KR102503726B1

KR102503726B1 - 양면 테이프 및 이를 포함하는 표시 장치

Info

Publication number: KR102503726B1
Application number: KR1020170180387A
Authority: KR
Inventors: 박세기; 마리코 노다; 염동열; 사토시 도이; 시게키 마츠키; 유키 이와이; 토모야 카와모토
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2023-02-24
Also published as: US11499077B2; KR20190079719A; US20190194511A1; CN109971379A

Abstract

양면 테이프가 제공된다. 양면 테이프는 적어도 일측 방향으로 곡률을 갖고 휘어진 표시 패널과 상기 표시 패널에 대응하는 형상으로 휘어진 몰드 프레임 사이에 배치되어 상기 표시 패널과 몰드 프레임을 서로 고정하는 양면 테이프로서, 아크릴계 고분자 100 중량부, 실란(silane)계 커플링제 1~2 중량부 및 카본 블랙 0.1~0.18 중량부를 포함하고, 가교도가 40~49 중량%이며, 광학 밀도(Optical Density, OD)가 5 이상인 제1 점착층 상기 제1 점착층 상에 적층되며, 우레탄계 발포체를 포함하고, 광학 밀도가 5 이상이며, 두께가 0.3~1.15mm인 발포 폴리머층 상기 발포 폴리머층 상에 적층되며, 폴리올레핀(Polyolefin, PO), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 및 폴리에스테르(Polyester) 중 하나 이상을 포함하고, 광학 밀도가 5 이상이며, 두께가 0.045~0.055mm인 층간 폴리머층 및 상기 층간 폴리머층 상에 적층되며, 아크릴계 고분자 100 중량부, 실란계 커플링제 1~2 중량부 및 카본 블랙 0.1~0.18 중량부를 포함하고, 가교도가 40~49 중량%이며, 광학 밀도가 5 이상인 제2 점착층을 포함하고, 상기 제1 및 제2 점착층은 상기 몰드 프레임 및 표시 패널에 각각 부착되며, 전체 두께가 0.4~1.3mm이다.

Description

양면 테이프 및 이를 포함하는 표시 장치{DOUBLE-SIDED TAPE AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}

본 발명은 양면 테이프 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.

모니터, TV, 모바일 등의 표시 장치(display device) 분야에서 표시 패널(display panel)과 이를 지지하는 몰드 프레임(mold frame)을 점착하기 위해 양면 테이프가 유용하게 사용된다.

최근에는, 시각성을 개선하기 위해 곡면을 구현하는 커브드(curved) 표시 장치에 적용하기 위한 양면 테이프가 개발되고 있다.

다만, 커브드 표시 장치는 표시 패널과 몰드 프레임이 소정의 곡률을 유지하면서 서로 부착 및 고정되어야 하기 때문에 양면 테이프에 전달되는 전단 응력(shear stress) 및 인장 응력(tensile stress)이 보다 높으며, 이를 견디기 위해 표시 패널과 몰드 프레임 사이에 발생하는 빈 공간에 실리콘 수지(silicon resin)를 추가적으로 도포하는 방식을 사용하였다.

그러나, 이와 같은 실리콘 레진은 그 도포량이 과도할 경우 오버플로우(overflow)에 따른 외관 불량이 발생할 수 있으며, 도포량이 부족할 경우에는 표시 패널의 고정력이 약해질 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 점착성, 부착성 및 내구성 등의 특성이 우수하여 실리콘 레진을 생략하여도 표시 장치에서 표시 패널을 몰드 프레임에 효과적으로 고정할 수 있는 양면 테이프를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 표시 패널이 몰드 프레임에 안정적으로 고정된 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 테이프는 적어도 일측 방향으로 곡률을 갖고 휘어진 표시 패널과 상기 표시 패널에 대응하는 형상으로 휘어진 몰드 프레임 사이에 배치되어 상기 표시 패널과 몰드 프레임을 서로 고정하는 양면 테이프로서, 아크릴계 고분자 100 중량부, 실란(silane)계 커플링제 1~2 중량부 및 카본 블랙 0.1~0.18 중량부를 포함하고, 가교도가 40~49 중량%이며, 광학 밀도(Optical Density, OD)가 5 이상인 제1 점착층, 상기 제1 점착층 상에 적층되며, 우레탄계 발포체를 포함하고, 광학 밀도가 5 이상이며, 두께가 0.3~1.15mm인 발포 폴리머층, 상기 발포 폴리머층 상에 적층되며, 폴리올레핀(Polyolefin, PO), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 및 폴리에스테르(Polyester) 중 하나 이상을 포함하고, 광학 밀도가 5 이상이며, 두께가 0.045~0.055mm인 층간 폴리머층 및 상기 층간 폴리머층 상에 적층되며, 아크릴계 고분자 100 중량부, 실란계 커플링제 1~2 중량부 및 카본 블랙 0.1~0.18 중량부를 포함하고, 가교도가 40~49 중량%이며, 광학 밀도가 5 이상인 제2 점착층을 포함하고, 상기 제1 및 제2 점착층은 상기 몰드 프레임 및 표시 패널에 각각 부착되며, 전체 두께가 0.4~1.3mm이다.

상기 실란계 커플링제는 하기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다.

<화학식 1>

상기 화학식 1에서, Y는 아미노기(amino group), 에폭시 알킬기(epoxy alkyl group), 메르캅토기(mercapto group) 또는 알릴기(allyl group)이며, OR은 알콕시기(alkoxy group) 또는 아세틸옥시기(acetyloxy group)일 수 있다.

상기 제1 및/또는 제2 점착층은 이소시아네이트(isocyanate)계 경화제를 더 포함할 수 있다.

상기 이소시아네이트계 경화제는 톨루엔-2,4-다이이소시아네이트(Toluene-2,4-diisocyanate) 또는 그 유도체를 포함할 수 있다.

상기 이소시아네이트계 경화제를 포함하는 제1 및/또는 제2 점착층 중 각 층에서, 상기 이소시아네이트계 경화제는 상기 아크릴계 고분자 100 중량부에 대해 6~7 중량부로 포함될 수 있다.

상기 발포 폴리머층의 밀도는 0.36~0.6g/cm³일 수 있다.

또한, 상기 곡률은 600~4,000R일 수 있다.

상기 양면 테이프는 상기 몰드 프레임 및 표시 패널에 부착되어 24시간 후에 측정되는 최대 수직 인장 강도가 15.47kg/inch² 이상일 수 있다.

상기 양면 테이프는 상기 몰드 프레임 및 표시 패널에 부착되어 30분 후에 측정되는 최대 수평 인장 강도가 12.8 kgf/inch² 이상일 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면 양면 테이프에 커플링제, 경화제, 카본 블랙, 발포 폴리머층의 밀도 등의 구성을 적용함으로써 피착제에 대한 점착력과 인장 강도가 현저히 향상되고, 광 누출 현상이 효과적으로 차단되며, 커브드 표시 장치에 적용되어도 표시 패널과 몰드 프레임 사이에 발생하는 응력을 견디며 부착 및 고정될 수 있다.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 부분을 자른 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분에 대한 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 테이프의 적층 구조를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 양면 테이프의 적층 구조를 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면 테이프의 적층 구조를 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면 테이프의 적층 구조를 나타낸 개략도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

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 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 표시 장치(1)는 표시 패널(100)을 포함한다. 표시 패널(100)은 화면을 표시하는 패널로서, 평면상 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NA)을 포함한다. 표시 영역(DA)은 이미지가 시인되는 영역이고, 비표시 영역(NA)은 상기 이미지가 시인되지 않는 영역이다. 비표시 영역(NA)은 표시 영역(DA)의 외측에 형성될 수 있다.

표시 패널(100)은 전반적으로 평면상 직사각 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 일 방향(X)에 대해 한쌍의 장변 및 이에 수직한 타 방향(Y)에 대해 한쌍의 단변을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다.

표시 장치(1)는 좁은 베젤(bezel)을 갖는 네로우(narrow) 베젤 표시 장치이거나, 표시 패널(100)의 상부 일부를 덮는 탑 커버(top cover) 또는 탑 샤시(top chassis)가 생략된 프레임리스(frameless) 표시 장치일 수 있다. 이에 따라, 비표시 영역(NA)은 평면상 최소한의 영역에만 배치될 수 있으며, 예를 들어 일 장변 및 한쌍의 단변 측에는 배치되지 않고, 타 장변을 따라서만 배치될 수 있다.

표시 장치(1)의 모서리와 인접한 측에는 양면 테이프(200)가 배치된다. 양면 테이프(200)는 표시 장치(1)의 적어도 일 모서리를 따라 배치될 수 있다. 양면 테이프(200)는 표시 장치(1) 내에서 표시 패널(100)과 몰드 프레임(300) 사이에 배치될 수 있다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 부분을 자른 단면도이며, 도 3은 도 2의 A 부분에 대한 확대 단면도이다.

도 2를 참조하면, 표시 장치(1)는 곡면을 갖는 모니터, TV, 모바일 등을 구현하기 위해 소정의 곡률을 갖는 커브드(curved) 표시 장치일 수 있다. 구체적으로, 표시 장치(1)는 평면상 일 방향(X)으로만 곡률을 갖고 휘어져 있어 상기 일 방향(X)에 대해 자른 단면 형상에서만 곡선을 갖는 커브드 표시 장치일 수 있다.

표시 장치(1)는 전체 구간에서 일정한 곡률을 갖거나 소정의 구간 별로 곡률이 다른 다중 곡률을 가질 수 있다. 표시 장치(1)는 외부에서 표시 패널(100)에 의해 표시되는 화면을 바라볼 때 오목하게 만곡된 형상을 가질 수 있다.

표시 장치(1)는 표시 패널(100) 및 이를 지지하는 수납 용기(600)를 포함한다. 표시 패널(100)이 액정 표시 패널과 같은 수광 소자일 경우 표시 장치(1)는 백라이트 유닛(700)을 더 포함할 수 있다. 백라이트 유닛(700)은 상기 수납 용기(600)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 표시 패널(100)이 유기 발광 표시 장치와 같은 자발광 소자일 경우 백라이트 유닛(700)은 생략되고, 별도의 수납 용기(600)가 제공될 수 있다. 이하, 본 명세서에서는 표시 패널(100)로서 액정 표시 패널을 적용한 경우를 예시하지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

백라이트 유닛(700)은 광학 부재(400) 및 수납 용기(600)를 포함한다. 수납 용기(600)는 바텀 샤시(bottom chassis)(500)와 몰드 프레임(mold frame)(300)을 포함할 수 있다.

바텀 샤시(500), 표시 패널(100) 및 몰드 프레임(300) 등의 소자들도 커브드 표시 장치의 형상에 상응하는 곡면 형상을 취할 수 있다.

바텀 샤시(500)는 표시 장치(1)의 하부에 배치될 수 있다. 바텀 샤시(500)는 표시 장치(1)를 구성하는 부품들을 수납할 수 있도록 바닥과 측벽을 갖는 플레이트(plate) 형상을 가질 수 있다. 바텀 샤시(500)는 광학 부재(400)를 수납한다.

바텀 샤시(500)는 소정의 강성을 가지는 금속재나 합성수지재 등으로 이루어질 수 있다.

광학 부재(400)는 바텀 샤시(500) 상에 배치될 수 있다. 광학 부재(400)는 바텀 샤시(500)의 바닥과 측벽에 의해 형성된 플레이트 구조 내부에 수납될 수 있다.

도면에서 도시하진 않았으나, 광학 부재(400)는 광원, 도광판, 광학시트, 확산판 등을 포함하여 상부에 배치되는 표시 패널(100)에 광을 제공할 수 있다. 광원의 예로서 LED(Light Emitting Diode)를 들 수 있으며, 광학시트의 예로서 프리즘시트, 확산시트, 마이크로렌즈, 반사편광소자 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

예시적인 실시예에서, 광학 부재(400)는 복수의 광원이 도광판의 측면에 대향하도록 배치되며, 도광판과 표시 패널(100) 사이에 광학시트가 배치되는 에지(edge)형 광학 부재(400)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

몰드 프레임(300)은 바텀 샤시(500)와 광학 부재(400) 상에 배치될 수 있다. 몰드 프레임(300)은 바텀 샤시(500)에 의해 지지되는 동시에 표시 패널(100)을 수납 또는 지지할 수 있으며, 바텀 샤시(500) 상에 배치된 광학 부재(400)의 유격을 방지할 수 있다.

몰드 프레임(300)은 사각 틀 형상을 취할 수 있다. 몰드 프레임(300)은 측벽(310)과 표시 패널(100)을 지지하는 안착부(320)를 포함할 수 있다.

몰드 프레임(300)은 소정의 강성과 가요성을 동시에 갖는 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC) 등의 폴리머 재질로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 곡률을 갖는 바텀 샤시(500)에 대응하는 형상으로 만곡되어 배치될 수 있다.

표시 패널(100)은 바텀 샤시(500) 및 광학 부재(400)의 상부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 표시 패널(100)은 가장자리가 몰드 프레임(300)의 안착부(320)에 의해 지지됨으로써 바텀 샤시(500)와 광학 부재(400) 상에 배치될 수 있다. 표시 패널(100)의 가장자리는 안착부(320)의 적어도 일부와 중첩될 수 있다. 표시 패널(100)은 몰드 프레임(300) 상에서 양면 테이프(200)를 통해 고정될 수 있다.

표시 패널(100)은 표시 장치(1)가 곡면을 구현할 수 있도록 곡률을 갖는 커브드(curved) 표시 패널일 수 있다. 즉, 표시 패널은 적어도 일측 방향으로 곡률을 갖고 휘어진 것일 수 있으며, 몰드 프레임은 표시 패널에 대응하는 형상으로 휘어진 것일 수 있다.

표시 패널(100)은 제1 기판(120) 및 제1 기판(120) 상에 배치된 제2 기판(130)을 포함할 수 있다. 제1 기판(120)과 제2 기판(130) 사이에는 액정층(미도시)이 개재될 수 있다. 표시 패널(100)은 편광 소자(미도시)를 더 포함할 수 있다.

제1 기판(120)은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)가 매트릭스 형태로 형성된 기판일 수 있다. 박막 트랜지스터의 소스 단자 및 게이트 단자에는 각각 데이터 라인 및 게이트 라인이 연결되고, 드레인 단자에는 도전성 재질로 이루어진 화소 전극이 연결될 수 있다.

제2 기판(130)은 제1 기판(120)과 대향하여 배치되고, 색을 구현하기 위한 RGB 화소가 박막 형태로 형성된 기판일 수 있다. 제2 기판(130)에는 도전성 재질로 이루어진 공통 전극이 제1 기판(120)에 형성된 화소 전극과 대향하도록 형성될 수 있다.

몰드 프레임(300)과 표시 패널(100) 사이에는 양면 테이프(200)가 배치될 수 있다. 양면 테이프(200)는 상하부에 형성된 점착층을 통해 몰드 프레임(300)과 표시 패널(100) 각각에 부착되어 서로를 고정할 수 있다.

몰드 프레임(300) 및 표시 패널(100)에서 양면 테이프(200)와 중첩되는 부분은 곡률을 갖도록 만곡된 형상을 갖거나 평탄한 형상을 가질 수 있다. 도면에서는 몰드 프레임(300) 및 표시 패널(100)의 양면 테이프(200)와 중첩되는 부분이 각각 곡률을 갖는 경우를 도시하며, 이에 따라 양면 테이프(200)도 몰드 프레임(300) 및 표시 패널(100)의 형상에 대응되도록 만곡된 형상을 가질 수 있다.

한편, 커브드 표시 장치(1)에서 표시 패널(100)과 몰드 프레임(300) 사이에는 전단 응력(shear stress) 및 인장 응력(tensile stress)이 가해질 수 있다. 따라서, 표시 패널(100)과 몰드 프레임(300) 사이에 개재되는 양면 테이프(200)는 상기한 전단 응력과 인장 응력을 견딜 수 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 특성을 갖는 양면 테이프(200)에 대해 더욱 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 테이프의 적층 구조를 나타낸 개략도이다.

도 4를 참조하면, 양면 테이프(200)는 제1 점착층(210), 발포 폴리머층(230), 층간 폴리머층(240) 및 제2 점착층(220)을 포함한다.

제1 점착층(210)과 제2 점착층(220)은 양면 테이프(200)의 최하층 및 최상층에 배치된다. 제1 및 제2 점착층(210, 220)은 각각 몰드 프레임(300)의 안착부(320) 상면 및 표시 패널(100)의 하면과 접하여 부착될 수 있다.

제1 점착층(210)은 감압성 점착제(pressure sensitive adhesive, PSA)를 주성분으로 포함할 수 있다.

감압성 점착제는 아크릴계, 실리콘계, 폴리에스테르계, 고무계 및 폴리우레탄계 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.

예시적인 실시예에서, 감압성 점착제는 아크릴계 화합물이 다른 모노머들과 공중합되어 형성되는 아크릴 공중합체를 포함할 수 있다.

아크릴계 화합물로서 탄소수 C_1-18의 아크릴 모노머를 들 수 있으며, 구체적으로는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 에톡시에틸(메트)아크릴레이트 및 페녹시에틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

아크릴계 화합물과 공중합되는 다른 모노머로서 스티렌계 모노머, 올레핀계 모노머, 비닐 에스테르, 시아노기 함유 모노머, 아미드기 함유 모노머, 하이드록실기 함유 모노머, 산기(acidic group) 함유 모노머, 에폭시기 함유 모노머, 아미노기 함유 모노머 및 카복실기 함유 모노머 등을 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

제1 점착층(210)은 커플링제를 더 포함할 수 있다. 커플링제는 양면 테이프(200) 표면과 피착제인 표시 패널(100) 또는 몰드 프레임(300) 표면간의 점착성을 증가시킴으로써 계면 효과를 향상시키는 역할을 할 수 있다.

커플링제는 유리 재질로 이루어진 표시 패널(100)과 폴리머 재질로 이루어진 양면 테이프(200) 간의 점착력을 향상시킬 수 있는 실란(silane)계 커플링제일 수 있다.

실란계 커플링제는 하기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다.

<화학식 1>

상기 화학식 1에서, Y는 아미노기(amino group), 에폭시 알킬기(epoxy alkyl group), 메르캅토기(mercapto group) 또는 알릴기(allyl group)일 수 있다.

예시적인 실시예에서, -Y는 화학식이 -NH₂, -CHOCH-, -SH, -CH=CH-CH₃ 또는 -CH₂-CH=CH₂로 표현되는 작용기일 수 있다.

OR은 알콕시기(alkoxy group) 또는 아세틸옥시기(acetyloxy group)일 수 있다. 예시적인 실시예에서, -OR은 화학식이 -OCH₃, -OC₂H₅ 또는 -OCOCH₃로 표현되는 작용기일 수 있다.

커플링제는 감압성 점착제 100 중량부에 대해 1~2 중량부의 함량으로 제1 점착층(210)에 포함될 수 있다. 커플링제가 1 중량부 이상이면 양면 테이프(200)와 피착제간의 점착성이 크게 향상되며, 2 중량부 이하이면 점착층을 이루는 폴리머 내부의 결합력이 약화되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

제1 점착층(210)은 경화제를 더 포함할 수 있다. 경화제는 점착층 내부의 폴리머간 결합력을 강화시킴으로써 벌크 효과를 향상시키는 역할을 할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 경화제는 감압성 점착제 성분인 아크릴 공중합체의 가교제(cross-linking agent)로서 작용할 수 있다.

경화제는 이소시아네이트(isocyanate)계 경화제일 수 있으며, 구체적으로 하기 화학식 2로 표현되는 톨루엔-2,4-다이이소시아네이트(Toluene-2,4-diisocyanate) 또는 그 유도체를 포함할 수 있다.

<화학식 2>

경화제는 감압성 점착제 100 중량부에 대해 6~7 중량부의 함량으로 제1 점착층(210)에 포함될 수 있다. 경화제가 6 중량부 이상이면 점착층 내부의 폴리머간 결합력이 크게 향상되며, 7 중량부 이하이면 점착층과 피착제간의 점착력이 약화되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

제1 점착층(210)은 광 누출을 차단하기 위해 흑색, 회색 또는 흰색 등의 광 투과를 실질적으로 차단하는 색으로 형성되거나, 카본 블랙(P), 안료 등의 광 흡수제를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 제1 점착층(210)은 카본 블랙(P)을 감압성 점착제 100 중량부에 대해 0.1~0.18 중량부의 함량으로 포함할 수 있다. 이에 따라, 하기 식 1에 의해 계산되는 광학 밀도(Optical Density, OD)가 5 이상일 수 있다.

<식 1>

상기 식 1에서, A는 광학 밀도, P₀는 대상을 투과하기 전의 광 강도(intensity), P는 대상을 투과한 광의 강도이다.

카본 블랙이 0.1 중량부 이상이면 제1 점착층(210)의 광 흡수능이 향상되어 광 누출을 효과적으로 차단할 수 있으며, 0.18 중량부 이하이면 점착력과 관련된 성분들의 함량을 충분한 수준으로 확보하여 양면 테이프(200)의 점착력이 약화되는 것을 방지할 수 있다.

제1 점착층(210)은 아크릴 공중합체 등과 같은 점착제 성분들간의 가교도(degree of cross-linking)가 40~49 중량%일 수 있다.

제2 점착층(220)은 상술한 제1 점착층(210)과 동일한 물질, 조성 및 물성으로 이루어질 수 있다.

발포 폴리머층(230)은 제1 점착층(210) 상에 배치된다. 발포 폴리머층(230)은 폴리우레탄 등의 발포성 폴리머를 포함하는 층으로서, 양면 테이프(200)에 우수한 내충격성을 부여하고 광 누출 현상을 방지하는 역할을 할 수 있다.

발포 폴리머층(230)은 폴리우레탄과 같은 우레탄계 발포체 및 폴리스티렌 발포체 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

발포 폴리머층(230)의 밀도는 0.36~0.6g/cm³일 수 있다. 발포 폴리머층(230)의 밀도는 양면 테이프(200)의 인장 강도와 관련이 있으며, 상기 밀도 범위에서 최적을 물성을 발휘할 수 있다. 밀도가 0.36g/cm³ 이상이면 양면 테이프(200)의 인장 강도가 크게 향상되는 효과가 있으며, 0.6g/cm³ 이하이면 양면 테이프(200)의 탄성을 유지함으로써 커브드 표시 장치의 곡률을 구현함에 있어 악영향을 주는 것을 방지할 수 있다.

발포 폴리머층(230)은 상기 식 1에 의해 계산되는 광학 밀도가 5 이상이 되도록 흑색, 회색 또는 흰색 등으로 형성되거나, 카본 블랙, 안료 등의 광 흡수제를 더 포함할 수 있다.

층간 폴리머층(240)은 발포 폴리머층(230) 상에 배치된다. 층간 폴리머층(240)은 표시 패널(100)의 재사용을 위해 양면 테이프(200)를 제거할 때, 표시 패널(100) 표면에 잔류하는 양면 테이프(200)의 잔여물을 용이하게 제거하기 위해 적용할 수 있다.

층간 폴리머층(240)은 폴리올레핀(Polyolefin, PO), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 및 폴리에스테르(Polyester) 등의 열가소성 수지를 하나 이상 포함할 수 있다. 폴리올레핀의 예로서, 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP) 등을 들 수 있다.

층간 폴리머층(240)은 상기 식 1에 의해 계산되는 광학 밀도가 5 이상이 되도록 흑색, 회색 또는 흰색 등으로 형성되거나, 카본 블랙, 안료 등의 광 흡수제를 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 테이프(200)는 발포 폴리머층(230)의 두께가 0.3~1.15mm, 층간 폴리머층(240)의 두께가 0.045~0.055mm, 제1 및 제2 점착층(210, 220)의 두께가 각각 0.05~0.1mm이며, 양면 테이프(200) 전체의 두께가 0.4~1.3mm 일 수 있다.

양면 테이프(200)의 전체 두께가 0.4mm 미만이면 1,000R의 곡률을 갖는 커브드 표시 장치(1)에 적용되었을 때 65℃, 90% 환경에서 500시간 이상 견디기 어려우나, 1.3mm 이상이면 동일 조건에서 500시간 이상 견딜 수 있다.

그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라 적절하게 양면 테이프(200)에 포함된 각 층의 두께를 변경할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 양면 테이프(200)는 상술한 커플링제, 경화제, 카본 블랙, 발포 폴리머층(230)의 밀도 등의 구성이 유기적으로 조합되어 이루어짐으로써, 종래의 양면 테이프에 비해 피착제에 대한 점착력과 인장 강도가 현저히 향상되고, 광 누출 현상이 효과적으로 차단되며, 곡률이 600~4,000R인 커브드 표시 장치에 적용되어도 표시 패널(100)과 몰드 프레임(300) 사이에 발생하는 응력을 견디며 부착 및 고정될 수 있다.

본 발명에 관한 보다 상세한 내용은 다음의 구체적인 제조예 및 실험예들을 통하여 설명하며, 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 설명을 생략한다.

양면 테이프의 제조

<제조예 1>

제1 점착층, 폴리우레탄 발포체를 포함하는 백색 발포 폴리머층, PET를 포함하는 층간 폴리머층 및 제2 점착층이 순차적으로 적층된 양면 테이프를 후술할 실험들에 사용할 수 있도록 복수 개 제조하였다.

상기 제1 점착층과 제2 점착층은 아크릴 공중합체, 실란계 커플링제(아크릴 공중합체 100 중량부에 대해 1 중량부), 톨루엔-2,4-다이이소시아네이트(아크릴 공중합체 100 중량부에 대해 6 중량부) 및 카본 블랙(아크릴 공중합체 100 중량부에 대해 0.15 중량부)을 포함하도록 형성하였다.

<제조예 2>

발포 폴리머층을 흑색으로 형성한 점을 제외하고 제조예 1과 동일한 방식으로 양면 테이프를 복수 개 제조하였다.

양면 테이프의 특성 실험

<실험예 1>

제조예 1의 양면 테이프의 인장(tensile) 특성을 알아보기 위해, 다음과 같이 양면 테이프에 대한 수직 인장 실험을 수행하였다.

1in x 1in 면적으로 자른 제조예 1의 양면 테이프를 3개 준비하였다. 각 양면 테이프는 제1 점착층과 제2 점착층이 각각 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)판과 유리판에 접하도록 부착하고, 24시간 동안 에이징(Aging)하였다. 그 후, 폴리카보네이트판과 유리판에서 양면 테이프와 점착된 면의 반대면에 각각 강력본드로 마운트(Mount)를 고정하고, Instron을 이용하여 마운트를 수직 방향으로 10㎜/min의 속도로 잡아당기면서 그 인장 강도를 측정하였다.

비교예로서 3M社의 폼 테이프(비교예 1) 3개를 사용하여 위와 동일한 실험을 수행하였다.

실험 결과, 비교예 1의 폼 테이프는 일정 시간 동안 당긴 이후에 찢어진 반면, 제조예 1의 양면 테이프는 마운트를 고정한 본드가 먼저 떨어져서 최대 점착력을 측정하는 것이 불가능하였다. 표 1은 마운트를 고정한 본드가 떨어지기 직전의 제조예 1의 양면 테이프에 대한 인장 강도(최대 인장 강도) 및 비교예 1의 폼 테이프가 찢어지기 직전의 인장 강도(최대 인장 강도)를 측정하여 정리한 것이다.

테이프 No.	최대 인장 강도(kg/inch²)
테이프 No.	제조예 1	비교예 1
1	16.29 ~	4.84
2	16.33 ~	4.87
3	15.47 ~	4.96
평균	16.12 ~	4.89

<실험예 2>

제조예 1 및 2의 양면 테이프의 인장 특성을 알아보기 위해, 다음과 같이 양면 테이프에 대한 수평 인장 실험을 수행하였다.

50mm x 25mm 면적으로 자른 제조예 1 및 2의 양면 테이프를 각각 3개 준비하였다. 각 양면 테이프의 제1 점착층 측에 폴리카보네이트판을 부착 면적이 25mm x 25mm이 되도록 부착하고, 2kg 추로 2회 왕복 가압 후에 상온에서 30분 동안 에이징하였다. 그 후, 양면 테이프와 폴리카보네이트판이 지면에 대해 수직이 된 상태에서 양면 테이프의 폴리카보네이트판이 부착되지 않은 부분을 고정한 다음, 폴리카보네이트판에 1kg 추를 연결하여 양면 테이프에 대해 수평 인장력이 전달되도록 하였다. 실험 환경은 85℃, 85%로 유지하였다.

비교예로서 3M社의 두 종류의 폼 테이프(비교예 2, 3) 각각 3개를 사용하여 위와 동일한 실험을 수행하였다.

실험 결과, 비교예 2 및 3의 폼 테이프는 일정 시간 이후에 찢어진 반면, 제조예 1 및 2의 양면 테이프는 최소 4시간 이상 부착력을 유지하였다. 표 2는 각 테이프의 유지 시간을 측정한 값과 각 실시예 및 비교예 별 평균 유지 시간을 정리한 것이다.

	테이프 No.	유지 시간(min)	평균 유지 시간(min)	비 고
비교예 2	1	46	43	폼 테이프 찢어짐
	2	54
	3	31
비교예 3	1	10	5	폼 테이프 찢어짐
	2	3
	3	4
제조예 1	1	240 ~	240 ~	4시간 까지 확인 후 실험 종료
	2	240 ~
	3	240 ~
제조예 2	1	240 ~	240 ~
	2	240 ~
	3	240 ~

<실험예 3>

제조예 1 및 2의 양면 테이프의 인장 특성을 알아보기 위해, 다음과 같이 양면 테이프에 대한 수평 인장 실험을 다른 방식으로 수행하였다.

25mm x 25mm 면적으로 자른 제조예 1 및 2의 양면 테이프를 각각 2개 준비하였다. 각 양면 테이프는 제1 점착층과 제2 점착층이 각각 폴리카보네이트판과 유리판에 접하도록 부착하고, 2kg 추로 2회 왕복 가압 후에 상온에서 30분 동안 에이징하였다. 그 후, 폴리카보네이트판 부분은 고정하고 Instron을 이용하여 유리판을 양면 테이프에 대해 수평 방향으로 1mm/min의 속도로 잡아당기면서 인장 강도 및 인장 거리를 측정하였다.

비교예로서 3M社의 폼 테이프(비교예 4) 2개를 사용하여 위와 동일한 실험을 수행하였다.

실험 결과, 테이프가 찢어지기 직전의 인장 강도인 최대 인장 강도 및 인장 거리는 제조예 1 및 2의 양면 테이프가 비교예 4의 폼 테이프보다 현저히 우수하였다. 표 3은 각 테이프가 찢어지기 직전의 인장 강도(최대 인장 강도) 및 인장 거리를 측정한 값과 각 실시예 및 비교예 별 평균 최대 인장 강도 및 인장 거리를 정리한 것이다.

	테이프 No.	최대 인장 강도 (kgf/inch²)	인장 거리 (mm)	평균
				최대 인장 강도 (kgf/inch²)	인장 거리 (mm)
제조예 1	1	13.5	4.1	13.2	3.9
	2	12.8	3.7
제조예 2	1	13.0	3.7	13.0	3.7
	2	13.0	3.6
비교예 4	1	10.3	2.7	10.5	2.7
	2	10.7	2.7

<실험예 4>

제조예 1의 양면 테이프를 커브드 표시 장치에 적용하였을 때의 부착력 유지 성능을 알아보기 위해, 다음과 같이 양면 테이프에 대한 가속 실험을 수행하였다.

1,000R의 곡률을 갖는 34”0.4t 유리판과 백라이트 유닛에 고정된 몰드 프레임을 대광부로부터 4mm, 입광부로부터 4.5mm 및 좌/우 모서리로부터 2.5mm의 위치에 부착한 제조예 1의 양면 테이프로 부착하여 표시 장치 모형 10개를 제조하였다. 또한, 유리판이 1,200R의 곡률을 갖는 점을 제외하고 위와 동일한 표시 장치 모형 5개를 추가로 제조하였다. 이후, 65℃, 습도 90%의 조건에서 샘플들의 시간에 따른 상태를 관찰하였다.

비교예로서 NITTO社의 테이프, TAPEX社의 테이프 및 3M社의 테이프를 사용하여 위와 동일한 방법으로 각각 1,000R 및 1,200R 모형을 1개씩을 제조하고, 위와 동일한 실험을 수행하였다.

실험 결과, 제조예 1의 양면 테이프를 사용한 모형은 표 4와 같이 1,000R 및 1,200R 모두 1,000시간 이후에도 대부분 부착력 및 내구성을 유지한 반면, 비교예의 테이프를 사용한 모형들은 표 5와 같이 1,000R에서 모두 216시간 이상 버티지 못하고 파손되었다.

경과 시간(hr)	1,000R 모형(10EA)	1,200R 모형(5EA)
120	10개 모형 모두 변화 없음	5개 모형 모두 변화 없음
192	10개 모형 모두 변화 없음	5개 모형 모두 변화 없음
288	3개 모형 파손됨 나머지 7개 모형 변화 없음	2개 모형 파손됨 나머지 3개 모형 변화 없음
336	7개 모형 변화 없음	3개 모형 변화 없음
500	7개 모형 변화 없음	3개 모형 변화 없음
774	7개 모형 변화 없음	3개 모형 변화 없음
1,000	1개 모형 파손됨 나머지 6개 모형 변화 없음	3개 모형 변화 없음
1,312	1개 모형 파손됨 나머지 5개 모형 변화 없음	3개 모형 변화 없음

경과 시간 (hr)	NITTO 모형(1EA)		TAPEX 모형(1EA)		3M 모형(1EA)
경과 시간 (hr)	1,000R	1,200R	1,000R	1,200R	1,000R	1,200R
24	변화 없음	변화 없음	유리 파손	변화 없음	테이프 찢어짐	변화 없음
72	변화 없음	변화 없음	--	변화 없음	--	변화 없음
168	변화 없음	변화 없음	--	변화 없음	--	변화 없음
216	변곡점 파손	변화 없음	--	변화 없음	--	변화 없음
336	--	변화 없음	--	변화 없음	--	변곡점 파손
비고	1,000R 모형은 216시간 후에 유리판의 변곡점에서 테이프가 떨어짐		1,200R 모형은 500시간 후에 파손됨		1,200R 모형은 336시간 후에 유리판의 변곡점에서 테이프가 떨어짐

<실험예 5>

본 발명의 양면 테이프에 사용되는 실란계 커플링제의 유무에 따른 점착물성을 평가하기 위해, 다음과 같이 양면 테이프에 대한 수직 인장 실험을 수행하였다.

제조예 1의 양면 테이프를 6개 준비하여 각 양면 테이프를 제2 점착층에 대향하여 25mm 폭으로 유리판을 부착하고, 3개는 상온에서 20분 동안 에이징하고 나머지 3개는 60℃에서 24시간 동안 에이징하였다. 그 후, 양면 테이프는 고정한 상태에서 유리판을 수평 방향으로 300㎜/min의 속도로 잡아당기면서 인장 강도를 측정하였다.

비교예 5로서 실란계 커플링제를 첨가하지 않은 점을 제외하고 제조예 1과 동일한 방식으로 제조한 양면 테이프 6개를 사용하여 위와 동일한 실험을 수행하였다.

실험 결과, 양면 테이프가 찢어지기 직전의 인장 강도는 표 6과 같았으며, 60℃에서 24시간 동안 에이징한 조건에서 실란계 커플링제를 첨가한 제조예 1의 양면 테이프가 실란계 커플링제를 첨가하지 않은 비교예 5의 양면 테이프보다 점착물성이 현저히 우수하였다.

	테이프 No.	인장 강도(N/25mm)
	테이프 No.	제조예 1	비교예 5
20분 동안 에이징	1	18.45	18.57
	2	18.55	19.58
	3	19.88	19.83
	평균	18.96	19.33
60℃, 24시간 동안 에이징	1	38.23	22.79
	2	37.29	27.56
	3	36.23	22.08
	평균	37.25	24.14
점착력 경시 변화율(%)		196	125

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 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.

100: 표시 패널
200: 양면 테이프
300: 몰드 프레임
400: 광학 부재
500: 바텀 샤시

Claims

적어도 일측 방향으로 곡률을 갖고 휘어진 표시 패널과 상기 표시 패널에 대응하는 형상으로 휘어진 몰드 프레임 사이에 배치되어 상기 표시 패널과 몰드 프레임을 서로 고정하는 양면 테이프로서,
아크릴계 고분자 100 중량부, 실란(silane)계 커플링제 1~2 중량부 및 카본 블랙 0.1~0.18 중량부를 포함하고, 가교도가 40~49 중량%이며, 광학 밀도(Optical Density, OD)가 5 이상인 제1 점착층;
상기 제1 점착층 상에 직접 배치되며, 우레탄계 발포체를 포함하고, 광학 밀도가 5 이상이며, 두께가 0.3~1.15mm인 발포 폴리머층;
상기 발포 폴리머층 상에 직접 배치되며, 폴리올레핀(Polyolefin, PO), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 및 폴리에스테르(Polyester) 중 하나 이상을 포함하고, 광학 밀도가 5 이상이며, 두께가 0.045~0.055mm인 층간 폴리머층; 및
상기 층간 폴리머층 상에 직접 배치되며, 아크릴계 고분자 100 중량부, 실란계 커플링제 1~2 중량부 및 카본 블랙 0.1~0.18 중량부를 포함하고, 가교도가 40~49 중량%이며, 광학 밀도가 5 이상인 제2 점착층을 포함하고,
상기 제1 및 제2 점착층은 상기 몰드 프레임 및 표시 패널에 각각 부착되며, 전체 두께가 0.4~1.3mm이고,
상기 실란계 커플링제는 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 양면 테이프.
<화학식 1>

(상기 화학식 1에서, Y는 아미노기(amino group), 에폭시 알킬기(epoxy alkyl group), 메르캅토기(mercapto group) 또는 알릴기(allyl group)이며, OR은 알콕시기(alkoxy group) 또는 아세틸옥시기(acetyloxy group)이다)
삭제
제1 항에 있어서,
상기 제1 및/또는 제2 점착층은 이소시아네이트(isocyanate)계 경화제를 더 포함하는 양면 테이프.
제3 항에 있어서,
상기 이소시아네이트계 경화제는 톨루엔-2,4-다이이소시아네이트(Toluene-2,4-diisocyanate) 또는 그 유도체를 포함하는 양면 테이프.
제3 항에 있어서,
상기 이소시아네이트계 경화제를 포함하는 제1 및/또는 제2 점착층 중 각 층에서, 상기 이소시아네이트계 경화제는 상기 아크릴계 고분자 100 중량부에 대해 6~7 중량부로 포함되는 양면 테이프.
제1 항에 있어서,
상기 발포 폴리머층의 밀도는 0.36~0.6g/cm³인 양면 테이프.
제1 항에 있어서,
상기 곡률은 600~4,000R인 양면 테이프.
제1 항에 있어서,
상기 양면 테이프는 상기 몰드 프레임 및 표시 패널에 부착되어 24시간 후에 측정되는 최대 수직 인장 강도가 15.47kg/inch² 이상인 양면 테이프.
제1 항에 있어서,
상기 양면 테이프는 상기 몰드 프레임 및 표시 패널에 부착되어 30분 후에 측정되는 최대 수평 인장 강도가 12.8 kgf/inch² 이상인 양면 테이프.