KR102598136B1 - 광학 투명 점착 필름용 조성물 및 이를 포함하는 디스플레이용 필름 - Google Patents
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Abstract
본 명세서는 광학 투명 점착 필름용 점착제 조성물, 이를 사용한 광학 투명 점착 필름, 이를 포함하는 디스플레이용 필름 및 디스플레이 장치를 개시한다. 본 발명의 점착제 조성물은 폴리 실록산 수지, 실리콘계 경화제 및 금속 촉매를 특정 중량 비율 범위로 포함함으로써 이를 사용하는 광학 투명 점착 필름에 우수한 점착력, 열적 안정성 및 유연성을 제공한다. 따라서 본 발명은 광학 투명 점착(OCA) 필름으로서 높은 신뢰성을 제공하므로, 스마트폰, 자동차 등 다양한 산업 분야에서의 평면 디스플레이 또는 플렉서블 디스플레이에 모두 사용될 수 있다.
Description
본 명세서는 광학 투명 점착 필름용 조성물과 이를 포함하는 디스플레이용 필름에 관한 것이다.
디스플레이 패널 위에는 여러 종류의 부품들이 부착되는데 이로 인한 제품내 발생하는 빛의 반사와 굴절현상 등으로 디스플레이의 시인성이 저하되는 문제가 있다. 이를 최소화하기 위해 디스플레이에 부품들을 부착할 때 광학적 접착소재를 사용하는데, 형태에 따라 필름 형태인 OCA(Optically Clear Adhesive)와 비정형 액상 형태인 OCR(Optically Clear Resin)으로 분류된다. 최근 스마트폰, 자동차 등에 적용되는 디스플레이로 평면(rigid) 디스플레이외 커브드(curved), 폴더블(foldable), 롤러블(rollable), 스트레쳐블(stretchable) 등 다양한 플렉서블 디스플레이가 개발되면서 광학용 접착소재도 각 디스플레이 유형별로 세분화되어 개발되고 있다.
디스플레이용 OCA 필름, 특히 플렉서블 디스플레이용 필름에는 유연성, 열적 안정성 및 점착력이 모두 요구된다. 그러나 종래 디스플레이용 OCA 필름으로서 아크릴계 OCA 필름은 유연성과 열적 안정성에 대한 신뢰성이 낮으며, 실리콘계 OCA 필름은 열적 안정성이 확보되어 있는 반면 점착력과 유연성이 낮다는 문제가 있었다. 또한 실리콘 OCA 필름의 경우 불소이형필름이 필수적인데, 불소 이형 필름의 제거시 실리콘 OCA 필름의 표면 뜯김 현상(눈꽃 현상)이나 피착제로의 전사가 용이하지 않게 되는 문제가 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유연성, 점착력과 열적 안정성이 우수한 광학 투명 점착 필름용 점착제 조성물, 이를 사용한 광학 투명 점착 필름, 이를 포함하는 디스플레이용 필름 및 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예는 폴리 실록산 수지, 실리콘계 경화제 및 금속 촉매를 80 내지 120: 0 초과 및 1.2 이하: 0.3 내지 1.5의 중량비로 포함하는, 광학 투명 점착 필름(Optically Clear Adhesive film)용 점착제 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 폴리 실록산 수지, 실리콘계 경화제 및 금속 촉매를 80 내지 120: 0 초과 및 1.2 이하: 0.3 내지 1.5의 중량비로 포함하는 점착제 조성물의 건조물로 이루어진 점착층을 포함하는 광학 투명 점착 필름을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 제1 광학 투명 점착 필름, 상기 광학 투명 점착 필름 하부에 위치한 실리콘 고무 필름, 및 상기 광학 투명 점착 필름 상부에 위치한 고경도 필름을 포함하고, 상기 제1 광학 투명 점착 필름은 폴리 실록산 수지, 실리콘계 경화제 및 금속 촉매를 80 내지 120: 0 초과 및 1.2 이하: 0.3 내지 1.5의 중량비로 포함하는 점착제 조성물의 건조물로 이루어진 점착층을 포함하는 광학 투명 점착 필름인, 디스플레이 표면 보호 필름을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 디스플레이 패널, 및 이의 일면에 상기 부착된 디스플레이 표면 보호 필름을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예들에 따른 점착제 조성물을 사용한 점착 필름은 높은 점착력을 가질 뿐만 아니라 저온에서의 열적 안정성 및 유연성을 나타낸다. 따라서 본 발명은 광학 투명 점착(Optically Clear Adhesive, OCA) 필름으로서 높은 신뢰성을 제공하므로, 스마트폰, 자동차 등 다양한 산업 분야에서의 평면 디스플레이 또는 플렉서블 디스플레이에 모두 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 투명 점착 필름을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 투명 점착 필름을 적용한 디스플레이 표면 보호 필름을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 투명 점착 필름의 광학적 물성 및 점착층 외관 실험 후의 필름 외관을 촬영한 사진이다.
도 4는 본 발명의 비교예와 실시예의 광학 투명 점착 필름에 대하여 열충격 실험 후 각 필름 외관을 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 투명 점착 필름을 적용한 디스플레이 표면 보호 필름을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 투명 점착 필름의 광학적 물성 및 점착층 외관 실험 후의 필름 외관을 촬영한 사진이다.
도 4는 본 발명의 비교예와 실시예의 광학 투명 점착 필름에 대하여 열충격 실험 후 각 필름 외관을 촬영한 사진이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들은 단지 설명을 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들은 본 발명을 특정한 개시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제되지 않는다.
본 발명의 일 실시예는 폴리 실록산 수지, 실리콘계 경화제 및 금속 촉매를 포함하는 광학 투명 점착 필름용 점착제 조성물을 제공한다.
일 실시예로서 상기 폴리 실록산 수지, 실리콘계 경화제 및 금속 촉매의 중량비는 80 내지 120: 0 초과 및 1.2 이하: 0.3 내지 1.5일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 폴리 실록산 수지, 실리콘계 경화제 및 금속 촉매의 중량비는 90 내지 100: 0 초과 및 0.7 이하: 0.5 내지 1.2일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 폴리 실록산 수지는 SiO4/2 단위를 포함하는 폴리실록산 수지일 수 있으며, 구체적으로는 화학식 1로 나타내는 단위 및 화학식 2로 나타내는 단위의 공중합체를 포함하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로는 화학식 1로 나타내는 단위 및 화학식 2로 나타내는 단위가 가교된 분지형의 수지일 수 있다.
[화학식 1]
R1 3SiO1/2
[화학식 2]
SiO4/2
여기서, 상기 R1은 Si 원자에 결합하는 수소기, 비닐기, 하이드록시기, 알릴기 또는 C１ 내지 C10 탄화수소이다.
일 실시예로서 상기 R1은 수소기, 비닐기, 하이드록시기, 알릴기, 아미노기, 메르캅토기, 카르복실기 등일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 폴리 실록산 수지는 화학식 3으로 나타내는 단위 및 화학식 4로 나타내는 단위 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
[화학식 3]
R2 2SiO2/2
[화학식 4]
R3 1SiO3/2
여기서, 상기 R2 및 R3은 각각 Si 원자에 결합하는 수소기, 비닐기, 하이드록시기, 알릴기 또는 C１ 내지 C6 탄화수소이다.
보다 구체적인 예로서, 상기 폴리 실록산 수지는 하기 화학식 5로 나타내는 수지일 수 있다.
[화학식 5]
(R1 3SiO1/2)w(R2 2SiO2/2)x(R3 1SiO3/2)y(SiO4/2)z
여기서, 상기 R1, R2 및 R3은 각각 Si 원자에 결합하는 수소기, 비닐기, 하이드록시기, 알릴기 또는 C１ 내지 C6 탄화수소이되, R1, R2 및 R3 중 적어도 하나는 수소기이며, w는 2.5 내지 4, x>10, y>10, z>0, 이다.
일 실시예로서, 상기 폴리 실록산 수지는 수평균분자량이 1,000 내지 10,000일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리 실록산 수지의 수평균분자량은 1,000 이상, 1,500 이상, 2,000 이상, 2,500 이상, 3,000 이상, 3,500 이상, 4,000 이상, 4,500 이상, 5,000 이상, 5,500 이상, 6,000 이상, 6,500 이상, 7,000 이상, 7,500 이상, 8,000 이상, 8,500 이상, 9,000 이상 또는 9,500 이상일 수 있으며, 10,000 이하, 9,500 이하, 9,000 이하, 8,500 이하, 8,000 이하, 7,500 이하, 7,000 이하, 6,500 이하, 6,000 이하, 5,500 이하, 5,000 이하, 4,500 이하, 4,000 이하, 3,500 이하, 3,000 이하, 2,500 이하, 2,000 이하 또는 1,500 이하일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 폴리 실록산 수지는 중량평균분자량이 10,000 내지 30,000일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리 실록산 수지는 중량평균분자량이 10,000 이상, 15,000 이상, 20,000 이상 또는 25,000 이상일 수 있으며, 30,000 이하, 25,000 이하, 20,000 이하 또는 15,000 이하일 수 있다.
일 실시예로서 상기 폴리 실록산 수지는 상기 조성물내에 80 중량부 이상, 85 중량부 이상, 90 중량부 이상, 95 중량부 이상, 100 중량부 이상, 105 중량부 이상, 110 중량부 이상 또는 115 중량부 이상으로 포함될 수 있으며, 120 중량부 이하, 115 중량부 이하, 110 중량부 이하, 105 중량부 이하, 100 중량부 이하, 95 중량부 이하, 90 중량부 이하 또는 85 중량부 이하로 포함될 수 있다. 상기 폴리 실록산 수지가 80 중량부 미만으로 포함되면 점착력이 저하될 수 있으며, 120 중량부 초과시에는 미경화로 인한 장기 신뢰성 문제를 야기할 수 있다.
일 실시예로서 상기 폴리 실록산 수지는 상기 화학식 1로 나타내는 단위 및 화학식 2로 나타내는 단위가 가교된 분지형의 수지라면 제한되지 않으며, 보다 구체적으로 상기 폴리실록산 수지는 화학식 1의 수지와 화학식 2의 수지를 0.5 내지 1.5: 1의 몰비로 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 실리콘계 경화제는 폴리 하이드로겐 실록산을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리 하이드로겐 실록산은 한 단량체 내에서 실리콘(Si) 원자에 결합한 수소기를 하나 이상 포함하는 중합체를 의미한다. 예를 들어, 상기 폴리 하이드로겐 실록산은 한 단량체 내에서 실리콘(Si) 원자에 결합한 수소기를 1, 2 또는 3개 이상 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예로서, 상기 폴리 하이드로겐 실록산에서 실리콘 원자에 결합한 수소기를 제외한 치환기는 하이드록시기, 지방족 C１ 내지 C10 탄화수소기 등일 수 있다. 보다 구체적으로 상기 화학식 1로 나타내는 단위가 가교된 분지형 수지를 포함할 수 있으며, 이때 R1은 수소기 또는 C１ 내지 C10 탄화수소기 등을 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 폴리 하이드로겐 실록산의 실리콘(Si) 원자에 결합한 수소기와 이외 다른 치환기들의 몰 비율은 제한되지 않으나, 10:90 내지 90:10일 수 있다. 구체적으로, 상기 몰 비율은 10: 90 이하, 10: 80 이하, 10: 70 이하, 10: 60 이하, 10: 50 이하, 10: 40 이하, 10: 30 이하, 10: 20 이하, 10: 10 이하, 10: 9 이하, 10: 8 이하, 10: 7 이하, 10: 6 이하, 10: 5 이하, 10: 4 이하, 10: 3 이하 또는 10: 2 이하일 수 있으며, 2 이상: 10, 3 이상: 10, 4 이상: 10, 5 이상: 10, 6 이상: 10, 7 이상: 10, 8 이상: 10, 9 이상: 10, 10 이상: 10, 20 이상: 10, 30 이상: 10, 40 이상: 10, 50 이상: 10, 60 이상: 10, 70 이상: 10 또는 80 이상: 10일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 폴리 하이드로겐 실록산은 수평균분자량이 4,000 내지 8,000일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리 하이드로겐 실록산은 수평균분자량이 4,000 이상, 4,500 이상, 5,000 이상, 5,500 이상, 6,000 이상, 6,500 이상, 7,000 이상 또는 7,500 이상일 수 있으며, 8,000 이하, 7,500 이하, 7,000 이하, 6,500 이하, 6,000 이하, 5,500 이하, 5,000 이하 또는 4,500 이하일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 폴리 하이드로겐 실록산은 X-하이드로겐폴리실록산일 수 있으며, 이때, 상기 X는 메틸, 에틸, 헥실, 페닐 등의 알킬 체인이나 방향족 원소 등을 포함할 수 있다.
일 실시예로서 상기 실리콘계 경화제는 상기 조성물내에 0 중량부 초과, 0.1 중량부 이상, 0.2 중량부 이상, 0.3 중량부 이상, 0.4 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 0.6 중량부 이상, 0.7 중량부 이상, 0.8 중량부 이상, 0.9 중량부 이상, 1.0 중량부 이상 또는 1.1 중량부 이상으로 포함될 수 있으며, 1.2 중량부 이하, 1.1 중량부 이하, 1.0 중량부 이하, 0.9 중량부 이하, 0.8 중량부 이하, 0.7 중량부 이하, 0.6 중량부 이하, 0.5 중량부 이하, 0.4 중량부 이하, 0.3 중량부 이하, 0.2 중량부 이하 또는 0.1 중량부 이하로 포함될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 중량부 범위는 폴리 실록산 수지 100 중량부를 기준으로 한 것일 수 있다. 상기 실리콘계 경화제가 포함되지 않으면 미경화로 인한 점착제의 피착제 전이 및 점착력 미확보가 문제될 수 있으며, 1.2 중량부 초과시에는 미반응 경화제의 피착제 전이로 인한 장기 신뢰성 이슈를 야기할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 금속 촉매는 통상적으로 실리콘계 OCA 필름을 위한 점착제 조성물에 포함되는 것이라면 제한되지 않고 모두 포함될 수 있으며, 예를 들어 백금(Pt)을 촉매로 포함할 수 있다. 일 실시예로서 상기 촉매는 상기 조성물 내에 0.3 중량부 이상, 0.4 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 0.6 중량부 이상, 0.7 중량부 이상, 0.8 중량부 이상, 0.9 중량부 이상, 1.0 중량부 이상, 1.1 중량부 이상, 1.2 중량부 이상, 1.3 중량부 이상 또는 1.4 중량부 이상으로 포함될 수 있으며, 1.5 중량부 이하, 1.4 중량부 이하, 1.3 중량부 이하, 1.2 중량부 이하, 1.1 중량부 이하, 1.0 중량부 이하, 0.9 중량부 이하, 0.8 중량부 이하, 0.7 중량부 이하, 0.6 중량부 이하, 0.5 중량부 이하 또는 0.4 중량부 이하로 포함될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 중량부 범위는 폴리 실록산 수지 100 중량부를 기준으로 한 것일 수 있다. 상기 촉매가 0.3 중량부 미만으로 포함되면 미경화로 인한 피착제에 점착제 전이가 나타날 수 있으며, 1.5 중량부 초과시에는 과경화 및 잔여 경화제로 인해 피착제에 경화제가 전이 될 수 있어, 이는 장시간 신뢰성 이슈를 야기할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 조성물은 유기 용제를 더 포함할 수 있다. 상기 유기 용제는 통상적으로 실리콘계 OCA 필름을 위한 점착제 조성물에 포함되는 것이라면 제한되지 않고 모두 포함될 수 있으며, 예를 들어, 톨루엔, 자일렌, 헥센, 헵탄, 메틸에틸케톤, 에틸 아세테이트, 메틸 클로라이드 등으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 유기용제를 포함할 수 있다. 일 실시예로서 상기 유기 용제는 상기 조성물내 1 중량부 이상, 2 중량부 이상, 3 중량부 이상, 4 중량부 이상, 5 중량부 이상, 6 중량부 이상, 7 중량부 이상, 8 중량부 이상, 9 중량부 이상, 10 중량부 이상, 11 중량부 이상, 12 중량부 이상, 13 중량부 이상, 14 중량부 이상, 15 중량부 이상, 16 중량부 이상, 17 중량부 이상, 18 중량부 이상, 19 중량부 이상, 20 중량부 이상, 30 중량부 이상, 40 중량부 이상, 50 중량부 이상, 60 중량부 이상, 70 중량부 이상, 80 중량부 이상 또는 90 중량부 이상으로 포함될 수 있으며, 100 중량부 이하, 90 중량부 이하, 80 중량부 이하, 70 중량부 이하, 60 중량부 이하, 50 중량부 이하, 40 중량부 이하, 30 중량부 이하, 20 중량부 이하, 19 중량부 이하, 18 중량부 이하, 17 중량부 이하, 16 중량부 이하, 15 중량부 이하, 14 중량부 이하, 13 중량부 이하, 12 중량부 이하, 11 중량부 이하, 10 중량부 이하, 9 중량부 이하, 8 중량부 이하, 7 중량부 이하, 6 중량부 이하, 5 중량부 이하, 4 중량부 이하, 3 중량부 이하 또는 2 중량부 이하로 포함될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 중량부 범위는 폴리 실록산 수지 100 중량부를 기준으로 한 것일 수 있다. 상기 유기용제가 1 중량부 미만으로 포함되면 점착제 혼합시 다량의 기포 발생으로 장시간의 탈포 과정이 필요할 수 있으며, 100 중량부 초과시에는 실리콘 점착제의 고형분의 저하로 두께 10μm 이상의 점착층을 형성함에 있어서 여러 번의 코팅 과정이 필요하다는 문제가 있다.
일 실시예로서, 상기 조성물은 폴리 실록산 수지 80 내지 120 중량부, 실리콘계 경화제 0 초과 내지 1.2 중량부, 금속 촉매 0.3 내지 1.5 중량부, 및 유기용제 1 내지 100 중량부로 구성되는 것일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 점착제 조성물은 이외 필요에 따라 가교제, 대전방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면활성제, 밀착력 향상제, 가소제, 자외선 안정화제, 산화 방지제 등을 첨가제로서 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제의 구체적인 종류나 함량은 제한되지 않으며, 사용자의 목적에 따라 적절히 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 상기 점착제 조성물의 건조물로 이루어진 점착층을 포함하는 광학 투명 점착 필름을 제공할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 점착층은 상기 점착제 조성물을 건조 또는 건조 및 경화시킨 것일 수 있으며, 상기 점착층의 두께는 10 내지 350μm인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 점착층의 두께는 10μm 이상, 20 μm 이상, 30 μm 이상, 40 μm 이상, 50 μm 이상, 60 μm 이상, 70 μm 이상, 80 μm 이상, 90 μm 이상, 100 μm 이상, 110 μm 이상, 120 μm 이상, 130 μm 이상, 140 μm 이상, 150 μm 이상, 160 μm 이상, 170 μm 이상, 180 μm 이상, 190 μm 이상, 200 μm 이상, 210 μm 이상, 220 μm 이상, 230 μm 이상, 240 μm 이상, 250 μm 이상, 260 μm 이상, 270 μm 이상, 280 μm 이상, 290 μm 이상, 300 μm 이상, 310 μm 이상 또는 320 μm 이상일 수 있으며, 330 μm 이하, 320 μm 이하, 310 μm 이하, 300 μm 이하, 290 μm 이하, 280 μm 이하, 270 μm 이하, 260 μm 이하, 250 μm 이하, 240 μm 이하, 230 μm 이하, 220 μm 이하, 210 μm 이하, 200 μm 이하, 190 μm 이하, 180 μm 이하, 170 μm 이하, 160 μm 이하, 150 μm 이하, 140 μm 이하, 130 μm 이하, 120 μm 이하, 110 μm 이하, 100 μm 이하, 90 μm 이하, 80 μm 이하, 70 μm 이하, 60 μm 이하, 50 μm 이하, 40 μm 이하, 30 μm 이하 또는 20 μm 이하일 수 있다. 상기 점착층의 두께가 10 μm 미만인 경우 피착제로부터 박리시 박리력이 저하될 수 있으며, 350 μm 초과인 경우 점착층 내부의 공기 기포 제거되지 않아 물성 및 신뢰성이 저하될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 필름이 스마트폰, 태블릿 PC 등 휴대용 디스플레이, 보다 구체적으로 플렉서블 디스플레이용 필름인 경우 상기 점착층의 두께는 30μm 내지 100μm일 수 있다. 일 실시예로서, 상기 필름이 자동차 등에 사용되는 디스플레이, 보다 구체적으로 플렉서블 디스플레이용 필름인 경우 상기 점착층의 두께는 100 μm 내지 300μm일 수 있다.
일 실시예로서 상기 점착층은 고른 표면 및 균일한 두께를 가질 수 있다.
일 실시예로서, 상기 점착층은 광학특성상 투명성을 가질 수 있으며, 광투과율(T.T)이 90% 이상, 헤이즈(Haze)가 1% 이하일 수 있다. 일 실시예로서 상기 점착층은 광학적 등방성일 수 있다. 상기 점착층은 디스플레이의 표면에 사용시 디스플레이 장치의 화질을 선명하게 보이도록 하는 데 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 투명 점착 필름의 단면을 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 일 실시예로서 상기 필름(100)은 상기 점착층(20)의 적어도 일면에 적층된 이형 필름(10, 30)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 이형 필름은 상기 점착층을 보호하기 위한 것으로서 낮은 표면 저항을 가지고 상기 점착층에 적절한 이형성을 가질 수 있는 물질이라면 제한되지 않고 사용될 수 있다. 예를 들어 상기 이형필름은 불소 이형필름, 구체적으로 불소-실리콘계 이형 필름일 수 있다. 보다 구체적인 예시로서, 상기 이형필름은 율촌화학 주식회사의 FS-series(불소 이형 필름)를 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 이형 필름은 점착층의 양면에 적층되는 것일 수 있으며, 이때 각 면에 적층되는 이형 필름은 서로 동일하거나, 상이한 것일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 이형 필름은 38 내지 150nm의 두께를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 이형 필름의 두께는 38 nm 이상, 40 nm 이상, 45 nm 이상, 50 nm 이상, 55 nm 이상, 60 nm 이상, 65 nm 이상, 70 nm 이상, 75 nm 이상, 80 nm 이상, 85 nm 이상, 90 nm 이상, 95 nm 이상, 100 nm 이상, 105 nm 이상, 110 nm 이상, 115 nm 이상, 120 nm 이상, 125 nm 이상, 130 nm 이상, 135 nm 이상, 140 nm 이상 또는 145 nm 이상일 수 있으며, 150 nm 이하, 145 nm 이하, 140 nm 이하, 135 nm 이하, 130 nm 이하, 125 nm 이하, 120 nm 이하, 115 nm 이하, 110 nm 이하, 105 nm 이하, 100 nm 이하, 95 nm 이하, 90 nm 이하, 85 nm 이하, 80 nm 이하, 75 nm 이하, 70 nm 이하, 65 nm 이하, 60 nm 이하, 55 nm 이하, 50 nm 이하, 45 nm 이하 또는 40 nm 이하일 수 있다. 상기 이형 필름의 두께가 38nm 미만이면 이형필름의 처짐 현상이 발생할 수 있으며 고온에서의 열처리 진행시 필름에 주름이 발생할 수 있다. 상기 이형 필름의 두께가 150nm 초과이면 이형제의 박막 코팅시 필름의 거칠기가 일정하지 않게 되어 이형 기능이 저하될 수 있다. 즉, 이형시 박리력이 증가하여 제품사용에 문제가 생길 수 있다.
상기 불소 이형 필름의 박리력은 경(輕)박 이형 박리력과 중(重)박 이형 박리력으로 구분된다. 이 중 중박 이형 박리력에 따라 실리콘 광학 투명 점착(OCA) 필름에서 점착층의 면상이 결정되는데, 중박 이형 박리력이 무거울 경우 불소 이형 필름을 제거하는 동안 실리콘 OCA 필름의 표면 뜯김 현상(눈꽃 현상)이나 피착제로의 전사가 용이하지 않게 된다. 중박 이형 박리력의 기준은 20 gf/inch로, 20 gf/inch 이하가 되어야 위 두 가지 사항을 방지할 수 있다. 상기 불소 이형 필름의 중박 이형 박리력 기준을 만족하기 위하여는 불소 이형 필름의 개선 및/또는 불소 이형필름이 적층되는 점착층의 개선이 필요하다. 이형 필름에 대한 다양한 개발 및 개선이 진행이 되고 있지만 개발이 제한적이고 한정적인 상태이기 때문에 개발 제품수가 다양하지 않다. 이 불소 형필름이 적층되는 점착층, 즉 실리콘 OCA 필름의 두께를 증가시키는 방안이 있지만, 이 경우 고온에서 장시간의 건조시간이 필요하기 때문에 저두께(100μm 이하) 실리콘 OCA 필름보다 불소 이형필름의 이형제와의 화학적 반응이 더 진행 되거나 불소 이형 필름의 불소가 실리콘 OCA 필름으로 전이 되어 실리콘 OCA 필름의 물성에 영향을 줄 수 있다. 상기 관점에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 광학 투명 점착 필름의 점착층은 이형 필름으로부터 박리시 필름으로부터 잔사 발생 없이 완전히 분리될 수 있다.
광학 투명 점착(OCA) 필름을 플렉서블 디스플레이에 적용하기 위해서는 유연성을 요구된다. 즉, 폴딩(folding) 테스트 시 OCA 필름의 깨짐 현상이 없어야 한다. 구체적으로, 저온(-20℃)에서 10만회 이상, 상온(20-25℃)에서 20만회 이상의 폴딩 테스트시 OCA 필름의 깨짐 현상이 일어나서는 안 된다. 다른 예로서, 모듈러스 값을 기준으로 할 때 G'값이 저온(-20℃)에서 0.3Mpa, 보다 구체적으로는 0.1Mpa 이하를 만족하여야 한다. 상기 관점에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 광학 투명 점착 필름의 점착층은 고온에서 안정적으로 유지될 뿐만 아니라 물리적인 충격에도 쉽게 분리되지 않고 안정적으로 고정될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 광학 투명 점착 필름의 중박 이형 박리력은 JIS Z0237 시험법에 따라 측정시 20gf/inch 이하일 수 있다. 일 실시예로서 상기 광학 투명 점착 필름은 ARES G2장비로 Rheological Analysis 시험법에 따라 측정시 모듈러스 G'값이 0.1Mpa 이하일 수 있다.
또한, 일 실시예로서 상기 광학 투명 점착 필름의 점착력은 피착제의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 100 내지 2500 gf/inch일 수 있다. 예를 들어, 상기 광학 투명 점착 필름의 점착층의 실리콘 고무 필름에 대한 점착력은 100 내지 2500 gf/inch 또는 100 내지 1000 gf/inch일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 점착층의 실리콘 고무 필름에 대한 점착력은 100 gf/inch 이상, 200 gf/inch 이상, 300 gf/inch 이상, 400 gf/inch 이상, 500 gf/inch 이상, 600 gf/inch 이상, 700 gf/inch 이상, 800 gf/inch 이상, 900 gf/inch 이상, 1000 gf/inch 이상, 1100 gf/inch 이상, 1200 gf/inch 이상, 1300 gf/inch 이상, 1400 gf/inch 이상, 1500 gf/inch 이상, 1600 gf/inch 이상, 1700 gf/inch 이상, 1800 gf/inch 이상, 1900 gf/inch 이상, 2000 gf/inch 이상, 2100 gf/inch 이상, 2200 gf/inch 이상, 2300 gf/inch 이상, 또는 2400 gf/inch 이상일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 광학 투명 점착(OCA) 필름의 제조방법은 상술된 점착제 조성물을 제조하는 단계; 제1 이형필름 상부에 상기 점착제 조성물을 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 점착제 조성물을 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 코팅방법은 습식 코팅법에 의한 것일 수 있다. 상기 습식 코팅법은, 예를 들어 그라비아 코팅(gravure coating), 마이크로 그라비아 코팅(microgravure coating), 딥 코팅(dip coating), 스프레이 코팅(spray coating), 슬롯 다이 코팅(slot die coating), 콤마 코팅(comma coating) 등일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예로서 상기 건조 단계는 코팅된 점착제 조성물을 열경화 또는 자외선 경화 공정을 통해 건조 및 경화하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예로서 상기 건조 단계는 열경화에 의한 것일 수 있으며, 이 경우 점착제 조성물에 포함된 용제를 휘발시켜 점착층 내의 경화도를 높여줌으로써 안정적인 화학적 매트릭스 구조를 형성할 수 있다. 건조 및 열경화는 개별 또는 동시에 실시할 수 있다. 일 실시예로서, 상기 건조 및 경화 온도는 130 내지 160℃일 수 있다. 일 실시예로서, 상기 건조 및 경화 시간은 60초 내지 180초일 수 있다. 상기 온도 또는 시간 범위를 벗어날 경우 건조 및 경화가 불완전하여, 내구성이 저하될 수 있다．
일 실시예로서, 상기 제조방법은 건조 단계 후 형성된 점착층의 상부에 제2 이형 필름을 합지하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 합지 방법은 당업계에서 사용되는 방법이라면 제한되지 않고 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 합지 방법은 상기 점착층의 상부에 이형제 조성물을 도포하고, 이를 건조시키는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 상기 광학 투명 점착 필름을 포함하는 디스플레이 표면 보호 필름을 제공할 수 있다. 도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 표면 보호 필름의 단면을 도시한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 일 실시예로서 상기 디스플레이 표면 보호 필름은 제1 광학 투명 점착 필름(20); 상기 광학 투명 점착 필름(20) 하부에 위치한 실리콘 고무 필름(50); 및 상기 광학 투명 점착 필름 상부에 위치한 고경도 필름(40)을 포함할 수 있다. 일 실시예로서 상기 디스플레이 표면 보호 필름은 상기 실리콘 고무 필름(50)의 하부에 제2 광학 투명 점착 필름(20-1)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예로서 상기 제1 광학 투명 점착 필름(20) 및 제2 광학 투명 점착 필름(20-1)은 상술된 광학 투명 점착 필름으로, 이의 구성은 상술된 바와 같다.
상기 고경도 필름(40)은 외부로부터의 충격을 완화시켜주어 디스플레이 표면을 1차적으로 보호하는 역할을 하며, 당업계에서 사용되는 필름이라면 그 종류에 제한되지 않고 모두 사용될 수 있다. 인장강도가 높고, 연신율 및 열수축이 적은 것이 바람직하다. 일 실시예로서 상기 고경도 필름은 연필경도 9H 이상인 것일 수 있다. 일 실시예로서, 상기 고경도 필름은 유리 또는 고분자 성분을 포함하는 기재일 수 있다. 예를 들어 상기 고분자 성분을 포함하는 고경도 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene naphthalate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybuthylene terephthalate) 등의 폴리에스테르(Polyester) 수지, 폴리카보네이트 필름, 폴리에테르 설폰계 필름, 폴리 에틸렌 필름, 폴리 프로필렌 필름, 폴리 올레핀계 필름, 폴리카보네이트(PC) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 블렌드 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예로서 상기 고경도 필름의 두께는 100 내지 350 μm일 수 있다.
상기 실리콘 고무 필름은 디스플레이 표면에 가해지는 충격을 2차적으로 완화시켜주는 역할을 하며, 당업계에서 사용되는 것 이라면 그 종류에 제한되지 않고 모두 사용될 수 있다. 일 실시예로서 상기 실리콘 고무 필름의 두께는 50 내지 200 μm일 수 있다.
상기 일 실시예에 따라 고경도 필름(40) 하부와 충격흡수용 실리콘 고무 필름(50) 상부에 위치한 제1 광학 투명 점착 필름(20)과 실리콘 고무 필름(50) 하부 및 이형 필름(30) 상부에 위치한 제2 광학 투명 점착 필름(20-1)은 각각 각 위치에서 안정적인 점착력을 제공할 수 있으므로, 이를 포함하는 디스플레이 표면 보호 필름을 물리적인 충격에도 쉽게 분리되지 않고 안정적으로 고정시킬 수 있다.
일 실시예로서, 상기 디스플레이 표면 보호 필름의 제조방법은, 상기 실리콘 고무 필름 상부에 제1 광학 투명 점착 필름의 점착층을 부착하는 단계; 및 상기 점착층의 상부에 고경도 필름을 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 상기 방법은 상기 실리콘 고무 필름 하부에 제2 광학 투명 점착 필름의 점착층을 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 디스플레이 패널, 및 상기 디스플레이 패널의 일면에 부착된 디스플레이 표면 보호 필름을 포함하는 디스플레이 장치를 제공할 수 있으며, 상기 디스플레이 표면 보호 필름은 상술한 바와 같다.
일 실시예로서 상기 디스플레이 장치는 디스플레이 패널을 포함하는 일반 산업용 기기, IT 전자 제품, 자동차, 스크린 등을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 디스플레이 장치는 스마트폰, 태블릿 PC, 카메라 등과 같은 휴대용 전자기기에 구비되는 디스플레이 장치, 자동차에 구비되는 디스플레이 장치 등을 예로 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예들에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
[실시예 1]
본 발명의 일 실시예로서, 실리콘 공중합체(제조사: 다우, 제품명: XX-01) 100 중량부에 톨루엔 10 중량부를 투입 후 10분간 배합하였다. 10분 후 촉매(제조사: 다우, 제품명: SO-4000) 0.7 중량부를 투입하여 10분간 배합하고, 경화제(제조사: 다우, 제품명: SO-7028) 0.2 중량부를 투입하여 10분간 배합하여 점착제 조성물을 제조한 후, 이형필름(불소 이형, 제조사: 율촌화학, 제품명: FS-3) 상에 콤마(comma) 코팅 공정을 통해 50μm의 두께로 상기 점착제 조성물을 도포한 후 건조 장치에서 60~150℃의 온도에서 60~120초간 충분히 건조하여, 점착층을 제조하였다.
[비교예 1]
본 발명의 비교예로서, 아크릴 공중합체 100 중량부, 경화제 1.0 중량부, 촉매 0.2 중량부 및 에틸아세테이트 10 중량부를 포함하는 점착제 조성물을 제조하였다. 그 다음, 이형필름(실리콘이형, 제조사 : 율촌화학, 제품명: L3T)상에 콤마(comma) 코팅 공정을 통해 50μm의 두께로 상기 점착제 조성물을 도포한 후 건조 장치에서 60 ~ 150℃의 온도에서 60~120초간 충분히 건조하여 점착층을 제조하였다.
[비교예 2]
본 발명의 일 실시예로서, 실리콘 공중합체(제조사: 다우, 제품명: XX-01) 100 중량부에 톨루엔 10 중량부를 투입 후 10분간 배합하였다. 10분 후, 촉매(제조사: 다우, 제품명: SO-4000) 0.1 중량부를 투입하여 10분간 배합하고, 경화제(제조사: 다우, 제품명: SO-7028) 0.1 중량부를 투입하여 10분간 배합하여 점착제 조성물을 제조한 후, 이형필름(불소 이형, 제조사: 율촌화학, 제품명: FS-3) 상에 콤마(comma) 코팅 공정을 통해 50μm의 두께로 상기 점착제 조성물을 도포한 후 건조 장치에서 60~150℃의 온도에서 60~120초간 충분히 건조하여, 점착층을 제조하였다.
[실험예 1] 점착 필름의 물성 평가
[점착력]
실시예 1 및 비교예 1 및 2의 각 점착필름의 일면의 이형필름을 제거하고 이형필름이 제거된 점착층에 50um PET을 재 합지 후 부착력을 높이기 위해 1일 방치 뒤, 유리 기판(두께 2000um의 석영유리) 또는 실리콘 고무 필름(제조사: 다우, 제품명: Si-rubber, 두께: 100μm)의 일면에 2kgf로 합지하여 30분 방치한 뒤, 0.3m/min의 박리(peeling) 속도로 180°박리하여 측정하였다. 표 1에 나타내었다.
[이형박리력]
실시예 1 및 비교예 1 및 2의 각 점착필름을 PET 필름의 일면에 부착한 후, 상기 각 점착 필름의 상부에 이형필름(불소 이형, 제조사: 율촌화학, 제품명: FS-3)을 합지하였다. JIS Z0237 시험법에 따라 상기 이형필름을 180°박리하여 이형박리력을 측정하고, 이를 아래 표 1에 나타내었다.
[광학특성 및 점착층 외관]
실시예 1 및 비교예 1 및 2의 각 점착 필름을 투명한 유리 기판(두께 2000μm의 석영유리) 2장 사이에 부착 후 광학 특성을 측정하여 표 1에 나타내었다. 실시예 1의 측정 후 외관을 도 3에 나타내었다. 이때, 외관이 투명하면, 양호, 불투명하거나 부착시 주름이나 접합이 발생하면 불량으로 평가하였다.
광투과율 및 헤이즈는 Haze meter로 ASTM D1003의 방법으로 측정하였다.
| 단위 | 비교예 1 (아크릴 OCA) |
실시예 1 (실리콘 OCA) |
비교예 2 (실리콘 OCA) |
|||||
| 물성 | 점착력 | gf/inch | Glass | rubber | Glass | rubber | Glass | rubber |
| 2000 | 30 | 1900 | 600 | 미경화로 인한 물성측정 불가 | ||||
| 색상 | - | 고투명 | 고투명 | |||||
| 박리력 | gf/inch | 20 | 11.6 | |||||
| 점착층 외관 | - | 양호 | 양호 | |||||
| 광투과율(T.T) | % | 99.0↑ | 99.0↑ | |||||
| 헤이즈 | % | 1.0↓ | 1.0↓ | |||||
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예1에 따른 점착층 조성물을 사용하여 제조한 실리콘 OCA 필름은 높은 광투과율(T.T)값과 낮은 헤이즈 값을 가지므로 광학 특성이 우수하며, 박리력이 우수함을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 1은 OCA 필름에서 충격흡수가 가능한 실리콘 고무 필름에 점착시 비교예 1보다 현저히 우수한 점착력을 가짐을 확인할 수 있다.
[실험예 2] 신뢰성 및 물성 평가
비교예 1 및 실시예 1에 따른 점착 필름을 PET 필름(제조사: 도레이, 제품명: XD510P, 두께: 50μm)과 PC 필름(제조사: 리켄, 제품명: DC100N, 두께: 200μm) 사이에 위치시킨 후, 고온 테스트(85℃)와 열충격 테스트(-45℃ x 60min → 90℃ x 60min → -45℃ x 60min → 90℃ x 60min 순으로 반복 100 cycle)를 진행하고, 그 결과물 사진을 도 4에 나타내었다. 비교예 1(아크릴 OCA)의 경우, 고온 테스트와 열충격 테스트에서 기포가 발생하였다. 반면 실시예 1의(실리콘 OCA)의 경우, 고온 테스트와 열충격 테스트에서도 안정적인 부착과 신뢰성을 확인하였다.
10, 30: 이형필름
20, 20-1: 점착층
40: 고경도 필름
50: 실리콘 고무
100: 광학 투명 점착 필름
20, 20-1: 점착층
40: 고경도 필름
50: 실리콘 고무
100: 광학 투명 점착 필름
Claims (15)
- 제1 광학 투명 점착 필름;
상기 광학 투명 점착 필름 하부에 위치한 실리콘 고무 필름; 및
상기 광학 투명 점착 필름 상부에 위치한 고경도 필름;
을 포함하고,
상기 제1 광학 투명 점착 필름은,
폴리 실록산 수지 80 내지 120 중량부;
실리콘계 경화제 0 초과 내지 1.2 중량부;
금속 촉매 0.5 내지 1.5 중량부; 및
유기용제 1 내지 100 중량부;
로 구성되는 점착제 조성물의 건조물로 이루어진 점착층을 포함하며,
상기 점착층의 두께는 10 내지 350μm이고，
상기 실리콘 고무 필름의 두께는 50 내지 200μm이며，
상기 제1 광학 투명 점착 필름은 상기 실리콘 고무필름에 대한 점착력이 100 내지 2500gf/inch이고, 광투과율(T.T)이 90% 이상, 헤이즈(Haze)가 1% 이하인 광학 투명 점착 필름인,
디스플레이 표면 보호 필름. - 제1항에 있어서, 상기 폴리 실록산 수지는 화학식 1로 나타내는 단위 및 화학식 2로 나타내는 단위의 공중합체를 포함하고,
[화학식 1]
R1 3SiO1/2
[화학식 2]
SiO4/2
상기 R1은 Si 원자에 결합하는 수소기, 비닐기, 하이드록시기, 알릴기 또는 C１ 내지 C10 탄화수소인, 디스플레이 표면 보호 필름. - 제1항에 있어서, 상기 경화제는 폴리 하이드로겐 실록산을 포함하는 것인, 디스플레이 표면 보호 필름.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 광학 투명 점착 필름의 중박 이형 박리력은 JIS Z0237 시험법에 따라 측정시 20gf/inch 이하인, 디스플레이 표면 보호 필름.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 실리콘 고무 필름의 하부에 제2 광학 투명 점착 필름을 더 포함하는, 디스플레이 표면 보호 필름.
- 제13항에 있어서, 상기 제2 광학 투명 점착 필름은 제1 광학 투명 점착 필름과 동일한 것인, 디스플레이 표면 보호 필름.
- 디스플레이 패널; 및
상기 디스플레이 패널의 일면에 부착된, 제1항 내지 제3항, 제10항, 제13항 및 제14항 중 어느 한 항의 디스플레이 표면 보호 필름;
을 포함하는, 디스플레이 장치.
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