KR20190099762A - 경화성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 굴절률 정합층 - Google Patents

경화성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 굴절률 정합층 Download PDF

Info

Publication number
KR20190099762A
KR20190099762A KR1020180019611A KR20180019611A KR20190099762A KR 20190099762 A KR20190099762 A KR 20190099762A KR 1020180019611 A KR1020180019611 A KR 1020180019611A KR 20180019611 A KR20180019611 A KR 20180019611A KR 20190099762 A KR20190099762 A KR 20190099762A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin composition
curable resin
refractive index
metal
containing siloxane
Prior art date
Application number
KR1020180019611A
Other languages
English (en)
Inventor
안보은
이유진
Original Assignee
동우 화인켐 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동우 화인켐 주식회사 filed Critical 동우 화인켐 주식회사
Priority to KR1020180019611A priority Critical patent/KR20190099762A/ko
Publication of KR20190099762A publication Critical patent/KR20190099762A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
    • C08F283/12—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/38—Polysiloxanes modified by chemical after-treatment
    • C08G77/382—Polysiloxanes modified by chemical after-treatment containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen or silicon
    • C08G77/398—Polysiloxanes modified by chemical after-treatment containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen or silicon containing boron or metal atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • C08K5/103—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L65/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예들의 경화성 수지 조성물은 금속 함유 실록산 수지, 노볼락계 광중합성 올리고머 및 용제를 포함한다. 노볼락계 광중합성 올리고머의 함량이 상기 금속 함유 실록산 수지보다 작다. 경화성 수지 조성물로부터 고굴절률, 고 내화학성의 굴절률 정합층을 형성할 수 있다.

Description

경화성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 굴절률 정합층{CURABLE RESIN COMPOSITION AND INDEX MATCHING LAYER FORMED THE SAME}
본 발명은 경화성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 굴절률 정합층에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 고굴절률 성분을 포함하는 감광성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 굴절률 정합층에 관한 것이다.
최근 액정 표시(liquid crystal display: LCD) 장치 또는 유기 발광 표시 (organic light emitting display: OLED) 장치 등과 같은 화상 표시 장치에 있어서, 각종 도전층, 광학층들의 지지층, 절연층을 형성하기 위해 유기 성분을 포함하는 수지 조성물이 사용된다.
또한, 최근에는 터치 센서 혹은 터치 스크린 패널이 상기 화상 표시 장치에 결합되어 이미지 표시 및 정보 입력 기능이 하나의 장치에 구현되고 있다.
화상 표시 장치에 터치 센서와 같은 기능성 부재들이 추가될수록 예를 들면, 센싱 전극과 같은 도전성 구조물들에 의해 이미지의 시인성이 저하될 수 있다. 따라서, 광학 기능을 향상시키기 위한 기능성 절연층이 삽입될 수 있다.
예를 들면, 상기 도전성 구조물은 일반적인 무기 절연층 혹은 유기 절연층보다 굴절률이 높으므로, 상기 도전성 구조물 및 절연층의 계면 사이에서 굴절률 차이에 의해 반사율이 증가하고 이에 따라 상기 도전성 구조물이 사용자에게 인식될 수 있으며, 이미지 품질이 저하될 수 있다.
상기 굴절률 차이를 감소시키기 위해, 상기 도전성 구조물에 인접한 절연층들을 복층으로 형성하여 굴절률을 높이는 방법이 적용되고 있으나, 이 경우 화상 표시 장치의 두께가 증가하며, 계면들 수의 증가로 오히려 광학 특성이 열화될 수도 있다.
또한, 센싱 전극과 같은 도전성 구조물의 패터닝 공정 등에 의해 인접한 절연층이 손상될 수 있다. 예를 들면, 상기 절연층은 식각액, 현상액 등과 같은 용액에 의해 손상될 수도 있다.
따라서, 화학적 안정성을 가지면서 화상 표시 장치의 광학적 특성을 향상시킬 수 있는 절연층을 형성하기 위한 조성물이 필요하다.
예를 들면, 한국공개특허 제2011-0073372호에서 화상표시 장치에 적용된 감광성 수지 조성물을 개시하고 있으나, 상술한 광학적 특성 향상을 위한 기능층에 적용되기는 곤란하다.
한국공개특허 제10-2011-0073372호
본 발명의 일 과제는 향상된 광학적 특성 및 화학적 안정성이 향상된 갖는 절연층을 형성할 수 있는 경화성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 상기 경화성 수지 조성물을 사용하여 형성된 굴절률 정합층을 형성하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 상기 굴절률 정합층을 포함하는 터치 센서를 제공하는 것이다.
1. 금속 함유 실록산 수지; 노볼락계 광중합성 올리고머; 및 용제를 포함하며, 상기 노볼락계 광중합성 올리고머의 함량이 상기 금속 함유 실록산 수지보다 작은, 경화성 수지 조성물.
2. 위 1에 있어서, 상기 금속 함유 실록산 수지는 규소-산소 결합을 포함하는 실록산 망상 구조를 포함하며, 티타늄 혹은 지르코늄이 상기 실록산 망상 구조에 도핑되거나, 일부 규소 원자를 치환한 구조를 갖는, 경화성 수지 조성물.
3. 위 1에 있어서, 상기 노볼락계 광중합성 올리고머는 하기의 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는, 경화성 수지 조성물:
[화학식 1]
Figure pat00001
(화학식 1 중, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 말단에 (메타)아크릴레이트기를 포함하는 광중합성 반응기를 나타내며, m은 4 내지 12의 정수임).
4. 위 3에 있어서, 상기 노볼락계 광중합성 올리고머는 하기의 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 포함하는, 경화성 수지 조성물:
[화학식 1-1]
Figure pat00002
(화학식 1-1 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기임).
5. 위 1에 있어서, 상기 금속 함유 실록산 수지의 함량은 조성물 총 중량 중 1 내지 10중량%, 상기 노볼락계 광중합성 올리고머의 함량은 조성물 총 중량중 0.1 내지 5중량%인, 경화성 수지 조성물.
6. 위 1에 있어서, 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 더 포함하는, 경화성 수지 조성물.
7. 위 6에 있어서, 상기 광중합성 화합물은 적어도 2 관능의 아크릴레이트계 단량체를 포함하는, 경화성 수지 조성물.
8. 위 1에 있어서, 상기 금속 함유 실록산 수지는 불소를 포함하지 않으며, 상기 금속 함유 실록산 수지 외에 알칼리 가용성 수지는 포함하지 않는, 경화성 수지 조성물.
9. 위 1 내지 8중 어느 한 항의 경화성 수지 조성물로 형성되며 1.65 이상의 굴절률을 갖는 굴절률 정합층.
10. 위 9의 굴절률 정합층을 포함하는, 터치 센서.
본 발명의 실시예들에 따른 경화성 수지 조성물은 금속 함유 실록산 수지 및 노볼락계 광중합성 올리고머를 함께 포함할 수 있다. 상기 금속 함유 실록산 수지에 의해 굴절률이 중가하며, 방향족 고리를 포함하는 노볼락계 구조에 의해 추가적으로 굴절률이 증가할 수 있다.
또한, 상기 노볼락계 광중합성 올리고머는 복수의 상기 방향족 고리를 포함하며, 반응성 기를 포함하여 향상된 내화학성을 가질 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물을 이용하여 예를 들면 약 1.65 이상의 굴절률을 가지며 굴절률 정합층을 형성할 수 있다. 상기 굴절률 정합층을 터치 센서에 적용하여 센싱 전극의 시인을 방지할 수 있으며, 상기 터치 센서가 적용되는 화상 표시 장치의 이미지 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서를 나타내는 개략적인 단면도이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 금속 함유 실록산 수지 및 노볼락계 광중합성 올리고머를 포함하며 고굴절률의 절연층을 형성할 수 있는 경화성 수지 조성물, 및 상기 경화성 수지 조성물로부터 형성된 굴절률 정합층이 제공된다. 또한, 상기 굴절률 정합층을 포함하는 터치 센서 또는 화상 표시 장치가 제공된다.
이하에서, 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.
<경화성 수지 조성물>
상술한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 경화성 수지 조성물은 금속 함유 실록산 수지 및 노볼락계 광중합성 올리고머를 포함하며, 용제, 광중합 개시제, 광중합성 화합물, 기타 첨가제들을 더 포함할 수 있다.
금속 함유 실록산 수지
상기 금속 함유 실록산 수지는 -Si-O-Si- 결합이 연쇄적으로 반복되는 실록산 망상 구조를 포함할 수 있다. 상기 실록산 망상 구조는 예를 들면, 구 형태의 3차원 구조를 가질 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 금속 함유 실록산 수지는 상기 실록산 망상 구조의 일부 규소 원자(Si)가 금속으로 치환된 구조를 가질 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 금속 함유 실록산 수지는 상기 실록산 망상 구조 내에 금속 원자가 도핑 혹은 분산된 구조를 가질 수도 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 금속은 티타늄(Ti) 혹은 지르코늄(Zr)을 포함할 수 있으며, 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
예를 들면, 상기 금속 함유 실록산 수지는 알콕시 실란 화합물 및 금속 함유 화합물을 함께 반응시켜 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 알콕시 실란 화합물의 축중합에 의해 상기 실록산 망상 구조가 형성되며, 상기 금속 함유 화합물에 포함된 금속이 일부 규소 원자를 치환하거나 상기 실록산 망상 구조와 상호 작용에 의해 도핑된 형태로 결합될 수도 있다.
예를 들면, 상기 알콕시 실란 화합물은 하기의 일반식 1로 표시될 수 있다.
[일반식 1]
(R1O)n-Si-(R2)4-n
일반식 1 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 알케닐기 혹은 에테르기일 수 있다. n은 1 내지 3의 정수일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 금속 함유 화합물은 일반식 1에서 규소 원자(Si) 또는 산소 원자(O)가 티타늄 혹은 지르코늄으로 치환된 것을 제외하고는 상기 알콕시 실란 화합물과 실질적으로 동일하거나 유사한 구조를 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 금속 함유 실록산 수지는 유기 성분과 무기 성분이 함께 망상 구조 내에 함께 존재할 수 있다.
비교예에 있어서, 굴절률 향상을 위해 아크릴계 수지 혹은 에폭시계 수지에 무기 입자(예를 들면, 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물)를 첨가하여 분산시키는 경우 수지와 상기 무기 입자간 상용성이 낮아 평탄도가 저하될 수 있다. 또한, 상기 무기 입자의 균일한 분산이 용이하지 않아 굴절률, 투과율의 영역별 편차가 발생할 수 있다.
그러나, 예시적인 실시예들에 따르면 금속 원자가 실록산 망상 구조에 일체화되거나 화학적으로 결합되므로, 유기 수지 및 무기 성분의 상용성 저하로 인한 문제가 제거될 수 있다.
또한, 상기 금속 함유 실록산 수지는 분자 구조 내에, 복수의 Si-O 결합들을 포함할 수 있다. 상기 Si-O 결합의 경우, Si-C 결합에 비해 큰 결합 에너지 및 결합각을 가지며, 이에 따라 상기 조성물을 사용하여 형성된 굴절률 정합층에 저수축성, 내구성, 내마모성, 유연성을 부여할 수 있다.
또한, 상기 금속 함유 실록산 수지는 -O-Si-O- 결합에 의해 그물 모양 혹은 3차원 모양의 벌키(bulky)한 다공성 입체 구조를 형성할 수 있다. 따라서, 예를 들면 아크릴레이트 계열 단량체로 형성된 수지에 비해 보다 우수한 유연성을 가지며 증가된 가교도 및/또는 경화도를 구현할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 금속 함유 실록산 수지는 불소 원자 혹은 불소 함유 치환기는 포함하지 않을 수 있다. 불소가 포함되는 경우 불소의 부피 혹은 편극 효과에 따라 수지 구조 내 공간이 초래되어 굴절률이 저하될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 조성물 총 중량 중 상기 금속 함유 실록산 수지는 약 1 내지 10중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 금속 함유 실록산 수지의 함량이 약 1중량% 미만인 경우, 충분한 굴절률 증가 효과가 구현되지 않을 수 있으며, 굴절률 정합층의 경도가 지나치게 저하될 수 있다. 상기 금속 함유 실록산 수지의 함량이 약 10중량%를 초과하는 경우, 상기 굴절률 정합층의 내화학성이 열화될 수 있다.
굴절률 상승, 내화학성 및 경도 향상을 고려하여, 바람직하게는 상기 금속 함유 실록산 수지의 함량은 약 1 내지 8중량%, 일 실시예에 있어서, 약 1 내지 7중량%일 수 있다.
노볼락계 광중합성 올리고머
상기 노볼락계 광중합성 올리고머는 상기 경화성 수지 조성물로부터 형성된 형성된 도막(예를 들면, 굴절률 정합층)의 내화학성을 향상시키기 위한 성분으로 제공될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 노볼락계 광중합성 올리고는 노볼락 백본(back-bone) 구조와 결합된 광중합성 반응기를 포함할 수 있다. 상기 광중합성 반응기는 (메타)아크릴레이트기를 포함할 수 있다. 본 출원에 있어서, "(메타)아크릴-"은 "메타크릴-", "아크릴-" 또는 이 둘 모두를 지칭하는 것으로 사용된다.
예를 들면, 상기 노볼락계 광중합성 올리고머는 하기의 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00003
상기 화학식 1 중, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 말단에 (메타)아크릴레이트기를 포함하는 광중합성 반응기를 나타낼 수 있다. m은 4 내지 12의 정수일 수 있다.
상기 노볼락계 광중합성 올리고머는 주쇄 내에 직렬적으로 반복되는 벤젠 링들을 포함하므로, 향상된 내에칭성, 내화학성을 가질 수 있다. 또한, 상기 벤젠 링들에 의해 굴절률이 추가적으로 상승할 수 있다.
또한, 예시적인 실시예들에 따른 노볼락계 광중합성 올리고머는 (메타)아크릴레이트기와 같은 광중합성 반응기를 함께 함유하므로 광가교를 통한 내에칭성, 내화학성을 보다 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 노볼락계 광중합성 올리고머는 하기의 화학식 1-1로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure pat00004
상기 화학식 1-1에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기일 수 있다.
상기 화학식 1의 경우, 히드록실기(-OH) 및 카르복실기에 의해 기판 혹은 터치 센서의 센싱 전극과의 밀착력이 보다 향상될 수 있다. 또한, 시클로헥실기를 포함함에 따라, 경화밀도를 추가적으로 향상시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 조성물 총 중량 중 노볼락계 광중합성 올리고머는 약 0.1 내지 5중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 노볼락계 광중합성 올리고머의 함량이 약 0.1중량% 미만인 경우, 굴절률 정합층의 경도 및 내화학성 확보가 곤란할 수 있다. 상기 노볼락계 광중합성 올리고머의 함량이 약 5중량%를 초과하는 경우 상기 금속 함유 실록산 수지와의 상용성 저하를 초래하여, 굴절률 정합층의 투과율을 열화시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 금속 함유 실록산 수지와의 정합성 및 내화학성 향상을 함께 고려하여, 상기 노볼락계 광중합성 올리고머의 함량은 약 0.5 내지 4중량% 범위일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 노볼락계 광중합성 올리고머의 함량은 상기 금속 함유 실록산 수지의 함량보다 작을 수 있다. 상기 노볼락계 광중합성 올리고머의 함량이 상기 금속 함유 실록산 수지의 함량 이상인 경우 충분한 굴절률 상승을 구현하기 곤란하며, 조성물 성분간의 정합성이 현저히 저하될 수 있다.
충분한 굴절률 증가 효과가 구현되지 않을 수 있으며, 굴절률 정합층의 경도가 지나치게 저하될 수 있다. 상기 금속 함유 실록산 수지의 함량이 약 9중량%를 초과하는 경우, 상기 굴절률 정합층의 내화학성이 열화될 수 있다.
광중합성 화합물
일부 실시예들에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물은 가교 밀도 향상을 위해 광중합성 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 광중합성 화합물은 광경화성 혹은 광반응성을 갖는 적어도 하나의 작용기를 갖는 단량체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 유기 조성물 분야에서 널리 공지된 단관능 단량체, 2관능 단량체 및 기타 다관능 단량체들을 사용할 수 있다.
상기 단관능 단량체의 예로서 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 스티렌, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다.
상기 2관능 단량체의 예로서 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르, 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 다관능 단량체의 구체예로서는 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
바람직하게는, 상기 광중합성 화합물은 2관능 이상의 아크릴레이트계 단량체를 포함할 수 있다.
상기 광중합성 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 조성물 총 중량 중 약 0.1 내지 5중량% 범위일 수 있다. 상기 범위 내에서 예를 들면, 상기 금속 함유 실록산 수지로부터의 굴절률 상승을 저해하지 않으면서 가교도, 경화도를 향상시킬 수 있다.
광중합 개시제
예시적인 실시예들에 따른 경화성 수지 조성물은 상기 중합성 화합물 및/또는 상기 노볼락계 광중합성 올리고머의 가교 또는 경화를 촉진하기 위해 광중합 개시제를 더 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 광중합 개시제는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 트리아진계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 옥심에스테르계 화합물 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 옥심에스테르계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 광중합 개시제 함량은 예를 들면, 조성물 총 중량 중 약 0.1 내지 10중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%일 수 있다. 상기 범위 내에서 센싱 전극과의 밀착성, 굴절률을 저해하지 않으면서 경화 공정의 감도를 향상시킬 수 있다.
용제
상기 경화성 수지 조성물은 상술한 금속 함유 실록산 수지 및 노볼락계 광중합성 올리고머를 모두 용해시킬 수 있는 용제를 포함할 수 있다.
예를 들면, 에틸렌글리콜모노알킬에테르류; 디에틸렌글리콜디알킬에테르류; 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 프로필렌글리콜모노알킬에테르류; 프로필렌글리콜디알킬에테르류; 프로필렌글리콜알킬에테르프로피오네이트류; 부틸디올모노알킬에테르류; 부탄디올모노알킬에테르아세테이트류; 부탄디올모노알킬에테르프로피오네이트류; 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디알킬에테르류; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 케톤류; 알코올류; 에스테르류; 테트라히드로푸란, 피란 등의 고리형 에테르류; γ-부티로락톤 등의 고리형 에스테르류 등의 용제들이 사용될 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
상기 용제는 상술한 성분들 및 후술하는 첨가제를 제외한 잔량으로 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 용제는 조성물 총 중량 중 약 40 내지 95중량부, 바람직하게는 50 내지 95 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 조성물의 적절한 점도 및 코팅성이 확보되어 균일한 프로파일의 도막(예를 들면, 굴절률 정합층)을 형성할 수 있다.
기타 첨가제
상기 경화성 수지 조성물은 이로부터 경화성막 혹은 굴절률 정합층의 향상된 굴절률, 경화도, 내화학성 등의 특성을 저해하지 않는 범위내에서 기타 첨가제들을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 첨가제는 상기 첨가제는 산화 방지제, 레벨링제, 경화 촉진제, 계면 활성제, 충진제, 자외선 흡수제, 응집 방지제, 연쇄 이동제 등을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물은 수지 혹은 올리고머 성분으로서 상술한 금속 함유 실록산 수지 및 노볼락계 중합성 올리고머만을 포함하며, 이 경우에도 충분한 현상성 및 경화밀도를 구현할 수 있다.
예를 들면, 상기 경화성 수지 조성물은 일반적인 현상 공정을 전제로 하는 알칼리 가용성 수지(예를 들면, 에폭시 및/또는 카르복실산기 함유 수지)보다 실록산 및 노볼락 단위를 포함하므로 향상된 경화 밀도를 가지면서, 현상성 및 내화학성을 함께 구현할 수 있다.
<굴절률 정합층, 터치 센서, 화상 표시 장치>
본 발명의 실시예들에 따르면, 상술한 경화성 수지 조성물을 사용하여 형성된 굴절률 정합층 및 상기 굴절률 정합층을 포함하는 터치 센서가 제공된다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면 상기 터치 센서는 기재층(100), 제1 절연층(120), 센싱 전극들(130) 및 제2 절연층(140)을 포함할 수 있다.
기재층(100)은 센싱 전극들(130) 형성을 위해 베이스 층으로 사용되는 필름 타입 기재, 또는 센싱 전극들(130)이 형성되는 대상체를 포괄하는 의미로 사용된다. 일부 실시예들에 있어서, 기재층(100)은 터치 센서가 형성 또는 적층되는 표시 패널을 지칭할 수도 있다. 일부 실시예들에 있어서, 기재층(100)은 화상 표시 장치의 윈도우 기판을 포함할 수도 있다.
예를 들면, 기재층(100)은 터치 센서에 통상적으로 사용되는 기판, 또는 필름 소재가 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 환형올레핀중합체(COP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(PI), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 폴리에테르술폰(PES), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC), 폴리카보네이트(PC), 환형올레핀공중합체(COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 절연층(120)은 상술한 경화성 수지 조성물로부터 형성된 굴절률 정합층(index matching layer: IML)으로 제공될 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 경화성 수지 조성물은 금속 함유 실록산 수지에 의해 상승된 굴절률을 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 절연층(120)은 약 1.65 이상, 예를 들면 약 1.65 내지 1.8 범위의 굴절률을 가질 수 있다.
센싱 전극(130)은 금속 또는 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 상기 금속의 예로서 은, 금, 구리, 알루미늄, 백금, 팔라듐, 크롬, 티타늄, 텅스텐, 니오븀, 탄탈륨, 바나듐, 칼슘, 철, 망간, 코발트, 니켈, 아연, 또는 이들의 합금을 들 수 있다.
상기 투명 도전성 산화물의 예로서, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 알루미늄아연산화물(AZO), 갈륨아연산화물(GZO), 인듐주석아연산화물(ITZO), 아연주석산화물(ZTO), 인듐갈륨산화물(IGO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 들 수 있다.
일 실시예에 있어서, 센싱 전극(130)은 금속층 및 투명 도전성 산화물층을 포함하는 복층 구조를 가질 수 있다.
센싱 전극(130)은 상대적으로 유기 혹은 무기 절연층에 비해 고굴절률을 가지며, 예를 들면, 약 1.7 내지 2 범위의 굴절률을 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 절연층(120)이 굴절률 정합층으로 제공되어 센싱 전극(130)과의 굴절률 차이를 완충 혹은 감소시킬 수 있다. 따라서, 센싱 전극(130)이 사용자에게 시인되어 이미지 품질이 저해되는 것을 방지할 수 있다.
제1 절연층(120) 상에는 센싱 전극(130)을 적어도 부분적으로 덮는 제2 절연층(140)이 형성될 수 있다. 제2 절연층(140)은 아크릴계, 에폭시계 수지와 같은 유기 절연 물질, 혹은 실리콘 산화물과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 센싱 전극(130)은 서로 다른 방향(예를 들면, X축 방향 및 Y축 방향)을 따라 배열되는 제1 센싱 전극 및 제2 센싱 전극을 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 센싱 전극들은 단위 패턴들이 이음부에 의해 서로 연결되어 센싱 라인 형태로 연장되며, 복수의 상기 센싱 라인들이 배열될 수 있다. 제2 센싱 전극들은 각각 서로 물리적으로 이격된 단위 패턴들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 센싱 전극을 사이에 두고 서로 이웃하는 제2 센싱 전극들을 전기적으로 연결시키는 브릿지 전극이 더 포함될 수 있다.
이 경우, 제2 절연층(140)은 상기 이음부 및 브릿지 전극의 교차부에 선택적으로 형성되어 상기 제1 및 제2 센싱 전극들을 서로 절연시킬 수 있다. 상기 브릿지 전극은 제2 절연층(140) 상에 형성되어 예를 들면, 제2 절연층(140) 내에 형성된 콘택 홀을 통해 상기 제2 센싱 전극들을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 절연층(140)은 상술한 경화성 수지 조성물로부터 형성되며 굴절률 정합층으로 제공될 수 있다. 이 경우, 제1 절연층(120)은 생략될 수도 있으며, 유기 혹은 무기 절연층으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 절연층(120) 역시 제2 절연층(140)과 함께 예시적인 실시예들에 따른 경화성 수지 조성물로부터 형성된 굴절률 정합층으로 제공될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 도 1에 도시된 제2 절연층(140)과 같이 상기 굴절률 정합층은 센싱 전극들(130)을 덮는 오버 코팅층으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 센싱 전극(130)의 노출면에서 유발되는 굴절률 차이를 전체적으로 감소 혹은 상쇄시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들은 상기 터치 센서가 적용된 화상 표시 장치를 제공한다.
상기 화상 표시 장치는 액정 표시(LCD) 장치, 전계 발광 표시 장치, 플라스마 표시 장치, 유기 발광 다이오드(OLED) 방출 표시 장치 등 각종 화상 표시 장치를 포함하며, 유연성, 굽힘 특성을 보유한 플렉시블 디스플레이 장치일 수 있다.
예를 들면, 상기 화상 표시 장치는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 TFT 어레이 기판 상에 정의된 복수의 화소들을 포함하는 TFT 어레이 기판을 포함할 수 있다. 상기 TFT 어레이 기판의 화소 전극 상에 예를 들면, 액정층 혹은 OLED 소자가 형성되며, 상기 액정층 혹은 OLED 소자를 덮는 공통전극이 형성되어 표시 패널이 정의될 수 있다.
상기 표시 패널 상에 상술한 터치 센서가 적층되고 상기 터치 센서 상에 윈도우 기판과 같은 보호 기판 혹은 보호 필름이 적층될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 터치 센서는 내화학성 및 신뢰성이 향상된 고굴절률의 굴절률 정합층을 포함할 수 있다. 따라서, 센싱 전극의 시인을 억제하면서 플렉시블, 화학적 특성이 향상된 화상 표시 장치를 구현할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예 및 비교예들을 포함하는 실험예를 제시하나, 이는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 및 비교예
하기 표 1 및 표 2에 기재된 조성 및 함량(중량%)으로 성분들을 혼합하고 교반 후, 폴리프로필렌 필터를 통해 여과하여 실시예 및 비교예의 경화성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9
금속 함유 실록산 수지(A) 8.53 7.58 7.58 7.58 6.63 6.63 6.63 6.63 5.69
노볼락계 광중합성 올리고머(B-1) 0.95 1.90 0.95 1.42 2.85 0.95 1.42 1.90 3.79
광중합성 화합물(B-2) - - 0.95 0.48 - 1.90 1.43 0.95 -
광중합 개시제(C) 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47
첨가제(D) 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
용제(E) 90.0 90.0 90.0 90.0 90.0 90.0 90.0 90.0 90.0
비교예
1 2 3 4 5 6 7 8
금속 함유 실록산 수지(A) 9.48 - - 2.85 4.74 0.95 7.11 5.69
노볼락계 광중합성 올리고머(B-1) - 9.48 - 6.63 4.74 - - -
광중합성 화합물(B-2) - - 9.48 - - 8.53 2.37 3.79
광중합 개시제(C) 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47
첨가제(D) 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
용제(E) 90.0 90.0 90.0 90.0 90.0 90.0 90.0 90.0
각 성분들로서 사용된 구체적인 화합물은 아래와 같다.
(A) 금속 함유 실록산 수지: 티타늄 함유 실록산 수지(DW-B1, (주) 경인양행 제조)
(B-1) 화학식 1-1의 올리고머(EA-7440-5010-AV10, 신-나카무라화학공업 제조)
[화학식 1-1]
Figure pat00005
(B-2) 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD DPHA; 일본화약㈜ 제조)
(C) 화학식 2로 표시되는 옥심 에스테르계 화합물
[화학식 2]
Figure pat00006
(D) 불소계 계면활성제 (F554; DIC Corporation 제조)
(E) 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트
실험예
가로 세로 2 인치의 유리 기판(이글 2000; 코닝사 제조)을 중성 세제, 물 및 알코올로 순차 세정한 후 건조하였다. 이 유리 기판 상에 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 경화성 수지 조성물을 각각 스핀 코팅한 다음 핫 플레이트를 이용하여 90℃에서 125 초간 프리베이크하였다.
상기 프리베이크한 기판을 상온으로 냉각 후 노광기(MA6; SUSS MicroTec (주) 제조)를 사용하여 180mJ/㎠의 노광량(365㎚ 기준)으로 마스크 없이 전면에 광을 조사하여 도막을 형성하였다. 이후 수세 및 건조 후, 클린 오븐을 이용하여 200℃에서 60분간 포스트베이크를 실시하였다. 얻어진 도막의 두께는 2.5㎛이었다. 상술한 바와 같이 형성된 경화막을 아래와 같이 물성 평가를 실시하고, 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.
(1) 굴절율 평가
박막두께 측정기 (ST4000-DLX; K-MAC (주) 제조)를 이용하여 상기 경화막이 형성된 기판의 굴절율을 측정하였다.
(2) 투과율 평가
도막을 형성하지 않은 유리 기판을 기준으로 정하여, 유리 기판의 Y값이 99.99 이상인 것을 확인한 후, 색도계 (OSP-SP200; LAMBDA VISION INC. (주) 제조)를 이용하여 상기 경화막이 형성된 기판의 투과율을 측정하였다. 측정된 값들 중 중 400nm에서의 투과율을 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.
(3) 내화학성 평가
2.38% 테트라암모늄 히드록사이드 수용액에 상기 경화막이 형성된 기판을 담그고 50℃/3분간 처리한 후에 ASTM D-3359-08표준 시험 조건에 의거하여 커터로 커팅한 표면을 테이프로 붙였다가 떼어내는 방법으로 내화학성을 확인하였다. 약액 처리 후의 Cutting/Tape시험에서 경화막의 박리가 발생하는 정도를 표준 시험법 기준에 의거, 0B~5B로 규정하여 아래와 같이 평가하였다.
5B: 박리 0%,
4B: 박리 5%미만
3B: 박리5~15%
2B: 박리15~35%
1B: 박리35~65%
0B: 65%이상
실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9
굴절률 1.68 1.7 1.69 1.7 1.72 1.68 1.71 1.73 1.72
투과율(400nm) 92% 93% 94% 93% 94% 95% 94% 96% 97%
내화학성 3B 4B 3B 4B 5B 4B 4B 4B 5B
비교예
1 2 3 4 5 6 7 8
굴절률 1.56 1.51 1.49 미용해 미용해 1.61 1.63 1.62
투과율
(400nm)		 89% 95% 96% 92% 94% 97%
내화학성 1B 2B 0B 1B 1B 2B
상기 표 3 및 표 4를 참조하면, 금속 함유 실록산 수지 및 노볼락계 중합성 올리고머를 함유한 실시예들의 경우, 비교예들에 비해 현저히 향상된 내화학성을 가지며 모두 1.65 이상의 굴절률을 나타내었다.
한편, 노볼락계 중합성 올리고머 함량이 상기 금속 함유 실록산 수지 함량 이상인 비교예 4 및 5의 경우 성분간 상용성이 저하되어 도막이 실질적으로 형성되지 않았다.
100: 기재층
120: 제1 절연층
130: 센싱 전극
140: 제2 절연층

Claims (10)

  1. 금속 함유 실록산 수지;
    노볼락계 광중합성 올리고머; 및
    용제를 포함하며
    상기 노볼락계 광중합성 올리고머의 함량이 상기 금속 함유 실록산 수지보다 작은, 경화성 수지 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 금속 함유 실록산 수지는 규소-산소 결합을 포함하는 실록산 망상 구조를 포함하며,
    티타늄 혹은 지르코늄이 상기 실록산 망상 구조에 도핑되거나, 일부 규소 원자를 치환한 구조를 갖는, 경화성 수지 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 노볼락계 광중합성 올리고머는 하기의 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는, 경화성 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00007

    (화학식 1 중, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 말단에 (메타)아크릴레이트기를 포함하는 광중합성 반응기를 나타내며, m은 4 내지 12의 정수임).
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 노볼락계 광중합성 올리고머는 하기의 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 포함하는, 경화성 수지 조성물:
    [화학식 1-1]
    Figure pat00008

    (화학식 1-1 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기임).
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 금속 함유 실록산 수지의 함량은 조성물 총 중량 중 1 내지 10중량%, 상기 노볼락계 광중합성 올리고머의 함량은 조성물 총 중량중 0.1 내지 5중량%인, 경화성 수지 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 더 포함하는, 경화성 수지 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 광중합성 화합물은 적어도 2 관능의 아크릴레이트계 단량체를 포함하는, 경화성 수지 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 금속 함유 실록산 수지는 불소를 포함하지 않으며,
    상기 금속 함유 실록산 수지외에 알칼리 가용성 수지는 포함하지 않는, 경화성 수지 조성물.
  9. 청구항 1 내지 8중 어느 한 항의 경화성 수지 조성물로 형성되며 1.65 이상의 굴절률을 갖는 굴절률 정합층.
  10. 청구항 9의 굴절률 정합층을 포함하는, 터치 센서.
KR1020180019611A 2018-02-20 2018-02-20 경화성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 굴절률 정합층 KR20190099762A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180019611A KR20190099762A (ko) 2018-02-20 2018-02-20 경화성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 굴절률 정합층

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180019611A KR20190099762A (ko) 2018-02-20 2018-02-20 경화성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 굴절률 정합층

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190099762A true KR20190099762A (ko) 2019-08-28

Family

ID=67774890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180019611A KR20190099762A (ko) 2018-02-20 2018-02-20 경화성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 굴절률 정합층

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190099762A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110073372A (ko) 2009-12-23 2011-06-29 주식회사 엘지화학 패턴밀착성과 현상성이 강화된 감광성 수지 조성물

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110073372A (ko) 2009-12-23 2011-06-29 주식회사 엘지화학 패턴밀착성과 현상성이 강화된 감광성 수지 조성물

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140048401A1 (en) Transparent conductive laminate, method for manufacturing the same and capacitance type touch panel
US11099303B2 (en) Display device
US20120241199A1 (en) Conductive substrate, method of manufacturing the same and touch panel
TWI614660B (zh) 透明導電性薄膜及具有其之觸控面板以及顯示裝置
JP5902539B2 (ja) 樹脂組成物、それを用いたタッチパネルセンサ用透明膜およびタッチパネル
TW201641579A (zh) 硬化性組成物、硬化膜、有機el顯示裝置、液晶顯示裝置、觸控面板及觸控面板顯示裝置
CN111742260A (zh) 感光性转印材料、电极保护膜、层叠体、静电电容型输入装置及触摸面板的制造方法
KR102324073B1 (ko) 경화성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 굴절률 정합층
KR101472961B1 (ko) 터치 감지 전극
JP6250350B2 (ja) 樹脂組成物、それを用いたタッチパネル用透明膜およびタッチパネル
CN111225790A (zh) 转印材料、触摸传感器及其制造方法以及图像显示装置
JP2017090812A (ja) 静電容量式タッチパネル一体型液晶表示パネル、カラーフィルタ基板および静電容量式タッチパネル一体型液晶表示パネルの製造方法
KR20190099762A (ko) 경화성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 굴절률 정합층
KR20190112394A (ko) 터치 센서 및 이의 제조 방법
KR20190111634A (ko) 경화성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 굴절률 정합층
KR20190099760A (ko) 경화성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 굴절률 정합층
KR102275355B1 (ko) 표시 장치
JP2015194799A (ja) タッチパネルセンサ用基板およびタッチパネルセンサ
KR20180097870A (ko) 탄성층 및 이를 포함하는 감압센서
KR20160069617A (ko) 하드 코팅층, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20120140393A (ko) 블랙 매트릭스 조성물 및 이를 포함하는 터치패널 표시장치
KR102624253B1 (ko) 고내열성 평탄화막, 이를 포함하는 표시장치용 어레이 기판 및 표시장치
KR102552063B1 (ko) 전극 구조체, 이를 포함하는 터치 센서, 윈도우 적층체 및 화상 표시 장치
JP6217063B2 (ja) 表示デバイス及びその製造方法
JP2013214271A (ja) 静電容量式タッチパネル基板及びその製造方法並びに表示装置