컬러필터용 잉크조성물 및 이로부터 제조된 컬러필터를 포함하는 액정표시장치 document_id A220623062538

액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등의 칼라 필터나 각종 배선을 제조하는데 있어서 잉크젯 공정이 널리 활용되고 있다. 잉크젯 공정은 잉크젯 장비를 이용하여 액상의 원료 물질을 미리 설계된 패턴에 따라 인쇄한 후 건조시켜 원하는 패턴을 형성하는 방법이다. 표시장치용 컬러필터는 예를 들면, 유리 등의 기판 상에 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 등의 도트상 화상을 매트릭스상으로 배치하고, 도트상으로 형성된 화상과 화상의 사이를 블랙 매트릭스 등의 격리벽으로 격리시킨 구조를 갖고 있다. 상기 블랙 매트릭스는 착색 레지스트법으로 형성하고, 그 후에 RGB 등의 착색 패턴(화소)을 잉크젯법을 이용하여 형성하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 블랙 매트릭스 등의 격벽으로 주위가 둘러싸여진 오목부(착색층 형성 영역)에 착색 잉크(R, G, B 등)를 떨어뜨려 컬러필터를 제조하는 경우, 착색 잉크의 고형분 농도가 낮아 잉크 양이 부족하면 건조 후에 소망의 두께가 얻어질 수 없다. 따라서, 액정 표시 장치의 컬러필터를 제조하는 방법에 있어서 잉크의 고형분을 높여 픽셀에 채우는 잉크 방울의 수를 줄일 수 있다면 잉크 토출 빈도와 시간을 줄임으로써 생산성을 높일 수 있는 장점을 가진다. 그러나, 헤드의 구조상 잉크젯용 잉크는 젯팅(jetting)을 위한 적정 수준의 점도를 유지해야 한다. 따라서, 잉크의 고형분을 증가시키면서도 적정 수준의 점도를 동시에 유지하는 데에 어려움이 따른다. 한편, 하이퍼-브랜치 폴리머는 덴드리머와 함께 덴드리틱(수지상) 폴리머로서 분류되고 있다. 종래의 고분자는 일반적으로 유상의 형상임에 비해, 이러한 덴드리틱 폴리머는 적극적으로 분기를 도입하고 있다는 점에서 그 특이한 구조, 나노 미터 사이즈, 많은 관능기를 보유할 수 있는 표면, 선상 폴리머에 비해 저점도화 할 수 있는 분자간의 뒤엉킴이 적고 미립자적 거동을 나타내는 비정성으로 되어 용매 용해성을 제어할 수 있는 등 여러 가지 응용이 기대되고 있다. 특히 말단기의 수가 많음은 덴드리틱 폴리머의 가장 현저한 특징이어서, 분자량이 증가하면 분기의 수도 증가하므로, 말단기의 절대수는 고분자량의 덴드리틱 폴리머일수록 많아진다. 이러한 말단기수가 많은 덴드리틱 폴리머는, 말단기의 종류에 의해 분자 사이 상호작용이 크게 좌우되어 유리 전이 온도나 용해성, 박막 형성성 등이 크게 변화하므로 일반의 선형 고분자에는 없는 특징을 갖는다. 또 말단기에 반응성 관능기를 부여한 경우에는, 매우 고밀도로 반응성 관능기를 가지게 되기 때문에, 예를 들면, 기능물질의 고감도 보충제, 고감도인 다관능 가교제, 금속이나 금속산화물의 분산제 또는 코팅제로서의 응용이 기대된다. 이러한 덴드릭 고분자는 구성 단위의 화학구조나 분기의 상태 등에 의한 형태로부터 분자량에 비해 점도가 작고, 많은 말단을 가지기 때문에 기능성이 높은 특징을 가진다. 하이퍼-브랜치 폴리머는 모노머의 분자 설계에 의해 비교적 간단하게 합성할 수 있다는 장점이 있어 공업적 생산에 있어서는 유리하다. 또한, 하이퍼 브랜치 폴리머의 구형 구조, 저점도, 높은 용해성, 많은 말단 관능기 등의 특징을 가짐으로 각종 재료로서 주목받고 있다. 이렇게 제조된 하이퍼 브랜치 구조를 가지는 고분자는 컬러 필터의 바인더 수지, 기능물질의 고감도 보충제, 고감도인 다관능 가교제, 금속이나 금속산화물의 분산제 또는 코팅제로서 사용되어 왔다. 일본 공개특허 2005-036099에서는 메타크릴산 글리시딜 에스테르와 같은 에폭시기 함유 (메타)아크릴레이트 화합물과 트리메리트 산무수물과 같은 3염기산 1 무수물을 100～180℃에서 반응시키고, 에폭시기와 카르복시기가 반응하여 생기는 에스테르 결합과, 산무수물기와 OH기를 갖는 에스테르를 형성시키고, 다음에 90℃ 이하에서 이 에스테르를 자기중합 반응시켜 폴리에스테르화 하는 것을 특징으로 하는 (메타)아크리로일기 및 카르복실기를 가지는 하이퍼 브랜치 구조의 폴리에스테르의 제조 방법을 제시하고 있다. 그러나 상기 하이퍼 브랜치 고분자를 컬러 필터의 바인더 수지로 사용할 경우 상기 성분들이 높은 온도에서 휘발되는 특징을 가지고 있으므로, 잔막율이 떨어지는 문제가 있어 바람직하지 못하다.