KR20070100383A - 차광층 형성용 감광성 수지 조성물 그리고 차광층 및 컬러필터 - Google Patents

차광층 형성용 감광성 수지 조성물 그리고 차광층 및 컬러필터 Download PDF

Info

Publication number
KR20070100383A
KR20070100383A KR1020077019562A KR20077019562A KR20070100383A KR 20070100383 A KR20070100383 A KR 20070100383A KR 1020077019562 A KR1020077019562 A KR 1020077019562A KR 20077019562 A KR20077019562 A KR 20077019562A KR 20070100383 A KR20070100383 A KR 20070100383A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shielding layer
light shielding
resin composition
photosensitive resin
light
Prior art date
Application number
KR1020077019562A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100919148B1 (ko
Inventor
히로유키 오니시
겐지 마루야마
기요시 우치카와
Original Assignee
도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 filed Critical 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤
Publication of KR20070100383A publication Critical patent/KR20070100383A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100919148B1 publication Critical patent/KR100919148B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/201Filters in the form of arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/22Absorbing filters
    • G02B5/223Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/09Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/105Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

이 차광층 형성용 감광성 수지 조성물은, (A) 차광성 색소, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 광중합성 화합물, 및 (D) 광중합 개시제를 함유하고, 막두께가 2㎛ 초과인 차광층을 형성하기 위한 감광성 수지 조성물로서, 상기 (A) 차광성 색소가 페릴렌계 흑색 안료를 함유하는 것을 특징으로 하는 차광층 형성용 감광성 수지 조성물이다.
감광성 수지 조성물, 차광층, 컬러 필터

Description

차광층 형성용 감광성 수지 조성물 그리고 차광층 및 컬러 필터{PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION FOR FORMING LIGHT SHIELDING LAYER, LIGHT SHIELDING LAYER AND COLOR FILTER}
본 발명은 차광층 형성용 감광성 수지 조성물, 그리고 이것을 사용하여 형성되는 차광층 및 컬러 필터에 관한 것이다.
본원은 2005 년 2 월 24 일에 출원된 일본 특허출원 2005-048507호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
예를 들어, 컬러 표시 장치에 사용되는 컬러 필터는, 일반적으로 적 (R), 녹 (G), 청 (B) 의 각 색으로 이루어지는 화소가, 블랙 매트릭스로 불리는 격자상의 흑색 차광층으로 둘러싸여 있는 구성을 갖는다.
이러한 컬러 필터의 제조 방법의 하나로서, 블랙 매트릭스를 격벽으로 하여, 컬러 필터의 착색층을 잉크젯 방식으로 형성하는 방법이 제안되고 있다 (예를 들어, 하기 특허 문헌 1)
또는 컬러 필터에 한정되지 않고 각종 표시 장치에 있어서, 각 화소간의 경계 상에 블랙 매트릭스를 형성함으로써 화상의 콘트라스트 향상을 도모하는 경우도 있다.
블랙 매트릭스는, 예를 들어, 흑색 안료를 함유하는 포토레지스 조성물을 사용하고, 포토리소그래프법에 따라 형성된다. 흑색 안료로서는 카본블랙이 일반적으로 사용되고 있다 (예를 들어, 특허 문헌 1) .
또한 페릴렌계 색소에 대해서는, 하기 특허 문헌 2, 3 에, 카본블랙 등의 흑색 안료와 페릴렌계 색소를 병용한 차광층 형성용 레지스트의 예가 기재되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2004-325736호
특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 평4-190362호
특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 평6-289602호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
최근, 블랙 매트릭스에는, 보다 높은 광학 밀도 (optical density, 이하 OD 값이라고 한다.) 가 요구되게 되었다. 일반적으로, 블랙 매트릭스는 2㎛ 이하의 막두께로 형성되지만, 블랙 매트릭스의 막두께를 종래보다 두껍게 형성할 수 있으면, 보다 OD 값이 높은 블랙 매트릭스를 형성할 수 있다
그러나, 일반 흑색 안료를 함유하는 포토레지스트 조성물로 두꺼운 막의 블랙 매트릭스를 형성하려고 해도, 노광 공정에 있어서의 노광 광의 투과가 불충분해져, 불균일해지는 노광 불량이 생기기 쉽다. 즉, 감도가 낮기 때문에 경화 불량이 생겨 두꺼운 막의 블랙 매트릭스를 양호하게 형성하기 어렵다는 문제가 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 두꺼운 막의 차광층을 양호하게 형성할 수 있는 차광층 형성용 감광성 수지 조성물, 그리고 그 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 사용하여 형성되는 차광층 및 컬러 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물은, (A) 차광성 색소, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 광중합성 화합물, 및 (D) 광중합 개시제를 함유하고, 막두께가 2㎛ 초과의 차광층을 형성하기 위한 감광성 수지 조성물로서, 상기 (A) 차광성 색소가 페릴렌계 흑색 안료를 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 사용하여 형성되는 차광층을 제공한다.
본 발명은, 본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 사용하여 형성되는 블랙 매트릭스가 형성되어 있는 컬러 필터를 제공한다.
발명의 효과
본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물에 의하면, 두꺼운 막의 차광층을 양호하게 형성할 수 있다. 이로써, 보다 OD 값이 높은 블랙 매트릭스를 형성할 수 있다.
또한 적 (R), 녹 (G), 청 (B) 의 착색층을 두껍게 해서 색을 진하게 해도, 콘트라스트를 충분히 취할 수 있다.
본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 사용하여 형성되는 블랙 매트릭스가 형성되어 있는 컬러 필터는, 상기와 같이 콘트라스트를 충분히 취할 수 있으므로, 보다 선명한 컬러 표시가 가능해진다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
<(A) 차광성 색소>
본 발명에서는 차광성 색소로서 페릴렌계 흑색 안료 (이하 간단하게 페릴렌계 안료라고 칭한다) 가 사용된다. 구체예로서는, 하기 일반식 (I) 로 표시되는 페릴렌계 안료 및 하기 일반식 (Ⅱ) 로 표시되는 페릴렌계 안료를 들 수 있다. 또한 시판품으로는 제품명 ; K0084, K0086, BASF 사 제조 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
Figure 112007062137066-PCT00001
(식 중, R1, R2 는 각각 독립적으로 탄소수 1∼3 의 알킬렌기를 나타내고, R3, R4 는 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, 메톡시기 또는 아세틸기를 나타낸다.)
Figure 112007062137066-PCT00002
(식 중, R5, R6 은 각각 독립적으로 탄소수 1∼7 의 알킬렌기를 나타낸다.)
상기 일반식 (I) 로 표시되는 화합물 및 일반식 (Ⅱ) 로 표시되는 화합물은, 예를 들어 일본 공개특허공보 소62-1753호, 일본 공고특허공보 소63-26784호에 기재된 방법을 사용하여 합성할 수 있다. 즉, 페릴렌-3,5,9,10-테트라카르복실산 또는 그 2무수물과 아민류를 원료로 하여, 물 또는 유기 용매 중에서 가열 반응을 실시한다. 그리고, 얻어진 조제물을 황산 중에서 재침전시키거나, 또는 물, 유기 용매 혹은 이들의 혼합 용매 중에서 재결정시키는 것에 의해 목적물을 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서, 페릴렌계 안료는 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
또한, 차광층 형성용 감광성 수지 조성물 중에서 페릴렌계 안료를 분산 상태로 하기 위해서는, 페릴렌계 안료의 평균 입자 직경이 1O∼1OOO㎚ 인 것이 바람직하다.
본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물에 있어서의 페릴렌계 안료의 함유량은, (B) 알칼리 가용성 수지 100 질량부에 대해서, 5∼250 질량부가 바람직하다. 보다 바람직한 범위는 10∼200 질량부이다. 페릴렌계 안료의 함유량을 상기 범위의 하한치 이상으로 함으로써, 양호한 차광성이 얻어진다. 또한 상기 범위의 상한치 이하로 하는 것이 노광 불량이나 경화 불량을 방지하는 데 바람직하다.
또한 (A) 차광성 색소 이외의 다른 흑, 적, 청, 녹, 황, 자의 색소를 병용 하여 색조 등을 조정해도 된다. 그 다른 색소는 공지된 것을 적절하게 사용할 수 있고, 바람직하게는 카본블랙 등의 흑색 안료이다. 다른 색소의 사용량은, 색소 전체, 즉 페릴렌계 안료와 기타 색소의 합계 중 페릴렌계 안료가 차지하는 비율이 85 질량% 이상이 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 90 질량% 이상이며, 100 질량% 이어도 된다.
상기의 하한치 이상으로 함으로써, 상기 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 사용하여 2㎛ 초과의 두꺼운 막을 형성할 때의 감도를 얻을 수 있음과 함께, 차광막의 양호한 차광률을 달성할 수 있다.
특히, 다른 안료로서, 카본블랙을 사용했을 경우, 이 카본블랙이 전체 안료 중의 15 질량% 미만이면, 상기 차광층 형성용 감광성 수지 조성물의 감도를 저하시키지 않고 차광률을 향상시킬 수 있다.
<(B) 알칼리 가용성 수지> (I) 알칼리 가용성 수지
본 발명에 있어서의 알칼리 가용성 수지로는, 아크릴산, 메타크릴산 등의 카르복시기를 갖는 모노머에서 선택되는 1 종 이상과, 아크릴산 메틸, 메타크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 메타크릴산 에틸, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, N-부틸아크릴레이트, N-부틸 메타크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 페녹시아크릴레이트, 페녹시메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 스티렌, 아크 릴아미드, 아크릴로니트릴 등에서 선택되는 1 종 이상과의 공중합체나 ; 페놀 노볼락형 에폭시아크릴레이트 중합체, 페놀 노볼락형 에폭시메타크릴레이트 중합체, 크레졸 노볼락형 에폭시아크릴레이트 중합체, 크레졸 노볼락형 에폭시메타크릴레이트 중합체, 비스페놀 A 형 에폭시아크릴레이트 중합체, 비스페놀 S 형 에폭시아크릴레이트 중합체 등의 수지를 들 수 있다.
이들의 수지는 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기가 도입되고 있는 점에서 가교 효율을 높일 수 있는 도막(塗膜) 의 내광성, 내약품성이 우수하다.
상기 알칼리 가용성 수지를 구성하는 모노머 성분 가운데, 아크릴산, 메타크릴산 등의 카르복시기를 갖는 모노머 성분의 함유량이 5∼40 질량% 의 범위인 것이 바람직하다.
(Ⅱ) 광경화성을 갖는 알칼리 가용성 수지
또한, 알칼리 가용성 수지로서, 하기 일반식 (1) 로 나타나는 중합체도 적용할 수 있다. 그 일반식 (1) 로 나타나는 화합물은, 그 자체가 광중합성 (광경화성) 을 가지므로, 이것을 함유하는 차광막 형성용 감광성 수지로는 자외선의 투과율을 높임으로써, 한층 감도를 향상시킬 수 있다.
Figure 112007062137066-PCT00003
(식 중 X 는 하기 화학식 (2) 로 나타나는 기이며, Y 는 디카르복실산 무수 물로부터 카르복실산 무수물기 (-CO-0-CO-) 를 제외한 잔기이며, Z 는 테트라카르복실산 2무수물에서 2 개의 카르복실산 무수물기를 제외한 잔기이다.)
Figure 112007062137066-PCT00004
상기 Y 를 유도하는 디카르복실산 무수물 (카르복실산 무수물기를 제거하기 전의 디카르복실산 무수물) 의 구체예로는, 예를 들어 무수 말레산, 무수 숙신산, 무수 이타콘산, 무수 프탈산, 무수 테트라히드로프탈산, 무수 헥사히드로프탈산, 무수 메틸엔도메틸렌테트라히드로프탈산, 무수 클로렌드산, 메틸테트라히드로 무수 프탈산, 무수 글루탈산 등을 들 수 있다.
또한, 상기 Z 를 유도하는 테트라카르복실산 2무수물 (2 개의 카르복실산 무수물기를 제거하기 전의 테트라카르복실산 2무수물) 의 구체예로는, 예를 들어 무수 피로멜리트산, 벤조페논테트라카르복실산 2무수물, 비페닐테트라카르복실산 2 무수물, 비페닐에테르테트라카르복실산 2무수물 등의 테트라카르복실산 2무수물 등을 들 수 있다.
(B) 알칼리 가용성 수지는 1 종 단독이어도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 또한 상기 알칼리 가용성 수지 (I) 만을 사용해도 되고, 광경화성을 갖는 알칼리 가용성 수지 (Ⅱ) 만을 사용해도 되며, 양자를 병용해도 된다.
본 발명에 있어서의 (B) 알칼리 가용성 수지의 질량 평균 분자량 (Mw) (겔 투과 크로마토그래피에 의한 폴리 스티렌 환산 기준) 은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 1000∼1000000 이 바람직하고, 3000∼50000 이 보다 바람직하고, 5000∼15000 이 가장 바람직하다. 이 범위의 상한보다도 작으면 레지스트로서 사용하는 데 충분한 레지스트 용제로의 용해성이 있고, 이 범위의 하한보다도 크면 레지스복 패턴 단면 형상이 양호하다.
<(C) 광중합성 화합물>
본 발명에 있어서의 광중합성 화합물로는, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시 프로필메타크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 테트라 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디아크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 테트라메틸올프로판테트라아크릴레이트, 테트라메틸올프로판테트라메타크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 카르드에폭시디아크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산 등을 들 수 있으나, 이 들에 한정되는 것은 아니다.
광중합성 화합물은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
또한 본 발명에 있어서, 광중합성을 갖는 알칼리 가용성의 중합체는 상기 (B) 알칼리 가용성 수지 (Ⅱ) 에 함유되고, 광중합성을 갖는 단량체는 (C) 광중합성 화합물에 함유되는 것으로 한다.
(C) 광중합성 화합물의 배합량은, (B) 알칼리 가용성 수지로서 상기 알칼리 가용성 수지 (Ⅰ) 를 사용하는 경우, 그 수지 (I) 100 질량부에 대해서, 5∼500 질량부의 범위가 바람직하다. 보다 바람직한 범위는 20∼300 질량부이다.
(C) 광중합성 화합물의 배합량을 상기 범위의 하한치 이상으로 함으로써, 노광시의 경화 불량이 생기기 어렵고, 충분한 내열성, 내약품성을 얻을 수 있다. 또한 양호한 피막 형성능을 얻고, 현상 후의 막이 남는 것을 방지하는데, 상기 범위의 상한치 이하로 하는 것이 바람직하다.
<(D) 광중합 개시제>
본 발명에 있어서의 (D) 광중합 개시제로는, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-〔4-(2-히드록시에톡시)페닐〕-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 비스(4-디메틸아미노페닐)케톤, 2-메틸-1-〔4-(메틸티오)페닐〕-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온, 2,4,6-트리 메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 4-벤조일-4'-메틸디메틸술파이드, 4-디메틸아미노벤조산, 4-디메틸아미노벤조산메틸, 4-디메틸아미노벤조산에틸, 4-디메틸아미노벤조산부틸, 4-디메틸아미노-2-에틸헥실벤조산, 4-디메틸아미노-2-이소아밀벤조산, 벤질-β-메톡시에틸아세탈, 벤질디메틸케탈, 1-페닐-1,2-프로판디온-2-(o-에톡시 카르보닐)옥심, o-벤조일벤조산메틸, 2,4-디에틸티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤, 티옥산텐, 2-클로로티옥산텐, 2,4-디에틸티옥산텐, 2-메틸티옥산텐, 2-이소프로필티옥산텐, 2-에틸안트라퀴논, 옥타메틸안트라퀴논, 1,2-벤즈안트라퀴논, 2,3-디페닐안트라퀴논, 아조비스이소부틸로니트릴, 벤조일퍼옥사이드, 쿠멘퍼옥사이드, 2-메르캅토벤즈이미달, 2-메르캅토벤조옥사졸, 2-메르캅토벤조티아졸, 2-(o-클로로페닐)-4,5-디(m-메톡시페닐)-이미다조릴2량체, 벤조페논, 2-클로로벤조페논, p,p'-비스디메틸아미노벤조페논, 4,4'-비스디에틸아미노벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 3,3-디메틸-4-메톡시벤조페논, 벤질, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 벤조인부틸에테르, 아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, p-디메틸아세토페논, p-디메틸아미노프로피오페논, 디클로로아세토페논, 트리 클로로아세토페논, p-tert-부틸아세토페논, p-디메틸아미노아세토페논, p-tert-부틸트리클로로아세토페논, p-tert-부틸디클로로아세토페논, α,α-디클로로-4-페녹시아세토페논, 티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 디벤조스베론, 펜틸-4-디메틸아미노벤조에이트, 9-페닐아크리딘, 1,7-비스-(9-아크리디닐)헵탄, 1,5-비스-(9-아크리디닐)펜탄, 1,3-비스-(9-아크리 디닐)프로판, p-메톡시트리아진, 2,4,6-트리스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-메틸-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(5-메틸프란-2-일)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(프란-2-일)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-에톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-n-부톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(3-브로모-4-메톡시)페닐-s-트리아진, 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(2-브로모-4-메톡시)페닐-s-트리아진, 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(3-브로모-4-메톡시)스티릴페닐-s-트리아진, 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(2-브로모-4-메톡시)스티릴페닐-s-트리아진 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, p-메톡시트리아진 등의 트리아진류 ; 2,4,6-트리스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-메틸-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(5-메틸 푸란-2-일)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(푸란-2-일)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-에톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-n-부톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진 등의 할로메틸기를 갖는 트리아진 류 : 등의 트리아진 화합물, 2-(o-클로로페닐)-4,5-디(m-메톡시페닐)-이미다조릴2 량체 ; 등의 이미다졸릴 화합물, 및 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐) -부탄-1온 ; 등의 아미노케톤 화합물이 바람직하게 사용된다.
또한, 그 외의 바람직한 광중합 개시제로서, 하기 일반식 (Ⅲ) 으로 나타나는 화합물을 들 수 있다.
Figure 112007062137066-PCT00005
(식 중, X' 는 일반식 (Ⅳ) 또는 일반식 (Ⅴ) 로 나타나는 기이며, R11 는 페닐기, 탄소수 1∼20 의 알킬기, CN, NO2 또는 탄소수 1∼4 의 할로겐화 알킬기이고, R12 는 탄소수 2∼12 의 아실기 또는 탄소수 4∼6 의 알케노일기이다.)
Figure 112007062137066-PCT00006
(식 중, R13∼R17 은 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1∼12 의 알킬기, 페닐기 또는 페닐술파닐기 (C6H5S-) 이다.)
Figure 112007062137066-PCT00007
(식 중, R18∼R19 은 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1∼12 의 알킬기 또는 페닐기이다.)
상기 일반식 (Ⅲ) 으로 나타나는 화합물은, 일본 공개특허공보 2000-80068호에 기재된 방법에 의해 얻어지는 화합물이다. 그 화합물은, 광에 대한 감수성이 다른 공지된 광중합 개시제와 비교하여 극히 높고, 약간의 조사량의 광에 의해 효율적으로 활성화되어 광중합성 화합물을 경화시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 광중합 개시제로서 복수 종류를 병용해도 된다. 특히, 일반식 (Ⅲ) 으로 표시되는 화합물과, 그 외의 적어도 1 종의 화합물을 병용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 적어도 2 종의 화합물 (광중합 개시제) 을 병용하는 것은, 약간의 조사량의 광에 의해 효율적으로 활성화되어 감도나 현상 마진을 더욱 높이는데 바람직하다.
이하에 일반식 (Ⅲ) 으로 표시되는 화합물과, 그 외의 적어도 1 종의 화합물의 조합에 있어서, 바람직한 예를 (1)∼(3) 에 나타낸다.
(1) 상기 일반식 (Ⅲ) 으로 나타나는 O-아실옥심 화합물의 적어도 1 종의 광중합 개시제와, 그 O-아실옥심 화합물 이외의 화합물 (상기 일반식 (Ⅲ) 으로 나타 나는 화합물 이외의 광중합 개시제) 의 조합이 바람직하다.
상기 O-아실옥심 화합물 중에서는, 일반식 (Ⅲ) 에 있어서, R11 가 n-헥실 (C6H13-) 로, R12 가 벤조일기로, X' 가 일반식 (Ⅳ) 로 나타남과 함께, R13, R14, R16, R17 이 수소 원자, R15 가 페닐술파닐기 (C6H5S-) 인 것, 즉 하기식 (Ⅵ) 으로 나타나는 1,2-옥탄디온-1-[4-(페닐티오)페닐]-2-(O-벤조일옥심) 이, 광에 대한 감도나 입수의 용이성 면에서 바람직하다.
Figure 112007062137066-PCT00008
또한, 상기 O-아실옥심 화합물 중에서는, 일반식 (Ⅲ) 에 있어서, R11 이 메틸이고, R12 가 아세틸기이고, X' 가 상기 일반식 (Ⅴ) 로 나타남과 동시에, R18 이 에틸 기이고, R19 가 메틸기인 것, 즉 하기식 (Ⅶ) 로 나타나는 에타논-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심) 이, 광에 대한 감도가 더욱 높고, 보다 바람직하다.
Figure 112007062137066-PCT00009
(2) 상기 일반식 (Ⅲ) 으로 나타나고, X' 가 일반식 (Ⅳ) 로 나타나는 광중합 개시제와, 트리아진 화합물의 조합도 바람직하다.
특히 트리아진 화합물로는, 하기식 (Ⅷ), 하기식 (Ⅸ), 하기식 (Ⅹ) (식 중, R21, R22 는 탄소수 1∼3 의 알킬기를 나타낸다) 로 나타나는 트리아진 화합물이 특히 바람직하다. 또한, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온도 상기 트리아진 화합물과 동일하게 사용할 수 있다.
Figure 112007062137066-PCT00010
Figure 112007062137066-PCT00011
Figure 112007062137066-PCT00012
(3) 상기 일반식 (Ⅲ) 으로 나타나고, X' 가 일반식 (Ⅴ) 로 나타나는 광중합 개시제와, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온의 조합도 바람직하다. 또한, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1온 대신에 상기 서술한 트리아진 화합물도 동일하게 조합할 수 있다.
일반식 (Ⅲ) 으로 표시되는 화합물과, 일반식 (Ⅲ) 으로 나타나는 화합물 이외의 기타 화합물 (특히 트리아진 화합물, 이미다조일 화합물 및 아미노케톤 화합물) 의 배합 비율은, 질량비로 10:90∼90:10 인 것이 바람직하고, 특히 20:80∼80:20 인 것이 바람직하다. 일반식 (Ⅲ) 으로 나타나는 화합물과 일반식 (Ⅲ) 으로 나타나는 화합물 이외의 기타 화합물의 배합 비율이 상기 서술한 범위 내인 점에서, 양자의 화합물이 효과적으로 상호 작용하여, 차광층 형성용 감광성 수지 조성물의 감도, 현상 마진을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물에 있어서의 상기 (D) 광중합 개시제의 배합량은, (B) 알칼리 가용성 수지 100 질량부에 대해서, 0.1∼30 질량부의 범위가 바람직하다.
본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물에는, 도포성의 개선, 점도 조정을 위하여 (E) 유기 용제를 배합할 수 있다.
유기 용제로는, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥사놀, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 글리세린, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 프로플렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA), 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르프로피오네이트, 탄산메틸, 탄산에틸, 탄산프로필, 탄산부틸 등을 들 수 있다. 그 중에서도 3-메톡시부틸아세테이트는 차광층 형성용 감광성 수지 조성물 중의 가용 성분에 대해서 우수한 용해성을 나타낼 뿐만 아니라, 안료 등의 불용성 성분의 분산성을 양호하게 하는 점에서 바람직하다.
(E) 유기 용제의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 기판 등에 도포 가능한 농도로, 도포 막두께에 따라 적절하게 설정된다. 본 발명에 있어서의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물의 점도는, 5∼100cp, 바람직하게는 10∼50cp, 보다 바 람직하게는 20∼30cp 이다. 또한, 고형분 농도는, 5∼100 질량%, 바람직하게는 20∼50 질량% 의 범위이다.
또한, 본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물에는, 열중합 금지제, 소포제(消泡劑), 계면 활성제 등을 첨가해도 된다.
상기 열중합 금지제로는, 종래 공지된 것으로 흔히, 히드로퀴논, 히드로퀴논 모노에틸에테르 등을 들 수 있다.
상기 소포제로는, 종래 공지된 것으로서 흔히, 실리콘계, 불소계 화합물을 들 수 있다.
상기 계면 활성제로는, 종래 공지된 것으로서 흔히, 음이온계, 양이온계, 비이온계 등의 화합물을 들 수 있다.
<차광층 형성용 감광성 수지 조성물의 조제 방법>
본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물은 이하의 방법에 따라 조제할 수 있다.
(A) 차광성 색소, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 광중합성 화합물, (D) 광중합 개시제, 및 필요에 따라 유기 첨가제 등을 첨가하여 3 개 롤 밀, 볼 밀, 샌드 밀 등의 교반기로 혼합 (분산·혼련) 하여, 예를 들어 5㎛ 멤브란 필터로 여과해서 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 조제한다.
본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물은, 막두께가 2㎛ 초과인 (2㎛ 보다 막두께가 두껍다) 차광층을 형성하는 용도에 바람직하게 사용된다. 그 차광층의 상한은 특별히 제한되지 않고, 가능한 범위에서 두껍게 형성하면 된다. 그 차광층의 막두께의 바람직한 범위는 3∼10㎛ 정도이며, 보다 바람직한 범위는 3∼8㎛, 더욱 바람직한 범위는 4∼6㎛ 정도이다.
본 발명에 있어서의 차광층은, 예를 들어 각종 표시 장치에 있어서 각 화소의 주위나, 표시부와 비표시부의 경계 부분에 형성되는 블랙 매트릭스이다. 이러한 블랙 매트릭스를 구비한 표시 장치의 예로는 액정 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 표시 장치 등을 들 수 있다.
<차광층의 형성 방법>
이하, 본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 사용하여 차광층을 형성하는 방법의 일 실시형태로서 블랙 매트릭스를 형성하는 방법의 예를 설명한다.
우선 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을, 기판 상에 롤 코터, 리버스 코터, 바 코터 등의 접촉 전사형 도포 장치나 스피너 (회전식 도포 장치), 커튼플로 코터 등의 비접촉형 도포 장치를 사용하여 도포한다. 기판은, 광투과성을 갖는 기판이 사용되고, 예를 들어 두께 0.5∼1.1㎜ 의 유리 기판이다.
유리 기판과 차광층 형성용 감광성 수지 조성물의 밀착성을 향상시키기 위하여, 미리 유리 기판 상에 실란커플링제를 도포해 두어도 된다. 혹은 차광층 형성용 감광성 수지 조성물의 조제시에 실란커플링제를 첨가해 두어도 된다.
상기 도포 후, 건조시켜 용제를 제거한다. 건조 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 (1) 핫 플레이트에서 80℃∼120℃, 바람직하게는 90℃∼100℃ 의 온도에서 60 초∼120 초간 건조하는 방법, (2) 실온에서 수 시간∼수 일 방치하는 방법, (3) 온풍 히터나 적외선 히터 중에 수 십분∼수 시간 넣어서 용제를 제거하 는 방법 중 어느 것이라도 된다.
이어서, 네거티브형 마스크를 통하여, 자외선, 엑시머 레이져 광 등의 활성성 에너지선을 조사하여 부분적으로 노광한다. 조사하는 에너지선량은, 차광층 형성용 감광성 수지 조성물의 조성에 따라서도 상이한데, 예를 들어 30∼2O00mJ/㎠ 정도가 바람직하다
노광 후의 막을, 현상액을 사용하여 현상함으로써 블랙 매트릭스 패턴을 형성한다. 현상 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 침지법, 스프레이법 등을 사용할 수 있다. 현상액의 구체예로는, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 유기계의 것이나, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 암모니아, 4 급 암모늄염 등의 수용액을 들 수 있다.
본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물에 의하면, 막두께가 2㎛ 초과 하여도 포토리소그래프법에 의해 양호한 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 두꺼운 막의 블랙 매트릭스 등, 두꺼운 막의 차광층을 형성할 수 있다.
이것은, 차광성 색소로서 페릴렌계 안료를 사용함으로써, 수지 조성물이 노광 광을 투과하고, 또한 가시광을 차광한다는 특성을 실현할 수 있는 것으로 생각된다.
<스페이서>
또한 본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 사용하여 형성되는, 막두께가 일정한 차광층은, 2 매의 기판 사이에 액정이 수용된 구성을 갖는 액정 디스플레이에 있어서, 2 매의 기판 간의 간격을 일정하게 유지하기 위해서, 그 2 매 의 기판 사이에 끼워진 상태에서 설치되는 스페이서를 겸할 수 있다. 이러한 스페이서 기능을 갖는 차광층의 막두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 2㎛ 초과인 것이 바람직하다.
종래의 액정 디스플레이에 있어서는, 구상의 스페이서 입자 혹은 감광성 수지 조성물로 형성된 스페이서를 2 매의 기판 사이에 배치하고 있었다. 구상의 스페이서 입자를 사용한 경우에는, 진동이나 충격이 가해졌을 때에 액정 중에서 스페이서가 이동하여, 기판 내면 상에 형성되어 있는 배향막을 손상시킬 우려가 있었지만, 본 발명에 의하면 이러한 문제를 해결할 수 있다. 또한 상기와 같이 감광성 수지 조성물로 형성된 스페이서를 사용한 경우에는, 블랙 매트릭스를 별개로 형성할 필요가 있었지만, 본 발명에 의하면 별개로 형성할 필요는 없어, 액정 디스플레이의 제조 공정을 줄일 수 있다.
또한 스페이서가 차광성을 가지므로, 스페이서 부분이 항상 광투과 상태에 있음에 따른 「탈색」을 방지할 수 있다.
<컬러 필터>
본 발명에 의하면, 블랙 매트릭스를 두꺼운 막에 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물은, 특히, 미리 형성된 블랙 매트릭스의 개구부 내에 잉크젯 방식으로 착색층을 형성하여 컬러 필터를 형성하는 방법에 있어서의 블랙 매트릭스의 형성에 바람직하다. 그 방법에 있어서의 블랙 매트릭스는, 이른바 격벽 (뱅크) 으로서의 역할을 한다.
본 발명에 있어서, 잉크젯 방식에 있어서의 격벽 (뱅크) 으로서 사용되는 블 랙 매트릭스의 막두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 2㎛ 초과인 것이 바람직하다.
본 발명의 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 사용하여, 격벽 (뱅크) 으로서의 블랙 매트릭스를 형성하는 방법은, 상기 차광층의 형성 방법과 동일하게 하여 실시할 수 있다.
그리고, 격벽 (뱅크) 으로서의 블랙 매트릭스를 형성한 후, 그 블랙 매트릭스의 개구부 내에 잉크젯 방식으로 착색 잉크를 도포하는 공정과 그 착색 잉크를 경화시키는 공정을 반복하여 착색층을 형성하고, 추가로 필요에 따라 투명 보호막을 형성함으로써 컬러 필터를 제조할 수 있다. 잉크젯 방식에 의해 착색층을 형성하는 방법은, 공지된 수법을 사용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 잉크젯 방식에 있어서의 격벽 (뱅크) 으로서 사용하는 블랙 매트릭스를 두꺼운 막에 형성할 수 있으므로, 블랙 매트릭스의 개구부에 부여되는 착색 잉크가 격벽을 넘어서 흘러 넘쳐 화소 간에서 혼합색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한 블랙 매트릭스가 얇은 (격벽이 낮은) 경우에 비해, 저점도의 착색 잉크를 사용할 수 있다.
또한, 종래대로 포토리소그래프법에 따라서도 컬러 필터를 형성할 수 있다.
(알칼리 가용성 수지의 합성예 1)
일본 공개특허공보 2001-354735호 에 따라, 50OmL 4 개구 플라스크 중에, 비 스페놀플루오렌형 에폭시수지 235g (에폭시당 양 235) 과 테트라메틸암모늄클로라이드 110㎎, 2,6-디-tert부틸-4-메틸페놀 100㎎ 및 아크릴산 72.0g 을 주입하고, 이것에 25 mL/분의 속도로 공기를 불어 넣으면서 90∼10O℃ 에서 가열 용해하였다.
이어서, 용액이 백탁한 상태인 채로 서서히 승온하고, 120℃ 로 가열하여 완전 용해시켰다. 여기서 용액은 점차 투명 점조하게 되었지만 그 대로 교반을 계속하였다.
이 사이에, 산가를 측정하여 1.0㎎KOH/g 미만이 될 때까지 가열 교반을 계속하였다. 산가가 목표에 이를 때까지 12 시간이 걸렸다. 그리고 실온까지 냉각하여, 무색 투명하고 고체상인, 하기 화학식 (3) 으로 표시되는 비스페놀플루오렌형 에폭시아크릴레이트를 얻었다.
Figure 112007062137066-PCT00013
이어서, 이와 같이 하여 얻어진 상기의 비스페놀플루오렌형 에폭시아크릴레이트 307.0g 에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 600g 을 첨가하여 용해한 후, 비페닐테트라카르복실산 2무수물 78g 및 브롬화테트라에틸암모늄 1g 을 혼합하고, 서서히 승온하여 110∼115℃ 에서 4 시간 반응시켰다.
산 무수물기의 소실을 확인한 후, 1,2,3,6-테트라히드로무수프탈산 38.0g 을 혼합하여, 90℃ 에서 6 시간 반응시키고, 상기 화학식 (1) (식 중, X 는 상기 화학식 (3) 으로 표시되는 화합물로부터 2 개의 수산기를 제거한 2 가의 잔기이며, Y 는, 1,2,3,6-테트라히드로무수프탈산으로부터 카르복실산 무수물기를 제거한 2 가의 잔기이며, Z 는 비페닐테트라카르복실산 2무수물로부터 2 개의 카르복실산 무수물기를 제거한 4 가의 잔기이다. 식 중의 Y/Z 의 몰비=50.0/50.0 이다) 로 표시되는 화합물 1 을 얻었다. 산 무수물의 소실은 IR 스펙트럼에 의해 확인하였다.
(실시예 1)
하기의 배합으로 각 성분을 혼합하여 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 조제하였다.
(B) 알칼리 가용성 수지로서 상기 합성예 1 에서 얻은 화합물 1 을 100 질량부 사용하였다.
(C) 성분으로서 디펜타에리트리톨테트라아크릴레이트를 50 질량부 사용하였다.
(A) 차광성 색소로서, 페릴렌계 흑색 안료 분산액 (C. Ⅰ. 피그멘트 블랙 31:15%, 분산제 10%, 용제 : PGMEA) 을 30 질량부 사용하였다.
(D) 광중합 개시제로서, 치바 스페셜리티 케미컬즈사 제조, 제품명 ; 이르가큐어369, 화합물명 ; 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온을 30 질량부 사용하였다.
(E) 유기 용제로서, 질량비 PGMEA : 3-메톡시부틸아세테이트가 1:3 인 혼합 용제를 사용하였다. 유기 용제의 사용량은 고형분 농도가 30 질량% 가 되도록 조정하였다.
상기에서 조제한 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을, 유리 기판에 스핀 코터 (1H-360s : 미카사사 제조) 를 사용하여 도포하고, 90℃ 에서 2 분간 핫 플레이트 상에서 건조하여 도막을 형성하였다.
이어서, 노광기 (EXM-1066-E01 : 오크사 제조) 로 조사 에너지선량 20mJ/㎠ 로 노광하였다. 노광 후, 수산화칼륨 0.04% 현상액으로 스프레이 방식에 의해 60 초간 현상하였다. 또한 200℃ 에서 30 분간의 포스트베이크를 실시하고, 막두께 2.5 인 20㎛ 의 매트릭스 패턴, 도트 패턴, 고립 패턴의 블랙 매트릭스를 형성하였다. 형성된 블랙 매트릭스의 OD 값은 3.0 이었다.
얻어진 블랙 매트릭스의 형상은 양호하였다.
(비교예 1)
상기 실시예 1 의 배합에 있어서, (A) 차광성 색소로서, 페릴렌계 안료를 사용하지 않고, 그 대신에 카본블랙 분산액 「CF 블랙 EX-1455」 (미쿠니 색소사 제조, 카본블랙 24% 함유) 을 50 질량부 사용한 것 외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 조제하였다.
얻어진 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 사용하여, 실시예 1 과 동일하게 하여 막두께 2㎛ 인 20㎛ 의 매트릭스 패턴, 도트 패턴, 고립 패턴의 블랙 매트릭스를 형성하려고 했지만, 형상에 관계없이 모두 박리되어 형성할 수 없었다.
(실시예 2)
실시예 1 의 배합에 있어서, 페릴렌계 안료 분산액의 30 질량부 대신에, 그 페릴렌 안료 분산액과 상기 카본블랙 분산액 「CF 블랙 EX-1455」 을 90:10 의 비율로 혼합한 안료 혼합액을 40 질량부를 사용하여 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 조제하였다.
얻어진 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 사용하여 실시예 1 과 동일하게 하여 도막을 형성하고, 30mJ/㎠ 로 노광하였다. 노광 후, 수산화칼륨 0.04% 현상액으로 스프레이 방식에 의해 60 초간 현상하였다. 또한 200℃ 에서 30 분간의 포스트베이크를 실시하여, 막두께 3㎛ 인 20㎛ 의 매트릭스 패턴, 도트 패턴, 고립 패턴의 블랙 매트릭스를 형성하였다. 형성된 블랙 매트릭스의 OD 값은 4.5 이었다.
얻어진 블랙 매트릭스의 형상은 양호하였다.
(실시예 3) 스페이서
실시예 1 의 배합에 있어서, 페릴렌계 안료 분산액의 30 질량부 대신에, 그 페릴렌 안료 분산액과 적색 안료 분산액 (C. I. Pigment Red 177 을 23.4% 함유) 과 청색 안료 분산액 (C. I. Pigment Blue 15:6 을 함유하는 23.4% 함유) 을 88:5:7 의 비율로 혼합한 안료 혼합액 40 질량부를 사용하여 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 조제하였다.
얻어진 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 사용하여 실시예 1 과 동일하게 하여 도막을 형성하고, 200mJ/㎠ 로 노광하였다. 노광 후, TMAH 0.1% 현상액으로 스프레이 방식에 의해 60 초간 현상하였다. 또한 250℃ 에서 30 분간의 포스트베이크를 실시하여 막두께 5㎛ 인 20㎛ 의 도트 패턴으로 이루어지는 스페이서를 형성하였다. 형성된 스페이서의 OD 값은 4.0 이었다.
얻어진 스페이서의 형상은 양호하였다.
(비교예 2)
상기 실시예 3 의 배합에 있어서, 상기 안료 혼합액의 40 질량부 대신에, 카본블랙 분산액 「CF 블랙 EX-1455」 (미쿠니 색소사 제조, 카본블랙 24% 함유) 40 질량부를 사용한 것 외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 조제하였다.
얻어진 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 사용하여 실시예 3 과 동일하게 하여 막두께 5㎛ 인 20㎛ 의 도트 패턴을 형성하였다. 형성된 스페이서의 OD 값은 4.0 이었다.
얻어진 스페이서의 표면은 주름이 발생해서 스페이서로서의 사용은 불가능한 상태이었다.
본 발명은, 차광층 형성용 감광성 수지 조성물, 그리고 이것을 사용하여 형성되는 차광층 및 컬러 필터에 적용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 차광성 색소, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 광중합성 화합물, 및 (D) 광중합 개시제를 함유하고, 막두께가 2㎛ 초과인 차광층을 형성하기 위한 감광성 수지 조성물로서,
    상기 (A) 차광성 색소가, 페릴렌계 흑색 안료를 함유하는 것을 특징으로 하는 차광층 형성용 감광성 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 막두께가 3∼10㎛ 인 차광층 형성용 감광성 수지 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 (B) 알칼리 가용성 수지 100 질량부에 대해서, 상기 페릴렌계 흑색 안료를 5∼250 질량부 함유하는 차광층 형성용 감광성 수지 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 차광층이 스페이서 기능을 갖는 차광층인 차광층 형성용 감광성 수지 조성물.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 차광층이 미리 형성된 블랙 매트릭스의 개구부 내에 잉크젯 방식으로 착색층을 형성하여 컬러 필터를 제조하는 방법에 있어서의 블랙 매트릭스인 차광층 형성용 감광성 수지 조성물.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 사용하여 형성되는 차광층
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 사용하여 형성되는 블랙 매트릭스가 형성되어 있는 컬러 필터.
KR1020077019562A 2005-02-24 2006-02-09 차광층 형성용 감광성 수지 조성물 그리고 차광층 및 컬러필터 KR100919148B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005048507A JP4794870B2 (ja) 2005-02-24 2005-02-24 遮光層形成用感光性樹脂組成物ならびに遮光層およびカラーフィルタ
JPJP-P-2005-00048507 2005-02-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070100383A true KR20070100383A (ko) 2007-10-10
KR100919148B1 KR100919148B1 (ko) 2009-09-28

Family

ID=36927232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077019562A KR100919148B1 (ko) 2005-02-24 2006-02-09 차광층 형성용 감광성 수지 조성물 그리고 차광층 및 컬러필터

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP4794870B2 (ko)
KR (1) KR100919148B1 (ko)
CN (1) CN101128774B (ko)
TW (1) TWI308669B (ko)
WO (1) WO2006090590A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180011079A (ko) * 2015-05-21 2018-01-31 키모토 컴파니 리미티드 차광부재, 흑색 수지 조성물 및 흑색 수지 성형품

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007322485A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Nippon Sheet Glass Co Ltd 遮光隔壁形成用のアルカリ現像型黒色感光性樹脂組成物
JP2008304710A (ja) * 2007-06-07 2008-12-18 Hitachi Chem Co Ltd 感光性樹脂組成物及び感光性フィルム
JP5352175B2 (ja) * 2008-03-26 2013-11-27 太陽ホールディングス株式会社 感光性樹脂組成物及びその硬化物、並びにその硬化物からなるソルダーレジスト層を有するプリント配線基板
JP5306952B2 (ja) 2009-09-29 2013-10-02 太陽ホールディングス株式会社 感光性樹脂組成物及びその硬化物、並びにプリント配線板
JP5673302B2 (ja) * 2010-06-08 2015-02-18 東洋インキScホールディングス株式会社 黒色樹脂組成物及びブラックマトリクス
JP5007453B2 (ja) * 2010-06-11 2012-08-22 株式会社タムラ製作所 黒色硬化性樹脂組成物
CN110262189A (zh) * 2011-10-25 2019-09-20 三菱化学株式会社 着色感光性组合物、着色间隔物、滤色片及液晶显示装置
JP5916373B2 (ja) * 2011-12-22 2016-05-11 東京応化工業株式会社 ブラックカラムスペーサ用感光性樹脂組成物、ブラックカラムスペーサ、表示装置、及びブラックカラムスペーサの形成方法
JP2013134263A (ja) * 2011-12-22 2013-07-08 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd ブラックカラムスペーサ用感光性樹脂組成物、ブラックカラムスペーサ、表示装置、及びブラックカラムスペーサの形成方法
ES2622330T3 (es) * 2012-06-01 2017-07-06 Basf Se Mezcla de colorante negro
TW201423272A (zh) * 2012-11-27 2014-06-16 Jsr Corp 感光性組成物、著色劑分散液、濾光片及光感應器
JP6095104B2 (ja) * 2012-12-26 2017-03-15 日本化薬株式会社 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、表示素子用着色スペーサー及びブラックマトリックス
JP6065645B2 (ja) * 2013-02-27 2017-01-25 三菱化学株式会社 感光性樹脂組成物、これを硬化させてなる硬化物、カラーフィルタ及び液晶表示装置
WO2015046178A1 (ja) 2013-09-25 2015-04-02 三菱化学株式会社 感光性着色組成物、ブラックマトリクス、着色スペーサー、画像表示装置及び顔料分散液
JP2015069181A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物、硬化膜、その形成方法、及び表示素子
CN103819082A (zh) * 2014-02-20 2014-05-28 北京京东方光电科技有限公司 一种液晶面板的切割方法以及液晶面板
JP6713746B2 (ja) * 2015-10-08 2020-06-24 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 スペーサー機能を有する遮光膜用の感光性樹脂組成物、遮光膜、液晶表示装置、スペーサー機能を有する遮光膜用の感光性樹脂組成物の製造方法、遮光膜の製造方法、および液晶表示装置の製造方法
JP6318132B2 (ja) * 2015-11-11 2018-04-25 株式会社有沢製作所 着色感光性樹脂組成物
JP5916939B2 (ja) * 2015-12-24 2016-05-11 東京応化工業株式会社 ブラックカラムスペーサの形成方法
KR102411817B1 (ko) 2018-03-09 2022-06-22 동우 화인켐 주식회사 흑색 감광성 수지 조성물, 이를 사용하여 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서를 포함하는 컬러필터, 및 상기 컬러필터를 포함하는 액정표시장치
JP2022065931A (ja) 2020-10-16 2022-04-28 山陽色素株式会社 黒色顔料分散体
KR20220145534A (ko) 2021-04-22 2022-10-31 제이에스알 가부시끼가이샤 블랙 매트릭스 형성용 감광성 수지 조성물, 블랙 매트릭스의 형성 방법, 블랙 매트릭스 및 유기 el 소자
JP2023004245A (ja) 2021-06-25 2023-01-17 山陽色素株式会社 黒色顔料分散体及び有彩色顔料分散体

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10268121A (ja) * 1997-03-21 1998-10-09 Sumitomo Rubber Ind Ltd ブラックマトリックス用インキとこれを用いたブラックマトリックス
JP4877444B2 (ja) * 2001-09-28 2012-02-15 戸田工業株式会社 ブラックマトリックス用着色材料及び該ブラックマトリックス用着色材料を含むブラックマトリックス用着色組成物並びにカラーフィルター
JP2003139938A (ja) * 2001-11-07 2003-05-14 Fuji Photo Film Co Ltd 多色画像シートの製造方法、多色画像シート、及びカラーフィルター
JP4627617B2 (ja) * 2003-05-23 2011-02-09 東洋インキ製造株式会社 着色組成物、カラーフィルタの製造方法およびブラックマトリックス基板の製造方法
JP2004347916A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Toyo Ink Mfg Co Ltd カラーフィルタ形成用感光性着色組成物およびカラーフィルタ
CN1248052C (zh) * 2004-03-26 2006-03-29 奇美实业股份有限公司 黑色矩阵用感光性树脂组成物
CN1260619C (zh) * 2004-04-30 2006-06-21 奇美实业股份有限公司 黑色矩阵用感光性树脂组成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180011079A (ko) * 2015-05-21 2018-01-31 키모토 컴파니 리미티드 차광부재, 흑색 수지 조성물 및 흑색 수지 성형품

Also Published As

Publication number Publication date
JP4794870B2 (ja) 2011-10-19
CN101128774B (zh) 2011-07-20
TW200641523A (en) 2006-12-01
JP2006235153A (ja) 2006-09-07
CN101128774A (zh) 2008-02-20
KR100919148B1 (ko) 2009-09-28
TWI308669B (en) 2009-04-11
WO2006090590A1 (ja) 2006-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100919148B1 (ko) 차광층 형성용 감광성 수지 조성물 그리고 차광층 및 컬러필터
JP4448381B2 (ja) 感光性組成物
CN107621753B (zh) 感光性树脂组合物、使用其的感光性树脂层以及显示装置
CN104950600B (zh) 制造黑色柱隔离层的方法、黑色柱隔离层和滤色片
KR101824326B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 그것을 이용한 컬러 필터 및 표시 장치, 옥심 에스테르 화합물, 및 광중합 개시제
JP6135314B2 (ja) 着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子
JP5096814B2 (ja) 着色感光性組成物
CN108445713B (zh) 感光性树脂组合物、使用其的黑色像素界定层及显示装置
JP4510672B2 (ja) 感光性樹脂組成物およびカラーフィルタ
JP5357570B2 (ja) 感光性樹脂組成物、カラーフィルター、及び液晶表示ディスプレイ
KR20170065111A (ko) 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상 표시 장치
JP2015125190A (ja) 感光性樹脂組成物
JP2016143062A (ja) 着色感光性樹脂組成物、これによって製造されたカラムスペーサ及びこれを具備した液晶表示装置
KR20160112640A (ko) 착색 감광성 수지 조성물, 이를 포함하는 컬러필터 및 표시장치
KR100730530B1 (ko) 차광막 형성용 감광성 조성물, 그 차광막 형성용 감광성조성물로 형성된 블랙매트릭스
CN105027003A (zh) 着色感光性组合物、彩色滤光片及彩色滤光片的制造方法
JP5636675B2 (ja) カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタ及びカラー液晶表示素子
JP2014098140A (ja) 硬化性組成物、硬化膜及び表示素子
KR101649394B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 그것을 이용한 컬러 필터 및 표시 장치, 옥심 에스테르 화합물, 및 광중합 개시제
CN104749882B (zh) 着色组合物、着色固化膜和显示元件
JP2006133338A (ja) 遮光膜形成用感光性組成物、該遮光膜形成用感光性組成物で形成されたブラックマトリクス
CN103376650B (zh) 遮光层形成用感光性基材组合物的制造方法
CN108663904B (zh) 着色感光性树脂组合物、滤色器及显示装置
CN101093261A (zh) 黑色组合物、喷墨方式滤色片用隔板及滤色片
CN109456333A (zh) 新颖化合物、包括其的感光性树脂组合物以及彩色滤光片

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
E90F Notification of reason for final refusal
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120907

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130903

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140901

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150819

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160818

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170818

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180816

Year of fee payment: 10