WO2018131785A1 - 윈도우 적층체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

윈도우 적층체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 Download PDF

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WO2018131785A1
WO2018131785A1 PCT/KR2017/013151 KR2017013151W WO2018131785A1 WO 2018131785 A1 WO2018131785 A1 WO 2018131785A1 KR 2017013151 W KR2017013151 W KR 2017013151W WO 2018131785 A1 WO2018131785 A1 WO 2018131785A1
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film
protective film
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moisture permeability
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유병묵
강대산
임종관
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동우화인켐 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a window stack and an image display device including the same. More specifically, the present invention relates to a window laminate in which a plurality of films are laminated on a window film and an image display device including the same.
  • the display device includes a liquid crystal display (LCD) device, an organic light emitting display (OLED) device, a plasma display panel (PDP) device, and a field emission display (FED) device. ) Devices and the like.
  • LCD liquid crystal display
  • OLED organic light emitting display
  • PDP plasma display panel
  • FED field emission display
  • a window substrate may be disposed on the display panel such as an LCD panel and an OLED panel to protect the display panel from an external environment.
  • the window substrate may include a base substrate made of glass.
  • a transparent plastic material is used as the base substrate.
  • the window substrate applied to the flexible display a plurality of layers are stacked within a limited thickness for miniaturization and thinning of the display, and elasticity for operation of folding or bending without deterioration of characteristics for display protection such as moisture resistance and heat resistance. It is necessary to secure mechanical durability.
  • Korean Patent Publication No. 2016-0120840 discloses a cover window of a display having enhanced flexibility.
  • One object of the present invention is to provide a window laminate having excellent mechanical, chemical durability and flexible properties.
  • One object of the present invention is to provide an image display device including a window laminate having excellent mechanical, chemical durability and flexible properties.
  • the moisture permeability of the first protective film is in the range of 500 to 2,000g / m 2 24hr, window laminate.
  • the moisture permeability of the first protective film is greater than the moisture permeability of each of the hard coating film and the window film, the window laminate.
  • the polarizing plate further comprises a second protective film facing the first protective film and the polarizer, the window laminate.
  • the polarizing plate further comprises a second protective film disposed between the polarizer and the retardation film, the window laminate.
  • the window laminate In the above 1, wherein the moisture permeability of the first increasingly adhesion layer is in the range of 2,000 to 3,000 g / m 2 24hr, the window laminate.
  • An image display device including the window stack of any one of 1 to 14.
  • the window laminate according to the embodiments of the present invention includes a protective film disposed between the adhesive layer and the polarizer, and the protective film has a predetermined moisture permeability, thereby penetrating the window film and diffusing moisture remaining in the adhesive layer. It is possible to prevent the delamination of the film or structures included in the window stack.
  • the window laminate when applied to a flexible display, it is possible to suppress structure peeling and cracking due to moisture and bubble generation between the structures when bending occurs.
  • an image display device such as a flexible display to which the window laminate is applied can maintain display quality and mechanical durability for a long time while maintaining desired flexible characteristics under high temperature and high humidity conditions.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a window stack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a window stack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a schematic cross-sectional view showing a window stack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a window stack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic plan view of an image display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a window stack according to an embodiment of the present invention.
  • a window laminate includes a window film, an adhesive layer formed on one surface of the window film, and a polarizing plate stacked on the adhesive layer and including a first protective film and a polarizer.
  • the first protective film is in contact with the adhesive layer and may have a greater moisture permeability than the window film. As a result, absorption and removal of external moisture may be promoted through the first protective film, thereby improving stability of the window laminate or the image display device.
  • FIG. 1 through 4 are schematic cross-sectional views illustrating a window stack according to embodiments of the present invention.
  • a window laminate may include a window film 100, an adhesive layer 110, and a polarizer 120.
  • the polarizer 120 may include a first protective film 122 and a polarizer 124, and the first protective film 122 may contact the adhesive layer 110.
  • the window film 100 may be applied to, for example, an LCD device, an OLED device, a touch screen panel (TSP), or the like, and may include a material having durability against external impact and transparency that a user can see.
  • the window film 100 may include a plastic material having a predetermined flexibility.
  • the display device to which the window stack is applied may be provided as a flexible display.
  • the window film 100 may include a glass material in which a flexible property is implemented.
  • the window film 100 may be made of polyimide (PI), polyethersulphone (PES), polyacrylate (PAR), polyetherimide (PEI), polyethylene naphthalate ( polyethyelenen napthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyallylate, polycarbonate (PC, polycarbonate), cellulose triacetate (TAC), cellulose Acetate propionate (CAP) and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • PI polyimide
  • PES polyethersulphone
  • PAR polyacrylate
  • PEI polyetherimide
  • PEI polyethylene naphthalate
  • PEN polyethyelenen napthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PC polycarbonate
  • TAC cellulose triacetate
  • CAP cellulose Acetate propionate
  • the window film 100 may be formed to include polyimide.
  • the window film 100 including the polyimide may be formed by curing a composition including the polyimide precursor.
  • the polyimide precursor may include dihydrides such as tetra carboxylic acid dianhydride and aromatic diamines.
  • a polyamic acid (PAA) is prepared, and the imidization reaction may proceed by the nitrogen atom of the amide of the polyamic acid attacking the carbon atom of the carboxyl group by heat treatment or an appropriate catalytic reaction.
  • PAA polyamic acid
  • the window film 100 including the polyimide may be manufactured.
  • the imidization ratio may be adjusted in consideration of improved water barrier performance and flexibility of the window film 100, and preferably, the imidation ratio may be in a range of about 70 to 95%. When the imidation ratio is less than about 70%, sufficient water blocking ability of the window film 100 may not be secured. When the imidation ratio is greater than about 95%, adhesion of the surface of the window film 100 may be lowered, so that stacking of other layers may not be easy.
  • the imidation ratio can be calculated by, for example, measuring a unit from which hydrogen of the amide group is removed from the units of the total polymer resin by the imidization reaction described above.
  • hydrophobic components can be introduced into the polyimide.
  • a window film may be prepared by introducing a fluoro methyl component into a polyimide molecule or by mixing silica particles.
  • the window film 100 may have a low moisture permeability, for example, to protect the image display device or the display panel under high temperature and high humidity conditions.
  • the moisture vapor transmission rate of the window film 100 may range from less than about 100 g / m 2 24hr, for example, from about 50 to 100 g / m 2 24hr.
  • the window film 100 includes a first surface 100a and a second surface 100b facing each other.
  • the first surface 110a may be an exposed surface of the window film 100 when the window stack is applied to the image display device.
  • an image is implemented to the user on the first surface 100a side of the window film 100, and a user's command (eg, through a touch) may be input.
  • the second surface 100b of the window film 100 faces the display panel, for example, and additional layers and / or structures of the window stack may be stacked on the second surface 100b.
  • the adhesive layer 110 may be formed on the second surface 100b of the window film 100.
  • the term "adhesive layer” is used to encompass the adhesive layer and the adhesive layer.
  • the adhesive layer 110 may be formed using a pressure sensitive adhesive (PSA) composition or an optically clear adhesive (OCA) composition.
  • PSA pressure sensitive adhesive
  • OCA optically clear adhesive
  • the adhesive layer 110 may have an appropriate adhesive force to prevent peeling, bubbles, etc. when bending occurs in the window stack, and may have viscoelastic properties applicable to the flexible display.
  • the adhesive layer 110 may be formed using an acrylate-based PSA composition in consideration of the above-described aspect.
  • the PSA composition may include a (meth) acrylic acid ester copolymer, a crosslinking agent, and a solvent.
  • the (meth) acrylic acid ester copolymer may be prepared by copolymerizing a (meth) acrylic acid ester, an alkoxysilyl group-containing monomer, and a functional monomer.
  • (meth) acrylic acid esters examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, and cyclo (meth) acrylate Hexyl, 2-ethylhexyl (meth) acrylic acid, isoctyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, myristyl (meth) acrylate, palmityl (meth) acrylate, palmity (meth) acrylate Aryl etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more thereof.
  • the alkoxysilyl group-containing monomer may include, for example, an alkoxysilyl group-containing (meth) acrylic acid ester.
  • alkoxysilyl group include trimethoxysilyl group, triethoxysilyl group, tripropoxysilyl group, triisopropoxysilyl group, tributoxysilyl group, triisobutoxysilyl group, tri-sec-butoxy Trialkoxy silyl groups such as silyl group and tri-tert-butoxysilyl group; Dimethoxymethylsilyl group, diethoxymethylsilyl group, dipropoxymethylsilyl group, diisopropoxymethylsilyl group, dimethoxyethylsilyl group, diethoxyethylsilyl group, dipropoxyethylsilyl group, diisopropoxy Dialkoxysilyl groups such as ethylsilyl group and dimethoxyphenylsilyl group; Etc. can be mentioned.
  • the functional monomer may impart a crosslinking reaction site by the crosslinking agent to the (meth) acrylic acid ester copolymer.
  • the functional monomer is bonded to the polarizing plate 120 to provide a hydroxyl group-containing monomer to impart proper durability. It may include.
  • the hydroxyl group-containing monomer are 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic-acid hydroxyalkyl ester, such as 3-hydroxybutyl (meth) acrylic acid and 4-hydroxybutyl (meth) acrylic acid can be contained.
  • the type of the crosslinking agent is not particularly limited and may be appropriately selected and used among those commonly used in the art.
  • the crosslinking agent may include a polyisocyanate compound, an epoxy resin, a melamine resin, a urea resin, a dialdehyde, a methylol polymer, and the like, and preferably a polyisocyanate compound may be used.
  • the solvent may include a conventional solvent used in the field of resin composition, for example, alcohol-based (methanol, ethanol, isopropanol, butanol, propylene glycol methoxy alcohol, etc.), ketone-based (methyl ethyl ketone, methyl butyl Ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone, etc.), acetate type (methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, propylene glycol methoxy acetate, etc.), cellosolve type (methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propyl) Cellosolves, etc.), hydrocarbon-based (normal hexane, normal heptane, benzene, toluene, xylene, etc.) may be used. These may be used alone or in combination of two or more thereof.
  • alcohol-based methanol, ethanol, iso
  • the PSA composition may further include various known additives, for example, a plasticizer, a silane coupling agent, a light stabilizer, and the like, within a range that does not impair adhesion, durability, and viscoelastic properties of the adhesive layer 110.
  • various known additives for example, a plasticizer, a silane coupling agent, a light stabilizer, and the like, within a range that does not impair adhesion, durability, and viscoelastic properties of the adhesive layer 110.
  • the storage modulus of the adhesive layer 110 may range from about 0.01 to 1 Mpa.
  • the adhesive force of the adhesive layer 110 may be maintained without peeling or lifting by the adhesive layer 110 within the storage elastic modulus range.
  • the moisture permeability of the adhesive layer 110 may be greater than that of the window film 100 to ensure proper adhesion and viscoelasticity.
  • the water vapor transmission rate of the adhesive layer 110 may range from about 2,000 to 3,000 g / m 2 24hr. When the moisture permeability of the adhesive layer 110 exceeds about 3,000 g / m 2 24hr, moisture permeation into the adhesive layer 110 may be excessively increased and the swelling phenomenon may be intensified.
  • the window film 100 may be bonded to the polarizing plate 120 through the adhesive layer 110.
  • the polarizing plate 120 includes a laminated structure of the first protective film 122 and the polarizer 124, the first protective film 122 is attached on the increasingly adhesion layer 110. Can be.
  • the first protective film 122 may be formed of a material having a higher moisture permeability than the window film 100. Accordingly, the external moisture penetrating into the adhesive layer 110 is moved in the direction of the first protective film 122 to suppress the adhesive force, the viscoelasticity decrease and the interlayer peeling of the adhesive layer 110.
  • the moisture passes through the adhesive layer 110 to interface between the first protective film 122 and the adhesive layer 110. Can be focused around.
  • the adhesive layer 110 and / or the first protective film 122 may be lifted and swelled, resulting in separation of the polarizer 120. have. Accordingly, the overall durability and display quality of the image display apparatus to which the window stack is applied may be degraded.
  • the first protective film 122 may provide a diffusion path of the moisture to promote dispersion of the moisture. Therefore, the adhesive layer 110 can maintain the desired adhesive strength and viscoelastic properties for a long time.
  • the first protective film 122 may have a water vapor transmission range of about 100 to 2,000 g / m 2 24hr.
  • the moisture permeability of the first protective film 122 is less than about 100 g / m 2 24hr, the removal or diffusion of moisture that has penetrated the adhesive layer 110 may not be substantially realized, but rather, back toward the window film 100. It may be countercurrent.
  • the moisture permeability of the first protective film 122 exceeds about 2,000 g / m 2 24hr, the diffusion rate of the moisture may be increased so that moisture may diffuse to the polarizer 122 and other structures of the display device.
  • the water vapor transmission rate of the first protective film 122 may have a water vapor transmission range of about 500 to 2,000 g / m 2 24hr to promote the absorption of moisture from the adhesive layer (110).
  • the window film 100 may have a moisture permeability of less than about 100 g / m 2 24hr as described above, and the adhesive layer 110 may have a moisture permeability in a range of about 2,000 to 3,000 g / m 2 24hr.
  • moisture that is not blocked by the window film 100 is primarily absorbed through the adhesive layer 110, and the moisture permeability is diffused and dispersed by the first protective film 122 having a relatively larger moisture permeability than the window film 100. It is possible to prevent deterioration of the window stack or the image display device.
  • the first protective film 122 satisfies the above-described moisture permeability range, and an excellent film in transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture shielding, isotropy, and the like may be used.
  • the first protective film 122 may be a polyester resin such as polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate; Cellulose resins such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose; Polycarbonate resins; Acrylic resins such as polymethyl (meth) acrylate and polyethyl (meth) acrylate; Styrene resins such as polystyrene and acrylonitrile-styrene copolymers; Polyolefin-based resins such as polyethylene, polypropylene, cyclo-based or norbornene-structured polyolefins, ethylene-propylene copolymers; Vinyl chloride-based resins; Amide resins such as nylon
  • the first protective film 122 may include triacetyl cellulose (TAC) and / or polymethyl (meth) acrylate (PMMA) film.
  • TAC triacetyl cellulose
  • PMMA polymethyl (meth) acrylate
  • the surface contacting the adhesive layer 110 of the first protective film 122 may include, for example, roughness formed through surface treatment such as corona treatment, primer treatment, alkali treatment, and the like. Guides or channels may be formed to diffuse moisture penetrating into the adhesive layer 110 by the roughness into the first protective film 122.
  • the surface contacting the polarizer 124 of the first protective film 122 may be substantially roughness or lower than the surface contacting the adhesive layer 110. Thus, moisture absorption from the adhesive layer 110 can be promoted without affecting the optical properties of the polarizer 122.
  • the polarizer 124 may be a film or a coating layer including a polymer resin and a dichroic material.
  • the polymer resin may include, for example, polyvinyl alcohol (PVA) resin.
  • the polyvinyl alcohol-based resin may preferably be a polyvinyl alcohol-based resin obtained by saponifying a polyvinyl acetate-based resin.
  • an unsaturated carboxylic acid type an unsaturated sulfonic acid type, an olefin type, a vinyl ether type, an acrylamide type monomer which has an ammonium group, etc. are mentioned.
  • the polyvinyl alcohol-based resin may be modified, for example, polyvinyl formal or polyvinyl acetal modified with aldehydes.
  • the polarizer 124 may be a liquid crystal layer including a liquid crystal compound oriented in one direction.
  • the moisture remaining in the adhesive layer 110 can be effectively diffused and removed through the first protective film 122 included in the polarizing plate 120.
  • the window film 100 and the adhesive layer 110 are designed to have physical properties suitable for flexible display applications, and complementary moisture removal performance through the first protective film 122 to generate interlayer peeling, film or structure deformation, and bubbles. A highly reliable window stack with reduced defects can be implemented.
  • the window stack may further include a hard coating layer 105 formed on the window film 100 (eg, on the first surface 100a).
  • the hard coating film 105 may strengthen the durability of the window laminate against external impact, and may add a barrier to external moisture.
  • the hard coating layer 105 is formed using a composition including a photocurable compound, a photoinitiator and a solvent, thereby ensuring excellent flexibility, wear resistance, and surface hardness.
  • the photocurable compound may include, for example, a siloxane compound, an acrylate compound, a compound having a (meth) acryloyl group or a vinyl group. These may be used alone or in combination of two or more thereof.
  • siloxane compound may include a polydimethylsiloxane (PDMS) compound.
  • PDMS polydimethylsiloxane
  • the siloxane compound may contain an epoxy group such as a glycidyl group. Accordingly, crosslinking or curing through epoxy ring opening may be promoted by light irradiation.
  • acrylate-based compound examples include dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate And (meth) acrylate containing an oxyethylene group, ester (meth) acrylate, ether (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, melamine (meth) acrylate, and the like.
  • Examples of the compound having a (meth) acryloyl group or a vinyl group include (meth) acrylic acid esters, N-vinyl compounds, vinyl-substituted aromatics, vinyl ethers and vinyl esters.
  • the photoinitiator is not particularly limited as long as the photoinitiator generates ions, Lewis acids or radicals by irradiation with active energy rays such as visible light, ultraviolet light, X-rays or electron beams to initiate the polymerization reaction of the photocurable compound.
  • active energy rays such as visible light, ultraviolet light, X-rays or electron beams to initiate the polymerization reaction of the photocurable compound.
  • the photoinitiator include onium salts such as aromatic diazonium salts, aromatic iodonium salts and aromatic sulfonium salts, acetphenone compounds, benzoin compounds, benzophenone compounds, thioxanthone compounds and the like.
  • the solvent may use a solvent substantially the same as or similar to that used in the PSA composition, and is not particularly limited.
  • the hard coating layer 105 in the window laminate may have a lower moisture permeability than the window film 100, the adhesive layer 110, and the first protective film 122.
  • the hard coat layer 105 may have a moisture permeability of about 50 g / m 2 24hr or less, preferably about 20 g / m 2 24hr or less.
  • the polarizer 120 may further include a second protective film 126.
  • the polarizing plate 120 has a laminated structure of the first protective film 122, the polarizer 124, and the second protective film 126, and the second protective film 126 has a first protective contact with the adhesive layer 110.
  • the film 122 may be opposite to each other.
  • the second protective film 126 is formed of a material substantially the same as or similar to the first protective film 122, it may satisfy the moisture permeability range of the first protective film 122 described above. Thus, the influence of the external polarizer of the polarizer 124 may be substantially removed by the first and second protective films 122 and 126 to prevent deterioration of optical characteristics.
  • the retardation film 130 may be disposed on the bottom surface of the polarizer 120.
  • the retardation film 130 may be included as a functional layer that retards the phase of light passing through the polarizer 124.
  • the material of the retardation film 130 is not particularly limited, and may include a gradient stretched resin film, a liquid crystal coating layer, and the like.
  • the window stack may further include the touch sensor layer 140.
  • the touch sensor layer 140 may include, for example, electrode patterns for converting a user's touch signal input through the window film 100 into an electrical signal.
  • the electrode pattern may include first sensing electrodes and second sensing electrodes arranged to cross each other.
  • the electrode pattern may include, for example, a transparent conductive material.
  • the transparent conductive material include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), indium zinc tin oxide (IZTO), cadmium tin oxide (CTO), and metal wires. These can be used individually or in combination of 2 or more types.
  • the electrode pattern may include ITO.
  • the metal used for the metal wire is not particularly limited, and may include, for example, silver, gold, aluminum, copper, iron, nickel, titanium, telenium, chromium, or an alloy thereof.
  • the touch sensor layer 140 may further include an insulating layer for insulating the first and second sensing electrodes from each other. Peripheral wires connected to the first and second sensing electrodes may be further formed in the touch sensor layer 140.
  • the touch sensor layer 140 may be bonded to the polarizer 120 through the second adhesive layer 130.
  • the adhesive layer 110 described with reference to FIGS. 1 to 3 is referred to as a first adhesive layer 110 in FIG. 4.
  • a second protective film 126 may be disposed between the retardation film 130 and the polarizer 124.
  • the second protective film 126 may also function as a base layer for forming the retardation film 130.
  • the second adhesive layer 130 may have a higher moisture permeability than the second protective film 126. Therefore, the residual moisture between the interface of the second protective film 126 and the second adhesive layer 130 is reduced to suppress the peeling and damage of the second adhesive layer 130 and / or the touch sensor layer 140. can do.
  • the second adhesive layer 130 may be formed of a material substantially the same as or similar to that of the first adhesive layer 110, and may have a moisture permeability range of the adhesive layer described above.
  • FIG. 5 is a schematic plan view of an image display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the image display device may be implemented in the form of a mobile phone as shown in FIG. 5.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a window stack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the window stack obtained when cutting along the line II ′ of FIG. 5.
  • the image display apparatus may include a display unit A on which an image is implemented, and a non-display unit B defined at a periphery of the display unit A.
  • the light blocking pattern 107 of the window stack may overlap.
  • the light blocking pattern 107 may include a predetermined color layer, such as white and black, or may include a plurality of color layers.
  • the light blocking pattern 107 may correspond to a bezel portion of the image display device.
  • the light blocking pattern 107 may be formed on the second surface 100b of the window film 100, and a portion of the window film 100 not covered by the light blocking pattern 107 may correspond to the display unit A.
  • FIG. 1 A.
  • the adhesive layer 110 may be formed on the light blocking pattern 107 and the second surface 100b of the window film 100.
  • the bottom surface of the adhesive layer 110 is shown to be flat, but may be conformally formed along the surface profile of the light blocking pattern 107 and the window film 100.
  • the polarizing plate 120 including the first protective film 122 and the polarizer 124 may be stacked on the adhesive layer 110.
  • the first protective film 122 has a greater moisture permeability than the window film 100 and may absorb and remove moisture remaining by penetrating into the adhesive layer 110.
  • the first protective film 122 may have a greater moisture permeability than the light shielding pattern 107.
  • the first protective film 122 having a relatively high moisture permeability is in contact with the adhesive layer 110, moisture distributed in the adhesive layer 110 may be moved to the first protective film 122 and discharged. Therefore, defects due to the step generated from the light shielding pattern 107 can be suppressed.
  • a hard coat film may be formed on the first surface 100a of the window film 100.
  • the polarizer 120 may further include a second protective film.
  • the retardation film and / or the touch sensor layer may be bonded to the polarizer 120 through the second adhesive layer.
  • Embodiments of the present invention further provide an image display apparatus including the above-described window stack.
  • the image display device may be implemented in the form of a mobile phone as shown in FIG. 5.
  • the window stack may be combined with a display panel included in an OLED device, an LCD device, or the like.
  • the display panel may include a pixel circuit including a thin film transistor (TFT) arranged on a substrate, and a pixel portion or a light emitting portion electrically connected to the pixel circuit.
  • TFT thin film transistor
  • the display panel may include a base substrate including a flexible resin such as polyimide, and may be combined with the window stack to implement a flexible display device.
  • the window film 100 of the window laminate may also include a material having enhanced flexibility such as polyimide, and external moisture may be removed or absorbed by the first protective film 122. Therefore, mechanical durability and reliability may be maintained even when a stress due to folding or bending is applied to the flexible display device.
  • an adhesive layer was formed on the surface of the window film opposite to the surface on which the hard coat film was formed.
  • acrylic acid ester copolymer solution prepared by adding n-butyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate and azobisisobutylonitrile as an initiator to ethyl acetate and reacting Got it.
  • a polyisocyanate compound (manufactured by Soken Kagaku Co., trade name "TD-75") was added to the acrylic ester copolymer solution as a crosslinking agent, and the adhesive layer of 25 ⁇ m was prepared from a PSA composition using methyl ethyl ketone as a solvent.
  • the water vapor transmission rate of the adhesive layer was fixed at 2,000 g / m 2 24hr.
  • a polarizer having a thickness of 20 ⁇ m in which polyvinyl alcohol (PVA) was stretched and oriented on an 80 ⁇ m protective film made of TAC or PMMA was attached. Thereafter, the protective film was bonded to the adhesive layer formed on the window film to prepare window laminates of the embodiments.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the bending test according to the evaluation standard IEC-62715 was carried out using the bending evaluation equipment (DLDMLH-FS, manufactured by YUASA SYSTEM) for the window laminate according to the examples and the comparative examples. Specifically, 10,000 bending tests were performed on the window laminates at 60 ° C. and 90% relative humidity. After the bending test, the window laminates were evaluated for peeling and bubble generation as follows.
  • DLDMLH-FS bending evaluation equipment
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • the moisture permeability of the pressure-sensitive adhesive layer and the protective film was measured using a moisture permeation measurement device (manufactured by MOCON).

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Abstract

본 발명의 윈도우 적층체는 윈도우 필름, 상기 윈도우 필름의 일면 상에 형성된 제1 점접착층; 및 제1 점접착층 상에 적층되며, 제1 보호필름 및 편광자를 포함하는 편광판을 포함한다. 제1 보호필름은 제1 점접착층과 접촉하며, 윈도우 필름보다 큰 투습도를 갖는다. 제1 보호필름에 의해 외부 수분이 흡수, 제거되어 윈도우 적층체의 기계적 내구성, 신뢰성이 향상될 수 있다.

Description

윈도우 적층체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
본 발명은 윈도우 적층체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 복수의 필름들이 윈도우 필름 상에 적층된 윈도우 적층체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 화상 이미지를 포함하는 정보를 표시할 수 있는 표시 장치가 활발히 개발되고 있다. 상기 표시 장치는 액정 표시(liquid crystal display: LCD) 장치, 유기 발광 표시(organic light emitting display: OLED) 장치, 플라즈마 표시(plasma display panel: PDP) 장치 및 전계 방출 표시(field emission display: FED) device) 장치 등을 포함한다.
상기 표시 장치에 있어서, 예를 들면 LCD 패널 및 OLED 패널과 같은 표시 패널 상부에 외부 환경으로부터 상기 표시 패널을 보호하기 위한 윈도우 기판이 배치될 수 있다. 상기 윈도우 기판은 글래스 재질의 베이스 기판을 포함할 수 있으며, 최근 플렉시블 디스플레이가 개발되면서, 상기 베이스 기판으로서 투명 플라스틱 재질이 활용되고 있다.
상기 플렉시블 디스플레이에 적용되는 윈도우 기판의 경우 디스플레이 소형화, 박형화를 위해 제한된 두께 내에 복수의 층들이 적층되며, 내습성 및 내열성과 같은 디스플레이 보호를 위한 특성의 열화 없이 접힘 또는 굽힙 등의 동작 구현을 위한 탄성, 기계적 내구성 확보가 필요하다.
예를 들면, 외부 수분이 표시 장치 내부로 침투되는 경우 표시 패널 상에 형성된 화소 구조물, 배선 구조물들이 손상될 수 있으므로, 상기 윈도우 기판 레벨에서 침투된 수분이 차단될 필요가 있으며, 수분 제거를 고려하여 윈도우 기판 이 설계될 필요가 있다.
상기 윈도우 기판에 광학 기능, 정보 입력 기능 등을 위한 기능층들이 결합되는 경우 수분에 의한 상기 기능층들의 물리적, 화학적 손상이 야기될 수도 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2016-0120840호에는 유연성이 강화된 디스플레이의 커버 윈도우를 개시하고 있다. 그러나, 상기 커버 윈도우를 통해 외부 수분에 의한 디스플레이의 열화를 방지하는 것에는 한계가 있다.
본 발명의 일 과제는 우수한 기계적, 화학적 내구성 및 플렉시블 특성을 갖는 윈도우 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 우수한 기계적, 화학적 내구성 및 플렉시블 특성을 갖는 윈도우 적층체를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 윈도우 필름; 상기 윈도우 필름의 일면 상에 형성된 제1 점접착층; 및 상기 제1 점접착층 상에 적층되며, 제1 보호필름 및 편광자를 포함하는 편광판을 포함하고, 상기 제1 보호필름은 상기 제1 점접착층과 접촉하며, 상기 윈도우 필름보다 큰 투습도를 갖는, 윈도우 적층체.
2. 위 1에 있어서, 상기 제1 보호필름의 투습도는 100 내지 2,000g/m224hr 범위인, 윈도우 적층체.
3. 위 2에 있어서, 상기 제1 보호필름의 투습도는 500 내지 2,000g/m224hr 범위인, 윈도우 적층체.
4. 위 2에 있어서, 상기 윈도우 필름은 100 g/m224hr 미만의 투습도를 갖는, 윈도우 적층체.
5. 위 1에 있어서, 상기 윈도우 필름은 폴리이미드를 포함하는, 윈도우 적층체.
6. 위 1에 있어서, 상기 윈도우 필름의 타면 상에 형성된 하드코팅 필름을 더 포함하는, 윈도우 적층체.
7. 위 6에 있어서, 상기 제1 보호필름의 투습도는 상기 하드코팅 필름 및 상기 윈도우 필름 각각의 투습도보다 큰, 윈도우 적층체.
8. 위 1에 있어서, 상기 편광판은 상기 제1 보호필름과 상기 편광자에 대해 마주보는 제2 보호필름을 더 포함하는, 윈도우 적층체.
9. 위 8에 있어서, 상기 제2 보호필름의 투습도는 상기 윈도우 필름의 투습도보다 크며 100 내지 2,000g/m224hr 범위인, 윈도우 적층체.
10. 위 1에 있어서, 상기 편광판 상에 적층된 위상차 필름을 더 포함하는, 윈도우 적층체.
11. 위 10에 있어서, 상기 편광판은 상기 편광자 및 상기 위상차 필름 사이에 배치된 제2 보호 필름을 더 포함하는, 윈도우 적층체.
12. 위 10에 있어서, 상기 위상차 필름 상에 순차적으로 적층된 제2 점접착층 및 터치 센서층을 더 포함하는, 윈도우 적층체.
13. 위 1에 있어서, 상기 제1 점점착층의 투습도는 2,000 내지 3,000g/m224hr 범위인, 윈도우 적층체.
14. 위 1에 있어서, 상기 윈도우 필름의 상기 일면의 주변부에 형성된 차광 패턴을 더 포함하며, 상기 제1 점접착층은 상기 차광 패턴 표면을 커버하고, 상기 제1 보호 필름은 상기 차광 패턴보다 큰 투습도를 갖는, 윈도우 적층체.
15. 위 1 내지 14 중 어느 한 항의 윈도우 적층체를 포함하는 화상 표시 장치.
16. 위 15에 있어서, 상기 윈도우 적층체는 플렉시블 디스플레이의 윈도우로 적용되는 화상 표시 장치.
본 발명의 실시예들에 따른 윈도우 적층체는 점접착층 및 편광자 사이에 배치되는 보호 필름을 포함하며, 상기 보호 필름은 소정의 투습도를 가지므로 윈도우 필름을 투과하며 상기 점접착층 내에 체류하는 수분을 확산시켜 상기 윈도우 적층체 내에 포함된 막 또는 구조물들의 층간 박리를 방지할 수 있다.
또한, 상기 윈도우 적층체가 플렉시블 디스플레이에 적용되는 경우 굴곡 발생 시 수분에 의한 구조물 박리 및 크랙, 상기 구조물들 사이의 기포 발생을 억제할 수 있다.
따라서, 상기 윈도우 적층체가 적용된 플렉시블 디스플레이와 같은 화상 표시 장치는 고온, 고습 조건에서 원하는 플렉시블 특성을 유지하면서 표시 품질, 기계적 내구성을 장기간 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 윈도우 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 윈도우 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 윈도우 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 윈도우 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 윈도우 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
본 발명의 실시예들에 따른 윈도우 적층체는 윈도우 필름, 상기 윈도우 필름의 일면 상에 형성된 점접착층, 및 상기 점접착층 상에 적층되며, 제1 보호필름 및 편광자를 포함하는 편광판을 포함하며, 상기 제1 보호필름은 상기 점접착층과 접촉하며, 상기 윈도우 필름보다 큰 투습도를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 보호 필름을 통해 외부 수분이 흡수, 제거가 촉진되어 윈도우 적층체 또는 화상 표시 장치의 안정성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 하기에서 본 발명의 바람직한 실시예들을 제시하나, 이들 실시예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예들에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 구현예들에 따른 윈도우 적층체를 나타내는 개략적인 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 윈도우 적층체는 윈도우 필름(100), 점접착층(110) 및 편광판(120)을 포함할 수 있다. 편광판(120)은 제1 보호필름(122) 및 편광자(124)를 포함하며, 제1 보호필름(122)이 점접착층(110)과 접촉할 수 있다.
윈도우 필름(100)은 예를 들면, LCD 장치, OLED 장치, 터치 스크린 패널(TSP) 등에 적용되어 외부 충격에 대한 내구성, 사용자가 시인할 수 있는 투명성을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 또한, 윈도우 필름(100)은 소정의 유연성을 갖는 플라스틱 재질을 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 윈도우 적층체가 적용된 표시 장치는 플렉시블 디스플레이로 제공될 수 있다. 윈도우 필름(100)은 플렉시블 특성이 구현된 유리 소재를 포함할 수도 있다.
예를 들면, 윈도우 필름(100)은 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리에테르술폰(polyethersulphone: PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide: PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate: PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethyelene terepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP) 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
유연성 강화 측면에서, 윈도우 필름(100)은 폴리이미드를 포함하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 폴리이미드를 포함하는 윈도우 필름(100)은 폴리이미드 전구체를 포함하는 조성물을 경화시켜 형성될 수 있다.
상기 폴리이미드 전구체는 테트라 카르복실산 디안하이드라이드(tetra carboxylic acid dianhydride)와 같은 디무수물(dianhydride) 및 방향족 디아민(diamine)을 포함할 수 있다. 상기 디무수물 및 디아민 화합물이 반응하면 폴리아믹산(polyamic acid: PAA)이 제조되며, 열처리 혹은 적절한 촉매 반응에 의해 폴리아믹산의 아미드(amide)의 질소원자가 카르복실기의 탄소원자를 공격함으로써 이미드화 반응이 진행될 수 있다. 이에 따라, 폴리이미드를 포함하는 윈도우 필름(100)이 제조될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 윈도우 필름(100)의 수분 차단 성능 및 유연성 향상을 고려하여 이미드화율이 조절될 수 있으며, 바람직하게는 상기 이미드화율은 약 70 내지 95% 범위일 수 있다. 상기 이미드화율이 약 70% 미만인 경우, 윈도우 필름(100)의 충분한 수분 차단 능력이 확보되지 않을 수 있다. 상기 이미드화율이 약 95%를 초과하는 경우, 윈도우 필름(100) 표면의 점착력이 저하되어 다른 막들의 적층이 용이하지 않을 수 있다.
상기 이미드화율은 예를 들면, 상술한 이미드화 반응에 의해 총 고분자 수지의 단위 중 아미드 기의 수소가 제거된 단위를 측정하여 계산될 수 있다.
추가적으로, 폴리이미드내에 소수성 성분들을 도입할 수 있다. 예를 들어, 플루오로 메틸 성분을 폴리이미드 분자내에 도입하거나, 실리카 입자를 혼합하여 윈도우 필름을 제조할 수도 있다.
윈도우 필름(100)은 예를 들면, 고온, 고습 조건에서 화상 표시 장치 또는 표시 패널을 보호하기 위해 낮은 투습도를 가질 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 윈도우 필름(100)의 투습도는 약 100g/m224hr 미만, 예를 들면 약 50 내지 100g/m224hr 범위일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 윈도우 필름(100)은 서로 대향하는 제1 면(100a) 및 제2 면(100b)을 포함한다. 제1 면(110a)은 상기 윈도우 적층체가 화상 표시 장치에 적용되는 경우 윈도우 필름(100)의 노출면일 수 있다. 예를 들면, 윈도우 필름(100)의 제1 면(100a) 측으로 사용자에게 화상이 구현되며, 사용자의 명령(예를 들면, 터치를 통해)이 입력될 수 있다. 윈도우 필름(100)의 제2 면(100b)은 예를 들면 표시 패널과 대향하며, 제2 면(100b) 상으로 상기 윈도우 적층체의 추가 막들 및/또는 구조물들이 적층될 수 있다.
점접착층(110)은 윈도우 필름(100)의 제2 면(100b) 상에 형성될 수 있다. 본 출원에 사용되는 용어 "점접착층"은 점착층 및 접착층을 포괄하는 의미로 사용된다. 점접착층(110)은 감압성 점접착제(pressure sensitive adhesive: PSA) 조성물 또는 광학 투명 점접착제(optically clear adhesive: OCA) 조성물을 사용하여 형성될 수 있다.
점접착층(110)은 윈도우 적층체에 굴곡 발생시 박리, 기포 등이 초래되지 않도록 적절한 점착력을 가짐과 동시에, 플렉시블 디스플레이에 적용가능한 점탄성 특성을 가질 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 측면을 고려하여 점접착층(110)은 아크릴레이트 계열 PSA 조성물을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 PSA 조성물은 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체, 가교제 및 용제를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체는 (메타)아크릴산 에스테르, 알콕시실릴기 함유 단량체, 및 관능성 단량체를 공중합시켜서 제조될 수 있다.
(메타)아크릴산 에스테르의 예로서, (메타)아크릴산 메틸, (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 프로필, (메타)아크릴산 부틸, (메타)아크릴산 벤틸, (메타)아크릴산 헥실, (메타)아크릴산 시클로헥실, (메타)아크릴산 2―에틸헥실, (메타)아크릴산 이소옥틸, (메타)아크릴산 데실, (메타)아크릴산 도데실, (메타)아크릴산 미리스틸, (메타)아크릴산 팔미틸, (메타)아크릴산 스테아릴 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
상기 알콕시실릴기 함유 단량체는 예를 들면, 알콕시실릴기 함유 (메타)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 상기 알콕시실릴기의 예로서 트리메톡시실릴기, 트리에톡시실릴기, 트리프로폭시실릴기, 트리이소프로폭시실릴기, 트리부톡시실릴기, 트리이소부톡시실릴기, 트리-sec-부톡시실릴기, 트리―tert-부톡시실릴기 등의 트리알콕시실릴기; 디메톡시메틸실릴기, 디에톡시메틸실릴기, 디프로폭시메틸실릴기, 디이소프로폭시메틸실릴기, 디메톡시에틸실릴기, 디에톡시에틸실릴기, 디프로톡시에틸실릴기, 디이소프로폭시에틸실릴기, 디메톡시페닐실릴기 등의 디알콕시실릴기; 등을 들 수 있다.
상기 관능성 단량체는 상기 (메타)아크릴산 에스테르공중합체에 상기 가교제에 의한 가교반응 사이트를 부여할 수 이다, 상기 관능성 단량체는 편광판(120)과 접합되어 적절한 내구성을 부여하기 위해 히드록실기 함유 단량체를 포함할 수 있다. 상기 히드록실기 함유 단량체는 예를 들면 (메타)아크릴산 2-하이드록시에틸, (메타)아크릴산 2-하이드록시프로필, (메타)아크릴산 3―하이드록시프로필, (메타)아크릴산 2-하이드록시부틸, (메타)아크릴산 3-하이드록시부틸, (메타)아크릴산 4-하이드록시부틸 등의 (메타)아크릴산 하이드록시알킬에스테르를 포함할 수 있다.
상기 가교제의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 상용되는 것 중 적절히 선택하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 가교제는 폴리이소시아네이트화합물, 에폭시수지, 멜라민수지, 요소수지, 디알데히드류, 메틸올폴리머 등을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 폴리이소시아네이트화합물이 사용될 수 있다.
상기 용제는 수지 조성물 분야에서 사용되는 통상의 용매를 포함할 수 있으며, 예를 들면, 알코올계(메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 프로필렌글리콜 메톡시 알코올 등), 케톤계(메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤 등), 아세테이트계(메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 프로필렌글리콜 메톡시 아세테이트 등), 셀로솔브계(메틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브, 프로필 셀로솔브 등), 탄화수소계(노말 헥산, 노말 헵탄, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등) 등의 용매들이 사용될 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
상기 PSA 조성물은 점접착층(110)의 점착력, 내구성 및 점탄성 특성을 저해하지 않는 범위 내에서 공지의 각종 첨가제, 예를 들면 가소제, 실란커플링제, 광 안정제 등을 더 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 점접착층(110)의 저장 탄성률(storage modulus)은 약 0.01 내지 1Mpa 범위일 수 있다. 상기의 저장 탄성률 범위 내에서 점접착층(110)에 의해 박리, 들뜸 현상 없이 점접착층(110)의 점착력이 유지될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 점접착층(110)의 투습도는 적절한 점착력, 점탄성 확보를 위해 윈도우 필름(100)보다 클 수 있다. 예를 들면, 점접착층(110)의 투습도는 약 2,000 내지 3,000g/m224hr 범위일 수 있다. 점접착층(110)의 투습도가 약 3,000g/m224hr을 초과하는 경우, 점접착층(110) 내로의 수분침투가 지나치게 증가하여 스웰링 현상이 심화될 수 있다.
편광판(120)은 점접착층(110)을 통해 윈도우 필름(100)가 접합될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 편광판(120)은 제1 보호필름(122) 및 편광자(124)의 적층 구조를 포함하며, 제1 보호필름(122)이 점점착층(110) 상에 부착될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 보호필름(122)은 윈도우 필름(100)보다 높은 투습도를 갖는 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 점접착층(110)으로 침투한 외부 수분이 제1 보호필름(122) 방향으로 이동되어 점접착층(110)의 점착력, 점탄성 저하 및 층간 박리를 억제할 수 있다.
외부 수분 중 윈도우 필름(100)에 의해 차단되지 못한 일부가 점접착층(110)으로 침투하는 경우 수분은 점접착층(110)을 통과하여 제1 보호 필름(122) 및 점접착층(110) 사이의 계면 주위에 집중될 수 있다. 상기 수분이 확산되지 못하고 상기 계면 주위에 잔류하는 경우, 점접착층(110) 및/또는 제1 보호필름(122)의 들뜸, 스웰링(swelling)이 초래되어 편광판(120)의 분리가 발생될 수 있다. 이에 따라, 상기 윈도우 적층체가 적용된 화상 표시 장치의 전체 내구성, 표시 품질이 열화될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 보호필름(122)이 상기 수분의 확산 경로를 제공하여 수분의 분산을 촉진할 수 있다. 따라서, 점접착층(110)이 원하는 점착력, 점탄성 특성을 장기간 유지할 수 있다.
제1 보호필름(122)은 약 100 내지 2,000g/m224hr 범위의 투습도를 가질 수 있다. 제1 보호필름(122)의 투습도가 약 100 g/m224hr 미만인 경우, 점접착층(110)에 침투된 수분의 제거 또는 확산이 실질적으로 구현되지 않을 수 있으며, 오히려 윈도우 필름(100) 쪽으로 다시 역류할 수도 있다. 제1 보호필름(122)의 투습도가 약 2,000 g/m224hr을 초과하는 경우, 수분의 확산 속도가 지나치게 증가하여 편광자(122) 및 표시 장치의 다른 구조물까지 수분이 확산될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 점접착층(110)으로부터의 수분 흡수를 촉진하기 위해 제1 보호필름(122)의 투습도는 약 500 내지 2,000g/m224hr 범위의 투습도를 가질 수 있다.
예를 들면, 윈도우 필름(100)은 상술한 바와 같이 약 100 g/m224hr 미만의 투습도를 가지며, 점접착층(110)은 약 2,000 내지 3,000 g/m224hr 범위의 투습도를 가질 수 있다. 이 경우, 윈도우 필름(100)에 의해 차단되지 못한 수분은 점접착층(110)을 통해 일차적으로 흡수되며, 투습도가 윈도우 필름(100) 보다 상대적으로 큰 제1 보호필름(122)에 의해 확산, 분산되어 상기 윈도우 적층체 또는 화상 표시 장치를 열화시키는 것을 방지할 수 있다.
제1 보호필름(122)은 상술한 투습도 범위를 만족하며, 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등에서 우수한 필름이 사용될 수 있다. 예를 들면, 제1 보호필름(122)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 구성된 필름을 포함하며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름을 이용할 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 보호필름(122)은 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 및/또는 폴리메틸(메타)아크릴레이트(PMMA) 필름을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 보호 필름(122)의 점접착층(110)과 접촉하는 표면은 예를 들면, 코로나 처리, 프라이머 처리, 알칼리 처리 등의 표면 처리를 통해 형성된 조도를 포함할 수 있다. 상기 조도에 의해 점접착층(110)으로 침투한 수분이 제1 보호 필름(122) 내부로 확산되도록 가이드 또는 채널이 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 보호 필름(122)의 편광자(124)와 접촉하는 표면은 실질적으로 조도가 없거나 점접착층(110)과 접촉하는 표면보다 낮은 조도를 가질 수 있다. 따라서, 편광자(122)에 의한 광학 특성에 영향을 주지 않으면서 점접착층(110)으로부터의 수분 흡수가 촉진될 수 있다.
편광자(124)는 고분자 수지 및 이색성 물질을 포함하는 필름 또는 코팅층일 수 있다. 상기 고분자 수지로는 예를 들면 폴리비닐알코올(PVA)계 수지를 포함할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지는 바람직하게는, 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화하여 얻은 폴리비닐알코올계 수지일 수 있다. 폴리아세트산 비닐계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐과 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로는 불포화 카르복시산계, 불포화 술폰산계, 올레핀계, 비닐에테르계, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드계 단량체 등을 들 수 있다.
또한 폴리비닐알코올계 수지는 변성된 것일 수도 있으며, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈일 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 편광자(124)는 일 방향으로 배향된 액정 화합물을 포함하는 액정층일 수도 있다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따르면, 편광판(120)에 포함되는 제1 보호필름(122)을 통해 점접착층(110)에 체류하는 수분을 효과적으로 확산, 제거할 수 있다. 또한, 윈도우 필름(100) 및 점접착층(110)을 플렉시블 디스플레이 적용에 적합한 물성을 갖도록 설계하고 제1 보호필름(122)을 통해 수분 제거 성능을 보완하여, 층간 박리, 막 또는 구조물 변형, 기포 발생 등의 불량들이 감소된 고신뢰성의 윈도우 적층체가 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 윈도우 적층체는 윈도우 필름(100) 상에(예를 들면, 제1 면(100a) 상에) 형성된 하드 코팅층(105)을 더 포함할 수 있다. 하드 코팅 필름(105)에 의해 상기 윈도우 적층체의 외부 충격에 대한 내구성이 강화되며, 외부 수분에 대한 배리어가 추가될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 하드 코팅층(105)은 광경화성 화합물, 광개시제 및 용제를 포함하는 조성물을 사용하여 형성되며, 이에 따라 우수한 유연성, 내마모성, 표면 경도를 확보할 수 있다.
상기 광경화성 화합물은, 예를 들면 실록산 계열 화합물, 아크릴레이트 계열 화합물, (메타)아크릴로일기를 또는 비닐기를 갖는 화합물 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
상기 실록산 계열 화합물의 예로서 폴리디메틸실록산(PDMS) 계열 화합물을 포함할 수 있다. 상기 실록산 계열 화합물은 글리시딜기와 같은 에폭시기를 함유할 수 있다. 이에 따라, 광 조사에 의해 에폭시 개환을 통한 가교 또는 경화반응이 촉진될 수 있다.
상기 아크릴레이트 계열 화합물의 예로서 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메타) 아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트, 옥시에틸렌기를 포함하는 (메타)아크릴레이트, 에스테르 (메타)아크릴레이트, 에테르 (메타)아크릴레이트, 및 에폭시 (메타)아크릴레이트, 멜라민 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 (메타)아크릴로일기 또는 비닐기를 갖는 화합물의 예로서 (메타)아크릴산 에스테르, N-비닐 화합물, 비닐-치환 방향족화물, 비닐 에테르 및 비닐 에스테르 등을 들 수 있다.
상기 광개시제는 예를 들면, 가시광선, 자외선, X선 또는 전자선과 같은 활성 에너지선의 조사에 의해 이온, 루이스 산 또는 라디칼을 발생시켜 상기 광경화성 화합물의 중합 반응을 개시하는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 상기 광 개시제의 예로서 방향족 디아조늄염, 방향족 요오드늄염이나 방향족 술포늄염과 같은 오늄염, 아세트페논류 화합물, 벤조인류 화합물, 벤조페논류 화합물, 티옥산톤류 화합물 등을 들 수 있다.
상기 용제는 상기 PSA 조성물에서 사용된 것과 실질적으로 동일하거나 유사한 용매를 사용할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 윈도우 적층체에 있어서 하드 코팅층(105)은 윈도우 필름(100), 점접착층(110) 및 제1 보호필름(122)보다 낮은 투습도를 가질 수 있다. 예를 들면, 하드 코팅층(105)은 약 50 g/m224hr 이하, 바람직하게는 약 20 g/m224hr 이하의 투습도를 가질 수 있다.
도 3을 참조하면, 편광판(120)은 제2 보호필름(126)을 더 포함할 수도 있다. 편광판(120)은 제1 보호필름(122)-편광자(124)-제2 보호필름(126)의 적층구조를 가지며, 제2 보호필름(126)은 점접착층(110)과 접촉하는 제1 보호필름(122)과 서로 대향할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 보호필름(126)은 제1 보호필름(122)과 실질적으로 동일하거나 유사한 재질로 형성되며, 상술한 제1 보호필름(122)의 투습도 범위를 함께 만족할 수 있다. 따라서, 편광자(124)의 외부 수분에 의한 영향이 제1 및 제2 보호필름(122, 126)에 의해 실질적으로 제거되어 광학 특성 열화를 방지할 수 있다.
도 4를 참조하면, 편광판(120)의 저면 저면 상에는 위상차 필름(130)이 배치될 수 있다. 위상차 필름(130)은 편광자(124)를 통과한 광의 위상을 지연시키는 기능층으로 포함될 수 있다. 위상차 필름(130)의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 경사 연신 수지 필름, 액정 코팅층 등을 포함할 수 있다.
윈도우 적층체는 터치 센서층(140)을 더 포함할 수도 있다. 터치 센서층(140)은 예를 들면, 윈도우 필름(100) 을 통해 입력된 사용자의 터치 신호를 전기적 신호로 변환하기 위한 전극 패턴들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 전극 패턴은 서로 교차하게 배열되는 제1 센싱 전극들 및 제2 센싱 전극들을 포함할 수 있다.
상기 전극 패턴은 예를 들면, 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다. 상기 투명 전도성 물질의 예로서, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO), 금속와이어 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합되어 사용할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 전극 패턴은 ITO를 포함할 수 있다. 상기 금속 와이어에 사용되는 금속은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 은, 금, 알루미늄, 구리, 철, 니켈, 티타늄, 텔레늄, 크롬, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.
또한, 터치 센서층(140)은 상기 제1 및 제2 센싱 전극들을 서로 절연시키기 위한 절연층을 더 포함할 수 있다. 터치 센서층(140) 내에는 상기 제1 및 제2 센싱 전극들과 연결되는 주변 배선들이 더 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 터치 센서층(140)은 제2 점접착층(130)을 통해 편광판(120)과 접합될 수 있다. 도 1 내지 도 3에서 설명된 점접착층(110)은 도 4에서 제1 점접착층(110)으로 지칭한다.
일부 실시예들에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 위상차 필름(130) 및 편광자(124) 사이에는 제2 보호필름(126)이 배치될 수 있다. 제2 보호필름(126)은 위상차 필름(130) 형성을 위한 기재층으로도 기능할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제2 점접착층(130)은 제2 보호필름(126)보다 높은 투습도를 가질 수 있다. 따라서, 제2 보호필름(126) 및 제2 점접착층(130) 계면 사이의 수분 잔류가 감소되어 제2 점접착층(130) 및/또는 터치 센서층(140)의 박리, 손상이 초래되는 것을 억제할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 점접착층(130)은 제1 점접착층(110)과 실질적으로 동일하거나 유사한 재질로 형성되며, 상술한 점접착층의 투습도 범위를 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다. 상기 화상 표시 장치는 도 5에 도시된 바와 같이 모바일 폰 형태로 구현될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 윈도우 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다. 예를 들면, 도 6은 도 5의 I-I'라인을 따라 절단할 때 획득되는 윈도우 적층체의 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 화상 표시장치는 이미지가 구현되는 표시부(A), 및 표시부(A)의 주변부에 정의되는 비표시부(B)를 포함할 수 있다. 비표시부(B)는 상기 윈도우 적층체의 차광 패턴(107)이 중첩될 수 있다.
차광 패턴(107)은 화이트, 블랙과 같은 소정의 컬러층을 포함할 수 있으며, 복수의 컬러층들을 포함할 수도 있다. 차광 패턴(107)은 상기 화상 표시 장치의 베젤(bezel)부에 대응될 수 있다. 차광 패턴(107)은 윈도우 필름(100)의 제2 면(100b) 상에 형성되고, 차광 패턴(107)에 의해 커버되지 않은 윈도우 필름(100) 부분이 표시부(A)에 대응될 수 있다.
점접착층(110)은 차광 패턴(107) 및 윈도우 필름(100)의 제2 면(100b) 상에 형성될 수 있다. 도 6에서는 점접착층(110)의 저면이 평탄한 것으로 도시되었으나, 차광 패턴(107) 및 윈도우 필름(100)의 표면 프로파일을 따라 컨포멀하게 형성될 수도 있다.
점접착층(110) 상에는 제1 보호필름(122) 및 편광자(124)를 포함하는 편광판(120)이 적층될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 보호필름(122)은 윈도우 필름(100)보다 큰 투습도를 가지며, 점접착층(110)으로 침투되어 잔류하는 수분을 흡수, 제거할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제1 보호필름(122)은 차광 패턴(107)보다 큰 투습도를 가질 수 있다. 점접착층(110)에 잔류하는 수분이 차광 패턴(107)과 인접한 영역에 집중되는 경우 차광 패턴(107) 및 점접착층(110) 사이에서 단차에 기인한 기포 발생, 박리 현상이 심화될 수 있다.
그러나, 상대적으로 투습도가 큰 제1 보호필름(122)이 점접착층(110)과 접촉하므로, 점접착층(110)에 분포하는 수분이 제1 보호필름(122) 측으로 이동되어 배출될 수 있다. 따라서, 차광 패턴(107)으로부터 생성되는 상기 단차로 인한 불량을 억제할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 윈도우 필름(100)의 제1 면(100a) 상에는 하드 코팅 필름이 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 편광판(120)은 제2 보호필름을 더 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 위상차 필름 및/또는 터치 센서층이 제2 점접착층을 통해 편광판(120)과 접합될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 추가적으로 상술한 윈도우 적층체를 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다. 상기 화상 표시 장치는 도 5에 도시된 바와 같이 모바일 폰 형태로 구현될 수 있다.
예를 들면, 상기 윈도우 적층체는 OLED 장치, LCD 장치 등에 포함된 표시 패널과 결합될 수 있다. 상기 표시 패널은 기판 상에 배열된 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 화소 회로 및 상기 화소 회로와 전기적으로 연결되는 화소부 또는 발광부를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 예를 들면 폴리이미드와 같은 유연성 수지를 포함하는 베이스 기판을 포함하며, 상기 윈도우 적층체와 결합되어 플렉시블 디스플레이 장치가 구현될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 윈도우 적층체의 윈도우 필름(100) 역시 폴리이미드와 같은 유연성이 강화된 재질을 포함하며, 제1 보호필름(122)에 의해 외부 수분이 제거 또는 흡수되될 수 있다. 따라서, 상기 플렉시블 디스플레이 장치에 접힘, 굽힘 등에 의한 스트레스가 인가되더라도 기계적 내구성, 신뢰성이 유지될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들을 포함하는 실험예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실험예 : 보호필름 투습도에 따른 기포, 박리 발생 평가
윈도우 필름으로 80㎛ 폴리이미드 필름((주)스미토모 케미칼 제조)을 사용하여, 상기 윈도우 필름 상에 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(GPTS, Gelest社)을 단량체로 사용하여 열경화를 통해 실론산 졸을 제조하고, 디글리시딜 에테르와 광개시제인 트리아릴설포니움 헥사플로로안티모네이트염을 혼합한 후, 20 mW/cm2의 노광량으로 UV 광 조사를 5 분간 수행하고, 50℃ 및 50%의 상대습도 조건 하에서 60 분 동안 열처리를 실시하여 50㎛ 두께의 하드코팅 필름을 형성하였다. 상기 윈도우 필름의 투습도는 80g/m224hr으로 고정되었다.
상기 공정에 의해 윈도우 필름 샘플을 제작한 후, 하드코팅 필름이 형성된 면과 반대측 윈도우 필름 표면에 점접착층을 형성하였다. 구체적으로 아크릴산 n-부틸, 아크릴산 4-하이드록시부틸, 메타크릴산 3-트리메톡시실릴프로필 및 개시제로서 아조비스이소부틸로니트릴을 아세트산에틸에 첨가한 후 반응시켜 제조된 아크릴산 에스테르공중합체 용액을 얻었다. 상기 아크릴산 에스테르공중합체 용액에, 가교제로서 폴리이소시아네이트화합물(소켄카가쿠사 제품, 상품명 「TD-75」)를 첨가하고, 메틸에틸케톤을 용제로 사용한 PSA 조성물로부터 25㎛의 상기 점접착층이 제조되었다. 점접착층의 투습도는 2,000 g/m224hr으로 고정되었다.
TAC 또는 PMMA 재질의 80㎛ 보호필름 상에 폴리비닐알콜(PVA)을 연신 배향시킨 두께 20㎛의 편광자를 부착하였다. 이 후, 상기 보호필름을 윈도우 필름 상에 형성된 상기 점접착층과 접합하여 실시예들의 윈도우 적층체를 제조하였다.
한편, 보호필름의 재질(COP 또는 PET) 및 두께를 변경함으로써 투습도를 변화시킨 비교예들의 윈도우 적층체를 제조하였다.
실시예 및 비교예들에 따른 윈도우 적층체에 대해 굴곡 평가 장비(DLDMLH-FS, YUASA SYSTEM사 제품)를 사용하여 평가 표준 IEC-62715에 의한 굴곡 시험을 수행하였다. 구체적으로 60oC, 90% 상대습도 조건에서 상기 윈도우 적층체들에 대해 1만회의 굴곡 시험이 수행되었다. 굴곡 시험 후, 상기 윈도우 적층체들에 박리 및 기포 발생 여부를 아래와 같이 평가하였다.
<평가 기준>
◎: 기포, 박리 미발생
○: 점접착제층 또는 보호필름의 부분적 스웰링(swelling) 발생
△: 적층체의 폴딩 부분에서 일부 막들의 들뜸 현상 관찰
X: 적층체의 폴딩 부분으로부터 막들의 박리가 명확하게 관찰되며, 기포 발생
평가결과는 하기의 표 1에 나타낸다. 점착층 및 보호필름의 투습도는 단위면적당 투습량 측정 장비(MOCON사 제품)를 이용하여 측정하였다.
Figure PCTKR2017013151-appb-T000001
표 1을 참조하면, 윈도우 필름의 투습도(80 g/m224hr)와 보호필름의 투습도가 실질적으로 동일한 비교예 1의 경우 윈도우 적층체의 폴딩 부분으로부터 부분적 박리가 관찰되기 시작하였으며, 보호필름의 투습도가 비교예 2 및 3에서와 같이 더 감소할수록 막들의 계면 사이에서 기포 및 박리 발생이 더욱 심화되었다.
한편, 보호필름의 투습도가 실시예 1에 비해 다소 작게 형성된 실시예 3 및 4의 경우 박리는 발생되지 않았으나, 점접착층의 스웰링 현상이 일부 관찰되었고, 보호필름의 투습도가 다소 증가한 실시예 2의 경우 보호필름의 일부 영역에서 스웰링이 관찰되었다.

Claims (16)

  1. 윈도우 필름;
    상기 윈도우 필름의 일면 상에 형성된 제1 점접착층; 및
    상기 제1 점접착층 상에 적층되며, 제1 보호필름 및 편광자를 포함하는 편광판을 포함하며,
    상기 제1 보호필름은 상기 제1 점접착층과 접촉하며, 상기 윈도우 필름보다 큰 투습도를 갖는, 윈도우 적층체.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 보호필름의 투습도는 100 내지 2,000g/m224hr 범위인, 윈도우 적층체.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 보호필름의 투습도는 500 내지 2,000g/m224hr 범위인, 윈도우 적층체.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 윈도우 필름은 100 g/m224hr 미만의 투습도를 갖는, 윈도우 적층체.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 윈도우 필름은 폴리이미드를 포함하는, 윈도우 적층체.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 윈도우 필름의 타면 상에 형성된 하드코팅 필름을 더 포함하는, 윈도우 적층체.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 제1 보호필름의 투습도는 상기 하드코팅 필름 및 상기 윈도우 필름 각각의 투습도보다 큰, 윈도우 적층체.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 편광판은 상기 제1 보호필름과 상기 편광자에 대해 마주보는 제2 보호필름을 더 포함하는, 윈도우 적층체.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 제2 보호필름의 투습도는 상기 윈도우 필름의 투습도보다 크며 100 내지 2,000g/m224hr 범위인, 윈도우 적층체.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 편광판 상에 적층된 위상차 필름을 더 포함하는, 윈도우 적층체.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 편광판은 상기 편광자 및 상기 위상차 필름 사이에 배치된 제2 보호 필름을 더 포함하는, 윈도우 적층체.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 위상차 필름 상에 순차적으로 적층된 제2 점접착층 및 터치 센서층을 더 포함하는, 윈도우 적층체.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 점점착층의 투습도는 2,000 내지 3,000g/m224hr 범위인, 윈도우 적층체.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 윈도우 필름의 상기 일면의 주변부에 형성된 차광 패턴을 더 포함하며,
    상기 제1 점접착층은 상기 차광 패턴 표면을 커버하고,
    상기 제1 보호 필름은 상기 차광 패턴보다 큰 투습도를 갖는, 윈도우 적층체.
  15. 청구항 1 내지 14 중 어느 한 항의 윈도우 적층체를 포함하는 화상 표시 장치.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 윈도우 적층체는 플렉시블 디스플레이의 윈도우로 적용되는 화상 표시 장치.
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