KR20230077781A - 접착 부재 제조 방법, 이를 포함하는 표시 장치 제조 방법, 및 표시 장치 제조 방법으로 제조된 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

일 실시예의 접착 부재 제조 방법은 기판 상에 25℃에서 JISK2283법으로 측정된 점도가 5cP 이상 50cP 미만인 수지 조성물을 제공하는 단계, 수지 조성물에 제1 광을 제공하여 경화율이 80% 초과 98% 미만인 예비 접착 부재를 형성하는 단계, 및 예비 접착 부재에 제1 광보다 광의 총량이 많은 제2 광을 제공하여 접착 부재를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 예비 접착 부재는 손실 탄젠트(loss tangent, tan δ)가 0.2 이상 0.6 미만이며, 접착 부재는 유리 전이 온도가 -70℃ 이상 -30℃ 미만일 수 있다. 이에 따라, 일 실시예의 접착 부재 제조 방법으로부터 형성된 예비 접착 부재 및 접착 부재는 우수한 신뢰성을 나타낼 수 있다.

Description

접착 부재 제조 방법, 이를 포함하는 표시 장치 제조 방법, 및 표시 장치 제조 방법으로 제조된 표시 장치{METHOD OF MANUFACTURING ADHESIVE MEMBER, METHOD OF MANUFACTURING DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME, AND DISPLAY DEVICE MANUFACTURED BY THE METHOD OF MANUFACTURING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 예비 접착 부재를 형성하는 단계를 포함하는 접착 부재 제조 방법, 이를 포함하는 표시 장치 제조 방법, 및 표시 장치 제조 방법으로 제조된 표시 장치에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 내비게이션, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에 사용되는 다양한 표시 장치들이 개발되고 있다. 특히, 최근에는 휴대가 용이하도록 하고, 사용자의 편의성을 향상시키기 위하여 휘어지는 플렉서블 표시 부재를 구비하여 폴딩, 벤딩 또는 롤링이 가능한 표시 장치에 대한 개발이 진행되고 있다.
플렉서블한 표시 장치에서 사용되는 각 부재들은 폴딩이나 벤딩 동작 시에 신뢰성을 확보하는 것이 필요하다. 또한, 다양한 형상의 표시 장치에 적용되는 접착층을 형성하기 위하여 사용되는 접착 수지는 다양한 형태의 표시 장치의 부재에 대하여 안정성을 갖는 것이 요구된다.
본 발명의 목적은 2회 이상의 경화 공정을 포함하는 접착 부재 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 표시 장치 제조 방법으로부터 형성되어 접착 부재를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예는 기판 상에 25℃에서 JISK2283법으로 측정된 점도가 5cP 이상 50cP 미만인 수지 조성물을 제공하는 단계; 상기 수지 조성물에 제1 광을 제공하여 경화율이 80% 초과 98% 미만인 예비 접착 부재를 형성하는 단계; 및 상기 예비 접착 부재에 상기 제1 광보다 광의 총량이 많은 제2 광을 제공하여 접착 부재를 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 예비 접착 부재는 손실 탄젠트(loss tangent, tan δ)가 0.2 이상 0.6 미만이며, 상기 접착 부재는 유리 전이 온도가 -70℃ 이상 -30℃ 미만인 접착 부재 제조 방법을 제공한다.
상기 수지 조성물은 잉크젯 프린팅법 또는 디스펜싱법으로 제공될 수 있다.
상기 수지 조성물은 (메트)아크릴로일기((meth)acryloyl group)를 포함하는 적어도 하나의 (메트)아크릴레이트 모노머, 적어도 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머, 및 적어도 하나의 광 개시제를 포함할 수 있다.
상기 예비 접착 부재의 상기 경화율은 하기 식 1을 만족할 수 있다.
[식 1]
Z1 = [(X1-Y1)/X1] x 100%
상기 식 1에서, X1은 상기 수지 조성물에서 FT-IR(Fourier-transform infrared spectroscopy)에 의해 측정된 상기 (메트)아크릴로일기의 흡수량이고, Y1은 상기 예비 접착 부재에서 FT-IR에 의해 측정된 상기 (메트)아크릴로일기의 흡수량이며, Z1은 상기 예비 접착 부재의 상기 경화율이다.
상기 (메트)아크릴레이트 모노머의 중량 평균 분자량은 100 이상 500 이하일 수 있다.
상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머의 중량 평균 분자량은 10,000 이상 40,000 미만일 수 있다.
상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머는 복수의 아크릴기들을 포함할 수 있다.
상기 광 개시제는 라디칼 중합 개시제를 포함할 수 있다.
상기 제1 광은 광의 총량이 200mJ/cm2 이상 1000mJ/cm2 이하이고, 상기 제2 광은 광의 총량이 3500mJ/cm2 이상 4500mJ/cm2 이하일 수 있다.
상기 접착 부재는 고분자 기판에 대한 180° 박리력이 800gf/25mm 이상일 수 있다.
상기 접착 부재는 경화율이 90% 초과일 수 있다.
일 실시예는 기판 상에 25℃에서 JISK2283법으로 측정된 점도가 5cP 이상 50cP 미만인 수지 조성물을 제공하는 단계; 상기 수지 조성물에 제1 광을 제공하여 경화율이 80% 초과 98% 미만인 예비 접착 부재를 형성하는 단계; 상기 예비 접착 부재 상에 보호 부재를 제공하는 단계; 및 상기 예비 접착 부재에 상기 제1 광보다 광의 총량이 많은 제2 광을 제공하여 접착 부재를 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 예비 접착 부재는 손실 탄젠트(tan δ)가 0.2 이상 0.6 미만이며, 상기 접착 부재는 유리 전이 온도가 -70℃ 이상 -30℃ 미만인 표시 장치 제조 방법을 제공한다.
상기 제2 광은 상기 보호 부재를 투과하여 상기 예비 접착 부재에 제공될 수 있다.
상기 수지 조성물은 적어도 하나의 (메트)아크릴레이트 모노머, 적어도 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머, 및 적어도 하나의 광 개시제를 포함할 수 있다.
일 실시예는 표시 패널; 상기 표시 패널 상에 배치된 보호 부재; 및 상기 표시 패널과 상기 보호 부재 사이에 배치되고 25℃에서 JISK2283법으로 측정된 점도가 5cP 이상 50cP 미만인 수지 조성물로부터 유래된 중합체를 포함하는 접착 부재; 를 포함하고, 상기 수지 조성물은 적어도 하나의 (메트)아크릴레이트 모노머, 적어도 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머, 및 적어도 하나의 광 개시제를 포함하고, 상기 수지 조성물이 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머를 포함하는 경우, 상기 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머는 상기 수지 조성물의 전체 중량을 기준으로 10wt% 이상으로 포함되며, 상기 접착 부재는 고분자 기판에 대한 180° 박리력이 800gf/25mm 이상이고, 유리 전이 온도가 -70℃ 이상 -30℃ 미만인 표시 장치를 제공한다.
상기 보호 부재는 윈도우를 포함할 수 있다.
상기 수지 조성물은 상기 표시 패널의 일면 또는 상기 보호 부재의 일면 상에 제공되고, 상기 접착 부재는 상기 수지 조성물을 광 경화하여 형성될 수 있다.
상기 표시 장치는 적어도 하나의 폴딩 영역을 포함하고, 상기 폴딩 영역의 곡률 반경은 5mm 이하일 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 접착 부재와 상기 보호 부재 사이에 배치된 광제어층, 및 상기 광제어층과 상기 보호 부재 사이에 배치된 광학 접착층을 더 포함하고, 상기 광학 접착층은 상기 수지 조성물로부터 유래된 중합체를 포함할 수 있다.
상기 광제어층은 편광판 또는 컬러필터층일 수 있다.
상기 광학 접착층은 고분자 기판에 대한 180° 박리력이 800gf/25mm 이상이고, 유리 전이 온도가 -70℃ 이상 -30℃ 미만일 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 표시 패널 상에 배치된 입력 감지부를 더 포함하고, 상기 접착 부재는 상기 표시 패널과 상기 입력 감지부 사이 또는 상기 입력 감지부와 상기 보호 부재 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예의 접착 부재 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치 제조 방법은 경화율 및 손실 탄젠트가 소정의 범위를 만족하는 예비 접착 부재를 제공하여, 신뢰성이 향상될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 표시 장치 제조 방법으로부터 형성된 접착 부재를 포함하여 접착 신뢰성 및 폴딩 신뢰성이 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
도 1a는 일 실시예의 표시 장치의 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 표시 장치의 폴딩 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예의 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
도 4는 일 실시예의 접착 부재 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5a는 일 실시예에 따른 접착 부재를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5b는 일 실시예에 따른 접착 부재를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5c는 일 실시예에 따른 접착 부재를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5d는 일 실시예에 따른 접착 부재를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예의 표시 장치 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7a는 일 실시예에 따른 표시 장치를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7b는 일 실시예에 따른 표시 장치를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7c는 일 실시예에 따른 표시 장치를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
도 9는 일 실시예의 표시 장치의 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성요소들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성요소들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.
이하에서는 도면들을 참조하여 일 실시예의 표시 장치, 표시 장치 제조 방법 및 접착 부재 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 1a는 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 1b는 도 1a에 도시된 표시 장치의 폴딩 상태를 도시한 도면이다.
일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 폴딩 또는 벤딩되거나 폴딩 상태 또는 벤딩 상태로 유지될 수 있는 플렉서블(flexible) 표시 장치일 수 있다. 본 명세서에서, 플렉서블이란 휘어질 수 있는 특성을 의미하며, 휘어져서 완전히 접히는 구조에 한정되는 것이 아니며, 수 나노미터(nm)의 수준으로 휘어있는 구조까지 포함하는 것일 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 표시 장치(DD)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 휴대용 전자 기기, 개인 디지털 단말기, 태블릿, 자동차 내비게이션 유닛, 게임기, 또는 웨어러블 장치일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 1a 및 도 1b에서는 표시 장치(DD)가 휴대용 전자 기기인 것을 예시적으로 도시하였다.
도 1a를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 제1 방향축(DR1) 및 제1 방향축(DR1)과 교차하는 제2 방향축(DR2)이 정의하는 표시면(DS)을 포함할 수 있다. 표시 장치(DD)는 표시면(DS)을 통해 이미지(IM)를 사용자에게 제공할 수 있다.
표시면(DS)은 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)에 인접한 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 이미지(IM)를 표시하고, 비표시 영역(NDA)은 이미지(IM)를 표시하지 않을 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 영역(DA)의 형상 및 비표시 영역(NDA)의 형상은 변형될 수 있다.
표시면(DS)은 센싱 영역(SA)을 더 포함할 수 있다. 센싱 영역(SA)은 표시 영역(DA)의 일부 영역일 수 있다. 센싱 영역(SA)은 표시 영역(DA)보다 높은 투과율을 갖는 것일 수 있다. 센싱 영역(SA)을 통해 광 신호 예를 들어, 가시광선, 또는 적외선이 이동할 수 있다. 표시 장치(DD)는 센싱 영역(SA)을 통과하는 가시광선을 통해 외부 이미지를 촬영하거나, 적외선을 통해 외부 물체의 접근성을 판단하는 전자 모듈을 포함할 수 있다. 도 1a에서는 하나의 센싱 영역(SA)을 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 센싱 영역(SA)은 복수 개로 제공될 수 있다.
표시 장치(DD)의 두께 방향은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향인 제3 방향축(DR3)과 나란한 방향일 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 또한 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 제1 내지 제3 방향으로 설명될 수 있으며, 동일한 도면 부호가 사용될 수 있다. 본 명세서에서, 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)은 서로 직교하고, 제3 방향축(DR3)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향일 수 있다.
표시 장치(DD)는 폴딩영역(FA) 및 복수 개의 비폴딩영역들(NFA1, NFA2)을 포함할 수 있다. 비폴딩영역들(NFA1, NFA2)은 제1 비폴딩영역(NFA1) 및 제2 비폴딩영역(NFA2)을 포함할 수 있다. 제1 방향축(DR1)과 나란하게, 제1 비폴딩영역(NFA1), 폴딩영역(FA), 및 제2 비폴딩영역(NFA2)이 순차적으로 배치될 수 있다.
도 1a 및 도 1b의 표시 장치(DD)에서는 하나의 폴딩영역(FA)과 두 개의 비폴딩영역들(NFA1, NFA2)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 폴딩영역과 비폴딩영역의 개수가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 표시 장치는 셋 이상의 비폴딩영역들 및 서로 인접한 비폴딩영역들 사이에 배치된 둘 이상의 폴딩영역들을 포함할 수 있다.
도 1b에 도시된 것과 같이, 폴딩영역(FA)은 제2 방향축(DR2)에 나란한 폴딩축(FX)을 기준으로 폴딩될 수 있다. 폴딩영역(FA)은 소정의 곡률 및 곡률 반경(R1)을 갖는 것일 수 있다. 예를 들어, 폴딩영역(FA)의 곡률 반경(R1)은 5mm 이하일 수 있다.
표시 장치(DD)가 폴딩되면, 비폴딩영역들(NFA1, NFA2)은 서로 마주할 수 있다. 표시 장치(DD)가 완전히 폴딩된 상태에서, 표시면(DS)은 외부로 노출되지 않을 수 있으며, 이는 인-폴딩(inner-folding)으로 지칭될 수 있다. 도시하지 않았으나, 일 실시예의 표시 장치(DD)가 완전히 폴딩된 상태에서, 표시면(DS)이 외부로 노출될 수 있으며, 이는 아웃-폴딩(outer-folding)으로 지칭될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 분해 사시도이다. 도 3은 도 1a의 I-I'선에 대응하는 부분을 나타낸 것으로, 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 단면도이다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM), 및 표시 모듈(DM) 상에 배치된 보호 부재(WP)를 포함할 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD)에서 표시 모듈(DM)은 표시 소자층(DP-EL)을 포함하는 표시 패널(DP) 및 표시 패널(DP) 상에 배치된 입력 감지부(TP)를 포함할 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP)과 보호 부재(WP) 사이에 배치된 접착 부재(AP)를 포함할 수 있다. 표시 장치(DD)는 후술하는 일 실시예의 표시 장치 제조 방법으로부터 형성된 것일 수 있다. 일 실시예의 표시 장치 제조 방법에 대해서는 도 6 내지 도 7c를 참조하여 보다 상세히 설명한다.
표시 패널(DP)은 베이스 기판(BS), 베이스 기판(BS) 상에 배치된 회로층(DP-CL), 회로층(DP-CL) 상에 배치된 표시 소자층(DP-EL), 및 표시 소자층(DP-EL)을 커버하는 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP)은 표시 소자층(DP-EL)에 복수 개의 유기 발광 소자들 또는 복수 개의 양자점 발광 소자들을 포함하는 것일 수 있다.
한편, 도 3 등에서 도시된 표시 패널(DP)의 구성은 예시적인 것으로 표시 패널(DP)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 표시 패널(DP)은 액정 표시 소자를 포함하는 것일 수 있으며, 이 경우 봉지층(TFE)이 생략될 수 있다.
입력 감지부(TP)는 표시 패널(DP) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 입력 감지부(TP)는 표시 패널(DP)의 봉지층(TFE) 상에 직접 배치될 수 있다. 입력 감지부(TP)는 외부의 입력을 감지하여 소정의 입력 신호로 변경하고, 입력 신호를 표시 패널(DP)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예의 표시 장치(DD)에서 입력 감지부(TP)는 터치를 감지하는 터치 감지부일 수 있다. 입력 감지부(TP)는 사용자의 직접 터치, 사용자의 간접 터치, 물체의 직접 터치 또는 물체의 간접 터치 등을 인식하는 것일 수 있다.
입력 감지부(TP)는 외부에서 인가되는 터치의 위치 및 터치의 세기(압력) 중 적어도 어느 하나를 감지할 수 있다. 일 실시예에서 입력 감지부(TP)는 다양한 구조를 갖거나 다양한 물질로 구성될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 입력 감지부(TP)는 외부의 입력을 감지하기 위한 복수 개의 감지 전극들(미도시)을 포함할 수 있다. 감지 전극들(미도시)은 정전 용량 방식으로 외부의 입력을 감지할 수 있다. 표시 패널(DP)은 입력 감지부(TP)로부터 입력 신호를 제공받고, 입력 신호에 대응하는 영상을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 보호 부재(WP)는 윈도우를 포함할 수 있다. 보호 부재(WP)는 표시 패널(DP) 및 입력 감지부(TP) 등을 보호하는 것일 수 있다. 표시 패널(DP)에서 생성된 이미지(IM)는 보호 부재(WP)를 투과하여 사용자에게 제공될 수 있다. 보호 부재(WP)는 표시 장치(DD)의 터치면을 제공하는 것일 수 있다. 폴딩영역(FA)을 포함하는 표시 장치(DD)에서 보호 부재(WP)는 플렉서블 윈도우를 포함할 수 있다.
보호 부재(WP)는 베이스층(BL) 및 인쇄층(BM)을 포함할 수 있다. 보호 부재(WP)는 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)을 포함할 수 있다. 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)을 포함한 보호 부재(WP)의 전면은 표시 장치(DD)의 전면에 해당할 수 있다.
투과 영역(TA)은 광학적으로 투명한 영역일 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 비해 상대적으로 광 투과율이 낮은 영역일 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 인접하며, 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 형상을 정의할 수 있다. 다만, 실시예가 도시된 것에 한정되는 것은 아니며 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 일 부분이 생략될 수도 있다.
베이스층(BL)은 유리 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 예를 들어, 베이스층(BL)은 강화 유리 기판이 사용될 수 있다. 또는 베이스층(BL)은 가요성이 있는 고분자 수지로 형성된 것일 수 있다. 예를 들어, 베이스층(BL)은 폴리이미드(polyimide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate), 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene chloride), 폴리불화비닐리덴(polyvinylidene difluoride), 폴리스티렌(polystyrene), 에틸렌-비닐알코올 공중합체(ethylene vinylalcohol copolymer) 또는 이들의 조합으로 만들어질 수 있다. 하지만 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 해당 기술분야에서 윈도우를 포함하는 보호 부재(WP)의 베이스층(BL)으로 알려진 일반적인 형태라면 제한 없이 사용될 수 있다.
인쇄층(BM)은 베이스층(BL)의 일면 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서 인쇄층(BM)은 표시 모듈(DM)에 인접한 베이스층(BL)의 하부면에 제공될 수 있다. 인쇄층(BM)은 베이스층(BL)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 인쇄층(BM)은 잉크인쇄층일 수 있다. 또한, 인쇄층(BM)은 안료 또는 염료를 포함하여 형성된 층일 수 있다. 보호 부재(WP)에서 베젤 영역(BZA)은 인쇄층(BM)이 제공되는 부분일 수 있다.
한편, 보호 부재(WP)는 베이스층(BL) 상에 제공되는 적어도 하나의 기능성층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 기능성층(미도시)은 하드코팅층, 지문 방지 코팅층 등일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 접착 부재(AP)는 입력 감지부(TP)와 보호 부재(WP) 사이에 배치될 수 있다. 인쇄층(BM)이 제공된 부분과 제공되지 않은 베이스층(BL) 사이에는 단차가 존재할 수 있다. 일 실시예에 따른 수지 조성물로부터 형성된 접착 부재(AP)는 양호한 유연성 및 높은 접착력 값을 가짐으로써 단차 부분에서 들뜸 없이 보호 부재(WP)에 부착될 수 있다.
접착 부재(AP)의 두께(T0)는 50μm 이상 200μm 이하일 수 있다. 예를 들어, 접착 부재(AP)는 50μm 이상 100μm 이하의 두께(T0)를 갖는 것일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 접착 부재(AP)의 두께(T0)가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 접착 부재(AP)는 고분자 기판에 대한 180° 박리력이 800gf/25mm 이상일 수 있다. 접착 부재(AP)의 유리 전이 온도(Glass Transition Temperature, Tg)는 -70℃ 이상 -30℃ 미만일 수 있다. 예를 들어, 접착 부재(AP)는 고분자 기판에 대한 180° 박리력이 800gf/25mm 이상 2000gf/25mm 이하일 수 있다. 고분자 기판에 대한 180° 박리력이 800gf/25mm 미만이거나 또는 유리 전이 온도가 -30℃ 이상인 접착 부재는 폴딩 및 언폴딩의 반복 시 피착제로부터 박리될 수 있다. 유리 전이 온도가 -70℃ 미만인 접착 부재는 유연성이 너무 높아, 형상이 유지되지 않거나 충격에 취약할 수 있다.
일 실시예에서, 고분자 기판에 대한 180° 박리력이 800gf/25mm 이상이고 유리 전이 온도가 -70℃ 이상 -30℃ 미만인 접착 부재(AP)는 접착 신뢰성 및 폴딩 신뢰성이 높은 특성을 나타낼 수 있다. 고분자 기판에 대한 180° 박리력이 800gf/25mm 이상이고 유리 전이 온도가 -70℃ 이상 -30℃ 미만인 접착 부재(AP)를 포함하는 표시 장치(DD)는 우수한 신뢰성을 나타낼 수 있다.
접착 부재(AP)는 일 실시예의 접착 부재 제조 방법에 의해 형성된 것일 수 있다. 도 4는 일 실시예의 접착 부재 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 도 5a 내지 5d는 접착 부재 제조 방법의 단계를 개략적으로 나타낸 도면이다. 일 실시예의 접착 부재 제조 방법은 수지 조성물을 제공하는 단계(S100), 수지 조성물로부터 예비 접착 부재를 형성하는 단계(S200), 및 예비 접착 부재로부터 접착 부재를 형성하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
접착 부재(AP)는 일 실시예에 따른 수지 조성물(RC)로부터 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 수지 조성물(RC)은 적어도 하나의 (메트)아크릴레이트 모노머, 적어도 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머, 및 적어도 하나의 광 개시제를 포함할 수 있다.
수지 조성물(RC)에서, (메트)아크릴레이트 모노머는 적어도 하나의 (메트)아크릴로일기((meth)acryloyl group)를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에서 (메트)아크릴로일기는 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 나타내는 것이며, (메트)아크릴은 아크릴 또는 메타크릴을 나타내는 것이다.
수지 조성물(RC)에서, (메트)아크릴레이트 모노머는 모노머 단위 당 적어도 하나의 아크릴로일기 또는 적어도 하나의 메타크릴로일기를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어 (메트)아크릴레이트 모노머는 하나의 아크릴로일기 또는 하나의 메타크릴로일기를 포함하는 아크릴레이트 모노머 또는 메타크릴레이트 모노머일 수 있다.
수지 조성물(RC)이 포함하는 (메트)아크릴레이트 모노머의 중량 평균 분자량(Weight average molecular weight, Mw)은 100 이상 500 이하일 수 있다. 수지 조성물(RC)은 복수의 (메트)아크릴레이트 모노머들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 수지 조성물(RC)은 2개 또는 3개의 (메트)아크릴레이트 모노머를 포함할 수 있다. 수지 조성물(RC)이 2개의 (메트)아크릴레이트 모노머를 포함하는 경우, 중량 평균 분자량이 작은 (메트)아크릴레이트 모노머보다 중량 평균 분자량이 큰 (메트)아크릴레이트 모노머를 많은 중량으로 포함할 수 있다. 수지 조성물(RC)의 전체 중량을 기준으로, (메트)아크릴레이트 모노머는 75wt% 이상 95wt% 이하로 제공될 수 있다. 보다 구체적으로, 조성물(RC)의 전체 중량을 기준으로, (메트)아크릴레이트 모노머는 80wt% 이상 94wt% 이하로 제공될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 수지 조성물(RC)이 포함하는 (메트)아크릴레이트 모노머의 중량은 이에 한정되지 않는다.
수지 조성물(RC)은 지환식 (메트)아크릴레이트, 알킬 (메트)아크릴레이트, 및 하이드록시기 함유 (메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수지 조성물(RC)은 이소데실 아크릴레이트(iso-decyl acrylate), 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-ethylhexyl acrylate), 및 4-하이드록시부틸 아크릴레이트(4-hydroxybutyl acrylate) 중 적어도 하나를 (메트)아크릴레이트 모노머로 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 수지 조성물(RC)이 포함하는 (메트)아크릴레이트 모노머가 이에 한정되는 것은 아니다.
수지 조성물(RC)이 포함하는 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머의 중량 평균 분자량은 10,000 이상 40,000 미만일 수 있다. 예를 들어, 수지 조성물(RC)은 UN6207(Negami Chemical Industrial Co., Ltd.), UN6304(Negami Chemical Industrial Co., Ltd.), 및 CN9004(ARKEMA K.K.) 중 적어도 하나를 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머로 포함할 수 있다.
수지 조성물(RC)이 포함하는 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머는 복수의 아크릴기들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 수지 조성물(RC)은 하나 또는 두 개의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머를 포함할 수 있다. 수지 조성물(RC)의 전체 중량을 기준으로, 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머는 5wt% 이상 15wt% 이하로 포함될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 수지 조성물(RC)이 포함하는 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머의 중량이 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 수지 조성물(RC)이 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머를 포함하는 경우, 수지 조성물(RC)의 전체 중량을 기준으로 10wt% 이상의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머가 포함될 수 있다. 예를 들어, 수지 조성물(RC)이 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머를 포함하는 경우, 수지 조성물(RC)의 전체 중량을 기준으로 약 15wt%의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머가 포함될 수 있다.
수지 조성물(RC)이 두 개의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머를 포함하는 경우, 수지 조성물(RC)의 전체 중량을 기준으로 두 개의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머의 중량의 비는 1:1 내지 2:1일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 두 개의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머의 중량의 비가 이에 한정되는 것은 아니다.
수지 조성물(RC)은 적어도 하나의 광 개시제를 포함할 수 있다. 광 개시제는 라디칼 중합 개시제를 포함할 수 있다. 수지 조성물(RC)이 복수 개의 광 개시제들을 포함하는 경우, 상이한 광 개시제들은 서로 다른 중심 파장의 자외선 광에 의해 활성화되는 것일 수 있다.
예를 들어, 광 개시제는 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에타-1-온(2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone), 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로판온(2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone), 및 2-하이드록시-1-{4-[4-(2-하이드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]-페닐}-2-메틸프로파-1-원(2-hydroxy-1-{4-[4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)-benzyl]-phenyl}-2-methylpropan-1-one) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 광 개시제는 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노프로파-1-논(2-methyl-1[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one), 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰포리노페닐)-부타논-1(2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1), 2-디메틸아미노-2-(4-메틸-벤질)-1-(4-몰포린-4-일-페닐)-부타-1-논(2-dimethylamino-2-(4-methyl-benzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butan-1-one), 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀 옥사이드(2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide), 에틸(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐 포스피네이트(Ethyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl phosphinate), 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드(bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphineoxide), [1-(4-페닐설파닐벤조일)헵틸리덴아미노]벤조에이트([1-(4-phenylsulfanylbenzoyl)heptylideneamino]benzoate), [1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)카바조-3-일]에틸리덴아미노] 아세테이트([1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)carbazol-3-yl]ethylideneamino] acetate), 및 비스(2,4-사이클로펜타디에닐)비스[2,6-디플루오로-3-(1-피릴)페닐] 티타늄(IV)(Bis(2,4-cyclopentadienyl)bis[2,6-difluoro-3-(1-pyrryl)phenyl] titanium(IV)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 수지 조성물(RC)은 광 개시제로 Omnirad TPO-H(IGM Resins사), Omnirad819(IGM Resins사), 및 Esacure 3644(IGM Resins사) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 5a는 수지 조성물을 제공하는 단계(S100)를 개략적으로 나타낸 것이다. 수지 조성물(RC)은 기판(CF) 상에 제공될 수 있다.
예를 들어, 수지 조성물(RC)이 제공되는 기판(CF)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)를 포함할 수 있다. 기판(CF)은 수지 조성물(RC)로부터 예비 접착 부재(P-AP)를 형성하기 위해 사용되는 임시 기판으로, 수지 조성물의 경화 이후 예비 접착 부재(P-AP)로부터 용이하게 탈착될 수 있는 것이면 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 수지 조성물(RC)이 제공되는 기판(CF)의 일면에는 이형 처리(release treatment)가 되어 있을 수 있다.
일 실시예에 따른 수지 조성물(RC)은 25℃의 온도에서 JISK2283법으로 측정된 점도가 5cP 이상 50cP 미만일 수 있다. 25℃의 온도에서 JISK2283법으로 측정된 점도가 5cP 이상 50cP 미만인 수지 조성물(RC)은 잉크젯 프린팅법 또는 디스펜싱법 등으로 제공될 수 있다. 25℃의 온도에서 JISK2283법으로 측정된 점도가 5cP 이상 50cP 미만인 수지 조성물(RC)은, 수지 조성물(RC)의 제공 시 정밀한 도포가 가능할 수 있다. 즉, 25℃의 온도에서 JISK2283법으로 측정된 점도가 5cP 이상 50cP 미만인 수지 조성물(RC)은 수지 조성물(RC)의 도포를 위해 사용되는 기기로부터 균일한 두께 및 균일한 양으로 제공될 수 있다.
도 5a에서는 수지 조성물(RC)이 노즐(NZ)을 통해 제공되는 것으로 도시하였다. 5cP 이상 50cP 미만의 점도를 갖는 수지 조성물(RC)은 노즐(NZ)로부터 용이하게 토출될 수 있으며, 균일한 두께로 도포되도록 제공될 수 있다. 수지 조성물(RC)은 얇은 두께를 갖는 접착 부재(AP)가 형성되도록 제공될 수 있다.
기판(CF) 상에 균일한 두께로 도포된 수지 조성물(RC)에 제1 광(UV-1)이 조사되어, 예비 접착 부재(P-AP)가 형성될 수 있다. 제1 광(UV-1)은 자외선광일 수 있다. 도 5b에서는 기판(CF) 상에 도포된 수지 조성물(RC)에 제1 광(UV-1)이 직접 조사되어 예비 접착 부재(P-AP)가 형성되는 것으로 도시되었으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 균일한 두께로 도포된 수지 조성물(RC) 상에 캐리어 필름(미도시)이 배치될 수 있으며, 캐리어 필름(미도시)은 자외선광을 투과시키는 것일 수 있다.
도 5c 및 도 5d를 참조하면, 수지 조성물(RC)에 제1 광(UV-1)이 조사되어 형성된 예비 접착 부재(P-AP)는 기판(CF)으로부터 탈착되어, 보호 부재(WP)의 일면 또는 표시 모듈(DM)의 일면 상에 제공될 수 있다. 예비 접착 부재(P-AP)의 일면을 보호 부재(WP)의 일면 또는 표시 모듈(DM)의 일면 상에 적층(lamination)하고, 예비 접착 부재(P-AP)의 나머지 일면에 부착되지 않은 보호 부재(WP)의 일면 또는 표시 모듈(DM)의 일면이 부착될 수 있다. 표시 모듈(DM)과 보호 부재(WP) 사이에 배치된 예비 접착 부재(P-AP)에 제2 광(UV-2)이 조사되어 최종적인 접착 부재(AP, 도 3)가 형성될 수 있다. 제2 광(UV-2)은 보호 부재(WP)의 상부에서 제공되고, 보호 부재(WP)는 제2 광(UV-2)을 투과시키는 것일 수 있다. 보호 부재(WP)의 상부 및 하부는 제3 방향축(DR3)과 나란하게 이격되고 보호 부재(WP)의 하부는 예비 접착 부재(P-PA)에 인접한 것일 수 있다. 제2 광(UV-2)은 보호 부재(WP)를 투과하여 예비 접착 부재(P-AP)에 조사될 수 있다.
제2 광(UV-2)은 자외선광일 수 있다. 제2 광(UV-2)의 광의 총량은 제1 광(UV-1)의 광의 총량보다 많은 것일 수 있다. 즉, 예비 접착 부재(P-AP)에 제공되는 광(UV-2)의 총량은 수지 조성물(RC)에 제공되는 광(UV-1)의 총량보다 많은 것일 수 있다. 제1 광(UV-1)의 광의 총량은 200mJ/cm2 이상 1000mJ/cm2 이하일 수 있다. 제2 광(UV-2)의 광의 총량은 3500mJ/cm2 이상 4500mJ/cm2 이하일 수 있다. 예를 들어, 제2 광(UV-2)의 광의 총량은 약 4000mJ/cm2 일 수 있다.
수지 조성물(RC)에 제1 광(UV-1)이 조사되어 형성된 예비 접착 부재(P-AP)는 80% 초과 98% 미만의 경화율을 갖는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 80% 초과 98% 미만의 경화율을 갖는 예비 접착 부재(P-AP)는 피착제(예를 들어, 표시 모듈 및/또는 보호 부재)와의 접합 시, 기포의 혼입이 억제되어, 형상이 안정적으로 유지될 수 있다. 경화율이 80% 미만인 예비 접착 부재는 피착제와의 접합 시, 피착제에 대한 적응성이 저하되어, 기포가 혼입되거나 안정적으로 접합되지 않을 수 있다. 이에 따라, 경화율이 98% 이상인 예비 접착 부재로부터 형성된 접착 부재는 접착 신뢰성이 낮을 수 있다.
예비 접착 부재(P-AP)의 경화율은 제1 광(UV-1)의 제공 이전과 이후에 측정된 (메트)아크릴로일기의 존재량을 기준으로 산출될 수 있다. 수지 조성물(RC)은 제1 광(UV-1)에 의해 경화되어, (메트)아크릴로일기를 포함하는 (메트)아크릴레이트 모노머와 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머가 가교(cross-linking)될 수 있다. (메트)아크릴레이트 모노머와 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머가 가교되면 (메트)아크릴로일기의 존재량이 감소될 수 있다.
보다 구체적으로, 예비 접착 부재(P-AP)의 경화율은 하기 식 1을 만족하는 것일 수 있다. 식 1은 제1 광(UV-1)의 제공 이전과 이후에 FT-IR(Fourier-transform infrared spectroscopy)에 의해 측정된 (메트)아크릴로일기의 흡수량에 관한 식일 수 있다. (메트)아크릴로일기의 흡수량은 800cm-1 이상 820cm-1 이하의 흡수 피크에 대한 높이를 측정한 것일 수 있다.
[식 1]
Z1 = [(X1-Y1)/X1] x 100%
식 1에서, X1은 수지 조성물(RC) 상태에서 측정된 (메트)아크릴로일기의 흡수량이고, Y1은 예비 접착 부재(P-AP) 상태에서 측정된 (메트)아크릴로일기의 흡수량이며, Z1은 경화율일 수 있다. X1은 제1 광(UV-1)의 제공 이전에 측정된 (메트)아크릴로일기의 흡수량이고, Y1은 제1 광(UV-1)의 제공 이후에 측정된 (메트)아크릴로일기의 흡수량일 수 있다. 식 1에 따르면, 제1 광의 제공 이후에 형성된 예비 접착 부재에 (메트)아크릴로일기가 존재하지 않는 경우, 경화율은 100%일 수 있다. 이와 달리, 제1 광의 제공 이후에 형성된 예비 접착 부재에 (메트)아크릴로일기가 그대로 남아 있는 경우, 경화율은 0%일 수 있다.
일 실시예에서, 예비 접착 부재(P-AP)는 손실 탄젠트(loss tangent, tan δ)가 0.2 이상 0.6 미만일 수 있다. 손실 탄젠트(tan δ)는 저장 탄성률에 대한 손실 탄성률의 비이다. 손실 탄젠트(tan δ)가 0.2 이상 0.6 미만인 예비 접착 부재(P-AP)는 피착제와의 접합 시, 들뜸없이 접합되고 형상이 안정적으로 유지될 수 있다. 도 5d를 참조하면, 예비 접착 부재(P-AP)와 보호 부재(WP)의 접합 시, 굴곡이 있는 부분(SP-a)에서 들뜸없이 접합될 수 있다.
손실 탄젠트(tan δ)가 0.2 미만인 예비 접착 부재는 피착제와의 접합 시, 들뜸으로 인해 기포 등이 발생할 수 있다. 손실 탄젠트(tan δ)가 0.6 이상인 예비 접착 부재는 피착제와의 접합 시, 두께 등이 변화될 수 있다.
한편, 예비 접착 부재(P-AP)를 형성하는 단계에서, 제1 광(UV-1)은 2회 이상의 공정에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 광(UV-1)은 2회의 공정으로 제공되고, 2회의 공정에서 제공된 제1 광(UV-1)의 광의 총량은 1000mJ/cm2 이하일 수 있다. 또한, 2회의 공정에 의해 형성된 예비 접착 부재(P-AP)의 경화율은 80% 초과 98% 미만이고, 손실 탄젠트(tan δ)는 0.2 이상 0.6 미만일 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 예비 접착 부재(P-AP)를 형성하기 위해 제공되는 제1 광(UV-1)은 3회 이상의 공정에 의해 제공될 수 있다.
예비 접착 부재(P-AP)에 제2 광(UV-2)이 조사되어 형성된 접착 부재(AP, 도 3)는 90% 초과의 경화율을 갖는 것일 수 있다. 경화율이 90%를 초과하는 접착 부재(AP, 도 3)는 접착 신뢰성 및 폴딩 신뢰성이 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
접착 부재(AP)의 경화율은 하기 식 2를 만족하는 것일 수 있다. 식 2는 제2 광(UV-2)의 제공 이전과 이후에 FT-IR(Fourier-transform infrared spectroscopy)에 의해 측정된 (메트)아크릴로일기의 흡수량에 관한 식일 수 있다. (메트)아크릴로일기의 흡수량은 800cm-1 이상 820cm-1 이하의 흡수 피크에 대한 높이를 측정한 것일 수 있다.
[식 2]
Z2 = [(X2-Y2)/X2] x 100%
식 2에서, X2는 예비 접착 부재(P-AP) 상태에서 측정된 (메트)아크릴로일기의 흡수량이고, Y2는 접착 부재(AP) 상태에서 측정된 (메트)아크릴로일기의 흡수량이며, Z2는 접착 부재(AP)의 경화율일 수 있다. X2는 제2 광(UV-2)의 제공 이전에 측정된 (메트)아크릴로일기의 흡수량이고, Y2는 제2 광(UV-2)의 제공 이후에 측정된 (메트)아크릴로일기의 흡수량일 수 있다. 식 2에 따르면, 제2 광의 제공 이후에 형성된 접착 부재에 (메트)아크릴로일기가 존재하지 않는 경우, 경화율은 100%일 수 있다. 이와 달리, 제2 광의 제공 이후에 형성된 접착 부재에 (메트)아크릴로일기가 그대로 남아 있는 경우, 경화율은 0%일 수 있다.
일 실시예에 따른 접착 부재 제조 방법은 수지 조성물(RC)에 제1 광(UV-1)을 제공하여 예비 접착 부재(P-AP)를 형성하는 단계 및 예비 접착 부재(P-AP)에 제2 광을 제공하여 접착 부재(AP, 도 3)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 예비 접착 부재(P-AP)는 경화율이 89% 초과 90% 미만이고, 손실 탄젠트(tan δ)가 0.2 이상 0.6 미만일 수 있다. 이에 따라, 예비 접착 부재(P-AP)는 피착제와의 접합 시, 형상이 안정적으로 유지되고 들뜸없이 접합될 수 있다. 예비 접착 부재(P-AP)로부터 형성된 접착 부재(AP, 도 3)는 유리 전이 온도가 -70℃ 이상 -30℃ 미만일 수 있다. 이에 따라, 일 실시예의 접착 부재 제조 방법으로부터 형성된 접착 부재(AP)는 접착 신뢰성이 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD)는 일 실시예에 따른 표시 장치 제조 방법으로부터 형성된 것일 수 있다. 도 6은 일 실시예의 표시 장치 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 도 7a 내지 도 7c는 일 실시예의 표시 장치 제조 방법의 단계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예의 표시 장치 제조 방법은 수지 조성물을 제공하는 단계(S100), 예비 접착 부재를 형성하는 단계(S200), 보호 부재를 제공하는 단계(S250), 및 접착 부재를 형성하는 단계(S300)를 포함할 수 있다. 일 실시예의 표시 장치 제조 방법은 접착 부재 제조 방법을 포함하며, 접착 부재 제조 방법이 보호 부재를 제공하는 단계(S250)를 더 포함하는 것일 수 있다. 이하, 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명하는 일 실시예의 표시 장치 제조 방법에 대한 설명에 있어서, 상술한 도 1 내지 도 5d에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며 차이점을 위주로 설명한다.
도 7a에서는, 기판 상에 수지 조성물(RC)이 제공되는 단계를 도시하였으며, 도 7a에서 기판은 표시 모듈(DM)의 일면일 수 있다. 수지 조성물(RC)은 표시 모듈(DM)의 일면 상에 직접 제공될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 수지 조성물(RC)은 보호 부재(WP)의 일면 상에 직접 제공될 수 있다.
일 실시예에 따른 수지 조성물(RC)은 25℃에서 JISK2283법으로 측정된 점도가 5cP 이상 50cP 미만이며, 노즐(NZ)을 통해 제공될 수 있다. 25℃에서 JISK2283법으로 측정된 점도가 5cP 이상 50cP 미만인 수지 조성물(RC)은 표시 모듈(DM)의 단차부(SP-b)의 굴곡을 커버하며 제공될 수 있다.
수지 조성물(RC)은 50cP 미만의 낮은 점도 값을 가짐에 따라, 단차부(SP-b)와 같이 굴곡이 있는 부분에서 빈 공간이 없이 수지 조성물(RC)이 도포될 수 있다. 또한, 5cP 이상의 점도 값을 갖는 수지 조성물(RC)은 수지 조성물(RC)이 제공되어야 하는 부분, 즉 표시 모듈(DM)을 벗어나 흐르는 현상 없이 소정의 두께로 균일하게 도포될 수 있다.
도 7b를 참조하면, 균일한 두께로 도포된 수지 조성물(RC)에 제1 광(UV-1)이 제공될 수 있다. 수지 조성물(RC)에 제공되는 제1 광(UV-1)의 광의 총량은 200mJ/cm2 이상 1000mJ/cm2 이하일 수 있다. 수지 조성물(RC)에 제1 광(UV-1)이 제공되어 형성된 예비 접착 부재(P-AP)는 80% 초과 90% 미만의 경화율을 갖는 것일 수 있다.
도 7c에서는 예비 접착 부재(P-AP)의 상면에 보호 부재(WP)가 제공된 것을 도시하였다. 보호 부재(WP)가 제공된 이후 보호 부재(WP)의 상부에서 제2 광(UV-2)이 제공될 수 있다. 보호 부재(WP)는 제2 광(UV-2)을 투과시키는 것일 수 있다. 예비 접착 부재(P-AP)에 제공되는 제2 광(UV-2)의 총량은 3500mJ/cm2 이상 4500mJ/cm2 이하일 수 있다. 예비 접착 부재(P-AP)로부터 형성된 접착 부재(AP)는 90% 초과의 경화율을 갖는 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치 제조 방법은 예비 접착 부재(P-AP)를 형성하는 단계와 접착 부재(AP)를 형성하는 단계 사이에 보호 부재(WP)를 제공하는 단계를 포함하며, 보호 부재(WP)는 제2 광(UV-2)을 투과시키는 것일 수 있다. 제2 광(UV-2)은 예비 접착 부재(P-AP)를 경화하여 접착 부재(AP)를 형성하기 위해 제공되는 광일 수 있다. 예비 접착 부재(P-AP)의 경화율은 80% 초과 98% 미만이며, 손실 탄젠트(tan δ)가 0.2 이상 0.6 미만일 수 있다. 이에 따라, 일 실시예의 표시 장치 제조 방법 및 표시 장치 제조 방법으로부터 형성된 표시 장치(DD)는 우수한 신뢰성을 나타낼 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다. 이하, 도 8에 도시된 표시 장치에 대한 설명에서 상술한 도 1 내지 도 7c를 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며, 차이점을 위주로 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 표시 장치(DD)와 비교하여, 도 8에 도시된 표시 장치(DD-1)는 광제어층(PP) 및 광학 접착층(AP-a)을 더 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD-1)는 접착 부재(AP)와 보호 부재(WP) 사이에 배치된 광제어층(PP), 및 광제어층(PP)과 보호 부재(WP) 사이에 배치된 광학 접착층(AP-a)을 더 포함하는 것일 수 있다.
광제어층(PP)은 표시 패널(DP) 상에 배치되어 외부광에 의한 표시 패널(DP)에서의 반사광을 제어할 수 있다. 광제어층(PP)은 예를 들어, 편광판을 포함하는 것이거나 또는 컬러필터층을 포함하는 것일 수 있다.
광학 접착층(AP-a)은 광학 투명 접착 필름(OCA, optically clear adhesive film) 또는 광학 투명 접착 수지층(OCR, optically clear adhesive resin layer)일 수 있다. 광학 접착층(AP-a)은 상술한 일 실시예의 접착 부재(AP, 도 3)와 동일하게 일 실시예에 따른 수지 조성물(RC)로부터 형성된 것일 수 있다. 즉, 광학 접착층(AP-a)은 25℃의 온도에서 25℃에서 JISK2283법으로 측정된 점도가 5cP 이상 50cP 미만인 수지 조성물(RC)로부터 유래된 중합체를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 수지 조성물(RC)로부터 형성된 광학 접착층(AP-a)은 180° 박리력이 800gf/25mm 이상일 수 있다. 일 실시예에 따른 수지 조성물(RC)로부터 형성된 광학 접착층(AP-a)은 유리 전이 온도가 -70℃ 이상 -30℃ 미만일 수 있다. 이에 따라, 광학 접착층(AP-a) 및 접착 부재(AP)를 포함하는 표시 장치(DD-1)는 접착 신뢰성 및 폴딩 신뢰성이 향상된 특성을 나타낼 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다. 이하 도 9에 도시된 일 실시예의 표시 장치에 대한 설명에서 상술한 도 1a 내지 도 8을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며 차이점을 위주로 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 표시 장치(DD)와 비교하여 도 9에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD-2)는 광제어층(PP), 광학 접착층(AP-a), 및 층간 접착층(PIB)을 더 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD-2)는 도 8에 도시된 일 실시예의 표시 장치(DD-1)와 같이 접착 부재(AP)와 보호 부재(WP) 사이에 배치된 광제어층(PP), 및 광제어층(PP)과 보호 부재(WP) 사이에 배치된 광학 접착층(AP-a)을 더 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(DD-2)는 접착 부재(AP)가 표시 패널(DP)과 입력 감지부(TP) 사이에 제공되는 것일 수 있다. 즉, 입력 감지부(TP)가 표시 패널(DP) 상에 직접 배치되지 않고 접착 부재(AP)에 의해 표시 패널(DP)과 입력 감지부(TP)가 서로 결합될 수 있다. 예를 들어, 접착 부재(AP)는 표시 패널(DP)의 봉지층(TFE, 도 3)과 입력 감지부(TP) 사이에 배치될 수 있다.
광제어층(PP)의 하측에는 층간 접착층(PIB)이 제공될 수 있다. 층간 접착층(PIB)은 입력 감지부(TP)와 광제어층(PP) 사이에 배치되며 투습 방지성이 우수한 접착 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 층간 접착층(PIB)은 폴리이소부틸렌(polyisobutylene)을 포함하여 형성된 것일 수 있다. 층간 접착층(PIB)은 입력 감지부(TP) 상에 배치되어 입력 감지부(TP)의 감지 전극들의 부식을 방지할 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(DD-2)는 일 실시예에 따른 수지 조성물(RC)로부터 형성된 광학 접착층(AP-a) 및 접착 부재(AP)를 포함하며, 광학 접착층(AP-a) 및 접착 부재(AP)를 포함하는 표시 장치(DD-2)는 접착 신뢰성 및 폴딩 신뢰성이 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
이하에서는, 실시예 및 비교예를 참조하면서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 수지 조성물로부터 형성된 접착 부재 및 표시 장치에 대해서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예시이며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
1. 수지 조성물의 조제
실시예 및 비교예의 수지 조성물은 표 1 내지 3에 기재된 배합비에 의해 조제되었다. 표 1 내지 3에서 개시하고 있는 재료를 각각의 중량 비율로 내열 차광 용기에 제공하였다. 또한, 광 개시제로 Omnirad TPO-H(IGM Resin사), Esacure 3644(IGM Resin사), Photomer 4250(IGM Resin사), Omnirad 819(IGM Resin사)를 60:10:1:30의 중량비로 혼합하여 수지 조성물의 전체 중량에 대하여 2wt%로 제공하였다. 이후 조성물이 균일하게 혼합되도록 공자전식 교반 탈포 장치(SHASHIN KAGAKU CO.,LTD. 제품)를 사용해, 1000rpm으로 30분동안 교반하여 실시예 및 비교예의 수지 조성물을 조제하였다.
<광 중합 개시제에 대한 자료>
Omnirad TPO-H: (2,4,6-trimethylbenzoyl)-diphenylphosphine oxide (자기 개열형 라디칼 중합 개시제, IGM Resins사)
Esacure 3644: ketocumarine (수소 인발형 라디칼 중합 개시제, IGM Resins사)
Photomer 4250: hexahydro-1H-azepinacid-2,2-bis[[(1-oxo-2-prophenyl)-oxy]methyl]butyl (경화 촉진제, IGM Resins사)
Omnirad 819: phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide (자기 개열형 라디칼 중합 개시제, IGM Resins사)
재 료 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
IDAA 35 30 30
2-EHA 85 40 40 75 45
4-HBA 9 15 10 10 10
Viscoat#260 0.4 0.4 0.3 0.4
UN6304 3 10
UN6207 5 10 10
CN9004 3 5 5 15
재 료 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
IDAA 20 40 20 20 30 30
2-EHA 75 30 30 72 25 35
4-HBA 20 30 35 10
Viscoat#260 0.2 2 0.3 0.2
UN6304 5 10 8
UN6207 5 8 2 10
CN9004 5 10 15
재 료 비교예 7 비교예 8 비교예 9 비교예 10 비교예 11
4-HBA 20 10
하이드록시 에틸 메타크릴레이트 20
FA-512M 20
HPMA 3
라이트 에스테르 THF 15
라이트 에스테르 L 20
LA 20 30
A-TMMT 3
TE-2000 50
UC-203 40
Polyoil110 20
UN6207 60 40
UV3630ID80 50
P85 45
PKA-5016 20
PKA-5017 40
KE311 45
ME-D 60
<표 1 내지 3의 재료에 대한 자료>
IDAA: 이소데실 아크릴레이트(iso-decyl acrylate), (Osaka Organic Chemical Industry Ltd 제품), 분자량 212
2-EHA: 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-ethylhexyl acrylate), (TOAGOSEI CO., LTD. 제품), 분자량 184
4-HBA: 4-하이드록시부틸 아크릴레이트(4-hydroxybutyl acrylate), (Osaka Organic Chemical Industry Ltd 제품), 분자량 144
Viscoat#260: 1,9-노난디올디아크릴레이트(1,9-nonanediol diacrylate), (Osaka Organic Chemical Industry Ltd 제품), 분자량 268
하이드록시 에틸 메타크릴레이트(hydroxy ethyl methacrylate), (TOKYO CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD. (TCI) 제품)
FA-512M: 디시클로펜테닐 옥시에틸 메타크릴레이트(dicyclopentenyl oxyethyl methacrylate), (Hitachi Chemical Company, Ltd. 제품)
HPMA: 하이드록시프로필 메타크릴레이트(hydroxypropyl methacrylate), (Nihon Kasei CO.,LTD. 제품)
라이트 에스테르 THF: 테트라하이드로푸르푸릴 메타크릴레이트(tetrahydrofurfuryl methacrylate), (KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD. 제품)
라이트 에스테르 L: 라우릴 메타크릴레이트(lauryl methacrylate), (KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD. 제품)
LA: 라우릴 아크릴레이트(lauryl acrylate), (KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD. 제품)
A-TMMT: 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(pentaerythritol tetraacrylate), (SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO, LTD. 제품)
UN6304: 우레탄 아크릴레이트(Negami Chemical Industrial Co., Ltd. 제품), 분자량 13000
UN6207: 우레탄 아크릴레이트(Negami Chemical Industrial Co., Ltd. 제품), 분자량 27000
CN9004: 우레탄 아크릴레이트(ARKEMA K.K. 제품), 분자량 10000 이상 40000 미만
TE-2000: 폴리부타디엔 골격을 갖는 아크릴계 올리고머(Nippon Soda Co.,Ltd. 제품)
UC-203: 폴리이소프렌 골격을 갖는 아크릴계 올리고머(KURARAY CO.,LTD 제품)
Polyoil110: 폴리부타디엔 중합체(Evonik Industries AG 제품)
UV3630ID80: 폴리우레탄 아크릴레이트(polyurethane acrylate), (The Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd. 제품)
P85: 수소화된 테르펜 수지(hydrogenated terpene resin), (YASUHARA CHEMICAL CO., LTD. 제품)
PKA-5016: 폴리에틸렌 글리콜 폴리프로필렌 글리콜 알릴부틸에테르(polyethylene glycol polypropylene glycol allylbutylether), (NOF CORPORATION 제품)
PKA-5017: 폴리에틸렌 글리콜 폴리프로필렌 글리콜 알릴부틸에테르(polyethylene glycol polypropylene glycol allylbutylether), (NOF CORPORATION 제품)
KE311: 수소화된 로진 에스테르(Arakawa Chemical Industries, Ltd. 제품)
ME-D: 액상의 수소화된 로진 에스테르(Arakawa Chemical Industries, Ltd. 제품)
표 1 내지 3에서, IDAA, 2-EHA, 4-HBA, 하이드록시 에틸 메타크릴레이트, FA-512M, HPMA, 라이트 에스테르 THF, 라이트 에스테르 L, LA, 및 A-TMMT는 모노머에 해당하는 것이다. Viscoat#260은 가교제에 해당하는 것이다. UN6304, UN6207, CN9004, TE-2000, UC-203, Polyoil110, UV3630ID80은 올리고머에 해당하는 것이다.
표 3의 비교예 7 및 8은 특허문헌 JP 5370706의 광경화성 수지 조성물 A 및 B에 대응하는 것이다. 비교예 9 및 10은 특허문헌 JP 6185122에서 표 1의 실시예 1 및 3에 대응하는 것이다. 비교예 11은 특허문헌 JP 6528103에서 표 1의 실시예 1에 대응하는 것이다. KE311은 점착 부여제에 해당하며, ME-D는 액상 가소제에 해당하는 것이다.
2. 수지 조성물 및 접착 부재의 평가
아래 표 4 내지 6에서는 실시예 및 비교예 수지 조성물의 점도 및 잉크젯 프린팅 제공, 예비 접착 부재의 경화율, 손실 탄젠트(tan δ), 및 피착제의 접합과 접착 부재의 경화율, 180° 박리력, 유리 전이 온도, 및 폴딩 신뢰성을 평가하여 나타내었다. 피착제의 접합은, 예비 부재와 피착제의 접합 시 예비 부재의 신뢰성 유지 여부를 평가한 것이다. 이하에서, 평가 방법에 대해 보다 상세히 설명한다.
<수지 조성물의 점도 측정>
JISK2283법으로 25℃의 온도에서 수지 조성물의 점도를 측정하였다. 수지 조성물의 점도는 점도계 TVE-25L(TOKI SANGYO Co. Ltd 제품)를 이용하여, 10rpm의 속도 조건에서 측정하였다.
<수지 조성물의 잉크젯 프린팅 제공>
조제한 수지 조성물을 소다 라임 글라스(Soda-lime glass, Central Glass Co., Ltd. 제품) 상에 잉크젯 프린터(MICROJET사 제품)를 이용하여 50μm의 두께가 되도록 도포하였다. 도포한 수지 조성물에 자외선광을 제공하여 경화하고, 경화 이후 경화물의 외관을 육안으로 관찰하였다. 표 4 내지 6에서 수지 조성물이 균일한 두께로 도포되고 흐름이 발생하지 않은 경우는 "◎"로 표기하고, 불균일한 두께로 도포되거나 흐름이 발생한 경우는 "△"로 표기하였으며, 잉크젯 프린터로부터 수지 조성물이 토출되지 않은 경우는 "X"로 표기하였다.
<예비 접착 부재의 경화율 측정>
조제한 수지 조성물을 소다 라임 글라스(Soda-lime glass, Central Glass Co., Ltd. 제품) 상에 잉크젯 프린터(MICROJET사 제품)를 이용하여 50μm의 두께가 되도록 도포하였다. 잉크젯 프린터로 도포가 불가한 수지 조성물은 Bar coater를 사용하여 50μm의 두께를 갖도록 조정하였다.
도포한 수지 조성물에 파장 405nm, 365nm에 피크를 갖는 UV-LED 램프를 사용하여, 각각 광의 총량이 220mJ/cm2, 380mJ/cm2가 되도록 자외선광을 조사하여 예비 접착 부재를 형성하였다. FT-IR을 이용하여 예비 접착 부재의 경화율을 측정하였다. 자외선광의 제공 이전에 수지 조성물에서 FT-IR 측정 그래프의 바탕선(baseline)에서의 800cm-1 이상 820cm-1 이하의 흡수 피크에 대한 높이 X1과 자외선광의 제공 이후에 예비 접착 부재에서 FT-IR 측정 그래프의 바탕선(baseline)에서의 800cm-1 이상 820cm-1 이하의 흡수 피크에 대한 높이 Y1을 측정하고, 식 1에 의해 경화율을 산출하였다.
[식 1]
Z1 = [(X1-Y1)/X1] x 100%
식 1에서, Z1은 경화율이다.
<예비 접착 부재의 손실 탄젠트(tan δ) 측정>
슬라이드 글라스(Matsunami Glass Ind.,Ltd. 제품, 슬라이드 글라스 S1112) 상에 이형 처리된 PET 필름(PANAC CO.,LTD. 제품 NP100A), 직경 8mm의 구멍을 뚫은 실리콘 고무 시트(TIGERS POLYMER CORPORATION 제품)를 순차적으로 적층하였다. 실리콘 고무의 구멍에 28μL의 수지 조성물을 적하하고, 405nm, 365nm에 피크를 갖는, UV-LED 램프를 이용하여, 각각 광의 총량이 220mJ/cm2, 380mJ/cm2가 되도록 자외선광을 조사하여 예비 접착 부재(직경 8mmΦ, 두께 0.5mmt)를 얻었다. 동적 점탄성 측정 장치(Anton Paar Japan K.K 제품 MCR302)로 예비 접착 부재의 25℃에서의 손실 탄젠트(tanδ)를 측정하였다. 측정 조건은, 주파수 1Hz, 온도 범위 -80℃ 내지 80℃, 승온 속도 10℃/분으로 하였다.
<예비 접착 부재와 피착제의 접합>
예비 접착 부재의 경화율 측정 방법과 동일한 방법으로 예비 접착 부재를 얻었다. 얻어진 예비 접착 부재 상에 PET 필름(TOYOBO CO., LTD. 제품, 제품명 A4360, 두께 50μm)을 제공하고, 자동 가열 가압 처리 장치(Chiyoda Electronics Co,.Ltd. 제품, 제품명 ACS-230)를 이용하여, 0.5MPa의 압력을 가하였다. 30℃의 온도 조건에서 5분동안 압력을 가한 후 적층체의 외관을 관찰하였다. 표 4 내지 6에서, "◎"는 적층체의 외관에 변화가 없는 것을 나타낸 것이고, "기포"는 예비 접착 부재와 PET 필름 사이에 기포가 발생한 것을 나타낸 것이다. "누출"은 예비 접착 부재에서 흐름이 발생한 것이고, "두께 변화"는 적층체의 두께가 변화된 것이다.
<접착 부재의 경화율 측정>
예비 접착 부재의 경화율 측정 방법과 동일한 방법으로 얻어진 예비 접착 부재 상에 PET 필름(TOYOBO CO., LTD. 제품, 제품명 A4360, 두께 50μm)을 접합하고, 자동 가열 가압 처리 장치(Chiyoda Electronics Co,.Ltd. 제품, 제품명 ACS-230)를 이용하여, 0.5MPa의 압력을 가하였다. 30℃의 온도 조건에서 5분동안 압력을 가한 후, 파장 395nm에 피크를 갖는 UV-LED 램프를 사용하여 광의 총량이 4000mJ/cm2가 되도록 자외선광을 조사하여 적층체를 얻었다.
얻어진 적층체 중 접착 부재의 경화율을 FT-IR을 이용하여 측정하였으며, 예비 접착 부재의 경화율 측정 방법과 동일한 방법으로 진행하였다. 자외선광의 제공 이전에 예비 접착 부재에서 FT-IR 측정 그래프의 바탕선(baseline)에서의 800cm-1 이상 820cm-1 이하의 흡수 피크에 대한 높이 X2와 자외선광의 제공 이후에 접착 부재에서 FT-IR 측정 그래프의 바탕선(baseline)에서의 800cm-1 이상 820cm-1 이하의 흡수 피크에 대한 높이 Y2를 측정하고, 식 2에 의해 경화율을 산출하였다.
[식 2]
Z2 = [(X2-Y2)/X2] x 100%
식 2에서, Z2는 경화율이다.
<접착 부재의 180° 박리력 측정>
조제한 수지 조성물을 소다 라임 글라스(Soda-lime glass, Central Glass Co., Ltd. 제품) 상에 50μm의 두께가 되도록 도포하였다. 이후, 파장 405nm, 365nm에 피크를 갖는 UV-LED 램프를 사용하여, 각각 광의 총량이 220mJ/cm2, 380mJ/cm2가 되도록 자외선광을 조사해, 예비 접착 부재를 형성하였다. 형성한 예비 접착 부재 상에 PET 필름(TOYOBO CO., LTD., 제품명 A4360, 두께 50μm)을 제공하고, 자동 가열 가압 처리 장치(Chiyoda Electronics Co,.Ltd. 제품, 제품명 ACS-230)를 이용하여, 30℃의 온도 및 0.5MPa의 조건에서 5분간 접합 처리를 실시하였다.
이후, 파장 395nm에 피크를 갖는 UV-LED 램프를 사용하여, 광의 총량이 4000mJ/cm2이 되도록 자외선광을 조사하여 적층체를 얻었다. 적층체를 이용하여, 인장 시험기(INSTRON사 제품, INSTRON 5965형)로 180° 박리력을 측정하였다. 측정 조건은 25℃의 온도 및 인장 속도 300mm/분으로 하였다.
<접착 부재의 유리 전이 온도 측정>
예비 접착 부재의 손실 탄젠트 측정 방법과 동일한 방법으로 예비 접착 부재(직경 8mmΦ, 두께 0.5mmt)를 얻었다. 예비 접착 부재 상에 이형 처리된 PET 필름(PANAC CO.,LTD. 제품 NP100A), 슬라이드 글라스(Matsunami Glass Ind.,Ltd. 제품, 슬라이드 글라스S1112)를 순차적으로 적층하였다.
적층한 슬라이드 글라스 측에서 395nm에 피크를 갖는 UV-LED 램프를 사용하여, 광의 총량이 4000mJ/cm2이 되도록 자외선광을 조사하여 접착 부재 샘플(직경 8mm, 두께 500μm)을 얻었다. 동적 점탄성 측정 장치(Anton Paar Japan K.K 제품 MCR302)를 이용하여 얻어진 접착 부재 샘플(직경 8mm, 두께 500μm)의 유리 전이 온도를 측정하였다. 측정 조건은 주파수 1Hz, 온도 범위 -80℃ 내지 80℃, 승온 속도 10℃/분으로 하였다.
<접착 부재의 폴딩 신뢰성 평가>
두께 50μm의 PET 필름 상에 비교예 및 실시예의 수지 조성물을 50μm의 두께가 되도록 도포하였다. 파장 405nm, 365nm에 피크를 갖는 UV-LED 램프를 사용하여, 각각 광의 총량이 220mJ/cm2, 380mJ/cm2가 되도록 자외선을 조사하여 예비 접착 부재를 형성하였다. 예비 접착 부재 상에 PET 필름(TOYOBO CO., LTD., 제품명 A4360, 두께 50μm)을 제공하고, 자동 가열 가압 처리 장치(Chiyoda Electronics Co,.Ltd. 제품, 제품명 ACS-230)를 이용하여, 30℃의 온도 및 0.5MPa의 조건에서 5분동안 접합 처리를 실시하였다. 이후, 파장 395nm에 피크를 갖는 UV-LED를 사용하여, 광의 총량이 4000mJ/cm2이 되도록 자외선광을 조사하여 50mmx100mm 크기의 적층체를 얻었다.
면상체 무부하 U자 신축 시험기(YUASA SYSTEM Co., Ltd. 제품)를 이용하여, 얻어진 적층체의 단변 측에 굴곡 지그를 설치하고, 25℃의 항온조에서 폴딩을 반복하였다. 180°의 굽힘 각도, 3mm의 굽힘 반경, 1회당 1초의 굽힘 속도 조건으로, 20만회의 폴딩을 반복한 후 적층체의 외관을 관찰하였다. 표 4 내지 6에서, "◎"는 적층체의 외관에 변화가 없는 것이고, "박리"는 접착 부재로부터 PET 필름이 박리된 것이고, "파손"은 접착 부재의 파손이 발생한 것이다.
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
점도 [cP] 5 18 41 28 48
잉크젯 프린팅 제공 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
예비 접착 부재의 경화율 [%] 81 84 92 89 97
예비 접착 부재의 손실 탄젠트(tan δ) 0.58 0.46 0.40 0.53 0.21
예비 접착 부재와 피착제의 접합 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
접착 부재의 경화율 [%] 91 96 98 98 99
접착 부재의 180° 박리력 [gf/25mm] 820 1930 1560 1030 1290
접착 부재의 유리 전이 온도 [℃] -69 -32 -55 -41 -38
폴딩 신뢰성 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
표 4를 참조하면, 실시예 1 내지 5의 수지 조성물은 25℃의 온도에서 5cP 이상 50cP 미만의 점도를 나타내며, 잉크젯 프린팅으로 제공 시 흐름이 발생하지 않고 균일한 두께로 도포 가능한 것을 알 수 있다. 실시예 1 내지 5의 수지 조성물로부터 형성된 예비 접착 부재의 경화율은 80% 초과 98% 미만이고, 손실 탄젠트(tan δ)는 0.2 이상 0.6 미만인 것을 알 수 있다. 이에 따라, 실시예 1 내지 5의 수지 조성물로부터 형성된 예비 접착 부재는 피착제와의 접합 시 우수한 신뢰성을 나타내는 것을 알 수 있다.
실시예 1 내지 5의 수지 조성물로부터 형성된 접착 부재는 90% 초과의 경화율을 나타내고, 180° 박리력이 800gf/25mm 이상인 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1 내지 5의 수지 조성물로부터 형성된 접착 부재는 -70℃ 이상 -30℃ 미만의 유리 전이 온도를 갖는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 실시예 1 내지 5의 수지 조성물로부터 형성된 접착 부재는 접착 신뢰성 및 폴딩 신뢰성이 우수한 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.
실시예 1 내지 5의 수지 조성물은 일 실시예에 따른 수지 조성물로, 일 실시예에 따른 수지 조성물로부터 형성된 예비 접착 부재는 피착제와의 접합 시 신뢰성이 우수한 특성을 나타낼 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 예비 접착 부재로부터 형성된 접착 부재는 우수한 접착 신뢰성 및 폴딩 신뢰성을 나타낼 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 접착 부재를 포함하는 표시 장치는 신뢰성이 향상된 특성을 나타낼 수 있다.
구 분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
점도 [cP] 7 34 47 19 29 89
잉크젯 프린팅 제공 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ X
예비 접착 부재의 경화율 [%] 76 95 98 82 95 97
예비 접착 부재의 손실 탄젠트(tan δ) 0.57 0.18 0.34 0.68 0.27 0.24
예비 접착 부재와 피착제의 접합 누출, 두께 변화 기포 ◎ 두께 변화 ◎ ◎
접착 부재의 경화율 [%] 92 98 99 96 98 99
접착 부재의 180° 박리력 [gf/25mm] 620 770 210 830 1910 1390
접착 부재의 유리 전이 온도 [℃] -67 -59 -37 -65 -19 -38
폴딩 신뢰성 박리 박리 박리 ◎ 파손 ◎
표 5를 참조하면, 비교예 1의 수지 조성물로부터 형성된 예비 접착 부재는 80% 이하의 경화율을 나타내며, 피착제와의 접합 시 흐름이 발생하고 두께가 달라진 것을 알 수 있다. 비교예 1의 수지 조성물로부터 형성된 접착 부재는 25℃의 온도에서 800gf/25mm 미만의 180° 박리력을 나타내며, 폴딩 및 언폴딩의 반복 시 박리가 발생한 것을 알 수 있다.
비교예 2의 수지 조성물로부터 형성된 예비 접착 부재는 0.2 미만의 손실 탄젠트(tan δ)를 나타내며, 피착제와의 접합 시 기포가 발생한 것을 알 수 있다. 비교예 2의 수지 조성물로부터 형성된 접착 부재는 25℃의 온도에서 800gf/25mm 미만의 180° 박리력을 나타내며, 폴딩 및 언폴딩의 반복 시 박리가 발생한 것을 알 수 있다.
비교예 3의 수지 조성물로부터 형성된 예비 접착 부재는 경화율이 98% 이상이며, 비교예 3의 수지 조성물로부터 형성된 접착 부재는 25℃의 온도에서 800gf/25mm 미만의 180° 박리력을 나타내는 것을 알 수 있다. 이로 인해 예비 접착 부재와 피착제의 접합 시 밀착력이 저하되고, 예비 접착 부재로부터 형성된 접착 부재는 폴딩 및 언폴딩의 반복 시 박리가 발생한 것으로 판단된다.
비교예 4의 수지 조성물은 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머를 포함하며, 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머는 수지 조성물의 전체 중량을 기준을 10wt% 미만으로 포함된 것이다. 비교예 4의 수지 조성물로부터 형성된 예비 접착 부재는 손실 탄젠트(tan δ)가 0.6 이상을 나타내며, 피착제와의 접합 시 두께가 달라진 것을 알 수 있다.
비교예 5의 수지 조성물로부터 형성된 접착 부재는 -30℃ 이상의 유리 전이 온도를 나타내는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 비교예 5의 수지 조성물로부터 형성된 접착 부재는 폴딩 및 언폴딩의 반복 시 박리가 발생한 것으로 판단된다.
비교예 6의 수지 조성물은 25℃의 온도에서 50cP 이상의 점도를 갖는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 비교예 6의 수지 조성물은 잉크젯 프린팅법으로 제공 시 기기로부터 토출되지 않은 것을 알 수 있다.
구 분 비교예 7 비교예 8 비교예 9 비교예 10 비교예 11
점도 [cP] 3800 5200 12200 8100 15200
잉크젯 프린팅 제공 X X X X X
예비 접착 부재의 경화율 [%] 76 49 59 62 92
예비 접착 부재의 손실 탄젠트(tan δ) 0.32 0.29 0.34 0.41 0.18
예비 접착 부재와 피착제의 접합 누출, 두께 변화 누출, 두께 변화 누출, 두께 변화 누출, 두께 변화 기포
접착 부재의 경화율 [%] 93 91 91 92 99
접착 부재의 180° 박리력 [gf/25mm] 930 1020 620 440 670
접착 부재의 유리 전이 온도 [℃] 13 -6 -43 -49 56
폴딩 신뢰성 파손 파손 박리 박리 파손
표 6을 참조하면, 비교예 7 내지 11의 수지 조성물은 3000cP 이상의 높은 점도를 나타내는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 비교예 7 내지 11의 수지 조성물은 잉크젯 프린팅법으로 제공 시, 기기로부터 토출되지 않은 것을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 비교예 7 및 8의 수지 조성물은 특허문헌 JP 5370706에 대응하는 것으로, 많은 함량의 올리고머를 포함하여 높은 점도를 나타낸 것으로 판단된다. 비교예 7 및 8의 수지 조성물로부터 형성된 예비 접착 부재는 80% 이하의 경화율을 나타내며, 피착제와의 접합 시 흐름이 발생하고 두께가 달라진 것을 알 수 있다. 비교예 7 및 8의 수지 조성물로부터 형성된 접착 부재는 -30℃ 이상의 유리 전이 온도를 나타냄에 따라, 폴딩 및 언폴딩의 반복 시 박리가 발생한 것으로 판단된다.
비교예 9 및 10의 수지 조성물은 특허문헌 JP 6185122에 대응하는 것으로, 많은 함량의 올리고머 및 폴리에틸렌 글리콜 화합물을 포함하여 높은 점도를 나타낸 것으로 판단된다. 비교예 9 및 10의 수지 조성물로부터 형성된 예비 접착 부재는 80% 이하의 경화율을 나타내며, 피착제와의 접합 시 흐름이 발생하고 두께가 달라진 것을 알 수 있다. 또한, 비교예 9 및 10의 수지 조성물로부터 형성된 접착 부재는 25℃의 온도에서 800gf/25mm 미만의 180° 박리력을 나타내며, 폴딩 및 언폴딩의 반복 시 박리가 발생한 것을 알 수 있다.
비교예 11의 수지 조성물은 특허문헌 JP 6528103에 대응하는 것으로, 점착 부여제에 해당하는 KE11 및 액상 가소제에 해당하는 ME-D를 포함하여 높은 점도를 나타낸 것으로 판단된다. 또한, 특허문헌 JP 6528103은 수지 조성물의 경화 공정을 1회만 포함하는 것이다. 비교예 11의 수지 조성물로부터 형성된 예비 접착 부재는 0.2 미만의 손실 탄젠트(tan δ)를 나타내며, 피착제와의 접합 시 기포가 발생한 것을 알 수 있다. 비교예 11의 수지 조성물로부터 형성된 접착 부재는 25℃의 온도에서 800gf/25mm 미만의 180° 박리력을 나타내고 유리 전이 온도가 56℃인 것을 알 수 있다. 이에 따라, 비교예 11의 수지 조성물로부터 형성된 접착 부재는 폴딩 미 언폴딩의 반복 시 파손이 발생한 것으로 판단된다.
일 실시예의 접착 부재 제조 방법은 25℃에서 JISK2283법으로 측정된 점도가 5cP 이상 50cP 미만인 수지 조성물을 제공하는 단계, 수지 조성물에 제1 광을 제공하여 예비 접착 부재를 형성하는 단계, 및 예비 접착 부재에 제2 광을 제공하여 접착 부재를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 예비 접착 부재의 경화율은 80% 초과 98% 미만이고, 손실 탄젠트(tan δ)는 0.2 이상 0.6 미만일 수 있다. 이에 따라, 예비 접착 부재와 피착제의 접합 시 우수한 신뢰성을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 표시 장치 제조 방법은 일 실시예의 접착 부재 제조 방법 및 예비 접착 부재 상에 보호 부재를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 보호 부재는 제2 광을 투과시키는 것으로, 보호 부재를 투과한 제2 광은 예비 접착 부재에 제공될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치 제조 방법으로부터 형성된 일 실시예의 표시 장치는 표시 패널과 보호 부재 사이에 접착 부재를 포함할 수 있다. 접착 부재는 고분자 기판에 대한 180° 박리력이 800gf/25mm 이상이고, 유리 전이 온도가 -70℃ 이상 -30℃ 미만일 수 있다. 이에 따라, 일 실시예에 따른 접착 부재를 포함하는 표시 장치는 접착 신뢰성 및 폴딩 신뢰성이 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
RC: 수지 조성물 P-AP: 예비 접착 부재
AP: 접착 부재 WP: 보호 부재
DP: 표시 패널 AP-a: 광학 접착층
PP: 광제어층 TP: 입력 감지부

Claims (22)

  1. 기판 상에 25℃에서 JISK2283법으로 측정된 점도가 5cP 이상 50cP 미만인 수지 조성물을 제공하는 단계;
    상기 수지 조성물에 제1 광을 제공하여 경화율이 80% 초과 98% 미만인 예비 접착 부재를 형성하는 단계; 및
    상기 예비 접착 부재에 상기 제1 광보다 광의 총량이 많은 제2 광을 제공하여 접착 부재를 형성하는 단계; 를 포함하고,
    상기 예비 접착 부재는 손실 탄젠트(loss tangent, tan δ)가 0.2 이상 0.6 미만이며, 상기 접착 부재는 유리 전이 온도가 -70℃ 이상 -30℃ 미만인 접착 부재 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 잉크젯 프린팅법 또는 디스펜싱법으로 제공되는 접착 부재 제조 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 (메트)아크릴로일기((meth)acryloyl group)를 포함하는 적어도 하나의 (메트)아크릴레이트 모노머, 적어도 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머, 및 적어도 하나의 광 개시제를 포함하는 접착 부재 제조 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 예비 접착 부재의 상기 경화율은 하기 식 1을 만족하는 접착 부재 제조 방법:
    [식 1]
    Z1 = [(X1-Y1)/X1] x 100%
    상기 식 1에서,
    X1은 상기 수지 조성물에서 FT-IR(Fourier-transform infrared spectroscopy)에 의해 측정된 상기 (메트)아크릴로일기의 흡수량이고, Y1은 상기 예비 접착 부재에서 FT-IR에 의해 측정된 상기 (메트)아크릴로일기의 흡수량이며, Z1은 상기 예비 접착 부재의 상기 경화율이다.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 (메트)아크릴레이트 모노머의 중량 평균 분자량은 100 이상 500 이하인 접착 부재 제조 방법.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머의 중량 평균 분자량은 10,000 이상 40,000 미만인 접착 부재 제조 방법.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머는 복수의 아크릴기들을 포함하는 접착 부재 제조 방법.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 광 개시제는 라디칼 중합 개시제를 포함하는 접착 부재 제조 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광은 광의 총량이 200mJ/cm2 이상 1000mJ/cm2 이하이고,
    상기 제2 광은 광의 총량이 3500mJ/cm2 이상 4500mJ/cm2 이하인 접착 부재 제조 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 접착 부재는 고분자 기판에 대한 180° 박리력이 800gf/25mm 이상인 접착 부재 제조 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 접착 부재는 경화율이 90% 초과인 접착 부재 제조 방법.
  12. 기판 상에 25℃에서 JISK2283법으로 측정된 점도가 5cP 이상 50cP 미만인 수지 조성물을 제공하는 단계;
    상기 수지 조성물에 제1 광을 제공하여 경화율이 80% 초과 98% 미만인 예비 접착 부재를 형성하는 단계;
    상기 예비 접착 부재 상에 보호 부재를 제공하는 단계; 및
    상기 예비 접착 부재에 상기 제1 광보다 광의 총량이 많은 제2 광을 제공하여 접착 부재를 형성하는 단계; 를 포함하고,
    상기 예비 접착 부재는 손실 탄젠트(tan δ)가 0.2 이상 0.6 미만이며, 상기 접착 부재는 유리 전이 온도가 -70℃ 이상 -30℃ 미만인 표시 장치 제조 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 광은 상기 보호 부재를 투과하여 상기 예비 접착 부재에 제공되는 표시 장치 제조 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 적어도 하나의 (메트)아크릴레이트 모노머, 적어도 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머, 및 적어도 하나의 광 개시제를 포함하는 표시 장치 제조 방법.
  15. 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치된 보호 부재; 및
    상기 표시 패널과 상기 보호 부재 사이에 배치되고 25℃에서 JISK2283법으로 측정된 점도가 5cP 이상 50cP 미만인 수지 조성물로부터 유래된 중합체를 포함하는 접착 부재; 를 포함하고,
    상기 수지 조성물은 적어도 하나의 (메트)아크릴레이트 모노머, 적어도 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머, 및 적어도 하나의 광 개시제를 포함하고,
    상기 수지 조성물이 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머를 포함하는 경우, 상기 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머는 상기 수지 조성물의 전체 중량을 기준으로 10wt% 이상으로 포함되며,
    상기 접착 부재는 고분자 기판에 대한 180° 박리력이 800gf/25mm 이상이고, 유리 전이 온도가 -70℃ 이상 -30℃ 미만인 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 보호 부재는 윈도우를 포함하는 표시 장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 상기 표시 패널의 일면 또는 상기 보호 부재의 일면 상에 제공되고, 상기 접착 부재는 상기 수지 조성물을 광 경화하여 형성된 것인 표시 장치.
  18. 제15 항에 있어서,
    적어도 하나의 폴딩 영역을 포함하고, 상기 폴딩 영역의 곡률 반경은 5mm 이하인 표시 장치.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 접착 부재와 상기 보호 부재 사이에 배치된 광제어층, 및 상기 광제어층과 상기 보호 부재 사이에 배치된 광학 접착층을 더 포함하고,
    상기 광학 접착층은 상기 수지 조성물로부터 유래된 중합체를 포함하는 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 광제어층은 편광판 또는 컬러필터층인 표시 장치.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 광학 접착층은 고분자 기판에 대한 180° 박리력이 800gf/25mm 이상이고, 유리 전이 온도가 -70℃ 이상 -30℃ 미만인 표시 장치.
  22. 제15 항에 있어서,
    상기 표시 패널 상에 배치된 입력 감지부를 더 포함하고,
    상기 접착 부재는 상기 표시 패널과 상기 입력 감지부 사이 또는 상기 입력 감지부와 상기 보호 부재 사이에 배치된 표시 장치.
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