KR20080035811A - Polymer substrate with a function of the color filter and method thereof - Google Patents

Polymer substrate with a function of the color filter and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20080035811A
KR20080035811A KR1020060102336A KR20060102336A KR20080035811A KR 20080035811 A KR20080035811 A KR 20080035811A KR 1020060102336 A KR1020060102336 A KR 1020060102336A KR 20060102336 A KR20060102336 A KR 20060102336A KR 20080035811 A KR20080035811 A KR 20080035811A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer
substrate
color filter
polymer film
filter layer
Prior art date
Application number
KR1020060102336A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100842440B1 (en
Inventor
손상호
정진구
Original Assignee
손상호
정진구
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 손상호, 정진구 filed Critical 손상호
Priority to KR1020060102336A priority Critical patent/KR100842440B1/en
Publication of KR20080035811A publication Critical patent/KR20080035811A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100842440B1 publication Critical patent/KR100842440B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/208Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00Characterised by the use of unspecified polymers

Abstract

A polymer substrate and a manufacturing method thereof are provided to minimize brightness reduction by forming a color filter layer using a polymer thick film material, whose refractive index is between those of a front polymer film substrate and an anti-diffusion layer. A polymer substrate includes polymer film substrates(1,1'), a color filter layer(102), anti-diffusion layers(2,2'), and transparent electrodes(3,3'). The polymer film substrate is made of one of PMMA(PolyMethylMethAcrylate), PET(PolyEthylene Terephthalate), PC(PolyCarbonate), PES(PolyEtherSulfone), and COC(Cyclic Olefin Copolymer). The color filter layer is coated on one surface of the polymer film substrate. The anti-diffusion layer is made of a first oxide, which is formed by a vacuum deposition on the other surface of the polymer film substrate or on the color filter layer. The transparent electrode is made of a second oxide, which is formed by the vacuum deposition on the anti-diffusion layer. An aliphatic carbon hydrate derivative is mixed with an aromatic carbon hydrate derivative at a rate between 10:1 and 10:2 to form a mixed solvent. A visual ray absorption dye or a visual ray absorption pigment and a polymer are melted in the mixed solvent to form a polymer resin. The polymer resin is applied on a surface of the polymer film substrate at a thickness between 10 um and 100 um. The polymer film substrate is dried at a room temperature.

Description

칼라필터 기능을 갖는 고분자 기판과 그 제조방법 {POLYMER SUBSTRATE WITH A FUNCTION OF THE COLOR FILTER AND METHOD THEREOF}Polymer substrate with color filter function and its manufacturing method {POLYMER SUBSTRATE WITH A FUNCTION OF THE COLOR FILTER AND METHOD THEREOF}

도 1은 플렉시블 디스플레이의 일반적인 구조 단면도.1 is a cross-sectional view of a general structure of a flexible display.

도 2는 터치스크린의 일반적인 구조 단면도. 2 is a cross-sectional view of a general structure of a touch screen.

도 3은 종래의 고분자 기판의 단면도.3 is a cross-sectional view of a conventional polymer substrate.

도 4는 본 발명의 칼라필터 기능을 갖는 고분자 기판의 단면도.4 is a cross-sectional view of a polymer substrate having a color filter function of the present invention.

도 5는 본 발명의 고분자 기판(제조실시예 1)의 광투과 특성도.5 is a light transmission characteristic diagram of the polymer substrate (Preparation Example 1) of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1, 1': 전면 고분자 필름 기재 2, 2': 확산 방지층1, 1 ': front polymer film substrate 2, 2': diffusion barrier layer

3, 3': 투명 전극 4: 발광층3, 3 ': transparent electrode 4: light emitting layer

5: 적색 형광체 6: 녹색 형광체5: red phosphor 6: green phosphor

7: 청색 형광체 8: 금속전극7: blue phosphor 8: metal electrode

8': 연성 인쇄 회로 9, 9': 배면 고분자 필름 기재8 ': flexible printed circuit 9, 9': back polymer film substrate

10: 구동 회로 11, 11': 표시광10: drive circuit 11, 11 ': display light

100: 돗트 스페이서(Dot Spacer) 101: 디스플레이 모듈100: dot spacer 101: display module

102: 칼라필터층 102: color filter layer

본 발명은 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)이나 터치스크린(Touch Screen)에 사용하는 기능성 고분자 기판과 이의 제조 방법에 관한 것으로, 고분자 필름 기재의 표면에 염료나 안료가 첨가된 고분자 레진을 코팅함으로써 기판의 기능뿐만 아니라, 광의 투과 스펙트럼을 최적화하여 색순도를 개선시키는 칼라필터의 기능을 동시에 갖도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a functional polymer substrate for use in a flexible display or a touch screen and a method of manufacturing the same. The present invention relates to a functional film substrate by coating a polymer resin containing dye or pigment on a surface of a polymer film substrate. In addition, to optimize the transmission spectrum of the light to have the function of the color filter to improve the color purity at the same time.

일반적으로 차세대 디스플레이로 알려진 유기 전계발광소자(OLED), 플라스틱 LCD 등과 같은 플렉시블 디스플레이에 적용될 수 있는 표시소자(도 1)의 구조는 소자에 따라서 다소 차이는 있으나 다음과 같은 기본적인 구조를 갖는다. 즉, 전면 고분자 필름 기재(1)와 배면 고분자 필름 기재(9) 사이에 진공증착법이나 후막인쇄법으로 형성한 투명전극(3)과 금속전극(8)과, 진공증착법이나 후막인쇄법으로 형성하여 가시광을 내는 발광층(4)으로 구성된다. 전면 고분자 필름 기재(1)와 투명전극(3) 사이에는 확산방지층(2)을 형성하여 고분자 필름내의 이온들이나 대기중의 산소나 수증기들이 투명전극(3)으로 확산 이동되어 투명전극(3)의 전기적 특성이 변하거나 소자 내부로 침투하여 소자의 특성을 변화시키는 것을 방지한다. 발광층(4)은 기본적으로 적색 형광체(5), 녹색 형광체(6), 및 청색 형광체(7)로 구성되어 투명전극(3)과 금속전극(8)에 직류 혹은 교류가 구동회로(10)에 의해 인가될 때 적색 형광체(5), 녹색 형광체(6), 및 청색 형광체(7)가 여기, 완화되어 가시광을 냄으로써 화상이나 정보를 나타낼 수 있다. (플라스틱 LCD의 경우에는 발광층(4)에 서 발생하는 삼색광 대신에 백라이트에서 나오는 삼색광을 이용한다. 백라이트는 소자의 아래, 즉 도 1의 배면 고분자 필름 기재(9) 아래에 위치하지만 도 1에서는 표시하지 않았음.) 구동회로(10)는 정보표시를 위해 평판표시 소자의 두 전극 사이에 펄스신호를 인가시켜 주는 전자회로이고, 표시광(11)은 표시소자의 형광층(4)에서 발생하여 소자의 바깥으로 빠져나오는 가시광선(빨강, 파랑, 초록빛과 이들의 혼합된 빛)을 나타낸다.Generally, the structure of a display device (FIG. 1) that can be applied to a flexible display such as an organic electroluminescent device (OLED), a plastic LCD, and the like, which is known as a next-generation display, has a basic structure as follows. That is, the transparent electrode 3 and the metal electrode 8 formed by the vacuum deposition method or the thick film printing method between the front polymer film substrate 1 and the back polymer film substrate 9 are formed by a vacuum deposition method or a thick film printing method. It consists of the light emitting layer 4 which emits visible light. A diffusion barrier layer 2 is formed between the front polymer film substrate 1 and the transparent electrode 3 so that ions in the polymer film and oxygen or water vapor in the atmosphere are diffused and transferred to the transparent electrode 3 to form a transparent electrode 3. It prevents the electrical characteristics from changing or penetrating into the device to change the characteristics of the device. The light emitting layer 4 basically consists of a red phosphor 5, a green phosphor 6, and a blue phosphor 7 so that a direct current or an alternating current is applied to the transparent electrode 3 and the metal electrode 8 to the driving circuit 10. When applied by the red phosphor 5, the green phosphor 6, and the blue phosphor 7 can be excited and relaxed to give visible light, thereby displaying an image or information. (In the case of the plastic LCD, the tricolor light emitted from the backlight is used instead of the tricolor light generated in the light emitting layer 4. The backlight is located under the device, that is, under the back polymer film substrate 9 of FIG. The driving circuit 10 is an electronic circuit that applies a pulse signal between two electrodes of the flat panel display element for information display, and the display light 11 is generated in the fluorescent layer 4 of the display element. And visible light coming out of the device (red, blue, green and mixed light thereof).

그러나 현재의 표시소자용 형광체의 기술 수준은 완벽한 적, 녹, 청색의 재현에 이르지 못하고 있다. 특히, OLED는 적색 형광체(5), 녹색 형광체(6), 및 청색 형광체(7)에서 나오는 빛의 스펙트럼 폭이 매우 넓어 색순도를 떨어뜨리게 되므로 형광체의 색순도에 대한 대폭적인 개선이 요구된다. LCD의 경우에도 백라이트에서 발생하는 삼색광은 형광체를 여기시켜 얻기 때문에 색순도에는 근본적인 문제점을 지니고 있다.However, the current technology level of the phosphor for display elements has not reached perfect red, green, and blue reproduction. In particular, the OLED has a wide spectrum of light emitted from the red phosphor 5, the green phosphor 6, and the blue phosphor 7 so that the color purity is degraded. Therefore, a significant improvement in the color purity of the phosphor is required. In the case of LCD, since the tricolor light generated from the backlight is obtained by exciting the phosphor, color purity has a fundamental problem.

이처럼 OLED용 형광체는 자체적으로 색순도에 문제가 있고, LCD와 같은 경우도 백라이트용 형광체에 근본적인 색순도 문제를 내포하고 있다.As such, the OLED phosphor has its own color purity problem, and in the case of LCD, the phosphor has a fundamental color purity problem.

색순도를 개선하여 표시품질을 향상시키는 방법으로 제시되는 것이 칼라필터이다. 유리를 기판으로 사용하는 종래의 평판 표시소자의 경우에는 전면 유리기판과 투명전극 사이에 적색 칼라필터와 녹색 칼라필터 및 청색 칼라필터를 스크린 프린팅이나 전기영동법 등의 방법으로 각각 후막소성하여 형성한 뒤 칼라필터 사이에 흑색 유전체를 채우는 방법으로 형성된다.The color filter is proposed as a method of improving color purity by improving color purity. In the case of a conventional flat panel display device using glass as a substrate, a red color filter, a green color filter, and a blue color filter are formed between the front glass substrate and the transparent electrode by thick film firing using a method such as screen printing or electrophoresis. It is formed by filling a black dielectric between the color filters.

일반적으로 적색 칼라필터의 재료로는 철산화물 무기안료이며 녹색 및 청색 칼라필터의 재료로써는 코발트산화물 무기안료가 사용된다. 스크린 프린팅의 경우, 이러한 무기 안료를 에틸셀루로우즈 등의 저온 분해성의 수지와 부틸카르비톨아세테이트 등의 유기용제에 섞어 페이스트를 만든 후 적, 녹, 청색 칼라필터를 순차적으로 3회에 걸쳐 후막 소성하여 형성한다.In general, an iron oxide inorganic pigment is used as the material of the red color filter, and a cobalt oxide inorganic pigment is used as the material of the green and blue color filters. In the case of screen printing, the inorganic pigment is mixed with a low-temperature decomposable resin such as ethyl cellulose and an organic solvent such as butyl carbitol acetate to form a paste, followed by three thick film firings of red, green and blue color filters sequentially. To form.

이와 같은 종래의 방법에 의해 형성되는 표시소자용 칼라필터는 유리를 기판으로 사용하기 때문에 3번의 후막소성이라는 고온 열공정을 거쳐 제조될 수가 있었다. 그러나 고분자 필름을 기재로 사용하는 플렉시블 디스플레이에서는 열공정 과정에서 전면 고분자 필름 기재(1)나 투명전극(3)의 열적, 전기적 특성의 변화를 초래할 수 있으며 투명전극(3)과의 화학적인 반응이 일어나 소자의 수명을 단축시킬 수 있는 문제점이 있다. 따라서 가급적이면 저온 공정으로 고분자 기재 위에 칼라필터층을 확보할 수 있는 방법이 필요하다.Since the color filter for display elements formed by such a conventional method uses glass as a substrate, it can be manufactured through the high temperature thermal process of three thick film baking. However, in a flexible display using a polymer film as a substrate, the thermal and electrical properties of the front polymer film substrate 1 or the transparent electrode 3 may be changed during the thermal process, and chemical reaction with the transparent electrode 3 may occur. There is a problem that can occur to shorten the life of the device. Therefore, if possible, there is a need for a method capable of securing a color filter layer on the polymer substrate by a low temperature process.

한편 도 2에 나타낸 터치스크린의 구조에서도 전면 고분자 필름 기재(1'), 확산방지층(2'), 투명전극(3')은 플렉시블 디스플레이에서와 동일하거나 유사한 재료와 구조로 구성이 된다. 다만, 배면 고분자 필름 기재(9') 위에 형성된 연성 인쇄 회로(8')에 의해 디스플레이 모듈(101)을 제어해서 가시광(11')을 통과시키는 것이 다를 뿐이다. 돗트 스페이스(100)는 전면 고분자 필름 기재(1')와 배면 고분자 필름 기재(9')를 분리하는 역할을 하고 있다. 이와 같은 터치스크린에서 디스플레이 모듈(101)은 LCD나 OLED 등이 사용되므로 앞에서 언급한 형광체나 백라이트에서 발생하는 빛의 색순도 문제는 여전히 피할 수 없다.Meanwhile, even in the structure of the touch screen shown in FIG. 2, the front polymer film substrate 1 ′, the diffusion barrier layer 2 ′, and the transparent electrode 3 ′ are made of the same or similar material and structure as in the flexible display. However, the display module 101 is controlled by the flexible printed circuit 8 'formed on the back polymer film substrate 9', and the visible light 11 'is only passed. The dot space 100 serves to separate the front polymer film substrate 1 'and the back polymer film substrate 9'. In such a touch screen, since the display module 101 uses LCD or OLED, the color purity problem of light generated from the above-mentioned phosphor or backlight is still inevitable.

일반적으로, 디스플레이에서나 터치스크린에서 칼라필터층을 형성하게 되면 소자의 휘도가 40% 이상 감소하게 된다. 따라서 칼라필터층을 통과하는 빛의 투과특성을 최대로 살려서 소자 밖으로 빠져나오는 가시광(11, 11')의 휘도 감소를 최소화하는 것이 요구되고 있다.In general, when the color filter layer is formed in a display or a touch screen, the luminance of the device is reduced by 40% or more. Therefore, it is required to minimize the decrease in the luminance of the visible light 11 and 11 ′ exiting the device by maximizing the transmission characteristics of the light passing through the color filter layer.

이렇게 하기 위해서는 전면 고분자 필름 기재(1, 1')의 굴절률과 확산방지층(2, 2’)의 굴절률 사이의 굴절률 값을 갖는 재료를 칼라필터층 재료로 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 경계를 이루는 두 물질의 굴절률을 각각 n1, n2라 하고 광 투과율을 T라고 하면 T = 1 - (n1-n2)2/(n1+n2)2 로 주어지기 때문이다.To do this, it is preferable to use a material having a refractive index value between the refractive indices of the front polymer film substrates 1 and 1 'and the refractive indices of the diffusion barrier layers 2 and 2' as the color filter layer material. This is because the refractive indices of the two boundary materials are n 1 and n 2 , respectively, and the light transmittance is T, which is given by T = 1-(n 1 -n 2 ) 2 / (n 1 + n 2 ) 2 .

본 발명은 플렉시블 디스플레이에서나 터치스크린의 고분자 필름 기재(1, 1'), 확산방지층(2, 21)과 투명전극(3, 31)으로 구성되는 종래의 고분자 기판에 칼라필터 기능을 가지면서 높은 광 투과율이 실현될 수 있는 칼라필터층을 형성하는 기술이다. 즉, 염료나 안료가 든 용매에 고분자 중합체를 녹여 고분자 레진을 제조하고 레진을 고분자 필름 기재의 표면에 저온공정으로 코팅하여 기능성 고분자 후막의 형태로 칼라필터층(102)을 형성함으로써 가시광 영역에서 좋은 칼라필터 기능을 갖고, 동시에 굴절률의 값이 전면 고분자 필름 기재(1, 1')재료의 굴절률과 확산 방지층(2, 2’)의 굴절률 사이에 있는 고분자 후막 재료로써 칼라필터층(102)을 형성함으로써 휘도감소를 최소화하는 기능을 갖도록 한 것이다.The present invention has a color filter function and has high color light in a conventional polymer substrate composed of a polymer film substrate (1, 1 '), a diffusion barrier layer (2, 21) and a transparent electrode (3, 31) of a touch screen. It is a technique of forming a color filter layer in which transmittance can be realized. That is, a polymer resin is prepared by dissolving a polymer in a solvent containing a dye or a pigment, and the resin is coated on the surface of the polymer film by a low temperature process to form a color filter layer 102 in the form of a functional polymer thick film, thereby providing a good color in the visible region. Brightness by forming a color filter layer 102 with a polymer thick film material having a filter function and at the same time the value of the refractive index is between the refractive index of the front polymer film substrate (1, 1 ') material and the refractive index of the diffusion barrier layer (2, 2'). It has a function to minimize the reduction.

본 발명은 단순한 가판으로서의 기능뿐만 아니라 고 투과 광학적 특성을 보 이는 칼라필터층(102)을 저온 공정으로 제조하여 열적 화학적 변형이 없는 공정으로 손쉽게 기능성 고분자 기판을 제조하는 데 목적이 있다. 휘도감소를 최소화하는 재료를 사용하여 본 발명에서는 고분자 중합체를 염료나 안료가 들어있는 혼합용매에 녹여 점성을 갖는 기능성 고분자 레진을 제조하고, 기능성 고분자 레진을 바코팅(Bar Coating), 닥터블래이딩(Doctor Blading), 스핀 코팅(Spin Coating), 마이크로 그라비아 코팅(Micro Gravure) 등의 방법으로 고분자 필름 기재의 표면에 후막화한 뒤 실온에서 저온 건조하여 기능성 고분자 후막을 형성해서 플렉시블 표시소자용 칼라필터층을 형성하였다.The present invention aims to easily produce a functional polymer substrate in a process free from thermal chemical deformation by manufacturing a color filter layer 102 showing a high transmission optical property as well as a simple substrate. In the present invention using a material that minimizes the decrease in brightness, the polymer polymer is dissolved in a mixed solvent containing dyes or pigments to produce a functional polymer resin having viscosity, and the coating of the functional polymer resin (Bar Coating) and doctor blade ( A thick film is formed on the surface of the polymer film substrate by a method such as doctor blading, spin coating, and micro gravure coating, and then dried at low temperature at room temperature to form a functional polymer thick film to form a color filter layer for a flexible display device. Formed.

본 발명은 가시광선을 흡수하는 염료나 안료를 지방족 탄화수소 유도체나 방향족 탄화수소 유도체인 혼합용매에 용해시켜 유기염료용액 혹은 유기안료용액을 제조하고 유기염료용액 혹은 유기안료용액을 아크릴계, 카보네이트계, 에스테르계 등의 고분자 중합체를 녹여 점액질의 기능성 고분자 레진을 실온에서 간단하게 제조하고 이것을 고분자 필름 기재의 표면에 후막화하여 실온에서 저온 건조함으로서 칼라필터층을 형성하는 기술을 핵심 기술로 하여 기능성 고분자 기판을 제조하는 것을 특징으로 한다. The present invention prepares an organic dye solution or an organic pigment solution by dissolving a dye or pigment that absorbs visible light in a mixed solvent of an aliphatic hydrocarbon derivative or an aromatic hydrocarbon derivative, and the organic dye solution or organic pigment solution is acrylic, carbonate, ester A functional polymer substrate is prepared by melting a high molecular polymer such as a mucous functional polymer resin at room temperature and then thickening it to the surface of the polymer film substrate to dry at low temperature at room temperature to form a color filter layer. It is characterized by.

이하 본 발명(도 4)의 기능성 고분자 기판의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the manufacturing method of the functional polymer substrate of the present invention (FIG. 4) will be described in detail.

<제조 <Production 실시예Example 1> 1>

파이로메탄(pyrromethene)계, 포르피린(porphyrin)계, 혹은 아조(Azo)계 등의 가시광 흡수 유기염료를 아세톤, 클로르포름, 메틸에틸케톤, 디에틸렌디옥사이 드, 테트라하이드로퓨란 등의 지방족 탄화수소 유도체나 클로르벤젠, 클로르페놀, 톨루엔, 크실렌, 사이클로헥사논 등의 방향족 탄화수소 유도체인 용매를 두 가지 이상 소정의 부피 비율로 혼합한 혼합용매에 용해시켜 유기염료용액을 제조한다. 유기염료 용액을 제조하기 위해 사용된 염료의 종류나 수는 사용 목적(적용 소자)에 따라 다를 수 있으며 한 가지 이상의 유기염료를 혼합해서 사용한다. 지방족 탄화수소 유도체와 방향족 탄화수소 유도체의 부피비율은 10 : 1~2 비율이 적당하다. 혼합한 혼합용매에 용해시켜 제조된 유기염료용액에 아크릴계 고분자 공중합체인 PMMA(Polymethylmethacrylate)나 카보네이트계 고분자 중합체인 PC(Poly Carbonate), 혹은 에스테르계 고분자 중합체인 폴리에스테르(Polyester)를 녹여 액상의 기능성 고분자 레진을 실온에서 제조한다. 고분자에 함유되어 있는 염료의 농도는 50 ~ 10,000 ppm의 범위에 들게 한다.Aliphatic hydrocarbon derivatives such as acetone, chloroform, methyl ethyl ketone, diethylene dioxide, tetrahydrofuran, etc. may be used as visible light absorbing organic dyes such as pyrromethene, porphyrin, or azo. B) an organic dye solution is prepared by dissolving a solvent which is an aromatic hydrocarbon derivative such as chlorbenzene, chlorphenol, toluene, xylene, cyclohexanone and the like in a mixed solvent of two or more predetermined volume ratios. The type or number of dyes used to prepare the organic dye solution may vary depending on the intended use (applied device), and one or more organic dyes may be mixed and used. The volume ratio of the aliphatic hydrocarbon derivative and the aromatic hydrocarbon derivative is preferably 10: 1 to 2. A liquid functional polymer obtained by dissolving PMMA (polymethylmethacrylate), an acrylic polymer copolymer, polycarbonate (PC), or polyester, an ester polymer, in an organic dye solution prepared by dissolving in a mixed solvent. Resin is prepared at room temperature. The concentration of dye in the polymer is in the range of 50 to 10,000 ppm.

상기에서 얻어진 고분자 레진을 사용하여 형성될 칼라필터층(102)의 표면을 매끄럽게 하거나 내부의 기포 발생을 억제하기 위해서는 유기염료용액에 디부틸프탈레이트나 디에틸프탈레이트 등의 가소제와 폴리초산비닐과 같은 소포제를 10%이내의 무게비로 고분자 레진에 첨가한다.In order to smooth the surface of the color filter layer 102 to be formed by using the polymer resin obtained above or to suppress bubbles in the inside, a plasticizer such as dibutyl phthalate or diethyl phthalate and an antifoaming agent such as polyvinyl acetate are added to the organic dye solution. It is added to the polymer resin at a weight ratio of less than 10%.

점액질의 기능성 고분자 레진을 바코팅(Bar Coating), 닥터블래이딩(Doctor Blading), 스핀 코팅(Spin Coating) , 마이크로 그라비아 코팅(Micro Gravure) 등의 방법으로 PMMA(Polymethylmethacrylate), PET(Polyethylene terephthalate), PC(Poly Carbonate), PES(Poly-ethersulfone), COC(Cyclic Olefin Copolymer) 등의 고분자 필름 기재(1, 1')의 표면에 두께 10 ~ 100 마이크론 정도로 후막화한 뒤 실 온에서 수 분간(3분이내) 건조하여 칼라필터층(102)을 형성한다. 확산방지층(2, 2')은, 실리카(SiO2)와 같은 산화물 재료를 사용하여 스퍼터링, 전자 빔 증착법 등과 같은 통상적인 박막 진공증착 방법으로 두께 30 ~ 100nm 범위로 진공 증착하여 형성하거나, 실리카 성분을 함유한 후막재료를 사용하여 졸-겔, 딥코팅(Dip coating)하여 습식 성막공정으로 형성한다. 투명전극(3)은 산화인듐주석(In2O3:Sn), 산화인듐아연(In2O3:ZnO)과 같은 산화물을 두께 100 ~ 300nm 범위로 스퍼터링, 전자 빔 증착법 등과 같은 통상적인 박막 진공증착 방법으로 진공 증착하여 형성하거나 투명전극 성분이 함유된 후막재료를 사용하여 졸-겔, 딥코팅(Dip coating)하여 습식 성막공정으로 형성한다. 광 투과율의 측면에서 볼 때, 상기의 PET 등의 고분자 기재(굴절률~1.6) 위에 확산방지층(2, 2')으로 사용되는 재료가 통상적으로 실리카(굴절률~1.4)인 점을 고려하면 이들 사이에 형성되는 칼라필터층(102) 재료의 굴절률은 1.5 부근인 것이 앞에서 언급한 광 투과율 공식에 따라서 굴절률 차이에 기인한 휘도 감소를 최소화 할 수 있다. 따라서 상기의 고분자 레진을 제조하는 고분자 중합체로서는 가시광 영역에서 굴절률이 1.5 정도로 알려진 PMMA가 가장 적합하다. Functional polymer resins of mucous membranes were coated by PMMA (Polymethylmethacrylate), PET (Polyethylene terephthalate), PET, etc. using Bar Coating, Doctor Blading, Spin Coating, Micro Gravure, etc. After thickening the surface of polymer film substrates (1, 1 ') such as polycarbonate (PC), polyetherethersulfone (PES), and cyclic olefin copolymer (COC) to a thickness of about 10 to 100 microns, Within minutes) to form a color filter layer 102. The diffusion barrier layers 2 and 2 'are formed by vacuum deposition in a thickness range of 30 to 100 nm by a conventional thin film vacuum deposition method such as sputtering or electron beam deposition using an oxide material such as silica (SiO 2 ), or a silica component. It is formed by a wet film forming process by sol-gel and dip coating using a thick film material containing. The transparent electrode 3 is a conventional thin film vacuum such as sputtering an oxide such as indium tin oxide (In 2 O 3 : Sn) and indium zinc oxide (In 2 O 3 : ZnO) in a thickness range of 100 to 300 nm, and electron beam deposition. It is formed by vacuum deposition by a vapor deposition method or by a wet film forming process by sol-gel and dip coating using a thick film material containing a transparent electrode component. In view of the light transmittance, considering that the material used as the diffusion barrier layers 2 and 2 'on the polymer substrate (refractive index-1.6) such as PET is generally silica (refractive index-1.4), It is possible to minimize the decrease in luminance due to the difference in refractive index according to the light transmittance formula mentioned above that the refractive index of the color filter layer 102 material formed is about 1.5. Therefore, PMMA, which has a refractive index of about 1.5 in the visible region, is most suitable as the polymer polymer for preparing the polymer resin.

고분자 후막으로 된 칼라필터층(102)은 도 4에서 점선으로 나타내 보이듯이 고분자 필름 기재(1, 1')의 위에 형성하게 할 수도 있다. 이런 경우에도 칼라필터층의 기능은 그대로 유지하게 된다. 광 투과율도 칼라필터층(굴절률~1.5)이 고분자 필름 기재(굴절률~1.6)와 공기(굴절률~1.0) 사이의 굴절률의 값을 가지므로 앞의 공식에 의해 휘도 감소를 최소화시킬 수가 있다.The color filter layer 102 made of a polymer thick film may be formed on the polymer film substrates 1 and 1 'as shown by a dotted line in FIG. Even in this case, the function of the color filter layer is maintained. The light transmittance also has a value of the refractive index between the polymer film substrate (refractive index-1.6) and air (refractive index-1.0) because the color filter layer (refractive index-1.5) can minimize the decrease in luminance by the above formula.

<제조 <Production 실시예Example 2> 2>

<제조 실시예 1>에서 기술된 내용 가운데 파이로메탄(pyrromethene)계, 포르피린(porphyrin)계, 혹은 아조(Azo)계 등의 가시광 흡수 유기염료 대신에 안트라퀴논(anthraquinone), 프탈로시아닌(phtalocyanine) 혹은 옥사진(oxazine) 등의 유기안료를 한 가지 이상 혼합해서 사용하여 <제조 실시예 1>에서 기술된 동일한 공정으로 칼라필터층(102)를 제조 할 수 있으며, 이 경우에도 <제조 실시예 1>에서와 같은 효과를 얻을 수 있다. Among the contents described in <Preparation Example 1>, instead of visible light absorbing organic dyes such as pyrromethene, porphyrin, or azo, anthraquinone, phthalocyanine, or phthalocyanine The color filter layer 102 can be manufactured by the same process described in <Production Example 1> by using one or more organic pigments such as oxazine and the like, and in this case also in <Production Example 1> The same effect can be obtained.

이와 같은 방법으로 가시광 흡수 유기염료를 혼합 솔벤트에 녹여 이것에 고분자 중합체의 하나인 PMMA에 첨가하여 저온 공정으로 PET 필름 기재 위에 후막화 하는 것을 핵심 기술로 하여 제조된 상기 제조실시예 1의 고분자 기판은 도 5에 나타내 보이듯이 파장 400nm ~ 700nm의 가시광영역에서 뛰어난 적색(600nm 이상), 녹색(500nm ~ 550nm), 청색(470nm 이하) 광투과 특성을 확인하였다. 즉, 하나의 컬러필터층(102)으로 삼원색 광만을 선택적으로 통과시키는 기능을 갖는다. 결과적으로 본 발명의 기능성 고분자 기판을 채택한 OLED 소자와 LCD 소자에서 색순도 개선 효과는 표 1과 표 2의 색좌표 측정 결과에서 나타나 보이듯이, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 모두 대폭 개선되었다.The polymer substrate of Preparation Example 1 prepared by dissolving the visible light-absorbing organic dye in a mixed solvent in this manner and adding it to PMMA, which is one of the polymer polymers, to thicken the film on the PET film substrate by a low temperature process. As shown in FIG. 5, excellent red (600 nm or more), green (500 nm to 550 nm), and blue (470 nm or less) light transmission characteristics were confirmed in the visible light region having a wavelength of 400 nm to 700 nm. That is, it has a function of selectively passing only three primary colors of light through one color filter layer 102. As a result, the color purity improvement effect in the OLED device and the LCD device adopting the functional polymer substrate of the present invention is largely red (R), green (G), blue (B) as shown in the color coordinate measurement results of Table 1 and Table 2 Improvements were made.

(표 1) OLED 소자의 색좌표 측정 결과(Table 1) Measurement result of color coordinates of OLED device

일반적인 투명 기판을 채택한 OLED소자의 색좌표 (x. y)Color coordinates of OLED device adopting general transparent substrate (x. Y) 본 발명의 기능성 고분자 기판을 채택한 OLED소자의 색좌표 (x. y)Color coordinate (x.y) of OLED device adopting functional polymer substrate of the present invention RR (0.608, 0.386)(0.608, 0.386) (0.622, 0.371)(0.622, 0.371) GG (0.246, 0.672)(0.246, 0.672) (0.234, 0.677)(0.234, 0.677) BB (0.165, 0.286)(0.165, 0.286) (0.158, 0.275)(0.158, 0.275)

(표 2) LCD 소자에서의 색좌표 측정 결과(Table 2) Measurement result of color coordinates in LCD device

일반적인 투명 기판을 채택한 LCD 소자의 색좌표 (x. y)Color coordinates of LCD element adopting general transparent substrate (x.y) 본 발명의 기능성 고분자 기판를 채택한 LCD 소자의 색좌표 (x. y)Color coordinate (x.y) of the LCD element employing the functional polymer substrate of the present invention RR (0.639, 0.347)(0.639, 0.347) (0.653, 0.331)(0.653, 0.331) GG (0.271, 0.626)(0.271, 0.626) (0.244, 0.593)(0.244, 0.593) BB (0.142, 0.078)(0.142, 0.078) (0.140, 0.071)(0.140, 0.071)

Claims (7)

PMMA(Polymethylmethacrylate), PET(Polyethylene terephthalate), PC(Poly Carbonate), PES(Poly-ethersulfone), COC(Cyclic Olefin Copolymer) 중에서 어느 하나로 이루어진 고분자 필름 기재와,Polymer film substrate made of any one of polymethylmethacrylate (PMMA), polyethylene terephthalate (PET), poly carbonate (PC), poly-ethersulfone (PES), cyclic olefin copolymer (COC), 상기 고분자 필름 기재의 일면에 피복된 칼라필름층과,A color film layer coated on one surface of the polymer film substrate, 상기 고분자 필름 기재의 타면에 또는 상기 칼라필름층 상에, 진공 증착법으로 형성된 제1 산화물로 이루어진 확산 방지층과,A diffusion barrier layer formed of a first oxide formed on the other surface of the polymer film substrate or on the color film layer by vacuum deposition; 상기 확산 방지층 상에 진공 층착법으로 형성된 제2 산화물로 이루어진 투명 전극을 포함하는 고분자 기판으로서,A polymer substrate comprising a transparent electrode made of a second oxide formed on the diffusion barrier layer by vacuum deposition method, 상기 칼라필터층은, 지방족 탄화수소 유도체와 방향족 탄화수소 유도체인 용매를 10 : 1~2 부피비율로 혼합한 혼합용매에 가시광 흡수 염료 또는 가시광 흡수 안료와 고분자 중합체를 녹여 고분자 레진을 만들고, 이것을 고분자 필름 기재의 표면에 두께 10㎛ ~ 100㎛로 후막으로 입혀 실온에서 건조시킴으로써 형성된 것을 특징으로 하는 고분자 기판.The color filter layer dissolves a visible light absorbing dye or a visible light absorbing pigment and a polymer in a mixed solvent of an aliphatic hydrocarbon derivative and an aromatic hydrocarbon derivative at a ratio of 10: 1 to 2 by volume to form a polymer resin. A polymer substrate formed by coating a thick film with a thickness of 10 µm to 100 µm on the surface and drying at room temperature. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 칼라필터층에 사용하는 고분자 중합체는 PMMA인 것을 특징으로 하는 고분자 기판.Polymer substrate, characterized in that the polymer used in the color filter layer is PMMA. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 가시광 흡수 염료는 파이로메탄(pyrromethene)계, 포르피린(porphyrin)계, 아조(Azo)계 중에서 선택된 1종 이상의 유기 염료인 것을 특징으로 하는 고분자 기판.The visible light absorbing dye is a polymer substrate, characterized in that at least one organic dye selected from pyrromethene-based, porphyrin-based, Azo-based. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가시광 흡수 안료는 안트라퀴논(anthraquinone), 프탈로시아닌(phtalocyanine), 옥사진(oxazine) 중에서 선택된 1종 이상의 유기 안료인 것을 특징으로 하는 고분자 기판. The polymer substrate according to claim 1 or 2, wherein the visible light absorbing pigment is at least one organic pigment selected from anthraquinone, phthalocyanine, and oxazine. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제1 산화물은 실리카를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 기판.The polymer substrate, characterized in that the first oxide comprises silica. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제2 산화물은 산화인듐주석 또는 산화인듐아연을 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 기판.The second oxide is a polymer substrate, characterized in that containing indium tin oxide or indium zinc oxide. 가시광을 흡수하는 염료나 안료를 지방족 탄화수소 유도체와 방향족 탄화수소 유도체인 혼합용매에 용해시켜 유기염료용액이나 유기안료용액을 제조하는 공정과, 유기염료용액이나 유기안료용액에 아크릴계 고분자 중합체인 폴리메틸메타크릴레이트나 카보네이트계 고분자 중합체인 폴리카보네이트, 혹은 에스테르계 고분자 공중합체인 폴리에스테르를 녹여 액상의 고분자 레진을 제조하는 공정과, 이것을 고분자 필름 기재의 일면에 후막으로 입혀 실온에서 건조하여 칼라필터층을 형성하는 공정과, 고분자 필름 기재의 노출된 타면 또는 칼라필터층 상에, 실리카로 된 확산방지층을 진공증착법에 의해 형성하는 공정과, 확산방지층 상에 산화인듐주석이나 산화인듐아연으로 된 투명전극을 진공증착법에 의해 형성하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고분자 기판 제조방법.Dissolving a dye or pigment absorbing visible light in a mixed solvent of an aliphatic hydrocarbon derivative and an aromatic hydrocarbon derivative to prepare an organic dye solution or an organic pigment solution, and polymethyl methacryl, which is an acrylic polymer polymer, in an organic dye solution or an organic pigment solution. The process of manufacturing liquid polymer resin by melt | dissolving the polycarbonate which is a rate and a carbonate polymer polymer, or polyester which is an ester polymer copolymer, and this is a polymer film Coating on one surface of the substrate with a thick film and drying at room temperature to form a color filter layer, forming a diffusion barrier layer of silica on the exposed other surface or color filter layer of the polymer film substrate by vacuum deposition, and on the diffusion barrier layer Forming a transparent electrode made of indium tin oxide or indium zinc oxide by vacuum evaporation.
KR1020060102336A 2006-10-20 2006-10-20 Polymer substrate with a function of the color filter and method thereof KR100842440B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060102336A KR100842440B1 (en) 2006-10-20 2006-10-20 Polymer substrate with a function of the color filter and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060102336A KR100842440B1 (en) 2006-10-20 2006-10-20 Polymer substrate with a function of the color filter and method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080035811A true KR20080035811A (en) 2008-04-24
KR100842440B1 KR100842440B1 (en) 2008-07-01

Family

ID=39574550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060102336A KR100842440B1 (en) 2006-10-20 2006-10-20 Polymer substrate with a function of the color filter and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100842440B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8541621B2 (en) 2008-12-05 2013-09-24 Electronics And Telecommunications Research Institute Polymerization initiator having aryl azide and surface modification method of cyclic olefin copolymer using the same
US11809933B2 (en) 2018-11-13 2023-11-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Method of detecting a concealed pattern
US11808833B2 (en) 2016-10-28 2023-11-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Coatings for increasing near-infrared detection distances

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200468677Y1 (en) 2008-07-28 2013-09-10 영 패스트 옵토일렉트로닉스 씨오., 엘티디. Cover lens having the effect of touch control
KR102504383B1 (en) 2020-06-11 2023-03-03 대한민국 Manufacturing method for salt of mulberry or mulberry leaf
KR102504384B1 (en) 2020-06-12 2023-03-02 대한민국 Manufacturing method for salt of mulberry or mulberry leaf

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW455623B (en) * 1996-05-23 2001-09-21 Sumitomo Chemical Co Light-screening coating composition, substrate and process for producing the substrate
KR100566389B1 (en) * 2004-07-26 2006-03-31 손상호 Multifunctional Polymer Films For Display Devices And Method Thereof
KR20060071446A (en) * 2004-12-22 2006-06-27 손상호 Dye-containing multifunctional polymer films for emissive display devices and method thereof
KR20060074735A (en) * 2004-12-28 2006-07-03 삼성전자주식회사 Color filter and thin film transistor array panel comprising the color filter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8541621B2 (en) 2008-12-05 2013-09-24 Electronics And Telecommunications Research Institute Polymerization initiator having aryl azide and surface modification method of cyclic olefin copolymer using the same
US11808833B2 (en) 2016-10-28 2023-11-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Coatings for increasing near-infrared detection distances
US11809933B2 (en) 2018-11-13 2023-11-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Method of detecting a concealed pattern

Also Published As

Publication number Publication date
KR100842440B1 (en) 2008-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100842440B1 (en) Polymer substrate with a function of the color filter and method thereof
US7294965B2 (en) Color-conversion light-emitting device, method for manufacturing the same, and display using the same
JP5195755B2 (en) Translucent substrate, manufacturing method thereof, organic LED element and manufacturing method thereof
US7655306B2 (en) Optical film, optical filter and display device including the same
US20050068606A1 (en) Color changeable pixel
CN101512420B (en) Liquid crystal display device and television receiver
CN105165122A (en) Organic electroluminescent element
JP5720219B2 (en) Green coloring composition and color filter for organic electroluminescence display device
US6956323B2 (en) Color conversion filter substrate and organic multicolor light emitting device
CN114023796B (en) display panel
JP2014021430A (en) Color filter formed substrate and organic el display device
JP6070026B2 (en) Organic EL display device
KR101073616B1 (en) Display device
CN110164932A (en) A kind of display panel and preparation method thereof
KR101073617B1 (en) Display device
JP2000012217A (en) Manufacture of color conversion filter for electroluminescent display
JP2013061500A (en) Color filter formation substrate and organic electroluminescence display device
KR100384291B1 (en) Organic electro luminescence display element with low reflectivity of cathode
KR100696663B1 (en) Multi-layered substrate for display and display comprising the same
KR100628806B1 (en) The multifunctional window for mobile phones and method thereof
KR20090064786A (en) The color filter layer including rare-earth element in display device and method for manufacturing the same
JP2006269227A (en) Multicolor light emitting device and its manufacturing method
KR100628807B1 (en) Dye-Containing Multifunctional Polymer Plates For Emissive Display Devices And Method Thereof
KR20200060518A (en) Bottom emitting display panels and manufacturing methods
JP2018045973A (en) Shield board for organic electroluminescent display device and organic electroluminescent display device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee