KR20190001361A

KR20190001361A - 감광성 수지 조성물, 감광성 수지막 및 이를 포함하는 컬러필터

Info

Publication number: KR20190001361A
Application number: KR1020170081236A
Authority: KR
Inventors: 박세희; 서혜원
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2019-01-04
Also published as: KR102144981B1

Abstract

(A) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 황색 안료 및 녹색 안료를 포함하는 착색제; (B) 바인더 수지; (C) 광중합성 단량체; (D) 광중합 개시제; 및 (E) 용매를 포함하는 감광성 수지 조성물, 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막 및 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터가 제공된다.
[화학식 1]　

(상기 화학식 1에서, 각 치환기는 명세서에 정의된 바와 같다.)

Description

감광성 수지 조성물, 감광성 수지막 및 이를 포함하는 컬러필터{PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, PHOTOSENSITIVE RESIN LAYER AND COLOR FILTER INCLUDING THE SAME}

본 기재는 감광성 수지 조성물, 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막 및 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터에 관한 것이다.

디스플레이 장치 중의 하나인 액정디스플레이 장치는 경량화, 박형화, 저가, 저소비 전력 구동화 및 우수한 집적회로와의 접합성 등의 장점을 가지고 있어, 노트북 컴퓨터, 모니터 및 TV 화상용으로 그 사용범위가 확대되고 있다. 이와 같은 액정디스플레이 장치는 블랙 매트릭스, 컬러필터 및 ITO 화소전극이 형성된 하부 기판과, 액정층, 박막트랜지스터, 축전캐패시터층으로 구성된 능동회로부와 ITO 화소전극이 형성된 상부 기판을 포함하여 구성된다.　컬러 필터는 화소 사이의 경계부를 차광하기 위해서 투명 기판 상에 정해진 패턴으로 형성된 블랙 매트릭스층 및 각각의 화소를 형성하기 위해 복수의 색, 통상적으로, 적(R), 녹(G), 청(B)의 3원색을 정해진 순서로 배열한 화소부가 차례로 적층된 구조를 취하고 있다.

컬러 필터를 구현하는 방법 중의 하나인 안료 분산법은 흑색 매트릭스가 제공된 투명한 기질 위에 착색제를 함유하는 광중합성조성물을 코팅하고, 형성하고자 하는 형태의 패턴을 노광한 후, 비노광 부위를 용매로 제거하여 열경화시키는 일련의 과정을 반복함으로써 착색박막이 형성되는 방법이다. 안료 분산법에 따른 컬러필터 제조에 사용되는 착색 감광성 수지 조성물은 일반적으로 알칼리 가용성 수지, 광중합성단량체, 광중합 개시제, 에폭시 수지, 용매, 기타 첨가제 등으로 이루어진다. 상기 안료 분산법은 휴대폰, 노트북, 모니터, TV 등의 LCD를 제조하는 데 활발하게 응용되고 있다. 그러나, 근래에는 여러 가지 장점을 가지는 안료 분산법을 이용한 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 있어서도 우수한 패턴 특성뿐만 아니라 더욱 향상된 성능이 요구되고 있다. 　특히 높은 색재현율과 함께 고휘도 및 고명암비의 특성이 시급히 요구되고 있는 실정이다.

이미지 센서는 휴대전화 카메라나 DSC(digital still camera)등에서 영상을 생성해 내는 영상 촬상 소자 부품을 일컫는 것으로, 그 제작 공정과 응용 방식에 따라 크게 고체 촬상 소자(charge coupled device, CCD) 이미지 센서와 상보성 금속 산화물 반도체(complementary metal oxide semiconductor, CMOS) 이미지 센서로 분류할 수 있다. 고체 촬상 소자 또는 상보성 금속 산화물 반도체에 이용되는 컬러 촬상 소자는 수광 소자상에 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 덧셈 혼합 원색의 필터 세그먼트(filter segment)를 구비하는 컬러 필터(color filter)를 각각 설치하고 색 분해하는 것이 일반적이다.　최근 이러한 컬러 촬상 소자에 장착되는 컬러 필터의 패턴 크기는 2㎛ 이하 크기로 기존 LCD용 컬러 필터 패턴의 1/100 내지 1/200 배이다. 이에 따라 해상도의 증가 및 잔사의 감소가 소자의 성능을 좌우하는 중요한 항목이다.

안료형 감광성 수지 조성물로 제조된 컬러필터에서는 안료 입자 크기에서 비롯되는 휘도와명암비의 한계가 존재한다. 또한 이미지 센서용 컬러 촬상 소자의 경우에는 미세한 패턴 형성을 위해 더 작은 분산입도가 요구된다. 이러한 요구에 부응하고자, 안료 대신 입자를 이루지 않는 염료를 도입하여 염료에 적합한 감광성 수지 조성물을 제조하여 휘도와 명암비가 개선된 컬러필터를 구현하려는 시도가 있다. 그러나 염료의 경우 안료 대비 내광 및 내열 등의 내구성의 열세로 인하여 휘도의 저하가 우려된다.

일 구현예는 휘도 및 명암비가 우수한 감광성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.

다른 일 구현예는 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막을 제공하기 위한 것이다.

또 다른 일 구현예는 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터를 제공하기 위한 것이다.

일 구현예는 (A) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 황색 안료 및 녹색 안료를 포함하는 착색제; (B) 바인더 수지; (C) 광중합성 단량체; (D) 광중합 개시제; 및 (E) 용매를 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

R¹ 내지 R⁴는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 하기 화학식 2로 표시되는 치환기이고, 단 상기 R¹ 내지 R⁴ 중 어느 하나는 반드시 하기 화학식 2로 표시되는 치환기이고,

[화학식 2]

상기 화학식 2에서,

L¹은 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기이고,

R¹³은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 아크릴레이트기, 치환 또는 비치환된 실란기 또는 치환 또는 비치환된 C10 내지 C20 융합고리기이고,

R⁵ 내지 R⁸은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 히드록시기이고, 단 상기 R⁵ 내지 R⁸ 중 어느 하나는 반드시 히드록시기이고,

R⁹ 내지 R¹²는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이다.

상기 R¹은 상기 화학식 2로 표시될 수 있다

상기 R⁵는 히드록시기일 수 있다.

상기 치환 또는 비치환된 아크릴레이트기는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.

[화학식 3]

상기 화학식 3에서,

R¹⁴는 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이다.

상기 치환 또는 비치환된 실란기는 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.

[화학식 4]

상기 화학식 4에서,

R¹⁵ 내지 R¹⁷은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이다.

상기 치환 또는 비치환된 C10 내지 C20 융합고리기는 아다만틸(ADAMANTYL)기일 수 있다.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 5로 표시될 수 있다.

[화학식 5]

상기 화학식 5에서,

R⁹ 내지 R¹²는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이고,

R¹⁸은 하기 화학식 5-1 내지 화학식 5-7 중 어느 하나로 표시되고,

[화학식 5-1]

[화학식 5-2]

[화학식 5-3]

[화학식 5-4]

[화학식 5-5]

[화학식 5-6]

[화학식 5-7]

상기 화학식 5-1 내지 화학식 5-4 및 화학식 5-6에서,

R¹⁹는 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, *-C(=O)OR^x 또는 *-OC(=O)R^x이고, 상기 R^x는 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이고,

R^y 및 R^z는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이고,

R²⁰ 내지 R²²는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C8 알킬기이고,

p1은 0 내지 5의 정수이다.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 녹색 염료일 수 있다.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-7로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 표시될 수 있다.

[화학식 1-1]

[화학식 1-2]

[화학식 1-3]

[화학식 1-4]

[화학식 1-5]

[화학식 1-6]

[화학식 1-7]

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해, 1 중량% 내지 20 중량%로 포함될 수 있다.

상기 황색 안료는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해, 10 중량% 내지 20 중량%로 포함될 수 있다.

상기 녹색 안료는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해, 10 중량% 내지 35 중량%로 포함될 수 있다.

상기 감광성 수지 조성물은, 감광성 수지 조성물 총량에 대해, 상기 착색제 21 중량% 내지 75 중량%; 상기 바인더 수지 1 중량% 내지 5 중량%; 상기 광중합성 단량체 1 중량% 내지 10 중량%; 상기 광중합 개시제 0.1 중량% 내지 5 중량%; 및 상기 용매 잔부량을 포함할 수 있다.

상기 감광성 수지 조성물은 말론산, 3-아미노-1,2-프로판디올, 비닐기 또는 (메타)아크릴옥시기를 포함하는 실란계커플링제, 레벨링제, 계면활성제, 라디칼 중합 개시제 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.

다른 일 구현예는 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막을 제공한다.

또 다른 일 구현예는 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터를 제공한다.

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

일 구현예에 따른 화합물을 사용함으로써, 휘도, 명암비 및 내열성이 우수한 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, "치환"이란 화합물 중의 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 C30 아릴기, C3 내지 C20 사이클로알킬기, C3 내지 C20 사이클로알케닐기, C3 내지 C20 사이클로알키닐기, C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬기, C2 내지 C20 헤테로사이클로알케닐기, C2 내지 C20 헤테로사이클로알키닐기 또는 이들의 조합의 치환기로 치환된 것을 의미한다.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "헤테로사이클로알킬기", "헤테로사이클로알케닐기", "헤테로사이클로알키닐기" 및 "헤테로사이클로알킬렌기"란 각각 사이클로알킬, 사이클로알케닐, 사이클로알키닐 및 사이클로알킬렌의 고리 화합물 내에 적어도 하나의 N, O, S 또는 P의 헤테로 원자가 존재하는 것을 의미한다.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "(메타)아크릴레이트"는 "아크릴레이트"와 "메타크릴레이트" 둘 다 가능함을 의미한다.

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

본 명세서 내 화학식에서 별도의 정의가 없는 한, 화학 결합이 그려져야 하는 위치에 화학결합이 그려져 있지 않은 경우는 상기 위치에 수소 원자가 결합되어 있음을 의미한다.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 융합고리라 함은 2 이상의 고리가 적어도 하나 이상의 탄소-탄소 결합을 서로 공유하는 고리를 의미한다.

또한 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "*"는 동일하거나 상이한 원자 또는 화학식과 연결되는 부분을 의미한다.

일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 (A) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 황색 안료 및 녹색 안료를 포함하는 착색제; (B) 바인더 수지; (C) 광중합성 단량체; (D) 광중합 개시제; 및 (E) 용매를 포함한다.

[화학식 1]　

상기 화학식 1에서,

[화학식 2]

상기 화학식 2에서,

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 도식에서 보는 바와 같이, 3가지 공명구조를 가지나, 본 명세서에서는 편의 상 1가지의 공명구조로만 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 표시했을 뿐이다. 즉, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 3가지 공명구조 중 어느 하나로 표시될 수 있다.

[도식]

일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물 내 착색제는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는데, 특히 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 우레탄 연결기를 포함하는 관능기가 벤젠 고리의 치환기로 존재하며, 이에 따라, 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 가지지 않는 다른 스쿠아릴륨계 화합물보다 우수한 휘도 및 명암비를 가질 수 있다.

이하에서 각 성분에 대하여 구체적으로 설명한다.

(A) 착색제

상기 화학식 1에서, R¹은 상기 화학식 2로 표시될 수 있고, R⁵는 히드록시기일 수 있다. 우레탄 연결기를 포함하는 관능기 및 히드록시기가 상기 위치에 존재함으로써, 휘도 및 명암비가 우수한 유리한 효과가 있다.

[화학식 3]

상기 화학식 3에서,

[화학식 4]

상기 화학식 4에서,

예컨대, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 5로 표시될 수 있다.

[화학식 5]

상기 화학식 5에서,

[화학식 5-1]

[화학식 5-2]

[화학식 5-3]

[화학식 5-4]

[화학식 5-5]

[화학식 5-6]

[화학식 5-7]

상기 화학식 5-1 내지 화학식 5-4 및 화학식 5-6에서,

p1은 0 내지 5의 정수이다.

예컨대, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-7로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 표시될 수 있다.

[화학식 1-1]

[화학식 1-2]

[화학식 1-3]

[화학식 1-4]

[화학식 1-5]

[화학식 1-6]

[화학식 1-7]

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 녹색 염료로서 단독으로 사용할 수도 있고, 조색 염료와 혼합하여 사용할 수도 있다.

상기 조색 염료로는 트리아릴메탄계 염료, 안트라퀴논계 염료, 벤질리덴계 염료, 시아닌계 염료, 프탈로시아닌계 염료, 아자포피린계 염료, 인디고계 염료, 크산텐계 염료, 아조계 염료 등을 들 수 있다.

상기 착색제는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 함께, 황색 안료 및 녹색 안료를 더 포함한다.

또한, 상기 착색제는 적색 안료, 청색 안료, 흑색 안료 등을 더 포함할 수 있다.

상기 적색 안료의 예로는 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 등을 들 수 있다. 상기 녹색 안료의 예로는 C.I. 녹색 안료 36, C.I. 녹색 안료 7, C.I. 녹색 안료 58, C.I. 녹색 안료 59, C.I. 녹색 안료 62 등을 들 수 있다.　상기 청색 안료의 예로는 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 등과 같은 구리 프탈로시아닌 안료를 들 수 있다. 상기 황색 안료의 예로는 C.I. 황색 안료 139 등과 같은 이소인돌린계 안료, C.I. 황색 안료 138 등과 같은 퀴노프탈론계 안료, C.I. 황색 안료 150 등과 같은 니켈 컴플렉스 안료 등을 들 수 있다. 상기 흑색 안료의 예로는 아닐린 블랙, 퍼릴렌 블랙, 티타늄 블랙, 카본 블랙 등을　들 수 있다. 상기 안료는 이들을 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 이들의 예에 한정되는 것은 아니다.

상기 착색제가 녹색 안료를 포함하지 않을 경우 내열성, 내화학성 등 내구성이 저하되게 된다.

상기 안료는 분산액 형태로 감광성 수지 조성물에 포함될 수 있다. 이러한 안료 분산액은 상기 안료와 용매, 분산제, 분산수지 등으로 이루어질 수 있다.

상기 용매로는 에틸렌 글리콜 아세테이트, 에틸 셀로솔브, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 에틸 락테이트, 폴리에틸렌 글리콜, 사이클로헥사논, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 등을 사용할 수 있으며, 이들 중에서 좋게는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트를 사용할 수 있다.

상기 분산제는 상기 안료가 분산액 내에 균일하게 분산되도록 도와주며, 비이온성, 음이온성 또는 양이온성의 분산제 모두 사용할 수 있다. 구체적으로는 폴리알킬렌 글리콜 또는 이의 에스테르, 폴리옥시 알킬렌, 다가 알콜 에스테르 알킬렌 옥사이드 부가물, 알코올 알킬렌 옥사이드 부가물, 술폰산 에스테르, 술폰산 염, 카르복시산 에스테르, 카르복시산 염, 알킬 아미드 알킬렌 옥사이드 부가물, 알킬 아민 등을 사용할 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 분산수지는 카르복시기를 포함한 아크릴계 수지를 사용할 수 있으며, 이는 안료 분산액의 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 픽셀의 패턴성도 개선시킬 수 있다.

상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 1 중량% 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 상기 황색 안료는 10 중량% 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 상기 녹색 안료는 10 중량% 내지 35 중량%로 포함될 수 있다. 상기 중량비 범위로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 황색 안료 및 녹색 안료가 혼합될 경우 색특성을 유지하면서 높은 휘도 및 명암비를 가질 뿐만 아니라, 내열성 또한 우수하다.

상기 착색제는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 21 중량% 내지 75 중량%로 포함될 수 있다. 상기 착색제가 상기 범위 내로 사용할 경우, 원하는 색좌표에서 높은 휘도 및 명암비를 발현할 수 있다.

(B) 바인더 수지

상기 바인더 수지는 제1 에틸렌성 불포화 단량체 및 이와 공중합 가능한 제2 에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체로, 하나 이상의 아크릴계 반복단위를 포함하는 수지일 수 있다. 　

상기 제1 에틸렌성 불포화 단량체는 하나 이상의 카르복시기를 함유하는 에틸렌성 불포화 단량체이며, 이의 구체적인 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 푸마르산또는 이들의 조합을 들 수 있다.

상기 제1 에틸렌성 불포화 단량체는 상기 바인더 수지 총량에 대하여 5 중량% 내지 50 중량%, 예컨대 10 중량% 내지 40 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 바인더 수지의 구체적인 예로는 메타크릴산/벤질메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들을 단독 또는 2종 이상을 배합하여 사용할 수도 있다.

상기 바인더 수지의 중량평균 분자량은 3,000 g/mol 내지 150,000 g/mol, 예컨대 5,000 g/mol 내지 50,000 g/mol, 예컨대 20,000 g/mol 내지 30,000 g/mol일 수 있다. 바인더 수지의 중량평균 분자량이 상기의 범위일 때, 기판과의 밀착성이 우수하고 물리적, 화학적 물성이 좋으며, 점도가 적절하다.

상기 바인더 수지의 산가는 15 mgKOH/g　내지 60 mgKOH/g, 예컨대 20 mgKOH/g　내지 50 mgKOH/g일 수 있다. 바인더 수지의 산가가 상기 범위 내일 경우 우수한 픽셀의 해상도를 얻을 수 있다.

상기 바인더 수지는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 1 중량% 내지 5 중량%, 예컨대 2 중량% 내지 4 중량%로 포함될 수 있다. 바인더 수지가 상기 범위 내로 포함되는 경우 컬러필터 제조 시 현상성이 우수하며 가교성이 개선되어 우수한 표면 평활도를 얻을 수 있다.

(C) 광중합성 단량체

상기 광중합성 단량체는 적어도 1개의 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 (메타)아크릴산의 일관능 또는 다관능 에스테르가 사용될 수 있다.

상기 광중합성 단량체는 상기 에틸렌성 불포화 이중결합을 가짐으로써,　패턴 형성 공정에서 노광시 충분한 중합을 일으킴으로써 내열성, 내광성 및 내화학성이 우수한 패턴을 형성할 수 있다.

상기 광중합성 단량체의 구체적인 예로는, 에틸렌 글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트,　비스페놀A 에폭시(메타)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜모노메틸에테르 (메타)아크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리스(메타)아크릴로일옥시에틸포스페이트, 노볼락에폭시 (메타)아크릴레이트등을 들 수 있다.

상기 광중합성 단량체의 시판되는 제품을 예로 들면 다음과 같다. 상기 (메타)아크릴산의 일관능 에스테르의 예로는, 도아 고세이 가가꾸 고교(주)社의 아로닉스 M-101^®, 동 M-111^®, 동 M-114^®등; 니혼 가야꾸(주)社의 KAYARAD TC-110S^®, 동 TC-120S^®등; 오사카 유끼 가가꾸 고교(주)社의 V-158^®, V-2311^®등을 들 수 있다. 　상기 (메타)아크릴산의 이관능 에스테르의 예로는, 도아 고세이 가가꾸 고교(주)社의 아로닉스 M-210^®, 동 M-240^®, 동 M-6200^®등; 니혼 가야꾸(주)社의 KAYARAD HDDA^®, 동 HX-220^®, 동 R-604^®등; 오사카 유끼 가가꾸 고교(주)社의 V-260^®, V-312^®, V-335 HP^®등을 들 수 있다. 　상기 (메타)아크릴산의 삼관능 에스테르의 예로는, 도아 고세이 가가꾸 고교(주)社의 아로닉스 M-309^®, 동 M-400^®, 동 M-405^®, 동 M-450^®, 동 M-7100^®, 동 M-8030^®, 동 M-8060^®등; 니혼 가야꾸(주)社의 KAYARAD TMPTA^®, 동 DPCA-20^®, 동-30^®, 동-60^®, 동-120^®등; 오사카 유끼 가야꾸 고교(주)社의 V-295^®, 동-300^®, 동-360^®, 동-GPT^®, 동-3PA^®, 동-400^®등을 들 수 있다. 　상기 제품을 단독 사용 또는 2종 이상 함께 사용할 수 있다.

상기 광중합성 단량체는 보다 우수한 현상성을 부여하기 위하여 산무수물로 처리하여 사용할 수도 있다.

상기 광중합성 단량체는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 1 중량% 내지 10 중량%, 예컨대 3 중량% 내지 7 중량%로 포함될 수 있다. 상기 광중합성 단량체가 상기 범위 내로 포함되는 경우 컬러필터 제조 시 패턴 특성 및 현상성이 우수하다.

(D) 광중합 개시제

상기 광중합 개시제는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조인계 화합물, 트리아진계 화합물, 옥심계 화합물 등을 사용할 수 있다.

상기 아세토페논계 화합물의 예로는, 2,2'-디에톡시 아세토페논, 2,2'-디부톡시 아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, p-t-부틸트리클로로 아세토페논, p-t-부틸디클로로 아세토페논, 4-클로로 아세토페논, 2,2'-디클로로-4-페녹시 아세토페논, 2-메틸-1-(4-(메틸티오)페닐)-2-모폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-부탄-1-온 등을 들 수 있다.

상기 벤조페논계 화합물의 예로는, 벤조페논, 벤조일 안식향산, 벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸 아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논,4,4'-디클로로벤조페논, 3,3'-디메틸-2-메톡시벤조페논 등을 들 수 있다.

상기 티오크산톤계 화합물의 예로는, 티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤 등을 들 수 있다.

상기 벤조인계 화합물의 예로는, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤질디메틸케탈 등을 들 수 있다.

상기 트리아진계 화합물의 예로는, 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐 4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(3',4'-디메톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시나프틸)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-톨릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-비페닐 4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 비스(트리클로로메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시나프토1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-4-트리 클로로메틸(피페로닐)-6-트리아진, 2-4-트리클로로메틸(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진 등을 들 수 있다.

상기 옥심계 화합물의 예로는 O-아실옥심계화합물, 2-(O-벤조일옥심)-1-[4-(페닐티오)페닐]-1,2-옥탄디온, 1-(O-아세틸옥심)-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에탄온, O-에톡시카르보닐-α-옥시아미노-1-페닐프로판-1-온등을사용할수있다. 　상기 O-아실옥심계 화합물의 구체적인 예로는, 1,2-옥탄디온, 2-디메틸아미노-2-(4-메틸벤질)-1-(4-모르폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온, 1-(4-페닐술파닐페닐)-부탄-1,2-디온-2-옥심-O-벤조에이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1,2-디온-2-옥심-O-벤조에이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1-온옥심-O-아세테이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-부탄-1-온옥심-O-아세테이트　등을 사용할 수 있다.

예컨대, 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 광중합 개시제로 옥심계 화합물 및 아세토페논계 화합물을 포함할 수 있고, 이 경우, 상기 옥심계 화합물의 함량은 상기 아세토페논계 화합물의 함량보다 많을 수 있다. 예컨대, 상기 옥심계 화합물 및 아세토페논계 화합물은 2:1 내지 3:1의 중량비로 포함될 수 있다. 옥심계 화합물의 함량이 아세토페논계 화합물의 함량보다 많을 경우, 황변 발생 억제 및 감도에 유리한 효과가 있다.

상기 광중합 개시제는 상기 화합물 이외에도 카바졸계 화합물, 디케톤류 화합물, 술포늄 보레이트계 화합물, 디아조계 화합물, 이미다졸계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 플루오렌계 화합물 등을 사용할 수 있다.

상기 광중합 개시제는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.1 중량% 내지 5 중량%, 예컨대 0.5 중량% 내지 3 중량%로 포함될 수 있다.　광중합 개시제가 상기 범위 내로 포함되는 경우 컬러필터 제조를 위한 패턴 형성 공정에서 노광 시 광중합이 충분히 일어나게 되어 감도가 우수하며, 투과율이 개선된다.

(E) 용매

상기 용매는 특별한 제한은 없으나, 구체적으로 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, 아세틸아세톤, 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 용매 중 혼화성(miscibility) 및 반응성 등을 고려한다면, 좋게는 사이클로헥사논 등의 케톤류; 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 등의 글리콜 에테르류; 에틸 셀로솔브 아세테이트 등의 에틸렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류; 2-히드록시에틸 프로피오네이트 등의 에스테르류; 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 등의 디에틸렌 글리콜류; 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필에테르 아세테이트 등의 프로필렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류가 사용될 수 있다.

상기 용매는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 잔부로 포함될 수 있으며, 예컨대 15 중량% 내지 70 중량%, 예컨대 15 중량% 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 용매가 상기 범위 내로 포함되는 경우 감광성 수지 조성물의 도포성이 우수하고, 두께 약 2.5㎛ 이상의 막에서 우수한 평탄성을 유지할 수 있다.

(F) 기타 첨가제

상기 감광성 수지 조성물은 도포 시 얼룩이나 반점을 방지하고, 레벨링 성능을 개선하기 위해, 또한 미현상에 의한 잔사의 생성을 방지하기 위하여, 말론산; 3-아미노-1,2-프로판디올; 비닐기 또는 (메타)아크릴옥시기를 포함하는 실란계 커플링제; 레벨링제; 불소계 계면활성제; 라디칼 중합 개시제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 감광성 수지 조성물은 기판과의 밀착성 등을 개선하기 위해, 에폭시 화합물 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 첨가제의 함량은 원하는 물성에 따라 용이하게 조절될 수 있다.

또 다른 일 구현예는 전술한 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터를 제공한다. 상기 컬러필터의 제조 방법은 다음과 같다.

아무 것도 도포되어 있지 않은 유리기판 위에, 또는 보호막인 SiN_x가 500Å 내지 1500Å의 두께로 도포되어 있는 유리기판 위에, 전술한 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 스핀 도포, 슬릿 도포 등의 적당한 방법을 사용하여, 2.5㎛ 내지 3.5㎛의 두께로 각각 도포한다. 도포 후에는 컬러필터에 필요한 패턴을 형성하도록 광을 조사한다. 광을 조사한 다음, 도포층을 알칼리 현상액으로 처리하면 도포층의 미조사 부분이 용해되고 컬러필터에 필요한 패턴이 형성된다. 이러한 과정을 필요한 R, G, B 색의 수에 따라 반복수행함으로써, 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 실시예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

( 단분자 화합물 제조)

(중간체 합성예 1: 중간체 A-1의 합성)

LC/MS : 333.56 m/z

3-aminophenol (10 mol), 1-bromo-2-ethylhexane (20mmol)을 에탄올에 넣고 24시간동안 환류 시킨다. 감압하에서 용매를 제거하고 에틸 아세테이트를 넣고 물로 2회 세정하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층을 감압 증류하고 컬럼 크로마토 그래피로 정제하여, 중간체A-1로 표시되는 화합물을 수득하였다.

(중간체 합성예 2: 중간체 A-2의 합성)

LC/MS : 745.15 m/z

중간체A-1(60 mmol), 3,4-디하이드록시-3-사이클로부틴-1,2-다이온(30 mmol)을 톨루엔(200 mL) 및 부탄올(200 mL)에 넣고 환류하여 생성되는 물을 Dean-stark 증류장치로 제거한다. 12시간 동안 교반 후 녹색 반응물을 감압증류하고 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 중간체 A-2로 표시되는 화합물을 수득하였다.

( 합성예 1: 화학식 1-1의 합성)

중간체 A-2(10mol), phenylisocyanate(10mol)을 디클로로메탄에 넣고 Bu₂Sn dilaurate를 촉매량 첨가한다. 40℃에서 24시간 동안 교반후 감압 하에 용매를 제거하고 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 수득하였다.

Maldi-tof MS : 863.62 m/z

( 합성예 2: 화학식 1-2의 합성)

Phenyl isocyanate 대신 cyclohexyl isocyanate를 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1-2로 표시되는 화합물을 수득하였다.

Maldi-tof MS : 869.66m/z

( 합성예 3: 화학식 1-3의 합성)

Phenyl isocyanate 대신 isopropyl isocyanate를 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1-3으로 표시되는 화합물을 수득하였다.

Maldi-tof MS : 829.63 m/z

( 합성예 4: 화학식 1-4의 합성)

Phenyl isocyanate 대신 3-(Triethoxysilyl)propyl Isocyanate를 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1-4로 표시되는 화합물을 수득하였다.

Maldi-tof MS : 991.70 m/z

( 합성예 5: 화학식 1-5의 합성)

Phenyl isocyanate 대신 Methacryloyloxyethyl isocyanate를 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1-5로 표시되는 화합물을 수득하였다.

Maldi-tof MS : 899.64 m/z

( 합성예 6: 화학식 1-6의 합성)

Phenyl isocyanate 대신 Benzyl isocyanate를 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1-6으로 표시되는 화합물을 수득하였다.

Maldi-tof MS : 877.63 m/z

( 합성예 7: 화학식 1-7의 합성)

Phenyl isocyanate 대신 1-Adamantyl Isocyanate를 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1-7로 표시되는 화합물을 수득하였다.

Maldi-tof MS : 921.70 m/z

( 비교합성예 1: 화학식 C-1로 표시되는 화합물의 합성)

100mL 3-목 플라스크에 스쿠아린산 398mg,N-(3-디부틸아미노)페닐아세트아마이드 및 3-(디에틸아미노)페놀 2.23g을 넣은 후n-부탄올 40mL 및 톨루엔 20mL를 첨가하고 120℃에서 5시간 동안 가열 환류하였다. 딘스타크 트랩 세트(DeanStark trap set)를 이용하여 반응 중 발생하는 물을 제거하고 반응을 촉진시켰다. 반응 종료 후 냉각하고, 메틸렌 클로라이드로 추출한 후 컬럼 크로마토그래피하여 하기 화학식 C-1로 표시되는 화합물을 60% 수율로 제조하였다.

[화학식 C-1]

Maldi-tof MS : 505.29 m/z

( 비교합성예 2: 화학식 C-2로 표시되는 화합물의 합성)

3-아미노페놀 10.9 중량부에, 트리에톡시실란 19 중량부 및 아세트산 5 중량부를, 테트라히드로푸란 200 중량부 속에서, 8시간 동안 환류하였다. 반응 종료 후, 테트라히드로푸란을 증류 제거하여 화합물을 수득하였다. 상기 수득한 화합물 2.9 중량부, 3,4-디히드록시-3-시클로부텐-1,2-디온 0.6 중량부, 1-부탄올 90 중량부 및 톨루엔 60 중량부를 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, Dean-Stark관을 이용하여 생성된 물을 제거하면서 125℃에서 3시간 동안 교반하였다.반응 종료 후, 용매를 증류 제거하고, 아세트산을 15 중량부 첨가한 후, 18% 식염수를 적하하고, 석출된 고체를 여과하여 취하였다. 여과하여 취한 고체를 헥산으로 세정하였다. 얻어진 고체를 감압 건조시켜, 하기 화학식 C-2로 표시되는 화합물 3.4 중량부를 얻었다.

[화학식 C-2]

LC-MS : 679.3 m/z

(감광성 수지 조성물 제조)

감광성 수지 조성물 제조에 사용되는 성분의 사양은 다음과 같다.

(A) 착색제(염료)

(A-1) 합성예 1에서 제조된 화합물(화학식 1-1로 표시)

(A-2) 합성예 2에서 제조된 화합물(화학식 1-2로 표시)

(A-3) 합성예 3에서 제조된 화합물(화학식 1-3으로 표시)

(A-4) 합성예 4에서 제조된 화합물(화학식 1-4로 표시)

(A-5) 합성예 5에서 제조된 화합물(화학식 1-5로 표시)

(A-6) 합성예 6에서 제조된 화합물(화학식 1-6로 표시)

(A-7) 합성예 7에서 제조된 화합물(화학식 1-7로 표시)

(A-8) 비교합성예1에서 제조된 화합물(화학식 C-1로 표시)

(A-9) 비교합성예 2에서 제조된 화합물(화학식 C-2로 표시)

(A') 착색제(안료 분산액)

(A'-1) C.I. 녹색 안료 58

(A'-2) C.I. 황색 안료 138

(B) 바인더 수지

중량평균분자량이 8,000 g/mol인 메타크릴산/벤질메타크릴레이트 공중합체(혼합 중량비 30wt%/70wt%)

(C) 광중합성 단량체

디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트

(D) 광중합 개시제

(D-1) 1,2-옥탄디온

(D-2) 2-디메틸아미노-2-(4-메틸-벤질)-1-(4-모르폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온

(E) 용매

프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트

(F) 기타 첨가제

계면활성제 (F-554, DIC社)

실시예 1 내지 실시예 16 및 비교예 1 내지 비교예 3

하기 표 1 내지 표 3의 조성으로 각 성분을 혼합하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 구체적으로는, 용매에 광중합 개시제를 용해시킨 후 2시간 동안 상온에서 교반한 후, 착색제를 투입하여 30분 간 교반한 후, 바인더 수지와 광중합성 단량체 및 기타 첨가제를 첨가하여 2시간 동안 상온에서 교반하였다. 상기 용액에 대하여 3회에 걸친 여과를 행하여 불순물을 제거하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

(단위: 중량%)

		실시예
		1	2	3	4	5	6	7
(A) 염료	A-1	5	-	-	-	-	-	-
	A-2	-	5	-	-	-	-	-
	A-3	-	-	5	-	-	-	-
	A-4	-	-	-	5	-	-	-
	A-5	-	-	-	-	5	-	-
	A-6	-	-	-	-	-	5	-
	A-7	-	-	-	-	-	-	5
	A-8	-	-	-	-	-	-	-
	A-9	-	-	-	-	-	-	-
(A') 안료분산액	A'-1	26.5	26.5	26.5	26.5	26.5	26.5	26.5
(A') 안료분산액	A'-2	18.5	18.5	18.5	18.5	18.5	18.5	18.5
(B) 바인더 수지		2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
(C) 광중합성단량체		5	5	5	5	5	5	5
(D) 광중합 개시제	D-1	1.04	1.04	1.04	1.04	1.04	1.04	1.04
(D) 광중합 개시제	D-2	0.46	0.46	0.46	0.46	0.46	0.46	0.46
(E) 용매		40.8	40.8	40.8	40.8	40.8	40.8	40.8
(F) 기타 첨가제		0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
Total		100	100	100	100	100	100	100

(단위: 중량%)

		실시예
		8	9	10	11	12	13	14
(A) 염료	A-1	1	10	15	20	21	5	5
	A-2	-	-	-	-	-	-	-
	A-3	-	-	-	-	-	-	-
	A-4	-	-	-	-	-	-	-
	A-5	-	-	-	-	-	-	-
	A-6	-	-	-	-	-	-	-
	A-7	-	-	-	-	-	-	-
	A-8	-	-	-	-	-	-	-
	A-9	-	-	-	-	-	-	-
(A') 안료분산액	A'-1	30.5	21.5	16.5	11.5	10.5	5	15
(A') 안료분산액	A'-2	18.5	18.5	18.5	18.5	18.5	18.5	18.5
(B) 바인더 수지		2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
(C) 광중합성단량체		5	5	5	5	5	5	5
(D) 광중합 개시제	D-1	1.04	1.04	1.04	1.04	1.04	1.04	1.04
(D) 광중합 개시제	D-2	0.46	0.46	0.46	0.46	0.46	0.46	0.46
(E) 용매		40.8	40.8	40.8	40.8	40.8	62.3	52.3
(F) 기타 첨가제		0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
Total		100	100	100	100	100	100	100

(단위: 중량%)

		실시예		비교예
		15	16	1	2	3
(A) 염료	A-1	5	5	-	-	-
	A-2	-	-	-	-	-
	A-3	-	-	-	-	-
	A-4	-	-	-	-	-
	A-5	-	-	-	-	-
	A-6	-	-	-	-	-
	A-7	-	-	-	-	-
	A-8	-	-	-	5	-
	A-9	-	-	-	-	5
(A') 안료분산액	A'-1	30	40	31.5	26.5	26.5
(A') 안료분산액	A'-2	18.5	18.5	18.5	18.5	18.5
(B) 바인더 수지		2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
(C) 광중합성단량체		5	5	5	5	5
(D) 광중합 개시제	D-1	1.04	1.04	1.04	1.04	1.04
(D) 광중합 개시제	D-2	0.46	0.46	0.46	0.46	0.46
(E) 용매		37.3	27.3	40.8	40.8	40.8
(F) 기타 첨가제		0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
Total		100	100	100	100	100

(평가)

휘도 및 명암비 평가

탈지　세척한 두께 1mm의 유리 기판 상에 2.5㎛ 내지 3.5㎛의 두께로 실시예 1 내지 실시예 16 및 비교예 1 내지 비교예 3에서 제조한 감광성 수지조성물을 도포하고, 90℃의 핫플레이트 상에서 90초 동안 건조시켜 도막을 수득하였다. 계속해서 도막에 365nm의 주파장을 가진 고압수은램프를 사용하여 50mJ의 노광 조건으로 노광한 후, 230℃의 열풍 순환식 건조로 안에서 28분 동안 건조시켰다. 화소층은 분광광도계(MCPD3000, Otsuka electronic社)를 이용하여 색좌표 및 휘도를 측정하여 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

또한, 콘트라스트 비율(Contrast Ratio) 측정기(CT-1, Tsubosaka electronic社, 30,000:1)를 사용하여 명암비를 측정하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

	휘도	명암비
실시예 1	67.2	15000
실시예 2	67.2	15150
실시예 3	67.1	15000
실시예 4	67.0	15000
실시예 5	67.2	15200
실시예 6	67.1	15000
실시예 7	67.0	15000
실시예 8	66.8	13050
실시예 9	66.9	15200
실시예 10	67.0	15100
실시예 11	66.7	14400
실시예 12	60.1	9000
실시예 13	61.9	10000
실시예 14	63.5	11000
실시예 15	63.7	11150
실시예 16	62.3	9900
비교예 1	58.3	8500
비교예 2	58.2	8700
비교예 3	57.1	8650

내열성 평가

탈지　세척한 두께 1mm의 유리 기판 상에 2.5㎛ 내지 3.5㎛의 두께로 실시예 1 내지 실시예 16 및 비교예 1 내지 비교예 4에서 제조한 감광성 수지조성물을 도포하고, 90℃의 핫플레이트 상에서 90초 동안 건조시켜 도막을 수득하였다. 계속해서 도막에 365nm의 주파장을 가진 고압수은램프를 사용하여 50mJ의 노광 조건으로 노광한 후, 230℃의 열풍 순환식 건조로 안에서 60분 동안 건조시켰다. 화소층은 분광광도계(MCPD3000, Otsuka electronic社)를 이용하여 건조 전과 후의 색 차이를 del(E*)로 환산하여 내열성을 비교하였으며, 그 결과를 하기 3점 기준법에 의거하여 하기 표 5에 나타내었다.

내열성 우수 (○) : del (E*) 2.5 미만

내열성 양호 (△) : del (E*) 2.5 이상 3.5 미만

내열성 불량 (X) : del (E*) 3.5 이상

	내열성
실시예 1	○
실시예 2	○
실시예 3	○
실시예 4	○
실시예 5	○
실시예 6	○
실시예 7	○
실시예 8	○
실시예 9	○
실시예 10	○
실시예 11	○
실시예 12	X
실시예 13	X
실시예 14	△
실시예 15	△
실시예 16	X
비교예 1	○
비교예 2	X
비교예 3	X

상기 표 4 및 표 5로부터, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 녹색 안료 및 황색 안료를 착색제로 포함하는 실시예 1 내지 실시예 16의 경우, 그렇지 않는 비교예 1 내지 비교예 3의 경우와 비교하여, 휘도 및 명암비가 우수함을 확인할 수 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 일정 함량 이상으로 포함되는 경우나 녹색 안료가 일정 함량 범위를 벗어나는 경우 내열성이 크게 저하됨도 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

(A) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 황색 안료 및 녹색 안료를 포함하는 착색제;
(B) 바인더 수지;
(C) 광중합성 단량체;
(D) 광중합 개시제; 및
(E) 용매
를 포함하는 감광성 수지 조성물:
[화학식 1]　

상기 화학식 1에서,
R¹ 내지 R⁴는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 하기 화학식 2로 표시되는 치환기이고, 단 상기 R¹ 내지 R⁴ 중 어느 하나는 반드시 하기 화학식 2로 표시되는 치환기이고,
[화학식 2]

상기 화학식 2에서,
L¹은 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기이고,
R¹³은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 아크릴레이트기, 치환 또는 비치환된 실란기 또는 치환 또는 비치환된 C10 내지 C20 융합고리기이고,
R⁵ 내지 R⁸은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 히드록시기이고, 단 상기 R⁵ 내지 R⁸ 중 어느 하나는 반드시 히드록시기이고,
R⁹ 내지 R¹²는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이다.
제1항에 있어서,
상기 R¹은 상기 화학식 2로 표시되는 감광성 수지 조성물.
제2항에 있어서,
상기 R⁵는 히드록시기인 감광성 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 치환 또는 비치환된 아크릴레이트기는 하기 화학식 3으로 표시되는 감광성 수지 조성물:
[화학식 3]

상기 화학식 3에서,
R¹⁴는 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이다.
제1항에 있어서,
상기 치환 또는 비치환된 실란기는 하기 화학식 4로 표시되는 감광성 수지 조성물:
[화학식 4]

상기 화학식 4에서,
R¹⁵ 내지 R¹⁷은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이다.
제1항에 있어서,
상기 치환 또는 비치환된 C10 내지 C20 융합고리기는 아다만틸(ADAMANTYL)기인 감광성 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 5로 표시되는 감광성 수지 조성물:
[화학식 5]

상기 화학식 5에서,
L¹은 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기이고,
R⁹ 내지 R¹²는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이고,
R¹⁸은 하기 화학식 5-1 내지 화학식 5-7 중 어느 하나로 표시되고,
[화학식 5-1]

[화학식 5-2]

[화학식 5-3]

[화학식 5-4]

[화학식 5-5]

[화학식 5-6]

[화학식 5-7]

상기 화학식 5-1 내지 화학식 5-4 및 화학식 5-6에서,
R¹⁹는 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, *-C(=O)OR^x 또는 *-OC(=O)R^x이고, 상기 R^x는 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이고,
R^y 및 R^z는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이고,
R²⁰ 내지 R²²는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C8 알킬기이고,
p1은 0 내지 5의 정수이다.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 녹색 염료인 감광성 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-7로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 표시되는 감광성 수지 조성물.
[화학식 1-1]

[화학식 1-2]

[화학식 1-3]

[화학식 1-4]

[화학식 1-5]

[화학식 1-6]

[화학식 1-7]
제1항에 있어서,
상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 1 중량% 내지 20 중량%로 포함되는 감광성 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해,
상기 황색 안료는 10 중량% 내지 20 중량%로 포함되는 감광성 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해,
상기 녹색 안료는 10 중량% 내지 35 중량%로 포함되는 감광성 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 감광성 수지 조성물은, 감광성 수지 조성물 총량에 대해,
상기 착색제 21 중량% 내지 75 중량%;
상기 바인더 수지 1 중량% 내지 5 중량%;
상기 광중합성 단량체 1 중량% 내지 10 중량%;
상기 광중합 개시제 0.1 중량% 내지 5 중량%; 및
상기 용매 잔부량
을 포함하는 감광성 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 감광성 수지 조성물은 말론산, 3-아미노-1,2-프로판디올,비닐기 또는 (메타)아크릴옥시기를 포함하는 실란계 커플링제, 레벨링제, 계면활성제, 라디칼 중합 개시제 또는 이들의 조합을 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막.
제15항의 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터.