KR970006519B1

KR970006519B1 - 액정 디스플레이 칼라필터용 고차광성 블랙매트릭스레지스트 조성물

Info

Publication number: KR970006519B1
Application number: KR1019930020127A
Authority: KR
Inventors: 임대우; 김순식; 김진열; 노태환
Original assignee: 제일합섬 주식회사; 박홍기
Priority date: 1993-09-28
Filing date: 1993-09-28
Publication date: 1997-04-28
Also published as: KR950008660A

Abstract

내용없음.

Description

액정 디스플레이 칼라필터용 고차광성 블랙매트릭스레지스트 조성물

제1도는 포토리소그래피법에 의한 액정 디스플레이 칼라필터 제조 공정도.

제2도는 액정디스플레이의 단면도.

제3도는 실시예 1에서 얻은 안료 분산조성물의 분산안정성 평가도.

제4도는 실시예 1 내지 3에서 제조한 칼라필터의 분광특성도.

제5도는 실시예 1에서 제조한 칼라필터의 색도도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 편광필름 2 : 유리기판

3 : 투명전극 4 : 배향막

5 : 액정 6 : 표면보호막

7 : 칼라필터 8 : ITO

9 : 블랙매트릭스레지스트 R : 적색화소

G : 녹색화소 B : 청색화소

본 발명은 액정디스플레이(LCD: Liquid Crystal Display)용 칼라필터 제조에 사용되는 고차광성 블랙매트릭스레지스트 조성물에 관한 것이다.

정보화 사회에 살고 있는 요즘, 정보의 중요성은 나날이 증가하고 있는 실정이며, 특히 디스플레이에 대한 요구는 칼라화와 더불어 소형화, 경량화, 박형화가 강하게 대두되고 있다. 그중에서도 액정 칼라디스플레이는 상기 요구에 충분히 부응할 수 있는 것으로 주목받아 실용화가 급격히 진행되고 있으며, 앞으로 액정 텔레비젼 수상기, 비디오 모니터, 카메라, 스캐너, 랩탑형 워드프로세서, 노트북 개인용 컴퓨터, 차량탑재형 텔레비젼 수상기, 대화면 텔레비젼 수상기, 게임기등 사용형태가 다양화될 것이고 성능에 대해서도 우수한 품질이 요구됨은 말할나위 없다.

액정디스플레이등과 같은 상기 제품에 있어서 칼라필터는 액정표시 소자의 상면에 적충되어 칼라신호를 재현하는 것으로 중요한 핵심부품의 하나이고, 이와 아울러 화상 품질의 향상, 사용환경조건의 확대에 따른 신뢰성의 확보를 위한 품질의 안정화, 프로세서의 간단화에 따른 제조비용의 절감등의 문제 해결이 최대의 관건이 되고 있다.

칼라필터용 칼라레지스트의 제조방법으로는 염색법, 인쇄법, 안료분산법, 전착법 및 무기다중박막법등이 있으며, 일반적으로 기판(액정 디스플레이용 무알칼리 특수유리)위에 적녹청의 화소와 흑색 매트릭스를 형성시켜 제조하고 있다. 예를들어, 일본특개소 60-42706, 60-129738, 61-9603, 61-102602, 62-85202, 62-106407, 62-153901, 63-66501, 63-237002, 64-23291, 평 3-229203호등에는 염색법, 안쇄법, 안료분산법, 전착법 및 무기다층박막법등이 기재되어 있다.

종래의 염색법에 의한 칼라필터는 감광성 천연수지(젤라틴)나 감광성 합성수지(아민변성 폴리비닐알콜)를 염료로 염색처리하여 제조하였는데, 이 칼라필터는 내열성, 내광성, 수분저항성등이 두드러지게 저하되며, 인쇄법에 의한 칼라필터는 광경화성 수지 또는 열경화성 수지에 색소를 분산시켜 제조한 잉크를 옵셋인쇄법, 스크린인쇄법, 전사인쇄법 또는 활판인쇄법등의 방법을 사용하여 제조되지만 저가격화와 대화면화를 실현할 수 있는 장점이 있는 반면에 고정밀의 미세패턴 형성, 기존 브라운관과의 동등 수준의 분광특성 및 색도도상에서의 색재현성등에서 단점을 가지고 있다. 한편, 적당한 용매에 안료를 분산시키고 기판상에 형성된 전극을 이용하여 전착도장을 행하는 전착법이 있는데, 이 방법은 내광성이나 내열성은 양호하나 색소층을 형성하기 위하여 투명전극이 필요할뿐만 아니라 형성되는 색소층이 절연막이 되기 때문에 칼라필터의 표면에 액정구동을 위한 전극을 따로이 마련할 필요가 있다.

또한, 무기다층박막법중에서도 특히, 니켈 또는 크롬을 중착시켜 흑색매트릭스를 형성하는 방법도 공지되어 있으나, 차광율 및 해상도는 양호한 반면에 설비비가 많이 들고, 공정도 복잡하며 제조단가도 비싼 문제점이 있었다.

안료분산법에 의한 고차광성 블랙매트릭스는 감광성수지 중에 안료를 분산시킨 레지스트를 제조한 후, 이를 포토리소그래피 공정을 행하여 제조하는 것으로, 이때 안료분산 레지스트 조성물은 안료에 의한 광량의 감쇠가 있어도 광경화 반응이 개시되고 촉진되는 고감도의 포토폴리머가 존재하여야 하며, 도포, 노광, 현상등의 프로세스에 안정되고 간단하게 적용할 수 있어야 하고, 서브미크론의 입경(0.01∼0.4㎛)을 갖는 안료를 균일하게 분산되도록 하여야함은 물론이러니와 장기간 저장에 따른 안정성(최소한 3개월 이상)도 보장되는 용액조성이어야 하며, 내광성, 내열성, 내습성, 내약품성등에서 우수할 뿐만아니라 차광율 및 흑색도가 양호하여야만 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 고정밀의 미세 패턴형성이 가능하고 내광싱, 내열성, 분광특성(차광율), 색재현성(흑색도)등이 우수하며, 분산안전성과 접착성이 우수한 안료분산형 블랙매트릭스 레지스트 조성물을 제공하는데 있다.

상기 목적뿐만 아니라 용이하게 표출되는 또다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 바인더 수지, 다관능성 아크릴레이트 모노머, 광중합개시제 및 증감제, 열중합금지제, 유기용매등으로 구성되는 감광성 수지 조성물과 유기용제, 안료, 고분자분산제, 안료유도체 분산제, 레벨링제, 소포제, 계면활성제, 슬립제등으로 구성되는 안료분산물을 혼합하여 블랙매트릭스 레지스트를 제조하므로서 신뢰성이 우수하고 해상도는 물론 분광성이 우수하도록 하였다.

본 발명을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서의 바인더 수지로는 일반식(Ⅰ)로 표현되는 중합체를 사용한다.

[일반식 1]

여기에서, R_l은 수소 또는 메틸기이며, R₂는 탄수소 1∼10의 알킬기 또는 페닐기이고, x,y,z는 몰비를 나타 낸다.

바인더 수지의 제조에 사용되는 불포화 유기산으로는 아크릴산 또는 메타크릴산을 단독 사용하거나 혼합사용하며, 불포화 유기산 에스테르로는 주로 메틸메타크릴레이트 또는 벤질메타크릴레이트를 단독으로 사용하거나 혼합사용할 수 있다.

바인더 수지의 제조는 먼저, 2-히드록시에틸아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 트리메틸실릴크로라이드와 반응시켜 2-(트리메틸실릴옥시)에틸아크릴레이트 또는 2-(트리메틸실릴옥시)에틸메타크릴레이트를 얻고, 이화합물 1종과 불포화 유기산과 불포화 유기산 에스테르를 에틸셀로솔브 아세테이트, 톨루엔, 벤젠, 메틸에틸케톤등의 유기용매 단독 또는 혼합용매에 첨가후 라디칼 중합개시제를 사용하여 공중합 반응시켜 행한다.

이때에 사용될 수 있는 라디칼 중합 개시제로서는 과산하수소, 과황산칼륨, 벤조일퍼옥사이드(benzoylperoxide), 큐밀퍼옥사이드(cumylperoxide), 큐멘하이드로퍼옥사이드(eumenehydroperoxide), 터셜리-부틸하이드로퍼옥사이드(t-butylhydroperoxide), 포타슘퍼설페이트(potassiumpersulfate), 디벤조일퍼옥사이드(dibenzoylperoxide), 사이클로헥사논퍼옥사이드(cyclohexanoneperoxide), 디-터셜리-부트비퍼옥사이드(di-t-butviperoxide), 아조비스이소부티로니트릴(azo-bisisobutyronitrile), 사이클로헥실설포닐아세틸퍼옥사이드(cyclohexylsulfonylacetylperoxede), 디이소프로필퍼카보네이트(diisopropy1percarbonate) 등이 있다.

특히, 본 발명의 라디칼 공중합 반응에서의 개시제로는 벤조일퍼옥사이드 및 아조비스이소부티로니트릴이 바람직하며 탁월한 효과를 발휘하였다.

상기 공중합 반응에서 유기용매에 대한 일반식(Ⅰ), 화합물 불포화 유기산 및 불포화 유기산 에스테르의 총첨가량은 5∼80중량%가 효과적이다.

유기용매에 대한 첨가량이 5중량% 이하이면 경제적이지 못한 단점이 있으며, 80중량% 이상이면 반응속도 및 반응율이 낮은 문제점이 있었다.

상기 라디칼 공중합 반응온도는 선택 사용하는 개시제에 따라 0℃ 이상에서 150℃ 온도까지 가능하나, 바람직하기로는 25℃∼120℃까지의 범위가 적당하며, 공중합반응 완결은 상온 또는 상온 이하의 온도로 냉각(quenching)하거나 중합정지제(inhibitor)를 첨가하여 행한다. 중합정지제로는 하이드로퀴논, 퀴논, 니트로벤젠, 벤조티아진(benzo-thiasine), 메틸렌블루(methyleneblue), 디페닐피크릴하이드라질(diphenylpicrylhydrazyl) 등이 있으며, 첨가량은 통상적인 중합반응에서와 마찬가지로 단량체에 대해서 1중량부에서 0.0001중량부(1ppm)까지 첨가한다. 뿐만아니라 급격한 공중합 반응 방지 및 분자량 조정을 위하여 중합지연제(retarder)를 10중량부에서 0.0001중량부1(ppm)까지 첨가사용할 수도있다 사용할 수 있는 지연제로는 산소, 니트로 모노옥사이드(NO), 니트로소화합물, 설퍼화합물, 아민화합물, 페놀계 화합물, 알데히드화합물, 카바메이트(carbamate)화합물등이 있다.

상술한 라디칼 공중합 반응에 의하여 얻은 공중합수지는 각종 유기용매에서의 용해도 차를 이용하여 침전정제 분리하여 사용하거나 또는 상용성이 허락하는 한도내에서는 용액 중합된 그 상태 그대로 바로 사용할 수도 있다.

바인더수지의 사용량은 총수지 고형분에 대하여 30∼80중량%가 바람직하며, 30중량% 이하일 경우에는 제조된 감광재료가 유리기판에 도포되지 않고, 80중량% 이상일 경우에는 감광성이 더 이상 향상되지 않는다.

다관능성 아크릴레이트 모노머로는 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,3-부탄디올디아크릴레이트, 테트라메틸렌글리콜디아크릴레이트, 프로필렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디올디아크릴레이트, 트리메틸롤트리아크릴레이트, 트리메틸롤 프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 솔비톨트리아크릴레이트, 솔비톨데트라크릴레이트, 솔비톨펜타크릴레이트, 솔비톨헥사크릴레이트, 테트라메틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리, 메타크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올에탄트리메타크릴레이트, 1,3-부탄디올디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨디메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨트리메타크릴레이트, 비스[P-(3-메타크릴옥시-2-히드록시-프로폭시)페닐]디메틸메탄, 비스[P-(메타크릴록시-에폭시)페닐]디메틸메탄, 솔비톨트리메타크릴레이트, 솔비톨테트라메타크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시프로필아크릴레이트, 디메틸아미노에틸아크릴레이트, 디에틸아미노에틸아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, n-비닐피롤리돈, 1,4-부틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 트리프로필렌글리, 콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사크릴레이트, 테트라히드로퍼푸릴메타크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 비닐아세테이트, 트리알릴시아누레이트등을 사용할 수 있으며, 이들 모노머 이외에 이량체 및 삼량체와 같은 프리폴리머도 효과적으로 사용할 수 있다

다관등성 아크릴레이트 모노머는 총수지 고형분에 대해 10∼30중량%가 바람직하며, 30중량% 이하일 경우에는 감광재료의 열분해 온도가 낮은 단점이 있고, 30중량% 이상일 경우에는 보관성이 좋지 않았다.

광중합 개시제 및 증감제로는 벤조인, 벤조인메틸에테르, 9-플로오레논, 2-클로로-9-플로오레논, 2-메틸-9-플로오레논, 9-안트론, 2-브로모-9-안트론, 2-에틸-9-안트론, 9,10-안트라퀴논, 2-에틸-9, 10-안트라퀴논-2-t-부틸-9,10-안트라퀴논-2-t-부틸-9,10-안트라퀴논, 2,6-디클로로-9,10-안트라퀴논, 크산톤, 2-메틸-크산톤, 2-메톡시크산톤, 티옥산톤, 벤질, 디벤즈알락톤, 벤조페논, 벤즈안트론, P-(디메틸 아미노)페닐스티릴케톤, P-(디메틸아미노)페닌, P-메틸스티릴케톤, P-(디메틸아미노)벤조페논(또는 미셀케톤), P-(디에틸아미노)벤조페논, 벤조인이소부틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인메틸에테르, 1-페닐-1,2-프로파네디온-2-(O-에톡시카보닐)옥심, 하이드록시시클로헥실페닐케톤, 벤질디메틸케탈, 2,2-디에톡시아세토페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 메틸디에탄올아민, 퀴논린설포닐클로라이드, 클로로티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 이소프로필티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 클로라인 기능기 치환 벤조페논, 할로겐 치환 알킬아릴케톤 등과 벤조디아졸 화합물이 사용될 수 있다.

광중합 개시제 및 증감제는 총수지 고형분에 대하여 0.1∼15중량%가 바람직하며, 0.1중량% 이하일 경우에는 광반응성이 나타나지 않으며 15중량% 이상일 경우에는 보관안정성에 문제점이 있다.

한편, 본 발명에서 안료 분산조성물을 제조할때 분산제로서 고분자 분산제와 특정안료유도체로 합성된 분산제를 사용한다. 고분자 분산제로는, 평균 분자량이 10,000∼100,000정도인 것을 사용하고, 공중합 수지와의 상용성에는 제한을 받지 않으며 폴리아민 화합물, 폴리이소시아네이트 화합물, 폴리우레탄 화합물 또는 폴리 아크릴레이트 화합물을 단독 또는 둘 이상의 화합물을 혼합사용할 수 있다.

일반적으로, 안료분산 메카니즘은 정전기적 효과와 입체장애 효과로 대별하여 설명되고 있는데, 입자(특히 무기입자)가 크고 비수계에 비해 제타전위(zeta potential)가 큰 수계에서는 입체장애 효과보다는 정전기적 효과가 유효하며, 수계에 비해 비수계에서 안료표면에 고분자 흡착물질이 보다 두껍게 안정된 흡착층을 형성하고 또 흡착층의 두께가 두꺼워질수록 제타전위는 전하하므로 비수계에서는 고분자 흡착에 의한 입체장애 효과가 월등히 우수하게 된다. 그러므로, 본 발명에서는 우수한 안료분산물을 제조하기 위하여 안료에 흡착성인 극성 작용기 부분과 용매화될 수 있는 사슬구조로 이루어지는 공중합 고분자 분산제를 사용하였으며, 100% 수지 분말형태로 극성 유기용매에서 용해성이 좋은 특성을 갖는 것이 효과적이다.

본 발명에서는 우수한 분산안정성을 얻기 위하여 안료량에 대해서 고분자 분산제를 0.1∼99중량% 첨가하였고, 바람직하게는 1∼80중량% 첨가하는 것이 효과적이다.

또한, 고분자 분산제와는 별도로 특정 안료 유도체로된 분산제를 혼합사용하였다. 본 발명에서 사용한 특정 안료 유도체로 합성된 분산제는 하기 일반식(Ⅱ)로 표현된다.

[일반식 2]

여기서, A는 유기안료로서, 퀴나크리돈계, 안트라퀴논계, 안탄트론계, 아릴아마이드(아실아미노)계, 아조디아조단축합아조계, 이미다졸계, 티오인디고계, 이소인돌린계, 페린렌계, 프탈로시아닌계, 메틴아조메틴계, 디옥사진계, 아닐린계, 스렌계, 인디고계, 플란반트론계, 피란트론계, 안트라피리미딘계, 이소비올란트론계, 디안트라퀴논계, 인단트론계, 페리논계 또는 프탈론계 안료이고, R₁과 R₂는 수소원자, 무치환알킬기, 치환알킬기, 환화알킬기, 아릴기, 복수의 환을 가지는 기이거나, 또는 R₁과 R₃에 의해 환을 형성해도 좋으며, G는 설폰기, 카르보닐기, 에스테르기 또는 포스포릴기이고, R₃는 수소원자, 알킬기 또는 메틸아민, 에틸아민, 프로필아민, 이소프로필아민, n-부틸아민, 이소부틸아민, n-아밀아민, 이소아밀아민, n-헥실아민, 옥틸아민, 2-에틸헥실아민, 데실아민, 도데실아민, 스테아릴아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 디-n-부틸아민, 디아밀아민, 디에탄올아민, 2-에틸아이노에탄올, 2-도데실아미노에탄올, 사이클로펜틸아민, 사이클로헥실아민, 벤질아민, 2-디에틸아미노에틸아민, 3-디에틸아미노프로필아민 등과 같은 알킬아민기이여, 1는 1∼4의 정수이고, n은 1∼20의 정수이며, m은 1∼6의 정수이다.

상기 특정안료 유도체로 합성한 분산제가 고분자 분산제와 함께 사용될 때에는 안료표면과의 앵커성분으로 작용한다. 그러나, 색도도 상에서의 색재현성을 고려하여 고분자 분산제 고형분에 대하여 0.01∼99중량%, 바람직하게는 0.1∼85중량% 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 분산시 또는 스핀코팅시 기포에 의한 핀홀문제를 해결하기 위하여 소포제를 안료분산 조성물 총량에 대해서 0.01∼10중량% 첨가할 수 있으며, 안료 분산조성물을 장기간 보관시 안료 입자 침강방지를 위한 침강방지제로서 벤토나이트, 탈크, 돌로마이트, 카올리나이트, 납석, 규조토, 바이어라이트(BaSO₄), 칼슘카보네이트(CaCO₃), 알루미나, 실리카, 티타니아등의 무기물들을 안료분산 조성물의 총량에 대하여 0.01∼10중량% 첨가하여 사용할 수 있고, 안료농도가 높은 경우에 발생되는 안료 분산물의 겔화(고틱소트로피)현상을 방지해 주기 위하여 슬림제를, 안료분산물을 도포후 도막의 표면 평활성을 좋게하기 위하여 레벨링제를, 안료분산물의 플라딩, 플로우팅, 블로킹 및 기판과의 접착성등의 여러문제들을 해결하기 위한 첨가제등을 총안료 분산물 기준으로 0.01∼5중량% 첨가하여 사용할 수 있으며, 안료와 분산제 및 유기용매간의 친화성을 높이기 위하여 양이온성, 음이온성 또는 비이온성 계면활성제를 총분산물 기준으로 0.001∼10중량% 첨가사용할 수 있다.

본 발명에서 블랙레지스트는 다음의 세가지 방법으로 제조한다. 첫번째 방법은 흑색색소, 무기안료계로서 카본블랙(C.I.Pigment Black 7), 산화철(C.I.Pigment Black 11), 크롬-철-니켈산화물(C.I.Pigment Black 30), 코발트-크롬-철산화물(C.I.Pigment Black 27), 동-크롬-철산화물(C.I.Pigment Black 22), 유기안료계로서 아닐린 블랙(C.I.Pigment Black 1), 페릴렌블랙(C.I.Pigment Black 31), 시아닌 블랙등을 단독으로 또는 혼합분산하여 고차광성 블랙레지스트를 제조할 수 있다. 두번째 방법은 적색, 황색, 녹색, 청색 및 보라색 안료를 적당한 비율로 혼합함으로써, 즉 혼색에 의한 혼색 재현의(적녹청 삼원색의 조합은 흑색 재현임) 방법이다. 세번째 방법은 첫번째 방법으로 제조한 블랙레지스트와 두번째 방법으로 제조한 블랙레지스트를 적당한 비율로 혼합하여 블랙레지스트를 제조하는 방법이다.

다음의 실시예 및 비교예는 본 발명을 좀더 구체적으로 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.

[실시예 1]

2-(트리메틸실릴록시)에틸 메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이드, 메틸메타크릴산을 5 : 65 : 30의 몰비로하고, 테트라하이드로 퓨란 용매하에서 아조비스 이소부티로 니트릴은 중합개시제로 하여 78℃에서 4시간 반응시킨 뒤 노르말 헥산에서 침전 정제 건조하여 중량평균 분자량이 12,000인 바인더 수지를 제조하고, 표 1에 기재된 성분을 혼합하여 감괌성 수지 조성물을 제조하였다.

한편, 표 2의 No.1과 같은 조성으로 안료분산 조성물을 제조하였다.

즉, 표 2의 No.1 조성비대로 성분을 혼합하고 0.4∼0.8mmØ 비드밀을 사용하여 5∼9회 반복 분산하고 0.5 미크론 필터링을 행하여 안료분산 조성물을 제조하였다.

상술한 방법으로 제조된 감광성 수지 조성물과 안료분산 조성물을 혼합하되 총고형분이 20% 이상이면서 총고형분에 대한 안료농도가 20% 이상이 되도록 혼합하여 본 발명의 블랙레지스트를 제조하였다.

[실시예 2∼3]

표 3의 기재된 바와 같이 안료분산조성물을 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

[실시예 4∼6]

2-(트리메틸실릴옥시)에틸아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 메틸메타크릴산의 몰비를 8 : 60 : 32로 하여 중량 평균분자량이 23,000정도인 바인더 수지를 제조하고, 이를 이용한 것을 제외하고는 실시예 1∼3과 동일한 방법으로 블랙매트릭스레지스트를 제조하였다.

본 발명의 방법으로 제조된 블랙레지스트는 고감도의 감광선 수지 및 우수한 성능의 분산제를 채용하고 있을뿐더러(제 3도 참조), 고농도의 흑색색소를 함유하므로(제 5도 참조) 차광율이 우수하다(제 4도 참조). 또한, 레벨링제, 슬립제 및 계면활성제를 소량 첨가함으로써 도포특성도 크게 개선되었으며, 소량 첨가한 소포제로 말미암아 레지스트내에 기포 발생이 최대한 억제됨으로써 핀홀현상이 거의 완전히 해소되었다.

Claims

하기 일반식(Ⅰ)로 표현되는 바인더 수지를 총수지 고형분에 대하여 30∼80중량%, 다관능성 아크릴레이트 모노머를 총수지 고형분에 대하여 10∼30중량%, 광중합 개시제 및 증감제를 총수지 고형분에 대하여 0.1∼15중량% 혼합한 감광성 수지 조성물에 고분자 분산제, 하기 일반식(Ⅱ)의 안료 유도체 분산제, 색소, 레벨링제, 슬립제, 계면활성제 및 소포제로 구성되는 안료분산 조성물을 혼합한 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 칼라필터용 고차광성 블랙매트릭스레지스트 조성물.

여기에서, R₁은 수소 또는 메틸기이며, R₂는 탄수소 1∼10의 알킬기 또는 페닐기이고, x,y,z는 몰비를 나타낸다.

여기서, A는 유기안료이며, G는 설폰기, 카르보닐기, 에스테르기 또는 포스포릴기이고, R₁과 R₂는 수소원자, 무치환알킬기, 치환알킬기, 환화알킬기, 아릴기 및 복수의 환을 가지는 기이거나 R₁과 R₂가 환을 형성하는 것이며, R₃는 수소원자, 알킬기 또는 알킬아민기이고, 1는 1∼4의 정수이고, n은 1∼20의 정수이며, m은 1∼6의 정수이다.
제 1 항에 있어서, 고분자 분산제는 평균분자랑이 1000에서 100,000까지인 폴리아민계, 폴리아크릴계, 폴리우레탄계, 폴리에스터계, 폴리이소시아네이트계 화합물로부터 선택된 하나 이상인 것임을 특징으로 하는 블랙매트릭스레지스트 조성물.
제 1 항에 있어서, 색소는 카본 블랙만을 단독으로 사용하거나, 카본블랙과 적색안료, 황색안료, 녹색안료, 청색안료, 보라색안료로부터 선택된 하나이상의 안료를 혼합하여 사용하거나, 또는 적색안료, 황색안료, 녹색안료, 청색안료, 보라색안료를 하나 이상 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 블랙매트릭스레지스트 조성물.
제 1 항에 있어서, 바인더 수지는 불포화 유기산과 불포화 유기산 에스테르를 2-(트리메틸실릴록시)에 틸아크릴레이트 또는 2-(트리메틸실릴록시)에틸메타크릴레이트와 라디칼 용액 공중합 반응시켜 제조한 것임을 특징으로 하는 블랙매트릭스레지스트 조성물.