KR102256783B1 - 폴더블 백플레이트 필름 및 폴더블 백플레이트 필름의 제조방법 - Google Patents

폴더블 백플레이트 필름 및 폴더블 백플레이트 필름의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 출원은 폴더블 백플레이트 필름 및 폴더블 백플레이트 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

폴더블 백플레이트 필름 및 폴더블 백플레이트 필름의 제조방법{FOLDABLE BACKPLATE FILM AND MANUFACTURING METHOD OF SAME}
본 출원은 폴더블 백플레이트 필름 및 폴더블 백플레이트 필름의 제조방법에 관한 것이다.
최근 디스플레이 관련 기술의 발달과 함께, 접거나, 롤(Roll) 형상으로 말거나, 고무줄처럼 늘리는 등, 사용 단계에서 변형 가능한 디스플레이 장치들이 연구 및 개발되고 있다. 이들 디스플레이는 다양한 형태로 변형 가능하기 때문에, 사용 단계에서의 디스플레이의 대형화 요구와 휴대를 위한 디스플레이의 소형화의 요구를 모두 만족시킬 수 있다.
변형 가능한 디스플레이 장치는 미리 설정된 형태로 변형될 수 있을 뿐 아니라, 사용자의 요구에 상응하여 또는 디스플레이 장치가 사용되는 상황의 필요에 맞추어 다양한 형태로 변형될 수 있다. 따라서, 디스플레이의 변형된 형태를 인식하고, 인식한 형태에 대응하여 디스플레이 장치를 제어할 필요가 있다.
한편, 변형 가능한 디스플레이 장치는 변형에 따라 디스플레이 장치의 각 구성이 손상될 문제가 있기 때문에, 이러한 디스플레이 장치의 각 구성들은 폴딩(Folding) 신뢰성 및 안정성을 만족해야 한다.
특히 최근에는 디스플레이의 박막화를 위하여 플렉서블(Flexible) 기판이 주로 사용되고 있으며, 플렉서블 기판이 사용된 표시 패널은 너무 얇기 때문에, 표시패널을 지지할 수 있는 백플레이트를 플렉서블 기판 하부에 부착하여 사용하고 있다.
폴더블 디스플레이는 접고 펼치는 동작이 수반되기 때문에 폴더블 디스플레이의 기판 하부에 동작의 가이드라인이 되는 지지체를 부착하는 과정이 필수적이다. 기존 디스플레이용 백플레이트의 경우 기재의 단면에 점착제가 코팅되어 있어서, 하부에 가이드라인이 되는 지지체를 부착하기 위하여 추가로 점착제 또는 접착제를 형성하는 과정이 필요하다.
따라서, 폴더블 디스플레이에 사용되며 백플레이트에 지지체를 부착하는 공정이 간편하고 저렴한 폴더블 백플레이트 및 재단하여 보관시 점착제의 찐 빠짐 등의 문제가 발생하지 않는 폴더블 백플레이트 필름의 연구가 진행되고 있다.
일본 특허 공개 제2006-299283호
본 출원은 폴더블 백플레이트 필름 및 폴더블 백플레이트 필름의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 출원의 일 실시상태는 폴리이미드(PI, Polyimide) 기재, 상기 폴리이미드 기재의 일면에 구비된 제1 점착층, 및 상기 폴리이미드 기재의 상기 제1 점착층이 접하는 면의 반대면에 구비된 제2 점착층을 포함하는 폴더블 백플레이트; 상기 제1 점착층의 상기 폴리이미드 기재와 접하는 면의 반대면에 구비된 제1 이형필름; 및 상기 제2 점착층의 상기 폴리이미드 기재와 접하는 면의 반대면에 구비된 제2 이형필름을 포함하는 폴더블 백플레이트 필름으로, 상기 폴더블 백플레이트의 적어도 하나의 폭은 상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 폭보다 작은 폴더블 백플레이트 필름을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 폴리이미드(PI, Polyimide) 기재를 준비하는 단계; 상기 폴리이미드 기재의 일면에 제1 점착층을 코팅하는 단계; 상기 제1 점착층의 상기 폴리이미드 기재와 접하는 면의 반대면에 제1 이형필름을 라미네이션(lamination)하는 단계; 제2 이형 필름을 준비하는 단계; 상기 제2 이형 필름의 일면에 제2 점착층을 코팅하는 단계; 상기 제2 점착층의 상기 제2 이형 필름이 접하는 면의 반대면을 상기 폴리이미드 기재의 상기 제1 점착층이 형성된 면의 반대면에 라미네이션(lamination)하는 단계; 상기 제1 이형 필름을 상기 제1 점착층으로부터 박리하는 단계; 상기 제1 점착층, 폴리이미드 기재 및 제2 점착층을 반타발 및 스크랩하는 단계; 및 상기 제1 이형 필름을 상기 제1 점착층상에 점착하는 단계를 포함하는 것인 폴더블 백플레이트 필름의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 백플레이트 필름은 백플레이트 기재의 양면에 제1 점착층 및 제2 점착층을 동시에 가져 백플레이트를 플렉서블 기판의 표시 패널상에 접착시킴과 동시에 추가의 접착제 또는 점착제 형성 공정 없이 반대면에 지지체를 부착할 수 있는 특징을 갖는다.
또한 본 출원에 따른 폴더블 백플레이트 필름은 상기 폴더블 백플레이트의 적어도 하나의 폭이 상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 폭보다 작게 형성되어, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층을 재단하여 보관하는 경우에도 단면의 오염을 방지할 수 있으며 찐 빠짐의 문제를 방지할 수 있는 특징을 갖는다.
또한 본 발명에 따른 폴더블 백플레이트 필름의 제조 방법은 백플레이트 기재에 제1 점착층을 직코팅 후 제1 이형필름을 라미네이션하여 공정 단계를 감소시킬 수 있고, 필름의 사용량을 감소시킬 수 있으며, 직코팅 방식을 사용하여 백플레이트 기재와의 밀착성 또한 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 백플레이트 필름의 적층 구조를 나타낸 도이다.
도 2는 본원 실시예 1에 따른 폴더블 백플레이트 필름의 광학 현미경(OM, Optical microscope) 이미지를 나타낸 도이다.
도 3는 본원 비교예 1에 따른 폴더블 백플레이트 필름의 광학 현미경(OM, Optical microscope) 이미지를 나타낸 도이다.
도 4는 본원 비교예 1에 따른 폴더블 백플레이트 필름의 광학 현미경(OM, Optical microscope) 이미지를 나타낸 도이다.
도 5는 본원 비교예 1에 따른 폴더블 백플레이트 필름의 광학 현미경(OM, Optical microscope) 이미지를 나타낸 도이다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 출원의 일 실시상태는 폴리이미드(PI, Polyimide) 기재, 상기 폴리이미드 기재의 일면에 구비된 제1 점착층, 및 상기 폴리이미드 기재의 상기 제1 점착층이 접하는 면의 반대면에 구비된 제2 점착층을 포함하는 폴더블 백플레이트; 상기 제1 점착층의 상기 폴리이미드 기재와 접하는 면의 반대면에 구비된 제1 이형필름; 및 상기 제2 점착층의 상기 폴리이미드 기재와 접하는 면의 반대면에 구비된 제2 이형필름을 포함하는 폴더블 백플레이트 필름으로, 상기 폴더블 백플레이트의 적어도 하나의 폭은 상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 폭보다 작은 폴더블 백플레이트 필름을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 백플레이트 필름은 백플레이트 기재의 양면에 제1 점착층 및 제2 점착층을 동시에 가져 백플레이트를 플렉서블 기판의 표시 패널상에 접착시킴과 동시에 추가의 접착제 또는 점착제 형성 공정 없이 반대면에 지지체를 부착할 수 있는 특징을 갖는다.
또한 본 출원에 따른 폴더블 백플레이트 필름은 상기 폴더블 백플레이트의 적어도 하나의 폭이 상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 폭보다 작게 형성되어, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층을 재단하여 보관하는 경우에도 단면의 오염을 방지할 수 있으며 찐 빠짐의 문제를 방지할 수 있는 특징을 갖게 된다.
도 1은 본 출원에 따른 폴더블 백플레이트 필름의 적층 구조를 나타낸 것으로, 구체적으로 폴리이미드(PI, Polyimide) 기재(103)의 양면에 제1 점착층(102) 및 제2 점착층(104)이 각각 구비되고, 제1 점착층의 일면에 제1 이형필름(101) 및 제2 점착층의 일면에 제2 이형필름(105)이 구비되는 것을 확인할 수 있으며, 폴더블 백플레이트(106)의 폭이 제1 이형필름 및 제2 이형필름의 폭보다 작은 것을 확인할 수 있다.
상기 폴더블 백플레이트, 상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 폭은 상기 폴더블 백플레이트 필름의 적층 방향에 수직 방향의 길이를 의미하며, 도 1에서 이를 확인할 수 있다. 구체적으로, 상기 폴더블 백플레이트의 폭(108) 및 상기 제1 및 제2 이형필름의 폭(107)을 확인할 수 있으며, 폴더블 백플레이트 필름의 적층 방향에 수직방향임을 확인할 수 있다.
본 출원에 따른 폴더블 백플레이트 필름의 경우, 상기 폴더블 백플레이트의 적어도 하나의 폭이 상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 폭보다 작게 형성되어, 제1 및 제2 점착층의 절단면에 먼지 등의 이물질이 쉽게 부착되는 것을 방지할 수 있으며, 추후 제1 이형필름 및 제2 이형필름의 제거가 용이하여, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층의 손상을 방지할 수 있는 특징 또한 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리이미드 기재의 20℃에서의 저장탄성률(G1)이 하기 식 1을 만족하고, 상기 제2 이형필름의 상기 제2 점착층으로부터의 박리력은 23℃에서 20gf/inch 이하이고, 상기 제1 이형필름의 상기 제1 점착층으로부터의 박리력이 상기 제2 이형필름의 상기 제2 점착층으로부터의 박리력 보다 낮은 폴더블 백플레이트 필름을 제공한다.
[식 1]
1 GPa ≤ G1 ≤ 5 GPa
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 G1은 1 GPa ≤ G1 ≤ 5 GPa이며, 바람직하게는 1.5 GPa ≤ G1 ≤ 4 GPa, 더욱 바람직하게는 2 GPa ≤ G1 ≤ 4 GPa일 수 있다.
본 출원에 따른 폴리이미드 기재가 상기 G1의 범위를 만족함에 따라 추후 폴더블 디스플레이의 백플레이트에 적용되는 경우, 수 회 folding을 반복하여도 신뢰성이 유지되며, folding시 발생하는 스트레스(stress) 값을 최소화하고, 표시 패널을 지지할 수 있을 정도의 경도를 만족할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리이미드 기재의 20℃에서의 파단 신장율(elongation at break)이 20% 이상 200% 이하인 폴더블 백플레이트를 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리이미드 기재의 20℃에서의 파단 신장율(elongation at break)이 20% 이상 200% 이하, 바람직하게는 40% 이상 180% 이하, 더욱 바람직하게는 70% 이상 150% 이하일 수 있다.
상기 폴리이미드 기재의 파단 신장율은 폴리이미드 기재의 초기 길이를 L1, 이를 연신에 의해 파단이 발생하는 길이를 L2라고 하는 경우 (L2-L1)/L1*100(%)를 의미한다.
상기 저장 탄성율 및 파단 신장율의 측정은 KS M ISO527의 방법으로 측정하기 위하여 Zwick 사의 UTM을 사용하였다. 측정하고자 하는 필름을 가로 5mm, 세로 60mm 이상으로 자른 후 그립 간의 간격은 40mm로 설정하여 20mm/min의 속도로 샘플 필름을 당기면서 측정되는 값으로 각각 측정할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리이미드 기재의 200℃에서의 열 수축률이 0.1% 이하인 폴더블 백플레이트 필름을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리이미드 기재의 200℃에서의 열 수축률이 0.1% 이하, 바람직하게는 0.09% 이하, 더욱 바람직하게는 0.08% 이하일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리이미드 기재의 200℃에서의 열 수축률이 0.03% 이상일 수 있다.
상기 열수축률은 상기 폴리이미드 기재에 열을 가하는 경우, 최대 수축력을 가지는 방향으로 수축하는 정도를 의미하는 것으로, 폴리이미드 기재의 초기 길이를 M1, 200℃에서 2시간 가열한 후의 수축방향으로 수축된 길이를 M2라고 하는 경우 (M1-M2)/M1*100의 값을 의미한다.
상기 폴리이미드 기재가 상기 범위의 열수축력을 가짐에 따라, 백플레이트 코팅 공정에서 열을 가하여도 수축력이 낮아, 변형이 일어나지 않는 특징을 갖게 된다.
본 출원에 따른 폴더블 백플레이트의 경우, 상기 조건을 만족하는 폴리이미드 기재를 사용함에 따라, 폴더블 디스플레이를 접고 펼치는 동작이 반복되는 경우에도 백플레이트에 소성 변형(plastic deformation)이 발생하지 않아 내구성이 우수하며, folding시 발생한 strain을 defolding시 영구 변형 없이 복원할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 점착층 및 상기 제2 점착층의 -30℃에서의 저장탄성률은 G2이고, 상기 제1 점착층 및 상기 제2 점착층의 60℃에서의 저장탄성률은 G3이며, 상기 G2 및 G3은 하기 식 2 및 식 3을 만족하는 것인 폴더블 백플레이트 필름을 제공한다.
[식 2]
1 x 104 Pa≤ G2 ≤ 1 x 106 Pa
[식 3]
1 x 104 Pa ≤ G3 ≤ 1 x 106 Pa
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 G2는 1 x 104 Pa≤ G2 ≤ 1 x 106 Pa이며, 바람직하게는 1 x 105 Pa≤ G2 ≤ 1 x 106 Pa일 수 있고, 더욱 바람직하게는 1 x 105 Pa≤ G2 ≤ 9 x 105 Pa일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 G3은 1 x 104 Pa ≤ G3 ≤ 1 x 106 Pa이며, 바람직하게는 1 x 104 Pa ≤ G3 ≤ 1 x 105 Pa, 더욱 바람직하게는 1 x 104 Pa ≤ G3 ≤ 8 x 104 Pa일 수 있다.
상기 G2 및 G3이 상기 범위를 만족함에 따라, 폴딩(folding)시 걸리는 스트레스를 최소화 할 수 있으며, 동시에 재단 공정이나 보관 과정에서 이물질이나 흡출(bleed out)을 방지할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 저장탄성률은 상기 점착층을 여러 번 겹쳐 두께가 1mm인 시편으로 재단하고, 직경이 8mm인 패러랠 프레스트 픽스처(parallel plate fixture)를 Advanced Rheometric Expansion System G2(TA사)를 1Hz, 5% strain, 10℃/min에서 사용하여 측정한 것을 의미한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 점착층 및 상기 제2 점착층의 상기 폴리이미드 기재와 접하는 각각의 면의 23℃에서 2시간 방치 후의 초기 점착력(gf/inch)은 A1이고, 60℃/습도 90%에서의 20일 방치 후의 후기 점착력(gf/inch)은 A2이며, 상기 A1 및 A2는 하기 식 4를 만족하는 것인 폴더블 백플레이트 필름을 제공한다.
[식 4]
A1 x 0.8 ≤ A2
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 A1은 500 gf/inch 이상 2000 gf/inch 이하, 바람직하게는 600 gf/inch 이상 1800 gf/inch 이하, 더욱 바람직하게는 800 gf/inch 이상 1500 gf/inch 이하일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 A2는 400 gf/inch 이상 2500 gf/inch 이하, 바람직하게는 500 gf/inch 이상 2000 gf/inch 이하, 더욱 바람직하게는 650 gf/inch 이상 1800 gf/inch 이하일 수 있다.
본 출원에 따른 제1 점착층 및 제2 점착층은 A1 및 A2가 상기 범위를 가짐에 따라 고온 및 고습 조건에서도 백플레이트 기재에 대한 점착력이 일정하게 유지되어 들뜸 및 기포 발생이 일어나지 않는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층은 아크릴계 점착층, 고무계 점착층 및 실리콘계 점착층으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 사용할 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층은 아크릴계 점착층을 사용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 이형필름의 상기 제1 점착층으로부터의 박리력은 23℃에서 12gf/inch 이하인 폴더블 백플레이트 필름 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 이형필름의 상기 제1 점착층으로부터의 박리력은 23℃에서 12gf/inch 이하, 바람직하게는 11gf/inch 이하, 더욱 바람직하게는 10 gf/inch 이하일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 이형필름의 상기 제1 점착층으로부터의 박리력은 23℃에서 3gf/inch 이상, 바람직하게는 4gf/inch 이상, 더욱 바람직하게는 5 gf/inch 이상일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 이형필름의 상기 제2 점착층으로부터의 박리력은 23℃에서 20gf/inch 이하인 폴더블 백플레이트 필름을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 이형필름의 상기 제1 점착층으로부터의 박리력은 23℃에서 20gf/inch 이하, 바람직하게는 19gf/inch 이하, 더욱 바람직하게는 18gf/inch 이하일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 이형필름의 상기 제1 점착층으로부터의 박리력은 23℃에서 10gf/inch 이상, 바람직하게는 11gf/inch 이상, 더욱 바람직하게는 12 gf/inch 이상일 수 있다.
상기 제1 이형필름의 상기 제1 점착층으로부터의 박리력 및 상기 제2 이형필름의 상기 제2 점착층으로부터의 박리력은 180° 각도 및 2400mm/분의 박리속도로 텍스춰 어넬라이져 (Texture analyzer (Stable Micro Systems 사)를 이용하여 측정하였고, 본 발명에 의해 제조된 폴더블 백플레이트 필름을 23℃에서 각각 측정한 값이다.
본 출원에 따른 폴더블 백플레이트 필름은 제1 점착층 및 제2 점착층에 각각 제1 이형필름 및 제2 이형필름을 구비하고, 상기 제1 이형필름의 상기 제1 점착층으로부터의 박리력이 상기 제2 이형필름의 상기 제2 점착층으로부터의 박리력 보다 낮게 형성되어 백플레이트 기재를 플렉서블 기판의 표시 패널에 접착시킬 때, 제1 이형필름을 제거하여도 제2 이형필름의 들뜸 현상이 발생하지 않으며, 상기 제2 이형필름의 상기 제2 점착층으로부터의 박리력은 상기 범위를 가져 백플레이트 기재에 지지체를 부착하기 위하여 제2 이형필름 제거시에도 표시 패널의 손상을 방지할 수 있는 특징을 갖게 된다.
즉 본 출원에 따른 폴더블 백플레이트 필름은 백플레이트 기재의 양면에 점착제층을 가져 표시 패널 및 지지체에 접합시 추가의 공정이 필요하지 않으며, 각각의 점착제층에 대한 이형필름의 박리력이 중박리 및 경박리 형태를 가져, 백플레이트 접착시 표시 패널 및 백플레이트 기재의 손상을 방지할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 표면저항은 500V 이하의 조건에서 1010Ω/sq 이하인 것인 폴더블 백플레이트 필름을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 표면저항은 500V 이하의 조건에서 1010Ω/sq 이하, 바람직하게는 3 x 109Ω/sq 이하, 더욱 바람직하게는 1 x 109Ω/sq 이하일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 표면저항은 500V 이하의 조건에서 107Ω/sq 이상일 수 있다.
상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 표면저항은 시험편 PET 배면 위에 동심원 전극을 이용하여 측정할 수 있으며, MCT-HT800(미츠비시 社)의 인가전압 500V, 인가 시간 10초 간 25℃, 55RH%로 측정할 수 있다.
상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름은 대전 방치 처리로 인하여 상기 범위의 표면저항 값을 가지며, 추후 제1 이형필름 박리 후, 표시 패널의 하부에 부착 시 정전기에 의한 표시 패널의 손상을 방지할 수 있는 특징을 갖게 된다.
상기 제1 및 제2 이형 필름은 두께가 매우 얇은 제1 및 제2 점착층을 보호하기 위한 층으로서, 제1 및 제2 점착층의 일면에 부착하는 투명층을 말하는 것이며, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 필름을 사용할 수 있다. 예를들면, 트리아세틸셀룰로오즈(TAC)와 같은 아세테이트계, 폴리에스테르계, 폴리에테르술폰계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 시클로 올레핀계, 폴리우레탄계, 실리콘계 및 아크릴계 수지 필름 등을 사용 할 수 있으나, 시판되는 실리콘계 이형필름이라면 이에 한정되지 않는다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 이형필름 및 제2 이형필름은 표시 패널 하부 부착시 정전기에 의한 표시 패널의 손상을 방지하기 위하여 대전 방치 처리를 추가로 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리이미드 기재의 두께는 20 ㎛ 이상 120 ㎛ 이하인 것인 폴더블 백플레이트 필름을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리이미드 기재의 두께는 20 ㎛ 이상 120 ㎛ 이하, 바람직하게는 30 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 40 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 폴리이미드 기재가 상기 두께 범위를 가짐으로써, 추후 폴더블 디스플레이의 백플레이트로 사용되는 경우 지지체로서의 역할이 우수하며, 롤 코팅 시 핸들링의 문제가 발생하지 않고, 곡률반경의 편차가 적합하여 폴딩(folding)시 스트레스(stress) 값이 최소화될 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층의 각각의 두께는 10 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것인 폴더블 백플레이트 필름을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층의 각각의 두께는 10 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하, 바람직하게는 15 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 15 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 제1 점착층 및 제2 점착층이 상기 두께 범위를 만족하는 경우, 폴딩(folding)시 스트레스(stress)가 최소화 되어, 두께 대비 변형을 최소화할 수 있으며, 상기 두께 범위를 만족하는 경우, 곡률반경의 편차가 적합하여 폴딩(folding)시 최외각부 필름에 걸리는 스트레스(stress) 값이 최소화될 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 이형필름 및 제2 이형필름의 각각의 두께는 10 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하인 것인 폴더블 백플레이트 필름을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 이형필름 및 제2 이형필름의 각각의 두께는 10 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하, 바람직하게는 15 ㎛ 이상 125 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 25 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 제1 이형필름 및 제2 이형필름의 두께가 상기 범위를 가짐으로써, 롤 코팅시 핸들링이 우수한 장점을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴더블 백플레이트의 적어도 하나의 폭은 R1, 상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 폭은 R2이며, 상기 R1 및 R2는 하기 식 5를 만족하는 폴더블 백플레이트 필름을 제공한다.
[식 5]
1 mm ≤ R2-R1 ≤ 20 mm
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 식 5는 1 mm ≤ R2-R1 ≤ 20 mm, 바람직하게는 2 mm ≤ R2-R1 ≤ 15 mm, 더욱 바람직하게는 3 mm ≤ R2-R1 ≤ 10 mm 일 수 있다.
본 출원에 따른 폴더블 백플레이트 필름이 상기 식 5를 만족함에 따라, 제1 및 제2 점착층의 절단면에 먼지 등의 이물질이 쉽게 부착되는 것을 방지할 수 있으며, 추후 제1 이형필름 및 제2 이형필름의 제거가 용이하여, 제거시 상기 제1 점착층 및 제2 점착층의 손상을 방지할 수 있는 특징을 갖게 되며, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층을 재단하여 보관하는 경우에도 단면의 오염을 방지할 수 있으며 찐 빠짐의 문제를 방지할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 100 ㎛ ≤ R1 ≤500 ㎛, 바람직하게는 150 ㎛ ≤ R1 ≤450 ㎛, 더욱 바람직하게는 200 ㎛ ≤ R1 ≤400 ㎛의 값을 가질 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2은 120 ㎛ ≤ R1 ≤600 ㎛, 바람직하게는 250 ㎛ ≤ R1 ≤550 ㎛, 더욱 바람직하게는 300 ㎛ ≤ R1 ≤500 ㎛의 값을 가질 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 폭은 동일할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 이형 필름 및 상기 제2 이형필름의 폭은 상이할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 이형 필름 및 상기 제2 이형 필름의 폭이 상이한 경우, 상기 R2는 상기 제1 이형 필름 및 상기 제2 이형 필름 중 폭의 값이 작은 것의 수치를 의미한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 폴리이미드(PI, Polyimide) 기재를 준비하는 단계; 상기 폴리이미드 기재의 일면에 제1 점착층을 코팅하는 단계; 상기 제1 점착층의 상기 폴리이미드 기재와 접하는 면의 반대면에 제1 이형필름을 라미네이션(lamination)하는 단계; 제2 이형 필름을 준비하는 단계; 상기 제2 이형 필름의 일면에 제2 점착층을 코팅하는 단계; 상기 제2 점착층의 상기 제2 이형 필름이 접하는 면의 반대면을 상기 폴리이미드 기재의 상기 제1 점착층이 형성된 면의 반대면에 라미네이션(lamination)하는 단계; 상기 제1 이형 필름을 상기 제1 점착층으로부터 박리하는 단계; 상기 제1 점착층, 폴리이미드 기재 및 제2 점착층을 반타발 및 스크랩하는 단계; 및 상기 제1 이형 필름을 상기 제1 점착층상에 점착하는 단계를 포함하는 것인 폴더블 백플레이트 필름의 제조 방법을 제공한다.
상기 폴더블 백플레이트 필름에 포함되는 각 층에 대한 설명은 상기 언급한 바와 동일하다.
본 발명에 따른 폴더블 백플레이트 필름의 제조 방법은 백플레이트 기재에 제1 점착층을 직코팅 후 제1 이형필름을 라미네이션하여 공정 단계를 감소시킬 수 있고, 필름의 사용량을 감소시킬 수 있으며, 직코팅 방싱을 사용하여 백플레이트 기재와의 밀착성 또한 증가시킬 수 있는 특징을 갖게 된다.
상기 폴더블 백플레이트 필름의 제조 방법으로 제조하는 경우, 본 출원에 따른 폴더블 백플레이트 필름과 같이 상기 폴더블 백플레이트의 적어도 하나의 폭은 상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 폭보다 작은 폴더블 백플레이트 필름을 제조할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 점착층 및 상기 제2 점착층을 코팅하는 단계는 직코팅인 것인 폴더블 백플레이트 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 폴더블 백플레이트 필름의 제조방법은 직코팅 방식을 이용함에 따라, 제1 이형필름 및 제2 이형필름의 이형력을 용이하게 변경할 수 있으며, 이에 따라 제조된 폴더블 백플레이트 필름의 경우 상기 제1 이형필름의 상기 제1 점착층으로부터의 박리력이 상기 제2 이형필름의 상기 제2 점착층으로부터의 박리력 보다 낮게 형성할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 이형 필름을 상기 제1 점착층으로부터 박리하는 단계; 및 상기 제1 점착층, 폴리이미드 기재 및 제2 점착층을 반타발 및 스크랩하는 단계의 경우, 상기 제1 이형 필름의 상기 제1 점착층으로부터 박리력이 상기 제2 이형 필름의 상기 제2 점착층으로부터의 박리력 보다 낮아 제조 공정상 폴더블 백플레이트 필름의 손상을 방지할 수 있고, 공정의 용이성이 증가하는 특징을 갖게 된다.
본 출원에 따른 폴더블 백플레이트 필름에 있어서, 상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름을 제거 한 후, 한쪽 면은 폴더블 디스플레이의 표시 패널에 부착할 수 있으며, 다른 한쪽 면은 백플레이트의 지지체에 부착하여 사용할 수 있다.
상기 지지체는 폴더블 디스플레이의 폴딩(folding)의 가이드가 될 수 있고, 접힐 수 있는 지지체면 제한 없이 사용할 수 있으며, 플라스틱, 금속, 경도가 높은 필름 등 필요에 따라 시판되는 물질을 제한 없이 사용할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
< 제조예 >
< 폴더블 백플레이트 필름의 제조>
1. 제1 공중합체의 제조
질소가스가 환류되고 온도 조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1 L 반응기에 에틸헥실 아크릴레이트(Ethylhexyl acrylate, EHA) 및 아크릴산(Acrylic acid, AA)로 구성되는 단량체 혼합물을 투입 후 용매로 에틸아세테이트(Ethyl Acetate, EAc)을 투입하였다. 그 다음, 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 약 1시간 동안 퍼징 (purging)한 후, 반응기 온도를 62℃로 유지하였다. 혼합물을 균일하게 한 후, 반응개시제로 아조비스이소부티로니트 (AIBN) 400 ppm 및 연쇄 이동제로 n-도데실머캡탄(n-dodecylmercaptan, n-DDM) 400 ppm을 투입하고, 혼합물을 반응시켰다. 반응 후에 EAc를 희석하여 중량 평균 분자량이 200만인 공중합체를 제조하였다.
2. 점착층 -1의 제조
상기와 같이 제조된 제1 공중합체 100 g에 에폭시계 가교제를 첨가하여 에틸아세테이트 용액에 18 중량%로 희석하여 투입한 후 균일하게 혼합하였다. 상기 조성을 설계하여 중합된 점착제 조성물을 코팅에 적당한 점도(500 ~ 1500cp)를 갖도록 고형분을 조절하기 위한 용제로 희석 후, mechanical stirrir를 이용해 15분 이상 혼합(mixing) 하였다. 상온에서 방치하여 혼합 중 발생한 기포를 제거하여 applicater를 이용해 도막을 형성한 후, mathis oven 을 이용해 140℃, 3 분 건조하여 점착층-1을 제조하였다.
3. 폴더블 백플레이트 필름의 제조
1) 실시예 1 내지 실시예 3
하기 표 1에 기재된 물성을 갖는 백플레이트 기재의 일면에 상기에서 제조된 점착층-1을 코팅하고, 상기 점착층-1의 상기 백플레이트 기재와 접하는 면의 반대면에 하기 표 1의 경박리 이형 필름을 라미네이션(lamination)하였다.
그 후, 하기 표 1에 기재된 중박리 이형 필름을 준비한 후, 상기 중박리 이형 필름상에 상기에서 제조된 점착층-1을 코팅하고, 상기 점착층-1의 상기 중박리 이형 필름이 접하는 면의 반대면과 상기에서 제조된 백플레이트 기재의 상기 점착층-1이 형성된 면의 반대면을 라미네이션(lamination)하여, 3layer(점착층/백플레이트/점착층) 구조의 폴더블 백플레이트 필름을 제조하였다.
이후, 상기 경박리 이형 필름을 상기 점착층 -1로부터 박리하고, 상기 점착층-1, 백플레이트 및 점착층-1을 하기 표 2의 조건으로 반타발 및 스크랩하였으며, 이후 상기 경박리 이형 필름을 상기 점착층-1 상에 재점착하여 샌드위치 구조의 폴더블 백플레이트 필름을 제조하였다.
2) 비교예 1
상기 실시예 1에 있어, 반타발 및 스크랩 공정을 진행하지 않은 것을 제외하고 상기 실시예 1의 제조와 동일하게 제조하여 폴더블 백플레이트 필름을 제조하였다.
폴더블 백플레이트 필름 구성 3 layer
25/50/25 ㎛
점착제 저장탄성률 (G', Pa)
@-30℃
5.4x105
저장탄성률 (G', Pa)
@60℃
3 x 104
Tensile Stress Relaxation (DMA)
온도: -20℃
Strain : 12%
시간 : 변형 10분
Initial Stress 12941
Final Stress 6682
Stress Drop (%) 48.4
PI 접착력 (gf/in, 2.4mpm) 초기 1167
80℃20days 1316
60℃20days 1326
백플레이트 기재 저장탄성률 (E', GPa) @20℃ 2.6
파단신율 (%) @20℃ 116
열 수축률 (%)200 º2hr IPC-TM-650 2.2.4 Method A 0.04
이형필름 경박리 이형 박리력 (gf/in, 2.4mpm) 7
중박리 이형 박리력(gf/in, 2.4mpm) 14
Static folding (60℃, 90% RH, 2.5R, 20 days) OK
Dynamic folding (25℃, 2.5R, 10만회) OK
Folding TEST 후 waviness OK
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
R2-R1 (mm) 6 8 9 0
상기 표 2에 있어서, 백플레이트 기재의 하나의 폭은 R1, 상기 경박리 이형 필름 및 중박리 이형 필름의 폭은 R2이다.
도 2는 상기 실시예 1의 폴더블 백플레이트 필름의 광학 현미경(OM, Optical microscope) 이미지를 나타낸 것이며, 도 3 내지 도 5는 비교예 1의 광학 현미경(OM, Optical microscope) 이미지를 나타낸 것이다.
도 2 내지 도 5에서 확인할 수 있듯, 본 출원에 따른 폴더블 백플레이트 필름이 폴더블 백플레이트의 적어도 하나의 폭이 상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 폭보다 작은 구조(샌드위치 구조)를 가짐에 따라, 제1 및 제2 점착층의 절단면에 먼지 등의 이물질이 쉽게 부착되는 것을 방지할 수 있으며, 추후 제1 이형필름 및 제2 이형필름의 제거가 용이하여, 제거시 상기 제1 점착층 및 제2 점착층의 손상을 방지할 수 있는 특징을 갖게 되며, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층을 재단하여 보관하는 경우에도 단면의 오염을 방지할 수 있으며 찐 빠짐의 문제를 방지할 수 있는 특징을 가짐을 확인할 수 있었다.
구체적으로, 도 3에서는 찐 빠짐이 발생하는 것을 확인할 수 있으며, 도 4에서는 기포가 발생됨을 확인할 수 있고, 도 5에서 제1 및 제2 이형필름의 제거시 점착제층의 뜯김이 발생한 것을 확인할 수 있었다.
101: 제1 이형필름
102: 제1 점착층
103: 폴리이미드 기재
104: 제2 점착층
105: 제2 이형필름
106: 폴더블 백플레이트

Claims (14)

  1. 폴리이미드(PI, Polyimide) 기재, 상기 폴리이미드 기재의 일면에 구비된 제1 점착층, 및 상기 폴리이미드 기재의 상기 제1 점착층이 접하는 면의 반대면에 구비된 제2 점착층을 포함하는 폴더블 백플레이트;
    상기 제1 점착층의 상기 폴리이미드 기재와 접하는 면의 반대면에 구비된 제1 이형필름; 및
    상기 제2 점착층의 상기 폴리이미드 기재와 접하는 면의 반대면에 구비된 제2 이형필름;
    을 포함하는 폴더블 백플레이트 필름으로,
    상기 제1 점착층 및 상기 제2 점착층의 -30℃에서의 저장탄성률은 G2이고,
    상기 제1 점착층 및 상기 제2 점착층의 60℃에서의 저장탄성률은 G3이며,
    상기 G2 및 G3은 하기 식 2 및 식 3을 만족하고,
    [식 2]
    1 x 104 Pa≤ G2 ≤ 1 x 106 Pa
    [식 3]
    1 x 104 Pa ≤ G3 ≤ 1 x 106 Pa
    상기 폴더블 백플레이트의 적어도 하나의 폭은 상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 폭보다 작은 것인 폴더블 백플레이트 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리이미드 기재의 20℃에서의 저장탄성률(G1)이 하기 식 1을 만족하고,
    상기 제2 이형필름의 상기 제2 점착층으로부터의 박리력은 23℃에서 20gf/inch 이하이고,
    상기 제1 이형필름의 상기 제1 점착층으로부터의 박리력이 상기 제2 이형필름의 상기 제2 점착층으로부터의 박리력 보다 낮은 폴더블 백플레이트 필름:
    [식 1]
    1 GPa ≤ G1 ≤ 5 GPa
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 점착층 및 상기 제2 점착층의 상기 폴리이미드 기재와 접하는 각각의 면의 23℃에서 2시간 방치 후의 초기 점착력(gf/inch)은 A1이고, 60℃/습도 90%에서의 20일 방치 후의 후기 점착력(gf/inch)은 A2이며,
    상기 A1 및 A2는 하기 식 4를 만족하는 폴더블 백플레이트 필름:
    [식 4]
    A1 x 0.8 ≤ A2
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리이미드 기재의 20℃에서의 파단 신장율(elongation at break)이 20% 이상 200% 이하인 폴더블 백플레이트 필름.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리이미드 기재의 200℃에서의 열 수축률이 0.1% 이하인 폴더블 백플레이트 필름.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 이형필름의 상기 제1 점착층으로부터의 박리력은 23℃에서 12gf/inch 이하인 폴더블 백플레이트 필름.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리이미드 기재의 두께는 20 ㎛ 이상 120 ㎛ 이하인 것인 폴더블 백플레이트 필름.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 점착층 및 제2 점착층의 각각의 두께는 10 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 폴더블 백플레이트 필름.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴더블 백플레이트의 적어도 하나의 폭은 R1,
    상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 폭은 R2이며,
    상기 R1 및 R2는 하기 식 5를 만족하는 폴더블 백플레이트 필름:
    [식 5]
    1 mm ≤ R2-R1 ≤20 mm
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 이형필름 및 제2 이형필름은 실리콘계인 것인 폴더블 백플레이트 필름.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 이형필름 및 상기 제2 이형필름의 표면저항은 500V 이하의 조건에서 1010Ω/sq 이하인 것인 폴더블 백플레이트 필름.
  13. 폴리이미드(PI, Polyimide) 기재를 준비하는 단계;
    상기 폴리이미드 기재의 일면에 제1 점착층을 코팅하는 단계;
    상기 제1 점착층의 상기 폴리이미드 기재와 접하는 면의 반대면에 제1 이형필름을 라미네이션(lamination)하는 단계;
    제2 이형 필름을 준비하는 단계;
    상기 제2 이형 필름의 일면에 제2 점착층을 코팅하는 단계;
    상기 제2 점착층의 상기 제2 이형 필름이 접하는 면의 반대면을 상기 폴리이미드 기재의 상기 제1 점착층이 형성된 면의 반대면에 라미네이션(lamination)하는 단계;
    상기 제1 이형 필름을 상기 제1 점착층으로부터 박리하는 단계;
    상기 제1 점착층, 폴리이미드 기재 및 제2 점착층을 반타발 및 스크랩하는 단계; 및
    상기 제1 이형 필름을 상기 제1 점착층상에 점착하는 단계를 포함하는 것인 폴더블 백플레이트 필름의 제조 방법으로,
    상기 제1 점착층 및 상기 제2 점착층의 -30℃에서의 저장탄성률은 G2이고,
    상기 제1 점착층 및 상기 제2 점착층의 60℃에서의 저장탄성률은 G3이며,
    상기 G2 및 G3은 하기 식 2 및 식 3을 만족하는 폴더블 백플레이트 필름의 제조 방법:
    [식 2]
    1 x 104 Pa≤ G2 ≤ 1 x 106 Pa
    [식 3]
    1 x 104 Pa ≤ G3 ≤ 1 x 106 Pa
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1 점착층 및 상기 제2 점착층을 코팅하는 단계는 직코팅인 것인 폴더블 백플레이트 필름의 제조방법.
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