背板膜及利用其的柔性显示装置的制作方法

本发明涉及一种背板膜及利用其的柔性显示装置，更具体地，涉及一种防水特性提高的背板膜及柔性显示装置。

背景技术：

随着信息化社会的发展，正在积极地开发能够显示信息的显示装置。显示装置包括液晶显示装置(liquidcrystaldisplaydevice)、有机电致发光显示装置(organicelectro-luminescencedisplaydevice)、等离子体显示装置(plasmadisplaypanel)以及场致发射显示装置(fieldemissiondisplaydevice)。

近年来，正积极地研究通过增强显示装置的柔性来弯曲的柔性显示装置。柔性显示装置，大致包括：用于显示图像的显示面板；位于显示面板的下方而支撑显示面板的背板(backplate)；以及位于显示面板的前方以保护显示面板的覆盖窗口(coverwindow)。

现有的柔性显示装置主要在塑料基板上制备。然而，用作柔性显示装置的背板的聚酰亚胺等的塑料基板虽然为耐热性优异的材料，但是存在其对水分及氧的切断特性相较于玻璃或金属非常脆弱的问题。为了对此进行补偿，在显示面板上包括负责阻挡(barrier)功能的材料，但是柔性显示装置的易用性和技术发展的潮流趋向显示器的薄型化，因此，用于阻挡功能的材料的含量也趋向减少。因此，极有可能由于外部水分(moisture)或氧气的渗透而损坏器件。

于是，需要一种在柔性显示装置的背板的下部增强防水特性，即使在驱动柔性显示装置时发生的无机膜(inorganiclayer)的微细裂纹也具有较高的可靠性的柔性显示装置。

技术实现要素：

本发明是为解决所述问题而提出的，其目的在于，提供一种柔性显示装置，所述显示装置使背板膜中的粘合膜保持水分平衡，来最大化向柔性显示装置内的水分阻挡性能，从而在反复弯曲(bending)或折叠(folding)下也具有良好的粘合性能和防裂效果。

在本发明的一体现例中，背板膜包括基膜以及在基膜上的粘合膜，所述粘合膜同时包含疏水性物质和亲水性物质，所述粘合膜的透湿度(watervaportransmissionrate)在38℃的温度及100％rh的条件下为20g/m²/天以下。

在本发明的另一体现例中，柔性显示装置，包括：显示面板，其具备至少一个折叠部；以及背板膜，附着于显示面板的下部。

本发明的背板膜阻挡从背板膜的下部渗透的空气、水分等，同时延迟被渗透的水分向显示面板元件侧扩散，从而，解决像素收缩(pixelshrinkage)及黑点(darkspot)、余像、亮度不良、电极氧化等问题，并且，具有优异的耐久性及产品可靠性。

附图说明

图1至图3是示出根据本发明的各种体现例的背板膜及附着于其的显示面板的下部基板的截面图。

图中：

10：第一层，20：第二层，30：基膜，40、41：粘合膜，50：阻挡层，60：显示面板的下部基板，110：疏水性物质，120：亲水性物质，300：背板膜。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的优选实施例。在整篇说明书中，相同的符号实质上指代相同的构成要素。在以下说明中，若判断对相关公知技术或结构的具体说明会使本发明的要旨不明确，则省略对其的详细说明。另外，在以下说明中使用的构成要素的名称是考虑方便撰写说明书而选择的，可不同于实际产品的零件名称。

术语“上面(on)”或“上(on)”指代的是均包括其他的元件层的直上或中间介设有其他的层或其他的元件的情况。相反地，元件或层与其他的元件“相接”或“接触”是指在中间不具备其他的元件或层的情况。

术语“重均分子量”是指对通过凝胶渗透色谱仪(gpc，gelpermeationchromatograph)测量的标准聚苯乙烯的换算数值。

图示的各个组成的尺寸及厚度是为了方便说明而示出的，并不限定于本发明中图示组成的尺寸及厚度。

本发明涉及同时具有优异的防水性及水分平衡特性的背板膜以及使用其的柔性显示装置。

本发明的一体现例提供一种背板膜，其包括基膜以及在所述基膜上的粘合膜，所述粘合膜包括疏水性物质以及亲水性物质，所述粘合膜的透湿度(watervaportransmissionrate)在38℃的温度及100％rh的条件下为20g/m²/天以下。

所述粘合膜的一面接触及/或附着于随后位于所述背板膜上的显示面板的下部基板。

作为本发明的一体现例，所述粘合膜可以为在包含疏水性物质的分散介质分散有亲水性物质的形态。所述粘合膜可以由混合疏水物质和亲水性物质的分散液或混合组合物而制备，此时，粘合膜对100重量份的疏水性物质可包含1至200重量份的亲水性物质，优选5至100重量份。

通过所述粘合膜包含疏水性物质，从而，防止从背板膜的下部通过基膜的水分渗透粘合膜而扩散到显示面板，即便预定的水分渗透到粘合膜中，也由于亲水性物质吸收渗透的水分，并相较于渗透到聚酰亚胺基板内的速度最大限度地延迟水分扩散到显示面板上的速度以在粘合膜内保持水分平衡。当粘合膜仅由疏水性物质组成时，由于将渗透的水分推向聚酰亚胺基板侧，因此，水分中的氢离子会以高浓度局部存在于基板，导致电荷的不平衡，会成为余像和亮度不均匀的原因。

在本发明的另一体现例中，所述粘合膜，可以包括：第一层，在与基膜接触的一面包含疏水性物质；以及第二层，在所述第一层上包含亲水性物质。

在本发明的其他另一体现例中，所述粘合膜还可以包括在第二层上包含疏水性物质的第三层。

所述第一层及第三层的厚度可以为1μm至100μm，优选为5μm至50μm。

所述第二层的厚度可以为1μm至100μm，优选为5μm至50μm。

图1示出包括第一层10和第二层20的粘合膜40的一体现例。

如图1所示，在本发明的一体现例中，所述粘合膜40，可以包括：第二层20，包含亲水性物质；以及第一层10，包含疏水性物质。此时，包含所述粘合膜40的疏水性物质的第一层10附着于背板膜300的基膜30，并且包含所述亲水性物质的第二层20附着于柔性显示装置中的显示面板的下部基板60。

包含所述疏水性物质的第一层10阻挡从背板膜300的下部方向渗透的水分。所述疏水性物质由于高拒水性而将水分推向背板膜300侧，阻挡从背板膜300的下部渗透的空气、水分等，并抑制水分朝上方扩散。另外，即使少量的水分从背板膜300的下方渗透到第一层10中，包含所述亲水性物质的第二层20吸收水分并抑制水分扩散到所述面板基板60侧。

在本发明中，拒水性较高的第一层10位于与基膜30接触的一面，以防止在背板膜300下部可透过及渗透基膜30的水分扩散到第二层20。在本发明中，第二层20位于第一层10上，是与位于所述背板膜上的显示面板的下部基板60接触的面，从而，将透过第一层10的水分吸收到第二层20内，并且将水分保留在第二层20中，抑制水分渗透到显示面板上的元件中。

在本发明的一体现例中，在第二层上还可以包括包含疏水性物质的第三层，并且，被第二层的亲水性物质吸收的水分难以通过拒水性高的第三层而扩散到显示面板。很难传播。

与所述背板膜接触的显示面板的下部基板60包括聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或聚碳酸酯(pc)，或者由聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二酯(pet)或聚碳酸酯(pc)制成的透明或不透明的有机绝缘体，或者所述无机绝缘体更优选地可由玻璃制成。

下面，将说明本申请中使用的亲水性物质。

所述亲水性物质相较于显示面板的下部基板60具有相同或更高的临界润湿表面张力(criticalwettingsurfacetension)，因此，起到吸收显示面板60的下部基板表面存在的水分，并阻止水分向显示面板60的上部侧扩散的作用。

临界润湿表面张力(criticalwettingsurfacetension)是液体完全润湿给定表面所需的最大表面张力。在本发明中，亲水性物质的临界润湿表面张力(criticalwettingsurfacetension)可以为35dyne/cm以上，优选为35至65dyne/cm以上，更优选为35至55dyne/cm以上。当所述亲水性物质满足上述范围时，由于具有比通常的显示面板的下部基板60更高的临界润湿表面张力，因此，对水的润湿及吸收更有利于显示面板的下部基板60，阻止水分向显示面板的上部侧扩散，水分保留在亲水性物质中。

作为所述亲水性物质，只要满足上述临界润湿表面张力即可，没有特别限制，可以使用公知的材料，具体地，例如可以包括吸水剂、亲水性高分子或这些的混合物等。

作为吸水剂的一例，水分反应性吸附剂可以举金属氧化物、金属盐或五氧化二磷(p2o5)等的一种或两种以上的混合物，物理吸附剂可以举沸石、氧化锆或蒙脱石等。作为所述金属氧化物的具体例，可以举氧化锂(li2o)、氧化钠(na2o)、氧化钡(bao)、氧化钙(cao)或氧化镁(mgo)等，作为金属盐的例可以举硫酸盐，如硫酸锂(li2so4)、硫酸钠(na2so4)、硫酸钙(caso4)、硫酸镁(mgso4)、硫酸钴(coso4)、硫酸镓(ga2(so4)3)、硫酸钛(ti(so4)2)或硫酸镍(niso4)等；金属卤化物，如氯化钙(cacl2)、氯化镁(mgcl2)、氯化锶(srcl2)、氯化钇(yc3)、氯化铜(cucl2)、氟化铯(csf)、氟化钽(taf5)、氟化铌(nbf5)、溴化锂(libr)、溴化钙(cabr2)、溴化铯(cebr3)、溴化硒(sebr4)、溴化钒(vbr3)、溴化镁(mgbr2)、碘化钡(bal2)或碘化镁(mgl2)等；或者金属氯酸盐，如高氯酸钡(ba(clo4)2)或高氯酸镁(mg(clo4)2)等，但不限于此。

所述吸水剂可以根据粘合膜的使用用途控制为适当的尺寸。

所述亲水性高分子可以具有选自由羧基、醛基、羟基、胺基及硫化物基组成的组中的一种以上的亲水性高分子官能团，并且，可以具有以所述亲水性高分子官能团作为介质共轭(conjugation)的分子。作为一例，所述亲水性高分子，可以包括pssa_ma(polystyrenesulfonicacid-co-maleicacid)、pam(polyacrylicacid-co-maleicacid)、paa(polyacrylicacid)、pva(polyvinylalcohol)等。

下面，说明本发明中使用的疏水性物质。

所述疏水性物质具有低的透湿度(watervaportransmissionrate)，只要是可用作粘合剂的树脂，就没有特别限制。优选地，所述疏水性物质的透湿度的下限为0g/m²/天，所述疏水性物质可以使用具有能够成型为薄膜状的重均分子量(mw：weightaveragemolecularweight)的树脂，作为一例，重均分子量的范围可以为约5,000至2,000,000或约100,000至1,500,000或50,000至1,000,000。

作为本发明的一例，所述疏水性物质可以为衍生自丁烯的高分子。衍生自丁烯的高分子是指所述高分子的聚合单位中的一个以上由丁烯组成。衍生自所述丁烯的高分子，极性非常低、透明，且几乎没有腐蚀的影响，因此具有优异的防水特性及耐久可靠性。

所述疏水性物质可以为丁烯单体的均聚物；将可与丁烯单体聚合的其他单体共聚的共聚物；使用丁烯单体的反应性低聚物；或这些的混合物。在本申请中，衍生的高分子可以是指单体以聚合单元形成聚合物。所述丁烯单体可以包含例如1-丁烯、2-丁烯或异丁烯。

可与所述丁烯单体或衍生物聚合的另外的单体可以包括例如烯烃系化合物，异戊二烯、苯乙烯或丁二烯等。作为一例，衍生自所述丁烯的高分子可以包括聚异丁烯、异丁烯与异戊二烯的共聚物、异戊二烯与苯乙烯的共聚物、异丁烯与苯乙烯的共聚物、丁二烯与苯乙烯的共聚物、异戊二烯、丁二烯与苯乙烯的共聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯或异戊二烯与苯乙烯的共聚物、丁二烯与苯乙烯的共聚物或异戊二烯、丁二烯及苯乙烯的共聚物。

所述疏水性物质可以使用上述组成中的一种，还可以使用两种以上。当使用两种以上时，可以使用种类相不同的两种以上的树脂，或者可以使用重均分子量相不同的两种以上的树脂，或者可以使用种类及重均分子量均不同的两种以上的树脂。

本发明被设计成通过调整疏水性物质和亲水性物质的含量及分布度等，使可能存在于所述粘合膜40和显示面板的下部基板60的界面的水分被粘合膜40吸收。另外，被吸收到粘合膜40中的预定水分被关在粘合膜40中，使得不被疏水性物质额外地移动及扩散，由此，提供可以封锁从背板膜的下部向显示面板扩散的水分的透湿，以防止像素收缩(pixelshrinkage)、黑点(darkspot)、电极氧化等因水分渗透而发生的问题，并且，耐久性及产品可靠度高的柔性显示装置。另外，当粘合膜仅由疏水性物质而制成时，将渗透的水分推向聚酰亚胺基板侧，因此，水分中的氢离子以高浓度局部存在于基板上，导致电荷的不平衡，成为余像和亮度不均匀的原因。当适用本发明的开发品时，即便预定的水分渗透到粘合膜中，亲水性物质也吸收渗透的水分，相较于渗透到最酰亚胺基板内的速度最大限度地延迟水分扩散到显示面板上的速度以在粘合膜内保持水分平衡，从而，可以解决现有技术中所存在的问题。

作为本发明的一体现例，包含所述疏水性物质及亲水性物质，在38℃的温度和100％rh的条件下，保持水分平衡的粘合膜的透湿度(watervaportransmissionrate)为20g/m²/天以下，优选为15g/m²/天以下，更优选为10g/m²/天以下。本发明中的透湿度是当粘合膜40制造成厚度为100μm的薄膜形态时，在38℃的温度及100％rh的条件下在所述薄膜的厚度方向上测量的值。

图2示出在疏水性物质110分散有亲水性物质120的粘合膜41的一例。所述亲水性物质120可以为亲水性高分子、吸水剂或这些的组合，此时，粘合膜41是通过将混合有亲水性物质120和疏水性物质110的粘合剂组合物涂布在基膜30而可以制备。图2所示的粘合膜41是在以疏水性物质110为主要成分的基质中均匀地分散亲水性物质120的状态。所述粘合膜41通过将包含亲水性物质120、疏水性物质110及溶剂的粘合剂组合物涂布在背板膜300的基膜30上而可以形成。

作为一例，所述亲水性物质120可以为亲水性高分子。在这种情况下，基于100重量份的疏水性物质110，所述粘合剂组合物可以包含1至200重量份，优选5至100重量份的亲水性高分子。当满足上述范围时，粘合膜41可以具有优异的防水性和粘合性。所述亲水性高分子不应与疏水性物质110引起相分离。为此，所述亲水性高分子在分子结构中可以具有环状结构。作为一例，亲水性高分子可以包括芳香族基团(例如苯基)。例如，本发明的固化性低聚物可以为氢化的芳香族环氧化合物。作为所述含固化性低聚物的具体例，可以为联苯型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、萘型环氧树脂、二环戊二烯改性酚醛型环氧树脂、甲酚系环氧树脂、双酚系环氧树脂、新酚类环氧树脂、多官能环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、三酚甲烷型环氧树脂以及烷基改性三酚甲烷环氧树脂等的低聚物形态，但不限于此。

作为其他例，图2中所述亲水性物质120可以为吸水剂。所述吸水剂可以使用上述成分，并且以均匀地分散在包含疏水性物质110的分散介质的状态存在。例如基于100重量份的疏水性物质110，所述吸水剂的含量可以包含1重量份至200重量份的范围。

在本发明的一体现例中，包含所述疏水性物质110的分散介质还可以包括分散剂，使得吸水剂可以均匀地分散在粘合成分中。作为在此可以使用的分散剂，例如，可以使用与亲水性吸水剂的表面具有良好的亲和力，并且与粘合成分具有良好的相容性的非离子性表面活性剂等。在一例示中，作为非离子性表面活性剂可以使用由化学式1表示的化合物。

图3作为适用根据本发明的一体现例的粘合膜40、41的背板膜300示出在基膜30使用阻挡涂层50的背板膜。

所述背板膜300的基膜30的种类没有特别限制，为了提高背板膜300的阻挡特性，在粘合膜40、41与基膜30之间还可以包括阻挡层50。在这种情况下，阻挡层50可以包括无机和金属阻挡涂层/沉积层、金属片、塑料膜或这些的组合。根据设计，在显示面板的下部侧需要电荷的平衡时，在粘合膜的上部及显示面板的下部侧还可以包括导电膜。

在本发明的一体现例中，为了控制从外光及发光层发射的光源的下部反射率，在背板膜的粘合膜内还可以引入颜料及染料，在背板膜的基膜本身可以引入颜料及染料，背板膜可以另外包括光吸收及折射率调整层。

以下，将通过实施例详细说明本发明。

实施例

实施例1

(1)含有疏水性物质-涂布液的制备：加入60g的异丁烯异戊二烯橡胶(lanxess，x_butylrb301)、40g的增粘剂(kolonindustry，sukorezsu-110)、5g的交联剂(sartomer，sr350ns，三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)及0.3g的自由基引发剂(igm，omnirad651苯偶酰二甲基缩酮)之后，进行稀释使得甲苯固体含量成为约25重量％，然后进行搅拌制备第一层涂布液。

(2)含有亲水性物质-涂布液的制备：加入20g的液相环氧树脂(国都化学，yd-127)、30g的固相环氧树脂(国都化学，yd-012)以及50g的苯氧树脂(国都化学，yp-50)、3g的咪唑固化剂(四国化成，2e4mz)，用甲乙酮稀释至固体含量成为约60重量％后进行搅拌制备第二层涂布液。

将以上制备的第一层涂布液涂布到沉积有无机膜的阻挡膜表面上，并在120℃的烘箱中干燥约6分钟，然后层压离型膜制备包含厚度为30μm的疏水性物质的第一膜。将所述第二层涂布液涂布至离型膜(pet)，并在120℃的烘箱中干燥3分钟后层压离型膜制备包含厚度为10μm的亲水性物质的第二膜。分别去除所述第一膜和第二膜的离型膜制备包括疏水性粘合剂层和亲水性粘合剂层的粘合膜。随后，照射紫外线1000mj/cm²之后，在100℃的温度下热固化2小时，然后测量物性。

实施例2

加入70g的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(kraton，d1107)、15g的氢化双酚a型环氧(denacol，ex-252)、15g的脂环族环氧化合物(daicel公司，celloxide2021p)、2g的光阳离子聚合引发剂(adeka，sp-152)之后，进行稀释使得甲苯固体含量成为约30重量％，然后搅拌制备涂布液。

将以上制备的涂布液涂布到沉积有无机膜的阻挡膜的表面上，并在120℃的烘箱中干燥约7分钟，然后层压离型膜制备包括厚度为40μm的粘合剂层的粘合膜。随后，照射紫外线1000mj/cm²测量物性。

实施例3

将10g的氧化镁(mgo)加入至70g的作为分散剂稀释1g的油酸的甲苯中，然后均匀地分散制备吸水剂溶液。在另一个容器中，加入80g的异丁烯异戊二烯橡胶(lanxess，x_butylrb301)、20g的增粘剂(kolonindustry，sukorezsu-110)、5g的交联剂(sartomer，sr350ns，三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)、0.3g的自由基引发剂(igm，omnirad651苯偶酰二甲基缩酮)及上述制备的吸水剂溶液之后，进行稀释使得最终甲苯固体含量成为约25重量％，然后搅拌。

将以上制备的涂布液涂布到沉积有无机膜的阻挡膜的表面上，并在120℃的烘箱中干燥约7分钟，然后层压离型膜制备包括厚度为40μm的粘合剂层的粘合膜。随后，照射紫外线1000mj/cm²测量物性。

比较例1

加入80g的异丁烯异戊二烯橡胶(lanxess，x_butylrb301)、20g的增粘剂(kolonindustry，sukorezsu-110)、5g的交联剂(sartomer，sr350ns，三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)及0.3g的自由基引发剂(igm，omnirad651苯偶酰二甲基缩酮)之后，进行稀释使得甲苯固体含量成为约25重量％，然后搅拌制备涂布液。

将以上制备的涂布液涂布到沉积有无机膜的阻挡膜的表面上，并在120℃的烘箱中干燥约7分钟，然后层压离型膜制备包括厚度为40μm的粘合剂层的粘合膜。随后，照射紫外线1000mj/cm²测量物性。

比较例2

加入100g的丙烯酸树脂(burim，da-046a)、1.5g的交联剂(三井化学，d160n)后，进行稀释使得乙酸乙酯固体含量成为约25重量％，然后搅拌制备涂布液。

将以上制备的涂布液涂布到沉积有无机膜的阻挡膜的表面上，并在120℃的烘箱中干燥约7分钟，然后层压离型膜制备包括厚度为40μm的粘合剂层的粘合膜。

随后，在常温下熟化7天后测量物性。

实验例

1.透湿度评价

将在实施例及比较例中制备的粘合膜以200μm的厚度进行附着，并使用moconpermatran-w3/61根据astmf-1249规格在38℃的温度及100rh％的条件下测量透湿度。然后将其换算为对100μm的值。

2.粘合力评价

将在以上实施例及比较例中制备的粘合膜切割成25mm×200mm(横×竖)的尺寸来制备样品。使用2kg的滚轮将所述样品的粘合膜在聚酰亚胺基材表面上往返5次附着后，在经过300分钟的时间点使用拉伸试验机以300mm/min的剥离速度及180°的剥离角度的条件下按照astmd3330规格测量粘合膜的粘合力。

3.评价是否形成黑点(darkspot)

在尺寸10cm×10cm的玻璃上沉积ca其尺寸为9cm×9cm、厚度为100nm。将聚酰亚胺清漆涂布在ca沉积表面上进行旋涂，以涂布厚度为16μm，然后在250℃的温度下热固化2小时。将热固化的样品在25℃的温度及50％rh的条件下暴露1小时以制备用于确认黑点(darkspot)的基板。将实施例及比较例中制备的背板用粘合膜附着在上述制备的测试基板(聚酰亚胺上表面)上，并适用高压釜30分钟后，在25℃的温度及50％rh的条件下暴露1周。然后，用肉眼观察在ca沉积表面上是否存在黑点(darkspot)。

将上述实验结果示于下表1中。如下表1所示，在实施例1至3中，透湿度非常低，均为20g/m²/天以下，并且没有发生黑点。

另一方面，比较例1及比较例2分别不包含亲水性物质及/或疏水性物质。如表1所示，即便在比较例1中制备的粘合膜具有低的透湿度，由于在工艺中存在于显示面板的下部基板侧上的少量水分以及通过粘合膜渗透的水分的扩散而发生黑点是不可避免的。这是因为由于没有达到粘合膜的物性，即粘合膜中的水分平衡度，粘合膜内部或与显示面板的下部基板的界面存在的水分向亲水性相较于粘合膜高的显示面板侧扩散。由于在比较例2中制备的粘合膜不含疏水性物质，因此粘合膜本身具有较高的吸水率，最终水分扩散至测试基板(聚酰亚胺上表面)，从而在ca沉积表面形成黑点。

【表1】

<判断是否形成黑点>

o：发生黑点

x：未发生黑点