KR101400194B1

KR101400194B1 - 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터

Info

Publication number: KR101400194B1
Application number: KR1020100121439A
Authority: KR
Inventors: 이인재; 권지윤; 정주호; 송동원; 황한철; 김재현; 한규석
Original assignee: 제일모직 주식회사
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2014-05-27
Also published as: CN102486609A; US8617796B2; US20120138858A1; KR20120059929A; CN102486609B; TW201224659A; TWI450036B

Abstract

(A) 유기염 형태의 술포네이트를 갖는 염료를 포함하는 염료; (B) 안료; (C) 아크릴계 바인더 수지; (D) 광중합성 단량체; (E) 광중합 개시제;　및 (F) 용제를 포함하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터{PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION FOR COLOR FILTER, AND COLOR FILTER USING THE SAME}

본 기재는 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터에 관한 것이다.

컬러필터는 액정표시장치, 카메라의 광학필터 등에 사용되는 것으로서, 백색광에서 3가지 이상의 색을 추출하여 미세한 화소단위가 가능하게 하는 박막 필름형 광학부품이고, 한 화소의 크기가 수십에서 수백 마이크로미터 정도이다. 이러한 컬러필터는 각각의 화소 사이의 경계부분을　차광하기 위해서 투명 기판 상에 정해진 패턴으로 형성된 블랙 매트릭스층 및 각각의 화소를 형성하기 위해 복수의 색(통상적으로, 적(G), 녹(G), 청(B)의 3원색)을 정해진 순서로 배열한 화소부가 차례로 적층된 구조를 취하고 있다. 　일반적으로 컬러필터의 착색 박막은 염색법, 인쇄법, 전착법, 안료분산법 등에 의하여 형성한다. 　현재, 이러한 방식은 휴대폰, 노트북, 모니터, TV 등의 LCD를 제조하는데 응용되고 있다.

염색법의 경우, 유리 기판상에 미리 젤라틴 등의 천연 감광성 수지, 아민 변성 폴리비닐 알코올, 아민 변성 아크릴계 바인더 수지 등의 염색기재를 가진 화상을 형성시킨 후, 직접염료 등의 염료로 염색하여 착색박막을 형성하지만, 다색 박막을 동일 기판상에 형성하기 위해서는 색상을 변화시킬 때마다 방염가공을 할 필요가 있기 때문에, 공정이 매우 복잡해지고 시간이 지연되는 문제점이 있다. 또한, 일반적으로 사용하는 염료 및 수지 자체의 선명성과 분산성은 양호하나, 내광성, 내습성 및 가장 중요한 특성인 내열성이 나쁘다는 단점이 있다. 　

인쇄법에서는 열경화성 또는 광경화성 수지에 안료를 분산시킨 잉크를 사용하여 인쇄를 행한 후, 열 또는 광으로 경화시킴으로써 착색박막이 형성된다. 이 방법에 의하면 다른 방법에 비해 재료비를 절감할 수는 있지만, 고도로 정밀하고 세밀한 화상 형성이 곤란하고, 또한, 형성되는 박막층이 균일하지 못한 단점이 있다. 　대한민국 특허공개 제1996-0011513호에서는 잉크젯 방식을 이용한 컬러필터의 제조방법을 제안하고 있는데, 섬세하고 정확한 색소의 인쇄를 위하여 노즐에서 분사되는 착색 수지 조성물이 염료형으로 되어있기 때문에, 염색법과 마찬가지로 내구성 및 내열성이 떨어지게 된다. 　

이와 달리, 대한민국 특허공개 제1996-0029904호에서는 전기침전법을 이용한 전착법을 제안하고 있는데, 전착법은 정밀한 착색박막을 형성할 수 있고, 안료를 사용하므로 내열성 및 내광성이 우수한 특성이 있으나, 향후 화소 크기가 정밀하게 되어 전극 패턴이 세밀하게 되면, 양쪽 끝에 전기 저항으로 인한 착색 얼룩이 나타나거나 착색박막의 두께가 두꺼워져서, 고도의 정밀성을 요구하는 컬러필터에 적용하기 어려운 문제점이 있다. 　

한편, 안료분산법은 블랙 매트릭스가 제공된 투명한 기질 위에 착색제를 함유하는 광중합성 조성물을 코팅하고, 형성하고자 하는 패턴의 형태로 노광한 후, 비노광 부위를 용제로 제거하여 열경화시키는 일련의 과정을 반복함으로써 착색박막이 형성되는 방법이다. 안료분산법은 컬러필터의 가장 중요한 성질인 내열성 및 내구성을 향상시킬 수 있고 필름의 두께를 균일하게 유지할 수 있다는 장점이 있다. 　

그러나, 안료분산법이 가진 장점에도 불구하고 현 수준 이상의 휘도, 명암비 등의 색특성을 발현하기 위해서는 분산된 안료가 갖는 입자성에서 비롯되는 명암비저하를 보상할 수 있는 방법과 추가적으로 고휘도를 발현할 수 있는 기술이 요구되고 있다. 　상기 기술한 색특성을 추가적으로 개선하는 방법으로 용액 상태에서 입자성이 없거나 일차 입경이 수 나노(nano) 이하로 매우 작은 고내구성 염료의 도입이 필요하다. 　

안료의 함량을 늘이는 대신에 입자성이 없거나 일차 입경이 매우 작은 고내구성 염료를 일정량 이상 사용함으로서 기존 화소의 두께를 유지하면서 안료분산액을 사용한 경우보다 우수한 고휘도 및 고명암비를 발현하는 감광성 수지 조성물을 제조할 수 있다. 　본 발명에서는 염료를 선정함에 있어 선정된 염료를 조색하여 발현되는 컬러필터의 색이 sRGB(standard Red Green Blue), NTSC(National Television System Committee)　및 EBU(Europien Broadcasting Union)　규격에 따른 색좌표 조건 내에서 적합한 분광 특성을 나타내도록 하는 동시에 원하는 색좌표에서 고휘도와 고명암비 성능을 가지도록 함으로써, 선정한 염료에 적합한 감광성 수지 조성물을 제조하여 원하는 색좌표에서 고휘도와 고명암비 성능을 보이는 LCD 및 LED용 컬러필터를 구현하고자 한다.

본 발명의 일 측면은 내열성이 우수하고, 고휘도 및 고명암비를 발현하며, 코팅성이 우수한 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 측면은 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, (A) 유기염 형태의 술포네이트를 갖는 염료를 포함하는 염료; (B) 안료; (C) 아크릴계 바인더 수지; (D) 광중합성 단량체; (E) 광중합 개시제;　및 (F) 용제를 포함하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 제공한다.

상기 염료는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.

[화학식 1]

(상기 화학식 1에서,

R¹　내지 R³는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되나, 모두 수소 원자인 것은 아니고,

R⁴는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며, 이민(imine)기, 아조(azo)기, 피라졸론(pyrazolone)기, 푸크신(fuchsine)기, 안트라퀴논(anthraquinone)기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 기를 포함한다.)

상기 화학식 1로 표시되는 염료에 포함되는 암모늄 이온은, 트리옥틸암모늄(trioctylammonium) 이온, 트리도데실암모늄(tridodecylammonium) 이온, 디옥틸암모늄(dioctylammonium) 이온으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.

상기 화학식 1로 표시되는 염료에 포함되는 술포네이트는,

2,5-디클로로-4,4,5-디히드로-3-메틸-5-옥소--4(4-술포페닐)아조-1H-피라졸-1-일-벤젠술포네이트(2,5-dichloro-4-4,5-dihydro-3-methyl-5-oxo-4-(4-sulfophenyl)azo-1H-pyrazol-1-yl-benzenesulfonate),

4-클로로-3-[4,5-디히드로-3-메틸-5-옥소-4-[[3-[(페닐아미노)술포닐]페닐]아조]-1H-피라졸-1-일]-벤젠술포네이트(4-chloro-3-[4,5-dihydro-3-methyl-5-oxo-4-[[3-[(phenylamino)sulfonyl]phenyl]azo]-1H-pyrazol-1-yl]-benzenesulfonate),

3-[[4-(페닐아미노페닐]아조]-벤젠술포네이트(3-[[4-(phenylamino)phenyl]azo]-benzenesulfonate),

[1,1'-비페닐]-2,2'-디술포네이트([1,1’-biphenyl]-2,2'-disulfonate), 4,4'-비스[(4,5-디히드로-3-메틸-5-옥소-1-페닐-1H-피라졸-4-일)아조]-벤젠술포네이트(4,4'-bis[(4,5-dihydro-3-methyl-5-oxo-1-phenyl-1H-pyrazol-4-yl)azo]-benzenesulfonate),

하이드록시[2-하이드록시-5-니트로-3-[[2옥소-1-[(페닐아미노)카보닐]프로필]아조]벤젠술포네이트(3-)]-크로메이트(1-)(hydroxy[2-hydroxy-5-nitro-3-[[2-oxo-1-[(phenylamino)carbonyl]propyl]azo]benzenesulfonato(3-)]-chromate(1-)),

4-[[4-[(4-히드록시-2-메틸페닐)아졸페닐]아미노]-3-니트로-벤젠술포네이트(4-[[4-[(4-hydroxy-2-methylphenyl)azolphenyl]amino]-3-nitro-benzenesulfonate),

2-아미노-5-[(4-아미노-3-술포페틸)(4-이미노-3-술포-2,5-시클로헥사디엔-1-일리덴)메틸]-3-메틸-벤젠술포네이트(2-amino-5-[(4-amino-3-sulfophenyl)(4-imino-3-sulfo-2,5-cyclohexadien-1-ylidene)methyl]-3-methyl-benzenesulfonate) 및

N-[4-[[4-(디메틸아미노)페닐][4-[에틸[(3-술포페닐)메틸렌]-2,5-시클로헥사디엔-1-일리덴]-N-에틸-3-술포-벤젠메탄아미늄(N-[4-[[4-(dimethylamino)phenyl][4-[ethyl[(3-sulfophenyl)methyl]amino]phenyl]methylene]-2,5-cyclohexadien-1-ylidene]-N-ethyl-3-sulfo-benzenemethanaminium)으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 　

상기 안료는, 디피롤로피롤계 적색 안료, 할로겐이 치환된 구리프탈로시아닌계 녹색 안료, 할로겐이 치환된 아연프탈로시아닌계 녹색 안료, 구리프탈로시아닌계 청색 안료, 이소인돌린계 황색 안료, 퀴노프탈론계 황색 안료, 니켈 콤플렉스계 황색 안료 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 　

상기 안료는, C.I. 적색 안료 254, C.I. 적색 안료 255, C.I. 적색 안료 264, C.I. 적색 안료 270, C.I. 적색 안료 272, C.I. 적색 안료 177, C.I. 적색 안료 89, C.I. 녹색 안료 36, C.I. 녹색 안료 7, C.I. 녹색 안료 58, C.I. 청색 안료 15:6, C.I. 청색 안료 15, C.I. 청색 안료 15:1, C.I. 청색 안료 15:2, C.I. 청색 안료 15:3, C.I. 청색 안료 15:4, C.I. 청색 안료 15:5, C.I. 청색 안료 16, C.I. 황색 안료 139, C.I. 황색 안료 138, C.I. 황색 안료 150 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수도 있다. 　

상기 염료 및 상기 안료는 1:99 내지 99:1의 중량비로 포함되는 것일 수 있다. 　

상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물은, 상기 (A) 염료 0.1중량% 내지 20중량%; 상기 (B) 안료 0.1중량% 내지 30중량%; 상기 (C) 아크릴계 바인더 수지 0.5중량% 내지 15중량%; 상기 (D) 광중합성 단량체 0.5중량%　내지 15중량%; 상기 (E) 광중합 개시제 0.01중량%　내지 5중량%; 및 상기 (F) 용제 잔부량을 포함할 수 있다. 　

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터를 제공한다.

기타 본 발명의 측면들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.　　

내열성이 우수하고, 고휘도와 고명암비를 발현하며, 코팅성이 우수한 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되어 우수한 색특성을 발현하는 컬러필터를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 　다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.　

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "치환된"이란, 작용기 중의 하나 이상의 수소원자가 할로겐 원자(F, Br, Cl 또는 I), 하이드록시기, 　니트로기, 시아노기, 아미노기(-NRR', R 및 R'는 독립적으로, C1 내지 C10의 알킬기임), 아미디노기, 히드라진 또는 히드라존기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기 및 치환 또는 비치환된 헤테로사이클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나, 두 개의 수소원자가 =O, =S, =NR(R은 C1 내지 C10의 알킬기임), =PR(R은 C1 내지 C10의 알킬기임) 및 =SiRR'(R 및 R'는 독립적으로, C1 내지 C10의 알킬기임)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나, 세 개의 수소원자가 ≡N, ≡P 및 ≡SiR(R은　C1 내지 C10의 알킬기임)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환된 것을 의미한다. 　　　

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "조합"이란 혼합 또는 공중합을 의미한다. 　

본 발명의 일 구현예에 따른 컬러필터용 감광성 수지 조성물은, (A) 유기염 형태의 술포네이트를 갖는 염료를 포함하는 염료; (B) 안료; (C) 아크릴계 바인더 수지; (D) 광중합성 단량체; (E) 광중합 개시제;　및 (F) 용제를 포함한다.

상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 (G) 기타 첨가제를 더 포함할 수도 있다. 　

이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 컬러필터용 감광성 수지 조성물의 각 성분들에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

(A) 염료

상기 염료는 유기염 형태의 술포네이트를 갖는 염료를 포함하는 것으로, 필요에 따라서 그 밖의 염료를 혼합하여 사용할 수 있다. 　

상기 염료는 하기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다.

[화학식 1]

(상기 화학식 1에서,

상기 화학식 1로 표시되는 염료에 포함되는 암모늄 이온은 알킬 암모늄 이온으로, 트리옥틸암모늄(trioctylammonium) 이온, 트리도데실암모늄(tridodecylammonium) 이온 및 디옥틸암모늄(dioctylammonium) 이온으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 화학식 1로 표시되는 염료에 포함되는 술포네이트는, 2,5-디클로로-4,4,5-디히드로-3-메틸-5-옥소--4(4-술포페닐)아조-1H-피라졸-1-일-벤젠술포네이트(2,5-dichloro-4-4,5-dihydro-3-methyl-5-oxo-4-(4-sulfophenyl)azo-1H-pyrazol-1-yl-benzenesulfonate),

[1,1'-비페닐]-2,2'-디술포네이트([1,1'-biphenyl]-2,2'-disulfonate), 4,4'-비스[(4,5-디히드로-3-메틸-5-옥소-1-페닐-1H-피라졸-4-일)아조]-벤젠술포네이트(4,4'-bis[(4,5-dihydro-3-methyl-5-oxo-1-phenyl-1H-pyrazol-4-yl)azo]-benzenesulfonate),

N-[4-[[4-(디메틸아미노)페닐][4-[에틸[(3-술포페닐)메틸렌]-2,5-시클로헥사디엔-1-일리덴]-N-에틸-3-술포-벤젠메탄아미늄(N-[4-[[4-(dimethylamino)phenyl][4-[ethyl[(3-sulfophenyl)methyl]amino]phenyl]methylene]-2,5-cyclohexadien-1-ylidene]-N-ethyl-3-sulfo-benzenemethanaminium)로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 　

상기 염료는 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.1중량% 내지 20중량%로 포함될 수 있고, 이 중에서 5중량% 내지 15중량%로 포함될 수도 있으며, 상기 염료가 상기의 범위로 사용되면, 동일한 색좌표에서 높은 휘도를 발현할 수 있다. 　

(B) 안료

상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 안료를 포함하며, 상기 안료로는 적색(red), 녹색(green), 청색(blue), 황색(yellow), 보라색(violet)의 색상을 갖는 안료를 사용할 수 있다.

상기 안료로는, 안트라퀴논계 안료, 페릴렌계 안료 등의 축합다환 안료; 프탈로시아닌 안료, 아조계 안료 등의 유기 안료; 등을 사용할 수 있으며, 이들 안료를 각각 단독으로 이용할 수도 있으나 최대 흡광 파장 조정, 크로스포인트(cross point), 크로스토크(cross talk)　등의 조정을 위해 2종 이상 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 　

상기 안료는, 디피롤로피롤계 적색 안료, 할로겐이 치환된 구리프탈로시아닌계 녹색 안료, 할로겐이 치환된 아연프탈로시아닌계 녹색 안료, 구리프탈로시아닌계 청색 안료, 이소인돌린계 황색 안료, 퀴노프탈론계 황색 안료, 니켈 콤플렉스계 황색 안료 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 이 중에서, C.I. 적색 안료 254, C.I. 적색 안료 255, C.I. 적색 안료 264, C.I. 적색 안료 270, C.I. 적색 안료 272, C.I. 적색 안료 177, C.I. 적색 안료 89, C.I. 녹색 안료 36, C.I. 녹색 안료 7, C.I. 녹색 안료 58, C.I. 청색 안료 15:6, C.I. 청색 안료 15, C.I. 청색 안료 15:1, C.I. 청색 안료 15:2, C.I. 청색 안료 15:3, C.I. 청색 안료 15:4, C.I. 청색 안료 15:5, C.I. 청색 안료 16, C.I. 황색 안료 139, C.I. 황색 안료 138, C.I. 황색 안료 150 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 　

상기 안료는 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 안료 자체로 직접적으로 투입될 수도 있고, 안료, 분산제, 용제 및 수지를 포함하는 안료 분산액 조성물을 제조하여 투입될 수도 있다. 　

상기 안료 분산액 조성물에 포함되는 분산제로는 비이온성 분산제, 음이온성 분산제 또는 양이온성 분산제가 선택적으로 사용될 수 있고, 구체적인 예로는, 폴리알킬렌글리콜 및 이의 에스테르; 폴리옥시알킬렌; 다가알코올에스테르 알킬렌옥사이드 부가물; 알코올알킬렌옥사이드 부가물; 알킬아민 등을 단독으로 또는 적절히 조합하여 사용할 수 있고, 안료 분산액 조성물에 포함되는 안료 100중량부에 대하여 10중량부 내지 20중량부로 포함될 수 있다.

상기 안료 분산액 조성물에 포함되는 용제로는 에틸렌글리콜아세테이트, 에틸셀로솔브, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 에틸락테이트, 폴리에틸렌글리콜, 사이클로헥사논, 프로필렌글리콜메틸에테르 등을 사용할 수 있다. 　

상기 안료 분산액 조성물에 포함되는 수지는 카르복실기를 함유한 아크릴계 수지를 사용하여, 안료 분산액 조성물의 안정성을 향상시키고 픽셀의 패턴성을 개선할 수 있다. 　

상기 안료의 1차 입경은 10nm 내지 70nm일 때, 안료 분산액 조성물의 안정성이 우수하고, 픽셀의 해상성 저하의 우려가 없다. 　

또한, 상기 안료의 2차 입경은 특별히 한정되지는 않으나, 픽셀의 해상성을 고려할 때 200nm 이하이거나 70nm 내지 100nm인 것이 좋다.

상기 안료의 사용량은 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.1중량% 내지 30중량%일 수 있고, 이 중에서 5중량% 내지 20중량%일 수 있다. 　상기 안료의 함량이 상기의 범위일 때는 색재현율이 좋고, 패턴의 형상성, 경화 특성 및 밀착력이 우수한 효과가 있다.

상기 염료 및 상기 안료를 혼합하여 사용할 경우 1:99 내지 99:1의 중량비로 사용될 수 있고, 이 중에서도 5:95　내지 30:70의　중량비로 혼합하여 사용할 수 있다. 　상기 염료 및 안료를 상기의 중량비 범위로 혼합할 경우 색특성을 유지하면서　높은 휘도 및 명암비를 가질 수 있다. 　

(C) 아크릴계 바인더 수지

상기 아크릴계 바인더 수지는 제1에틸렌성 불포화 단량체　및 이와 공중합 가능한 제2에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체를 포함하는 것으로, 하나 이상의 아크릴계 반복단위를 포함하는 수지이다. 　

상기 제1에틸렌성 불포화 단량체는 하나 이상의 카르복시기를 함유하는 에틸렌성 불포화 단량체이며, 구체적으로는　아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 푸마르산　및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택하여 사용할 수 있다.

상기 제1에틸렌성 불포화 단량체의 중량 비율은 아크릴계 바인더 수지 총 중량에 대하여 10중량% 내지　40중량%일 수 있고, 20중량% 내지　30중량%일 수도 있다.　　

상기 제2에틸렌성 불포화 단량체로는, 알케닐 방향족 단량체, 불포화 카르본산 에스테르 화합물, 불포화 카르본산 아미노 알킬 에스테르 화합물, 카르본산 비닐 에스테르 화합물, 불포화 카르본산 글리시딜 에스테르 화합물, 시안화 비닐 화합물, 불포화 아미드 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택하여 사용될 수 있다. 　

상기 알케닐 방향족 단량체의 대표적인 예로는, 스티렌, α-메틸 스티렌, 비닐 톨루엔, 비닐 벤질 메틸에테르 등이 있고; 상기 불포화 카르본산 에스테르류 화합물의 대표적인 예로는, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트, 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시 부틸 아크릴레이트, 2-히드록시 부틸 메타크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트 등이 있으며; 상기 불포화 카르본산 아미노 알킬 에스테르류 화합물의 대표적인 예로는, 2-아미노 에틸 아크릴레이트, 2-아미노 에틸 메타크릴레이트, 2-디메틸 아미노 에틸 아크릴레이트, 2-디메틸 아미노 에틸 메타크릴레이트 등이 있고; 상기 카르본산 비닐 에스테르류 화합물의 대표적인 예로는, 초산 비닐, 안식향산 비닐 등이 있고; 상기 불포화 카르본산 글리시딜 에스테르류 화합물의 대표적인 예로는, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트 등이 있고; 상기 시안화 비닐 화합물의 대표적인 예로는 아크릴로 니트릴, 메타크릴로 니트릴 등이 있으며; 상기 불포화 아미드류 화합물의 대표적인 예로는, 아크릴 아미드, 메타크릴 아미드 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 　이러한 불포화 제2에틸렌성 불포화 단량체는 각각 단독으로 또는 2개 이상을 혼합하여 사용될 수 있다. 　

상기 제1에틸렌성 불포화 단량체　및 상기 제2에틸렌성 불포화 단량체를 포함하는 아크릴계 바인더 수지의 구체적인 예를 들면, 메타크릴산/벤질 메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/벤질 메타크릴레이트/스티렌 공중합체, 메타크릴산/벤질 메타크릴레이트/2-히드록시 에틸 메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/벤질 메타크릴레이트/스티렌/2-히드록시 에틸 메타크릴레이트 공중합체 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들을 단독 또는 2종 이상을 배합하여 사용할 수도 있다. 　

상기 아크릴계 바인더 수지의 중량평균분자량(Mw)은 3,000 내지 150,000일 수 있고, 5,000 내지 50,000일 수도 있으며, 이 중에서 20,000 내지 30,000일 수도 있다. 　상기 아크릴계 바인더 수지의 중량평균분자량이 상기의 범위일 때, 기판과의 밀착성이 우수하고 물리적, 화학적 물성이 좋으며, 점도가 적절하여 분산성이 좋다.

상기 아크릴계 바인더 수지는 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 있어서 픽셀의 해상도에 가장 큰 영향을 주는 인자이다. 　예를 들어, 상기 메타크릴산/벤질 메타크릴레이트 공중합체의 경우에는 산가 및 중량평균분자량에 의하여 픽셀의 해상도가 뚜렷이 달라진다. 이 경우, 메타크릴산/벤질 메타크릴레이트의 함량비가 25/75(w/w)로 산가 80mgKOH/g　내지 120mgKOH/g, 중량평균분자량이 20,000 내지 30,000인 경우에 가장 우수한 픽셀의 해상도를 얻을 수 있다. 　

상기 아크릴계 바인더 수지의 사용량은 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여 0.5중량% 내지 15중량%일 수 있고, 아크릴계 바인더 수지의 함량이 상기　범위일 때, 기판과의 접착력이 좋고, 균일한 막두께를 형성할 수 있으며, 막강도, 내열성, 내화학성 및 잔상 등의 컬러필터 후공정이 우수하다.　또한, 가교성이 적절하여 표면의 평활도가 우수하다.

(D) 광중합성 단량체

상기 광중합성 단량체로는 2개 이상의 히드록시기를 갖는 다관능기 단량체를 사용할 수 있다. 　광중합성 단량체의 구체적인 예로는, 글리세롤아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트,　에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨아크릴레이트, 펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 비스페놀A디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 노볼락에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트 등이 있다.

상기 광중합성 단량체는 컬러필터용 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.5중량%　내지 15중량%로 포함될 수 있고, 1중량% 내지 10중량%로 포함될 수도 있다. 　광중합성 단량체가 상기 범위 내로 포함되는 경우 컬러필터 제조 시 패턴 특성 및 현상성이 우수하다.

(E) 광중합 개시제

상기 광중합 개시제는 감광성 수지 조성물에 일반적으로 사용되는 광중합 개시제로서, 예를 들어 트리아진계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 활성 라디칼 발생제 및 산발생제로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 광중합 개시제로 사용되는 트리아진계 화합물의 구체적인 예를 들면, 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-(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, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐)-1,3,5-트리아진, 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(3',4'-디메톡시 스티릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시 나프틸)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시 페닐)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(p-톨릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-비페닐-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 비스(트리클로로 메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토 1-일)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시 나프토 1-일)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-4-트리클로로 메틸(피페로닐)-6-트리아진, 2-4-트리클로로 메틸(4'-메톡시 스티릴)-6-트리아진 등이 있고, 이 중에서, 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-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진 또는 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 특히, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진을 사용할 수 있다. 　

상기 아세토페논계 화합물의 구체적인 예를 들면, 디에톡시아세토페논, 2-메틸-2-모폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-하이드록시-2-메틸-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]프로판-1-온, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)부탄-1-온, 2-(4-메틸벤질)-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)부탄-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온 등을 들 수 있고, 이 중에서, 2-메틸-2-모폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)부탄-1-온 또는 2-(4-메틸벤질)-2-디메틸 아미노-1-(4-모폴리노페닐)부탄-1-온, 특히, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)부탄-1-온 또는 2-(4-메틸벤질)-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)부탄-1-온을 사용할 수 있다.

상기 비이미다졸계 화합물로는, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(4-카르보에톡시페닐)비이미다졸, 2,2',-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(4-브로모페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(2,4-디클로로페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,4-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(m-메톡시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2-니트로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸 및 2,2'-비스(2-메틸페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸가 있고, 이 중에서, 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 활성 라디칼 발생제는 광을 조사함으로써 활성 라디칼을 발생한다. 　상기한 활성 라디칼 발생제로는, 벤조인계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물 및 옥심계 화합물 등을 들 수 있다.

상기 벤조인계 화합물로는 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 이소부틸에테르 등이 있다. 　

상기 벤조페논계 화합물로는 벤조페논, 벤조일 안식향산, o-벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 3,3'-디메틸-2-메톡시 벤조페논, 4,4'-디클로로 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노) 벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노) 벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술파이드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 및 2,4,6-트리메틸벤조페논　등이 있다. 　

상기 티오크산톤계 화합물로는 티오크산톤, 2-메틸 티오크산톤, 2-이소프로필 티오크산톤, 4-이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 2-클로로 티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티옥산톤　등이 있다.

상기 옥심계 화합물로는 O-아실옥심계 화합물, 2-(O-벤조일옥심)-1-[4-(페닐티오)페닐]-1,2-옥탄디온, 1-(O-아세틸옥심)-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에탄온, 0-에톡시카르보닐-α-옥시아미노-1-페닐프로판-1-온 등이 있다. 　상기 O-아실옥심계 화합물의 구체 예로서는, 1-(4-페닐술파닐페닐)-부탄-1,2-디온2-옥심-O-벤조에이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1,2-디온2-옥심-O-벤조에이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1-온옥심-O-아세테이트 및 1-(4-페닐술파닐페닐)-부탄-1-온옥심-0-아세테이트가 있다. 　

상기한 예시 이외의 활성 라디칼 발생제로서, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 10-부틸-2-클로로아크리돈, 2-에틸안트라퀴논, 벤질, 9,10-페난스렌퀴논, 캄파퀴논, 페닐글리옥실산메틸, 티타노센화합물 등을 사용할 수도 있다.

상기 중합 개시제로는 상기 열거한 화합물 이외에도, 카바졸계 화합물, 디케톤계 화합물, 설포늄 보레이트계 화합물, 디아조계 화합물 등을 사용할 수도 있다. 　또한, 상기 중합 개시제는 빛을 흡수하여 들뜬 상태가 된 후, 에너지를 전달함으로써 화학반응을 일으키는 광 증감제와 병용하여 사용될 수도 있다.

상기 광중합 개시제는 컬러필터용 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.01중량%　내지 5중량%로 포함될 수 있고, 0.1중량% 내지 3중량%로 포함될 수도 있으며, 광중합 개시제로 트리아진계 화합물이 사용되는 경우에는 전체 사용되는 광중합 개시제의 총량에 대하여 15중량% 이하로 사용될 수 있다. 　광중합 개시제가 상기 범위 내로 포함되는 경우 컬러필터 제조를 위한 패턴 형성 공정에서 노광시 광중합이 충분히 일어나게 되어 감도가 우수하며, 투과율이 개선된다.

(F) 용제

상기 용제는 상기 아크릴계 바인더 수지 및 다른 구성 성분 물질들과 상용성을 갖되, 반응하지 않는 것들이 사용된다. 　

상기 용제의 예를 들면, 메탄올, 에탄올 등의 알코올 화합물; 디클로로에틸 에테르, n-부틸 에테르, 디이소아밀 에테르, 메틸페닐 에테르, 테트라히드로퓨란 등의 에테르 화합물; 에틸렌 글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸에테르 등의 글리콜 에테르 화합물; 메틸 셀로솔브 아세테이트, 에틸 셀로솔브 아세테이트, 디에틸 셀로솔브 아세테이트 등의 셀로솔브 아세테이트 화합물; 메틸에틸 카르비톨, 디에틸 카르비톨, 디에틸렌 글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸에테르 등의 카르비톨 화합물; 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필에테르 아세테이트 등의 프로필렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트 화합물; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소 화합물; 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 4-히드록시-4-메틸-2-펜타논, 메틸-n-프로필케톤, 메틸-n-부틸케톤, 메틸-n-아밀케톤, 2-헵타논 등의 케톤 화합물; 초산 에틸, 초산-n-부틸, 초산 이소부틸 등의 포화 지방족 모노카르복실산 알킬 에스테르 화합물; 젖산 메틸, 젖산 에틸 등의 젖산 에스테르 화합물; 옥시 초산 메틸, 옥시 초산 에틸, 옥시 초산 부틸 등의 옥시 초산 알킬 에스테르 화합물; 메톡시 초산 메틸, 메톡시 초산 에틸, 메톡시 초산 부틸, 에톡시 초산 메틸, 에톡시 초산 에틸 등의 알콕시 초산 알킬 에스테르 화합물; 3-옥시 프로피온산 메틸, 3-옥시 프로피온산 에틸 등의 3-옥시 프로피온산 알킬 에스테르 화합물; 3-메톡시 프로피온산 메틸, 3-메톡시 프로피온산 에틸, 3-에톡시 프로피온산 에틸, 3-에톡시 프로피온산 메틸 등의 3-알콕시 프로피온산 알킬 에스테르 화합물; 2-옥시 프로피온산 메틸, 2-옥시 프로피온산 에틸, 2-옥시 프로피온산 프로필 등의 2-옥시 프로피온산 알킬 에스테르 화합물; 2-메톡시 프로피온산 메틸, 2-메톡시 프로피온산 에틸, 2-에톡시 프로피온산 에틸, 2-에톡시 프로피온산 메틸 등의 2-알콕시 프로피온산 알킬 에스테르 화합물; 2-옥시-2-메틸 프로피온산 메틸, 2-옥시-2-메틸 프로피온산 에틸 등의 2-옥시-2-메틸 프로피온산 에스테르 화합물, 2-메톡시-2-메틸 프로피온산 메틸, 2-에톡시-2-메틸 프로피온산 에틸 등의 2-알콕시-2-메틸 프로피온산 알킬 등의 모노옥시 모노카르복실산 알킬 에스테르 화합물; 2-히드록시 프로피온산 에틸, 2-히드록시-2-메틸 프로피온산 에틸, 히드록시 초산 에틸, 2-히드록시-3-메틸 부탄산 메틸 등의 에스테르 화합물; 피루빈산 에틸 등의 케톤산 에스테르 화합물 등이 있으며, 또한, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸포름아닐라드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸술폭시드, 벤질에틸에테르, 디헥실에테르, 아세트닐 아세톤, 이소포론, 카프론산, 카프릴산, 1-옥탄올, 1-노난올, 벤질알코올, 벤질 아세테이트, 안식향산 에틸, 옥살산 디에틸, 말레인산 디에틸, γ-부티로락톤, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 페닐 셀로솔브 아세테이트 등의 고비점 용제를 들 수 있다.

이들 용제 중에서 상용성 및 반응성 등을 고려한다면, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 등의 글리콜 에테르 화합물; 에틸 셀로솔브 아세테이트 등의 셀로솔브 아세테이트 화합물; 2-히드록시 프로피온산 에틸 등의 에스테르 화합물; 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 등의 디에틸렌 글리콜 화합물; 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필에테르 아세테이트 등의 프로필렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트 화합물를 사용할 수 있고, 염료의 용해도를 고려한다면, 사이클로헥사논을 용제 총량에 대하여 10중량% 내지 50중량%로 포함할 수도 있다. 　

상기 용제는 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 다른 성분을 투입하고 나서, 용해도와 점도를 적절히 조절하고, 제품 적용 시 물리적, 광학적 특성에 유리하도록 잔부량으로 사용할 수 있다. 　

(G) 기타 첨가제

상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 상기 안료가 상기 용제 중에 균일하게 분산되도록 하며 레벨링(leveling) 성능을 개선시키기 위해 계면활성제를 더 포함할 수 있다.

상기 계면활성제는 불소계 계면활성제를 사용할 수 있다.

상기 불소계 계면활성제는 4,000 내지 10,000의 낮은 중량평균분자량을 가질 수 있으며, 구체적으로는 6,000 내지 10,000의 중량평균분자량을 가질 수 있다. 　또한 상기 불소계 계면활성제는 표면장력이 18mN/m 내지 23mN/m(0.1중량% 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르아크릴레이트(PEGMEA) 용액에서 측정)일 수 있다. 　상기 불소계 계면활성제의 중량평균분자량 및 표면장력이 상기 범위 내일 경우 레벨링 성능을 개선할 수 있으며,　고속 코팅(high speed coating)시 얼룩 특성이　우수하며, 기포 발생이 적어 막 결함이 작기 때문에 고속 코팅법인 슬릿 코팅(slit coating)에 우수한 특성을 부여한다.

상기 불소계 계면활성제의 구체적인 예로는, DIC사의 F-482, F-484, F-478 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 　　　

상기 계면활성제는 상기 불소계 계면활성제와 함께 실리콘계 계면활성제를 사용할 수도 있다.

상기 실리콘계 계면활성제로는 실록산 결합을 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 　구체적인 상품명으로는, 토레이 실리콘社의 DC3PA, SH7PA, DC11PA, SH21PA, SH28PA, 29SHPA, SH30PA; 폴리에스테르변성 실리콘 오일인 토레이 실리콘社의 SH8400; 신에츠 실리콘社의 KP321, KP322, KP323, KP324, KP326, KP340, GF; 도시바 실리콘社의 　TSF400, TSF401, TSF410, TSF4440, TSF4445, TSF4446, TSF4452, TSF4460; 등을 들 수 있다.

상기 계면활성제는 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물 100중량부에 대하여 0.01중량% 내지 5중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 0.1중량% 내지 2중량%로 포함될 수 있다. 　상기 계면활성제가 상기 범위 내로 포함될 경우 현상 후 이물 발생이 적다.

상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 상기 (A) 내지 (F)의 성분 외에 (B) 안료 성분이 (F) 용제 중에 균일하게 분산되도록 앞서 설명한 바와 같은 분산제를 더 포함할 수도 있다. 　상기 분산제로는 예를 들면, 비이온성, 음이온성 또는 양이온성 분산제를 사용할 수 있으며, 상세하게는 폴리알킬렌글리콜 및 이의 에스테르, 폴리옥시알킬렌, 다가 알콜 에스테르 알킬렌 옥사이드 부가물, 알콜알킬렌옥사이드 부가물, 설폰산 에스테르, 설폰산염, 카르복실산에스테르, 카르복실산염, 알킬아미드알킬렌옥사이드 부가물, 알킬아민 등을 사용할 수 있다.　　이들 분산제는 1종을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상을 적절히 조합하여 사용할 수 있다.　　

또한 도포 시 얼룩이나 반점을 방지하고 레벨링 특성이나 미현상에 의한 잔사의 생성을 방지하기 위하여, 에폭시 화합물; 말론산; 3-아미노-1,2-프로판디올; 비닐기 또는 (메타)아크릴옥시기를 갖는 실란계 커플링제; 레벨링제; 실리콘계 계면활성제; 불소계 계면활성제; 라디칼 중합 개시제 등과 같은 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. 　이들 첨가제의 사용량은 원하는 물성에 따라 용이하게 조절될 수 있다.

상기 에폭시 화합물로는 페놀 노볼락 에폭시 수지, 테트라 메틸 비-페닐 에폭시 수지, 비스페놀A형 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지, 오르토-크레졸 노볼락 수지 등을 들 수 있다. 　상기 에폭시 화합물은 상기 감광성 수지 조성물 100중량부에 대하여 0.01중량% 내지 5중량%일 수 있고, 에폭시 화합물의 함량이 상기 범위에 포함되면 저장성 및 공정마진이 우수하다. 　

상기 에폭시 화합물을 더 포함하는 경우 과산화물 개시제 또는 아조비스계 개시제와 같은 라디칼 중합 개시제를 더 포함할 수 있다. 　

상기 과산화물 개시제의 예를 들면, 이소부틸퍼옥사이드, 　2,4-디클로로벤조일퍼옥사이드, α-메틸벤조일퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠하이드로퍼옥사이드, 쿠멘하이드로퍼옥사이드, tert-부틸하이드로퍼옥사이드, 1,1,3,3,-테트라메틸부틸하이드로퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(tert-부틸퍼옥시)헥산, 1,3-비스(tert-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 디쿠밀퍼옥사이드, 디-tert-부틸퍼옥사이드, 파라멘탄하이드로퍼옥사이드, tert-부틸쿠밀퍼옥사이드, 디-tert-헥실퍼옥사이드, tert-부틸퍼옥시 아세테이트, 2,4,4-트리메틸펜틸퍼옥시페녹시아세테이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 2,2-디-(tert-부틸퍼옥시)부탄, 디-tert-메톡시부틸퍼옥시디카르보네이트, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카보네이트 및 디이소프로필퍼옥시디카보네이트 등을 들 수 있고, 이 중에서, 디이소프로필벤젠하이드로퍼옥사이드, 쿠멘하이드로퍼옥사이드, tert-부틸하이드로퍼옥사이드, 1,1,3,3,-테트라메틸부틸하이드로퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(tert-부틸퍼옥시)헥산, 디쿠밀퍼옥사이드, 디-tert-부틸퍼옥사이드, 파라멘탄하이드로퍼옥사이드, tert-부틸쿠밀퍼옥사이드, 디-tert-헥실퍼옥사이드, tert-부틸퍼옥시아세테이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트 또는 2,2-디-(tert-부틸퍼옥시)부탄, 특히, 디쿠밀퍼옥사이드, 디-tert-헥실퍼옥사이드, tert-부틸쿠밀퍼옥사이드, 디-tert-부틸퍼옥사이드, 파라멘탄하이드로퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠하이드로퍼옥사이드, 1,1,3,3,-테트라메틸부틸하이드로퍼옥사이드 또는 쿠멘하이드로퍼옥사이드를 사용할 수 있다. 　

상기 아조비스계 개지세의 예를 들면, 1,1'-아조비스시클로헥산-1-카르보니트릴, 2,2'-아조비스-(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스-(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스-(메틸이소부틸레이트), 2,2'-아조비스-(이소부티로니트릴), 4,4'-아조비스-(4-시아노발레인산) 등을 들 수 있다. 　

상기 실란계 커플링제의 구체적인 예로는, 비닐 트리메톡시실란, 비닐 트리스(2-메톡시에톡시실란), 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시 시클로헥실)에틸 트리메톡시실란, 3-클로로프로필 메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필 트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필 트리메톡시실란, 3-머캅토프로필 트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 　상기 실란계 커플링제는 상기 수지 조성물 총 함량에 대하여 0.01중량% 내지 2중량%일 수 있고, 실란계 커플링제의 함량이 상기 범위이면 접착력, 저장 안정성 및 코팅성이 우수하다. 　

상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물의 제조 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 구체적으로는 전술한 염료, 안료, 아크릴계 바인더 수지, 광중합성 단량체, 광중합 개시제, 용제 및 선택적으로 첨가제를 혼합하여 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 제조할 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에 따른 컬러필터는, 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된다. 　

상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물을, 아무것도 도포되지 않은 유리기판이나 SiNx(보호막)가 500Å 내지 1,500Å의 두께로 도포되어 있는 유리기판 위에 스핀 도포, 슬릿 도포 등의 적당한 방법을 사용하여, 1.5㎛　내지 3.0㎛의 두께로 도포한다. 　도포 후에는 컬러필터에 필요한 패턴을 형성하도록 광(활성선)을 조사한다. 　조사에 사용되는 광원으로는, 예를 들면 190nm 내지 450nm, 바람직하게는 200nm 내지 400nm 영역의 UV 광선을 들 수 있으며, 전자선 및 X선 조사도 적당하다.　　광을 조사한 도포층을 알칼리 현상액으로 처리하면 도포층의 미조사 부분이 용해되고 컬러필터에 필요한 패턴이 형성된다. 　이러한 과정을 필요한 색의 수에 따라 반복　수행함으로써, 원하는 패턴을 갖는 컬러필터를 수득할 수 있다. 　또한, 상기 과정에서, 현상에 의해 수득된 화상 패턴을 다시 가열하거나 또는 활성선 조사 등에 의해 경화시킴으로써 내크랙성, 내용제성 등을 더욱 향상시킬 수도 있다. 　　

이하, 실시예를 통하여 상술한 본 발명의 구현예들을 더욱 상세하게 설명한다. 　다만, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.　

(컬러필터용 감광성 수지 조성물의 제조)

실시예 1　

(A) 염료

1.0g의 하이드록시[2-하이드록시-5-니트로-3-[[2옥소-1-[(페닐아미노)카보닐]프로필]아조]벤젠술포네이트(3-)]-크로메이트(1-)(hydroxy[2-hydroxy-5-nitro-3-[[2-oxo-1-[(phenylamino)carbonyl]propyl]azo]benzenesulfonato(3-)]-chromate(1-)), 트리-n-옥틸암모늄(tri-n-octylammonium)

(B) 안료 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

5.0g의 C.I. 적색 안료 254/177(60/40 중량비)

(C) 아크릴계 바인더 수지

5.0g의 메타크릴산/벤질메타크릴레이트(30/70 중량비, 분자량=28,000)

(D) 광중합성 단량체

5.0g의 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트

(E) 광중합 개시제　

2.0g의 옥심계 개시제(CGI-124)

(F) 용제

66.5g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트

15g의 시클로헥사논

(G) 기타 첨가제

0.5g의 불소계 계면활성제(F-482, DIC社 제품)

상기 용제에, 광중합 개시제를 용해시킨 후 2시간 동안 상온에서 교반하였다. 　이어서, 염료와 아크릴계 바인더 수지, 및 광중합성 단량체를 첨가하고 2시간 동안 상온에서 교반하였다. 　여기에, 안료를 첨가한 후, 1시간 동안 상온에서 교반한 후, 계면활성제를 첨가하고 1시간 동안 상온에서 교반하였다. 　상기 조성물을 3회 여과하여 불순물을 제거하여 실시예 1의 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예 1에서 (A) 염료,

1.0g의 하이드록시[2-하이드록시-5-니트로-3-[[2옥소-1-[(페닐아미노)카보닐]프로필]아조]벤젠술포네이트(3-)]-크로메이트(1-), 트리-n-옥틸암모늄을 대신하여,

1.0g의 3-[[4-(페닐아미노페닐]아조]-벤젠술포네이트(3-[[4-(phenylamino)phenyl]azo]-benzenesulfonate), 트리-n-옥틸암모늄을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2의 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

실시예 3　

상기 실시예 1에서 (A) 염료, 1.0g의 하이드록시[2-하이드록시-5-니트로-3-[[2옥소-1-[(페닐아미노)카보닐]프로필]아조]벤젠술포네이트(3-)]-크로메이트(1-), 트리-n-옥틸암모늄을 대신하여, 1.0g의 4-[[4-[(4-히드록시-2-메틸페닐)아졸페닐]아미노]-3-니트로-벤젠술포네이트(4-[[4-[(4-hydroxy-2-methylphenyl)azolphenyl]amino]-3-nitro-benzenesulfonate), 트리-n-옥틸암모늄을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 3의 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

실시예 4　

상기 실시예 1에서 (A) 염료, 1.0g의 하이드록시[2-하이드록시-5-니트로-3-[[2옥소-1-[(페닐아미노)카보닐]프로필]아조]벤젠술포네이트(3-)]-크로메이트(1-), 트리-n-옥틸암모늄을 대신하여, 1.0g의 하이드록시[2-하이드록시-5-니트로-3-[[2옥소-1-[(페닐아미노)카보닐]프로필]아조]벤젠술포네이트(3-)]-크로메이트(1-), 트리-n-도데실암모늄를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 4의 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

비교예 1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

상기 실시예 1에서 (A) 염료를 대신하여,

1.0g의 C.I. 황색 안료 150을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1의 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

비교예 2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

상기 실시예 1에서 (A) 염료를 대신하여,

1.0g의 C.I. 황색 안료 138을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 2의 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

비교예 3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

상기 실시예 1에서 (A) 염료를 대신하여, 1.0g의 적색 염료(VR-3311, 오리엔트 화학社)을 사용하고, (B) 안료를 사용하지 않는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 3의 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

(물성 평가 1: 휘도 측정)

휘도 측정을 위하여 탈지 세척한 1mm 두께의 유리기판 상에 1㎛ 내지 2㎛의 두께로　상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3의 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 각각 도포하고, 90℃의 핫플레이트(hot-plate)에서 3분간 건조하여 도막을 수득하였다. 　수득된 도막을 냉각시킨 다음 100mJ/cm²의 노광량(365nm 기준)으로 광을 조사한 후에, 230℃의 열풍순환식 건조로 안에서 30분 동안 건조하였다. 　분광측정기(Otsuka Electronics社의 MCPD3000)를 통하여 휘도를 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 　

휘도는 Rx값이 0.651을 기준으로 휘도값을 측정하였으며, 명암비는 20,000:1(bare glass) 기준으로 측정하였다.

(휘도 평가 기준) 　

◎는 Ry값이 19 이상

○는 Ry값이 18.5　내지　19

△는 Ry값이 18　내지 18.5

×는 Ry값이 18　이하

(물성 평가 2: 명암비 측정)

명암비 측정을 위해 탈지 세척한 두께 1mm, 너비 10cm×10cm의 유리기판(bare glass) 위에 상기 실시예 1　내지 4 및 비교예 1 내지 3의 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 KDNS社의 스핀 코팅기인 K-Spin8을 이용하여 각각 2㎛의 두께로 스핀 코팅하여 90℃의 핫플레이트에서 90초 동안 소프트-베이크(soft-bake)를 수행한 후, 상온에서 1분 동안 냉각하였다. 　이를 명암비 측정기인 츠보사카(Tsubosaka)社의 Contrast tester CT-1를　사용하여 편광판이 열렸을 때와 닫혔을 때의 광량을 측정한 후, 하기 수학식 1에 따라서 명암비를 계산하였다. 상기 명암비 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

[수학식 1]

명암비(contrast ratio) = L_open/L_close

L_open: 편광판이 열렸을 때의 광량

L_close: 편광판이 닫혔을 때의 광량

(명암비 평가 기준) 　

◎는 명암비가 13,000 이상

○는 명암비가 12,500 내지 13,000

△는 명암비가 12,000 내지 12,500

×는 명암비가 12,000 이하

(물성 평가 3: 코팅성 평가)

코팅성 평가를 위하여 탈지 세척한 1mm 두께의 유리기판 상에 1㎛ 내지 2㎛의 두께로　상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3의 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 각각 도포하고, 감압건조기를 통해 감압건조를 진행하였다. 　2분 동안 건조한 후, 광학현미경 100배율을 통해 얼룩을 관찰하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

(코팅성 평가 기준) 　

◎는 얼룩의 발생 정도가 작으며, 20개 미만일 경우

○는 얼룩의 발생 정도가 작며, 50개 미만일 경우

△는 얼룩의 발생 정도가 크며, 50개 미만일 경우

×는 얼룩의 발생 정도에 관계없이 50개 이상일 경우

(물성 평가 4: 내열성 측정)

내열성 측정을 위하여 탈지 세척한 1mm 두께의 유리기판 상에 1㎛ 내지 2㎛의 두께로　상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3의 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 각각 도포하고, 90℃의 핫플레이트(hot-plate) 위에서 3분간 건조하여 도막을 수득하였다. 　수득된 도막을 냉각시킨 다음 100mJ/cm²의 노광량(365nm 기준)으로 광을 조사한 후에, 230℃의 열풍순환식 건조로 안에서 1시간 내지 3시간 동안 보관한 후, 분광측정기(Otsuka Electronics社의 MCPD3000)를 이용하여 색 변화를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

(내열성 평가 기준) 　

◎는 색의 변화가 전혀 없거나, 3 시간 처리 시 색차(△E)가 1.0 이하인 경우

○는 3 시간 처리 시 1.0<색차(△E)<3.0인 경우

△는 3 시간 처리 시 색차(△E)>3.0이나, 1 시간 처리 시 색차(△E)<3.0인 경우

×는 육안으로 색의 변화가 뚜렷하게 인지되거나, 1 시간 처리 시 색차(△E)가 3.0 이상인 경우

	휘도	명암비	코팅성	내열성
실시예1	◎	◎	◎	◎
실시예2	◎	◎	○	○
실시예3	◎	◎	○	○
실시예4	◎	◎	◎	◎
비교예1	△	△	△	○
비교예2	△	×	△	○
비교예3	×	△	×	×

상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 4의 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 　비교예 1 내지 2의 컬러필터용 감광성 수지 조성물과 비교하여 동일한 색좌표에서 휘도와 명암비가 모두 우수함을 알 수 있다. 　또한, 감압건조에서의 코팅성 및 내열성이 우수함을 알 수 있다. 　상기 결과에서 휘도 향상은 염료의 480nm 내지 800nm의 자외선 영역에서의 높은 투과율에 기인하며, 명암비의 향상은 안료의 분산입자와는 달리 유기용제 가용성인 염료가 컬러필터용 감광성 수지 조성물에서 입자성을 띠지 않거나 일차입경이 안료와 비교해 매우 작기 때문에 불필요한 광산란을 감소시키기 때문으로 설명된다.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

(A) 유기염 형태의 술포네이트를 갖는 염료를 포함하는 염료;
(B) 안료;
(C) 아크릴계 바인더 수지;
(D) 광중합성 단량체;
(E) 광중합 개시제; 및
(F) 용제
를 포함하고,
상기 염료는 하기 화학식 1로 표시되고,
[화학식 1]

(상기 화학식 1에서,
R¹　내지 R³는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되나, 모두 수소 원자인 것은 아니고,
R⁴는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며, 이민(imine)기, 아조(azo)기, 피라졸론(pyrazolone)기, 푸크신(fuchsine)기, 안트라퀴논(anthraquinone)기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 기를 포함한다)
상기 화학식 1로 표시되는 염료에 포함되는 술포네이트는,
2,5-디클로로-4,4,5-디히드로-3-메틸-5-옥소--4(4-술포페닐)아조-1H-피라졸-1-일-벤젠술포네이트(2,5-dichloro-4-4,5-dihydro-3-methyl-5-oxo-4-(4-sulfophenyl)azo-1H-pyrazol-1-yl-benzenesulfonate),
4-클로로-3-[4,5-디히드로-3-메틸-5-옥소-4-[[3-[(페닐아미노)술포닐]페닐]아조]-1H-피라졸-1-일]-벤젠술포네이트(4-chloro-3-[4,5-dihydro-3-methyl-5-oxo-4-[[3-[(phenylamino)sulfonyl]phenyl]azo]-1H-pyrazol-1-yl]-benzenesulfonate),
3-[[4-(페닐아미노페닐]아조]-벤젠술포네이트(3-[[4-(phenylamino)phenyl]azo]-benzenesulfonate),
[1,1'-비페닐]-2,2'-디술포네이트([1,1'-biphenyl]-2,2'-disulfonate),
4,4'-비스[(4,5-디히드로-3-메틸-5-옥소-1-페닐-1H-피라졸-4-일)아조]-벤젠술포네이트(4,4'-bis[(4,5-dihydro-3-methyl-5-oxo-1-phenyl-1H-pyrazol-4-yl)azo]-benzenesulfonate),
하이드록시[2-하이드록시-5-니트로-3-[[2옥소-1-[(페닐아미노)카보닐]프로필]아조]벤젠술포네이트(3-)]-크로메이트(1-)(hydroxy[2-hydroxy-5-nitro-3-[[2-oxo-1-[(phenylamino)carbonyl]propyl]azo]benzenesulfonato(3-)]-chromate(1-)),
4-[[4-[(4-히드록시-2-메틸페닐)아졸페닐]아미노]-3-니트로-벤젠술포네이트(4-[[4-[(4-hydroxy-2-methylphenyl)azolphenyl]amino]-3-nitro-benzenesulfonate),
2-아미노-5-[(4-아미노-3-술포페틸)(4-이미노-3-술포-2,5-시클로헥사디엔-1-일리덴)메틸]-3-메틸-벤젠술포네이트(2-amino-5-[(4-amino-3-sulfophenyl)(4-imino-3-sulfo-2,5-cyclohexadien-1-ylidene)methyl]-3-methyl-benzenesulfonate) 및
N-[4-[[4-(디메틸아미노)페닐][4-[에틸[(3-술포페닐)메틸렌]-2,5-시클로헥사디엔-1-일리덴]-N-에틸-3-술포-벤젠메탄아미늄(N-[4-[[4-(dimethylamino)phenyl][4-[ethyl[(3-sulfophenyl)methyl]amino]phenyl]methylene]-2,5-cyclohexadien-1-ylidene]-N-ethyl-3-sulfo-benzenemethanaminium)
로 이루어진 군에서 선택되는 컬러필터용 감광성 수지 조성물. 　
삭제
제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 염료에 포함되는 암모늄 이온은,
트리옥틸암모늄(trioctylammonium) 이온, 트리도데실암모늄(tridodecylammonium) 이온 및 디옥틸암모늄(dioctylammonium) 이온으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 컬러필터용 감광성 수지 조성물.
삭제
제1항에 있어서,
상기 안료는,
디피롤로피롤계 적색 안료, 할로겐이 치환된 구리프탈로시아닌계 녹색 안료, 할로겐이 치환된 아연프탈로시아닌계 녹색 안료, 구리프탈로시아닌계 청색 안료, 이소인돌린계 황색 안료, 퀴노프탈론계 황색 안료, 니켈 콤플렉스계 황색 안료 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 컬러필터용 감광성 수지 조성물. 　
　
제5항에 있어서,
상기 안료는,
C.I. 적색 안료 254, C.I. 적색 안료 255, C.I. 적색 안료 264, C.I. 적색 안료 270, C.I. 적색 안료 272, C.I. 적색 안료 177, C.I. 적색 안료 89, C.I. 녹색 안료 36, C.I. 녹색 안료 7, C.I. 녹색 안료 58, C.I. 청색 안료 15:6, C.I. 청색 안료 15, C.I. 청색 안료 15:1, C.I. 청색 안료 15:2, C.I. 청색 안료 15:3, C.I. 청색 안료 15:4, C.I. 청색 안료 15:5, C.I. 청색 안료 16, C.I. 황색 안료 139, C.I. 황색 안료 138, C.I. 황색 안료 150 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 컬러필터용 감광성 수지 조성물. 　
　
제1항에 있어서,
상기 염료 및 상기 안료는 1:99 내지 1:99의 중량비로 포함되는 것인 컬러필터용 감광성 수지 조성물.
　
제1항에 있어서,
상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물은,
상기 (A) 염료 0.1중량% 내지 20중량%;
상기 (B) 안료 0.1중량% 내지 30중량%;
상기 (C) 아크릴계 바인더 수지 0.5중량% 내지 15중량%;
상기 (D) 광중합성 단량체 0.5중량%　내지 15중량%;
상기 (E) 광중합 개시제 0.01중량%　내지 5중량%; 및
상기 (F) 용제 잔부량을 포함하는 것인 컬러필터용 감광성 수지 조성물. 　
　
제1항, 제3항 및 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항의 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터.