KR20230007978A - 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 디스플레이 소자에 관한 것이다. 본 발명의 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물은 외광반사방지 효과가 매우 우수하여 디스플레이 소자에 있어 편광판을 대체할 수 있으며, 종래 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물의 고색재현성 및 공정성 부족 문제를 해결한 것이 특징이다.

Description

화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물 {COLORED PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION FOR PIXEL}

본 발명은 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 디스플레이 소자에 관한 것이다.

최근에는 플렉서블(flexible) 소재인 플라스틱 등과 같이 유연한 기판에 표시부, 배선 등을 형성하여, 종이처럼 휘어져도 화상 표시가 가능한 플렉서블 디스플레이 소자가 최근 각광을 받고 있다.

플렉서블 디스플레이 소자는 컴퓨터의 모니터 및 TV 뿐만 아니라 개인 휴대 기기까지 그 적용 범위가 다양하며, 특히 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display; OLED)는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 달리 별도의 광원이 필요하지 않으므로 상대적으로 얇은 두께로 구현이 가능하다는 점에서, 플렉서블 디스플레이 소자와 관련하여 유기발광소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

한편, 플렉서블 디스플레이 소자가 실제로 적용되기 위해서는 현재의 다양한 디스플레이 제품과 비교하였을 때 풀 컬러의 구현이 가능하고, 소비 전력이 작아야 하며, 실외에서도 쉽게 읽힐 수 있어야 한다.

이러한 의미에서 유기 발광 소자는 풀 컬러의 구현 가능성과 낮은 소비 전력, 빠른 응답 속도의 장점을 갖고 있기 때문에 플렉서블 디스플레이 소자의 광원으로서 가장 유용한 자원이 되고 있다. 현재의 유기 발광 소자는 유기 발광 소자를 산소와 수분으로부터 보호하기 위한 캡슐 배리어(encapsulation barrier)층과 실외에서도 쉽게 읽힐 수 있도록(outdoor readability) 하기 위하여 높은 명암비(contrast ratio)를 유지하도록 편광판(polarizer)을 필요로 한다.

그런데 딱딱한 특성을 갖는 편광판을 적용하게 되면 플렉서블 디스플레이 소자의 유연성이 감소하게 되는 단점이 발생할 수 있다. 반면, 편광판을 적용하지 않게 되면 외부광이 플렉서블 디스플레이 소자로 투과되어 들어온 후 다시 반사되어 나가면서 원래의 유기 발광 소자에서 나오는 광과 혼색이 되면서 외부 광원 하에서의 명암비가 크게 감소하게 된다.

이에 따라, 최근 이를 개선하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 일례로서 대한민국 공개특허 10-2013-0134494호에서는 녹색 착색제와 황색 착색제를 포함하는 착색제, 바인더 수지, 및 블락 이소시아네이트기를 함유하는 잉크 조성물을 제시하고 있고, 대한민국 공개특허 10-2013-0134498호에서는 적색 착색제와 녹색 착색제를 포함하는 착색제, 바인더 수지 및 블락 이소시아네이트기를 함유하는 잉크 조성물을 제시하고 있다. 그러나, 상기 선행기술들의 경우 고색재현성을 구현함에 있어 색재의 선택범위가 제한되는 단점과 더불어 다양한 색영역의 구현이 부족하며, 추가로 패턴 형성성에 있어 선뜯김 및 언더컷과 같은 공정성이 부족하여, 지속적인 개선이 당해 기술분야에서 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허 10-2013-0134494호 대한민국 공개특허 10-2013-0134498호

이에, 종래 고색재현성 및 공정성 부족 문제점을 해결하고, 편광판 대체가 가능하면서도 외관반사방지 효과가 매우 우수한 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 디스플레이 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 안료 분산 조성물(A), 알칼리 가용성 수지(B), 광중합성 화합물(C), 광중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하는 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물로, 상기 안료 분산 조성물(A)은 적색 안료, 녹색 안료, 청색 안료, 자색 안료 및 황색 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과, 흑색 안료를 포함하며, 상기 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물로 두께 2.5㎛의 막 형성시, 반사율이 6 미만이고, 투과율이 9.23 이상인, 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물을 제공한다.

일 구현예는 흑색 안료가 색재의 고형분 총 함량을 기준으로 0.5 내지 10중량%인 것일 수 있다.

다른 일 구현예는 적색 안료, 녹색 안료, 청색 안료, 자색 안료 및 황색 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 흑색 안료의 중량비는 99.9 ~ 80 : 20 ~ 0.1 인 것일 수 있다.

또 다른 일 구현예는 상기 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물이 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물의 고형분 총 중량을 기준으로, 안료 분산 조성물(A) 1 내지 70중량%, 알칼리 가용성 수지(B) 5 내지 80중량%, 광중합성 화합물(C) 5 내지 50중량%, 알칼리 가용성 수지(B)와 광중합성 화합물(C)의 고형분 총 ?t량을 기준으로 0.1 내지 40중량%, 및 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물을 기준으로 용제 25 내지 80중량%를 포함하는 것일 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 컬러필터를 포함하는 디스플레이 소자로 편광판을 포함하지 않는 디스플레이 소자를 제공한다.

일 구현예는 디스플레이 소자가 플렉서블 디스플레이 소자인 것일 수 있다.

다른 일 구현예는 디스플레이 소자가 유기발광소자인 것일 수 있다.

본 발명의 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물은 외광반사방지 효과가 매우 우수하여 디스플레이 소자에 있어 편광판을 대체할 수 있는 것이 특징이다. 또한, 종래 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물의 고색재현성 및 공정성 부족 문제를 해결한 것 또한 특징이다.

본 발명은 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 디스플레이 소자에 관한 것이다.

본 발명은 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물의 조성으로 안료 분산 조성물이 적색 안료, 녹색 안료, 청색 안료, 자색 안료 및 황색 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과, 흑색 안료를 포함함에 따라 외관방지효과가 매우 우수하여 디스플레이 소자에 있어 편광판을 대체할 수 있는 것이 특징이다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

안료 분산 조성물

안료 분산 조성물은 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 1 내지 70 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 2 내지 60 중량%, 더욱 바람직하게는 3 내지 50 중량%로 포함될 수 있다.

상기 안료 분산 조성물에 포함되는 안료(a1)는 적색 안료, 녹색 안료, 청색 안료, 자색 안료 및 황색 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 안료와 흑색 안료를 필수적으로 포함한다. 상술한 적색 안료, 녹색 안료, 청색 안료, 자색 안료 및 황색 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 안료와 흑색 안료의 중량비는 99.9 ~ 80 : 20 ~ 0.1 일 수 있으며, 바람직하게는 99.5 ~ 90 : 10 ~ 0.5 일 수 있다.

본 발명에서 사용 가능한 흑색 안료는 당 분야에서 사용되는 흑색 안료가 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 C.I 피그먼트 블랙 1 및 7, 카본 블랙, 유기 블랙 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 카본 블랙과 유기 블랙 중 선택되는 1종을 사용할 수 있다.

본 발명에서 흑색 안료는 색재의 고형분 총 중량을 기준으로 0.5 내지 10 중량%일 수 있으며, 상기 색재는 안료 분산 조성물에 포함되는 염료 및 안료를 의미한다. 상기 기준으로 흑색안료가 0.5 중량% 미만일 경우 목적하는 외광반사효과를 얻기 어려우며, 10중량% 초과인 경우 시인성에서 문제가 발생할 우려가 있다.

안료 (a1)

본 발명의 적색 안료는 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;

본 발명의 녹색 안료는 C.I. 피그먼트 그린 10, 15, 25, 36, 47, 58 및 59;

본 발명의 청색 안료는 C.I. 피그먼트 블루 15(15:3, 15:4, 15:6 등), 21, 28, 64 및 76;

본 발명의 황색 안료는 C.I. 피그먼트 옐로우 13, 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 129, 137, 138, 139, 147,148, 150, 153, 154, 166, 173, 180 및 185;

본 발명의 자색 안료는 C.I. 피그먼트 바이올렛 14, 19, 23, 32, 33, 36 및 38;

본 발명의 흑색 안료는 카본 블랙, 유기블랙안료, 티타늄 블랙 안료 등을 사용할 수 있다.

보다 구체적으로 상기 흑색 안료는 카본 블랙과 2가지 이상의 착색 안료를 혼합하여 밀링한 착색 분산액을 제조하여 사용할 수 있다. 사용 가능한 카본블랙으로는 미쿠니색소사의 CHBK-17; 동해카본(주)의 시스토 5HIISAFHS, 시스토 KH, 시스토 3HHAF-HS, 시스토 NH, 시스토 3M, 시스토 300HAF-LS, 시스토 116HMMAF-HS, 시스토 116MAF, 시스토 FMFEF-HS, 시스토 SOFEF, 시스토 VGPF, 시스토 SVHSRF-HS, 및 시스토 SSRF; 미쯔비시화학(주)의 다이어그램 블랙 Ⅱ, 다이어그램 블랙 N339, 다이어그램 블랙 SH, 다이어그램 블랙 H, 다이어그램 LH, 다이어그램 HA, 다이어그램 SF, 다이어그램 N550M, 다이어그램 M, 다이어그램 E, 다이어그램 G, 다이어그램 R, 다이어그램 N760M, 다이어그램 LR, #2700, #2600, #2400, #2350, #2300, #2200, #1000, #980, #900, MCF88, #52, #50, #47, #45, #45L, #25, #CF9, #95, #3030, #3050, MA7, MA77, MA8, MA11, OIL7B, OIL9B, OIL11B, OIL30B, 및 OIL31B; 대구사(주)의 PRINTEX-U, PRINTEX-V, PRINTEX-140U, PRINTEX-140V, PRINTEX-95, PRINTEX-85, PRINTEX-75, PRINTEX-55, PRINTEX-45, PRINTEX-300, PRINTEX-35, PRINTEX-25, PRINTEX-200, PRINTEX-40, PRINTEX-30, PRINTEX-3, PRINTEX-A, SPECIAL BLACK-550, SPECIAL BLACK-350, SPECIAL BLACK-250, SPECIAL BLACK-100, 및 LAMP BLACK-101; 콜롬비아 카본(주)의 RAVEN-1100ULTRA, RAVEN-1080ULTRA, RAVEN-1060ULTRA, RAVEN-1040, RAVEN-1035, RAVEN-1020, RAVEN-1000, RAVEN-890H, RAVEN-890, RAVEN-880ULTRA, RAVEN-860ULTRA, RAVEN-850, RAVEN-820, RAVEN-790ULTRA, RAVEN-780ULTRA, RAVEN-760ULTRA, RAVEN-520, RAVEN-500, RAVEN-460, RAVEN-450, RAVEN-430ULTRA, RAVEN-420, RAVEN-410, RAVEN-2500ULTRA, RAVEN-2000, RAVEN-1500, RAVEN-1255, RAVEN-1250, RAVEN-1200, RAVEN-1190ULTRA, 및 RAVEN-1170 등을 들 수 있다.

상기 카본 블랙은 차광성이 있는 안료이면 특별히 한정되지 않으며, 공지된 카본 블랙을 사용할 수 있다. 상기 흑색 안료인 카본 블랙으로는 구체적으로 채널 블랙(channel black), 퍼니스 블랙(furnace black), 서멀 블랙(thermal black), 램프 블랙(lamp black) 등을 들 수 있다.

상기 안료(a1)의 함량은 안료 분산 조성물(A) 중의 고형분 총 중량에 대하여 중량 분율로 1 내지 70중량%, 바람직하게는 2 내지 60중량%의 범위일 수 있다. 상기 안료의 함량이 상기의 기준으로 2 내지 60중량%의 범위이면 점도가 낮고 저장안정성이 우수하며 분산효율이 높아 명암비 상승에 효과적이기 때문에 바람직하다.

상기 안료는 그 입경이 균일하게 분산된 안료 분산액을 사용하는 것이 바람직하다. 안료의 입경을 균일하게 분산시키기 위한 방법의 일 예로 안료 분산제(a2)를 함유시켜 분산 처리하는 방법 등을 들 수 있으며, 이 방법에 따르면 안료가 용액 중에 균일하게 분산된 상태의 안료 분산액을 얻을 수 있다.

안료 분산제(a2)

상기 안료 분산제(a2)는 안료의 탈응집 및 안정성 유지를 위해 첨가되는 것으로서 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 바람직하게는 BMA(부틸메타아크릴레이트) 또는 DMAEMA(N,N-디메틸아미노에틸메타아크릴레이트)를 포함하는 아크릴레이트계 분산제(이하, 아크릴 분산제라고 함)를 함유하는 것이 좋다. 이때, 상기 아크릴 분산제는 한국 공개특허 2004-0014311호에서 제시된 바와 같은 리빙 제어방법에 의해 제조된 것을 적용하는 것이 바람직한데, 상기 리빙 제어방법을 통해 제조된 아크릴레이트계 분산제의 시판품으로는 DISPER BYK-2000, DISPER BYK-2001, DISPER BYK-2070, DISPER BYK-2150 등을 들 수 있다.

상기 예시된 아크릴 분산제는 각각 단독으로 또는 2종이상을 조합하여 사용할 수 있다. 상기 안료 분산제(a2)는 상기한 아크릴 분산제 이외에 다른 수지 타입의 안료 분산제를 사용할 수도 있다. 상기 다른 수지 타입의 안료 분산제로는 공지된 수지 타입의 안료 분산제, 특히 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트로 대표되는 폴리카르복실산 에스테르, 불포화 폴리아미드, 폴리카르복실산, 폴리카르복실산의 (부분적)아민 염, 폴리카르복실산의 암모늄 염, 폴리카르복실산의 알킬아민 염, 폴리실록산, 장쇄 폴리아미노아미드 포스페이트 염, 히드록실기-함 폴리카르복실산의 에스테르 및 이들의 개질 생성물, 또는 프리(free) 카르복실기를 갖는 폴리에스테르와 폴리(저급 알킬렌이민)의 반응에 의해 형성된 아미드 또는 이들의 염과 같은 유질의 분산제; (메트)아크릴산-스티렌 코폴리머, (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 에스테르 코폴리머, 스티렌-말레산 코폴리머, 폴리비닐 알코올 또는 폴리비닐 피롤리돈과 같은 수용성 수지 또는 수용성 폴리머 화합물; 폴리에스테르; 개질 폴리아크릴레이트; 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드의 부가생성물 및 포스페이트 에스테르 등을 들 수 있다.

상기한 수지형 분산제의 시판품으로는 양이온계 수지 분산제로서는, 예를 들면, BYK(빅) 케미사의 상품명: DISPER BYK-160, DISPER BYK-161, DISPER BYK-162,DISPER BYK-163, DISPER BYK-164, DISPER BYK-166, DISPER BYK-171, DISPER BYK-182,DISPER BYK-184; BASF사의 상품명: EFKA-44, EFKA-46, EFKA-47, EFKA-48,EFKA-4010, EFKA-4050, EFKA-4055, EFKA-4020, EFKA-4015, EFKA-4060, EFKA-4300, EFKA-4330, EFKA-4400, EFKA-4406, EFKA-4510, EFKA-4800 ; Lubirzol사의 상품명:SOLSPERS-24000, SOLSPERS-32550, NBZ-4204 /10; 카와켄 파인 케미컬사의 상품명: 히노액트(HINOACT) T-6000, 히노액트 T-7000, 히노액트 T-8000; 아지노모토사의 상품명: 아지스퍼(AJISPUR) PB-821, 아지스퍼 PB-822, 아지스퍼 PB-823; 쿄에이샤 화학사의 상품명: 플로렌 (FLORENE) DOPA-17HF, 플로렌 DOPA-15BHF, 플로렌 DOPA-33, 플로렌 DOPA-44 등을 들 수 있다. 상기한 아크릴 분산제 이외에 다른 수지 타입의 안료 분산제는 각각 단 독으로 또는 2종이상을 조합하여 사용할 수 있으며, 아크릴 분산와 병용하여 사용할 수도 있다.

상기 안료 분산제(a2)의 사용량은 사용되는 안료(a1)의 고형분 100중량부에 대하여 5 내지 60중량부, 더욱 바람직하게는 15 내지 50중량부 범위이다. 분산제(a2)의 함량이 상기의 기준으로 60중량부를 넘게 되면 점도가 높아질 수 있으며, 5중량부 미만일 경우에는 안료의 미립화가 어렵거나, 분산 후 겔화 등의 문제를 야기할 수 있다.

분산 보조제(a3)

분산 보조제(a3)란 안료를 미세한 입자로 분산시켜 재응집을 방지하는 역할을 하는 제제를 말한다. 상기 분산 보조제는 명암비가 높고 투과도가 우수한 착색층을 구성하는데 유효하다.

본 발명에서 사용가능한 분산 보조제로는 예를 들면, 1,8-다이아미노-4,5-다이하이드록시안트라퀴논, 1,5-비스{[2-(다이에틸아미노)에틸]아미노}안트라-9,10-퀴논, 1,8-비스(벤즈아미도)안트라퀴논, 1,4-비스{[2-(4-하이드록시페닐)에틸]아미노}안트라-9,10-퀴논, 1,4-비스{[2-(다이메틸아미노)에틸]아미노}-5,8-다이하이드록시안트라-9,10-퀴논, 1,8-다이하이드록시-4-[4-(2-하이드록시에틸)아닐리노]-5-나이트로안트라-9,10-퀴논, 1,4-다이하이드록시안트라퀴논, 1,4-비스(4-부틸아닐리노)-5,8-다이하이드록시안트라퀴논, 4'-(4-하이드록시-1-안트라퀴노닐아미노)-아세트아닐라이드, 1,4-비스[(2,6-다이에틸-4-메틸페닐)아미노]안트라퀴논, 1,4-비스(부틸아미노)-9,10-안트라센다이온, 1,4-비스(4-부틸아닐리노)-5,8-다이하이드록시안트라퀴논, 1,5-비스[(3-메틸페닐)아미노]-9,10-안트라센다이온, 1,5-다이사이클로헥실아미노안트라퀴논, 1,4-비스(아이소프로필아미노)안트라퀴논, 1,4-비스(메틸아미노)안트라퀴논, 1,4-비스(2,6-다이에틸-4-메틸아닐리노)안트라퀴논, 2,2'-(9,10-다이옥소안트라센-1,4-다이일다이이미노)비스(5-메틸설포네이트), 1-아닐리노-4-하이드록시안트라퀴논, 1-하이드록시-4-[(4-메틸페닐)아미노]-9,10-안트라센다이온, 1,4-비스(파라-톨릴아미노)안트라퀴논, 1-아미노-4-페틸아미노안트라퀴논, N-[4-[(4-하이드록시-안트라퀴노-1-닐)아미노]페닐]아세트아마이드, 1-(메틸아미노)-4-(4-메틸아닐리노)안트라센-9,10-다이온 및 1,4,5,8-테트라하이드록시안트라퀴논 등이 있다.

상기 분산 보조제 이외에 필요에 따라서 시판되는 분산 보조제를 추가로 포함할 수 있다. 구체적으로 Lubrizol사의 SOLSPERSE-5000, SOLSPERSE-12000, SOLSPERSE-22000, BYK사의 BYK-SYNERGIST 2100, BYK-SINERGIST 2105, 바스프사의 EFKA-6745 또는 EFKA-6750 등을 들 수 있다.

상기 분산 보조제는 착색제 중 안료 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부를 포함한다. 상기 분산 보조제 30중량부를 초과하면 안료분산조성물(A) 고유의 색이 변질되고, 착색층 제조 공정시 하드베이크에 의한 변색이 될 수 있다.

분산용매(a4)

상기 분산용매(a4)는 특별히 제한되지 않으며 당해 분야에서 사용되고 있는 각종 유기 용매를 사용할 수 있다.

구체적으로 예를 들면, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸 에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르류, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등의 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥 사논 등의 케톤류, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸 등의 에스테르류, γ-부티롤락톤 등의 환상 에스테르류 등을 들 수 있다. 바람직하게는 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 케톤류, 3-에톡시프로피온산 에틸이나, 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 3-에톡시프로피온산에틸 또는 3-메톡시프로피온산메틸 등을 사용할 수 있다.

상기 분산용매는 각각 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 분산용매는 안료 분산 조성물 총 중량에 대하여 60 내지 90 중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 70 내지 85 중량%가 포함될 수 있다. 상기 범위를 벗어나면 안료 분산 조성물의 저장안정성이 불량해지는 단점이 발생할 수 있다.

분산 수지(a5)

상기 분산 수지(a5)는 안료 분산 조성물(A)의 분산매로 작용하는 것으로 선택적으로 첨가될 수 있으며, 분산제(a2)의 단독 사용 보다 분산 수지(a5)를 혼합하여 사용하면 더욱 우수한 안료 분산 조성물의 제조가 가능하다. 분산 수지의 경우 분산매로 작용 가능하면 제한 없이 사용가능하나 안료 분산 조성물로 제조되는 착색 감광성 수지 조성물의 현상성을 고려하여 알칼리 현상액에 대해 용해성을 갖기 위해 산가가 있는 것이 바람직하다.

여기서 산가란, 아크릴계 중합체 1g을 중화하는 데 필요한 수산화칼륨의 양(mg)으로서 측정되는 값이며, 통상적으로 수산화칼륨 수용액을 사용하여 적정함으로써 구할 수 있다. 산가가 있는 분산수지의 경우 카르복실기와 불포화 결합을 갖는 화합물(b1), 상기 화합물(b1)과 공중합이 가능한 불포화 결합을 갖는 화합물 (b2)을 공중합하여 제조할 수 있다.

카르복실산기와 불포화 결합을 갖는 화합물(b1)의 구체적인 예로는 아크릴산, 메타아크릴산, 크로톤산 등의 모노카르복실산류; 푸마르산, 메사콘산, 이타콘산 등의 디카르복실산류; 및 상기 디카르복실산의 무수물; ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트 등의 양 말단에 카르복실기와 수산기를 갖는 폴리머의 모노(메타)아크릴레이트 류 등을 들 수 있으며 아크릴산, 메타아크릴산이 바람직하다. 본 발명에 있어서 (메타)아크릴레이트란 아크릴레이트, 메타아크릴레이트 또는 이 둘 모두를 지칭한다.

상기 화합물(b1)으로 예시한 화합물은 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용될 수 있다. 상기 화합물(b1)과 공중합이 가능한 불포화 결합을 갖는 화합물(b2)은 예를 들면, 스티렌, 비닐톨루엔, α-메틸스티렌, p-클로로스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐벤질메틸에테르, m-비닐벤질메틸에테르, p-비닐벤질메틸에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르 또는 p-비닐벤질글리시딜에테르 등의 방향족 비닐 화합물; 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, i-프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, i-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트 또는 t-부틸(메타)아크릴레이트 등의 알킬(메타)아크릴레이트류; 시클로펜틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 2-메틸시클로헥실(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.0 2,6 ]데칸-8-일(메타)아크릴레이트, 2-디시클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트 또는 이소보르닐(메타)아크릴레이트 등의 지환족(메타)아크릴레이트류; 페닐(메타)아크릴레이트 또는 벤질(메타)아크릴레이트 등의 아릴(메타)아크릴레이트류; 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메타)아크릴레이트류; N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, N-페닐말레이미드, N-o-히드록시페닐말레이미드, N-m-히드록시페닐말레이미드, N-p-히드록시페닐말레이미드, N-o-메틸페닐말레이미드, N-m-메틸페닐말레이미드, N-p-메틸페닐말레이미드, N-o-메톡시페닐말레이미드, N-m-메톡시페닐말레이미드, N-p-메톡시페닐말레이미드 등의 N-치환 말레이미드계 화합물; (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드 등의 불포화 아미드 화합물; 3-(메타크릴로일옥시메틸)옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)-3-에틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)-2-트리플루오로메틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)-2-페닐옥세탄, 2-(메타크릴로일옥시메틸)옥세탄 또는 2-(메타크릴로일옥시메틸)-4-트리플루오로메틸옥세탄 등의 불포화 옥세탄 화합물 등을 들 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 화합물(b2)로 예시한 화합물은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 분산 수지는 착색제 중 안료 고형분 100 중량부에 대하여 5 내지 60 중량부, 바람직하게는 10 내지 50 중량부로 포함된다. 분산 수지가 60 중량부를 초과하면, 분산 수지에 의해 점도가 높아질 수 있으며, 5 중량부 미만일 경우에는 분산 수지의 양이 불충분하여 미립화된 안료 분산 조성물을 얻을 수 없을 수도 있다.

염료(a6)

안료 분산 조성물에 염료가 선택적으로 포함될 수 있으며, 상기 염료는 유기용매에 대한 용해성을 가지는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 바람직하게는 유기용매에 대한 용해성을 가지면서 알칼리 현상액에 대한 용해성, 내열성 및 내용매성 등의 신뢰성을 확보할 수 있는 염료를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 염료로는 설폰산이나 카복실산 등의 산성기를 갖는 산성 염료, 산성 염료와 질소 함유 화합물의 염, 산성 염료의 설폰아미드체 등과 이들의 유도체에서 선택된 것을 사용할 수 있으며, 이외에도 아조계, 크산텐계, 프탈로시아닌계의 산성염료 및 이들의 유도체도 선택할 수 있다.

바람직하게 상기 염료는 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)내에 염료로 분류되어 있는 화합물이나, 염색 노트(색염사)에 기재되어 있는 공지의 염료를 들 수 있다.

상기 염료의 구체적인 예로는,

C.I. 솔벤트 염료로서,

C.I. 솔벤트 옐로우 4, 14, 15, 21, 23, 24, 38, 62, 63, 68, 82, 94, 98, 99, 및 162;

C.I. 솔벤트 레드 8, 45, 49, 122, 125 및 130;

C.I. 솔벤트 오렌지 2, 7, 11, 15, 26 및 56;

C.I. 솔벤트 블루 35, 37, 59 및 67;

C.I. 솔벤트 그린 1, 3, 4, 5, 7, 28, 29, 32, 33, 34 및 35 등의 녹색 염료 등을 들 수 있다.

또한 C.I. 애시드 염료로서

C.I.애시드 옐로우 1, 3, 7, 9, 11, 17, 23, 25, 29, 34, 36, 38, 40, 42, 54, 65, 72, 73, 76, 79, 98, 99, 111, 112, 113, 114, 116, 119, 123, 128, 134, 135, 138, 139, 140, 144, 150, 155, 157, 160, 161, 163, 168, 169, 172, 177, 178, 179, 184, 190, 193, 196, 197, 199, 202, 203, 204, 205, 207, 212, 214, 220, 221, 228, 230, 232, 235, 238, 240, 242, 243 및 251;

C.I.애시드 레드 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, 182, 183, 198, 206, 211, 215, 216, 217, 227, 228, 249, 252, 257, 258, 260, 261, 266, 268, 270, 274, 277, 280, 281, 195, 308, 312, 315, 316, 339, 341, 345, 346, 349, 382, 383, 394, 401, 412, 417, 418, 422 및 426;

C.I.애시드 오렌지 6, 7, 8, 10, 12, 26, 50, 51, 52, 56, 62, 63, 64, 74, 75, 94, 95, 107, 108, 169 및 173;

C.I.애시드 블루 1, 7, 9, 15, 18, 23, 25, 27, 29, 40, 42, 45, 51, 62, 70, 74, 80, 83, 86, 87, 90, 92, 96, 103, 112, 113, 120, 129, 138, 147, 150, 158, 171, 182, 192, 210, 242, 243, 256, 259, 267, 278, 280, 285, 290, 296, 315, 324:1, 335 및 340;

C.I.애시드 바이올렛 6B, 7, 9, 17 및 19;

C.I.애시드 그린 1, 3, 5, 9, 16, 25, 27, 50, 58, 63, 65, 80, 104, 105, 106 및 109 등의 염료를 들 수 있다.

또한 C.I.다이렉트 염료로서

C.I.다이렉트 옐로우 2, 33, 34, 35, 38, 39, 43, 47, 50, 54, 58, 68, 69, 70, 71, 86, 93, 94, 95, 98, 102, 108, 109, 129, 136, 138 및 141;

C.I.다이렉트 레드 79, 82, 83, 84, 91, 92, 96, 97, 98, 99, 105, 106, 107, 172, 173, 176, 177, 179, 181, 182, 184, 204, 207, 211, 213, 218, 220, 221, 222, 232, 233, 234, 241, 243, 246 및 250;

C.I.다이렉트 오렌지 34, 39, 41, 46, 50, 52, 56, 57, 61, 64, 65, 68, 70, 96, 97, 106 및 107;

C.I.다이렉트 블루 38, 44, 57, 70, 77, 80, 81, 84, 85, 86, 90, 93, 94, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 106, 107, 108, 109, 113, 114, 115, 117, 119, 137, 149, 150, 153, 155, 156, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 166, 167, 170, 171, 172, 173, 188, 189, 190, 192, 193, 194, 196, 198, 199, 200, 207, 209, 210, 212, 213, 214, 222, 228, 229, 237, 238, 242, 243, 244, 245, 247, 248, 250, 251, 252, 256, 257, 259, 260, 268, 274, 275 및 293;

C.I.다이렉트 바이올렛 47, 52, 54, 59, 60, 65, 66, 79, 80, 81, 82, 84, 89, 90, 93, 95, 96, 103 및 104;

C.I.다이렉트 그린 25, 27, 31, 32, 34, 37, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 77, 79 및 82 등의 염료를 들 수 있다.

또한, C.I. 모단토 염료로서

C.I.모단토 옐로우 5, 8, 10, 16, 20, 26, 30, 31, 33, 42, 43, 45, 56, 61, 62 및 65;

C.I.모단토 레드 1, 2, 3, 4, 9, 11, 12, 14, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 30, 32, 33, 36, 37, 38, 39, 41, 43, 45, 46, 48, 53, 56, 63, 71, 74, 85, 86, 88, 90, 94 및 95;

C.I.모단토 오렌지 3, 4, 5, 8, 12, 13, 14, 20, 21, 23, 24, 28, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 42, 43, 47 및 48;

C.I.모단토 블루 1, 2, 3, 7, 8, 9, 12, 13, 15, 16, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 30, 31, 32, 39, 40, 41, 43, 44, 48, 49, 53, 61, 74, 77, 83 및 84;

C.I.모단토 바이올렛 1, 2, 4, 5, 7, 14, 22, 24, 30, 31, 32, 37, 40, 41, 44, 45, 47, 48, 53 및 58;

C.I.모단토 그린 1, 3, 4, 5, 10, 15, 19, 26, 29, 33, 34, 35, 41, 43 및 53 등의 염료를 들 수 있다.

알칼리 가용성 수지(B)

상기 알칼리 가용성 수지(B)는 본 발명의 용제에 용해되고, 광 또는 열의 작용에 반응성을 가져야 한다. 또한, 상기 착색제에 대한 결착 수지의 기능을 하고, 알칼리성 현상액에 용해 가능한 아크릴계 공중합체이면 그 종류를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다.

상기 알칼리 가용성 수지는 카르복실기 함유 단량체 및 상기 단량체와 공중합이 가능한 다른 단량체와의 공중합체일 수 있다. 상기 카르복실기 함유 단량체는 예를 들면 불포화 모노카르복실산, 불포화 디카르복실산 또는 불포화 트리카르복실산 등의 분자 중에 1개 이상의 카르복실기를 갖는 불포화 다가 카르복실산 등의 불포화 카르복실산 등일 수 있다. 상기 불포화 모노카르복실산은, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산 및 신남산 등일 수 있다. 상기 불포화 디카르복실산은, 예를 들면 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산 및 메사콘산 등일 수 있다. 상기 불포화 다가 카르복실산은 산무수물일 수도 있으며, 구체적으로는 말레산무수물, 이타콘산 무수물 및 시트라콘산 무수물 등일 수 있다. 또한, 상기 불포화 다가 카르복실산은 모노(2-메타크릴로일옥시알킬)에스테르일 수도 있으며, 예를 들면 숙신산모노(2-아크릴로일옥시에틸), 숙신산모노(2-메타크릴로일옥시에틸), 프탈산모노(2-아크릴로일옥시에틸) 및 프탈산모노(2-메타크릴로일옥시에틸) 등일 수 있다. 또한, 상기 불포화 다가카르복실산은 양말단의 디카르복시 중합체의 모노(메타)아크릴레이트일 수도 있으며, 예를 들면 ω-카르복시폴리카프로락톤모노아크릴레이트 및 ω-카르복시폴리카프로락톤모노메타크릴레이트 등일 수 있다. 상기 카르복실기 함유 단량체는 각각 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 카르복실기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체의 구체적인 예로는, 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 및 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, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 디시클로펜타디에닐아크릴레이트, 디시클로펜타디에닐메타크릴레이트,2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필메타크릴레이트, 글리세롤모노아크릴레이트및 글리세롤모노메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 에스테르류; 2-아미노에틸아크릴레이트, 2-아미노에틸메타크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 2-아미노프로필아크릴레이트, 2-아미노프로필메타크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필메타크릴레이트, 3-아미노프로필아크릴레이트, 3-아미노프로필메타크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필아크릴레이트 및 3-디메틸아미노프로필메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 아미노알킬에스테르류; 글리시딜아크릴레이트 및 글리시딜메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 글리시딜에스테르류; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐 및 벤조산비닐 등의 카르복실산 비닐에스테르류; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르 및 알릴글리시딜에테르 등의 불포화 에테르류; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴 및 시안화비닐리덴 등의 시안화 비닐 화합물; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, α-클로로아크릴아미드, N-2-히드록시에틸아크릴아미드 및 N-2-히드록시에틸메타크릴아미드 등의 불포화 아미드류; 말레이미드, N-페닐말레이미드 및 N-시클로헥실말레이미드 등의 불포화 이미드류; 1,3-부타디엔, 이소프렌 및 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 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

따라서, 상기 알칼리 가용성 수지는, 예를 들면 (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/폴리스틸렌 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트/폴리메틸(메타)아크릴레이트 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트/폴리스틸렌 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 및 (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트/N-페닐말레이미드/스티렌/글리세롤모노(메타)아크릴레이트 공중합체 등일 수 있다. 상기 (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미한다.

상기 알칼리 가용성 수지 중에서 (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트/스티렌 공중합체, (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트 공중합체 및 (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트/스티렌 공중합체가 바람직하게 사용된다.

또한, 상기 알칼리 가용성 수지는 테트라히드로퓨란을 용출용매로 한 겔투과 크로마토그래피(GPC)로 측정한 폴리스티렌 환산 중량평균분자량은 5,000 내지 50,000이어야 하며, 바람직하게는 8,000 내지 40,000이며, 더욱 바람직하게는 10,000 내지 30,000이다. 상기 알칼리 가용성 수지의 중량평균분자량이 5,000 내지 50,000의 범위에 속하게 되면, 도막 경도가 향상되고, 우수한 잔막률을 나타내며, 미노광부의 현상액에 대한 양호한 용해성과 향상된 해상도를 보일 수 있다. 또한, 산가가 50 내지 150(mgKOH/g)이어야 하고, 바람직하게는 60 내지 140이며, 더욱 바람직하게는 80 내지 130이다. 상기 산가 범위 내에서 알칼리 가용성 수지는 현상액에 대한 용해성이 향상되어 미노광부가 쉽게 용해 및 고감도화되어 현상시 노광부의 패턴이 남아 잔막율을 향상시킬 수 있다.

상기 알칼리 가용성 수지는 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 5 내지 80 중량% 포함하며, 바람직하게는 10 내지 60 중량%일 수 있다. 상기 범위 내에서 벗어날 경우, 잔막율 저하 및 신뢰성이 저하될 수 있으며 패턴 형성이 용이하지 않을 수 있다.

광중합성 화합물(C)

상기 광중합성 화합물은 광의 조사에 의해 광중합 개시제로부터 발생하는 활성 라디칼, 산 등에 의해 중합될 수 있는 화합물로서, 관능성기의 개수에 따라 1관능 또는 다관능 중합성 화합물일 수 있다. 상기 1관능 중합성 화합물로는, 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트 및 N-비닐피롤리돈 등일 수 있다. 상기 2관능 중합성 화합물로는, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르, 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트, 부틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 헥산디올이디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 에톡시레이트네오펜틸글리콜디아크릴레이트 및 프로필록시레이트네오펜틸글리콜디아크릴레이트 등일 수 있다. 상기 3관능 중합성 화합물로는, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 에톡시레이트트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로필록시레이트트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 글리세릴프로필록시레이트트리아크릴레이트 및 이소시아누레이트트리아릴레이트 등일 수 있다. 4관능 중합성 화합물로는, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트 및 디메틸올프로판테트라(메틸)아크릴레이트 등 이다. 또한, 5관능 중합성 화합물로는 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트일 수 있으며, 6관능 광중합성 화합물로는 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트일 수 있다. 이들 중에서 광중합성 화합물로는 2관능 이상의 다관능 중합성 화합물이바람직하게 사용될 수 있으며, 특히 5관능 이상의 다관능 중합성 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다.

또한, 상기 광중합성 화합물은 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 5 내지 50 중량%로 포함되며, 7 내지 45 중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상기 광중합성 화합물이 상기와 같은 범위로 포함되는 경우 화소부의 강도나 평활성이 양호하게 될 수 있다.

광중합 개시제(D)

본 발명에서의 광중합 개시제는 가시광선, 자외선, 원자외선, 전자선, X선 등의 방사선의 노광에 의해, 상기 광중합성 화합물의 다관능성 단량체의 중합을 개시할 수 있는 라디칼을 발생하는 화합물이다. 이러한 광중합 개시제는, 대표적으로 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물, 옥심에스테르계 화합물 및 티오크산톤계 화합물 등이 있다. 본 발명에 있어서, 광 중합 개시제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며 옥심에스테르계 화합물을 1종이상 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 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 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 옥심에스테르계 화합물로는 1,2-Octanedione, 1-[4-(phenylthio) phenyl]-,2-(O-benzoyloxime), 1-[9-Ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]ethanone 1-(O-acetyloxime) 등이 있다.

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

또한, 상기 광중합 개시제(D)는 본 발명의 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물의 감도를 향상시키기 위해서, 광중합 개시 보조제(d1)를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 광중합 개시 보조제(d1)를 함유함으로써, 감도가 더욱 높아져 생산성을 향상시킬 수 있다.

상기 광중합 개시 보조제(d1)는, 예를 들어 아민 화합물, 카르복실산 화합물, 티올기를 가지는 유기 황화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다.

상기 아민 화합물로는 방향족 아민 화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로 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 등을 사용할 수 있다.

상기 카르복실산 화합물은 방향족 헤테로아세트산류인 것이 바람직하며, 구체적으로 페닐티오아세트산, 메틸페닐티오아세트산, 에틸페닐티오아세트산, 메틸에틸페닐티오아세트산, 디메틸페닐티오아세트산, 메톡시페닐티오아세트산, 디메톡시페닐티오아세트산, 클로로페닐티오아세트산, 디클로로페닐티오아세트산, N-페닐글리신, 페녹시아세트산, 나프틸티오아세트산, N-나프틸글리신, 나프톡시아세트산 등을 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)는 본 발명의 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물의 고형분 총 중량을 기준으로 알칼리 가용성 수지(B)와 광중합성 화합물(C)의 함량에 대해서 0.1 내지 40 중량%, 바람직하게는 1 내지 30 중량% 포함될 수 있다. 상기 광중합 개시제(D)가 상술한 0.1 내지 40 중량% 범위 내에 있으면, 착색 감광성 수지 조성물이 고감도화되어 노광 시간이 단축되므로 생산성이 향상되며 높은 해상도를 유지할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 상술한 조건의 조성물을 사용하여 형성한 화소부의 강도와 상기 화소부의 표면에서의 평활성이 양호해질 수 있다.

또한 상기 광중합 개시 보조제(d1)의 경우 전체 광중합 개시제 중 10 내지 100 중량%, 바람직하는 20내지 100 중량%를 포함할 수 있다. 전체 광중합 개시제 중 광중합 개시 보조제(d1)의 비율이 10 중량% 미만일 경우 염료에 의한 감도 저하가 극복되지 못하고 현상공정중 패턴의 단락이 발생하기 쉽다.

또한, 상기 광중합 개시 보조제(d1)를 더 사용하는 경우, 상기 광중합 개시 보조제(d1)는 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물의 고형분 총 중량을 기준으로 알칼리 가용성 수지(B)와 광중합성 화합물(C)의 함량에 대해서 0.1 내지 40 중량%, 바람직하게는 1 내지 30 중량% 포함될 수 있다. 상기 광중합 개시 보조제(d1)의 사용량이 상술한 0.1 내지 40 중량%의 범위 내에 있으면 착색 감광성 수지 조성물의 감도가 더 높아지고, 상기 조성물을 사용하여 형성되는 컬러필터의 생산성이 향상되는 효과를 제공한다.

용제(E)

상기 용제는 상기 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물을 용해시키는 것이라면 특별히 제한하지 않으며, 특히 에테르류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 알코올류, 에스테르류 또는 아미드류 등이 바람직하다. 구체적으로 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디에틸에테르, 디프로필렌글리콜디프로필에테르 및 디프로필렌글리콜디부틸에테르 등의 에테르류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌 및 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤 및 시클로헥사논 등의 케톤류; 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜 및 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 및 γ-부티로락톤 등의 에스테르류 등을 들 수 있다. 상기 용제는 예시한 용제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.또한, 도포성 및 건조성 면에서 비점이 100 내지 200℃ 이어야 하며, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 에틸락테이트, 브탈락테이트, 3-에톡시프로피온산에틸 및 3-메톡시프로피온산메틸이 바람직하다.

상기 용제는 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물의 총 중량에 대하여 25 내지 80중량% 포함할 수 있으며, 바람직하게는 30 내지 70 중량% 포함할 수 있다. 상기 범위에서 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(또는 다이 코터) 및 크젯 등의 도포 장치로 도포하였을 때 양호한 도포성을 보일 수 있다.

첨가제(F)

본 발명의 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물은 상기 성분 외에 본 발명의 목적을 해치지 아니하는 범위에서 당업자의 필요에 따라 충진제, 다른 고분자 화합물, 경화제, 밀착 촉진제, 자외선 흡수제, 응집 방지제 등의 첨가제(F)를 병용하는 것도 가능하다.

상기 충진제는 구체적으로, 유리, 실리카, 알루미나 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 다른 고분자 화합물은 구체적으로 에폭시 수지, 말레이미드 수지 등의 경화성 수지, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌글리콜 모노알킬에테르, 폴리플루오로알킬아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등의 열가소성 수지 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 경화제는 심부 경화 및 기계적 강도를 높이기 위해 사용되며, 구체적으로 에폭시 화합물, 다관능 이소시아네이트 화합물, 멜라민 화합물, 옥세탄 화합물 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 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 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)아크릴레이트 (공)중합체, 트리글리시딜이소시아눌 레이트 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 옥세탄 화합물은 구체적으로, 카르보네이트비스옥세탄, 크실렌비스옥세탄, 아디페이트 비스옥세탄, 테레프탈레이트비스옥세탄, 시클로헥산 디카르복실산비스옥세탄 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

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 구체적으로, 다가 카르본산류, 다가 카르본산 무수물류, 산 발생제 등을 사용할 수 있다. 상기 카르본산 무수물류는 에폭시 수지 경화제로서 시판되는 것을 이용할 수 있다. 시판되는 상기 에폭시 수지 경화제로서는 예를 들면, 상품명(아데카하도나 EH-700)(아데카공업㈜ 제조), 상품명(리카싯도 HH)(신일본이화㈜ 제조), 상품명(MH-700)(신일본이화㈜ 제조) 등을 들 수 있다.

상기에서 예시한 경화제 및 경화 보조 화합물은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다.

상기 밀착 촉진제는 구체적으로, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐 트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시 실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토 프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란 및 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 으로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

상기 밀착 촉진제는 조성물의 고형분에 대하여 0.01 내지 10중량부, 바람직하게는 0.05 내지 2 중량부로 포함될 수 있다.

상기 자외선 흡수제는 구체적으로, 2-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조티리아졸, 알콕시벤조페논 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 응집 방지제는 구체적으로 폴리아크릴산 나트륨 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다

본 발명은 상기 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물로 제조되는 컬러필터를 제공한다. 상기 착색 감광성 수지 조성물을 기재 상에 도포하고, 광경화 및 현상하여 패턴을 형성할 수 있다.

먼저, 상기 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물을 기판 또는 감광성 수지 조성물의 고형분으로 이루어지는 층 상에 도포한 후 가열 건조하여 용제 등의 휘발 성분을 제거하여 평활한 도막을 얻는다.

도포 방법으로는 스핀 코트, 유연 도포법, 롤 도포법, 슬릿 앤드 스핀 코트 또는 슬릿 코트법 등에 의해 실시될 수 있다. 도포 후 가열건조 (프리베이크), 또는 감압 건조 후에 가열하여 용제 등의 휘발 성분을 휘발시킨다. 가열 온도는 70 내지 200 ℃이며, 바람직하게는 80 내지 130 ℃ 이다. 가열건조 후의 도막 두께는 1 내지 8 um 정도이다. 상기 도막에, 목적으로 하는 패턴을 형성하기 위하여 마스크를 통해 자외선을 조사한다. 이 때, 노광부 전체에 균일하게 평행 광선이 조사되어야 하고, 마스크와 기판의 정확한 위치를 맞출 수 있도록 마스크 얼라이너나 스테퍼 등의 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 자외선을 조사하면, 자외선이 조사된 부위의 경화가 이루어진다. 상기 자외선으로는 g선(파장: 436㎚), h선 및 i선(파장: 365㎚) 등을 사용할 수 있다. 자외선의 조사량은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 본 발명에서는 이를 한정하지는 않는다. 경화가 종료된 도막을 현상액에 접촉시켜 비노광부를 용해시켜 현상하면 목적으로 하는 패턴 형상을 갖는 경화물을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 컬러필터를 포함하는 디스플레이 소자를 제공한다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예, 비교예 및 실험예를 제시하나, 이러한 실시예, 비교예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예, 비교예 및 실험예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

<안료 분산 조성물의 제조>

제조예 1. 안료 분산 조성물 M1

안료로서 C.I. 피그먼트 레드 254 12.0중량부, 안료 분산제로서 DISPERBYK-2001 ([0154] BYK사 제조) 5.0중량부, 용제로서 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온 13.0중량부, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 70.0중량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합/분산하여 안료 분산 조성물 M1을 제조하였다.

제조예 2. 안료 분산 조성물 M2

안료로서 C.I. 피그먼트 레드 177 12.0중량부, 안료 분산제로서 DISPERBYK-2001 (BYK사 제조) 5.0중량부, 용제로서 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온 13.0중량부, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 70.0중량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합/분산하여 안료 분산 조성물 M2를 제조하였다.

제조예 3. 안료 분산 조성물 M3

안료로서 C.I. 피그먼트 그린 36 12.0중량부, 안료 분산제로서 DISPERBYK-2001 (BYK사 제조) 5.0중량부, 용제로서 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온 13.0중량부, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 70.0중량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합/분산하여 안료 분산 조성물 M3을 제조하였다.

제조예 4. 안료 분산 조성물 M4

안료로서 C.I. 피그먼트 옐로우 138 12.0중량부, 안료 분산제로서 DISPERBYK-2001 (BYK사 제조) 5.0중량부, 용제로서 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온 13.0중량부, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 70.0중량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합/분산하여 안료 분산 조성물 M4을 제조하였다.

제조예 5. 안료 분산 조성물 M5

안료로서 C.I. 피그먼트 블루15:6 12.0중량부, 안료분산제로서 DISPERBYK-2001(BYK사 제조) 4.0중량부, 용매로서 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 44중량부 및 프로필렌글리콜메틸에테르 40중량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합/분산하여 안료 분산 조성물 M5을 제조하였다.

제조예 6. 안료 분산 조성물 M6

안료로서 C.I. 피그먼트 블루15:6 8.4중량부, C.I. 피그먼트 violet23 3.6중량부, 안료분산제로서 DISPERBYK-2001(BYK사 제조) 4.0중량부, 용매로서 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 44중량부 및 프로필렌글리콜메틸에테르 40중량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합/분산하여 안료 분산 조성물 M6을 제조하였다.

제조예 7. 안료 분산 조성물 M7

카본블랙 20.0 중량부, 분산제로서 아지스파 PB821(아지노모또 파인테크노 가부시끼가이샤) 6 중량부, 용매로서 프로필렌 글리콜모노메틸에테르아세테이트 74 중량부를 비드밀로 12 시간 동안 혼합/분산하여 안료 분산 조성물 M7을 제조하였다.

합성예 1. 알칼리 가용성 수지의 합성

교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크에 프로필렌글리콜모노메틸에테르 아세테이트 120중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 80중량부, AIBN 2중량부, 아크릴산 13.0중량부, 벤질메타아크릴레이트 10중량부, 스티렌 57.0중량부, 메틸메타아크릴레이트 20중량부, 및 n-도데실머캅토 3중량부를 투입하고 질소 치환하였다. 그 후 교반하며 반응액의 온도를 110℃로 상승시키고 6시간 반응하였다. 이렇게 합성된 알칼리 가용성 수지의 고형분 산가는 100.2㎎KOH/g 이며 GPC로 측정한 중량 평균 분자량 Mw는 약 15110이었다.

실시예 1~8 및 비교예 1~5. 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물의 제조

하기 표 1에 기재된 조성 및 함량(단위: 중량%)으로 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였다 (비교예 4는 색재의 고형분 총 함량기준으로 흑색 안료가 0.3중량% 포함된 것이며, 비교예 5는 상기 기준으로 흑색 안료가 11중량% 포함된 것이다).

구분		실시예								비교예
		1	2	3	4	5	6	7	8	1	2	3	4	5
(A)	(A1)	23.8	22.9	-	-	-	-	4.1	-	25.2	-	-	25.1	22.4
	(A2)	21.9	21.7	-	-	-	-	-	-	22.3	-	-	22.2	19.9
	(A3)	-	-	31.0	31.7	-	-	2.1	-	-	30.3	-	-	-
	(A4)	-	-	14.9	14.1	-	-	-	-	-	15.7	-	-	-
	(A5)	-	-	-	-	10.5	10.3	2.2	1.4	-	-	10.7	-	-
	(A6)	-	-	-	-	7	7.3	-	-	-	-	6.5	-	-
	(A7)	0.8	1.4	0.3	0.5	0.4	0.7	0.2	1.4	-	-	-	0.1	3.1
(B)		10.0	10.1	9.0	9.0	17.3	17.1	19.3	20.6	9.9	9.1	17.5	9.9	10.0
(C)		2.5	2.6	2.6	2.5	4.4	4.4	4.9	5.2	2.5	2.6	4.5	2.5	2.5
(D)	(D1)	0.1	0.1	0.1	0.1	0.2	0.2	0.2	0.3	0.1	0.1	0.2	0.1	0.1
	(D2)	0.5	0.5	0.5	0.5	0.9	0.9	1.0	1.0	0.5	0.5	0.9	0.5	0.5
(E)		40.4	40.7	41.6	41.6	59.3	59.1	66	70.1	39.5	41.7	59.7	39.5	41.4

(A) 안료 분산 조성물: (A1) 합성예 1 (안료 분산 조성물 M1, C.I. 피그먼트 레드 254)

(A2) 합성예 2 (안료 분산 조성물 M2, C.I. 피그먼트 레드 177)

(A3) 합성예 3 (안료 분산 조성물 M3, C.I. 피그먼트 그린 36)

(A4) 합성예 4 (안료 분산 조성물 M4, C.I. 피그먼트 옐로우 138)

(A5) 합성예 5 (안료 분산 조성물 M5, C.I. 피그먼트 블루 B15:6)

(A6) 합성예 6 (안료 분산 조성물 M6, C.I. 피그먼트 블루 B15:6 / C.I. 피그먼트 바이올렛 23 = 7/3)

(A7) 합성예 6 (안료 분산 조성물 M7, C.I. 피그먼트 블랙 7)

(B) 알칼리 가용성 수지 (합성예 1의 알칼리 가용성 수지)

(C) 광중합성 화합물: 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(KAYARD DPHA; 닛본 카야쿠 ㈜제조)

(D) 광중합 개시제:

(D-1) 2-O-벤조일옥심-1-[4-(페닐티오)페닐]-1,2-옥탄디온 (OXE-01; BASF제조)

(D-2) 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온 (Irgacure 907 (Ciba Specialty Chemical 사 제조)

(E) 용제 (프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트)

실험예 1. 컬러필터의 제조

상기 실시예 1 내지 8과 비교예 1 내지 5에서 제조된 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 컬러필터를 제조하였다.

구체적으로, 상기 각각의 착색 감광성 수지 조성물을 스핀 코팅법으로 2인치각의 유리 기판(코닝사 제조, 「EAGLE XG」) 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 3 x 3 cm 노광부 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 100 mJ/㎠의 조도로 조사하였으며, 특별한 광학 필터는 사용하지 않았다. 상기 자외선이 조사된 박막을 pH 10.5의 KOH 수용액 현상 용액에 2분 동안 담궈 현상하였다. 상기 박막이 도포된 유리판을 증류수를 사용하여 세척한 다음, 질소 가스를 불어서 건조하고, 200℃의 가열 오븐에서 25분간 가열하여 컬러필터를 제조하였다. 막두께는 막두께 측정장치(DEKTAK 6M; Veeco사 제조)를 사용하여 측정하였으며, 측정된 막 두께는 2.5㎛이었다.

실험예 2. 특성 평가

2.1 분광 측정

분광은 상기 실험예 1과 시험 포토마스크를 사용하지 않은 것 이외는 동일하게 컬러필터를 제조한 후, 색도계(올림푸스사 제조, OSP-200)를 이용하여 투과율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

2.2 반사율 측정

상기 실험예 1과 시험 포토마스크를 사용하지 않은 것 이외는 동일하게 컬러필터를 제조한 후 코팅 면에 2도 정반사율을 적분구 반사율 측정기 (코니카미놀타사, Spectrophotometer CM-3700d)를 통해 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

구분	막두께(um)	색좌표		투과율	반사율	외광반사효과
		x	y
실시예 1	2.5	0.660	0.325	12.14	6.21	○
실시예 2	2.5	0.660	0.325	9.23	5.99	◎
실시예 3	2.2	0.270	0.563	48.34	5.03	◎
실시예 4	2.2	0.270	0.563	41.29	4.79	◎
실시예 5	2.0	0.152	0.145	16.15	6.70	○
실시예 6	2.0	0.152	0.145	14.17	5.60	◎
실시예 7	2.5	0.293	0.295	40.07	4.99	◎
실시예8	2.5	0.298	0.317	38.04	4.39	◎
비교예 1	2.5	0.660	0.325	18.39	8.54	X
비교예 2	2.2	0.270	0.563	57.59	7.50	X
비교예 3	2.0	0.152	0.145	20.56	7.23	X
비교예 4	2.5	0.660	0.325	17.64	8.1	X
비교예 5	2.5	0.662	0.326	3.98	3.7	X

표 3은 평가기준을 나타낸 것이다.

구분	매우 우수	우수	불량
반사율	6 미만	6 ~ 7	7.0 초과
외광반사효과	◎	○	X

표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 8은 비교예 1 내지 5와 비교하여 외광반사효과가 우수함을 확인하였다.

Claims (8)

1. 안료 분산 조성물(A), 알칼리 가용성 수지(B), 광중합성 화합물(C), 광중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하는 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물로,
   상기 안료 분산 조성물(A)은 적색 안료, 녹색 안료, 청색 안료, 자색 안료 및 황색 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과, 흑색 안료를 포함하며,
   상기 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물로 두께 2.5㎛의 막 형성시, 반사율이 6 미만이고, 투과율이 9.23 이상인, 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 흑색 안료는 색재의 고형분 총 중량을 기준으로 0.5 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 적색 안료, 녹색 안료, 청색 안료, 자색 안료 및 황색 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 흑색 안료의 중량비는 99.9 ~ 80 : 20 ~ 0.1인 것을 특징으로 하는 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물.
4. 청구항 1에 있어서,
   화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물의 고형분 총 중량을 기준으로,
   안료 분산 조성물(A) 1 내지 70중량%,
   알칼리 가용성 수지(B) 5 내지 80중량%,
   광중합성 화합물(C) 5 내지 50중량%,
   알칼리 가용성 수지(B)와 광중합성 화합물(C)의 고형분 총 ?t량을 기준으로 0.1 내지 40중량%, 및
   화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물을 기준으로 용제 25 내지 80중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 화소 형성용 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터.
6. 청구항 5의 컬러필터를 포함하는 디스플레이 소자로, 편광판을 포함하지 않는 디스플레이 소자.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 디스플레이 소자는 플렉서블 디스플레이 소자인 것을 특징으로 하는, 디스플레이 소자.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 디스플레이 소자는 유기발광소자인 것을 특징으로 하는, 디스플레이 소자.