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KR101917406B1 - 고색재현이 가능한 착색 광경화성 수지조성물, 컬러필터 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

고색재현이 가능한 착색 광경화성 수지조성물, 컬러필터 및 이를 구비한 액정표시장치 Download PDF

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KR101917406B1
KR101917406B1 KR1020140033244A KR20140033244A KR101917406B1 KR 101917406 B1 KR101917406 B1 KR 101917406B1 KR 1020140033244 A KR1020140033244 A KR 1020140033244A KR 20140033244 A KR20140033244 A KR 20140033244A KR 101917406 B1 KR101917406 B1 KR 101917406B1
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유재범
우창호
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 광경화성 화합물(A), 결합제 수지(B), 광 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하고, 상기 광경화성 화합물(A)은 하기 화학식 (1)을 포함하며, 상기 결합제 수지(B)는 하기 화학식 (2) 및 화학식 (3)의 단량체 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 광경화성 수지조성물 및 이를 이용한 컬러필터에 관한 것이다.
Figure 112014027256315-pat00013

화학식 (1)

Figure 112014027256315-pat00014
Figure 112014027256315-pat00015

화학식 (2) 화학식 (3)
상기 화학식 (1)의 화합물은 1개 이상의 카르복실기 및 5개 이상의 광경화성 비닐기를 포함하는 화합물이다.
상기 화학식 (2)에서 R1, R2, R3 및 R4는 서로 독립적으로, 수소원자, 할로겐 원자 또는 탄소수 1~20의 유기 잔기(유기 잔기는 산소원자를 함유할 수도 있다)를 나타낸다.
상기 화학식 (3)에서 R5, R6, R7 및 R8은 서로 독립적으로, 수소원자, 할로겐 원자 또는 탄소수 1~20의 유기 잔기(유기 잔기는 산소원자를 함유할 수도 있다)를 나타낸다.

Description

고색재현이 가능한 착색 광경화성 수지조성물, 컬러필터 및 이를 구비한 액정표시장치{PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, COLOR FILTER WITH HIGH COLOR REPRODUCING AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은, 착색광경화성 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 착색제의 함량이 높은 고색재현이 가능한 컬러필터를 제작하기 위한 착색광경화성 수지 조성물에 관한 것이다.
액정 표시 장치에 사용되는 컬러 필터는 염색법, 인쇄법, 전착법 및 안료분산법 등에 의해 유리 등의 투명 기판 상에 적색, 녹색, 청색 등의 미세한 화소를 형성한 것이다. 이 중 최근에는 액정 표시 장치용 컬러 필터의 제조를 위하여 생산성이 높고 미세가공성이 우수한 안료 분산법, 즉 안료를 분산시킨 광경화성 수지 조성물에 의한 제조법이 많이 사용되고 있다. 이 방법은 안료를 분산시킨 광경화성 수지 조성물을 유리 등의 투명 기판상에 도포하여 도막을 형성하고, 상기 도막에 포토마스크를 통해 방사선 조사에 의한 노광을 실시한 후, 비노광부를 현상 처리에 의해 제거하여 패턴을 형성하는 방식으로 수행되는 방법이다. 이하에서는 상기와 같이 컬러 필터 제조를 위하여 사용되는 안료를 분산시킨 광경화성 수지 조성물을 컬러 필터용 광경화성 수지 조성물이라 한다.
컬러 필터용 광경화성 수지 조성물은 통상 안료, 바인더용 고분자 수지, 광중합성 모노머, 광 개시제 및 용매를 포함하고, 여기에 필요에 따라 계면활성제, 접착 촉진제 및 잔사 저감용 화합물 등이 첨가된다. 최근에는 컬러 필터가 갈수록 고색도화 및 고색재현율화되면서 컬러 필터용 조성물 내에 안료 농도가 높아지고 있다. 그러나, 착색제의 함량이 높은 착색 광경화성 수지 조성물을 이용하여 화소를 형성할 때에는 현상 공정시 미노광부의 기판 위에 현상 잔사가 생기거나, 미노광부가 완전용해 타입이 아닌 박리 타입으로 현상됨으로써 현상액 필터를 막히게 하거나 공정 중에 용해되지 않고 남아 있는 불순물이 화소 및 비화소부 기판에 붙어버리는 문제가 있다. 따라서, 화소의 현상 잔사를 줄이는 방법으로써 산가가 부여된 다관능 화합물을 포함하는 조성물을 사용하여 현상성을 향상시키는 기술이 요구되고 있다.
일본 공개특허 2010-237664
하지만, 이 경우 노광부에 형성되는 화소의 경화도가 충분하지 않아 밀착성 저하로 인한 패턴의 박리, 도막의 표면 불량이 생기거나 내용제성이 부족한 문제가 있다.
한편 일본 공개특허 2010-237664에는 잉크젯법에 의하여 컬러필터 제조 시 픽셀에 충분한 평탄성을 가지게 하고 나아가서는 내약품성, 내열성 및 내수성을 가지게 하기 위하여 카르복실기를 가지는 다관능 화합물과 멜라민 수지를 함께 사용한 컬러필터용 착색 조성물이 개시되어 있다. 그러나 상기 조성물은 현상성이 부족하고 용해성이 떨어지는 단점이 있다.
본 발명은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 착색제 함량이 높은 고색재현이 가능한 컬러필터를 제조하기 위하여 경화도 및 감도가 좋을 뿐만 아니라 현상 잔사를 저감시키고 현상속도를 높인 착색 광경화성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
하기 화학식 (1)의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 화합물(A), 하기 화학식 (2) 또는 하기 화학식 (3)의 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 결합제 수지(B), 광 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 광경화성 수지조성물을 제공한다.
[화학식 (1)]
Figure 112014027256315-pat00001

[화학식 (2)]
Figure 112014027256315-pat00002
상기 화학식 (2)에서 R1, R2, R3 및 R4는 서로 독립적으로, 수소원자, 할로겐 원자 또는 탄소수 1~20의 유기잔기(유기잔기는 산소원자를 함유할 수도 있다)를 나타낸다.
[화학식 (3)]
Figure 112014027256315-pat00003
상기 화학식 (3)에서 R5, R6, R7 및 R8은 서로 독립적으로, 수소원자, 할로겐 원자 또는 탄소수 1~20의 유기잔기(유기잔기는 산소원자를 함유할 수도 있다)를 나타낸다.
또한, 본 발명은 상기 착색 광경화성 수지 조성물로 제조된 컬러필터를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 컬러필터를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
상기한 본 발명에 따른 착색 광경화성 수지 조성물에 의하면, 현상시간, 현상잔사, 감도 및 내용제성이 우수한 착색 광경화성 수지 조성물을 제공할 수 있으며, 이를 포함한 고색재현이 가능한 컬러 필터를 얻을 수 있다는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 조성물은 우수한 현상성을 가지면서 경화도가 높아 감도 및 신뢰성이 높은 컬러필터를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 착색 광경화성 수지 조성물은 하기 화학식 (1)의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 화합물(A), 하기 화학식 (2) 또는 하기 화학식 (3)의 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 결합제 수지(B), 광 개시제(D) 및 용제(E)를 포함한다.
Figure 112014027256315-pat00004
화학식 (1)
Figure 112014027256315-pat00005
Figure 112014027256315-pat00006
화학식 (2) 화학식 (3)
상기 화학식 (2)에서 R1, R2, R3 및 R4는 서로 독립적으로, 수소원자, 할로겐 원자 또는 탄소수 1~20의 유기 잔기(유기 잔기는 산소원자를 함유할 수도 있다)를 나타낸다.
상기 화학식 (3)에서 R5, R6, R7 및 R8은 서로 독립적으로, 수소원자, 할로겐 원자 또는 탄소수 1~20의 유기 잔기(유기 잔기는 산소원자를 함유할 수도 있다)를 나타낸다.
이하 본 발명의 착색광경화성 수지 조성물을 구성하는 각 성분을 설명한다. 그러나 본 발명이 이들 성분에 한정되는 것은 아니다.
광경화성 화합물(A)
상기 광경화성 화합물(A)은 하기 화학식 (1)의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 화학식 (1)의 화합물은 분자 내에 1개의 카르복실기와 5개의 광경화성 비닐기를 가진 화합물이다.
본 발명에 있어서, 광경화성 화합물은 광조사에 의해 광중합 개시제로부터 발생되는 활성 라디칼 및 산 등에 의해 중합될 수 있는 단량체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 단량체의 구체적인 예로는 에틸렌글리콜디아크릴레이트,트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리크리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리크리톨디아크릴레이트,디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리크리톨펜타아크릴레이트, 펜타에리크리톨헥사아크릴레이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 노볼락에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 광경화성 화합물은 광경화성 수지 조성물 중의 고형분에 대하여 중량비로 5 내지 45중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 10 내지 35중량%로 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 광경화성 화합물의 함량이 상기의 기준으로 5 내지 45 중량%의 범위 내인 경우, 픽셀부의 강도나 평탄성이 양호하게 되기 때문에 바람직하다.
본 발명의 광경화성 화합물에서 상기 화학식 (1)의 화합물은 30~100 중량%로 포함될 수 있다. 상기 화학식 (1)의 화합물이 상기 범위로 포함되면 현상 속도가 개선되는 효과가 있다.
[화학식 (1)]
Figure 112014027256315-pat00007

결합제 수지(B)
본 발명의 결합제수지는 하기 화학식 (2)(B1) 또는 화학식 (3)(B2)의 단량체를 포함하는 공중합체일 수 있다. 바람직하게는 추가로 카르복실기를 함유하는 단량체 및 이 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다.
[화학식 (2)]
Figure 112014027256315-pat00008
상기 화학식 (2)에서 R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소원자, 할로겐 원자 또는 탄소수 1~20의 유기잔기(유기잔기는 산소원자를 함유할 수도 있다)를 나타낸다.
[화학식 (3)]
Figure 112014027256315-pat00009

상기 화학식 (3)에서 R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로, 수소원자, 할로겐 원자 또는 탄소수 1~20의 유기잔기 (유기잔기는 산소원자를 함유할 수도 있다)를 나타낸다.
상기 화학식 (2)의 단량체를 포함하는 중합체는 메틸-2-(브로모메틸)-아크릴레이트(알드리치사 제품), 트리에틸아민(알드리치사 제품) 및 메틸-2-(히드록시메틸)-아크릴레이트(알드리치사 제품)의 중합에 의해 얻어질 수 있다. 상기 중합에 사용되는 용제로는 프로필렌글리콜 메틸에테르(TCI사 제품) 및 2,2'-아조비스 이소부티로니트릴(Wako사 제품) 등이 사용될 수 있다.
상기 화학식 (3)의 단량체를 포함하는 공중합체는 치환 또는 비 치환된 디하이드로퓨란 등을 사용하거나, 상기 화학식 (2)과 같은 방법으로 중합이 가능하다.
결합제 수지에서 상기 화학식 (2) 또는 화학식 (3)의 단량체의 함량 비율은 총 함량에 대하여 중량비로 1 내지 50중량%이고, 바람직하게는 1 내지 20중량%이며, 보다 바람직하게는 1 내지 10중량%이다. 상기 범위 내에 있으면 경화도를 향상시킬 수 있어 높은 안료 함량을 가진 조성물에서도 현상 시 패턴이 정확하게 형성되기 때문에 바람직하다.
본 발명의 결합제 수지는 상기 화학식 (2) 또는 화학식 (3)의 단량체 이외에 카르복실기 함유 단량체를 포함할 수 있다. 상기 카르복실기 함유 단량체로서는, 예를 들면 불포화 모노카르복실산, 불포화 디카르복실산 및 불포화 트리카르복실산 등의 분자 중에 1개 이상의 카르복실기를 갖는 불포화 다가 카르복실산 등을 들 수 있다.
상기 불포화 모노카르복실산으로서는, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산 및 신남산 등을 들 수 있다
상기 불포화 디카르복실산으로서는, 예를 들면 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산 및 메사콘산 등을 들 수 있다.
상기 불포화 다가 카르복실산은 산무수물일수도 있으며, 구체적으로는 말레산 무수물, 이타콘산 무수물 및 시트라콘산 무수물 등을 들 수 있다. 또한, 상기 불포화 다가 카르복실산은 그의 모노(2-메타크릴로일옥시알킬)에스테르일 수도 있으며, 예를 들면 숙신산모노(2-아크릴로일옥시에틸), 숙신산모노(2-메타크릴로일옥시에틸), 프탈산모노(2-아크릴로일옥시에틸) 및 프탈산모노(2-메타크릴로일옥시에틸) 등을 들 수 있다. 상기 불포화 다가 카르복실산은 그 양말단 디카르복시중합체의 모노(메타)아크릴레이트일 수도 있으며, 예를 들면 ω-카르복시폴리카프로락톤모노아크릴레이트 및 ω-카르복시폴리카프로락톤모노메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 결합제 수지는 상기 카르복실기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체를 포함할 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예를 들면 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, 메톡시프로필 렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 디시클로펜타디에닐아크릴레이트, 디시클로펜타디에틸메타크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필메타크릴레이트, 글리세롤모노아크릴레이트 및 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 불포화에테르류; 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; 및 폴리스티렌, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리-n-부틸아크릴레이트, 폴리-n-부틸메타크릴레이트 및 폴리실록산의 중합체 분자쇄의 말단에 모노아크릴로일기 또는 모노메타크릴로일기를 갖는 거대 단량체류 등을 들 수 있다. 이들 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 결합제수지(B)는 본 발명의 광경화성 수지 조성물 중 고형분의 총 중량에 대하여 중량비로 1 내지 60중량%, 바람직하게는 5 내지 50중량%의 범위에서 사용된다. 결합제수지(B)가 상기의 기준으로 1 내지 60중량%의 범위이면 용해성이 양호하여 패턴 형성이 우수하기 때문에 바람직하다.
착색제(C)
본 발명의 착색제는 1종 이상의 안료 또는 1종 이상의 염료를 포함하는 것을 특징으로 한다.
안료( c1 )
상기 안료는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 유기 안료 또는 무기 안료를 사용할 수 있다.
상기 유기 안료 또는 무기 안료는 인쇄 잉크 및 잉크젯 잉크 등에 사용되는 각종의 안료를 사용할 수 있으며, 구체적으로는 수용성 아조 안료, 불용성 아조 안료, 프타로시아닌안료, 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 및 디케토피로로피롤 안료 등을 들 수 있다.
상기 무기 안료로는 금속 산화물 및 금속 착염 등의 금속 화합물을 들 수 있고, 구체적으로는 철, 코발트, 알루미늄, 카드뮴, 납, 구리, 티탄, 마그네슘, 크롬, 아연, 안티몬 및 카본블랙 등의 금속의 산화물 또는 복합 금속 산화물 등을 들 수 있다.
특히, 상기 유기 안료 및 무기 안료로는 구체적으로 색지수(The society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트로 분류되어 있는 화합물을 들 수 있고, 보다 구체적으로는 이하와 같은 색지수(C.I.) 번호의 안료를 들 수 있지만, 반드시 이들로 한정되는 것은 아니다.
C.I. 피그먼트 옐로우 13, 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, 208, 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 안료(c1)들은 각각 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 예시된 C.I. 피그먼트 안료 중에서도 C.I. 피그먼트 옐로우 138, C.I. 피그먼트 옐로우 139, C.I. 피그먼트 옐로우 150, C.I. 피그먼트 옐로우 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 208, 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 및 C.I. 피그먼트 그린 58에서 선택되는 안료가 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 안료는 안료의 입경이 균일하게 분산된 안료 분산액을 사용하는 것이 바람직하다. 안료의 입경을 균일하게 분산시키기 위한 방법의 예로는 안료 분산제(c2)를 함유시켜 분산 처리하는 방법 등을 들 수 있으며, 상기 방법에 따라 안료가 용액 중에 균일하게 분산된 상태의 안료 분산액을 얻을 수 있다.
안료 분산제( c2 )
상기 안료 분산제는 안료의 탈응집 및 안정성 유지를 위해 첨가하는 것으로 안료 분산제의 구체적인 예로는 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성, 폴리에스테르계 및 폴리아민계 등의 계면활성제 등을 들 수 있고, 이들은 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 부틸메타아크릴레이트(BMA) 또는 N,N-디메틸아미노에틸메타아크릴레이트(DMAEMA)를 포함하는 아크릴레이트계 분산제 (이하, 아크릴레이트계 분산제라고 함)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 아크릴레이트계 분산제의 시판품으로는 DISPER BYK-2000, DISPER BYK-2001, DISPER BYK-2070 및 DISPER BYK-2150 등을 들 수 있으며, 상기 아크릴레이트계 분산제는 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 안료 분산제(c2)는 상기한 아크릴레이트계 분산제 이외에 다른 수지 타입의 안료 분산제를 사용할 수도 있다. 상기 다른 수지 타입의 안료 분산제로는 공지된 수지 타입의 안료 분산제, 특히 폴리우레탄 및 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 시판품으로 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 및 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 및 EFKA-4800 ; Lubirzol사의 상품명: SOLSPERS-24000, SOLSPERS-32550 및 NBZ-4204 /10; 카와켄 파인 케미컬사의 상품명: 히노액트(HINOACT) T-6000, 히노액트 T-7000 및 히노액트 T-8000; 아지노모토사의 상품명: 아지스퍼(AJISPUR) PB-821, 아지스퍼 PB-822 및 아지스퍼 PB-823; 쿄에이샤 화학사의 상품명: 플로렌 (FLORENE) DOPA-17HF, 플로렌 DOPA-15BHF, 플로렌 DOPA-33 및 플로렌 DOPA-44 등을 들 수 있다.
상기한 아크릴 분산제 이외에 다른 수지 타입의 안료 분산제는 각각 단독 또는 2종이상을 조합하여 사용할 수 있으며, 아크릴 분산제와 병용하여 사용할 수도 있다.
상기 안료 분산제(c2)의 함량은 안료(c1)의 고형분 100 중량부에 대하여 5 내지 60 중량부, 바람직하게는 15 내지 50 중량부이다. 안료 분산제(c2)의 함량이 60 중량부를 초과하면 점도가 높아질 수 있으며, 5 중량부 미만일 경우에는 안료의 미립화가 어렵거나, 분산 후 겔화 등의 문제를 야기할 수 있다.
염료( c3 )
상기 염료는 유기용제에 대한 용해성을 가지는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 바람직하게는 유기용제에 대한 용해성을 가지면서 알칼리 현상액에 대한 용해성, 내열성 및 내용제성 등의 신뢰성을 확보할 수 있는 염료를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 염료로는 설폰산 또는 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 유도체에서도 선택할 수 있다. 바람직하게 상기 염료는 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)내에 염료로 분류되어 있는 화합물 또는 염색 노트(색염사)에 기재되어 있는 공지의 염료를 들 수 있다.
상기 염료의 구체적인 예로는, C.I. 솔벤트 염료로서,
C.I. 솔벤트 레드 8, 45, 49, 89, 111, 122, 125, 130, 132, 146 및 179;
C.I. 솔벤트 블루 5, 35, 36, 37, 44, 45, 59, 67 및 70;
C.I. 솔벤트 바이올렛 8, 9, 13, 14, 36, 37, 47 및 49;
C.I. 솔벤트 옐로우 4, 14, 15, 23, 24, 38, 62, 63, 68, 82, 94, 98, 99 및 162;
C.I. 솔벤트 오렌지 2, 7, 11, 15, 26 및 56;
C.I. 솔벤트 그린 1, 3, 4, 5, 7, 28, 29, 32, 33, 34 및 35 등의 염료를 들 수 있다.
C.I. 솔벤트 염료 중 유기용매에 대한 용해성이 우수한 C.I. 솔벤트 옐로우 14, 16, 21, 56, 79, 93 및 151; C.I. 솔벤트 레드 8, 49, 89, 111, 122, 132, 146 및 179; C.I. 솔벤트 오렌지 41, 45 및 62; C.I. 솔벤트 블루 35, 36, 44, 45 및 70; C.I. 솔벤트 바이올렛 13 이 바람직하고, 그 중에서도 C.I. 솔벤트 옐로우 21 및 79; C.I. 솔벤트 레드 8, 122 및 132; C.I. 솔벤트 오렌지 45 및 62가 좀 더 바람직하다.
또한, C.I. 애시드 염료로서,
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 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 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, 19 및 66;
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.
C.I. 애시드 염료 중 유기용매에 대한 용해도가 우수한 C.I. 애시드 옐로우 42; C.I. 애시드 레드 92; C.I. 애시드 블루 80 및 90; C.I. 애시드 바이올렛 66; C.I. 애시드 그린 27이 바람직하다.
또한 C.I. 다이렉트 염료로서,
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 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 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 레드1, 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.
상기 염료는 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 착색제(C)의 함량은 광경화성 수지 조성물 중의 고형분에 대하여 중량비로 5 내지 80중량%, 바람직하게는 10 내지 45중량%로 포함되는 것이 좋다. 상기 착색제(C)가 상기 기준으로 5 내지 80중량% 포함되는 경우에는 박막을 형성하여도 화소의 색 농도가 충분하고, 현상시 비화소부의 누락성이 저하되지 않기 때문에 잔사가 발생하기 어려우므로 바람직하다.
본 발명에서 광경화성 수지 조성물 중의 총 고형분 함량이란 광경화성 수지 조성물로부터 용제를 제외한 나머지 성분의 총 함량을 의미한다.
광 개시제 (D)
상기 광 개시제(D)는 광경화성 화합물(A)을 중합시킬 수 있는 것이면 그 종류를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다.
특히, 상기 광 개시제는 중합특성, 개시효율, 흡수파장, 입수성 및 가격 등의 관점에서 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 트리아진계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 옥심 화합물 및 티오크산톤계 화합물로 이루어진 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 및 2-(4-메틸벤질)-2-(디메틸아미노)-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 등을 들 수 있다.
상기 벤조페논계 화합물의 구체적인 예로는 벤조페논, 0-벤조일벤조산 메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술피드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 및 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 및 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 및 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 또는 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-온 등을 들 수 있으며, 시판품으로 바스프사의 OXE-01 및 OXE-02가 대표적이다.
상기 티오크산톤계 화합물의 구체적인 예로는 2-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤 및 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등이 있다.
또한, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위 내에서, 상기 이외의 광 개시제 등을 추가로 병용할 수도 있다. 예컨대, 벤조인계 화합물 및 안트라센계 화합물 등을 들 수 있으며, 이들은 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 벤조인계 화합물로는, 예를 들면, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 및 벤조인이소부틸에테르 등이 있다.
상기 안트라센계 화합물로는, 예를 들면 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센 및 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 또는 티타노센 화합물 등을 광 개시제로서 추가로 병용하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 광 개시제는 본 발명의 광경화성 수지 조성물의 감도를 향상시키기 위해서, 광중합 개시 보조제(d-1)를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 광경화성 수지 조성물은 광중합 개시 보조제(d-1)를 함유함으로써, 감도가 더욱 높아져 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기 광중합 개시 보조제로는, 예를 들어 아민 화합물, 카르복실산 화합물 및 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 및 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) 또는 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 및 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) 및 테트라에틸렌글리콜비스(3-머캅토프로피오네이트) 등을 들 수 있다.
상기 광 개시제는 본 발명의 광경화성 수지 조성물 고형분 총 중량에 대하여 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 5 중량% 포함될 수 있다. 상기 광 개시제가 상기 범위 내에 있으면, 광경화성 수지 조성물이 고감도화되어 노광 시간이 단축되므로 생산성이 향상되며, 높은 해상도를 유지할 수 있다. 또한, 상기 조성물을 사용하여 형성한 화소부의 강도와 상기 화소부의 표면에서의 평활성이 양호해질 수 있다.
또한, 상기 광중합 개시 보조제를 더 사용하는 경우, 상기 광 개시제와 동일한 함량 범위를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 함량으로 사용할 경우 광경화성 수지 조성물의 감도가 더욱 향상되고, 상기 조성물을 사용하여 형성되는 컬러 필터의 생산성이 향상되는 효과를 나타낼 수 있다.
용제(E)
상기 용제는 광경화성 수지 조성물에 포함되는 다른 성분들을 용해시키는데 효과적인 것이면, 통상의 광경화성 수지 조성물에서 사용되는 용제를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있으며, 특히 에테르류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 알코올류, 에스테르류 또는 아미드류 등이 바람직하다.
상기 에테르류로는 구체적으로 예를 들면, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르 및 에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르류; 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르 및 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류; 메틸셀로솔브아세테이트 및 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트 및 메톡시펜틸아세테이트 등의 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류 등이 있다.
상기 방향족 탄화수소류로는 예를 들면, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 및 메시틸렌 등이 있다.
상기 케톤류로는 예를 들면, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤 및 시클로헥사논 등이 있다.
상기 알코올류로는 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜 및 글리세린 등이 있다.
상기 에스테르류로는 에틸락테이트, 부틸락테이트, 3-에톡시프로피온산에틸 및 3-메톡시프로피온산메틸 등의 에스테르류; 및 γ-부티롤락톤 등의 환상 에스테르류 등을 들 수 있다.
상기 용제 중에서도 도포성 및 건조성 면에서 비점이 100℃ 내지 200℃인 유기 용제를 사용하는 것이 더욱 바람직하며 그 예로는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 에틸락테이트, 부틸락테이트, 3-에톡시프로피온산에틸 및 3-메톡시프로피온산메틸 등이 있다.
상기 용제는 각각 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며 본 발명의 광경화성 수지 조성물 총 중량에 대하여 60 내지 95 중량%, 바람직하게는 70 내지 85 중량% 포함될 수 있다. 상기 용제가 상기 60 내지 95 중량%의 범위이면, 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음) 및 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해지는 효과를 제공한다.
또한, 상기 광경화성 수지 조성물은 필요에 따라 추가로 착색제, 알칼리가용성 수지 및 계면 활성제를 포함할 수 있다.
계면 활성제(F)
상기 계면활성제는 필요에 따라 선택적으로 첨가될 수 있는 것으로 광경화성 수지 조성물의 피막 형성을 보다 향상시키기 위해 사용할 수 있으며, 실리콘계, 불소계, 에스테르계, 양이온계, 음이온계, 비이온계 및 양성계면활성제 등이 바람직하게 사용될 수 있으며, 구체적으로 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르류, 폴리에틸렌글리콜디에스테르류, 소르비탄지방산에스테르류, 지방산변성폴리에스테르류, 3급아민변성폴리우레탄류 및 폴리에틸렌이민류 등을 들 수 있다.
또한, 상기 실리콘계 계면활성제는 예를 들면 시판품으로서 다우코닝 도레이 실리콘사의 DC3PA, DC7PA, SH11PA, SH21PA 및 SH8400 등이 있고 GE 도시바 실리콘사의 TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4446, TSF-4460 및 TSF-4452 등이 있다.
상기 불소계 계면활성제는 예를 들면 시판품으로서 다이닛본 잉크 가가꾸 고교사의 메가피스 F-470, F-471, F-475, F-482 및 F-489 등이 있다. 또한, 그 외에 사용 가능한 시판품으로는 KP(신에쯔 가가꾸 고교㈜), 폴리플로우(POLYFLOW)(교에이샤 가가꾸㈜), 에프톱(EFTOP)(토켐 프로덕츠사), 메가팩(MEGAFAC)(다이닛본 잉크 가가꾸 고교㈜), 플로라드(Flourad)(스미또모 쓰리엠㈜), 아사히가드(Asahi guard), 서플론(Surflon)(이상, 아사히 글라스㈜), 솔스퍼스(SOLSPERSE)(Lubrisol), EFKA(EFKA 케미칼스사) 및 PB 821(아지노모또㈜), Disperbyk-series(BYK-chemi) 등을 들 수 있다.
상기 양이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 스테아릴아민염산염 및 라우릴트리메틸암모늄클로라이드 등의 아민염 및 4급 암모늄염 등을 들 수 있다.
상기 음이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 라우릴알코올황산에스테르나트륨 및 올레일알코올황산에스테르나트륨 등의 고급 알코올 황산에스테르염류, 라우릴황산나트륨 및 라우릴황산암모늄 등의 알킬황산염류, 도데실벤젠술폰산나트륨 및 도데실나프탈렌술폰산나트륨 등의 알킬아릴술폰산염류 등을 들 수 있다.
상기 비이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌아릴에테르, 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르, 그 밖의 폴리옥시에틸렌 유도체, 옥시에틸렌/옥시프로필렌 블록 공중합체, 소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비톨지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌지방산에스테르 및 폴리옥시에틸렌알킬아민 등을 들 수 있다.
상기 예시된 계면활성제는 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지나 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.
이하 본 발명의 착색 광경화성 수지조성물의 제조방법 및 이로부터 제조된 컬러필터의 제조방법을 예를 들어 설명하면 하기와 같다.
먼저, 상기 착색제(C)중 안료(c1)를 용제(E)와 혼합하여 안료의 평균 입경이 0.2㎛ 이하 정도가 될 때까지 비드 밀 등을 이용하여 분산시킨다. 이때, 필요에 따라 안료 분산제(c2), 결합제 수지(B)의 일부 또는 전부, 또는 염료(c3)를 용제(E)와 함께 혼합시켜, 용해 또는 분산시킬 수 있다.
상기 혼합된 분산액에 염료(c3), 결합제 수지(B), 광경화성 화합물(A) 및 광중합 개시제(D)와 필요에 따라 계면 활성제(F) 및 용제(E)를 소정의 농도가 되도록 더 첨가하여 본 발명에 따른 착색 광경화성 수지 조성물을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 착색 광경화성 수지 조성물로 제조된 컬러 필터와 이를 구비한 표시 장치를 제공한다. 상기 착색 광경화성 수지 조성물을 하기와 같이 기재상에 도포하고, 광경화 및 현상하여 패턴을 형성함으로써 제조할 수 있다. 먼저, 착색 광경화성 수지 조성물을 기판(통상은 유리) 또는 먼저 형성된 착색 광경화성 수지 조성물의 고형분으로 이루어지는 층 상에 도포한 후 가열 건조함으로써 용제 등의 휘발 성분을 제거하여 평활한 도막을 얻는다. 도포 방법으로는, 예를 들어 스핀 코트, 유연 도포법, 롤 도포법, 슬릿 앤드 스핀 코트 또는 슬릿 코트법 등에 의해 실시될 수 있다. 도포 후 가열 건조 (프리베이크), 또는 감압 건조 후에 가열하여 용제 등의 휘발 성분을 휘발시킨다. 여기에서 가열 온도는 통상 70 내지 200℃, 바람직하게는 80 내지 130℃ 이다. 가열건조 후의 도막 두께는 통상 1 내지 8㎛ 정도이다.
이렇게 하여 얻어진 도막에 목적으로 하는 패턴을 형성하기 위한 마스크를 통해 자외선을 조사한다. 이 때, 노광부 전체에 균일하게 평행 광선이 조사되고, 또한 마스크와 기판의 정확한 위치 맞춤이 실시되도록 마스크 얼라이너 또는 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 있는 것이며, 본 발명에서는 이를 한정하지는 않는다.
경화가 종료된 도막을 현상액에 접촉시켜 비노광부를 용해시켜 현상하면 목적으로 하는 패턴 형상을 갖는 컬러필터를 얻을 수 있다.
상기 현상 방법은 액첨가법, 디핑법 또는 스프레이법 등의 어느 것이어도 무방하다. 또한 현상시에 기판을 임의의 각도로 기울여도 된다. 상기 현상액은 통상 알칼리성 화합물과 계면 활성제를 함유하는 수용액이다. 상기 알칼리성 화합물은 무기 및 유기 알칼리성 화합물의 어느 것이어도 된다. 무기 알칼리성 화합물의 구체적인 예로는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 인산수소 2나트륨, 인산2수소나트륨, 인산수소 2암모늄, 인산2수소암모늄, 인산 2수소칼륨, 규산 나트륨, 규산 칼륨, 탄산 나트륨, 탄산 칼륨, 탄산 수소나트륨, 탄산 수소 칼륨, 붕산 나트륨, 붕산 칼륨 및 암모니아 등을 들 수 있다. 또한, 유기 알칼리성 화합물의 구체적인 예로는, 테트라메틸암모늄히드록사이드, 2-히드록시에틸트리메틸암모늄히드록사이드, 모노메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 모노에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 모노이소프로필아민, 디이소프로필아민 및 에탄올아민 등을 들 수 있다.
이들 무기 및 유기 알칼리성 화합물은 각각 단독 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 알칼리 현상액 중의 알칼리성 화합물의 농도는, 바람직하게는 0.01 내지 10 중량%이고, 보다 바람직하게는 0.03 내지 5 중량%이다.
상기 알칼리 현상액 중의 계면 활성제는 비이온계 계면 활성제, 음이온계 계면 활성제 및 양이온계 계면 활성제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다.
상기 비이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌아릴에테르, 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르, 그 밖의 폴리옥시에틸렌 유도체, 옥시에틸렌/옥시프로필렌 블록 공중합체, 소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비톨지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌지방산에스테르 및 폴리옥시에틸렌알킬아민 등을 들 수 있다.
상기 음이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 라우릴알코올황산에스테르나트륨 및 올레일알코올황산에스테르나트륨 등의 고급 알코올 황산에스테르염류, 라우릴황산나트륨 및 라우릴황산암모늄 등의 알킬황산염류, 도데실벤젠술폰산나트륨 및 도데실나프탈렌술폰산나트륨 등의 알킬아릴술폰산염류 등을 들 수 있다.
상기 양이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 스테아릴아민염산염 및 라우릴트리메틸암모늄클로라이드 등의 아민염 또는 4급 암모늄염 등을 들 수 있다. 이들 계면 활성제는 각각 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 현상액 중의 계면 활성제의 농도는 통상 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 8 중량%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%이다. 현상 후, 수세하고, 또한 필요에 따라 150 내지 230℃에서 10 내지 60 분의 포스트베이크를 실시할 수도 있다.
본 발명의 착색 광경화성 수지 조성물을 사용하고, 상기와 같은 각 공정을 거쳐 기판 상에 특정의 패턴을 형성할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
< 제조예 1> 안료분산조성물(M1) 제조
안료로서 C.I. 피그먼트 레드 177 13.5 중량부, 안료 분산제로서 DISPERBYK-2001 (BYK사 제조) 5.0 중량부, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 61.5 중량부 및 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온 20 중량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합 및 분산하여 안료 분산 조성물 M1을 제조하였다.
< 제조예 2> 화학식 (2)로 표시되는 단량체를 포함하는 결합제 수지(B1)의 합성.
적하깔대기, 온도계, 냉각관 및 교반기를 장치한 사구 플라스크에, 메틸-2-(브로모메틸)-아크릴레이트(알드리치사 제품) 23.3g, 트리에틸아민(알드리치사 제품)15.8g 및 프로필렌글리콜 메틸에테르(TCI사 제품) 115.0g을 넣고 사구플라스크의 내부를 질소로 치환하였다. 다음으로 플라스크를 90℃로 가열하고 메틸-2-(히드록시메틸)-아크릴레이트(알드리치사 제품) 15.1g, 2,2'- 아조비스 이소부티로니트릴(Wako사 제품) 3.2g 및 프로필렌글리콜 메틸에테르(TCI사 제품) 110.0g의 혼합용액을 1시간에 걸쳐 적가 후 0.5시간 중합반응을 진행하여 피란함유 중합체를 생성하였다. 다음으로 메타크릴산 37.5g, 메틸메타크릴레이트 19.0g, 프로필렌글리콜 메틸에테르 225.0g 및 2,2'-아조비스 이소부티로니트릴(Wako사 제품) 3.2g의 혼합용액을 1시간에 걸쳐 서서히 적가하고 8시간 중합을 실시한 후 실온으로 방냉하였다. 사구 플라스크의 내부를 질소로 치환한 다음 플라스크에 글리시딜 메타크릴레이트(미츠비시레이온사 제품) 61.5중량부, 테트라-n-부틸암모늄 브로마이드(TCI사 제품) 3.6g 및 메토퀴논(준세이사 제품) 0.15g을 첨가하고 80℃에서 12시간 동안 반응하여 공중합체의 카르복실기에 GMA를 부가한 결합제 수지 B1을 얻었다. GPC로 측정한 결합제 수지 B1의 중량평균분자량은 23,000이었다.
< 제조예 3> 화학식 (3)으로 표시되는 단량체를 포함하는 결합제 수지(B2)의 합성.
적하깔대기, 온도계, 냉각관 및 교반기를 장치한 사구 플라스크에, 메타아크릴산(교에이샤 제품) 37.5g, 메틸메타크릴레이트(교에이샤 제품) 19.0g, 2,5-디히드로퓨란(TCI사 제품) 9.1g 및 프로필렌글리콜 메틸에테르(TCI사 제품) 225.0g을 넣고 사구 플라스크의 내부를 질소로 치환하였다. 다음으로 플라스크를 70℃로 가열한 다음 메타크릴산 37.5g, 메틸메타크릴레이트 19.0g, 2,5-디하이드로퓨란 9.1g, 프로필렌글리콜 메틸에테르 225.0g 및 2,2'- 아조비스 이소부티로니트릴(Wako사 제품) 3.2g의 혼합용액을 1시간에 걸쳐 서서히 적가하였다. 8시간 중합 후, 결과물을 실온으로 방냉한 후 사구 플라스크 내부를 질소로 치환한 다음 플라스크에 글리시딜 메타크릴레이트(미츠비시레이온사 제품) 61.5중량부, 테트라-n-부틸암모늄 브로마이드(TCI사 제품) 3.6g 및 메토퀴논(준세이사 제품) 0.15g을 첨가하고 80℃에서 12시간 동안 반응을 실시하여 공중합체의 카르복실기에 GMA를 부가하여 결합제 수지 B2을 얻었다. GPC로 측정한 결합제 수지 B2의 중량평균분자량은 17,000이었다.
<착색 광경화성 수지 조성물 제조>
실시예 1.
상기 제조예 1에서 제조한 안료분산 조성물 M1 55.45 중량부, 제조예 2에서 제조한 결합제수지(B1) 2.16 중량부, 광경화성 화합물로서 CBZ-SA(신나카무라화학) 4.25 중량부, Irgacure OXE02(BASF사 제조) 0.71 중량부 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 37.26 중량부를 혼합하여 실시예 1의 착색 광경화성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 2.
상기 제조예 1에서 제조한 안료분산 조성물 M1 55.45 중량부, 제조예 2에서 제조한 결합제수지(B1) 2.87 중량부, 광경화성 화합물로서 CBZ-SA(신나카무라화학) 3.54 중량부, Irgacure OXE02(BASF사 제조) 0.71 중량부 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 37.26 중량부를 혼합하여 실시예 2의 착색 광경화성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 3.
상기 제조예 1에서 제조한 안료분산 조성물 M1 55.45 중량부, 제조예 2에서 제조한 결합제수지(B1) 3.58 중량부, 광경화성 화합물로서 CBZ-SA(신나카무라화학) 2.84 중량부, Irgacure OXE02(BASF사 제조) 0.71 중량부 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 37.26 중량부를 혼합하여 실시예 3의 착색 광경화성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 4.
상기 제조예 1에서 제조한 안료분산 조성물 M1 55.45 중량부, 제조예 3에서 제조한 결합제수지(B2) 2.87 중량부, 광경화성 화합물로서 CBZ-SA(신나카무라화학) 3.54 중량부, Irgacure OXE02(BASF사 제조) 0.71 중량부 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 37.26 중량부를 혼합하여 실시예 4의 착색 광경화성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 5.
상기 제조예 1에서 제조한 안료분산 조성물 M1 55.45 중량부, 제조예 3에서 제조한 결합제수지(B2) 3.58 중량부, 광경화성 화합물로서 CBZ-SA(신나카무라화학) 2.84 중량부, Irgacure OXE02(BASF사 제조) 0.71 중량부 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 37.26 중량부를 혼합하여 실시예 5의 착색 광경화성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 1.
상기 제조예 1에서 제조한 안료분산 조성물(M1) 55.45 중량부, 제조예 2에서 제조한 결합제수지(B1) 2.87 중량부, 광경화성 화합물로서 KAYARAD DPHA(닛본가야꾸) 3.54 중량부, Irgacure OXE02(BASF사 제조) 0.71 중량부 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 37.26 중량부를 혼합하여 비교예 1의 착색 광경화성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 2.
상기 제조예 1에서 제조한 안료분산 조성물(M1) 55.45 중량부, 제조예 3에서 제조한 결합제수지(B2) 2.87 중량부, 광경화성 화합물로서 KAYARAD DPHA(닛본가야꾸) 3.54 중량부, Irgacure OXE02(BASF사 제조) 0.71 중량부 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 37.26 중량부를 혼합하여 비교예 2의 착색 광경화성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 3.
상기 제조예 1에서 제조한 안료분산 조성물(M1) 55.45 중량부, 결합제수지(B3) (메타크릴산과 벤질메타크릴레이트와의 공중합체(폴리스티렌 환산중량평균분자량은 26,000)) 2.87 중량부, 광경화성 화합물로서 CBZ-SA(신나카무라화학) 2.84 중량부, Irgacure OXE02(BASF사 제조) 0.71 중량부 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 37.26 중량부를 혼합하여 비교예 3의 착색 광경화성 수지 조성물을 제조하였다.
< 실험예 1> 광경화성 수지 조성물의 현상 시간 및 현상 잔사 평가
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 각각의 광경화성 수지 조성물을 스핀 코터를 이용해, 블랙 매트릭스가 형성하게 되는 50mmX 50mm의 유리 기판상에, 건조 후의 막 두께가 2.5㎛이 되도록 회전수를 조절하고 도포한 뒤, 100℃ 오븐에서 3분간 건조시켰다. 그 뒤, 스프레이 현상 장치를 이용하여, pH 10.5의 KOH 수용액으로 1분간 현상한 후 수세 처리를 행하고, 바람 건조했다. 이때 적색 도막이 현상액에 씻겨 없어지는 시점을 현상시간(sec)으로 측정하여 표 1에 나타냈다. 또 현상된 기판을 에탄올에 적신 면봉으로 문질러 묻어 나오는 적색의 정도를 확인하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(1) 현상 잔사
Ο : 면봉에 묻어 나오는 적색의 물질이 시인되지 않음.
Δ : 면봉에 묻어 나오는 적색의 물질이 미미하게 시인됨.
X : 면봉에 묻어 나오는 적색의 물질이 시인됨.
< 실험예 2> 광경화성 수지 조성물의 감도 평가
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 각각의 광경화성 수지 조성물을 스핀 코터를 이용하여 50mmX 50mm의 유리 기판상에 건조 후의 막 두께가 2.5㎛이 되도록 회전수를 조절하여 도포한 뒤, 100℃ 오븐에서 3분간 건조시켰다. 건조시킨 기판은 포토 마스크와의 간격을 300㎛로 하여 퓨전 램프의 313nm 파장의 적산광량이 40mJ가 되도록 노광하여 컬러 필터를 제조하였다. 그 뒤, 스프레이 현상 장치를 이용하여, pH 10.5의 KOH 수용액으로 1분간 현상한 후 수세 처리를 하고, 바람 건조하였다. 그 뒤 230℃ 오븐에서 20분간 경화시켜 컬러 필터의 패턴 선폭 및 패턴 박리의 정도를 측정하였다.
패턴의 선폭(X1)이 포토마스크의 선폭(X2)와의 차를 표기하여 감도의 정도를 측정함
○: 패턴 박리 없음, △: 패턴 박리 1 내지 3개, X: 패턴 박리 4개 이상
< 실험예 3> 광경화성 수지 조성물의 내용제성 평가
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 각각의 광경화성 수지 조성물을 스핀 코터를 이용하여 50mmX 50mm의 유리 기판상에, 건조 후의 막 두께가 2.5㎛이 되도록 회전수를 조절하여 도포한 뒤, 100℃ 오븐에서 3분간 건조시켰다. 건조시킨 기판은 포토 마스크와의 간격을 300㎛로 하여 퓨전 램프의 313nm 파장의 적산광량이 40mJ가 되도록 노광하여 컬러 필터를 제조하였다. 이어, 스프레이 현상 장치 및 pH 10.5의 KOH 수용액을 이용해 1분간 현상한 후 수세 처리를 하고, 바람 건조했다. 그 뒤 230℃ 오븐에서 20분간 경화시켰다. 이 기판은 상온의 NMP 용액에 30분간 컬러 필터를 침지시킨 후, 초순수로 세정 및 120℃로 가온한 핫플레이트 위에서 2분간 건조시킨 후 침지 전후의 색도를 측정하였다. 이때 사용하는 식은 L*, a*, b*로 정의되는 3차원 색도계에서의 색 변화를 나타내는 하기 수학식 1에 의해 계산되며, 색 변화치가 작을수록 고 신뢰성의 컬러 필터가 제조 가능하지만, 상기 식에 의한 값이 3 미만이면 양산품 적합 수준이다.
[ 수학식 1]
△ Eab * =[(△L*)2+ (△a*)2+ (△b*)2]^0.5
현상시간
( sec ) 		현상 잔사 선폭
(㎛) 		패턴 박리 내용제성
△ Eab *
실시예 1 8 Ο +2 Ο 2.4
실시예 2 16 Ο +8 Ο 2.1
실시예 3 28 Ο +11 Ο 1.8
실시예 4 18 Ο +9 Ο 2.2
실시예 5 31 Ο +13 Ο 1.6
비교예 1 57 X +18 Ο 2.3
비교예 2 59 X +17 Ο 2.1
비교예 3 13 Ο -5 x 4.3
상기 실험 결과를 통하여 상기 화학식 (1)의 화합물 및 화학식 (2) 또는 화학식 (3)의 결합제 수지를 포함하는 본 발명의 광경화성 수지 조성물인 실시예 1 내지 5는 현상시간, 현상 잔사, 감도 및 내용제성이 우수한 특성을 갖는 것을 확인하였다. 반면, 비교예 3의 광경화성 수지 조성물은 우수한 현상내성을 가지면 감도 및 내용제성이 나쁘고, 비교예 1 및 2의 광경화성 수지 조성물은 감도 및 내용제성이 우수하나 현상성이 나쁜 것으로 확인되었다.
따라서, 본 발명에 따른 착색 광경화성 수지 조성물은 고색재현율을 가지는 컬러필터 제조 시 발생하는 현상시간 및 감도 문제를 해결할 수 있는 우수한 현상 능력을 지니고 있다고 할 수 있다.

Claims (6)

  1. 하기 화학식 (1)의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 화합물(A), 하기 화학식 (3)의 구조를 갖는 단량체 단위 및 카르복실기를 포함하는 단량체 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 결합제 수지(B), 광 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 광경화성 수지조성물로서,
    상기 결합제 수지는 지방족 고리식메타크릴레이트를 포함하지 않는 것인 착색 광경화성 수지조성물:
    Figure 112018060045110-pat00010

    화학식 (1)


    Figure 112018060045110-pat00012

    화학식 (3)
    상기 화학식 (1)의 화합물은 1개 이상의 카르복실기 및 5개 이상의 광경화성 비닐기를 포함하는 화합물이다.
    상기 화학식 (3)에서 R5 및 R6은 서로 독립적으로, 수소원자, 할로겐 원자 또는 탄소수 1~20의 유기 잔기(유기 잔기는 산소원자를 함유할 수도 있다)를 나타내며, 상기 R7 및 R8은 서로 독립적으로, 수소원자 또는 탄소수 1~20의 유기 잔기(유기 잔기는 산소원자를 함유할 수도 있다)를 나타낸다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합제 수지(B)는 상기 화학식 (3)을 총 함량에 대하여 1 내지 50중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 착색 광경화성 수지조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 착색 광경화성 수지 조성물은 고형분 총 중량을 기준으로,
    상기 광경화성 화합물은 5 내지 45 중량% 포함되고,
    상기 결합제 수지(B)는 1 내지 60 중량% 포함되고,
    상기 광 개시제(D)는 0.1 내지 10 중량% 포함되며,
    상기 착색 광경화성 수지 조성물 총 중량을 기준으로 상기 용제(E)는 60 내지 95 중량%의 용제(E)를 포함되는 것을 특징으로 하는 착색 광경화성 수지 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 착색 광경화성 수지 조성물은 1종 이상의 안료 또는 1종 이상의 염료를 포함하는 착색제, 및 계면활성제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 광경화성 수지 조성물.
  5. 청구항 1에 기재된 착색 광경화성 수지 조성물로 제조된 컬러필터.
  6. 청구항 5에 기재된 착색 광경화성 수지 조성물로 제조된 컬러필터를 포함하는 액정표시장치.
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