KR20170112313A - 컬러필터 및 이를 포함하는 화상표시장치 - Google Patents

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KR20170112313A
KR20170112313A KR1020160039205A KR20160039205A KR20170112313A KR 20170112313 A KR20170112313 A KR 20170112313A KR 1020160039205 A KR1020160039205 A KR 1020160039205A KR 20160039205 A KR20160039205 A KR 20160039205A KR 20170112313 A KR20170112313 A KR 20170112313A
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color filter
carbon atoms
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박승준
박성환
송선영
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 컬러필터 및 이를 포함하는 화상표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 분리층; 상기 분리층 상에 배치된 보호층; 상기 보호층 상에 배치된 블랙매트릭스층; 및 블랙매트릭스층 사이에 형성된 화소층을 포함하며, 상기 분리층과 상기 보호층 사이에는 분리층에서 유래한 탄소수 1 내지 5의 알콕시기와 보호층에서 유래한 수산기, 카르복실기 및 아마이드기 중 적어도 하나의 치환기가 서로 반응하여 화학적 결합이 형성됨으로써, 캐리어 기판으로부터의 박리시에 전극 손상 및 크랙 발생을 억제할 수 있고, 층간 밀착력이 뛰어나 우수한 유연성 및 내구성을 구현할 수 있다.

Description

컬러필터 및 이를 포함하는 화상표시장치{Color Filter and Image Display Device using the same}
본 발명은 컬러필터 및 이를 포함하는 화상표시장치에 관한 것이다.
인터넷이 보편화되고 소통되는 정보의 양이 폭발적으로 증가하면서 미래에는 언제 어디서나 정보를 접할 수 있는 ‘유비쿼터스 디스플레이(ubiquitous display)’의 환경이 창출될 것이며, 그에 따라 정보를 출력하는 매개체인 노트북, 전자수첩 및 PDA 등과 같은 휴대용 디스플레이의 역할이 중요하게 되었다. 이러한 유비쿼터스 디스플레이 환경을 구현하기 위해서는 원하는 때와 장소에서 정보를 바로 접할 수 있도록 디스플레이의 휴대성이 요구됨과 동시에, 각종 멀티미디어 정보를 표시하기 위한 대화면 특성도 요구된다. 따라서, 이러한 휴대성 및 대화면 특성을 동시에 만족시키기 위해서는, 디스플레이에 유연성을 부여하여 디스플레이로서의 기능을 할 때에는 펼쳐서 이용할 수 있고 휴대시에는 접어서 보관할 수 있는 형태의 디스플레이가 개발될 필요성이 있다.
현재 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 대표적인 형태가 액정 표시 장치(liquid-crystal display; LCD) 및 유기 발광 표시 소자(organic light-emitting diode; OLED)이다.
액정 표시 장치에는 컬러 구현을 위해 컬러 필터를 사용한다. 이때 사용되는 컬러필터는 유리기판 상에 형성된 블랙매트릭스(black matrix)를 형성하고 그 상부에 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue), 백색(white) 패턴을 형성시킨 것이다.
또한, 최근 들어 플렉서블한 평판표시장치가 개발되고 있는 추세이며, 컬러필터 역시 플렉서블한 특성이 요구된다.
이러한 플렉서블 컬러필터을 제조할 경우 캐리어 기판으로부터 박리시에 지속적으로 휘거나 구부리는 등의 굴곡이 가해지는바, 이에 화소 손상 및 크랙이 발생되지 않는 특성을 지닐 필요가 있다.
그러나, 이와 같은 충분한 피로 파괴 내성을 갖는 기재에 대해서는 아직 확립되지 않은 실정이다.
한국공개특허 제2014-0089767호에는 플렉서블 액정표시장치 및 그 제조방법이 개시되어 있다.
한국공개특허 제2014-0089767호
본 발명은 분리층과 보호층간의 화학적 결합을 캐리어 기판으로부터의 박리시에 전극 손상 및 크랙 발생을 억제할 수 있는 컬러필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 층간 밀착력이 뛰어나 우수한 유연성 및 내구성을 구현할 수 있는 컬러필터를 제공하는 것을 목적으로한다.
또한, 본 발명은 상기 컬러필터를 구비하는 화상표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 분리층;
상기 분리층 상에 배치된 보호층;
상기 보호층 상에 배치된 블랙매트릭스층; 및
블랙매트릭스층 사이에 형성된 화소층을 포함하며,
상기 분리층과 상기 보호층 사이에는 분리층에서 유래한 탄소수 1 내지 5의 알콕시기와 보호층에서 유래한 수산기, 카르복실기 및 아마이드기 중 적어도 하나의 치환기가 서로 반응하여 화학적 결합이 형성된 것인, 컬러필터.
2. 위 1에 있어서, 상기 분리층은 바인더 수지 및 탄소수 1 내지 5의 알콕시기를 갖는 멜라민계 경화제를 포함하는 분리층 형성용 조성물로 형성된 것인, 컬러필터.
3. 위 1에 있어서, 상기 멜라민계 경화제는 하기 화학식 1 내지 6으로 표시되 는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는, 컬러필터:
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
[화학식 3]
Figure pat00003
[화학식 4]
Figure pat00004
[화학식 5]
Figure pat00005
[화학식 6]
Figure pat00006
(식 중에서, n은 5 내지 20인 정수).
4. 위 1에 있어서, 상기 분리층의 바인더 수지는 화학식 7 또는 화학식 8로 표시되는 반복단위를 포함하는 고분자 중 적어도 하나를 더 포함하는, 컬러필터:
[화학식 7]
Figure pat00007
[화학식 8]
Figure pat00008
(식 중에서, M은 호모폴리머 또는 코폴리머의 주쇄를 형성하는 모노머 단위이고,
SPCR은 스페이서 단위이고,
고리A는 비치환 혹은 치환 지환식 탄화수소 또는 비치환 혹은 치환 방향족 고리이고,
고리B는 비치환 혹은 치환 방향족 고리이고,
Z는 알킬기, 알콕시기, 시아노기, 니트로기, 할로겐 원자,
Figure pat00009
,
Figure pat00010
(단, Z1은 알킬기, 알콕시기, 알콕시 카르보닐기, 알콕시 술포닐기, 시아노기, 니트로기 및 할로겐 원자임),
Figure pat00011
및
Figure pat00012
(단, Z2는 알킬기임)이고,
n은 0 또는 1이고,
R1은 수소 원자 또는 메틸기이고,
R2는 알킬기 또는 알콕시기, 시아노기 및 할로겐 원자로부터 선택되는 기로 치환된 페닐기이고,
고리 C또는 고리D는 각각 독립적으로,
Figure pat00013
,
Figure pat00014
,
Figure pat00015
,
Figure pat00016
및
Figure pat00017
이고,
X1 내지 X38은 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자 및 시아노기이고,
T는
Figure pat00018
(트랜스체) 또는
Figure pat00019
이고,
p 또는 q는 각각 독립적으로 1 내지 12이고,
m 또는 l은, 0.65≤m≤0.95, 0.05≤l≤0.35, m+l=1의 관계를 만족하는 공중합체에 차지하는 각 모노머의 몰분율이고,
상기 알킬은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬이고,
상기 알콕시는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알콕시임).
5. 위 2에 있어서, 멜라민계 경화제는 상기 화학식 7 내지 8로 표시되는 고분자의 반응 당량 대비 120 내지 250%로 포함되는, 컬러필터.
6. 위 1에 있어서, 상기 보호층은 수산기, 카르복실기 및 아마이드기 중 적어도 하나를 포함하는 고분자를 포함하는 분리층 형성용 조성물로 형성된 것인, 컬러필터.
7. 위 6에 있어서, 상기 보호층의 고분자는 하기 화학식 9 또는 10으로 표시되는 반복단위 중 적어도 하나를 포함하는 고분자를 포함하는, 컬러필터:
[화학식 9]
Figure pat00020
[화학식 10]
Figure pat00021
(식 중, R3 내지 R6 중 적어도 하나는 -Hn-Y1이고, n은 0 또는 1이고, H는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기 또는 카보닐기이고, Y1은 프로톤성 극성기이고,
R3 내지 R6 중 나머지는 수소 또는 -Hn-Y2이고, Y2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 또는 프로톤성 극성기이고, Y2는 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있고,
R7 및 R8은 서로 연결되어 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있는 3원 또는 5원의 헤테로환을 형성하고,
k은 0 내지 2의 정수이고,
h는 0 내지 2의 정수이며,
상기 프로톤성 극성기는 각각 독립적으로 수산기, 카르복실기 또는 아마이드기임).
8. 위 6에 있어서, 상기 보호층에 포함되는 고분자의 중량평균 분자량은 1,000 내지 1,000,000인, 컬러필터.
9. 위 1 내지 8 중 어느 한 항의 컬러필터를 구비하는, 화상표시장치.
본 발명의 컬러필터는 분리층과 보호층간의 화학적 결합을 형성함으로써 캐리어 기판으로부터의 박리시에 화소 손상 및 크랙 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러필터는 층간 밀착력이 뛰어나 우수한 유연성 및 내구성을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러필터는 외광반사 방지 효과가 우수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 플렉서블 컬러필터를 도시한 단면도이다.
도 2 내지 11은 본 발명의 일 구현예에 따른 플렉서블 컬러필터의 제조방법에 따른 각 단계별 단면도이다.
본 발명은 컬러필터(100) 및 이를 포함하는 화상표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 분리층(105); 상기 분리층(105) 상에 배치된 보호층(107); 상기 보호층(107) 상에 배치된 블랙매트릭스층(113); 및 블랙매트릭스층(113) 사이에 형성된 화소층(109)을 포함하며, 상기 분리층(105)과 상기 보호층(107) 사이에는 분리층(105)에서 유래한 탄소수 1 내지 5의 알콕시기와 보호층(107)에서 유래한 수산기, 카르복실기 및 아마이드기 중 적어도 하나의 치환기가 서로 반응하여 화학적 결합이 형성됨으로써, 캐리어 기판(115)으로부터의 박리시에 화소 손상 및 크랙 발생을 억제할 수 있고, 층간 밀착력이 뛰어나 우수한 유연성 및 내구성을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러필터(100)는 외광반사 방지 효과가 우수할 수 있다. 외광이 컬러필터(100)에 도달하면, 소정의 화소에 해당되는 색의 광은 투과하고 해당되는 색의 광을 제외한 나머지 색의 광의 파장은 흡수됨으로써, 외광의 입사광량을 효과적으로 줄일 수 있다.
본 명세서에 있어서, '상부' 및 '하부'는 설명을 용이하게 하기 위해 상대적인 방향을 나타내기 위해 사용되는 표현일 뿐이며, 어떠한 절대적인 의미를 갖는 것은 아니다.
이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예를 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
<컬러필터(100)>
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 컬러필터(100)를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 컬러필터(100)는 분리층(105); 상기 분리층(105) 상에 배치된 보호층(107); 상기 보호층(107) 상에 배치된 블랙매트릭스층(113) 및 블랙매트릭스층(113) 사이에 형성된 화소층(109)을 포함한다.
본 발명의 컬러필터(100)는 캐리어 기판(115) 상에서 제조 공정이 진행되고, 제조된 적층체를 캐리어 기판(115)으로부터 분리하여 제조되는 것으로서, 분리층(105)은 캐리어 기판(115)과의 분리를 위해 형성되는 층이다.
분리층(105)
분리층(105)은 캐리어 기판(115)과의 분리 이후에 제거되지 않고 화소층(109)을 피복하여 화소층(109)을 보호하는 층이 된다.
본 발명에 따른 분리층(105)은 바인더 수지 및 탄소수 1 내지 5의 알콕시기를 갖는 멜라민계 경화제를 포함하는 분리층 형성용 조성물로 형성될 수 있다.
본 발명은 분리층(105)에 전술한 멜라민계 경화제를 사용함으로써, 후술하는 보호층(107)과의 화학적 결합을 형성을 도모하여 캐리어 기판(115)으로부터의 박리시에 화소 손상 및 크랙 발생을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 멜라민계 경화제는 탄소수 1 내지 5의 알콕시기를 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 하기 화학식 1 내지 6으로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00022
[화학식 2]
Figure pat00023
[화학식 3]
Figure pat00024
[화학식 4]
Figure pat00025
[화학식 5]
Figure pat00026
[화학식 6]
Figure pat00027
(식 중에서, n= 5 내지 20인 정수).
또한, 본 발명에 따른 분리층 형성용 조성물은 화학식 7 또는 화학식 8로 표시되는 반복단위를 포함하는 고분자 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
[화학식 7]
Figure pat00028
[화학식 8]
Figure pat00029
(식 중에서, M은 호모폴리머 또는 코폴리머의 주쇄를 형성하는 모노머 단위이고,
SPCR은 스페이서 단위이고,
고리A는 비치환 혹은 치환 지환식 탄화수소 또는 비치환 혹은 치환 방향족 고리이고,
고리B는 비치환 혹은 치환 방향족 고리이고,
Z는 알킬기, 알콕시기, 시아노기, 니트로기, 할로겐 원자,
Figure pat00030
,
Figure pat00031
(단, Z1은 알킬기, 알콕시기, 알콕시 카르보닐기, 알콕시 술포닐기, 시아노기, 니트로기 및 할로겐 원자임),
Figure pat00032
및 (단, Z2는 알킬기임)이고,
n은 0 또는 1이고,
R1은 수소 원자 또는 메틸기이고,
R2는 알킬기 또는 알콕시기, 시아노기 및 할로겐 원자로부터 선택되는 기로 치환된 페닐기이고,
고리 C또는 고리D는 각각 독립적으로,
Figure pat00034
,
Figure pat00035
,
Figure pat00036
,
Figure pat00037
및
Figure pat00038
이고,
X1 내지 X38은 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자 및 시아노기이고,
T는
Figure pat00039
(트랜스체) 또는
Figure pat00040
이고,
p 또는 q는 각각 독립적으로 1 내지 12이고,
m 또는 l은, 0.65≤m≤0.95, 0.05≤l≤0.35, m+l=1의 관계를 만족하는 공중합체에 차지하는 각 모노머의 몰분율이고,
상기 알킬은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬이고,
상기 알콕시는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알콕시임).
상기 화학식 7의 식 중에서, M은 호모폴리머 또는 코폴리머의 주쇄를 형성하는 모노머 단위이며, 일반적으로 이 분야에서 사용되는 모노머 단위이면, 모두 적합하게 사용할 수 있다. 상기 모노머 단위로는, 예를 들면 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 2-클로로아크릴레이트, 2-페닐아크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 2-클로로아크릴아미드, 2-페닐아크릴아미드, 비닐에테르, 스티렌 유도체(예를 들면, α-메틸스티렌, p-스티렌 술포네이트), 말레산 유도체(예를 들면, 말레산 에스테르, 페닐말레이미드, 사이클로헥실 말레이미드), 푸마르산 유도체(예를 들면, 푸마르산에스테르), 실록산, 에폭사이드로 구성되는 군으로부터 선택되는 1또는 2 종 이상의 모노머 단위를 들 수 있다. M이 1종의 모노머 단위로 구성된 경우, 화학식 7의 모노머로 형성되는 폴리머는 호모폴리머이며, M이 2 종 이상의 모노머 단위로 구성된 경우 화학식 7의 모노머로 형성되는 폴리머는 코폴리머이다. 상기 화학식 7로 표시되는 폴리머가 코폴리머인 경우, 이러한 코폴리머는 교호형, 랜덤형, 그라프트형 등의 어느 것도 포함하는 것이다. 이들 모노머 단위 중, 아크릴레이트, 메타크릴레이트가 바람직하다.
SPCR는 스페이서 단위이며, 일반적으로 이 분야에서 사용되는 것이면, 모두 적합하게 사용할 수 있다. 이러한 스페이서 단위로는, 예를 들면, -(CH2)u-(단, u는 1 내지 12 중 어느 하나의 정수이다.), 1,2-프로필렌, 1,3-부틸렌, 사이클로펜탄-1,2-디일, 사이클로펜탄-1,3-디일, 사이클로헥산-1,3-디일, 사이클로헥산-1,4-디일, 피페리딘-1,4-디일, 피페라진-1,4-디일, 1,2-페닐렌, 1,3-페닐렌, 또는 1,4-페닐렌 등을 들 수 있다. 이들 스페이서 단위 중, -(CH2)w-(단, w는 1 내지 12 중 어느 하나의 정수이다.)가 바람직하다. w로는 3 내지 9중 어느 하나의 정수가 바람직하고, 이 중 5 내지 7중 어느 하나의 정수가 보다 바람직하고, 6이 가장 바람직하다.
고리A는 비치환 혹은 치환 지환식 탄화수소 또는 비치환 혹은 치환 방향족 고리이며, 이 중, 비치환 혹은 치환 방향족 고리가 바람직하고, 비치환 방향족 고리가 보다 바람직하다.
예를 들면,
Figure pat00041
,
Figure pat00042
,
Figure pat00043
,
Figure pat00044
,
Figure pat00045
및
Figure pat00046
일 수 있다.
고리B는 비치환 혹은 치환 방향족 고리이며, 이 중, 비치환 방향족 고리가 바람직하다.
예를 들면,
Figure pat00047
,
Figure pat00048
,
Figure pat00049
,
Figure pat00050
,
Figure pat00051
및
Figure pat00052
일 수 있다.
고리A 및 고리B는 모두, 화학식 7로 표시된 대로 2가기이지만, 고리A 또는 고리B가 「비치환」이란, 이들 2가기를 형성하는 결합수 이외의 결합수에 있어서 「비치환」인 것을 의미한다. 또한, 고리A 및 고리B를 구조식에 의해서 예시한 경우, 2가기를 형성하는 이들 결합수에 대해서는, 주쇄측의 결합수가 좌측으로, 측쇄 말단측의 결합수가 우측으로 오도록 기재하는 것으로 한다. 고리A의 치환기(X1A~X42A) 및 고리B의 치환기(X1B~X40B)는 각각 독립적으로, 알킬기, 알콕시기, 시아노기, 니트로기 및 할로겐 원자로부터 선택되는 기이며, 이 중, 알콕시기가 바람직하고, X는 질소 원자, 산소 원자 및 유황 원자이다. 고리A 또는 고리B 전체적으로는 각각, 1또는 2이상의 치환기를 가진다. 고리A 또는 고리B의 바람직한 치환기의 수는 1이다.
화학식 7 및 화학식 8에서, 알킬기는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 들 수 있으며, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 들 수 있고, 더 바람직하게는 메틸기를 들 수 있다. 또한, 알콕시기는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알콕시기를 들 수 있으며, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알콕시기를 들 수 있고, 더 바람직하게는 메톡시기를 들 수 있다. 할로겐 원자로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자를 들 수 있으며, 바람직하게는 불소 원자일 수 있다.
상기 분리층(105)에 포함되는 바인더 수지의 중량 평균 분자량은 5,000 내지 200,000일 수 있고, 바람직하게는 10,000 내지 100,000일 수 있다.
본 발명에 따른 분리층(105)의 멜라민계 경화제는 바인더 수지와 이론적 반응 당량만큼 첨가하더라도 미반응하는 멜라민 경화제가 있을 수 있기 때문에 보호층(107)과 화학적 결합을 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로서, 바람직하게는, 멜라민계 경화제는 보호층(107)과의 화학적 결합을 충분하게 형성한다는 측면에서 화학식 7 내지 8로 표시되는 바인더 수지의 반응 당량보다는 과량으로 첨가될 수 있다. 이에 따라, 바인더 수지와 반응하지 못한 멜라민계 경화제가 보다 용이하게 보호층(107)과 화학적 결합을 형성할 수 있다.
예를 들면, 멜라민계 경화제는 바인더 수지와의 반응 당량 대비 120% 이상으로 과량 포함될 수 있다. 상기 범위에서 본 발명에서 목적하는 효과를 가장 우수하게 나타낼 수 있다. 멜라민계 경화제는 과량으로 포함되기만 하면 본 발명에서 목적하는 효과를 나타낼 수 있으므로 그 함량의 상한은 특별히 한정하지 않는다. 다만, 경제성, 보호층(107)이 고분자 함량의 제한 등을 고려할 때 그 상한은 바인더 수지와의 반응 당량 대비 250%일 수 있다.
상기 멜라민 경화제가 바인더 수지의 당량 대비 250%를 초과하여 포함될 경우, 도포성이 불량하거나 투과율이 저하될 수 있다.
분리층(105)의 두께는 10 내지 1000nm가 바람직하고, 50 내지 500nm인 것이 보다 바람직하다. 분리층(105)의 두께가 10nm 미만이면 분리층(105) 도포시의 균일성이 떨어져 화소 패턴 형성이 불균일하거나, 국부적으로 박리력이 상승하여 찢겨짐이 발생하거나, 캐리어 기판(115)과 분리 후, 컬러필터(100)의 컬(curl)이 제어되지 않는 문제점이 있다. 그리고 두께가 1000nm를 초과하면 상기 박리력이 더 이상 낮아지지 않는 문제점이 있으며, 필름의 유연성이 저하되는 문제점이 있다.
분리층(105)의 보호층(107)과 접촉하는 면의 반대면에는 기재필름(101)이 접착제층(103)을 매개로 부착될 수 있다.
기재필름(101)은 광학용 투명 필름으로 통상 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있으나, 그 중에서 굴곡성, 투명성, 열 안정성, 수분 차폐성, 위상차 균일성, 등방성 등이 우수한 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 기재필름(101)을 이용함으로써, 컬러필터(100)를 제조, 운반 및 보관시에 손상을 방지할 수 있고 용이하게 취급할 수 있다.
기재필름(101)의 재질은 고분자 재질 또는 통상적으로 사용하는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리이미드 등일 수 있다.
접착제층(103)은 상기 기재필름(101)과 상기 분리층(105)을 접합하기 위한 것으로 두 층간의 접착성을 향상시키기 위해, 편광 필름 및/또는 보호 필름에 코로나 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리, 자외선 조사, 프라이머 도포 처리, 비누화 처리 등의 표면 처리를 실시할 수 있다. 상기 접착제층(103)은 기재 필름 또는 분리층(105)의 일면에 코팅 조성물 형태로 도포되어 형성하거나 필름 상태로 합지될 수 있다.
상기 접착제층(103)의 재질은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 통상적으로 사용하는 폴리아크릴레이트, 에폭시 수지 등일 수 있다.
보호층(107)
보호층(107)은 분리층(105) 상에 위치하여, 분리층(105)과 마찬가지로 화소층(109)을 피복하여 화소층(109)의 오염 및 캐리어 기판(115)으로부터 분리시의 화소층(109)의 파단을 방지하는 역할을 한다.
본 발명에 따른 보호층(107)은 수산기, 카르복실기 및 아마이드기 중 적어도 하나를 포함하는 고분자를 포함하는 보호층 형성용 조성물로 형성될 수 있다.
본 발명은 보호층(107)에 전술한 고분자를 사용함으로써, 분리층(105)의 멜라민계 경화제에 포함되어 있는 알콕시기와의 화학적 결합을 형성하여 층간 밀착력이 뛰어나 우수한 유연성 및 내구성을 구현할 수 있다.
더 구체적으로는 멜라민계 경화제에 포함되어 있는 알콕시기의 수소와 보호층(107)의 고분자에 포함되어 있는 수산기, 카르복실기 및 아마이드기의 수산기가 가수 조건에서 탈수 반응함으로써 물이 제거되는 동시에 멜라민계 경화제와 보호층(107)의 고분자가 화학적 결합을 하여 분리층(105)과 보호층(107)간에 밀착력이 뛰어나 캐리어 기판(115)상에 박리시에 화소 손상 및 크랙발생을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 보호층(107)의 고분자는 하기 화학식 9 또는 10으로 표시되는 반복단위 중 적어도 하나를 포함하는 고분자를 포함할 수 있다:
[화학식 9]
Figure pat00053
[화학식 10]
Figure pat00054
(식 중, R3 내지 R6 중 적어도 하나는 -Hn-Y1이고, n은 0 또는 1이고, H는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기 또는 카보닐기이고, Y1은 프로톤성 극성기이고,
R3 내지 R6 중 나머지는 수소 또는 -Hn-Y2이고, Y2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 또는 프로톤성 극성기이고, Y2는 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있고,
R7 및 R8은 서로 연결되어 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있는 3원 또는 5원의 헤테로환을 형성하고,
k은 0 내지 2의 정수이고,
h는 0 내지 2의 정수이며,
상기 프로톤성 극성기는 각각 독립적으로 수산기, 카르복실기 또는 아마이드기임).
상기 헤테로환은 고리형 구조로서 고리 중에 헤테로 원자(N, O, P, S 등)를 1개 이상 갖는 고리를 의미한다.
상기 화학식 10에서, R7와 R8이 형성할 수 있는 3원 헤테로환 구조로서는 예컨대 에폭시 구조 등을 들 수 있다. 또한, R7와 R8이 5원 헤테로환 구조로서는, 예컨대 다이카복실산 무수물 구조〔-C(O)-O-C(O)-〕, 다이카복시이미드 구조〔-C(O)-N-C(O)-〕 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 9 또는 10으로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체는 유리전이온도가 높다. 예를 들면 100℃ 이상일 수 있고, 바람직하게는 150℃ 이상, 보다 바람직하게는 200℃ 이상, 가장 바람직하게는 250℃ 이상일 수 있다. 상기와 같이 높은 유리전이온도를 가짐으로써, 이를 포함한 보호층(107)이 높은 내열성을 가져, 블랙매트릭스층(113), 화소층(109) 등의 형성 중 열처리 공정 시 발생할 수 있는 주름, 크랙, 색상 변화 등의 열 손상을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 보호층(107)은 상기 화학식 9 또는 10으로 표시되는 반복 단위를 갖는 중합체의 경화층으로서, 탄성이 우수하여 캐리어 기판(115)으로부터의 박리시에 발생할 수 있는 크랙을 줄일 수 있다.
보호층(107)의 탄성은 예를 들면 탄성률이 2.8 내지 4.5GPa일 수 있다. 탄성률이 2.8GPa 미만이면 화소 형성시에 절연층에 주름이 발생할 수 있고, 4.5GPa 초과이면 캐리어 기판(115)으로부터 박리시에 크랙이 발생할 수 있다. 상기 범위의 탄성률은 예를 들면 포스트베이크 온도를 180℃ 이상으로 함으로써 얻어질 수 있다. 우수한 수준의 주름 억제 효과와 박리 억제 효과를 동시에 만족시킨다는 측면에서 바람직하게는 3 내지 4.2GPa일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 보호층(107)은 투과율이 매우 높다. 예를 들면 투과율이 90% 이상일 수 있고, 바람직하게는 95% 이상, 보다 바람직하게는 97% 이상일 수 있다. 상기 범위의 투과율은 예를 들면 포스트베이크를 180℃ 내지 250℃로 실시함으로써 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 상기 화학식 9 또는 10으로 표시되는 반복단위 중 적어도 하나를 포함하는 고분자는 프로톤성 극성기 함유 환상 올레핀계 중합체이다.
상기 프로톤성 극성기란, 탄소원자 이외의 원자에 수소원자가 직접 결합된 원자단으로서, 프로톤성 극성기의 구체예로서는, 수산기, 카르복실기 또는 아마이드기이며, 보다 바람직하게는 카르복실기이다.
본 발명에 따른 보호층(107)의 고분자의 중량평균분자량(Mw)은 통상 1,000 내지 1,000,000, 바람직하게는 5,000 내지 150,000, 보다 바람직하게는 2,000 내지 10,000의 범위이다.
또한, 본 발명에 따른 보호층(107) 조성물에는 본 발명의 원하는 효과의 발현이 저해되지 않는 범위이면, 소망에 따라 환상 올레핀계 중합체 이외의 수지 성분이나, 용매, 가교제, 기타 배합제 등의 기타 성분을 포함할 수도 있다.
환상 올레핀계 중합체 이외의 수지 성분으로서는, 예컨대 스타이렌계 수지, 염화비닐계 수지, 아크릴계 수지, 폴리페닐렌에터 수지, 폴리아릴렌설파이드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스터 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리에터설폰 수지, 폴리설폰 수지, 폴리이미드 수지, 고무, 엘라스토머 등을 들 수 있다.
용매로는 에틸렌글리콜모노알킬에테르류; 디에틸렌글리콜디알킬에테르류; 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 프로필렌글리콜모노알킬에테르류; 프로필렌글리콜디알킬에테르류; 프로필렌글리콜알킬에테르프로피오네이트류; 부틸디올모노알킬에테르류; 부탄디올모노알킬에테르아세테이트류; 부탄디올모노알킬에테르프로피오네이트류; 디프로필렌글리콜디알킬에테르류; 방향족 탄화수소류; 케톤류; 알코올류; 에스테르류; 고리형 에스테르류 등을 들 수 있다. 여기서 예시한 용매는, 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
가교제로서는 환상 올레핀계 중합체와 반응할 수 있는 작용기를 분자내에 2개 이상, 바람직하게는 3개 이상 갖는 것이 사용된다. 가교제가 갖는 작용기는 환상 올레핀계 중합체 중의 작용기나 불포화 결합 등과 반응할 수 있는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 환상 올레핀계 중합체가 프로톤성 극성기를 갖는 경우, 이 극성기와 반응할 수 있는 바람직한 작용기로서는, 예컨대 아미노기, 카복실기, 하이드록실기, 에폭시기, 아이소사이아네이트기 등을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 아미노기, 에폭시기 및 아이소사이아네이트기이며, 더욱 바람직하게는 에폭시기이다.
기타 배합제로서는, 예컨대 증감제, 계면활성제, 잠재적 산 발생제, 대전방지제, 산화방지제, 접착 조제, 소포제, 안료, 염료 등을 들 수 있다.
블랙매트릭스층(113)
블랙매트릭스층(113)은 보호층(107) 상에 위치하여, 외광 반사 및 명암비 향상을 위한 차광층으로, 후술할 패터닝된 각 화소 사이에 위치하여 화소영역을 제외한 부분의 빛을 차단하는 역할을 한다.
상기 블랙매트릭스층(113)은 당분야에 공지된 블랙매트릭스층 형성용 조성물이 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 알칼리 가용성 바인더 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제, 흑색 안료 및 용매를 포함하는 블랙매트릭스층 형성용 조성물로 형성할 수 있다.
블랙매트릭스층(113)은 당 분야에 공지된 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 블랙매트릭스층 형성용 조성물을 도포하고 패턴으로 노광, 현상 및 경화시켜 형성될 수 있다.
화소층(109)
화소층(109)은 블랙매트릭스층(113) 사이에 형성되어 색상 구현을 위한 층으로, 적색, 녹색, 청색 및 백색 패턴을 포함한다.
화소층(109)은 통상적으로 패턴화된 적색, 녹색, 청색 및 백색 화소층(109)과 함께 전술한 블랙매트릭스층(113)이 함께 배치 되어있다.
적색 서브 화소에서 적색, 녹색 서브 화소에서 녹색, 그리고 청색 서브 화소에서 청색이 구현된다.
상기 화소층(109)은 당분야에 공지된 화소층 형성용 조성물이 제한없이 사용될 수 있으며, 색상 표현을 위한 각각의 화소층 형성용 조성물을 도포하고 소정의 패턴으로 노광, 현상 및 열경화하여 형성할 수 있다.
평탄화층(111)
본 발명에 있어서, 앞서 설명한 화소층(109)의 단차를 보정하고 평탄도를 향상시키기 위해, 화소층(109) 상부에 평탄화층을 더 구비할 수도 있다. 오버코팅층(OC 층)으로도 불린다
평탄화층(111)의 재질은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 통상적으로 사용하는 폴리아크릴레이트, 폴리이미드, 폴리에스테르 등일 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 컬러필터(100)의 제조방법의 일 구현예를 상세하게 설명하도록 한다. 다만, 이하에서 설명하는 제조방법은 본 발명의 일 구현예일 뿐이며 본 발명이 이에 제한되어서 해석되어서는 안된다.
도 2 내지 11은 본 발명의 일 구현예에 따른 플렉서블 컬러필터(100)의 제조방법에 따른 각 단계별 단면도이다.
도 2 내지 11에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 플렉서블 컬러필터(100)는 캐리어 기판(115)에 분리층 형성용 조성물을 코팅하여 분리층(105)을 형성하는 단계; 상기 분리층(105) 상에 보호층 형성용 조성물을 코팅하여 분리층(105) 측면까지 감싸도록 보호층(107)을 형성하는 단계; 상기 보호층(107) 상에 블랙매트릭스층(113)을 형성하고, 그 사이에 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue), 백색(white) 화소층(109)을 형성하는 단계; 상기 화소층(109) 전체에 걸쳐 평탄화층 형성용 조성물을 코팅하여 평탄화층(111)을 형성하는 단계; 점착제층(117)이 일측면에 도포된 보호필름(119)을 상기 평탄화층(111)과 접합하는 단계; 상기 캐리어 기판(115)과 분리층(105)을 분리하는 단계; 접착제층(103)이 일측면에 도포된 기재필름(101)을 상기 분리층과 접착하는 단계; 및 상기 보호필름(119) 및 점착제층(117)을 제거하는 단계를 포함한다.
이하 도면을 참조하여 각 단계별로 더욱 상세히 설명한다.
먼저, 캐리어 기판(115)을 준비한 후, 분리층 형성용 조성물을 코팅하여 분리층(105)을 형성한다(도 2 참조).
코팅 방법은 원하는 두께를 얻을 수 있도록 통상적인 습식 코팅 방법을 이용할 수 있으며, 이때 습식 코팅 방법은 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 잉크젯 등의 도포 장치가 사용될 수 있다.
상기 분리층 형성용 조성물은 코팅 후 경화시켜 분리층(105)을 형성한다. 이때 경화 공정은 오븐, 핫 플레이트 등에 의해 가열함으로써 행해진다. 상기 온도 및 시간은 조성물에 따라 달라질 수 있으나 일례로 80 내지 250 ℃에서 10내지 120 분의 조건으로 열처리를 통해 이루어진다.
다음으로, 형성된 분리층(105) 상에 보호층 형성용 조성물을 코팅하여 분리층(105) 측면까지 감싸도록 보호층(107)을 형성한다(도 3 참조). 앞서 설명한 바와 같이 분리층(105)은 물리적인 힘에 의해 박리될 수 있으며 이는 박리력이 매우 약하기 때문에 보호층(107)이 양 측면을 감싸는 형태로 형성되어야 한다.
상기 보호층 형성용 조성물의 코팅 방법 및 경화 공정은 전술한 바와 같다.
다음으로, 형성된 보호층(107) 상에 블랙매트릭스층(113)을 형성하고, 그 사이에 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue), 백색(white) 화소층(109)을 형성한다(도 4 및 5 참조).
상기 보호층(107) 상에 화소를 형성하는 부분을 구획하도록 블랙매트릭스층(113)을 형성한 뒤 색상 표현을 위한 각각의 화소층 형성용 조성물을 도포하고 소정의 패턴으로 노광, 현상 및 열경화하여 형성한다. 상기 화소층(109)의 각 색의 순서는 임의로 선택할 수 있다. 또한, 전술한 블랙매트릭스층(113) 및 화소층(109)의 형성 순서 목적에 따라 달라질 수 있다.
상기 블랙매트릭스층(113) 및 화소층(109)의 코팅 방법 및 경화 공정은 전술한 바와 같다.
다음으로, 형성된 화소층(109)전체에 걸쳐 평탄화층 형성용 조성물을 코팅하여 평탄화층(111)을 형성한다(도 6 참조). 상기 평탄화층(111)은 패터닝된 화소층(109) 보호 및 이후 화소전극 형성시 컬러필터(100) 표면 평탄화를 위한 것으로 화소층(109) 전면에 걸쳐 형성된다. 상기 평탄화층(111) 코팅 방법 및 경화 공정은 전술한 바와 같다.
다음으로, 점착제층(117)이 일측면에 도포된 보호필름(119)을 상기 평탄화층(111)과 접합한다(도 7 참조).
상기 보호필름(119)은 본 발명의 플렉서블 컬러필터(100)를 보호할 수 있도록 적절한 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성 및 투명성을 갖도록 물성이 제어된 재질을 사용한다. 일례로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌테레프탈레이드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르이미드, 폴리염화 비닐 등을 들 수 있다.
상기 점착제층(117)은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 이 분야에서 통상적으로 사용되는 조성이 가능하다. 대표적으로, 아크릴 수지, 실리콘수지, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐에테르, 변성 폴리올레핀, 아세트산비닐/염화비닐 공중합체, 에폭시, 불소, 고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 이용될 수 있다.
상기 점착제층(117)은 보호필름(119)에 직접 도포된 것이거나, 보호필름(119)에 점착 시트를 부탁하여 형성된 것일 수 있으며 상기 보호필름(119) 및 점착제층(117)의 두께는 보호필름(119)의 재질 및 점착력에 따라 조절될 수 있다.
다음으로, 캐리어 기판(115)과 분리층(105)을 분리한다(도 8 참조). 컬러필터(100) 형성을 위해 사용된 캐리어 기판(115)을 제거하기 위해 분리 층을 박리시킨다.
상기 박리 공정은 상온에서 진행되며, 예를 들면 캐리어 기판(115)을 떼어내는 물리적인 박리 방식에 의해 수행될 수 있다.
다음으로, 접착제층(103)이 일측면에 도포된 기재필름(101)을 상기 분리층(105)과 접착한다(도 9 참조). 상기 기재필름(101)은 유연성을 갖는 것으로 전술한 소재 중 원하는 목적에 적합하게 선택 가능하다.
상기 접착제층(103)은 기재필름(101)과 컬러필터(100)를 접합하는데 사용되며, 기재필름(101) 또는 분리층(105)의 일면에 배치된다. 사용가능한 접착제는 광경화형 접착제이며 광경화 후 별도의 건조 공정이 필요없으므로 제조공정이 단순하여 생산성이 향상된다.
본 발명에서 사용되는 광경화형 접착제는 당분야에서 사용되는 광경화형 접착제를 특별한 제한 없이 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 에폭시 화합물 또는 아크릴계 단량체를 포함하는 조성물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 접착제층(103)의 광경화에 있어서, 원자외선, 자외선, 근자외선, 적외선 등의 광선, X선, γ선 등의 전자파 외에, 전자선, 프로톤선, 중성 자선 등을 이용할 수 있으나, 경화 속도, 조사 장치의 입수의 용이성, 가격 등으로부터 자외선 조사에 의한 경화가 유리하다.
그리고 상기 자외선 조사를 행할 때의 광원으로서는, 고압 수은등, 무전극 램프, 초고압 수은등 카본 아크 램프, 제논 램프, 메탈할라이드 램프, 케미 컬 램프, 블랙라이트 등이 이용될 수 있다.
다음으로, 도 6에서 접합한 보호필름(119) 및 점착제층(117)을 제거한다(도 10 참조).
추후 터치센서, POL일체형 터치 또는 윈도우 필름을 적층하기 위해 이전 단계에서 접합한 보호필름(119) 및 점착제층(117)을 제거하여 최종적으로 도 11의 본 발명에 따른 컬러필터(100)를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 컬러필터(100)의 제조공정에 있어 고온공정을 포함하는 컬러필터(100) 형성은 캐리어 기판(115) 상에서 진행한 뒤 상온에서 분리층(105)을 이용하여 캐리어 기판(115)을 제거하고 플라스틱 소재의 기재필름(101)을 적층한다.
이에 따라 종래 플라스틱 기판의 열 변형에 따른 문제를 해소할 뿐만 아니라 플라스틱 기판에서 구현하지 못한 패턴의 고정세가 가능하고, 기재 필름의 재질에 대한 제한 없이 다변화가 가능한 이점을 확보할 수 있다.
상기 컬러필터(100)는 종래 기재필름(101)의 열적 변형을 방지할 뿐 아니라 이로 인한 품질 저하나 오작동이 없어 높은 신뢰도를 확보할 수 있으며 컬러필터(100)의 패턴의 치수가 정확하고 정세화되어 더욱 정밀한 화소를 구현할 수 있도록 한다. 또한, 목적에 따라 다양한 플라스틱 소재를 기재필름(101)으로 적용할 수 있다.
<화상표시장치>
또한 본 발명은 상기 컬러필터(100)를 구비한 화상표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 화상표시장치는 예를 들면, 액정표시장치 및 유기 발광 표시 장치(OLED) 등일 수 있다. 화상표시장치는 상기 컬러필터(100)를 구비한 것을 제외하고는 본 발명의 기술분야에서 당업자에게 알려진 구성을 포함할 수 있고, 본 발명에서 특별히 제한하지 않는다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
합성예 1. 화학식 7로 표시되는 바인더 수지의 합성
(1) 4-(6-하이드록시헥실 옥시) 안식향산의 합성
Figure pat00055
4-하이드록시 안식향산 100.0g(0.7 몰), 수산화 칼륨 105.1g(1.6몰)를 물 400.0 g에 용해했다. 이 용액에 6-클로로헥사놀 108.8g(0.8 몰)를 1시간 걸쳐 적하했다. 그 다음에, 100℃으로 가열 환류를 수행했다. 20시간 후 반응액을 냉각해, 격렬하게 교반하면서, 35% 염산 344.6g(1.7 몰)를 실온에서 적하했다. 석출한 고체를 려취해, 테트라하이드로퓨란(THF) 400 g로 재결정하고, 표기 화합물 120.0g(0.5 몰)를 백색 결정으로서 얻었다.
(2) 4-[6-(2-메틸 아크릴로일 옥시) 헥실옥시]안식향산의 합성
Figure pat00056
상기 (1)에서 얻은 화합물 120.0g(0.5 몰), 트리에틸아민 81.5g(0.8몰)를 THF 480.0 g에 용해했다. 이 용액에, 메타크릴산 클로라이드 84.2g(0.8 몰)를 1시간 걸쳐 적하했다. 그 다음에, 40℃으로 가열했다. 4시간 후 반응액을 냉각해,물 240.0 g를 더했다. 분리한 유기층에, 10% 염산 367.2g(1 몰)를 더해 교반했다. 분리한 유기층을 농축해, 찌꺼기를 톨루엔 400.0 g로 재결정하고, 표기 화합물
96.0g(0.3 몰)를, 백색 결정으로서 얻었다.
(3) 4-[6-(2-메틸 아크릴로일 옥시) 헥실옥시]티오 안식향산 S-4-(메톡시) 페닐 에스테르의 합성
Figure pat00057
상기 (2)에서 얻은 화합물 96.0g(0.3 몰), 4-메톡시 티오페놀42.1g(0.3 몰) 및 N,N-디메틸아미노 피리딘 7.7g(0.1 몰)를 디클로로 메탄 960 g에 용해했다. 이 용액에, 디시클로헥실카르보 디이미드(DCC) 71.1g(0.3 몰)를 더했다.실온에서 2시 간 반응 후, 물 288 g를 더했다. 분리한 유기층을 농축해, 찌꺼기를 톨루엔 100 g로부터 재결정하고, 표기 화합물 110g(0.3 몰)를 백색 결정으로서 얻었다.
(4) 폴리[1-[6-[4-[4-(메톡시) 페닐티오카르보닐]페녹시]헥실옥시카르보닐]-1-메틸에틸렌]의 합성
Figure pat00058
상기 (3)에서 얻은 화합물 110g(0.2 몰), AIBN0.8g(5 mM)을 사이클로헥사논 412 g에 용해했다. 이 용액에, 질소를 1시간 통기했다. 그 다음에, 80℃으로 가열했다. 10시간 후 반응액을 냉각하고, 격렬하게 교반하면서, 노말 헥산346g에, 실온에서 적하했다. 분리한 중합체를 여과하여 감압하의 50℃의 온도에서 건조하여 표기 폴리머 93.5 g를 얻었다.
상기 폴리머의 중량 평균 분자량(MW)을, 겔 여과 크로마토그래피 (GPC)를 이용해 측정했다. 얻어진 중량 평균 분자량(MW)은 21,000이었다.
합성예 2: 화학식 8로 표시되는 바인더 수지의 합성
(1)폴리［1-［6-[4-［4-［(E)-2-메톡시카르보닐비닐］페녹시카르보닐］페녹시］헥실옥시카르보닐]-1-메틸에틸렌-CO-1-［6-［4-카르복시페녹시]헥실옥시카르보닐]-1-메틸에틸렌](M1: M2=90：10)
Figure pat00059
4-6-(2-메틸아크릴로일옥시)헥실옥시］안식향산4-［(E)-2-메톡시카르보닐비닐］페닐에스테르 5g(11 mM), 4-［6-(2-메틸아크릴로일옥시)헥실옥시］안식향산 29.6g(96 mM) 및 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.35g(2.1 mM)을 시클로헥사논 196g에 용해했다. 이 용액에 질소를 1시간 통기하였다. 이어서, 80℃에서 가열하였다. 10시간 후 반응액을 냉각하여, 격렬하게 교반하면서, 노말 헥산 346g에 실온에서 적하하였다. 분리한 중합체를 여과하여, 감압하, 50℃에서의 건조에 의해 중합체 1을 26g 얻었다.
상기에서 얻어진 폴리머의 중량 평균 분자량(MW)을 폴리스티렌을 표준물질로 사용하고 겔 여과 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 측정하였다. 상기에서 얻어진 폴리머는 중량 평균 분자량(MW)이 30,700이었고 산가가 156mgKOH/g이었다.
(2)폴리［1-［6-［4-［4-［(E)-2-메톡시카르보닐비닐］페녹시카르보닐］페녹시］헥실옥시카르보닐]-1-메틸에틸렌-CO-1-［6-［4-카르복시페녹시]헥실옥시카르보닐]-1-메틸에틸렌](M1: M2=80：20)
Figure pat00060
4-［6-(2-메틸아크릴로일옥시)헥실 옥시］안식향산 4-［(E)-2-메톡시카르보닐비닐］페닐에스테르의 사용량을 8g(17 mM), 4-［6-(2-메틸아크릴로일옥시)헥실옥시］안식향산의 사용량을 21g(69 mM), 2,2'-아조비스이소부티로니트릴의사용량을 0.28g(1.7 mM), 시클로헥사논의 사용량을 116g으로 하는 것 이외는, 실시예 2와 동일하게 처리하여, 화학식 3으로 표시되는 폴리머 24g을 얻었다.상기에서 얻어진 폴리머는 중량 평균분자량(MW)이 31,700이고 산가가 130mgKOH/g이었다.
(3)폴리［1-［6-［4-［4-［(E)-2-메톡시카르보닐비닐］페녹시카르보닐］페녹시］헥실옥시카르보닐]-1-메틸에틸렌-
CO-1-［6-［4-카르보키시페녹시]헥실옥시카르보닐]-1-메틸에틸렌](M
1: M2=70：30)
Figure pat00061
4-［6-(2-메틸아크릴로일옥시)헥실옥시］안식향산 4-［(E)-2-메톡시 카르보닐비닐］페닐에스테르의 사용량을 10g(21 mM),4-［6-(2-메틸아크릴로일옥시)헥실옥시］안식향산의 사용량을 15.3g(50 mM), 2,2'-아조비스이소부티로니트릴의 사용량을 0.23g(1.4 mM), 시클로헥사논의 사용량을
101.2g 및 노말 헥산의 사용량을 253g으로 하는 것 이외는, 실시예 2와 동일하게 처리하여 화학식 5로 표시되는 폴리머 24g을 얻었다.상기에서 얻어진 폴리머는 중량 평균 분자량(MW)이 33,300이었고 산가가 110 mgKOH/g이었다.
(4) 폴리［1-［6-［4-［4-［(E)-2-메톡시카르보닐비닐］페녹시카르
보닐］페녹시］헥실옥시카르보닐]-1-메틸에틸렌-CO-1-［6-［3-플루오르-4-카르복시페녹시]헥실옥시카르보닐]-1-메틸에틸렌](M1:M2=81：19)
Figure pat00062
4-［6-(2-메틸아크릴로일옥시)헥실옥시］안식향산 4-［(E)-2-메톡시카르보닐비닐］페닐에스테르 2g(4 mM), 2-플루오르-4-［6-(2-메틸아크릴로일옥시)헥실옥시］안식향산 5.6g(17 mM), 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.11g(0.6 mM),시클로헥사논 116g 및 노말헥산 76g을 이용하여, 실시예 2와 동일하게 처리하여,화학식 6로 표시되는 폴리머 5g을 얻었다.
상기에서 얻어진 폴리머는 중량 평균 분자량(MW)이 48,200이었고 산가가 132mgKOH/g이었다.
(5)폴리［1-［6-［4-［(E)-2-[4-시아노페녹시]카르보닐비닐］페녹시］헥실옥시카르보닐]-1-메틸에틸렌-CO-1-［6-［4-카르복시페녹시] 헥실옥시카르보닐]-1-메틸에틸렌] (M1 : M2=80：20)
Figure pat00063
4-［6-(2-메틸아크릴로일옥시) 헥실옥시］-(E)-계피산 4-시아노페닐에스테르(23 mM), 4-［6-(2-메틸아크릴로일옥시)헥실옥시］안식향산 28g(92 mM)를 이용하고, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴의 사용량을 0.38g(2.3 mM), 시클로헥사논의 사용량을 153g으로 하는 것 이외는, 실시예 2와 동일하게 처리하여 화학식 7 로 표시되는 폴리머 22g을 얻었다.
상기에서 얻어진 폴리머는 중량 평균 분자량(MW)이 24,800이었고 산가가 135mgKOH/g이었다.
합성예 3: 보호층의 고분자(카르복시기 포함) 합성
8-하이드록시카보닐테트라사이클로도데센 60부, N-페닐-(5-노보넨-2,3-다이카복시이미드) 40부, 1-헥센 1.3부,(1,3-다이메틸이미다졸리딘-2-일리덴)(트라이사이클로헥실포스핀)벤질리덴루테늄 다이클로라이드 0.05부 및 테트라하이드로퓨란 400부를 질소 치환한 유리제 내압 반응기에 투입하고, 교반하면서 70℃에서 2시간 반응시켜수지 용액(a)(고형분 농도: 약 20%)을 수득했다. 이 수지 용액(a)을 교반기 부착 오토클레이브내로 옮기고, 수소압력 4MPa, 온도 150℃에서 5시간 반응시켜 수소 첨가된 수지(수소 첨가율 99%)를 포함하는 수지 용액(b)(고형분 농도: 약 20%)을 수득했다. 다음으로, 수지 용액(b) 100부 및 활성탄 분말 1부를 내열제의 오토클레이브내로 넣고, 수소압력 4MPa하에 온도 150℃에서 3시간 반응시켰다. 반응 종료후, 반응액을 구멍직경 0.2μm의 불소 수지제 필터로 여과하여 활성탄을 분리함으로써 수지 용액(c-1)을 수득했다. 이 때, 용액은 순조롭게 여과되었다. 이어서, 수지 용액(c-1)을 에틸알콜 중에 가했다. 생성된 조각을 건조시켜 수지(1)를 수득했다. 수지(1)의 폴리아이소프렌 환산의 Mw는 5,500, Mn은 3,200이었다. 또한, 산가가 50mgKOH/g 이었다.
수지용액(c-1)에 첨가제 F-554, DIC사 0.5부, 경화제로 EPHE-3150CE, Dicel사 2.5부를 첨가하고 고형분 20%가 되도록 보호층 수지 조성물을 제조하여 보호층을 형성하였다 (B-1).
합성예 4. 보호층의 고분자(수산기 포함) 합성
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크를 준비하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 80 중량부를 투입 후 교반하면서 75℃까지 가열하였다. 플라스크에 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트(HEMA) 20 중량부 비닐톨루엔(VT) 50 중량부 메타아크릴산 (MAA) 30중량부를 PGMEA 170 중량부에 녹인 용액을 적하 로트를 이용하여 5시간 동안 적하시켰다.
한편, 중합개시제 아조비스이소부티로니트릴 20 중량부를 PGMEA 80 중량부에 용해시킨 용액을 별도의 적하 로트를 이용하여 5시간에 걸쳐서 적하시켰다. 중합개시제의 적하가 완료된 후에, 약 4시간 동안 온도를 유지하면서 그 후 실온까지 냉각하면서 고형분 33.6 중량%, 중량평균분자량 19,740인 수지를 얻었다. 수지용액(c-2)에 첨가제 F-554, DIC사 0.5부, 경화제로 EPHE-3150CE, Dicel사 2.5부를 첨가하고 고형분 20%가 되도록 보호층 수지 조성물을 제조하여 제1 보호층을 형성하였다(B-2).
합성예 5. 보호층의 고분자( 아마이드기 포함) 합성
히드록시에틸 (메타)아크릴레이트(HEMA) 20부 대신에 아크릴산 아마이드를 사용한 것을 제외하고는 합성예4와 동일한 방법으로 고형분 28.9 중량%, 중량평균분자량 25,300인 수지(c-3)를 얻었다. 수지용액(c-3)에 첨가제 F-554, DIC사 0.5부, 경화제로 EPHE-3150CE, Dicel사 2.5부를 첨가하고 고형분 20%가 되도록 보호층 수지 조성물을 제조하여 제1 보호층을 형성하였다(B-3).
실시예 및 비교예
(1) 분리층 형성용 조성물
하기 표 1에 기재된 조성 및 함량을 갖는 조성물을 제조하였다.
경화제 바인더 수지 용매 첨가제
B1 B2 D1 D2
실시예1 M1 28 72 - 190 1700 10
실시예2 24 - 76 190 1700 10
실시예3 M1 45 55 - 190 1700 10
실시예4 40 - 60 190 1700 10
실시예5 M1 25 75 - 190 1700 10
실시예6 21 - 79 190 1700 10
실시예7 M2 30 70 - 190 1700 10
실시예8 25 - 75 190 1700 10
실시예9 M2 47 53 - 190 1700 10
실시예10 42 - 58 190 1700 10
실시예11 M2 26 74 - 190 1700 10
실시예12 22 - 78 190 1700 10
실시예13 M3 33 67 - 190 1700 10
실시예14 28 - 72 190 1700 10
실시예15 M3 50 50 - 190 1700 10
실시예16 45 - 55 190 1700 10
실시예17 M3 29 71 - 190 1700 10
실시예18 25 - 75 190 1700 10
실시예19 M4 26 74 - 190 1700 10
실시예20 22 - 78 190 1700 10
실시예21 M4 43 57 - 190 1700 10
실시예22 38 - 62 190 1700 10
실시예23 M4 23 77 - 190 1700 10
실시예24 19 - 81 190 1700 10
실시예25 M5 33 67 - 190 1700 10
실시예26 29 - 71 190 1700 10
실시예27 M5 51 49 - 190 1700 10
실시예28 46 - 54 190 1700 10
실시예29 M5 29 71 - 190 1700 10
실시예30 25 - 75 190 1700 10
실시예31 M6 28 72 - 190 1700 10
실시예32 24 - 76 190 1700 10
실시예33 M6 45 55 - 190 1700 10
실시예34 40 - 60 190 1700 10
실시예35 M6 25 75 - 190 1700 10
실시예36 21 - 79 190 1700 10
비교예1 M7 28 72 - 190 1700 10
비교예2 24 - 76 190 1700 10
비교예3 M7 45 55 - 190 1700 10
비교예4 40 - 60 190 1700 10
비교예5 M7 25 75 - 190 1700 10
비교예6 21 - 79 190 1700 10
비교예7 M8 28 72 - 190 1700 10
비교예8 24 - 76 190 1700 10
비교예9 M8 45 55 - 190 1700 10
비교예10 40 - 60 190 1700 10
비교예11 M8 25 75 - 190 1700 10
비교예12 21 - 79 190 1700 10
비교예13 M9 28 72 - 190 1700 10
비교예14 24 - 76 190 1700 10
비교예15 M9 45 55 - 190 1700 10
비교예16 40 - 60 190 1700 10
비교예17 M9 25 75 - 190 1700 10
비교예18 21 - 79 190 1700 10
1. 경화제
M1: 화학식 1로 표시되는 멜라민계 경화제
M2: 화학식 2로 표시되는 멜라민계 경화제
M3: 화학식 3으로 표시되는 멜라민계 경화제
M4: 화학식 4로 표시되는 멜라민계 경화제
M5: 화학식 5로 표시되는 멜라민계 경화제
M6: 화학식 6으로 표시되는 멜라민계 경화제(n=15)
M7: 라디컬계 경화제 (V-65 (와코사))
M8: 카티온계 경화제 (Irgacure 250 (BASF사))
M9: 트리아진계 경화제 (MP-트리아진(산와케미컬사))
2. 바인더 수지
B1: 합성예 1로 제조된 바인더 수지
B2: 합성예 2로 제조된 바인더 수지
3 용매
D1: 디아세톤알코올
D2: 프로필렌 글리콜 메틸 에테르
4. 첨가제
SH-8400 (신에츠화학)
(2)컬러필터
두께 700㎛의 소다 라임 글래스(Soda lime Glass)를 캐리어 기판으로 사용하고, 상기 캐리어 기판 상에 실시예 및 비교예의 분리층 조성물을 두께 300nm로 도포하고, 150℃에서 30분간 건조 처리하여 분리층을 형성하였다.
이후에, 합성예 3 내지 5의 고분자 중 어느 하나의 고분자 17중량부, 용매로 Diethylene Glycol Methyl Ethyl Ether 79.5 중량부 및 첨가제로 F-554(DIC社) 0.5 중량부, EPHE-3150CE(Dicel社) 2.5 중량부로 혼합한 후, 전체 고형분이 23중량%가 되도록 용매로 희석하고 교반하여 보호층 조성물을 제조하였다. 제조된 조성물을 상기 분리층 상에 스핀코터로 두께 2㎛로 도포하고, 컨벡션 오븐으로 110℃로 2분간 프리베이크하였다. 이후, 230℃로 30분간 포스트 베이크를 진행하여 보호층을 형성하였다.
이후에, 상기 보호층 상에 블랙매트릭스층 형성용 조성물(TBK-04, 동우화인켐)을 도포하고 패턴을 형성하였으며, 이후에 블랙매트릭스층 사이에 패터닝된 화소층이 형성되도록 화소층 형성용 조성물(TR-800, YG-800, YB-800, WT-800, 동우화인켐)을 각각 순차적으로 스핀코터를 이용하여 두께 1.5㎛로 도포하고, 컨벡션 오븐으로 110℃로 2분간 프리베이크하였다. 이후, 패턴 마스크를 이용하여, 노광량 80mJ/cm2로 노광한 후, JCD 1.0% 용액으로 현상하고 230℃로 30분간 포스트 베이크를 진행하여 컬러필터를 제조하였다.
실험예
1. 밀착력 평가
두께 700㎛의 소다 라임 글래스(Soda lime Glass) 상에 실시예 및 비교에와 동일한 방법으로 분리층 및 보호층을 형성하였다. 얻어진 기판을 ASTM D3359법을 이용하여 1cm X 1cm 칸 안에 100칸의 칸을 그어 접착력 평가 Tape(3M, 610)를 이용하여 3번 뜯는평가를 진행하였으며, 그 결과를 표 2 내지 7에 기재하였다.
5B: 잘린 모서리부분의 코팅막 떨어짐이 없고, 격자내의 코팅막 박리가 없음
4B: 모서리 부분의 떨어짐이 약하게 관찰되고 전체의 5% 이내에서박리가 일어남
3B: 모서리 부위의 박리와 부스러짐이 관찰되고 15% 이내에서 박리됨
2B: 격자 내에서도 박리와 부스러짐이 보이며 15% 초과 35% 이내에서 박리됨
1B: 큰 리본형태의 박리가 나타나며 35% 초과 65% 이내에서 박리됨
0B: 65% 초과의 면적에서 박리됨. 밀착불량
2. 투과율 측정
두께 700㎛의 소다 라임 글래스(Soda lime Glass) 상에 실시예 및 비교예와 동일한 방법으로 분리층 및 보호층을 형성하였다. 상기 절연층의 파장 550 nm에서의 광의 투과율을 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼 제조, U3210)를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 표 2 내지 7에 기재하였다.
3. 내용제성 평가
상기 컬러필터와는 별개로, 두께 700㎛의 소다 라임 글래스(Soda lime Glass)를 캐리어 기판 상에 실시예 및 비교예와 동일한 방법으로 분리층 및 보호층을 형성하였다. 이후, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트에 침지하고 100℃에서 30분간 가열후 막전후의 두께변화를 측정하였으며, 그 결과를 표 2 내지 7에 기재하였다.
○98% 이상
△: 95%~98%
X: 95% 이하
5. 열안정성 평가
상기 컬러필터와는 별개로, 두께 700㎛의 소다 라임 글래스(Soda lime Glass)를 캐리어 기판 상에 실시예 및 비교예와 동일한 방법으로 분리층 및 보호층을 형성하였다. 이후, 230℃, 20분 추가 가열을 실시하여 투과율 변화를 측정하였으며, 그 결과를 표 2 내지 7에 기재하였다.
○: 3 ΔT% 이하
△: 4~8 ΔT% 이하
X: 9 ΔT% 이상
6. 크랙 평가
실시예 및 비교예의 컬러필터를 100mm x 10mm로 커팅하고 굽힘 테스터기(JIRBT-210, Juniltech)에 장착하여 1만회의 굽힘을 거친 후, 유연 기판의 크랙 발생 여부를 육안으로 평가하였으며, 그 결과를 표 2 내지 7에 기재하였다.
<평가 기준>
○: 크랙 미발생
△: 미세 크랙 발생
X: 컬러필터 파단
밀착력 Delami Crack 열안정성
(ΔT% )		 내용제성
(B-1) (B-1) (B-1) (B-1)
실시예1 5B ○ 2 ○
실시예2 5B ○ 1 ○
실시예3 5B ○ 0.5 ○
실시예4 5B ○ 0.8 ○
실시예5 5B ○ 2.5 ○
실시예6 5B ○ 1.2 ○
실시예7 5B ○ 2.2 ○
실시예8 5B ○ 1.5 ○
실시예9 5B ○ 1.2 ○
실시예10 5B ○ 1.1 ○
실시예11 5B ○ 1.8 ○
실시예12 5B ○ 1.5 ○
실시예13 5B ○ 1.5 ○
실시예14 5B ○ 1.8 ○
실시예15 5B ○ 1.2 ○
실시예16 5B ○ 1.5 ○
실시예17 5B ○ 2 ○
실시예18 4B ○ 1.5 ○
실시예19 5B ○ 1.8 ○
실시예20 5B ○ 1.4 ○
실시예21 5B ○ 1.2 ○
실시예22 5B ○ 1.3 ○
실시예23 5B ○ 3.2 ○
실시예24 4B ○ 3.5 ○
실시예25 4B ○ 2.8 ○
실시예26 4B ○ 3.2 ○
실시예27 5B ○ 2.3 ○
실시예28 5B ○ 2.5 ○
실시예29 3B ○ 2.5 ○
실시예30 5B ○ 2.8 ○
실시예31 5B ○ 2.9 ○
실시예32 5B ○ 3.1 ○
실시예33 5B ○ 3.5 ○
실시예34 5B ○ 3.8 ○
실시예35 5B ○ 1.8 ○
실시예36 5B ○ 1.5 ○
밀착력 Delami Crack 열안정성
(ΔT% )		 내용제성
(B-2) (B-2) (B-2) (B-2)
실시예1 5B ○ 1 ○
실시예2 5B ○ 2 ○
실시예3 5B ○ 0.5 ○
실시예4 5B ○ 0.5 ○
실시예5 5B ○ 1 ○
실시예6 5B ○ 1.8 ○
실시예7 5B ○ 2 ○
실시예8 5B ○ 1.8 ○
실시예9 5B ○ 1.3 ○
실시예10 5B ○ 1.2 ○
실시예11 5B ○ 1.9 ○
실시예12 4B ○ 1.2 ○
실시예13 5B ○ 1.8 ○
실시예14 5B ○ 1.5 ○
실시예15 5B ○ 1.5 ○
실시예16 5B ○ 1.3 ○
실시예17 5B ○ 1.5 ○
실시예18 5B ○ 1.3 ○
실시예19 5B ○ 1.5 ○
실시예20 5B ○ 1.4 ○
실시예21 5B ○ 1.5 ○
실시예22 5B ○ 1.3 ○
실시예23 5B ○ 3.4 ○
실시예24 4B ○ 3.5 ○
실시예25 5B ○ 3.2 ○
실시예26 4B ○ 3.3 ○
실시예27 5B ○ 2.3 ○
실시예28 5B ○ 2.5 ○
실시예29 5B ○ 2.3 ○
실시예30 4B ○ 2.5 ○
실시예31 5B ○ 2.2 ○
실시예32 4B ○ 2.1 ○
실시예33 4B ○ 2.5 ○
실시예34 5B ○ 2.5 ○
실시예35 4B ○ 2.7 ○
실시예36 4B ○ 2.5 ○
밀착력 Delami Crack 열안정성
(ΔT% )		 내용제성
(B-3) (B-3) (B-3) (B-3)
실시예1 4B ○ 2.5 ○
실시예2 5B ○ 1.9 ○
실시예3 5B ○ 1.4 ○
실시예4 5B ○ 2.5 ○
실시예5 5B ○ 2.7 ○
실시예6 5B ○ 2.9 ○
실시예7 5B ○ 3.5 ○
실시예8 4B ○ 1.8 ○
실시예9 5B ○ 2.2 ○
실시예10 5B ○ 2.6 ○
실시예11 5B ○ 2.8 ○
실시예12 5B ○ 2.5 ○
실시예13 5B ○ 2.5 ○
실시예14 5B ○ 2.7 ○
실시예15 5B ○ 3.2 ○
실시예16 4B ○ 1.8 ○
실시예17 5B ○ 2.2 ○
실시예18 5B ○ 2.2 ○
실시예19 4B ○ 3.5 ○
실시예20 4B ○ 3.6 ○
실시예21 5B ○ 0.9 ○
실시예22 5B ○ 2.2 ○
실시예23 5B ○ 3.2 ○
실시예24 5B ○ 3.5 ○
실시예25 5B ○ 3.2 ○
실시예26 5B ○ 3.6 ○
실시예27 5B ○ 1.8 ○
실시예28 5B ○ 1.5 ○
실시예29 5B ○ 0.9 ○
실시예30 5B ○ 3.3 ○
실시예31 5B ○ 2.4 ○
실시예32 5B ○ 3.5 ○
실시예33 5B ○ 1.3 ○
실시예34 5B ○ 1.2 ○
실시예35 5B ○ 1.9 ○
실시예36 5B ○ 1.7 ○
밀착력 Delami Crack 열안정성
(ΔT% )		 내용제성
(B-1) (B-1) (B-1) (B-1)
비교예1 3B ○ 5.5 ×
비교예2 3B ○ 5.2 △
비교예3 3B ○ 5.4 △
비교예4 2B ○ 3.4 △
비교예5 3B ○ 5.2 △
비교예6 2B ○ 6.2 △
비교예7 1B ○ 6.4 △
비교예8 3B △ 5.5 △
비교예9 2B △ 4.5 ○
비교예10 2B △ 6.0 ×
비교예11 2B × 3.2 ×
비교예12 1B × 3.5 ×
비교예13 2B × 3.7 ×
비교예14 1B × 3.9 ×
비교예15 2B × 4.2 ×
비교예16 4B × 5.5 ×
비교예17 1B × 6.2 △
비교예18 2B × 3.3 ×
밀착력 Delami Crack 열안정성
(Δ% )		 내용제성
(B-2) (B-2) (B-2) (B-2)
비교예1 2B △ 5.5 ×
비교예2 2B △ 4.2 ×
비교예3 3B △ 5.6 ×
비교예4 1B × 6.8 △
비교예5 2B × 6.2 ○
비교예6 3B × 6.8 ×
비교예7 1B × 6.9 △
비교예8 1B × 7.2 ○
비교예9 2B × 4.2 ○
비교예10 3B × 6.6 △
비교예11 2B × 6.2 ×
비교예12 2B × 6.5 ×
비교예13 2B × 6.3 ○
비교예14 4B × 6.9 △
비교예15 3B × 6.8 △
비교예16 2B × 6.5 ×
비교예17 1B × 6.2 ×
비교예18 3B × 6.3 △
밀착력 Delami Crack 열안정성
(ΔT% )		 내용제성
(B-3) (B-3) (B-3) (B-3)
비교예1 3B ○ 5.2 ×
비교예2 2B × 5.4 △
비교예3 1B × 6.3 ○
비교예4 2B △ 6.8 ×
비교예5 3B × 5.6 △
비교예6 2B × 5.4 ×
비교예7 2B ○ 5.3 ×
비교예8 1B × 6.9 ○
비교예9 3B ○ 7.2 △
비교예10 1B × 3.6 △
비교예11 2B ○ 5.5 ×
비교예12 2B × 5.2 ×
비교예13 1B ○ 5.4 ○
비교예14 2B ○ 5.6 ×
비교예15 3B ○ 5.7 ×
비교예16 2B ○ 3.6 ×
비교예17 2B ○ 5.5 ○
비교예18 2B ○ 2.2 △
상기 표 2 내지 7를 참조하면, 실시예의 컬러필터는 열안전성이 우수하고, 내용제성, Delami Crack이 없는 우수한 유기박막을 이용하여 전사 공정이 가능한 박막의 컬러필터를 얻을 수 있었으나, 비교예의 컬러필터는 1개 이상의 효과가 저하된 것을 확인할 수 있다.
100: 컬러필터
101: 기재필름 103: 접착제층
105: 분리층 107: 보호층
109: 화소층 111: 평탄화층
113: 블랙매트릭스층 115: 캐리어 기판
117: 점착제층 119: 보호필름

Claims (9)

  1. 분리층;
    상기 분리층 상에 배치된 보호층;
    상기 보호층 상에 배치된 블랙매트릭스층; 및
    블랙매트릭스층 사이에 형성된 화소층을 포함하며,
    상기 분리층과 상기 보호층 사이에는 분리층에서 유래한 탄소수 1 내지 5의 알콕시기와 보호층에서 유래한 수산기, 카르복실기 및 아마이드기 중 적어도 하나의 치환기가 서로 반응하여 화학적 결합이 형성된 것인, 컬러필터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 분리층은 바인더 수지 및 탄소수 1 내지 5의 알콕시기를 갖는 멜라민계 경화제를 포함하는 분리층 형성용 조성물로 형성된 것인, 컬러필터.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 멜라민계 경화제는 하기 화학식 1 내지 6으로 표시되 는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는, 컬러필터:
    [화학식 1]
    Figure pat00064

    [화학식 2]
    Figure pat00065

    [화학식 3]
    Figure pat00066

    [화학식 4]
    Figure pat00067

    [화학식 5]
    Figure pat00068

    [화학식 6]
    Figure pat00069

    (식 중에서, n은 5 내지 20인 정수).
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 분리층의 바인더 수지는 화학식 7 또는 화학식 8로 표시되는 반복단위를 포함하는 고분자 중 적어도 하나를 더 포함하는, 컬러필터:
    [화학식 7]
    Figure pat00070

    [화학식 8]
    Figure pat00071

    (식 중에서, M은 호모폴리머 또는 코폴리머의 주쇄를 형성하는 모노머 단위이고,
    SPCR은 스페이서 단위이고,
    고리A는 비치환 혹은 치환 지환식 탄화수소 또는 비치환 혹은 치환 방향족 고리이고,
    고리B는 비치환 혹은 치환 방향족 고리이고,
    Z는 알킬기, 알콕시기, 시아노기, 니트로기, 할로겐 원자,
    Figure pat00072
    ,
    Figure pat00073
    (단, Z1은 알킬기, 알콕시기, 알콕시 카르보닐기, 알콕시 술포닐기, 시아노기, 니트로기 및 할로겐 원자임),
    Figure pat00074
    및
    Figure pat00075
    (단, Z2는 알킬기임)이고,
    n은 0 또는 1이고,
    R1은 수소 원자 또는 메틸기이고,
    R2는 알킬기 또는 알콕시기, 시아노기 및 할로겐 원자로부터 선택되는 기로 치환된 페닐기이고,
    고리 C또는 고리D는 각각 독립적으로,
    Figure pat00076
    ,
    Figure pat00077
    ,
    Figure pat00078
    ,
    Figure pat00079
    및
    Figure pat00080
    이고,
    X1 내지 X38은 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자 및 시아노기이고,
    T는
    Figure pat00081
    (트랜스체) 또는
    Figure pat00082
    이고,
    p 또는 q는 각각 독립적으로 1 내지 12이고,
    m 또는 l은, 0.65≤m≤0.95, 0.05≤l≤0.35, m+l=1의 관계를 만족하는 공중합체에 차지하는 각 모노머의 몰분율이고,
    상기 알킬은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬이고,
    상기 알콕시는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알콕시임).
  5. 청구항 2에 있어서, 멜라민계 경화제는 상기 화학식 7 내지 8로 표시되는 고분자의 반응 당량 대비 120 내지 250%로 포함되는, 컬러필터.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 보호층은 수산기, 카르복실기 및 아마이드기 중 적어도 하나를 포함하는 고분자를 포함하는 분리층 형성용 조성물로 형성된 것인, 컬러필터.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 보호층의 고분자는 하기 화학식 9 또는 10으로 표시되는 반복단위 중 적어도 하나를 포함하는 고분자를 포함하는, 플렉서블 컬러필터:
    [화학식 9]
    Figure pat00083

    [화학식 10]
    Figure pat00084

    (식 중, R3 내지 R6 중 적어도 하나는 -Hn-Y1이고, n은 0 또는 1이고, H는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기 또는 카보닐기이고, Y1은 프로톤성 극성기이고,
    R3 내지 R6 중 나머지는 수소 또는 -Hn-Y2이고, Y2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기 또는 프로톤성 극성기이고, Y2는 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있고,
    R7 및 R8은 서로 연결되어 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있는 3원 또는 5원의 헤테로환을 형성하고,
    k은 0 내지 2의 정수이고,
    h는 0 내지 2의 정수이며,
    상기 프로톤성 극성기는 각각 독립적으로 수산기, 카르복실기 또는 아마이드기임).
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 보호층에 포함되는 고분자의 중량평균 분자량은 1,000 내지 1,000,000인, 컬러필터.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항의 컬러필터를 구비하는, 화상표시장치.
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