KR20190044360A - 플렉서블 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널 상에 배치된 기능성 구조물; 상기 기능성 구조물 상에 배치된 윈도우; 상기 디스플레이 패널 및 상기 기능성 구조물 사이에 형성된 제1 점착제층; 및 상기 기능성 구조물 및 상기 윈도우 사이에 형성된 제2 점착제층을 포함하며, 상기 제1 점착제층 및 제2 점착제층은 -20℃에서의 응력회복 변형율이 25 내지 80%인 플렉서블 디스플레이 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 복수의 층을 포함하면서 내굴곡성이 우수하다.

Description

플렉서블 디스플레이 장치{Flexible Display Device}
본 발명은 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 층을 포함하면서 내굴곡성이 우수한 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 디스플레이 시장은 대면적이 용이하고 경량화가 가능한 평판 디스플레이 위주로 급속히 변화하고 있다. 이러한 평판 디스플레이에는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 유기 발광 표시 장치(Organic Electro Luminescence Display; OLED) 등이 있다.
이러한 디스플레이 패널 상부에 외부 환경으로부터 상기 디스플레이 패널을 보호하기 위한 윈도우 기판이 배치될 수 있다. 상기 윈도우 기판 및 상기 디스플레이 패널은 최근 플렉서블 디스플레이가 개발되면서, 예를 들면 유연성을 갖는 투명 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 또한, 윈도우 기판 및 디스플레이 패널 사이에는 편광판, 터치 스크린 패널과 같은 디스플레이 장치의 추가 부재들이 배치될 수 있다.
예를 들면, 대한민국 공개특허 제2012-0076026호에는 투명기판과 편광판을 포함하는 터치스크린 패널이 개시되어 있다.
그러나, 디스플레이 패널 상에 편광판, 터치 스크린 패널, 윈도우 기판 등의 복수의 층들이 적층됨에 따라, 플렉서블 디스플레이 장치에서 요구되는 충분한 내굴곡성이 구현되지 않을 수 있다. 따라서, 굽힘 또는 접힘 동작시 각 층들에 크랙이나 파단 등의 손상이 일어나는 것을 방지하도록 충분한 내굴곡성을 확보할 수 있는 복층 구조의 플렉서블 디스플레이 장치에 대한 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제2012-0076026호
본 발명의 한 목적은 복수의 층을 포함하면서 내굴곡성이 우수한 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
한편으로, 본 발명은 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널 상에 배치된 기능성 구조물; 상기 기능성 구조물 상에 배치된 윈도우; 상기 디스플레이 패널 및 상기 기능성 구조물 사이에 형성된 제1 점착제층; 및 상기 기능성 구조물 및 상기 윈도우 사이에 형성된 제2 점착제층을 포함하며, 상기 제1 점착제층 및 제2 점착제층은, -20℃에서 상기 점착제층 각각에 초기 변형율 3%가 되도록 전단 응력을 가하고, 상기 전단 응력을 100초 동안 유지한 다음 해소시키고 1초 경과 후의 변형율을 초기 변형율로 나눈 값으로 정의되는 응력회복 변형율이 25 내지 80%인 플렉서블 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 디스플레이 패널은 유기 발광 다이오드(OLED) 패널 또는 액정 표시(LCD) 패널을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 기능성 구조물은 터치 센서, 편광층 및 위상차층 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 복층 구조를 가지면서도 각 층 간의 점착제층의 -20℃에서의 응력회복 변형율이 25 내지 80%로 제어됨으로써 각 층에 최소의 굴곡 변형과 응력이 부가되어 충분한 내굴곡성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 디스플레이 패널을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 터치 센서를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 스트레인(strain) 프로파일을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100), 기능성 구조물(200) 및 윈도우(300)를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 패널(100)은 예를 들면, 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 또는 액정 표시(Liquid Crystal Display: LCD) 패널을 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 패널(100)의 상세한 구성 및 구조에 대해서는 도 2를 참조로 후술한다.
상기 기능성 구조물(200)은 예를 들면, 터치 센서, 편광층 및 위상차층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 터치 센서의 상세한 구성 및 구조에 대해서는 도 3을 참조로 후술한다.
상기 기능성 구조물(200)의 두께는 50 내지 150㎛일 수 있다.
상기 편광층은 예를 들면, 연신형 편광자를 포함하는 편광판으로 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 형성된 보호필름을 포함할 수 있다.
상기 연신형 편광자는 예를 들면, 연신된 폴리비닐알코올(PVA)계 수지를 포함할 수 있다. 상기 폴리비닐알코올계 수지는 바람직하게는, 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화하여 얻은 폴리비닐알코올계 수지일 수 있다. 폴리아세트산 비닐계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐과 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 다른 단량체로는 불포화 카르복시산계, 불포화 술폰산계, 올레핀계, 비닐에테르계, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드계 단량체 등을 들 수 있다. 또한 폴리비닐알코올계 수지는 변성된 것일 수도 있으며, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈일 수도 있다.
상기 보호필름은 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 환형 올레핀계 고분자(COP) 등을 포함할 수 있다.
상기 편광층은 코팅형 편광자를 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 편광층은 상기 터치 센서 상에 직접 코팅될 수 있으며, 기능성 구조물(200)은 상기 터치 센서 및 상기 편광층의 적층 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 편광층은 배향막 및 상기 배향막 상에 형성된 액정층을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 터치 센서 상에 배향성 고분자, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 배향막 코팅 조성물을 도포 및 경화하여 상기 배향막을 형성한 후, 상기 배향막 상에 액정 코팅용 조성물을 도포 및 경화하여 배향막 및 액정층을 포함하는 편광층을 형성할 수 있다.
상기 배향성 고분자는 예를 들면, 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리아믹산 수지, 폴리이미드계 수지, 신나메이트기를 포함하는 고분자 등을 포함할 수 있다. 상기 액정 코팅용 조성물은 반응성 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함할 수 있다.
상기 위상차층은 코팅층 또는 필름일 수 있다. 위상차층은 상기 편광층과 일체화되어 제공될 수도 있다.
상기 위상차층은 단층 또는 복층일 수 있으며, 단층인 경우 1/4 파장판일 수 있고, 복층인 경우 1/4 파장판 및 1/2 파장판의 복층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 1/4 파장판 및 1/2 파장판의 복층인 경우 위상차 보정에 의해 디스플레이 장치에 적용시 색감 및 화질이 우수하다.
상기 윈도우(300)는 예를 들면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 사용자 시인면 측으로 노출되어 외부 환경에 대한 보호 필름으로 제공될 수 있다.
상기 윈도우(300)는 유연성을 갖는 플라스틱 재질 또는 고분자 재질을 포함하는 기재층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 기재층은 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene napthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate, TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP) 등을 포함할 수 있다. 특히, 이들 중에서 폴리이미드가 바람직하다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
상기 윈도우(300)는 상기 기재층의 적어도 일면 상에 형성된 하드코팅층을 더 포함할 수도 있다. 상기 하드코팅층은 예를 들면, 광경화성 화합물, 광개시제 및 용제를 포함하는 하드코팅 조성물을 사용하여 형성되며, 이에 따라 윈도우(300)의 우수한 유연성, 내마모성, 표면 경도를 추가적으로 확보할 수 있다.
상기 광경화성 화합물은, 예를 들면 실록산 계열 화합물, 아크릴레이트 계열 화합물, 비닐기를 갖는 화합물 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
상기 광개시제는 예를 들면, 가시광선, 자외선, X선 또는 전자선과 같은 활성 에너지선의 조사에 의해 이온, 루이스 산 또는 라디칼을 발생시켜 상기 광경화성 화합물의 중합 반응을 개시하는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 상기 광개시제의 예로서 방향족 디아조늄염, 방향족 요오드늄염이나 방향족 술포늄염과 같은 오늄염, 아세토페논 화합물, 벤조인 화합물, 벤조페논 화합물, 티옥산톤 화합물 등을 들 수 있다.
상기 윈도우(300)의 두께는 50 내지 100㎛일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 디스플레이 패널(100) 및 기능성 구조물(200) 사이에 제1 점착제층(50)이 형성될 수 있다. 일 실시예로서, 상기 제1 점착제층(50)은 디스플레이 패널(100) 및 기능성 구조물(200)의 표면들과 직접 접촉할 수 있다. 예를 들면, 제1 점착제층(50)을 기능성 구조물(200)(예를 들면, 터치 센서, 편광층 또는 위상차층)의 저면 상에 형성한 후, 제1 점착제층(50)의 노출면을 디스플레이 패널(100) 상면에 부착할 수 있다.
상기 기능성 구조물(200) 및 윈도우(300) 사이에는 제2 점착제층(90)이 형성될 수 있다. 일 실시예로서, 상기 제2 점착제층(90)은 기능성 구조물(200) 및 윈도우(300)의 표면들과 직접 접촉할 수 있다. 예를 들면, 제2 점착제층(90)을 윈도우(300)의 저면 상에 형성한 후, 제2 점착제층(90)의 노출면을 기능성 구조물(200) 상면에 부착할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 “점착제층”은 점착제에 의해 형성된 층은 물론 접착제에 의해 형성된 층을 포함하는 의미로 사용된다. 점착제층은 감압성 점착제(pressure sensitive adhesive, PSA) 조성물 또는 광학 투명 접착제(optically clear adhesive, OCA) 조성물을 사용하여 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 점착제층(50, 90)은 상기 플렉서블 디스플레이 장치에 굴곡 발생시 박리, 기포 등이 초래되지 않도록 적절한 점착력을 가짐과 동시에, 플렉서블 디스플레이에 적용가능한 점탄성 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서, 제1 및 제2 점착제층(50, 90)은, -20℃에서 상기 점착제층 각각에 초기 변형율 3%가 되도록 전단 응력을 가하고, 상기 전단 응력을 100초 동안 유지한 다음 해소시키고 1초 경과 후의 변형율을 초기 변형율로 나눈 값으로 정의되는 응력회복 변형율이 25 내지 80%이다.
상기 응력회복 변형율은 상술한 바와 같이, 점착제층에 초기 변형율 3%가 되도록 전단 응력을 가하고, 상기 전단 응력을 100초 동안 유지한 다음 해소시키고 1초 경과 후의 변형율을 초기 변형율로 나눈 값으로 정의된다. 예를 들어, 전단 응력을 100초 동안 유지한 다음 해소시키고 1초 경과 후의 변형율이 2%인 경우, 응력회복 변형율은 66.6%이다.
본 발명에서 점착제층의 응력회복 변형율 값을 측정하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 후술하는 실험예에 제시된 방법으로 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 저온인 -20℃에서 제1 및 제2 점착제층(50, 90)의 응력회복 변형율 값을 25 내지 80%로 조절함으로써, 상기 제1 및 제2 점착제층(50, 90)을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치의 내굴곡성, 특히 저온 내굴곡성을 향상시킬 수 있다.
상기 제1 및 제2 점착제층(50, 90)의 두께는 각각 10 내지 200㎛일 수 있으며, 바람직하게는 20 내지 100㎛일 수 있다.
상기 제1 및 제2 점착제층(50, 90)의 -20℃에서의 응력회복 변형율 및 두께는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 제1 및 제2 점착제층(50, 90)의 -20℃에서의 응력회복 변형율은 예를 들면, 이들을 형성하는 점착제 조성물의 조성을 변경하여 조절할 수 있다.
상기 제1 및 제2 점착제층(50, 90)은 공지의 점착제 조성물을 사용하여 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 및 제2 점착제층(50, 90)은 아크릴계, 실리콘계 또는 우레탄계 점착제 조성물을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 점착제층(50, 90)은 실리콘 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지, (메타)아크릴레이트 에스테르 단량체 및 광개시제를 포함하는 점착제 조성물로부터 형성될 수 있다.
상기 실리콘 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지는 분자 내에 실리콘 결합(-Si-O-)과 우레탄기를 갖고 (메타)아크릴로일옥시 말단기를 갖는 수지일 수 있다.
상기 실리콘 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지는 양말단에 히드록시기를 갖는 폴리실리콘, 폴리이소시아네이트, 및 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트의 반응물일 수 있다.
상기 양말단에 히드록시기를 갖는 폴리실리콘은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 식에서,
R1 및 R3는 각각 독립적으로 C1-C10의 알킬렌기 또는 C1-C10의 옥시알킬렌기이고,
R2는 C1-C10의 알킬기, C3-C10의 사이클로알킬기 또는 아릴기이며,
n은 1 내지 30의 정수이다.
본 명세서에서 사용되는 C1-C10의 알킬렌기는 탄소수 1 내지 10개로 구성된 직쇄형 또는 분지형의 2가 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 C1-C10의 옥시알킬렌기는 탄소수 1 내지 10개로 구성된 직쇄형 또는 분지형의 2가 탄화수소에서 사슬 탄소 중 하나 이상이 산소로 치환된 작용기를 의미하며, 예를 들어 에틸옥시프로필, 프로필옥시에틸 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 C1-C10의 알킬기는 탄소수 1 내지 10개로 구성된 직쇄형 또는 분지형의 1가 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, n-펜틸, n-헥실 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 C3-C10의 사이클로알킬기는 탄소수 3 내지 10개로 구성된 단순 또는 융합 고리형 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 아릴기는 아로메틱기와 헤테로아로메틱기 및 그들의 부분적으로 환원된 유도체를 모두 포함한다. 상기 아로메틱기는 5원 내지 15원의 단순 또는 융합 고리형이며, 헤테로아로메틱기는 산소, 황 또는 질소를 하나 이상 포함하는 아로메틱기를 의미한다. 대표적인 아릴기의 예로는 페닐, 나프틸, 피리디닐(pyridinyl), 푸라닐(furanyl), 티오페닐(thiophenyl), 인돌릴(indolyl), 퀴놀리닐(quinolinyl), 이미다졸리닐(imidazolinyl), 옥사졸릴(oxazolyl), 티아졸릴(thiazolyl), 테트라히드로나프틸 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양말단에 히드록시기를 갖는 폴리실리콘의 중량평균 분자량은 800 내지 2,000일 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트로는 지방족 디이소시아네이트, 지환족 디이소시아네이트 및/또는 방향족 디이소시아네이트를 사용할 수 있다.
상기 지방족 디이소시아네이트로는 메틸 디이소시아네이트, 1,2-에탄디일 디이소시아네이트, 1,3-프로판디일 디이소시아네이트, 1,6-헥산디일 디이소시아네이트, 3-메틸-옥탄-1,8-디일 디이소시아네이트 등을 예로 들 수 있다.
상기 지환족 디이소시아네이트로는 4,4'-메틸렌디시클로헥실 디이소시아네이트, 1,2-시클로프로판디일 디이소시아네이트, 1,3-시클로부탄디일 디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산디일 디이소시아네이트, 1,3-시클로헥산디일 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 4-메틸-시클로헥산-1,3-디일 디이소시아네이트 등을 예로 들 수 있다.
상기 방향족 디이소시아네이트로는 1,2-페닐렌 디이소시아네이트, 1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 3-클로로-1,2-벤젠 디이소시아네이트, 4-클로로-1,2-벤젠 디이소시아네이트, 5-클로로-1,2-벤젠 디이소시아네이트, 2-클로로-1,3-벤젠 디이소시아네이트, 4-클로로-1,3-벤젠 디이소시아네이트, 5-클로로-1,3-벤젠 디이소시아네이트, 2-클로로-1,4-벤젠 디이소시아네이트, 3-클로로-1,4-벤젠 디이소시아네이트, 3-메틸-1,2-벤젠 디이소시아네이트, 4-메틸-1,2-벤젠 디이소시아네이트, 5-메틸-1,2-벤젠 디이소시아네이트, 2-메틸-1,3-벤젠 디이소시아네이트, 4-메틸-1,3-벤젠 디이소시아네이트, 5-메틸-1,3-벤젠 디이소시아네이트, 2-메틸-1,4-벤젠 디이소시아네이트, 3-메틸-1,4-벤젠 디이소시아네이트, 3-메톡시-1,2-벤젠 디이소시아네이트, 4-메톡시-1,2-벤젠 디이소시아네이트, 5-메톡시-1,2-벤젠 디이소시아네이트, 2-메톡시-1,3-벤젠 디이소시아네이트, 4-메톡시-1,3-벤젠 디이소시아네이트, 5-메톡시-1,3-벤젠 디이소시아네이트, 2-메톡시-1,4-벤젠 디이소시아네이트, 3-메톡시-1,4-벤젠 디이소시아네이트, 3,4-디메틸-1,2-벤젠 디이소시아네이트, 4,5-디메틸-1,3-벤젠 디이소시아네이트, 2,3-디메틸-1,4-벤젠 디이소시아네이트, 3-클로로-4-메틸-1,2-벤젠 디이소시아네이트, 3-메틸-4-클로로-1,2-벤젠 디이소시아네이트, 3-메틸-5-클로로-1,2-벤젠 디이소시아네이트, 2-클로로-4-메틸-1,3-벤젠 디이소시아네이트, 4-클로로-5-메톡시-1,3-벤젠 디이소시아네이트, 5-클로로-2-플루오로-1,3-벤젠 디이소시아네이트, 2-클로로-3-브로모-1,4-벤젠 디이소시아네이트, 3-클로로-5-이소프로폭시-1,4-벤젠 디이소시아네이트, 2,3-디이소시아네이트피리딘, 2,4-디이소시아네이트피리딘, 2,5-디이소시아네이트피리딘, 2,6-디이소시아네이트피리딘, 2,5-디이소시아네이트-3-메틸피리딘, 2,5-디이소시아네이트-4-메틸피리딘, 2,5-디이소시아네이트-6-메틸피리딘 등을 예로 들 수 있다.
상기 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트 등의 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴산알킬에스테르; 트리메틸올프로판디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 히드록시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트; 폴리에틸렌글리콜모노아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.
상기 실리콘 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지는, 예를 들어 무용제하에서, 상기 양말단에 히드록시기를 갖는 폴리실리콘과 상기 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 반응계 중에 투입한 후에, 상기 폴리이소시아네이트를 공급하고, 혼합 및 반응시킴으로써 제조하거나, 무용제하에서, 상기 양말단에 히드록시기를 갖는 폴리실리콘과 상기 폴리이소시아네이트를 반응시킴으로써 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 프리폴리머를 얻고, 이어서 상기 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 공급하고, 혼합 및 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 상기 반응은 20 내지 120℃에서 30분 내지 24시간 동안 수행할 수 있다.
상기 실리콘 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지 제조시, 필요에 따라 중합 금지제, 우레탄화 촉매 등을 사용할 수 있다.
상기 실리콘 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지의 겔 투과 크로마토그래피(GPC, 테트라하이드로퓨란을 용출 용제로 사용함)로 측정한 폴리스티렌 환산 중량평균분자량(이하, '중량평균분자량'이라 함)은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 1,500 내지 3,000일 수 있다.
상기 실리콘 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지는 점착제 조성물 전체 100 중량%에 대하여 30 내지 85 중량%의 양으로 사용될 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트 에스테르 단량체로는 지방족 (메타)아크릴레이트, 지환족 (메타)아크릴레이트, 에테르기를 갖는 (메타)아크릴레이트, 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트, 방향족 (메타)아크릴레이트, 질소 원자를 갖는 (메타)아크릴아미드 등을 사용할 수 있다.
상기 지방족 (메타)아크릴레이트로는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸(메타)아크릴레이트, n-펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 3-메틸부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 트리데실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 이소스테아릴(메타)아크릴레이트, 네오펜틸(메타)아크릴레이트, 헥사데실(메타)아크릴레이트, 이소아밀(메타)아크릴레이트 등을 예로 들 수 있다.
상기 지환족 (메타)아크릴레이트로는 이소보닐(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트 등을 예로 들 수 있다.
상기 에테르기를 갖는 (메타)아크릴레이트로는 3-메톡시부틸(메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 3-메톡시프로필(메타)아크릴레이트, 2-메톡시부틸(메타)아크릴레이트, 옥시에틸렌의 부가 몰수가 1 내지 15의 범위의 메톡시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, 에톡시-디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에틸카르비톨(메타)아크릴레이트 등을 예로 들 수 있다.
상기 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트 등을 예로 들 수 있다.
상기 방향족 (메타)아크릴레이트로는 벤질(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메타)아크릴레이트 등을 예로 들 수 있다.
상기 질소 원자를 갖는 (메타)아크릴아미드로는 (메타)아크릴아미드, 디메틸(메타)아크릴아미드, 아크릴로일모르폴린, 디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, 이소프로필(메타)아크릴아미드, 디에틸(메타)아크릴아미드, 히드록시에틸(메타)아크릴아미드, 디아세톤(메타)아크릴아미드 등을 예로 들 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트 에스테르 단량체는 점착제 조성물 전체 100 중량%에 대하여 10 내지 69 중량%의 양으로 사용될 수 있다.
상기 광개시제는 활성 에너지선을 흡수하여 라디칼을 생성하는 개시제를 의미한다. 상기 광개시제의 구체적인 예로는 벤조인 화합물, 벤조페논 화합물, 티옥산톤 화합물, 아세토페논 화합물 등을 들 수 있다.
상기 광개시제는 점착제 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.01 내지 10.0 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 광개시제가 0.01 중량% 미만의 양으로 포함되면 가교 반응을 효과적으로 개시시키기 어려울 수 있고, 10.0 중량% 초과이면 잔존 개시제로 인해 변색 등이 일어나 내구성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 및 제2 점착제층(50, 90)이 상기 플렉서블 디스플레이 장치에 포함된 각 층 또는 각 부재 사이에 삽입됨에 따라, 상기 플렉서블 디스플레이 장치에 인장, 압축과 같은 응력 발생시, 스트레인 분리가 발생할 수 있다.
따라서, 상기 플렉서블 디스플레이 장치에 포함된 각 층 또는 각 부재 내에 중립면(Neutral Plane: NP)이 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(100) 내에 제1 중립면(NP1)이 형성되고, 기능성 구조물(200) 내에 제2 중립면(NP2)이 형성되고, 윈도우(300) 내에 제3 중립면(NP3)이 형성될 수 있다.
-20℃ 수준의 저온에서 제1 및 제2 점착제층(50, 90)을 통한 상기 스트레인 분리에 의해 중립면이 형성되도록, 제1 및 제2 점착제층(50, 90)의 -20℃에서의 응력회복 변형율이 조절될 수 있다. 상술한 바와 같이, -20℃ 수준의 저온에서 제1 및 제2 점착제층(50, 90)에 의해 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 각 층별 부재마다 중립면이 형성되어 -20℃ 수준의 저온에서 굴곡 특성이 향상되고, 디스플레이 패널(100), 기능성 구조물(200) 및 윈도우(300)의 각 층 내에서의 응력 손상이 억제될 수 있다.
상기 제1 및 제2 점착제층(50, 90)을 통한 중립면의 형성은 도 4를 참조로 보다 상세히 후술한다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 디스플레이 패널을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 디스플레이 패널(100)은 패널 기판(105) 상에 배치된 박막 트랜지스터(TFT), 절연 구조물, 화소 전극(145) 및 표시층(160)을 포함할 수 있다.
상기 패널 기판(105)은 디스플레이 패널(100)의 베이스 기판으로 제공될 수 있다. 패널 기판(105)은 예를 들면, 폴리이미드와 같은 유연성 수지 물질을 포함할 수 있다.
상기 박막 트랜지스터는 액티브 층(110), 게이트 전극(120), 소스 전극(132) 및 드레인 전극(134)을 포함할 수 있다. 상기 절연 구조물은 게이트 절연막(115), 층간 절연막(125) 및 비아 절연막(140)을 포함할 수 있다.
상기 액티브 층(110)은 패널 기판(105) 상면 상에 형성되며, 폴리실리콘 또는 산화물 반도체(예를 들면, 인듐갈륨아연 산화물(IGZO) 등)를 포함할 수 있다. 상기 게이트 절연막(115)은 패널 기판(105) 상에 형성되어 액티브 층(110)을 덮을 수 있다.
상기 게이트 전극(120)은 게이트 절연막(115) 상에 배치되어 액티브 층(110)과 중첩될 수 있다. 게이트 전극(120)은 Al, Ti, Cu, W, Ta, Ag 등과 같은 금속을 포함할 수 있다.
상기 게이트 절연막(115) 상에 게이트 전극(120)을 덮는 층간 절연막(125)을 형성한 후, 층간 절연막(125) 및 게이트 절연막(115)을 관통하여 액티브 층(110)과 접촉하는 소스 전극(132) 및 드레인 전극(134)을 형성할 수 있다. 소스 전극(132) 및 드레인 전극(134)은 Al, Ti, Cu, W, Ta, Ag 등과 같은 금속을 포함할 수 있다.
상기 층간 절연막(125) 상에는 소스 전극(132) 및 드레인 전극(134)을 덮는 비아(via) 절연막(140)을 형성할 수 있다. 비아 절연막(140)은 아크릴계, 실록산계 수지 등과 같은 유기 절연 물질을 사용하여 형성될 수 있다.
상기 비아 절연막(140) 상에는 드레인 전극(134)과 전기적으로 연결되는 화소 전극(145)이 형성될 수 있다. 화소 전극(145)은 비아 절연막(140)을 관통하여 드레인 전극(134)과 접촉하는 비아부(via portion)를 포함할 수 있다. 화소 전극(145)은 Al, Ti, Cu, W, Ta, Ag 등과 같은 금속 및/또는 투명 도전성 산화물(예를 들면, 인듐 주석 산화물(ITO))을 포함할 수 있다.
상기 비아 절연막(140) 상에는 화소 정의막(150)을 형성하고, 화소 정의막(150)에 의해 노출된 화소 전극(145) 상면 상에 표시층(160)을 형성할 수 있다. 표시층(160)은 예를 들면, OLED 장치에 포함되는 유기 발광층(EML) 또는 LCD 장치에 포함되는 액정층으로 형성될 수 있다.
상기 화소 정의막(150) 및 표시층(160) 상에는 대향 전극(170)이 형성될 수 있다. 대향 전극(170)은 화상 표시 장치의 공통 전극, 반사 전극 또는 음극(cathode)으로 제공될 수 있다.
상기 디스플레이 패널(100)은 복수의 화소들을 포함하며, 상기 박막 트랜지스터 및 화소 전극(145)은 각각의 화소마다 배열될 수 있다. 대향 전극(170)은 복수의 화소들 상에서 연속적으로 연장하는 공통 전극으로 제공될 수 있다.
상기 대향 전극(170) 상에는 인캡슐레이션 층(180)이 형성될 수 있다. 인캡슐레이션 층(180)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물과 같은 무기 절연 물질, 및/또는 아크릴계, 실록산계, 우레탄계 수지 등과 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 패널(100)은 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 회로를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 화소 회로는 데이터 라인, 스캔 라인, 전원 라인 등을 포함하며, 상기 데이터 라인 및 스캔 라인의 교차 영역마다 각각의 화소가 정의될 수 있다.
상술한 바와 같이, -20℃ 수준의 저온에서 디스플레이 패널(100) 내부에 제1 중립면(NP1)이 형성되어, -20℃ 수준의 저온에서 벤딩 시 상기 화소 회로, 박막 트랜지스터, 전극 등의 크랙, 파단 등의 손상이 억제될 수 있다.
상기 디스플레이 패널(100)의 두께는 80 내지 400 ㎛일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 터치 센서를 나타내는 개략적인 평면도이다. 예를 들면, 상기 터치 센서는 터치 스크린 패널 또는 터치 센서 필름 형태로 기능성 구조물(200)에 적용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 터치 센서는 기재(205) 상에 형성된 센싱 전극(210), 트레이스(220) 및 패드(230)를 포함할 수 있다.
상기 터치 센서는 센싱 영역(A) 및 주변 영역(B)을 포함할 수 있다. 센싱 전극(210)은 센싱 영역(A)의 기재(205) 상에 형성되며, 트레이스(220) 및 패드(230)는 주변 영역(B)의 기재(205) 상에 형성될 수 있다.
상기 센싱 전극(210)은 예를 들면, 기재(205)의 상면에 평행하며 서로 수직하게 교차하는 제1 방향 및 제2 방향을 따라 배열된 제1 센싱 전극(210a) 및 제2 센싱 전극(210b)을 포함할 수 있다.
상기 제1 센싱 전극(210a)은 상기 제1 방향으로 연장하며, 상기 제2 방향을 따라 복수의 제1 센싱 전극들(210a)이 형성될 수 있다. 상기 제2 센싱 전극(210b)은 상기 제2 방향으로 연장하며 상기 제1 방향을 따라 복수의 제2 센싱 전극들(210b)이 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 센싱 전극(210a, 210b)은 각각 예를 들면, 다각형 형상의 단위 패턴들을 포함하며, 이웃하는 단위 패턴들을 서로 연결하는 연결부 또는 브릿지 전극을 포함할 수 있다. 상기 단위 패턴의 내부는 메쉬(mesh) 타입으로 패터닝된 도전 패턴을 포함할 수 있다.
상기 트레이스(220)는 각 센싱 전극(210a, 210b)으로부터 분기되며 트레이스(220)의 말단부는 패드(230)와 연결될 수 있다. 상기 터치 센서는 패드(230)를 통해, 예를 들면 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)과 같은 외부 회로와 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, -20℃ 수준의 저온에서 터치 센서 내부에 제2 중립면(NP2)이 형성되어, -20℃ 수준의 저온에서 벤딩 시 센싱 전극(210), 브릿지 전극, 트레이스(220)의 절단, 크랙 등이 방지될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 스트레인 프로파일을 나타내는 그래프이다.
도 4를 참조하면, 도 1을 참조로 설명한 바와 같이, -20℃ 수준의 저온에서 플렉서블 디스플레이 장치가 벤딩될 때, 디스플레이 패널(100), 기능성 구조물(200) 및 윈도우(300) 각각마다 중립면이 형성될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 “중립면”은 플렉서블 디스플레이 장치가 벤딩될 때, 압축 응력(도 4에서 "-"로 표시됨)과 인장 응력(도 4에서 "+"로 표시됨)이 실질적으로 동일한 면으로 정의된다. 이에 따라, 중립면에서는 스트레인이 실질적으로 0(zero)에 수렴될 수 있다.
상기 플렉서블 디스플레이 장치가 벤딩될 때, 벤딩되는 내측에는 압축력이, 외측에는 인장력이 가해지며, 이에 따라 내부 구조물에 손상이 발생될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, -20℃ 수준의 저온에서 플렉서블 디스플레이 장치가 벤딩될 때, 상기 플렉서블 디스플레이 장치에 포함된 광학 부재 또는 정보 전달 부재 각각 모두 중립면을 포함하므로, 압축력 및 인장력이 내부적으로 상쇄되어 상기 내부 구조물의 파단, 크랙, 손상을 방지할 수 있다. 따라서, -20℃ 수준의 저온에서 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 굴곡 또는 벤딩 가능한 범위가 확장되어 유연성 및 기계적 신뢰성이 함께 향상될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 패널(100) 및 기능성 구조물(200) 사이에서는 제1 점착제층(50)에 의해 스트레인 분리가 생성되어, 제1 중립면(NP1) 및 제2 중립면(NP2)이 각각 디스플레이 패널(100) 및 기능성 구조물(200) 내에 형성될 수 있다.
또한, 기능성 구조물(200) 및 윈도우(300) 사이에서는 제2 점착제층(90)에 의해 스트레인 분리가 생성되어, 제3 중립면(NP3)이 윈도우(300) 내에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 총 두께는 200 내지 1,000㎛ 범위일 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 기능성 구조물은 터치 센서(200a) 및 편광층(200b)을 포함할 수 있다. 또한, 터치 센서(200a) 및 편광층(200b) 사이에는 제3 점착제층(70)이 형성될 수 있다.
상기 제3 점착제층(70)은, 상술한 제1 및 제2 점착제층(50, 90)과 같이, -20℃에서 응력회복 변형율이 25 내지 80%일 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 점착제층(70)을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치의 내굴곡성, 특히 저온 내굴곡성을 향상시킬 수 있다.
상기 제3 점착제층(70)의 두께는 5 내지 30㎛일 수 있다.
상기 제3 점착제층(70)을 형성하는 점착제 조성물은 상술한 제1 및 제2 점착제층(50, 90)을 형성하는 점착제 조성물과 동일할 수 있다.
-20℃ 수준의 저온에서 플렉서블 디스플레이 장치가 벤딩될 때, 제3 점착제층(70)에 의해 터치 센서(200a) 및 편광층(200b) 사이의 스트레인 분리가 촉진되어, 터치 센서(200a) 및 편광층(200b) 각각의 내부에 중립면이 형성될 수 있다.
예를 들면, 터치 센서(200a) 내부에 제2 중립면(NP2)이 형성되고, 편광층(200b) 내부에 제3 중립면(NP3)이 형성될 수 있다. 윈도우(300) 내부에는 상술한 바와 같이 제2 점착제층(90)을 통한 스트레인 분리에 의해 제4 중립면(NP4)이 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 플렉서블 디스플레이 장치는 최외곽층으로서, 예를 들면 사용자의 시인측으로 노출되는 보호 필름(350)을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 보호 필름(350)은 윈도우(300) 상에 적층될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 보호 필름(350)은 제4 점착제층(80)을 통해 윈도우(300) 상면 상에 부착될 수 있다.
상기 제4 점착제층(80)은, 상술한 제1 및 제2 점착제층(50, 90)과 같이, -20℃에서 응력회복 변형율이 25 내지 80%일 수 있다. 이에 따라, 제4 점착제층(80)을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치의 내굴곡성, 특히 저온 내굴곡성을 향상시킬 수 있다.
상기 제4 점착제층(80)의 두께는 5 내지 30㎛일 수 있다.
상기 제4 점착제층(80)을 형성하는 점착제 조성물은 상술한 제1 및 제2 점착제층(50, 90)을 형성하는 점착제 조성물과 동일할 수 있다.
상기 보호 필름(350)은 유연성 수지 필름을 포함하며, 예를 들면 폴리이미드 필름을 포함할 수 있다. 보호 필름(350)은 20 내지 50㎛의 두께를 가질 수 있다.
-20℃ 수준의 저온에서 플렉서블 디스플레이 장치가 벤딩될 때, 제4 점착제층(80)에 의해 보호 필름(350) 내부에도 중립면(예를 들면, 제4 중립면(NP4))이 형성될 수 있다. 따라서, 보호 필름(350)의 외부 충격에 대한 내구성, 내크랙성이 보다 향상되어 플렉서블 디스플레이 장치를 보호할 수 있다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
제조예 1: 실리콘 우레탄 ( 메타 ) 아크릴레이트 수지의 제조
전자식 교반기, 히팅 멘틀, 냉각관, 온도 컨트롤러가 구비된 2L 3구 플라스크에 폴리이소시아네이트, 양말단에 히드록시기를 갖는 폴리실리콘 및 촉매로서 디부틸틴디라우레이트를 하기 표 1의 조성(단위: 중량부)으로 투입하고 교반하면서 반응온도를 70 ℃까지 상승시키고 4시간 동안 반응을 유지하였다. 이 후 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 및 중합금지제로서 메톡시히드로퀴논을 하기 표 1의 조성으로 적하하여 반응시키고 투입 완료 후 2시간 동안 반응을 유지하였다. FT-IR상 NCO의 특성피크인 2260 cm-1 피크가 소멸되면 반응을 종결시켜 실리콘 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지를 얻었다.
제조예 1
폴리이소시아네이트 1) 524
양말단에 히드록시기를 갖는 폴리실리콘 2) 933
디부틸틴디라우레이트 0.4
메톡시히드로퀴논 0.3
히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 3) 232
1) 4,4'-메틸렌 디시클로헥실 디이소시아네이트 (분자량 262)
2) X-22-160AS (신에츠사, 분자량 933)
3) 2-히드록시에틸아크릴레이트 (분자량 116)
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3: 플렉서블 디스플레이 장치의 제조
하기 표 2의 조성으로 각 성분들을 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다(단위: 중량%).
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
제조예 1의 실리콘 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지 45 85 30 20 90 45
이소데실 아크릴레이트 52 12 67 77 7 54
광개시제 1) 3 3 3 3 3 1
1) 1-히드록시시클로헥실페닐케톤
상기에서 제조된 각각의 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 이형필름 상에 두께가 25㎛가 되도록 도포하고 그 위에 이형필름을 접합한 후, 고압수은 UV 램프를 이용하여 500mJ/cm2의 광량으로 조사하여 각각의 점착 시트를 제조하였다.
가로 및 세로 길이가 각각 10 cm인 패널 기판(폴리이미드, 두께 30㎛) 상에 화소 전극, 유기발광층(표시층), 대향 전극 및 인캡슐레이션 층을 순서대로 형성하여 전체 120㎛의 두께를 갖는 디스플레이 패널을 제조하였다.
상기 디스플레이 패널 상에 상기에서 제조된 각각의 점착 시트를 적층하여 제1 점착제층을 형성하였다.
다음으로, 상기 제1 점착제층 상에 터치 센서(TAC 필름 상에 형성된 ITO 전극패턴층 포함), 및 연신형 편광자를 포함하는 편광판(양면에 TAC 보호필름을 접합한 PVA 편광자 필름으로 위상차 필름이 일면에 부착되어 있음)을 적층하여 기능성 구조물을 형성하였다. 상기 기능성 구조물의 전체 두께는 100㎛이었다.
상기 기능성 구조물 상에 상기에서 제조된 각각의 점착 시트를 적층하여 제2 점착제층을 형성하였다.
상기 제2 점착제층 상에 윈도우 기판(폴리이미드, 두께 70㎛)을 더 적층하여 플렉서블 디스플레이 장치를 제조하였다.
실험예 1: 플렉서블 디스플레이 장치의 물성 평가
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 플렉서블 디스플레이 장치의 물성을 하기와 같은 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
(1) 응력회복 변형율
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 점착 시트의 샘플 사이즈를 길이 30mm×폭 30mm로 하고, 측정 샘플을 글라스 플레이트에 접합 후 측정 팁(tip)과 접착한 상태에서 -20℃로 10분 동안 안정화시켰다. 안정화가 완료된 상태에서 초기 변형율(strain)이 3%가 되도록 전단 응력(stress)을 가한 후 100초를 유지한 다음, 상기 전단 응력을 해소시키고 1초 경과 후의 변형율을 측정하여 응력회복 변형율을 산출했다.
(2) 내굴곡성
내굴곡성은 폴딩 테스터기(DLDMLH-FS, YUASA사)를 사용해서 평가하였다. 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 플렉서블 디스플레이 장치를 100mm × 10mm의 사이즈로 절단하여 샘플을 준비하고, 상기 샘플을 테스터기에 장착 시 샘플을 각각 반대로 접합하여 한 샘플은 유기발광층에 굴곡 인장이 부가되도록, 다른 한 샘플은 유기발광층에 굴곡 압축응력이 부가되도록 진행하였다. 샘플 장착 후 1R, 30회/분의 속도로 20만회 평가 진행하였다.
그런 다음, 샘플 굴곡부를 광학현미경(ECLIPSE LV100ND, NIKON사)으로 관찰하여 내굴곡성을 하기 기준으로 평가하였다.
<평가기준>
◎: 크랙 없음
○: 크랙 5개 이하이며, 폭방향 전체길이로 성장하지 않음
△: 크랙 5개 초과 10개 이하이며, 폭방향 전체길이로 성장하지 않음
×: 크랙 11개 이상이며, 폭방향 전체길이로 크랙 존재함
응력회복 변형율 내굴곡성
실시예 1 34.6 ◎
실시예 2 62.3 ○
실시예 3 27.8 ○
비교예 1 20.5 ×
비교예 2 85.7 ×
비교예 3 15.6 ×
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, -20℃에서 응력회복 변형율이 25 내지 80%인 제1 점착제층 및 제2 점착제층을 포함하는 실시예 1 내지 3의 플렉서블 디스플레이 장치는 내굴곡성이 우수한 것을 확인할 수 있다. 반면, -20℃에서 응력회복 변형율이 25 내지 80%의 범위를 벗어나는 제1 점착제층 및 제2 점착제층을 포함하는 비교예 1 내지 3의 플렉서블 디스플레이 장치는 내굴곡성이 불량한 것을 확인할 수 있다.
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.
50: 제1 점착제층 70: 제3 점착제층
80: 제4 점착제층 90: 제2 점착제층
100: 디스플레이 패널 105: 패널 기판
110: 액티브 층 115: 게이트 절연막
120: 게이트 전극 125: 층간 절연막
132: 소스 전극 134: 드레인 전극
140: 비아 절연막 145: 화소 전극
150: 화소 정의막 160: 표시층
170: 대향 전극 180: 인캡슐레이션 층
200: 기능성 구조물 200a: 터치 센서
200b: 편광층 205: 기재
210: 센싱 전극 220: 트레이스
230: 패드 300: 윈도우
350: 보호 필름

Claims (7)

  1. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 상에 배치된 기능성 구조물;
    상기 기능성 구조물 상에 배치된 윈도우;
    상기 디스플레이 패널 및 상기 기능성 구조물 사이에 형성된 제1 점착제층; 및
    상기 기능성 구조물 및 상기 윈도우 사이에 형성된 제2 점착제층을 포함하며,
    상기 제1 점착제층 및 제2 점착제층은, -20℃에서 상기 점착제층 각각에 초기 변형율 3%가 되도록 전단 응력을 가하고, 상기 전단 응력을 100초 동안 유지한 다음 해소시키고 1초 경과 후의 변형율을 초기 변형율로 나눈 값으로 정의되는 응력회복 변형율이 25 내지 80%인 플렉서블 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 유기 발광 다이오드(OLED) 패널 또는 액정 표시(LCD) 패널을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기능성 구조물은 터치 센서, 편광층 및 위상차층 중 하나 이상을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 윈도우는 기재층 및 상기 기재층의 적어도 일면 상에 형성된 하드코팅층을 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기능성 구조물은 터치 센서 및 편광층을 포함하고,
    상기 터치 센서 및 상기 편광층 사이에 형성된 제3 점착제층을 더 포함하며,
    상기 제3 점착제층은, -20℃에서 상기 점착제층에 초기 변형율 3%가 되도록 전단 응력을 가하고, 상기 전단 응력을 100초 동안 유지한 다음 해소시키고 1초 경과 후의 변형율을 초기 변형율로 나눈 값으로 정의되는 응력회복 변형율이 25 내지 80%인 플렉서블 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 윈도우 상에 배치된 보호 필름을 더 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 윈도우 및 상기 보호 필름 사이에 형성된 제4 점착제층을 더 포함하고, 상기 제4 점착제층은, -20℃에서 상기 점착제층에 초기 변형율 3%가 되도록 전단 응력을 가하고, 상기 전단 응력을 100초 동안 유지한 다음 해소시키고 1초 경과 후의 변형율을 초기 변형율로 나눈 값으로 정의되는 응력회복 변형율이 25 내지 80%인 플렉서블 디스플레이 장치.
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