KR101515384B1 - Ink composition and manufacturing method of color filter using the same - Google Patents
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Abstract
잉크 조성물을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 잉크 조성물은 복수의 안료 입자, 상기 복수의 안료 입자 각각에 결합되어 있는 적어도 하나의 블록 코폴리머(Block Copolymer)를 포함한다. 여기서, 상기 블록 코폴리머는 하기 화학식 (1)로 나타나고,To provide an ink composition. The ink composition according to an embodiment of the present invention includes a plurality of pigment particles, and at least one block copolymer bonded to each of the plurality of pigment particles. Here, the block copolymer is represented by the following formula (1)
<화학식 (1)>≪ Formula (1) >
상기 화학식 (1)에서 모노머 -A- 는 상기 안료 입자와 반발하는 성질을 가지고, 모노머 -B- 는 상기 안료 입자에 흡착하는 성질을 가지며,In the above formula (1), the monomer -A- has a property of repelling the pigment particle, the monomer -B- has a property of adsorbing to the pigment particle,
상기 하나의 안료 입자와 결합하고 있는 상기 블록 코폴리머들 사이에서 서로 인접한 상기 모노머(Monomer) -B- 는 서로 가교 결합되고, 서로 인접한 상기 모노머 -A- 는 열경화 반응이 일어난다.The monomer (monomer) -B- adjacent to each other between the block copolymers bonded to the one pigment particle is cross-linked with each other, and the monomer-A- adjacent to each other cross-links the thermosetting reaction.
블록 코폴리머, 열경화, 광경화 Block copolymer, thermosetting, photocuring
Description
본 발명은 잉크 조성물 및 이를 이용한 컬러 필터 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ink composition and a method of manufacturing a color filter using the same.
최근 잉크젯 인쇄법의 적용을 위한 디스플레이 산업에서의 연구가 활발하다. 대표적인 예로써 LCD용 칼라필터를 잉크젯 법으로 인쇄하기 위해 잉크젯 잉크, 헤드, 시스템, 측정 방법 등의 분야에서 정확도, 신뢰도, 내구성등의 향상이 요구된다. Recently, research in the display industry for application of inkjet printing has been actively conducted. As a representative example, in order to print an LCD color filter by an ink-jet method, it is required to improve accuracy, reliability, durability, and the like in fields such as inkjet ink, head, system, and measurement method.
이중 잉크의 경우 내구성을 갖는 안료의 안정된 분산 안정성이 핵심적인 과제 중의 하나이다. 잉크 토출성 측면에서는 분산 시스템은 높은 비점을 사용한 용매 (DPMA: dipropylene glycol monomethyl ether acetate), 점도 5 ~ 25 cP, 표면 장력 20 ~ 30 mN/m 범위에 맞추어야 하고, 프린팅 측면에서는 안료 분산 및 첨가제에 의한 색 순도 저하를 최소화하여야 한다. In the case of double ink, stable dispersion stability of a durable pigment is one of the key challenges. In terms of ink ejection, the dispersing system should be adjusted to have a viscosity of from 5 to 25 cP and a surface tension of from 20 to 30 mN / m (DPMA: dipropylene glycol monomethyl ether acetate). On the printing side, The degradation of the color purity by the coloring agent should be minimized.
안료 분산액 제조에 있어서 분산제는 물리적인 흡착에 의하거나 화학적인 흡 착에 의해 안료를 캡슐화할 수 있다. 다만, 화학적 흡착을 이용한 방법의 경우 불리적인 흡착보다 안정적인 결합이 형성되므로, 상대적으로 화학적 물리적 변화에 안정한 특성을 보인다. 하지만 이 경우 화학 반응 후 생성된 부산물과 여분의 반응물을 투석 및 원심분리를 통하여 제거하여야 하는 어려움이 있다.In the preparation of pigment dispersions, the dispersant may encapsulate the pigment by physical adsorption or by chemical adsorption. However, in the case of the method using the chemical adsorption, a stable bond is formed rather than a disadvantageous adsorption. However, in this case, it is difficult to remove by-products and excess reactants generated after the chemical reaction by dialysis and centrifugation.
컬러 필터용 잉크를 제조하기 위해 안료 분산액을 제조한 후 피막 형성에 필요한 바인더 및 모노머 성분을 추가로 배합하여 잉크 조성을 완성하는데 바인더 및 모노머 등의 추가적인 유기 성분들은 컬러 필터층의 투과율을 떨어뜨리거나 색특성을 저하시킬 수 있다.The pigment dispersion for preparing a color filter ink is prepared, and further the binder and monomer components necessary for film formation are further compounded to complete the ink composition. Further organic components such as binders and monomers may lower the transmittance of the color filter layer, Can be reduced.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 분산 안정성이 우수한 잉크 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러 필터 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an ink composition excellent in dispersion stability, a color filter manufactured using the same, and a method of manufacturing the same.
본 발명의 한 실시예에 따른 잉크 조성물은 복수의 안료 입자, 상기 복수의 안료 입자 각각에 결합되어 있는 적어도 하나의 블록 코폴리머(Block Copolymer)를 포함하며, 상기 블록 코폴리머는 하기 화학식 (1)로 나타나고,An ink composition according to an embodiment of the present invention includes a plurality of pigment particles and at least one block copolymer bonded to each of the plurality of pigment particles, Lt; / RTI >
<화학식 (1)> ≪ Formula (1) >
상기 화학식 (1)에서 모노머 -A- 는 상기 안료 입자와 반발하는 성질을 가지고, 모노머 -B- 는 상기 안료 입자에 흡착하는 성질을 가지며, 상기 하나의 안료 입자와 결합하고 있는 상기 블록 코폴리머들 사이에서 서로 인접한 상기 모노머(Monomer) -B- 는 서로 가교 결합되고, 서로 인접한 상기 모노머 -A- 는 열경화 반응이 일어난다. In the above formula (1), the monomer -A- has a property of repelling the pigment particles, the monomer -B- has a property of adsorbing to the pigment particles, and the block copolymers The monomer (monomer) -B- adjacent to each other is cross-linked with each other, and the monomer-A- adjacent to each other crosses the thermosetting reaction.
서로 이웃하는 상기 안료 입자 각각에 포함되는 상기 모노머 -A-가 열경화 반응에 의해 서로 결합할 수 있다.The monomer-A- contained in each of the neighboring pigment particles can be bonded to each other by a thermosetting reaction.
서로 인접한 상기 모노머 -B- 는 UV 조사에 의해 경화되어 서로 가교 결합할 수 있다. The monomer-B- adjacent to each other can be cured by UV irradiation and cross-linked with each other.
서로 인접한 상기 모노머 -B- 는 가교 결합제에 의해 서로 가교 결합할 수 있다. The monomer-B- adjacent to each other can cross-link each other by a crosslinking agent.
상기 가교 결합제는 하기 화학식 (2)의 화합물로 나타내고,The crosslinking agent is represented by the following formula (2)
<화학식 (2)> ≪ Formula (2) >
상기 화학식 (2)에서, X는 아민기, 산기 또는 에폭시기이고, p는 2 내지 5의 정수일 수 있다. In the above formula (2), X may be an amine group, an acid group or an epoxy group, and p may be an integer of 2 to 5.
상기 모노머 -A- 는 poly(vinylbenzyl chloride), poly(vinylbenzyl azide), poly(vinylbenzophenon) 및 poly(vinylbenzyl cinnamate) 중의 어느 하나일 수 있다. The monomer-A- can be any one of poly (vinylbenzyl chloride), poly (vinylbenzyl azide), poly (vinylbenzophenon), and poly (vinylbenzyl cinnamate).
상기 모노머 -B- 는 poly(acrylic acid), poly(methacrylic acid), poly(vinyl alcohol) 및 poly(vinyl phenol) 중의 어느 하나일 수 있다. The monomer-B- can be any one of poly (acrylic acid), poly (methacrylic acid), poly (vinyl alcohol) and poly (vinyl phenol).
상기 Am과 Bn의 함량비는 3 : 1 내지 10 : 1일 수 있다. The content ratio of Am and Bn may be 3: 1 to 10: 1.
상기 안료 입자와 상기 블록 코폴리머의 함량비가 1 : 3 내지 1 : 10일 수 있다. The content ratio of the pigment particles to the block copolymer may be from 1: 3 to 1:10.
본 발명의 다른 실시예는 상기 본 발명의 실시예에 따른 잉크 조성물을 사용하여 제조된 컬러 필터를 포함한다.Another embodiment of the present invention includes a color filter manufactured using the ink composition according to the embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 컬러 필터 제조 방법은 안료 입자, 하기 화학 식 (1)로 나타나는 블록 코폴리머 및 용매를 혼합하여 상기 안료 입자를 상기 블록 코폴리머에 의해 캡슐화하는 단계,A method of manufacturing a color filter according to another embodiment of the present invention includes the steps of encapsulating the pigment particles with the block copolymer by mixing pigment particles, a block copolymer represented by the following formula (1) and a solvent,
<화학식 (3)> ≪ Formula (3) >
상기 하나의 안료 입자와 결합하고 있는 복수의 블록 코폴리머들 사이에서 서로 인접한 모노머 -B- 를 서로 가교 결합하는 단계, 복수의 상기 캡슐화된 안료 입자를 포함하는 잉크 조성물을 잉크젯 프린팅하는 단계, 상기 잉크 조성물에 열을 가하여 서로 인접한 상기 모노머 -A- 를 서로 가교 결합하는 단계를 포함한다. Cross-linking monomer-B- adjacent to each other between a plurality of block copolymers bonding with said one pigment particle, ink-jet printing an ink composition comprising a plurality of said encapsulated pigment particles, Applying heat to the composition to cross-link the adjacent monomer-A- to each other.
상기 모노머 -B- 를 서로 가교 결합하는 단계는 상기 혼합 용액에 가교 결합제를 첨가하거나 UV를 조사하여 경화할 수 있다. The step of cross-linking the monomer-B- may be cured by adding a cross-linking agent to the mixed solution or irradiating with UV.
상기 모노머 -A- 를 서로 가교 결합하는 단계는 상기 하나의 안료 입자와 결합하고 있는 상기 블록 코폴리머들 사이에서 서로 인접한 상기 모노머 -A-가 결합하고, 서로 이웃하는 상기 안료 입자 각각에 포함되는 상기 모노머 -A- 가 서로 결합할 수 있다. The step of cross-linking the monomer-A- with each other is a step in which the monomer-A- adjacent to each other between the block copolymers bonded to the one pigment particle are bonded to each other, Monomer-A- can be bonded to each other.
이와 같이 본 발명에 따르면, 안료 입자의 바깥쪽으로 배향된 블록 코폴리머의 모노머가 열경화 반응을 하여 피막 형성을 위한 추가적인 바인더 및 모노머의 필요 없이 컬러 필터를 형성할 수 있다. 따라서, 분산 안정성을 높일 수 있다.Thus, according to the present invention, the monomer of the block copolymer oriented outward of the pigment particle thermally cures to form a color filter without the need for additional binder and monomer for film formation. Therefore, dispersion stability can be enhanced.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity. Also, when a layer is referred to as being "on" another layer or substrate, it may be formed directly on another layer or substrate, or a third layer may be interposed therebetween. Like numbers refer to like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 잉크 조성물을 설명하기 위해 블록 코폴리머를 나타낸 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 shows a block copolymer for explaining an ink composition according to an embodiment of the present invention. Fig.
도 1을 참고하면, 안료 입자(100)에 블록 코폴리머(Block copolymer; BC)가 결합되어 있고, 안료 입자(100)에 흡착된 제1 폴리머(200)가 서로 가교 결합하여 마이셀 코어(Micell core)(C1)를 형성하고, 안료 입자(100)의 바깥쪽으로 배향된 제2 폴리머(300)가 열경화하여 마이셀 코로나(Micell corona)(C2)를 형성하고 있다. 1, a block copolymer (BC) is bonded to a
제1 폴리머(200)는 광경화성 물질이고, 제2 폴리머(300)는 열경화성 물질일 수 있다. 특히, 제1 폴리머(200)은 poly(acrylic acid), poly(methacrylic acid), poly(vinyl alcohol) 및 poly(vinyl phenol) 중의 어느 하나일 수 있다. 제2 폴리머(300)은 poly(vinylbenzyl chloride), poly(vinylbenzyl azide), poly(vinylbenzophenon) 및 poly(vinylbenzyl cinnamate) 중의 어느 하나일 수 있다.The
제1 폴리머(200)는 가교 결합제를 이용하거나 UV를 조사하여 서로 가교 결합할 수 있고, 제2 폴리머(300)는 열을 가하여 서로 가교 결합할 수 있다. 제2 폴리머(300)에 열을 가하여 가교 결합할 때, 하나의 안료 입자(100)의 바깥쪽으로 배향된 제2 폴리머(300) 사이에서 결합이 일어날 뿐만 아니라, 복수의 안료 입자들(100) 사이에서 서로 이웃하는 제2 폴리머(300) 사이에서도 결합이 발생한다.The
본 발명의 한 실시예에 따른 잉크 조성물은 안료 분산 입자 간의 덩어리화를 방지하기 위해 블록 코폴리머(BC)로 안료 입자(100)를 캡슐화할 수 있다. 블록 코폴리머(BC)는 안료 입자(100)에 물리적 흡착으로 결합할 수 있다.The ink composition according to an embodiment of the present invention can encapsulate the
블록 코폴리머(BC)는 하기 화학식 (1)로 나타낼 수 있다.The block copolymer (BC) can be represented by the following chemical formula (1).
<화학식 (1)> ≪ Formula (1) >
상기 화학식 (1)에서 Bn은 제1 폴리머(200)에 대응하고, Am은 제2 폴리머(300)에 대응한다.In the above formula (1), Bn corresponds to the first polymer (200), and Am corresponds to the second polymer (300).
상기 화학식 (1)에서 m은 3 내지 30의 정수이고, n은 1 내지 10의 정수이다. 상기 Am과 Bn의 함량비는 3:1 내지 10:1 일 수 있다.M is an integer of 3 to 30 and n is an integer of 1 to 10 in the above formula (1). The content ratio of Am and Bn may be 3: 1 to 10: 1.
Bn의 함량이 상기 함량 미만으로 포함되게 되는 경우, 입자와의 충분한 흡착을 형성하지 못하거나, 또는 충분한 가교결합을 형성하지 못하여 안료 분산계의 분산 안정성이 떨어질 수 있는 단점이 있고, Bn의 함량이 상기 함량을 초과하여 포함되게 되는 경우, Am 함량이 부족함에 따라 용매 중 분산성이 떨어질 수 있다.When the content of Bn is less than the above-mentioned content, there is a disadvantage in that sufficient adsorption with the particles can not be formed, or sufficient crosslinking can not be formed, so that the dispersion stability of the pigment dispersion system may deteriorate. If the content is exceeded, the dispersibility in the solvent may be deteriorated as the Am content is insufficient.
또한, 상기 Am과 Bn의 함량비를 조절함으로써 마이셀의 두께 및 용매화능 (solvation power)을 제어할 수 있다.In addition, the thickness and solvation power of the micelle can be controlled by controlling the content ratio of Am and Bn.
본 발명의 실시예에서 블록 코폴리머(BC)로써 대표적으로 사용가능한 물질로 PVBC-b-PAA를 들 수 있다. poly(vinylbenzyl chloride)(PVBC)는 열경화가 가능한 블록으로 사용하며, poly(acrylic acid)(PAA)는 화학적 가교가 가능한 블록으로 사용할 수 있다. PVBC-b-PAA 는 하기 반응식 (2)의 과정으로 제조할 수 있다.PVBC-b-PAA can be exemplified as a material that can be typically used as a block copolymer (BC) in an embodiment of the present invention. Poly (vinylbenzyl chloride) (PVBC) is used as a thermally curable block, and poly (acrylic acid) (PAA) can be used as a chemical crosslinkable block. PVBC-b-PAA can be prepared by the process of the following reaction formula (2).
<반응식 (2)> ≪ Reaction formula (2) >
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 조성물을 이용하여 컬러 필터를 제조하는 과정을 나타내는 도면들이다.2 is a view illustrating a process of manufacturing a color filter using an ink composition according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참고하면, 먼저 안료 입자(100), 블록 코폴리머(BC) 및 용매를 혼합하여 블록 코폴리머(BC)에 의해 안료 입자(100)를 캡슐화할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
안료 입자(100)와 블록 코폴리머(BC)를 혼합하는 경우 블록 코폴리머(BC)에서 제1 고분자(200)가 안료 입자(100)의 둘레를 따라 흡착한다. 제2 고분자(300)는 안료 입자(100)의 바깥쪽 방향으로 배향된다.When the
물리적 흡착법에 따라 분산제가 안료에 캡슐화되는 경우 분산제와 안료 표면 사이에 연속적인 다이내믹 평형 상태(Dynamic Equilibrium)를 통해 안정화 되는데, 이러한 다이내믹 평형 상태가 안료 입자(100)의 농도에 따라서 민감하게 변하게 되어, 희석 과정을 거치는 경우 등 농도 변화를 거치게 되는 경우 안료 입자(100) 간의 덩어리화가 유리하게 진행될 수 있다.When the dispersing agent is encapsulated in the pigment according to the physical adsorption method, it is stabilized through continuous dynamic equilibrium between the dispersing agent and the pigment surface. Such a dynamic equilibrium state is sensitively changed depending on the concentration of the
그러나, 본 발명의 실시예에서는 물리적 흡착법을 이용하면서도 블록 코폴리머(BC)가 물리적으로 흡착하여 캡슐화된 안료의 마이셀 코어(C1)내에서 추가적인 가교 결합을 형성하여 위상적인 장벽(topological barrier)을 형성함으로써 보다 안정적인 잉크 조성물을 형성할 수 있다.However, in the embodiment of the present invention, the block copolymer (BC) is physically adsorbed using the physical adsorption method to form an additional crosslink in the micelle core (C1) of the encapsulated pigment to form a topological barrier A more stable ink composition can be formed.
상기 용매는 메틸알코올, 에틸 알코올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올, n-부틸알코올, sec-부틸알코올, t-부틸알코올 또는 이소부틸알코올 등의 알코올류; 아세톤, 메틸에틸케톤 또는 디아세톤알코올 등의 케톤류; 에틸아세테이트, 에틸 락테이트, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(DPMA), 디에틸렌 글리콜 모노에틸에테르 아세테이트 (EDGAC), 프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트 (PGMEA), 3-메톡시 부틸 아세테이트 (MBA), 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트 (DGMA) 등의 에스테르; 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌 글리콜, 부틸렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,2,4-부탄트리올, 1,5-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 1,2,6-헥산트리올, 헥실렌글리콜, 글리세롤, 글리세롤 에톡실레이트 또는 트리메틸롤프로판 에톡실레이트 등의 다가알코올류; 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌글리콜 메틸 에테르, 디에틸렌글리콜 에틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르 또는 트리에틸렌글리콜 모노에틸 에테르 등의 저급알킬 에테르; 2-피롤리돈 또 는 N-메틸-2-피롤리돈 등의 함질소 화합물; 디메틸 술폭사이드, 테트라메틸렌술폰 또는 티오글리콜 등의 함황 화합물 등을 사용할 수 있고 이들의 2 이상 혼합물로서 사용할 수도 있다.The solvent includes alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, t-butyl alcohol or isobutyl alcohol; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone or diacetone alcohol; Propylene glycol monomethyl ether acetate (EDGAC), propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA), 3-methoxybutyl acetate (MBA), diethylene glycol monomethyl ether acetate Esters such as monobutyl ether acetate (DGMA); Butylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, , Polyhydric alcohols such as 1,2-hexanediol, 1,2,6-hexanetriol, hexylene glycol, glycerol, glycerol ethoxylate or trimethylolpropaneethoxylate; Lower alkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol methyl ether, diethylene glycol ethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether or triethylene glycol monoethyl ether; Nitrogen-containing compounds such as 2-pyrrolidone or N-methyl-2-pyrrolidone; Dimethyl sulfoxide, tetramethylene sulfone, or thioglycol, and the like, or a mixture of two or more thereof.
블록 코폴리머(BC)가 안료 입자(100)를 둘러싸게 되어, 마이셀(Micell)(C1)을 형성하는데, 하나의 마이셀(C1) 내의 서로 인접한 제1 고분자(200)가 가교 결합제에 의하여 가교 결합하여 상기 마이셀(C1)을 형성할 수 있다. 또는 하나의 마이셀(C1) 내에서 서로 인접한 제1 고분자(200)는 UV 조사에 의해 경화되어 서로 가교 결합할 수 있다.The block copolymer BC surrounds the
상기 가교 결합제는 하기 화학식 (3)의 화합물로 나타낼 수 있다.The crosslinking agent may be represented by the following formula (3).
<화학식 (3)> ≪ Formula (3) >
상기 화학식(3)에서, X는 아민기, 산기 또는 에폭시기이고, p는 2 내지 5의 정수일 수 있다. In the above formula (3), X may be an amine group, an acid group or an epoxy group, and p may be an integer of 2 to 5.
예를 들면, 상기 가교 결합제는 2,2'-(에틸렌다이옥시)비스(에틸아민)일 수 있다. For example, the cross-linking agent may be 2,2 '- (ethylenedioxy) bis (ethylamine).
본 발명의 실시예에 따른 잉크 조성물에 있어서, 공지된 안료가 사용될 수 있으며, 또한, 분산제로 피복된 안료, 이들의 혼합물 모두 사용이 가능하다. In the ink composition according to the embodiment of the present invention, known pigments may be used, and pigments coated with a dispersant, or mixtures thereof, may be used.
안료의 구체적인 예로는 카본 블랙, 그래파이트, 유리 카본 (vitreous carbon), 활성화 차콜, 활성화 탄소, 안트라퀴논, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 디아조스 (diazos), 모노아조스 (monoazos), 피란트론 (pyranthrones), 페릴렌 (perylene), 퀴나크리돈 (quinacridone), 인디고이드계 안료 (indigoid pigments) 등을 들 수 있으며, 분산제로 피복된 안료로는 카보제트 시리즈 (cabojet-series)나 오리엔트 케미칼 (Orient Chemical)의 CW-series 등이 있으나, 반드시 이에만 한정되는 것은 아니다. Specific examples of the pigment include carbon black, graphite, vitreous carbon, activated charcoal, activated carbon, anthraquinone, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, diazos, monoazos, pyranthrones, Perylene, quinacridone and indigoid pigments. Examples of pigments coated with a dispersant include carbojet series and Orient Chemical. CW-series, etc., but the present invention is not limited thereto.
블록 코폴리머(BC)에 의해 안료 입자(100)를 캡슐화한 이후에 잉크젯 프린팅하고, 열처리를 하여 다시 마이셀 코로나(C2) 부분을 열경화시킴으로써 코팅성 및 물리적 특성을 높일 수 있다. The
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 잉크 조성물을 이용하여 열경화 반응을 평가한 도면이다.FIG. 3 is a diagram showing the evaluation of the thermosetting reaction using the ink composition according to the embodiment of the present invention.
도 3을 참고하면, 1w%의 안료에 0.5w% 또는 0.25w%의 PVBC-b-PAA를 혼합한 물질을 3개의 유리 기판에 각각 코팅을 한 후 1개의 유리 기판은 상온 상태로 두고, 나머지 2개의 유리 기판은 160도로 가열하고, 클로로포름에 담가서 초음파 처리(Sonication)를 하였다. 약 20분 경과 후 가열하지 않은 유리 기판은 안료가 거의 벗겨졌고, 나머지 가열한 유리 기판은 대부분 벗겨지지 않고 고정되어 있는 것을 확인할 수 있다.3, a material obtained by mixing 0.5w% or 0.25w% of PVBC-b-PAA with 1w% of pigment was coated on three glass substrates, one glass substrate was kept at room temperature, The two glass substrates were heated to 160 ° C, immersed in chloroform, and sonicated. After about 20 minutes, it was confirmed that the glass substrate which had not been heated had almost completely peeled off the pigment, and the remaining heated glass substrate was mostly not peeled and fixed.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안료 입자의 분산 안정도를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing dispersion stability of pigment particles according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참고하면, 안료 입자의 분산 안정도를 수치적으로 확인하기 위해서 DLS(Dynamic Light Scattering) 분석을 한 그래프들이다. PVBC-b-PAA를 블록 코폴리머로 사용하여 프린팅 후 열경화한 경우와 그렇지 않은 경우에 열경화로 가교 반응이 일어난 경우가 현저하게 분산 안정성이 증가하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, graphs are obtained by DLS (Dynamic Light Scattering) analysis to numerically confirm the dispersion stability of pigment particles. It can be seen that the dispersion stability increases remarkably when PVBC-b-PAA is used as a block copolymer, and when thermosetting is performed after printing and when the crosslinking reaction is caused by thermosetting.
본 발명의 실시예에 따른 인쇄 가능한 컬러 필터 제조용 잉크 조성물은 25℃에서의 표면장력이 15 내지 40 dyne/cm이고, 점도는 5 내지 25 cps이다. 만약 잉크 조성물의 25℃에서의 표면장력이 상기 범위 미만이면, 잉크 젯팅시 방울 형성을 하는 과정에서 문제가 있을 수 있고, 상기 범위를 초과하면 잉크 토출시 satellite 방울이 많아져서 문제가 있을 수 있어 바람직하지 못하다. 그리고 잉크 조성물의 점도가 5 cps 미만이면, 잉크가 너무 묽어서 잉크 방울이 젯팅되지 못하는 문제가 있을 수 있고, 25 cps를 초과하면 잉크의 유동성이 나빠지고 잉크 젯팅시 과도한 전압을 필요로 하게 되어 바람직하지 못하다.The ink composition for producing a printable color filter according to an embodiment of the present invention has a surface tension of 15 to 40 dyne / cm at 25 DEG C and a viscosity of 5 to 25 cps. If the surface tension of the ink composition at 25 캜 is less than the above range, there may be a problem in the process of forming droplets during ink jetting. If the surface tension exceeds the above range, Can not do it. If the viscosity of the ink composition is less than 5 cps, there may be a problem that the ink is too thin to jet the ink droplets. If the viscosity is more than 25 cps, the fluidity of the ink deteriorates and excessive voltage is required in ink jetting. Can not do it.
상기 본 발명의 실시예에 따른 컬러 필터 제조용 잉크 조성물은 또한 잉크젯 프린팅 기술이 사용되는 직물 (textile), 디스플레이 분야에 유용하게 사용될 수 있다. 특히, LCD 분야의 잉크젯 프린팅 기술 등이 적용될 수 있고, 그 밖에도 OTFT, OLED 등 디스플레이 프린팅 등에도 유용하게 사용될 수 있다.The ink composition for forming a color filter according to an embodiment of the present invention may also be usefully used in the fields of textiles and displays in which inkjet printing technology is used. In particular, inkjet printing technology in the field of LCD can be applied, and it can also be used for display printing such as OTFT, OLED and the like.
본 발명의 다른 실시예에서는 상기 본 발명에 실시예에 따른 인쇄가능한 컬러 필터 제조용 잉크 조성물을 사용하여 제조된 컬러 필터를 제공한다. 상기 컬러 필터는 안료의 분산성이 향상된 잉크 조성물을 사용하여 제조되었기 때문에 그 제조 과정에서 정확도, 신뢰도, 내구성 등이 향상되어 우수한 품질을 구현한다.In another embodiment of the present invention, there is provided a color filter manufactured using the ink composition for producing a printable color filter according to an embodiment of the present invention. Since the color filter is manufactured using an ink composition having improved dispersibility of the pigment, accuracy, reliability, durability, and the like are improved during its manufacture, thereby realizing excellent quality.
본 발명에 따른 인쇄 가능한 칼라 필터 제조용 잉크 조성물을 잉크젯 프린팅 법을 사용하여 칼라 필터를 제조할 수 있다. 상기의 잉크젯 프린팅법은 일반적으로 공지된 통상적인 방법일 수 있다. 예를 들면, 기판 상에 블랙 매트릭스로 픽셀을 형성하고, 그 픽셀 내부에 잉크 조성물을 도포한 후, 이를 건조 및 하드 베이킹한 다음, 그 위에 오버 코팅층을 형성하여 칼라 필터를 제조할 수 있다.The ink composition for a printable color filter according to the present invention can be used to produce a color filter using an inkjet printing method. The ink jet printing method described above may be a commonly known method. For example, a color filter can be manufactured by forming a pixel with a black matrix on a substrate, applying an ink composition to the pixel, drying and hard baking the pixel, and forming an overcoat layer thereon.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 잉크 조성물을 설명하기 위해 블록 코폴리머를 나타낸 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 shows a block copolymer for explaining an ink composition according to an embodiment of the present invention. Fig.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 잉크 조성물을 이용하여 컬러 필터를 제조하는 과정을 나타내는 도면들이다.2 is a view illustrating a process of manufacturing a color filter using an ink composition according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 잉크 조성물을 이용하여 열경화 반응을 평가하는 도면이다.3 is a diagram for evaluating a thermosetting reaction using an ink composition according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안료 입자의 분산 안정도를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing dispersion stability of pigment particles according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
100 안료 입자 200 제1 고분자100
300 제3 고분자 C1 마이셀 코어300 Third polymer C1 Mycelial core
C2 마이셀 코로나 BC 블록 코폴리머C2 Micelle corona BC block copolymer
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