KR20150015979A - 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 - Google Patents
컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150015979A KR20150015979A KR20130092104A KR20130092104A KR20150015979A KR 20150015979 A KR20150015979 A KR 20150015979A KR 20130092104 A KR20130092104 A KR 20130092104A KR 20130092104 A KR20130092104 A KR 20130092104A KR 20150015979 A KR20150015979 A KR 20150015979A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- group
- unsubstituted
- substituted
- formula
- color filter
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
- G03F7/032—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders
- G03F7/033—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders the binders being polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. vinyl polymers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/201—Filters in the form of arrays
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/22—Absorbing filters
- G02B5/223—Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
- G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/105—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
Description
본 기재는 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터에 관한 것이다.
컬러필터는 액정표시장치(LCD), 카메라의 광학필터 등에 사용되는 것으로서, 3종 이상의 색상으로 착색된 미세한 영역을 투명 기판 또는 고체촬영소자 상에 도포하여 제조된다. 이와 같은 착색 박막은 통상 염색법, 인쇄법, 전착법, 안료 분산법 등에 의하여 형성된다.
컬러필터의 제조 공정은 많은 약품 처리 단계를 포함한다. 이러한 조건에서 형성된 패턴을 유지하기 위해서는 현상 마진을 확보하면서도 우수한 내화학약품성으로 컬러필터의 수율 향상을 기할 수 있는 컬러필터용 감광성 수지가 요구되고 있다.
특히, 액정표시장치에서 TFT어레이 패널에 컬러필러를 형성하는 컬러필터-온-어레이(color filter-on-array, COA) 방식이 채용되면서, 컬러필터 위에 투명 전극을 형성하는 공정이 필요하다. 상기 투명 전극은 컬러필터 위에 투명 도전층 및 감광성 수지막을 차례로 형성하고, 상기 감광성 수지막을 노광 및 현상하여 패터닝하고, 상기 패터닝된 감광성 수지막을 사용하여 상기 투명 도전층을 식각하여 형성될 수 있다. 이 때 컬러필터는 상기 감광성 수지막을 현상하기 위한 박리액 등과 같은 다양한 화학액에 노출될 수 있으므로 내화학성이 중요하며, 또한, 컬러필터는 공정 중 다수의 열처리 공정이 필요하므로 내열성 또한 중요하다.
따라서, 내화학성 및 내열성이 우수한 컬러필터의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 일 구현예는 내열성 및 내화학성이 우수한 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 이용하여 휘도가 우수한 컬러필터를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 구현예는 (A) 하기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료; (B) 아크릴계 광중합성 단량체; (C) 광중합 개시제; (D) 아크릴계 바인더 수지; 및 (E) 용매를 포함하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 할로겐 원소, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 시클로알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
Ar은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
Y1 내지 Y6는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 아크릴레이트기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,
Y1 내지 Y6 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시된다.)
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서,
L1, 및 L2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 시클로알킬렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
R9는 수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기이다.)
상기 Y1 내지 Y6 중 적어도 하나는 상기 화학식 2 이외에 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
(상기 화학식 3에서,
L3, 및 L4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 시클로알킬렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
R10은 수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기이고,
n은 0 내지 20의 정수이다.)
상기 Y1 내지 Y6 중 적어도 2개는 상기 화학식 2 및 상기 화학식 3으로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 이 중 적어도 하나는 상기 화학식 2로 표시된다.
상기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료는 하기 화학식 4로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료일 수 있다.
[화학식 4]
상기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료는 하기 화학식 5로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료일 수 있다.
[화학식 5]
상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 (A) 상기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료 0.1 중량% 내지 50 중량%; (B) 상기 아크릴계 광중합성 단량체 0.5 중량% 내지 20 중량%; (C) 상기 광중합 개시제 0.1 내지 10 중량%; (D) 상기 아크릴계 바인더 수지 0.5 중량% 내지 20 중량%; 및 (E) 상기 용매 잔부를 포함할 수 있다.
상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료 이외의 염료, 안료, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 적어도 하나의 착색제(F)를 더 포함할 수 있다.
상기 착색제(F)는 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물의 총량에 대하여 0.1 중량% 내지 40 중량%로 포함될 수 있다.
상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 말론산; 3-아미노-1,2-프로판디올; 비닐기 또는 (메타)아크릴옥시기를 포함하는 커플링제; 레벨링제; 불소계 계면활성제; 및 라디칼 중합 개시제로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터를 제공한다.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
내열성 및 내화학성이 우수한 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 사용함에 따라, 고휘도 특성을 나타내는 컬러필터를 구현할 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, “알킬기”란 C1 내지 C20 알킬기를 의미하고, “알케닐기”란 C2 내지 C20 알케닐기를 의미하고, "시클로알케닐기"란 C3 내지 C20 시클로알케닐기를 의미하고, "헤테로시클로알케닐기"란 C3 내지 C20 헤테로시클로알케닐기를 의미하고, "아릴기"란 C6 내지 C20 아릴기를 의미하고, “아릴알킬기”란 C6 내지 C20 아릴알킬기를 의미하고, "알킬렌기"란 C1 내지 C20 알킬렌기를 의미하고, "아릴렌기"란 C6 내지 C20 아릴렌기를 의미하고, "알킬아릴렌기"란 C6 내지 C20 알킬아릴렌기를 의미하고, "헤테로아릴렌기"란 C3 내지 C20 헤테로아릴렌기를 의미하고, “알콕실렌기”란 C1 내지 C20 알콕실렌기를 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "치환"이란 적어도 하나의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Cl, Br, I), 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 니트로기, 시아노기, 아민기, 이미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 에테르기, 카르복실기 또는 그것의 염, 술폰산기 또는 그것의 염, 인산이나 그것의 염, C1 내지 C20 알킬기, C2 내지 C20 알케닐기, C2 내지 C20 알키닐기, C6 내지 C20 아릴기, C3 내지 C20 시클로알킬기, C3 내지 C20 시클로알케닐기, C3 내지 C20 시클로알키닐기, C2 내지 C20 헤테로시클로알킬기, C2 내지 C20 헤테로시클로알케닐기, C2 내지 C20 헤테로시클로알키닐기, C3 내지 C20 헤테로아릴기 또는 이들의 조합의 치환기로 치환된 것을 의미한다.
또한 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "헤테로"란, 고리기 내에 N, O, S 및 P 중 적어도 하나의 헤테로 원자가 적어도 하나 포함된 것을 의미한다.
또한 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "(메타)아크릴레이트"는 "아크릴레이트"와 "메타크릴레이트" 둘 다 가능함을 의미하며, "(메타)아크릴산"은 "아크릴산"과 "메타크릴산" 둘 다 가능함을 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, “조합”이란 혼합 또는 공중합을 의미한다.
본 명세서에 기재된 화학식 중 “*”는 동일하거나 상이한 원자 또는 화학식과 연결되는 부분을 의미한다.
일 구현예에 따른 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 (A) 하기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료; (B) 아크릴계 광중합성 단량체; (C) 광중합 개시제; (D) 아크릴계 바인더 수지; 및 (E) 용매를 포함한다.
상기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료가 하기 화학식 2로 표시되는 관능기를 적어도 하나 포함함으로써, 노광부에서 상기 관능기와 광중합성 모노머 간, 또는 상기 관능기와 아크릴계 바인더 수지 간의 광가교 반응이 촉진되고, 이로써 상기 염료를 포함하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물의 내화학성, 내열성 등이 향상될 수 있다.
또한, 일반적으로, 네가티브형 감광성 수지는 박리액에 대한 내성이 약하여 잔류물에 의해 하부막을 오염시킬 수 있다. 그러나, 일 구현예에 따른 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료를 포함함으로써 박리액에 대한 내성이 향상될 수 있다.
이하에서 각 성분에 대하여 구체적으로 설명한다.
(A) 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료
하기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료는 하기 화학식 2로 표시되는 관능기, 즉 우레탄 아크릴레이트기를 포함함으로써 노광부에서 상기 관능기와 광중합성 모노머 간, 또는 상기 관능기와 아크릴계 바인더 수지 간의 광가교 반응이 촉진되고, 이로써 박리액 내성 등의 내화학성 및 내열성 등이 우수한 컬러필터를 제공할 수 있다.
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 할로겐 원소, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 시클로알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
Ar은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
Y1 내지 Y6는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 아크릴레이트기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,
Y1 내지 Y6 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시된다.)
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서,
L1 및 L2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 시클로알킬렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
R9는 수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기이다.)
예컨대, 상기 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 할로겐 원소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기일 수 있다.
예컨대, 상기 Y1 내지 Y6는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 아크릴레이트기, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기일 수 있고,
상기 Y1 내지 Y6 중 적어도 하나는 상기 화학식 2 이외에 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
(상기 화학식 3에서,
L3 및 L4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 시클로알킬렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
R10은 수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기이고,
n은 0 내지 20의 정수이다.)
상기 Y1 내지 Y6 중 적어도 2개는 상기 화학식 2 및 상기 화학식 3으로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 이 중 적어도 하나는 상기 화학식 2로 표시된다.
상기 염료는 음이온 부를 더 포함할 수 있다. 상기 음이온 부의 음이온은 예컨대, 할로겐 이온, 붕소 음이온, 인산 음이온, 카르복실산 음이온, 황산 음이온, 유기 술폰산 음이온, 질소 음이온, 메치드(matched) 음이온 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 상기 음이온은 할로겐기(예컨대 플루오로기) 및 시아노기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 전자끄는 기(electron withdrawing group, EWG)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 감광성 수지 조성물의 내열성을 향상시킬 수 있다.
상기 할로겐기(예컨대 플루오로기) 및 시아노기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 전자끄는 기(electron withdrawing group, EWG)를 포함하는 음이온으로는 플루오로기를 포함하는 유기 술폰산 음이온을 예로 들 수 있고, 구체적으로 하기 화학식 A-1 내지 A-18로 표시될 수 있다.
[A-1] [A-2] [A-3]
[A-4] [A-5] [A-6]
[A-7] [A-8] [A-9]
[A-10] [A-11] [A-12]
[A-13] [A-14] [A-15]
[A-16] [A-17] [A-18]
상기 할로겐기(예컨대 플루오로기) 및 시아노기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 전자끄는 기(electron withdrawing group, EWG)를 포함하는 음이온으로는 플루오로기 또는 시아노기를 포함하는 질소 음이온을 예로 들 수 있고, 구체적으로 [(CN)2N]-, [(FSO2)2N]-, [(FSO2)N(CF3SO2)]-, [(FSO2)N(CF3CF2SO2)]-, [(FSO2)N{(CF3)2CFSO2}]-, [(FSO2)N(CF3CF2CF2SO2)]-, [(FSO2)N(CF3CF2CF2CF2SO2)]-, [(FSO2)N{(CF3)2CFCF2SO2}]-, [(FSO2)N{CF3CF2(CF3)CFSO2}]-, [(FSO2)N{(CF3)3CSO2}]-, 또는 하기 화학식 A-19 내지 A-27로 표시될 수 있다.
[A-19] [A-20] [A-21]
[A-22] [A-23] [A-24]
[A-25] [A-26] [A-27]
상기 할로겐기(예컨대 플루오로기) 및 시아노기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 전자끄는 기(electron withdrawing group, EWG)를 포함하는 음이온으로는 플루오로기를 포함하는 인산 음이온을 예로 들 수 있고, 구체적으로 PF6 -, (C2F5)2PF4 -, (C2F5)3PF3 -, [(CF3)2CF]2PF4 -, [(CF3)2CF]3PF3 -, (n-C3F7)2PF4 -, (n-C3F7)3PF3 -, (n-C4F9)3PF3 -, (C2F5)(CF3)2PF3 -, [(CF3)2CFCF2]2PF4 -, [(CF3)2CFCF2]3PF3 -, (n-C4F9)2PF4 -, (n-C4F9)3PF3 -, (C2F4H)(CF3)2PF3 -, (C2F3H2)3PF3 -, (C2F5)(CF3)2PF3 - 로 표시될 수 있다.
상기 할로겐기(예컨대 플루오로기) 및 시아노기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 전자끄는 기(electron withdrawing group, EWG)를 포함하는 음이온으로는 플루오로기 또는 시아노기를 포함하는 붕소 음이온을 예로 들 수 있고, 구체적으로 BF4 -, (CF3)4B-, (CF3)3BF-, (CF3)2BF2 -, (CF3)BF3 -, (C2F5)4B-, (C2F5)3BF-, (C2F5)BF3 -,(C2F5)2BF2 -, (CF3)(C2F5)2BF-, (C6F5)4B-, [(CF3)2C6H3]4B-, (CF3C6H4)4B-, (C6F5)2BF2 -, (C6F5)BF3 -, (C6H3F2)4B-, B(CN)4 -, B(CN)F3 -, B(CN)2F2 -, B(CN)3F-, (CF3)3B(CN)-, (CF3)2B(CN)2 -, (C2F5)3B(CN)-, (C2F5)2B(CN)2 -, (n-C3F7)3B(CN)-, (n-C4F9)3B(CN)-, (n-C4F9)2B(CN)2 -, (n-C6F13)3B(CN)-, (CHF2)3BCN-, (CHF2)2B(CN)2 -, (CH2CF3)3B(CN)-, (CH2CF3)2B(CN)2 -, (CH2C2F5)3B(CN)-, (CH2C2F5)2B(CN)2 -, (CH2CH2C3F7)2B(CN)2 -, (n-C3F7CH2)2B(CN)2 -, 또는 (C6H5)3B(CN)- 로 표시될 수 있다.
상기 할로겐기(예컨대 플루오로기) 및 시아노기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 전자끄는 기(electron withdrawing group, EWG)를 포함하는 음이온으로는 플루오로기를 포함하는 메치드(matched) 음이온을 예로 들 수 있고, 구체적으로 (CF3SO2)3C-, (CF3CF2SO2)3C-, [(CF3)2CFSO2]3C-, (CF3CF2CF2SO2)3C-, (CF3CF2CF2CF2SO2)3C-, [(CF3)2CFCF2SO2]3C-, [CF3CF2(CF3)CFSO2]3C-, [(CF3)3CSO2]3C-, (FSO2)3C- 로 표시될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료가 상기 음이온 부를 더 포함하는 경우, 하기 화학식 6으로 표시될 수 있다.
[화학식 6]
(상기 화학식 6에서, 각각의 치환기, 연결기 등은 상기 화학식 1에서의 정의와 같고, X-는 전술한 음이온을 의미한다.)
상기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료는 하기 화학식 4로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료일 수 있다.
[화학식 4]
(상기 화학식 4에서, 각각의 치환기, 연결기 등은 상기 화학식 1에서의 정의와 같다.)
상기 화학식 4로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료가 상기 음이온 부를 더 포함하는 경우, 하기 화학식 7로 표시될 수 있다.
[화학식 7]
(상기 화학식 7에서, 각각의 치환기 등은 상기 화학식 1에서의 정의와 같고, X-는 전술한 음이온을 의미한다.)
상기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료는 하기 화학식 5로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료일 수 있다.
[화학식 5]
(상기 화학식 5에서, 각각의 치환기 등은 상기 화학식 1에서의 정의와 같다.)
상기 화학식 5로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료가 상기 음이온 부를 더 포함하는 경우, 하기 화학식 8로 표시될 수 있다.
[화학식 8]
(상기 화학식 8에서, 각각의 치환기 등은 상기 화학식 1에서의 정의와 같고, X-는 전술한 음이온을 의미한다.)
상기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료는 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물의 총량에 대하여 0.1 내지 50 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 1 내지 30 중량%로 포함될 수 있다. 상기 염료가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 알칼리 현상액에의 현상성이 우수하고, 가교성이 우수하여 표면 거칠기가 감소하고, 내화학성 우수하여 패턴 뜯김이 발생하지 않고, 유기 용매에 내에서도 색이 변하지 않는다.
상기 염료에 의한 광가교의 정도인 가교화도는 이하에서 기술되는 아크릴계 광중합성 단량체 및 광중합 개시제의 구성 비율에 따라 결정될 수 있으며, 그에 따라 상기 아크릴계 광중합성 단량체 및 상기 광중합 개시제의 구성비율의 조절에 의해 가교화도를 조절할 수 있다.
(B) 아크릴계
광중합성
단량체
상기 아크릴계 광중합성 단량체는 감광성 수지 조성물에 포함될 수 있는 것으로, 공지된 광중합성 단량체를 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 광중합성 단량체는 구체적으로, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 비스페놀A 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 노볼락에폭시 아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜 디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트 등으로부터 1종 이상을 선택 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 광중합성 단량체는 고리 형상의 에테르와 반응하여 내용매성을 향상시키는 경향이 있기 때문에, 카르복실기를 포함하는 것이 좋다. 상기 카르복실기를 가지는 아크릴계 광중합성 단량체의 예로는, 하이드록시기 함유 (메타)아크릴레이트와 다가(多價) 카르복실산과의 에스테르; 하이드록시기 함유 (메타)아크릴레이트와 다가 카르복실산 무수물과의 에스테르; 등을 들 수 있다.
상기 하이드록시기 함유 (메타)아크릴레이트로는, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 글리세린 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 다가 카르복실산으로는, 프탈산, 3,4-디메틸프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 피로메리트산, 트리메리트산, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 등의 방향족 다가 카르복실산; 숙신산, 글루타르산, 아디핀산, 1,2,3,4-부탄테트라카르복실산, 말레인산, 푸마르산, 이타콘산 등의 지방족 다가 카르복실산; 헥사하이드로프탈산, 3,4-디메틸테트라하이드로프탈산, 헥사하이드로이소프탈산, 헥사하이드로테레프탈산, 1,2,4-시클로펜탄트리카르복실산, 1,2,4-시클로헥산트리카르복실산, 시클로펜탄테트라카르복실산, 1,2,4,5-시클로헥산, 테트라카르복실산 등의 지환족 다가 카르복실산; 등을 들 수 있다.
상기 다가 카르복실산 무수물로는, 무수프탈산, 무수피로메리트산, 무수트리메리트산, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 2무수물 등의 방향족 다가 카르복실산 무수물; 무수이타콘산, 무수숙신산, 무수시트라콘산, 무수도데세닐숙신산, 무수트리카르발릴산, 무수말레인산, 1,2,3,4-부탄테트라카르복실산 2무수물 등의 지방족 다가 카르복실산 무수물; 무수헥사하이드로프탈산, 3,4-디메틸테트라하이드로프탈산 무수물, 1,2,4-시클로펜탄트리카르복실산 무수물, 1,2,4-시클로헥산트리카르복실산 무수물, 시클로펜탄테트라카르복실산 2무수물, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 2무수물, 무수하이믹산, 무수나딘산 등의 지환족 다가 카르복실산 무수물; 에틸렌글리콜 비스트리멜리테이트산, 글리세린 트리스트리멜리테이트 무수물 등의 에스테르기 함유 카르복실산 무수물; 등을 들 수 있다.
상기 카르복실기를 가지는 아크릴계 광중합성 단량체의 구체적인 예로는, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트의 프탈산에스테르, 글리세린 디(메타)아크릴레이트의 숙신산에스테르, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트의 프탈산에스테르, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트의 숙신산에스테르, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트의 프탈산에스테르, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트의 숙신산에스테르 등을 들 수 있다.
상기 아크릴계 광중합성 단량체는 컬러필터용 감광성 수지 조성물의 총량에 대하여 0.5 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 아크릴계 광중합성 단량체가 상기 범위 내로 포함될 경우, 패턴의 모서리가 깨끗하게 형성되고, 알칼리 현상액에의 현상성이 우수하다.
(C)
광중합
개시제
상기 광중합 개시제의 예로는, 트리아진계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 벤조인계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물 및 옥심계 화합물로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 트리아진계 화합물의 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-(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 있다. 이들 중에서, 좋게는 상기 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 상기 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 상기 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 또는 상기 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진을 사용할 수 있으며, 더욱 좋게는 상기 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진을 사용할 수 있다.
상기 아세토페논계 화합물의 예로는, 디에톡시아세토페논, 2-메틸-2-모르폴리노-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-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-(4-메틸벤질)-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 좋게는 상기 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온, 상기 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 또는 상기 2-(4-메틸벤질)-2-디메틸 아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온을 사용할 수 있고, 더욱 좋게는 상기 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 또는 상기 2-(4-메틸벤질)-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온을 사용할 수 있다.
상기 비이미다졸계 화합물의 예로는, 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, 2,2'-비스(2-메틸페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 좋게는 상기 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 또는 상기 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸을 사용할 수 있다.
상기 벤조인계 화합물의 예로는, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 벤질디메틸케탈 등이 있다.
상기 벤조페논계 화합물의 예로는, 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, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등이 있다.
상기 티오크산톤계 화합물의 예로는, 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 화합물의 예로는, 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 구체적인 예로는, 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, 1-(4-페닐술파닐페닐)-부탄-1-온옥심-0 등이 있다.
상술한 상기 광중합 개시제 이외에 카바졸계 화합물, 디케톤류 화합물, 설포늄 보레이트계 화합물, 디아조계 화합물 등도 사용 가능하다.
상기 광중합 개시제는 빛을 흡수하여 들뜬 상태가 된 후 에너지를 전달함으로써 화학반응을 일으키는 광 증감제와 병용하여 사용될 수도 있다.
상기 광중합 개시제는 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.1 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 0.5 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 광중합 개시제가 상기 범위 내로 포함될 경우, 패턴 형성 공정에서 노광시 광중합이 충분히 일어나고, 광중합 후 남은 미반응 개시제로 인한 투과율 저하를 발생시키지 않는다.
(D) 아크릴계 바인더 수지
상기 아크릴계 바인더 수지는 제1 에틸렌성 불포화 단량체 및 이와 공중합 가능한 제2 에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체로, 하나 이상의 아크릴계 반복단위를 포함하는 수지이다.
상기 제1 에틸렌성 불포화 단량체는 하나 이상의 카르복시기를 함유하는 에틸렌성 불포화 단량체이며, 이의 구체적인 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 푸마르산 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 제1 에틸렌성 불포화 단량체는 상기 아크릴계 바인더 수지 총량에 대하여 1 내지 50 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 3 내지 40 중량%, 보다 구체적으로는 5 내지 30 중량%로 포함될 수 있다.
상기 제2 에틸렌성 불포화 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 비닐벤질메틸에테르 등의 방향족 비닐 화합물; 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시 부틸(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트 등의 불포화 카르복시산 에스테르 화합물; 2-아미노에틸(메타)아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 불포화 카르복시산 아미노 알킬 에스테르 화합물; 초산비닐, 안식향산 비닐 등의 카르복시산 비닐 에스테르 화합물; 글리시딜(메타)아크릴레이트 등의 불포화 카르복시산 글리시딜 에스테르 화합물; (메타)아크릴로니트릴 등의 시안화 비닐 화합물; (메타)아크릴아미드 등의 불포화 아미드 화합물; 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 바인더 수지의 구체적인 예로는 (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌 공중합체, (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들을 단독 또는 2종 이상을 배합하여 사용할 수도 있다.
상기 아크릴계 바인더 수지의 중량평균 분자량은 3,000 내지 150,000 g/mol 일 수 있고, 구체적으로는 5,000 내지 50,000 g/mol 일 수 있다. 상기 아크릴계 바인더 수지의 중량평균 분자량이 상기 범위 내일 경우, 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물의 물리적 및 화학적 물성이 우수하고 점도가 적절하며, 컬러필터 제조시 기판과의 밀착성이 우수하다.
상기 아크릴계 바인더 수지의 산가는 15 내지 60 mgKOH/g 일 수 있고, 구체적으로는 20 내지 50 mgKOH/g 일 수 있다. 상기 아크릴계 바인더 수지의 산가가 상기 범위 내일 경우 픽셀 패턴의 해상도가 우수하다.
상기 아크릴계 바인더 수지는 상기 컬러 필터용 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.5 내지 20 중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로는 1 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 아크릴계 바인더 수지가 상기 범위 내로 포함될 경우, 컬러필터 제조시 현상성이 우수하며 가교성이 개선되어 우수한 표면 평활도를 얻을 수 있다.
(E) 용매
상기 용매는 상기 아크릴계 바인더 수지 및 다른 구성 성분 물질들과 상용성을 가지되, 반응하지 않는 것들이 사용된다.
상기 용매는 특별한 제한은 없으나, 예를 들면, 메탄올, 에탄올 등의 알코올류; 디클로로에틸 에테르, n-부틸 에테르, 디이소아밀 에테르, 메틸페닐 에테르, 테트라히드로퓨란 등의 에테르류; 에틸렌 글리콜 메틸에테르, 에틸렌 글리콜 에틸에테르, 프로필렌 글리콜 메틸에테르 등의 글리콜 에테르류; 메틸 셀로솔브 아세테이트, 에틸 셀로솔브 아세테이트, 디에틸 셀로솔브 아세테이트 등의 셀로솔브 아세테이트류; 메틸에틸 카르비톨, 디에틸 카르비톨, 디에틸렌 글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸에테르 등의 카르비톨류; 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필에테르 아세테이트 등의 프로필렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 4-히드록시-4-메틸-2-펜타논, 메틸-n-프로필케톤, 메틸-n-부틸케논, 메틸-n-아밀케톤, 2-헵타논 등의 케톤류; 초산 에틸, 초산-n-부틸, 초산 이소부틸 등의 포화 지방족 모노카르복실산 알킬 에스테르류; 메틸 락테이트, 에틸 락테이트 등의 락트산 알킬 에스테르류; 메틸 히드록시아세테이트, 에틸 히드록시아세테이트, 부틸 히드록시아세테이트 등의 히드록시아세트산 알킬 에스테르류; 메톡시메틸 아세테이트, 메톡시에틸 아세테이트, 메톡시부틸 아세테이트, 에톡시메틸 아세테이트, 에톡시에틸 아세테이트 등의 아세트산 알콕시알킬 에스테르류; 메틸 3-히드록시프로피오네이트, 에틸 3-히드록시프로피오네이트 등의 3-히드록시프로피온산 알킬 에스테르류; 메틸 3-메톡시프로피오네이트, 에틸 3-메톡시프로피오네이트, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 메틸 3-에톡시프로피오네이트 등의 3-알콕시프로피온산 알킬 에스테르류; 메틸 2-히드록시프로피오네이트, 에틸 2-히드록시프로피오네이트, 프로필 2-히드록시프로피오네이트 등의 2-히드록시프로피온산 알킬 에스테르류; 메틸 2-메톡시프로피오네이트, 에틸 2-메톡시프로피오네이트, 에틸 2-에톡시프로피오네이트, 메틸 2-에톡시프로피오네이트 등의 2-알콕시프로피온산 알킬 에스테르류; 메틸 2-히드록시-2-메틸프로피오네이트, 에틸 2-히드록시-2-메틸프로피오네이트 등의 2-히드록시-2-메틸프로피온산 알킬 에스테르류; 메틸 2-메톡시-2-메틸프로피오네이트, 에틸 2-에톡시-2-메틸프로피오네이트 등의 2-알콕시-2-메틸프로피온산 알킬 에스테르류; 2-히드록시에틸 프로피오네이트, 2-히드록시-2-메틸에틸 프로피오네이트, 히드록시에틸 아세테이트, 메틸 2-히드록시-3-메틸부타노에이트 등의 에스테르류; 또는 피루빈산 에틸 등의 케톤산 에스테르류의 화합물이 있으며, 또한 N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸포름아닐리드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸술폭시드, 벤질에틸에테르, 디헥실에테르, 아세트닐아세톤, 이소포론, 카프론산, 카프릴산, 1-옥탄올, 1-노난올, 벤질알코올, 초산 벤질, 안식향산 에틸, 옥살산 디에틸, 말레인산 디에틸, γ-부티로락톤, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 페닐 셀로솔브 아세테이트 등이 있으며, 이들 단독으로 사용되거나 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 용매의 사용량은 잔부의 양으로 사용되며, 바람직하게는 20 내지 90 중량%로 사용될 수 있다. 상기 용매가 상기 범위 내로 사용될 경우, 감광성 수지 조성물의 도포성이 우수하고, 두께 1 ㎛ 이상의 막에서 평탄성을 유지할 수 있다.
(F) 착색제
상기 감광성 수지 조성물은 전술한 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료(A) 외에 색특성 구현을 위해 추가의 착색제를 더 포함할 수 있다.
상기 착색제는 안료, 염료, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 안료와 염료를 함께 포함하는 하이브리드 형태(hybrid type)의 착색제를 적용한 경우에는 컬러필터 제조 시에 과다한 안료의 사용으로 야기될 수 있는 조광 감도의 저하, 패턴 뜯김, 패턴 직진성, 잔사 등의 문제점이 개선될 수 있다.
상기 안료는 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue), 옐로우(Yellow), 바이올렛(Vilot) 등의 색상을 갖는 안료를 사용할 수 있다. 이들은 안트라퀴논계 안료, 페릴렌계 안료 등의 축합다환 안료, 프탈로시아닌계 안료, 아조계 안료 등으로, 이들 중 어느 한 종을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 최대 흡광 파장 조정, 크로스 포인트(Cross point) 및 크로스 토크(Cross talk) 등의 조정을 위해 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 안료는 용매에 분산된 안료 분산액으로 제조되어 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 포함될 수 있다.
또한 상기 안료 성분이 안료 분산액 중에 균일하게 분산되도록 필요에 따라 분산제를 사용할 수도 있는데, 이러한 목적으로는 비이온성, 음이온성 또는 양이온성 분산제가 모두 사용 가능하며, 예를 들면 폴리알킬렌글리콜 및 이의 에스테르, 폴리옥시알킬렌, 다가 알콜 에스테르 알킬렌 옥사이드 부가물, 알코올알킬렌옥사이드 부가물, 술폰산 에스테르, 술폰산염, 카르복시산 에스테르, 카르복시산염, 알킬아미드알킬렌옥사이드 부가물, 알킬아민 등이 사용될 수 있다. 이들 분산제는 1종을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상을 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
또한 상기 분산제와 더불어 상기한 카르복시기를 함유한 제1 아크릴계 수지를 추가로 사용함으로써 안료 분산액의 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐더러 픽셀의 패턴성도 개선시킬 수 있다.
상기 안료의 1차 입경은 10 nm 내지 80 nm일 수 있으며, 10 nm 내지 70 nm인 것이 바람직하다. 1차 입경이 상기 입경 범위 내에 포함될 때 안료 분산액에서의 안정성이 우수하고, 픽셀의 해상성 저하의 우려가 없어 바람직하다.
상기 염료의 예로는 안트라퀴논계 화합물, 시아닌계 화합물, 메조시아닌계 화합물, 아자포피린계 화합물, 프탈로시아닌계 화합물, 피롤로피롤계 화합물, 디아조계 화합물, 카보늄계 화합물, 아크리딘계 화합물, 티아졸계 화합물, 퀴노민계 화합물, 메틴계 화합물, 퀴놀린계 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 안료와 염료를 혼합한 분산액을 사용하는 경우, 안료와 염료의 함량비는 1:9 내지 9:1일 수 있다. 해당 범위 내에서 높은 휘도 및 명암비를 가질 수 있으며 원하는 색특성을 발현시킬 수 있다.
상기 착색제는 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물의 총량에 대하여 0.1 내지 40 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 1 내지 25 중량%로 포함될 수 있다. 상기 착색제가 상기 범위 내로 포함될 경우 착색성 및 현상성이 우수하다.
(G) 기타 첨가제
상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 상기 (A) 내지 (F)의 성분 외에, 상기 착색제(F)가 상기 용매(D) 중에 균일하게 분산되도록 앞서 설명한 바와 같은 분산제를 더 포함할 수도 있다.
상기 분산제로는, 폴리알킬렌글리콜 및 이의 에스테르, 폴리옥시알킬렌, 다가 알콜 에스테르 알킬렌 옥사이드 부가물, 알콜알킬렌옥사이드 부가물, 술폰산 에스테르, 술폰산염, 카르복실산에스테르, 카르복실산염, 알킬아미드알킬렌옥사이드 부가물, 알킬아민 등이 단독 또는 2종 이상을 조합하여 첨가될 수 있다.
상기 분산제는 상기 착색제(F) 100 중량부에 대하여 10 내지 20 중량부로 포함될 수 있다.
상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 도포시 얼룩이나 반점을 방지하고, 레벨링 성능을 개선하기 위해, 또한 미현상에 의한 잔사의 생성을 방지하기 위하여, 에폭시 화합물; 말론산; 3-아미노-1,2-프로판디올; 비닐기 또는 (메타)아크릴옥시기를 포함하는 실란계 커플링제; 레벨링제; 실리콘계 계면활성제; 불소계 계면활성제; 라디칼 중합 개시제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 에폭시 화합물의 예로는, 페놀 노볼락 에폭시 화합물, 테트라메틸 비페닐 에폭시 화합물, 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 지환족 에폭시 화합물 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 에폭시 화합물은 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물 총 함량에 대하여 0.01 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 에폭시 화합물이 상기 범위 내로 포함될 경우 저장성 및 공정마진이 우수하다.
상기 실란계 커플링제의 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 컬러필터용 감광성 수지 조성물의 총량에 대하여 0.01 내지 2 중량%로 포함될 수 있다. 상기 실란계 커플링제가 상기 범위 내로 포함될 경우 접착력, 저장 안정성 및 코팅성이 우수하다.
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의KP321, KP322, KP323, KP324, KP326, KP340, GF; 도시바 실리콘社의TSF4445, TSF4446, TSF4452, TSF4460; 등을 들 수 있다.
상기 불소계 계면활성제로는 플루오로카본쇄를 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 구체적인 상품명으로는, (주)스미토모 쓰리엠社의 플로라이드 FC430, 플로라이드 FC431; (주)다이니혼 잉크 화학공업社의 메카팩 F142D, 메가팩 F171, 메가팩 F172, 메가팩 F173, 메가팩F177, 메가팩 F183, 메가팩 F470, 메가팩 F475, 메가팩 R30; (주)신아키다 화성社의 에프톱 EF301, 에프톱 EF303, 에프톱 EF351, 에프톱 EF352; (주)아사히 가라스社의 사프론 S381, 사프론 S382, 사프론 SC101, 사프론 SC105; (주)다이킨파인 케미컬 연구소의 E5844; 등을 들 수 있다.
상기 실리콘계 계면계면활성제 및 상기 불소계 계면활성제는 단독 또는 2종 이상을 함께 사용할 수도 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면 전술한 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터를 제공한다.
상기 컬러필터의 제조 방법은 다음과 같다.
상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 아무것도 도포되지 않은 유리기판 또는 SiNx(보호막)가 500 Å 내지 1500 Å의 두께로 도포되어 있는 유리기판 위에 스핀 도포, 슬릿 도포 등의 적당한 방법을 사용하여, 3.1 μm 내지 3.4 μm의 두께로 도포한다. 도포 후에는 컬러필터에 필요한 패턴을 형성하도록 광을 조사(예를 들면, 190 nm 내지 450 nm, 바람직하게는 200 nm 내지 400 nm 영역의 UV 광선, 전자선 또는 X선 조사)한다. 광을 조사한 다음, 도포층을 알칼리 현상액으로 처리하면, 도포층의 미조사 부분이 용해되고 컬러필터에 필요한 패턴이 형성된다. 이러한 과정을 필요한 R, G, B 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 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(염료 합성)
합성예
1
단계 1:
냉각관과 교반기를 구비한 플라스크에 4,4'-디플루오로벤조 페논(Aldrich社) 218 g, 디에탄올 아민(Aldrich社) 420 g, 및 DMSO (Aldrich社) 1L를 더해 질소 기류하, 내온 140℃로 2.5시간 동안 교반했다. 반응액을 실온까지 냉각 후, 약 10L의 수중에 투입해 생성물을 침전시켰다. 고체를 여과하고, 충분히 세척 후 감압 아래에서 건조 후, 화학식 9의 중간체를 얻었다.
[화학식 9]
단계 2:
냉각관과 교반기를 구비한 플라스크에 상기 화학식 9로 표시되는 중간체 100 g, 및 2-이소시아네이토에틸 메타크릴레이트(showa denko社) 160 g을 디메틸클로라이드 0.5 L와 교반했다. 이 혼합물에 디부틸틴 디라우릴레이트(Aldrich社) 0.1 g을 투입 후 40℃로 12시간 동안 교반했다. 실온으로 냉각 후, 반응액을 감압 증류하여 하기 화학식 10의 중간체를 얻었다.
[화학식 10]
단계 3:
냉각관과 교반기를 구비한 플라스크에 상기 화학식 10으로 표시되는 중간체 182 g, 및 N-메틸나프틸아민(Aldrich社) 28 g를 톨루엔 2.5 L와 넣고 교반했다. 이 혼합물에 대해, 포스포릴 클로라이드(Aldrich社) 27 g을 실온에서 투입 후 85℃로 5.5시간 동안 교반했다. 실온으로 냉각 후, 반응액에 에탄올 100 g를 투입하고, 여과하고 건조하여 하기 화학식 11의 염료를 얻었다.
[화학식 11]
합성예
2
단계 1:
냉각관과 교반기를 구비한 플라스크에 N-(2-hydroxyethyl)naphthyl amine(ABI chem社) 100g과 트리에틸아민(Aldrich社) 55g을 디메틸클로라이드(Aldrich社) 1L에 용해 후 온도를 3℃로 냉각하고, 메타크릴로일 클로라이드(Aldrich社) 59g을 2시간 동안 교반하며 적가하고 반응온도를 40℃로 올려 3시간 동안 교반 후, 상온으로 냉각하고 생성된 염을 여과하여 제거하고, 여액을 감압 증류하여 하기 화학식 12의 중간체를 얻었다.
[화학식 12]
단계 2:
냉각관과 교반기를 구비한 플라스크에 상기 화학식 12로 표시되는 중간체 50g과 상기 화학식 10으로 표시되는 중간체 198g을 톨루엔(Aldrich社) 2L에 넣고 교반하며 실온에서 포스포릴 클로라이드(Aldrich社) 30 g을 실온에서 투입 후 85℃로 5.5시간 동안 교반했다. 실온으로 냉각 후, 반응액에 에탄올 150 g를 투입하고, 여과하고 건조하여 하기 화학식 13의 염료를 얻었다.
[화학식 13]
합성예
3
냉각관과 교반기를 구비한 플라스크에 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논(Acros社) 58.4g, N-메틸나프틸아민(Aldrich社) 28g, 및 톨루엔 1L를 혼합하였다. 이 혼합물에 대해, 포스포릴 클로라이드(Aldrich社) 27 g을 실온에서 투입 후 85℃로 5.5시간 동안 교반했다. 실온으로 냉각 후, 반응액에 에탄올 100 g를 투입하고, 여과하고 건조하여 하기 화학식 14의 염료를 얻을 수 있었다.
[화학식 14]
(컬러필터용 감광성 수지 조성물 제조)
실시예
1 내지
실시예
3
하기 표 1 내지 표 3에 기재된 조성으로, 하기 성분들을 사용하여 다음과 같이 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 먼저, 용매에 광중합 개시제를 용해시킨 후, 2 시간 동안 상온에서 교반하였다. 이어서, 합성예 1 및 2에서 얻은 염료(화학식 11, 13) 및 아크릴계 광중합성 단량체, 아크릴계 바인더 수지를 첨가하고, 2 시간 동안 상온에서 교반하였다. 여기에 안료 분산액을 투입한 후, 1 시간 동안 상온에서 교반하여 본 발명에 따른 컬러필터용 감광성 염료 조성물을 제조하였다. 상기 용액을 3 회 여과하여 불순물을 제거하였다. 상기 실시예 1 내지 3에 따른 감광성 수지 조성물의 제조시 사용된 성분은 하기 표 1 내지 표 3에 기재하였다.
조성 | 함량(g) |
염료 (합성예 1의 화학식 11) |
6.0 |
아크릴계 광중합성 단량체 (디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, DPHA) |
8.0 |
광중합 개시제 (IGACURE OXE2 (Ciba Specialty Chemicals社)) |
0.2 |
아크릴계 바인더 수지 (CPR-200H (SMS社)) |
10.0 |
용매 (PGMEA) |
25.0 |
첨가제 (F-475 (DIC社, 불소계 계면활성제)) |
0.1 |
조성 | 함량(g) |
염료 (합성예 1의 화학식 11) |
3.0 |
아크릴계 광중합성 단량체 (디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, DPHA) |
4.1 |
광중합 개시제 (IGACURE OXE2 (Ciba Specialty Chemicals社)) |
0.2 |
안료 분산액 (Heliogen Blue R 6700F (BASF社, 청색 안료)) (BYK21208 (BYK社, 분산제)) (CPR-200H (SMS社, 아크릴계 바인더 수지)) (PGMEA, 용매) |
20.5 4.5 1.2 0.8 14.0 |
아크릴계 바인더 수지 (CPR-200H (SMS社)) |
4.0 |
용매 (PGMEA) |
24.0 |
첨가제 (F-475 (DIC社, 불소계 계면활성제)) |
0.1 |
조성 | 함량(g) |
염료 (합성예 2의 화학식 13) |
6.0 |
아크릴계 광중합성 단량체 (디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, DPHA) |
8.0 |
광중합 개시제 (IGACURE OXE2 (Ciba Specialty Chemicals社)) |
0.2 |
아크릴계 바인더 수지 (CPR-200H (SMS社)) |
10.0 |
용매 (PGMEA) |
25.0 |
첨가제 (F-475 (DIC社, 불소계 계면활성제)) |
0.1 |
비교예
1
염료를 사용하지 않고 안료 분산액만을 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1 내지 3과 동일한 방법으로 컬러필터용 감광성 조성물을 제조하였다. 상기 비교예 1에 따른 감광성 수지 조성물의 제조시 사용된 성분은 하기 표 4에 기재하였다.
조성 | 함량(g) |
아크릴계 광중합성 단량체 (디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, DPHA) |
4.1 |
광중합 개시제 (IGACURE OXE2 (Ciba Specialty Chemicals社)) |
0.2 |
안료 분산액 (Heliogen Blue R 6700F (BASF社, 청색 안료)) (BYK21208 (BYK社, 분산제)) (CPR-200H (SMS社, 아크릴계 바인더 수지)) (PGMEA, 용매) |
62.0 10.5 3.5 3.0 45.0 |
아크릴계 바인더 수지 (CPR-200H (SMS社)) |
4.0 |
용매 (PGMEA) |
30.0 |
첨가제 (F-475 (DIC社, 불소계 계면활성제)) |
0.1 |
비교예
2
합성예 1 및 2에 따른 염료(화학식 11, 13) 대신 합성예 3에 따른 염료(화학식 14)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1 내지 3과 동일한 방법으로 컬러필터용 감광성 조성물을 제조하였다. 상기 비교예 2에 따른 감광성 수지 조성물의 제조시 사용된 성분은 하기 표 5에 기재하였다.
조성 | 함량(g) |
염료 (합성예 3의 화학식 14) |
6.0 |
아크릴계 광중합성 단량체 (디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, DPHA) |
8.0 |
광중합 개시제 (IGACURE OXE2 (Ciba Specialty Chemicals社)) |
0.2 |
아크릴계 바인더 수지 (CPR-200H (SMS社)) |
10.0 |
용매 (PGMEA) |
25.0 |
첨가제 (F-475 (DIC社, 불소계 계면활성제)) |
0.1 |
(컬러필터 패턴의 형성)
스핀-코터(spin-coater, KDNS사의 K-Spin8)를 이용하여, 아무것도 도포되지 않은 투명한 원형 유리기판(bare glass)에 실시예 1 내지 실시예 3, 비교예 1, 및 비교예 2에서 제조된 감광성 수지 조성물을 각각 3 ㎛의 두께로 도포하였다. 열판(hot-plate)을 이용하여 80℃에서 150초 동안 소프트-베이킹(soft-baking)을 하고, 노광기(Nikon사의 I10C)를 이용하여 60 mJ의 출력(power)으로 노광한 후, 1 중량% 농도의 수산화칼륨 수용액을 사용하여 현상온도 25℃, 현상시간 60초, 수세시간 60초 및 스핀건조(spin-dry)를 25초간 실시하여 현상하여 복수의 컬러필터 패턴을 형성하였다.
평가 1:
박리액
내성 평가
상기 실시예 1 내지 실시예 3, 비교예 1, 및 비교예 2에서 제조된 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 컬러필터 패턴을 200 ℃의 오븐(oven)에서 30 분간 하드-베이킹(hard-baking)을 한 후, 70 ℃의 박리액(J.T.Baker社의 PRS-2000)에 40 분간 침지시킨 후 탈이온수(DIW; deionized warer)로 세척 및 건조하였다. 평가된 시편의 색변화 및 휘도를 색도계(분광광도계, Otsuka Electronics社의 MCPD3000)를 이용하여 측정하였고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
평가 2: 내열성 평가
상기 실시예 1 내지 실시예 3, 비교예 1, 및 비교예 2에서 제조된 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 컬러필터 패턴을 230 ℃의 오븐(oven)에서 30 분간 하드-베이킹(hard-baking)을 한 후 색을 측정하고, 다시 230 ℃의 오븐(oven)에서 2시간 동안 베이킹 후 색변화 및 휘도를 색도계(분광광도계, Otsuka Electronics社의 MCPD3000)를 이용하여 측정하여, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
색변화 | 휘도 | |||
박리액 평가 후 △E | 내열성 평가 후 △E | 박리액 평가 후 휘도 | 내열성 평가 후 휘도 | |
실시예 1 | 1.31 | 2.13 | 18.5 | 19.1 |
실시예 2 | 1.26 | 2.05 | 16.8 | 17.1 |
실시예 3 | 1.21 | 2.11 | 18.3 | 18.8 |
비교예 1 | 1.19 | 2.16 | 13.4 | 13.1 |
비교예 2 | 24.2 | 11.5 | 9.5 | 11.2 |
상기 표 6에서와 같이 화학식 11, 13으로 표시되는 염료를 사용한 실시예 1 내지 3은 박리액 평가 및 내열성 평가 후 색변화가 적고 휘도가 높다. 반면에, 안료만을 사용한 비교예 1의 경우 박리액 평가 및 내열성 평가 후 색변화는 적으나 휘도가 낮고, 화학식 14로 표시되는 염료를 사용한 비교예 2의 경우 동일 발색단을 가지나 이중결합이 없는 염료를 사용하여 박리액 및 내열성 평가 후 색변화이 심하고 휘도가 낮을 것을 확인할 수 있다.
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. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (10)
- (A) 하기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료;
(B) 아크릴계 광중합성 단량체;
(C) 광중합 개시제;
(D) 아크릴계 바인더 수지; 및
(E) 용매를 포함하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 할로겐 원소, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 시클로알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
Ar은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
Y1 내지 Y6는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 아크릴레이트기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,
Y1 내지 Y6 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되고,
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
L1 및 L2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 시클로알킬렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
R9는 수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기이다.
- 제2항에 있어서,
상기 Y1 내지 Y6 중 적어도 2개는 상기 화학식 2 및 상기 화학식 3으로 이루어진 군에서 선택되고, 이 중 적어도 하나는 상기 화학식 2로 표시되는 컬러필터용 감광성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물은
(A) 상기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료 0.1 중량% 내지 50 중량%;
(B) 상기 아크릴계 광중합성 단량체 0.5 중량% 내지 20 중량%;
(C) 상기 광중합 개시제 0.1 중량% 내지 20 중량%;
(D) 상기 아크릴계 바인더 수지 0.5 중량% 내지 20 중량%; 및
(E) 상기 용매 잔부
를 포함하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 양이온 부를 포함하는 염료 이외의 염료, 안료, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 적어도 하나의 착색제(F)를 더 포함하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물.
- 제7항에 있어서,
상기 착색제(F)는 상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물의 총량에 대하여 0.1 중량% 내지 40 중량%로 포함되는 컬러필터용 감광성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 컬러필터용 감광성 수지 조성물은 말론산; 3-아미노-1,2-프로판디올; 비닐기 또는 (메타)아크릴옥시기를 포함하는 커플링제; 레벨링제; 불소계 계면활성제; 분산제; 및 라디칼 중합 개시제로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130092104A KR101707908B1 (ko) | 2013-08-02 | 2013-08-02 | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 |
US14/097,560 US9146465B2 (en) | 2013-08-02 | 2013-12-05 | Photosensitive resin composition and color filter using the same |
CN201310677062.1A CN104345565B (zh) | 2013-08-02 | 2013-12-11 | 感光树脂组合物和使用其的彩色滤光片 |
TW102147063A TWI531620B (zh) | 2013-08-02 | 2013-12-19 | 感光性樹脂組成物及使用其的彩色濾光片 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130092104A KR101707908B1 (ko) | 2013-08-02 | 2013-08-02 | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150015979A true KR20150015979A (ko) | 2015-02-11 |
KR101707908B1 KR101707908B1 (ko) | 2017-02-17 |
Family
ID=52426800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130092104A KR101707908B1 (ko) | 2013-08-02 | 2013-08-02 | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9146465B2 (ko) |
KR (1) | KR101707908B1 (ko) |
CN (1) | CN104345565B (ko) |
TW (1) | TWI531620B (ko) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110229253B (zh) * | 2015-01-05 | 2021-11-02 | Igm集团公司 | Led可固化的低迁移性光引发剂 |
KR20160109834A (ko) * | 2015-03-13 | 2016-09-21 | 동우 화인켐 주식회사 | 착색 감광성 수지 조성물 |
KR101997878B1 (ko) * | 2015-09-21 | 2019-07-08 | 주식회사 엘지화학 | 고온 내열성이 강화된 잉크젯용 자외선 경화 적외선 투과 잉크 조성물 |
KR101948710B1 (ko) | 2016-08-31 | 2019-02-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 신규한 화합물, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물 및 컬러필터 |
CN115850099A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-03-28 | 浙江工业大学 | 一种具有双二芳基甲酮结构的光引发剂及其合成方法和应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012194466A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Dainippon Printing Co Ltd | カラーフィルター用着色組成物及びそれを用いたカラーフィルター、並びに表示装置 |
JP2012251104A (ja) * | 2011-06-06 | 2012-12-20 | Dic Corp | 顔料組成物及びカラーフィルタ |
JP2013014748A (ja) * | 2011-06-06 | 2013-01-24 | Dic Corp | 顔料組成物及びカラーフィルタ |
KR20130010517A (ko) * | 2011-06-23 | 2013-01-29 | 제일모직주식회사 | 트리페닐메탄계 컴플렉스 염료, 이를 포함하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5350731A (en) | 1993-12-07 | 1994-09-27 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Thermally transferable fluorine-containing AZO dyes |
US5744280A (en) | 1996-09-05 | 1998-04-28 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Storage-stable photoimageable deutero leuco dye/photooxidation compositions with improved leuco dye |
KR20060134968A (ko) | 2004-01-19 | 2006-12-28 | 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 | 신규한 트리페닐메탄 유도체, 그것을 함유하는 유기겔화제, 유기 겔 및 유기 섬유 |
CA2740694C (en) | 2008-10-15 | 2014-04-01 | International Paper Company | Imaging particulate composition, paper and process, and imaging of paper using dual wavelength light |
US8486591B2 (en) * | 2008-10-24 | 2013-07-16 | Cheil Industries Inc. | Photosensitive resin composition for color filter and color filter prepared using the same |
US20120004310A1 (en) | 2010-05-28 | 2012-01-05 | Longo Frank M | Non-peptide bdnf neurotrophin mimetics |
JP5772263B2 (ja) | 2010-07-30 | 2015-09-02 | Jsr株式会社 | 着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子 |
JP5762725B2 (ja) | 2010-11-30 | 2015-08-12 | 大日本印刷株式会社 | トリアリールメタン系染料 |
KR101400194B1 (ko) * | 2010-12-01 | 2014-05-27 | 제일모직 주식회사 | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 |
KR20120123930A (ko) | 2011-05-02 | 2012-11-12 | 제일모직주식회사 | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 |
KR101466147B1 (ko) * | 2011-12-05 | 2014-11-27 | 제일모직 주식회사 | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 |
-
2013
- 2013-08-02 KR KR1020130092104A patent/KR101707908B1/ko active IP Right Grant
- 2013-12-05 US US14/097,560 patent/US9146465B2/en active Active
- 2013-12-11 CN CN201310677062.1A patent/CN104345565B/zh active Active
- 2013-12-19 TW TW102147063A patent/TWI531620B/zh active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012194466A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Dainippon Printing Co Ltd | カラーフィルター用着色組成物及びそれを用いたカラーフィルター、並びに表示装置 |
JP2012251104A (ja) * | 2011-06-06 | 2012-12-20 | Dic Corp | 顔料組成物及びカラーフィルタ |
JP2013014748A (ja) * | 2011-06-06 | 2013-01-24 | Dic Corp | 顔料組成物及びカラーフィルタ |
KR20130010517A (ko) * | 2011-06-23 | 2013-01-29 | 제일모직주식회사 | 트리페닐메탄계 컴플렉스 염료, 이를 포함하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9146465B2 (en) | 2015-09-29 |
US20150034886A1 (en) | 2015-02-05 |
CN104345565A (zh) | 2015-02-11 |
KR101707908B1 (ko) | 2017-02-17 |
TW201506090A (zh) | 2015-02-16 |
TWI531620B (zh) | 2016-05-01 |
CN104345565B (zh) | 2018-07-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101466147B1 (ko) | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 | |
KR101618685B1 (ko) | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 | |
KR101344786B1 (ko) | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 | |
KR101413074B1 (ko) | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 | |
KR101707908B1 (ko) | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 | |
KR101486559B1 (ko) | 컬러필터용 황색 수지 조성물 및 이를 이용한 황색 컬러필터 | |
KR101768255B1 (ko) | 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 컬러필터 | |
US8361682B2 (en) | Blue color resin composition for color filter and color filter using the same | |
TW202136438A (zh) | 著色硬化性組合物 | |
KR20150012163A (ko) | 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 컬러필터 | |
KR101344789B1 (ko) | 컬러필터용 청색 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 | |
KR20120123930A (ko) | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 | |
KR101333695B1 (ko) | 컬러필터용 청색 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 | |
KR101618689B1 (ko) | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 | |
KR101413077B1 (ko) | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 | |
KR101333701B1 (ko) | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 | |
KR20130060036A (ko) | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 | |
KR20230073892A (ko) | 고굴절 아크릴 현상바인더를 사용하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물 | |
KR20120047344A (ko) | 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 | |
KR20130079859A (ko) | 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 | |
KR20160004987A (ko) | 밀착력이 우수한 광경화 조성물 및 이를 이용한 컬러필터 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200129 Year of fee payment: 4 |