μm以下であってもよい。
また、前記基材フィルムは、透明であることが好ましい。ここでいう基材フィルムが透明であるとの意味は、可視光(400〜700nm)の光透過率が80%以上であることを表す。
本出願の一実施態様において、前記蒸着層は、有機蒸着層または無機蒸着層であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記蒸着層は、多様な無機バリア材料を含むことができ、無機バリア材料は、例えば、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、インジウム(In)、スズ(Sn)、亜鉛(Zn)、チタン(Ti)、銅(Cu)、セリウム(Ce)、およびタンタル(Ta)から構成される群より選択される少なくとも1種の金属、前記金属の酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、または酸化炭化物などの金属化合物が挙げられる。
前記金属化合物のさらに具体的な例としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、アルミニウムシリケート(SiAlOx)、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化ケイ素、酸素含有炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸窒化アルミニウム、酸窒化ケイ素、酸窒化ホウ素、酸化ホウ化ジルコニウム、酸化ホウ化チタン、およびこれらの複合体などの金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属酸窒化物、金属酸化ホウ化物、ダイヤモンド状炭素(DLC)、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
また、前記蒸着層は、有機ポリマーを含む有機層を含むことができる。すなわち、前記蒸着層は、前記無機バリア材料を含む無機層と有機層との積層体であってもよい。
本出願の一実施態様において、前記ディスプレイ装置は、有機発光素子、または有機電気素子を意味し、伸縮性を有するディスプレイ装置であればこれに限定されない。
本出願の一実施態様において、前記伸縮性粘着フィルムを含むウェアラブル(wearable)ディスプレイ装置を提供する。
前記ウェアラブル(wearable)ディスプレイ装置は、身体に着用可能なディスプレイ装置を意味し、具体的には、医療バンドなどに使用可能である。
以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように本発明の実施例について詳しく説明する。しかし、本発明は種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。
<製造例>
本願の実施例および比較例に使用された伸縮性粘着フィルムの基材層および第1粘着層の成分、重量比および厚さを下記表1に記載した。
Figure 2021519852
前記表1において、LSR(液状シリコーンゴム、Liquid silicone rubber)はDOW CORNING社のXiameter 9050 30Pの物質を用い、二液型タイプで主剤A(Part A)と硬化剤B(Part B)とをそれぞれ20:1、10:1および5:1の比率で混合したことを意味し、TPUはLG化学社の製品でポリウレタン系物質を意味する。
1.伸縮性粘着フィルムの製造(実施例1)
基材層として、前記表1の実施例1に記載の成分および重量比率で混合して撹拌および脱泡を進行させた。以後、混合液をTACS社のTS502(フッ素系離型フィルム)のフッ素離型面にコーティングした後、150℃のオーブンで5分間乾燥させて、最終厚さが前記表1の実施例1に記載の厚さとなるように作製した。
以後、第1粘着層として、前記表1の実施例1に記載の成分および重量比率で重合されたアクリル樹脂に硬化剤を添加した後、固形分含有量が20%となるようにメチルエチルケトン(Methyl ethyl ketone、MEK)を添加して撹拌および脱泡を進行させた。以後、混合液をSKC Haas社のRF02N(シリコーン離型フィルム)のシリコーン離型面にコーティングした後、120℃のオーブンで3分間乾燥させて、最終厚さが前記表1の実施例1に記載の厚さとなるように作製した。以後、基材層と第1粘着層とをラミネーション(lamination)して伸縮性粘着フィルムを作製した。
2.伸縮性粘着フィルムの製造(実施例2〜6)
前記実施例1の伸縮性粘着フィルムの製造において、基材層として、前記表1の実施例2〜6に記載の成分、重量比率および最終厚さを用い、第1粘着層として、前記表1の実施例2〜6に記載の成分、重量比率および最終厚さを用いたことを除き、前記実施例1の伸縮性粘着フィルムの製造と同様に進行させて、伸縮性粘着フィルムを作製した。
3.伸縮性粘着フィルムの製造(実施例7〜9の伸縮性粘着フィルム)
基材層として、前記表1の実施例7〜9に記載の成分および重量比率で混合して撹拌および脱泡を進行させた。以後、混合液をTACS社のTS502(フッ素系離型フィルム)のフッ素離型面にコーティングした後、150℃のオーブンで5分間乾燥させて、最終厚さが前記表1の実施例7〜9に記載の厚さとなるように作製した。
以後、信越社のKR−3700樹脂100重量部に、白金触媒であるCAT−PL 50T0.5重量部を混合して固形分含有量が20%となるようにトルエンに分散させた後、フッ素離型フィルム上にコーティングした。以後、140℃のオーブンで3分間乾燥させて、最終厚さが前記表1の実施例7〜9に記載の厚さに合わされるように作製した。以後、基材層と第1粘着層とをラミネーション(lamination)して伸縮性粘着フィルムを作製した。
4.伸縮性粘着フィルムの製造(比較例1および2の伸縮性粘着フィルム)
前記実施例1の伸縮性粘着フィルムの製造において、基材層として、前記表1の比較例1および2に記載の成分、重量比率および最終厚さを用い、第1粘着層として、前記表1の比較例1および2に記載の成分、重量比率および最終厚さを用いたことを除き、前記実施例1の伸縮性粘着フィルムの製造と同様に進行させて、伸縮性粘着フィルムを作製した。
5.伸縮性粘着フィルムの製造(比較例3の伸縮性粘着フィルム)
基材層として、前記表1の比較例3に記載のXiameter 9050 30P製品のPart AとPart Bとを10:1の重量比率で混合して撹拌および脱泡を進行させた。以後、混合液をPETフィルムにコーティングした後、150℃のオーブンで5分間乾燥させて、最終厚さが前記表1の比較例3に記載の厚さとなるように2層の構造で作製した。
以後、第1粘着層として、前記表1の比較例3に記載の成分および重量比率で重合されたアクリル樹脂に硬化剤を添加した後、固形分含有量が20%となるようにメチルエチルケトン(Methyl ethyl ketone、MEK)を添加して撹拌および脱泡を進行させた。以後、混合液をSKC Haas社のRF02N(シリコーン離型フィルム)のシリコーン離型面にコーティングした後、120℃のオーブンで3分間乾燥させて、最終厚さが前記表1の比較例3に記載の厚さとなるように作製した。以後、2層構造の基材層と第1粘着層とをラミネーション(lamination)して伸縮性粘着フィルムを作製した。
前記表1の伸縮性粘着フィルムに対して、下記表2の条件で伸縮および回復評価を進行させた値は、下記表2の通りである。
Figure 2021519852
1.a1:25±2℃、50±5%RH(相対湿度)下、実施例1〜9、比較例1〜3の伸縮性粘着フィルムを、幅25mm、長さは165mmとなるように長手方向に両端を固定させた後、1秒に1回になる速度で長手方向に20%歪みまで1回伸縮および回復を加える。以後、100mm/minの速度で20%歪みまで伸縮させた後、反対方向に100mm/minの速度で初期状態まで回復させる。この時、20%歪みに到達した応力値をa1として測定した。
2.a2:25±2℃、50±5%RH(相対湿度)下、実施例1〜9、比較例1〜3の伸縮性粘着フィルムを、幅25mm、長さは165mmとなるように長手方向に両端を固定させた後、1秒に1回になる速度で長手方向に20%歪みまで10,000回伸縮および回復を加える。以後、100mm/minの速度で20%歪みまで伸縮させた後、反対方向に100mm/minの速度で初期状態まで回復させる。この時、20%歪みに到達した応力値をa2として測定した。
前記a1およびa2の測定装置としては、Texture analyzerを用いた。
前記表2の実施例1〜9から分かるように、本願の伸縮性粘着フィルムの場合、a2/a1*100からなる値が95以上の値を有することが分かり、これは伸長による回復力に優れた特性を示すことが分かり、また、耐久性が非常に優れた特徴を有することが分かる。
前記表2の比較例1の場合、基材層の厚さが50μmの場合で、a2/a1*100からなる値が92.7を示すことが分かり、これは伸長による回復力が減少し、これによって耐久性が良くないことを確認することができた。
前記表2の比較例2の場合、基材層としてTPU(polycaprolactone系)を使用したもので、これはポリウレタン系物質で、伸縮性粘着フィルムの基材層として使用される場合、伸長による回復力が減少することを確認することができた。
前記表2の比較例3の場合、基材層としてPET層を追加的に蒸着して、2層の基材層をなす伸縮性粘着フィルムで、前記表2のa1およびa2の値(N/A)から分かるように、20%歪みを引張する場合、前記伸縮性粘着フィルムの破断が発生して、測定不可であり、これによってa2/a1の測定が不可(N/A)であることを確認することができた。伸縮性粘着フィルムを伸縮性を有するディスプレイ装置およびウェアラブル(wearable)ディスプレイ装置に適用するためには、一定水準の歪みを加えても原状復帰する特性を有しなければならないが、前記表2の比較例3の場合、前記ディスプレイ装置への使用には適切でないことを確認することができた。
すなわち、前記表2の実施例1〜9の伸縮性粘着フィルムをディスプレイ装置に用いる場合、前記比較例1〜3の伸縮性粘着フィルムをディスプレイ装置に適用する場合に比べて、耐久性に優れていることを確認することができ、また、伸長による回復能力にも優れていて、伸縮性を有するディスプレイ装置およびウェアラブル(wearable)ディスプレイ装置への使用に適することを確認することができた。
101:第1粘着層
102:基材層
103:伸縮性粘着フィルム
104:第2粘着層

Claims (12)

  1. エラストマーを含む基材層と、
    前記基材層の一面に備えられた第1粘着層と
    を含む伸縮性粘着フィルムであって、
    前記伸縮性粘着フィルムは、下記式1を満たす伸縮性粘着フィルム:
    [式1]
    0.95≦a2/a1≦1
    上記式1中、
    a1は、25±2℃、50±5%RH(相対湿度)下、前記伸縮性粘着フィルムのX1での応力(Stress)値であり、
    a2は、25±2℃、50±5%RH(相対湿度)下、前記伸縮性粘着フィルムを20%歪み(strain)で10,000回伸長/回復評価した後のX1での応力値であり、
    前記X1は、前記伸縮性粘着フィルムに加える歪み値(%)で、
    前記歪みは、伸長歪み(elongational strain)を意味し、
    X1は、20である。
  2. 前記基材層の前記第1粘着層が接する面の反対面に第2粘着層を含むものである、請求項1に記載の伸縮性粘着フィルム。
  3. 前記基材層の厚さは、60μm以上150μm以下である、請求項1または2に記載の伸縮性粘着フィルム。
  4. 前記第1粘着層の厚さは、10μm以上100μm以下である、請求項1から3の何れか1項に記載の伸縮性粘着フィルム。
  5. 前記伸縮性粘着フィルムの厚さは、70μm以上250μm以下である、請求項1から4の何れか1項に記載の伸縮性粘着フィルム。
  6. 前記エラストマーは、シリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR、Styrene butadiene rubber)、ブタジエンゴム(BR、Butadiene rubber)、ニトリルゴム(Nitrile rubber)、およびエチレンプロピレンジエンモノマーゴム(EPDM、Ethylene propylene diene monomer rubber)からなる群より選択される1以上を含むものである、請求項1から5の何れか1項に記載の伸縮性粘着フィルム。
  7. 前記シリコーンゴムは、メチルシリコーン(MQ、Methyl silicone)、ビニルメチルシリコーン(VMQ、Vinyl−methyl−silicone)、フェニルビニルメチルシリコーン(PVMQ、Phenyl−vinyl−methyl−silicone)、およびフルオロビニルメチルシリコーン(FVMQ、Fluoro−vinyl−methyl−silicone)からなる群より選択される1以上を含むものである、請求項6に記載の伸縮性粘着フィルム。
  8. 前記第1粘着層は、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、およびゴム系粘着剤からなる群より選択される1以上の粘着剤を含むものである、請求項1から7の何れか1項に記載の伸縮性粘着フィルム。
  9. 前記第1粘着層は、架橋性化合物、分散剤、シランカップリング剤、光硬化剤、熱硬化剤、金属塩、および粘着付与剤からなる群より選択された1つ以上を追加的に含むものである、請求項1から8の何れか1項に記載の伸縮性粘着フィルム。
  10. 前記基材層の前記第1粘着層が接する面の反対面および前記第1粘着層の前記基材層が接する反対面の少なくとも一面に離型フィルムをさらに含むものである、請求項1から9の何れか1項に記載の伸縮性粘着フィルム。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の伸縮性粘着フィルムと、
    前記伸縮性粘着フィルムの一面に備えられた蒸着層と、
    前記蒸着層の前記伸縮性粘着フィルムと接する面の反対面に備えられた基材フィルムと
    を含むディスプレイ装置であって、
    前記伸縮性粘着フィルムの第1粘着層と前記蒸着層とが互いに接するディスプレイ装置。
  12. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の伸縮性粘着フィルムを含むウェアラブル(wearable)ディスプレイ装置。
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