KR101482969B1

KR101482969B1 - 차광성 조성물 및 컬러필터

Info

Publication number: KR101482969B1
Application number: KR20070121005A
Authority: KR
Inventors: 히로아키 야마다
Original assignee: 신닛테츠 수미킨 가가쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2015-01-21
Also published as: JP2008257204A; CN101266311B; TW200903046A; TWI429964B; CN101266311A; KR20080084547A; JP5311840B2

Abstract

차광성이 높고, 절연성이나 분산안정성이 뛰어난 차광성 조성물 및 이것을 이용하여 형성되는 컬러필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

하기 일반식(1)으로 표현되는 벤즈이미다졸론디옥사진 안료를 필수성분으로 하는 착색재를 고형분 중 40중량%이상 함유하는 차광성 조성물에 있어서, 그 경화막의 광학농도가 막후 1㎛에 있어서 2.0이상이다.

(단, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 수소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 1가의 탄화수소기를 나타내고, X는 수소원자 또는 할로겐원자를 나타낸다.)

차광성, 컬러필터, 벤즈이미다졸론디옥사진, 착색재

Description

차광성 조성물 및 컬러필터{LIGHT SHIELDING COMPOSITION AND COLOR FILTER}

본 발명은 차광성 조성물 및 이것을 이용하여 형성되는 컬러필터에 관한 것이다.

종래, 컬러필터는 액정 디스플레이 등의 컬러화의 목적으로 널리 이용되고 있고, 일반적으로 적, 녹, 청 3원색의 화소가 모자이크 모양으로 배치된 형태로 사용되고 있다. 이들 화소의 사이에는, 표시 콘트라스트를 높이기 위해서 차광성을 가지는 영역을 만드는 것이 통상 행해지며, 이것은 흑색의 격자 모양으로 보이는 점에서 블랙매트릭스라고 칭해지고 있다.

블랙매트릭스의 제조방법은 (A)크롬, 니켈, 알루미늄 등의 금속박막을 증착 등에 의해 형성하고, 이것을 에칭하여 제조하는 방법, (B)카본블랙, 티탄블랙 등의 고차광성의 착색재를 분산시킨 감광성 수지 조성물을 이용하여 포토리소그래피에 의해 제조하는 방법으로 크게 구별된다. (A)의 방법은 비용이 비교적 높고, 또 대형의 기판에서의 제조가 곤란하기 때문에, 최근 (B)의 방법으로의 전환이 진행되고 있다. (B)의 방법은 널리 이용되고 있지만, 착색재로서 카본블랙을 이용할 경우는, IPS 구동방식이나 STN 구동방식의 액정 디스플레이에 있어서 필요하게 되는 절연성을 유지하는 것이 곤란하다고 하는 과제가 있다. 또한, 착색재로서 티탄블랙을 이용할 경우는, 비중이 큰 티탄블랙의 분산안정화가 곤란하면서, 또한 비용이 높은 문제도 생기고 있다.

그래서, 절연성이 높고, 분산안정성이나 비용이 뛰어난 착색재로서, 유기안료를 적용하는 것이 검토되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1(일본국 특허 제2552391호 공보)이나 특허문헌 2(일본국 특허 제3700398호 공보)에는, 흑색 유기안료의 사용이나, 복수의 유기안료의 조합에 의해 유사 흑색화한 혼색 유기안료의 사용이 개시되어 있다. 그러나, 일반적인 유기안료계 착색재를 이용했을 경우는, 블랙매트릭스로서의 사용에는 불충분한 차광성밖에 얻을 수 없기 때문에, 이들 문헌에 기재된 발명에서는, 차광성을 담보하기 위해서 카본블랙이나 티탄블랙 등을 병용하는 것이 실질적으로 필요해지고 있고, 그 때문에, 상기의 과제는 아직 해결에 이르지 못하고 있다.

한편, 유기안료의 하나로서, 벤즈이미다졸론디옥사진(benz imidazolone dioxazine) 안료가 알려져 있다. 벤즈이미다졸론디옥사진 안료는 높은 착색력과 선명한 색상을 특징으로 하고 있고, 특허문헌 3(일본국 특허공개2005-49636호 공보), 특허문헌 4(일본국 특허공개 2005-242123호 공보) 및 특허문헌 5(일본국 특허공개2006-53329호 공보)에는, 벤즈이미다졸론디옥사진 안료를 컬러필터용의 착색재로서 적용하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 이들 문헌에 기재된 발명에서는, 벤즈이미다졸론디옥사진 안료는 청색화소의 색특성(명도, 채도 등)을 향상시키기 위한 착색재로서 사용되고 있는 점에서, 착색재의 배합량은 실질적으로 고형분 중 40중량%보다 적은 함유량을 바람직한 범위로서 예시하고 있어, 본 발명과는 목적이나 실시의 형태가 다르다. 또한 특허문헌 1∼5에 기재된 어느 발명에 있어서도, 벤즈이미다졸론디옥사진 안료의 차광성 착색재로서의 이용은 어떤 시사도 되어 있지 않고, 블랙매트릭스의 착색재로서의 벤즈이미다졸론디옥사진 안료의 사용에 대해서도 아무것도 개시되어 있지 않다.

[특허문헌 1] 일본국 특허 제2552391호 공보

[특허문헌 2] 일본국 특허 제3700398호 공보

[특허문헌 3] 일본국 특허공개 2005-49636호 공보

[특허문헌 4] 일본국 특허공개 2005-242123호 공보

[특허문헌 5] 일본국 특허공개 2006-53329호 공보

본 발명은 이러한 종래기술의 과제에 감안하여 이루어진 것으로서, 차광성이 높고, 절연성이나 분산안정성이 뛰어난 차광성 조성물 및 이것을 이용하여 형성된 컬러필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서 검토한 결과, 본 발명자 등은, 특정한 유기안료가 목적의 차광성 조성물의 착색재로서 적합하고, 이 유기안료를 소정량 함유시킨 차광성 조성물이 블랙매트릭스의 형성에 적합한 것임을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은 하기 일반식(1)으로 표현되는 벤즈이미다졸론디옥사진 안료를 필수성분으로 하는 착색재를 고형분 중 40중량%이상 함유하는 차광성 조성물에 있어서, 차광성 조성물을 경화시킨 경화막의 광학농도가 막후 1㎛에 있어서 2.0이상인 것을 특징으로 하는 차광성 조성물이다.

여기에서, 벤즈이미다졸론디옥사진 안료는, 착색재 중 30중량%이상 포함되는 것이 바람직하고, 또한, 상기 착색제를 구성하는 각 성분은 그 전체 성분의 합이 100 중량%이며, 황색, 주황색, 적색 또는 다갈색에서 선택된 적어도 1종의 유기안료를 착색재 중 1∼70중량% 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기 차광성 조성물에 있어서, 고형분 중, 상기 차광성 조성물의 고형분 내 각 성분은 그 전체 성분의 합이 100 중량%이며, 감광성 수지를 5∼50중량% 및 광중합개시제를 1∼10중량% 함유한, 포토리소그래피에 의해 화상형성이 가능한 컬러필터용 차광성 조성물이다. 여기에서, 컬러필터용 차광성 조성물을 경화시킨 경화막의 체적저항율은 10¹⁴Ω·cm이상인 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 상기의 컬러필터용 차광성 조성물의 경화막을 가지는 컬러필터이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 차광성 조성물은, 일반식(1)으로 나타내는 벤즈이미다졸론디옥사진 안료를 필수성분으로 하는 착색재를 고형분 중 40중량%이상 함유하여 이루어진다. 여기에서, 착색재라 함은 안료, 염료 등을 말한다. 또 고형분이라 함은 차광성 조성물 중의 용제 이외의 성분을 말하고, 차광성 조성물의 경화막의 형성에 기여하는 성분을 의미한다. 본 발명의 차광성 조성물은, 착색재를 고형분 중 40중량%이상 함유하는 것이 필요하지만, 차광성을 높이는 점에서 50중량%이상 함유하는 것이 바람직하고, 60중량%이상 함유하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 발명의 차광성 조성물은 필요에 따라서 착색재나 용제 이외의 성분을 포함할 수 있고, 예를 들면 수지류나 분산제 등을 배합할 수 있다.

본 발명의 차광성 조성물은, 그 경화막의 광학농도가 막후 1㎛에 있어서 2.0이상인 것을 특징으로 한다. 광학농도는 일반적으로 투과율의 역수의 상용대수(常用對數)로 정의되는 수치이지만, 시판의 광학농도계(Gretag Macbeth사 제품 "D200-II" 등)에 의해서 용이하게 측정값을 얻을 수도 있다. 본 발명의 차광성 조성물은, 그 경화막의 광학농도가 막후 1㎛에 있어서 2.0이상인 것이 필요하지만, 2.2이상인 것이 바람직하고, 2.5이상인 것이 보다 바람직하다. 광학농도는 차광성의 지표이며, 단위막후당의 광학농도가 높을수록 차광성은 높다고 할 수 있다. 또한, 경화막의 막후를 높임으로써 보다 높은 광학농도를 얻을 수도 있고, 본 발명의 차광성 조성물에 있어서는, 1.5㎛의 막후를 형성했을 경우는 광학농도 3.0이상을, 2.0㎛의 막후를 형성했을 경우는 광학농도 4.0이상을 실현하는 것이 가능하다.

본 발명의 차광성 조성물은, 광학농도의 평가를 위해, 막후 1㎛의 경화막을 형성할 수 있는 것이 요청된다. 그 경화막의 가장 표준적인 제법으로서는, 차광성 조성물을 기판 등에 도포하고, 100mJ/cm²의 자외광조사, 및 230℃에서 20분의 가열소성을 행하여 경화시키는 방법을 들 수 있으며, 이렇게 해서 얻어진 경화막을 광학농도계로 측정하면, 목적의 광학농도를 구할 수 있다. 차광성 조성물을 기판 등에 도포하는 방법으로서는 공지의 방법을 이용할 수 있고, 예를 들면, 스핀코터, 바코터, 슬릿코터 등에 의한 도포를 들 수 있다. 여기에서, 차광성 조성물이 용제를 포함할 경우, 도포 후에 핫플레이트나 감압건조기 등을 이용하여 차광성 조성물의 건조를 행하는 것이 바람직하다. 또한 경화시키기 위한 구체적인 수단에 대해서는 공지의 방법을 이용할 수 있고, 예를 들면, 크세논램프, 할로겐램프, 텅스텐램프, 초고압수은등, 고압수은등, 중압수은등, 저압수은등 등을 광원으로 하는 자외광조사, 및 핫플레이트, 열풍오븐 등에 의한 가열소성을 들 수 있다. 또한, 전술의 100mJ/cm²의 자외광조사, 및 230℃에서 20분의 가열소성은 가장 표준적인 경화조건이지만, 차광성 조성물의 실제의 사용에 있어서는, 이들 조건은 이용하는 기판의 성상이나 차광성 조성물의 경화막의 이용형태에 맞춰서 적당히 조정된 것이어도 좋다. 예를 들면, 광경화에 대해서는 10∼1000mJ/cm²의 자외광조사, 열경화에 대해서는 200∼250℃에서 20∼60분의 가열소성을 행해도 좋고, 물론 양쪽의 경화방법을 병용해도 좋고, 경우에 따라서는 한쪽의 경화방법만이어도 좋다.

본 발명에서 사용하는 벤즈이미다졸론디옥사진 안료는, 일반식(1)으로 표현되는 구조를 가지고, 7개의 축환구조에 유래하는 특징적인 가시광 중파장 영역의 흡수를 나타낸다. 여기에서, R¹ 및 R²는 수소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 1가의 탄화수소기이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 수소원자 또는 탄소수 4이하의 알킬기인 것이 바람직하다. 1가의 탄화수소기의 구체적인 예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 헥실기, 시클로헥실기, 페닐기, 나프틸기, 비닐기, 알릴기 등을 들 수 있고, 치환기의 구체적인 예로서는, 할로겐원자, 니트로기, 시아노기, 히드록시기, 카르복시기, 술포기, 아미노기 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한 X는 수소원자 또는 할로겐원자를 나타내는데, 할로겐원자가 바람직하고, 특히 염소원자가 바람직하다. 이들 벤즈이미다졸론디옥사진 안료는, 1종만을 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 차광성을 높이기 위해서, 벤즈이미다졸론디옥사진 안료는 착색재 중 30중량%이상 포함되는 것이 바람직하고, 50중량%이상 포함되는 것이 보다 바람직하다.

상기의 구조를 가지는 벤즈이미다졸론디옥사진 안료 중, 특히 바람직한 것으로서는, R¹이 수소원자, R²가 에틸기, 및 X가 염소원자인 피그멘트·블루 80을 들 수 있다. 피그멘트·블루80의 시판품의 예로서는, Clariant사 제품 "Hostaperm Blue R5R VP2548", "Hostaperm Blue R5R O1 VP3317", "Hostaperm Blue R5R-WD"가 있다.

본 발명의 차광성 조성물에는, 벤즈이미다졸론디옥사진 안료 이외의 착색재 (이하 "그 외의 착색재"라 함)를 배합할 수도 있다. 그 외의 착색재로서는 공지의 안료, 염료 등을 이용할 수 있지만, 아조안료, 축합아조안료, 아조메틴안료, 프탈로시아닌안료, 퀴나크리돈안료, 이소인돌리논안료, 이소인돌린안료, 카르바졸디옥사진안료, 스렌안료, 페릴렌안료, 페리논안료, 퀴노프탈론안료, 디케토피롤로피롤안료, 티오인디고안료 등으로 대표되는 절연성의 유기안료가 바람직하고, 특히, 상기 착색제를 구성하는 각 성분은 그 전체 성분의 합이 100 중량%이고, 황색, 주황색, 적색 또는 다갈색에서 선택된 적어도 1종의 유기안료를 착색재 중 70중량%이하, 보다 바람직하게는 착색재 중 50중량%이하의 범위에서 함유하는 것이 유리하다. 황색, 주황색, 적색 및 다갈색의 유기안료로서는, 예를 들면, 피그멘트·옐로우1, 동3, 동12, 동13, 동14, 동16, 동17, 동55, 동73, 동74, 동81, 동83, 동93, 동95, 동97, 동109, 동110, 동111, 동117, 동120, 동126, 동127, 동128, 동129, 동130, 동136, 동138, 동139, 동150, 동151, 동153, 동154, 동155, 동173, 동174, 동175, 동176, 동180, 동181, 동183, 동185, 동191, 동194, 동199, 동213, 동214, 피그멘트·오렌지5, 동13, 동16, 동34, 동36, 동38, 동43, 동61, 동62, 동64, 동67, 동68, 동71, 동72, 동73, 동74, 동81, 피그멘트·레드2, 동3, 동4, 동5, 동9, 동12, 동14, 동22, 동23, 동31, 동38, 동112, 동122, 동144, 동146, 동147, 동149, 동166, 동168, 동170, 동175, 동176, 동177, 동178, 동179, 동184, 동185, 동187, 동188, 동202, 동207, 동208, 동209, 동210, 동213, 동214, 동220, 동221, 동242, 동247, 동253, 동254, 동255, 동256, 동257, 동262, 동264, 동266, 동272, 동279, 피그멘트·브라운23, 동25, 동41 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 그 외의 착색재를 배합할 경우, 그 목적을 실질적으로 다하기 위한 하한은 착색재 중 1중량%이다.

본 발명의 차광성 조성물에 있어서, 벤즈이미다졸론디옥사진 안료가 착색재의 필수성분으로서 선택되는 이유는, 특징적인 가시광 중파장 영역의 흡수에 근거하는 높은 착색력에 의해, 유기안료로서 두드러진 차광성이 얻어지는 것에 따른다. 또한, 그 외의 착색재로서, 황색, 주황색, 적색 또는 다갈색에서 선택된 적어도 1종의 유기안료를 병용함으로써, 흡수파장 영역의 분포를 최적화해서 한층 차광성을 높일 수 있다. 또한, 착색재에 벤즈이미다졸론디옥사진 안료를 사용하지 않고, 그 이외의 유기안료를 이용했을 경우에는, 일반적으로 차광성이 부족하고, 막후 1㎛에 있어서의 경화막의 광학농도는 2.0에 달하지 않는다.

본 발명의 차광성 조성물은, 그 경화막의 광학농도가 막후 1㎛에 있어서 2.0이상인 것을 특징으로 하지만, 이것을 안정적으로 달성하기 위해서, 그 외의 착색재로서 황색, 주황색, 적색 또는 다갈색에서 선택된 적어도 1종의 유기안료를 사용할 경우, 고형분 중의 착색재의 배합량 P(중량%)와, 착색재 중의 벤즈이미다졸론디옥사진 안료의 배합량 Q(중량%)는, 다음 (2)∼(4)의 세 가지 식을 함께 만족하도록 설정되는 것이 바람직하다.

Q≥30 (2)

P+Q≥90 (3)

5P-2Q≥100 (4)

여기에서, 상기 식(2) 및 (3)은 Q의 바람직한 하한을 의미하고, 상기 식(4)은 Q의 바람직한 상한을 의미한다. 상기 세 가지 식으로부터는 적어도 P≥40이 필요한 것, 및 P의 증가에 따라 Q의 자유도가 증가하고, 특히 P≥60의 영역에서 유리한 것이 나타난다. 또한 황색, 주황색, 적색 또는 다갈색에서 선택된 적어도 1종의 유기안료를, 착색재 중 (100-Q)중량% 함유하는 것이 바람직한 것이 나타난다.

본 발명에서 사용하는 안료는, 정립화(整粒化) 처리에 의해 입경이 정렬된 것임이 유리하다. 정립화 처리로서는 공지의 방법을 이용할 수 있고, 예를 들면, 솔트밀링법, 솔벤트솔트밀링법, 애시드페이스팅법, 애시드슬러리법 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 이렇게 해서 정립화된 안료의 평균입경은 10∼500nm인 것이 바람직하고, 50∼200nm인 것이 보다 바람직하다. 여기에서, 안료의 평균입경이 지나치게 작을 경우는, 은폐력이 저하하기 때문에 충분한 차광성을 얻는 것이 곤란해지며, 반대로 지나치게 클 경우는, 안료입자가 장해가 되어서 표면이 평활한 경화막을 얻는 것이 곤란해진다. 또한 안료의 평균입경을 나타내는 지표로서 비표면적이 알려져 있지만, 본 발명에서 사용하는 안료의 비표면적은 10∼150m²/g인 것이 바람직하고, 30∼100m²/g인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 발명에서 사용하는 안료라 함은 일반식(1)으로 표현되는 벤즈이미다졸론디옥사진 안료 외에, 필요에 따라서 그 외의 착색재를 배합할 경우에는, 그것에 이용하는 안료도 포함하여 생각하는 것으로 한다(이하에 대해서도 동일).

또한, 본 발명에서 사용하는 안료는 분산안정성을 향상시키기 위해, 표면처리가 행해진 것임이 바람직하다. 표면처리로서는 공지의 방법을 이용할 수 있고, 예를 들면, 로진처리, 안료유도체처리, 산·염기처리, 플라즈마처리, 캡슐화처리 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

본 발명의 차광성 조성물에는 경화막의 형성을 용이하게 하기 위해서, 수지류를 배합할 수 있다. 사용할 수 있는 수지류는 공지의 고분자화합물이나 고점도화합물이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 비닐수지(아크릴산(공)중합체, 메타크릴산(공)중합체, 말레산(공)중합체, 스티렌(공)중합체 등), 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에테르 수지, 에폭시 수지 등을 들 수 있지만, 구조 중에 카르복실기나 페놀성 수산기 등의 알칼리 용해성 관능기를 가지며 알칼리 현상성을 가지는 것이나, 글리시딜기나 이소시아네이트기 등의 반응성 관능기를 가지며 열경화성을 가지는 것이 바람직하다. 이들 수지류의 배합량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 고형분 중 5∼50중량%인 것이 바람직하고, 10∼30중량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 여기에서 말하는 수지류에는, 후술하는 감광성 수지도 포함된다.

본 발명의 차광성 조성물에는 상기 안료 등의 착색재를 안정되게 분산시키기 위해 분산제를 배합할 수 있다. 사용할 수 있는 분산제는, 공지의 분산제나 분산 촉진제 등이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 양이온성 고분자계 분산제, 음이온성 고분자계 분산제, 비이온성 고분자계 분산제, 안료유도체형 분산제(분산 조제) 등을 들 수 있지만, 특히, 안료에의 흡착점으로서, 이미다졸릴기, 피롤릴기, 피리딜기, 1급, 2급 또는 3급의 아미노기 등의 양이온성의 관능기를 가지고, 아민가가 1∼100mgKOH/g, 평균분자량이 1천∼10만의 범위에 있는 양이온성 고분자계 분산제가 바람직하다. 이러한 양이온성 고분자계 분산제의 예는, 일본국 특허공개 평9-169821호 공보에 개시되어 있다. 이들 분산제의 배합량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 고형분 중 1∼25중량%인 것이 바람직하고, 2∼15중량%인 것이 보다 바람직하다. 또한 수지류와 같은 고점도물질은 일반적으로 분산을 안정시키는 작용도 가지는데, 분산촉진능을 가지지 않는 것은 분산제로는 취급하지 않는다. 그러나, 분산을 안정시킬 목적으로 사용하는 것을 제한하는 것은 아니다. 또한, 상기 안료유도체형 분산제가 안료골격에 기인하는 착색을 가질 경우는, 상기 안료유도체형 분산제는 착색재의 일부로서도 기능한다.

본 발명의 차광성 조성물에는, 착색재의 분산안정성이나 차광성 조성물의 도포성을 향상시키기 위해, 용제를 배합할 수 있다. 용제로서는, 공지의 용제를 특별히 제한 없이 이용할 수 있고, 예를 들면, 초산에틸, 초산부틸, 프로필렌글리콜디아세테이트, γ-부틸로락톤 등의 에스테르류, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 이소포론 등의 케톤류, 모노글라임, 디글라임, 트리글라임, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르류, 셀로솔브, 메틸셀로솔브, 카르비톨, 메틸카르비톨, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 에테르 알코올류, 셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트 등의 에테르에스테르류, 글리콜산메틸, 락트산에틸, 락트산부틸 등의 알코올에스테르류, 톨루엔, 크실렌, 쿠멘 등의 방향족계 용제, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등의 함질소계 용제 등을 들 수 있다. 이들 용제의 배합량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 고형분에 대하여 100∼1900중량%(차광성 조성물 중 50∼95중량%)인 것이 바람직하고, 150∼900중량%(차광성 조성물 중 60∼90중량%)인 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명의 차광성 조성물은 필요에 따라서 더욱 임의의 성분을 포함할 수 있고, 예를 들면, 필러나 첨가제 등을 배합할 수도 있다. 또한, 첨가제로서는 경화제, 가교제, 계면활성제, 실란커플링제, 점도조정제, 습윤제, 소포제, 산화방지제 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

본 발명의 차광성 조성물의 제법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 안료 등의 착색재를(바람직하게는 분산제를 이용해서) 수지류나 용제 등에 분산시킴으로써 제작하는 방법을 들 수 있다. 또한, 착색재를 분산시키는 방법으로서는 공지의 방법을 이용할 수 있고, 예를 들면, 니더, 아트라이터(attritor), 롤밀, 비즈밀, 페인트쉐이커, 디스퍼저(disperser) 등에 의한 분산가공 처리 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

본 발명의 컬러필터용 차광성 조성물은, 상기 차광성 조성물의 고형분 내 각 성분은 그 전체 성분의 합이 100 중량%이며, 감광성 수지를 고형분 중에 5∼50중량% 함유함과 동시에, 광중합개시제를 고형분 중에 1∼10중량% 함유함으로써, 포토리소그래피에 의해서 화상형성이 가능한 것을 특징으로 한다. 여기에서, 포토리소그래피라 함은 차광성 조성물을 도포, 건조하여 얻은 도포막에 포토마스크 등을 통해 선택적으로 광조사(화상노광)를 행해, 광조사부를 광에너지에 의해 경화시킨 후, 현상에 의해서 광조사되지 않는 부분을 제거함으로써 화상을 얻는 방법을 말하고, 특히 네가티브형의 포토리소그래피라고 불리는 방법을 가리킨다.

본 발명에서 사용하는, 일반식(1)으로 표현되는 벤즈이미다졸론디옥사진 안료는, 380nm미만의 자외광파장 영역에 투과성을 가진다. 그 때문에, 본 발명의 컬러필터용 차광성 조성물은, 자외광조사에 의한 포토리소그래피에 매우 적합하다. 카본블랙을 착색재로 하는 컬러필터용 차광성 조성물은 널리 이용되고 있지만, 카본블랙은 자외광을 거의 투과하지 않기 때문에, 자외광조사에 의한 포토리소그래피는 본질적으로 곤란하다. 특히, 1.5㎛이상과 같은 비교적 높은 막후에서의 화상형성은, 카본블랙을 착색재로 할 경우에는 도포막의 심부가 광조사로 경화하지 않기 때문에 큰 장해가 된다. 그런데, 본 발명의 컬러필터용 차광성 조성물은, 그러한 높은 막후에 있어서도 도포막의 심부까지 광조사로 충분히 경화하기 때문에 화상형성은 지극히 용이하며, 후막의 블랙매트릭스의 형성에도 적합하게 이용할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 감광성 수지는, 광중합성 수지, 광중합성 모노머 또는 광중합성 올리고머 중 적어도 1종에서 선택되는 것이면 좋지만, 경화한 상태에서 수지가 되는 것이면 좋고, 미경화의 상태에서는 모노머나 올리고머와 같은 수지화 되어 있지 않은 성분만을 포함하는 것이어도 좋다. 감광성 수지로서는, 공지의 광중합성 수지, 광중합성 모노머 및 광중합성 올리고머를 모두 바람직하게 이용할 수 있지만, 특히 아크릴산 및 메타크릴산(이하, 양자를 합쳐서 "(메타)아크릴산" 등이라 함)의 유도체가 바람직하고, 예를 들면, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산에스테르류, 비스페놀A형에폭시디(메타)아크릴레이트, 비스페놀F형에폭시디(메타)아크릴레이트, 비스페놀플루오렌형에폭시디(메타)아크릴레이트, 페놀노볼락형에폭시폴리(메타)아크릴레이트, 크레졸노볼락형에폭시폴리(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산에폭시에스테르류 등을 들 수 있다. 또한, 상기의 (메타)아크릴산화합물류와, 구조 중에 (바람직하게는 복수의) 이소시아네이트기나 산무수물기 등을 가지는 화합물과의 반응생성물 등도 적합하다. 또한, 공지의 수지류인 비닐 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에테르 수지 등의 주쇄 또는 측쇄에, 에스테르 결합, 아미드 결합, 우레탄 결합 등에 의해 (메타)아크릴로일기를 도입한 수지류 등도 예시할 수 있다. 또한 (메타)아크릴산유도체 이외로는 말레산유도체, 말레이미드유도체, 크로톤산유도체, 이타콘산유도체, 계피산유도체, 비닐알코올유도체 등도 이용할 수 있다. 이들 감광성 수지는, 컬러필터용 차광성 조성물의 노광감도 등에 따라서 적당히 선택하면 좋고, 1종만을 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋지만, 구조 중에 카르복실기나 페놀성 수산기 등의 알칼리 용해성 관능기를 가지며 알칼리 현상성을 가지는 것임이 바람직하다. 이들 감광성 수지의 배합량은 고형분 중 5∼50중량%인 것이 필요하지만, 7∼40중량%인 것이 바람직하고, 10∼30중량%인 것이 보다 바람직하다. 여기에서, 감광성 수지의 배합량이 지나치게 적을 경우는, 차광성 조성물의 감광성이 낮고, 포토리소그래피에 의해서 화상을 얻는 것이 곤란해진다. 한편 감광성 수지의 배합량이 지나치게 많을 경우는, 상대적으로 착색재의 배합량이 적어져서 차광성이 불충분해진다.

광중합개시제로서는, 공지의 광중합개시제를 모두 바람직하게 이용할 수 있고, 예를 들면, 아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈 등의 아세토페논류, 벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논, 4,4'-비스(N,N-디에틸아미노)벤조페논 등의 벤조페논류, 벤조인에틸에테르, 벤조인-tert-부틸에테르 등의 벤조인에테르류, 2-메틸-1-[4-(메틸술파닐)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-(N,N-디메틸아미노)-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 등의 a-아미노알킬페논류, 2,4,6-트리스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-[3,4-(메틸렌디옥시)페닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진 등의 트리아진류, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 등의 유기과산화물류, 티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤 등의 유황화합물류, (2,4,6-트리메틸벤조일)디페닐포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥시드 등의 인화합물류, 1-[4-(페닐술파닐)페닐]옥탄-1,2-디온-2-0-벤조일옥심, 1-(9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일)에탄온-1-0-아세틸옥심 등의 옥심에스테르류, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2-비이미다졸 등의 비이미다졸류 등을 들 수 있지만, 높은 감광성이 얻어지는 점에서 트리아진류나 옥심에스테르류가 특히 바람직하다. 이들 광중합개시제는 컬러필터용 차광성 조성물의 노광감도 등에 따라서 적당히 선택되면 좋고, 1종만을 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 이들 광중합개시제의 배합량은 고형분 중 1∼10중량%인 것이 필요하지만, 2∼8중량%인 것이 바람직하고, 3∼6중량%인 것이 보다 바람직하다. 여기에서, 광중합개시제의 배합량이 지나치게 적을 경우는, 차광성 조성물의 감광성이 낮아, 포토리소그래피에 의해서 화상을 얻는 것이 곤란해진다. 한편, 광중합개시제의 배합량이 지나치게 많을 경우는, 상대적으로 착색재의 배합량이 적어져서 차광성이 불충분해진다.

본 발명의 컬러필터용 차광성 조성물의 경화막은, 체적저항율이 10¹⁴Ω·cm이상인 것이 바람직하다. 체적저항율은 절연성의 지표이며, 체적저항율이 높을수록 절연성은 높다고 할 수 있다. 체적저항율의 측정은 공지의 방법에 의해 행하면 좋은데, 경화막을 도전성의 금속증착막으로 끼워서, 각 금속증착막에 전극을 각각 접속하고, 미소(微少)전류계(Advantest사 제품 "R8340A" 등)에 의해서 측정을 행하는 방법이 바람직하다. 또한, 착색재에 벤즈이미다졸론디옥사진 안료를 사용하지 않고, 카본블랙을 이용했을 경우는, 일반적으로 절연성이 저하하고, 경화막의 체적저항율은 10¹⁴Ω·cm에 달하지 못한다.

본 발명의 컬러필터용 차광성 조성물의 제법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 안료 등의 착색재를(바람직하게는 분산제를 이용해서) 용제 등에 분산시킨 분산액을 미리 조제하고, 이것에 감광성 수지나 광중합개시제를 배합하여 컬러필터용 차광성 조성물을 제작하는 방법이 유리하다. 또한, 감광성 수지 등을 용제에 용해시킨 감광성 수지 조성물 중에 착색재를 분산시켜서 컬러필터용 차광성 조성물을 제작하는 방법도 있지만, 얻어지는 컬러필터용 차광성 조성물의 안정성 면에서 전자의 방법이 바람직하다.

본 발명의 컬러필터용 차광성 조성물은, 기판 등에 도포하여, 광조사, 가열 등으로 경화시킴으로써 경화막을 얻을 수 있다. 컬러필터용 차광성 조성물을 도포하는 방법으로서는 공지의 방법을 이용할 수 있고, 예를 들면, 스핀코터, 바코터, 슬릿코터 등에 의한 도포를 들 수 있다. 또한, 도포 후는 핫플레이트나 감압건조기 등을 이용하여 컬러필터용 차광성 조성물의 건조를 행하는 것이 바람직하다. 단, 도포 및 건조의 방법은 상기에 한정되지 않는다.

광조사에 의한 경화의 방법도 공지의 방법을 이용할 수 있고, 예를 들면, 크세논램프, 할로겐램프, 텅스텐램프, 초고압수은등, 고압수은등, 중압수은등, 저압수은등 등을 광원으로 하는 광조사 등을 들 수 있다. 이러한 광조사를 행할 때, 포토마스크 등을 이용하여 화상노광을 행하고, 현상액으로 처리함으로써 기판상에 화상을 형성할 수 있다. 현상액으로서는, 미노광 부분을 용해하고 노광 부분을 용해하지 않는 현상액이면 특별히 제한은 없지만, 다양한 첨가제를 포함하는 알칼리 수용액인 것이 바람직하다. 여기에서, 현상액의 알칼리 성분으로서는, 예를 들면, 알칼리 금속의 탄산염, 알칼리 금속의 수산화물, 4급암모늄의 수산화물 등을, 첨가제로서는, 예를 들면, 유기용제, 계면활성제, 소포제, 곰팡이방지제 등을 들 수 있다. 현상방법에 대해서도 공지의 방법을 이용할 수 있고, 예를 들면, 침지현상, 스프레이현상, 브러시현상, 초음파현상 등을 들 수 있다. 광조사 및 현상의 방법도 특별히 한정되는 것은 아니다.

또한 경화막의 강도를 높이기 위해서, 광조사 후에 가열 경화를 행하는 것이 바람직하다. 가열 경화의 방법도 공지의 방법을 이용할 수 있고, 예를 들면, 핫플레이트, 열풍오븐 등에 의한 가열소성 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

컬러필터용 차광성 조성물의 경화조건에 대해서는 특별히 제약은 없지만, 바람직하게는, 광경화에 대해서는 10∼1000mJ/cm²의 자외광조사, 열경화에 대해서는 200∼250℃에서 20∼60분의 가열소성을 행하는 것이 좋다. 또한, 광학농도의 평가시에는 상술한 가장 표준적인 제법을 채용하는 것이 좋다.

또한, 상기의 컬러필터용 차광성 조성물의 경화막을 이용해서 컬러필터를 제작하는 방법으로서는 공지의 방법을 이용할 수 있다.

본 발명의 차광성 조성물은, 벤즈이미다졸론디옥사진 안료를 착색재의 필수성분으로 함으로써 높은 차광성을 실현하고, 또한 절연성이나 분산안정성이 뛰어난 점에서 지극히 유용하다. 또한 본 발명의 컬러필터용 차광성 조성물을 이용하여 형성되는 컬러필터는 높은 차광성과 높은 절연성을 특징으로 하는 블랙매트릭스를 가지기 때문에, 특히 IPS 구동방식이나 STN 구동방식에 있어서의 고품위의 액정디스플레이의 제조를 가능하게 하는 점에서 지극히 유용하다. 또한, 본 발명의 컬러필터용 차광성 조성물은, 1.5㎛이상과 같은 비교적 높은 막후에서도 화상형성이 용이하기 때문에, 잉크젯법 등에서 요구되는 후막의 블랙매트릭스의 형성에도 적합하게 이용할 수 있다. 게다가, 본 발명의 컬러필터용 차광성 조성물은 유전율이 매우 낮은 특징도 가지고 있어, 어레이 기판상에의 컬러필터 형성(컬러필터·온·어레이)에도 적합하다.

또한, 본 발명의 차광성 조성물은 컬러필터용 이외에도, 도료용, 인쇄 잉크용, 필기구 잉크용, 플라스틱용의 착색 성분 등으로서도 유용하며, 절연성 재료로서 회로배선 등의 용도나, 가시광 선택 흡수성 재료로서 광학필터 등의 용도에도 이용할 수 있다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에 있어서의 "부"는 모두 중량부를 나타낸다.

[실시예 1]

(차광성 조성물의 제작)

피그멘트·블루80(Clariant사 제품 "Hostaperm Blue R5R VP2548", 착색재) 60.0부, 양이온성 고분자계 분산제(Ajinomoto-Fine-Techno사 제품 "아지스파 PB821") 20.0부, 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(용제) 320.0부를 배합하고, 페인트쉐이커를 이용하여 3시간의 분산가공 처리를 행하여, 분산액을 조제했다. 여기에서, 페인트쉐이커의 미디어에는 0.4mmφ 지르코니아비즈를 충전율 20%로 이용했다. 다음으로 비스페놀플루오렌형에폭시디아크릴레이트 구조를 가지는 알칼리 현상형 감광성 수지의 56.5중량% 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 용액(Nippon Steel Chemical사 제품 "V-259ME") 11.9부, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(감광성 수지) 6.8부, 1-(9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일)에탄온-1-0-아세틸옥심(광중합개시제) 5.0부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(용제) 14.8부, 프로필렌글리콜디아세테이트(용제) 60.0부, 실리콘계 계면활성제 (Dow Corning Toray사 제품 "FZ-2122") 0.5부, 및 3-(글리시딜옥시)프로필트리메톡시실란(실란커플링제) 1.0부를 배합하고, 충분히 교반하여 감광성 수지 조성물을 조제했다. 이것에, 상기의 분산액을 혼합하고, 더욱 충분히 교반하여, 착색재를 고형분 중 60중량% 가지는 컬러필터용 차광성 조성물 500.0부를 제작했다.

(모델 컬러필터의 제작)

상기의 컬러필터용 차광성 조성물을, 5인치×5인치, 두께 1mm의 유리기판상에 스핀코터 이용해 도포하여, 시험편을 작성했다. 이때, 스핀 회전수를 조절하여, 제작되는 경화막의 막후가 1.0㎛가 되게끔 도포조건을 제어했다. 다음으로 이 시험편을 80℃의 핫플레이트상에서 3분간 처리하고, 컬러필터용 차광성 조성물을 건조시켜서 그 도포막을 얻었다. 도포막에 포토마스크를 씌우고, 고압수은등에 의해 100mJ/cm²의 자외광을 조사해 화상노광을 행하고, 또한 알칼리 현상액(Nippon Steel Chemical사 제품 "V-2401ID"의 10배 희석액)으로 처리하고, 수세하여 화상을 현상시켰다. 마지막으로 시험편을 230℃의 열풍오븐 중에서 20분간 소성하여 경화막을 얻고, 다양한 선폭으로 구성된 블랙매트릭스나 라인&스페이스의 화상 등을 가진 모델 컬러필터를 제작했다.

이렇게 하여 얻어진 경화막의 광학농도를 Gretag Macbeth사 제품 "D200-II"에 의해 측정한 바, 그 값은 2.0이었다. 또한, 얻어진 경화막을 광학현미경에 의해 관찰하고, 형성된 최소의 라인&스페이스의 화상으로부터 화상형성능을 평가한 바, 그 값은 5㎛였다(값이 작은 편이 뛰어남). 또한, 유리기판을 대신하여 알루미늄 증착기판을 사용해 동일하게 경화막을 제작하고, 그 위에 더 알루미늄을 증착시켜, Advantest사 제품 "R8340A"에 의해 인가전압 5V로 체적저항율의 측정을 행한 바, 그 값은 2×10¹⁵Ω·cm였다. 착색재의 종류 등과 함께 이들 결과를 정리하여 표 1에 나타낸다.

[실시예 2∼4]

실시예 1에서 이용한 착색재를 표 1에 나타내는 바와 같이 변경하고, 그 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 컬러필터용 차광성 조성물 및 모델 컬러필터를 제작했다. 그리고, 얻어진 경화막에 대해서, 광학농도, 화상형성능, 및 체적저항율을 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 바, 모두 차광성이나 절연성이 뛰어난 고품질의 모델 컬러필터가 얻어졌다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 예를 들면 실시예 2에서 이용한 착색재에 대해서, 표 1에서 나타내는 "PB80/PY139=70/30"이라 함은 착색재 중 PB80이 70중량%, PY139가 30중량% 포함되는 것을 의미하고, 이것 이외에 대해서도 동일한 취지이다.

※PB80=피그멘트·블루80

(Clariant사 제품 "Hostaperm Blue R5R VP2548")

PY139=피그멘트·옐로우139

(BASF사 제품 "Paliotol Yellow D 1819")

PR254=피그멘트·레드254

(Ciba Specialty Chemicals사 제품 "lrgaphor Red BT-CF")

PB15:4=피그멘트·블루15:4

(BASF사 제품 "Heliogen Blue D 7107")

[실시예 5]

피그멘트·블루80(Clariant사 제품 "Hostaperm Blue R5R VP2548", 착색재) 35.0부, 피그멘트·옐로우139(BASF사 제품 "Paliotol Yellow D1819", 착색재) 15.0부, 양이온성 고분자계 분산제(Ajinomoto-Fine-Techno사 제품 "아지스파 PB821") 16.7부, 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(용제) 266.7부를 배합하고, 실시예 1과 같이 분산가공 처리를 행하여, 분산액을 조제했다. 다음으로 비스페놀플루오렌형에폭시디아크릴레이트 구조를 가지는 알칼리 현상형 감광성 수지의 56.5중량% 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 용액(Nippon Steel Chemical사 제품 "V-259ME") 22.4부, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(감광성 수지) 12.6부, 비스페놀플루오렌형에폭시수지(Nippon Steel Chemical사 제품 "ESF-300") 2.5부, 1-(9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일)에탄온-1-0-아세틸옥심(광중합개시제) 4.0부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(용제) 63.6부, 프로필렌글리콜디아세테이트(용제) 60.0부, 실리콘계 계면활성제(Dow Corning Toray사 제품 "FZ-2122") 0.5부, 및 3-(글리시딜옥시)프로필트리메톡시실란(실란커플링제) 1.0부를 배합하고, 충분히 교반하여 감광성 수지 조성물을 조제했다. 이것에, 상기의 분산액을 혼합하고, 또한 충분히 교반하여, 착색재를 고형분 중 50중량% 가지는 컬러필터용 차광성 조성물 500.0부를 제작했다.

상기의 컬러필터용 차광성 조성물을 이용해, 실시예 1과 같이 모델 컬러필터를 제작했다. 그리고, 얻어진 경화막에 대해서, 광학농도, 화상형성능, 및 체적저항율을 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 바, 차광성이나 절연성이 뛰어난 고품질의 모델 컬러필터가 얻어졌다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 6∼8]

실시예 5에서 이용한 착색재를 표 1에 나타내는 바와 같이 변경하고, 그 외에는 실시예 5와 동일하게 하여, 컬러필터용 차광성 조성물 및 모델 컬러필터를 제작했다. 그리고, 얻어진 경화막에 대해서, 광학농도, 화상형성능, 및 체적저항율을 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 바, 모두 차광성이나 절연성이 뛰어난 고품질의 모델 컬러필터가 얻어졌다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 9]

피그멘트·블루80(Clariant사 제품 "Hostaperm Blue R5R VP2548", 착색재) 20.0부, 피그멘트·옐로우139(BASF사 제품 "Paliotol Yellow D 1819", 착색재) 20.0부, 양이온성 고분자계 분산제(Ajinomoto-Fine-Techno사 제품 "아지스파 PB821") 13.3부, 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(용제) 213.3부를 배합하고, 실시예 1과 같이 분산가공 처리를 행하여, 분산액을 조제했다. 다음으로 비스페놀플루오렌형에폭시디아크릴레이트 구조를 가지는 알칼리 현상형 감광성 수지의 56.5중량% 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 용액(Nippon Steel Chemical사 제품 "V-259ME") 34.3부, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(감광성 수지) 19.4부, 비스페놀플루오렌형에폭시수지(Nippon Steel Chemical사 제품 "ESF-300") 3.9부, 1-(9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일)에탄온-1-0-아세틸옥심(광중합개시제) 2.5부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(용제) 111.8부, 프로필렌글리콜디아세테이트(용제) 60.0부, 실리콘계 계면활성제(Dow Corning Toray사 제품 "FZ-2122") 0.5부, 및 3-(글리시딜옥시)프로필트리메톡시실란(실란 커플링제) 1.0부를 배합하고, 충분히 교반하여 감광성 수지 조성물을 조제했다. 이것에, 상기의 분산액을 혼합하고, 더욱 충분히 교반하여, 착색재를 고형분 중 40중량% 가지는 컬러필터용 차광성 조성물 500.0부를 제작했다.

[비교예 1∼3]

실시예 1에서 이용한 착색재를 표 1에 나타내는 바와 같이 변경하고, 그 외에는 실시예 1과 같이 하여, 컬러필터용 차광성 조성물 및 모델 컬러필터를 제작했다. 그리고, 얻어진 경화막에 대해서, 광학농도, 화상형성능, 및 체적저항율을 실시예 1과 같이 하여 측정한 바, 비교예의 경화막의 차광성은 낮고, 모델 컬러필터의 성능은 불충분한 것이었다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 4]

피그멘트·블루80(Clariant사 제품 "Hostaperm Blue R5R VP2548", 착색재) 15.0부, 피그멘트·옐로우139(BASF사 제품 "Paliotol Yellow D1819", 착색재) 15.0부, 양이온성 고분자계 분산제(Ajinomoto-Fine-Techno사 제품 "아지스파 PB821") 10.0부, 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(용제) 160.0부를 배합하고, 실시예 1과 같이 분산가공 처리를 행하여, 분산액을 조제했다. 다음으로 비스페놀플루오렌형에폭시디아크릴레이트 구조를 가지는 알칼리 현상형 감광성 수지의 56.5중량% 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 용액(Nippon Steel Chemical사 제품 "V-259ME") 45.5부, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(감광성 수지) 25.7부, 비스페놀플루오렌형에폭시수지(Nippon Steel Chemical사 제품 "ESF-300") 5.1부, 1-(9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일)에탄온-1-0-아세틸옥심(광중합개시제) 2.0부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(용제) 160.2부, 프로필렌글리콜디아세테이트(용제) 60.0부, 실리콘계 계면활성제(Dow Corning Toray사 제품 "FZ-2122") 0.5부, 및 3-(글리시딜옥시)프로필트리메톡시실란(실란커플링제) 1.0부를 배합하고, 충분히 교반하여 감광성 수지 조성물을 조제했다. 이것에, 상기의 분산액을 혼합하고, 더욱 충분히 교반하여, 착색재를 고형분 중 30중량% 가지는 컬러필터용 차광성 조성물 500.0부를 제작했다.

상기의 컬러필터용 차광성 조성물을 이용해, 실시예 1과 같이 모델 컬러필터를 제작했다. 그리고, 얻어진 경화막에 대해서, 광학농도, 화상형성능, 및 체적저항율을 실시예 1과 동일하게 하여 측정한 바, 경화막의 차광성은 낮고, 모델 컬러필터의 성능은 불충분한 것이었다. 결과를 표 1에 나타낸다.

본 발명의 차광성 조성물은, 컬러필터의 형성에 적합하게 이용할 수 있고, 특히 블랙매트릭스의 형성에 적합하다. 또한, 본 발명의 차광성 조성물은 컬러필터용 이외에도, 예를 들면, 도료용, 인쇄잉크용, 플라스틱면의 마킹용 잉크 등으로서 유용하며, 절연성 재료로서 회로배선 등의 용도나, 가시광 선택 흡수성 재료로서 광학필터 등의 용도로도 이용할 수 있다.

Claims

하기 일반식(1)으로 표현되는 벤즈이미다졸론디옥사진 안료를 필수성분으로 하는 착색재를 고형분 중 40중량% 이상 함유하는 차광성 조성물에 있어서, 상기 벤즈이미다졸론디옥사진 안료를 착색재 중 30중량%이상 함유하고, 차광성 조성물을 경화시킨 경화막의 광학농도가 막후 1㎛에 있어서 2.0이상인 것을 특징으로 하는 차광성 조성물.

(단, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 수소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 1가의 탄화수소기를 나타내고, X는 수소원자 또는 할로겐원자를 나타낸다.)
삭제
제1항에 있어서, 상기 착색재를 구성하는 각 성분은 그 전체 성분의 합이 100 중량%이고, 황색, 주황색, 적색 또는 다갈색에서 선택된 적어도 1종의 유기안료를 착색재 중 1~70중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 차광성 조성물.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 차광성 조성물의 고형분 내 각 성분은 그 전체 성분의 합이 100 중량%이며, 고형분 중, 감광성 수지를 5~50중량% 및 광중합 개시제를 1~10중량% 함유하고, 포토리소그래피에 의해서 화상형성이 가능한 것을 특징으로 하는 컬러필터용 차광성 조성물.
제4항에 있어서, 상기 컬러필터용 차광성 조성물을 경화시킨 경화막의 체적저항율이 10¹⁴Ω·cm이상인 것을 특징으로 하는 컬러필터용 차광성 조성물.
제4항에 기재된 컬러필터용 차광성 조성물의 경화막을 가지는 것을 특징으로 하는 컬러필터.