KR101862704B1 - 평판표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평판표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표시패널; 상기 표시패널 상에 은 나노 와이어의 도전층이 포함된 터치패널; 및 상기 터치패널 상에 윈도우가 적층되고, 상기 표시패널과 터치패널 사이 및 터치패널과 윈도우 사이에 산 성분이 함유되고, 특정의 조성을 갖는 점착제층을 개재함으로써, 상기 점착제에 의해 부식이 발생되지 않으면서 동시에 점착력 및 내구성 등이 우수한 평판표시장치에 관한 것이다.

Description

평판표시장치 {FLAT PANEL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 산 성분이 함유된 점착제에 의한 부식발생이 없으며 동시에 점착력 및 내구성 등이 우수한 평판표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 휴대폰이나, PDA 등 여러 가지 휴대용 전자기기는 영상을 표시하기 위한 디스플레이 장치를 포함한다. 디스플레이 장치는 다양한 종류가 사용될 수 있으나, 공간효율이 우수한 LCD, 유기발광다이오드(OLED) 등의 평판표시장치가 널리 사용되고 있다.
평판표시장치에서 영상이 표시되는 표시패널 상에는 입력을 위한 터치패널, 보호 윈도우 등의 구성들이 적층될 수 있다.
터치패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.
터치 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있으며, 이중 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은, 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 감지패턴이 주변의 다른 감지패턴 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.
이를 위해 터치패널에는 투명성 및 전기적 도전성을 갖는 도전층, 구체적으로 인듐주석 산화물(ITO) 등과 같은 진공 증착 금속 산화물이 포함된다.
종래 ITO 전극을 이용한 터치패널은 상기 ITO 전극의 부식을 고려하여 산 성분이 배제된 점착제를 사용하고 있다[한국특허공개 제2011-8761호]. 그러나, 상기 점착제는 내식성이 향상되나 내구성 및 점착력 등은 저하되는 단점이 있다.
본 발명은 산 성분이 함유된 점착제에 의해 부식이 발생되지 않으면서 동시에 점착력 및 내구성 등이 우수한 평판표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 은 나노 와이어의 도전층이 포함된 터치패널 및 산 성분이 함유된 특정의 점착제를 사용한 평판표시장치는 부식이 발생되지 않으면서 동시에 점착력 및 내구성을 향상시킬 수 있음을 알게 되었다.
따라서, 본 발명은 표시패널; 상기 표시패널 상에 은 나노 와이어의 도전층이 포함된 터치패널; 및 상기 터치패널 상에 윈도우가 적층되고, 상기 표시패널과 터치패널 사이 및 터치패널과 윈도우 사이에 점착제층을 개재하되, 상기 점착제층은 단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머; 이소보닐기를 갖는 제1 단관능 희석 단량체; 중량평균분자량이 200 이상이고, 양쪽 말단에 각각 카르복시기와 에틸렌 불포화기를 갖는 제2 단관능 희석 단량체; 및 광중합개시제를 함유하는 것인 평판표시장치를 제공한다.
상기 터치패널은 기판의 일면 또는 양면에 은 나노 와이어가 1층 이상 포함될 수 있다.
상기 터치패널은 각각의 은 나노 와이어 사이, 또는 기판과 은 나노 와이어 사이에 상기 점착제층이 개재될 수 있다.
상기 기판은 유리기판 또는 고분자 필름일 수 있다.
상기 터치패널은 위치좌표(X, Y) 산출이 가능하도록 2개의 은 나노 와이어를 포함할 수 있다.
상기 터치패널은 서로 다른 위치 좌표 산출용 기판 사이, 서로 다른 위치 좌표 산출용 은 나노 와이어 사이, 또는 일측의 좌표 산출용 기판과 다른측의 좌표 산출용 은 나노 와이어 사이에 상기 점착제층이 개재되어 점착될 수 있다.
상기 점착제층은 단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 30 내지 76중량%; 이소보닐기를 갖는 제1 단관능 희석 단량체 5 내지 50중량%; 중량평균분자량이 200 이상이고, 양쪽 말단에 각각 카르복시기와 에틸렌 불포화기를 갖는 제2 단관능 희석 단량체 17 내지 57중량%; 및 광중합개시제 0.1 내지 5중량%를 함유할 수 있다.
본 발명의 평판표시장치는 산 성분이 함유된 점착제를 사용함에도 불구하고, 부식이 발생되지 않아 장기간 보관이 가능하고 상기 부식에 따른 내구 수명 감소 및 전도율 변화를 막을 수 있다.
또한, 본 발명의 평판표시장치는 종래 ITO 등의 투명 전극에 사용되는 산 성분이 배제된 점착제에 비해 점착력 및 내구성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 평판표시장치의 개략도이고,
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일례에 따른 평판표시장치의 구성도이다.
본 발명은 산 성분이 함유된 점착제에 의한 부식발생이 없으며 동시에 점착력 및 내구성 등이 우수한 평판표시장치에 관한 것이다.
이하 본 발명을 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 평판표시장치는 도 1과 같이, 표시패널(10); 상기 표시패널 상에 은 나노 와이어의 도전층이 포함된 터치패널(20); 및 상기 터치패널 상에 윈도우(30)가 적층되고, 상기 표시패널과 터치패널 사이 및 터치패널과 윈도우 사이에 점착제층(40)을 개재한다.
상기 점착제층은 단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머; 이소보닐기를 갖는 제1 단관능 희석 단량체; 중량평균분자량이 200 이상이고, 양쪽 말단에 각각 카르복시기와 에틸렌 불포화기를 갖는 제2 단관능 희석 단량체; 및 광중합개시제를 함유한다.
본 발명의 평판표시장치에 개재된 점착제층은 상기와 같은 조성을 갖는 특정의 점착제층으로 한정한다.
표시패널(10)은 텍스트, 영상 등의 데이터를 표시하며, LCD(liquid crystal display) 패널, 유기발광 다이오드(OLED) 패널 등의 평판형 패널이 이에 해당될 수 있다. 표시패널 상에는 표시기능의 제어를 위한 드라이버IC(210)가 COG(chip on glass) 방식으로 실장될 수 있다.
터치패널(20)은 은 나노 와이어의 도전층이 포함할 수 있다. 상기 터치패널은 기판(21)의 일면 또는 양면에 은 나노 와이어(23)가 1층 이상 포함될 수 있다.
또한, 상기 터치패널은 각각의 은 나노 와이어 사이, 또는 기판과 은나노 와이어 사이에 상기 점착제층이 개재될 수 있다.
이때, 상기 기판(21)은 유리기판 또는 고분자 필름일 수 있다. 상기고분자 필름은 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리올레핀(polyolefin), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride), 불소폴리머(fluoropolymer), 폴리아미드(polyamide), 폴리이미드(polyimide), 폴리술폰(polysulfone), 실리콘, 글래스 수지(glass resin), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리노보넨(polynorbornene), 폴리에스테르(polyester), 폴리비닐들(polyvinyls), 아크릴로나이트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer), 폴리카보네이트(polycarbonate), 이들의 공중합체 또는 이들의 혼합물의 고분자 화합물을 사용하여 제조될 수 있다. 투과성 및 경제적인 측면, 공정에 대한 치수안정성 등을 고려할 때 폴리올레핀 중 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 터치패널은 위치좌표(X, Y) 산출이 가능하도록 2개의 은 나노 와이어를 포함한다. 구체적으로 각 은 나노 와이어로부터 발생되는 전위분포를 이용하여 X축과, Y축의 위치좌표를 산출한다.
이때, 상기 터치패널은 서로 다른 위치 좌표 산출용 기판 사이, 서로 다른 위치 좌표 산출용 은 나노 와이어 사이 또는 일측의 좌표 산출용 기판과 다른측 좌표 산출용 은 나노 와이어 사이에 상기 점착제층이 개재되어 점착될 수 있다.
윈도우(30)는 표시패널의 상측에 배치되어 표시패널을 보호하는 하면서, 표시패널로부터 방출되는 광을 투과시켜 표시패널에 표시되는 영상이 외부에서 보여지도록 하는 역할을 한다. 상기 윈도우는 내충격성을 가지는 아크릴 등의 플라스틱 재질 또는 유리 재질로 구성될 수 있다.
본 발명은 평판표시장치의 각 구성요소들간의 점착력 및 점착 내구성을 향상시키기 위하여 특정의 점착제 조성물로 이루어진 점착제층을 사용한다. 특히 상기 점착제 조성물은 산을 포함하여 점착력 및 내구성이 탁월하며 산에 대한 부식 저항성이 큰 은 나노 와이어의 도전층이 포함된 터치패널의 점착에 효과적이다.
본 발명의 점착제층(40)은 단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머; 이소보닐기를 갖는 제1 단관능 희석 단량체; 중량평균분자량이 200 이상이고, 양쪽 말단에 각각 카르복시기와 에틸렌 불포화기를 갖는 제2 단관능 희석 단량체; 및 광중합개시제를 함유한 점착제 조성물로 이루어진다.
보다 바람직하게, 점착제 조성물은 단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 30 내지 76중량%; 이소보닐기를 갖는 제1 단관능 희석 단량체 5 내지 50중량%; 중량평균분자량이 200 이상인, 카르복실산과 에틸렌 불포화기를 갖는 제2 단관능 희석 단량체 17 내지 55중량%; 및 광중합개시제 0.1 내지 5중량%를 포함한다.
우레탄 아크릴레이트 올리고머는 점착제로서의 물성과 유연성을 부여하여 점탄성 및 저장탄성율을 유지하도록 하는 성분으로서, 특히 본 발명에서는 다관능이 아닌 단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 사용하는데 특징이 있다. 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 사용하는 경우에는 표면의 택성(tacky)이 떨어지고 응집력이 과도하게 높아져 점착 물성의 발현이 용이하지 않다.
단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 통상 폴리올, 디이소시아네이트계 화합물 및 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체를 반응시켜 얻어진 것일 수 있다. 구체적으로, 폴리올의 분자 구조에 기인하는 주쇄 부분, 폴리올과 이소시아네이트계 화합물의 반응에 의해 생성되는 우레탄 작용기 및 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴계 단량체를 결합시켜 말단에 아크릴로일 작용기를 생성시켜 제조한다.
폴리올은 폴리에테르계, 폴리에스테르계, 폴리올레핀계, 폴리아크릴레이트계, 폴리카보네이트계, 폴리카프로락톤계 또는 이들의 혼합 분자 구조를 갖는 폴리올을 들 수 있으며, 이들 중 점도 조절의 용이성과 가격 면에서 폴리에테르계, 폴리에스테르계 또는 이들의 혼합 분자 구조를 갖는 폴리올이 바람직하다. 예컨대, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 또는 테트라히드로퓨란 등과 같은 고리형 에테르계 폴리올을 이용하는 경우 에테르 주쇄를 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 제조할 수 있다. 또한, ε-카프로락톤 또는 피발로락톤과 같은 고리형 에스테르계 폴리올을 이용하는 경우 에스테르 주쇄를 갖는 올리고머를 제조할 수 있다.
디이소시아네이트계 화합물로는 1,4-부틸렌디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 시클로펜틸렌-1,3-디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 시클로헥센-1,4-디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(페닐이소시아네이트), 2,2-디페닐프로판-4,4'-디이소시아네이트, p-페닐렌디이소시아네이트, m-페닐렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 1,4-나프틸렌디이소시아네이트, 1,5-나프틸렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐디이소시아네이트, 아조벤젠-4,4'-디이소시아네이트, m- 또는 p-테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 1-클로로벤젠-2,4-디이소시아네이트와 같은 지방족 디이소시아네이트계 화합물을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
히드록시기를 갖는 아크릴계 단량체로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트와 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬렌(탄소수 2-4)글리콜(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 제조방법은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 폴리올과 디이소시아네이트계 화합물을 적정 당량비, 바람직하게 반응 효율 향상을 위하여 디이소시아네이트계 화합물을 과량으로 반응시켜 우레탄기를 갖는 프리 폴리머를 얻고, 이 프리 폴리머와 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체를 적정 당량비로 반응시켜 한쪽 말단은 아크릴로일기가 형성되고 다른 쪽 말단은 알코올기가 형성된 단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 제조할 수 있다. 이때, 적정량의 알코올(예컨대, 부탄올)을 첨가할 수 있다.
단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 중량평균분자량(Mw)이 1,000 내지 40,000일 수 있으며, 바람직하게 1,000 내지 35,000인 것이 좋다. 중량평균분자량이 1,000 미만인 경우 아크릴기의 함유량이 높아져 필름화될 수 있으며, 35,000 초과인 경우 점도가 높아져 취급성이 떨어질 수 있다.
또한, 단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 유리전이온도(Tg)가 -60 내지 50℃, 바람직하게 -60 내지 20℃인 것이 좋다. 유리전이온도(Tg)가 -60℃ 미만인 경우 고온에서 내구성이 저하될 수 있고, 50℃ 초과인 경우 저온에서의 내구성과 열충격성이 취약해질 수 있다.
단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 광학용 점착제 조성물 총 100중량%에 대하여 30 내지 76중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40 내지 70중량%인 것이 좋다. 함량이 30중량% 미만인 경우 점착제 조성물의 점도가 낮아 도공성이 좋지 못하고, 76중량% 초과인 경우 점도가 상승되어 공정성이 저하될 수 있고 광학용으로 적용하기 어려울 수 있다.
본 발명은 점착제 조성물의 점도를 조절하는 동시에 단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머와 가교 가능한 관능기를 희석 단량체로서 서로 다른 2종의 단관능 희석 단량체를 혼합 사용한다.
제1 단관능 희석 단량체로는, 특히 입체적인 구조의 지환기인 이소보닐기를 갖는 단량체를 선택 사용한다. 이 단량체는 유리전이온도가 80℃ 이상, 바람직하게 80 내지 150℃이며, 단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머와 함께 사용되는 경우 점착력, 특히 유리와 같은 무기 재료로 된 기재에 대한 점착력을 크게 향상시키는 성분이다. 또한, 상대적으로 유리전이온도가 낮은 다른 종류의 단관능 아크릴레이트 단량체와 비교하여 경화 시 경화 효율이 높은 이점이 있다.
제1 단관능 희석 단량체로는 이소보닐아크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
제1 단관능 희석 단량체는 점착제 조성물 총 100중량%에 대하여 5 내지 50중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 35중량%인 것이 좋다. 함량이 5중량% 미만인 경우 충분한 희석이 이루어지지 않아 점착제 조성물의 점도가 과도하게 높아질 수 있고, 50중량% 초과인 경우 점착제의 물성인 택성(tacky)이 떨어지고 필름처럼 딱딱해질 수 있다.
제2 단관능 희석 단량체로는 중량평균분자량이 200 이상인, 양쪽 말단에 각각 카르복시기[COOH-]와 에틸렌 불포화기를 갖는 단량체를 선택 사용한다. 즉, 한쪽 말단엔 카르복시기를 갖고, 다른쪽 말단엔 에틸렌 불포화기를 갖는 단량체를 사용하며, 어느 한쪽 말단에만 2개의 치환기를 갖는 화합물은 제외한다. 이 단량체는 점착제 조성물의 점도를 조절하여 도공이 용이하도록 하며, 위 제1 단관능 희석 단량체와 함께 사용되어 유리뿐만 아니라 각종 고분자 필름, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름과 같이 광학용으로 주로 사용되고 있는 필름에 대한 밀착성 또는 점착력을 향상시키고, 경화 수축을 억제하는 성분이다.
제2 단관능 희석 단량체는 중량평균분자량이 200 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게 200 내지 500인 것이 좋다. 중량평균분자량이 200 미만인 경우 광중합 경화 시 경화 수축이 발생할 수 있고, 500 초과인 경우 희석 단량체로서 작용하는데 점도가 과도하게 높아져 단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 충분히 희석시키기 어렵다.
또한, 제2 단관능 희석 단량체는 유리전이온도가 1℃ 이상일 수 있고, 바람직하게 1 내지 150℃, 보다 바람직하게 1 내지 100℃인 것이 좋다. 유리전이온도가 1℃ 미만인 경우 점착력, 예컨대 무기 재료로 된 기재뿐만 아니라 고분자 필름에 대한 점착력이 저하될 수 있다.
제2 단관능 희석 단량체로는 모노-2-아크릴로일옥시에틸구조에 디카르본산이 치환된 구조의 화합물을 들 수 있다. 위 중량평균분자량의 범위를 고려하면 치환되는 디카르본산은 말론산, 석신산, 글루타르산, 아디핀산, 피멜린산, 수베릭산, 아젤라익산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 등을 들 수 있으며, 이들 중 광중합 경화 속도 및 경화 수축과 점착 물성의 확보 면에서 디카르본산으로 석신산, 프탈산이 치환된 구조의 화합물이 바람직하다. 이러한 구조를 갖는 시판되고 있는 화합물로는 2-(메타)아크릴로일옥시에틸석시네이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸히드로겐프탈레이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
제2 단관능 희석 단량체는 점착제 조성물 총 100중량%에 대하여 17 내지 57중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 내지 40중량%인 것이 좋다. 함량이 17중량% 미만인 경우 고분자 필름에 대한 충분한 점착력을 확보하기 어려울 수 있고, 57중량% 초과인 경우 광중합 경화 시 경화 수축이 심하게 발생하거나 최종 점착제층이 과도하게 단단해질 수 있다.
본 발명에서는 제1 및 제2 단관능 희석 단량체와 함께 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 2관능 이상의 다관능 희석 단량체를 추가로 포함할 수 있다.
다관능 희석 단량체로는 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올디아크릴레이트, 1,9-노난디올디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 디(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 디메틸올디시클로펜탄디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 헥사히드로프탈산디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸올프로판디아크릴레이트, 아다만탄디아크릴레이트 등의 2관능성 단량체; 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트 등의 3관능성 단량체; 디글리세린테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 테트라메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능성 단량체; 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능성 단량체; 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능성 단량체 등을 들 수 있다.
광중합개시제는 도공된 점착제 조성물의 내부뿐만 아니라 표면의 경화를 충분히 진행시키기 위한 성분으로서, 당 분야에서 공지된 것이라면 그 종류가 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 히드록시디메틸아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 디메톡시-2-페닐아세토페논, 3-메틸아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 4-크로놀로세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4-디아미노벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 디페닐케톤벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아미노벤조산에스테르, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸 등을 들 수 있다. 또한, 시판되고 있는 제품으로 상품명 Darocur 1173, Irgacure 184, Irgacure 907, Irgacure 1700(Ciba사) 등도 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
광중합개시제는 점착제 조성물 총 100중량%에 대하여 0.1 내지 5중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 0.1중량% 미만인 경우 경화 속도가 느려지고 충분한 경화가 진행되기 어려울 수 있고, 5중량% 초과인 경우 광중합되는 분자량이 작아져서 내구성이 저하될 수 있다.
상기와 같은 성분 이외에, 점착제 조성물은 용도에 따라 요구되는 접착력, 응집력, 점성, 탄성률, 유리전이온도, 색상, 대전방지성 등을 조절하기 위하여, 접착성 부여 수지, 실란커플링제, 산화방지제, 부식방지제, 레벨링제, 표면윤활제, 염료, 안료, 소포제, 충전제, 광안정제, 대전방지제 등의 공지된 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 점착제 조성물을 광경화하여 점착제층을 형성한다.
또한, 2매의 이형필름 사이에 상기 점착제 조성물이 광경화된 점착제층을 개재한 점착필름을 형성할 수 있다.
하기 도 2 내지 도 4은 본 발에 따른 일례의 평판표시장치를 나타낸 것이다. 구체적으로 도 2는 표시패널(10)로부터, 점착제층(40), 은 나노 와이어(23), 기판(21), 은 나노 와이어(23), 점착제층(40) 및 윈도우(30)의 순으로 적층된 평판표시장치이다.
또한, 도 3은 표시패널(10)로부터, 점착제층(40), 기판(21), 은 나노 와이어(23), 점착제층(40), 은 나노 와이어(23), 기판(21), 점착제층(40) 및 윈도우(30)의 순으로 적층된 평판표시장치이다.
또한, 도 4는 표시패널(10)로부터, 점착제층(40), 기판(21), 은 나노 와이어(23), 점착제층(40), 기판(21), 은 나노 와이어(23), 점착제층(40) 및 윈도우(30)의 순으로 적층된 평판표시장치이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
제조예 1 : 도전층 제조
PET 기재필름을 스핀코터에 고정하고, 은 나노와이어 잉크(클리어옴 잉크, 미국 캠블리오스 테크놀로지 코퍼레이션)를 스포이드로 떨어뜨린 후 2500rpm 및 60sec동안 코팅하였다. 이때, 코팅층의 두께는 80nm을 유지하도록 하였다. 이후에 50℃에서 120초 경과한 후, 다시 140℃에서 90초간 경화하여 도전층을 제조하였다.
상기에서 제조된 도전층은 표면비저항값이 140Ω/□이고, 550nm투과율은 91.90%이었다.
비교 제조예 1
ITO 필름(ICPC-125H-300R, 한국 스피스텍사)
제조예 2 내지 3 및 비교 제조예 2 내지 5 : 점착필름 제조
하기 표 1의 성분을 혼합한 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 투명기재필름상에 두께가 300㎛가 되도록 도포하고, 4m/min의 속도(600mJ/㎠) 자외선 조사하였다. 상기 자외선 조사한 면에 상기와 동일한 투명기재필름을 적층한 다음에 다시 4m/min의 속도(600mJ/㎠) 자외선 조사하여 완전 경화하여 점착필름을 제조하였다.
구분 단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 제1 희석 단량체 제2 희석 단량체 광중합
개시제
Ⅰ-1 Ⅰ-2 Ⅱ-1 Ⅱ-2 Ⅱ-3
제조예2 60 29 - 10 - - 1
제조예3 60 29 - - 10 - 1
비교제조예2 69 30 - - - - 1
비교제조예3 69 - - 30 - - 1
비교제조예4 12.5 - 74.7 - 12.3 0.3 0.2
비교제조예5 20.5 - 79.0 - - 0.3 0.2
단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 : 에테르 주쇄의 단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머(DFCN-5, 네가미 화학: Mw 31,000, Tg -57℃)
Ⅰ-1 : 이소보닐아크릴레이트(Tg 94℃)
Ⅰ-2 : 2-에틸헥실아크릴레이트(Tg -60℃)
Ⅱ-1 : 2-아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈레이트(Mw 294, Tg 10℃)
Ⅱ-2 : 2-아크릴로일옥시에틸석시네이트(Mw 230, Tg 9℃)
Ⅱ-3 : 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(Mw 296, Tg 62℃)
광중합개시제: Darocure 1173(ciba)
실시예 및 비교예
하기 표 2와 같은 상기 제조예 및 비교제조예의 조합으로 도 1의 평판표시장치를 구성하였다.
구분 도전성필름 점착필름
실시예1 제조예1 (은 나노 와이어) 제조예2
실시예2 제조예1 (은 나노 와이어) 제조예3
비교예1 비교제조예1 (ITO필름) 제조예2
비교예2 비교제조예1 (ITO필름) 제조예3
비교예3 제조예1 (은 나노 와이어) 비교제조예2
비교예4 비교제조예1 (ITO필름) 비교제조예2
비교예5 제조예1 (은 나노 와이어) 비교제조예3
비교예6 제조예1 (은 나노 와이어) 비교제조예4
비교예7 제조예1 (은 나노 와이어) 비교제조예5
시험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 평판표시장치의 물성을 하기 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1. Glass점착력(N/25mm)
점착필름의 위에 적층된 이형제가 코팅된 기재필름을 박리 후, 이형처리 되지 않은 PET기재필름을 적층하였다. 상기 점착시트를 슈퍼커터를 이용하여 25㎜×250㎜의 크기로 절단하여 Glass에 접합 후 오토그라프에 고정한 후 300m/분의 속도로 180° PEEL박리하여 점착력을 측정하였다.
2. 내구성(내습열 평가)
점착필름의 위에 적층된 이형제가 코팅된 기재필름을 박리 후, 제조된 도전성필름을 적층한 후 점착필름의 남은 이형필름을 박리한 후, 동일한 도전성필름을 다시 적층하였다. 상기 점착시트가 적층된 도전성필름을 슈퍼커터를 이용하여 A4사이즈로 절단하여 오토클레이브에 50℃, 5기압조건에서 20분간 처리한 후에 60℃, 90%RH 내습열 오븐에 1000시간을 방치한 후 외관을 하기의 기준대로 평가하였다.
<평가기준>
◎: 내습열 평가 후 외곽에 1㎛이하의 기포가 2개 이하로 발생함
○: 내습열 평가 후 외곽에 1㎛이하의 기포가 5개 이하로 발생함
△: 내습열 평가 후 외곽에 1㎛이하의 기포가 10개 이하로 발생함.
×: 내습열 평가 후 외곽에 1㎛이하의 기포가 15개 이상으로 발생함.
또한, 2㎛이상의 기포발생시에는 개수와 상관없이 ×임.
3. 전도변화율(%)
100mm×200mm 크기의 도전층을 포함하는 도전성필름, 80mm×160mm 크기의 점착필름을 슈퍼커터를 이용하여 절단한 후 도전층과 점착제층을 접합하였다. 이후에 도전층의 양 끝단에 도전성 테이프를 이용하여 전극을 만들고, 60℃ 90%RH의 양생조건에서 250시간 방치한 후 전기저항측정기(HIOKI사의 3244 카드 하이테스터)를 이용하여 저항을 측정하였다.
Figure 112011076554328-pat00001
이때, 전도변화율은 100%를 초과하면 산에 의해 부식이 진행되어 저항값이 상승했다고 판단할 수 있다.
구분 도전성필름 점착필름 점착력 (N/25mm) 내구성 전도변화율
(%)
실시예1 제조예1(Ag) 제조예2 26 ◎ -97
실시예2 제조예1(Ag) 제조예3 23 ○ -96
비교예1 비교제조예1(ITO) 제조예2 29 ◎ 110
비교예2 비교제조예1(ITO) 제조예3 25 ◎ 108
비교예3 제조예1(Ag) 비교제조예2 16 △ -96
비교예4 비교제조예1(ITO) 비교제조예2 14 △ -96
비교예5 제조예1(Ag) 비교제조예3 25 × -99
비교예6 제조예1(Ag) 비교제조예4 5 × -99
비교예7 제조예1(Ag) 비교제조예5 6 × -97
위 표 3과 같이, 본 발명에 따라 은 나노 와이어와 특정의 점착제층을 포함하는 실시예 1 내지 2의 평판표시장치는 점착력, 내구성, 전도변화율 등이 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
반면에 비교예 1 및 2는 전도변화율이 상승하여 100%를 초과하였고, 비교예 3 내지 7은 점착력 및 내구성이 현저히 저하됨을 확인할 수 있었다.
10 : 표시패널
20 : 터치패널
21 : 기판 23 : 은 나노 와이어
30 : 윈도우
40 : 점착제층

Claims (7)

  1. 표시패널; 상기 표시패널 상에 은 나노 와이어의 도전층이 포함된 터치패널; 및 상기 터치패널 상에 윈도우가 적층되고,
    상기 터치패널은 기판의 일면 또는 양면에 상기 은 나노 와이어가 1층 이상 포함된 것이고,
    상기 표시패널과 터치패널 사이 및 터치패널과 윈도우 사이에 점착제층을 개재하되,
    상기 점착제층은 단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머; 이소보닐기를 갖는 제1 단관능 희석 단량체; 중량평균분자량이 200 이상이고, 양쪽 말단에 각각 카르복시기와 에틸렌 불포화기를 갖는 제2 단관능 희석 단량체; 및 광중합개시제를 함유하는 것인 평판표시장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 터치패널은 각각의 은 나노 와이어 사이, 또는 기판과 은 나노 와이어 사이에 상기 점착제 층이 개재된 것인 평판표시장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 기판은 유리기판 또는 고분자 필름인 평판표시장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 터치패널은 위치좌표(X, Y) 산출이 가능하도록 2개의 은 나노 와이어를 포함하는 평판표시장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 터치패널은 서로 다른 위치 좌표 산출용 기판 사이, 서로 다른 위치 좌표 산출용 은 나노 와이어 사이, 또는 일측의 좌표 산출용 기판과 다른측의 좌표 산출용 은 나노 와이어 사이에 상기 점착제층이 개재되어 점착된 것인 평판표시장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 점착제층은 단관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 30 내지 76중량%; 이소보닐기를 갖는 제1 단관능 희석 단량체 5 내지 50중량%; 중량평균분자량이 200 이상이고, 양쪽 말단에 각각 카르복시기와 에틸렌 불포화기를 갖는 제2 단관능 희석 단량체 17 내지 57중량%; 및 광중합개시제 0.1 내지 5중량%를 함유하는 것인 평판표시장치.
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