KR102367334B1 - 수지 조성물, 보호 시트 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

수지 조성물, 보호 시트 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

일 실시예의 수지 조성물은 알킬 아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 알킬에테르 메타크릴레이트, 히드록시알킬 아크릴레이트, 퍼플루오르화알킬 (메타)아크릴레이트 및 실리콘 (메타)아크릴레이트를 포함하여 표시 장치에 대하여 우수한 젖음성 및 접착력을 가질 수 있다.

Description

수지 조성물, 보호 시트 및 이를 포함하는 표시 장치{RESIN COMPOSITION, PROTECTIVE SHEET AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 수지 조성물, 그 수지 조성물로 형성된 보호 시트 및 보호 시트를 포함하는 표시 장치에 대한 것이다.
표시 장치는 표시 화면에 다양한 이미지를 표시하여 사용자에게 정보를 제공한다. 일반적으로 표시 장치는 할당된 화면 내에서 정보를 표시한다. 최근 리지드한 표시 장치뿐만 아니라 폴딩 또는 벤딩이 가능한 플렉서블 표시 패널을 포함하는 플렉서블 표시 장치들이 개발되고 있다.
이러한 표시 장치의 표시면을 보호하기 위해 보호 시트가 적용되고 있으며, 다양한 표시 장치에 대하여 보호 시트의 신뢰성을 확보하는 것이 필요하다. 이를 위하여 표시 장치에 대하여 우수한 젖음성과 점착력을 가지는 점착층 및 점착층을 형성하는 수지 조성물이 요구된다.
본 발명의 목적은 젖음성 및 점착력이 우수한 수지 조성물 및 이로부터 제조된점착층을 포함하는 보호 시트를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 우수한 점착력을 갖는 보호 시트를 포함하여 폴딩 등의 동작 상태에서 신뢰성이 우수한 표시 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에서 알킬 아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 알킬에테르 메타크릴레이트, 히드록시알킬 아크릴레이트, 퍼플루오르화알킬 (메타)아크릴레이트 및 실리콘 (메타)아크릴레이트를 포함하는 수지 조성물을 제공한다.
상기 퍼플루오르화알킬 (메타)아크릴레이트는 탄소수 1 내지 6개의 알킬기 및 플루오르 원자 3 내지 13개를 포함할 수 있다.
상기 폴리에틸렌글리콜 알킬에테르 메타크릴레이트는 반복되는 에틸렌 글리콜을 4 내지 20개 포함할 수 있다.
상기 실리콘 (메타)아크릴레이트는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112020015775562-pat00001
상기 화학식 1에서, R1은 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, R2는 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며, X는 1 내지 20의 정수이다.
상기 수지 조성물은 알킬 아크릴레이트를 58 내지 88 중량부, 상기 폴리에틸렌글리콜 알킬에테르 메타크릴레이트를 8 내지 12중량부, 상기 히드록시알킬 아크릴레이트를 1.5 내지 2.5 중량부, 상기 퍼플루오르화알킬 (메타)아크릴레이트를 8 내지 12 중량부 및 상기 실리콘 (메타)아크릴레이트를 4 내지 6 중량부로 포함할 수 있다.
상기 알킬 아크릴레이트는 탄소수 1 내지 4의 직쇄알킬 아크릴레이트 및 탄소수 6 내지 10의 분지쇄알킬 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 수지 조성물은 직쇄알킬 아크릴레이트를 16 내지 24 중량부 및 상기 분지쇄알킬 아크릴레이트를 42 내지 64 중량부 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 베이스 필름 및 점착 조성물로 형성된 점착층을 포함하고, 상기 점착 조성물은 상기 일 실시예에 따른 수지 조성물, C9형 탄화수소 수지 및 경화제를 포함하는 보호 시트를 제공한다.
상기 경화제는 디이소시아네이트계 화합물일 수 있다.
상기 C9형 탄화수소 수지는 인덴, 스티렌, 메틸인덴, 알파메틸스티렌 및비닐톨루엔 중 하나 이상 선택된 단량체의 공중합체일 수 있다.
상기 점착층의 두께는 5μm 내지 40μm 일 수 있다.
일 실시예에서, 표시 모듈 및 상기 표시 모듈 상에 배치되는 일 실시예에 따른보호 시트를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 표시 모듈은 표시 패널 및 상기 표시 패널 상에 배치된 윈도우를 포함하고, 상기 윈도우는 베이스 기판 및 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 플루오르 함유 화합물을 포함하는 적어도 하나의 기능층을 포함할 수 있다.
상기 점착층은 상기 플루오르 함유 화합물을 포함하는 기능층에 직접 배치되고, 상기 점착층과 상기 기능층 사이에 결합이 형성되지 않는 것일 수 있다.
상기 플루오르 함유 화합물을 포함하는 기능층에 대한 상기 보호 시트의 접착력은 10 gf/inch 이상 100 gf/inch 이하일 수 있다.
상기 표시 모듈은 적어도 하나의 벤딩축을 기준으로 폴딩될 수 있다.
일 실시예의 수지 조성물은 불소 및 실리콘 재료를 포함하여 특히 표면에너지가 작은 피착제에 대한 우수한 점착성을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 보호 시트는 불소 및 실리콘 재료를 포함하는 수지 조성물로부터형성된 점착층을 포함하여 우수한 젖음성 및 점착성을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 우수한 젖음성 및 점착성을 갖는 보호 시트를 포함하여 폴딩 등의 동작 상태에서 우수한 신뢰성을 나타낼 수 있다.
도 1은 일 실시예의 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 폴딩 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예의 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 5는 도 4의 AA 영역을 나타낸 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
한편, 본 출원에서 "직접 배치"된다는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 배치"된다는 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다. 본 명세서에서 "상에 배치되는" 것은 어느 하나의 부재의 상부 뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 나타내는 것일 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의됩니다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수지 조성물, 보호 시트및 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치(ED)의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 표시 장치(ED)의 폴딩 상태를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(ED)는 제1 방향축(DR1) 방향으로 연장되는 장변들을 갖고, 제1 방향축(DR1)과 교차하는 제2 방향축(DR2) 방향으로 연장되는 단변들을 갖는 직사각형 형상을 갖는 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 장치(ED)는 평면상에서 원형 및 다각형 등의 다양한 형상들을 갖는 것일 수 있다. 표시 장치(ED)는 리지드한 것일 수 있고, 또는 플렉서블한 것일 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치(ED)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 휴대 전화, 태블릿, 자동차 네비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자장치 등에 사용될 수 있다. 도 1에서는 표시 장치(ED)로 스마트 폰이 예시적으로 도시되었다.
일 실시예에 따른 표시 장치(ED)에서 이미지(IM)가 표시되는 표시면(DS)은 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한 것일 수 있다. 표시면(DS)의 법선 방향, 즉 표시 장치(ED)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
일 실시예의 표시 장치(ED)는 플렉서블 표시 장치일 수 있다. 이 경우, 표시 장치(ED)는 적어도 하나의 폴딩 영역(FA)을 포함하는 것일 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(ED)는 폴딩 영역(FA) 및 복수 개의 비폴딩 영역들(NFA)을 포함하는 것일 수 있다. 폴딩 영역(FA)은 비폴딩 영역들(NFA) 사이에 배치되며, 폴딩 영역(FA) 및 비폴딩 영역들(NFA)은 제1 방향축(DR1) 방향으로 이웃하여 배열될 수 있다.
폴딩 영역(FA)은 일방향인 제2 방향축(DR2) 방향으로 연장되는 폴딩축(FX)을 기준으로 폴딩된 형태로 변형 가능한 부분일 수 있다.
도 1 및 도 2에서는 예시적으로, 하나의 폴딩 영역(FA)과 두 개의 비폴딩 영역들(NFA)이 도시되었으나, 폴딩 영역(FA) 및 비폴딩 영역들(NFA)의 개수는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시 장치(ED)는 2개보다 많은 복수 개의 비폴딩 영역들(NFA) 및 비폴딩 영역들(NFA) 사이에 배치된 복수 개의 폴딩 영역들(FA)을 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(ED)에서 비폴딩 영역들(NFA)은 폴딩 영역(FA)을 기준으로 서로 대칭되도록 배치될 수 있다. 하지만 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 폴딩 영역(FA)이 비폴딩 영역들(NFA) 사이에 배치되되, 폴딩 영역(FA)을 기준으로 하여 마주하는 두 개의 비폴딩 영역들(NFA)의 면적은 서로 상이할 수 있다.
표시 장치(ED)의 표시면(DS)은 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA) 주변의 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 영상을 표시하고, 비표시 영역(NDA)은 영상을 표시하지 않을 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싸고, 표시 장치(ED)의 테두리를 정의할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(ED)는 표시 모듈(DD) 및 표시 모듈(DD) 상에 배치된 보호 시트(PL)를 포함하는 것일 수 있다.
보호 시트(PL)는 표시 모듈(DD) 상에 배치된다. 보호 시트(PL)는 투명한 것으로 보호 시트(PL)가 부착된 상태에서도 표시 모듈(DD)의 표시면(DS)에서 제공되는 이미지 정보를 확인할 수 있다.
보호 시트(PL)는 일 실시예에 따른 수지 조성물을 함유하는 점착층(AL)을 포함하여 표시 모듈(DD)에 대한 우수한 젖음성 및 점착력을 가지며, 효과적으로 표시 모듈(DD)의 표면을 보호할 수 있다. 나아가, 표시 장치(ED)가 폴딩 또는 벤딩되는 동작 상태에서도 계면의 들뜸 현상이 발생하지 않아 우수한 신뢰성 특성을 나타낼 수 있다. 또한, 보호 시트(PL)는 표시 모듈(DD)의 접착면과 결합을 형상하지 않으므로 표시 모듈(DD)의 표면에 대해 영구적인 접착력을 유지하지는 않으며, 사용자의 의도에 의하여 보호 시트(PL) 제거 시에는 표시 모듈(DD)의 표면에 점착층이 전사되지 않고 용이하게 탈착될 수 있다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(ED)는 폴딩되거나 언폴딩되는 접이식(폴더블) 표시 장치(ED)일 수 있다. 예를 들어, 폴딩 영역(FA)이 제2 방향축(DR2)에 평행한 폴딩축(FX)을 기준으로 휘어져, 표시 장치(ED)가 폴딩될 수 있다. 폴딩축(FX)은 표시 장치(ED)의 단변에 평행한 단축으로 정의될 수 있다.
표시 장치(ED)의 폴딩 시, 비폴딩 영역들(NFA)은 서로 마주보고, 표시 장치(ED)는 표시면(DS)이 외부에 노출되지 않도록 인-폴딩(in-folding)될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 도면에 도시된 바와 달리 표시 장치(ED)는 표시면(DS)이 외부에 노출되도록 아웃-폴딩(out-folding)될 수 있다.
도 3은 일 실시예의 표시 장치(ED)의 분해 사시도이다. 도 4는 일 실시예의 표시 장치(ED)에 대한 단면도이다. 도 4는 도 1의 I-I'선에 대응하는 부분의 단면도일 수 있다. 도 5는 도 4의 "AA" 영역을 개략적으로 나타낸 도면이다.
일 실시예의 표시 장치(ED)는 표시 모듈(DD) 및 표시 모듈(DD) 상에 배치된 보호 시트(PL)를 포함하며, 표시 모듈(DD)은 표시 패널(DP) 및 윈도우(WP)를 포함하는 것일 수 있다.
표시 패널(DP)은 이미지를 생성하며, 전면으로 생성된 이미지를 제공할 수 있다. 표시 패널(DP)은 생성된 이미지를 제3 방향축(DR3, 도 2) 방향으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널(Organic light emitting display panel)일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 패널(DP)은 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 플라즈마 표시 패널(plasma display panel), 전기영동 표시 패널(electrophoretic display panel), MEMS 표시 패널(microelectromechanical system display panel) 또는 일렉트로웨팅 표시 패널(electrowetting display panel) 등일 수 있다.
표시 패널(DP)은 리지드 표시 패널일 수 있고, 또는 플렉서블 표시 패널일 수 있다. 표시 패널(DP)은 플렉서블 기판을 포함하는 것일 수 있다.
표시 패널(DP)에서 생성된 이미지(IM)는 윈도우(WP)를 투과하여 사용자에게 제공될 수 있다. 폴딩 영역(FA)을 포함하는 표시 장치(DD)에서 윈도우(WP)는 플렉서블 윈도우일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
윈도우(WP)는 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)을 포함할 수 있다. 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)을 포함한 윈도우(WP)의 전면은 표시 장치(ED)의 전면에 해당한다.
투과 영역(TA)은 광학적으로 투명한 영역일 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역일 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 인접하며, 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 형상을 정의할 수 있다. 다만, 실시예가 도시된 것에 한정되는 것은 아니며 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 일 부분이 생략될 수도 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 윈도우(WP)는 베이스 기판(BS) 및 베이스 기판(BS) 상에 배치된 적어도 하나의 기능층(FL)을 포함하는 것일 수 있다.
베이스 기판(BS)은 유리 기판 또는 고분자 수지 기판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 윈도우(WP)에 사용된 베이스 기판(BS)은 강화 처리된 강화 유리 기판을 포함할 수 있다. 또한, 베이스 기판(BS)은 고분자 수지 기판일 수 있으며, 예를 들어 베이스 기판(BS)은 폴리이미드 수지 등을 포함하여 형성된 것일 수 있다. 윈도우(WP)에 포함된 베이스 기판(BS)은 높은 투과도를 갖는 것일 수 있다. 윈도우(WP)는 높은 투과도를 나타내어 표시 패널(DP)에서 제공되는 이미지를 그대로 투과시키고, 표시 패널(DP)을 외부 충격으로부터 보호할 수 있다.
기능층(FL)은 하드코팅층, 지문방지층, 비산방지층 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서 기능층(FL)은 불소 함유 화합물을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서 불소 함유 화합물을 포함하는 기능층(FL)은 지문방지층일 수 있다.
일 실시예의 보호 시트(PL)는 점착층(AL) 및 점착층(AL) 상에 배치된 베이스 필름(BF)을 포함한다. 일 실시예에 따른 보호 시트(PL)에서 베이스 필름(BF)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalte, PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(Poly(butylene terephthalate), PBT), 폴리에틸렌나프탈렌(Polyethylene Naphthalene, PEN), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리메틸메타클레이트(poly(methylmethacrylate), PMMA), 폴리스티렌(Polystyrene, PS), 폴리비닐클로라이드(Polyvinylchloride, PVC), 폴리에테르설폰(Polyethersulfone, PES), 폴리프로플렌(Polypropylene, PP), 폴리아미드(Polyamide, PA), 폴리페닐렌에테르(modified polyphenylene ether, m-PPO), 폴리옥시메틸렌(Polyoxymethylene, POM), 폴리설폰(Polysulfone, PSU), 폴리페닐렌설파이드(Polyphenylene sulfide, PPS), 폴리이미드(Poluimide, PI), 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine, PEI), 폴리에테르에테르케톤(Polyether ether ketone, PEEK), 폴리아미드이미드(Polyamide imide, PAI), 폴리아릴레이트(Polyarylate, PAR), 및 열가소성 폴리우레탄(Thermoplasitc polyurethane, TPU) 중 적어도 하나의 고분자 수지를 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는 베이스 필름(BF)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalte, PET)를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 점착층(AL)은 윈도우(WP) 상에 배치될 수 있고, 예를 들어, 점착층(AL)은 윈도우(WP)의 기능층(FL) 상에 직접 배치될 수 있다. 한편, 점착층(AL)은 윈도우(WP)의 접착면, 예를 들어, 접착면이 기능층(FL)인 경우 기능층(FL)과 별도의 결합을 형성하지 않는다.
일 실시예에서, 기능층(FL)이 불소 함유 화합물을 포함하는 것일 때, 점착층(AL)을 포함하는 보호 시트(PL)는 상온에서의 기능층(FL)을 피착면으로 10 gf/inch 내지 100 gf/inch 범위의 접착력을 가질 수 있다. 보다 바람직하게 보호 시트(PL)는 10 gf/inch 내지 30 gf/inch 범위의 접착력을 가질 수 있다. 한편, 본 명세서에서 상온(Room temperature)은 약 25℃의 온도에 해당하는 것일 수 있다.
점착층(AL)은 5 ㎛ 내지 40 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 점착층(AL)의 두께가 5 ㎛ 미만인 경우 표시 모듈(DD)에 대한 보호 시트(PL)의 접착력이 저하될 수 있다. 또한, 점착층(AL)의 두께가 40 ㎛ 초과인 경우 전체 표시 장치(ED)의 두께가 두꺼워질 수 있다.
일 실시예의 점착층(AL)은 일 실시예에 따른 수지 조성물, C9형 탄화수소 수지 및 경화제를 포함하는 점착 조성물을 함유한다. 점착층(AL)은 보다 상세하게 점착 조성물이 경화되어 형성된 층일 수 있다.
일 실시예에서, 점착 조성물은 수지 조성물을 80 내지 120 중량부, C9형 탄화수소 수지를 4 내지 10 중량부 및 경화제를 0.1 내지 0.2중량부로 함유할 수 있다. 점착 조성물이 상기 범위로 각 성분을 포함하는 경우, 점착 조성물을 함유하는 점착층(AL)의 투명성을 확보할 수 있고, 우수한 접착력 및 신뢰성을 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 수지 조성물은 알킬 아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 알킬에테르 메타크릴레이트, 히드록시알킬 아크릴레이트, 퍼플루오르화알킬 (메타)아크릴레이트 및 실리콘 (메타)아크릴레이트를 포함한다. 한편, 본 명세서에서 (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 나타내는 것이다.
일 실시예의 수지 조성물에 포함되는 알킬 아크릴레이트의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 탄소수 1 내지 4의 직쇄알킬 아크릴레이트 및/또는 탄소수 6 내지 10의 분지쇄알킬 아크릴레이트일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예의 수지 조성물은 탄소수 1 내지 4의 직쇄알킬 아크릴레이트 및 탄소수 6 내지 10의 분지쇄알킬 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
탄소수 1 내지 4의 직쇄알킬 아크릴레이트의 예로는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 탄소수 6 내지 10의 분지쇄알킬 아크릴레이트의 예로는 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2-에틸펜틸 아크릴레이트, 2-에틸헵틸 아크릴레이트, 2-에틸노닐 아크릴레이트, 2-프로필헥실 아크릴레이트 및 2-프로필옥틸 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 수지 조성물은 알킬 아크릴레이트를 58 내지 88 중량부로 포함할 수 있다. 구체적으로 직쇄알킬 아크릴레이트를 16 내지 24 중량부로 포함할 수 있고, 분지쇄알킬 아크릴레이트를 42 내지 64 중량부 포함할 수 있다.
일 실시예의 수지 조성물에 포함되는 폴리에틸렌글리콜(PEG) 알킬에테르 메타크릴레이트의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 반복되는 에틸렌글리콜을 4 내지 20개 포함하는 것일 수 있고, 또는 5 내지 16개, 또는 6 내지 12개 포함하는 것일 수 있다. 폴리에틸렌글리콜 알킬에테르 메타크릴레이트의 예로는 PEG 메틸테르 메타크릴레이트, PEG 에틸테르 메타크릴레이트, PEG 프로필에테르 메타크릴레이트 및 PEG 부틸에테르 메타크릴레이트 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
일 실시예의 수지 조성물에 포함되는 히드록시알킬 아크릴레이트의 예로는 히드록시에틸 아크릴레이트, 히드록시프로필 아크릴레이트 및 히드록시부틸 아크릴레이트 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
일 실시예의 수지 조성물에 포함되는 퍼플루오르화알킬 (메타)아크릴레이트는 한쪽 말단이 (메트)아크릴로 변성된 퍼플루오르 화합물 또는 양쪽 말단이 (메트)아크릴로 변성된 퍼플루오르 화합물일 수 있다. 일 실시예에서 퍼플루오르화알킬 (메타)아크릴레이트는 퍼플루오르화알킬은 1 내지 6개의 탄소원자 및 3 내지 13개의 불소원자를 포함할 수 있다.
퍼플루오르화알킬 (메타)아크릴레이트의 예로는 2,2,2-트리플루오로에틸 (메타)아크릴레이트, 1,1,2,2,2-펜타플루오로에틸 (메타)아크릴레이트, 3,3,3-트리플루오로에틸 (메타)아크릴레이트, 및 2,2,2,3,3-펜타플루오로에틸 (메타)아크릴레이트 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
일 실시예의 수지 조성물에 포함되는 실리콘 (메타)아크릴레이트는 한쪽 말단 또는 양쪽 말단이 (메타)아크릴에 의해 변성된 실리콘 화합물일 수 있다. 일 실시예의 실리콘 (메타)아크릴레이트는 한쪽 말단이 (메타)아크릴에 의해 변성된 실리콘 화합물일 수 있다. 예를 들어, 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112020015775562-pat00002
화학식 1에서, R1은 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, R2는 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며, X는 1 내지 20의 정수이다.
한편, 본 명세서에서, 특별한 기재가 없는 한 알킬기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 알킬기의 탄소수는 1 이상 20 이하, 1 이상 10 이하 또는 1 이상 6 이하이다. 알킬기의 예로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, s-부틸기, t-부틸기, i-부틸기, 2- 에틸부틸기, 3, 3-디메틸부틸기, n-펜틸기, i-펜틸기, 네오펜틸기, t-펜틸기, 시클로펜틸기, 1-메틸펜틸기, 3-메틸펜틸기, 2-에틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, n-헥실기, 1-메틸헥실기, 2-에틸헥실기, 2-부틸헥실기, 시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 4-t-부틸시클로헥실기, n-헵틸기, 1-메틸헵틸기, 2,2-디메틸헵틸기, 2-에틸헵틸기, 2-부틸헵틸기, n-옥틸기, t-옥틸기, 2-에틸옥틸기, 2-부틸옥틸기, 2-헥실옥틸기, 3,7-디메틸옥틸기, 시클로옥틸기, n-노닐기, n-데실기, 아다만틸기, 2-에틸데실기, 2-부틸데실기, 2-헥실데실기, 2-옥틸데실기, n-운데실기, n-도데실기, 2-에틸도데실기, 2-부틸도데실기, 2-헥실도데실기, 2-옥틸도데실기, n-트리데실기, n-테트라데실기, n-펜타데실기, n-헥사데실기, 2-에틸헥사데실기, 2-부틸헥사데실기 및 n-노나데실기 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에서, 아킬렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
한쪽 말단이 (메타)아크릴에 의해 변성된 실리콘 (메타)아크릴레이트의 예로는 Silaplane(등록상표) FM-0711, Silaplane FM-0721, Silaplane FM-0725, Silaplane TM-0701, Silaplane TM-0701T[모두 JNC Corporation 제품], Shin-Etsu Silicone(등록상표) X-22-174DX, ShinEtsu Silicone X-22-2426, 및 Shin-Etsu Silicone X-22-2475[모두 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제품] 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 양쪽 말단이 (메타)아크릴에 의해 변성된 실리콘 (메타)아크릴레이트의 예로는 Shin-Etsu Silicone(등록상표) X-22-162C[Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제품] 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 실리콘 (메타)아크릴레이트는 히드록시기 함유 실리콘 변성 (메타)아크릴레이트, 예를 들어, BYK(등록상표)-SILCLEAN(등록상표) 3700[BYK Japan KK 제품] 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 C9형 탄화수소 수지는 점착 부여제로서 사용될 수 있으며, 탄소수 9의 올레핀 또는 고리 형 올레핀을 중합하거나 알데히드, 방향족 탄화수소 또는 테르펜 화합물과 공중합시켜 얻은 수지 물질일 수 있다. C9 방향족 탄화수소는 인덴, 메틸인덴, 디시클로펜타디엔, 스티렌, 알파-메틸스티렌 및 각종 비닐톨루엔 중 하나 이상 선택된 단량체의 공중합체일 수 있다.
Figure 112020015775562-pat00003
일 실시예에서 C9형 탄화수소 수지는 비닐톨루엔/스티렌 공중합체일 수 있다. 비닐톨루엔/스티렌 공중합체는 중량평균분자량(Mw)가 1000~1500이고 연화점이 75 내지 120℃를 가질 수 있어 보다 우수한 점착력 및 신뢰성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 C9형 탄화수소 수지는 비극성이고 상용성이 우수하여 접착력을 향상시키고 하기 실시예의 신뢰성 테스트에서 보이는 전이현상을 해결할 수 있다.
일 실시예에서 C9형 탄화수소 수지는 4 내지 10 중량부로 포함될 수 있고, 또는 6 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. C9형 탄화수소 수지가 상기 범위를 초과하는 경우 점착층의 투명성을 확보하기 어렵고, 상기 범위 미만인 경우 점착력이 낮아질 수 있다.
일 실시예에 따른 경화제는 디이소시아네이트계 화합물일 수 있고, 예를 들면, 디이소시아네이트계 화합물로는 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 4,4′-디싸이클로헥실메탄디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 라이신디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,2-비스-4′-프로판이소시아네이트, 6-이소프로필-1,3-페닐디이소시아네이트, 1,6-헥산디이소시아네이트, 페닐렌디이소시아네이트, 4,4′-비페닐렌디이소시아네이트, 및 3,3′-디메틸페닐렌디이소시아네이트 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
한편, 점착층(AL)은 필요에 따라 일반적으로 첨가되는 첨가제를 더 함유할 수 있다. 첨가제의 예로는 광증감제, 중합금지제, 중합 개시제, 레벨링제, 계면활성제, 밀착성부여제, 가소제, 자외 선흡수제, 산화방지제, 저장안정제, 대전방지제, 무기충전제, 안료, 염료 등을 들 수 있지만 이들에 한정되지 않는다.
점착층(AL)의 형성방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 제1액 및 제2액을 포함하는 2액형의 점착 조성물로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1액은 수지 조성물 및 C9형 탄화수소 수지를 포함하며, 제2액은 경화제를 포함할 수 있다. 점착제 조성물이 2액형인 경우 보관 중 경화를 방지할 수 있다. 점착층(AL)의 형성방법은 하기 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다.
이하에서는, 실시예 및 비교예를 참조하면서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 수지 조성물, 보호 시트 및 일 실시예의 표시 장치에 대해서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예시이며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
1. 보호 시트의 제조
1) 실시예 1
(단계 A) (수지 조성물의 제조)
질소 주입장치 및 온도기가 장착된 1L 플라스크에, 내부를 질소 가스로 청정하고, 2-에틸헥실 아크릴레이트 53중량부, 메틸 아크릴레이트 20중량부, 폴리(에틸렌글리콜) 메틸에테르 메타크릴레이트 10중량부, 2,2,2-트리플르오로에틸 메타크릴레이트 10중량부, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 2중량부 및 디메틸실록산알킬 메타크릴레이트 5중량부를 도입하였다. 여기에, 용매로서 에틸아세테이트 100중량부 및 중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴AIBN) 0.02중량부를 투입하고, 질소 기류 하에 60℃로 가열하여 6시간 동안 반응시키고, 온도를 65℃로 상승시키고, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.02중량부를 더 투입하고, 4시간 동안 더 반응시켰다. 반응 종료 후에 수득된 불소-실리콘-알킬형 아크릴 수지는 고형분 39~41% 및 점도 1500~2000cps를 가졌다.
(단계 B) (점착 시트의 제조)
상기 (단계 A)에서 수득된 수지 100 중량부에, C9형 탄화수소 수지로서 비닐톨루엔/스티렌 공중합체 (PiccotexTM LC, Eastman에서 제조) 8중량부 및 경화제로서 개질 폴리이소시아네이트(코로네이트 HX, Tosoh Corporation에서 제조) 0.15중량부를 혼합하여 점착 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 점착 조성물을 100㎛ PET에 건조 도막 두께 15㎛으로 코팅하여 건조시키고, 60℃에서 3일 동안 숙성하여 보호 시트를 형성하였다.
2) 실시예 2
실시예 1의 (단계 A) 수지 100중량부, C9형 탄화수소 수지로서 비닐톨루엔/스티렌 공중합체 4중량부 및 경화제로서 개질 폴리이소시아네이트 0.15중량부를 혼합하여 점착 조성물을 제조하였다.
상기 점착 조성물을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 보호 시트를 형성하였다.
3) 비교예 1
C9형 탄화수소 수지로서 비닐톨루엔/스티렌 공중합체를 12중량부 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 보호 시트를 형성하였다.
4) 비교예 2
C9형 탄화수소 수지를 포함하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일하게 진행하여, 보호 시트를 형성하였다.
5) 비교예 3
C9형 탄화수소 수지 대신 시판 아크릴 점착제 SA467(삼화페인트공업주식회사 제품) 100중량부 및 경화제 SC5EX(삼화페인트공업주식회사 제품) 0.5중량부를 혼합하여 점착 조성물을 제조하였다.
상기 점착 조성물을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 보호 시트를 형성하였다.
6) 비교예 4
시판 아크릴 점착제 SA467 100중량부, 점착부여제 PiccotexTM LC(Eastman) 8중량부 및 경화제 SC5EX 0.5중량부를 혼합하여 점착 조성물을 제조하였다.
상기 점착 조성물을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 보호 시트를 형성하였다.
7) 비교예 5
시판 실리콘 점착제 (상품명 Dow Corning® 7358, 제조사: Dow Corning) 100중량부 및 경화제 SC5EX 0.5중량부를 혼합하여 점착 조성물을 제조하였다.
상기 점착 조성물을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 보호 시트를 형성하였다.
2. 물성 평가
하기의 방법으로 물성 시험을 시행하였고, 그 결과는 표 1에 나타내었다.
(1) SUS 점착력 (gf/in)
실시예 및 비교예에 따른 보호 시트를 크기 25mm(폭)Ⅹ100mm(길이)로 재단 후 SUS (JIS 규격) 위에 부착시키고, 하중 2kg의 압착 롤러를 300mm/min의 속도로 1회 왕복하여 점착시키고, 20분 경과 후에, 180° 박리에 필요한 힘을 EZ-SX UTM (동일시마즈사 제조)으로 300mm/min의 속도로 측정하고, SUS 점착력으로 평가하였다. SUS 점착력은 스테인레스강에 대한 점착력의 지표이다.
(2) 불소계 AF 필름 점착력 (gf/in)
실시예 및 비교예에 따른 보호 시트를 크기 25mm(폭)Ⅹ100mm(길이)로 재단 후 불소계 AF 필름 위에 부착시키고, 하중 2kg의 압착 롤러를 300mm/min의 속도로 1회 왕복하여 점착시키고, 20분 경과 후에, 180° 박리에 필요한 힘을 CKPT-999S(CKSI사 제조)으로 2400mm/min의 속도로 측정하고, 불소계 AF 필름 점착력으로 평가하였다. 불소계 AF 필름 점착력은 저표면에너지 지지체에 대한 점착력의 지표이다.
(3) 신뢰성(85℃/80%*10일)
실시예 및 비교예에 따른 보호 시트를 피착제인 스테인레스강 SUS 및 불소계 AF필름에 각각 부착하고, 항온항습기에서 온도 85℃ 및 상대습도 80%로 10일 동안 정치한 후에, 상기 실시예 및 비교예에 따른 보호 시트를 박리 한 후 점착층의 전이 여부 및 전이 상태를 육안으로 확인하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
실시예 1의 단계 A
수지 조성물		 100 100 100 100 - - -
시판 아크릴점착제(SA467) - - - - 100 100
시판 실리콘점착제(Dow Corning® 7358) - - - - - 100
C9형 탄화수소 수지 (PiccotexTM LC) 8 4 12 - - 8 -
경화제(코로네이트 HX) 0.15 0.15 0.15 0.15 - - -
경화제 (SC5EX) - - - - 0.5 0.5 -
SUS 점착력(gf/in) 600 430 n.d. 250 1500 2400 1450
불소계 AF 필름 점착력(gf/in) 25.5 15 n.d. 6.5 4.2 5.1 5.5
신뢰성(85℃/80%*10일) OK OK n.d. OK 표면전이 표면전이
점착성 필름 외관 투명 투명 흐림 투명 투명 투명 투명
표1 과 같이, 실시예들의 보호 시트는 비교예들의 보호시트에 비해 우수한 점착력 및 신뢰성을 가지며, 투명성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
ED : 표시 장치 DD : 표시 모듈
WP : 윈도우 PL : 보호 시트
AL : 점착층 BF : 베이스 필름

Claims (20)

  1. 알킬 아크릴레이트 58 내지 88 중량부;
    폴리에틸렌글리콜 알킬에테르 메타크릴레이트 8 내지 12 중량부;
    히드록시알킬 아크릴레이트 1.5 내지 2.5 중량부;
    퍼플루오르화알킬 (메타)아크릴레이트 8 내지 12 중량부; 및
    실리콘 (메타)아크릴레이트 4 내지 6 중량부; 를 포함하는 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 퍼플루오르화알킬 (메타)아크릴레이트는 탄소수 1 내지 6개의 알킬기 및 플루오르 원자 3 내지 13개를 포함하는 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌글리콜 알킬에테르 메타크릴레이트는 반복되는 에틸렌 글리콜을 4 내지 20개 포함하는 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 실리콘 (메타)아크릴레이트는 하기 화학식 1로 표시되는 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112020015775562-pat00004

    상기 화학식 1에서,
    R1은 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고,
    R2는 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이며,
    X는 1 내지 20의 정수이다.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 알킬 아크릴레이트는 탄소수 1 내지 4의 직쇄알킬 아크릴레이트 및 탄소수 6 내지 10의 분지쇄알킬 아크릴레이트를 포함하는 수지 조성물.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 직쇄알킬 아크릴레이트를 16 내지 24 중량부 및 상기 분지쇄알킬 아크릴레이트를 42 내지 64 중량부 포함하는 수지 조성물.
  8. 베이스 필름 및 점착 조성물로 형성된 점착층을 포함하고,
    상기 점착 조성물은
    알킬 아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 알킬에테르 메타크릴레이트, 히드록시알킬 아크릴레이트, 퍼플루오르화알킬 (메타)아크릴레이트 및 실리콘 (메타)아크릴레이트를 포함하는 수지 조성물 80 내지 120 중량부;
    C9형 탄화수소 수지 4 내지 10 중량부; 및
    경화제 0.1 내지 0.2 중량부를 포함하는 보호 시트.
  9. 삭제
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 경화제는 디이소시아네이트계 화합물인 보호 시트.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 C9형 탄화수소 수지는 인덴, 스티렌, 메틸인덴, 알파메틸스티렌 및 비닐톨루엔 중 하나 이상 선택된 단량체의 공중합체인 보호 시트.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 점착층의 두께는 5μm 내지 40μm 인 보호 시트.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 퍼플루오르화알킬 (메타)아크릴레이트는 탄소수 1 내지 6의 알킬기 및 플루오르 원자수 3 내지 13개를 포함하는 보호 시트.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 알킬 아크릴레이트를 58 내지 88 중량부,
    상기 폴리에틸렌글리콜 알킬에테르 메타크릴레이트를 8 내지 12중량부,
    상기 히드록시알킬 아크릴레이트를 1.5 내지 2.5 중량부,
    상기 퍼플루오르화알킬 (메타)아크릴레이트를 8 내지 12 중량부 및
    상기 실리콘 (메타)아크릴레이트를 4 내지 6 중량부로 포함하는 보호 시트.
  15. 표시 모듈; 및
    상기 표시 모듈 상에 배치되는 보호 시트를 포함하고,
    상기 보호 시트는
    알킬 아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 알킬에테르 메타크릴레이트, 히드록시알킬 아크릴레이트, 퍼플루오르화알킬 (메타)아크릴레이트 및 실리콘 (메타)아크릴레이트를 포함하는 수지 조성물 80 내지 120 중량부, C9형 탄화수소 수지 4 내지 10 중량부 및 경화제 0.1 내지 0.2 중량부를 함유하는 점착 조성물로 형성된 점착층 및
    상기 점착층 상에 배치되는 베이스 필름을 포함하는 표시 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 표시 모듈은 표시 패널 및 상기 표시 패널 상에 배치된 윈도우를 포함하고,
    상기 윈도우는
    베이스 기판; 및
    상기 베이스 기판상에 배치되고, 플루오르 함유 화합물을 포함하는 적어도 하나의 기능층; 을 포함하는 표시 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 점착층은 상기 플루오르 함유 화합물을 포함하는 기능층에 직접 배치되고, 상기 점착층과 상기 기능층 사이에 결합이 형성되지 않는 것인 표시 장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 플루오르 함유 화합물을 포함하는 기능층에 대한 상기 보호 시트의 접착력은 10 gf/inch 이상 100 gf/inch 이하인 표시 장치.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 점착층의 두께는 5μm 내지 40μm 이하인 표시 장치.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 표시 모듈은 적어도 하나의 벤딩축을 기준으로 폴딩될 수 있는 표시 장치.

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