KR100508908B1 - 스페이서 형성용 잉크 조성물 및 이를 이용한 스페이서 - Google Patents

스페이서 형성용 잉크 조성물 및 이를 이용한 스페이서 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스페이서 형성용 잉크 조성물 및 이를 이용한 스페이서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 a) 고분자 에멀젼 10 내지 70 중량부(건조중량); b) 건조방지제 0.1 내지 50 중량부; 및 c) 용매 20 내지 90 중량부를 포함하는 스페이서 형성용 잉크 조성물 및 이를 이용한 스페이서에 관한 것이다.
본 발명의 잉크 조성물은 점도가 현저히 낮고 잉크젯 분사가 용이하여 액정 표시 장치의 스페이서 형성에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

스페이서 형성용 잉크 조성물 및 이를 이용한 스페이서{INK COMPOSITION FOR INKJET SPACER-FORM AND SPACER ELEMENT USING THEREOF}
본 발명은 컬러 텔레비전과 컴퓨터 모니터 기타 디스플레이 소자 등의 사용에 적합한 스페이서 형성용 잉크 조성물 및 이를 이용한 스페이서에 관한 것이다.
최근 수년 사이에 컬러 액정 표시 장치에 대한 요구가 증가하고 있는 추세이며 점차로 대형의 액정 표시 장치가 제조되고 있다. 그러나 컬러 디스플레이 장치를 보다 널리 공급하기 위해서는 제조 비용을 줄여야 한다.
액정 표시 장치는 종래의 제조 공정에서 TFT (Thin Film Transistor)와 같은 액정 구동용 소자 장치와 컬러 필터와 같은 컬러링용 광학 소자 장치가 한 쌍의 대향 투명 절연 기판상에 형성되며, 그 사이에 3 내지 10 마이크론의 기판 간격을 형성하게 하는 스페이서(spacer)가 있고, 이 간극에 액정이 주입되고 밀봉되어 액정 소자를 형성한다.
종래에는 스페이서로 구형 또는 원통형 모양의 실리카, 알루미나 또는 합성 수지로 구성된 입자들이 투명 절연 기판 사이에 전체에 무작위로 산포된 것을 사용하였다. 그러나 이 경우 스페이서가 액정 디스플레이의 빛이 투과되는 부분에 존재하면 주변의 액정 구동을 방해하거나 스페이서 자체의 광학적 성질에 의하여 디스플레이의 품질을 저하시키는 문제를 일으킨다.
상기 문제를 해결하기 위해 감광성의 포토레지스트(photoresist) 물질을 이용하여 빛이 투과되지 않는 블랙매트릭스 형성 부위에 선택적으로 스페이서를 형성하는 처리가 제안되었다. 이 경우 스페이서에 의한 화질 저하부분이 블랙매트릭스에 의해 차폐되어 액정 디스플레이의 외부에서는 보이지 않으므로 디스플레이의 품질 저하 문제를 해결할 수 있다.
그러나 포토레지스트를 이용하는 방법에서는 스페이서를 형성하는 공정이 스페이서 물질의 스핀 코트 (spin coat), 프리베이크 (pre-bake), 노광, 현상, 포스트베이크 (post-bake)의 여러 단계를 거치므로 제조 비용이 올라가게 된다.
이를 해결하기 위하여 제조 비용을 크게 증가시키지 않으면서 디스플레이의 품질 저하를 방지하기 위한 방법으로 잉크젯(inkjet) 공정을 이용하여 빛이 투과되지 않는 블랙매트릭스 위에 선택적으로 스페이서 형성 물질을 분사하여 스페이서를 형성하는 공정이 대한민국 공개특허공보 제2001-0049941호, 일본 공개특허공보 제2001-109002호, 일본 공개특허공보 제2001-83525호에서 제안되었다.
대한민국 공개특허공보 제2001-0049941호 및 일본특허 공개특허공보 제2001-83525호에서는 경화성 스페이서-형성물질로서 잉크젯 헤드에 의해 분사될 수 있고 사후에 경화될 수 있는 물질로 호모폴리머 또는 공중합체를 사용하였으며, 이러한 물질의 양은 0.01 내지 30 중량부로 제한하였다. 스페이서 형성시 용매는 분사 후 경화공정에서 증발하여 소실되고 호모폴리머 또는 공중합체만이 최종적으로 스페이서를 형성하며, 기판표면의 잉크 방울의 지름은 부착력 때문에 거의 감소하지 않는 반면 높이는 줄어들게 되므로, 이 경우 최종 스페이서의 높이가 잉크젯에 의해 점적된 잉크 방울의 높이 보다 크게 낮아진다. 따라서 이러한 재료로는 고해상도의 블랙매트릭스 위에 올라가는 작은 지름을 갖는 스페이서의 충분한 높이를 형성할 수 없다.
또한, 일본 공개특허공보 제2001-109002호에서는 용제 성분의 함유량을 50 중량부 이하로 낮추고 스페이서 형성 재료의 중량 비를 높게 하였으나, 잉크의 분사성을 고려하여 저분자량의 모노머 또는 올리고머 재료를 사용하는 것이 바람직하다고 제안하고 있다. 그러나, 상기 저분자량 재료는 경화(cross-linking)가 충분히 진행되지 않으면 스페이서의 기능에 필요한 충분한 기계적 물성을 얻을 수 없다. 이를 해결하기 위해 광조사 또는 열처리에 의한 경화를 충분히 진행시킬 경우에는 공정에 걸리는 시간이 길어짐으로써 생산성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서의 문제점을 해결하기 위하여, 분자량이 비교적 큰 고분자를 유화제로 분산시킨 에멀젼(emulsion)을 기본 재료로 사용하고 여기에 필요에 따라 짧은 시간에 광조사 또는 열처리에 의한 경화가 가능하도록 경화제를 첨가하여 점도가 현저히 낮고 잉크젯 분사가 용이한 스페이서 형성용 잉크젯 잉크(이하, 잉크) 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기 잉크 조성물을 이용하여 형성된 스페이서를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 스페이서를 포함하는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
a) 고분자 에멀젼 10 내지 70 중량부(건조중량);
b) 건조방지제 0.1 내지 50 중량부; 및
c) 용매 20 내지 90 중량부
를 포함하는 스페이서 형성용 잉크 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 스페이서 형성용 잉크 조성물로 형성된 스페이서를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 스페이서를 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
이하에서 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 액정 표시장치의 두 대향 기판 중 한쪽에, 잉크젯 방법을 이용하여 원하는 위치에 정확하게 스페이서를 형성하는데 쓰이는 스페이서 형성용 잉크의 성능을 향상시킬 수 있는 잉크 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 고분자의 에멀젼은 고분자 사슬이 용해성이 좋지 않은 매질인 수계에 있는 것이 아니라 유화제로 둘러싸여 구형에 가까운 미세 구조를 이루고 있으므로 고분자 사슬이 용제에 길게 풀어져서 녹아있는 용액과는 달리 고분자 사슬간의 엉김이 거의 없는 상태로 있다.
따라서, 본 발명의 고분자의 에멀젼을 이용한 잉크 조성물은 같은 농도, 같은 분자량을 갖는 고분자 용액보다 점도가 현저히 낮고 따라서 잉크젯을 이용한 분사가 고분자 용액을 이용한 제품보다 용이하다. 또한 용액에 잘 용해되지 않는 고분자 재료도 적절한 유화제를 사용하면 에멀젼화 시킬 수 있으므로 다양한 고분자로 잉크를 제조할 수 있고 또한 잉크의 점도를 크게 증가시키지 않고도 분자량이 높은 고분자를 이용할 수 있으므로 공정성과 성능이 모두 우수한 잉크를 제조할 수 있다.
이러한 본 발명의 잉크 조성물은 a) 고분자 에멀젼에 b) 경화개시제 및 촉진제, c) 불포화 결합을 가지는 중합성 화합물, b) 건조방지제 0.1 내지 50 중량부, 및 f) 용매를 포함한다.
본 발명에서 사용되는 상기 a) 고분자 에멀젼은 스페이서 형성의 기본재료로, 충분한 경도와 탄성력을 가지며 내열성과 내화학성이 우수하고 기판의 표면과 충분한 접착력을 가진다. 또한 잉크로 제조되었을 경우 잉크젯으로 분사될 수 있도록 충분히 낮은 점도를 가지며, 바람직하게는 3 내지 50 cP의 점도를 가진다.
상기 고분자 에멜전의 예로는 아크릴 에멀젼, 우레탄 아크릴 에멀젼, 에폭시 아크릴 에멀젼, 폴리에스터 아크릴 에멀젼 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하며, 상기 고분자의 에멀젼에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 사용되는 고분자 에멀젼의 분자량은 300 ∼ 50,000의 범위인 것이 바람직하다.
상기 고분자 에멀젼의 사용량은 건조중량으로 10 내지 70 중량부인 것이 바람직하며, 고분자 에멀젼의 건조 고형분 사용량이 10 중량부 미만이면 최종적으로 형성되는 스페이서의 높이가 낮아지는 문제가 있고, 건조 고형분의 함량이 70 중량부를 초과하면 안정한 에멀젼은 만들기 어려운 문제가 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 상기 b) 건조방지제로는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜 등의 글리콜 류; 글리세린; 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르 등의 다가 알코올의 에테르 류, 아세테이트류; 티오글리콜; 글리신, 메틸 글리신, 루신, 프롤린, 알라닌, 페닐 알라닌 등의 아미노산류로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다.
상기 d) 건조방지제의 함량은 0.1 내지 50 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 건조방지제의 사용량이 0.1 중량부 미만이면 잉크가 노즐 주위에서 건조하여 분사를 저해하는 문제가 있고, 50 중량부를 초과하면 잉크 중 고형분의 함량이 적어져서 최종적으로 형성되는 스페이서의 높이가 낮아지는 문제가 있다.
상기 c)의 용매로는 물, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 테트라히드로퓨란, 1,4-디옥산, 에틸렌글리콜 디메틸 에테르, 에틸렌글리콜 디에틸 에테르, 프로필렌글리콜 메틸 에테르, 프로필렌글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌글리콜 디에틸 에테르, 클로로포름, 염화메틸렌, 1,2-디클로로에탄, 1,1,1-트리클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에텐, 헥산, 헵탄, 옥탄, 시클로헥산, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 프로판올, 부탄올, t-부탄올, 시클로헥사논, 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 프로펠렌글리콜 에틸 에테르 아세테이트, 3-메톡시부틸 아세테이트, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 에틸 셀로솔브아세테이트, 메틸 셀로솔브아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, γ-부틸락톤, N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드, 테트라메틸술폰, 에틸렌글리콜 아세테이트, 에틸 에테르 아세테이트, 에틸 락테이트, 폴리에틸렌글리콜, 및 시클로헥사논으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것이 바람직하다.
상기 용매의 함량은 20 내지 90 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 용매의 사용량이 20 중량부 미만이면 잉크의 점도가 높아서 분사가 어려운 문제가 있고, 90 중량부를 초과하면 잉크 중 고형분의 함량이 적어져서 최종적으로 형성되는 스페이서의 높이가 낮아지는 문제가 있다.
또한, 본 발명의 잉크 조성물은 잉크젯의 분사특성 및 최종 형성된 스페이서의 물성과 형태를 조절하기 위하여, d) 경화개시제 및 촉진제, e) 불포화 결합을 가지는 중합성 화합물, 및 f) 기타 첨가제를 더욱 포함할 수 있다. 이때, 상기 a) 고분자 에멀젼 만으로 충분한 물성이 얻어질 경우, 상기 d) 경화개시제 및 촉진제, 및 e) 불포화 결합을 가지는 중합성 화합물은 첨가하지 않아도 무방하다. 즉, 고분자 에멀젼의 분자량이 높으면 스페이서의 물성이 우수하기 때문에 경화개시제 및 촉진제와 불포화 결합을 가지는 중합성 화합물을 첨가하지 않아도 된다. 단, 잉크젯 노즐로부터 분사 조건이 까다로울 수 있다.
본 발명에서 사용되는 상기 d) 경화 개시제 및 촉진제는 수용성이거나 유화제에 의해 용해되는 것이 사용될 수 있다. 또한 경화의 개시는 빛, 열, 전자빔 등에 의하여 유도될 수 있으나 상기 방법에 한정되는 것은 아니다.
상기 개시제의 예로는 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐 비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸 등의 비이미다졸 화합물; 2-히드록시-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로판, 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, 벤조인메틸 에테르, 벤조인에틸 에테르, 벤조인이소부틸 에테르, 벤조인부틸 에테르, 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논, 2-메틸-(4-메틸티오페닐)-2-몰폴리노-1-프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온 등의 아세토페논계 화합물; 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2,4,6-트리메틸아미노벤조페논, 메틸-o-벤조일벤조에이트, 3,3-디메틸-4-메톡시벤조페논, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 9-플로레논, 2-클로로-9-플로레논, 2-메틸-9-플로레논 등의 플로레논계 화합물; 티옥산톤, 2,4-디에틸 티옥산톤, 2-클로로 티옥산톤, 1-클로로-4-프로필옥시 티옥산톤, 이소프로필 티옥산톤, 디이소프로필 티옥산톤 등의 티옥산톤계 화합물; 크산톤, 2-메틸크산톤 등의 크산톤계 화합물; 안트라퀴논, 2-메틸 안트라퀴논, 2-에틸 안트라퀴논, t-부틸 안트라퀴논, 2,6-디클로로-9,10-안트라퀴논 등의 안트라퀴논계 화합물; 9-페닐아크리딘, 1,7-비스(9-아크리디닐)헵탄, 1,5-비스(9-아크리디닐)펜탄, 1,3-비스(9-아크리디닐)프로판 등의 아크리딘계 화합물; 벤질, 1,7,7-트리메틸-비스클로[2,2,1]헵탄-2,3-디온, 9,10-펜안트렌퀴논 등의 디카르보닐 화합물; 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일) 프로필 포스핀 옥사이드 등의 포스핀 옥사이드계 화합물; 메틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트, 에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2-n-부톡시에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2,5-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로펜타논, 2,6-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로헥사논, 2,6-비스(4-디에틸아미노벤잘)-4-메틸-시클로헥사논 등의 아민계 시너지스트; 3,3'-카르보닐비닐-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-(2-벤조티아졸일)-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-메톡시-쿠마린, 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; 4-디에틸아미노 칼콘, 4-아지드벤잘아세토페논 등의 칼콘 화합물; 2-벤조일메틸렌, 및 3-메틸-β-나프토티아졸린, 요드염 (4-메틸페닐)-[4-(2-메틸프로필)-페닐]헥사플로로포스핀으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택될 수 있다. 상기 경화촉진제로는 2-머캅토벤조이미다졸, 2-머캅토벤조티아졸, 2-머캅토벤조옥사졸, 2,5-디머캅토-1,3,4-티아디아졸, 2-머캅토-4,6-디메틸아미노피리딘, 펜타에리스리톨 테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨 트리스(3-머캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨 테트라키스(2-머캅토아세테이트), 펜타에리스리톨 트리스(2-머캅토아세테이트), 트리메틸올프로판 트리스(2-머캅토아세테이트), 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트), 트리메틸올에탄 트리스(2-머캅토아세테이트), 및 트리메틸옥에탄 트리스(3-머캅토프로피오네이트)로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것이 바람직하다.
상기 경화개시제 및 촉진제의 함량은 최대 10 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 상기 e) 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 중합성 화합물로는 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌기의 수가 2∼14인 (폴리)에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 프로필렌기의 수가 2∼14인 프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크리레이트 등의 다가 알콜을 α, β-불포화 카르복실산에 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 가지는 화합물과 다가 카르복실산과의 에스테르 화합물, 또는 폴리이소시아네이트와의 부가물; 및 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 알킬에스테르로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것이 바람직하다.
상기 불포화 결합을 가지는 중합성 화합물의 함량은 최대 40 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 f) 기타 첨가제로는 소포제로서 실리콘계 화합물; 양이온, 음이온, 양성이온 또는 비이온계의 각종 계면활성제 등의 표면장력 조정제; 벤조트리아졸이나 벤조페논 등의 자외선 흡수제; 페놀류 또는 아민류 등의 광안정제; 클로로 메틸 페놀 계 등의 생물 오염 방지제, EDTA 등의 킬레이트제 또는 아황산염 등의 산소 흡수제; 및 p-아니솔, 히드로퀴논, 피로카테콜(pyrocatechol), t-부틸카테콜(t-butyl catechol), 및 페노티아진(phenothiazine) 등의 열 중합 억제제로 이루어진 군으로부터 1 종 이상 선택하여 사용할 수 있다. 이때, 상기 첨가제의 함량은 최대 5 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 b) 내지 e)의 첨가제의 종류는 상기에 명시된 것 이외에 동일한 목적을 위하여 종래의 잉크젯용 잉크 조성물에 포함될 수 있는 모든 화합물이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 잉크 조성물의 분사는 잉크젯 헤드에서 기판의 정해진 위치에서 이루어지며, 분사된 잉크는 기판 위에서 방울을 형성한다. 이후, 기판을 가열하거나 상온에 방치하여 잉크의 용매를 증발시키고 필요한 경우 빛, 열, 또는 전자빔 등으로 경화 반응을 일으켜서 스페이서를 형성한다.
따라서, 본 발명은 액정 표시장치의 두 대향 기판 중 적어도 어느 한쪽에, 잉크젯 방법을 이용하여 원하는 위치에 정확하게 스페이서를 형성하여 잉크의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스페이서를 이용한 공정의 모식도이며, 도 2는 본 발명에 의한 스페이서가 적용된 액정표시장치의 모식도이다. 이때, 상기 도면들의 세로 점선은 잉크젯에 의해 형성된 스페이서의 위치가 실제 컬러필터 기판의 블랙매트릭스 형성부에 있음을 나타낸다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
아크릴 에멀젼으로 제네카사 네오크릴 제품 63 중량부; 글리세롤 20 중량부; 물 15 중량부; 자외선 경화 에멜전 제네카사 CX100 제품 2 중량부를 잘 섞어준 후, 2.5 미크론 필터로 걸러주었으며, 점도는 11 cP이었다. 이를 투명전극 또는 배향막이 코팅되어 있는 유리 기판에 잉크젯 노즐을 통해 분사한 후, 80 ℃에서 2분간 건조시켜 용매를 증발시키고 150 ℃에서 30분간 열 경화를 진행하였다. 그 결과 지름 25 미크론, 높이 4 미크론의 스페이서가 형성되었다. 스페이서의 경도는 4 H 이상이었다.
실시예 2
아크릴 에멀젼으로 유시비사의 에베크릴 제품 70 중량부; 글리세롤 15 중량부; 물 15 중량부를 섞은 후, 2.5 미크론 필터로 걸러주었으며, 점도는 15 cP이었다. 실시예 1과 같은 방법으로 스페이서를 형성하였으며, 그 결과 지름 27 미크론, 높이 4.5 미크론의 스페이서가 형성되었다. 경도는 2 H 이상이었다.
비교예
종래의 잉크와 같이 수용성 모노머인 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 47 중량부와 에톡시트리메틸올프로판트리아크릴레이트 에스터 20 중량부, 글리세롤 10 중량부, 물 20 중량부, 광개시제인 시바가이기사의 일가큐어 2959 제품 3 중량부를 혼합하였다. 이를 2.5 미크론 필터로 걸러주었으며, 점도는 27 cP이었다. 유리기판 위에 잉크젯 노즐로 분사한 뒤 70 ℃에서 3분간 프리베이크를 하고 3분간 자외선을 조사한 후, 150 ℃에서 30분간 포스트베이크 하였다. 그 결과 지름 50 미크론 높이 3 미크론의 큰 스페이서와 함께 지름 약 10 미트론 높이 1 미트론의 위성 (satellite)이 형성되었으며, 경도는 HB 정도였다.
상기와 같이, 실시예 1, 2의 고분자의 에멀젼을 이용한 잉크는 종래 비교예의 고분자 용액보다 점도가 현저히 낮으므로 잉크젯을 이용한 분사가 용이하였다. 또한, 분자량이 높은 고분자 에멀젼을 이용한 잉크로 형성한 스페이서의 기계적 경도는 고분자 용액으로 된 잉크를 사용한 스페이서의 경도보다 우수하였으며, 실시예 2에 보이는 바와 같이 일부 제품의 경우 별도의 경화공정 없이도 좋은 경도를 나타내었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 스페이서 형성용 잉크 조성물은 점도가 현저히 낮고 잉크젯 분사가 용이하여 액정 표시 장치의 스페이서 형성에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스페이서를 이용한 공정의 모식도이며,
도 2는 본 발명에 의한 스페이서가 적용된 액정표시장치의 모식도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 잉크젯 헤드 2: 잉크젯 헤드에서 분사된 잉크 방울
3: 기판 위에 떨어진 잉크 방울
4: 투명전극 또는 투명전극 위에 형성된 배향막층
5: 투명기판 6: 액정구동소자 형성 기판부
7: 투명전극 또는 투명전극 위에 형성된 배향막층
8: 컬러필터 9: 블랙매트릭스
10: 투명기판 11: 컬러필터 형성 기판부
12: 액정

Claims (9)

  1. a) 아크릴 에멀젼, 우레탄 아크릴 에멀젼, 에폭시 아크릴 에멀젼, 폴리에스터 아크릴 에멀젼 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 고분자 에멀젼 10 내지 70 중량부(건조중량);
    b) 글리콜 류, 글리세린, 다가 알코올의 에테르 류, 다가알코올의 아세테이트류, 티오글리콜, 및 아미노산류로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 건조방지제 0.1 내지 50 중량부; 및
    c) 용매 20 내지 90 중량부
    를 포함하는 스페이서 형성용 잉크 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 a)의 고분자 에멀젼의 분자량은 300 ∼ 50,000인 스페이서 형성용 잉크 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 c)의 용매가 물, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 테트라히드로퓨란, 1,4-디옥산, 에틸렌글리콜 디메틸 에테르, 에틸렌글리콜 디에틸 에테르, 프로필렌글리콜 메틸 에테르, 프로필렌글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌글리콜 디에틸 에테르, 클로로포름, 염화메틸렌, 1,2-디클로로에탄, 1,1,1-트리클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에텐, 헥산, 헵탄, 옥탄, 시클로헥산, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 프로판올, 부탄올, t-부탄올, 시클로헥사논, 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 프로펠렌글리콜 에틸 에테르 아세테이트, 3-메톡시부틸 아세테이트, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 에틸 셀로솔브아세테이트, 메틸 셀로솔브아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, γ-부틸락톤, N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드, 테트라메틸술폰, 에틸렌글리콜 아세테이트, 에틸 에테르 아세테이트, 에틸 락테이트, 폴리에틸렌글리콜, 및 시클로헥사논으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 잉크 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 잉크 조성물이 d) 경화개시제 및 촉진제 0 중량부 초과, 10 중량부 이하; 및 e) 불포화 결합을 가지는 중합성 화합물 0 중량부 초과, 40 중량부 이하를 더욱 포함하는 잉크 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 잉크 조성물이 소포제, 표면장력 조정제, 광안정제, 생물 오염 방지제, 산소 흡수제, 및 열 중합 억제제로 이루어진 군으로부터 1 종 이상 선택되는 f) 첨가제를 0 중량부 초과, 5 중량부 이하로 더욱 포함하는 잉크 조성물.
  8. 제 1 항 기재의 스페이서 형성용 잉크 조성물로 형성된 스페이서.
  9. 삭제
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