KR101871576B1 - 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물, 이를 이용한 표시장치용 베젤 및 이의 제조방법 - Google Patents

실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물, 이를 이용한 표시장치용 베젤 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물, 이를 이용한 표시 장치용 베젤 및 이의 제조방법이 제공된다. 구체적으로, 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물은 자외선 경화 조성물이 중합된 시럽과, 시럽에 혼합되는 기능성 올리고머를 포함한다. 자외선 경화 조성물은 모노머로서, 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-EHA) 50 내지 75 중량부, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트(2-HEA) 5 내지 25 중량부, 부틸 아크릴레이트(BA) 5 내지 10 중량부 및 아크릴산(AA) 2 내지 5 중량부를 포함한다. 기능성 올리고머는 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(THFA) 5 내지 15 중량부를 포함한다.

Description

실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물, 이를 이용한 표시장치용 베젤 및 이의 제조방법{ADHESIVE RESIN COMPOSITION FOR SILK-SCREEN PRINTING, BEZEL FOR DISPLAY DEVICE MANUFACTURED USING THE SAME AND METHOD OF PREPARING THE SAME}
본 발명은 점착제 수지 조성물, 이를 이용한 표시장치용 베젤 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물, 이를 이용한 표시장치용 베젤 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근에 터치스크린 패널을 비롯한 표시장치에 관련된 기술이 발달함에 따라, 다양한 회로 기판들 및 프레임들을 고정시키거나 결합시키는 기술도 함께 발전하고 있다. 예를 들어, 터치스크린 패널에는 투명 전극 패턴이 인쇄된 기판들과, 이를 보호하는 커버 유리와, 이들 사이에 배치되어 상기 기판들 및/또는 커버 유리를 점착시킬 수 있는 점착 필름이 포함된다.
한편, 최근에는 터치스크린 패널을 가볍고 얇게 만들기 위해 별도의 베젤 구조물을 사용하는 대신, 기판 위에 베젤을 패터닝하여 직접 인쇄하는 기술도 사용되고 있다. 이와 관련하여, 감광성 수지 조성물을 이용하여 베젤을 형성하는 기술도 시도되고 있으나, 이 경우 베젤을 패터닝하기 위해 포토리소그라피 방법을 사용해야 하는 한계가 있다. 포토리소그라피 방법은 패턴을 형성하는데 소요되는 비용이 많으며, 공정이 복잡한 문제가 있다.
또한, 패턴을 형성하기 위해 열경화 수지 조성물을 인쇄하는 방법도 있으나, 열경화 수지 조성물을 사용하는 경우에는 열에 의한 기판 및 소재의 변형이 일어날 수 있으며 경화 시간도 오래 걸리는 문제가 있다.
이에 따라, 짧은 경화 시간을 가지면서도 경화 후의 재박리가 용이하고, 반복적으로 인쇄해도 인쇄틀에 대해 탈착성이 우수하며 원하는 패턴이 얻어질 수 있는 조성물에 관련된 기술이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 자외선 경화에 의해 경화 시간이 짧고, 실크스크린 인쇄틀에 대한 탈착성이 우수하며, 인쇄된 패턴의 접착력 및 표면 레벨링이 향상된, 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 이러한 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물이 경화되어 형성된 표시장치용 베젤을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 이러한 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면은 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물을 제공한다. 상기 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물은, 자외선 경화 조성물이 중합된 시럽, 및 상기 시럽에 혼합되는 기능성 올리고머를 포함한다. 상기 자외선 경화 조성물은, 모노머로서 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-EHA) 50 내지 75 중량부, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트(2-HEA) 5 내지 25 중량부, 부틸 아크릴레이트(BA) 5 내지 10 중량부 및 아크릴산(AA) 2 내지 5 중량부를 포함한다. 상기 기능성 올리고머는, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(THFA) 5 내지 15 중량부를 포함한다.
상기 시럽에 더 혼합되며, 상기 자외선 경화 조성물 대비 1 내지 7 phr 중량비율을 갖는 실리카 나노입자를 더 포함할 수 있다.
상기 실리카 나노입자는 10 내지 20 nm의 크기를 가질 수 있다.
상기 자외선 경화 조성물은, 광 경화제로서 0.1 내지 0.3 phr 중량비율의 헥산디올 디아크릴레이트(HDDA)를 더 포함할 수 있다.
상기 자외선 경화 조성물은 0.1 내지 0.4 phr 중량비율의 광 개시제를 더 포함할 수 있다.
상기 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물은 25℃에서 5000 내지 8500 cPs의 점도를 가질 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 측면은 표시 장치용 베젤을 제공한다. 상기 표시 장치용 베젤은 상기 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물이 경화되어 기판 상에 형성된다.
상기 기판은 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 아크릴로부타디엔스티렌(ABS), 폴리이미드(PI), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에테르술폰(PES), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리아릴레이트, 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC) 및 셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트(CAP) 중에서 선택된 어느 하나의 재질을 포함하고, 상기 표시장치용 베젤의 박리 강도는 1.0 kgf/25mm 내지 1.5 kgf/25mm일 수 있다.
상기 자외선 경화 조성물에 의한 베젤은 65도 내지 90도의 접촉각을 가질 수 있다.
상기 표시장치용 베젤은 10 μm 내지 20 μm의 두께를 가질 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 측면은 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물의 제조방법을 제공한다. 상기 제조방법은, 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-EHA) 50 내지 75 중량부, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트(2-HEA) 5 내지 25 중량부, 부틸 아크릴레이트(BA) 5 내지 10 중량부 및 아크릴산(AA) 2 내지 5 중량부를 포함하는 자외선 경화 모노머를, 0.1 내지 0.4 중량부의 광 개시제와 혼합하여 자외선 경화 조성물을 형성한다. 상기 자외선 경화 조성물에 자외선을 조사하여 상기 자외선 경화 모노머가 중합된 시럽을 형성한다. 상기 시럽에 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(THFA) 5 내지 15 중량부를 혼합한다.
상기 시럽에 상기 자외선 경화 조성물 대비 1 내지 7의 phr 중량비율을 갖는 실리카 나노입자를 더 혼합할 수 있다.
상기 시럽 및 THFA의 혼합물은 25℃에서 5000 내지 8500 cPs의 점도를 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물이 자외선 경화 조성물의 중합된 시럽과 이에 혼합되는 기능성 올리고머를 포함하되, 자외선 경화 조성물의 모노머로서 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-EHA) 50 내지 75 중량부, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트(2-HEA) 5 내지 25 중량부, 부틸 아크릴레이트(BA) 5 내지 10 중량부 및 아크릴산(AA) 2 내지 5 중량부를 포함하고, 기능성 올리고머로서 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(THFA) 5 내지 15 중량부를 포함함으로써, 자외선 경화에 의해 경화 시간을 단축시키고, 실크스크린 인쇄틀에 대한 탈착성을 향상시키며, 인쇄된 패턴의 접착력 및 표면 레벨링을 개선시킬 수 있다.
또한, 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물이 10 내지 20 nm의 크기를 갖는 실리카 나노입자를 더 포함함으로써, 인쇄 스크린에 대한 탈착성을 더 향상시키고, 인쇄 패턴의 두께를 증가시킬 수 있다.
다만, 발명의 효과는 상기에서 언급한 효과로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 효과들을 하기의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물의 제조방법의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물이 인쇄된 모습을 도시한 도면들이다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물의 제조방법의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물의 제조방법은, 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-EHA), 2-히드록시 에틸 아크릴레이트(2-HEA), 부틸 아크릴레이트(BA) 및 아크릴산(AA)을 포함하는 자외선 경화 모노머를, 광 개시제와 혼합하여 자외선 경화 조성물을 형성하는 단계(S10), 자외선 경화 조성물에 자외선을 조사하여, 자외선 경화 모노머가 중합된 시럽을 형성하는 단계(S20), 및 시럽에 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(THFA)를 혼합하는 단계(S30)를 포함한다.
단계 S10에서는, 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-EHA), 2-히드록시 에틸 아크릴레이트(2-HEA), 부틸 아크릴레이트(BA) 및 아크릴산(AA)을 포함하는 자외선 경화 모노머를, 광 개시제와 혼합하여 자외선 경화 조성물을 형성할 수 있다.
본 단계에서, 자외선 경화 모노머에는 주 단량체로서 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-ethyl hexyl acrylate, 2-EHA) 약 50 내지 75 중량부, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트(2-hydroxy ethyl acrylate, 2-HEA) 약 5 내지 25 중량부, 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate, BA) 약 5 내지 10 중량부가 포함될 수 있고, 공 단량체로서 아크릴산(acrylic acid, AA) 약 2 내지 5 중량부가 포함된다.
상기 자외선 경화 모노머에 포함된 단량체들의 중량비는 본 발명의 실시예들에 따른 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물의 특성을 향상시키기 위한 것이다. 구체적으로, 2-EHA의 중량 비율이 상기 비율보다 적은 경우에는 후속된 중합 공정에서 원하는 수준의 점도를 얻기 어렵고, 급격히 젤화(gelation)가 진행되는 문제가 있다. 또한, 2-HEA가 상기 비율로 포함됨으로써 레벨링(leveling) 및 표면 울렁임을 개선하는 효과를 가지지만, 이를 초과하여 포함되는 경우에는 친수성 특성이 우세해져 인쇄 스크린에 대한 부착성이 불량해지는 문제가 있다. 또한, BA가 상기 비율로 포함됨에 따라 인쇄 스크린의 탈착성이 개선되는 반면, 상기 비율을 초과하여 포함되는 경우에는 인쇄에 사용되는 시럽의 유연성이 감소하여 점착제로서의 기능이 저하되는 문제가 있다. 또한, AA가 상기 비율로 포함됨으로써, 접착력이 증가될 수 있지만, 이를 초과하여 포함되는 경우에는 인쇄 스크린에 대한 탈착성이 불량해지는 문제가 있다.
이러한 2-EHA, 2-HEA, BA 및 AA의 중량 비율에 따른 효과는 후술하는 실험예들을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
본 단계에서 사용되는 광 개시제는, 자외선 경화에 사용될 수 있는 통상적인 광 개시제일 수 있다. 이 경우, 광 개시제는 약 0.1 내지 0.4 phr의 중량비로 자외선 경화 조성물에 포함될 수 있다.
한편, 본 단계에서, 자외선 경화 조성물에는 광 경화제로서 약 0.1 내지 0.3 phr 중량부의 헥산디올 디아크릴레이트(hexanedioldiacrylate, HDDA)가 더 포함될 수 있다. 상기 중량비의 HDDA가 포함됨에 따라, 후속하는 자외선 경화에 필요한 자외선 조사 시간이 단축될 수 있고, 그로 인해 점착제 수지 조성물의 제조비용이 절감될 수 있다.
단계 S20에서는, 단계 S10으로부터 얻어진 자외선 경화 조성물에 자외선을 조사하여, 자외선 경화 모노머가 중합된 시럽을 형성할 수 있다.
본 단계에서는 자외선 경화 조성물이 중합될 때 산소와 반응하는 것을 방지하기 위해, 예를 들어, 질소 기체 분위기에서 자외선이 조사될 수 있다. 이에 따라 상온(섭씨 약 25도)에서 약 1,000 내지 10,000 cPs, 바람직하게는 약 5000 내지 8500 cPs의 점도를 가진 시럽이 형성될 수 있다. 이러한 시럽의 점도는 원하는 수준의 흐름성을 유지하면서도 인쇄 시의 표면 울렁임을 감소시키기 위한 점도이다. 구체적으로, 시럽의 점도가 약 5000 cPs보다 낮으면, 점착제 수지 조성물의 흐름성은 향상되지만 인쇄되는 패턴에서 표면 울렁임이 심해지고, 시럽의 점도가 약 8500 cPs보다 크면, 인쇄된 패턴의 표면 울렁임은 개선되지만, 실크스크린에 사용되기 위한 흐름성이 저하된다.
단계 S30에서는, 단계 S20으로부터 얻어진 시럽에 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(THFA)를 혼합할 수 있다.
본 단계에서, THFA는 전체 조성물의 중량 대비 약 5 내지 15 중량부로 혼합될 수 있다. 이처럼, 기능성 올리고머로서 THFA가 상기 비율로 혼합됨에 따라 최종 형성된 점착제 수지 조성물의 점착력이 향상될 수 있으며, 예를 들어, 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)를 포함하는 피착재에도 원하는 박리 강도를 갖도록 부착될 수 있다.
본 단계에서는 또한, 상기 시럽에 실리카 나노입자를 더 혼합할 수 있다. 혼합되는 실리카 나노입자는 약 10 내지 20 nm의 크기를 가질 수 있다. 또한, 실리카 나노입자는 자외선 경화 조성물 대비 1 내지 7의 phr 중량비로 혼합될 수 있다.
상기 시럽에 실리카 나노입자가 상기 비율로 혼합됨에 따라 점착제 수지 조성물의 투과성, 스크린 탈착성 등이 향상될 수 있는데, 이러한 THFA 및 실리카 나노입자의 중량 비율에 따른 효과는 후술하는 실험예들을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
이하, 본 발명의 실험예들을 상세히 설명한다. 하기 실험예들은 본 발명의 예시적인 실시예로서, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
실험예들 및 비교예들에서는, 하기 표 1의 모노머를 반응기에 넣고, 광 개시제로서 Ciba-geigy사의 Igacure 184(CP-4)(제품명)을 0.4 phr 중량부 투입하여 교반하면서, 질소 기체 분위기 하에서 10분 동안 자외선을 조사하여 상기 모노머가 중합된 시럽을 얻었다.
얻어진 시럽에는 올리고머(THFA 또는 oligomer 6043)를 소정 비율로 넣고, 실험예에 따라서 나노미터 크기의 실리카 입자들을 더 혼합하며, 이를 40분 동안 교반하여 점착제 수지 조성물을 얻었다.
이렇게 얻은 점착제 수지 조성물을 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름에 코팅하였으며, 코팅될 때의 인쇄성 테스트로서, 코팅 두께, 패턴 형성의 안정성(직진성), 스크린 탈착성(타래), 패턴의 퍼짐성을 평가하였다.
또한, 코팅된 이후 자외선을 더 경화하여 유리 또는 폴리카보네이트(PC) 기판에 점착시켜 20분 동안 방치한 다음 접착력(박리 강도)을 더 평가하였다.
모노머/올리고머 혼합(비율) 실리카 나노입자
EHA HEA BA AA THFA 종류 함량(phr)
실험예 1 50 25 5 5 15 - -
실험예 2 50 25 10 2 13 - -
실험예 3 70 5 5 5 15 - -
실험예 4 70 5 5 5 15 972 1
실험예 5 75 10 5 5 5 972 4
실험예 6 70 5 5 5 15 200 4
실험예 7 70 5 5 5 15 972 4
실험예 8 70 5 5 5 15 972 4
실험예 9 70 5 5 5 15 972 4
실험예 10 70 5 5 5 15 972 7
비교예 1 50 25 - 10 15
(oligomer 6043)		 - -
비교예 2 70 - 10 5 15 - -
비교예 3 45 25 10 5 15 - -
비교예 4 80 5 5 5 5 972 4
비교예 5 50 30 5 5 10 - -
비교예 6 70 5 15 5 5 - -
비교예 7 50 20 5 5 20 - -
표 1은 본 발명의 실험예들 및 비교예들에 사용된 자외선 경화 조성물의 모노머들의 중량비율과, 자외선 경화 조성물의 중합된 시럽에 혼합되는 기능성 올리고머의 중량비율과, 상기 시럽에 혼합되는 실리카 나노입자들의 종류 및 함량을 나타낸다.
실리카 나노입자는 약 10 내지 20 nm 크기의 Evonik사의 분말 제품을 사용했으며, 구체적으로 제품명 AEROSIL R972(이하, ‘실리카 나노입자 972’라 함) 및 AEROSIL 200(이하, ‘실리카 나노입자 200’이라 함)을 사용하였다. 실리카 나노입자 972는 입자 크기가 약 16 nm이며, 실리카 나노입자 200은 입자 크기가 약 12 nm였다.
한편, 비교예 1의 경우, 올리고머로서 THFA 대신, Rahn Energy사의 제품명 Genomer 6043을 사용하였다. 이 Genomer 6043 올리고머는 점도가 약 20,000 cPs의 고점도로 소정의 중량 비율로 혼합 시 점도가 증가한다.
스크린 탈착성
(타래)		 박리 강도
(kgf/25mm)
(20μm PC)		 점도
(cPs)		 접촉각
실험예 1 다소 양호 1.37 5500 65°
실험예 2 다소 양호 1.00 5000 86°
실험예 3 양호 1.25 8500 80°
비교예 1 불량 - 6000 60°
비교예 2 불량 - 9000 63°
표 2는 실험예 1, 실험예 2, 실험예 3 및 비교예 1, 비교예 2에 대하여 스크린 탈착성(타래), 박리 강도, 점도 및 접촉각을 평가한 결과를 나타낸다. 박리 강도 및 접촉각은, 20 μm의 폴리카보네이트(PC) 상에 점착된 패턴의 특성을 나타낸다.
실험예 1 및 실험예 2에서와 같이, EHA, HEA, BA, AA 및 THFA를 소정의 비율로 포함하는 점착제 수지 조성물이 피착재에 반복 인쇄되는 경우, 점착제 수지 조성물이 실크스크린(인쇄 스크린) 상에 묻어서 잔류하지 않고 그로부터 탈착되는 성질(타래)은 다소 양호한 것으로 나타났다. 또한, 이 경우 점착제 수지 조성물의 점도는 약 5000 내지 5500 cPs로 확인되었다. 실험예 3은 EHA 중량이 실험예 1 및 실험예 2보다 많은 것으로 점도가 8500 cPs로 확인되었으며 실크스크린(인쇄 스크린) 상에 묻어서 잔류하지 않고 그로부터 탈착되는 성질(타래)은 양호한 것으로 나타났다. 점착제 수지 조성물이 폴리카보네이트(PC) 피착재에 점착되는 경우에는, 약 1.0 내지 1.5 kgf/25mm의 박리 강도를 보이며, 접촉각이 약 65도 이상 및 90도 이하인 것으로 확인되었다. 구체적으로, 실험예 1의 경우, 약 1.37 kgf/25mm의 박리 강도 및 약 65도의 접촉각을 나타내며, 실험예 2의 경우, 약 1.00 kgf/25mm의 박리 강도 및 약 86도의 접촉각을 나타내며, 실험예 3의 경우, 약 1.25 kgf/25mm의 박리 강도 및 약 80도의 접촉각을 나타내는 것을 확인하였다.
이에 반해, 비교예 1의 결과에서는, 점착제 수지 조성물이 반복 인쇄되는 경우 인쇄 스크린 상에 잘 묻어나 그로부터 탈착되는 성질(타래)이 불량한 것으로 평가되었다. 따라서, 자외선 경화 조성물이 BA를 포함해야 최종 형성된 점착제 수지 조성물의 스크린 탈착성(타래)이 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 다만, BA는 10 phr을 초과하여 사용되는 경우, 코팅 시럽의 유연성을 감소시켜 점착제로서의 기능을 저하시키므로, 실험예 2에서와 같이 최대 10 중량부로 포함되는 것이 바람직한데, 이는 후술하는 비교예 6의 결과에서 보다 상세히 설명한다. 한편, 비교예 2의 결과에서도 HEA를 제거한 수지 조성물은 반복 인쇄되는 경우 인쇄 스크린 상에 잘 묻어나 그로부터 탈착되는 성질(타래)이 불량한 것으로 평가되었으며 점착제의 점도가 약 9000 cPs로 확인되었다.
실험예 1 및 실험예 2의 결과로부터, 점착제 수지 조성물에 포함된 THFA가 점착력(박리 강도)을 향상시키는 데에 영향을 주는 것을 확인하였다. THFA는 폴리카보네이트(PC) 피착재에 대하여 박리 강도 및 점도를 모두 향상시키는 것으로 확인되었다.
투과성 (두께)
(μm)		 인쇄 퍼짐
(3mm 기준)		 직진성 스크린 탈착성
실험예 3 5 없음 양호 양호
실험예 4 10 없음 양호 양호
실험예 5 8 없음 양호 양호
실험예 6 15 없음 양호 양호
비교예 2 10 줄어듬 (2.7 mm) 불량 다소 불량
표 3은 실험예 3 내지 6 및 비교예 1에 대하여 투과성(두께), 인쇄 퍼짐, 직진성 및 스크린 탈착성을 평가한 결과를 나타낸다. 인쇄 퍼짐은 3 mm의 실크스크린을 통해 인쇄되는 경우 인쇄된 패턴의 폭이 변화 없이 유지되는 정도를 평가하였다. 직진성은 인쇄된 패턴의 경계부가 뚜렷하게 직선 형태를 유지하는지 여부를 평가하였다.
실험예 3 및 비교예 2의 결과로부터, 자외선 경화 조성물이 HEA를 포함하는 경우(실험예 3)에 인쇄 퍼짐, 직진성 및 스크린 탈착성이 양호하게 나타나는 것으로 확인되었다. 즉, HEA는 레벨링 및 표면 울렁임을 개선하는 효과를 갖는 것을 알 수 있었다. 다만, HEA는 친수성을 가지는 성분이므로 25 중량비율을 초과하여 포함되는 경우 점착제 수지 조성물의 스크린 탈착성이 불량해진다.
한편, 실험예 4 내지 6의 결과로부터, 점착제 수지 조성물에 실리카 나노입자가 포함되는 경우, 인쇄 패턴의 두께가 증가하는 것으로 확인되었다. 또한, 점착제 수지 조성물에 실리카 나노입자가 포함됨으로써 실리카 나노입자의 소수성으로 인해 스크린 탈착성이 다소 개선되는 것으로 확인되었다. 그리고, 실험예 4 및 실험예 5의 결과로부터, 기능성 올리고머인 THFA의 함량이 5 중량비율로 감소되고 EHA 및 HEA가 각각 75 및 10 중량비율로 증가되는 경우, 여전히 인쇄 퍼짐, 직진성 및 스크린 탈착성이 양호한 것을 알 수 있었다. 따라서, 자외선 경화 조성물에 포함되는 EHA의 중량비율은 최대 75 중량비율까지도 사용될 수 있음을 확인하였다. 마찬가지로, 자외선 경화 조성물의 중합된 시럽에 혼합되는 THFA의 중량비율도 최소 5 중량비율로만 포함되더라도, 점착제 수지 조성물의 인쇄성에 미치는 영향이 없음을 확인하였다.
점도 인쇄 퍼짐
(3mm 기준)		 직진성 스크린 탈착성 투과성(두께)
(μm) 		Leveling 효과
실험예 7 저 없음 불량 양호 4 양호
실험예 8 중 없음 양호 양호 8 양호
실험예 9 고 없음 양호 양호 10 양호
실험예 10 중 없음 양호 양호 12 양호
표 4는 실험예 7 내지 10에 대하여 점착제 수지 조성물의 시럽의 점도에 따라 인쇄 퍼짐, 직진성, 스크린 탈착성, 투과성(두께) 및 레벨링 효과를 평가한 결과를 나타낸다. 표 4에서 저 점도는 3500 cPs 미만의 점도를 나타내고, 중 점도는 3500 내지 5000 cPs의 점도를 나타내며, 고 점도는 5000 cPs 이상의 점도를 나타낸다. 각각의 점도는 상온(25℃)에서 측정된 점도를 나타낸다.
실험예 7의 결과로부터, 점착제 수지 조성물에 포함된 자외선 경화 시럽의 점도가 낮은 경우(저 점도), 인쇄 패턴의 두께도 낮고, 직진성이 불량해지는 것으로 확인되었다. 이에 반해, 실험예 8 및 9의 경우, 자외선 경화 시럽의 점도가 약 3500 cPs 이상인 경우, 바람직하게는 약 3500 내지 5500 cPs인 경우에, 레벨링을 비롯한 인쇄성이 향상되는 것으로 확인되었다. 또한, 실험예 10의 결과 및 전술한 실험예 4의 결과를 함께 확인하면, 실리카 나노입자의 함량이 1 내지 7 phr인 경우, 투과성, 직진성 및 인쇄 퍼짐 등의 인쇄성 테스트 결과가 양호한 것으로 확인되었다.
스크린
탈착성
(타래)		 박리 강도
(kgf/25mm)
(20μm PC)		 점도
(cPs)		 접촉각 투과성
(두께) (μm)		 인쇄 퍼짐 (3mm기준) 직진성 재박리성
비교예 3 다소양호 0.95 4500 55° 13 4 mm 불량 양호
비교예 4 다소양호 1.60 9500 72° 15 없음 불량 불량
비교예 5 불량 1.25 8800 52° 5 없음 양호 양호
비교예 6 양호 0.88 5500 65° 12 없음 양호 양호
비교예 7 다소양호 1.75 6000 55° 8 없음 양호 불량
표 5는 비교예 3 내지 비교예 7에 대하여, 스크린 탈착성, 박리 강도, 점도, 접촉각, 투과성(두께), 인쇄 퍼짐, 직진성 및 재박리성을 평가한 결과를 나타낸다. 재박리성이란, 점착제 수지 조성물의 박리 강도가 증가함에 따라 접착 특성이 강해져 피착재로부터 용이하게 박리되지 않는 성질을 의미한다. 점착제 수지 조성물이 바람직한 점착 특성을 갖기 위해서는 박리 강도 및 재박리성이 적절한 수준으로 유지되어야할 필요가 있다.
표 2 및 표 3의 실험예 1 내지 5의 결과와 달리, 표 5의 비교예 3 및 4의 결과로부터, 자외선 경화 조성물의 모노머 성분 중 EHA의 함량이 너무 적거나 또는 과다한 경우 인쇄성 및 점착 특성이 불량해지는 것을 확인하였다. 구체적으로, EHA가 50 중량비율 미만(45 중량부)으로 포함되는 경우에는, 박리 강도가 1 kgf/25mm 미만으로 감소하고, 시럽의 적절한 점도 범위인 5000 ~ 8500 cPs 보다 낮은 점도를 갖는 것으로 확인되었다. 또한, 기판에 인쇄되는 경우 접촉각이 낮으면서 인쇄 퍼짐이 발생하며 직진성이 불량해지는 것으로 확인되었다. 반면에, EHA가 75 중량비율을 초과(80 중량비)하여 포함되는 경우에는, 박리 강도 및 점도가 증가하지만, 직진성 및 재박리성이 불량해지는 결과를 얻었다. 따라서, 자외선 경화 조성물의 모노머 성분 중 EHA가 포함될 최적의 함량은 50 내지 75 중량비율임을 확인할 수 있었다.
한편, 표 2 및 표 3의 실험예 1 내지 3의 결과와 달리, 표 5의 비교예 5의 결과로부터, 자외선 경화 조성물의 모노머 성분 중 HEA의 함량이 과다한 경우, 인쇄성이 불량해지는 것을 확인하였다. 구체적으로, HEA가 25 중량비율을 초과(30 중량부)하여 포함되는 경우에는, 점도가 다소 증가하고, 스크린 탈착성(타래)이 불량해지며, 접촉각 및 투과 두께가 감소하는 것으로 확인되었다. 따라서, 반복된 실크스크린 인쇄 공정에 적용되기 위한 점착제 수지 조성물의 자외선 경화 모노머로서 HEA는 최대 25 중량부까지 포함하는 것이 적절한 인쇄성 및 점착 특성을 보이는 것으로 확인되었다.
표 2 및 표 3의 실험예 1 내지 5의 결과와 달리, 표 5의 비교예 6의 결과로부터, 자외선 경화 조성물의 모노머 성분 중 BA의 함량이 과다한 경우, 점착 특성이 불량해지는 것을 확인하였다. 구체적으로, BA가 10 중량비율을 초과(15 중량부)하여 포함되는 경우에는, 박리 강도가 0.88 kgf/25mm으로 감소하는 것으로 확인되었다. 이에 따라, 경화된 점착제 수지 조성물의 점착 특성이 낮아 점착 용도로 사용되기에 적절하지 않은 것으로 평가되었다.
표 2 및 표 3의 실험예 1 내지 5의 결과와 달리, 표 5의 비교예 7의 결과로부터, 자외선 경화 조성물이 중합된 시럽에 혼합되는 기능성 올리고머인 THFA의 함량이 과다한 경우, 인쇄성 및 점착 특성이 불량해지는 것을 확인하였다. 구체적으로, THFA가 15 중량비율을 초과(20 중량부)하여 포함되는 경우에는, 박리 강도가 증가하면서 재박리성이 불량해지고, 인쇄 패턴의 두께 및 접촉각이 감소하는 것으로 확인되었다. 따라서, 자외선 경화 조성물의 중합된 시럽에 혼합되는 THFA는 최대 15 중량부로 포함되는 것이, 인쇄성 및 점착 특성을 위해 바람직한 것으로 평가되었다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물이 자외선 경화 조성물의 중합된 시럽과 이에 혼합되는 기능성 올리고머를 포함하되, 자외선 경화 조성물의 모노머로서 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-EHA) 50 내지 75 중량부, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트(2-HEA) 5 내지 25 중량부, 부틸 아크릴레이트(BA) 5 내지 10 중량부 및 아크릴산(AA) 2 내지 5 중량부를 포함하고, 기능성 올리고머로서 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(THFA) 5 내지 15 중량부를 포함함으로써, 인쇄성 및 점착 특성이 가장 바람직하게 얻어지는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 중량비율로 혼합되는 점착제 수지 조성물은, 자외선 경화에 의해 경화 시간을 단축시키고, 실크스크린 인쇄틀에 대한 탈착성을 향상시킬 수 있다. 나아가, 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물이 10 내지 20 nm의 크기를 갖는 실리카 나노입자를 더 포함하면, 인쇄 스크린에 대한 탈착성을 더 향상시키고, 인쇄 패턴의 두께를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에서, 전술한 본 발명의 실시예들에 따른 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물은 표시장치용 베젤로 형성될 수 있다. 구체적으로, 표시장치용 베젤은 기판 상에서 전술한 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물이 경화되어 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 표시장치는 액정표시장치(LCD), 유기발광소자(OLED) 표시장치, 플라즈마 표시장치(PDP) 등을 포함할 수 있다.
상기 베젤은 상기 표시장치들에 포함되는 적어도 하나의 기판 상에서 테두리 부분에 형성되는 패턴을 포함한다.
상기 기판은 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 아크릴로부타디엔스티렌(ABS), 폴리이미드(PI), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에테르술폰(PES), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리아릴레이트, 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트(CAP) 등의 재질을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 실크스크린 인쇄용 점착체 수지 조성물이 경화되어 형성된 베젤은 상기 기판 상에서 약 1.0 kgf/25mm 내지 1.5 kgf/25mm의 박리 강도를 갖고, 약 65도 이상 및 90도 이하의 접촉각을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 표시장치용 베젤은 상기 기판 상에서 약 10 μm 이상 및 약 20 μm 이하의 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물이 인쇄된 모습을 도시한 도면들이다.
도 2에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물이 경화되어 베젤로 형성된 모습이 도시되었다. 도 2의 베젤 패턴은 2-EHA, 2-HEA, BA 및 AA가 각각 70 중량부, 5 중량부, 5 중량부 및 5 중량부로 포함된 아크릴 모노머에 자외선을 조사하여 중합한 시럽에, THFA 15 중량부가 혼합되고, 실리카 나노입자 972가 4 phr로 더 혼합된 점착제 수지 조성물의 경화된 모습을 도시한다. 도 2에서는 전술한 실험예 5 및 실험예 8에서와 같이, 베젤의 직진성, 인쇄 퍼짐, 투과성(두께)이 향상되고, 표면 울렁임이 개선된 것이 확인된다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (13)

  1. 자외선 경화 조성물이 중합된 시럽; 및
    상기 시럽에 혼합되는 기능성 올리고머를 포함하고,
    상기 자외선 경화 조성물은, 모노머로서
    2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-EHA) 50 내지 75 중량부, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트(2-HEA) 5 내지 25 중량부, 부틸 아크릴레이트(BA) 5 내지 10 중량부 및 아크릴산(AA) 2 내지 5 중량부를 포함하며,
    상기 자외선 경화 조성물이 중합된 시럽은 25℃에서 5000 내지 8500 cPs의 점도를 갖고,
    상기 기능성 올리고머는,
    테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(THFA) 5 내지 15 중량부를 포함하는, 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시럽에 더 혼합되며, 상기 자외선 경화 조성물 대비 1 내지 7의 phr 중량비율을 갖는 실리카 나노입자를 더 포함하는, 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실리카 나노입자는 10 내지 20 nm의 크기를 갖는, 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자외선 경화 조성물은, 광 경화제로서 0.1 내지 0.3 phr 중량부의 헥산디올 디아크릴레이트(HDDA)를 더 포함하는, 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자외선 경화 조성물은 0.1 내지 0.4 phr 중량부의 광 개시제를 더 포함하는, 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물.
  6. 삭제
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물이 경화되어 기판 상에 형성된, 표시 장치용 베젤.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판은 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 아크릴로부타디엔스티렌(ABS), 폴리이미드(PI), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에테르술폰(PES), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리아릴레이트, 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC) 및 셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트(CAP) 중에서 선택된 어느 하나의 재질을 포함하고,
    박리 강도가 1.0 kgf/25mm 내지 1.5 kgf/25mm인, 표시 장치용 베젤.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 기판에 대해 65도 내지 90도의 접촉각을 갖는, 표시 장치용 베젤.
  10. 제7항에 있어서,
    10 μm 내지 20 μm의 두께를 갖는, 표시 장치용 베젤.
  11. 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-EHA) 50 내지 75 중량부, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트(2-HEA) 5 내지 25 중량부, 부틸 아크릴레이트(BA) 5 내지 10 중량부 및 아크릴산(AA) 2 내지 5 중량부를 포함하는 자외선 경화 모노머를, 0.1 내지 0.4 중량부의 광 개시제와 혼합하여 자외선 경화 조성물을 형성하는 단계;
    상기 자외선 경화 조성물에 자외선을 조사하여 상기 자외선 경화 모노머가 중합된 시럽을 형성하는 단계; 및
    상기 시럽에 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(THFA) 5 내지 15 중량부를 혼합하는 단계를 포함하는, 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 시럽에 상기 자외선 경화 조성물 대비 1 내지 7의 phr 중량비율을 갖는 실리카 나노입자를 혼합하는 단계를 더 포함하는, 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물의 제조방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 시럽 및 THFA의 혼합물은 25℃에서 5000 내지 8500 cPs의 점도를 갖는, 실크스크린 인쇄용 점착제 수지 조성물의 제조방법.
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