KR101048972B1

KR101048972B1 - 컬러 필터용 착색 조성물 및 이 착색 조성물로 형성된컬러 필터를 사용한 표시 장치

Info

Publication number: KR101048972B1
Application number: KR1020040067413A
Authority: KR
Inventors: 고따로 아라야; 히로시 사사끼; 야스시 도미오까
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치 디스프레이즈
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2004-08-26
Publication date: 2011-07-12
Also published as: CN1591052A; KR20050021299A; JP2005077430A; TW200512481A; JP4623701B2; US20080073625A1; CN1310043C; US7311953B2; US20050048224A1; TWI275832B

Abstract

본 발명은 고콘트라스트, 고색순도, 또한 청색 투과율이 향상된 컬러 필터와 이 컬러 필터를 사용한 표시 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 착색제, 기재 중합체, 용제를 포함하는 컬러 필터용 착색 조성물에 있어서, 기재 중합체로서 파장 400 nm 내지 800 nm의 가시 영역에서의 광투과율의 저하가 2 ％ 이내인 폴리아믹산을 함유하고 있는 컬러 필터용 착색 조성물을 사용한다.

컬러 필터용 착색 조성물, 가시 영역, 폴리아믹산, 가시 영역

Description

컬러 필터용 착색 조성물 및 이 착색 조성물로 형성된 컬러 필터를 사용한 표시 장치 {COLORING COMPOSITION FOR COLOR FILTER AND DISPLAY DEVICE USING COLOR FILTER FORMED THEREFORM}

도 1은 본 발명에 의한 표시 장치의 일례로서의 액정 표시 장치를 구성하는 액정 패널의 일화소 부근의 구성을 모식적으로 설명하는 단면도이다.

도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.

도 3은 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 일 실시예의 전체 구성의 개략을 모식적으로 설명하는 사시도이다.

도 4는 본 발명에 의한 표시 장치의 일례로서의 유기 발광 표시 장치를 구성하는 유기 발광 패널의 일화소 부근의 구성을 모식적으로 설명하는 단면도이다.

도 5는 도 4에 나타낸 본 발명에 의한 표시 장치의 회로 구성의 일례를 설명하는 일화소 부근의 평면도이다.

도 6은 도 5에 나타낸 화소를 사용한 유기 발광 표시 장치에 있어서 회로 배치의 일례를 모식적으로 설명하는 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

TFT: 박막 트랜지스터 DL: 드레인선(영상 신호선)

GL, GLA, GLC: 게이트선(주사 신호선) AS: 반도체층

GT: 게이트 전극 SD1: 소스 전극

SD2: 드레인 전극 PX: 화소 전극

CN: 컨택트홀 SUB1: 제1 기판(화소 전극 기판)

SUB2: 제2 기판(컬러 필터 기판) GI: 게이트 절연막

PSV1, PSV2: 절연층(절연 보호막) ITO1: 화소 전극 PX를 구성하는

투명 도전막

ORI1: 제1 기판측의 배향막 ORI2: 제2 기판측의 배향막

LC: 액정층(액정 조성물층) E: 전계

BM: 블랙 매트릭스 FIL: 컬러 필터

ITO2: 대향 전극 PX: 화소

OLE: 유기 발광층 CF: 컬러 필터

CD: 제1 전극층(음극) AD: 제2 전극층(양극)

본 발명은 컬러 표시를 가능하게 하는 컬러 필터용 착색 조성물 및 이 착색 조성물로 형성된 컬러 필터를 사용한 표시 장치에 관한 것이다.

박형 경량의 컬러 표시 장치로서, 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치 또는 전계 방출형 표시 장치 등의 평판형 컬러 표시 장치가 실용화 내지는 실용화 연구 단계에 있다. 예를 들면, 액정 표시 장치는 기본적으로 두장의 유리 기판의 간 극에 액정층(액정 조성물)을 끼우고, 전기 광학 효과에 의해 문자, 숫자, 도면, 그림 등을 나타내는 장치로서 이미 실용화되어 있다. 액정 표시 장치에는 그 구동 모드에 의해 TN(Twisted Nematic) 방식, STN(Supertwisted Nematic) 방식, FLC(Ferroelectric Liquid Crystal) 방식, IPS(In-Plane Switching) 방식 등이 알려져 있다. 액정 표시 장치에서는 그의 각 화소의 액정층을 투과하는 광을 컬러 필터에 통과시킴으로써 컬러 표시를 행한다. 이러한 액정 표시 장치는 종래의 노트북 컴퓨터용에서 데스크탑 모니터용으로 주류를 옮겨, 금후 대형 텔레비젼에의 적용은 필수적이다. 따라서, 액정 표시 장치에는 고성능화나 저비용화가 점점 요구되고 있다.

또한, 유기 발광 표시 장치는 소위 자발광형으로서 유기 발광층을 전류 구동함으로써 해당 유기 발광층으로부터 광을 취출하는 것으로서, 유기 발광층 자체의 재료에 따른 복수색의 발광을 사용하여 컬러 표시를 행하는 것과, 모든 화소를 백색 발광 재료로 형성하여 복수색마다 설치한 컬러 필터를 통과시킴으로써 컬러 표시를 행하는 것이 있다.

이들 표시 장치 중 컬러 필터를 사용하여 컬러 표시를 행하는 것은 복수색(전형적으로는 적색 (R), 녹색 (G), 청색 (B)의 3원색, 또는 이들 3원색의 보색인 시안색 (C), 마젠타색 (M), 황색 (Y))의 컬러 필터를 이용하여 컬러 표시를 행하고 있다. 이하, 이러한 컬러 필터의 재료, 제조, 표시 특성 등에 대해 설명한다.

여기서는 액정 표시 장치를 예로 들지만, 다른 표시 장치의 컬러 필터에 대해서도 마찬가지다. 액정 표시 장치에 사용되고 있는 컬러 필터는 상기의 적색, 녹색, 청색의 줄무늬상 또는 도트상의 패턴으로 구성된다. 이들 컬러 필터의 발색은 착색제가 되는 염료 또는 안료가 아크릴계의 기재 중합체에 용해 또는 분산된 구성 부재에 의한 것이며, 이 착색제를 포함한 기재 중합체를 유리 기판 상에 막두께 1 마이크론 전후로 도포하여 형성된다. 이 컬러 필터에 대해서도 이제 고성능화나 저비용화가 점점 요구될 것이다.

컬러 필터의 착색제에 대해서는 콘트라스트 관점에서 기재 중합체에 분자상으로 용해되어 있는 염료쪽이 우수하다. 그러나, 염료로서는 염료 자신이 컬러 필터로부터 액정 중으로의 확산에 의해 액정 조성물을 오염시킬 수 있어, 이것이 표시 얼룩짐을 일으키는 원인이 되고 있다. 또한, 염료의 광 열화에 의한 색변화는 컬러 필터에 있어서는 치명적이고, 현재의 컬러 필터로서는 콘트라스트를 희생하여 내광성이 우수한 안료를 사용할 수 밖에 없는 것이 실상이다. 일본 특허 공개 제2002-309135호 공보에는 안료의 입경을 작게 함으로써 콘트라스트를 개선하고자 하는 기술이 개시되어 있다. 단, 이 문헌에 기재된 기술은 안료 세립화 공정을 도입하는 것으로서, 공정수의 증가로 인해 점점 비용 증대로 연결될 뿐이다

또한, 일본 특허 공개 (평)8-6242호 공보는 착색제로서 잠재 안료를 사용함으로써 콘트라스트를 개선하려는 기술을 개시한다. 이 일본 특허 공개 (평)8-6242호 공보에 개시된 기술은 안료를 기재 중합체에 분산시키는 단계에서 분자 수식(修飾)에 의해 안료를 일단 가용화하는 것이고, 기재 중합체의 형성 후에 광·열 처리에 의해 분자 수식된 치환기를 탈리시켜 다시 안료화를 도모하는 것이다. 단, 이 잠재 안료는 기재 중합체가 되는 아크릴 수지의 용제에의 용해가 불충분하기 때문 에 안료와의 조합으로 착색 농도를 보충하는 방법도 일본 특허 공개 제2002-72465호 공보에 개시되어 있다.

기재 중합체에 대헤서는 안료 분산법과 포토· 에칭의 조합으로부터 아크릴계 수지를 사용하는 것이 일반적이다. 이 아크릴계 수지에 한하지 않고, 기재 중합체는 가시 영역(파장 400 nm 내지 800 nm) 중 자외 영역에 가까운 400 nm 근방에 흡수되어 황색으로 착색되어 있는 것이 많다. 이 착색은 후 베이킹(post baking) 등의 열 처리에 의해 더욱 현저해진다. 이 착색 현상은 컬러 필터에 있어서 청색 투과율의 저하를 야기하여, 컬러 필터의 고성능화를 실현하기 위해 해결해야 하는 하나의 과제로 남아 있다.

가시 영역에서 무색인 기재 중합체도 존재하지만, 안료 분산법에 필수적인 기재 중합체의 용제에의 용해도가 낮다는 등, 용제와의 상용성 면에서 적용할 수 없는 것이 많다. 또한, 설령 용제에 용해하더라도 광경화형 기재 중합체에 필요한 증감제 등의 영향으로 착색 저감으로 이어지지 않는 것이 현실이다. 이 착색 현상은 백라이트의 조합 후에도 컬러 필터의 색순도에 현저하게 영향을 주고 있다. 즉, 백라이트를 냉음극관에서 발광 다이오드(LED)로 변경함으로써 색순도의 향상이 기대되지만, 이 착색 현상이 있는 상태에서는 나머지 효과를 기대할 수 없다.

컬러 필터의 제조 방법에 대해서는 방금 상술한 바와 같이 착색제의 종류에 의해 안료 분산법과 염료법으로 크게 구별되지만, 실제로는 내광성 등의 문제로 인해 안료 분산법이 양산 적용되고 있다. 안료 분산법으로서는 적색 안료가 분산된 감광성 기재 중합체 용액을 블랙 매트릭스가 형성된 기판 상에 도포 건조한 후, 포 토마스크를 이용하여 에칭을 행하고, 줄무늬상의 적색 착색부를 형성한다. 이어서, 청색 안료, 추가로 녹색 안료를 사용하여 같은 조작을 반복하여 컬러 필터를 제조한다. 따라서, 제조 공정수가 많아지게 된다.

상기한 바와 같이, 안료 분산법에 의한 컬러 필터의 제조에 있어서는 많은 공정을 갖고 있어 비용 증대의 하나의 원인이 되고 있다. 금후의 액정 표시 장치의 대형화를 고려한 경우, 제조 장치 자체의 비용 증대도 예상된다. 일본 특허 공개 (평)11-305032호 공보에는 잉크젯 방법을 이용한 컬러 필터의 제조 방법도 제안되어 있지만, 이 제조 방법은 착색제로서 염료를 사용한 경우로 한정되어 있어, 안료를 사용한 경우에서는 잉크젯의 노즐이 블로킹되는 등의 문제가 남겨져 있다.

본 발명의 제1 목적은 상기의 종래 기술에서 설명한 컬러 필터의 과제, 즉 콘트라스트 저하, 색순도 저하, 청색 투과율 저하 등의 과제를 해결하는 데 있고, 또한 컬러 필터의 제조에 있어서의 생산성을 향상하고, 컬러 필터의 고성능화와 저 비용화를 일거에 도모할 수 있는 컬러 필터용 착색 조성물을 제공하는 데 있다. 또한, 본 발명의 제2 목적은 고콘트라스트, 고색순도, 또한 청색 투과율이 향상된 표시 장치를 제공하는 데 있다.

상기 제1 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하의 컬러 필터용 착색 조성물을 사용한다. 즉, 착색제, 기재 중합체, 용제를 포함하는 컬러 필터용 착색 조성물에 있어서, 상기 기재 중합체로서 파장 400 nm 내지 800 nm의 가시 영역에서의 광투과율의 저하가 2 ％ 이하인 폴리아믹산을 함유하고 있는 컬러 필터용 착색 조성물을 사용한다는 점에 있다. 또한, 상기 제2 목적을 달성하기 위해 본 발명은 상기 컬러 필터용 착색 조성물로 형성한 컬러 필터를 사용하여 표시 장치를 구성한다.

또한, 본 발명은 상기한 구성 및 하기 실시 형태로 기술하는 구성에 한정되지 않고, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않으면서, 물론 여러가지 변경을 할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 우선, 본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물에 대해 그것을 구성하는 기재 중합체, 착색제, 용제에 대해서 설명한다. 하기의 반응식 1로 표시한 화학식으로 설명한다.

기재 중합체가 되는 화학식 (3-3)의 폴리아믹산은 화학식 (3-1)로 표시되는 테트라카르복실산 이무수물과 화학식 (3-2)로 표시되는 디아민 유도체와의 개환 중부가에 의해 합성할 수 있다. 파장 400 nm 내지 800 nm의 가시 영역에 있어서 투명한 폴리아믹산으로서는, 화학식 (3-1)에서의 R₂나 화학식 (3-2)에서의 R₃이 쇄상 지방족, 환상 지방족으로 이루어지는 조합을 들 수 있다.

파장 400 nm 내지 800 nm의 가시 영역에서의 투명성은 기재 중합체의 막두께의 영향을 받지만, 컬러 필터로 사용되는 기재 중합체의 막두께 1 ㎛ 전후의 투과 율로서 98 ％ 이상(즉, 광투과율의 저하가 2 ％ 이내)이 필요하다. 기재 중합체로서 폴리아믹산을 사용하는 효과로서는 가시 영역에서의 투명성과 착색제의 아미노기 등과의 상호 작용도 기대할 수 있고, 착색제가 액정 중에 확산되는 것을 방지하는 효과와 착색제가 확산 결정화되어 입경이 커져 콘트라스트의 저하를 방지하는 효과도 있다.

상기의 기재 중합체의 막두께 1 ㎛ 전후의 투과율이 파장 400 nm 내지 800 nm의 가시 영역에 있어서 2 ％ 이내인 것의 효과의 근거로서는 다음 데이터를 제시할 수 있다.

종래의 컬러 필터에 사용되고 있는 아크릴계 수지에 있어서, 400 nm 내지 800 nm의 가시 영역에 있어서의 투과율은 5 ％ 내지 10 ％ 정도의 폭이고, 특히 400 nm에서의 투과율은 90 ％ 정도이다. 이것은 청색 투과율을 저감시키는 것을 의미하고, 구체적으로는 액정 표시 장치의 광투과율을 2 ％ 내지 3 ％ 손실하는 것에 상당한다. 따라서, 이 가시 영역에서의 투과율을 2 ％ 이내로 하는 것은 광투과율을 향상시키고, 최종적으로는 소비 전력을 저감시키는 효과가 있다.

본 실시 형태에 사용되는 테트라카르복실산 이무수물로서, 예를 들면 부탄테트라카르복실산 이무수물, n-헥산테트라카르복실산 이무수물 등의 쇄상 알칸의 테트라카르복실산 이무수물, 또한 시클로펜탄테트라카르복실산 이무수물, 시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 비시클로[2.2.2]옥탄테트라카르복실산 이무수물, 1,4-시클로헥산디카르복실산 등의 지환식 테트라카르복실산 이무수물을 들 수 있다. 또한, 방향환이 포함되어도, 하나 또는 두개 이상의 방향환이 포함되어도, 또한 이 러한 방향환이 공액하지 않은 구조여도 유효하고, 예를 들면 메틸피로멜리트산 이무수물, 3,3',4,4'-디페닐메탄테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-디페닐에테르테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-디페닐술폰테트라카르복실산 이무수물 등을 들 수 있다. 이들이 불소 치환된 화합물도 유효하다.

본 발명에 사용되는 디아민 유도체로서 1,6-디아미노헥산, 1,8-디아미노옥탄, 1,10-디아미노데칸, 1,12-디아미노도데칸과 같은 쇄상 알칸디아민 유도체, 또한 디아미노시클로부탄, 디아미노시클로펜탄, 디아미노시클로헥산, 디아미노데칼린, 디아미노비시클로[2.2.2]옥탄 등의 지환식 디아민 유도체, 또한 방향환이 하나 포함하고 있거나 두개 이상의 포함되어 있더라도, 이러한 방향환이 공액하지 않은 구조도 유효하고, 예를 들면 4,4'-디아미노디페닐에테르, 3,3'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 3,3'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐프로판, 3,3'-디아미노디페닐프로판, 4,4'-디아미노디페닐술폰, 3,3'-디아미노디페닐술폰 등을 들 수 있다.

이상, 파장 400 nm 내지 800 nm의 가시 영역에서 투명한 폴리아믹산의 합성에 사용하는 테트라카르복실산 이무수물과 디아민 유도체에 대해 구체예를 들어 설명했으나, 파장 400 nm 내지 800 nm의 가시 영역에서 98 ％ 이상의 투과율이 있기만 하면, 상기의 테트라카르복실산 이무수물과 디아민 유도체로 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 사용되는 착색제로서 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 안료 유도체를 들 수 있다.

A(B)_x(C)_y

{화학식 중, x는 0에서 4까지의 수이고, y는 0에서 8까지의 수이며, A는 퀴나크리돈, 안트라퀴논, 디안트라퀴논, 페릴렌, 인디고, 퀴노프탈론, 인단트론, 이소인돌리논, 이소인돌린, 디옥사진 또는 디케토피롤로피롤의 착색단이고, B는 A에 함유되는 질소 원자와 카르바메이트를 형성하여 결합한 치환기로서, 하기의 화학식 2로 표시된다.

(여기서, R₁은 알킬기, 또는 치환기를 갖는 아릴기로부터 선택된다) 이러한 치환기에 대해서는 문헌(Protective Groups in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, 223쪽, 1981년)에 상세하게 기재되어 있다. 또한, C는 A에 함유되는 방향환에 결합하고 있는 측쇄기이고, 수소, 염소 등의 할로겐, 시아노기, 알킬기(-(CH₂)_nCH₃, n은 0에서 20까지의 정수), 알콕실기(-0-(CH₂) _mCH₃, m은 0에서 20까지의 정수), 또는 옥시메틸렌기(-0-(CH₂-0)_kCH₃, k는 0에서 20까지의 정수)로부터 선택되며 이들 중 알킬기나 알콕실기에 있어서는 비닐기나 에폭시기 등의 중합 부가기를 포함할 수도 있다}.

이와 같이, C 등의 측쇄기를 도입함으로써 착색제의 용해성을 높일 수 있게 된다. 또한, 측쇄기의 알킬기나 알콕실기에 비닐기나 에폭시기 등의 중합 부가기를 도입함으로써 착색제가 분자상으로 되어 액정 중에 확산되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 착색제가 확산 결정화되어 입경이 커져 콘트라스트의 저하를 방지하는 효과도 있다.

본 실시 형태에서 사용되는 착색제의 일례로서 디케토피롤로피롤 유도체에 대해 반응식 2를 참조하여 상세하게 설명한다.

상기 디케토피롤로피롤 유도체인 화학식 (4-3)은 (4-1)의 화학식으로 표시되는 디케토피롤로피롤(피그멘트 레드 254)와 (4-2)의 화학식으로 표시되는 디-t-부틸카르보네이트의 반응에 의해 용이하게 합성할 수 있다.

본 실시 형태에 사용되는 착색제의 착색단으로서는 상기의 디케토피롤로피롤 이외에 하기의 화학식 3으로 표시되는 인디고를 사용할 수 있다.

{여기서, R₁, R₂, R₃, R₄는 방향환에 결합하고 있는 측쇄기이고, 수소, 염소 등의 할로겐, 시아노기, 알킬기(-(CH₂)_nCH₃, n은 0에서 20까지의 정수), 알콕실기(-0-(CH₂)_mCH₃, m은 0에서 20까지의 정수), 또는 옥시메틸렌기(-0-(CH₂-0)_kCH₃, k는 0에서 20까지의 정수)로부터 선택된다. 이들 중 알킬기나 알콕실기에 있어서는 비닐기나 에폭시기 등의 중합 부가기를 포함할 수도 있다}.

본 실시 형태에 사용되는 착색제의 착색단으로서는 하기의 화학식 4로 표시되는 페릴렌 유도체를 사용할 수 있다.

본 실시 형태에 사용되는 착색제의 착색단으로서는 하기의 화학식 5로 표시되는 퀴나크리돈을 사용할 수 있다.

본 실시 형태에 사용되는 착색제의 착색단으로서는 하기의 화학식 6으로 표시되는 인단트론을 사용할 수 있다.

{여기서, R₁, R₂, R₃, R₄는 방향환에 결합하고 있는 측쇄기이고, 수소, 염소 등의 할로겐, 시아노기, 알킬기(-(CH₂)_nCH₃, n은 0에서 20까지의 정수), 알콕실기(- 0-(CH₂)_mCH₃, m은 0에서 20까지의 정수), 또는 옥시메틸렌기(-0-(CH₂-0)_kCH₃, k는 0에서 20까지의 정수)로부터 선택된다. 이들 중 알킬기나 알콕실기에 있어서는 비닐기나 에폭시기 등의 중합 부가기를 포함할 수도 있다}.

본 실시 형태에 사용되는 착색제의 착색단으로서는 하기의 화학식 7로 표시되는 디안트라퀴논을 사용할 수 있다.

본 실시 형태에 사용되는 착색제의 착색단으로서는 하기의 화학식 8로 표시되는 디옥사진을 사용할 수 있다.

본 실시 형태에 사용되는 착색제의 착색단으로서는 하기의 화학식 9로 표시되는 이소인돌린을 사용할 수 있다.

{여기서, R₁, R₂는 방향환에 결합하고 있는 측쇄기이고, 수소, 염소 등의 할로겐, 시아노기, 알킬기(-(CH₂)_nCH₃, n은 0에서 20까지의 정수), 알콕실기(-0-(CH₂)_mCH₃, m은 0에서 20까지의 정수), 또는 옥시메틸렌기(-0-(CH₂-0)_kCH₃, k는 O에서 20까지의 정수)로부터 선택된다. 이들 중 알킬기나 알콕실기에 있어서는 비닐기나 에폭시기 등의 중합 부가기를 포함할 수도 있다}.

본 실시 형태에 사용되는 착색제의 착색단으로서는 하기의 화학식 10으로 표시되는 디옥사진 유도체를 사용할 수 있다.

본 실시 형태에 사용되는 착색제로서 하기 화학식 11로 표시되는 구조를 갖 는 프탈로시아닌 유도체를 들 수 있다.

Pc(M)(C)_y(D)_z

{식 중 y는 0에서 16까지의 수이고, z는 0에서 2까지의 수이다. Pc는 프탈로시아닌이며, M은 H₂, Ni, Zn, Cu, Fe, V, Ti, Si 또는 Ge이다. C는 A에 함유되는 방향환에 결합하고 있는 측쇄기이고, 수소, 염소, 알킬기(-(CH₂)_nCH₃, n은 0에서 20까지의 수), 알콕실기(-0-(CH₂)_mCH₃, m은 0에서 20까지의 정수), 또는 옥시메틸렌기(-0-(CH₂-0)_kCH₃, k는 0에서 20까지의 정수), 또는 알콕시실란 잔기 (-Si(-O-(CH₂)_mCH₃)₃,m은 0에서 20까지의 정수)이다. 이들 중 알킬기나 알콕실기에 있어서는 비닐기나 에폭시기 등의 중합 부가기를 포함할 수도 있다. D는 M에 결합하여, 산소 원자를 스페이서로 한 치환기로서 하기의 화학식 12로 표시된다}.

본 실시 형태에 사용되는 화학식 11의 착색제로서는 하기의 화학식 13으로 표시되는 프탈로시아닌 유도체를 사용할 수 있다.

{M은 H₂, Ni, Zn, Cu, Fe, V, Si 또는 Ge이다. D는 M에 결합하여, 산소 원자를 스페이서로 한 치환기로서 하기의 화학식 12로 표시된다}.

<화학식 12>

본 실시 형태에 사용되는 착색제로서는 하기의 화학식 14로 표시되는 프탈로시아닌 유도체를 사용할 수 있다.

<화학식 12>

본 실시 형태에 사용되는 착색제로서는 하기의 화학식 15로 표시되는 프탈로시아닌 유도체를 사용할 수 있다.

{M은 H₂, Ni, Zn, Cu, Fe, V, Si 또는 Ge이다. 여기서, R₁, R₂, R₃, R₄는 방향환에 결합하고 있는 측쇄기이고, 수소, 염소, 알킬기(-(CH₂)_nCH₃, n은 0에서 20까지의 수), 알콕시기(-0-(CH₂)_mCH₃, m은 0에서 20까지의 정수), 또는 옥시메틸렌기(- 0-(CH₂-0)_kCH₃, k는 0에서 20까지의 수), 또는 알콕시실란 잔기 (-Si(-O-(CH ₂)_mCH₃)₃,m은 0에서 20까지의 정수)이다. 이들 중 알킬기나 알콕실기에 있어서는 비닐기나 에폭시기 등의 중합 부가기를 포함할 수도 있다. D는 M에 결합하여, 산소 원자를 스페이서로 한 치환기이다. 즉, 하기의 화학식 20로 표시된다}.

이상, 착색제에 대해 구체예를 들어 설명했지만, 폴리아믹산의 용제에 용해될 수 있는 안료 유도체이면 상기의 착색제에는 특별히 한정되지 않으며, 하기의 화학식 12로 표시된다.

<화학식 12>

본 실시 형태에 사용되는 기재 중합체 및 착색제의 용제로서, N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸술폭사이드, 술포란, 감마-부틸락톤, 크레졸, 페놀, 시클로헥사논, 디옥산, 테트라히드로푸란, 부틸셀로솔브, 부틸셀로솔브아세테이트, 아세토페논 등, 용해 파라미터가 10(cal/㎤)^0.5 이상인 용매를 사용할 수 있다. 또한, 11(㎈/㎤)^0.5 이상에서는 기재 중합체나 착색제의 용해성의 면에서 보다 바람직하다. 또한, 이들 용매를 조합해서도 사용할 수 있다.

이와 같이, 기재 중합체인 폴리아믹산을 용해시키기 위해 용해 파라미터가 10(㎈/㎤)^0.5 이상인 용매 용제를 사용해야 하지만, 이러한 용해 파라미터가 10(㎈/㎤)^0.5 이상, 바람직하게는 11(㎈/㎤)^0.5 이상인 용제의 선택이 상기의 착색제를 5 중 량％ 이상 용해시킨다는 점에서도 바람직하고, 컬러 필터 제조 상에서 가장 고려해야 하는 점이다.

<실시예>

이하, 본 발명에 대한 컬러 필터용 착색 조성물과 컬러 필터의 제조 방법, 및 그것을 이용한 표시 장치의 구체적인 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.

<컬러 필터 착색 조성물의 실시예 1>

본 실시예의 컬러 필터용 착색 조성물은 이하의 기재 중합체, 착색제, 용제로 구성된다.

기재 중합체: 화학식 (3-3)에 있어서, R₂가 시클로부탄, R₃이 헥실기인 폴리아믹산 [10 중량％]

착색제: 화학식 (4-3)에 있어서, R₁, R₂가 수소, R₃이 시아노기인 디케토피롤로피롤 유도체 [5 중량％]

용제: N-메틸피롤리돈 [85 중량％]

60 g의 N-메틸피롤리돈 중에서 화학식 (3-1)에서의 R₂가 시클로부탄인 시클로부탄테트라카르복실산 이무수물과 화학식 (3-2)에서의 R₃이 헥실기인 헥실디아민을 개환 중부가 반응시켜, 10 g의 폴리아믹산을 얻었다. 합성 후 0.5 ㎛의 밀리포어 필터를 이용하여 반응 용액을 여과, 분별하였다. 이 용액에 디케토롤로피롤 유도체 5 g을 첨가하고, N-메틸피롤리돈 25 g을 더 첨가하여 적색의 컬러 필터용 착색 조성물을 얻었다. N-메틸피롤리돈을 사용함으로써 충분한 착색 농도의 착색제 를 용해할 수 있게 되었다.

<컬러 필터 착색 조성물의 실시예 2>

착색제 1: 화학식 14에 있어서, M이 구리, D가 없는 프탈로시아닌 유도체[4.5 중량％]

착색제 2: 화학식 14에 있어서, M이 규소, D가 에톡시기인 프탈로시아닌 유도체 [0.5 중량％]

용제 1: N-메틸피롤리돈 [44 중량％]

용제 2: 감마-부티로락톤 [41 중량％]

24 g의 N-메틸피롤리돈과 40 g의 감마-부티로락톤 혼합 용매 중에서 화학식 (3-1)에서의 R₂가 시클로부탄인 시클로부탄테트라카르복실산 이무수물과 화학식 (3-2)에서의 R₃이 헥실기인 헥실디아민을 개환중 부가 반응시켜, 10 g의 폴리아믹산을 얻었다. 합성 후 0.5 ㎛의 밀리포어 필터를 이용하여 반응 용액을 여과, 분별하였다. 이 용액에 착색제 1과 착색제 2의 프탈로시아닌 유도체 5 g을 첨가하고, N-메틸피롤리돈 20 g을 더 첨가하여 녹색의 컬러 필터용 착색 조성물을 얻었다. 착색제 1이 폴리아믹산의 용매에 충분히 용해되기 때문에, 이 효과에 의해 착색제 2의 분산성이 향상되었다.

<컬러 필터 착색 조성물의 실시예 3>

착색제 1: 화학식 13에 있어서, M이 구리, D가 없는 프탈로시아닌 유도체[4.5 중량％]

착색제 2: 화학식 15에 있어서, R₁, R₂, R₃이 수소, R₄가 프로필기이고, M이 구리, D가 없는 프탈로시아닌 유도체 [0.5 중량％]

용제 1: N-메틸피롤리돈 [84 중량％]

24 g의 N-메틸피롤리돈과 40 g의 감마-부티로락톤 혼합 용매 중에서 화학식 (3-1)에 있어서의 R₂가 시클로부탄인 시클로부탄테트라카르복실산 이무수물과 화학식 (3-2)에 있어서의 R₃이 헥실기인 헥실디아민을 개환 중부가 반응시켜, 10 g의 폴리아믹산을 얻었다. 합성 후 0.5 ㎛의 밀리포어 필터를 이용하여 반응 용액을 여과, 분별하였다. 이 용액에 착색제 1과 착색제 2의 프탈로시아닌 유도체 5 g을 첨가하고, N-메틸피롤리돈 20 g을 더 첨가하여 청색의 컬러 필터용 착색 조성물을 얻었다. 착색제 1이 폴리아믹산의 용매에 충분히 용해되기 때문에, 이 효과에 의해 착색제 2의 분산성이 향상된다는 것을 확인할 수 있었다.

<컬러 필터 제조 방법의 실시예 1>

본 실시예의 컬러 필터 제조 방법에서는 기판 크기가 320 mm(긴 변측) × 240 mm(짧은 변측)이고, 표시부는 대각으로 공칭 15 인치 크기이며, 두께가 1.1 mm이고, 표면을 연마한 투명한 유리 기판을 사용하였다. 블랙 매트릭스의 형성 후, 컬러 필터 착색 조성물의 실시예 1에 나타낸 적색의 컬러 필터용 착색 조성물을 스크린 인쇄로 도포하였다. 도포 건조 후에 200 ℃에서 가열함으로써 폴리아믹산을 폴리이미드로 변환하였다. 이 때, 도포 건조 후의 착색은 황색이지만, 가열 처리에 의해 적색으로 변화하였다. 이 후 컬러 필터 착색 조성물의 실시예 2 및 실시예 3의 녹색, 청색 착색제를 사용하여 동일한 조작을 실시하였다.

이와 같이, 폴리아믹산을 사용함으로써 종래의 포토·에칭용의 진공 조사 장치가 불필요해져 제조 비용을 대폭적으로 저감할 수 있게 되었다.

<컬러 필터 제조 방법의 실시예 2>

본 실시예의 컬러 필터 제조 방법에서는 기판 크기가 320 mm(긴 변측) × 240 mm(짧은 변측)이고, 표시 부분은 대각으로 공칭 15 인치 크기이며, 두께가 1.1 mm이고, 표면을 연마한 투명한 유리 기판을 사용하였다. 블랙 매트릭스의 형성 후, 각 블랙 매트릭스 내에 컬러 필터 착색 조성물의 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에서 설명한 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터용 착색 조성물을 잉크젯 인쇄로 동시에 토출 도포하였다. 도포 건조 후에 200 ℃에서 가열함으로써 폴리아믹산을 폴리이미드로 변환하였다.

이와 같이, 폴리아믹산을 사용함으로써 용해성 및 분산성이 우수한 컬러 필 터 착색 조성물을 얻을 수 있고, 잉크젯 인쇄로 염려되는 블로킹을 일으키지 않고 인쇄할 수 있게 되었다. 종래의 포토· 에칭용의 진공 조사 장치가 불필요해져 제조 비용을 대폭적으로 저감할 수 있고, 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터용 착색 조성물을 동시에 형성할 수 있기 때문에, 대폭적인 공정 단축을 도모할 수 있었다.

<컬러 필터 제조 방법의 실시예 3>

본 실시예의 컬러 필터 제조 방법에서는 화소 전극 기판을 사용하였다. 화소 전극 기판 크기는 320 mm(긴 변측) × 240 mm(짧은 변측)이고, 표시 부분은 대각으로 공칭 15 인치 크기이며, 두께가 1.1 mm이고, 표면을 연마한 투명한 유리 기판을 사용함으로써 이 기판 상에 공통 전극, 신호 전극, 화소 전극 등을 형성하여 화소 전극 기판을 얻었다.

화소 전극 기판의 각 화소 내에 컬러 필터 착색 조성물의 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에서 나타낸 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터용 착색 조성물을 잉크젯 인쇄로 동시에 토출 도포하였다. 도포 건조 후에 200 ℃에서의 가열에 의해 폴리아믹산을 폴리이미드로 변환하였다.

이와 같이, 폴리아믹산을 사용함으로써 용해성 및 분산성이 우수한 컬러 필터용 착색 조성물을 얻을 수 있고, 잉크젯 인쇄로 염려되는 블로킹을 일으키지 않고 인쇄할 수 있게 되었다. 종래의 포토· 에칭용의 진공 조사 장치가 불필요해져 제조 비용을 대폭적으로 저감할 수 있고, 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터용 착색 조성물을 동시에 형성할 수 있기 때문에, 대폭적인 공정 단축을 도모할 수 있었다.

또한, 컬러 필터를 직접 화소 전극 기판에 형성하여 하기판으로 함으로써 상 기판과의 얼라이먼트(alignment)가 용이해졌다.

<표시 장치의 실시예 1>

본 실시예의 액정 표시 장치에서는 컬러 필터 제조 방법의 실시예 2에서 설명한 컬러 필터 기판 (SUB2)를 제1 기판(상기판)으로 하고, 이하에 나타낸 화소 전극 기판 (SUB1)을 제2 기판(하기판)으로서 사용하였다. 화소 전극 기판 (SUB1)의 크기는 320 mm(긴 변측) × 240 m(짧은 변측)이고, 표시 부분은 대각으로 공칭 15 인치 크기이며, 두께가 1.1 m이고, 표면을 연마한 투명한 유리 기판을 사용하였다. 이 화소 전극 기판 (SUB1)의 위에 공통 전극, 신호 전극, 화소 전극 등을 형성하고, 그의 최외측 표면에 배향막을 더 형성하였다. 컬러 필터의 제조 방법의 실시예 2에서 나타낸 컬러 필터 기판에도 같은 배향막을 형성하였다. 배향막으로서 폴리이미드를 사용하고, 인쇄기로 도포하여 소성 후의 막두께를 0.07 ㎛ 내지 0.1 ㎛ 정도로 하였다. 그 후, 배향막의 표면을 액정 배향시키기 위한 배향 처리를 실시하였다. 배향 처리는 러빙기를 사용하고, 러빙롤에 레이온제의 버프천을 사용하여 행하였다.

상하 기판의 접착은 밀봉제(에폭시계 수지) 중에 중합체 비드를 적당량 혼입하고, 밀봉 마스크를 이용하여 기판 상에 인쇄하였다. 그 후, 밀봉제의 잠시 경화(假硬化)하여, 상하 기판을 조합하였다. 이어서, 프레스를 이용하여 2매의 기판을 가압하면서 밀봉제를 경화하였다. 패널면내에는 구형의 중합체 비드를 기판 사이에 끼우고, 액정 봉입 상태에서 액정층의 간극을 6.0 ㎛로 하였다. 이 배향막의 러빙 각도는 짧은 변측에 대하여 45 도로 하여 상하 기판 사이에서 직교하는 배치 로 하였다. 액정 주입구의 폭은 30 mm이었다. 이 후, 액정 주입 장치를 이용하여 액정 주입을 행하여 액정 표시 장치를 제조하였다. 또한, 비드 대신에 포토리소그래피 수법으로 기판면에 고정시킨 기둥상 스페이서를 이용할 수도 있다. 이것은 이하의 실시예에서도 마찬가지이다.

또한, 본 실시예에서는 백라이트로서 종래의 냉음극관을 사용했지만, 컬러 필터 기판의 기재 중합체로서 투명한 폴리아믹산이 사용되기 때문에, 냉음극관임에도 불구하고 종래의 액정 표시 장치와 비교하여 콘트라스트가 10 ％ 정도 개선되었다. 또한, 파장 400 nm에서의 투과율이 5 ％ 이상 개선되었다. 이하, 본 발명에 의한 표시 장치의 일례인 액정 표시 장치의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 표시 장치의 일례로서의 액정 표시 장치를 구성하는 액정 패널의 일화소 부근의 구성을 모식적으로 설명하는 단면도이다. 또한, 도 2는 도 1의 A-A' 선에 따른 단면도이다. 참조 부호 TFT는 박막 트랜지스터, DL은 드레인선(영상 신호선), GL, GLA, GLC는 게이트선(주사 신호선), AS는 반도체층, GT는 게이트 전극, SD1은 소스 전극, SD2는 드레인 전극, PX는 화소 전극, CN은 컨택트홀이다.

또한, 참조 부호 GI는 게이트 절연막, PSV1, PSV2는 절연 보호막, ITO1은 화소 전극 PX를 구성하는 투명 도전막, ORI1은 제1 기판, 즉 화소 전극 기판 (SUB1)측의 배향막, ORI2는 제2 기판, 즉 컬러 필터 기판 (SUB2)측의 배향막, LC는 액정층(액정 조성물), E는 전계이다. 그리고, BM은 블랙 매트릭스, FIL은 컬러 필터, ITO2는 대향 전극이다. 또한, 참조 부호에 「'」를 붙인 것은 인접 화소의 구성 부재이고, 괄호로 표시한 부호 (0, d1, g1)은 구성층을 나타내며, 동일 부호는 동일 구성층으로 형성되어 있는 것을 나타낸다.

본 실시예의 액정 표시 패널은 주사선, 즉 게이트선과 신호선 또는 데이터선인 드레인선으로 선택된 화소의 박막 트랜지스터 (TFT)가 ON으로 되므로, 그의 소스 전극 (SD1)과 접속하는 화소 전극 PX(ITO1)과 컬러 필터 기판 (SUB2)측의 대향 전극 (ITO2)와의 사이에 전계 (E)가 형성된다. 이 전계에 의해 액정층 (LC)을 구성하는 액정 조성물의 분자가 상승하여, 제1 기판 (SUB1)의 편광판 (POL1)측에서 입사하는 조명광이 제2 기판 (SUB2)의 편광판 (POL2)로부터 출사한다.

도 3은 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 일 실시예의 전체 구성의 개략을 모식적으로 설명하는 사시도이다. 액정 표시 패널 (PNL)의 한쪽 기판(통상은 제1 기판)의 인접하는 한변에는 주사선 구동 회로(게이트선 구동 회로 또는 게이트 구동 회로)칩 (GDR)을 탑재한 테이프 캐리어 패키지 (TCP1)이 접속되어 있다. 또한, 상기 한변과 인접하는 다른변에는 신호선 구동 회로(드레인선 구동 회로 또는 드레인 구동 회로 또는 데이터선 구동 회로) 칩 (DDR)을 탑재한 테이프 캐리어 패키지 (TCP2)가 접속되어 있다.

테이프 캐리어 패키지 (TCP2)는 플렉시블 인쇄 기판 (FPC)에 의해 게이트측의 테이프 캐리어 패키지 (TCP1)과 접속됨과 동시에, 나타내지 않은 인터페이스 기판에 접속된다. 또한, 테이프 캐리어 패키지 (TCP1, TCP2) 대신에 각 구동 회로칩을 제1 기판의 변에 직접 탑재할 수도 있다.

액정 표시 패널 (PNL)의 후면에는 도광판 (GLB)와 냉음극 형광 램프(냉음극 관) 등의 선형 램프 (CFL)을 포함하는 백라이트가 설치된다. 선형 램프 (CFL)은 인버터 (INV)로 구동된다. 이들 액정 표시 패널 (PNL)과 백라이트는 나타내지 않은 상케이스와 하케이스에서 유지되어, 소위 액정 표시 모듈, 즉 액정 표시 장치로서 제품화된다. 또한, 백라이트로서 도광판 (GLB)를 이용하지 않고서 액정 표시 패널의 후면에 직접 복수의 냉음극관을 설치할 수도 있다.

<표시 장치의 실시예 2>

본 실시예는 유기 발광 표시 장치로서, 상기 표시 장치의 실시예 1에서 표시한 제2 기판인 컬러 필터 기판을 상기판으로 하고, 이하에 표시하는 제2 기판으로서의 유기 발광 화소 기판을 하기판으로서 사용하였다. 유기 발광 화소 기판의 크기는 320 mm(긴 변측) × 240 mm(짧은 변측)이고, 표시 부분은 대각으로 공칭15 인치 크기이며, 두께가 1.1 mm이고, 표면을 연마한 투명한 유리 기판을 사용하였다. 이들 기판 상에 공통 전극, 신호 전극, 백색 유기 발광 화소 등을 형성하였다. 상하 기판의 접착은 밀봉제(에폭시계 수지) 중에 중합체 비드를 적량 혼입하고, 밀봉 마스크를 이용하여 기판 상에 인쇄하였다. 그 후, 밀봉제의 잠시 경화하여 상하 기판을 조합하였다.

도 4는 본 발명에 의한 표시 장치의 일례로서의 유기 발광 표시 장치를 구성하는 유기 발광 패널의 일화소 부근의 구성을 설명하는 단면도이다. 본 예에서는 제1 기판, 즉 유기 발광 화소 기판 (SUB1)의 위에 반도체층 (PSI), 절연층 (IS 또는 PSV)로 절연된 주사선, 즉 게이트선 (GL), 소스·드레인 전극 (SD)로 이루어진 박막 트랜지스터 (TFT)가 형성되어 있다. 소스·드레인 전극 (SD)에는 금속 박막 으로 형성된 제1 전극층(여기서는 음극) (CD)가 접속하고, 그 위에 백색을 발광하는 유기 발광층 (OLE)를 형성하며, 그의 상층에 ITO 등의 투명한 도전막으로 형성된 제2 전극층(여기서는 양극) (AD)가 막형성되어 있다.

한편, 제2 기판, 즉 컬러 필터 기판 (SUB2)는 투명 유리로 이루어지고, 이 제2 기판 (SUB2)의 내면에 블랙 매트릭스 (BM)로 구획된 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터 (CF)가 형성되며, 각 컬러 필터 각각이 제1 기판에 갖는 유기 발광층으로 이루어진 화소 각각에 대응하여 배치되어 있다. 이 유기 발광 표시 장치는 그의 발광 광 (LW)의 출사 방향이 제2 기판 (SUB2) 측이고, 유기 발광층 (OLE)에서의 발광 광 (LW)가 제2 전극층 (AD) 측에서 제2 기판 (SUB2) 방향으로 출사한다. 이 발광광 (LW)는 제2 기판 (SUB2)의 내면에 형성된 상기 본 발명의 컬러 필터 (CF)에서 소정 색의 광 (LCF)로 변환되어 관찰측에 출사한다.

도 5는 도 4에 나타낸 본 발명에 의한 표시 장치의 회로 구성의 일례를 설명하는 일화소 부근의 평면도이다. 일화소는 게이트선 (GL)과 드레인선 (DL)로 둘러싸인 영역에 형성된다.

이 표시 장치에 있어서 유기 발광층 (OLE)를 수용하는 개구 (DE)는 박막 트랜지스터를 갖는 화소 회로나 각 배선을 피한 부분에 설치할 필요가 없고, 개구율이 커 넓은 면적의 화소를 형성할 수 있으며, 전체로서 밝은 화면의 표시 장치를, 또는 동일 밝기이면 보다 낮은 소비 전력, 긴 수명의 유기 발광 표시 장치를 얻을 수 있다.

도 6은 도 5에 나타낸 화소를 사용한 유기 발광 표시 장치의 회로 배치의 일 례를 모식적으로 설명하는 평면도이다. 각 화소 (PX)는 주사 구동 회로 (GDR)로 구동되는 게이트선 (GL)과 신호선 구동 회로 (DDR)로 구동되는 드레인선(데이터선) (DL)로 둘러싸인 부분에 형성되어 매트릭스상으로 배열된다. 전류 공급선 (CSL)은 전류 공급 버스 라인 (CSB)에서 표시 영역 (AR)의 외측에서 분지되어, 각 화소에 대하여 드레인선 (DL)에 평행하게 설치되어 있다.

또한, PAD는 플렉시블 인쇄 기판 등을 통해 외부에서 유기 발광 표시 장치에 신호나 전력을 공급하기 위한 패드로서, PAD1은 데이터 구동 회로용의 패드, PAD2는 주사 구동 회로용의 패드, PAD3은 전류 공급용의 패드를 나타낸다. 이들 각 패드 부분에서도 절연층이나 보호막에 개구가 형성되어 있다.

이와 같이 유기 발광 표시 장치에 있어서, 컬러 필터 기판 (SUB2)에 설치하는 컬러 필터의 기재 중합체로서 투명한 폴리아믹산이 사용되기 때문에, 종래의 유기 발광 표시 장치와 비교하여 콘트라스트가 5 ％ 이상 개선되었다.

<표시 장치의 실시예 3>

본 실시예는 액정 표시 장치로서, 상기 표시 장치의 실시예 1로 나타낸 컬러 필터 기판과 이하에서 나타내는 화소 전극 기판을 하기판(화소 전극 기판)으로서 사용하였다. 화소 전극 기판의 크기는 320 mm(긴 변측) × 240 mm(짧은 변측)이고, 표시 부분은 대각으로 공칭 15 인치 크기이며, 두께가 1.1 mm이고, 표면을 연마한 투명한 유리 기판을 사용하였다. 이들 기판 위에 공통 전극, 신호 전극, 화소 전극 등을 형성하고, 그의 최외측 표면에 배향막을 또한 형성하였다. 상기 표시 장치의 실시예 1에서 나타낸 컬러 필터 기판에도 같은 배향막을 형성하였다. 배향막으로서 폴리이미드를 사용하여 인쇄기로 도포하고, 소성 후의 막두께를 0.07 ㎛ 내지 0.1 ㎛ 정도로 하였다. 그 후, 배향막의 표면을 액정 배향시키기 위한 배향 처리를 실시하였다. 배향 처리는 러빙기를 사용하고, 러빙롤에 레이온제의 버프천을 사용하여 행하였다.

상하 기판의 접착은 밀봉제(에폭시계 수지) 중에 중합체 비드를 적량 혼입하고, 밀봉 마스크를 이용하여 기판 상에 인쇄하였다. 그 후, 밀봉제를 잠시 경화하여 상하 기판을 조합하였다. 그리고, 프레스를 이용하여 2매의 기판을 가압하면서 밀봉제를 경화하였다. 패널면내에는 구형의 중합체 비드를 기판 사이에 끼우고, 액정 봉입 상태로 간극을 6.0 ㎛로 하였다. 이 배향막의 러빙 각도는 짧은 변측에 대하여 45 도로 하여 상하 기판 사이에서 직교하는 배치로 하였다. 액정 주입구의 폭은 30 mm이었다. 이 후, 액정 주입 장치를 이용하여 액정 주입을 행하여, 액정 표시 장치를 제조하였다.

본 실시예에서는 백라이트로서 발광 다이오드(LED)를 사용하였다. 이 LED를 백라이트로서 사용함으로써 효과가 더있고, 컬러 필터 기판의 기재 중합체로서 투명한 폴리아믹산이 사용되기 때문에, 냉음극관을 사용한 액정 표시 장치와 비교하여 콘트라스트 및 파장 400 nm에서의 투과율이 각각 10 ％ 및 5 ％ 정도 개선되었다. 또한, LED의 사용에 의해 색순도의 향상도 개선되었다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기재 중합체, 착색제, 용제를 포함하는 컬러 필터용 착색 조성물에 있어서, 기재 중합체로서 파장 400 nm 내지 800 nm의 가시 영역에서의 광투과율의 저하가 2 ％ 이내인 폴리아믹산을 사용함으로써 컬러 필터의 콘트라스트 향상, 색순도 향상, 청색 투과율 향상에 더하여, 제조 방법에 있어서의 생산성이 향상된다. 또한, 이 컬러 필터를 사용함으로써 고콘트라스트, 고색순도, 또한 청색 투과율이 향상된 표시 장치를 제공할 수 있다.

Claims

삭제
파장 400 nm 내지 800 nm의 가시 영역에서의 광투과율의 저하가 2 ％ 이내인 폴리아믹산을 함유하는 기재 중합체, 착색제 및 용제를 포함하고, 상기 착색제로서 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 안료 유도체를 사용하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 착색 조성물.

<화학식 1>

A(B)_x(C)_y

{식 중, x는 0에서 4까지의 수이고, y는 1에서 8까지의 수이며, A는 퀴나크리돈, 안트라퀴논, 페릴렌, 인디고, 퀴노프탈론, 이소인돌리논, 이소인돌린, 디옥사진 또는 디케토피롤로피롤의 착색기이고, B는 A에 함유되는 질소 원자와 카르바메이트를 형성하여 결합한 치환기이며, 하기의 화학식 2로 표시되고, C는 A에 함유되는 방향환에 결합하고 있는 측쇄기이며, 할로겐, 시아노기, 알킬기(-(CH₂)_nCH₃, n은 0에서 20까지의 정수), 알콕실기(-0-(CH₂)_mCH₃, m은 0에서 20까지의 정수), 또는 옥시메틸렌기(-0-(CH₂-0)_kCH₃, k는 0에서 20까지의 정수)로부터 선택되고, 이들 중 알킬기나 알콕실기에 있어서는 중합 부가기를 포함할 수도 있다}.

<화학식 2>

(여기서, R₁은 알킬기, 또는 치환기를 갖는 아릴기로부터 선택됨)
파장 400 nm 내지 800 nm의 가시 영역에서의 광투과율의 저하가 2 ％ 이내인 폴리아믹산을 함유하는 기재 중합체, 착색제 및 용제를 포함하고, 상기 착색제로서 하기 화학식 11로 표시되는 구조를 갖는 프탈로시아닌 유도체를 사용한 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 착색 조성물.

<화학식 11>

Pc(M)(C)_y(D)_z

{식 중, y는 1에서 16까지의 수이고, z는 0에서 2까지의 수이며, Pc는 프탈로시아닌이고, M은 H₂, Ni, Zn, Cu, Fe, V, Ti, Si 또는 Ge이고, C는 Pc에 함유되는 방향환에 결합하고 있는 측쇄기이며, 염소, 알킬기(-(CH₂)_nCH₃, n은 0에서 20까지의 정수이다), 알콕시기(-0-(CH₂)_mCH₃, m은 0에서 20까지의 정수), 옥시메틸렌기(-0-(CH₂-0)_kCH₃, k는 0에서 20까지의 정수), 또는 알콕시실란 잔기 (-Si(-O-(CH₂)_mCH₃)₃,m은 0에서 20까지의 정수)로부터 선택되고, 이들 중 알킬기나 알콕실기에 있어서는 중합 부가기를 포함할 수도 있으며, D는 M에 결합하며 산소 원자를 스페이서로 한 치환기로서 하기의 화학식 12로 표시된다}.

<화학식 12>

(여기서, R₁은 알킬기, 또는 치환기를 갖는 아릴기로부터 선택됨)
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 용제로서 N-메틸피롤리돈 및(또는) 감마-부티로락톤이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 착색 조성물.
제1 방향으로 연장하여 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 병설된 복수의 주사 배선 및 상기 제2 방향으로 연장하여 제1 방향으로 병설된 복수의 신호 배선, 및 상기 주사 배선과 상기 신호 배선의 각 교차부에 형성된 복수의 컬러 화소를 갖는 제1 기판,

상기 복수의 화소의 각각에 대향하도록 배치된 복수색의 컬러 필터를 갖는 제2 기판,

상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 접합 간극에 봉지된 액정층, 및

상기 주사 배선의 주사 신호를 공급하는 주사선 구동 회로와, 상기 신호 배선에 영상 신호를 공급하는 신호선 구동 회로를 적어도 구비하는 표시 장치로서,

상기 컬러 필터가 제2항 또는 제3항에 기재된 컬러 필터용 착색 조성물로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1 방향으로 연장하여 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 병설된 복수의 주사 배선 및 상기 제2 방향으로 연장하여 제1 방향으로 병설된 복수의 신호 배선, 및 상기 주사 배선과 신호 배선에 평행하게 설치된 전류 공급선, 상기 주사 배선과 상기 신호 배선과의 각 교차부에 형성된 백색을 발광하는 유기 발광층으로 구성된 복수의 화소를 갖는 제1 기판,

상기 복수의 화소의 각각에 대향하도록 배치된 복수색의 컬러 필터를 갖는 제2 기판, 및

상기 주사 배선의 주사 신호를 공급하는 주사선 구동 회로와, 상기 신호 배선에 영상 신호를 공급하는 신호선 구동 회로를 적어도 구비하는 표시 장치로서,

상기 컬러 필터가 제2항 또는 제3항에 기재된 컬러 필터용 착색 조성물로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.