KR20180137748A - 터치센서를 포함하는 플렉시블 표시장치의 제조방법 - Google Patents

터치센서를 포함하는 플렉시블 표시장치의 제조방법 Download PDF

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KR20180137748A
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meth
ultraviolet
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권도형
윤억근
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 터치센서를 포함하는 플렉시블 표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 터치센서 전사시 크랙을 억제하고 광학필름과 터치센서 접합시 주름, 기포 및 크랙을 억제할 수 있는 터치센서를 포함하는 플렉시블 표시장치의 제조방법을 제공한다.

Description

터치센서를 포함하는 플렉시블 표시장치의 제조방법{Method for Manufacturing Flexible Display Device Comprising Touch Sensor}
본 발명은 터치센서를 포함하는 플렉시블 표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치센서 전사시 크랙을 억제하고 광학필름과 터치센서 접합시 주름, 기포 및 크랙을 억제할 수 있는 터치센서를 포함하는 플렉시블 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
터치센서는 사용자가 화면에 디스플레이되는 영상을 손가락이나 터치 펜 등으로 접촉하는 경우 이 접촉에 반응하여 터치 지점을 파악하는 장치로서, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 EL(Organic light-Emitting Diode, OLED) 등과 같은 평판 표시장치에 장착되는 구조로 제작된다.
최근 들어 종이처럼 말거나 접을 수 있는 플렉시블 표시장치에 대한 개발이 집중되고 있다. 이에 따라 플렉시블 표시장치 상에 부착되는 터치센서 역시 플렉시블한 특성이 요구된다.
플렉시블 터치센서는 얇고 유연한 기판을 사용해야 하는데, 그러한 기판에 터치센서를 형성하기 어렵기 때문에 캐리어 기판을 이용하여 터치센서를 형성하게 된다. 이후, 상기 터치센서 상에 기재필름을 부착한 후 캐리어 기판으로부터 터치센서를 분리하여 원하는 플렉시블 표시장치 상에 부착한 뒤 기재필름을 제거하는 공정을 실시하여 터치센서가 부착된 플렉시블 표시장치를 제조할 수 있다[대한민국 공개특허 제10-2016-0114317호 참조].
기존에 터치센서 상에 기재필름을 부착할 때 사용하는 감압성 점착제(PSA)는 각 공정별로 점착력을 제어하기 어렵다. 이에 따라 이후 기재필름을 용이하게 분리하기 위하여 낮은 점착력의 PSA가 사용되었다. 그러나, 낮은 점착력의 PSA는 터치센서 전사 공정에서 크랙을 제어하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 터치센서를 플렉시블 표시장치 상에 접합할 때 사용되는 OCA(optically clear adhesive) 및 NCF(non carrier film) 등의 점착 필름은 접합 후 접합 주름 및/또는 크랙이 발생하는 문제점이 있다. 아울러, 이러한 점착 필름은 두께가 100㎛ 수준으로 너무 두꺼워 초박막 터치센서 구현이 어렵고, 이를 적용한 플렉시블 표시장치의 내굴곡성 및 유연성이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 터치센서 전사시 크랙을 억제하고 광학필름과 터치센서 접합시 주름, 기포 및 크랙을 억제할 수 있는 터치센서를 포함하는 플렉시블 표시장치의 제조방법에 대한 기술 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0114317호
본 발명의 한 목적은 터치센서 전사시 크랙을 억제하고 광학필름과 터치센서 접합시 주름, 기포 및 크랙을 억제할 수 있는 터치센서를 포함하는 플렉시블 표시장치의 제조방법을 제공하는 것이다.
한편으로, 본 발명은 (i) 자외선 반응성 점착제를 통해 기재필름이 부착된 터치 센서를 자외선 경화형 접착제로 광학필름에 부착하는 단계; 및 (ii) 상기 점착제와 접착제에 동시에 자외선을 조사하여 점착제와 접착제를 경화시키고 기재필름을 제거하는 단계를 포함하는 플렉시블 표시장치의 제조방법을 제공한다.
다른 한편으로, 본 발명은 광학필름; 상기 광학필름 상에 형성된 자외선 경화형 접착제; 상기 자외선 경화형 접착제 상에 부착된 터치센서; 및 상기 터치센서 상에 자외선 반응성 점착제를 통해 부착된 기재필름을 포함하는 플렉시블 표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 플렉시블 표시장치의 제조방법은 터치센서 전사시 크랙을 억제하고 광학필름과 터치센서 접합시 주름, 기포 및 크랙을 억제할 수 있으며, 최종적으로 기재필름을 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 기존의 두꺼운 OCA 등의 점착 필름 없이 자외선 경화형 접착제를 통해 터치센서를 광학필름 상에 직접 부착할 수 있어 초박막 터치센서의 구현이 가능하고, 플렉시블 표시장치의 내굴곡성 및 유연성이 우수하다.
도 1a 내지 1b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉시블 표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉시블 표시장치의 제조방법에 사용되는 터치센서의 구조 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉시블 표시장치의 구조 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1a 내지 1b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉시블 표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정 단면도이다. 도 1a 내지 1b를 참조로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉시블 표시장치의 제조방법은
(i) 자외선 반응성 점착제(300)를 통해 기재필름(400)이 부착된 터치 센서(200)를 자외선 경화형 접착제(100)로 광학필름(500)에 부착하는 단계; 및
(ii) 상기 점착제와 접착제에 동시에 자외선을 조사하여 점착제와 접착제를 경화시키고 기재필름(400)을 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉시블 표시장치의 제조방법에 따르면, 먼저, 도 1a에서와 같이, 자외선 반응성 점착제(300)를 통해 기재필름(400)이 부착된 터치 센서(200)를 자외선 경화형 접착제(100)로 광학필름(500)에 부착한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 터치센서(200)는 캐리어 기판 상에 분리층을 형성하여 터치센서 형성 공정을 진행하고, 캐리어 기판과 분리되면 분리층이 배선 피복층으로 사용되도록 하는 터치센서일 수 있다. 예를 들어, 상기 터치센서(200)는 초박막의 전사형 터치센서일 수 있다.
구체적으로, 상기 터치센서(200)는 도 2에서와 같이, 분리층(210); 상기 분리층 상에 형성되는 전극 패턴층(230); 및 상기 전극 패턴층 상부에 형성되며 상기 전극 패턴층을 덮도록 형성되는 절연층(240)을 포함할 수 있다.
상기 분리층(210)은 고분자 유기막으로, 캐리어 기판 상에 도포하고 그 상부에 전극 패턴층 등을 형성한 후에 최종적으로 캐리어 기판으로부터 분리하게 된다.
상기 분리층(210)의 박리력은 1N/25mm 이하인 것이 바람직하며, 0.1N/25mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 즉, 분리층(210)과 캐리어 기판의 분리시에 가해지는 물리적 힘이 1N/25mm, 특히 0.1N/25mm을 넘지 않도록 하는 물질로 분리층(210)이 형성되는 것이 바람직하다.
분리층의(210)의 박리력이 1N/25mm 초과인 경우에는 캐리어 기판과의 분리시 깔끔하게 분리되지 않아, 분리층(210)이 캐리어 기판 상에 잔존할 가능성이 있으며, 또한 분리층(210), 보호층(220), 전극 패턴층(230), 절연층(240) 중 한 곳 이상에서 크랙이 생길 가능성도 있다.
특히, 분리층의(210) 박리력은 0.1N/25mm 이하인 것이 보다 바람직한데, 0.1N/25mm 이하인 경우에는 캐리어 기판으로부터 박리 후에 컬(curl)이 제어 가능하다는 측면에서 보다 바람직하다. 컬(curl)은 터치센서 기능적 측면에서 문제를 주지 않지만, 접합 공정, 커팅 공정 등의 공정에서 공정효율성을 떨어뜨릴 수 있기 때문에 적게 발생하도록 하는 것이 유리하다.
또한, 상기 분리층(210)의 두께는 10 내지 1000nm가 바람직하고, 50 내지 500nm인 것이 보다 바람직하다. 분리층(210)의 두께가 10nm 미만이면 분리층 도포시의 균일성이 떨어져 전극 패턴 형성이 불균일하거나, 국부적으로 박리력이 상승하여 찢겨짐이 발생하거나, 캐리어 기판과 분리 후 터치센서에 컬(curl)이 제어되지 않는 문제점이 있다. 그리고 두께가 1000nm를 초과하면 상기 박리력이 더 이상 낮아지지 않는 문제점이 있으며, 유연성이 저하되는 문제점이 있다.
분리층(210)의 상부에는 전극 패턴층(230)이 형성되는데, 상기 분리층(210)은 캐리어 기판으로부터 분리 후에는 전극 패턴층(230)을 피복하는 피복층의 기능을 하거나 전극 패턴층(230)을 외부의 접촉으로부터 보호하는 보호층의 기능을 하게 된다.
분리층(210)의 상부에는 다시 하나 이상의 보호층(220)이 더 형성될 수 있다. 분리층(210)만으로는 외부로부터의 접촉이나 충격에 대해 전극 패턴을 보호하기 힘들 수 있으므로, 하나 이상의 보호층(220)이 분리층(210) 상에 형성될 수 있다.
보호층(220)은 유기절연막 또는 무기절연막 중 적어도 하나를 포함하며, 코팅 및 경화의 방법 또는 증착을 통하여 형성될 수 있다.
분리층(210) 또는 보호층(220)의 상부에는 전극 패턴층(230)이 형성된다. 전극 패턴층(230)은 터치 여부를 감지하는 센싱 전극 및 상기 센싱 전극의 일단에 형성되는 패드 전극을 포함하여 구성된다. 여기서, 센싱 전극은 터치를 감지하는 전극뿐 아니라, 그 전극에 연결된 배선 패턴을 포함할 수 있다.
전극 패턴층(230)은 투명 도전층으로, 금속, 금속나노와이어, 금속산화물, 탄소나노튜브, 그래핀, 전도성 고분자 및 도전성 잉크에서 선택된 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.
전극 패턴층의 패턴 구조는 정전용량 방식에 사용되는 전극 패턴구조가 바람직하며, 상호 정전용량 방식(mutual-capacitance) 또는 셀프 정전용량 방식(self-capacitance)이 적용될 수 있다.
상호 정전용량 방식(mutual-capacitance)일 경우, 가로축과 세로축의 격자 전극구조일 수 있다. 가로축과 세로축의 전극의 교차점에는 브릿지 전극을 포함할 수 있으며, 또는 가로축 전극 패턴층과 세로축 전극 패턴층이 각각 형성되어 전기적으로 이격되는 형태일 수도 있다.
셀프 정전용량 방식(self-capacitance)일 경우, 각 지점의 한 개의 전극을 사용해 정전용량 변화를 읽어내는 방식의 전극층 구조일 수 있다.
전극 패턴층(230)의 상부에는 절연층(240)이 형성된다. 절연층은 전극 패턴의 부식을 막고 전극 패턴의 표면을 보호하는 역할을 할 수 있다. 절연층(240)은 전극이나 배선의 틈 사이를 메우고 일정한 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 전극 패턴층(230)과 접하는 면의 반대편 표면은 전극의 요철이 드러나지 않도록 평탄하게 형성하는 것이 바람직하다.
절연층은 유기절연물질이면 특별히 제한되지 않으나, 열경화성 또는 UV경화성 유기고분자인 것이 바람직하다.
상기 터치센서는 패드 전극이 회로기판과 전기적으로 접속될 수 있다. 회로 기판은 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)을 일례로 들 수가 있으며, 터치 제어 회로와 터치센서를 전기적으로 접속시키는 기능을 한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 캐리어 기판으로는 글라스 기판이 사용되는 것이 바람직하나, 글라스 기판으로 제한되지 않고 다른 기재도 캐리어 기판으로 사용될 수 있다. 다만, 전극 형성시의 공정 온도를 견딜 수 있도록 고온에서도 변형이 되지 않는, 즉 평탄성을 유지할 수 있는 내열성을 가진 재료가 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 자외선 반응성 점착제(300)는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 감압성 점착제에 광중합성 화합물 및 광개시제를 추가한 것일 수 있다.
상기 자외선 반응성 점착제는 자외선 조사 전에는 높은 점착력을 나타내고, 자외선 조사 후에는 점착력이 저하되어, 터치센서의 전사시 크랙 발생을 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 자외선 반응성 점착제는 캐리어 기판 상에 형성된 터치센서에 기재필름을 부착하고 캐리어 기판을 분리하는 단계에서는 터치센서와 캐리어 기판의 밀착력보다 더 큰 점착력을 부여하여 크랙 발생을 억제하고, 기재필름의 제거 단계에서는 자외선 조사시 광중합성 화합물과 광개시제가 광중합 반응을 하여 경화 수축에 의해 점착력이 저하되므로 기재필름이 쉽게 제거될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 감압성 점착제는 아크릴계 공중합체 및 가교제를 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체와 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체의 공중합체일 수 있다.
여기서, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 의미한다.
상기 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체로는 n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 화학 결합에 의해 점착제 조성물의 응집력 또는 점착 강도를 보강하여 내구성과 절단성을 부여하기 위한 성분으로서, 예를 들어 히드록시기를 갖는 단량체, 카르복시기를 갖는 단량체가 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
히드록시기를 갖는 단량체로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸비닐에테르, 5-히드록시펜틸비닐에테르, 6-히드록시헥실비닐에테르, 7-히드록시헵틸비닐에테르, 8-히드록시옥틸비닐에테르, 9-히드록시노닐비닐에테르, 10-히드록시데실비닐에테르 등을 들 수 있다.
카르복시기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴산, 크로톤산 등의 1가산; 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 2가산 및 이들의 모노알킬에스테르; 3-(메타)아크릴로일프로피온산; 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 무수숙신산 개환 부가체, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 무수숙신산 개환 부가체, 및 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 카프로락톤 부가체에 무수숙신산을 개환 부가시킨 화합물 등을 들 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 상기 단량체들 이외에 다른 중합성 단량체를 점착력을 저하시키지 않는 범위, 예를 들어 총량에 대하여 10 중량% 이하로 더 함유할 수 있다.
공중합체의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 괴상중합, 용액중합, 유화중합, 현탁중합 등의 방법을 이용할 수 있으며, 용액중합이 바람직하다. 또한, 중합 시 통상 사용되는 용매, 중합개시제, 분자량 제어를 위한 연쇄이동제 등을 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산, Mw)이 통상 5만 내지 200만이며, 바람직하게는 40만 내지 200만이다. 중량평균분자량이 5만 미만인 경우 공중합체 간의 응집력이 부족하여 점착 내구성에 문제를 야기할 수 있고, 200만 초과인 경우 도공 시 공정성을 확보하기 위하여 다량의 희석 용매를 필요로 할 수 있다.
상기 가교제는 밀착성 및 내구성을 향상시킬 수 있고, 고온에서의 신뢰성 및 점착제의 형상을 유지시킬 수 있는 성분으로서, 이소시아네이트계, 에폭시계, 과산화물계, 금속킬레이트계, 옥사졸린계 등이 사용될 수 있으며, 1종 또는 2종 이상을 혼합 사용할 수 있다. 이 중 이소시아네이트계가 바람직하다.
구체적으로 톨릴렌디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4- 또는 4,4-디페닐메탄디이소시아네트 등의 디이소시아네이트 화합물; 및 디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올계 화합물의 어덕트체 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 이소시아네이트 가교제에 추가적으로 멜라민 유도체, 예를 들면 헥사메틸올멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민 등; 폴리에폭시 화합물, 예를 들면 비스페놀 A와 에피클로로히드린 축합체형의 에폭시 화합물; 폴리옥시알킬렌폴리올의 폴리글리시딜에테르, 글리세린 디- 또는 트리글리시딜에테르 및 테트라글리시딜크실렌디아민 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 가교제를 첨가하여 함께 사용할 수 있다.
상기 감압성 점착제에 추가되는 광중합성 화합물은 자외선의 조사에 의해 광중합 반응하여 점착제의 박리력을 감소시키는 성분으로서, 구체적으로 다관능 아크릴레이트가 사용될 수 있다. 다관능 아크릴레이트로서는, 예를 들어 헥산디올디(메타)아크릴레이트, (폴리)에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨모노히드록시펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트, 폴리에스테르(메타)아크릴레이트 및 우레탄(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 다관능 아크릴레이트는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 광개시제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 n-부틸에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아미노 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티오잔톤(2-methylthioxanthone), 2-에틸티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논 디메틸케탈, p-디메틸아미노 안식향산 에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판논] 및 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드 등을 들 수 있다. 이들 광개시제는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 자외선 반응성 점착제는 필요에 따라 상기 성분 이외에 산화 방지제, 점착 부여제, 노화 방지제, 충진제, 착색제 등의 각종 첨가제를 더 함유할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 기재필름(400)은 터치센서 전사시 터치센서(200)를 지지하고 보호하는 역할을 할 수 있다.
상기 기재필름(400)은 예를 들면 시클로올레핀 중합체(cyclo-olefin polymer: COP), 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르설폰 등으로 이루어질 수 있다.
상기 기재필름(400)의 두께는 75 내지 200㎛, 특히 100 내지 150 ㎛일 수 있다. 상기 기재필름의 두께가 75㎛ 미만이면 터치센서 전사시 장력이 너무 높아 터치센서에 크랙이 발생할 수 있고, 200㎛ 초과이면 기재필름의 탄성계수가 너무 높아 박리 공정 제어가 어려울 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광학필름(500)은 편광판(510) 및/또는 디스플레이 패널(520)일 수 있다.
상기 편광판(510)은 연신형 또는 코팅형 편광자를 포함하고, 필요에 따라 상기 편광자의 적어도 일면에 적층된 보호필름을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 패널(520)은 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널, 전기영동 디스플레이(Electrophoretic Display: EPD) 패널 등을 예로 들 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 자외선 경화형 접착제(100)는 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함할 수 있다.
상기 자외선 경화형 접착제는 자외선 조사에 의해 경화되어 터치센서와 광학필름에 대하여 우수한 접착력을 제공한다. 이에 따라, 상기 자외선 경화형 접착제는 터치센서와 광학필름 간의 접합부에서 주름 발생 현상을 제어하고 기포 및 크랙 발생을 억제할 수 있다.
상기 광중합성 화합물은 광 라디칼 중합성 화합물 및/또는 광 양이온 중합성 화합물을 포함할 수 있다.
상기 광 라디칼 중합성 화합물로는 1 내지 6관능성 단량체를 들 수 있으며, 구체적으로 메틸(메타)아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 2-도데실티오에틸메타크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 테트라퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 아미노에틸(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 1관능성 단량체; 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 디(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 디메틸올디시클로펜탄디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 헥사히드로프탈산디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸올프로판디아크릴레이트, 아다만탄디아크릴레이트 등의 2관능성 단량체; 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트 등의 3관능성 단량체; 디글리세린테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능성 단량체; 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능성 단량체; 및 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능성 단량체 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 1 내지 3관능성 단량체가 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 광 양이온 중합성 화합물로는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지 등의 비스페놀형 에폭시 수지; 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지; 지방족 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 다관능성 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지; 수소화된 비스페놀 A형 에폭시 수지 등의 알콜형 에폭시 수지; 브롬화 에폭시 수지 등의 할로겐화 에폭시 수지; 고무 변성 우레탄 수지, 우레탄 변성 에폭시 수지, 에폭시화 폴리부타디엔, 에폭시화 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 에폭시기 함유 폴리에스테르 수지, 에폭시기 함유 폴리우레탄 수지, 에폭시기 함유 아크릴 수지 등의 에폭시기 함유 화합물; 페녹시메틸옥세탄, 3,3-비스(메톡시메틸)옥세탄, 3,3-비스(페녹시메틸)옥세탄, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄, 3-에틸-3-(2-에틸헥실옥시메틸)옥세탄, 3-에틸-3-{[3-(트리에톡시실릴)프로폭시]메틸}옥세탄, 페놀 노볼락 옥세탄, 1,4-비스{[(3-에틸-3-옥세타닐)메톡시]메틸}벤젠 등의 옥세타닐기 함유 화합물 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 광중합 개시제는 경화 반응의 효율을 향상시키기 위한 것으로서, 아세토페논계, 벤조페논계, 티오크산톤계, 벤조인계, 벤조인알킬에테르계 등의 광 라디칼 중합 개시제; 방향족 디아조늄염, 방향족 술포늄염, 방향족 요오드알루미늄염, 벤조인술폰산에스테르 등을 들 수 있다. 또한, 광 양이온 중합 개시제로는 시판되고 있는 제품인 오푸토마-SP-151, 오푸토마-SP-170, 오푸토마-SP-171(아사히 전화공업사), 이가큐어-261(시바사), 씨에이드 SI-60L, UVI-6990(유니온 칼바이드사), BBI-1C3, MPI-103, TPS-103, DTS-103, NAT-103, NDS-103(미도리 화학사), CPI-110A(산 에프로사) 등을 들 수도 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 광중합 개시제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 광중합성 화합물 100 중량부에 대하여 0.5 내지 10 중량부일 수 있다. 함량이 상기 범위 내인 경우, 적정 경화 속도를 가지며, 우수한 내구성을 갖도록 한다.
상기 자외선 경화형 접착제는 필요에 따라 당해 분야에 알려진 광 증감제, 산화 방지제 등을 1종 이상 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 자외선 경화형 접착제(100)를 상기 광학필름(500)에 도공한 후, 자외선 반응성 점착제(300)를 통해 기재필름(400)이 부착된 터치 센서(200)를 접합하여 종래의 점착 필름으로부터 발생하는 주름, 기포, 크랙 등의 공정 불량을 제어할 수 있다.
상기 자외선 경화형 접착제의 도공 방법은 특별히 한정되지 않고, 당해 분야에 공지된 방법이 사용될 수 있으며, 예를 들면 바 코터, 에어 나이프, 그라비아, 리버스 롤, 키스 롤, 스프레이, 블레이드, 다이 코터, 캐스팅, 스핀 코팅 등의 방법을 이용할 수 있다.
상기 자외선 경화형 접착제의 도공 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 0.01 내지 10㎛, 바람직하게는 0.5 내지 5㎛일 수 있다.
상술한 바와 같이 자외선 반응성 점착제(300)를 통해 기재필름(400)이 부착된 터치 센서(200)를 자외선 경화형 접착제(100)로 광학필름(500)에 부착한 후에는, 도 1b에서와 같이, 상기 점착제와 접착제에 동시에 자외선을 조사하여 점착제와 접착제를 경화시키고 기재필름(400)을 제거한다.
자외선 조사시 상기 자외선 반응성 점착제(300)의 점착력은 저하되고, 자외선 경화형 접착제(100)의 접착력은 증가함에 따라 기재필름(400)의 제거는 용이하게 이루어지면서 터치센서와 광학필름 간의 접합은 견고해진다. 즉, 자외선 조사 공정 한 번으로 광학필름과 터치센서 간의 접착력은 증가시키는 동시에 기재필름과 터치센서 간의 점착력은 감소시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉시블 표시장치의 구조 단면도이다. 도 3을 참조로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉시블 표시장치는 광학필름(500); 상기 광학필름 상에 형성된 자외선 경화형 접착제(100); 상기 자외선 경화형 접착제 상에 부착된 터치센서(200); 및 상기 터치센서 상에 자외선 반응성 점착제(300)를 통해 부착된 기재필름(400)을 포함한다.
상기 플렉시블 표시장치는 자외선 반응성 점착제를 통해 기재필름이 부착된 터치센서와 광학필름이 자외선 경화형 접착제에 의해 적층된 구조를 가지고 있다. 이에 따라, 자외선 조사 공정 한 번으로 광학필름과 터치센서 간의 접착력은 증가시키는 동시에 자외선 반응성 점착제의 점착력을 낮춰 터치센서로부터 기재필름을 용이하게 제거할 수 있어, 초박막의 터치센서를 포함하는 플렉시블 표시장치의 제조에 효과적으로 사용될 수 있다.
상기 터치센서(200), 자외선 반응성 점착제(300), 기재필름(400), 광학필름(500) 및 자외선 경화형 접착제(100)는 상기 플렉시블 표시장치의 제조방법에서 설명한 바와 동일하므로 이들에 대한 상세한 설명을 생략한다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
100: 자외선 경화형 접착제 200: 터치센서
210: 분리층 220: 보호층
230: 전극 패턴층 240: 절연층
300: 자외선 반응성 점착제 400: 기재필름
500: 광학필름 510: 편광판
520: 디스플레이 패널

Claims (6)

  1. (i) 자외선 반응성 점착제를 통해 기재필름이 부착된 터치 센서를 자외선 경화형 접착제로 광학필름에 부착하는 단계; 및
    (ii) 상기 점착제와 접착제에 동시에 자외선을 조사하여 점착제와 접착제를 경화시키고 기재필름을 제거하는 단계를 포함하는 플렉시블 표시장치의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자외선 반응성 점착제는 감압성 점착제에 광중합성 화합물 및 광개시제를 추가한 것인 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 자외선 반응성 점착제는 아크릴계 공중합체, 가교제, 다관능 아크릴레이트 및 광개시제를 포함하는 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 자외선 경화형 접착제는 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하는 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광학필름은 편광판 또는 디스플레이 패널인 제조방법.
  6. 광학필름;
    상기 광학필름 상에 형성된 자외선 경화형 접착제;
    상기 자외선 경화형 접착제 상에 부착된 터치센서; 및
    상기 터치센서 상에 자외선 반응성 점착제를 통해 부착된 기재필름을 포함하는 플렉시블 표시장치.
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