KR20000072950A - 컬러 액정디스플레이의 블랙매트릭스 형성용 재료 및 블랙매트릭스의 형성방법 - Google Patents
컬러 액정디스플레이의 블랙매트릭스 형성용 재료 및 블랙매트릭스의 형성방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 컬러 액정표시소자의 블랙매트릭스 형성용 재료 및 그 재료를 이용한 블랙매트릭스의 형성방법에 관한 것이다. 본 발명은, (A)크레졸과 알데히드를 포함하는 페놀의 농축에 의해 얻어진 알칼리-용해성 수지, (B)산-가교성 메틸로레이티드 멜라민 수지, (C)광흡수에 의해 산을 생성할 수 있는, 특정의 할로겐-함유 트리아진 화합물 및 (D)흑색 안료를 포함한다. 고농도의 흑색 안료와 함께, 성분(B)의 경화반응이 기재와의 연결부분까지 충분히 진행됨으로써, 현상범위를 확대하고 현상액에 용해되어 노광면과 비노광면간의 콘트라스트를 충분히 증대킬 수 있다.
Description
본 발명은 컬러 액정표시소자(이하, "LCD"라 약칭한다)에 사용되는 블랙 매트릭스 형성용 재료 및 이를 이용한 블랙매트릭스의 형성방법에 관한 것이다.
컬러 LCD의 화질은 컬러필터에 의해 좌우된다. 특히, 넓은 스크린면적과 높은 콘트라스트를 실현하기 위하여, 컬러필터의 블랙매트릭스는 충분한 광차폐성(light shielding properties)을 보유하고 또한, 고해상도로 패터닝될 것이 요구된다.
통상적으로, 블랙매트릭스는 예를 들어 진공증발(vacuum evaporation) 등에 의해 증착시킨 크롬층을 패터닝함으로써 얻어진다. 크롬층으로 만들어진 블랙매트릭스는, 광차폐성은 우수하지만, 반면 반사율이 높아서 외부화상까지 화면으로 반사시킴으로써 가시도(visibility)를 저하시킨다. 게다가, 크롬층이 관련된 컬러필터의 제조방법은 복잡하고 비용이 많이 들며, 또한 크롬 에칭 폐액정의 처분이라는 문제를 야기한다.
이러한 상황하에서, 반사율을 낮추고 비용을 저감하기 위하여, 흑색 안료(black pegment)를 산포시킨 감광성 수지 코팅필름을 패터닝함으로써 제조된 블랙매트릭스가 개발되었다. 이러한 타입의 블래매트릭스를 위하여 라디칼 중합성 감광성 수지가 사용되었다. 그러나, 라디칼 중합성 감광성 수지는 빛이 쪼여져야만 경화되기 때문에, 기재와 연결되는 인접부분의 경화가 불충분하게 되어 현상조건의 범위를 협소하게 한다.
감광성 수지를 포함하는 조성물, 흑색 안료, 그리고 퀴논디아자이드 화합물은 알려져 있다. 그러나, 상기 감광성 수지는 혼합공정, 도포공정 또는 건조공정 등에서, 알칼리에 용해되지 않는 문제가 있다. 이는 화상의 콘트라스트를 저하시키거나 또는 경우에 따라 수지가 현상액에 실제적으로 용해되지 않는, 즉 패턴의 형성이 불가능하게 되는 현상을 초래한다.
본 발명의 하나의 목적은, 고농도의 흑색 안료를 포함하고, 기재와의 연결부분이 충분히 경화됨으로써 현상범위를 넓히는, 컬러 LCD의 블랙매트릭스 형성용 재료를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 조성 성분의 혼합공정, 기재에의 적용공정 및 건조공정에서 경화되지 않고, 또한 현상액에 용해되어 노광면과 비노광면간의 콘트라스트를 충분히 높이며, 고정밀도의 블랙매트릭스를 제공하는, 컬러 LCD의 블랙매트릭스 형성용 재료를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 밀도가 높고 정밀도가 우수한, 컬러 LCD용 블랙매트릭스의 형성방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, (A)크레졸과 알데히드를 포함하는 페놀의 농축에 의해 얻어진 알칼리-용해성 수지, (B)산-가교성 메틸로레이티드 멜라민 수지, (C)광흡수에 의해 산을 생성할 수 있는, 하기 화학식(Ⅰ)로 나타내는 화합물:
하기 화학식(Ⅱ)으로 나타내는 화합물: 및
하기 화학식(Ⅲ)으로 나타내는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 할로겐-함유 트리아진 화합물:
여기서, R1및 R7은 각각 독립적으로 수소원자, 히드록시기, 할로겐 원자, 탄소원자수가 1 내지 3인 알킬기 또는 탄소원자수가 1 내지 3인 알콕시기를 나타내고; R5및 R6는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 3인 알킬기를 나타내고; T는 하기 화학식(Ⅳ)으로 나타내는 1가의 기를 나타낸다
여기서, X는 할로겐 원자를 나타내고, m은 1 내지 3의 정수를 나타내고; 그리고 n은 1 내지 4의 정수를 나타낸다
및 (D)흑색 안료를 포함하는, 컬러 LCD의 블랙매트릭스 형성용 재료를 제공한다.
또한 본 발명은, 투명기재에 상기한 블랙매트릭스 형성용 재료를 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계, 상기 코팅층에 화상화 노광을 실시하는 단계, 상기 노광된 코팅층을 가열하여 상기 노광면을 가교시키고 노광으로 생성된 산을 상기 기재에 확산시키는 단계 및 비노광면을 알칼리 현상액으로 제거하는 단계를 포함하는,컬러 LCD의 블랙매트릭스의 형성방법을 제공한다.
기재에 본 발명의 블랙매트릭스 형성용 재료를 코팅하여 얻은 코팅필름이 화상화 노광되면, 노광면의 성분(C)이 분해되어 산을 생성시킨다. 가열후에, 상기 산은 상기 기재의 연결부분에 확산되어 성분(B)를 가교시켜 알칼리 현상액에 용해되지 않도록 한다.
따라서, 본 발명의 블랙매트릭스 형성용 재료는 다음과 같은 효과를 갖는다. (1)코팅층의 표면이 노광될 때, 비록 상기 재료가 고농도의 흑색 안료를 함유하여 그 흑색 안료에 의해 상기 코팅층과 기재간의 연결부분에 빛이 도달하는 것을 방지하는 경우에라도, 성분(B)의 가교반응은 기재와의 연결부분까지 충분히 진행되어 현상액에 불용화된다. 그 결과, 흑색 안료의 함량이 높은 블랙매트릭스가 형성된다. (2)현상범위가 확대된다. (3)성분(A) 및 (D)가 혼합되거나 또는 그 혼합물이 기재에 적용되는 동안 및 건조되는 동안에 경화반응이 일어나지 않게 된다. 따라서, 현상액에 용해된 후 노광면과 비노광면간에 충분한 콘트라스트가 발현된다. 그에 따라, 상기 블랙매트릭스 형성용 재료로 고밀도 및 고정밀도의 블랙매트릭스를 형성할 수 있다.
당업자라면, 본 발명의 상기한 제반 목적들, 장점들 그리고 효과들을 하기 명세서의 기재내용으로부터 명백히 알수 있을 것이다.
크레졸 및 알데히드를 포함하는 페놀의 농축에 의해 얻어진, 성분(A)로 사용가능한 상기 알칼리-용해성 수지로는, 크레졸 및 알데히드를 포함하는 페놀의 농축에 의해 얻어진 레졸(resol) 또는 노볼락(novolak) 수지가 바람직한데, 50중량% 이상의 오토(o-), 메타(m-) 또는 파라(p-)크레졸을 포함하는 페놀을 사용하여 얻은 것이 보다 바람직하다.
크레졸 외에, 결합하여 사용되는 페놀로는, 오토(o-)메톡시페놀, 메타(m-)메톡시페놀, 오토(o-)에틸페놀, 메타(m-)에틸페놀, 파라(p-)에틸페놀, 3,5-디메톡시페놀, 2-메톡시-4-메틸페놀, 오토(o-)프로폭시페놀, 오토(o-)부톡시페놀, 3,4,5-트리메틸페놀, 오토(o-)비닐페놀 및 메타(m-)페닐페놀 등을 포함한다.
본 발명에 사용되는 알데히드로는, 포름알데히드, 파라포름알데히드, 아세트알데히드, 프로필알데히드, 벤즈알데히드, 페닐알데히드, α-페닐프로필알데히드, β-페닐프로필알데히드 및 오토(o-)히드록시벤즈알데히드 등을 포함하는데, 이중 특히 포름알데히드가 바람직하다.
특히 바람직한 성분(A)는, 오토(o-), 메타(m-), 파라(p-)크레졸 또는 그들의 혼합물을 포름알데히드와 함께 농축시켜 얻은 수지이다.
성분(A)는, 그 중량평균분자량이 500 내지 20,000인 것이 바람직하고, 보다 바람직하기로는 1,000 내지 15,000이다.
성분(A)는, 그 사용량이 블랙매트릭스 형성용 재료의 총 고체함량 기준으로 35 내지 90중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하기로는 45 내지 75중량%이다.
성분(B)로 사용가능한, 상기 산-가교성 메틸로레이티드 멜라민 수지로는, 모노메틸올멜라민, 디메틸올멜라민, 트리메틸올멜라민, 테트라메틸올멜라민, 펜타메틸올멜라민 및 헥사메틸올멜라민 등이 바람직한데, 이중 특히 헥사메틸올멜라민이 더욱 바람직하다.
성분(B)는, 그 사용량이 블랙매트릭스 형성용 재료의 총 고체함량 기준으로 0.1 내지 30중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하기로는 1 내지 10중량%이다.
성분(C)로 사용가능한, 상기 할로겐-함유 트리아진 화합물은 화학식(Ⅰ) 내지 (Ⅲ)으로 나타내는 화합물로부터 선택된다. 화학식(Ⅰ) 내지 (Ⅲ)에 있어서, R1및 R7은 각각 독립적으로 수소원자, 히드록시기, 할로겐 원자, 탄소원자수가 1 내지 3인 알킬기 또는 탄소원자수가 1 내지 3인 알콕시기를 나타내고; R5및 R6는 각각 독립적으로 에틸기, 프로필기 또는 이소프로필기를 나타내고; m은 바람직하기로는 1 또는 2를, n은 바람직하기로는 1 또는 2를 나타낸다. 화학식(Ⅳ)에서, X는 바람직하기로는 브롬 또느 염소 원자를 나타낸다.
화학식(Ⅰ) 내지 (Ⅲ)의 할로겐-함유 트리아진 화합물의 바람직한 예를 들면, 4-(플루오로-p-N-클로로에틸아미노페닐)-2-6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진, 4-(o-클로로-p-N-클로로에틸아미노페닐)-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진, 4-(o-브로모-p-N-클로로에틸아미노페닐)-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진, 4-(m-플루오로-p-N-클로로에틸아미노페닐)-2,6--디(트리클로로메틸)-s-트리아진, 4-(m-클로로-p-N-클로로에틸아미노페닐)-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진, 4-(o-플로우로-p-N-메톡시카르보닐메틸아미노페닐)-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진, 4-(o-클로로-p-N-메톡시카르보닐메틸아미노페닐)-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진, 4-(o-플루오로-p-N-에톡시카르보닐메틸아미노페닐)-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진, 4-(o-브로모-p-N-에톡시카르보닐메틸아미노페닐)-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진 및 4-(o-클로로-p-N-에톡시카르보닐메틸아미노페닐)-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진 등이다. 이들 트리아진 화합물중에서, 바람직한 것으로는, 4-(o-플루오로-p-N-에톡시카르보닐메틸아미노페닐)-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진, 4-(o-브로모-p-N-에톡시카르보닐메틸아미노페닐)-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진 및 4-(o-클로로-p-N-에톡시카르보닐메틸아미노페닐)-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진이다.
상기 할로겐-함유 트리아진 화합물은 각각 독립적으로 또는 둘 이상이 결합되어 사용가능하다.
성분(C)는, 그 사용량이 블랙매트릭스 형성용 재료의 총 고체함량 기준으로 0.1 내지 30중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하기로는 1 내지 30중량%이다.
성분(D)의 흑색 안료로는 유기물 또는 무기물 어느 것도 사용가능하다.
유기 안료로는, 열적내성이 높고 광속을 빠르게 하는 것이 적합한데, 즉 프탈로시아닌 안료, 예를 들어 프탈로시아닌 블루 및 프탈로시아닌 그린; 안트라퀴논 안료, 예를 들어 클로로프탈 레드; 아조 또는 아조 레이크 안료, 예를 들어 보르데욱스 10B(Bordeaux 10B) 및 레이크 레드(Lake Red); 이소인돌리논 안료, 예를 들어 이르가진 옐로우(Irgazin Yellow); 디옥사진 안료, 예를 들어 디옥사진 바이올렛(Dioxazine Violet); 니트로소 안료, 예를 들어 나프톨 그린 B(Naphthol Green B); 니트로 안료; 레이크 안료, 예를 들어 피코크 블루 레이크(Peacock Blue Lake) 및 로다민 레이크(Rhodamine Lake); 퀴나크리돈 안료; 및 퀴나크리딘 안료 등이 있다.
무기 안료로는, 카본블랙; 금속산화물 안료, 예를 들어 티타늄 옥사이드, 철 산화물, 아연 산화물 및 크롬 산화물; 황화물 컬러물질, 예를 들어 황화 아연; 카르보네이트; 및 실리케이트 등이 적합하다.
이들 안료들은 종류에 따라서는 각각 독립적으로 또는 둘 이상이 결합되어 사용가능하다.
성분(D)는, 그 사용량이 블랙매트릭스 형성용 재료의 총 고체함량 기준으로 10 내지 70중량%가 바람직하고, 보다 바람직하기로는 20 내지 50중량%이다.
광산란성을 제거하고 평탄성을 확보하기 위해서, 성분(D)의 흑색 안료의 입자 사이즈는 0.4미크론 이하, 보다 바람직하기로는 0.2미크론 이하가 좋다. 흑색도를 증대시키기 위해서, 흑색 안료의 사용량을, 블랙매트릭스에 대한 가시광선의 투과율이 5%이하가 되도록 또한 사람의 눈에 최적으로 인지되는 550nm 근방에서 최소의 투과율을 나타내도록 선택한다.
경우에 따라, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한에서, 블랙매트릭스 형성용 재료는, 실리콘 타입 계면활성제, 플루오린 타입 계면활성제, 아민류 등을 추가로 포함할 수 있다.
컬러 LCD용 블랙매트릭스는 상기 재료를 이용하여 다음과 같이 형성할 수 있다.
본 발명에 의한 블랙매트릭스 형성용 재료를 포함하는 레지스트를 투명기재에 적용하고, 그 다음에 가열에 의해 코팅필름으로부터 용매를 제거함으로써 블랙 레지스트 필름을 형성한다. 상기 블랙 레지스트 필름을 원하는 패턴을 갖는 마스크를 통해 선택적으로 노광시키면, 노광면의 성분(C)가 빛에 의해 분해되어 산을 생성한다. 가열후에, 상기 산이 성분(B)와 반응하여 성분(B)를 가교시킨다. 동시에, 상기 산은 레지스트 필름의 두께방향으로 확산되어 성분(B)의 가교가 기재의 연결부분까지 진행되도록 하여 잠상(latent image)을 형성시킨다. 그 다음에, 상기 레지스트 필름을 알칼리 현상액에 현상시켜 비노광면을 제거함으로써 투명기재상에 블랙 레지스트 패턴을 선택적으로 형성시킨다. 상기 레지스트 패턴을 포스트 베이킹(post baking) 과정에서 블랙매트릭스로 형성시킨다.
상기 코팅필름은 0.5 내지 5미크론의 건조두께를 갖는 것이 바람직한데, 더욱 바람직하기로는 0.7 내지 3미크론이다. 노광을 위한 빛으로는, 자외선, 전자 빔 및 X-레이 등이 있다. 가열온도는 80 내지 180℃가 바람직한데, 특히 바람직하기로는 100 내지 160℃이다. 가열시간은 30 내지 300초가 바람직하고, 특히 바람직하기로는 30 내지 180초이다.
본 기술분야에서 통상적으로 사용되는 알칼리 현상액중 어느 것이라도 사용가능하다. 적합한 알칼리 물질의 예를 들면, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산칼륨, 탄산나트륨, 탄산수소칼륨 및 탄산수소나트륨 등의 무기알칼리류 및 트리에탄올아민, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 피리딘, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 및 테트라에틸암모늄 하이드록사이드 등의 아민류 등이다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 블랙매트릭스 형성용 재료가 레지스트로서 노광되면, 바로 빛에 의해 경화가 일어나지는 않고 대신, 후속적인 가열에 의해 산이 선택적으로 생성되어 그 선택된 면적에서 가교를 야기한다. 또한, 그렇게 생성된 산은 필름의 두께방향으로 확산되어 레지스트의 경화를 촉진한다. 그 결과, 현상의 범위가 확대되고 높은 광밀도를 지닌 블랙매트릭스가 형성된다.
본 발명을 실시예를 통해 보다 상세히 설명하기로 하는바, 단 본 발명의 범위가 하기 실시예의 범위로 한정되는 것이 아님은 물론이다.
실시예 1
하기 성분들을 혼합하고 8시간동안 교반하여 감광성 수지 용액을 제조하였다.
레졸(Resol)*15g
헥사메틸올멜라민 0.5g
4-(o-브로모-p-N-에톡시카르보닐메틸아미노페닐)- 0.55g
2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진
카본 블랙 분산액*222g
에틸 셀로솔브(cellosolve) 아세테이트 40g
*1: o-크레졸, p-크레졸 및 포름알데히드로부터 얻어진 레졸(Resol) 수지
*2: 고체함량이 33중량%인 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 용액
코닝 글래스 제작소(Corning Glass Works)에서 제조된 1.1mm 두께의 실리케이트 글라스 플레이트를 100㎟로 절단하고 1%의 수산화나트륨 수용액에서 초음파세척시켜 기재를 제조하였다. 상기 감광성 수지용액을 스핀 코팅기로 코팅두께 1.1미크론이 되도록 하여 기재에 적용한 다음 100℃에서 60초동안 건조하였다. 우시오사(Ushio Inc.)에서 제조된 얼라이너(aligner)를 이용하여 상기 코팅층을 20미크론의 선폭(블랙매트릭스를 제조하는 선폭)을 갖는 마스크를 통해 200mJ/㎠로 노광시켰다.
코팅 및 노광된 기재를 60초간 130℃에서 가열한 다음, 시간을 다양하게 변화시키면서 후지필름 오린사(FUJIFILM OLIN CO.,LTD)에서 제조된 현상액 FHD-5에 넣어 현상시킨 후, 고압으로 물을 분사하여 세정하였다. 현상시간에 따른 화상 선폭의 변화를 이하의 표 1에 나타내었다.
이와 같이 형성된 블랙매트릭스를 30분동안 220℃에서 가열하였다. 필름의 두께 및 광밀도(OD)는 각각 1.06미크론 및 3.15였다. 산출된 블랙매트릭스는 현상부족, 현상 잔류물로 인한 얼룩 및 화상누락 등의 화상결함이 없는 만족스러운 해상도를 나타내었다.
노광을 400mJ/㎠로 증대시키는 것만을 제외하고는 상기 과정을 반복하였다. 현상시간에 따른 선폭의 변화를 표 1에 나타내었다. 이 경우 역시, 산출된 블랙매트릭스는 현상부족, 현상 잔류물로 인한 얼룩 및 화상누락 등의 화상결함이 없는 만족스러운 해상도를 나타내었다.
실시예 2
하기 성분들을 혼합하고 8시간동안 교반하여 감광성 수지 용액을 제조하였다.
크레졸 노볼락(Cresol novolak)*12.5g
헥사메틸올멜라민 0.3g
4-(o-브로모-p-N-에톡시카르보닐메틸아미노페닐)- 0.3g
2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진
카본 블랙 분산액*213.5g
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 20g
*1: o-크레졸, p-크레졸 및 포름알데히드로부터 얻어진 크레졸 노볼락 (Cresol novolak) 수지
*2: 고체함량이 33중량%인 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 용액
상기 감광성 수지용액을 실시예 1에서와 같은 방법으로 코팅두께 1.2미크론이 되도록 글라스 기재에 적용한 다음 120℃에서 60초동안 건조하였다. 상기 코팅층을 실시예 1에서와 같은 방법으로 마스크를 통해 200mJ/㎠로 노광시켰다.
코팅 및 노광된 기재를 60초간 130℃에서 가열한 다음, 시간을 다양하게 변화시키면서 현상액 FHD-5에 넣은 후, 고압으로 물을 분사하여 세정하였다. 현상시간에 따른 선폭의 변화를 이하의 표 1에 나타내었다.
이와 같이 형성된 블랙매트릭스를 20분동안 200℃에서 가열하였다. 필름의 두께 및 광밀도(OD)는 각각 1.15미크론 및 3.36이었다. 산출된 블랙매트릭스는 현상부족, 현상 잔류물로 인한 얼룩 및 화상누락 등의 화상결함이 없는 만족스러운 해상도를 나타내었다.
비교예 1
하기 성분들을 혼합하고 8시간동안 교반하여 감광성 수지 용액을 제조하였다.
크레졸 노볼락(실시예 2에서 사용된 것과 동일) 5g
헥사메틸올멜라민 0.5g
2,3,4,4-테트라히드록시벤조페논 4- 0.55g
나프토퀴논디아자이드 설포네이트
카본 블랙 분산액*13.5g
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 20g
*: 고체함량이 33중량%인 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 용액
상기 감광성 수지용액을 코팅두께 1.1미크론이 되도록 하여 글라스 기재에 적용한 다음 상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 가열하였다. 상기 코팅층을 마스크를 통해 200mJ/㎠로 노광시키고, 60초간 120℃에서 가열한 다음, 실시예 1에서와 같은 방법으로 현상액 FHD-5에 넣었다. 현상액내에 넣은지 4분이 경과된 후에도, 코팅필름은 어떠한 변화도 생기지 않아, 블랙매트릭스 패턴을 얻을 수 없었다.
비교예 2
2,3,4,4-테트라히드록시벤조페논 4-나프토퀴논디아자이드 설포네이트를 2,4-트리클로로메틸(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진으로 대체하는 것을 제외하고는, 비교예 1에서와 같은 과정을 반복하였다. 화상화 노광, 가열 및 현상후에, 전체 코팅층을 어떤 이미지도 남기지 않고 현상액내에 용해시켰다. 노광후의 가열을 140℃에서 60초간 실시하면, 20미크론의 폭을 갖는 선과 공간이 재생되지 않고 단지 고체공간만을 형성하였다.
비교예 3
하기 성분들을 혼합하고 8시간동안 교반하여 감광성 수지 용액을 제조하였다.
디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 5g
아크릴 수지**6g
2,4-트리클로로메틸(4'-디메틸아미노스티릴)-6-트리아진 0.55g
카본 블랙 분산액*25g
에틸 셀로솔브(cellosolve) 아세테이트 40g
*: 고체함량이 33중량%인 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 용액
**: 히드록시에틸 메타크릴레이트/스티렌/메타크릴산 공중합체
상기 수지용액을 코팅두께 1.0미크론이 되도록 하여 기재에 적용하고, 가열한 다음,실시예 1에서와 같은 방법으로 400mJ/㎠로 노광시켰다. 토광된 코팅층을 실시예 1에서와 같은 방법으로 현상시간을 다양하게 변화시키면서 후지필름 오린사(FUJIFILM OLIN CO.,LTD)에서 제조된 현상액 CD20001으로 현상시켰다. 현상시간에 따른 선폭의 변화를 이하의 표 2에 나타내었다.
이와 같이 형성된 블랙매트릭스를 20분동안 200℃에서 가열하였다. 필름의 두께 및 광밀도(OD)는 각각 0.91미크론 및 2.55였다.
| 실시예 | 노광(mJ/㎠) | 현상 시간(초) | ||||
| 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | ||
| 1 | 200 | 24.9 | 23.3 | 23.1 | 22.9 | 22.7 |
| 400 | 25.7 | 24.8 | 24.5 | 24.3 | 23.9 | |
| 2 | 200 | 25.6 | 23.6 | 23.4 | 23.3 | 22.8 |
| 비교예 | 노광(mJ/㎠) | 현상 시간(초) | |||
| 40 | 50 | 60 | 70 | ||
| 3 | 200 | 28.9 | 25.4 | 24.6 | 22.7 |
상기 실시예들로부터, 본 발명의 블랙매트릭스 형성용 재료는 화상화 노광후에 현상범위를 확대하고, 현상액에 용해되어 노광면과 비노광면간의 콘트라스트를 충분히 증대시킴으로써 고밀도 및 고정밀도의 블랙매트릭스를 형성할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
이상 구체적인 실시예들을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하였으나, 당업자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 변형과 개변을 할 수 있음 역시 명백한 것이다.
Claims (7)
- (A)크레졸과 알데히드를 포함하는 페놀의 농축에 의해 얻어진 알칼리-용해성 수지,(B)산-가교성 메틸로레이티드 멜라민 수지,(C)광흡수에 의해 산을 형성할 수 있는, 하기 화학식(Ⅰ)로 나타내는 화합물:하기 화학식(Ⅱ)으로 나타내는 화합물: 및하기 화학식(Ⅲ)으로 나타내는 화합물으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 할로겐-함유 트리아진 화합물:여기서, R1및 R7은 각각 독립적으로 수소원자, 히드록시기, 할로겐 원자, 탄소원자수가 1 내지 3인 알킬기 또는 탄소원자수가 1 내지 3인 알콕시기를 나타내고; R5및 R6는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 3인 알킬기를 나타내고; T는 하기 화학식(Ⅳ)로 나타내는 1가의 기를 나타낸다여기서, X는 할로겐 원자를 나타내고, m은 1 내지 3의 정수를, n은 1 내지 4의 정수를 나타낸다및 (D) 흑색 안료를 포함하는, 컬러 LCD의 블랙매트릭스 형성용 재료.
- 제1항에 있어서, 상기 알칼리-용해성 수지는 오토(o-), 메타(m-), 파라(p-)크레졸 또는 그들의 혼합물 및 포름알데히드를 농축함으로써 얻어진 수지인 것을 특징으로 하는, 블랙매트릭스 형성용 재료.
- 제1항에 있어서, 상기 산-가교성 메틸로레이티드 멜라민 수지는 헥사메틸올멜라민인 것을 특징으로 하는, 블랙매트릭스 형성용 재료.
- 제1항에 있어서, 상기 할로겐-함유 트리아진 화합물은 화학식(Ⅰ), (Ⅱ) 및 (Ⅲ)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나(여기서, R1및 R7은 각각 독립적으로 히드록시기, 할로겐 원자 또는 탄소원자수가 1 내지 3인 알콕시기를 나타내고; R5및 R6는 각각 독립적으로 에틸기, 프로필기 또는 이소프로필기를 나타내고; m은 1 또는 2를 나타내고; n은 1 또는 2를 나타내고; 그리고 X는 브롬 원자 또는 염소 원자를 나타낸다)인 것을 특징으로 하는, 블랙매트릭스 형성용 재료.
- 제1항에 있어서, 총 고체함량 기준으로 각각, 성분(A)는 35 내지 90중량%, 성분(B)는 0.1 내지 30중량%, 성분(C)은 0.1 내지 30중량% 및 성분(D)는 10 내지 70중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 블랙매트릭스 형성용 재료.
- 제1항에 있어서, 총 고체함량 기준으로 각각, 성분(A)는 45 내지 75중량%, 성분(B)는 1 내지 10중량%, 성분(C)는 1 내지 10중량% 및 성분(D)는 20 내지 50중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 블랙매트릭스 형성용 재료.
- 투명기재에 블랙매트릭스 형성용 재료를 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계, 상기 코팅층에 화상화 노광을 실시하는 단계, 상기 노광된 코팅층을 가열하여 상기 노광면을 가교시키고 노광으로 생성된 산을 상기 기재에 확산시키는 단계 및 비노광면을 알칼리 현상액으로 제거하는 단계를 포함하는, 컬러 액정표시소자의 블랙매트릭스의 형성방법에 있어서,상기 블랙매트릭스 형성용 재료는,(A)크레졸과 알데히드를 포함하는 페놀의 농축에 의해 얻어진 알칼리-용해성 수지,(B)산-가교성 메틸로레이티드 멜라민 수지,(C)광흡수에 의해 산을 형성할 수 있는, 하기 화학식(Ⅰ)로 나타내는 화합물:하기 화학식(Ⅱ)으로 나타내는 화합물: 및하기 화학식(Ⅲ)으로 나타내는 화합물으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 할로겐-함유 트리아진 화합물:여기서, R1및 R7은 각각 독립적으로 수소원자, 히드록시기, 할로겐 원자, 탄소원자수가 1 내지 3인 알킬기 또는 탄소원자수가 1 내지 3인 알콕시기를 나타내고; R5및 R6는 각각 독립적으로 탄소원자수 1 내지 3인 알킬기를 나타내고; T는 하기 화학식(Ⅳ)으로 나타내는 1가의 기를 나타낸다:여기서, X는 할로겐 원자를 나타내고, m은 1 내지 3의 정수를 나타내고; 그리고 n은 1 내지 4의 정수를 나타낸다및 (D)흑색 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 블랙매트릭스의 형성방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990015916A KR20000072950A (ko) | 1999-05-03 | 1999-05-03 | 컬러 액정디스플레이의 블랙매트릭스 형성용 재료 및 블랙매트릭스의 형성방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990015916A KR20000072950A (ko) | 1999-05-03 | 1999-05-03 | 컬러 액정디스플레이의 블랙매트릭스 형성용 재료 및 블랙매트릭스의 형성방법 |
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-
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