KR102564938B1 - 신축성 기판 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
본 명세서는 신축성 기판 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
Description
본 명세서는 신축성 기판 및 이를 포함하는 전자 장치가 기재된다.
종래, 디스플레이 장치는 변형이 되지 않는 디스플레이(unbreakable display), 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 형태의 mobile 분야 정도이며, 접을 수 있는 디스플레이를 활용한 mobile 분야가 본격적으로 등장할 것으로 예상된다. 또한 pOLED를 활용한 전장분야의 개발속도 역시 눈부시게 이루어지고 있다.
특히, 최근에는 디스플레이의 패러다임 변화에 따라 감을 수 있는 디스플레이의 특성을 뛰어 넘는 신축성을 가지는 디스플레이(stretchable display)가 개발되고 있으며, 신축성을 가지는 디스플레이는 방향에 무관하게 쉽게 늘어나고 줄어드는 특성이 필요하며 이를 위해서는 높은 연신율과 복원력을 갖추는 신축성 기재의 개발이 필수적이다.
유기 발광 소자 등의 전자 소자를 포함하는 신축성 디스플레이 장치의 경우에는, 전자 소자에 유연성이 포함되지 않아 신축성 기재의 연신에 따른 표면적 변화는 전자 소자의 내구성을 크게 저하시킬 수 있는 문제점을 갖는다.
신축성을 가지는 디스플레이의 응용분야로 터치 스크린 판넬(touch screen panel)로 시작하여 fiber를 이용한 형태의 착용성을 가지는 디스플레이(wearable display), 그리고 의료(medical) 목적의 디스플레이로 적용 가능할 것으로 제안되고 있다.
상기와 같은 필요성에 따라, 신축성 기재 상부에 전자 소자를 형성함에 있어, 전자 소자의 내구성을 유지시킬 수 있으며, 신축성이 뛰어난 신축성 기재의 개발이 필요하다.
본 출원은 신축성 기판 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공하고자 한다.
본 출원의 일 실시상태는 신축성 고분자 필름; 및 상기 신축성 고분자 필름의 일면에 구비된 접착층을 포함하는 신축성 기판으로, 상기 접착층은 패턴 구조이며, 상기 접착층의 상기 신축성 고분자 필름과 접하는 면을 접합 후, 23℃, 50 RH%에서 1시간 방치 후의 접착력이 500 gf/inch 이상인 것인 신축성 기판을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층은 상기 신축성 고분자 필름의 일면과 접하며, 상기 신축성 고분자 필름 상에 구비되어 외부로 돌출된 형태인 것인 신축성 기판을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 고분자 필름은 패턴 구조의 함몰부를 가지며, 상기 접착층은 상기 신축성 고분자 필름의 함몰부에 구비되고, 상기 함몰부의 깊이와 상기 접착층의 높이가 동일한 것인 신축성 기판을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 고분자 필름은 패턴 구조의 함몰부를 가지며, 상기 신축성 고분자 필름의 함몰부에 비신축성 패턴이 구비되고, 상기 함몰부의 깊이와 상기 비신축성 패턴의 높이가 동일하며, 상기 비신축성 패턴의 일면 상에, 상기 접착층이 구비되는 것인 신축성 기판을 제공한다.
마지막으로, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 본 출원에 따른 신축성 기판; 및 상기 신축성 기판의 상기 접착층 상에 구비된 전자 소자를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
본 출원에 따른 신축성 기판은 신축성 고분자 필름과 상기 신축성 고분자 필름 상에 접착층을 포함하며, 상기 접착층은 패턴 구조로 형성되어 있어, 여러 번 신장 및 수축을 반복하는 경우에도 신축성 고분자 필름과 접착층간의 접착력이 우수하며, 특히, 본 출원에 따른 신축성 기판은 접착제층이 패턴 구조로 이루어져 있어, 단일의 층을 갖는 경우에 비하여 여러 번 신장 및 수축 시 발생되는 stress를 최소화 하며, 추후 전자 소자의 적층이 안정적으로 이루어질 수 있어, 후 공정 중 전자 소자가 신축성 기판에서 탈착되는 문제를 방지할 수 있는 특징을 갖게 된다.
도 1은 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판을 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판을 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판을 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판을 나타낸 상면도이다.
도 5는 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판을 나타낸 측면도이다.
도 6은 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판의 OM이미지를 나타낸 도이다.
도 7은 실시예 1에 따른 신축성 기판을 나타낸 도이다.
도 8은 실시예 2에 따른 신축성 기판을 나타낸 도이다.
도 9는 실시예 3에 따른 신축성 기판을 나타낸 도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판을 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판을 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판을 나타낸 상면도이다.
도 5는 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판을 나타낸 측면도이다.
도 6은 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판의 OM이미지를 나타낸 도이다.
도 7은 실시예 1에 따른 신축성 기판을 나타낸 도이다.
도 8은 실시예 2에 따른 신축성 기판을 나타낸 도이다.
도 9는 실시예 3에 따른 신축성 기판을 나타낸 도이다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
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 신축성 고분자 필름; 및 상기 신축성 고분자 필름의 일면에 구비된 접착층을 포함하는 신축성 기판으로, 상기 접착층은 패턴 구조이며, 상기 접착층의 상기 신축성 고분자 필름과 접하는 면을 접합 후, 23℃, 50 RH%에서 1시간 방치 후의 접착력이 500 gf/inch 이상인 것인 신축성 기판을 제공한다.
상기 신축성 기판은 신축성 고분자 필름과 상기 신축성 고분자 필름 상에 접착층을 포함하며, 상기 접착층은 패턴 구조로 형성되어 있어, 여러 번 신장 및 수축을 반복하는 경우에도 신축성 고분자 필름과 접착층간의 접착력이 우수하다.
특히, 본 출원에 따른 신축성 기판은 접착제층이 패턴 구조로 이루어져 있어, 단일의 층을 갖는 경우에 비하여 여러 번 신장 및 수축 시 발생되는 stress를 최소화 하며, 추후 전자 소자의 적층이 안정적으로 이루어질 수 있어, 후 공정 중 전자 소자가 신축성 기판에서 탈착되는 문제를 방지할 수 있는 특징을 갖게 된다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판의 경우 상기 접착층을 사용하여, 추후 전자 소자와의 접착력이 우수한 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층은 상기 신축성 고분자 필름에 이격된 2 이상의 섬(island) 구조를 가지며, 상기 접착층의 선폭은 D1이고, 상기 신축성 고분자 필름에 2개의 인접한 접착층 간의 거리는 D2이며, 상기 D1 및 D2는 하기 식 1 및 식 2를 만족하는 것인 신축성 기판을 제공한다.
[식 1]
30μm ≤ D1 ≤ 1000μm
[식 2]
D1/D2 ≤ 4
상기 접착층이 상기 신축성 고분자 필름에 이격된 2 이상의 섬 구조를 갖는다는 것은, 상기 접착층이 규칙적 간격을 둔 섬 구조를 갖거나, 상기 접착층이 불규칙적 간격을 둔 섬 구조를 모두 포함하는 것을 의미한다.
본 출원에 있어서, 인접하였다는 의미는 대상이 되는 구성으로부터 옆에 닿아 있거나, 가장 근접하여 이웃하고 있다는 것을 의미하며, 구체적으로 상기 신축성 고분자 필름에 상기 접착층이 인접하였다는 것은 특정한 하나의 접착층을 기준으로 하였을 때, 특정 접착층의 중심부와 이웃한 접착층의 중심부의 거리가 가장 가까운 것을 의미한다.
도 4는 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판의 상면도를 나타낸 것으로, 구체적으로 접착층의 선폭(100) 및 인접한 접착층 간의 거리(200)를 확인할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층은 상기 접착층의 선폭 방향으로의 단면이 다각형일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층은 상기 접착층의 선폭 방향으로의 단면이 원형, 삼각형, 사각형, 오각형 및 육각형으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층은 상기 접착층의 선폭 방향으로의 다면이 사각형일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 식 1은 30μm ≤ D1 ≤ 1000μm 이며, 바람직하게는 30μm ≤ D1 ≤ 500μm일 수 있고, 더욱 바람직하게는 30μm ≤ D1 ≤ 100μm일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 식 2는 D1/D2 ≤ 4이며, 바람직하게는 D1/D2 ≤ 2, 더욱 바람직하게는 D1/D2 ≤ 1일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 식 2는 D1/D2 ≥ 0.1, 바람직하게는 D1/D2 ≥ 0.5, 더욱 바람직하게는 D1/D2 ≥ 0.8일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 D2는 30μm ≤ D2 ≤ 500μm이며, 바람직하게는 55μm ≤ D2 ≤ 300μm, 더욱 바람직하게는 65μm ≤ D2 ≤ 100μm일 수 있다.
본 출원에 따른 신축성 기판이 상기 식 1 및 식 2의 범위를 만족함에 따라, 본 출원의 신축성 기판을 신장 시 접착층과 신축성 고분자 필름 사이에 이격이 발생하지 아니하며, 신장율 및 경도를 만족하는 신축성 기판을 제작할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층은 상기 신축성 고분자 필름의 일면과 접하며, 상기 신축성 고분자 필름 상에 구비되어 외부로 돌출된 형태인 것인 신축성 기판을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 고분자 필름은 패턴 구조의 함몰부를 가지며, 상기 접착층은 상기 신축성 고분자 필름의 함몰부에 구비되고, 상기 함몰부의 깊이와 상기 접착층의 높이가 동일한 것인 신축성 기판을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 고분자 필름은 패턴 구조의 함몰부를 가지며, 상기 신축성 고분자 필름의 함몰부에 비신축성 패턴이 구비되고, 상기 함몰부의 깊이와 상기 비신축성 패턴의 높이가 동일하며, 상기 비신축성 패턴의 일면 상에, 상기 접착층이 구비되는 것인 신축성 기판을 제공한다.
본 출원에 있어서, 상기 "동일"하다는 것은 완전한 동일이 아닌, 일부 오차범위를 갖는 경우도 포함될 수 있으며, 상기 오차 범위는 0.1% 내지 3%의 값을 가질 수 있다.
본 출원에 따른 신축성 기판의 측면도는 도 1 내지 도 3에 기재되어 있다.
도 1의 신축성 기판의 경우, 상기 접착층(3)은 상기 신축성 고분자 필름(1)의 일면과 접하며, 상기 신축성 고분자 필름 상에 구비되는 신축성 기판의 측면도를 나타낸 도이다. 즉, 도 1의 신축성 기판의 경우, 상기 접착층은 상기 신축성 고분자 필름의 일면과 접하는 형태로, 상기 접착층은 상기 신축성 고분자 필름 상에 패턴 형태로 구비됨을 확인할 수 있다.
도 2의 신축성 기판의 경우, 상기 신축성 고분자 필름(1)은 패턴 구조의 함몰부를 가지며, 상기 접착층(3)은 상기 신축성 고분자 필름의 함몰부에 구비되고, 상기 함몰부의 깊이와 상기 접착층의 높이가 동일한 구조를 갖는 신축성 기판의 측면도를 나타낸 것이다. 즉, 상기 접착층은 상기 신축성 고분자 필름의 패턴 구조의 함몰부 내부로 매립된 구조를 가지며, 상기 접착층의 일면이 외부로 노출되고, 상기 신축성 고분자 필름의 일면과 상기 접착층의 일면은 동일 평면상에 놓이는 구조를 갖는다.
도 3의 신축성 기판의 경우, 상기 신축성 고분자 필름(1)은 패턴 구조의 함몰부를 가지며, 상기 신축성 고분자 필름의 함몰부에 비신축성 패턴(2)이 구비되고, 상기 함몰부의 깊이와 상기 비신축성 패턴의 높이가 동일하며, 상기 비신축성 패턴의 일면 상에, 상기 접착층(3)이 구비되는 구조를 갖는다.
구체적으로, 도 3의 신축성 기판은 도 5로 표시될 수 있으며, 신축성 고분자 필름(1)의 함몰부의 깊이와, 상기 비신축성 패턴의 높이(300)가 동일함을 확인할 수 있으며, 이에 따라, 비신축성 패턴의 외부로 노출된 일면과 상기 신축성 고분자 필름의 일면은 동일 평면상에 놓이는 구조임을 확인할 수 있다.
상기 도 1 내지 도 3의 신축성 기판의 경우, 각각의 신축성 기판은 각각 상기 식 1 및 식 2를 만족할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 고분자 필름의 영률(Young's Modulus)은 G1이고, 상기 비신축성 패턴의 영률(Young's Modulus)은 G2이며, 상기 G1 및 G2는 하기 식 3 내지 식 5를 만족하는 것인 신축성 기판을 제공한다.
[식 3]
G1 ≤ 2 MPa
[식 4]
G2 ≥ 1000 MPa
[식 5]
G2/G1 ≥ 500
상기 신축성 고분자 필름 및 상기 비신축성 패턴의 영률은 Zwick/Roell사 Z010 UTM 장비를 이용하여 측정할 수 있으며, 구체적으로 상기 신축성 고분자 필름 및 필름 형태의 비신축성 재료를 25±2℃, 50±5% RH (상대습도) 하에서, 폭 25mm, 길이는 165mm가 되도록 길이 방향 양끝을 고정시킨 후, 100mm/min의 속도로 길이방향으로 양쪽으로 잡아 늘리며 Stress/Strain 측정을 통하여 영률을 구할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 식 3은 G1 ≤ 2 MPa이며, 바람직하게는 G1 ≤ 1.7 MPa, 더욱 바람직하게는 G1 ≤ 1.5 MPa 일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 식 3은 G1 ≥ 0.01 MPa이며, 바람직하게는 G1 ≥ 0.1 MPa, 더욱 바람직하게는 G1 ≥ 0.3 MPa 일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 식 4는 G2 ≥ 1000 MPa이며, 바람직하게는 G2 ≥ 2000 MPa, 더욱 바람직하게는 G2 ≥ 4000 MPa 일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 식 4는 G2 ≤ 10000 MPa이며, 바람직하게는 G2 ≤ 9000 MPa, 더욱 바람직하게는 G2 ≤ 8000 MPa 일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 식 3은 0.01 MPa ≤ G1 ≤ 2 MPa이며, 바람직하게는 0.1 MPa ≤ G1 ≤ 1.7 MPa, 더욱 바람직하게는 0.3 MPa ≤ G1 ≤ 1.5 MPa 일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 식 4는 1000 MPa ≤ G2 ≤ 10000 MPa이며, 바람직하게는 2000 MPa ≤ G2 ≤ 8000 MPa, 더욱 바람직하게는 4000 MPa ≤ G2 ≤ 8000 MPa 일 수 있다.
상기 신축성 기판이 상기 식 3 및 식 4의 범위를 만족함에 따라, 상기 신축성 기판을 일축으로 신장하였을 때 비신축성 패턴과 신축성 고분자 필름의 계면부에 이격이 발생하지 않으며, 이에 따라 추후 전자 소자의 내구성이 우수한 특성을 가질 수 있게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 식 5는 G2/G1 ≥ 500이며, 바람직하게는 G2/G1 ≥ 1000, 더욱 바람직하게는 G2/G1 ≥ 3000를 만족한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 식 5는 G2/G1 ≤ 60000이며, 바람직하게는 G2/G1 ≤ 30000, 더욱 바람직하게는 G2/G1 ≤ 20000를 만족한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 식 5는 500 ≤ G2/G1 ≤ 60000이며, 바람직하게는 2000 ≤ G2/G1 ≤ 30000, 더욱 바람직하게는 3000 ≤ G2/G1 ≤ 20000를 만족한다.
상기 신축성 기판이 상기 식 5와 같이 신축성 고분자 필름과 비신축성 패턴 영률의 비율이 상기 범위를 만족함에 따라, 상기 신축성 기판의 신장율이 우수하고 내구성이 우수한 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 비신축성 패턴의 선폭은 A1, 상기 접착층의 선폭은 A2이고, 상기 A1 및 A2는 하기 식 6을 만족하는 것인 신축성 기판을 제공한다.
[식 6]
0.8 < A2/A1 < 1.2
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층의 선폭(A2)은 상기 D1과 동일한 의미를 갖는다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 비신축성 패턴의 선폭(A1)은 35μm ≤ A1 ≤ 1500μm 이며, 바람직하게는 35μm ≤ A1 ≤ 550μm일 수 있고, 더욱 바람직하게는 35μm ≤ A1 ≤ 150μm일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층의 선폭 (A2)은 28 μm ≤A2 ≤ 1800 μm이며, 바람직하게는 28 μm ≤ A2 ≤ 660 μm, 더욱 바람직하게는 28 μm ≤ A2 ≤ 180μm의 값을 갖는다.
상기 비신축성 패턴의 선폭(A1) 및 상기 접착층의 선폭(A2)이 상기 식 6의 범위를 만족하는 경우 특히 패턴의 전사특성이 우수한 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층의 높이는 5μm 이상 100μm 이하인 것인 신축성 기판을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층의 높이는 5μm 이상 100μm 이하, 바람직하게는 10μm 이상 90μm 이하, 더욱 바람직하게는 15μm 이상 80μm 이하 일 수 있다.
상기 접착층의 높이가 상기 범위를 만족함에 따라, 신축성 고분자 필름과의 접착력이 우수하여, 여러 번 신장 및 수축을 반복하여도 상기 접착층이 상기 신축성 고분자 필름으로부터 이격되지 않으며, 추후 전자 소자가 적층되는 경우 접착력이 우수한 특징을 갖는다.
도 5는 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판의 측면도를 나타낸 것으로, 구체적으로 접착층의 높이(500)를 확인할 수 있다.
도 5의 신축성 기판의 측면도에서 알 수 있듯, 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판은 접착층의 높이(300)와 신축성 고분자 필름(1)의 함몰부의 깊이가 동일한 것으로, 상기 접착층의 외부로 노출된 일면과, 상기 신축성 고분자 필름의 일면이 동일면에 형성됨을 확인할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 비신축성 패턴의 높이는 5μm 이상 100 μm 이하일 수 있다.
상기 비신축성 패턴의 높이는 상기 비신축성 패턴의 선폭 방향에 수직 방향의 높이를 의미하는 것을 의미한다. 구체적으로 도 5에서 비신축성 패턴의 높이(300)를 확인할 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 비신축성 패턴의 높이는 5μm 이상 100 μm 이하, 바람직하게는 10μm 이상 100 μm 이하, 더욱 바람직하게는 10μm 이상 50 μm 이하일 수 있다.
상기 비신축성 패턴의 높이가 상기 범위를 만족하는 경우, 추후 전자 소자를 적층함에 있어, 전자 소자의 변형이 이루어지지 않으며 상기 범위를 벗어나는 경우, 비신축성 패턴과 신축성 고분자 필름 사이의 이격이 발생하게 되어 전자 소자의 내구성이 좋지 않게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 비신축성 패턴은 상기 식 4의 영률을 만족하는 것이면 특별히 제한되지 않고 사용 가능하며, 광경화성 고분자 재료를 사용할 수 있고, 구체적으로 전자회로기판 형성용 드라이 필름 레지스트, 컬럼 스페이서용 감광성 수지 조성물 및 유기절연 패턴 형성용 감광성 수지 조성물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 고분자 필름의 파단 신장율(elongation at break)이 100% 이상인 폴리디메틸실록산(PDMS)인 것인 신축성 기판을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 고분자 필름의 파단 신장율은 100% 이상, 바람직하게는 110% 이상, 더욱 바람직하게는 130% 이상일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 고분자 필름의 신장율은 180% 이하, 바람직하게는 170% 이하일 수 있다.
상기 신축성 고분자 필름의 파단 신장율은 신축성 고분자 필름의 초기 길이를 L1, 이를 연신에 의해 파단이 발생하는 길이를 L2라고 하는 경우 (L2-L1)/L1*100(%)를 의미한다.
상기 신축성 고분자 필름의 신장율이 상기 범위를 만족함에 따라, 추후 비신축성 패턴이 매립된 구조의 신축성 기판의 신장율이 특정의 범위를 만족할 수 있는 특징을 갖게 되며, 신축성 기판의 제조 공정에 있어 신축성 고분자 필름의 신장율이 상기 범위를 갖게 됨에 따라, 핸들링(handling)이 용이한 특성을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 고분자 필름은 상기 식 1의 영률을 만족하는 것이면 특별히 제한되지 않고 사용가능하며, 폴리디메틸실록산 고분자 재료를 사용할 수 있고, 구체적으로 축합중합형 폴리디메틸실록산, 부가중합형 폴리디메틸실록산 및 라디칼중합형 폴리디메틸실록산으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 고분자 필름은 폴리디메틸실록산일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층은 실리콘계 접착제, 에폭시계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제 및 아크릴계 접착제로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함하는 것인 신축성 기판을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 실리콘계 접착제로는 Shinetsu社 KR-3700이 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 아크릴계 접착제로는 3M 社 Optical Clear Adhesive (OCA)가 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층은 실리콘계 접착층일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층은 아크릴계 접착층일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 실리콘계 접착층은 폴리오르가노 실록산 및 경화 촉매를 포함한다.
상기 실리콘계 접착층의 경우, 신축성 기판의 상부에 노출되어 있는 면으로 신축성 기판에서 상기 실리콘계 접착층에 포함되는 성분 및 함량은 NMR(Nuclear magnetic resonace) 분석에 의하여 확인할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 실리콘계 접착층은 실리콘계 접착층 조성물을 건조하여 형성할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 실리콘계 접착층은 실리콘계 접착층 조성물을 경화하여 형성할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 실리콘계 접착층 조성물은 폴리오르가노 실록산; 경화 촉매; 및 용매를 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 용매는 상기 실리콘계 접착층 조성물을 용해시킬 수 있으면 제한되지 않으며, 구체적으로 유기용매가 사용될 수 있고, 더욱 구체적으로 톨루엔(Toluene)이 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리오르가노 실록산은 상기 실리콘계 접착층 조성물 100 중량부 기준, 40 내지 70 중량부, 바람직하게는 45 내지 60 중량부, 더욱 바람직하게는 45 내지 55 중량부로 포함될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 경화 촉매는 상기 실리콘계 접착층 조성물 100 중량부 기준, 0.1 내지 2 중량부, 바람직하게는 0.2 내지 1 중량부, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 0.8 중량부로 포함될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 용매는 상기 실리콘계 접착층 조성물 100 중량부 기준, 40 내지 70 중량부, 바람직하게는 45 내지 60 중량부, 더욱 바람직하게는 45 내지 55 중량부로 포함될 수 있다.
본 출원에 따른 신축성 기판이 실리콘계 접착층을 가짐으로써, 상기 실리콘계 접착층과 폴리디메틸실록산으로 이루어진 상기 신축성 고분자 필름과의 접착력이 특히 우수하며, 신장 및 수축을 반복하여도 접착력이 유지될 수 있으며, 실리콘계 접착층 또한 신장율이 우수한 바, 신축성 기판에 적용하기에 우수한 특성을 갖는다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층의 상기 신축성 고분자 필름과 접하는 면의 반대면을 폴리이미드 필름(PI, Polyimide)에 대하여 접합 후, 23℃, 50 RH%에서 1시간 방치 후의 접착력이 300 gf/inch 이상일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층의 상기 신축성 고분자 필름과 접하는 면의 반대면을 폴리이미드 필름(PI, Polyimide)에 대하여 접합 후, 23℃, 50 RH%에서 1시간 방치 후의 접착력이 300 gf/inch 이상, 바람직하게는 500 gf/inch 이상, 더욱 바람직하게는 700 gf/inch 이상일 수 있으며, 2000 gf/inch 이하, 바람직하게는 1500 gf/inch 이하일 수 있다.
상기 접착층의 상기 신축성 고분자 필름과 접하는 면의 반대면을 폴리이미드 필름(PI, Polyimide)에 대한 접착력이 상기 조건 및 범위를 만족함으로써, 추후 전자 소자가 상기 접착층에 배치 되는 경우, 전자 소자의 적층이 안정적으로 이루어질 수 있어, 후 공정 중 전자 소자가 신축성 기판에서 탈착되는 문제를 방지할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층의 상기 신축성 고분자 필름과 접하는 면을 접합 후, 23℃, 50 RH%에서 1시간 방치 후의 접착력이 500gf/inch 이상인 것인 신축성 기판을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층의 상기 신축성 고분자 필름과 접하는 면을 접합 후, 23℃, 50 RH%에서 1시간 방치 후의 접착력이 500gf/inch 이상, 바람직하게는 600gf/inch 이상, 더욱 바람직하게는 700gf/inch 이상일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층의 상기 신축성 고분자 필름과 접하는 면을 접합 후, 23℃, 50 RH%에서 1시간 방치 후의 접착력이 2000gf/inch 이하, 바람직하게는 1500gf/inch 이하, 더욱 바람직하게는 1300gf/inch 이하일 수 있다.
상기 신축성 고분자 필름과 상기 접착층이 접하는 면의 접착력이 상기 범위를 만족함에 따라, 추후 전자 소자의 접착이 안정적으로 이루어질 수 있으며, 또한 여러 번의 신장 및 수축을 반복하더라도 상기 접착층과 상기 신축성 고분자 필름의 계면이 들뜨지 않아 내구성 및 안정성이 우수한 신축성 기판을 제작할 수 있는 특징을 갖게 되며, 신축성 고분자 필름 내부에 매립된 비신축성 패턴과의 이격이 발생하지 않는 특징을 갖게 된다.
본 출원에 있어, 상기 접착력은 유리 기판에 상기 접착층을 20㎛ 두께로 형성한 후, 상기 접착층이 구비되어 있는 유리 기판의 상기 접착층 면에 신축성 고분자 필름 또는 폴리이미드 필름을 합지한 후 23℃, 50 RH%에서 1시간 방치한 후 상기 신축성 고분자 필름 또는 폴리이미드 필름을 접착층에서 90° 각도로 떼어내면서 접착력을 측정할 수 있다. (Stable Micro Systems사 Texture Analyser)
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 고분자 필름의 두께는 100 μm 이상 1000 μm 이하일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 고분자 필름의 두께는 100 μm 이상 1000 μm 이하, 바람직하게는 100 μm 이상 700 μm 이하, 더욱 바람직하게는 200 μm 이상 500 μm 이하 일 수 있다.
상기 신축성 고분자 필름이 상기 두께 범위를 만족함에 따라, 본원의 신축성 기판의 신장율이 우수하며, 또한 신축성 고분자 필름과 접착층의 접착력이 특히 우수한 특성을 가지며, 상기 두께 범위를 가짐으로써 높은 신장력에 대하여 상기 접착층 및 상기 신축성 고분자 필름의 파단이 일어나지 않는 특성을 갖게 된다.
도 5은 본원 신축성 기판의 측면도를 나타내는 것으로, 상기 신축성 고분자 필름의 두께(400)를 확인할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 기판의 신장율이 20% 이상일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 기판의 신장율이 20% 이상, 바람직하게는 35% 이상, 더욱 바람직하게는 50% 이상일 수 있으며, 150%이하, 바람직하게는 130% 이하의 범위를 만족할 수 있다.
상기 신축성 기판의 신장율이란, 신축성 고분자 필름과 비신축성 패턴 사이 또는 신축성 고분자 필름과 접착층 사이에 이격이 발생하지 않는 최대의 신장률을 의미하며, 신축성 고분자 필름과 비신축성 패턴 사이 또는 신축성 고분자 필름과 접착층 사이에 이격이 발생하였다는 것은 들뜸이 발생하였다는 것으로 도 6에서 이격이 발생한 것에 대한 구체적 광학 현미경(OM, Optical microscope) 이미지를 확인할 수 있다. 구체적으로, 이격이 되지 않는 경우, 도 6에서 확인할 수 있듯, 공기층이 보이지 않으며, 신축성 기판과 비신축성 패턴 또는 신축성 기판과 접착층의 접착이 잘 이루어져 있으나, 이격이 발생한 경우에는 공간이 발생함을 확인할 수 있다.
즉, 본 출원에 있어 신축성 기판의 신장율은, 상기 신축성 고분자 필름의 내부의 일면에 함몰되어 구비되어 있는 비신축성 패턴의 선폭 및 인접한 비신축성 패턴 간 거리에 따라 상기 이격이 발생하지 않는 최대 신장율을 의미하는 것으로, 상기 이격이 발생하지 않는 최대 신장율을 의미할 수 있다.
상기 신축성 기판의 신장율은 2.5cm * 5cm 크기의 신축성 기판을 장축 방향으로 좌우로 신장하며, 비신축성 패턴과 신축성 고분자 필름 또는 접착층과 신축성 고분자 필름 상이의 경계부에서 이격이 발생하는 시점의 신장율을 측정하였다.
결국 상기 신축성 기판의 경우, 접착층 및 비신축성 패턴이 매립된 신축성 고분자 필름으로 구성되며, 이에 대한 신축성 기판의 신장율이 상기 범위를 갖는 경우에도 비신축성 패턴과 신축성 고분자 필름 사이에 이격이 발생하지 않는 신축성 기판을 제조할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 기판을 인장 시 상기 접착층의 변형이 50% 이하인 것인 신축성 기판을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 기판을 인장 시 상기 접착층의 변형이 50% 이하, 바람직하게는 40% 이하, 더욱 바람직하게는 30% 이하일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 기판을 인장 시 상기 접착층의 변형이 3% 이상일 수 있다.
상기 "접착층의 변형"은 상기 신축성 기판을 인장시 광학 현미경(OM)를 통하여 접착층과 신축성 고분자 필름간의 이격된 거리를 측정 후 변형 여부를 확인할 수 있다. 즉, 상기 신축성 고분자 필름과 접착층 패턴간 이격에 대한 정도를 측정하였으며, 광학 현미경(OM)을 통해 상기 신축성 기판을 인장하기 전 초기의 접착층 패턴의 크기를 측정 후 인장 후와 비율을 계산하여 측정할 수 있다.
신축성 기판과 접착패턴간 이격에 대한 정도를 측정하였으며 광학 현미경(OM)을 통해 접착 패턴의 크기를 측정 후 인장 전과 비율을 비교 하였다.
상기 접착층의 변형이 상기 범위를 갖게 됨으로써, 추후 상기 접착층 상에 소자를 증착시 소자를 안정적으로 지탱할 수 있으며 이에 따라 내구성이 증가되는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 접착층의 상기 신축성 고분자 필름과 접하는 면의 반대면에 이형 필름을 추가로 포함할 수 있다.
상기 이형 필름은 두께가 매우 얇은 접착층을 보호하기 위한 층으로서, 접착층의 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 및 아크릴계 수지 필름 등을 사용 할 수 있으나, 시판되는 불소 처리 이형필름이라면 이에 한정되지 않는다.
상기 이형 필름은 추후 전자 장치에 적용되는 경우 제거될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 본 출원에 따른 신축성 기판; 및 상기 신축성 기판의 상기 접착층 상에 구비된 전자 소자를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 장치는 디스플레이 장치, 터치패널 또는 반도체 패널일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 소자는, 유기 광전 소자, 유기 트랜지스터, 유기 태양 전지, 마이크로 LED 소자 및 유기 발광 소자로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 전자 장치를 제공한다.
본 출원에 따른 전자 장치가 디스플레이 장치에 사용되는 경우, 신축성을 가지는 디스플레이를 포함할 수 있으며, 전자 소자가 상기 신축성 기판의 상기 접착층 상에 형성됨에 따라, 신장 및 원복을 반복하여도 전자 소자 자체에 외력이 가해지는 것을 최소화 할 수 있어, 신장력이 우수하고 내구성이 우수한 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 특징을 갖게 된다.
특히, 본 출원에 따른 신축성 기판이 특정 접착렵 범위의 접착층을 패턴 형태로 포함함으로써, 신장 및 원복을 반복하여도 신축성 기판 상에 전자 소자를 안정적으로 배치할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판은, 동박을 준비하는 단계; 동박의 일면에 보호 필름을 합지하는 단계; 상기 동박의 상기 보호 필름이 합지된 면의 반대면 상에 비신축성 패턴을 형성하는 단계; 상기 비신축성 패턴이 형성된 상기 동박 상에 신축성 고분자 필름을 도포하는 단계; 상기 보호 필름 및 동박을 제거하는 단계; 상기 신축성 고분자 필름의 상기 비신축 패턴 구비된 면 상에 접착층을 패턴 형태로 형성하는 단계에 따라 제조될 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 따른 신축성 기판은, 이형 필름을 준비하는 단계; 상기 이형 필름의 일면에 접착층 패턴을 형성하는 단계; 상기 접착층 패턴이 형성된 상기 이형 필름 상에 신축성 고분자 필름을 도포하는 단계; 및 상기 이형 필름을 제거하는 단계에 따라 제조될 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 따른 신축성 기판은, 이형 필름을 준비하는 단계; 상기 이형 필름 일면에 접착층 패턴을 형성하는 단계; 상기 접착층 패턴이 형성된 이형 필름으로부터 신축성 고분자 필름의 일면에 상기 접착층 패턴을 전사시키는 단계에 따라 제조될 수 있다.
상기 보호 필름은 기재 필름 및 상기 기재 필름의 일면에 구비된 감압 접착층으로 이루어질 수 있다.
상기 감압 접착층은 상기 기재 필름과 상기 동박을 접착하기 위한 용도로 사용되는 것이며, 접착력이 있으면 이에 한정되지 않고 시판되는 접착층을 사용할 수 있다.
상기 기재 필름으로는 공정 중 동박의 손상을 방지할 수 있는 것이면 한정되지 않으나, PET(polyethylene terephthalate), 폴리에스테르(polyester), PC(Polycarbonate), PI(polyimide), PEN(polyethylene naphthalate), PEEK(polyether ether ketone), PAR(polyarylate), PCO(polycylicolefin), 폴리노보넨(polynorbornene), PES(polyethersulphone) 및 COP(cycloolefin polymer)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 비신축성 패턴을 형성하는 단계는 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호 필름 및 상기 동박은 상기 신축성 고분자 필름을 도포하는 단계 이후 제거될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 동박의 제거는 식각액을 이용하여 제거될 수 있으며, 상기 식각액은 염화철계 구리 식각액을 사용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 신축성 고분자 필름의 상기 비신축 패턴 구비된 면 상에 접착층을 형성하는 단계는 불소계 이형 필름을 준비하는 단계; 상기 불소계 이형 필름 상부에 상기 접착층 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 접착층 조성물을 경화하는 단계에 따라 제조될 수 있다.
상기 불소계 이형 필름은 전술한 이형 필름의 설명과 동일하다.
상기 접착층 조성물의 경우, 전술한 접착층이 경화되기 전의 상태로, 전술한 접착층에 용매를 포함할 수 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 명세서를 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것일 뿐, 본 명세서를 한정하기 위한 것은 아니다.
<
제조예
>
[
실시예
1]- 신축성 기판의 제조
일면에 보호 필름이 합지되어 있는 10㎛ 두께의 동박을 준비한다. 상기 동박 상부에 광경화형 고분자 재료로서 10㎛ 두께의 TPF(Transparent Photosensitive Film, Hitachi Chemical)를 합지한 후 포토 공정을 통하여 비신축성 패턴 선폭이 82㎛이고 비신축성 패턴간 거리가 85㎛인 정사각형의 비신축성 패턴을 형성한다. 상기 비신축성 패턴이 구비되어 있는 적층체 상부에 폴리디메틸실록산 재료로서 KE-441K-T(Shinetsu사)를 300㎛ 두께로 도포한 후 상온에서 24시간 경화 후 100℃에서 1시간 추가로 열처리하였다. 상기 폴리디메틸실록산 고분자 층이 구비되어 있는 적층체에서 보호 필름을 제거한 후 노출된 동박을 염화 제2철계 구리 식각액을 이용하여 제거하여 비신축성 패턴이 매립되어 있는 신축성 고분자 필름을 제작하였다.
실리콘계 접착제 조성물로서 오르가노폴리실록산인 KR-3700(Shinetsu사) 50 중량부, 경화촉매인 CAT-PL-50T 0.5 중량부 및 희석 용매인 톨루엔 49.5 중량부를 혼합한 후 불소계 이형 필름 상에 Screen 제판 또는 FMM(Fine Metal Mask)를 구비시킨후 바 코팅법을 이용하여 도포 및 블래이딩하여 패턴을 형성한 후 Screen 제판 또는 FMM을 제거하였다. 이후 100℃에서 20분간 건조하여 20㎛ 두께의 실리콘계 접착층을 형성하였다.
상기 접착층 패턴이 형성된 이형필름과 비신축성 패턴이 매립되어 있는 신축성 고분자 필름을 Align을 통해 접착층 패턴과 비신축성 패턴의 위치를 일치시킨 후 라미네이션(Lamination)을 진행 후 접착 패턴을 비신축성 패턴에 전사 시킨 후 이형 필름을 제거 하였다.
하기 도 7에서 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판의 형태를 확인할 수 있다. 구체적으로, 신축성 고분자 필름의 내부에 비신축성 패턴이 매립되어 있으며, 상기 비신축성 패턴에 대응되는 부분 상에 접착층이 패턴 형태로 구비되어 있음을 확인할 수 있다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서 제조한 방법과 동일한 방법으로 접착층 패턴을 형성하였다.
폴리디메틸실록산 재료로서 KE-441K-T(Shinetsu사)를 300㎛ 두께로 접착제 패턴이 구비된 불소계 이형필름에 도포한 후 상온에서 24시간 경화 후 100℃에서 1시간 추가로 열처리 후 이형필름을 제거하였다.
하기 도 8에서 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판의 형태를 확인할 수 있다. 구체적으로, 신축성 고분자 필름의 내부에 접착층 패턴이 매립되어 있음을 확인할 수 있다.
[실시예 3]
상기 실시예 1에서 제조한 방법과 동일한 방법으로 접착층 패턴을 형성하였다.
불소계 이형필름상에 KE-441K-T(Shinetsu사)를 300㎛ 두께로 도포한 후 상온에서 24시간 경화 후 100℃에서 1시간 추가로 열처리하였다. 상기 폴리디메틸실록산 고분자 층이 구비되어 있는 적층체에서 이형필름 제거를 제거 한 후 상기 접착층 패턴 필름과 라미네이션(Laminaition)을 진행후 접착제 패턴 이형필름을 제거하였다.
하기 도 9에서 본 출원의 일 실시상태에 따른 신축성 기판의 형태를 확인할 수 있다, 구체적으로, 신축성 고분자 필름의 일면 상에, 상기 접착층이 패턴 형태로 외부로 돌출되어 구비되어 있음을 확인할 수 있다.
[비교예 1]
상기 실시예 2에서 접착층 패턴 만드는 재료로써 KR-3700 (Shinetsu사) 대신 아크릴계 접착제를 적용한 것을 제외하고 실시예 3에서 제조한 것과 동일한 방법으로 신축성 기판을 제조하였다.
상기 아크릴계 접착제 조성물로서 광경화성 아크릴계 공중합 수지(에틸헥실아크릴레이트 85 중량부 및 히드록시프로필아크릴레이트 15 중량부를 열중합시킨 용액) 100중량부에 2관능 부타디엔 고무 경화제 0.5 중량부, 광개시제로서 α,α-메톡시-α-히드록시아세토페논 (Igcure 651, Ciba사) 0.5 중량부, 가교제로서 1,6-헥산디올아크릴레이트 (HDDA) 0.35 중량부를 혼합한 용액을 포함하였다.
[비교예 2]
상기 실시예 2에서 접착층 패턴 만드는 재료로써 KR-3700 (Shinetsu사) 대신 아크릴계 접착제를 적용한 것을 제외하고 실시예 2에서 제조한 것과 동일한 방법으로 신축성 기판을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1 및 2에 따른 신축성 기판에 대하여, 관련된 물성 및 특징을 하기 표 1에 기재하였다.
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 | 비교예 2 | |
| 신축성 고분자 필름의 Modulus (MPa), G1 | 0.43 | 0.43 | 0.43 | 0.43 | 0.43 |
| 비 신축성 고분자 필름의 Modulus (MPa), G2 | 4800 | X | X | X | X |
| G2/G1 | 111,627 | X | X | X | X |
| 비 신축 패턴 선폭 (㎛), D1, A1 | 406 | X | X | X | X |
| 비 신축 패턴 간 거리 (um), D2 | 398 | X | X | X | X |
| D1/D2 | 1.02 | X | X | X | X |
| 비 신축성 패턴 선고 (㎛) | 10 | X | X | X | X |
| 접착 패턴 선폭 (㎛), A2 | 415 | 415 | 415 | 415 | 415 |
| A2/A1 | 1.02 | X | X | X | X |
| 신축성 고분자 필름의 파단 신장율 (%) | 280 | 280 | 280 | 280 | 280 |
| 접착층과 신축성 고분자 필름의 접착력 (gf/in) | 500gf/in 이상 | 500gf/in 이상 | 500gf/in 이상 | 100gf/in 이하 | 100gf/in 이하 |
| 접착층과 폴리이미드 필름의 접착력 (gf/in) | 500gf/in 이상 | 500gf/in 이상 | 500gf/in 이상 | 500gf/in 이상 | 500gf/in 이상 |
| 신장 내구성 (%) | 100 이상 | 100 이상 | 100 이상 | 확인 불가 (탈리) | 확인 불가 (탈리) |
| 접착 패턴 변형 (%) | 1 % 이하 | 20% 이하 | 20% 이하 | 확인 불가 (탈리) | 확인 불가 (탈리) |
상기 표 1에서, "탈리"라는 것은 상기 신축성 기판을 인장 시 접착층 패턴과 신축성 고분자 필름간 접착력이 약하여 벌어지게 되는 현상을 의미하는 것으로(이격과 동일), 이로 인해 신장 내구성 및 접착 패턴 변형을 확인할 수가 없음을 의미한다.
1) Modulus 측정: 신축성 고분자 필름 및 필름 형태의 비신축성 패턴 재료를 각각 Zwick/Roell사 Z010 UTM 장비를 이용하여 측정하였으며, 구체적으로 상기 신축성 고분자 필름 및 필름 형태의 비신축성 패턴 재료를 25±2℃, 50±5% RH (상대습도) 하에서, 폭 25mm, 길이는 165mm가 되도록 길이 방향 양끝을 고정시킨 후, 100mm/min의 속도로 길이방향으로 양쪽으로 잡아 늘리며 Stress/Strain을 측정하였다.
2) 접착층의 접착력 측정 방법: 유리 기판에 접착층을 20㎛ 두께로 형성한다. 상기 접착층이 구비되어 있는 유리 기판의 접착층 면에 신축성 고분자 필름 또는 폴리이미드 필름을 합지한 후 23℃, 50 RH%에서 1시간 방치한 후 상기 신축성 고분자 필름 또는 폴리이미드 필름을 접착층에서 90° 각도로 떼어내면서 접착력을 측정하였다(Stable Micro Systems사 Texture Analyser)
3) 신장 내구성 평가: 2.5cm * 5cm 크기의 신축성 기판을 장축 방향으로 좌우로 신장하며, 비신축성 패턴과 신축성 고분자 필름의 경계부에서 이격이 발생하는 신장율을 측정하였다.
4) 접착 패턴 변형: 상기 신장 내구성 평가와 동일하게 진행하면서 신축성 기판과 접착패턴간 이격에 대한 정도를 측정하였으며 광학 현미경(OM)을 통해 접착 패턴의 크기를 측정 후 인장 전과 비율을 비교 하였다.
상기 표 1에서 확인할 수 있듯, 상기 실시예 1 내지 3에 따른 신축성 기판은 신축성 고분자 필름과 상기 신축성 고분자 필름 상에 접착층을 포함하며, 상기 접착층은 패턴 구조로 형성되어 있어, 단일의 층을 갖는 경우에 비하여 여러 번 신장 및 수축 시 발생되는 stress를 최소화하며, 추후 전자 소자의 적층이 안정적으로 이루어질 수 있어, 후 공정 중 전자 소자가 신축성 기판에서 탈착되는 문제를 방지할 수 있는 특징을 갖게 된다.
또한, 상기 실시예 1 내지 3에 따른 신축성 기판은 상기 신축성 고분자 필름과 상기 접착층 사이의 접착력이, 비교예 1 및 비교예 2의 신축성 기판보다 우수(500gf/in 이상)함을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 본 출원에 따른 신축성 기판을 여러 번 신장 및 수축을 반복하는 경우에도 신축성 고분자 필름과 접착층간의 접착력이 우수하여, 내구성이 우수한 특징을 갖게 됨을 확인하였다.
1: 신축성 고분자 필름
2: 비신축성 패턴
3: 접착층
100: 접착층의 선폭
200: 인접한 접착층간의 거리
300: 비신축성 패턴의 높이
400: 신축성 고분자 필름의 두께
500: 접착층의 높이
2: 비신축성 패턴
3: 접착층
100: 접착층의 선폭
200: 인접한 접착층간의 거리
300: 비신축성 패턴의 높이
400: 신축성 고분자 필름의 두께
500: 접착층의 높이
Claims (17)
- 신축성 고분자 필름; 및
상기 신축성 고분자 필름의 일면에 구비된 접착층;
을 포함하는 신축성 기판으로,
상기 신축성 고분자 필름은 패턴 구조의 함몰부를 가지며,
상기 신축성 고분자 필름은 파단 신장율(elongation at break)이 100% 이상180% 이하인 폴리디메틸실록산(PDMS)이고,
상기 신축성 고분자 필름의 함몰부에 비신축성 패턴이 구비되고,
상기 접착층은 패턴 구조이며,
상기 접착층의 상기 신축성 고분자 필름과 접하는 면을 접합 후, 23℃, 50 RH%에서 1시간 방치 후의 접착력이 500 gf/inch 이상 2000 gf/inch 이하인 것인 신축성 기판. - 청구항 1에 있어서,
상기 접착층은 실리콘계 접착제, 에폭시계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제 및 아크릴계 접착제로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함하는 것인 신축성 기판. - 청구항 1에 있어서,
상기 접착층은 상기 신축성 고분자 필름에 이격된 2 이상의 섬(island) 구조를 가지며,
상기 접착층의 선폭은 D1이고,
상기 신축성 고분자 필름에 2개의 인접한 접착층 간의 거리는 D2이며,
상기 D1 및 D2는 하기 식 1 및 식 2를 만족하는 것인 신축성 기판:
[식 1]
30μm ≤ D1 ≤ 1000μm
[식 2]
0.1 ≤ D1/D2 ≤ 4 - 청구항 1에 있어서,
상기 접착층은 상기 신축성 고분자 필름의 일면과 접하며, 상기 신축성 고분자 필름 상에 구비되어 외부로 돌출된 형태인 것인 신축성 기판. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 함몰부의 깊이와 상기 비신축성 패턴의 높이가 동일하며,
상기 비신축성 패턴의 일면 상에, 상기 접착층이 구비되는 것인 신축성 기판. - 청구항 6에 있어서,
상기 신축성 고분자 필름의 영률(Young's Modulus)은 G1이고,
상기 비신축성 패턴의 영률(Young's Modulus)은 G2이며,
상기 G1 및 G2는 하기 식 3 내지 식 5를 만족하는 것인 신축성 기판:
[식 3]
0.01 MPa ≤G1 ≤ 2 MPa
[식 4]
1000 MPa ≤ G2 ≤ 10000 MPa
[식 5]
500 MPa ≤ G2/G1 ≤ 60000 MPa - 청구항 6에 있어서,
상기 비신축성 패턴의 선폭은 A1, 상기 접착층의 선폭은 A2이고,
상기 A1 및 A2는 하기 식 6을 만족하는 것인 신축성 기판:
[식 6]
0.8 < A2/A1 < 1.2 - 청구항 1에 있어서,
상기 접착층의 높이는 5μm 이상 100μm 이하인 것인 신축성 기판. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 접착층의 상기 신축성 고분자 필름과 접하는 면의 반대면을 폴리이미드 필름(PI, Polyimide)에 대하여 접합 후, 23℃, 50 RH%에서 1시간 방치 후의 접착력이 300 gf/inch 이상 2000 gf/inch 이하인 것인 신축성 기판. - 청구항 1에 있어서,
상기 신축성 기판을 인장 시 상기 접착층의 변형이 3% 이상 50% 이하인 것인 신축성 기판. - 청구항 1에 있어서,
상기 신축성 고분자 필름의 두께는 100 μm 이상 1000 μm 이하인 것인 신축성 기판. - 청구항 1에 있어서,
상기 신축성 기판의 신장율이 20% 이상 150% 이하인 것인 신축성 기판. - 청구항 1에 있어서,
상기 접착층의 상기 신축성 고분자 필름과 접하는 면의 반대면에 이형 필름을 포함하는 것인 신축성 기판. - 청구항 1 내지 4, 6 내지 9 및 11 내지 15 중 어느 한 항에 따른 신축성 기판; 및
상기 신축성 기판의 상기 접착층 상에 구비된 전자 소자;
를 포함하는 전자 장치. - 청구항 16에 있어서,
상기 전자 소자는
유기 광전 소자, 유기 트랜지스터, 유기 태양 전지, 마이크로 LED 소자 및 유기 발광 소자로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 전자 장치.
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