KR20080046450A - 컬러필터 제거용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컬러필터 제거용 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LCD기판 중 컬러필터의 제조 공정에 있어, 컬러필터 수지의 불충분한 컬러 패턴을 효과적으로 제거하는 조성물에 관한 것이다.

Description

컬러필터 제거용 조성물{Composition for removal of color resists}
도 1은 오버코트된 LCD 기판을 도시화한 간략도이다.
도 2a 내지 2b는 본 발명의 조성물 및 종래의 컬러필터 제거용 용매 처리후의 오버코트된 컬리필터 수지제거 후의 표면을 나타낸 현미경사진이다.
본 발명은 컬러필터 제거용 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LCD기판 중 컬러필터의 제조 공정에 있어, 컬러필터 수지의 불충분한 컬러 패턴, 예컨대, 오버코트된 컬러필터 수지(color resist)를 제거하는 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 LCD기판은 컬러필터과 TFT(thin film transistor) 기판을 제조하고, 두 기판을 붙여서 하나의 LCD 기판으로 제조된다. 이때 각 기판은 반도체 소자류의 제조에서와 마찬가지로 컬러필터를 이용한다.
LCD 기판의 컬러필터는 우선 유리 기판 상에 크롬(Cr)/크롬산화물(CrOx) 또는 크롬산화물(CrOx)/크롬(Cr)/크롬산화물(CrOx)의 금속 층을 적층하고, 패턴화하여 블랙매트릭스를 형성한다. 이와 같이 블랙매트릭스가 형성된 후, 기판상에 적 색(red: R), 녹색(green: G), 청색(blue: B)의 컬러필터를 도포하고 이를 패턴화하여, 유기 기판상에 컬러필터를 형성한다. 현재에는 컬러필터와 같은 감광성 수지 자체가 빛을 통과하지 못하는 물질을 함유하고 있어서 크롬산화물/크롬/크롬산화물의 층을 올리지 않아도 블랙매트릭스를 형성할 수 있는 수지를 이용하기도 한다.
그러나, 도 1과 같이, 상기 컬러필터가 오버코팅(overcoating)되거나, 불충분한 컬러 패턴과 같은 결합을 갖는 컬러필터가 형성되는 문제점이 발생할 수 있다. 이와 같은 불충분한 컬러 패턴에 의해, 포토리소그래피 공정에서 기판의 에지부분은 현상이 안되거나 노광량이 부족하여 노광시 디포커스(defocus)되어 차후의 공정에서도 제거되지 않고 남아 장비내의 입자(particle) 문제를 야기시킨다.
또한 유리 기판상에 형성된 컬러필터는 제거가 어려운 열경화성수지로서, 종래의 컬러필터 제거 용매는 이러한 불충분한 컬러 패턴과 같은 결합을 갖는 컬러필터막을 제거하는데는 효과적이지 못하였다. 이에 유리 기판에 대한 부식이 없으며, 컬러필터 수지를 효과적으로 제거할 수 있는 컬러필터 제거용 조성물에 대한 요구가 시급한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 LCD 중에서도 컬러기판 제조시에 사용되는 컬러필터 수지의 불충분한 컬러 패턴을 효과적으로 제거하는 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 포타슘 하이드록사이드 10 내지 20중량%, 2-아미노에탄올 10 내지 20중량%, 방향족 용매 30 내지 40중량%, 유기산 5 내지 10중량%, 및 나머지의 물을 포함하는 컬러필터 제거용 조성물을 제공한다.
본 발명의 컬러필터 제거용 조성물에 있어서, 상기 유기산 및 방향족 용매는 당업계에서 공지된 통상의 유기산 및 방향족 용매를 사용할 수 있으나, 특히 유기산은 카프릴산을, 방향족 용매는 벤질알콜을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물에 있어서, 각각의 구성성분의 함량은 컬러필터의 제거를 위한 최적의 함량으로서, 상기 함량에 미달되거나 초과될 경우 효과적인 컬러필터의 제거가 이루어지지 않아 바람직하지 않다.
이와 같은 본 발명의 컬러필터 제거용 조성물을 사용함에 의해, 유리 기판의 부식이 없이, 컬러필터에 대한 용해성이 우수하고, 오버코팅된 불충분한 컬러 패턴을 효과적으로 제거할 수 있는 컬러필터 제거용 조성물을 제공할 수 있다.
이하 본 발명의 컬러필터 제거용 조성물에 관해 하기 실시예를 참조하여 보다 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 실시예에 의해 본 발명의 한정되는 것을 의도한 것은 아니다.
제조예 1
혼합 탱크내에 탈이온수를 전체 조성물의 36중량%의 함량으로 넣고, 혼합하면서 냉각하였다. 상기 혼합 탱크에 포타슘 하이드록사이드(96%; CAS: 1310-58-3; 일본 소다(주)제) 14중량%를 조금씩 첨가하였다. 그 후, 2-아미노에탄올(CAS: 141- 43-5; 셀(주)제) 13.5중량% 및 카프릴산(CAS: 124-08-2; 코그니스(주)제)을 6중량% 첨가하였다. 모든 물질이 용해되었는지 확인한 후, 벤질알콜(CAS: 100-51-6; 토쇼(Tosoh)(주)제) 30.5중량%을 첨가하여 본 발명의 제조예 1의 조성물을 제조하였다.
제조예 2
전체 조성물을 기준으로 탈이온수를 40중량%, 하이드록사이드 10중량%, 2-아미노에탄올 15 중량%, 카프릴산을 5중량% 및 벤질알콜 30중량%을 첨가한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 본 발명의 제조예 2의 조성물을 제조하였다.
제조예 3
전체 조성물을 기준으로 탈이온수를 20중량%, 하이드록사이드 17중량%, 2-아미노에탄올 18 중량%, 카프릴산을 10중량% 및 벤질알콜 35량%을 첨가한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 본 발명의 제조예 3의 조성물을 제조하였다.
제조예 4
전체 조성물을 기준으로 탈이온수를 35중량%, 하이드록사이드 10중량%, 2-아미노에탄올 10 중량%, 카프릴산을 5중량% 및 벤질알콜 40중량%을 첨가한 것을 제외 하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 본 발명의 제조예 4의 조성물을 제조하였다.
비교예 1
14.0중량%의 포타슘 히드록사이드(96%) 및 86중량%의 물을 혼합하여 비교예 1의 조성물을 제조하였다.
비교예 2
14.0중량%의 포타슘 히드록사이드(96%), 30.0중량%의 디메틸 설폭사이드 및 56.0중량%의 물을 혼합하여 비교예 2의 조성물을 제조하였다.
비교예 3
종래의 TMAH(테크라메틸 암모늄 하이드록사이드) 염기가 함유된 LCD용 컬러필터 제거 용매를 구입하여, 이를 비교예 3으로 사용하였다.
실험예 1
상기 본 발명의 제조예 1의 조성물과 비교예 1 및 2의 조성물을 사용하여, 오버코팅 없는 RGB 컬러필터(타입 1) 및 오버코팅된 RGB 컬러필터(타입 2)에 대한 컬러필터용 수지의 제거능을 조사하였다.
상기 타입 1 및 타입 2의 컬러필터를 종래의 방법에 따라 유리 기판상에 형 성하여 이를 제조하고, 상기 시편들을 하기 특정 온도에서 5분간 각각의 조성물 용액에 침지시켰다. 침지 후 상기 시편들을 꺼내고, 탈이온수로 세척하였다. 그 후, 현미경에 의해 유리기판상의 컬러필터의 제거능 및 유리기판의 부식정도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
시편 온도 오버코팅된 컬러필터의 잔류 정도 유리 표면의 부식성
제조예 1의 조성물 타입 1 50℃ xxx xxx
60℃ xxx xxx
타입 2 50℃ xxx xxx
60℃ xxx xxx
비교예 1의 조성물 타입 1 50℃ x x
60℃ xxx x
타입 2 50℃ x x
60℃ x x
비교예 2의 조성물 타입 1 50℃ x xxx
60℃ xxx x
타입 2 50℃ x xxx
60℃ xx x
* 오버코팅된 컬러필터의 잔류 정도
XXX: 잔류없음; XX: 표면의 일부분에 잔류물이 남아 있음. X: 표면의 많은 부분에 잔류물이 남아 있음
* 유리 표면의 부식성
XXX: 부식되지 않음; X: 부식되어 표면이 불선명함
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 조성물은 유리 기판의 부식없이, 오버코팅되어 불충분한 컬러 패턴을 유발하는 컬러필터 수지를 효과적으로 제거할 수 있음을 알 수 있다.
실험예 2
종래의 TMAH 함유 컬러필터 제거 용매(비교예 3) 및 상기 본 발명의 제조예 1의 조성물을 사용하여, 상기 실험예 1의 오버코팅된 RGB 컬러필터(타입 2)를 사용하여, 65℃에서 15분간 각각의 상기 시편을 본 발명의 조성물 및 비교예 3의 컬러필터 제거 용매에 침지시켰다. 그 후 컬러필터 제거능을 측정하기 위해, 각각의 시편을 현미경으로 측정하였으며, 상기 본 발명의 조성물 및 종래의 컬러필터 제거용 용매 처리후의 LCD 기판의 현미경사진을 각각 도 2a 내지 2b에 나타내었다. 그 결과는 비교예 3의 종래의 컬러필터 제거 용매는 오버커팅된 컬러필터 수지를 제거하지 못하였으며, 컬러필터를 패턴화가 불충분하였다.
상기 결과와 같이, 본 발명의 조성물은 컬러필터용 수지의 용해력이 우수하며, 특히 오버코팅된 컬러필터용 수지도 제거할 수 있어, LCD 공정에 있어 기간을 단축시킬 수 있음을 알 수 있다.
이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명인 컬러필터 제거용 조성물은 LCD기판 중 컬러필터의 제조 공정에 있어, 컬러필터 수지의 불충분한 컬러 패턴을 효과적으로 제거할 수 있다.

Claims (3)

  1. 포타슘 하이드록사이드 10 내지 20중량%, 2-아미노에탄올 10 내지 20중량%, 방향족 용매 30 내지 40중량%, 유기산 5 내지 10중량%, 및 나머지의 물을 포함하는 컬러필터 제거용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 유기산이 카프릴산인 컬러필터 제거용 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 방향족 용매가 벤질알콜인 컬러필터 제거용 조성물.
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