KR20200064909A - 점착제 조성물, 점착필름 및 디스플레이 디바이스 - Google Patents

점착제 조성물, 점착필름 및 디스플레이 디바이스 Download PDF

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Abstract

점착제 조성물, 적층필름 및 디스플레이 디바이스가 개시된다. 개시된 점착제 조성물은 광경화형 점착수지, 광경화형 올리고머, 광개시제 및 광흡수제를 포함하고, 상기 광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 광투과율은 20% 이하이다.

Description

점착제 조성물, 점착필름 및 디스플레이 디바이스{Adhesive composition, and laminated film and display device including the same}
점착제 조성물, 적층필름 및 디스플레이 디바이스가 개시된다. 보다 상세하게는, 광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 광투과율이 20% 이하인 점착제 조성물, 적층필름 및 디스플레이 디바이스가 개시된다.
현대 사회에서 컴퓨터, 휴대폰, TV, 모니터 등을 포함한 전기, 전자 제품들의 급속한 발전과 소형화, 박형화 및 휴대화 경향이 심화되고 있으며, 최근에는 스마트폰 및 태블릿 PC 등의 수요가 급격하게 증가하고 있다. 이러한 전자기기들에 사용되는 디스플레이의 경우, 종래의 전통적인 평면형 디스플레이로부터 최근에는 디자인성이 뛰어나고 얇고 가벼우며 에너지 소비가 적고 종이처럼 얇은 형태의 플렉서블 디스플레이로 발전되어가고 있다.
통상적으로 이와 같은 디스플레이 패널을 구성하기 위해서는 저마다의 기능을 갖는 기능성 기판 또는 필름 형태의 기재를 여러 겹 적층한 구조체를 형성하는 공정을 거치게 된다. 예를 들어, 디스플레이를 보호하기 위한 Glass, 보호필름 또는 충격흡수필름; 발광소자; 회선을 증착한 금속 기판; 편광판, 위상차판, 휘도 개선 필름 등의 광학필름; 최외곽 금속 케이스; 및/또는 향후의 플렉서블 디스플레이에서 사용되는 가요성 필름기재가 사용될 수 있다. 이처럼 수많은 재질의 기재를 적층하기 위해서는 각 기재에 대해 높은 부착력을 갖는 양면 점착 필름 소재를 사용하여 기재들을 서로 접합하게 된다.
한편, 종래의 평판 디스플레이가 아닌 플렉서블 디스플레이의 경우, 사용되는 기능성 기재나 점착필름으로 적층된 구조체에 대해 종래의 평판 디스플레이에서 필요로 하는 광학특성, 내구성 및 부착력뿐만 아니라, 추가적인 특성이 요구되게 된다. 구체적으로, 평판 디스플레이에 사용되는 점착필름의 경우, 외부 힘에 의한 변형이 거의 없지만, 플렉서블 디스플레이에 적용되는 점착필름의 경우에는 사용시 외부의 굽힘 또는 굴곡에 의해 응력이 발생하게 된다. 이 경우, 점착제 자체의 점탄성으로 인해 곡면 형상으로 변형되는 것이 어렵고, 디스플레이에 응력이 전달되거나 구조 내에서 층간 박리를 일으키는 등의 문제가 발생하여 플렉서블 디스플레이의 정상구동에 문제를 일으키게 된다.
한국공개특허공보 제10-2017-0097856호(이하, "특허문헌 1"이라고 함)는 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 아크릴 중합체와 더불어 2종 이상의 서로 다른 가교제를 도입함으로써 넓은 온도 구간에서 손실탄성율의 변화가 적어 굽힘 신뢰성이 우수한 아크릴 점착제 조성물을 제시하였다. 그러나, 특허문헌 1과 같이 표면 상태가 일정한 점착필름을 플렉서블 디스플레이의 층간 점착재료로 사용하게 되면, 형태가 변형되는 계면과 형태가 변형되지 않는 계면에서의 부착력이 모두 동일하여 형태가 변형되는 계면 부분에 선택적으로 응력이 크게 작용한 후 완화되지 않는 문제가 발생하게 된다. 따라서 이 경우, 선택영역에 집중적으로 발생한 응력이 축적되어 구조체 전체에 물리적 변형을 일으키는 요인이 된다.
한편, 미국등록특허공보 제8804324호(이하, "특허문헌 2"라고 함)는 여러 종류의 플렉서블 디스플레이, 특히 각종 폴더블 디스플레이의 구조를 열거함으로써, 플렉서블 디스플레이의 조립 방법을 제시하였다. 특허문헌 2도 플렉서블 디스플레이가 유동하는 부분, 즉 접히는 부분에서의 응력 완화 방법에 대해 구조 설계 측면에서 응력을 분산시키는 방법을 제시하고는 있으나, 내부에 사용되는 접합부재에서 응력이 축적되게 되면 기재의 영구변형을 피할 수 없는 문제점이 있다. 따라서, 디스플레이 장치 내부의 접합부재도 기재의 변형 패턴을 따라 응력을 분산시킬 수 있는 형태로 설계할 필요가 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국공개특허공보 제10-2017-0097856호
(특허문헌 2) 미국등록특허공보 제8804324호
본 발명의 일 구현예는 광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 광투과율이 20% 이하인 점착제 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 점착제 조성물을 포함하는 적층필름을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 점착제 조성물 또는 상기 적층필름을 포함하는 디스플레이 디바이스를 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
광경화형 점착수지, 광경화형 올리고머, 광개시제 및 광흡수제를 포함하고,
상기 광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 광투과율은 20% 이하인 점착제 조성물을 제공한다.
상기 광개시제의 광흡수 파장 영역은 200nm 내지 450nm일 수 있다.
상기 광경화형 올리고머의 함량, 상기 광개시제의 함량 및 상기 광흡수제의 함량은 상기 광경화형 점착수지 100중량부에 대하여 각각 10중량부 이상 50중량부 이하, 0.1중량부 이상 5중량부 이하 및 0.1중량부 이상 20중량부 이하일 수 있다.
상기 광흡수제는 UV 흡수제, 자유 라디칼 제거제, 무기 안료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
상기 점착제 조성물을 기재에 도포 및 건조하여 제조된 것으로, 상기 광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 광투과율은 20% 이하인 점착필름을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은,
상기 점착필름 일면의 일부분에 에너지선을 조사하여 제조된 것으로, 일면에 광경화된 영역과 광경화되지 않은 영역을 모두 포함하는 점착필름을 제공한다.
상기 점착필름은 전체 표면적의 1% 이상 50% 이하가 광경화된 영역이고 그 나머지 표면적은 광경화되지 않은 영역인 면을 가지며, 상기 광경화된 영역은 2개 이상의 서브영역으로 구분되어 있을 수 있다.
상기 광경화된 영역의 표면에너지와 상기 광경화되지 않은 영역의 표면에너지 차이는 하기 수학식 1을 만족할 수 있다:
[수학식 1]
5mN/m < E2 - E1
E1: 광경화된 영역의 표면에너지
E2: 광경화되지 않은 영역의 표면에너지.　
동일 기재에 대한 상기 광경화된 영역의 부착력과 상기 광경화되지 않은 영역의 부착력 간의 차이는 하기 수학식 2를 만족할 수 있다:
[수학식 2]
300gf/inch < A2 - A1
A1: 광경화된 영역의 기재에 대한 부착력
A2: 광경화되지 않은 영역의 기재에 대한 부착력.　
상기 광경화된 영역의 상기 기재에 대한 부착력(A1)은 50gf/in 이하일 수 있다.
상기 광경화된 영역 중 에너지선을 조사한 면의 반대쪽에 위치한 면의 상기 기재에 대한 부착력은 300gf/inch 이상일 수 있다.　
상기 점착필름은 25℃에서의 저장탄성율이 103 Pa 이상 105 Pa 이하이고, 상기 광경화된 영역은 두께방향을 따라 저장탄성율이 서로 다른 2개 이상의 구간을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은,
상기 점착필름을 포함하는 디스플레이 디바이스를 제공한다.
상기 디스플레이 디바이스는 플렉서블 디스플레이 디바이스일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 에너지선 부분 조사에 따라 선택적으로 특정 영역의 표면에너지와 저장탄성율을 변화시킴으로써, 플렉서블 디스플레이에 있어서 형태가 변형되는 구동부의 부착력 및 젖음성을 선택적으로 저하시킬 수 있으며, 이는 의도적인 동적계면박리를 유도함으로써 디스플레이 패널에 응력이 집중되어 물리적인 변형이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
또한, 광개시제의 광흡수 파장 영역의 빛을 흡수할 수 있는 광흡수제를 광개시제와 함께 포함함으로써 점착필름의 일면에 에너지선을 조사했을 경우, 의도적으로 에너지선이 점착필름의 반대방향까지 투과하지 못하게 하여 두께방향으로 표면 일부분만의 저장탄성율을 높이는 것이 가능하다. 이를 통해, 점착필름에서 특정 표면의 기재에 대한 부착력을 저하시키면서 점착필름 전체의 저장탄성율을 급격하게 상승시키지 않기 때문에 플렉서블 디스플레이의 유동에 의해 발생하는 응력을 효과적으로 완화시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 점착제 조성물의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 점착필름의 일 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다.
본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.
달리 기술되지 않는다면, 모든 백분율, 부, 비 등은 중량 기준이다. 또한 양, 농도, 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 바람직한 범위 또는 바람직한 상한치와 바람직한 하한치의 목록 중 어느 하나로 주어질 경우, 이것은 범위가 별도로 개시되는 지에 관계없이 임의의 상한 범위 한계치 또는 바람직한 값과 임의의 하한 범위 한계치 또는 바람직한 값의 임의의 쌍으로부터 형성된 모든 범위를 구체적으로 개시하는 것으로 이해되어야 한다. 수치 값의 범위가 본 명세서에서 언급될 경우, 달리 기술되지 않는다면, 그 범위는 그 종점 및 그 범위 내의 모든 정수와 분수를 포함하는 것으로 의도된다. 본 발명의 범주는 범위를 정의할 때 언급되는 특정 값으로 한정되지 않는 것으로 의도된다.
이하, 본 발명의 구현예들에 따른 점착제 조성물, 점착필름 및 디스필레이 디바이스를 상세히 설명한다.
1. 점착제 조성물
본 발명의 일 구현예에 따른 점착제 조성물은 광경화형 점착수지, 광경화형 올리고머, 광개시제 및 광흡수제를 포함한다.
본 명세서에서, "광경화형 점착수지"와 "광경화형 올리고머"는 중량평균분자량에 의해 서로 구별될 수 있다. 구체적으로, "광경화형 점착수지"는 중량평균분자량이 50,000~5,000,000인 화합물을 의미하고, "광경화형 올리고머"는 중량평균분자량이 500~40,000인 화합물을 의미한다.
상기 점착제 조성물에 있어서, 상기 광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 광투과율은 20% 이하이다. 상기 점착제 조성물에 있어서, 상기 광개시제의 광흡수 파장 영역에서 광투과율이 20% 이상이면, 점착필름의 두께방향으로 에너지선의 투과량이 많아지기 때문에 본 발명이 달성하고자 하는 표면부 경화도가 내부 경화도 보다 높은 표면경화형 점착필름을 구현하기 어려운 문제점이 있다.
상기 광개시제의 광흡수 파장 영역은 200nm 내지 450nm일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 다양한 범위의 광흡수 파장 영역을 갖는 화합물이 광개시제로 사용될 수 있다.
상기 점착제 조성물은 경화촉진제, 이온성 액체, 리튬염, 무기충전제, 연화제, 분자량 조절제, 산화방지제, 노화방지제, 안정제, 점착 부여 수지, 개질수지(폴리올 수지, 페놀수지, 아크릴수지, 폴리에스테르 수지, 폴리올레핀 수지, 에폭시 수지, 에폭시화 폴리부타다이엔 수지 등), 레벨링제, 소포제, 가소제, 염료, 안료(착색 안료, 체질 안료 등), 처리제, 자외선차단제, 형광증백제, 분산제, 열안정제, 광안정제, 대전방지제, 응집제, 윤활제 및 용제(예를 들어, 초산에틸) 등의 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
1.1. 광경화형 점착수지
상기 점착제 조성물의 일 성분인 광경화형 점착수지는 고분자의 메인 골격 구조 내에 또는 말단 관능기에 불포화 결합을 갖는다. 상기 불포화 결합이 에너지선의 조사에 의해 광개시제에서 생성된 라디칼과 반응하여 부가반응을 일으킴으로써 광경화형 점착수지끼리 또는 광경화형 올리고머와 가교결합을 형성할 수 있다.
상기 광경화형 점착수지는 아크릴계 점착수지, 고무계 점착수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 점착수지는 아크릴계 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는, 상기 아크릴계 공중합체를 이루는 단량체들의 총 중량을 기준으로, 가교 가능한 작용기를 가지지 않은 단량체 85 내지 99중량%와, 가교 가능한 작용기를 가진 단량체 1 내지 15중량%를 공중합시킴으로써 이루어진 공중합체일 수 있다. 상기 아크릴계 점착수지에 있어서 가교 가능한 작용기를 가지지 않은 단량체가 85중량% 미만인 경우에는 상대적으로 가교 가능한 작용기의 개수가 많아짐으로써 점착제 조성물의 저장 안정성의 문제 및 작은 분자량으로 인한 점착제 조성물의 응집력 저하로 캐스팅성 및 시트의 가요성에 문제가 발생할 수 있으며, 99중량%를 초과하게 될 경우에는 가교 가능한 작용기의 개수가 적어짐으로써 반응성이 현저하게 떨어지기 때문에 반응이 잘 이뤄지지 않을 수가 있고, 그로 인해 가교도가 저하되어 응집력이 떨어지게 된다.
상기 아크릴계 공중합체는 중량평균분자량이 5만~100만일 수 있다. 상기 중량평균분자량이 5만 이하일 경우에는 응집파괴가 일어나 시트의 가요성이 떨어질 수 있고, 100만을 초과할 경우에는 점도 상승으로 인해 작업성이 나빠지게 된다.
상기 가교 가능한 작용기를 가지지 않는 단량체는 (메트)아크릴산 에스테르 단량체를 포함할 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 가교 가능한 작용기를 가지지 않는 단량체는 에스테르 부분의 알킬기의 탄소수가 1개 내지 20개인 (메트)아크릴산 에스테르일 수 있다. 여기서 에스테르 부분의 알킬기의 탄소수가 1개 내지 20개인 (메트)아크릴산 에스테르는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 도데딜(메트)아크릴레이트, 미리스틸(메트)아크릴레이트, 팔미틸(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 가교 가능한 작용기를 포함하는 단량체는 작용기로서 수산기, 카르복시기, 아미노기 및 아미드기 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 이러한 단량체의 구체적인 예는 2-히드록시에틸 (메트)아크릴산, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴산, 3-히드록시프로필 (메트)아크릴산, 2-히드록시부틸(메트)아크릴산, 3-히드록시부틸 (메트)아크릴산, 4-히드록시부틸 (메트)아크릴산 등의 (메트)아크릴산 히드록시알킬 에스테르; (메트)아크릴아미드, N-메틸(메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트) 아크릴아미드 등의 아크릴 아미드류; (메트)아크릴산 모노메틸 아미노 에틸, (메트)아크릴산 모노알킬 아미노 에스테르; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레인산, 이타콘산, 시트라콘산 등의 에틸렌성 불포화 카르복시산; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
또한, 상기 고무계 점착수지는 스티렌-부타디엔-스티렌계 고무(SBSR), 스티렌-부타디엔계 고무(SBR), 스티렌-이소프렌-스티렌계 고무(SISR), 스티렌-에틸렌-부틸렌_스티렌계 고무(SEBSR), 천연고무(NR), 에틸렌-프로필렌-디엔계 고무(EPDM), 에틸렌-프로필렌계 고무(EPM), 폴리아크릴레이트계 고무(ACM), 부타디엔계 고무(BR), 니트릴-부타디엔계 고무(NBR), 수소 치환된 니트릴계 고무(HNBR), 클로로프렌계 고무(CR), 클로로설폰화 폴리에틸렌계 고무(CSM), 플루오르카본계 고무(FPM), 에틸렌-아크릴계 고무(AEM), 에피클로로하이드린계 고무(ECO), 이소프렌계 고무(IR), 폴리이소부틸렌계 고무(PIB), 이소프렌-이소부틸렌계 고무(IIR) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 고무계 점착수지는 중량평균분자량이 3만~200만일 수 있다. 상기 중량평균분자량이 3만 이하일 경우에는 응집 파괴가 일어나 시트의 가요성이 떨어질 수 있고, 200만을 초과할 경우에는 점도 상승으로 인해 작업성이 나빠지게 된다.
특정 양태로서, 상기 고무계 점착수지는 분자량이 작은 고무계 점착수지와 분자량이 큰 고무계 점착수지를 적절히 배합함으로써, 접착기능, 내열성, 열노화성, 내오존성, 내약품성 등을 향상시키고, 다른 고무계 점착수지에 비해 내후성을 높일 수 있다. 바람직한 배합비는 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 분자량이 5만 정도로 작은 고무계 점착수지와 분자량이 120만 정도로 큰 고무계 점착수지를 1:9 내지 9:1, 바람직하게는 7:3 내지 3:7 중량 비율로 배합함으로써, 목적하는 물성을 얻을 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 점착필름의 요구 물성을 달성하기 위하여 상기 고무계 점착수지에 대전방지제, 점착부여제, 무기충전제, 유기충전제, 산화방지제, 연화제, 가소제, 광안정제, 레벨링제, 부식방지제 및/또는 기타 첨가제를 추가로 첨가할 수 있다.
상기 점착부여제로는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용하는 점착부여제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하며, 예를 들어, 지방족 석유수지, 로진 변성수지, 송진 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
1.2. 광경화형 올리고머
상기 점착제 조성물의 일 성분인 광경화형 올리고머는 두 개 이상의 불포화 관능기를 가지고, 에너지선을 조사함으로써 경화 반응을 일으키는 물질이라면 특별히 그 종류는 제한되지 않는다.
상기 광경화형 점착수지와 마찬가지로, 상기 광경화형 올리고머가 가지는 불포화 결합이 에너지선의 조사에 의해 광개시제에서 생성된 라디칼과 반응하여 부가반응을 일으킴으로써 상기 광경화형 점착수지 또는 광경화형 올리고머끼리 가교결합을 형성할 수 있다.
상기 광경화형 올리고머는 다관능 아크릴레이트 화합물, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 다관능 아크릴레이트 화합물은 에폭시 (메트)아크릴레이트 올리고머, 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머, 폴리에테르 (메트)아크릴레이트 올리고머, 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트 올리고머, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트 올리고머, 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트 올리고머, 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트 올리고머, 디시클로펜테닐 (메트)아크릴레이트 올리고머, 디시클로펜테닐옥시에틸 (메트)아크릴레이트 올리고머, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트 올리고머, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트 올리고머, 이소시아누르산변성 2관능(메트)아크릴레이트 올리고머, 이소시아누르산변성 3관능(메트)아크릴레이트 올리고머, 비스페녹시에탄올플루오렌 아크릴레이트 올리고머, 비스페놀플루오렌디글리시딜에테르의 글리시딜기에 (메트)아크릴산을 부가시킨 에폭시 (메트)아크릴레이트 올리고머, 비스페녹시에탄올플루오렌 아크릴레이트 올리고머, 비스페놀플루오렌디글리시딜에테르의 글리시딜기에 (메트)아크릴산을 부가시킨 에폭시 (메트)아크릴레이트 올리고머, 비스페놀플루오렌디글리시딜에테르의 글리시딜기에 에틸렌글리콜이나 프로필렌글리콜을 부가시킨 화합물에 (메트)아크릴로일옥시기를 도입한 올리고머, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
또한 상기 점착제 조성물에 있어서, 상기 광경화형 올리고머의 함량은 상기 광경화형 점착수지 100중량부에 대하여 10중량부 이상 50중량부 이하일 수 있다. 상기 광경화형 올리고머의 함량이 상기 광경화형 점착수지 100중량부에 대하여 10중량부 미만이면, 에너지선에 의해 광경화 반응이 진행된다고 하더라도 그 가교밀도가 낮아져서 표면에너지가 충분히 낮아지지 않고 저장탄성율이 충분히 상승되지 않기 때문에 기재에 대한 부착력과 젖음성이 충분히 떨어지지 않아 플렉서블 디스플레이의 유동부와 접하는 점착필름의 부분에서 의도적인 동적계면박리가 충분히 발생하지 않을 가능성이 있다. 또한, 상기 광경화형 올리고머의 함량이 상기 광경화형 점착수지 100중량부에 대하여 50중량부를 초과하면, 에너지선에 의한 광경화 반응이 과도하게 진행되어 점착필름의 저장탄성율이 과도하게 상승하고 취성을 갖게 되어 플렉시블 디스플레이의 유동에 의해 점착필름이 파괴되거나 응력을 충분히 완화시키지 못해 점착필름이 물리적으로 영구 변형될 가능성이 있다.
1.3. 광개시제
상기 점착제 조성물의 일 성분인 광개시제는 에너지선 조사에 의해 분자가 여기 상태로 변환되어 라디칼을 생성할 수 있는 물질이라면 그 종류는 특별히 한정되지 않는다.
상기 에너지선 조사를 통해 광개시제로부터 생성된 라디칼은 상기 광경화형 점착수지와 상기 광형화형 올리고머에 포함된 불포화 결합을 공격하여 부가반응을 유도함으로써 가교결합을 형성할 수 있다.
상기 광개시제는 벤질디메틸케탈계 개시제, 벤조인계 개시제, 히드록시계 개시제, 아미노 케톤계 개시제, 카프로락탐계 개시제 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 광개시제는 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인-n-부틸 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실 페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논(EAB-F), 디클로로벤조페논, 2-메틸 안트라퀴논, 2-에틸 안트라퀴논, 2-t-부틸 안트라퀴논, 2-아미노 안트라퀴논, 2-메틸 티옥산톤, 2-에틸 티옥산톤, 2-클로로 티옥산톤, 2,4-디메틸 티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤(DETX), 4-이소프로필티옥산톤(ITX), 벤질 디메틸 케탈, 아세토페논 디메틸 케탈, p-디메틸아미노 벤조산 에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판], 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀 옥사이드, 2-(3,4-메틸렌디옥시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸(HABI-101), 2,2'-비스(2-메톡시페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸(HABI-107), 2,2',4-트리스(2-클로로페닐)-5-(3,4-디메톡시페닐)-4',5'-디페닐비이미다졸(TCDM), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 광개시제는 그 종류와 구조에 따라 각기 다른 파장의 빛을 흡수할 수 있는데, 통상적으로는 200~450nm 파장의 빛을 흡수하여 여기 상태로 변환됨으로써 라디칼을 생성하여, 광경화형 점착수지 및/또는 광경화형 올리고머의 가교반응을 유도할 수 있다.
본 명세서에서, "광개시제의 광흡수 파장 영역"이란 광개시제를 아세트니트릴 또는 1-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 0.1중량% 농도로 용해시킨 용액의 흡광도(Absorbance)를 UV Spectrum 장치로 측정하였을 때, 그 흡광도가 0.1 이상인 영역을 의미한다. 상기 점착제 조성물은 그의 광투과율(%T)을 UV Spectrum 장치로 측정하였을 때, 그 광투과율이 20% 이하이다.
또한 상기 점착제 조성물에 있어서, 상기 광개시제의 함량은 상기 광경화형 점착수지 100중량부에 대하여 0.1중량부 이상 5중량부 이하일 수 있다. 상기 광개시제의 함량이 상기 광경화형 점착수지 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만이면, 에너지선 조사에 의한 광경화가 충분히 이루어지지 않아 점착필름의 표면에너지가 충분히 낮아지지 않고 저장탄성율이 충분히 상승되지 않기 때문에 기재에 대한 부착력과 젖음성이 충분히 떨어지지 않아 플렉서블 디스플레이의 유동부와 접하는 점착필름의 부분에서 의도적인 동적계면박리가 충분히 발생하지 않을 가능성이 있다. 또한, 상기 광개시제의 함량이 상기 광경화형 점착수지 100중량부에 대하여 5중량부를 초과하면, 광개시제가 여기 상태로 변환되어 라디칼을 생성할 때 단위 체적 안에 과도한 농도의 라디칼이 생성되기 때문에 라디칼끼리의 종결 반응(termination reaction)이 촉진되어 점착필름의 광경화가 충분히 이루어지지 않아 상기 광개시제의 함량이 상기 광경화형 점착수지 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만인 경우와 같은 결과를 초래할 수 있다.
1.4. 광흡수제
상기 점착제 조성물의 일 성분인 광흡수제는, 광개시제의 광흡수 파장 영역의 빛을 흡수함으로써 광개시제의 라디칼 생성, 그에 의한 가교반응 유도 효율을 저하시키는 역할을 수행한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 점착제 조성물을 기재에 도포 및 건조하여 점착필름을 제조한 후, 상기 점착필름의 특정 면(즉, 평활면)에 에너지선을 조사할 경우 상기 광흡수제에 의해 광개시제의 효율이 저하되어 에너지선이 조사된 면 중 미리 결정된 두께의 표면층만이 가교반응을 일으키고 그 아랫부분은 가교반응이 제대로 이루어지지 않게 된다. 이로 인해, 미리 결정된 두께의 표면층만이 경화되어 표면에너지가 낮아지고 저장탄성율이 높아져서 기재에 대한 부착력과 젖음성이 저하되나, 그 아랫부분은 경화가 제대로 진행되지 않기 때문에 저장탄성율이 낮아 외력에 의한 응력을 완화시키는데 유리하게 된다.
상기 광흡수제는 UV 흡수제, 자유 라디칼 제거제, 무기 안료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 UV 흡수제는 기본적으로 에너지선(구체적으로, 자외선)을 흡수하여 이것을 열에너지로 방출시키는 기능을 수행한다.
상기 UV 흡수제는 2-하이드록시벤조페논, 2-하이드록시 페닐 벤조트리아졸, 살리실레이트, 신나메이트 유도체, 레조르시놀 모노벤조에이트, 알릴에스테르, 옥사닐라이드, p-하이드록시벤조에이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 자유 라디칼 제거제(free radical scavenger)는 에너지선 조사에 의해 광개시제가 분해되어 생성된 자유 라디칼을 제거하고 정지시키는 역할을 수행한다.
상기 자유 라디칼 제거제는 아릴에스테르, 벤조에이트, 페놀계 1차 산화방지제, 아민계 1차 산화방지제, 아민계 광안정제(HALS: hindered amine light stabilizers) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 무기 안료는 에너지선을 흡수하여 상기 광개시제에 에너지가 전달되지 못하게 하는 역할과, 상기 무기 안료가 전기 전도성 물질인 경우, 광개시제로부터 생성된 라디칼을 제거하는 역할, 즉 UV 흡수제의 역할과 자유 라디칼 제거제의 역할을 동시에 수행할 수 있다.
상기 무기 안료는 카본블랙, 그래파이트, 산화철 등의 흑색 안료; 산화티탄, 탄산칼슘, 클레이, 황산바륨, 실리카 등의 백색 안료; 그 외의 금속이나 금속산화물을 이용한 유색안료; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
또한 상기 점착제 조성물에 있어서, 상기 광흡수제의 함량은 상기 광경화형 점착수지 100중량부에 대하여 0.1중량부 이상 20중량부 이하일 수 있다. 상기 광흡수제의 함량이 상기 광경화형 점착수지 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만이면, 상기 점착제 조성물을 도포 및 건조하여 제조한 점착필름의 광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 광투과율이 20%를 초과하게 되어 본 발명에서 달성하고자 하는 점착필름 표면부만의 선택적 광경화를 구현할 수 없다. 또한, 상기 광흡수제의 함량이 상기 광경화형 점착수지 100중량부에 대하여 20중량부를 초과하면, 상기 광흡수제가 점착제 조성물 및 점착필름 내에서 점착력을 저하시키는 역할을 하여 기재에 대한 충분한 부착력을 얻지 못하게 될 가능성이 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 점착제 조성물(110)의 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 점착제 조성물(110)은 광경화형 점착수지(111), 광경화형 올리고머(112), 광개시제(113) 및 광흡수제(114)를 포함한다.
점착제 조성물(110)에 있어서, 광경화형 점착수지(111), 광경화형 올리고머(112), 광개시제(113) 및 광흡수제(114)는 서로 균일하게 혼합된 상태로 존재할 수 있다.
2. 점착필름
본 발명의 일 구현예에 따른 점착필름은 상기 점착제 조성물을 공지의 방법으로 도포 및 건조하여 제조될 수 있다.
상기 점착필름은 그의 광투과율(%T)을 UV Spectrum 장비를 이용하여 측정할 경우, 상기 광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 광투과율(%T)이 20% 이하이다.
상기 점착필름은 상기 점착제 조성물을 실리콘 이형처리된 PET 필름(폴리에틸렌테트라플루오로에틸렌 필름) 위에 캐스팅한 후, 그라비아 코팅법, 콤마 코팅법, 슬롯 다이 코팅법, 닥터 블레이드 코팅법, 스크린 프린팅 코팅법 등의 공지된 코팅 방법을 이용하여 도포한 후, 미리 결정된 온도(예를 들어, 120℃)로 가열된 건조 오븐에 넣어 점착제 조성물의 휘발분을 휘발시킴으로써 제조할 수 있다. 이와 같이 제조한 점착필름에 실리콘 이형처리된 PET 필름을 합지함으로써 최종 제품을 수득할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 점착필름(100)의 일 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 점착필름(100)은 기재(101), 점착층(110') 및 이형필름(120)을 이 순서대로 포함한다.
기재(101)는 이형필름일 수 있다.
점착층(110')은 도 1의 점착제 조성물(110)을 기재(101)에 도포 및 건조하여 제조된 것일 수 있다.
점착필름(100)은 기재(101) 및 이형필름(120) 중 적어도 하나를 포함하지 않을 수 있다.
3. 표면경화형 점착필름
본 발명의 일 구현예에 따른 표면경화형 점착필름은 상기 점착필름 일면의 일부분에 에너지선 조사를 통해 광경화된 영역을 포함한다.
점착필름의 일부분만을 에너지선을 통해 광경화시키기 위하여, 에너지선을 투과하지 않는 금속, 세라믹, 종이 등의 재료로 형성된 Photomask를 제작하여 점착필름의 일부분만을 노출시키고 나머지 부분을 에너지선이 닿지 않도록 하여 원하는 특정 부분만을 선택적으로 광경화시킬 수 있다.
또한, 상기 광경화된 영역을 형성하기 위해 사용하는 에너지선의 종류는 상기 점착제 조성물에 포함된 광개시제에 에너지를 부여하여 라디칼을 생성시키는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 수은 램프, Fe-doped 수은 램프, Ga-doped 수은 램프에 전압을 걸어 발생시키는 자외선(UV)이나, 전자빔(EB), 적외선, X선, 가시광선, 아르곤, CO2 또는 엑시머 레이저의 레이저선, LED 램프에 의한 광선 등을 사용할 수 있다.
상기 표면경화형 점착필름은 전체 표면적의 1% 이상 50% 이하가 광경화된 영역이고, 그 나머지 표면적은 광경화되지 않은 영역인 면을 가질 수 있다.
또한, 상기 광경화된 영역은 2개 이상의 서브영역을 포함할 수 있는데, 이는 상기 Photomask를 설계 및 제작하는 방법에 따라 제어가 가능하다. 플렉시블 디스플레이의 유동부의 면적 및/또는 디자인에 따라 상기 표면경화형 점착필름의 광경화된 영역이 플렉시블 디스플레이의 유동부와 일치하도록 제작하여, 플렉시블 디스플레이의 유동에 따라 응력이 효과적으로 완화되도록 할 수 있다.
상기 표면경화형 점착필름의 일면(즉, 에너지선이 조사된 쪽에 위치하는 면) 중 광경화된 영역의 표면적이 전체 표면적의 1% 미만이면, 기재와 광경화된 영역의 부착 계면(즉, 기재의 전체 표면적 중 광경화된 영역과 접하는 기재의 표면적)이 작아, 기재의 형태 변형에 의한 응력을 충분히 분산시킬 수 없게 된다.
또한, 상기 표면경화형 점착필름의 일면(즉, 에너지선이 조사된 쪽에 위치하는 면) 중 광경화된 영역의 표면적이 전체 표면적의 50%를 초과하면, 기재 계면과의 높은 부착력을 발휘하는 광경화되지 않은 영역의 표면적이 과도하게 작아지게 되어 기재에 대한 전체적인 부착력이 저하되기 때문에 구조체 내부에서 들뜸 현상이 발생할 가능성이 있다.
상기 표면경화형 점착필름에서, 상기 광경화된 영역의 표면에너지와 상기 광경화되지 않은 영역의 표면에너지 차이는 하기 수학식 1을 만족한다.
[수학식 1]
5mN/m < E2 - E1
E1: 광경화된 영역의 표면에너지
E2: 광경화되지 않은 영역의 표면에너지.　
상기 광경화된 영역의 표면에너지(E1)와 상기 광경화되지 않은 영역의 표면에너지(E2) 간의 차이(E2-E1)가 5mN/m 이하이면, 본 발명이 달성하고자 하는 단일 점착층 내부에서의 선택적 부착력과 젖음성 차이를 구현할 수 없게 된다.
일례로서, 상기 광경화된 영역의 표면에너지(E1)와 상기 광경화되지 않은 영역의 표면에너지(E2) 간의 차이가 5mN/m 이하이고, 상기 광경화된 영역의 표면에너지(E1)와 상기 광경화되지 않은 영역의 표면에너지(E2)가 모두 높은 경우에는, 광경화되지 않은 영역에서 기재와의 높은 부착력 및 젖음성을 구현하는 것은 가능하지만, 기재의 형태가 변형되는 부분에 부착되는 광경화된 영역에서도 마찬가지로 기재 변형부에 대한 부착력과 젖음성이 높아지게 되어 기재의 변형에 의한 응력을 효율적으로 분산시킬 수 없기 때문에, 기재 및 구조체 전체가 응력 축적의 영향을 받아 물리적 영구 변형이 일어날 가능성이 있다.
다른 예로서, 상기 광경화된 영역의 표면에너지(E1)와 상기 광경화되지 않은 영역의 표면에너지(E2) 간의 차이가 5mN/m 이하이고, 상기 광경화된 영역의 표면에너지(E1)와 상기 광경화되지 않은 영역의 표면에너지(E2)가 모두 낮은 경우에는, 기재의 형태가 변형되는 부분에 부착되는 광경화된 영역이 기재 변형부에 부착되지 않기 때문에 기재의 변형에 의해 발생하는 응력을 효율적으로 분산시킬 수 있지만, 광경화되지 않은 영역에 부착되는 기재 계면의 부착력 및 젖음성이 불량하게 되어 구조체 내부에서 들뜸 현상이 발생할 가능성이 있다.
상기 표면경화형 점착필름에서, 동일 기재에 대한 상기 광경화된 영역의 부착력과 상기 광경화되지 않은 영역의 부착력 간의 차이는 하기 수학식 2를 만족한다.
[수학식 2]
300gf/inch(gram-force per inch) < A2 - A1
A1: 광경화된 영역의 기재에 대한 부착력
A2: 광경화되지 않은 영역의 기재에 대한 부착력.　
상기 표면경화형 점착필름에서 동일 기재에 대한 상기 광경화된 영역의 부착력(A1)과 상기 광경화되지 않은 영역의 부착력(A2)의 차이(A2-A1)가 상기 범위이내이면, (i) 본 발명에서 달성하고자 하는 단일 점착층 내부에서의 기재에 대한 선택적 부착력과 젖음성 차이를 구현할 수 있으며, 이로 인해 (ii) 상기 광경화된 영역의 기재에 대한 부착력이 낮아 기재의 변형에 따른 응력을 충분히 완화시킬 수 있고, (iii) 상기 광경화되지 않은 영역의 기재에 대한 부착력이 높아 계면에서의 층간 박리 없이 층간을 잘 고정할 수 있다.
상기 표면경화형 점착필름에서 기재의 종류에 관계없이 상기 광경화된 영역의 기재에 대한 부착력(A1)은 50gf/in 이하, 1gf/in 이상 50gf/in 이하, 1gf/in 이상 20gf/in 이하 또는 1gf/in 이상 10gf/in 이하일 수 있다. 이를 위해, 표면 특성이 각기 다른 복수개의 기재 중 어느 하나를 선택한 다음, 상기 광경화된 영역의 점착특성을 조절하여 상기 표면경화형 점착필름에서 상기 광경화된 영역의 기재에 대한 부착력(A1)을 50gf/in 이하, 1gf/in 이상 50gf/in 이하, 1gf/in 이상 20gf/in 이하 또는 1gf/in 이상 10gf/in 이하로 조절할 수 있다.
상기 표면경화형 점착필름에서 상기 광경화된 영역 중 에너지선을 조사한 면의 반대쪽에 위치한 면의 상기 기재에 대한 부착력은 300gf/inch 이상일 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 표면경화형 점착필름을 제조하기 위한 점착제 조성물은, 광개시제와 함께 이 광개시제의 광흡수 파장 영역의 빛을 흡수하는 광흡수제를 포함한다. 따라서, 상기 점착필름의 한쪽 표면에 에너지선을 조사할 경우, 광개시제가 흡수할 수 있는 파장대의 에너지선은 점착필름의 표면으로부터의 깊이에 따라 점차 감소하게 된다. 구체적으로, 점착필름의 에너지선이 조사된 표면부에 가까운 부분을 점착필름의 상층부, 에너지선이 조사된 반대면에 가까운 부분을 점착필름의 하층부라고 했을 때, 점착필름의 상층부에서는 점착필름으로 투과되어 들어오는 에너지선의 양이 많아 광개시제가 여기 상태로 변환됨으로써 라디칼이 생성되어 광형화형 점착수지 및/또는 광형화형 올리고머 간의 가교구조를 효율적으로 형성할 수 있지만, 점착필름의 하층부에서는 점착필름을 통과하면서 광흡수제에 의해 에너지선이 흡수되어 도달되는 에너지선의 양이 줄어들었기 때문에 광개시제가 여기 상태로 변환됨으로써 라디칼이 생성되는 효율이 저하되어 광경화형 점착수지 및/또는 광경화형 올리고머 간에 가교구조가 형성될 수 없거나 낮은 가교도로 형성된다. 따라서, 에너지선이 조사되지 않은 영역, 즉 광경화되지 않은 영역과 마찬가지로 기재에 대한 부착력이 높은 상태로 유지되기 때문에 에너지선을 조사한 면의 반대면의 경우 다른 기재와 층간 박리를 일으키지 않고 잘 고정될 수 있다.
상기 점착필름은 25℃에서의 저장탄성율이 103 Pa 이상 105 Pa 이하이고, 상기 광경화된 영역은 두께방향을 따라 저장탄성율이 서로 다른 2개 이상의 구간을 포함할 수 있다.
상기 표면경화형 점착필름의 25℃에서의 저장탄성율이 103 Pa 미만이면, 점착층 자체의 유동성이 높기 때문에 점착필름을 형성할 때 두께가 불균형하게 형성될 가능성이 있고, 부착 후 사용 공정에 따라 점착층이 유동하여 구조체 외부로 흘러나올 가능성이 있어, 기재에의 일정한 부착력을 구현할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 표면경화형 점착필름의 25℃에서의 저장탄성율이 105 Pa를 초과하면, 기재에 대한 높은 부착력과 젖음성을 확보할 수 없기 때문에 층간 박리의 원인이 될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 에너지선을 조사한 표면으로부터의 깊이에 따라 에너지선이 필름 내부로 투과되어 들어오는 양이 점차 감소하기 때문에, 두께방향으로 표면에서 가까운 영역(즉, 점착필름의 상층부)와, 표면에서 멀리 떨어진 영역(즉, 점착필름의 하층부) 사이에 광경화형 점착수지 및/또는 광경화형 올리고머의 가교도에 차이가 발생하게 된다. 그 영향으로 점착필름의 상층부의 경우 가교반응이 많이 진행되어 저장탄성율이 높아지게 되고, 점착필름의 하층부의 경우 가교반응이 거의 진행되지 않아 저장탄성율이 낮아지게 된다. 이는 에너지선 조사를 통한 광경화에 의해 점착필름 전체의 저장탄성율이 상승할 경우, 플렉시블 디스플레이의 유동에 의해 발생한 응력을 기재 전체에 효율적으로 분산 및 완화시키는 것이 불가능하기 때문에 점착필름의 표면부만을 광경화시킴으로써 기재에의 부착력과 젖음성을 저하시키면서도 점착필름 자체의 저장탄성율을 과도하게 상승시키지 않기 위해 고안된 것이다.
4. 디스플레이 디바이스
본 발명의 일 구현예에 따른 디스플레이 디바이스는 상기 점착필름을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 디바이스는 플렉서블 디스플레이 디바이스일 수 있다.
이하, 실시예들을 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
광경화형 점착수지(애경화학 製, UV PSA 1800-6, 중량평균분자량: 600,000) 100중량부에 대하여 초산에틸(EA) 50중량부를 투입하고, 광경화형 올리고머(일본화약 製, KAYARAD DPCA-20, 중량평균분자량: 807) 20중량부를 투입한 후, 30분 교반하였다. 이후, 광개시제(Ciba 製, IRGACURE 184) 1중량부와 카본블랙(Lion Chemical 製, EC300J) 2중량부를 첨가하여 추가로 30분간 교반하였다. 위와 같이 제조한 점착제 조성물을 실리콘 이형처리된 PET 필름(도레이첨단소재 製, ROH751, 75㎛) 위에 도포 후 건조하여 20㎛ 두께의 점착층을 제조한 후 실리콘 이형처리된 PET 필름(도레이첨단소재 製, ROT101, 75㎛)을 이형처리된 면이 점착층과 맞닿도록 합지하였다. 결과로서, 점착필름을 얻었다.
상기 제조한 점착필름을 100mm x 100mm의 크기로 재단한 후, 상기 점착필름의 상부 표면에, 정가운데에 10mm x 90mm 크기의 구멍이 뚫려있는 100mm x 100mm 크기 및 2mm 두께의 SUS(Steel Special Use Stainless) 재질 Photomask를 올려놓고, UV 조사기(리트젠 製, 고압수은램프)를 이용하여 300mJ/cm2 의 광량으로 조사하여, 점착필름 일면의 중심부에 광경화된 영역을 형성하였다. 결과로서, 표면경화형 점착필름을 얻었다.
<실시예 2>
광경화형 점착수지(애경화학 製, UV PSA 1800-6, 중량평균분자량: 600,000) 100중량부 대신에 광경화형 점착수지(애경화학 製, UVPSA5016, 중량평균분자량: 550,000) 100중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층, 점착필름 및 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<실시예 3>
카본블랙(Lion Chemical 製, EC300J) 2중량부 대신에 그래파이트(3M 製, Cond5) 5중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층, 점착필름 및 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<실시예 4>
광개시제(Ciba 製, IRGACURE 184) 1중량부 대신에 광개시제(Ciba 製, IRGACURE 907) 1중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층, 점착필름 및 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<실시예 5>
광개시제(Ciba 製, IRGACURE 184) 1중량부 대신에 광개시제(Ciba 製, DAROCUR TPO) 1중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층, 점착필름 및 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<실시예 6>
카본블랙(Lion Chemical 製, EC300J) 2중량부 대신에 카본블랙(Lion Chemical 製, EC300J) 0.1중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층, 점착필름 및 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<실시예 7>
카본블랙(Lion Chemical 製, EC300J) 2중량부 대신에 카본블랙(Lion Chemical 製, EC300J) 20중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층, 점착필름 및 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<실시예 8>
먼저, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층 및 점착필름을 제조하였다. 이후, 정가운데에 10mm x 90mm 크기의 구멍이 뚫려있는 100mm x 100mm 크기 및 2mm 두께의 SUS 재질 Photomask 대신에 정가운데에 10mm x 10mm 크기의 구멍이 뚫려있는 100mm x 100mm 크기 및 2mm 두께의 SUS 재질 Photomask를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<실시예 9>
먼저, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층 및 점착필름을 제조하였다. 이후, 정가운데에 10mm x 90mm 크기의 구멍이 뚫려있는 100mm x 100mm 크기 및 2mm 두께의 SUS 재질 Photomask 대신에 정가운데에 100mm x 50mm 크기의 구멍이 뚫려있는 100mm x 100mm 크기 및 2mm 두께의 SUS 재질 Photomask를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<실시예 10>
광경화형 올리고머(일본화약 製, KAYARAD DPCA-20, 중량평균분자량: 807) 20중량부 및 광개시제(Ciba 製, IRGACURE 184) 1중량부 대신에 광경화형 올리고머(일본화약 製, KAYARAD DPCA-20, 중량평균분자량: 807) 10중량부 및 광개시제(Ciba 製, IRGACURE 184) 5중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층, 점착필름 및 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<실시예 11>
광경화형 올리고머(일본화약 製, KAYARAD DPCA-20, 중량평균분자량: 807) 20중량부 및 광개시제(Ciba 製, IRGACURE 184) 1중량부 대신에 광경화형 올리고머(일본화약 製, KAYARAD DPCA-20, 중량평균분자량: 807) 50중량부 및 광개시제(Ciba 製, IRGACURE 184) 0.1중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층, 점착필름 및 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<비교예 1>
카본블랙(Lion Chemical 製, EC300J)을 전혀 사용하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층, 점착필름 및 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<비교예 2>
카본블랙(Lion Chemical 製, EC300J) 2중량부 대신에 카본블랙(Lion Chemical 製, EC300J) 0.05중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층, 점착필름 및 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<비교예 3>
카본블랙(Lion Chemical 製, EC300J) 2중량부 대신에 카본블랙(Lion Chemical 製, EC300J) 25중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층, 점착필름 및 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<비교예 4>
먼저, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층 및 점착필름을 제조하였다. 이후, 정가운데에 10mm x 90mm 크기의 구멍이 뚫려있는 100mm x 100mm 크기 및 2mm 두께의 SUS 재질 Photomask 대신에 정가운데에 1mm x 90mm 크기의 구멍이 뚫려있는 100mm x 100mm 크기 및 2mm 두께의 SUS 재질 Photomask를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<비교예 5>
먼저, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층 및 점착필름을 제조하였다. 이후, 정가운데에 10mm x 90mm 크기의 구멍이 뚫려있는 100mm x 100mm 크기 및 2mm 두께의 SUS 재질 Photomask 대신에 정가운데에 60mm x 90mm 크기의 구멍이 뚫려있는 100mm x 100mm 크기 및 2mm 두께의 SUS 재질 Photomask를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<비교예 6>
광경화형 올리고머(일본화약 製, KAYARAD DPCA-20, 중량평균분자량: 807) 20중량부 대신에 광경화형 올리고머(일본화약 製, KAYARAD DPCA-20, 중량평균분자량: 807) 5중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층, 점착필름 및 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<비교예 7>
광경화형 올리고머(일본화약 製, KAYARAD DPCA-20, 중량평균분자량: 807) 20중량부 대신에 광경화형 올리고머(일본화약 製, KAYARAD DPCA-20, 중량평균분자량: 807) 55중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층, 점착필름 및 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<비교예 8>
광개시제(Ciba 製, IRGACURE 184) 1중량부 대신에 광개시제(Ciba 製, IRGACURE 184) 0.05중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층, 점착필름 및 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
<비교예 9>
광개시제(Ciba 製, IRGACURE 184) 1중량부 대신에 광개시제(Ciba 製, IRGACURE 184) 10중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착층, 점착필름 및 표면경화형 점착필름을 제조하였다.
상기 실시예 1~11 및 비교예 1~9에서 점착제 조성물의 제조를 위해 사용된 성분들의 종류와 함량, 점착층 및 이에 광경화된 영역을 형성하기 위한 조건 및 광경화된 영역의 면적비를 정리하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다. 하기 표 1 및 표 2에서, 성분들의 함량은 중량부 기준이다.
실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
UVPSA1800-6 100 - 100 100 100 100 100 100 100 100 100
UVPSA5016 - 100 - - - - - - - - -
EA 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
DPCA-20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 10 50
IRGACURE 184 1 1 1 - - 1 1 1 1 5 0.1
IRGACURE 907 - - - 1 - - - - - - -
DAROCUR TPO - - - - 1 - - - - - -
EC300J 2 2 - 2 2 0.1 20 2 2 2 2
Cond5 - - 5 - - - - - - - -
UV 광량(mJ/cm2) 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300
광경화된 영역의 표면적비(%) 9 9 9 9 9 9 9 1 50 9 9
비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 9
UVPSA1800-6 100 100 100 100 100 100 100 100 100
UVPSA5016 - - - - - - - - -
EA 50 50 50 50 50 50 50 50 50
DPCA-20 20 20 20 20 20 5 55 20 20
IRGACURE 184 1 1 1 1 1 1 1 0.05 10
IRGACURE 907 - - - - - - - - -
DAROCUR TPO - - - - - - - - -
EC300J - 0.05 25 2 2 2 2 2 2
Cond5 - - - - - - - - -
UV 광량(mJ/cm2) 300 300 300 300 300 300 300 300 300
광경화된 영역의 표면적비(%) 9 9 9 0.9 54 9 9 9 9
평가예
상기 실시예 1~11 및 비교예 1~9에서 제조된 각각의 점착제 조성물 및 표면경화형 점착필름을 사용하여 다음과 같은 평가예를 통해 물성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
<평가예 1: 흡광도 및 광투과율 평가>
<평가예 1.1: 광개시제의 광흡수 파장 영역 평가[Abs]>
점착제 조성물의 일 구성성분인 광개시제를 아세트니트릴에 0.1중량% 농도로 용해시킨 용액을 10mm x 10mm x 50mm 석영재질의 Cell에 넣고 UV Spectrum 장치(SHIMADZU 製, MPC-3100)로 용액의 흡광도(Abs)를 측정한 후, 흡광도(Abs)가 0.1 이상인 파장 영역을 광개시제의 광흡수 파장 영역으로 기록하였다.
<평가예 1.2: 광개시제 광흡수 파장 영역에서의 점착제 조성물의 광투과율 평가 [%T]>
점착제 조성물을 10mm x 10mm x 50mm 석영재질의 Cell에 넣고 UV Spectrum 장치(SHIMADZU 製, MPC-3100)로 점착제 조성물의 광투과율을 측정한 후, 광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 광투과율의 평균치를 광투과율로 기록하였다.
<평가예 1.3: 광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 점착필름의 광투과율 평가 [%T]>
표면경화형 점착필름을 10mm x 50mm 크기로 재단하여 양면의 이형필름을 벗긴 후, 장치의 노광 Slot이 샘플의 중앙에 오도록 샘플을 부착한 상태에서 UV Spectrum 장치(SHIMADZU 製, MPC-3100)로 점착필름의 광투과율을 측정한 후, 광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 광투과율의 평균치를 광투과율로 기록하였다.
<평가예 2: 표면에너지 평가 [mN/m]>
표면경화형 점착필름의 광경화된 영역 및 광경화되지 않은 영역의 표면에 Sessile Drop Technique을 이용하여 친수성 용매인 물 (H2O)과 소수성 용매인 디아이오도 메탄(CH2I2)의 각각의 용매에 대한 표면의 접촉각을 접촉각 측정기(휴컴시스템, Theta auto)로 측정한 후, Young-Dupre Equation을 통해서 표면에너지를 산출하였다(ASTM D5946).
<평가예 3: 저장탄성율 평가 [Pa]>
동적 점탄성 측정 장치인 ARES(TA instr㎛ents 製)를 사용하여 전단 모드(1Hz)에서 점착층의 광경화된 영역 및 광경화되지 않은 영역의 점탄성을 측정하였다(Frequency: 1 rad/sec). 구체적으로, 표면경화형 점착필름의 광경화된 영역 및 광경화되지 않은 영역을 분리하고, 이형필름(즉, 이형처리된 PET 필름)을 제거한 후, 광경화된 영역은 광경화된 영역끼리, 광경화되지 않은 영역은 광경화되지 않은 영역끼리 적층하여 두께가 1mm가 되도록 시료를 제작하였다. 제작한 적층 시료를 직경이 8mm인 천공기로 시료를 천공해내어 측정용 시편으로 사용하였다. -70℃ 내지 150℃의 온도 범위에서 10 ℃/min의 승온 속도로 측정을 수행하였으며, 25℃에서의 각 시료의 저장탄성율을 기록하였다.
또한, 상기 표면경화형 점착필름으로부터 분리된 광경화된 영역의 상층부, 즉 상부 표면으로부터 15㎛ 두께를 플라즈마 에칭장비(SENTECH 製, SI500)를 사용하여 에칭한 후, 광경화된 영역의 하층부만을 수득한 후 이들을 적층하여, 상기 저장탄성율 측정방법에 따라 저장탄성율을 측정하였다.
또한, 상기 표면경화형 점착필름으로부터 분리된 광경화된 영역의 하층부, 즉 하부 표면으로부터 15㎛ 두께를 플라즈마 에칭장비(SENTECH 製, SI500)를 사용하여 에칭한 후, 광경화된 영역의 상층부만을 수득한 후 이들을 적층하여, 상기 저장탄성율 측정방법에 따라 저장탄성율을 측정하였다.
<평가예 4: 기재에의 부착력 [gf]>
점착층의 광경화된 영역 및 광경화되지 않은 영역을 분리한 후, 1 inch 두께의 스트립으로 각각 절단하였다. 상기 방법으로 제조한 스트립의 점착면을 2kg의 고무 롤러를 이용하여 PET 필름 (도레이첨단소재, XD500P, 50㎛)에 접합한 후 30분간 방치하였다. 그 후, 다른 면의 이형필름(즉, 이형처리된 PET 필름)을 박리한 후, 박리면을 SUS(Steel Special Use Stainless) 면에 2kg의 고무 롤러를 이용하여 합지한 후, 30분간 방치하였다. 상기 방법으로 제작한 시편을 상온에서 UTM 장비(코린스테크 製, LF Plus)를 이용하여 300mm/min의 속도로 180도 박리력을 측정하였다.
<평가예 5: 물리적 변형 발생 여부 확인>
표면경화된 점착필름(즉, 양면에 부착된 이형필름이 제거된 것)을 2장의 PI 필름(SKC 코오롱 製, IF70, 50㎛) 사이에 부착하여, PI 필름/점착필름/PI 필름의 구조로 물리적 변형 발생 여부 확인용 시편을 제작하였다. 상기와 같이 제작한 시편을 동적 굴곡성 평가 장비(㈜사이언스타운 製, 5Axis Bending Test Machine, STS-5RT-100)를 이용하여, 장비의 Folding 축이 시편의 광경화된 영역의 중간에 위치하도록 세팅하고, 곡률반경 2.5mm, 1시간에 3,600회 반복하여 총 10만회 동적 굴곡성 평가를 수행한 후, 시편의 Folding 부에 물리적 변형이 발생하였는지를 평가하였다.
물리적 변형 발생 여부는 접촉식 조도측정계(Linear Technology 製, Surfcom 1500SD2)를 이용하여 Stage에 밀착시킨 시편의 Folding 방향에 대해 수직 방향으로의 waviness를 측정함으로써 평가하였다. waviness는 수평에 대한 시편의 최고높이와 최저높이의 차이로 규정하였다. 시편의 waviness가 30㎛ 이상인 경우, PI 필름 적층체가 동적굴곡성평가에 의해 물리적 변형이 생겼다고 판단하였다.
또한, 의도적 동적 계면 박리가 충분히 발생을 하지 않을 경우, 물리적 변형이 발생한다. 여기서, “의도적 동적 계면 박리”란 광경화를 통해서 저표면 에너지 영역(즉, 부착력이 낮은 부분)을 만들어 적층 구조에서 굴곡성 평가시 기재와 부착이 되지 않도록 함으로써 선택적으로 계면 박리를 만들어 folding 부분의 변형을 방지하는 것을 의미한다.
실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
광개시제의 광흡수 파장 영역(nm) 200
~380		 200
~380		 200
~380		 200
~400		 200
~420		 200
~380		 200
~380		 200
~380		 200
~380		 200
~380		 200
~380
광개시제 광흡수 파장 영역에서의 점착제 조성물의
광투과율 (%T)		 10.3 11.1 14.4 9.9 10.3 19.2 3.0 10.3 10.4 10.8 10.1
광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 점착필름의광투과율 (%T) 0.9 0.9 3.3 0.9 0.9 10.5 0.1 0.9 0.9 1.0 0.9
광경화된 영역의 표면에너지 (E1, mN/m) 22.6 21.8 22.2 22.9 23.2 21.5 21.0 22.6 22.5 23.0 20.5
광경화되지 않은 영역의 표면에너지 (E2, mN/m) 27.7 29.1 27.8 28.2 28.3 26.6 26.1 27.7 27.7 28.9 28.5
영역간 표면에너지 차이 (E2-E1, mN/m) 5.1 7.3 5.6 5.3 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 8.0
광경화된 영역의 기재 부착력 (A1, gf/inch) 11 9 13 8 11 9 8 11 11 18 5
광경화되지 않은 영역의 기재 부착력 (A2, gf/inch) 1140 740 860 1120 1200 1250 600 1140 1140 1190 1200
영역간 기재 부착력 차이 (A2-A1, gf/inch) 1129 731 847 1112 1189 1241 512 1129 1129 1172 1195
에너지선 조사 반대면의 기재 부착력 (gf/inch) 890 460 610 840 880 690 580 890 890 800 910
표면경화형 점착필름의 25℃ 저장탄성율 (kPa) 86 78 104 59 61 80 120 86 86 82 83
표면경화형 점착필름 상층부의 25℃ 저장탄성율 (kPa) 182 306 211 164 143 210 450 182 182 170 420
표면경화형 점착필름 하층부의 25℃ 저장탄성율 (kPa) 52 45 76 23 26 75 90 52 52 50 50
물리변형 발생여부 X X X X X X X X X X X
비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 9
광개시제의 광흡수 파장 영역(nm) 200
~380		 200
~380		 200
~380		 200
~380		 200
~380		 200
~380		 200
~380		 200
~380		 200
~380
광개시제 광흡수 파장 영역에서의 점착제 조성물의
광투과율 (%T)		 61 42 4.1 10.3 10.3 11.2 10.0 10.1 12.5
광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 점착필름의광투과율 (%T) 52 29 0.1 0.9 0.9 1.3 0.9 0.9 4.0
광경화된 영역의 표면에너지 (E1, mN/m) 22.5 22.9 21.8 22.7 21.9 25.2 18.3 26.1 25.8
광경화되지 않은 영역의 표면에너지 (E2, mN/m) 28.0 27.9 27.6 28.2 27.7 29.2 29.0 27.7 27.5
영역간 표면에너지 차이 (E2-E1, mN/m) 5.5 5.0 5.8 5.5 5.8 4.0 10.7 1.6 1.7
광경화된 영역의 기재 부착력 (A1, gf/inch) 10 9 16 10 10 120 3 650 420
광경화되지 않은 영역의 기재 부착력 (A2, gf/inch) 1750 1520 230 1160 1170 1190 1210 1140 1170
영역간 기재 부착력 차이 (A2-A1, gf/inch) 1740 1511 214 1150 1160 1070 1207 490 750
에너지선 조사 반대면의 기재 부착력 (gf/inch) 16 14 220 850 790 790 920 890 880
표면경화형 점착필름의 25℃ 저장탄성율 (kPa) 126 119 98 84 80 80 82 85 83
표면경화형 점착필름 상층부의 25℃ 저장탄성율 (kPa) 118 122 111 176 169 120 750 100 95
표면경화형 점착필름 하층부의 25℃ 저장탄성율 (kPa) 121 106 86 49 44 48 52 55 53
물리변형 발생여부 ○ ○ X ○ ○ ○ ○ ○ ○
상기 표 3 및 표 4를 참조하면, 상기 실시예 1~11에서 제조된 표면경화형 점착필름은 에너지선이 조사되는 면의 총표면적의 1%~50% 표면적비를 차지하는 광경화된 영역과 그 나머지 영역을 차지하는 광경화되지 않은 영역의 표면에너지 차이가 5mN/m 초과로서 동일 기재에 대한 부착력 차이를 발생시키는 것이 가능하여, 최종적으로 의도적인 동적계면박리를 유도하여 동적굴곡평가 후에도 적층기재에 물리적 변형이나 층간박리를 일으키지 않는 것으로 나타났다.
또한, 상기 실시예 1~11에서 제조된 표면경화형 점착필름은 광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 점착필름의 광투과율이 20% 이하여서 에너지선에 의한 광경화가 점착필름의 표면에 가까운 상층부에서만 일어나고, 점착필름의 하층부에서는 일어나지 않기 때문에 에너지선을 조사한 반대면에서는 기재에 대한 충분한 부착력을 구현할 수 있는 것으로 나타났다. 이때, 구조나 종류가 다른 광개시제를 사용하거나, 다른 종류의 광흡수제를 사용하더라도, 광개시제의 광흡수 파장 영역에서 점착필름의 광투과율이 20% 이하인 경우에는 본 발명에서 목적으로 하는 물성을 달성할 수 있다는 것을 확인하였다.
비교예 1 및 2의 경우, 광흡수제를 사용하지 않거나, 그 함량이 매우 낮게 되면 에너지선이 점착필름의 두께방향으로 투과되게 되어 본 발명에서 목적으로 하는 표면부만을 광경화시키는 것이 불가능하기 때문에, 에너지선을 조사한 반대면의 기재에 대한 부착력이 부족하여 층간 박리가 발생하고, 에너지선을 조사한 면의 저장탄성율이 급격하게 상승하기 때문에 플렉시블 디스플레이의 유동에 의한 응력을 충분히 완화시킬 수 없어서 동적굴곡평가 후 물리적 변형이 발생한 것을 확인하였다.
또한 비교예 3의 경우, 광흡수제의 함량이 점착제 조성물의 광경화형 점착수지 100중량부에 대하여 20중량부를 초과하여 과다하게 포함되게 되면, 광투과율은 매우 낮은 수치를 나타내지만 점착필름 자체의 기재에 대한 부착력(즉, 광경화되지 않은 영역의 기재 부착력)이 대폭 하락하게 된다. 그 결과, 플렉시블 디스플레이의 층간 점착재료로 사용하였을 경우, 부착하고자 하는 기재간에 층간 박리를 유발할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
비교예 4의 경우, 에너지선이 조사되는 면의 총표면적 중 광경화된 영역의 표면적이 1% 미만을 가지기 때문에 동적계면박리가 발생하는 영역이 작아, 기재의 형태 변화에 의한 응력을 충분히 분산시키지 못하게 되어, 결과적으로 동적굴곡성평가 이후에 기재의 형태가 물리적으로 변형되는 결과를 확인할 수 있었다.
또한 비교예 5의 경우, 에너지선이 조사되는 면의 총표면적 중 광경화된 영역의 표면적이 50%를 초과하여 차지하여, 기재와의 높은 부착력을 담당하는 광경화되지 않은 영역의 면적이 상대적으로 작았다. 그 영향으로 동적굴곡성평가 이후에 Folding 되었던 기재 부분, 즉 광경화된 영역 부분이 기재로부터 들뜨는 현상이 발생되어 층간박리에 의해 기재의 물리 변형이 외관으로부터 시인되는 문제가 발생하였다.
또한 비교예 6의 경우, 광경화형 올리고머의 함량이 광경화형 점착수지 100 중량부에 대하여 10중량부 미만이어서, 에너지선에 의해 광경화 반응이 진행된다고 하더라도 그 가교밀도가 낮아져 표면에너지가 충분히 낮아지지 않고 저장탄성율이 충분히 상승되지 않기 때문에 플렉서블 디스플레이의 유동부와 접하는 점착필름의 부분에서 의도적인 동적계면박리가 충분히 발생하지 않았으며 동적굴곡평가 후 물리적 변형이 발생하는 것으로 나타났다.
또한 비교예 7의 경우, 광경화형 올리고머의 함량이 광경화형 점착수지 100 중량부에 대하여 50중량부를 초과하여, 에너지선에 의한 광경화 반응이 과도하게 진행되어 점착필름의 저장탄성율이 과도하게 상승하고 취성을 갖게 되어 플렉시블 디스플레이의 유동에 의해 점착필름이 파괴되거나 응력 완화를 충분히 시키지 못해 점착필름이 물리적으로 영구 변형되는 것으로 나타났다.
또한 비교예 8의 경우, 광개시제의 함량이 광경화형 점착수지 100 중량부에 대하여 0.1중량부 미만이어서, 에너지선 조사에 의한 광경화가 충분히 이루어지지 않아 점착필름의 표면에너지가 충분히 낮아지지 않고 저장탄성율이 충분히 상승되지 않기 때문에 플렉서블 디스플레이의 유동부와 접하는 점착필름의 부분에서 의도적인 동적계면박리가 충분히 발생하지 않았으며 동적굴곡평가 후 물리적 변형이 발생하는 것으로 나타났다.
또한 비교예 9의 경우, 광개시제의 함량이 광경화형 점착수지 100 중량부에 대하여 5중량부를 초과해서, 광개시제가 여기 상태로 변환되어 라디칼을 생성하였을 때 단위 체적 안에 과도한 농도의 라디칼이 생성되기 때문에 라디칼끼리의 종결반응이 촉진되어 점착필름의 광경화가 충분히 이루어지지 않아 플렉서블 디스플레이의 유동부와 접하는 점착필름의 부분에서 의도적인 동적계면박리가 충분히 발생하지 않았으며 동적굴곡평가 후 물리적 변형이 발생하는 것으로 나타났다.
본 발명은 도면 및 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 구현예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 점착 필름 101: 기재
110: 점착제 조성물 110': 점착층
111: 광경화형 점착수지 112: 광경화형 올리고머
113: 광개시제 114: 광흡수제
120: 이형필름

Claims (14)

  1. 광경화형 점착수지, 광경화형 올리고머, 광개시제 및 광흡수제를 포함하고,
    상기 광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 광투과율은 20% 이하인 점착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광개시제의 광흡수 파장 영역은 200nm 내지 450nm인 점착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광경화형 올리고머의 함량, 상기 광개시제의 함량 및 상기 광흡수제의 함량은 상기 광경화형 점착수지 100중량부에 대하여 각각 10중량부 이상 50중량부 이하, 0.1중량부 이상 5중량부 이하 및 0.1중량부 이상 20중량부 이하인 점착제 조성물.
  4. 제1항에 있어서
    상기 광흡수제는 UV 흡수제, 자유 라디칼 제거제, 무기 안료 또는 이들의 조합을 포함하는 점착제 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 점착제 조성물을 기재에 도포 및 건조하여 제조된 것으로, 상기 광개시제의 광흡수 파장 영역에서의 광투과율은 20% 이하인 점착필름.
  6. 제5항에 따른 점착필름 일면의 일부분에 에너지선을 조사하여 제조된 것으로, 일면에 광경화된 영역과 광경화되지 않은 영역을 모두 포함하는 점착필름.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 점착필름은 전체 표면적의 1% 이상 50% 이하가 광경화된 영역이고 그 나머지 표면적은 광경화되지 않은 영역인 면을 가지며, 상기 광경화된 영역은 2개 이상의 서브영역으로 구분되어 있는 점착필름.
  8. 제6항에 있어서
    상기 광경화된 영역의 표면에너지와 상기 광경화되지 않은 영역의 표면에너지 차이는 하기 수학식 1을 만족하는 점착필름:
    [수학식 1]
    5mN/m < E2 - E1
    E1: 광경화된 영역의 표면에너지
    E2: 광경화되지 않은 영역의 표면에너지.　
  9. 제6항에 있어서
    동일 기재에 대한 상기 광경화된 영역의 부착력과 상기 광경화되지 않은 영역의 부착력 간의 차이는 하기 수학식 2를 만족하는 점착필름:
    [수학식 2]
    300gf/inch < A2 - A1
    A1: 광경화된 영역의 기재에 대한 부착력
    A2: 광경화되지 않은 영역의 기재에 대한 부착력.　
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광경화된 영역의 상기 기재에 대한 부착력(A1)은 50gf/in 이하인 점착필름.
  11. 제6항에 있어서
    상기 광경화된 영역 중 에너지선을 조사한 면의 반대쪽에 위치한 면의 상기 기재에 대한 부착력은 300gf/inch 이상인 점착필름.　
  12. 제6항에 있어서
    상기 점착필름은 25℃에서의 저장탄성율이 103 Pa 이상 105 Pa 이하이고, 상기 광경화된 영역은 두께방향을 따라 저장탄성율이 서로 다른 2개 이상의 구간을 포함하는 점착필름.
  13. 제5항에 따른 점착필름을 포함하는 디스플레이 디바이스.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 디스플레이 디바이스는 플렉서블 디스플레이 디바이스인 디스플레이 디바이스.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022025544A1 (ko) * 2020-07-27 2022-02-03 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 필름의 제조 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090043735A (ko) * 2007-10-30 2009-05-07 제일모직주식회사 아크릴계 공중합체를 포함하는 광경화형 점착 조성물, 이를이용한 점착필름 및 점착테이프
JP2016017109A (ja) * 2014-07-07 2016-02-01 リンテック株式会社 表面保護フィルム
KR20170065507A (ko) * 2014-09-29 2017-06-13 가부시끼가이샤 쓰리본드 광경화성 수지 조성물
KR20170082524A (ko) * 2014-11-04 2017-07-14 가부시끼가이샤 쓰리본드 광경화성 수지 조성물과 그 경화물, 및 경화물의 제조방법
KR20170106329A (ko) * 2015-01-21 2017-09-20 가부시끼가이샤 쓰리본드 광경화성 조성물
KR20180121935A (ko) * 2016-03-30 2018-11-09 아사히 가세이 가부시키가이샤 셀룰로오스 미세 섬유층을 포함하는 수지 복합 필름

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090043735A (ko) * 2007-10-30 2009-05-07 제일모직주식회사 아크릴계 공중합체를 포함하는 광경화형 점착 조성물, 이를이용한 점착필름 및 점착테이프
JP2016017109A (ja) * 2014-07-07 2016-02-01 リンテック株式会社 表面保護フィルム
KR20170065507A (ko) * 2014-09-29 2017-06-13 가부시끼가이샤 쓰리본드 광경화성 수지 조성물
KR20170082524A (ko) * 2014-11-04 2017-07-14 가부시끼가이샤 쓰리본드 광경화성 수지 조성물과 그 경화물, 및 경화물의 제조방법
KR20170106329A (ko) * 2015-01-21 2017-09-20 가부시끼가이샤 쓰리본드 광경화성 조성물
KR20180121935A (ko) * 2016-03-30 2018-11-09 아사히 가세이 가부시키가이샤 셀룰로오스 미세 섬유층을 포함하는 수지 복합 필름

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022025544A1 (ko) * 2020-07-27 2022-02-03 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 필름의 제조 방법
CN115190897A (zh) * 2020-07-27 2022-10-14 株式会社Lg化学 用于超吸收性聚合物膜的制备方法
CN115190897B (zh) * 2020-07-27 2024-02-23 株式会社Lg化学 用于超吸收性聚合物膜的制备方法

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