KR20150018840A

KR20150018840A - 접착 용품

Info

Publication number: KR20150018840A
Application number: KR1020147036469A
Authority: KR
Inventors: 마리아 에이 아페아닝; 알버트 아이 에베라에르츠; 이 헤; 데이비드 제이 키닝
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2015-02-24
Also published as: CN104321397B; TWI608070B; TW201402765A; CN104321397A; WO2013181133A1; US20150104601A1; KR102169342B1

Abstract

본 발명은 접착 용품, 접착제 조성물, 및 이형 라이너를 포함한다. 이형 라이너는 연성 접착제, 특히 전자기기 산업에서 사용되는 유형의 접착제를 전환(converting) 및 취급하는 데 바람직한 평균 이형력 및 정적 이형력을 제공할 수 있는 실리콘계 이형 제형을 포함한다. 일 실시 형태에서, 실리콘계 제형은 부가-경화(addition-cure) 실리콘계 이형 제형을 포함한다.

Description

접착 용품 {AN ADHESIVE ARTICLE}

용량성 터치 기술(capacitive touch technology)은 핸드-헬드 모바일 디바이스, 넷북(netbook) 및 랩톱 컴퓨터를 비롯하여 다양한 응용에서 유용성이 증가하고 있다. 다른 터치 기술과 비교하여, 용량성 터치는 멀티터치(multi-touch)와 같은 특징뿐만 아니라 매우 민감한 응답도 가능하게 한다. 광학적으로 투명한 접착제(OCA; optically clear adhesive)는 흔히 용량성 터치 패널 조립체에서 접합 목적 (예를 들어, 상이한 디스플레이 구성요소 층들의 부착)에 사용된다.

OCA는 기계적 접합을 제공할 뿐만 아니라 휘도(brightness) 및 콘트라스트(contrast)를 감소시키는 에어 갭(air gap)을 제거함으로써 디스플레이의 광학 품질을 크게 증가시킬 수도 있다. 디스플레이의 광학 성능은 내부 반사 표면의 개수를 최소화함으로써 개선될 수 있으며, 따라서 디스플레이 내의 광학 요소들 사이의 에어 갭을 제거하거나 적어도 그 개수를 최소화하는 것이 바람직할 수 있다.

디스플레이 조립체에서, 터치 패널 또는 디스플레이 패널 (예를 들어, 액정 디스플레이(LCD) 패널)을 광학적으로 투명한 접착제에 의해 3차원(3D) 커버 글라스(cover glass)에 접합시키는 것은 때때로 어려운 것일 수 있다. 실제로, 더 새로운 디자인은 커버 글라스의 주변부 또는 프레임 주위에 두꺼운 (50 마이크로미터에 근접하는) 잉크 스텝(ink step)을 갖는 커버 글라스를 사용하며, 이는 더 이상 편평하지 않으며 3D 렌즈인 기판을 생성한다. 잉크 스텝에 의해 둘러싸인 영역은 흔히 갭(gap)으로 지칭된다. 큰 잉크 스텝에 더하여, 임의의 디스플레이 구성요소의 양호한 접착제 습윤을 필요로 할 수 있는 다른 3D 특징부는 가요성 커넥터(flex connector)의 존재, 구성요소의 약간의 만곡, 더 두꺼운 ITO 패턴, 터치 패널 상의 융기된 집적회로의 존재 등과 같은 것들을 포함한다.

따라서, 디스플레이 상에서의 두꺼운 잉크의 더 양호한 습윤을 가능하게 하는 연성 OCA에 대한 필요성이 증가하고 있다. 부가적으로, 상기 연성 OCA는 디스플레이 모듈 조립 공정의 결과로서 응력 제거(stress relief)를 개선시킬 수 있다. 이러한 응력 제거 특징은 액정 디스플레이 모듈(LCM; Liquid Crystal Display Module)을 접합시킬 때 무라(Mura; 치수 왜곡에서 생길 수 있는 광학 이미지 왜곡)를 감소시키는 데 특히 유익하며, 이는 또한 지연 기포 형성(delayed-bubble formation)을 최소화할 수 있다. 연성 OCA의 추가의 유익한 특징은 짧은 조립 사이클 시간이다.

그러나, 결함을 야기하지 않고서 종래의 이형 라이너로부터 연성 OCA를 제거하기란 어려울 수 있다.

이형 라이너의 경우에, 실리콘계 이형 코팅이 시장에서 우위를 차지하는데, 그 이유는 이 코팅이 다른 코팅들에 비하여 더 낮은 이형력을 갖기 때문이다. 실리콘 이형 코팅은 전형적으로 작용성 폴리다이메틸실록산 전구체가 반응하여 가교결합된 네트워크를 형성하는 것으로부터 형성된다. 전통적으로, 실리콘 네트워크의 경화는 열적으로 개시되고 부가 반응 또는 축합 반응에 의해 일어난다. 고강도 자외선광 또는 전자 빔(EB)을 사용하는 작용성 또는 비작용성 실리콘의 방사선 경화는 가교결합된 네트워크를 얻는 데 사용되는 다른 방법이다.

무용매 부가-경화 제형(solvent-free addition-cure formulation)은 기본 중합체들의 더 낮은 분자량 및 더 높은 수준의 작용성으로 인해 전형적인 용매 제형보다 훨씬 더 높은 가교결합 밀도를 갖는 경화된 코팅을 산출한다. 가교결합 밀도에서의 이러한 차이는 코팅 특성, 예컨대 마찰 계수(COF)에서의 현저한 변화로 이어질 수 있다. 가교결합 밀도에서의 차이는 또한 코팅이 특정 접착제와 어떻게 상호작용하는지에 영향을 주고, 상응하는 이형 라이너-접착제 특성, 예컨대 이형 수준, 코팅성(coatability) 등에 영향을 미칠 수 있다. 광학적으로 투명한 연성 접착제에 대한 모든 성능 요건을 만족시키는 라이너를 확인하는 것은 어려운 일이며, 이에 따라 이형 화학(release chemistry)은 이형 라이너로부터 연성 접착제를 이형하는 문제를 해결해야 할 필요성이 여전히 있다.

본 발명은 접착 용품, 접착제 조성물, 및 이형 라이너에 관한 것이다. 소정 실시 형태에서, 본 발명에 사용되는 이형 라이너는 연성 (및 선택적으로 광학적으로 투명한) 접착제, 특히 전자기기 산업에서 사용되는 유형의 접착제를 전환(converting) 및 취급하는 데 바람직한 평균 이형력 및 정적 이형력을 제공할 수 있는 실리콘계 이형 제형, 특히 부가-경화 실리콘계 이형 제형을 포함한다. 일 실시 형태에서, 연성 접착제와 이형 라이너 사이의 초기 이형력 및 평균 이형력 둘 모두는 실리콘 이형 코팅 제형의 가교결합 밀도에 의해 제어된다.

일 실시 형태에서, 본 발명은 접착 용품을 제공하며, 본 접착 용품은 이형 층을 갖는 이형 라이너 및 이형 층에 인접한 적어도 하나의 접착제 층을 포함한다. 이형 층은 가교결합된 실리콘 중합체를 포함하고 약 0.4 이상의 마찰 계수를 갖는다. 접착제 층은 약 25℃ 내지 약 100℃의 온도에서 약 0.5 이상의 탄젠트 델타 값(tan delta value)을 유지하는 접착제 조성물을 포함한다.

소정 실시 형태에서, 이형 층은 약 0.6 이상의 마찰 계수를 가지며, 소정 실시 형태에서, 이형 층은 약 0.8 이상의 마찰 계수를 갖는다.

소정 실시 형태에서, 가교결합된 실리콘은 2개 이상의 반응성 기를 포함하는 적어도 하나의 반응성 실리콘 전구체로부터 유도된다. 적합한 반응성 기에는 에폭시, 아크릴레이트, 실란올, 알콕실실란, 아실옥시실란 또는 에틸렌계 불포화 기가 포함된다. 소정 실시 형태에서, 가교결합된 실리콘 중합체는 2개 이상의 에폭시 또는 아크릴레이트 기를 포함하는 적어도 하나의 실리콘 전구체로부터 유도된다. 소정 실시 형태에서, 가교결합된 실리콘 중합체는 2개 이상의 실란올 또는 에틸렌계 불포화 기를 포함하는 적어도 하나의 실리콘 전구체 및 적어도 하나의 하이드라이드-작용성 실리콘 가교결합제로부터 유도된다. 소정 실시 형태에서, 적어도 하나의 반응성 실리콘 전구체는 적어도 하나의 유형의 반응성 기를 포함하는 반응성 실리콘 검(gum)이다. 일 실시 형태에서, 반응성 실리콘 검은 수평균 분자량이 150,000 이상이다. 소정 실시 형태에서, 반응성 실리콘 검은 에틸렌계 불포화 기를 포함하며, 소정 실시 형태에서, 반응성 실리콘 검은 실란올 기를 포함한다. 소정 실시 형태에서, 가교결합된 실리콘은 백금 촉매를 사용하여 가교결합되는 하나 이상의 반응성 실리콘 전구체로부터 유도된다.

소정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 약 25℃ 내지 약 100℃의 온도에서 약 0.5 내지 약 1.5의 탄젠트 델타 값을 유지한다. 소정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 약 25℃ 내지 약 100℃의 온도에서 약 0.5 내지 약 1.0의 탄젠트 델타 값을 유지한다.

소정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 약 25℃ 내지 약 100℃의 온도에서 약 0.6 내지 약 0.8의 탄젠트 델타 값을 유지한다.

소정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 알킬 기가 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르; 친수성 공중합성 단량체; 및 자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 성분들로부터 유도된다. 소정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 가교결합된다.

소정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 알킬 기가 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르; 친수성의 하이드록실-작용성 공중합성 단량체; 친수성의 하이드록실-작용성 공중합성 단량체 이외의 극성 단량체; 및 자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 성분들로부터 유도된다.

소정 실시 형태에서, 접착제 조성물은 알킬 기가 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르; 하이드록실-작용성 공중합성 단량체; (메트)아크릴아미드 단량체; 및 자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 성분들로부터 유도된다.

소정 실시 형태에서, 본 발명은 접착제 조성물을 제공하며, 이 접착제 조성물은 알킬 기가 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르 50 내지 85부; 하이드록실-작용성 공중합성 단량체 10 내지 40부; (메트)아크릴아미드 단량체 5 내지 20부; 및 자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 성분들로부터 유도된다.

소정 실시 형태에서, 알킬(메트)아크릴레이트 에스테르는 2-에틸헥실 아크릴레이트 (2-EHA), 아이소보르닐 아크릴레이트 (IBA), 아이소-옥틸아크릴레이트 (IOA), 부틸 아크릴레이트 (BA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

소정 실시 형태에서, (메트)아크릴아미드 단량체는 아크릴아미드, 다이아세톤 아크릴아미드, N-tert-옥틸아크릴아미드, N,N-다이메틸아크릴아미드, 및 N-모르폴리노 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.

소정 실시 형태에서, 친수성 공중합성 단량체는 아크릴산 (AA), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 (HEA), 하이드록시프로필 아크릴레이트 (HPA), 에톡시에톡시에틸 아크릴레이트 (V-190), 아크릴아미드 (Acm), 다이아세톤 아크릴아미드, N-tert 옥틸아크릴아미드, N,N-다이메틸아크릴아미드, N-모르폴리노 아크릴레이트 (MoA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

소정 실시 형태에서, 하이드록실-작용성 공중합성 단량체는 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시-프로필 아크릴레이트, 및 4-하이드록시부틸아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.

본 발명의 상기의 개요는 본 발명의 각각의 개시되는 실시 형태 또는 모든 구현 형태를 설명하고자 하는 것이 아니다. 이하의 기재는 예시적인 실시 형태를 더 구체적으로 예시한다. 본 출원 전체에 걸쳐 여러 곳에서, 실시예들의 목록을 통하여 지침이 제공되며, 상기 실시예들은 다양한 조합으로 사용될 수 있다. 각각의 경우에, 열거된 목록은 단지 대표적인 군으로서의 역할을 하며, 배타적인 목록으로 해석되어서는 안된다.

<도 1>
도 1은 본 발명의 예시적인 접착 용품의 단면도.
<도 2a>
도 2a는 이형 라이너 불량 시험 구성의 단면도.
<도 2b>
도 2b는 이형 라이너 불량 시험 구성의 평면도.

"이형력"은 접착제 표면으로부터 이형 라이너를 박리 또는 분리하는 데 필요한 힘의 양으로 정의된다. 이형 라이너는, 이형 라이너가 접착제 표면으로부터 용이하게 제거될 수 있게 하기에는 충분히 낮지만 이형 라이너가 취급 및 가공에서 통상 접하게 되는 힘에 의해 접착제 표면으로부터 조기에 분리되게 될 정도로 낮지는 않은 이형력을 갖는 것이 바람직하다.

용어 "포함한다" 및 그 변형은 이들 용어가 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위에서 나타날 경우 제한적 의미를 갖지 않는다.

"바람직한" 및 "바람직하게는"이라는 단어는 소정의 상황 하에서 소정의 이익을 줄 수 있는 본 발명의 실시 형태를 지칭한다. 그러나, 동일한 또는 다른 상황 하에서 다른 실시 형태가 또한 바람직할 수 있다. 나아가, 하나 이상의 바람직한 실시 형태의 상세한 설명이 다른 실시 형태가 유용하지 않다는 것을 의미하는 것은 아니며, 다른 실시 형태를 본 개시 내용의 범주로부터 제외시키고자 하는 것은 아니다.

본 출원에서, 부정관사("a", "an") 및 정관사("the")와 같은 용어는 오직 단수의 것만을 지칭하고자 하는 것이 아니라, 구체적인 예가 예시를 위해 사용될 수 있는 일반적인 부류를 포함하고자 하는 것이다. 용어 부정관사 및 정관사는 용어 "적어도 하나"와 호환적으로 사용된다. 소정 목록에 뒤따르는 어구, "~ 중 적어도 하나" 및 "~ 중 적어도 하나를 포함한다"는 그러한 목록 내의 임의의 하나의 항목 및 그러한 목록 내의 둘 이상의 항목의 임의의 조합을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "또는"은, 내용이 명확하게 달리 지시하지 않는 한, "및/또는"을 포함하는 그의 통상적인 의미로 일반적으로 사용된다. 용어 "및/또는"은 열거된 요소들 중 하나 또는 전부 또는 열거된 요소들 중 임의의 둘 이상의 조합을 의미한다.

달리 지시되지 않는 한, 명세서 및 특허청구범위에 사용되는 특징부 크기, 양 및 물리적 특성을 표현하는 모든 수치는 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 전술된 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 기재된 수치 파라미터는 당업자가 본 명세서에 개시된 교시 내용을 이용하여 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다. 종점(end point)에 의한 수치 범위의 사용은 그 범위 내의 모든 수 (예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4 및 5를 포함함) 및 그 범위 내의 임의의 범위를 포함한다.

본 발명은 접착 용품, 접착제 조성물, 및 이형 라이너에 관한 것이다. 접착제 조성물은 접착 용품에, 예를 들어 광학 디스플레이를 조립하는 데 사용될 수 있다. 접착제 조성물은 하기의 바람직한 특성들 중 적어도 하나로 이어지는 바람직한 유동 특성을 갖는다: 높은 잉크 스텝의 우수한 라미네이션, 짧은 조립 사이클 시간, 및 내구성있는 라미네이트.

라미네이트는 적어도 제1 기판, 제2 기판, 및 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치된 접착제를 포함하는 것으로 정의된다. 접착제 조성물은 라미네이션 동안 형성된 포획된 기포가 접착제 매트릭스와 접착제/기판의 계면을 용이하게 빠져나가도록 설계되며, 이는 오토클레이브 처리 후 기포 무함유 라미네이트로 이어진다. 그 결과, 라미네이션 및 오토클레이브 처리 후, 있다고 하여도, 라미네이션 결함이 거의 관찰되지 않는다. 우수한 기판 습윤성과 용이한 기포 제거성의 합해진 효과는 사이클 시간이 크게 단축된 효율적인 라미네이션 공정을 가능하게 한다. 부가적으로, 접착제로부터의 우수한 응력 제거 및 기판 접착은 라미네이트의 내구성있는 접합을 가능하게 한다 (예를 들어, 가속 에이징 시험 후 기포/탈층이 없음). 이들 효과를 성취하기 위하여, 접착제 조성물은 소정의 리올로지 특성, 예를 들어 낮은 전단 저장 탄성률(G') 및 높은 탄젠트 델타 값을 갖는다.

광학 재료는 광학 조립체의 광학 구성요소들 또는 기판들 사이의 갭을 충전시키는 데 사용될 수 있다. 광학 기판에 접합된 디스플레이 패널을 포함하는 광학 조립체는, 이들 둘 사이의 갭이 패널 및 기판의 굴절률에 정합되거나 거의 정합되는 광학 재료로 충전된다면 유익할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널과 외부 커버 시트 사이의 고유의 태양광 및 주위 광 반사가 감소될 수 있다. 디스플레이 패널의 색역(color gamut) 및 색대비(color contrast)는 주위 조건 하에서 개선될 수 있다. 충전된 갭을 갖는 광학 조립체는 또한 에어 갭을 갖는 동일한 조립체와 비교하여 개선된 내충격성을 나타낼 수 있다.

대형 크기 또는 면적을 갖는 광학 조립체는, 특히 효율 및 엄격한 광학 품질이 요구된다면, 제조하기가 어려울 수 있다. 광학 구성요소들 사이의 갭은, 경화성 조성물을 갭 내로 붓거나 주입하고 이어서 조성물을 경화시켜 구성요소들을 함께 접합시킴으로써 충전될 수 있다. 그러나, 일반적으로 사용되는 이들 조성물은 긴 유출(flow-out) 시간을 가지며, 이는 대형 광학 조립체에 대해 비효율적인 제조 방법에 일조한다.

광학적으로 투명한 접착제는 디스플레이 기판들 사이의 에어 갭을 충전시키기 위하여 전사 테이프(transfer tape) 형식으로 이용될 수 있다. 이러한 방법에서, 본 발명의 액체 접착제 전구체 조성물은 "실리콘 처리"(siliconized) 이형 라이너 상에 또는 2개의 "실리콘 처리" 이형 라이너들 - 이들 중 적어도 하나는 (경화시키는 데 유용한) UV 방사선에 대해 투과성임 - 사이에 적용될 수 있다. 이어서, 접착제 전구체 조성물은 조성물 내에 함유된 광개시제에 의해 적어도 부분적으로 흡수되는 파장의 화학 방사선에 대한 노출에 의해 경화 (중합 및/또는 가교결합)될 수 있다. 대안적으로, 열활성화 자유 라디칼 개시제가 사용될 수 있는데, 여기서는 본 발명의 액체 접착제 전구체 조성물이 "실리콘 처리" 이형 라이너 상에 또는 2개의 "실리콘 처리" 이형 라이너들 사이에 코팅되고 열에 노출되어 조성물의 경화 공정을 완료할 수 있다. 접착제 (예를 들어, 감압 접착제)를 포함하는 전사 테이프가 이와 같이 형성될 수 있다. 전사 테이프의 형성은 경화된 접착제가 라미네이션 전에 완화될 수 있게 함으로써 접착제에서의 응력을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 전형적인 조립 공정에서, 더 낮은 이형력을 갖는 라이너가 전사 테이프로부터 제거될 수 있고, 접착제가 디스플레이 조립체에 적용될 수 있다. 이어서, 제2 이형 라이너가 제거될 수 있고, 기판에 대한 라미네이션이 완료될 수 있다. 기판과 디스플레이 패널이 강성 접착 접합일 때에는, 기포가 접착제 내에 또는 접착제와 기판 또는 디스플레이 패널 사이의 계면에 형성되지 않음을 보장하기 위하여 진공 라미네이션 장비의 도움을 받을 수 있다. 마지막으로, 조립된 디스플레이 구성요소들이 오토클레이브 단계에 들어가서 접합을 종료하고 라미네이션 결함이 없는 광학 조립체를 제조할 수 있다.

경화된 접착제 전사 테이프가, 인쇄된 렌즈와 제2 디스플레이 기판 사이에 라미네이팅될 때에는, 완전히 경화된 접착제가 때때로 큰 잉크 스텝(예를 들어, 50 내지 70 μm)을 따라야만 하는 경우일 수도 있고 디스플레이에서 허용가능한 총 접착제 두께가 단지 150 내지 250 μm일 수도 있기 때문에 광학 결함의 방지가 더욱 더 어려울 수 있다. 초기 조립 동안(예를 들어, 인쇄된 렌즈가 본 발명의 광학적으로 투명한 접착제 전사 테이프를 이용하여 제2 기판에 라미네이팅될 때) 이러한 큰 잉크 스텝을 완전히 습윤시키는 것이 매우 중요한데, 그 이유는 임의의 포획된 기포는 후속 디스플레이 조립 단계에서 제거하기가 매우 어려워질 수 있기 때문이다. 광학적으로 투명한 접착제 전사 테이프는 바람직하게는 충분한 순응성(compliance) (예를 들어, 1 ㎐ 주파수에서 측정할 때 전형적으로 25℃의 라미네이션 온도에서의 낮은 전단 저장 탄성률, G′이 10⁵ 파스칼(Pa) 미만임)을 갖는다. 이는 접착제가 신속히 변형되고 잉크 스텝 윤곽의 날카로운 가장자리(edge)에 순응될 수 있게 함으로써 우수한 잉크 습윤을 가능하게 한다. 전사 테이프의 접착제는 또한 바람직하게는 잉크 스텝에 순응할 뿐만 아니라 또한 잉크 표면에 대해 더 완전히 습윤시키기에 충분한 유동을 갖는다. 접착제의 유동은 넓은 범위의 온도에 걸친 재료의 높은 탄젠트 델타 값(예를 들어, 접착제의 유리 전이 온도(Tg) (DMTA에 의해 측정됨)와 약 100℃ 또는 그보다 약간 더 높은 온도 사이에서 tan δ는 0.5 이상, 바람직하게는 0.5 초과임)으로 반영될 수 있다. 잉크 스텝에 의한 광학적으로 투명한 접착제 테이프의 급속한 변형에 의해 야기된 응력은, 수 초 또는 더 짧은 시간 대신 수 시간에 걸쳐 응력이 제거될 수 있는 편광기 부착 응용에서와 같이 열팽창 계수 불일치에 의해 야기되는 통상의 응력보다 훨씬 더 빠르게 접착제가 응답할 것을 요한다. 그러나, 이러한 초기 잉크 스텝 습윤을 달성할 수 있는 접착제조차도 여전히 벌크 리올로지(bulk rheology)에 기인한 너무 많은 탄성을 가질 수 있다. 이는 접합된 구성요소들을 변형되게 할 수 있는데, 이는 허용될 수 없는 것이다. 이들 디스플레이 구성요소들이 치수적으로 안정하더라도, (잉크 스텝에 걸친 접착제의 급속한 변형으로 인해) 저장된 탄성 에너지는 접착제에 대해 응력을 끊임없이 가함으로써 탄성 에너지 그 자체를 제거하는 방법을 찾을 수 있으며, 이는 결국에는 고장을 일으키게 된다. 따라서, 디스플레이 구성요소들의 액체 접합의 경우에서와 같이, 디스플레이 구성요소들을 성공적으로 접합시키기 위한 전사 테이프의 설계는 접착력, 광학 특성, 낙하 시험 내성의 정교한 균형뿐만 아니라, 높은 잉크 스텝에 대한 순응성과, 심지어 잉크 스텝이 접착제 층 내로 그의 두께의 최대 30% 또는 그 이상만큼까지 압입될 때의 우수한 유동을 요한다.

더욱이, 연성 접착제로부터의 이형 라이너의 제어된 이형은 접착제의 낮은 탄성률 및 높은 탄젠트 델타로 인해 어렵다. 50 내지 400 마이크로미터 범위의 접착제 두께와 조합될 때, 이형 성능은 매우 곤란해질 수 있으며, 이는 특히 접착제를 손상시키거나 달리 비가역적으로 변형시키지 않는 신뢰성 있고 매끄러운 이형을 접착제가 필요로 하기 때문이다. 전형적으로, 연성이며 두꺼우며 유동가능한 접착제는, 심지어 동일한 두께로 코팅될 때에도, 더 높은 탄성률 및 더 강성인 접착제가 이형되는 것과 동일한 신뢰성 있는 방식으로 더 이상 이형되지 않는다. 따라서, 개선된 이형 라이너가 필요하다. 표 1은 예시적인 강성 접착제 및 연성 접착제에 대해 DMTA에 의해 측정된 저장 탄성률의 비교이다.

높은 탄젠트 델타를 갖는 연성 접착제로부터의 중합체 네트워크는 이형 코팅으로부터 박리하는 동안 비가역적으로 변형될 가능성이 더 높다. 이러한 변형은 접착제/이형 라이너 계면에서의 국부적인 힘 집중을 감소시키며, 그럼으로써 이형 라이너로부터의 접착제의 분리를 더 어렵게 한다. 게다가, 본 명세서에 기술된 접착제들 중 일부는 시럽 형태 (코팅가능한 점도를 제공하기 위해 약간의 중합체 분율을 갖는 단량체)로 이형 라이너 상에 직접 코팅된다. 이 경우에, 이들 단량체 중 일부는 이형 코팅 내로 약간 침투될 수 있다. 이는 경화된 접착제와 경화된 이형 코팅의 일부 약간의 상호침투를 발생시킬 수 있어서 이형력을 추가로 증가시킬 수 있다. 마지막으로, 이형 코팅의 리올로지 거동으로 인해, 접착제의 이형 거동 및 측정된 전체 이형력에 추가로 영향을 미칠 수 있다. 표 1의 강성 접착제의 이형력은 18 g/in (7.1 g/cm)이며, 표 1의 연성 접착제의 이형력은 49 g/in (19.3 g/cm)이다. 이러한 이형력은, 300 in/min의 박리 속도에서, 통상적인 박리 시험을 사용하여 결정하였다. 두 접착제 모두 10 밀(mil) (0.254 mm) 두께였으며, 미국 버지니아주 마틴스빌 소재의 씨피 필름즈, 인크.(CP Films, Inc.)로부터 상표명 T10으로 입수가능한 이형 라이너는 2 밀 (0.051 mm) 두께였다. 더 연성인 접착제에 대한 평균 이형력은 더 강성인 접착제의 3배였다.

연성 접착제로부터의 평균 이형력 및 정적 이형력 둘 모두를 제어할 수 있는 것이 바람직하다. 평균 이형력이 너무 높으면, 라이너 제거 동안의 연성 접착제의 비가역적 변형과 접착제 다이컷(die-cut) 시의 광학 결함을 야기할 가능성이 더 높다.

일부 실시 형태에서는, 2개의 라이너 사이에서 접착제 전구체 조성물 또는 접착제 시럽을 경화시키는 것이 바람직할 수 있다. 고도로 가교결합된 이형 라이너 상에 코팅하는 것은 (접착제 시럽의) 습윤 제한으로 인해 어려울 수 있지만, 유체가 라이너들 사이에 개재됨으로써 강제로 습윤되기 때문에 라이너들 사이의 코팅은 더 허용가능하다.

바람직한 접착 용품은 차등 이형력(differential release force)을 갖는 2개의 이형 라이너를 포함한다. 바람직하게는, 2개의 이형 라이너는 차등 이형력 (높은 이형력 라이너의 평균 이형력 대 더 낮은 이형력 라이너의 평균 이형력의 비)이 약 1.5:1 이상, 약 2.0:1 이상, 또는 심지어는 약 3.0:1 이상이다. 예를 들어, 낮은 이형력을 갖는 것으로 여겨지는 본 발명의 높은 COF (마찰 계수) 이형 라이너는 전형적으로 180° 박리 각도에서 90 in/min (229 cm/min)의 박리 속도에서 약 40 g/in 이하의 평균 이형력을 나타낸다.

본 발명의 예시적인 접착 용품의 단면도가 도 1에 도시되어 있다. 이는 최상부 상의 낮은 이형력 라이너, 즉 "이형이 용이한" 이형 라이너(easy release liner) 에 이어, 접착제 층, 및 높은 이형력 라이너, 즉 "타이트한"(tight) 라이너가 뒤따르는 3층 구성이다. 예시적인 이러한 실시 형태에서, 이형이 용이한 이형 라이너의 치수는 접착제 층으로부터의 라이너의 제거를 용이하게 하기 위하여 접착제 층의 치수보다 약간 더 크다. 사용 동안, 이 샘플은 통상적으로 유한한 양의 진공(음압), 2 내지 70 ㎪ 하에서 다양한 크기의 개구(opening)들을 갖는 진공 스테이지(stage) 상에 고정된다. 이형 라이너는 어떠한 수동 개시 없이 자동 테이프 제거(de-taping) 방법을 사용하여 제거되거나 또는 수작업으로 제거될 수 있는데, 이는 일반적으로 일관된 박리 속도 및 각도로 행해진다. 자동 라이너 제거 또는 일상적인 수동 공정에 관한 어떠한 방해라도 문제가 되며, 이는 더 낮은 생산성을 야기할 수 있다. 이러한 불량은, 접착제가 구성요소 상에 이미 라미네이팅된 경우, 훨씬 더 비용이 많이 들 수 있다. 또한, 라이너 제거 동안의 임의의 불량은 다이컷 또는 리프팅(lifting) 시의 광학 결함 및 접착제 자체의 왜곡(distortion)으로 이어질 수 있다. 라이너 제거 불량은 하기의 불량 모드(들) 중 하나 이상에 의해 구별된다: a) 이형이 용이한 라이너가 제거될 때 샘플의 회복 불가능한 휘어짐이 일어나고, 그 결과 진공 누설을 일으킴; b) 진공 누설로 인해 진공 스테이지로부터의 접착 용품의 이탈(detachment); c) 이형이 용이한 라이너가 제거될 때, 타이트한 라이너로부터의 접착제 층의 분리; d) 이형이 용이한 라이너를 제거하는 공정 동안의 진공 스테이지 상에서의 접착 용품 위치의 회복 불가능한 이동; 또는 e) 이형 라이너가 제거될 때 접착제의 가장자리를 따라 일어나는 접착제 변형(deformation). 2개 이상의 불량 모드의 조합이 가능하다.

이형 라이너

본 발명의 전형적인 이형 라이너는 이형 층이 그 위에 배치된 배킹(backing) 또는 기재를 포함한다. 이러한 이형 층은 본 발명의 접착 용품 내의 접착제 층에 인접한다. 이형 층은 가교결합된 실리콘 중합체를 포함하고 약 0.4 이상의 마찰 계수를 갖는다. 소정 실시 형태에서, 이형 층은 약 0.6 이상, 그리고 소정 실시 형태에서는 약 0.8 이상의 마찰 계수를 갖는다. 바람직하게는, 마찰 계수는 2.0 이하, 더 바람직하게는 1.7 이하, 그리고 더욱 더 바람직하게는 1.4 이하이다.

상기에 언급된 바와 같이, 더 높은 가교결합 밀도는 더 높은 COF로 이어질 수 있다. 이형 코팅의 가교결합 밀도의 증가는 저분자량의 작용화된 실리콘 기본 중합체의 사용을 통해 작용기들 사이에서 일어날 수 있다. 그러한 높은 가교결합 밀도의 사용은 높은 COF 라이너를 생성한다. 소량의 고분자량 실리콘 검의 첨가는 COF를 낮출 수 있다.

소정 실시 형태의 경우, 실리콘 기본 중합체의 작용기들 사이의 수평균 분자량은 약 20,000 이하이다. 소정 실시 형태의 경우, 작용기들 사이의 수평균 분자량은 약 500 이상, 그리고 종종 약 2,000 이상이다. 유사하게는, 소정 실시 형태의 경우, 가교결합들 사이의 실리콘의 수평균 분자량은 약 20,000 이하이다. 그리고, 소정 실시 형태의 경우, 가교결합들 사이의 수평균 분자량은 약 500 이상, 그리고 종종 약 2,000 이상이다.

가교결합된 실리콘은 2개 이상의 반응성 기를 포함하는 적어도 하나의 반응성 실리콘 전구체 (즉, 기본 중합체)로부터 유도된다. 반응성 기에는 바람직하게는 에폭시, 아크릴레이트, 실란, 실란올, 또는 에틸렌계 불포화 (예를 들어, 비닐 또는 헥세닐) 기가 포함된다. 2개 이상의 에폭시 또는 아크릴레이트 기를 포함하는 실리콘 전구체는 별개의 가교결합제에 대한 필요 없이 전형적으로 단일중합될 것이다. 2개 이상의 실란올 또는 에틸렌계 불포화 기를 포함하는 실리콘 전구체는 별개의 가교결합제, 예컨대 하이드라이드-작용성 실리콘 가교결합제를 사용한다. 대안적으로, 미국 특허 제6,204,350호에 기술된 바와 같이, 실란올, 알콕실실란, 또는 아실옥시실란-작용성 실리콘 전구체가 알콕시 작용성 가교결합제와 반응될 수 있다.

적합한 에폭시-작용성 실리콘 전구체는, 예를 들어 미국 특허 제4,279,717호 및 제5,332,797호에 기재되어 있다. 에폭시-작용성 실리콘 전구체의 예에는, 예를 들어, 상표명 실포스(SilForce) UV 9400, 실포스 UV 9315, 실포스 UV 9430, 실포스 UV 9600으로 입수가능한 것 - 이들 모두가 미국 오하이오주 콜럼버스 소재의 모멘티브(Momentive)로부터 입수가능함 - 과, 실콜리스(SILCOLEASE) UV200 시리즈 - 이는 미국 뉴저지주 이스트 브룬스윅 소재의 블루스타 실리콘즈(Bluestar Silicones)로부터 입수가능함 - 가 포함된다.

적합한 아크릴레이트-작용성 실리콘 전구체는, 예를 들어 미국 특허 제4,348,454호에 기재되어 있다. 아크릴레이트-작용성 실리콘 전구체의 예에는, 예를 들어 블루스타 실리콘즈로부터 상표명 실콜리스 UV100 시리즈로 입수가능한 것과, 미국 뉴저지주 파시패니 소재의 에보닉 인더스트리즈(Evonik Industries)로부터 상표명 테고(TEGO) RC 902, 테고 RC 922, 및 테고 RC 711로 입수가능한 것이 포함된다.

적합한 실란올-작용성 실리콘 중합체는 잘 알려져 있으며, 예를 들어 미국 펜실베이니아주 모리스빌 소재의 겔레스트, 인크.(Gelest, Inc.)로부터 상표명 DMS-S12 및 DMS-S21로 입수가능한 것을 비롯하여 다양한 공급원으로부터 입수가능하다.

적합한 에틸렌계 불포화 작용성 실리콘 전구체는 펜던트 및/또는 말단 비닐 기를 갖는 폴리다이메틸실록산뿐만 아니라 펜던트 및/또는 말단 헥세닐 기를 갖는 폴리다이메틸실록산도 포함한다. 적합한 헥세닐 작용성 실리콘은, 예를 들어 미국 특허 제4,609,574호에 기재되어 있다. 헥세닐 작용성 실리콘의 일 예에는, 예를 들어 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝(Dow Corning)으로부터 입수가능한 상표명 실-오프(SYL-OFF) 7677로 입수가능한 것이 포함된다. 적합한 비닐-작용성 실리콘은, 예를 들어 미국 특허 제3,814,731호 및 미국 특허 제4,162,356호에 기재되어 있으며, 이는 매우 다양한 공급원으로부터 입수가능하다. 비닐-종결된 폴리다이메틸실록산의 예에는 겔레스트 인크.로부터 상표명 DMS-V21 (분자량 = 6,000) 및 DMS-V25 (분자량 = 17,200)로 입수가능한 것들이 포함된다. 적합한 비닐-작용성 실리콘 중합체는 또한 다우 코닝으로부터 상표명 실-오프로 입수가능하다. 말단-차단 및 펜던트 비닐-작용성 실리콘 중합체를 함유하는 예시적인 재료는 다우 코닝으로부터의 실-오프 7680-020 중합체이다.

적합한 하이드라이드-작용성 실리콘 가교결합제는, 예를 들어 미국 특허 제3,814,731호 및 제4,162,356호에 기재되어 있다. 적합한 가교결합제는 잘 알려져 있으며, 당업자는 매우 다양한 기본 중합체와 함께 사용하기에 적절한 가교결합제를, 그러한 가교결합제 상의 적절한 작용기의 확인하는 것을 비롯하여, 용이하게 선택할 수 있을 것이다. 예를 들어, 하이드라이드-작용성 가교결합제는 다우 코닝으로부터 상표명 실-오프로 입수가능하며, 이에는 상표명 실-오프 7048 및 실-오프 7678로 입수가능한 것이 포함된다. 다른 예시적인 하이드라이드-작용성 가교결합제에는 미국 뉴욕주 올버니 소재의 모멘티브 퍼포먼스 머티어리얼즈(Momentive Performance Materials)로부터 입수가능한, 상표명 SS4300C 및 SL4320으로 입수가능한 것이 포함된다.

하이드라이드-작용성 실리콘 가교결합제의 하이드라이드 당량은 전형적으로 약 60 이상, 그리고 전형적으로는 약 150 이하이다.

실란올-작용성 실리콘 전구체 및 하이드라이드 작용성 가교결합제를 포함하는 시스템의 소정 실시 형태에서, 실란올 기에 대한 하이드라이드 기의 비는 바람직하게는 약 1.0 (1:1) 이상, 그리고 종종 약 25.0 (25:1) 이하이다.

에틸렌계 불포화 작용성 실리콘 전구체 및 하이드라이드 작용성 가교결합제를 포함하는 시스템의 소정 실시 형태에서, 에틸렌계 불포화 기에 대한 하이드라이드 기의 비는 바람직하게는 약 1.0 (1:1) 이상, 그리고 더 바람직하게는 약 1.1 이상이다. 종종, 이 비는 약 2.0 (2:1) 이하, 그리고 더 종종 약 1.5 이하이다.

적합한 알콕시-작용성 가교결합제, 및 가교결합제의 상대량을 포함하는 가교결합의 조건은 미국 특허 제6,204,350호에 기재되어 있다.

상기에 언급된 바와 같이, 높은 가교결합 밀도의 사용은 높은 COF를 갖는 이형 코팅을 생성한다. 소량의 고분자량 실리콘 검의 첨가는 COF를 낮출 수 있다. 소정 실시 형태에서, 적어도 하나의 반응성 실리콘 전구체는 적어도 하나의 유형의 반응성 기를 포함하는 하나 이상의 작용기를 갖는 반응성 실리콘 폴리다이메틸실록산 첨가제이다. 그러한 첨가제의 사용은, 필요하다면, 이형 라이너의 COF를 낮출 수 있다. 그러한 반응성 실리콘 첨가제는 바람직하게는 수평균 분자량이 약 150,000 이상, 더 바람직하게는 약 250,000 이상이며, 전형적으로 검으로서 기재된다. 바람직하게는, 검 상의 반응성 기 또는 기들에는 실란올 또는 에틸렌계 불포화 기 (예를 들어, 헥세닐 또는 비닐 기)가 포함된다.

실란올 작용성 폴리다이메틸실록산 검의 예에는 모멘티브 퍼포먼스 머티어리얼즈로부터 상표명 SS 4191A로 입수가능한 것이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

에틸렌계 불포화 반응성 기를 갖는 검은 에틸렌계 불포화 기를 함유하는 실리콘 전구체를 함유하는 시스템 내의 하이드라이드-작용성 실리콘과 반응할 것이다. 적합한 에틸렌계 불포화 실리콘 검은, 예를 들어 미국 특허 제5,520,978호에 기재되어 있다. 비닐-종결된 폴리다이메틸실록산 검의 예에는 다우 코닝으로부터 상표명 4-7033 (분자량 = 370,000)으로 입수가능한 것이 포함된다.

실리콘 검은, 사용된다면, 기본 중합체의 양 (가교결합제를 고려하지 않음)을 기준으로 최대 5%의 양으로 전형적으로 사용된다.

본 명세서에 기재된 가교결합된 실리콘은 촉매를 사용하여 가교결합되는 하나 이상의 반응성 실리콘 전구체로부터 전형적으로 유도된다. 적합한 촉매의 예는, 예를 들어 미국 특허 제5,520,978호에 기재되어 있다. 바람직하게는, 촉매는 비닐 및 헥세닐 작용성 실리콘의 경우 백금 또는 로듐 촉매이다. 바람직하게는, 촉매는 실란올 작용성 실리콘의 경우 주석 촉매이다. 구매가능한 백금 촉매의 예에는 겔레스트 인크.로부터 입수가능한 상표명 SIP6831.2 (자일렌 중 백금-다이비닐테트라메틸다이실록산 촉매 착물; 2.1 내지 2.4% 백금 농도)로 입수가능한 것이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. Pt의 양은 전형적으로 약 60 ppm 내지 약 150 ppm이다.

본 발명의 실리콘 이형 재료를 제조하는 데 사용되는 다른 성분들에는, 예를 들어 억제제, 예컨대 모멘티브로부터 상표명 SL 6040-D1 01P로 입수가능한 다이알릴말레에이트 억제제, 다우 코닝으로부터 상표명 실-오프 7210 릴리즈 모디파이어(RELEASE MODIFIER)로 입수가능한 것과 같은 MQ 수지, 및 다우 코닝으로부터 상표명 실-오프 297로 입수가능한 것과 같은 고착 첨가제가 포함된다.

배킹 또는 기재는 다양한 종래의 재료들, 예컨대 폴리코팅된 크래프트지 및 플라스틱 필름 (예를 들어, PET, PEN, PE 및 PP)으로 제조될 수 있다. 통상, 배킹 또는 기재는 실리콘 코팅의 고착을 증가시키기 위하여 프라이밍된다. 전형적인 프라이밍 방법에는 코로나 또는 화염 처리, 또는 기재 상에의 프라이머의 코팅이 포함된다. PET 필름에 대한 실리콘의 고착을 위한 프라이머 코팅의 일 예가 미국 특허 제5,077,353호에 개시되어 있다. 게다가, 배킹 또는 기재는, 정전기 대전을 방지함으로써 라미네이트에 이물질이 없게 하는 것을 돕기 위하여 정전기 방지 코팅을 함유할 수 있다. 정전기 방지 코팅의 예에는 미국 특허 제5,637,368호에 기재된 바와 같이 산화바나듐이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 바람직하게는, 이형 라이너, 및 이에 따른 배킹은 광학적으로 투명하다. 종래 기술은 낮은 COF 실리콘 라이너가 연성 접착제의 전환에 유익함을 교시한다 (예를 들어, 국제 특허 공개 WO2009/A31792A1호). 의외로, 본 발명자들은 높은 COF 실리콘 라이너가 본 발명의 광학적으로 투명한 접착제를 전환하는 데 유익함을 알아냈다.

이형 라이너를 제조하는 (예를 들어, 가교결합된 실리콘 이형 재료를 배킹 또는 기재 상에 코팅하는) 방법은 당업자에게 잘 알려져 있으며, 실시예 섹션에 추가로 예시되어 있다.

접착제 조성물 및 용품

본 발명은 또한 광학 디스플레이 조립용 접착제 조성물 및 이에 상응하는 용품을 포함한다. 본 접착제 조성물은 두꺼운 잉크 스텝의 우수한 라미네이션, 짧은 조립 사이클 시간 및 내구성있는 라미네이트에 이르게 되는 바람직한 유동 특성을 갖는다. 라미네이트는 적어도 제1 기판, 제2 기판, 및 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치된 접착제를 포함하는 것으로 정의된다. 본 접착제 조성물은 라미네이션 동안 형성된 포획된 기포가 접착제 매트릭스와 접착제/기판의 계면을 용이하게 빠져나가게 하며, 이는 오토클레이브 처리 후 기포 무함유 라미네이트로 이어진다. 그 결과, 라미네이션 및 오토클레이브 처리 후 최소의 라미네이션 결함이 관찰된다. 우수한 기판 습윤성과 용이한 기포 제거성의 합해진 효과는 사이클 시간이 크게 단축된 효율적인 라미네이션 공정을 가능하게 한다. 부가적으로, 접착제로부터의 우수한 응력 제거 및 기판 접착은 라미네이트의 내구성있는 접합을 가능하게 한다 (예를 들어, 가속 에이징 시험 후 기포/탈층이 없음). 이들 효과를 성취하기 위하여, 접착제 조성물은 소정의 리올로지 특성, 예를 들어 낮은 전단 저장 탄성률(G') 및 높은 탄젠트 델타 값을 갖는다.

광학 재료는 광학 조립체의 광학 구성요소들 또는 기판들 사이의 갭을 충전시키는 데 사용될 수 있다. 광학 기판에 접합된 디스플레이 패널을 포함하는 광학 조립체는 이들 둘 사이의 갭이 패널 및 기판의 굴절률에 정합되거나 거의 정합되는 광학 재료로 충전된다면 유익할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널과 외부 커버 시트 사이의 고유의 태양광 및 주위 광 반사가 감소될 수 있다. 디스플레이 패널의 색역 및 색대비는 주위 조건 하에서 개선될 수 있다. 충전된 갭을 갖는 광학 조립체는 또한 에어 갭을 갖는 동일한 조립체와 비교하여 개선된 내충격성을 나타낼 수 있다.

대형 크기 또는 면적을 갖는 광학 조립체는, 특히 효율 및 엄격한 광학 품질이 요구된다면, 제조하기가 어려울 수 있다. 광학 구성요소들 사이의 갭은, 경화성 조성물을 갭 내로 붓거나 주입하고 이어서 조성물을 경화시켜 구성요소들을 함께 접합시킴으로써 충전될 수 있다. 그러나, 일반적으로 사용되는 이들 조성물은 긴 유출 시간을 가지며, 이는 대형 광학 조립체에 대해 비효율적인 제조 방법에 일조한다.

광학적으로 투명한 접착제는 디스플레이 기판들 사이의 에어 갭을 충전시키기 위하여 전사 테이프 형식으로 이용될 수 있다. 이러한 방법에서, 본 발명의 액체 접착제 조성물 전구체는 2개의 실리콘 처리 이형 라이너들 - 이들 중 적어도 하나는 경화시키는 데 유용한 UV 방사선에 대해 투과성임 - 사이에 적용될 수 있다. 이어서, 접착제 조성물은 조성물 내에 함유된 광개시제에 의해 적어도 부분적으로 흡수되는 파장의 화학 방사선에 대한 노출에 의해 경화(중합)될 수 있다. 대안적으로, 열활성화 자유 라디칼 개시제가 사용될 수 있으며, 여기서 본 발명의 액체 접착제 조성물은 2개의 실리콘 처리 이형 라이너들 사이에 코팅되고 열에 노출되어 조성물의 중합을 완료할 수 있다. 따라서, 감압 접착제를 포함하는 전사 테이프가 형성될 수 있다. 전사 테이프의 형성은 경화된 접착제가 라미네이션 전에 완화될 수 있게 함으로써 접착제에서의 응력을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 전형적인 조립 공정에서, 전사 테이프의 이형 라이너들 중 하나가 제거될 수 있고, 접착제가 디스플레이 조립체에 적용될 수 있다. 이어서, 제2 이형 라이너가 제거될 수 있고, 기판에 대한 라미네이션이 완료될 수 있다. 기판과 디스플레이 패널이 강성 접착 접합일 때에는, 기포가 접착제 내에 또는 접착제와 기판 또는 디스플레이 패널 사이의 계면에 형성되지 않음을 보장하기 위하여 진공 라미네이션 장비의 도움을 받을 수 있다. 마지막으로, 조립된 디스플레이 구성요소들이 오토클레이브 단계에 들어가서 접합을 종료하고 라미네이션 결함이 없는 광학 조립체를 제조할 수 있다.

경화된 접착제 전사 테이프가 인쇄된 렌즈와 제2 디스플레이 기판 사이에 라미네이팅될 때에는, 완전히 경화된 접착제가 때때로 큰 잉크 스텝 (즉, 50 내지 70 μm)을 따라야만 하는 경우일 수 있고 디스플레이에서 허용가능한 총 접착제 두께가 단지 150 내지 250 μm일 수 있기 때문에 광학 결함의 방지가 더욱 더 어려울 수 있다. 초기 조립 동안 (예를 들어, 인쇄된 렌즈가 본 발명의 광학적으로 투명한 접착제 전사 테이프를 이용하여 제2 기판에 라미네이팅될 때) 이러한 큰 잉크 스텝을 완전히 습윤시키는 것이 매우 중요한데, 그 이유는 임의의 포획된 기포는 후속 디스플레이 조립 단계에서 제거하기가 매우 어려워질 수 있기 때문이다. 광학적으로 투명한 접착제 전사 테이프는 신속히 변형되고 잉크 스텝 윤곽의 날카로운 가장자리에 순응될 수 있게 함으로써 우수한 잉크 습윤성을 가능하게 하기에 충분한 순응성 (예를 들어, 1 ㎐ 주파수에서 측정할 때 전형적으로 25℃의 라미네이션 온도에서의 낮은 전단 저장 탄성률, G'이 100,000 파스칼(Pa) 미만임)을 가질 필요가 있다. 전사 테이프의 접착제는 또한 잉크 스텝에 순응할 뿐만 아니라 또한 잉크 표면에 대해 더 완전히 습윤시키기에 충분한 유동을 가져야 한다. 접착제의 유동은 넓은 범위의 온도에 걸친 재료의 높은 탄젠트 델타 값 (즉, 접착제의 유리 전이 온도(Tg) (DMTA에 의해 측정됨)와 약 50℃ 또는 그보다 약간 더 높은 온도 사이에서 탄젠트 델타는 0.5 초과임)으로 반영될 수 있다. 잉크 스텝에 의한 광학적으로 투명한 접착제 테이프의 급속한 변형에 의해 야기된 응력은, 수 초 또는 더 짧은 시간 대신 수 시간에 걸쳐 응력이 제거될 수 있는 편광기 부착 응용에서와 같이 열팽창 계수 불일치에 의해 야기되는 통상의 응력보다 훨씬 더 빠르게 접착제가 응답할 것을 요한다. 그러나, 이러한 초기 잉크 스텝 습윤을 달성할 수 있는 접착제조차도 여전히 벌크 리올로지에 기인한 너무 많은 탄성을 가질 수 있으며, 이는 접합된 구성요소들을 변형되게 할 수 있는데, 이는 허용될 수 없는 것이다. 이들 디스플레이 구성요소들이 치수적으로 안정하더라도, (잉크 스텝에 걸친 접착제의 급속한 변형으로 인해) 저장된 탄성 에너지는 접착제에 대해 응력을 끊임없이 가함으로써 탄성 에너지 그 자체를 제거하는 방법을 찾을 수 있으며, 이는 결국에는 고장을 일으키게 된다. 따라서, 디스플레이 구성요소들의 액체 접합의 경우에서와 같이, 디스플레이 구성요소들을 성공적으로 접합시키기 위한 전사 테이프의 설계는 접착력, 광학 특성, 낙하 시험 내성의 정교한 균형뿐만 아니라, 높은 잉크 스텝에 대한 순응성과, 심지어 잉크 스텝이 접착제 층 내로 그의 두께의 최대 30% 또는 그 이상만큼까지 압입될 때의 우수한 유동을 요한다.

일반적으로 접착제 조성물은 알킬 기가 1 내지 18개의 탄소 원자 (바람직하게는 4 내지 18개의 탄소 원자)를 갖는 적어도 하나의 알킬(메트)아크릴레이트 에스테르, 적어도 하나의 친수성 공중합성 단량체, 및 자유 라디칼 발생 개시제를 포함한다. 본 접착제 조성물은 또한 선택적으로 분자량 제어제, 가교결합제 및/또는 커플링제를 포함한다.

유용한 알킬 아크릴레이트 (즉, 아크릴산 알킬 에스테르 단량체)는, 알킬 기가 1 내지 18개의 탄소 원자 (바람직하게는 4 내지 18개의 탄소 원자), 그리고 특히 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 비-3차 알킬 알코올의 선형 또는 분지형 일작용성 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 적합한 단량체의 예에는 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 메틸 (메트)아크릴레이트, n-프로필 (메트)아크릴레이트, 아이소프로필 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, n-옥틸 (메트)아크릴레이트, 아이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 아이소노닐 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, 메틸 (메트)아크릴레이트, 아이소부틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, n-노닐 (메트)아크릴레이트, 아이소아밀 (메트)아크릴레이트, n-데실 (메트)아크릴레이트, 아이소데실 (메트)아크릴레이트, 도데실 (메트)아크릴레이트, 아이소보르닐 (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트, 페닐 메트(아크릴레이트), 벤질 메트(아크릴레이트), 아이소스테아릴아크릴레이트 및 2-메틸부틸 (메트)아크릴레이트, 및 이들의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 적합한 알킬(메트)아크릴레이트 에스테르의 예에는 2-에틸헥실 아크릴레이트 (2-EHA), 아이소보르닐 아크릴레이트 (IBA), 아이소-옥틸아크릴레이트 (IOA) 및 부틸 아크릴레이트 (BA)가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 저 Tg 생성 아크릴레이트, 예를 들어 IOA, 2-EHA, 및 BA는 점착성을 접착제에 제공하는 반면, 고 Tg 생성 단량체, 예를 들어 IBA는 극성 단량체들의 도입 없이 접착제 조성물의 Tg의 조정을 가능하게 한다. 아크릴레이트는 그의 단일중합체의 Tg가 약 -70℃ 내지 약 20℃일 경우 저 Tg를 생성하는 것으로 간주된다. 아크릴레이트는 그의 단일중합체의 Tg가 약 20℃ 내지 약 200℃일 경우 고 Tg를 생성하는 것으로 간주된다. 고 Tg 생성 단량체의 다른 예에는 구매가능한 비닐 에스테르인 VeOVA 9 (미국 소재의 모멘티브 스페셜티 케미칼즈(Momentive Specialty Chemicals)로부터 입수가능함)가 포함된다. 다른 유용한 고 Tg 생성 단량체는 N-t-옥틸아크릴아미드이다.

적합한 친수성 공중합성 단량체의 예에는 아크릴산 (AA), 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 메타크릴아미드, N-알킬 치환된 및 N,N-다이알킬 치환된 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드 - 여기서, 알킬 기는 최대 3개의 탄소를 가짐 - (예를 들어, N-tert-옥틸아크릴아미드 및 N,N-다이메틸 아크릴아미드), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 (HEA), 2-하이드록시-프로필 아크릴레이트 (HPA), 3-하이드록시프로필 아크릴레이트, 4-하이드록시부틸아크릴레이트, 2-에톡시에톡시에틸 아크릴레이트 (비스코트(Viscoat)-190), 2-메톡시에톡시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드 (Acm), N-모르폴리노 아크릴레이트 (MoA), 및 다이아세톤아크릴아미드가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 또한, 이들 단량체는 흔히 디스플레이 조립에서 접하게 되는 기판들에 대한 접착을 촉진한다. 일 실시 형태에서, 접착제 조성물은 알킬 기가 1 내지 18개 (바람직하게는 4 내지 18개)의 탄소 원자를 갖는 알킬(메틸)아크릴레이트 에스테르 약 55 (및 바람직하게는 약 60) 내지 약 95부, 및 친수성 공중합성 단량체 약 5 내지 약 45부를 포함한다 (두 숫자 사이에 "내지"가 사용되는 경우, 이는 종점을 포함함). 특히, 접착제 조성물은 알킬 기가 1 내지 18개 (바람직하게는 4 내지 18개)의 탄소 원자를 갖는 알킬(메틸)아크릴레이트 에스테르 약 65 내지 약 95부, 및 친수성 공중합성 단량체 약 5 내지 약 35부를 포함한다. 극성 단량체들과 친수성의 하이드록실 작용성 단량체 화합물의 조합이 또한 사용될 수 있다. 하이드록실 작용성 (메트)아크릴레이트 단량체의 예에는 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 (HEA) 및 메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트 (HPA) 및 메타크릴레이트, 3-하이드록시프로필 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 4-하이드록시부틸 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴아미드 및 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, 및 N-하이드록시프로필 아크릴아미드 및 N-하이드록시프로필 메타크릴아미드가 포함된다. 하이드록실 작용성 단량체가 아닌 극성 단량체의 예에는, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-알킬 및 N,N-다이알킬 치환된 아크릴아미드 및 메타크릴아미드, 예컨대 N-tert-옥틸아크릴아미드, N-tert-옥틸 메타크릴아미드, N,N-다이메틸아크릴아미드, 및 N,N-다이메틸 메타크릴아미드, 다른 치환된 (메트)아크릴아미드, 예컨대 다이아세톤 아크릴아미드뿐만 아니라 환형 아크릴아미드, 예컨대 N-비닐 락탐, N-비닐 락톤 - 예를 들어, N-모르폴리노 아크릴레이트를 포함함 - 등도 포함된다. 이들 유형의 단량체들의 조합은 극성 단량체와 친수성의 하이드록실 작용성 단량체 화합물 사이의 내부 수소 결합으로 인하여 우수한 응집 강도를 갖는 접착제 조성물을 가능하게 한다. 또한 이들 조성물은 확장된 유리 전이 온도(Tg)를 가질 수 있으며, 이는 다시 접착제 조성물의 라미네이션 범위(lamination window)를 확장시킬 수 있다.

하이드록실 작용성 단량체 및 하이드록실 작용성 단량체 이외의 극성 단량체를 포함하는 접착제 조성물의 소정 실시 형태에서, 하이드록실 작용성 단량체는 전사 접착제의 아크릴 조성물을 기준으로 약 10 내지 약 40부 (종점 포함), 그리고 바람직하게는 약 10 내지 약 25부, 그리고 일부 실시 형태에서는 약 10 내지 약 20부의 양으로 존재한다. 하이드록실 작용성 단량체의 예에는 상기에 열거된 바와 같은 하이드록실 작용성 (메트)아크릴레이트 또는 (메트)아크릴아미드 단량체가 포함된다. 바람직한 하이드록실 작용성 단량체에는 2-하이드록시에틸 아크릴레이트가 포함된다. 하이드록실 작용성 단량체들의 조합이 또한 사용될 수 있다.

하이드록실 작용성 단량체 및 하이드록실 작용성 단량체 이외의 극성 단량체를 포함하는 접착제 조성물의 소정 실시 형태에서, 극성 단량체는 (메트)아크릴아미드 단량체, 그리고 바람직하게는 비환형 (메트)아크릴아미드 단량체이다. 이는 전사 접착제의 아크릴 조성물을 기준으로 약 5 내지 약 20부, 그리고 바람직하게는 약 7 내지 약 20부, 일부 실시 형태에서는 약 5 내지 약 10부 (예를 들어, (메트)아크릴아미드)의 경우), 그리고 다른 실시 형태에서는 약 10 내지 약 20부 (예를 들어, 치환된 (메트)아크릴아미드의 경우)의 양으로 존재한다. 바람직한 (메트)아크릴아미드 단량체의 예에는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-치환된 (메트)아크릴아미드, 예컨대 N-알킬 및 N,N-다이알킬 치환된 아크릴아미드 및 메타크릴아미드 - 예를 들어, 다이아세톤 아크릴아미드, N-t-옥틸아크릴아미드가 포함됨 - 등이 포함된다. 극성 단량체들의 조합이 또한 사용될 수 있다.

하이드록실 작용성 단량체 및 하이드록실 작용성 단량체 이외의 극성 단량체를 포함하는 접착제 조성물의 소정 실시 형태에서, 이 조성물은 또한 전술된 바와 같이 알킬 기 1 내지 18개 (바람직하게는 4 내지 18개)의 탄소 원자를 갖는 알킬(메틸)아크릴레이트 에스테르, 그리고 바람직하게는 비환형 알킬(메트)아크릴레이트 단량체를 포함한다. 이는 약 55 내지 약 95부, 소정 실시 형태의 경우 약 60 내지 약 95부, 그리고 소정 실시 형태의 경우 약 55 내지 약 85부, 그리고 일부 실시 형태에서는 약 60 내지 약 80부의 양으로 존재한다. 바람직한 비환형 알킬 (메트)아크릴레이트 단량체의 예에는 2-EHA 및 IOA가 포함된다. 알킬(메트)아크릴레이트 단량체들의 조합이 또한 사용될 수 있다.

하이드록실 작용성 단량체 및 하이드록실 작용성 단량체 이외의 극성 단량체를 포함하는 접착제 조성물의 소정 실시 형태에서, 이 조성물은 또한 선택적으로 가교결합제를 포함할 수 있는데, 이때 이 가교결합제는 바람직하게는 전사 접착제의 아크릴 조성물을 기준으로 0.1부 미만의 양으로 포함된다.

하이드록실 작용성 단량체 및 하이드록실 작용성 단량체 이외의 극성 단량체를 포함하는 접착제 조성물의 소정 실시 형태에서, 이 접착제 조성물은 바람직하게는 감압 접착제이고, 제거가능하지 않고, 마이크로입자를 포함하지 않고, 펜던트 불포화체를 갖지 않는다.

일 실시 형태에서, 접착제 조성물은 아크릴 올리고머를 포함할 수 있다. 아크릴 올리고머는 (메타크릴레이트 단량체)로부터 유도되는 사실상 수불용성인 아크릴 올리고머일 수 있다. 일반적으로 (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 작용기 둘 모두를 말한다.

아크릴 올리고머는 본 발명의 경화 조성물의 점성 대 탄성 균형을 조절하는 데 사용될 수 있으며, 이 올리고머는 리올로지의 점성 성분에 주로 기여한다. 아크릴 올리고머가 경화 조성물의 점성 리올로지 성분에 기여하기 위해서는, 아크릴 올리고머에 사용되는 (메트)아크릴 단량체는 올리고머의 유리 전이점이 25℃ 미만, 전형적으로 0℃ 미만이도록 하는 그러한 방식으로 선택될 수 있다. 올리고머는 (메트)아크릴 단량체들로 만들어질 수 있으며, 중량 평균 분자량(Mw)이 1,000 이상, 전형적으로 2,000 이상일 수 있다. 이는 올리고머 조성물의 엉킴 분자량(entanglement molecular weight; Me)을 초과하지 않아야 한다. 분자량이 너무 낮다면, 이 성분의 탈기(out gassing) 및 이동(migration)이 문제가 될 수 있다. 이 올리고머의 분자량이 Me를 초과하면, 생성된 엉킴은 접착제 조성물의 리올로지에 대한 덜 바람직한 탄성 기여에 기여할 수 있다. Mw는 GPC에 의해 결정될 수 있다. Me는 분자량의 함수로서 순수한 재료의 점도를 측정함으로써 결정될 수 있다. 로그/로그 그래프로 제로 전단 점도(zero shear viscosity) 대 분자량을 도시함으로써 기울기에서의 변화점은 엉킴 분자량에 상응하게 된다. Me 위에서, 기울기는 엉킴 상호작용으로 인해 상당히 증가될 것이다. 대안적으로, 주어진 단량체 조성물의 경우, Me는 또한 당업자에게 알려진 바와 같이 중합체 밀도를 안다는 조건 하에 동적 기계 분석에서 중합체의 고무 평탄역 탄성률 값(rubbery plateau modulus value)으로부터 결정될 수 있다. 페리(Ferry) 일반식 G₀ = rRT/Me는 Me와 탄성률 G₀ 사이의 관계를 제공한다. (메트)아크릴 중합체에 대한 전형적인 엉킴 분자량은 10,000 내지 60,000 정도, 그리고 일부 실시 형태에서는 30,000 내지 60,000 정도이다. 아크릴 올리고머는 (메트)아크릴레이트 단량체로부터 유도되는 사실상 수불용성인 아크릴 올리고머를 포함할 수 있다. (메트)아크릴레이트 단량체로부터 유도되는 사실상 수불용성인 아크릴 올리고머는 잘 알려져 있으며 전형적으로 우레탄 코팅 기술에 사용된다. 사용 용이성으로 인해, 유리한 아크릴 올리고머에는 (메트)아크릴레이트 단량체로부터 유도되는 액체 아크릴 올리고머가 포함된다. (메트)아크릴레이트 단량체로부터 유도되는 액체 아크릴 올리고머는 수평균 분자량(Mn)이 약 500 내지 약 10,000의 범위 내일 수 있다. 구매가능한 액체 아크릴 올리고머는 또한 하이드록실가가 약 20 mg KOH/g 내지 약 500 mg KOH/g이며, 유리 전이 온도(Tg)가 약 -70℃이다. (메트)아크릴레이트 단량체로부터 유도되는 이들 액체 아크릴 올리고머는 전형적으로 하이드록실 작용성 단량체의 반복 단위를 포함한다. 하이드록실 작용성 단량체는 아크릴 올리고머에 원하는 하이드록실가 및 용해도 파라미터를 제공하기에 충분한 양으로 사용된다. 전형적으로, 하이드록실 작용성 단량체는 액체 아크릴 올리고머의 약 2 중량% 내지 약 60 중량% (wt%)의 범위 내의 양으로 사용된다. 하이드록실 작용성 단량체 대신에, 다른 극성 단량체, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-알킬 및 N,N-다이알킬 치환 아크릴아미드 및 메타크릴아미드, N-비닐 락탐, N-비닐 락톤 등이 또한 아크릴 올리고머의 용해도 파라미터를 조절하는 데 사용될 수 있다. 이들 극성 단량체들의 조합이 또한 사용될 수 있다. 또한 아크릴레이트 및 (메트)아크릴레이트 단량체로부터 유도되는 액체 아크릴 올리고머는 전형적으로 하나 이상의 C1 내지 C20 알킬 (메트)아크릴레이트의 반복 단위를 포함하며, 이의 단일중합체의 Tg는 25℃ 미만이다. 단일중합체 Tg가 낮은 (메트)아크릴레이트를 선택하는 것이 중요하며, 그 이유는 그렇지 않다면 액체 아크릴 올리고머가 높은 Tg를 가질 수 있고, 실온에서 액체로 계속 있을 수 없기 때문이다. 그러나, 아크릴 올리고머는 본 발명에 사용되는 접착제 조성물의 잔부 중에 용이하게 가용화될 수 있다면 항상 액체일 필요는 없다. 적합한 시판 (메트)아크릴레이트의 예에는 n-부틸 아크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 아이소옥틸 아크릴레이트, 아이소노닐아크릴레이트, 아이소데실아크릴레이트, 트라이데실 아크릴레이트, 트라이데실 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트 및 이들의 혼합물이 포함된다. 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 단량체로부터 유도되는 아크릴 올리고머 내의 C1 내지 C20 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 반복 단위의 비율은 많은 인자에 의존하지만, 이들 중에서 가장 중요한 것은 생성된 접착제 조성물의 원하는 용해도 파라미터 및 Tg이다. 전형적으로, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 단량체로부터 유도되는 액체 아크릴 올리고머는 약 40% 내지 약 98%의 알킬 (메트)아크릴레이트 단량체로부터 유도될 수 있다.

선택적으로, (메트)아크릴레이트 단량체로부터 유도되는 아크릴 올리고머는 추가의 단량체를 혼입시킬 수 있다. 추가의 단량체는 비닐 방향족 물질, 비닐 할라이드, 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 불포화 니트릴, 컨쥬게이트된 다이엔, 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 추가의 단량체의 혼입은 원료 비용을 감소시키거나 또는 아크릴 올리고머 특성을 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 아크릴 올리고머 내로의 스티렌 또는 비닐아세테이트의 혼입은 아크릴 올리고머의 비용을 감소시킬 수 있다.

적합한 액체 아크릴 올리고머에는 n-부틸 아크릴레이트와 알릴 모노프로폭실레이트의 공중합체, n-부틸 아크릴레이트와 알릴 알코올의 공중합체, n-부틸 아크릴레이트와 2-하이드록시에틸 아크릴레이트의 공중합체, n-부틸 아크릴레이트와 2-하이드록시-프로필 아크릴레이트의 공중합체, 3-하이드록시프로필 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트와 알릴 프로폭실레이트의 공중합체, 2-에틸헥실 아크릴레이트와 2-하이드록시-프로필 아크릴레이트의 공중합체 등 및 이들의 혼합물이 포함된다. 제공된 광학 조립체에 유용한 예시적인 아크릴 올리고머가, 예를 들어 미국 특허 제6,294,607호 (구오(Guo) 등) 및 제7,465,493호 (루(Lu))에 개시되어 있으며, 이외에도 상표명 존크릴(JONCRYL) (미국 뉴저지주 마운트 올리브 소재의 바스프(BASF)로부터 입수가능함) 및 아루폰(ARUFON) (일본 도쿄 소재의 토아고세이 컴퍼니, 리미티드(Toagosei Co., Lt.)로부터 입수가능함)을 갖는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 단량체로부터 유도되는 아크릴 올리고머가 개시되어 있다.

제공된 아크릴 올리고머를 동일계에서(in-situ) 제조하는 것이 또한 가능하다. 예를 들어, 온-웨브(on-web) 중합이 사용된다면, 단량체 조성물은 UV 또는 열 유도 반응에 의해 예비 중합될 수 있다. 이 반응은 중합 재료의 사슬 길이 및 분자량을 조절하기 위하여 사슬-전달제, 예를 들어 메르캅탄 또는 지연제, 예를 들어 스티렌, α-메틸 스티렌, α-메틸 스티렌 이량체와 같은 분자량 제어제의 존재 하에 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어제가 완전히 소비될 때, 반응은 더욱 큰 분자량이 되도록 진행될 수 있으며, 따라서 진정한 고분자량의 중합체가 형성될 것이다. 이와 마찬가지로, 이 반응의 제1 단계에 있어서의 중합 조건은 올리고머화만이 일어나게 하는 방식으로 선택될 수 있으며, 이어서 중합 조건을 변화시키는데, 이는 고분자량 중합체를 생성한다. 예를 들어, 고강도 광 하에서의 UV 중합은 더 낮은 사슬-길이 성장으로 이어질 수 있으며, 반면 더 낮은 광 강도 하에서의 중합은 더 높은 분자량을 제공할 수 있다. 일 실시 형태에서, 분자량 제어제는 조성물의 약 0.025% 내지 약 1%, 그리고 특히 약 0.05% 내지 약 0.5%로 존재한다.

광학적으로 투명한 접착제의 접착 성능을 추가로 최적화하기 위해서, 접착 촉진 첨가제, 예를 들어 실란 및 티타네이트가 본 발명의 광학적으로 투명한 접착제 내로 또한 혼입될 수 있다. 그러한 첨가제는 기판 내의 실란올, 하이드록실 또는 다른 반응성 기들에 커플링함으로써, LCD의 유리 및 셀룰로오스 트라이아세테이트와 같은 기판과 접착제 사이의 접착력을 증진시킬 수 있다. 실란 및 티타네이트는 접착제 공중합성 기 또는 상호작용 기에 연결되는 Si 또는 Ti 원자 상에서 알콕시 치환만을 가질 수 있다. 대안적으로, 실란 및 티타네이트는 접착제 공중합성 기 또는 상호작용 기에 연결되는 Si 또는 Ti 원자 상에서 알킬 및 알콕시 치환체 둘 모두를 가질 수 있다. 접착제 공중합성 기는 일반적으로 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기이며, 비닐 및 알릴 기가 또한 사용될 수 있다. 대안적으로, 실란 또는 티타네이트는 접착제 내의 작용기, 예를 들어 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트와 또한 반응할 수 있다. 또한, 실란 또는 티타네이트는 접착제 매트릭스와의 강한 상호작용을 제공하는 하나 이상의 기를 가질 수 있다. 이러한 강한 상호작용의 예에는 수소 결합, 이온 상호작용 및 산-염기 상호작용이 포함된다. 적합한 실란의 예에는 (3-글리시딜옥시프로필)트라이메톡시실란이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

감압 접착제는 본래 점착성일 수 있다. 원한다면, 감압 접착제를 형성하기 전에 점착제(tackifier)가 전구체 혼합물에 첨가될 수 있다. 유용한 점착제에는, 예를 들어, 로진 에스테르 수지, 방향족 탄화수소 수지, 지방족 탄화수소 수지, 및 테르펜 수지가 포함된다. 일반적으로, 수소화 로진 에스테르, 테르펜 또는 방향족 탄화수소 수지로부터 선택된 밝은 색상의 점착제가 사용될 수 있다.

감압 접착제의 광학적 투명성을 유의하게 감소시키지 않는다면, 예를 들어, 오일, 가소제, 산화방지제, UV 안정제, 안료, 경화제, 중합체 첨가제 및 기타 첨가제를 포함한, 다른 재료들이 특수 목적을 위해 첨가될 수 있다.

본 접착제 조성물은 전구체 혼합물에 첨가되는 추가 성분들을 가질 수 있다. 예를 들어, 혼합물은 다작용성 가교결합제를 포함할 수 있다. 그러한 가교결합제에는 용매 코팅된 접착제 제조의 건조 단계 중에 활성화되는 열 가교결합제 및 중합 단계 중에 공중합하는 가교결합제가 포함된다. 그러한 열 가교결합제에는 다작용성 아이소시아네이트, 아지리딘, 다작용성 (메트)아크릴레이트 및 에폭시 화합물이 포함될 수 있다. 예시적인 가교결합제에는 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트와 같은 이작용성 아크릴레이트 또는 본 기술 분야에 알려진 바와 같은 다작용성 아크릴레이트가 포함된다. 유용한 아이소시아네이트 가교결합제에는, 예를 들어, 독일 쾰른 소재의 바이엘(Bayer)로부터 데스모두르(DESMODUR) L-75로 입수가능한 방향족 다이아이소시아네이트가 포함된다. 자외선, 또는 "UV", 활성화되는 가교결합제가 또한 감압 접착제를 가교결합하는 데 사용될 수 있다. 이러한 UV 가교결합제는 비-공중합성 광가교결합제, 예를 들어 벤조페논 및 공중합성 광가교결합제, 예를 들어 아크릴레이트화 또는 메타크릴레이트 벤조페논, 예를 들어 4-아크릴옥시벤조페논을 포함할 수 있다.

또한, 제공된 접착제 조성물의 전구체 혼합물은 열개시제 또는 광개시제를 포함할 수 있다. 열개시제의 예에는 벤조일 퍼옥사이드 및 그의 유도체와 같은 퍼옥사이드, 또는 2,2'-아조비스-(2-메틸부티로니트릴)인, 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 컴퍼니(E. I. du Pont de Nemours and Co.)로부터 입수가능한 바조(VAZO) 67 또는 다이메틸-2,2'-아조비스아이소부티레이트인, 미국 버지니아주 리치몬드 소재의 와코 스페셜티 케미칼스(Wako Specialty Chemicals)로부터 입수가능한 V-601과 같은 아조 화합물이 포함된다. 매우 다양한 온도에서 열중합을 개시하는 데 사용될 수 있는 다양한 퍼옥사이드 또는 아조 화합물이 입수가능하다. 전구체 혼합물은 광개시제를 포함할 수 있다. 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논인, 미국 뉴욕주 태리타운 소재의 바스프(BASF)로부터 입수가능한 이르가큐어(IRGACURE) 651과 같은 개시제가 특히 유용하다. 전형적으로, 가교결합제는, 존재한다면, 혼합물 내의 다른 구성성분들을 기준으로 약 0.025 중량부 (그리고 소정 실시 형태에서는 0.05 중량부) 내지 약 5.00 중량부의 양으로 전구체 혼합물에 첨가된다. 개시제는 전형적으로 0.05 중량부 내지 약 2 중량부의 양으로 전구체 혼합물에 첨가된다. 소정 실시 형태에서, 크로스라이너는 0.1 중량부 미만의 양으로 존재한다.

전구체 혼합물은 또한 비닐 에스테르, 그리고 특히 C₅ 내지 C₁₀ 비닐 에스테르를 포함할 수 있다. 구매가능한 적합한 비닐 에스테르의 예에는 미국 소재의 모멘티브 스페셜티 케미칼스로부터 입수가능한 VeOVA 9가 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

접착제 조성물의 성분들은 블렌딩되어 광학적으로 투명한 혼합물을 형성할 수 있다. 혼합물은 (혼합물 중의 개시제를 분해하기 위한) 열 또는 화학 방사선에 대한 노출에 의해 중합될 수 있다. 이를 가교결합제의 첨가 전에 행하여 코팅가능한 시럽을 형성할 수 있고, 이어서, 여기에 하나 이상의 가교결합제 및 추가적인 개시제를 첨가할 수 있고, 시럽을 라이너 상에 코팅할 수 있으며, 첨가된 개시제를 위한 개시 조건에 추가로 노출시켜 경화 (즉, 가교결합)할 수 있다. 대안적으로, 가교결합제 및 개시제는 단량체 혼합물에 첨가될 수 있으며 단량체 혼합물은 하나의 단계에서 중합 및 경화 둘 모두가 진행될 수 있다. 원하는 코팅 점도에 따라 어떠한 절차를 사용할 지 결정할 수 있다. 개시된 접착제 조성물 또는 전구체는 임의의 다양한 공지된 코팅 기술, 예를 들어, 롤 코팅, 분무 코팅, 나이프 코팅 및 다이(die) 코팅 등에 의해 코팅될 수 있다. 대안적으로, 접착제 전구체 조성물을 또한 액체로서 운송하여 두 개의 기판 사이의 간극을 채우고, 이어서 열 또는 UV에 노출시켜 조성물을 중합 및 경화시킬 수 있다.

경화 접착제 조성물은 약 25℃와 약 100℃의 영역, 그리고 더욱 특히는 약 50℃와 약 100℃의 영역에서 상승된 탄젠트 델타 값을 나타내며, 이는 흔히 온도가 증가함에 따라 증가하여 롤러 라미네이션 또는 진공 라미네이션과 같은 일반적인 기술에 의한 편리한 라미네이션으로 이어진다. 탄젠트 델타 값은 접착제 조성물의 탄성에 대한 점성의 균형을 나타낸다. 높은 탄젠트 델타는 더욱 점성인 특징에 상응하며, 따라서 유동하는 능력을 반영한다. 일반적으로, 더욱 높은 탄젠트 델타 값은 더욱 높은 유동 특성에 해당한다. 적용/라미네이션 공정 동안 접착제가 유동하는 능력은 두꺼운 잉크 스텝의 습윤 및 라미네이션의 용이함 면에서의 접착제의 성능에 있어서 주요 인자이다.

강성-강성 라미네이션 (예를 들어, 전화 또는 태블릿(tablet) 장치에 사용하기 위한 커버 글라스/터치 센서 유리 라미네이션)을 위한 접착제 조성물의 전형적인 적용에서, 이 라미네이션은 먼저 실온 또는 승온 중 어느 하나에서 수행된다. 일 실시 형태에서, 라미네이션은 약 25℃ 내지 약 75℃ (그리고 소정 실시 형태에서는 60℃)에서 수행된다. 이 라미네이션 온도에서, 접착제 조성물은 탄젠트 델타 값이 약 0.5 이상, 그리고 바람직하게는 약 0.5 내지 약 1.5 (그리고 소정 실시 형태의 경우, 약 0.5 내지 약 1.0)이다. 탄젠트 델타 값이 너무 낮으면 (즉, 0.5 미만이면), 접착제에 의한 초기 습윤이 어려울 수 있으며, 더욱 높은 라미네이션 압력 및/또는 더욱 긴 프레스 시간이 우수한 습윤의 성취에 필요할 수 있다. 이는 디스플레이 기판들 중 하나 이상의 가능한 왜곡 및 더욱 긴 조립 사이클 시간으로 이어질 수 있다. 마찬가지로, 탄젠트 델타 값이 너무 높아지게 되면(즉, 2.0 초과이면), 접착제 조성물은 너무 연성이어서 라미네이션 압력을 견딜 수 없으며, 접착제 압출(squeeze-out) 또는 삼출(oozing)이 생길 수 있다. 이러한 높은 탄젠트 델타 값은 또한 이러한 접착제로부터 유래된 임의의 다이컷의 보관 불안정성으로 이어질 수 있다. 예를 들어, 실온에서 보관될 경우 삼출이 생길 수 있다. 일 실시 형태에서, 접착제 조성물은 약 25℃ 내지 약 100℃, 그리고 특히 약 50℃ 내지 약 100℃의 온도에서 약 0.5 이상, 그리고 바람직하게는 약 0.5 내지 약 1.5 (그리고 소정 실시 형태의 경우, 약 0.5 내지 약 1.0)의 탄젠트 델타 값을 유지한다. 다른 실시 형태에서, 접착제 조성물은 약 25℃ 내지 약 100℃, 그리고 특히 약 50℃ 내지 약 100℃의 온도에서 약 0.6 내지 약 0.8의 탄젠트 델타 값을 유지한다.

후속 단계에서, 이 라미네이트는 그 후 오토클레이브 처리가 가해지며, 여기서, 압력 및 잠재적으로 열이 강성-강성 라미네이션 공정 동안 임의의 포획 기포의 제거를 위하여 인가된다. 접착제의 유동 특성이 더 우수할수록 접착제는 더욱 용이하게 두꺼운 잉크-스텝을 덮을 수 있다. 더욱이, 우수한 접착제 유동은 라미네이션 단계로부터의 포획 기포가 접착제 매트릭스 또는 광학적으로 투명한 접착제/기판의 계면을 용이하게 빠져나가게 하며, 이는 오토클레이브 처리 후 기포 무함유 라미네이트로 이어진다. 오토클레이브 온도 하에서, 예를 들어 약 50℃에서, 접착제 조성물은 약 0.5 이상, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 1.5 (그리고 소정 실시 형태에서는, 약 0.6 내지 약 1.0)의 탄젠트 델타 값을 유지한다. 특히, 접착제 조성물은 약 0.7 내지 약 1.0의 탄젠트 델타 값을 유지한다. 전형적인 오토클레이브 온도에서의 탄젠트 델타 값이 0.6 미만으로 하락할 때, 접착제는 기판을 추가로 습윤시키고 임의의 라미네이션 단계의 포획 기포가 빠져나가게 할 만큼 충분히 빠르게 연화될 수 없다. 마찬가지로, 약 150℃ 이하에서 탄젠트 델타 값이 약 2.0 (그리고 소정 실시 형태의 경우, 약 1.0)을 초과하면, 접착제의 점성 특성은 너무 높을 수 있으며, 접착제 압출 및 삼출이 생길 수 있다. 따라서, 우수한 기판 습윤성과 용이한 기포 제거성의 합해진 효과는 사이클 시간이 크게 단축된 효율적인 라미네이션 디스플레이 조립 공정을 가능하게 한다. 일 실시 형태에서, 진공 라미네이션에 있어서의 사이클 시간은 약 15초 미만이며, 오토클레이브 처리의 경우 약 30분 미만이다.

접착제가 유동하는 능력은 동적 열기계 분석법(DMTA)을 이용하여 측정될 수 있다. 감압 접착제(PSA)는 점탄성 물질이다. 동적 기계 분석법(DMA) 측정에 의한 탄젠트 델타 값은 PSA의 탄성 성분 (전단 저장 탄성률 G')에 대한 PSA의 점성 성분 (전단 손실 탄성률 G")의 비이다. PSA의 유리 전이 온도보다 높은 온도에서, 더 높은 탄젠트 델타 값은 더 우수한 접착제 유동을 나타낸다.

본 발명의 접착제 조성물의 탄젠트 델타 값은 바람직하게는 실온에서 약 0.5 이상 (그리고 일부 실시 형태에서는 약 0.5 초과)이고, 온도가 증가함에 따라 종종 이 값을 초과한다. 더욱 특히는, 탄젠트 델타는 0.6의 값을 초과할 수 있다. 탄젠트 델타는 또한 온도가 증가함에 따라 증가할 수 있다. 높은 탄젠트 델타 값은 공정 조건 및 오토클레이브 공정 조건에서 우수한 유동성을 나타내는 반면, 이는 디스플레이의 내구성에 대하여 평형을 이루어야 한다. 예를 들어, 보관 안정성, 다이컷 및 내구성에 있어서, 이 값은 너무 높을 수 없거나 또는 접착제가 삼출될 수 있는데, 이는 디스플레이가 고장나게 한다. 일 실시 형태에서, 약 50℃ 내지 약 100℃의 온도에서, 탄젠트 델타 값은 약 0.5 내지 약 1.0, 특히 약 0.6 내지 약 1.0, 그리고 더욱 특히는 약 0.6 내지 약 0.8의 범위이다. 내구성에 필요한 온도 (즉 80 내지 90℃)에서 약 1의 값을 초과하는 탄젠트 델타 값은 내구성에 유해할 수 있을 것으로 예상된다. 이는 디스플레이 내의 기판이 치수적으로 불안정성하고 유의하게 휘거나 또는 확장될 수 있을(즉 수십 마이크로미터만큼 치수를 변화시킬 수 있을) 경우 결정적일 수 있다. 이와 마찬가지로, 약 25℃와 예를 들어 내구성에 필요한 80 내지 90℃ 사이에서 약 1을 초과하는 탄젠트 델타 값은 선적 및 보관 동안 제품의 특별한 취급(즉, 냉장)을 또한 필요로 할 수 있다. 약 25℃ 내지 약 100℃의 범위에서 탄젠트 델타 값이 1을 초과하는 접착제는 또한 너무 연성이어서 PMMA 또는 폴리카르보네이트와 같은 기판들로부터의 탈기를 견딜 수 없으며, 이는 특히 이들 기판이 약 1 mm 이상 정도의 두께를 갖고, 광학적으로 투명한 접착제 쪽으로의 탈기를 최소화할 수 있는 코팅 (예를 들어, 경성 코팅)이 없을 경우 그러하다.

조립된 디스플레이의 내구성을 추가로 향상시키기 위하여, 본 발명의 연성 접착제 조성물은 조립 후 추가로 가교결합될 수 있다. 예를 들어, 광가교결합제를 함유하는 접착제 조성물을 노출시킴으로써 승온 (예를 들어 75℃)에서의 탄젠트 델타는 접착제의 가교결합에 의해 감소될 수 있다. 이와 같이, 점성 리올로지 거동과 탄성 리올로지 거동 사이의 균형은 조립 공정이 완료된 후 더욱 탄성인 특징 쪽으로 이동될 수 있다.

접착제 조성물의 탄젠트 델타 값은 접착제 조성물 내에 더욱 점성인 특성을 포함시킴으로써 증가될 수 있다. 예를 들어, 접착제 조성물은 제형의 겔 부분으로부터 유래되는 탄성 부분을 평형시키기 위하여 더 높은 용해성의 분획을 가질 수 있다. 이 균형은 분자량 분포, 경화 프로파일 등의 변화에 의해 이동될 수 있다. 접착제 조성물의 탄젠트 델타 값을 조절함으로써, 원하는 접착제 유동성을 성취할 수 있다.

상기에 기재된 접착제 층들은 열중합 공정 또는 광중합 공정 중 어느 하나에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 액체 조성물은 자외(UV) 방사선을 이용하여 경화될 수 있다. 상기에 기재된 액체 조성물은 화학 방사선, 즉 광화학적 활성의 생성으로 이어지는 방사선을 사용하여 경화된다고 한다. 예를 들어, 화학 방사선은 약 250 nm 내지 약 700 nm의 방사선을 포함할 수 있다. 화학 방사선의 공급원에는 텅스텐 할로겐 램프, 제논 및 수은 아크 램프, 백열 램프, 살균 램프, 형광 램프, 레이저 및 발광 다이오드가 포함된다. UV-방사선은 퓨전 유브이 시스템즈(Fusion UV Systems)로부터 입수가능한 것들과 같은 고강도 연속 발광 시스템을 사용하여 공급될 수 있다. 필요하다면, 화학 방사선을 사용하는 경화는 열에 의해 보조를 받을 수 있다. UV 또는 가시광 유도 경화의 대안으로, 열 경화 메커니즘이 사용될 수 있다. 열 경화를 위하여, 당업자에게 잘 알려진 바와 같이 조성물 내의 광활성화 개시제를 대신하기 위해 퍼옥사이드 또는 아조 화합물과 같은 열 활성화 개시제가 사용될 수 있다.

접착제 조성물은 광학 조립체에서 사용될 때 광학 응용에 적합하도록 설계된다. 예를 들어, 접착제 조성물은 460 내지 720 nm의 범위에 걸쳐 투과도가 85% 이상일 수 있다. 접착제 조성물은 두께 1 mm당 투과도가 460 nm에서 약 85% 초과, 530 nm에서 약 90% 초과, 그리고 670 nm에서 약 90% 초과일 수 있다. 이들 투과 특성은 풀컬러 디스플레이에서 컬러 포인트를 유지하는 데 중요한 전자기 스펙트럼의 가시 영역에 걸쳐 광의 균일한 투과를 제공한다. 추가적으로, 접착제 층은 전형적으로 디스플레이 패널 및/또는 사실상 투명한 기판의 굴절률에 정합되거나 근접하게 정합되는 굴절률을 갖는다. 예를 들어, 접착제 층은 굴절률이 약 1.4 내지 약 1.7일 수 있다.

본 발명의 용품에서의 접착제 층의 두께는 약 5 마이크로미터 초과, 약 10 마이크로미터 초과, 약 15 마이크로미터 초과, 또는 심지어 약 20 마이크로미터 초과인 경향이 있다. 두께는 흔히 약 1000 마이크로미터 미만, 약 250 마이크로미터 미만, 약 200 마이크로미터 미만, 또는 심지어 약 175 마이크로미터 미만이다. 예를 들어, 두께는 약 5 내지 약 1000 마이크로미터, 약 10 내지 약 500 마이크로미터, 약 25 내지 약 250 마이크로미터, 또는 약 50 내지 약 175 마이크로미터일 수 있다.

소정 실시 형태에서, 접착제는 운점-저항성(cloud point-resistant)의 광학적으로 투명한 접착제이다. 예를 들어, 그러한 접착제를 포함하는 라미네이트는, 그것을 72시간 동안 적어도 70℃ 및 90% 상대 습도의 환경에 두고 실온으로 냉각시킨 후 측정하면, 탁도(haze) 값이 5% 미만이고, 450 나노미터 내지 650 나노미터의 평균 투과율이 약 85% 초과이다.

일 실시 형태에서, 접착제 조성물은 디스플레이 패널을 포함하는 광학 조립체에서 사용된다. 디스플레이 패널은 임의의 유형의 패널, 예를 들어 액정 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 액정 디스플레이 패널은 잘 알려져 있으며, 전형적으로 유리 또는 중합체 기판과 같은 2개의 사실상 투명한 기판들 사이에 배치된 액정 재료를 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "사실상 투명한"은 광학 응용에 적합한, 예를 들어 460 nm 내지 720 nm의 범위에 걸쳐 투과도가 85% 이상인 기판을 말한다. 광학 기판은 두께 1 mm당 투과도가 460 nm에서 약 85% 초과, 530 nm에서 약 90% 초과, 그리고 670 nm에서 약 90% 초과일 수 있다. 전극으로서 기능하는 투명한 전기 전도성 재료가 사실상 투명한 기판의 내부 표면 상에 존재할 수 있다. 일부 경우에, 사실상 투명한 기판의 외부 표면 상에는, 본질적으로 광의 단지 하나의 편광 상태만을 통과시킬 수 있는 편광 필름이 있을 수 있다. 이 전극을 가로질러 전압이 선택적으로 인가될 때, 액정 재료는 재배향되어 광의 편광 상태를 변경시킬 수 있어서 이미지가 생성될 수 있게 된다. 액정 디스플레이 패널은 또한 매트릭스 패턴으로 배열된 복수의 박막 트랜지스터를 갖는 박막 트랜지스터 어레이 패널과 공통 전극을 갖는 공통 전극 패널 사이에 배치된 액정 재료를 포함할 수 있다.

일부 다른 실시 형태에서, 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 플라즈마 디스플레이 패널은 잘 알려져 있으며, 전형적으로 2개의 유리 패널들 사이에 위치된 작은 셀(cell) 내에 배치된 네온 및 제논과 같은 희가스의 불활성 혼합물을 포함한다. 제어 회로가 패널 내의 전극을 충전시키고, 이로 인해 가스가 이온화되고 플라즈마를 형성할 수 있으며, 이어서 이 플라즈마는 그 안에 함유된 인광체를 여기시켜 광을 방출할 수 있다.

다른 실시 형태에서, 디스플레이 패널은 발광 다이오드(LED) 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 발광 다이오드는 유기 또는 무기 전계발광 재료를 사용하여 제조될 수 있으며 당업자에게 잘 알려져 있다. 이들 패널은 본질적으로 2개의 전도성 유리 패널들 사이에 배치된 전계발광 재료의 층이다. 유기 전계발광 재료에는 유기 발광 다이오드(OLED) 또는 중합체 발광 다이오드(PLED)가 포함된다.

일부 실시 형태에서, 디스플레이 패널은 전기영동 디스플레이를 포함할 수 있다. 전기영동 디스플레이는 잘 알려져 있으며, 전형적으로 전자 종이 또는 e-페이퍼로 지칭되는 디스플레이 기술에 사용된다. 전기영동 디스플레이는 2개의 투명한 전극 패널들 사이에 배치된 전기적으로 대전된 액체 물질을 포함할 수 있다. 대전된 액체 물질에는 비극성 탄화수소 중에 현탁된 나노입자, 염료, 및 대전제(charge agent) 또는 탄화수소 물질 중에 현탁된 전기적으로 대전된 입자로 충전된 마이크로캡슐이 포함된다. 마이크로캡슐은 또한 액체 중합체의 층 중에 현탁될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 디스플레이 패널은 음극선관 디스플레이를 포함할 수 있다.

제공된 광학 조립체는 사실상 투명한 기판을 포함한다. 사실상 투명한 기판에는 유리 또는 중합체가 포함될 수 있다. 유용한 유리에는 보로실리케이트, 소다 석회, 및 보호 커버로서 디스플레이 응용에 사용하기에 적합한 다른 유리가 포함될 수 있다. 사용될 수 있는 한 가지 특정 유리는 미국 뉴욕주 코닝 소재의 코닝 인크.(Corning Inc.)로부터 입수가능한 이글 엑스지(EAGLE XG) 및 제이드(JADE) 유리 기판을 포함한다. 유용한 중합체에는 폴리에스테르 필름, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카르보네이트 필름 또는 플레이트, 아크릴 필름, 예를 들어 폴리메틸메타크릴레이트 필름, 및 사이클로올레핀 중합체 필름, 예를 들어 제온 케미칼스(Zeon Chemicals; 미국 켄터키주 루이스빌 소재)로부터 입수가능한 제오녹스(ZEONOX) 및 제오노르(ZEONOR)가 포함된다. 사실상 투명한 기판은 전형적으로 디스플레이 패널 및/또는 접착제 층의 굴절률에 근접한 굴절률을 가지며, 예를 들어 약 1.4 내지 약 1.7의 굴절률을 갖는다. 사실상 투명한 기판은 전형적으로 두께가 약 0.5 mm 내지 약 5 mm이다.

제공된 광학 조립체는 터치-감응형(touch-sensitive)일 수 있다. 터치-감응형 광학 조립체(터치-감응형 패널)는 용량성 센서, 저항성 센서, 및 투사형 용량성 센서를 포함할 수 있다. 그러한 센서는 디스플레이를 오버레이(overlay)하는 사실상 투명한 기판 상에 투명한 전도성 요소를 포함한다. 전도성 요소는, 디스플레이 부근이나 이와 접촉하는 물체의 위치를 결정하기 위하여 전기 신호를 사용하여 전도성 요소를 탐침(probe)할 수 있는 전자적 구성요소와 조합될 수 있다. 터치-감응형 광학 조립체는 잘 알려져 있으며, 예를 들어 미국 특허 공개 제2009/0073135호 (린(Lin) 등), 제2009/0219257호 (프레이(Frey) 등), 및 PCT 공개 WO 2009/154812호 (프레이 등)에 개시되어 있다. 힘 센서를 포함하는 위치 터치-감응형 터치 패널이 또한 잘 알려져 있으며, 예를 들어 힘 측정을 포함하는 터치 스크린 디스플레이 센서에서 개시되어 있는데, 이러한 센서에는 미국 특허 제5,541,371호 (발러(Baller) 등)에 개시된 것과 같은 스트레인 게이지(strain gauge)에 기초한 예; 미국 특허 제7,148,882호 (캠라스(Kamrath) 등) 및 미국 특허 제7,538,760호 (호텔링(Hotelling) 등)에 개시된 것과 같은, 공기 및 재료를 포함하는 유전체 구조물 또는 유전체 재료에 의해 분리된, 센서 내의 상이한 층들 상에 위치되는 전도성 트레이스들 또는 전극들 사이의 용량 변화에 기초한 예; 미국 특허 공개 제2009/0237374호 (리(Li) 등)에 개시된 것과 같은, 피에조저항(piezoresistive) 복합 재료에 의해 분리된, 센서 내의 상이한 층들 상에 위치되는 전도성 트레이스들 사이의 저항 변화에 기초한 예; 및 미국 특허 공개 제2009/0309616호 (클링헐트(Klinghult) 등)에 개시된 것과 같은, 피에조저항 재료에 의해 분리된, 센서 내의 상이한 층들 상에 위치되는 전도성 트레이스들 사이의 분극 발생(polarization development)에 기초한 예가 포함된다.

실시예

본 발명의 목적 및 이점은 하기의 실시예에 의해 추가로 예시되지만, 이들 실시예에 인용된 특정 재료 및 그 양뿐만 아니라 기타 조건이나 상세 사항은 본 발명을 부당하게 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

달리 언급되지 않는 한, 실시예 및 명세서의 나머지 부분에서의 모든 부, 백분율, 비 등은 중량 기준이다. 이들 약어가 하기 실시예에서 사용된다: g = 그램, min = 분, hr = 시간, mL = 밀리리터, L = 리터.

제조 및 시험 방법

(H ₂ C=CH)Me ₂ SiO-(SiMe ₂ O) ₁₀₅ -SiMe ₂ (CH=CH ₂ ), (8k 분자량 실리콘)의 제조

1/2 갤런 폴리에틸렌 병 내에서, 1680.0 g의 옥타메틸사이클로테트라실록산 (5.644 mol, 미국 펜실베이니아주 모리스빌 소재의 겔레스트, 인크.로부터 입수가능함), 30.2 g의 1,3-다이비닐테트라메틸다이실록산 (0.162 mol, 겔레스트, 인크.로부터 입수가능함), 8.6 g의 활성탄 및 1.7 g의 진한 황산을 배합하였다. 이 혼합물을 실온에서 24시간 동안 교반하고 여과하였다. 와이프트 필름 증발기(wiped film evaporator)를 사용하여 170℃에서 여과액으로부터 휘발성 물질을 분리하여 1126.3 g의 투명 무색 유체를 생성하였다. 이 생성물의 ¹H 및 ²⁹Si NMR 분석은 평균 구조식 (H₂C=CH)Me₂SiO-(SiMe₂O)₁₀₅-SiMe₂(CH=CH₂)를 갖는 중합체 - 4.00 g의 비닐 meq 중량에 상응함 - 임을 나타냈다.

라이너 1의 제조

93.0 g의 8K 분자량 실리콘 (상기에서 제조함), 0.192 g의 SL6040, 및 0.511 g의 SIP6831.2를 374 g의 헵탄 및 94 g의 MEK 중에서 혼합한 후, 2.83 g의 SO7678 가교결합제를 첨가하였다. 90 ft/min (27.4 m/min)의 라인 속도로, 200 QCH 패턴 그라비어 롤에 의한 그라비어 코팅을 사용하여, 실리콘 용액을 2 밀 3SAB PET 필름의 프라이밍된 면 상에 코팅하였다. 250℉로 설정된 인-라인 오븐(in-line oven) 내에서 20초의 체류 시간으로 코팅을 건조 및 경화시켜 라이너 1을 생성하였다. 경화된 실리콘 코트 중량은 0.4 g/m²였다.

라이너 2의 제조

93.0 g의 실머 VIN70, 0.195 g의 SL6040, 및 0.519 g의 SIP6831.2를 380 g의 헵탄 및 95 g의 MEK 중에서 혼합한 후, 2.13 g의 SO7048 가교결합제를 첨가하였다. 90 ft/min (27.4 m/min)의 라인 속도로, 200 QCH 패턴 그라비어 롤에 의한 그라비어 코팅을 사용하여, 실리콘 용액을 2 밀 미츠비시 3SAB PET 필름의 프라이밍된 면 상에 코팅하였다. 250℉로 설정된 인라인 오븐 내에서 20초의 체류 시간으로 코팅을 건조 및 경화시켜 라이너 2를 생성하였다. 실리콘 코트 중량은 0.4 g/m²였다.

실리콘 코트 중량 시험

(미국 일리노이주 엘크 그로브 빌리지 소재의 옥스포드 인스트루먼츠(Oxford Instruments)로부터 상표명 옥스포드 랩 X3000으로 입수된) EDXRF 분광광도계를 사용하여 코팅 기재 및 비코팅 기재의 대략 3.69 cm 직경의 원형 샘플들을 비교함으로써 실리콘 코트의 중량을 결정하였다.

마찰 계수(COF) 시험:

미국 매사추세츠주 어코드 소재의 아이매스, 인크.(IMASS, Inc.)로부터 구매가능한 모델 SP-2100 슬립/박리 시험기를 사용하여 이형 라이너의 표면의 COF를 결정하였다. 대략 25 cm × 15 cm의 이형 라이너 조각을, 이형 코팅이 위로 향한 상태로 슬립/박리 시험기의 플랫폼에 접착하였다. 이형 층이 터치되지 않고 오염되지 않으며 평탄하고 주름이 없도록 보장하기 위해 주의하였다. 아이매스 인크.로부터 상표명 모델 SP-I0I038로 구매가능한 3.2 mm 두께의 중간 밀도 폼 고무로 마찰 슬레드(friction sled)를 둘러쌌다(wrap). 미국 뉴욕주 풀라스키 소재의 펠릭스 쉘러 스페셜티 페이퍼즈(Felix Schoeller Specialty Papers)로부터 입수가능한 2.5 인치 (6.35 cm) × 2.5 인치 (6.35 cm)의 쉘러 58 lb PCK 종이를, 종이의 유광 면이 밖으로 향한 상태로 폼 고무 주위에 둘러쌈으로써 이 슬레드를 추가로 변형시켰다. 변형된 슬레드를, 58 lb PCK 종이의 유광 면이 이형 코팅과 접촉된 상태로 이형 라이너의 코팅된 표면 상에 놓았다. 비탄성 리더(leader)를 갖는 슬립/박리 시험기의 힘 변환기(force transducer)에 슬레드를 부착하였다. 힘 변환기 및 슬레드에 부착된 리더에서의 처짐량을 최소화하도록 주의를 기울였다. 슬립/박리 시험기의 플랫폼은 12 in/min (30.5 cm/min)의 속도로 이동하게 설정하였으며, 그럼으로써 이형 층 표면을 가로질러 마찰 슬레드를 견인(drag)하였다. COF는 평균 견인력을 슬레드의 중량으로 나눔으로써 주어진다. 이형 라이너의 기계 방향을 따라 마찰 슬레드를 활주시킴으로써 COF 값을 기록하였다. COF 데이터가 표 2에 나타나 있다.

이형력 시험:

2개의 PSA, 즉 PSA1 및 PSA2와, 5개의 이형 라이너, 즉 라이너 1, 라이너 2, 라이너 A, 라이너 B 및 라이너 C를 사용하여 이형력 시험을 위한 일련의 실시예 및 비교예를 제조하였다. PSA1은 CEF2210으로부터의 PSA이다. PSA2는 CEF2507로부터의 PSA이다. PSA1은 10 밀 (0.254 mm) 두께였으며, PSA2는 7 밀 (0.178 mm) 두께였다. 각각의 구성은 이형이 용이한 이형 라이너와, 라이너 C로 지정된 타이트한 이형 라이너를 가졌다. 원래의 이형이 용이한 라이너 - 이 라이너는 더 낮은 이형력을 가짐 - 를 제거하고, 이형이 용이한 이형 라이너 (라이너 1, 라이너 2, 라이너 A 또는 라이너 B)의 이형제-코팅된 면을 PSA의 노출된 표면에 손으로 라미네이팅함으로써 샘플을 제조하였다. 샘플의 최종 구성은 3층 구조: 즉, 이형이 용이한 이형 라이너, 접착제 층 및 타이트한 이형 라이너였다. 최종 PSA 샘플은 6.5 인치 (16.5 cm) × 8.1 인치 (20.6 cm)의 치수를 가졌으며, 이형이 용이한 라이너는 6.7 인치 (17.0 cm) × 8.6 인치 (21.8 cm)의 치수를 가졌으며, 이때 이형이 용이한 라이너의 연장 부분은 PSA 주위에 균일하게 분포되었다.

미국 매사추세츠주 어코드 소재의 아이매스, 인크.로부터 구매가능한 모델 SP-2100 슬립/박리 시험기를 사용하여, 180도의 박리 각도 및 90 in/min (229 cm/min)의 속도에서, PSA로부터 이형 라이너를 박리하는 데 필요한 평균 이형력을 측정하였다. "용이한" 이형 라이너의 이형력을 측정할 때에는, 타이트한 이형 라이너를 스테이지 상에 장착하고, 박리 시험 동안 이형이 용이한 라이너의 이형력을 측정하였다. PSA1에 대한 라이너 C의 이형력을 측정하기 위해서는, 받은 그대로의 CEF2210의 PSA의 이형이 용이한 이형 라이너를 제거하고, 노출시킨 PSA1을 슬립/박리 시험기의 스테이지에 직접 장착하였다. 이어서, 라이너 C를 박리 시험 동안 제거하고, 상응하는 박리력을 측정하였다. CEF2210 대신에 CEF2507을 사용하여, 유사한 시험을 수행하여 PSA2로부터의 라이너 C의 이형력을 측정하였다. 2개의 상이한 PSA로부터의 5개의 이형 라이너의 평균 이형력이 하기 표 2에 요약되어 있다. 낮은 이형력의 라이너 (이형이 용이한 이형 라이너)의 이형력에 대한 높은 이형력의 라이너, 즉 라이너 C (타이트한 이형 라이너)의 이형력의 비가 또한 표 3에 나타나 있다.

이형 라이너 불량 시험:

이형력 시험에 대해 기재된 바와 같이 샘플들을 제조하였다. 시험 샘플들은 시험하기 전에 실온에서 14일 동안 보관하였다. 3층 PSA 샘플을 진공 스테이지 상에 부착함으로써 이형 라이너 불량 시험을 수행하였다. 미국 미네소타주 미니애폴리스 소재의 노스웨스트 그래픽 서플라이 컴퍼니(Northwest Graphic Supply Company)로부터 입수가능한, 메시 카운트(mesh count)가 137이고 장력이 34 N/m 상태인 PET 메시를 사용하여 진공 스테이지를 구성한다. 더 홈 데포우(The Home Depot)로부터 입수가능한 5 HP 리지드(RIGID) 휴대용 샵백(shopvac)을 사용하여 음압, 4.5 ㎪을 발생시켰다. 타이트한 이형 라이너가 진공 스테이지에 인접한 상태로 샘플들을 진공 스테이지 상에 고정시켰다. 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 상표명 쓰리엠 매직 테이프 810(3M MAGIC TAPE 810)으로 입수가능한 테이프의 약 1 cm × 2 cm 조각을 PSA 외측으로 연장되는 이형이 용이한 이형 라이너의 코너에 부착하였다 (도 2a 참조). 이 접착 테이프를 90° 각도로 당김으로써 이형 라이너를 손으로 제거하여 라이너 제거를 개시한 후, 대략 90 in/min (229 cm/min) 속도로 135° 박리를 행하였다. 이형이 용이한 라이너의 제거가 접착제 샘플을 가로질러 대각선 방향으로 일어났다 (도 2b 참조). 일정한 박리 각도 및 박리 속도를 보장하도록 주의하였다. 하기의 기준 중 어느 하나라도 만족된다면, 이형 라이너는 시험에 불합격인 것으로 간주하였다: a) 이형이 용이한 라이너가 제거될 때 샘플의 회복 불가능한 휘어짐이 일어나고, 그 결과 진공 누설을 일으킴; b) 진공 누설로 인해 진공 스테이지로부터의 PSA 샘플의 이탈; c) 이형이 용이한 라이너가 제거될 때, 타이트한 라이너로부터의 PSA의 분리; d) 이형이 용이한 라이너를 제거하는 공정 동안의 진공 스테이지 상에서의 PSA 샘플 위치의 회복 불가능한 이동; 또는 e) 이형 라이너가 제거될 때 접착제의 가장자리를 따라 일어나는 접착제 변형. 불량 모드들 중 어느 하나 또는 이들의 조합이 관찰된다면, 회복 불가능한 광학 결함이 접착제 샘플에 일어난다. 이형 라이너 불량 시험으로부터의 결과가 표 4에 나타나 있다. 표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 높은 COF를 갖는 이형 라이너, 즉 라이너 1 및 라이너 2는 낮은 COF를 갖는 것, 즉 라이너 A 및 라이너 B에 비하여 훨씬 더 낮은 불량 수준을 갖는다.

감압 접착제(PSA)의 제조:

대표적인 제조를 PSA 실시예 11에 대해 기술한다. 20.4 g의 2EHA, 1.2 g의 DAAM, 2.4 g의 IBOA, 6 g의 HEA 및 0.09 g의 D1173을 30분 동안 투명 바이알 내에서 혼합하였다. 이 바이알을 3분 동안 질소로 퍼지하고, 이어서 점도가 상당히 증가할 때까지, 즉 시럽이 형성될 때까지 UV 광 (0.5 mW/㎠)을 조사하였으며, 이 시점에서 UV 광을 껐다. 이 시럽에, 0.09 g의 PE1, 0.03 g의 HDDA 및 0.06 g의 I-651을 첨가하고, 용해될 때까지 혼합하였다. 이어서, 10 밀의 시럽 코팅 두께를 생성하도록 설정된 갭을 갖는 나이프 코터를 사용하여, 이 시럽을 2개의 2 밀 두께의 종래의 이형 라이너들 - 하나의 라이너는 "타이트한" 이형 라이너이고, 다른 하나는 "용이한" 이형 라이너임 - 사이에 코팅하였다. 이어서, 이러한 구성에 UV 흑색 광을 조사하여 1,000 mJ/㎠의 총 선량을 제공하였다. 실시예 1에 대해 기술된 절차를 사용하여, 하기 표 5에 나타낸 바와 같은 상응하는 제형 및 양으로 PSA 실시예 12 내지 실시예 21과 PSA 비교예, CE22 내지 CE25를 생성하였다.

본 명세서에 인용된 특허, 특허 문헌, 및 간행물의 완전한 개시 내용은, 마치 각각이 개별적으로 포함된 것처럼 전체적으로 참고로 포함된다. 본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않고서 본 발명에 대한 다양한 변형 및 변경이 당업자에게 명백해질 것이다. 본 발명은 본 명세서에 기술된 예시적인 실시 형태 및 실시예에 의해 부당하게 제한되고자 하지 않으며, 그러한 실시예 및 실시 형태는 단지 예로서 제시되며, 본 발명의 범주는 하기와 같이 본 명세서에 기술된 특허청구범위에 의해서만 제한되고자 함이 이해되어야 한다.

Claims

이형 층을 갖는 이형 라이너 및 이형 층에 인접한 적어도 하나의 접착제 층을 포함하며,
이형 층은 가교결합된 실리콘 중합체를 포함하고 약 0.4 이상의 마찰 계수를 갖고;
접착제 층은 약 25℃ 내지 약 100℃의 온도에서 약 0.5 이상의 탄젠트 델타 값(tan delta value)을 유지하는 접착제 조성물을 포함하는, 접착 용품.
제1항에 있어서, 이형 층은 약 0.6 이상의 마찰 계수를 갖는, 접착 용품.
제2항에 있어서, 이형 층은 약 0.8 이상의 마찰 계수를 갖는, 접착 용품.
제1항에 있어서, 가교결합된 실리콘 중합체는 2개 이상의 반응성 기를 포함하는 적어도 하나의 반응성 실리콘 전구체로부터 유도되는, 접착 용품.
제4항에 있어서, 반응성 기는 에폭시, 아크릴레이트, 실란올, 알콕실실란, 아실옥시실란 또는 에틸렌계 불포화 기를 포함하는, 접착 용품.
제1항에 있어서, 가교결합된 실리콘 중합체는 2개 이상의 에폭시 또는 아크릴레이트 기를 포함하는 적어도 하나의 실리콘 전구체로부터 유도되는, 접착 용품.
제1항에 있어서, 가교결합된 실리콘 중합체는 2개 이상의 실란올 또는 에틸렌계 불포화 기를 포함하는 적어도 하나의 실리콘 전구체 및 적어도 하나의 하이드라이드-작용성 실리콘 가교결합제로부터 유도되는, 접착 용품.
제4항에 있어서, 적어도 하나의 반응성 실리콘 전구체는 적어도 하나의 유형의 반응성 기를 포함하는 반응성 실리콘 검(gum)인, 접착 용품.
제8항에 있어서, 반응성 실리콘 검은 수평균 분자량이 150,000 이상인, 접착 용품.
제4항에 있어서, 반응성 기는 실란올 또는 에틸렌계 불포화 기를 포함하는, 접착 용품.
제8항에 있어서, 반응성 실리콘 검은 에틸렌계 불포화 기를 포함하는, 접착 용품.
제8항에 있어서, 반응성 실리콘 검은 실란올 기를 포함하는, 접착 용품.
제1항에 있어서, 가교결합된 실리콘 중합체는 백금 촉매를 사용하여 가교결합되는 하나 이상의 반응성 실리콘 전구체로부터 유도되는, 접착 용품.
제1항에 있어서, 접착제 조성물은 약 25℃ 내지 약 100℃의 온도에서 약 0.5 내지 약 1.5의 탄젠트 델타 값을 유지하는, 접착 용품.
제14항에 있어서, 접착제 조성물은 약 25℃ 내지 약 100℃의 온도에서 약 0.5 내지 약 1.0의 탄젠트 델타 값을 유지하는, 접착 용품.
제15항에 있어서, 접착제 조성물은 약 25℃ 내지 약 100℃의 온도에서 약 0.6 내지 약 0.8의 탄젠트 델타 값을 유지하는, 접착 용품.
제1항에 있어서, 접착제 조성물은
알킬 기가 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르;
친수성 공중합성 단량체; 및
자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 성분들로부터 유도되는, 접착 용품.
제17항에 있어서, 알킬(메트)아크릴레이트 에스테르는 2-에틸헥실 아크릴레이트 (2-EHA), 아이소보르닐 아크릴레이트 (IBA), 아이소-옥틸아크릴레이트 (IOA), 부틸 아크릴레이트 (BA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 접착 용품.
제17항에 있어서, 친수성 공중합성 단량체는 아크릴산 (AA), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 (HEA), 하이드록시프로필 아크릴레이트 (HPA), 에톡시에톡시에틸 아크릴레이트 (V-190), 아크릴아미드 (Acm), 다이아세톤 아크릴아미드, N-tert 옥틸아크릴아미드, N,N-다이메틸아크릴아미드, N-모르폴리노 아크릴레이트 (MoA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 접착제 조성물.
제1항에 있어서, 접착제 조성물은 가교결합되는, 접착 용품.
제1항에 있어서, 접착제 조성물은
알킬 기가 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르;
친수성의 하이드록실-작용성 공중합성 단량체;
친수성의 하이드록실-작용성 공중합성 단량체 이외의 극성 단량체; 및
자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 성분들로부터 유도되는, 접착제 조성물.
제1항에 있어서, 접착제 조성물은
알킬 기가 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르;
하이드록실-작용성 공중합성 단량체;
(메트)아크릴아미드 단량체; 및
자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 성분들로부터 유도되는, 접착제 조성물.
제1항에 있어서, 접착제 조성물은
알킬 기가 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르 50 내지 85부;
하이드록실-작용성 공중합성 단량체 10 내지 40부;
(메트)아크릴아미드 단량체 5 내지 20부; 및
자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 성분들로부터 유도되는, 접착제 조성물.
제23항에 있어서, (메트)아크릴아미드 단량체는 아크릴아미드, 다이아세톤 아크릴아미드, N-tert-옥틸아크릴아미드, N,N-다이메틸아크릴아미드, 및 N-모르폴리노 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는, 접착제 조성물.
제23항에 있어서, 하이드록실-작용성 공중합성 단량체는 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 및 2-하이드록시-프로필 아크릴레이트, 및 4-하이드록시부틸아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는, 접착제 조성물.
알킬 기가 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르 50 내지 85부;
하이드록실-작용성 공중합성 단량체 10 내지 40부;
(메트)아크릴아미드 단량체 5 내지 20부; 및
자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 성분들로부터 유도되는, 접착제 조성물.