KR101727245B1 - 화상표시장치용 광학성 투명 수지조성물 - Google Patents
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Abstract
화상표시장치에 사용되는 광학성 투명 수지조성물이 개시된다. 본 발명에 따른 화상표시장치에 사용되는 광학성 투명 수지조성물은, 성분 (a)로서 1 분자 내에 2개 이상의 에틸렌성 불포화기를 가지는 다관능 모노머; 성분 (b)로서 우레탄화 아크릴레이트 올리고머; 성분 (c)로서 자외선을 흡수하여 광 개시반응을 유발하는 광개시제; 및 성분 (d)로서 아크릴계 중합체;를 포함하고, 여기서 상기 성분 (a)의 함량은 상기 수지조성물의 총 중량에 대하여 0.1 중량부 이상 및 10 중량부 이하이고, 상기 성분 (b)는 분자량이 5,000Mw 이상 및 100,000Mw 이하인 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 화상표시장치의 제조에 사용되는 광학성 투명 수지조성물에 관한 것으로서, 더 자세하게는 화상표시장치의 표시패널과 보호패널 사이에 개재되는 광학성 투명 수지조성물에 관한 것이다.
종래의 화상표시장치로서, 예컨대 액정표시장치(LCD)에는, 도 1에서 보듯이, 액정표시패널(C) 위에 유리 혹은 플라스틱재로 형성된 투명한 보호패널(A)이 배치된다. 이 경우, 액정표시패널(C)의 표면을 보호하기 위한 보호패널(A) 사이의 공극으로 인해 광 산란이 일어나고, 또 이에 기하여 콘트라스트나 휘도가 저하될 수 있다. 이러한 공극으로 인한 문제를 해결하기 위하여, 일본공개특허공보 제2005-55641호에는, 액정표시패널(A) 및 보호패널(C) 사이에 수지 경화물층(B)을 형성하는 기술이 개시된 바 있다.
이러한, 수지 경화물은 특히 투명 디스플레이 및 터치패널 장치의 접착에 사용 가능하도록 투명성과 내후성이 우수한 액상의 광경화형 접착 수지 조성물로서 개발되고 있으며, 가소제로 사용되는 아크릴계 중합체와, 중합성 물질로서 불포화기를 가지는 단량체와, 자외선에 의해 경화반응을 유도하는 중합 개시제를 포함하여 제조될 수 있다.
한편, 액상표시패널의 대형화에 따라, 보호패널과 화상표시패널 사이의 공간을 충진하는 경화형 액상 수지조성물의 접합 특성이 중요시되고 있다. 접착력 향상을 위해 수지조성물의 중합성 물질로서 다관능 모노머를 적용하는 경우에, 수지조성물에 포함된 다른 성분들과의 상용성이 저해되고, 경화시 발생하는 경화수축률이 국부적으로 달라져서 경화후 응력 불균일로 인한 굴절률 차이가 야기되어, 결과적으로 투과율 및 탁도가 불량하게 되며, 나아가 경화후에 과도하게 딱딱해지는 문제가 발생하였다. 이러한 문제점들로 인해, 종래에는 다관능 모노머를 적용하지 못하고, 접착력의 저하에도 불구하고 단관능 모노머를 적용할 수밖에 없었다.
본 발명은 상술한 종래의 광학성 투명 수지조성물의 문제점을 해결하고자 한 것으로서, 수지조성물의 전단접합강도가 더욱 향상되면서도 백탁현상이 발생하지 않는 광학성 투명 수지조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가, 본 발명은 수지조성물을 구성하는 각 성분들의 상용성이 우수하고, 경화후 국부적인 굴절률 차이가 발생하지 않으며, 나아가 경화속도가 우수한 광학성 투명 수지조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 화상표시장치에 사용되는 광학성 투명 수지조성물은, 성분 (a)로서 1 분자 내에 2개 이상의 에틸렌성 불포화기를 가지는 다관능 모노머; 성분 (b)로서 우레탄화 아크릴레이트 올리고머; 성분 (c)로서 자외선을 흡수하여 광 개시반응을 유발하는 광개시제; 및 성분 (d)로서 아크릴계 중합체;를 포함하고, 여기서 상기 성분 (a)의 함량은 상기 수지조성물의 총 중량에 대하여 0.1 중량부 이상 및 10 중량부 이하이고, 상기 성분 (b)는 분자량이 5,000Mw 이상 및 100,000Mw 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 성분 (a)로는 아크릴레이트 모노머 또는 메타아크릴레이트 모노머를 이용할 수 있다. 아울러, 상기 성분 (c)이 함량은, 상기 수지조성물 전체 중량에 대하여 0.1중량부 이상 및 5중량부 이하의 범위인 것이 바람직하다.
또한, 상기 수지조성물은 성분 (e)로서 1 분자 내에 에틸렌성 불포화기를 가지는 단관능 모노머를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 성분 (e) 및 상기 성분 (a)의 합계 중량은, 상기 수지조성물 전체 중량에 대하여 0.1중량부 초과 및 40중량부 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 종래에 비해 접합 특성이 더욱 향상된 광학성 투명 수지조성물을 제공할 수 있다. 특히, 1개 분자 내에 2개 이상의 에틸렌성 불포화기를 가지는 단량체를 적용하여 경화밀도 상승에 따른 접착력 향상을 꾀하면서, 동시에 백탁 현상이 억제될 수 있는 수지조섬물의 조성 및 함량의 조합을 제공한다.
도 1은 종래의 광학용 투명 수지조성물이 화상표시패널 및 보호패널 사이에 개재된 상태를 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 광학성 투명 수지조성물은, 액정표시장치(LCD) 등의 화상표시장치에 사용되는 광학성 투명 수지조성물로서, 화상표시패널, 보호패널 등의 시트부재들 사이에 액상의 수지조성물로서 충전되어 사용된다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 수지조성물은 자외선에 의해 광경화가 가능한 수지조성물로서 제조될 수 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 화상표시장치에 사용되는 광학성 투명 수지조성물은, 성분 (a)로서 1 분자 내에 2개 이상의 에틸렌성 불포화기를 가지는 다관능 모노머; 성분 (b)로서 우레탄화 아크릴레이트 올리고머; 성분 (c)로서 자외선을 흡수하여 광 개시반응을 유발하는 광개시제; 및 성분 (d)로서 아크릴계 중합체;를 포함하여 제조될 수 있다.
여기서, 성분 (a)의 다관능 모노머는, 1 분자 내에 2개 이상의 에틸렌성 불포화기를 가지는 (메타)아크릴레이트 모노머가 바람직하게 사용될 수 있으며, 예컨대 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트[Pentaerythrytol Triacrylate; 아크릴 관능기 3개], 디(에틸렌 글리콜) 디메타크릴레이트[Di(ethylene glycol) Dimethacrylate; 아크릴 관능기 2개] 등이 사용될 수 있다. 광학성 투명 수지조성물에 있어서, 1 분자 내에 2개 이상의 에틸렌성 불포화기를 가지는 다관능 모노머를 적용함으로써, 가교밀도의 증가에 따른 접착 특성 및 경화속도가 우수한 접착제를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 1 분자 내에 2개 이상의 에틸렌성 불포화기를 가지는 (메타)아크릴레이트 모노머를 적용하는 경우에도, 수지조성물을 구성하는 다른 성분들과의 상용성을 향상시키면서 경화시 발생하는 백탁현상을 방지하기 위하여, 성분 (a)인 다관능 모노머의 함량을 수지조성물의 총 중량에 대하여 0.1 중량부 이상 및 10 중량부 이하로 제한하고, 동시에 성분 (b)로서 분자량이 5,000Mw 이상 및 100,000Mw 이하인 우레탄화 아크릴레이트 올리고머를 첨가한 것을 특징으로 한다. 이와 같은 조합에 의하여, 최종적인 수지조성물은 경화시 경화속도가 우수하고, 동시에 경화물의 전단 접합강도가 종래에 비해 크게 상승하게 된다. 특히, 성분 (b)의 분자량을 5,000Mw 내지 100,000Mw의 범위로 조절함으로써, 성분 (a)로 인한 국부적인 경화수축을 완화시켜 경화후의 탁도를 제어할 수 있다.
한편, 성분 (c)의 광개시제로는, 250nm 내지 450nm의 파장 영역에 있는 자외선을 50mJ/cm2 이상 및 5,000mJ/cm2 이하의 조사량으로 조사할 때 자외선을 흡수하여 광 개시반응을 유발할 수 있는 광개시제를 사용할 수 있다. 광개시제의 종류에는 제한이 없으며, 다만 수지조성물 전체 중량에 대하여 0.1중량부 이상 및 5중량부 이하의 범위로 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 수지조성물은, 성분 (d)의 아크릴계 중합체를 더 포함할 수 있다. 아크릴계 중합체는 가소제(Plasticizer)로서 기능하며, 예컨대 액체 폴리 부타디엔, 프로필렌 등의 가소제가 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 수지조성물은, 성분 (e)로서, 1 분자 내에 1개의 에틸렌성 불포화기를 가지는 단량체(단관능 모노머)를 더 포함할 수 있다. 이러한 단관능 모노머의 예로서, 라우릴 아크릴레이트(Lauryl Acrylate), 이소보닐 아크릴레이트(Isobonyl Acrylate), 이소부틸 아크릴레이트(Isobutyl Acrylate) 등이 있으며, 이들은 1개 분자 내에 1개의 아크릴레이트 관능기를 가지고 있다. 다만, 성분 (e)의 단관능 모노머는 성분 (a)와 병용되어 사용될 수 있으며, 성분 (a) 및 성분 (e)의 합계 중량은 전체 수지조성물의 총 중량에 대하여 0.1중량부 초과 및 40중량부 이하가 되도록 조절되어 사용되는 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명에 따른 수지조성물은, 성분 (f)로서, 점착부여제, 증점베, 내연제, 레벨링제 및 열적개시제 등으로 기능하는 첨가제를 추가로 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 수지조성물에서, 성분 (d) 내지 성분 (f)는 최종 수지조성물의 점도 및 기타 물성 조절을 위해 적절한 물질 및 함량으로 조절되어 사용될 수 있다.
표 1에는 본 발명에 따른 광학성 투명 수지조성물의 실시예로서 실시예 1 내지 4의 조성 및 물성평과 결과를 나타내었다. 실시예 1 내지 4의 성분 (A) 내지 (F)는 위에서 예시한 물질을 사용하였고, 비교를 위하여 성분 (A)를 사용하지 않은 비교예 1 및 성분 (A)를 과도하게 사용한 비교예 2를 함께 나타내었다. 아울러, 각 조성물의 물성평가는, 제조된 수지조성물을 자외선을 이용한 동일한 경화 조건하에서 경화시킨 후 평가한 결과를 나타내었다.
표 1에서 보듯이, 실시예 1 내지 4에 따른 수지조성물은, 다관능 모노머를 사용하지 않은 비교예 1에 비하여 전단접합강도(접착력)이 증가함을 알 수 있고, 또한 탁도 역시 사용가능한 수준으로 유지됨을 알 수 있다. 동시에, 실시예 1 내지 4에서는 비교예 1에 비해 경화속도가 향상되었다. 반면에, 다관능 모노머를 너무 많이 함유한 비교예 2에서는, 접착력이 크게 향상된 반면 백탁 현상으로 인해 실제 제품 적용이 불가하였다.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그러므로 여기서 설명한 본 발명의 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (5)
- 화상표시장치의 표시패널 및 보호패널 사이에 개재되어 사용되는 광학성 투명 수지조성물로서,
성분 (a)로서 1 분자 내에 2개 이상의 에틸렌성 불포화기를 가지는 다관능 모노머로서 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트;
성분 (b)로서 우레탄화 아크릴레이트 올리고머;
성분 (c)로서 자외선을 흡수하여 광 개시반응을 유발하는 광개시제;
성분 (d)로서 아크릴계 중합체; 및
성분 (e)로서 1 분자 내에 에틸렌성 불포화기를 가지는 단관능 모노머로서 이소보닐 아크릴레이트;를 포함하고,
상기 성분 (a)의 함량은 상기 수지조성물의 성분 (b), 성분 (c), 성분 (d) 및 성분 (e)의 합계 중량 92 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 및 10 중량부 이하이고,
상기 성분 (b)는 분자량이 5,000Mw 이상 및 100,000Mw 이하이고,
상기 성분 (e) 및 상기 성분 (a)의 합계 중량이 상기 수지조성물의 성분 (b), 성분 (c) 및 성분 (d)의 합계 중량 72 중량부에 대하여 20.1 중량부 초과 및 30 중량부 이하인 것을 특징으로 하는, 광학성 투명 수지조성물. - 삭제
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