KR101987657B1

KR101987657B1 - 착색 감광성 수지 조성물

Info

Publication number: KR101987657B1
Application number: KR1020130033681A
Authority: KR
Inventors: 황진아; 강덕기; 장지훈
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2019-06-12
Also published as: KR20140119882A

Abstract

본 발명은 착색 감광성 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본 발명은 녹색 착색제 분산액, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하며; 녹색 착색제 분산액은 C.I.피그먼트 그린 58을 포함하는 안료, 아민가 10 내지 50mgKOH/g의 분산제 및 분산매를 포함하고; 광중합성 화합물은 고형분 기준으로 조성물 총 중량 중 45중량% 초과 내지 65중량% 이하로 포함됨으로써, 90% 이상의 전압유지율을 가지므로, 액정 표시장치 등에 적용되었을 때 표시불균일 등의 문제점을 억제 가능한 컬러필터를 제조할 수 있는 착색 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

착색 감광성 수지 조성물 {COLORED PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION}

본 발명은 착색 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.

칼라필터는 촬상(撮像)소자, 액정표시장치 등에 널리 이용되는 것으로, 그 응용 범위가 급속히 확대되고 있다. 칼라 액정표시장치나 촬상소자 등에 사용되는 칼라필터는, 통상 블랙 매트릭스가 패턴 형성된 기판상에 적색, 녹색 및 청색의 각 색에 상당하는 녹색 착색제 분산액을 함유하는 착색 감광성 수지 조성물을 스핀 코팅에 의해 균일하게 도포한 후, 가열 건조(이하, 예비 소성이라고 하는 경우도 있음)하여 형성된 도막을 노광, 현상하고, 필요에 따라 더 가열 경화(이하, 후 소성이라고 하는 경우도 있음)하는 조작을 색마다 반복하여 각 색의 화소를 형성함으로써 제조되고 있다.

근래에 액정 디스플레이(LCD)용 칼라 필터는 액정 디스플레이가 점차적으로 대면적화되며 지속적으로 고품위의 화질이 요구되고 있다. 이를 위해 녹색화소의 색제가 C.I. 피그먼트 그린 36에서 투과도 및 명암비가 높은 C.I. 피그먼트 그린 58로 급속하게 변경되고 있으나, C.I. 피그먼트 그린 58 의 경우 90% 이상의 만족할만한 전압유지율을 확보하는 것이 어렵다.

전압유지율이 저하된 컬러 필터를 편입한 액정 표시 장치는 화면에 표시 불균일을 일으키거나, 화상이 고정되어 언제까지나 화상이 변화되지 않는, 소위 화상의 눌어붙음 현상 등의 문제점이 발생할 수 있다.

한국공개특허 제2011-113137호에는 착색 조성물, 컬러 필터 및 컬러 액정 표시 소자가 개시되어 있으나, 상기 문제점에 대한 대안을 제시하지 못하였다.

한국공개특허 제2011-113137호

본 발명은 전압유지율이 우수한 착색 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

1. 녹색 착색제 분산액, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하며; 상기 녹색 착색제 분산액은 C.I.피그먼트 그린 58을 포함하는 안료, 아민가 10 내지 50mgKOH/g의 분산제 및 분산매를 포함하고; 상기 광중합성 화합물은 고형분 기준으로 조성물 총 중량 중 45중량% 초과 내지 65중량% 이하로 포함되는 착색 감광성 수지 조성물.

2. 위 1에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지의 산가는 50 내지 150mgKOH/g인 착색 감광성 수지 조성물.

3. 위 1에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지의 중량 평균 분자량은 3,000 내지 100,000인 착색 감광성 수지 조성물.

4. 위 1에 있어서, 상기 분산제의 아민가는 10 내지 40mgKOH/g인 착색 감광성 수지 조성물.

5. 청구항 1에 있어서, 고형분 기준으로 착색 감광성 수지 조성물 총 중량 중 상기 알칼리 가용성 수지는 10 내지 80중량%로 포함되고; 상기 광중합 개시제는 고형분 기분으로 알칼리 가용성 수지와 광중합성 화합물의 합계 함량에 대하여 0.1 내지 40중량%로 포함되며; 상기 녹색 착색제 분산액은 착색 감광성 수지 조성물 총 중량 중 10 내지 90중량%, 상기 용제는 상기 분산매와 합산하여 60 내지 90중량%로 포함되는 착색 감광성 수지 조성물.

6. 위 1에 있어서, 녹색 착색제 분산액은 고형분 기준으로 녹색 착색제 분산액 총 중량 중 20 내지 90중량%의 안료, 고형분 기준으로 안료 100중량부에 대하여 5 내지 60중량부의 분산제, 녹색 착색제 분산액 총 중량 중 60 내지 90중량%의 분산매를 포함되는 착색 감광성 수지 조성물.

7. 위 1에 있어서, 상기 광중합 개시제는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 트리아진계 화합물, 비이미다졸계(biimidazole) 화합물, 옥심계 화합물 및 티오크산톤계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인 착색 감광성 수지 조성물.

8. 위 1에 있어서, 아민 화합물, 카르복실산 화합물 및 티올기를 가지는 유기황 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 광중합 개시 보조제를 더 포함하는 착색 감광성 수지 조성물.

9. 위 1 내지 8 중 어느 한 항의 착색 감광성 수지 조성물로 제조된 컬러필터.

본 발명의 착색 감광성 수지 조성물로 제조된 컬러필터는 90% 이상의 전압유지율을 가지므로, 액정 표시장치 등에 적용되었을 때 표시불균일 등의 문제점을 억제할 수 있다.

본 발명은 녹색 착색제 분산액, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하며; 녹색 착색제 분산액은 C.I.피그먼트 그린 58을 포함하는 안료, 아민가 10 내지 50mgKOH/g의 분산제 및 분산매를 포함하고; 광중합성 화합물은 고형분 기준으로 조성물 총 중량 중 45중량% 초과 내지 65중량% 이하로 포함됨으로써, 90% 이상의 전압유지율을 가지므로, 액정 표시장치 등에 적용되었을 때 표시불균일 등의 문제점을 억제 가능한 컬러필터를 제조할 수 있는 착색 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.

이하 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은 녹색 착색제 분산액, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함한다.

<녹색 착색제 분산액>

녹색 착색제 분산액은 C.I.피그먼트 그린 58을 포함하는 안료, 아민가 10 내지 50mgKOH/g의 분산제 및 분산매를 포함한다.

본 발명에 있어서, 녹색이란 특정 색 지수를 갖는 하나의 색상을 지칭하는 것이 아니라, 녹색 계열의 색상을 총칭하는 색으로, 이러한 측면에서 안료는 C.I.피그먼트 그린 58 외에도 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 녹색 및 황색, 또는 기타 색의 유기 안료, 무기 안료 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

유기 안료는 특별히 한정되지 않고, 인쇄 잉크, 잉크젯 잉크 등에 사용되는 안료일 수 있으며, 구체적으로는 수용성 아조 안료, 불용성 아조 안료, 프타로시아닌 안료, 퀴나크리돈 안료, 이소인돌리논 안료, 이소인돌린 안료, 페리렌 안료, 페리논 안료, 디옥사진 안료, 안트라퀴논 안료, 디안트라퀴노닐 안료, 안트라피리미딘 안료, 안탄트론(anthanthrone) 안료, 인단트론(indanthrone) 안료, 프라반트론 안료, 피란트론(pyranthrone) 안료, 디케토피로로피롤 안료 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

무기 안료는 특별히 한정되지 않고 금속 산화물이나 금속 착염 등의 금속 화합물일 수 있으며, 구체적으로는 철, 코발트, 알루미늄, 카드뮴, 납, 구리, 티탄, 마그네슘, 크롬, 아연, 안티몬 및 카본블랙으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 금속의 산화물일 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

유기 안료 및 무기 안료는 색지수(The society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트로 분류되어 있는 화합물을 들 수 있고, 구체적으로는 C.I. 피그먼트 옐로우 13, 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 180 및 185; C.I. 피그먼트 그린 7, 10, 15, 25, 36 및 47 등을 들 수 있고, 바람직하게는 C.I. 피그먼트 옐로우 138, 150; C.I. 피그먼트 그린 7, 36 등일 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

안료의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 고형분 기준으로 녹색 착색제 분산액 총 중량 중 20 내지 90중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 30 내지 70중량%로 포함될 수 있다. 안료의 함량이 상기 범위 내인 경우, 화소의 색 농도가 충분하고, 현상시 비화소부의 누락성이 저하에 의한 잔사 발생을 억제할 수 있다.

분산제는 안료의 탈응집 및 안정성 유지를 위해 첨가되는 것으로서, 아민가가 10 내지 50mgKOH/g이고, 바람직하게는 10 내지 40mgKOH/g일 수 있다. 분산제의 아민가가 상기 범위 내인 경우, 분산성이 우수하여 적정 수준의 저장안정성을 유지하며, 90% 이상의 전압유지율을 갖는 컬러필터를 제조할 수 있다.

분산제의 종류는 상기 아민가를 만족시키는 범위 내에서는 특별히 한정되지 않고 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 BMA(부틸메타아크릴레이트) 또는 DMAEMA(N,N-디메틸아미노에틸메타아크릴레이트)를 포함하는 아크릴레이트계 분산제; 폴리카르복실산 에스테르; 불포화 폴리아미드; 폴리카르복실산; 폴리카르복실산의 (부분적)아민염; 폴리카르복실산의 암모늄염; 폴리카르복실산의 알킬아민염; 폴리실록산; 장쇄 폴리아미노아미드포스페이트염; 히드록실기 함유 폴리카르복실산의 에스테르 및 이들의 개질 생성물; 프리(free) 카르복실기를 갖는 폴리에스테르와 폴리(저급 알킬렌이민)의 반응에 의해 형성된 아미드 또는 이들의 염; (메타)아크릴산-스티렌 코폴리머, (메타)아크릴산-(메타)아크릴레이트 에스테르 코폴리머, 스티렌-말레산 코폴리머, 폴리비닐 알코올 또는 폴리비닐 피롤리돈과 같은 수용성 수지 또는 수용성 폴리머 화합물; 폴리에스테르; 개질 폴리아크릴레이트; 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드의 부가생성물; 포스페이트 에스테르 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용 가능한 시판되고 있는 분산제로는, 예를 들면 DISPER BYK-160, DISPER BYK-161, DISPER BYK-162,DISPER BYK-163, DISPER BYK-164, DISPER BYK-166, DISPER BYK-171, DISPER BYK-182,DISPER BYK-184, DISPER BYK-2000, DISPER BYK-2001, DISPER BYK-2070, DISPER BYK-2150(BYK케미사); EFKA-44, EFKA-46, EFKA-47, EFKA-48,EFKA-4010, EFKA-4050, EFKA-4055, EFKA-4020, EFKA-4015, EFKA-4060, EFKA-4300, EFKA-4330, EFKA-4400, EFKA-4406, EFKA-4510, EFKA-4800(BASF사); SOLSPERS-24000, SOLSPERS-32550, NBZ-4204/10(Lubirzol사); 히노액트(HINOACT) T-6000, 히노액트 T-7000, 히노액트 T-8000(카와켄 파인 케미컬사); 아지스퍼(AJISPUR) PB-821, 아지스퍼 PB-822, 아지스퍼 PB-823(아지노모토사); 플로렌 (FLORENE) DOPA-17HF, 플로렌 DOPA-15BHF, 플로렌 DOPA-33, 플로렌 DOPA-44(쿄에이샤 화학사) 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

분산제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 고형분 기준으로 안료 100중량부에 대하여 5 내지 60중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 15 내지 50중량부로 포함될 수 있다. 분산제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 안료의 미립화가 잘 이루어지고 안료 분산액이 적정 점도를 가질 수 있다.

분산매는 후술할 착색 감광성 수지 조성물에 포함되는 용제와 동일한 범위의 것을 사용할 수 있다.

분산매의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 녹색 착색제 분산액 총 중량 중 60 내지 90중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 70 내지 85중량%로 포함될 수 있다. 분산매의 함량이 상기 범위 내인 경우, 저장안정성이 양호하다.

본 발명의 녹색 착색제 분산액은 분산 안정성 및 명암비 상승을 위해 분산보조제를 더 포함할 수 있다.

분산보조제는 일본공개특허 평11-49974호, 일본공개특허 제2006-265528호, 한국공개특허 제2006-93659호 및 한국공개특허 제2006-111415호에 기재되어 있는 것을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로 Lubrizol사의 SOLSPERSE-5000, SOLSPERSE-12000, SOLSPERSE-22000, BYK사의 BYK-SYNERGIST 2100, BYK-SINERGIST 2105, BASF사의 EFKA-6745, EFKA-6750 등을 들 수 있다.

분산보조제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 고형분 기준으로 안료 100중량부에 대하여 1 내지 70중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 1 내지 50중량부로 포함될 수 있다. 분산보조제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 하드베이크에 의한 변색을 억제할 수 있다.

녹색 착색제 분산액의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 착색 감광성 수지 조성물 총 중량 중 10 내지 90중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 20 내지 80중량%로 포함될 수 있다. 녹색 착색제 분산액의 함량이 상기 범위 내인 경우, 화소의 색 농도가 충분하고, 현상시 비화소부의 누락성이 저하되지 않기 때문에 잔사 발생을 줄일 수 있다.

<알칼리 가용성 수지>

알칼리 가용성 수지의 산가는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 50 내지 150mgKOH/g일 수 있고, 바람직하게는 60 내지 140mgKOH/g, 보다 바람직하게는 80 내지 135mgKOH/g일 수 있다. 알칼리 가용성 수지의 산가가 상기 범위 내인 경우, 현상액에 대한 용해성이 향상되고, 잔막률을 개선될 수 있다.

알칼리 가용성 수지는 상기 산가 범위를 만족시키기 위해 카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체를 포함하여 중합될 수 있다.

카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체는 패턴을 형성할 때의 현상 처리 공정에서 이용되는 알칼리 현상액에 대해서 가용성을 부여하는 성분이다.

카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 아크릴산, 메타아크릴산, 크로톤산 등의 모노카르복실산류; 푸마르산, 메사콘산, 이타콘산 등의 디카르복실산류 및 이들의 무수물; ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트 등의 양 말단에 카르복실기와 수산기를 갖는 폴리머의 모노(메타)아크릴레이트류 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 아크릴산 및 메타아크릴산일 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지는 상기 단량체와 공중합 가능한 적어도 1종의 다른 단량체를 더 포함하여 중합된 것일 수 있다. 예를 들면 스티렌, 비닐톨루엔, α-메틸스티렌, p-클로로스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐벤질메틸에테르, m-비닐벤질메틸에테르, p-비닐벤질메틸에테르, o-비닐 벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르 등의 방향족 비닐 화합물; N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, N-페닐말레이미드, N-o-히드록시페닐말레이미드, N-m-히드록시페닐말레이미드, N-p-히드록시페닐말레이미드, N-o-메틸페닐말레이미드, N-m-메틸페닐말레이미드, N-p-메틸페닐말레이미드, N-o-메톡시페닐말레이미드, N-m-메톡시페닐말레이미드, N-p-메톡시페닐말레이미드 등의 N-치환 말레이미드계 화합물; 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, i-프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, i-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트 등의 알킬(메타)아크릴레이트류; 시클로펜틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 2-메틸시클로헥실(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.0 2,6 ]데칸-8-일(메타)아크릴레이트, 2-디시클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트 등의 지환족(메타)아크릴레이트류; 페닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트 등의 아릴(메타)아크릴레이트류; 3-(메타크릴로일옥시메틸)옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)-3-에틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)-2-트리플루오로메틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)-2-페닐옥세탄, 2-(메타크릴로일옥시메틸)옥세탄, 2-(메타크릴로일옥시메틸)-4-트리플루오로메틸옥세탄 등의 불포화 옥세탄 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

알칼리 가용성 수지의 분자량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이 3,000 내지 100,000일 수 있고, 바람직하게는 5,000 내지 50,000일 수 있다. 알칼리 가용성 수지의 분자량이 상기 범위 내인 경우, 현상시에 막 감소가 방지되어 패턴의 누락을 억제할 수 있다.

알칼리 가용성 수지의 제조 방법의 일 구현예는 하기와 같다.

삭제

교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크에 상기 예시한 단량체, 단량체 함량의 0.5 내지 20배의 용제, 단량체 몰 수에 대하여 0.1 내지 10%의 중합개시제를 첨가하고 질소 치환한다. 이후에 40 내지 140℃에서 1 내지 10 시간 교반한다.

용제는 통상의 라디칼 중합반응시 사용하는 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로, 테트라히드로퓨란, 디옥산, 에틸렌글리콜디메틸에틸, 디에틸렌글리콜디메틸에틸, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 초산에틸, 초산부틸, 프로필렌글리콜모노메틸에틸아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 메탄올, 에탄올, 프로판올, n-부탄올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠, 클로로포름 및 디메틸설폭시드 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

중합 개시제는 당업계에 통상적으로 사용되는 중합 개시제를 사용할 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로, 디이소프로필벤젠히드로퍼옥시드, 디-t-부틸퍼옥시드, 벤조일 퍼옥시드, t-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트, t-아밀퍼옥시-2-에틸 헥사노에이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 등의 유기 과산화물; 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸바레로니트릴), 디메틸 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트) 등의 질소 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용될 수 있다.

상기 공정에서 분자량을 제어하기 위해 α-메틸스티렌 다이머 또는 머캅토 화합물을 연쇄 이동제로서 사용할 수도 있다. α-메틸스티렌 다이머 또는 머캅토 화합물은 단량체 함량 100중량부에 대하여 0.005 내지 5중량부로 사용될 수 있다. 상기의 중합 조건은 제조 설비나 중합에 의한 발열량 등을 고려하여 투입 방법이나 반응 온도를 적절하게 조정할 수도 있다.

< 광중합성 화합물>

광중합성 화합물은 패턴의 강도를 강화시키기 위한 성분으로서, 1관능, 2관능 또는 다관능 다량체 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 2관능 이상의 단량체일 수 있다. 예를 들면 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 또는 N-비닐피롤리돈 등의 1관능성 단량체; 1,6-헥산디올디(메타) 아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타) 아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르 또는 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등의 2관능성 단량체; 트리메틸올 프로판트리(메타) 아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리 (메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스 리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴 레이트, 프로폭실레이티드디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타 에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 다관능성 단량체를 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

광중합성 화합물의 함량은 고형분 기준으로 착색 감광성 수지 조성물 총 중량 중 45중량% 초과 내지 65중량% 이하로 포함되고, 바람직하게는 45중량% 초과 내지 60중량% 이하로 포함될 수 있다. 광중합성 화합물의 함량이 상기 범위 내인 경우, 화소부의 강도나 평활성이 양호할 수 있으며, 전압유지율의 향상 효과가 현저하다.

< 광중합 개시제 >

광중합 개시제의 종류는 상기 광중합성 화합물의 중합을 개시할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않고 당 분야에서 통상적으로 사용되는 광중합개시제 일 수 있고, 예를 들면 아세토페논계, 벤조페논계, 트리아진계, 비이미다졸계(biimidazole), 옥심계, 티오크산톤계 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

아세토페논계 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온, 2-(4-메틸벤질)-2-(디메틸아미노)-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 등을 들 수 있다.

벤조페논계 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 벤조페논, 0-벤조일벤조산 메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술피드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등을 들 수 있다.

트리아진계 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.

비이미다졸계 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(트리알콕시페닐)비이미다졸, 2,2-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸 또는 이들 중 4,4',5,5' 위치의 페닐기가 카르보알콕시기로 치환된 이미다졸 화합물 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4’5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸 등일 수 있다.

옥심계 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 o-에톡시카르보닐-α-옥시이미노-1-페닐프로판-1-온일 수 있으며, 사용 가능한 시판품으로 예를 들면 igacure OXE01, igacure OXE02(BASF사) 등을 들 수 있다.

티오크산톤계 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 2-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 들 수 있다.

광중합 개시제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 고형분 기준으로 알칼리 가용성 수지와 광중합성 화합물의 합계 함량에 대하여 0.1 내지 40중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 1 내지 30 중량%로 포함될 수 있다. 광중합 개시제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 착색 감광성 수지 조성물이 고감도화되어 노광 시간이 단축되므로 생산성이 향상되며 높은 해상도를 유지할 수 있으며, 형성한 화소부의 강도와 화소부의 표면에서의 평활성이 양호해질 수 있다.

< 광중합 개시 보조제>

본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은 감도 향상을 위해 광중합 개시 보조제를 더 포함할 수 있다.

광중합 개시 보조제는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 아민 화합물, 카르복실산 화합물, 티올기를 가지는 유기황 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

아민 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민 등의 지방족 아민 화합물; 4-디메틸아미노벤조산메틸, 4-디메틸아미노벤조산에틸, 4-디메틸아미노벤조산이소아밀, 4-디메틸아미노벤조산2-에틸헥실, 벤조산2-디메틸아미노에틸, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 방향족 아민화합물 등을 들 수 있다.

카르복실산 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 페닐티오아세트산, 메틸페닐티오아세트산, 에틸페닐티오아세트산, 메틸에틸페닐티오아세트산, 디메틸페닐티오아세트산, 메톡시페닐티오아세트산, 디메톡시페닐티오아세트산, 클로로페닐티오아세트산, 디클로로페닐티오아세트산, N-페닐글리신, 페녹시아세트산, 나프틸티오아세트산, N-나프틸글리신, 나프톡시아세트산 등의 방향족 헤테로아세트산류를 들 수 있다.

티올기를 가지는 유기황 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 2-머캅토벤조티아졸, 1,4-비스(3-머캅토부티릴옥시)부탄, 1,3,5-트리스(3-머캅토부틸옥시에틸)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온, 트리메틸올프로판트리스(3-머갑토프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토부틸레이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 디펜타에리트리톨헥사키스(3-머캅토프로피오네이트), 테트라에틸렌글리콜비스(3-머캅토프로피오네이트) 등을 들 수 있다.

광중합 개시 보조제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 고형분 기준으로 광중합 개시제 100중량부에 대하여 10 내지 100중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 20 내지 100중량부로 포함될 수 있다. 광중합 개시 보조제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 착색 감광성 수지 조성물의 감도가 향상되고, 형상 공정 중 패턴 단락 발생을 방지할 수 있다.

<용제>

용제는 상기 성분들을 용해할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 에테르류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 알콜류, 에스테르류 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

예를 들면 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸 에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르류; 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등의 에테르류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류; 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, γ-부티롤락톤 등의 에스테르류 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 에틸락테이트, 부탈락테이트, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸 등일 수 있다.

용제는 도포성 및 건조성 면에서 비점이 100℃ 내지 200℃인 유기 용제인 것이 바람직하다.

용제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 녹색 착색제 분산액에 포함된 분산매와의 합계 함량이 착색 감광성 수지 조성물 총 중량 중 60 내지 90중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 70 내지 85중량%로 포함될 수 있다. 용제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 도포성이 양호할 수 있다.

<첨가제>

본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 다른 고분자 화합물, 경화제, 계면활성제, 밀착 촉진제, 자외선 흡수제 및 응집 방지제로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

다른 고분자 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 에폭시 수지, 말레이미드 수지 등의 경화성 수지, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌글리콜모노알킬에테르, 폴리플루오로알킬아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등의 열가소성 수지 등을 들 수 있다.

경화제는 심부 경화 및 기계적 강도를 높이기 위한 성분으로서, 그 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 에폭시 화합물, 다관능 이소시아네이트 화합물, 멜라민 화합물, 옥세탄 화합물 등을 들 수 있다.

에폭시 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 비스페놀 A계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 A계 에폭시 수지, 비스페놀 F계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 F계 에폭시 수지, 노블락형 에폭시 수지, 기타 방향족계 에폭시 수지, 지환족계 에폭시 수지, 글리시딜에스테르계 수지, 글리시딜아민계 수지, 또는 이러한 에폭시 수지의 브롬화 유도체; 에폭시 수지 및 그 브롬화 유도체 이외의 지방족, 지환족 또는 방향족 에폭시 화합물; 부타디엔(공)중합체 에폭시화물; 이소프렌(공)중합체 에폭시화물; 글리시딜(메타)아크릴레트(공)중합체; 트리글리시딜이소시아눌레이트 등을 들 수 있다.

옥세탄 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 카르보네이트비스옥세탄, 크실렌비스옥세탄, 아디페이트비스옥세탄, 테레프탈레이트비스옥세탄, 시클로헥산디카르복실산비스옥세탄 등을 들 수 있다.

경화제는 경화제와 함께 에폭시 화합물의 에폭시기, 옥세탄 화합물의 옥세탄 골격을 개환 중합하게 할 수 있는 경화 보조 화합물을 병용할 수 있다.

경화 보조 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 다가 카르복시산류, 다가 카르복시산 무수물류, 산발생제 등이 있다. 다가 카르복시산 무수물류는 에폭시 수지 경화제로서 시판되는 것을 이용할 수 있다.

본 발명에서 사용가능한 시판되는 에폭시 수지 경화제로는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 상품명(아데카하도나 EH-700)(아데카공업㈜ 제조), 상품명(리카싯도 HH)(신일본이화㈜ 제조), 상품명(MH-700)(신일본이화㈜ 제조) 등을 들 수 있다.

계면활성제는 감광성 수지 조성물의 피막 형성성을 향상시키는 성분으로, 그 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 불소계 계면활성제, 실리콘계 계면활성제 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.

실리콘계 계면활성제는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 시판품으로서 다우코닝 도레이 실리콘사의 DC3PA, DC7PA, SH11PA, SH21PA, SH8400 등; GE 도시바 실리콘사의 TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4446, TSF-4460, TSF-4452 등을 들 수 있다.

불소계 계면활성제는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 시판품으로서 다이닛본 잉크 가가꾸 고교사의 메가피스 F-470, F-471, F-475, F-482, F-489 등을 들 수 있다.

밀착 촉진제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

밀착 촉진제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 고형분 기준으로 착색 감광성 수지 조성물 총 중량 중 0.01 내지 10중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.05 내지 2중량%로 포함될 수 있다.

자외선 흡수제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 2-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조티리아졸, 알콕시벤조페논 등을 들 수 있다.

응집 방지제는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 폴리아크릴산 나트륨일 수 있다.

상기 첨가제는 고형분 기준으로 착색 감광성 수지 조성물 총 중량 중 0.01 내지 15중량%로 포함될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 착색 감광성 수지 조성물로 제조된 컬러필터를 제공한다.

컬러필터는 기판 및 상기 기판의 상부에 형성된 컬러층을 포함한다.

기판은 컬러필터 자체 기판일 수 있으며, 또는 디스플레이 장치 등에 컬러필터가 위치되는 부위일 수도 있는 것으로, 특별히 제한되지 않는다. 상기 기판은 유리, 실리콘(Si), 실리콘 산화물(SiO_x) 또는 고분자 기판일 수 있으며, 상기 고분자 기판은 폴리에테르설폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 등일 수 있다.

컬러층은 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물을 포함하는 층으로, 상기 착색 감광성 수지 조성물을 도포하고 소정의 패턴으로 노광, 현상 및 열경화하여 형성된 층일 수 있다.

상기와 같은 기판 및 컬러층을 포함하는 컬러필터는, 각 착색패턴 사이에 형성된 격벽을 더 포함할 수 있으며, 블랙 매트릭스를 더 포함할 수도 있다. 또한, 컬러필터의 컬러층 상부에 형성된 보호막을 더 포함할 수도 있다.

또한 본 발명은 상기 컬러필터를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.

본 발명의 액정표시장치는 상기 컬러필터를 구비한 것을 제외하고는 본 발명의 기술분야에서 당업자에게 알려진 구성을 포함할 수 있고, 본 발명에서 특별히 제한하지 않는다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

제조예

(1) 녹색 착색제 분산액의 제조

안료로 C.I. 피그먼트 그린58 12.0중량부, 분산제로 DISPERBYK-2001(BYK사, 아민가 29mgKOH/g) 6.0중량부, 분산매로 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 44중량부 및 프로필렌글리콜메틸에테르 38중량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합/분산하여 녹색 착색제 분산액을 제조하였다.

(2) 녹색 착색제 분산액의 제조

안료로 C.I. 피그먼트 그린58 12.0중량부, 분산제로 DISPERBYK-2025(BYK사, 아민가 37mgKOH/g) 6.0중량부, 분산매로 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 44중량부 및 프로필렌글리콜메틸에테르 38중량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합/분산하여 녹색 착색제 분산액을 제조하였다.

(3) 녹색 착색제 분산액의 제조

안료로 C.I. 피그먼트 그린58 12.0중량부, 분산제로 DISPERBYK-2064(BYK사, 아민가 14mgKOH/g) 6.0중량부, 분산매로 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 44중량부 및 프로필렌글리콜메틸에테르 38중량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합/분산하여 녹색 착색제 분산액을 제조하였다.

(4) 녹색 착색제 분산액의 제조

안료로 C.I. 피그먼트 그린58 12.0중량부, 분산제로 DISPERBYK-145(BYK사, 아민가 71mgKOH/g) 6.0중량부, 분산매로 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 44중량부 및 프로필렌글리콜메틸에테르 38중량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합/분산하여 녹색 착색제 분산액을 제조하였다.

(5) 녹색 착색제 분산액의 제조

안료로 C.I. 피그먼트 그린58 12.0중량부, 분산제로 DISPERBYK-2001(BYK사, 아민가 4mgKOH/g) 6.0중량부, 분산매로 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 44중량부 및 프로필렌글리콜메틸에테르 38중량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합/분산하여 녹색 착색제 분산액을 제조하였다.

합성예 . 알칼리 가용성 수지의 합성

교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 108부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 72부, AIBN 2부, 메타아크릴산 18부, 벤질메타아크릴레이트 22부, 4-메틸스티렌 50부, 메틸메타아크릴레이트 10부, n-도데실머캅탄 3부를 투입하고 질소 치환하였다. 그 후, 교반하며 반응액의 온도를 110℃로 상승시키고 3시간 반응시켰다. 이렇게 합성된 알칼리 가용성 수지의 고형분 산가는 115㎎KOH/g 이고 GPC로 측정한 중량 평균 분자량 Mw는 약 22,100이었다.

실시예 1

제조예 1의 녹색 착색제 분산액 31.25중량부, 합성예의 수지 4.76중량부, KAYARAD DPHA(닛본가야꾸 제조) 6.82중량부, Igacure OXE-01(BASF사 제조) 0.85중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 56.32중량부를 혼합하여 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

실시예 2

제조예 2의 녹색 착색제 분산액 31.25중량부, 합성예의 수지 4.76중량부, KAYARAD DPHA(닛본가야꾸 제조) 6.82중량부, Igacure OXE-01(BASF사 제조) 0.85중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 56.32중량부를 혼합하여 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

실시예 3

제조예 3의 녹색 착색제 분산액 31.25중량부, 합성예의 수지 4.76중량부, KAYARAD DPHA(닛본가야꾸 제조) 6.82중량부, Igacure OXE-01(BASF사 제조) 0.85중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 56.32중량부를 혼합하여 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

비교예 1

제조예 4의 녹색 착색제 분산액 31.25중량부, 합성예의 수지 4.76중량부, KAYARAD DPHA(닛본가야꾸 제조) 6.82중량부, Igacure OXE-01(BASF사 제조) 0.85중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 56.32중량부를 혼합하여 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

비교예 2

제조예 5의 녹색 착색제 분산액 31.25중량부, 합성예의 수지 4.76중량부, KAYARAD DPHA(닛본가야꾸 제조) 6.82중량부, Igacure OXE-01(BASF사 제조) 0.85중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 56.32중량부를 혼합하여 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

비교예 3

제조예 1의 녹색 착색제 분산액 31.25중량부, 합성예의 수지 11.9중량부, KAYARAD DPHA(닛본가야꾸 제조) 4.26중량부, Igacure OXE-01(BASF사 제조) 0.85중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 51.74중량부를 혼합하여 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

비교예 4

제조예 4의 녹색 착색제 분산액 31.25중량부, 합성예의 수지 11.9중량부, KAYARAD DPHA(닛본가야꾸 제조) 4.26중량부, Igacure OXE-01(BASF사 제조) 0.85중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 51.74중량부를 혼합하여 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

실험예 . 전압유지율( VHR ) 평가

실시예 및 비교예에서 제조된 착색 감광성 수지 조성물을 각각 스핀 코팅법으로 2인치각의 유리 기판(코닝사 제조, 「EAGLE XG」) 위에 도포한 다음, 가열판 위에 놓고 100℃의 온도에서 3분간 유지하여 박막을 형성시켰다. 이어서 상기 박막 위에 투과율을 1 내지 100%의 범위에서 계단상으로 변화시키는 패턴과 1 ㎛ 내지 50 ㎛의 라인/스페이스 패턴을 갖는 시험 포토마스크를 올려놓고 시험 포토마스크와의 간격을 100 ㎛로 하여 자외선을 조사하였다. 이때, 자외선 광원은 g, h, i 선을 모두 함유하는 1KW의 고압 수은등을 사용하여 100 mJ/㎠의 조도로 조사하였다. 상기 자외선이 조사된 박막을 pH 10.5의 KOH 수용액 현상 용액에 2분 동안 담궈 현상하였다. 상기 박막이 도포된 유리판을 증류수로 세척한 다음, 질소 가스를 불어서 건조하고, 200℃의 가열 오븐에서 25분간 가열하여 컬러필터를 제조하였다. 제조된 컬러필터의 필름 두께는 2.0㎛이었다.

얻어진 컬러필터 필름을 긁어낸 시료를 액정 화합물(LC)과 3:97의 비율로 혼합하여 80℃에서 20시간 에이징하였다.

VHR 측정용 셀은 안쪽에 이소프로필알코올(IPA)를 투입 한 후, 35℃에서 30분간 초음파 세정을 하였다. 에이징 후의 시료와 액정 화합물(LC)의 혼합물을 0.2㎛ 실린지 필터링하여, 얻어진 액정 혼합물을 측정용 셀에 투입하였다. 솔더링 후 Toyo社 VHR 측정장비로 VHR을 측정하고(60℃, 1V-100ms기준), 하기 기준에 따라 평가하였다.

◎: 전압유지율 95% 이상 내지 100%

○: 전압유지율 90% 이상 내지 95% 미만

△: 전압유지율 80% 이상 내지 90% 미만

X: 전압유지율 80% 미만

평가 결과는 하기 표 1에 나타내었다.

구분	전압유지율 평가
실시예 1	◎
실시예 2	◎
실시예 3	◎
비교예 1	X
비교예 2	△
비교예 3	△
비교예 4	X

상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 3의 착색 감광성 수지 조성물로 형성한 컬러필터는 전압유지율이 95% 이상으로 우수하여, 표시 불균일 등의 문제점을 개선할 수 있다.

그러나, 비교예 1 내지 4의 착색 감광성 수지 조성물로 형성한 컬러필터는 전압유지율이 90% 미만으로 상대적으로 낮다.

Claims

녹색 착색제 분산액, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하며;
상기 녹색 착색제 분산액은 C.I.피그먼트 그린 58을 포함하는 안료, 아민가 10 내지 50mgKOH/g의 분산제 및 분산매를 포함하고;
상기 광중합성 화합물은 고형분 기준으로 조성물 총 중량 중 45중량% 초과 내지 65중량% 이하로 포함되는 착색 감광성 수지 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지의 산가는 50 내지 150mgKOH/g인 착색 감광성 수지 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지의 중량 평균 분자량은 3,000 내지 100,000인 착색 감광성 수지 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 분산제의 아민가는 10 내지 40mgKOH/g인 착색 감광성 수지 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 광중합 개시제는 고형분 기분으로 알칼리 가용성 수지와 광중합성 화합물의 합계 함량에 대하여 0.1 내지 40중량%로 포함되며;
상기 녹색 착색제 분산액은 착색 감광성 수지 조성물 총 중량 중 10 내지 90중량%, 상기 용제는 상기 분산매와 합산하여 60 내지 90중량%로 포함되는 착색 감광성 수지 조성물.
청구항 1에 있어서, 녹색 착색제 분산액은 고형분 기준으로 녹색 착색제 분산액 총 중량 중 20 내지 90중량%의 안료, 고형분 기준으로 안료 100중량부에 대하여 5 내지 60중량부의 분산제, 녹색 착색제 분산액 총 중량 중 60 내지 90중량%의 분산매를 포함되는 착색 감광성 수지 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 광중합 개시제는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 트리아진계 화합물, 비이미다졸계(biimidazole) 화합물, 옥심계 화합물 및 티오크산톤계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인 착색 감광성 수지 조성물.
청구항 1에 있어서, 아민 화합물, 카르복실산 화합물 및 티올기를 가지는 유기황 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 광중합 개시 보조제를 더 포함하는 착색 감광성 수지 조성물.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항의 착색 감광성 수지 조성물로 제조된 컬러필터.