KR20190094118A - 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물, 이를 이용한 점착필름, 및 이를 포함한 폴더블 디스플레이 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 열 경화성 수지; 이온염; 및 가교제를 포함하는 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물에 있어서, 상기 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 경화 후, -30℃ 및 60℃에서의 저장탄성률은 104 Pa 내지 106 Pa인 것인 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물, 이를 이용한 점착필름, 및 이를 포함하는 폴더블 디스플레이를 제공한다.

Description

폴더블 디스플레이용 점착제 조성물, 이를 이용한 점착필름, 및 이를 포함한 폴더블 디스플레이 {ADHESIVE COMPOSITION FOR A FOLDABLE DISPLAY, ADHESIVE FILM USING THE SAME, AND FOLDABLE DISPLAY COMPRISING THE SAME}
본 출원은 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물, 이를 이용한 점착필름, 및 이를 포함한 폴더블 디스플레이에 관한 것이다.
본 명세서는 2018년 2월 2일에 한국특허청에 제출된 한국특허출원 제10-2018-0013378호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용은 전부 본 명세서에 포함된다.
최근 디스플레이 관련 기술의 발달과 함께, 접거나, 롤(Roll) 형상으로 말거나, 고무줄처럼 늘리는 등, 사용 단계에서 변형 가능한 디스플레이 장치들이 연구 및 개발되고 있다. 이들 디스플레이는 다양한 형태로 변형 가능하기 때문에, 사용단계에서의 디스플레이의 대형화 요구와 휴대를 위한 디스플레이의 소형화의 요구를 모두 만족시킬 수 있다.
변형 가능한 디스플레이 장치는 미리 설정된 형태로 변형될 수 있을 뿐 아니라, 사용자의 요구에 상응하여 또는 디스플레이 장치가 사용되는 상황의 필요에 맞추어 다양한 형태로 변형될 수 있다. 따라서, 디스플레이의 변형된 형태를 인식하고, 인식한 형태에 대응하여 디스플레이 장치를 제어할 필요가 있다.
한편, 변형 가능한 디스플레이 장치는 변형에 따라 디스플레이 장치의 각 구성이 손상될 문제가 있기 때문에, 이러한 디스플레이 장치의 각 구성들은 폴딩(Folding)신뢰성 및 안정성을 만족해야한다.
대한민국 공개 특허공보 2015-0138450A
본 출원은 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물, 이를 이용한 점착필름, 및 이를 포함한 폴더블 디스플레이를 제공하고자 한다.
본 발명은 열 경화성 수지; 이온염; 및 가교제를 포함하는 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물에 있어서,
상기 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 경화 후, -30℃ 및 60℃에서의 저장탄성률은 104 Pa 내지 106 Pa인 것인 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 전술한 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착필름을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 전술한 점착필름을 포함하는 폴더블 디스플레이를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 디스플레이용 점착제 조성물은 이온염을 첨가함으로써 점착제 조성물의 이온전도를 증가시켜 유전율을 증가시킨다. 특히, 이온염이 점착제 조성물에서 이온해리가 잘 되는 경우, 이온전도가 증가하고, 비유전율이 향상된다.
폴더블 디스플레이용 점착제로 디스플레이의 손상 없이 폴딩(folding) 특성을 구현하기 위하여 저장탄성률(modulus)를 감소시킨 점착제에 이온염을 첨가함으로써 내부 이온전도를 증가시켜 유전율을 증가시킨 점착제 조성물을 제공한다.
본 발명은 기존의 폴더블 점착제가 지닌 점착 특성 및 폴딩 특성은 유지하며 유전율을 증가시켜 온-셀 타입 터치 구조(On-cell type touch: TOE)에서 고해상도 및 반응성이 빠른 터치를 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 이온염은 종류는 금속 염과 유기 염 모두 사용할 수 있으며 점착제 내부에서 이온해리가 잘되어 이온전도가 좋은 염일수록 비유전율을 향상시킨다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 스타틱 폴딩(Static folding) 테스트의 2 셋 스택 업(2-Set_Stack Up) 구조의 시편의 모식도이다.
도 2는 본 명세서의 점착제가 사용되는 폴더블 디스플레이의 모식도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 실시예 1, 2, 비교예 2 및 3의 온도-모듈러스를 측정한 그래프이다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 경화성 수지는 아크릴레이트기를 포함하는 화합물로부터 유래된 단위를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 경화성 수지는 (메트)아크릴계 수지이고, 구체적으로 에틸헥실(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 이소보닐(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 또는 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트로부터 유래된 단위를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 아크릴레이트기를 포함하는 화합물은 에틸헥실아크릴레이트, 또는 아크릴산이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 경화성 수지는 에틸헥실아크릴레이트, 또는 아크릴산으로부터 유래된 단위를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 경화성 수지는 에틸헥실아크릴레이트, 및 아크릴산으로부터 유래된 단위를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 경화성 수지 100 중량부에 대하여 에틸헥실아크릴레이트로부터 유래된 단위는 97 내지 99 중량부; 및 아크릴산으로부터 유래된 단위는 1 내지 3 중량부로 포함된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 경화성 수지 100 중량부에 대하여 에틸헥실아크릴레이트로부터 유래된 단위는 98 중량부 및 아크릴산으로부터 유래된 단위는 2 중량부로 포함된다. 상기 함량을 만족하는 수지를 사용하는 경우, 본 발명의 저장탄성률 값을 만족할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 가교제는 에폭시계 가교제, 또는 이소시아네이트계 가교제이다.
상기 에폭시계 가교제는, 예를 들면 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, N,N,N,N'-테트라글리시딜-1,3-자일렌디아민, 또는 글리세린 디글리시딜에테르 등이 있을 수 있다.
상기 이소시아네이트계 가교제는, 예를 들면 1,3-페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐디이소시아네이트, 1,4-페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4'-톨루이딘디이소시아네이트, 2,4,6-트리이소시아네이트톨루엔, 1,3,5-트리이소시아네이트벤젠, 디아니시딘디이소시아네이트, 4,4'-디페닐에테르디이소시아네이트, 4,4',4''-트리페닐메탄트리이소시아네이트, ω,ω-이소시아네이트-1,3-디메틸벤젠, ω,ω'-디이소시아네이트-1,4-디메틸벤젠, ω,ω'-디이소시아네이트-1,4-디에틸벤젠, 1,4-테트라메틸크실릴렌디이소시아네이트, 1,3-테트라메틸크실렌디이소시아네이트, 자일릴렌 디이소시아네이트 또는 크실릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 폴리이소시아네이트; 트리메틸렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 펜타메틸렌디이소시아네이트 1,2-프로필렌디이소시아네이트, 2,3-부틸렌디이소시아네이트, 1,3-부탈렌디이소시아네이트, 도데카메틸렌디이소시아네이트 또는 2,4,4-트라메틸헥사메티렌디이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트; 또는 3-이소시아네이트메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실이소시아네이트, 1,3-시클로펜탄디이소시아네이트, 1,3-시클로헥산디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산디이소시아네이트, 메틸-2,4-시클로헥산디이소시아네이트, 메틸-2,6-시클로헥산디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트) 또는 1,4-비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산 등의 지환족 폴리이소시아네이트 등이나, 또는 상기 중 하나 이상의 폴리이소시아네이트와 폴리올의 반응물 등이 있을 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 점착제 조성물은 상기 가교제를 포함하여, 열 경화성 수지에 포함되는 중합체에 포함되는 가교성 관능기와 가교 반응을 수행할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 경화성 수지는 중량평균분자량은 100만 g/mol 이상이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 경화성 수지는 중량평균분자량은 100만 g/mol 이상 200만 g/mol 이하이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 경화성 수지의 중량평균분자량이 100만 g/mol 이하인 경우 내구성이 약해지고, 200만 g/mol 이상인 경우 코팅성이 저하되고, 폴딩시에 스트레스가 증가하는 문제가 있다.
본 명세서의 중량평균 분자량은 GPC (Gel Permeation Chromatography)로 일반적인 고분자를 측정하는 방식으로 측정하며 기존에 분자량을 알고 있는 폴리스티렌(Polystyrene)을 기준을 잡고 측정하였다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 이온염은 금속염 또는 유기염이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 이온염은 양이온 및 음이온을 포함하는 이온염을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 이온염으로 금속염이 사용될 수 있다. 상기 금속염은, 예를 들면, 알칼리 금속 양이온 또는 알칼리 토금속 양이온을 포함할 수 있다. 양이온으로는, 리튬 이온(Li+), 나트륨 이온(Na+), 칼륨 이온(K+),루비듐 이온(Rb+), 세슘 이온(Cs+), 베릴륨 이온(Be2 +), 마그네슘 이온(Mg2 +), 칼슘 이온(Ca2+), 스트론튬 이온(Sr2 +) 및 바륨 이온(Ba2 +) 등의 일종 또는 이종 이상이 예시될 수 있다. 예를 들면, 리튬 이온, 나트륨 이온,칼륨 이온, 마그네슘 이온, 칼슘 이온 및 바륨 이온의 일종 또는 이종 이상 또는 이온안정성 및 이동성을 고려하여 리튬 이온을 사용할 수 있다.
이온성 화합물에 포함되는 음이온으로는 PF6 -, AsF, NO2-, 플루오라이드(F-), 클로라이드(Cl-), 브로마이드(Br-요오다이드(I-), 퍼클로레이트(ClO4 -), 히드록시드(OH-), 카보네이트(CO3 2-), 니트레이트(NO3 -), 트리플루오로메탄설포네이트(CF3SO3 -), 설포네이트(SO4 -), 헥사플루오로포스페이트(PF6 -), 메틸벤젠설포네이트(CH3(C6H4)SO3 -), p-톨루엔설포네이트(CH3C6H4SO3 -), 테트라보레이트(B4O7 2 -), 카복시벤젠설포네이트(COOH(C6H4)SO3 -), 트리플로로메탄설포네이트(CF3SO2 -), 벤조네이트(C6H5COO-), 아세테이트(CH3COO-), 트리플로로아세테이트(CF3COO-), 테트라플루오로보레이트(BF4 -), 테트라벤질보레이트(B(C6H5)4 -) 또는 트리스펜타플루오로에틸 트리플루오로포스페이트(P(C2F5)3F3 -) 등이 예시될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 음이온은 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
[X(YOmRf)n]-
상기 화학식 1에 있어서 X는 질소 원자 또는 탄소 원자이고, Y는 탄소 원자 또는 황 원자이며, Rf는 퍼플루오로알킬기이고, m은 1 또는 2이며, n은 2 또는 3이다.화학식 1에서 Y가 탄소인 경우, m은 1이고, Y가 황인 경우, m은 2이며, X가 질소인 경우 n은 2이고, X가 탄소인경우 n은 3일 수 있다.
다른 예시에서 음이온으로는 하기 화학식 1로 표시되는 음이온 또는 비스플루오로술포닐이미드 등이 사용될 수도 있다.
본 명세서의 있어서, 상기 화학식 1의 음이온 또는 비스(플루오로술포닐)이미드는, 퍼플루오로알킬기(Rf) 또는 플루오르기로 인해 높은 전기 음성도를 나타내고, 또한 특유의 공명 구조를 포함하여, 양이온과의 약한 결합을 형성하는 동시에 소수성을가진다. 따라서, 이온성 화합물이 점착 수지 등의 조성물의 타성분과 우수한 상용성을 나타낸다. 상기 화학식 1의 Rf는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 퍼플루오로알킬기일 수 있고, 이 경우 상기 퍼플루오로알킬기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형 구조를 가질 수 있다.화학식 1의 음이온은, 설포닐메티드계, 설포닐이미드계, 카보닐메티드계 또는 카보닐이미드계 음이온일 수 있고, 구체적으로는 트리스트리플루오로메탄설포닐메티드, 비스트리플루오로메탄설포닐이미드, 비스퍼플루오로부 탄설포닐이미드, 비스펜타플루오로에탄설포닐이미드, 트리스트리플루오로메탄카보닐메티드, 비스퍼플루오로부탄 카보닐이미드 또는 비스펜타플루오로에탄카보닐이미드 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합일 수 있다. 이온성염은, 예를 들면, 양이온으로서, N-에틸-N,N-디메틸-N-프로필암모늄, N,N,N-트리메틸-N-프로필암모늄, N-메틸-N,N,N-트리부틸암모늄, N-에틸-N,N,N-트리부틸암모늄, N-메틸-N,N,N-트리헥실암모늄, N-에틸-N,N,N-트리헥실암모늄, N-메틸-N,N,N-트리옥틸암모늄 또는 N-에틸-N,N,N-트리옥틸암모늄 등과 같은 4급 암모늄, 포스포늄(phosphonium), 피리디늄(pyridinium), 이미다졸륨(imidazolium), 피롤리디늄(pyrolidinium) 또는 피페리디늄(piperidinium) 등을 상기 음이온 성분과 함께 포함하는 유기염이 사용될 수도 있고, 필요한 경우에 상기 금속염과 상기 유기염이 병용될 수도 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 이온염은 트라이-n-부틸 메틸 암모늄 비스트라이플루오로메탄설폰이미드, 비스(트리플루오로메탄)설포늄 리튬염, 및 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드로 이루어진 군에서 선택된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열경화성 수지 100 중량부에 대하여 상기 이온염은 0.01 중량부 이상 10중량부 이하로 포함된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 경화 후, -30℃ 및 60℃에서의 저장탄성률은 104 Pa 내지 106 Pa이다. 상기 저장탄성률이 상기 범위를 만족하는 경우, 블리드 아웃(bleed-out) 현상 감소와, 충격전달률이 감소하는 효과가 있다. 상기 범위보다 저장탄성률이 낮은 경우, bleed-out 현상이 발생하여 공정효율이 감소하게 되고, 상기 범위보다 저장탄성률이 높은 경우 폴딩 과정에서 기판에 큰 충격을 전달되어 디스플레이에 손상을 주게된다. 따라서, 폴더블(foldable) 디스플레이에 적합한 굽힘 신뢰성을 가지는 점착제층을 형성하는데 유용하다.
폴더블 디스플레이는 접히는 과정에서 각 층은 물리적인 힘을 받게된다. 이 경우 일반적인 디스플레이에서보다 점착제가 블리드아웃 현상 및 물리적인 충격으로 들뜸, 기포 및 박리등이 발생되기 쉬우며, 충격전달률이 크면 폴딩 과정에서 점착제와 붙어있는 커버윈도우의 크랙이 생되기 쉽다. 따라서, 폴더블 디스플레이용 점착 조성물은 점착제의 블리드 아웃(bleed-out) 현상 감소와, 충격전달률을 감소하는 것이 매우 중요하다.
<저장탄성률의 측정>
본 명세서의 일 실시상태에 따른 상기 점착조성물을 어플리케이터를 이용하여 도막을 형성한 후, 마티스 오븐을 통하여 140℃, 3분 건조하여 25㎛ 두께의 점착필름을 제조하였다. 상기 점착 필름을 여러 번 겹쳐 두께가 1mm인 시편으로 재단하고, 직경이 8mm 인 패러랠 프레스트 픽스처(parallel plate fixture)를 Advanced Rheometric Expansion System G2(TA사)을 1Hz, 5% strain, 10℃/min 에서 사용하여 저장탄성률을 측정하였다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 경화성 수지의 유리전이온도는 -70℃이하이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열 경화성 수지의 유리전이온도는 -200℃ 이상 -70℃ 이하이다.
본 명세서에 따른 열 경화성 수지의 유리전이온도는 DSC(Differential Scanning Calorimetry)를 이용하여 시료의 열 흐름 (Heat Flow)를 이용하여 측정하였다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착필름을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 조성물은 열경화하는 것이 바람직하다.
본 명세서 일 실시상태에 있어서, 상기 열경화로 열건조 후 열처리를 할 수 있다.
본 명세서 일 실시상태에 있어서, 상기 열경화로 열건조하는 것이 바람직하다.
본 명세서 일 실시상태에 있어서, 상기 열건조는 100℃ 내지 150℃에서 1분 내지 10분 건조하는 것이 바람직하다.
본 명세서 일 실시상태에 있어서, 상기 열건조는 135℃ 내지 145℃에서 2분 내지 4분 건조하는 것이 바람직하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열처리과정은 30℃ 내지 50℃에서 60시간 내지 90시간 방치하는 것이 바람직하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 점착필름의 두께는 10㎛ 내지 50㎛이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 점착필름의 두께는 20㎛ 내지 30㎛이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 점착필름의 두께는 25㎛이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 점착필름은 25℃, 60RH%, 100KHz에서의 비유전율은 4 이상이다.
<비유전율 측정방법>
본 명세서의 비유전율은 Impedance gain-phase analyzer를 이용하여 정전용량 값(Cp)을 측정한 후 하기 비유전율 값을 하기 식 1로 계산한다.
[식 1]
Figure pat00001
상기 식 1에 있어서, εr은 점착필름의 비유전율이고,
Cp 는 점착필름의 정전 용량값(F)이고,
h는 점착필름의 두께(m)이며,
A는 점착필름과 부작된 전극의 면적(m2)이며,
ε0는 진공유전율로 8.854*10-12F/m이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 비유전율이 4 이상인 경우 바람직하고, 비유전율 값은 높을수록 바람직하며, 20 까지도 가능하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 비유전율이 4 이상의 점착필름을 온-셀 터치 구조에 사용하는 경우, 터치 분해능이 높고 응답속도가 빠른 반면, 비유전율이 4미만인 경우, 터치 분해능이 떨어지며 터치에 대한 감도 또한 떨어진다.
폴더블 디스플레이의 기타 구체적인 구성은, 예를 들면 대한민국 공개특허 2015-0138450 등에 의해 공지되어 있으며, 본 출원은 상기 점착제 이러한 공지의 폴더블 디스플레이의 구성을 제한 없이 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 점착필름은 커버윈도우와 터치패널 사이, 또는 터치패널과 표시패널 사이에 구비된다.
도 2는 기판(201); 터치패널 또는 표시패널 (202); 편광필름(203); 커버윈도우(204)가 순차적으로 적층된 폴더블 디스플레이의 구조가 예시되어 있으며, 각각의 백플레이트와 터치패널 또는 표시패널사이; 터치패널 또는 표시패널과 편광판사이; 편광판과 커버윈도우 사이에 본 발명의 점착제(205)이 구비될 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
실시예 . 1
1.1 공중합체의 제조
질소가스가 환류되고 온도 조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1 L 반응기에 에틸헥실 아크릴레이트(Ethylhexyl acrylate (EHA)) 98 중량부 및 아크릴산(Acrylic acid(AA)) 2중량부로 구성되는 단량체 혼합물 (100 중량부)을 투입 후 용매로 메틸 에틸 케톤(Methyl ethyl ketone, MEK)을 투입하였다. 그 다음, 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 약 1시간 동안 퍼징 (purging)한 후, 반응기 온도를 62℃로 유지하였다. 혼합물을 균일하게 한 후, 반응개시제로 아조비스이소부티로니트 (AIBN) 400 ppm 및 연쇄 이동제로 n-도데실머캡탄(n-dodecylmercaptan, n-DDM) 400 ppm을 투입하고, 혼합물을 반응시켰다. 반응 후에 MEK로 희석하여 중량평균분자량이 200만 g/mol 인 공중합체를 제조하였다.
1.2 점착제 조성물 A의 제조
상기 공중합체의 제조에서 제조된 공중합체 100 g에 에폭시계 가교제인 BXX-5240, 및 이소시아네이트계 가교제인 BXX-5627을 첨가하여 에틸아세테이트 용액에 18 중량%로 희석하여 투입한 후 균일하게 혼합하여 조성물을 제조였다. 그 후, 상기 조성물의 100 중량부에 대하여, 이온염 첨가제 LiTFSI를 3중량부 추가 배합하고, 코팅에 적당한 점도(500 ~ 1500cp)를 갖도록 고형분을 조절하기 위한 용제(MEK)로 희석 후, 매커니컬 스터러(Mechanical stirrer)를 이용해 15분 이상 혼합(mixing)하여 조성물 A를 제조하였다.
1.3 점착필름의 제조
상기 조성물 A를 상온에서 방치하여 혼합 중 발생한 기포를 제거하여 어플리케이터(applicater)를 이용해 도막을 형성한 후, 마티스 오븐(mathis oven) 을 이용해 140℃, 3 분 건조하여 25㎛ 두께의 점착필름을 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 이온염 첨가제 LiTFSI 3중량부 대신 LiTFSI 5 중량부를 사용한 것을 제외하고, 동일하게 점착필름을 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 이온염 첨가제 LiTFSI 3중량부 대신 NaTFSI 5 중량부를 사용한 것을 제외하고, 동일하게 점착필름을 제조하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 이온염 첨가제 LiTFSI 3중량부 대신 NaFSI 5 중량부를 사용한 것을 제외하고, 동일하게 점착필름을 제조하였다.
실시예 5
상기 실시예 1에서 이온염 첨가제 LiTFSI 3중량부 대신 FC-4400 3 중량부를 사용한 것을 제외하고, 동일하게 점착필름을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 이온염 첨가제를 사용하지 않은 것을 제외하고, 동일하게 점착필름을 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 2에서 에틸헥실 아크릴레이트(Ethylhexyl acrylate (EHA)) 98 중량부 대신 부틸 아크릴레이트(Butyl acrylate (BA)) 98 중량부를 사용한 것을 제외하고, 동일하게 점착필름을 제조하였다.
비교예 3
상기 비교예 1에서 에틸헥실 아크릴레이트(Ethylhexyl acrylate (EHA)) 98 중량부 대신 부틸 아크릴레이트(Butyl acrylate (BA)) 94 중량부를 사용하고, 아크릴산(Acrylic acid(AA)) 2중량부 대신 아크릴산(Acrylic acid(AA)) 6중량부를 사용한 것을 제외하고, 동일하게 점착필름을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3의 점착필름의 저장탄성률, 비유전율, 접착력, 스타틱 폴딩(Static folding) 및 다이내믹 폴딩(Dynamic folding)을 측정하여 하기 표 1에 표시하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예 1 비교예 2 비교예 3
저장탄성률(G`, Pa) @-30℃ 5.8 x 105 5.8 x 105 5.7 x 105 5.7 x 105 5.8 x 105 5.8 x 105 1.2 x 106 4.2 x 107
저장탄성률(G`, Pa) @60℃ 2.7x104 2.4x104 3x104 2.6x104 3x104 3x104 9.6x104 9.7x104
비유전율
(25 ℃, 60% RH, 100KHz)
4.41 5.24 4.13 4.56 4.04 3.64 5.07 3.12
접착력(gf/in) 928.1 903.6 949.4 941.3 879.4 973.1 834.5 1425.5
Static folding
(60℃, 90% RH, 2.5R, 20day)
OK OK OK OK OK OK OK NG
Dynamic folding(25℃, 2.5R, 10만회) OK OK OK OK OK OK NG
(크랙발생)
NG
(크랙발생)
상기 실시예 1, 2, 비교예 2 및 3 점착필름의 온도-모듈러스를 측정한 그래프를 도 3에 표시하였다.
상기 저장탄성률 및 비유전율은 본 명세서에 기재된 저장탄성률 측정방법, 비유전율 측정방법과 동일한 방법으로 측정하였다.
<접착력 측정>
상기 점착필름을 1inch X 5inch 크기로 잘라 유리에 합지 후 상온 1day 방치한 후, TA texture analyzer를 이용하여 속도 300 mm/min로 측정하였다.
<스타틱 폴딩(Static folding) 테스트>
도 1에 기재된 2 Set_Stack Up 구조로 시편을 7.8cm × 14cm로 제작 후, 반으로 접어 5 mm 의 간격을 가지는 parallel plate에 끼워 60℃, 90% RH 조건에서 방치하였다. 20일이 지난 후 시편을 수거하여, 기포 발생 정도 및 들뜸 정도를 육안으로 관찰하였다.
기포 발생이 없고, 들뜸이 없으면 OK, 기포가 들뜸이 발생하였다면, N.G.로 표시하였다.
도 1은 2 셋 스택 업(2-Set_Stack Up) 구조는 터치패널 또는 표시패널(101), 점착제(PSA, 102), 편광필름(POL, 103), 점착제(PSA, 104), 하드코팅층(HC, 105), 폴리이미드층(PI, 106) 및 하드코팅층(HC, 107)이 순차적으로 라미네이션하여 적층된 구조이고, 상기 구조의 시편을 7.8cm ×14cm 크기로 제작하였다.
<다이내믹 폴딩(Dynamic folding) 테스트>
상기 Static folding와 동일하게 시편을 제작하여, 5 mm 의 간격을 가지는 parallel plate에 끼워 25℃에서 10만회 접었다 폈다 하는 테스트를 진행하였다. 테스트가 끝난 후 시편을 수거하여, 기포 발생 정도, 들뜸 정도, 및 하드코팅층 크랙을 육안으로 관찰하였다
기포 발생이 없고, 들뜸이 없으며, 하드코팅층의 크랙이 없다면 OK, 기포나 들뜸, 또는 하드코팅층의 크랙이 발생하였다면, N.G.로 표시하였다.
이온염 첨가제를 사용하지 않은 상기 비교예 1 및 3의 비유전율은 4미만이고, 이온염을 첨가제를 사용한 실시예 1 내지 5의 비유전율은 4이상인 것을 확인하였다. 따라서, 실시예 1 내지 5이 점착필름이 비교예 1 및 3의 점착필름보다 터치 분해능이 높고 응답속도가 빨라 폴더블 디스플레이용 점착제로 적합하다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 저장탄성률을 만족하지 않는 비교예 2 및 3의 경우, 실시예 1 내지 5와 비교하여 다이내믹 폴딩에서 하드코팅층의 크랙이 발생하였다. 따라서, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 저장탄성률을 만족하지 않는 점착제는 폴더블 디스플레이용 점착제로 적합하지 않다는 것을 알 수 있다.
101 : 터치패널 또는 표시패널
102, 104 : 점착제층 (PSA)
103 : 편광필름 (POL)
105, 107 : 하드코팅층 (HC)
106 : 폴리이미드층 (PI)
201 : 기판
202 : 터치패널 또는 표시패널
203 : 편광필름
204 : 커버윈도우
205 : 점착제(PSA)

Claims (13)

  1. 열 경화성 수지; 이온염; 및 가교제를 포함하는 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물에 있어서,
    상기 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 경화 후, -30℃ 및 60℃에서의 저장탄성률은 104 Pa 내지 106 Pa인 것인 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 이온염은 양이온, 및 음이온를 포함하는 이온염인 것인 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 열 경화성 수지는 중량평균분자량이 100만 g/mol 이상인 중합체를 포함하는 것인 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 이온염은 금속염 또는 유기염인 것인 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 양이온은 금속염인 것인 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 음이온은 하기 화학식 1로 표시되는 것인 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
    [화학식 1]
    [X(YOmRf)n]-
    상기 화학식 1에서 있어서, X는 질소 원자 또는 탄소 원자이고,
    Y는 탄소 원자 또는 황 원자이며,
    Rf는 퍼플루오로알킬기이고,
    m은 1 또는 2이며, n은 2 또는 3이고,
    상기 Y가 탄소인 경우, m은 1이고, 상기 Y가 황인 경우, m은 2이며, 상기 X가 질소인 경우 n은 2이고, 상기 X가 탄소인 경우 n은 3이다.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 열 경화성 수지는 아크릴레이트기를 포함하는 화합물로부터 유래된 단위를 포함하는 것인 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 열 경화성 수지의 유리전이온도는 -70℃이하인 것인 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 따른 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착필름.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 점착필름의 두께는 10㎛ 내지 50㎛인 것인 점착필름.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 점착필름은 25℃, 60RH%, 100KHz에서의 비유전율은 4 이상인 것인 점착필름.
  12. 청구항 9에 따른 점착필름을 포함하는 폴더블 디스플레이.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 점착필름은 커버윈도우와 터치패널 사이, 또는 터치패널과 표시패널 사이에 구비된 것인 폴더블 디스플레이.
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