KR102405784B1 - 폴더블 디스플레이 보호필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴더블 디스플레이 보호필름에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 보호필름은 기재필름층(100); 상기 기재필름층(100) 상부에 위치하는 표면코팅층(200); 상기 표면코팅층(200) 상부에 위치하는 보호필름층(300); 상기 기재필름층(100) 하부에 위치하는 점착층(400); 및 상기 점착층(400) 하부에 위치하는 이형필름층(500)을 포함한다.
상기한 구성에 의해 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 보호필름은 폴더블 디스플레이 표면에 접착되어 사용되며 외부적인 충격으로부터 디스플레이 표면을 보호하고 수많은 접힘과 펼침을 반복하여도 디스플레이 표면으로부터 보호필름이 들뜨거나 분리되는 것을 방지하며 반복적으로 접히거나 펼쳐지는 부분의 주름이나 크랙의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 보호필름은 기재필름층(100); 상기 기재필름층(100) 상부에 위치하는 표면코팅층(200); 상기 표면코팅층(200) 상부에 위치하는 보호필름층(300); 상기 기재필름층(100) 하부에 위치하는 점착층(400); 및 상기 점착층(400) 하부에 위치하는 이형필름층(500)을 포함한다.
상기한 구성에 의해 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 보호필름은 폴더블 디스플레이 표면에 접착되어 사용되며 외부적인 충격으로부터 디스플레이 표면을 보호하고 수많은 접힘과 펼침을 반복하여도 디스플레이 표면으로부터 보호필름이 들뜨거나 분리되는 것을 방지하며 반복적으로 접히거나 펼쳐지는 부분의 주름이나 크랙의 발생을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 폴더블 디스플레이 보호필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴더블 디스플레이 표면에 접착되어 사용됨으로써, 외부적인 충격으로부터 디스플레이 표면을 보호하고 수많은 접힘과 펼침을 반복하여도 디스플레이 표면으로부터 보호필름이 들뜨거나 분리되는 것을 방지하며 반복적으로 접히거나 펼쳐지는 부분의 주름이나 크랙의 발생을 방지할 수 있는 폴더블 디스플레이 보호필름에 관한 것이다.
최근 이동통신 단말기(wireless terminal), PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 전자수첩 등과 같은 휴대 단말기는 휴대성을 위하여 크기가 소형화되는 추세이다.
하지만, 사용자는 휴대 단말기의 화면을 통하여 문자 정보, 동영상, 게임 등과 같은 각종 컨텐츠로부터 정보를 제공받는 것을 원하기 때문에, 디스플레이 화면의 크기에 대해서는 대형화 또는 와이드(Wide)화를 요구하고 있다. 그러나 휴대 단말기의 소형화는 디스플레이 화면의 크기 축소를 불러오기 때문에, 두 가지 요구사항을 모두 충족시키는데 한계가 있다.
종래 디스플레이 장치는 변형이 되지 않는 디스플레이(unbreakable display)를 사용하였으나, 상기와 같은 한계점을 극복하기 위하여, 곡면을 가지는 디스플레이(Curved display), 구부러진 디스플레이(bended display), 접을 수 있는 디스플레이(foldable display) 및 감을 수 있는 디스플레이(rollable display) 등이 개발되어 왔다.
현재 상용화 단계는 구부러진 디스플레이(bended display) 형태의 모바일(mobile) 분야가 있고, 폴더블 디스플레이(foldable display)를 활용한 모바일(mobile) 분야가 본격적으로 등장하고 있다.
기존 태블릿 PC, 스마트폰의 사용시, 사용자는 제품 디스플레이의 스크래치를 방지하기 위하여 디스플레이의 최외각층 및/또는 제품의 뒷면에 보호필름을 부착하여 사용하고 있는데, 기존 태블릿 PC, 스마트폰은 일반적으로 평면의 디스플레이 형태로 구성되고, 이러한 디스플레이 표면에 부착되는 보호필름은 PET 보호필름, 강화유리, 우레탄 필름 등이 적용되고 있다.
그러나 종래 일반적으로 사용되는 PET 보호필름 또는 강화유리 보호필름을 폴더블 디스플레이(foldable display)에 적용하게 되는 경우, 접히는(또는, 펼쳐지는) 면 자체에서 접힘자국이 발생하거나, 수많은 접힘과 펼침을 반복함에 따라, 접힘면에서 보호필름이 들뜨거나 분리되는 문제점이 있었다.
따라서, 폴더블 디스플레이의 보호필름으로 사용되고 수많은 접힘과 펼침을 반복하여도 디스플레이 표면으로부터 보호필름이 들뜨거나 분리되는 것을 방지할 수 있으며 접힘면에서 보호필름의 주름이나 크랙이 발생하지 않고 내구성이 더욱 증진된 폴더블 디스플레이용 보호필름의 개발이 절실한 실정이다.
본 발명은 폴더블 디스플레이 표면에 접착되어 사용됨으로써, 외부적인 충격으로부터 디스플레이 표면을 보호하고 수많은 접힘과 펼침을 반복하여도 디스플레이 표면으로부터 보호필름이 들뜨거나 분리되는 것을 방지하며 반복적으로 접히거나 펼쳐지는 부분의 주름이나 크랙의 발생을 방지할 수 있는 폴더블 디스플레이 보호필름을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 보호필름은 기재필름층(100); 상기 기재필름층(100) 상부에 위치하는 표면코팅층(200); 상기 표면코팅층(200) 상부에 위치하는 보호필름층(300); 상기 기재필름층(100) 하부에 위치하는 점착층(400); 및 상기 점착층(400) 하부에 위치하는 이형필름층(500)을 포함한다.
상기 기재필름층(100)은 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머 5 내지 50 중량부, 아크릴 단량체 1 내지 30 중량부, 자외선 비반응성 수지 30 내지 90 중량부 및 광개시제 0.1 내지 5 중량부를 포함하여 제조되고, 두께가 50 내지 200㎛이며, 인장강도가 5 내지 40MPa이고, 연신율이 100 내지 300%이며, 영률(Young's modulus)(MPa)은 10MPa 내지 100MPa이고, Tg(유리 전이 온도)가 +10 ~ -40℃일 수 있다.
상기 표면코팅층(200)은 두께가 1 내지 30㎛이고, 영률(Young's modulus)이 10 내지 100MPa일 수 있다.
상기 보호필름층(300)은 두께가 30 내지 80㎛의 투명한 PET 필름의 일측면에 점착력이 1~10gf/in인 실리콘 점착제를 도포한 후 155~165℃ 온도의 챔버에서 1~3분 동안 건조하고, 두께 3~15㎛로 실리콘 점착제를 도포하여 형성된 9~50㎛ 두께의 PET 필름과 합지하여 제조될 수 있다.
상기 점착층(400)으로 실리콘 점착제가 사용되는 경우에는, 폴리디메틸실록산(poly dimethyl siloxane)계 고점착용 실리콘 점착제 60 내지 95 중량부, 저점착 불소화 실리콘 40 내지 10중량부, 가교제 1 내지 10 중량부, 백금 촉매 0.1 내지 2 중량부 및 실란 커플링계 앵커리지 에이전트(anchorage agent) 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 실리콘계 점착제의 조성물로 이루어지고, 상기 점착층(400)의 두께는 5 내지 30㎛이고, 점착력은 100 내지 700gf/in 범위일 수 있다.
또한, 아크릴 점착제가 사용되는 경우에는, 상기 아크릴 점착제의 중량평균분자량(Mw)은 500,000~700,000의 고분자량의 점착제로, 피착체에 대한 점착제 전사나 오염이 발생하지 않을 수 있다.
구체적으로, 상기 아크릴 점착제는 2-헥실에칠아크릴레이트, 부틸아크릴 레이트, 비닐 아세테이트, 아크릴산 2-하이드록시에칠메타아크릴레이트로 용액 중합된 아크릴 공중합체일 수 있고, 상기 아크릴 점착제의 점착력 범위는 100 내지1,500gf/in, 바람직하게는 500 내지 1,200gf/in인 것이 바람직하다.
상기 이형필름층(500)은 두께가 50 내지 125㎛ 범위일 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 보호필름은 폴더블 디스플레이 표면에 접착되어 사용되며 외부적인 충격으로부터 디스플레이 표면을 보호하고 수많은 접힘과 펼침을 반복하여도 디스플레이 표면으로부터 보호필름이 들뜨거나 분리되는 것을 방지하며 반복적으로 접히거나 펼쳐지는 부분의 주름이나 크랙의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 보호필름의 단면을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 보호필름에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명한다.
한편, 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 보호필름(10)은 폴더블 디스플레이의 표면에 접착되어 사용되는 것으로, 예를 들어, 폴더블 디스플레이 표면에 구성된 투명 폴리이미드(CPI : Colorless Polyimide) 필름 또는 초박막 강화유리(UTG : Ultra Thin Glass)를 보호하는 하드코팅 필름층 표면에 접착되어 사용됨으로써, 외부적인 충격으로부터 디스플레이 표면(구체적으로는, 투명 폴리이미드(CPI : Colorless Polyimide) 필름 또는 초박막 강화유리(UTG : Ultra Thin Glass)를 보호하는 하드코팅 필름층 표면)을 보호함과 동시에 폴더블 디스플레이의 수많은 접힘과 펼침에도 디스플레이 표면으로부터 들뜨거나 분리되지 않고 폴더블 디스플레이 표면에 견고하게 부착될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 보호필름의 단면을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 보호필름(10)은 기재필름층(100), 상기 기재필름층(100) 상부에 위치하는 표면코팅층(200), 상기 표면코팅층(200) 상부에 위치하는 보호필름층(300), 상기 기재필름층(100) 하부에 위치하는 점착층(400), 및 상기 점착층(400) 하부에 위치하는 이형필름층(500)을 포함한다.
상기 기재필름층(100)은 고탄성의 필름층으로, 우레탄 올리고머와 아크릴레이트계 단량체, 메타크릴레이트계 단량체 및 광개시제를 포함하여 제조될 수 있는데, 예를 들어, 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머 5 내지 50 중량부, 아크릴 단량체 1 내지 30 중량부, 자외선 비반응성 수지 30 내지 90 중량부 및 광개시제 0.1 내지 5 중량부를 포함하여 제조될 수 있다.
또한, 상기 기재필름층(100)은 두께가 50 내지 200㎛, 바람직하게는 80 내지 150㎛일 수 있고, 인장강도가 5MPa 내지 40MPa, 연신율이 100 내지 300%, 바람직하게는, 상기 연신율은 100 내지 200%, 영률(Young's modulus)(MPa)은 10MPa 내지 100MPa, Tg(유리 전이 온도) +10 ~ -40℃를 만족할 수 있다.
또한, 상기 기재필름층(100)은 자외선 경화 시스템을 이용하여 제조될 수 있는데, 구체적으로는 하기의 과정을 거쳐 제조될 수 있다.
즉, 상기 기재필름층(100)을 제조하기 위하여, 먼저, 우레탄 올리고머와 아크릴레이트계 단량체, 메타크릴레이트계 단량체 및 제1 광개시제를 혼합하여 혼합물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머 5 내지 50 중량부, 아크릴 단량체 1 내지 30 중량부, 자외선 비반응성 수지 30 내지 90 중량부 및 광개시제 0.1 내지 5 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
다음으로, 상기 혼합물에 자외선을 조사하여 1차 중합반응을 수행함으로써 시럽을 제조할 수 있다.
상기 단계에서 1차 중합반응된 시럽은 점도가 300 내지 2,000CPS일 수 있다.
그 다음으로, 상기 시럽에 제2 광개시제 및 제3 광개시제를 혼합한 후, 중박리 이형필름에 도포하고 경박리 이형필름을 합지하여 도포를 조정할 수 있다.
이어서, 상기 두 이형필름 사이에 도포된 시럽에 자외선을 조사하여 필름을 형성함으로써 기재필름층(100)을 제조할 수 있다.
본 발명에서 상기 기재필름층(100)은 연신율이 100 내지 300%일 수 있는데, 폴더블 반복벤딩테스트(접었다 폈다 반복테스트)시 연신율이 100% 미만인 경우에는 기재필름층(100)의 탄성력이 떨어지고 하드(hard)하여 주름이 발생하며, 300%를 초과하는 경우에는 연신율은 우수하나 소프트(soft)하여 기재필름층(100) 상부에 위치하는 표면코팅층(200)(스크라치복원층)의 슬립성이 현저하게 떨어져 터치시 뻑뻑한 촉감이 들어 보호필름으로서 가치가 떨어질 수 있다.
상기 표면코팅층(200)은 상기 기재필름층(100) 상부에 위치하고, 불소화합물과 변성실록산이 포함된 자가복원코팅수지일 수 있다.
또한, 상기 표면코팅층(200)은 두께가 1 내지 30㎛, 바람직하게는 5 내지 20㎛일 수 있고, 영률(Young's modulus)(MPa) 10MPa 내지 100MPa의 고탄성 화합물로 표면 슬립이 우수하고 스크래치 복원기능이 있어 항상 깨끗한 표면을 유지할 수 있다.
상기 표면코팅층(200)은 오염방지기능, 발수기능, 스크래치 자기치유기능을 가질 수 있는데, 구체적으로는 하기의 과정을 거쳐 제조될 수 있다.
즉, 상기 표면코팅층(200)의 자가복원코팅수지는 디하이드록실 폴리우레탄 프리폴리머와 폴리에스테르 프리폴리머를 폴리에스테르 프리폴리머 100 중량부에 대하여 폴리우레탄 프리폴리머를 20 내지 60 중량부 혼합한 조성액에 대하여 가교제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate, HDI), 메틸렌비스사이클로헥실이소시아네이트(methylenebis(4-cyclohexylisocyanate), H12MDI), 폴리머릭 이소시아네이트(polymeric isocyanates) 또는 폴리디이소시아네이트(poly(diisocyanate), HDI, IDPI의 트라이머(isocyanurate) 및 poly(MDI)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 이소시아네이트를 20 내지 100 중량부 포함하는 자기치유코팅제에 대하여, 자외선 흡수제 5 내지 20 중량부, 불소화합물 0.5 내지 5 중량부, 그리고 변성실록산 0.3 내지 6 중량부가 포함된 오염방지 기능의 자기치유코팅제를 조제하여 상기 기재필름층(100) 일측면에 형성된 점착층(400)의 반대면의 중박리 이형필름을 박리 장치를 사용하여 제거하고 마이크로 그라비아 코팅기를 이용하여 자가 복원층을 코팅하는 경우 코팅제를 점도 10 내지 500CPS 점도로 코팅층에 건조 후 5 내지 20㎛로 코팅하여 60 내지 150℃의 온도에서 1 내지 3분 동안 건조하여 경화시키고, 40 내지 50℃ 온도에서 40 내지 80시간 동안 숙성함으로써 제조될 수 있다.
상기 보호필름층(300)은 상기 표면코팅층(200) 상부에 형성되고, 사용자에 의해 제거될 때까지 외부적인 충격으로부터 상기 표면코팅층(200)을 보호하기 위하여 형성될 수 있는데, 예를 들어, 상기 보호필름층(300)은 실리콘 점착제가 도포된 PET 필름으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 보호필름층(300)은 폴더블 디스플레이 보호필름(10)이 폴더블 디스플레이 표면에 접착된 후 제거되는 필름층으로, 두께가 25 내지 100㎛, 바람직하게는 30 내지 80㎛ 두께의 투명한 PET 필름의 일측면에 점착력이 1~10gf/in인 실리콘 점착제를 도포한 후 155~165℃ 온도의 챔버에서 1~3분 동안 건조하고, 두께 3~15㎛로 실리콘 점착제를 도포하여 형성된 9~50㎛ 두께의 PET 필름과 합지하여 보관할 수 있다.
상기 점착층(400)은 상기 기재필름층(100) 하부에 위치하고, 폴더블 디스플레이 표면과 접착될 수 있는데, 예를 들어, 상기 점착층(400)은 아크릴 점착제 또는 실리콘 점착제가 사용될 수 있다.
상기 점착층(400)으로 아크릴 점착제가 사용되는 경우에는, 상기 아크릴 점착제의 중량평균분자량(Mw)은 500,000~700,000의 고분자량의 점착제로, 피착체에 대한 점착제 전사나 오염이 발생하지 않을 수 있다.
구체적으로, 상기 아크릴 점착제는 2-헥실에칠아크릴레이트, 부틸아크릴 레이트, 비닐 아세테이트, 아크릴산 2-하이드록시에칠메타아크릴레이트로 용액 중합된 아크릴 공중합체일 수 있고, 상기 아크릴 점착제의 점착력 범위는 100~1,500gf/in, 바람직하게는 500~1,200gf/in인 것이 바람직하다.
이때, 상기 아크릴 점착제의 점착력 범위가 100gf/in 미만인 경우에는 접착력이 약해 부착 후 분리되기 쉽고, 1,500gf/in를 초과하는 경우에는 접착력이 강해 추후 폴더블 디스플레이 표면으로부터 상기 폴더블 디스플레이 보호필름(10)을 제거하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 점착층(400)으로 실리콘 점착제가 사용되는 경우에는, 폴리디메틸실록산(poly dimethyl siloxane)계 고점착용 실리콘 점착제 60 내지 95 중량부, 저점착 불소화 실리콘 40 내지 10 중량부, 가교제 1 내지 10 중량부, 백금 촉매 0.1 내지 2 중량부 및 실란 커플링계 앵커리지 에이전트(anchorage agent) 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 실리콘계 점착제의 조성물로 이루어지고, 피착체에 대한 점착제 전사나 오염이 발생하지 않을 수 있다.
또한, 상기 점착층(400)이 실리콘 점착제로 형성된 경우, 상기 점착층(400)의 두께는 5 내지 30㎛이고, 점착력은 폴리디메틸실록산(poly dimethyl siloxane)계 고점착용 실리콘 점착제와 저점착 불소화 실리콘 점착제의 비율을 조정하여 제품 특성에 따라 부착 후 재박리시를 고려하여 100 내지 700gf/in 범위로 조정하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 실리콘 점착제의 점착력 범위가 100gf/in 미만인 경우에는 접착력이 약해 부착 후 분리되기 쉽고, 700gf/in를 초과하는 경우에는 접착력이 강해 추후 폴더블 디스플레이 표면으로부터 상기 폴더블 디스플레이 보호필름(10)을 제거하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 보호필름에 실험예를 들어 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
1. 실험예 1
본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 보호필름을 구성하는 기재필름층(100)을 하기의 실시예와 같은 조성물을 이용하여 제조하였다.
< 실시예 1 >
Aliphatic difunctional acrylate oligomer 35 중량부, 아크릴 단량체 2-Phenoxy Ethyl Acrylate(PHEA) 25 중량부, Hydroxy alkyl acrylate 40 중량부 및 광개시제 1-Hydroxy cyclohexyl phenylketon 5 중량부의 중량 비율로 혼합하여 기재필름층을 제조하였다.
< 실시예 2 >
Aliphatic difunctional acrylate oligomer 35 중량부, 아크릴 단량체 2-Phenoxy Ethyl Acrylate(PHEA) 30 중량부, 1,6-Hexanediol diacrylate(HDDA) 35 중량부 및 광개시제 1-Hydroxy cyclohexyl phenylketon 5 중량부의 중량 비율로 혼합하여 기재필름층을 제조하였다.
< 실시예 3 >
Aliphatic difunctional acrylate oligomer 35 중량부, 아크릴 단량체 2-Phenoxy Ethyl Acrylate(PHEA) 30 중량부, trimethylolpropane triacrylate (TMPTA)35 중량부 및 광개시제 1-Hydroxy cyclohexyl phenylketon 5 중량부의 중량 비율로 혼합하여 기재필름층을 제조하였다.
< 실시예 4 >
Aliphatic difunctional acrylate oligomer 35 중량부, 아크릴 단량체 2-Phenoxy Ethyl Acrylate(PHEA) 30 중량부, dipentaerythritol penta acrylate 35 중량부 및 광개시제 1-Hydroxy cyclohexyl phenylketon 5 중량부의 중량 비율로 혼합하여 기재필름층을 제조하였다.
< 실시예 5 >
Aliphatic difunctional acrylate oligomer 35 중량부, 아크릴 단량체 2-Phenoxy Ethyl Acrylate(PHEA) 30 중량부, Lauryl methacrylate 35 중량부 및 광개시제 1-Hydroxy cyclohexyl phenylketon 5 중량부의 중량 비율로 혼합하여 기재필름층을 제조하였다.
물성 측정 - 1
상기 실시예에 따라 제조된 기재필름층의 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기의 [표 1]에 나타내었다.
| 항목/분류 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 |
| 인장강도(kgf/mm2) | 3,970 | 4,250 | 4,440 | 4,820 | 3,240 |
| 연신율(%) | 120 | 140 | 160 | 135 | 220 |
| 영률(MPa) | 60.05 | 61.67 | 63.52 | 67.78 | 58.76 |
2. 실험예 2
디하이드록실 폴리우레탄 프리폴리머와 폴리에스테르 프리폴리머를 폴리에스테르 프리폴리머 100 중량부에 대하여 폴리우레탄 프리폴리머를 20 내지 60 중량부 혼합한 조성액 Self Healing Binder(SHB)에 대하여 가교제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate,HDI), 메틸렌비스사이클로헥실이소시아네이트(methylenebis(4-cyclohexylisocyanate), H12MDI), 폴리머릭 이소시아네이트(polymeric isocyanates) 또는 폴리디이소시아네이트(poly(diisocyanate), HDI, IDPI의 트라이머(isocyanurate) 및 poly(MDI)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 이소시아네이트를 20 내지 100 중량부 포함하는 자기치유코팅제에 대하여, 자외선 흡수제 5 내지 20 중량부, 불소화합물 0.5 내지 5 중량부, 그리고 변성실록산 0.3 내지 6 중량부가 포함된 오염방지 기능의 자기치유코팅제를 조제하였고, 코팅층의 두께는 10㎛를 기준으로 동일하게 적용하여 실험되었다.
| 항목/분류 | 실시예 6 | 실시예 7 | 실시예 8 | 실시예 9 | 실시예 10 |
| SHB(자기치유바인더) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 자외선흡수제 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| 불소화합물 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 변성실록산 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| HDI 가교제 | 20 | 10 | 60 | 80 | 100 |
물성 측정 - 2
상기 실시예에 따른 물성 측정 결과를 하기의 [표 3]에 나타내었다.
| 항목/분류 | 실시예 6 | 실시예 7 | 실시예 8 | 실시예 9 | 실시예 10 |
| 인장강도(kgf/mm2) | 4,460 | 4,640 | 4,800 | 5,230 | 5,670 |
| 연신률(%) | 150 | 120 | 100 | 70 | 50 |
| 마찰계수 | 0.32 | 0.30 | 0.27 | 0.20 | 0.15 |
| 물(水) 접촉각(°) | 102 | 104 | 105 | 105 | 106 |
| 벤딩 주름 | 없음 | 없음 | 없음 | 없음 | 미세주름발생 |
| 벤딩 크랙 | 없음 | 없음 | 없음 | 없음 | 미세주름발생 |
1)*벤딩테스트 조건 : 폴더폰(삼성폴드 2) 화면표면에 부착 후 접고 펴는 반복시험.
벤딩 반복 횟수 : 200,000회
*벤딩테스트 환경 : 폴더폰(삼성폴드 2) 화면표면에 부착 후
저온 : -20℃ 30분 방치 후 벤딩테스트 (-20℃ 30분 이상 방치 시 내부모듈 들뜸 현상으로 고장으로 인해 30분 이내로 저온 방치)
상온 : 상온 23℃ 벤딩테스트
고온 : 80℃ 30분 방치 후 벤딩테스트
상기 결과로 SHB 바인더에 대하여 HDI 가교제 함량을 높일 때 가교밀도가 높아져 인장강도가 증가하며, 연신율이 낮아진다. 또한, 가교제 함량이 높아짐에 따라 표면이 하드해지고, 마찰계수가 줄어들고, 접촉각이 높아져 표면 슬립이 증가하는 경향을 보인다.
SHB 바인더에 대하여 HDI 가교제 비율을 높일 때 가교밀도가 증가되어 HDI가교제의 함량이 도포 10㎛ 기준 HDI가교제 100부 이상이 되면 미세크랙이 발생한다.
따라서, 폴더블폰 보호필름의 기능으로 적합한 HDI 가교밀도 기준은 실시예 8이나 실시예 9가 가장 적합한 결과를 얻었다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10; 폴더블 디스플레이 보호필름
100; 기재필름층
200; 표면코팅층
300; 보호필름층
400; 점착층
500; 이형필름층
100; 기재필름층
200; 표면코팅층
300; 보호필름층
400; 점착층
500; 이형필름층
Claims (5)
- 기재필름층(100);
상기 기재필름층(100) 상부에 위치하는 표면코팅층(200);
상기 표면코팅층(200) 상부에 위치하는 보호필름층(300);
상기 기재필름층(100) 하부에 위치하는 점착층(400); 및
상기 점착층(400) 하부에 위치하는 이형필름층(500)을 포함하고,
상기 기재필름층(100)은 Aliphatic difunctional acrylate oligomer 35 중량부, 아크릴 단량체 2-Phenoxy Ethyl Acrylate(PHEA) 30 중량부, dipentaerythritol penta acrylate 35 중량부 및 광개시제 1-Hydroxy cyclohexyl phenylketon 5 중량부의 중량 비율로 혼합하여 제조되고, 두께가 50 내지 200㎛이며, 인장강도가 4,820(kgf/mm2)이고, 연신율이 135%이며, 영률(Young's modulus)(MPa)은 67.78MPa이고, Tg(유리 전이 온도)가 +10 ~ -40℃이고,
상기 표면코팅층(200)은 두께가 10 내지 30㎛이고, 영률(Young's modulus)이 10 내지 100MPa이며, 상기 표면코팅층(200)은 자가복원코팅수지로 형성되되,
상기 자가복원코팅수지는, 폴리에스테르 프리폴리머 100 중량부에 대하여 폴리우레탄 프리폴리머를 20 내지 60 중량부의 중량 비율로 혼합된 자기치유바인더(Self Healing Binder(SHB)) 100 중량부에 대해, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate) 80 중량부, 자외선 흡수제 6 중량부, 불소화합물 3 중량부 및 변성실록산 5 중량부가 포함된 자기치유코팅제를 조제하여 상기 기재필름층(100) 일측면에 형성된 점착층(400)의 반대면에 10 내지 500CPS 점도로 10㎛ 두께로 코팅하여 60 내지 150℃의 온도에서 1 내지 3분 동안 건조하여 경화시키고, 40 내지 50℃ 온도에서 40 내지 80시간 동안 숙성하여 제조되며,
상기 보호필름층(300)은 두께가 30 내지 80㎛의 투명한 PET 필름의 일측면에 점착력이 1~10gf/in인 실리콘 점착제를 도포한 후 155~165℃ 온도의 챔버에서 1~3분 동안 건조하고, 두께 3~15㎛로 실리콘 점착제를 도포하여 형성된 9~50㎛ 두께의 PET 필름과 합지하여 제조되며,
상기 점착층(400)으로 실리콘 점착제가 사용되는 경우에는, 폴리디메틸실록산(poly dimethyl siloxane)계 고점착용 실리콘 점착제 60 내지 95 중량부, 저점착 불소화 실리콘 40 내지 10중량부, 가교제 1 내지 10 중량부, 백금 촉매 0.1 내지 2 중량부 및 실란 커플링계 앵커리지 에이전트(anchorage agent) 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 실리콘계 점착제의 조성물로 이루어지고, 상기 점착층(400)의 두께는 5 내지 30㎛이고, 점착력은 100 내지 700gf/in 범위인 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이 보호필름. - 삭제
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