KR20130051320A

KR20130051320A - 착색 감광성 수지 조성물, 컬러필터 및 이를 구비한 액정표시장치

Info

Publication number: KR20130051320A
Application number: KR1020110116599A
Authority: KR
Inventors: 오상민; 윤종원; 홍성훈
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2013-05-20

Abstract

본 발명은 안료(a1)와 염료(a2)를 포함하는 착색제(A), 알칼리 가용성수지(B), 광중합성 화합물(C), 광중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물로서, 상기 염료(a2)는 술폰산염 또는 카르복실산염을 2 이상 포함하는 산성 염료와 화학식 1로 나타내는 양이온계 화합물을 포함하며, 상기 산성 염료와 양이온계 화합물이 이온 결합하는 것을 특징으로 하는 다관능염료 인 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

착색 감광성 수지 조성물, 컬러필터 및 이를 구비한 액정표시장치{A COLORED PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, COLOR FILTER AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

본 발명은 착색 감광성 수지 조성물, 컬러필터 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.

컬러필터(color filter)는 상보성 금속 산화막 반도체(complementary metal oxide semiconductor, CMOS) 또는 전하결합소자(charge coupled device, CCD)와 같은 이미지 센서의 컬러 촬영 장치 내에 내장되어 실제로 컬러 화상을 얻는데 이용될 수 있으며, 이 밖에도 촬영소자, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 액정표시장치(LCD), 전계방출 디스플레이(FEL) 및 발광 디스플레이(LED) 등에 널리 이용되는 것으로, 그 응용범위가 급속히 확대되고 있다. 특히, 최근에는 LCD에의 용도가 더욱 확대되고 있으며, 이에 따라 LCD의 색조를 재현하는데 있어서 컬러필터는 가장 중요한 부품 중의 하나로 인식되고 있다.

이러한 컬러필터는 착색제를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 원하는 착색 패턴을 형성하는 방법으로 제조된다. 구체적으로, 기판 상에 착색 감광성 수지 조성물로 이루어진 코팅층을 형성하고, 형성된 코팅층에 패턴을 형성하고 노광 및 현상하고, 가열하여 열경화시키는 일련의 과정을 반복함으로써 제조된다.

착색제로서는 안료를 사용하였으나, 최근에는 밝기가 높고 내열성이 우수한 염료를 사용하고자 하는 시도가 있다. 착색제에는 염료만을 사용하는 경우 염료의 우수한 특성을 모두 구현할 수 있어서 바람직하나 염료는 조성물의 다른 성분과의 상용성이 안료보다 좋지 않아 그 사용시 제한이 있다. 따라서, 착색제로서 안료 및 염료를 모두 사용하는 하이브리드 타입의 착색제를 사용하는 방법이 시도되었으나, 현재까지는 염료를 포함하는 착색제를 사용할 때의 문제점이 완전히 해결되지 않았다.

착색제에 염료를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 컬러 필터를 제조하는 경우, 사용되는 재료와의 상용성 부족에 의한 착색층 형성시 이물이 발생한다. 또한, 컬러 필터를 제조하는 경우 현상속도가 느리며 감도가 부족하여 알칼리현상액에 의한 현상 공정시 형성된 패턴의 박리가 빈번하게 발생하는 문제가 발생하고 있다. 따라서, 착색제로서 염료를 포함하거나 염료를 단독으로 착색제로서 사용할 때의 문제점을 해소할 수 있는 리소공정에 적합한 착색 감광성 수지 조성물에 대한 개발이 요구된다.

종래의 염료를 사용한 착색 감광성 수지 조성물로는, 대한민국 공개특허 제 10-2011-0061490호의 컬러 필터용 청색 착색 조성물이 있다. 상기 컬러 필터용 청색 착색 조성물은 바인더 수지와 착색제를 함유하고 있으며, 상기 착색제는 청색 안료와 조염 생성물을 포함하고, 상기 조염 생성물은 크산텐계 산성 염료와 양이온성 기를 갖는 화합물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는데, 상기 크산텐계 산성 염료의 경우, 착색층 형성 시 상용성과 내열성 등의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.

KR

10-2011-0061490

A

본 발명은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 착색제로 안료와 염료를 함께 포함하는 이물이 없고 내열성이 우수한 청색 화소용 착색 감광성 수지 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 패턴의 박리가 없는 우수한 품질의 컬러필터를 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한 본 발명은 상기 컬러필터를 구비한 액정표시장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 안료(a1)와 염료(a2)를 포함하는 착색제(A), 알칼리 가용성 수지(B), 광중합성 화합물(C), 광중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하며, 상기 염료(a2)는 안트라퀴논계 염료와 화학식 1로 나타내는 양이온계 화합물을 포함하며, 상기 안트라퀴논계 염료와 양이온계 화합물이 이온 결합하는 것을 특징으로 하는 다관능염료인 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물을 제공한다.

또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기판 상부에 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 도포하고 소정의 패턴으로 노광 및 현상하여 형성된 컬러층을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터를 제공한다.

또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 컬러필터를 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.

상기한 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 착색제로 다관능염료와 안료를 함께 포함하면서도 이물이 없고 내열성이 우수한 특성을 나타낸다. 따라서 상기 착색 감광성 수지 조성물은 우수한 품질의 컬러필터 및 액정표시장치의 제조에 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 산성 염료와 양이온계 화합물의 이온결합을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 착색제(A), 알칼리 가용성수지(B), 광중합성 화합물(C), 광중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하여 이루어진다. 또한 상기 착색 감광성 수지 조성물은 필요에 따라서 선택적으로 첨가제(F)를 더 포함할 수 있다.

착색제 (A)

상기 착색제(A)는 안료(a1)와 염료(a2)를 포함한다.

상기 안료(a1)는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 유기 안료 또는 무기 안료를 사용할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 안료(a1)는, 필요에 따라 레진 처리, 산성 기 또는 염기성 기가 도입된 안료 유도체 등을 이용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 안료 표면에서의 그라프트 처리, 황산미립화법 등에 의한 미립화 처리 또는 불순물을 제거하기 위한 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리, 이온 교환법 등에 의한 이온성 불순물의 제거처리 등을 실시할 수도 있다.

상기 안료(a1)는 잉크젯 잉크 등에 사용되는 각종의 안료를 사용할 수도 있으며, 구체적으로는 수용성 아조 안료, 불용성 아조 안료, 프탈로시아닌 안료, 퀴나크리돈 안료, 이소인돌리논 안료, 이소인돌린 안료, 페리렌 안료, 페리논 안료, 디옥사진 안료, 안트라퀴논 안료, 디안트라퀴노닐 안료, 안트라피리미딘 안료, 안탄트론(anthanthrone) 안료, 인단트론(indanthrone) 안료, 프라반트론 안료, 피란트론(pyranthrone) 안료, 디케토피로로피롤 안료 등을 들 수 있다.

또한, 상기 무기 안료로서 금속 산화물이나 금속 착염 등의 금속 화합물을 사용할 수 있으며, 구체적인 예로는 철, 코발트, 알루미늄, 카드뮴, 납, 구리, 티탄, 마그네슘, 크롬, 아연, 안티몬, 카본블랙 등의 금속의 산화물 또는 복합 금속 산화물 등을 들 수 있다.

특히 상기 안료로는 구체적으로 색지수(The society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트로 분류되어 있는 화합물을 사용할 수 있고, 보다 구체적으로는 이하와 같은 색지수(C.I.) 번호의 안료를 사용할 수 있지만, 반드시 이들로 한정되는 것은 아니다.

C.I. 피그먼트 옐로우 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 180 및 185

C.I. 피그먼트 오렌지 13, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 및 71

C.I. 피그먼트 레드 9, 97, 105, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 176, 177, 180, 192, 215, 216, 224, 242, 254, 255 및 264

C.I. 피그먼트 바이올렛 14, 19, 23, 29, 32, 33, 36, 37 및 38

C.I. 피그먼트 블루 15(15:3, 15:4, 15:6등), 21, 28, 60, 64 및 76

C.I. 피그먼트 그린 7, 10, 15, 25, 36, 47 및 58

C.I 피그먼트 브라운 28

C.I 피그먼트 블랙 1 및 7 등

상기 예시된 C.I. 피그먼트 안료 중에서도 C.I. 피그먼트 옐로우 138, C.I. 피그먼트 옐로우 139, C.I. 피그먼트옐로우 150, C.I. 피그먼트옐로우 185, C.I. 피그먼트 오렌지 38, C.I. 피그먼트 레드 122, C.I. 피그먼트 레드 166, C.I. 피그먼트 레드 177, C.I. 피그먼트 레드 242, C.I. 피그먼트 레드 254, C.I. 피그먼트 레드 255, C.I. 피그먼트 바이올렛 23, C.I. 피그먼트 블루 15:3, 피그먼트 블루 15:6, C.I. 피그먼트 그린 7, C.I. 피그먼트 그린 36 또는 C.I. 피그먼트 그린 58에서 선택되는 안료가 바람직하게 사용될 수 있다.

상기 안료는 그 입경이 균일하게 분산된 안료 분산액을 사용하는 것이 바람직하다. 안료의 입경을 균일하게 분산시키기 위한 방법의 일 예로 안료 분산제를 함유시켜 분산 처리하는 방법 등을 들 수 있으며, 이 방법에 따르면 안료가 용액 중에 균일하게 분산된 상태의 안료 분산액을 얻을 수 있다.

상기의 안료 분산제로서는, 예를 들면, 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성, 폴리에스테르계, 폴리아민계 등의 계면활성제 등을 들 수 있고, 이들은 각각 단독으로 또는 2종이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 계면활성제의 구체적인 예로서는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르류, 폴리에틸렌글리콜디에스테르류, 솔비탄지방산에스테르류, 지방산변성폴리에스테르류, 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)(아사히 글라스㈜ 제조), 솔스퍼스(SOLSPERSE)(제네까㈜ 제조), EFKA(EFKA 케미칼스사 제조), PB 821(아지노모또㈜ 제조) 등을 들 수 있다.

상기 안료 분산제는 안료 1중량부에 대하여 통상 1중량부 이하로 사용되며, 바람직하게는 0.05 내지 0.5중량부로 사용되는 것이 좋다. 상기 안료 분산제가 상기와 같은 함량으로 사용되는 경우에는 균일한 입경의 분산된 안료를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.

본 발명의 상기 염료(a2)는 안트라퀴논계 염료와 화학식 1로 나타내는 양이온계 화합물을 포함하며, 상기 안트라퀴논계 염료와 양이온계 화합물이 이온 결합하는 것을 특징으로 하는 다관능염료를 필수성분으로 한다.

<화학식 1>

(R1~R4는 각각 알킬, 벤질 또는 헤테로 알킬. Y^-는 유기 또는 무기의 음이온)

상기 안트라퀴논계 염료는 특별하게 한정되는 것은 아니지만, 바람직한 예로서는 C.I. Acid Green 25, C.I. Acid Green 27, C.I. Acid Blue 80, C.I. Acid Blue 112, C.I. Acid Violet 42, C.I. Acid Blue 127:1 등의 안트라퀴논계 염료를 사용할 수 있다.

상기 안트라퀴논게 염료의 더욱 바람직한 예로 하기 화학식 2의 염료를 사용할 수 있다.

<화학식 2>

상기 화학식 2에서, 식 중 R₁ ~ R₉는 각각 독립적으로 H, OH 또는 하기 화학식 3을 포함한다.

<화학식 3>

상기 화학식 3에서, 식 중 A는 H, C₁~C₁₂의 알킬 또는 포화 또는 불포화 환의 구조이며 n은 0~12의 정수 이며, R₁₀은 하기 화학식 3 의 구조를 포함한다.

<화학식 4>

상기 화학식 4에서, 식 중 R₁₁ ~ R₁₅는 H, C₁~C₁₂의 알킬 또는 하기 화학식 4 또는 5의 구조를 포함한다.

<화학식 5> <화학식 6>

상기 화학식 5에서, 식 중 R₁₆ ~ R₁₉는 각 각 독립적으로 H, C₁~C₁₂의 알킬 또는 포화 또는 불포화 환의 구조를 포함한다.

상기 양이온계 화합물은 상기 안트라퀴논계 염료의 술폰산염의 카운터 이온과 이온 교환 반응하여 산성 염료와 이온결합 할 수 있는 화합물로서, 상기 이온결합을 위해 아미노기를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 칼라필터 공정 후에 염료에 있는 2개 이상의 불포화기가 레지스트내의 다른 불포화기와 결합하여 염료를 고착화 시켜 이물발생을 막고 신뢰성을 올려주는 특성을 위하여 상기 양이온계 화합물 내에 불포화기를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 특징으로 인하여 양이온계 화합물은 산성 염료와 결합하여 다관능 염료의 특징을 나타내게 된다.

상기 양이온계 화합물의 구체적인 예로는, 비닐벤질트리메틸암모늄클로라이드, 비닐벤질트리메틸암모늄히드록시드, 비닐벤질히드록시에틸디메틸암모늄클로라이드 등을 들 수 있다.

상기 산성 염료와 양이온계 화합물은 도 1과 같은 이온결합을 이루게 된다.

상기 안료(a1)와 염료(a2)는 중량% 기준으로 99.9:0.1 내지 0.1:99.9의 함량비로 (A) 착색제에 포함된다. 상술한 범위를 만족하면, 휘도가 높고 이물이 적은 레지스트를 만들 수 있다.

또한, 상기 (A) 착색제는, 바람직하게는 착색 감광성 수지 조성물 중의 고형분에 대하여, 5~60중량%로 포함되고, 보다 바람직하게는 10~50중량%로 포함된다. 상술한 범위를 만족하면, 휘도가 높고 이물이 적은 레지스트를 만들 수 있다.

알칼리 가용성 수지(B)

본 발명의 착색 감광성 수지 조성물에 포함되는 (B) 알칼리 가용성 수지는 포토레지스트 공정 중 현상공정 시, 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 착색 감광성 수지층의 비노광영역을 제거하고, 노광영역을 잔류시키는 성능을 부여하는 역할을 수행한다.

상기 (B) 알칼리 가용성 수지는 표준 물질로서 폴리스티렌을 사용하여 겔 침투 크로마토그래피(GPC)로 측정한 중량평균분자량(MW)이 5,000~400,000이고, 10,000~300,000인 것이 바람직하다.

상기 (B) 알칼리 가용성 수지는 카르복실기를 갖는 단량체를 포함하는 중합체를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 카르복실기를 갖는 단량체의 예로는 분자 내에 1개 이상의 카르복실기를 갖는 불포화 카르복실산, 예컨대 불포화 모노카르복실산, 불포화 디카르복실산 등을 들 수 있다. 이들의 구체적인 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산, 푸말산 등을 들 수 있다. 상기 카르복실기를 갖는 단량체는 탄소-탄소 불포화 결합을 갖는 화합물이며, 각각 단독으로 또는 2종 이상이 사용할 수 있다.

상기 (B) 알칼리 가용성 수지는 카르복실기를 갖는 단량체로 이루어진 단독 중합체일 수 있지만, 바인더 중합체는 카르복실기를 갖는 단량체와 다른 단량체로 이루어진 공중합체일 수도 있다. 여기서, 상기 다른 단량체는 탄소-탄소 불포화 결합을 갖고 있고, 상기 카르복실기를 갖는 단량체와 공중합할 수 있는 단량체이다.

상기 다른 단량체의 구체적인 예로는 방향족 비닐 화합물, 불포화 카르복실레이트 화합물, 불포화 아미노알킬 카르복실레이트 화합물, 불포화 글리시딜 카르복실레이트 화합물, 비닐 카르복실레이트 화합물, 비닐 시아나이드 화합물 및 불포화 옥세탄 카르복실레이트 화합물 등을 들 수 있다.

상기 비닐화합물의 구체적인 예로는 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔 등을 들 수 있다. 상기 불포화 카르복실레이트 화합물의 구체적인 예로는 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 불포화 아미노알킬 카르복실레이트 화합물의 구체적인 예로는 아미노에틸 아크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 불포화 글리시딜 카르복실레이트 화합물의 구체적인 예로는 글리시딜 메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 비닐 카르복실레이트 화합물의 구체적인 예로는 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트 등을 들 수 있다. 상기 비닐 시아나이드 화합물의 구체적인 예로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 상기 불포화 옥세탄 카르복실레이트 화합물의 구체적인 예로는 3-메틸-3-아크릴옥시 메틸 옥세탄, 3-메틸-3-메타크릴옥시 메틸 옥세탄, 3-에틸-3-아크릴옥시 메틸 옥세탄, 3-에틸-3-메타크릴옥시 메틸 옥세탄, 3-메틸-3-아크릴옥시 에틸 옥세탄, 3-메틸-3-메타크릴옥시 에틸 옥세탄, 3-메틸-3-아크릴옥시 에틸 옥세탄 및 3-메틸-3-메타크릴옥시 에틸 옥세탄 등을 들 수 있다. 상기 다른 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상이 사용될 수 있다.

상기 공중합체의 예로는 3-에틸-3-메타크릴옥시 메틸 옥세탄/벤질 메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 3-에틸-3-메타크릴옥시 메틸 옥세탄/벤질 메타크릴레이트/메타크릴산/스티렌 공중합체, 3-에틸-3-메타크릴옥시 메틸 옥세탄/메틸 메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 3-에틸-3-메타크릴옥시 메틸 옥세탄/메틸 메타크릴레이트/메타크릴산/스티렌 공중합체 등을 들 수 있다.

상기 (B) 알칼리 가용성 수지는 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물 내 휘발성 성분을 휘발시킨 후의 고형 함유량을 기준으로, 바람직하게는 5~90중량%로 포함되고, 보다 바람직하게는 10~70중량%로 포함된다. 상술한 범위를 만족하면, 현상 시 광선 미조사 영역을 제거하고, 광선 조사 영역을 잔류시키는 성능을 부여하여 우수한 패턴을 형성할 수 있는 이점이 있다.

광중합성 화합물(C)

상기 광중합성 화합물(C)은 후술하는 광중합 개시제의 작용으로 중합할 수 있는 화합물이면 특별하게 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 단관능 광중합성 화합물, 2관능 광중합성 화합물 또는 3관능 이상의 다관능 광중합성 화합물 등을 들 수 있다.

상기 단관능 단량체의 구체적인 예로는, 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있으며 시판품으로는 아로닉스 M-101(도아고세이), KAYARAD TC-110S(닛본가야꾸), 비스코트 158(오사카 유키 가가쿠 고교) 등을 들 수 있다.

상기 2관능 단량체의 구체적인 예로는 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 있으며 시판품으로는 아로닉스 M-210, M-1100, 1200(도아고세이), KAYARAD HDDA(닛본가야꾸), 비스코트 260(오사카 유키 가가쿠 고교), AH-600, AT-600, UA-306H(교에이샤 가가꾸사) 등이 있다.

상기 3관능 이상의 다관능 광중합성 화합물의 구체적인 예로는 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 티펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등이 있으며, 시판품으로는 아로닉스 M-309, TO-1382(도아고세이), KAYARAD TMPTA, KAYARAD DPHA, KAYARAD DPHA-40H(닛본가야꾸) 등이 있다.

상기에서 예시한 광중합성 화합물(C) 중에서도 3관능 이상의 (메타)아크릴산에스테류 및 우레탄(메타)아크릴레이트가 중합성이 우수하며 강도를 향상시킬 수 있다는 점에서 특히 바람직하다.

상기에서 예시한 광중합성 화합물(C)은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 광중합성 화합물(C)의 함유량은 착색 감광성 수지 조성물 중의 고형분에 대하여 중량 분율로 5 내지 45중량% 포함되는 것이 바람직하고, 특히 7 내지 45중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상기 광중합성 화합물(C)이 상기의 기준으로 5 내지 45중량% 포함되는 경우에는 화소부의 강도나 평활성이 양호하게 되기 때문에 바람직하다.

광중합개시제 (D)

상기 광중합 개시제(D)는 광중합성 화합물(C)을 중합시킬 수 있는 것이면 그 종류를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다. 특히, 상기 광중합 개시제(D)는 중합특성, 개시효율, 흡수파장, 입수성, 가격 등의 관점에서 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 트리아진계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 옥심 화합물 및 티오크산톤계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 아세토페논계 화합물의 구체적인 예로는 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온, 2-(4-메틸벤질)-2-(디메틸아미노)-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 등을 들 수 있다.

상기 벤조페논계 화합물로서는, 예를 들면 벤조페논, 0-벤조일벤조산 메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술피드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등이 있다.

상기 트리아진계 화합물의 구체적인 예로는 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.

상기 비이미다졸 화합물의 구체적인 예로는 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, 2,2-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4’5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸 또는 4,4',5,5' 위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 이미다졸 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4’5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸이 바람직하게 사용된다.

상기 옥심 화합물의 구체적인 예로는 o-에톡시카르보닐-α-옥시이미노-1-페닐프로판-1-온등을 들 수 있으며, 시판품으로 바스프사의 OXE01, OXE02가 대표적이다.

상기 티오크산톤계 화합물로서는, 예를 들면 2-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등이 있다.

또한, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 정도이면 그 밖의 광중합 개시제 등을 추가로 병용할 수도 있다. 그 밖의 광중합 개시제로서는, 예를 들면 벤조인계 화합물, 안트라센계 화합물 등을 들 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 벤조인계 화합물로서는, 예를 들면, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등이 있다.

상기 안트라센계 화합물로서는, 예를 들면 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센 등이 있다.

그 밖에 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 10-부틸-2-클로로아크리돈, 2-에틸안트라퀴논, 벤질, 9,10-페난트렌퀴논, 캄포퀴논, 페닐클리옥실산 메틸, 티타노센 화합물 등을 그 밖의 광중합 개시제로서 들 수 있다.

상기 광중합 개시제(D)에는 광중합 개시 보조제(D-1)을 조합하여 사용할 수도 있다. 광중합 개시제(D)에 광중합 개시 보조제(D-1)를 병용하면, 이들을 함유하는 감광성 수지 조성물은 더욱 고감도가 되어 생산성을 향상시켜 주므로 바람직하다.

상기 광중합 개시 보조제(D-1)로서는, 예를 들어 아민 화합물, 카르복실산 화합물, 티올기를 가지는 유기 황화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다.

상기 아민 화합물의 구체적인 예로서는 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민 등의 지방족 아민 화합물, 4-디메틸아미노벤조산메틸, 4-디메틸아미노벤조산에틸, 4-디메틸아미노벤조산이소아밀, 4-디메틸아미노벤조산2-에틸헥실, 벤조산2-디메틸아미노에틸, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논(통칭: 미힐러 케톤), 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 방향족 아민 화합물을 들 수 있다. 아민 화합물로서는 방향족 아민 화합물이 바람직하게 사용된다.

상기 카르복실산 화합물의 구체적인 예로서는 페닐티오아세트산, 메틸페닐티오아세트산, 에틸페닐티오아세트산, 메틸에틸페닐티오아세트산, 디메틸페닐티오아세트산, 메톡시페닐티오아세트산, 디메톡시페닐티오아세트산, 클로로페닐티오아세트산, 디클로로페닐티오아세트산, N-페닐글리신, 페녹시아세트산, 나프틸티오아세트산, N-나프틸글리신, 나프톡시아세트산 등의 방향족 헤테로아세트산류를 들 수 있다.

상기 티올기를 가지는 유기 황화합물의 구체적인 예로서는 2-머캅토벤조티아졸, 1,4-비스(3-머캅토부티릴옥시)부탄, 1,3,5-트리스(3-머캅토부틸옥시에틸)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온, 트리메틸올프로판트리스(3-머갑토프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토부틸레이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 디펜타에리트리톨헥사키스(3-머캅토프로피오네이트), 테트라에틸렌글리콜비스(3-머캅토프로피오네이트) 등을 들 수 있다.

상기 광중합 개시제(D)의 사용량은 고형분을 기준으로 알칼리 가용성 수지(B) 및 광중합성 화합물(C)의 합계량에 대해서 중량분율로 0.1 내지 40중량%, 바람직하게는 1 내지 30중량%이다. 상기 광중합 개시제(D)가 상기의 기준으로 0.1 내지 40중량% 범위 내에 있으면 착색 감광성 수지 조성물이 고감도화되어 노광 시간이 단축되므로 생산성이 향상되며 높은 해상도를 유지할 수 있기 때문에 바람직하며 이 조성물을 사용하여 형성한 화소부의 강도나, 이 화소부의 표면에서의 평활성이 양호하게 되기 때문에 바람직하다.

또한 상기 광중합 개시 보조제(D-1)를 사용하는 경우, 상기 광중합 개시 보조제(D-1)의 사용량은 고형분을 기준으로 알칼리 가용성 수지(B) 및 광중합성 화합물(C)의 합계량에 대해서 중량분율로0.1 내지 50중량%, 바람직하게는 1 내지 40중량%이다. 상기 광중합 개시 보조제(D-1)의 사용량이 상기의 기준으로 0.1 내지 50중량%의 범위 내에 있으면 착색 감광성 수지 조성물의 감도가 더 높아지고, 이 조성물을 사용하여 형성되는 컬러필터의 생산성이 향상되기 때문에 바람직하다.

용제 (E)

상기 용제(E)는 착색 감광성 수지 조성물에 포함되는 다른 성분들을 분산 또는 용해시키는데 효과적인 것이면 그 종류를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있으며, 특히 에테르류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 알콜류, 에스테르류 또는 아미드류 등이 바람직하다.

상기 용제(E)는 구체적으로 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디에틸에테르, 디프로필렌글리콜디프로필에테르, 디프로필렌글리콜디부틸에테르 등의 에테르류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류; 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 아밀아세테이트, 메틸락테이트, 에틸락테이트, 부틸락테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시-1-부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트, 에틸렌글리콜모노아세테이트, 에틸렌글리콜디아세테이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노아세테이트, 디에틸렌글리콜디아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노아세테이트, 프로필렌글리콜디아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 또는 γ-부티로락톤 등의 에스테르류 등을 들 수 있다.

상기에서 예시한 용제 중에서 도포성 및 건조성면을 고려할 때 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 에틸락테이트, 부탈락테이트, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸 등을 들 수 있다.

상기 예시한 용제(E)는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 용제(E)의 함유량은 그것을 포함하는 착색 감광성 수지 조성물 전체량에 대하여 중량 분율로 60 내지 90중량%, 바람직하게는 70 내지 85중량%이다. 상기 용제(E)의 함유량이 상기의 기준으로 60 내지 90중량%의 범위이면 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.

첨가제 (F)

상기 첨가제(F)는 필요에 따라 선택적으로 첨가될 수 있는 것으로서, 예를 들면 다른 고분자 화합물, 경화제, 계면활성제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 응집 방지제 등을 들 수 있다.

상기 다른 고분자 화합물의 구체적인 예로는 에폭시 수지, 말레이미드 수지 등의 경화성 수지, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌글리콜모노알킬에테르, 폴리플루오로알킬아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등의 열가소성 수지 등을 들 수 있다.

상기 경화제는 심부 경화 및 기계적 강도를 높이기 위해 사용되며, 경화제의 구체적인 예로는 에폭시 화합물, 다관능 이소시아네이트 화합물, 멜라민 화합물, 옥세탄 화합물 등을 들 수 있다.

상기 경화제에서 에폭시 화합물의 구체적인 예로는 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 이러한 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)아크릴레트 (공)중합체, 트리글리시딜이소시아눌레이트 등을 들 수 있다.

상기 경화제에서 옥세탄 화합물의 구체적인 예로는 카르보네이트비스옥세탄, 크실렌비스옥세탄, 아디페이트비스옥세탄, 테레프탈레이트비스옥세탄, 시클로헥산디카르복실산비스옥세탄 등을 들 수 있다.

상기 경화제는 경화제와 함께 에폭시 화합물의 에폭시기, 옥세탄 화합물의 옥세탄 골격을 개환 중합하게 할 수 있는 경화 보조 화합물을 병용할 수 있다. 상기 경화 보조 화합물은 예를 들면 다가 카르본산류, 다가 카르본산 무수물류, 산 발생제 등이 있다. 상기 다가 카르본산 무수물류는 에폭시 수지 경화제로서 시판되는 것을 이용할 수 있다. 상기 에폭시 수지 경화제의 구체적인 예로는, 상품명(아데카하도나 EH-700)(아데카공업㈜ 제조), 상품명(리카싯도 HH)(신일본이화㈜ 제조), 상품명(MH-700)(신일본이화㈜ 제조) 등을 들 수 있다. 상기에서 예시한 경화제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 계면활성제는 감광성 수지 조성물의 피막 형성성을 보다 향상시키기 위해 사용할 수 있으며, 불소계 계면활성제 또는 실리콘계 계면활성제 등이 바람직하게 사용될 수 있다.

상기 실리콘계 계면활성제는 예를 들면 시판품으로서 다우코닝 도레이 실리콘사의 DC3PA, DC7PA, SH11PA, SH21PA, SH8400 등이 있고 GE 도시바 실리콘사의 TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4446, TSF-4460, TSF-4452 등이 있다. 상기 불소계 계면활성제는 예를 들면 시판품으로서 다이닛본 잉크 가가꾸 고교사의 메가피스 F-470, F-471, F-475, F-482, F-489 등이 있다. 상기 예시된 계면활성제는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 밀착 촉진제의 구체적인 예로서는 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 있다. 상기에서 예시한 밀착 촉진제는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 상기 밀착 촉진제는 착색 감광성 수지 조성물의 고형분에 대하여 중량 분율로 통상 0.01 내지 10중량%, 바람직하게는 0.05 내지 2중량% 포함될 수 있다.

상기 산화 방지제의 구체적인 예로는 2,2'-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 등을 들 수 있다.

상기 자외선 흡수제의 구체적인 예로는 2-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조티리아졸, 알콕시벤조페논 등을 들 수 있다.

상기 응집 방지제의 구체적인 예로는 폴리아크릴산 나트륨 등을 들 수 있다.

본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은, 예를 들면 이하와 같은 방법에 의해 제조할 수 있다. 착색제(A)중 안료를(a1) 미리 용제(E)와 혼합하여 안료의 평균 입경이 0.2㎛ 이하 정도가 될 때까지 비드 밀 등을 이용하여 분산시킨다. 이때, 필요에 따라 안료 분산제가 사용되고, 또한 알칼리 가용성 수지(B)의 일부 또는 전부가 배합되는 경우도 있으며 염료(a2)가 함께 배합되는 경우도 있다. 얻어진 분산액에 염료(a2), 알칼리 가용성 수지(B)의 나머지, 광중합성 화합물(C) 및 광중합 개시제(D), 필요에 따라 사용되는 첨가제(F), 필요에 따라 추가의 용제(E)를 소정의 농도가 되도록 더 첨가하여 목적하는 착색 감광성 수지 조성물을 얻는다.

본 발명은 상기 컬러필터를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.

상기 액정표시장치는 상기 컬러필터를 구비한 것을 제외하고는 본 발명의 기술분야에서 당업자에게 알려진 구성을 포함한다. 즉, 본 발명의 컬러필터를 적용할 수 있는 액정표시장치는 모두 본 발명에 포함된다. 일례로, 박막트랜지스터(TFT소자), 화소전극 및 배향층을 구비한 대향전극기판을 소정의 간격으로 마주 향하게 하고, 이 간극부에 액정재료를 주입하여 액정층으로 한 투과형의 액정표시장치를 들 수 있다. 또한, 컬러필터의 기판과 착색층 사이에 반사층을 설치한 반사형의 액정표시장치도 있다.

또 다른 일례로, 컬러필터의 투명 전극 위에 합쳐진 TFT(박막 트랜지스터: Thin Film Transistor) 기판 및, TFT 기판이 컬러필터와 중첩하는 위치에 고정된 백라이트를 포함한 액정표시장치를 들 수 있다. 상기 TFT 기판은 컬러필터의 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.

이하와 같이, 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지 예시로써, 본 발명의 범위는 이들의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 표시되었고, 더욱이 특허청구범위 기록과 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 함유하고 있다. 또한, 이하의 실시예, 비교예에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 질량 기준이다.

실시예 1 ~2 및 비교예 1 ~2 : 착색 감광성 수지 조성물의 제조

<합성예 1>

탈이온수에 안트라퀴논계 염료 acid blue 80을 용해시키고 충분히 교반한 후 0.2마이크로 필터로 여과하고 상온에서 이 여과액에 VBTAC(vinylbenzyltrimethylammonium chloride)를 적하하였다.

VBTAC를 적하 후 충분히 반응시키기 위해 30분간 교반하였고, 반응의 종료는 수용액이 투명해 지는 시점으로 하였다.

반응 종료 후 진공여과를 실시하고 DI water로 여러 차례 수세를 시행 했다. 여과지에 남은 반응물을 진공오븐에서 상온으로 24시간동안 건조하여 수분을 제거하고 acid blue 80과 VBTAC의 반응물로서 DB-80을 얻었다.

<합성예 2>

탈이온수에 안트라퀴논계 염료 acid blue 112을 용해시키고 충분히 교반한 후 0.2마이크로 필터로 여과하고 상온에서 이 여과액에 VBTAC(vinylbenzyltrimethylammonium chloride)를 적하하였다.

반응 종료 후 진공여과를 실시하고 DI water로 여러 차례 수세를 시행 했다. 여과지에 남은 반응물을 진공오븐에서 상온으로 24시간동안 건조하여 수분을 제거하고 acid blue 112과 VBTAC의 반응물로서 DB-112을 얻었다.

[실시예 1]

상기 얻어진 합성예 1의 다관능염료 15.0 질량부와 C.I. 피그먼트 블루 15:6 단품 밀베이스 15.0 질량부를 혼합하여 안료 염료분산액을 제조하였다. 이렇게 얻어진 상기 <안료 염료분산액> 29.3부, 메타아크릴산과 벤질메타아크릴레이트와의 공중합체 (메타아크릴산 단위와 벤질메타아크릴레이트 단위와의 비는 몰비로 27:73, 산가는 83, 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량은 18,000)를 12.9부, KAYARAD DPHA (닛본가야꾸 제조) 5.1부, Irgacure OXE01(BASF사 제조) 1.0부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 아세테이트 51.7 부를 상온에서 혼합하여 실시예 1의 착색 수지 조성물을 제조하였다.

[실시예 2]

합성예 1의 다관능염료 대신 합성예 2의 다관능염료를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2 의 착색 수지 조성물을 제조하였다.

[비교예 1]

합성예 1의 다관능염료 대신 acid blue 80를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1의 착색 수지 조성물을 제조하였다.

[비교예 2]

합성예 1의 다관능염료 대신 acid blue 112를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 2의 착색 수지 조성물을 제조하였다.

<실험예1>

상기 제조된 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 컬러필터를 제조하였고, 즉, 상기 각각의 착색 감광성 수지 조성물을 스핀 코팅법으로 유리 기판 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 패턴과 1㎛ 내지 50㎛의 라인/스페이스 패턴을 갖는 시험 포토마스크를 올려놓고 시험 포토마스크와의 간격을 100㎛로 하여 자외선을 조사하였다. 이때, 자외선 광원은 g, h, i 선을 모두 함유하는 1KW의 고압 수은등을 사용하여 100mJ/㎠의 조도로 조사하였으며, 특별한 광학 필터는 사용하지 않았다. 상기에서 자외 선이 조사된 박막을 pH 10.5의 KOH 수용액 현상 용액에 2분 동안 담궈 현상하였다. 이 박막이 입혀진 유리판을 증류수를 사용하여 세척한 다음, 질소 가스를 불어서 건조하고, 230℃의 가열 오븐에서 20분간 가열하여 컬러필터를 제조하였다. 상기에서 제조된 컬러필터의 필름 두께는 2.0㎛이었다.

상기 컬러필터의 이물 및 내열성을 하기와 같이 측정 및 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<표면이물 확인>

생성된 패턴을 광학현미경을 통하여 평가하였을 때 다음과 같이 패턴 상에 3㎛이상의 이물의 개수를 확인하였다.

○: 2개 미만

△: 2 내지 10개

×: 10개 이상

<내열성>

상기 제작된 컬러필터를, 230℃의 오븐에서 2시간 가열한 후 평가 전후의 색변화를 비교 평가하였다. 이때 사용하게 되는 식은 L*, a*, b* 로 정의되는 3차원 색도계에서의 색변화를 나타내는 하기 수학식 (1)에 의해 계산되며, 색변화 치가 작을수록 고신뢰성의 컬러필터 제조가 가능하다.

수학식 (1)

△Eab^* = (△L^*)²+ (△a^*)²+(△b^*)²]^(1/2)

	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2
이물	○	○	X	X
내열성	2	3	6	8

Claims

안료(a1)와 염료(a2)를 포함하는 착색제(A), 알칼리 가용성수지(B), 광중합성 화합물(C), 광중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하고,
상기 염료(a2)는 안트라퀴논계 염료와 화학식 1로 나타내는 양이온계 화합물을 포함하며, 상기 안트라퀴논계 염료와 양이온계 화합물이 이온 결합하는 것을 특징으로 하는 다관능염료 인 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물.
<화학식 1>

(R1~R4는 각각 알킬, 벤질 또는 헤테로 알킬. Y^-는 유기 또는 무기의 음이온이다.)
청구항 1에 있어서,
상기 염료는(a2)는 하기 화학식 2로 표시되는 안트라퀴논계 염료인 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물.
<화학식 2>

상기 화학식 2에서, 식 중 R₁ ~ R₉는 각각 독립적으로 H, OH 또는 하기 화학식 3을 포함한다.
<화학식 3>

상기 화학식 3에서, 식 중 A는 H, C₁~C₁₂의 알킬 또는 포화 또는 불포화 환의 구조이며 n은 0~12의 정수 이며, R₁₀은 하기 화학식 4의 구조를 포함한다.
<화학식 4>

상기 화학식 4에서, 식 중 R₁₁ ~ R₁₅는 H, C₁~C₁₂의 알킬 또는 하기 화학식 5 또는 6의 구조를 포함한다.
<화학식 5> <화학식 6>

상기 화학식 5에서, 식 중 R₁₆ ~ R₁₉는 각 각 독립적으로 H, C₁~C₁₂의 알킬 또는 포화 또는 불포화 환의 구조를 포함한다.
청구항 1에 있어서,
상기 양이온계 화합물은 비닐벤질트리메틸암모늄클로라이드, 비닐벤질트리메틸암모늄히드록시드, 비닐벤질히드록시에틸디메틸암모늄클로라이드 로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물.
청구항 1 또는 2의 착색 감광성 수지 조성물로 제조된 컬러필터.
청구항 4의 컬러필터를 포함하는 액정표시장치.