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KR100939592B1 - Black matrix composition and methods of forming the same - Google Patents

Black matrix composition and methods of forming the same Download PDF

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Publication number
KR100939592B1
KR100939592B1 KR20070065587A KR20070065587A KR100939592B1 KR 100939592 B1 KR100939592 B1 KR 100939592B1 KR 20070065587 A KR20070065587 A KR 20070065587A KR 20070065587 A KR20070065587 A KR 20070065587A KR 100939592 B1 KR100939592 B1 KR 100939592B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
black matrix
matrix composition
ink
forming
portions
Prior art date
Application number
KR20070065587A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20080011054A (en
Inventor
쿠안유안 샹
리구이 초우
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Priority claimed from US11/521,577 external-priority patent/US20070065571A1/en
Priority claimed from US11/733,665 external-priority patent/US20080026302A1/en
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Publication of KR20080011054A publication Critical patent/KR20080011054A/en
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Abstract

블랙 매트릭스 조성물들, 블랙 매트릭스 형성 방법들, 및 평판 디스플레이용 컬러 필터를 형성하는데 사용하기 위한 장치가 개시된다. 상기 조성물들, 방법들 및 장치들은 중합화가능 분자들을 포함하는 첨가제를 사용하고, 상기 중합화가능 분자들은 각각 극성 부분들 및 비극성 부분들을 포함한다. 비극성 부분들은 잉크-비친화성이고 활성 에너지에 노광된 표면상 블랙 매트릭스 조성물의 표면 쪽으로 이동한다. 중합화가능 분자들의 극성 부분들은 비극성 부분들에 비해 잉크-친화성이다. 다수의 다른 특징들은 개시된다.Black matrix compositions, black matrix forming methods, and apparatus for use in forming color filters for flat panel displays are disclosed. The compositions, methods and devices use an additive comprising polymerizable molecules, wherein the polymerizable molecules comprise polar portions and nonpolar portions, respectively. The nonpolar portions move toward the surface of the black matrix composition on the surface that is ink-incompatible and exposed to active energy. The polar portions of the polymerizable molecules are ink-friendly compared to the nonpolar portions. Many other features are disclosed.

Description

블랙 매트릭스 조성물들 및 이의 형성 방법들{BLACK MATRIX COMPOSITION AND METHODS OF FORMING THE SAME}BLACK MATRIX COMPOSITION AND METHODS OF FORMING THE SAME

도 1은 본 발명의 몇몇 측면들에 따른 예시적인 방법을 도시하는 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating an exemplary method in accordance with some aspects of the present invention.

도 2는 본 발명의 몇몇 측면들에 따른 블랙 매트릭스(black matrix)로 코팅된 예시적인 기판의 일부의 확대된 개략 단면도이다.2 is an enlarged schematic cross-sectional view of a portion of an exemplary substrate coated with a black matrix in accordance with some aspects of the present disclosure.

도 3은 본 발명의 몇몇 측면들에 따른 에너지에 노광된 블랙 매트릭스 조성물로 코팅된 예시적인 마스크 기판의 일부의 확대된 개략 단면도이다.3 is an enlarged schematic cross-sectional view of a portion of an exemplary mask substrate coated with a black matrix composition exposed to energy in accordance with some aspects of the present disclosure.

도 4는 본 발명의 몇몇 측면에 따른 예시적인 블랙 매트릭스 화소 웰의 확대된 개략 단면도이다.4 is an enlarged schematic cross-sectional view of an exemplary black matrix pixel well in accordance with some aspects of the present invention.

도 5는 본 발명의 몇몇 측면들에 따른 잉크-비친화성(ink phobic) 상부 표면 및 잉크-친화성(ink philic) 측벽 표면들을 가진 예시적인 블랙 매트릭스 화소 웰의 일부의 확대된 개략적인 단면도이다.FIG. 5 is an enlarged schematic cross-sectional view of a portion of an exemplary black matrix pixel well with ink phobic top surface and ink philic sidewall surfaces in accordance with some aspects of the present disclosure. FIG.

도 6은 본 발명의 몇몇 측면들에 따른 잉크가 충전된 블랙 매트릭스 화소 웰의 일부의 확대된 개략적인 단면도이다.6 is an enlarged schematic cross-sectional view of a portion of a black matrix pixel well filled with ink in accordance with some aspects of the present invention.

도 7은 본 발명의 몇몇 측면들에 따른 잉크-친화성 극성 부분을 가진 중합화가능 첨가제 분자의 확대된 개략도이다.7 is an enlarged schematic diagram of a polymerizable additive molecule having an ink-affinity polar moiety in accordance with some aspects of the present invention.

도 8은 본 발명의 몇몇 측면들에 따른 활성화 에너지 인가 전 블랙 매트릭스 조성물에서 중합화가능 첨가제 분자들의 확대된 개략도이다.8 is an enlarged schematic diagram of polymerizable additive molecules in a black matrix composition prior to application of activation energy in accordance with some aspects of the present invention.

도 9는 본 발명의 몇몇 측면들에 따른 활성화 에너지 인가 후 블랙 매트릭스 조성물에서 중합화가능 첨가제 분자들의 확대된 개략도이다.9 is an enlarged schematic diagram of polymerizable additive molecules in a black matrix composition after application of activation energy in accordance with some aspects of the present invention.

도 10은 본 발명의 몇몇 측면들에 따른 비극성 꼬리 부분을 가진 예시적인 습윤 첨가제의 구조적 화학식이다.10 is a structural formula of an exemplary wetting additive having a nonpolar tail portion in accordance with some aspects of the present invention.

도 11은 본 발명의 몇몇 측면들에 따른 비극성 몸체 부분을 가진 예시적인 습윤 첨가제의 구조적인 화학식이다. 11 is a structural formula of an exemplary wetting additive having a nonpolar body portion in accordance with some aspects of the present invention.

도 12는 본 발명의 몇몇 측면들에 따른 예시적 실리콘 중합체 습윤 첨가제의 구조적 화학식이다.12 is a structural formula of an exemplary silicone polymer wetting additive in accordance with some aspects of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

205 : 블랙 매트릭스 조성물 503 : 블랙 매트릭스 조성물 상부층205 black matrix composition 503 black matrix composition upper layer

701 : 분자 705 : 제 2 단부701: Molecule 705: Second End

901 : 후-경화 방향901: post-curing direction

본 출원은 하기 특허 출원들의 우선권을 청구하며, 하기 특허 출원들은 참조로 본 발명에 통합된다:This application claims the priority of the following patent applications, which are incorporated herein by reference:

2007년 4월 10일 출원되고 발명의 명칭이 "BLACK MATRIX COMPOSITIONS AND METHODS OF FORMING THE SAME"(위임 도킷 번호 11292)인 미국특허출원 11/733,665;US Patent Application No. 11 / 733,665, filed April 10, 2007 and entitled "BLACK MATRIX COMPOSITIONS AND METHODS OF FORMING THE SAME" (Delegation Docket No. 11292);

2006년 8월 23일 출원되고 발명의 명칭이 "BLACK MATRIX COMPOSITIONS AND METHODS OF FORMING THE SAME"(위임 도킷 번호 11292/L)인 미국 예비 특허출원 60/823,254;US Provisional Patent Application 60 / 823,254, filed August 23, 2006 and entitled "BLACK MATRIX COMPOSITIONS AND METHODS OF FORMING THE SAME" (Delegation Docket No. 11292 / L);

2006년 9월 13일 출원되고, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING A PIXEL MATRIX OF A COLOR FILTER FOR A FLAT PANEL DISPLAY"(위임 도킷 번호 10502)인 미국특허출원 11/521,577; 및US Patent Application 11 / 521,577, filed Sep. 13, 2006, entitled “METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING A PIXEL MATRIX OF A COLOR FILTER FOR A FLAT PANEL DISPLAY” (Delegation Docket No. 10502); And

2006년 7월 28일 출원되고, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING A PIXEL MATRIX OF A COLOR FILTER FOR A FLAT PANEL DISPLAY"(위임 도킷 번호 10502/L2)인 미국 예비 특허 출원 60/834,076.US Provisional Patent Application 60 / 834,076, filed Jul. 28, 2006, entitled “METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING A PIXEL MATRIX OF A COLOR FILTER FOR A FLAT PANEL DISPLAY” (Delegation Docket No. 10502 / L2).

본 출원은 모든 목적들을 위하여 전체적으로 참조로써 여기에 통합된 하기 공동 양도되고, 공동 계류중인 미국특허 출원들에 관한 것이다:This application is directed to the following co-transferred and co-pending US patent applications incorporated herein by reference in their entirety for all purposes:

2004년 11월 4일에 출원되고 발명의 명칭이 "APPARATUS AND METHODS FOR FORMING COLOR FILTERS IN A FLAT PANEL DISPLAY BY USING INKJETTING"인 미국예비특허출원 60/625,550;US Provisional Patent Application 60 / 625,550, filed November 4, 2004 and entitled "APPARATUS AND METHODS FOR FORMING COLOR FILTERS IN A FLAT PANEL DISPLAY BY USING INKJETTING";

2004년 12월 22일 출원되고 발명의 명칭이 "APPARATUS AND METHODS OF AN INKJET HEAD SUPPORT HAVING AN INKJET HEAD CAPABLE OF INDEPENDENT LATERAL MOVEMENT"(위임 도킷 번호 9521-1)인 미국특허출원 번호 11/019,967;US patent application Ser. No. 11 / 019,967, filed Dec. 22, 2004, entitled “APPARATUS AND METHODS OF AN INKJET HEAD SUPPORT HAVING AN INKJET HEAD CAPABLE OF INDEPENDENT LATERAL MOVEMENT” (Delegation Docket No. 9521-1);

2004년 12월 22일 출원되고 발명의 명칭이 "METHODS AND APPARATUS FOR INKJET PRINTIG"(위임 도킷 번호 9521-2)인 미국특허출원 번호 11/019,929;US patent application Ser. No. 11 / 019,929, filed December 22, 2004 and entitled "METHODS AND APPARATUS FOR INKJET PRINTIG" (Delegation Docket No. 9521-2);

2004년 12월 22일 출원되고 발명의 명칭이 "METHODS AND APPARATUS FOR ANIGNING PRINT HEADS"(위임 도킷 번호 9521-3)인 미국특허출원 11/019,930;US Patent Application No. 11 / 019,930, filed December 22, 2004 and entitled "METHODS AND APPARATUS FOR ANIGNING PRINT HEADS" (Delegation Docket No. 9521-3);

2005년 7월 8일 출원되고 발명의 명칭이 "METHODS AND APPARATUS FOR SIMULTANEOUS INKJET PRINTING AND DEFECT INSPECTION"(위임 도킷 번호 9521-L02)(이전에 9521-7/L)인 미국 예비 특허 출원 60/703,146; 및US Provisional Patent Application 60 / 703,146, filed Jul. 8, 2005 and entitled "METHODS AND APPARATUS FOR SIMULTANEOUS INKJET PRINTING AND DEFECT INSPECTION" (Delegation Docket No. 9521-L02) (formerly 9521-7 / L); And

2006년 7월 25일에 출원되고 발명의 명칭이 "METHODS AND APPARATUS FOR CONCURRENT INKJET PRINTING AND DEFECT INSPECTION"(위임 도킷 번호 9521-10)인 미국특허출원 11/493,861.US patent application Ser. No. 11 / 493,861, filed Jul. 25, 2006, entitled "METHODS AND APPARATUS FOR CONCURRENT INKJET PRINTING AND DEFECT INSPECTION" (Delegation Docket No. 9521-10).

본 발명은 평판 디스플레이들에 관한 것이고, 특히 평판 디스플레이들에 이용하기 위한 블랙 매트릭스(black matrix) 조성물들, 이들의 형성 방법에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to flat panel displays, and in particular, to black matrix compositions for use in flat panel displays, and methods of forming them.

평판 디스플레이 산업은 디스플레이 장치들, 특히 컬러 필터들을 제조하기 위하여 잉크젯 프린팅을 사용하고자 하였다. 잉크젯 프린팅의 효과적인 사용시 한 가지 문제점은 높은 처리량을 가지면서 기판상에 정확하고 정밀하게 잉크 또는 다른 재료를 분사하는 것이 어렵다는 것이다. 몇몇 경우들에서, 예를 들어, 잉크 방울들은 기판상의 화소 웰들내에 정확하게 착륙하지 못할 수 있다. The flat panel display industry wanted to use inkjet printing to manufacture display devices, especially color filters. One problem with the effective use of inkjet printing is the difficulty in spraying ink or other materials onto the substrate with high throughput while having high throughput. In some cases, for example, ink drops may not land correctly in pixel wells on a substrate.

따라서, 본 발명의 목적은 높은 처리량의 잉크젯 프린팅을 이용하여 제조되는 컬러 필터들의 품질을 개선하기 위한 방법들 및 장치들을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide methods and apparatuses for improving the quality of color filters manufactured using high throughput inkjet printing.

본 발명의 특정 측면들에서, 평판 디스플레이용 컬러 필터를 형성에 이용되며, 각각 극성 부분들 및 비극성 부분들을 포함하는 중합화가능 분자들을 가진 첨가제를 포함하는 블랙 매트릭스 조성물이 제공된다. 비극성 부분들은 잉크-비친화성이고 표면이 활성 에너지에 노광될 때 블랙 매트릭스 조성물의 표면쪽으로 이동한다. 중합화가능 분자들의 극성 부분들은 비극성 부분들에 비해 잉크-친화성이다. 화소 매트릭스를 형성하기 위하여 사용될 때 잉크-비친화성 상부 표면 및 잉크-친화성 측벽 표면들을 가지는 구조가 형성된다.In certain aspects of the present invention, a black matrix composition is provided that is used to form a color filter for a flat panel display, and includes an additive with polymerizable molecules comprising polar portions and nonpolar portions, respectively. The nonpolar portions are ink-incompatible and migrate towards the surface of the black matrix composition when the surface is exposed to active energy. The polar portions of the polymerizable molecules are ink-friendly compared to the nonpolar portions. When used to form a pixel matrix, a structure is formed having ink-non-affinity top surfaces and ink-affinity sidewall surfaces.

본 발명의 다른 측면들에서, 기판 및 상기 기판상에 형성된 블랙 매트릭스 조성물 층을 포함하는, 평판 디스플레이용 컬러 필터를 형성하는데 사용하기 위한 장치가 제공된다. 블랙 매트릭스 조성물은 중합화가능 분자들을 가진 첨가제를 포함하고, 상기 중합화가능 분자들은 각각 극성 부분들 및 비극성 부분들을 포함한다. 비극성 부분들은 잉크-비친화성이고 표면이 활성화 에너지에 노광될 때 블랙 매트릭스 조성물의 표면 쪽으로 이동한다. 중합화가능 분자들의 극성 부분들은 비극성 부분들에 비해 잉크-친화성이다.In other aspects of the invention, an apparatus for use in forming a color filter for a flat panel display is provided, comprising a substrate and a layer of a black matrix composition formed on the substrate. The black matrix composition comprises an additive with polymerizable molecules, wherein the polymerizable molecules comprise polar portions and nonpolar portions, respectively. The nonpolar portions are ink-incompatible and migrate towards the surface of the black matrix composition when the surface is exposed to activation energy. The polar portions of the polymerizable molecules are ink-friendly compared to the nonpolar portions.

본 발명의 다른 측면들에서, 평판 디스플레이용 컬러 필터를 형성하는 방법은 제공된다. 상기 방법은 중합화가능 분자들을 포함하는 블랙 매트릭스 조성물을 형성하는 단계 - 상기 중합화가능 분자들은 각각 극성 부분들 및 비극성 부분들을 포함함 -; 기판을 제공하는 단계; 기판상에 블랙 매트릭스 조성물의 층을 형성하는 단계; 및 기판상 블랙 매트릭스 조성물에 활성 에너지를 인가하는 단계를 포함한다. 비극성 부분들은 잉크-비친화성이고 블랙 매트릭스 조성물의 표면에 활성 에너지를 인가하는 것에 응답하여 블랙 매트릭스 조성물의 표면 쪽으로 이동한다. 중합화가능 분자들의 극성 부분들은 비극성 부분들에 비해 잉크 친화적이다.In other aspects of the invention, a method of forming a color filter for a flat panel display is provided. The method comprises forming a black matrix composition comprising polymerizable molecules, wherein the polymerizable molecules comprise polar portions and nonpolar portions, respectively; Providing a substrate; Forming a layer of a black matrix composition on the substrate; And applying active energy to the black matrix composition on the substrate. The nonpolar portions are ink-incompatible and move towards the surface of the black matrix composition in response to applying activation energy to the surface of the black matrix composition. The polar portions of the polymerizable molecules are ink friendly compared to the nonpolar portions.

본 발명의 다른 특징들 및 측면들은 다음 상세한 설명, 첨부된 청구항들 및 첨부 도면들에서 보다 명백하게 될 것이다.Other features and aspects of the present invention will become more apparent in the following detailed description, the appended claims and the accompanying drawings.

평판 디스플레이 제조는 유리(또는 다른 재료) 기판상에 프린트되는 여러 컬러 잉크들을 포함하는 컬러 필터들을 사용할 수 있다. 잉크는 화소 매트릭스(통상적으로 "블랙 매트릭스"라 함)에 의해 한정된 특정 화소 웰들에 직접적으로 잉크 및 다른 적당한 재료중 적어도 하나를 정밀하게 분사하도록 구성된 잉크젯 프린터를 사용하여 증착될 수 있다. 잉크가 증착되기 전에, 화소 웰들의 블랙 매트릭스는 리소그래피 또는 임의의 적당한 처리를 사용하여 기판상에 형성될 수 있다.Flat panel display manufacturing can use color filters that include several color inks that are printed on a glass (or other material) substrate. The ink may be deposited using an inkjet printer configured to precisely inject at least one of the ink and other suitable material directly into specific pixel wells defined by a pixel matrix (commonly referred to as a “black matrix”). Before the ink is deposited, a black matrix of pixel wells can be formed on the substrate using lithography or any suitable process.

액체와 접촉하는 재료들은 액체에 이끌리거나 반발하는 응답을 가진다. 재료의 조성물, 이에 해당하는 표면 화학성질(chemistry), 및 액체의 화학성질은 액체와의 상호작용을 결정한다. 이러한 현상은 친수성(유사하게, 예를 들어 액체 잉크에 대한 잉크-친화성) 및 소수성(유사하게, 예를 들어 액체 잉크에 대한 잉크-비친화성)이라 불린다.Materials in contact with the liquid have a response that attracts or repels the liquid. The composition of the material, the corresponding surface chemistry, and the chemistry of the liquid determine its interaction with the liquid. This phenomenon is called hydrophilic (similarly for example ink-affinity to liquid inks) and hydrophobicity (similarly for example ink-incompatible to liquid inks).

친수성은 물에 대한 친화력을 나타내는 재료들의 특징이다. 친수성은 글자 그대로 "물과 친화하는" 것을 의미하고 상기 재료들은 쉽게 물을 흡수한다. 표면 화학성질은 이들 재료들이 젖게 하여 이들의 표면상에 액체 필름 또는 코팅을 형성한다. 친수성 재료들은 높은 표면 장력 값을 가지며 물과의 결합을 형성하는 능력을 가진다.Hydrophilicity is a characteristic of materials that exhibit affinity for water. Hydrophilic literally means "affinity with water" and the materials readily absorb water. Surface chemistry wets these materials to form a liquid film or coating on their surface. Hydrophilic materials have high surface tension values and have the ability to form bonds with water.

소수성은 친수성 재료와 비교할 때 물 상호작용에 대해 반대 응답을 가진 재료들의 특징이다. 소수성 재료들("물과 비친화적")은 물을 약간 또는 전혀 흡수하지 않는 경향을 가지며 물은 이들의 표면(즉, 독립된 물방울들 형성)들 상에 "비드화(bead)" 되는 경향을 가진다. 소수성 재료들은 낮은 표면 장력 값들을 가지며 이들의 표면 화학 작용시 물과의 결합을 형성하기 위한 활성 그룹들이 부족하다.Hydrophobicity is a characteristic of materials that have an opposite response to water interaction when compared to hydrophilic materials. Hydrophobic materials (“incompatible with water”) tend to absorb little or no water and water tends to “bead” on their surfaces (ie, forming independent droplets). . Hydrophobic materials have low surface tension values and lack active groups to form bonds with water in their surface chemistry.

몇몇 경우들에서, 단일 재료는 물을 기초로 하는 액체에 비해 "친수성"이고 예를 들어 오일을 기초로 하는 액체에 비해 "소수성"이거나, 그 반대도 가능할 수 있다. 본 발명에 사용되는 단어들인 친수성, 잉크-친화성, 소수성, 및 잉크-비친화성은 상대적 용어들로서 재료는 몇몇 잉크들에 대해 잉크-친화성이고 다른 잉크들에 대해 잉크-비친화성일 수 있다. 게다가, 하나의 재료가 소수성이란 이유로, 상기 재료가 잉크-비친화성인 것을 의미하지 않는다. 이와 같이, 하나의 재료가 친화성이란 이유로, 상기 재료가 잉크-친화성인 것을 의미하지 않는다. 따라서, 예를 들어, 재료는 잉크가 아마도 오일이나 물을 바탕으로 할 수 있기 때문에, 친수성이고 동시에 잉크-친화성이거나 친수성이고 동시에 잉크-비친화성일 수 있다.In some cases, a single material may be "hydrophilic" relative to a liquid based on water and for example "hydrophobic" relative to a liquid based on oil, or vice versa. The words used in the present invention, hydrophilicity, ink-affinity, hydrophobicity, and ink-non-affinity, are relative terms and the material may be ink-friendly for some inks and ink-non-affinity for other inks. Moreover, because one material is hydrophobic, it does not mean that the material is ink-incompatible. As such, because one material is affinity, it does not mean that the material is ink-affinity. Thus, for example, the material may be hydrophilic and at the same time ink-friendly or hydrophilic and at the same time ink-incompatible, since the ink may be based on oil or water.

습윤력(wettability)은 각각의 화합물에 대한 값을 산출하는 재료들에 대한 표면 특성이다. 습윤성(wetting)은 유체 및 표면이 접촉할 때 유체 및 표면 사이의 접촉각이다. 액체가 높은 표면 장력(강한 내부 결합들)을 가질 때, 물방울이 형성되는 반면, 낮은 표면 장력을 가진 액체는 보다 큰 영역(표면과 결합)에 걸쳐 퍼질 것이다. 한편, 만약 표면이 높은 표면 에너지(또는 표면 장력)를 가지면, 물방울이 표면으로 퍼지거나, 표면을 적실 것이다. 만약 표면이 낮은 표면 에너지를 가지면, 물방울이 형성될 것이다. 이런 현상은 계면 에너지의 최소화의 결과이다. 만약 표면이 높은 에너지이면, 이런 인터페이스가 그의 에너지, 및 등등을 낮출 것이기 때문에 액체로 커버되기를 원할 것이다. 재료의 표면 장력 값은 특정 액체들에 의한 재료의 습윤성을 결정하기 위하여 사용될 수 있다. 고체 표면 및 상기 고체 표면상의 액체의 물방울 간의 접촉 각도의 측정을 통하여, 고체 재료에 대한 표면 장력이 계산될 수 있다.Wetability is the surface property for materials that yield a value for each compound. Wetting is the contact angle between a fluid and a surface when the fluid and the surface are in contact. When the liquid has a high surface tension (strong internal bonds), water droplets will form, whereas a liquid with a low surface tension will spread over a larger area (bonding with the surface). On the other hand, if the surface has a high surface energy (or surface tension), water droplets will spread to or wet the surface. If the surface has low surface energy, water droplets will form. This phenomenon is the result of minimization of interfacial energy. If the surface is high energy, you will want to be covered with liquid since this interface will lower its energy, and so on. The surface tension value of the material can be used to determine the wettability of the material by certain liquids. By measuring the contact angle between the solid surface and the droplets of liquid on the solid surface, the surface tension for the solid material can be calculated.

표면 장력(또는 에너지)은 두 개의 다른 재료들(예를 들어, 고체 표면상 액체 물방울)이 서로 접촉하게 되어 인터페이스 또는 경계를 형성할 때 발생하는 분자 힘들의 불균형으로 인해 발생하는 힘으로 간주된다. 상기 힘은 접촉 지점들에서 발생하는 분자 힘들의 불균형에 응답하여 이들의 표면적을 감소시키기 위한 모든 재료들에 대한 성향으로 인한 것이다. 이런 힘의 결과는 물방울 및 표면 사이의 습윤성 및 접촉 각도를 나타내는 액체들 및 고체들의 다른 시스템들에 대해 가변할 것이다.Surface tension (or energy) is considered to be the force generated by the imbalance of molecular forces that occur when two different materials (eg, liquid droplets on a solid surface) come into contact with each other to form an interface or boundary. The force is due to the propensity for all materials to reduce their surface area in response to the imbalance of molecular forces occurring at the contact points. The result of this force will vary for other systems of liquids and solids that exhibit wettability and contact angle between the droplet and the surface.

고체 표면상에 제공된 물방울에 대해, 접촉 각도는 고체의 표면과 고체와 접촉하는 지점으로부터 물방울 반경에 대한 라인 접선 간에 형성된 각도의 측정치이다. 접촉 각도는 특정 액체-고체 상호작용들의 작용이 계산될 수 있는 영(Young)의 방정식에 의해 표면 장력에 관련된다. 0의 접촉 각도는 습윤화를 야기시키는 반면, 0도와 90도 사이의 각도는 방울의 확산을 유발한다(분자 인력으로 인해). 90도 보다 큰 각도들은 액체가 고체 표면에서 멀리 비드화되거나 수축되게 하는 것을 가리킨다. 90°또는 그 이상의 접촉 각도는 일반적으로 비습윤 표면의 특성을 가지며 90°미만의 각도는 표면이 습윤성을 갖는다는 것을 의미한다. 물과 관련하여, 습윤 가능한 표면은 또한 잉크-친화성일 수 있고 습윤 가능하지 않은 표면은 잉크-비친화성일 수 있다. 이와 같이, 잉크와 관련하여, 습윤 가능한 표면은 잉크-친화성이고 습윤이 가능하지 않은 표면은 잉크-비친화성이다. 초비친화성 표면은 150°보다 큰 접촉 각도들을 가지며, 액체 방울과 표면 사이에 접촉이 거의 없음을 나타낸다. 이것은 때때로 "로터스 효과(Lotus effect)"라 불린다. 보다 큰 영역에 걸쳐 확산하는 이런 특성은 때때로 '습윤 작용(wetting action)'이라 한다.For droplets provided on a solid surface, the contact angle is a measure of the angle formed between the tangent of the droplet and the line tangent to the droplet radius from the point of contact with the solid. The contact angle is related to the surface tension by the equation of Young, from which the action of certain liquid-solid interactions can be calculated. A contact angle of zero causes wetting, while an angle between 0 and 90 degrees causes diffusion of droplets (due to molecular attraction). Angles greater than 90 degrees indicate that the liquid is to bead or shrink away from the solid surface. Contact angles of 90 ° or more generally have the properties of a non-wetting surface and an angle of less than 90 ° means that the surface is wettable. With regard to water, the wettable surface may also be ink-friendly and the non-wettable surface may be ink-incompatible. As such, with respect to inks, wettable surfaces are ink-compatible and non-wettable surfaces are ink-incompatible. The supernon-affinity surface has contact angles greater than 150 °, indicating little contact between the liquid drop and the surface. This is sometimes called the "Lotus effect". This property of spreading over a larger area is sometimes referred to as a 'wetting action'.

블랙 매트릭스를 형성하기 위하여 사용되는 기판 및 재료중 적어도 하나의 잉크-친화성/잉크-비친화성의 변화들로 인해, 화소 웰들에 증착된 잉크 방울들의 단면 프로파일(예를 들어, 분포)는 컬러 필터들을 형성하는데 최적일 수 없다. 몇몇 경우들에서, 화소 웰 내의 잉크의 불규칙한 분포는 컬러 필터에서 결함을 유발할 수 있다.Due to variations in the ink-affinity / ink-non-affinity of at least one of the substrate and material used to form the black matrix, the cross-sectional profile (eg, distribution) of the ink droplets deposited in the pixel wells is determined by the color filter. It may not be optimal to form them. In some cases, irregular distribution of ink in the pixel well can cause defects in the color filter.

일반적으로, 블랙 매트릭스는 색소 분산 첨가제, 기폭제, 중합화가능 단량체 또는 올리고머 또는 이들의 결합(예를 들어, 광-중합화 단량체, 열-중합화가능 단량체, 등), 결합 수지, 에폭시-기반 단량체 및 용매를 포함하는 조성물로 형성된다. 본 발명의 방법들 및 장치들은 블랙 매트릭스의 습윤 특성들을 개선시키는 습윤 첨가제를 추가로 포함하는 블랙 매트릭스 조성물들을 제공한다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 습윤 첨가제는 블랙 매트릭스에 의해 형성된 각각의 화소 웰의 측벽 표면들의 잉크-비친화성을 변경하는(예를 들어, 감소시키는)(또는 잉크-친화성을 변경하는(예를 들어 증가시키는)) 동안, 각각의 화소 웰의 상부 같은 표면들, 즉 블랙 매트릭스의 상부 편평한 표면들의 잉크-비친화성을 증가시킬 수 있다. 이러한 블랙 매트릭스 조성물은 잉크젯 분사(inkjetting) 동안 컬러 잉크들의 혼합을 감소시키고 각각의 화소 웰 내의 잉크의 분포를 개선시켜서, 충진 프로파일들 및 컬러 필터의 컬러 콘트래스트를 개선시킨다. 특히, 화소 매트릭스의 상부 표면상에서 부적절하게 착륙하는 잉크는 화소 웰들로 떨어지고 측벽들을 보다 적실 수 있다. 본 발명의 화소 웰들로 떨어지고 확산하는 잉크의 이런 경향은 잉크를 분포하는데 있어서 프린터에 요구되는 정확도 또는 정밀성을 감소시킨다.In general, black matrices include pigment dispersing additives, initiators, polymerizable monomers or oligomers or combinations thereof (eg, photo-polymerizable monomers, heat-polymerizable monomers, etc.), binding resins, epoxy-based monomers. And a solvent comprising a solvent. The methods and apparatuses of the present invention provide black matrix compositions further comprising a wetting additive that improves the wetting properties of the black matrix. For example, in some embodiments, the wetting additive may change (eg, decrease) (or change ink-affinity) of the ink-non-affinity of the sidewall surfaces of each pixel well formed by the black matrix. (E.g., increasing), the ink affinity of surfaces such as the top of each pixel well, i.e., the top flat surfaces of the black matrix, can be increased. This black matrix composition reduces the mixing of color inks during inkjetting and improves the distribution of ink in each pixel well, thereby improving color profiles of fill profiles and color filters. In particular, ink improperly landing on the top surface of the pixel matrix may fall into the pixel wells and wet the sidewalls. This tendency of ink to fall and diffuse into the pixel wells of the present invention reduces the accuracy or precision required by the printer in distributing the ink.

하나 또는 그 이상의 실시예들에서, 습윤 첨가제는 각각 상대적인 잉크-친화성 극성 부분 및 상대적인 잉크-비친화성 비극성 부분 모두를 가지는 중합화가능 분자들을 구비한 임의의 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 재료는 하나 이상의 소수성-그룹-함유 단량체들 및 소중합체들중 적어도 하나, 이를 테면 플루오르화 처리된 아크릴레이트 단량체들 및 소중합체들중 적어도 하나; 실리콘-그룹-함유 아크릴레이트 단량체들 또는 소중합체들, 다른 아크릴레이트 단량체들 및 소중합체들중 적어도 하나; 반응성 왁스; 및 플루오로실란들중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 중합화는 삼차원 네트워크들 또는 중합체 사슬들을 형성하기 위하여 화학 반응시 단량체 및 소중합체중 적어도 하나의 분자들과 함께 반응하는 프로세스이다. 이후에 추가로 기술된 바와 같이, 이들 습윤 첨가제들은 예를 들어 에폭시-기반 단량체 대신 사용되고, 블랙 매트릭스의 상부 표면에서 첨가제의 분자들의 잉크-비친화성 단부를 응집하는 경화 단계에 의해 "활성화"된다. 패터닝에 따라, 잉크-비친화성 평면 화소 웰 (상부) 표면들 및 잉크-친화성(예를 들어, 블랙 매트릭스의 상부 평면 표면들에 비해) 화소 웰 측벽 표면들을 가진 블랙 매트릭스가 형성될 수 있다.In one or more embodiments, the wetting additive may comprise any material having polymerizable molecules, each having both a relative ink-affinity polar portion and a relative ink-non-affinity nonpolar portion. For example, the material may comprise at least one of one or more hydrophobic-group-containing monomers and oligomers, such as at least one of fluorinated acrylate monomers and oligomers; At least one of silicon-group-containing acrylate monomers or oligomers, other acrylate monomers and oligomers; Reactive waxes; And fluorosilanes. Polymerization is the process of reacting with at least one molecule of monomer and oligomer in a chemical reaction to form three-dimensional networks or polymer chains. As further described later, these wetting additives are used instead of epoxy-based monomers, for example, and are "activated" by a curing step that aggregates the ink-non-affinity ends of the molecules of the additive at the top surface of the black matrix. Depending on the patterning, a black matrix can be formed having ink-non-affinity planar pixel well (top) surfaces and ink-affinity (eg, relative to the top planar surfaces of the black matrix) pixel well sidewall surfaces.

본 발명에 따른 예시적인 블랙 매트릭스 조성물들, 상기 조성물 형성 방법들, 및 블랙 매트릭스 제조 방법들은 도 1 내지 12를 참조하여 하기에 기술된다. 예를 들어, 도 1은 본 발명의 실시예에 따라 기판상에 블랙 매트릭스를 제조하는 방법(101)을 도시한다. 도 1을 참조하여, 단계(105)에서, 습윤 첨가제를 포함하는 블랙 매트릭스 조성물이 형성될 수 있다. 예를 들어, 블랙 매트릭스 조성물은 소수성-그룹-함유 단량체 또는 소중합체(예를 들어, 플루오르화 처리된 아크릴레이트 단량체 또는 소중합체, 실리콘-그룹-함유 아크릴레이트 단량체 또는 소중합체, 다른-그룹-함유 아크릴레이트 단량체 또는 소중합체, 등등)와 같은 습윤 첨가제를 포함할 수 있다.Exemplary black matrix compositions according to the present invention, the composition forming methods, and the black matrix manufacturing methods are described below with reference to FIGS. For example, FIG. 1 illustrates a method 101 of manufacturing a black matrix on a substrate in accordance with an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, in step 105, a black matrix composition comprising a wetting additive may be formed. For example, the black matrix composition may be a hydrophobic-group-containing monomer or oligomer (eg, a fluorinated acrylate monomer or oligomer, a silicone-group-containing acrylate monomer or oligomer, another-group-containing) Wetting additives such as acrylate monomers or oligomers, etc.).

블랙 매트릭스 조성물은 예를 들어 색소 분산제, 기폭제(예를 들어, 광-기폭제), 중합화가능 단량체, 결합 수지, 용매, 등등 같은 다른 성분들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광-기폭제로는 Ciba Inc.로부터 입수가능한 IRGACURE

Figure 712009004829754-pat00014
379 및 IRGACURE
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907 이 포함된다. 색소 분산제는 블랙 매트릭스 조성물을 통하여 색소(예를 들어, 카본 블랙)를 분산하기 위하여 포함된다. 기폭제는 중합화 반응(예를 들어, 광-중합화 반응, 열 중합화 반응, 또는 다른 실현 가능한 반응)을 돕기 위하여 포함된다. 중합화가능 단량체(또는 소중합체)는 블랙 매트릭스를 형성하기 위하여 조성물을 중합화하기 위하여 포함된다. 상기 분자들의 예들은 아크릴레이트 단량체들/소중합체들, 에폭시 단량체들/소중합체들, 등등을 포함한다. 결합 수지는 블랙 매트릭스 구조에 경도 및 강도를 제공하기 위하여 포함될 수 있다. 상기 결합 수지의 예로는 아크릴레이트 결합제를 포함한다. 용매는 기판에 조성물을 인가(예를 들어, 스핀 코팅 또는 슬릿 코팅 방법을 사용함)하는데 도움을 주기 위하여 조성물의 점도를 일시적으로(예를 들어, 용매가 증발할 때까지) 낮추기 위하여 포함될 수 있다. 상기 용매들의 예들은 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA) 또는 유기 용매들 같은 임의의 적당한 용매를 포함한다.The black matrix composition can include other components such as, for example, pigment dispersants, initiators (eg, photo-initiators), polymerizable monomers, binding resins, solvents, and the like. For example, IRGACURE available from Ciba Inc. as a photo-initiator.
Figure 712009004829754-pat00014
379 and IRGACURE
Figure 712009004829754-pat00015
907 is included. Pigment dispersants are included to disperse the pigment (eg, carbon black) through the black matrix composition. Initiators are included to assist in the polymerization reaction (eg, photo-polymerization reaction, thermal polymerization reaction, or other feasible reactions). Polymerizable monomers (or oligomers) are included to polymerize the composition to form a black matrix. Examples of such molecules include acrylate monomers / polymers, epoxy monomers / polymers, and the like. Binding resins may be included to provide hardness and strength to the black matrix structure. Examples of the binder resin include an acrylate binder. Solvents may be included to temporarily lower the viscosity of the composition (eg, until the solvent evaporates) to assist in applying the composition to the substrate (eg, using a spin coating or slit coating method). Examples of such solvents include any suitable solvent, such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) or organic solvents.

적어도 일부 실시예들에서, 블랙 매트릭스 조성물은 용매를 포함하지 않는 전체 조성물의 중량당 약 100 내지 10,000ppm(parts per million)의 농도로 습윤성 첨가제(잉크-친화성 극성 부분 및 잉크-비친화성 비극성 부분 모두를 가진 중합화가능 분자들 포함)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 습윤 첨가제의 농도는 용매를 포함하지 않는 전체 조성물의 중량당 약 500ppm 내지 5,000ppm 범위일 수 있다. 그러나, 습윤 첨가제의 다른 농도 범위는 사용될 수 있다. 예시적인 추가의 습윤 첨가제들로는 펜실베니아 익스톤의 Sartomer Company Inc.에 의해 제조된 하나 이상의 CN4000, CN9800, CN990, 독일 도젤도르프의 Degussa AG에 의해 제조된 TEGO® Rad 2000 시리즈(예를 들어, 2200n, 2250,.. 중 적어도 하나), TEGO® Glide 시리즈 및 TEGO® Flow 시리즈 중 적어도 하나 또는 이와 유사한 것들을 포함한다. 그러나, 하나 이상의 부가적 및 다른 첨가제들, 또는 하나 이상의 부가적인 또는 다른 첨가제들이 사용될 수 있다.In at least some embodiments, the black matrix composition may contain a wetting additive (ink-affinity polar portion and ink-non-affinity non-polar portion) at a concentration of about 100 to 10,000 parts per million (ppm) per weight of the total composition without solvent. And polymerizable molecules having both). In some embodiments, the concentration of the wetting additive may range from about 500 ppm to 5,000 ppm per weight of the total composition without solvent. However, other concentration ranges of the wetting additive may be used. Exemplary additional wetting additives include one or more of CN4000, CN9800, CN990, manufactured by Sartomer Company Inc. of Ixton, Pennsylvania, TEGO ® Rad 2000 series (eg, 2200n, 2250) manufactured by Degussa AG, Dozeldorf, Germany. At least one of, ..), the TEGO ® Glide series and the TEGO ® Flow series or the like. However, one or more additional and other additives, or one or more additional or other additives may be used.

적당한 습윤 첨가제의 선택은 예를 들어 습윤 첨가제의 분자량, 소수성 그룹 농도, 반응성을 바탕으로 할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 습윤 첨가제는 약 100 Mw 내지 약 100,000Mw 범위의 분자량을 가질 수 있다. 중량 평균 분자량은 바람직하게 500Mw 내지 10,000Mw의 범위일 수 있다. 보다 크거나 작은 그리고 다른 분자량, 또는 보다 크거나 작은 또는 다른 분자량을 가진 습윤 첨가제들은 사용될 수 있다.The selection of suitable wetting additives can be based, for example, on the molecular weight, hydrophobic group concentration, reactivity of the wetting additive. In some embodiments, the wetting additive may have a molecular weight ranging from about 100 Mw to about 100,000 Mw. The weight average molecular weight may preferably range from 500 Mw to 10,000 Mw. Wetting additives with larger or smaller and different molecular weights, or larger or smaller or different molecular weights may be used.

단계(107)에서, 기판이 제공된다. 예를 들어, 기판은 유리, 트리아세틸셀룰로우스(TAC), 폴리카보네이트(PC), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에틸렌에테르프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리비닐알코올(PVC), 폴리메틸메스아크릴레이트(PMMA), 사이클로올레핀 중합체(COP) 및 다른 적당한 재료중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도 2는 방법(101)에 따라 처리될 수 있는 기판(201)의 측단면도이다.In step 107, a substrate is provided. For example, the substrate may be glass, triacetyl cellulose (TAC), polycarbonate (PC), polyether sulfone (PES), polyethylene ether phthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyvinyl alcohol (PVC) , Polymethylmethacrylate (PMMA), cycloolefin polymer (COP) and other suitable materials. 2 is a cross-sectional side view of a substrate 201 that may be processed according to the method 101.

단계(109)에서, 블랙 매트릭스 조성물(205)의 층(203)(도 2)은 기판(201)상에 형성될 수 있다. 담금 방법, 스프레이 방법, 회전 및 스핀 코팅 방법 또는 다른 적당한 방법은 기판(201)상에 블랙 매트릭스 조성 층(203)을 형성하기 위하여 사용될 수 있다. 이런 방식에서, 기판(201)은 블랙 매트릭스 조성물(205)로 코팅될 수 있다. 기판(201)은 블랙 매트릭스 조성물(205)을 건조하기 위하여 가열될 수 있다. 결과적으로, 블랙 매트릭스 조성물(205)의 용매는 증발될 수 있다. 포스트(post)-코팅 가열 방법은 "소프트 베이크(soft-bake)" 프로세스로도 불린다.In step 109, a layer 203 (FIG. 2) of the black matrix composition 205 may be formed on the substrate 201. Dipping methods, spray methods, rotational and spin coating methods, or other suitable methods may be used to form the black matrix composition layer 203 on the substrate 201. In this manner, substrate 201 may be coated with black matrix composition 205. The substrate 201 may be heated to dry the black matrix composition 205. As a result, the solvent of the black matrix composition 205 can be evaporated. The post-coating heating method is also referred to as a "soft-bake" process.

단계(111)에서, 습윤 첨가제를 중합화하기 위하여 블랙 매트릭스 조성물(205)에 활성화 에너지가 인가되어, 분자들의 잉크-비친화성 부분들이 활성 에너지 쪽으로 이동하도록 습윤 첨가제들의 분자들이 분극될 수 있다. 중합화는 조성물(205)에 따라 임의의 실행 가능 활성 에너지 소스를 사용하여 달성될 수 있다. 예를 들어, 자외선광, 전자 빔 방사선, 레이저 광, 및 램프중 적어도 하나가 활성화 에너지 소스로서 사용될 수 있다. 다른 활성화 에너지 소스들 또는 결합물들이 사용될 수 있다.In step 111, activation energy may be applied to the black matrix composition 205 to polymerize the wetting additive so that the molecules of the wetting additives may be polarized such that the ink-non-affinity portions of the molecules move towards the active energy. Polymerization may be accomplished using any viable active energy source, depending on the composition 205. For example, at least one of ultraviolet light, electron beam radiation, laser light, and a lamp can be used as the activation energy source. Other activating energy sources or combinations can be used.

몇몇 실시예들에서, 단계(111)에서, 블랙 매트릭스 조성물 층(203)은 패턴화될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 마스크(301)는 블랙 매트릭스 조성물 층(203)상에 배치될 수 있다(또는 그 위에 형성). 그 후, UV 또는 다른 파장 광 또는 에너지(303)가 마스크(301)를 통하여 블랙 매트릭스 조성물 층(203)을 조사하기 위하여 사용될 수 있다. 에너지(303)는 블랙 매트릭스 조성물 층(203)의 부분들(305)을 노광시킬 수 있지만, 블랙 매트릭스 조성물 층(203)의 다른 부분들(307)을 노광시키지 않는다. 다른 실시예들에서, 블랙 매트릭스 조성물 층(203)의 반대 부분들(307)이 에너지(303)에 노광될 수 있게 네거티브 마스크가 사용될 수 있다.In some embodiments, in step 111, the black matrix composition layer 203 can be patterned. For example, as shown in FIG. 3, mask 301 may be disposed on (or formed over) black matrix composition layer 203. UV or other wavelength light or energy 303 may then be used to irradiate the black matrix composition layer 203 through the mask 301. Energy 303 may expose portions 305 of black matrix composition layer 203 but does not expose other portions 307 of black matrix composition layer 203. In other embodiments, a negative mask may be used to allow opposite portions 307 of the black matrix composition layer 203 to be exposed to the energy 303.

적당한 파장의 광(또는 다른 에너지)이 블랙 매트릭스 조성물 층(203)의 부분을 가격할 때, 블랙 매트릭스 조성물(205)의 기폭제는 노광된 부분에 자유 라디컬 분자가 형성되도록 광(303)(에너지)을 흡수할 수 있다. 기폭제는 블랙 매트릭스 조성물 층(203)의 노광된 부분에서 중합화가능 단량체들을 중합화하기 위힌 중합화 기폭제로서 기능할 수 있다. 그러므로, 블랙 매트릭스 조성물 층(203)의 노광된 부분은 중합화가능 단량체들의 중합화로부터 발생하는 중합체들을 포함할 수 있다. 습윤 첨가제의 중합화가능 단량체들은 상기 리소그래픽 노광 후 감금될 수 있다. When light (or other energy) of the appropriate wavelength strikes a portion of the black matrix composition layer 203, the initiator of the black matrix composition 205 causes the light 303 (energy to form free radical molecules in the exposed portion). ) Can be absorbed. The initiator can function as a polymerization initiator for polymerizing the polymerizable monomers in the exposed portion of the black matrix composition layer 203. Therefore, the exposed portion of the black matrix composition layer 203 may comprise polymers resulting from the polymerization of polymerizable monomers. Polymerizable monomers of the wetting additive may be confined after the lithographic exposure.

노광에 이어, 기판(201)상에서 현상 단계가 수행될 수 있다. 예를 들어, 현상액은 블랙 매트릭스 조성물 층(203)의 노광 또는 비노광 부분을 현상하여 상기 부분들이 제거될 수 있도록 하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 노광된 부분에 포함된 결합 수지는 현상액과 반응할 수 있다. 도 4는 현상 단계에 따른 기판(201) 단면의 예이다.Following exposure, a developing step may be performed on the substrate 201. For example, a developer may be used to develop the exposed or unexposed portions of the black matrix composition layer 203 so that the portions can be removed. For example, the binder resin included in the exposed portion may react with the developer. 4 is an example of a cross section of the substrate 201 according to the development step.

현상된 부분들의 제거로부터 발생한 보이드들은 컬러 필터를 형성할 때 잉크 분사를 통하여 잉크가 주입될 수 있고 블랙 매트릭스(403)를 형성하는 화소 영역들 또는 웰들(401)로서 사용될 수 있다. The voids resulting from the removal of the developed portions can be injected with ink when forming a color filter and used as pixel regions or wells 401 forming the black matrix 403.

기판(201)은 추가로 경화될 수 있다. 예를 들어, 기판(201)은 층(203)의 블랙 매트릭스 조성물이 경화하고 블랙 매트릭스 조성물 층(203)에 교차 결합된 수지가 형성되도록 교차 결합될 수 있게 자외선 광, 전자 빔 방사선, 레이저 광, 등에 가열되거나 노광될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스 조성물 층(203)이 에너지(501)에 영향을 받을 때, 습윤 첨가제 분자들의 교차 잉크-비친화성 비극성 부분은 블랙 매트릭스 조성물 층(203)의 상부 표면(503)으로 상승할 수 있고, 블랙 매트릭스 조성물 층(203)의 상부 표면(503) 근처에 잉크-비친화성 층(505)을 형성한다. 이런 잉크-비친화성 층(505)은 상대적으로 잉크-비친화성(예를 들어, 습윤 첨가제의 보다 낮은 농도 또는 습윤 첨가제가 없는 블랙 매트릭스 재료 보다 잉크-비친화성임)일 수 있다.The substrate 201 may be further cured. For example, the substrate 201 may be UV light, electron beam radiation, laser light, such that the black matrix composition of layer 203 can be crosslinked such that the black matrix composition layer 203 cures and forms a crosslinked resin in the black matrix composition layer 203. It may be heated or exposed to the back. As shown in FIG. 5, when the black matrix composition layer 203 is affected by the energy 501, the cross ink-non-affinity nonpolar portion of the wetting additive molecules is the top surface 503 of the black matrix composition layer 203. ), Forming an ink-incompatible layer 505 near the top surface 503 of the black matrix composition layer 203. Such ink-non-affinity layer 505 may be relatively ink-incompatible (eg, ink-incompatible than lower concentrations of wetting additive or black matrix material without wetting additive).

이런 방식에서, 블랙 매트릭스(403)의 상부 표면(503)은 비친화성이고 블랙 매트릭스(예를 들어, 화소 영역들 401에 인접함)에 형성된 각각의 화소 웰의 측벽 표면들(507)은 상부 표면(503) 보다 덜 잉크-비친화성이고, 몇몇 실시예들에서 심지어 잉크-친화성일 수 있다. 결과적으로, 블랙 매트릭스의 상부 표면(503)은 인접한 화소 웰들 사이에 잉크의 번짐을 방지할 수 있어, 분사 처리 동안 잉크 컬러들의 혼합을 방지하고 화소 웰들의 충진을 개선(예를 들어, 화소 웰들의 보다 안정되고 완전한 충전)시킨다. 이에 따라 개선된 컬러 필터가 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판(201)의 화소 영역(401)에서 잉크(601)의 측단면도이다. 도 6을 참조하여, 경화 다음 블랙 매트릭스(403)의 상부 표면(503)에 농축된 습윤 첨가제는 상부 표면(503)이 잉크-비친화성이 되게 하고, 측벽 표면들(507)은 덜 잉크-비친화성이고, 심지어 잉크-친화성이다. 따라서, 잉크(601)는 잉크(601)가 화소 영역(401)을 넘어 확산되지 않도록 블랙 매트릭스(403)의 상부 표면(503)에서 벗어나 구슬화될 수 있다.In this manner, the top surface 503 of the black matrix 403 is incompatible and the sidewall surfaces 507 of each pixel well formed in the black matrix (eg, adjacent to the pixel regions 401) are top surface. It is less ink-friendly than 503 and may even be ink-friendly in some embodiments. As a result, the top surface 503 of the black matrix can prevent bleeding of ink between adjacent pixel wells, preventing mixing of ink colors and improving filling of pixel wells during the spraying process (eg, More stable and full charge). As a result, an improved color filter can be formed. For example, FIG. 6 is a side cross-sectional view of the ink 601 in the pixel region 401 of the substrate 201 in accordance with an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the wetting additive concentrated on the top surface 503 of the black matrix 403 following curing makes the top surface 503 ink-incompatible, and the sidewall surfaces 507 are less ink-filled. It is chemical and even ink-friendly. Thus, the ink 601 may be beaded off the top surface 503 of the black matrix 403 such that the ink 601 does not diffuse beyond the pixel region 401.

실제로, 습윤 첨가제의 이동은 전체 화소 웰 형성 프로세스(예를 들어, 기판상 블랙 매트릭스 조성 층을 형성하는 동안, 소프트 베이크 동안, 임의의 UV 경화 프로세스 동안, 등등) 동안 발생하는 동적 처리일 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 소프트 베이크 시간은 약 105℃(공기중에서)의 온도에서 약 1.5 분일 수 있다. UV 경화(노광)는 공기 중에서 약 30-60 초이고, 최종 경화는 공기 중에서 약 10 분일 수 있다. 다른 소프트 베이크, UV 경화, 및 최종 경화 시간들중 적어도 하나는, 다른 베이크 및 경화 가스(예를 들어, 질소, 아르곤, 등) 환경들중 적어도 하나 일 때 처럼 사용될 수 있다.Indeed, the movement of the wetting additive may be a dynamic process that occurs during the entire pixel well formation process (eg, during the formation of a black matrix composition layer on a substrate, during soft bake, during any UV curing process, and the like). In at least one embodiment, the soft bake time may be about 1.5 minutes at a temperature of about 105 ° C. (in air). UV curing (exposure) is about 30-60 seconds in air and final curing can be about 10 minutes in air. At least one of the other soft bake, UV cure, and final cure times can be used as at least one of other bake and cure gas (eg, nitrogen, argon, etc.) environments.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 습윤 첨가제로서 사용될 수 있는 예시적인 분자(701)를 도시한다. 도 7을 참조하여, 예시적인 분자(701)는 잉크-친화성 및 반응성중 적어도 하나일 수 있는 제 1 단부(703)를 포함할 수 있다. 게다가, 예시적인 분자(701)는 잉크-비친화성일 수 있는 제 2 단부(705)를 포함할 수 있다.7 illustrates an example molecule 701 that may be used as a wetting additive in accordance with an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the exemplary molecule 701 may include a first end 703 that may be at least one of ink-affinity and reactivity. In addition, the exemplary molecule 701 may include a second end 705 that may be ink-incompatible.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 블랙 매트릭스 조성물(205)에서 도 7의 예시적인 분자들(701)의 예비-경화(예를 들어, 활성화 에너지 인가 전) 배향(801)을 도시한다. 도 8을 참조하여, 예비-경화 배향(801)에서, 분자들(701)의 제 1 및 제 2 단부들(703, 705)은 대략적으로 랜덤하게 지향되고, 분자들은 블랙 매트릭스 조성물(205)을 통하여 대략적으로 균일하게 분산될 수 있다.FIG. 8 illustrates a pre-curing (eg, prior to application of activation energy) orientation 801 of the exemplary molecules 701 of FIG. 7 in the black matrix composition 205 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, in the pre-curing orientation 801, the first and second ends 703, 705 of the molecules 701 are directed approximately randomly, and the molecules are directed to the black matrix composition 205. It can be distributed approximately uniformly through.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 블랙 매트릭스 조성물(205)에서 도 7의 예시적인 분자들(701)의 후(post)-경화(예를 들어, 활성화 에너지의 인가 후) 배향(901)을 도시한다. 도 9를 참조하여, 블랙 매트릭스 재료를 경화하는 동안, 분자들(701)은 이전에 기술된 잉크-비친화성 층(505)을 형성하기 위하여 상부 표면(503)(예를 들어, 활성화 에너지에 노광된 표면)에서 또는 그 근처에 배치된 분자들(701)의 잉크-비친화성 단부(705)를 가진 블랙 매트릭스 조성물(205)의 상부 표면(503)으로 상승한다. 그러므로, 상부 표면(503)은 블랙 매트릭스 재료 내에 형성된 임의의 측벽들 보다 잉크-비친화성이다.FIG. 9 illustrates a post-curing (eg, after application of activation energy) orientation 901 of the exemplary molecules 701 of FIG. 7 in the black matrix composition 205 according to an embodiment of the present invention. Illustrated. Referring to FIG. 9, while curing the black matrix material, molecules 701 are exposed to the top surface 503 (eg, activation energy) to form the ink-non-affinity layer 505 described previously. Surface)) to the top surface 503 of the black matrix composition 205 with the ink-incompatible end 705 of the molecules 701 disposed at or near the surface. Therefore, the upper surface 503 is ink-incompatible than any sidewalls formed in the black matrix material.

도 10 내지 도 12를 참조하여, 본 발명에 따른 습윤 첨가제로서 사용하기에 적당한 중합화가능 분자들의 3개의 특정 실시예들의 구조적 식들은 도시된다. 도 10은 잉크-비친화성인 CF2 사슬을 포함하는 비극성 꼬리 부분(1002)을 가진 예시적인 습윤 첨가제 분자(1000)(예를 들어, 아크릴레이트)의 구조적 식을 도시한다. 극성 부분(1004)은 제 2 산소 원자에 이중 결합되고 제 2 산소 원자에 단일 결합된 카르보닐 카본 원자를 포함한다. 극성 부분(1004)은 잉크-친화성이다. 분자(1000)는 극성 부분(1004)의 카르보닐 카본 원자에 직접 부착된 중합화가능 부분(1006)을 더 포함한다. 중합화가능 부분(1006)은 서로 이중 결합된 두 개의 카본 원자들을 포함한다. 도 11은 비극성 몸체 부분을 가진 예시적인 습윤 첨가제 분자(1100)의 구조적 식을 도시한다. 도 12는 예시적인 실리콘 중합체 습윤 첨가제 분자(1200)의 구조적 식을 도시한다.10-12, structural formulas of three specific embodiments of polymerizable molecules suitable for use as a wetting additive according to the present invention are shown. FIG. 10 shows the structural formula of an exemplary wetting additive molecule 1000 (eg, acrylate) with a nonpolar tail portion 1002 comprising CF 2 chains that are ink-incompatible. Polar portion 1004 includes carbonyl carbon atoms double bonded to a second oxygen atom and single bonded to a second oxygen atom. Polar portion 1004 is ink-friendly. The molecule 1000 further includes a polymerizable portion 1006 attached directly to the carbonyl carbon atom of the polar portion 1004. The polymerizable portion 1006 includes two carbon atoms double bonded to each other. 11 shows the structural formula of an exemplary wetting additive molecule 1100 with a nonpolar body portion. 12 shows the structural formula of exemplary silicone polymer wetting additive molecule 1200.

종래 블랙 매트릭스 재료 식은 단량체, 소중합체/중합체, 광기폭제, 색소들, 용매들, 등등 같은 종래 성분을 포함할 수 있다. 상기 잉크 매트릭스 재료상에 착륙하는 잉크는 통상적으로 약 5도 미만의 블랙 매트릭스의 상부 표면상 잉크 접촉 각도를 발생시킬 수 있다. 대조적으로, 본 발명의 참가제(들)의 포함은 대략 10 도에서 대략 75 도로, 보다 바람직하게 대략 25도에서 대략 60도로 블랙 매트릭스 상부 표면상 잉크 접촉 각도를 변화시키기 위하여 사용될 수 있다. 사용된 첨가제의 농도 및 처리 조건들(예를 들어, 활성화/노광 시간 및 에너지, 다른 성분들, 등등)은 상기 범위들(예를 들어, 대략 28 도, 대략 35 도, 등등) 내에서 보다 특정한 목표된 값으로 접촉 각도를 조절하기 위하여 사용될 수 있다. Conventional black matrix material formulas may include conventional components such as monomers, oligomers / polymers, photoinitiators, pigments, solvents, and the like. Ink landing on the ink matrix material may generate an ink contact angle on the top surface of the black matrix, typically less than about 5 degrees. In contrast, the inclusion of the inventive agent (s) can be used to vary the ink contact angle on the black matrix top surface from approximately 10 degrees to approximately 75 degrees, more preferably approximately 25 degrees to approximately 60 degrees. The concentration and treatment conditions (eg activation / exposure time and energy, other components, etc.) of the additive used are more specific within these ranges (eg, approximately 28 degrees, approximately 35 degrees, etc.). It can be used to adjust the contact angle to the desired value.

상기 설명은 본 발명의 예시적인 실시예들만을 개시한다. 본 발명의 범위내에 속하는 상기된 장치 및 방법들의 변형들은 당업자에게 쉽게 명백할 것이다. 예를 들어, 블랙 매트릭스 조성물의 색소 분산 농도, 기폭제, 중합화가능 단량체, 결합 수지 및 용매중 적어도 하나는 가변될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 블랙 매트릭스는 평판 디스플레이의 박막 트랜지스터(TFT) 층상에 직접 형성될 수 있다. 게다가, 본 발명은 스페이서 형성, 편광기 코팅, 및 나노입자 회로 형성을 위한 처리에 적용될 수 있다.The foregoing description discloses only exemplary embodiments of the invention. Modifications of the above described apparatus and methods which fall within the scope of the invention will be readily apparent to those skilled in the art. For example, at least one of the pigment dispersion concentration, initiator, polymerizable monomer, binding resin, and solvent of the black matrix composition can be varied. Further, in some embodiments, a black matrix can be formed directly on the thin film transistor (TFT) layer of the flat panel display. In addition, the present invention can be applied to spacer formation, polarizer coating, and processing for nanoparticle circuit formation.

따라서, 본 발명은 예시적인 실시예들과 관련하여 개시되고, 다른 실시예들 은 다음 청구항들에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위내에 속할 수 있다.Accordingly, the invention is disclosed in connection with exemplary embodiments, and other embodiments may fall within the spirit and scope of the invention as defined by the following claims.

본 발명은 높은 처리량의 잉크젯 프린팅을 이용하여 제조된 컬러 필터들의 품질을 개선하기 위한 방법들 및 장치들을 제공할 수 있는 효과를 가진다.The present invention has the effect of providing methods and apparatuses for improving the quality of color filters manufactured using high throughput inkjet printing.

Claims (24)

평판 디스플레이용 컬러 필터를 형성하는데 사용하기 위한 블랙 매트릭스 조성물로서,A black matrix composition for use in forming color filters for flat panel displays, 중합화가능 분자들을 포함하는 첨가제를 포함하고, 상기 중합화가능 분자들은 각각 극성 부분들 및 비극성 부분들을 포함하고, 상기 비극성 부분들은 잉크-비친화성이며,An additive comprising polymerizable molecules, the polymerizable molecules each comprising polar portions and nonpolar portions, the nonpolar portions being ink-incompatible, 상기 블랙 매트릭스 조성물의 표면이 활성화 에너지에 노광될 때, 상기 중합화가능 분자들의 상기 비극성 부분들은 상기 블랙 매트릭스 조성물의 표면을 향해 이동하는, 블랙 매트릭스 조성물.When the surface of the black matrix composition is exposed to activation energy, the nonpolar portions of the polymerizable molecules migrate towards the surface of the black matrix composition. 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 중합화가능 분자들의 상기 극성 부분들은 상기 비극성 부분들에 비해 잉크-친화성인 블랙 매트릭스 조성물.And the polar portions of the polymerizable molecules are ink-affinity relative to the nonpolar portions. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 첨가제는 플루오르화 처리된 아크릴레이트 단량체; 플루오르화 처리된 아크릴레이트 소중합체; 실리콘-그룹-함유 아크릴레이트 단량체; 실리콘-그룹-함유 아크릴레이트 소중합체; 소수성-그룹-함유 아크릴레이트 단량체; 소수성-그룹-함유 아크릴레이트 소중합체; 반응성 왁스; 및 플루오르실란들 중 적어도 하나를 포함하는 블랙 매트릭스 조성물.The additives include fluorinated acrylate monomers; Fluorinated acrylate oligomers; Silicone-group-containing acrylate monomers; Silicone-group-containing acrylate oligomers; Hydrophobic-group-containing acrylate monomers; Hydrophobic-group-containing acrylate oligomers; Reactive waxes; And at least one of fluorosilanes. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 색소 분산제;Pigment dispersants; 기폭제;Initiators; 중합화가능 단량체 또는 소중합체;Polymerizable monomers or oligomers; 결합 수지; 및Binding resins; And 용매 중 적어도 하나를 더 포함하는 블랙 매트릭스 조성물.A black matrix composition further comprising at least one of a solvent. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 블랙 매트릭스 조성물은 용매를 포함하지 않는 상기 블랙 매트릭스 조성물의 중량 당 100 ppm 내지 10,000 ppm 범위의 농도로 상기 첨가제를 포함하는 블랙 매트릭스 조성물.And the black matrix composition comprises the additive at a concentration ranging from 100 ppm to 10,000 ppm per weight of the black matrix composition free of solvent. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 첨가제는 100 Mw 내지 100,000 Mw 중량 평균 분자량 범위의 분자량을 가지는 블랙 매트릭스 조성물.The additive has a black matrix composition having a molecular weight ranging from 100 Mw to 100,000 Mw weight average molecular weight. 평판 디스플레이용 컬러 필터를 형성하는데 사용하기 위한 코팅된 기판으로서,A coated substrate for use in forming color filters for flat panel displays, 기판; 및Board; And 상기 기판상에 형성된 블랙 매트릭스 조성물의 층을 포함하고, 상기 블랙 매트릭스 조성물은 중합화가능 분자들을 포함하고, 상기 중합화가능 분자들은 각각 극성 부분들 및 비극성 부분들을 포함하고, 상기 비극성 부분들은 잉크-비친화성인, 코팅 기판.A layer of a black matrix composition formed on said substrate, said black matrix composition comprising polymerizable molecules, said polymerizable molecules each comprising polar portions and nonpolar portions, said nonpolar portions being ink- Incompatible coating substrate. 제 8 항에 있어서, The method of claim 8, 상기 블랙 매트릭스의 표면이 활성화 에너지에 노광될 때, 상기 중합화가능 분자들의 상기 비극성 부분들은 상기 블랙 매트릭스의 표면을 향해 이동하는 코팅 기판.And when the surface of the black matrix is exposed to activation energy, the nonpolar portions of the polymerizable molecules move towards the surface of the black matrix. 제 8 항에 있어서, The method of claim 8, 상기 중합화가능 분자들의 상기 극성 부분들은 상기 비극성 부분들에 비해 잉크-친화성인 코팅 기판.Wherein the polar portions of the polymerizable molecules are ink-friendly relative to the non-polar portions. 제 8 항에 있어서, The method of claim 8, 상기 중합화가능 분자들은 플루오르화 처리된 아크릴레이트 단량체; 플루오르화 처리된 아크릴레이트 소중합체; 실리콘-그룹-함유 아크릴레이트 단량체; 실리콘-그룹-함유 아크릴레이트 소중합체; 소수성-그룹-함유 아크릴레이트 단량체; 소수성-그룹-함유 아크릴레이트 소중합체; 반응성 왁스; 및 플루오르실란들 중 적어도 하나를 포함하는 코팅 기판.The polymerizable molecules include fluorinated acrylate monomers; Fluorinated acrylate oligomers; Silicone-group-containing acrylate monomers; Silicone-group-containing acrylate oligomers; Hydrophobic-group-containing acrylate monomers; Hydrophobic-group-containing acrylate oligomers; Reactive waxes; And at least one of fluorosilanes. 제 8 항에 있어서, 상기 블랙 매트릭스 조성물은,The method of claim 8, wherein the black matrix composition, 색소 분산제;Pigment dispersants; 기폭제;Initiators; 중합화가능 단량체 또는 소중합체;Polymerizable monomers or oligomers; 결합 수지; 및Binding resins; And 용매 중 적어도 하나를 더 포함하는 코팅 기판.Coating substrate further comprising at least one of the solvent. 제 8 항에 있어서, The method of claim 8, 상기 블랙 매트릭스 조성물은 용매를 포함하지 않는 상기 블랙 매트릭스 조성물의 중량 당 100 ppm 내지 10,000 ppm 범위 농도의 상기 중합화가능 분자들을 포함하는 코팅 기판.And the black matrix composition comprises the polymerizable molecules in a concentration ranging from 100 ppm to 10,000 ppm per weight of the black matrix composition free of solvent. 제 8 항에 있어서, The method of claim 8, 상기 중합화가능 분자들은 100Mw 내지 100,000Mw 중량 평균 분자량 범위의 분자량을 가지는 코팅 기판.The polymerizable molecules have a molecular weight ranging from 100 Mw to 100,000 Mw weight average molecular weight. 평판 디스플레이용 컬러 필터를 형성하는 방법으로서,As a method of forming a color filter for a flat panel display, 중합화가능 분자들을 포함하는 블랙 매트릭스 조성물을 형성하는 단계 - 상기 중합화가능 분자들은 각각 극성 부분들 및 비극성 부분들을 포함하고, 상기 비극성 부분들은 잉크-비친화성임 -;Forming a black matrix composition comprising polymerizable molecules, the polymerizable molecules each comprising polar portions and nonpolar portions, wherein the nonpolar portions are ink-incompatible; 기판을 제공하는 단계;Providing a substrate; 상기 기판상에 블랙 매트릭스 조성물 층을 형성하는 단계; 및Forming a black matrix composition layer on the substrate; And 상기 기판상의 블랙 매트릭스 조성물에 활성화 에너지를 인가하는 단계Applying activation energy to the black matrix composition on the substrate 를 포함하는 컬러 필터 형성 방법.Color filter forming method comprising a. 제 15 항에 있어서, The method of claim 15, 상기 블랙 매트릭스 조성물을 형성하는 단계는 상기 블랙 매트릭스 조성물에 대한 활성화 에너지 인가에 응답하여 상기 중합화가능 분자들의 상기 비극성 부분들이 상기 블랙 매트릭스 조성물의 표면을 향해 이동하는 블랙 매트릭스 조성물을 형성하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 형성 방법.Forming the black matrix composition further comprises forming a black matrix composition in which the nonpolar portions of the polymerizable molecules migrate toward the surface of the black matrix composition in response to applying activation energy to the black matrix composition. Color filter formation method containing. 제 15 항에 있어서, The method of claim 15, 상기 블랙 매트릭스 조성물을 형성하는 방법은 중합화가능 분자들의 상기 극성 부분들이 상기 비극성 부분들과 비교할 때 잉크-친화성인 블랙 매트릭스 조성물을 형성하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 형성 방법.And the method of forming the black matrix composition further comprises forming a black matrix composition in which the polar portions of the polymerizable molecules are ink-friendly when compared to the nonpolar portions. 제 15 항에 있어서, The method of claim 15, 상기 블랙 매트릭스 조성물을 형성하는 단계는 상기 중합화가능 분자들이 플루오르화 처리된 아크릴레이트 단량체; 플루오르화 처리된 아크릴레이트 소중합체; 실리콘-그룹-함유 아크릴레이트 단량체; 실리콘-그룹-함유 아크릴레이트 소중합체; 소수성-그룹-함유 아크릴레이트 단량체; 소수성-그룹-함유 아크릴레이트 소중합체; 반응성 왁스; 및 플루오르실란들 중 적어도 하나를 포함하는 블랙 매트릭스 조성물을 형성하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 형성 방법.The forming of the black matrix composition may include: an acrylate monomer in which the polymerizable molecules are fluorinated; Fluorinated acrylate oligomers; Silicone-group-containing acrylate monomers; Silicone-group-containing acrylate oligomers; Hydrophobic-group-containing acrylate monomers; Hydrophobic-group-containing acrylate oligomers; Reactive waxes; And forming a black matrix composition comprising at least one of fluorosilanes. 제 15 항에 있어서, The method of claim 15, 상기 블랙 매트릭스 조성물을 형성하는 단계는 상기 블랙 매트릭스 조성물이,Forming the black matrix composition is the black matrix composition, 색소 분산제;Pigment dispersants; 기폭제;Initiators; 중합화가능 단량체 또는 소중합체;Polymerizable monomers or oligomers; 결합 수지; 및Binding resins; And 용매menstruum 중 적어도 하나를 더 포함하는 블랙 매트릭스 조성물을 형성하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 형성 방법.And forming a black matrix composition further comprising at least one of the following. 제 15 항에 있어서, The method of claim 15, 상기 블랙 매트릭스 조성물을 형성하는 단계는 상기 중합화가능 분자들이 용매를 포함하지 않는 상기 블랙 매트릭스 조성물의 전체 중량 당 100 ppm 내지 10,000ppm 범위 농도로 존재하는 블랙 매트릭스 조성물을 형성하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 형성 방법.Forming the black matrix composition further comprises forming a black matrix composition wherein the polymerizable molecules are present at a concentration ranging from 100 ppm to 10,000 ppm per total weight of the black matrix composition free of solvent. Filter formation method. 제 15 항에 있어서, The method of claim 15, 상기 블랙 매트릭스 조성물을 형성하는 단계는 상기 중합화가능 분자들이 100Mw 내지 100,000Mw 중량 평균 분자량 범위의 분자량을 가지는 블랙 매트릭스 조성물 형성 단계를 더 포함하는 컬러 필터 형성 방법.Forming the black matrix composition further comprises forming a black matrix composition in which the polymerizable molecules have a molecular weight ranging from 100 Mw to 100,000 Mw weight average molecular weight. 제 15 항에 있어서, The method of claim 15, 상기 블랙 매트릭스 조성물에 활성화 에너지를 인가하는 단계는 상기 블랙 매트릭스 조성물에 전자 빔 방사선을 인가하는 단계를 포함하는 컬러 필터 형성 방법.And applying activation energy to the black matrix composition comprises applying electron beam radiation to the black matrix composition. 제 15 항에 있어서, The method of claim 15, 상기 블랙 매트릭스 조성물에서 매트릭스를 패터닝하는 단계를 더 포함하는 컬러 필터 형성 방법.And patterning a matrix in the black matrix composition. 제 23 항에 있어서, The method of claim 23, 상기 블랙 매트릭스 조성물에 활성화 에너지를 인가하는 단계는 상기 매트릭스의 상부 표면이 잉크-비친화성이고 상기 매트릭스의 측면 표면들이 잉크-친화성이도록 상기 블랙 매트릭스 조성물을 중합화하는 단계를 포함하는 컬러 필터 형성 방법.The step of applying activation energy to the black matrix composition comprises polymerizing the black matrix composition such that the top surface of the matrix is ink-incompatible and the side surfaces of the matrix are ink-compatible. .
KR20070065587A 2006-07-28 2007-06-29 Black matrix composition and methods of forming the same KR100939592B1 (en)

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