KR100869214B1 - 컬러 필터용 감방사선성 조성물, 컬러 필터, 컬러 액정표시 장치 및 컬러 필터용 착색층의 형성 방법 - Google Patents

컬러 필터용 감방사선성 조성물, 컬러 필터, 컬러 액정표시 장치 및 컬러 필터용 착색층의 형성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 슬릿 다이 코터에 의한 도공시에 도포 얼룩짐이 발생하지 않고, 균일한 막 두께의 착색층을 높은 제품 수율로, 또한 고효율로 형성할 수 있는 컬러 필터용 감방사선성 조성물 및 컬러 필터용 착색층의 형성 방법을 제공한다.
본 발명의 컬러 필터용 감방사선성 조성물은 (A) 안료, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 다관능성 단량체, (D) 광라디칼 발생제 및 (E) 용매를 함유하며, 그의 점도를 A(mPaㆍs), 그의 표면 장력을 B(mN/m)라 하고, 또한 도공 속도를 V(m/s)라 했을 때, (A×V÷B)의 값이 4.0×10-2 미만인 것을 특징으로 하며, 슬릿 다이 코터에 의한 도공에 사용된다.
본 발명의 컬러 필터용 착색층의 형성 방법은 상기 조성물을 이용하여 도공 속도가 0.07 m/s 이상인 것을 특징으로 한다.
컬러 필터, 감방사선성 조성물, 착색층, 다관능성 단량체, 광라디칼 발생제

Description

컬러 필터용 감방사선성 조성물, 컬러 필터, 컬러 액정 표시 장치 및 컬러 필터용 착색층의 형성 방법 {Radiosensitive Composition for Color Filter, Color Filter, Color Liquid Crystal Display Device and Process for Forming Colored Layer for Color Filter}
도 1은 막 두께의 측정 요령을 설명하는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 기판
2 도막
본 발명은 컬러 필터용 감방사선성 조성물, 컬러 필터, 컬러 액정 표시 장치 및 컬러 필터용 착색층의 형성 방법에 관한 것이며, 보다 자세하게는 투과형 또는 반사형의 컬러 액정 표시 장치, 컬러 촬상관 소자 등에 사용되는 컬러 필터의 제조에 유용한 슬릿 다이 코터에 의한 도공에 사용되는 컬러 필터용 감방사선성 조성물, 이 컬러 필터용 감방사선성 조성물로부터 형성된 착색층을 갖는 컬러 필터, 이 컬러 필터를 구비하는 컬러 액정 표시 장치, 및 상기 컬러 필터용 감방사선성 조성 물을 사용하는 컬러 필터용 착색층의 형성 방법에 관한 것이다.
착색 감방사선성 조성물을 사용하여 컬러 필터를 제조하는 데는 스핀 코터나 슬릿ㆍ스핀 코터에 의한 도포가 일반적이지만, 최근 피도공액을 고효율로 도공하여 비용 저감을 도모할 목적으로 스핀 기구가 없는 도공기, 즉 슬릿 다이 코터가 주목받고 있다.
또한 최근에는 1 매의 기판에서 면 취득수를 늘리기 위해 기판 크기의 대형화가 진행되고 있고, 그 때문에 도공 속도를 상승시켜 택트 시간이 과대해지는 것을 방지하는 것이 필요시되고 있다.
이 슬릿 다이 코터는 예를 들면, 월간 디스플레이((주)테크노 타임즈 발행), '02 9월호, P.111-115나 월간 디스플레이((주)테크노 타임즈 발행), '02 11월호, P.36-41에 소개되어 있는 바와 같이 도공 방향으로 직향하는 슬릿 노즐을 갖는 슬릿 다이를 구비하고, 이 슬릿 다이 또는 도공되는 기판을 도공 방향으로 이동시키면서 해당 슬릿 노즐로부터 피도공액을 토출시켜 도공하는 장치로서, 피도공액을 낭비 없이 기판에 도공할 수 있고, 스피너 등의 회전계 도공기에 비해 택트 시간이 짧고, 사용 에너지를 절감할 수 있는 등의 장점이 있다고 기재되어 있다.
그러나, 슬릿 다이 코터로 도공할 때에 도공 속도를 올리면 종래의 컬러 필터용 감방사선성 조성물에서는 슬릿 노즐로부터의 토출 속도와 기판에 대한 습윤성과의 균형이 무너져, 도포 얼룩짐이 발생되는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 슬릿 다이 코터로 도공할 때에 도포 얼룩짐이 발생되지 않 고, 균일한 착색층을 높은 제품 수율로, 또한 고효율로 형성할 수 있는 컬러 필터용 감방사선성 조성물 및 컬러 필터용 착색층의 형성 방법을 제공하는 것에 있다. 본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명자들은 슬릿 다이 코터에 관한 상기 문제에 대해서 예의 검토를 거듭한 결과, 컬러 필터의 형성에 사용되는 감방사선성 조성물의 점도 및 표면 장력과 도공 속도로부터 요구되는 특정한 매개 변수가 도공성과 밀접한 관계가 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명에 의하면 본 발명의 상기 목적 및 이점은 첫째로,
(A) 안료, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 다관능성 단량체, (D) 광라디칼 발생제 및 (E) 용매를 함유하는 감방사선성 조성물로서, 그의 점도를 A(mPaㆍs), 그의 표면 장력을 B(mN/m)라 하고, 또한 착색층을 형성할 때의 도공 속도를 V(m/s)라 했을 때에 식(A×V÷B)으로 구해진 값이 4.0×10-2 미만인 것을 특징으로 하는, 슬릿 다이 코터에 의해 도공에 사용되는 컬러 필터용 감방사선성 조성물에 의해서 달성된다.
또한, 본 발명에서 "방사선"이라 함은 가시광선, 자외선, 원자외선, 전자선, X선 등을 포함하는 것을 의미한다.
본 발명에 의하면 상기 과제는 두번째로,
상기 컬러 필터용 감방사선성 조성물을 사용하여 기판상에 착색층을 형성하 는 방법으로서, 상기 감방사선성 조성물의 도공 속도가 0.07 m/s 이상인 것을 특징으로 하는 슬릿 다이 코터에 의한 컬러 필터용 착색층의 형성 방법에 의해서 달성된다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 본 발명에 관해서 상세하게 설명한다.
컬러 필터용 감방사선성 조성물
(A) 안료
본 발명에 있어서 안료로는 컬러 필터에는 고순도이고, 고투과성인 발색과 내열성이 요구되기 때문에 유기 안료가 바람직하다.
상기 유기 안료로는 예를 들면, 색지수(C.I.; The Society of Dyers and Colourists사 발행)에 있어서 피그먼트로 분류되어 있는 화합물, 구체적으로는 하기와 같은 색지수(C.I.) 번호가 부여되어 있는 것을 들 수 있다.
C.I. 피그먼트 옐로우 12, C.I. 피그먼트 옐로우 13, C.I. 피그먼트 옐로우 14, C.I. 피그먼트 옐로우 17, C.I. 피그먼트 옐로우 20, C.I. 피그먼트 옐로우 24, C.I. 피그먼트 옐로우 31, C.I. 피그먼트 옐로우 55, C.I. 피그먼트 옐로우 83, C.I. 피그먼트 옐로우 93, C.I. 피그먼트 옐로우 109, C.I. 피그먼트 옐로우 110, C.I. 피그먼트 옐로우 138, C.I. 피그먼트 옐로우 139, C.I. 피그먼트 옐로우 150, C.I. 피그먼트 옐로우 153, C.I. 피그먼트 옐로우 154, C.I. 피그먼트 옐로우 155, C.I. 피그먼트 옐로우 166, C.I. 피그먼트 옐로우 168, C.I. 피그먼트 옐로우 211;
C.I. 피그먼트 오렌지 36, C.I. 피그먼트 오렌지 43, C.I. 피그먼트 오렌지 51, C.I. 피그먼트 오렌지 61, C.I. 피그먼트 오렌지 71;
C.I. 피그먼트 레드 9, C.I. 피그먼트 레드 97, C.I. 피그먼트 레드 122, C.I. 피그먼트 레드 123, C.I. 피그먼트 레드 149, C.I. 피그먼트 레드 168, C.I. 피그먼트 레드 l76, C.I. 피그먼트 레드 177, C.I. 피그먼트 레드 180, C.I. 피그먼트 레드 207, C.I. 피그먼트 레드 208, C.I. 피그먼트 레드 209, C.I. 피그먼트 레드 215, C.I. 피그먼트 레드 224, C.I. 피그먼트 레드 242, C.I. 피그먼트 레드 254;
C.I. 피그먼트 바이올렛 19, C.I. 피그먼트 바이올렛 23, C.I. 피그먼트 바이올렛 29;
C.I. 피그먼트 블루 15, C.I. 피그먼트 블루 60, C.I. 피그먼트 블루 15:3, C.I. 피그먼트 블루 15:4, C.I. 피그먼트 블루 15:6,
C.I. 피그먼트 그린 7, C.I. 피그먼트 그린 36, C.I. 피그먼트 그린 136, C.I. 피그먼트 그린 210;
C.I. 피그먼트 브라운 23, C.I. 피그먼트 브라운 25.
이들 유기 안료는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 유기 안료는 재결정법, 재침전법, 용제 세정법, 승화법, 진공 가열법이나, 이들의 조합에 의해 정제하여 사용할 수 있다.
또한, 무기 안료로는 예를 들면, 산화티탄, 황산바륨, 탄산칼슘, 산화아연, 황산납, 황색납, 아연황, 적색산화철(Ⅲ), 카드뮴 적, 군청, 감청, 산화크롬 초록, 코발트 초록, 엄버, 티탄블랙, 합성 철 흑, 카본 블랙 등을 들 수 있다.
이들 무기 안료는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서는 경우에 따라 상기 안료와 함께 염료나 천연 색소를 1종 이상 병용할 수 있다.
본 발명에 있어서 안료는 목적에 따라 그의 입자 표면을 중합체로 개질하여 사용할 수 있다. 안료의 입자 표면을 개질하는 중합체로는 예를 들면, 일본 특허 공개 (평)8-259876호 공보에 기재된 중합체나, 시판 중인 각종 안료 분산용 중합체 또는 올리고머 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 안료는 목적에 따라 분산제와 함께 사용할 수 있다.
상기 분산제로는 예를 들면, 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성, 실리콘계, 불소계 등의 계면활성제를 들 수 있다.
상기 계면활성제의 예로는 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌올레일에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르류; 폴리옥시에틸렌 n-옥틸페닐에테르, 폴리옥시에틸렌 n-노닐페닐에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르류; 폴리에틸렌글리콜디라우레이트, 폴리에틸렌글리콜디스테아레이트 등의 폴리에틸렌글리콜디에스테르류; 소르비탄지방산에스테르류; 지방산 변성 폴리에스테르류; 3급 아민 변성 폴리우레탄류; 폴리에틸렌이민류 이외에, 이하 상품명으로 KP(신에츠 가가꾸 고교(주) 제조), 폴리플로우(교에이샤 화학(주) 제조), 에프톱(토켐 프로덕츠사 제조), 메가팩(다이닛본 잉크 가가꾸 고교(주) 제조), 플로우라이드(스미토모 쓰리엠(주) 제조), 아사히가드, 서프론(이상, 아사 히 글라스(주) 제조), 디스퍼빅(빅케미ㆍ재팬(주) 제조), 솔스패스(세네카(주) 제조) 등을 들 수 있다.
이들 계면활성제는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
분산제의 사용량은 안료 100 중량부에 대하여 바람직하게는, 50 중량부 이하, 보다 바람직하게는 30 중량부 이하이다.
(B) 알칼리 가용성 수지
본 발명에 있어서의 알칼리 가용성 수지로는 (A) 안료에 대하여 결합제로서 작용하고, 또한 컬러 필터를 제조할 때에 그 현상 처리 공정에서 사용되는 현상액, 특히 바람직하게는 알칼리 현상액에 대하여 가용성을 갖는 것이다. 특별히 한정되는 것은 아니지만, 카르복실기를 갖는 알칼리 가용성 수지가 바람직하고, 특히 1개 이상의 카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체(이하, "카르복실기 함유 불포화 단량체"라고 함)와 다른 공중합 가능한 에틸렌성 불포화 단량체(이하, "공중합성 불포화 단량체"라고 함)와의 공중합체(이하, "카르복실기 함유 공중합체"라고 함)가 바람직하다.
카르복실기 함유 불포화 단량체의 예로는
(메트)아크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산, 신남산 등의 불포화 모노카르복실산류;
말레산, 말레산 무수물, 푸마르산, 이타콘산, 이타콘산 무수물, 시트라콘산, 시트라콘산 무수물, 메사콘산 등의 불포화 디카르복실산 또는 그의 무수물류;
3가 이상의 불포화 다가 카르복실산 또는 그의 무수물류;
숙신산모노[2-(메트)아크릴로일옥시에틸], 프탈산모노[2-(메트)아크릴로일옥시에틸] 등의 2가 이상의 다가 카르복실산의 모노[(메트)아크릴로일옥시알킬]에스테르류;
ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메트)아크릴레이트 등의, 양 말단에 카르복시기와 수산기를 갖는 중합체의 모노(메트)아크릴레이트류 등을 들 수 있다.
이들 카르복실기 함유 불포화 단량체 중, 숙신산모노(2-아크릴로일옥시에틸) 및 프탈산모노(2-아크릴로일옥시에틸)은 각각 M-5300 및 M-5400(도아 고세이(주) 제조)의 상품명으로 시판되고 있다.
상기 카르복실기 함유 불포화 단량체는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 공중합성 불포화 단량체로는 예를 들면,
스티렌, α-메틸스티렌, o-비닐톨루엔, m-비닐톨루엔, p-비닐톨루엔, p-클로로스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐벤질메틸에테르, m-비닐벤질메틸에테르, p-비닐벤질메틸에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르 등의 방향족 비닐 화합물;
인덴, 1-메틸인덴 등의 인덴류;
메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, i-프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, i-부틸(메트)아크릴레이트, sec-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메 트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 알릴(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 글리세롤모노(메트)아크릴레이트 등의 불포화 카르복실산에스테르류;
2-아미노에틸(메트)아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 2-아미노프로필(메트)아크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필(메트)아크릴레이트, 3-아미노프로필(메트)아크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필(메트)아크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 아미노 알킬에스테르류;
글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 글리시딜에스테르류;
아세트산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 벤조산비닐 등의 카르복실산 비닐에스테르류;
비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 알릴글리시딜에테르 등의 불포화 에테르류;
(메트)아크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 시안화비닐리덴 등의 시안 화 비닐 화합물;
(메트)아크릴아미드, α-클로로아크릴아미드, N-2-히드록시에틸(메트)아크릴아미드 등의 불포화아미드류;
말레이미드, N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드 등의 불포화이미드류;
1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등의 지방족 공액 디엔류;
폴리스티렌, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 폴리-n-부틸(메트)아크릴레이트, 폴리실록산 등의 중합체 분자쇄의 말단에 모노(메트)아크릴로일기를 갖는 매크로 단량체류 등을 들 수 있다.
이들 공중합성 불포화 단량체는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서 카르복실기 함유 공중합체로는 (메트)아크릴산을 필수 성분으로 하고, 경우에 따라 숙신산모노[2-(메트)아크릴로일옥시에틸] 및 ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메트)아크릴레이트의 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 더욱 함유하는 카르복실기 함유 불포화 단량체 성분과, 스티렌, 메틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 알릴(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 글리세롤모노(메트)아크릴레이트, N-페닐말레이미드, 폴리스티렌매크로 단량체 및 폴리메틸메타크릴레이트 매크로 단량체의 군으로부터 선택되는 1종 이상의 공중합체가 바람직하다.
이들 공중합체의 구체예로는,
(메트)아크릴산/메틸(메트)아크릴레이트 공중합체,
(메트)아크릴산/벤질(메트)아크릴레이트 공중합체,
(메트)아크릴산/2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트/벤질(메트)아크릴레이트 공중합체,
(메트)아크릴산/메틸(메트)아크릴레이트/폴리스티렌 매크로 단량체 공중합체,
(메트)아크릴산/메틸(메트)아크릴레이트/폴리메틸메타크릴레이트 매크로 단량체 공중합체,
(메트)아크릴산/벤질(메트)아크릴레이트/폴리스티렌 매크로 단량체 공중합체,
(메트)아크릴산/벤질(메트)아크릴레이트/폴리메틸메타크릴레이트 매크로 단량체 공중합체,
(메트)아크릴산/2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트/벤질(메트)아크릴레이트/폴리스티렌 매크로 단량체 공중합체,
(메트)아크릴산/2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트/벤질(메트)아크릴레이트/폴리메틸메타크릴레이트 매크로 단량체 공중합체,
메타크릴산/스티렌/벤질(메트)아크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체,
(메트)아크릴산/숙신산모노[2-(메트)아크릴로일옥시에틸]/스티렌/벤질(메트)아크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체,
(메트)아크릴산/숙신산모노[2-(메트)아크릴로일옥시에틸]/스티렌/알릴(메트) 아크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체,
(메트)아크릴산/스티렌/벤질(메트)아크릴레이트/글리세롤모노(메트)아크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체,
(메트)아크릴산/ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메트)아크릴레이트/스티렌/벤질(메트)아크릴레이트/글리세롤모노(메트)아크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체 등을 들 수 있다.
카르복실기 함유 공중합체에 있어서의 카르복실기 함유 불포화 단량체의 공중합 비율은 바람직하게는 5 내지 50 중량％, 보다 바람직하게는 10 내지 40 중량％이다. 이 경우, 상기 공중합 비율이 5 중량％ 미만에서는 얻어지는 감방사선성 조성물의 알칼리 현상액에 대한 용해성이 저하되는 경향이 있고, 한편 50 중량％를 초과하면 알칼리 현상액에 대한 용해성이 과대해지고, 알칼리 현상액에 의해 현상할 때에 착색층의 기판으로부터의 탈락이나 화소 표면의 막거칠음을 초래하기 쉬운 경향이 있다.
알칼리 가용성 수지의 겔 투과 크로마토그래피(GPC, 용출 용매: 테트라히드로푸란)으로 측정한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량(이하, "Mw"라고 함)은 바람직하게는 3,000 내지 l00,000, 보다 바람직하게는 5,000 내지 50,000이다.
또한, 알칼리 가용성 수지의 겔 투과 크로마토그래피(GPC, 용출 용매: 테트라히드로푸란)으로 측정한 폴리스티렌 환산 수 평균 분자량(이하, "Mn"이라고 함)은 바람직하게는 1,000 내지 40,000, 보다 바람직하게는 2,000 내지 20,000이다.
또한, 알칼리 가용성 수지의 Mw와 Mn의 비(Mw/Mn)는 바람직하게는 1 내지 5, 더욱 바람직하게는 1 내지 4이다.
본 발명에 있어서는, 이러한 특정 Mw 및 Mn을 갖는 알칼리 가용성 수지를 사용함으로써, 현상성이 우수한 감방사선성 조성물을 얻을 수 있고, 그것에 따라 날카로운 패턴 연부를 갖는 화소 패턴을 형성할 수가 있음과 동시에, 현상시에 미노광부의 기판상 및 차광층상에 잔류물, 바탕 오염, 막 잔류물 등이 발생하기 어렵게 된다.
본 발명에 있어서, (B) 알칼리 가용성 수지는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서 (B) 알칼리 가용성 수지의 사용량은 (A) 안료 100 중량부에 대해 바람직하게는 10 내지 1,000 중량부, 보다 바람직하게는 20 내지 500 중량부이다. 이 경우, 알칼리 가용성 수지의 사용량이 10 중량부 미만에서는 예를 들면, 알칼리 현상성이 저하되거나, 미노광부의 기판상 또는 차광층상에 바탕 오염이나 막 잔류물이 발생될 우려가 있고, 한편 1,000 중량부를 초과하면 상대적으로 안료 농도가 저하되기 때문에 박막으로서 목적으로 하는 색 농도를 달성하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
(C) 다관능성 단량체
본 발명에 있어서 다관능성 단량체는 2개 이상의 중합성 불포화 결합을 갖는 단량체이다.
이러한 다관능성 단량체로는 예를 들면,
에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 알킬렌글리콜의 디(메트)아크릴레이트 류;
폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 폴리알킬렌글리콜의 디(메트)아크릴레이트류;
글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨 등의 3가 이상의 다가 알코올의 폴리(메트)아크릴레이트류나 그의 디카르복실산 변성물;
폴리에스테르, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지, 실리콘 수지, 스피란 수지 등의 올리고(메트)아크릴레이트류;
양 말단 히드록시폴리-1,3-부타디엔, 양 말단 히드록시폴리이소프렌, 양 말단 히드록시폴리카프로락톤 등의 양 말단 히드록실화 중합체의 디(메트)아크릴레이트류, 및 트리스[2-(메트)아크릴로일옥시에틸]포스페이트 등을 들 수 있다.
이들 다관능성 단량체 중, 3가 이상의 다가 알코올의 폴리(메트)아크릴레이트류나 그의 디카르복실산 변성물, 구체적으로는 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등이 바람직하고, 특히 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트가 착색층의 강도 및 표면 평활성이 우수하고, 또한 미노광부의 기판상 및 차광층상에 바탕 오염, 막 잔류물 등이 발생되기 어려운 점에서 바람직하다.
상기 다관능성 단량체는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서의 다관능성 단량체의 사용량은 (B) 알칼리 가용성 수지 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 50 내지 200 중량부, 보다 바람직하게는 75 내지 150 중량부이다. 이 경우, 다관능성 단량체의 사용량이 50 중량부 미만에서는 착색층의 강도나 표면 평활성이 저하되는 경향이 있고, 한편 200 중량부를 초과하면 예를 들면, 알칼리 현상성이 저하되거나, 미노광부의 기판상 또는 차광층상에 바탕 오염, 막 잔류물 등이 발생하기 쉬운 경향이 있다.
또한, 본 발명에 있어서 다관능성 단량체의 일부를, 중합성 불포화 결합을 1개 갖는 단관능성 단량체로 대체할 수도 있다.
상기 단관능성 단량체로는 예를 들면, (B) 알칼리 가용성 수지에 대해서 예시한 카르복실기 함유 불포화 단량체나 공중합성 불포화 단량체와 동일한 단량체나, N-(메트)아크릴로일모르폴린, N-비닐피롤리돈, N-비닐-ε-카프로락탐 이외에 시판품으로서 M-5300, NI-5400, M-5600(상품명, 도아 고세이(주) 제조) 등을 들 수 있다.
이들 단관능성 단량체는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
단관능성 단량체의 사용 비율은 다관능성 단량체와 단관능성 단량체와의 합계량에 대하여, 바람직하게는 50 중량％ 이하, 보다 바람직하게는 20 중량％ 이하이다. 이 경우, 단관능성 단량체의 사용 비율이 50 중량％를 초과하면 착색층의 강도나 표면 평활성이 불충분해질 우려가 있다.
또한, 본 발명에 있어서 다관능성 단량체와 단관능성 단량체와의 합계 사용량은 (B) 알칼리 가용성 수지 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 50 내지 300 중량부, 보다 바람직하게는 75 내지 180 중량부이다. 이 경우, 상기 합계 사용량이 50 중량부 미만에서는 착색층의 강도나 표면 평활성이 저하되는 경향이 있고, 한편 300 중량부를 초과하면 예를 들면, 알칼리 현상성이 저하되거나, 미노광부의 기판상 또는 차광층상에 바탕 오염, 막 잔류물 등이 발생하기 쉬운 경우가 있다.
(D) 광라디칼 발생제
본 발명에 있어서 광라디칼 발생제는 가시광선, 자외선, 원자외선, 전자선, X선 등의 노광에 의해, 상기 (C) 다관능성 단량체 및 경우에 따라 사용되는 단관능성 단량체의 중합을 개시할 수 있는 라디칼을 발생할 수 있는 화합물이다.
이들 광라디칼 발생제로는 예를 들면, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물, 벤조인계 화합물, 벤조페논계 화합물, α-디케톤계 화합물, 다핵퀴논계 화합물, 크산톤계 화합물, 디아조계 화합물 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서 광라디칼 발생제는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있지만, 본 발명에 있어서의 광라디칼 발생제로는 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물 및 트리아진계 화합물의 군으로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 바람직한 광라디칼 발생제 중, 아세토페논계 화합물의 구체예로는 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로파논-1,2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄온-1,1-히드록시시클로헥실ㆍ페닐케톤, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온 등을 들 수 있다.
이들 아세토페논계 화합물 중, 특히 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로파논-1,2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄온-1 등이 바람직하 다.
상기 아세토페논계 화합물은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 광라디칼 발생제로서 아세토페논계 화합물을 사용하는 경우의 사용량은 (C) 다관능성 단량체와 단관능성 단량체와의 합계 100 중량부에 대해 5 내지 80 중량부, 보다 바람직하게는 10 내지 60 중량부, 더욱 바람직하게는 20 내지 50 중량부이다. 이 경우, 아세토페논계 화합물의 사용량이 5 중량부 미만에서는 노광에 의한 경화가 불충분하고 화소 패턴이 소정 배열에 따라서 배치된 화소 어레이를 얻는 것이 곤란해질 우려가 있고, 한편 80 중량부를 초과하면 형성된 착색층이 현상시에 기판으로부터 탈락하기 쉬워지는 경향이 있다.
또한, 비이미다졸계 화합물의 구체예로는,
2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라키스(4-에톡시카르보닐페닐)-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2-브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라키스(4-에톡시카르보닐페닐)-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4,6-트리클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2-브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4-디브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4,6-트리브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸 등을 들 수 있다.
이들 비이미다졸계 화합물 중, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페 닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4,6-트리클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸 등이 보다 바람직하고, 특히 2,2'-비스(2,4-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸이 바람직하다.
상기 비이미다졸계 화합물은 용제에 대한 용해성이 우수하고, 미용해물, 석출물 등의 이물질이 생기지 않고, 더구나 감도가 높고, 적은 에너지량의 노광에 의해 경화 반응을 충분히 진행시킴과 동시에, 미노광부에서 경화 반응이 생기지 않기 때문에, 노광 후의 도막은 현상액에 대하여 불용성의 경화 부분과, 현상액에 대해 높은 용해성을 갖는 미경화 부분으로 명확히 구분되어, 그것에 따라 언더컷트가 없는 화소 패턴이 소정 배열에 따라 배치된 고정밀한 화소 어레이를 형성할 수 있다.
상기 비이미다졸계 화합물은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 광라디칼 발생제로서 비이미다졸계 화합물을 사용하는 경우의 사용량은 (C) 다관능성 단량체와 단관능성 단량체와의 합계 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 내지 40 중량부, 보다 바람직하게는 0.1 내지 30 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 20 중량부이다. 이 경우, 비이미다졸계 화합물의 사용량이 0.1 중량부 미만에서는 노광에 의한 경화가 불충분해지고 화소 패턴이 소정 배열에 따라 배치된 화소 어레이를 얻는 것이 곤란해질 우려가 있고, 한편 40 중량부를 초과하면 현상시에 형성된 착색층이 기판으로부터 탈락되기 쉬운 경향이 있다.
<수소 공여체>
본 발명에 있어서는, 광라디칼 발생제로서 비이미다졸계 화합물을 사용하는 경우, 하기와 같은 수소 공여체를 병용하는 것이 감도를 더욱 개량할 수 있다는 점에서 바람직하다.
여기에서 "수소 공여체"라 함은 노광에 의해 비이미다졸계 화합물로부터 발생된 라디칼에 대하여 수소 원자를 공여할 수 있는 화합물을 의미한다.
본 발명에 있어서 수소 공여체로는 하기에서 정의하는 머캅탄계 화합물, 아민계 화합물 등이 바람직하다.
상기 머캅탄계 화합물은 벤젠환 또는 복소환을 모핵으로 하고, 이 모핵에 직접 결합된 머캅토기를 1개 이상, 바람직하게는 1 내지 3개, 더욱 바람직하게는 1 내지 2개 갖는 화합물(이하, "머캅탄계 수소 공여체"라고 함)을 포함한다.
또한, 상기 아민계 화합물은 벤젠환 또는 복소환을 모핵으로 하고, 이 모핵에 직접 결합된 아미노기를 1개 이상, 바람직하게는 1 내지 3개, 더욱 바람직하게는 1 내지 2개 갖는 화합물(이하, "아민계 수소 공여체"라고 함)을 포함한다.
또한, 이들 수소 공여체는 머캅토기와 아미노기를 동시에 가질 수도 있다.
이하, 이들 수소 공여체에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.
머캅탄계 수소 공여체는 벤젠환 또는 복소환을 각각 1개 이상 가질 수 있고, 또한 벤젠환과 복소환 모두를 가질 수 있고, 이들 환을 2개 이상 갖는 경우, 축합환을 형성하거나 형성하지 않을 수도 있다.
또한, 머캅탄계 수소 공여체는 머캅토기를 2개 이상 갖는 경우, 1개 이상의 유리 머캅토기가 잔존하는 한, 나머지 머캅토기의 1개 이상이 알킬, 아랄킬 또는 아릴기로 치환되어 있을 수도 있고, 또한 1개 이상의 유리 머캅토기가 잔존하는 한, 2개의 황 원자가 알킬렌기 등의 2가의 유기기를 개재하여 결합한 구조 단위, 또는 2개의 황 원자가 디술피드의 형태로 결합된 구조 단위를 가질 수 있다.
또한, 머캅탄계 수소 공여체는 머캅토기 이외의 개소에서 카르복실기, 알콕시카르보닐기, 치환 알콕시카르보닐기, 페녹시카르보닐기, 치환 페녹시카르보닐기, 니트릴기 등에 의해 치환될 수도 있다.
이들 머캅탄계 수소 공여체의 구체예로는 2-머캅토벤조티아졸, 2-머캅토벤조옥사졸, 2-머캅토벤조이미다졸, 2,5-디머캅토-1,3,4-티아디아졸, 2-머캅토-2,5-디메틸아미노피리딘 등을 들 수 있다.
이들 머캅탄계 수소 공여체 중, 2-머캅토벤조티아졸, 2-머캅토벤조옥사졸 등이 바람직하고, 특히 2-머캅토벤조티아졸이 바람직하다.
다음으로 아민계 수소 공여체는 벤젠환 또는 복소환을 각각 1개 이상 가질 수 있고, 또한 벤젠환과 복소환 모두를 가질 수 있고, 이들 환을 2개 이상 갖는 경우, 축합환을 형성하거나 형성하지 않을 수도 있다.
또한, 아민계 수소 공여체는 아미노기의 1개 이상이 알킬기 또는 치환 알킬기로 치환될 수도 있고, 또한 아미노기 이외의 개소에서, 카르복실기, 알콕시카르보닐기, 치환 알콕시카르보닐기, 페녹시카르보닐기, 치환 페녹시카르보닐기, 니트릴기 등에 의해서 치환될 수도 있다.
이들 아민계 수소 공여체의 구체예로는 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4-디에틸아미노아세토페논, 4-디메틸아미노프로피오페논, 에틸-4-디메틸아미노벤조에이트, 4-디메틸아미노벤조산, 4-디메틸아미노벤조니트릴 등을 들 수 있다.
이들 아민계 수소 공여체 중, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등이 바람직하고, 특히 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논이 바람직하다.
아민계 수소 공여체는 비이미다졸계 화합물 이외의 광중합 개시제의 경우에 있어서도 증감제로서의 작용을 갖는 것이다.
본 발명에 있어서 수소 공여체는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있지만, 1종 이상의 머캅탄계 수소 공여체와 1종 이상의 아민계 수소 공여체를 조합하여 사용하는 것이 형성된 착색층이 현상시에 기판으로부터 탈락하기 어렵고, 또한 착색층의 강도 및 감도도 높은 점에서 바람직하다.
머캅탄계 수소 공여체와 아민계 수소 공여체와의 조합의 구체예로는 2-머캅토벤조티아졸/4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 2-머캅토벤조티아졸/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2-머캅토벤조옥사졸/4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 2-머캅토벤조옥사졸/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있고, 보다 바람직한 조합은 2-머캅토벤조티아졸/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2-머캅토벤조옥사졸/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등이고, 특히 바람직한 조합은 2-머캅토벤조티아졸/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논이다.
머캅탄계 수소 공여체와 아민계 수소 공여체의 조합에 있어서 머캅탄계 수소 공여체와 아민계 수소 공여체와의 중량비는 통상적으로 1:1 내지 1:4, 바람직하게는 1:1 내지 1:3이다.
본 발명에 있어서 수소 공여체를 비이미다졸계 화합물과 병용하는 경우의 사용량은 (C) 다관능성 단량체와 단관능성 단량체와의 합계 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 내지 30 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 20 중량부, 특히 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부이다. 이 경우, 수소 공여체의 사용량이 0.1 중량부 미만이면 감도의 개량 효과가 저하되는 경향이 있고, 한편 30 중량부를 초과하면 형성된 착색층이 현상시에 기판으로부터 탈락되기 쉬운 경향이 있다.
또한, 상기 트리아진계 화합물의 구체예로는 2,4,6-트리스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-메틸-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(푸란-2-일)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-에톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-n-부톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진 등의 할로메틸기를 갖는 트리아진계 화합물을 들 수 있다.
이들 트리아진계 화합물 중, 특히 2-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진이 바람직하다.
상기 트리아진계 화합물은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서 광라디칼 발생제로서 트리아진계 화합물을 사용하는 경우의 사용량은 (C) 다관능성 단량체와 단관능성 단량체와의 합계 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 1 내지 40 중량부, 더욱 바람직하게는 1 내지 30 중량부, 특히 바람직하게는 1 내지 20 중량부이다. 이 경우, 트리아진계 화합물의 사용량이 1 중량부 미만에서는 노광에 의한 경화가 불충분하게 되며 화소 패턴이 소정 배열에 따라 배치된 화소 어레이를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있고, 한편 40 중량부를 초과하면 형성된 착색층이 현상시에 기판으로부터 탈락되기 쉬운 경향이 있다.
<첨가제>
본 발명의 컬러 필터용 감방사선성 조성물에는 필요에 따라서 여러가지 첨가제를 배합할 수 있다.
상기 첨가제로는 감방사선성 조성물의 알칼리 현상액에 대한 용해 특성을 보다 개선하고 또한 현상 후의 미용해물의 잔존을 보다 억제하는 작용 등을 나타내는 유기산 또는 유기 아미노 화합물(단, 상기 수소 공여체를 제외함)을 들 수 있다.
상기 유기산으로는 분자 중에 1개 이상의 카르복실기를 갖는 지방족 카르복실산 또는 페닐기 함유 카르복실산이 바람직하다.
상기 지방족 카르복실산의 예로는,
포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 피발산, 카프로산, 디에틸아세트산, 에난트산, 카프릴산 등의 지방족 모노카르복실산류;
옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜린산, 수베르산, 아젤라산, 세박산, 브라실산, 메틸말론산, 에틸말론산, 디메틸말론산, 메틸숙신산, 테트라메틸숙신산, 시클로헥산디카르복실산, 이타콘산, 시트라콘산, 말레산, 푸마르산, 메사콘산 등의 지방족 디카르복실산류;
트리카르바릴산, 아코니트산, 캄포론산 등의 지방족 트리카르복실산류 등을 들 수 있다.
또한, 상기 페닐기 함유 카르복실산으로는 예를 들면, 카르복실기가 직접 페닐기에 결합된 화합물이나, 카르복실기가 탄소쇄를 통해 페닐기에 결합된 화합물 등을 들 수 있다.
페닐기 함유 카르복실산의 예로는,
벤조산, 톨루일산, 쿠민산, 헤메리트산, 메시틸렌산 등의 방향족 모노카르복실산류;
프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 등의 방향족 디카르복실산류;
트리멜리트산, 트리메신산, 멜로판산, 피로멜리트산 등의 3가 이상의 방향족 폴리카르복실산류나,
페닐아세트산, 히드로아트로프산, 히드로신남산, 만델산, 페닐숙신산, 아트로프산, 신남산, 신나밀리덴산, 쿠말산, 움베르산 등을 들 수 있다.
이들 유기산 중, 알칼리 용해성, 후술하는 용매에 대한 용해성, 미노광부의 기판상 또는 차광층상에 있어서 바탕 오염이나 막 잔류물의 방지 등의 관점에서, 지방족 카르복실산으로는 지방족 디카르복실산류가 바람직하고, 특히 말론산, 아디 프산, 이타콘산, 시트라콘산, 푸마르산, 메사콘산 등이 바람직하고, 또한 페닐기함유 카르복실산으로는 방향족 디카르복실산류가 바람직하고, 특히 프탈산이 바람직하다.
상기 유기산은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
유기산의 배합량은 (A) 내지 (D)의 각 성분 및 첨가제의 합계 100 중량부에 대해 통상적으로 15 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하이다. 이 경우, 유기산의 배합량이 15 중량부를 초과하면, 형성된 착색층의 기판에 대한 밀착성이 저하되는 경향이 있다.
또한, 상기 유기 아미노 화합물로는 분자 중에 1개 이상의 아미노기를 갖는 지방족 아민 또는 페닐기 함유 아민이 바람직하다.
상기 지방족 아민의 예로는,
n-프로필아민, i-프로필아민, n-부틸아민, i-부틸아민, sec-부틸아민, t-부틸아민, n-펜틸아민, n-헥실아민 등의 모노(시클로)알킬아민류;
메틸에틸아민, 디에틸아민, 메틸n-프로필아민, 에틸n-프로필아민, 디-n-프로필아민, 디-i-프로필아민, 디-n-부틸아민, 디-i-부틸아민, 디-sec-부틸아민, 디-t-부틸아민 등의 디(시클로)알킬아민류;
디메틸에틸아민, 메틸디에틸아민, 트리에틸아민, 디메틸n-프로필아민, 디에틸n-프로필아민, 메틸디-n-프로필아민, 에틸디-n-프로필아민, 트리-n-프로필아민, 트리-i-프로필아민, 트리-n-부틸아민, 트리-i-부틸아민, 트리-sec-부틸아민, 트리-t-부틸아민 등의 트리(시클로)알킬아민류;
2-아미노에탄올, 3-아미노-1-프로판올, 1-아미노-2-프로판올, 4-아미노-1-부탄올 등의 모노(시클로)알카놀아민류;
디에탄올아민, 디-n-프로판올아민, 디-i-프로판올아민, 디-n-부탄올아민, 디-i-부탄올아민 등의 디(시클로)알카놀아민류;
트리에탄올아민, 트리-n-프로판올아민, 트리-i-프로판올아민, 트리-n-부탄올아민, 트리-i-부탄올아민 등의 트리(시클로)알카놀아민류;
3-아미노-1,2-프로판디올, 2-아미노-1,3-프로판디올, 4-아미노-1,2-부탄디올, 4-아미노-1,3-부탄디올, 3-디메틸아미노-1,2-프로판디올, 3-디에틸아미노-1,2-프로판디올, 2-디메틸아미노-1,3-프로판디올, 2-디에틸아미노-1,3-프로판디올 등의 아미노(시클로)알칸디올류;
β-알라닌, 2-아미노부티르산, 3-아미노부티르산, 4-아미노부티르산, 2-아미노이소부티르산, 3-아미노이소부티르산 등의 아미노카르복실산류 등을 들 수 있다.
또한, 페닐기 함유 아민으로는 예를 들면, 아미노기가 직접 페닐기에 결합된 화합물, 아미노기가 탄소쇄를 통해 페닐기에 결합된 화합물 등을 들 수 있다.
페닐기 함유 아민의 예로는
아닐린, o-메틸아닐린, m-메틸아닐린, p-메틸아닐린, p-에틸아닐린, 1-나프틸아민, 2-나프틸아민, N,N-디메틸아닐린, N,N-디에틸아닐린, p-메틸-N,N-디메틸아닐린 등의 방향족 아민류;
o-아미노벤질 알코올, m-아미노벤질 알코올, p-아미노벤질 알코올, p-디메틸아미노벤질 알코올, p-디에틸아미노벤질 알코올 등의 아미노벤질 알코올류;
o-아미노페놀, m-아미노페놀, p-아미노페놀, p-디메틸아미노페놀, p-디에틸아미노페놀 등의 아미노페놀류;
m-아미노벤조산, p-아미노벤조산, p-디메틸아미노벤조산, p-디에틸아미노벤조산 등의 아미노벤조산류 등을 들 수 있다.
이들 유기 아미노 화합물 중, 후술하는 용매에 대한 용해성, 미노광부의 기판상 또는 차광층상에 있어서 바탕 오염이나 막 잔류물의 방지와 같은 관점에서 지방족 아민으로는 모노(시클로)알카놀아민류 및 아미노(시클로)알칸디올류가 바람직하고, 특히 2-아미노에탄올, 3-아미노-1-프로판올, 5-아미노-1-펜탄올, 3-아미노-1,2-프로판디올, 2-아미노-1,3-프로판디올, 4-아미노-1,2-부탄디올 등이 바람직하고, 또한 페닐기 함유 아민으로는 아미노페놀류가 바람직하고, 특히 o-아미노페놀, m-아미노페놀, p-아미노페놀 등이 바람직하다.
상기 유기 아미노 화합물은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
유기 아미노 화합물의 배합량은 (A) 내지 (D) 성분 및 첨가제의 합계 100 중량부에 대하여, 통상적으로 15 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하이다. 이 경우, 유기 아미노 화합물의 배합량이 15 중량부를 초과하면 형성된 착색층의 기판과의 밀착성이 저하되는 경향이 있다.
또한, 그 밖의 첨가제로는 예를 들면,
구리 프탈로시아닌 유도체 등의 청색 안료 유도체나 황색 안료 유도체 등의 분산 조제;
유리, 알루미나 등의 충전제;
폴리비닐 알코올, 폴리에틸렌글리콜모노알킬에테르류, 폴리(플루오로알킬아크릴레이트)류 등의 고분자 화합물;
비이온계, 양이온계, 음이온계 등의 계면활성제;
비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필ㆍ메틸ㆍ디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필ㆍ메틸ㆍ디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필ㆍ메틸ㆍ디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란 등의 밀착 촉진제;
2,2-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,6-디-t-부틸페놀 등의 산화 방지제;
2-(3-t-부틸-5-메틸-2-히드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 알콕시벤조페논류 등의 자외선 흡수제;
폴리아크릴산나트륨 등의 응집 방지제;
1,1'-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 2-페닐아조-4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴 등의 열라디칼 발생제 등을 들 수 있다.
(E) 용매
본 발명에 있어서 용매로는 감방사선성 조성물을 구성하는 (A) 내지 (D) 성분이나 첨가제를 분산 또는 용해하며, 또한 이들 성분과 반응하지 않고, 적절한 휘 발성을 갖는 한, 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.
이들 용매로는 예를 들면,
에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노-n-프로필에테르, 프로필렌글리콜모노-n-부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노-n-프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노-n-부틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노에틸에테르 등의 (폴리)알킬렌글리콜모노알킬에테르류;
에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 (폴리)알킬렌글리콜모노알킬에테르아세테이트류; 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 테트라히드로푸란 등의 다른 에테르류;
메틸에틸케톤, 2-헵타논, 3-헵타논, 시클로헥사논 등의 케톤류;
2-히드록시프로피온산메틸, 2-히드록시프로피온산에틸 등의 락트산알킬에스테르류;
2-히드록시-2-메틸프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 에톡시아세트산에틸, 히드록시아세트산에틸, 2-히드록시-3-메틸부탄산메틸, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 아세트산에틸, 아세트산n-프로필, 아세트산i-프로필, 아세트산n-부틸, 아세트산i-부틸, 포름산n-아밀, 아세트산i-아밀, 프로피온산n-부틸, 부티르산에틸, 부티르산n-프로필, 부티르산i-프로필, 부티르산n-부틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 피루브산n-프로필, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 2-옥소부탄산에틸 등의 다른 에스테르류;
톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류;
N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드류 등을 들 수 있다.
이들 용매 중 용해성, 안료의 분산성, 도포성 등의 관점에서 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 2-헵타논, 3-헵타논, 시클로헥사논, 2-히드록시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 아세트산n-부틸, 아세트산i-부틸, 포름산n-아밀, 아세트산i-아밀, 프로피온산n-부틸, 부티르산에틸, 부티르산i-프로필, 부티르산n-부틸, 피루브산에 틸 등이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시부틸아세테이트, 시클로헥사논 등이다.
상기 용매는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 용매와 함께 벤질에틸에테르, 디-n-헥실에테르, 아세토닐아세톤, 이소포론, 카프로산, 카프릴산, 1-옥탄올, 1-노난올, 벤질알코올, 아세트산벤질, 벤조산에틸, 옥살산디에틸, 말레산디에틸, γ-부티로락톤, 탄산에틸렌, 탄산프로필렌, 에틸렌글리콜모노페닐에테르아세테이트 등의 고비점 용매를 병용할 수도 있다.
이들 고비점 용매는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
용매의 사용량은 특별히 한정되지 않지만 얻어지는 감방사선성 조성물의 도포성, 안정성 등의 관점에서 해당 조성물의 용매를 제외한 각 성분의 합계 농도가 바람직하게는 5 내지 30 중량％, 보다 바람직하게는 10 내지 20 중량％가 되는 양이 바람직하다.
컬러 필터용 감방사선성 조성물의 특성
본 발명의 컬러 필터용 감방사선성 조성물은 그의 표면 장력을 B(mN/m), 그 의 점도를 A(mPaㆍs)라 하고, 또한 착색층을 형성할 때의 도공 속도를 V(m/s)라 했을 때, 식(A×V÷B)으로 요구되는 값(이하, "AV/B값"이라고 함)이 4.0×10-2 미만, 바람직하게는 2.0×10-3 내지 3.5×10-2, 특히 바람직하게는 2.0×10-3 내지 3.0×10-2인 특성을 갖는다. 이 경우, AV/B값이 4.0×10-2 이상에서는 도포 얼룩짐이 발생하 기쉬운 경향이 있다.
본 발명의 컬러 필터용 감방사선성 조성물은 AV/B값이 상기 요건을 만족함에 따라, 슬릿 다이 코터에 의해 기판상에 컬러 필터용 착색층을 형성할 때에 슬릿 노즐로부터의 토출 속도와 기판에 대한 습윤성과의 높은 균형을 확보할 수 있고, 도포 얼룩짐이 발생하지 않고 균일한 막 두께의 컬러 필터용 착색층을 높은 제품 수율로, 또한 고효율로 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러 필터용 감방사선성 조성물의 점도는 2.0 mPaㆍs 내지 8.0 mPaㆍs가 바람직하고, 2.0 mPaㆍs 내지 6.0 mPaㆍs가 특히 바람직하다.
컬러 필터용 착색층의 형성 방법
본 발명의 컬러 필터용 착색층의 형성 방법은 상기 특성을 갖는 컬러 필터용 감방사선성 조성물을 사용하고, 해당 감방사선성 조성물의 도공 속도를 0.07 m/s 이상으로 하여 슬릿 다이 코터에 의해 기판상에 컬러 필터용 착색층을 형성하는 방법을 포함한다.
이하에, 본 발명의 컬러 필터용 착색층의 형성 방법에 관해서 더욱 구체적으로 설명한다.
우선, 기판의 표면상에 필요에 따라서 화소 어레이를 형성하는 부분을 구획하도록 차광층을 형성하고, 이 기판상에 예를 들면 적색 안료가 분산된 감방사선성 조성물을 슬릿 다이 코터에 의해 도공한다.
계속해서, 예비 베이킹을 행하고 용매를 증발시켜 도막을 형성하고, 이 도막에 포토마스크를 통해 노광한 후, 특히 바람직하게는 알칼리 현상액을 사용하여 현 상하고, 도막의 미노광부를 용해 제거하여, 그 후 후 베이킹함으로써 적색의 화소 패턴이 소정 배열로 배치된 화소 어레이를 형성한다.
계속해서, 녹색 또는 청색의 안료가 분산된 각 감방사선성 조성물을 사용하고, 상기와 동일하게 하여 도공, 예비 베이킹, 노광, 현상 및 후 베이킹을 행하고, 녹색의 화소 어레이 및 청색의 화소 어레이를 동일 기판상에 형성함으로써, 적색, 녹색 및 청색의 3 원색의 화소 어레이가 기판상에 배치된 착색층을 얻을 수 있다.
단, 본 발명에 있어서 각 색의 화소 어레이의 형성 순서는 상기한 순서로 한정되지 않는다.
도공 두께는 용매 제거 후의 막 두께로서 바람직하게는 0.1 내지 10 ㎛, 보다 바람직하게는 0.2 내지 8.0 ㎛, 특히 바람직하게는 0.2 내지 6.0 ㎛이다.
착색층의 형성에 사용되는 방사선으로는 예를 들면, 가시광선, 자외선, 원자외선, 전자선, X선 등을 사용할 수 있지만, 파장이 190 내지 450 nm의 범위에 있는 방사선이 바람직하다.
방사선의 노광량은 바람직하게는 10 내지 10,000 J/㎡이다.
또한, 상기 알칼리 현상액으로는 예를 들면, 탄산나트륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 테트라메틸암모늄히드록시드, 콜린, 1,8-디아자비시클로-[5.4.0]-7-운데센, 1,5-디아자비시클로-[4.3.0]-5-노넨 등의 수용액이 바람직하다.
상기 알칼리 현상액에는 예를 들면 메탄올, 에탄올 등의 수용성 유기 용제나 계면활성제 등을 적당량 첨가할 수 있다. 또한, 알칼리 현상 후에는 통상적으로 수세한다.
현상 처리법으로는 샤워 현상법, 분무 현상법, 침지 현상법, 패들현상법 등을 적용할 수 있다. 현상 조건은 상온에서 5 내지 300 초가 바람직하다.
컬러 필터에 있어서의 착색층을 형성할 때에 사용되는 기판으로는 예를 들면 유리, 실리콘, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 방향족 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 환상 올레핀의 개환 중합체나 그의 수소 첨가물 등을 들 수 있다.
또한, 이들 기판에는 목적에 따라 실란 커플링제 등에 의한 약품 처리, 플라즈마 처리, 이온 플레이팅, 스퍼터링, 기상 반응법, 진공 증착 등의 적절한 전처리를 실시해 둘 수도 있다.
컬러 필터
본 발명의 컬러 필터는 본 발명의 컬러 필터용 감방사선성 조성물로부터 형성된 착색층을 갖는 것이다.
본 발명의 컬러 필터는 투과형 또는 반사형의 컬러 액정 표시 장치 이외에, 컬러 촬상관 소자, 컬러 센서 등에 매우 유용하다.
컬러 액정 표시 장치
본 발명의 컬러 액정 표시 장치는 본 발명의 컬러 필터를 구비하는 것이다.
본 발명의 컬러 액정 표시 장치는 적절한 구조를 취할 수 있다. 예를 들면, 컬러 필터를 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된 구동용 기판과는 별도의 기판상에 제조하여 구동용 기판과 컬러 필터 기판이 액정층을 통해 대향된 구조를 취할 수 있다. 또한, 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된 구동용 기판의 표면상에 컬러 필터를 형성한 기판과, ITO(주석을 도핑한 산화인듐) 전극을 형성한 기판이 액정층을 통해 대향한 구조를 취할 수도 있다. 후자의 구조는 개구율을 각별히 향상시킬 수 있고, 밝고 고정밀한 표시 소자가 얻어지는 것이 특징이다.
<실시예>
이하, 실시예를 들어 본 발명의 실시 형태를 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것이 아니다.
<실시예 1>
(A) 안료로서 C.I. 피그먼트 레드 254와 C.I. 피그먼트 옐로우 139의 65/35(중량비) 혼합물 40 중량부, (B) 알칼리 가용성 수지로서 메타크릴산/스티렌/벤질메타크릴레이트/글리세롤모노메타크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체(공중합 중량비= 15/15/35/10/25, Mw=30,000, Mn=10,000) 70 중량부, (C) 다관능성 단량체로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 80 중량부, (D)광라디칼 발생제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부타논-1 50 중량부, 및 (E) 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 1,000 중량부를 혼합하여, 조성물 (R1)을 제조하였다.
조성물(R1)은 점도를 EL형 점도계(도기 산교(주) 제조 DVM-EII형: 측정 온도 25 ℃, 20 rpm에서 30 초 후에 측정되는 값을 점도치로 했음)에 의해 측정하였더니 3.6 mPaㆍs이고, 표면 장력을 다이노미터((주)시마즈 세이사꾸쇼 제조)에 의해 측정하였더니 27 mN/m이었다.
<도막의 형성>
조성물(R1)을 표면에 나트륨 이온의 용출을 방지하는 SiO2막이 형성된 소다유리 기판(1,100 mm×1,250 mm)의 표면상에 슬릿 다이 코터(도쿄 오카 고교(주) 제조 TR63210S-CL)를 이용하고, 도공 속도를 0.07 m/s, 0.11 m/s 또는 0.15 m/s로 하여 1,080 mm×1,230 mm의 범위(기판의 각 연부로부터 내측으로 각각 10 mm 들어 간 영역내)에 도공한 후, 용매를 휘발시키고, 각각 막 두께 2.0 ㎛의 도막을 형성한 기판을 3매 제조하였다.
이 경우, 조성물(R1)의 AV/B값은 도공 속도에 따라서, 차례로 9.3×10-3, 14.7×10-3 및 20.0×10-3이었다.
<도공성의 평가>
도공 후의 도막 표면을 나트륨 램프광으로 조사하여 관찰했을 때에, 모든 영역에서 줄 얼룩짐, 건조 얼룩짐과 같은 외관상 문제가 되는 도포 얼룩짐이 확인되지 않은 경우를 양호, 도포 얼룩짐이 확인된 경우를 불량으로 하여 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 기판 (1)의 각 연부로부터 내측으로 각각 10 mm 들어 간 가는 실선으로 둘러싼 영역에 형성된 도막 (2)에 대해서 도막의 연부와 그 근방부 및 중앙부를 포함하는 총35개의 측정점(흑색 원)에서 막 두께를 측정했을 때에, 모든 측정점에서 막 두께의 변동이 ± 0.10 ㎛에 들고 매우 균일한 도공성을 나타낸 경우를 우량, 막 두께의 변동이 ± 0.20 ㎛에 들어가고, 균일한 도공성을 나타낸 경우를 양호, 막 두께의 변동이 ± 0.20 ㎛에 넘어서는 경우를 불 량으로 하여 결과를 표 1에 나타내었다.
<실시예 2>
(A) 안료로서 C.I. 피그먼트 그린 36과 C.I. 피그먼트 옐로우 138과의 60/40 (중량비) 혼합물 60 중량부, (B) 알칼리 가용성 수지로서 메타크릴산/스티렌/벤질메타크릴레이트/글리세롤모노메타크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체(공중합 중량비= 15/15/35/10/25, Mw=30,000, Mn=10,000) 70 중량부, (C) 다관능성 단량체로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 80 중량부, (D)광라디칼 발생제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄온-1 50 중량부, 및 (E) 용매로서 3-메톡시부틸아세테이트 800 중량부를 혼합하여, 조성물 (R2)을 제조하였다.
조성물(R2)의 점도 및 표면 장력을 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과 및 AV/B값을 표 1에 나타내었다.
또한, 도공성의 평가를 실시예 1과 동일하게 행한 결과를 표 1에 나타내었다.
<실시예 3>
(A) 안료로서 C.I. 피그먼트 레드 254와 C.I. 피그먼트 옐로우 139와의 65/35(중량비) 혼합물 90 중량부, (B) 알칼리 가용성 수지로서 메타크릴산/스티렌/벤질메타크릴레이트/글리세롤모노메타크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체(공중합 중량비=15/15/35/10/25, Mw=15,000, Mn=6,000) 70 중량부, (C) 다관능성 단량체로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 80 중량부, (D) 광라디칼 발생제로서 2-벤 질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄온-1 30 중량부, 및 (E) 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 1,500 중량부를 혼합하여, 조성물 (R3)을 제조하였다.
조성물 (R3)의 점도 및 표면 장력을 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과 및 AV/B값를 표 1에 나타내었다.
또한, 도공성의 평가를 실시예 1과 동일하게 행한 결과를 표 1에 나타내었다.
<실시예 4>
(A) 안료로서 C.I. 피그먼트 그린 36과 C.I. 피그먼트 옐로우 138과의 60/40(중량비) 혼합물 100 중량부, (B) 알칼리 가용성 수지로서 메타크릴산/스티렌/벤질메타크릴레이트/글리세롤모노메타크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체(공중합 중량비= 15/15/35/10/25, Mw=12,000, Mn=5,000) 70 중량부, (C) 다관능성 단량체로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 80 중량부, (D)광라디칼 발생제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄온-1 30 중량부, 및 (E) 용매로서 3-메톡시부틸아세테이트 1,200 중량부를 혼합하여, 조성물 (R4)을 제조하였다.
조성물 (R4)의 점도 및 표면 장력을 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과 및 AV/B값을 표 1에 나타내었다.
또한, 도공성의 평가를 실시예 1과 동일하게 행한 결과를 표 1에 나타내었다.
<실시예 5>
실시예 1에서, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트의 양을 700 중량부로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 조성물(R5)을 제조하였다.
조성물(R5)의 점도 및 표면 장력을 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과 및 AV/B값을 표 1에 나타내었다.
또한, 도공성의 평가를 실시예 1과 동일하게 행한 결과를 표 1에 나타내었다.
<실시예 6>
(A) 안료로서 C.I. 피그먼트 레드 254와 C.I. 피그먼트 레드 177과의 90/10(중량비) 혼합물 80 중량부, (B) 알칼리 가용성 수지로서 메타크릴산/스티렌/벤질메타크릴레이트/글리세롤모노메타크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체(공중합 중량비=15/20/30/10/25, Mw=15,000, Mn=6,000) 60 중량부, (C) 다관능성 단량체로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 90 중량부, (D) 광라디칼 발생제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄온-1/2,2'-비스(2,4-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸/2-머캅토벤조티아졸/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논의 30/4/2/4(중량비) 혼합물 40 중량부, 및 (E) 용매로서 3-에톡시프로피온산에틸/프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트의 50/50(중량비) 1,400 중량부를 혼합하여, 조성물(R6)을 제조하였다.
조성물(R6)의 점도 및 표면 장력을 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과 및 AV/B값을 표 1에 나타내었다.
또한, 도공성의 평가를 실시예 1과 동일하게 행한 결과를 표 1에 나타내었다.
<실시예 7>
(A) 안료로서 C.I. 피그먼트 블루 15:6과 C.I. 피그먼트 바이올렛 23과의 97/3(중량비) 혼합물 80 중량부, (B) 알칼리 가용성 수지로서 메타크릴산/스티렌/벤질메타크릴레이트/글리세롤모노메타크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체(공중합 중량비=15/15/30/10/30, Mw-12,000, Mn-5,000) 65 중량부, (C) 다관능성 단량체로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 85 중량부, (D)광라디칼 발생제로서 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로파논-1/2,2'-비스(2,4-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸/2-머캅토벤조티아졸/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논의 30/3/2/5(중량비) 혼합물 40 중량부, 및 (E) 용매로서 3-에톡시프로피온산에틸/프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트/디에틸렌글리콜메틸에틸에테르의 45/40/15(중량비) 1,600 중량부를 혼합하여, 조성물(R7)을 제조하였다.
조성물(R7)의 점도 및 표면 장력을 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 결과 및 AV/B값을 표 1에 나타내었다.
또한, 도공성의 평가를 실시예 1과 동일하게 행한 결과를 표 1에 나타내었다.
Figure 112003048283192-pat00001
본 발명에 의하면, 슬릿 다이 코터에 의한 도공시에 도포 얼룩짐이 발생하지 않고, 균일한 막 두께의 컬러 필터용 착색층을 높은 제품 수율로, 또한 고효율로 형성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 컬러 필터용 감방사선성 조성물 및 컬러 필터용 착색층의 형성 방법은 전자 공업 분야에서 컬러 액정 표시 장치용 컬러 필터를 비롯한 각종 컬러 필터의 형성에 매우 바람직하게 사용할 수 있다.

Claims (5)

  1. (A) 안료, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 다관능성 단량체, (D) 광라디칼 발생제 및 (E) 용매를 함유하는 감방사선성 조성물로서, 그의 점도를 A(mPaㆍs), 그의 표면 장력을 B(mN/m)라 하고, 또한 착색층을 형성할 때의 도공 속도를 V(m/s)라 했을 때, 식(A×V÷B)으로 요구되는 값이 2.0×10-3 내지 3.5×10-2인 것을 특징으로 하는 슬릿 다이 코터에 의한 도공에 사용되는 컬러 필터용 감방사선성 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 감방사선성 조성물의 점도가 2.0 mPaㆍs 내지 8.0 mPaㆍs의 범위에 있는 컬러 필터용 감방사선성 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 컬러 필터용 감방사선성 조성물로부터 형성된 착색층을 갖는 컬러 필터.
  4. 제3항에 기재된 컬러 필터를 구비하는 컬러 액정 표시 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재된 컬러 필터용 감방사선성 조성물을 사용하여 기판상에 착색층을 형성하는 방법으로서, 상기 감방사선성 조성물의 도공 속도가 0.07 m/s 이상인 것을 특징으로 하는 슬릿 다이 코터에 의한 컬러 필터용 착색층의 형성 방법.
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