WO2017217609A1 - 윈도우 필름용 조성물, 이로부터 형성된 윈도우 필름 및 이를 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치 - Google Patents

윈도우 필름용 조성물, 이로부터 형성된 윈도우 필름 및 이를 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치 Download PDF

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이은수
최진희
김민혜
강경구
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    • C08J2483/06—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups

Definitions

  • the present invention relates to a composition for a window film, a window film formed therefrom, and a flexible display device including the same.
  • Flexible display devices are thin, light, impact resistant, and can be folded and unfolded to produce a variety of forms.
  • Patent Document 1 discloses an optical film produced by curing a hard coat resin composition containing a siloxane resin containing an alicyclic epoxy group.
  • the optical film prepared according to Patent Document 1 has a high surface hardness, but has a brittle characteristic after curing, so that flexibility is poor, cracks are easily formed, and curl characteristics are large, resulting in post processability. There was a problem that a problem occurred.
  • An object of the present invention is to provide a composition for a window film that can implement a window film having a high surface hardness and a low curl.
  • Another object of the present invention is to provide a window film formed by the composition for a window film as described above and a flexible display device including the same.
  • the present invention is a first siloxane resin represented by the following formula (1) or (2); And it provides a composition for a window film comprising a second siloxane resin represented by the formula (3).
  • R 1 is a functional group containing an alicyclic epoxy group or an alicyclic epoxy group
  • R 4 is a functional group containing an alicyclic epoxy group or an alicyclic epoxy group
  • the present invention includes a base layer, a coating layer formed on one surface of the base layer, wherein the coating layer is a first siloxane resin represented by Formula 1 or Formula 2, and a second siloxane resin represented by Formula 3 It provides a window film formed by a composition comprising a.
  • the present invention provides a flexible display device including the window film.
  • composition for a window film of the present invention may include a hard-type siloxane resin and a soft-type siloxane resin having a specific structure, thereby realizing a window film having high surface hardness and less curling.
  • the window film manufactured using the composition of the present invention has a high surface hardness and can be usefully used as an alternative to a high hardness window glass substrate, and has a low curl after curing, thereby providing excellent processability.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a window film according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a window film according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a flexible display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view according to an exemplary embodiment of the display unit of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a flexible display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a flexible display device according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a curl measurement in the present specification.
  • pencil hardness is to cut the window film to a size of about 50mm in width, about 50mm in length to prepare a specimen, and attach the edge of the specimen using 3M tape on a 2T-thick soda-lime glass substrate, and then The hardness of the coating layer on the center without 3M tape was measured using the SHINTO Scientfic company's HEIDON-14EW instrument.
  • a pencil of 6B to 9H manufactured by Mitsubishi Co., Ltd. was used.
  • the load of the pencil on the coating layer was about 1 kg
  • the angle at which the pencil was drawn was about 45 °
  • the speed at which the pencil was drawn was about 60 mm / min. If the scratch occurs more than one time to evaluate five times, the pencil hardness is measured using the pencil of the step below, and the five times the five times the maximum pencil hardness value when there is no scratch.
  • “Curl” refers to FIG. 7, when the window film 1 is cut to a predetermined size and then placed on the table bottom surface 2 and left at about 25 ° C. and about 50% relative humidity. , It is a value obtained by measuring the highest height H from the bottom surface 2 to the corner portion of the window film 1.
  • substituted means, unless specifically stated, that at least one hydrogen atom of the functional group is a hydroxyl group, an unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a C1 to C10 alkoxy group, a C3 to C10 cycloalkyl group, an unsubstituted C6 to Substituted with C1 to C10 alkyl group substituted with C20 aryl group, C7 to C20 arylalkyl group, benzophenone group, C1 to C10 alkyl group substituted with C6 to C20 aryl group, or C1 to C10 alkoxy group do.
  • alicyclic epoxy group means an epoxidized C5 to C20 cycloalkyl group.
  • cycloaliphatic epoxy group-containing functional group means an alkyl group of C1 to C12 or a cycloalkyl group of C5 to C20, having at least one epoxidized C5 to C20 cycloalkyl group.
  • glycidyl group-containing functional group means a glycidoxy group, or a C1 to C12 alkyl group or a C5 to C20 cycloalkyl group having a glycidyl group or glycidoxy group.
  • halogen means fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • Ec is a (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group
  • Gp is a 3-glycidoxypropyl group
  • composition for window films which concerns on this invention contains the 2 types of siloxane resin from which a structure differs, and specifically contains the hard 1st siloxane resin and the soft 2nd siloxane resin.
  • the first siloxane resin may be represented by the following Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2.
  • R 1 is a functional group containing an alicyclic epoxy group or an alicyclic epoxy group, specifically, may be an epoxycyclohexyl group, an epoxycyclohexylalkyl group, and more specifically, an epoxycyclohexyl group, (3 , 4-epoxycyclohexyl) methyl ((3,4-epoxycyclohexyl) methyl) group, (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl ((3,4-epoxycyclohexyl) ethyl) group, (3,4-epoxycyclohexyl) ) (3,4-epoxycyclohexyl) propyl) group, and the like.
  • R 2 is a glycidyl group or a glycidyl group-containing functional group, specifically, may be a glycidyl group, a glycidoxyalkyl group, or the like, and more specifically, may be a glycidyl group or a glycidoxypropyl group.
  • R 3 is a functional group containing an alicyclic epoxy group or an alicyclic epoxy group, and specifically, may be an epoxycyclohexyl group, an epoxycyclohexylalkyl group, and more specifically, an epoxycyclohexyl group, (3 , 4-epoxycyclohexyl) methyl ((3,4-epoxycyclohexyl) methyl) group, (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl ((3,4-epoxycyclohexyl) ethyl) group, (3,4-epoxycyclohexyl) ) (3,4-epoxycyclohexyl) propyl) group, and the like.
  • the first siloxane resin comprises the [SiO 4/2] of a repeating unit having a solid properties after curing, it is possible to improve the hardness of the window film.
  • the second siloxane resin may be represented by the following formula (3).
  • R 4 is a functional group containing an alicyclic epoxy group or an alicyclic epoxy group, specifically, may be an epoxycyclohexyl group, an epoxycyclohexylalkyl group, and more specifically, an epoxycyclohexyl group, (3 , 4-epoxycyclohexyl) methyl ((3,4-epoxycyclohexyl) methyl) group, (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl ((3,4-epoxycyclohexyl) ethyl) group, (3,4-epoxycyclohexyl) ) (3,4-epoxycyclohexyl) propyl) group, and the like.
  • R 5 is a glycidyl group or a glycidyl group-containing functional group, specifically, may be a glycidyl group, a glycidoxyalkyl group, or the like, and more specifically, may be a glycidyl group or a glycidoxypropyl group.
  • the second siloxane resin serves as a soft type siloxane resin to improve flexibility and reduce curl.
  • soft siloxane resins have excellent flexibility but low surface hardness. Therefore, when using a soft type siloxane mixed, it is common that surface hardness falls.
  • the soft type siloxane resin represented by the formula (3) is used in combination with the hard type siloxane resin represented by the formula (1) or (2), the surface hardness is rather improved. In addition, the curling phenomenon after curing was also significantly improved.
  • the composition of the present invention may simultaneously realize high surface hardness and low curling property when the window film is manufactured by using the first and second siloxane resins having a specific structure.
  • the composition of the present invention is a weight ratio of about 2: 8, 3: 7, 4: 6, 5: 5, 6: 4, 7: 3, or 8: 2 of the first siloxane resin to the second siloxane resin. It can be included as.
  • the composition of the present invention may comprise the first siloxane resin to the second siloxane resin in the range of at least one of the above weight ratio and at most one of the above weight ratio.
  • the compositions of the present invention may comprise the first siloxane resin to the second siloxane resin in a weight ratio of about 2: 8 to about 8: 2, specifically about 4: 6 to about 6: 4 Can be . When the compounding ratio is satisfied, both surface hardness and curl characteristics are excellent.
  • composition of the present invention may further include a crosslinking agent and a curing agent in addition to the first siloxane resin and the second siloxane resin.
  • the crosslinking agent may be cured with the first siloxane resin and the second siloxane resin by containing a crosslinkable functional group such as an epoxy group or an oxetane group to increase the hardness of the window film.
  • the crosslinking agent may further increase the flexibility of the coating layer by further comprising at least one of a chain aliphatic hydrocarbon group, a cyclic aliphatic hydrocarbon group, and a hydrogenated aromatic hydrocarbon group.
  • the crosslinking agent may include at least one of a chain aliphatic epoxy monomer, a cyclic aliphatic epoxy monomer, a hydrogenated aromatic hydrocarbon epoxy monomer, and an oxetane monomer.
  • Chain aliphatic epoxy monomers include 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,7-octadiene diepoxide, trimethylolpropane Triglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether; Polyglycidyl ethers of polyether polyols obtained by adding one or two or more alkylene oxides to aliphatic polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol and glycerin; Diglycidyl esters of aliphatic long-chain dibasic acids; Monoglycidyl ethers of aliphatic higher alcohols; Glycidyl ethers of higher fatty acids; Epoxidized soybean oil; Butyl epoxy
  • the cyclic aliphatic epoxy monomer is a compound having one or more epoxy groups in the alicyclic group, and may specifically include an alicyclic epoxy carboxylate, an alicyclic epoxy (meth) acrylate, and the like. More specifically, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate (3,4-epoxycyclohexyl) methyl 3', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate), diglycidyl 1, 2-cyclohexanedicarboxylate, 2- (3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy) cyclohexane-meth-dioxane (2- (3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy) cyclohexane-metha-dioxane), bis (3,4-
  • Hydrogenated aromatic hydrocarbon epoxy monomer means a compound obtained by selectively hydrogenating an aromatic epoxy monomer under pressure in the presence of a catalyst.
  • aromatic epoxy monomers include bisphenol type epoxy resins such as diglycidyl ether of bisphenol A, diglycidyl ether of bisphenol F, and diglycidyl ether of bisphenol S; Novolac type epoxy resins such as phenol novolac epoxy resins, cresol novolac epoxy resins, hydroxybenzaldehyde phenol novolac epoxy resins; And polyfunctional epoxy resins such as glycidyl ether of tetrahydroxyphenylmethane, glycidyl ether of tetrahydroxybenzophenone, and epoxidized polyvinyl phenol, and the like, but are not limited thereto.
  • Oxetane monomers include 3-methyloxetane, 2-methyloxetane, 2-ethylhexyl oxetane, 3-oxetanol, 2-methyleneoxetane, 3,3-oxetane dimethanethiol, 4- (3-methyl Oxetan-3-yl) benzonitrile, N- (2,2-dimethylpropyl) -3-methyl-3-oxetanemethaneamine, N- (1,2-dimethylbutyl) -3-methyl-3- Oxetanemethaneamine, (3-ethyloxetan-3-yl) methyl (meth) acrylate, 4-[(3-ethyloxetan-3-yl) methoxy] butan-1-ol, 3-ethyl- May comprise one or more of 3-hydroxymethyloxetane, xylenebisoxetane, 3- [ethyl-3 [[(3-e
  • the crosslinking agent is about 0.1 part by weight to about 50 parts by weight, specifically about 3 parts by weight to about 30 parts by weight, and more specifically about 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of siloxane resin in which the first and second siloxane resins are combined. To about 30 parts by weight. In the above range, the flexibility and hardness of the coating layer of the window film can be increased.
  • the initiator is for curing the siloxane resin and the crosslinking agent, one or more of a photocationic initiator, an optical radical initiator may be used.
  • Photocationic initiators can be used those commonly known to those skilled in the art. Specifically, onium salts containing cations and anions can be used.
  • diphenyl iodonium 4-methoxy diphenyl iodonium, bis (4-methylphenyl) iodonium, bis (4-tert- butylphenyl) iodonium, bis (dodecylphenyl) iodonium, (4- Triaryl sulfoniums, such as diaryl iodonium, such as methylphenyl) [4- (2-methylpropyl) phenyl] iodonium, triphenylsulfonium, and diphenyl-4-thiophenoxy phenylsulfonium, bis [4- (Diphenyl sulfonio) phenyl] sulfide etc.
  • the anion include hexafluorophosphate, tetrafluoroborate, hexafluoroantimonate, hexafluoroarsenate, hexachloroantimonate, and the like.
  • the initiator may be included in an amount of about 0.1 parts by weight to about 20 parts by weight, specifically about 0.5 parts by weight to about 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the siloxane resin in which the first and second siloxane resins are combined. In the above range, the siloxane resin can be sufficiently cured and the transparency of the window film can be prevented from decreasing with the remaining amount of initiator.
  • composition for a window film according to the present invention may further comprise nanoparticles, if necessary.
  • the nanoparticles are for further improving the hardness of the window film, and may include, for example, one or more of silica, aluminum oxide, zirconium oxide, and titanium oxide, but are not limited thereto.
  • the nanoparticles may be surface treated with at least a portion of a surface of a silicon compound for mixing with the siloxane resin.
  • the nanoparticles may have a shape of spherical, plate-like, amorphous, etc., the average particle diameter may be about 1nm to about 200nm, specifically about 10nm to about 50nm, but is not limited thereto.
  • the nanoparticles may be included in an amount of about 0.1 parts by weight to about 60 parts by weight, specifically about 10 parts by weight to about 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the siloxane resin in which the first and second siloxane resins are combined. It is possible to increase the hardness of the window film without affecting the surface roughness and transparency of the window film in the average particle diameter and content range.
  • the composition for a window film according to the present invention may further include an additive.
  • the additive may provide additional functionality to the window film.
  • the additives may include additives that are typically added to the window film.
  • the additive may include one or more of a UV absorber, a reaction inhibitor, an adhesion enhancer, a thixotropic imparting agent, a conductivity imparting agent, a color regulator, a stabilizer, an antistatic agent, an antioxidant, and a leveling agent, but is not limited thereto.
  • the reaction inhibitor may include ethynylcyclohexane.
  • An adhesion promoter may include a silane compound having an epoxy or alkoxysilyl group.
  • the thixotropic agent may include fumed silica and the like.
  • the conductivity providing agent may include metal powder such as silver and copper aluminum.
  • Dye control agents may include pigments, dyes and the like.
  • the UV absorber can increase the light resistance of the window film. UV absorbers can be used conventional absorbents known to those skilled in the art.
  • the additive may be included in an amount of about 0.01 part by weight to about 5 parts by weight, specifically about 0.1 part by weight to about 2.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the siloxane resin in which the first and second siloxane resins are combined. In the above range can improve the hardness and flexibility of the window film and implement the additive effect.
  • composition for a window film according to the present invention may further include a solvent in order to facilitate coatability, coatability or processability.
  • the solvent may include one or more of methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, propylene glycol monomethyl ether acetate, but is not limited thereto.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a window film according to an embodiment of the present invention.
  • the window film 100 includes a base layer 110 and a coating layer 120, the coating layer 120 is formed of the composition for the window film of the present invention described above Can be.
  • the base layer 110 supports the coating layer 120 and increases the mechanical strength of the window film 100, and may be formed of an optically transparent and flexible resin.
  • the resin may be a polyester resin including polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polybutylene naphthalate, and the like, polycarbonate resin, polyimide resin, polystyrene resin, polymethyl methacrylate, and the like. It may include one or more of a poly (meth) acrylate resin containing.
  • the substrate layer 110 may have a thickness of about 10 ⁇ m to about 200 ⁇ m, specifically about 30 ⁇ m to about 150 ⁇ m, and more specifically about 30 ⁇ m to about 100 ⁇ m. It can be used for the window film in the above range.
  • the base layer 110 may be attached on the display unit, the touch screen panel, or the polarizer by an adhesive layer.
  • the coating layer 120 is formed on the base layer 110 to protect the base layer 110 and the display unit, the touch screen panel or the polarizing plate, and cures the composition for a window film according to the present invention. It is formed by. Since the composition for window films is the same as what was demonstrated above, the detailed description is abbreviate
  • the coating layer 120 has a thickness of about 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, Or 100 ⁇ m.
  • the coating layer 120 may have a thickness in a range of at least one of the above values and at most one of the above values.
  • the coating layer 120 may have a thickness of about 30 ⁇ m to about 100 ⁇ m, specifically about 30 ⁇ m to about 80 ⁇ m, and more specifically about 30 ⁇ m to about 60 ⁇ m.
  • another surface of the coating layer 120 may further include a functional surface layer such as an anti-reflection layer, an anti-glare layer, a hard coating layer, an antistatic layer, and the like.
  • a functional surface layer such as an anti-reflection layer, an anti-glare layer, a hard coating layer, an antistatic layer, and the like.
  • Figure 2 is a cross-sectional view of the window film according to another embodiment of the present invention.
  • a window film according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2.
  • the window film 200 includes a base layer 110, a coating layer 120 formed on one surface of the base layer 110, and an adhesive layer formed on the other surface of the base layer 110.
  • the coating layer 120 may be formed of a composition for a window film according to embodiments of the present invention.
  • the adhesive layer 130 is for attaching the window film 200 to a polarizing plate, a touch screen panel, or a display unit.
  • the pressure-sensitive adhesive layer 130 may be formed of, for example, a pressure-sensitive adhesive layer containing a pressure-sensitive resin such as (meth) acrylic resin, urethane resin, silicone resin, and / or epoxy resin, a curing agent, a photoinitiator, and a silane coupling agent. have.
  • the (meth) acrylic resin may be a (meth) acrylic copolymer having an alkyl group, a hydroxyl group, an aromatic group, a carboxylic acid group, an alicyclic group, a heteroalicyclic group, or the like, and may include a conventional (meth) acrylic copolymer.
  • the (meth) acrylic copolymer is a (meth) acrylic monomer having a C1 to C10 unsubstituted alkyl group, a (meth) acrylic monomer having a C1 to C10 alkyl group having at least one hydroxyl group, C6 to C20 At least one of a (meth) acrylic monomer having an aromatic group, a (meth) acrylic monomer having a carboxylic acid group, a (meth) acrylic monomer having a C3 to C20 alicyclic group, and a (meth) acrylic monomer having a C3 to C10 heteroalicyclic group It may be formed by polymerizing a monomer mixture comprising.
  • Bifunctional (meth) acrylates such as hexanediol diacrylate, as polyfunctional (meth) acrylate; Trifunctional (meth) acrylate of trimethylolpropane tri (meth) acrylate; Tetrafunctional (meth) acrylates such as pentaerythritol tetra (meth) acrylate; 5-functional (meth) acrylates such as dipentaerythritol penta (meth) acrylate; Six-functional (meth) acrylates such as dipentaerythritol hexa (meth) acrylate may be used, but is not limited thereto.
  • the photoinitiator may include the photoradical initiator described above as a conventional photoinitiator.
  • the silane coupling agent may include a silane coupling agent having an epoxy group such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and the like.
  • the pressure-sensitive adhesive layer composition is 100 parts by weight of the (meth) acrylic resin, about 0.1 parts by weight to about 30 parts by weight of the curing agent, about 0.1 parts by weight to about 10 parts by weight of the photoinitiator, about 0.1 parts by weight to about 20 parts by weight of the silane coupling agent. It may include parts by weight.
  • the window film may be attached well on the display unit, the touch screen panel or the polarizing plate.
  • the adhesive layer 130 may have a thickness of about 10 ⁇ m to about 100 ⁇ m. In the above range, optical elements such as window films and polarizing plates may be adhered with sufficient adhesive force.
  • the window film according to the present invention as described above may be prepared by coating and curing the composition for a window film according to the present invention on the base layer 110.
  • the method of coating the composition for the window film on the base layer 110 is not particularly limited, and coating methods well known in the art, for example, bar coating, spin coating, dip coating, roll coating, flow coating, die Coating and the like can be used.
  • the curing of the composition for a window film may be performed by one or more methods of photo curing and thermal curing.
  • the light curing may be performed, for example, by irradiating the coated window film with light having a wavelength of about 400 nm or less with a light amount of about 10 mJ / cm 2 to about 1000 mJ / cm 2 .
  • the thermal curing may be performed by, for example, treating the coated window film composition at about 40 ° C. to about 200 ° C. for about 1 hour to about 30 hours, but is not limited thereto.
  • the composition for the window film is coated on the base layer 110 and then cured, the composition for the window film is dried and cured to prevent the surface roughness of the coating layer from being increased due to photocuring and thermal curing for a long time.
  • the drying may be performed at about 40 ° C. to about 200 ° C. for about 1 minute to about 30 hours, but is not limited thereto.
  • the window film 100 of the present invention as described above is optically transparent and can be used in a transparent display device.
  • the window film 100 may have a light transmittance of about 88% or more, specifically about 88% to about 100%, in a visible light region, specifically, about 400 nm to about 800 nm.
  • the window film 100 has an excellent surface hardness of the pencil hardness of about 7H or more, specifically about 7H to about 9H.
  • the window film 100 has a curl of about -10, -9, -8, -7, -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0, +1, It can be +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8, +9, +10 mm.
  • the window film 100 may have a curl in a range of at least one of the above values and at most one of the above values.
  • the window film 100 may have a curl of about ⁇ 10 mm to about +10 mm, specifically about ⁇ 8 mm to about +8 mm, and more specifically about ⁇ 6 mm to about +6 mm.
  • + and-indicate the direction in which the curl occurs + means that the convex form of the convex form occurs when the substrate layer is placed on the bottom surface,--may have the coating layer facing the bottom surface.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a flexible display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an embodiment of the display unit of FIG. 3.
  • the flexible display device 300 may include a display unit 350a, an adhesive layer 360, a polarizer 370, a touch screen panel 380, and a window film 390.
  • the window film 390 may be a window film according to embodiments of the present invention.
  • the display unit 350a is for driving the flexible display device 300 and may include a substrate and an optical element formed on the substrate.
  • the optical device may be an OLED, an LED, or an LCD device, but is not limited thereto.
  • the display unit 350a may include a lower substrate 310, a thin film transistor 316, an organic light emitting diode 315, a planarization layer 314, a protective film 318, and an insulating film 317. Can be.
  • the lower substrate 310 supports the display unit 350a, and the thin film transistor 316 and the organic light emitting diode 315 may be formed on the lower substrate 310.
  • a flexible printed circuit board (FPCB) for driving the touch screen panel 380 may be formed on the lower substrate 310.
  • the flexible printed circuit board may further include a timing controller, a power supply, and the like for driving the organic light emitting diode array.
  • the lower substrate 310 may include a substrate formed of a flexible resin.
  • the lower substrate 310 may include a flexible substrate such as a silicon substrate, a polyimide substrate, a polycarbonate substrate, a polyacrylate substrate, but is not limited thereto. .
  • a plurality of pixel areas are defined by crossing a plurality of driving wires (not shown) and sensor wires (not shown), and the thin film transistor 316 and the thin film transistor 316 are defined for each pixel area.
  • the organic light emitting diode array including the organic light emitting diode 315 connected to the) may be formed.
  • a gate driver for applying an electrical signal to the driving line may be formed in the form of a gate in panel.
  • the gate-in panel circuit unit may be formed on one side or both sides of the display area.
  • the thin film transistor 316 controls the current flowing through the semiconductor by applying an electric field perpendicular to the current, and may be formed on the lower substrate 310.
  • the thin film transistor 316 may include a gate electrode 310a, a gate insulating layer 311, a semiconductor layer 312, a source electrode 313a, and a drain electrode 313b.
  • the thin film transistor 316 is an oxide thin film transistor using an oxide of indium gallium zinc oxide (IGZO), ZnO, or TiO as the semiconductor layer 312, an organic thin film transistor using an organic material as the semiconductor layer, and amorphous silicon as the semiconductor layer. It may be an amorphous silicon thin film transistor to be used, or a polycrystalline silicon thin film transistor to use polycrystalline silicon as a semiconductor layer.
  • the planarization layer 314 may cover the thin film transistor 316 and the circuit portion 310b to planarize the top surfaces of the thin film transistor 316 and the circuit portion 310b so that the organic light emitting diode 315 may be formed.
  • the planarization layer 314 may be formed of a spin-on-glass (SOG) film, a polyimide polymer, a polyacrylic polymer, or the like, but is not limited thereto.
  • the organic light emitting diode 315 implements a display by emitting light by itself, and may include a first electrode 315a, an organic light emitting layer 315b, and a second electrode 315c which are sequentially stacked. Adjacent organic light emitting diodes may be distinguished through the insulating layer 317.
  • the organic light emitting diode 315 may include a bottom light emitting structure in which light generated in the organic light emitting layer 315b is emitted through the lower substrate, or a top light emitting structure in which light generated in the organic light emitting layer 315b is emitted upward.
  • the passivation layer 318 may cover the organic light emitting diode 315 to protect the organic light emitting diode 315.
  • the passivation layer 318 may be formed of an inorganic material such as SiOx, SiNx, SiC, SiON, SiONC, and amorphous carbon (aC). It may be formed of an organic material such as meth) acrylate, epoxy polymer, imide polymer and the like.
  • the passivation layer 318 may include an encapsulation layer in which a layer formed of an inorganic material and a layer formed of an organic material are sequentially stacked one or more times.
  • the adhesive layer 360 adheres the display unit 350a and the polarizing plate 370, and is formed of an adhesive composition including a (meth) acrylate-based resin, a curing agent, an initiator, and a silane coupling agent. Can be.
  • the polarizer 370 may implement polarization of internal light or prevent reflection of external light to implement a display or increase a contrast ratio of the display.
  • the polarizing plate may be composed of a polarizer alone.
  • the polarizer may include a polarizer and a protective film formed on one or both sides of the polarizer.
  • the polarizing plate may include a polarizer and a protective coating layer formed on one or both surfaces of the polarizer.
  • the polarizer, the protective film, and the protective coating layer may use a conventional one known to those skilled in the art.
  • the touch screen panel 380 detects a change in capacitance generated when a human body or a conductor such as a stylus touches to generate an electrical signal.
  • the display unit 350a may be driven by the signal.
  • the touch screen panel 380 is formed by patterning a flexible and conductive conductor, and may include a second sensor electrode formed between the first sensor electrode and the first sensor electrode to cross the first sensor electrode. have.
  • the conductor for the touch screen panel 380 may include, but is not limited to, metal nanowires, conductive polymers, carbon nanotubes, and the like.
  • the window film 390 may be formed on the outermost side of the flexible display device 300 to protect the display device.
  • an adhesive layer is further formed between the polarizing plate 370 and the touch screen panel 380 and / or between the touch screen panel 380 and the window film 390 to form a polarizing plate, a touch screen panel, and a window film. It can strengthen the bond between them.
  • the adhesive layer may be formed of an adhesive composition including a (meth) acrylate resin, a curing agent, an initiator, and a silane coupling agent.
  • a polarizer may be further formed below the display unit 350a to implement polarization of the internal light.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a flexible display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the touch screen panel 380 is not directly formed on the window film 390.
  • 380 is substantially the same as a flexible display device according to an embodiment of the present invention except that it is formed.
  • the touch screen panel 380 may be formed together with the display 350a.
  • the display panel 350a may be thinner and brighter than the flexible display device according to the exemplary embodiment of the present invention, and thus may have good visibility.
  • the touch screen panel 380 may be formed by deposition, but is not limited thereto.
  • the adhesive layer is further formed to increase the mechanical strength of the display device.
  • a polarizing plate is further formed below the display unit 350a to induce polarization of internal light to improve a display image.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a flexible display device according to still another embodiment of the present invention.
  • the flexible display apparatus 500 includes the display unit 350b, except that the polarizer 370 and the touch screen panel 380 are not included. Is substantially the same as a flexible display device according to an embodiment of the present invention.
  • the display unit 350b may include a substrate and an optical element including an LCD, an OLED, or an LED element formed on the substrate, and the display unit 350b may have a touch screen panel therein.
  • the flexible display window film of the present embodiments can be used in a non-flexible display device.
  • siloxane resin A prepared in Preparation Example 1 as siloxane resin and siloxane resin C prepared in Preparation Example 3 were mixed at a weight ratio of 5: 5.
  • a window film was prepared.
  • siloxane resin A prepared in Preparation Example 1 and siloxane resin C prepared in Preparation Example 3 were mixed with a siloxane resin in a weight ratio of 8: 2.
  • a window film was prepared.
  • siloxane resin B prepared in Preparation Example 2 and siloxane resin C prepared in Preparation Example 3 were mixed with a siloxane resin in a weight ratio of 5: 5.
  • a window film was prepared.
  • a window film was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the siloxane resin C prepared in Preparation Example 3 was used alone as the siloxane resin.
  • a window film was manufactured in the same manner as in Example 1, except that siloxane resin A prepared in Preparation Example 1 was used alone as the siloxane resin.
  • a window film was manufactured in the same manner as in Example 1 except for using the siloxane resin B prepared in Preparation Example 2 alone as the siloxane resin.
  • compositions of the window films used in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 1 below.
  • Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Siloxane resin A 20 50 80 - - 100 - B - - - 50 - - 100 C 80 50 20 50 100 - - Crosslinking agent 10 10 10 10 10 10 10 Initiator 3 3 3 3 3 3 3 3 3
  • Pencil hardness and curling properties of the window film prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were measured according to the following physical property measurement method. The measurement results are shown in the following [Table 2].
  • Pencil hardness to prepare a specimen by cutting the window film prepared in the above Examples and Comparative Examples in a size of 50mm horizontal, 50mm vertical, and paste the edge of the specimen using 3M tape on a 2T thick soda-lime glass substrate give. Then, the coating layer hardness at the center side without the 3M tape of the specimen was measured using a SHINTO Scientfic company's HEIDON-14EW instrument. In measuring the pencil hardness, a pencil of 6B to 9H manufactured by Mitsubishi Corporation was used. The load of the pencil on the coating layer was 1 kg, the angle at which the pencil was drawn was 45 °, and the speed at which the pencil was drawn was 60 mm / min. If the scratch occurs more than one time to evaluate five times, the pencil hardness is measured using the pencil of the step below, the five times the five times the maximum pencil hardness value when there is no scratch.
  • the window films of Examples 1 to 4 using the hard type siloxane resin and the soft type siloxane resin mixed were excellent in pencil hardness of 7H or more and low in curling of 10mm or less. have.
  • the window films of Examples 1 to 4 have better pencil hardness than the window films of Comparative Examples 2 and 3 using the hard type siloxane resin alone.

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Abstract

본 발명은 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 제1실록산 수지, 및 화학식 3으로 표시되는 제2실록산 수지를 포함하는 윈도우 필름용 조성물, 이를 이용하여 형성된 윈도우 필름 및 이를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

윈도우 필름용 조성물, 이로부터 형성된 윈도우 필름 및 이를 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치
본 발명은 윈도우 필름용 조성물, 이로부터 형성된 윈도우 필름 및 이를 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근, 디스플레이 장치에서 유리 기판 또는 고경도 기판을 필름으로 대체하면서, 접고 펼 수 있는 유연성을 갖는 플렉시블(flexible) 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 플렉시블 디스플레이 장치는 얇고 가볍고 충격에도 강하고, 접고 펼 수 있어 다양한 형태로 제작이 가능하다.
플렉시블 디스플레이 장치를 구현하기 위해서는 기판뿐만 아니라 장치에 포함되는 각종 소자들이 유연성을 가져야 한다. 이 중에서도 디스플레이 장치의 최외각에 배치되는 고경도 윈도우 유리 기판을 대체할 수 있는 윈도우 필름을 개발하기 위한 연구들이 활발하게 진행되고 있다.
한국공개특허 제10-2014-0004568호(특허문헌 1)에는 지환식 에폭시기를 포함하는 실록산 수지를 포함하는 하드코팅 수지 조성물을 경화시켜 제조된 광학 필름이 개시되어 있다. 상기 특허문헌 1에 따라 제조된 광학 필름은 높은 표면 경도를 가지나, 경화 후 브리틀(Brittle)한 특성을 가지기 때문에, 유연성이 떨어지고, 크랙이 생기기 쉬우며, 말림(Curl) 특성이 커서 후 공정성에서 문제가 발생한다는 문제점이 있었다.
따라서, 높은 표면 경도를 가지면서도 경화 후 말림(Curl) 이 적은 윈도우 필름용 조성물의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 표면 경도가 높고, 말림이 적은 윈도우 필름을 구현할 수 있는 윈도우 필름용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 윈도우 필름용 조성물에 의해 형성된 윈도우 필름 및 이를 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
일 측면에서 본 발명은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 제1실록산 수지; 및 하기 화학식 3으로 표시되는 제2실록산 수지를 포함하는 윈도우 필름용 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
[R1SiO3/2]a[SiO4/2]b[R2SiO3/2]c
상기 화학식 1에서, R1은 지환족 에폭시기 또는 지환식 에폭시기를 함유하는 작용기, R2는 글리시딜기 또는 글리시딜기 함유 작용기, 약 0.30≤a≤ 약 0.90, 약 0.01≤b≤ 약 0.50, 약 0.01≤c≤ 약 0.40이고, a+b+c=1임.
[화학식 2]
[R3SiO3 / 2]d[SiO4/2]e
상기 화학식 2에서, R3은 지환족 에폭시기 또는 지환식 에폭시기를 함유하는 작용기이며, 약 0.30≤d≤ 약 0.90, 약 0.10≤e≤ 약 0.70 이고, d+e=1임.
[화학식 3]
[R4SiO3/2]f[R5SiO3/2]g
상기 화학식 3에서, R4은 지환족 에폭시기 또는 지환식 에폭시기를 함유하는 작용기, R5는 글리시딜기 또는 글리시딜기 함유 작용기, 약 0.70≤f< 약 1, 약 0<g≤ 약 0.30, f+g =1임.
다른 측면에서, 본 발명은 기재층, 상기 기재층 일면에 형성되는 코팅층을 포함하며, 상기 코팅층이 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 제1실록산 수지, 및 상기 화학식 3으로 표시되는 제2실록산 수지를 포함하는 조성물에 의해 형성된 것인 윈도우 필름을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 상기 윈도우 필름을 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 윈도우 필름용 조성물은 특정한 구조를 갖는 하드 타입(hard-type) 실록산 수지와 소프트 타입(soft-type) 실록산 수지를 포함하여 표면 경도가 높고, 말림이 적은 윈도우 필름을 구현할 수 있다.
본 발명의 조성물을 사용하여 제조된 윈도우 필름은 높은 표면 경도를 가져 고경도 윈도우 유리 기판에 대한 대체제로 유용하게 사용될 수 있으며, 경화 후 말림(Curl)이 적어 공정성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 윈도우 필름의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 4는 도 3의 디스플레이부의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 7은 본 명세서에서 말림 측정의 모식도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시 관점에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있다. 또한 본 명세서에서, "위(on)" 또는 "상(above)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우를 포함할 수 있다. 반면, "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구조를 개재하지 않은 것을 의미한다.
본 명세서에서 "연필경도"는 윈도우 필름을 가로 약 50mm, 세로 약 50mm의 크기로 재단하여 시편을 제조하고, 2T 두께의 소다라임 유리 기판 위에 3M 테이프를 사용하여 시편의 가장자리를 붙여준 다음, 시편의 3M 테이프가 붙지 않은 중앙 쪽의 코팅층 경도를 SHINTO Scientfic 社의 HEIDON-14EW 기기를 사용하여 측정한 값이다. 연필 경도 측정시, 연필은 Mitsubishi 사의 6B 내지 9H의 연필을 사용하였으며, 코팅층에 대한 연필의 하중은 약 1kg, 연필을 긋는 각도는 약 45°, 연필을 긋는 속도는 약 60mm/min 였다. 5회 평가하여 1회 이상 스크래치가 발생하면 연필경도 아래 단계의 연필을 이용하여 측정하고, 5회 평가 시 5회 모두 스크래치가 없을 때의 최대 연필경도 값이다.
본 명세서에서 "말림(Curl)"은 도 7을 참조하면, 윈도우 필름(1)을 일정한 크기로 재단한 다음, 테이블 바닥면(2)에 놓고 약 25℃ 및 약 50% 상대습도에서 방치하였을 때, 바닥면(2)으로부터 윈도우 필름(1)의 모서리 부분까지의 최고 높이(H)를 측정하여 얻은 값이다.
본 명세서에서 "치환된"은 특별히 언급되지 않는 한, 작용기 중 하나 이상의 수소 원자가 수산기, 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, C1 내지 C10의 알콕시기, C3 내지 C10의 시클로알킬기, 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기, C7 내지 C20의 아릴알킬기, 벤조페논기, C1 내지 C10의 알킬기로 치환된 C6 내지 C20의 아릴기, 또는 C1 내지 C10의 알콕시기로 치환된 C1 내지 C10의 알킬기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 "지환족 에폭시기"는 에폭시화된 C5 내지 C20의 시클로알킬기를 의미한다. 본 명세서에서 "지환족 에폭시기 함유 작용기"는 에폭시화된 C5 내지 C20의 시클로알킬기 1개 이상을 갖는, C1 내지 C12의 알킬기 또는 C5 내지 C20의 시클로알킬기를 의미한다.
본 명세서에서 "글리시딜기 함유 작용기"는 글리시독시기, 또는 글리시딜기 또는 글리시독시기를 갖는, C1 내지 C12의 알킬기 또는 C5 내지 C20의 시클로알킬기를 의미한다. 본 명세서에서 "할로겐"은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드를 의미한다.
본 명세서에서 "Ec"는 (3,4-에폭시시클로헥실)에틸기, "Gp"는 3-글리시독시프로필기이다.
윈도우 필름용 조성물
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 필름용 조성물을 설명한다.
본 발명에 따른 윈도우 필름용 조성물은 구조가 상이한 2종의 실록산 수지를 포함하며, 구체적으로는 하드 타입의 제1실록산 수지와 소프트 타입의 제2실록산 수지를 포함한다.
상기 제1실록산 수지는 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
[R1SiO3/2]a[SiO4/2]b[R2SiO3/2]c
상기 화학식 1에서, R1은 지환족 에폭시기 또는 지환식 에폭시기를 함유하는 작용기이며, 구체적으로는, 에폭시시클로헥실기, 에폭시시클로헥실알킬기 등일 수 있으며, 더 구체적으로는, 에폭시시클로헥실기, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸((3,4-epoxycyclohexyl)methyl)기, (3,4-에폭시시클로헥실)에틸((3,4-epoxycyclohexyl)ethyl)기, (3,4-에폭시시클로헥실)프로필((3,4-epoxycyclohexyl)propyl)기 등일 수 있다.
상기 R2는 글리시딜기 또는 글리시딜기 함유 작용기이며, 구체적으로는 글리시딜기, 글리시독시알킬기 등일 수 있으며, 더 구체적으로는, 글리시딜기 또는 글리시독시프로필기 등일 수 있다.
한편, 상기 화학식 1에서, a, b, c는 약 0.30≤a≤ 약 0.90, 약 0.01≤b≤ 약 0.50, 약 0.01≤c≤ 약 0.40이며, 이때, a+b+c=1이다. 구체적으로는, 약 0.40≤a≤ 약 0.85, 약 0.05≤b≤ 약 0.50, 약 0.01≤c≤ 약 0.35일 수 있으며, 더 구체적으로 약 0.40≤a≤ 약 0.70, 약 0.20≤b≤ 약 0.40, 약 0.05≤c≤ 약 0.35일 수 있다. 상기 범위를 만족할 때 표면 경도가 우수하고, 말림이 적은 윈도우 필름을 제조할 수 있다.
[화학식 2]
[R3SiO3 / 2]d[SiO4/2]e
상기 화학식 2에서, R3은 지환족 에폭시기 또는 지환식 에폭시기를 함유하는 작용기이며, 구체적으로는, 에폭시시클로헥실기, 에폭시시클로헥실알킬기 등일 수 있으며, 더 구체적으로는, 에폭시시클로헥실기, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸((3,4-epoxycyclohexyl)methyl)기, (3,4-에폭시시클로헥실)에틸((3,4-epoxycyclohexyl)ethyl)기, (3,4-에폭시시클로헥실)프로필((3,4-epoxycyclohexyl)propyl)기 등일 수 있다.
또한, 상기 화학식 2에서, d, e는 약 0.30≤d≤ 약 0.90, 약 0.10≤e≤ 약 0.70 이며, 이때, d+e=1이다. 구체적으로는, 약 0.40≤d≤ 약 0.85, 약 0.15≤e≤ 약 0.60 일 수 있으며, 더 구체적으로 약 0.50≤d≤ 약 0.85, 약 0.15≤e≤ 약 0.50일 수 있다. 상기 범위를 만족할 때 표면 경도가 우수하고, 말림이 적은 윈도우 필름을 제조할 수 있다
상기 제1실록산 수지는 반복단위로 경화 후 단단한 특성을 갖는 [SiO4 / 2]을 포함하고 있어, 윈도우 필름의 경도를 향상시킬 수 있다.
다음으로, 상기 제2실록산 수지는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
[R4SiO3/2]f[R5SiO3/2]g
상기 화학식 3에서, R4은 지환족 에폭시기 또는 지환식 에폭시기를 함유하는 작용기이며, 구체적으로는, 에폭시시클로헥실기, 에폭시시클로헥실알킬기 등일 수 있으며, 더 구체적으로는, 에폭시시클로헥실기, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸((3,4-epoxycyclohexyl)methyl)기, (3,4-에폭시시클로헥실)에틸((3,4-epoxycyclohexyl)ethyl)기, (3,4-에폭시시클로헥실)프로필((3,4-epoxycyclohexyl)propyl)기 등일 수 있다.
상기 R5는 글리시딜기 또는 글리시딜기 함유 작용기이며, 구체적으로는 글리시딜기, 글리시독시알킬기 등일 수 있으며, 더 구체적으로는, 글리시딜기 또는 글리시독시프로필기 등일 수 있다.
한편, 상기 화학식 3에서, f 및 g는 각각 약 0.70≤f< 약 1, 약 0<g≤ 약 0.30이며, 이때, f+g=1이다. 구체적으로는, 약 0.75≤f≤ 약 0.98, 약 0.02≤g≤ 약 0.25일 수 있으며, 더 구체적으로 약 0.8≤f≤ 약 0.95, 약 0.05≤g≤ 약 0.2일 수 있다. 상기 범위를 만족할 때 표면 경도가 우수하고, 말림이 적은 윈도우 필름을 제조할 수 있다.
상기 제2실록산 수지는 소프트 타입 실록산 수지로 유연성을 향상시키고, 말림(Curl)을 감소시키는 역할을 한다. 일반적으로 소프트 타입 실록산 수지는 유연성은 우수하나 표면 경도가 낮다. 따라서, 소프트 타입 실록산를 혼합하여 사용할 경우, 표면 경도가 저하되는 것이 일반적이다. 그러나, 본 발명자들의 연구에 따르면, 본 발명과 같이 화학식 1 또는 2로 표시되는 하드 타입 실록산 수지에 화학식 3으로 표시되는 소프트 타입의 실록산 수지를 배합하여 사용할 경우, 표면 경도가 오히려 향상되는 것으로 나타났으며, 경화 후 말림 현상도 현저하게 개선되는 것으로 나타났다.
이와 같이 본 발명의 조성물은 특정한 구조를 갖는 제1실록산 수지와 제2실록산 수지를 함께 사용함으로써, 윈도우 필름 제조 시 높은 표면 경도와 낮은 말림 특성을 동시에 구현할 수 있다.
한편, 본 발명의 조성물은 상기 제1실록산 수지 대 제2실록산 수지를 약 2 : 8, 3 : 7, 4 : 6, 5 : 5, 6 : 4, 7 : 3, 또는 8 : 2의 중량비율로 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 상기 제1실록산 수지 대 제2실록산 수지를 약 상기 중량비율 중 하나 이상 및 약 상기 중량비율 중 하나 이하의 범위로 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 조성물은 상기 제1실록산 수지 대 제2실록산 수지를 약 2 : 8 내지 약 8 : 2의 중량비율, 구체적으로 약 4 : 6 내지 약 6 : 4의 중량비율로 포함할 수 있다. 상기 배합비를 만족할 때, 표면 경도와 말림(Curl) 특성이 모두 우수하게 나타난다.
한편, 본 발명의 조성물은 상기 제1실록산 수지 및 제2실록산 수지 이외에 가교제 및 경화제를 더 포함할 수 있다.
가교제는 가교성 작용기, 예를 들면 에폭시기 또는 옥세탄기를 함유함으로써 상기 제1실록산 수지 및 제2실록산 수지와 경화되어 윈도우 필름의 경도를 높일 수 있다. 또한, 상기 가교제는 사슬형 지방족 탄화수소기, 고리형 지방족 탄화수소기, 수소 첨가된 방향족 탄화수소기 중 하나 이상을 더 포함함으로써 코팅층의 유연성을 더 높일 수도 있다. 구체적으로, 상기 가교제는 사슬형 지방족 에폭시 모노머, 고리형 지방족 에폭시 모노머, 수소 첨가된 방향족 탄화수소 에폭시 모노머, 옥세탄 모노머 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
사슬형 지방족 에폭시 모노머는 1,4-부탄디올디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,7-옥타디엔디에폭시드, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린트리글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린 등의 지방족 다가 알코올에 1종 또는 2종 이상의 알킬렌옥시드를 부가함으로써 얻어지는 폴리에테르폴리올의 폴리글리시딜에테르류; 지방족 장쇄 이염기산의 디글리시딜에스테르류; 지방족 고급 알코올의 모노글리시딜에테르류; 고급 지방산의 글리시딜에테르류; 에폭시화 대두유; 에폭시스테아르산부틸; 에폭시스테아르산옥틸; 에폭시화아마인유; 에폭시화 폴리부타디엔 등을 들 수 있다.
고리형 지방족 에폭시 모노머는 지환식기에 1개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물로서, 구체적으로 지환족 에폭시 카르복실레이트, 지환족 에폭시 (메트)아크릴레이트 등을 포함할 수 있다. 더 구체적으로, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트(3,4-epoxycyclohexyl)methyl 3',4'-epoxycyclohexanecarboxylate), 디글리시딜 1,2-시클로헥산디카르복실레이트(diglycidyl 1,2-cyclohexanedicarboxylate), 2-(3,4-에폭시시클로헥실-5,5-스피로-3,4-에폭시)시클로헥산-메타-디옥산(2-(3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy)cyclohexane-metha-dioxane), 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)아디페이트(bis(3,4-epoxycyclohexylmethyl)adipate), 비스(3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실)아디페이트(bis(3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl)adipate), 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸-3',4'-에폭시-6'-메틸시클로헥산카르복실레이트(3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-3',4'-epoxy-6'-methylcyclohexanecarboxylate), ε-카프로락톤 변성 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트(ε-caprolactone modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxy-cyclohexanecarboxylate), 트리메틸카프로락톤 변성 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트(trimethylcaprolactone modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxy-cyclohexanecarboxylate), β-메틸-δ-발레로락톤 변성 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3'4,'-에폭시시클로헥산카르복실레이트 (β-methyl-δ-valerolactone modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexanecarboxylate), 1,4-시클로헥산디메탄올 비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트)(1,4-cyclohexanedimethanol bis(3,4-epoxycyclohexanecarboxylate), 에틸렌글리콜의 디(3,4-에폭시시클로헥실메틸)에테르(ethyleneglycol di(3,4-epoxycyclohexylmethyl)ether), 에틸렌비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트))(ethylenebis(3,4-epoxycyclohexanecarboxylate)), 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메트)아크릴레이트(3,4-epoxycyclohexylmethyl(meth)acrylate), 4-비닐시클로헥센다이옥시드(4-vinylcyclohexen dioxide), 비닐시클로헥센모노옥시드(vinylcyclohexen monoxide), 1,4-시클로헥산디메탄올 디글리시딜 에테르(1,4-Cyclohexanedimethanol diglycidyl ether), 2,2'-((1-메틸에틸리덴)비스(시클로헥산-4,1-디일옥시메틸렌))비스옥시란(2,2'-((1-Methylethylidene)bis(cyclohexane-4,1-diyloxymethylene))bisoxirane) 등을 들 수 있다.
수소 첨가된 방향족 탄화수소 에폭시 모노머는 방향족 에폭시 모노머를 촉매 존재 하에 가압 하에서 선택적으로 수소화 반응을 행하여 얻어지는 화합물을 의미한다. 상기 방향족 에폭시 모노머의 구체적인 예로는, 비스페놀 A의 디글리시딜에테르, 비스페놀 F의 디글리시딜 에테르, 비스페놀 S의 디글리시딜 에테르 등과 같은 비스페놀형 에폭시 수지; 페놀 노볼락 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 히드록시벤즈알데히드페놀노볼락에폭시 수지와 같은 노볼락형 에폭시 수지; 테트라히드록시페닐메탄의 글리시딜 에테르, 테트라히드록시벤조페논의 글리시딜 에테르, 에폭시화 폴리비닐 페놀과 같은 다관능형의 에폭시 수지 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
옥세탄 모노머는 3-메틸옥세탄, 2-메틸옥세탄, 2-에틸헥실옥세탄, 3-옥세탄올, 2-메틸렌옥세탄, 3,3-옥세탄디메탄티올, 4-(3-메틸옥세탄-3-일)벤조나이트릴, N-(2,2-디메틸프로필)-3-메틸-3-옥세탄메탄아민, N-(1,2-디메틸부틸)-3-메틸-3-옥세탄메탄아민, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸(메트)아크릴레이트, 4-[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시]부탄-1-올, 3-에틸-3-히드록시메틸옥세탄, 자일렌비스옥세탄, 3-[에틸-3[[(3-에틸옥세탄-3-일)]메톡시]메틸]옥세탄 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
상기 가교제는 제1실록산 수지와 제2실록산 수지를 합한 총 실록산 수지 100중량부에 대해 약 0.1중량부 내지 약 50중량부, 구체적으로 약 3중량부 내지 약 30중량부, 더 구체적으로 약 5중량부 내지 약 30중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 윈도우 필름의 코팅층의 유연성과 경도가 높아질 수 있다.
한편, 상기 개시제는 실록산 수지와 가교제를 경화시키기 위한 것으로, 광양이온 개시제, 광라디칼 개시제 중 하나 이상을 사용할 수 있다. 광양이온 개시제는 당업자에게 통상적으로 알려진 것을 사용할 수 있다. 구체적으로 양이온과 음이온을 포함하는 오늄염을 사용할 수 있다. 양이온의 구체예로서는 디페닐요오드늄, 4-메톡시디페닐요오드늄, 비스(4-메틸페닐)요오드늄, 비스(4-터트-부틸페닐)요오드늄, 비스(도데실페닐)요오드늄, (4-메틸페닐)[4-(2-메틸프로필)페닐]요오드늄 등의 디아릴요오드늄, 트리페닐술포늄, 디페닐-4-티오페녹시페닐술포늄 등의 트리아릴술포늄, 비스[4-(디페닐술포니오)페닐]술피드 등을 들 수 있다. 음이온의 구체예로서는 헥사플루오로포스페이트, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로안티모네이트, 헥사플루오로아르세네이트, 헥사클로로안티모네이트 등을 들 수 있다. 상기 개시제는 제1실록산 수지와 제2실록산 수지를 합한 총 실록산 수지 100중량부에 대해 약 0.1중량부 내지 약 20중량부, 구체적으로 약 0.5중량부 내지 약 10중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 실록산 수지가 충분히 경화되고 잔량의 개시제로 윈도우 필름의 투명도가 저하되는 것을 막을 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 윈도우 필름용 조성물은, 필요에 따라, 나노입자를 더 포함할 수 있다.
나노입자는 윈도우 필름의 경도를 더욱 향상시키기 위한 것으로, 예를 들면, 실리카, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화티타늄 중 하나 이상을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 상기 나노입자는 실록산 수지와의 혼합을 위해 실리콘(silicone) 화합물로 표면의 적어도 일부가 표면 처리될 수도 있다. 한편, 상기 나노입자는 구형, 판상형, 무정형 등의 형상을 가질 수 있으며, 평균입경이 약 1nm 내지 약 200nm, 구체적으로 약 10nm 내지 약 50nm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 나노입자는 제1실록산 수지와 제2실록산 수지를 합한 실록산 수지 100중량부에 대해 약 0.1중량부 내지 약 60중량부, 구체적으로 약 10중량부 내지 약 50중량부로 포함될 수 있다. 상기 평균입경 및 함량 범위에서 윈도우 필름의 표면 조도와 투명성에 영향을 주지 않고 윈도우 필름의 경도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 윈도우 필름용 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 윈도우 필름에 추가적인 기능을 제공할 수 있다. 첨가제는 윈도우 필름에 통상적으로 첨가되는 첨가제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 첨가제는 UV 흡수제, 반응 억제제, 접착성 향상제, 요변성 부여제, 도전성 부여제, 색소 조정제, 안정화제, 대전방지제, 산화방지제, 레벨링제 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 반응 억제제는 에티닐시클로헥산을 포함할 수 있다. 접착성 향상제는 에폭시 또는 알콕시실릴기를 갖는 실란 화합물을 포함할 수 있다. 요변성 부여제는 연무상 실리카 등을 포함할 수 있다. 도전성 부여제는 은, 구리 알루미늄 등의 금속 분말을 포함할 수 있다. 색소 조정제는 안료, 염료 등을 포함할 수 있다. UV 흡수제는 윈도우 필름의 내광 신뢰성을 높일 수 있다. UV 흡수제는 당업자에게 알려진 통상의 흡수제를 사용할 수 있다. 첨가제는 제1실록산 수지와 제2실록산 수지를 합한 총 실록산 수지 100중량부에 대해 약 0.01중량부 내지 약 5중량부, 구체적으로 약 0.1중량부 내지 약 2.5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 윈도우 필름의 경도와 유연성을 좋게 하고 첨가제 효과를 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 윈도우 필름용 조성물은 코팅성, 도공성 또는 가공성을 용이하게 하기 위해 용제를 더 포함할 수도 있다. 용제는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 중 하나 이상을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
윈도우 필름
다음으로, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 윈도우 필름을 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 필름의 단면도가 개시되어 있다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 필름 (100)은 기재층(110)과 코팅층(120)을 포함하고, 코팅층(120)은 상기한 본 발명의 윈도우 필름용 조성물로 형성될 수 있다.
기재층(110)은 코팅층(120)을 지지하고, 윈도우 필름(100)의 기계적 강도를 높이기 위한 것으로, 광학적으로 투명하고 플렉시블한 수지로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리이미드 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 등을 포함하는 폴리(메트)아크릴레이트 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 기재층(110)은 두께가 약 10㎛ 내지 약 200㎛, 구체적으로 약 30㎛ 내지 약 150㎛, 더 구체적으로 약 30㎛ 내지 약 100㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 윈도우 필름에 사용될 수 있다.
상기 기재층(110)은 점착층 등에 의해 디스플레이부, 터치스크린패널, 또는 편광판 상에 부착될 수 있다.
다음으로, 상기 코팅층(120)은 기재층(110) 상에 형성되어 기재층(110)과 디스플레이부, 터치스크린패널 또는 편광판을 보호하기 위한 것으로, 상기한 본 발명에 따른 윈도우 필름용 조성물을 경화시켜 형성된다. 윈도우 필름용 조성물은 상기에서 설명한 바와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다.
상기 코팅층(120)은 그 두께가 약 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 또는 100㎛일 수 있다. 또한, 상기 코팅층(120)은 그 두께가 약 상기 수치 중 하나 이상 및 약 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅층(120)은 그 두께가 약 30㎛ 내지 약 100㎛, 구체적으로는 약 30㎛ 내지 약 80㎛, 더 구체적으로는 약 30㎛ 내지 약 60㎛일 수 있다.
한편, 도 1에서 도시되지 않았지만, 상기 코팅층(120)의 다른 일면에는 반사방지층, 방현성층, 하드코팅층, 대전방지층 등과 같은 기능성 표면층이 더 포함될 수 있다.
한편, 도 2에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 윈도우 필름의 단면도가 개시되어 있다. 이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 윈도우 필름에 대해 설명한다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 윈도우 필름(200)은 기재층(110), 기재층(110) 일면에 형성된 코팅층(120), 및 기재층(110) 타면에 형성된 점착층(130)을 포함하고, 코팅층(120)은 본 발명의 실시예들에 따른 윈도우 필름용 조성물로 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기재층(110) 타면에 점착층(130)이 형성될 경우, 윈도우 필름과 터치스크린패널, 편광판, 또는 디스플레이부 간의 점착을 더욱 용이하게 할 수 있다. 점착층 이외의 다른 구성요소들은 상기 도 1에 개시된 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 필름과 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는 점착층(130)에 대해서만 설명한다.
점착층(130)은 윈도우 필름(200)을 편광판, 터치스크린패널, 또는 디스플레이부 등에 점착시키기 위한 것이다. 상기 점착층(130)은, 예를 들면, (메트)아크릴계 수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지 및/또는 에폭시 수지 등의 점착성 수지, 경화제, 광개시제, 실란커플링제를 포함하는 점착층용 조성물로 형성될 수 있다.
상기 (메트)아크릴계 수지는 알킬기, 수산기, 방향족기, 카르복시산기, 지환족기, 헤테로지환족기 등을 갖는 (메트)아크릴계 공중합체로 통상의 (메트)아크릴계 공중합체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 (메트)아크릴계 공중합체는 C1 내지 C10의 비치환된 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 모노머, 1개 이상의 수산기를 갖는 C1 내지 C10의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 모노머, C6 내지 C20의 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 모노머, 카르복시산기를 갖는 (메트)아크릴계 모노머, C3 내지 C20의 지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 모노머, C3 내지 C10의 헤테로지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 모노머 중 하나 이상을 포함하는 단량체 혼합물을 중합시켜 형성될 수 있다.
상기 경화제로는, 예를 들면, 다관능성 (메트)아크릴레이트로서 헥산디올디아크릴레이트 등의 2관능 (메트)아크릴레이트; 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트의 3관능 (메트)아크릴레이트; 펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트 등의 4관능 (메트)아크릴레이트; 디펜타에리스리톨펜타(메트)아크릴레이트 등의 5관능 (메트)아크릴레이트; 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트 등의 6관능 (메트)아크릴레이트등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 광개시제는 통상의 광개시제로서 상술한 광라디칼 개시제를 포함할 수 있다. 상기 실란커플링제는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 등의 에폭시기를 갖는 실란 커플링제 등을 포함할 수 있다.
구체적으로는, 상기 점착층용 조성물은 (메트)아크릴계 수지 100중량부, 경화제 약 0.1중량부 내지 약 30중량부, 광개시제 약 0.1중량부 내지 약 10중량부, 실란커플링제 약 0.1중량부 내지 약 20중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 윈도우 필름이 디스플레이부, 터치스크린패널 또는 편광판 상에 잘 부착될 수 있다.
점착층(130)은 두께가 약 10㎛ 내지 약 100㎛일 수 있다. 상기 범위에서 윈도우 필름과 편광판 등의 광학소자가 충분한 점착력으로 점착될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 윈도우 필름은, 기재층(110) 상에 본 발명에 따른 윈도우 필름용 조성물을 코팅하고 경화시키는 방법으로 제조될 수 있다.
윈도우 필름용 조성물을 기재층(110) 상에 코팅하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에 잘 알려진 코팅 방법들, 예들 들면, 바코팅, 스핀코팅, 딥코팅, 롤코팅, 플로우코팅, 다이코팅 등이 사용될 수 있다. 한편, 상기 윈도우 필름용 조성물의 경화는 광 경화, 열 경화 중 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다. 이때, 상기 광 경화는, 예를 들면, 상기 코팅된 윈도우 필름용 조성물에 파장 약 400nm 이하의 빛을 약 10mJ/cm2 내지 약 1000mJ/cm2의 광량으로 조사하는 방법에 의해 수행될 수 있으며, 상기 열 경화는, 예를 들면, 상기 코팅된 윈도우 필름용 조성물을 약 40℃ 내지 약 200℃에서 약 1시간 내지 약 30시간 동안 처리하는 방법으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 윈도우 필름용 조성물을 기재층(110) 상에 코팅한 후 경화시키기 전에, 윈도우 필름용 조성물을 건조시킨 후 경화시킴으로써 장시간의 광경화, 열경화로 인해 코팅층의 표면조도가 높아지는 것을 막을 수 있다. 상기 건조는 약 40℃ 내지 약 200℃에서 약 1분 내지 약 30시간 동안 수행될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
상기와 같은 본 발명의 윈도우 필름(100)은 광학적으로 투명하여 투명 디스플레이 장치에 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 윈도우 필름(100)은 가시광 영역 구체적으로 파장 약 400nm 내지 약 800nm에서 광투과도가 약 88% 이상 구체적으로 약 88% 내지 약 100%일 수 있다.
또한, 상기 윈도우 필름(100)은 연필경도가 약 7H 이상, 구체적으로 약 7H 내지 약 9H로 우수한 표면 경도를 가진다.
또한, 상기 윈도우 필름(100)은 말림(Curl)이 약 -10, -9, -8, -7, -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8, +9, +10mm일 수 있다. 또한, 상기 윈도우 필름(100)은 말림(Curl)이 약 상기 수치 중 하나 이상 및 약 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다. 예를 들어, 상기 윈도우 필름(100)은 말림(Curl)이 약 -10mm 내지 약 +10mm, 구체적으로는 약 -8mm 내지 약 +8mm, 더 구체적으로는 약 -6mm 내지 약 +6mm로 낮아 디스플레이 장치에 장착 시의 공정성이 우수하다. 한편, + 및 -는 말림이 발생하는 방향을 나타내는 것으로, +는 기재층이 바닥면을 향하게 두었을 때 아래로 볼록한 형태의 말림이 발생하는 것을 의미하고, -는 코팅층이 바닥면을 향하게 두었을 때 아래로 볼록한 형태의 말림이 발생하는 것을 의미한다.
플렉시블 디스플레이 장치
다음으로, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 플렉시블 디스플레이 장치에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치의 단면도이고, 도 4는 도 3의 디스플레이부의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치(300)는 디스플레이부(350a), 점착층(360), 편광판(370), 터치스크린패널(380), 윈도우 필름(390)을 포함하고, 상기 윈도우 필름(390)은 본 발명의 실시예들에 따른 윈도우 필름일 수 있다.
디스플레이부(350a)는 플렉시블 디스플레이 장치(300)를 구동시키기 위한 것으로, 기판 및 기판 상에 형성된 광학 소자를 포함할 수 있다. 이때, 상기 광학 소자는, OLED, LED 또는 LCD 소자 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4에는 도 3의 디스플레이부의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 상기 디스플레이부(350a)는 하부기판(310), 박막 트랜지스터(316), 유기발광다이오드(315), 평탄화층(314), 보호막(318), 절연막(317)을 포함할 수 있다.
하부기판(310)은 디스플레이부(350a)를 지지하는 것으로, 하부기판(310)에는 박막 트랜지스터(316), 유기발광다이오드(315)가 형성되어 있을 수 있다. 하부기판(310)에는 터치스크린패널(380)을 구동하기 위한 연성 인쇄 회로 기판(FPCB, flexible printed circuit board)이 형성될 수도 있다. 연성 인쇄 회로 기판에는 유기발광다이오드어레이를 구동하기 위한 타이밍 컨트롤러, 전원 공급부 등이 더 형성되어 있을 수 있다.
하부기판(310)은 플렉시블한 수지로 형성된 기판을 포함할 수 있다. 구체적으로, 하부기판(310)은 실리콘(silicone) 기판, 폴리이미드(polyimide) 기판, 폴리카보네이트(polycarbonate) 기판, 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 기판 등의 플렉시블 기판을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
하부기판(310)의 표시영역에는 복수 개의 구동 배선(도시되지 않음)과 센서 배선(도시되지 않음)이 교차하여 복수 개의 화소 영역이 정의되고, 화소 영역마다 박막 트랜지스터(316) 및 박막 트랜지스터(316)와 접속된 유기발광다이오드(315)를 포함하는 유기발광다이오드 어레이가 형성될 수 있다. 하부 기판의 비표시 영역에는 구동 배선에 전기적 신호를 인가하는 게이트 드라이버가 게이트 인 패널(gate in panel) 형태로 형성될 수 있다. 게이트 인 패널 회로부는 표시영역의 일측 또는 양측에 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터(316)는 반도체에 흐르는 전류를 그와 수직인 전계를 가해서 제어하는 것으로, 하부 기판(310) 상에 형성될 수 있다. 박막 트랜지스터(316)는 게이트 전극(310a), 게이트 절연막(311), 반도체층(312), 소스 전극(313a), 및 드레인 전극(313b)을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(316)는 반도체층(312)으로 IGZO(indium gallium zinc oxide), ZnO, TiO 등의 산화물을 사용하는 산화물 박막 트랜지스터, 반도체층으로 유기물을 사용하는 유기 박막 트랜지스터, 반도체층으로 비정질 실리콘을 이용하는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터, 또는 반도체층으로 다결정 실리콘을 이용하는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다.
평탄화층(314)은 박막 트랜지스터(316) 및 회로부(310b)를 덮어 박막 트랜지스터(316)와 회로부(310b)의 상부면을 평탄화시킴으로써 유기발광다이오드(315)가 형성되도록 할 수 있다. 평탄화층(314)은 SOG(spin-on -glass)막, 폴리이미드계 고분자, 폴리아크릴계 고분자 등으로 형성될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
유기발광다이오드(315)는 자체 발광하여 디스플레이를 구현하는 것으로, 차례로 적층된 제1전극(315a), 유기발광층(315b) 및 제2전극(315c)을 포함할 수 있다. 인접한 유기발광다이오드는 절연막(317)을 통해 구분될 수 있다. 유기발광다이오드(315)는 유기발광층(315b)에서 발생된 광이 하부 기판을 통해 방출되는 배면 발광구조 또는 유기발광층(315b)에서 발생된 광이 상부로 방출되는 전면 발광구조를 포함할 수 있다.
보호막(318)은 유기발광다이오드(315)를 덮어 유기발광다이오드(315)를 보호할 수 있다 보호막(318)은 SiOx, SiNx, SiC, SiON, SiONC 및 a-C(amorphous Carbon)과 같은 무기 물질과 (메트)아크릴레이트, 에폭시계 폴리머, 이미드계 폴리머 등과 같은 유기 물질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 보호막(318)은 무기 물질로 형성된 층과 유기 물질로 형성된 층이 1회 이상 순차로 적층된 봉지층(encapsulation layer)을 포함할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 점착층(360)은 디스플레이부(350a)와 편광판(370)을 점착시키는 것으로, (메트)아크릴레이트계 수지, 경화제, 개시제 및 실란커플링제를 포함하는 점착제 조성물로 형성될 수 있다.
편광판(370)은 내광의 편광을 구현하거나 또는 외광의 반사를 방지하여 디스플레이를 구현하거나 디스플레이의 명암비를 높일 수 있다. 편광판은 편광자 단독으로 구성될 수 있다. 또는 편광판은 편광자 및 편광자의 일면 또는 양면에 형성된 보호필름을 포함할 수 있다. 또는 편광판은 편광자 및 편광자의 일면 또는 양면에 형성된 보호코팅층을 포함할 수 있다. 편광자, 보호필름, 보호코팅층은 당업자에게 알려진 통상의 것을 사용할 수 있다.
터치스크린패널(380)은 인체나 스타일러스(stylus)와 같은 도전체가 터치할 때 발생되는 커패시턴스의 변화를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 것으로, 이러한 신호에 의해 디스플레이부(350a)가 구동될 수 있다. 터치스크린패널(380)은 플렉시블하고 도전성이 있는 도전체를 패턴화하여 형성되는 것으로, 제1센서 전극 및 제1센서 전극 사이에 형성되어 제1센서 전극과 교차하는 제2센서 전극을 포함할 수 있다. 터치스크린패널(380)을 위한 도전체는 금속나노와이어, 전도성 고분자, 탄소나노튜브 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
윈도우 필름(390)은 플렉시블 디스플레이 장치(300)의 최 외곽에 형성되어 디스플레이 장치를 보호할 수 있다.
도 3에서 도시되지 않았지만, 편광판(370)과 터치스크린패널(380) 사이 및/또는 터치스크린패널(380)과 윈도우 필름(390) 사이에는 점착층이 더 형성됨으로써 편광판, 터치스크린패널, 윈도우 필름 간의 결합을 강하게 할 수 있다. 점착층은 (메트)아크릴레이트계 수지, 경화제, 개시제 및 실란커플링제를 포함하는 점착제 조성물로 형성될 수 있다. 또한, 도 3에서 도시되지 않았지만, 디스플레이부(350a)의 하부에는 편광판이 더 형성됨으로써, 내광의 편광을 구현할 수 있다.
다음으로, 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치를 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치(400)는 윈도우 필름(390) 상에 터치스크린패널(380)이 직접 형성되지 않고 편광판(370)의 하부에 터치스크린패널(380)이 형성된다는 점을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치와 실질적으로 동일하다. 또한, 이 때, 디스플레이부(350a)와 함께 터치스크린패널(380)이 형성될 수도 있다. 이 경우 디스플레이부(350a) 상에 디스플레이부(350a)와 함께 터치스크린패널(380)이 형성됨으로써 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치에 비해 두께가 얇고 밝아서 시인성이 좋을 수 있다. 또한, 이 경우 터치스크린패널(380)은 증착 등에 의해 형성될 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 도 5에서 도시되지 않았지만, 디스플레이부(350a)와 터치스크린패널(380) 사이 및/또는 터치스크린패널(380)과 편광판(370) 사이 및/또는 편광판(370)과 윈도우 필름(390) 사이에는 점착층이 더 형성됨으로써 디스플레이 장치의 기계적 강도를 높일 수 있다. 또한, 도 5에서 도시되지 않았지만, 디스플레이부(350a) 하부에 편광판이 더 형성됨으로써 내광의 편광을 유도하여 디스플레이 화상을 좋게 할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치를 설명한다. 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치의 단면도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치(500)는 디스플레이부(350b)를 포함하고, 편광판(370), 터치스크린패널(380)이 포함되지 않은 점을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치와 실질적으로 동일하다. 디스플레이부(350b)는 기판 및 기판 상에 형성된 LCD, OLED, 또는 LED 소자를 포함하는 광학 소자를 포함할 수 있으며, 디스플레이부(350b)는 내부에 터치스크린패널이 형성될 수 있다.
이상, 플렉시블 디스플레이 장치를 설명하였으나, 본 실시예들의 플렉시블 디스플레이 윈도우 필름은 비-플렉시블 디스플레이 장치에도 사용될 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 실시예의 범위로 제한 해석되어서는 안된다.
제조예 1 - 실록산 수지 A :
2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란(KBM-303, Shinetsu) 50몰%, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(KBM-403, Shinetsu) 20몰%, 테트라에톡시실란(삼전) 30몰%을 포함하는 단량체 혼합물 총 100g을 500ml 2-neck flask에 넣고, 단량체 혼합물 대비 0.5mol%의 KOH와 단량체 혼합물의 총 알콕시기 대비 70mol%의 물을 첨가하고, 65℃에서 2시간 동안 교반한 후, 톨루엔을 추가하고, 수세하고 감압 증류 장치로 잔류하는 용매를 제거하여, (EcSiO3 / 2)0.50(SiO4/2)0 .30(GpSiO3 / 2)0.20의 하드 타입 실록산 수지 A(중량평균분자량:8000, 겔투과크로마토그래피에 의함)를 제조하였다.
제조예 2 - 실록산 수지 B :
2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란(KBM-303, Shinetsu) 70몰%, 테트라에톡시실란(삼전) 30몰%을 포함하는 단량체 혼합물 총 100g을 500ml 2-neck flask에 넣고, 단량체 혼합물 대비 0.5mol%의 KOH와 단량체 혼합물의 총 알콕시기 대비 70mol%의 물을 첨가하고, 65℃에서 2시간 동안 교반한 후, 톨루엔을 추가하고, 수세하고 감압 증류 장치로 잔류하는 용매를 제거하여, (EcSiO3 / 2)0.70(SiO4/2)0 .30의 하드 타입 실록산 수지 B(중량평균분자량 6000, 겔투과크로마토그래피에 의함)를 제조하였다.
제조예 3 - 실록산 수지 C :
2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란(KBM-303, 신예츠사) 80mol% 및 (3-글리시독시프로필)트리메톡시실란(KBM-403,신예츠사) 20mol%를 포함하는 실리콘 단량체 혼합물 400g을 1L 3-neck 플라스크에 넣었다. 상기 실리콘 단량체 혼합물 대비 0.1mol%의 KOH와 총 실리콘 단량체 대비 1 당량의 물을 첨가하고, 65℃에서 8시간 동안 교반시킨 후, 톨루엔으로 수세하고 농축시켜, (EcSiO3 / 2)0.80(GpSiO3/2)0 . 20 의 소프트 타입 실록산 수지 C(겔 투과크로마토그래피(GPC)에 의한 중량평균분자량: 5,000)를 제조하였다.
실시예 1
제조예 1에 의해 제조된 실록산 수지 A과 상기 제조예 3에 의해 제조된 실록산 수지 C를 2 : 8의 중량비율로 혼합한 실록산 수지 100중량부에, 가교제로 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산카복실레이트(Aldrich 사) 10중량부, 광 개시제로 I-250(BASF 사) 3중량부, 용매로 메틸 에틸 케톤(MEK, 대정화학)을 첨가하여 고형분 70%의 코팅액을 제조하였다. 상기 코팅액을 폴리이미드 필름(삼성SDI, 두께:50㎛)에 바 코팅하고 80℃에서 5분 동안 건조시키고, 1,000mJ/cm2의 UV를 조사하고, 다시 100℃에서 24시간 동안 가열하여, 코팅층 두께가 50㎛인 윈도우 필름을 제조하였다.
실시예 2
실록산 수지로 제조예 1에 의해 제조된 실록산 수지 A과 제조예 3에 의해 제조된 실록산 수지 C를 5 : 5의 중량비율로 혼합한 실록산 수지를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 윈도우 필름을 제조하였다.
실시예 3
실록산 수지로 제조예 1에 의해 제조된 실록산 수지 A과 제조예 3에 의해 제조된 실록산 수지 C를 8 : 2의 중량비율로 혼합한 실록산 수지를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 윈도우 필름을 제조하였다.
실시예 4
실록산 수지로 제조예 2에 의해 제조된 실록산 수지 B와 제조예 3에 의해 제조된 실록산 수지 C를 5 : 5의 중량비율로 혼합한 실록산 수지를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 윈도우 필름을 제조하였다.
비교예 1
실록산 수지로 제조예 3에 의해 제조된 실록산 수지 C를 단독으로 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 윈도우 필름을 제조하였다.
비교예 2
실록산 수지로 제조예 1에 의해 제조된 실록산 수지 A를 단독으로 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 윈도우 필름을 제조하였다.
비교예 3
실록산 수지로 제조예 2에 의해 제조된 실록산 수지 B를 단독으로 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 윈도우 필름을 제조하였다.
실시예 1 ~ 4와 비교예 1 ~ 3에서 사용된 윈도우 필름용 조성물의 조성을 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3
실록산 수지 A 20 50 80 - - 100 -
B - - - 50 - - 100
C 80 50 20 50 100 - -
가교제 10 10 10 10 10 10 10
개시제 3 3 3 3 3 3 3
[단위: 중량부]
상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 3에 의해 제조된 윈도우 필름의 연필 경도 및 말림 특성을 하기 물성측정방법에 따라 측정하였다. 측정 결과는 하기 [표 2]에 나타내었다.
물성측정방법
1. 연필경도: 상기 실시예와 비교예에서 제조된 윈도우 필름을 가로 50mm, 세로 50mm의 크기로 재단하여 시편을 제조하고, 2T 두께의 소다라임 유리 기판 위에 3M 테이프를 사용하여 시편의 가장자리를 붙여준다. 그런 다음, 시편의 3M 테이프가 붙지 않은 중앙 쪽의 코팅층 경도를 SHINTO Scientfic 社의 HEIDON-14EW 기기를 사용하여 측정하였다. 연필 경도 측정시, 연필은 Mitsubishi 사의 6B 내지 9H의 연필을 사용하였다. 코팅층에 대한 연필의 하중은 1kg, 연필을 긋는 각도는 45°, 연필을 긋는 속도는 60mm/min으로 하였다. 5회 평가하여 1회 이상 스크래치가 발생하면 연필경도 아래 단계의 연필을 이용하여 측정하고, 5회 평가시 5회 모두 스크래치가 없을 때의 최대 연필경도값이다.
2. 말림(Curl)(단위:mm): 상기 실시예와 비교예에서 제조된 윈도우 필름을 100mm x 100mm 크기로 재단한 후, 테이블 위에 올린 후, 테이블 바닥면과 윈도우 필름의 모서리 부분까지의 최고 높이(H)를 측정하였다.
연필 경도 말림(mm)
실시예 1 7H +2.5
실시예 2 8H +4.75
실시예 3 8H +5.25
실시예 4 8H +10
비교예 1 4H -3
비교예 2 6H +15
비교예 3 6H +23
상기 [표 2]에 나타난 바와 같이, 하드 타입 실록산 수지와 소프트 타입 실록산 수지를 혼합하여 사용한 실시예 1 ~ 4의 윈도우 필름들은 연필 경도가 7H 이상으로 우수하고, 말림이 10mm 이하로 낮음을 알 수 있다. 특히, 상기 실시예 1 ~ 4의 윈도우 필름들은 하드 타입 실록산 수지를 단독으로 사용한 비교예 2 및 3의 윈도우 필름보다 연필 경도가 더 우수함을 알 수 있다.
이에 비해 소프트 타입 실록산 수지를 단독으로 사용한 비교예 1의 경우, 연필경도가 낮아 윈도우 필름에 적합하지 않았다. 또한, 하드 타입 실록산 수지를 단독으로 사용한 비교예 2 및 3의 경우, 실시예 1 ~ 4의 윈도우 필름에 비해 연필경도 및 말림 특성이 모두 저하되었음을 확인할 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 제1실록산 수지; 및
    하기 화학식 3으로 표시되는 제2실록산 수지를 포함하는 윈도우 필름용 조성물:
    [화학식 1]
    [R1SiO3/2]a[SiO4/2]b[R2SiO3/2]c
    상기 화학식 1에서, R1은 지환족 에폭시기 또는 지환식 에폭시기를 함유하는 작용기, R2는 글리시딜기 또는 글리시딜기 함유 작용기, 약 0.30≤a≤ 약 0.90, 약 0.01≤b≤ 약 0.50, 약 0.01≤c≤ 약 0.40이고, a+b+c=1임,
    [화학식 2]
    [R3SiO3 / 2]d[SiO4/2]e
    상기 화학식 2에서, R3은 지환족 에폭시기 또는 지환식 에폭시기를 함유하는 작용기이며, 약 0.30≤d≤ 약 0.90, 약 0.10≤e≤ 약 0.70이고, d+e=1임,
    [화학식 3]
    [R4SiO3/2]f[R5SiO3/2]g
    상기 화학식 3에서, R4은 지환족 에폭시기 또는 지환식 에폭시기를 함유하는 작용기, R5는 글리시딜기 또는 글리시딜기 함유 작용기, 약 0.70≤f< 약 1, 약 0<g≤ 약 0.30, f+g =1임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1실록산 수지와 제2실록산 수지는 약 2 : 8 내지 약 8 : 2의 중량비율로 포함되는 것인 윈도우 필름용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 필름용 조성물은 가교제 및 개시제를 더 포함하는 것인 윈도우 필름용 조성물.
  4. 기재층;
    상기 기재층 일면에 형성되는 코팅층을 포함하며,
    상기 코팅층이 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 제1실록산 수지 및 하기 화학식 3으로 표시되는 제2실록산 수지를 포함하는 조성물에 의해 형성된 것인 윈도우 필름:
    [화학식 1]
    [R1SiO3/2]a[SiO4/2]b[R2SiO3/2]c
    상기 화학식 1에서, R1은 지환족 에폭시기 또는 지환식 에폭시기를 함유하는 작용기, R2는 글리시딜기 또는 글리시딜기 함유 작용기, 약 0.30≤a≤ 약 0.90, 약 0.01≤b≤ 약 0.50, 약 0.01≤c≤ 약 0.40이고, a+b+c=1임,
    [화학식 2]
    [R3SiO3 / 2]d[SiO4/2]e
    상기 화학식 2에서, R3은 지환족 에폭시기 또는 지환식 에폭시기를 함유하는 작용기이며, 약 0.30≤d≤ 약 0.90, 약 0.10≤e≤ 약 0.70이고, d+e=1임,
    [화학식 3]
    [R4SiO3/2]f[R5SiO3/2]g
    상기 화학식 3에서, R4은 지환족 에폭시기 또는 지환식 에폭시기를 함유하는 작용기, R5는 글리시딜기 또는 글리시딜기 함유 작용기, 약 0.70≤f< 약 1, 약 0<g≤ 약 0.30, f+g =1임.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 코팅층은 경화 후 두께가 약 30 내지 약 100㎛인 윈도우 필름.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 윈도우 필름은 표면 경도가 약 7H 이상인 윈도우 필름.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 윈도우 필름은 말림(Curl)이 약 -10mm 내지 약 +10mm인 윈도우 필름.
  8. 제4항의 윈도우 필름을 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 플렉시블 디스플레이 장치는 디스플레이부, 상기 디스플레이부 상에 형성된 점착층, 상기 점착층 상에 형성된 편광판, 상기 편광판 상에 형성된 터치스크린패널 및 상기 터치스크린패널 상에 형성된 상기 윈도우 필름을 포함하는 것인 플렉시블 디스플레이 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 플렉시블 디스플레이 장치는 디스플레이부, 상기 디스플레이부 상에 형성된 터치스크린패널, 상기 터치스크린패널 상에 형성된 편광판 및 상기 편광판 상에 형성된 상기 윈도우 필름을 포함하는 것인 플렉시블 디스플레이 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 플렉시블 디스플레이 장치는 디스플레이부, 상기 디스플레이부 상에 형성된 점착층 및 상기 점착층 상에 형성된 상기 윈도우 필름을 포함하는 것인 플렉시블 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 디스플레이부는 상부 또는 하부에 편광판을 더 포함하는 것인 플렉시블 디스플레이 장치.
PCT/KR2016/012362 2016-06-15 2016-10-31 윈도우 필름용 조성물, 이로부터 형성된 윈도우 필름 및 이를 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치 Ceased WO2017217609A1 (ko)

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