KR20170080436A - Organic nano particle, adhesive film and display device containing the organic nano partilce - Google Patents
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Abstract
본 발명은 코어-쉘 구조를 가지는 폴리이미드 나노 입자, 이 나노 입자가 바인더에 분산된 접착 필름 및 표시패널과 기구물, 예를 들어 표시패널과 커버 글라스 사이의 광학 투명 접착층 또는 표시패널과 구조체 사이의 접착 소재로서 접착 필름을 적용한 표시장치에 관한 것이다. 코어-쉘 나노 구조를 가지는 폴리이미드 나노 입자를 바인더에 분산시킴으로써, 내열 특성을 향상시켜 고온 조건에서 접착 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 폴리이미드 나노 입자는 우수한 변위 특성과 복원 특성을 가지고 있어서 바인더의 탄성 모듈러스를 증가시킴으로써, 터치 패널이 적용된 표시 장치에 활용하거나, 비-표시 영역이 실질적으로 없는 보더리스 타입의 표시 장치에 활용될 수 있다. The present invention relates to a polyimide nanoparticle having a core-shell structure, an adhesive film in which the nanoparticles are dispersed in a binder, and an optical transparent adhesive layer between a display panel and a fixture such as a display panel and a cover glass, And a display device to which an adhesive film is applied as an adhesive material. By dispersing the polyimide nanoparticles having the core-shell nanostructure in the binder, it is possible to improve the heat resistance property and prevent the adhesive property from lowering under high temperature conditions. In addition, the polyimide nanoparticles have excellent displacement and restoration properties, thereby increasing the elastic modulus of the binder. Thus, the polyimide nanoparticles can be utilized in a display device to which a touch panel is applied, or in a borderless type display device having substantially no non- .
Description
본 발명은 유기 입자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내열 특성, 형상 유지 특성 및 내-UV 특성이 우수한 코어-쉘 구조의 유기 나노 입자, 이 나노 입자를 포함하는 접착 필름 및 표시장치에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to an organic nanoparticle having a core-shell structure having excellent heat resistance, shape retention, and anti-UV characteristics, an adhesive film comprising the nanoparticle, and a display device.
디스플레이 기술이 발전하면서 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)나 유기발광다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Device Display; OLED)와 같은 표시장치가 컴퓨터 모니터, TV, 핸드폰 및 스마트 기기의 디스플레이 등에 적용되고 있다. 이러한 표시장치는 크게 화상을 구현하는 표시패널을 포함하고 있는데, 표시패널이 외부의 압력에 의해 손상되는 것을 방지하기 위하여, 강화 유리 또는 플라스틱 소재로 제조되는 커버 윈도우(cover window)가 표시패널의 일면 또는 전면을 감싸고 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION With the development of display technology, display devices such as a liquid crystal display (LCD) and an organic light emitting diode (OLED) display have been applied to displays for computer monitors, TVs, mobile phones, and smart devices . Such a display device includes a display panel that largely implements an image. In order to prevent the display panel from being damaged by external pressure, a cover window made of tempered glass or plastic material is provided on one surface Or the front surface.
커버 윈도우와 표시패널을 합착하기 위한 방법 중에서 직접 본딩(direct bonding)이 일반적으로 사용되고 있다. 직접 본딩 방식은 광학 투명 수지(Optically Clear Resin, OCR) 또는 광학 투명 접착제(Optically Clear Adhesive, OCA)를 이용하여 OCR 등을 경화시켜 커버 글라스와 표시패널을 합착한다. Among the methods for attaching the cover window and the display panel, direct bonding is generally used. The direct bonding method uses an optically clear resin (OCR) or an optically clear adhesive (OCA) to cure the OCR or the like to bond the cover glass and the display panel together.
도 1은 종래 기술에 따라 직접 본딩(direct bonding) 방식을 적용하여 표시패널에 커버 윈도우가 부착된 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 표시장치(1)는 표시패널(10)과, 상기 표시패널(10)의 외측에 배치되는 커버 글라스(30)와, 상기 표시패널(10)과 상기 커버 글라스(20) 사이에 도포, 경화되는 접착층(20)을 포함한다. 상기 접착층(20)은 통상적으로 광학 투명 접착제(OCA)로서, 광학 투명 수지(OCR)가 사용된다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a display device to which a cover window is attached to a display panel by applying a direct bonding method according to a related art. 1, the
표시패널(10)과 커버 윈도우(30) 사이에 위치하는 광학 투명 수지로 제조되는 접착층(20)은 표시장치(1)의 광학적 특성을 향상시키고, 외부의 충격에서 완충제(buffer) 역할을 수행하며, 내-충격성을 향상시켜야 한다. 종래 표시패널(10)과 커버 윈도우(30) 사이에 개재되는 광학 투명 접착층(20)에 아크릴레이트계 수지, 우레탄계 수지, 고무(rubber)계 수지와 같은 광학 투명 수지(OCR)가 주로 사용되었다. 표시패널(10)과 커버 윈도우(30) 사이에 도포되는 아크릴레이트계 반응성 성분이 경화, 수축되어 접착층(20)을 형성하여, 표시패널(10)에 가해지는 응력(stress)을 줄일 수 있다. 또한, 아크릴레이트계 수지는 낮은 탄성 모듈러스(modulus)를 가지고 있어서 내-충격성을 향상시킬 수 있다. The
최근에는 터치를 구현하는 동시에 플렉서블(flexible)하고, 굽힘(bending), 신장(stretching)이 가능한 표시장치가 요구되고 있다. 종래 강화 글라스를 주재로 사용하였던 커버 윈도우(30) 역시 플렉서블 소재인 플라스틱으로 제조되고 있다. 글라스에 비하여 플라스틱 재질은 연질 특성을 가지고 있어서 자체적으로 휘어진다. 특히 플라스틱 재질은 열에 취약하며 고온 또는 고온고습 환경에서 열 변형이 일어나 표면에서 비-평탄화(unevenness) 현상이 발생한다. In recent years, there is a demand for a display device capable of flexibly bending and stretching while realizing a touch. The
전술한 바와 같이, 표시패널(10)과 커버 윈도우(30) 사이에 개재되는 광학 투명 접착제(OCR)로서 아크릴레이트계, 우레탄계 및 고무(rubber)계 접착제가 흔히 사용되고 있다. 광학 투명 접착제는 105℃ 이상의 고온 환경 및 85℃ 이상의 온도 및 상대습도 85% 이상의 고온고습 환경에서 1000 시간을 기준으로 이상이 없어야 하며, 그 요구조건은 점차 증가할 것으로 예상된다. As described above, acrylate-based, urethane-based and rubber-based adhesives are often used as optical transparent adhesives (OCR) interposed between the
하지만, 종래 광학 투명 접착제로 사용되었던 아크릴레이트계 접착제, 우레탄계 접착제 및 고무계 접착제는 고온 및 고온고습 환경에서 황변(yellow mura)이나 용융(melting)이 발생한다. 따라서, 도 2a에 도시한 바와 같이, 고온 및 고온/고습 환경에서 이들 접착제를 구성하는 수지에 의해 형성되는 네트워크 구조(22)가 파괴되어 내열 특성이 저하된다. 이를 억제하기 위하여 첨가되는 첨가제들은 고온에서 퓸(fume) 가스를 발생시켜, 결국 광학 투명 접착제의 내구성을 떨어뜨린다. However, the acrylate adhesives, urethane adhesives and rubber adhesives conventionally used as optical transparent adhesives are yellow mura or melting in a high temperature and high temperature and high humidity environment. Therefore, as shown in Fig. 2A, the
한편, 아크릴레이트계 수지에 경화성 실리콘 성분이나 우레탄 프리폴리머를 첨가하고, 열경화나 습기경화 방식을 적용한 접착제도 적용되고 있다. 하지만, 실리콘 수지나 우레탄 수지는 높은 탄성 모듈러스를 가지고 있어서 내-충격성이 나쁠 뿐만 아니라, 높은 공정 에너지로 인한 양산성 확보가 문제로 지적되고 있다. On the other hand, an adhesive which is obtained by adding a curable silicone component or a urethane prepolymer to an acrylate resin and applying a thermosetting or moisture hardening method is also applied. However, silicon resin or urethane resin has a high modulus of elasticity, which is not only poor in impact resistance, but also poses a problem of securing mass productivity due to high process energy.
또한, 감압식(force sensing) 터치 패널을 사용하는 표시장치의 경우, 광학 투명 접착제는 높은 변위력 및 복원력을 요구한다. 하지만, 도 2b에 도시한 바와 같이, 종래 광학 투명 접착제로 사용되었던 아크릴레이트계 접착제는 복원력에 한계가 있어서 감압식 터치 패널이 적용된 표시장치의 광학 투명 접착제로 적용하기에는 문제가 있었다. Further, in the case of a display device using a force sensing touch panel, the optical transparent adhesive requires a high moving force and a restoring force. However, as shown in FIG. 2B, the acrylate-based adhesive, which has been used as an optical transparent adhesive in the related art, has a problem in that it can not be applied to an optical transparent adhesive of a display device to which a pressure sensitive type touch panel is applied because of its limited restorative force.
한편, 평판표시장치 중에서 액정표시장치를 구성하는 액정 패널은 자체 발광 요소를 가지고 있지 않으므로, 그 배면에는 액정 패널을 지지하는 동시에 광원을 포함하는 백라이트 유닛(Backlight Unit)이 배치된다. 최근에 액정표시장치의 화면이 대형화되는 추세에 따라, 넓은 디스플레이 면적을 가지면서도 무게 및 부피를 감소시키는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이에 따라 백라이트 유닛을 구성하는 일부 구성 요소를 줄이는 이른바 보더리스(borderless) 타입의 백라이트 유닛을 사용하여 액정표시장치의 경량화 및 박형화를 도모하고자 하는 노력이 수행되고 있다. 동시에, 표시 영역을 확장하면서도 표시 영역 이외의 비-표시 영역인 베젤(bezel) 영역을 축소하는 이른바 내로우 베젤(narrow bezel)을 갖는 액정표시장치에 대한 개발도 활발하게 진행되고 있다. On the other hand, among the flat panel display devices, the liquid crystal panel constituting the liquid crystal display device does not have its own light emitting element, and a backlight unit supporting the liquid crystal panel and including a light source is arranged on the back thereof. BACKGROUND ART [0002] Recently, as the screen of a liquid crystal display device becomes larger, researches for reducing a weight and a volume while having a wide display area have been actively conducted. Accordingly, efforts are being made to reduce the weight and thickness of the liquid crystal display device by using a so-called borderless type backlight unit which reduces some components constituting the backlight unit. At the same time, development of a liquid crystal display device having a so-called narrow bezel in which a bezel region, which is a non-display region other than the display region, is narrowed while expanding the display region is actively under development.
도 3a는 내로우 베젤을 구현하기 위하여 종래의 접착층을 적용한 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 3a에 도시한 바와 같이, 종래의 접착층(90)이 적용된 액정표시장치(50)는 액정 패널(60), 백라이트 유닛(70), 메인프레임(80) 및 바텀프레임(82)을 포함하고 있으며, 액정 패널(60)과 메인프레임(80) 사이에 접착층(90)이 개재되어 있다. 3A is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device to which a conventional adhesive layer is applied to realize a low-bezel. 3A, the liquid
액정 패널(60)은 영상을 표시하는 부분으로서, 액정층(미도시)을 사이에 두고 대면 합착된 제 1 기판(62) 및 제 2 기판(64)이 위치하고 있으며, 이들 제 1 기판(62) 및 제 2 기판(64)의 외면에 각각 형성되는 제 1 편광판(56) 및 제 2 편광판(58)을 포함한다. The
백라이트 유닛(70)은 액정 패널(60)에 빛을 공급하는 부분으로서, 액정 패널(60)의 하부에 배치되어 액정 패널(60)을 지지한다. 백라이트 유닛(70)은 메인프레임(80)의 적어도 일 가장자리의 길이 방향을 따라 배열되는 발광다이오드(LED) 어셈블리(미도시)와, 바텀프레임(82)의 상부에 배치되는 반사판(미도시)과, 반사판(미도시)의 상부에 배치되는 도광판(72)과, 도광판(72)의 상부에 배치되는 다수의 광학시트(미도시)를 포함한다. 메인프레임(80)은 도광판(72)의 상부에 배치되며, 액정 패널(60)은 메인프레임(80)에 의해 지지된다. The
종래, 액정 패널(60)과 백라이트 유닛(70)을 구성하는 메인프레임(80) 사이에 개재되는 접착층(90)을 구성하는 접착제로서 소프트 타입의 접착제가 사용되었다. 접착제의 접착력은 접착제의 바인더를 구성하는 수지의 모듈러스(modulus) 값에 비례하는데, 소프트 타입의 접착제(90)에 사용되는 수지는 모듈러스 값이 낮아서 접착력이 상대적으로 취약하다. 또한, 소프트 타입 접착제는 고온, 고습 조건에 취약하기 때문에, 고온/고습 조건(예를 들어, 60℃ 이상, 상대습도 90%)의 조건에서 수시간 방치하면, 소프트 타입의 접착제가 열화되면서 점착력이 손상된다. 이에 따라, 액정 패널(60)과 백라이트 유닛(70) 사이에 개재된 소프트 타입 접착층(90)의 점착면에서 박리가 일어나면서(도 3b 우측 도면 참조), 액정 패널(60)에서 빛샘이 발생한다. A soft type adhesive has been conventionally used as an adhesive constituting the
이를 방지하기 위하여 접착력이 우수한 하드 타입 접착제를 사용하여 액정 패널(60)과 백라이트 유닛(70)을 합착하는 것을 고려할 수 있다. 그런데, 하드 타입의 접착제는 모듈러스 값이 높기 때문에 충격흡수성이 부족하다. 따라서 외부에서 충격이 가해지는 경우, 외부 충격은 액정 패널(60)로 그대로 인가된다. 인가된 외부 충격에 의한 액정 패널(60)을 구성하는 기판(62, 64)의 굴절율 이방성이 초래되고, 액정층(미도시)의 액정 구조에서 twist angle이 형성되어 액정의 분자 배열이 바뀌면서 빛샘이 발생할 수 있다.In order to prevent this, it may be considered to attach the
또한, 일반적으로 액정 패널(60)을 구성하는 기판(62, 64)은 글라스(glass)로 제조되는 반면, 백라이트 유닛(70)을 구성하는 메인 프레임(90)은 금속 재질로 제조된다. 따라서 표시장치(50)가 고온에 노출되었을 경우, 액정 패널(60)을 구성하는 기판(62, 64)은 열에 의하여 변형되지 않지만, 금속 재질의 백라이트 유닛(70)은 열 팽창에 의하여 최소 2 mm가량 늘어난다. In general, the
백라이트 유닛(70)이 변형됨에 따라, 백라이트 유닛(70)과 액정 패널(60) 사이에 개재되는 접착층(90)의 형태도 변경된다(도 3b의 가운데 도면 참조). 하드 타입의 접착제가 적용된 접착층(90)은 모듈러스 값이 상대적으로 높기 때문에, 백라이트 유닛(70)의 팽창으로 인한 스트레스(응력)를 버티지 못하고, 백라이트 유닛(70)으로부터 박리(delamination)된다(도 3b의 우측 도면 참조). 이처럼 액정 패널(60)과 백라이트 유닛(70)의 접착 계면이 분리되면서, 액정 패널(60)에서 빛샘이 초래될 수 있다. As the
이러한 문제점을 해소하기 위하여, 종래 소프트 타입 및 하드 타입 접착제가 적용된 접착층(90)의 도포 면적을 확대하지 않으면 안 되고, 따라서 종래의 접착제의 도포 면적은 최소한 W1의 폭을 가질 수밖에 없다. 종래에 적용된 접착제의 도포 면적이 확대됨에 따라, 표시장치(50)에서 비-표시 영역이 증가하기 때문에 내로우 베젤을 구현하는데 한계가 있다. 또한, 접착제의 낭비를 초래하므로, 공정의 경제성이 떨어질 수밖에 없다. In order to solve this problem, it is necessary to enlarge the application area of the
뿐만 아니라, 종래 표시패널과 커버윈도우 사이에 개재되는 접착층(20, 도 1 참조)이나 표시패널과 백라이트 유닛 사이에 개재되는 접착층(90, 도 3a 참조)을 형성하기 위한 자외선(UV) 경화 공정에 의하여 접착층이 엷은 황색이나 지갈색을 띠는 황변 현상이 초래된다. 자외선에 의해 접착층에서 황변이 발생하면서, 접착층의 접착력이 저하될 수 있다. 또한, 특히 OCA로 적용된 접착제(20, 도 1 참조)에서 황변이 일어나면 표시장치의 투과율이 저하되는 등 광학적 특성을 저해하여, 화질 불량을 초래한다.In addition, in the ultraviolet (UV) curing process for forming the adhesive layer 20 (see FIG. 1) interposed between the display panel and the cover window and the adhesive layer 90 (see FIG. 3A) interposed between the display panel and the backlight unit This results in yellowing of the adhesive layer, which is pale yellow or brownish. Yellowing may occur in the adhesive layer due to ultraviolet rays, and the adhesive strength of the adhesive layer may be lowered. In addition, especially when yellowing occurs in the adhesive 20 (see Fig. 1) applied to OCA, the optical characteristics such as the transmittance of the display device are deteriorated, resulting in image quality defects.
본 발명의 목적은 내열성 및 내-UV 특성을 향상시킬 수 있는 유기 나노 입자, 이러한 유기 나노 입자의 분산에 따라 내열성 및 내-UV 특성과 같은 광학적 특성이 향상된 접착 필름 및 표시장치를 제공하고자 하는 것이다. It is an object of the present invention to provide an organic nanoparticle capable of improving heat resistance and anti-UV characteristics, and an adhesive film and a display device having improved optical properties such as heat resistance and anti-UV characteristics according to dispersion of such organic nanoparticles .
본 발명의 다른 목적은 변위력 및 복원력을 향상시킬 수 있는 유기 나노 입자, 이러한 유기 나노 입자의 분산에 따라 복원력이 향상된 접착 필름 및 표시장치를 제공하고자 하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an organic nanoparticle capable of improving a displacement force and a restoring force, and an adhesive film and a display device having improved restoring force according to dispersion of such organic nanoparticles.
전술한 목적을 가지는 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 다공성 코어와 비-다공성 쉘로 이루어지는 유기 나노 입자를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an organic nanoparticle comprising a porous core and a non-porous shell.
예를 들어, 다공성 코어와, 비-다공성 쉘은 폴리이미드로 이루어질 수 있다. For example, the porous core and the non-porous shell may be composed of polyimide.
본 발명에 따른 유기 나노 입자는 코어에 형성된 다공성 기공 구조를 통하여 외부 충격에 대한 탄성력을 향상시킴으로써 복원력을 향상시킬 수 있다. The organic nanoparticles according to the present invention can improve the restoring force by improving the elasticity against external impact through the porous pore structure formed in the core.
또한 유기 나노 입자는 내열성 및 내-UV 특성이 우수하므로, 바인더에 분산, 도핑하면, 바인더의 내열 특성, 내 UV 특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 유기 나노 입자를 바인더에 분산시킴으로써, 내열성, 내-UV 특성, 복원력이 향상되고, 낮은 모듈러스(modulus)를 유지하여 내-충격 특성 등이 우수한 접착 필름을 얻을 수 있다. Further, since the organic nanoparticles are excellent in heat resistance and in-UV characteristics, dispersion and doping in the binder can improve the heat resistance and the UV resistance of the binder. That is, by dispersing the organic nanoparticles of the present invention in a binder, it is possible to obtain an adhesive film having improved heat resistance, in-UV characteristics, restoring force, low modulus and excellent anti-shock property.
따라서, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 상기 유기 나노 입자가 바인더에 분산, 도핑되어 있는 접착 필름을 제공한다. Therefore, according to another aspect of the present invention, there is provided an adhesive film in which the organic nanoparticles are dispersed and doped in a binder.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 상기 유기 나노 입자가 분산된 접착 필름을 포함하는 표시장치를 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a display device including the adhesive film in which the organic nanoparticles are dispersed.
예를 들어, 상기 접착 필름은 표시장치의 표시패널과 커버 글라스 사이 및/또는 표시패널과 구조체 사이에 위치할 수 있다. For example, the adhesive film may be positioned between the display panel of the display device and the cover glass and / or between the display panel and the structure.
본 발명에 따라 합성된 유기 나노 입자는 다공성 구조의 폴리이미드(PI) 코어와, 기공 구조를 갖지 않는 비-다공성 구조의 폴리이미드 쉘로 구성된다. The organic nanoparticles synthesized according to the present invention are composed of a polyimide (PI) core having a porous structure and a polyimide shell having a non-porous structure having no pore structure.
폴리이미드로 구성되는 유기 나노 입자는 내열성이 우수하기 때문에, 바인더에 분산, 도포할 경우, 바인더를 포함하는 접착 필름의 내열성을 향상시킬 수 있어서, 고온 조건에서 접착 필름이 변형되는 것을 방지할 수 있다. Since the organic nanoparticles composed of polyimide are excellent in heat resistance, when dispersed and coated on a binder, the heat resistance of the adhesive film containing the binder can be improved, and deformation of the adhesive film under high temperature conditions can be prevented .
뿐만 아니라, 본 발명의 유기 나노 입자는 다공성 구조를 가지고 있어서 탄성 특성이 우수하다. 따라서 본 발명에 따라 합성된 유기 나노 입자가 분산된 바인더를 사용하여 접착 필름의 모듈러스(modulus)를 낮출 수 있어서 접착 필름의 내-충격 특성을 향상시킬 수 있다. In addition, the organic nanoparticles of the present invention have a porous structure and thus have excellent elastic properties. Therefore, the modulus of the adhesive film can be lowered by using the binder in which the organic nanoparticles synthesized according to the present invention are dispersed, thereby improving the anti-shock property of the adhesive film.
또한, 유기 나노 입자를 구성하는 코어의 다공성 구조에 기인하는 빛의 반사(reflection) 및 산란(scattering) 효과로 인하여 내-UV 특성을 개선할 수 있으며, UV 등의 조사에 의하여 접착 필름에서 발생하는 황변 발생을 억제하여, 황변 발생에 기인하는 투과도 저하로 인한 화질 불량 등의 문제를 해결할 수 있다. In addition, the inner-UV characteristics can be improved owing to the reflection and scattering effects of light due to the porous structure of the core constituting the organic nanoparticles. In addition, The occurrence of yellowing can be suppressed, and problems such as poor image quality due to reduction in transmittance due to yellowing can be solved.
따라서 본 발명의 유기 나노 입자가 분산된 바인더로 이루어지는 접착 필름은 예를 들어 표시패널과 커버 글라스 사이에 개재되는 광학 투명 접착 필름은 물론이고, 표시패널과 표시패널을 지지하는 구조체 사이에 개재되는 접착 필름으로 적용될 수 있으며, 터치 패널을 갖는 표시장치에도 활용 가능하다. Therefore, the adhesive film made of the binder in which the organic nanoparticles of the present invention are dispersed can be used not only for an optical transparent adhesive film interposed between a display panel and a cover glass, but also for an adhesive interposed between a display panel and a structure supporting the display panel And can be applied to a display device having a touch panel.
특히, 본 발명의 유기 나노 입자가 분산된 접착 필름은 내-UV 특성이 향상되어 경화 공정이나 추후의 외광의 조사에 의하여 황변이 일어나지 않는다. 따라서, 광학투명 접착 필름으로 사용하더라도 우수한 접착력을 유지할 수 있으며, 황변에 기인하는 광-투과 특성이 저하되지 않아 화질 불량을 초래하지 않기 때문에, 빛이 강하게 조사되는 실외용 표시장치에도 활용 가능하다. Particularly, the adhesive film in which the organic nanoparticles of the present invention are dispersed has improved in-UV characteristics, and yellowing does not occur due to curing process or subsequent irradiation of external light. Therefore, even when used as an optical transparent adhesive film, an excellent adhesive force can be maintained, and the light-transmission characteristic due to yellowing does not deteriorate, resulting in poor image quality. Therefore, the present invention can be applied to an outdoor display device in which light is strongly irradiated.
아울러, 본 발명에 따른 유기 나노 입자는 분산 특성이 양호하여 바인더에 분산시키더라도 응집(aggregation)이 일어나지 않는다. 따라서 바인더 중에 균일하게 분산될 수 있어서, 접착 필름의 전 영역에 대하여 균일한 물성을 확보할 수 있다. In addition, the organic nanoparticles according to the present invention have good dispersion characteristics and do not cause aggregation even when they are dispersed in a binder. Therefore, it can be uniformly dispersed in the binder, and homogeneous physical properties can be ensured for the entire area of the adhesive film.
뿐만 아니라, 발명에 따른 나노 입자가 분산된 접착 필름을 표시패널과 구조체 사이에 적용하면, 내열 특성이 우수하며, 모듈러스 값을 낮추어 고온, 고습의 조건에서도 표시패널과 구조체의 합착을 유지할 수 있다. 또한 좁은 면적으로 도포하더라도 충분한 접착력을 유지할 수 있으므로, 보더리스 타입의 내로우 베젤이 적용된 표시장치를 구현할 수 있다. In addition, when an adhesive film in which nanoparticles according to the invention are dispersed is applied between the display panel and the structure, the heat resistance is excellent, and the modulus value is lowered, so that the adhesion between the display panel and the structure can be maintained even under high temperature and high humidity conditions. Further, since a sufficient adhesive force can be maintained even if the coating is performed with a narrow area, a display device to which a narrow-bezel type narrow bezel is applied can be realized.
도 1은 종래 기술에 따라 직접 본딩(direct bonding) 방식을 적용하여 표시패널에 커버 윈도우가 부착된 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 종래 기술에 따라 커버 윈도우와 표시패널 사이에 아크릴레이트계 접착제를 도포하였을 경우에 발생하는 문제점을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2a는 내열성 저하로 인한 문제점을 보여주고 있으며, 도 2b는 복원력 저하로 인한 문제점을 보여준다.
도 3a 및 도 3b는 종래 기술에 따라 표시패널과 이를 지지하는 구조체 사이에 소프트 타입 접착제나 하드 타입 접착제를 도포하였을 경우에 발생하는 문제점을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3a는 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3b는 종래의 접착제를 사용하였을 경우, 표시패널과 구조체 사이의 열팽창계수 등의 차이로 인한 문제점을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 유기 나노 입자를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 유기 나노 입자가 바인더에 분산된 접착 필름이 표시패널과 커버 윈도우 사이에 도포되어 있는 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 유기 나노 입자가 바인더에 분산된 접착 필름의 장점을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 6a는 내열성 저하를 해소할 수 있다는 것을 보여주고 있으며, 도 6b는 복원력 저하를 해소할 수 있다는 것을 보여준다.
도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 표시패널과 커버 윈도우 사이에 본 발명의 복합재 접착 필름이 도포되어 있는 표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 7a는 표시패널과 커버 윈도우가 직접 접착되어 있는 표시장치를 도시하고 있고, 도 7b는 표시패널과 커버 윈도우 사이에 터치 패널이 개재되어 있는 표시장치를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 표시패널로서, 액정 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 예시적인 실시형태에 따라 유기 나노 입자가 바인더에 분산된 접착 필름이 액정 패널과 구조체인 백라이트 유닛 사이에 적용된 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 내열 특성이 향상되고 낮은 모듈러스가 구현된 접착 필름을 표시패널과 구조체 사이에 적용하는 경우, 표시패널과 구조체 사이의 열팽창 계수의 차이에도 불구하고 박리가 일어나지 않는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 예시적인 실시형태에 따라, 유기발광다이오드 표시패널과, 이를 지지하는 구조체인 백 커버(back cover) 사이에 본 발명에 접착 필름이 적용되어 있는 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시형태에 따른 유기발광다이오드 표시패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 합성된 다공성 폴리이미드 코어를 보여주는 SEM 사진이다.
도 14a 내지 도 14c는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 합성된 다공성 폴리이미드 코어-폴리이미드 쉘의 유기 나노 입자를 보여주는 SEM 사진이다.
도 15a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 합성된 유기 나노 입자에 대한 AFM-IR 분석 결과를 도시한 그래프이다.
도 15b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 합성된 유기 나노 입자에 대한 Py-GC/MS(열분해 가스크로마토그래피/질량분석, pyrolyzer-gas chromatography/mass spectrometry) 분석 결과를 도시한 그래프 및 해석 결과이다.
도 15c는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 합성된 유기 나노 입자에 대한 15N NMR 분석 결과를 도시한 그래프이다.
도 15d는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 합성된 유기 나노 입자에 대한 19F NMR 분석 결과를 도시한 그래프이다.
도 16은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 합성된 유기 나노 입자가 바인더에 분산된 광학 투명 접착제에 대한 TGA 분석 결과를 도시한 그래프이다.
도 17은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 합성된 유기 나노 입자가 바인더에 분산된 광학 투명 접착제에 대한 저장 모듈러스를 측정한 결과를 도시한 그래프이다.
도 18a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 합성된 유기 나노 입자가 바인더에 분산된 광학 투명 접착제에 대한 변위량 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 18b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 합성된 유기 나노 입자가 바인더에 분산된 광학 투명 접착제에 대한 복원량 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 19는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 합성된 유기 나노 입자가 바인더에 분산된 탄성 접착제에 대한 TGA 분석 결과를 도시한 그래프이다.
도 20은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 합성된 유기 나노 입자가 바인더에 분산된 탄성 접착제에 대한 인장 모듈러스를 측정한 결과를 도시한 그래프이다.
도 21은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 합성된 유기 나노 입자가 바인더에 분산된 탄성 접착제에 대한 접착력 평가 결과를 도시한 그래프이다.
도 22는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 합성된 유기 나노 입자가 바인더에 분산된 탄성 접착제에 대한 내-UV 평가 결과를 도시한 그래프이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a display device to which a cover window is attached to a display panel by applying a direct bonding method according to a related art.
FIGS. 2A and 2B are views schematically showing a problem that occurs when an acrylate-based adhesive is applied between a cover window and a display panel according to the related art. FIG. 2A shows a problem caused by a decrease in heat resistance, and FIG. 2B shows a problem caused by a decrease in restitution force.
FIGS. 3A and 3B are schematic views illustrating problems that may occur when a soft type adhesive or a hard type adhesive is applied between a display panel and a structure supporting the display panel according to the related art. FIG. 3A is a cross-sectional view schematically showing a display device, and FIG. 3B is a view schematically showing a problem caused by a difference in thermal expansion coefficient between a display panel and a structure when a conventional adhesive is used.
4 is a view schematically showing organic nanoparticles according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view schematically showing a display device in which an adhesive film in which organic nanoparticles are dispersed in a binder is applied between a display panel and a cover window according to an exemplary embodiment of the present invention.
6A and 6B are views schematically illustrating an advantage of an adhesive film in which organic nanoparticles of the present invention are dispersed in a binder. FIG. 6A shows that heat resistance degradation can be solved, and FIG. 6B shows that restoration force reduction can be solved.
7A and 7B are views schematically showing a display device in which a composite adhesive film of the present invention is applied between a display panel and a cover window according to an exemplary embodiment of the present invention. Fig. 7A shows a display device in which a display panel and a cover window are directly bonded, and Fig. 7B shows a display device in which a touch panel is interposed between a display panel and a cover window.
8 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal panel as a display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display in which an adhesive film in which organic nanoparticles are dispersed in a binder is applied between a liquid crystal panel and a backlight unit as a structure according to another exemplary embodiment of the present invention.
10 is a graph showing the relationship between the thermal expansion coefficient of the display panel and the structure of the display panel and the structure of the adhesive film of the present invention when the adhesive film having improved heat resistance and low modulus is applied between the display panel and the structure according to the exemplary embodiment of the present invention Fig. 3 is a view schematically showing a state in which it does not occur.
11 is a diagram illustrating an organic light emitting diode display device in which an adhesive film is applied between an organic light emitting diode display panel and a back cover, which is a structure supporting the organic light emitting diode display panel, according to another exemplary embodiment of the present invention. 1 is a schematic cross-sectional view.
12 is a cross-sectional view schematically showing an organic light emitting diode display panel according to another exemplary embodiment of the present invention.
13A and 13B are SEM photographs showing a porous polyimide core synthesized according to an exemplary embodiment of the present invention.
14A to 14C are SEM photographs showing organic nanoparticles of a porous polyimide core-polyimide shell synthesized according to an exemplary embodiment of the present invention.
15A is a graph showing AFM-IR analysis results of organic nanoparticles synthesized according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 15B is a graph and an analysis result showing Py-GC / MS (pyrolyzer-gas chromatography / mass spectrometry) analysis results of the organic nanoparticles synthesized according to the exemplary embodiment of the present invention to be.
15C is a graph showing the results of 15 N NMR analysis of organic nanoparticles synthesized according to an exemplary embodiment of the present invention.
15D is a graph showing the results of 19 F NMR analysis of organic nanoparticles synthesized according to an exemplary embodiment of the present invention.
16 is a graph showing a TGA analysis result of an optical transparent adhesive in which organic nanoparticles synthesized according to an exemplary embodiment of the present invention are dispersed in a binder.
17 is a graph showing the results of measurement of storage modulus for an optical transparent adhesive in which organic nanoparticles synthesized according to an exemplary embodiment of the present invention are dispersed in a binder.
18A is a graph showing displacement amount measurement results for an optical transparent adhesive in which organic nanoparticles synthesized according to an exemplary embodiment of the present invention are dispersed in a binder.
18B is a graph showing a result of measurement of restorative amount for an optical transparent adhesive in which organic nanoparticles synthesized according to an exemplary embodiment of the present invention are dispersed in a binder.
19 is a graph showing a TGA analysis result of an elastic adhesive in which organic nanoparticles synthesized according to an exemplary embodiment of the present invention are dispersed in a binder.
20 is a graph showing the results of measurement of tensile modulus for an elastic adhesive in which organic nanoparticles synthesized according to an exemplary embodiment of the present invention are dispersed in a binder.
FIG. 21 is a graph showing the adhesive force evaluation results for an elastic adhesive in which organic nanoparticles synthesized according to an exemplary embodiment of the present invention are dispersed in a binder. FIG.
22 is a graph showing the result of the in-UV evaluation of the elastic adhesive in which the organic nanoparticles synthesized according to the exemplary embodiment of the present invention are dispersed in the binder.
이하, 필요한 경우에 첨부하는 도면을 참조하면서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings where necessary.
[유기 나노 입자][Organic nanoparticles]
도 4는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 유기 나노 입자를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 유기 나노 입자(320)는 기공(324)이 형성된 다공성 폴리이미드(polyimide, PI) 코어(core; 322)와, 상기 다공성 폴리이미드(PI)를 에워싸는 폴리이미드(PI) 쉘(shell, 326)로 구성된다. 폴리이미드는 강직한 방향족 주쇄를 기본으로 하는 고분자 수지로서, 특히 단위 유닛 내에 존재하는 이미드(imide) 고리는 화학적으로 안정적이다. 본 발명에 따라 코어(core)와 쉘(shell)에 폴리이미드 구조를 가지는 경우에, 폴리이미드 화합물이 가지는 우수한 내열 특성, 기계적 강도, 내화학성, 내UV 특성 및/또는 전기적 특성을 이용할 수 있다. 4 is a view schematically showing organic nanoparticles according to an exemplary embodiment of the present invention. 4, the
또한, 본 발명에 따른 유기 나노 입자(320)의 코어(322)를 구성하는 폴리이미드는 다수의 기공(324)이 형성된 다공성(porous) 구조를 갖는다. 다공성 구조를 갖는 폴리이미드 코어(322)에 의하여 외부의 압력에 의하여 쉽게 변형될 수 있으며, 압력이 제거되거나 사라진 뒤에는 원래의 위치로 신속하게 복원될 수 있다. 이때, 단순히 다공성 폴리이미드만으로 구성되는 유기 나노 입자를 바인더에 분산시키는 경우, 기공 내부에 바인더 성분이 침투할 수 있다. 바인더 성분이 기공 내부에 침투하게 되면, 다공성 구조로 인한 탄성을 유지하기 어렵기 때문에, 변위력 향상이나 복원력 향상은 기대하기 어렵다. The polyimide constituting the
본 발명에 따른 유기 나노 입자(320)는 다공성 폴리이미드 코어(322)를 에워싸는 비-다공성 구조의 폴리이미드 쉘(326)을 형성한다. 이에 따라, 본 발명의 유기 나노 입자(320)를 바인더에 도핑, 분산시키더라도, 비-다공성 구조의 쉘(326)에 의하여 바인더 성분은 기공(324) 내부로 침투할 수 없으므로, 다공성 구조의 채택으로 인한 우수한 변위력 및 복원력을 얻을 수 있다. The
다공성 폴리이미드(polyimide, PI) 코어(322)와, 상기 다공성 폴리이미드(PI) 코어를 에워싸는 비-다공성 구조의 폴리이미드 쉘(326)은 각각 이무수물과 디아민의 축합 반응에 의하여 얻어진다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 본 발명에 따른 유기 나노 입자가 표시장치의 비-표시 영역에 사용되는 경우, 일례로 표시패널과 표시패널을 지지하는 구조체 사이에 개재되는 접착 필름에 분산되는 경우, 다공성 폴리이미드 코어와 비-다공성 폴리이미드 쉘은 투명 소재는 물론이고, 불투명 소재일 수도 있다. A porous polyimide (PI)
다른 예시적인 실시형태에서, 본 발명에 따른 유기 나노 입자가 표시장치의 표시 영역에 사용되는 경우, 일례로 표시패널과 표시패널을 보호하기 위한 커버윈도우 사이에 개재되는 광학 투명 접착 필름에 분산되는 경우, 유기 나노 입자를 구성하는 코어와 쉘의 구성 성분인 폴리이미드는 투명성 폴리이미드(CPI; colorless and transparent polyimide)로 구성될 수 있다. In another exemplary embodiment, when the organic nanoparticles according to the present invention are used in a display area of a display device, for example, when dispersed in an optical transparent adhesive film sandwiched between a display panel and a cover window for protecting the display panel , The core constituting the organic nanoparticles and the polyimide constituting the shell may be composed of transparent polyimide (CPI).
전술한 바와 같이, 통상 폴리이미드는 이무수물(dianhydride)과 디아민(diamine)의 축합 반응에 의하여 제조된다. 이때, 폴리이미드를 주쇄를 구성하는 전자받개(electron acceptor)인 이무수물 방향족 고리와, 전자주개(electron acceptor)인 디아민 방향족 고리에 존재하는 파이(π) 전자들의 분자간 결합(intermolecular bonding)에 의하여 전하 전이 복합화(charge transfer complex, CTC)가 발생한다. 이때, 이미드 구조 내에 비공유전자쌍이 존재하기 때문에 전자가 여기될 수 있다. As described above, the polyimide is usually prepared by a condensation reaction of a dianhydride and a diamine. At this time, the polyimide is bonded to the dianhydride aromatic ring which is the electron acceptor constituting the main chain and intermolecular bonding of the pi (π) electrons present in the diamine aromatic ring which is the electron acceptor, A charge transfer complex (CTC) occurs. At this time, electrons may be excited because a non-covalent electron pair exists in the imide structure.
π 전자 전이라는 관점에서 보면, 폴리이미드에는 다수의 방향족 고리가 형성되어 있으므로 공명 구조의 수가 증가하고, π 전자가 쉽게 전이될 수 있다. 따라서 에너지 준이는 낮아지고 이에 따라 높은 파장, 예를 들어 가시광선 파장 대역의 빛(일반적인 폴리이미드는 400 내지 500 nm 파장 대역의 빛)을 흡수하여 황적색(yellow red)을 띤다. From the viewpoint of π-electron transition, polyimide has a large number of aromatic rings, so that the number of resonance structures increases and π-electrons can be easily transferred. Therefore, the energy level is lowered, and accordingly, light of a high wavelength, for example, a visible light wavelength band (general polyimide absorbs light in a wavelength band of 400 to 500 nm) is absorbed and becomes yellowish red.
폴리이미드가 가지고 있는 본질적인 색을 제거하여 광학적으로 투명성 폴리이미드를 제조하기 위해서는 폴리이미드 분자의 CTC를 낮출 필요가 있다. 이를 위하여, π 전자의 밀도를 감소시킬 수 있는 구조, 예를 들어 벤젠 고리가 아닌 올레핀계 환형(cyclo-olefin) 구조를 도입하여 π 전자의 밀도를 감소시키거나, 폴리이미드 주쇄 내에 트리플루오로메틸(-CF3)과 같은 플루오린(F), 술폰기(-SO2)기, 에테르기(-O-)와 같은 전기 음성도가 강한 치환기를 도입하여 π 전자의 이동을 제한하여 공명효과를 낮추는 방법이 있다. It is necessary to lower the CTC of the polyimide molecule in order to produce an optically transparent polyimide by removing intrinsic color of the polyimide. For this purpose, a structure capable of decreasing the density of? Electrons, for example, a structure in which an olefinic cyclo-olefin structure other than a benzene ring is introduced to reduce the density of? Electrons, Substituents having strong electronegativity such as fluorine (F), sulfone group (-SO 2 ) group and ether group (-O-) such as -CF 3 are introduced to restrict the movement of π electrons, There is a way to lower it.
이러한 방법을 사용하여 투명한 폴리이미드 입자를 얻을 수 있다. 투명성 폴리이미드로 구성되는 다공성 코어와 쉘을 채택하면 광 투과율을 저하시키지 않을 수 있다. 따라서 예를 들어 표시장치에서 부재들을 합착, 접착시키는데 사용되는 광학 투명 수지(OCR)에 투명성 폴리이미드로 제조되는 코어(322) 및 쉘(326) 구조의 유기 나노 입자(320)를 분산시켜, 광학 투명 접착제(OCA)를 형성할 수 있다. This method can be used to obtain transparent polyimide particles. Transparency Employing a porous core and shell composed of polyimide may not lower the light transmittance. Therefore, for example, the
하나의 예시적인 실시형태에서, 다공성 폴리이미드 코어(322)와 비-다공성 폴리이미드 쉘(326)을 합성하기 위하여 사용될 수 있는 이무수물은 피로멜리트산 이무수물(pyromellitic dianhydride; PMDA), 비페닐-테트라카르복시산 이무수물(biphenyl-3,3',4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride; BPDA), 4,4'-옥시디프탈산 무수물(4,4'-oxydiphthalic anhydride; ODPA), 벤조페논-3,3',4,4'-테트라카르복시산 이무수물(benzophenonoe-3,3',4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride; BTDA), 디페닐술폰-3,3',4,4'-테트라카르복시산 이무수물(diphenylsulfon-3,3',4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride; DSDA), 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 무수물 (4,4'-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride, 6FDA), 1,2,4,5-사이클로부탄테트라카르복시산 이무수물(1,2,4,5-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride, CBDA), 1,2,4,5-사이클로헥산테트라카르복시산 이무수물(1,2,4,5-cyclohexane tetracarboxylic dianhydride, CHDA), 4,4'-비스페놀 A 이무수물(4,4'-bisphenol A dianhydride; BPADA), 4-(2,5-디옥소테트라하이드로퓨란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복시산 무수물(4-(2,5-Dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic Anhydride; DTDA), 비사이클[2.2.2]옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복시산 이무수물(bicycle[2.2.2]oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride; BCDA), 5-(2,5-디옥소테트라하이드로퓨릴)-3-메틸-3-사이클로헥산-1,2-디카르복시산 무수물(5- (2,5-Dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride; DOMDA) 및 에틸렌디아민 테트라아세트산 이무수물(ethylene diamine tetraacetic dianhydride; EDTE), 벤조퀴논테트라카르복시산 이무수물(Benzoquinonetetracarboxylic dianhydride) 및 나프탈렌테트라카르복시산 이무수물(Naphthalenetetracarboxylic dianhydride)로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. In one exemplary embodiment, the dianions that can be used to synthesize the porous polyimide core 322 and the non-porous polyimide shell 326 include pyromellitic dianhydride (PMDA), biphenyl- Biphenyl-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride (BPDA), 4,4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA), benzophenone- 3 ', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride (BTDA), diphenylsulfone-3,3', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride (4,4 '- (Hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA), 4,4'- (hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, , 1,2,4,5-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride (CBDA), 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride (2,4,4-cyclohexane tetracarboxylic dianhydride, CHDA), 4,4'-bisphenol A dianhydride (BPADA), 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran 3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic acid anhydride (4- (2,5-Dioxotetrahydrofuran- 1,2-dicarboxylic anhydride (DTDA), bicyclic [2.2.2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride (bicycle [2.2.2] oct- 3,5,6-tetracarboxylic dianhydride; BCDA), 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid anhydride cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride (DOMDA), ethylene diamine tetraacetic dianhydride (EDTE), benzoquinonetetracarboxylic dianhydride, and naphthalenetetracarboxylic dianhydride. Can be selected from the group.
한편, 다공성 폴리이미드 코어(322)와 비-다공성 폴리이미드 쉘(326)을 합성하기 위하여 사용될 수 있는 디아민은 p-페닐렌디아민(p-Phenylene diamine; PPD), m-페닐렌디아민(m-Phenylene diamine; MPD), 3,4'-옥시디아닐린(3,4'-oxydianiline; 3,4-ODA), 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-oxydianiline; 4,4-ODA), 비페닐디아민(biphenyl diamine), 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-바이페닐디아민(2,2'-Bis(trifluoromethyl)-4,4'-biphenyldiamine, TFMB 또는 TFB), 2,2-Bis[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판 (2,2-Bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, BAPP), 4,4'-메틸렌디아민(4,4'-methylene diamine; MDA), 사이클로헥실디아민(cyclohexyl diamine, CHDAM), 다아미노벤젠사이나이드(diaminobenzene cyanide, DABN), 3,4'-옥시디아민(3,4'-oxydiamine; 3,4'-DPE), 4,4'-디아미노보조페논(4,4'-diamino bozo phenon), 2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판(2,2-Bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane; BAHFP), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판(2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 6FBAPP)On the other hand, diamines that can be used for synthesizing the
1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠(1,3-Bis(3-aminophenoxy) benzene;m-BAPB), 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐( 4,4'-Bis (4-aminophenoxy biphenyl; p-BAPB), 2,2-비스(3-아미노페닐)헥사플르오로프로판(2,2-Bis(3-aminophenyl) hexafluoropropane; BAPF), 비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]술폰(bis[4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone; m-BAPS), 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]설폰(Bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone, BAPS), 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠(1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene; TPE-Q), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]술폰(2,2-Bis[4-(4-aminophenoxy) phenyl]sulfone ; p-BAPS), 비스(3-아미노페닐)술폰(Bis (3-aminophenyl) sulfone; APS), m-자일렌디아민(m-xylylenediamine; m-XDA), p-자일렌디아민(p-xylylenediamine; p-XDA), 2,2-비스(3-아미노-4-메틸페닐)헥사플루오로프로판(2,2-Bis (3-amino-4-methylphenyl) hexafluoropropane; BAMF), 4,4'-디아미노옥타플루오로비페닐(4,4'-Diaminooctafluorobiphenyl), 3,3'-디히드록시벤지딘(3,3'-Dihydroxybenzidine), 2,2'-에틸렌디아닐린(2,2'-Ethylenedianilin), 2,2',5,5'-테트라클로로벤지딘(2,2',5,5'-Tetrachlorobenzidine), 비스(3-아미노페닐)메타논(Bis(3-aminophenyl) methanone), 2,7-디아미노플루오렌(2,7-Diaminofluorene), 2-클로로-p-페닐렌디아민(2-Chloro-p-phenylenediamine), 1,3-비스(3-아미노프로필)-테트라메틸디실록산(1,3-Bis(3-aminopropyl)-tetramethyldisiloxane), 1,1-비스(4-아미노페닐)사이클로헥산(1,1-Bis (4-aminophenyl) cyclohexane), 9,9-비스(4-아미노페닐)플루오렌(9,9-Bis(4-aminophenyl) fluorine), 5-(트리플루오로메틸)-1,3-페닐렌디아민(5- (Trifluoromethyl)-1,3-phenylenediamine), 4,4'-메틸렌비스(2-메틸사이클로헥실아민)(4,4'-methylenebis(2-methylcyclohexylamine)), 4-플루오로-1,2-페닐렌디아민(4-Fluoro-1,2-phenylenediamine), 1,3-비스(아미노메틸)사이클로헥산(1,3-bis(aminomethyl) cyclohexane; m-CHDA), 1,4-비스(아미노메틸)사이클로헥산(1,4-Bis (aminomethyl) cyclohexane; p -CHDA), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판(2,2-bis[4-(4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane; 6FBAPP), 2,2'-비스(트리플루오로메틸)벤지딘(2,2'-Bis (trifluoromethyl) benzidine; MDB), 1,3-사이클로헥산디아민(1,3-Cyclohexanediamine), 1,4-사이클로헥산디아민(1,4-Cyclohexanediamine), 비스(4-아미노페닐)설파이드(Bis (4-aminophenyl) sulfide; 4,4'-SDA)로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. (3-aminophenoxy) benzene, m-BAPB), 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl 4-aminophenoxy biphenyl (p-BAPB), 2,2-bis (3-aminophenyl) hexafluoropropane (BAPF), bis [4- 4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, m-BAPS), bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, aminophenoxy) phenyl] sulfone, BAPS) , 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, TPE-Q, 2,2- Aminophenyl) sulfone (p-BAPS), bis (3-aminophenyl) sulfone (APS) , m-xylylenediamine (m-XDA), p-xylylenediamine (p-XDA), 2,2-bis (3-amino-4-methylphenyl) hexafluoropropane 2-bis (3-amino-4-methylphenyl) hexafluoropropane (BAMF), 4,4'-diaminooctafluorobiphenyl enyl), 3,3'-dihydroxybenzidine, 2,2'-ethylenedianilin, 2,2 ', 5,5'-tetrachloro Benzene, 2,2 ', 5,5'-tetrachlorobenzidine, bis (3-aminophenyl) methanone, 2,7-diaminofluorene, 2-chloro-p-phenylenediamine, 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane, 1,3- Bis (4-aminophenyl) cyclohexane, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, ) fluorine, 5- (trifluoromethyl) -1,3-phenylenediamine, 4,4'-methylenebis (2-methylcyclohexylamine) ( 4-methylenebis (2-methylcyclohexylamine), 4-fluoro-1,2-phenylenediamine, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane , 3-bis (aminomethyl) cyclohexane; m-CHDA), 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, p-CHDA, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) Bis (trifluoromethyl) benzidine, MDB (2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 6FBAPP), 2,2'- ), 1,3-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanediamine, bis (4-aminophenyl) sulfide, 4 , 4'-SDA).
하나의 예시적인 실시형태에서, 본 발명에 따른 유기 나노 입자(320)의 구성 성분인 폴리이미드는 하기 화학식 1로 표시될 수 있지만, 그 외 다른 이무수물 및 디아민을 출발 물질로 사용할 수 있다.In one exemplary embodiment, the polyimide that is a constituent of the
화학식 1
(화학식 1에서 X는 하기 X1 내지 X8로 구성되는 군에서 선택되고, 화학식 1에서 Y는 하기 Y1 내지 Y5로 구성되는 군에서 선택됨)(Wherein X in the formula (1) is selected from the group consisting of the following X1 to X8, and Y in the formula (1) is selected from the group consisting of the following Y1 to Y5)
; ;
(화학식 1에서 X는 이무수물 모노머에서 유래한 것으로, X1은 피로멜리트산 이무수물(PMDA), X2는 비페닐-테트라카르복시산 이무수물(biphenyl-3,3',4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride; BPDA), X3은 4,4'-옥시디프탈산 무수물(4,4'-oxydiphthalic anhydride; ODPA), X4는 벤조페논-3,3',4,4'-테트라카르복시산 이무수물(benzophenonoe-3,3',4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride; BTDA), X5는 디페닐술폰-3,3',4,4'-테트라카르복시산 이무수물(diphenylsulfon-3,3',4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride; DSDA), X6는 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 무수물 (4,4'-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride, 6FDA), X7은 1,2,4,5-사이클로부탄테트라카르복시산 이무수물(1,2,4,5-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride, CBDA), X8은 1,2,4,5-사이클로헥산테트라카르복시산 이무수물(1,2,4,5-cyclohexane tetracarboxylic dianhydride, CHDA)에서 유래한 것이다.Wherein X1 is pyromellitic dianhydride (PMDA), X2 is biphenyl-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride (XDA), wherein X1 is derived from dianhydride monomer ; BPDA), X3 is 4,4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA), X4 is benzophenone-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic dianhydride , 3 ', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride (BTDA), X5 is diphenylsulfon-3,3', 4,4'-tetracarboxylic dianhydride acid dianhydride (DSDA), X6 is 4,4 '- (hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (4F'), X7 is 1,2,4,5-cyclo Butane tetracarboxylic dianhydride (CBDA), X8 is 1,2,4,5-cyclohexane tetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexane tetracarboxylic dianhydride, CHDA).
또한, 화학식 1에서 Y는 디아민 모노머에서 유래한 것으로, Y1은 p-페닐렌디아민(p-Phenylene diamine; PPD), Y2는 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-oxydianiline; ODA), Y3는 비페닐디아민(biphenyl diamine; 벤지다인), Y4는 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-바이페닐디아민(2,2'-Bis(trifluoromethyl)-4,4'-biphenyldiamine, TFMB 또는 TFB) Y5는 2,2-Bis[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판 (2,2-Bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, BAPP)에서 유래한 것이다. Y1 is p-phenylene diamine (PPD), Y2 is 4,4'-oxydianiline (ODA), and Y2 is derived from a diamine monomer. Y3 represents biphenyl diamine, Y4 represents 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-bis (trifluoromethyl) -4, 4'-biphenyldiamine, TFMB or TFB) Y5 was synthesized from 2,2-Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane It is derived.
계속해서, 본 발명에 따라 다공성 폴리이미드 코어(322)와 코어를 에워싸는 폴리이미드 쉘(326)로 구성되는 유기 나노 입자(320)를 합성하는 방법에 대해서 설명한다. 유기 나노 입자를 구성하는 코어(322)와 쉘(326)의 폴리이미드는 이무수물 모노머 및 디아민 무수물을 축합 반응하여 전구체인 폴리아믹산(Polyamic acid, PAA)을 합성하고, (코어인 경우에는 기공 구조를 유도한 뒤), 폴리아믹산을 적절한 촉매 또는 고열로 처리하는 이미드화 반응을 수행하여 폴리이미드를 얻을 수 있다. Next, a method for synthesizing the
폴리이미드의 전구체인 폴리아믹산(PAA)을 합성하기 위하여 예를 들어 방향족 이무수물(aromatic dianhydride)과 디아민을 반응시키는데, 디아민이 용해된 반응 용액에 이무수물이 첨가되면, 방향족 무수물을 구성하는 고리의 개환 및 디아민과의 중부가 반응에 의하여 이무수물-디아민이 축합된 폴리아믹산을 얻을 수 있다. 폴리아믹산을 합성하기 이하여 사용될 수 있는 반응 용매는 N,N-디메틸아세트아마이드(N,N-dimethylacetamide, DMAc), N,N-디메필포름아마이드(N,N-dimethylformamide, DMF), N-메틸피롤리디논(N-methyl pyrolidinone, NMP), m-크레졸 등을 사용할 수 있다. In order to synthesize polyamic acid (PAA) which is a precursor of polyimide, for example, an aromatic dianhydride is reacted with a diamine. When dianhydride is added to the reaction solution in which diamine is dissolved, The polyamic acid condensed with dianhydride can be obtained by ring opening and a midbrain reaction with a diamine. The reaction solvent which may be used hereafter may be N, N-dimethylacetamide, DMAc, N, N-dimethylformamide, N-dimethylacetamide, N- N-methyl pyrolidinone (NMP), m-cresol and the like can be used.
폴리아믹산은 이무수물의 카르보닐기(C=O)의 탄소 원자와 디아민 사이의 친핵성 치환반응(nucleophilic substitution reaction)에 의하여 생성되기 때문에 반응속도는 일차적으로 carbonyl 그룹의 친전자성(electrophilicity)과 디아민의 친핵성(nucleophilicity)에 의해 결정될 수 있다. 이때, 모노머로 사용되는 이무수물과 디아민은 1:2 내지 2:1, 예를 들어 1:1의 몰비로 배합되어 반응할 수 있다. Since the polyamic acid is formed by the nucleophilic substitution reaction between the carbon atom of the carbonyl group of the dianhydride (C = O) and the diamine (nucleophilic substitution reaction), the rate of the reaction is primarily due to the electrophilicity of the carbonyl group, It can be determined by nucleophilicity. At this time, the dianhydride used as the monomer and the diamine can be reacted in a molar ratio of 1: 2 to 2: 1, for example, 1: 1.
전술한 것과 같이, 하나의 예시적인 실시형태에 따라 폴리이미드를 합성하기 위한 모노머로 사용되는 이무수물 및/또는 디아민에 올레핀계 환형 구조를 도입하여 π 전자의 밀도를 감소시키거나, 폴리이미드 주쇄 내에 트리플루오로메틸(-CF3)과 같은 플루오린(F), 설폰기(-SO2), 에테르기(-O-)와 같은 전기 음성도가 강한 치환기를 도입하여 π 전자의 이동을 제한하여 공명효과를 낮춤으로써, 폴리이미드 분자의 CTC를 낮추어 투명성 폴리이미드를 얻을 수 있다. 투명성 폴리이미드를 제조하기 위한 투명성 이무수물 및 투명성 디아민은 화학식 1에서 예시한 것을 포함하여 다음과 같은 투명성 이무수물 및 투명성 디아민을 사용할 수 있다. As described above, by introducing an olefinic cyclic structure to dianhydride and / or diamine used as a monomer for synthesizing polyimide according to one exemplary embodiment, it is possible to reduce the density of the [pi] electrons, Substituents having strong electronegativity such as fluorine (F), sulfonic group (-SO 2 ) and ether group (-O-) such as trifluoromethyl (-CF 3 ) By lowering the resonance effect, the transparency polyimide can be obtained by lowering the CTC of the polyimide molecule. Transparency Dielectric and Transparent Diamine for Producing Transparent Polyimide The following transparent dianhydrides and transparent diamines including those exemplified in Formula (1) may be used.
예를 들어, 투명성 이무수물은 PMDA(화학식 1의 X1 유래 이무수물), BPDA(화학식 1의 X2 유래 이무수물), ODPA(화학식 1의 X3 유래 이무수물), BTDA(화학식 1의 X4 유래 이무수물), DSDA(화학식 1의 X5 유래 이무수물), 6FDA(화학식 1의 X6 유래 무수물), CBDA(화학식 1의 X7 유래 이무수물), CHDA(화학식 1의 X8 유래 무수물), BPADA 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. For example, the transparency dianhydride may be selected from the group consisting of PMDA (dianhydride derived from X1 in Formula 1), BPDA (dianhydride derived from X2 in Formula 1), ODPA (dianhydride derived from X3 in Formula 1), BTDA ), DSDA (dihydrate derived from X5 of Formula 1), 6FDA (anhydride derived from X6 of Formula 1), CBDA (dianhydride derived from X7 of Formula 1), CHDA (X8 derived anhydride of Formula 1), BPADA, And the present invention is not limited thereto.
한편, 투명성 디아민은 화학식 1에서 예시한 PPD(화학식 1의 Y1 유래 디아민), ODA(화학식 1의 Y2 유래 디아민), 비페닐디아민, TFMP(화학식 1의 Y4 유래 디아민), BAPP(화학식 1의 Y5 유래 디아민) 이외에도, MDA, CHDAM, DNBN, 6FBAPP, BAPS 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. On the other hand, the transparent diamine may be a diamine represented by the following general formula (1): PPD (Y1 derived diamine of formula (1), ODA (Y2 derived diamine of formula (1)), biphenyl diamine, TFMP Derived diamine), MDA, CHDAM, DNBN, 6FBAPP, BAPS, and combinations thereof, but the present invention is not limited thereto.
다공성 폴리이미드 코어(322)를 합성하기 위해서, 전술한 방법에 의해 합성된 폴리아믹산(PAA)에 기공 유도 물질을 폴리아믹산 용액에 첨가, 분산시킨다. 기공 유도 물질은 예를 들어 폴리메탈메타크릴레이트(PMMA) 및/또는 염화리튬을 사용할 수 있다. 예를 들어, N,N-디메틸아세트아마이드(DMAc), N,N-디메필포름아마이드(DMF), N-메틸피롤리디논(NMP), m-크레졸 등의 유기용매에 용해 또는 폴리아믹산과 기공 유도 물질을 용해, 분산시켜 혼합 용액을 얻는다. 이어서 혼합 용액을 알코올(C1-C5 알코올, 예를 들어 메틸알코올)이나 글리콜류((디, 트리)에틸렌글리콜, (디, 트리)프로필렌글리콜 등)이나 아세톤에 침전시킨다. In order to synthesize the
기공 유도 물질의 존재 하에서, N,N-디메틸아세트아마이드(DMAc), N,N-디메필포름아마이드(DMF), N-메틸피롤리디논(NMP), m-크레졸 등의 유기용매에 의한 분산과, 알코올, 아세톤 등의 용매에 의한 침전이 반복되면, 기공 유도 물질의 폴리아믹산의 표면에 침투하였다가 제거되면서 폴리아믹산의 표면에 다수의 기공(324)이 형성된 다공성 구조를 얻을 수 있다. Dispersion with an organic solvent such as N, N-dimethylacetamide (DMAc), N, N-dimethyfformamide (DMF), N-methylpyrrolidinone (NMP) And a solvent such as alcohol or acetone is repeated, the porous structure having a plurality of
이어서 얻어진 폴리아믹산을 화학적 이미드화 공정, 열처리 공정을 진행하여 폴리이미드를 얻는다. 화학적 이미드화 공정의 경우, 전구체로 합성된 (기공 구조를 가지거나(코어) 가지지 않은(쉘)) 폴리아믹산 용액에 아세트산 무수물과 같은 산무수물인 탈수제와, 이소퀴놀린(isoquinoline), β-피콜린(β-picoline, pyridine 등 3급 아민류 등으로 대표되는 이미드와 촉매를 사용한다.Then, the obtained polyamic acid is subjected to a chemical imidization process and a heat treatment process to obtain a polyimide. In the chemical imidization process, a dehydrating agent, such as acetic anhydride, and a dehydrating agent, such as isoquinoline, beta-picoline, or the like, are added to the polyamic acid solution synthesized as a precursor (shell having no pore structure (imides and catalysts represented by tertiary amines such as β-picoline and pyridine) are used.
한편, 열적 이미드화 방법은 전구체인 폴리아믹산 용액을 대략 250 내지 300℃로 열처리하여 열적으로 이미드화한다. 화학적 이미드화 방법과 열적 이미드화 방법을 병행하여 폴리이미드를 얻을 수 있다. On the other hand, in the thermal imidation method, the precursor polyamic acid solution is heat-treated at about 250 to 300 캜 and thermally imidized. The polyimide can be obtained by the chemical imidization method and the thermal imidization method in parallel.
다공성 폴리이미드 코어(322)와, 이 코어를 에워싸는 폴리이미드 쉘(326) 구조의 나노 유기 입자(320)를 얻기 위하여, 우선 전술한 방법에 의하여 다공성 폴리이미드 코어를 얻는다. 이어서, 다공성 폴리이미드 입자를 DMAc, DMF, NMP 등의 유기 용매에 분산시킨 후, 기공 처리되지 않은 폴리아믹산 용액과 혼합하고, 알코올 또는 아세톤 등의 유기용매에 침전시켜 코어-쉘 구조를 가지는 폴리아믹산 나노 입자를 얻을 수 있다. 코어-쉘 구조의 폴리아믹산 나노 입자를 열 처리시켜 다공성 코어와, 비-다공성 쉘의 폴리이미드 나노 입자를 얻을 수 있다. 코어-쉘 구조의 폴리아믹산 나노 입자로부터 코어-쉘 구조의 폴리이미드 나노 입자로의 변환을 위하여, 대략 250 내지 500℃, 바람직하게는 250 내지 400℃, 더욱 바람직하게는 250 내지 350℃의 온도에서 폴리아믹산이 열처리될 수 있다. In order to obtain the
[접착 필름 및 표시장치][Adhesive film and display device]
전술한 것과 같이, 본 발명에 따라 합성된 다공성 코어와 쉘을 구성하는 폴리이미드는 기본적으로 내열 특성이 매우 우수하다. 또한 다공성 구조로서 탄성력이 양호하기 때문에, 외부의 충격에 의한 변위량 및 복원량이 우수하다. 또한 다공성 구조에 기인하는 반사 특성 및 산란 특성에 의하여 내-UV 특성이 뛰어나다. 따라서 본 발명에 따라 합성된 다공성 폴리이미드(PI) 코어와 이 코어를 에워싸는 폴리이미드(PI) 쉘로 구성되는 유기 나노 입자는 우수한 내열 특성, 양호한 변위량 및 복원량, 내-UV 특성이 요구되는 접착 필름에 분산될 수 있다. As described above, the porous core synthesized according to the present invention and the polyimide constituting the shell are basically excellent in heat resistance. In addition, since the porous structure has good elasticity, the displacement amount and the restoration amount due to the external impact are excellent. Also, the inner-UV characteristics are excellent due to the reflection characteristic and the scattering characteristic caused by the porous structure. Accordingly, the organic nanoparticles composed of the porous polyimide (PI) core synthesized according to the present invention and the polyimide (PI) shell surrounding the core are excellent in heat resistance, good displacement amount and recovery amount, Lt; / RTI >
[제 1 실시형태][First Embodiment]
본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 전술한 유기 나노 입자는 표시패널과 커버 윈도우 사이에 개재된 광학 투명 접착제에 분산될 수 있다. 도 5는 하나의 예시적인 실시형태에 따라, 유기 나노 입자(320)가 바인더(310)에 분산된 광학 투명 접착제(OCR)로서 이루어지는 접착 필름(300)이 표시패널(200)과 커버 윈도우(400) 사이에 도포되어 있는 표시장치(100)를 개략적으로 도시한 단면도이다. 커버 윈도우(400)는 후술하는 표시패널(200)에서 화상이 표시되는 측의 바깥에 위치하여, 표시패널(200)의 이미지를 그대로 투과하는 동시에, 외부 충격이나 응력으로부터 표시패널(200)을 보호한다. 커버 윈도우(400)는 강화 유리나 강화 플라스틱 등의 소재로부터 예를 들어 인 몰드 라미네이션(in mold lamination) 방법이나 공-압출 방식으로 사출 성형될 수 있다. 플렉서블 특성이 요구되는 경우에 커버 윈도우(400)는 플라스틱 소재로 제조될 수 있다. According to the first embodiment of the present invention, the organic nanoparticles described above can be dispersed in an optical transparent adhesive interposed between the display panel and the cover window. 5 illustrates an example in which an
표시패널(200)과 커버 윈도우(400) 사이에 위치하는 본 실시형태에 따른 접착 필름(300)은 네트워크 구조의 가교결합을 형성하는 바인더(310)에 분산된 유기 나노 입자(320)를 포함한다. 유기 나노 입자(320)는 다공성 구조를 이루는 기공(324)이 형성된 코어(322)와, 코어(322)를 에워싸는 쉘(326)로 구성된다. The
이때, 본 실시형태에 따른 접착 필름(300)은 수지로 경화될 수 있는 반응성 성분 및 유기 나노 입자(320)가 용매에 분산된 접착제 형성용 액상 조성물로부터 제조될 수 있다. 반응성 성분이 열경화 및/또는 광경화되어 네트워크 구조를 형성하면, 네트워크 구조의 바인더(310)에 유기 나노 입자(320)가 분산, 도핑된 접착 필름(300)을 형성한다. At this time, the
예를 들어, 열경화는 핫 플레이트를 이용하여 진행할 수 있으며, 대략 80 내지 150℃, 바람직하게는 100 내지 120℃의 온도에서 5 내지 20분 동안 진행될 수 있다. 한편, 광경화는 대략 1000 내지 5000, 바람직하게는 2500 내지 4000 mJ/㎠ 강도의 광을 조사(UV 램프 또는 LED 램프를 사용)하여 진행될 수 있으며, 수초간 수행될 수 있다. For example, the thermosetting can be carried out using a hot plate and can be carried out at a temperature of about 80 to 150 DEG C, preferably 100 to 120 DEG C for 5 to 20 minutes. On the other hand, photo-curing can be carried out by irradiating light (using a UV lamp or an LED lamp) with a light intensity of approximately 1000 to 5000, preferably 2500 to 4000 mJ /
유기 나노 입자(320)를 포함하는 접착제 형성용 액상 조성물은 다양한 코팅 방식을 통해 커버 윈도우(400)의 일면에 코팅될 수 있다. 예를 들어, 접착제 형성용 액상 조성물은 롤-코팅(roll coating), 스핀-코팅(spin coating), 딥-코팅(deep coating), 플로우-코팅(flow coating) 및 스프레이 코팅(spray coating) 방식을 이용하여 커버 윈도우(400)에 코팅될 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 슬릿 코팅이나 플로우 코팅을 이용하여 대략 100 내지 200 ㎛의 두께로 코팅되어 액상 접착층을 형성할 수 있다.The liquid composition for forming an adhesive containing the
하나의 예시적인 실시형태에서, 바인더(310)는 (메타)아크릴레이트계 수지, 우레탄계 수지, 고무계 수지, 실록산계 수지, 이들의 조합 및 이들의 공중합체로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. 본 명세서에서 달리 언급하지 않는 한, 용어 (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트와 (메트)아크릴레이트를 통칭한다. In one exemplary embodiment, the
예를 들어, 바인더(310)로서 (메타)아크릴레이트계 수지를 사용하는 경우, 접착제 형성용 액상 조성물은 반응성 성분으로서 적절한 광원의 조사에 의해 경화될 수 있는 광 반응성 성분 및/또는 열에 의하여 경화될 수 있는 열 반응성 성분을 가질 수 있다. For example, when a (meth) acrylate resin is used as the
(메타)아크릴레이트계 반응성 성분은 에틸렌성 이중 결합을 가지는 모노머 또는 올리고머를 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, (메타)아크릴레이트계 반응성 성분은 아크릴 관능기가 2개 이하인 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분을 사용할 수 있다. 3개 이상의 아크릴 관능기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분을 사용하는 경우, 경화 과정에서 수축율이 지나치게 커서 황변(yellow mura)과 같은 불량을 야기할 수 있다. The (meth) acrylate-based reactive component may comprise a monomer or oligomer having an ethylenic double bond. In one exemplary embodiment, the (meth) acrylate-based reactive component may use a (meth) acrylate-based reactive component having no more than two acrylic functionalities. When a (meth) acrylate-based reactive component having three or more acrylic functional groups is used, the shrinkage rate during the curing process is too large to cause defects such as yellow mura.
예시적인 실시형태에 따라, 상기 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분은 C1~C20 알킬기, C2~C20 알케닐기, C2~C20 알키닐기, C1~C20 알콕시기, C1~C20 알콕시알킬기, C1~C20 알콕시알릴기, 에폭시기 등으로 치환된 지방족 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분; 치환되지 않거나 C1-C10 알킬기, C2-C10 알케닐기, C2-C10의 알키닐기, 또는 C1-C10 알콕시기로 치환되어 있는 C5-C8의 사이클로알킬 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분; 치환되지 않거나 C1-C10 알킬기, C2-C10 알케닐기, C2-C10의 알키닐기, 또는 C1-C10 알콕시기로 치환되어 있는 C5~C20의 아릴 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분; C1~C20 알콕시기를 갖는 알릴알콕시레이트계(allyl alkoxylate) 반응성 성분; 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. 예를 들어, (메타)아크릴레이트계 반응성 성분은 C1~C10 알킬기, C2~C10 알케닐기, C1~C20 알콕시기, C1~C10 알콕시알킬기 또는 C1~C10 알콕시알릴기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 모노머 및/또는 올리고머, 및/또는 C1~C10 알콕시기를 갖는 알릴알콕시레이트계 모노머 및/또는 올리고머를 포함한다.According to an exemplary embodiment, the (meth) acrylate-based reactive components are C 1 ~ C 20 alkyl group, C 2 ~ C 20 alkenyl group, C 2 ~ C 20 alkynyl group, C 1 ~ C 20 alkoxy group, C 1 An aliphatic (meth) acrylate-based reactive component substituted with a C 1 -C 20 alkoxyalkyl group, a C 1 -C 20 alkoxy allyl group, an epoxy group, or the like; C 5 -C 8 cycloalkyl (meth) acrylates which are unsubstituted or substituted by C 1 -C 10 alkyl groups, C 2 -C 10 alkenyl groups, C 2 -C 10 alkynyl groups, or C 1 -C 10 alkoxy groups Rate-based reactive component; Unsubstituted or C 1 -C 10 alkyl, C 2 -C 10 alkenyl group, aryl (meth) acrylates of C 2 -C 10 alkynyl group, or a C 1 C 5 ~ C 20 in -C 10 alkoxy substituted with a Based reactive component; An allyl alkoxylate-reactive component having a C 1 -C 20 alkoxy group; And combinations thereof. For example, the (meth) acrylate-based reactive component may be a C 1 -C 10 alkyl group, a C 2 -C 10 alkenyl group, a C 1 -C 20 alkoxy group, a C 1 -C 10 alkoxyalkyl group or a C 1 -C 10 alkoxy (Meth) acrylate-based monomer and / or oligomer having an allyl group, and / or an allyl alkoxylate-based monomer and / or oligomer having a C 1 -C 10 alkoxy group.
예를 들어, C1~C20 알킬(메타)아크릴레이트 반응성 성분은 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, iso-프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, iso-부틸(메타)아크릴레이트, tert-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, iso-옥틸(메타)아크릴레이트, n-노닐(메타)아크릴레이트, iso-노닐(메타)아크릴레이트), n-데실(메타)아크릴레이트, iso-데실(메타)아크릴레이트, n-도데실(메타)아크릴레이트, iso-도데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 아밀(메타)아크릴레이트 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있지만, 본 발명이 이에 제한되지 않는다. For example, the C 1 -C 20 alkyl (meth) acrylate reactive component may be selected from the group consisting of methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, (Meth) acrylate, iso-octyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, (Meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, n-dodecyl (meth) acrylate, isododecyl (Meth) acrylate, and combinations thereof. However, the present invention is not limited thereto Do not.
C2~C20의 알케닐 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분은 옥타디엔(메타)아크릴레이트, 옥타디엔(메타)디아크릴레이트 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있지만, 본 발명이 이에 제한되지 않는다. The C 2 -C 20 alkenyl (meth) acrylate-based reactive component may be selected from the group consisting of octadiene (meth) acrylate, octadiene (meth) diacrylate and combinations thereof, But is not limited thereto.
C1~C20 알콕시 (메타)아크릴레이트 반응성 성분은 부타디엔(메타)아크릴레이트, 헥사디엔(메타)아크릴레이트,; 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 메틸에테르(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 페닐에테르(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 메틸에테르(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 에틸에테르(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있지만, 본 발명이 이에 제한되지 않는다. The C 1 -C 20 alkoxy (meth) acrylate reactive component includes butadiene (meth) acrylate, hexadiene (meth) acrylate; (Meth) acrylate such as 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, ethylene glycol methyl ether (meth) acrylate, ethylene glycol phenyl ether (Meth) acrylate, diethylene glycol ethyl ether (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, ethylene glycol di Diethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, and combinations thereof, but the present invention is not limited thereto.
C1~C20 알콕시알킬(메타)아크릴레이트 반응성 성분은 2-하이드록시-에틸(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-프로필(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-부틸(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 트리메톡시부틸(메타)아크릴레이트 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있지만, 본 발명이 이에 제한되지 않는다.The C 1 -C 20 alkoxyalkyl (meth) acrylate reactive component is selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, Acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-butoxyethyl (meth) acrylate, trimethoxybutyl Group, but the present invention is not limited thereto.
에폭시 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분은 에폭시(메타)아크릴레이트, 에폭시사이클로헥실메틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 메틸글리시딜(메타)아크릴레이트 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있지만, 본 발명이 이에 제한되지 않는다. The epoxy (meth) acrylate-based reactive component may be selected from the group consisting of epoxy (meth) acrylate, epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, methylglycidyl And the present invention is not limited thereto.
C5-C8의 사이클로알킬 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분은 사이클로헥실 (메타)아크릴레이트, 디사이클로펜타닐 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있지만, 본 발명이 이에 제한되지 않는다. The C 5 -C 8 cycloalkyl (meth) acrylate-based reactive component is selected from the group consisting of cyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, isobornyl But the present invention is not limited thereto.
C5~C20의 아릴 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분은 벤질(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시프로필(메타)아크릴레이트 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있지만, 본 발명이 이에 제한되지 않는다. The C 5 -C 20 aryl (meth) acrylate-based reactive component is selected from the group consisting of benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy- And the like, but the present invention is not limited thereto.
알릴알콕시레이트계 반응성 성분은 알릴프로폭시레이트, 알릴모노프로폭시레이트 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있지만, 본 발명이 이에 제한되지 않는다.The allyl alkoxylate-based reactive component may be selected from the group consisting of allyl propoxylate, allyl monopropoxylate, and combinations thereof, but the present invention is not limited thereto.
반응성 성분으로서 사용될 수 있는 (메타)아크릴레이트계 올리고머는 (메타)아크릴레이트게 수지의 유연성(softness)과 같은 물성을 제어한다. (메타)아크릴레이트계 올리고머 성분으로서 분자량이 상이한 2가지 이상의 올리고머 성분을 병용하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 중량평균분자량이 500 내지 900인 제 1 올리고머와, 중량평균분자량이 1000 내지 10000, 바람직하게는 1000 내지 5000 범위인 제 2 올리고머를 병용하여 물성을 효과적으로 제어할 수 있다. 선택적으로, 중량평균분자량이 500 내지 3000인 제 1 올리고머와, 중량평균분자량이 4000 내지 50000인 제 2 올리고머를 병용할 수도 있다. The (meth) acrylate oligomer that can be used as a reactive component controls physical properties such as the softness of the (meth) acrylate cage resin. As the (meth) acrylate oligomer component, two or more oligomer components having different molecular weights may be used in combination. For example, physical properties can be effectively controlled by using a first oligomer having a weight average molecular weight of 500 to 900 and a second oligomer having a weight average molecular weight of 1000 to 10000, preferably in the range of 1000 to 5000 in combination. Alternatively, a first oligomer having a weight average molecular weight of 500 to 3000 and a second oligomer having a weight average molecular weight of 4000 to 50,000 may be used in combination.
예시적인 실시형태에서, (메타)아크릴레이트계 올리고머는 접착제 형성용 액상 조성물 중에 30 내지 70 중량부, 바람직하게는 40 내지 60 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 본 명세서에서 달리 언급하지 않는 한 중량부는 배합되는 성분 사이의 중량 비율을 의미한다. 접착제 형성용 액상 조성물 중에 (메타)아크릴레이트계 올리고머의 함량이 30 중량부 미만이면 점도 감소로 인하여 후술하는 (메타)아크릴레이트계 모노머의 함량이 증가되어 물성을 제어하기 곤란하다. 반면 (메타)아크릴레이트계 올리고머의 함량이 70 중량부를 초과하면 점도가 지나치게 높아져서 경화 반응 속도 및 점도 조절에 문제가 발생할 수 있다.In an exemplary embodiment, the (meth) acrylate-based oligomer may be contained in a proportion of 30 to 70 parts by weight, preferably 40 to 60 parts by weight, in the liquid composition for forming an adhesive. Unless otherwise stated herein, parts by weight refer to weight ratios between the components being compounded. If the content of the (meth) acrylate oligomer is less than 30 parts by weight in the liquid composition for forming an adhesive, the content of the (meth) acrylate-based monomer described later increases due to the decrease in viscosity, so that it is difficult to control the physical properties. On the other hand, when the content of the (meth) acrylate oligomer exceeds 70 parts by weight, the viscosity becomes too high, which may cause problems in the curing reaction rate and viscosity control.
하나의 예시적인 실시형태에서, 접착제 형성용 액상 조성물은 (메타)아크릴레이트계 모노머를 더욱 포함할 수 있다. 예를 들어 광 반응성 성분인 (메타)아크릴레이트계 모노머는 반응 속도 및 점도를 조절하기 위한 것이다. 광 반응성 성분으로서 (메타)아크릴레이트계 모노머는 접착제 형성용 액상 조성물 중에 5 내지 20 중량부의 비율로 포함된다. (메타)아크릴레이트계 모노머의 함량이 5 중량부 미만이면 접착제 형성용 액상 조성물의 점도가 지나치게 낮아져서 접착제 형성용 액상 조성물을 커버 윈도우(400)에 코팅할 때 균일한 코팅이 곤란하다. 또한 (메타)아크릴레이트계 모노머의 함량이 20 중량부를 초과하면 경화 반응 속도가 느려질 수 있다.In one exemplary embodiment, the liquid composition for forming an adhesive may further comprise a (meth) acrylate-based monomer. For example, the (meth) acrylate-based monomer which is a photoreactive component is for controlling the reaction rate and viscosity. As the photoreactive component, the (meth) acrylate monomer is contained in a proportion of 5 to 20 parts by weight in the liquid composition for forming an adhesive. If the content of the (meth) acrylate monomer is less than 5 parts by weight, the viscosity of the liquid composition for forming an adhesive becomes excessively low, so that it is difficult to uniformly coat the liquid composition for forming an adhesive on the
바인더(310)로 경화되기 위한 접착제 형성용 액상 조성물은 예를 들어 광 반응성 성분일 수 있는 (메타)아크릴레이트계 등의 반응성 성분의 광중합 반응을 유도할 수 있도록 광중합개시제가 포함된다. 예를 들어 광중합개시제는 UV와 같은 적절한 광원의 조사에 의하여 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분의 광중합 반응을 유도할 수 있는 임의의 광중합개시제를 사용할 수 있다. 예를 들어, Irgacure 184, Irgacure 819 및 이들의 조합으로 구성될 수 있는 상업적 광중합개시제를 사용할 수 있지만, 본 발명에 따라 사용될 수 있는 광중합개시제가 이들 제품으로만 한정되는 것은 결코 아니다. The liquid composition for forming an adhesive to be cured by the
예를 들어 사용 가능한 광중합개시제로서 1) 2,2'-디에톡시아세토페논, 2,2'-디부톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, p-t-부틸트리클로로아세토페논, p-t-부틸디클로로아세토페논, 4-클로로아세토페논, 2,2'-디클로로-4-페녹시아세토페논 등의 아세토페논계 광중합개시제, 2) 벤조페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 3,3'-디메틸-2-메톡시벤조페논, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸 아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸 아미노) 벤조페논 등의 벤조페논계 광중합개시제, 3) 티오크산톤, 2-크롤티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-3-일]-1-(O-아세틸옥심), 2,4-디에틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 2-클로로 티오크산톤 등의 티오크산톤계 광중합개시제, 4) 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 벤질디메틸케탈 등의 벤조인계 광중합개시제, 5) 4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 비스(트리클로로메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-4-트리클로로 메틸(피페로닐)-6-트리아진, 2-4-트리클로로메틸(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진, 2-(3',4'-디메톡시 스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시 나프틸)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-피페닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 등의 트리아진계 광중합개시제를 들 수 있다. Examples of usable photopolymerization initiators include 1) 2,2'-diethoxyacetophenone, 2,2'-dibutoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, pt-butyltrichloroacetophenone, acetophenone based photopolymerization initiators such as p-tert-butyldichloroacetophenone, 4-chloroacetophenone and 2,2'-dichloro-4-phenoxyacetophenone, 2) benzophenone, 4,4'-dimethylaminobenzophenone, 4 , 4'-dichlorobenzophenone, 3,3'-dimethyl-2-methoxybenzophenone, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4,4'-bis (dimethylamino) Benzophenone-based photopolymerization initiators such as 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone, and 3) benzophenone-based photopolymerization initiators such as thioxanthone, 2-crothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 1- 9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazole-3-yl] -1- (O- acetyloxime), 2,4- diethylthioxanthone, Propyl thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, and the like 4) benzoin-based photopolymerization initiators such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether and benzyl dimethyl ketal; 5) 4,6-trichloro (trichloromethyl) -6-styryl-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) (4'-methoxystyryl) -6-triazine, 2- (3 ', 4'-dimethoxystyryl) -4, (Trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) ) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, and 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine.
광중합개시제는 접착제 형성용 액상 조성물 중에 0.01 내지 10.0 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 광중합개시제의 함량이 0.01 중량부 미만이면, (메타)아크릴레이트계 반응성 성분의 경화 반응 속도가 지나치게 느려지거나 개시 역할을 수행하지 못하여 경화 효율이 떨어진다. 광중합개시제의 함량이 10.0 중량부를 초과하면 경화에 참여하지 못한 광중합개시제의 고리(ring) 구조 특성으로 인하여 황변 현상이 초래될 수 있다.The photopolymerization initiator may be contained in a proportion of 0.01 to 10.0 parts by weight in the liquid composition for forming an adhesive. If the content of the photopolymerization initiator is less than 0.01 part by weight, the curing reaction rate of the (meth) acrylate-based reactive component becomes too slow or the curing efficiency becomes poor due to failure to perform the initiating function. If the content of the photopolymerization initiator exceeds 10.0 parts by weight, yellowing may be caused due to the ring structure characteristic of the photopolymerization initiator not participating in the curing.
상기에서는 바인더(310)를 형성하기 위한 반응성 성분으로서 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분에 대해서 설명하였으나, 그 외에도 다른 계열의 바인더를 형성하기 위한 반응성 성분이 사용될 수 있다. 예시적인 실시형태에 따라, 우레탄계 수지 또는 우레탄(메타)아크릴레이트계 수지를 바인더(310)로 사용하고자 하는 경우, 우레탄 결합을 형성하기 위하여 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 우레탄 프리폴리머를 반응성 성분으로 사용할 수 있다. Although the (meth) acrylate-based reactive component has been described above as a reactive component for forming the
우레탄 프리폴리머를 합성하기 위한 폴리올은 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드에 글리세린을 반응시킨 폴리올이나, 프로필렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 에틸렌글리콜 폴리에테르와 같은 폴리에테르폴리올; 및/또는 폴리카프로락톤폴리올, 이염기산인 아디프산에 글리콜이나 트리올의 탈수축합반응에 의하여 얻어지는 폴리에스테르폴리올 등에서 1종 이상 선택될 수 있다. The polyol for synthesizing the urethane prepolymer may be a polyol obtained by reacting ethylene oxide or propylene oxide with glycerin, or a polyether polyol such as propylene glycol, tetramethylene glycol or ethylene glycol polyether; And / or polycaprolactone polyol, a polyester polyol obtained by dehydration condensation reaction of glycol or triol in adipic acid which is a dibasic acid, and the like.
우레탄 프리폴리머를 합성하기 위한 디이소시아네이트 화합물은 톨루엔디이소시아네이트(TDI), 메틸렌디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 등에서 1종 이상 선택될 수 있다. 이들 이소시아네이트와 폴리올을 반응시켜 우레탄 프리폴리머를 합성한 뒤, 수분 경화 공정을 진행하여 폴리우레탄 결합을 얻을 수 있다. The diisocyanate compound for synthesizing the urethane prepolymer may be at least one selected from toluene diisocyanate (TDI), methylenediphenylmethane diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI) . After reacting these isocyanates with a polyol to synthesize an urethane prepolymer, a polyurethane bond can be obtained by conducting a moisture curing process.
한편, 고무계 수지는 폴리부타디엔(Polybutadiene, PB) 수지, 폴리이소부틸렌(Polyisobutylene, PIB) 수지, 폴리펜타디엔(Polypentadiene) 수지, 폴리이소프렌(Polysioprene) 수지, 폴리네오프렌(Polyneoprene) 수지, 스티렌-부타디엔 고무(Styrene-Butadiene Rubber, SBR), 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(Acrylonitrile-Butadiene Rubber, NBR), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene, ABS) 수지, 아크릴레이트-부타디엔 고무(Acrylate-Butadiene Rubber, ABR), 에틸렌-프로필렌 고무(Ethylene-Propylene Rubber), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(Ethylene-Propylene-Diene Rubber), 이들의 조합 및 이들의 공중합체를 포함할 수 있다. 이러한 고무계 수지를 제조하기 위하여, 전술한 고무계 수지의 단위 유닛으로 구성되는 모노머 및/또는 올리고머가 반응성 성분으로 사용될 수 있다. 바람직하게는 디엔(dien) 구조를 갖는 모노머 및/또는 올리고머가 사용된다. On the other hand, the rubber-based resin may be a polybutadiene (PB) resin, a polyisobutylene (PIB) resin, a polypentadiene resin, a polyisoprene resin, a polyneoprene resin, Butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, acrylate-butadiene rubber -Butadiene rubber, ABR, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, combinations thereof, and copolymers thereof. In order to produce such a rubber-based resin, monomers and / or oligomers composed of the above-mentioned rubber-based resin unit may be used as a reactive component. Monomers and / or oligomers having a diene structure are preferably used.
한편, 실록산계 수지를 사용하는 경우, 실록산계 수지의 주쇄를 구성하는 반응성 성분으로서의 실록산 모노머 및/또는 실록산 올리고머는 특별히 제한되는 것은 아니다. 예시적인 실시형태에서, 실록산 모노머 및/또는 실록산 올리고머는 측쇄에 광반응성 관능기 모이어티가 연결되거나 연결되지 않을 수 있다. 실록산 모노머 및/또는 실록산 올리고머의 일예로서, 실란올기 및/또는 실록산기를 적어도 1개 갖는 실란올일 모노머/올리고머 또는 실록산 모노머/올리고머를 들 수 있다. On the other hand, when the siloxane-based resin is used, the siloxane monomer and / or the siloxane oligomer as the reactive component constituting the main chain of the siloxane-based resin are not particularly limited. In an exemplary embodiment, the siloxane monomer and / or siloxane oligomer may or may not have photoreactive functional moieties attached to the side chain. Examples of siloxane monomers and / or siloxane oligomers include silanol monomer / oligomer or siloxane monomer / oligomer having at least one silanol group and / or siloxane group.
실란올 모노머/올리고머는 에틸렌성 불포화 알콕시 실란이나 에틸렌성 불포화 아실옥시 실란을 들 수 있다. 에틸렌성 불포화 알콕시 실란 화합물은 아크릴레이트계 알콕시 실란(예: γ-아크릴옥시프로필-트리메톡시실란, γ-아크릴옥시프로필-트리에톡시실란), 메타크릴레이트계 알콕시 실란(예: γ-메타크릴옥시프로필-트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필-트리에톡시실란)을 포함한다. 에틸렌성 불포화 아릴옥시 실란 화합물의 예는 아크릴레이트계 아세톡시실란, 메타크릴레이트계 아세톡시실란 및 에틸렌계 불포화 아세톡시실란(예를 들면, 아크릴레이토프로필트리아세톡시실란, 메타크릴레이토프로필트리아세톡시실란) 등이 있다. The silanol monomer / oligomer may be an ethylenically unsaturated alkoxysilane or an ethylenically unsaturated acyloxysilane. The ethylenically unsaturated alkoxysilane compound is preferably selected from the group consisting of an acrylate alkoxysilane (e.g.,? -Acryloxypropyl-trimethoxysilane,? -Acryloxypropyl-triethoxysilane), a methacrylate alkoxysilane Methacryloxypropyl-triethoxysilane), and the like. Examples of the ethylenically unsaturated aryloxysilane compound include acrylate-based acetoxysilane, methacrylate-based acetoxysilane, and ethylenically-unsaturated acetoxysilane (for example, acrylatepropyltriacetoxysilane, methacrylatepropyltriacetate Ethoxy silane).
한편, 실록산계 수지의 주쇄를 형성하기 위한 실록산 모노머 및/또는 실록산 올리고머로서, 실록산기를 갖는 모노머/올리고머를 또한 사용할 수 있다. 이러한 실록산기를 갖는 모노머/올리고머로는 선형 실록산기를 갖는 실록산 모노머/올리고머, 사이클로 실록산계 모노머/올리고머, 사면체 실록산계 모노머/올리고머 및 실세스퀴옥산 구조의 모노머/올리고머를 들 수 있다. On the other hand, as the siloxane monomer and / or siloxane oligomer for forming the main chain of the siloxane-based resin, a monomer / oligomer having a siloxane group can also be used. Examples of the monomer / oligomer having a siloxane group include a siloxane monomer / oligomer having a linear siloxane group, a cyclosiloxane monomer / oligomer, a tetrahedral siloxane monomer / oligomer, and a monomer / oligomer having a silsesquioxane structure.
선형 실록산기를 갖는 모노머/올리고머 화합물로는 C1-C10의 알킬기 및/또는 C1-C10의 알콕시기가 치환되어 있는 알킬실록산, 알콕시실록산, 알콕시알킬실록산, 비닐알콕시실록산, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필 메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필 트리메톡시실란, 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란 등을 포함할 수 있으며, 이들 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. The monomer / oligomer compound having a linear siloxane is C 1 -C 10 alkyl and / or C 1 -C 10 alkoxy group is an alkyl siloxane, an alkoxy siloxane with substitutions, alkoxy alkyl siloxanes, vinyl alkoxy siloxane, 3-aminopropyl of But are not limited to, ethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3- methacryloxypropyl Trimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and the like, or a mixture of two or more selected from these may be used, but the present invention is not limited thereto.
한편, 사이클로 실록산기를 갖는 실록산 모노머/올리고머는 그 반복단위를 구성하는 실록산기가 C1~C20 알킬기, 바람직하게는 메틸기 또는 에틸기와 같은 C1~C10의 알킬기로 치환될 수 있다. 이 경우, 사이클로 실록산기가 반복단위를 구성하는 폴리알킬 사이클로 실록산 수지는 규소 원자 각각에 2개의 알킬기가 치환되어 있는 폴리디알킬실록산, 예를 들어 폴리디메틸실록산(polydimethyl siloxane; PDMS) 계열의 사이클로 실록산 수지를 포함할 수 있다. On the other hand, the siloxane monomer / oligomer having a cyclosiloxane group may be substituted with a C1-C10 alkyl group such as a C1-C20 alkyl group, preferably a methyl group or an ethyl group, with the siloxane group constituting the repeating unit. In this case, the polyalkylcyclosiloxane resin in which the cyclosiloxane group constitutes a repeating unit may be a polydialkylsiloxane in which two alkyl groups are substituted for each of the silicon atoms, for example, a cyclic siloxane resin of polydimethyl siloxane (PDMS) . ≪ / RTI >
비제한적인 실시형태에서, 사이클로 실록산 수지는 메틸하이드로사이클로실록산; 헥사-메틸사이클로트리실록산; 헥사-에틸사이클로트리실록산; 테트라-, 펜타-, 헥사-, 옥타-메틸사이클로테트라실록산; 테트라-에틸사이클로테트라실록산; 테트라-옥틸사이클로테트라실록산; 테트라-, 펜타-, 헥사-, 옥사- 및 데카-메틸사이클로펜타실록산; 테트라-, 펜타-, 헥사-, 옥사- 및 도데카-메틸사이클로헥사실록산; 테트라데카-메틸사이클로헵타실록산; 헥사데카-메틸사이클로옥타실록산; 테트라페닐 사이클로테트라실록산; 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. In a non-limiting embodiment, the cyclosiloxane resin comprises methyl hydrocyclo siloxane; Hexa-methylcyclotrisiloxane; Hexa-ethyl cyclotrisiloxane; Tetra-, penta-, hexa-, octa-methyl cyclotetrasiloxane; Tetra-ethylcyclotetrasiloxane; Tetra-octylcyclotetrasiloxane; Tetra-, penta-, hexa-, oxa- and deca-methyl cyclopentasiloxanes; Tetra-, penta-, hexa-, oxa- and dodeca-methyl cyclohexasiloxanes; Tetradeca-methylcycloheptasiloxane; Hexadeca-methyl cyclooctasiloxane; Tetraphenylcyclotetrasiloxane; And combinations thereof.
또한, 사면체 실록산기를 갖는 모노머의 비제한적인 예로는 테트라키스디메틸실록시실란, 테트라키스디페닐실록시실란 및 테트라키스디에틸실록시실란 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. Further, non-limiting examples of the monomer having a tetrahedral siloxane group include tetrakisdimethylsiloxysilane, tetrakis diphenylsiloxysilane and tetrakisdiethylsiloxysilane, and mixtures thereof.
아울러, 선형, 사이클로 및 사면체 실록산 외에도, 예를 들어 메틸트리클로로실록산과 디메틸클로로실록산의 반응 등에 의하여 합성될 수 있는 실세스퀴옥산(silsesquioxane, SSQ)을 실록산계 수지를 합성하기 위한 반응성 성분으로 사용할 수 있다. 실세스퀴옥산은 가교결합에 의하여 사다리(ladder) 구조 또는 케이지(cage) 구조를 갖는 폴리실세스퀴옥산으로 합성될 수 있다. 예를 들어, 오르가노 트리클로로실란의 가수분해에 의하여 부분적인 케이지 구조의 헵타머 형태의 실록산과, 케이지 구조의 헵타머 형태 및 옥타머 형태의 실록산 등이 얻어지는데, 용해도 차이를 이용하여 헵타머 형태의 실록산을 분리하고, 이를 오르가노트리알콕시실란 또는 오르가노트리클로로실란의 축합 반응에 의하여 실세스퀴옥산 모노머를 얻을 수 있다. 실세스퀴옥산은 대략 RSiO3 /2의 화학 구조(R은 수소, C1~C10 알킬기, C2~C10 알케닐기, 페닐과 같은 C5~C20 아릴기)를 가질 수 있지만, 본 발명에서 사용할 수 있는 실세스퀴옥산이 이에 한정되는 것은 아니다. 실세스퀴옥산 구조의 실록산 모노머/올리고머를 사용하는 경우, 내열성이 우수한 사다리형이나 케이지형 구조를 가지는 폴리헤드럴 올리고머릭 실세스퀴옥산(polyhedral oligomeric silsesquioxane; POSS)를 형성할 수 있는 실세스퀴옥산의 단위구조를 갖는 것이 바람직하다.In addition to the linear, cyclic and tetrahedral siloxanes, silsesquioxane (SSQ), which can be synthesized by, for example, reaction of methyltrichlorosiloxane with dimethylchlorosiloxane, is used as a reactive component for synthesizing a siloxane resin . Silsesquioxane can be synthesized by crosslinking with polysilsesquioxane having a ladder structure or a cage structure. For example, by hydrolysis of organotrichlorosilane, a heptamer type siloxane of partial cage structure, a heptamer type of cage structure, and an octamer type siloxane can be obtained. By using solubility difference, Silsesquioxane monomer can be obtained by the condensation reaction of organotrialkoxysilane or organotrichlorosilane. Silsesquioxanes about the chemical structure of RSiO 3/2 (R is a C5 ~ C20 aryl group such as hydrogen, C1 ~ C10 alkyl group, C2 ~ C10 alkenyl group, a phenyl), but may have a thread that can be used in the present invention Sesquioxane is not limited thereto. When a silsesquioxane monomer / oligomer having a silsesquioxane structure is used, it is possible to form a polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) having a ladder-type or cage-type structure excellent in heat resistance, Hexane and hexane.
선택적인 실시형태에서, 접착제 형성용 액상 조성물은 표시패널(200) 및/또는 커버 윈도우(400)와의 접착력을 향상시킬 수 있도록 점착제(tackifier)를 포함할 수 있다. 점착제는 폴리머 형태로 된 뒤에 수소화(hydrogenation) 반응을 통하여 컬러를 감소시키고 열, 산소 및 자외선 등에 대한 안정성이 개선된 수소화된(hydrogenated) C5 점착제를 사용할 수 있다. 바람직하게는 점착제로서, 광 반응성 성분 또는 열 반응성 성분의 경화에 의해 합성되는 바인더(310)에 비하여 비중이 작은 것을 사용할 수 있다 In an alternative embodiment, the liquid composition for forming an adhesive may include a tackifier to improve adhesion to the
사용될 수 있는 점착제는 예를 들어 이소프렌(isoprene), 피퍼릴렌(piperylene), 사이클로펜타디엔(cyclopentadiene), 사이클로펜텐(cyclopentene) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. 특히 바람직하게는 이소프렌, 트랜스-1,3-펜타디엔, 시스-1,3-펜타디엔, 2-메틸-2-부텐 및 이들의 조합이다. 이들은 광경화 또는 열경화 과정에서 표시패널(200) 쪽 계면이나 커버 윈도우(400) 쪽 계면으로 이동하여, 피착물인 표시패널(200) 및/또는 커버 윈도우(400)에 대한 접착력을 향상시킬 수 있다. 예시적으로, 접착제 형성용 액상 조성물 중에 점착제는 0.1 내지 20 중량부의 비율로 배합될 수 있다. Adhesives which may be used may be selected from the group consisting of, for example, isoprene, piperylene, cyclopentadiene, cyclopentene and combinations thereof. Especially preferred are isoprene, trans-1,3-pentadiene, cis-1,3-pentadiene, 2-methyl-2-butene and combinations thereof. They can move to the interface of the
선택적으로, 바인더(310)로 경화되는 접착제 형성용 액상 조성물은 접착 필름(300)의 모듈러스(modulus)를 조절할 수 있도록 적절한 가소제(plasticizer) 성분이 포함된다. 사용될 수 있는 가소제 성분으로는 접착층의 모듈러스를 낮출 수 있는 임의의 성분을 포함한다. 예를 들어, 가소제 성분으로서 디옥틸프탈레이트(DOP)계, 디옥틸아미페이트(DOA)계, 트리크레실포스테이트(TCP), 디옥틸아졸레이트(DOZ)계, 에스테르(Esther)계, 폴리이소프렌계 및 이들의 조합을 사용할 수 있다. 가소제 성분은 접착층 중에 30 내지 70 중량부의 비율로 배합된다. Optionally, the liquid composition for forming an adhesive, which is cured with the
점착제 성분의 함량이 0.1 중량부 미만이면, 피착 대상물에 대한 접착력 향상을 기대하기 어렵다. 반면, 가소제 성분의 함량이 30 중량부 미만이면 접착제의 모듈러스 값이 지나치게 높아질 우려가 있다. 또한 점착제의 함량이 20 중량부를 초과하고/초과하거나 가소제 성분의 함량이 70 중량부를 초과하면 접착 필름(300) 중에 광 반응성 및 열 반응성 성분의 함량이 낮아져서 경화 반응 속도가 느려질 수 있다. 또한, 경화 밀도가 낮은 바인더 매트릭스(310) 내의 비반응 성분인 점착제 및 가소제 성분이 많아져서 접착 불량이 발생할 수 있다.If the content of the pressure-sensitive adhesive component is less than 0.1 parts by weight, it is difficult to expect an improvement in adhesion to the object to be adhered. On the other hand, if the content of the plasticizer component is less than 30 parts by weight, the modulus of the adhesive may be excessively high. If the content of the adhesive is more than 20 parts by weight or the content of the plasticizer component is more than 70 parts by weight, the content of the photoreactive and thermoreactive components in the
본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 접착 필름(300)은 전술한 네트워크 구조의 바인더(310)에 다수의 기공(324)을 가지는 다공성 구조의 폴리이미드(PI) 코어(322)와, 이 코어(322)를 에워싸는 폴리이미드 쉘(326)로 구성된 유기 나노 입자(320)가 분산되어 있다. 유기 나노 입자(320)는 내열 특성이 우수한 폴리이미드 성분이다. 유기 나노 입자(320)를 포함시킴으로써, 접착 필름(300)의 내열 특성을 향상시킬 수 있고, 접착 필름(300)의 온도 변화에 따른 저장 모듈러스나 외부 충격에 기인하는 인장 모듈러스가 급격하게 변하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 도 6a에 도시한 바와 같이, 유기 나노 입자(320)가 분산된 접착 필름(300)의 내열 특성이 향상되므로, 고온 환경이나 고온/고습 환경에서도 바인더(310)의 네트워크 구조가 붕괴되지 않고 유지되므로, 접착력을 유지할 수 있다. The
한편, 유기 나노 입자(320)의 코어(322)는 다수의 기공(324)을 갖는 다공성 구조로서 탄성이 우수하다. 따라서 도 6b에 도시한 바와 같이, 유기 나노 입자(320)가 분산된 접착 필름(300)의 변위 특성 및 복원 특성이 향상되므로, 외부 압력에 의해서도 우수한 복원력을 유지할 수 있다. On the other hand, the
이때, 유기 나노 입자(320)는 접착제 형성용 액상 조성물 및/또는 이로부터 제조되는 접착 필름(300) 중에 0.1 내지 20 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 10 중량부의 비율로 분산될 수 있다. 유기 나노 입자(320)의 함량이 전술한 범위 미만이면, 유기 나노 입자(320)의 첨가에 따른 내열 특성, 복원력, 내-UV 특성 등의 물성 향상을 기대하기 어렵다. 유기 나노 입자(320)의 함량이 전술한 범위를 초과하면, 경화 과정에서 유기 나노 입자(320)가 응집(aggregation)되어 유기 나노 입자(320)가 바인더(310)에 균일하게 분산되지 못할 수 있으며, 지나친 광 산란을 야기하여 표시장치의 투과율을 저하시킬 수 있다. At this time, the
이처럼, 본 발명의 예시적인 실시형태에 따르면, 유기 나노 입자(320)를 바인더(310)에 분산시킨 접착 필름(300)으로 활용될 수 있으며, 이 접착 필름(300)은 표시패널(200)과 커버 윈도우(400) 사이의 광학 투명 접착제로 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 유기 나노 입자(320)가 분산된 접착 필름(300)은 내열 특성이 우수하여 고온 및/또는 고온, 고습 조건에서도 열화되지 않으며, 모듈러스가 낮아 복원성이 양호하여 표시패널과 표시패널에 합착되는 주변 부재를 합착하는데 적용될 수 있다. 특히, 본 실시형태에 따라 유기 나노 입자(320)가 분산된 접착 필름(300)은 경화 공정이나 외광의 조사에서 발생하는 자외선에 의해서도 황색 등으로 변색되는 황변이 초래되지 않아, 우수한 접착력을 유지할 수 있으며, 광학 투명 접착층으로 사용하더라도 광 투과 특성 등 광학적 특성을 저해하지 않아 양호한 품질을 유지할 수 있다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, the
계속해서, 본 발명의 예시적인 실시형태에에 따라 유기 나노 입자(320)가 바인더(310)에 분산된 접착 필름(300)을 가지는 표시장치에 대해서 보다 구체적으로 설명한다. 도 7a는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 유기 나노 입자가 분산된 접착 필름이 적용된 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 7a에 도시한 바와 같이, 표시장치(100A)는 크게 표시패널(200)과, 표시패널(200)의 외부에 위치하는 커버 윈도우(400)와, 표시패널(200) 및 커버 윈도우(400) 사이에 개재된 접착 필름(300)을 포함한다. 표시패널(200)은 액정 표시패널, 유기발광다이오드가 채택된 유기발광 표시패널 등 화상을 표시할 수 있는 임의의 표시패널을 포함할 수 있다.Subsequently, a display device having the
한편, 커버 윈도우(400)는 중앙의 기재(410)와, 상기 기재(410)를 보강하기 위한 하드 코팅층(412, 414)을 포함할 수 있다. 기재(410)는 강화 글라스로 제작할 수 있지만, 플렉서블 디스플레이를 구현하고자 하는 경우에는 플라스틱 소재로 제조될 수 있다. 커버 윈도우(400)를 구성하는 플라스틱 기재(410)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리카보네이트-폴리메틸메타크릴레이트(PC-PMMA), 폴리메틸메타크릴레이트-폴리카보네이트-폴리메틸메타크릴레이트(PMMA-PC-PMMA) 등의 소재로 제조될 수 있으며, 이들 고분자 소재를 (공)압출하는 방법을 통하여 제조될 수 있다.Meanwhile, the
일반적으로 커버 윈도우(400)는 표시장치(100A)의 가장 외곽에 위치하므로, 손톱이나 터치펜을 비롯한 외부의 스크래치를 방지하기 위하여 내마모성이 요구된다. 따라서 외부의 충격에 의하여 커버 윈도우(400)가 깨지는 것을 방지할 수 있도록 내-충격성을 향상시켜야 한다. 이를 위하여 플라스틱 기재(410)의 상부 및 하부에 각각 고경도 구현이 가능한 경질 타입의 제 1 하드 코팅층(412)과 제 2 하드 코팅층(414)을 형성한다. Generally, since the
플라스틱 기재(410)의 한쪽 면에만 코팅하였을 때에는 플라스틱 기재(410)에 휨이 발생하여 반대쪽 면에도 동일한 두께의 하드 코팅층을 코팅하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 하드 코팅층(412, 414)은 우레탄 아크릴 수지, 메타아크릴수지, 실세스퀴옥산 화합물 등을 이용하여 제조될 수 있으며, 롤-코팅, 스핀-코팅, 딥-코팅, 플로우-코팅 및 스프레이-코팅 등의 방법을 이용하여 플라스틱 기재(410)에 코팅될 수 있다. 이를 화합물을 기재(410)에 코팅한 뒤에, UV 등으로 경화하여 하드 코팅층(412, 414)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 커버 윈도우(400)의 전체 두께는 대략 0.5 내지 1.0 ㎜, 하드 코팅층(412, 414)은 각각 5 내지 40 ㎛의 두께로 형성될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.When the coating is applied to only one side of the
표시패널(200)과 커버 윈도우(400) 사이에 개재되는 접착 필름(300)은 예를 들어 (메타)아크릴레이트계 수지, 우레탄계 수지, 고무계 수지, 실록산계 수지, 이들의 조합 및 이들의 공중합체일 수 있는 바인더(310)에 유기 나노 입자(320)가 분산되어 있다. 유기 나노 입자(320)의 분산에 의하여 접착층(300)의 내열 특성을 향상시킬 수 있으므로 고온 환경이나 고온/고습 환경에서 접착 필름(300)이 변형되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 변위 특성 및 복원 특성이 우수한 폴리이미드 나노 입자(320)를 포함하고 있어서, 감압식 터치 패널(예를 들어 도 7b의 290 참조)이 적용된 표시장치에서, 외부 압력이 인가될 때의 변위 특성과 복원 특성을 향상시킬 수 있다. 아울러, 폴리이미드 나노 입자(320)는 내-UV 특성이 우수하기 때문에, 폴리이미드 나노 입자(320)가 분산된 접착 필름(300)의 경우, UV의 조사에 의한 황변이 초래되지 않는다. 따라서, 우수한 광투과도를 유지할 수 있으며, 황변에 의하여 접착력이 저하되지 않는다. The
한편, 본 발명의 표시장치는 터치 기능을 가질 수 있는데, 도 7b는 표시패널(200)과, 접착 필름(300) 사이에 터치 스크린 패널이라고도 일컬어지는 터치 패널(290)이 위치한 표시장치(100C)를 도시하고 있다. 도 7b에서 터치 패널(290)은 표시패널(200) 상부에 위치하는 온-셀 타입(on cell type)을 예시하였으나, 터치 패널(290)은 표시패널(200) 내부에 위치하는 인-셀 타입(in-cell type)일 수 있다. 7B shows a display device 100C in which a
전술한 바와 같이, 표시패널(200)은 액정 표시패널 또는 유기발광다이오드 표시패널일 수 있다. 도 8은 예를 들어 횡전계 방식의 액정표시패널로 이루어진 표시패널(200)을 개략적으로 도시한 단면도이다. As described above, the
표시패널(200)에서 1 기판(201)과 제 2 기판(202)이 서로 마주보고 대향되어 있으며, 이들 기판(201, 202) 사이에 액정층(230)이 개재되어 있다. 제 1 기판(201) 및 제 2 기판(202)은 유리 기판, 얇은 플렉서블(flexible) 기판 또는 고분자 플라스틱 기판일 수 있다. 도시하지는 않았으나, 표시패널(200)의 제 1 기판(201) 및 제 2 기판(202)의 액정층(230)의 경계부분에는 액정의 초기 분자배열 방향을 결정하는 배향막이 형성되고, 그 사이로 충진되는 액정층(230)의 누설을 방지하기 위해 제 1 기판(201) 및 제 2기판(202)의 가장자리를 따라 씰패턴(seal pattern; 미도시)이 형성된다. 제 1, 2 기판(201, 202)의 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과하는 제 1, 2 편광판(212, 214)이 각각 부착된다. 제 1 편광판(212)과 제 2 편광판(214)은 각각의 광투과축에 평행한 선평광만을 투과시키며, 제 1 편광판(212)의 광투과축과 제 2 편광판(214)의 광투과축은 서로 수직하게 배치된다. One
제 1 기판(201)의 상부에 적층되는 다수의 전극 및 배선에 대해서 보다 구체적으로 살펴본다. 제 1 기판(201)의 상부에 제 1 방향으로 다수의 게이트 배선(미도시)이 연장되어 있으며, 이러한 다수의 게이트 배선(미도시)과 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하며 제 2 방향으로 다수의 데이터 배선(270)이 형성되어 있다. 게이트 배선(미도시)의 일단에 연결되어 비-표시영역에 게이트패드(미도시)가 형성되고, 데이터 배선(270)의 일단에 연결되어 비-표시영역에 데이터패드(미도시)가 형성된다. A plurality of electrodes and wirings stacked on the
다수의 화소영역(P) 각각에는 게이트 전극(262)과, 게이트 절연막(263)과, 액티브층(266a) 오믹콘택층(266b)을 포함하는 반도체층(266)과, 소스 및 드레인 전극(272, 274)으로 이루어지는 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. 게이트 전극(262)은 게이트 배선(미도시)에 연결되며, 제 1 기판(201) 상에 형성된다. 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(262) 상에, 무기절연물질, 예를 들어 실리콘 옥사이드(SiOx) 또는 실리콘 나이트라이드(SiNx)와 같은 무기절연물질로 이루어지는 게이트 절연막(263)이 형성된다. A
게이트 절연막(263) 상에는 게이트 전극(262)에 대응하여 반도체층(266)이 형성된다. 예를 들어, 반도체층(266)은 진성 비정질 실리콘(intrinsic amorphous silicon)으로 이루어지는 액티브층(266a)과, 액티브층(266a) 상에 형성되며 액티브층(266a)의 중앙을 노출시키고 불순물 도핑된 비정질 실리콘(impurity doped amorphous silicon)으로 이루어지는 오믹콘택층(266b)을 포함한다. A
반도체층(266) 상에는 서로 이격하여 액티브층(266a)의 중앙을 노출시키는 소스 전극(272)과 드레인 전극(274)이 형성되어 있다. 소스 전극(272)은 반도체층(266) 상에 위치하며 데이터 배선(270)에서 연장되며, 드레인 전극(274)은 반도체층(266) 상에서 소스 전극(272)과 이격하여 위치한다. 박막트랜지스터(Tr)는 스위칭 영역(TrA)에 위치하고 있다.A
게이트 전극(262), 반도체층(266), 소스 전극(272), 및 드레인 전극(274)은 박막트랜지스터(Tr)를 이루며, 소스 및 드레인 전극(272, 274) 사이에 노출된 액티브층(266a)은 박막트랜지스터(Tr)의 채널이 된다.The
도 7에서 박막트랜지스터(Tr)는 반도체층(266)의 하부에 게이트 전극(262)이 위치하고 반도체층(266)의 상부에 소스 및 드레인 전극(272, 274)이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가진다. 이와 달리, 박막트랜지스터는 반도체층의 상부에 게이트 전극과 소스 및 드레인 전극이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있으며, 반도체층의 양측에는 불순물이 도핑될 수 있다. 한편, 반도체층은 산화물 반도체로 이루어질 수 있으며, 역 스태거드 구조일 경우, 오믹 콘택층은 생략될 수 있다.7, the thin film transistor Tr includes a
또한, 게이트 절연막(263) 상에는 제 2 방향을 따라 연장되는 데이터 배선(270)이 게이트 배선(미도시)과 교차하여 형성되고 있다. 데이터 배선(270)은 화소영역(P)에 위치하는 박막트랜지스터(Tr)의 소스 전극(272)으로부터 연장된다. 한편, 도면으로 표시하지는 않았으나, 게이트 절연막(263) 상에는 공통배선(미도시)이 데이터 배선(270)에 평행한 제 2 방향을 따라 형성되어, 게이트 배선(미도시)과 교차하고 있다. 선택적인 실시형태에서, 공통배선(미도시)은 게이트 배선(미도시)과 평행하게 게이트 배선(미도시)과 동일층에 형성될 수도 있다. On the
한편, 데이터 배선(270), 소스 전극(272), 드레인 전극(274) 및 공통배선(미도시)을 덮는 제 1 보호층(264)이 형성된다. 제 1 보호층(264)에는 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(272)을 노출시키는 드레인 컨택홀(275)이 형성되어 있다. 제 1 보호층(264)은 실리콘 옥사이드(SiO2) 또는 실리콘 나이트라이드(SiNx)와 같은 무기절연물질 또는 포토아크릴과 같은 유기절연물질로 이루어질 수 있다. 제 1 보호층(264)은 화소전극(280)을 형성하는 과정에서 오믹콘택층(266b)이 손상되는 것을 방지한다. On the other hand, a
또한, 각각의 화소영역(P)에는 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(274)과 드레인 컨택홀(275)을 통해 접촉하여 전기적으로 연결되는 제 1 전극으로서의 화소전극(280)이 제 1 보호층(264) 상에 형성되어 있다. 화소전극(280)은 투명 도전성 물질로 이루어지며, 각각의 화소영역(P) 내에서 판 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 투명 도전성 물질은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide; IZO)일 수 있다. 도면으로 도시하지 않았지만, 제 1 보호층(264)의 상부의 비-표시영역에는 화소전극(280)과 동일한 투명 도전성 소재로 제조되는 게이트패드 전극 및 데이터패드 전극이 형성되는데, 게이트패드 전극은 게이트패드 컨택홀(미도시)을 통하여 게이트패드에 전기적으로 연결되고, 데이터패드 전극은 데이터패드 컨택홀(미도시)을 통하여 데이터패드에 전기적으로 연결된다. A
화소전극(280) 상부에는 제 2 보호층(276)이 형성되어 있다. 이 제 2 보호층(276)은 제 1 보호층(264)과 마찬가지로 실리콘 옥사이드(SiO2)나 실리콘 나이트라이드(SiNx)와 같은 무기절연물질 또는 포토아크릴과 같은 유기절연물질로 제조될 수 있다. A
한편, 상기 제 2 보호층(276) 상에는 판 형태의 화소전극(280)과 중첩하며 다수의 슬릿 형태의 홀(개구부, 292)을 갖는 공통전극(290)이 형성되어 있다. 화소전극(280)과 마찬가지로 제 2 전극으로서의 공통전극(290)은 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 제조될 수 있다. 공통전극(290)은 다수의 화소영역(P)이 형성된 표시영역 전면에 형성된다. 판 형태의 제 1 전극일 수 있는 화소전극(280)과 개구부(292)를 갖는 제 2 전극일 수 있는 공통전극(290) 사이에 전압이 인가되면, 프린지 필드(fringe field)가 형성되어 액정이 구동됨으로써, 투과 효율이 향상되고 고품질의 영상이 표시된다. On the other hand, a
도면으로 도시하지는 않았으나 컬러 필터 기판을 구성하는 제 2 기판(202)의 하부에는 각각의 화소영역(P)에 대응되는 개구부를 갖는 차광부재인 블랙매트릭스가 형성되고, 블랙매트릭스의 하부와 블랙매트릭스의 개구부를 통하여 노출된 제 2 기판(202)의 하부에는 컬러필터층이 형성된다. 컬러필터층(미도시)은 화소영역(P)에 대응되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 컬러필터를 포함한다. 또한, 컬러필터층(미도시)과 액정층(230) 사이에는 컬러필터층(미도시)의 보호 및 표면을 평탄화하기 위하여 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄 등과 같은 소재의 오버코트층(미도시)이 더 형성될 수 있다.Although not shown in the drawings, a black matrix, which is a light shielding member having an opening corresponding to each pixel region P, is formed below the
표시패널(200)은 게이트 구동 회로의 온(ON)/오프(OFF) 신호에 의하여 게이트 배선(미도시) 별로 선택된 박막트랜지스터(Tr)가 온(ON)되면, 데이터 구동 회로의 신호 전압이 데이터 배선(270)을 통해 해당 화소전극(280)으로 전달되고, 이에 따른 화소전극(280)과 공통전극(290) 사이의 전기장에 의하여 액정 분자의 배열 방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다. When the thin film transistor Tr selected for each gate wiring (not shown) is turned on by the ON / OFF signals of the gate driving circuit, the
한편, 제 1기판(201) 및 제 2 기판(202)의 외측에 특정 빛만을 선택적으로 투과하는 편광판(212, 214)이 각각 부착된다. 아울러 횡전계형 액정 표시패널(200)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에서 빛을 공급하는 백라이트 유닛이 구비될 수 있다. 제 2 기판(202)의 외측에 부착된 편광판(214)과 커버 윈도우(400, 도 7a 및 7b 참조) 사이에 개재된 접착 필름(300, 도 7a 및 7b 참조)을 통하여 커버 윈도우(400)와 표시패널(200)은 합착된다. On the other hand,
본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 다공성 폴리이미드 코어(322, 도 4 참조)와, 비-다공성 폴리이미드 셀(326, 도 4 참조)로 이루어지는 유기 나노 입자(320, 도 4 참조)를 광학 투명 접착제를 구성할 수 있는 수지에 분산시킨 접착 필름(300)은 내열 특성이 우수하고, 모듈러스가 낮아 유연하다. 유기 나노 입자(320)의 분산에 의하여 접착 필름(300)의 내열 특성을 향상시킬 수 있으므로 고온 환경이나 고온고습 환경에서 접착 필름(300)이 변형되는 것을 억제할 수 있다. According to the first embodiment of the present invention, organic nanoparticles 320 (see FIG. 4) made of a porous polyimide core 322 (see FIG. 4) and a
또한, 변위 특성 및 복원 특성이 우수한 폴리이미드 나노 입자(320)를 포함하고 있어서, 감압식 터치 패널(예를 들어 도 7b의 290 참조)이 적용된 표시장치에서, 외부 압력이 인가될 때의 변위 특성과 복원 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 내-UV 특성이 우수하기 때문에, UV에 의한 황변이 일어나지 않는다. 따라서, 우수한 접착력을 유지할 수 있으며, 광 투과 특성이 저하되지 않아 양호한 화질을 구현할 수 있다. Further, in the display device to which the pressure sensitive type touch panel (see, for example,
[제 2 실시형태][Second Embodiment]
본 발명의 제 2 실시형태에서는 유기 나노 입자가 채택된 접착 필름을 표시패널과 표시패널을 지지하는 구조체 사이에 적용한 경우를 예시한다. 도 9는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 유기 나노 입자가 적용된 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 표시장치인 액정표시장치(500)는 액정 패널(600), 액정 패널(600)을 지지하는 구조체인 백라이트 유닛(530), 메인프레임(main frame, 540), 바텀프레임(550) 및 접착 필름(560)을 포함한다. In the second embodiment of the present invention, a case where an adhesive film adopting organic nanoparticles is applied between a display panel and a structure supporting the display panel is exemplified. 9 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device to which organic nanoparticles are applied according to an exemplary embodiment of the present invention. 9, a
영상을 표시하는 액정 패널(600)은 도 8에 도시한 액정 패널일 수 있다. 예를 들어, 액정 패널(600)은 액정층(미도시)을 사이에 두고 대면 합착되는 제 1 기판(601) 및 제 2 기판(602)를 포함한다. 액정 패널(600)의 적어도 일 가장자리를 따라 연성회로기판과 같은 연결부재(미도시)를 매개로 게이트 인쇄회로기판 및 데이터 인쇄회로기판(미도시)이 연결되어 액정 패널(600)이 모듈화되는데, 이 과정에서 메인프레임(540)의 측면 내지는 바텀프레임(550)의 배면으로 젖혀 밀착된다. 제 1 및 제 2 기판(601, 602)의 외면에는 각각 제 1 및 제 2 편광판(612, 614)이 위치하고 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 기판(601, 602)은 글라스 또는 플렉서블 플라스틱 소재로 제조될 수 있다. The
액정 패널(600)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 액정 패널(600)의 배면에는 빛을 공급하는 동시에 액정 패널(600)을 지지하는 구조체인 백라이트 유닛(530)이 배치된다. 백라이트 유닛(530)은, 메인프레임(540)의 적어도 일 가장자리의 길이방향을 따라 배열되는 발광다이오드 어셈블리(538)와, 백색 또는 은색의 반사판(536)과, 반사판(536) 상에 배치되는 도광판(534)과, 도광판(534) 상부에 배치되는 광학시트(532)를 포함한다.A
발광다이오드 어셈블리(538)는 백라이트 유닛(530)의 광원으로서, 도광판(534)의 입광면과 대면하도록 도광판(534)의 일측에 위치한다. 이러한 발광다이오드 어셈블리(538)는 다수의 발광다이오드(538a)와, 다수의 발광다이오드(538a)가 일정 간격 이격하여 장착되는 인쇄회로기판(538b)을 포함한다. The light emitting
발광다이오드(538a)는 도광판(534)의 입광면을 향하는 전방으로 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 빛을 방출하거나 백색을 방출하는 발광다이오드 칩(미도시)을 포함하고 있어, 도광판(534)의 입광면을 향하는 전방으로 백색광을 방출할 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 다수의 발광다이오드(538a)는 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(G)의 빛을 방출하며, 다수의 발광다이오드(538a)를 동시에 점등하여 색-섞임에 의한 백색광을 구현할 수도 있다. 다른 예시적인 실시형태에서, 각각의 발광다이오드(538a)는 백색광을 방출할 수도 있다. The
다수의 발광다이오드(538a)로부터 출사되는 빛이 입사되는 도광판(534)은, 다수의 발광다이오드(538a)로부터 입사된 빛이 여러 번의 전반사에 의해 도광판(534) 내를 진행하면서 도광판(534)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 액정 패널(600)에 면광원을 제공한다. 이러한 도광판(534)은 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 형상의 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도광판(534)의 패턴은 도광판(534) 내부로 입사된 빛을 안내(guide)하기 위하여, 타원형 패턴(elliptical pattern), 다각형 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등을 포함할 수 있으며, 이와 같은 패턴은 도광판(534)의 하부면에 인쇄방식 또는 사출방식으로 형성될 수 있다.The
반사판(536)은 도광판(534)의 배면에 위치하여, 도광판(534)의 배면을 통과한 빛을 액정 패널(600) 쪽으로 반사시킴으로써 빛의 휘도를 향상시킨다. 도광판(534) 상부의 다수의 광학시트(532)는 확산시트와 적어도 하나의 집광시트 등을 포함하며, 도광판(534)을 통과한 빛을 확산 또는 집광하여 액정 패널(600)로 보다 균일한 면광원이 입사되도록 한다.The
액정 패널(600)과 백라이트 유닛(530)은 메인프레임(540), 바텀프레임(550) 및 접착 필름(560)을 통해 모듈화 된다. 백라이트 유닛(530)이 안착되는 바텀프레임(550)은, 액정표시장치(500)를 구성하는 전체 기구물 조립에 기초가 되는 수평면과, 이의 가장자리가 수직 절곡된 가장자리부를 포함한다. 사각테 형상을 갖는 메인프레임(540)은, 도광판(534)의 측면과 인쇄회로기판(538b)의 배면과 같은 백라이트 유닛(530)의 측면을 둘러싸는 측벽부(540a)와, 측벽부(540a)로부터 절곡되어 도광판(534)과 같은 백라이트 유닛(530)의 상면 가장자리 상부에 배치되는 지지부(540b)를 포함하며, 바텀프레임(550)과 결합된다. 메인프레임(540)은 서포트메인, 가이드패널 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 바텀프레임(550)은 커버바텀, 바텀커버 또는 하부커버라 일컬어지기도 한다. 메인프레임(540) 및 바텀프레임(550)은 폴리카보네이트(PC), 알루미늄, 스테인리스스틸, 전기아연도금강(Electrolytically Galvanized Steel, EGI) 등의 소재로 제조될 수 있지만, 다른 소재로 제조될 수 있다. The
액정표시장치(500)는, 실질적으로 영상표시에 이용되는 표시영역(DR)과, 표시영역(DR)을 둘러싸는 비-표시 영역(NDR)을 포함하는데, 베젤(bezel)영역이라 불리는 비-표시 영역(NDR)은 메인프레임(540)의 지지부(540b)에 의하여 백라이트 유닛(530)의 빛이 액정 패널(600)로 공급되지 못하는 영역으로 정의될 수 있다. 그리고, 액정 패널(600)은 메인프레임(540)의 지지부(540b)에 고정되어 가장자리가 지지되는데, 이를 위하여 액정 패널(600)과 메인프레임(540)의 지지부(540b)에 사이에는 접착 필름(560)이 형성된다.The
접착 필름(560)은, 액정 패널(600)을 메인프레임(540)의 지지부(540b)에 고정시키는 역할을 수행한다. 본 발명에 따른 접착제를 지지부(540b)의 4변 또는 액정 패널(600)의 4변에 연속적으로 도포함으로써, 액정 패널(600)과 백라이트 유닛(530) 사이의 메인프레임(540) 상부에 접착 필름(560)을 형성할 수 있다.The
본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 액정 패널(600)과 메인 프레임(540) 사이에 개재되는 접착 필름(560)은 바인더와, 바인더에 분산되며 다공성 폴리이미드 코어(322, 도 4 참조)와 비-다공성 폴리이미드 쉘(326, 도 4 참조)로 이루어지는 유기 나노 입자(320, 도 4 참조)를 포함한다. 접착 필름(560)을 구성하는 바인더는 소프트(soft) 타입, 즉 낮은 모듈러스(modulus)를 가지는 수지와, 하드(hard) 타입, 즉 높은 모듈러스를 가지는 수지를 병용할 수 있다. 소프트 타입의 수지만을 사용하는 경우, 고온/고습의 조건에서 수지가 열화되어 접착력이 저하될 수 있고, 하드 타입의 수지만을 사용하는 경우에는 충격 흡수성이 부족하여 외부의 충격이 그대로 액정 패널(600)로 인가될 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, an
예를 들어, 도 9의 하단에 도시한 바와 같이, 액정 패널(600)과 백라이트 유닛(530), 보다 구체적으로 메인프레임(540) 사이에 도포되는 접착 필름(560)을 구성하는 바인더는 소프트 타입인 (메타)아크릴레이트계 수지와 상대적으로 하드 타입인 우레탄계 수지를 함께 병용할 수 있다. 이에 따라 소프트 타입의 (메타)아크릴레이트계 수지가 UV 등에 의하여 경화되면서 액정 패널(600)과 백라이트 유닛(530)이 합착된 후에도 접착 필름(560)의 형상을 유지할 수 있고, 하드 타입의 우레탄계 수지가 경화되면서 강한 접착력을 확보하는 동시에, 액정 패널(600)과 백라이트 유닛(530) 사이의 일정한 셀-갭을 유지할 수 있다. 9, the binder constituting the
예시적인 실시형태에 따라, 접착 필름(560)을 구성하는 바인더가 (메타)아크릴레이트계 수지와 우레탄계 수지로 이루어지는 경우, 이들은 제 1 실시형태에서 설명한 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분인 모노머/올리고머나, 우레탄계 반응성 성분인 폴리올/디이소시아네이트의 반응에 의하여 네트워크 구조를 형성한다. 또한, 접착 필름(560)을 형성하기 위한, 접착제 형성용 액상 조성물 중에는 제 1 실시형태에서 설명한 용매 및/또는 광중합개시제가 포함되며, 본 발명에 따른 유기 나노 입자(320, 도 4 참조)가 포함될 수 있다. 선택적으로, 접착 필름(560)은 블랙 안료(일례로 티타늄 블랙)를 포함할 수 있다. According to the exemplary embodiment, when the binder constituting the
이때, 접착제 형성용 액상 조성물 중에는 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분이 대략 60 내지 70 중량부의 비율로 포함될 수 있다. (메타)아크릴레이트계 반응성 성분의 함량이 전술한 범위를 충족하는 경우, 최종적으로 제조되는 접착 필름(560)은 낮은 모듈러스를 확보할 수 있으며, 광경화를 통해 경화되어 접착제의 양호한 형상 특성을 확보할 수 있다. 한편, 우레탄계 반응성 성분인 프리폴리머 성분은 30 내지 40 중량부의 비율로 본 실시형태에 따른 접착제 형성용 액상 조성물 중에 포함될 수 있다. At this time, the (meth) acrylate-based reactive component may be contained in a proportion of about 60 to 70 parts by weight in the liquid composition for forming an adhesive. When the content of the reactive (meth) acrylate-based reactive component satisfies the above-described range, the finally produced
또한, 본 실시형태에 따른 접착제 형성용 액상 조성물에는 표시패널과 구조체, 예를 들어 백라이트 유닛과의 합착에 의한 광 추출을 억제하기 위한 블랙 안료가 포함될 수 있다. 상기 블랙 안료는 합착된 표시장치에서의 빛샘을 방지하여 차광 특성을 확보하는 동시에 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분이 UV 등에 의하여 광경화될 때 이를 방해하지 않도록 기능한다. 하나의 예시적인 실시형태에서 블랙 안료는 티타늄 블랙(Ti black)을 사용할 수 있다. 티타늄 블랙은 접착제 형성용 액상 조성물 중에 대략 3 내지 5 중량부의 비율로 첨가될 수 있다. Further, the liquid composition for forming an adhesive according to the present embodiment may include a black pigment for suppressing light extraction by adhesion between a display panel and a structure, for example, a backlight unit. The black pigment functions to prevent light leakage in a bonded display device to ensure a light shielding property and to prevent the (meth) acrylate reactive component from interfering with the light curing by UV or the like. In one exemplary embodiment, the black pigment may use titanium black (Ti black). The titanium black may be added in a proportion of about 3 to 5 parts by weight in the liquid composition for forming an adhesive.
광중합개시제는 접착제 형성용 액상 조성물 중에 0.01 내지 10.0 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 광중합개시제의 함량이 0.01 중량부 미만이면, (메타)아크릴레이트계 반응성 성분의 경화 반응 속도가 지나치게 느려지거나 개시 역할을 수행하지 못하여 경화 효율이 떨어진다. 광중합개시제의 함량이 10.0 중량부를 초과하면 경화에 참여하지 못한 광중합개시제의 고리(ring) 구조 특성으로 인하여 황변 현상이 초래될 수 있다.The photopolymerization initiator may be contained in a proportion of 0.01 to 10.0 parts by weight in the liquid composition for forming an adhesive. If the content of the photopolymerization initiator is less than 0.01 part by weight, the curing reaction rate of the (meth) acrylate-based reactive component becomes too slow or the curing efficiency becomes poor due to failure to perform the initiating function. If the content of the photopolymerization initiator exceeds 10.0 parts by weight, yellowing may be caused due to the ring structure characteristic of the photopolymerization initiator not participating in the curing.
한편, 본 실시형태에 따라 다공성 폴리이미드 코어(322, 도 4 참조)와 비-다공성 폴리이미드 쉘(326, 도 4 참조)로 이루어지는 유기 나노 입자(320, 도 4 참조)가 접착제 형성용 액상 조성물 중에 분산, 도핑될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 유기 나노 입자(320, 도 4 참조)는 1 내지 20 중량부의 비율로 첨가될 수 있다. 유기 나노 입자의 함량이 이보다 적으면 내열성 향상이나 내-UV 특성 향상을 기대하기 어렵고, 유기 나노 입자의 함량이 이보다 많으면, 경화 과정에서 유기 나노 입자가 응집(aggregation)되어 유기 나노 입자가 바인더에 균일하게 분산되지 못할 수 있다. 4) composed of the porous polyimide core 322 (see FIG. 4) and the non-porous polyimide shell 326 (see FIG. 4) according to the present embodiment is a liquid composition for forming an adhesive And may be doped. In an exemplary embodiment, the organic nanoparticles 320 (see FIG. 4) may be added in a ratio of 1 to 20 parts by weight. If the content of the organic nanoparticles is less than this range, it is difficult to expect improvement in heat resistance and improvement in the inner-UV characteristics. If the content of the organic nanoparticles is larger than this range, the organic nanoparticles aggregate in the curing process, .
필요한 경우, 본 실시형태에 따른 접착제 형성용 액상 조성물 중에 우레탄 프리폴리머로부터 우레탄 중합을 촉진할 수 있도록 아민계 촉매 및/또는 주석계(Tin계) 촉매가 사용될 수 있다. 예를 들어, 디에탄올아민과 같은 아민계 촉매가 접착제 형성용 액상 조성물 중에 1 내지 3 중량부, 디부틸 틴 디라우레이트(dibutyl tin dilaurate, DBTL)과 같은 주석계 촉매 0.2 내지 0.5 중량부의 비율로 첨가될 수 있다.If necessary, an amine-based catalyst and / or a tin-based (Tin-based) catalyst may be used so as to promote the urethane polymerization from the urethane prepolymer in the liquid composition for forming an adhesive according to this embodiment. For example, an amine-based catalyst such as diethanolamine may be added in an amount of 1 to 3 parts by weight in a liquid composition for forming an adhesive, 0.2 to 0.5 parts by weight of a tin catalyst such as dibutyltin dilaurate (DBTL) Can be added.
이와 같은 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분, 우레탄계 프리폴리머, 티타늄 블랙 및 본 발명에 따른 유기 나노 입자 등이 혼합되어 있는 접착제 형성용 액상 조성물을 적절한 기재, 예를 들어 표시패널(600)을 지지하는 구조체인 메인프레임(540)의 상면에 코팅한다. 코팅 방법은 특별히 제한되지 않는다. A liquid composition for forming an adhesive in which the (meth) acrylate-based reactive component, the urethane-based prepolymer, the titanium black, and the organic nanoparticles according to the present invention are mixed is coated on a suitable substrate, On the upper surface of the
이어서, 본 실시형태에 따른 접착제 형성용 액상 조성물에 대하여 광경화를 진행한다. 이에 따라 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분이 경화되어 (메타)아크릴레이트계 수지를 형성하여 제 1 바인더를 이룬다. 예를 들어, 기재에 코팅된 접착제 형성용 액상 조성물을 광원, 일례로 LED 램프와 같이 자외선 파장의 광을 방출하는 광원을 이용하여 경화시킬 수 있다. 광경화는 대략 1000 내지 5000, 바람직하게는 2500 내지 4000 mJ/㎠ 강도의 UV를 조사하여 진행될 수 있으며, 수초간 수행될 수 있다. Subsequently, the liquid composition for forming an adhesive according to the present embodiment is subjected to photo-curing. Thus, the (meth) acrylate-based reactive component is cured to form a (meth) acrylate-based resin to form the first binder. For example, the liquid composition for forming an adhesive coated on a substrate can be cured using a light source, for example, a light source that emits ultraviolet light such as an LED lamp. Photocuring can be carried out by irradiating UV with an intensity of approximately 1000 to 5000, preferably 2500 to 4000 mJ / cm < 2 >, and can be performed for several seconds.
접착제에 자외선을 조사한 뒤, 표시패널(600)을 구조체(530)에 부착하고, (메타)아크릴레이트계 수지가 경화된 조성물에 대하여 열경화 공정을 진행한다. 열경화 공정에 의하여 우레탄 프리폴리머 사이에서 사슬이 형성되면서 우레탄계 수지를 얻을 수 있다. 1차 광경화에 의하여 형성된 (메타)아크릴레이트계 수지가 형성된 뒤에, (메타)아크릴레이트계 수지가 형성하는 네트워크 구조 사이에 균일하게 배열되어 있던 우레탄계 프리폴리머가 2차 열경화에 의하여 우레탄계 수지가 형성된다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 열경화 공정은 80 내지 150℃, 바람직하게는 100 내지 120℃의 온도에서 20 내지 30분간 수행될 수 있다. After the adhesive is irradiated with ultraviolet rays, the
이때, 우레탄계 프리폴리머를 구성하는 반응성 성분인 이소시아네이트는 습기 경화에 의하여 경화될 수 있다. 우레탄계 수지의 경화에 사용되는 프리폴리머인 이소시아네이트는 대기 중에 노출되었을 경우에도 수분과 반응하여 습기 경화가 초래된다. 다시 말하면, 접착 필름(560) 형태로 적용하기 전에 이소시아네이트 프리폴리머의 상태로 존재하는 접착제 형성용 액상 조성물을 보관하는 경우, 이소시아네이트가 대기 중의 수분과 반응하여 경화된다. At this time, the isocyanate, which is a reactive component constituting the urethane-based prepolymer, can be cured by moisture hardening. The isocyanate, which is a prepolymer used for curing the urethane resin, reacts with moisture even when exposed to the air, resulting in moisture hardening. In other words, when a liquid composition for forming an adhesive existing in the form of an isocyanate prepolymer is stored before being applied in the form of the
이처럼, 광경화 공정을 통하여 소프트 타입의 (메타)아크릴레이트계 수지가 형성되기 전에, 습기 경화 등에 의하여 이소시아네이트 프리폴리머가 경화되면서 하드 타입의 우레탄계 수지가 먼저 형성될 수 있다. 우레탄 고분자의 화학적 가교도가 지나치게 높아지는 bulky한 우레탄계 수지가 먼저 형성되기 때문에, (메타)아크릴레이트계 수지 사이에 우레탄계 프리폴리머가 균일하게 배열되지 못하여 접착 필름의 탄성률, 즉, 모듈러스가 상승하여 내-충격 특성이 저하될 수 있다. Thus, before the soft type (meth) acrylate resin is formed through the photo-curing process, the isocyanate prepolymer is cured by moisture hardening or the like, so that the hard type urethane resin can be formed first. The urethane prepolymer can not be uniformly arranged between the (meth) acrylate based resins since the bulky urethane-based resin in which the chemical cross-linking degree of the urethane polymer is excessively high is formed first so that the modulus of the adhesive film increases, Can be lowered.
하지만, 본 발명에 따르면, 다공성 코어를 가지는 유기 나노 입자(300, 도 4 참조)가 접착 필름(560)에 분산되어 있다. 다공성 구조를 가지는 유기 나노 입자를 첨가함으로써, 습기 경화에 의하여 우레탄계 수지가 먼저 형성되더라도 전체 접착 필름(560)의 모듈러스가 상승하는 것을 방지할 수 있다. However, according to the present invention, the organic nanoparticles 300 (see FIG. 4) having a porous core are dispersed in the
이처럼, 본 발명에 따르면 접착 필름(560)의 모듈러스가 크게 상승하지 않으므로, 접착 필름(560)의 내-충격 특성이 저하되지 않게 되고, 외부의 충격으로 인한 스트레스는 액정 패널(600)로 전달되지 않는다. 뿐만 아니라, 액정 패널(600)과 구조체인 백라이트 유닛(530)을 구성하는 메인프레임(540) 사이에 본 발명의 실시형태에 따라 유기 나노 입자(320, 도 4 참조)가 분산, 도핑된 접착 필름(560)이 개재되는 경우, 액정 패널(600)을 구성하는 기판(601, 602)과, 메인프레임(540) 사이의 열팽창 차이에도 불구하고, 모듈러스가 낮은 접착 필름(560)은 형상을 유지할 수 있기 때문에, 액정 패널(600)과 메인프레임(540) 사이에 안정적인 접착력을 유지할 수 있다(도 10의 우측 도면 참조). 이에 따라, 본 실시형태에 따른 접착 필름(560)의 두께(W2)를 종래 접착층(60, 도 3a 참조)의 두께(W1, 도 3a 참조)보다 작게 하더라도(W2 < W1), 충분한 접착력을 확보할 수 있으므로, 보더리스 타입을 가지는 극한의 내로우 베젤을 구현할 수 있다. As described above, according to the present invention, since the modulus of the
이처럼, 본 실시형태에 따르면, 다공성 구조를 가지는 유기 나노 입자(320, 도 4 참조)를 접착 필름(560)에 분산시킴으로써, 저-모듈러스를 구현할 수 있다. 따라서 도 10에 개략적으로 도시한 바와 같이, 액정 패널(600)과 구조체(530) 사이에 본 실시형태에 따라 소프트 타입인 (메타)아크릴레이트계 수지와 하드 타입인 우레탄계 수지와 유기 나노 입자를 함유하는 접착 필름(560)을 이용하여 액정 패널(600)과 구조체(530)를 합착할 수 있다. 또한, 고온 상태에 방치되는 경우, 액정 패널(600)과 구조체(530)의 열팽창 계수의 차이에도 불구하고, 저-모듈러스를 구현한 접착 필름(560)은 박리되지 않고, 액정 패널(600)과 구조체(530) 사이에 강력한 접착을 유지할 수 있다. As described above, according to the present embodiment, low-modulus can be realized by dispersing the organic nanoparticles 320 (see FIG. 4) having a porous structure in the
종래 접착력이 강한 하드 타입의 접착제를 사용하는 경우, 패널(글라스)과 구조체인 백라이트 유닛의 열팽창 계수에 의한 변형으로 접착제가 응력을 버티지 못해 박리되는 문제점이 있었다(도 3b 참조). 하지만, 본 실시형태에 따른 접착 필름(560)은 다공성 구조를 가지는 유기 나노 입자(320, 도 4 참조)가 분산되어 있어서 모듈러스가 상대적으로 낮다. 따라서, 종래 하드 타입 접착제를 적용하였을 경우에 초래되는 이러한 문제점을 해결하여 신뢰성을 확보할 수 있으며, 표시 패널과 구조체의 열팽창계수의 차이에 기인하는 응력 변화에 적절하게 대응할 수 있다.In the case of using a hard type adhesive having a strong adhesive strength in the past, there has been a problem in that the adhesive can not sustain the stress due to the deformation caused by the thermal expansion coefficient of the panel (glass) and the backlight unit as a structure (see FIG. However, the
다시 말하면, 표시패널(600)과 이를 지지하는 구조체(530) 사이에 본 발명의 접착 필름(560)을 적용하는 경우, 이들 부재의 열팽창계수(CTE)의 차이에도 불구하고, 표시패널(600)과 구조체(530) 사이에 안정적인 접착력을 유지할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 접착 필름(560)의 두께(W2)를 종래 소프트 타입이나 하드 타입의 접착제(60, 도 3a 참조)의 두꼐(W1)보다 작게 하더라도 충분한 접착력을 확보할 수 있으므로, 보더리스 타입을 가지는 극한의 내로우 베젤을 구현할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 실시형태에 따라 유기 나노 입자(320, 도 4 참조)가 분산된 접착 필름(560)은 경화 공정이나 외광의 조사에서 발생하는 자외선에 의해서도 황색 등으로 변색되는 황변이 초래되지 않아, 우수한 접착력을 유지할 수 있다. In other words, when the
한편, 본 실시형태에 따른 접착 필름은 전술한 액정표시장치 이외에도 유기발광다이오드 표시장치에도 적용될 수 있다. 도 11은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 유기발광다이오드 표시패널과 이를 지지하는 구조체인 백 커버(back cover) 사이에 본 실시형태에 따른 접착 필름이 적용된 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. On the other hand, the adhesive film according to the present embodiment can be applied to an organic light emitting diode display device in addition to the above-described liquid crystal display device. 11 schematically shows an organic light emitting diode display device to which an adhesive film according to the present embodiment is applied between an organic light emitting diode display panel and a back cover, which is a structure supporting the same, according to an exemplary embodiment of the present invention Sectional view.
도 11에 개략적으로 도시한 바와 같이, 유기발광다이오드 표시장치(700)는 제 1 기판(801) 및 제 2 기판(802)을 포함하는 유기발광 표시패널(800)과, 제 1 기판(801) 및 제 2 기판(802)에 각각 부착되는 제 1 편광판(812) 및 제 2 편광판(814)을 포함한다. 한편, 유기발광 표시패널(800)을 수납, 지지하기 위한 구조체로서, 대략 평판 형상을 가지는 백 커버(back cover, 730)가 제 1 기판(801)의 배면에 위치한다. 백 커버(730)의 주변부 상면과 유기발광 표시패널(800)의 제 1 기판(801)의 주변부 하면 사이에 본 실시형태에 따른 접착 필름(760)이 위치하고 있다. 도면으로 도시하지는 않았으나, 유기발광다이오드 표시장치(700)는 유기발광 표시패널(800)의 가장자리를 안내(guide)하기 위한 캐비닛(미도시)과, 유기발광 표시패널(800)을 보호하기 위하여, 제 2 기판(802) 쪽에 위치하는 커버 윈도우(미도시)를 포함할 수 있다. 11, the organic light emitting
백 커버(730)는 유기발광 표시패널(800)의 배면을 덮은 플레이트 형상으로 구성될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 백 커버(730)는 알루미늄, 스테인리스 스틸 등으로 제조될 수 있다. 선택적으로, 백 커버(730)는 상부와 하부의 제 1 금속층 및 제 2 금속층과, 이들 금속층 사이의 무기물층의 3중 구조로 이루어질 수도 있다. 이러한 금속층은 유기발광 표시패널(800)에서 발생되는 고온의 열을 방출하는 역할을 한다. The
본 실시형태에 따라 유기발광다이오드 표시장치(700)를 구성하는 유기발광 표시패널(800)에 대해서 도 12를 참조하면서 보다 상세하게 설명한다. 도 12에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 유기발광 표시패널(800)은 표시 영역(DR)과 표시 영역(DR) 주변에 비-표시 영역(NDR)이 정의되어 있으며, 제 1 기판(801)과 제 2 기판(802)이 소정 간격 이격되어 마주하고 있다. The organic light emitting
표시패널(800)을 구성하는 제 1 기판(801) 및/또는 제 2 기판(802)은 글라스 또는 플렉서브(flexible) 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1 기판(801) 및 제 2 기판(802)은 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르술폰(Polyethersulfone), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI) 및/또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene Terephthalate, PET) 소재로 이루어질 수 있다. The
유리 또는 플라스틱 기판일 수 있는 제 1 기판(801)의 표시 영역(DR)을 구성하는 각각의 화소영역에 스위칭 박막트랜지스터(미도시)와, 구동 박막트랜지스터(DTr)와, 유기발광다이오드(E)가 위치한다. 이때, 제 1 기판(801)과의 인캡슐레이션을 위하여, 인캡 기판이라고 불리는 제 2 기판(802)이 접착제 또는 충진성 실링재(890)를 통하여, 제 1 기판(801)에 대향적으로 합착된다. (Not shown), a driving thin film transistor DTr, and an organic light emitting diode E are formed in respective pixel regions constituting a display region DR of a
제 1 기판(801)의 상부에는 다수의 전극, 신호 배선 및 층으로 구성되는 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E)가 위치하는데, 이에 대해서 구체적으로 살펴본다. 제 1 기판(801)의 표시 영역(DR) 각각의 화소영역에 반도체층(866)이 형성된다. 예를 들어, 반도체층(866)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우 반도체층(866) 하부에는 차광패턴(미도시)과 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 반도체층(866)으로 빛이 입사되는 것을 방지하여 반도체층(866)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 반도체층(866)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있는데, 이 경우 그 중앙부는 채널을 이루는 액티브 영역(866a)을 형성하고, 액티브 영역(866a)의 양 측면으로 고농도의 불순물이 도핑되어 이루어지는 소스 및 드레인 영역(866b, 866c)을 구성한다.A driving thin film transistor DTr and a light emitting diode E constituted by a plurality of electrodes, signal lines and layers are disposed on the
이러한 반도체층(866)의 상부에 실리콘 옥사이드(SiO2)나 실리콘 나이트라이드(SiNx)와 같은 무기절연물질로 제조되는 게이트 절연막(863)이 형성된다. 표시 영역(DR) 내의 각각의 화소영역에는 게이트 절연막(863)의 상부로 반도체층(866)의 액티브 영역(866a)에 대응하여 게이트 전극(862)과, 일방향으로 연장하는 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있다. A
특히, 게이트 전극(862)과 게이트 배선(미도시)의 상부 전면에 제 1 보호층(864)이 형성되어 있다. 제 1 보호층(864)은 실리콘 옥사이드(SiO2)나 실리콘 나이트라이드(SiNx)와 같은 무기절연물질 또는 포토아크릴과 같은 유기절연물질로 제조될 수 있다. 제 1 보호층(864)과 그 하부의 게이트 절연막(863)은 반도체층(866)의 중앙을 구성하는 액티브 영역(866a)의 양측에 위치한 소스 및 드레인 영역(866b, 866c)을 각각 노출시키는 제 1, 2 반도체층 컨택홀(868a, 868b)을 갖는다. In particular, a
도면으로 도시하지는 않았으나, 반도체층 컨택홀(868a, 868b)을 포함하는 제 1 보호층(864) 상에는 게이트 배선(미도시)과 교차하며, 화소 영역을 정의하며 금속 물질로 이루어진 데이터 배선(미도시)과, 이와 이격하여 전원 배선(미도시)이 형성된다. 선택적으로, 전원 배선(미도시)은 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있는 게이트 절연막(863) 상에 게이트 배선(미도시)과 이격하여 평행하게 형성될 수 있다. Although not shown in the figure, on the
또한, 표시 영역(DR)에는 제 1, 2 반도체층 컨택홀(868a, 868b)을 포함하는 제 1 보호층(864) 상에 서로 이격하며, 제 1, 2 반도체층 컨택홀(868a, 868b)을 통해 노출된 소스 및 드레인영역(866b, 866c)과 각각 접촉하는 소스 및 드레인 전극(872, 874)이 형성되어 있다. The first and second semiconductor
소스 및 드레인 전극(872, 877)과, 이들 전극(872, 874)과 접촉하는 소스 및 드레인 영역(866b, 866c)을 포함하는 반도체층(866)과, 반도체층(866) 상부에 게이트 전극(862)은 구동 박막트랜지스터(DTr)를 구성한다. 도면으로 나타내지 않았으나, 게이트 배선(미도시)과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선이 형성된다. 또한, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 구동 박막트랜지스터(DTr)와 동일한 구조로서, 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연결된다. A
도 12에 예시된 구동 박막트랜지스터(DTr)는 반도체층(866)의 상부에 게이트 전극(862), 소스 전극(872) 및 드레인 전극(874)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다. 이와 달리, 구동 박막트랜지스터(DTr)는 반도체층의 하부에 게이트 전극이 위치하고, 반도체층의 상부에 소스 전극과 드레인 전극이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다. The driving thin film transistor DTr illustrated in FIG. 12 has a coplanar structure in which a
한편, 표시 영역(DR)의 구동 박막트랜지스터(DTr) 및 스위칭 박막트랜지스터(미도시)를 포함한 제 1 기판(801)의 전면에 제 2 보호층(876)이 형성된다. 제 2 보호층(876)에는 드레인 컨택홀(875)이 형성되는데, 드레인 컨택홀(875)을 통하여 유기발광다이오드(E)를 구성하는 제 1 전극(882)이 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(874)과 전기적으로 접촉할 수 있다. 제 2 보호층(876)은 실리콘 옥사이드(SiO2)나 실리콘 나이트라이드(SiNx)와 같은 무기절연물질로 제조될 수도 있으나, 예를 들어 평탄한 표면을 가질 수 있도록 포토아크릴과 같은 유기절연물질로 이루어질 수도 있다. A
제 2 보호층(876) 상부의 실질적으로 화상을 표시하는 영역에는 유기발광다이오드(E)를 구성하는 제 1 전극(882), 유기발광층(884) 및 제 2 전극(886)이 순차적으로 형성된다. 제 1 전극(882)은 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(874)과 연결된다.A
예시적으로, 제 1 전극(882)은 애노드(anode) 전극으로서, 일함수(work function) 값이 비교적 높은 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO)나 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO)로 이루어질 수 있다. 한편, 제 2 전극(886)은 캐소드(cathode) 전극일 수 있으며, 비교적 일함수 값이 낮은 물질인 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(AlNd)으로 이루어진다.Illustratively, the
예시적인 실시형태에서, 제 1 전극(882)과 제 2 전극(886) 사이에 적층되는 유기발광층(884)은 발광 물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수 있다. 대안적인 실시형태에서, 유기발광층(284)을 정공주입층(hole injection layer, HIL), 정공수송층(hole transporting layer, HTL), 발광물질층(emitting material layer, EML), 전자수송층(electron transporting layer, ETL) 및 전자주입층(electron injection layer, EIL)의 다중층으로 구성하여 발광 효율을 극대화할 수 있다. In the exemplary embodiment, the organic
따라서, 선택된 색 신호에 따라 제 1 전극(882)과 제 2 전극(886)으로 소정의 전압이 인가되면, 제 1 전극(882)으로부터 주입된 정공과 제 2 전극(886)으로부터 인가된 전자가 유기발광층(884)으로 수송되어, 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 천이될 때 빛이 발생되어 가시광선의 형태로 방출된다. 이때, 하부 발광 타입인 경우, 발광된 빛은 투명한 제 1 전극(882)을 통과하여 외부로 나가게 되므로, 유기발광다이오드(E)는 임의의 화상을 구현한다. 선택적으로, 상부 발광 타입인 경우, 발광된 빛은 제 2 전극(884)을 통과하여 외부로 방출되어 화상을 구현한다. Accordingly, when a predetermined voltage is applied to the
한편, 제 1 전극(882)은 각각의 화소영역별로 형성되는데, 각 화소영역 별로 형성된 제 1 전극(882) 사이에는 뱅크(bank; 888)가 위치한다. 뱅크(888)는 유기 절연막으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 뱅크(888)는 각각의 화소를 둘러싸는 형태로 제 1 전극(882)의 테두리와 중첩되도록 형성되며, 표시 영역(DR) 전체적으로 다수의 개구부를 갖는 격자 형태를 이룰 수 있다. 즉, 뱅크(888)는 제 1 기판(801) 전체적으로 격자 구조의 매트릭스 타입으로 형성되며, 뱅크(888)를 각각의 화소영역별 경계부로 하여 제 1 전극(882)이 화소영역 별로 분리된 구조로 형성된다. A
선택적으로, 유기발광다이오드(E)의 전면으로 패시베이션층(890)이 형성될 수 있다. 제 2 전극(886)만으로는 유기발광층(884) 내부로의 수분 침투를 완전히 억제할 수 없기 때문에, 패시베이션층(890)을 형성함으로써 유기발광다이오드(E), 특히 유기발광층(284)으로의 수분 침투를 억제할 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서 패시베이션층(890)은 실리콘 옥사이드(SiO2)나 실리콘 나이트라이드(SiNx)와 같은 무기절연물질로 구성되는 단층 구조일 수 있다. 다른 예시적인 실시형태에서, 패시베이션층(890)은 실리콘 옥사이드(SiO2)나 실리콘 나이트라이드(SiNx)와 같은 무기절연물질을 이용하여 제 2 전극(886)의 상부에 적층되는 제 1 무기층(미도시)과, 올레핀계 수지, 에폭시 수지, 플루오로 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리실록산과 같은 고분자 소재를 이용하여 제 1 무기층(미도시)의 상부에 적층되는 유기층(미도시)과, 실리콘 옥사이드(SiO2)나 실리콘 나이트라이드(SiNx)와 같은 무기절연물질을 이용하여 유기층(미도시)의 상부에 적층되는 제 2 무기층(미도시)과 같은 다층 구조를 가질 수 있다.Alternatively, a
다시 도 11로 돌아가면, 전술한 실시형태와 마찬가지로, 접착 필름(760)은 소프트 타입인 (메타)아크릴레이트계 수지와, 하드 타입인 우레탄계 수지와, 다공성 구조를 가지는 유기 나노 입자(320, 도 4 참조)와, 블랙 안료를 포함할 수 있다. 다공성 구조를 가지는 유기 나노 입자로 인하여, 접착 필름(760)의 모듈러스가 상승하지 않는다. 11, the
접착 필름(760)의 모듈러스가 크게 상승하지 않으므로, 접착 필름(760)의 내-충격 특성이 저하되지 않는다. 뿐만 아니라, 유기발광 표시패널(800)과 구조체인 백 커버(730) 사이에 본 발명의 실시형태에 따라 유기 나노 입자(320, 도 4 참조)가 분산, 도핑된 접착 필름(760)이 개재되는 경우, 유기발광 표시패널(800)을 구성하는 기판(801, 802)과, 백 커버(730) 사이의 열패창 차이에도 불구하고, 유기발광 표시패널(800)과 백 커버(730) 사이에 안정적인 접착력을 유지할 수 있다. The modulus of the
이에 따라, 본 실시형태에 따른 접착 필름(760)의 두께(W2)를 종래 접착제(60, 도 3a 참조)의 두께(W1, 도 3a 참조)보다 작게 하더라도(W2 < W1), 충분한 접착력을 확보할 수 있으므로, 보더리스 타입을 가지는 극한의 내로우 베젤을 구현할 수 있다. 또한 본 실시형태에 따라 유기 나노 입자(320, 도 4 참조)가 분산된 접착 필름(760)은 경화 공정이나 외광의 조사에서 발생하는 자외선에 의해서도 황색 등으로 변색되는 황변이 초래되지 않아, 우수한 접착력을 유지할 수 있다.Thus, even if the thickness W2 of the
이하, 예시적인 실시예를 참조하면서 본 발명에 대해서 보다 상세하게 설명한다. 하지만 본 발명이 하기 실시예에 기재된 발명으로 한정되는 것은 결코 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments. However, the present invention is by no means limited to the invention described in the following examples.
합성예 1: 다공성 PI 코어와, 비-다공성 PI 쉘의 유기 나노 입자 제조Synthesis Example 1: Production of organic nanoparticles of porous PI core and non-porous PI shell
1) 다공성 PI 코어 합성1) Porous PI core synthesis
투명성 이무수물인 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 이무수물 (6FDA)과, 투명성 디아민인 4,4'-옥시디아닐린(ODA)을 1:1의 몰비로 N-메틸피롤리디논(NMP) 또는 N-디메틸아세트아미드(DMAc) 용매에서 반응시켜 분자량 10,000 내지 100,000 사이의 폴리아믹산(PAA)를 합성하였다. Transparent dianhydride, 4,4'- (hexafluoroisopropylidene) diphthalic acid dianhydride (6FDA) and 4,4'-oxydianiline (ODA), a transparent diamine, were added in a molar ratio of 1: (NMP) or N-dimethylacetamide (DMAc) solvent to synthesize polyamic acid (PAA) having a molecular weight of 10,000 to 100,000.
기공 유도 물질인 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 염화리튬을 NMP 또는 DMAc 용매에 용해 또는 분산시킨 후, 위에서 제조된 폴리아믹산 용액과 혼합하였다. 혼합된 용액을 메틸알코올 또는 아세톤에 침전하여 다수의 기공 구조를 갖는 폴리아믹산 나노 입자를 얻었다. 기공을 가지는 폴리아믹산 나노 입자를 아세트산 무수물을 촉매로 사용하는 화학적 이미드화 반응을 수행하여 기공을 가지는 폴리이미드 나노 입자를 합성하였다. 본 합성예에 따라 합성된 다공성 폴리이미드 나노 입자에 대한 SEM 사진이 도 13a 및 도 13b에 도시되어 있다. 다수의 기공이 형성된 다공성 구조의 폴리이미드 나노 입자가 합성된 것을 알 수 있다. Polymethyl methacrylate (PMMA) or lithium chloride, which is a porogen inducing material, is dissolved or dispersed in an NMP or DMAc solvent, and then mixed with the polyamic acid solution prepared above. The mixed solution was precipitated in methyl alcohol or acetone to obtain polyamic acid nanoparticles having a plurality of pore structures. Polyimide nanoparticles having pores were synthesized by performing chemical imidization reaction using acetic anhydride as a catalyst. SEM photographs of the porous polyimide nanoparticles synthesized according to this synthesis example are shown in FIGS. 13A and 13B. It can be seen that polyimide nanoparticles having a porous structure having many pores are synthesized.
2) 다공성 PI 코어에 비-다공성 PI 쉘 코팅2) Non-porous PI shell coating on porous PI core
위에서 합성된 다공성 폴리이미드 나노 입자를 NMP 또는 DMAc 유기용매에 분산시킨 후, 1)에서 다공성 PI 코어 제조에 사용하지 않고 남은 폴리아믹산 용액과 혼합하였다. 메틸알코올 또는 아세톤에 침전하여 급랭(quenching)시켜, 폴리아믹산 화합물이 다공성 PI 코어를 에워싸는 구조의 나노 입자를 얻었다. 코어-쉘 구조의 폴리아믹산 나노 입자를 300℃에서 가열하여, 비-다공성 구조의 쉘을 구성하는 폴리아믹산이 폴리이미드로 경화되도록 하였다. The porous polyimide nanoparticles synthesized above were dispersed in NMP or DMAc organic solvent, and then mixed with the remaining polyamic acid solution in 1) without being used for preparing the porous PI core. Methyl alcohol or acetone and quenched to obtain nanoparticles having a structure in which the polyamic acid compound surrounds the porous PI core. The polyamic acid nanoparticles of the core-shell structure were heated at 300 DEG C so that the polyamic acid constituting the shell of the non-porous structure was cured with polyimide.
도 14a 내지 도 14c는 본 합성예에 따라 합성된 다공성 폴리이미드 코어와, 비-다공성 폴리이미드 쉘로 구성된 나노 입자에 대한 SEM 사진이다. 비-다공성 폴리이미드의 쉘이 다공성 코어를 완전히 에워싸고 있는 것을 알 수 있다. 14A to 14C are SEM photographs of nanoparticles composed of a porous polyimide core synthesized according to the present synthesis example and a non-porous polyimide shell. It can be seen that the shell of the non-porous polyimide completely surrounds the porous core.
합성예 2: 다공성 PI 코어와, 비-다공성 PI 쉘의 유기 나노 입자 제조Synthesis Example 2: Production of organic nanoparticles of porous PI core and non-porous PI shell
투명성 이무수물로서 피로멜리트산 이무수물(PMDA)을 사용하고, 투명성 디아민으로서 p-페닐렌 디아민(PPD)을 사용한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 코어-쉘 구조의 유기 나노 입자를 제조하였다. Transparency The procedure of Example 1 was repeated except that pyromellitic dianhydride (PMDA) was used as the dianhydride and p-phenylenediamine (PPD) was used as the transparent diamine to prepare the organic nanoparticles of the core-shell structure Respectively.
합성예 3: 다공성 PI 코어와, 비-다공성 PI 쉘의 유기 나노 입자 제조Synthesis Example 3: Production of organic nanoparticles of porous PI core and non-porous PI shell
투명성 이무수물로서 비페닐-테트라카르복시산 이무수물(BPDA)을 사용하고, 투명성 디아민으로서 벤지다인을 사용한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 코어-쉘 구조의 유기 나노 입자를 제조하였다. Transparency The procedure of Example 1 was repeated except that biphenyl-tetracarboxylic dianhydride (BPDA) was used as the dianhydride and benzidine was used as the transparent diamine to prepare the organic nanoparticles of the core-shell structure.
합성예 4: 다공성 PI 코어와, 비-다공성 PI 쉘의 유기 나노 입자 제조Synthesis Example 4: Production of organic nanoparticles of porous PI core and non-porous PI shell
투명성 이무수물로서 4,4'-옥시디프탈산 무수물(ODPA)을 사용하고, 투명성 디아민으로서 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-바이페닐디아민(TFMB)을 사용한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 코어-쉘 구조의 유기 나노 입자를 제조하였다.(ODPA) was used as the transparent dianhydride and 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-biphenyldiamine (TFMB) was used as the transparent diamine , The procedure of Example 1 was repeated to prepare an organic nanoparticle having a core-shell structure.
합성예 5: 다공성 PI 코어와, 비-다공성 PI 쉘의 유기 나노 입자 제조Synthesis Example 5: Preparation of organic nanoparticles of porous PI core and non-porous PI shell
투명성 이무수물로서 벤조페논-3,3',4,4'-테트라카르복시산 이무수물 (BTDA)을 사용하고, 투명성 디아민으로서 2,2-Bis[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판(BAPP)을 사용한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 코어-쉘 구조의 유기 나노 입자를 제조하였다.As the transparent dianhydride, benzophenone-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic dianhydride (BTDA) was used and 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] BAPP) was used to prepare organic nanoparticles of core-shell structure.
합성예 7: 다공성 PI 코어와, 비-다공성 PI 쉘의 유기 나노 입자 제조Synthesis Example 7: Production of organic nanoparticles of porous PI core and non-porous PI shell
투명성 이무수물로서 1,2,4,5-사이클로부탄테트라카르복시산 이무수물(CBDA)를 사용하고, 투명성 디아민으로서 2,2-Bis[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판(BAPP)을 사용한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 코어-쉘 구조의 유기 나노 입자를 제조하였다. Transparency As a transparent dianhydride, 2,2-Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (BAPP) was used as the transparent dianhydride and 1,2,4,5-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride The procedures of Example 1 were repeated except that the organic nanoparticles of core-shell structure were prepared.
합성예 8: 다공성 PI 코어와, 비-다공성 PI 쉘의 유기 나노 입자 제조Synthesis Example 8: Production of organic nanoparticles of porous PI core and non-porous PI shell
투명성 이무수물로서 1,2,4,5-사이클로헥산테트라카르복시산 이무수물 (CHDA)를 사용하고, 투명성 디아민으로서 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-바이페닐디아민(TFMB)을 사용한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 코어-쉘 구조의 유기 나노 입자를 제조하였다.Transparency As the dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride (CHDA) was used and as
실시예 1: 유기 나노 입자의 성분 확인 분석Example 1: Analysis of components of organic nanoparticles
합성예 1에서 합성된 유기 나노 입자에 대한 화학적 성분을 확인하기 위한 분석을 수행하였다. 도 15a는 합성예 1에서 합성된 유기 나노 입자에 대한 AFM-IR(atomic force microscope (AFM) based infrared (IR) spectroscopy) 분석 결과를 측정한 그래프이고, 도 15b는 합성예 1에서 합성된 유기 나노 입자에 대한 Py-GC/MS 분석 결과를 측정한 그래프 및 해석 결과이다. 예상되는 화학 구조와 일치하는 -CF3 치환기, 벤젠 고리 및 무수물 유래의 구조를 가지는 것으로 확인되었다. Analysis was carried out to confirm the chemical composition of the organic nanoparticles synthesized in Synthesis Example 1. 15A is a graph showing AFM-IR (atomic force microscope (AFM) based infrared (IR) spectroscopy) analysis results of the organic nanoparticles synthesized in Synthesis Example 1. FIG. The results of the Py-GC / MS analysis on the particles and the results of the analysis are shown in Fig. It has been confirmed that it has a structure derived from a -CF 3 substituent, a benzene ring and an anhydride corresponding to the expected chemical structure.
한편, 도 15c는 합성예 1에서 합성된 유기 나노 입자에 대한 15N NMR 분석 결과를 측정한 그래프이다. 유기 나노 입자를 구성하는 폴리이미드(PI) 주쇄에 형성된 질소 피크는 -132 ppm 부근에서 관측되어, 화학 구조와 일치하였다. 도 15d는 합성예 1에서 합성된 유기 나노 입자에 대한 19F NMR 분석 결과를 측정한 그래프이다. 유기 나노 입자를 구성하는 폴리이미드(PI)에 치환된 CF3의 불소 피크는 -61 ppm 부근에서 관측되었으며, 화학 구조와 일치하였다. FIG. 15C is a graph showing the results of 15 N NMR analysis of the organic nanoparticles synthesized in Synthesis Example 1. FIG. The nitrogen peak formed on the polyimide (PI) main chain constituting the organic nanoparticles was observed at -132 ppm, which was in agreement with the chemical structure. 15D is a graph showing the results of 19 F NMR analysis of the organic nanoparticles synthesized in Synthesis Example 1. FIG. The fluorine peak of CF 3 substituted with polyimide (PI) constituting the organic nanoparticles was observed at around -61 ppm, and was in accordance with the chemical structure.
실시예 2: 유기 나노 입자가 분산된 광학 투명 접착제 제조Example 2: Production of optical transparent adhesive in which organic nanoparticles are dispersed
합성예 1에서 합성된 유기 나노 입자가 분산된 광학 투명 접착제를 제조하였다. (메타)아크릴레이트계 광 반응성 올리고머 부타디엔 아크릴레이트 40 중량부, 이소보닐 아크릴레이트 10 중량부, 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트 5 중량부가 혼합된 (메타)아크릴레이트계 광 반응성 모노머 15 중량부, 수소화된 C5 점착제 10 중량부, UV 광중합개시제인 Irgacure 184 4.5 중량부와 Irgacure 819 0.5 중량부가 배합된 광중합개시제 5.0 중량부, 폴리이소프렌 수지인 가소제 20 중량부, 합성예 1에서 합성된 유기 나노 입자 10 중량부를 배합하여 접착제 조성물을 얻었다. 이를 플라스틱 커버 윈도우에 300 ㎛의 두께로 도포하고, 4000 mJ/㎠ 강도의 UV를 조사하여 접착제를 완전히 경화시켜 아크릴레이트계 광학 투명 수지(OCR)에 유기 나노 입자가 분산된 광학 투명 착제(OCR w/PI Core-shell)을 제조하였다. An optical transparent adhesive in which the organic nanoparticles synthesized in Synthesis Example 1 were dispersed was prepared. , 15 parts by weight of a (meth) acrylate-based photoreactive oligomer butadiene acrylate, 15 parts by weight of a (meth) acrylate-based photoreactive monomer mixed with 10 parts by weight of isobornyl acrylate and 5 parts by weight of dipropylene glycol diacrylate, 10 parts by weight of a C 5 pressure-sensitive adhesive, 4.5 parts by weight of a photopolymerization initiator compounded with 4.5 parts by weight of Irgacure 184 as a UV photopolymerization initiator and 0.5 parts by weight of
비교예 1: 유기 나노 입자가 분산되지 않은 광학 투명 접착제 제조Comparative Example 1: Production of optical transparent adhesive without dispersing organic nanoparticles
합성예 1에서 합성된 다공성 코어와 비-다공성 쉘로 이루어진 유기 나노 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고 실시예 2의 절차를 반복하여 아크릴레이트계 광학 투명 수지(OCR)로만 이루어진 광학 투명 접착제를 제조하였다. The procedure of Example 2 was repeated except that the organic nanoparticles composed of the porous core and the non-porous shell synthesized in Synthesis Example 1 were not used to prepare an optical transparent adhesive consisting only of an acrylate-based optical transparent resin (OCR).
비교예 2: 다공성 유기 나노 입자가 분산된 광학 투명 접착제 제조Comparative Example 2: Production of optical transparent adhesive in which porous organic nanoparticles were dispersed
합성예 1에서 합성된 다공성 코어와 비-다공성 쉘로 이루어진 유기 나노 입자 대신에, 다공성 구조의 폴리이미드 코어를 사용한 것을 제외하고 실시예 2의 절차를 반복하여 광학 투명 수지에 다공성 폴리이미드 코어가 분산된 아크릴레이트계 광학 투명 접착제(OCR w/Porous PI)를 제조하였다.The procedure of Example 2 was repeated except that a polyimide core having a porous structure was used in place of the organic nanoparticles composed of the porous core synthesized in Synthesis Example 1 and the organic nanoparticles composed of the non-porous shell, to thereby prepare a transparent polyimide core Acrylate based optical transparent adhesive (OCR w / Porous PI).
실시예 3: 광학 투명 접착제의 내열 특성 측정Example 3 Measurement of Heat Resistance of Optical Transparent Adhesive
실시예 2에서 제조된 광학 투명 접착제와, 비교예 1과 비교예 2에서 각각 제조된 광학 투명 접착제의 고온 환경에 따른 내열 특성을 확인하기 위하여 TGA 분석을 수행하였다. 측정 결과는 도 16에 도시되어 있다. 120℃ 구간에서 유기 나노 입자를 사용하지 않은 비교예 1의 접착제(OCR)에 비하여 0.9 중량%의 적은 질량 감소를 나타내어, 내열 특성이 향상된 것을 확인하였다. TGA analysis was performed to confirm the heat resistance characteristics of the optical transparent adhesive prepared in Example 2 and the optical transparent adhesive prepared in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 according to the high temperature environment. The measurement results are shown in Fig. (OCR) of Comparative Example 1 in which the organic nanoparticles were not used in the 120 ° C range. As a result, it was confirmed that the heat resistance was improved by 0.9% by weight.
실시예 4: 광학 투명 접착제의 모듈러스 측정Example 4: Measurement of modulus of optical transparent adhesive
실시예 2에서 제조된 광학 투명 접착제와, 비교예 1과 비교예 2에서 각각 제조된 광학 투명 접착제의 온도 변화에 따른 저장 모듈러스를 측정하였다. 측정 결과는 도 17에 도시되어 있다. 유기 나노 입자가 분산된 실시예 1의 접착제(OCR w/PI Core-shell)는 저온 및 고온 환경에서 탄성 모듈러스의 변화가 가장 적어, 광학 투명 접착제의 모듈러스를 유지하는데 기여할 수 있다는 것을 확인하였다. The storage modulus of the optical transparent adhesive prepared in Example 2 and the optical transparent adhesive prepared in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 according to the temperature change were measured. The measurement results are shown in Fig. It was confirmed that the adhesive (OCR w / PI Core-shell) of Example 1 in which the organic nanoparticles are dispersed has the least change in elastic modulus in a low temperature and high temperature environment and can contribute to maintaining the modulus of the optical transparent adhesive.
실시예 5: 광학 투명 접착제의 변위량 및 복원량 측정Example 5: Measurement of displacement amount and restoration amount of optical transparent adhesive
실시예 2에서 제조된 광학 투명 접착제와, 비교예 1과 비교예 2에서 각각 제조된 광학 투명 접착제의 하중 증가에 따른 변위량, 복원량 및 복원량을 측정하였다. 만능 하중시험기 TEC-10을 이용하였고, 하중 범위는 0 내지 9N이었다. 접착제의 center 위치를 대상으로 8회 반복하였으며, 4-8회 측정 결과의 평균값을 취하였다. 팁 크기는 Φ8이었다. The optical transparent adhesive prepared in Example 2 and the optical transparent adhesive prepared in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were measured for displacement, restoration amount and restoration amount according to an increase in load. The universal load tester TEC-10 was used and the load range was 0 to 9N. The center position of the adhesive was repeated 8 times and the average value of 4-8 measurements was taken. The tip size was Φ8.
변위량 측정 결과는 도 18a에 도시되어 있고, 복원량 측정 결과는 도 18b에 도시되어 있다. 또한, 표 1은 본 실시예에 따른 변위량 및 복원량 측정 결과를 나타낸다. 평균 변위율은 실시예 2의 유기 나노 입자가 분산된 광학 투명 접착제(OCR w/PI Core-shell)가 가장 우수하였고, 나노 입자가 분산되지 않은 비교예 1의 광학 투명 접착제(OCR)가 가장 낮았다. 또한, 다공성 PI 코어의 나노 입자를 사용한 접착제(OCR w/Porous PI)의 경우, 바인더 성분이 기공 내에 침투하는 gap-filling으로 인하여 복원 지연(recovery delay)이 발생하였다. The displacement amount measurement result is shown in Fig. 18A, and the restoration amount measurement result is shown in Fig. 18B. Table 1 shows the displacement amount and the restoration amount measurement result according to this embodiment. The average displacement rate was highest in the optical transparent adhesive (OCR w / PI Core-shell) in which the organic nanoparticles of Example 2 were dispersed, and the lowest in the optical transparent adhesive (OCR) of Comparative Example 1 in which the nanoparticles were not dispersed . In addition, in the case of an adhesive (OCR w / Porous PI) using a porous PI core nanoparticle, a recovery delay occurred due to gap filling in which the binder component penetrates into the pores.
실시예 6: 유기 나노 입자가 분산된 탄성 접착제 제조Example 6: Production of elastic adhesive in which organic nanoparticles are dispersed
합성예 1에서 합성된 유기 나노 입자가 분산된 탄성 접착제를 제조하였다. (메타)아크릴레이트계 반응성 성분으로서 경화 속도와 모듈러스를 증가시킬 수 있는 N-Acryloyl morpholine(ACMO) 10 내지 15 중량부, 접착력 증가 및 내열성을 강화시킬 수 있는 Isobornyl acrylate(iBOA) 25 내지 30 중량부, 유연성을 강화시킬 수 있는 2-phenoxyethyl acrylate 10 내지 15 중량부, tetraethylene glycol diacrylate 5 내지 10 중량부로 구성된 광 반응성 성분 60 내지 70 중량부를 사용하였다. 우레탄계 프리폴리머로서 Diphenylmethane diisocyanate(MDI) 10 내지 15 중량부와, 에테르 타입 우레탄 프리폴리머 20 내지 25 중량부가 배합된 우레탄계 반응성 성분 30 내지 40 중량부를 사용하였다. 광중합개시제로 405 ㎚의 장파장 개시제이며, 표면 경화를 억제하고 심부 경화성을 촉진하는 Phenyl-bis(2,4,6-trimethylbenzoyl-phspine oxide) 1 내지 3 중량부와, 우레탄 중합을 촉진하는 촉매로서 아민계 촉매 Diethanol amine 1 내지 3 중량부, Dibutyl tin dilaurate(DBTL) 0.2 내지 0.5 중량부와, 합성예 1에서 합성된 유기 나노 입자 3 내지 5 중량부를 배합하여 탄성 수지 형성용 액상 조성물을 제조하였다. 제조된 액상 조성물에 4000 mJ/㎠ 강도의 UV를 조사하여 (메타)아크릴레이트계 반응성 성분을 경화하였다. 이어서 100 내지 150에서 20분 동안 열경화를 진행하여 우레탄계 반응성 성분을 경화시켜, (메타)아크릴레이트계 수지와 우레탄계 수지로 이루어진 탄성 수지에 유기 나노 입자가 분산, 도핑된 탄성 접착제(탄성 Resin w/PI core-shell)를 제조하였다. An elastic adhesive in which the organic nanoparticles synthesized in Synthesis Example 1 were dispersed was prepared. 10 to 15 parts by weight of N-acryloyl morpholine (ACMO) capable of increasing the curing rate and modulus as reactive (meth) acrylate-based components, 25 to 30 parts by weight of isobornyl acrylate (iBOA) 10 to 15 parts by weight of 2-phenoxyethyl acrylate and 5 to 10 parts by weight of tetraethylene glycol diacrylate, which can enhance the flexibility, are used. 10 to 15 parts by weight of diphenylmethane diisocyanate (MDI) as a urethane-based prepolymer and 30 to 40 parts by weight of a urethane reactive component blended with 20 to 25 parts by weight of an ether type urethane prepolymer were used. 1 to 3 parts by weight of Phenyl-bis (2,4,6-trimethylbenzoyl-phospine oxide) which is a long wavelength initiator of 405 nm as a photopolymerization initiator and suppresses surface hardening and accelerates deep-root hardening, 1 to 3 parts by weight of a catalyst diethanolamine, 0.2 to 0.5 parts by weight of dibutyltin dilaurate (DBTL) and 3 to 5 parts by weight of organic nanoparticles synthesized in Synthesis Example 1 were mixed to prepare a liquid composition for forming an elastic resin. The resulting liquid composition was irradiated with UV of 4000 mJ /
비교예 3: 유기 나노 입자가 분산되지 않은 탄성 접착제 제조Comparative Example 3: Production of elastic adhesive without dispersing organic nanoparticles
합성예 1에서 합성된 다공성 코어와 비-다공성 쉘로 이루어진 유기 나노 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고 실시예 6의 절차를 반복하여 탄성 수지(탄성 Resin)로만 이루어진 탄성 접착제를 제조하였다. The procedure of Example 6 was repeated except that the organic nanoparticles composed of the porous core synthesized in Synthesis Example 1 and the non-porous shell were not used to produce an elastic adhesive made of only elastic resin (elastic Resin).
비교예 4: 다공성 유기 나노 입자가 분산된 탄성 접착제 제조Comparative Example 4: Production of elastic adhesive in which porous organic nanoparticles were dispersed
합성예 1에서 합성된 다공성 코어와 비-다공성 쉘로 이루어진 유기 나노 입자 대신에, 다공성 구조의 폴리이미드 코어를 사용한 것을 제외하고 실시예 6의 절차를 반복하여 탄성 수지에 다공성 폴리이미드 코어가 분산된 탄성 접착제(탄성 Resin w/Porous PI)를 제조하였다.The procedure of Example 6 was repeated except that a polyimide core having a porous structure was used in place of the organic nanoparticles composed of the porous core synthesized in Synthesis Example 1 and the organic nanoparticles composed of the non-porous shell, whereby the elasticity of the elastic polyimide core (Resin w / Porous PI).
실시예 7: 탄성 접착제의 내열 특성 측정Example 7 Measurement of Heat Resistance of Elastic Adhesive
실시예 6에서 제조된 탄성 접착제와, 비교예 3과 비교예 4에서 각각 제조된 탄성 접착제의 고온 환경에 따른 내열 특성을 확인하기 위하여 TGA 분석을 수행하였다. 측정 결과는 도 19에 도시되어 있다. 도 19에 나타난 바와 같이, 유기 나노 입자를 사용하지 않은 접착제(탄성 Resin)의 내열 특성이 가장 떨어졌으며, 실시예 6에 따라 다공성 코어와 비-다공설 쉘로 이루어진 유기 나노 입자가 탄성 수지에 분산된 탄성 접착제(탄성 Resin w/PI core-shell)의 내열 특성이 가장 우수한 것을 확인하였다. TGA analysis was performed to confirm the heat resistance characteristics of the elastic adhesive prepared in Example 6 and the elastic adhesive prepared in Comparative Example 3 and Comparative Example 4 according to the high temperature environment. The measurement results are shown in Fig. As shown in FIG. 19, the heat resistance characteristics of the adhesive (elastic resin) not using the organic nanoparticles were the lowest, and the organic nanoparticles composed of the porous core and the non-porous shell were dispersed in the elastic resin It was confirmed that the heat-resisting property of the elastic adhesive (elastic Resin w / PI core-shell) was the most excellent.
실시예 8: 탄성 접착제의 인장 모듈러스 측정Example 8: Measurement of tensile modulus of elastic adhesive
실시예 6에서 제조된 탄성 접착제와, 비교예 3에서 제조된 탄성 접착제의 인장 모듈러스를 측정하였다. 측정 결과를 도 20과 하기 표 2에 나타낸다. 유기 나노 입자가 탄성 수지에 분산된 실시예 6의 탄성 접착제(탄성 Resin w/PI core-shell)의 인장 모듈러스는 탄성 수지(탄성 Resin)로만 이루어진 비교예 3의 탄성 접착제에 비하여 상대적으로 낮게 나타것을 알 수 있다. 본 실시에에 따라, 다공성 코어와 비-다공성 쉘을 탄성 수지에 분산시킴으로써, 탄성 접착제의 모듈러스를 낮게 유지할 수 있다는 것을 확인하였다. The tensile modulus of the elastic adhesive prepared in Example 6 and the tensile modulus of the elastic adhesive prepared in Comparative Example 3 were measured. The measurement results are shown in Fig. 20 and Table 2 below. The tensile modulus of the elastic adhesive (elastic Resin w / PI core-shell) of Example 6 in which the organic nanoparticles are dispersed in the elastic resin is relatively low as compared with the elastic adhesive of Comparative Example 3 composed of only elastic resin (elastic Resin) Able to know. According to this embodiment, it was confirmed that the modulus of the elastic adhesive can be kept low by dispersing the porous core and the non-porous shell in the elastic resin.
실시예 9: 탄성 접착제의 접착력 측정Example 9 Measurement of Adhesive Force of Elastic Adhesive
실시예 6에서 제조된 탄성 접착제와, 비교예 3과 비교예 4에서 각각 제조된 탄성 접착제의 UV 조사 시간에 따른 전단강도를 측정하여 탄성 접착제의 접착력을 평가하였다(UV를 조사하기 위하여 Q-sun 테스터기를 사용하여 평가). 측정 결과를 도 21과 표 3에 나타낸다. 도 21과 표 3에 나타낸 바와 같이, 유기 나노 입자를 함유하지 않은 탄성 접착제(탄성 Resin)는 UV 조사에 따라 접착력이 급격하게 저하되었다. 반면, 실시예 6에 따라 탄성 수지에 다공성 코어와 비-다공성 쉘로 이루어진 유기 나노 입자가 분산된 탄성 접착제(탄성 Resin w/PI core-shell)은 UV 조사 200시간이 경과된 이후에도 원래의 접착력을 유지하였으며, 500 시간이 경화하더라도 접착력 저하는 크게 저하되지 않았다. 따라서 본 발명에 따라 다공성 코어와 비-다공성 쉘로 이루어지는 유기 나노 입자를 탄성 수지에 분산시키는 경우에 UV 조사에 의해서도 접착력이 저하되지 않는다는 것을 확인하였다. The adhesive strengths of the elastic adhesives prepared in Example 6 and the elastic adhesives prepared in Comparative Examples 3 and 4 were measured by measuring the shear strength according to the UV irradiation time (respectively, Q-sun Evaluation using a tester). The measurement results are shown in Fig. 21 and Table 3. As shown in Fig. 21 and Table 3, in the elastic adhesive (elastic Resin) containing no organic nanoparticles, the adhesive force was sharply decreased by UV irradiation. On the other hand, according to Example 6, the elastic adhesive (elastic Resin w / PI core-shell) in which the organic nanoparticles composed of the porous core and the non-porous shell are dispersed in the elastic resin retains the original adhesive force even after 200 hours of UV irradiation , And even when the curing time was 500 hours, the deterioration of the adhesive strength was not significantly deteriorated. Accordingly, it has been confirmed that when the organic nanoparticles composed of the porous core and the non-porous shell are dispersed in the elastic resin according to the present invention, the adhesive force is not lowered even by UV irradiation.
실시예 10: 탄성 접착제의 투과도 변화 측정Example 10 Measurement of Transmittance Change of Elastic Adhesive
실시예 6에서 제조된 탄성 접착제와, 비교예 3과 비교예 4에서 각각 제조된 탄성 접착제의 UV 조사 시간에 따른 전단강도를 측정하여 탄성 접착제의 접착력을 평가하였다(UV를 조사하기 위하여 Q-sun 테스터기를 사용하여 평가). 측정 결과를 도 22에 나타낸다. 도 22에 나타낸 바와 같이, 유기 나노 입자를 함유하지 않은 탄성 접착제(탄성 Resin)은 UV 조사에 따라 투과도가 급격하게 변하여 황변이 일어난 것을 알 수 있으며, 다공성 코어를 분산시킨 접착제(w/Porous PI)의 경우에도 투과도는 크게 저하되었다. 반면, 실시예 6에 따라 제조된 탄성 접착제(w/PI core-shell)는 UV 조사 500시간이 경과된 이후에도 투과도가 변하지 않아 UV 조사에 의한 황변이 거의 일어나지 않았다는 것을 확인하였다. The adhesive strengths of the elastic adhesives prepared in Example 6 and the elastic adhesives prepared in Comparative Examples 3 and 4 were measured by measuring the shear strength according to the UV irradiation time (respectively, Q-sun Evaluation using a tester). The measurement results are shown in Fig. As shown in FIG. 22, it can be seen that the elasticity adhesive (elastic Resin) containing no organic nanoparticles has a yellowing due to a sudden change in transmittance according to UV irradiation, and an adhesive (w / Porous PI) The transmittance was greatly decreased. On the other hand, the elastic adhesive (w / PI core-shell) prepared according to Example 6 showed that the transmittance did not change even after 500 hours of UV irradiation, and yellowing due to UV irradiation hardly occurred.
상기에서는 본 발명의 예시적인 실시형태 및 실시예에 기초하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명이 상기 실시형태 및 실시예에 기재된 기술사상으로 한정되지 않는다. 오히려 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 기재된 실시형태 및 실시예를 토대로 다양한 변형과 변경을 용이하게 추고할 수 있다. 하지만, 이와 같은 변형과 변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다는 사실은 첨부하는 특허청구의 범위를 통해 더욱 분명해질 것이다.Although the present invention has been described based on the exemplary embodiments and examples of the present invention, the present invention is not limited to the technical ideas described in the above embodiments and examples. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be apparent, however, that such modifications and variations are all within the scope of the present invention.
100, 100A, 100B, 500, 700: 표시장치
200, 600, 800: 표시패널
290: 터치패널 300, 560, 760: 접착 필름
310: 바인더 320: 유기 나노 입자
322: 다공성 코어(core) 324: 기공
326: 쉘(shell) 400: 커버 윈도우
410: 기재 420, 430: 하드 코팅층
530: 백라이트 유닛(구조체) 540: 메인프레임
550: 바텀프레임 730: 백커버(구조체)
Tr: 박막트랜지스터 TrA: 스위칭 영역
P: 화소영역 DR: 표시 영역
NDR: 비-표시 영역 DTr: 구동 박막트랜지스터
E: 유기발광다이오드 W2: 접착필름 폭100, 100A, 100B, 500, 700: display device
200, 600, 800: Display panel
290:
310: binder 320: organic nanoparticles
322: porous core 324: porosity
326: shell 400: cover window
410:
530: backlight unit (structure) 540: main frame
550: bottom frame 730: back cover (structure)
Tr: thin film transistor TrA: switching region
P: pixel area DR: display area
NDR: non-display area DTr: driving thin film transistor
E: organic light emitting diode W2: adhesive film width
Claims (16)
상기 다공성 폴리이미드(PI) 코어를 에워싸는 폴리이미드 쉘(shell)
을 포함하는 유기 나노 입자.
A porous polyimide (PI) core having pores formed therein; And
A polyimide shell enclosing the porous polyimide (PI)
/ RTI >
상기 다공성 폴리이미드(PI) 코어와 상기 폴리이미드(PI) 쉘은 투명성 폴리이미드로 구성되는 유기 나노 입자.
The method according to claim 1,
Wherein the porous polyimide (PI) core and the polyimide (PI) shell are composed of a transparent polyimide.
상기 코어와 상기 쉘을 구성하는 폴리이미드는 하기 화학식 1로 표시되는 유기 나노 입자.
화학식 1
(화학식 1에서 X는 하기 X1 내지 X8로 구성되는 군에서 선택되고, 화학식 1에서 Y는 하기 Y1 내지 Y5로 구성되는 군에서 선택됨)
The method according to claim 1,
Wherein the core and the polyimide constituting the shell are represented by the following formula (1).
Formula 1
(Wherein X in the formula (1) is selected from the group consisting of the following X1 to X8, and Y in the formula (1) is selected from the group consisting of the following Y1 to Y5)
상기 바인더에 분산되어 있는 유기 나노 입자를 포함하고,
상기 유기 나노 입자는 기공이 형성된 다공성 폴리이미드(PI) 코어(core)와, 상기 다공성 폴리이미드(PI) 코어를 에워싸는 폴리이미드(PI) 쉘(shell)을 포함하는 접착 필름.
bookbinder; And
And organic nanoparticles dispersed in the binder,
Wherein the organic nanoparticles include a porous polyimide core having pores formed therein and a polyimide shell surrounding the porous polyimide core.
상기 바인더는 (메타)아크릴레이트계 수지, 우레탄계 수지, 고무계 수지, 실록산계 수지, 이들의 조합 및 이들의 공중합체로 구성되는 접착 필름.
5. The method of claim 4,
Wherein the binder is composed of a (meth) acrylate resin, a urethane resin, a rubber resin, a siloxane resin, a combination thereof, and a copolymer thereof.
상기 다공성 폴리이미드(PI) 코어와 상기 폴리이미드(PI) 쉘은 투명성 폴리이미드로 구성되는 접착 필름.
5. The method of claim 4,
Wherein the porous polyimide (PI) core and the polyimide (PI) shell are composed of a transparent polyimide.
상기 코어와 상기 쉘을 구성하는 폴리이미드는 하기 화학식 1로 표시되는 접착 필름.
화학식 1
(화학식 1에서 X는 하기 X1 내지 X8로 구성되는 군에서 선택되고, 화학식 1에서 Y는 하기 Y1 내지 Y5로 구성되는 군에서 선택됨)
;
5. The method of claim 4,
Wherein the core and the polyimide constituting the shell are represented by the following formula (1).
Formula 1
(Wherein X in the formula (1) is selected from the group consisting of the following X1 to X8, and Y in the formula (1) is selected from the group consisting of the following Y1 to Y5)
;
상기 유기 나노 입자는 상기 접착 필름 중에 0.1 내지 20 중량부의 비율로 분산되어 있는 접착 필름.
5. The method of claim 4,
Wherein the organic nanoparticles are dispersed in the adhesive film at a ratio of 0.1 to 20 parts by weight.
상기 표시패널의 외측에 배치되는 커버 윈도우; 및
상기 표시패널과 상기 커버 윈도우 사이에 도포되는 접착 필름을 포함하고,
상기 접착 필름은 바인더와, 상기 바인더에 분산되어 있는 유기 나노 입자를 포함하고, 상기 유기 나노 입자는 기공이 형성된 다공성 폴리이미드(PI) 코어(core)와, 상기 다공성 폴리이미드(PI) 코어를 에워싸는 폴리이미드(PI) 쉘(shell)을 포함하는 표시장치.
Display panel;
A cover window disposed outside the display panel; And
And an adhesive film applied between the display panel and the cover window,
Wherein the adhesive film comprises a binder and organic nanoparticles dispersed in the binder, wherein the organic nanoparticles include a porous polyimide (PI) core having pores formed thereon, and a porous polyimide (PI) core surrounding the porous polyimide A display device comprising a polyimide (PI) shell.
상기 표시패널을 지지하는 구조체; 및
상기 표시패널과 상기 구조체 사이에 위치하는 접착 필름을 포함하고,
상기 접착 필름은 바인더와, 상기 바인더에 분산되어 있는 유기 나노 입자를 포함하고, 상기 유기 나노 입자는 기공이 형성된 다공성 폴리이미드(PI) 코어(core)와, 상기 다공성 폴리이미드(PI) 코어를 에워싸는 폴리이미드(PI) 쉘(shell)을 포함하는 표시장치.
Display panel;
A structure supporting the display panel; And
And an adhesive film positioned between the display panel and the structure,
Wherein the adhesive film comprises a binder and organic nanoparticles dispersed in the binder, wherein the organic nanoparticles include a porous polyimide (PI) core having pores formed thereon, and a porous polyimide (PI) core surrounding the porous polyimide A display device comprising a polyimide (PI) shell.
상기 바인더는 (메타)아크릴레이트계 수지, 우레탄계 수지, 고무계 수지, 실록산계 수지, 이들의 조합 및 이들의 공중합체로 구성되는 표시장치.
11. The method according to claim 9 or 10,
Wherein the binder is a (meth) acrylate resin, a urethane resin, a rubber resin, a siloxane resin, a combination thereof, and a copolymer thereof.
상기 다공성 폴리이미드(PI) 코어와 상기 폴리이미드(PI) 쉘은 투명성 폴리이미드로 구성되는 표시장치.
11. The method according to claim 9 or 10,
Wherein the porous polyimide (PI) core and the polyimide (PI) shell are made of transparent polyimide.
상기 코어와 상기 쉘을 구성하는 폴리이미드는 하기 화학식 1로 표시되는 표시장치.
화학식 1
(화학식 1에서 X는 하기 X1 내지 X8로 구성되는 군에서 선택되고, 화학식 1에서 Y는 하기 Y1 내지 Y5로 구성되는 군에서 선택됨)
11. The method according to claim 9 or 10,
Wherein the core and the polyimide constituting the shell are represented by the following formula (1).
Formula 1
(Wherein X in the formula (1) is selected from the group consisting of the following X1 to X8, and Y in the formula (1) is selected from the group consisting of the following Y1 to Y5)
상기 유기 나노 입자는 상기 접착 필름 중에 0.1 내지 20 중량부의 비율로 분산되어 있는 표시장치.
11. The method according to claim 9 or 10,
Wherein the organic nanoparticles are dispersed in the adhesive film in a ratio of 0.1 to 20 parts by weight.
상기 표시패널은 액정 패널이고, 상기 구조체는 백라이트 유닛인 표시장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the display panel is a liquid crystal panel, and the structure is a backlight unit.
상기 표시패널은 유기발광다이오드를 포함하고, 상기 구조체는 백 커버(back cover)인 표시장치. 11. The method of claim 10,
Wherein the display panel comprises an organic light emitting diode and the structure is a back cover.
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KR20090068734A (en) * | 2007-12-24 | 2009-06-29 | 엘지이노텍 주식회사 | Display device |
KR20120140617A (en) * | 2011-06-21 | 2012-12-31 | 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 | Modifier for adhesive and method for producing same, adhesive composition, and circuit connecting structure |
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- 2016-10-11 KR KR1020160131353A patent/KR102482209B1/en active IP Right Grant
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