KR102627854B1 - 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 매트타입 이형필름층; 상기 이형필름층의 상면에 배치되는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 폴딩 기재층; 상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 폴딩 기재층의 상면에 배치되는 점착층; 및 상기 점착층에 박리 가능하게 부착되는 이형필름층을 포함하되, 열가소성 폴리우레탄(TPU) 폴딩 기재층은 폴리이소부틸렌 10 내지 20 중량부, 폴리테트라메틸렌 에스테르 글리콜 10 내지 20 중량부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 10 내지 30 중량부, 폴리에틸렌 옥사이드 20 내지 30 중량부를 포함하는 폴리올과 톨루엔 디이소시아네이트 10 내지 15 중량부, 이소프론 디이소시아네이트 1 내지 5 중량부를 포함하는 이소시아네이트 가교제를 포함하는 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 의한 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름은 유연하고 탄성이 강한 폴리우레탄 폴딩 기재층을 포함하여 반복적인 접힘에도 변형이 일어나지 않고, TPU 및 내부 힌지와의 부착력이 우수하며 초기텍이 높은 고점착제를 사용하여 폴더블 디스플레이 힌지 소재의 들뜸을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고탄성 열가소성 폴리우레탄을 사용하여 힌지 소재와의 들뜸을 방지할 수 있는 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
대화면과 휴대성이 동시에 요구되는 모바일 기기 분야에서, 외력에 따라 유연성 있게 휘어지거나 폴딩(folding)될 수 있는 플렉서블 디스플레이(flexible display) 장치가 선호되고 있다. 특히 폴더블(foldable) 디스플레이 장치는 사용하지 않을 때는 접어서 작게 만들어 휴대성을 높이고, 사용할 때는 넓게 펼쳐서 대화면을 구현할 수 있는 것이 큰 장점이다.
폴더블 디스플레이에 들어가는 핵심 모듈인 힌지는 본체와 디스플레이를 접었다 펼 수 있게 만드는 부품으로, 폴더블폰 내구성, 주름 깊이, 기기를 반으로 접었을 느낌 등에 결정적인 역할을 한다. 폴더블 디스플레이의 힌지는 내부힌지와 외부힌지로 구성되며, OLED패널에 결합되는 내부힌지는 플렉서블 OLED를 부착한 지지체(SUS)를 연결하여 접힐 수 있는 역할을 수행한다. 이때, 주로 사용되는 접착소재로 아크릴(Acryl)계, 실리콘(Silicone)계, 우레탄(Urethane)계 등의 성분이 있고, 접착소재의 형태에 따라, 정해진 양면테이프와 같은 필름 형태를 OCA(Optically Clear Adhesive)라고 부르며, 비정형의 액상 형태를 OCR(Optically Clear Resin)이라 한다.
공개특허 제10-2020-0052016호에 폴더블 표시장치의 폴딩 강성을 낮춤으로써 폴더블 표시장치의 폴딩 특성을 유지하면서도 폴딩으로 인해 보호필름이 커버부재에서 박리되는 현상을 방지할 수 있는 폴더블 표시장치가 개시된다.
최근 내부힌지를 고정시키기 위해 PET 테이프(tape), 무기재 OCA 등의 부품이 개발되었으나 이는 폴딩성 평가시 복원력 및 점착제의 밀림 등으로 인한 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 유연하면서도 탄성이 강한 폴딩 기재층을 포함하여 잦은 휘어짐이나 폴딩에도 우수한 패널 고정력을 갖는 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 패널 고정력이 우수하고, 힌지 소재와의 들뜸을 방지할 수 있는 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은
매트타입 이형필름층;
상기 이형필름층의 상면에 배치되는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 폴딩 기재층;
상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 폴딩 기재층의 상면에 배치되는 점착층; 및
상기 점착층에 박리 가능하게 부착되는 PET 이형필름층을 포함하되, 상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 폴딩 기재층은 폴리이소부틸렌(Polyisobutylene) 10 내지 20 중량부, 폴리테트라메틸렌 에스테르 글리콜(Polytetramethylene ester glycol) 10 내지 20 중량부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate) 10 내지 30 중량부, 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide) 20 내지 30 중량부를 포함하는 폴리올과 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene diisocyanate) 10 내지 15 중량부, 이소프론 디이소시아네이트(Isophorone diisocyanate) 1 내지 5 중량부를 포함하는 이소시아네이트 가교제를 포함하는 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상은
두께 23 내지 100㎛의 매트타입 이형 PET필름 상부에 열가소성 폴리우레탄 코팅제를 10 내지 20m/min 속도로 6 내지 10㎛ 코팅한 후, 100 내지 120℃ 온도로 열풍 건조하여 매트타입 이형필름층의 상면에 배치된 TPU 폴딩 기재층을 제조하는 제1 공정; TPU 폴딩 기재층의 배면에 합지된 경박리력 이형필름에 열가소성 점착제를 10 내지 20m/min 속도로 전사 코팅(transcription coating)하여 10 내지 30㎛ 의 두께로 코팅한 후, 100 내지 120℃온도로 열풍건조하고 TPU 폴딩 기재층에 3 내지 7kgf 압력으로 합지하여 점착층을 제조하는 제2 공정; 및 점착층 상부에 PET 이형필름층을 합지하는 제3 공정을 포함하되, 상기 제1 공정에서 열가소성 폴리우레탄 코팅제는 폴리이소부틸렌 10 내지 20 중량부, 폴리테트라메틸렌 에스테르 글리콜 10 내지 20 중량부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 10 내지 30 중량부, 폴리에틸렌 옥사이드 20 내지 30 중량부를 포함하는 폴리올과 톨루엔 디이소시아네이트 10 내지 15 중량부, 이소프론 디이소시아네이트 1 내지 5 중량부를 포함하는 이소시아네이트 가교제를 35 내지 45℃에서 부가중합반응(addition polymerization reaction)하여 제조되는, 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상은 상기 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름이 적용된 폴더블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름은 유연하고 탄성이 강한 폴리우레탄 폴딩 기재층을 포함하여 반복적인 접힘에도 변형이 일어나지 않고, 열가소성 폴리우레탄 및 내부 힌지와의 부착력이 우수하며 초기텍이 높은 고점착제를 사용하여 폴더블 디스플레이 힌지 소재의 들뜸을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2a는 실시예 1 내지 3에 의한 필름의 인장시험을 위한 시료 사진이고, 도 2b는 비교예 1 내지 3에 의한 필름의 인장시험을 위한 시료 사진이다.
도 2a는 실시예 1 내지 3에 의한 필름의 인장시험을 위한 시료 사진이고, 도 2b는 비교예 1 내지 3에 의한 필름의 인장시험을 위한 시료 사진이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명하기로 한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지된 내용 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다. 또한, 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 표현하거나 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름(10)은
매트타입 이형필름층(11);
상기 이형필름층(11)의 상면에 배치되는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 폴딩 기재층(12);
상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 폴딩 기재층(12)의 상면에 배치되는 점착층(13); 및
상기 점착층(13)에 박리 가능하게 부착되는 PET 이형필름층(14)을 포함한다.
열가소성 폴리우레탄(이하, 'TPU'라 한다.) 폴딩 기재층(12)은 폴리이소부틸렌(Polyisobutylene) 10 내지 20 중량부, 폴리테트라메틸렌 에스테르 글리콜(Polytetramethylene ester glycol) 10 내지 20 중량부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate) 10 내지 30 중량부, 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide) 20 내지 30 중량부를 포함하는 폴리올과 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene diisocyanate) 10 내지 15 중량부, 이소프론 디이소시아네이트(Isophorone diisocyanate) 1 내지 5 중량부를 포함하는 이소시아네이트 가교제로 형성된 열가소성 폴리우레탄으로 구성된다.
이 때 폴리이소부틸렌을 20 중량부 초과하여 투입하면 TPU가 소프트해져 원하는 강도를 얻을 수 없다. 또한, 톨루엔 디이소시아네이트를 15 중량부 초과하여 첨가하는 경우 당량비 대비 미반응이 발생하여 가교제가 슬립제 역할을 하는 문제가 발생할 수 있다.
상기 폴리올과 이소시아네이트를 부가중합시키면 우레탄 결합에 의하여 폴리우레탄 코팅제가 형성된다.
이 때, 부가중합반응을 촉진시키기 위하여 산 촉매인 Tetrad-X(N,N,N,N-Tetraglycidyl meta xylenediamine)을 0.1 중량부 첨가할 수 있다. 반응을 촉진시키기 위하여 산 촉매인 Tetrad-X 0.1 중량부 이상의 과량을 첨가할 경우 반응이 너무 빨리 진행되어 겔 반응이 빨리 일어나 작업성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에 의한 폴리우레탄 코팅제는, 코팅제 100 중량부에 분산된 카본블랙 안료를 5 내지 10 중량부 포함할 수 있다.
상기 카본블랙 안료는 함량에 따라 신율 및 인장강도의 변화가 크며, 카본블랙 안료를 5 중량부 미만으로 사용하면 필름의 차폐성이 떨어지며 10 중량부를 초과하여 사용하면 인장강도가 떨어진다.
또한, 본 발명에 의한 폴리우레탄 코팅제는, 코팅제 100 중량부에 분산제로서 BYK 333를 1 중량부 이하 포함할 수 있다.
상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 폴딩 기재층(12)의 박리력은 10 내지 20gf/25mm이 바람직하고 두께는 6 내지 10㎛ 인 것이 바람직하다. 또한, 매트타입 이형필름층(11)은 19 내지 75㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에서 점착층(13)은 아크릴계 단량체로서 부틸아크릴레이트(BAM) 5 내지 15 중량부, 에틸아크릴레이트(EA) 10 내지 20 중량부, 메틸메타아크릴레이트(MMA) 10 내지 15 중량부, 하이드록실 에틸 아크릴레이트 4 내지 5 중량부, 아크릴산 0.5 내지 2 중량부 포함하는 아크릴 모노머와 에틸아세테이트 40 내지 60 중량부, 아세톤 10 내지 20 중량부를 포함하는 용제, 및 라우릴 퍼옥사이드(LPO) 0.1 내지 0.3 중량부로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 아크릴레이트 모노머로서 에틸아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트(MMA), 하이드록실 에틸 아크릴레이트 등을 사용할 수 있으나, 단관능 아크릴레이트 모노머 또는 다관능 아크릴레이트 모노머가 단독 또는 조합되어 사용될 수도 있다. 단관능 아크릴레이트 모노머로는 예컨대, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등이 사용될 수 있고, 다관능 아크릴레이트 모노머로는 예컨대, 헥산디올 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 에톡시레이티드트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 프로필레이티드트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 글리세릴 프로필레이티드 트리아크릴레이트, 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트 등이 사용될 수 있다.
상기 점착층(13)의 점착력은 SUS304 기준 1000gf/25mm이상이며 두께는 6 내지 10㎛일 수 있다.
PET 이형필름층(14)은 사용처에 따라 색상물 인쇄 또한 가능하며 원단두께, 점착력, 점착두께, 이형필름 두께 변경 또한 가능하다. 바람직하게 PET 이형필름층(14)의 두께는 19 내지 75㎛일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름의 제조방법은 매트타입 이형필름층(11) 및 폴딩 기재층(12)을 제조하는 제1 공정, 점착층(13)을 제조하는 제2 공정 및 PET 이형필름층(14)을 제조하는 제3 공정을 포함한다.
1. 제1 공정 : 매트타입 이형필름층(11) 및 TPU 폴딩 기재층(12) 제조
1) 폴리우레탄 코팅제 중합공정
합성 폴리이소부틸렌 10 내지 20 중량부, 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 10 내지 20 중량부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 10 내지 30 중량부, 폴리에틸렌 옥사이드 20 내지 30 중량부를 포함하는 폴리올과 톨루엔 디이소시아네이트 10 내지 15 중량부, 이소프론 디이소시아네이트 1 내지 5 중량부를 준비한다. 폴리올과 이소시아네이트를 반응 용기에 투입한 후 원활한 반응을 유도하기 위하여 외온 35 내지 40℃를 가하면서 천천히 반응을 진행한다. 이 때 부가중합반응에 의한 반응열이 발생하면서 우레탄 결합에 의하여 폴리우레탄 코팅제가 형성된다.
본 발명에 의한 폴리우레탄 코팅제는 코팅제 100 중량부에 분산된 카본블랙 안료를 5 내지 10 중량부를 추가로 포함할 수 있고, 분산제로서 BYK 333를 1 중량부 이하 포함할 수 있다.
이 때 폴리이소부틸렌을 20 중량부 초과하여 투입하면 TPU가 소프트해져 원하는 강도를 얻을 수 없다. 또한, 톨루엔 디이소시아네이트를 15 중량부 초과하여 첨가하는 경우 당량비 대비 미반응이 발생하여 가교제가 슬립제 역할을 하는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 부가중합반응을 촉진시키기 위하여 산 촉매인 Tetrad-X를 0.1 중량부 첨가할 수 있다. 반응을 촉진시키기 위하여 산 촉매인 Tetrad-X 0.1 중량부 이상의 과량을 첨가할 경우 반응이 너무 빨리 진행되어 겔 반응이 빨리 일어나 작업성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 카본블랙 안료를 5 중량부 미만으로 사용하면 필름의 차폐성이 떨어지며 10 중량부를 초과하여 사용하면 인장강도가 떨어진다.
본 발명에서 사용가능한 유기용매는 아세톤, 에틸아세테이트, 톨루엔, 메틸에틸케톤(MEK), N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N-에틸-2-피롤리돈(NEP), 감마-부티로락톤(GBL), 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(Propylene glycol methyl ether acetate, PGMEA), 에틸락테이트, 프로필락테이트, 부틸락테이트, 아이소부틸락테이트, 펜틸락테이트, N,N-디메틸 포름아미드(DMF), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸-2-피페리돈, 디메틸설폭사이드(DMSO), 술폴란 및 디글라임으로 이루어진 군으로부터 단독 또는 2종 이상 선택될 수 있다.
2) TPU 폴딩 기재층(12) 코팅 작업 공정
두께 23 내지 100㎛의 매트타입 이형 PET필름 상부에 열가소성 폴리우레탄 코팅제를 10 내지 20m/min 속도로 6 내지 10㎛ 코팅한 후, 100 내지 120℃ 온도로 열풍 건조한다.
이 때, 매트타입 이형 PET필름의 이형력은 200gf/25mm이 바람직하다. 이형력이 200gf/25mm를 초과하는 경우 TPU 기재층 제거시 박리가 어려울 수 있고, 200gf/25mm 미만의의 경우 완제품 슬리팅 및 타발성 평가시 TPU 코팅제의 들뜸 등이 발생할 수 있다.
또한 매트타입 이형필름 매트코팅시 부여되는 실리카의 입도 사이즈에 따른 조도의 균일성에 따라 이형력의 차이가 발생할 수 있는데, 바람직하게는 입도 사이즈가 1 내지 2㎛이다.
본 발명에 의하면 폴리올 중 에스테르 폴리올과 이소시아네이트를 부가중합반응에 의해 중합시켜 폴리우레탄을 형성시켜 유연하면서도 탄성이 강한 TPU 폴딩 기재층(12)이 제조될 수 있다. 제조된 TPU 폴딩 기재층(12)의 박리력은 10 내지 20gf/25mm일 수 있다.
2. 제2 공정: 점착층(13) 제조
1) 아크릴 점착제 중합 공정
아크릴계 단량체로서 부틸아크릴레이트(BAM) 5 내지 15 중량부, 에틸아크릴레이트(EA) 10 내지 20 중량부, 메틸메타아크릴레이트(MMA) 10 내지 15 중량부, 하이드록실 에틸 아크릴레이트 4 내지 5 중량부, 아크릴산 0.5 내지 2 중량부 포함하는 아크릴 모노머와 에틸아세테이트 40 내지 60 중량부, 아세톤 10 내지 20 중량부를 포함하는 용제 및 라우릴 퍼옥사이드(LPO) 0.1 내지 0.3 중량부를 포함하는 개시제를 반응기에 정밀 투입하고, 준비된 반응기 외부에 85℃의 온수를 채워넣어 서서히 승온시킨다. 20 여분 경과 후 77℃의 온도에서 반응열이 발생하며 라디칼 반응이 개시된다. 반응 시작후 약 12시간 이후까지 반응 안정성을 확보하며 반응을 진행시키고, 에폭시경화제로서 1,3-bis(N,N-diglycidyl-aminomethyl)cyclohexane) 1 내지 3 중량부를 첨가하여 점착제를 제조한다. 중합된 점착제 100중량 기준 고형분 40 중량부를 MEK, EA 용제를 1:1로 혼합하여 250RPM으로 교반하여 고형분 20 내지 30 중량부로 제조한다. 이 때 라우릴 퍼옥사이드(LPO)를 0.3 중량부 초과하여 과량 투입할 경우 초기 반응이 너무 강하여 반응을 제거하기 힘들다. 또한, 에폭시경화제(1,3-bis(N,N-diglycidyl-aminomethyl)cyclohexane)를 3 중량부 초과하여 과량 투입하면 백탁현상이 발생할 수 있으며, 액뭉침등이 발생할 수 있다.
메틸메타아크릴레이트를 15 중량부 초과하여 투입시 Tg(유리전이온도)가 높아져 기벽에 다량의 점착제가 묻어나서 수율에 문제가 발생할수 있으며, 점도가 높아져 코팅성이 떨어질 수 있다.
2) 점착 코팅 공정
TPU 폴딩 기재층(12)의 배면에 합지된 두께 23 내지 75㎛의 경박리력 이형필름에 열가소성 점착제를 10 내지 20m/min 속도로 전사 코팅(transcription coating)하여 10 내지 30㎛ 의 두께로 코팅한 후, 100 내지 120℃ 온도로 열풍건조하고, 우레탄 코팅층 상면에 3 내지 7kgf 압력으로 합지하여 점착층(13)을 제조한다. 제조된 점착층(13)의 점착력은 SUS304 기준 1000gf/25mm 이상이다.
3. 제3 공정: PET 이형필름층(14) 제조
점착층(13) 상면에 PET 이형필름층(14)을 합지하여 우레탄 코팅 필름을 제조한다. 바람직하게 PET 이형필름층(14)의 두께는 19 내지 75㎛일 수 있다. PET 이형필름층(14)은 사용처에 따라 색상물 인쇄 또한 가능하며 원단두께, 점착력, 점착두께, 이형필름 두께 변경 또한 가능하다.
본 발명에 의하면 에틸아크릴레이트(EA)를 투입한 점착제를 중합하여 부착력이 우수하며 초기텍이 높은 점착소재를 구성할 수 있다. 또한 우레탄 코팅제 및 힌지 소재의 들뜸을 방지하기 위하여 에폭시경화제 및 가교제를 사용하여 에폭시 개환반응에 의한 가교를 진행하여 내열성 및 응집력이 강화되는 효과를 갖는다.
제조예 1: 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름의 제조
1) 열가소성 폴리우레탄 코팅제 중합
합성 폴리이소부틸렌 18 중량부, 폴리테트라메틸렌 에스테르 글리콜 20 중량부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 20 중량부, 폴리에틸렌 옥사이드 30 중량부를 포함하는 폴리올과 톨루엔 디이소시아네이트 10 중량부, 이소프론 디이소시아네이트 2 중량부를 준비한다. 폴리올과 이소시아네이트를 반응 용기에 투입한 후 원활한 반응을 유도하기 위하여 외온 35 내지 40℃를 가하면서 천천히 반응을 진행하였다. 반응을 촉진시키기 위하여 산 촉매인 Tetrad-X 0.1 중량부를 첨가하였다. 또한, 제조된 코팅제 100 중량부에 카본블랙 안료를 5 중량부 첨가하고 분산제로서 BYK 333를 1 중량부 첨가하였다.
2) TPU 폴딩 기재층 코팅 작업 공정
매트타입 이형 PET필름 두께 50㎛ 필름 상부에 제조된 열가소성 폴리우레탄 코팅제를 10 내지 20m/min 속도로 8㎛ 코팅한 후, 100 내지 120℃ 온도로 열풍 건조하였다.
3) 아크릴 점착제 중합 공정
아크릴계 단량체로서 부틸아크릴레이트(BAM) 10 중량부, 에틸아크릴레이트(EA) 10 중량부, 메틸메타아크릴레이트(MMA) 10 중량부, 하이드록실 에틸 아크릴레이트 5 중량부, 아크릴산 2 중량부를 포함하는 아크릴 모노머와 에틸아세테이트 42 중량부, 아세톤 20 중량부를 포함하는 용제 및 라우릴 퍼옥사이드(LPO) 0.3 중량부를 포함하는 개시제를 반응기에 정밀 투입하고, 준비된 반응기 외부에 85℃의 온수를 채워넣어 서서히 승온시킨다. 20 여분 경과 후 77℃의 온도에서 반응열이 발생하며 라디칼 반응이 개시된다. 반응 시작후 약 12시간 이후까지 반응 안정성을 확보하며 반응을 진행시키고, 에폭시경화제로서 1,3-bis(N,N-diglycidyl-aminomethyl)cyclohexane) 1 중량부를 첨가하여 점착제를 제조하였다. 중합된 점착제 100중량 기준 고형분 40 중량부를 MEK, EA 용제를 1:1로 혼합하여 250RPM으로 교반하여 고형분 20 중량부로 제조하였다.
4) 점착 코팅 공정
TPU 폴딩 기재층의 배면에 합지된 두께 23㎛의 경박리력 이형필름에 열가소성 아크릴 점착제를 10 내지 20m/min 속도로 전사 코팅하여 8㎛ 의 두께로 코팅한 후, 100 내지 120℃온도로 열풍건조하고 TPU 폴딩 기재층 상면에 3 내지 7kgf 압력으로 합지하여 우레탄 코팅 필름을 제조하였다.
비교제조예 1: 실시예 1과 비교하여 TPU 폴딩 기재층 및 아크릴 점착층을 포함하지 않은 기존의 코팅 필름을 준비하였다.
실시예 1 내지 3: 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름의 물성측정
제조예 1에 의해 제조된 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름의 인장강도 및 연신율을 하기 표 1에 기재된 세 경우의 온도 조건하에서 측정하여 각각 실시예 1 내지 3으로 표시하였다.
비교예 1 내지 3: 종래 기술에 의한 폴더블 디스플레이 패널 필름의 물성측정
비교제조예 1에 의한 폴더블 디스플레이 패널 필름의 인장강도 및 연신율을 하기 표 1에 기재된 세 경우의 온도 조건하에서 측정하여 각각 비교예 1 내지 3으로 표시하였다.
도 2a는 실시예 1 내지 3에 의한 필름의 인장시험을 위한 시료 사진이고, 도 2b는 비교예 1 내지 3에 의한 필름의 인장시험을 위한 시료 사진이다.
* 인장강도 및 연신율은 한국고분자시험연구소에서 측정장비 Universal Testing Machine(WL2100) 시험속도 500mm/min 측정하였다(그립간 거리: 20mm, 로드셀: 3000 N).
상기 표 1을 참조하면, 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름의 신율은 영하 20℃에서 323% 이고 인장강도는 40Mpa이며, 영상 80℃에서의 신율은 1100% 이고 인장강도는 245Mpa임을 알 수 있다. 이에 의하면, 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름은 저온 및 고온에서 인장강도 및 신율이 우수하다는 것을 알 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 진정한 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 정해지며, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위 및 그 균등한 범위로 해석되어야 한다.
Claims (13)
- 매트(matt)타입 이형필름층(11);
상기 이형필름층(11)의 상면에 배치되는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 폴딩 기재층(12);
상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 폴딩 기재층(12)의 상면에 배치되는 점착층(13); 및
상기 점착층(13)에 박리 가능하게 부착되는 PET 이형필름층(14)을 포함하되, 상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 폴딩 기재층(12)은 폴리이소부틸렌(Polyisobutylene) 10 내지 20 중량부, 폴리테트라메틸렌 에스테르 글리콜(Polytetramethylene ester glycol) 10 내지 20 중량부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate) 10 내지 30 중량부, 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide) 20 내지 30 중량부를 포함하는 폴리올과 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene diisocyanate) 10 내지 15 중량부, 이소프론 디이소시아네이트(Isophorone diisocyanate) 1 내지 5 중량부를 포함하는 이소시아네이트 가교제를 포함하는, 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 점착층(13)은 부틸아크릴레이트(BAM) 5 내지 15 중량부, 에틸아크릴레이트(EA) 10 내지 20 중량부, 메틸메타아크릴레이트(MMA) 10 내지 15 중량부, 하이드록실 에틸 아크릴레이트 4 내지 5 중량부, 아크릴산 0.5 내지 2 중량부 포함하는 아크릴 모노머와 에틸아세테이트 40 내지 60 중량부, 아세톤 10 내지 20 중량부를 포함하는 용제 및 라우릴 퍼옥사이드(LPO) 0.1 내지 0.3 중량부 를 포함하는, 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름.
- 제2항에 있어서, 상기 점착층(13)은 에폭시 경화제로서 1,3-bis(N,N-diglycidyl-aminomethyl)cyclohexane) 1 내지 3 중량부를 추가로 포함하는, 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 폴딩 기재층(12)은 폴리올과 이소시아네이트가 부가중합되어 형성된 우레탄 결합을 갖는 폴리우레탄을 포함하는, 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름.
- 제4항에 있어서, 상기 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 분산된 카본블랙 안료를 5 내지 10 중량부 포함하는, 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 폴딩 기재층(12)의 두께는 6 내지 10㎛인, 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 점착층(13)의 두께는 6 내지 10㎛인, 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름.
- 매트타입 이형 PET필름 상부에 열가소성 폴리우레탄 코팅제를 10 내지 20m/min 속도로 6 내지 10㎛ 코팅한 후, 100 내지 120℃ 온도로 열풍 건조하여 매트타입 이형필름층(11)의 상면에 배치된 TPU 폴딩 기재층(12)을 제조하는 제1 공정; TPU 폴딩 기재층(12)의 배면에 합지된 경박리력 이형필름에 열가소성 점착제를 10 내지 20m/min 속도로 전사 코팅(transcription coating)하여 10 내지 30㎛의 두께로 코팅한 후, 100 내지 120℃의 온도로 열풍건조하고 상기 TPU 폴딩 기재층(12)에 3 내지 7kgf 압력으로 합지하여 점착층(13)을 형성하는 제2 공정; 및 상기 점착층(13) 상부에 PET 이형필름층(14)을 합지하는 제3 공정;을 포함하되, 상기 제1 공정에서 열가소성 폴리우레탄 코팅제는 폴리이소부틸렌 10 내지 20 중량부, 폴리테트라메틸렌 에스테르 글리콜 10 내지 20 중량부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 10 내지 30 중량부, 폴리에틸렌 옥사이드 20 내지 30 중량부를 포함하는 폴리올과 톨루엔 디이소시아네이트 10 내지 15 중량부, 이소프론 디이소시아네이트 1 내지 5 중량부를 포함하는 이소시아네이트 가교제를 35 내지 45℃에서 부가중합반응(addition polymerization reaction)하여 제조되는, 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름을 제조하는 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 폴리우레탄 코팅제 제조시 산 촉매로서 Tetrad-X(N,N,N,N-Tetraglycidyl meta xylenediamine)을 0.1 중량부 첨가하는, 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름을 제조하는 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 점착층(13)은 부틸아크릴레이트(BAM) 5 내지 15 중량부, 에틸아크릴레이트(EA) 10 내지 20 중량부, 메틸메타아크릴레이트(MMA) 10 내지 15 중량부, 하이드록실 에틸 아크릴레이트 4 내지 5 중량부, 아크릴산 0.5 내지 2 중량부 포함하는 아크릴 모노머와 에틸아세테이트 40 내지 60 중량부, 아세톤 10 내지 20 중량부를 포함하는 용제 및 라우릴 퍼옥사이드(LPO) 0.1 내지 0.3 중량부 를 포함하는 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름을 제조하는 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 점착층(13)은 에폭시경화제로서 1,3-bis(N,N-diglycidyl-aminomethyl)cyclohexane) 1 내지 3 중량부 포함하는 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름을 제조하는 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 열가소성 폴리우레탄 코팅제는, 코팅제 100 중량부에 대하여 분산된 카본블랙 안료를 5 내지 10 중량부 포함하는, 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름을 제조하는 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 의한 폴더블 디스플레이 패널 고정용 필름이 힌지 소재에 적용된 폴더블 디스플레이 장치.
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| JP2016040093A (ja) * | 2014-08-12 | 2016-03-24 | 株式会社きもと | 表面保護フィルム、表面保護フィルム付きハードコートフィルム |
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2023
- 2023-08-10 KR KR1020230104969A patent/KR102627854B1/ko active IP Right Grant
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