WO2020076053A1 - 폴더블 디스플레이용 보호 필름 및 이를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치 - Google Patents

폴더블 디스플레이용 보호 필름 및 이를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치 Download PDF

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pressure
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김현철
박현규
송희
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    • H10K59/87—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K59/873—Encapsulations

Definitions

  • the present application relates to a foldable display protective film and a foldable display device including the same.
  • portable terminals such as a wireless terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), and an electronic notebook have a trend of miniaturization in size for portability.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • the size of the display screen is required to be enlarged or wide.
  • the miniaturization of a portable terminal causes a reduction in the size of a display screen, there is a limit in meeting both requirements.
  • the commercialization stage is about the mobile field in the form of a curved display, and the mobile field using a foldable display is expected to appear in earnest.
  • the speed of development in the field of battlefield using pOLED is also remarkable.
  • the user uses a protective substrate attached to the outermost layer of the display and / or the back of the product to prevent scratching of the product display, and the existing tablet PC or smartphone is a flat display.
  • the protective substrate PET protective film, tempered glass, urethane film, and the like are generally applied.
  • the present application is to provide a protective film for a foldable display and a foldable display device including the same.
  • One embodiment of the present application is an adhesive layer; A protective substrate provided on one surface of the pressure-sensitive adhesive layer; And a protective film for a foldable display comprising a first hard coating layer provided on the opposite side of the surface of the protective substrate in contact with the pressure-sensitive adhesive layer, the thickness of the protective substrate is 10 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, Provides a protective film for a foldable display having an adhesive strength measured at 23 ° C and 50 RH% after bonding the opposite side of the surface in contact with the protective substrate to the PI substrate at 10 gf / inch or more.
  • Another exemplary embodiment includes a foldable display; And a protective film for a foldable display according to an exemplary embodiment of the present application provided on one surface of the foldable display, wherein the adhesive layer and the foldable display of the protective film for the foldable display are It is an object of the present invention to provide a foldable display device.
  • the adhesive strength between the pressure-sensitive adhesive layer and the PI substrate is maintained in a specific range condition, and the foldable display device is folded and unfolded several times, and the protective substrate and later
  • the foldable display has a characteristic that does not occur with the cover window.
  • the thickness of the protective substrate is maintained in a specific range condition to effectively prevent scratches from external impact of the foldable display device and protect simultaneously
  • the durability of the substrate has particularly excellent characteristics.
  • FIG. 1 is a view showing a laminated structure of a protective film for a foldable display according to an exemplary embodiment of the present application.
  • FIG. 2 is a view showing a laminated structure of a protective film for a foldable display according to an exemplary embodiment of the present application.
  • FIG 3 is a view showing a stacked structure of a foldable display device according to an exemplary embodiment of the present application.
  • FIG. 4 is a view showing one surface of a foldable display included in a foldable display device according to an exemplary embodiment of the present application.
  • FIG. 5 is a view showing a foldable display device according to an exemplary embodiment of the present application.
  • One embodiment of the present application is an adhesive layer; A protective substrate provided on one surface of the pressure-sensitive adhesive layer; And a protective film for a foldable display comprising a first hard coating layer provided on the opposite side of the surface of the protective substrate in contact with the pressure-sensitive adhesive layer, the thickness of the protective substrate is 10 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, Provides a protective film for a foldable display having an adhesive strength measured at 23 ° C and 50 RH% after bonding the opposite side of the surface in contact with the protective substrate to the PI substrate at 10 gf / inch or more.
  • the adhesive strength between the pressure-sensitive adhesive layer and the PI substrate is maintained in the above-mentioned conditions, and even after folding and unfolding the foldable display device several times, the protective substrate and the cover window of the foldable display later It has a feature that does not cause the lifting phenomenon, and also, by maintaining the thickness of the protective substrate in a specific range condition, it is possible to effectively prevent scratches from the external impact of the foldable display device and durability of the protective substrate This will have particularly good characteristics.
  • the structure / thickness / adhesion force range is satisfied, and the protective film for the foldable display is foldable later.
  • the adhesive strength between the adhesive layer and the protective substrate is 10 gf / inch or more even when folded again so that the outer surface becomes a protective substrate so that the curvature is 4R (the gap between the protective films is 8 mm), and then unfolded again for 1 day. Satisfied, it is characterized in that no desorption with the protective substrate occurs.
  • FIG. 1 shows a laminated structure of a protective film for a foldable display according to an exemplary embodiment of the present application, specifically, the pressure-sensitive adhesive layer 2, the protective substrate 4 and the first hard coating layer 5 are sequentially stacked It can be confirmed that it has a structure.
  • the adhesive strength measured at 23 ° C and 50 RH% after bonding the opposite side of the pressure-sensitive adhesive layer to the protective substrate to the PI substrate is 10 gf / inch or more.
  • the adhesive force was measured using a texture analyzer (Texture analyzer (Stable Micro Systems)) at a 180 ° angle and a peeling rate of 300 mm / min, and the PI substrate was reciprocated once with a 2 kg rubber roller on the pressure-sensitive adhesive layer of the present invention. After attaching to the adhesive layer, the value was measured by peeling at 23 ° C, 50 RH% at a 180 ° angle and a peeling rate of 300 mm / min.
  • Texture analyzer Stable Micro Systems
  • the adhesive strength measured at 23 ° C and 50 RH% after bonding the opposite side of the pressure-sensitive adhesive layer to the protective substrate to the PI substrate is 10 gf / inch or more, preferably 15 gf / inch Above, more preferably may be 25gf / inch or more.
  • the adhesive strength measured at 23 ° C and 50 RH% after bonding the opposite side of the pressure-sensitive adhesive layer to the protective substrate to the PI substrate is 500 gf / inch or less, preferably 400 gf / inch Hereinafter, more preferably, it may be 300 gf / inch or less.
  • the adhesive surface of the pressure-sensitive adhesive layer which is in contact with the protective substrate, is adhered to the PI substrate, and the adhesive force is maintained in the above-mentioned conditions to fold and unfold the foldable display device several times. Repeatedly, it is possible to maintain the adhesive force with the protective substrate, so that no excitation occurs, and by having the above range, it has a feature that is not limited in the folding and unfolding operation of the foldable display device.
  • the adhesive strength exceeds the above range after bonding the opposite side of the adhesive layer to the PI substrate against the PI substrate, the adhesive strength is too strong that the adhesive may later be transferred to the cover window of the foldable display to cause contamination.
  • the adhesive strength with the protective substrate cannot be maintained, and thus a lifting phenomenon occurs.
  • the adhesive strength may be designed by adjusting the thickness of the adhesive layer and the composition of the adhesive layer, and the content of the tackifier included in the adhesive layer and the content range of the curing agent may be adjusted to satisfy the adhesive strength in the above range.
  • the cohesive force of the pressure-sensitive adhesive layer, the surface characteristics with the PI substrate, and wettability should be considered, and in general, the pressure-sensitive adhesive tends to increase as the thickness increases and the tackifier increases. Considering these factors, the adhesive strength with PI can be satisfied in the above range.
  • the thickness of the protective substrate may be 10 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less.
  • the thickness of the protective substrate may be 10 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, preferably 20 ⁇ m or more and 140 ⁇ m or less, and more preferably 25 ⁇ m or more and 130 ⁇ m or less.
  • the folding and unfolding operation of the foldable display device has a characteristic that is not limited, and the cover window of the foldable display can be protected from external scratches, and folded several times. And even if the spreading is repeated, the protective substrate is not lifted, and thus it has the characteristic of providing a protective film for a foldable display having excellent durability.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m It provides a protective film for a foldable display that is as follows.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer may be 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, preferably 10 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less, more preferably 15 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer has a characteristic that can be adjusted to the range according to the present application.
  • a protective film for a foldable display further comprising a second hard coating layer between the pressure-sensitive adhesive layer and the protective substrate.
  • Figure 2 shows a laminated structure of a protective film for a foldable display according to an exemplary embodiment of the present application, specifically, the pressure-sensitive adhesive layer 2, the second hard coating layer 3, the protective substrate 4 and the first hard coating layer It can be seen that (5) has a stacked structure in this order.
  • the thickness of the first hard coating layer and the second hard coating layer is 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m, respectively. It provides a protective film for a foldable display that is as follows.
  • the thickness of the first hard coating layer is 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m It provides a protective film for a foldable display that is as follows.
  • the thickness of the second hard coating layer is 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m It provides a protective film for a foldable display that is as follows.
  • the thickness of the first hard coating layer and the second hard coating layer is 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m, respectively.
  • more preferably 3 ⁇ m or more and 6 ⁇ m It may be:
  • the first hard coating layer and the second hard coating layer have the above range, it is possible to minimize the occurrence of curl due to different physical properties of the protective substrate and the first and second hard coating layers, and the scratch resistance of the protective substrate And it has a characteristic that can secure the hardness.
  • the protective substrate is TPU, GLASS, PET (polyethylene terephthalate), polyester (polyester), PC (Polycarbonate), PI (polyimide), PEN (polyethylene naphthalate), PEEK (polyether ether ketone) ), PAR (polyarylate), PCO (polycylicolefin), polynorbornene (polynorbornene), PES (polyethersulphone) and COP (cycloolefin polymer) to provide a protective film for a foldable display.
  • PET polyethylene terephthalate
  • polyester polyyester
  • PC Polycarbonate
  • PI polyimide
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PEEK polyether ether ketone
  • PAR polyarylate
  • PCO polycylicolefin
  • polynorbornene polynorbornene
  • PES polyethersulphone
  • COP cycloolefin polymer
  • the protective substrate according to the present application is attached to one surface of the pressure-sensitive adhesive layer, the protective substrate may be specifically PET film, TPU film or GLASS.
  • the pressure-sensitive adhesive layer provides a protective film for a foldable display that includes one or more pressure-sensitive adhesives selected from the group consisting of acrylic pressure-sensitive adhesives, silicone pressure-sensitive adhesives, urethane-based pressure-sensitive adhesives, and rubber-based pressure-sensitive adhesives.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may include a silicone-based pressure-sensitive adhesive.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is a (meth) acrylate-based resin; And it may include a polymer comprising one or more selected from the group consisting of polysiloxanes.
  • the polymer is an article obtained by polymerizing two or more different monomers, and the polymer may have two or more monomers arranged irregularly or regularly.
  • the polymer is a random polymer (Random polymer) having a form in which monomers are mixed with each other without a rule, a block copolymer (Block polymer) in which blocks arranged in a certain section are repeated, or an alternating copolymer in which monomers are alternately repeated and polymerized.
  • Random polymer Random polymer
  • Block polymer Block polymer
  • alternating copolymer in which monomers are alternately repeated and polymerized.
  • Alternating polymer may be, an acrylate-based resin according to an exemplary embodiment of the present application;
  • the polymer comprising at least one selected from the group consisting of polysiloxane may be an irregular polymer, a block polymer or an alternating polymer.
  • the acrylate-based resin may include a (meth) acrylate-based resin having a weight average molecular weight of 100,000 g / mol to 5 million g / mol.
  • the weight-average molecular weight is a value obtained by averaging the molecular weights of the molecular weights of the component molecular species of the polymer compound having a molecular weight distribution as one of the average molecular weights in which the molecular weight is not uniform and the molecular weight of a certain polymer material is used as a standard.
  • the weight average molecular weight can be measured through Gel Permeation Chromatography (GPC) analysis.
  • (meth) acrylate is meant to include both acrylate and methacrylate.
  • the (meth) acrylate-based resin may be, for example, a copolymer of a (meth) acrylic acid ester-based monomer and a crosslinkable functional group-containing monomer.
  • the (meth) acrylic acid ester-based monomer is not particularly limited, and examples thereof include alkyl (meth) acrylate, and more specifically, as a monomer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, pentyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2-ethyl Hexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate and decyl (meth) acrylate may include one or more kinds.
  • the crosslinkable functional group-containing monomer is not particularly limited, but may include, for example, one or more of hydroxy group-containing monomer, carboxyl group-containing monomer, and nitrogen-containing monomer.
  • hydroxyl group-containing compound examples include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 6-hydroxyhexyl (meth) ) Acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethylene glycol (meth) acrylate, or 2-hydroxypropylene glycol (meth) acrylate.
  • carboxyl group-containing compound examples include (meth) acrylic acid, 2- (meth) acryloyloxyacetic acid, 3- (meth) acryloyloxypropyl acid, 4- (meth) acryloyloxybutyl acid, acrylic acid double Sieve, itaconic acid, maleic acid, or maleic anhydride.
  • nitrogen-containing monomers examples include (meth) acrylonitrile, N-vinyl pyrrolidone or N-vinyl caprolactam.
  • the (meth) acrylate-based resin may also be further copolymerized with at least one of vinyl acetate, styrene, and acrylonitrile from the viewpoint of improving other functions such as compatibility.
  • the acrylate-based resin may be selected from the group consisting of alkyl (meth) acrylates, hydroxyalkyl acrylates, and nitrogen-containing monomers.
  • alkyl acrylate and alkyl methacrylate a monomer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, pentyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylic Rate, hexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate and decyl (meth) acrylate It may include one or more of.
  • hydroxyalkyl acrylate examples include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 6-hydroxyhexyl acrylate, 8-hydroxyoctyl acrylate, and 2 -Hydroxyethylene glycol acrylate, or 2-hydroxypropylene glycol acrylate.
  • nitrogen-containing monomer examples include V-P (N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl pyrrolidone).
  • the polysiloxane has a chain of siloxane bonds (-Si-O bonds), and may include polyorganosiloxanes.
  • the polysiloxane may be polydimethylsiloxane (PDMS).
  • the pressure-sensitive adhesive layer is a foldable display that further comprises at least one selected from the group consisting of a crosslinkable compound, a dispersant, a silane coupling agent, a photocuring agent, a heat curing agent, a metal salt, and a tackifier.
  • a crosslinkable compound e.g., ethylene glycol dimethacrylate
  • a dispersant e.g., sodium glycol dimethacrylate
  • the crosslinkable compound is hexanediol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate having a number of ethylene groups 2 to 14, trimethyl All propane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, 2-trisacryloyloxymethylethylphthalic acid, propylene group Acidic variants and di of propylene glycol di (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate having 2 to 14 Polyvalent alcohols such as a mixture of
  • the photocuring agent is a triazine-based compound, a biimidazole compound, an acetophenone-based compound, an O-acyloxime-based compound, a thioxanthone-based compound, a phosphine oxide-based compound, a coumarin-based compound, and benzo It may be substituted with 1 or 2 or more substituents selected from the group consisting of phenone compounds.
  • the photocuring agent is 2,4-trichloromethyl- (4'-methoxyphenyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl- (4'- Methoxystyryl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl- (fiflonil) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl- (3 ', 4'-dimethoxyphenyl)- 6-triazine, 3- ⁇ 4- [2,4-bis (trichloromethyl) -s-triazine-6-yl] phenylthio ⁇ propanoic acid, 2,4-trichloromethyl- (4'-ethyl Triazine-based compounds such as biphenyl) -6-triazine or 2,4-trichloromethyl- (4'-methylbiphenyl) -6-triazine; 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4
  • thermosetting agent may be used in the art.
  • the metal salt may be a Li-containing inorganic salt
  • the Li-containing inorganic salt may be a trifluoromethane (LiTFSI) (sulfonimide lithium salt).
  • the opposite surface of the pressure-sensitive adhesive layer in contact with the protective substrate provides a protective film for a foldable display that further comprises a release film on the opposite surface of the first hard coating layer in contact with the protective substrate.
  • the opposite surface of the pressure-sensitive adhesive layer in contact with the protective substrate provides a protective film for a foldable display further comprising a release film on the opposite surface of the first hard coating layer in contact with the protective substrate.
  • the release film is a layer for protecting the pressure-sensitive adhesive layer having a very thin thickness, and refers to a transparent layer attached to one surface of the pressure-sensitive adhesive layer, and a film having excellent mechanical strength, heat stability, moisture shielding properties, isotropy, and the like can be used.
  • acetate-based polyesters such as triacetyl cellulose (TAC), polyester-based, polyethersulfone-based, polycarbonate-based, polyamide-based, polyimide-based, polyolefin-based, cycloolefin-based, polyurethane-based and acrylic resin films, etc. It may be used, but if the commercially available fluorine-treated release film, silicone-treated release film is not limited thereto.
  • the release film may be removed later when the protective film for the foldable display is attached to the foldable display device.
  • One embodiment of the present application is a foldable display; And a protective film for a foldable display according to an exemplary embodiment of the present application provided on one surface of the foldable display, wherein the adhesive layer and the foldable display of the protective film for the foldable display are It is an object of the present invention to provide a foldable display device.
  • FIG. 3 is a view showing a stacked structure of a foldable display device according to an exemplary embodiment of the present application.
  • the foldable display 1, the pressure-sensitive adhesive layer 2, the second hard coating layer 3, the protective substrate 4 and the first hard coating layer 5 have a structure stacked in order, the foldable display It can be seen that the contact surface of the adhesive layer of the protective film for the foldable display.
  • the second hard coating layer 3 may be omitted.
  • the foldable display includes a flexible substrate
  • the protective substrate may be attached to one surface of the cover window through an adhesive layer.
  • the protective film for a foldable display may be used for protecting a cover window of the foldable display device.
  • the flexible substrate is TPU, GLASS, polyethylene terephthalate (PET), polyester, PC (Polycarbonate), PI (polyimide), PEN (polyethylene naphthalate), PEEK (polyether ether ketone) ), PAR (polyarylate), PCO (polycylicolefin), polynorbornene (polynorbornene), PES (polyethersulphone) and COP (cycloolefin polymer).
  • PET polyethylene terephthalate
  • polyester Polycarbonate
  • PI polyimide
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PEEK polyether ether ketone
  • PAR polyarylate
  • PCO polycylicolefin
  • polynorbornene polynorbornene
  • PES polyethersulphone
  • COP cycloolefin polymer
  • the flexible substrate may be PI (polyimide).
  • the PI may be a transparent PI (Polyimide).
  • the opposite surface of the surface of the foldable display that the pressure-sensitive adhesive layer is in contact with includes a first region having a folding portion; And a second area having a non-folding portion, wherein the first area is disposed in the longitudinal direction of the foldable display.
  • the length direction means all directions perpendicular to the stacking thickness direction of the constituent layers of the foldable display device, and specifically, means a direction included on one surface of the foldable display of the foldable display device.
  • FIG. 4 is a view showing one surface of a foldable display included in a foldable display device according to an exemplary embodiment of the present application. Specifically, as can be seen in FIG. 3, the first area 10 having a folded portion is the foldable It can be seen that the second region 11 having the non-folding portion is disposed in the longitudinal direction of one surface of the display.
  • a second region having a non-folding portion may be divided based on a first region having a folded portion on one surface of the foldable display.
  • one surface 10 of the foldable display has a folded portion, and a second region 11 having a non-folded portion based on the first region has both sides of the first region.
  • an edge of the second area is in contact with each other.
  • edges of the second region that are in contact with each other may include all of the edge portions that are in contact with each other or that are located close to each other even if the edge portions are not in contact with each other. That is, in a foldable display, when folding, an edge portion of the second area may be in contact with each other or may be located close to each other even if it does not.
  • the foldable display when folded on the basis of the first area, it means that the edges of the second area have a structure in contact with each other.
  • the folded inner surface is The flexible substrate of the foldable display is disposed, and the outer side may be provided with a protective film for a foldable display according to the present application including a cover window.
  • FIG. 5 is a view showing a foldable display device according to an exemplary embodiment of the present application, specifically showing a view when the foldable display according to the present application is folded, and when the foldable display device is folded according to the folded portion, It can be seen that the protective film 6 for the foldable display according to the application is disposed on the outside.
  • the thickness of the protective substrate is 10 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less
  • the adhesive force between the opposite surface of the adhesive layer and the PI substrate and the PI substrate May be 10 gf / inch or more at 23 ° C. and 50 RH%, and particularly, when the foldable display is folded relative to the first area, edges of the second area may be used in contact with each other.
  • CAT-PL-50T a catalyst in Shin-Etsu Co., Ltd. KR3700
  • KR3700 a catalyst in Shin-Etsu Co., Ltd. KR3700
  • CAT-PL-50T a catalyst
  • KR3704 a catalyst
  • the mixture ratio of KR3700 and KR3704 was stirred at 20:80 to coat the fluorine release film to a final thickness of 25um.
  • the upper part of the adhesive layer was also laminated with a fluorine release film.
  • the pressure-sensitive adhesive of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the mixture ratio of KR3700 and KR3704 was stirred to be 10:90 and coated on a fluorine release film to a final thickness of 25um.
  • the pressure-sensitive adhesive of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the mixing ratio of KR3700 and KR3704 was 60:40 and coated on a fluorine release film to a final thickness of 25um.
  • a virtual foldable display's cover window is selected, and a protective film for the foldable display is attached to it to provide a suitable thickness as a protective substrate and a suitable adhesive force as an adhesive. Confirmed.
  • 4R folding evaluation The protective substrate and one fluorine release film of the laminated adhesive were removed and laminated with a PI cover (SKC KOLON PI's GF200 50um), which is a virtual cover window. After that, the outer surface was folded to be a protective substrate so that the curvature was 4R (the gap between the protective films was 8 mm), left to stand for 1 day, and then opened again to confirm the appearance.
  • PI cover SKC KOLON PI's GF200 50um
  • Examples 1 to 9 of Table 1 are protective films for a foldable display according to an exemplary embodiment of the present application, maintaining adhesive strength between the pressure-sensitive adhesive layer and the PI substrate in a specific range condition, and protecting the substrate It was confirmed that even when the foldable display device was folded and unfolded several times by maintaining the thickness of the film in a specific range condition, the lifting phenomenon between the protective substrate adhered with the adhesive layer and the cover window of the foldable display did not occur. .
  • the thickness of the protective substrate is maintained in a specific range condition to effectively prevent scratches from external impact of the foldable display device and protect simultaneously
  • the durability of the substrate has particularly excellent characteristics.

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Abstract

본 발명은 폴더블 디스플레이용 보호 필름 및 이를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

폴더블 디스플레이용 보호 필름 및 이를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치
본 출원은 2018년 10월 11일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2018-0120972호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 출원은 폴더블 디스플레이용 보호 필름 및 이를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 이동통신 단말기(wireless terminal), PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 전자수첩 등과 같은 휴대 단말기는 휴대성을 위하여 크기가 소형화되는 추세이다.
하지만, 사용자는 휴대 단말기의 화면을 통하여 문자 정보, 동영상, 게임 등과 같은 각종 컨텐츠로부터 정보를 제공 받기를 원하기 때문에, 디스플레이 화면의 크기에 대해서는 대형화 또는 와이드(Wide) 화를 요구하고 있다. 그러나 휴대 단말기의 소형화는 디스플레이 화면의 크기 축소를 불러오기 때문에, 두 가지 요구사항을 모두 충족시키는데 한계가 있다.
종래 디스플레이 장치는 변형이 되지 않는 디스플레이(unbreakable display)를 사용하였으나, 상기와 같은 한계점을 극복하기 위하여, 곡면을 가지는 디스플레이(Curved display), 구부러진 디스플레이(bended display), 접을 수 있는 디스플레이(foldable display) 및 감을 수 있는 디스플레이(rollable display) 등이 개발되어 왔다.
현재 상용화 단계는 구부러진 디스플레이(bended display)형태의 mobile 분야 정도이며, 폴더블 디스플레이(foldable display)를 활용한 mobile 분야가 본격적으로 등장할 것으로 예상된다. 또한 pOLED를 활용한 전장분야의 개발속도 역시 눈부시게 이루어지고 있다.
기존 태블릿 PC, 스마트폰의 사용시, 사용자는 제품 디스플레이의 스크래치를 방지하기 위하여 보호 기재는 디스플레이의 최외각층 및/또는 제품의 뒷면에 부착하여 사용하고 있으며, 기존 태블릿 PC, 스마트폰은 평면의 디스플레이로 보호 기재는 일반적으로, PET 보호필름, 강화유리, 우레탄 필름 등이 적용되고 있다.
하지만, PET 보호필름 또는 강화유리보호필름을 폴더블 디스플레이(foldable display)에 적용하게 되는 경우, 접히는 면 자체에서 접힘자국이 발생하거나, 수회 접고 펼침을 반복함에 따라, 접힘면에서의 보호 필름의 들뜸 현상이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 폴더블 디스플레이의 보호 기재로 사용되며, 수회 접힘과 펼침을 반복하여도 디스플레이 표면으로부터 들뜸 현상이 발생하지 않는 보호 기재 및 이를 폴더블 디스플레이에 부착하는 점착제의 개발이 필요하다.
<선행기술문헌>
일본 특허 공개 제2006-299283호
본 출원은 폴더블 디스플레이용 보호 필름 및 이를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
본 출원의 일 실시상태는 점착제층; 상기 점착제층의 일면에 구비된 보호 기재; 및 상기 보호 기재의 상기 점착제층과 접하는 면의 반대면에 구비된 제1 하드코팅층을 포함하는 폴더블 디스플레이용 보호 필름으로, 상기 보호 기재의 두께는 10 μm 이상 150 μm 이하이고, 상기 점착제층의 상기 보호 기재와 접하는 면의 반대면을 PI기재에 대하여 접합 후 23℃, 50 RH%에서 측정한 점착력은 10gf/inch 이상인 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 제공한다.
또 다른 일 실시상태는 폴더블 디스플레이; 및 상기 폴더블 디스플레이의 일면에 구비된 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 포함하는 폴더블 디스플레이 장치로, 상기 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 상기 점착제층과 상기 폴더블 디스플레이의 일면이 접하는 것인 폴더블 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 경우, 점착제층과 PI 기재의 점착력을 특정 범위 조건으로 유지하여, 폴더블 디스플레이 장치를 수회 접힘 및 펼침을 반복하여도, 보호 기재와 추후 폴더블 디스플레이의 커버 윈도우와의 들뜸 현상이 발생하지 않는 특징을 갖게 된다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 경우, 보호 기재의 두께를 특정 범위 조건으로 유지하여, 폴더블 디스플레이 장치의 외부 충격으로부터 스크레치를 효율적으로 방지할 수 있음과 동시에 보호 기재의 내구성이 특히 우수한 특징을 갖게 된다.
도 1은 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 적층 구조를 나타낸 도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 적층 구조를 나타낸 도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이용 장치의 적층 구조를 나타낸 도이다.
도 4는 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이용 장치에 포함되는 폴더블 디스플레이의 일면을 나타낸 도이다.
도 5는 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이 장치를 나타낸 도이다.
<부호의 설명>
1: 폴더블 디스플레이
2: 점착제층
3: 제2 하드코팅층
4: 보호 기재
5: 제1 하드코팅층
6: 폴더블 디스플레이용 보호 필름
10: 제1 영역
11: 제2 영역
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 출원의 일 실시상태는 점착제층; 상기 점착제층의 일면에 구비된 보호 기재; 및 상기 보호 기재의 상기 점착제층과 접하는 면의 반대면에 구비된 제1 하드코팅층을 포함하는 폴더블 디스플레이용 보호 필름으로, 상기 보호 기재의 두께는 10 μm 이상 150 μm 이하이고, 상기 점착제층의 상기 보호 기재와 접하는 면의 반대면을 PI기재에 대하여 접합 후 23℃, 50 RH%에서 측정한 점착력은 10gf/inch 이상인 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 제공한다.
본 출원에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 경우 점착제층과 PI 기재의 점착력을 상기 범위 조건으로 유지하여, 폴더블 디스플레이 장치를 수회 접힘 및 펼침을 반복하여도 보호 기재와 추후 폴더블 디스플레이의 커버 윈도우와의 들뜸 현상이 발생하지 않는 특징을 갖게 되며, 또한, 상기 보호 기재의 두께를 특정 범위 조건으로 유지하여, 폴더블 디스플레이 장치의 외부 충격으로부터 스크레치를 효율적으로 방지할 수 있음과 동시에 보호 기재의 내구성이 특히 우수한 특징을 갖게 된다.
본 출원에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 경우, 일반 하드 타입의 디스플레이용 보호 필름과는 달리, 상기의 구조/두께/점착력 범위를 만족하는 것으로, 추후 상기 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 폴더블 디스플레이에 사용하는 경우, 곡률이 4R(보호 필름간 간격이 8mm)이 되도록 외면이 보호 기재가 되도록 접은 후 1일간 방치한 후 다시 펼쳤을 때에도 상기 점착제층과 상기 보호 기재와의 점착력이 10gf/inch 이상을 만족하여, 보호 기재와의 탈리가 발생하지 않는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 적층 구조를 나타낸 것으로, 구체적으로 점착제층(2), 보호 기재(4) 및 제1 하드코팅층(5)이 순서대로 적층된 구조를 갖는 것을 확인할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 점착제층의 상기 보호 기재와 접하는 면의 반대면을 PI기재에 대하여 접합 후 23℃, 50 RH%에서 측정한 점착력은 10gf/inch 이상인 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 제공한다.
상기 점착력은 180° 각도 및 300mm/분의 박리속도로 텍스춰 어넬라이져 (Texture analyzer (Stable Micro Systems 사)를 이용하여 측정하였고, 본 발명의 점착제층에 PI 기재를 2kg 고무 롤러로 1회 왕복하여 상기 점착제층에 부착한 후 23℃, 50 RH%에서 180° 각도 및 300mm/분의 박리속도로 박리하며 측정한 값이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 점착제층의 상기 보호 기재와 접하는 면의 반대면을 PI기재에 대하여 접합 후 23℃, 50 RH%에서 측정한 점착력은 10gf/inch 이상, 바람직하게는 15gf/inch 이상, 더욱 바람직하게는 25gf/inch 이상일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 점착제층의 상기 보호 기재와 접하는 면의 반대면을 PI기재에 대하여 접합 후 23℃, 50 RH%에서 측정한 점착력은 500gf/inch 이하, 바람직하게는 400gf/inch 이하, 더욱 바람직하게는 300gf/inch 이하일 수 있다.
본 출원에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 경우 상기 점착제층의 상기 보호 기재와 접하는 면의 반대면을 PI기재에 대하여 접합 후 점착력을 상기 범위 조건으로 유지하여, 폴더블 디스플레이 장치를 수회 접힘 및 펼침을 반복하여도, 보호 기재와의 점착력을 유지할 수 있어 들뜸 현상이 발생하지 않으며, 상기 범위를 가짐으로써 폴더블 디스플레이 장치의 접힘 및 펼침 동작에 있어 제한을 받지 않는 특징을 갖게 된다.
즉, 상기 점착제층의 상기 보호 기재와 접하는 면의 반대면을 PI기재에 대하여 접합 후 점착력이 상기 범위를 초과하는 경우 너무 접착력이 강하여 점착제가 추후 폴더블 디스플레이의 커버 윈도우로 전사되어 오염이 발생할 수 있으며, 상기 범위 미만인 경우, 폴더블 디스플레이를 폴딩시 보호 기재와의 점착력을 유지할 수 없어 들뜸 현상이 발생하게 된다.
상기 점착력은 상기 점착제층의 두께 및 점착제층의 조성을 조절하여 설계할 수 있으며, 상기 점착제층에 포함되는 tackifier의 함량, 경화제의 함량 범위를 조절하여 상기 범위의 점착력을 만족할 수 있다. 구체적으로 점착제층의 응집력, PI 기재와의 표면특성, 젖음성 등을 고려해야 하며, 일반적으로 점착력은 두께가 증가함에 따라, tackifier가 증가함에 따라 상승하는 경향을 갖는다. 이러한 요소들을 고려하여 PI와의 점착력을 상기 범위로 만족할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호 기재의 두께는 10 μm 이상 150 μm 이하일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 보호 기재의 두께는 10 μm 이상 150 μm 이하, 바람직하게는 20 μm 이상 140 μm 이하, 더욱 바람직하게는 25 μm 이상 130 μm 이하일 수 있다.
상기 보호 기재의 두께가 상기 범위를 만족함에 따라, 폴더블 디스플레이 장치의 접힘 및 펼침 동작에 있어 제한을 받지 않는 특징을 갖게 되며 외부 스크래치로부터 폴더블 디스플레이의 커버 윈도우를 보호할 수 있으며, 또한 수회 접힘 및 펼침을 반복하여도 보호 기재가 들뜨지 않아, 내구성이 우수한 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 제공할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 점착제층의 두께는 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 점착제층의 두께는 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하, 바람직하게는 10 ㎛ 이상 40 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 15 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 점착제층의 두께를 상기 범위로 조절하여, 상기 점착제층의 점착력을 본 출원에 따른 범위로 조절할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 점착제층과 상기 보호 기재 사이에 제2 하드코팅층을 더 포함하는 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 제공한다.
도 2는 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 적층 구조를 나타낸 것으로, 구체적으로 점착제층(2), 제2 하드코팅층(3), 보호 기재(4) 및 제1 하드코팅층(5)이 순서대로 적층된 구조를 갖는 것을 확인할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 하드코팅층 및 상기 제2 하드코팅층의 두께는 각각 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 하드코팅층의 두께는 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 하드코팅층의 두께는 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 하드코팅층 및 상기 제2 하드코팅층의 두께는 각각 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하, 바람직하게는 2 ㎛ 이상 8 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 3 ㎛ 이상 6 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 제1 하드코팅층 및 제2 하드코팅층이 상기 범위를 가짐에 따라, 보호 기재와 제1 및 제2 하드코팅층의 상이한 물성으로 인한 컬(curl) 발생을 최소화 할 수 있으며, 보호 기재의 내스크래치성 및 경도를 확보할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호 기재는 TPU, GLASS, PET(polyethylene terephthalate), 폴리에스테르(polyester), PC(Polycarbonate), PI(polyimide), PEN(polyethylene naphthalate), PEEK(polyether ether ketone), PAR(polyarylate), PCO(polycylicolefin), 폴리노보넨(polynorbornene), PES(polyethersulphone) 및 COP(cycloolefin polymer)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 제공한다.
본 출원에 따른 상기 보호 기재는 점착제층의 일면에 부착되며, 상기 보호 기재는 구체적으로 PET 필름, TPU 필름 또는 GLASS가 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 점착제층은 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제 및 고무계 점착제로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 점착제를 포함하는 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 점착제층은 실리콘계 점착제를 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 점착제층은 (메트)아크릴레이트계 수지; 및 폴리 실록산으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함하는 중합체를 포함할 수 있다.
상기 중합체는 2종 이상의 다른 단위체를 중합함으로써 얻어지는 물건을 중합체라고 하며, 중합체는, 2종 이상의 단위체가 불규칙 또는 규칙적으로 배열하고 있을 수 있다.
상기 중합체는 단량체들이 규칙없이 서로 섞인 형태를 갖는 불규칙 중합체(Random polymer), 일정 구간별로 정렬된 블록이 반복되는 블록 공중합체(Block polymer) 또는 단량체가 교대로 반복되어 중합되는 형태를 갖는 교대 공중합체(Alternating polymer)가 있을 수 있으며, 본 출원의 일 실시상태에 따른 아크릴레이트계 수지; 및 폴리 실록산으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함하는 중합체는 불규칙 중합체, 블록 중합체 또는 교대 중합체일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 아크릴레이트계 수지는 중량평균 분자량이 10만 g/mol 내지 500만 g/mol인 (메트)아크릴레이트계 수지를 포함할 수 있다.
상기 중량 평균 분자량이란 분자량이 균일하지 않고 어떤 고분자 물질의 분자량이 기준으로 사용되는 평균 분자량 중의 하나로, 분자량 분포가 있는 고분자 화합물의 성분 분자종의 분자량을 중량 분율로 평균하여 얻어지는 값이다.
상기 중량 평균 분자량은 Gel Permeation Chromatography (GPC) 분석을 통하여 측정될 수 있다.
본 명세서에서, (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 모두 포함하는 의미이다. 상기 (메트)아크릴레이트계 수지는 예를 들면, (메트)아크릴산 에스테르계 단량체 및 가교성 관능기 함유 단량체의 공중합체일 수 있다.
상기 (메트)아크릴산 에스테르계 단량체는 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면 알킬 (메트)아크릴레이트를 들 수 있으며, 보다 구체적으로는 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 가지는 단량체로서, 펜틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 메틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 도데실 (메트)아크릴레이트 및 데실 (메트)아크릴레이트 중 일종 또는 이종 이상을 포함할 수 있다.
상기 가교성 관능기 함유 단량체는 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면 히드록시기 함유 단량체, 카복실기 함유 단량체 및 질소 함유 단량체 중 일종 또는 이종 이상을 포함할 수 있다.
상기 히드록실기 함유 화합물의 예로는, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 또는 2-히드록시프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 카르복실기 함유 화합물의 예로는, (메트)아크릴산, 2-(메트)아크릴로일옥시아세트산, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필산, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산, 또는 말레산 무수물 등을 들 수 있다.
상기 질소 함유 단량체의 예로는 (메트)아크릴로니트릴, N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 등을 들 수 있다.
상기 (메트)아크릴레이트계 수지에는 또한 상용성 등의 기타 기능성 향상의 관점에서, 초산비닐, 스틸렌 및 아크릴로니트릴 중 적어도 하나가 추가로 공중합될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 아크릴레이트계 수지는 알킬 (메트)아크릴레이트, 하이드록시알킬 아크릴레이트 및 질소함유 단량체로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 알킬 아크릴레이트 및 알킬메타크릴레이트로는 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 가지는 단량체로서, 펜틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 메틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 도데실 (메트)아크릴레이트 및 데실 (메트)아크릴레이트 중 일종 또는 이종 이상을 포함할 수 있다.
상기 하이드록시알킬 아크릴레이트로는, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 4-히드록시부틸 아크릴레이트, 6-히드록시헥실 아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 아크릴레이트, 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 질소함유 단량체로는, VP(N-vinyl pyrrolidone, N-비닐 피롤리돈)를 들 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리 실록산은 실록산 결합(-Si-O 결합)의 연쇄를 가지는 것으로, 폴리오르가노실록산을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리 실록산은 폴리디메틸실록산(PDMS, Polydimethyl siloxane)일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 점착제층은 가교성 화합물, 분산제, 실란 커플링제, 광경화제, 열경화제, 금속염 및 점착 부여제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함하는 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 가교성 화합물은 헥산디올디(메타) 아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌 기의 수가 2 내지 14인 폴리에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 2-트리스아크릴로일옥시메틸에틸프탈산, 프로필렌기의 수가 2 내지 14인 프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트의 산성 변형물과 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트의 혼합물(상품명으로 일본 동아합성사의 TO-2348, TO-2349) 등의 다가 알코올을 α,β-불포화 카르복실산으로 에스테르화하여 얻어지는 화합물; 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르아크릴산 부가물, 비스페놀 A 디글리시딜에테르아크릴산 부가물 등의 글리시딜기를 함유하는 화합물에 (메타)아크릴산을 부가하여 얻어지는 화합물; β-히드록시에틸(메타)아크릴레이트의 프탈산디에스테르, β-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트의 톨루엔 디이소시아네이트 부가물 등의 수산기 또는 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물과 다가 카르복실산과의 에스테르 화합물, 또는 폴리이소시아네이트와의 부가물; 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 알킬에스테르; 및 9,9'-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이들로만 한정되지 않고 당 기술분야에 알려져 있는 일반적인 것들을 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광경화제는 트리아진계 화합물, 비이미다졸 화합물, 아세토페논계 화합물, O-아실옥심계 화합물, 티옥산톤계 화합물, 포스핀 옥사이드계 화합물, 쿠마린계 화합물 및 벤조페논계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 치환기로 치환된 것일 수 있다.
구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광경화제는 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시페닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(피플로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(3',4'-디메톡시페닐)-6-트리아진, 3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오} 프로판산, 2,4-트리클로로메틸-(4'-에틸비페닐)-6-트리아진 또는 2,4-트리클로로메틸-(4'-메틸비페닐)-6-트리아진 등의 트리아진계 화합물; 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐 비이미다졸 또는 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸 등의 비이미다졸계 화합물; 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐 (2-히드록시)프로필 케톤, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논, 2-메틸-(4-메틸티오페닐)-2-몰폴리노-1-프로판-1-온(Irgacure-907) 또는 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온(Irgacure-369) 등의 아세토페논계 화합물; Ciba Geigy 社의 Irgacure OXE 01, Irgacure OXE 02와 같은 O-아실옥심계 화합물; 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논 또는 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 2,4-디에틸 티옥산톤, 2-클로로 티옥산톤, 이소프로필 티옥산톤 또는 디이소프로필 티옥산톤 등의 티옥산톤계 화합물; 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드 또는 비스(2,6-디클로로벤조일) 프로필 포스핀 옥사이드 등의 포스핀 옥사이드계 화합물; 3,3'-카르보닐비닐-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-(2-벤조티아졸일)-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-메톡시-쿠마린 또는 10,10'-카르보닐비스[1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H,11H-Cl]-벤조피라노[6,7,8-ij]-퀴놀리진-11-온 등의 쿠마린계 화합물 등을 단독 사용하거나 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 열경화제는 당업계에 알려진 것을 이용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 금속염은 Li 함유 무기염일 수 있으며, 상기 Li 함유 무기염은 LiTFSI(Bis(trifluoromethane)sulfonimide lithium salt) 일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 점착제층의 상기 보호 기재와 접하는 면의 반대면; 또는 상기 제1 하드코팅층의 상기 보호 기재와 접하는 면의 반대면에 이형필름을 더 포함하는 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 점착제층의 상기 보호 기재와 접하는 면의 반대면; 및 상기 제1 하드코팅층의 상기 보호 기재와 접하는 면의 반대면에 이형필름을 더 포함하는 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 제공한다.
상기 이형 필름은 두께가 매우 얇은 점착제층을 보호하기 위한 층으로서, 점착제층의 일면에 부착하는 투명층을 말하는 것이며, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 필름을 사용할 수 있다. 예를들면, 트리아세틸셀룰로오즈(TAC)와 같은 아세테이트계, 폴리에스테르계, 폴리에테르술폰계, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 시클로 올레핀계, 폴리우레탄계 및 아크릴계 수지 필름 등을 사용 할 수 있으나, 시판되는 불소 처리 이형필름, 실리콘처리 이형필름이라면 이에 한정되지 않는다.
상기 이형 필름은 추후 폴더블 디스플레이 장치에 상기 폴더블 디스플레이용 보호 필름이 접착되는 경우 제거될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태는 폴더블 디스플레이; 및 상기 폴더블 디스플레이의 일면에 구비된 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 포함하는 폴더블 디스플레이 장치로, 상기 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 상기 점착제층과 상기 폴더블 디스플레이의 일면이 접하는 것인 폴더블 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
도 3은 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 적층 구조를 나타낸 도이다. 구체적으로, 폴더블 디스플레이(1), 점착제층(2), 제2 하드코팅층(3), 보호 기재(4) 및 제1 하드코팅층(5)이 순서대로 적층된 구조를 가지며, 상기 폴더블 디스플레이의 일면과, 상기 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 상기 점착제층이 접하는 것을 확인할 수 있다.
도 3에서 제2 하드코팅층(3)은 생략될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴더블 디스플레이는 플렉서블 기재;
유기 발광층; 편광판; 및 커버 윈도우가 순차적으로 적층된 구조로, 상기 커버 윈도우의 상기 편광판과 접하는 면의 반대면에 상기 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 상기 점착제층이 구비되는 폴더블 디스플레이 장치를 제공한다.
본 출원에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 경우, 폴더블 디스플레이의 상기 커버 윈도우의 스크래치 및 보호를 위한 것으로, 상기 커버 윈도우의 일면에 점착제층을 통하여 상기 보호 기재가 부착될 수 있다.
즉, 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름은 폴더블 디스플레이 장치의 커버 윈도우를 보호하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 플렉서블 기재는 TPU, GLASS, PET(polyethylene terephthalate), 폴리에스테르(polyester), PC(Polycarbonate), PI(polyimide), PEN(polyethylene naphthalate), PEEK(polyether ether ketone), PAR(polyarylate), PCO(polycylicolefin), 폴리노보넨(polynorbornene), PES(polyethersulphone) 및 COP(cycloolefin polymer)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 폴더블 디스플레이 장치를 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 플렉서블 기재는 PI(polyimide)일 수 있다.
상기 PI(Polyimide)는 투명 PI(Polyimide)일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴더블 디스플레이의 상기 점착제층이 접하는 면의 반대면은 접힘부를 갖는 제1 영역; 및 비접힘부를 갖는 제2 영역으로 구비되며, 상기 제1 영역은 상기 폴더블 디스플레이의 길이방향으로 배치되는 것인 폴더블 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 길이 방향은, 폴더블 디스플레이 장치의 구성층의 적층 두께 방향에 대하여 수직인 모든 방향을 의미하며, 구체적으로, 상기 폴더블 디스플레이 장치의 상기 폴더블 디스플레이의 일면에 포함되는 방향을 의미한다.
도 4는 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이 장치에 포함되는 폴더블 디스플레이의 일면을 나타낸 도이며, 구체적으로, 도 3에서 확인할 수 있듯 접힘부를 갖는 제1 영역(10)은 상기 폴더블 디스플레이의 일면의 길이방향으로 배치되며, 비접힘부를 갖는 제2 영역(11)이 배치되어 있는 것을 확인할 수 있다.
본 출원에 따른 폴더블 디스플레이의 경우, 폴더블 디스플레이의 일면이 접힘부를 갖는 제1 영역을 기준으로 비접힘부를 갖는 제2 영역이 나뉘어져 있을 수 있다.
즉, 도 4에서 확인할 수 있듯, 폴더블 디스플레이의 일면이 접힘부를 갖는 제1 영역(10)이 배치되고, 제1 영역을 기준으로 비접힘부를 갖는 제2 영역(11)이 제1 영역의 양쪽으로 배치될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴더블 디스플레이가 상기 제1 영역을 기준으로 접히는 경우, 상기 제2 영역의 가장자리는 서로 맞닿는 것인 폴더블 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 제2 영역의 가장자리가 서로 맞닿는 다는 것은, 가장자리 부가 서로 접하는 것 또는 가장자리 부가 서로 접하지 않아도 근접하여 위치하는 것을 모두 포함할 수 있다. 즉, 폴더블 디스플레이에 있어서, 폴딩(Folding)시 상기 제2 영역의 가장자리 부가 접하거나, 또는 접하지 않더라도 근접하여 위치하는 것을 모두 포함할 수 있다.
본 출원에 따른 폴더블 디스플레이에 있어, 상기 제1 영역을 기준으로 접히는 경우, 상기 제2 영역의 가장자리는 서로 맞닿는 구조로 이루어짐을 의미하며, 구체적으로 상기 폴더블 디스플레이가 접히는 경우, 접히는 안쪽면은 폴더블 디스플레이의 플렉서블 기재가 배치되고, 바깥쪽 면은 커버 윈도우를 포함한 본원에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름이 배치될 수 있다.
도 5는 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이 장치를 나타낸 도이며, 구체적으로 본 출원에 따른 폴더블 디스플레이가 접히는 경우의 도를 나타낸 것으로, 폴더블 디스플레이 장치가 접침힘부에 따라 접히는 경우 본 출원에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름(6)이 바깥쪽에 배치됨을 확인할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 경우, 상기 보호 기재의 두께는 10 μm 이상 150 μm 이하이고, 상기 점착제층의 상기 보호 기재와 접하는 면의 반대면과 PI 기재와의 점착력은 23℃, 50 RH%에서 10gf/inch 이상인 것으로, 특히 상기 폴더블 디스플레이가 상기 제1 영역을 기준으로 접힐 때, 상기 제2 영역의 가장자리는 서로 맞닿는 경우에 사용될 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
<제조예>
<실시예 1>
신에츠 사의 점착제 KR3700에 촉매인 CAT-PL-50T를 KR3700 대비 0.5부(part) 섞은 후 톨루엔(toluene)으로 희석하여 고형분 25%를 만들었다. 그리고 신에츠 사의 점착제 KR3704에 촉매인 CAT-PL-50T를 KR3700 대비 0.5부(part) 섞은 후 톨루엔(toluene)으로 희석하여 고형분 25%를 만들었다. 이후 KR3700과 KR3704의 혼합비가 20:80이 되도록 교반하여 최종 두께 25um이 되도록 불소이형필름 상에 코팅하였다. 그리고 점착제층 상부 역시 불소이형필름으로 라미 하였다.
이 후 보호 기재로 하기 표 1에 기재된 보호 기재 일면에 코로나 처리를 한 후 코로나 처리면에 상기 점착제층의 불소이형필름 1장을 제거하고 라미하였다.
보호기재 두께 (㎛) 보호기재 종류 점착제 - cover window(PI) 접착력 (gf/in) 4R 폴딩평가 (1day)
비교예1 38 PET <1 보호기재 탈리
실시예1 38 PET 12 유지
실시예2 38 PET 190 유지
비교예2 50 PET 8 보호기재 탈리
실시예3 50 PET 12 유지
실시예4 50 투명PI 12 유지
실시예5 50 PET 190 유지
비교예3 75 PET 8 보호기재 탈리
실시예6 75 TPU 12 유지
실시예7 75 PET 190 유지
실시예8 75 TPU 190 유지
비교예4 125 PET 8 보호기재 탈리
실시예9 125 PET 190 유지
비교예5 188 PET 8 보호기재 손상
비교예6 188 PET 12 보호기재 손상
비교예7 188 PET 190 보호기재 손상
비교예8 200 Glass 8 보호기재 손상
비교예9 200 Glass 12 보호기재 손상
비교예10 200 Glass 190 보호기재 손상
비교예11 38 PET <1 보호기재 탈리
상기 비교예 1의 점착제로 DOW CORNING사의 점착제 7651에 경화제인 Syl-Off 7028 1pt, 촉매로 Syl-Off 4000을 0.5pt 첨가하고 고형분 함량이 20%가 되도록 교반하여 최종두께 3um이 되도록 보호기재 38um PET 상에 코팅하였다.
상기 비교예 2의 점착제로 KR3700과 KR3704의 혼합비가 10:90이 되도록 교반하여 최종두께 25um이 되도록 불소이형필름 상에 코팅한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
상기 실시예 2의 점착제로 KR3700과 KR3704의 혼합비가 60:40이 되도록 교반하여 최종두께 25um이 되도록 불소이형필름 상에 코팅한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
상기 비교예 11의 점착제로 DOW CORNING사의 점착제 7651에 경화제인 Syl-Off 7028 1pt, 촉매로 Syl-Off 4000을 0.5pt 첨가하고 고형분 함량이 20%가 되도록 교반하여 최종두께 25um이 되도록 보호기재 38um PET 상에 코팅하였다.
현재 출시된 폴더블 디스플레이가 존재하지 않아 가상의 폴더블 디스플레이의 cover window(PI 기재)를 선정하고, 여기에 폴더블 디스플레이용 보호 필름을 부착하여 보호 기재로의 적합한 두께와 점착제로의 적합한 점착력을 확인하였다.
4R 폴딩 평가: 보호 기재와 라미된 점착제의 1장의 불소이형필름을 제거하고 가상의 cover window인 PI기재(SKC KOLON PI사의 GF200 50um)와 라미하였다. 이후 곡률이 4R(보호 필름간 간격이 8mm)이 되도록 외면이 보호 기재가 되도록 접은 후 1일간 방치한 후 다시 펼쳐 외관을 확인하였다.
폴딩평가: PI 기재와 점착제층과의 밀착성, 보호 기재의 외관 변화가 없을 경우 “유지”, 보호기재가 접히며 소성변형이 발생하여 원상태로 회복이 되지 않는 경우 “보호기재 손상”, 점착제층과 PI 기재간에 들뜸현상이 발생하여 내부에 기포 또는 tunnel등이 발생한 경우 “보호기재 탈리”로 구분하였다.
상기 표 1에서 알 수 있듯, 표 1의 실시예 1 내지 9는 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름으로, 점착제층과 PI 기재의 점착력을 특정 범위 조건으로 유지하며, 보호 기재의 두께도 특정의 범위 조건으로 유지하여 폴더블 디스플레이 장치를 수회 접힘 및 펼침을 반복하여도, 점착제 층으로 접착된 보호 기재와 폴더블 디스플레이의 커버 윈도우와의 들뜸 현상이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 경우, 보호 기재의 두께를 특정 범위 조건으로 유지하여, 폴더블 디스플레이 장치의 외부 충격으로부터 스크레치를 효율적으로 방지할 수 있음과 동시에 보호 기재의 내구성이 특히 우수한 특징을 갖게 된다.
상기 비교예 1 내지 11의 경우, 폴더블 디스플레이용 보호 필름으로, 점착제층과 PI 기재의 점착력의 범위를 만족하지 않거나, 보호 필름의 두께 범위를 만족하지 않는 경우, 폴딩 평가 결과 보호 기재가 손상되거나 탈리되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 상기 비교예 1의 경우, 점착제층의 두께가 3um가 되는 경우로, 이 경우에도 마찬가지로 충분한 점착력이 발현되지 않아 보호기재가 탈리되는 현상이 발생함을 확인할 수 있었다.

Claims (14)

  1. 점착제층;
    상기 점착제층의 일면에 구비된 보호 기재; 및
    상기 보호 기재의 상기 점착제층과 접하는 면의 반대면에 구비된 제1 하드코팅층;
    을 포함하는 폴더블 디스플레이용 보호 필름으로,
    상기 보호 기재의 두께는 10 μm 이상 150 μm 이하이고,
    상기 점착제층의 상기 보호 기재와 접하는 면의 반대면을 PI기재에 대하여 접합 후 23℃, 50 RH%에서 측정한 점착력은 10gf/inch 이상인 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 점착제층의 두께는 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호 기재는 TPU, GLASS, PET(polyethylene terephthalate), 폴리에스테르(polyester), PC(Polycarbonate), PI(polyimide), PEN(polyethylene naphthalate), PEEK(polyether ether ketone), PAR(polyarylate), PCO(polycylicolefin), 폴리노보넨(polynorbornene), PES(polyethersulphone) 및 COP(cycloolefin polymer)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 점착제층은 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제 및 고무계 점착제로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 점착제를 포함하는 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 하드코팅층의 두께는 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 점착제층은 가교성 화합물, 분산제, 실란 커플링제, 광경화제, 열경화제, 금속염 및 점착 부여제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함하는 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 점착제층과 상기 보호 기재 사이에 제2 하드코팅층을 더 포함하는 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 하드코팅층의 두께는 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 점착제층의 상기 보호 기재와 접하는 면의 반대면; 또는 상기 제1 하드코팅층의 상기 보호 기재와 접하는 면의 반대면에 이형필름을 더 포함하는 것인 폴더블 디스플레이용 보호 필름.
  10. 폴더블 디스플레이; 및
    상기 폴더블 디스플레이의 일면에 구비된 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 따른 폴더블 디스플레이용 보호 필름;
    을 포함하는 폴더블 디스플레이 장치로,
    상기 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 상기 점착제층과 상기 폴더블 디스플레이의 일면이 접하는 것인 폴더블 디스플레이 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 폴더블 디스플레이는 플렉서블 기재;
    유기 발광층;
    편광판; 및
    커버 윈도우가 순차적으로 적층된 구조로,
    상기 커버 윈도우의 상기 편광판과 접하는 면의 반대면에 상기 폴더블 디스플레이용 보호 필름의 상기 점착제층이 구비되는 폴더블 디스플레이 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 플렉서블 기재는 TPU, GLASS, PET(polyethylene terephthalate), 폴리에스테르(polyester), PC(Polycarbonate), PI(polyimide), PEN(polyethylene naphthalate), PEEK(polyether ether ketone), PAR(polyarylate), PCO(polycylicolefin), 폴리노보넨(polynorbornene), PES(polyethersulphone) 및 COP(cycloolefin polymer)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 폴더블 디스플레이 장치.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 폴더블 디스플레이의 상기 점착제층이 접하는 면의 반대면은 접힘부를 갖는 제1 영역; 및 비접힘부를 갖는 제2 영역으로 구비되며,
    상기 제1 영역은 상기 폴더블 디스플레이의 길이방향으로 배치되는 것인 폴더블 디스플레이 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 폴더블 디스플레이가 상기 제1 영역을 기준으로 접히는 경우, 상기 제2 영역의 가장자리는 서로 맞닿는 것인 폴더블 디스플레이 장치.
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