KR20150078060A - 수지층 형성용 조성물 및 이를 이용한 플렉서블 디스플레이 기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수지층 형성용 조성물, 이를 이용한 플렉서블 디스플레이 기판의 및 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 수지층 형성용 조성물을 이용하여 플렉서블 디스플레이 기판을 제조하는 경우 기존 사용되던 유리를 대체할 수 있는, 성형성이 우수하고 투명하며 플렉서블한 특성을 가지면서, 또한 내열성, 열팽창성, 난연성이 우수한 플렉서블 디스플레이 기판을 제조할 수 있는 이점을 가지고 있다.

Description

수지층 형성용 조성물 및 이를 이용한 플렉서블 디스플레이 기판 {COMPOSITION FOR FORMING RESIN LAYER AND FLEXIBLE DISPLAY SUBSTRATE USING THE SAME}
본 발명은 수지층 형성용 조성물, 이를 이용한 플렉서블 디스플레이 기판 및 상기 플렉서블 디스플레이 기판의 제조방법에 관한 것이다.
최근에는 디스플레이 방식이 종래의 CRT(Cathode Ray Tube) 방식에서 평판 디스플레이인 플라즈마 디스플레이(Plasma display panel, PDP), 액정표시장치(Liquid crystal display, LCD), 유기EL(Organic Light Emitting Diodes, OLED) 등으로 전환되었고, 특히, 향후에는 이러한 평판 디스플레이를 플렉서블 디스플레이로 실현할 수 있도록 연구가 활발하게 진행되고 있는 중이다.
한편, 플라스틱 기판소재는 플라스틱 평판 디스플레이(기존의 FPD의 유리기판 대체용)이나 차세대 디스플레이의 구현에 핵심적인 소재로서 플렉서블 디스플레이 산업 전개에 의해 수요가 창출되는 재료이다. 플렉서블 디스플레이 구현을 위한 플라스틱 기판소재의 물성을 기존의 유기 기판소재와 비교를 해보면, 플렉서블 디스플레이의 핵심 요구특성인 무게, 성형성(deformability), 비파괴성(nonbreakability), 디자인(design), 롤-투-롤(roll-to-roll) 공정성 면에서는 플라스틱 소재가 우수하다. 그러나 플라스틱 광학필름을 기판용으로 사용하기 위해서는, 유리에 비해 플라스틱 기판의 취약한 내화학성, 열적특성, 기체 차단성 측면에서는 물성 개선이 요구된다
이를 위해 유리섬유시트에 수지를 함침시키는 방법이 제안되었다. 그러나 종래의 필름 함침조성으로 아크릴계 및 에폭시계 조성만 사용한 경우 내열성이 낮아 고온공정에 적용되기에 커다란 어려움을 가지고 있었으며, 필름이 브리틀(brittle)하여 플렉서블 디스플레이 기판에 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 실리콘계 바인더와 아크릴계 단량체 또는 에폭시계 수지를 혼합한 수지층 형성용 조성물과, 이를 이용하여 유연도와 내열성이 향상된 기판 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1의 구조를 갖는 실리콘계 바인더;
아크릴계 단량체 및 에폭시계 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물; 및
개시제를 포함하는 수지층 형성용 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, R1 내지 R4는 서로 같거나 다를 수 있으며, 독립적으로 C1 내지 C12의 알킬기, C2 내지 C12의 아릴기, C2 내지 C12의 아랄킬기, 또는 C2 내지 C12의 알케닐기이며, R5 및 R6는 서로 같거나 다를 수 있으며, 독립적으로 수소 또는 비닐기이며, S는 2 내지 1000의 정수일 수 있다.
본 발명의 일 구현예는 상기 실리콘계 바인더와 상기 화합물의 혼합비율이 중량비로 7:3 내지 1:9 일 수 있다.
또 다른 일 구현예는 수지층 형성용 조성물에서, 실리콘계 바인더 9.5 내지 70 중량%; 아크릴계 단량체 및 에폭시계 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물 30 내지 90 중량%; 및 개시제 0.5 내지 20 중량%를 포함할 수 있다.
또 다른 일 구현예는 상기 아크릴계 단량체가 비스페놀-에이 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트, 비스페놀-에이 에틸렌옥사이드 디메타아크릴레이트, 비스페놀-에이 에톡시레이트 디아크릴레이트, 비스페놀-에이 에톡시레이트 디아크릴레이트, 비스페놀-에이 폴리에톡시레이트 디아크릴레이트, 비스페놀-에이 디아크릴레이트, 비스페놀-에스 디아크릴레이트, 디사이클로펜타디에닐 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 비스페놀-에이 디메타크릴레이트, 비스페놀-에스 디메타크릴레이트, 디사이클로펜타디에닐 디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리메타크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리메타크릴레이트, 및 펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
또 다른 일 구현예는 상기 에폭시계 수지가 글리시딜형 에폭시 수지 및 지환식 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
또 다른 일 구현예는 상기 계면활성제를 더 포함하는 수지층 형성용 조성물일 수 있다.
또 다른 일 구현예는 용매를 더 포함하는 수지층 형성용 조성물일 수 있다.
또한, 본 발명은 유리섬유시트에 상기 수지층 형성용 조성물이 함침된 플렉서블 디스플레이 기판을 제공한다.
또한, 본 발명은 유리섬유시트와 상기 유리섬유시트의 양면에 형성된 수지층을 포함하는 플랙서블 디스플레이 기판의 제조방법에 있어서, 유리섬유시트를 수지층 형성용 조성물에 함침하는 단계; 및 상기 함침에 의하여 수지층 형성용 조성물이 코팅된 유리섬유시트에 자외선을 조사하여 자외선 경화시키는 단계를 포함하는 것인 플렉서블 디스플레이 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예는 유리섬유시트를 수지층 형성용 조성물에 함침하는 단계; 상기 함침에 의하여 수지층 형성용 조성물이 코팅된 유리섬유시트의 양면에 이형필름을 라미네이팅하는 단계; 상기 라미네이팅하는 단계 이후 자외선을 조사하여 자외선 경화시키는 단계; 및 상기 자외선 조사 이후 라미네이팅된 이형필름을 분리시키는 단계를 포함할 수 있다.
다른 일 구현예는 상기 자외선 경화시키는 단계 이후 UV 경화된 시트에 200 내지 300℃의 온도로 열을 가하여 열경화시키는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 수지층 형성용 조성물을 이용하여 플렉서블 디스플레이 기판을 제조하는 경우 기존 사용되던 유리를 대체할 수 있는, 성형성이 우수하고 투명하며 플렉서블한 특성을 가지면서, 또한 내열성, 열팽창성, 난연성이 우수한 플렉서블 디스플레이 기판을 제조할 수 있는 이점을 가지고 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 하기 화학식 1의 구조를 갖는 실리콘계 바인더, 아크릴계 단량체 및 에폭시계 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물, 및 개시제를 포함하는 수지층 형성용 조성물, 이를 이용한 플렉서블 디스플레이 기판 및 상기 플렉서블 디스플레이 기판의 제조방법에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure pat00002
상기 화학식 1에서, R1 내지 R4는 서로 같거나 다를 수 있으며, 독립적으로 C1 내지 C12의 알킬기, C2 내지 C12의 아릴기, C2 내지 C12의 아랄킬기, 또는 C2 내지 C12의 알케닐기이며, R5 및 R6는 서로 같거나 다를 수 있으며, 독립적으로 수소 또는 비닐기이며, S는 2 내지 1000의 정수일 수 있다.
상기 수지층 형성용 조성물에서 아크릴계 단량체는 2관능 이상의 아크릴 또는 메타크릴 화합물인 것이 바람직하고, 이 때, 상기 아크릴계 단량체는 비스페놀-에이 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트(bisphenol-A ethylene oxide diacrylate), 비스페놀-에이 에틸렌옥사이드 디메타아크릴레이트(bisphenol-A ethylene oxide dimethacrylate), 비스페놀-에이 에톡시레이트 디아크릴레이트(bisphenol-A ethoxylate diacrylate), 비스페놀-에이 에톡시레이트 디아크릴레이트(bisphenol-A ethoxylate diacrylate), 비스페놀-에이 폴리에톡시레이트 디아크릴레이트 (bisphenol-A polyethoxylate diacrylate), 비스페놀-에이 디아크릴레이트 (bisphenol-A diacrylate), 비스페놀-에스 디아크릴레이트 (bisphenol-S diacrylate), 디사이클로펜타디에닐 디아크릴레이트 (dicyclopentadienyl diacrylate), 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 (pentaerythritol triacrylate), 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이트 (tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate triacrylate), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 (pentaerythritol tetraacrylate), 비스페놀-에이 디메타크릴레이트 (bisphenol-A dimethacrylate), 비스페놀-에스 디메타크릴레이트 (bisphenol-S dimethacrylate), 디사이클로펜타디에닐 디메타크릴레이트 (dicyclopentadienyl dimethacrylate), 펜타에리트리톨 트리메타크릴레이트 (pentaerythritol trimethacrylate), 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리메타크릴레이트 (tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate trimethacrylate), 및 펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트(pentaerythritol tetramethacrylate)로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 수지층 형성용 조성물에서 에폭시계 수지는 분자 중에 적어도 1개 이상의 에폭시기를 포함한 것을 말한다. 예컨대, 상기 에폭시계 수지는 글리시딜형 에폭시 수지 또는 지환식 에폭시 수지일 수 있다.
상기 글리시딜형 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지 또는 이들의 수소 첨가물; 디시클로펜타디엔 골격을 가지는 에폭시 수지; 트리글리시딜이소시아누레이트 골격을 가지는 에폭시 수지; 카르도 골격을 가지는 에폭시 수지; 또는 폴리실록산 구조를 가지는 에폭시 수지; 일 수 있다.
상기 지환식 수지는 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 1,2,8,9-디에폭시리모넨, ε-카프로락톤 올리고머의 양단에 각각 3,4-에폭시시클로헥실메탄올과 3,4-에폭시시클로헥산카르복시산이 에스테르 결합된 것, 또는 수소 첨가 비스페놀 A 골격을 가지는 에폭시 수지일 수 있다.
상기 수지층 형성용 조성물에서 상기 실리콘계 바인더와 상기 화합물의 혼합비율은 중량비로 7:3 내지 1:9일 수 있다. 유연도와 내열성이 좋은 실리콘계 바인더를 단독으로 사용하면 좋지만 열경화 온도가 150 ℃ 이상이기 때문에, 함침된 유리섬유시트 양면에 150 ℃ 이상에서 버틸 수 없는 이형필름을 합지시키고 경화시키는 롤-투-롤(roll-to-roll) 공정에는 적용할 수 없다, 따라서 실리콘계 바인더와 UV 경화 타입인 아크릴계 단량체 또는 에폭시계 수지와 조합하여 사용하면 함침된 유리섬유시트 양면에 이형필름을 합지시키고 광경화를 진행한 후, 이형필름을 제거하고 열경화를 진행할 수 있다. 이때 실리콘계 바인더와 아크릴계 단량체 또는 에폭시계 수지의 조성비를 적절하게 맞추어야 롤-투-롤 공정에서 광경화 후 열경화 진행 전 이형필름을 제거하였을 때 필름이 끈적거리지 않고 원활히 롤(roll)을 타고 이동할 수 있다. 따라서, 상기 실리콘계 바인더와 상기 화합물의 혼합비율이 중량비로 7:3보다 실리콘계 바인더의 비율이 높은 경우 광경화 후 이형필름을 제거하였을 때 필름이 끈적거리면서 원활히 롤을 타고 이동할 수 없으며, 1:9보다 화합물의 비율이 높은 경우 실리콘계 바인더의 함량이 너무 적어 유연도와 내열성 향상 효과를 기대할 수가 없다.
본 발명의 수지층을 형성하기 위한 수지층 형성용 조성물은 상술한 실리콘계 바인더 및 화합물들 이외에, 이들을 경화시키기 위한 개시제를 더 포함하며, 상기 개시제는 광 중합 개시제 또는 열 중합 개시제일 수 있다.
본 발명에서의 광 중합 개시제란 노광에 의해 분해 또는 결합을 일으키며 라디칼, 음이온, 양이온 등의 상기 단량체 또는 수지, 및 실리콘계 바인더의 중합을 개시할 수 있는 활성종을 발생시키는 화합물을 의미한다. 예컨대, 광 중합 개시제는 아세토페논 화합물, 예를 들어 4-(2-하이드록시에톡시)페닐(2-하이드록시-2-프로필)케톤, α-하이드록시-α,α'-디메틸아세토페논, 메톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 1-하이드록시사이클로헥실 페닐케톤, 및 2-메틸-1-[4-(메틸티오)-페닐]-2-모폴리노프로판-1; 벤조인 에테르 화합물, 예를 들어 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 및 아니소인 메틸 에테르; α-케톨 화합물, 예를 들어 2-메틸-2-하이드록시프로피오페논; 케탈 화합물, 예를 들어 벤질 디메틸 케탈; 방향족 설포닐 클로라이드 화합물, 예를 들어 2-나프탈렌설포닐 클로라이드; 광활성 옥심 화합물, 예를 들어 1-페논-1,1-프로판디온-2-(o-에톡시카보닐)옥심; 벤조페논 화합물, 예를 들어 벤조페논, 벤조일벤조산, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논, 및 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카보닐)벤조페논; 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일 포스핀 옥사이드; 및 메틸 벤조일포르메이트;로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 열 중합 개시제는 유기 과산화물, 예를 들어 벤조일 퍼옥사이드, t-부틸 퍼벤조에이트, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, 디이소프로필 퍼옥시디카보네이트, 디-n-프로필 퍼옥시디카보네이트, 디(2-에톡시에틸) 퍼옥시디카보네이트, t-부틸 퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸 퍼옥시피발레이트, (3,5,5-트리메틸헥사노일) 퍼옥사이드, 디프로피오닐 퍼옥사이드, 및 디아세틸 퍼옥사이드;및 아조 화합물, 예를 들어 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴, 1,1'-아조비스(사이클로헥산-1-카보니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메닐발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸-4-메톡시발레로니트릴), 디메틸 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산), 2,2'-아조비스(2-하이드록시메틸프로피오니트릴), 및 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 수지층 형성용 조성물은, 수지층 형성용 조성물에서 실리콘계 바인더 9.5 내지 70 중량%; 아크릴계 단량체 및 에폭시계 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물 30 내지 90 중량%; 및 개시제 0.5 내지 20 중량%를 포함할 수 있다. 수지층 형성용 조성물의 실리콘계 바인더, 화합물, 및 개시제의 함량이 상기 범위 밖인 경우 내열성, 열팽창성, 난연성이 떨어질 염려가 있다.
본 발명에 있어서 수지층 형성용 조성물은 특별한 기능의 발현이나 필요에 따라 계면활성제, 용매 등을 더 포함할 수 있다.
상기 계면활성제는 수지층 표면 개질 효과가 있으며, 실리콘 계열 계면활성제 또는 불소계 계면활성제가 바람직할 수 있다. 상기 실리콘 계열 계면활성제로는 실리콘 기와 이온성 기를 포함할 수 있다. 예컨대 상기 이온성 기는 음이온성 기일 수 있으며, 구체적으로 카르복실레이트, 설포네이트, 포스포네이트, 설페이트, 포스페이트 일 수 있다.
상기 계면활성제는 플렉서블 디스플레이 기판의 공정 중 자외선 경화 또는 열경화 시 계면활성제가 흄(fume)으로 발생하는 것을 방지하기 위하여, 고형분 함량이 계면활성제 100 중량%를 기준으로 80 내지 100 중량%인 것이 바람직하며, 인화점은 100℃ 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 계면활성제는 수지층 형성용 조성물의 고형분 100 중량부에 대해 고형분 기준으로 0.005 내지 5 중량부, 바람직하게는 0.01 내지 1 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 계면활성제가 0.005 중량부 미만으로 포함되는 경우 수지층 표면의 개질 효과가 미미할 수 있으며, 5 중량부를 초과하여 포함되는 경우 수지층의 내열성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 용매는 케톤류, 에테르류, 에스테르류, 알코올류, 탄화수소계, 아세토니트릴, 니트로메탄, 또는 물이거나 이들의 혼합물일 수 있다. 예컨대 상기 용매는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 사이클로헥사논 등의 케톤류; 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시에탄 등의 에테르류, 아세트산에틸, 아세트산에톡시에틸 등의 에스테르류; 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 2-메틸-1-프로판올, 2-메틸-2-프로판올, 2-에톡시에탄올, 1-메톡시-2-프로판올, 2-부톡시에탄올 등의 알콜류; n-헥산, n-헵탄, 이소옥탄, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 가솔린, 경유, 등유 등의 탄화수소류; 아세토니트릴; 니트로메탄; 또는 물일 수 있으며, 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 플렉서블 디스플레이 기판의 제조방법은 유리섬유시트를 상기 수지층 형성용 조성물에 함침하는 단계; 및 상기 함침에 의하여 수지층 형성용 조성물이 코팅된 유리섬유시트에 자외선을 조사하여 자외선 경화시키는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
상기 자외선 경화시키는 단계에서 조사되는 자외선은 수지층 형성용 조성물에 포함되는 성분의 종류와 광 중합 개시제의 함량에 따라 조사량이 달라질 수 있다. 또한, 상기 자외선 경화시키는 단계 전에, 코팅된 유리섬유시트의 양면에 이형필름을 라이네이팅하고, 상기 자외선 조사를 완료한 후에 코팅된 유리섬유시트의 양면에 라미네이팅된 이형필름을 분리시키는 것이 바람직하다. 이형필름을 라미네이팅 할 때는 발명의 목적에 따라 라미네이터의 온도와 압력을 조절할 수 있다. 이와 같이 유리섬유시트에 이형필름을 라미네이팅하여 자외선 경화를 시킴으로써, 자외선 후에 형성될 수지층의 최종 두께가 균일하게 되도록 제어하는 것이 용이할 수 있다.
또한, 유리섬유시트에 코팅하는 조성물의 종류에 따라 자외선 경화시키는 단계 후에 UV 경화된 시트에 열을 가하여 열경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 열경화 온도는 200 내지 300 ℃의 온도로 할 수 있고, 열경화 시간은 조성물의 종류 및 열경화 온도 등을 고려하여 적절히 조절하여 결정할 수 있다. 이와 같은 열경화시키는 단계는 자외선 경화시키는 단계에서 경화가 덜 이루어진 조성이 존재하는 경우에 이를 열경화 공정을 통하여 완전한 경화가 이루어지도록 함으로써, 최종 제품인 기판의 내열특성을 향상시킬 수 있는 것이다.
상기 기판은 유리섬유시트에 상기 수지층 형성용 조성물이 함침된 것일 수 있다.
상기 플렉서블 디스플레이 기판은 상기 제조방법에 따라 제조되며, 상기 기판의 두께는 10 내지 200 um일 수 있다.
상기 기판은 유연도와 내열성이 우수한 것이 특징이며, 일례로 상기 기판은 10 ppm/℃ 이하의 열팽창률을 가질 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예, 비교예 및 실험예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예, 비교예 및 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명은 하기 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 한정되지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.
실시예 1
비스페놀-에이 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트(bisphenol-A ethylene oxide diacrylate)(제조사: 미원케미칼, 제품명: Miramer M240) 20 중량%, 비스페놀 에이 에틸렌옥사이드 디메타아크릴레이트 (bisphenol A ethylene oxide dimethacrylate)(제조사: KYOEISHA, 제품명: BP-4EM) 30 중량%, 및 화학식 1의 구조(R1 부터 R3는 메틸기, R4는 페닐기, R5 및 R6는 비닐기, S는 10)를 갖는 실리콘계 바인더 50 중량%를 먼저 혼합한 후, 상기 혼합된 총 혼합물의 함량을 기준으로 1-히드록시사이클로헥실 페닐 케톤(Irgacure 184)(제조사: Basf)과 벤조일 퍼옥사이드를 각 2 중량%를 첨가하여 교반기를 통해 1시간 교반하여 수지층 형성용 조성물을 제조하였다.
상기 수지층 형성용 조성물로 두께 40 내지 60 um의 유리섬유시트를 사용하여 함침공정을 1시간 이상 상온에서 진행시켰다. 이후, 라미네이터를 이용하여 양면의 이형필름을 대고 라미네이터하였으며, UV 노광기를 이용하여 UV 경화공정을 진행시켰고, 양면의 이형필름을 제거한 후 열경화공정을 진행하여 최종 기판을 얻었다.
실시예 2
3,4-에폭시시클로헥실메틸-3 50 중량%, 비스페놀 에이 에틸렌옥사이드 디메타아크릴레이트 10 중량% 및 화학식 1의 구조 (R1 부터 R3는 메틸기, R4는 페닐기, R5 및 R6는 비닐기, S는 10)를 갖는 실리콘계 바인더 40 중량%를 먼저 혼합한 후, 상기 혼합된 총 혼합물의 함량을 기준으로 벤조일 퍼옥사이드를 2 중량%를 첨가하여 교반기를 통해 1시간 교반하여 수지층 형성용 조성물을 제조하였다.
상기 수지층 형성용 조성물로 두께 40 내지 60 um의 유리섬유시트를 사용하여 함침공정을 1시간 이상 상온에서 진행시켰다. 이후, 라미네이터를 이용하여 양면의 이형필름을 대고 라미네이터하였으며, UV 노광기를 이용하여 UV 경화공정을 진행시켰고, 양면의 이형필름을 제거한 후 열경화공정을 진행하여 최종 기판을 얻었다.
비교예
상기 실시예의 수지층 형성용 조성물과 달리, 비스페놀 에이 에톡시레이트 디아크릴레이트 25 중량%, 에톡실화 비스페놀 플루오렌 디아크릴레이트(제조사: HANNONG CHEMICAL, 제품명: BPF-022) 15 중량%, 에톡시화 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트 (제조사: HANNONG CHEMICAL, 제품명: PE-044) 50 중량%, 및 2가의 작용기를 갖는 플루오렌 아크릴레이트 (제조사: 미원케미칼, 제품명: HR-6082) 10 중량%를 먼저 혼합한 후, 상기 혼합된 총 혼합물의 함량을 기준으로 1-히드록시사이클로헥실 페닐 케톤 2 중량%를 첨가하여 교반기를 통해 1시간 교반하여 함침액을 제조하였고, 이후 상기 실시예와 같은 과정으로 최종 기판을 얻었다.
실험예
상기 실시예 1, 2 및 비교예에 대하여, CTE(Coefficient of Thermal Expansion), TGA(Thermogravimetric Analysis), 및 열처리 후 표면특성의 평가를 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
<CTE 측정방법>
TMA 측정기 N2 조건 하에서 상온부터 330℃까지 10℃/min 승온시킨 후 상온까지 5℃/min 하강시키고, 다시 상온부터 330℃까지 10℃/min 승온시켰으며, 2번째 승온 시에는 상온부터 330℃까지 구간을 50℃부터 300℃까지 50℃간격으로 CTE 측정한 후 평균값을 구하였다.
<TGA 분석방법>
TGA 측정기 N2 조건 하에서 상온부터 150℃까지 10℃/min 승온시킨 후, 150℃에서 10분간 홀딩 시켰다. 이후 150℃에서 300℃까지 10℃/min 승온시키고 1시간 10분 동안 온도 300℃로 일정하게 유지시켰으며, 300℃ 도달 후 2분 뒤부터 62분 뒤까지 1시간 구간에서 발생하는 무게감소율(weight loss(%))를 측정하였다.
<표면특성 평가방법>
3D Profiler로 10배율의 렌즈를 사용하여 250℃/10min 열처리 전 후 기판 1mm x 1mm 면적의 표면 조도를 측정하여 ΔRa(Roughness)을 측정하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 비교예 1
CTE < 7ppm/℃ < 9ppm/℃ < 14ppm/℃
Weight loss (300℃ for 1hr) < 1% < 1.2% < 1.5%
ΔRa (Roughness) < 100nm < 200nm < 600nm
상기 표 1에 기재된 바와 같이, CTE는 비교예 1의 경우 14ppm/℃ 이하인 반면 실시예 1은 7ppm/℃ 이하 실시예 2는 9ppm/℃ 이하를 나타내었고, 무게감소율은 비교예 1의 경우 1.5% 이하를 나타내었으나, 실시예 1은 1% 이하 실시예 2는 1.2% 이하를 나타내었다. 또한 ΔRa의 경우 비교예 1은 600nm 이하를 나타내었으나, 실시예 1은 100nm 이하 실시예 2는 200nm 이하를 나타내었다.

Claims (11)

  1. 하기 화학식 1의 구조를 갖는 실리콘계 바인더;
    아크릴계 단량체 및 에폭시계 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물; 및
    개시제를 포함하는 수지층 형성용 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00003

    상기 화학식 1에서, R1 내지 R4는 서로 같거나 다를 수 있으며, 독립적으로 C1 내지 C12의 알킬기, C2 내지 C12의 아릴기, C2 내지 C12의 아랄킬기, 또는 C2 내지 C12의 알케닐기이며,
    R5 및 R6는 서로 같거나 다를 수 있으며, 독립적으로 수소 또는 비닐기이며,
    S는 2 내지 1000의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘계 바인더와 상기 화합물의 혼합비율은 중량비로 7:3 내지 1:9인, 수지층 형성용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    수지층 형성용 조성물에서, 실리콘계 바인더 9.5 내지 70 중량%; 아크릴계 단량체 및 에폭시계 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물 30 내지 90 중량%; 및 개시제 0.5 내지 20 중량%를 포함하는 것인, 수지층 형성용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 단량체는 비스페놀-에이 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트, 비스페놀-에이 에틸렌옥사이드 디메타아크릴레이트, 비스페놀-에이 에톡시레이트 디아크릴레이트, 비스페놀-에이 에톡시레이트 디아크릴레이트, 비스페놀-에이 폴리에톡시레이트 디아크릴레이트, 비스페놀-에이 디아크릴레이트, 비스페놀-에스 디아크릴레이트, 디사이클로펜타디에닐 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 비스페놀-에이 디메타크릴레이트, 비스페놀-에스 디메타크릴레이트, 디사이클로펜타디에닐 디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리메타크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리메타크릴레이트, 및 펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인 것인, 수지층 형성용 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 에폭시계 수지는 글리시딜형 에폭시 수지, 및 지환식 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것인, 수지층 형성용 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 계면활성제를 더 포함하는 것인, 수지층 형성용 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 용매를 더 포함하며,
    상기 용매는 케톤류, 에테르류, 에스테르류, 알코올류, 탄화수소계, 아세토니트릴, 니트로메탄, 또는 물이거나 이들의 혼합물인 것인, 수지층 형성용 조성물.
  8. 유리섬유시트에 제1항의 수지층 형성용 조성물이 함침된, 플렉서블 디스플레이 기판.
  9. 유리섬유시트와 상기 유리섬유시트의 양면에 형성된 수지층을 포함하는 플랙서블 디스플레이 기판의 제조방법에 있어서,
    유리섬유시트를 제1항의 수지층 형성용 조성물에 함침하는 단계; 및
    상기 함침에 의하여 수지층 형성용 조성물이 코팅된 유리섬유시트에 자외선을 조사하여 자외선 경화시키는 단계를 포함하는 것인, 플렉서블 디스플레이 기판의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    유리섬유시트를 제1항의 수지층 형성용 조성물에 함침하는 단계;
    상기 함침에 의하여 수지층 형성용 조성물이 코팅된 유리섬유시트의 양면에 이형필름을 라미네이팅하는 단계;
    상기 라미네이팅하는 단계 이후 자외선을 조사하여 자외선 경화시키는 단계; 및
    상기 자외선 조사 이후 라미네이팅된 이형필름을 분리시키는 단계를 포함하는 것인, 플렉서블 디스플레이 기판의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 자외선 경화시키는 단계 이후 UV 경화된 시트에 200 내지 300℃의 온도로 열을 가하여 열경화시키는 단계를 더 포함하는 것인, 플렉서블 디스플레이 기판의 제조방법.
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