KR100628806B1 - The multifunctional window for mobile phones and method thereof - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대폰, 스마트폰, PDA, DMB 등의 모바일폰의 윈도우 및 그 제조방법에 관한 것으로, 염료가 든 용매에 고분자를 녹여 고분자 레진을 제조하고 레진을 고분자 기재 위에 필름화하여 기능성 윈도우를 제조함으로써 가시광영역에서 색순도와 색온도를 대폭 개선시킬 수 있는 칼라필터 기능을 갖도록 한 것이다.The present invention relates to a window of a mobile phone such as a mobile phone, a smart phone, a PDA, a DMB, and a method for manufacturing the same, to prepare a polymer resin by dissolving a polymer in a solvent containing a dye, and manufacturing a functional window by forming a resin on a polymer substrate. This is to have a color filter function that can greatly improve the color purity and color temperature in the visible light region.

즉, 고분자중합체를 가시광 흡수 염료가 들어있는 용매에 녹여 고분자레진을 만들고 이를 고분자 기재 위에 후막으로 입혀 저온건조시킴으로써 칼라필터의 기능을 갖게 하는 것을 특징으로 하는 모바일폰 윈도우와,That is, a mobile phone window characterized in that the polymer resin is dissolved in a solvent containing visible light absorbing dye to make a polymer resin, and then coated with a thick film on the polymer substrate to dry at low temperature to have a function of a color filter.

가시광을 선택적으로 흡수하는 염료와 고분자를 지방족 탄화수소 유도체나 방향족 탄화수소 유도체인 용매에 용해시켜 유기염료 용액을 제조하는 공정과, 유기염료용액에 아크릴계, 카보네이트계, 에스테르계 등의 고분자 공중합체를 녹여 액상의 다기능 고분자 레진을 제조하는 공정과, 이것을 고분자 기재 위에 후막으로 입혀 저온건조하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 모바일폰용 기능성 윈도우 제조방법이다.Dissolving dyes and polymers that selectively absorb visible light in solvents such as aliphatic hydrocarbon derivatives or aromatic hydrocarbon derivatives to produce organic dye solutions; and dissolving polymer copolymers such as acrylics, carbonates, and esters in organic dye solutions. It is a process for producing a multi-functional polymer resin, and a method of manufacturing a functional window for a mobile phone, comprising the step of coating a low-temperature drying on a polymer substrate.

모바일폰, 기능성 윈도우, 칼라필터, 염료, 안료 Mobile phone, functional window, color filter, dye, pigment

Description

모바일폰용 기능성 윈도우 및 그 제조방법{The Multifunctional Window For Mobile Phones And Method Thereof}Functional window for mobile phone and its manufacturing method {The Multifunctional Window For Mobile Phones And Method Thereof}

도 1은 모바일폰의 일반적인 구조도1 is a general structural diagram of a mobile phone

도 2는 모바일폰의 표시부 단면도2 is a cross-sectional view of the display unit of the mobile phone

도 3은 종래의 모바일폰 윈도우의 단면도3 is a cross-sectional view of a conventional mobile phone window

도 4는 본 발명의 칼라필터 기능을 갖는 기능성 윈도우의 단면도4 is a cross-sectional view of a functional window having a color filter function of the present invention.

도 5는 본 발명의 기능성 윈도우 (제조실시예 1)의 광투과 특성도5 is a light transmission characteristic diagram of the functional window of the present invention (Production Example 1).

도 6은 본 발명의 기능성 윈도우 (제조실시예 2)의 광투과 특성도6 is a light transmission characteristic diagram of the functional window of the present invention (manufacturing example 2).

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

1 : 전면 유리기판 2 : 투명전극1: front glass substrate 2: transparent electrode

3 : 발광층 4 : 적색 형광체3: light emitting layer 4: red phosphor

5 : 녹색 형광체 6 : 청색 형광체5: green phosphor 6: blue phosphor

7 : 금속 전극 8 : 배면 유리기판7 metal electrode 8 back glass substrate

9 : 구동회로 10 : 표시광9 driving circuit 10 display light

100 : 윈도우(고분자 기재) 110 : 장식용 금속막100: window (polymer substrate) 110: decorative metal film

120 : 칼라필터막 130 : 염료 120: color filter film 130: dye

본 발명은 휴대폰, 스마트폰, PDA, DMB 등의 모바일폰의 윈도우(표시창) 및 그 제조방법에 관한 것으로, 염료가 든 혼합용매에 고분자를 녹여 고분자 레진을 제조하고 레진을 고분자 기재 위에 저온(실온)에서 단시간에 필름화하여 기능성 윈도우를 제조함으로써 가시광영역에서 색순도와 색온도를 대폭 개선시킬 수 있는 칼라필터 기능을 갖도록 한 것이다.The present invention relates to a window (display window) of a mobile phone such as a mobile phone, a smart phone, a PDA, a DMB, and a method for manufacturing the same. The present invention relates to dissolving a polymer in a mixed solvent containing a dye to prepare a polymer resin, and a resin at low temperature (room temperature). In order to produce a functional window by filming in a short time, the color filter function can significantly improve color purity and color temperature in the visible light region.

도 1과 같은 모바일폰의 표시부에 사용되는 디스플레이소자인 유기 EL(OLED) 등은 도 2와 같은 기본적인 구조를 갖는다. The organic EL (OLED), which is a display element used in the display unit of the mobile phone as shown in FIG. 1, has the basic structure as shown in FIG.

즉, 전면유리기판(1)과 배면유리기판(8) 사이에 진공증착법이나 후막인쇄법으로 형성한 투명전극(2)과 금속 전극(7)과 진공증착법이나 스핀 코팅법으로 형성하여 가시광을 내는 발광층(3)으로 구성된다. 발광층(3)은 기본적으로 적색 형광체(4), 녹색 형광체(5), 및 청색 형광체(6)으로 구성된다. 구동회로(9)에 의해 투명전극(2)과 금속전극(7) 사이에 펄스신호가 인가 될 때 적색 형광체(4), 녹색 형광체(5), 및 청색 형광체(6)가 여기, 완화되어 가시광(10)을 냄으로써 화상이나 정보를 나타낼 수 있다.That is, the transparent electrode 2 and the metal electrode 7 formed by the vacuum deposition method or the thick film printing method between the front glass substrate 1 and the rear glass substrate 8 are formed by the vacuum deposition method or the spin coating method to emit visible light. It consists of the light emitting layer 3. The light emitting layer 3 basically consists of a red phosphor 4, a green phosphor 5, and a blue phosphor 6. When a pulse signal is applied between the transparent electrode 2 and the metal electrode 7 by the driving circuit 9, the red phosphor 4, the green phosphor 5, and the blue phosphor 6 are excited and relaxed to display visible light. By sending out (10), an image or information can be displayed.

그러나 현재의 디스플레이소자용 형광체의 기술 수준은 완벽한 적, 녹, 청색의 재현에 이르지 못하고 있다. 특히, OLED는 적색형광체(4), 녹색 형광체(5), 및 청색 형광체(6)에서 나오는 빛의 스펙트럼 폭이 매우 넓어 색순도를 떨어뜨리는 원인이 되고 있지만 CRT나 LCD 수준의 색순도를 제공하는 유기 형광체 제조 수준에는 미치지 못하고 있다.
최근에는 고분자수지와 염료나 안료를 용매에 녹여 만든 수지잉크를 코팅하여 만든 광학필터를 소자의 전면에 부착시켜 표시품질의 개선을 도모하고 있으나 적색, 녹색, 청색광을 선택적으로 통과시키는 광학필터가 아니라 단순하게 적외선이나 오렌지광만을 걸러내는 광학필름 역할만 가지고 있으며 이들 필름의 제조시에 고온(90℃정도)에서 장시간 (30분 정도) 건조공정을 겪어야하는 단점을 가지고 있다. (대한민국 공개특허공보 10-2001-0026838, 대한민국 공개특허공보 10-2001-0039727, 대한민국 공개특허공보 특 2002-0013743).However, the current technology level of the phosphor for display devices has not reached perfect red, green, and blue reproduction. In particular, the OLED has an extremely wide spectrum of light emitted from the red phosphor 4, the green phosphor 5, and the blue phosphor 6, causing color purity, but it is an organic phosphor that provides CRT or LCD-level color purity. It is not up to manufacturing level.
Recently, an optical filter made by coating a resin resin made by dissolving a polymer resin and a dye or a pigment in a solvent is attached to the front of the device to improve display quality, but it is not an optical filter that selectively passes red, green, and blue light. It only has the role of optical film to filter out only infrared or orange light and has the disadvantage of undergoing a long time (about 30 minutes) drying process at high temperature (about 90 ℃) during the manufacturing of these films. (Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2001-0026838, Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2001-0039727, Korean Unexamined Patent Publication No. 2002-0013743).

모바일폰용 소자의 색온도도 상당히 낮은 수준에 머물고 있다. 따라서 모바일폰의 표시품질을 높이기 위해서는 형광체의 색순도와 색온도에 대한 대폭적인 개선이 요구된다. 최근에는 전면유리기판(1)과 배면유리기판(8)에 고분자를 사용하여 외부의 충격에 잘 견디면서 구부릴 수 있는 플렉시블 디스플레이(Flexible display)를 개발하고자 전유기EL소자를 중심으로 연구되고 있으나 이들 소자에서도 색순도나 색온도에 문제점이 있기는 마찬가지이다.The color temperature of devices for mobile phones is also very low. Therefore, in order to increase the display quality of the mobile phone, a significant improvement on the color purity and color temperature of the phosphor is required. Recently, research has focused on organic EL devices to develop flexible displays that can bend while being resistant to external shocks by using polymers in the front glass substrate (1) and the back glass substrate (8). The same is true for devices having problems with color purity and color temperature.

본 발명은 염료가 든 혼합용매에 고분자를 녹여 고분자레진을 제조하고 레진을 고분자 기재 위에 특별한 열처리없이 저온(실온)에서 단시간에 필름화하여 모바일용 기능성 고분자 윈도우를 제조함으로써 가시광영역에서 좋은 칼라필터 기능을 갖게 하여 모바일용 윈도우로 하여금 OLED의 색순도나 색온도를 개선하는 기능을 갖도록 한 것이다.The present invention is to prepare a polymer resin by dissolving the polymer in a mixed solvent containing dye, and to produce a functional polymer window for mobile by filming the resin on a polymer substrate in a short time at a low temperature (room temperature) without special heat treatment on the polymer substrate, a good color filter in the visible region In this way, the mobile window has the function to improve the color purity and color temperature of OLED.

본 발명은 모바일폰의 표시부를 외부의 충격에서 보호하는 단순한 기능만을 갖는 윈도우(도 3)에 칼라필터 기능을 동시에 갖는 기능성 윈도우(도 4)를 단순하 고 저렴한 공정으로 제조하는데 목적이 있다. An object of the present invention is to manufacture a functional window (FIG. 4) having a color filter function simultaneously in a window (FIG. 3) having only a simple function of protecting a display part of a mobile phone from an external impact.

이를 위해서는 후막으로 구성된 칼라필터막(120)를 딥 코팅(Dip Coating)과 같은 특별한 공법인 경우를 제외하고는 가능하면 하나의 단일막으로 제조하되 간단한 방법으로 이루어져야 한다. To this end, except for a special method such as a dip coating (Dip Coating) of the color filter film 120 composed of a thick film should be made as a single film as possible, but should be made in a simple method.

본 발명에서는 고분자 중합체를 염료가 들어있는 혼합용매에 녹여 점성을 갖는 기능성 고분자 레진을 제조하고 기능성 고분자 레진을 스크린 프린팅(Screen Printing), 닥터 블래이딩(Doctor Blading), 딥 코팅(Dip Coating), 스핀 코팅(Spin Coating), 스핀 캐스팅(Spin Casting) 등의 방법으로 고분자 기재로 된 윈도우(100)위에 후막화한 뒤 특별한 열처리 없이 저온(실온)에서 5분이내에 건조하여 기능성 고분자 필름을 형성함으로써 모바일폰용 기능성 윈도우를 제조하였다.In the present invention, the polymer polymer is dissolved in a mixed solvent containing a dye to prepare a functional polymer resin having viscosity, and the screening, doctor blading, dip coating, spin, and the like of the functional polymer resin By thickening the film on the window 100 made of polymer substrate by spin coating, spin casting, etc., and drying it within 5 minutes at low temperature (room temperature) without special heat treatment to form a functional polymer film. Functional windows were prepared.

본 발명은 가시광을 선택적으로 흡수하는 염료나 안료를 지방족 탄화수소 유도체나 방향족 탄화수소 유도체인 용매에 용해시켜 유기염료용액을 제조하고 유기염료용액을 아크릴계, 카보네이트계, 에스테르계 등의 고분자 공중합체를 녹여 점액질의 기능성 고분자 레진을 실온에서 간단하게 제조하고 이것을 고분자 기재위에 단면 혹은 양면으로 후막화하여 저온(실온)에서 단시간내에 건조함으로써, 모바일폰용 기능성 고분자 윈도우를 제조하는 것을 특징으로 한다.The present invention prepares an organic dye solution by dissolving a dye or pigment that selectively absorbs visible light in a solvent that is an aliphatic hydrocarbon derivative or an aromatic hydrocarbon derivative, and dissolves the organic dye solution in a polymer copolymer such as acrylic, carbonate, or ester. It is characterized in that a functional polymer window for a mobile phone is produced by simply preparing a functional polymer resin at room temperature, and thickening it in a single or double side on a polymer substrate in a short time at low temperature (room temperature).

이하 본 발명(도 4)의 모바일폰용 기능성 윈도우의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a method of manufacturing a functional window for a mobile phone of the present invention (FIG. 4) will be described in detail.

<제조 실시예 ><Production Example>

파이로메탄(pyrromethene)계, 포르피린(porphyrin)계, 시아닌(Cyanine)계, 혹은 아릴메틴(arylmethine)계 등의 가시광 흡수 염료를 아세톤, 클로르포름, 디에틸렌디옥사이드, 테트라하이드로퓨란 등의 지방족 탄화수소 유도체와 클로르벤젠, 클로르페놀, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소 유도체인 용매를 2 : 1로 섞은 혼합용매에 용해시켜 유기염료용액을 제조한다. Aliphatic hydrocarbon derivatives such as acetone, chloroform, diethylene dioxide, tetrahydrofuran, and the like, and a visible light absorbing dye such as pyrromethene, porphyrin, cyanine, or arylmethine. And an aromatic hydrocarbon derivative such as chlorbenzene, chlorphenol, toluene, and xylene are dissolved in a mixed solvent of 2: 1 to prepare an organic dye solution.

제조된 유기염료용액에 아크릴계, 카보네이트계, 에스테르계, 등의 고분자 공중합체를 녹여 액상의 기능성 고분자 레진을 실온에서 제조한다. 고분자에 함유되어 있는 염료의 농도는 500∼10,000ppm의 범위에 들게 한다. The polymer copolymer of acrylic, carbonate, ester, etc. is dissolved in the prepared organic dye solution to prepare a liquid functional polymer resin at room temperature. The concentration of the dye contained in the polymer is in the range of 500 to 10,000 ppm.

상기에서 얻어진 고분자 레진을 후막으로 형성하여 칼라필터막(120)으로 형성하였을 때 표면을 매끄럽게 하거나 내부의 기포발생을 억제하기 위해서는 유기염료용액에 디부틸프탈레이트나 디에틸프탈레이트 등의 가소제와 폴리초산비닐과 같은 소포제를 10%이내의 무게비로 첨가한다. In order to make the surface of the polymer resin obtained as a thick film and to form the color filter membrane 120 to smooth the surface or to suppress bubbles in the inside, a plasticizer such as dibutyl phthalate or diethyl phthalate and polyvinyl acetate are used in the organic dye solution. Antifoaming agents such as these are added in a weight ratio of less than 10%.

점액질의 기능성 고분자 레진을 스크린프린팅(Screen Printing), 닥터블래이딩(Doctor Blading), 딥 코팅(Dip Coating), 스핀 코팅(Spin Coating) , 스핀 캐스팅(Spin Casting) 등의 방법으로 아크릴계, 카보네이트계, 에스테르계의 고분자 기재(100)의 표면에 두께 50∼500 마이크론 정도로 후막화한 뒤 실온(20∼25℃)에서 5분정도 건조하여 칼라필터막(120)을 형성한다. 딥 코팅(Dip Coating)과 같은 경우, 칼라필터막(120)은 고분자 기재(100)의 양면에 형성되며 상기에 열거된 나머지 공법에서는 칼라필터막(120)은 고분자 기재(100)의 한쪽 면에만 형성된다. 칼라필터막(120)은 유리에 입힐 수도 있다. 이런 경우, 고분자 레진에 접착성을 높혀주는 에틸렌비닐아세테이트와 같은 첨가제를 1%미만의 무게비로 극소량 첨가한다. 장식용 금속막(110)은 스크린 프린팅 혹은 진공증착 후 에칭하는 방법으로 형성한다. The functional polymer resin of the mucus material is acrylic, carbonate, or the like by screen printing, doctor blading, dip coating, spin coating, spin casting, or the like. After thickening the surface of the ester-based polymer substrate 100 to a thickness of about 50 to 500 microns, it is dried at room temperature (20 to 25 ° C.) for about 5 minutes to form a color filter membrane 120. In the case of dip coating, the color filter membrane 120 is formed on both sides of the polymer substrate 100, and in the remaining methods listed above, the color filter membrane 120 is formed on only one side of the polymer substrate 100. Is formed. The color filter film 120 may be coated on glass. In this case, very small amounts of additives such as ethylene vinyl acetate are added to the polymer resin at a weight ratio of less than 1%. The decorative metal film 110 is formed by screen printing or vacuum deposition and etching.

이상의 방법으로 제조된 가시광 흡수 염료(130)만 첨가되어 있는 기능성 윈도우는 표시부로써 OLED가 사용되는 경우에 가장 큰 칼라필터 성능을 나타내보일 수가 있으나 형광체를 사용하는 어떠한 발광형 표시소자의 경우에 적용되어 색순도를 대폭 개선할 수 있다. The functional window to which only the visible light absorbing dye 130 prepared by the above method is added may exhibit the greatest color filter performance when the OLED is used as the display unit, but is applied to any light emitting display device using a phosphor. Color purity can be greatly improved.

또한 발광형 평판 표시소자는 아니지만 칼라필터가 내장된 LCD의 경우에는 색순도의 개선에는 적은 효과를 보이나 색온도의 개선에는 큰 효과를 나타낼 수 있다.In addition, the LCD, which is not a light emitting flat panel display device, has a small effect in improving color purity but may have a great effect in improving color temperature.

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이와 같은 방법으로 가시광 흡수 염료를 고분자중합체의 하나인 폴리메틸메타크릴레이트에 첨가하여 제조된 상기 제조실시예 1과 2의 모바일용 기능성 윈도우는 도 5에서 나타내 보이듯이 파장 400nm∼700nm의 가시광영역에서 삼원색 구현에 불필요한 광인 480mm부근의 청록색광과 580mm부근의 주황색광을 동시에 선택적으로 흡수함으로써 뛰어난 적(600nm 이상), 녹(540nm 부근), 청(480nm 이하)색 광투과 특성을 보인다. The functional windows for mobiles of Preparation Examples 1 and 2 prepared by adding a visible light absorbing dye to polymethyl methacrylate, which is one of the polymers, in the same manner as shown in FIG. It selectively absorbs blue light around 480mm and orange light near 580mm, which is unnecessary for the three primary colors, and shows excellent red (green color) (600nm or more), green (near 540nm) and blue (480nm or less) light transmission characteristics.

결과적으로 본 발명의 모바일용 기능성 윈도우를 채택한 OLED 표시부의 색순도는 표1의 색순도 측정 결과에서 나타나 보이듯이 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 모두 대폭 개선되었다.As a result, the color purity of the OLED display adopting the functional window for mobile according to the present invention is significantly improved in all of the red (R), green (G), and blue (B) as shown in the color purity measurement results of Table 1.

(표 1) OLED표시부의 색순도 측정 결과              (Table 1) Color purity measurement result of OLED display

일반적인 OLED소자의 색좌표 (x. y)Color coordinates of general OLED device (x. Y) 기능성 윈도우를 채택한 OLED소자의 색좌표 (x. y)Color coordinates of OLED devices with functional windows (x.y) 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)

제조실시예의 기능성 윈도우에서 측정한 색좌표를 이용하여 구한 색온도는 OLED의 경우 두 경우 모두 6,110K에서 7,610K로 1,500K정도로 증가하였다. 한편 제조한 기능성 윈도우는 LCD표시부에서도 약 1,500K정도의 색온도 증가를 가져왔다. The color temperature obtained using the color coordinates measured in the functional window of the manufacturing example increased from about 6,110K to 7,610K in the case of OLED, to about 1,500K. On the other hand, the manufactured functional window has increased the color temperature by about 1,500K even on the LCD display.

Claims (4)

고분자중합체를 파이로메탄(pyrromethene)계, 포르피린(porphyrin)계, 시아닌(Cyanine)계, 혹은 아릴메틴(arylmethine)계 등의 가시광 흡수 염료가 들어있는 용매에 녹여 고분자레진을 만들고 이를 유리나 고분자 기재 위에 단면 혹은 양면으로 후막으로 형성하여 저온건조시킴으로써 칼라필터의 기능을 갖게 하는 것을 특징으로 하는 모바일폰용 기능성 윈도우The polymer is dissolved in a solvent containing visible light absorbing dyes such as pyrromethene, porphyrin, cyanine, or arylmethine to make a polymer resin, which is then formed on a glass or polymer substrate. Functional window for mobile phones, characterized in that formed into a thick film on one or both sides to have a function of color filter by low temperature drying 가시광선을 선택적으로 흡수하는 파이로메탄(pyrromethene)계, 포르피린(porphyrin)계, 시아닌(Cyanine)계, 혹은 아릴메틴(arylmethine)계 등의 가시광 흡수 염료를 지방족 탄화수소 유도체나 방향족 탄화수소 유도체인 용매에 용해시켜 유기염료용액을 제조하는 공정과, 유기염료용액에 아크릴계, 카보네이트계, 에스테르계 등의 고분자 공중합체를 녹여 액상의 다기능 고분자 레진을 제조하는 공정과, 이것을 유리나 고분자 기재위에 후막으로 입혀 저온건조하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 모바일폰용 기능성 윈도우 제조방법.Visible light absorbing dyes such as pyrromethene, porphyrin, cyanine, or arylmethine, which selectively absorb visible light, may be added to a solvent that is an aliphatic hydrocarbon derivative or an aromatic hydrocarbon derivative. Dissolving a polymer copolymer such as acryl, carbonate, and ester in the organic dye solution to prepare a liquid multifunctional polymer resin, and coating it on a glass or a polymer substrate as a thick film to dry at low temperature. Functional window manufacturing method for a mobile phone, characterized in that consisting of a process to. 삭제delete 삭제delete

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