KR100271487B1 - 칼라필터용 도너필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 칼라필터용 도너필름을 제공한다. 상기 도너필름은 지지층, 광흡수층 및 전사층으로 포함하고 있으며, 상기 전사층이 화학식 1의 아크릴수지를 결합수지로서 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기식중, R1은 수소 또는 메틸기이고; R2는 C1∼C12알킬기, C2∼C10하이드록시알킬기, 치환된 또는 비치환된 방향족환기, C5∼C10사이클로알킬기 또는 벤질기이며; R3은 C1∼C12알킬기, 치환된 또는 비치환된 방향족환기, C5∼C10사이클로알킬기 또는 벤질기이며; X는 비닐기, 에폭시기 또는 수소원자이고; 0.1≤a≤0.65, 0.3≤b≤0.8 그리고 0≤c≤0.2이다(여기에서, a, b 및 c는 몰분율(mole fraction)으로서, a+b+c=1임)이다. 본 발명에 따른 도너필름을 사용한 칼라필터 제조공정에서, 각 칼라별 전사공정과 소성공정만이 요구되며, 필요에 따라서 각 칼라층을 한꺼번에 소성할 수가 있어서 종래기술에 따른 칼라필터 제조공정에 비하여 공정수가 크게 감소된다. 따라서, 본 발명에 따른 도너필름을 이용하면, 칼라필터를 용이하게 제조할 수 있다.

Description

칼라필터용 도너필름
본 발명은 칼라필터용 도너필름에 관한 것으로서, 상세하기로는 열전사법(thermal transfer method)을 이용하여 칼라필터를 제조할 때 사용되는 도너필름에 관한 것이다.
칼라필터는 액정표시장치에서 칼라를 구현하는 수단으로서, 안료분산법(pigment dispersion method), 인쇄법(printing method), 전착법(electrodeposition method) 등의 방법에 따라 제조된다.
안료분산법에 따르면, 칼라필터의 재현성과 정교성은 우수하지만 제조공정단계가 너무 길고 복잡하다는 문제점이 있다. 그리고 인쇄법은 제조하기가 간편하지만, 이 방법에 따라 제조된 칼라필터의 정교성이 저하되어서 이 칼라필터는 대형크기의 표시장치에 적용하기가 곤란하다는 단점이 있다. 또한 전착법은 칼라필터의 평활성은 우수하지만, 색특성이 불량하다는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 칼라필터 제조시 열전사법을 이용하게 되었다. 열전사방법은 건식공정으로서, 기판위에 전사체층을 포함하는 도너필름을 배치한 다음, 레이저 등과 같은 광원을 조사하여 상기 기판상에 도너필름의 전사층을 전사시키는 방법이다. 이러한 열전사법에서는 전사층을 전사시키는 데 많은 양의 에너지를 필요로 하므로 안정적으로 효율적으로 전사될 수 있는 도너필름이 필수적으로 요구되어진다. 도너필름은 일반적으로 통상 전사되는 물질의 종류, 전사층의 물리화학적 성질, 에너지원의 종류 등에 따라 그 구조가 달라진다.
도너필름은 도 1에 도시된 바와 같이, 지지층(support layer) (11), 이 지지층위에 형성되어 있으며, 흡수된 광에너지를 열에너지로 변환시키는 광흡수층(light absorbing layer) (12) 및 상기 광흡수층 (12) 상부에 형성되어 있는 전사층 (13)으로 구성된다.
이에 본 발명자는 도너필름을 구성하는 각 층, 특히 전사층 및 광흡수층의 화학조성에 대한 많은 연구 끝에 본원발명을 완성하게 되었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 열전사법을 이용하여 정교성, 색특성 등의 특성이 우수한 칼라필터를 형성할 수 있는 도너필름을 제공하는 것이다.
도 1은 통상적인 도너필름의 구조를 나타낸 도면이고,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 도너필름을 사용하여 칼라필터를 제조하는 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는, 지지층, 광흡수층 및 전사층을 포함하는 칼라필터용 도너필름에 있어서,
상기 전사층이 화학식 1의 아크릴수지를 결합수지로서 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라필터용 도너필름에 의하여 이루어진다.
<화학식 1>
상기식중, R1은 수소 또는 메틸기이고;
R2는 C1∼C12알킬기, C2∼C10하이드록시알킬기, 치환된 또는 비치환된 방향족환기, C5∼C10사이클로알킬기 또는 벤질기이며;
R3은 C1∼C12알킬기, 치환된 또는 비치환된 방향족환기, C5∼C10사이클로알킬기 또는 벤질기이며;
X는 비닐기, 에폭시기 또는 수소원자이고;
0.1≤a≤0.65, 0.3≤b≤0.8 그리고 0≤c≤0.2이다(여기에서, a, b 및 c는 몰분율(mole fraction)으로서, a+b+c=1임).
상기 화학식 1로 표시되는 아크릴 수지의 유리전이온도(Tg)는 30∼150℃인 것이 바람직하다. 이 때 상기 아크릴수지의 유리전이온도가 30℃ 미만이면, 상온에서 전사층이 그대로 유지되기가 어렵고, 150℃를 초과하면 높은 전사에너지가 요구되므로 바람직하지 못하다.
칼라필터의 내열성, 투명성 및 분산성을 바람직한 수준으로 유지하기 위해서는 상기 아크릴수지의 중량평균분자량은 2×103∼5×104인 것이 바람직하다.
본 발명의 도너필름은 지지층, 광흡수층 및 전사층으로 이루어진 기본구조이외에 다른 변형구조도 가능하다. 즉, 요구되는 특성에 따라 기본구조를 변경할 수 있다.
예를 들어, 도너필름의 감도를 향상시키기 위하여 광흡수층과 전사층사이에 가스생성층(gas producing layer)을 더 형성하기도 한다. 여기에서 가스생성층은 광흡수층으로부터 전달된 열에너지에 의하여 가스를 생성하는 물질을 함유하고 있으며, 생성된 가스의 팽창에 의하여 전사층이 수용체상에 전사되는 것을 도와주는 역할을 한다.
열에너지에 의하여 가스를 생성하는 물질의 일예로서 가스생성폴리머가 있다. 이 폴리머는 일반적으로 열분해성 작용기를 갖고 있다. 이러한 열분해성 작용기의 비제한적인 예로서 아지도(azido), 알킬아조(alkylazo), 디아조(diazo), 디아조늄(diazonium), 디아지리노(diazirino), 니트로(nitro), 디플루오로아미노(difluoroamino), 디니트로플루오로메틸(CF(NO2)2), 시아노(cyano), 니트라토(nitrato), 트리아졸(triazole)기 등이 있다.
또 다른 예로서, 전사층과 광흡수층 사이에 보호층을 더 형성하기도 한다. 이 때 보호층은 전사층이 광흡수층으로부터 박리되는 것을 용이하게 해 줄 뿐만 아니라, 전사층이 광흡수층에 의하여 오염되는 것을 방지하는 역할을 한다. 여기에서 보호층은 에폭시 (메타)아크릴레이트 올리고머, 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머, 아크릴 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 에스테르 (메타)아크릴레이트 올리고머중에서 선택된 적어도 하나의 (메타)아크릴레이트 올리고머를 단독으로 UV 코팅하거나, 상기 올리고머중 선택된 적어도 하나와 (메타)아크릴레이트 모노머의 혼합물을 UV코팅함으로써 형성한다. 또한 보호층은 (메타)아크릴레이트 모노머를 단독으로 UV 코팅함으로써 형성하기도 한다.
본 발명에 따른 도너필름은 지지층, 광흡수층 및 전사층으로 구성되는데, 각 층을 구성하는 성분에 대하여 살펴보기로 한다.
지지층은 지지체 역할을 하며, 광투과율이 90%이상인 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 지지층을 형성하는 물질로는 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 폴리비닐수지 등을 사용하는데, 그 중에서도 투명성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)가 가장 바람직하다.
상기 지지층의 두께는 투명성과 취급성면에서 10 내지 500㎛가 적당하다. 본 발명의 지지층은 단일층으로 형성하기도 하고, 복합적인 다층계으로 형성할 수도 있다. 또한, 광의 반사를 줄이기 위하여 지지층 상부에 반사방지(anti-reflection)층을 형성하기도 한다.
상기 지지층 상부에 형성되는 광흡수층은 전사층이 기판 등과 같은 수용체상에 전사될 수 있는 전사에너지를 제공하는 역할을 하며, 적외선-가시광선 영역의 광을 잘 흡수할 수 있는 물질로 이루어진다. 이러한 물질로서 광학농도가 0.2 내지 3.0인 알루미늄(Al), 주석(Sn), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 코발트(Co), 아연(Zn), 납(Pb) 등의 금속, 그 산화물 및 이들의 혼합물이 있는데, 그 중에서도 알루미늄(Al) 또는 그 산화물이 바람직하다. 상술한 재료로 이루어진 광흡수층을 형성하는 경우에는 진공증착법을 이용하여 50 내지 2000Å 두께로 형성하는 것이 바람직하다.
광흡수층은 또한 고분자 결합수지에 안료, 염료 등과 같은 착색제, 분산제 등이 분산된 유기물로부터 형성될 수도 있다. 상기 고분자 결합수지를 형성하는 물질로는 아크릴 (메타)아크릴레이트 올리고머, 에스테르 (메타)아크릴레이트 올리고머, 에폭시 (메타)아크릴레이트 올리고머, 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 등과 같은 (메타)아크릴레이트 올리고머를 단독으로 사용한다. 또한, 상기 올리고머에 (메타)아크릴레이트 모노머를 혼합하여 사용하거나, (메타)아크릴레이트 모노머만을 단독으로 사용한다. 그리고 상기 안료로는 입경이 0.5㎛이하인 카본이나 흑연을 사용한다.
상기 광흡수층의 광학농도(멕베드 광학농도계를 이용하여 측정함)는 0.5 내지 4인 것이 바람직하다.
상기 분산제로는 일반적인 고분자 분산제를 사용한다. 그리고 결합수지중에서 결합수지 자체가 분산제로서의 역할을 할 수 있는 경우에는 분산제를 별도로 사용하지 않아도 무방하다.
고분자 결합수지에 안료, 염료 등과 같은 착색제, 분산제 등이 분산된 유기물을 사용하여 광흡수층을 형성하는 과정은 다음과 같다.
먼저, (메타)아크릴레이트 올리고머, (메타)아크릴레이트 모노머 등과 같은 결합수지용 물질에 안료를 분산시킨 다음, 광개시제를 첨가하여 광경화성 조성물을 제조한다. 이어서, 상기 광경화성 조성물을 지지층 상부에 코팅한 다음, 광경화시키는 과정을 거치게 된다. 상기 광경화성 조성물을 코팅하는 방법으로는 압출(extrusion), 스핀(spin), 나이프(knife) 또는 그래비아(gravure) 코팅방법을 사용한다. 여기에서 광경화성 조성물의 코팅공정과 광경화시키는 과정은 동시에 실시하는 것이 일반적이다. 이러한 방법에 따라 제조된 광흡수층의 두께는 0.1 내지 10㎛ 범위가 바람직하다.
전사층은 결합수지, 가교제, 안료, 분산제, 용매 및 기타 첨가제로 구성된 조성물로 제조된다. 상기 전사층의 두께는 0.5 내지 2.0㎛ 두께로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 전사층용 결합수지로는 아크릴수지(acrylic resin), 폴리에폭시수지(polyepoxy resin), 아크릴 에폭시수지(acrylic epoxy resin), 폴리에스테르 등의 투명성과 내열성이 우수한 고분자라면 모두 다 사용할 수 있다. 그 중에서도 상술한 화학식 1로 표시되는 아크릴수지가 가장 바람직하다.
상기 가교제로는 다관능성 모노머 또는 올리고머를 사용한다. 구체적인 예로서, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리알콜, 폴리글리콜 등과 같은 다관능성 알콜 모노머 및/또는 올리고머; 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-사이클로헥산디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 솔비톨트리(메타)아크릴레이트, 솔비톨테트라(메타)아크릴레이트, 솔비톨펜타(메타)아크릴레이트, 솔비톨헥사(메타)아크릴레이트, 테트라메틸글리콜디(메타)아크릴레이트 등과 같은 다관능성 아크릴레이트 모노머 등이 있다.
상기 안료로는 칼라필터 형성시 통상적으로 사용하는 안료를 사용한다. 그리고 용매로는 셀로솔브아세테이트(cellosolveacetate), 에틸셀로솔브아세테이트(ethylcellosolveacetate), 디에틸렌글리콜디메틸에테르(diethyleneglycoldimethylether), 에틸벤젠(ethylbenzene), 에틸렌글리콜디에틸에테르(ethyleneglycoldiethylether), 크실렌(xylene), 사이클로헥산올(cyclohexanol), 에틸셀로솔브(ethylcellosolve), 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트(propyleneglycolmonoethyletheracetate) 등을 사용한다.
도 2a 및 도 2b를 참조하여, 본 발명에 따른 도너필름을 사용하여 칼라필터를 형성하는 과정을 설명하기로 한다.
기판 (24) 상부에, 지지층 (21), 광흡수층 (22) 및 전사층 (23)으로 구성된 도너필름 (25)를 배치한다. 그 후, 상기 도너필름 (25)에 에너지원을 조사한다. 에너지원에서 방출되는 빔이 레이저빔, 크세논램프, 할로겐램프 등을 사용하는데, 이중에서 선택된 에너지원은 전사장치 (26)을 거쳐서 지지층 (21)을 통과하여 광흡수층 (22)에서 열을 방출한다. 이러한 열에 의하여 기판 (24)상에 전사층 (23)에 조사되면, 제2b도에 도시된 바와 같이 칼라필터층 (23a)이 형성된다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
<합성예>
전사층용 아크릴수지의 제조
메타크릴산(methacrylic acid) 40몰%와 벤질 메타크릴레이트(benzyl methacrylate) 60몰%의 혼합물에 프로필렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트를 아크릴수지용 조성물의 총중량을 기준으로 하여 25중량%를 부가하였다. 여기에 벤조일퍼옥사이드(benzoyl peroxide)를 아크릴 수지용 조성물의 총중량을 기준으로 하여 2중량%를 첨가한 다음, 이 반응 혼합물을 약 50℃에서 중합시켰다.
중합반응이 완결되면 재결정과정을 거쳐 분자량이 약 3×104인 아크릴수지를 재조하였다(수율: 약 75%).
<실시예 1>
1) 광흡수층의 형성
이관능성 에폭시아크릴레이트(epoxyacrylate) 올리고머와 아크릴레이트(acrylate) 모노머의 혼합물(8:2 중량비)인 CN-104A80(사르토머(Sartomer)사)와, 카본블랙과, 시바가이기사의 이가큐어(iragacure) 369와 알드리치(Aldrich)사의 디에틸티오크산톤(diethylthioxanthone: DETX)의 혼합물(7:3 중량비)과, 메틸에틸케톤을 20:1:1:21.8 중량비로 혼합하여 광흡수층용 조성물을 제조하였다.
약 100㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET) 필름상에 상기 조성물을 그래비아 코팅한 다음, 열처리하여 용매를 제거하였다. 그 후, 상기 결과물에 자외선을 조사하여 약 2∼3㎛의 광흡수층을 형성하였다.
2) 전사층의 형성
합성예에 따라 제조된 아크릴 수지와, 프로필렌 글리콜과, 적색 안료, 녹색 안료, 청색 안료 및 블랙 매트릭스용 안료중에서 선택된 하나와, 첨가제와 용매를 하기 표 1에 나타난 바와 같이 혼합하여 전사층용 조성물을 제조하였다. 여기에서 용매로는 프로필렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트를 사용하였으며, 용매의 함량은 아크릴 수지와, 프로필렌글리콜과, 안료와, 첨가제의 총중량을 기준으로 하여 4배 중량을 사용하였다.
광흡수층이 형성된 PET 필름상에 상기 전사층용 조성물을 그래비아 코팅하였다. 이어서, 상기 결과물을 약 80℃에서 열처리하여 용매를 제거하여 전사층을 형성함으로써 칼라필터용 도너필름을 완성하였다.
구분 적색(R) 녹색(G) 청색(B) 블랙 매트릭스(BM)
아크릴수지(중량%) 37 36 40 58
가교제(중량%) 18 16 21 27
안료(중량%) 40a 43b 34c 10
기타 첨가제(중량%) 5 5 5 5
a: 적색 안료(CI red 177)와 황색 안료(CI yellow 83 또는 139)를 7:3 중량비로 혼합함
b: 녹색 안료(CI green 36)와 황색 안료(CI yellow 83 또는 139)를 8:2 중량비로 혼합함
c: 청색 안료(CI blue 15:6)와 보라색 안료(CI violet 23)를 9:1 중량비로 혼합함
세정제(ET cold, Environmental Tech., USA)를 사용하여 세정한 다음, 순수에서 초음파처리하여 유리기판을 세정하였다. 이후, 유리기판과, 이 기판상에 후속으로 형성될 막의 밀착성을 향상시키기 위하여 유리기판의 표면을 UV 및 열처리하였다.
이어서, 상기 유리기판상에 PET 필름, 광흡수층 및 블랙 매트릭스층으로 이루어진 도너필름을 설치하였다. 이후, 빔 크기가 30㎛(1/e2)인 Nd/YAG 레이저 빔을 동일한 세기와 위상으로 분리시킨 후, 윈도우의 형태에 맞게 분리된 각 빔의 개폐를 조절함으로써 패턴 폭이 20㎛인 블랙 매트릭스층을 제조하였다.
이어서, 상기 블랙 매트릭스층을 250℃에서 1시간동안 경화시켰다.
블랙 매트릭스층이 형성된 기판을 세정제(ET cold, Environmental Tech., USA)를 사용하여 세정한 다음, 순수에서 초음파처리(300W)하였다. 이어서, UV/IR 탄화(ashing)처리를 실시하였다.
세정된 유리기판상에 적색 칼라필터용 도너필름을 올려 놓은 다음, 롤(roll)을 사용하여 기판과 도너필름간의 기포(air bubble)를 제거하고 나서 유리기판에 도너필름을 배열하였다. 연속발진 Nd/YAG(Quantronic 8W)에서 방출되는 싱글모드 레이저빔으로 도너필름을 스캔(스캔속도: 약 5m/sec)하여 스트라이프상의 적색 칼라필터 패턴을 형성하였다. 여기에서 빔 스폿의 크기는 VGA인 경우에는 140㎛(1/e2), SVGA인 경우에는 130㎛(1/e2)로 조절하였고, 실제 얻어진 패턴의 폭은 VGA인 경우에는 100㎛, SVGA인 경우에는 90㎛였다.
이어서, 적색 칼라필터용 도너필름 대신, 녹색과 청색 칼라필터용 도너필름을 각각 이용하여 상기 과정과 동일한 방법으로 실시하여 스트라이프상의 녹색 및 청색 칼라필터 패턴을 각각 형성하였다.
적색, 녹색 및 청색 칼라필터 패턴을 완성한 다음, 약 250℃에서 1시간동안 경화시켰다.
<실시예 2>
전사층용 결합수지로서 아크릴수지 대신 메타크릴산(methacrylic acid)과 n-부틸 아크릴산(n-butyl acrylate)의 혼합물(4:6 몰비)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하였다.
<실시예 3>
전사층용 결합수지로서 아크릴수지 대신 메타크릴산과 벤질 메타크릴레이트의 혼합물(1:1 몰비)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하였다.
<실시예 4>
광흡수층용 결합수지로서 이관능성 에폭시아크릴레이트 올리고머와 이관능성 아크릴레이트 모노머의 혼합물(8:2 중량비)인 CN-104A80(사르토머(sartomer)사) 대신 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트 올리고머와 에틸메타크릴레이트 모노머의 혼합물(6:4 몰비)을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하였다.
<실시예 5>
약 100㎛ 두께를 갖는 PET 필름에 블랙 알루미늄을 증착하여 광흡수층을 약 300Å 두께로 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하였다.
<실시예 6>
후술하는 바와 같이 광흡수층과 전사층 사이에 보호층을 더 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하였다.
우레탄 아크릴레이트 올리고머와 아크릴레이트 모노머의 혼합물(8:2 중량비)인 CN-971A80(사르토머(sartomer)사) 98g과 이가큐어(irgacure) 2959(시바가이기사) 2g을 프로필렌글리콜 모노에테르아세테이트 400g에 완전히 용해시켜 보호층용 조성물을 제조하였다. 이 조성물을 광흡수층이 형성된 도너필름상에 그래비아 코팅한 다음, 열처리하여 용매를 제거하였다. 그 후, 상기 결과물에 UV를 조사하여 1∼2㎛ 두께의 보호층을 형성하였다.
<비교예>
유리기판위에 적색 착색 포토레지스트(coloring photoresist)를 코팅, 노광 및 현상하여 적색 칼라필터 패턴을 형성하였다. 이어서 적색 착색 포토레지스트 대신 녹색 및 청색 착색 포토레지스트를 사용하여 적색 칼라필터 패턴이 형성된 유리기판상에 녹색 및 청색 칼라필터 패턴을 각각 형성하였다.
여기에서, 적색 착색 포토레지스트로는 후지헌트(Fuji-Hunt)사의 레드 6011L, 녹색 착색 레지스트로는 후지헌트(Fuji-Hunt)사의 그린 6011L, 그리고 청색 착색 레지스트로는 후지헌트(Fuji-Hunt)사의 블루 6011L을 각각 사용하였다.
상기 실시예 1-6 및 비교예에 따라 제조된 칼라필터층의 밀착성, 내약품성, 내열성, 내광성 및 색좌표 특성을 후술하는 바와 같이 측정하였고, 그 측정결과를 비교분석하였다. 여기에서, 표 2에 나타난 실시예의 데이터값은 실시예 1-6의 결과의 평균데이터값을 취한 것으로서, 각 데이터값은 모두 세 번이상 측정하여 평균한 값이다.
첫째, 적색, 녹색 및 청색 칼라필터층(두께: 약 1.2㎛)의 밀착성은 미국공업규격(ASTM) D3359-93, X-컷트 테이프 테스트(X-cut tape test) 방법에 의하여 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 2에 도시된 바와 같다.
구분 적색(R) 녹색(G) 청색(B)
실시예 5A 5A 5A
비교예 5A 5A 5A
둘째, 적색, 녹색 및 청색 칼라필터층(두께: 약 1.2㎛)의 내약품성은 각 칼라필터층을 화학용매[5% NaOH, 10% HCl, γ-부티로아세톤, N-메틸피롤리돈(N-methyl pyrrolidone:: NMP), 이소프로필 알콜(isopropyl alcohol: IPA), 아세톤 및 탈이온수]에 25℃에서 약 10분동안 담근 다음, 꺼내어 각 칼라필터층의 색변화를 관찰함으로써 측정하였다. 그 측정결과는 표 3에 나타난 바와 같다. 여기에서 △Eab가 3이하이면 내약품성이 우수하다는 것을 나타낸다.
구분 5% NaOH 10% HCl γ-부티로아세톤 NMP IPA 아세톤 탈이온수
실시예 적색(△Eab) 1.83 0.63 0.63 0.47 0.35 0.97 0.65
녹색(△Eab) 1.86 0.59 0.55 0.58 0.50 0.58 0.85
청색(△Eab) 0.43 0.35 0.82 0.35 0.78 0.23 0.49
비교예 적색(△Eab) 0.86 0.41 0.29 2.59 0.31 0.59 0.65
녹색(△Eab) 0.72 0.51 0.89 0.47 0.27 0.67 0.58
청색(△Eab) 0.15 0.65 0.29 0.52 0.34 0.56 0.65
셋째, 적색, 녹색 및 청색 칼라필터층(두께: 약 1.2㎛)의 내열성을 측정하기 위하여, 질소 분위기이면서 약 250℃로 조절된 오븐내에 칼라필터층을 1시간동안 방치한 다음, 꺼내어 각 칼라필터층의 색변화를 관찰하였다. 그 측정결과는 표 4에 나타난 바와 같다.
구분 적색(R)(△Eab) 녹색(G)(△Eab) 청색(B)(△Eab)
실시예 1.45 1.28 1.54
비교예 1.25 1.45 1.36
넷째, 적색, 녹색 및 청색 칼라필터층(두께: 약 1.2㎛)의 내광성을 측정하여 표 5에 나타내었다. 여기에서 내광성 측정조건은 다음과 같다.
설비: 웨더-옴미터(Weather-Ometer Ci65/XW)
온도: 53∼88℃
습도: 20∼70% RH
램프: 크세논 선샤인카본(Xenon Sunshine Carbon)
시간: 250시간
구분 적색(R)(△Eab) 녹색(G)(△Eab) 청색(B)(△Eab)
실시예 1.64 0.82 2.17
비교예 2.85 2.82 1.81
다섯째, 올림푸스 분광광도계(Olympus Spectrophotometer)를 이용하여 칼라필터층의 색좌표특성을 측정하여 하기 표 6에 나타내었다. 여기에서 기준샘플은 코닝사의 1737 베어 글래스(bare glass)이다.
구분 실시예 비교예
색좌표 적색 R(1.0㎛) Y: 27.7x:0.54, y:0.34 R(1.0㎛) Y: 27.7x:0.53, y:0.34
녹색 G((1.0㎛) Y: 56.6x:0.32, y:0.50 G(1.0㎛) Y: 56.6x:0.31, y:0.50
청색 B(1.0㎛) Y: 22.1x:0.15 y:0.16 B(1.0㎛) Y: 22.1x:0.15, y:0.16
상기 표 2-6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예에 따른 칼라필터층의 밀착성, 내약품성, 내열성, 내광성 및 색좌표 특성은 비교예의 경우와 마찬가지로 또는 그 이상으로 우수하였다.
또한, 상기 실시예의 칼라필터 제조방법은 비교예의 제조방법에 비하여 제조공정라인이 짧고 간단하여 제조하기가 매우 용이하였다.
본 발명에 따른 도너필름을 사용한 칼라필터 제조공정에서, 각 칼라별 전사공정과 소성공정만이 요구되며, 필요에 따라서 각 칼라층을 한꺼번에 소성할 수가 있어서 종래기술에 따른 칼라필터 제조공정에 비하여 공정수가 크게 감소된다. 따라서, 본 발명에 따른 도너필름을 이용하면, 칼라필터를 용이하게 제조할 수 있다.

Claims (9)

  1. 지지층, 광흡수층 및 전사층을 포함하는 칼라필터용 도너필름에 있어서, 상기 전사층이 화학식 1의 아크릴수지를 결합수지로서 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라필터용 도너필름에 의하여 이루어진다.
    <화학식 1>
    상기식중, R1은 수소 또는 메틸기이고, R2는 C1∼C12알킬기, C2∼C10하이드록시알킬기, 치환된 또는 비치환된 방향족환기, C5∼C10사이클로알킬기 또는 벤질기이며, R3은 C1∼C12알킬기, 치환된 또는 비치환된 방향족환기, C5∼C10사이클로알킬기 또는 벤질기이며, X는 비닐기, 에폭시기 또는 수소원자이고, 0.1≤a≤0.65, 0.3≤b≤0.8 그리고 0≤c≤0.2이다(여기에서, a, b 및 c는 몰분율(mole fraction)으로서, a+b+c=1임).
  2. 제1항에 있어서, 상기 아크릴 수지의 유리전이온도는 30 내지 150℃인 것을 특징으로 하는 칼라필터용 도너필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 아크릴 수지의 중량평균분자량이 2×103내지 5×104인 것을 특징으로 하는 칼라필터용 도너필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광흡수층이 결합수지에 착색제가 분산시킨 유기물로 이루어지고, 상기 결합수지용 물질이 에스테르 (메타)아크릴레이트 올리고머, 에폭시 (메타)아크릴레이트 올리고머, 아크릴 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 (메타)아크릴레이트 올리고머인 것을 특징으로 하는 칼라필터용 도너필름.
  5. 제4항에 있어서, 상기 결합수지용 물질이 에스테르 (메타)아크릴레이트 올리고머, 에폭시 (메타)아크릴레이트 올리고머, 아크릴 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나와, (메타)아크릴레이트 모노머의 혼합물인 것을 특징으로 하는 칼라필터용 도너필름.
  6. 제4항에 있어서, 상기 결합수지용 물질이 (메타)아크릴레이트 모노머인 것을 특징으로 하는 칼라필터용 도너필름.
  7. 제1항에 있어서, 상기 광흡수층이 알루미늄(Al), 주석(Sn), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 코발트(Co), 아연(Zn), 납(Pb) 및 그 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 칼라필터용 도너필름.
  8. 제1항에 있어서, 상기 전사층과 광흡수층 사이에 보호층이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라필터용 도너필름.
  9. 제1항에 있어서, 상기 전사층과 광흡수층 사이에 가스생성층이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 칼라필터용 도너필름.
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