KR20070008448A - 광경화성 조성물, 컬러필터 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

분자 중에 광중합 개시제를 갖는 알칼리 가용성 수지와, 중합성 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 광경화성 조성물, 및 그것을 이용한 컬러필터 및 그 제조방법.

Description

광경화성 조성물, 컬러필터 및 그 제조방법{PHOTO CURABLE COMPOSITION, COLOR FILTER AND METHOD OF PRODUCING THEREOF}

본 발명은, 광경화성 조성물, 컬러필터 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는, 액정표시소자나 고체촬상소자에 사용되는 컬러필터의 제작에 바람직한 광경화성 조성물, 및 이것을 사용한 컬러필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근, 액정표시장치(LCD)의 용도가, TV용도로 확대되는 상황에 있고, 표시 화상의 콘트라스트, 색도에 대한 요구가 고도하게 되어 오고 있어, LCD 등을 구성하는 컬러필터에 함유되는 착색제의 함유율이 높아지는 경향이 있다. 또한 이미지센서(CCD, CM0S 등의 고체촬상소자)의 용도에 있어서도, 컬러필터층이 더 나은 박막화가 요구되게 되고, 색특성을 유지하기 위해서는 유기안료나 염료 등의 착색제의 함유율을 높이지 않을 수 없게 되었다.

그 때문에 착색제의 함유율이 높아짐에 따라서, 컬러필터의 제작에 사용되는 광경화성 조성물의 광감도로서는, 보다 한층 고감도의 것이 요구되게 되었다. 특히, 블랙 매트릭스 제작용의 경화성 조성물에 있어서는, 사용하는 착색제가 흑색이며, 착색제에 의한 광의 흡수가 크기 때문에, 막의 경화의 점에서는 보다 곤란하 여, 블랙 매트릭스 제작용의 광경화성 조성물로서는 보다 고감도의 것이 요구된다.

컬러필터는, 포토리소그래피법에 의해 화소 패턴을 형성해서 제작할 수 있다. 즉, 안료나 염료에 의해 착색되어, 기판 상에 도포 형성된 포토레지스트 도포막에 포토마스크를 통해서 패턴 노광을 행하고, 패턴 노광된 포토레지스트 도포막 중의 광경화성 성분을 경화시킨 후, 현상 처리해서 비노광부(미경화부)의 도포막을 용해하여 제거함으로써 화소 패턴이 얻어져, 컬러필터를 제작할 수 있다. 이 때, 패턴 노광에 의한 막경화가 불충분하면 컬러필터(화상)를 구성하는 노광부가 현상 처리에 의해 기판으로부터 제거되어 버리기 때문에, 착색제의 함유율이 많은 계로 구성하면서도 충분한 광경화성을 확보하기 위해서는, 보다 높은 감도이고, 보다 고도의 경화성능이 얻어지는 조성으로 구성할 필요가 있다.

한편, 최근에는 비용절감의 요구, 기판의 대형화의 요구 등으로부터, 제작 공정에서의 택트타임의 단축화, 바꾸어 말하면 공정의 고속화가 요구되어, 지금까지 이상으로 경화성을 충분히 얻는 것은 어렵고, 이러한 관점에서도 광경화성 조성물의 더 나은 고감도화, 경화성의 향상에 대한 요망이 강하다.

광경화성 조성물의 감도를 높이는 수단으로서는, 예를 들면 알칼리 가용성 수지에 중합성의 이중결합을 도입해서 알칼리 가용성 수지에 가교성을 갖게 하거나, 또한 광증폭형의 조성물로 구성하는 등의 기술이, 예를 들면, 일본 특허공개2000-39512호 공보, 일본 특허공개 평11-95425호 공보, 일본 특허공개 평8-262422호 공보, 일본 특허공개2000-250205호 공보 등에, 종래부터 여러가지로 제안되어 있다.

그러나, 지금까지의 기술에서는, 착색제의 함유율을 많게 했을 경우에, 고경도이며 화소결함(예를 들면 화소깨짐이나 화소 박리 등)이 없는 컬러필터(즉 착색 화소)를 짧은 택트타임으로 형성하는 것이 가능한 기술이 확립되기까지는 이르고 있지 않으며, 특히 블랙 매트릭스 등의 높은 차광성이 요구되는 용도에 있어서는, 흑농도가 높아질수록 막 중에서의 광의 감쇠는 커지고, 경화 불량 및 그것에 따르는 화소깨짐이나 화소박리 등의 화소결함의 발생이 보다 현저하게 된다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 고감도를 갖고, (착색제 함유율이 높은 조성의 경우에도)고경도이며 선예한 경화막을 짧은 택트타임으로 형성할 수 있는 광경화성 조성물 및, 착색제 함유율이 높고, 화소깨짐이나 화소박리 등의 결함이 없이 선예하고 평활한 컬러필터 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하고, 그 목적을 달성하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 달성하기 위한 구체적 수단은 이하와 같다.

<1> 분자 중에 광중합 개시기를 갖는 알칼리 가용성 수지와, 중합성 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 광경화성 조성물이다.

<2> 착색제를 더 함유하는 상기 <1>에 기재된 광경화성 조성물이다.

<3> 상기 알칼리 가용성 수지는, 분자 중에 있어서의 광중합 개시기의 함유 비율이 3∼50㏖%이며, 산가가 20∼150㎎KOH/g이며, 중량평균 분자량이 3000∼50000인 상기 <1> 또는 <2>에 기재된 광경화성 조성물이다.

<4> 상기 광중합 개시기가, 하기 식(1)∼(3)으로 나타내어지는 기로부터 선택되는 적어도 하나인 상기 <1>∼<3> 중 어느 하나에 기재된 광경화성 조성물이다.

상기 식(1)∼(3)에 있어서, 「*」은, 알칼리 가용성 수지 분자의 분자쇄에 결합하는 결합손을 나타낸다. A, B, 및 C는 각각 독립적으로, 수소원자, 탄소수 1∼6의 탄화수소기, 할로겐원자, 카르복실기, 수산기, 메르캅토(SH)기를 나타낸다. R¹, R², 및 R³은, 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼6의 탄화수소기, 카르복실기, 수산기, 메르캅토(SH)기를 나타낸다.

<5> 상기 알칼리 가용성 수지는, 분자 중에 광라디칼 발생을 증감하는 광중합 증감기를 더 갖는 상기 <1>∼<4> 중 어느 하나에 기재된 광경화성 조성물이다.

<6> 상기 광중합 증감기의 분자 중에 있어서의 함유 비율이 0.1∼5㏖%인 상기 <5>에 기재된 광경화성 조성물이다.

<7> 상기 광중합 증감기가, (메타)아크릴알킬아미드기 및 하기 식(4)∼(6)으로 나타내어지는 기로부터 선택되는 적어도 하나인 상기 <5> 또는 <6>에 기재된 광경화성 조성물이다.

상기 식(4)∼(6)에 있어서, 「**」은, 알칼리 가용성 수지 분자의 분자쇄(또는 주쇄)에 결합하는 결합손을 나타낸다. R⁷ 및 R⁸은, 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼6의 탄화수소기, 할로겐원자를 나타낸다.

<8> 상기(메타)아크릴알킬아미드기가, 하기 식(7)로 나타내어지는 기인 상기 <7>에 기재된 광경화성 조성물이다.

상기 식(7)에 있어서, R⁶은 수소원자 또는 탄소수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R⁴ 및 R⁵는 각각 독립적으로, 수소원자, 또는 탄소수 1∼3의 알킬기를 나타낸다.

<9> 상기 <2>∼<8> 중 어느 하나에 기재된 광경화성 조성물을 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러필터이다.

<10> 상기 <2>∼<8> 중 어느 하나에 기재된 경화성 조성물을 기판 상에 도포후, 포토리소그래피법에 의해 상(像) 형성하는 것을 특징으로 하는 컬러필터의 제조방법이다.

이하, 본 발명의 광경화성 조성물, 및 상기 광경화성 조성물을 사용한 컬러필터 및 그 제조방법에 대해서 상세하게 설명한다.

본 발명의 광경화성 조성물은, 분자 중에 광중합 개시기를 갖는 알칼리 가용성 수지와, 중합성 화합물을 적어도 함유해서 이루어지고, 일반적으로는 용제를 이용하여 구성되어, 필요에 따라 또한 착색제, 광중합 개시제, 기타 성분을 이용하여 구성할 수 있다.

-알칼리 가용성 수지-

본 발명의 광경화성 조성물은, 분자 중에 광중합 개시기를 갖는 알칼리 가용성 수지의 적어도 1종(이하, 「본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지」라고 하는 일이 있다)을 함유한다. 이 알칼리 가용성 수지는, 분자 내에 알칼리 가용성을 촉진하는 기(이하, 「알칼리 가용화기」라고도 한다)를 갖는 수지이며, 착색제를 함유 할 경우에는 착색제의 분산제로서 기능할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지로서는, 선상 유기고분자 중합체로서, 분자(바람직하게는, 아크릴계 공중합체, 스티렌계 공중합체를 주쇄로 하는 분자) 중에 적어도 하나의 알칼리 가용성을 촉진하는 기(예를 들면 카르복실기, 인산기, 술폰산기 등)와 함께, 적어도 하나의 광중합 개시기를 갖는 알칼리 가용성 수지 중에서 적당하게 선택할 수 있다. 이 중, 더욱 바람직하게는, 유기용제에 가용이며 약 알칼리 수용액에 의해 현상 가능한 것이다.

본 발명에 있어서의 광중합 개시기는, 빛에 노출됨으로써 광라디칼을 발생하고, 발생한 광라디칼의 작용에 의해 후술하는 중합성 화합물의 라디칼 중합반응을 촉진하는 기이다. 바람직한 광중합 개시기로서는, 하기 식(1)∼(3)으로 나타내어지는 기를 들 수 있다.

상기 기 중의 「*」은, 알칼리 가용성 수지 분자(바람직하게는, 아크릴계 공중합체, 스티렌계 공중합체를 주쇄로 하는 분자)의 분자쇄(특히 주쇄)에 결합하는 결합손을 나타낸다.

또한 상기 기에 있어서, A, B, 및 C는, 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼6의 탄화수소기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸 기, t-부틸기, n-헥실기, 시클로헥실기 등), 할로겐원자(예를 들면, 불소원자, 염소원자, 브롬원자 등), 카르복실기, 수산기, 메르캅토(SH)기를 나타낸다. R¹ , R², 및 R³는, 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼6의 탄화수소기(예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, t-부틸기, n-헥실기, 시클로헥실기 등), 카르복실기, 수산기, 메르캅토(SH)기를 나타낸다.

본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지로서는, 광중합 개시기 비함유의 알칼리 가용성 수지에 분자 중에 존재하는 수산기 등 소정의 부위를 기점으로 적어도 하나의 광중합 개시기를 도입하거나, 또는 적어도 1종의 알칼리 가용화기함유 모노머와 적어도 1종의 광중합 개시기함유 모노머를 공중합시키는, 등의 방법에 의해 얻어진 것을 사용할 수 있다. 알칼리 가용성 수지의 제조에는, 예를 들면 공지의 라디칼 중합법에 의한 방법을 적용할 수 있다. 라디칼 중합법으로 알칼리 가용성 수지를 제조할 때의 온도, 압력, 라디칼 개시제의 종류 및 그 양, 용매의 종류 등등의 중합조건은, 당업자에 있어서 용이하게 설정 가능하며, 실험적으로 조건을 정하도록 할 수도 있다.

또한 상기 이외에, 알칼리 가용화기 및 광중합 개시기를 갖는 시판의 알칼리 가용성 수지를 사용할 수도 있다.

본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지의 1분자 중에 존재하는 광중합 개시기의 함유 비율로서는, 3∼50㏖%의 범위 내가 바람직하고, 5∼30㏖%의 범위 내가 보다 바람직하다. 광중합 개시기의 비율이 상기 범위 내이면, 라디칼 중합반응에 따르는 중합 경화를 양호하게 행할 수 있어 고도의 경화도를 확보할 수 있음과 아울러, 깨짐이나 박리 등의 결함이 없는 경화물(컬러필터를 포함한다)이 얻어지는 점에서 유효하다.

본 발명에 있어서의 알칼리 가용성 수지는, 분자 중에 광중합 개시기를 갖는 것을 특징으로 하는 것이지만, 광중합 개시기를 갖지 않는 알칼리 가용성 수지도 병용할 수 있다. 이들의 병용할 수 있는 알칼리 가용성 수지로서는, 측쇄에 카르복실산을 갖는 폴리머, 예를 들면 일본 특허공개 소59-44615호, 일본 특허공고 소54-34327호, 일본 특허공고 소58-12577호, 일본 특허공고 소54-25957호, 일본 특허공개 소59-53836호, 일본 특허공개 소59-71048호의 각 공보에 기재되어 있는 바와 같은, 메타크릴산 공중합체, 아크릴산 공중합체, 이타콘산 공중합체, 크로톤산 공중합체, 말레인산 공중합체, 부분 에스테르화 말레인산 공중합체 등, 및 측쇄에 카르복실산을 갖는 산성 셀룰로오스 유도체, 수산기를 갖는 폴리머에 산무수물을 부가시킨 것 등을 들 수 있다. 또한 이들 수지의 0H기, C00H기에 이소시아네이트기 혹은 에폭시환을 갖는 아크릴로일 화합물을 작용시켜서 얻어지는 탄소-탄소 불포화결합을 측쇄에 갖는 폴리머도 본 발명의 광경화성 조성물의 고감도화에 유용하여, 병용하는 것이 바람직하다.

이들 중에서는 특히, 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체나 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/기타 모노머로 이루어지는 다원 공중합체가 바람직하다. 이 외에, 수용성 폴리머로서, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 등이 유용한 것으로서 들 수 있다. 상기 폴리머는 임의의 양으로 혼합해서 사용할 수 있 다.

상기 이외에, 일본 특허공개 평7-140654호 공보에 기재된, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트/폴리스티렌 매크로 모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트/폴리메틸메타크릴레이트 매크로 모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-히드록시에틸메타크릴레이트/폴리스티렌 매크로 모노머/메틸메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-히드록시에틸메타크릴레이트/폴리스티렌 매크로 모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체 등을 들 수 있다.

알칼리 가용성 수지의 구체적인 구성 단위에 대해서는, 특히 (메타)아크릴산과, 이것과 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체가 바람직하다.

상기 (메타)아크릴산과 공중합 가능한 기타 단량체로서는, 알킬(메타)아크릴레이트, 아릴(메타)아크릴레이트, 비닐 화합물 등을 들 수 있다. 여기에서, 알킬기 및 아릴기의 수소원자는, 치환기로 치환되어 있어도 된다.

상기 알킬(메타)아크릴레이트 및 아릴(메타)아크릴레이트의 구체예로서는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 톨릴아크릴레이트, 나프틸아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트 등을 들 수 있다.

또한 상기 비닐 화합물로서는, 예를 들면 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루 엔, 글리시딜메타크릴레이트, 아크릴로니트릴, 비닐아세테이트, N-비닐피롤리돈, 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트, 폴리스티렌 매크로 모노머, 폴리메틸메타크릴레이트 매크로 모노머, CH₂=CR¹¹R¹², CH₂=C(R¹¹)(COOR¹³)[여기에서, R¹¹은 수소원자 또는 탄소수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R¹²는 탄소수 6∼10의 방향족 탄화수소환을 나타내고, R¹³은 탄소수 1∼8의 알킬기 또는 탄소수 6∼12의 아랄킬기를 나타낸다.] 등을 들 수 있다.

이들 공중합 가능한 기타의 단량체는, 1종 단독으로 혹은 2종 이상을 조합시켜서 사용할 수 있다.

바람직한 공중합 가능한 기타의 단량체는, CH₂=CR¹¹R¹², CH₂=C(R¹¹)(COOR¹³), 페닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트 및 스티렌으로부터 선택되는 적어도 1종이며, 특히 바람직하게는, CH₂=CR¹¹R¹² 및/또는 CH₂=C(R¹¹)(COOR¹³)이다.

특히, 하기의 구성단위 (a) 및 (b) 중 적어도 한쪽을 공중합 성분으로서 함유하는 알칼리 가용성 수지가 바람직하다. 하기 (a)의 분자 중의 비율에 대해서는, 0∼50㏖%가 바람직하고, 하기 (b)의 분자 중의 비율에 대해서는, 20∼80㏖%가 바람직하다.

상기 (a) 및 (b)중의 R¹¹은, 수소원자 또는 탄소수 1∼5의 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 펜틸기 등)를 나타내고, 상기 (a)중의 R¹²는, 탄소수 6∼10의 방향족 탄화수소기(예를 들면 페닐기, 나프틸기 등)를 나타내며, 상기 (b)중의 R¹³은, 탄소수 1∼18의 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기, 헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기, 데실기, 도데실기 등), 또는 탄소수 7∼12의 아랄킬기(예를 들면 벤질기 등)를 나타낸다.

상기 중, 상기 (a)는, R¹¹이 수소원자이며, R¹²가 페닐기인 것이 바람직하다. 또한 상기 (b)는, R¹¹이 메틸기이며, R¹³이 벤질기인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지는, 또한 분자 중에, 광중합 개시기로부터의 광라디칼의 발생을 증감, 즉 광라디칼의 발생 감도를 높이는 광중합 증감기를 갖고 있는 것이 바람직하다. 동일 분자 내에 광중합 개시기와 함께, 상기 광중합 개시기로부터의 광라디칼의 발생을 촉진하기 위한 광중합 증감기를 존재시킴으로써 광경화성 조성물을 광경화시킬 때의 광감도가 향상해서 경화성을 촉진할 수 있어, 보다 고도의 경화도를 얻을 수 있다. 이것에 의해 결함이 없이 형상이 양호한 경화물(컬러필터를 포함한다.)을 제작할 수 있다.

상기 광중합 증감기로서는, (메타)아크릴알킬아미드기 및 하기 식(4)∼(6)으로 나타내어지는 기를 바람직하게 들 수 있다.

상기 기 중의 「**」은, 알칼리 가용성 수지 분자(바람직하게는, 아크릴계 공중합체, 스티렌계 공중합체를 주쇄로 하는 분자)의 분자쇄(또는 주쇄)에 결합하는 결합손을 나타낸다.

또한 상기 식(6) 중의 R⁷ 및 R⁸은, 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼6의 탄화수소기(예는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, t-부 틸기, n-헥실기, 시클로헥실기 등), 할로겐원자(예를 들면 불소원자, 염소원자, 브롬원자 등)를 나타낸다.

상기 (메타)아크릴알킬아미드기로서는, 하기 식(7)로 나타내어지는 기가 바람직하다. 하기 식 중, R⁶은 수소원자 또는 탄소수 1∼5의 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 펜틸기 등)를 나타내고, 바람직하게는 수소원자 또는 메틸기이다. R⁴ 및 R⁵는 각각 독립적으로, 수소원자, 또는 탄소수 1∼3의 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기, 부틸기 등)를 나타내고, 바람직하게는 R⁴ 및 R⁵ 모두 메틸기이다.

상기 중 바람직하게는, R⁶이 수소원자이며, R⁴ 및 R⁵가 모두 메틸기인 (메타)아크릴알킬아미드기이다.

광중합 증감기의 알칼리 가용성 수지에의 도입은, 알칼리 가용성 수지에 광중합 증감기를 부가하는 등에 의해 도입하거나, 또는 적어도 (메타)아크릴로일기(및 경우에 따라 광중합 개시기)를 갖는 적어도 1종의 모노머와, 광중합 증감기(및 경우에 따라 광중합 개시기)를 갖는 적어도 1종의 모노머를 공중합시키는, 등의 방법에 의해 행할 수 있다.

본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지의 1분자 중에 존재하는 광중합 증감기의 함유 비율로서는, 0.1∼5㏖%의 범위 내가 바람직하고, 0.5∼3㏖%의 범위 내가 보다 바람직하다. 광중합 증감기의 함유 비율이 상기 범위 내이면, 라디칼의 발생 감도가 높아져서 착색제를 다량으로 함유하는 등, 라디칼의 발생 및 그것에 따라 라디칼 반응이 일어나기 어려운 조성의 경우에도, 라디칼 중합반응을 조속히 행하게 할 수 있어, 고도의 경화성을 갖고, 결함이 없는 경화물을 얻는데도 효과적이다.

본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지는, 상기 이외에 또한 카르복실기를 측쇄에 갖는 것이, 알칼리 현상성을 부여하는 점에서 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지의 구체예를 열거한다. 단, 본 발명에 있어서는, 이들에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지의 산가로서는, 20∼150㎎KOH/g의 범위 내가 바람직하고, 25∼130㎎KOH/g의 범위 내가 보다 바람직하다. 산가가 상기 범위 내이면, 알칼리 가용성 수지의 알칼리에 대한 용해성이 지나치게 커져서 현상 적정범위(현상 래티튜드)가 좁아질 일이 없고, 또한 알칼리에 대한 용해성이 작아져서 현상에 시간이 지나치게 걸릴 일도 없다. 알칼리 가용성 수지의 산가를 상기 범위로 하기 위해서는, 각 단량체의 공중합 비율을 적절하게 조정함으로써 용이하게 행할 수 있다.

본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지의 중량평균 분자량(Mw)(GPC법으로 측정된 폴리스티렌 환산치)으로서는, 컬러 레지스트를 도포 등의 공정상 사용하기 쉬운 점도 범위를 실현하기 위해서, 또 막강도를 확보하기 위해서, 3,000∼50,000의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 4,000∼40,000의 범위이며, 가장 바람직하게는 5,000∼20,000의 범위이다.

본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지의 광경화성 조성물 중에 있어서의 함유량으로서는, 전체 고형성분에 대하여 5∼80질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는20∼60질량%이다.

-중합성 화합물-

본 발명의 광경화성 조성물은, 중합성 화합물의 적어도 1종을 함유한다. 중합성 화합물로서는, 적어도 1개의 부가 중합 가능한 에틸렌성 불포화기를 갖고, 상압하에서 100℃이상의 비점을 가지는 화합물이 바람직하다.

적어도 1개의 부가중합 가능한 에틸렌성 불포화기를 갖고, 비점이 상압에서 100℃이상인 화합물로서는, 예를 들면 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 등의 단관능의 아크릴레이트나 메타아크릴레이트; 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메티롤에탄트리(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 헥산디올디(메타)아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리(아크릴로일옥시프로필)에테르, 트리(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 글리세린이나 트리메티롤에탄 등의 다관능 알코올에 에틸렌옥사이드나 프로필렌옥사이드를 부가시킨 후 (메타)아크릴레이트화한 것, 펜타에리스리톨 또는 디펜타에리스리톨의 폴리(메타)아크릴레이트화한 것, 일본 특허공고 소48-41708호, 일본 특허공고 소50-6034호, 일본 특허공개 소51-37193호 각 공보에 기재된 우레탄 아크릴레이트류, 일본 특허공개 소48-64183호, 일본 특허공고 소49-43191호, 일본 특허공고 소52-30490호 각 공보에 기재된 폴리에스테르아크릴레이트류, 에폭시 수지와 (메타)아크릴산의 반응생성물인 에폭시아크릴레이트류 등의 다관능의 아크릴레이트나 메타아크릴레이트를 들 수 있다. 또한, 일본 접착협회지 Vol. 20, No.7(p.300∼308)에 광경화성 모노머 및 올리고머로서 소개되어 있는 것도 사용할 수 있다. 그 중에서도, 4관능 이상의 아크릴레이트 화합물이 보다 바람직하다.

또한 상기한 다관능 알코올에 에틸렌옥사이드나 프로필렌옥사이드를 부가시킨 후 (메타)아크릴레이트화한 화합물이, 일본 특허공개 평10-62986호 공보에 일반식(1) 및 (2)로서 그 구체예와 함께 기재되어 있고, 이들도 중합성 화합물로서 사용할 수 있다.

상기 중, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 및 이들의 아크릴로일기가 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 잔기를 통해서 접속되어 있는 구조가 바람직하다. 이들의 올리고머 타입도 사용할 수 있다.

이들 중합성 화합물은, 1종 단독으로 사용하는 이외에, 2종 이상을 조합시켜서 사용할 수 있다.

중합성 화합물의 함유량으로서는, 광경화성 조성물의 전체 고형분에 대하여, 바람직하게는 20∼200질량%이며, 보다 바람직하게는 50∼120질량%이다. 중합성 화합물의 양이 상기 범위이면 경화성을 충분히 확보할 수 있다.

-착색제-

본 발명의 광경화성 조성물은, 착색제의 적어도 1종을 바람직하게 함유할 수 있고, 착색된 가시상을 형성할 수 있도록 구성할 수 있다. 착색제에는, 안료, 염료 등이 포함된다. 이하, 본 발명에 있어서 바람직한 안료 및 염료를 중심으로 설명한다.

안료로서는, 종래 공지의 여러 가지 무기안료 또는 유기안료를 사용할 수 있다. 또한 무기안료이든 또는 유기안료이든, 고투과율인 것이 바람직한 것을 고려하면, 가능한 한 미세한 것의 사용이 바람직하고, 핸들링성도 고려하면, 안료의 평균 입자지름은 0.01㎛∼0.3㎛가 바람직하고, 0.01㎛∼0.1㎛가 보다 바람직하다.

상기 무기안료로서는, 금속 산화물, 금속 착염 등으로 나타내어지는 금속 화합물을 들 수 있고, 구체적으로는, 철, 코발트, 알루미늄, 카드뮴, 납, 구리, 티타 늄, 마그네슘, 크롬, 아연, 안티몬 등의 금속 산화물, 및 상기 금속의 복합 산화물을 들 수 있다.

상기 유기안료로서는 예를 들면,

C.I. Pigment Yellow 11, 24, 31, 53, 83, 93, 99, 108, 109, 110, 138, 139, 147, 150, 151, 154, 155, 167, 180, 185, 199,;

C.I. Pigment 0range 36, 38, 43, 71;

C.I. Pigment Red 81, 105, 122, 149, 150, 155, 171, 175, 176, 177, 209, 220, 224, 242, 254, 255, 264, 270;

C.I. Pigment Violet 19, 23, 32, 39;

C.I. Pigment Blue 1, 2, 15, 15:1, 15:3, 15:6, 16, 22, 60, 66;

C.I. Pigment Green 7, 36, 37;

C.I. Pigment Brown 25, 28;

C.I. Pigment Black 1,7;

등을 들 수 있다. 단, 본 발명에 있어서는 이들에 한정되는 것은 아니다.

바람직한 안료로서는 이하의 것을 들 수 있다.

C.I. Pigment Yellow 11, 24, 108, 109, 110, 138, 139, 150, 151, 154, 167, 180, 185,

C.I. Pigment 0range 36, 71,

C.I. Pigment Red 122, 150, 171, 175, 177, 209, 224, 242, 254, 255, 264,

C.I. Pigment Violet 19, 23, 32,

C.I. Piglnent Blue 15:1, 15:3, 15:6, 16, 22, 60, 66,

C.I. Pigment Green 7,36,

C.I. Pigment Black 1

유기안료는, 단독 혹은 색순도를 높이기 위해서 여러가지로 조합시켜서 사용할 수 있다. 상기 조합의 구체예를 이하에 나타낸다.

예를 들면 적색의 안료로서, 안트라퀴논계 안료, 페릴렌계 안료, 디케토피롤로피롤계 안료 단독, 또는 그들의 적어도 1종과, 디스아조계 황색 안료, 이소인도린계 황색 안료, 퀴노프탈론계 황색 안료 또는 페릴렌계 적색 안료와의 혼합 등을 사용할 수 있다. 예를 들면 안트라퀴논계 안료로서는, C.I.피그먼트 레드 177을 들 수 있고, 페릴렌계 안료로서는, C.I.피그먼트 레드 155, C.I.피그먼트 레드 224를 들 수 있고, 디케토피롤로피롤계 안료로서는, C.I.피그먼트 레드 254를 들 수 있고, 색재현성의 점에서 C.I.피그먼트 옐로 139와의 혼합이 바람직하다. 또한 적색안료와 황색 안료의 질량비는, 100:5∼100:50이 바람직하다. 100:5 미만에서는 400㎚로부터 500㎚의 광투과율을 억제하는 것이 곤란해서 색순도를 높일 수 없을 경우가 있다. 또한 100:50을 넘으면 주파장이 단파장 근처로 되어, NTSC 목표색상으로부터의 어긋남이 커질 경우가 있다. 특히, 상기 질량비로서는, 100:10∼100:30의 범위가 최적이다. 또한, 적색 안료끼리의 조합의 경우에는, 색도에 맞춰서 조정할 수 있다.

또한 녹색의 안료로서는, 할로겐화 프탈로시아닌계 안료를 단독으로, 또는 이것과 디스아조계 황색 안료, 퀴노프탈론계 황색 안료, 아조메틴계 황색 안료 혹 은 이소인도린계 황색 안료와의 혼합을 사용할 수 있다. 예를 들면 이러한 예로서는, C.I.피그먼트 그린 7, 36, 37과 C.I.피그먼트 옐로 83, C.I.피그먼트 옐로 138, C.I.피그먼트 옐로 139, C.I.피그먼트 옐로 150, C.I.피그먼트 옐로 180 또는C.I.피그먼트 옐로 185와의 혼합이 바람직하다. 녹색안료와 황색 안료의 질량비는, 100:5∼100:150이 바람직하다. 상기 질량비가 100:5미만에서는 400㎚∼450㎚의 광투과율을 억제하는 것이 곤란하게 되어 색순도를 높일 수 없을 경우가 있다. 또 100:150을 넘으면 주파장이 장파장 근처로 되어 NTSC 목표색상으로부터의 어긋남이 커질 경우가 있다. 상기 질량비로서는 100:30∼100:120의 범위가 특히 바람직하다.

청색의 안료로서는, 프탈로시아닌계 안료를 단독으로, 또는 이것과 디옥사딘계 보라색 안료의 혼합을 사용할 수 있다. 예를 들면 C.I.피그먼트 블루 15:6과 C.I.피그먼트 바이올렛 23의 혼합이 바람직하다. 청색 안료와 보라색 안료의 질량비는, 100:0∼100:30이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100:10이하이다.

블랙 매트릭스의 형성에 사용 가능한 착색제로서는, 상기 C.I. Pigment Black 7(카본블랙), 티타늄 블랙(산화질화티타늄), 산화철, 산화티타늄, 및 이들 이외의 후술의 안료·염료를 들 수 있고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 그 중에서도, C.I. Pigment Black 7(카본블랙), 티타늄 블랙이 바람직하고, 또한 C.I. Pigment Black 7(카본블랙)이 바람직하다. 이들은 단독 또는 병용할 수 있다.

카본블랙과 함께 다른 흑색 착색제를 병용하는 경우에는, 카본블랙의 질량 에 대한 흑색 착색제의 질량과의 질량비로서는, 95:5∼60:40의 범위가 바람직하고, 95:5∼70:30이 보다 바람직하며, 90:10∼80:20이 더욱 바람직하다. 병용하는 흑색 착색제가 복수인 경우는 그들의 합계 질량으로 된다. 질량비가 상기 범위 내이면, 분산액의 응집이 없어 얼룩이 없는 안정된 도포막을 작성할 수 있다.

카본블랙으로서는, 예를 들면 일본 특허공개 평11-60988호 공보, 일본 특허공개 평11-60989호 공보, 일본 특허공개 평10-330643호 공보, 일본 특허공개 평11-80583호 공보, 일본 특허공개 평11-80584호 공보, 일본 특허공개 평9-124969호 공보, 일본 특허공개 평9-95625호 공보에서 개시되어 있는 수지피복 카본블랙을 사용할 수 있다.

기타, 상기의 각종 착색제 입자의 표면을 적당하게 수지로 피복한 착색제를 사용할 수도 있다. 착색제를 수지(피복용 수지)로 피복하기 위해서는, 착색제 입자에 피복용 수지 및 용제를 더해서 밀 베이스를 만들고, 그것을 플래싱 처리나 니더, 볼밀, 샌드밀, 비드밀, 2본 또는 3본 롤밀, 압출기, 페인트 셰이커, 초음파, 호모지나이저 등의 방법에 의해 분산처리를 행한다. 이들의 처리방법은 2가지 이상 조합시키는 것도 가능하다. 필요에 따라서 카본블랙을 균일하게 분산시키기 위해서 분산제를 사용할 수 있다.

피복용 수지로서는, 예를 들면 이하의 것을 들 수 있다.

1) 폴리올레핀계 폴리머

폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌 등

2) 디엔계 폴리머

폴리부타디엔, 폴리이소프렌 등

3) 공역폴리엔 구조를 갖는 폴리머

폴리아세틸렌계 폴리머, 폴리페닐렌계 폴리머 등

4) 비닐 폴리머

폴리염화비닐, 폴리스티렌, 초산비닐, 폴리비닐알콜, 폴리(메타)아크릴산, 폴리(메타)아크릴산에스테르, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐페놀 등

5) 폴리에테르

폴리페닐렌에테르, 폴리옥시란, 폴리옥세탄, 폴리테트라히드로푸란, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리아세탈 등

6) 페놀수지

노볼락 수지, 레졸 수지 등

7) 폴리에스테르

폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리페놀프탈레인테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 알키드 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 등

8) 폴리아미드

나일론-6, 나일론66, 수용성 나일론, 폴리페닐렌아미드 등

9) 폴리펩티드

젤라틴, 카제인 등

10) 에폭시 수지 및 그 변성물

노볼락 에폭시 수지, 비스페놀 에폭시 수지, 노볼락 에폭시 아크릴레이트 및 산무수물에 의한 변성 수지 등

11) 기타

폴리우레탄, 폴리이미드, 멜라민수지, 요소수지, 폴리이미다졸, 폴리옥사졸, 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리술피드, 폴리술폰, 셀룰로오스류 등.

보다 구체적으로는, 카르복실기를 함유하는 아크릴수지로서, 예를 들면(메타)아크릴산, (무수)말레인산, 크로톤산, 이타콘산, 푸말산 등의 카르복실기를 갖는 모노머와, 스티렌, α-메틸스티렌, (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산프로필, (메타)아크릴산이소프로필, (메타)아크릴산부틸, 초산비닐, 아크릴로니트릴, (메타)아크릴아미드, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 알릴글리시딜 에테르, 에틸아크릴산글리시딜, 크로톤산글리시딜에테르, (메타)아크릴산클로라이드, 벤질(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, N-메티롤아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N-메타크릴로일모르폴린, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸아크릴아미드 등의 공중합 성분을 공중합 시킨 폴리머를 들 수 있다. 그 중에서도 바람직한 것은, 구성 모노머로서 적어도 (메타)아크릴산 혹은 (메타)아크릴산알킬에테르를 함유하는 아크릴수지이며, 더욱 바람직하게는 (메타)아크릴산 및 스티렌을 공중합 성분으로서 갖는 아크릴수지이다.

또한 이들의 수지는 수지 측쇄에 에틸렌성 이중결합을 부가시킬 수도 있다. 수지 측쇄에 이중결합을 부여함으로써, 광경화성이 높아지기 때문에, 해상성, 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있어 바람직하다.

에틸렌성 이중결합을 도입하는 합성수단으로서, 예를 들면, 일본 특허공고 소50-34443호 공보, 일본 특허공고 소50-34444호 공보 등에 기재된 방법 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 카르복실기나 수산기에 글리시딜기, 에폭시시클로헥실기 및 (메타)아크릴로일기를 아울러 가지는 화합물이나 아크릴산클로라이드 등을 반응시키는 방법을 들 수 있다. 예를 들면, (메타)아크릴산글리시딜, 알릴글리시딜에테르, α-에틸아크릴산글리시딜, 크로토닐글리시딜에테르, (이소)크로톤산글리시딜에테르, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산클로라이드, (메타)아릴클로라이드 등의 화합물을 사용하고, 카르복실기나 수산기를 갖는 수지에 반응시킴으로써 측쇄에 중합기를 갖는 수지를 얻을 수 있다. 특히, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸(메타)아크릴레이트를 반응시킨 수지가 바람직하다.

또한 적어도 하기 일반식[I]로 나타내어지는 모노머와 적어도 산성기를 갖는 모노머(상기한 공중합 성분을 들 수 있다.)의 공중합 반응에 의해 얻어지는 폴리머도 사용할 수 있다.

상기 일반식[I]에 있어서, R은 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, R¹¹∼R¹⁵는 각각 독립하여, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 알킬기, 및 아릴기에서 선택되는 기이다.

여기에서, 할로겐원자의 구체예로서는, Cl, Br, I 등을 들 수 있다. 알킬기로서는, 직쇄, 분기, 또는 환상이어도 좋고, 메틸기, n-프로필기, iso-프로필기, tert-부틸기 등을 들 수 있고, 탄소수 1∼7의 것이 바람직하다. 아릴기로서는, 페닐기, 프릴기, 나프틸기 등을 들 수 있다.

또한 하기와 같은 수지도 피복용 수지로서 사용할 수 있다.

선상 유기고분자 중합체이고, 유기용제에 가용이며, 약 알카리 수용액으로 현상할 수 있는 것이 바람직하다. 이러한 선상 유기고분자 중합체로서는, 수지 측쇄 또는 주쇄에 카르복시기 혹은 페놀성 수산기 등의 산성기를 갖는 것이 알칼리 현상 가능하기 때문에, 환경상의 관점에서 바람직하다. 특히 카르복실기를 갖는 수지, 예를 들면 아크릴산(공)중합체, 스티렌/무수 말레인산 수지, 노볼락 에폭시 아크릴레이트의 산무수물 변성수지 등은 고알칼리 현상성이므로 바람직하다. 측쇄에 카르복실산을 갖는 폴리머로서는, 예를 들면 일본 특허공개 소59-44615호 공보, 일본 특허공고 소54-34327호 공보, 일본 특허공고 소58-12577호 공보, 일본 특허공고 소54-25957호 공보, 일본 특허공개 소59-53836호 공보, 일본 특허공개 소59-71048호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 메타크릴산 공중합체, 아크릴산 공중합체, 이타콘산 공중합체, 크로톤산 공중합체, 말레인산 공중합체, 부분에스테르화 말레인산 공중합체 등이 있고, 또 마찬가지로 측쇄에 카르복실산을 갖는 산성 셀룰로오스 유도체가 있다. 이밖에 수산기를 갖는 폴리머에 산무수물을 부가시킨 것 등도 유용하다. 이들 중에서 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체나 벤질(메타) 아크릴레이트/(메타)아크릴산/ 및 기타 모노머와의 다원 공중합체도 바람직하다.

그 밖에, 수용성 폴리머로서, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 폴리비닐피롤리돈이나 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐알코올 등도 유용하다. 또한 경화피막의 강도를 높이기 위해서 알코올 가용성 나일론이나 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판과 에피크롤히드린의 폴리에테르 등도 유용하다. 이들의 폴리머는 임의의 양을 혼합시킬 수 있다.

또한, 하기와 같은 에폭시 수지도 사용할 수 있다.

1. 글리시딜아민형 에폭시 수지

2. 트리페닐글리시딜메탄형 에폭시 수지

3. 테트라페닐글리시딜메탄형 에폭시 수지

4. 아미노페놀형 에폭시 수지

5. 디아미드디페닐메탄형 에폭시 수지

6. 페놀노볼락형 에폭시 수지

7. 오르소크레졸형 에폭시 수지

8. 비스페놀A 노볼락형 에폭시 수지

상기 중, 피복용 수지로서는, 여러 가지의 모노머를 선택하고, 용해도와 산가를 컨트롤 할 수 있는 것으로부터, (메타)아크릴산과 (메타)아크릴산에스테르의 공중합체가 바람직하다.

이들 피복용 수지의 겔투과크로마토그래피(GPC)로 측정한 질량평균 분자량(중량평균 분자량)의 바람직한 범위는, 1,000∼300,000이며, 보다 바람직하게는 3,000∼150,000이다. 300,000이하로 함으로써 양호한 현상성이 얻어진다.

안료 등의 착색제의 분산에는, 통상 분산제가 사용된다. 분산제에는, 피복용 수지를 그대로 사용하는 것 이외에, 후술하는 바와 같은 분산제가 병용 가능하다. 이들 분산제는 단독으로도, 복수 조합해서도 사용할 수 있다. 분산 처리에 의해 착색제 표면에 수지가 흡착됨과 동시에, 착색제 입자의 응집이 파괴되어 입자지름이 미세화된다.

본 발명에 있어서, 상기 수지로 피복된 착색제의 형태로서는, 분말, 페이스트상, 펠릿상, 시트상 등을 들 수 있다.

수지로 피복된 착색제의 바람직한 평균 입경은 0.003∼0.5㎛의 범위이며, 보다 바람직하게는 0.005∼0.3㎛의 범위이며, 이것에 의해 본 발명의 여러 가지의 효과, 특히 현상성과 현상 재현성이 한층 더 뛰어나게 된다.

착색제로서 염료를 사용하는 경우에는, 균일하게 용해시켜서 광경화성 조성물을 얻는다.

상기 염료는, 특별히 제한은 없고, 종래 컬러필터용으로서 공지의 염료를 사용할 수 있다. 예를 들면 일본 특허공개 소64-90403호 공보, 일본 특허공개 소64-91102호 공보, 일본 특허공개 평1-94301호 공보, 일본 특허공개 평6-11614호 공보, 일본 특허등록2592207호, 미국특허 제4,808,501호 명세서, 미국특허 제5,667,920호 명세서, 미국특허 제5,059,500호 명세서, 일본 특허공개 평5-333207호 공보, 일본 특허공개 평6-35183호 공보, 일본 특허공개 평6-51115호 공보, 일본 특허공개 평6-194828호 공보, 일본 특허공개 평8-211599호 공보, 일본 특허공개 평4-249549호 공 보, 일본 특허공개 평10-123316호 공보, 일본 특허공개 평11-302283호 공보, 일본 특허공개 평7-286107호 공보, 일본 특허공개2001-4823호 공보, 일본 특허공개 평8-15522호 공보, 일본 특허공개 평8-29771호 공보, 일본 특허공개 평8-146215호 공보, 일본 특허공개 평11-343437호 공보, 일본 특허공개 평8-62416호 공보, 일본 특허공개2002-14220호 공보, 일본 특허공개2002-14221호 공보, 일본 특허공개2002-14222호 공보, 일본 특허공개2002-14223호 공보, 일본 특허공개 평8-302224호 공보, 일본 특허공개 평8-73758호 공보, 일본 특허공개 평8-179120호 공보, 일본 특허공개 평8-151531호 공보 등에 개시되어 있는 색소를 사용할 수 있다.

화학구조로서는, 피라졸아조계, 아닐리노아조계, 트리페닐메탄계, 안트라퀴논계, 안트라피리돈계, 벤질리덴계, 옥소놀계, 피라졸로트리아졸아조계, 피리돈아조계, 시아닌계, 페노티아진계, 피롤로피라졸아조메틴계, 크산텐계, 프탈로시아닌계, 벤조피란계, 인디고계 등의 염료를 사용할 수 있다.

또한 물 또는 알칼리 현상을 행하는 레지스트계의 경우, 현상에 의해 광 미조사부의 알칼리 가용성 수지 및/또는 염료를 완전하게 제거한다고 하는 점에서는, 산성염료 및/또는 그 유도체를 바람직하게 사용할 수 있는 경우가 있다. 기타, 직접 염료, 알칼리성 염료, 매염 염료, 산성매염 염료, 아조익 염료, 분산 염료, 유용 염료, 식품 염료 및/또는, 이들의 유도체 등도 유용에 사용할 수 있다.

상기 산성 염료는, 술폰산이나 카르복실산 등의 산성기를 갖는 것이면 특별하게 한정되지 않지만, 유기용제나 현상액에 대한 용해성, 염기성 화합물과의 염형성성, 흡광도, 조성물 중의 다른 성분과의 상호작용, 내광성, 내열성 등의 필요로 되는 성능의 모두를 고려해서 선택된다.

이하, 산성 염료의 구체예를 든다. 단, 이들에 한정되는 것은 아니다.

acid alizarin violet N; acid Black 1, 2, 24, 48; a cid blue 1, 7, 9, 15, 18, 23, 25, 27, 29, 40, 45, 62, 70, 74, 80, 83, 86, 87, 90, 92, 103, 112, 113, 120, 129, 138, 147, 158, 171, 182, 192, 243, 324:1; acid chrome violet K; acid Fuchsin; acid green 1, 3, 5, 9, 16, 25, 27, 50; acid orange 6, 7, 8, 10, 12, 50, 51, 52, 56, 63, 74, 95; acid red 1, 4, 8, 14, 17, 18, 26, 27, 29, 31, 34, 35, 37, 42, 44, 50, 51, 52, 57, 66, 73, 80, 87, 88, 91, 92, 94, 97, 103, 111, 114, 129, 133, 134, 138, 143, 145, 150, 151, 158, 176, 183, 198, 211, 215, 216, 217, 249, 252, 257, 260, 266, 274; acid violet 6B, 7, 9, 17, 19; acid yellow 1, 3, 7, 9, 11, 17, 23, 25, 29, 34, 36, 42, 54, 72, 73, 76, 79, 98, 99, 111, 112, 114, 116, 184, 243; Food Yellow 3; 및 이들 염료의 유도체를 들 수 있다.

상기 산성 염료 중에서도, acid Black 24; acid blue 23, 25, 29, 62, 80, 86, 87, 92, 138, 158, 182, 243, 324:1; acid orange 8, 51, 56, 63, 74; acid red 1, 4, 8, 34, 37, 42, 52, 57, 80, 97, 114, 143, 145, 151, 183, 217; acid violet 7; acid yellow 17, 25, 29, 34, 42, 72, 76, 99, 111, 112, 114, 116, 184, 243; acid green 25 등의 염료 및 이들의 염료의 유도체가 바람직하다.

또한 상기 이외의 아조계, 크산텐계, 프탈로시아닌계의 산성 염료도 바람직하고, C.I. Solvent Blue 44, 38; C.I. Solvent orange 45; Rhodamine B, Rhodamine 110 등의 산성 염료 및 이들의 염료의 유도체도 바람직하게 사용된다.

착색제의 광경화성 조성물 중에 있어서의 함유량은, 특별하게 한정되는 것은 아니지만, 상기 조성물의 전체 고형분에 대하여 바람직하게는 30∼60질량%이다. 착색제의 함유량이 상기 범위이면, 적당한 색도를 갖는 컬러필터를 얻을 수 있고, 광경화가 충분히 진행되지 않아 막으로서의 강도가 저하하거나, 알칼리 현상시의 현상 래티튜드가 좁아지는 것도 회피할 수 있다.

착색제의 분산성을 향상시키는 목적으로, 종래 공지의 분산제나 계면활성제를 첨가할 수도 있다. 분산제로서는, 예를 들면 프탈로시아닌 유도체(시판품 EFKA-745(에프카사 제)), 솔스파스 5000(제네카(주)제); 올가노실록산 폴리머 KP341(신에츠카가쿠고교(주)제), (메타)아크릴산계 (공)중합체 폴리플로우 No.75, No.90, No.95(교에샤유시카가쿠고교(주)제), W001(유타카쇼사 제) 등의 양이온계 계면활성제; 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌올레일에테르, 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 폴리에틸렌글리콜디라울레이트, 폴리에틸렌글리콜디스테아레이트, 소르비탄 지방산 에스테르 등의 비이온계 계면활성제; W004, W005, W017(유타카쇼사 제) 등의 음이온계 계면활성제; EFKA-46, EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA 폴리머100, EFKA 폴리머400, EFKA 폴리머401, EFKA 폴리머450(이상 모리시타산교(주)제), 디스퍼스에이드6, 디스퍼스에이드8, 디스퍼스에이드15, 디스퍼스에이드9100(산노푸코 제) 등의 고분자 분산제; 솔스파스3000, 5000, 9000, 12000, 13240, 13940, 17000, 24000, 26000, 28000 등의 각종 솔스파스 분산제(제네카(주)제); 아데카플루로닉L31, F38, L42, L44, L61, L64, F68, L72, P95, F77, P84, F87, P94, L101, P103, F108, L121, P-123(아사히덴카(주)제) 및 이소네트S-20(산요카세이(주)제)을 들 수 있다.

-광중합 개시제 및 광중합 증감제-

본 발명의 광경화성 조성물은, 필요에 따라서 광중합 개시제 및/또는 광중합 증감제 중 적어도 1종을 더 함유시킬 수 있다. 본 발명의 광경화성 조성물을 구성하는 상술의 알칼리 가용성 수지는 광중합 개시기를 갖지만, 추가적으로 광경화성 조성물 중에 광중합성 개시제를 사용함으로써, 보다 고도한 경화도가 얻어짐과 아울러, 경화성을 원하는 대로 제어하는 것도 가능하게 된다. 또한 본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지에 광중합 증감기를 부여하는 것도 가능하지만, 수지뿐만 아니라, 광중합 증감제를 첨가해서 구성하는 것도 가능하다. 광중합 개시제 및/또는 광중합 증감제로서 기능하는 화합물 중에는 각각 단독의 기능밖에 나타내지 않는 화합물도 있지만, 광중합 개시제와 광중합 증감제의 쌍방의 기능을 나타내는 화합물도 있다.

본 발명의 광경화성 조성물 중에 함유시킬 수 있는 광중합 개시제, 광중합 증감제로서 기능하는 화합물로서는, 예를 들면 일본 특허공개 평57-6096호 공보에 기재된 할로메틸옥사디아졸; 일본 특허공고 소59-1281호 공보, 일본 특허공개 소53-133428호 공보 등에 기재된 할로메틸-s-트리아진 등 활성 할로겐 화합물; 미국특허 USP-4318791, 유럽 특허공개 EP-88050A 등에 기재된 케탈, 아세탈 또는 벤조인알킬에테르류 등의 방향족 카르보닐 화합물; 미국특허 USP-4199420에 기재된 벤조페논류 등의 방향족 케톤 화합물; Fr-2456741에 기재된 (티오)크산톤류 또는 아 크리딘류 화합물; 일본 특허공개 평10-62986호 공보에 기재된 쿠마린류 또는 로핀 다이머류 등의 화합물; 일본 특허공개 평8-015521호 공보 등의 술포늄 유기 붕소 착체 등; 등을 사용할 수 있다.

그 중에서도, 바람직한 화합물로서는, 아세토페논계 화합물, 케탈계 화합물, 벤조페논계 화합물, 벤조인계 화합물, 벤조일계 화합물, 크산톤계 화합물, 트리아진계 화합물, 할로메틸옥사디아졸계 화합물, 아크리딘류계 화합물, 쿠마린류계 화합물, 로핀 다이머류계 화합물, 비이미다졸계 화합물 등을 들 수 있다.

상기 아세토페논계 화합물로서는, 예를 들면 2,2-디에톡시아세토페논, p-디메틸아미노아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, p-디메틸아미노아세토페논, 4'-이소프로필-2-히드록시-2-메틸-프로피오페논 등을 들 수 있다.

상기 케탈계 화합물로서는, 예를 들면 벤질디메틸케탈, 벤질-β-메톡시에틸아세탈 등을 들 수 있다.

상기 벤조페논계 화합물로서는, 예를 들면 벤조페논, 4,4'-(비스디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-(비스디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1, 2-톨릴-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로파논-1 등을 들 수 있다.

상기 벤조인계 화합물, 상기 벤조일계 화합물로서는, 예를 들면 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르, 벤조인메틸에테르, 메틸o-벤조일벤조에이트 등을 들 수 있다.

상기 크산톤계 화합물로서는, 예를 들면 디에틸티옥산톤, 디이소프로필티옥산톤, 모노이소프로필티옥산톤, 클로로티옥산톤 등을 들 수 있다.

상기 트리아진계 화합물로서는, 예를 들면 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-p-메톡시페닐-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-p-메톡시스티릴-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(1-p-디메틸아미노페닐)-1,3-부타디에닐-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-비페닐-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(p-메틸비페닐)-s-트리아진, p-히드록시에톡시스티릴-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진, 메톡시스티릴-2,6-디(트리클로로메틸-s-트리아진, 3,4-디메톡시스티릴-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진, 4-벤즈옥소란-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진, 4-(o-브로모-p-N,N-(디에톡시카르보닐아미노)-페닐)-2,6-디(클로로메틸)-s-트리아진, 4-(p-N,N-(디에톡시카르보닐아미노)-페닐)-2,6-디(클로로메틸)-s-트리아진 등을 들 수 있다.

상기 할로메틸옥사디아졸계 화합물로서는, 예를 들면 2-트리클로로메틸-5-스티릴-1,3,4-옥소디아졸, 2-트리클로로메틸-5-(시아노스티릴)-1,3,4-옥소디아졸, 2-트리클로로메틸-5-(나프토-1-일)-1,3,4-옥소디아졸, 2-트리클로로메틸-5-(4-스티릴)스티릴-1,3,4-옥소디아졸 등을 들 수 있다.

상기 아크리딘류계 화합물로서는, 예를 들면 9-페닐아크리딘, 1,7-비스(9-아크리디닐)헵탄 등을 들 수 있다.

상기 쿠마린류계 화합물로서는, 예를 들면 3-메틸-5-아미노-((s-트리아진-2-일)아미노)-3-페닐쿠마린, 3-클로로-5-디에틸아미노-((s-트리아진-2-일)아미노)-3- 페닐쿠마린, 3-부틸-5-디메틸아미노-((s-트리아진--2-일)아미노)-3-페닐쿠마린 등을 들 수 있다.

상기 로핀 다이머류계 화합물로서는, 예를 들면 2-(o-클로로페닐)-4,5-디페닐이미다졸릴 2량체, 2-(o-메톡시페닐)-4,5-디페닐이미다졸릴 2량체, 2-(2,4-디메톡시페닐)-4,5-디페닐이미다졸릴 2량체 등을 들 수 있다.

상기 비이미다졸계 화합물로서는, 예를 들면 2-메르캅토벤즈이미다졸, 2,2'-벤조티아졸릴디설파이드 등을 들 수 있다.

상기 이외에, 1-페닐-1,2-프로판디온-2-(o-에톡시카르보닐)옥심, O-벤조일-4'-(벤즈메르캅토)벤조일-헥실-케톡심, 2,4,6-트리메틸페닐카르보닐-디페닐포스포닐옥사이드, 헥사플루오로포스포로-트리알킬페닐포스포늄염 등을 들 수 있다.

기타, 광중합 개시제 및 광중합 증감제로서는, 공지의 화합물도 사용할 수 있다. 예를 들면 미국특허 제2,367,660호 명세서에 개시되어 있는 비시날폴리케톨알드닐 화합물, 미국특허 제2,367,661호 및 제2,367,670호 명세서에 개시되어 있는 α-카르보닐 화합물, 미국특허 제2,448,828호 명세서에 개시되어 있는 아실로인에테르, 미국특허 제2,722,512호 명세서에 개시되어 있는, α-탄화수소로 치환된 방향족 아실로인 화합물, 미국특허 제3,046,127호 및 제2,951,758호 명세서에 개시되어 있는 다핵 퀴논 화합물, 미국특허 제3,549,367호 명세서에 개시되어 있는 트리알릴이미다졸 다이머/p-아미노페닐케톤의 조합, 일본 특허공고 소51-48516호 공보에 개시되어 있는 벤조티아졸계 화합물/트리할로메틸-s-트리아진계 화합물 등을 들 수 있다.

이상에 열거한 광중합 개시제를 병용할 수도 있다.

광중합 개시제 및/또는 광중합 증감제를 함유할 경우의 광경화성 조성물 중에 있어서의 함유량으로서는, 그 합계량으로서, 광경화성 조성물의 전체 고형분에 대하여 0.1∼10.0질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼5.0질량%이다. 함유량이 상기 범위 내이면, 중합 경화를 양호하게 행할 수 있고, 고도의 막강도를 얻을 수 있다.

-용제-

본 발명의 광경화성 조성물을 조제할 때에는 용제를 사용할 수 있다.

상기 용제로서는, 에스테르류, 예를 들면 초산에틸, 초산-n-부틸, 초산이소부틸, 개미산아밀, 초산이소아밀, 초산이소부틸, 프로피온산부틸, 낙산이소프로필, 낙산에틸, 낙산부틸, 알킬에스테르류, 유산메틸, 유산에틸, 옥시초산메틸, 옥시초산에틸, 옥시초산부틸, 메톡시초산메틸, 메톡시초산에틸, 메톡시초산부틸, 에톡시초산메틸, 에톡시초산에틸, 3-옥시프로피온산메틸, 3-옥시프로피온산에틸 등의 3-옥시프로피온산 알킬에스테르류, 예를 들면 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸; 2-옥시프로피온산메틸, 2-옥시프로피온산에틸, 2-옥시프로피온산프로필 등의 2-옥시프로피온산 알킬에스테르류, 예를 들면 2-메톡시프로피온산메틸, 2-메톡시프로피온산에틸, 2-메톡시프로피온산프로필, 2-에톡시프로피온산메틸, 2-에톡시프로피온산에틸, 2-옥시-2-메틸프로피온산메틸, 2-옥시-2-메틸프로피온산에틸, 2-메톡시-2-메틸프로피온산메틸, 2-에톡시-2-메틸프로피온산에틸; 피루브산메틸, 피루브산에틸, 피루브산프로 필, 아세트초산메틸, 아세트초산에틸, 2-옥소부탄산메틸, 2-옥소부탄산에틸 등; 에테르류, 예를 들면 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 테트라히드로푸란, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜프로필에테르아세테이트 등; 케톤류, 예를 들면 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 2-헵타논, 3-헵타논 등; 방향족 탄화수소류, 예를 들면 톨루엔, 크실레시 등을 들 수 있다.

이들 중, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 에틸셀로솔브아세테이트, 유산에틸, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 초산부틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 2-헵타논, 시클로헥사논, 에틸카르비톨아세테이트, 부틸카르비톨아세테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 등이 바람직하다.

용제는, 단독으로 사용하는 이외에 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 된다.

-기타 성분-

본 발명의 광경화성 조성물에는, 필요에 따라서 불소계 유기 화합물, 열중합방지제, 기타 충전제, 상기 알칼리 가용성 수지 이외의 고분자 화합물, 상기 이외의 계면활성제, 밀착촉진제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 응집방지제 등의 각종 첨가물을 함유할 수 있다.

-불소계 유기 화합물-

본 발명의 광경화성 조성물에는, 불소계 유기 화합물의 적어도 1종을 함유함 으로써 도포액으로서의 액특성(특히 유동성)을 개선할 수 있고, 도포 두께의 균일성이나 액절약성을 개선할 수 있다. 즉, 기판과 도포액의 계면 장력을 저하시켜서 기판에의 습윤성이 개선되어, 기판에의 도포성이 향상하므로, 소량의 액량으로 수㎛정도의 박막을 형성했을 경우라도, 두께 편차가 작은 균일한 막두께의 도포막을 얻을 수 있는 점에서 바람직하다.

불소계 유기 화합물의 불소 함유율은 3∼40질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5∼30질량%이며, 특히 바람직하게는 7∼25질량%이다. 불소계 유기 화합물의 불소함유율이 상기 범위이면, 도포두께 균일성이나 액절약성의 점에서 효과적이어서, 조성물 중에의 용해성도 양호하다.

불소계 유기 화합물로서는, 예를 들면 메가팩 F171, 동F172, 동F173, 동F177, 동F141, 동F142 , 동F143, 동F144, 동R30, 동F437(이상, 다이니폰잉크 카가쿠고교(주)제), 플로라도 FC430, 동FC431, 동FC171(이상, 스미토모스리엠(주)제), 서프론 S-382, 동SC-101, 동SC-103, 동SC-104, 동SC-105, 동SC1068, 동SC-381, 동SC-383, 동S393, 동KH-40(이상, 아사히가라스(주)제) 등을 들 수 있다.

불소계 유기 화합물은 특히, 도포막이 얇아지면 도포 얼룩이나 두께 편차, 또한 도포면에서 액떨어짐을 일으키기 쉬운 슬릿 도포에 있어서 효과적이다.

불소계 유기 화합물의 첨가량으로서는, 광경화성 조성물의 용액 전체량에 대하여, 바람직하게는 0.001∼2.0질량%이며, 보다 바람직하게는 0.005∼1.0질량%이다.

-열중합 방지제-

이상 이외에, 광경화성 조성물에는 열중합 방지제를 첨가하여 두는 것이 바람직하고, 예를 들면, 하이드로퀴논, p-메톡시페놀, 디-t-부틸-p-크레졸, 피로가롤, t-부틸카테콜, 벤조퀴논, 4,4'-티오비스(3-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2-메르캅토벤조이미다졸 등이 유용하다.

또한 상기 이외의 첨가물의 구체예로서는, 유리, 알루미나 등의 충전제; 이타콘산 공중합체, 크로톤산 공중합체, 말레인산 공중합체, 부분에스테르화 말레인산 공중합체, 산성 셀룰로오스 유도체, 수산기를 갖는 폴리머에 산무수물을 부가시킨 것, 알코올 가용성 나일론, 비스페놀A와 에피크롤히드린으로부터 형성된 페녹시수지 등의 알칼리 가용의 수지; 비이온계, 양이온계, 음이온계 등의 계면활성제, 구체적으로는 프탈로시아닌 유도체(시판품 EFKA-745(모리시타산교사제)); 올가노실록산 폴리머KP341(신에츠카가쿠고교사제), (메타)아크릴산계 (공)중합체 폴리플로우No.75, No.90, No.95(교에샤유시카가쿠고교사 제), W001(유타카쇼사 제) 등의 양이온계 계면활성제; 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌올레일에테르, 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 폴리에틸렌글리콜디라울레이트, 폴리에틸렌글리콜디스테아레이트, 소르비탄 지방산 에스테르(BASF사 제 플루로닉 L10, L31, L61, L62, 10R5, 17R2, 25R2, 테트로닉 304, 701, 704, 901, 904, 150R1 등의 비이온계 계면활성제; W004, W005, W017(유타카쇼사 제) 등의 음이온계 계면활성제; EFKA-46, EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA 폴리머100, EFKA 폴리머400, EFKA 폴리머401, EFKA 폴리머450(이상 모리시타산교사 제), 디스퍼스에이드6, 디스퍼스에이드8, 디스퍼스에이드15, 디스퍼 스에이드9100(산노푸코사 제) 등의 고분자 분산제; 솔스파스 3000, 5000, 9000, 12000, 13240, 13940, 17000, 24000, 26000, 28000 등의 각종 솔스파스 분산제(제네카사 제); 아데카플루로닉 L31, F38, L42, L44, L61, L64, F68, L72, P95, F77, P84, F87, P94, L101, P103, F108, L121, P-123(아사히덴카사 제) 및 이소네트 S-20(산요카세이사제); 2-(3-t-부틸-5-메틸-2-히드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 알콕시벤조페논 등의 자외선 흡수제; 및 폴리아크릴산나트륨 등의 응집방지제를 들 수 있다.

또한 광 미경화부의 알칼리 용해성을 촉진하고, 현상성이 더 나은 향상을 꾀할 경우에는, 유기 카르복실산, 바람직하게는 분자량 1000이하의 저분자량 유기 카르복실산을 첨가하는 것이 유효하다. 구체적으로는, 예를 들면 개미산, 초산, 프로피온산, 낙산, 길초산, 피발산, 카프론산, 디에틸초산, 에난트산, 카프릴산 등의 지방족 모노카르복실산; 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루탈산, 아지핀산, 피메린산, 스베린산, 아제라인산, 세바신산, 브라실릭산, 메틸말론산, 에틸말론산, 디메틸말론산, 메틸숙신산, 테트라메틸숙신산, 시트라콘산 등의 지방족 디카르복실산; 트리카르바릴산, 아코니트산, 캄포론산 등의 지방족 트리카르복실산; 안식향산, 톨루일산, 쿠민산, 헤멜리트산, 메시틸렌산 등의 방향족 모노카르복실산; 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 트리메리트산, 트리메신산, 멜로판산, 피로멜리트산 등의 방향족 폴리카르복실산; 페닐초산, 히드로아트로프산, 히드로계피산, 만델산, 페닐숙신산, 아트로프산, 계피산, 계피산메틸, 계피산벤질, 신나미리덴초산, 쿠말산, 운베르산 등의 그 밖의 카르복실산을 들 수 있다.

본 발명의 광경화성 조성물은, 이미 서술한 본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 및 필요에 따라서 착색제, 광중합 개시제 및 기타 성분을 용제와 함께 혼합하고, 각종의 혼합기, 분산기를 이용하여 분산 혼합하는 공정을 거침으로써 조제할 수 있다.

또, 분산 혼합하는 공정은, 혼련분산과 그것에 계속해서 행하는 미분산 처리로 구성되는 것이 바람직하지만, 혼련분산을 생략하고 미분산 처리만으로 하는 것도 가능하다.

본 발명의 광경화성 조성물의 주된 용도로서는, 전자부품의 보호막(오버코트층)이나, 빌드업 기판의 절연재료, 특히 LCD용도, TFT의 층간 절연막 용도, COA의 보호막(평탄화막) 용도, 스페이서 용도에 바람직하며, 또한 프린트 기판에 관련된 솔더레지스트로서도 사용할 수 있다. 또한 착색제를 함유하는 경우에는, 컬러필터 재료로서 상기 여러 가지의 내성을 발휘할 수 있기 때문에, 일본 특허공개 평9-311347호 공보의 도 1 등에 개시되어 있는, 소위 COA용으로서 유용하며, 컬러필터, 즉 착색된 수지피막으로 구성된 착색 화소로서 바람직하게 사용할 수 있다. 특히 착색제 함유율이 높을 경우에 유효하다.

본 발명의 컬러필터는, 착색제를 함유하는 상기 본 발명의 광경화성 조성물 을 이용하여 구성된 것이며, 포토리소그래피법에 의해 기판 상에 바람직하게 형성할 수 있다.

본 발명의 광경화성 조성물은, 그 경화물(컬러필터, 및 포토스페이서나 평탄화막, 층간 절연막, 수지피막을 포함한다.)이 투명성이 우수함과 아울러, 고감도를 갖고, (착색제 함유율이 높은 조성의 경우에도)고경도이며 선예한 경화막을 짧은 택트타임으로 형성할 수 있고, 알카리 수용액에 의한 현상 특성도 높기 때문에, 여러 가지 용도에의 전개가 가능하다.

본 발명의 광경화성 조성물에 있어서는, 착색제를 함유할 경우, 바람직하게는 착색제를 알칼리 가용성 수지로 혼련 분산처리한 후의 점도가 비교적 고점도(10,000mPa.s이상, 바람직하게는 100,000mPa.s이상)로 되도록 혼련 분산처리하고, 이어서 본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지를 첨가해서 미분산 처리하고, 미분산 처리 후의 점도가 비교적 저점도(1,000mPa.s이하, 바람직하게는 100mPa.s이하)가 되도록 미분산 처리한다.

혼련 분산처리로는, 2본 롤, 3본 롤, 볼밀, 트론 밀, 디스퍼저(disperser), 니더, 코-니더(co-kneader), 호모지나이저, 블렌더, 단축 및 2축의 압출기 등을 사용하는 것이 바람직하며, 강한 전단력을 주면서 분산한다. 이어서, 용제 및 본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지를 첨가해서, 주로 종형 혹은 횡형의 샌드그라인더, 핀밀, 슬릿밀, 초음파 분산기 등을 이용하여, 비드(입경 0.1∼1mm의 유리, 지르코니아 등)로 미분산 처리한다. 여기에서, 혼련 분산처리를 생략할 수도 있다. 그 경우는, 착색제와 분산제 혹은 표면처리제와, 본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지 및 용제에 의해 비드 분산을 행한다. 또, 혼련, 분산의 상세에 대해서는, T.C. Patton 저 "Paint Flow and Pigment Dispersion"(1964년 John Wiley and Sons사 간행) 등에 기재되어 있다.

본 발명의 컬러필터의 제조방법에 있어서는, 이미 서술한 본 발명의 광경화 성 조성물을 기판 상에 도포한 후, 포토리소그래피법에 의해 상(像) 형성해서 컬러 필터를 제작한다.

포토리소그래피법에 의한 경우, 본 발명의 광경화성 조성물을, 직접 또는 다른 층을 개재하여 기판에 회전도포, 슬릿도포, 유연도포, 롤도포 등의 도포방법(바람직하게는 슬릿 코터를 이용한 슬릿도포)에 의해 도포하고, 건조(프리베이크)시켜서 광경화성 조성물의 도포막을 형성하고, 소정의 마스크 패턴을 통해서 노광하고, 광조사된 도포막 부분만을 경화시켜, 알칼리 현상액으로 미경화부를 현상 처리해서 제거함으로써, 2색 이상의 각 색(예를 들면 3색 혹은 4색)의 화소로 이루어지는 패턴형상 피막을 형성하고, 컬러필터를 얻을 수 있다. 이 때에 조사되는 방사선으로서는, 특히 g선, h선, i선 등의 자외선이 바람직하게 사용된다.

기판 상에 도포된 본 발명의 광경화성 조성물로 이루어지는 도포막의 건조(프리베이크)는, 핫플레이트, 오븐 등을 사용하여, 50∼140℃의 온도에서 10∼300초로 행할 수 있다.

현상 처리는, 미노광부를 알칼리 수용액에 용출시켜, 광경화한 부분만이 남는다. 알칼리 현상액으로서는, 미노광부의 광경화성 조성물의 도포막을 용해하는 한편, 노광부를 용해하지 않는 것이면 어떠한 것도 사용할 수 있다. 현상 온도로서는, 통상 20℃∼30℃이며, 현상 시간으로서는 20∼90초이다.

또한 현상처리 후에는 일반적으로, 잉여의 현상액을 세정 제거하고, 건조를 실시한 후, 50∼240℃의 온도에서 가열 처리(포스트베이크)가 행하여진다.

이상과 같은 공정을, 각 색마다 순차적으로 원하는 색상만큼 반복 행함으로 써, 프로세스상의 곤란성이 적고, 고품질이고 저비용으로 경화막이 얻어지고, 착색제를 함유할 경우에는 컬러필터가 얻어진다.

기판으로서는, 예를 들면 액정표시소자(LCD) 등에 사용되는 무알칼리 유리, 소다유리, 파이렉스(등록상표) 유리, 석영유리, 및 이들에 투명 도전막을 부착시킨 것이나, 고체촬상소자(CCD 등의 이미지센서) 등에 사용되는 광전변환소자 기판, 예를 들면 실리콘 기판 등을 들 수 있다. 또한, 플라스틱 기판도 가능하다. 이들 기판 상에는, 통상 각 화소를 격리하는 블랙 스트라이프가 형성되어 있다.

또한 상기 플라스틱 기판에는, 그 표면에 가스 배리어층 및/또는 내용제성층을 갖고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 광경화성 조성물을 기판 상에 도포할 경우의 도막의 도포두께(건조막 두께)로서는, 일반적으로 0.3∼5.0㎛가 바람직하고, 바람직하게는 0.5∼3.5㎛, 가장 바람직하게는 1.0∼2.5㎛이다.

상기 알칼리 현상액으로서는, 상기한 바와 같이 본 발명의 광경화성 조성물의 미경화부를 용해하는 한편, 경화부를 용해하지 않는 조성의 것이라면 선택할 수 있고, 구체적으로는, 여러 가지 유기용제의 조합이나 알칼리성의 수용액을 사용할 수 있다.

상기 유기용제로서는, 본 발명의 광경화성 조성물의 조제에 사용할 수 있는 상술의 용제를 들 수 있다.

상기 알칼리성의 수용액으로서는, 예를 들면 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 암모니아수, 에틸아민, 디에틸아민, 디메틸에탄올아민, 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드, 콜린, 피롤, 피페리딘, 1,8-디아자비시클로-[5,4,0]-7-운데센 등의 알칼리성 화합물을, 농도가 0.001∼10질량%, 바람직하게는 0.01∼1질량%로 되도록 용해해서 조제한 알칼리성 수용액을 사용할 수 있다. 또, 알칼리 현상액을 사용한 경우에는 일반적으로, 현상 처리 후에 물에서의 세정(린스)이 행하여진다.

상기 포스트베이크는, 경화를 완전한 것으로 하기 위한 현상 처리 후의 가열이며, 통상 약 200∼220℃의 가열(하드베이크)이 행하여진다. 포스트베이크는, 현상 처리 후의 도포막에 대하여, 상기 조건으로 되도록 핫플레이트나 컨벡션오븐(열풍순환식 건조기), 고주파 가열기 등의 가열수단을 이용하여, 연속식 혹은 배치식으로 행할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 주지를 넘지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또, 특별히 기재하지 않는 한, 「부」는 질량기준이다.

-알칼리 가용성 수지의 합성-

(1) 공중합체 B-1(광중합 개시기 함유)의 합성

벤질메타크릴레이트 64.4부, 메타크릴산 4.5부, 및 1-아크릴로일-2-(p-클로르벤조일)페닐카르바모일에탄 31.1부를 반응용기에 넣고, 이것에 또한 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 100부 및 아조비스이소부틸로니트릴 5부를 첨가해서 균일하게 용해시킨 용액을, 95℃하에서 5시간에 걸쳐 중합반응을 행하게 하여, 공 중합체 B-1의 용액을 얻었다.

얻어진 용액은, 고형분이 49.2%이며, 점도가 1121mPa(25℃)이었다. 또한 공중합체 B-1의 산가는 28.6㎎KOH/g이며, 중량평균 분자량이 10,000이며, 분자 중에 있어서의 광중합 개시제기의 함유 비율은 12.1㏖%이었다.

(2) 공중합체 B-2(광중합 개시기 및 아크릴알킬아미드기 함유)의 합성

벤질메타크릴레이트 56.3부, 메타크릴산 4.1부, 1-아크릴로일-2-(p-클로르벤조일)페닐카르바모일에탄 38.2부, 및 N,N-디메틸아크릴아미드 1.4부를 반응용기에 넣고, 이것에 또한 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 100부 및 아조비스이소부틸로니트릴 5부를 첨가해서 균일하게 용해시킨 용액을, 95℃하에서 5시간에 걸쳐 중합반응을 행하게 하여, 공중합체 B-2의 용액을 얻었다.

얻어진 용액은, 고형분이 49.4%이며, 점도가 1201mPa(25℃)이었다. 또, 공중합체 B-2의 산가는 15.1㎎KOH/g이며, 중량평균 분자량이 10,400이고, 분자 중에 있어서의 광중합 개시기의 함유 비율은 15.4㏖%이며, 분자 중에 있어서의 광중합 증감기의 함유 비율은 2.1㏖%이었다.

(3) 공중합체 B-3(광중합 개시기 함유)의 합성

상기 (1) 공중합체 B-1의 합성에 있어서, 중합반응을 행하는 시간을 5시간으로부터 2.5시간으로 변경 한 것 이외는, 마찬가지로 해서 공중합체 B-3의 용액을 얻었다.

얻어진 용액은, 고형분이 49.5%이며, 점도가 358mPa(25℃)이었다. 또, 공중합체 B-3의 산가는 28.0㎎KOH/g이며, 중량평균 분자량은 3,500이고, 분자 중에 있 어서의 광중합 개시기의 함유 비율은 12.1㏖%이었다.

-안료 분산액의 조제-

(1) 안료 분산액 P-1의 조제

하기 조성의 화합물을 혼합해서 얻은 혼합액을, 평균 입자지름 0.3mm의 지르코니아 비드를 이용하여 비드 분산기에 의해 분산시켜서 안료 분산액 P-1을 조제했다.

·상기 공중합체 B-1 …27.6부

·C.I.피그먼트 그린 36 …30.0부

·Disperbyk-161 …3.3부

(빅케미(주)제; 분산제)

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …69.4부

(2) 안료 분산액 P-2의 조제

하기 조성의 화합물을 혼합해서 얻은 혼합액을, 평균 입자지름 0.3mm의 지르코니아 비드를 이용하여 비드 분산기에 의해 분산시켜서 안료 분산액 P-2를 조제했다.

·상기 공중합체 B-2 …54.0부

·C.I.피그먼트 그린 36 …60.0부

·Disperbyk-161 …6.5부

(빅케미(주)제; 분산제)

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …145.7부

(3) 안료 분산액 P-3의 조제

하기 조성의 화합물을 혼합해서 얻은 혼합액을, 평균 입자지름 0.3mm의 지르코니아 비드를 이용하여 비드 분산기에 의해 분산시켜서 안료 분산액 P-3을 조제했다.

·벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체 …22.2부

(=90/10[몰비])

·C.I.피그먼트 그린 36 …50.0부

·Disperbyk-161 …5.0부

(빅케미(주)제; 분산제)

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …143.4부

(4) 안료 분산액 P-4의 조제

하기 조성의 화합물을 혼합해서 얻은 혼합액을, 평균 입자지름 0.3mm의 지르코니아 비드를 이용하여 비드 분산기에 의해 분산시켜서 안료 분산액 P-4를 조제했다.

·상기 공중합체 B-1 …27.6부

·C.I.피그먼트 옐로 138 …30.0부

·Disperbyk-161 …3.3부

(빅케미(주)제; 분산제)

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …69.4부

(5) 안료 분산액 P-5의 조제

상기 (1) 안료 분산액 P-1의 조제에 있어서, 공중합체 B-1을 광중합 개시기를 갖는 하기 공중합체 B-4로 바꾼 것 이외는 마찬가지로 해서, 안료 분산액 P-5를 조제했다.

공중합체 B-4: 스티렌 40부와 벤질메타크릴레이트 30부와 메타크릴산 10부와 2-(4-클로로벤조일)-2-(4-스티릴옥시)프로판 20부를 공중합해서 얻은 화합물(산가 : 65.2㎎KOH/g, 중량평균 분자량 : 9800). 공중합체 B-4의 분자 중에 있어서의 광중합 개시기의 함유 비율은 6.8㏖%이었다.

(6) 안료 분산액 P-6의 조제

상기 (1) 안료 분산액 P-1의 조제에 있어서, 공중합체 B-1을 광중합 개시기를 갖는 하기 공중합체 B-5로 바꾼 것 이외는 마찬가지로 해서, 안료 분산액 P-6을 조제했다.

공중합체 B-5: 벤질메타크릴레이트 55부와 스티렌 20부와 아크릴산 5부와 1-스티릴-2-O-벤조일옥심 20부를 공중합해서 얻은 화합물(산가 : 39.4㎎KOH/g, 중량평균 분자량 : 11000). 공중합체 B-5의 분자 중에 있어서의 광중합 개시기의 함유 비율은 6.2㏖%이었다.

(7) 안료 분산액 P-7의 조제

상기 (1) 안료 분산액 P-1의 조제에 있어서, 공중합체 B-1을 광중합 개시기 및 광중합 증감기를 갖는 하기 공중합체 B-6으로 바꾼 것 이외는 마찬가지로 해서, 안료 분산액 P-7을 조제했다.

공중합체 B-6: 벤질메타크릴레이트 50부와 스티렌 15부와 아크릴산 5부와 1- 스티릴-2-O-벤조일옥심 25부와 1-(아크릴로일옥시카르바모일)티옥산톤 5부를 공중합해서 얻은 화합물(산가 : 39.6㎎KOH/g, 중량평균 분자량 : 12000). 공중합체 B-6의 분자 중에 있어서의 광중합 개시기의 함유 비율은 8.2㏖%이고, 광중합 증감기의 함유 비율은 1.6㏖%이었다.

(8) 안료 분산액 P-8의 조제

상기 (1) 안료 분산액 P-1의 조제에 있어서, 공중합체 B-1을 공중합체 B-3으로 대신한 것 이외는 마찬가지로 해서, 안료 분산액 P-8을 조제했다.

(9) 안료 분산액 P-9의 조제

상기 (4) 안료 분산액 P-4의 조제에 있어서, 공중합체 B-1을 공중합체 B-3으로 대신한 것 이외는 마찬가지로 해서, 안료 분산액 P-9를 조제했다.

(실시예 1)

하기 조성의 화합물을 혼합해서 교반하여, 균일하고 녹색으로 착색된 본 발명의 광경화성 조성물 CR-1을 조제했다.

·상기 안료 분산액 P-1 …156.4부

·디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 …25.0부

·일가큐아 369 …3.6부

(치바 스페셜티 케미컬(주)제)

·상기 공중합체 B-1 …16.6부

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …256.8부

(실시예 2)

하기 조성의 화합물을 혼합해서 교반하여, 균일하며 녹색으로 착색된 본 발명의 광경화성 조성물 CR-2를 조제했다.

·상기 안료 분산액 P-1 …175.0부

·디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 …28.0부

·일가큐아 369 …4.0부

(치바 스페셜티 케미컬(주)제)

·상기 공중합체 B-2 …18.6부

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …287.6부

(실시예 3)

하기 조성의 화합물을 혼합해서 교반하여, 균일하고 녹색으로 착색된 본 발명의 광경화성 조성물 CR-3을 조제했다.

·상기 안료 분산액 P-1 …50.0부

·디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 …8.0부

·일가큐아 369 …1.2부

(치바 스페셜티 케미컬(주)제)

·벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체 …2.6부

(=90/10[몰비])

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …84.9부

(실시예 4)

하기 조성의 화합물을 혼합해서 교반하여, 균일하고 녹색으로 착색된 본 발 명의 광경화성 조성물 CR-4를 조제하였다.

·상기 안료 분산액 P-2 …210.0부

·디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 …42.0부

·일가큐아 369 …6.3부

(치바 스페셜티 케미컬(주)제)

·상기 공중합체 B-2 …28.0부

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …431.3부

(실시예 5)

하기 조성의 화합물을 혼합해서 교반하여, 균일하고 녹색으로 착색된 본 발명의 광경화성 조성물 CR-5를 조제하였다.

·상기 안료 분산액 P-3 …250.0부

·디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 …40.0부

·일가큐아 369 …5.4부

(치바 스페셜티 케미컬(주)제)

·상기 공중합체 B-1 …27.0부

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …412.0부

(실시예 6)

하기 조성의 화합물을 혼합해서 교반하여, 균일하고 녹색으로 착색된 본 발명의 광경화성 조성물 CR-6을 조제하였다.

·상기 안료 분산액 P-3 …185.0부

·디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 …29.6부

·일가큐아 369 …4.0부

(치바 스페셜티 케미컬(주)제)

·상기 공중합체 B-2 …20.0부

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …305.0부

(비교예 1)

하기 조성의 화합물을 혼합해서 교반하여, 균일하고 녹색으로 착색된 본 발명의 광경화성 조성물 CR-7을 조제했다.

·상기 안료 분산액 P-3 …100.0부

·디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 …16.0부

·일가큐아 369 …2.5부

(치바 스페셜티 케미컬(주)제)

·벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체 …5.4부

(=90/10[몰비])

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …168.5부

(실시예 7)

하기 조성의 화합물을 혼합해서 교반하여, 균일하고 녹색으로 착색된 본 발명의 광경화성 조성물 CR-8을 조제하였다.

·상기 안료 분산액 P-1 …82.3부

·상기 안료 분산액 P-4 …74.1부

·디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 …25.0부

·일가큐아 369 …3.6부

(치바 스페셜티 케미컬(주)제)

·상기 공중합체 B-1 …16.6부

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …256.8부

(실시예 8)

하기 조성의 화합물을 혼합해서 교반하여, 균일하고 녹색으로 착색된 본 발명의 광경화성 조성물 CR-9를 조제하였다.

·상기 안료 분산액 P-1 …156.4부

·디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 …25.0부

·상기 공중합체 B-1 …16.6부

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …256.8부

(비교예 2)

하기 조성의 화합물을 혼합해서 교반하여, 균일하고 녹색으로 착색된 본 발명의 광경화성 조성물 CR-10을 조제했다.

·상기 안료 분산액 P-3 …100.0부

·디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 …16.0부

·벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체 …5.4부

(=90/10[몰비])

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …168.5부

(실시예 9)

하기 조성의 화합물을 혼합해서 교반하여, 균일하고 녹색으로 착색된 본 발명의 광경화성 조성물 CR-11을 조제하였다.

·상기 안료 분산액 P-1 …156.4부

·디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 …25.0부

·일가큐아 369 …3.6부

(치바 스페셜티 케미컬(주)제)

·디에틸티옥산톤 …1.2부

(DETX, 니혼카야쿠(주)제; 증감제)

·상기 공중합체 B-1 …16.6부

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …256.8부

(실시예 10)

실시예 1에 있어서, 안료 분산액 P-1을 안료 분산액 P-5로 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 균일하고 녹색으로 착색된 본 발명의 광경화성 조성물 CR-12를 조제했다.

(실시예 11)

실시예 1에 있어서, 안료 분산액 P-1을 안료 분산액 P-6으로 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 균일하고 녹색으로 착색된 본 발명의 광경화성 조성물 CR-13을 조제했다.

(실시예 12)

실시예 1에 있어서, 안료 분산액 P-1을 안료 분산액 P-7로 대신한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 균일하고 녹색으로 착색된 본 발명의 광경화성 조성물 CR-14를 조제했다.

(실시예 13)

하기 조성의 화합물을 혼합해서 교반하여, 균일하고 녹색으로 착색된 본 발명의 광경화성 조성물 CR-15를 조제했다.

·상기 안료 분산액 P-8 …82.3부

·상기 안료 분산액 P-9 …74.1부

·디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 …25.0부

·일가큐아 369 …3.6부

(치바 스페셜티 케미컬(주)제)

·상기 공중합체 B-3 …16.6부

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 …156.8부

·3-에톡시에틸프로피오네이트 …100부

(화소형성 및 평가)

각 실시예 및 비교예에서 얻어진 광경화성 조성물에 대해서, 하기와 같이 하여 화소를 형성함과 아울러, 화소의 깨짐이나 박리, 화소표면의 평활성, 및 화소의 단면형상을 평가하였다.

광경화성 조성물의 각각을, 각각 컬러필터 제작용의 유리기판 상에 스핀코터에 의해 도포하고, 그 후 100℃의 핫플레이트 상에 유리기판이 접하도록 해서 적재 해서 2분간 건조시켜, 막두께 2.0㎛의 녹색막을 형성했다. 이어서, 각 녹색막에 대하여, 2.5kW의 초고압 수은등에 의해 소정의 패턴이 그려져 있는 마스크를 통해, 25mJ/㎠, 50mJ/㎠, 75mJ/㎠, 100mJ/㎠, 및 150mJ/㎠, 200mJ/㎠의 노광량으로 조사했다. 조사후, 현상액CD(후지 필름 일렉트로닉스 마테리알즈(주)제)의 10% 희석액을 이용하여, 30℃에서 40초간 현상처리를 행하고, 계속해서 순수로 린스해서 녹색화소를 얻었다. 그 후에 220℃에서 포스트베이크를 행했다.

다음에 얻어진 녹색화소의 각각에 대해서, 하기 방법에 의해 측정·평가를 행했다. 측정 및 평가한 결과는 하기 표 1∼3에 나타낸다.

-1. 화소의 깨짐 및 박리의 평가-

현상처리 및 린스 후의 각 녹색화소를 현미경에 의해 관찰하고, 평가했다.

-2. 화소의 표면평활성의 평가-

유리기판 상의 녹색화소의 표면을, 원자간력 현미경 AFM(Digital Instruments(주)제)을 이용하여 측정하고, 얻어진 측정값(Å)을 지표로 해서 평활성의 평가를 행했다.

측정값은 50Å이하이면 평활성이 양호한 것을 나타낸다.

-3. 화소의 단면형상(패턴 프로파일)의 평가-

우선, 측장SEM(S-7800H, 히타치세이사쿠쇼(주)제)에 의해 상기의 녹색화소의 형성과정에 있어서, 포스트베이크 전의 화소패턴의 폭을 측정하고, 패턴 마스크 폭과 같은 폭(여기에서는 2㎛폭)으로 되는 패턴을 선택했다. 다음에, 선택한 상기 패턴에 대해서 현상 처리한 후, 및 포스트베이크 후의 패턴에 대해서 각각 하나의 패 턴의 단면이 관찰될 수 있도록 분할해서 시료를 제작하고, SEM(S-7800H, 히타치세이사쿠쇼(주)제)을 이용하여 형상을 관찰, 사진촬영을 했다. 그 결과, 단면은 모두 순테이퍼이었다. 즉, 기판에 가까울수록 넓어진 형상이었다.

상기 표 1∼3에 나타나 있는 바와 같이, 실시예에서는 현상처리에 의한 화소의 일부 깨짐이나 박리의 발생이 없고, 양호한 단면형상을 가짐과 아울러 형상이 양호하며 표면 평활한 컬러필터를 얻을 수 있었다. 또한 비화상부인 미경화부는, 미용해물이나 현상 잔사가 없고, 양호한 현상성을 나타냈다.

이것에 대하여, 비교예에서는 화소깨짐이나 박리가 없이 형상 양호한 화소를 얻을 수 없고, 제작된 컬러필터는 표면성상 및 단면 패턴파일이 뒤떨어지고 있었다.

또, 상기 실시예에서 사용한 알칼리 가용성 수지 이외에, 예를 들면 식(1)∼(3), 식(4)∼(6)에서 나타내어지는 기를 갖는 수지 등, 이미 서술한 기타의 본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지를 이용하여 구성했을 경우도 본 실시예와 같은 작용을 발휘할 수 있고, 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면, 고감도를 갖고, (착색제 함유율이 높은 조성의 경우에도)고경도이며 선예한 경화막을 짧은 택트타임으로 형성할 수 있는 광경화성 조성물, 및, 착색제 함유율이 높고, 화소깨짐이나 화소박리 등의 결함이 없이 선예하고 평활한 컬러필터 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.

Claims (10)

1. 분자 중에 광중합 개시기를 갖는 알칼리 가용성 수지와, 중합성 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 광경화성 조성물.
2. 제1항에 있어서, 착색제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 광경화성 조성물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지는, 분자 중에 있어서의 광중합 개시기의 함유 비율이 3∼50㏖%이며, 산가가 20∼150㎎KOH/g이며, 중량평균 분자량이 3000∼50000인 것을 특징으로 하는 광경화성 조성물.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광중합 개시기가, 하기 식(1)∼(3)으로 나타내어지는 기로부터 선택되는 1개 이상인 것을 특징으로 하는 광경화성 조성물.

   

   [식 중, 「*」은, 알칼리 가용성 수지 분자의 분자쇄에 결합하는 결합손을 나타낸다. A, B, 및 C는 각각 독립적으로, 수소원자, 탄소수 1∼6의 탄화수소기, 할로겐원자, 카르복실기, 수산기, 메르캅토(SH)기를 나타낸다. R¹, R², 및 R³은, 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼6의 탄화수소기, 카르복실기, 수산기, 메르캅토(SH)기를 나타낸다.]
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지는, 분자 중에 광라디칼 발생을 증감하는 광중합 증감기를 더 갖는 것을 특징으로 하는 광경화성 조성물.
6. 제5항에 있어서, 상기 광중합 증감기의 분자 중에 있어서의 함유 비율이 0.1∼5㏖%인 것을 특징으로 하는 광경화성 조성물.
7. 제5항에 있어서, 상기 광중합 증감기가, (메타)아크릴알킬아미드기 및 하기 식(4)∼(6)으로 나타내어지는 기로부터 선택되는 1개 이상인 것을 특징으로 하는 광경화성 조성물.

   

   [식 중, 「**」은, 알칼리 가용성 수지 분자의 분자쇄(또는 주쇄)에 결합하는 결합손을 나타낸다. R⁷ 및 R⁸은, 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼6의 탄화수소기, 할로겐원자를 나타낸다.]
8. 제7항에 있어서, 상기(메타)아크릴알킬아미드기가 하기 식(7)로 나타내어지는 기인 것을 특징으로 하는 광경화성 조성물.

   

   [식 중, R⁶은 수소원자 또는 탄소수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R⁴ 및 R⁵는 각각 독립적으로, 수소원자, 또는 탄소수 1∼3의 알킬기를 나타낸다.]
9. 제2항에 기재된 광경화성 조성물을 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러필터.
10. 제2항에 기재된 경화성 조성물을 기판 상에 도포한 후, 포토리소그래피법에 의해 상(像) 형성하는 것을 특징으로 하는 컬러필터의 제조방법.