KR102655889B1 - 가변 점착 특성을 가지는 점착제 조성물, 이를 이용한 가변 점착층 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
표시패널과 커버글라스의 사이에 배치되어 서로 강하게 라미네이션시키고, 상기 라미네이션된 표시패널과 커버글라스의 검사단계에서 불량이 발생될 경우 자외선(UV)를 조사하여 상기 표시패널과 상기 커버글라스 사이의 가변 점착층의 점착력을 '0' 또는 '0'에 가까운 값으로 만들어 상기 표시패널과 상기 커버글라스를 용이하게 분리시킬 수 있는 점착제 조성물, 이를 이용한 가변 점착층 및 이를 이용하는 디스플레이 장치가 개시된다. 가변 점착제 조성물을 사용하는 가변 점착층은 자외선(UV)을 상기 가변 점착제 조성물에 조사함에 의해 상기 가변 점착층의 점착력이 낮아지되, 상기 가변 점착층의 점착력 변형비(하기 수학식의 △A)는 0.9 내지 1 이하를 가진다.
[ 수학식 ]
여기서, A1은 초기 점착 강도를 의미하고, A2는 상기 자외선 조사 후의 점착 강도를 나타냄.
[ 수학식 ]
여기서, A1은 초기 점착 강도를 의미하고, A2는 상기 자외선 조사 후의 점착 강도를 나타냄.
Description
본 발명은 가변 점착 특성을 가지는 점착제 조성물, 이를 이용하는 가변 점착필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 표시패널과 커버글라스의 사이에 배치되어 기포의 발생을 방지하고, 상기 표시패널과 상기 커버글라스의 라미네이션 공정 후 상기 표시패널 또는 상기 커버글라스의 불량 발생시 자외선(UV) 노광을 통해 점착력을 '0' 또는 '0'에 가깝도록 만들어 상기 표시패널과 상기 커버글라스를 용이하게 분리시켜 상기 표시패널과 상기 커버글라스의 재사용을 가능케하는 점착제 조성물, 이를 이용한 가변 점착필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 표시패널의 발달로 플렉서블, 폴더블, 롤러블 디스플레이가 모바일 및 TV 시장에서 다양한 형태로 사용되고 있다. 특히, 플렉서블 디스플레이 및 폴더블 디스플레이 장치는 안정적인 플렉서블 특성 또는 폴딩 특성을 유지하도록 기술 개선이 이루어지고 있다.
상기 디스플레이 장치는 커버글라스, 표시패널 및 하부패널 보호부를 포함하며, 라미네이션 공정을 통하여 상호 부착되어진다.
상기 커버글라스와 상기 표시패널의 라미네이션 공정에서 공정 불량이 발생하는 경우, 상기 표시패널과 상기 커버글라스의 재활용을 위하여 상기 표시패널과와 상기 커버글라스에 열을 가하여 분리시키는 방법을 사용하고 있다. 그러나, 부분적으로 분리되지 않는 현상이 발생하였으며, 상기 디스플레이 장치가 대형화됨에 따라 열을 가하여 상기 표시패널과와 상기 커버글라스를 분리시키는 기술을 적용하기 어려웠다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 점착필름의 초기 부착력이 낮은 상태에서 상기 표시패널과 상기 커버글라스를 라미네이션시킨 후 UV 또는 열을 가하여 부착력을 상승시키는 기술이 고려되었으나, UV 또는 열을 가하여 부착력을 상승시키면 상기 표시패널과 상기 커버글라스를 분리시키는 것이 어렵다.
또한, UV 또는 열을 가함에 의해 점착력이 상승되는 점착필름의 경우, 대부분 PET와 같은 기재필름을 사용하여야 하는데, 이러한 기재필름을 사용하면 상기 기재필름의 이면에 별도의 점착필름을 사용하여야 하는 문제가 있다.
따라서, 상기 문제를 해결하기 위한 방법으로 자외선(UV)을 조사하여 상기 표시패널과 상기 커버글라스 사이의 점착필름의 점착력을 '0' 또는 '0'에 가까운 값으로 만들어 상기 표시패널과 상기 커버글라스를 용이하게 분리시킬 수 있는 기술이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 표시패널과 커버글라스의 사이에 배치되어 서로 강하게 라미네이션시키고, 상기 라미네이션된 표시패널과 커버글라스의 검사단계에서 불량이 발생될 경우 자외선(UV)를 조사하여 상기 표시패널과 상기 커버글라스 사이의 가변 점착층의 점착력을 '0' 또는 '0'에 가까운 값으로 만들어 상기 표시패널과 상기 커버글라스를 용이하게 분리시킬 수 있는 점착제 조성물, 이를 이용한 가변 점착층 및 이를 이용하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 표시패널 및 커버글라스와의 점착력이 높고, 폴딩성이 우수하면서도, 고온 및 고습 상태로 방치 후에도 점착력을 유지시킬 수 있는 디스플레이 장치용 가변 점착시트를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 점착제 조성물을 사용하는 가변 점착층은 자외선(UV)을 상기 가변 점착제 조성물에 조사함에 의해 상기 가변 점착층의 점착력이 낮아지되, 상기 가변 점착층의 점착력 변형비(하기 수학식의 △A)는 0.9 내지 1 이하를 가진다.
[ 수학식 ]
여기서, A1은 초기 점착 강도를 의미하고, A2는 상기 자외선 조사 후의 점착 강도를 나타냄.
본 발명의 일 실시예에 따른 가변 점착제 조성물은 (메트)아크릴레이트 폴리머를 함유하되, 상기 가변 점착제 조성물에 자외선을 조사함에 의해 상기 가변 점착제 조성물의 점착력이 50g/in 이하로 낮아진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가변 점착필름은 가변 점착층; 상기 가변 점착층의 일면에 형성되는 경박 이형필름; 및 상기 가변 점착층의 타면에 형성되는 중박 이형필름을 포함한다. 여기서, 자외선(UV)을 상기 가변 점착층에 조사함에 의해 상기 가변 점착층의 점착력이 낮아지되, 상기 가변 점착층의 점착력 변형비(하기 수학식의 △A)는 0.9 내지 1 이하를 가진다.
[ 수학식 ]
여기서, A1은 초기 점착 강도를 의미하고, A2는 상기 자외선 조사 후의 점착 강도를 나타냄.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 표시패널; 커버글라스; 및 상기 표시패널과 상기 커버글라스 사이에 배치되어 상기 표시패널과 상기 커버글라스를 합지시키는 가변 점착층을 포함한다. 여기서, 자외선을 상기 가변 점착층에 조사함에 의해 상기 가변 점착층의 점착력이 50g/in 이하로 낮아진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가변 점착필름 제조 방법은 제 1 이형필름의 이형면 위에 가변 점착제 조성물을 도포하는 단계; 상기 도포된 가변 점착제 조성물을 열경화시켜 가변 점착층을 형성하는 단계; 및 상기 가변 점착층 위에 제 2 이형필름을 합지하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 자외선을 상기 가변 점착층에 조사함에 의해 상기 가변 점착층의 점착력이 50g/in 이하로 낮아진다.
본 발명에 따른 가변 점착층은 UV 조사에 따라 초기 점착력이 '0'이거나 '0'에 가까운 값으로 변형되어 표시패널과 커버글라스의 분리를 용이하게 할 수 있다. 따라서, 상기 가변 점착층을 디스플레이 장치의 라미네이션 공정에 적용할 경우 공정상 불량이 발생했을 때 상기 표시패널과 상기 커버글라스를 용이하게 분리시킬 수 있어 공정성을 향상시키고 상기 표시패널과 상기 커버글라스의 재활용을 가능하게 하며, 그 결과 제조비용을 절감시킬 수 있다.
특히, 상기 가변 점착층을 폴더블 디스플레이 장치의 커버글라스로 사용되는 초박막 커버글라스(Ultra Thin Glass, UTG)에 적용하여 상기 초박막 커버글라스를 손상없이 재활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 점착층을 사용하는 디스플레이 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 점착필름의 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 점착 필름을 제조하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 점착필름의 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 점착 필름을 제조하는 과정을 도시한 순서도이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서, 용어 " 가변 점착층"은 초기 상대적으로 높은 점착력을 가진 상태에서 그 일면에 UV 조사에 의해 점착력이 낮아지는 점착층으로써 PET와 같은 투명 베이스필름의 일면에 도포되어 베이스필름의 접착면으로 사용되는 것이 아닌 점착층 단독으로 사용이 가능한 무기재 필름 형태의 가변 점착층을 의미한다. 여기서 기재필름은 당업계에 통상적으로 알려진 플라스틱 필름을 의미한다.
본 명세서에서, 용어 "점착층" 및 "점착필름"은 초기 상대적으로 높은 점착력을 가진 층의 일부 구간을 자외선(UV) 노광시켜 높은 점착력이 동일 점착면에서 동일하지 않도록 형성된 점착면이 형성된 "층" 또는 "필름"을 의미한다.
본 명세서에서, 용어 "저온 저장탄성 모듈러스(G')"은 -20℃에서의 저장탄성 모듈러스를 의미한다.
본 명세서에서, 용어 "경화제"는 "열가교제"와 동일한 의미로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 점착층을 사용하는 디스플레이 장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 점착필름의 구조를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 점착 필름을 제조하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 디스플레이 장치, 예를 들어 폴더블 디스플레이 장치는 커버글라스(110), 가변 점착층(100), 표시패널(120), 보호부재층(130) 및 메탈 기재층(140)을 포함한다.
표시패널(120)은 화상을 구현하는 것으로서, 플렉스블하게 휘어지거나, 폴딩되고 다시 펴질 수 있는 유기발광소자(Organic Light Emitting Diode, OLED)일 수 있다.
커버글라스(110)는 표시패널(120)의 디스플레이면에 부착되어 표시패널(120)을 외부 충격 및 오염 물질로부터 보호하기 위해 사용되며, 이러한 커버글라스(110)로 유리기판이 주로 사용되고 있다.
특히, 폴더블 디스플레이 장치에서는, 초박막 커버글라스(Ultra Thin Glass : UTG)가 커버글라스(110)로 사용될 수 있다.
보호부재층(130)은 표시패널(120)과 메탈 기재층(140) 사이에 배열되어 표시패널(120)을 보호할 수 있다.
메탈 기재층(140)은 표시패널(120)을 지지하는 백플레이트로서 기능할 수 있다.
가변 점착층(100)은 커버글라스(110)와 표시패널(120)을 합지시키는 기능을 수행하며, 자외선(UV)를 조사함에 의해 점착력이 가변될 수 있다.
이러한 가변 점착층(100)은 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 가변 점착필름(20)을 이용함에 의해 제공될 수 있다.
구체적으로는, 가변 점착필름(20)에서, 가변 점착층(100)의 일면에 이형력이 10gf/in 미만인 경박 이형필름(210)이 형성되고, 다른 일면에 이형력이 15gf/in 이상 30gf/in 미만인 중박 이형필름(220)이 형성될 수 있다. 여기서, 경박 이형필름(210)과 중박 이형필름(220)은 5gf/in 이상의 이형력 차이를 가질 수 있다.
가변 점착필름(20)은 이형력이 15gf/in 이상 30gf/in 미만인 중박 이형필름(220)의 이형면에 가변 접착 조성물을 도포하고 가열을 통해 가변 점착층을 형성한 후 상기 가변 점착층의 상면에 이형력이 10gf/in 미만인 경박 이형필름(210)을 합지한 후 숙성(Aging)함에 의해 제작될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 가변 점착층(100)의 조성물(가변 점착제 조성물)은 (메트)아크릴레이트 폴리머 및 1종 이상의 (메트)아크릴레이트계 단량체, 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 광개시제를 포함할 수 있다.
상기 (메트)아크릴레이트 폴리머는 가변 점착 특성을 가지는 점착제 조성물이 초기 높은 점착력을 가질 수 있도록 하기 위한 베이스 물질로서, 탄소수 1 내지 14인 알킬기를 가지는 1종 이상의 (메트)아크릴레이트 단량체, 히드록시기를 포함하는 (메트)아크릴레이트 단량체, 용제로서 에틸아세테이트(EA)와 열개시제를 혼합한 후 공중합시킴에 의해 합성될 수 있으며, 평균 분자량은 300,000g/mol ~ 500,000g/mol일 수 있다.
상기 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 다관능 (메트)아크릴레이트 모노머, 예를 들어 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(Pentaerythritol triacrylate, PETA)와 이소포론 디이소시아네이트를 우레탄 결합시킴에 의해 생성될 수 있으며, 평균 분자량은 800g/mol ~ 1,500g/mol을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 가변 점착제 조성물은 상기 공중합된 (메트)아크릴레이트 폴리머 100 중량%(중량부)에 대하여, 광경화 조성물로써 평균분자량이 800g/mol ~ 1,500g/mol인 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 20 중량%(중량부) ~ 40 중량%(중량부), 1종 이상의 (메트)아크릴레이트계 단량체 5 중량%(중량부) ~ 20 중량%(중량부) 및 광개시제 0.5 중량%(중량부) ~ 10 중량%(중량부)의 범위에서 혼합하여 제조될 수 있다.
상기 가변 점착 조성물 내의 광경화 조성물 중 (메트)아크릴레이트계 단량체가 5 중량% 미만이면 UV 조사 후 초기 점착력 대비 점착력 감소가 미미한 수준이며, 20 중량%를 초과하는 경우 초기 점착력이 상대적으로 낮고 UV 조사 후 원하는 수준의 점착력이 낮아지지 않고 상대적으로 높은 점착력 상태를 유지할 수 있는 문제가 발생할 수 있다.
상기 (메트)아크릴레이트 단량체는 하기 화학식 1의 화합물인 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETA)일 수 있다
일 실시예에 따르면, 가변 점착층(100)은 상기 가변 점착제 조성물, 경화제 및 휘발성 용제의 교반을 통해 열경화용 혼합물을 제조한 후 열경화시킴에 의해 필름 형태로 제조될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 가변 점착층(100)은 열경화 공정을 통하여 제조되며, 구체적으로는 중박 이형필름(220)의 이형면에 가변 점착제 조성물을 원하는 두께로 도포한 후 가열함에 의해 형성될 수 있다. 이 때, 가열은 100℃ ~ 200℃의 온도, 바람직하게는 110℃ ~ 150℃의 온도에서 1분 ~ 5분, 바람직하게는 1분 ~ 3분동안 수행될 수 있다.
이어서, 가변 점착층(100)의 상면에 경박 이형필름(210)을 합지한 후 숙성(aging)함에 의해 가변 점착필름(20)이 형성될 수 있다.
상기 열경화 공정에 의해 제조된 가변 점착층(100)의 숙성은 30℃ ~ 70℃의 온도, 바람직하게는 40℃ ~ 60℃의 온도에서 1일 ~ 5일, 바람직하게는 1일 ~ 3일동안 수행할 수 있다.
상기 열경화용 혼합물은 상기 경화제가 0.1 중량% ~ 20 중량%, 바람직하게는 0.2 중량% ~ 10 중량%로 포함될 수 있다.
상기 경화제는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI), 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI) 중 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 열경화용 혼합물은 열경화 코팅에서 두께 조절을 위해 고형분 함량이 30 중량% ~ 50 중량%의 범위에서 상기 휘발성 용제와 혼합될 수 있다.
상기 휘발성 용제는 당업계에서 일반적으로 사용하는 다양한 용매를 사용할 수 있고, 바람직하게는 메틸에틸케톤(MEK), 톨루엔, 에틸아세테이트(EA) 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 가변 점착제 조성물을 경화시켜 제조된 가변 점착층(100)의 초기 부착강도는 500g/in ~ 2,000g/in, 바람직하게는 800g/in ~ 1,500g/in의 점착력(180°, peel strength)을 가질 수 있다.
상기 가변 점착제 조성물에 포함되는 1종 이상의 (메트)아크릴레이트 단량체는 열경화 단계에서 상기 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 말단의 아크릴레이트기와 반응하지 않으며, 자외선(UV) 노광 단계에서 상기 가변 점착제 조성물에 포함된 광개시제에 의해 상기 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 말단에 위치한 아크릴기와 서로 반응할 수 있다. 결과적으로, 가변 점착층(100)의 점착력이 '0' 또는 '0'에 가까운 값, 바람직하게는 50g/in 이하로 낮아져셔 커버글라스(110)와 표시패널(120)이 용이하게 분리될 수 있다.
또한, 상기 가변 점착제 조성물에 포함되는 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 상기 열경화 공정에 의해 형성된 가변 점착층(100)의 내충격성 및 연신복원성을 향상시키고, 폴더블 디스플레이 장치에 적용되었을 때 폴딩성이 향상되도록 저장탄성 모듈러스를 낮게 하더라도 점착층의 형태를 유지할 수 있도록 하고, 자외선(UV) 노광 공정에 의해 상기 가변 점착제 조성물에 포함된 광개시제에 의해 (메트)아크릴레이트 단량체와 반응하여 점착력을 '0' 또는 '0'에 가까운 값으로 낮추는 기능을 할 수 있다.
가변 점착층(100)의 저온(-20℃) 저장탄성 모듈러스(G')가 1MPa 초과일 경우 -20℃의 저온에서 폴딩이 반복되면 크랙 또는 부서짐 등의 손상이 발생할 수 있으며, 0.05MPa 미만인 경우 흐름성이 높아져서 타발 등의 공정성이 저하될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 가변 점착층(100)의 저온 저장탄성 모듈러스(G')는 0.05MPa 이상 1MPa 이하일 수 있으며, 바람직하게는 0.05MPa 이상 0.5MPa 이하일 수 있다.
상기 가변 점착제 조성물에 있어서, 상기 (메트)아크릴레이트 단량체는 탄소수 1-14의 선형 또는 분지형의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 (메트)아크릴레이트 단량체는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, iso-부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, 헵틸 (메트)아크릴레이트, 에틸헥실(메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 노닐 (메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 광 개시제는 당업계에서 일반적으로 사용하는 UV 광경화가 가능한 광 개시제를 사용할 수 있고, 바람직하게는 1-하이드록시 사이클로헥실 페닐케톤, 1-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 디메틸 2,4,6-트리메틸 벤조일 포스핀옥사이드 및 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논을 포함할 수 있다.
이하, 가변 점착층(100)의 제조 과정을 살펴보겠다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가변 점착층(100)은 1) 열경화 코팅용 조성물 제조 단계 2) 열경화 코팅 단계에 의해 제조될 수 있다.
가변 점착층(100)은 열중합 조성물로써, 평균분자량이 300,000~500,000g/mol인 (메타)아크릴레이트 폴리머와 광중합 조성물로써 평균분자량이 800g/mol ~ 1,500g/mol인 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 1종 이상의 (메트)아크릴레이트계 단량체 및 광개시제를 추가하여 배합하며, 이 때 상기 열경화용 조성물 100중량% 대비 광중합 조성물은 30 중량% 내지 40 중량%로 혼합되도록 하여 가변 점착제 조성물을 제조한다.
또한, 상기 가변 점착제 조성물은 MDI, TDI, HDI 등의 디이소시아네이트계 경화제를 선택하여 혼합한 후 코팅두께 등의 조건에 따라 휘발성 용제를 혼합하고 이를 이형필름의 이형면에 선택 두께로 도포하고 100℃ 내지 130℃로 1분 내지 3분 동안 가열, 건조시켜 필름층을 형성한 후 상면에 이형필름을 라미네이션시킨 후 40℃ 내지 60℃의 온도에서 24시간 내지 60시간 동안 숙성시켜 경화시켜 제작된다.
상기 점착필름은 하기 수학식 1에 따른 점착력 변형비(△A)가 0.9 이상 1 이하를 가지는 가변 점착층(100)을 제공한다.
여기서, A1은 ASTM D3330에 의해 측정된 가변 점착층(100)의 유리(glass)에 대한 초기 점착 강도이고, A2는 가변 점착층(100)에 UV를 조사 후 ASTM D3330에 의해 측정된 유리(glass)에 대한 최종 점착 강도이다.
상기 점착 필름은 다관능 우레탄 아크릴레이트 및 (메타)아크릴레이트계 단량체를 통해 저온 저장탄성 모듈러스(G')가 0.1MPa ~ 1MPa의 범위에서 폴딩 안정성 및 롤링 안정성을 향상시킬 수 있다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
<실시예 1~ 실시예 5>
(1) 도 3에 도시된 바와 같이, 평균분자량이 300,000g/mol ~ 500,000g/mol인 공중합된 (메트)아크릴레이트 폴리머, 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 1종 이상의 (메트)아크릴레이트계 단량체, 광개시제를 표 1의 중량%로 투입하고, 이를 120분간 교반하여 가변 점착 주제 조성물(A)을 제조한 후 상기 가변 점착 주제 조성물(A)의 고형분이 45%가 되도록 표 2의 조성과 같이, 용제로써 MEK(메틸에틸케톤)와 경화제를 추가한 후 30분 동안 상온 교반하여 코팅용 가변 점착층 제조용 수지(B)를 제조한다.
(2) 이형력이 15gf/in인 이형필름의 이형면에 상기 (1)단계에서 제조된 가변 점착층 제조용 수지(B)를 100μm 두께로 도포하고 120℃ 의 온도에서 2분간 열건조시킨 후 45μm 두께의 가변 점착층을 제조한 후 가변 점착층의 상면에 이형력 5gf/in인 이형필름의 이형면을 점착층 형성면에 라미네이션하여 가변 점착층을 제조하였다.
(3) 상기 (2)단계에서 제조된 가변 점착층을 60℃의 온도에서 48시간 동안 숙성시켜 가변 점착층(100)을 최종 제작하고, 평가를 진행하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.
<비교예 1~2>
(1) 공중합된 (메트)아크릴레이트 폴리머, 다관능 (메트)아크릴레이트 단량체(HDDA) 및 광개시제를 표 1의 중량%로 투입하고, 이를 120분간 교반하여 가변 점착 주제 조성물(A)을 제조하고, 상기 가변 점착제 조성물(A)의 고형분이 45%가 되도록 표 2의 조성과 같이, 용제로써 MEK(메틸에틸케톤)와 경화제를 추가한 후 30분 동안 상온 교반하여 가변 점착층 제조용 수지(B)를 제조하였다.
(2) 이형력이 15gf/in인 이형필름의 이형면에 상기 (1)단계에서 제조된 가변 점착층 제조용 수지를 두께로 도포하고 130℃ 의 온도에서 1분간 열건조시킨 후 25um 두께의 가변 점착층을 형성한 후 이형력 5gf/in인 이형필름을 점착층 형성면에 라미네이션하여 가변 점착층을 제조하였다.
(3) 상기 (2)단계에서 제조된 가변 점착층을 60℃의 온도에서 2일간 숙성시켜 가변 점착층을 최종 제작하고 평가를 수행하고 그 결과를 표 3에 나타내었다.
| 성분(중량%) | 조성예1 | 조성예2 | 조성예3 | 조성예4 | 조성예5 | 조성예6 | 비교 조성예1 |
비교 조성예2 |
| (메트)아크릴레이트 폴리머 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 | 40 | 35 | 30 | 25 | 20 | 15 | - | - |
| 단량체 1 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | - | - |
| HDDA | - | - | - | - | - | - | 30 | 20 |
| 광개시제 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 주제(A)합계 | 144 | 144 | 144 | 144 | 144 | 144 | 134 | 124 |
| 성분(중량%) | 실시예 1 |
실시예 2 |
실시예 3 |
실시예 4 |
실시예 5 |
실시예 6 |
비교예 1 |
비교예 2 |
| 주제(A) | 45 | 45 | 45 | 45 | 45 | 45 | 45 | 45 |
| 용제 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 경화제 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 합계 | 145.5 | 145.5 | 145.5 | 145.5 | 145.5 | 145.5 | 145.5 | 145.5 |
본 발명에서는 상기 실시예들 및 비교예들에서 제조된 가변 점착층을 다음과 같은 항목을 기준으로 평가를 실시하고 그 결과를 표 3에 나타내었다.
<가변 점착층의 초기 점착력 평가>
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 가변 점착층을 25mm X 200mm의 크기로 재단 후, 경박 이형필름을 제거하고 경박 이형필름을 제거한 가변 점착층을 폴리이미드 필름(두께 50um)상에 위치시키고 2kg의 핸드롤러를 이용하여 합지한 후, 다시 반대면의 중박 이형필름을 제거하고 상기 중박 이형필름을 제거한 가변 점착층을 유리기판에 합지하였다. 합지 후 30분간 실온(25℃)에서 방치한 후, 분당 300mm의 속도로 180° Peel 방식으로 박리시켜 가변 점착층의 초기 점착력을 측정하였다.
<자외선(UV) 조사 후 가변 점착층의 점착력 평가>
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 가변 점착층을 25mm X 200mm의 크기로 재단 후, 경박 이형필름을 제거하고 경박 이형필름을 제거한 가변 점착층을 폴리이미드 필름(두께 50um)상에 위치시키고 2kg의 핸드롤러를 이용하여 합지한 후, 다시 반대면의 중박 이형필름을 제거하고 상기 중박 이형필름을 제거한 가변 점착층을 유리기판에 합지하였다. 합지 후 30분간 실온(25℃)에서 방치한 후, 고압 수은램프를 이용하여 3,000mJ/cm2의 에너지로 유리기판면에 수직으로 자외선에 노출시킨 후, 분당 300mm의 속도로 180° Peel 방식으로 박리시켜 가변 점착층의 점착력을 측정하였다.
<가변 점착층의 연신율 평가>
본 발명에 따른 가변점착층(100)은 ASTM D5034기준으로 그래브 시험법(GRAB TEST)을 통하여 UTM 장비로 측정한다. 본 발명에 따른 샘플 시편은 25mm × 25mm로 속도 300mm/min에서 실험하였다.
샘플 시편(필름)의 길이가 L 0 인 양끝을 하중 kgf인 힘으로 잡아당겨 늘렸을 때 상기 필름의 길이가 L이 되었다면, △L=L-L 0 는 필름이 늘어난 길이가 되고, 연신율은 늘어난 길이를 백분율로 나타낸 양을 의미한다. 하기 수학식 2에 따라 연신율을 산출할 수 있다.
<내충격층의 저장탄성 모듈러스(G’) 평가>
본 발명에서, 저장탄성 모듈러스(G’)는 하기 조건 하에서 티에이 인스트루먼트사(TA Instrument사)의 DHR-2 레오미터(Rheometer)를 사용하여 측정하였다. 다른 유사한 장비를 사용하더라도 기준시편의 편차를 측정하여 유사한 데이터를 도출할 수 있다.
- 직경이 8mm인 디스크
- 600μm 시편의 준비
- -60℃에서 310℃까지 5℃/min의 램프 속도(Ramp rate)로 측정
- 1Hz(6.28 rad/sec)의 진동수 조건
- 1% 변형률(Strain)
- Axial force = 2N
| 성분 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 실시예5 | 비교예1 | 비교예2 | |
| 저장탄성 모듈러스(MPa) | -20℃ | 0.47 | 0.34 | 0.21 | 0.18 | 0.15 | 3.6 | 3.7 |
| 25℃ | 0.032 | 0.03 | 0.028 | 0.026 | 0.21 | 0.37 | 0.34 | |
| 60℃ | 0.024 | 0.023 | 0.021 | 0.021 | 0.020 | 0.026 | 0.025 | |
| 점착력(gf/in) | 초기 | 1,360 | 1,318 | 1,231 | 1,094 | 916 | 1,433 | 1,360 |
| UV후 | 843 | 4.6 | 1.2 | 2.3 | 127 | 1,328 | 1,344 | |
| DA | 0.3801 | 0.9965 | 0.9990 | 0.9979 | 0.8614 | 0.0732 | 0.0117 | |
| 연신율(%) | 81 | 92 | 121 | 136 | 155 | 183 | 201 | |
표 3에서 확인할 수 있듯이, 실시예1 내지 실시예5에서 제조된 가변 점착층은 초기 점착력이 높은 상태에서 UV 조사 후 점착력이 낮아져서 수학식1을 만족하며, 표시패널과 피착체의 합지 후 UV를 조사함에 따라 쉽게 표시패널과 피착체가 박리되는 것을 확인하였으며, 연신복원성이 우수함을 확인하였다.
또한 폴더블 표시장치에서 요구되는 0.5MPa이하 저온(-20℃) 저장탄성 모듈러스 수치가 실시예1 내지 실시예 5의 범위에서 만족하는 결과를 얻었다.
한편, 전술된 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 가변 점착층 110 : 커버글라스
120 : 표시패널 130 : 보호부재층
140 : 메탈 기재층
120 : 표시패널 130 : 보호부재층
140 : 메탈 기재층
Claims (20)
- 가변 점착제 조성물을 사용하는 가변 점착층에 있어서,
자외선(UV)을 상기 가변 점착제 조성물에 조사함에 의해 상기 가변 점착층의 점착력이 낮아지되,
상기 가변 점착층의 점착력 변형비(하기 수학식의 △A)는 0.9 내지 1 이하를 가지며, 상기 가변 점착층의 저온 저장탄성 모듈러스는 0.1MPa 내지 1MPa이고,
상기 가변 점착제 조성물은 (메트)아크릴레이트 폴리머, 1종 이상의 (메트)아크릴레이트 단량체, 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 광개시제를 함유하며,
상기 (메트)아크릴레이트 폴리머 100 중량%에 대하여, 상기 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 20 중량% 내지 40 중량%를 가지고 상기 (메트)아크릴레이트 단량체는 5 중량% 내지 20 중량%를 가지는 것을 특징으로 하는 가변 점착층.
[ 수학식 ]
여기서, A1은 초기 점착 강도를 의미하고, A2는 상기 자외선 조사 후의 점착 강도를 나타냄. - 제1항에 있어서, 상기 초기 점착 강도는 500g/in 내지 2000g/in인 것을 특징으로 하는 가변 점착층.
- 제1항에 있어서, 상기 가변 점착층은 디스플레이 장치에서 커버글라스와 표시패널 사이에 배치되어 상기 커버글라스와 상기 표시패널을 합지시키는 층인 것을 특징으로 하는 가변 점착층.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 자외선을 상기 가변 점착제 조성물에 조사함에 의해 상기 가변 점착층의 점착력이 50g/in 이하로 낮아지는 것을 특징으로 하는 가변 점착층.
- 가변 점착제 조성물에 있어서,
(메트)아크릴레이트 폴리머를 함유하되,
상기 가변 점착제 조성물에 자외선을 조사함에 의해 상기 가변 점착제 조성물의 점착력이 50g/in 이하로 낮아지며, 상기 가변 점착제 조성물로 형성된 가변 점착층의 저온 저장탄성 모듈러스는 0.1MPa 내지 1MPa이고,
상기 가변 점착제 조성물은 1종 이상의 (메트)아크릴레이트 단량체, 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 광개시제를 추가적으로 함유하며, 상기 (메트)아크릴레이트 폴리머 100 중량%에 대하여 상기 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 20 중량% 내지 40 중량%를 가지고, 상기 (메트)아크릴레이트 단량체는 5 중량% 내지 20 중량%를 가지는 것을 특징으로 하는 가변 점착제 조성물. - 삭제
- 제6항에 있어서, 상기 (메트)아크릴레이트 폴리머는 탄소수 1 내지 14인 알킬기를 가지는 1종 이상의 (메트)아크릴레이트 단량체, 용제로서 에틸아세테이트(EA)와 열개시제를 혼합한 후 공중합시킴에 의해 형성되되,
상기 (메트)아크릴레이트 폴리머의 평균분자량은 300,000g/mol ~ 500,000g/mol인 것을 특징으로 하는 가변 점착제 조성물. - 제6항에 있어서, 상기 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 다관능 (메트)아크릴레이트 모노머와 이소포론 디이소시아네이트를 우레탄 결합시킴에 의해 형성되되,
상기 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 평균분자량은 800g/mol ~ 1,500g/mol인 것을 특징으로 하는 가변 점착제 조성물. - 제6항에 있어서, 상기 (메트)아크릴레이트 폴리머 100 중량%에 대하여 상기 광개시제는 0.5 중량% 내지 10 중량%를 가지는 것을 특징으로 하는 가변 점착제 조성물.
- 제6항에 있어서, 상기 (메트)아크릴레이트 단량체는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, iso-부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, 헵틸 (메트)아크릴레이트, 에틸헥실(메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 노닐 (메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 점착제 조성물.
- 가변 점착층;
상기 가변 점착층의 일면에 형성되는 경박 이형필름; 및
상기 가변 점착층의 타면에 형성되는 중박 이형필름을 포함하되,
자외선(UV)을 상기 가변 점착층에 조사함에 의해 상기 가변 점착층의 점착력이 낮아지되,
상기 가변 점착층의 점착력 변형비(하기 수학식의 △A)는 0.9 내지 1 이하를 가지며, 상기 가변 점착층의 저온 저장탄성 모듈러스는 0.1MPa 내지 1MPa이고,
상기 가변 점착층의 가변 점착제 조성물은 (메트)아크릴레이트 폴리머, 1종 이상의 (메트)아크릴레이트 단량체, 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 광개시제를 함유하며,
상기 (메트)아크릴레이트 폴리머 100 중량%에 대하여, 상기 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 20 중량% 내지 40 중량%를 가지고 상기 (메트)아크릴레이트 단량체는 5 중량% 내지 20 중량%를 가지는 것을 특징으로 하는 가변 점착필름.
[ 수학식 ]
여기서, A1은 초기 점착 강도를 의미하고, A2는 상기 자외선 조사 후의 점착 강도를 나타냄. - 삭제
- 제12항에 있어서, 상기 경박 이형필름은 10gf/in 미만의 이형력을 가지며, 상기 중박 이형필름은 15gf/in 이상 30gf/in 미만의 이형력을 가지는 것을 특징으로 하는 가변 점착필름.
- 표시패널;
커버글라스; 및
상기 표시패널과 상기 커버글라스 사이에 배치되어 상기 표시패널과 상기 커버글라스를 합지시키는 가변 점착층을 포함하되,
자외선을 상기 가변 점착층에 조사함에 의해 상기 가변 점착층의 점착력이 50g/in 이하로 낮아지며, 상기 가변 점착층의 저온 저장탄성 모듈러스는 0.1MPa 내지 1MPa이고,
상기 가변 점착층의 가변 점착제 조성물은 (메트)아크릴레이트 폴리머, 1종 이상의 (메트)아크릴레이트 단량체, 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 광개시제를 함유하며,
상기 (메트)아크릴레이트 폴리머 100 중량%에 대하여, 상기 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 20 중량% 내지 40 중량%를 가지고 상기 (메트)아크릴레이트 단량체는 5 중량% 내지 20 중량%를 가지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치. - 제15항에 있어서, 상기 가변 점착층의 점착력 변형비(하기 수학식의 △A)는 0.9 내지 1 이하를 가지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
[ 수학식 ]
여기서, A1은 초기 점착 강도를 의미하고, A2는 상기 자외선 조사 후의 점착 강도를 나타냄. - 삭제
- 제 1 이형필름의 이형면 위에 가변 점착제 조성물을 도포하는 단계;
상기 도포된 가변 점착제 조성물을 열경화시켜 가변 점착층을 형성하는 단계; 및
상기 가변 점착층 위에 제 2 이형필름을 합지하는 단계를 포함하되,
자외선을 상기 가변 점착층에 조사함에 의해 상기 가변 점착층의 점착력이 50g/in 이하로 낮아지며, 상기 가변 점착층의 저온 저장탄성 모듈러스는 0.1MPa 내지 1MPa이고,
상기 가변 점착층의 가변 점착제 조성물은 (메트)아크릴레이트 폴리머, 1종 이상의 (메트)아크릴레이트 단량체, 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 광개시제를 함유하며,
상기 (메트)아크릴레이트 폴리머 100 중량%에 대하여, 상기 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 20 중량% 내지 40 중량%를 가지고 상기 (메트)아크릴레이트 단량체는 5 중량% 내지 20 중량%를 가지는 것을 특징으로 하는 가변 점착필름 제조 방법. - 제18항에 있어서, 상기 제 1 이형필름은 15gf/in 이상 30gf/in 미만의 이형력을 가지며, 상기 제 2 이형필름은 10gf/in 미만의 이형력을 가지는 것을 특징으로 하는 가변 점착필름 제조 방법.
- 삭제
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