KR20090005544A - 스페이서 형성용 잉크 조성물, 그를 이용하는 평판표시장치의 제조 방법 및 평판 표시장치 - Google Patents

스페이서 형성용 잉크 조성물, 그를 이용하는 평판표시장치의 제조 방법 및 평판 표시장치 Download PDF

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Abstract

스페이서 형성용 잉크 조성물, 그를 이용하는 평판 표시장치의 제조 방법 및 평판 표시장치가 개시된다. 스페이서 형성용 잉크 조성물은 a) 스페이서 비드 1 내지 10 중량부, b) 바인더 수지 1 내지 20 중량부, 및 c) 용매 5 내지 90 중량부를 포함한다.
평판 표시장치, 스페이서 비드, 바인더 수지, 잉크젯

Description

스페이서 형성용 잉크 조성물, 그를 이용하는 평판 표시장치의 제조 방법 및 평판 표시장치 {INK COMPOSITION FOR INKJET SPACER-FORM, METHOD FOR MANUFACTURING FLAT PANEL DISPLAY USING THE SAME AND FLAT PANEL DISPLAY}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시장치의 제조 방법을 개략적으로 설명하기 위한 공정 순서도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시장치의 제조 방법을 보다 구체적으로 설명하기 위한 공정별 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시장치에서 스페이서 비드 개수에 따른 스페이서 비드의 평면 배열을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
{도면의 주요부분에 대한 부호의 설명}
102a, 102b: 기판 104: 잉크 액적
106: 용매 108a: 스페이서 비드
108b: 스페이서 110: 바인더 수지
본 발명은 평판 표시장치의 제조에 관한 것으로, 구체적으로 스페이서 형성용 잉크 조성물, 그를 이용하는 평판 표시장치의 제조 방법 및 평판 표시장치에 관한 것이다.
최근, 평판 표시장치(Flat Panel Display: FPD)는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display: FED) 및 유기 전계 발광 표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED) 등과 같은 여러 가지의 평판 표시장치가 실용화되고 있다. 이하에서는, 상기 평판 표시장치 중에서 액정 표시장치를 예로 들어 설명한다.
액정 표시장치는 서로 대향하는 제1 및 제2 기판, 상기 제1 및 제2 기판을 소정 간격 이격시키는 스페이서, 및 상기 스페이서로 인해 소정 간격 이격된 제1 및 제2 기판 사이에 충진된 액정을 포함한다.
전술한 구성을 갖는 종래의 액정 표시장치에서 상기 스페이서는, 일반적으로, 구형의 실리카, 알루미나 등과 같은 입자들로 이루어지며, 산포 방식을 통하여 형성되었다.
상기 산포 방식은 스페이서를 기판 상에 손쉽게 형성할 수 있다는 장점은 있으나, 스페이서가 무작위적으로 산포되기 때문에 스페이서 형성 위치를 제어하기 어렵다라는 문제점이 있었다. 또한, 스페이서가 액정 표시장치에서 광이 투과되는 부분에 존재할 수 있으므로, 스페이서가 주변의 액정 구동을 방해함으로써 빛샘 등이 발생하는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해 포토리쏘그래피(photolithography) 공정을 이용하여 컬럼(column) 형태의 스페이서를 형성하는 방법이 제안되었다.
상기 포토리쏘그래피 공정을 이용하면 원하는 위치에 스페이서를 형성할 수 있는 장점이 있지만, 스페이서 물질의 스핀 코팅(spin coating), 프리베이크(pre-bake), 노광, 현상, 포스트베이크(post-bake) 등과 같은 여러 공정을 거쳐 스페이서가 형성되므로, 스페이서를 형성하는 데 많은 시간 및 제조 비용이 사용된다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 저비용으로 스페이서를 형성할 수 있으면서도 스페이서 형성 위치를 제어할 수 있는 잉크젯 방식에 적합한 스페이서 형성용 잉크 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 스페이서 형성용 잉크 조성물을 이용하는 평판 표시장치의 제조 방법 및 그로 인해 형성된 스페이서를 구비하는 평판 표시장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 스페이서 형성용 잉크 조성물은 a) 스페이서 비드 1 내지 10 중량부; b) 바인더 수지 1 내지 20 중량부; 및 c) 용매 5 내지 90 중량부를 포함한다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시장치의 제조 방법은 평판 표시장치용 기판을 마련하는 단계; a) 스페이서 비드 1 내지 10 중량부, b) 바인더 수지 1 내지 20 중량부, 및 c) 용매 5 내지 90 중량부를 포함하는 스페이서 형성용 잉크 조성물의 잉크 액적을 상기 평판 표시장치용 기판 상에 적하하는 단계; 및 상기 평판 표시장치용 기판 상에 적하된 상기 잉크 액적을 경화하는 단계를 포함한다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시장치는 서로 대향하는 제1 및 제2 기판; 및 상기 제1 및 제2 기판 사이에 형성된 스페이서를 포함하며, 상기 스페이서는 3개 내지 20개의 스페이서 비드가 군집되어 형성된 것이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 스페이서 형성용 잉크 조성물, 그를 이용하는 평판 표시장치의 제조 방법 및 평판 표시장치에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스페이서 형성용 잉크 조성물은 잉크젯 방식, 예를 들어, 피에조(piezo) 압전 방식을 이용하는 잉크젯 장비의 노즐을 통해 평판 표시장치용 기판 상의 원하는 위치에 손쉽게 적하될 수 있으며, 후속되는 공정에 의해 경화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스페이서 형성용 잉크 조성물은 a) 스페이서 비드, b) 바인더 수지 및 c) 용매를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스페이서 형성용 잉크 조성물은 d) 분산 안정제 e) 경화개시제 및 f) 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.
이하에서는, 상기 스페이서 형성용 잉크 조성물의 각 성분에 대하여 상세히 설명한다.
a) 스페이서 비드
본 발명의 일 실시예에 따른 스페이서 형성용 잉크 조성물에 포함된 스페이서 비드는 그 함량이 1 내지 10 중량부일 수 있다.
상기 스페이서 비드의 함량이 1 중량부 미만이면, 잉크젯 장비의 노즐을 통해 적하된 잉크 액적에 스페이서 비드가 포함되지 않을 확률이 높아진다. 상기 스페이서 비드의 함량이 10 중량부를 초과하면, 잉크젯 장비의 노즐이 폐색될 수 있으며, 상기 잉크 액적의 경화 공정 시 스페이서 비드의 이동이 어렵다라는 문제점이 있다.
상기 스페이서 비드는, 예를 들어, 폴리아크릴, 폴리프로피오네이트, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리 부틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 에폭시 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디비닐벤젠 중합체, 디비닐벤젠-스티렌 공중합체, 디비닐벤젠-아크릴산에스테르 공중합체, 디알릴프탈레이트 중합체, 트리알릴이소시아누레이트 중합체로 이루어진 군 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상을 포함할 수으나, 이에 국한되지 않는다.
상기 스페이서 비드는 구형 볼 형상을 가지며, 그 입경은 2㎛ 내지 5㎛일 수 있다.
상기와 같이 스페이서 비드의 입경이 2㎛ 이상이 되도록 함으로써, 상기 스페이서 비드에 의한 기판간의 간격을 유지할 수 있는 한도 내에서 평판 표시장치를 최대한 슬림화할 수 있다. 아울러, 상기 스페이서 비드의 입경이 5㎛를 초과하면, 잉크 액적의 경화 공정이 완료되어 스페이서 비드가 군집하였을 때, 스페이서 비드가 평판 표시장치의 광이 투과되는 영역에까지 위치할 수 있으며, 이로 인해 빛샘이 발생할 수 있다라는 문제점이 있다. 따라서, 상기와 같이 스페이서 비드의 입경이 5㎛ 이하가 되도록 함으로써 슬림한 평판 표시장치를 구현할 수 있는 한도 내에서 상기 스페이서 비드로 인한 빛샘을 방지할 수 있다.
상기 스페이서 비드는 수용성 표면처리가 되어 있을 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
b) 바인더 수지
본 발명의 일 실시예에 따른 스페이서 형성용 잉크 조성물에 포함된 바인더 수지는 그 함량이 1 내지 20 중량부일 수 있다.
상기 바인더 수지의 함량이 1 중량부 미만이면, 스페이서 비드를 기판 상에 부착하기 힘들며, 이로 인해 스페이서 비드가 기판상으로부터 쉽게 탈리될 수 있다라는 문제점이 있다. 상기 바인더 수지의 함량이 20 중량부를 초과하면, 용매에 대한 바인더 수지의 상용성이 현저히 떨어진다라는 문제점이 있다. 아울러, 스페이서 형성용 잉크 조성물의 점도가 높아져 잉크젯 장비의 노즐을 통해 잉크 액적을 기판 상에 적하하기 힘들다라는 문제점이 있다.
상기 바인더 수지는 접착성이 있는 열경화성 수지의 일종이다. 상기 바인더 수지는 접착성만 있으면 되므로, 특별히 한정되지 않으나, 아크릴계 및 우레탄계 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상을 포함할 수 있다.
상기 아크릴계의 바인더 수지로, 예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리부틸메타크릴레이트 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리에틸메타크릴레이트 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트-폴리메타아크릴산 공중합체, 폴리t-부틸메타아크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체, 폴리싸이클로펜틸메타아크릴레이트, 폴리싸이클로헥실메타아크릴레이트, 폴리벤질메타크릴레이트 및 폴리2-(4-벤조일-3-하이드록시페녹시)에틸아크릴레이트 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
c) 용매
본 발명의 일 실시예에 따른 스페이서 형성용 잉크 조성물에 포함된 용매는 그 함량이 5 내지 90 중량부일 수 있다.
상기 용매의 함량이 5 중량부 미만이면, 고형분 함량이 많아져 기판 상에 잉크 액적을 적하하기 힘들다라는 문제점이 있다. 상기 용매의 함량이 90 중량부를 초과하면, 잉크 액적의 경화 공정 시 상기 용매의 휘발 시간이 증가할 수 있으며, 나아가 상기 경화 공정이 완료된 후에도 상기 용매가 잔류할 가능성이 있다라는 문제점이 있다.
상기 용매는 글리콜계, 아세테이트계 및 에스테르계 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상을 포함할 수 있다.
상기 글리콜계의 용매로, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜 등과 같은 에틸렌글리콜의 다량체; 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 테트라프로필렌글리콜 등의 프로필렌글리콜의 다량체, 부톡시트리글리콜 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
상기 아세테이트계의 용매로, 예를 들어, 3-메톡시부틸 아세테이트, 에틸 셀로솔브아세테이트, 메틸 셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜디아세테이트, 부틸 아세테이트, 에틸에톡시 프로피에네이트, 노말프로필 피오네이트 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
상기 에스테르계 용매로, 예를 들어, 초산메틸, 초산에틸, 초산프로필, 초산부틸, 2-히드록시 프로피온산 에틸, 2-히드록시 2-메틸프로피온산 메틸, 2-히드록시 2-메틸프로피온산 에틸, 히드록시초산메틸, 히드록시초산에틸, 히드록시초산부틸, 유산메틸, 유산에틸, 유산프로필, 유산부틸, 3-히드록시프로피온산메틸, 3-히 드록시프로피온산에틸, 3-히드록시프로피온산프로필, 3-히드록시프로피온산부틸 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
그러나, 상기 용매는 상술한 바에 국한되지 않으며, 예를 들어, 에틸렌글리콜페닐에테르, 프로필렌글리콜페닐에테르 등과 같은 에테르계 등을 사용할 수 있다.
상기 용매의 점도는 잉크 액적의 적하 용이성을 고려하여 30cps이하, 구체적으로, 20cps 이하, 보다 구체적으로 10cps 이하일 수 있다. 여기서, 점도가 20cps 내지 30cps인 용매로는, 예를 들어, 프로필렌글리콜페닐에테르 등이 있다. 또한, 점도가 10cps 내지 20cps인 용매로는, 예를 들어, 노말프로필 피오네이트 등이 있다. 그리고, 점도가 10cps이하인 용매로는, 부톡시트리글리콜 등이 있다.
상기 용매의 비점은 120℃ 내지 320℃, 보다 구체적으로, 180℃ 내지 290℃일 수 있다.
상기 용매의 비점이 120℃ 미만이면, 상기 용매가 너무 빨리 휘발되므로, 잉크 액적의 경화 공정 시 스페이서 비드의 이동이 원활하게 이루어지지 않는다라는 문제점이 있다. 또한, 상기 용매의 비점이 320℃를 초과하면, 상기 용매를 휘발시키기 위해 기판을 높은 온도까지 가열하여야 하므로, 기판 및 상기 기판 상에 형성된 막들이 손상될 수 있다라는 문제점이 있다.
상기 용매는 그 비점에 따라, 구체적으로, 중비점 용매(비점이 120℃ 내지 230℃인 용매) 및 고비점 용매(비점이 230℃ 내지 320℃인 용매)로 구분할 수 있다. 상기 중비점 용매로는, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등이 있다. 상기 고비점 용매로는, 예를 들어, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜 등이 있다.
상기 용매의 표면 장력은 잉크 액적의 경화 공정 시 스페이서 비드를 원활하게 이동시키기 위해 높을 수 있다. 예를 들어, 상기 용매의 표면 장력은 30mN/m 내지 50mN/m일 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
d) 분산 안정제
본 발명의 일 실시예에 따른 스페이서 형성용 잉크 조성물에는 분산 안정제가 함유 또는 미함유될 수 있으나, 상기 분산 안정제가 함유되는 경우에는 분산 안정제의 함량은 0 중량부 초과 5 중량부 이하일 수 있다.
상기 분산 안정제의 함량이 5 중량부를 초과하면 분산 안정제의 상용성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
상기 분산 안정제로, 예를 들어, 에틸렌성 불포화 단량체, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 변성 불포화 단량체 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
e) 경화개시제
본 발명의 일 실시예에 따른 스페이서 형성용 잉크 조성물에는 경화개시제가 함유 또는 미함유될 수 있으나, 상기 경화개시제가 함유되는 경우에는 경화개시제의 함량은 0 중량부 초과 5 중량부 이하일 수 있다.
상기 경화개시제의 경화의 개시는 열에 의해 유도될 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
상기 경화개시제로, 예를 들어, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라 페닐 비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸 등의 비이미다졸 화합물; 2-히드록시-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로판, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐 (2-히드록시)프로필 케톤, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 벤조인메틸 에테르, 벤조인에틸 에테르,벤조인이소부틸 에테르, 벤조인부틸 에테르, 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논, 2-메틸-(4-메틸티오페닐)-2-몰폴리노-1-프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온 등의 아세토페논계 화합물; 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2,4,6-트리메틸아미노벤조페논, 메틸-o-벤조일벤조에이트, 3,3-디메틸-4-메톡시벤조페논, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 등의 벤조페논계 화합물 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
f) 기타 첨가제
본 발명의 일 실시예에 따른 스페이서 형성용 잉크 조성물에는 기타 첨가제가 함유 또는 미함유될 수 있으며, 상기 기타 첨가제가 함유되는 경우에는 상기 기타 첨가제의 함량은 0 중량부 초과 5 중량부 이하일 수 있다.
상기 기타 첨가제로는, 예를 들어, 양이온, 음이온, 양성이온 또는 비이온계의 각종 계면 활성제 등의 표면 장력 조정제, 광안정제, 및 착색제 등이 있으나, 이에 국한되지 않는다.
전술한 성분들을 함유하는 본 발명의 일 실시예에 따른 스페이서 형성용 잉 크 조성물은 평판 표시장치용 기판 상에 스페이서를 형성하는 데 이용될 수 있다. 이에 대해, 도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시장치의 제조 방법을 개략적으로 설명하기 위한 공정 순서도이다. 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시장치의 제조 방법을 보다 구체적으로 설명하기 위한 공정별 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시장치를 제조하기 위해, 먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 평판 표시장치용 기판을 마련한다(S100). 여기서, 상기 기판은 유리나 플라스틱 등을 포함할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
다음으로, 스페이서 형성용 잉크 조성물의 잉크 액적을 평판 표시장치용 기판 상의 원하는 위치에 적하한다(S110).
구체적으로, 도 2a에 도시된 바와 같이, 잉크젯 방식, 예를 들어, 피에조 압전 방식을 이용하는 잉크젯 장비의 노즐(100)을 통해 평판 표시장치용 기판(102a) 상의 원하는 위치에 잉크 액적(104)을 적하한다. 상기 피에조 압전 방식의 장점은 피에조 소자에 흘리는 전류를 제어하여 적하액의 적하를 매우 세밀하게 할 수 있다라는 장점이 있다.
이때, 적하된 잉크 액적(104)은 잉크 액적(104)의 표면 장력, 구체적으로, 잉크 액적(104) 내의 용매(106)의 표면 장력에 의해 소정의 접촉각(θ), 예를 들어, 40도 이상의 접촉각(θ)을 가지게 된다. 여기서, 상기 접촉각(θ)이란, 상기 기판(102a) 상에 잉크 액적(104)을 적하한 후, 상기 잉크 액적(104)의 확장이 정지한 시점의 정적 접촉각을 의미한다.
상기 기판(102a) 상에 적하된 잉크 액적(104) 내에는, 스페이서 형성용 잉크 조성물의 스페이서 비드(108a) 함량 및 잉크젯 장비의 노즐(100) 내경 등에 따라, 예를 들어, 스페이서 비드(108a)가 3개 내지 20개씩 포함되어 있을 수 있다.
다음으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 기판 상에 적하된 잉크 액적을 경화한다(S120).
구체적으로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 경화 공정을 위해 잉크 액적(104)이 적하된 기판(102a)을 가열시킨다. 이때, 잉크 액적(104) 내의 용매(106)가 급격히 휘발되는 것을 막기 위해 용매(106)의 비점을 고려하여 기판(102a)을 가열할 수 있다.
상기 기판(102a)이 가열됨에 따라 용매(106)가 서서히 휘발되며, 아울러 용매(106)의 표면 장력에 의해 스페이서 비드(108a)가 잉크 액적(104) 중심 방향으로 이동할 수 있다. 그리고, 상기 경화 공정이 완료되면, 군집되어 있으며 바인더 수지(110)에 의해 기판(102a) 상에 부착된 스페이서 비드(108a)로 이루어진 스페이서(108b)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 바인더 수지(110)는 스페이서 비드(108a)의 하부에만 존재하게 된다.
전술한 평판 표시장치의 제조 방법을 통해서는 기판(102a) 상의 원하는 위치에 스페이서(108b)를 형성할 수 있다라는 장점이 있다. 이 때문에, 스페이서(108b)를 형성하기 위한 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 잉크 액적(104)의 적하 및 이에 후속되는 경화 공정을 통해 스페이서(108b)를 간단히 형성할 수 있다.
한편, 상기 공정을 통해 평판 표시장치용 기판(102a) 상에 형성된 스페이 서(108b)는 잉크 액적(104) 내의 스페이서 비드(108a)의 개수에 따라 외관상의 평면 형상이 달라질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시장치에서 스페이서 비드 개수에 따른 스페이서 비드의 평면 배열을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 스페이서 비드가 3개인 경우에는 스페이서 비드는 삼각형의 형태로 군집될 수 있으며, 스페이서 비드가 4개, 9개, 16개인 경우에는 스페이서 비드는 마름모꼴의 형태로 군집될 수 있다. 아울러, 스페이서 비드가 7개 또는 19개인 경우에는 스페이서 비드는 벌집형(honeycomb type)의 형태로 군집될 수 있다. 이에 따라, 외관상 스페이서의 평면 형상은 다각형일 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시장치(112)는 서로 대향하는 제1 및 제2 기판(102a, 102b), 및 상기 제1 및 제2 기판(102a, 102b) 사이에 형성된 스페이서(108b)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 평판 표시장치(112)는, 구체적으로, 액정 표시장치, 플라즈마 디스플레이 패널, 전계 방출 표시장치 및 유기 전계 발광 표시장치 중 어느 하나일 수 있다.
상기 스페이서(108b)는, 예를 들어, 상술한 a) 스페이서 비드 1 내지 10 중량부, b) 바인더 수지 1 내지 20 중량부, 및 c) 용매 5 내지 90 중량부를 포함하는 스페이서 형성용 잉크 조성물의 경화로 인해 제1 기판(102a) 상에 부착된 형태로 형성될 수 있다.
상기 스페이서(108b)는 제1 및 제2 기판(102a, 102b)을 소정 간격, 예를 들어, 2㎛ 내지 5㎛만큼 이격시킬 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 들어 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만, 본 발명은 후술되는 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
<실시예1>
프로필렌글리콜디아세테이트 14 중량부 및 에틸렌글리콜페닐에테르 76 중량부를 교반기에 붓고, 상기 교반기에 폴리아크릴 2 중량부, 폴리벤질메타크릴레이트 1 중량부, 에틸렌성 불포화 단량체 3 중량부를 넣고 교반시킴으로써 스페이서 형성용 잉크 조액을 제조하였다. 이어, 잉크젯 장비의 노즐을 통해 기판 상에 상기 제조된 스페이서 형성용 잉크 조액의 잉크 액적을 적하하였다.
<실시예2>
프로필렌글리콜디아세테이트 5 중량부 및 에틸렌글리콜페닐에테르 80 중량부를 교반기에 붓고, 상기 교반기에 폴리아크릴 5 중량부, 폴리벤질메타크릴레이트 2 중량부, 에틸렌성 불포화 단량체 1 중량부를 넣고 교반시킴으로써 스페이서 형성용 잉크 조액을 제조하였다. 이어, 잉크젯 장비의 노즐을 통해 기판 상에 상기 제조된 스페이서 형성용 잉크 조액의 잉크 액적을 적하하였다.
<실시예3>
프로필렌글리콜디아세테이트 7 중량부 및 에틸렌글리콜페닐에테르 70 중량부를 교반기에 붓고, 상기 교반기에 폴리아크릴 8 중량부, 폴리벤질메타크릴레이트 5 중량부, 에틸렌성 불포화 단량체 1 중량부를 넣고 교반시킴으로써 스페이서 형성용 잉크 조액을 제조하였다. 이어, 잉크젯 장비의 노즐을 통해 기판 상에 상기 제조된 스페이서 형성용 잉크 조액의 잉크 액적을 적하하였다.
<실시예4>
프로필렌글리콜디아세테이트, 에틸렌글리콜페닐에테르 60 중량부, 에틸에톡시 프로피에네이트 10 중량부를 교반기에 붓고, 상기 교반기에 폴리아크릴 1 중량부, 폴리벤질메타크릴레이트 6 중량부를 넣고 교반시킴으로써 스페이서 형성용 잉크 조액을 제조하였다. 이어, 잉크젯 장비의 노즐을 통해 기판 상에 상기 제조된 스페이서 형성용 잉크 조액의 잉크 액적을 적하하였다.
<평가방법>
상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 스페이서 형성용 잉크 조액 및 그 잉크 액적을 이용하여 하기와 같은 방법으로 물성을 평가한 후, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
a) 점도
브룩필드 점도계 V-II Corn/Plate에 스페이서 형성용 잉크 조성물을 2ml 투입한 후, 토크 % 가 80이상이 되도록 하여 점도를 측정하였다. 이때, 점도가 5cps 내지 15cps인 경우, 스페이서 형성용 잉크 조성물은 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
b) 접촉각
Kruss사의 접촉각 측정기를 사용하여 접촉각을 측정하였으며, 이때, 접촉각 이 45도 이상이면, 스페이서 형성용 잉크 조성물은 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
c) 경화후 경도
잉크 액적을 경화하여 기판 상에 부착된 스페이서를 형성한 후, 5H 연필심을 이용하여 스페이서의 벗겨짐 정도를 확인하였다.
d) 내화학성
N-메틸-2-피롤리돈, 감마-부티로락톤, 이소프로필스티렌 및 5% 수산화나트륨 용매가 혼합된 혼합 용매에 경화체, 즉, 스페이서를 집어넣고 내화학성을 평가하였다.
점도(cps) 접촉각(°) 경화 후 경도 내화학성
실시예 1 8.3 47 우수 우수
실시예 2 10.1 46 우수 우수
실시예 3 11.9 51 우수 우수
실시예 4 9.6 52 우수 우수
본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 스페이서 형성용 잉크 조액 및 그 잉크 액적은 상기 표 1에서 보는 바와 같이, 점도, 접촉각, 경화 후 경도 및 내화학성이 모두 우수하였다.
이로부터, 본 발명의 일 실시예에 따른 스페이서 형성용 잉크 조성물의 경화로 인해 형성된 스페이서를 구비하는 평판 표시장치를 제조할 수 있었다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명에 따르면, 스페이서 형성용 잉크 조성물은 점도, 접촉각, 경화 후 경도 및 내화학성이 우수하다. 또한, 본 발명에 따른 스페이서 형성용 잉크 조성물을 이용하면 저가의 비용으로 원하는 위치에 스페이서를 형성할 수 있다.

Claims (14)

  1. a) 스페이서 비드 1 내지 10 중량부;
    b) 바인더 수지 1 내지 20 중량부; 및
    c) 용매 5 내지 90 중량부
    를 포함하는 스페이서 형성용 잉크 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    d) 분산 안정제 0 중량부 초과 5 중량부 이하
    를 더 포함하는 스페이서 형성용 잉크 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서 비드는, 폴리아크릴, 폴리프로피오네이트, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 에폭시 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디비닐벤젠 중합체, 디비닐벤젠-스티렌 공중합체, 디비닐벤젠-아크릴산에스테르 공중합체, 디알릴프탈레이트 중합체, 트리알릴이소시아누레이트 중합체로 이루어진 군 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 스페 이서 형성용 잉크 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서 비드의 입경은 2㎛ 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 스페이서 형성용 잉크 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서 비드는 수용성 표면처리가 되어 있는 것을 특징으로 하는 스페이서 형성용 잉크 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 바인더 수지는 아크릴계 및 우레탄계 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이서 형성용 잉크 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 용매는 글리콜계, 아세테이트계 및 에스테르계 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이서 형성용 잉크 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 용매의 비점은 120℃ 내지 320℃인 것을 특징으로 하는 스페이서 형성 용 잉크 조성물.
  9. 평판 표시장치용 기판을 마련하는 단계;
    a) 스페이서 비드 1 내지 10 중량부, b) 바인더 수지 1 내지 20 중량부, 및 c) 용매 5 내지 90 중량부를 포함하는 스페이서 형성용 잉크 조성물의 잉크 액적을 상기 평판 표시장치용 기판 상에 적하하는 단계; 및
    상기 평판 표시장치용 기판 상에 적하된 상기 잉크 액적을 경화하는 단계
    를 포함하는 평판 표시장치의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스페이서 형성용 잉크 조성물은, d) 분산 안정제 0 중량부 초과 5 중량부 이하
    를 더 포함하는 평판 표시장치의 제조 방법.
  11. 서로 대향하는 제1 및 제2 기판; 및
    상기 제1 및 제2 기판 사이에 형성된 스페이서
    를 포함하며,
    상기 스페이서는 3개 내지 20개의 스페이서 비드가 군집되어 형성된 것을 특징으로 하는 평판 표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스페이서 비드는 평면상에서 다각형 또는 벌집형(honeycomb type)의 형태로 군집되어 있는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 스페이서는 a) 스페이서 비드 1 내지 10 중량부, b) 바인더 수지 1 내지 20 중량부, 및 c) 용매 5 내지 90 중량부를 포함하는 스페이서 형성용 잉크 조성물의 경화로 인해 형성된 것을 특징으로 하는 평판 표시장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 스페이서 형성용 잉크 조성물은 d) 분산 안정제 0 중량부 초과 5 중량부 이하를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 표시장치.
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CN102585607A (zh) * 2012-03-28 2012-07-18 成都多吉昌新材料有限公司 一种阻焊油墨组合物及制作led线路板阻焊层的方法

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