KR101060554B1 - 착색 조성물, 칼라필터의 제조 방법 및 블랙 매트릭스기판의 제조 방법 - Google Patents

착색 조성물, 칼라필터의 제조 방법 및 블랙 매트릭스기판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

착색 조성물은, 투명수지, 그 전구체 또는 그것들의 혼합물로 이루어지는 착색료 담체와, 착색료와, 유기 액상 매체를 함유한다. 유기 액상 매체는, 760mmHg에서의 비점이 100℃ 이상 160℃ 미만인 유기용매(a)와, 760mmHg에서의 비점이 160℃ 이상 215℃ 미만인 유기용매(b)로 이루어지고, 유기용매(b)의 함유량이 착색 조성물의 전량을 기준으로 하여 3∼35 중량%이다.
착색료, 도포액, 다이코트, 액상 매체, 필터 세그먼트, 광중합 개시제, 안료분산제, 포토리소그래피, 투명기판, 실란 커플링제.

Description

착색 조성물, 칼라필터의 제조 방법 및 블랙 매트릭스 기판의 제조 방법{COLORED COMPOSITION, METHOD OF MANUFACTURING COLOR FILTER, AND METHOD OF MANUFACTURING BLACK MATRIX}
도 1은 다이 코트 방식의 도포 장치의 1예를 도시하는 개략도;
도 2는 도 1의 도포 장치에 의한 도포액의 도포 상태를 도시하는 사시도이다.
본 발명은, 칼라 액정표시장치, 칼라 촬상관 소자 등에 사용되는 칼라필터 및 블랙 매트릭스의 제조에 사용되는 착색 조성물, 및 이것을 사용한 칼라필터의 제조 방법 및 블랙 매트릭스 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD) 디바이스를 구성하는 칼라필터의 제조에서는, 도포액을 투명기판상에 도포하고, 건조시의 막두께가 약 1∼3㎛의 균일한 도막(塗膜)을 형성할 필요가 있어, 도포 방식으로서는, 스핀 코트법이 일반적으로 사용되고 있다.
스핀 코트법은, 투명기판을 일정한 회전수로 회전시키면서, 투명기판상에 도 포액을 적하하고, 원심력에 의해 도포액을 얇게 펴고, 도포액 점도나 회전수 등에 따라 결정되는 막두께의 도막을 투명기판의 표면에 형성하는 도포 방법이다.
스핀 코트법에는 대기 개방 방식 및 밀폐컵 식이 있는데, 어느 방식으로도, 투명기판의 회전중심 부분 및 주변부분의 도포막 두께가, 그것들의 중간 부분에 비해 지나치게 두꺼워진다는 결점이 있다. 이 결점을 해소하고, 스핀 코트법에 의해 도포한 경우에 중심부와 둘레 가장자리 부분과의 막두께 차이가 작고, 표면 평활성이 우수한 도막을 형성할 수 있는 조성물로서, 안료, 바인더 폴리머 및 감방사선 화합물이, 특정한 유기용매에 용해 또는 분산되어 이루어지는 것이 알려져 있다(예를 들면 일본 특개평 6-3521 공보 참조).
상기 조성물을 사용함으로써 도막의 막두께 차이는 작아지지만, 스핀 코트법에서는, 투명기판상에 적하한 도포액중 투명기판의 표면에 남아서 도막을 형성하는 것은 수 %에 지나지 않고, 나머지 90여%의 도포액은 투명기판으로부터 배출되기 때문에, 낭비가 많다는 결점이 있어, 최근의 기판 사이즈의 대형화에 따라, 이 결점이 큰 문제로 되고 있다.
이러한 스핀 코트법의 결점을 해소하기 위해서, 최근은 다이 코트법이 검토되고 있다(예를 들면 일본 특개평 7-168015 공보, 일본 특개 2000-193818 공보, 일본 특개 2001-195O04 공보 참조). 다이 코트법은, 스핀 코트법에 비해 도포액의 낭비가 적은 것과 더불어, 도포 헤드 선단까지, 도포액의 공급 회로가 전부 밀폐계라는 장점을 가지고 있다.
그러나, 다이 코트법에서는, 헤드 선단의 슬릿 개구부에서 도포액이 외기에 노출되어 있기 때문에, 헤드 선단에서 도포액의 건조, 고화가 일어나기 쉬워, 도포액의 고화물이 슬릿 노즐의 막힘이나 유리판상에 도포한 도막의 종방향 선형 얼룩(도포 방향의 종방향 형상의 도포 줄무늬)의 발생 원인이 된다. 또, 도포액의 고화물건이 헤드 선단부로부터 탈리하여, 도포한 도막에 이물로서 유입되는 등의 도포 품질 저하를 초래한다는 결점이 있다. 더욱이, 이러한 결함이 발생한 경우, 도포 헤드를 장치 본체로부터 떼어내어 분해 청소할 필요가 발생하는 경우도 적지 않다. 분해 청소를 행한 경우에는, 장치정지로부터 복귀까지 상당한 시간을 요하기 때문에, 가동률 저하도 무시할 수 없다.
이 문제는, 스핀 코트법에 적합한 조성물을 전용하는 것으로는 해결하기 어렵다.
그래서, 본 발명은, 다이 코트 방식의 도포 장치에서의 도포액 토출구 선단부에서 잘 고화되기 않고, 도포 결함의 발생 방지에 적합한 착색 조성물(colored composition), 그것을 사용한 칼라필터의 제조 방법 및 블랙 매트릭스 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 착색 조성물은, 유기 액상 매체(organic liquid medium)로서, 760mmHg에서의 비점이 100℃ 이상 160℃ 미만인 유기용매(organic solvent)와 760mmHg에서의 비점이 160℃ 이상 215℃ 미만인 유기용매를 조합시켜서 사용하는 동시에, 760mmHg에서의 비점이 160℃ 이상 215℃ 미만인 유기용매를 착색 조성물중에 특정량 함유시킴으로써, 도포 장치의 도포액 토출구 선단부에서의 건조, 고화를 방지하고, 도포 얼룩 등의 도막 결함의 발생을 없앤 것이다.
즉, 본 발명에 의한 착색 조성물은, 투명수지, 그 전구체 또는 그것들의 혼합물로 이루어지는 착색료 담체(colorant carrier)와, 착색료(colorant)와, 유기 액상 매체를 함유하는 착색 조성물로서, 상기 유기 액상 매체가 760mmHg에서의 비점이 100℃ 이상 160℃ 미만인 유기용매(a)와, 760mmHg에서의 비점이 160℃ 이상 215℃ 미만인 유기용매(b)로 이루어지고, 유기용매(b)의 함유량이 착색 조성물의 전량을 기준으로 하여 3∼35 중량%인 것을 특징으로 하는 착색 조성물이다.
또, 본 발명에 의한 칼라필터의 제조 방법은, 투명기판상에 다이 코트 방식의 도포 장치를 사용하여, 본 발명의 착색 조성물을 도포하고, 필터 세그먼트를 형성하는 것이다.
또, 본 발명에 의한 블랙 매트릭스 기판의 제조 방법은, 투명기판상에 다이 코트 방식의 도포 장치를 사용하여, 본 발명의 착색 조성물을 도포하고, 블랙 매트릭스를 형성하는 것이다.
우선, 본 발명에 의한 착색 조성물에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명에 의한 착색 조성물은, 투명수지, 그 전구체 또는 그것들의 혼합물로 이루어지는 착색료 담체와, 착색료와, 유기 액상 매체를 함유한다. 그리고, 착색 조성물이 도포 장치의 도포액 토출구 선단부에서 건조되고, 고화됨으로 인한 도포 결함를 방지하기 위해서, 유기기 액상 매체는, 760mmHg에서의 비점이 100℃ 이상 160℃ 미만인 유기 용매(a)와, 760mmHg에서의 비점이 160℃ 이상 215℃ 미만인 유기 용매(b)로 이루어진다. 유기용매(b)의 함유량은, 착색 조성물의 전량을 기준으로 하여 3∼35 중량%이다.
유기용매(a)는, 760mmHg에서의 비점이 100℃ 이상 160℃ 미만인 것인데, 이들중에서도 비점이 130℃ 이상 160℃ 미만인 것이 바람직하다. 비점이 100℃ 미만인 유기용매를 사용하는 경우에는, 착색 조성물을 투명기판상에 도포했을 때에, 유기용매의 증발에 의해, 도포 얼룩 등의 도포 결함이 발생하기 쉬워져 균일한 도막을 얻을 수 없다.
유기용매(b)는, 760mmHg에서의 비점이 160℃ 이상 215℃ 미만인 것인데, 이들중에서도 비점이 16O℃ 이상 205℃ 미만인 것이 바람직하다. 또, 유기용매(b)의 함유량은, 착색 조성물의 전량을 기준으로 하여 3∼35 중량%인데, 바람직하게는 5∼25 중량%이다. 비점이 215℃ 이상인 유기용매를 사용하는 경우, 또는 유기용매(b)의 함유량이 35중량%를 넘는 경우에는, 도포된 도막을 프리 베이크(pre-bake)할 때에, 유기용매가 충분히 증발하지 않고 건조 도막내에 잔존하고, 택(건조 도막 표면의 점착성)이 남는 경우가 있다. 그 결과, 도막 표면에 먼지가 부착되기 쉬워지는 이외에, 프록시미티 노광기에서는 마스크가 오염되는 경우가 있다. 또, 건조 도막중에 유기용매가 다량으로 잔존하고 있으면, 현상중에 건조 도막이 글래스 기판과 같은 투명기판, 특히 표면에 SiO2막을 갖는 글래스 기판으로부터 박리해버리는 경우가 있다.
유기용매(a)로서는 2-헵타논(760mmHg에서의 비점(이하, bp라고 함.): 150.2 ℃), 4-헵타논(bp: 144.1℃), 시클로헥사논(bp: 155.7℃), 아세트산n-부틸(bp: 126.3℃), 아세트산 이소부틸(bp: 116.3℃), 아세트산 이소아밀(bp: 142.0℃), 아세트산n-아밀(bp: 142.0℃), 메틸이소부틸케톤(bp: 119℃), n-부틸 알콜(bp: 117.7℃), 에틸렌글리콜 모노에틸에테르(bp: 135.1℃), 에틸렌글리콜 디에틸에테르(bp: 121.4℃), 에틸렌글리콜 모노메틸에테르(bp: 124.5℃), 에틸렌글리콜 모노프로필에테르(bp: 151.4℃), 에틸렌글리콜 모노이소프로필에테르(bp: 141.8℃), 에틸렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트(bp: 144.5℃), 에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트(bp: 156.3℃), 프로필렌글리콜 모노메틸에테르(bp:121.0℃), 프로필렌글리콜 모노에틸에테르(bp: 132.8℃), 프로필렌글리콜 모노프로필에테르(bp: 149.8℃), 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트(bp: 146℃), 프로필렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트(bp: 158℃), N,N-디메틸 포름아미드(bp: 153.0℃), 1,2,3-트리클로로프로판(bp: 156.9℃), o-클로로 톨루엔(bp: 159.3℃), o-크실렌(bp: 144.4℃), m-크실렌(bp: 139.1℃), 락트산 메틸(bp: 143.8℃), 락트산 에틸(bp: 154.2℃), 부티르산 에틸(bp: 121.4℃), 부티르산 이소프로필(bp: 128.0℃) 등을 들 수 있다. 이것들은, 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용된다.
유기용매(b)로서는, 3-메톡시-3-메틸-1-부탄올(bp: 174℃), 1,3-부탄디올(bp: 203℃), 3-메틸-1,3-부탄디올(bp: 203℃), 2-메틸-1,3-프로판 디올(bp: 213℃), 디이소부틸케톤(bp: 168.1℃), 에틸렌글리콜 모노부틸에테르(bp: 171.2℃), 에틸렌글리콜 모노헥실에테르(bp: 208.1℃), 에틸렌글리콜 모노부틸에테르아세테이트(bp: 191.5℃), 에틸렌글리콜 디부틸에테르(bp: 203.3℃), 디에틸렌글 리콜 모노메틸에테르(bp: 194.0℃), 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르(bp: 202.0℃), 디에틸렌글리콜 디에틸에테르(bp: 188.4℃), 디에틸렌글리콜 모노이소프로필에테르(bp: 207.3℃), 프로필렌글리콜 모노부틸에테르(bp: 170.2℃), 프로필렌글리콜 디아세테이트(bp: 190.0℃), 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르(bp:187.2℃), 디프로필렌글리콜 모노에틸에테르(bp: 197.8℃), 디프로필렌글리콜 모노프로필에테르(bp: 212.0℃), 디프로필렌글리콜 디메틸에테르(bp: 175℃), 트리프로필렌글리콜 모노메틸에테르(bp: 206.3℃), 3-에톡시 프로피온산 에틸(bp: 169.7℃), 3-메톡시부틸 아세테이트(bp: 172.5℃), 3-메톡시-3-메틸부틸아세테이트(bp: 188℃), γ-부티로락톤(bp: 204℃), N,N-디메틸 아세트아미드(bp: 166.1℃), N-메틸 피롤리돈(bp: 202℃), p-클로로 톨루엔(bp: 162.0℃), o-디에틸 벤젠(bp: 183.4℃), m-디에틸 벤젠(bp: 181.1℃), p-디에틸 벤젠(bp: 183.8℃), o-디클로로 벤젠(bp: 180.5℃), m-디클로로 벤젠(bp: 173.0℃), n-부틸 벤젠(bp: 183.3℃), sec-부틸 벤젠(bp: 178.3℃), tert-부틸 벤젠(bp: 169.1℃), 시클로헥사놀(bp: 161.1℃), 메틸시클로헥사놀(bp: 174℃), 락트산 부틸(bp: 187℃), 부티르산 이소아밀(bp: 184.8℃), 부티르산 부틸(bp: 166.6℃) 등을 들 수 있다. 이것들은, 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서, 유기용매(a)와 유기용매(b)는, 바람직하게는 (a):(b)=0.5∼30.0:1.0, 보다 바람직하게는 (a):(b)=1.0∼28.0:1.0의 중량비로 사용된다.
본 발명의 착색 조성물에 포함되는 착색료로서는, 유기 또는 무기의 안료를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 안료중에서는, 발색성이 높고, 또한 내열성이 높은 안료, 특히 내열 분해성이 높은 안료가 바람직하고, 통상은 유기안료를 사용할 수 있다.
이하에, 본 발명의 착색 조성물에 사용가능한 유기안료의 구체예를, 칼라 인덱스 번호로 나타낸다.
적색 필터 세그먼트를 형성하기 위한 적색착색 조성물에는, 예를 들면 C.I. Pigment Red 7, 9, 14, 41, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 81:1, 81:2, 81:3, 97, 122, 123, 146, 149, 168, 177, 178, 180, 184, 185, 187, 192, 200, 202, 208, 210, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 246, 254, 255, 264, 272 등의 적색 안료를 사용할 수 있다. 적색 착색 조성물에는, 황색 안료, 오렌지 안료를 병용할 수 있다.
옐로우색 필터 세그먼트를 형성하기 위한 옐로우색 착색 조성물에는, 예를 들면 C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35:1, 36, 36:1, 37, 37:1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 182, 185, 187, 188, 193, 194, 199 등의 황색 안료를 사용할 수 있다.
오렌지색 필터 세그먼트를 형성하기 위한 오렌지색 착색 조성물에는, 예를 들면 C.I. Pigment Orange 36, 43, 51, 55, 59, 61 등의 오렌지색 안료를 이용할 수 있다.
녹색 필터 세그먼트를 형성하기 위한 녹색 착색 조성물에는, 예를 들면 C.I. Pigment Green 7, 10, 36, 37 등의 녹색 안료를 사용할 수 있다. 녹색 착색 조성물에는 황색 안료를 병용할 수 있다.
청색 필터 세그먼트를 형성하기 위한 청색 착색 조성물에는, 예를 들면 C.I. Pigment Blue 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 60, 64 등의 청색 안료를 병용할 수 있다. 청색 착색 조성물에는, C.I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50 등의 보라색 안료를 병용할 수 있다.
시안색 필터 세그먼트를 형성하기 위한 시안색 착색 조성물에는, 예를 들면 C.I.Pigment Blue 15:1, 15:2, 15:4, 15:3, 15:6, 16, 81 등의 청색 안료를 사용할 수 있다.
마젠타색 필터 세그먼트를 형성하기 위한 마젠타색 착색 조성물에는, 예를 들면 C.I Pigment Violet 1, 19, C.I. Pigment Red 144, 146, 177, 169, 81 등의 보라색 안료 및 적색 안료를 사용할 수 있다. 마젠타색 착색 조성물에는, 황색 안료를 병용할 수 있다.
블랙 매트릭스를 형성하기 위한 흑색 착색 조성물에는, 예를 들면 카본블랙, 아닐린 블랙, 안트라퀴논계 흑색 안료, 페릴렌계 흑색 안료, 구체적으로는 C.I. Pigment Black 1, 6, 7, 12, 20, 31 등을 사용할 수 있다. 흑색 착색 조성물에는, 적색 안료, 청색 안료, 녹색 안료의 혼합물을 사용하여 흑색을 얻을 수도 있다. 흑색안료로서는, 가격, 차광성의 크기때문에 카본블랙이 바람직하고, 카본블랙은, 수지 등으로 표면처리 되어 있어도 좋다. 또, 색조를 조정하기 위해서, 흑색 착색 조성물에는, 청색 안료나 보라색 안료를 병용할 수 있다.
또, 무기안료로서는, 황산 바륨, 아연화, 황산납, 황색납, 아연황, 벵가라(적색산화철(III)), 카드뮴 적색, 군청색, 감청색, 산화크로늄 녹색, 코발트 녹색, 엄버, 티탄 블랙, 합성철 흑색, 산화티탄, 사산화철 등의 금속산화물 분말이나, 금속황화물 분말이나, 금속 분말 등을 들 수 있다. 무기안료는, 채도와 명도의 밸런스를 취하면서 양호한 도포성, 감도, 현상성 등을 확보하기 위해서, 유기안료와 조합하여 사용된다.
본 발명의 착색 조성물에는, 조색을 위해, 내열성을 저하시키지 않는 범위내에서 염료를 함유시킬 수 있다.
착색료 담체는, 상술한 바와 같이, 투명수지, 그 전구체 또는 그것들의 혼합물에 의해 구성된다. 투명수지는, 가시광선 영역인 400∼700nm의 전체 파장 영역에서 투과율이 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상인 수지이다. 투명수지에는, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 및 감광성 수지가 포함되고, 그 전구체에는, 방사선조사에 의해 경화하여 투명수지를 생성하는 모노머 혹은 올리고머가 포함되고, 이것들을 단독으로, 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 착색료 담체는, 착색 조성물의 전체 고형분 양을 기준으로 하여 10∼90 중량%의 비율로 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼80 중량%이다.
열가소성 수지로서는, 예를 들면 부티랄 수지, 스티렌-말레산 공중합체, 염 소화 폴리에틸렌, 염소화 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 폴리아세트산비닐, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 알키드 수지, 폴리스티렌, 폴리아미드 수지, 고무계 수지, 고리화 고무계 수지, 셀룰로스류, 폴리에틸렌, 폴리부타디엔, 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다. 또, 열경화성 수지로서는, 예를 들면 에폭시 수지, 벤조구아나민 수지, 로진 변성 말레산 수지, 로진 변성 푸마르산 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 페놀 수지 등을 들 수 있다.
감광성 수지로서는, 수산기, 카르복실기, 아미노기 등의 반응성 치환기를 갖는 선상 고분자에 이소시아네이트기, 알데히드기, 에폭시기 등의 반응성 치환기를 갖는 (메타)아크릴 화합물이나 신남산을 반응시켜서, (메타)아크릴로일기, 스티릴기 등의 광가교성기를 이 선상 고분자에 도입한 수지를 사용할 수 있다. 또, 스티렌-무수말레산 공중합물이나 α-올레핀-무수말레산 공중합물 등의 산무수물을 포함하는 선상 고분자를 히드록시 알킬 (메타)아크릴레이트 등의 수산기를 갖는 (메타)아크릴 화합물에 의해 하프 에스테르화한 것도 사용할 수 있다.
착색료 담체의 전구체를 구성할 수 있는 모노머 및 올리고머로서는, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, β-카르복시에틸 (메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리메티롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜 타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A디글리시딜에테르 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르 디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 트리시클로데카닐 (메타)아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트, 메티롤화 멜라민의 (메타)아크릴산 에스테르, 에폭시 (메타)아크릴레이트, 우레탄 아클릴레이트 등의 각종 아크릴산 에스테르 및 메타크릴산 에스테르, (메타)아크릴산, 스티렌, 아세트산 비닐, 히드록시에틸 비닐에테르, 에틸렌글리콜 디비닐에테르, 펜타에리스리톨 트리비닐에테르, (메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸 (메타)아크릴아미드, N-비닐 포름아미드, 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 이것들은, 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
착색 조성물에는, 이 조성물을 자외선 조사에 의해 경화하는 경우에는, 광중합 개시제 등이 첨가된다.
광중합 개시제로서는, 4-페녹시 디클로로아세토페논, 4-t-부틸 디클로로아세토페논, 디에톡시아세토페논, 1-(4-이소프로필 페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온 등의 아세토페논계 광중합 개시제, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이노프로필에테르, 벤질디메틸케탈 등의 벤조인계 광중합 개시제, 벤조페논, 벤조일 벤조산, 벤조일 벤조산 메틸, 4-페닐벤조페논, 히드록시벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐설파이드 등의 벤조페논계 광중합 개시제, 티옥산톤(thioxanthone), 2-클로르 티옥산톤, 2-메틸 티옥산톤, 이소프 로필 티옥산톤, 2,4-디이소프로필 티옥산톤 등의 티옥산톤계 광중합 개시제, 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-톨릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-피페로닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4-트리클로로메틸(피페로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진 등의 트리아진계 광중합 개시제, 보레이트계 광중합 개시제, 카르바졸계 광중합 개시제, 이미다졸계 광중합 개시제 등을 사용할 수 있다. 광중합 개시제는, 착색 조성물의 전체 고형분 양을 기준으로 하여 0.5∼50.0 중량%의 비율로 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3.0∼30.0 중량% 이다.
상기 광중합 개시제는, 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있지만, 증감제로서, α-아실옥시 에스테르, 아실포스핀옥사이드, 메틸페닐글리옥실레이트, 벤질, 9,10-페난트렌퀴논, 캄파퀴논, 에틸안트라퀴논, 4,4'-디에틸 이소프탈로페논, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐) 벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논 등의 화합물을 병용할 수도 있다. 증감제는, 광중합 개시제와 증감제의 합계량을 기준으로 하여 0.5∼60.0 중량%의 비율로 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3.0∼40.0 중량% 이다.
본 발명의 착색 조성물은, 착색료 또는 2종 이상의 착색료로 이루어지는 착색료 조성물을, 필요에 따라서 상기 광중합 개시제와 함께, 착색료 담체 및 유기 액상 매체중에 3롤 밀, 2롤 밀, 샌드밀, 니더, 아트리터(attritor) 등의 각종 분산 수단을 사용하여 미세하게 분산하여 제조할 수 있다. 또, 2종 이상의 착색료를 포함하는 착색 조성물은, 각 착색료를 각각 착색료 담체 및 유기 액상 매체중에 미세하게 분산된 것을 혼합하여 제조할 수도 있다. 착색료를 착색료 담체 및 유기 액상 매체중에 분산할 때는, 적당하게, 수지형 안료분산제, 계면활성제, 색소 유도체(dyestuff derivative or pigment derivative) 등의 분산 조제를 함유시킬 수 있다. 분산 조제는, 안료의 분산에 우수하고, 분산후의 안료의 재응집을 방지하는 효과가 크므로, 분산 조제를 사용하여 안료를 착색료 담체 및 유기 액상 매체중에 분산하여 이루어지는 착색 조성물을 사용한 경우에는, 투명성이 우수한 칼라필터가 얻어진다. 분산 조제는, 착색료의 중량을 기준으로 하여 0.5∼50 중량%의 비율로 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0∼30.0 중량% 이다.
수지형 안료 분산제로서는, 안료에 흡착되는 성질을 갖는 안료 친화성 부위와, 착색료 담체와 상용성이 있는 부위를 가지고, 안료에 흡착하여 안료의 착색료 담체에의 분산을 안정화하는 기능을 하는 것이다. 수지형 안료분산제로서 구체적으로는, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트 등의 폴리카르복실산 에스테르, 불포화폴리아미드, 폴리카르복실산, 폴리카르복실산(부분)아민염, 폴리카르복실산 암모늄염, 폴리카르복실산 알킬아민염, 폴리실록산, 장쇄 폴리아미노아미드 인산염, 수산기함유 폴리카르복실산 에스테르나, 이것들의 변성물, 폴리(저급 알킬렌 이민)과 유리 카르복실기를 갖는 폴리에스테르와의 반응에 의해 형성된 아미드나 그 염 등의 유성분산제, (메타)아크릴산-스티렌 공중합체, (메타)아크릴산-(메타)아크릴산 에스 테르 공중합체, 스티렌-말레산 공중합체, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈 등의 수용성 수지나 수용성 고분자화합물, 폴리에스테르계, 변성 폴리아크릴레이트계, 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 부가 화합물, 인산 에스테르계 등을 사용할 수 있고, 이것들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
계면활성제로서는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 황산염, 도데실벤젠술폰산 소다, 스티렌-아크릴산 공중합체의 알칼리염, 알킬나프탈린 술폰산나트륨, 알킬디페닐에테르 디술폰산나트륨, 라우릴황산모노 에탄올아민, 라우릴황산 트리에탄올아민, 라우릴 황산암모늄, 스테아르산 모노에탄올아민, 스테아르산 나트륨, 라우릴 황산나트륨, 스티렌-아크릴산 공중합체의 모노에탄올아민, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 인산에스테르 등의 음이온성 계면활성제; 폴리옥시에틸렌 올레일에테르, 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐에테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 인산에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄모노스테아레이트, 폴리에틸렌글리콜 모노라우레이트 등의 비이온성 계면활성제; 알킬 4급암모늄염이나 그것들의 에틸렌옥사이드 부가물 등의 양이온성 계면활성제; 알킬디메틸아미노 아세트산 베타인 등의 알킬베타인, 알킬 이미다졸린 등의 양성 계면활성제를 들 수 있고, 이것들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
색소 유도체로서는, 유기색소에 치환기를 도입한 화합물이고, 유기색소에는, 일반적으로 색소라고는 불리고 있지 않은 나프탈렌계, 안트라퀴논계 등의 담황색의 방향족 다환 화합물도 포함된다. 색소 유도체로서는, 일본 특개소 63-305173호 공보, 일본 특공소 57-15620호 공보, 일본 특공소 59-40172호 공보, 일본 특공소 63- 17102호 공보, 일본 특공평 5-9469호 공보 등에 기재되어 있는 것을 사용할 수 있고, 이것들은 단독으로 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 착색 조성물에는, 조성물의 경시 점도를 안정화시키기 위해서 저장 안정제를 함유시킬 수 있고, 또, 투명기판과의 밀착성을 높이기 위해서 실란 커플링제 등의 밀착 향상제를 함유시킬 수도 있다. 저장 안정제로서는, 예를 들면 벤질트리메틸 클로라이드, 디에틸히드록시 아민 등의 4급암모늄 클로라이드, 락트산, 옥살산 등의 유기산 및 그 메틸 에테르, t-부틸피로카테콜, 테트라에틸포스핀, 테트라페닐포스핀 등의 유기 포스핀, 아인산염 등을 들 수 있다. 저장 안정제는, 착색 조성물의 전체 고형분 양을 기준으로 하여 0.1∼30.0 중량%의 비율로 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0∼20.0 중량%이다.
실란 커플링제로서는, 비닐 트리스(β-메톡시에톡시)실란, 비닐 에톡시실란, 비닐 트리메톡시실란 등의 비닐 실란류, γ-메타크릴옥시프로필 트리메톡시 실란 등의 (메타)아크릴 실란류, β-(3,4-에폭시 시클로헥실) 에틸트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실) 메틸트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시 시클로헥실) 에틸트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시 시클로헥실) 메틸트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필 트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필 트리에톡시실란 등의 에폭시 실란류, N-β(아미노 에틸)γ-아미노프로필 트리메톡시실란, N-β(아미노 에틸)γ-아미노프로필 트리에톡시실란, N-β(아미노 에틸)γ-아미노프로필메틸 디에톡시실란, γ-아미노프로필 트리에톡시실란, γ-아미노프로필 트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필 트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필 트리에톡시실란 등의 아미노 실란 류, γ-메르캅토프로필 트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필 트리에톡시실란 등의 티오 실란류 등을 들 수 있다. 실란 커플링제는, 착색 조성물의 전제 고형분 양을 기준으로 하여 0.1∼30.0 중량%의 비율로 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0∼20.0 중량% 이다.
착색 조성물은, 그라비아 옵셋용 인쇄 잉크, 무수 옵셋 인쇄 잉크, 실크스크린 인쇄용 잉크, 용매현상형 또는 알칼리 현상형 착색 레지스트재의 형태로 조제할 수 있다. 착색 레지스트재는, 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 감광성 수지와, 모노머와, 광중합 개시제와, 유기 액상 매체를 함유하는 조성물중에 착색료를 분산시킨 것이다.
착색료는, 일반적으로, 착색 조성물중에 1.5∼45 중량%의 비율로 함유된다. 특히, 필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스를 포토리소그래피법에 의해 형성하는 경우에는, 착색료는, 착색 조성물중에 1.5∼15 중량%의 비율로 함유되는 것이 바람직하다. 필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스를 인쇄법에 의해 형성하는 경우에는, 착색료는, 착색 조성물중에 1.5∼45 중량%의 비율로 함유되는 것이 바람직하다. 또, 착색료는, 최종 필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스중에 바람직하게는 10∼65 중량%, 보다 바람직하게는 20∼55 중량%의 비율로 함유되고, 그 잔부는, 착색료 담체에 의해 제공되는 수지질 바인더로 실질적으로 이루어진다.
본 발명의 착색 조성물은, 원심분리, 소결 필터, 멤브레인 필터(membrane filter) 등의 수단으로, 5㎛ 이상의 조대입자, 바람직하게는 1㎛ 이상의 조대입자, 더욱 바람직하게는 0.5㎛ 이상의 조대입자 및 혼입된 띠끌의 제거를 행하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 착색 조성물은, 도포 얼룩을 발생하지 않고, 균일한 도막을 얻기 위해서, 25℃에서의 E형 점도계를 사용하여 회전수 20rpm으로 측정한 점도가 10mPa·s 이하가 되도록 조정하는 것이 바람직하고, 1mPa·s 이상 8mPa·s 이하가 되도록 조정하는 것이 보다 바람직하다.
그 다음에, 본 발명의 착색 조성물을 사용한 칼라필터 및 블랙 매트릭스 기판의 제조 방법에 대하여 설명한다.
칼라필터는, 투명기판상에 필터 세그먼트를 구비하는 것이며, 이 필터 세그먼트는, 다이 코트 방식의 도포 장치를 사용하여 본 발명의 착색 조성물을 도포함으로써 투명기판상에 형성된다.
또, 블랙 매트릭스 기판은, 투명기판상에 블랙 매트릭스를 구비하는 것이며, 이 블랙 매트릭스는, 다이 코트 방식의 도포 장치, 즉 다이 코터를 사용하여 본 발명의 착색 조성물을 도포함으로써 투명기판상에 형성된다.
투명기판으로서는, 소다석회 유리, 저알칼리 붕규산 유리, 무알칼리 알루미노붕규산 유리 등의 유리판이나, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 수지판을 사용할 수 있다. 투명기판의 표면에는, 패널화후의 액정구동을 위해, 산화인듐, 산화 주석 등으로 이루어지는 투명전극이 형성되어 있어도 좋다.
필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스의 건조 막두께는, 0.2∼10㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2∼5㎛이다. 도포막을 건조시킬 때는, 감압 건조기, 컨벡션 오븐, IR 오븐, 핫 플레이트 등을 사용해도 좋다.
포트리소그래피법에 의한 각 색 필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스의 형성은, 하기의 방법으로 행한다. 즉, 용매 현상형 또는 알칼리 현상형 착색 레지스트재로서 조제한 착색 조성물을, 투명기판상에, 다이 코트 방식의 도포 장치를 사용하여, 건조 막두께가 0.2∼10㎛이 되도록 도포한다. 필요에 따라 건조된 막에는, 이 막과 접촉 또는 비접촉 상태에서 설치된 소정의 패턴을 갖는 마스크를 통과시켜서 자외선 노광을 행한다. 그 후에 용매 또는 알칼리 현상액에 침지하든지, 혹은 스프레이 등에 의해 현상액을 분무하여 미경화부를 제거하여 원하는 패턴을 형성하여 칼라필터 및 블랙 매트릭스 기판을 제조할 수 있다. 더욱이, 착색 레지스트재의 중합을 촉진하기 위해서, 필요에 따라서 가열을 시행할 수도 있다. 포트리소그래피법에 의하면, 인쇄법보다 정밀도가 높은 칼라필터 및 블랙 매트릭스 기판을 제조할 수 있다.
현상할 때에는, 알칼리 현상액으로서 탄산나트륨, 수산화나트륨 등의 수용액이 사용되고, 디메틸벤질아민, 트리에탄올아민 등의 유기 알칼리를 사용할 수도 있다. 또, 현상액에는, 소포제나 계면활성제를 첨가할 수도 있다.
현상 처리 방법으로서는, 샤워 현상법, 스프레이 현상법, 디핑(침지) 현상법, 패들(액막 형성) 현상법 등을 적용할 수 있다.
또, 자외선 노광 감도를 높이기 위해서, 상기 착색 레지스트재를 도포 건조후, 수용성 또는 알칼리 가용성 수지, 예를 들면 폴리비닐알콜이나 수용성 아크릴 수지 등을 도포 건조하고, 산소에 의한 중합저해를 방지하는 막을 형성한 후, 자외 선 노광을 행할 수도 있다.
도 1은, 다이 코터 장치의 1예를 도시하는 개략도이며, 도 2는, 도 1에 도시하는 다이 코터 장치에 의한 도포액(본 발명의 착색 조성물)의 도포 상태를 도시하는 개략 사시도이다.
도 1에 도시하는 다이 코터 장치(10)는, 도포 헤드(11)와, 도포액(본 발명의 착색 조성물)을 수용하는 도포액 탱크(12)를 구비한다. 도포 헤드(11)와 도포액 탱크(12)과는, 도관(導管)(13)에 의해 접속되어 있다. 도관(13)에는, 상류측으로부터, 필터(14), 정량 펌프(15) 및 개폐 밸브(16)가 설치되어 있다.
도포 헤드(11)는, 프론트 립(111) 및 리어 립(112)으로 이루어지고, 리어 립(112)내에는, 매니폴드(112a)가 설치되고, 이 매니폴드(112a)와 도관(13)이 연통되어 있다. 매니폴드(112a)와 연통하고, 프론트 립(111)과 리어 립(112)과의 사이에는, 슬릿 형상 액체유로(112b)가 하방으로 연장되고, 도포 헤드의 하단(11a)에 개방되어 있다. 도포 헤드(11)의 하방으로는, 반송 스테이지(17)가 설치되고, 그 위에는, 투명기판(18)이 올려놓여 있다.
조작할 때, 개폐밸브(16)를 열고, 정량 펌프(15)를 구동하고, 도포액 탱크(12)로부터 도포액을 도관(13)을 통하여 일정량 도포 헤드(11)에 공급한다. 도포액은, 필터(14)에 의해 여과되어, 매니폴드(112a)에 들어가고, 이 매니폴드(112a)로부터 액체 유로(112b)를 통하여 기판(18)상에 얇은 광폭의 띠형상으로 흘러 내린다. 그 동안, 투명기판(18)은, 반송 스테이지(17)에 의해 화살표 X방향으로 이동되고, 그것에 의해 도포액은, 기판(18)상에 도막(19)을 형성한다(도 2도 참조).
이하에, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 한 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
또한, 실시예 및 비교예중, 「부」란 「중량부」를 의미한다.
우선, 실시예 및 비교예에서 사용한 아크릴 수지 용액의 조제에 대하여 설명한다. 수지의 분자량은, GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균 분자량이다.
<아크릴수지용액의 조제>
반응 용기에 시클로헥사논 800부를 넣고, 용기에 질소 가스를 주입하면서 100℃로 가열하고, 동 온도에서 하기 모노머 및 열중합 개시제의 혼합물을 1시간에 거쳐서 적하하여 중합반응을 행했다.
스티렌 60.0부
메타크릴산 60.0부
메틸 메타크릴레이트 65.0부
부틸 메타크릴레이트 65.0부
아조비스이소부티로니트릴 10.0부
적하후 100℃에서 3시간 더 반응시킨 후, 아조비스이소부티로니트릴 2.0부를 시클로헥사논 50부에 용해시킨 것을 첨가하고, 더욱 100℃에서 1시간 반응을 계속하여 아크릴수지의 용액을 얻었다. 아크릴수지의 중량평균 분자량은, 약 40000이었다.
실온까지 냉각한 후, 수지용액 약 2g을 샘플링 하고 180℃、20분 가열 건조하여 불휘발분을 측정하고, 먼저 합성한 수지용액에 불휘발분이 20중량%로 되도록 시클로헥사논을 첨가하여 아크릴수지 용액을 조제했다.
(실시예 1)
하기의 조성의 혼합물을 균일하게 교반 혼합한 후, 지름 1mm의 글래스 비드를 사용하고, 샌드밀로 5시간 분산한 후, 5㎛의 필터로 여과하여 구리 프탈로시아닌 분산체를 제작했다.
ε형 구리 프탈로시아닌 안료(C.I. Pigment Blue 15:6) 12.0부
(BASF제 「헬리오겐 블루 L-670OF」)
분산제(제네카사제 「소루스파스 20000」) 2.4부
아크릴수지 용액 28.1부
시클로헥사논 57.5부
그 다음에, 하기 조성의 혼합물을 균일하게 되도록 교반 혼합한 후, 1㎛의 필터로 여과하여, 청색 레지스트재를 얻었다.
구리 프탈로시아닌 분산체 45.0부
아크릴수지 용액 12.5부
트리메티롤프로판 트리아크릴레이트 4.8부
(신나까무라카가꾸사제 「NK에스테르 ATMPT」)
광중합 개시제(치바가이기사제 「이루가큐어 907」) 2.5부
증감제(호도가야 카가꾸사제 「EAB-F」) 0.2부
시클로헥사논 25.0부
디프로필렌글리콜 모노메틸에테르 10.0부
실시예 2∼9 및 비교예 1∼4
안료, 분산제, 수지, 모노머, 광중합 개시제, 증감제, 액상 매체의 조성을 표 1에 나타내는 비율(레지스트재 전량을 100으로 한 중량비)로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 각 색 레지스트재를 얻었다.
Figure 112004021554050-pat00001
표 1에서,
청색용 안료: ε형 구리 프탈로시아닌 안료(C.I. Pigment Blue 15:6)
(BASF제 「헬리오겐 블루 L-6700F」)
적색용 안료: 디케토피로로피롤계 안료(C.I. Pigment Red 254) 5.08부
(치바가이기사제 「이르가포 레드 B-CF」)
안트라퀴논계 안료(C.I. Pigment Red 177) 0.82부
(치바가이기사제 「크로모프탈 레드 A2B」)
안트라퀴논계 안료(C.I. Pigment Yellow 199) 0.20부
(치바가이기사제 「크로모프탈 옐로 GT-AD」)
녹색용 안료: 할로겐화 구리 프탈로시아닌계 안료(C.I. Pigment Green36)
(도요잉크제조사제 「리오놀 그린 6YK」) 3.25부
모노 아조계 안료(C.I. Pigment Yellow 150) 2.35부
(바이엘사제 「판촌파스토 옐로 Y-5688」)
흑색용 안료: 카본블랙
(데구사사제 「Pritex 75」)
분산제: 제네카사제 「소루스 파스 20O00」
모노머: 트리메티롤프로판 트리아크릴레이트(신나까무라 카가꾸사제 「NK에스테르 ATMPT」)
광중합 개시제: 치바가이기사제 「이르가큐어 907」
증감제: 호도가야 카가꾸사제 「EAB-F」
용매A: 시클로헥사논(bp: 155.7℃)
용매B: 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르(bp: 187.2℃)
용매C: 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(bp:146.0℃)
용매D: 에틸렌글리콜 모노부틸에테르(bp: 171.2℃)
용매E: N-메틸 피롤리돈(bp:202.0℃)
용매F: 메틸에틸케톤(bp: 79.6℃)
용매G: 디프로필렌글리콜(bp: 231.8℃)
실시예 1∼9 및 비교예 1∼4에서 얻어진 레지스트재의 25℃에서의 점도를 E형 점도계(토끼맥사제)를 사용하여 회전수 20rpm으로 측정했다. 또, 얻어진 레지스트재를 도 1에 도시하는 구성의 도포 장치를 사용하여, 도 2에 도시하는 바와 같이 글래스 기판상에 도포하고, 얻어진 도포 기판을 70℃에서 20분간 프리 베이크하여 건조 도막을 얻었다. 얻어진 건조 도막의 종방향 선형 얼룩(도포 방향의 종방향 형상의 도포 무늬)을 육안 관찰에 의해 평가했다.
평가의 등급은 다음과 같다.
○: 전혀 종방향 선형 얼룩을 확인할 수 없었다.
△: 약간 종방향 선형 얼룩을 확인할 수 있었다.
×: 현저하게 종방향 선형 얼룩을 확인할 수 있었다.
또, 도막의 건조성을 JIS-K5600에 준하여 평가했다. 평가의 등급은 다음과 같다.
○: 전혀 택을 확인할 수 없었다.
△: 약간 택을 확인할 수 있었다.
×: 현저하게 택을 확인할 수 있었다.
그 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112004021554050-pat00002
실시예 1∼3, 5∼8에서 얻어진 도막은, 도포 헤드 선단에서 레지스트재가 고화되지 않았기 때문에, 종방향 선형 얼룩의 발생이 전혀 없이 균일한 도막이었다. 또 도막표면의 택도 확인할 수 없었다.
실시예 4에서 얻어진 도막은, 종방향 선형 얼룩의 발생이 없이 균일한 도막이었지만, 약간 택을 확인할 수 있었다.
실시예 9에서 얻어진 도막은, 도막표면의 택은 확인할 수 없었지만, 약간 종방향 선형 얼룩의 발생이 있었다.
한편, 비교예 1, 2에서 얻어진 도막은, 레지스트재가 도포 헤드 선단에서 고화되었기 때문에, 현저한 종방향 선형 얼룩이 발생하여, 불균일한 도막이었다. 또, 비교예 3, 4에서 얻어진 도막은, 종방향 선형 얼룩의 발생은 없었지만, 건조가 불충분하여, 도막표면에 현저한 택을 확인할 수 있었다.
본 발명의 착색 조성물을 사용하면, 도포액의 고화에 의한 종방향 선형 얼룩을 발생시키지 않아, 균일한 도막을 형성할 수 있다. 또, 본 발명의 착색 조성물을 사용하면, 도막중에 유기용매를 다량으로 잔존시키지 않아, 택이 없는 건조 도막을 얻을 수 있다.
따라서 본 발명의 착색 조성물을 사용함으로써, 설비 가동률이 향상하는 동시에, 고품질인 칼라필터 및 블랙 매트릭스 기판을 수율 좋게 제조하는 것이 가능하게 된다.

Claims (7)

  1. 투명수지, 그 전구체 또는 그것들의 혼합물로 이루어지는 착색료 담체와, 착색료와, 유기 액상 매체를 함유하는 착색 조성물로서,
    상기 유기 액상 매체가 760mmHg에서의 비점이 100℃ 이상 160℃ 미만인 유기용매(a)와, 760mmHg에서의 비점이 160℃ 이상 215℃ 미만인 유기용매(b)로 이루어지고, 유기용매(b)의 함유량이 착색 조성물의 전량을 기준으로 하여 3∼35 중량%이고,
    25℃에서 4.1∼7.0mPa·s 의 점도를 나타내는 것을 특징으로 하는 착색 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 착색료를 1.5∼45 중량%의 비율로 함유하는 것을 특징으로 하는 착색 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 착색 조성물의 전체 고형분 양을 기준으로 하여 상기 착색료 담체를 10∼90 중량%의 비율로 함유하는 것을 특징으로 하는 착색 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 유기용매(a)와 상기 유기용매(b)와의 중량비가 0.5∼30.0:1.0인 것을 특징으로 하는 착색 조성물.
  5. 투명기판상에, 다이 코트 방식의 도포 장치를 사용해서, 제 1 항에 기재된 착색 조성물을 도포하여, 필터 세그먼트를 형성하는 것을 특징으로 하는 칼라필터의 제조 방법.
  6. 투명기판상에, 다이 코트 방식의 도포 장치를 사용해서, 상기 착색료가 흑색 착색료인 제 1 항에 기재된 착색 조성물을 도포하여, 블랙 매트릭스를 형성하는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스 기판의 제조 방법.
  7. 삭제
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4028434B2 (ja) * 2003-05-28 2007-12-26 東京応化工業株式会社 感光性組成物のコーティング方法
KR101112521B1 (ko) * 2003-10-15 2012-03-13 도레이 카부시키가이샤 흑색 조성물, 흑색 피막 조성물, 수지 블랙 매트릭스,액정표시장치용 컬러필터 및 액정표시장치
JP4378163B2 (ja) * 2003-12-16 2009-12-02 東洋インキ製造株式会社 カラーフィルタ用青色着色組成物およびカラーフィルタ
JP2005255753A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Mitsubishi Chemicals Corp 硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ、および液晶表示装置
JP2005255754A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Mitsubishi Chemicals Corp 硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ、および液晶表示装置
US8415081B2 (en) * 2004-06-17 2013-04-09 Cornell Research Foundation, Inc. Photosensitive resin composition having a high refractive index
JP4553128B2 (ja) * 2005-02-02 2010-09-29 東洋インキ製造株式会社 着色組成物、それを用いたカラーフィルタおよびその製造方法
JP4794870B2 (ja) * 2005-02-24 2011-10-19 東京応化工業株式会社 遮光層形成用感光性樹脂組成物ならびに遮光層およびカラーフィルタ
JP4682701B2 (ja) * 2005-05-27 2011-05-11 凸版印刷株式会社 有機el素子用インキおよび有機el素子の製造方法
JP4661384B2 (ja) * 2005-06-16 2011-03-30 Jsr株式会社 着色層形成用感放射線性組成物およびカラーフィルタ
JP5270814B2 (ja) * 2005-08-11 2013-08-21 東京応化工業株式会社 感光性組成物用着色剤分散液
JP4752556B2 (ja) * 2005-09-22 2011-08-17 Jsr株式会社 着色層形成用感放射線性組成物およびカラーフィルタ
TWI364560B (en) * 2006-01-13 2012-05-21 Toyo Ink Mfg Co Colored composition for color filters, color filter and liquid crystal display device
JP4835210B2 (ja) * 2006-03-10 2011-12-14 東洋インキScホールディングス株式会社 カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法
JP4904869B2 (ja) * 2006-03-22 2012-03-28 Jsr株式会社 着色層形成用感放射線性組成物およびカラーフィルタ
JP4828275B2 (ja) * 2006-03-30 2011-11-30 新日鐵化学株式会社 カラーフィルター用遮光性樹脂組成物及びカラーフィルター
JP4922653B2 (ja) * 2006-04-25 2012-04-25 東洋インキScホールディングス株式会社 カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法
JP2008088272A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Fujifilm Corp 硬化性着色組成物、カラーフィルタ、及びカラーフィルタを用いた液晶表示装置
JP2008216802A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Fujifilm Corp カラーフィルタ用黄色感光性組成物、カラーフィルタ、及び液晶表示装置
JP4959411B2 (ja) * 2007-04-27 2012-06-20 富士フイルム株式会社 着色光重合性組成物並びにそれを用いたカラーフィルタ及びカラーフィルタの製造方法
US8313571B2 (en) * 2007-09-21 2012-11-20 Microchem Corp. Compositions and processes for manufacturing printed electronics
US20100243960A1 (en) * 2007-11-16 2010-09-30 Sumitomo Chemical Company, Limited Coating solution for application method of discharging coating solution through slit-like discharge port
JP5020142B2 (ja) * 2008-03-26 2012-09-05 凸版印刷株式会社 カラーレジスト組成物及び該組成物を用いたカラーフィルタ
CN104536263B (zh) 2008-09-26 2019-06-21 株式会社Lg化学 用于黑矩阵的光敏树脂组合物
JP2011204524A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Sumitomo Chemical Co Ltd 発光装置の製造方法
US8426503B2 (en) 2010-05-31 2013-04-23 Arisawa Mfg. Co., Ltd. Composition for polyimide resin, and polyimide resin made of the composition for polyimide resin
JP5617476B2 (ja) * 2010-09-22 2014-11-05 Jsr株式会社 シロキサンポリマー組成物、硬化膜及び硬化膜の形成方法
JP5505656B2 (ja) * 2011-04-27 2014-05-28 Jsr株式会社 顔料分散組成物、インクジェット方式カラーフィルタ用樹脂組成物、カラーフィルタ、および液晶表示装置
JP2013104905A (ja) * 2011-11-10 2013-05-30 Mitsubishi Chemicals Corp ダイコート法用着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置
CN104220907B (zh) * 2012-03-28 2016-10-26 凸版印刷株式会社 显示器用滤色器
CN102866531B (zh) * 2012-04-01 2015-09-02 京东方科技集团股份有限公司 一种彩色滤光片及其制作方法、液晶显示面板及显示装置
TWI459137B (zh) * 2012-05-10 2014-11-01 Chi Mei Corp 彩色濾光片用感光性樹脂組成物及其應用
CN110082851A (zh) * 2019-04-16 2019-08-02 佛山纬达光电材料股份有限公司 一种抗蓝光的偏光片及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002372779A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Toray Ind Inc カラーフィルター用レジストおよびカラーフィルターの製造方法
JP2003055566A (ja) * 2001-08-23 2003-02-26 Mitsubishi Chemicals Corp 硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、および液晶表示装置
JP2003138223A (ja) 2001-08-21 2003-05-14 Mitsubishi Chemicals Corp 硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、および液晶表示装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52138123A (en) * 1976-02-05 1977-11-18 Fuji Photo Film Co Ltd Silver halide photographic emulsion spectrally sensitized by merocyaning dye
US6013983A (en) * 1995-12-28 2000-01-11 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Transparent colored conductive film
JP3893443B2 (ja) * 1996-01-24 2007-03-14 富士フイルム株式会社 カラーフィルター用組成物
JP3927654B2 (ja) * 1996-08-07 2007-06-13 キヤノン株式会社 カラーフィルタおよび液晶表示装置の製造方法
JPH1124245A (ja) * 1997-07-07 1999-01-29 Sumitomo Chem Co Ltd 着色画像形成用感光液、およびこれを用いるカラーフィルターの製造方法
JP5078204B2 (ja) 2001-08-03 2012-11-21 旭化成ケミカルズ株式会社 難燃樹脂組成物の着色方法
JP2003112103A (ja) * 2001-10-01 2003-04-15 Toray Ind Inc 塗布器および塗布方法ならびにカラーフィルター製造装置および製造方法
SG102064A1 (en) * 2001-12-25 2004-02-27 Toray Industries Color filter, liquid crystal display device, and method for making color filter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002372779A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Toray Ind Inc カラーフィルター用レジストおよびカラーフィルターの製造方法
JP2003138223A (ja) 2001-08-21 2003-05-14 Mitsubishi Chemicals Corp 硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、および液晶表示装置
JP2003055566A (ja) * 2001-08-23 2003-02-26 Mitsubishi Chemicals Corp 硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、および液晶表示装置

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Publication number Publication date
CN1573370A (zh) 2005-02-02
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