KR102471503B1 - 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물 및 이의 경화물 - Google Patents

디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물 및 이의 경화물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물 및 이의 경화물에 관한 것으로, 카본블랙 및 상기 카본블랙 외 비금속성의 도전성 분말을 포함하는 비금속 도전성 분말 2 내지 10 wt%; 폴리에스테르 수지 및 페녹시 수지를 포함하는 바인더 수지 20 내지 40 wt%; 열경화제; 접착 증진제; 및 용매;를 포함하며, 상기 비금속 도전성 분말은, 상기 카본블랙 100 중량부를 기준으로 카본블랙 외 비금속 도전성 분말 20 내지 60 중량부를 포함하고, 상기 바인더 수지는, 상기 폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 상기 페녹시 수지 2 내지 10 중량부를 포함하는 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물 및 이의 경화물에 관한 것이다.

Description

디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물 및 이의 경화물{BLACK PASTE COMPOSITION FOR COATING PROTECTION FILM OF PLASMADISPLAY PANEL AND CURED PRODUCT THEREOF}
본 발명은 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물 및 이의 경화물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 디스플레이 기판의 글라스 표면에 코팅 되어 보호막을 형성하며, 광 차폐율, 대전방지율 및 경도를 향상시킨 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물 및 이의 경화물에 관한 것이다.
전기, 전자, 통신 기기 및 제품은 디지털화 고성능ㆍ다기능화 및 소형, 콤팩트한 최첨단 제품으로 눈부신 발전을 계속하고 있다. 향후에도 디지털 제품의 발전을 위해선 우수한 신뢰성을 갖는 부품ㆍ소재 개발 및 생산이 필수적으로 요구된다.
이러한 디지털 제품은 고주파에 의한 전자파 노이즈 발생으로 부품 및 기기 상호간 간섭 및 작동 등으로 전자파 장애를 일으켜 제품의 신뢰성 저하를 야기시키므로 제품의 성능 향상을 위하여 전자기파 차폐/흡수 부품ㆍ소재는 전기전도성이 우수한 페이스트를 패브릭 원단이나 스펀지 쿠션 재료 혹은 러버 시트나 폴리머 필름에 코팅하여 전기전도성 및 물리화학적인 기능을 보강하여 적용되고 있다. 전자기파 차폐/흡수 부품ㆍ소재의 전기적, 물리화학적 기능을 부여하고 우수한 신뢰성을 갖도록 하기 위해서는 기능성 페이스트의 기능 및 정밀 코팅공정 신뢰성 및 이로 인한 제품의 내구성 개선이 매우 중요하다.
상기 전도성 페이스트는 대전방지를 위한 도전성 재료로 Ag, Ag coated Cu, Ni 및 Al 등의 금속 파우더를 분산하여 전기전도도를 부여한 것으로, 롤코팅, 스프레이, 스크린인쇄 및 함침 등의 코팅 방식으로 코팅하여 EMI (Electromagnetic Interference) 및 ESD(Electromagnetic Discharge) 대책용의 전자기파 차폐/흡수 부품ㆍ소재로 이용되고 있다.
특히, 플라즈마 표시 장치(plasma display device, PDP), 액정표시장치(liquid crystal display device, LCD), 및 유기발광 표시장치(organic light emission display device, OLED) 등 과 같은 디스플레이 기판은 그 두께가 얇고 파손되기 쉬우며, 디스플레이 장치에 포함되어 있는 다수의 전자소자들로부터 전자파가 방출되어 이에 의해 디스플레이 기판이 오작동을 일으킬 우려가 있고 인체에도 영향을 끼치는 우려가 있어 상기와 같은 백색 전도성 페이스트 코팅이 적용되고 있다.
종래의 도전성 페이스트에 사용 되는 금속 나노 입자의 경우 이들을 분산시키기 위해 사용되는 분산제를 제거하기 위해서 비교적 높은 소성 온도(>150℃)를 요구하며 제조 단가도 비싼 편이다.
이러한 금속 도전성 페이스트는 주로 구형의 마이크로(um) 크기의 은(Ag)으로 구성된 조성물이 쓰이고 있으며, 은으로 구성된 페이스트는 제조하기 쉽고 안정성이 뛰어나 인쇄 후에도 안정적인 장점이 있어 널리 응용이 되고 있지만, 은의 가격이 유동적이고 상대적으로 단가가 높아 제품가격 측면에서 단점이 있다
이러한 문제를 해결하기 위하여, 각종 인쇄 공정에서 높은 가격의 은(Ag)을 대체 할 수 있는 구리(Cu)로 구성된 페이스트 조성물을 사용 하고 있지만, 구리는 대기압에서 산화가 잘 일어나는 단점이 있다.
또는, 대전방지제를 사용하여 디스플레이 패널의 보호 코팅용 대전방지 페이스트를 사용하고 있으나, 이와 같은 대전방지제는 정전기 발생을 방지하는데 한계가 있다.
또한, 종래의 디스플레이 패널의 보호 코팅용 대전방지 페이스트는 빛샘 방지를 위하여, 코팅 보호막 표면에 빛샘 방지 테이프(Light Shielding Tape) 또는, 빛샘 방지 잉크(Light Shielding Ink)를 사용 하고 있다.
상기와 같은 실정에 따라 본 발명은 디스플레이 패널의 글라스 표면에 코팅 되어 보호막을 형성하며, 광 차폐율, 대전방지율 및 경도를 향상시킨 새로운 흑색 대전방지 페이스트 조성물 및 그 경화물에 대한 기술을 제시하고자 한다.
한편, 본 발명과 같은 기술분야의 선행기술로서, 한국공개특허공보 10-2009-0125393 A (2009.12.07.)는 흑색 대전방지 페이스트 조성물에 관한 것으로, a) 고분자 수지 및 모노머 또는 올리고머, b) 용제, c) 유리분말, d) 도전성 물질 및 e) 흑색안료를 포함하며, 상기 도전성 물질은 평균입경 0.5 내지 5 ㎛의 도전성 금속 분말 및 평균입경 0.02 내지 0.09 ㎛의 도전성 미립자를 포함하는, 플라즈마 디스플레이 패널에 전자파를 차폐하도록 적용되는 흑색 대전방지 페이스트 조성물에 관한 기술을 개시하고 있다.
또한, 한국공개특허공보 10-2011-0045657A (2011.05.04. 공개일)는 세라믹 나노 안료의 제조방법 및 플라즈마 디스플레이 패널용 블랙 매트릭스 제조방법에 관한 것으로, 흑색 세라믹 안료를 나노 크기로 합성하고 나노 크기의 흑색 세라믹 안료를 실리카로 코팅함으로써 열을 가했을 때 응집 및 산화를 억제하여 프릿을 섞어줌 없이도 열적으로 안정한 세라믹 나노 안료의 제조방법 및 플라즈마 디스플레이 패널용 블랙 매트릭스 제조방법 관련 기술이 개시하고 있다.
한국공개특허공보 10-2002-0077410 A (2002.10.11. 공개일)는 디스플레이용 필터, 표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 색소를 함유하는 투명 점착층(C), 고분자 필름(B), 투명 도전층(D), 투명 점착층(E), 반사 방지성, 하드 코트성, 가스차단성, 정전기 방지성 및 오염방지성을 지니는 기능성 투명층(A)이 차례차례 적층되어서 구성되어 디스플레이 화면으로부터 발생하는 전자파중 가시광선 이외의 전자파를 차폐 가능한 필터 특성 및/또는 가시광선 스펙트럼을 보정 가능한 필터 특성을 가지는 디스플레이용 필터에 관한 기술이 개시하고 있다.
그러나, 상기 선행문헌을 포함하는 종래 기술에 따른 비금속성 대전방지 페이스트 조성물은 디스플레이 패널의 보호 코팅용으로서 사용시 페이스트의 점도가 높아 코팅 두께 조절에 어려움이 있거나, 경도, 표면저항, 광차폐율, 유전율 및 대전방지 성능을 만족시키는 데 있어 한계가 있었다.
한국공개특허공보 10-2009-0125393 A (2009.12.07. 공개일) 한국공개특허공보 10-2011-0045657 A (2011.05.04. 공개일) 한국공개특허공보 10-2002-0077410 A (2002.10.11. 공개일)
본 발명은 상기된 과제를 해결하기 위해 창작된 것으로, 디스플레이 패널의 글라스 표면에 코팅되어 보호막을 형성하며, 우수한 경도, 표면저항, 광차폐율, 유전율 및 대전방지 성능을 가지는 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물 및 이의 경화물을 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 카본블랙 및 상기 카본블랙 외 비금속성의 도전성 분말을 포함하는 비금속 도전성 분말 2 내지 10 wt%; 폴리에스테르 수지 및 페녹시 수지를 포함하는 바인더 수지 20 내지 40 wt%; 열경화제 1 내지 5wt%; 접착 증진제 0.5 내지 5 wt%; 및 용매;를 포함하며, 상기 비금속 도전성 분말은, 상기 카본블랙 100 중량부를 기준으로 카본블랙 외 비금속 도전성 분말 20 내지 60 중량부를 포함하고, 상기 바인더 수지는, 상기 폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 상기 페녹시 수지 2 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비금속성의 도전성 분말은, 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌블랙, 케트젠블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙, 탄소 나노 튜브, 탄소 섬유를 포함하는 탄소계 물질 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물은, 첨가제로서, 소포제, 탈포제, 증진제 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지의 중량 평균 분자량(Mn)은 7,000 내지 40,000이고, 상기 페녹시 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 30,000 내지 60,000인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물은, 점도(cPs)가 10,000 내지 20,000 범위인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물은, 경화 후 주파수 1MHz에서의 유전율이 2 초과이고, 경화 후 UV 380 내지 770 nm 영역에서 투과율이 5 % 미만이고, 경화 후 표면 저항값이 105 Ω/sq 이하이다.
또한 본 발명은 상기 비금속 도전성 분말, 상기 바인더 수지, 상기 열경화제 및 상기 접착 증진제를 1차로 혼합하여 1차 혼합물을 생성하고, 상기 1차 혼합물에 상기 용매 또는 상기 용매와 첨가제를 혼합하는 것을 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 본 발명에 따른 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 디스플레이 패널의 표면에 스크린 인쇄법을 통해 코팅한 후, 80 내지 100 ℃의 온도범위에서 10 내지 20 분 동안 열경화하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 경화물을 제공한다.
본 발명은 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물 및 이의 경화물에 관한 것으로, 페이스트 조성물 성분으로서, 카본블랙을 포함하는 비금속 도전성 분말 2 내지 10 wt%; 폴리에스테르 수지 및 페녹시 수지를 포함하는 바인더 수지 20 내지 40 wt%; 열경화제; 접착 증진제; 및 용제;를 포함하고, 상기 비금속 도전성 분말은 카본블랙 100 중량부를 기준으로 도전성 분말을 2 내지 60 중량부를 포함하며, 상기 바인더 수지는 폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 페녹시 수지를 2 내지 10 중량부를 포함함으로써, 이와 같은 조성을 가지는 조성물을 디스플레이 패널 표면에 코팅시 우수한 경도, 표면저항, 광차폐율, 유전율 및 대전방지 성능을 가지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물 및 이의 경화물의 제조방법에 대해 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명에 따른 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물 및 이의 경화물의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물은 카본블랙 및 도전성 분말을 포함하는 비금속 도전성 분말; 폴리에스테르 수지 및 페녹시 수지를 포함하는 바인더 수지; 열경화제; 접착 증진제; 및 용매;를 포함하며, 필요에 따라 상기 첨가제로서 소포제, 탈포제, 분산제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
더욱 상세하게는, 본 발명에 따른 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물은 상기 페이스트 조성물 전체에 있어서, 상기 비금속 도전성 분말 2 내지 10 wt% 및 상기 바인더 수지 20 내지 40 wt%를 포함하며, 더욱 바람직하게는, 상기 비금속 도전성 분말 4 내지 8 wt% 및 상기 바인더 수지 30 내지 37wt%를 포함한다.
이때, 상기 바인더 수지는 상기 폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 상기 페녹시 수지 2 내지 10 중량부를 포함한다. 상기 폴리에스테르 수지의 수평균 분자량(Mn)은 7,000 내지 40,000이고, 상기 페녹시 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 30,000 내지 60,000이며, 더욱 바람직하게는, 상기 폴리에스테르 수지의 수평균 분자량은 10,000 내지 20,000이고, 상기 페녹시 수지의 중량 평균 분자량은 45,000 내지 55,000이다.
상기 바인더 수지에 있어서, 폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 상기 페녹시 수지 2 미만인 경우 낮은 점도로 인해 도막 두께가 형성되지 않는 문제가 발생되거나, 10 초과인 경우 높은 점도로 인해 인쇄 작업성이 저하되는 문제가 발생될 수 있으며, 본 발명에서 요구하는 물성을 얻을 수 없다.
또한, 상기 비금속 도전성 분말은 카본 블랙과 적어도 하나 이상의 비금속성의 도전성 분말을 포함하며, 상기 도전성 분말은 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌블랙, 케트젠블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙, 탄소 나노 튜브, 탄소 섬유 등의 탄소계 물질 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
또한, 상기 비금속 도전성 분말은 상기 카본 블랙 100 중량부를 기준으로 상기 도전성 분말 20 내지 60 중량부를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 카본블랙 100 중량부를 기준으로 상기 도전성 분말 30 내지 50 중량부를 포함한다.
상기 비금속 도전성 분말에 있어, 카본 블랙 100중량부를 기준으로 상기 도전성 분말이 20 중량부 미만인 경우 광 차폐율과 대전 방지 성능이 저하되는 문제가 발생된다. 상기 도전성 분말이 60 중량부 초과일 경우 높은 점도와 미분산 입자로 인하여 인쇄 작업성이 저하되는 문제가 발생된다.
한편, 용매는 경화물의 두께가 약 8um 내지 15um로 제조되는 과정에서 조성물의 점도가 10,000 내지 20,000cPs를 유지하도록 폴리에스테르 화합물 및 페녹시 화합물, 특히 페녹시 화합물에 대해 용해성이 우수한 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether)를 소정의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 용매는 폴리에스테르 화합물 및 페녹시 화합물에 대해 용해성이 우수하여 균일하게 용해시킬 수 있는 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether)가 바람직 하며, 상기 용매의 함량은 나머지 잔량이다.
또한, 본 발명의 흑색 대전방지 페이스트 조성물은 글라스 원판에 경화물을 안정하게 부착할 수 있도록 경화물의 접착성을 향상시키기 위해 접착 증진제를 조성물 총 중량에 대하여 0.5 wt% 내지 5 wt%로 첨가시킬 수 있다. 이때, 상기 접착 증진제는 에폭시기 및/또는 아민기의 반응성 관능기를 갖는 실란 화합물일 수 있다.
만일 상기 접착 증진제가 조성물 총 중량에 상기 함량범위를 벗어난 경우에는 접착성이 저하되거나, 또는 경화물의 물성이 떨어져 보호막의 기능을 수핼할 수 없는 문제점이 발생될 수 있다.
또한, 상기 흑색 대전방지 페이스트 조성물은 기본적인 열경화 특성을 만족시키기 위하여 조성물 총 중량 대비 1 wt% 내지 5 wt%의 열경화제를 포함한다. 상기 열경화제는 아민(amine)화합물을 포함하여 약 90℃부터 열경화가 시작되는 잠재성 특성을 가질 수 있다.
이러한 열경화제는 1 wt% 미만 포함될 경우에는 상기 흑색 대전방지 페이스트 조성물의 경화가 제대로 진행되지 않아 이로부터 형성된 경화물의 경도가 약해지므로 바람직하지 않고, 5 wt%를 초과할 경우에는 경화 반응의 차이에 변화가 없어 비용만 증가시키는 결과를 초래할 뿐 아니라 오히려 과도한 첨가량에 따라 상기 경화물의 일부 표면에 균열을 발생시킬 수 있으므로 바람직하지 않기 때문에, 상기 열경화제는 1 wt% 내지 5 wt% 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어 경화물의 물성을 저하시키지 않는 범위내에서 첨가제를 추가로 첨가 할 수 있고, 상기 첨가제는 일 예로, 소포제, 탈포제, 분산제로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 소포제 및 탈포제는 경화물을 형성하는 과정에서 그 내부에 포함되어 있는 기포를 제거하여 경화 후 표면 조도가 상승하는 것을 방지하기 위해 조성물 총 중량에 대하여 0.5 wt% 내지 3 wt%로 각각 첨가될 수 있다.
이때, 상기 탈포제는 실란(Silane)을 포함하여 상기 보호막 내부에 있는 기포들이 서로 합쳐짐과 동시에 그 표면으로 부상되도록 하는 역할을 할 수 있고, 상기 소포제는 아크릴레이트(acrylate)를 포함하여 상기 표면으로 부상된 기포들이 상기 보호막으로 휘발되도록 하는 역할을 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물 상기 비금속 도전성 분말, 상기 바인더 수지, 상기 열경화제 및 상기 접착 증진제를 1차로 혼합 및 분산하여 1차 혼합물을 생성하고, 상기 1차 혼합물에 상기 용제와 필요시 상기 첨가제를 혼합하여 제조되며, 이와 같이 제조되는 본 발명에 따른 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물은 디스플레이 패널의 표면에 스크린 인쇄법을 통해 코팅한 후, 80 내지 100 ℃의 온도범위에서 10 내지 20 분 동안에 열경화 하여 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 경화물을 제조할 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 흑색 대전방지 페이스트 조성물은 경화 후 주파수 1MHz에서의 유전율이 2 초과, 경화 후 UV 380 내지 770 nm 영역에서 투과율이 5 % 미만, 경화 후 표면 저항값이 105 Ω/sq 이하의 특성을 만족한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석해서는 안 된다.
실시예 1 내지 6
실시예 1
비금속 도전성 분말로서 카본블랙(Particle Size 39.5nm) 5 wt%와 비금속분말인 흑연(Particle Size 23nm) 2 wt%; 바인더 수지로서 폴리에스테르 수지(Saturated Polyester Resin, Mn 20,000) 35 wt%와 페녹시 수지(Phenoxy Resin, Mw 55,000) 1 wt%; 아민물질이 포함된 열경화제(EH-4357S, ADEKA) 1 wt%; 실란이 포함된 접착 증진제로 GPTMS(Glycidoxypropyltrimethoxyysilane, DOW) 1 wt%; 실란이 포함된 첨가제(Airex 920, EVONIK) 1 wt%; 및 용매로서 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 54 wt%;를 혼합하여 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하였다.
이어서, 상기 제조된 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 유리 기판에 인쇄한 후, 이를 90 ℃에서 15분 동안 경화시켜 경화물을 형성하였다.
실시예 2
바인더 수지로서 폴리에스테르 수지(Saturated Polyester Resin, Mn 20,000) 35 wt%와 페녹시 수지(Phenoxy Resin, Mw 55,000) 2 wt%;를 혼합하고, 용매로서 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 53 wt%;를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하고, 이를 유리 기판에 인쇄한 후 경화시켜 경화물을 형성하였다.
실시예 3
바인더 수지로서 폴리에스테르 수지(Saturated Polyester Resin, Mn 20,000) 35 wt%와 페녹시 수지(Phenoxy Resin, Mw 55,000) 3 wt%;를 혼합하고, 용매로서 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 52 wt%;를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하고, 이를 유리 기판에 인쇄한 후 경화시켜 경화물을 형성하였다.
실시예 4
바인더 수지로서 폴리에스테르 수지(Saturated Polyester Resin, Mn 20,000) 35 wt%와 페녹시 수지(Phenoxy Resin, Mw 55,000) 0.75 wt%;를 혼합하고, 용매로서 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 54.25 wt%;를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하고, 이를 유리 기판에 인쇄한 후 경화시켜 경화물을 형성하였다.
실시예 5
바인더 수지로서 폴리에스테르 수지(Saturated Polyester Resin, Mn 20,000) 35 wt%와 페녹시 수지(Phenoxy Resin, Mw 55,000) 3.5 wt%;를 혼합하고, 용매로서 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 51.5 wt%;를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하고, 이를 유리 기판에 인쇄한 후 경화시켜 경화물을 형성하였다.
실시예 6
비금속 도전성 분말로서 카본블랙(Particle Size 39.5nm) 5 wt%와 비금속분말인 흑연(Particle Size 23nm) 3 wt%;를 혼합하고, 바인더 수지로서 폴리에스테르 수지(Saturated Polyester Resin, Mn 20,000) 35 wt%와 페녹시 수지(Phenoxy Resin, Mw 55,000) 2 wt%;를 혼합하고, 용매로서 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 52 wt%;를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하고, 이를 유리 기판에 인쇄한 후 경화시켜 경화물을 형성하였다.
실시예 7
비금속 도전성 분말로서 카본블랙(Particle Size 39.5nm) 5 wt%와 비금속분말인 흑연(Particle Size 23nm) 1 wt%;를 혼합하고, 바인더 수지로서 폴리에스테르 수지(Saturated Polyester Resin, Mn 20,000) 35 wt%와 페녹시 수지(Phenoxy Resin, Mw 55,000) 2 wt%;를 혼합하고, 용매로서 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 54 wt%;를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하고, 이를 유리 기판에 인쇄한 후 경화시켜 경화물을 형성하였다.
상기 실시예 1 내지 7의 조성비는 아래 표 1에 나타내었다.
구성요소 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7
비금속
도전성분말
(wt%)		 카본블랙 5 5 5 5 5 5 5
흑연 2 2 2 2 2 3 1
바인더수지
(wt%)		 Polyester 35 35 35 35 35 35 35
Phenoxy 1 2 3 0.75 3.5 2 2
열경화제
(wt%)		 EH-4357S,
ADEKA		 1 1 1 1 1 1 1
접착증진제(wt%) GPTMS 1 1 1 1 1 1 1
첨가제
(wt%)		 Airex920, EVONIK 1 1 1 1 1 1 1
용매(wt%) TEGDE 54 53 52 54.25 51.5 52 54
열경화온도(℃) 90 90 90 90 90 90 90
열경화시간(분) 15 15 15 15 15 15 15
비교예 1 내지 8
비교예 1 바인더 수지로서 폴리에스테르 수지 없이 페녹시 수지(Phenoxy Resin, Mw 55,000)만을 35 wt%;를 혼합하고, 용매로서 폴리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 55 wt%;를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하고, 이를 유리 기판에 인쇄한 후 경화시켜 경화물을 형성하였다.
비교예 2
바인더 수지로서 페녹시 수지 없이 폴리에스테르 수지(Saturated Polyester Resin, Mn 20,000) 35 wt%;를 혼합하고, 용매로서 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 55 wt%;를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하고, 이를 유리 기판에 인쇄한 후 경화시켜 경화물을 형성하였다.
비교예 3
바인더 수지로서 폴리에스테르 수지(Saturated Polyester Resin, Mn 20,000) 35 wt%와 페녹시 수지(Phenoxy Resin, Mw 55,000) 0.5 wt%;를 혼합하고, 용매로서 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 54.5 wt%;를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하고, 이를 유리 기판에 인쇄한 후 경화시켜 경화물을 형성하였다.
비교예 4
바인더 수지로서 폴리에스테르 수지(Saturated Polyester Resin, Mn 20,000) 35 wt%와 페녹시 수지(Phenoxy Resin, Mw 55,000) 4 wt%;를 혼합하고, 용매로서 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 51 wt%;를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하고, 이를 유리 기판에 인쇄한 후 경화시켜 경화물을 형성하였다.
비교예 5
비금속 도전성 분말로서 도전성 분말 없이 카본블랙(Particle Size 39.5nm)만 5 wt%;를 혼합하고, 바인더 수지로서 폴리에스테르 수지(Saturated Polyester Resin, Mn 20,000) 35 wt%와 페녹시 수지(Phenoxy Resin, Mw 55,000) 2 wt%;를 혼합하고, 용매로서 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 55 wt%;를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하고, 이를 유리 기판에 인쇄한 후 경화시켜 경화물을 형성하였다.
비교예 6
비금속 도전성 분말로서 카본블랙 없이 도전성 분말(Particle Size 23nm)만 5 wt% 이고, 바인더 수지로서 폴리에스테르 수지(Saturated Polyester Resin, Mn 20,000) 35 wt%와 페녹시 수지(Phenoxy Resin, Mw 55,000) 2 wt%;를 혼합하고, 용매로서 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 55 wt%;를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하고, 이를 유리 기판에 인쇄한 후 경화시켜 경화물을 형성하였다.
비교예 7
비금속 도전성 분말로서 카본블랙(Particle Size 39.5nm) 5 wt%와 도전성 분말(Particle Size 23nm) 5 wt%;를 혼합하고, 바인더 수지로서 폴리에스테르 수지(Saturated Polyester Resin, Mn 20,000)가 35 wt%와 페녹시 수지(Phenoxy Resin, Mw 55,000) 2 wt%;를 혼합하고, 용매로서 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 50 wt%;를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하고, 이를 유리 기판에 인쇄한 후 경화시켜 경화물을 형성하였다.
비교예 8
비금속 도전성 분말로서 카본블랙(Particle Size 39.5nm) 5 wt%와 도전성 분말(Particle Size 23nm) 0.5 wt%;를 혼합하고, 바인더 수지로서 폴리에스테르 수지(Saturated Polyester Resin, Mn 20,000)가 35 wt%와 페녹시 수지(Phenoxy Resin, Mw 55,000) 2 wt%;를 혼합하고, 용매로서 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 54.5 wt%;를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하고, 이를 유리 기판에 인쇄한 후 경화시켜 경화물을 형성하였다.
비교예 9
비금속 도전성 분말로서 카본블랙(Particle Size 39.5nm) 5 wt%와 도전성분말(Particle Size 23nm) 4 wt%;를 혼합하고, 바인더 수지로서 폴리에스테르 수지(Saturated Polyester Resin, Mn 20,000)가 35 wt%와 페녹시 수지(Phenoxy Resin, Mw 55,000) 2 wt%;를 혼합하고, 용매로서 트리에틸렌 글리콜 다이메틸 에 에테르(Triethylene glycol dimethyl ether, TEGDE) 51 wt%;를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 제조하고, 이를 유리 기판에 인쇄한 후 경화시켜 경화물을 형성하였다.
상기 비교예 1 내지 8의 조성비는 아래 표 2에 나타내었다.
구성요소 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8 비교예9
비금속
도전성분말
(wt%)		 카본블랙 5 5 5 5 5 0 5 5 5
흑연 2 2 2 2 0 5 5 0.5 4
바인더수지
(wt%)		 Polyester 0 35 35 35 35 35 35 35 35
Phenoxy 35 0 0.5 4 2 2 2 2 2
열경화제
(wt%)		 EH-4357S,
ADEKA		 1 1 1 1 1 1 1 1 1
접착증진제(wt%) GPTMS 1 1 1 1 1 1 1 1 1
첨가제
(wt%)		 Airex920, EVONIK 1 1 1 1 1 1 1 1 1
용매(wt%) TEGDE 55 55 54.5 51 55 55 50 54.5 51
열경화온도(℃) 90 90 90 90 90 90 90 90 90
열경화시간(분) 15 15 15 15 15 15 15 15 15
실험
실시예 1 내지 7 비교예 1 내지 9에서 제조된 흑색 대전방지 페이스트 조성물의 점도, 상기 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 유리 기판에 인쇄하여 경화시킨 경화물의 두께, 부착력, 연필경도, 표면저항 및 투과율, 유전율을 하기 방법으로 측정하여 하기 표 3 내지 표 5에 나타내었다.
(1) 점도 측정 : 점도계(Brookfield LV)를 이용하여 조성물의 점도를 측정 하였다.
(2) 두께 측정 : 마이크로 미터(Mitsutoyo, MDC-25PJ)를 이용하여 측정 하였다.
(3) 부착력 측정 : 부착력 시험기(Cross-cut, 1mm/10teeth)를 이용하여 경화 후 부착력을 측정 하였다.
(4) 연필경도 측정 : Mitsu-Bishi Uni Pencil을 이용하여 경화물 표면을 긁었을 때 스크래치가 발생된 시편의 경도를 측정 하였다.
(5) 표면 저항 측정 : 유리 기판에 형성된 경화물에 저항 테스터기(Agilent 4339B)를 접촉하여 초기 저항값을 측정 하였고, 100 ℃로 가열된 Di-Water에 60분간 침지 후 꺼내어, 상온에서 표면 물기 제거 및 건조 후 저항값을 측정하여 신뢰성을 평가 하였다.
(6) 투과율 : 유리 기판에 형성된 경화물을 FT-IR(Nicolet 6700을 이용 하여 UV 380nm ~ 770nm 범위에서 투과율을 측정 하였다.
(7) 유전율 : 경화물을 RF임피던스 분석기(Agilent, E4991A)를 이용하여 주파수 1MHz에서 유전율을 측정 하였다.
표 3은 본 발명의 페이스트 조성물에 있어서, 폴리에스테르 수지와 페녹시 수지가 조성물의 두께, 연필경도 및 부착력에 영향을 주는 인자인 것을 나타내기 위해 설계한 실험 결과이다.
구분 Polyester
(wt%)		 Phenoxy
(wt%)		 점도
(cPs)		 두께
(um)		 연필 경도 부착력
실시예 1 35 1 11,680 8 H 100/100
실시예 2 35 2 12,990 8 2H 100/100
실시예 3 35 3 15,210 9 2H 100/100
실시예 4 35 0.75 10,680 8 H 100/100
실시예 5 35 3.5 18,240 10 2H 100/100
비교예 1 0 35 64,270 15 3H 100/100
비교예 2 35 0 4,470 5 <B 60/100
비교예 3 35 0.5 6,720 6 HB 75/100
비교예 4 35 4 21,754 12 2H 100/100
표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 5의 흑색 대전방지 페이스트 조성물은 점도가 10,680 내지 18,240 cPs 인 것으로 나타났고, 이로부터 형성된 경화물의 두께는 8 내지 10 um인 것으로 나타나, 기준 범위인 10,000 내지 20,000 cPs 점도 범위와 8 내지 14 um 두게 범위에 포함되는 것을 확인할 수 있었다.
이와 반대로 비교예 1 내지 4의 흑색 대전방지 페이스트 조성물의 경우 상기 기준 범위를 벗어남을 확인할 수 있었다.
본 발명에 있어, 점도가 기준 범위를 벗어날 경우, 인쇄 작업 시 낮은 점도로 인해 목표 두께보다 얇게 도막이 형성 되거나 또는 인쇄 가장자리가 무너져 라인 직진성이 떨어지는 문제가 발생하고, 점도가 높을 시 유동성 저하로 인해 인쇄 작업을 위한 설비로의 페이스트의 이송이 어렵고, 인쇄 시에도 도막의 표면 품질 저하 및 낮은 두께 구현이 어려운 문제가 발생 될 수 있다.
또한, 도막 두께가 기준 범위를 벗어날 경우 표면 경도 및 글라스와의 부착력이 저하되는 문제가 발생 될 수 있다.
또한, 부착력 및 표면경도가 기준 범위를 벗어날 경우, 인쇄 경화 후 연마 및 면취 공정에서 경화물이 탈리되거나, 과도한 힘에 의한 파손이 발생 될 수 있다.
또한, 표면 저항과 유전율이 기준 범위를 벗어날 경우 OLED 디스플레이 장치를 제조하는 과정에서 정전기에 의한 대전성 이물질이 상기 OLED 셀들에 강력하게 부착되어 상기 세정 및 건조 중에서도 상기 OLED 셀들에 남아 있는 문제가 발생 될 수 있다.
표 3의 결과로 보아 상기 페녹시 수지 상기 폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 2 내지 10 중량부를 포함하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.
페녹시 수지(B) / 폴리에스테르 수지(A) * 100 = 2 내지 10 %
표 4는 본 발명의 페이스트 조성물에 있어서, 카본블랙과 도전성 분말이 조성물의 유전율, 투과율 및 표면저항에 영향을 주는 인자인 것을 나타내기 위해 설계한 실험 결과이다.
구분 카본
블랙		 도전성
분말		 점도
(cPs)		 유전율
(Dieletric Constant @1MHz)		 투과율
(380nm ~770nm %)		 표면
저항
(Ω)
실시예 2 5 2 12,990 3.94 2 <103
실시예 6 5 3 18,870 4.75 2 <103
실시예 7 5 1 10,540 2.52 3 <103
비교예 5 5 0 7,842 0.62 8 5.96E+15
비교예 6 0 5 30,950 3.54 4 <103
비교예 7 5 5 48,180 5.74 2 <103
비교예 8 5 0.5 9,890 1.05 8 1.99E+09
비교예 9 5 4 29,410 5.25 2 <103
목표값 - - 10,000 ~ 20,000 >2 <5 ≤105
표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 2, 6 및 7의 흑색 대전방지 페이스트 조성물은 점도가 10,540 내지 18,870 cPs 인 것으로 나타났고, 이로부터 형성된 경화물의 유전율은 2.52 이상, 투과율은 3 이하, 표면저항은 103 미만인 것으로 나타나, 점도, 유전율, 투과율 및 표면저항에 있어서 모두 목표값 이내의 범위에 포함되는 것을 확인할 수 있었다.표 4의 결과로 보아 도전성 분말은 카본블랙 대비 20 내지 60%가 바람직 한 것을 알 수 있다.
도전성 분말(B) / 카본블랙(A) * 100 = 20 내지 60%
이상으로 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형과 균등한 타 실시예가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 카본블랙 및 상기 카본블랙 외 비금속성의 도전성 분말을 포함하는 비금속 도전성 분말 2 내지 10 wt%; 폴리에스테르 수지 및 페녹시 수지를 포함하는 바인더 수지 20 내지 40 wt%; 열경화제 1 내지 5wt%; 접착 증진제 0.5 내지 5 wt%; 및 용매;를 포함하며,
    상기 비금속 도전성 분말은, 상기 카본블랙 100 중량부를 기준으로 카본블랙 외 비금속 도전성 분말 20 내지 60 중량부를 포함하고,
    상기 바인더 수지는, 상기 폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 상기 페녹시 수지 2 중량부 이상 10 중량부 미만을 포함하며,
    상기 비금속성의 도전성 분말은,
    흑연, 아세틸렌블랙, 케트젠블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙, 탄소 나노 튜브, 탄소 섬유를 포함하는 탄소계 물질 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
    대전 방지 폐이스트 조성물은 경화 후 UV 380 내지 770 nm 영역에서 투과율이 5 % 미만인 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물은,
    첨가제로서, 소포제, 탈포제, 증진제 중 적어도 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 수지의 중량 평균 분자량(Mn)은 7,000 내지 40,000이고,
    상기 페녹시 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 30,000 내지 60,000인 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물은,
    점도(cPs)가 10,000 내지 20,000 범위인 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물은,
    경화 후 주파수 1MHz에서의 유전율이 2 초과인 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물은,
    경화 후 표면 저항값이 105 Ω/sq 이하 인 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물.
  9. 제1항, 제3항 내지 제6항 및 제8항 중 어느 한 항의 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물의 제조방법에 있어서,
    상기 비금속 도전성 분말, 상기 바인더 수지, 상기 열경화제 및 상기 접착 증진제를 1차로 혼합하여 1차 혼합물을 생성하고, 상기 1차 혼합물에 상기 용매 또는 상기 용매와 첨가제를 혼합하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물의 제조방법.
  10. 제1항, 제3항 내지 제6항 및 제8항 중 어느 한 항의 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 조성물을 디스플레이 패널의 표면에 스크린 인쇄법을 통해 코팅한 후, 80 내지 100 ℃의 온도범위에서 10 내지 20 분 동안 열경화하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 패널 보호 코팅용 흑색 대전방지 페이스트 경화물.
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