KR101087546B1 - 컬러 필터용 착색 조성물 및 컬러 필터 - Google Patents

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Abstract

컬러 필터용 착색 조성물은 평균 입경이 100 nm보다 큰 미정제 유기 안료, 또는 이 미정제 유기 안료를 건식 분쇄한 평균 일차 입경 10∼100 nm의 프레 안료에 상기 미정제 유기 안료 또는 프레 안료에 대해 결정 성장 작용을 갖는 유기 용제를 소량 첨가하여 건식 분쇄하여 이루어지고, 일차 입경 100 nm 이상의 안료 입자가 전체 안료 입자의 20 중량% 이하이고, 또한 일차 입경 20∼100 nm의 범위의 안료 입자가 전체 안료 입자의 60 중량% 이상인 입도 분포를 갖는 처리 안료를 포함한다. 컬러 필터는 이 컬러 필터용 착색 조성물로부터 형성되는 필터 세그먼트를 구비한다.
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컬러 필터, 착색 조성물, 안료, 결정 성장, 건식 분쇄

Description

컬러 필터용 착색 조성물 및 컬러 필터{COLORING COMPOSITION FOR COLOR FILTER AND COLOR FILTER}
본 발명은 액정 컬러 디스플레이, 비디오 카메라 등을 구성하는 광학적 컬러 필터의 제조에 사용되는 착색 조성물 및 이 착색 조성물을 사용한 컬러 필터에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 일반적으로 스트라이프 필터 또는 매트릭스 필터라고 불리우는 컬러 필터의 필터 세그먼트를 형성하기 위한 컬러 필터용 착색 조성물에 관한 것이다.
컬러 필터는 유리 등의 투명한 기판의 표면에 2종 이상의 다른 색상의 미세한 띠(스트라이프) 형상의 필터 세그먼트를 평행 또는 교차하여 배치한 것, 또는 미세한 필터 세그먼트를 종횡 일정한 배열로 배치한 것으로 이루어져 있다. 필터 세그먼트는 수 미크론∼수 100 미크론으로 미세하고, 색상마다 소정의 배열로 정연하게 배치되어 있다.
일반적으로, 컬러 액정표시장치에서는, 컬러 필터 위에 액정을 구동시키기 위한 투명 전극이 증착 혹은 스퍼터링에 의해 형성되고, 또한 그 위에 액정을 일정 방향으로 배향시키기 위한 배향막이 형성되어 있다. 이들 투명 전극 및 배향막의 성능을 충분히 얻기 위해서는, 그 형성을 일반적으로 200℃ 이상, 바람직하게는 230℃ 이상의 고온에서 행할 필요가 있다.
이 때문에, 현재, 컬러 필터의 제조 방법으로는 내광성, 내열성이 우수한 안료를 착색재로 하는 안료 분산법이라고 불리우는 방법이 주류로 되어 있다.
안료 분산법의 경우, 감광성 투명 수지 용액 중에 안료를 분산한 감광성 착색 조성물(안료 레지스트)을 유리 등의 투명 기판에 도포하고, 건조에 의해 용제를 제거한 후, 하나의 필터색의 패턴 노광을 행하고, 이어서 미노광부를 현상 공정에서 제거하여 1색째의 패턴을 형성하고, 필요에 따라 가열 등의 처리를 가한 후, 동일한 조작을 전체 필터색에 대해 차례로 반복함으로써 컬러 필터를 제조할 수 있다.
액정 디스플레이에서는 2장의 편광판에 끼워진 액정층이 1장째의 편광판을 통과한 광의 편광정도를 제어하고, 2장째의 편광판을 통과하는 광량을 컨트롤함으로써 표시를 행하는, 트위스트 네마틱(TN)형 액정을 사용하는 타입이 주류을 이루고 있다. 이 2장의 편광판 사이에 컬러 필터를 설치함으로써 컬러 표시를 가능하게 하고 있는데, 일반적으로 유기 안료를 분산한 컬러 필터는 안료 입자에 의한 광의 산란 등에 의해 액정이 제어한 편광정도를 흩뜨려버린다고 하는 문제가 있다. 즉, 광을 차단하지 않으면 안될 때(OFF 상태)에 광이 누설되고, 광을 투과하지 않으면 안될 때(ON 상태)에 투과광이 감쇠하는 현상이 있다. ON 상태와 OFF 상태에서의 디스플레이상의 휘도의 비를 콘트라스트비라고 부르는데, 일반적으로 컬러 필터 중의 안료 입경이 작을수록 콘트라스트비가 높아지는 것이 알려져 있다.
통상의 도료, 잉크 등에서는, 일반적으로 안료의 분산도를 높여가면 투명성 이 향상되지만, 샌드밀, 3롤 밀, 볼 밀 등의 통상의 분산기에서는 안료가 일차 입자까지 분산되면 그 이상 투명성이 높아지지 않게 된다. 통상의 분산기에서의 분산 공정은 주로 안료의 일차 입자의 응집체인 이차 입자를 풀어서 일차 입자에 가까운 상태의 분산체를 얻는 공정이며, 그 이상 투명성을 향상시키기 위해서는 일차 입자를 더욱 미세하게 할 필요가 있다.
고속의 샌드밀은 안료의 미립자화에 우수하고, 안료에 따라서는 일차 입자를 미세하게 하는 것도 가능하지만, 이 경우에는 매우 큰 에너지를 요한다.
안료의 일차 입자를 미세하게 하는 수단으로는, 안료를 진한 황산, 폴리 인산 등의 강산에 용해한 것을 냉수 또는 빙수에 투입하여, 안료를 미세 입자로서 석출시키는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 일본 특개평8-179111호 공보 참조). 그러나, 이 방법에서는 안료의 강산에 대한 용해성이나 안정성의 점에서, 사용할 수 있는 안료가 현저하게 한정된다. 또한, 이 방법에서 미세화한 안료는 건조하면 강한 이차응집을 일으키기 때문에, 일차 입자까지 재분산하는 것은 일반적으로 매우 곤란하다.
또한, 안료의 일차 입자를 미세하게 하는 다른 수단으로는 건식 분쇄법, 솔벤트 솔트밀링법 등이 널리 알려져 있다.
건식 분쇄법은 볼 밀, 아트라이터, 진동 밀 등에 의해 건식으로 분쇄함으로써 안료의 일차 입자를 미세하게 하는 방법이며, 솔벤트 솔트밀링법과 비교하여 단위 에너지당의 생산 효율은 좋고, 환경에 부하를 주는 산업 폐기물이 발생하지 않는 점에서는 바람직한 방법이다. 그렇지만, 조대한 안료 입자에 건식 분쇄를 단순 히 적용하면, 안료의 일차 입자를 미세하게 할 수는 있지만, 입경의 편차가 크고, 또 입자 간의 응집력이 극히 강하다. 그 때문에 많은 경우, 다수의 미세화된 안료의 일차 입자가 강한 힘으로 결합한 거대한 응집체밖에 얻어지지 않아, 안료 입자를 분산하는 것이 매우 곤란하였다.
솔벤트 솔트밀링법은, 염화나트륨이나 황산나트륨 등의 무기염류와, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등의 점성이 높은 수용성 유기 용제의 존재 하에서 니더 등에 의해 안료를 기계적으로 마쇄하여 안료의 일차 입자를 미세하게 하는 방법이다. 그렇지만, 솔벤트 솔트밀링법은 전력소비량이 크기 때문에 단위 에너지당의 생산성이 나쁘다. 또한, 안료에 대해 수배량 이상의 무기염류와 동량부터 수배량의 유기 용제를 사용하기 때문에, 이들 무기염류, 유기 용제를 안료로부터 분리하기 위한 수세정, 여과 공정이 필요하다. 또한, 세정, 여과 후에 행하는 건조 공정에 의해 안료가 응집체가 되고, 특히 콘트라스트가 높은 컬러 필터를 얻기 위해서 안료의 일차 입자를 미세화 할수록 건식 분쇄법 이상의 극히 강한 응집체가 되어, 안료 입자를 분산하는 것이 매우 곤란하게 된다. 그 때문에, 이 방법에 의해 일차 입자를 미세하게 한 안료를 사용해도, 지금까지 이상의 콘트라스트 향상은 어려웠다.
또한, 컬러 필터의 필터 세그먼트의 두께는 약 1 ㎛이고, 막두께의 편차는 100 nm 이하로 억제되어 있다. 감광성 착색 조성물은 통상, 스핀 코터 등으로 도공되므로, 이 정밀도를 내기 위해서 감광성 착색 조성물에는 극히 저점도인 것이 요구된다. 그러나, 일반적으로 안료를 미세하게 분산할수록 감광성 착색 조성물은 고 점도로 되어 경시적으로 증점하는 경향이 있다.
발명의 개시
본 발명의 목적은, 미세한 안료 입자가 안정하게 분산되어 있고, 극히 저점도인 착색 조성물로서, 콘트라스트비가 높은 컬러 필터를 제조할 수 있는 착색 조성물 및 콘트라스트비가 높은 컬러 필터를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제1 측면에 의하면, 투명 수지, 그 전구체 또는 그것들의 혼합물로 이루어지는 안료 담체와 유기 안료를 함유하고, 상기 유기 안료가, 평균 입경이 100 nm보다 큰 미정제 유기 안료를 건식 분쇄한 평균 일차 입경 10∼100 nm의 프레 안료에, 상기 프레 안료에 대해 결정 성장 작용을 갖는 유기 용제를 소량 첨가하고 건식 분쇄하고, 안료의 평균 일차 입경의 변화를 30 nm 이하로 억제하면서 입자 조정되어 이루어지고, 일차 입경 100 nm 이상의 안료 입자가 전체 안료 입자의 20 중량% 이하이고, 또한 일차 입경 20∼100 nm의 범위의 안료 입자가 전체 안료 입자의 60 중량% 이상인 입도 분포를 갖는 처리 안료인 컬러 필터용 착색 조성물이 제공된다.
본 발명의 제2 측면에 의하면, 투명 수지, 그 전구체 또는 그것들의 혼합물로 이루어지는 안료 담체와 유기 안료를 포함하고, 상기 유기 안료가 평균 입경이 100 nm보다 큰 미정제 유기 안료를, 상기 미정제 유기 안료에 대해 결정 성장 작용을 갖는 유기 용제를 소량 첨가하고 건식 분쇄하여 이루어지고, 평균 일차 입경이 10∼100 nm이고, 또한 일차 입경 100 nm 이상의 안료 입자가 전체 안료 입자의 20 중량% 이하이고, 또한 일차 입경 20∼100 nm의 범위의 안료 입자가 전체 안료 입자의 60 중량% 이상인 입도 분포를 갖는 처리 안료인 컬러 필터용 착색 조성물이 제공된다.
본 발명의 제3 측면에 의하면, 본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물로부터 형성되는 필터 세그먼트를 구비하는 컬러 필터가 제공된다.
도 1은 콘트라스트비를 측정하기 위한 측정 장치의 개념도이다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
우선, 본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물에 대해 설명한다.
본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물은 투명 수지, 그 전구체 또는 그것들의 혼합물로 이루어지는 안료 담체와 유기 안료를 포함한다.
상기 유기 안료는, 본 발명의 제1 측면에 의하면, 평균 입경이 100 nm보다 큰 미정제 유기 안료를 건식 분쇄 한 평균 일차 입경 10∼100 ㎜의 프레 안료에 상기 프레 안료에 대해 결정 성장 작용을 갖는 유기 용제를 소량 첨가하고 건식 분쇄하고, 안료의 평균 일차 입경의 변화를 30 nm 이하로 억제하면서 입자 조정하여 이루어지고, 일차 입경 100 nm 이상의 안료 입자가 전체 안료 입자의 20 중량% 이하이고, 또한 일차 입경 20∼100 ㎜의 범위의 안료 입자가 전체 안료 입자의 60 중량% 이상인 입도 분포를 갖는 처리 안료이다.
또는, 상기 유기 안료는, 본 발명의 제2 측면에 의하면, 평균 입경이 100 ㎜보다 큰 미정제 유기 안료를, 상기 미정제 유기 안료에 대해 결정 성장 작용을 갖 는 유기 용제를 소량 첨가하고 건식 분쇄하여 이루어지고, 평균 일차 입경이 10∼100 nm이고, 또한 일차 입경 100 nm 이상의 안료 입자가 전체 안료 입자의 20 중량% 이하이고, 또한 일차 입경 20∼100 nm의 범위의 안료 입자가 전체 안료 입자의 60 중량% 이상인 입도 분포를 갖는 처리 안료이다. 제1 측면에 의한 처리 안료 및 제2 측면에 의한 처리 안료를 총칭하여 간단히 처리 안료라고 한다.
상기 처리 안료는, 어느 쪽의 경우에도, 일차 입자가 미세화 되고, 또한 균일한 입자 형상으로 입자 조정되어 있다. 이 때문에, 상기 처리 안료가 미세한 입자 상태를 유지한 채 균일하게 안료 담체 중에 분산되어 있는 본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물은 안정한 점도 특성을 갖고 있다. 또한, 본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물을 사용하여 형성되는 컬러 필터는 높은 콘트라스트비를 갖고 있다.
평균 입경이 100 nm보다 큰 미정제 유기 안료로는 시판되고 있는 큰 입경의 유기 안료, 또는 공지의 방법에 의해 합성된 큰 입경의 유기 안료를 사용할 수 있다. 또한, 평균 입경이 110 nm보다 큰 미정제 유기 안료를 사용하면 원하는 입도 분포를 갖는 처리 안료가 용이하게 얻어지기 때문에 바람직하다.
본 발명에 사용되는 유기 안료를 이하에 컬러 인덱스(C.I) 넘버로 나타낸다.
적색 필터 세그먼트를 형성하기 위한 적색 착색 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 조성물에는 황색 안료, 오렌지색 안료를 병 용할 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 사용할 수 있다. 청색 조성물에는, C.I. Pigment VioIet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50 등의 자색 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.
일반적으로, 청색 안료인 구리 프탈로시아닌 안료에, 건식의 상태에서 분쇄 미디어에 의한 분쇄를 행하면, α형 구리 프탈로시아닌 안료(C.I. Pigment Blue 15:1)가 생성되어, ε형 구리 프탈로시아닌 안료(C.I. Pigment Blue 15:6)를 높은 순도로 얻을 수는 없는 경우가 있다. 그렇지만, 본 발명의 유기 안료의 처리에서는 건식 분쇄시에 공존하는 유기 용제가 α형 구리 프탈로시아닌 안료의 생성을 억제시키는 효과를 가지므로, 적절한 유기 용제종을 선택하고, 또한 최적량을 공존시킴으로써 미세하고, 또한 균일한 입경으로 입자 조정된 ε형 구리 프탈로시아닌 안료를 얻을 수 있다.
옐로색 필터 세그먼트를 형성하기 위한 옐로색 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 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 자색 안료 및 적색 안료를 사용할 수 있다. 마젠타색 조성물에는, 황색 안료를 병용할 수 있다.
이들 유기 안료는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 건식 분쇄를 행할 수 있는데, 예를 들면, 녹색 안료와 황색 안료, 적색 안료와 오렌지색 안료 또는 황색 안료와 같이, 색상이 상이한 안료를 혼합하여 처리할 수도 있다.
본 발명에서는, 유기 안료로서 옐로 안료, 특히 C.I. Pigment Yellow 138, 139 및 185를 사용하는 것이, 콘트라스트비의 향상 효과가 높기 때문에 특히 바람직하다.
프레 안료 및 미정제 유기 안료에 대해 결정 성장 작용을 갖는 유기 용제로는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 에틸 벤젠, 클로로벤젠, 니트로벤젠, 아닐린, 피리딘, 퀴놀린, 테트라히드로푸란, 디옥산, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로판올, 이소부탄올, n-부탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 아세트산 에틸, 아세트산 이소프로필, 아세트산 부틸, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 운데칸, 도데칸, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 할로겐화탄화수소, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다. 상기 유기 용제는 필요에 따라서 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 좋다.
결정 성장 작용을 갖는 유기 용제로는 미정제 유기 안료나 프레 안료의 건식 분쇄 공정에서 증발하지 않고, 미정제 유기 안료나 프레 안료와 공존시키는 것이 필요하기 때문에, 비점이 50∼250℃의 유기 용제를 사용하는 것이 바람직하다.
결정 성장 작용을 갖는 유기 용제는 컬러 필터용 착색 조성물의 조제에 지장이 없으면 특별히 제거할 필요없지만, 필요하면, 감압 건조 또는 동결 건조 등의 방법에 의해 용이하게 제거할 수 있다. 유기 용제의 제거는 유기 용제 존재 하의 건식 분쇄시에 사용한 장치를 그대로 사용하여 행해도 좋고, 별도의 장치에 옮겨서 행해도 좋다.
또한, 유기 용제를 첨가하여 건식 분쇄하는 공정 전 또는 공정 중에는, 색소 유도체, 수지, 계면활성제 등을 첨가해도 좋다.
색소 유도체는, 유기 색소에 치환기를 도입한 화합물이며, 미정제 유기 안료의 미세화를 촉진할 목적이나, 결정 전위에 의한 다른 결정형 안료의 생성을 방지할 목적으로 첨가된다. 유기 색소에는, 일반적으로 색소라고는 불리고 있지 않은 나프탈렌계, 안트라퀴논계 등의 담황색의 방향족 다환 화합물, 트리아진 등의 복소환 화합물도 포함된다. 색소 유도체를 첨가하여 건식 분쇄함으로써 평균 일차 입경을 보다 작게 할 수 있어, 콘트라스트비를 향상하는 효과가 있다. 색소 유도체로는 일본 특개소63-305173호 공보, 일본 특공소57-15620호 공보, 일본 특공소59-40172호 공보, 일본 특공소63-17102호 공보, 일본 특공평5-9469호 공보 등에 기재되어 있는 것을 사용할 수 있고, 이것들은 단독으로 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
색소 유도체로서 구체적으로는 하기 일반식 (1), (2), (3) 및 (4)로 표시되는 염기성기를 갖는 색소 유도체를 들 수 있다.
일반식 (1)
Figure 112006043797909-pct00001
일반식 (2)
일반식 (3)
Figure 112006043797909-pct00003
일반식 (4)
Figure 112006043797909-pct00004
상기 식 (1)∼(4)에서, X는 -SO2-, -CO-, -CH2NHCOCH2-, -CH2- 또는 단결합을 나타낸다. X는 바람직하게는 -SO2- 또는 단결합이다.
n은 1∼10의 정수를 나타낸다. n은 바람직하게는 1∼3이다.
R1 및 R2는 각각 독립적으로, 1∼36개의 탄소 원자를 갖는 비치환 혹은 치환 알킬기, 2∼36개의 탄소 원자를 갖는 비치환 혹은 치환 알켄일기 또는 비치환 혹은 치환 페닐기를 나타내거나, 또는 R1과 R2가 결합하여 질소, 산소 또는 유황원자를 더 함유하는 비치환 혹은 치환 복소환을 형성한다. R1 및 R2는, 바람직하게는 1∼5개의 탄소 원자를 갖는 비치환 혹은 치환 알킬기이다.
R3는 1∼36개의 탄소 원자를 갖는 비치환 혹은 치환 알킬기, 2∼36개의 탄소 원자를 갖는 비치환 혹은 치환 알켄일기 또는 비치환 혹은 치환 페닐기를 나타낸 다. R3는 바람직하게는, 1∼4개의 탄소 원자를 갖는 비치환 혹은 치환 알킬기이다.
R4, R5, R6 및 R7은 각각 독립적으로, 수소 원자, 1∼36개의 탄소 원자를 갖는 비치환 혹은 치환 알킬기, 2∼36개의 탄소 원자를 갖는 비치환 혹은 치환 알켄일기 또는 비치환 혹은 치환 페닐기를 나타낸다. R4, R5, R6 및 R7은, 바람직하게는 각각 1∼4개의 탄소 원자를 갖는 비치환 혹은 치환 알킬기이다.
Y는 -NR8-Z-NR9- 또는 단결합을 나타낸다.
R8 및 R9은 각각 독립적으로, 수소 원자, 1∼36개의 탄소 원자를 갖는 비치환 혹은 치환 알킬기, 탄소수 2∼36개의 탄소 원자를 갖는 비치환 혹은 치환 알켄일기 또는 비치환 혹은 치환 페닐기를 나타낸다. R8 및 R9은, 바람직하게는 각각 수소 원자이다.
Z는 1∼36개의 탄소 원자를 갖는 비치환 혹은 치환 알킬렌기, 2∼36개의 탄소 원자를 갖는 비치환 혹은 치환 알켄일렌기 또는 비치환 혹은 치환 페닐렌기를 나타낸다. Z는 바람직하게는, 비치환 혹은 치환 페닐렌기이다.
R은,
일반식 (5)
Figure 112006043797909-pct00005
로 표시되는 치환기, 또는
일반식 (6)
Figure 112006043797909-pct00006
로 표시되는 치환기를 나타낸다. 상기 식 (5) 및 (6)에서, R1∼R7 및 n은 앞에서 정의한 바와 같다.
Q는 히드록실기, 알콕실기, 상기 식 (5)로 표시되는 치환기 또는 상기 식 (6)으로 표시되는 치환기를 나타낸다. Q는, 바람직하게는 상기 식 (5)로 표시되는 치환기이다.
색소 유도체를 구성하는 유기 색소 잔기로는, 예를 들면 디케토피로로피롤계 색소, 아조, 디스아조, 폴리아조 등의 아조계 색소, 프탈로시아닌계 색소, 디아미노디안트라퀴논, 안트라피리미딘, 플라반트론, 안트안트론, 인단트론, 피란트론, 비올란트론 등의 안트라퀴논계 색소, 퀴나크리돈계 색소, 디옥사진계 색소, 페리논계 색소, 페릴렌계 색소, 티오인디고계 색소, 이소인돌린계 색소, 이소인돌리논계 색소, 퀴노프탈론계 색소, 스렌계 색소, 금속 착물계 색소 등이다. 또한, 후술하는 컬러 필터용 착색 조성물에 사용되는 안료이어도 좋다.
또한, 색소 유도체는 메틸기, 에틸기 등의 알킬기, 아미노기 또는 디메틸 아미노기, 디에틸 아미노기, 디부틸 아미노기 등의 알킬 아미노기, 니트로기, 히드록실기 또는 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기 등의 알콕시기, 염소 등의 할로겐 또는 메틸기, 메톡시기, 아미노기, 디메틸 아미노기, 히드록실기 등으로 치환되어 있어도 좋은 페닐기 또는 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기, 아미노기, 디메틸 아미노기, 디에틸 아미노기, 니트로기, 히드록실기 등으로 치환되어 있어도 되는 페닐 아미노기 등의 치환기를 갖고 있어도 된다.
본 발명의 염기성기를 갖는 색소 유도체는 여러 합성경로로 합성할 수 있다. 예를 들면, 유기 색소에, 하기 식 (7)∼식 (10)으로 표시되는 치환기를 도입한 후, 이 치환기와 반응하여 식 (1)∼식 (4)로 표시되는 치환기를 형성하는 아민 성분, 예를 들면 N,N-디메틸아미노프로필아민, N-메틸피페라진, 디에틸아민 또는 4-[4-히드록시-6-[3-(디부틸아미노)프로필아미노]-1,3,5-트리아진-2-일아미노]아닐린 등을 반응 시킴으로써 얻어진다.
식 (7): -SO2Cl
식 (8): -COCl
식 (9): -CH2NHCOCH2Cl
식 (10): -CH2Cl
유기 색소가 아조계 색소인 경우에는 일반식 (1)∼(4)로 표시되는 색소 유도체를 구성하는 염기성기를 미리 디아조 성분 또는 커플링 성분에 도입하고, 그 후 커플링 반응을 행함으로써 염기성기를 갖는 아조계 색소 유도체를 제조할 수도 있다.
또한, 본 발명의 염기성기를 갖는 트리아진 유도체는 여러 합성 경로로 합성 할 수 있다. 예를 들면, 염화 시아누르를 출발원료로 하고, 염화 시아누르의 적어도 1개의 염소에 일반식 (1)∼(4)로 표시되는 치환기를 형성하는 아민 성분, 예를 들면, N,N-디메틸아미노프로필아민 또는 N-메틸피페라진 등을 반응시키고, 이어서 염화 시아누르의 나머지의 염소와 여러 아민 또는 알콜 등을 반응시킴으로써 얻어진다.
일반식 (1)∼(6)으로 표시되는 치환기를 형성하기 위해서 사용되는 아민 성분으로는, 예를 들면 디메틸아민, 디에틸아민, N,N-에틸이소프로필아민, N,N-에틸프로필아민, N,N-메틸부틸아민, N,N-메틸이소부틸아민, N,N-부틸에틸아민, N,N-tert-부틸에틸아민, 디이소프로필아민, 디프로필아민, N,N-sec-부틸프로필아민, 디부틸아민, 디-sec-부틸아민, 디이소부틸아민, N,N-이소부틸-sec-부틸아민, 디아밀아민, 디이소아밀아민, 디헥실아민, 디(2-에틸헥실)아민, 디옥틸아민, N,N--메틸옥타데실아민, 디데실아민, 디알릴아민, N,N-에틸-1,2-디메틸프로필아민, N,N-메틸헥실아민, 디올레일아민, 디스테아릴아민, N,N-디메틸아미노메틸아민, N,N-디메틸아미노에틸아민, N,N-디메틸아미노아밀아민, N,N-디메틸아미노부틸아민, N,N-디에틸아미노에틸아민, N,N-디에틸아미노프로필아민, N,N-디에틸아미노헥실아민, N,N-디에틸아미노부틸아민, N,N-디에틸아미노펜틸아민, N,N-디프로필아미노부틸아민, N,N-디부틸아미노프로필아민, N,N-디부틸아미노에틸아민, N,N-디부틸아미노부틸아민, N,N-디이소부틸아미노펜틸아민, N,N-메틸라우릴아미노프로필아민, N,N-에틸헥실아미노에틸아민, N,N-디스테아릴아미노에틸아민, N,N-디올레일아미노에틸아민, N,N-디스테아릴아미노부틸아민, 피페리딘, 2-피페콜린, 3-피페콜린, 4-피페콜린, 2,4-루페티딘, 2,6-루페티딘, 3,5-루페티딘, 3-피페리딘메탄올, 피페콜린산, 이소니페코트산, 이소니페코트산 메틸, 이소니페코트산 에틸, 2-피페리딘 에탄올, 피롤리딘, 3-히드록시 피롤리딘, N-아미노에틸 피페리딘, N-아미노에틸-4-피페콜린, N-아미노에틸 모르폴린, N-아미노프로필 피페리딘, N-아미노프로필-2-피페콜린, N-아미노프로필-4-피페콜린, N-아미노프로필 모르폴린, N-메틸 피페라진, N-부틸 피페라진, N-메틸 호모피페라진, 1-시클로펜틸 피페라진, 1-아미노-4-메틸 피페라진, 1-시클로펜틸 피페라진 등을 들 수 있다.
색소 유도체로는 표 1∼9에 나타내는 것을 사용할 수 있는데, 이것들에 한정되는 것은 아니다. 색소 유도체는 단독으로 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
색소 유도체 1
Figure 112006043797909-pct00007
색소 유도체 2
Figure 112006043797909-pct00008
색소 유도체 3
Figure 112006043797909-pct00009
색소 유도체 4
Figure 112006043797909-pct00010
색소 유도체 5
Figure 112006043797909-pct00011
색소 유도체 6
Figure 112006043797909-pct00012
색소 유도체 7
Figure 112006043797909-pct00013
색소 유도체 8
Figure 112006043797909-pct00014
색소 유도체 9
Figure 112006043797909-pct00015
색소 유도체 10
Figure 112006043797909-pct00016
색소 유도체 11
Figure 112006043797909-pct00017
색소 유도체 12
Figure 112006043797909-pct00018
색소 유도체 13
Figure 112006043797909-pct00019
색소 유도체 14
Figure 112006043797909-pct00020
색소 유도체 15
Figure 112006043797909-pct00021
색소 유도체 16
Figure 112006043797909-pct00022
색소 유도체 17
Figure 112006043797909-pct00023
색소 유도체 18
Figure 112006043797909-pct00024
색소 유도체 19
Figure 112006043797909-pct00025
색소 유도체 20
Figure 112006043797909-pct00026
색소 유도체 21
Figure 112006043797909-pct00027
색소 유도체 22
Figure 112006043797909-pct00028
색소 유도체 23
Figure 112006043797909-pct00029
색소 유도체 24
Figure 112006043797909-pct00030
색소 유도체 25
Figure 112006043797909-pct00031
색소 유도체 26
Figure 112006043797909-pct00032
색소 유도체 27
Figure 112006043797909-pct00033
색소 유도체 28
Figure 112006043797909-pct00034
색소 유도체 29
Figure 112006043797909-pct00035
색소 유도체 30
Figure 112006043797909-pct00036
색소 유도체 31
Figure 112006043797909-pct00037
색소 유도체 32
Figure 112006043797909-pct00038
색소 유도체 33
Figure 112006043797909-pct00039
색소 유도체 34
Figure 112006043797909-pct00040
색소 유도체 35
Figure 112006043797909-pct00041
색소 유도체 36
Figure 112006043797909-pct00042
색소 유도체 37
Figure 112006043797909-pct00043
색소 유도체 38
Figure 112006043797909-pct00044
색소 유도체 39
Figure 112006043797909-pct00045
색소 유도체 40
Figure 112006043797909-pct00046
색소 유도체 41
Figure 112006043797909-pct00047
색소 유도체 42
Figure 112006043797909-pct00048
색소 유도체 43
Figure 112006043797909-pct00049
색소 유도체 44
Figure 112006043797909-pct00050
색소 유도체 45
Figure 112006043797909-pct00051
색소 유도체 46
Figure 112006043797909-pct00052
색소 유도체 47
Figure 112006043797909-pct00053
색소 유도체 48
Figure 112006043797909-pct00054
색소 유도체 49
Figure 112006043797909-pct00055
색소 유도체 50
Figure 112006043797909-pct00056
색소 유도체 51
Figure 112006043797909-pct00057
색소 유도체 52
Figure 112006043797909-pct00058
색소 유도체 53
Figure 112006043797909-pct00059
색소 유도체는 미정제 유기 안료의 중량을 기준으로, 0.1∼30%의 비율로 사용할 수 있다.
상기 프레 안료 또는 미정제 안료를 건식 분쇄할 때에 첨가하는 수지로는, 특별히 제한은 없지만, 로진, 로진 유도체, 로진 변성 말레산 수지, 로진 변성 페놀 수지, 고무 유도체, 단백 유도체, 염소화 폴리에틸렌, 염소화 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리에세트산비닐, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 말레산 수지, 스티렌 수지, 스티렌-말레산 공중합 수지, 부티랄 수지, 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지, 페놀수지, 폴리우레탄 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 알키드 수지, 고무계 수지, 셀룰로스류, 벤조구아나민 수지, 요소 수지, 및 상기 수지의 올리고머, 모노머류를 들 수 있다. 이들 수지는, 미정제 유기 안료의 중량을 기준으로 하여 0.1∼50%의 양으로 사용할 수 있다.
미정제 유기 안료나 프레 안료의 건식 분쇄는, 특별히 제한은 없지만, 비드 등의 분쇄 미디어를 내장한 통상의 건식 마쇄 장치, 예를 들면 볼 밀, 아트라이터, 진동 밀 등의 장치를 사용하여 행할 수 있다. 미정제 유기 안료나 프레 안료의 분쇄는 분쇄 미디어끼리의 충돌이나 마찰을 통해서 진행한다. 또한, 필요에 따라 분쇄 용기의 내부를 감압하거나, 질소 가스 등의 불활성 가스를 충전하여 행해도 좋다.
건식 분쇄 장치의 운전 조건에 대해서는, 특별히 제한은 없지만, 분쇄 미디어에 의한 마쇄와, 유기 용제와의 접촉에 의한 미정제 유기 안료나 프레 안료의 결정 성장을 모두 효과적으로 진행시키기 위해서 이하의 조건이 특히 바람직하다.
즉, 건식 분쇄 장치가 아트라이터인 경우에는, 장치의 회전수는 100∼500 rpm이 바람직하고, 건식 분쇄의 시간(프레 안료를 거쳐 처리 안료를 제조하는 경우 에는, 프레 안료 제조시의 건식 분쇄 및 유기 용제 존재 하의 건식 분쇄를 합한 시간)은 0.5∼8 시간이 바람직하고, 장치의 내부 온도는 50∼150℃가 바람직하다. 또한, 분쇄 미디어는 직경 4∼30 mm의 구형이 바람직하고, 미디어의 사용량은 처리하는 미정제 유기 안료나 프레 안료의 5∼50 중량배가 바람직하다.
또한, 건식 분쇄 장치가 볼 밀인 경우에는, 장치의 회전수는 50∼200 rpm이 바람직하고, 건식 분쇄의 시간(프레 안료를 거쳐 처리 안료를 제조하는 경우에는, 프레 안료 제조시의 건식 분쇄 및 유기 용제 존재 하의 건식 분쇄를 합한 시간)은 1∼12 시간이 바람직하고, 장치의 내부 온도는 30∼100℃가 바람직하다. 또한, 분쇄 미디어는 직경 10∼50 mm의 구형이 바람직하고, 미디어의 사용량은 처리하는 미정제 유기 안료나 프레 안료의 5∼50 중량배가 바람직하다.
미정제 유기 안료 또는 프레 안료에 대해 결정 성장 작용을 갖는 유기 용제의 사용량은 미정제 유기 안료 또는 프레 안료 중량의 0.5∼50 중량%의 범위이며, 바람직하게는 1∼30 중량%의 범위이다. 즉, 유기 용제를 첨가한 후의 건식 분쇄는 완전히 건식의 혼합 교반의 상태이다. 유기 용제는 대부분이 안료 표면에 흡착된 상태로 공존하고 있는데, 특히 저비점의 유기 용제를 사용한 경우에는, 일부는 휘발하여 기체로 혼합교반계에 공존하고 있다. 여기에서 중요한 것은 혼합교반시에서도, 건식 분쇄에 의한 마쇄는 계속해서 일어나고 있는 것이다. 그런데, 공존하는 유기 용제의 효과에 의해 입자의 결정 성장도 동시에 진행하기 때문에 혼합 교반 조건을 최적화 함으로써 마쇄와 결정 성장을 균형있게 행하여 입경을 종래의 건식 분쇄법에서는 실현할 수 없었던 균일한 입경으로 입자 조정할 수 있다.
본 발명에 있어서, 「평균 일차 입경의 변화를 30 nm 이하로 억제하면서 입자 조정」이라는 용어는 입경의 편차가 크고 조대한 일차 입자를 포함하고 있는 프레 안료를, 입자의 형상을 일정하게 하여 입경의 편차 범위가 작은 처리 안료로 하는 것을 의미하고, 이때에 입자 전체의 평균 일차 입경은 30 nm 이하의 범위 내에서밖에 변화되지 않는 것을 의미한다.
처리 안료의 입경의 편차 범위는, 일차 입경 100 nm 이상의 안료 입자가 전체 안료 입자의 20 중량% 이하이고, 또한 일차 입경 20∼100 nm의 범위의 안료 입자가 전체 안료 입자의 60 중량% 이상이어야 하고, 입경 30∼80 nm 범위의 안료 입자가 전체 안료 입자의 80 중량% 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물에 처리 안료와 함께 포함되는 안료 담체는, 상기한 바와 같이, 투명 수지, 그 전구체 또는 그것들의 혼합물에 의해 구성된다. 여기에서, 안료 담체는 처리 안료의 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는, 50∼700%, 보다 바람직하게는 100∼400%의 양으로 사용할 수 있다.
안료 담체를 구성하는 투명 수지는 가시광선 영역인 400∼700 nm의 전체 파장 영역에서 투과율이 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상인 수지이다. 투명 수지에는, 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 감광성 수지가 포함되고, 그 전구체에는 방사선 조사에 의해 경화되어 투명 수지를 생성하는 모노머 혹은 올리고머가 포함되고, 이것들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물에는 이 조성물을 자외선 조사에 의해 경화할 때에는 광중합 개시제 등이 첨가된다.
열가소성 수지로는, 예를 들면 부티랄 수지, 스티렌-말레산 공중합체, 염소화 폴리에틸렌, 염소화 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 폴리아세트산비닐, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 알키드 수지, 스티렌 수지, 폴리아미드 수지, 고무계 수지, 고리화 고무계 수지, 셀룰로스류, 폴리부타디엔, 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다. 또한, 열경화성 수지로는, 예를 들면 에폭시 수지, 벤조구아나민 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 페놀 수지 등을 들 수 있다.
감광성 수지로는 히드록실기, 카르복실기, 아미노기 등의 반응성의 치환기를 갖는 수지에 이소시아네이트기, 알데히드기, 에폭시기 등의 반응성 치환기를 갖는 (메타)아크릴 화합물이나 신남산을 반응시키고, (메타)아크릴로일기, 스티릴기 등의 광가교성기를 도입한 수지가 사용된다. 또한, 스티렌-무수 말레산 공중합물이나 α-올레핀-무수 말레산 공중합물 등의 산무수물을 함유하는 수지를 히드록시알킬(메타)아크릴레이트 등의 히드록실기를 갖는 (메타)아크릴 화합물에 의해 하프에스테르화한 것도 사용된다.
모노머 및 올리고머로는 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리메티롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸일 (메타)아크릴레이트, 멜라민 (메타)아크릴레이트, 에폭시 (메타)아크릴레이트 등의 각종 아크릴산 에스테르 및 메타크릴산 에스테르, (메타)아크릴산, 스티렌, 아세트산 비닐, (메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸 (메타)아크릴아미드, 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다.
광중합 개시제로는 4-페녹시디클로로아세토페논, 4-t-부틸-디클로로아세토페논, 디에톡시아세토페논, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1온, 1-히드록시클로로헥실페닐케톤, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온 등의 아세토페논계 광중합 개시제, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤질디메틸케탈 등의 벤조인계 광중합 개시제, 벤조페논, 벤조일벤조산, 벤조일벤조산메틸, 4-페닐벤조페논, 히드록시벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐설파이드 등의 벤조페논계 광중합 개시제, 티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 이소프로필티옥산톤, 2,4-디이소프로필티옥산톤 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-메톡시-나프토-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 등이 사용된다. 광중합 개시제는 처리 안료의 중량을 기준으로, 5∼150%의 양으로 사용할 수 있다.
상기 광중합 개시제는, 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용하는데, 증감제로서, α-아실록시에스테르, 아실포스핀옥사이드, 메틸페닐글리옥실레이트, 벤질, 9,10-페난트렌퀴논, 캄파퀴논, 에틸안트라퀴논, 4,4'-디에틸이소프탈로페논, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논 등의 화합물을 병용할 수도 있다. 증감제는 광중합 개시제의 중량을 기준으로, 0.1∼30%의 양으로 사용할 수 있다.
본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물은 안료 담체중에 처리 안료를 필요에 따라 상기 광중합 개시제와 함께, 3롤 밀, 2롤 밀, 샌드밀, 니더 등의 각종 분산 수단을 사용하여 미세하게 분산하여 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물은 2종 이상의 처리 안료를 포함하는 경우에는, 각 처리 안료를 각각 안료 담체에 분산한 것을 혼합하여 제조할 수도 있다.
처리 안료를 안료 담체중에 분산할 때는, 적당하게 수지형 안료 분산제, 계면활성제, 색소 유도체 등의 분산조제를 함유시킬 수 있다. 분산조제는 안료의 분산이 우수하고, 분산후의 처리 안료의 재응집을 방지하는 효과가 크므로, 분산조제를 사용하여 처리 안료를 안료 담체 중에 분산하여 이루어지는 착색 조성물을 사용한 경우에는 투명성이 우수한 컬러 필터가 얻어진다.
수지형 안료 분산제는 안료에 흡착하는 성질을 갖는 안료친화성 부위와, 안료 담체와 상용성이 있는 부위를 갖고, 안료에 흡착하여 안료의 안료 담체에의 분산을 안정화하는 활동을 하는 것이다. 수지형 안료 분산제로서 구체적으로는, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트 등의 폴리카르복실산 에스테르, 불포화 폴리아미드, 폴 리카르복실산, 폴리카르복실산(부분) 아민염, 폴리카르복실산 암모늄염, 폴리카르복실산 알킬아민염, 폴리실록산, 장쇄 폴리아미노아미드 인산염, 히드록실기 함유 폴리카르복실산 에스테르나, 이것들의 변성물, 폴리(저급 알킬렌이민)과 유리 카르복실기를 갖는 폴리에스테르의 반응에 의해 형성된 아미드나 그 염 등의 유성 분산제; (메타)아크릴산-스티렌 공중합체, (메타)아크릴산-(메타)아크릴산에스테르 공중합체, 스티렌-말레산 공중합체, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈 등의 수용성 수지나 수용성 고분자 화합물, 폴리에스테르계, 변성 폴리아크릴레이트계, 에틸렌옥사이드/프로필렌 옥사이드 부가 화합물, 인산 에스테르계 등이 사용되고, 이것들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
계면활성제로는 폴리옥시에틸렌 알킬에테르 황산염, 도데실벤젠술폰산 나트륨, 스티렌-아크릴산 공중합체의 알칼리염, 알킬나프탈린술폰산 나트륨, 알킬 디페닐 에테르 디술폰산 나트륨, 라우릴 황산 모노에탄올아민, 라우릴황산 트리에탄올아민, 라우릴 황산암모늄, 스테아르산 모노에탄올아민, 스테아르산 나트륨, 라우릴 황산나트륨, 스티렌-아크릴산 공중합체의 모노에탄올아민, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 인산 에스테르 등의 음이온성 계면활성제; 폴리옥시에틸렌 올레일 에테르, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬에테르 인산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트, 폴리에틸렌글리콜 모노라우레이트 등의 비이온성 계면활성제; 알킬 4차 암모늄염이나 그것들의 에틸렌옥사이드 부가물 등의 양이온성 계면활성제; 알킬 디메틸 아미노아세트산 베타인 등의 알킬베타인, 알킬이미다졸린 등의 양쪽성 계면활성제를 들 수 있고, 이것들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
색소 유도체는 유기 색소에 치환기를 도입한 화합물이며, 사용하는 안료의 색상에 가까운 것이 바람직하지만, 첨가량이 적으면 색상이 다른 것을 사용해도 된다. 유기 색소에는, 일반적으로 색소라고는 불리고 있지 않은 나프탈렌계, 안트라퀴논계 등의 담황색의 방향족 다환 화합물도 포함된다. 색소 유도체로는 일본 특개소63-305173호 공보, 일본 특공소57-15620호 공보, 일본 특공소59-40172호 공보, 일본 특공소63-17102호 공보, 일본 특공평5-9469호 공보 등에 기재되어 있는 것을 사용할 수 있고, 이것들은 단독으로 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
이들 분산조제는 처리 안료의 중량을 기준으로 0.1∼30%의 양으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물에는, 처리 안료를 충분히 안료 담체 중에 분산시키고, 유리 기판 등의 투명 기판위에 건조 막두께가 0.2∼5 ㎛가 되도록 도포하여 필터 세그먼트를 형성하는 것을 용이하게 하기 위해서 용제를 함유시킬 수 있다. 용제로는, 예를 들면 시클로헥산온, 에틸 셀로솔브 아세테이트, 부틸 셀로솔브 아세테이트, 1-메톡시-2-프로필 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 디메틸에테르, 에틸벤젠, 에틸렌 글리콜 디에틸에테르, 크실렌, 에틸 셀로솔브, 메틸-n-아밀 케톤, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 아세트산 에틸, 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알콜, 부탄올, 이소부틸 케톤, 석유계 용제 등을 들 수 있고, 이것들을 단독으로 혹은 혼합하여 사용한다. 본 발명의 착색 조성물에 포함되는 용제는, 이들 용제에 더하여, 상기 결정 성장 작용을 갖는 유기 용제를 함유할 수 있다. 용제는 합계로, 처리 안료의 중량을 기준으로, 500∼4000%의 양으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물에는 조성물의 경시 점도를 안정화시키기 위해서 저장 안정제를 함유시킬 수 있다. 저장 안정제로는, 예를 들면 벤질트리메틸 클로라이드, 디에틸 히드록시아민 등의 4차 암모늄 클로라이드, 락트산, 옥살산 등의 유기산 및 그 메틸에테르, t-부틸피로카테콜, 테트라에틸포스핀, 테트라페닐포스핀 등의 유기 포스핀, 아인산염 등을 들 수 있다. 저장 안정제는 처리 안료의 중량을 기준으로 0.1%∼5%의 양으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물에는 채도와 명도의 밸런스를 잡으면서 양호한 도포성, 감도, 현상성 등을 확보하기 위해서 무기 안료를 함유시킬 수 있다. 무기 안료로는 산화 티탄, 황산 바륨, 아연화, 황산 납, 황색 납, 아연황, 벵가라(적색 산화철(III)), 카드뮴 적, 군청, 감청, 산화크롬 녹, 코발트 녹, 엄버, 티탄늄 블랙, 합성철 흑, 카본블랙 등을 들 수 있다. 무기 안료는 단독 또는 2종류 이상 병용하여 사용할 수 있다. 무기 안료는 처리 안료의 중량을 기준으로 0.1∼10%의 양으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물에는 조색을 위해 내열성을 저하시키지 않는 범위 내에서 염료를 함유시킬 수 있다. 염료는 처리 안료의 중량을 기준으로, 0.1∼10%의 양으로 사용할 수 있다.
본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물은 그라비야 옵셋용 인쇄 잉크, 무수 옵셋 잉크, 실크스크린 인쇄용 잉크, 용제 현상형 또는 알칼리 현상형 착색 레지스트 재의 형태로 조제할 수 있다. 착색 레지스트재는 상기 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 감광성 수지와 상기 모노머, 상기 광중합 개시제를 함유하는 조성물 중에 처리 안료를 분산시킨 것이다.
처리 안료는 바람직하게는, 필터 세그먼트를 포토리소그래피법에 의해 형성하는 경우에는, 용제를 함유하는 착색 조성물 중에 1.5∼7중량%의 비율로 함유되고, 필터 세그먼트를 인쇄법에 의해 형성하는 경우에는 용제를 함유하는 착색 조성물 중에 1.5∼40 중량%의 비율로 함유된다. 어떻든, 처리 안료는 최종 필터 세그먼트 중에 바람직하게는 10∼55중량%, 보다 바람직하게는 20∼50중량%의 비율로 함유되고, 그 잔부는 안료 담체에 의해 제공되는 수지질 바인더로 실질적으로 이루어진다.
본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물은 원심분리, 소결 필터, 멤브레인 필터 등의 수단으로, 5 ㎛ 이상의 조대입자, 바람직하게는 1 ㎛ 이상의 조대입자 더욱 바람직하게는, 0.5 ㎛ 이상의 조대입자 및 혼입된 먼지의 제거를 행하는 것이 바람직하다.
다음에 본 발명의 컬러 필터에 대해 설명한다.
본 발명의 컬러 필터는 본 발명의 착색 조성물을 사용하여 형성되는 필터 세그먼트를 구비하는 것으로, 인쇄법 또는 포토리소그래피법에 의해 본 발명의 착색 조성물을 사용하여 투명 기판상에 각 색의 필터 세그먼트를 형성함으로써 제조할 수 있다. 투명 기판으로는 유리판이나, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산 메틸, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 수지판이 사용된다.
인쇄법에 의한 각 색 필터 세그먼트의 형성은 상기 각종 인쇄잉크로서 조제한 착색 조성물의 인쇄와 건조를 반복하는 것만으로 패턴화를 할 수 있기 때문에 컬러 필터의 제조법으로서 저코스트이고 양산성이 우수하다. 또한, 인쇄 기술의 발전에 의해 높은 치수 정밀도 및 평활도를 갖는 미세 패턴의 인쇄를 행할 수 있다. 인쇄를 행하기 위해서는 인쇄의 판 상에서, 또는 블랭킷 상에서 잉크가 건조, 고화하지 않는 조성으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 인쇄기 상에서의 잉크의 유동성의 제어도 중요하여 분산제나 체질 안료에 의한 잉크 점도의 조정을 행할 수도 있다.
포토리소그래피법에 의해 각 색 필터 세그먼트를 형성하는 경우에는 상기 용제 현상형 또는 알칼리 현상형 착색 레지스트재로서 조제한 착색 조성물을 투명 기판 상에 스프레이 코팅이나 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 롤 코팅 등의 도포 방법에 의해 건조 막두께가 0.2∼5 ㎛가 되도록 도포한다. 필요에 따라, 건조된 막에는 이 막과 접촉 또는 비접촉 상태로 설치된 소정의 패턴을 갖는 마스크를 통하여 자외선 노광을 행한다. 그 후, 용제 또는 알칼리 현상액에 침지하거나 혹은 스프레이 등에 의해 현상액을 분무하여 미경화부를 제거하여 원하는 패턴을 형성한 뒤, 동일한 조작을 다른 색에 대해 반복하여 컬러 필터를 제조할 수 있다. 또한, 착색 레지스트재의 중합을 촉진하기 위해서, 필요에 따라서 가열을 시행할 수도 있다. 포토리소그래피법에 의하면, 상기 인쇄법보다 정밀도가 높은 컬러 필터를 제조할 수 있다.
현상시에는 알칼리 현상액으로서 탄산나트륨, 수산화나트륨 등의 수용액이 사용되고, 디메틸벤질아민, 트리에탄올아민 등의 유기 알칼리를 사용할 수도 있다. 또한, 현상액에는 소포제나 계면활성제를 첨가할 수도 있다. 또한, 자외선 노광 감도를 높이기 위해서 상기 착색 레지스트재를 도포 건조 후, 수용성 또는 알칼리 수용성 수지, 예를 들면 폴리비닐알콜이나 수용성 아크릴 수지 등을 도포 건조하여 산소에 의한 중합 저해를 방지하는 막을 형성한 후, 자외선 노광을 행할 수도 있다.
본 발명의 컬러 필터는 상기 방법 이외에 전착법, 전사법 등에 의해 제조할 수 있는데, 본 발명의 착색 조성물은 어느 방법에도 사용할 수 있다. 또한, 전착법은 투명 기판상에 형성한 투명 도전막을 이용하여, 콜로이드 입자의 전기영동에 의해 각 색 필터 세그먼트를 투명 도전막상에 전착 형성함으로써 컬러 필터를 제조하는 방법이다. 또한, 전사법은 박리성의 전사 베이스 시트의 표면에 미리 컬러 필터층을 형성해 두고, 이 컬러 필터층을 원하는 투명 기판에 전사시키는 방법이다.
이하에, 본 발명을 실시예에 기초하여 설명하는데, 본 발명은 이것에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 및 비교예 중, 「부」란 「중량부」를, 「%」란 「중량%」를 각각 의미한다.
<콘트라스트비의 측정법>
다음에, 레지스트를 사용하여 제작한 도포막의 콘트라스트비의 측정법에 대해 도 1을 참조하여 설명한다. 액정 디스플레이용 백라이트·유닛(7)으로부터 나온 광은 편광판(6)을 통과하여 편광되고, 유리 기판(5) 상에 도포된 착색 조성물의 건조 도포막(4)을 통과하여 편광판(3)에 도달한다. 편광판(6)과 편광판(3)의 편광면 이 평행하면, 광은 편광판(3)을 투과하지만, 편광면이 직교하고 있는 경우에는 광은 편광판(3)에 의해 차단된다. 그러나, 편광판(6)에 의해 편광된 광이 착색 조성물의 건조 도포막(4)을 통과할 때, 안료 입자에 의한 산란 등이 일어나, 편광면의 일부에 어긋남을 일으키면, 편광판이 평행일 때는 편광판(3)을 투과하는 광량이 줄어들고, 편향판이 직행일 때는 편광판(3)을 일부 광이 투과한다. 이 투과광을 편광판 상의 휘도로서 휘도계(1)로 측정하고, 편광판(3과 6)이 평행일 때의 휘도(평행휘도)와, 직행일 때의 휘도(직교 휘도)의 비(콘트라스트비)를 산출하였다.
콘트라스트비 = 평행 휘도/직교 휘도
따라서, 착색 조성물의 건조 도포막(4)의 안료에 의해 산란이 일어나면, 평행 휘도가 저하하고, 또한 직교 휘도가 증가하기 때문에, 콘트라스트비가 낮아진다.
또한, 휘도계(1)로는 색채휘도계(탑콘사제「BM-5A」), 편광판으로는 시판 편광판(닛토덴코사제「NPF-G1220DUN」)을 사용하였다. 또한, 측정시에는 불필요한 광을 차단하기 위해서 측정 부분에 가로 세로 1 cm의 구멍을 뚫은 흑색의 마스크(2)을 대었다.
<아크릴 수지 용액의 조제>
반응 용기에 시클로헥산온 800 부를 넣고, 용기에 질소 가스를 주입하면서 100℃로 가열하고, 동 온도에서 스티렌 60.0 부, 메타크릴산 60.0 부, 메타크릴산 메틸 65.0 부, 메타크릴산 부틸 65.0 부 및 아조비스이소부티로니트릴 10.0 부의 혼합물을 1 시간 걸쳐서 적하하고, 중합 반응을 행하였다. 적하 후 100℃에서 3 시 간 더 반응시킨 후, 아조비스이소부티로니트릴 2.0 부를 시클로헥산온 50 부로 용해시킨 것을 첨가하고, 100℃에서 1 시간 반응을 더 계속하여, 중량 평균 분자량이 약 40000인 아크릴 수지의 용액을 얻었다. 실온까지 냉각한 후, 수지 용액 약 2 g을 샘플링하고, 180℃에서 20 분 가열 건조하여 불휘발분을 측정하고, 이 측정결과에 기초하여, 합성한 수지 용액에 불휘발분이 20%가 되도록 시클로헥산온을 첨가하고, 아크릴 수지 용액을 조제하였다.
안료 처리 1
퀴노프탈론 안료(C.I. 피그먼트 옐로 138, BASF사제「팔리오톨 옐로 K0961HD」, 평균 입경 120 nm, 안료 A) 80 g, 직경 8 mm의 스틸 비드 2 kg을 건식 아트라이터(미쓰이광산주식회사제 MA01D형, 탱크 용량 0.8 L) 속에 투입하고, 회전수 300 rpm, 내부 온도 80℃에서 1 시간 운전하여, 프레 안료(안료 B)로 만들었다. 또한, 크실렌 4 g을 건식 아트라이터 중에 투입하고, 회전수 300 rpm, 내부 온도 80℃에서 1 시간 운전하여 처리 안료(안료 C)를 얻었다.
안료 처리 2
퀴노프탈론 안료 「팔리오톨 옐로 K0961HD」 70 g, 직경 8 mm의 스틸 비드 2 kg을 건식 아트라이터(미쓰이광산주식회사제 MA01D형, 탱크 용량 0.8 L) 속에 투입하고, 회전수 350 rpm, 내부 온도 60℃에서 1 시간 운전하여 프레 안료(평균 일차 입경 40 nm)를 조제한 후, 디에틸렌글리콜 3.5 g을 건식 아트라이터중에 더 투입하고, 회전수 350 rpm, 내부 온도 60℃에서 1 시간 운전하여 처리 안료(안료 D)을 얻었다.
안료 처리 3
퀴노프탈론 안료 「팔리오톨 옐로 K0961HD」80 g, 크실렌 2 g 및 직경 8 mm의 스틸 비드 2 kg을 건식 아트라이터(미쓰이광산주식회사제 MA01D형, 탱크 용량 0.8 L) 속에 투입하고, 회전수 300 rpm, 내부 온도 80℃에서 1 시간 운전하여 처리 안료(안료 E)를 얻었다.
안료 처리 4(솔트밀링 처리)
퀴노프탈론 안료 「팔리오톨 옐로 K0961HD」 250 g, 염화나트륨 700 g, 수소 첨가 로진 에스테르(아라카와카가쿠사제「에스테르 검 HP」) 107 g 및 폴리에틸렌 글리콜(토쿄카세사제「폴리에틸렌글리콜 300」) 160 g을 스테인리스제1 갤론 니더(이노우에제작소사제)에 투입하고, 3 시간 혼련하였다. 다음에, 이 혼합물을 약 3 리터의 온수에 투입하고, 약 80℃로 가열하면서 하이 스피드 믹서로 약 1 시간 교반하여 슬러리 형상으로 한 후, 여과, 수세하여 염화나트륨 및 폴리에틸렌 글리콜을 제거하고, 60℃의 열풍 오븐에서 약 24 시간 건조하여 솔트밀링처리 안료(안료 F)를 얻었다.
안료 처리 5
이소인돌린 안료(C.I. 피그먼트 옐로 139, BASF사제「팔리오톨 옐로 D1819」, 평균 입경 110 nm) 60 g, 직경 8 mm의 스틸 비드 2.3 kg을 건식 아트라이터(미쓰이광산주식회사제 MA01D형, 탱크 용량 0.8 L) 속에 투입하고, 회전수 250 rpm, 내부 온도 100℃에서 1 시간 운전하고, 프레 안료(평균 일차 입경 60nm)를 조제한 후, 이소부탄올 6 g을 건식 아트라이터 중에 더 투입하고, 회전수 250 rpm, 내부 온도 80℃에서 1 시간 운전하여 처리 안료(안료 G)를 얻었다.
안료 처리 6
이소인돌린 안료(C.I. 피그먼트 옐로 139, BASF사제「팔리오톨 옐로 D1819」, 평균 입경 110 nm) 60 g, 직경 8 mm의 스틸 비드 2.3 kg을 건식 아트라이터(미쓰이광산주식회사제 MA01D형, 탱크 용량 0.8 L) 속에 투입하고, 회전수 250 rpm, 내부 온도 100℃에서 1 시간 운전하여 프레 안료(평균 일차 입경 60 nm)를 조제한 후, 색소 유도체 19를 3 g, 이소 부탄올을 6 g 건식 아트라이터 중에 투입하고, 회전수 250 rpm, 내부 온도 80℃에서 1 시간 운전하여 처리 안료(안료 H)를 얻었다.
안료 처리 7
이소인돌린 안료(C.I.피그먼트 옐로 185, BASF사제 「팔리오톨 옐로 D1155」, 평균 입경 110nm) 80g, 직경 25mm의 스틸 볼 3kg을 볼 밀(탱크 용량 1.0L) 속에 투입하고, 회전수 100rpm, 내부 온도 40℃에서 2시간 운전하여 프레 안료(평균 일차 입경 40nm)를 조제한 후, 시클로헥산온 6g을 볼 밀 속에 더 투입하고, 회전수 100rpm, 내부 온도 40℃에서 2시간 운전하여, 처리 안료(안료 1)를 얻었다.
안료 처리 8
이소인돌린 안료(C.I. 피그먼트 옐로 185, BASF사제「팔리오톨 옐로 D1155」, 평균 입경 110 nm) 80 g, 직경 25 mm의 스틸 볼 3 kg을 볼 밀(탱크 용량 1.0 L) 속에 투입하고, 회전수 100 rpm, 내부 온도 40℃에서 2 시간 운전하여 프레 안료(평균 일차 입경 40 nm)를 조제한 후, 색소 유도체 38을 8 g, 말레산 수지를 8 g, 시클로헥산온을 6 g 볼 밀 속에 더 투입하고, 회전수 100 rpm, 내부 온도 40℃ 에서 2 시간 운전하여 처리 안료(안료 J)를 얻었다.
안료 처리 9
퀴노프탈론 안료를 디케토피로로피롤 안료(C.I. 피그먼트 레드 254, 지바·스페셜티·케미컬사제「이르가진 레드 2030」, 평균 입경 200 nm)로 바꾼 이외에는 안료 처리 1과 동일한 처리를 행하여 처리 안료(안료 K)를 얻었다. 프레 안료의 평균 일차 입경은 40 nm였다.
안료 처리 10
퀴노프탈론 안료를 구리 프탈로시아닌 안료(C.I. 피그먼트 그린 36, 도요잉크제조주식회사제「리오놀 그린 6YK」, 평균 입경 105 nm)로 바꾼 이외에는 안료 처리 1과 동일한 처리를 행하여 처리 안료(안료 L)를 얻었다. 프레 안료의 평균 일차 입경은 40 nm였다.
안료 처리 11
퀴노프탈론 안료를 구리 프탈로시아닌 안료(C.I. 피그먼트 블루 15:6, 도요잉크제조주식회사제「리오놀 블루 E」, 평균 입경 400 nm)로 바꾼 이외에는 안료 처리 1과 동일한 처리를 행하여 처리 안료(안료 M)를 얻었다. 프레 안료의 평균 일차 입경은 40nm였다.
얻어진 안료 A∼M을 전자 현미경으로 관찰하여 일차 입경의 측정을 행하고, 평균 일차 입경 및 일차 입경의 편차 범위를 구하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 일차 입경의 편차 범위는 전체 안료 입자의 80% 이상의 안료 입자가 포함되는 입경의 범위로 나타내었다.
안료 비고 평균 1차
입경(nm)		 1차 입경의
편차 범위(nm)
안료 A K0961HD 120 100-140
안료 B 안료 A의 건식 분쇄 프레 안료 45 20-80
안료 C 프레 안료 B를 크실렌 처리 50 40-60
안료 D 프레 안료 B를 DEG 처리 45 35-70
안료 E 안료 A의 크실렌 건식 분쇄 60 40-80
안료 F 안료 A의 드라이 솔트밀링 55 40-60
안료 G PY139의 처리 안료 65 30-60
안료 H PY139의 처리 안료 1 60 30-55
안료 I PY185의 처리 안료 45 30-50
안료 J PY185의 처리 안료 1 40 25-45
안료 K PR254의 처리 안료 45 30-60
안료 L PG36의 처리 안료 45 30-60
안료 M PB156의 처리 안료 40 30-70
실시예 1
하기 조성의 혼합물을 균일하게 교반 혼합한 후, 직경 1 mm의 산화지르코늄 비드를 사용하여 아이거밀로 5 시간 분산하고, 5 ㎛의 필터로 여과하여 안료 분산체를 제작하였다.
안료 C 9.0 부
수지형 안료 분산제(아지노모또주식회사제「아지스파 PB821」)1.0 부
아크릴 수지 용액 50.0 부
시클로헥산온 40.0 부
이어서, 얻어진 안료 분산체를 사용한 하기 조성의 혼합물을 균일하게 되도록 교반 혼합한 후, 1 ㎛의 필터로 여과하여 알칼리 현상형 레지스트재를 얻었다.
안료 분산체 60.0 부
아크릴 수지 용액 11.0 부
트리메티롤프로판 트리아크릴레이트 4.2 부
(신나까무라카가쿠사제「NK에스테르ATMPT」)
광중합 개시제(치바가이기사제「이르가큐어 907」) 1.2 부
증감제(호도가야카가쿠사제「EAB-F」) 0.4 부
시클로헥산온 23.2 부
실시예 2∼10, 비교예 1∼8
안료 C를 표 2에 나타내는 안료로 바꾼 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 알칼리 현상형 레지스트재를 제작하였다.
얻어진 레지스트재를 100 mm × 100 mm, 1.1 mm 두께의 유리 기판 상에 스핀 코터를 사용하여 도포하고, 도포 기판을 얻었다. 다음에, 70℃에서 20 분 건조 후, 초고압 수은램프를 사용하여 적산광량 150 mJ로 자외선노광을 행하였다. 도포 기판을 230℃에서 1 시간 가열하여 2 미크론의 동일 막두께 기판을 얻었다. 이 기판의 콘트라스트비를 측정하였다.
또한, 얻어진 레지스트재의 점도를 조정 직후 및 40℃의 오븐 내에서 1 주간 보관시킨 것에 대해 ELD형 점도계(도키산교사제)를 사용하여 측정하였다. 또한, 실시예 1∼8의 레지스트에 대해서는 각각의 원래 안료를 사용한 레지스트의 콘트라스트비에 대한 콘트라스트비의 배수를 산출하였다. 이상의 결과를 표2에 나타낸다.

 안료
 콘트라스트
비		 레지스트재 점도(mPa·s) 원 안료에 대한 콘트라스트 배수
초기 40℃
1주간 후		 점도
변화
실시예 1 안료 C 450 7 7 0 4.5
비교예 1 안료 A 100 5 14 9 1.0
비교예 2 안료 B 383 11 34 23 3.8
실시예 2 안료 D 446 7 7 0 4.5
실시예 3 안료 E 441 7 7 0 4.4
비교예 3 안료 F 447 36 50 14 4.5
실시예 4 안료 G 320 7 7 0 4.0
실시예 5 안료 H 380 7 7 0 4.1
실시예 6 안료 I 640 10 10 0 7.1
실시예 7 안료 J 700 10 10 0 7.7
실시예 8 안료 K 890 7 7 0 1.7
실시예 9 안료 L 1030 10 10 0 1.3
실시예10 안료 M 1030 10 10 0 1.3
비교예 4 팔리오톨 옐로 D-1819
(실시예 4의 원 안료)		 80 7 7 0 1
비교예 5 팔리오톨 옐로 D-1155
(실시예 6의 원 안료)		 90 10 10 0 1
비교예 6 이르가진 레드 203G
(실시예 8의 원 안료)		 520 7 7 0 1
비교예 7 리오놀 그린 6YK
(실시예 9의 원 안료)		 790 10 10 0 1
비교예 8 리오놀 블루
(실시예10의 원 안료)		 690 10 10 0 1
실시예 1에서 얻어진 레지스트재는 비교예 1에서 얻어진 레지스트재와 비해 콘트라스트비가 높았다. 또한, 비교예 2와 비교예 3에서 얻어진 레지스트재는 콘트라스트비가 높았지만, 레지스트의 점도 안정성이 매우 나쁘다. 실시예에서 얻어진 레지스트는 모두 콘트라스트비가 높고, 점도 안정성이 좋다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 컬러 필터용 착색 조성물은 결정 성장 작용을 갖는 유기 용제를 소량 첨가하고, 건식 분쇄함으로써 일차 입자를 미세하게 한 안료를 사용하고 있기 때문에 안료가 응집하지는 않고 안정하게 안료 담체에 분산되어 있고, 극히 저점도이다.
또한, 본 발명의 컬러 필터는 안료가 응집하지 않고 안정하게 안료 담체에 분산되어 있어 극히 저점도인 착색 조성물로 형성되는 필터 세그먼트를 구비하기 때문에 여러 내성이 우수하고, 콘트라스트비가 높다.

Claims (10)

  1. 투명 수지, 그 전구체 또는 그것들의 혼합물로 이루어지는 안료 담체와 유기 안료를 함유하는 컬러 필터용 착색 조성물로서,
    상기 투명 수지는 가시광선 영역인 400~700 nm의 전체 파장 영역에서 투과율이 80% 이상인 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 감광성 수지이고,
    상기 전구체는 방사선 조사에 의해 경화되어 상기 투명 수지를 생성하는 모노머 또는 올리고머이고,
    상기 유기 안료가, 평균 입경이 100 nm보다 큰 미정제 유기 안료를 건식 분쇄한 평균 일차 입경 10∼100 nm의 프레 안료에, 상기 프레 안료에 대해 결정 성장 작용을 갖는 유기 용제를 상기 프레 안료의 중량의 0.5~50 중량% 의 양으로 첨가하여 건식 분쇄하고, 안료의 평균 일차 입경의 변화를 30 nm 이하로 억제하면서 입자 조정 되어 있고, 일차 입경 100 nm 이상의 안료 입자가 전체 안료 입자의 20 중량% 이하이고, 또한 일차 입경 20∼100 nm의 범위의 안료 입자가 전체 안료 입자의 60 중량% 이상인 입도 분포를 갖는 처리 안료인 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 착색 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유기 용제가 비점 50∼250℃의 유기 용제인 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유기 안료가 옐로 안료인 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 옐로 안료가 C.I. Pigment Yellow 138, C.I. Pigment Yellow 139 및 C.I. Pigment Yellow 185로 이루어지는 군 중에서 선택되는 것을 특 징으로 하는 조성물.
  5. 제1항에 기재된 컬러 필터용 착색 조성물로 형성되는 필터 세그먼트를 구비하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  6. 투명 수지, 그 전구체 또는 그것들의 혼합물로 이루어지는 안료 담체와 유기 안료를 함유하는 컬러 필터용 착색 조성물로서,
    상기 투명 수지는 가시광선 영역인 400~700 nm 의 전체 파장 영역에서 투과율이 80% 이상인 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 감광성 수지이고,
    상기 전구체는 방사선 조사에 의해 경화되어 상기 투명 수지를 생성하는 모노머 또는 올리고머이고,
    상기 유기 안료가, 평균 입경이 100 nm보다 큰 미정제 유기 안료를, 상기 미정제 유기 안료에 대해 결정 성장 작용을 갖는 유기 용제를 상기 미정제 유기 안료의 중량의 0.5~50 중량% 의 양으로 첨가하여 건식 분쇄하여 이루어지고, 평균 일차 입경이 10∼100 nm이고, 또한 일차 입경 100 nm 이상의 안료 입자가 전체 안료 입자의 20 중량% 이하에서, 또한 일차 입경 20∼100 nm의 범위의 안료 입자가 전체 안료 입자의 60 중량% 이상인 입도 분포를 갖는 처리 안료인 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 착색 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 유기 용제가 비점 50∼250℃의 유기 용제인 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 유기 안료가 옐로 안료인 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 옐로 안료가, C.I. Pigment Yellow 138, C.I. Pigment Yellow 139 및 C.I. Pigment Yellow 185로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 제6항에 기재된 컬러 필터용 착색 조성물로 형성되는 필터 세그먼트를 구비하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
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