KR100655044B1 - 우수한 전기적 특성을 가지는 컬러필터용 감광성 수지조성물 및 이를 이용한 컬러필터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바인더 수지로서 안료분산액과의 혼화성이 좋은 카르복시기 함유 아크릴계 공중합체를 사용하고, 광중합성 단량체를 적어도 하나 이상 사용하며, 광중합개시제를 특정 종류로 혼합사용하고, 불소계 계면활성제를 도입함으로써 우수한 전기적 특성을 가지는 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터에 관한 것으로서, 우수한 전기적 특성으로 인하여 장시간 연속 구동이 요구되는 TFT-LCD에 채용되는 컬러필터의 제조에 적용될 수 있다.
컬러필터용, 감광성 수지 조성물, 카르복시기 함유 아크릴계 바인더 수지, 전기적 특성

Description

우수한 전기적 특성을 가지는 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터{PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION HAVING ELECTRIC PROPERTY AND COLOR FILTER USING THE SAME}
본 발명은 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 카르복시기 함유 아크릴계 바인더 수지, 광중합성 단량체, 광중합 개시제, 안료, 용매 및 선택적으로 불소계 계면활성제를 포함하는 우수한 전기적 특성을 가지는 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.
컬러필터는 액정표시장치, 카메라의 광학필터 등에 사용되는 것으로서, 통상적으로 고체촬영소자 또는 투명기판 상에 감광성 수지 조성물로 이루어진, 소위 컬러 포토 레지스트로 박막 코팅하여 3종이상의 색상으로 착색된 미세한 영역을 형성시켜 제조된다. 이와 같은 착색박막 코팅은 통상 염색법, 인쇄법, 전착법, 안료분산법 등에 의하여 형성된다.
염색법의 경우, 기판 상에 미리 젤라틴 등의 천연 감광성 수지, 아민 변성 폴리비닐 알코올, 아민 변성 아크릴 수지 등의 염색기재를 가진 화상을 형성시킨 후, 직접염료 등의 염료로 염색하여 착색박막을 형성하지만, 다색 박막을 동일 기판 상에 형성하기 위해서는 색상을 변화시킬 때마다 방염가공을 할 필요가 있기 때문에, 공정이 매우 복잡해지고 시간이 지연되는 문제점을 갖고 있다. 또한, 일반적으로 사용하는 염료 및 수지 자체의 선명성과 분산성은 양호하나, 내광성, 내습성 및 가장 중요한 특성인 내열성이 나쁘다는 단점이 있다.
인쇄법에서는 열경화성 또는 광경화성 수지에 안료를 분산시킨 잉크를 사용하여 인쇄를 행한 후, 열 또는 광으로 경화시킴으로써 착색박막이 형성된다. 이 방법에 의하면 타 방법에 비해 재료비를 절감할 수는 있지만, 고도로 정밀하고 세밀한 화상 형성이 곤란하고, 또한 형성되는 박막층이 균일하지 못한 단점이 있다.
한편, 전착법은 정밀한 착색망을 형성할 수 있고, 안료를 사용하므로 내열성 및 내광성이 우수한 특성을 가지고 있으나, 장차 화소크기가 정밀하게 되어 전극패턴이 세밀하게 되면, 양쪽 끝에 전기저항으로 인한 착색 얼룩이 나타나거나 착색막두께가 두꺼워져서, 고도의 정밀성을 요구하는 칼라필터에는 적용하기가 어려울 것으로 보인다.
이와는 달리, 안료분산법은 흑색 매트릭스가 제공된 투명한 기질 위에 착색제를 함유하는 광중합성 조성물을 코팅-노광-현상-열경화시키는 일련의 과정을 반복함으로써 착색박막이 형성되는 방법이다. 안료분산법은 컬러필터의 가장 중요한 성질인 내열성 및 내구성을 향상시킬 수 있고 필름의 두께를 균일하게 유지할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
이와 같은 안료분산법에 따른 컬러필터 제조에 사용되는 착색용 감광성 수지 조성물은 일반적으로 바인더 수지, 광중합성 단량체, 광중합 개시제, 에폭시 수지, 용매와 기타 첨가제 등으로 이루어지며, 대한민국 특허공개 제 92-702502호, 대한민국 특허공고 제 94-5617호, 대한민국 특허공고 제 95-11163호, 대한민국 특허공개 제 95-700359호 등에서는 안료분산을 이용하여 제조된 감광성 수지 조성물이 개시되어 있다.
한편, 근래 TFT-LCD의 연속구동 시간이 증가되는 추세에 있어 여기에 적용되는 컬러필터의 개발방향도 이에 발맞추고 있으나, 기존의 감광성 조성물은 모듈(Module)의 이러한 연속 구동에 따라 잔상이 보이는 등, 전기적 특성이 악화되는 것으로 나타나 연속 구동이 필요한 텔레비젼 및 모니터에 사용되는 컬러필터에는 적용하기가 어려운 실정이다. 따라서, 모듈의 연속구동에도 불구하고 우수한 전기적 특성을 가지는 컬러필터용 감광성 수지 조성물의 개발이 필연적으로 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서,
본 발명의 하나의 목적은 바인더 수지로서 안료분산액과의 혼화성이 좋은 카르복시기 함유 아크릴계 공중합체를 사용하고, 적어도 하나 이상의 광중합성 단량체를 사용하며, 광중합개시제를 특정 종류로 혼합사용하고, 불소계 계면활성제를 도입함으로써 우수한 전기적 특성을 가지는 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 제공 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 감광성 수지 조성물을 이용하여 패턴형성하여 제조된 컬러필터를 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제의 해결을 위한 본 발명의 하나의 양상은
카르복시기 함유 아크릴계 바인더 수지 0.5∼10 중량부; 광중합성 단량체 0.5~20 중량부; 광중합 개시제 0.01∼5 중량부; 안료 0.1∼30 중량부; 용매 20~90 중량부; 및 선택적으로 불소계 계면활성제 0.01~5 중량부를 포함하는 우수한 전기적 특성을 가지는 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 관계한다.
본 발명의 다른 양상은 상기한 조성물을 이용하여 패턴 형성하여 제조된 컬러필터에 관계한다.
이하에서는 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 우수한 전기적 특성을 가지는 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 카르복시기 함유 아크릴계 바인더 수지, 광중합성 단량체, 광중합 개시제, 안료, 용매 및 불소계 계면활성제를 포함하여 구성된다.
본 발명에서 사용하는 카르복시기 함유 아크릴계 바인더 수지는 1개 이상의 카르복시기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체와 이와 공중합 가능한 다른 에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체가 사용될 수 있으며, 분자량(Mw)은 3,000~150,000 수준, 바람직하게는 5,000~50,000 수준이며, 그 산가는 20 ~ 60 mg/KOH 범위인 것이 바람직하다.
상기 카르복시기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체로는 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 푸마르산 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 것이 사용될 수 있다.
상기 카르복시기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체와 공중합 가능한 다른 에틸렌성 불포화 단량체로는 역시 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 스티렌, α-메틸 스티렌, 비닐톨루엔, 비닐 벤질 메틸 에테르, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트, 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시 부틸 아크릴레이트, 2-히드록시 부틸 메타크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 시클로 헥실 아크릴레이트, 시클로 헥실 메타크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트 등의 불포화 카르본산 에스테르류; 2-아미노 에틸 아크릴레이트, 2-아미노 에틸 메타크릴레이트, 2-디메틸 아미노 에틸 아크릴레이트, 2-디메틸 아미노 에틸 메타크릴레이트 등의 불포화 카르본산 아미노 알킬 에스테르류; 초산비닐, 안식향산 비닐 등의 카르본산 비닐 에스테르류; 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트 등의 불포화 카르본산 글리시딜 에스테르류; 아크릴로 니트릴, 메타크릴로 니트릴 등의 시안화 비닐 화합물; 아크릴 아미드, 메타크릴 아미드 등의 불포화 아미드류 또는 이들 중 2이 상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 것이 사용될 수 있다.
상기한 바와 같은 단량체들을 혼합하여 카르복시기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체가 전체 공중합체 대비 5~50 중량%, 바람직하게는 10~40 중량%의 범위의 중량비율을 차지하도록 공중합시켜 본 발명의 카르복시기 함유 아크릴계 바인더 수지를 제공하며, 이렇게 구성된 카르복시기 함유 아크릴계 바인더 수지의 구체적인 예로서는, 메타크릴산/벤질 메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/벤질메타클릴레이트/스티렌 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/2-히드록시 에틸 메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌/2-히드록시 에틸 메타크릴레이트 공중합체 등을 들 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 카르복시기 함유 아크릴계 바인더 수지의 함량은 전체 조성물에 대하여 0.5∼10 중량부인 것이 바람직하다. 함량이 0.5 중량부 미만이면 알칼리 현상액에 현상이 되지 않는 문제가 발생할 우려가 있고, 10 중량부를 초과하면 가교성이 부족하여 표면 거칠기가 증가할 수도 있기 때문이다.
본 발명에서는 적어도 하나 이상의 광중합성 단량체를 사용한다.
상기 광중합성 단량체의 총 함량은 전체 조성물에 대하여 0.5∼20 중량부인 것이 바람직하다. 이들의 총 함량이 0.5 중량부 미만이면 패턴의 모서리가 깨끗하게 형성되지 않는 문제가 발생하고, 20 중량부를 초과하면 알칼리 현상액에 현상되지 않을 우려가 있기 때문이다.
특히, 본 발명에서는 상기 광중합성 단량체로서 하기 화학식1의 구조를 갖는 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트계 단량체를 사용함이 바람직하며, 상기 단량체를 사용함으로서 우수한 경화성능을 가지게 되고, 알칼리 현상액에 용해 가능한 특징을 가지게 되므로 패턴의 현상 공정 특성을 개선시킬 수 있다.
Figure 112005078251833-pat00001
본 발명에서 상기 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트계 단량체 함량은 전체 조성물 대비 0.5~10 중량부 범위인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 광중합성 단량체로서 상기 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트계 단량체 이외에 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 일반적으로 사용되는 아크릴계 광중합성 단량체를 함께 사용할 수 있다. 상기 아크릴계 광중합성 단량체의 예로는 특별히 한정되는 것은 아니나,에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 노볼락에폭시아크 릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트 등을 예시할 수 있다.
본 발명에서 상기 아크릴계 광중합성 단량체의 함량은 전체 조성물 대비 0.5~10 중량부인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 광중합 개시제는 감광성 수지 조성물에 일반적으로 사용되는 광중합 개시제로서, 특별히 한정되지는 않으나 예를 들어 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조 인계 화합물, 트리아진계 화합물 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 다만 트리아진계 화합물을 사용하는 경우에는 사용되는 전체 개시제의 15 중량% 미만으로 함량이 제한된다. 상기 광중합 개시제를 15% 이상 사용하면 트리아진계 개시제가 포함하고 있는 Cl 이온이 증가하여 CR의 전기적특성을 감소 시킬 수 있기 때문이다.
상기 광중합 개시제의 함량은 전체 조성물에 대하여 0.01∼5 중량부인 것이 바람직하다. 함량이 0.01 중량부 미만이면 패턴형성 공정에서 노광시 광중합이 충분히 일어나지 못하는 반면, 5 중량부를 초과하면 광중합 후 남은 미반응 개시제가 투과율을 저하시키는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
상기 아세토페논계 화합물의 구체적인 예를 들면, 2,2'-디에톡시아세토페논, 2,2'-디부톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로리오페논, p-t-부틸트리클로로아세토페논, p-t-부틸디클로로아세토페논, 벤조페논, 4-클로로아세토페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 3,3'-디메틸-2-메톡시벤조페논, 2,2'-디클로로-4-페녹시아세토페논, 2-메틸-1-(4-(메틸티오)페닐)-2-모폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-부탄-1-온 등을 예시할 수 있다.
한편, 상기 벤조페논계 화합물로는 벤조페논, 벤조일 안식향산, 벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸 아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸 아미노) 벤조페논 등을 예시할 수 있다.
또한 상기 티오크산톤계 화합물로는 티오크산톤, 2-크롤티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 2-클로로 티오크산톤 등을 예시할 수 있다.
상기 벤조 인계 화합물로는 벤조 인, 벤조 인 메틸 에테르, 벤조 인 에틸 에테르, 벤조 인 이소프로필 에테르, 벤조 인 이소부틸 에테르, 벤질디메틸케탈 등을 예시할 수 있다.
상기 트리아진계 화합물로는 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(3',4'-디메톡시 스티릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시 나프틸)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시 페닐)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(p-트릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-피페닐-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s- 트리아진, 비스(트리클로로 베틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토 1-일)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시 나프토 1-일)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-4-트리클로로 메틸(피페로닐)-6-트리아진, 2-4-트리클로로 메틸(4'-메톡시 스티릴)-6-트리아진 등을 예시할 수 있다.
상기한 종류의 광중합 개시제 이외에도 카바졸계 화합물, 디케톤류 화합물, 설포늄 보레이트계 화합물, 디아조계, 비이미다졸계 화합물 등의 사용도 가능하다
본 발명에서 사용되는 안료로는, 안트라퀴논계 안료, 페릴렌계 등의 축합다환 안료, 프탈로시아닌 안료, 아조계 안료 등의 유기안료 이외에 카본블랙 등의 무기안료도 사용할 수 있으며, 이들 중 어느 한 종을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 안료의 함량은 전체 조성물에 대하여 0.1∼30 중량부인 것이 바람직하다. 함량이 0.1 중량부 미만이면 착색 효과가 미미한 반면, 30 중량부를 초과하면 현상 성능이 급격히 저하하는 단점이 있다.
본 발명에서 사용하는 용매로는 특별히 한정되는 것은 아니나 에틸렌글리콜아세테이트, 에틸셀로솔브, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 에틸락테이트, 폴리에틸렌글리콜, 시클로헥사논, 프로필렌글리콜메틸에테르 등을 예시할 수 있으며, 이들 중 어느 한 종을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 용매의 함량은 전체 조성물에서 상기한 성분들의 총 함량을 제외한 나 머지 양으로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 20∼90 중량부 범위이다. 상기 용매의 함량이 20 중량부 미만인 경우 수지 조성물의 도포 자체가 어렵고, 90 중량부를 초과하는 경우에는 두께 3㎛이상의 막에서 평탄성을 유지하기 어려운 단점이 있기 때문이다.
본 발명에서 선택적으로 첨가하는 상기 계면활성제는 안료 성분이 용매 중에 균일하게 분산되고 레벨링성을 우수하게 하기 위한 목적으로 사용하는 것으로서, 불소계 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 불소계 계면활성제로는 다양한 종류의 것을 사용할 수 있으나, 폴리에테르 공변성 실리콘으로 이루어진 것이 바람직하다. 그 구체적인 제품으로서 3M사의 FC-430, F-475 등을 예시할 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니며, 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
그 함량은 전체 조성물 대비 0.01~5 중량부가 바람직하며, 상기 범위를 벗어나는 경우 현상 후 이물이 발생하는 문제점이 생길 수 있다.
상기 불소계 계면활성제는 전기적 특성을 우수하게 할 뿐 아니라 고속도 코팅(High speed coating)시 레벨링 성이 우수하고 기포 발생이 적어 막 결함이 작기 때문에 고속도 코팅법(High speed coating)의 일종인 슬릿 코팅(slit coating)에 적용할 경우 매우 우수한 특성을 부여한다.
본 발명의 우수한 전기특성을 가지는 감광성 수지 조성물은 컬러필터의 제조에 적용될 수 있는 바, 그 제조방법은 하기와 같다.
컬러필터용 유리기판 위에 스핀 도포, 롤러 도포, 스프레이 도포 등의 적당한 방법을 사용하여, 예를 들면 0.5~10μm의 두께로 도포된다. 도포 후에는 컬러필터에 필요한 패턴을 형성하도록 활성 선을 조사한다. 조사에 사용되는 광원으로서는, 예를 들면 190~450nm, 바람직하게는 200~400nm 영역의 UV 광선을 조사하며, 전자선 및 X선 조사도 적당하다. 광을 조사한 다음, 도포층을 알칼리 현상액으로 처리하면 도포층의 미조사 부분이 용해되고 컬러필터에 필요한 패턴이 형성된다.
이러한 과정을 필요한 색의 수에 따라 반복 수행함으로써, 원하는 패턴을 갖는 칼라필터를 수득할 수 있다. 또한 상기 과정에서, 현상에 의해 수득된 화상 패턴을 다시 가열하거나 또는 활성선 조사 등에 의해 경화시킴으로써 내크랙성, 내용매성 등을 더욱 향상시킬 수 있다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나, 이는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다
[실시예 1]
본 발명의 실시예에서 사용한 각 성분의 종류와 함량은 다음과 같다.
(1) 카르복시기 함유 아크릴계 바인더 수지(산가: 46 mg/KOH) 6g
(A')/(B')= 30/70(w/w), 분자량(Mw) = 20,000
(A'): 메타크릴산
(B'): 벤질메타크릴레이트
(2) 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트의 변형 단량체 4.8g
(3) 아크릴계 광중합성 단량체 4.8g
(4)광중합 개시제 (트리아진계 개시제)
TPP (제품명: 판침 ) 0.8g
(5) 안료
디케토-피롤로-피롤 레드(Diketo-Pyrrollo-Pyrole Red) 6g
(6) 용매
프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 65g
시클로헥사논 15g
(7) 계면활성제
불소계 계면활성제 (F-475, 3M사 제품) 0.4g
상기 성분들을 사용하여 다음과 같이 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
용매에 광중합 개시제를 용해시킨 후, 2시간 동안 상온에서 교반하였다. 이어서, 카르복시기 함유 아크릴계 바인더 수지, 펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 의 변형 단량체 및 광중합성 단량체를 첨가하고 2시간 동안 상온에서 교반하였다. 여기에 안료를 첨가한 후 1시간 동안 상온에서 교반하였다. 이어서 계면활성제를 첨가하고 1시간 동안 상온에서 교반하였다. 상기 용액에 대하여 3회에 걸친 여과를 행하여 불순물을 제거하였다.
[실시예 2]
광중합 개시제로서 아세토페논계, 벤조페논계, 옥심기를 가지고 있는 아세토폐논계를 사용하였고 , 불소계 계면활성제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
[실시예 3]
광중합 개시제로서 아세토페논계, 벤조페논계, 트리아진계(전체 개시제 대비 10% 미만)의 혼합물을 사용하였고, 불소계 계면활성제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
[실시예 4]
바인더수지로서 열경화 에폭시를 사용하였고, 불소계 계면활성제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
[비교예 1]
계면활성제를 SI계 계면활성제 (SH-8400, 3M사 제품)으로 0.4g 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1에서 제조된 감광성 착색 수지 조성물을 이용하여 다음과 같이 셀(cell)을 제작하여 전기적 특성의 평가를 수행한 후 그 결과를 하기의 표 1 및 표 2에 나타내었다.
ITO 패턴되어 있는 유리 기판을 이용하여 목표로 하는 색 값에 대한 두께에 맞게 실시예 1~4 및 비교예 1에 의해 제조된 감광성수지 조성물을 코팅한 후 이를 현상하여 기판을 만들었다. 양 기판을 접착할 수 있는 실런지에 일정 크기의 셀 간격(cell gap) 유지용 비드를 넣어 VHR(Voltage holding ratio)의 측정에 필요한 셀 간격을 유지 시켜주었다. VHR 측정용 셀(cell)을 제작한 후 ITO 패턴에 전선을 부착하여 VHR을 측정하였다.
Figure 112005078251833-pat00002
Figure 112005078251833-pat00003
[측정 방법]
제작한 셀을 25℃(상온)에 30분 동안 방치하여 셀의 온도를 유지시킨 후,
셀에 게이트 전압(1V)를 69㎲동안 인가하고 16.7 ms 프레임 주기동안 인가된
전압의 변화 정도를 측정하였다.
상기 표 1 및 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 바인더 수지로서 산가를 한정한 카르복시기 함유 아크릴계를 사용한 경우(실시예 1)가 열경화 에폭시 수지를 사용한 경우(실시예 4)보다 전기적 특성이 향상된 것을 알 수 있으며, 광중합 개시제로서 아세토페논계, 벤조페논계, 옥심기를 가지고 있는 아세토페논계를 혼합 사용한 경우(실시예 2)에는 불소계 계면활성제가 사용되지 않더라도 향상된 전기적 특성을 유지함을 알 수 있다. 한편, 계면활성제로서 불소계가 아닌 SI계를 사용한 경우(비교예 1)에는 전기적 특성이 저하되는 것으로 나타나 불소계 계면활성제의 사용이 본 발명의 조성물의 전기적 특성의 향상에 특히 관련되어 있음을 알 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 우수한 전기적 특성을 가지므로, 연속 구동이 필요한 텔레비젼 및 모니터에 사용되는 TFT-LCD용 컬러필터의 제조에 적용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 카르복시기 함유 아크릴계 바인더 수지 0.5∼10 중량부;
    광중합성 단량체 0.5∼20 중량부;
    광중합 개시제 0.01∼5 중량부;
    안료 0.1∼30 중량부;
    용매 20~90 중량부; 및
    선택적으로 불소계 계면활성제 0.01~5 중량부;를 포함하는 우수한 전기적 특성을 가지는 컬러필터용 감광성 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 카르복시기 함유 아크릴계 바인더 수지는 카르복시기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체와 다른 에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체로서, 분자량이 3,000~150,000 범위이고, 그 산가는 20~60 mg/KOH 범위인 것을 특징으로 하는 우수한 전기적 특성을 가지는 컬러필터용 감광성 수지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 광중합성 단량체는 하기 화학식 1의 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트계 단량체를 전체 조성물 대비 0.5~10 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 우수한 전기적 특성을 가지는 컬러필터용 감광성 수지 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112005078251833-pat00004
  4. 제 1항에 있어서, 상기 불소계 계면활성제는 폴리에테르 공변성 실리콘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 우수한 전기적 특성을 가지는 컬러필터용 감광성 수지 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 카르복시기 함유 아크릴계 바인더 수지는 메타크릴산/벤질 메타크릴레이트 공중합체 및 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 우수한 전기적 특성을 가지는 컬러필터용 감광성 수지 조성물.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 기재된 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 패턴을 형성하여 제조된 컬러필터.
  7. 제 5 항의 컬러필터가 장착된 디스플레이 장치.
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