KR20070080233A - 경화성 수지 조성물 및 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 경화성 수지 조성물은 특징적 구조의 에폭시 화합물과 (메타)아크릴산의 반응으로 얻어진 부분 에폭시 아크릴레이트, 라디칼 광중합 개시제, 열경화제를 포함하여 이루어지고, 필요에 따라 추가적으로 무기 충진제를 필수 성분으로 함유하여, 비대칭적으로 유연한 알킬기를 도입함으로서 접착 강도가 우수하고 음영부에서 UV경화도가 우수하여 미경화물이 액정으로 용출되는 것을 최소화하여 액정 얼룩이 발생하지 않는 효과를 제공하여 액정표시장치의 시일제로 바람직하게 사용될 수 있다.

시일제, 경화성 수지, 액정표시장치

Description

경화성 수지 조성물 및 액정표시장치{Curable Resin Composition And Liquid Crystal Display Device}

본 발명은 경화성 수지 조성물 및 이를 사용하여 제조한 액정표시장치에 관한 것으로, 음영부에서 UV경화도가 우수하여 미경화물이 액정으로 용출되는 것을 최소화 하여 액정 얼룩이 발생하지 않는, 액정 표시 소자용 시일제로서 우수한 경화성 수지 조성물에 관한 것이다.

최근, 소형의 휴대전화를 비롯하여 대화면의 표시 패널로서 경량, 고정세의 특징을 갖는 액정 표시 소자가 널리 이용되게 되었다. 이러한 액정 표시 패널의 제조 방법에 있어서, 종래 액정 표시 셀의 밀봉하는 방법으로는, 2매의 ITO유리기판을 액정 주입구 이외의 테두리 부분을 시일제로 시일 패턴을 형성하고 열경화시킨후, 형성된 액정 주입구로 액정을 주입하고, 주입구 밀봉제(end-sealing material)로 액정 주입구를 밀봉하여 액정 표시 소자를 제조하였다.

그러나, 주입구 밀봉제를 사용하는 제조 방법은 액정을 주입하는 공정시간이 길고, 열경화시에 150℃ 정도의 고온에서 가열하기 때문에 열변형에 의한 유기기판의 밀착성 저하, 위치 어긋남, 갭의 불균일과 주입구 밀봉제에 의한 색 불균일의 문제점이 발생되었다.

또한, 액정 표시 셀을 광경화만으로 경화시키는 광경화법은 경화 수축이 크고, 접착강도가 약해지는 문제점이 있고, 특히 패널 구조상 블랙 매트릭스에 의한 차광부에서의 미경화 되는 문제점이 대두되어 실용화 되지 못했다.

이런 문제점들을 해결하고 액정 표시 셀의 대형화 및 양산화를 위해 광경화 열경화 병용법이 검토 되었으며, 에폭시 부분 아크릴레이트 수지를 사용하는 접착제가 개시되었다. 그 일례로, 대형화와 공정 시간의 단축을 위해 사용되는 광경화 열경화를 병용한 시일제를 사용한 액정 적하 공법은 한쪽의 투명 기판에 시일제 패턴을 형성하고, 내측에 액정을 적하하고, 다른 한쪽의 투명 기판을 겹쳐 밀봉하는 액정표시 셀의 제조방법이다.

그러나 상기 액정 적하 공법에서는 액정과 미경화 상태의 시일제가 상호 접촉이 일어나므로 시일제의 성분이 액정으로 용출되어 액정의 액정 오염을 발생시키는 문제점이 대두되어 왔다.

한편, 광경화 및 열경화를 병용하는 시일제를 사용한 적하 공법에 의한 액정 표시 소자의 제조 방법에 있어, UV조사 방향에 따라, 컬러필터 방향에서 UV조사와 TFT어레이 방향에서 UV조사로 크게 나뉘어진다. 특히, 노트북 및 핸드폰과 같은 모바일용의 경우 무게를 최소화 하기 위해 테두리 부분을 최소화 할 필요성이 있기 때문에 컬러 필터 어레이 방향에서 UV조사를 하게 되면 블랙메트릭스에 의한 차광부가 도포된 시일제와 겹치게 되어 UV경화시 시일제가 경화가 일어나지 않는 문제점이 있다. 이런 문제점을 개선하기 위하여 TFT 어레이 방향에서 UV조사를 하는 방법을 사용하게 되는데, TFT 어레이 방향에서 UV조사를 하게 되면 메탈 라인에 의한 음영부 때문에 역시 UV경화시 시일제가 충분히 경화가 일어나지 않아 미경화물에 의한 액정 오염이 발생하는 문제점이 있다.

상기와 같이, 광경화 및 열경화를 병용하는 시일제를 사용한 적하 공법으로 액정 표시 소자의 대형화와 양산화의 토대가 마련되었지만, 미경화의 시일제가 직접 액정과 접하는 공정이 있기 때문에 UV경화시 시일제가 충분히 경화 되지 않으면 열경화 진행시 120℃의 고온에서 미경화 시일제가 쉽게 액정으로 용출되어 액정을 오염시키는 문제점이 있었으며, 접착 강도가 에폭시 수지만 사용했을 경우에 비해 현저히 떨어진다는 문제점이 여전히 남아 있어 액정 표시 소자의 불량의 원인이 되고 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로,

에폭시 수지 측쇄에 비대칭 알킬기를 도입한 에폭시 화합물과 (메타)아크릴산의 반응으로 얻어진 부분 에폭시 아크릴레이트, 음영부에서 UV 감도가 우수한 라 디칼 광중합 개시제, 열경화제, 무기 충진제를 포함하여 이루어짐으로써, 접착 강도가 우수하고 음영부에서 UV경화도가 우수하고 액정 오염성이 적어 액정 표시 소자용 시일제 수지 조성물로 특히 유용한 경화성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 경화성 수지 조성물은, 하기 화학식 1의 에폭시 화합물과 (메타)아크릴산의 반응으로 얻어진 부분 에폭시 아크릴레이트, 라디칼 광중합 개시제, 열경화제를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 이에 추가적으로 무기 충진제를 함유할 수도 있다.

<화학식 1>

(n=0~3이고, R=H일때 m=0~5, R=CH3일때 m=1~5 이다)

또한, 상기 라디칼 광중합 개시제는 하기 화학식 2로 표현되는 것을 특징으로 한다.

<화학식 2>

(식중, R⁵은 치환되거나 치환되지 않은 페닐기, 탄소수 1~4의 알킬기 또는 탄소수 1~4의 알콕시기, 또는 치환되거나 치환되지 않은 페닐기가 치환된 카르보닐기이고, R⁶ 내지 R¹¹은 각각이 독립적이고, 수소, 탄소수 1~4의 알킬기 또는 탄소수 1~4의 알콕시기, 시안, 할로겐을 나타낸다)

또한, 상기 부분 에폭시 아크릴레이트 수지는 점도가 20,000 ~ 100,000 cps 이고, 함유량은 전체 100 중량부에 대해 30~80 중량부인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열경화제는 잠재성 열경화제로서, 평균입경이 2㎛ 이하이고, 최대입경이 5㎛이하이고, 경화성 수지 조성물 전체 100 중량부에 대해 1~30중량부인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 무기 충진제는 평균 입경이 0.5 ~ 2㎛ 이고 입자 크기의 분포가 일정한 단분산인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 상기 경화성 수지 조성물을 액정 시일제 조성물로 사용하여제조된 액정표시장치를 제공한다.

이하에서는 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 경화성 수지 조성물은, (A) 상기 화학식 1의 에폭시 화합물과 (메타)아크릴산의 반응으로 얻어진 부분 에폭시 아크릴레이트, (B) 라디칼 광중합 개시제, (C) 열경화제를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하며, (D) 무기 충진제를 추가할 수도 있다. 본 발명에 따른 경화성 수지 조성물은 접착 강도가 우수하고 음영부에서 UV경화도가 우수하여 액정 오염성이 적어 액정 표시 소자용 시일제 수지 조성물로 특히 유용하게 사용될 수 있다.

(A) 부분 에폭시 아크릴레이트

상기 화학식 1의 에폭시 화합물과 (메타)아크릴산의 반응으로 얻어진 부분 에폭시 아크릴레이트는, 상기 화학식 1로 표현되는 에폭시 수지에 (메타)아크릴산을 반응시켜 얻어지는 것으로 에폭시 수지와 (메타)아크릴산과 반응시키면 에폭시기가 (메타)아크릴산에 의해 개환되어 에폭시기가 완전히 아크릴화된 디아크릴레이트 및 에폭시기가 일부만 아크릴화된 모노아크릴레이트의 혼합물을 지칭하며 미반응의 에폭시 화합물이 잔존하는 것도 포함하는 개념이다.

상기 화학식 1로 표현되는 에폭시 화합물은 측쇄에 비대칭으로 알킬기가 도 입되는 것을 특징으로 하며 후술할 실시예 및 비교예에 자세히 기재된 바와 같이 측쇄에 비대칭으로 알킬기를 도입한 경우 대칭적인 에폭시 화합물에 비하여 현저히 우수한 효과를 나타내었다. 즉, 비대칭적으로 유연한 알킬기를 도입함으로서 내부 응력의 저감 효과 및 내부 가소화 효과에 의해 접착 강도가 향상되어지며, 또한 음영부에서의 우수한 UV경화도 및 경화물의 Tg 및 경화 물성이 양호하여 액정 표시 소자용 시일제의 경화성 수지로서 적합하다. 상기 화학식 1과 같은 에폭시 수지의 일례로는 측쇄에 비대칭으로 알킬기를 도입한 비스페놀 에폭시 수지 등을 들 수 있다.

상기 (메타)아크릴산은 아크릴산 또는/및 메타아크릴산을 지칭하는 것으로 수소가 알킬기로 치환된 (메타)아크릴산을 포함하는 개념이다. 상기 (메타)아크릴산의 종류는 본 기술분야에서 잘 알려져 있는 것을 제한되지 않고 사용할 수 있다.

상기 부분 에폭시 아크릴레이트는 에폭시 화합물 2 당량에 (메타)아크릴산 0.5 내지 1.8당량을 반응시켜 얻는 것이 바람직하며, 반응 촉매로서는 아민류, 무기 알칼리 화합물 등이 사용될 수 있다. 아민류의 구체적인 예로 트리에틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 벤질메틸아민 등을 들 수 있고, 무기 알칼리 화합물의 구체적인 예로 크롬산나트륨, 탄산수소나트륨 등을 들 수 있다.

또한, 상기 부분 에폭시 아크릴레이트는 합성 및 정제 후 점도가 20,000 내 지 200,000cps인 것을 사용할 수 있으며, 특히 20,000 내지 100,000cps인 것이 바람직하다. 상기 부분 에폭시 아크릴레이트의 함유량은 경화성 수지 조성물 총 100 중량부에 대해 30 내지 80 중량부이고, 바람직하게는 50 내지 75중량부이다.

(B) 라디칼 광중합 개시제

본 발명의 라디칼 광중합 개시제로서는 상기 화학식 2로 표현되는 개시제가 사용된다. 상기 화학식 2로 표현되는 개시제를 사용하는 것이 최적의 효과를 내기 위해 필수이지만, 그외의 카르보닐계, 벤조인에테르계, 아세토페논계 등의 광중합 개시제를 혼합하여 사용할 수도 있다.

본 발명의 라디칼 광중합 개시제를 사용하게 되면, 메탈라인의 폭이 100㎛ 이상인 음영부에서도 UV에 의해 충분히 경화되어 미반응 물질이 액정으로 용출되는 것을 최소화할 수 있을 뿐 아니라, 시일제가 액정과 접촉된 상태에서 UV 조사 및 열경화를 진행시켜도 액정 얼룩이 발생하지 않는 특징이 있다.

상기 화학식 2로 표현되는 개시제 중에서도 특히, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀옥시드 또는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥시드가 바람직하다.

시판되어지는 라디칼 광중합 개시제의 구체적인 예로, DAROCUR 1173, DAROCUR 4265, DAROCUR BP, DAROCUR TPO, DAROCUR MBF, IRGACURE 184, IRGACURE 500, IRGACURE 2959, IRGACURE 754, IRGACURE 651, IRGACURE 369, IRGACURE 907, IRGACURE 1300, IRGACURE 819, IRGACURE 2022, IRGACURE 819DW, IRGACURE 2100, IRGACURE 784, IRGACURE 250 등을 들 수 있다.

라디칼 광중합 개시제의 사용량은 경화성 수지 조성물 100 중량부에 대해 0.5 내지 5 중량부이고, 바람직하게는 1 내지 3 중량부이다. 라디칼 광중합 개시제의 사용량이 0.5 중량부 미만으로 사용될 경우는 경화성 수지가 충분히 경화가 일어나지 않아 미경화 물질이 액정으로 용출되고, 5 중량부를 초과할 경우는 경화에 참여하지 않은 미반응 광중합 개시제가 액정 오염을 일으켜 액정 표시 소자의 불량을 발생시킬 수 있다.

(C) 열경화제

본 발명의 열경화제로는 낮은 온도에서는 경화가 일어나지 않고 고온에서 경화가 일어나는 잠재성 열경화제를 사용하는 것이 바람직하다. 잠재성 열경화제로는 아민형, 이미다졸형, 디히드라지드형이 사용할 수 있지만, 액정 오염성, 저장안정성 측면에서 디히드라지드형 경화제를 사용하는 것이 바람직하다.

아민형의 구체적인 예로 아지큐어 MY-24, 아지큐어 MY-H, 아지큐어 MY-HK, 아지큐어 PN-23J, 아지큐어 PN-31J, 아지큐어 PN-40J(아지노모토사제품), 후지큐어 FXR-1020, 후지큐어 FXR-1030(후지카세이사제품) 등을 들 수 있고, 이미다졸형의 구체적인 예로 2-메틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸(시코쿠화성사제품) 등을 들 수 있고, 디히드라지드형의 구체적인 예로 아 지큐어 VDH, 아지큐어 UDH(아지노모토사제품) ADH, SDH, DDH, IDH(오츠카화학사제품), NDH(일본히드라진 공업사제품) 등을 들 수 있고, 단독 또는 2개 이상 동시에 사용할 수 있다.

잠재성 열경화제를 사용하는 경우에는 셀갭을 유지하기 위해서 평균입경이 2㎛ 이하이고, 최대입경이 5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 잠재성 열경화제의 최대입경이 5㎛ 초과인 경우에는 상하 ITO 글래스 부착시 셀갭이 유지되지 않아 불량의 원인이 된다. 잠재성 열경화제의 사용량은 경화성 수지 조성물 100 중량부에 대해 1 내지 30중량부이고, 바람직하게는 5 내지 20중량부이다.

(D) 무기 충진제

본 발명의 무기 충진제로는 실리카 또는 탈크 등 시판되고 있는 충진제를 사용할 수 있다. 그 중에서도 입자 크기가 0.5㎛ 이상 3㎛ 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 무기 충진제의 평균입경이 0.5㎛ 미만일 경우는 시일제 내에서 무기 충진제가 충분히 분산되지 않는다는 문제점이 있고, 평균 입경이 3㎛ 초과일 경우는 셀갭 유지가 어려워 액정 표시 소자의 불량을 야기시킬 수 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해 평균 입경이 0.5㎛ 이상 2㎛ 이하이고 입자 크기의 분포가 일정한 단분산 충진제를 사용함으로써 분산도, 시일제의 도포 특성중 하나인 직진성을 우수하게 할 수 있다. 무기 충진제의 사용량은 경화성 수지 조성물 100중량부에 대해 5 내지 30중량부이고, 바람직하게는 10 내지 25중량부이다.

상기 성분들 이외에도 본 발명의 경화성 수지 조성물에는 응력을 저하시키기 위해, 실리콘 고무, 실리콘 오일, 아크릴코어셀수지, 폴리부타디엔수지 등을 더 첨가 배합해도 좋다. 또한, 경화성 수지 조성물에 산화방지제, 소포제, 계면활성제, 안정제 등을 더 첨가할 수도 있다.

본 발명은 또한, 상기 경화성 수지 조성물을 액정 시일제 조성물로 사용하여 액정표시장치를 제조할 수 있다. 특히 액정 적하 공법에 사용되는 액정 시일제 조성물로 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 경화성 수지 조성물은 최종적으로 UV 또는/및 열에 의해 경화되게 된다.

본 발명의 액정 표시 장치로서는, TN(Twisted Nematic) 형, STN(Super Twisted Nematic)형, 강유전(FLCD, Ferro Liquid Crystal Display)형, FFS(Fringe Field Switching)형, IPS(In-Plane-Switching)형, VA(Vertical Alligned)형 액정표시장치 등을 바람직한 예로서 들 수 있다.

본 발명의 액정표시장치는 상술한 바와 같은 경화성 수지 조성물을 사용하여 패널을 마련함으로써 제조될 수 있으며, 구체적인 방법의 일례는 다음과 같다. 미리 설정한 갭 폭의 스페이서를 본 발명의 액정 시일제 조성물에 혼합한다. 추가로 쌍을 이루는 액정 셀용 유리 기판을 사용하고, 한 쪽 액정 셀용 유리 기판 위에 그 액정 시일제 조성물을 디스펜서로 틀형에 도포한다. 맞춰 붙인 후의 패널 내부 용량에 상당하는 액정 재료를 그 틀내에 정밀하게 적하한다. 다른 쪽 유리를 대향시켜 가압하에서 자외선을 1000∼18000mJ의 양을 조사하여 유리 기판을 맞춰 붙인다. 또한, 그 후에 무가압 상태로 110∼140℃의 온도에서 1시간 가열하여 충분히 경화시켜 액정 패널을 형성한 후 공지의 방법을 통하여 액정표시장치를 제조할 수 있다. 사용되는 액정 셀용 기판으로서는 예컨대 유리 기판, 플라스틱 기판을 들 수 있다. 상기한 기판군에서는 산화인듐으로 대표되는 투명 전극이나 폴리이미드 등으로 대표되는 배향막, 그 외 무기질 이온 차폐막 등이 필요부에 시공되어 이루어진 소위 액정 셀 구성용 유리 기판 또는 동 플라스틱 기판이 사용된다.

본 발명은 하기의 실시예 및 실험예에 의하여 보다 구체적으로 설명될 것이며, 하기의 실시예는 본 발명의 구체적인 일부 예시에 불과하고 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것이 아니다.

<실시예 1>

하기 화학식 3의 에폭시 화합물 700g과 촉매로 트리에틸아민 1g, 4-메톡시페놀 2g를 넣고 교반시키면서 80℃로 온도를 상승시켰다. 메타아크릴산 200g을 적하시킨 후 5시간 동안 환류 교반시켰다. 얻어진 부분 에폭시 아크릴레이트에 톨루엔과 1% 옥살산을 넣고 교반시켜 이온을 제거시킨 후 톨루엔과 1% 옥살산을 제거하여 부분 에폭시 아크릴레이트(a)를 얻었다. 합성한 부분 에폭시 아크릴레이트를 GPC로 측정한 결과 에폭시기가 아크릴산에 의해 개환되어 에폭시기가 완전히 아크릴화된 디아크릴레이트 수지가 30중량%, 에폭시기가 일부만 아크릴화된 모노아크릴레이트 수지가 45중량% 및 미반응의 에폭시 수지가 25중량% 포함되어 있었다.

<화학식 3>

(n=0~3이다)

합성한 부분 에폭시 아크릴레이트 70중량부, 잠재성 열경화제로 VDH-J(오츠카 화학사제) 10중량부, 라디칼 광중합 개시제로 다로큐어 TPO (시바스페셜티 화학사제) 2중량부, 무기 충진제로 1㎛ 단분산 실리카 미립자 17중량부, KBM-403 (신에츠화학사제) 1중량부를 배합한 후 3-롤밀로 충분히 밀링을 하고, 자전 공전 탈포기로 탈포하여 경화성 수지 조성물을 얻었다.

<실시예 2>

상기 실시예 1에서, 에폭시 화합물을 하기 화학식 4의 액상 에폭시 화합물을 사용한 것을 제외하고는 동일한 조건에서 실험하여 부분 에폭시 아크릴레이트(b)를 얻었다. 합성한 부분 에폭시 아크릴레이트를 GPC로 측정한 결과 에폭시기가 아크릴산에 의해 개환되어 에폭시기가 완전히 아크릴화된 디아크릴레이트가 30중량%, 에폭시기가 일부만 아크릴화된 모노아크릴레이트가 45중량% 및 미반응의 에폭시 화합물이 25중량% 포함되어 있었다.

또한, 상기 얻어진 부분 에폭시 아크릴레이트 70중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 경화성 수지 조성물을 얻었다.

<화학식 4>

(n=0~3 이다.)

<실시예 3>

상기 실시예 1에서, 에폭시 화합물을 하기 화학식 5의 액상 에폭시 화합물을 사용한 것을 제외하고는 동일한 조건에서 실험하여 부분 에폭시 아크릴레이트(c)를 얻었다.

<화학식 5>

(n=0~3 이다.)

<비교예 1>

상기 실시예 1에서, 에폭시 화합물을 비스페놀 A형 디글리시딜 에폭시 수지를 사용한 것을 제외하고는 동일한 조건에서 실험하여 부분 에폭시 아크릴레이트(d)를 얻었다. 합성한 부분 에폭시 아크릴레이트를 GPC로 측정한 결과 에폭시기가 아크릴산에 의해 개환되어 에폭시기가 완전히 아크릴화된 디아크릴레이트가 30중량%, 에폭시기가 일부만 아크릴화된 모노아크릴레이트가 45중량% 및 미반응의 에폭시 화합물이 25중량% 포함되어 있었다.

또한, 상기 얻어진 부분 에폭시 아크릴레이트 70 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 경화성 수지 조성물을 얻었다.

<비교예 2>

광중합 개시제로 다로큐어 TPO(시바스페셜티사 제조) 2중량부 대신에 이가큐어 651(시바스페셜티사 제조) 2중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 경화성 수지 조성물을 얻었다.

<비교예 3>

광중합 개시제로 다로큐어 TPO(시바스페셜티사 제조) 2중량부 대신에 이가큐어 2959 (시바스페셜티사 제조) 2중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 경화성 수지 조성물을 얻었다.

<실험예>

1. 음영부 평가-평가 방법 A

입경이 5㎛인 글래스 파이버 (우베니토사제)를 1wt% 첨가한 경화성 수지 조성물을 수지 BM(제일모직사제)이 입혀진 ITO 유리 기판에 적하하고, 50㎛ 간격으로 50~200㎛까지 차광부가 재현된 마스크를 합착해 만들어진 셀에 UV 3J/cm2을 조사했다. 조사된 셀의 마스크를 제거한 후 아세톤으로 2~3회 세척 한 다음, 120℃에서 1시간 건조시킨 후 현미경으로 용해된 미경화부분을 관찰하였다

2. 비저항 측정

경화 전의 경화성 수지 조성물을 액정(머크사제, TN)에 접촉시킨 후 경화시켜 22℃, 60%RH 하에서 비저항 측정기(토요 테크니카사 제조, SR-6517형)와 액체용 전극(안도 덴끼사 제조, LE-21형)을 사용하여 비저항값을 측정하였다.

블랭크(Blank) 액정(머크사 제조 TN, VA)의 비저항값과 경화성 수지 조성물을 액정에 접촉시켜 경화시킨 후의 액정의 비저항값의 차이로 평가하였다. 비저항값의 변화가 적을수록 액정에 대한 오염성이 적었다. 그 결과를 표 2에 표시하였다.

○ : 1 오더(order) 미만으로 비저항값의 변화

X : 1 오더 이상으로 비저항값의 변화

3. 액정 얼룩 평가

ITO글래스에 배향막을 코팅한 후 러빙하여 액정 얼룩 평가 러빙글래스(3x3㎝)를 제작하였다. 제작된 러빙글래스 테두리 부분에 입경이 5㎛인 글래스 파이버 (우베니토사제)를 1wt% 첨가한 경화성 수지 조성물을 도포하고 액정을 적하한 후 합착하였다. 합착한 글래스를 3J/cm2 UV조사한 후 120℃, 1시간 열경화시켜 액정 얼룩 발생 유무를 편광 현미경으로 관찰하였다.

○ : 액정 얼룩 없음

X : 액정 얼룩 있음

4. 접착 강도의 측정

경화 전 경화성 수지 조성물을 세정한 ITO 유리 기판(삼성 코닝사 제조)의 중심부에 도포하고, 그 위에 동일한 ITO 유리 기판을 적층한 후 UV경화(3J/㎠)시키고 열경화(120℃, 1시간)시켰다. 얻어진 유리면에 지지장치를 장착 후 접착 강도 측정용 시편을 제작하였다. 제작된 시편을 UTM장비(인스트론사 제조, 5567)를 사용하여 접착 강도를 측정하였다. 그 결과를 표 1에 표시하였다.

<표 1>

		실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3
부분 에폭시 아크릴레이트	(a)	70				70	70
	(b)		70
	(c)			70
	(d)				70
라디칼 광중합 개시제	Darocur TPO	2	2	2	2
	Irgacure651					2
	Irgacure 2959						2
열경화제	VDH-J	10	10	10	10	10	10
무기 충진제	1㎛단분산 실리카	17	17	17	17	17	17
실란 커플링제	KBM-403	1	1	1	1	1	1
음영부 평가 (경화된 음영부 영역)		200㎛	200㎛	200㎛	150㎛	100㎛	50㎛
비저항 측정		○	○	○	○	○	○
액정 얼룩 평가		○	○	○	○	X	X
접착강도(kgf/㎠)		25	26	21	13	15	14

본 발명의 경화성 수지 조성물은 특징적 구조의 에폭시 화합물과 (메타)아크릴산의 반응으로 얻어진 부분 에폭시 아크릴레이트, 라디칼 광중합 개시제, 열경화제를 포함하여 이루어지고, 필요에 따라 추가적으로 무기 충진제를 필수 성분으로 함유하여 비대칭적으로 유연한 알킬기를 도입함으로서 내부 응력의 저감 효과 및 내부 가소화 효과에 의해 접착 강도가 향상되어지며, 또한 음영부에서의 우수한 UV경화도 및 경화물의 Tg 및 경화 물성이 양호하고 미반응 물질이 액정으로 용출되는 것을 최소화할 수 있을 뿐 아니라, 시일제가 액정과 접촉된 상태에서 UV 조사 및 열경화를 진행시켜도 액정 얼룩의 발생을 최소화하여 액정 표시장치용 시일제의 경화성 수지로서 적합하며 패널 불량을 줄일 수 있고, 분산도 및 도포 직진성의 문제도 더불어 해소할 수 있었다.

Claims (6)

1. 하기 화학식 1의 에폭시 화합물과 (메타)아크릴산의 반응으로 얻어진 부분 에폭시 아크릴레이트, 라디칼 광중합 개시제, 열경화제를 포함하여 이루어진 경화성 수지 조성물.

   <화학식 1>

   

   (n=0~3이고, R=H일때 m=0~5, R=CH3일때 m=1~5 이다)
2. 제1항에 있어서, 상기 라디칼 광중합 개시제는 하기 화학식 2로 표현되는 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.

   <화학식 2>

   

   (식중, R⁵은 치환되거나 치환되지 않은 페닐기, 탄소수 1~4의 알킬기 또는 탄소수 1~4의 알콕시기, 또는 치환되거나 치환되지 않은 페닐기가 치환된 카르보닐기이고, R⁶ 내지 R¹¹은 각각이 독립적이고, 수소, 탄소수 1~4의 알킬기 또는 탄소수 1~4의 알콕시기, 시안, 할로겐을 나타낸다)
3. 제1항에 있어서, 상기 부분 에폭시 아크릴레이트 수지는 점도가 20,000 ~ 100,000 cps 이고, 함유량은 전체 100 중량부에 대해 30~80 중량부인 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 열경화제는 잠재성 열경화제로서, 평균입경이 2㎛ 이하이고, 최대입경이 5㎛이하이고, 경화성 수지 조성물 전체 100 중량부에 대해 1~30중량부인 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
5. 제1항에 있어서, 평균 입경이 0.5 ~ 2㎛ 이고 입자 크기의 분포가 일정한 단분산 무기 충진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 경화성 수지 조성물을 액정 시일제로 사용하여 제조된 액정표시장치.