KR102355376B1

KR102355376B1 - 폴더블 표시장치

Info

Publication number: KR102355376B1
Application number: KR1020170184051A
Authority: KR
Inventors: 윤여오
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2022-01-24
Also published as: KR20190081480A

Abstract

폴더블 표시장치가 개시된다. 상기 폴더블 표시장치는, 표시패널, 제1 감압 접착층, 상기 표시패널과 상기 제1 감압 접착층의 사이에 배치된 백플레이트 및 상기 표시패널과 상기 백플레이트의 사이에 배치된 제2 감압 접착층을 포함한다.
상기 제1 감압 접착층 및 상기 제2 감압 접착층 중 적어도 하나는, 고분자 블렌드를 포함한다. 상기 고분자 블렌드는, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와 블록 공중합체를 포함한다.
상기 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자는, 중량 평균 분자량이 1,500,000 g/mol 을 초과한다. 상기 블록 공중합체는, 경질 세그먼트와 연질 세그먼트를 포함한다. 상기 블록 공중합체는, 상기 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자에 비해 함량이 낮다. 상기 연질 세그먼트는, 상기 경질 세그먼트에 비해 함량이 높다.

Description

폴더블 표시장치{FOLDABLE DISPLAY DEVICE}

발명은 폴더블 표시장치에 관한 것이다.

표시장치는 데이터를 시각적으로 표시하는 장치이다. 정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 액정표시장치(LCD: liquid crystal display)와, 유기발광다이오드 표시장치(OLED: organic light emitting diode display device)가 표시장치(display device)로 주로 활용되고 있다.

최근에는 플렉서블 기판을 이용하여 제조된 폴더블 표시장치(foldable display device)에 대한 요구가 증가하고 있다. 폴더블 표시장치는 접힌 상태로 휴대가 가능하고 펼쳐진 상태에서 영상을 표시하기 때문에, 대화면 표시가 가능하면서 휴대가 용이한 장점을 갖는다.

반복적인 접힘과 펼침으로 인해 폴더블 표시장치에서는, 각 층들이 분리될 수 있고, 반복적인 접힘 부분에서는 주름이 발생될 수 있다. 이 때, 주름이란, 폴더블 표시장치를 폴딩한 후 다시 폈을 때, 복원되지 못하고 굴곡이 발생한 상태를 말한다.

발명은, 반복적인 접힘과 펼침으로 인한, 층간 분리 및 주름 발생을 개선할 수 있는 폴더블 표시장치를 제공하고자 한다.

발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

폴더블 표시장치는, 표시패널, 제1 감압 접착층, 상기 표시패널과 상기 제1 감압 접착층의 사이에 배치된 백플레이트 및 상기 표시패널과 상기 백플레이트의 사이에 배치된 제2 감압 접착층을 포함한다.

상기 제1 감압 접착층 및 상기 제2 감압 접착층 중 적어도 하나는, 고분자 블렌드를 포함한다. 상기 고분자 블렌드는, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와 블록 공중합체를 포함한다.

상기 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자는, 중량 평균 분자량이 1,500,000 g/mol 을 초과한다. 상기 블록 공중합체는, 경질 세그먼트와 연질 세그먼트를 포함한다. 상기 블록 공중합체는, 상기 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자에 비해 함량이 낮다. 상기 연질 세그먼트는, 상기 경질 세그먼트에 비해 함량이 높다.

상기 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자의 함량과 상기 블록 공중합체의 함량의 비는 6:4 내지 9:1 일 수 있다.

상기 블록 공중합체는, 스티렌-이소프렌-스티렌 트리 블록 공중합체일 수 있다.

상기 블록 공중합체는, 상기 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와 물리적 가교된 상태로 존재할 수 있다.

상기 블록 공중합체는, 상기 연질 세그먼트에 의해, 상기 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와 물리적 가교될 수 있다.

상기 고분자 블렌드는 가소제와 가교제 중 적어도 하나를 포함하지 않을 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

발명은, 반복적인 접힘과 펼침으로 인한, 층간 분리 및 주름 발생을 개선할 수 있는 폴더블 표시장치를 제공할 수 있다.

발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 폴더블 표시장치의 모식적인 단면도이다.

발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시형태들과 실험예들을 참조하면 명확해질 것이다. 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다.

또한, 발명은 이하에서 개시되는 내용에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하에서 개시되는 내용은 발명의 개시가 완전하도록 하며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이고, 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 수 있다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함하는(including)", "가진(having)" 이라고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.

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.

이하, 도면을 참고하여, 발명에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 폴더블 표시장치(10)의 모식적인 단면도이다.

폴더블 표시장치(10)는, 커버 윈도우(CW), 광학 투명접착층(OCA), 표시패널(PA), 백플레이트(BP), 제1 감압 접착층(PSA-1) 및 제2 감압 접착층(PSA-2)을 포함한다.

커버 윈도우(CW)는, 표시패널(PA)의 외측에 배치되어, 외부 충격 및 스크래치 등으로부터 표시패널(PA)을 보호하는 역할을 할 수 있다. 커버 윈도우(CW)는, 내충격성 및 광투과성을 가지는 투명 플라스틱과 같은 투명한 소재로 형성될 수 있다. 투명 플라스틱의 예로는, 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리카르보네이트(polycarbonate, PC), 사이클로올레핀 고분자(cyclo-olefin polymer, COP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리이미드(Polyimide, PI), 방향족 폴리아미드(aromatic PA, Aramid) 등을 들 수 있다.

커버 윈도우(CW)는, 표시패널(PA)에서 생성한 이미지를 시인할 수 있는 표시영역(미도시)과 표시영역(미도시)을 둘러싸고 있는 비표시영역(미도시)을 포함할 수 있다. 비표시영역(미도시)은, 표시패널(PA)에서 생성된 이미지가 시인되지 않는 영역으로, 일반적으로 베젤 영역에 해당된다.

커버 윈도우(CW)는, 광학 투명접착층(Optically Clear Adhesive) (OCA)을 통해 표시패널(PA)과 결합할 수 있다. 다시 말하면, 광학 투명접착층(OCA)은, 커버 윈도우(CW)와 표시패널(PA)의 사이에 배치되어, 이들을 서로 결합시킬 수 있다. 비제한적인 일례에서, 광학 투명접착층(OCA)은 광학 투명접착수지 조성물을 커버 윈도우(CW)의 일면에 도포한 후, 광학 투명접착수지 조성물이 도포된 커버 윈도우(CW)의 일면을 표시패널(PA)과 일면과 대면시킨 후, 자외선(UV)을 조사하여 광학 투명접착수지 조성물을 경화시키는 방법을 통해 형성될 수 있다.

표시패널(PA)은, 이미지 또는 정보를 생성하는 역할을 할 수 있다. 표시패널(PA)은, 커버 윈도우(CW)와 백플레이트(BP)의 사이에 배치된다. 표시패널(PA)은, 유기발광 표시패널일 수 있다. 유기발광 표시패널에는, 스캔 라인(미도시)과 데이터 라인(미도시)이 교차 배열되는 것에 의해 정의된 화소 영역들(미도시)이 구비되며, 각 화소 영역들(미도시)에는, 회로부(미도시)와 회로부(미도시) 상에 배치된 유기 발광다이오드(미도시)가 구비된다. 회로부(미도시)는, 구동 박막 트랜지스터(미도시), 스위칭 박막 트랜지스터(미도시), 커패시터(미도시) 등을 포함할 수 있다. 유기 발광다이오드(미도시)는, 제1 전극(미도시), 유기 발광층(미도시) 및 제2 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 제1 전극(미도시)과 제2 전극(미도시) 중, 어느 하나는, 애노드일 수 있고, 다른 하나는, 캐소드일 수 있다. 애노드는, 구동 박막 트랜지스터(미도시)의 드레인 전극(미도시)과 연결되며, 유기 발광층(미도시)은, 애노드(미도시)와 캐소드(미도시)의 사이에 배치될 수 있다.

백플레이트(BP)는, 표시패널(PA)을 지지하는 역할을 할 수 있다. 백플레이트(BP)는, 스테인레스 스틸(SUS)과 같은 금속 또는 고분자 수지로 이루어질 수 있다. 고분자 수지의 예로는, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(acrylonitirile-butadiene-styrene, ABS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 등을 들 수 있다.

제1 감압 접착층(PSA-1)은, 백플레이트(BP)의 하부에 배치된다. 다시 말하면, 표시패널(PA)과 제1 감압 접착층(PSA-1)의 사이에, 백플레이트(BP)가 배치된다. 제1 감압 접착층(PSA-1)은, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와, 블록 공중합체를 포함하는 고분자 블렌드(또는 고분자 혼합물)를 포함한다. 고분자 블렌드(또는 고분자 혼합물)는, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와 블록 공중합체가 단독으로 사용된 각각의 경우에 비해, 넓은 온도범위에서 폴더블 표시장치(10)의 폴딩/언폴딩 공정이 가능한 넓은 프로세싱 윈도우(processing window)를 제공할 수 있다.

(메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자가 단독으로 사용된 때, 다음의 i), ii) 와 같은 문제점이 발명자들의 의해 확인되었다. i) (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자의 전단 저장 탄성률(shear storage modulus, G')을 높인 경우, 반복적인 접힘과 펼침으로 인해, 층간 박리가 발생될 수 있다. ii) (메트)아크릴산 에스테르계 감압 접착제는 저온(-40℃ 이하)에서 급격히 전단 저장 탄성률(G')이 증가하기 때문에, 폴딩 신뢰성이 저하될 수 있다.

이를 해결하기 위해, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자의 G'을 낮춘 경우에도 다음의 i), ii) 와 같은 문제점이 발명자들에 의해 확인되었다. i) 상온(대략 23℃) 내지 80℃ 구간에서 G'가 5×10⁴ Pa 수준으로 낮아져 각 층들의 합착 공정에서 감압 접착제가 각 층들의 사이로 빠져나오는 블리드-아웃(bleed-out) 현상이 발생될 수 있다. ii) 폴더블 표시장치(10)가 고온/고습(예를 들어, 온도 50 ℃/상대습도 80%) 환경 하에서 반영구적인 고정 상태로 정적 폴딩(static folding)된 경우에, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자의 낮은 G'로 인해, 지속적인 전단 크리프(creep) 변형이 발생될 수 있으며, 펼침(unfolding) 과정에서 변형률의 회복이 낮아 접힘 부분에서 폴딩 전 상태로의 회복에 장시간이 요구될 수 있다.

(메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자에 블록 공중합체를 블렌딩(또는 혼합 또는 조합)하는 경우, 전술한 저온 폴딩 신뢰성, 상온 이상의 온도에서의 블리드-아웃 현상 방지 및 고온/고습 환경 하에서의 느린 회복시간 등의 문제점이 개선될 수 있음이 발명자들에 의해 확인되었다. 블록 공중합체를 구성하는 각 블록들이 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자의 표면에 미세상 분리 거동되는 것에 의해, 전술한 현상들이 개선되는 것으로 추론된다.

고분자 블렌드(또는 고분자 혼합물)는, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와 이에 부분적인 상용성(miscibility)을 가진 블록 공중합체가 서로 섞인 것으로, 감압 접착성 조성물이다. 감압 접착성 조성물은, 작은 압력으로 피착제에 접착하는 성질을 가진 반고체 상태의 물질이며, 접착제와는 다른 점탄성적인 물질이다. 감압 접착제에는, 초기 점착력, 상태 점착력, 응집력 간의 균형이 요구된다. 감압 점착제가 좋은 초기 점착성(tack)을 나타내기 위해서는, 낮은 압력으로도 빠른 시간 내에 피착제의 표면에 잘 퍼져야 하므로, 액체와 같은 점성이 필요하다. 또한, 일단 피착제에 붙은 다음에는 외력을 견딜 수 있어야 하므로, 고체(solid)와 같은 탄성이 요구된다.

(메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자는, 선형 고분자 사슬 간의 엉킴(entanglement)에 의해 제1 감압 접착층(PSA-1)의 응집력 및 저장 모듈러스를 향상시킬 수 있다. (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자는, 탄소수가 7 내지 22인 알킬(alkyl)를 가진 (메트)아크릴산 에스테르계 단량체들 및/또는 탄소수가 7 내지 22인 알콕시(alkoxy)를 가진 (메트)아크릴산 에스테르계 단량체들의 선형 중합체로, 우수한 탄성 회복력을 가진다. (메드)아크릴산 에스테르계 선형 고분자는, 이웃하는 사슬들이 부분적으로 가교된 구조를 포함할 수도 있다.

분자량이 증가함에 따라, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자는, 선형 고분자 사슬 간의 엉킴이 일어나는 영역인 고무상 플래토(rubbery plateau) 영역을 가지며, 예를 들어, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자의 중량 평균 분자량(폴리스티렌 환산, Mw)은, 1,500,000 g/mol 초과일 수 있다.

중량 평균 분자량(폴리스티렌 환산, Mw)이 1,500,000 g/mol 이하인 경우, 응집력이 충분하지 못하여, 다양한 정적 폴딩(static folding) 환경조건에서 필름과의 계면 점착력이 약화된다. 이로 인해, 필름과의 계면에서의 박리 현상 또는 기포(blister) 발생 등의 문제가 나타나며, 합착 공정 시 각 층들의 사이로 감압 접착제가 빠져나오는 블리드-아웃(bleed-out) 현상이 발생된다.

예를 들어, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자의 중량 평균 분자량(폴리스티렌 환산, Mw)은, 1,500,000 g/mol 초과 5,000,000 g/mol 이하일 수 있다. (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자의 중량 평균 분자량(폴리스티렌 환산, Mw)이 5,000,000 g/mol 초과인 경우, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자 간의 과도한 엉킴 (entanglement, physical crosslinking)으로 인해 계(system)의 점도가 상승되고, 블록 공중합체와의 점도비 미스매칭(mismatching)에 의한 혼용성의 약화가 초래되며, 거대 상분리(macro-phase separation) 현상이 발생된다. 전술한 문제점으로 인해, 중량 평균 분자량(폴리스티렌 환산, Mw)이 5,000,000 g/mol 초과인 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자를 포함하는 고분자 블렌드의 경우, 폴더블용 감압 접착제로 사용되기 어렵다.

블록 공중합체는, 경질 세그먼트와 연질 세그먼트를 포함하며, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와 물리적 가교(physical cross-linking)된 상태로 존재할 수 있다. 블록 공중합체는, 경질 블록과 연질 블록의 삼원 공중합체일 수 있으며, 예를 들어, 스티렌-이소프렌-스티렌 삼원 공중합체(SIS)일 수 있다. 관련하여, 스티렌-부타디엔-스티렌 삼원 공중합체(SBS)는 SIS 대비 가격 경쟁력이 높고 상대적으로 공정 온도창(processing temperature window)이 더 넓은 장점이 있음에도 불구하고, 점착 부여제(tackifier)와의 상용성 측면에서 블렌딩 특성이 떨어지며, 부분적인 가교가 발생하여 균일한 도포가 요구되는 경우에 있어서, 공정 안정과 장기 보관 안정성이 다소 취약한 문제점이 있다.

경질 세그먼트는, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자 및 연질 세그먼트 각각에 비해 높은 유리전이온도를 가진 것으로, 제1 감압 접착층(PSA-1)은, 경질 세그먼트가 가진 높은 유리전이온도로 인해, 고온/고습 환경 하에서의 느린 회복시간의 개선 효과를 발휘할 수 있으며, 고온에서의 제1 감압 접착층(PSA-1)의 유동성이 제어되어, 블리드-아웃 현상이 개선되는 효과를 발휘할 수 있다.

연질 세그먼트는, 연질 고무 특성을 가진 것으로, 저온(예를 들어, 영하 40℃ 이하)에서 낮은 유리전이온도를 가지므로, 폴더블 표시장치(10)의 저온 폴딩 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 연질 세그먼트는, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와의 상용성(miscibility)을 가지므로, 블록 공중합체가 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와 물리적으로 가교될 수 있도록 할 수 있다. 이로 인해, 블록 공중합체는, 제1 감압 접착층(PSA-1)에 탄성 및 상태 점착력을 제공할 수 있다.

블록 공중합체 내에서, 연질 세그먼트의 함량은 경질 세그먼트의 함량에 비해 높을 수 있다. 이로 인해, 블록 공중합체는 제1 감압 접착층(PSA-1)의 저온 유리전이온도를 낮춤으로써, 폴더블 표시장치(10)의 저온 폴딩 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 연질 세그먼트의 함량이 경질 세그먼트의 함량에 비해 높은 것에 의해, 블록 공중합체는 제1 감압 접착층(PSA-1)의 초기 점착력 및 탄성을 향상시킬 수 있다. 또한, 경질 세그먼트가, 연질 세그먼트에 비해 낮은 함량으로 블록 공중합체 내에 함유된 것에 의해, 제1 감압 접착층(PSA-1)의 상온 이상에서의 유리전이온도가 제어됨으로써, 제1 감압 접착층(PSA-1)의 상온 이상의 온도에서의 블리드-아웃 현상을 방지할 수 있고, 고온/고습 환경 하에서의 느린 회복시간을 개선할 수 있다.

제1 감압 접착층(PSA-1)은, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자에 비해 함량이 낮은 블록 공중합체를 포함하는 고분자 블렌드를 포함한다. 이와 관련하여, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자의 함량과 블록 공중합체의 조성비가 50:50 이하인 경우, 하기의 사항들이 발명자들에 의해 확인되었다.

- 고분자 블렌드의 점착력이 657 gf/inch 이하;

- 제1 감압 접착층(PSA-1)의 상온 회복율(recovery rate)이 61% 이하;

- 온도 50℃, 상대습도 80% 에서의 초기 웨이비네스(waviness) 측정값(ΔH)이 23.6 ㎛ 이하;

- 온도 50℃, 상대습도 80% 에서 30일간 보관한 뒤 측정한 후기 웨이비네스(waviness) 측정값(ΔH)이 29.1 ㎛ 이하;

반면에, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자의 함량이 블록 공중합체의 함량에 비해 높은 경우, 하기의 사항들이 발명자들에 의해 확인되었다.

- 고분자 블렌드의 점착력이 657 gf/inch 초과;

- 제1 감압 점착층의 상온 회복율(recovery rate)이 61% 초과;

- 온도 50℃, 상대습도 80%에서 측정한 초기 웨이비네스(waviness) 측정값(ΔH)이 23.0 ㎛ 미만;

- 온도 50℃, 상대습도 80% 에서 30일간 보관한 뒤 측정한 후기 웨이비네스(waviness) 측정값(ΔH)이 29.0 ㎛ 미만;

예를 들어, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와 블록 공중합체의 조성비는, 60:40 내지 90:10 일 수 있다. 이 경우, 발명자들은 하기의 사항들을 확인할 수 있었다.

- 고분자 블렌드의 점착력이 980 gf/inch 내지 1455 gf/inch

- 제1 감압 접착층(PSA-1)의 상온 회복율이 85% 내지 95%

- 온도 50℃, 상대습도 80% 조건에서 측정한 초기 웨이비네스(waviness) 측정값이 14 ㎛ 이상 23.0 ㎛ 미만

- 온도 50℃, 상대습도 80% 에서 30일 동안 보관한 뒤 측정한 후기 웨이비네스(waviness) 측정값이 15.0 ㎛ 이상 23.6 ㎛ 미만

한편, 제1 감압 접착층(PSA-1)은, 고분자 블렌드 이외의 다른 성분, 예를 들어, 가소제, 가교제 등을 더 포함하지 않을 수 있다. 제1 감압 접착층(PSA-1)은, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자의 엉킴 현상과 블록 공중합체 내의 연질 세그먼트의 고함량으로 인해, 연질 특성을 충분히 확보할 수 있으므로, 가소제를 필요로 하지 않을 수 있다. 이 경우, 제1 감압 접착층(PSA-1)에서는, 가소제가 각 층들과 제1 감압 접착층(PSA-1)의 계면으로 이동(migration)하는 현상이 발생되지 않으므로, 가소제의 이동에 의한 계면 점착력의 하락 및 층간 박리의 문제가 사전에 방지될 수 있다.

제1 감압 접착층(PSA-1)의 두께는, 10 ㎛ 내지 25 ㎛ 일 수 있다. 제1 감압 접착층(PSA-1)의 두께가 전술한 범위를 벗어나는 경우, 제1 감압 접착층(PSA-1)의 고 모듈러스화를 통한, 상온 회복율의 개선 및 고온/고습 조건 하에서의 웨이비네스(waviness)의 개선의 효과가 충분하지 않을 수 있다.

덧붙여, 제1 감압 접착층(PSA-1)의 두께가 10 ㎛ 미만인 경우, 필름과의 디커플링(decoupling)을 통한 계면 응력(stress) 집중을 완화시키는 효과가 현저히 감소할 뿐만 아니라, 감압 접착제의 두께 감소에 따른 접착력 약화로 인해 계면 박리가 초래될 수 있다.

또한, 제1 감압 접착층(PSA-1)의 두께가 25 ㎛ 초과일 경우, 계면 응력 완화 및 점착력 강화의 측면에서는 유효하나, 상온(대략 23℃) 내지 80℃ 구간에서 G'이 5×10⁴ Pa 수준으로 낮기 때문에, 블리드-아웃(bleed-out) 현상이 보다 심화되는 문제가 있다. 모듈(module) 공정에서 발생되는 블리드-아웃 현상은, 후속 공정의 작업 지연을 초래하며, 이로 인해 공정 택트 타임(tact time)의 감소, 불필요한 클리닝 공정의 도입 및 불순물 유입 등과 같은 추가적인 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 블리드-아웃 현상은 반드시 개선이 필요한 항목이며, 이 점에서, 제1 감압 접착층(PSA-1)의 두께는 25 ㎛ 이하인 것이 요구된다.

제2 감압 접착층(PSA-2)은 제1 감압 접착층(PSA-1)과 같이, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와 블록 공중합체의 고분자 블렌드를 포함할 수 있고, 제2 감압 접착층(PSA-2)에 관한 설명은 전술한 제1 감압 접착층(PSA-1)에 관한 설명과 같으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 제2 감압 접착층(PSA-2)의 성분은, 제1 감압 접착층(PSA-1)의 성분과 상이할 수 있다. 즉, 제2 감압 접착층(PSA-2)은 제1 감압 접착층(PSA-1)과 상이한 성분의 감압 접착제로 구성될 수도 있으며, 이 경우, 제2 감압 접착층(PSA-2)에 비해, 반복적인 접힘과 펼침에 의한 스트레스가 더 많이 작용하는 제1 감압 접착층(PSA-1)에는, 제2 감압 접착층(PSA-2)이 감압 접착제의 G'에 비해 큰 값의 G'을 가진 감압 접착제가 사용될 수 있다. 즉, 전술한 경우에 있어서, 제1 감압 접착층(PSA-1)의 G'은 제2 감압 접착층(PSA-2)의 G'가 클 수 있다.

이하, 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

실시예 1 내지 4, 비교예 1 내지 5

< 실시예 1 >

중량 평균 분자량이 2,000,000 g/mol 인 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자 중합체의 함량(X)이 스티렌-이소프렌-스티렌 트리 블록 공중합체의 함량(Y)의 비가 6:4 가 되도록 블렌딩(또는 혼합 또는 조합)하여, 실시예 1의 고분자 블렌드(또는 고분자 혼합물)를 제조하였다. (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자 중합체는 하기 화학식 (1) 내지 (3)으로 표현되는 화합물들을 UV 중합하여 얻었다. 하기 화학식 (2) 및 (3)에서, n 은, 각각 12 내지 18 이다.

화학식 (1)

화학식 (2)

화학식 (3)

< 실시예 2 >

중량 평균 분자량이 2,000,000 g/mol 인 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자 중합체의 함량(X)이 스티렌-이소프렌-스티렌 트리 블록 공중합체의 함량(Y)의 비가 7:3 이 되도록 블렌딩하여, 실시예 2의 고분자 블렌드를 제조하였다.

< 실시예 3 >

중량 평균 분자량이 2,000,000 g/mol 인 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자 중합체의 함량(X)이 스티렌-이소프렌-스티렌 트리 블록 공중합체의 함량(Y)의 비가 8:2 가 되도록 블렌딩하여, 실시예 3의 고분자 블렌드를 제조하였다.

< 실시예 4 >

중량 평균 분자량이 2,000,000 g/mol 인 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자 중합체의 함량(X)이 스티렌-이소프렌-스티렌 트리 블록 공중합체의 함량(Y)의 비가 9:1 이 되도록 블렌딩하여, 실시예 4의 고분자 블렌드를 제조하였다.

< 비교예 1 >

중량 평균 분자량이 2,000,000 g/mol 인 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자 중합체의 함량(X)이 스티렌-이소프렌-스티렌 트리 블록 공중합체의 함량(Y)의 비가 1:9 가 되도록 블렌딩하여, 비교예 1의 고분자 블렌드를 제조하였다.

< 비교예 2 >

중량 평균 분자량이 2,000,000 g/mol 인 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자 중합체의 함량(X)이 스티렌-이소프렌-스티렌 트리 블록 공중합체의 함량(Y)의 비가 2:8 이 되도록 블렌딩하여, 비교예 2의 고분자 블렌드를 제조하였다.

< 비교예 3 >

중량 평균 분자량이 2,000,000 g/mol 인 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자 중합체의 함량(X)이 스티렌-이소프렌-스티렌 트리 블록 공중합체의 함량(Y)의 비가 3:7 이 되도록 블렌딩하여, 비교예 3의 고분자 블렌드를 제조하였다.

< 비교예 4 >

중량 평균 분자량이 2,000,000 g/mol 인 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자 중합체의 함량(X)이 스티렌-이소프렌-스티렌 트리 블록 공중합체의 함량의 비(Y)가 4:6 이 되도록 블렌딩하여, 비교예 4의 고분자 블렌드를 제조하였다.

< 비교예 5 >

중량 평균 분자량이 2,000,000 g/mol 인 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자 중합체의 함량(X)이 스티렌-이소프렌-스티렌 트리 블록 공중합체의 함량(Y)의 비가 5:5 가 되도록 블렌딩하여, 비교예 5의 고분자 블렌드를 제조하였다.

실험예 1

실시예 1 내지 4의 고분자 블렌드 및 비교예 1 내지 5의 고분자 블렌드를 이용하여, 점착력, 회복율, 물결 무늬 불량을 측정하였다. 표 1에는, 측정결과가 정리되어 있다.

점착력 측정

180° Peel 점착력 평가는 ASTM D3330-04에 근거하여 만능인장시험기를 이용하여 상온에서 5 mm/min의 속도로 측정된 선점착력의 평균값을 점착력으로 판정하였다.

회복율 측정

회복율 실험은 일종의 Transient test로서, 점탄성 특성을 갖는 재료의 시간 의존성을 제대로 파악할 수 있는 장점이 있다. 회복율을 평가하기 위해서는 얼마의 전단응력을 인가해야 하는지에 대한 명확한 기준이 있어야 한다. 이러한 기준 선정 기초 실험은 Stress-controlled rheometer를 이용하여 측정 온도별로 strain amplitude sweep을 통해 확인해야한다. 재료가 받는 선형 점탄성 구간에 해당하는 strain과 stress 범위 (linear viscoelastic range, LVR)를 확인할 수 있기 때문이다. Static 또는 dynamic folding을 모사하는 creep & recovery 평가는 아직 표준화되어 있지 않기 때문에 실제 현상을 대변할 수 있는 조건을 반영하여 평가가 진행되었다.

회복율은 전단 회전형 레오미터(Dynamic shear rheometer)를 이용하여 전단 응력을 인가하고 일정시간 유지할 때 발생하는 전단 변형 (shear creep strain)을 먼저 측정한 후, 인가한 전단 응력을 제거한 후 원래의 길이로 복원될 때까지 소요되는 시간을 측정하였다.

최대 Creep strain이 발생한 값을 100%로 가정할 때, 특정 시간에서의 변형율에 해당하는 변형률의 비를 회복율로 정의하였다(본 실험에서는, 특별히 10분을 기준으로 선정하였고, 짧은 시간에서 회복율이 높은 재료가 복원 측면에서 유리함). 탄성 특성이 높을수록 회복율이 높고, 웨이비네스 억제 측면에서 유리하다.

물결 무늬 불량 측정

웨이비네스(Waviness)는 고온/고습(예를 들어, 온도 50℃/상대습도 80%) 환경 조건하에서 패널을 폴딩한 상태로 보관한 후 특정 시간이 경과하면 환경 chamber에서 뺀 채로 상온에서 2시간 방치한 후에 언폴딩(unfolding)시켜 놓고 3D 스캐너(scanner)를 이용하여 폴딩 부위에 대한 변형량을 측정하였다. 일반적으로 소성 변형량이 가장 많은 폴딩 부위에 응력이 집중되기 때문에, 갈매기 날개 모양의 형태가 나타난다. 따라서, 최대 높이와 최소 높이의 차이를 웨이비네스(waviness)로 정량화할 수 있다.

	X : Y 조성비	점착력 (gf/inch)	회복율(%)	물결무늬 불량 1 (초기)	물결무늬 불량 2 (30일 후)
비교예 1	1:9	545	32	ΔH: 27.4㎛ ΔS: 0.0059	ΔH: 35.7㎛ ΔS: 0.0084
비교예 2	2:8	550	41	ΔH: 25.0㎛ ΔS: 0.0052	ΔH: 33.1㎛ ΔS: 0.0073
비교예 3	3:7	520	45	ΔH: 24.6㎛ ΔS: 0.0056	ΔH: 30.3㎛ ΔS: 0.0069
비교예 4	4:6	564	53	ΔH: 24.3㎛ ΔS: 0.0055	ΔH: 30.6㎛ ΔS: 0.0072
비교예 5	5:5	657	61	ΔH: 23.6㎛ ΔS: 0.0029	ΔH: 29.1㎛ ΔS: 0.0056
실시예 1	6:4	980	85	ΔH: 20.2㎛ ΔS: 0.0038	ΔH: 22.9㎛ ΔS: 0.0045
실시예 2	7:3	1225	89	ΔH: 16.8㎛ ΔS: 0.0024	ΔH: 22.0㎛ ΔS: 0.0049
실시예 3	8:2	1350	92	ΔH: 16.3㎛ ΔS: 0.0029	ΔH: 20.6㎛ ΔS: 0.0047
실시예 4	9:1	1455	95	ΔH: 14.6㎛ ΔS: 0.0019	ΔH: 15.1㎛ ΔS: 0.0029

이상 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명하였으나, 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 각 실시예에 개시된 내용들을 조합하여 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 폴더블 표시장치
CW: 커버 윈도우
OCA: 광학 투명접착층
PA: 표시패널
PSA: 감압 접착층
BP: 백플레이트

Claims

표시패널;
제1 감압 접착층;
상기 표시패널과 상기 제1 감압 접착층의 사이에 배치된 백플레이트; 및
상기 표시패널과 상기 백플레이트의 사이에 배치된 제2 감압 접착층;을 포함하고,
상기 제1 감압 접착층 및 상기 제2 감압 접착층 중 적어도 하나는 고분자 블렌드를 포함하며,
상기 고분자 블렌드는, (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와 블록 공중합체를 포함하고,
상기 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자는, 중량 평균 분자량이 1,500,000 g/mol 을 초과하며,
상기 블록 공중합체는, 상기 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자에 비해 함량이 낮고, 경질 세그먼트와 상기 경질 세그먼트에 비해 함량이 높은 연질 세그먼트를 포함하는,
폴더블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자의 함량과 상기 블록 공중합체의 함량의 비가 6:4 내지 9:1 인,
폴더블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 고분자 블렌드는, 점착력이 980 gf/inch 내지 1455 gf/inch 인,
폴더블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 감압 접착층 및 상기 제2 감압 접착층 중 적어도 하나는, 상온에서의 회복율(recovery rate)이 61 % 초과인,
폴더블 표시장치.
제4 항에 있어서,
상기 상온에서의 회복율이 85% 내지 95% 인,
폴더블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 감압 접착층 및 상기 제2 감압 접착층 중 적어도 하나는,
온도 50℃, 상대습도 80% 조건에서 측정한 초기 웨이비네스(waviness) 측정값이, 23.0 ㎛ 미만인,
폴더블 표시장치.
제6 항에 있어서,
상기 초기 웨이비네스 측정값이 14 ㎛ 이상 23.0 ㎛ 미만인,
폴더블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 감압 접착층 및 상기 제2 감압 접착층 중 적어도 하나는,
온도 50℃, 상대습도 80% 조건에서 30일 동안 보관한 뒤에 측정한, 후기 웨이비네스(waviness) 측정값이, 29.0 ㎛ 미만인,
폴더블 표시장치.
제8 항에 있어서,
상기 후기 웨이비네스 측정값이 15.0 ㎛ 이상 23.6 ㎛ 미만인,
폴더블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 감압 접착층과 상기 제2 감압 접착층 중 상기 제1 감압 접착층은, 상기 고분자 블렌드로 구성되며,
상기 제1 감압 접착층은, 상기 제2 감압 접착층에 비해 큰 저장 모듈러스를 가진,
폴더블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 블록 공중합체는, 스티렌-이소프렌-스티렌 삼원 블록 공중합체인,
폴더블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 감압 접착층 및 상기 제2 감압 접착층 중 적어도 하나는, 두께가 10 ㎛ 내지 25 ㎛ 인,
폴더블 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 블록 공중합체는, 상기 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와 물리적 가교된,
폴더블 표시장치.
제13 항에 있어서,
상기 블록 공중합체는, 상기 연질 세그먼트를 통해, 상기 (메트)아크릴산 에스테르계 선형 고분자와 물리적 가교된,
폴더블 표시장치.
제14 항에 있어서,
상기 고분자 블렌드는 가소제 및 가교제 중 적어도 하나를 비포함하는,
폴더블 표시장치.