KR19980080195A - Thermosetting coloring composition for color filter formation - Google Patents

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KR19980080195A
KR19980080195A KR1019980008359A KR19980008359A KR19980080195A KR 19980080195 A KR19980080195 A KR 19980080195A KR 1019980008359 A KR1019980008359 A KR 1019980008359A KR 19980008359 A KR19980008359 A KR 19980008359A KR 19980080195 A KR19980080195 A KR 19980080195A
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Inventor
김민정
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손욱
삼성전관 주식회사
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Abstract

본 발명은 레이저 전사법으로 칼라 필터를 형성하는데 사용될 수 있는 칼라 필터 형성용 열경화성 착색 조성물에 관한 것으로서, 전체량을 기준으로 하여 5-50중량%의 고형분 및 나머지량의 용제를 포함하는 칼라 필터 형성용 착색 조성물에 있어서, 상기 고형분이 20-60중량%의 하기 화학식 1로 표시되는 결합용 수지, 10-40중량%의 가교제, 0.1-10중량%의 중합개시제, 30-60중량%의 색소재 및 0-10중량%의 기타 첨가제를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a thermosetting coloring composition for forming a color filter, which can be used to form a color filter by laser transfer, comprising forming a color filter comprising 5-50% by weight of solids and a residual amount of solvent based on the total amount In the coloring composition for the solid, the solid content is 20-60% by weight of the bonding resin represented by the formula (1), 10-40% by weight of the crosslinking agent, 0.1-10% by weight of the polymerization initiator, 30-60% by weight of the coloring material And 0-10% by weight of other additives.

상기식중, R1은 수소 또는 메틸기이고, R2는 탄소수 1-12의 알킬기, 탄소수 2-10의 하이드록시알킬기, 치환된 또는 비치환된 방향족환기, 탄소수 3-10의 사이클로알킬기 또는 벤질기이며, R3은 탄소수 1-12의 알킬기, 치환된 또는 비치환된 방향족환기, 탄소수 3-10의 사이클로알킬기 또는 벤질기이며, X는 수소, 비닐기 또는 에폭시기이고, 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). 본 발명에 따른 칼라 필터용 열경화성 착색 조성물은 종래의 방법보다 공정이 용이하고 수율이 좋은 레이저 전사법에 의한 칼라 필터 형성시 이용될 수 있는 조성물이다. 본 발명에 따른 칼라 필터용 착색 조성물은 종래의 방법보다 공정이 용이하고 수율이 좋은 레이저 전사법에 의한 칼라 필터 형성시 이용될 수 있는 조성물이다.Wherein R 1 is hydrogen or methyl, R 2 is an alkyl group having 1-12 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 2-10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic ring group, a cycloalkyl group having 3-10 carbon atoms, or a benzyl group, R 3 is an alkyl group having 1-12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic ring group, a cycloalkyl group or benzyl group having 3-10 carbon atoms, X is hydrogen, a vinyl group or an epoxy group, and 0.1 ≦ a ≦ 0.65, 0.3 ≦ b ≦ 0.8 and 0 ≦ c ≦ 0.2 (where a, b and c are mole fractions, where a + b + c = 1). The thermosetting coloring composition for a color filter according to the present invention is a composition which can be used when forming a color filter by a laser transfer method which is easier to process and has better yield than a conventional method. The color composition for color filters according to the present invention is a composition which can be used when forming a color filter by a laser transfer method which is easier to process and has better yield than a conventional method.

Description

칼라필터 형성용 열경화성 착색 조성물Thermosetting coloring composition for color filter formation

본 발명은 열경화성 착색 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 레이저 전사법을 이용한 칼라필터의 제조에 사용될 수 있는 열경화성 착색 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a thermosetting coloring composition. More specifically, the present invention relates to thermosetting coloring compositions that can be used for the production of color filters using laser transfer methods.

액정표시소자의 멀티칼라 구현을 위해서는 칼라필터가 필수적으로 요구되는데, 일반적으로 칼라필터에 요구되는 항목으로는, 칼라 텔리비젼의 색도 특성에 가까운 분광특성를 가질 것, 장시간 빛에 노출되어도 색도 특성이 변화되지 않도록 내광성이 우수할 것, 칼라필터의 표면이 평활하고 이물돌기가 없을 것, 내열성이 우수하여 후속의 열처리 공정에서 분광 특성이 변하지 않을 것, 칼라 필터의 화소 정도 (精度)가 투명전극과 일치할 것, 내약품성이 우수할 것, 실 (seal)용 접착제와 상용성이 좋을 것, 핀 홀 (pin hole)이나 색 얼룩이 없을 것 등을 들 수 있다.The color filter is essential to realize the multi-color of the liquid crystal display device. In general, the items required for the color filter should have spectral characteristics close to those of the color television, and the chromaticity characteristics will not be changed even when exposed to light for a long time. It should be excellent in light resistance, smooth surface of color filter and no foreign protrusions, excellent heat resistance, so that the spectral characteristics will not change in the subsequent heat treatment process, and the pixel accuracy of the color filter should be consistent with the transparent electrode. And good chemical resistance, good compatibility with seal adhesive, no pin hole or color unevenness.

더구나 액정표시소자의 박형화 및 대형화가 추구되고 있는 추세에 맞추어서 위에 언급한 여러 가지 요구사항 외에도 칼라 필터의 무결함, 대형화 뿐 아니라, 저 코스트화, 수율 향상 및 공정 단축 등이 요구되고 있다.Moreover, in accordance with the trend toward thinner and larger liquid crystal display devices, in addition to the various requirements mentioned above, color filters are not only flawless and large, but also low cost, yield improvement, and process shortening are required.

이러한 칼라필터는 통상 열가소성 공중합성 화합물과 감광성 화합물의 혼합물에 안료 등의 색소재를 분산시킨 감광성 착색 조성물을 유리 기판에 도포하여 자외선 노광후 알칼리 용액으로 현상하는 일련의 과정을 반복실시하여 적, 녹, 청색의 칼라필터 패턴을 형성함으로써 얻어진다.Such a color filter is usually applied to a glass substrate by applying a photosensitive coloring composition obtained by dispersing a coloring material such as a pigment in a mixture of a thermoplastic copolymerizable compound and a photosensitive compound to a glass substrate, and then performing a series of processes of developing with an alkaline solution after ultraviolet exposure. It is obtained by forming a blue color filter pattern.

그러나 이 방법에 의하면 제조 공정이 길고 복잡하여 수율이 낮다는 문제점이 있어 이에 대한 개선 방안으로서 레이저 전사법을 이용한 칼리필터 제조법이 제시된 바 있다.However, this method has a problem that the manufacturing process is long and complicated and the yield is low, and thus, a method of manufacturing a kali filter using a laser transfer method has been proposed as an improvement.

레이저 전사법은 인쇄, 조판, 사진 등과 같은 분야에서 주로 사용되었던 것으로서 전사될 물질 (예: 염료, 안료 등)이 도포된 층을 포함하는 도너 필름으로부터 전사될 물질을 원하는 패턴대로 수용체 (유리 또는 고분자 필름)상에 전사하는 원리를 이용하는 방법인데, 원하는 패턴을 정확한 위치에 전사시킬 수 있다는 잇점이 있어 최근에는 액정표시소자의 제조시에 블랙매트릭스, 스페이서, 칼라필터 등을 형성하는데 적용하는 방안이 검토되고 있다.Laser transfer has been mainly used in fields such as printing, typesetting, photography, and the like, and accepts a material (glass or polymer) in a desired pattern from a donor film including a layer to which a material to be transferred (such as a dye or a pigment) is applied. This method uses the principle of transferring onto a film, which has the advantage that the desired pattern can be transferred to the correct position. Recently, a method of applying to forming a black matrix, a spacer, a color filter, etc. in the manufacture of a liquid crystal display device is examined. It is becoming.

이러한 레이저 전사법에서 통상 사용되는 도너 필름의 구조는 전사될 물질의 물리화학적 성질, 그리고 전사시 사용되는 에너지원에 따라 달라질 수 있는데, 통상 지지체 역할을 하는 기재 필름 상에, 광을 흡수하여 열 전사에너지로 전환되는 물질인 알루미늄, 탄소, IR 염료 등을 포함하는 추진층 및 전사될 물질을 포함하는 전사층으로 이루어진 구조로 되어 있다.The structure of the donor film commonly used in such a laser transfer method may vary depending on the physicochemical properties of the material to be transferred and the energy source used for the transfer. On the base film serving as a support, light is transferred to the base film by absorbing light. It has a structure consisting of a propulsion layer containing aluminum, carbon, IR dyes, etc., which are converted into energy, and a transfer layer containing the material to be transferred.

특히, 전사층은 전사에 의해 형성되는 전사체의 종류에 따라 달라질 수 있는데, 예를 들어 형성되는 전사체가 스페이서인 경우, 전사층은 스페이서 형성용 물질을 포함한다.In particular, the transfer layer may vary depending on the kind of the transfer body formed by the transfer, for example, when the formed transfer body is a spacer, the transfer layer includes a material for forming a spacer.

또한, 형성되는 전사체가 칼라 필터인 경우에는 상기 추진층 상에 칼라 필터 형성용 착색 조성물이 도포되어 있는 도너 필름을 이용한다. 본 발명은 레이저 전사에 의한 칼라필터 제조시 사용될 수 있는 칼라 필터 형성용 착색 조성물에 관한 것이다.Moreover, when the transfer body formed is a color filter, the donor film by which the coloring composition for color filter formation was apply | coated on the said propulsion layer is used. The present invention relates to a color composition for forming a color filter which can be used in the production of a color filter by laser transfer.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 안료분산법보다 공정이 간편하고 고수율을 나타내는 레이저 전사법에 의해 칼라 필터를 제조할 때 사용될 수 있는 칼라 필터 형성용 열경화성 착색 조성물을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a thermosetting coloring composition for forming a color filter which can be used when manufacturing a color filter by a laser transfer method which is simpler than a conventional pigment dispersion method and exhibits high yield.

상기 본 발명의 과제는 전체량을 기준으로 하여 5-50중량%의 고형분 및 나머지량의 용제를 포함하는 칼라 필터 형성용 착색 조성물에 있어서, 상기 고형분이 20-60중량%의 하기 화학식 1로 표시되는 결합용 수지, 10-40중량%의 가교제, 0.1-10중량%의 중합개시제, 30-60중량%의 색소재 및 0-10중량%의 기타 첨가제를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 형성용 착색 조성물에 의하여 이루어진다.The problem of the present invention is a coloring composition for forming a color filter comprising 5-50% by weight of solids and a residual amount of solvent, based on the total amount, wherein the solids are represented by the following Chemical Formula 1 of 20-60% by weight: Forming a color filter comprising a binding resin, 10-40% by weight of a crosslinking agent, 0.1-10% by weight of a polymerization initiator, 30-60% by weight of a coloring material and 0-10% by weight of other additives It is made of a coloring composition for.

화학식 1Formula 1

상기식중, R1은 수소 또는 메틸기이고,Wherein R 1 is hydrogen or a methyl group,

R2는 탄소수 1-12의 알킬기, 탄소수 2-10의 하이드록시알킬기, 치환된 또는 비치환된 방향족환기, 탄소수 3-10의 사이클로알킬기 또는 벤질기이며,R2 is an alkyl group having 1-12 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 2-10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic ring group, a cycloalkyl group having 3-10 carbon atoms, or a benzyl group,

R3은 탄소수 1-12의 알킬기, 치환된 또는 비치환된 방향족환기, 탄소수 3-10의 사이클로알킬기 또는 벤질기이며,R3 is an alkyl group having 1-12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic ring group, a cycloalkyl group having 3-10 carbon atoms, or a benzyl group,

X는 수소, 비닐기 또는 에폭시기이고,X is hydrogen, a vinyl group or an epoxy group,

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).0.1 ≦ a ≦ 0.65, 0.3 ≦ b ≦ 0.8 and 0 ≦ c ≦ 0.2 (where a, b and c are mole fractions, where a + b + c = 1).

본 발명에 따른 칼라 필터 형성용 열경화성 착색 조성물에 있어서, 먼저 상기 화학식 의 결합용 수지는 수산기를 포함하는 불포화 유기산, 불포화 유기산 에스테르 및 에폭시 또는 비닐기를 포함하는 불포화 유기산 에스테르를 중합해서 얻은 아크릴 수지이다.In the thermosetting coloring composition for forming a color filter according to the present invention, first, the bonding resin of the formula is an acrylic resin obtained by polymerizing an unsaturated organic acid containing an hydroxyl group, an unsaturated organic acid ester and an unsaturated organic acid ester containing an epoxy or vinyl group.

이때, 수산기를 포함하는 불포화 유기산으로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, N-메틸롤아크릴아미드 또는 알릴알콜이 사용될 수 있다. ,At this time, as the unsaturated organic acid containing a hydroxyl group, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxyoctyl (meth) acrylate, N-methylol acrylamide or Allyl alcohol may be used. ,

불포화 유기산 에스테르로는 지방족 알킬 (메타)아크릴레이트; 또는 페닐(메타)아크릴레이트, 2- 또는 4-클로로페닐(메타)아크릴레이트, 2- 또는 4-니트로페닐아미노(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 2- 또는 4-클로로벤질(메타)아크릴레이트, 2- 또는 4-니트로벤질(메타)아크릴레이트 또는 2- 또는 4-디메틸아미노페닐(메타)아크릴레이트 등과 같은 방향족 알킬 (메타)아크릴레이트;를 들 수 있다.Unsaturated organic acid esters include aliphatic alkyl (meth) acrylates; Or phenyl (meth) acrylate, 2- or 4-chlorophenyl (meth) acrylate, 2- or 4-nitrophenylamino (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2- or 4-chlorobenzyl ( Aromatic alkyl (meth) acrylates such as meta) acrylate, 2- or 4-nitrobenzyl (meth) acrylate or 2- or 4-dimethylaminophenyl (meth) acrylate; and the like.

또한, 상기 에폭시 또는 비닐기를 포함하는 불포화 유기산 에스테르로는 알릴(메타)아크릴레이트, 부틸글리시딜(메타)아크릴레이트 또는 글리시딜(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.Further, examples of the unsaturated organic acid ester containing the epoxy or vinyl group include allyl (meth) acrylate, butylglycidyl (meth) acrylate or glycidyl (meth) acrylate.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 바람직하게는 30-120℃의 유리전이온도 및 1000-100,000의 중량평균분자량을 갖는다. 상기 유리전이온도가 30℃ 미만이면 내열성이 불량하며 120℃를 초과하는 경우에는 전사후 칼라 필터 패턴의 정도 (精度)가 떨어진다는 문제점이 발생한다. 또한, 중량평균분자량이 상기 범위를 벗어나게 되면 내열성과 전사특성이 불량해지므로 바람직하지 않다.The compound represented by Chemical Formula 1 preferably has a glass transition temperature of 30-120 ° C. and a weight average molecular weight of 1000-100,000. If the glass transition temperature is less than 30 ° C, heat resistance is poor, and if the glass transition temperature is higher than 120 ° C, a problem occurs that the accuracy of the color filter pattern after transfer falls. In addition, when the weight average molecular weight is out of the above range, it is not preferable because the heat resistance and transfer characteristics are poor.

한편, 본 발명에 따른 칼라 필터 형성용 착색 조성물에 있어서, 상기 가교제는 다관능성 화합물 및 그 올리고머로서, 구체적인 예로는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리알콜, 폴리글리콜 등과 같은 다관능성 알콜 및 그 올리고머; 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디(메타)아크릴레이트, 트리메틸롤트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 솔비톨트리(메타)아크릴레이트, 솔비톨테트라(메타)아크릴레이트, 솔비톨펜타(메타)아크릴레이트, 솔비톨헥사(메타)아크릴레이트, 테트라메틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트 등과 같은 다관능성 아크릴레이트; 비스페놀A 디글리시딜에테르, 버어더틱산 글리시딜에테르, 알릴글리시딜에테르, 폴리알콜·폴리글리콜형의 에폭시 수지, 글리세린트리글리시딜에테르 수지 등과 같은 에폭시기-함유 다관능성 화합물 및 그 올리고머가 있다.Meanwhile, in the coloring composition for forming a color filter according to the present invention, the crosslinking agent is a polyfunctional compound and an oligomer thereof, and specific examples thereof include polyfunctional alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, polyalcohol, polyglycol, and oligomers thereof; Ethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanedi (meth) acrylate, trimethylol tri (meth) Acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, sorbitol tri (meth) acrylate, sorbitol tetra (meth) acrylate, Polyfunctional acrylates such as sorbitol penta (meth) acrylate, sorbitol hexa (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) acrylate and the like; Epoxy group-containing polyfunctional compounds such as bisphenol A diglycidyl ether, glycidyl ether of boric acid, allyl glycidyl ether, polyalcohol-polyglycol type epoxy resins, glycerin triglycidyl ether resins, and oligomers thereof have.

또한, 중합개시제로는 벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 아조비스이소부티로니트릴 등이 사용될 수 있다.In addition, benzoyl peroxide, t-butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, azobisisobutyronitrile, or the like may be used as the polymerization initiator.

색소제로는 CI 황색안료 20, 24, 83, 86, 93, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 153, 166,168; CI 적색안료 9, 97, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240; CI 청색안료 15, 15:1, 15:3, 15:4, 15:6, 15:9, 22, 60 64; CI 녹색안료 7,36; 또는 CI 바이올렛안료 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50로 이루어진 군으로부터 선택된 안료를 적어도 2개 이상 혼합한 것을 사용한다. 바람직하게는, 적색 색소재로는 CI 적색 안료 177과 CI 황색 안료 83의 혼합물로부터, 녹색 색소재로는 CI 녹색 안료 36과 CI 바이올렛 안료 23의 혼합물로부터, 청색 색소재로는 CI 청색 안료 15:6과 CI 바이올렛 안료 23의 혼합물로부터 각각 제조될 수 있다.As a coloring agent, CI yellow pigment 20, 24, 83, 86, 93, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 153, 166,168; CI red pigment 9, 97, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240; CI blue pigment 15, 15: 1, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 15: 9, 22, 60 64; CI green pigment 7,36; Or a mixture of at least two pigments selected from the group consisting of CI violet pigments 19, 23, 29, 30, 37, 40 and 50. Preferably, from the mixture of CI red pigment 177 and CI yellow pigment 83 as a red pigment, from the mixture of CI green pigment 36 and CI violet pigment 23 as a green pigment, and CI blue pigment 15 as a blue pigment: 6 and CI violet pigment 23, respectively.

상기 색소재의 분산에는 일반적으로 삼본 롤밀, 이본 롤밀, 샌드밀, 비드밀 등 각종 분산 수단을 이용하며 분산을 양호하게 하기 위해 적절한 분산조제를 첨가할 수 있다. 이러한 분산 조제로는 각종 계면활성제, 안료 등의 유도체가 사용될 수 있는데, 이들은 분산후 안료의 재응집을 방지하여 투명성이 우수한 칼라 필터를 형성할 수 있도록 해준다.In general, various dispersion means such as a three-bone roll mill, a double-roll mill, a sand mill, and a bead mill may be used for dispersing the coloring material, and an appropriate dispersing aid may be added to improve the dispersion. Derivatives such as various surfactants, pigments, and the like may be used as the dispersing aid, and these may prevent re-agglomeration of the pigment after dispersion, thereby forming a color filter having excellent transparency.

또한, 상기 용제는 안료 등의 색소재를 충분히 분산시킬 수 있는 것으로서, 예를 들면 셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸벤젠, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 크실렌, 싸이클로헥사놀, 에틸셀로솔브 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트로부터 선택된 것을 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Moreover, the said solvent can disperse | distribute pigment | dye materials, such as a pigment fully, For example, cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol dimethyl ether, ethylbenzene, ethylene glycol diethyl ether, xylene, and cyclohexa. Nol, ethyl cellosolve and propylene glycol monomethyl ether acetate may be used alone or in combination of two or more.

또한, 본 발명에 따른 칼라 필터 형성용 착색 조성물은 미끄럼 방지제 (slip agent), 균전제 (leveling agent), 요변제 (sagging agent) 또는 기포방지제 (defoamer) 등을 더 첨가할 수도 있는데, 이들은 착색 조성물의 코팅성을 증가시켜서 양호한 칼라 필터 패턴을 얻을 수 있게 한다.In addition, the coloring composition for forming a color filter according to the present invention may further include a slip agent, a leveling agent, a sagging agent or an antifoaming agent. Increasing the coatability makes it possible to obtain a good color filter pattern.

본 발명에 따른 칼라 필터 형성용 착색 조성물을 이용하여 레이저 전사법에 의해 칼라 필터를 형성하는 통상의 방법은 다음과 같다:Conventional methods for forming a color filter by laser transfer using the color composition for color filter formation according to the present invention are as follows:

먼저, 도너 필름을 제조하는데, 기재 필름으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리카아보네이트 등이 사용될 수 있다. 이 기재 필름 상에, 광을 흡수하면 질소 또는 수소 가스 등을 방출하거나 열을 방출하여 전사 에너지를 제공하는 블랙층 (추진층)을 형성한 다음, 상기 블랙층 상에 중간층과 칼라 필터 형성용 조성물이 도포된 칼라층을 순차적으로 형성한다. 중간층은 생략될 수도 있으나 후속되는 칼라층이 블랙층에 의해 오염되는 것을 방지하고 형성되는 칼라 필터의 평활성을 향상시키기기 위해서는 형성하는 것이 바람직하다.First, in preparing a donor film, a polyethylene terephthalate film, a polycarbonate, etc. may be used as the base film. Upon absorbing light, a black layer (propulsion layer) is formed on the base film to release nitrogen or hydrogen gas or release heat to provide transfer energy, and then an intermediate layer and a color filter-forming composition are formed on the black layer. This coated color layer is formed sequentially. The intermediate layer may be omitted but is preferably formed to prevent subsequent color layers from being contaminated by the black layer and to improve the smoothness of the color filters formed.

칼라층은 칼라 필터 형성용 조성물을 약 1 내지 2㎛ 두께 정도로 도포하여 형성하는데, 이때 사용될 수 있는 도포 방법으로는 그라비아 인쇄법 (gravure printing), 다이 코팅법 (die coating) 또는 바아 코팅법 (bar coating) 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 바아 코팅법이 사용된다.The color layer is formed by applying a composition for forming a color filter to a thickness of about 1 to 2 μm, and may be used as a gravure printing method, a die coating method or a bar coating method (bar). coating) and the like, and preferably, a bar coating method is used.

이어서, 블랙 매트릭스가 형성된 투명 기판으로부터 소정간격 이격된 위치에 도너 필름을 놓고 레이저를 조사함으로써 칼라 필터를 형성하는데, 임의로는 적색, 녹색, 청색의 순서대로 패턴을 형성하고, 이를 열경화시켜서 칼라 필터를 형성한다.Subsequently, a color filter is formed by placing a donor film at a predetermined distance from the transparent substrate on which the black matrix is formed and irradiating a laser. The pattern is optionally formed in the order of red, green, and blue, and the color filter is thermally cured. To form.

전사법 칼라 필터 제조용 착색 조성물은 전사 과정에서 균일한 조성을 유지하며 추진층에서 발생되는 열에 의해 변형되거나 증발되지 않아야 표면 상태가 양호한 고정도이 칼라 필터 패턴을 얻을 수 있다. 본 발명에서는 바인더 수지로서 상기 화학식 1의 아크릴 수지를 사용하고, 여기에 상용성이 우수한 적어도 하나의 가교제를 첨가하여 착색 조성물을 제조하였다. 이때, 유리와의 접착성을 고려하여 바인더 수지의 산가는 70-130㎎KOH인 것이 바람직하다.Transfer method The color composition for color filter manufacturing maintains a uniform composition during the transfer process and can be obtained a color filter pattern with a high accuracy in good surface state should not be deformed or evaporated by heat generated in the propelling layer. In the present invention, an acrylic resin of Chemical Formula 1 is used as the binder resin, and at least one crosslinking agent having excellent compatibility is added thereto to prepare a coloring composition. At this time, it is preferable that the acid value of binder resin is 70-130 mgKOH in consideration of adhesiveness with glass.

이와 같이 형성된 칼라 필터는 통상의 방법에 의해 형성된 칼라 필터에 비해 제조 공정의 단축으로 가격이 감소되며, 고정도, 고색순도, 내약품성 및 내열성이 우수하다.The color filter thus formed is reduced in price due to the shortening of the manufacturing process compared to the color filter formed by a conventional method, and is excellent in high precision, high color purity, chemical resistance and heat resistance.

이하, 본 발명의 일 실시예를 들어 본 발명의 방법에 따른 칼라 필터의 제조방법을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a color filter according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.

아크릴 수지의 중합Polymerization of Acrylic Resin

메타크릴산, 부틸메타크릴레이트 및 글리시딜아크릴레이트 (40:50:10 몰비)를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트에 녹이고 아조비스이소부티로니트릴을 중합 개시제로서 사용하여 60℃에서 용액 중합하여 아크릴 공중합 수지를 제조하였다. 이때, 제조된 공중합 수지의 중량평균분자량은 30,000이고 유리전이온도는 80℃였다.Methacrylic acid, butyl methacrylate and glycidyl acrylate (40:50:10 molar ratio) are dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate and solution-polymerized at 60 ° C. using azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator to acryl Copolymer resin was prepared. At this time, the weight average molecular weight of the produced copolymer resin was 30,000 and the glass transition temperature was 80 ℃.

색소재의 제조Production of coloring material

CI 적색 안료 177과 CI 황색 안료 83을 분산제를 사용하여 비드밀로 입경이 약 0.1㎛가 되도록 분산시킨후, 이들 분산물을 혼합하여 NTSC 규격에 따른 적색 색소재를 제조하였다. 이와 마찬가지 방법으로, 녹색 색소재는 CI 녹색 안료 36과 CI 황색 안료 83의 혼합물, 청색 색소재는 CI 청색 안료 15:6과 CI 바이올렛 안료 23의 혼합물을 사용하여 제조하였다.After dispersing the CI red pigment 177 and the CI yellow pigment 83 with a bead mill using a dispersant to a particle size of about 0.1㎛, these dispersions were mixed to prepare a red pigment material according to the NTSC standard. In a similar manner, the green coloring material was prepared using a mixture of CI green pigment 36 and CI yellow pigment 83, and the blue coloring material using a mixture of CI blue pigment 15: 6 and CI violet pigment 23.

칼라 필터 형성용 조성물의 제조Preparation of the composition for color filter formation

하기 표 1에 나타낸 바와 같이 아크릴 공중합 수지, 가교제로서 펜타에리트리톨트리아크릴레이트와 프로필렌글리콜 (8:2 중량비)을 사용하고, 적색 색소재 및 벤조일퍼옥사이드를 프로필렌모노메틸에테르아세테이트와 사이클로헥산 (85:15중량비)의 혼합용매에 용해시켜서 고형분 총량이 전체 조성물의 20-22중량%인 균일한 적색 착색 조성물을 제조하였다.As shown in Table 1 below, pentaerythritol triacrylate and propylene glycol (8: 2 weight ratio) were used as an acrylic copolymer resin and a crosslinking agent, and a red pigment and benzoyl peroxide were mixed with propylene monomethyl ether acetate and cyclohexane (85). Dissolved in a mixed solvent of: 15% by weight to prepare a uniform red colored composition having a total solid content of 20-22% by weight of the total composition.

또한, 상기 적색 색소재 대신 녹색 색소재, 청색 색소재를 각각 사용하여 상응하는 녹색 및 청색 색소재를 제조하였다.In addition, instead of the red pigment, using a green pigment, a blue pigment, respectively, to prepare a corresponding green and blue pigment.

적색 착색 조성물Red coloring composition 녹색 착색 조성물Green coloring composition 청색 착색 조성물Blue coloring composition 아크릴 수지Acrylic resin 6중량%6% by weight 8중량%8% by weight 8중량%8% by weight 가교제Crosslinking agent 3.3중량%3.3 wt% 4.3중량%4.3 wt% 4.7중량%4.7% by weight 안료Pigment 7중량%7 wt% 5.5중량%5.5% by weight 4.8중량%4.8 wt% 개시제Initiator 1.5중량%1.5 wt% 2.1중량%2.1 wt% 2.2중량%2.2 wt% 기타첨가제Other additives 2.2중량%2.2 wt% 2.1중량%2.1 wt% 2중량%2 wt% 용매menstruum 80중량%80 wt% 78중량%78% by weight 78중량%78% by weight

* 상기 중량%는 조성물 총량을 기준으로 한 것임.* The weight percentage is based on the total amount of the composition.

도너 필름의 제조Production of donor film

기재 필름으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하여 상기 기재 필름 상에 카본 화합물로 이루어진 블랙층 및 후속되는 칼라층을 보호하기 위한 중간층을 순차적으로 형성한 다음, 상기 적색 착색 조성물을 1.2㎛ 두께로 바아 코팅하여 적색용 도너 필름을 제조하였다.Using a polyethylene terephthalate as a base film, the black layer made of a carbon compound and an intermediate layer for protecting a subsequent color layer were sequentially formed on the base film, and then the red coloring composition was bar-coated to a thickness of 1.2 μm to red A donor film was prepared.

이어서, 녹색 착색 조성물 및 청색 착색 조성물을 이용하여 녹색용 및 청색용 도너 필름을 각각 제조하였다.Subsequently, green and blue donor films were produced using green coloring composition and blue coloring composition, respectively.

칼라 필터의 제조Manufacture of color filters

먼저, 적색용 도너 필름을 블랙 매트릭스가 형성된 투명 기판으로부터 이격된 위치에 놓고 레이저를 전사하여 칼라층을 상기 투명 기판 상으로 전사하였다.First, the red donor film was placed at a position spaced apart from the transparent substrate on which the black matrix was formed, and the laser layer was transferred to transfer the color layer onto the transparent substrate.

이어서, 녹색용 및 청색용 도너 필름에 대하여도 각각 레이저 전사를 실시하여 투명 기판 상에 적색, 녹색 및 청색 패턴을 모두 형성한후, 질소 분위기하에 230℃에서 열경화하여 칼라필터를 제조하였다.Subsequently, laser transfer was also performed on the green and blue donor films to form all of the red, green, and blue patterns on the transparent substrate, and then thermally cured at 230 ° C. under a nitrogen atmosphere to prepare a color filter.

본 발명에 따른 칼라 필터 형성용 열경화성 착색 조성물은 종래의 방법보다 공정이 용이하고 수율이 좋은 레이저 전사법에 의한 칼라 필터 형성시 이용될 수 있는 조성물이다.The thermosetting coloring composition for forming a color filter according to the present invention is a composition which can be used when forming a color filter by a laser transfer method which is easier to process and has better yield than a conventional method.

Claims (8)

전체량을 기준으로 하여 5-50중량%의 고형분 및 나머지량의 용제를 포함하는 칼라 필터 형성용 착색 조성물에 있어서, 상기 고형분이 20-60중량%의 하기 화학식 1로 표시되는 결합용 수지, 10-40중량%의 가교제, 0.1-10중량%의 중합개시제, 30-60중량%의 색소재 및 0-10중량%의 기타 첨가제를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 형성용 열경화성 착색 조성물:In the coloring composition for forming a color filter comprising 5-50% by weight solids and the remaining amount of the solvent based on the total amount, the solids are 20-60% by weight of the binding resin represented by the following formula (1), 10 A thermosetting coloring composition for forming a color filter, comprising -40% by weight of a crosslinking agent, 0.1-10% by weight of a polymerization initiator, 30-60% by weight of a coloring material and 0-10% by weight of other additives: 화학식 1Formula 1 상기식중, R1은 수소 또는 메틸기이고,Wherein R 1 is hydrogen or a methyl group, R2는 탄소수 1-12의 알킬기, 탄소수 2-10의 하이드록시알킬기, 치환된 또는 비치환된 방향족환기, 탄소수 3-10의 사이클로알킬기 또는 벤질기이며,R2 is an alkyl group having 1-12 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 2-10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic ring group, a cycloalkyl group having 3-10 carbon atoms, or a benzyl group, R3은 탄소수 1-12의 알킬기, 치환된 또는 비치환된 방향족환기, 탄소수 3-10의 사이클로알킬기 또는 벤질기이며,R3 is an alkyl group having 1-12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic ring group, a cycloalkyl group having 3-10 carbon atoms, or a benzyl group, X는 수소, 비닐기 또는 에폭시기이고,X is hydrogen, a vinyl group or an epoxy group, 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).0.1 ≦ a ≦ 0.65, 0.3 ≦ b ≦ 0.8 and 0 ≦ c ≦ 0.2 (where a, b and c are mole fractions, where a + b + c = 1). 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 결합용 수지가 수산기를 포함하는 불포화 유기산, 불포화 유기산 에스테르, 또는 에폭시 또는 비닐기를 포함하는 불포화 유기산 에스테르를 중합하여 얻은 아크릴 수지인 것을 특징으로 하는 칼라 필터 형성용 열경화성 착색 조성물.The method of claim 1, wherein the bonding resin of Formula 1 is an acrylic resin obtained by polymerizing an unsaturated organic acid, an unsaturated organic acid ester including a hydroxyl group, or an unsaturated organic acid ester including an epoxy or vinyl group. Thermosetting coloring composition. 제2항에 있어서, 상기 수산기를 포함하는 불포화 유기산이 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, N-메틸롤아크릴아미드 또는 알릴알콜로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 칼라 필터 형성용 열경화성 착색 조성물.The unsaturated organic acid according to claim 2, wherein the unsaturated organic acid containing a hydroxyl group is 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxyoctyl (meth) acrylate, N-methyl A thermosetting coloring composition for forming a color filter, characterized in that selected from rollacrylamide or allyl alcohol. 제2항에 있어서, 상기 불포화 유기산 에스테르가 지방족 알킬 (메타)아크릴레이트, 또는 방향족 알킬 (메타)아크릴레이트인 것을 칼라필터 형성용 열경화성 착색 조성물.The thermosetting coloring composition for forming a color filter according to claim 2, wherein the unsaturated organic acid ester is an aliphatic alkyl (meth) acrylate or an aromatic alkyl (meth) acrylate. 제4항에 있어서, 상기 방향족 알킬 (메타)아크릴레이트가 페닐(메타)아크릴레이트, 2- 또는 4-클로로페닐(메타)아크릴레이트, 2- 또는 4-니트로페닐아미노(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 2- 또는 4-클로로벤질(메타)아크릴레이트 및 2- 또는 4-니트로벤질(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 칼라 필터 형성용 열경화성 착색 조성물.The method of claim 4, wherein the aromatic alkyl (meth) acrylate is phenyl (meth) acrylate, 2- or 4-chlorophenyl (meth) acrylate, 2- or 4-nitrophenylamino (meth) acrylate, benzyl A thermosetting coloring composition for forming a color filter, characterized in that it is selected from the group consisting of (meth) acrylate, 2- or 4-chlorobenzyl (meth) acrylate and 2- or 4-nitrobenzyl (meth) acrylate. 제2항에 있어서, 에폭시 또는 비닐기를 포함하는 불포화 유기산 에스테르가 알릴(메타)아크릴레이트, 부틸글리시딜(메타)아크릴레이트 또는 글리시딜(메타)아크릴레이트로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 칼라 필터 형성용 열경화성 착색 조성물.3. Color filter formation according to claim 2, wherein the unsaturated organic acid ester comprising an epoxy or vinyl group is selected from allyl (meth) acrylate, butylglycidyl (meth) acrylate or glycidyl (meth) acrylate. Thermosetting coloring composition for. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 결합용 수지의 유리전이온도가 30-120℃인 것을 특징으로 하는 칼라 필터 형성용 열경화성 착색 조성물.The thermosetting coloring composition for forming a color filter according to claim 1, wherein the glass transition temperature of the bonding resin of Chemical Formula 1 is 30 to 120 ° C. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 결합용 수지의 중량평균분자량이 1000-100,000인 것을 특징으로 하는 칼라 필터 형성용 열경화성 착색 조성물.The thermosetting coloring composition for forming a color filter according to claim 1, wherein the weight average molecular weight of the bonding resin of Chemical Formula 1 is 1000-100,000.
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