KR20190056181A - 접착 필름 및 이를 이용한 광학 디바이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 접착 필름은 접착제층, 접착제층 상부에 배치되는 상부 보호층; 및 접착제층 하부에 배치되는 하부 보호층을 포함하고, 접착제층은, 아크릴계 수지, 광개시제 및 불소계 모노머를 포함하고, 불소계 모노머는 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.1중량부 이상 포함된다.

Description

접착 필름 및 이를 이용한 광학 디바이스 {ADHESIVE FILM AND OPTICAL DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 상부면 및 하부면의 접착력을 상이하게 할 수 있는 접착 필름 및 이를 이용한 광학 디바이스에 관한 것이다.
디스플레이 패널 또는 터치 패널 등의 발광형 디바이스를 제조하거나 또는 태양전지 등과 같은 수광형 디바이스를 제조함에 있어, 패널 내의 기재들을 접착하는 공정이 포함된다.
패널 내 기재들의 접착을 위해 상부 기재와 하부 기재 사이에 접착 필름이 개재된다. 이때, 패널 내의 기재에 따라 광학적으로 투명한 특성을 가지는 기재들을 접착하기 위하여 사용되는 접착 필름을 광학적 투명 접착 필름(Optically Clear Adhesive Film; 이하, OCA 필름이라고도 한다)이라 한다.
이러한 OCA 필름은 LCD(liquid crystal display)나 OLED 디스플레이 등을 적용한 TV, 모니터, 휴대폰, 태블릿 PC 등의 발광형 디바이스에 적용되거나 태양전지와 같은 수광형 디바이스에 적용되고 있다.
또한, 접착 필름인 OCA 필름은 높은 광투과율을 나타낼 수 있는 접착 필름으로서, 작은 압력으로 피착물, 즉 상부 기재나 하부 기재 표면에 접착이 가능하다. 또한 OCA 필름은 응집력과 탄성을 가지고 있어 피착물에 강하게 접착 가능하면서도 피착물의 표면을 오염시키지 않고 쉽게 박리될 수 있는 특징이 있다. 접착 필름에 대해서 도 1을 예로 들어 설명한다.
도 1은 접착 필름의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 접착 필름은 접착제층(110)과, 접착제층 상부 및 하부에 보호층(120a, 120b)이 배치된 구조를 갖는다.
접착제층(110)은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 등을 주성분으로 포함한다. 상부 및 하부 보호층(120a, 120b)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate)나 폴리프로필렌(Polypropylene) 등의 재질로 된 필름이 이용된다. 접착제층(110)과 상부 보호층(120a) 사이에, 또한 접착제층(110)과 하부 보호층(120b) 사이에는 아크릴계 점착제 보다는 약한 점착력을 나타내는 실리콘 점착제가 도포되어 있다. 실리콘 점착제의 두께에 따라 접착제층(110)과 상부 보호층(120a) 간의 접착력 및 접착제층(110)과 하부 보호층(120b) 간의 접착력이 결정된다.
도 2는 접착 필름을 이용한 광학 디바이스 제조 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.
우선, 접착 필름의 접착제층과 하부 디바이스를 접착시키기 위해, 도 2의 (b)에 도시된 예와 같이 접착제층의 하부 보호층(120b)을 박리한다.
다음으로, 도 2의 (c)에 도시된 예와 같이 하부 보호층(120b) 박리에 의해 노출된 접착제층 하면과 하부 디바이스를 접착시킨다.
다음으로, 접착제층과 상부 디바이스를 접착시키기 위해, 도 2의 (d)에 도시된 예와 같이 상부 보호층(120a)을 박리하여, 접착제층의 상부면을 노출시킨다.
이후, 접착제층의 상부면과 상부 디바이스를 접착시킨다.
접착제층과 하부 디바이스를 먼저 부착한 후, 상부 디바이스를 부착하는 경우, 상부 보호층과 접착제층 간의 접착력이 하부 보호층과 접착제층 간의 접착력보다 더 높다. 그 이유는 접착제층과 하부 디바이스(130)를 부착하기 위한 하부 보호층(120b) 박리 시, 상부 보호층(120a)은 접착제층과 접착력이 유지될 필요성이 있기 때문이다.
이와 같이, 상부 보호층과 접착제층 간의 높은 접착력에 기인하여, 상부 보호층(120a) 박리 시 많은 힘이 요구되므로 접착제층에 이미 접착되어 있는 하부 디바이스(130)에 손상을 주는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해, 상부 보호층과 접착제층 간의 접착력을 낮추게 되면, 하부 보호층(120b) 박리 시, 상부 보호층(120a) 역시 함께 박리되는 문제점이 발생할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서는 다음 2가지의 조건이 모두 만족되어야만 한다. 첫째, 하부 보호층 박리 시에는 상부 보호층과 접착제층 간의 높은 접착력을 유지하여 상부 보호층이 박리되지 않아야 한다. 둘째, 상부 보호층 박리시에는 상부 보호층과 접착제층 간의 접착력을 낮추어 상부 보호층이 쉽게 박리되도록 할 필요성이 있다.
본 발명은 하부 보호층 박리 시에는 상부 보호층과 접착제층 간의 높은 접착력을 유지하고, 상부 보호층 박리 시에는 상부 보호층과 접착제층 간의 접착력을 낮출 수 있는 접착 필름을 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명은 접착 필름을 이용한 광학 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 접착 필름은 접착제층, 접착제층 상부에 배치되는 상부 보호층 및 접착제층 하부에 배치되는 하부 보호층을 포함하고, 접착제층은, 아크릴계 수지, 광개시제 및 불소계 모노머를 포함하고, 불소계 모노머는 상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.1중량부 이상 포함된다.
본 발명의 실시예에 따른 접착 필름은 접착제층, 접착제층 상부에 배치되는 상부 보호층 및 접착제층 하부에 배치되는 하부 보호층을 포함하고, 접착제층은, 제1 접착제층 및 제1 접착제층 상에 배치된 제2 접착제층을 포함하고, 제1 접착제층에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 단관능 모노머가 포함되고, 제2 접착제층에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 다관능 모노머가 포함된다.
본 발명의 실시예에 따른 광학 디바이스는 하부 디바이스, 상부 디바이스 및 상기 하부 디바이스와 상부 디바이스 사이에 개재된 접착제층을 포함하고, 접착제층은 아크릴계 수지, 광개시제 및 불소계 모노머를 포함하고, 상기 불소계 모노머는 상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.1중량부 이상 포함된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 디바이스는 하부 디바이스, 상부 디바이스 및 상기 하부 디바이스와 상부 디바이스 사이에 개재된 접착제층을 포함하고, 접착제층은, 하부 디바이스와 접착된 제1 접착제층 및 제1 접착제층 상에 배치되며 상부 디바이스와 접착된 제2 접착제층을 포함하고, 제1 접착제층 및 제2 접착제층 중 어느 하나에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 단관능 모노머가 포함되고, 제1 접착제층 및 제2 접착제층 중 다른 하나에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 다관능 모노머가 포함된다.
본 발명은, 접착 필름의 접착제층과 하부 디바이스를 부착한 후, UV 조사에 의해 접착제층과 상부 보호층 간의 접착력을 저하시킬 수 있다. 따라서, 후속 공정인 상부 보호층의 박리 과정에서 작은 힘으로 상부 보호층을 박리할 수 있으므로, 접착제층에 접착되어 있는 하부 디바이스에 가해지는 손상을 저감할 수 있다.
그리고, 본 발명은 제1 접착제층을 UV 조사에 의해 접착력의 감소가 상대적으로 작거나 접착력이 더 높아질 수 있는 단관능 모노머로 구성하고, 제2 접착제층을 UV 조사에 의해 접착력이 상대적으로 크게 저하되는 다관능 모너머로 구성함으로써, UV 조사시 제2 접착제층과 보호층 간의 접착력이 낮아질 수 있다.
도 1은 접착 필름의 단면도이다.
도 2는 접착 필름을 이용한 광학 디바이스 제조 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 접착 필름에 UV를 조사하였을 때의 불소계 모노머의 위치가 변화되는 예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접착 필름의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광학 디바이스를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 디바이스를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 접착 필름을 이용한 광학 디바이스의 예를 나타낸 것이다.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
본 명세서에서 "~~ 상에 있다"라고 함은 "어떠한 부분이 다른 부분과 접촉한 상태로 바로 위에 있다"를 의미할 뿐만 아니라 "어떠한 부분이 다른 부분과 비접촉한 상태이거나 제3의 부분이 중간에 더 형성되어 있는 상태로 다른 부분의 위에 있다"를 의미할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 접착 필름 및 이를 이용한 광학 디바이스의 다양한 실시예를 설명한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 접착 필름의 하부 보호층 박리 시에는 접착 필름의 상부 보호층과 접착제층 간의 높은 접착력을 유지하고, 접착 필름의 상부 보호층 박리 시에는 접착 필름의 상부 보호층과 접착제층 간의 접착력을 낮추어, 상부 보호층 박리 과정에서 이미 접착제층에 접착되어 있는 하부 디바이스에 가해지는 손상을 저감할 수 있는 접착 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해 본 발명의 발명자들은 많은 연구를 수행한 결과, 접착 필름의 접착제층과 하부 디바이스를 접착한 후, 이들 간의 접착력 향상을 위해 수행하는 UV 조사 시에, 상부 보호층과 접착제층 간의 접착력이 낮아질 수 있는 특정 조성의 접착제층을 갖는 접착 필름을 발명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 접착 필름은 도 1에 도시된 예와 같이, 접착제층(110), 접착제층(110) 상부에 배치되는 상부 보호층(120a) 및 접착제층(110) 하부에 배치되는 하부 보호층(120b)을 포함한다.
그리고, 상부 보호층(120a)과 접착제층(110) 간의 접착력과 하부 보호층(120b)과 접착제층(110) 간의 접착력이 상이할 수 있다. 예를 들어, 접착 필름의 접착제층(110)에 하부 디바이스(130)를 먼저 부착한 후, 상부 디바이스를 부착하는 경우, 접착 필름의 접착제층과 하부 디바이스(130)를 부착하기 위한 하부 보호층(120b) 박리 시, 상부 보호층(120a)은 접착제층과 접착력이 유지될 필요성이 있기 때문에, 이 경우 접착 필름의 상부 보호층과 접착제층 간의 접착력이 접착 필름의 하부 보호층과 접착제층 간의 접착력보다 더 높다.
하부 보호층(120b)과 접착제층(110) 간의 접착력이 상부 보호층(120a)과 접착제층(110) 간의 접착력보다 더 낮을 경우, 하부 보호층(120b)의 박리가 먼저 이루어지고, 하부 보호층(120b) 박리에 의해 노출된 접착제층(110) 표면에 하부 디바이스가 부착된다. 반대로, 상부 보호층(120a)과 접착제층(110) 간의 접착력이 하부 보호층(120b)과 접착제층(110) 간의 접착력보다 더 낮을 경우, 상부 호보층(120a)의 박리가 먼저 이루어지고, 상부 보호층(120a) 박리에 의해 노출된 접착제층(110) 표면에 상부 디바이스가 부착된다.
이러한 초기 상태에서의 상부 보호층(120a)과 접착제층(110) 간의 접착력과 하부 보호층(120b)과 접착제층(110) 간의 접착력은 접착제층이 갖고 있는 접착력 뿐만 아니라, 상부 보호층(120a)의 일면(접착제층과 접착되는 면)과 하부 보호층(120b)의 일면(접착제층과 접착되는 면)에 도포되어 있는 실리콘 점착제 등의 두께에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 실리콘 점착제의 두께는 약 20~100㎛ 정도가 될 수 있는데, 실리콘 점착제의 두께가 클수록 초기 상태에서 접착제층과의 접착력이 더 크다. 예를 들어, 상부 보호층의 일면에 약 60㎛ 두께의 실리콘 점착제가 도포되어 있고, 하부 보호층의 일면에 약 30㎛ 두께의 실리콘 점착제가 도포되어 있는 경우, 상부 보호층과 접착제층 간의 접착력이 더 크다.
본 발명의 실시예에 따른 접착 필름은 접착제층(110)에 불소계 모노머가 일정 함량 포함된다. 이러한 불소계 모노머는 다음과 같은 원리로 UV 조사 시에 상부 보호층과 접착제층 간의 접착력을 낮춘다.
도 3에 도시된 바와 같이, 접착제층(110)과 하부 디바이스(130)를 접착한 후, 이들 간의 접착력 향상을 위해 수행하는 UV 조사 시, 불소계 모노머(115)는 상부 표면 쪽으로 부상하여, 접착제층(110)의 상부 표면의 표면 에너지를 낮출 수 있다. 접착제층(110)의 표면 에너지가 낮아지므로, 접착제층(110)과 보호층(120a) 간의 접착력이 낮아질 수 있다. UV 조사 시의 파장은 하부 디바이스(130)에 영향을 줄이기 위해서 단파장보다는 장파장을 사용할 수 있다. UV 조사는 1KW로 10초 이내에 경화할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, UV 조사 전에 열을 가할 수 있다. 예를 들면, 50도(℃) 내지 60도에서 1분 내지 3분 정도의 열을 가할 수 있다. 열을 가할 경우 접착제층(110)의 점도가 낮아지게 되므로, 불소계 모노머(155)가 상부 표면으로 부상할 수 있다. 접착제층(110)의 낮아진 표면 에너지에 의하여 상대적으로 작은 힘 또는 압력으로도 보호층(120a)을 박리할 수 있으므로, 접착제층(110) 하부에 부착된 하부 디바이스(130)에 가해지는 손상을 저감할 수 있게 된다. 그리고, UV 조사에 의해 불소계 모노머(115)가 상부 표면 쪽으로 부상함에 따라, 하부 표면 쪽에는 불소계 모노머(115)가 거의 존재하지 않게 되어 하부 표면의 표면 에너지 감소는 거의 없게 되므로, 접착제층(110)과 하부 디바이스(130)의 접착력은 유지될 수 있다.
그리고, 접착제층(110)은, 아크릴계 수지, 광개시제 및 불소계 모노머를 포함한다.
아크릴계 수지는 메틸(메타)아크릴레이트의 단일중합체, 메틸아크릴레이트와 메틸메타크릴레이트의 공중합체 또는 메틸(메타)아크릴레이트와 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트 및 스티렌 중 1종 이상을 포함하는 공단량체의 공중합체 등 아크릴계 접착제에 사용될 수 있는 아크릴계 수지를 이용할 수 있다.
광개시제는, 벤조페논(benzophenone), 클로로아세토페논(chloro Acetophenone), 디에톡시아세토페논(Diethoxy Acetophenone), 히드록시아세토페논(Hydroxyacetophenone), α-아미노아세토페논(α-Aminoacetophenone), 2-ETAQ 벤조인 에테르(2-EthylAnthraquinone benzoin ether), 벤질디메틸케탈(benzildimethylketal), 티오크산톤(thioxanthone), 1-페닐-2-히드록시-2-메틸-프로판-1-온(1-Phenyl-2-hydroxy-2-methyl-propan-1-one), 이소-부틸-벤조인-에스테르(iso-Butyl-benzion-ester), 이소-프로필-벤조인-에스테르(iso-Propyl-benzoin-ester), 2,2-디메톡시-2페닐-아세토페논2,2-dimethoxy-2phenyl-acetophenone), 히드록시-시클로헥실-페닐(Hydroxy-cyclohexyl-phenyl), 2-클로로-틱소안톤(2-Chloro-thixoanthone) 중에서 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
광개시제는 아크릴계 수지 100중량부(wt%)에 대하여 3~5중량부(wt%)로 포함될 수 있다. 광개시제의 함량이 3중량부 미만일 경우, 경화 반응이 수행되기 어려워질 수 있으며, 광개시제의 함량이 5중량부를 초과하는 경우, 광투과율이 저하될 수 있다.
불소계 모노머는, -CF2CF3, -CH2(CF2)4H 등과 같은 직쇄 구조의 플루오르알킬기, -CH(CF3)2, -CH2CF(CF3)2, -(CF2O)-, -(CF2CF2O)- 등의 분지 구조의 플루오로 알킬기, 퍼플루오로시클로헥실기, 퍼플루오로시클로펜틸기 등과 같은 지환 구조의 플루오르알킬기를 포함하는 모노머가 될 수 있으며, 이들 중 하나를 단독으로 사용하거나, 2종 이상 혼용할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.
불소계 모노머(fluorine monomer)는 아크릴계 수지 100 중량부(100 wt%로 표시될 수도 있다)에 대하여 0.1 중량부(wt%) 이상 포함될 수 있다. 불소계 모노머의 함량이 0.1중량부 미만일 경우, UV 조사시 상부 보호층에 접착되어 있는 접착제층 표면의 표면 에너지 저하 효과가 충분치 못할 수 있다.
그리고, 불소계 모노머는 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 1.0중량부 이하로 포함될 수 있다. 불소계 모노머의 함량이 1.0중량부를 초과하더라도 접착력 저하 효과가 나타나지 않으며, 불소계 모노머 함량 증가에 따라서 접착제층의 투명성 및 굴절률을 저하시킬 수 있다.
그리고, 접착제층(110)은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 접착제층의 접착 특성 및 광학 특성을 저하시키지 않는 범위에서 첨가될 수 있으며, 예를 들면, 첨가제는 아크릴계 수지의 100중량부에 대하여 약 0.01중량부 내지 1중량부로 포함될 수 있다. 첨가제는 예를 들면, 가교제, 자외선 안정제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 및 가소제일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 충진제는 예를 들면 나노파티클(nano particle) 등이 포함될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접착 필름의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예 따른 접착 필름은 접착제층(110), 접착제층(110) 상부에 배치되는 상부 보호층(120a) 및 접착제층(110) 하부에 배치되는 하부 보호층(120b)을 포함한다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 접착제층(110)은, 제1 접착제층(110a) 및 제1 접착제층(110a) 상에 배치된 제2 접착제층(110b)을 포함하는 다층 구조로 되어 있다.
앞서 설명한 실시예와 마찬가지로, 초기 상태에서, 상부 보호층(120a)과 제2 접착제층(110b) 간의 접착력과 하부 보호층(120b)과 제1 접착제층(110a) 간의 접착력이 상이할 수 있으며, 본 실시예의 경우, 제2 접착제층과 상부 보호층(120a)이 접착되어 있으므로, 초기 상태에서, 상부 보호층(120a)과 제2 접착제층(110b) 간의 접착력이 하부 보호층(120b)과 제1 접착제층(110a) 간의 접착력보다 더 높을 수 있다. 이 경우에는, 하부 보호층(120b)의 박리가 먼저 이루어지고, 하부 보호층(120b)의 박리에 의하여 노출된 제1 접착제층(110a)의 표면에 하부 디바이스 또는 상부 디바이스가 부착될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 접착제층(110)은 2층으로 구성하며, 제1 접착제층(110a)에는 UV 조사에 의해 접착력의 감소가 상대적으로 작거나 접착력이 더 높아질 수 있는 단관능 모노머가 포함되고, 제2 접착제층에는 단관능 모노머에 비하여 UV 조사에 의해 접착력이 상대적으로 크게 저하되는 다관능 모너머가 포함됨으로써, UV 조사 시 제2 접착제층과 보호층 간의 접착력이 낮아질 수 있다.
따라서, 제1 접착제층(110a)에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 단관능 모노머가 포함되고, 제2 접착제층(110b)에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 다관능 모노머가 포함된다. 단관능 모노머는 예를 들면, MMA(Methyl MethAcrylate), 2HEA(2-HydroxyEthylAcrylate)일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 다관능 모노머의 예인 3관능의 예는 1,6-Hexanediol Diacrylate, 4관능의 예는 TMPTA(Trimethylolpropane triacrylate), 5관능의 예는 DPHA(Dipentaerythritol Hexaacryalte)일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 제1 접착제층(110a)에 포함되는 단관능 모노머로는 2-에틸헥실아크릴레이트, 옥틸데실아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트, 트리데실메타크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴레이트, 하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시에틸메타아크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트, 하이드록시프로필메타아크릴레이트, 하이드록시부틸(메타)아크릴레이트 등일 수 있고, 이들을 단독으로 혹은 2종 이상 혼합 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 제2 접착제층(110b)에 포함되는 다관능 모노머는 1,3-부탄디올디아크릴레이트,, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타크리레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트 등과 같은 2관능 모노머, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 글리시딜펜타트리아크릴레이트, 글리시딜펜타트리아크릴레이트 등과 같은 3관능 모노머, 1,6-산디올디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트 등과 같은 4관능 이상의 모노머 중에서 1종 이상을 이용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광학 디바이스를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 도시된 광학 디바이스는 하부 디바이스(130), 상부 디바이스(140), 그리고 하부 디바이스(130)와 상부 디바이스(140) 사이에 개재된 접착제층(110)을 포함한다.
광학 디바이스는 LCD(liquid crystal display)나 OLED 디스플레이 등을 적용한 TV, 모니터, 휴대폰, 태블릿 PC 등의 발광형 장치 또는 그 일부분, 태양전지와 같은 수광형 장치 또는 그 일부분이 될 수 있다.
예를 들어, 하부 디바이스(130)에 데코 필름, 보호층, 발광소자, 봉지기판, TFT 기판 등 각종 기판 중 적어도 하나가 포함될 수 있고, 상부 디바이스(140)에는 하드코팅 필름, 충격보호 필름, 편광판, 커버 윈도우, 터치패널 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
다만, 하부 디바이스(130)와 상부 디바이스(140)는 접착제층(110)을 기준으로 단지 하부에 배치되는 디바이스와 상부에 배치되는 디바이스일 뿐 절대적인 것은 아니다. 후술하는 도 7에 본 발명에 따른 접착 필름을 이용한 광학 디바이스의 예를 나타내었다.
그리고, 도 5에 도시된 실시예에서, 접착제층(110)은 아크릴계 수지, 광개시제 및 불소계 모노머를 포함하고, 불소계 모노머는 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.1중량부 이상, 바람직하게는 1.0중량부 이하의 함량으로 포함될 수 있다. 그리고, 도 5에 도시된 접착제층(110)은 불소계 모노머의 밀도가 두께 방향으로 상이하다. 예를 들면, 불소계 모노머는 접착제층(110)의 하부면에 집중되어 있거나, 상부면에 집중되어 있다. 예를 들어, 하부 디바이스와 접착 필름의 접착제층을 접착한 상태에서 UV를 조사할 경우, UV에 의한 열로 인해서 불소계 모노머는 상부면으로 집중된다. 반대로, 상부 디바이스와 접착 필름의 접착제층을 접착한 상태에서 UV를 조사할 경우, 불소계 모노머는 하부면으로 집중된다. 불소계 모노머가 첨가된 접착 필름이라 하더라도 접착 필름 부착 공정 중간에 UV 조사가 되지 않은 경우에는 접착제층에서 불소계 모노머의 밀도는 두께 방향으로 균일할 수 있다. 그러나, 본 발명의 경우, 접착제층에 상기와 같은 특정 함량의 불소계 모노머가 첨가되고 접착 필름의 부착 공정 중간에 UV가 조사될 경우, 불소계 모노머의 밀도가 접착제층의 두께 방향으로 상이하게 될 수 있다. 이는 UV 조사시 발생하는 열로 인하여 불소계 모노머가 접착 필름의 접착제층의 한쪽 표면으로 집중되므로, 불소계 모노머의 밀도가 접착제층의 두께 방향으로 상이하게 될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 디바이스를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6에 도시된 광학 디바이스는, 하부 디바이스(130), 상부 디바이스(140) 및 하부 디바이스(130)와 상부 디바이스(140) 사이에 개재된 접착제층(110)을 포함한다.
도 6에 도시된 광학 디바이스는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접착 필름에 기인하는 접착제층(110)을 포함한다.
이에 따라, 도 6의 접착제층(110)은 제1 접착제층(110a) 및 제2 접착제층(110b)을 포함한다. 제1 접착제층(110a)은 하부 디바이스(130)와 접착된다. 제2 접착제층(110b)은 제1 접착제층(110a) 상에 배치되며 상부 디바이스(140)와 접착된다.
그리고, 제1 접착제층(110a)에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 단관능 모노머가 포함된다. 그리고, 제2 접착제층(110b)에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 다관능 모노머가 포함된다.
본 발명의 다른 실시예는 UV 경화가능한 아크릴레이트(acrylate)와 열경화 가능한 에폭시(epoxy)기를 용매(Solvent)에 녹인다 그리고, 열경화에 의해 하부에 에폭시기를 경화시켜 상분리를 시킴과 동시에 플루오르기를 상부로 부상시킨 후 상부에 UV조사를 하여 경화시킬 수 있다. 이렇게 구성할 경우에도 도 5의 두 개의 접착제층으로 구성하는 실시예와 같이 접착 필름의 접착력을 서로 다르게 구성할 수 있는 효과가 있다.
도 7은 본 발명에 따른 접착 필름을 이용한 광학 디바이스의 예를 나타낸 것이다. 예를 들면, 도 7은 본 발명에 따른 접착 필름을 이용한 전계발광 표시장치의 예를 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, 도시된 전계발광 표시장치는 기판(710), 기판 상에 배치된 발광소자(720), 기판 상에서 발광소자(720)를 밀봉시키는 보호층(730), 보호층(730) 상에 배치되어 발광소자(720)로부터의 광을 편광시키는 편광판(150) 및 편광판 상에 배치되는 커버 윈도우(770)를 포함한다. 커버윈도우(770)는 표시장치가 외부로부터 받는 충격에서 표시장치 내부의 구성요소들을 보호할 수 있다.
그리고, 보호층(730)과 편광판(750)은 하부 접착제층(740)에 의해 접착되어 있다(도 7에 도시된 예에서 하부 접착제층(740)은 전계발광 표시장치의 평면을 평탄화하는 역할을 할 수도 있다). 그리고, 편광판(750)과 커버 윈도우(770)는 상부 접착제층(760)에 의해 접착되어 있다. 그리고, 보호층(730) 상에 터치패널이 더 구성될 수 있다. 터치패널이 더 구성될 경우, 터치패널 상에 편광판(750)이 구성될 수 있다.
이러한 하부 접착제층(740) 및 상부 접착제층(760)은 본 발명의 접착 필름의 접착제층이 될 수 있다. 또한, 하부 접착제층(740)을 기준으로 하면, 기판(710), 발광소자(720) 및 보호층(730) 중 하나는 하부 디바이스가 될 수 있고, 편광판(750) 및 터치패널 중 하나는 상부 디바이스가 될 수 있다. 또한, 상부 접착제층(760)을 기준으로 하면, 커버 윈도우(770)가 상부 디바이스가 될 수 있고, 기판(710)부터 편광판(750)까지가 하부 디바이스가 될 수 있다.
그리고, 본 발명의 광학 디바이스를 구성하는 표시패널은 액정패널, 발광 표시패널, 터치패널, 액정패널 상에 있는 터치패널, 및 발광 표시패널 상에 있는 터치패널 중 하나일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 발광 표시패널은 유기발광 표시패널 및 무기발광 표시패널이 포함될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 접착 필름의 접착제층에 있어서, 불소계 모노머의 함량에 따른 UV 조사시 접착력 변화를 테스트하였다.
아크릴계 수지로는 시클로(cyclo)기를 포함하는 우레탄아크릴레이트(80wt%)와 메틸메타아크릴레이트(20wt%)를 합성한 아크릴계 수지를 이용하였다. 광개시제로는 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one을 4중량부를 이용하였다. 불소계 모노머로는 -(CF2CF2O)- 함유 모노머를 이용하였으며, 첨가된 함량은 표 1에 나타내었다.
접착력은 180° 박리 테스트로 측정하였으며, 각 시편의 초기 접착력은 17 gf/inch 이었다. 접착력 측정을 위한 보호층으로, PET 필름을 이용하였다.
[표 1]
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표 1을 참조하면, 불소계 모노머 첨가량이 0.1중량부 이상인 시편 2~6의 경우 접착력이 50% 이상 저하된 것을 알 수 있다. 반면, 불소계 모노머가 첨가되지 않은 시편 7의 경우, 접착력 저하가 없었으며, 불소계 모노머가 0.1중량부 미만인 시편 1의 경우, 접착력 저하 정도가 상대적으로 작은 결과를 나타내었다.
따라서, 접착제층에 불소계 모노머가 0.1중량부 이상 첨가될 경우 접착력이 저하됨을 알 수 있다.
이러한 결과는 접촉각의 변화로 알 수 있다. 접촉각에 의해 표면에너지를 측정할 수 있다. 초기 접촉각은 60°로 모든 시편이 동일하였지만, 불소계 모노머가 첨가된 시편들의 경우 접촉각이 증가하는 경향을 나타낸다. 그리고, 표 1을 참조하면, 접촉각의 변화 정도는 접착력의 변화 정도와 직접적인 비례 관계에 있는 것은 아닐 수 있다. 예를 들면, 접촉각이 낮을수록 접착력이 높을 수 있으며, 접촉각이 높을수록 접착력이 낮을 수 있다.
그리고, 표 1은 본 명세서의 도 3에 도시된 실시예에 의한 것이며, 본 명세서의 다른 실시예인 도 5 및 또 다른 실시예에서도 불소계 모노계의 첨가에 의해 접착력이 낮아질 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는 모바일 디바이스, 영상전화기, 스마트 와치(smart watch), 와치 폰(watch phone), 웨어러블 기기(wearable device), 폴더블 기기(foldable device), 롤러블 기기(rollable device), 벤더블 기기(bendable device), 플렉서블 기기(flexible device), 커브드 기기(curved device), 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), PDA(personal digital assistant), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 데스크탑 PC(desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 네비게이션, 차량용 네비게이션, 차량용 표시장치, 텔레비전, 월페이퍼(wall paper) 표시장치, 노트북, 모니터, 카메라, 캠코더, 및 가전 기기 등에 적용될 수 있다.
본 발명의 실시에는 아래와 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 접착 필름은 접착제층, 접착제층 상부에 배치되는 상부 보호층; 및 접착제층 하부에 배치되는 하부 보호층을 포함하고, 접착제층은, 아크릴계 수지, 광개시제 및 불소계 모노머를 포함하고, 불소계 모노머는 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.1중량부 이상 포함된다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 불소계 모노머는 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 1.0중량부 이하로 포함될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 광개시제는 아크릴계 수지 100중량부에 대하여 3~5중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 상부 보호층과 접착제층 간의 접착력과 하부 보호층과 접착제층 간의 접착력은 상이할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 접착필름은, 접착제층, 접착제층 상부에 배치되는 상부 보호층 및 접착제층 하부에 배치되는 하부 보호층을 포함하고, 접착제층은, 제1 접착제층 및 제1 접착제층 상에 배치된 제2 접착제층을 포함하고, 제1 접착제층에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 단관능 모노머가 포함되고, 제2 접착제층에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 다관능 모노머가 포함된다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 상부 보호층과 제2 접착제층 간의 접착력은 하부 보호층과 제1 접착제층 간의 접착력보다 더 높을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광학 디바이스는 하부 디바이스, 상부 디바이스 및 상기 하부 디바이스와 상부 디바이스 사이에 개재된 접착제층을 포함하고, 접착제층은 아크릴계 수지, 광개시제 및 불소계 모노머를 포함하고, 불소계 모노머는 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.1중량부 이상 포함된다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 불소계 모노머는 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 1.0중량부 이하로 포함될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 광개시제는 아크릴계 수지 100중량부에 대하여 3~5중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 불소계 모노머의 밀도가 접착제층의 두께 방향으로 상이할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 하부 디바이스는 기판, 발광소자, 및 보호층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 상부 디바이스는 편광판, 커버윈도우, 및 터치패널 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광학 디바이스는 하부 디바이스, 상부 디바이스 및 하부 디바이스와 상부 디바이스 사이에 개재된 접착제층을 포함하고, 접착제층은, 하부 디바이스와 접착된 제1 접착제층 및 제1 접착제층 상에 배치되며 상부 디바이스와 접착된 제2 접착제층을 포함하고, 제1 접착제층 및 제2 접착제층 중 어느 하나에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 단관능 모노머가 포함되고, 제1 접착제층 및 제2 접착제층 중 다른 하나에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 다관능 모노머가 포함된다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 하부 디바이스는 기판, 발광소자, 및 보호층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 상부 디바이스는 편광판, 커버윈도우, 및 터치패널 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.
110 : 접착제층
110a : 제1 접착제층
110b : 제2 접착제층
120a : 상부 보호층
120b : 하부 보호층
130 : 하부 디바이스
140 : 상부 디바이스

Claims (15)

  1. 접착제층;
    상기 접착제층 상부에 배치되는 상부 보호층; 및
    상기 접착제층 하부에 배치되는 하부 보호층을 포함하고,
    상기 접착제층은, 아크릴계 수지, 광개시제 및 불소계 모노머를 포함하고, 상기 불소계 모노머는 상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.1중량부 이상 포함되는, 접착 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 불소계 모노머는 상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 1.0중량부 이하로 포함되는, 접착 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광개시제는 아크릴계 수지 100중량부에 대하여 3~5중량부로 포함되는, 접착 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 보호층과 상기 접착제층 간의 접착력과 상기 하부 보호층과 상기 접착제층 간의 접착력이 상이한, 접착 필름.
  5. 접착제층;
    상기 접착제층 상부에 배치되는 상부 보호층; 및
    상기 접착제층 하부에 배치되는 하부 보호층을 포함하고,
    상기 접착제층은, 제1 접착제층 및 상기 제1 접착제층 상에 배치된 제2 접착제층을 포함하고, 상기 제1 접착제층에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 단관능 모노머가 포함되고, 상기 제2 접착제층에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 다관능 모노머가 포함되는, 접착 필름.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상부 보호층과 상기 제2 접착제층 간의 접착력은 상기 하부 보호층과 상기 제1 접착제층 간의 접착력보다 더 높은, 접착 필름.
  7. 하부 디바이스;
    상부 디바이스; 및
    상기 하부 디바이스와 상부 디바이스 사이에 개재된 접착제층;을 포함하고,
    상기 접착제층은 아크릴계 수지, 광개시제 및 불소계 모노머를 포함하고, 상기 불소계 모노머는 상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.1중량부 이상으로 포함되는, 광학 디바이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 불소계 모노머는 상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 1.0중량부 이하로 포함되는, 광학 디바이스.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 광개시제는 상기 아크릴계 수지 100중량부에 대하여 3~5중량부로 포함되는, 광학 디바이스.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 불소계 모노머의 밀도가 상기 접착제층의 두께 방향으로 상이한, 광학 디바이스.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 하부 디바이스는 기판, 발광소자, 및 보호층 중 적어도 하나를 포함하는 광학 디바이스.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 상부 디바이스는 편광판, 커버윈도우, 및 터치패널 중 적어도 하나를 포함하는, 광학 디바이스.
  13. 하부 디바이스;
    상부 디바이스; 및
    상기 하부 디바이스와 상부 디바이스 사이에 개재된 접착제층;을 포함하고,
    상기 접착제층은, 상기 하부 디바이스와 접착된 제1 접착제층 및 상기 제1 접착제층 상에 배치되며 상기 상부 디바이스와 접착된 제2 접착제층을 포함하고, 상기 제1 접착제층 및 상기 제2 접착제층 중 어느 하나에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 단관능 모노머가 포함되고, 상기 제1 접착제층 및 상기 제2 접착제층 중 다른 하나에는 아크릴계 수지, 광개시제 및 다관능 모노머가 포함되는, 광학 디바이스.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 하부 디바이스는 기판, 발광소자, 및 보호층 중 적어도 하나를 포함하는 광학 디바이스.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 상부 디바이스는 편광판, 커버윈도우, 및 터치패널 중 적어도 하나를 포함하는, 광학 디바이스.
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