KR20110117888A - 단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 패턴 형성 방법, 이를 이용하여 제조된 컬러 필터 및 상기 컬러 필터를 구비한 액정표시장치 및 촬상소자 - Google Patents

단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 패턴 형성 방법, 이를 이용하여 제조된 컬러 필터 및 상기 컬러 필터를 구비한 액정표시장치 및 촬상소자 Download PDF

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KR20110117888A
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photosensitive resin
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acrylate
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KR1020100037377A
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권봉일
장호진
송병훈
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 패턴 형성 방법, 이를 이용하여 제조된 컬러 필터 및 상기 컬러 필터를 구비한 액정표시장치 및 촬상소자에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명의 단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물은 하기 화학식 1 로 표시되는 화합물을 함유하는 광중합 개시제(A); 결합제 수지(B); 광중합성 화합물(C); 착색제(D); 및 용제(E)를 포함한다:
<화학식 1>

Description

단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 패턴 형성 방법, 이를 이용하여 제조된 컬러 필터 및 상기 컬러 필터를 구비한 액정표시장치 및 촬상소자 {Colored photosensitive resin composition for single wavelength light source, patterning method using thereof, color filter prepared by using thereof and liquid crystal display and imaging device comprising the color filter}
본 발명은 단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 패턴 형성 방법, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 상기 컬러필터를 구비한 액정표시장치 및 촬상소자에 관한 것으로, 구체적으로 기판상에 현상 잔사가 발생하거나 화소부에 표면불량이 발생하지 않으며, 단파장 광원으로 노광함에도 감도 및 분해능이 뛰어나고 밀착성이 우수하여 현상 과정중에 패턴의 뜯김 현상이 없는 단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 패턴 형성 방법, 이를 이용하여 제조된 컬러 필터 및 상기 컬러 필터를 구비한 액정표시장치 및 촬상소자에 관한 것이다.
종래 안료를 이용한 컬러 필터의 제조법으로는 염색법, 전착법, 잉크젯법, 안료 분산법 등이 알려져 있다. 안료 분산법의 경우, 분산제 등에 의해 안료가 분산된 착색 조성물에 바인더 수지, 광중합 개시제, 광중합성 모노머 등을 첨가해 감광화한 착색 감광성 수지 조성물을 유리 기판 상에 코팅하여 건조한 후, 패턴을 노광하여 착색 감광성 수지 조성물을 경화 혹은 연화한다. 이어서, 현상 공정에서 경화되지 않았던 부분 혹은 연화된 부분을 용해함으로써 착색 패턴을 형성하고, 상기 착색 패턴을 가열 공정을 거쳐 기판 상에 고착하는 공정을 색마다 반복해 컬러 필터를 형성한다.
이와 같은 컬러필터의 화소 형성에 이용되는 착색 감광성 수지 조성물은 충분한 해상성, 기판과의 밀착성, 저현상 잔사 등의 특성이 요구되고 있다. 또, 현상 공정에서 제거 부분에 잔사나 지오(?®?)가 생기지 않는 것, 제거 부분이 충분한 용해성을 가지는 것, 패턴 엣지의 샤프함 등의 화소 형성성을 높이는 것, 즉 충분한 현상 마진을 가지는 것이 요구되고 있다. 특히, 근래에는 기판이 대형화함에 따라 현상 공정에 필요로 하는 시간이 길어지고 있어 큰 현상 마진을
가지는 착색 감광성 수지 조성물이 강하게 요구되고 있다. 현상 마진이 작은 착색 감광성 수지 조성물을 사용하면, 특히 대화면용의 컬러 필터와 같이 현상 공정에 시간을 필요로 하는 경우에 화소가 소실하거나 침식되는 등의 문제를 일으키게 된다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 광중합 개시제로 옥심 에스테르계 화합물을 사용하고 있으나, 옥심 에스테르계의 광중합 개시제를 함유한 착색 감광성 수지 조성물을 사용해 패턴을 형성하려고 하면 표면만이 경화하여, 여전히 현상 후의 패턴에 있어서 충분한 직진성을 얻을 수 없는 문제가 남아 있다. 또한, 공개특허 2009-0061268호는 고감도의 구현을 위해 과량의 개시제를 사용하고 있으나, 과량의 개시제 사용으로 해상도 부족 및 휘도 저하의 문제점이 발생한다.
상기의 문제점을 해결하고자 본 발명의 목적은, 기판상에 현상잔사가 발생하거나 화소부에 표면불량이 발생하지 않으며, 단파장 광원으로 노광함에도 감도 및 분해능이 뛰어나고 밀착성이 우수하여 현상 과정중에 패턴의 뜯김 현상이 없는 단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 패턴형성 방법, 이를 이용하여 제조된 컬러 필터, 상기 컬러 필터를 구비한 액정표시장치 및 촬상소자를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하고자 본 발명은,
하기 화학식 1 로 표시되는 화합물을 함유하는 광중합 개시제(A); 결합제 수지(B); 광중합성 화합물(C); 착색제(D); 및 용제(E)를 포함하는 단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물을 제공한다:
<화학식 1>
Figure pat00001
(화학식 1에서,
R1, R2 및 R3 은 각각 독립적으로 R11, OR11, COR11, SR11, CONR12R13 또는 CN을 나타내며,
R4 및 R5 는 각각 독립적으로 R11, OR11, SR11, COR11, CONR12R13, NR12COR11, OCOR11, COOR11, SCOR11, OCSR11, COSR11, CSOR11, CN, 할로겐원자 또는 히드록시기를 나타내며,
R11, R12 및 R13 은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 20 의 알킬기, 탄소수 6 내지 30 의 아릴기, 탄소수 7 내지 30 의 아릴알킬기 또는 탄소수 2 내지 20 의 복소환기를 나타내며,
a 및 b는 각각 독립적으로 0 내지 3 의 정수이다.)
상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 상기 광중합 개시제(A)에 대하여 40 내지 100 중량부로 포함될 수 있다.
상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 상기 광중합 개시제(A)에 대하여 40 내지 70 중량부로 포함될 수 있다.
상기 광중합 개시제(A)는 상기 착색 감광성 수지 조성물의 고형분에 대하여 1.5 내지 20 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하고자 본 발명은,
상기 착색 감광성 수지 조성물을 기재상에 도포하는 도포 단계; 및
상기 도포된 착색 감광성 수지 조성물을 자외광 레이저로 선택적으로 노광하는 노광 단계를 포함하는 패턴 형성 방법을 제공한다.
상기 자외광 레이저는 300 내지 500 nm 사이의 파장을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하고자 본 발명은,
상기 착색 감광성 수지 조성물을 도포하고 단파장 레이저 광원으로 노광 및 현상하여 패턴을 형성한 착색층을 포함하는 컬러 필터를 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하고자 본 발명은,
상기 컬러 필터를 구비하는 액정표시장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하고자 본 발명은,
상기 컬러 필터를 구비하는 촬상소자를 제공한다.
본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 지극히 적은 노광량의 단파장 레이저 광원으로 노광함에도 감도(sensitivity) 및 분해능(resolution)이 뛰어나고, 착색 감광성 수지 조성물과 기재 사이의 밀착력이 우수하여 현상 과정 중에 패턴의 뜯김 현상이 없어 신뢰성이 우수하다. 또한, 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 화소를 형성하는 경우 기판 상에 현상잔사가 발생하거나 화소부에 표면 불량이 발생하지 않으며, 내약품성 및 바탕표면의 평탄성 등이 우수하다.
본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 컬러 필터의 제조에 적용할 경우 공정 시간이 단축되고 공정 특성이 개선되며 화소부에 표면 불량 등이 발생하지 않아 고신뢰성 및 고품질의 컬러 필터를 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 전자 공업 분야에서의 액정 표시장치용 컬러 필터를 비롯한 각종 고품질의 컬러 필터 제조에 적용될 수 있다.
이하, 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 광중합 개시제(A), 결합제 수지(B), 광중합성 화합물(C), 착색제(D) 및 용제(E)를 포함하는 단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물을 제공한다.
상기 광중합 개시제(A)는 하기 화학식 1 로 표시되는 화합물을 함유할 수 있다. 하기 화학식 1 로 표시되는 화합물을 광중합 개시제로 포함하는 경우 저노광량에서도 감도와 신뢰성이 우수하여 화소부에 표면 불량 등이 발생하지 않고, 바탕 표면의 평탄성도 우수하며, 패턴의 손실이 없는 양호한 테이퍼와 직진성을 확보할 수 있다.
<화학식 1>
Figure pat00002
상기 화학식 1에서, R1, R2 및 R3 은 각각 독립적으로 R11, OR11, COR11, SR11, CONR12R13또는 CN을 나타내고, R11, R12 및 R13은 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 20 인 알킬기, 탄소수 6 내지 30 인 아릴기, 탄소수 7 내지 30 인 아릴알킬기 또는 탄소수 2 내지 20 인 복소환기를 나타낸다. 상기 알킬기, 아릴기, 아릴알킬기 및 복소환기의 수소원자는 OR21, COR21, SR21, NR22R23, CONR22R23, -NR22-OR23, -NCOR22-OCOR23, -C(=N-OR21)-R22, -C(=N-OCOR21)-R22, CN, 할로겐원자, -CR21=CR22R23, -CO-CR21=CR22R23, 카르복실기, 에폭시기로 치환될 수 있으며, R21, R22 및 R23은 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소수 2 내지 20의 복소환기를 나타내며, 상기 R11, R12, R13, R21, R22및 R23으로 표시되는 치환기의 알킬렌 부분의 메틸렌기는 불포화 결합, 에테르 결합, 티오에테르 결합, 에스테르 결합, 티오에스테르 결합, 아미드 결합 또는 우레탄 결합에 의해 1~5회 중단되어 있을 수 있으며, 상기 치환기의 알킬 부분은 분기측쇄를 포함하거나, 환상 알킬일 수 있으며, 상기 치환기의 알킬 말단은 불포화 결합이거나 또는 R12와 R13및 R22와 R23은 각각 함께 환을 형성할 수 있으며, R3은 인접하는 벤젠환과 함께 환을 형성할 수 있다. 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 R11, OR11, SR11, COR11, CONR12R13, NR12COR11, OCOR11, COOR11, SCOR11, OCSR11, COSR11, CSOR11, CN, 할로겐원자 또는 히드록시기를 나타내고, 상기 a 및 b는 각각 독립적으로 0 내지 3 의 정수를 나타낸다.
상기 화학식 1에서 R11, R12, R13, R21, R22및 R23으로 표시되는 알킬기는, 구체적으로 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, s-부틸, t-부틸, 아밀, 이소아밀, t-아밀, 헥실, 헵틸, 옥틸, 이소옥틸, 2-에틸헥실, t-옥틸, 노닐, 이소노닐, 데실, 이소데실, 운데실, 도데실, 테트라데실, 헥사데실, 옥타데실, 이코실, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헥실메틸, 비닐, 알릴, 부테닐, 에티닐, 프로피닐, 메톡시에틸, 에톡시에틸, 프로폭시에틸, 펜틸옥시에틸, 옥틸옥시에틸, 메톡시에톡시에틸, 에톡시에톡시에틸, 프로폭시에톡시에틸, 메톡시프로필, 2-메톡시-1-메틸에틸일 수 있다. 상기 R11, R12, R13, R21, R22및 R23으로 표시되는 아릴기는 구체적으로 예를 들면, 페닐, 톨릴, 크실릴, 에틸페닐, 클로로페닐, 나프틸, 안트릴, 페난트레닐, 알킬기로 한 개 이상 치환된 페닐, 비페닐릴, 나프틸, 안트릴 등이 있다. 상기 R11, R12, R13, R21, R22및 R23으로 표시되는 아릴알킬기는, 구체적으로 예를 들면, 벤질, 클로로벤질, α-메틸벤질, α,α-디메틸벤질, 페닐에틸, 페닐에테닐일 수 있다. 상기 R11, R12, R13, R21, R22및 R23으로 표시되는 복소환기는 구체적으로 예를 들면, 피리딜, 피리미딜, 푸릴, 티에닐, 테트라히드로푸릴, 디옥솔라닐, 벤조옥사졸-2-일, 테트라히드로피라닐, 피롤리딜, 이미다졸리딜, 피라졸리딜, 티아졸리딜, 이소티아졸리딜, 옥사졸리딜, 이소옥사졸리딜, 피페리딜, 피페라질, 모르폴리닐 등의 5~7원 복소환일 수 있다. 또한, R12와 R13이 함께 형성할 수 있는 환, R22와 R23이 함께 형성할 수 있는 환 및 R3이 인접하는 벤젠환과 함께 형성할 수 있는 환은, 구체적으로 예를 들면, 시클로펜탄환, 시클로헥산환, 시클로펜텐환, 벤젠환, 피페리딘환, 모르폴린환, 락톤환, 락탐환 등의 5~7원 환 등일 수 있다. 또한, 상기 R11, R12, R13, R21, R22및 R23을 치환하는 할로겐원자 및 R4, R5로 표시되는 할로겐 원자는 구체적으로 예를 들면, 불소, 염소, 브롬, 요오드 등이 있다.
상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 바람직하게는, 상기 R1 이 탄소수 11 내지 20인 알킬기, 탄소수 6 내지 30인 아릴기, 탄소수 7 내지 30인 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 20인 복소환기, OR11, COR11, SR11, CONR12R13 또는 CN이거나, 상기 R3 이 에테르 결합 또는 에스테르 결합으로 1~5회 중단되어 있는 탄소수 1 내지 12인 알킬기, 탄소수 13 내지 20인 알킬기, 또는 OR11, COR11, SR11, CONR12R13 또는 CN일 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 R1 이 탄소수 11 내지 20인 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30인 아릴기이거나, 상기 R3 가 알킬기의 알킬렌 부분의 메틸렌기가 에테르 결합 또는 에스테르 결합으로 1~5회 중단될 수 있는 탄소수 8 이상의 분기 알킬기 또는 알킬기의 알킬렌 부분의 메틸렌기가 에테르 결합 또는 에스테르 결합으로 1~5회 중단될 수 있는 탄소수 13 이상의 알킬기, 에테르 결합에 의해 1~5회 중단되어 있는 알킬기 또는 에스테르 결합에 의해 1~5회 중단되어 있는 알킬기일 수 있다. 상기 바람직한 예가 합성이 용이하고 광중합 개시제로서 사용한 경우, 용매인 프로필렌글리콜-1-노메틸에테르-2-아세테이트 또는 시클로헥사논에 1중량% 이상 용해되어 광중합 개시제로서의 요구를 만족할 수 있다.
상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 또는 3 의 형태로 R1 또는 R2 를 통해 이량화될 수 있다:
<화학식 2>
Figure pat00003
<화학식 3>
Figure pat00004
상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 4 내지 11로 표시되는 화합물일 수 있다:
<화학식 4>
Figure pat00005
<화학식 5>
Figure pat00006
<화학식 6>
Figure pat00007
<화학식 7>
Figure pat00008
<화학식 8>
Figure pat00009
<화학식 9>
Figure pat00010
<화학식 10>
Figure pat00011
<화학식 11>
Figure pat00012

상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 상기 광중합 개시제(A)에 대하여 40 내지 100 중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 40 내지 70 중량부로 포함될 수 있다. 40 내지 100 중량부로 포함되는 경우 저노광량에서도 감도가 우수하고 화소부에 표면 불량이 발생하지 않으며, 평탄성이 우수할 뿐만 아니라 패턴의 손실이 없어 직진성을 확보할 수 있다.
상기 광중합 개시제(A)는 하기 화학식 1 로 표시되는 화합물 외에 1 종 이상의 다른 광중합 개시제를 더 포함할 수 있다. 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물 외의 다른 광중합 개시제는 구체적으로, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물 및 옥심계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 아세토페논계 화합물은, 구체적으로, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노 페닐)부탄-1-온 또는 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온의 올리고머 등을 들 수 있다. 또한, 상기 아세토페논계 화합물은 상기에서 나열한 화합물들 이외에 하기 화학식 12로 표시되는 화합물을 사용할 수도 있다.
<화학식 12>
Figure pat00013
상기 화학식 12에서, R1 내지 R4 는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기에 의해 치환 또는 비치환된 페닐기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기에 의해 치환 또는 비치환된 벤질기 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기에 의해 치환 또는 비치환된 나프틸기를 나타낸다. 상기 화학식 12로 표시되는 화합물은 구체적으로, 2-메틸-2-아미노(4-모르폴리노 페닐)에탄-1-온, 2-에틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-프로필-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-부틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-메틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-메틸-2-아미노(4-모르폴 리노페닐)부탄-1-온, 2-에틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-에틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-메틸-2-메틸아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온 또는 2-메틸-2-디메틸아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-메틸-2-디에틸아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온 등을 들 수 있다.
상기 비이미다졸계 화합물은 구체적으로, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4', 5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(트리알콕시페닐)비이미다졸 또는 상기 비이미다졸 화합물에서 4,4',5,5' 위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 이미다졸 화합물 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 2,2'비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸 또는 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸이 사용될 수 있다.
상기 옥심계 화합물은 구체적으로 하기 화학식 13으로 표시되는 0-에톡시카르보닐-α-옥시이미노-1-페닐프로판-1-온을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<화학식 13>
Figure pat00014
또한, 상기 광중합 개시제(A)는 상기 화학식 1 로 표시된 화합물 및 다른 광중합 개시제 외에 본 발명의 효과를 손상하지 않는 정도이면 이 분야에서 통상 사용되고 있는 그 밖의 광중합 개시제를 추가로 병용할 수도 있다. 상기 그 밖의 광중합 개시제는, 구체적으로 예를 들면, 벤조인계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물 또는 안트라센계 화합물 등을 사용할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 벤조인계 화합물은, 구체적으로 예를 들면, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 벤조페논계 화합물은, 구체적으로 예를 들면, 벤조페논, 0-벤조일벤조산메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술피드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 또는 2,4,6-트리메틸벤조페논 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 티오크산톤계 화합물은, 구체적으로 예를 들면, 2-이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤 또는 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 안트라센계 화합물은, 구체적으로 예를 들면, 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센 또는 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
그 밖에 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 10-부틸-2-클로로아크리돈, 2-에틸안트라퀴논, 벤질, 9,10-페난트렌퀴논, 캄포퀴논, 페닐클리옥실산메틸 또는 티타노센 화합물 등을 사용할 수 있다.
또한, 연쇄 이동을 일으킬 수 있는 기를 갖는 광중합 개시제를 사용할 수 있고, 이 광중합 개시제로는, 일본 특허 2002-544205호에 기재되어 있는 것을 들 수 있다.
상기 광중합 개시제(A)는 착색 감광성 수지 조성물의 고형분에 대하여 1.5 내지 20 중량부, 바람직하게는 3 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위 내로 포함되는 경우 감도가 우수하므로 노출 시간이 단축되어 생산성이 향상되며, 또한 높은 해상도를 유지할 수 있다. 본 발명에서 착색 감광성 조성물 중의 고형분이란, 용제를 제거한 성분의 합계를 의미한다.
상기 광중합 개시제(A)는 광중합 개시 보조제와 병용할 수 있다. 광중합 개시 보조제와 병용하는 경우 이들을 함유하는 착색 감광성 수지 조성물은 더욱 고감도가 되어 컬러 필터를 형성시 생산성이 향상될 수 있다.
상기 광중합 개시 보조제는 구체적으로, 아민 화합물, 카르복실산 화합물이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아민 화합물은 구체적으로, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민 등의 지방족 아민 화합물; 또는 4-디메틸아미노벤조산메틸, 4-디메틸아미노벤조산에틸, 4-디메틸아미노벤조산이소아밀, 4-디메틸아미노벤조산 2-에틸헥실, 벤조산 2-디메틸아미노에틸, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논(통칭: 미힐러 케톤), 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 방향족 아민 화합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는, 방향족 아민 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 카르복실산 화합물은 구체적으로, 페닐티오아세트산, 메틸페닐티오 아세트산, 에틸페닐티오아세트산, 메틸에틸페닐티오아세트산, 디메틸페닐티오아세트산, 메톡시페닐티오아세트산, 디메톡시페닐티오아세트산, 클로로페닐티오아세트산, 디클로로페닐티오아세트산, N-페닐글리신, 페녹시아세트산, 나프틸티오아세트산, N-나프틸글리신 또는 나프톡시아세트산 등의 방향족 헤테로아세트산류을 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광중합 개시 보조제는 착색 감광성 수지 조성물의 고형분에 대하여 0.1 내지 50 중량부, 바람직하게는 1 내지 40 중량부로 포함될 수 있다. 상기 광중합 개시 보조제가 상기 범위로 포함되는 경우 착색 감광성 수지 조성물의 감도가 더 높아지고, 컬러 필터의 생산성이 향상될 수 있다.
상기 결합제 수지(B)는 상기 착색제(D)에 대해 결합제 역할을 하는 것으로, 컬러 필터의 제조를 위한 현상 단계에서 사용되는 알칼리성 현상액에 용해 가능한 중합체라면 당업계에 공지된 것을 제한없이 사용할 수 있다.
상기 결합제 수지(B)는 구체적으로, 카르복실기 함유 단량체 또는 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 사용할 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체는, 구체적으로, 불포화 모노카르복실산, 불포화 디카르복실산, 불포화 트리카르복실산 등의 분자 중에 1개 이상의 카르복실기를 갖는 불포화 다가 카르복실산 등의 불포화 카르복실산 등을 사용할 수 있다. 상기 불포화 모노카르복실산은, 구체적으로, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산 또는 신남산 등을 사용할 수 있다. 상기 불포화 디카르복실산은 구체적으로, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산 등을 사용할 수 있다. 상기 불포화 다가 카르복실산은 산무수물일 수 있으며, 구체적으로, 말레산 무수물, 이타콘산 무수물 또는 시트라콘산 무수물 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 불포화 다가 카르복실산은 불포화 카르복실산의 모노(2-메타크릴로일옥시알킬)에스테르를 사용할 수 있으며, 구체적으로 숙신산 모노(2-아크릴로일옥시에틸), 숙신산 모노(2-메타크릴로일옥시에틸), 프탈산 모노(2-아크릴로일옥시에틸), 프탈산 모노(2-메타크릴로일옥시에틸) 등을 사용할 수 있다. 상기 불포화 다가 카르복실산은 그 양 말단 디카르복시 중합체의 모노(메타)아크릴레이트를 사용할 수 있으며, 구체적으로, ω-카르복시폴리카프로락톤모노아크릴레이트, ω-카르복시폴리카프로락톤 모노메타크릴레이트 등을 사용할 수 있다. 상기 카르복실기 함유 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체는 상기 결합제 수지(B)에 대하여 10 내지 50 중량부, 바람직하게는 15 내지 40 중량부, 보다 바람직하게는 25 내지 40 중량부로 포함될 수 있다. 상기 카르복실기 함유 단량체가 상기 범위로 포함되는 경우 현상액에 대한 용해성이 양호하고, 현상시 패턴이 정확하게 형성될 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체는, 구체적으로 스티렌, α-메틸스티렌, o-비닐톨루엔, m-비닐톨루엔, p-비닐톨루엔, p-클로로스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐벤질메틸에테르, m-비닐벤질메틸에테르, p-비닐벤질메틸에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르, 인덴 등의 방향족 비닐 화합물; 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, i-프로필아크릴레이트, i-프로필메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, i-부틸아크릴레이트, i-부틸메타크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, sec-부틸메타크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 3-히드록시프로필아크릴레이트, 3-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타크릴레이트, 3-히드록시부틸아크릴레이트, 3-히드록시부틸메타크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 4-히드록시부틸메타크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 2-페녹시에틸메타크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜메타크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트, 디시클로펜타디에닐아크릴레이트, 디시클로펜타디에틸메타크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필메타크릴레이트, 글리세롤모노아크릴레이트, 글리세롤모노메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 에스테르류; 2-아미노에틸아크릴레이트, 2-아미노에틸메타크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 2-아미노프로필아크릴레이트, 2-아미노 프로필메타크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필메타크릴레이트, 3-아미노프로필아크릴레이트, 3-아미노프로필메타크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 아미노알킬에스테르류; 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 글리시딜에스테르류; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 벤조산비닐 등의 카르복실산 비닐에스테르류; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 알릴글리시딜에테르 등의 불포화 에테르류; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 시안화비닐리덴 등의 시안화 비닐 화합물; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, α-클로로아크릴아미드, N-2-히드록시에틸아크릴아미드, N-2-히드록시에틸메타크릴아미드 등의 불포화 아미드류; 말레이미드, N-페닐말레이미드. N-시클로헥실말레이미드 등의 불포화 이미드류; 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등의 지방족 공액 디엔류; 폴리스티렌, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리-n-부틸아크릴레이트, 폴리-n-부틸메타크릴레이트, 폴리실록산의 중합체 분자쇄의 말단에 모노아크릴로일기 또는 모노메타크릴로일기를 갖는 거대 단량체류 등을 들 수 있다. 상기 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 결합제 수지(B)는 구체적으로, (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트/폴리스티렌 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트/폴리메틸(메타)아크릴레이트 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트/폴리스티렌 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트/폴리메틸(메타)아크릴레이트 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/폴리스티렌 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/폴리메틸(메타)아크릴레이트 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/스티렌/벤질(메타)아크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체, (메타)아크릴산/숙신산모노(2-아크릴로일옥시)/스티렌/벤질(메타)아크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체, (메타)아크릴산/숙신산모노(2-아크릴로일옥시에틸)/스티렌/알릴(메타)아크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체 또는 (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트/N-페닐말레이미드/스티렌/글리세롤모노(메타)아크릴레이트 공중합체 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트/스티렌 공중합체, (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트 공중합체 또는 (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트/스티렌 공중합체가 사용될 수 있다.
상기 결합제 수지(B)는 바람직하게는, 산가가 20 내지 200 (mgKOH/g)인 것을 사용할 수 있다. 산가가 상기 범위에 있으면, 현상액 중의 용해성이 향상되어, 비노출부가 쉽게 용해되고 감도가 증가하여, 결과적으로 노출부의 패턴이 현상시에 남아서 잔막율(film remaining ratio)을 개선할 수 있다. 여기서 산가란, 아크릴계 중합체 1g을 중화하는 데 필요한 수산화칼륨의 양(mg)으로서 측정되는 값이며, 통상적으로 수산화칼륨 수용액을 사용하여 적정함으로써 구할 수 있다.
상기 결합제 수지(B)는 겔투과 크로마토그래피(GPC; 테트라히드로퓨란을 용출 용매로 함)로 측정한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량(이하, 간단히‘중량 평균 분자량’이라고 한다)인 3,000 내지 200,000, 바람직하게는 5,000 내지 100,000인 알칼리 가용성 수지를 사용할 수 있다. 분자량이 상기 범위에 있으면, 코팅 필름의 경도가 향상되어, 잔막율이 높고, 현상액 중의 비-노출부의 용해성이 탁월하고 해상도가 향상되므로 바람직하다.
본 발명에 따른 결합제 수지(B)는 착색 감광성 수지 조성물의 고형분에 대하여 10 내지 80 중량부, 바람직하게는 20 내지 70 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함되는 경우 패턴이 형성될 수 있고, 해상도 및 잔막률이 향상될 수 있다.
상기 광중합성 화합물(C)은 광 및 광중합 개시제의 작용으로 중합할 수 있는 화합물로서, 단관능 단량체, 2관능 단량체 및 그 밖의 다관능 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 2관능 이상의 다관능 단량체를 사용할 수 있다.
상기 단관능 단량체는 구체적으로, 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트 또는 N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다.
상기 2관능 단량체는 구체적으로, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르, 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
그 밖의 다관능 단량체는 구체적으로 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 티펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 광중합성 화합물(C)은 착색 감광성 수지 조성물의 고형분에 대하여 1 내지 80 중량부로 포함될 수 있다. 상기 광중합성 화합물(C)이 상기 범위로 포함되는 경우 화소부의 강도나 평활성이 양호하게 되기 때문에 바람직하다.
상기 착색제(D)는 색조가 한정되지 않으며, 컬러 필터의 용도에 따라서 선정 가능하다. 구체적으로 유기안료, 무기안료, 염료 또는 천연 색소를 사용할 수 있으며, 내열성, 발색성 면에서 바람직하게는 유기 안료가 사용될 수 있다.
상기 유기 안료 및 무기 안료는 구체적으로, 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트(Pigment)로 분류되어 있는 화합물을 사용할 수 있으며, 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, C.I. 피그먼트 옐로우 1, C.I. 피그먼트 옐로우 3, C.I. 피그먼트 옐로우 12, C.I. 피그먼트 옐로우 13, C.I. 피그먼트 옐로우 14, C.I. 피그먼트 옐로우 15, C.I. 피그먼트 옐로우 16, C.I. 피그먼트 옐로우 17, C.I. 피그먼트 옐로우 20, C.I. 피그먼트 옐로우 24, C.I. 피그먼트 옐로우 31, C.I. 피그먼트 옐로우 53, C.I. 피그먼트 옐로우 83, C.I. 피그먼트 옐로우 86, C.I 피그먼트 옐로우 93, C.I. 피그먼트 옐로우 94, C.I. 피그먼트 옐로우 109, C.I. 피그먼트 옐로우 110, C.I. 피그먼트 옐로우 117, C.I. 피그먼트 옐로우 125, C.I. 피그먼트 옐로우 128, C.I. 피그먼트 옐로우 137, C.I. 피그먼트 옐로우 138, C.I. 피그먼트 옐로우 139, C.I 피그먼트 옐로우 147, C.I. 피그먼트 옐로우 148, C.I. 피그먼트 옐로우 150, C.I. 피그먼트 옐로우 153, C.I 피그먼트 옐로우 154, C.I 피그먼트 옐로우 166, C.I. 피그먼트 옐로우 173, 피그먼트 옐로우 180, 피그먼트 옐로우 185, C.I. 피그먼트 옐로우 194, C.I. 피그먼트 옐로우 214 등의 황색 안료; C.I. 피그먼트 오렌지(Pigment Orange) 13, C.I. 피그먼트 오렌지 31, C.I 피그먼트 오렌지 36, C.I. 피그먼트 오렌지 38, C.I. 피그먼트 오렌지 40, C.I. 피그먼트 오렌지 42, C.I. 피그먼트 오렌지 43, C.I. 피그먼트 오렌지 51, C.I. 피그먼트 오렌지 55, C.I. 피그먼트 오렌지 59, C.I. 피그먼트 오렌지 61, C.I. 피그먼트 오렌지 64, C.I. 피그먼트 오렌지 65, C.I. 피그먼트 오렌지 71, C.I. 피그먼트 오렌지 73 등의 오렌지색 안료; C.I. 피그먼트 레드(Pigment Red) 9, C.I. 피그먼트 레드 97, C.I. 피그먼트 레드 105, C.I. 피그먼트 레드 122, C.I. 피그먼트 레드 123, C.I. 피그먼트 레드 144, C.I. 피그먼트 레드 149, C.I. 피그먼트 레드 166, C.I. 피그먼트 레드 168, C.I. 피그먼트 레드 176, C.I. 피그먼트 레드 177, C.I. 피그먼트 레드 180, C.I. 피그먼트 레드 192, C.I. 피그먼트 레드 209, C.I. 피그먼트 레드 215, C.I. 피그먼트 레드 216, C.I. 피그먼트 레드 224, C.I. 피그먼트 레드 242, C.I. 피그먼트 레드 254, C.I. 피그먼트 레드 264, C.I. 피그먼트 레드 265 등의 적색 안료; C.I. 피그먼트 블루(Pigment Blue) 15, C.I. 피그먼트 블루 15:3, C.I 피그먼트 블루 15:4, C.I. 피그먼트 블루 15:6, C.I. 피그먼트 블루 60 등의 청색 안료; C.I. 피그먼트 바이올렛(Pigment Violet) 1, C.I. 피그먼트 바이올렛 19, C.I. 피그먼트 바이올렛 23, C.I. 피그먼트 바이올렛 29, C.I, 피그먼트 바이올렛 32, C.I. 피그먼트 바이올렛 36, C.I. 피그먼트 바이올렛 38 등의 바이올렛색 안료; C.I. 피그먼트 그린(Pigment Green) 7, C.I. 피그먼트 그린 36, C.I. 피그먼트 그린 58 등의 녹색 안료; C.I. 피그먼트 브라운(Pigment Brown) 23, C.I. 피그먼트 브라운 25 등의 브라운색 안료; C.I. 피그먼트 블랙(Pigment Black) 1, C.I. 피그먼트 블랙 7등의 흑색 안료 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는, C.I. 피그먼트 옐로우 138, C.I. 피그먼트 옐로우 139, C.I. 피그먼트 옐로우 150, C.I 피그먼트 레드 177, C.I. 피그먼트 레드 209, C.I. 피그먼트 레드 254, C.I. 피그먼트 레드 바이올렛 23, C.I. 피그먼트 블루 15:6, C.I. 피그먼트 그린 36 및 C.I. 피그먼트 그린 58로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
바람직하게는 상기 유기 안료 및 무기 안료는 각각, 적색 화소를 형성하는 데는 C.I 피그먼트 레드 254 및 C.I. 피그먼트 옐로우 139를 함유하는 것, 녹색 화소를 형성하는 데는 C.I. 피그먼트 그린 36, C.I. 피그먼트 그린 58, C.I. 피그먼트 옐로우 150 및 C.I. 피그먼트 옐로우 138로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 함유하는 것, 청색 화소를 형성하는 데는 C.I. 피그먼트 블루 15:6을 함유하는 것을 사용할 수 있다.
상기 유기 안료는 필요에 따라 산성기 또는 염기성기가 도입된 안료 유도체 등을 이용한 표면 처리, 중합체 화합물 등에 의한 안료의 표면의 그래프트 처리, 황산 미립화법(refinement) 등에 의한 미립화 처리, 또는 불순물을 제거하기 위한 유기 용매 및 물 등에 의한 세정 처리, 이온성 불순물의 이온 교환법 등에 의한 제거 처리 등을 할 수 있다.
상기 착색제(D)는 착색 감광성 수지 조성물의 고형분에 대하여 10 내지 70 중량부, 바람직하게는 20 내지 60 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함되는 경우, 컬러 필터 제조시 컬러 농도가 충분하고 기계적 강도가 충분한 패턴을 형성할 수 있다.
상기 착색제(D)는 입경이 균일한 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 착색제(D)가 안료인 경우에는, 안료 분산제로 분산 처리를 수행함으로써, 안료가 용액 중에서 균일하게 분산된 상태의 안료 분산액을 얻을 수 있다.
상기 안료 분산제는, 구체적으로 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성, 폴리에스테르계 및 폴리아민계 등의 계면활성제를 사용할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 상기 안료 분산제는 상기 착색제(D)에 대하여 1 중량부 이하, 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량부 이하로 포함될 수 있다. 상기 안료 분산제가 상기 범위로 포함되는 경우 균일한 분산 상태의 안료를 얻을 수 있다.
상기 용제(E)는 특별히 제한되지 않으며 당업계에 공지되어 있는 것을 제한없이 사용할 수 있다.
상기 용제(E)는 착색 감광성 수지 조성물에 대하여 60 내지 90 중량부, 바람직하게는 70 내지 85 중량부로 포함될 수 있다. 상기 용제(F)가 60 내지 90 중량부로 포함되는 경우 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해지기 때문에 바람직하다.
상기 용제(E)는 구체적으로, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르류; 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류; 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등의 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알콜류; 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸 등의 에스테르류; γ-부티롤락톤 등의 환상 에스테르류 등을 사용할 수 있다.
상기 용제(E)는 도포성, 건조성면을 고려할 때, 바람직하게는 비점이 100 내지 200 ℃인 유기 용제를 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 케톤류, 3-에톡시프로피온산에틸 또는 3-메톡시프로피온산메틸 등의 에스테르류를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 3-에톡시프로피온산에틸 또는 3-메톡시프로피온산메틸 등을 사용할 수 있다. 상기 용제(E)는 각각 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은 상기 성분 외에 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위내에서 당업계에 공지된 첨가제(F)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 당업자의 필요에 따라 충진제, 고분자 화합물, 경화제, 안료 분산제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 응집 방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 충진제는 구체적으로, 유리, 실리카, 알루미나 등이 있다.
상기 고분자 화합물은 구체적으로, 에폭시 수지, 말레이미드 수지 등의 경화성 수지, 폴리비닐알콜, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌글리콜모노알킬에테르, 폴리플루오로알킬아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등의 열가소성 수지 등을 사용할 수 있다.
상기 경화제는 심부 경화 및 기계적 강도를 높이기 위해 사용되며, 구체적으로, 에폭시 화합물, 다관능 이소시아네이트 화합물, 멜라민 화합물, 옥세탄 화합물 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 에폭시 화합물은 구체적으로, 비스페놀 A계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 A계 에폭시 수지, 비스페놀 F계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 F계 에폭시 수지, 노블락형 에폭시 수지, 기타 방향족계 에폭시 수지, 지환족계 에폭시 수지, 글리시딜에스테르계 수지, 글리시딜아민계 수지, 또는 에폭시 수지의 브롬화 유도체, 에폭시 수지 및 그 브롬화 유도체 이외의 지방족, 지환족 또는 방향족 에폭시 화합물, 부타디엔(공)중합체 에폭시화물, 이소프렌(공)중합체 에폭시화물, 글리시딜(메타)아크릴레이트 (공)중합체, 트리글리시딜이소시아눌레이트 등을 들 수 있다. 상기 옥세탄 화합물의 구체적인 예로, 카보네이트비스옥세탄, 크실렌비스옥세탄, 아디페이트비스옥세탄, 테레프탈레이트비스옥세탄, 시클로헥산디카르복실산비스옥세탄 등을 들 수 있다. 상기 경화제와 함께 에폭시 화합물의 에폭시기, 옥세탄 화합물의 옥세탄 골격을 개환 중합하게 할 수 있는 경화 보조 화합물을 사용할 수 있다. 상기 경화 보조 화합물로의 구체적인 예로, 다가 카르본산류, 다가 카르본산 무수물류, 산 발생제 등을 들 수 있다. 상기 다가 카르본산 무수물은 구체적으로, 상품명(아데카하도나 EH-700)(아데카공업㈜ 제조), 상품명(리카싯도 HH)(신일본이화㈜ 제조), 상품명(MH-700)(신일본이화㈜ 제조)등을 사용할 수 있다.
상기 안료 분산제는 실리콘계, 불소계, 에스테르계, 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성 등의 계면 활성제 등을 사용할 수 있으며, 이들은 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 상기 계면 활성제의 구체적인 예로, 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르류, 폴리에틸렌글리콜디에스테르류, 소르비탄 지방산 에스테르류, 지방산 변성 폴리에스테르류, 3급 아민 변성 폴리우레탄류, 폴리에틸렌이민류 등이 있으며 이외에, 상품명으로 KP(신에쯔 가가꾸 고교㈜ 제조), 폴리플로우(POLYFLOW)(교에이샤 가가꾸㈜ 제조), 에프톱(EFTOP)(토켐 프로덕츠사 제조), 메가팩(MEGAFAC)(다이닛본 잉크 가가꾸 고교㈜ 제조), 플로라드(Flourad)(스미또모 쓰리엠㈜ 제조), 아사히가드(Asahi guard), 서플론(Surflon)(이상, 아사히 글라스㈜ 제조), 솔스퍼스(SOLSPERSE)(제네까㈜ 제조), EFKA(EFKA 케미칼스사 제조), PB 821(아지노모또㈜ 제조) 등을 들 수 있다.
상기 밀착 촉진제는 구체적으로, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있으며, 상기 밀착 촉진제는 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 상기 밀착 촉진제는 착색 감광성 수지 조성물의 고형분에 대하여 0.01 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.05 내지 2 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함될 때, 밀착력이 향상되며, 과다한 첨가로 인한 다른 물성의 저하를 가져오지 않는다.
상기 산화 방지제는 구체적으로, 2,2'-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 등을 들 수 있다.
상기 자외선 흡수제는 구체적으로 2-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조티리아졸, 알콕시벤조페논 등을 들 수 있다.
상기 응집 방지제는 구체적으로 폴리아크릴산나트륨 등을 들 수 있다.
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은, 예를 들면 이하와 같은 방법에 의해 제조할 수 있다. 착색제(D)를 미리 용제(E)와 혼합하여 착색제의 평균 입경이 0.2 ㎛ 이하 정도가 될 때까지 비드 밀 등을 이용하여 분산시킨다. 이때, 필요에 따라 안료 분산제가 사용되고, 또한 결합제 수지(B)의 일부 또는 전부가 배합되는 경우도 있다. 얻어진 분산액(이하, 밀 베이스라고 하는 경우도 있음)에 결합제 수지(B)의 나머지, 다관능 첨가제, 광중합성 화합물(C) 및 광중합 개시제(A), 필요에 따라 사용되는 그 밖의 성분, 필요에 따라 추가의 용제를 소정의 농도가 되도록 더 첨가하면 목적하는 착색 감광성 수지 조성물을 얻을 수 있다.
본 발명은 전술한 착색 감광성 수지 조성물을 사용하여 패턴을 형성하는 방법을 제공한다.
상기 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 사용한 패턴 형성방법은, 도포 단계; 노광 단계; 및 제거 단계를 포함한다. 이와 같은 방법으로 기재 상에 전술한 착색 감광성 수지 조성물을 도포하고, 광 경화 및 현상을 하여 패턴을 형성하게 되어, 착색 화소(착색 화상)로 사용할 수 있게 된다.
상기 도포 단계는 전술한 착색 감광성 수지 조성물을 기재상에 도포하는 단계이다. 구체적으로, 전술한 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물을 기재에 도포하거나 또는 먼저 형성된 착색 감광성 수지 조성물의 고형분을 포함하는 층 위에 도포하여 예비 건조함으로써 용제 등의 휘발 성분을 제거하여 평활한 도막을 얻는다. 이 때의 도막의 두께는 대개 0.5 ㎛ 내지 4 ㎛ 정도일 수 있다. 상기 기재는 유리 혹은 실리콘 웨이퍼를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 노광 단계는 상기 착색 감광성 수지 조성물의 일부 영역을 선택적으로 노광하는 단계이다. 구체적으로, 상기 도포 단계에 의해 얻어진 도막에 목적하는 패턴을 얻기 위해 마스크를 통해 특정 영역에 자외선을 조사하여 선택적으로 노광한다. 이때, 노광부 전체에 균일하게 평행 광선이 조사되고, 마스크와 기판이 정확히 위치가 맞도록 마스크 얼라이너나 스테퍼 등의 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 노광 단계에서 사용하는 광원은 300~500 nm 파장범위의 자외광 레이저가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 300~370 nm 범위의 파장인 자외광 레이저가 레지스트의 감광 파장에 일치하고 있다고 하는 점에서 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 출력이 크고, 비교적 저렴한 고체 레이저인 Nd:YAG 레이저의 제 3 고주파(355nm)나, 엑시머레이저인 XeCl(308nm), XeF(353nm)를 사용할 수 있다. 피노광물(패턴)의 노광량은 1 mJ/㎠~100 mJ/㎠, 바람직하게는 1mJ/㎠~50mJ/㎠ 일 수 있다. 노광량이 상기 범위내에 있는 경우 패턴형성의 생산성 면에서 바람직하다. 또한, 본 발명에 서 사용하는 레이저는 원하는 위치에 패턴을 형성하기 용이하다고 하는 관점에서 간결 발진시키는 것이 바람직하다. 간결 발진시키는 펄스 레이저의 발진 주파수는 20~2000Hz가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30~1000Hz이다. 상기 범위의 주파수로 발진하면 높은 생산성을 기대할 수 있다. 본 발명에 사용 가능한 노광장치는 당업계에 공지된 것을 제한없이 사용할 수 있으나, 구체적으로, 시판되고 있는 Callisto(V TechnologyCo., Ltd.), AEGIS(V Technology Co., Ltd.), DF2200G(DAINIPPON SCREEN MFG Co., Ltd.) 등을 사용할 수 있다. 상기 노광 단계에서 사용하는 자외광 레이저는 평행도가 양호하여 노광시에 마스크를 사용하지 않고 패턴 노광을 할 수 있지만, 패턴형상이 출력광의 형상 및 프로파일의 영향을 받기때문에, 패턴의 직진성으 위해 마스크를 사용해서 패턴을 노광하는 것이 바람직하다. 상기 자외광 레이저는 조도가 높아 노광공정에서 열이 발생하여 착색 화소의 경화 불균일을 발생시킬 수 있다. 따라서, 착색 화소를 형성하는 피노광물의 온도를 제어하기 위해서, 노광의 스테이지를 항온으로 유지하는 것이 바람직하다.
상기 제거 단계는 상기 착색 감광성 수지 조성물의 노광 영역 또는 비노광 영역을 제거하는 단계이다. 구체적으로, 경화가 종료된 도막을 알칼리 수용액에 접촉시켜 비노광 영역을 용해시키고 현상함으로써 목적하는 패턴을 제조한다. 현상 후, 필요에 따라 120 내지 230℃에서 10 내지 60분 정도의 후건조를 실시할 수 있다.
상기 현상에 사용하는 현상액은 알칼리성 화합물과 계면 활성제를 포함하는 수용액이다. 상기 알칼리성 화합물은 무기 또는 유기 알칼리성 화합물 중 어느 것이어도 좋다. 상기 무기 알칼리성 화합물의 구체적인 예로는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 인산수소이나트륨, 인산이수소 나트륨, 인산수소이암모늄, 인산이수소암모늄, 인산이수소칼륨, 규산나트륨, 규산칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 붕산나트륨, 붕산칼륨, 암모니아 등을 들 수 있다. 상기 유기 알칼리성 화합물의 구체적인 예로는, 테트라메틸암모늄히드록시드, 2-히드록시에틸트리메틸암모늄히드록시드, 모노메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 모노에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 모노이소프로필아민, 디이소프로필아민, 에탄올아민 등을 들 수 있다. 상기 무기 및 유기 알칼리성 화합물은 각각 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 상기 알칼리성 화합물은 현상액에 대하여 0.01 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.03 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
상기 계면활성제는 비이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제 또는 이온계 계면활성제 중 모두 사용할 수 있다. 상기 비이온계 계면활성제의 구체적인 예로는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌아릴에테르, 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르, 그 밖의 폴리옥시에틸렌 유도체, 옥시에틸렌/옥시프로필렌 블록공중합체, 소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비톨지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬아민 등을 들 수 있다. 상기 음이온계 계면활성제의 구체적인 예로는, 라우릴알콜황산에스테르나트륨이나 올레일알콜황산에스테르나트륨 등의 고급 알콜황산에스테르 염류, 라우릴황산나트륨이나 라우릴황산암모늄 등의 알킬황산염류, 도데실벤젠술폰산나트륨이나 도데실나프탈렌술폰산나트륨 등의 알킬아릴술폰산염류 등을 들 수 있다. 상기 양이온계 계면활성제의 구체적인 예로는, 스테아릴아민염산염이나 라우릴트리메틸암모늄클로라이드 등의 아민염 또는 4급 암모늄염 등을 들 수 있다. 상기 계면활성제는 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합되어 사용될 수 있다. 상기 계면활성제는 상기 현상액에 대하여 0.01 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.05 내지 8 중량부, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명은 또한, 전술한 착색 감광성 수지 조성물을 소정의 패턴으로 노광, 현상하여 형성되는 컬러층을 포함하는 컬러 필터를 제공한다.
상기 착색 감광성 수지 조성물을 소정의 패턴 형성방법은 전술한 바와 같으므로 자세한 설명은 생략한다.
전술한 바와 같이 착색 감광성 수지 조성물의 도포 및 건조로 얻어지는 건조 도막에의 패턴화 노광, 그리고 현상이라는 각 조작을 거쳐 착색 감광성 수지 조성물 중의 착색 재료의 색에 상당하는 화소 또는 블랙 매트릭스가 얻어지고, 또한 이러한 조작을 컬러 필터에 필요로 하는 색의 수만큼 반복함으로써 컬러 필터를 얻을 수 있다. 컬러 필터의 구성 및 제조방법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 컬러 필터는 면내의 막 두께차가 적고, 예를 들면 0.5 내지 4 ㎛의 막 두께로 면내 막 두께차를 0.15 ㎛ 이하, 나아가 0.05 ㎛ 이하로 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 컬러 필터는 평활성이 우수하고, 이것을 컬러 액정 표시 장치, 촬상 소자에 조립함으로써 우수한 품질의 액정 표시 장치, 촬상 소자를 높은 수율로 제조할 수 있다.
본 발명은 전술한 컬러 필터를 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 액정 표시 장치는 전술한 컬러 필터를 구비한 것을 제외하고는 본 기술분야에서 알려진 구성을 포함한다. 즉, 본 발명의 컬러 필터를 적용할 수 있는 액정 표시 장치는 모두 본 발명에 포함된다. 일례로, 박막트랜지스터(TFT소자), 화소 전극 및 배향층을 구비한 대향 전극 기판을 소정의 간격으로 마주 향하게 하고, 이 간극부에 액정 재료를 주입하여 액정층으로 한 투과형의 액정 표시 장치를 들 수 있다. 또한, 컬러 필터의 기판과 착색층 사이에 반사층을 설치한 반사형의 액정 표시 장치도 있다.
또 다른 일례로, 컬러 필터의 투명 전극 위에 합쳐진 TFT(박막 트랜지스터:Thin Film Transistor) 기판 및, TFT 기판이 컬러 필터와 중첩하는 위치에 고정된 백라이트를 포함한 액정 표시 장치를 들 수 있다. 상기 TFT 기판은 컬러 필터의 주변 표면을 둘러싸는 광방지 수지(light-proof resin)로 이루어진 외부 프레임, 외부 프레임 내에 부과된 네마틱 액정으로 이루어진 액정층, 액정층의 각 영역마다 제공된 다수의 화소 전극, 화소 전극이 형성된 투명 유리 기판, 및 투명 유리 기판의 노출된 표면 위에 형성된 편광판을 구비할 수 있다.
편광판은 수직으로 가로지르는 편광 방향을 가지며, 폴리비닐알콜과 같은 유기 재료로 구성되어 있다. 다수의 화소 전극은 각각 TFT 기판의 유리 기판위에 형성된 복수의 박막 트랜지스터와 연결되어 있다. 만일 특정의 화소 전극에 소정의 전위차가 적용되면, 소정의 전압이 특정 화소 전극과 투명 전극사이에 적용된다. 따라서, 전압에 따라 형성된 전기장이 액정층의 특정 화소 전극에 해당하는 영역의 배향을 변화시킨다.
이하에서는, 본 발명을 실시예 및 비교예에 기초하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지 예시로써, 본 발명의 범위는 이것들의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 표시되었고, 더욱이 특허청구범위 기록과 균등한 의미 및 범위내에의 모든 변경을 함유하고 있다.
< 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 5> 착색 감광성 수지 조성물의 제조
먼저 착색제(D)를 미리 용제(E)와 혼합하여 착색제의 평균 입경이 0.2 ㎛ 이하 정도가 될 때까지 비드 밀 등을 이용하여 분산시키고 얻어진 분산액에 다른 성분을 추가하여 하기 표 1 및 2의 조성으로 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 하기 표 1 및 2의 단위는 중량부이다.
Figure pat00015
Figure pat00016
(A-1) 화학식 9 로 표현되는 화합물[NCI-831; 가부시키 ADEKA]
(A-2) 1,2-octanedione 1-[4-(phenylthio)phenyl]-2-(O-benzoyloxime)
[IRGACURE® OXE01; Ciba Specialty Chemicals]
(A-3) 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온
[Irgacure 369; Ciba Specialty Chemical 사 제조]
(A-4) 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 [EAB-F; 호도가야 카가쿠㈜제조]
(B-1) 메타크릴산과 벤질메타크릴레이트와의 공중합체
(메타크릴산 단위와 벤질메타크릴레이트 단위와의 비는 몰 비로 25：75, 산가는 82, 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량은 28,000)
(C-1) 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트
(D-1) C.I. 피그먼트 그린 36
(D-2) C.I. 피그먼트 옐로우 150
(E-1) 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트
(F-1) BYK-2000(BYK社) 분산액
(F-2) SUMI-EPOXY ESCN-195XL; 스미또모 카가꾸 고교 ㈜
< 실험예 1> 감도의 평가
상기 실시예와 비교예의 착색 감광성 수지 조성물을 스핀 코팅법으로 유리기판 위에 도포한 다음, 가열판 위에 놓고 100 ℃의 온도에서 3분간 유지하여 박막을 형성시켰다. 이어서, 상기 박막 위에 투과율을 1 내지 100%의 범위에서 계단상으로 변화시키는 포토마스크와의 간격을 100㎛, 노광량 80 mJ/㎠을 조사하였고, 1㎛에서 100㎛까지의 라인/스페이스 패턴을 갖는 시험 포토마스크를 올려놓고 시험 포토 마스크와의 간격을 200㎛, 노광량 40 mJ/㎠, 20 mJ/㎠을 조사하였다. 이 때 광원은 308 nm, 355 nm의 단파장 레이저 광원과 비교예로써 g, h, i 선을 모두 함유하는 1kw 고압 수은등을 사용하였으며, 특별한 광학 필터는 사용하지 않았다. 상기에서 노광된 박막을 pH 12.5의 KOH 수용액 현상 용액에 스프레이 현상기를 이용하여 80초 현상하였다. 이 박막이 입혀진 유리판을 증류수를 사용하여 씻어준 다음, 질소 가스를 불어서 건조하고, 220 ℃의 가열 오븐에서 20분 동안 가열하였다. 이를 통해 얻어진 컬러 필터의 패턴 형상(필름) 두께는 2.0 ㎛이었다.
감도는 현상하여도 표면 거칠음이 없는 패턴을 형성하기 위해 필요한 최저 필요 노광량으로서 다음의 기준으로 평가하여 하기 표 3 에 나타내었다. 하기 표 3 의 감도 단위는 mJ/㎠ 이다.
○: 15 mJ 이하
△: 15 mJ ~ 30mJ
×: 30 mJ 초과
< 실험예 2> 테이퍼형상의 평가
상기 실험예 1 에서 형성된 컬러필터를 대상으로 화소 표면의 형상을 SEM(10,000 배율)을 이용하여 관찰하였다. 하기와 같은 기준으로 테이퍼 형상을 평가하여 그 결과를 하기 표 3 에 나타내었다.
○: 패턴 프로파일(Pattern profile) 및 직진성 양호
△: 패턴 프로파일(Pattern profile) 양호
×: 패턴 프로파일(Pattern profile) 불량
< 실험예 3> 밀착성의 평가
상기 실험예 1 에서 형성된 컬러필터를 대상으로 화소 표면의 형상을 현미경(500 배율)을 이용하여 관찰하여 하기의 기준으로 밀착성을 평가하여 그 결과를 하기 표 3 에 나타내었다.
○: 패턴 엣지(Pattern edge)부의 패턴 뜯김 양호
△: 패턴 엣지(Pattern edge)부의 패턴 뜯김 보통
×: 패턴 엣지(Pattern edge)부의 패턴 뜯김 불량
< 실험예 4> 잔사의 평가
상기 실험예 1 에서 제조된 컬러 필터를 대상으로 화소의 투과율 측정 및 표면 형상을 현미경(500배율)을 이용하여 관찰하였다. 하기의 기준으로 잔사를 평가하여 그 결과를 하기 표 3 에 나타내었다.
○: 잔사, 투과율 양호
△: 잔사 양호, 투과율 불량
×: 잔사, 투과율 불량
Figure pat00017
상기 표 3 에 나타난 바와 같이 상기 실시예 1~7 비교예 1~5의 컬러 필터용 착색 감광성 수지 조성물로 제조된 컬러 필터를 평가한 결과 화학식 1 로 표시되는 옥심 에스테르계 중합개시제(A-1)을 필수 성분으로 하였을 때 1kW 고압 수은등 및 단파장 레이저 노광 장치(308nm,355nm)에서의 감도, 테이퍼, 패턴 밀착성 및 잔사가 우수함을 확인할 수 있었다.

Claims (9)

  1. 하기 화학식 1 로 표시되는 화합물을 함유하는 광중합 개시제(A);
    결합제 수지(B);
    광중합성 화합물(C);
    착색제(D); 및
    용제(E)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물:
    <화학식 1>
    Figure pat00018

    (화학식 1에서,
    R1, R2 및 R3 은 각각 독립적으로 R11, OR11, COR11, SR11, CONR12R13또는 CN을 나타내며,
    R4 및 R5 는 각각 독립적으로 R11, OR11, SR11, COR11, CONR12R13, NR12COR11, OCOR11, COOR11, SCOR11, OCSR11, COSR11, CSOR11, CN, 할로겐원자 또는 히드록시기를 나타내며,
    R11, R12 및 R13 은 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 20인 알킬기, 탄소수 6 내지 30인 아릴기, 탄소수 7 내지 30인 아릴알킬기 또는 탄소수 2 내지 20인 복소환기를 나타내며,
    a 및 b 는 각각 독립적으로 0 내지 3 의 정수를 나타낸다.)
  2. 청구항 1 에 있어서,
    상기 화학식 1 로 표시되는 화합물이 상기 광중합 개시제(A)에 대하여 40 내지 100 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물.
  3. 청구항 1 에 있어서,
    상기 화학식 1 로 표시되는 화합물이 상기 광중합 개시제(A)에 대하여 40 내지 70 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물.
  4. 청구항 1 에 있어서,
    상기 광중합 개시제(A)가 상기 착색 감광성 수지 조성물의 고형분에 대하여 1.5 내지 20 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 단파장 광원용 착색 감광성 수지 조성물을 기재상에 도포하는 도포 단계; 및
    상기 착색 감광성 수지 조성물을 자외광 레이저로 선택적으로 노광하는 노광 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  6. 청구항 5 에 있어서,
    상기 자외광 레이저는 300 내지 500 nm 사이의 파장을 가지는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  7. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 착색 감광성 수지 조성물을 도포하고 단파장 레이저 광원으로 노광 및 현상하여 패턴을 형성한 착색층을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  8. 청구항 7 의 컬러 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 청구항 7 의 컬러 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상소자.
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JP2018101038A (ja) * 2016-12-20 2018-06-28 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 感光性着色組成物、カラーフィルタ、および有機ｅｌ表示装置
US10090966B2 (en) 2014-12-29 2018-10-02 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting broadcast signals, apparatus for receiving broadcast signals, method for transmitting broadcast signals and method for receiving broadcast signals

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