KR100323620B1 - 블랙매트릭스용조성물,블랙매트릭스의형성방법및블랙매트릭스를부착한물품 - Google Patents

Abstract

종래의 블랙매트릭스의 형성에 따른 제 문제를 해결하고, 차광성이 뛰어나며, 표시화상에 명확성이나 선명성을 주는 블랙매트릭스를 제공하는 것.

흑색안료와 이 안료의 바인더로 이루어지는 블랙매트릭스용 조성물에 있어서, 상기의 흑색안료가 2종 이상의 금속의 산화물로 이루어지고, 스피넬형 혹은 역스피넬형의 결정구조를 가진 복합산화물 흑색안료인 것을 특징으로 하는 블랙매트릭스용 조성물, 이 조성물을 사용하는 블랙매트릭스의 형성방법 및 블랙매트릭스를 부착한 물품.

Description

블랙매트릭스용 조성물, 블랙매트릭스의 형성방법 및 블랙매트릭스를 부착한 물품

본 발명은, 텔레비전, 텔레비전전화 등의 가정용 및 사무용 수상기기, 비디오카메라, 퍼스널컴퓨터, 워드프로세서 등의 사무용기기, 팩토리오토메이션기기, 점포용 자동제어기기, 계측기기 등의 디스플레이에 사용되는 액정디스플레이 혹은 촬상소자 등의 컬러필터나 풀컬러 및 모노컬러의 발광형 플랫패널디스플레이의 표시패널에 차광성의 블랙매트릭스를 형성하기 위한 흑색안료 함유조성물, 블랙매트릭스의 형성방법 및 이 블랙매트릭스를 부착한 물품에 관한 것이다.

더 상세하게 말하면, 본 발명은, 액정디스플레이, 플라즈마어드레스액정, 플라즈마디스플레이, 형광표시디스플레이, 발광다이오드디스플레이, 캐소드레이튜브칼라디스플레이, 액정프로젝터 등의 디스플레이의 필터기판 혹은 표시패널의 기판에, 블랙매트릭스를 형성시키기 위한 흑색안료 함유조성물에 있어서, 상기 흑색안료로서, 뛰어난 착색력 및 차광성 등의 특성 및 내자외선성, 내전자선성, 내광성, 내열성이 뛰어난 견뢰성(堅牢性)을 가진 복합산화물 흑색안료를 사용한 블랙매트릭스용 조성물, 그것을 사용한 블랙매트릭스의 형성방법 및 블랙매트릭스를 부착한물품에 관한 것이다.

종래, 액정컬러디스플레이 등의 경우는, 컬러필터용의 유리기판 상에, 광원광으로 부터의 투과광을 분광하기 위한 적색(이하 R이라고 칭함), 녹색(이하 G라고 칭함) 및 청색(이하 B라고 칭함)의 3원색으로 이루어진 모자이크 형상 또는 스트라이프형상 등의 화소패턴이 형성되고, 백라이트(광원)인 형광램프로 부터의 백색광이, 상기 컬러필터를 투과하고, R, G 및 B의 광으로 분광되고, 이들 R, G 및 B의 분광광에 의하여 화상이 풀칼라표시되어 있다.

발광형 플랫패널디스플레이의 풀컬러표시패널의 경우에도, R, G 및 B의 발광소자로 이루어진 화소패턴이, 표시패널의 배면(리어) 유리기판 상에 형성되고, 자외선에 의하여 여기된 R, G 및 B의 3원색 형광체의 발광이나, R, G 및 B의 3원색의 발광다이오드의 발광, 혹은 방전가스에 의한 발광에 의하여, 화상이 풀컬러 표시되어 있다.

그런데, 상기와 같이 3원색의 화소를 가진 컬러필터를 사용하는 방법에서는, 컬러필터가 이웃한 화소로부터의 색광이 서로 겹쳐서 R, G 및 B의 색광이 혼색하는 것을 피할 수 없고, 화소에 의한 색광의 분리성이 떨어지고, R, G 및 B만으로 이루어진 컬러필터를 사용하는 것만으로는, 표시패널로서의 화상의 명확성이나 선명성이 결여된다.

그 때문에 액정컬러디스플레이 등의 경우는, 컬러필터의 유리기판상의 R, G 및 B의 화소의 둘레를 블랙매트릭스로 둘러싸는 것으로 상기의 문제점을 해결하는 시도가 행하여지고 있다.

블랙매트릭스를 형성하는 방법으로서는, (1) 크롬 등의 금속을 증착하는 방법, (2) 흑색염료에 의한 염착방법, (3) 카본블랙이나 흑색으로 배합한 염료등을 함유한 인쇄잉크를 사용하는 인쇄방법, (4) 감광성 흑색수지조성물을 사용하는 포토리소그라프법에 의한 방법 등이 제안되어 있다.

상기 (1)의 방법은, 코스트가 높고 공정이 복잡하여 생산성이 향상하지 않는 것과, 설비 등이 대형이고 고가로 되는 결점이 있다. 상기 (2)의 방법은, 흑색으로 물들일 좋은 염료가 없고, 2색 내지 3색의 염료를 혼합하여서 흑색으로 염색할 필요가 있으며, 그 때문에 블랙매트릭스에 얼룩이 지거나, 충분한 농도의 흑색을 가진 블랙매트릭스를 얻을 수 없고, 또, 블랙매트릭스를 형성하는 기판을 고온처리를 할 경우에는, 블랙매트릭스의 내열성이나 내광성 등의 물성에 문제가 있고, 실용화되는 데에는 이르고 있지않다. 상기 (3)의 방법의 흑색안료를 함유하는 인쇄법 및 감광성수지를 사용하는 리소그라프법은, 흑색안료로서 카본블랙을 사용한 경우에는, 블랙매트릭스 형성용 조성물에 있어서의 카본블랙의 분산불량에 의한 블랙매트릭스의 차광성의 저하, 카본블랙 특유의 도전성의 문제나, 카본블랙이 고함유량의 경우에 있어서의 블랙매트릭스 형성용 조성물의 광경화가 불충분하게 되는 등의 문제가 있었다.

또, 흑색안료인 철흑(鐵黑)은, 마그네타이트라고도 불리는 재료로서, 이 재료는 자성을 가지고 있기 때문에, 철흑안료입자가, 그들이 갖는 자성에 의하여 분산매체 중에서 응집하는 경향이 있고, 블랙매트릭스 형성용 조성물을 제조할 때에 안료의 분산이 곤란하고, 또한 안료가 분산하더라도 곧 응집하는 경향에 있고, 얻어지는 블랙매트릭스 형성용 조성물은 경시적으로도 분산안정성이 떨어지고, 이 조성물의 착색력도 낮고, 공기산화에 대하여서도 안료의 안정성에 떨어지고, 형성되는 블랙매트릭스는 흑도가 서서히 저하하여서 다색으로 변한다고 하는 결점을 가지고 있다.

특히 발광형 플랫패널디스플레이에 있어서의 컬러필터에 형성하는 블랙매트릭스의 경우를 생각하면, 블랙매트릭스의 형성에는 고온으로 굽는 공정이 있기 때문에, 통상 사용되는 흑색염료, 흑색의 배합염료, 유기안료, 카본블랙 등은, 블랙매트릭스의 형성에는 사용할 수가 없다. 또, 흑색염료로서의 철흑은, 고온의 소성 시에 갈색 내지 다색의 산화철인 벵가라(Ferric oxide)로 변화하고, 또, 다른 흑색안료인 티탄 혹은, 마찬가지로 300℃∼350 ℃의 온도에서 백색의 산화티탄으로 변화하고, 어느 흑색염료 또는 흑색안료도 고온소성공정에서의 내열성이 요구되는 블랙매트릭스용 색소로서는 사용할 수 없다.

따라서, 상기와 같은 종래 사용되어 온 염료 및 안료는, 뛰어난 차광성, 분산성, 견뢰성 등이 요구되는 블랙매트릭스 형성용 색소로서는 성능상 불충분하였다.

따라서 본 발명은, 종래의 블랙매트릭스의 형성에 따른 제 문제점을 해결하고, 차광성이 뛰어나고, 표시화상에 명확성이나 선명성을 부여하는 블랙매트릭스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자 등은, 액정디스플레이나 발광형 플랫패널디스플레이의 표시패널에 있어서의 3원색의 혼색을 방지하기 위하여, 3원색의 화소를 둘러싸는 블랙매트릭스의 형성에 사용하는 흑색안료에 대하여 여러 가지로 검토한 결과, 특정의 무기안료가 블랙매트릭스용으로서의 제 물성 및 제 성질이 뛰어나고, 상기의 종래 기술의 문제해결에 유효하다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은, 흑색안료와 이 안료의 바인더로 이루어진 블랙매트릭스용 조성물에 있어서, 상기의 흑색안료가 2종류 이상의 금속의 산화물로 이루어지고, 스피넬형 혹은 역스피넬형의 결정구조를 가지는 복합산화물 흑색안료인 것을 특징으로 하는 블랙매트릭스용 조성물, 이 조성물을 사용하는 블랙매트릭스의 형성방법 및 블랙매트릭스를 부착한 물품이다.

다음에 바람직한 발명의 실시의 형태를 들어서 본 발명을 더 상세하게 설명한다.

본 발명에 있어서는, 화상표시의 방식으로서, 액정디스플레이, 플라즈마어드레스액정, 액정프로젝터 등을 액정계디스플레이라고 칭하고, 플라즈마디스플레이, 형광표시디스플레이, 발광다이오드디스플레이, 캐소드레이튜브컬러디스플레이패널 등을 발광형 플랫패널디스플레이라고 칭한다.

또, 이들 디스플레이에 사용되는 컬러필터기판, 혹은 표시패널기판을 단순히 기판이라고 칭한다.

액정컬러디스플레이의 경우, 블랙매트릭스의 형성방법은, 기판에 컬러필터의 R, G 및 B의 화소패턴과 함께 형성하는 방법과, 화소패턴의 개구율을 올리기 위하여 화소패턴과는 별도로, 예컨대, TFT어레이기판 쪽에 블랙매트릭스를 형성하는 온 · 어레이의 방법 등이 있다.

발광형 플랫패널 디스플레이의 표시패널에 있어서는, 전면(프론트) 유리기판상의 R, G 및 B의 발광소자의 화소에 대응시켜서, 배면(리어) 유리기판에 블랙매트릭스를 삽입하는 방법이 있다.

본 발명의 블랙매트릭스용 조성물은, 후술하는 바와 같이 복합산화물 흑색안료를 감광성 혹은 비감광성 수지와니스 중에 혼합 및 분산시킨 것이며, 이 조성물을 사용하여서 종래 공지의 방법에 준하여 액정디스플레이의 컬러필터나 발광형 플랫패널디스플레이의 표시패널의 유리기판 등에 패턴을 형성함으로써, 소망하는 블랙매트릭스를 형성할 수 있다.

본 발명의 블랙매트릭스용 조성물에 사용되는 복합산화물 흑색안료에 대하여 설명한다.

본 발명에서 사용되는 복합산화물 흑색안료는, 2종류 이상의 금속의 산화물로 이루어진 안료이며, 고온으로 소성하여 만들어져 있고, 안료로서 내약품성, 내열성, 내광성, 내수성, 내용제성 등의 제 성질이 뛰어나고, 착색력, 은폐력, 차광성 등에도 뛰어난 특성을 가지며, 또, 안료의 분산매체인 감광성 와니스(유기질 바인더) 중에서의 분산성도 양호하고, 얻어지는 분산액의 보존안정성에도 뛰어나 있고, 또한 이 분산액을 감광성 수지 중에 배합하여도, 카본블랙안료를 사용한 경우에 비하여, 분산매체인 와니스의 광경화성을 거의 저해하지 않는다고 하는 특징을 가지고 있다. 특히 내열성에 대해서는, 다른 흑색안료에 비하여 뛰어나 있고, 약 800℃까지 안정되게 사용할 수 있다.

컬러필터 등의 제조시에는, 필터기판 상에 ITO전극을 증착에 의하여 형성시키거나, 와니스나 액정배향막의 수지로서 폴리이미드 전구체의 폴리아미크산을 사용하여서, 후처리로 이미드화 반응을 하는 경우 등, 고온열처리를 필요로 하는 경우가 있는데, 본 발명에서 사용하는 복합산화물 흑색안료는 내열성이 뛰어나고, 상기와 같은 고온도 하에서도 충분히 안정되게 사용할 수 있다.

이상과 같은 흑색안료는, 발광형 플랫패널디스플레이의 표시패널에 블랙매트릭스를 형성할 때의 고온도로 굽는 공정에 있어서도 안정되고, 블랙매트릭스 형성용 안료로서 가장 적절한 안료이다.

본 발명에서 사용하는 대표적인 복합산화물 흑색안료로서는, 동, 크롬, 철, 망간, 코발트, 알루미늄, 니켈, 아연, 안티몬, 티탄, 바륨 등으로 이루어진 군에서 선택된 2종 이상의 금속을 주금속성분으로 하는 복합금속산화물 안료를 들 수 있고, 그들 안료는, 결정구조로서는 스피넬형 혹은 역스피넬형을 가지고 있다.

구체적인 복합산화물 흑색안료로서는, 동과 크롬을 주금속성분으로 한 복합산화물 흑색안료, 동과 망간을 주금속성분으로 한 복합산화물 흑색안료, 동과 철과 망간을 주금속성분으로 한 복합산화물 흑색안료, 코발트와 크롬과 철을 주금속성분으로 한 복합산화물 흑색안료, 코발트와 크롬과 철과 망간을 주금속성분으로 하는 복합산화물 흑색안료, 코발트와 니켈과 크롬과 철을 주금속성분으로한 복합산화물 흑색안료 등를 들 수 있고, 이들 안료는 단독 혹은 혼합물로서 사용할 수 있다.

본 발명에서 블랙매트릭스를 형성하는 안료로서는, R, G 및 B의 화소로부터 발광되는 각각의 가시광을 충분히 차광할 수 있는 복합산화물 안료이면, 흑색안료에 국한되지 않고, 유채색의 복합산화물 안료라도, 단독으로, 혹은 차광성을 갖도록 배색한 혼합물로서 사용할 수 있다. 차광성을 갖도록 유채색안료를 배색할 때에는, 이들 유채색안료만을 혼합하여도 좋고, 또, 상기 흑색안료를 유채색안료에 혼합하여서 사용하는 것도 바람직하다. 차광성을 갖도록 유채색안료를 배색하여서 얻을 수 있는 색상으로서는, 가시광의 흡수를 보다 완전하게 하기위하여 흑색, 암회색 내지 암유채색이 바람직하다.

상기 유채색의 복합산화물 안료로서는, 예컨대, C.I.피그멘트불루28(코발트-알루미늄계), C.I.피그멘트불루36(코발트-알루미늄-크롬계), C.I.피그멘트그린26(코발트-알루미늄-크롬계), C.I.피그멘트그린50(티탄-니켈-코발트-아연계), C.I.피그멘트부라운33(철-아연-크롬계), C.I피그멘트부라운34(철-니켈-알루미늄 계)등의 복합산화물 안료를 들수 있다. 이들 안료도 본 발명에서는 [복합산화물 흑색안료]의 표현에 포함되는 것으로 한다.

본 발명에서 사용하는 복합산화물 흑색안료는, 건식합성법, 습식합성법 및 습식산화법 중의 어느 제조방법에 의하여 얻을 수 있다. 이하 이들 제조방법과, 그 결과 얻어지는 안료의 특성에 대하여 설명한다.

건식합성법은, 안료를 구성하는 금속성분인 금속산화물 등을 필요한 배합비율로 혼합하고, 고온으로 소결시키는 방법이다. 예컨대, 안료를 구성하는 금속성분의 산화물, 수산화물 또는 탄산염 등을 소망하는 비율로 균일하게 혼합하고, 약 600℃ 이상의 온도로 소성하고, 이어서 소결하여서 커진 조대입자(組大粒子)를 강력한 분쇄기에 의하여 분쇄하여서 안료화한다. 이 방법으로 얻어지는 안료의 1차입자는 평균입자지름이 약 0.3∼0.7㎛m이고, 이 안료의 BET비표면적은 5m2/g 정도이다.

또, 습식합성법은, 안료를 구성하는 금속성분의 각각의 염을, 동일한 수계매체중에 용해하고, 이 용액에 알칼리제를 첨가하여, 각각의 금속염을 산화물, 수산화물 등과 같이, 열처리에 의하여 산화물로 되는 화합물로서 동시에 석출시키고, 이 석출혼합물을 소성하고, 분쇄하여서 안료화하는 제조법이다. 이 제조방법에 의하여 얻어지는 안료의 1차입자의 평균입자지름은 약 0.1∼0.4㎛이고, BET비표면적은 약 25m2/g 이하이다.

또, 습식산화법이라고 호칭되는 새 합성법이 있으며, 이 합성방법에서는, 동, 크롬, 철, 망간, 코발트, 알루미늄, 니켈, 아연, 안티몬, 티탄 및 바륨 등에서 선택된 2종류 이상의 금속염을 동일 수성매체중에 용해하고, 이 용액에 알칼리제를 첨가하여서 혼합금속염을 혼합수산화물 등으로서 석출시키고, 이 석출과 동시에 또는 석출후에, 액체중에서 석출하고 있는 금속수산화물을 액상중에서 산화처리하고, 이어서 소성처리, 예컨대, 약 400℃∼650℃의 온도로 소성처리를 하여서 안료를 얻는 방법이다. 이 합성방법으로 얻어진 안료의 BET비표면적은 약 40m2/g 이상이고, 그들 안료의 1차입자의 평균입자 지름으로서는 약 0.01∼0.1㎛이다.

상기와 같은 합성방법의 종류에 따라서, 얻어지는 안료의 평균입자지름이나 BET비표면적이 달라진다. 건식법이나 습식법에 의한 안료와 같이 입자지름이 큰 안료인 편이, 유기질 바인더의 와니스로 분산시켜서 안료분산액으로 할때에, 이 안료분산액의 안료의 함유율을 높게 할 수 있고, 또, 대략 같은 안료함유량에서는 안료분산액의 점도를 낮게 할 수 있다. 또, 일반적으로 종래의 복합산화물 흑색안료는무기안료이기 때문에, 그 착색력은 유기계 안료에 비하여 떨어지고, 또, 비중이 높기 때문에, 안료분산액은 장기보존중에 안료의 침강이 일어나기 쉬웠다. 그런데, 상기의 습식산화법에 의하여 얻어지는 무기안료는, 현저히 미립자화되어 있고, 이 미립자화된 무기안료는, 착색력, 흑도, 분산안정성 및 침강안정성이 현저히 향상하고 있으며, 본 발명의 목적에 가장 적합하고 있다.

상기 습식산화법에 의한 복합산화물 흑색안료의 제조방법의 바람직한 실시의 형태를 설명한다. 먼저, 복합산화물 흑색안료를 구성하는 각 구성금속의 염으로서는, 황산염, 질산염, 탄산염, 염화물, 초산염 등, 종래의 복합산화물안료의 제조 시에 사용되고 있는 것은 모두 사용할 수 있다. 이들 각 구성금속의 염을 물에 용해하여서 혼합염의 용액을 조제하는데, 구성금속의 염의 수용액의 총 농도는, 약 5∼50중량% 정도가 적당하다. 상기 혼합염의 수용액으로부터, 금속의 수산화물을 석출시키기 위하여 사용하는 알칼리제로서는, 가성소다 등의 가성알칼리가 좋다.

알칼리제에 의하여 금속의 혼합수산화물을 석출시키고, 이어서 이 수산화물을 산화처리하는데, 이 산화처리에 즈음하여서는 금속수산화물의 농도는 낮은 편이 산화효율이 올라가므로, 얻어지는 안료의 미세화에 효과가 있다. 이와 같은 이유에서 산화처리 시에 있어서의 금속수산화물의 농도는, 주요 금속염 기준으로 0.05∼0.5몰/리터가 적당하다. 수산화물의 석출반응 및 산화처리시의 액의 pH는 7∼13의 범위가 적당하다. 금속수산화물의 합성온도는 20∼40℃의 범위가 바람직하고, 숙성온도는 70∼100℃ 범위가 바람직하다.

습식산화법에서는, 알칼리제에 의하여 석출 침전한 혼합금속수산화물을, 예컨대, 그 2가의 금속이온을 3가의 금속이온으로 산화처리하도록, 금속이온을 저원자가로부터 고원자가로 산화처리하는 것이 필수요건이며, 사용하는 산화제로서는 과산화수소, 과산화소다, 염소산소다, 공기, 산소가스 등 어느 산화제라도 좋으나, 산화에 의하여 불순물이 생기지 않는 산화제, 예컨대, 과산화수소수, 공기 및 산소가스가 바람직한 산화제이다.

상기 산화처리 후에 산화물을 여과 및 건조한 후, 이 건조물을 소성한다. 이 소성은 산화성 분위기 하에서 400∼650 ℃의 온도로 30분간∼1시간 행하고, 상기 건조물을 완전한 스피넬구조를 갖는 복합산화물안료로 한다. 이 습식산화법에 의하면, 침전된 혼합 금속수산화물을 수상 중에서 산화처리함으로써, 비교적 저온의 소성온도로도 단일스피넬구조를 가진 안료의 1차입자를 미립자화할 수 있고, 얻어지는 안료는 소프트한 입자로서, 건식분쇄 혹은 습식마쇄가 용이하다고 하는 특징도 가지고 있다.

본 발명에서는, 또한 필요에 따라서, 상기 복합산화물 흑색안료의 표면을 산화규소계, 유리질계 무기재료, 경화중합체 및 매체에 대하여 실질적으로 불용성인 중합체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 피복재료로 표면처리할 수 있다.

이들 피복재료로 상기 복합산화물 흑색안료의 표면을 처리함으로써, 이 안료에 하전성이나 친매성 등의 특성을 부여할 수 있고, 본 발명의 블랙매트릭스용 조성물의 제조나, 이 조성물의 보존 시에 있어서의 분산매체인 와니스 중에서의 안료의 분산성도 양호하게 되고, 또, 상기 조성물의 보존후의 안료의 재분산성 및 안료의 분산안정성 등도 개량된다. 또, 산화규소계 혹은 유리질계 무기재료로 안료를처리할 경우에는, 블랙매트릭스를 형성할 때에 있어서의 소성 시에 있어서, 안료의 저융점 유리바인더에 대한 친화성이 향상함으로써, 블랙매트릭스를 유리기판에 구어 붙이는 것이 용이하게 된다.

안료의 표면처리제인 산화규소계 혹은 유리질계 무기재료로서는, 수화무정형(水和無定形)실리카, 무수무정형(無水無定形)실리카, 그들 혼합물, 저융점유리질 등을 들 수 있다.

이들 무기재료에 의한 안료의 표면처리는, 종래 공지의 안료의 실리카 혹은 유리질에 의한 피복방법과 마찬가지 방법으로 할 수 있다. 예컨대, 상기의 복합산화물 흑색안료를 물속에 미세하게 분산시키고, 이 분산액에, 규산나트륨, 규산칼륨 등의 수용색(필요에 따라서 그것에 질산염 수용액을 가한액)과 희황산수용액을 동시에 떨어뜨리거나 흘려내려서 첨가하고, 또한 교반하는 방법, 또, 이들 안료를 에탄올 등의 용매중에 미세하게 분산시키고, 이 분산액에 테트라에틸올소실리케이트나 테트라메틸올소실리케이트 등(경우에 따라 그것에 유기염을첨가함)을 첨가하고, 상기 실리케이트류를 가수분해 및 축합시키고, 안료의 표면에 피막으로서 석출시키는 방법에 의하여 피복된 안료를 얻을 수 있다.

이상과 같이 하여서 흑색안료의 표면은 무정형실리카, 저융점유리질, 그것들의 혼합물로 대략 균질하게 표면처리된다. 흑색안료는, 그 표면처리를 한후, 가용성의 염류나 물 가용분을 제거하기 위하여 충분히 수세하고, 건조 후에 블랙매트릭스의 형성에 사용된다.

이들 무기계 피복재료의 처리량으로서는, 흑색안료의 표면이 피복되는 양이필요하며, 안료 100중량부당 피복재료 1∼100중량부, 바람직하기는 3∼50중량부의 비율로 사용한다. 피복되어야 할 안료입자의 입자지름 비표면적의 대소에 따라, 그것에 알맞는 양의 피복재료로 처리하는 것이 바람직하고, 피복재료의 사용량은, 피복되어야 할 안료의 흡유량을 기준으로 하여서 결정하여도 좋다. 또, 이들 피복은 동일한 흑색안료에 대하여 다중으로 하여도 좋다.

피복재료의 양이 과소하면, 얻어지는 안료의 분산성이나 분산안정성 등의 개량이 불충분하고, 피복재료의 양이 과잉하면, 얻어지는 안료의 블랙매트릭스 형성용 조성물에 있어서의 함유율이 내려가기 때문에, 형성되는 블랙매트릭스에 요구되는 착색도를 확보하기 위하여 다량의 표면처리안료가 필요하게 되므로 바람직하지는 않다.

또, 피복재료로서 사용하는 경화중합체로서는, 종래 공지의 경화수지가 사용되며, 예컨대, 경화아미노수지, 경화에폭시수지, 경화페놀수지, 경화우레탄수지, 가교불포화폴리에스테르수지, 가교폴리(메타)아크릴레이트수지 등을 들 수 있다.

또, 컬러필터의 제조공정에서 사용되는 용매나 약품 등에 실질적으로 불용성이면, 안료의 피복재료로서 비경화성 중합체라도 사용할 수 있다.

이들 매체에 대하여 실질적으로 불용성인 중합체로서는, 예컨대, 폴리아미드수지, 폴리이미드수지, 폴리아미드이미드수지 등을 들 수 있다.

이들 불용성 피복을 형성할 수 있는 유기계 재료는, 경화성 수지의 경우에서는, 종래 공지와 같이 각각의 단량체, 초기축합물 등의 가용성의 상태의 것을, 필요에 따라서 적절한 가교제, 경화제, 촉매, 중합개시제 등과 함께 사용된다. 비경화성 중합체의 경우는 각각 가용성의 용매중의 용해시켜서 사용할 수 있다.

이들 유기계 피복재료에 의한 안료의 표면처리는, 상기의 복합산화물 흑색안료를 수중 혹은 용제 중에 미세하게 분산시키고, 교반하면서, 이 분산액에 상기의 유기계 피복재료를 각각 피복형성의 상법에 따라서, 예컨대, 수용액, 에멀션, 용제용액 등의 형태로 적하(滴下) 내지 유하(流下)하여서 첨가하고, 필요에 따라서 가열하고, 아민 등의 경화제 혹은 산 혹은 알칼리 등의 경화촉매, 중합개시제의 첨가 등에 의하여 행하여진다.

생성한 피복안료의 표면은, 매체에 대하여 실질적으로 불용성인 중합체에 의하여 대략 균질하게 표면처리되어 있다. 이 중합체의 처리량도, 상기와 마찬가지로 흑색안료의 표면이 피복되는 양이 필요하며, 안료 100중량부당 피복재료 1∼100중량부, 바람직하기는 3∼50중량부의 비율이다. 피복재료의 사용량은, 피복되어야 할 안료입자의 입자지름, 비표면적 및 안료의 흡유량을 기준으로 하는것도 마찬가지이다.

또, 상기의 산화규소계, 유리질계 무기재료, 경화중합체, 혹은 불용성 중합체에 의한 피복은, 동일한 흑색안료에 대하여 다중으로 혹은 혼합하여서 하여도 좋다.

또, 마찬가지로 피복된 안료는, 피목처리를 한 후, 가용성의 염류나 물가용분을 피복안료로부터 제거하기 위하여 충분히 수세하고, 건조 후에 블랙매트릭스의 형성에 사용된다.

상기한 바와 같이 복합산화물 흑색안료의 특징의 하나는, 이 안료가 고온으로 소성되는 결과, 특정의 결정구조를 갖는 복합금속산화물로 이루어지고 있는 것이며, 그 때문에 안료로서의 내열성이 높고, 블랙매트릭스의 형성에 즈음하여, 유기물이 연소하는 온도, 예컨대, 450℃∼900℃에 있어서도 충분한 내열성을 가지고 있는 것이다.

따라서, 발광형 플랫패널디스플레이의 표시패널과 같이, 블랙매트릭스를 패턴화한 후에 고온처리하여서 상기 표시패널을 제조하는 경우에 있어서는, 블랙 매트릭스를 형성하기 위하여, 상기와 같이 복합산화물 흑색안료에 무기계 바인더로서 저융점 유리프리트성분이나 에톡시실리카 등의 유기실리카에 유기염을 가한 본 발명의 조성물을 유효하게 사용할 수 있다. 또, 기판 상에 미리 저융점 유리질을 전면 혹은 매트릭스부분에 도포하여 놓고, 그 위에 본 발명의 조성물을 사용하여 블랙매트릭스를 패턴화하고, 이어서 소성하여 블랙매트릭스를 형성할 수도 있다.

본 발명의 조성물에 있어서 안료의 바인더로서 사용하는 저융점 유리프리트성분으로서는, 예컨대, 산화연, 산화규소, 산화붕소를 주성분으로 하는 연붕규산계 유리의 미세분말이며, 그 조성에 의하여 소성온도가 약 500℃의 저온소성유리프리트로부터 약 700℃의 고온소성의 유리프리트가 있으며, 그것들은 부성분으로서 산화나트륨, 산화티탄, 산화지르코늄, 산화리튬, 산화알루미늄 등이 가하여진 것이다.

본 발명의 블랙매트릭스용 조성물은, 이 조성물을 기판에 도포하는 방법, 패턴의 형성방법 등에 따라서, 그 조성물의 구성, 와니스, 첨가제류가 결정된다.

본 발명의 블랙매트릭스용 조성물을 기관 상에 인쇄하여 블랙매트릭스를 형성하는 방법으로서는, 공판스크린인쇄, 요판그라비어인쇄, 오프셋요판인쇄, 오프셋평판인쇄, 철판인쇄 등의 각종 인쇄법, 전착도장법, 전자인쇄법, 정정인쇄법, 열전사법 등을 들 수 있다.

본 발명의 블랙매트릭스 형성용 조성물은, 그 바인더의 적어도 일부로서 감광성 수지를 사용함으로써, 감광성의 블랙매트릭스 형성용 조성물로 할 수 있다. 본 발명의 감광성의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 사용하여서, 포토리소그라피법으로 블랙매트릭스를 형성하는 방법으로서는, 스핀코팅이나 롤코팅 등에 의하여 조성물을 기판 전면에 도포한 후, 포토리소그라피에 의한 방법, 인쇄법이나 열전사법 등에 의하여 조패턴을 형성한 후, 포트리소그라피에 의하여 정밀한 패턴을 형성하는 방법 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서의 조성물의 성분으로서는, 상기의 복합 산화물흑색안료, 상기의 무기계 바인더 이외에, 안료를 분산시키기 위한 유기질 바인더인 와니스를 사용할 수 있다. 이 와니스로서는, 상기한 도포방법, 패턴형성방법에 의하여 각각 적합한 종래 공지의 비감광성 및 감광성의 와니스가 사용된다.

비감광성의 와니스로서는, 공판스크린잉크, 요판그라비어잉크, 오프셋요판잉크, 오프셋평판잉크, 철판잉크 등의 인쇄잉크에 사용하는 와니스, 전착도장에 사용하는 와니스, 전자인쇄나 정전인쇄의 현상제에 사용하는 와니스, 열전사리본에 사용하는 와니스 등을 들 수 있다. 또, 감광성의 와니스로서는, 예컨대, 자외선경화형잉크, 전자선경화형잉크 등에 사용되는 감광성 수지 와니스 등을 들 수 있다. 이들 와니스 이외에도 상기 도포방법 및 포토리소그라피방법 등에 적합한 와니스를사용할 수 있다.

비감광성 수지바인더의 예로서는, 셀루로스아세테이트부틸레이트계 수지, 니티로셀루로스계 수지, 스티렌계(공)중합체, 폴리비닐부티라트계 수지, 아미노알키드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아미노수지 변성 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄계 수지, 아크릴폴리올우레탄계 수지, 가용성 폴리아미드계 수지, 가용성 폴리이미드계 수지 등, 카세인히드록시에틸셀루로스, 스틸렌-마레인산에스테르계 공중합체의 수용성염, (메타)아크릴에스테르계 (공)중합체의 수용성 염, 수용성 아미노알키드계 수지, 수용성 아미노수지 변성폴리에스테르 수지, 수용성 폴리아미드계 수지 등을 들 수 있고, 이들 바인더는 단독 혹은 조합하여서 사용할 수 있다. 상기 복합산화물 흑색안료와 상기의 바인더를 종래 공지의 방법에 의하여, 혼합 및 분산혼련함으로써 본 발명의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 얻을 수 있다.

본 발명의 블랙매트릭스 형성용 조성물에 사용할 수 있는 감광성의 수지 와니스로서는, 예컨대, 자외선 경화성잉크, 전자선경화성잉크 등을 들 수 있다. 특히 포토리소그라피와 에칭에 의한 패턴형성방법에 사용되고 있는 감광성의 수지와니스가 적합하다. 예컨대, 구체적으로는, 감광성 환화고무계 수지, 감광성 페놀계 수지, 감광성(메타)아크릴계 수지, 감광성 스틸렌-(메타)아크릴계 수지, 감광성 폴리아미드계 수지, 감광성 폴리이미드계 수지, 감광성의 불포화폴리에스테르 수지, 폴리에스테르계 아크릴레이트 수지, 폴리에폭시계 아크릴레이트 수지, 폴리우레탄계 아크릴레이트 수지, 폴리에테르계 아크릴레이트 수지, 폴리올계 아크릴레이트 수지 등에 반응성 희석제로서 종래 공지의 다관능성 아크릴단량체를 가한 것, 또한 이것들에 필요에 따라서 유기용매나 수계매체를 가한 와니스를 들 수 있다. 상기의 복합산화물 흑색안료와 상기의 와니스와의 혼합물에 벤조인에테르, 벤조페논 등의 광중합개시제를 가하고, 종래공지의 방법에 의하여 혼련함으로써, 본 발명의 감광성 블랙매트릭스 형성용 조성물로 할 수 있다.

상기의 감광성 블랙매트릭스 형성용 조성물을 사용하여서 블랙매트릭스를 형성할 경우에는, 이 조성물을 스핀코트, 롤코트 등의 코팅방식에 의하여 기판상에 균일하게 도포하고, 예비건조 후 포토마스크를 밀착시켜, 초고압수은등을 사용하여서 노광 및 경화를 행한다. 이어서 현상 및 세정을 하고, 필요에 따라서 포스트베이크를 함으로써 블랙매트릭스를 형성할 수 있다.

또, 상기의 광중합개시제 대신에 열중합개시제를 사용하여도 열중합성의 본 발명의 블랙매트릭스 형성용 조성물로 할 수 있다.

본 발명의 블랙매트릭스 형성용 조성물에 있어서의 복합산화물 흑색안료에 대한 유기바인더의 비율은, 안료 100중량부에 대하여, 유기바인더 5∼300중량부, 바람직하기는, 10∼약200중량부의 범위이다.

또, 상기한 무기바인더의 저융점 유리프리트를 바인더로 하는 본 발명의 블랙매트릭스 형성용 조성물에 있어서는, 안료에 대한 무기바인더의 비율은, 안료 100중량부에 대하여, 무기바인더 5∼200중량부, 바람직하기는 10∼약100중량부의 범위이다. 이 조성물을 사용하여 블랙매트릭스를 형성할 때의 소성온도로서는, 조성물 중에 함유되어 있는 유기바인더가 전량 연소하여서 없어지고, 또한 무기바인더가 용융가여서 복합산화물 흑색안료가 기판에 고착하는 온도, 예컨대, 약450∼900℃가 바람직하다.

상기와 같이 하여서 형성된 블랙매트릭스는, 특히 여러가지 컬러디스플레이에 적합하고, 액정계 디스플레이의 컬러필터로서 액정디스플레이, 액정프로젝터, 플라즈마어드레스액정 등의 블랙매트릭스로 유용하다. 또, 발광형 플랫패널디스플레이의 표시패널로서의 컬러플라즈마디스플레이패널, 형광표시 컬러디스플레이패널, 발광 다이오드컬러디스플레이패널, 캐소드레이튜브컬러디스플레이패널등에 블랙매트릭스로 사용되고, 표시화상에 있어서의 색의 흐림 혹은 색의 중복을 없애고, 선명하고 또렷한 표시화상을 줄 수 있다.

본 발명의 블랙매트릭스를 부착한 물품은, 상기한 액정계 디스플레이의 컬러필터나, 발광형 플랫패널디스블레이의 표시패널에, 상기의 본 발명의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 사용하여서 블랙매트릭스를 형성한 것을 특징으로 한 것이다.

액정컬러디스플레이의 제조방법은, 그 1예를 들면, 컬러필터기판에 R, G 및 B의 컬러필터 및 블랙매트릭스를 형성하고, 액정배향막의 형성, 러빙처리, 실인쇄, 트랜스퍼 전극형성을 한다. 따로, 어레이기판에 TFT소자형성, 액정배향막형성, 러빙처리, 스페이서산포를 한다. 이어서 어레이기판과 컬러필터기판을 맞붙이고, 액정의 주입, 셀의 봉하기, 편광판의 첩부 등을 하여서 컬러액정패널로하고, 이 패널에 구동용 집접회로 및 제어집적회로를 접속하고, 조명용 백라이트등을 달아서 장치화하는 모듈공정을 거쳐서 액정컬러디스플레이가 제조된다.

컬러필터의 R, G 및 B의 화소를 형성하기 위한 R, G 및 B의 착색조성물 및 각 화소의 형성방법은, 종래 공지의 것으로 좋고, 사용할 R, G 및 B의 안료의 바람직한 예로서는, 예컨대, C.I.피그멘트레드 122, 123, 149, 177, 179, 190, 194, 207, 209 등, C.I.피그멘트옐로 24, 108, 109, 110, 166등, C.I.피그멘트그린 7, 36, 37 등, C.I.피그멘트블루 15, 60, 66등을 들 수 있다.

또, 컬러필터의 화소는 R, G 및 B의 3원색의 조합에 국한하지 않고, 남색, 홍색 및 황색의 3원색 조합 등 다른 조합도 물론 가능하다.

액정디스플레이용의 컬러필터와 같은 경우에는, 본 발명의 블랙매트릭스 형성용 조성물에, 예컨대, 형성되는 블랙매트릭스의 흑색도를 높여서 옵티컬덴시티를 크게 하기 위하여, 그 위에 종래 공지의 안료를 첨가할 수 도 있다. 사용되는 원료로서는 견뢰성에 뛰어나고, 전기적 물성이 뛰어나며, 착색력이 높고, 또한 흑색 내지 흑색에 조색하기 쉬운 색상의 안료가 바람직하다. 예컨대, 흑색안료로서 C.I.피그멘트블랙 6, 7, 8, 9, 10, 일본국 특공평 4-15265 의 아조메틴아조계 흑색안료, C.I.피그멘트블랙 31, 32등을 들 수 있다.

발광형 플랫패널디스플레이의 표시패널의 제조의 예로서, 컬러플라즈마디스플레이의 표시패널에 대하여 설명한다.

본 발명의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 사용하여서 전면유리기판상에 상기한 바와 마찬가지의 방법으로 격자형상 패턴의 블랙매트릭스를 형성하고, 이어서 투명전극, 금속전극, 투명유전체층, 스트라이프격벽, 실층, 및 산화마그네슘층을 형성한다. 배면 유리기판상에는 데이터전극, 백색유전체층, 스트라이프격벽, 청색, 녹색 및 적색의 형광체층, 실층을 형성한다. 가공된 전면 유리기판 및 배면유리기판을 조립하여서, 봉하기, 배기, 가스 봉해 넣기의 각 공정을 행하고, 조립된 회로부와 접속해서 컬러플라즈마디스플레이의 표시패널로한다.

발광형 플랫패널디스플레이의 표시패널의 R, G 및 B의 화소를 형성하기 위한 R, G 및 B의 조성물 및 그들 화소의 형성방법은, 종래 공지의 것으로 좋으며, 예컨대, 컬러플라즈마디스플레이패널에 사용하는 형광체안료의 바람직한 예로서는 예컨대, 적색형광체로서 (Y, Gd) B03 : Eu등, 녹색형광체로서 BaAl12019 : Mn, Zn2SiO4 : Mn 등, 청색형광체로서 BaMgAl14023 : Eu2+, BaMg2Al16027 : Eu 등을 들 수 있다. 또, 발광다이오드로서는 InGaN계 청색발광다이오드, GaAlAs계 적색발광 다이오드, GaP계 녹색 발광다이오드 등을 들 수 있다.

[실시예]

다음에 본 발명에서 사용하는 안료의 합성에 및 실시예를 들어서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 문장 중, 부 또는 %라고 한 것은 특히 예고가 없는 한 중량기준이다.

합성예 1

습식합성법에 의하여 동-철-망간계 복합산화물 흑색안료(C.I. 피그먼트블랙26)을 합성한다. 황산동 120부, 황산철 7 수염 104부 및 황산망간 170부를 달아, 약 800부의 물에 완전히 녹여서 혼합염 수충액으로 한다. 다음에 침전제로서 가성소다 240부를 달아 약 800부의 물에 용해하여서 수용액을 만든다. 따로 물 800부를 준비하고 26℃에서 교반하면서 상기의 혼합염 수용액과 가성소다 수용액을 상기 800부의 물에 동시에 적화하고, 약 30분간에서 1시간을 걸려서 침전반응을 완료시킨다.

여과 및 수세하여서 가용성 염을 충분히 씻어내고 여과케이크를 얻는다. 이 여과케이크를 100℃∼120℃의 온도에서 8시간이상 건조시킨다. 이 건조물을 520℃로 1시간 산화분위기에서 소성한다. 얻어진 동-철- 망간계 복합산화물 흑색안료 (BK-1이라고 호칭함)의 1차입자의 평균입자지름은 약 0.1㎛이며, BET표면적은 약 25m2/g이였다.

합성예 2

합성예 1의 방법과 같은 방법으로, 동 및 크롬게 복합산화물(C.I.피그먼트블랙28)을 합성한다. 황산등 및 황산크롬의 수용액에 침전제로서 가성소다를 첨가하여 침전반응을 행하고, 여과, 수세 및 건조 후, 520℃로 소성하였다. 얻어진 동 및 크롬계 복합산화물 흑색안료(BK-2라고 호칭함)의 1차입자의 평균입자지름은 약 0.2㎛이었다.

합성예 3

합성예 1의 방법과 같은 방법으로, 코발트, 크롬 및 철계 복합산 화물을 합성한다. 황산코발트, 황산크롬 및 황산철 수용액에 침전제로서 가성소다를 첨가하여 침전반응을 행하고, 여과, 수세, 및 건조 후, 520℃로 소성하였다. 얻어진 코발트, 크롬 및 철계 복합산화물 흑색안료(Bk-3이라고 호칭함)의 1차입자의 평균입자지름은 약 0.05㎛이었다.

합성예 4

합성예 1의 방법과 같은 방법으로, 코발트, 크롬, 철 및 망간계 복합산화물을 합성한다. 황산코발트, 황산크롬, 황산철 및 황산망간의 수용액에 침전물로서가성소다를 첨가하여 침전반응을 행하고 여과, 수세 및 건조 후, 520℃로 소성하였다. 얻어진 코발트, 크롬, 철 및 망간계 복합산화물 흑색안료(BK-4라고 호칭함)의 1차입자의 평균입자지름은 약 0.1㎛이었다.

합성예 5

합성예 1의 방법과 같은 방법으로, 코발트, 니켈, 크롬 및 철계 복합산화물을 합성한다. 황산 코발트, 황산니켈, 황산크롬 및 황산철의 수용액에 침전제로서 가성소다를 천가하여 침전반응을 행하고, 여과, 수세 및 건조 후, 520℃로 소성하였다. 얻어진 코발트, 니켈, 크롬 및 철계 복합산화물 흑색안료(BK-5라고 호칭함)의 1차입자의 평균입자지름은 약 0.1㎛ 이었다.

합성예 6

미립자타입의 동-철-망간계 복합산화물 흑색안료를 합성하였다.

황산동 120, 황산철 7, 수염 104부 및 황산망간 170부를 달아, 약 800부의 물에 완전히 녹여서 혼합염 수용액으로 한다.

다음에 침전제로서 가성소다 240부를 달아, 약 800부의 물에 용해하여 수용액을 만든다. 따로 물 800부를 준비하고, 26℃에서 교반하면서 상기의 혼합염수용액과 가성소다 수용액을 상기 800부의 물에 동시에 적하하고 약 30분간에서 1시간을 걸려서 pH12로 침전반응을 행한다. 적하종료 후 pH를 유지하면서 35%과산화수소수 100부를 적하하여 산화처리를 한다. 이 때의 산화반응이 완전히 행하여진 것을 산화환원전위를 측정하여서 확인한다.

산화처리 종료 후, 액온을 70℃로 하여서 1시간정도 숙성을 한다.

이어서, 여과 및 수세하여 가용성 염을 충분히 씻어내고, 여과케이크를 얻는다. 이 여과케이크를 100℃∼120℃의 온도에서 8시간 이상 건조시킨다. 이 건조물을 520℃로 1시간 산화분위기에서 소성한다. 얻어진 안료는, 1차입자가작고, 입자지름은 약 0.01∼0.06㎛이며, BET비료면적은 약 56m2/g이고, 축도 및 착색력이 있는, 분산성이 양호한 푸른 흑색을 나타내는 동-철-망간계 미립자 복합산화물 흑색안료(BK-6이라고 호칭한다)이다.

합성예 7

합성예 6과 같이 하여서 황산등 120부, 황산철 7, 수염 104부 및 황산망간 170부를 달아, 약 800부의 물에 완전히 녹여서 혼합염 수용액으로 한다. 다음에 침전제로서 가성소다 240부를 달아, 약 800부의 물에 용해하고 수용액을 만든다. 따로 물 800부를 준비하고, 26℃로 유지하면서 상기의 혼합염 수용액과 가성소다 수용액을 상기 800부의 물에 동시에 적하하고, pH12로 침전반응을 행한다. 침전반응 종료 후, 교반하면서 공기를 50리터/min 의 유량으로 반응조의 바닥부로부터 버블링하여서 산화처리를 한다. 이 때의 산화반응도 산화환원전위를 측정하면서 완전히 산화반응이 행하여진 것을 확인한다.

산화처리 종료 후, 액온을 70℃로 하여서 1시간정도 숙성을 한다. 여과 및 수세하여 가용성 염을 충분히 씻어내고 여과케이크를 얻는다. 이 여과케이크를 100℃∼120℃의 온도에서 8시간 이상 건조시킨다. 이 건조물을 520℃로 1시간 산화분위기에서 소성한다. 얻어진 안료는 1차입자가 작고 입자지름은 약 0.01∼0.05㎛이며, BET비표면적은 60m2/g이고, 흑도 및 착색력이 있는 분산성이 양호한 푸른 흑색을 나타내는 동-철-망간계 미립자 복합산화물 흑색안료(BK-7이라고 호칭함)이다.

합성예 8

합성예 6과 같이 하여서, 황산동 120부 및 황산망간 227부를 달아, 약 800부의 물에 녹여서 혼합염 수용액으로 한다. 다음에 침전제로서 가성소다 240부를 달아, 약 800부의 물에 용해하여 수용액을 만든다. 따로 물 800부를 준비하고, 26℃로 유지하면서 상기의 혼합염 수용액과 가성소다 수용액을 상기 800부의 물에 동시에 적하하고, pH12로 침전반응을 행한다. 적하 종료 후 pH를 유지하면서 35%과산화수소수를 적하하여 산화처리를 한다.

산화처리종료 후, 액온을 70℃로 하여서 1시간정도 숙성을 한다.

여과 및 수세하여 가용성 염을 충분히 씻어내고, 여과 케이크를 얻는다.

이 여과 케이크를 100℃∼120℃에서 8시간 이상 건조시키고, 다시, 520℃로 1시간 산화분위기에서 소성한다. 얻어진 안료는 1차입자가 작고 입자지름은, 0.01∼0.08㎛이며 BET비표면적은 42m2/g이고, 흑도 및 착색력이 있는, 분산성이 양호한 푸른 흑색을 나타나는 동-망간계 미립자 복합산화물 흑색안료(BK-8이 라고 호칭함)이다.

합성예 9

합성예 1에서 얻어진 복합산화물 흑색안료 BK-1을 실리카질로 표면처리를 하였다. 흑색안료 BK-1의 500부를 취해서 규산나트륨 수용액(무수규산으로서 29%)3부, 물 1,000부를 가하여 습윤시키고, 스틸볼을 충전한 애트라이터로 균일하고 유동성이 있는 슬러리로 될 때까지 충분히 분산시킨다. 얻어진 슬러리를 그물을 통하여 스틸볼과 분리하고 물로 희석하여서 10,000용량부로 하였다. 따로 규산나트륨 수용액(무수규산으로서 29%)380부를 물로 희석하여서 1,700용량부로 하였다.

또, 3.30%황산수용액 1,700부를 준비하였다. 안료분산액을 90℃로 가열하고, 희수산화나트륨 수용액의 첨가에 의하여 pH를 10.0으로 조정하였다. 거기에 상기의 희석규산나트륨 수용액 및 희황산 수용액을 적하하여서 첨가하였다. 적하량은 반응액이 알칼리성을 유지하도록 제어하여서 첨가하였다. 상기의 양액의 첨가종료 후 1시간 교반을 계속하고, 희황산을 가하여 pH를 6.5∼7.0으로 조정한다. 이어서 슬러리를 여과하고, 가용성 염이 없어질 때까지 세정 및 건조하고, 실리카표면처리 흑색미립자 복합산화물안료(BK-9라고 호칭함)600부를 얻었다. 실리카의 처리량은 안료에 대하여 약 20%이다.

합성예 10

합성예 1에서 얻어진 복합산화물 흑색안료 BK-1의 500부를, 10부의 음이온성 분산제를 포함한 10%메탄올 수용액 1,000부를 가하여서 습윤시키고 다시, 4,000부의 물을 가하여 스틸볼을 충전한 애트라이터로 균일하고 점조(粘趙)한 슬러리로 될 때까지 충분히 분산시킨다. 얻어진 슬러리를 그물을 통하여 스틸볼과 분리하고, 물로 희석하여서 10,000용량부로 하였다. 따로 규산나트륨 수용액(무수규산으로서 30%)167부를 물로 희석하여서 1,000용량부로 하였다. 또, 2.50% 황산수용액 1,000부를 준비하였다.

합성예 6의 안료표면처리법과 같이 하여서, 90℃로 가열한 안료분산을 희수산화나트륨 수용액으로 pH를 10.0으로 조정하고, 희석규산나트륨 수용액 및 희황산수용액을 반응액이 알칼리성을 유지하도록 제어하면서 적하하여서 첨가하였다. 첨가종료후 1시간 교반하고, 희황산으로 pH를 6.5∼7.0으로 조정한다. 이어서 슬러리를 여과, 세정 및 건조하고, 표면처리 흑색 복합산화물안료(BK-10이라고 호칭함) 550부를 얻었다. 표면처리재료의 양은 안료에 대하여 약 10%이다. 얻어진 BK-10은 블로오프법에 의한 마찰대전량을 측정한바 마이너스의 값을 나타내고 또, 전기절연성의 향상이 인정되었다.

합성예 11

합성예 9의 안료표면처리법과 같이하여서, 합성예 6에서 얻어진 미립자복합산화물 흑색안료 BK-6의 500부를 취하여 음이온성 분산제를 함유하는 10%메탄올 수용액 및 물을 가하여, 애트라이터로 충분히 분산시키고, 물로 희석하여서 10,000용량부로 하였다. 따로 규산나트륨 수용액 167부를 물로 희석하여서 1,000용량부로 하고, 2.50% 황산수용액 1,000부를 준비하였다. 합성예 9의 안료표면처리법과 같이 하여서, 90℃로 가열한 안료분산액을 희수산화나트륨 수용액으로 pH를 10.0으로 조정하고, 희석규산나트륨 수용액 및 희황산 수용액을 반응액이 알칼리성을 유지하도록 제어하면서 적하하여서 첨가하였다. 첨가 종료후 1시간 교반하고, 희황산으로 pH를 6.5∼7.0으로 조정한다. 이어서 슬러리를 여과, 세정 및 건조하고 표면처리 흑색 복합산화물안료(BK-11이라고 호칭함)

550부를 얻었다. 표면처리재료의 양은 안료에 대하여 약 10%이다.

얻어진 BK-11은 블로오프법에 의한 마찰대전량을 측정한바 마이너스의 값을 나타내고, 또, 전기절연성의 향상이 인정되었다.

합성예 12

합성예 6에서 얻어진 미립자타입의 복합산화물 흑색안료 BK-6을 실리카질로 표면처리를 하였다. 합성예 6의 안료표면처리법과 같이 하여서 흑색안료 BK-6을 규산나트륨 수용액 및 물을 가하여, 애트라이터로 분리시키고, 물로 희석하였다. 따로 희석규산나트륨 수용액 및 희황산 수용액을 준비하였다. 안료분산액을 90℃로 가열하고, 희수산화나트륨 수용액의 첨가에 의하여 pH를 10.0으로 조정 하였다. 거기에 상기의 희석규산나트륨 수용액 및 희황산 수용액을 적하하여서 첨가하였다. 첨가 종료후 1시간 교반을 계속하고 희황산으로 pH를 6.5∼7.0으로 조정한다. 이어서 슬러리를 여과, 세정 및 건조하고, 실리카 표면처리 흑색미립자 복합산화물 안료(BK-12라고 호칭함)를 얻었다. 실리카의 처리량은 안료에 대하여 약 30%이다.

합성예 13

합성예 7에서 얻어진 미립자타입의 복합산화물 흑색안료 BK-7을 멜라민수지막으로 표면처리를 하였다. 메틸화 메틸올멜라민의 70% 수용액 50부를 물 50부로 희석용해하고, 그 용액에 글리신 2.5부, 7% 염산수용액 1.4부 및 물 10부를 가하여 50∼55℃로 반응시키고, 초기축합물이 냉수중에 석출하기까지 중축합을 시킨후, 20% 수산화나트륨 수용액 7.6부 및 물 3.5부를 가하여 중화하고, 반응을 종료시켰다. 이 용액은 약 30%의 고형분을 가지며, 물로 희석하여도 투명한 용해상태를 유지하였다. 이 수지용액 200부에 물을 가하여서 600부로 하고, 안료처리용의 메틸올멜라인계 초기축합물 수지용액으로 하였다.

합성예 7에서 얻어진 미립자타입의 복합산화물 흑색안료 BK-7의 100부를 취하여, 10부의 음이온성 분산제를 함유한 10% 메탄을 수용액 200부를 가하여서 습윤시키고, 다시 1,700부의 물을 가하여서 충분히 해교분산(解膠分散)하였다. 이어서 반응용기에 넣고, 초산수용액으로 pH를 4.5∼5로 하고, 80∼90℃로 상기수지용액 600부를 4시간을 요하여서 적하하였다. 또한, 초산수용액으로 pH를 4.5∼5로 하여서 3시간 교반을 계속하여서 피막을 경화시켰다. 그 후, 여과, 수세, 건조하여서 표면처리를 한 미립자 복합산화물 흑색안료(BK-13이라고 호칭함)130부를 얻었다. 표면처리재료의 양은 안료에 대하여 약 30%이다. 상기에서 얻어진 BK-13은 블로오프법에 의한 마찰대전량을 측정한 바 플러스의 값을 나타내고, 또 전기절연성의 향상이 인정되었다.

합성예 14

합성예 2에 의하여 얻어진 복합산화물 흑색안료 K-2를 멜라민수지막으로 표면처리를 하였다. 합성예 13의 안료의 처리방법에 따라, 100부의 동 및 크롬계 복합산화물 흑색안료 BK-2의 2부를 음이온성 분산제를 함유한 10% 메탄올 수용액 200부를 가하여 습윤시키고, 다시 1,700부의 물을 가하여 충분히 해교분산하였다. 이어서 반응용기에 넣고, 초산수용액으로 pH를 4.5∼5로 하고, 80∼90℃로 합성예 12에서 사용한 안료처리용의 메틸올멜라민계 초기 축합을 수지용액300부를 2시간을 요하여 적하하고, 초산수용액으로 pH를 4.5∼5로 하여서 3시간 교반을 계속하여 피막을 경화시켰다. 여과, 수세, 건조하여서 표면처리를 한 흑색 복합산화물안료(BK-14라고 호칭함) 115부를 얻었다. 표면처리재료의 양은 안료에 대하여 약 15%이다. 상기에서 얻어진 BK-14는 블로오프법에 의한 마찰대전량을 측정한 바 플러스의 값을 나타내고, 또, 전기절연성의 향상이 인정되었다.

합성예 15

합성예 1에서 얻어진 복합산화물 흑색안료 BK-1을 에폭시수지계의 막으로 표면처리를 하였다. 비스페놀A의 디글리시딜에테르를 주성분으로 하는 액상에폭시수지를 아스파라긴산의 나트륨염과 반응시킨 1.0% 수용액을 300부 준비하고, 안료처리용의 수성에폭시수지용액으로 하였다. 합성예 13과 같이, 100부의 복합산화물 흑색안료 BK-1에 음이온성 분산제를 함유하는 10% 메탄을 수용액 및 물을 가하여서 충분히 해교분산하였다.

이어서 반응용기에 넣고, 상기 에폭시수지용액 300부를 상온에서 1시간 요하여 적하하고, 50℃로 승온하여서 2% 헥사메틸렌디아민 수용액을 1시간을 요하여 적하하고, 다시 60℃로 3시간 교반을 계속하여 피막을 경화시켰다. 여과, 수세, 건조하여 표면처리를 한 흑색 복합산화물안료(BK-15라고 호칭함) 115부를 얻었다. 표면처리재료의 양은 안료에 대하여 약 15%이다. 상기에서 얻어진 BK-15는 블로오프법에 의한 마찰대전량을 특정한바 플러스의 값을 나타내고, 또, 전기 절연성의 향상이 인정되었다.

합성예 16

합성예 1의 방법과 같은 방법으로, 복합산화물의 청색, 녹색 및 갈색안료를 합성하였다.

코발트-알루미늄계 복합산화물의 C.I.피그먼트블루 28을 합성한다. 황산코발트 및 황산알루미늄 수용액에 침전제로서 가성소다를 첨가하여 침전반응을 행하고,여과, 수세 및 건조 후, 520℃로 소성하였다. 얻어진 청색안료(BL-2라고 호칭함)의 1차입자의 평균입자지름은 약 0.1㎛이다.

코발트-알루미늄-크롬계 복합산화물의 C.I.피그먼트그린 26을 합성한다. 황산코발트, 황산알루미늄 및 황산크롬 수용액에 침전제로서 가성소다를 첨가하여 침전반응을 행하고, 여과, 수세 및 건조 후, 520℃로 소성하였다. 얻어진 녹색안료(GR-2라고 호칭함)의 1차입자의 평균입자지름은 약 0.2㎛이다.

철-아연-크롬계 복합산화물의 C.I.피그민트브라운 33을 합성한다. 황산철, 황산아연 및 황산크롬 수용액에 침전제로서 가성 소다를 첨가하여 침전반응을 행하고, 여과, 수세 및 건조 후, 520℃로 소성하였다. 얻어진 갈색안료(BR-1이라고 호칭함)의 1차입자의 평균입자지름은 약 0.2㎛이다.

실시예 1

블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 가진 액정디스플레이를 만들기 위하여, 합성예 1에서 얻어진 복합산화물 흑색안료 BK-1, 적색안료 R-1, 녹색안료 G-1 및 청색안료 BL-1의 안료의 각각을, 3본롤을 사용하여 폴리우레탄아크릴레이트수지를 주체로 하는 감광성 수지와니스 중에 분산시키고, UV경화형의 4색의 착색조성물을 조제하였다. 배합은 아래의 처방으로 하였다.

액정디스플레이용의 블랙매트릭스로서의 성능을 조사하기 위하여, 상기 블랙매트릭스 형성을 조성물을 롤코터를 사용하여서, 실란커플링제로 표면처리를 한 유리기판 상에 건조 전 5㎛의 두께로 전면에 도포하고, 60℃로 5분간 예비건조를 하였다. 이어서 초고압수은등 250W를 사용하여, 400mJ/cm의 광량으로 전면에 노광을 하였다. 도막의 흑색도를 맥베스농도계로 측정한 바 3.0의 값을 나타냈다. 또한, 형광램프 앞에 놓고 차광성을 조사한 바 램프의 광은 완전히 차광되고, 블랙매트릭스로서 뛰어난 성능을 갖는 것이 나타났다.

이어서, 블랙매트릭스를 갖는 컬러필터를 만들었다. 상기 블랙매트릭스 형성용 조성물을 롤코터를 사용하여서, 실란커플링제로 표면처리를 한 유리기판상에 건조 전 5㎛의 두께로 제 1색으로서 도포하였다. 이어서 60℃로 5분간 예비건조를 하였다. 그후, 격자형상의 패턴을 가진 포토마스크를 밀착시키고, 초고압수은등 250W를 사용하여, 400mJWcm의 광량으로 노광을 하였다. 이어서 이소프로필알콜/톨루엔/초산에틸을 주성분으로 하는 현상제로 미노광부를 씻어내고, 이소프로필알콜로 린스 후, 건조공기로 건조시키고, 선의 폭 50㎛의 격자형상의 블랙매트릭스론 얻었다.

상기에서 얻은 격자형상의 블랙매트릭스를 가진 유리기판 상에, R, G 및 B의 잉크를 각각 제 2색, 제 3색 및 제 4색으로서 사용하고, R, G 및 B의 3색의 배열이 블랙매트릭스 격자 속을 번갈아 되풀이하고, 서로 이웃관계가 되지 않도록, 1색마다 블랙매트릭스 형성용 조성물의 경우와 같이 하여서 롤코터로 균일하게 도포하고, R, G 및 B의 각각의 포토마스크를 이용하여 노광시키고, 모자이크 형상의 R, G 및 B의 각 패턴을 형성시키고, 블랙매트릭스를 가진 R, G 및 B의 컬러필터를 얻었다.

이어서, 상법에 따라, 상기에서 얻어진 컬러필터기판에 액정배향막을 형성하고, 러빙, 실인쇄, 트랜스퍼전극형성을 한다. 따로, 어레이기판에 TFT소자형성, 액정배향막형성, 러빙, 스페이서산포를 한다. 어레이기판과 컬러필터기판을 맞붙이고, 액정주입, 봉하기, 편광판의 첩부 등을 하여 컬러액정패널을 얻었다. 이것에 구동용 집적회로 및 구동집적회로를 접속하고, 조명용 백라이트 등을 달아서 장치화하는 모듈공정을 거쳐서 액정컬러디스플레이를 제조하였다.

얻어진 액정컬러디스플레이는, R, G 및 B의 각색이 블랙매트릭스에 의하여 분리되어 있기 때문에, 각색의 겹침도 없고 선명한 색상재현성의 화상을 형성할 수 있다.

실시예 2

실시예 1과 같이 하여서 블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 가진 액정디스플레이를 만들었다. BK-1 대신에 합성예 8에서 얻어진 복합산화물 흑색안료 BK-8을 35부를 사용하고, 폴리우레탄아크릴레이트수지와니스 25부, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 8부, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트 4부, 2-히드록시-2-메틸프로필페논 1.8부, 2, 2-디에톡시아세트페논 0.9부, 이소프로필알콜 13.7부, 톨루엔 6.8부 및 초산에틸 4.8부의 배합으로 분산기를 사용하여서 UV경화형의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 조제하였다.

상기 블랙매트릭스 형성용 조성물을 표면처리를 한 유리기판 상에 롤코터로 건조 전 3㎛의 두께로 도포하고, 노광 및 불용화를 행하였다. 얻어진 피막의 광학밀도는 2.9였다. 이 피막의 표면저항도 높고 충분한 전기절연성을 나타내며, 차광성도 높고, 블랙매트릭스로서 뛰어난 성능을 갖는 것이 나타났다.

이어서, 블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 만들었다. 상기 블랙매트릭스 형성용 조성물을 롤코터를 사용하여서, 표면처리한 유리기판 상에 롤코터를 사용하여서 건조 전 3㎛의 두께로 도포하고, 예비건조 후, 포토마스크를 밀착하여서 초고압수은등으로 노광 및 불용화하고, 미노광부를 세정하고, 린스 및 건조하고, 선의 폭 50㎛의 격자형상의 블랙매트릭스를 얻었다.

이어서, 실시예 1에서 사용한 R, G 및 B의 잉크 및 B, G 및 R 각각의 포토마스크를 사용하여서 같은 조작을 하고, 모자이크형상의 R, G 및 B의 패턴을 가진 컬러필터를 얻었다. 이어서, 상법에 따라, 액정컬러디스플레이를 제조하였다. 컬러디스플레이는 R, G 및 B의 각색이 블랙매트릭스에 의하여 분리되어 있으며, 색의 순도 및 대비가 높고, 휘도가 뛰어난 선명한 화상을 형성할 수 있다.

실시예 3

실시예 1과 같이 하여서 블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 가진 액정디스플레이를 만들었다. 실시예 1에서 사용한 BK-1 대신에 합성예 10에서 얻어진 실리카질 표면처리 복합산화물 흑색안료 BK-10을 사용하고, 폴리우레탄아크릴레이트수지와니스, 폴리아크릴레이트모노머, 광중합촉매 및 용제를 같은 배합으로 분산기를 사용하여서 UV경화형의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 조제하였다.

상기 블랙매트릭스 형성용 조성물을 표면처리를 한 유리기판 상에 롤코터로 건조 전 3㎛의 두께로 도포하고, 노광 및 불용화를 행하였다. 얻어진 피막의 광학밀도는 2.6이었다. 이 피막의 표면 저항도 높고 충분한 전기절연성을 나타내며, 차광성도 높고, 블랙매트릭스로서 뛰어난 성능을 가진 것이 나타났다.

이어서, 블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 만들었다 상기 블랙매트릭스 형성용 조성물을 표면처리를 한 유리기판 상에 롤코터를 사용하여서 건조 전 3㎛의 두께로 도포하고, 예비건조 후, 포토마스크를 밀착하여서 초고압수은 등으로 노광 및 불용화하고, 미노광부를 세정하고, 린스 및 건조하고, 선의 폭 50㎛의격자형상의 블랙매트릭스를 얻었다. 이어서, 실시예 1에서 사용한 R, G 및 B의 잉크 및 B, G및 R 각각의 포토마스크를 사용하여서 같은 조작을 하고, 모자이크형상의 R, G 및 B의 패턴을 가진 컬러필터를 얻었다. 이어서, 상법에 따라, 액정컬러디스플레이를 제조하였다. 얻어진 컬러디스플레이는 R, G 및 B의 각색이 블랙매트릭스에 의하여 분리되어 있으며, 색의 순도 및 대비가 높고, 휘도가 뛰어난 선명한 화상을 형성할 수 있다.

실시예 4

실시예 1과 같이 하여서 블랙매트릭스를 가진 컬러필터를가진 액정디스플레이를 만들었다. 실시예 1의 BK-1 대신에 합성예 14에서 얻어진 수지표면처리복합산화물 흑색안료 BK-14를 사용하고, 폴리우레탄아크릴레이트수지와니스, 폴리아크릴레이트모노머, 광중합촉매 및 용제를 같은 배합으로 분산기를 사용하여서 UV경화형의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 조제하였다.

상기 블랙매트릭스 형성용 조성물을 표면처리를 한 유리기판 상에 롤코터로 건조 전 5㎛의 두께로 도포하고, 예비건조 후, 노광 및 불용화를 행하였다. 얻어진 피막의 광학밀도는 3.1이었다. 이 피막의 표면저항도 높고 충분한 전기절연성을 나타내며, 차광성도 높고, 블랙매트릭스로서 뛰어난 성능을 가진 것이 나타났다.

블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 만들었다. 상기 블랙매트릭스 형성용 조성물을 표면처리를 한 유리기판상에 롤코터를 사용하여서 건조 전 5㎛의 두께로 도포하고, 포토마스크를 밀착하여서 노광 및 불용화하고, 미노광부를 세정하고, 린스 및 건조하고, 선의 폭 50㎛의 격자형상의 블랙매트릭스를 얻었다.

이어서, 실시예 1에서 사용한 R, G 및 B의 잉크 및 B, G 및 R각각의 포토마스크를 사용하여서 같은 조작을 하고, 모자이크형상의 R, G 및 B의 패턴을 가진 컬러필터를 얻었다. 이어서, 상법에 따라, 액정컬러디스플레이를 제조하였다. 얻어진 컬러디스플레이는 R, G 및 B의 각색이 블랙매트릭스에 의하여 분리되어 있으며, 색의 순도 및 대비가 높고, 휘도가 뛰어난 선명한 화상을 형성할수 있다.

실시예 5

실시예 1과 같이 하여서 블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 가진 액정디스플레이를 만들었다. 실시예 1의 BK-1 대신에 합성예 15에서 얻어진 수지표면처리 복합산화물 흑색안료 BK-15를 사용하고, 폴리우레탄아크릴레이트수지와니스, 폴리아크릴레이트모노머, 광중합촉매 및 용제를 같은 배합으로 분산기를 사용하여서 UV경화형의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 조제하였다.

상기 블랙매트릭스 형성용 조성물을 표면처리를 한 유리기판 상에 롤코터로 건조 전 5㎛의 두께로 도포하고, 예비건조 후, 노광 및 불용화를 행하였다. 얻어진 피막의 광학밀도는 2.9였다. 이 피막의 표면저항도 높고 충분한 전기절연성을 나타내며, 차광성도 높고, 블랙매트릭스로서 뛰어난 성능을 가진 것이 나타났다.

블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 만들었다. 상기 블랙매트릭스 형성용 조성물을 표면처리를 한 유리기판 상에 롤코터를 사용하여서 건조 전 5㎛의 두께로 도포하고, 예비건조 후, 포토마스크를 밀착하여서 노광 및 불용화하고, 미노광부를 세정하고, 린스 및 건조하고, 선의 폭 50㎛의 격자형상의 블랙매트릭스를 얻었다.

이어서, 실시예 1에서 사용한 R, G 및 B의 잉크 및 B, G 및 R각각의 포토마스크를 사용하여서 같은 조작을 하고, 모자이크형상의 R, G 및 B의 패턴을 가진 컬러필터를 얻었다. 이어서, 상법에 따라, 액정컬러디스플레이를 제조하였다. 얻어진 컬러디스플레이는 R, G 및 B의 각색이 블랙매트릭스에 의하여 분리되어 있으며, 색의 순도 및 대비가 높고, 휘도가 뛰어난 선명한 화상을 형성할수 있다.

실시예 6

실시예 1과 같이 하여서 블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 가진 액정디스플레이를 만들었다. 실시예 1에서 사용한 BK-1 대신에 합성예 10에서 얻어진 실리카질로 표면처리한 흑색 복합산화물안료 BK-10을 20부 및 하기에 표시한 실리카질 표면처리 카본블랙안료 10부를 사용하고, 폴리우레탄아크릴레이트수지와니스 25부, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 8부, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트4부, 2-히드록시-2-메틸프로필페논 1.8부, 2, 2-디에톡시아세트페논 0.9부, 이소프로필알콜 16.3부, 톨루엔 8부 및 초산에틸 6부의 배합으로 분산기를 사용하여서 UV경화형의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 조제하였다.

상기 블랙매트릭스 형성용 조성물을 표면처리를 한 유리기판 상에 롤코터로 도포하고, 예비건조 후, 노광 및 불용화를 행하였다. 얻어진 피막의 광학밀도는 3.5였다. 이 피막의 표면저항도 높고 충분한 전기 절연성을 나타내며, 차 광성도 높고, 블랙매트릭스로서 뛰어난 성능을 가진 것이 나타났다.

이어서, 블랜매트릭스를 가진 컬러필터를 만들었다. 상기 블랙매트릭스형성용 조성물을 표면처리를 한 유리기판상에 롤코터를 사용하여서 도포하고, 예비건조 후, 포토마스크를 밀착하여서 노광 및 불용화하고, 미노광부를 세정하고, 린스 및 건조하고, 선의 폭 50㎛의 격자형상의 블랙매트릭스를 얻었다. 이어서, 실시예 1에서 사용한 R, G 및 B의 잉크 및 B, G 및 R 각각의 포트마스크를 사용하여서 같은 조작을 하고, 모자이크 형상의 R, G 및 B의 패턴을 가진 컬러필터를 얻었다.

이어서, 상법에 따라, 액정컬러디스플레이를 제조하였다.

상기에서 얻어진 액정컬러디스플레이는 R, G 및 B의 각색이 블랙매트릭스에 의하여 분리되어 있으며, 색의 순도 및 대비가 높고, 휘도에 뛰어난 선명한 화상을 형성할 수 있다.

상기에서 사용한 표면처리 카본블랙안료는, 합성예 3과 같이 하여서 카본블랙안료(C.I.피그먼트블랙 7)에 안료에 대하여 약 20%의 실리카질의 표면처리가 된 것이다.

실시예 7

블랙매트릭스를 가진 칼라필터를 가진 액정디스플레이를 만들기 위하여, 합성예 4에서 얻어진 미립자 복합산화물 흑색안료 BK-4를 30부와 알칼리현상타입의 메타크릴에스테르-메타크릴산공중합수지 23부, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 10부, 디에틸렌클리콜디아크릴레이트 5부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 30부로 이루어진 감광성 수지와니스에 첨가 및 혼합하고, 볼밀을 사용하여서 분산시키고, 다시 광중합개시제 5부를 첨가 및 혼합하여서, UV경화형의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 조제하였다.

상기 블랙매트릭스 형성용 조성물을 표면처리를 한 유리기판 상에 롤코터로 건조 전 3㎛의 두께로 도포하고, 예비건조 후, 노광 및 불용화 행하였다. 얻어진 피막의 광학밀도는 2.8이었다. 이 피막의 표면저항도 높고 충분한 전기절연성을 나타내며. 차광성도 높고, 블랙매트릭스로서 뛰어난 성능을 가진 것이 나타났다.

상기 UV경화형 블랙매트릭스 형성용 조성물을, 표면처리를 한 유리기판상에 롤코터로 건조 전 3㎛의 두께로 도포하였다. 이어서 60℃로 5분간 예비건조를 하였다. 그후, 격자형상의 패턴을 가진 포트마스크를 밀착시키고, 초고압수은등 25W를 사용하여, 400mJ/cm의 광량으로 노광을 하고 피막을 불용화시켰다. 이어서 탄산산트륨을 함유한 희이소프로필알콜 수용액을 주성분으로 하는 현상제로 미노광부를 씻어내고, 60℃로 건조를 하고, 격자형상의 패턴을 얻었다.

이어서, 실시예 1에서 사용한 안료 BL-1, G-1, R-1을 각각 상기 감광성 수와니스에 첨가 및 혼합하고, 볼밀을 사용하여서 분산시키고, 광중합개시제를 첨가 및 혼합하여서, UV경화형의 R, G 및 B의 잉크를 조제하였다. 실시예 1과 같은 R, G 및 B의 패턴을 만들기 위하여 R, G 및 B의 잉크 및 B, G 및 R 각각의 포토마스크를 사용하여서 상기와 같은 조작을 하고, 모자이크형상의 R, G 및 B의 패턴을 가진 컬러필터를 얻었다. 이어서, 상법에 따라, 액정컬러디스플레이를 제조하였다. 얻어진 컬러디스플레이는 R, G 및 B의 각색이 블랙매트릭스에 의하여 분리되어 있으며, 색의 순도 및 대비가 높고, 휘도가 뛰어난 선명한 화상을 형성할 수 있다.

실시예 8

블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 가진 액정디스플레이를 만들기 위하여, 합성예 2에서 얻어진 흑색 복합산화물안료 BK-2 및 실시예 1에서 사용한 R-1, G-1 및 BL-1의 각색의 안료를 하기 처방으로 3본롤을 사용하여서 광증감제를 함유한 감광성 방향족 폴리이미드수지와니스로 분산시키고, 4색의 컬러필터용 감광성 조성물을조제하였다.

블랙매트릭스로서의 성능을 조사하기 위하여 실란커플링제처리를 한 유니판을 스피너에 세트하고, 상기 본 발명의 블랙매트릭스 형성용조성물을 스핀코트하였다. 최초 1,000rpm으로 5초간, 이어서 2,000rpm으로 5초간의 조건으로 스핀코트하였다.

이어서 65℃ 및 30초간 프리베이크를 하고, 초고압 수은등을 사용하여, 900mJ/cm2의 광량으로 전면노광을 하였다. 이어서, 200℃로 30분간 및 300℃로 60분간 포스트베이크를 하였다. 도막의 흑색도를 맥베스농도계로 측정한바 2.9의 값을 나타냈다. 또한, 형광램프 앞에 놓고 차광성을 조사한바 램프의 광은 완전히 차광되고, 블랙매트랙스로서 뛰어난 성능을 가진 것이 나타났다.

이어서, 블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 만들었다. 실란커플링제처리를한 유리판을 스피니에 세트하고, 상기 본 발명의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 스핀코트하였다. 최초 1,000rpm으로 5초간, 이어서 2,000rpm으로 5초간의 조건으로 스핀코트하였다. 이어서 65℃ 및 30초간 프리베이크를 하고, 격자형상의 패턴을 가진포토마스크를 밀착시키고, 초고압수은등을 사용하여, 900mJ/cm2의 광량으로 노광을 하였다. 이어서, 전용현상액 및 전용린스로 현상 및 세정을 하고, 200℃로 30분간 및 300℃로 60분간 포스트베이크를 하고, 선의 폭 20㎛의 격자형상의 블랙매트릭스패턴을 가진 유리기판을 얻었다.

제 2색으로서 청색조성물, 제 3색으로서 녹색조성물, 제 4색으로서 적색 조성물을 사용하여 본 발명의 블랙매트릭스 형성용 조성물과 같은 조작을 3회 되풀이하고, 모자이크형상의 패턴을 가진 컬러필터를 얻었다. 이어서, 상법에 따라, 액정컬러디스플레이를 제조하였다. 액정컬러디스플레이는, R, G 및 B의 각색의 겹침이 없기 때문에 색광의 분리성 및 휘도가 뛰어나고, 대단히 선명한 화상을 형성할 수 있다.

실시예 9

블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 가진 액정디스플레이를 실시예 8과 같이 하여서 만들었다. 실시예 8에서 사용한 BK-2 대신에 합성예 11에서 얻어진 표면처리 복합산화물 흑색안료 BK-11을 30부를 광증감제를 함유하는 감광성 폴리이미드수지와니스 45부 및 N-메틸-2-피롤리돈 25부에 분산하여서 본 발명의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 조제하였다.

표면처리를 한 유리기판 상에 상기 본 발명의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 스핀코트하고, 프리베이크를 하고, 노광하고, 포스트베이크를 하였다. 얻어진 피막의 광학밀도는 2.8이었다. 이 피막의 표면저항도 높고 충분한 전기절연성을 나타내며, 차광성도 높고, 블랙매트릭스로서 뛰어난 성능을 가진 것이 나타났다.

이어서, 블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 만들었다. 표면처리를 한 유리기판 상에 본 발명의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 스핀코트하고, 프리베이크후, 포토마스크를 밀착시키고, 노광 및 불용화하고, 현상 및 세정하고, 포스트베이크를 하고, 선의 폭 20㎛의 격자형상의 블랙매트릭스 패턴을 가진 유리판을 얻었다. 실시예 8에서 사용한 R, G 및 B의 착색조성물을 사용하여서 같은 조작을 하고, 모자이크형상의 R, G 및 B의 패턴을 가진 컬러필터를 얻었다.

이어서, 상법에 따라, 액정컬러디스플레이를 제조하였다. 얻어진 컬러디스플레이는, R, G 및 B의 각색이 블랙매트릭스에 의하여 분리되어 있으며, 색의 순도 및 대비가 높고, 휘도가 뛰어난 선명한 화상을 형성할 수 있다.

실시예 10

합성예 5에서 얻어진 복합산화물 흑색안료 BK-5의 25부, 알칼리현상타입의 스틸렌-메타크릴에스테르-메타크릴산 공중합수지 10부, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 56부로 이루어진 감광성수지와니스에 첨가 및 혼합하고, 볼밀을 사용하여서 분산시키고, 다시 광중합개시제 2부를 첨가 및 혼합하여서, 본 발명의 UV경화형의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 조제하였다.

표면처리를 한 유리기판 상에 상기 본 한명의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 200rpm으로 30초간, 이어서 1,200rpm으로 5초간의 조건으로 스핀코트하고, 건조전 3㎛의 두께로 도포하였다. 프리베이크를 하고, 노광, 포스트베이크를 하였다. 얻어진 피막의 광학밀도는 3.2였다. 이 피막의 표면저항도 높고 충분한 전기절연성을 나타내며, 차광성도 높고, 블랙매트릭스로서 뛰어난 성능을 가진 것이 나타났다.

표면처리를 한 유리기판을 스핀코터에 세트하고, 상기 UV경화형 블랙매트릭스 형성용 조성물을 200rpm으로 5초간, 이어서 1,200rpm으로 5초간의 조건으로 스핀코트하고, 건조 전 3㎛의 두께로 도포하였다. 60℃로 5분간의 예비건조후, 격자형상의 패턴을 가진 포트마스크를 밀착시키고, 초고압수은등 250W를 사용하여, 400mJ/cm의 광량으로 노광을 하고 피막을 불용화시켰다. 이어서 탄산나트륨을 함유한 희이소프로필알콜 수용액을 주성분으로 하는 형상제로 미노광부를 씻어내고, 60℃로 건조를 하고, 격자형상의 패턴을 얻었다.

이어서, 실시예 1에서 사용한 안료 BL-1, G-1, R-1을 각각 상기 감광성 수지와니스에 첨가 및 혼합하고, 볼밀을 사용하여서 분산시키고, 광중합개시제를첨가 및 혼합하여서, UV경화형의 R, G 및 B의 잉크를 조제하였다. 실시예 1과같은 R, C 및 B의 패턴을 만들기 위하여 R, G 및 B의 잉크 및 B, G 및 R 각각의 포토마스크를 사용하여서 상기와 같은 조작을 하고, 모자이크 형상의 R, G 및 B 의 패턴을 가진 컬러필터를 얻었다. 이어서, 상법에 따라, 액정컬러디스플레이를 제조하였다. 얻어진 컬러디스플레이는 R, G 및 B의 각색이 블랙매트릭스에 의하여 분리되어 있으며, 색의 순도 및 대비가 높고, 휘도가 뛰어난 선명한 화상을 형성 할 수 있다.

실시예11

블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 가진 액정디스플레이를 만들기 위하여, 합성예 13에서 얻어진 수지표면처리 복합산화물 흑색안료 BK-13, C.I.피그먼트블루 15(BL-2) 및 C.I.피그먼트바이올렛 23(V-1) 및 실시예1에서 사용한 적색안료 R, 녹색안료 G, 청색안료 B의 안료를, 하기의 처방으로 배합하고 분산시키고, 오프셋 평판인쇄용의 흑, R, G 및 B의 잉크를 조제하였다.

상기의 오프셋 평판잉크용 조합와니스는, 로진변성 페놀수지 및 건성유변성 이스프탈산 알키드수지 및 건성유를 주성분으로 하고, 잉크솔벤 트 및 알루미늄킬레이트를 가한 것이다.

블랙매트릭스로서의 성능을 조사하기 위하여 상기의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 오프셋인쇄기를 사용하여 베타인쇄하였다. 얻어진 피막의 광학밀도는 3.0이었다. 이 피막의 표면저항도 높고 충분한 전기절연성을 나타내며, 차광성도 높고, 블랙매트릭스로서 뛰어난 성능을 가진 것이 나타났다.

이어서, 블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 만들었다. R, G 및 B의 잉크를 사용하여서 4색 오프셋인쇄기를 사용하여, 선의 폭 200㎛의 스트라이프형상의 R, G 및 B의 화소패턴을 형성하였다 또, 블랙매트릭스 형성용 조성물은 R, G 및 B의 각각의 스트라이프의 상하 및 좌우를 다 메우는 형상으로 인쇄하고, R, G 및 B의 각화소를 흑의 매트릭스로 완전히 분리시켰다. 이어서, 상법에 따라, 액정컬러디스플레이를 제조하였다.

상기에서 얻어진 액정컬러디스플레이는 R, G 및 B의 각색이 블랙매트릭스에 의하여 분리되어 있으며, 색의 순도 및 대비가 높고, 휘도가 뛰어난 선명한 화상을 형성할 수 있다.

실시예12

실시예 11과 같이 하여서 블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 가진 액정디스플레이를 만들기 위하여, BK-11 대신에 합성예 10에서 얻어진 실리카질 표면처리복합산화물 흑색안료 BK-10을 사용하여, 오프셋 평판인쇄용의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 조제하였다.

상기의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 오프셋인쇄기를 사용하여서 베타인쇄하였다. 얻어진 피막의 광학밀도는 2.7이었다. 이 피막의 표면저항도 높고 충분한 전기절연성을 나타내며, 차광성도 높고, 블랙매트릭스로서 뛰어난 성능을 가진 것이 나타났다.

이어서, 블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 만들었다. 상기의 블랙매트릭스 형성용 조성물에, 실시예 11에서 사용한 R, G 및 B의 잉크를 사용하여서 4색오프셋인쇄기를 사용하여, 블랙매트릭스를 가진 R, G 및 B의 화소패턴을 형성하였다. 이어서, 상법에 따라, 액정컬러디스플레이를 제조하였다. 얻어진 컬러디스플레이는, R, G 및 B의 각색이 블랙매트릭스에 의하여 분리되어 있으며, 색의 순도 및 대비가 높고, 휘도가 뛰어난 선명한 화상을 형성할 수 있다.

실시예13

실시예 11과 같이 하여서, 블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 가진 액정디스플레이를 만들기 위하여, BK-11 대신에 합성예 3에서 얻어진 복합산화물 흑색안료 BK-3을 사용하여, 오프셋평판인쇄용의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 조제하였다.

상기의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 오프셋인쇄기를 사용하여서 베타인쇄하였다. 얻어진 피막의 광학밀도는 2.8이었다. 이 피막의 표면저항도 높고 충분한 전기절연성을 나타내며, 차광성도 높고, 블랙매트릭스로서 뛰어난 성능을 가진 것이 나타났다.

이어서, 블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 만들었다. 상기의 블랙매트릭스 형성용 조성물에, 실시예 11에서 사용한 R, G 및 B의 잉크를 사용하여서 4색오프셋인쇄기를 사용하여, 블랙매트릭스를 가진 R, G 및 B의 화소패턴을 형성하였다. 이어서, 상법에 따라, 액정컬러디스플레이를 제조하였다. 얻어진 컬러디스플레이는, R, G 및 B의 각색이 블랙매트릭스애 의하여 분리되어 있으며, 색의 순도 및 대비가 높고, 휘도가 뛰어난 선명한 화상을 형성할 수 있다.

실시예 14

실시예 12와 같이 하여서 블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 가진 액정디스플레이를 만들기 위하여, 합성예 16에서 얻어진 C.I.피그먼트블루28(BL-2) 6부, C.I.퍼그먼트그린 26(GR-2) 24부 및 C.I. 피그먼트브라운33(BR-1) 30부를 혼합하고, 오프셋 평판잉크용 조합와니스 30부, 드라이어 1부, 잉크솔벤트 9부에 배합하고, 3본롤을 사용하여서 분산시키고, 오프셋 평판인쇄용의 블랙매트릭스 형성용 조성물을조제하였다.

상기의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 오프셋인쇄기를 사용하여서 베타인쇄하였다 도막의 흑색도를 맥베스농도계로 측정한 바 2.9의 값을 나타냈다. 또한, 형광램프 앞히 놓고 차광성을 조사한바 램프의 광은 완전히 차광되고, 블랙매트릭스로서 뛰어난 성능을 가진 것이 나타났다.

블랙매트릭스를 가진 컬러필터를 만들었다. 상기의 블랙매트릭스 형성용 조성물에, 실시예 11에서 사용한 R, G 및 B의 잉크를 사용하여서 4색 오프셋인쇄기를 사용하여, 블랙매트릭스를 가진 R, G 및 B의 화소패턴을 형성하였다.

이어서, 상법에 따라, 액정컬러디스플레이를 제조하였다. 얻어진 컬러디스플레이는, R, G 및 B의 각색이 블랙매트릭스에 의하여 분리되어 있으며, 색의 순도 및 대비가 높고, 휘도가 뛰어난 선명한 화상을 형성할 수 있다.

실시예 15

블랙매트릭스를 가진 플라즈마디스플레이 표시패널을 만들기 위하여, 합성예 1에서 얻어진 복합산화물 흑색안료 BK-1의 36부 및 저융점유리프릿 20부를 스크린 인쇄잉크용 조합와니스 35부 및 잉크솔벤트 9부와 혼합하고, 3본롤을 사용하여서 혼련하여 충분히 분산시켜서 블랙매트릭스 형성용 조성물을 얻었다. 스크린 인쇄 잉크용 조합와니스는 에틸히드록시에틸셀룰로스, 로진의 펜타에리트리톨에스테르, 석유계 솔벤트 및 셀로솔브를 주성분으로 하는 것이다.

플라즈마디스플레이의 표시패널용의 블랙매트릭스로서의 성능을 조사하기위하여, 상기 블랙매트릭스 형성용 조성물을 와이어바코터를 사용하여서, 유리기판상에 건조 전 3㎛의 두께로 전면에 도포하고, 200℃로 건조하고, 이어서 소성로에서 공기 중 550℃로 1시간 소성하고, 유기질성분을 연소시켰다. 얻어진 흑색피막의 광학밀도는 3.2를 나타내며, 차광성이 높고, 또, 유리기판과의 밀착성이 뛰어나고, 블랙매트릭스로서 뛰어난 성능을 가진 것이 나타났다.

이어서, 블랙매트릭스를 가진 플라즈마디스플레이 표시패널을 만들었다. 상기 블랙매트릭스 형성용 조성물을 사용하여서, 스크린인쇄기로 전면(프론트)유리기판 상에 격자형상의 패턴을 인쇄하였다. 그것을 200℃로 건조하고, 이어서 소성로에서 공기 중 550℃로 1시간 소성하고, 유기질성분을 연소시키고, 블랙매트릭스를 형성시켰다. 이어서, 투명전극, 금속전극, 투명유전체층, 스트라입격벽, 실층 및 산화마그네슘층을 형성시켰다. 배면(리어) 유리기판 상에는 데이터전극, 백색유전체층, 스트라입격벽, 청색, 녹색 및 적색의 형광체증, 실층을 형성시켰다. 상기에서 얻어진 가공된 전면유리기판 및 배면유리기판을 조립하여, 봉하기, 배기 및 가스봉해넣기의 각 공정을 행하고, 조립된 회로부와 접속해서 컬러플라즈마디스플레이 표시패널로 하였다.

얻어진 컬러플라즈마디스플레이 표시패널은, 청색, 녹색 및 적색의 형광체의 각 발광색이 전면 유리기판 상에 격자형상의 블랙매트랙스에 의하여 분리되어서 빛나고, 색의 순도 및 대비가 높고, 휘도가 뛰어난 선명한 화상을 형성할수 있다.

실시예 16

블랙매트릭스를 가진 플라즈마디스플레이 표시패널을 만들기 위하여, 실시예 1과 같이 하여서, 합성예 9에서 얻어진 흑색안료 BK-9의 40부 및 저융점 유리플릿10부를 알칼리현상타입의 메타크릴에스테르-메타크릴산 공중합수지 20부, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 7부, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트 3부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 18부로 이1루어진 감광성 수지와니스에 첨가 및 혼합하고, 볼밀을 사용하여서 분산시키고, 다시 광중합개시제 2부를 첨가 및 혼합하여서, UV경화형의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 조제하였다.

상기 UV경화형 블랙매트릭스 형성용 조성물을 롤코터를 사용하여서, 전면유리기판 상에 건조 전 3㎛의 두께로 도포하였다. 이어서 60℃로 5분간 예비건조를 하였다. 그 후, 격자형상의 패턴을 가진 포토마스크를 밀착시키고, 초고압수은등 250W를 사용하여, 400mJ/cm의 광량으로 노광을 하고 피막을 불용화 시켰다. 이어서 탄산나트륨을 함유한 희이소프로필알콜 수용액을 주성분으로 하는 현상제로 미노광부를 씻어내고, 60℃로 건조를 하고, 격자형상의 패턴을 얻었다. 그것을 200℃로 가열하고, 이어서 소성로에서 공기 중 550℃로 1시간 소성하고, 유기질성분을 연소시키고, 블랙매트릭스를 형성시켰다. 이어서, 실시예 1과 같이 하여서 컬러플리즈마디스플레이 표시패널로 하였다.

얻어진 컬러플라즈마디스플레이 표시패널은, 청색, 녹색 및 적색의 형광체의 각 발광색의 전면 유리기판 상에 격자형상의 블랙매트릭스에 의하여 분리되어서 빛나고, 색의 순도 및 대비가 높고, 휘도가 뛰어난 선명한 화상을 형성할수 있다.

실시예 17

블랙매트릭스를 가진 플라즈마디스플레이 표시패널을 만들기 위하여, 실시예 1과 같이 하여서, 합성예 12에서 얻어진 흑색안료 BK-12의 25부 및 저융점유리프릿5부를 알칼리현상타입의 스틸렌-메타크릴에스테르-메타크릴산 공중합수지 10부, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 5부, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트 3부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 50부로 이루어진 감광성 수지와 니스에 첨가 및 혼합하고, 볼밀을 사용하여서 분산시키고, 다시 광중합개시제 2부를 첨가 및 혼합하여서, UV경화형의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 조제하였다.

전면유리기판을 스핀코터에 세트하고, 상기 UV경화형의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 200rpm으로 5초간, 이어서 1,200rpm으로 5초간의 조건으로 스핀코트하고, 건조 전 3㎛의 두께로 도포하였다. 이어서 60℃로 5분간 예비건조를 하였다. 그 후, 격자형상의 패턴을 가진 포토마스크를 밀착시키고, 초고압수은등 250W를 사용하여, 400mJ/cm의 광량으로 노광을 하고 피막을 불용화시켰다. 이어서, 탄산나트륨을 함유한 희이소프로필알콜수용액을 주성분으로 하는 현상제로 미노광부를 씻어내고, 60℃로 건조를 하고, 격자형상의 패턴을 얻었다. 그것을 200℃로 가열하고, 이어서 소성로에서 공기 중 550℃로 1시간 소성하고, 유기질성분을 연소시키고, 블랙매트릭스를 형성시켰다. 이어서, 실시예 1과 같이 하여서 컬러플라즈마기스플레이 표시패널로 하였다.

얻어진 컬러플라즈마디스플레이 표시패널은, 청색, 녹색 및 적색의 형광체의 각 발광색의 전면 유리기판 상에 격자형상의 블랙매트릭스에 의하여 분리되어서 빛나고, 색의 순도 및 대비가 높고, 휘도가 뛰어난 선명한 화상을 형성할수 있다.

또, 상기한 실시예 1∼17에 기재한 방법에 따라, 사용한 복합산화물 흑색안료 대신에, 그 이외의 복합산화물 흑색안료를 각각 사용하여서 상기 실시예와같이하여 뛰어난 블랙매트릭스를 가진 컬러액정디스플레이 혹은 컬러플라즈마디스플레이 표시패널을 얻을 수 있다.

상기 본 발명에 의하면, 차광성 안료로서 뛰어난 견뢰성이나 은폐력을 갖고 있는 복합산화물 흑색안료를 함유한 조성물은 흑도나 광학밀도 등의 광학적성질이 뛰어나고, 또, 분산매체 중에서의 분산안정성에도 뛰어나 있으며, 이 본 발명의 블랙매트릭스 형성용 조성물을 액정계 디스플레이의 컬러필터나 발광형 플랫패널디스플레이의 표시패널 등의 블랙매트릭스의 형성에 사용함으로써, 종래방법에 비하여 보다 용이하게 또한 값싸게, 흑도 및 차광성이 뛰어나고, 내열성, 내자외선성, 내광성, 내약품성 및 내용제성 등의 견뢰성에 뛰어난 블랙매트릭스가 제공된다. 특히, 발광형 플랫패널디스플레이의 표시패널 등의 블랙매트릭스는 무기계 바인더를 사용하여 고온소성하여서 형성되는데, 본 발명에서 사용하는 상기의 흑색안료는, 그 고온에 충분히 견딜 수 있는 내열성을 가진 흑색안료로서 가장 뛰어난 것이다.

따라서, 본 발명의 복합산화물 흑색안료를 함유한 블랙매트릭스 형성용 조성물을 사용한 액정계 디스플레이나 발광형 플랫패널 디스프레이패널 등은, 화소의 색의 분리성 및 화상의 선명성이 뛰어나고, 시각적으로 보기 쉬운 화상을 제공할 수 있다.

Claims (12)

1. 흑색안료와 이 안료의 바인더로 이루어지는 블랙매트릭스용 조성물에 있어서, 상기의 흑색안료가 동, 크롬, 철, 망간, 코발트, 알루미늄, 니켈, 아연, 안티몬, 티탄 및 바륨으로 이루어진 군에서 선택된 2종류 이상의 금속의 산화물로 이루어지고, 스피넬형 혹은 역스피넬형의 결정구조를 가진 복합산화물 흑색안료인 것을 특징으로 하는 블랙매트릭스용 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 복합산화물 흑색안료가, 동과 크롬을 주금속성분으로 하는 복합산화물 흑색안료, 동과 망간을 주금속성분으로하는 복합산화물 흑색안료, 동과 철과 망간을 주금속성분으로 하는 복합산화물 흑색안료, 코발트와 크롬과 철을 주금속성분으로하는 복합산화물 흑색안료, 코발트와 크롬과 철과 망간을 주금속성분으로하는 복합산화물 흑색안료 및 코발트와 니켈과 크롬과 철을 주금속성분으로 하는 복합산화물 흑색안료로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1 종류의 복합산화물 흑색안료, 혹은 갈색, 녹색, 청색 또는 흑색의 상기 복합산화물안료로 이루어진 군에서 선택된 적어도 2종류의 흑색 내지 암색혼합물인 블랙매트릭스용 조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 복합산화물 흑색안료의 표면이, 산화규소계 혹은 유리질계 무기재료, 경화중합체 및 매체에 대하여 불용성인 중합체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종류의 피복재료로 표면처리 되어 있는 블랙매트릭스용 조성물.
4. 제 1 항에 있어서, 바인더가 유기질 바인더와 저응점 유리프릿의 혼합물인 블랙매트릭스용 조성물.
5. 기판상에 흑색안료 함유조성물에서 블랙매트릭스를 형성하는 블랙매트릭스의 형성방법에 있어서, 상기의 흑색안료가 동, 크롬, 철, 망간, 코발트, 알루미늄, 니켈, 아연, 안티몬, 티탄 및 바륨으로 이루어진 군에서 선택된 2종류 이상의 금속의 산화물로 이루어지고, 스퍼넬형 혹은 역스피넬형의 결정구조를 가진 복합산화물 흑색산화물 흑색안료인 것을 특징으로 하는 블랙매트릭스의 형성방법.
6. 제 5 항에 있어서, 기판이, 컬러액정디스플레이의 컬러필터의 기판인 블랙매트릭스의 형성방법.
7. 제 5 항에 있어서, 기판이, 발광형 플랫패널디스플레이의 표시패널의 기판인 블랙매트릭스의 형성방법.
8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 5 항에 기재한 블랙매트릭스용 조성물을 사용하여서, 기판상에 블랙매트릭스를 형성한 후, 450℃ 내지 900℃로 유기질 바인더를 연소제거함과 동시에, 저융점 유리프릿을 열용융시키고, 블랙매트릭스용 조성물중의 복합산화물 흑색안료를 기판에 고착하는 공정을 포함하는블랙매트릭스의 형성방법.
9. 기판상에 흑색안료 함유 조성물에 의하여 형성된 블랙매트릭스를 부착한 물품에 있어서, 상기의 흑색안료가 동, 크롬, 철, 망간, 코발트, 알루미늄, 니켈, 아연, 안티몬, 티탄 및 바륨으로 이루어진 군에서 선택된 2종류 이상의 금속의 산화물로 이루어지고, 스피넬형 혹은 역스피넬형의 결정구조를 가진 복합산화물 흑색안료인 것을 특징으로 하는 블랙매트릭스를 부착한 물품.
10. 제 9 항에 있어서, 블랙매트릭스를 부착한 물품이, 컬러액정 디스플레이인 물품.
11. 제 9 항에 있어서, 블랙매트릭스를 부착한 물품이, 발광형플랫패널디스플레이인 물품.
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 복합산화물 흑색안료가, 기판 상에 저융점 유리질 바인더로 용융 및 고착되어 있는 물품.