KR100377859B1 - New copolymers and surface-sensitive resin compositions using them to control surface properties - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하기 일반식( I )로 표시되는 아크릴 공중합 수지에 관한 것으로, 벤질메타크릴레이트, 메타아크릴산, 불소가 포함된 아크릴계 모노머를 공중합한 것이며, 수 평균 분자량은 10,000 내지 50,000이다.The present invention relates to an acrylic copolymer resin represented by the following general formula (I), copolymerized with an acrylic monomer containing benzyl methacrylate, methacrylic acid, and fluorine, with a number average molecular weight of 10,000 to 50,000.

<일반식 I ><Formula I>

여기서here

R1, R2, R3은 각각 독립적으로 수소원자, 메틸기이고; R4는 불소를 포함하는 탄소수 1-8개의 알킬기 또는 방향족 화합물이며 m, n, l는 정수로서 m/n/l의 비율은 몰 비 기준으로 60∼70/34∼15/1∼15이다.R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a methyl group; R 4 is an alkyl group or aromatic compound having 1 to 8 carbon atoms containing fluorine, and m, n, and l are integers, and the ratio of m / n / l is 60 to 70/34 to 15/1 to 15 on a molar ratio basis.

Description

표면 특성을 조절하는 새로운 공중합체 및 이를 이용한 감광성 수지 조성물New copolymer for controlling surface properties and photosensitive resin composition using same

본 발명은 표면 특성을 조절하는 새로운 공중합체 및 이를 이용한 감광성 수지 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 액정 디스플레이 또는 이미지 스캐너(image scanner)의 칼라 필터용 조성물, 플라즈마 디스플레이의 형광체를 분산시키는 조성물, 인쇄 회로 기판의 에칭 레지스트, 인쇄 회로 기판의 납땜시 사용되는 솔더 레지스트, 프린팅 플레이트의 조성물 제조에 관한 것이다.The present invention relates to a novel copolymer for controlling surface properties and a photosensitive resin composition using the same. The invention also relates to compositions for color filters of liquid crystal displays or image scanners, compositions for dispersing phosphors in plasma displays, etching resists for printed circuit boards, solder resists used for soldering printed circuit boards, and compositions for printing plates. It is about manufacture.

종래의 감광성 수지 조성물중 칼라 필터의 경우 한국 공고 특허 95-7419에서는 공중합체로서 메타크릴레이트/벤질메타크릴레이트 (몰비 20/80, 수평균 분자량 15,00-18,000)의 공중합체를 포함하는 조성물을 개시하였고, 미국 특허 5,368,976에서는 벤질메타크릴레이트/메타크릴레이트/스티렌 (65/25/10 중량%, 수평균 분자량 40,000)를 특징으로 하는 조성물을 주장하였다. 미국 특허 제5,514,502호에서는 스티렌/아크릴레이트/벤질아크릴아미드 형태의 공중합체를 첨가한 조성물을 개시하였으나 이들 조성물은 균일성, 접착력 향상, 현상 용이성, 잔사 문제 등의 표면 특성을 완전히 극복하지는 못하였다.In the case of a color filter in a conventional photosensitive resin composition, Korean Patent Publication 95-7419 discloses a composition comprising a copolymer of methacrylate / benzyl methacrylate (molar ratio 20/80, number average molecular weight 15,00-18,000) as a copolymer. US Patent 5,368,976 claims a composition characterized by benzyl methacrylate / methacrylate / styrene (65/25/10 wt%, number average molecular weight 40,000). U. S. Patent No. 5,514, 502 discloses compositions with the addition of copolymers in the form of styrene / acrylate / benzylacrylamide, but these compositions do not fully overcome surface properties such as uniformity, improved adhesion, ease of development and residue problems.

플라즈마 디스플레이의 형광체를 분산시키는 감광성 수지 조성물의 경우, 한국 공개 특허 95-6429에서는 형광체와 수용성 고분자 조성에 의한 형광체의 코팅이 이루어졌다.In the case of the photosensitive resin composition in which the phosphor of the plasma display is dispersed, the coating of the phosphor by the phosphor and the water-soluble polymer composition was performed in Korean Patent Application Publication No. 95-6429.

인쇄 회로 기판에 사용되는 에칭 레지스트나 솔더 레지스트에 대해서는 주로 분해능 및 접착력 향상에 관해 많은 연구가 이루어지고 있다. 한국 공고 특허 제 91-8709호의 경우 노볼락형 에폭시 수지에 불포화 카르복시산이나, 불포화 무수물과 반응하여 얻어진 수지를 이용한 솔더 조성물을 제안하였다. 한국 공고 특허 제 94-5618호의 경우 아크릴산/메타크릴산/메틸메타크릴레이트/메틸아크릴레이트/2-페녹시 에틸 아크릴레이트로 이루어진 공중합체를 사용하여 회로 기록용 감광 수지 조성물을 제안하였으나, 제반 문제점을 완전히 제거하지는 못하였다.Etching resists and solder resists used in printed circuit boards are mainly studied for improving resolution and adhesion. In the case of Korea Patent Publication No. 91-8709, a solder composition using a resin obtained by reacting a novolak-type epoxy resin with unsaturated carboxylic acid or unsaturated anhydride is proposed. In the case of Korean Patent Publication No. 94-5618, a photosensitive resin composition for circuit recording was proposed by using a copolymer made of acrylic acid / methacrylic acid / methyl methacrylate / methylacrylate / 2-phenoxy ethyl acrylate. Was not completely removed.

본 발명자들은 감광성 수지 조성물의 특성을 개선하기 위해 분자내에 불소를 포함시켜 종래의 구조와는 전혀 새로운 구조의 공중합체를 합성할 수 있었고, 이를 사용하여 기존 감광성 수지 조성물에서 나타났던 기질(유리, 인쇄 회로 기판)에 대한 저조한 접착력 부족 문제, 패턴 형성을 위한 현상시 노광부와 미노광부의 선택적 용해 문제, 일단 용해된 물질이 기질에 재부착되는 잔사 문제를 해결하였으며, 코팅시 표면의 균일성 또한 우수한 감광성 수지 조성물을 발명하였다. 본 발명의 공중합체 및 그 조성물을 액정 디스플레이의 칼라 필터 제조에 사용될 경우, 우수한 특성을 나타내었다.In order to improve the properties of the photosensitive resin composition, the present inventors were able to synthesize a copolymer having a completely new structure from the conventional structure by including fluorine in the molecule, and using the substrate (glass, printing). Poor adhesion to the circuit board), the problem of selective dissolution of the exposed and unexposed areas during development for pattern formation, the problem of residues reattached to the substrate once dissolved, and also excellent surface uniformity during coating The photosensitive resin composition was invented. When the copolymer of the present invention and the composition thereof are used for the production of color filters of liquid crystal displays, excellent properties were exhibited.

액정 디스플레이용 칼라 필터는 액정 소자의 상판에 적층되어 칼라 신호를 재현하는 것으로, 이를 위한 제조 방법으로 염색법, 안료 분산법, 인쇄법, 전착법 등이 있다. 인쇄법은 옵셋 프린트(offset printing; Toppon printing), 잉크 젯 프린트(Ink-jet printing; Canon), 스크린 인쇄(screening printing)에 의한 직접 인쇄 방식이 있다. 이들은 작업 속도는 빠르나 분해 능력이 낮아 현재 상품화를 위한 개발이 진행 중이다. 전착법 [Proc, Intern, Microprocess Conference, 430, (1991)]의 경우 전기적 상호 작용에 의한 도금법의 일종으로 아직 상업화에는 미치지 못하고 있다. 가장 일반적인 제조 방법으로는 염색법과 안료 분산법이 주로 사용된다.Color filters for liquid crystal displays are stacked on the top of the liquid crystal device to reproduce the color signal, the manufacturing method for this includes a dyeing method, pigment dispersion method, printing method, electrodeposition method and the like. Printing methods include direct printing by offset printing (Toppon printing), Ink-jet printing (Canon) and screen printing (screening printing). They are working fast, but have low decomposition capability, and are currently in development for commercialization. Electrodeposition [ Proc, Intern , Microprocess Conference, 430, (1991)] is a kind of plating method by electrical interaction, which is not yet commercialized. As the most common manufacturing method, dyeing and pigment dispersion are mainly used.

염색법 (일본 특허 공개 공보 소62-269928, 63-253302, 63-314501)은 젤라틴, 카제인과 같은 천연 수지 또는 폴리비닐알콜 같은 저융점 수지에 염색하여 제조하는 방법으로 공정이 복잡하고, 염료 고유의 특성인 광 안정성, 열 안정성의 부족으로 고화질의 액정 디스플레이용으로 응용되기는 어려웠다. 위에서 지적된 열이나 광에 대한 안정성을 증대시키고 제조 공정이 간단한 미국 특허 제5,368,976호, 제5,514,502호 등에서 소개된 안료 분산법이 개발되어 널리 이용되고 있다. 안료 분산법은 고투명성 감광 수지에 유기 안료를 균일하게 분산시켜 감광성 칼라 레지스트를 제조하여 액정 디스플레이의 유리 기판상에 도포, 노광하여 소정의 원하는 패턴을 형성하는 방법이다. 즉 안료 분산법의 중요 기술은 효율적인 안료 분산을 들 수 있으며, 제대로 안료가 분산되지 않았을 경우, 최종 디스플레이의 품질이 현저히 나빠지게 될 수 있다.Dyeing method (Japanese Patent Laid-Open No. 62-269928, 63-253302, 63-314501) is a method of manufacturing by dyeing a natural resin such as gelatin, casein or a low melting resin such as polyvinyl alcohol. Due to the lack of optical stability and thermal stability, it has been difficult to be applied for high-quality liquid crystal displays. Pigment dispersion methods introduced in US Pat. Nos. 5,368,976, 5,514,502, etc., which increase the stability to heat or light pointed out above and which have a simple manufacturing process, have been developed and widely used. The pigment dispersion method is a method of uniformly dispersing an organic pigment in a highly transparent photosensitive resin to produce a photosensitive color resist, and coating and exposing the glass substrate of a liquid crystal display to form a predetermined desired pattern. That is, an important technique of the pigment dispersion method may be efficient pigment dispersion, and if the pigment is not dispersed properly, the quality of the final display may be significantly degraded.

안료 분산법에 의한 제조 공정에서의 문제로는 현상시 다른 색 픽셀(pixel)을 더럽히는 잔사 문제가 발생할 수 있는데, 이것은 색의 순도를 저해하여 선명한 색의 재현을 불가능하게 된다. 또한 현상시 사용되는 알칼리 용액에 대해 너무 빨리 용해되거나 너무 늦게 용해되어 공정의 조절이 어려울 수 있다. 이러한 문제는 공중합체의 구조에 기인하거나 또는 조성물의 특성에서 비롯된다. 최종 제품의 표면이 불균일할 경우 투명도가 떨어지는 칼라 필터가 제조되는 문제점도 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 공중합체의 구조를 변화가 불가피하다고 판단되어 본 발명자들은 불소가 함유된 신규의 공중합체를 제조하였고 이를 이용한 여러 감광 수지 조성물을 개발하였다.Problems in the manufacturing process by the pigment dispersion method may cause a residue problem of dirtying other color pixels during development, which impairs the purity of the color and makes it impossible to reproduce a vivid color. It may also be difficult to control the process by dissolving too quickly or too late for the alkaline solution used during development. This problem is due to the structure of the copolymer or due to the properties of the composition. If the surface of the final product is uneven, there is a problem that the color filter is less transparent. In order to solve this problem, it is determined that the structure of the copolymer is inevitable, and the present inventors have prepared a new copolymer containing fluorine and developed various photosensitive resin compositions using the same.

본 발명은 하기 일반식(I)로 표시되는 아크릴 공중합수지에 관한 것으로, 벤질메타크릴레이트, 메타아크릴산, 불소가 포함된 아크릴계 모노머를 공중합한 것이다.The present invention relates to an acrylic copolymer resin represented by the following general formula (I), and copolymerizes an acrylic monomer containing benzyl methacrylate, methacrylic acid, and fluorine.

<일반식 I ><Formula I>

여기서, R1, R2, R3은 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기이고; R4는 불소를 포함하는 탄소수 1-8개의 알킬기 또는 방향족 기이며, m, n, l은 정수로서, m/n/l의 비율은 몰비 기준으로 60∼70/34∼15/l∼15이다.Wherein R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a methyl group; R 4 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an aromatic group containing fluorine, m, n, and l are integers, and the ratio of m / n / l is 60 to 70/34 to 15 / l to 15 on a molar ratio basis. .

상기 공중합 수지의 수평균 분자량은 10,000에서 50,000이 되도록 고안하여 합성하였다. 분자량은 겔 투과 크로마토그래피로 확인하였다. 하기 표 1에 공중합체의 대표적 예를 나타내었다.The number average molecular weight of the copolymer resin was designed to synthesize from 10,000 to 50,000. The molecular weight was confirmed by gel permeation chromatography. Table 1 shows a representative example of the copolymer.

[표 1]TABLE 1

BzMA : 벤질 메타크릴레이트BzMA: benzyl methacrylate

MAA : 아크릴산MAA: acrylic acid

FEMA : 트리플루오로에틸 아크릴레이트FEMA: trifluoroethyl acrylate

HFIM : 헥사플루오로이소프로필 메타크릴레이트HFIM: Hexafluoroisopropyl methacrylate

대부분의 경우 상기 일반식(I)의 공중합체를 단독으로 사용하지만, 경우에 따라서는 상기 일반식(I)에 대해 하기 일반식(II)의 공중합체를 5∼95 중량% 혼합하거나 상기 일반식(I)에 대해 하기 일반식(III)의 공중합체를 5∼95 중량% 혼합하여도 우수한 감광성 수지 조성물을 얻을 수 있다.In most cases, the copolymer of general formula (I) is used alone, but in some cases, 5 to 95% by weight of the copolymer of general formula (II) is mixed with respect to the general formula (I), or Even if it mixes 5-95 weight% of copolymers of the following general formula (III) with respect to (I), the outstanding photosensitive resin composition can be obtained.

<일반식 II><Formula II>

<일반식 III><Formula III>

여기서, R1, R2, R3은 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기이고; m, n, l은 정수로서 비율은 상기 일반식(II)에서 m과 n의 비율은 70:30(몰비)이고, 수평균 분자량은 10,000∼50,000이며, 상기 일반식(III)에서는 m과 n, l의 비율이 70:15:15(몰비)이고, 수평균 분자량은 10,000∼50,000이다.Wherein R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a methyl group; m, n, l are integers, and the ratio of m and n in the general formula (II) is 70:30 (molar ratio), the number average molecular weight is 10,000 to 50,000, and m and n in the general formula (III). , the ratio of l is 70:15:15 (molar ratio), and a number average molecular weight is 10,000-50,000.

본 발명의 공중합체를 사용하여 감광성 수지 조성물은 다음과 같다.The photosensitive resin composition using the copolymer of this invention is as follows.

상기 일반식(I)의 아크릴 공중합 수지를 단독 혹은 상기 일반식(II)나 상기일반식(III)과 혼합하여 1∼40 중량부, 다기능성 아크릴 모노머를 1∼30 중량부, 광중합 개시제로서 아세토페논 유도체 또는 S-트리아진계 화합물을 0.1∼15 중량부 사용하였고, 칼라 필터, 솔더 레지스트용 조성물의 경우에는 안료를 1∼20 중량부, 플라즈마 디스플레이용에서는 형광체를 1∼20 중량% 가하고, 유기 용매 첨가한 후, 교반하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다.The acrylic copolymer resin of the general formula (I) alone or in combination with the general formula (II) or the general formula (III), 1 to 40 parts by weight, 1 to 30 parts by weight of the multifunctional acrylic monomer, aceto as a photopolymerization initiator 0.1 to 15 parts by weight of a phenone derivative or an S-triazine compound was used, 1 to 20 parts by weight of a pigment in the case of a color filter and a solder resist composition, 1 to 20% by weight of a phosphor in a plasma display, and an organic solvent. After addition, the mixture was stirred to prepare a photosensitive resin composition.

각각의 용도에 따라 감광 수지 조성물의 혼합 비율은 다를 수 있으나 가장 핵심이 되는 공중합체와 구성 화합물은 다르지 않다. 그러나 안료를 첨가할 경우, 제품의 용도에 따라 안료를 다르게 첨가할 수 있다.The mixing ratio of the photosensitive resin composition may be different according to each use, but the copolymer and the constituent compound which are the core are not different. However, when the pigment is added, it may be added differently depending on the use of the product.

본 발명에 따른 감광성 수지 조성물의 각 구성 성분에 대하여 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the components of the photosensitive resin composition according to the present invention will be described in more detail.

감광성 수지 조성물을 제조함에 있어서, 상기 일반식(I)의 신규한 불소 함유 아크릴 공중합체를 1∼40 중량%, 바람직하게는 1∼20 중량% 첨가하는데, 본 발명의 공중합체는 불소에 의한 단분자 화합물에서의 표면 균일화 작용이 공중합체에 결합되어 (자체에 불소 함유) 더욱 강화된 피막의 균일성을 나타내어 피막의 중앙과 끝에서의 두께 차이가 150∼300 Å 정도에 불과한 우수한 균일성을 갖는 피막을 제공한다. 현상 공정에서는 생산 공정에 적용하기 좋은 현상 특성을 나타내고 현상 공정 후 인접 픽셀에 오염이 일어나지 않는 특성을 나타내었다. 또한 현상 공정 후 피막 상단의 거칠기도 상기에서 기술된 균일성 처럼 우수한 표면을 나타내었다. 그 차이는 150∼300 Å 정도이었다. 목적에 따라 상기 일반식(I)과 상기 일반식(II)나(III) 혼합 시에도 상기 기술한 본 발명의 특성인 피막의 균일성 향상, 현상 공정의 용이성, 잔사 문제 제거 등의 장점이 제공되었다.In the preparation of the photosensitive resin composition, 1 to 40% by weight, preferably 1 to 20% by weight of the novel fluorine-containing acrylic copolymer of the general formula (I) is added. Surface uniformity in the molecular compound is bonded to the copolymer (containing fluorine in itself) to further enhance the uniformity of the film, and has excellent uniformity with a thickness difference of only 150 to 300 Å at the center and the end of the film. Provide a film. In the developing process, it showed good developing characteristics to be applied to the production process, and showed no characteristic of contamination on adjacent pixels after the developing process. In addition, the roughness of the top of the film after the development process showed an excellent surface like the uniformity described above. The difference was about 150-300 mm 3. According to the purpose, even when mixing the general formula (I) and the general formula (II) or (III), the advantages of the uniformity of the coating, the development process, the elimination of residue problems, etc. It became.

다기능성 아크릴 모노머는 가교제로서, 자외선(UV) 노광에 의해 라디칼이 발생하게 되고, 이 라디칼이 다기능성 모노머를 고분자화시켜 가교성 폴리머를 형성하게 된다. 본 발명의 광중합 가교제로서 사용되는 다기능성 아크릴 모노머는 트리메틸올 프로판트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 솔비톨 트리아크릴레이트, 솔비톨 테트라아크릴레이트 등이 있다. 다기능성 아크릴 모노머는 전체 조성물 100 중량부에 대하여 5∼20 중량부를 첨가할 수 있는데, 바람직하게는 5∼10 중량부를 사용한다.The multifunctional acrylic monomer is a crosslinking agent, and radicals are generated by ultraviolet (UV) exposure, and the radicals polymerize the multifunctional monomer to form a crosslinkable polymer. The multifunctional acrylic monomer used as the photopolymerization crosslinking agent of the present invention includes trimethylol propanetriacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, sorbitol triacrylate, sorbitol tetraacrylate and the like. The multifunctional acrylic monomer may add 5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition, preferably 5 to 10 parts by weight.

광중합 개시제로서는 아세토페논계 유도체나 S-트리아진계를 단독으로 사용하거나 혼합하여 사용한다. 아세토페논계 유도체의 경우, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 (Irgacure 184, Ciba 제품), 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 (Irgacure 651, Ciba 제품), 3-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰포리닐노페닐-부탄-1온 (Irgacure 369, Ciba 제품), 2-메틸-1-(4-(메틸티오)페닐)-2-(4-모르폴리닐)-1-프로파논 (Irgacure 907, Ciba 제품), 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온 (Irgacure 1173, Ciba 제품)을 사용할 수 있다. S-트리아진계의 경우, 2-부톡시스티릴-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸을 사용하였다. 이들을 단독으로 사용하거나 혼합하여 사용하는데 첨가량은 전체 조성물 100 중량부에 대하여 0.1∼15 중량부를 사용한다. 바람직하게는 0.1∼7 중량%로 첨가한다.As a photoinitiator, an acetophenone derivative and S-triazine type are used individually or in mixture. For acetophenone derivatives, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone (Irgacure 184, manufactured by Ciba), 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (Irgacure 651, manufactured by Ciba), 3-benzyl-2-dimethyl Amino-1- (4-morpholinylnophenyl-butan-1one (Irgacure 369, from Ciba), 2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl) -2- (4-morpholinyl)- 1-propanone (Irgacure 907, manufactured by Ciba), 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one (Irgacure 1173, manufactured by Ciba) can be used. Butoxystyryl-5-trichloromethyl-1,3,4-oxadiazole was used alone or in combination and used in an amount of 0.1 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition. Preferably it is added at 0.1 to 7% by weight.

칼라 필터나 솔더 레지스트의 경우 안료를 사용하게 된다. 솔더 레지스트의 경우 분산에 악영향을 미치지 않는다면, 범용의 안료를 사용하여도 무방하지만, 칼라 필터 조성물에서는 반드시 미세 가공된 미세 입자의 안료를 사용하여야 한다. 안료 입자 크기는 주로 0.3 ㎛ 이하인 것이 바람직하며, 90 % 이상이 0.1 ㎛의 분포를 나타내는 미세한 입자로 되어 있는 것이 적합하다. 안료의 크기가 이보다 큰 경우 일차적으로 조성물 제조시 안료 분산의 문제가 발생하고, 이에 따라 빛의 투과가 원만하지 못해 칼라 필터의 투과성이 불량해진다. 안료는 유기 안료, 무기 안료 모두 사용 가능하다. 이곳에 나타낸 안료는 The Society of Dyers and Colourist에서 발간된 Color Index에 나타난 번호로 표기하였다.In the case of color filters or solder resists, pigments are used. In the case of the solder resist, a general purpose pigment may be used as long as it does not adversely affect the dispersion, but in the color filter composition, a pigment of finely processed fine particles must be used. It is preferable that the pigment particle size is mainly 0.3 micrometer or less, and it is suitable that 90% or more becomes fine particle which shows the distribution of 0.1 micrometer. When the size of the pigment is larger than this, a problem of pigment dispersion occurs in preparing the composition, and thus, the light transmittance is not smooth and thus the permeability of the color filter is poor. The pigment can be used both an organic pigment and an inorganic pigment. Pigments shown here are indicated by the numbers in the Color Index published by The Society of Dyers and Colourist.

칼라 필터 제조용으로 쓰이는 대표적 안료는 다음과 같다.Representative pigments used for the production of color filters are as follows.

안료의 첨가량은 전체 조성물 100 중량부에 대하여 1∼20 중량부인데, 바람직하게는 1∼15 중량부 정도를 가한다. 칼라 필터에서 안료의 양이 적절치 않을 경우, 조악한 화질의 제품을 얻게 된다.Although the addition amount of a pigment is 1-20 weight part with respect to 100 weight part of whole compositions, Preferably 1-15 weight part is added. If the amount of pigment in the color filter is not appropriate, a poor quality product is obtained.

플라즈마 디스플레이에서 색상을 재현하기 위해서는 형광체가 사용된다. 그 양은 조성물 100 중량부에 대하여 1∼10 중량부, 바람직하게는 1∼5 중량부를 첨가한다.Phosphors are used to reproduce colors in plasma displays. The amount adds 1 to 10 parts by weight, preferably 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition.

유기 용매로는 유리에 스핀 코팅이 가능한 용매를 사용한다. 알콜류로는 메틸알콜, 에틸알콜, n-프로필알콜, i-프로필알콜이 있으며, 셀로솔브류로는 메틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브등이 있다. 카비톨류로는 디에틸렌 글리콜 메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 에틸에테르가 있다. 에스테르류로는 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 메틸 메톡시프로피오네이트, 에틸 에톡시프로피오네이트 에틸 락테이트, 케톤계에는 아세톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 셀로솔브 아세테이트계통은 메틸 셀로솔브 아세테이트, 카비톨 아세테이트계통은 디에틸글리콜 메틸 아세테이트, 디에틸글리콜 에틸 아세테이트, 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 에테르류로는 디에틸 에테르, 에틸렌글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르(디글림), 테트라히드로푸란, 아미드계통은 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 락톤류로는 t-부티롤락톤, 방향족계통은 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 포화 탄화수소류로는 n-헵탄, n-헥산, n-옥탄을 사용한다. 첨가되는 양은 전체 조성물의 20∼80 중량%로 되도록 가한다.As the organic solvent, a solvent capable of spin coating on glass is used. Alcohols include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol and i-propyl alcohol, and cellosolves include methyl cellosolve and ethyl cellosolve. Carbitols include diethylene glycol methyl ether and diethylene glycol ethyl ether. As esters, ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxy propionate, ethyl ethoxy propionate ethyl lactate, acetone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cellosolve acetate in the ketone system is methyl cellosolve acetate , Diethylglycol methyl acetate, diethylglycol ethyl acetate, propylene glycol methyl ether acetate, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether (diglyme), tetrahydro Furan, amide system are N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, lactones are t-butyrolactone, aromatic system is benzene, toluene, xylene, saturated hydrocarbons As the n-heptane, n-hexane, n-octane is used. The amount added is added to be 20 to 80% by weight of the total composition.

이상에서 서술한 불소가 함유된 신규 공중합체, 다기능성 아크릴모노머, 광중합개시제, 안료나 형광체, 유기용매를 혼합한 후, 스핀 코팅법에 의해 기질위에 1∼2 ㎛ 두께로 코팅한 후, 365 nm (I-line) UV광을 20∼60 mJ/㎠의 세기로 노광시켜 알칼리 수용액 (pH 11∼12)에서의 현상 특성을 관찰해야 한다. 다시 200℃∼250℃에서 5 분간 가열한 후 현미경으로(100∼500 배) 잔사의 유무를 관찰하고, 표면의 균일성은 Alpa Step 500으로 높이를 측정하여 평가한다.After mixing the fluorine-containing novel copolymer, the multifunctional acrylic monomer, the photopolymerization initiator, the pigment, the fluorescent substance, and the organic solvent described above, and coating the substrate with a thickness of 1 to 2 μm by spin coating, 365 nm (I-line) UV light should be exposed at an intensity of 20 to 60 mJ / cm 2 to observe development characteristics in an aqueous alkali solution (pH 11-12). After heating for 5 minutes at 200 ° C to 250 ° C, the presence of residue was observed under a microscope (100 to 500 times), and the uniformity of the surface was measured by measuring the height with Alpa Step 500.

이하 실시예에 의해 본 발명의 신규 공중합체의 합성 및 이를 이용한 감광성수지 조성물의 실험 예를 구체적으로 나타내어 설명하겠다.Hereinafter, the synthesis examples of the novel copolymers of the present invention and the experimental examples of the photosensitive resin composition using the same will be described in detail by examples.

신규 공중합체 합성New Copolymer Synthesis

F1 합성)F1 synthesis)

프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트 150 ㎖에 벤질메타크릴레이트 22.05 부 (0.125 mol) 메타아크릴산 4.62 부(0.054 mol), 트리플루오로에틸아크릴레이트 3.33 부(0.02 mol)를 넣고 질소로 1시간 동안 흘려주며 온도를 90℃까지 승온하였다.To 150 ml of propylene glycol methyl ether acetate, 22.05 parts (0.125 mol) of benzyl methacrylate was added 4.62 parts (0.054 mol) of methacrylic acid, 3.33 parts (0.02 mol) of trifluoroethyl acrylate, and flowed for 1 hour with nitrogen. It heated up to 90 degreeC.

AIBN 0.15 부(0.9 mmol, 모노머 총량에 대해 0.5 중량%를 가한 후, 5 시간 동안 100℃를 유지하였다. 반응이 완료 후, 에테르에 침전시켰다. 침전된 침전물을 테트라하이드로푸란에 녹여 다시 에테르/헥산에서 침전, 여과후 건조하였다. 얻어진 F1 공중합체의 수율은 98 %이었으며, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 Mn 24,700, Mw 41,700, 분산도는 1.69로 확인되었다.0.15 parts of AIBN (0.9 mmol, 0.5% by weight relative to the total amount of monomers) was added, and then maintained at 100 ° C. for 5 hours. After completion of the reaction, the precipitate was precipitated in ether. The precipitate precipitate was dissolved in tetrahydrofuran and again ether / hexane. The precipitate was dried at filtration, dried and filtered, and the yield of the obtained F1 copolymer was 98%, and gel permeation chromatography (GPC) confirmed Mn 24,700, Mw 41,700 and the dispersion degree of 1.69.

F2 합성)F2 synthesis)

AIBN의 양을 0.1 부 (모노머 총량에 대해 0.35 중량%)를 가한 것을 제외하고는 상기 F1 합성의 예와 동일한 방법으로 실시하였다. 얻어진 F2 공중합체의 수율은 99%이었으며 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 Mn 29,400, Mw 49,900, 분산도는 1.69로 확인되었다.The amount of AIBN was added in the same manner as in the above example of F1 synthesis except that 0.1 part (0.35 wt% based on the total amount of monomers) was added. The yield of the obtained F2 copolymer was 99%, and gel permeation chromatography (GPC) confirmed Mn 29,400, Mw 49,900 and the dispersion degree of 1.69.

F3 합성)F3 synthesis)

AIBN의 양을 0.3 부(모노머 총량에 대해 1.0 중량%)을 가한 것을 제외하고, 상기 F1 합성의 예와 동일한 방법으로 실시하였다. 얻어진 F3 공중합체의 수율은97%이었으며, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 Mn 20,000, Mw 32,000, 분산도는 1.60로 확인되었다.The amount of AIBN was added in the same manner as in the above example of F1 synthesis, except that 0.3 part (1.0 wt% of the total amount of monomers) was added. The yield of the obtained F3 copolymer was 97%, Mn 20,000, Mw 32,000, dispersion degree was 1.60 by gel permeation chromatography (GPC).

F4 합성)F4 synthesis)

AIBN의 양을 0.07 부 (모노머 총량에 대해 0.25 중량%)과 헥사플루오로이소프로필 메타크릴레이트 0.02 몰을 가한 것을 제외하고는, 상기 F1 합성의 예와 동일한 방법으로 실시하였다. 얻어진 F4 공중합체의 수율은 99%이었으며 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 Mn 34,000, Mw 56,000, 분산도는 1.62로 확인되었다.The amount of AIBN was carried out in the same manner as in the above example of F1 synthesis, except that 0.07 parts (0.25% by weight relative to the total monomer) and 0.02 mole of hexafluoroisopropyl methacrylate were added. The yield of the obtained F4 copolymer was 99%, and gel permeation chromatography (GPC) confirmed Mn 34,000, Mw 56,000, and dispersion degree of 1.62.

F5 합성)F5 synthesis)

프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트 150 ㎖에 벤질메타크릴레이트 23.44 부(0.133 mol) 메타크릴산 4.71 부(0.057 mol), 트리플루오로에틸 아크릴레이트 1.68 부(0.01 mol)을 넣고, 질소로 1시간 동안 흘려주며 온도를 90℃까지 승온하였다. AIBN 0.15 부(0.9 mmol, 모노머 총량에 대해 0.5 중량%)를 가한 후, 5 시간 동안 100 ℃를 유지하였다. 반응이 완료후 에테르에 침전시켰다. 침전된 침전물을 테트라히드로푸란에 녹여 다시 에테르/핵산에서 침전, 여과 후, 건조하였다. 얻어진 F5 공중합체의 수율은 96%이었으며 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 Mn 23,800, Mw 40,700, 분산도는 1.68로 확인되었다.To 150 ml of propylene glycol methyl ether acetate was added 23.44 parts (0.133 mol) of benzyl methacrylate, 4.71 parts (0.057 mol) of methacrylic acid, and 1.68 parts (0.01 mol) of trifluoroethyl acrylate. The temperature was raised to 90 ° C. 0.15 part (0.9 mmol, 0.5 weight% with respect to monomer total amount) of AIBN was added, and then 100 degreeC was maintained for 5 hours. After the reaction was completed, it was precipitated in ether. The precipitate precipitate was dissolved in tetrahydrofuran, precipitated again with ether / nucleic acid, filtered and dried. The yield of the obtained F5 copolymer was 96%, and gel permeation chromatography (GPC) confirmed Mn 23,800, Mw 40,700 and the dispersion degree of 1.68.

F6 합성)F6 synthesis)

AIBN의 양을 0.1 부(모노머 총량에 대해 0.35 중량%)을 가한 것을 제외하고는 상기 F5 합성의 예와 동일한 방법으로 실시하였다. 얻어진 F6 공중합체의 수율은 96%이었으며 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 Mn 28,000, Mw 47,600, 분산도는 1.70로 확인되었다.The amount of AIBN was added in the same manner as in the example of F5 synthesis, except that 0.1 part (0.35 wt% based on the total amount of monomers) was added. The yield of the obtained F6 copolymer was 96%, and gel permeation chromatography (GPC) confirmed Mn 28,000, Mw 47,600 and the dispersion degree of 1.70.

F7 합성)F7 synthesis)

AIBN의 양을 0.3 부(모노머 총량에 대해 1.0 중량%)와 헥사플루오로이소프로필 메타크릴레이트 0.01 몰을 가한 것을 제외하고는 상기 F5 합성의 예와 동일한 방법으로 실시하였다. 얻어진 F8 공중합체의 수율은 99%이었으며 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 Mn 20,500, Mw 33,000 분산도는 1.61로 확인되었다.The amount of AIBN was carried out in the same manner as in the example of F5 synthesis, except that 0.3 part (1.0 wt% based on the total monomer) and 0.01 mol of hexafluoroisopropyl methacrylate were added. The yield of the obtained F8 copolymer was 99%, Mn 20,500, Mw 33,000 dispersion degree was 1.61 by gel permeation chromatography (GPC).

F8 합성)F8 synthesis)

AIBN의 양을 0.75 부(모노머 총량에 대해 0.25중량%)을 가한 것을 제외하고는 상기 F5 합성의 예와 동일한 방법으로 실시하였다. 얻어진 F8 공중합체의 수율은 99%이었으며 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 Mn 34,500, Mw 56,600 분산도는 1.64로 확인되었다.The amount of AIBN was carried out in the same manner as in the example of F5 synthesis, except that 0.75 parts (0.25% by weight relative to the total amount of monomers) were added. The yield of the obtained F8 copolymer was 99% and Mn 34,500, Mw 56,600 dispersion degree was 1.64 by gel permeation chromatography (GPC).

이상에서 기술된 불소를 포함하는 공중합체를 이용하여 응용되는 감광성 수지 조성물의 실시예를 아래에 상세히 서술하겠다.Examples of the photosensitive resin composition applied using the copolymer containing fluorine described above will be described in detail below.

칼라 필터 조성물Color filter composition

실시예 1Example 1

위의 조성물을 최적의 분산 상태가 되도록 교반 후, 5 ㎛ 크기의 여과기를 통과하였다. 유리판 위에 1-2 mm로 스핀코팅 후, 90℃에서 2 분간 가열하고 노광하였다. 노광되는 광원은 365 nm(I-line)의 광선을 이용하여 20∼60 mJ/㎠의 크기로 실험에 따라 조절하였다.After stirring the above composition to the optimum dispersion, it was passed through a filter of 5 ㎛ size. After spin-coating to 1-2 mm on the glass plate, it heated at 90 degreeC for 2 minutes, and exposed. The exposed light source was adjusted according to the experiment with a size of 20 to 60 mJ / cm 2 using 365 nm (I-line) light.

알칼리 현상 용액(pH=11-12)을 이용하여 현상되는 상황을 초 단위로 관찰하였고 중앙과 끝부분의 높이를 비교하여 표면 균일성을 평가하였다.The developing condition using alkaline developing solution (pH = 11-12) was observed in seconds, and the surface uniformity was evaluated by comparing the height of the center and the tip.

잔사의 영향은 나머지 녹색, 청색의 다른색을 적층하며, 연속하여 오염이 있는지 확인하였다.The effect of the residue was to stack the remaining green and blue colors, and to check whether there was any contamination continuously.

실시예 2~7Examples 2-7

표 1의 공중합체 F3, F4, F5, F6, F7, F8을 각각 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 행하였다.The same method as in Example 1 was carried out except that copolymers F3, F4, F5, F6, F7, and F8 of Table 1 were used, respectively.

실시예 8Example 8

C.I. Pigment Green 36과 C.I. Pigment Yellow 83을 85:15의 비율로 혼합하여 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 행하였다.C.I. Pigment Green 36 and C.I. The same procedure as in Example 1 was carried out except that Pigment Yellow 83 was mixed and used in a ratio of 85:15.

실시예 9Example 9

C.I. Pigment Blue 15:1을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 행하였다.C.I. The same method as in Example 1 was conducted except that Pigment Blue 15: 1 was used.

실시예 10Example 10

표 1의 F1 공중합체와 상기 일반식 (II)의 공중합체를 중량%로 50:50으로 혼합하여 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 행하였다.The same method as in Example 1 was carried out except that the F1 copolymer of Table 1 and the copolymer of Formula (II) were mixed at a weight% of 50:50.

실시예 11Example 11

표 1의 F1 공중합체와 상기 일반식 (II)의 공중합체를 중량%로 9:95으로 혼합하여 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 행하였다.The same method as in Example 1 was carried out except that the F1 copolymer of Table 1 and the copolymer of Formula (II) were mixed at a weight ratio of 9:95.

실시예 12Example 12

표 1의 F1 공중합체와 상기 일반식 (III)의 공중합체를 중량%로 50:50으로 혼합하여 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 행하였다.The same method as in Example 1 was performed except that the F1 copolymer of Table 1 and the copolymer of the general formula (III) were mixed at a weight% of 50:50.

실시예 13Example 13

표 1의 F1 공중합체와 상기 일반식 (III)의 공중합체를 중량%로 9:95으로 혼합하여 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 행하였다.The same method as in Example 1 was carried out except that the F1 copolymer of Table 1 and the copolymer of the general formula (III) were mixed at a weight ratio of 9:95.

실시예 14Example 14

유기 용매를 PGMEA와 에틸에톡시프로피오네이트를 중량%로 50:50으로 혼합하여 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 행하였다.The same method as in Example 1 was carried out except that the organic solvent was used by mixing 50% by weight of PGMEA and ethyl ethoxy propionate at 50:50.

인쇄 회로 조성물Printed circuit composition

(솔더레지스트, 회로형성레지스트)(Solder resist, circuit forming resist)

실시예 15Example 15

실시예 16Example 16

Irgacure 369를 10 부 사용한 것을 제외하고는 실시예 15과 동일한 방법을 행하였다.The same method as in Example 15 was carried out except that 10 parts of Irgacure 369 was used.

하기 표 2에 측정된 물성을 표시하였다.Table 2 shows the measured physical properties.

두께는 Alpa Step 500으로 측정하였고 균일성은 시료의 중앙과 끝부분의 차이를 나타내었다. 현상 시간은 10 초 단위로 눈으로 살펴보아 30∼40 초를 1로, 40∼50 초를 2로, 50 초 이상은 3으로 표시했다. 잔사나 분산 상태는 전자 현미경으로 확인하였다.The thickness was measured by Alpa Step 500 and the uniformity showed the difference between the center and the tip of the sample. The developing time was visually shown in 10 second units, and 30 to 40 seconds was represented by 1, 40 to 50 seconds was represented by 2, and 50 seconds or more were represented by 3. The residue or dispersion state was confirmed by an electron microscope.

[표 2]TABLE 2

본 발명은 감광성 수지 조성물의 특성을 개선하기 위해 분자내에 불소를 포함시켜 종래의 구조와는 전혀 새로운 구조의 공중합체로써 이를 사용하여 기존 감광성 수지 조성물에서 나타났던 기질 (유리, 인쇄 회로 기판)에 대한 저조한 접착력 부족 문제, 패턴 형성을 위한 현상시 노광부와 미노광부의 선택적 용해 문제, 일단 용해된 물질이 기질에 재부착되는 잔사 문제를 해결하였으며, 코팅시 표면의 균일성도 또한 우수하다.In order to improve the properties of the photosensitive resin composition, the present invention is a copolymer having a structure completely new from the conventional structure by incorporating fluorine in the molecule, and using the same as a copolymer (glass, printed circuit board) that has appeared in the existing photosensitive resin composition. The problem of poor adhesion is poor, the problem of selective dissolution of exposed and unexposed parts during development for pattern formation, and the problem of residues that are once re-adhered to the substrate, the surface uniformity is also excellent.

Claims (5)

하기 일반식(I)로 나타내어지는 아크릴 공중합체:Acrylic copolymer represented by the following general formula (I): <일반식 I><Formula I> 상기 일반식에서, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기이고; R4는 불소를 포함하는 탄소수 1-8개의 알킬기 또는 방향족 기이고; m, n, l은 정수로서 m/n/l의 비율은 몰비 기준으로 60∼70/34∼15/1∼15이며,In the above general formula, each of R 1 , R 2 and R 3 is independently a hydrogen atom or a methyl group; R 4 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an aromatic group containing fluorine; m, n, l are integers, and the ratio of m / n / l is 60 to 70/34 to 15/1 to 15 on a molar ratio basis. 상기 공중합체 수지의 수평균 분자량은 10,000 내지 50,000이다.The number average molecular weight of the copolymer resin is 10,000 to 50,000. 하기 일반식 (I)의 공중합체와 하기 일반식(II)의 공중합체를 5:95 내지 95:5의 중량비로 포함하는 감광성 조성물:A photosensitive composition comprising a copolymer of the following general formula (I) and a copolymer of the following general formula (II) in a weight ratio of 5:95 to 95: 5: <일반식 I><Formula I> [상기 일반식에서, R1, R2, R3, R4, m, n, l 및 분자량은 제1항에서와 같음][In the general formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , m, n, l and molecular weight are the same as in claim 1] <일반식 II><Formula II> 상기 일반식에서, R1및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기이고; m 및 n은 정수로서, 비율은 몰비 기준으로 70:30이고, 수평균 분자량은 10,000∼50,000이다.In the general formula, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group; m and n are integers, the ratio is 70:30 on a molar ratio basis, and the number average molecular weight is 10,000 to 50,000. 하기 일반식(I)의 공중합체와 하기 일반식(III)의 공중합체를 5:95 내지 95:5의 중량비로 포함하는 감광성 조성물:A photosensitive composition comprising a copolymer of the following general formula (I) and a copolymer of the following general formula (III) in a weight ratio of 5:95 to 95: 5: <일반식 I><Formula I> [상기 일반식에서, R1, R2, R3, R4, m, n, l 및 분자량은 제1항에서와 같음][In the general formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , m, n, l and molecular weight are the same as in claim 1] <일반식 III><Formula III> 상기 일반식에서, R1, R2, R3은 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기이고; m, n, l의 몰비는 70:15:15이고, 수평균 분자량은 10,000∼50,000이다.In the above general formula, each of R 1 , R 2 and R 3 is independently a hydrogen atom or a methyl group; The molar ratio of m, n, l is 70:15:15, and a number average molecular weight is 10,000-50,000. 제3항에 있어서, 일반식(I), 일반식(II) 및 일반식(III)의 공중합체를 포함하는 감광성 조성물.The photosensitive composition according to claim 3, comprising a copolymer of general formula (I), general formula (II) and general formula (III). 감광성 수지 조성물에 있어서,In the photosensitive resin composition, a) 하기 일반식(I)로 표현되는 불소가 함유된 신규 아크릴 공중합체;a) a novel acrylic copolymer containing fluorine represented by the following general formula (I);
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