KR100555798B1 - Composition for Forming Column-spacer With High Recovery Ratio - Google Patents
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Abstract
본 발명은The present invention
(1)하기 화학식 2의 나프탈렌계 에폭시 수지 3.5-7.0중량%,(1) 3.5 to 7.0% by weight of a naphthalene epoxy resin of the following formula (2),
(2)수산기가 2개 이상이며 수산기 당량이 100-200인 통상의 페놀 노블락 수지, 자일록 수지, 디싸이클로펜타디엔 수지로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 노볼락계 경화제 3.5-7.0중량%,(2) 3.5-7.0% by weight of at least one novolac-based curing agent selected from the group consisting of conventional phenol noblock resins, xylox resins, dicyclopentadiene resins having two or more hydroxyl groups and a hydroxyl group equivalent of 100-200,
(3)경화 촉진제 0.1-0.3중량% 및(3) 0.1-0.3% by weight curing accelerator and
(4)무기 충전제 88-92중량%(4) 88-92% by weight of inorganic filler
를 포함하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 관한 것으로서, 고온에 대한 내크랙성이 우수하고 고온에서의 열변형이 적으며 리드프레임과의 밀착성이 우수하여 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물로서 유용하다.The present invention relates to an epoxy resin composition for sealing a semiconductor element, which is excellent in crack resistance against high temperature, low heat deformation at high temperature, and excellent adhesion to a lead frame, and thus is useful as an epoxy resin composition for semiconductor element sealing.
[화학식 2][Formula 2]
(상기 화학식중 R은 수소 또는 CH3임)(Wherein R is hydrogen or CH 3 )
칼럼 스페이서, 분해능, 탄성복원율Column spacer, resolution, elastic recovery
Description
도 1은 칼럼 스페이서가 적용된 일반적 컬러필터의 구조를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a structure of a general color filter to which a column spacer is applied.
[도면의 주요한 부분의 부호의 설명][Description of Signs of Major Parts of Drawings]
1 : 액정1: liquid crystal
2 : 폴리이미드2: polyimide
3 : 오버코트3: overcoat
4 : 컬럼스페이서4: column spacer
5 : ITO전극 5: ITO electrode
6 : 유리6: glass
7 :컬러레지스트7: color resist
8 : 블랙매트릭스8: Black Matrix
본 발명은 우수한 탄성복원율을 가지는 칼럼스페이서 형성용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 기계적 강도 및 탄성율을 나타내어 대형 액정 표시장치에 있어 장기간 액정부분의 면상체의 간격을 일정하게 제어 유지할 수 있는 칼럼 스페이서를 제공할 수 있는 광중합성 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for forming a column spacer having an excellent elastic recovery rate, and more particularly, to a column which exhibits excellent mechanical strength and elastic modulus and can control and maintain a constant interval of the planar body of the liquid crystal part for a long time in a large liquid crystal display device. The present invention relates to a photopolymerizable resin composition capable of providing a spacer.
(2)수산기가 2개 이상이며 수산기 당량이 100-200인 통상의 페놀 노블락 수지, 자일록 수지, 디싸이클로펜타디엔 수지로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 노볼락계 경화제 3.5-7.0중량%,(2) 3.5-7.0% by weight of at least one novolac-based curing agent selected from the group consisting of conventional phenol noblock resins, xylox resins, dicyclopentadiene resins having two or more hydroxyl groups and a hydroxyl group equivalent of 100-200,
이러한 문제를 해결하기 위해 원하는 부위 상에 스페이서를 설치할 수 있는 칼럼스페이서 설치 방법이 제안되어 있다. 이 방법은 기존 적, 녹, 청색의 컬러레지스트를 통한 패턴 형성방법과 동일한 방법으로서 감광성 칼럼스페이서 수지를 기판에 도포하고 원하는 마스크(Mask)를 이용하여 선택적인 자외선 조사(照射)를 한 뒤, 알칼리현상액을 통해 현상하고 열을 가하는 공정을 거침으로서 도트상이나 스 트라이프상의 스페이서(spacer)를 형성할 수 있다. 이러한 방법을 통해 유효 픽셀부 외의 장소에 갭을 유지할 수 있는 스페이서(spacer)를 형성할 수 있고 상기에 제기된 문제들을 해결할 수 있다. 기존에는 셀 갭(Cell gap)(표시측 기판과 액정 구동측 기판의 사이 틈 거리)이 제한적인데 반하여 이 방법을 사용하면 도포시 막두께 조절을 통하여 상시 정밀도가 높은 갭(gap) 컨트롤이 가능하다. 셀 갭(Cell gap)은 액상 결정층의 두께 그 자체이고, 색 얼룩이나 콘트라스트 얼룩 등의 표시 얼룩을 방지하며 균일한 표시, 고속 응답성, 하이콘트라스트(Hi-contrast)비에 있어 양호한 표시성능을 컬러(Color)액정 표시장치에 부여하기 위해 높이의 정밀성과 균일성이 필요하다.In order to solve this problem, a method of installing a column spacer capable of installing a spacer on a desired site has been proposed. This method is the same as the pattern formation method using the existing red, green, and blue color resist. The photosensitive column spacer resin is applied to a substrate, and selectively irradiated with ultraviolet rays using a desired mask. By passing through a developing solution and applying heat, a dot or stripe-shaped spacer can be formed. In this way, a spacer capable of maintaining a gap at a place other than the effective pixel portion can be formed and the problems raised above can be solved. Conventionally, the cell gap (gap distance between the display side substrate and the liquid crystal drive side substrate) is limited, but this method enables a highly accurate gap control by adjusting the film thickness during coating. . The cell gap is the thickness of the liquid crystal layer itself, which prevents display irregularities such as color unevenness and contrast unevenness, and exhibits good display performance in uniform display, high-speed response, and high contrast ratio. In order to impart color liquid crystal display, precision and uniformity of height are required.
(4)무기 충전제 88-92중량%(4) 88-92% by weight of inorganic filler
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대형 액정 표시장치에 있어 장기간 액정 셀 갭을 일정하게 유지할 수 있도록 우수한 기계적 강도 및 탄성율을 나타내며, 양호한 막 균일성과 현상성을 나타내는 칼럼 스페이서 형성용 조성물을 제공함을 목적으로 한다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, in the large liquid crystal display column spacer showing excellent mechanical strength and elastic modulus to maintain a constant liquid crystal cell gap for a long time, and exhibits good film uniformity and developability It is an object to provide a composition for formation.
즉, 본 발명은 (1) 하기 화학식 1로 표시되는 플루오렌 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 에폭시 화합물 및 하기 화학식 3으로 표시되는 아크릴산 화합물을 혼합하여 공중합시켜 제조된 카도계 공중합 수지, That is, the present invention (1) a cardo-based copolymer resin prepared by mixing and copolymerizing a fluorene compound represented by the following formula (1), an epoxy compound represented by the following formula (2) and an acrylic acid compound represented by the following formula (3),
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2][Formula 2]
(상기 식에서 R은 수소원자, 탄소수 1∼10의 알킬기 또는 아릴기, 페닐기, 또는 탄소수 1∼8의 에톡시기를 나타내며, X는 할로겐원자를 나타냄) (Wherein R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group, a phenyl group, or an ethoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and X represents a halogen atom)
[화학식 3][Formula 3]
CHCH 22 =CRCOOH= CRCOOH
(상기 식에서 R은 탄소수 1∼10의 알킬기 또는 아릴기, 페닐기, 또는 탄소수 1∼8의 알콕시기를 나타내며, X는 할로겐 원자를 나타냄) (Wherein R represents an alkyl or aryl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and X represents a halogen atom)
(2) 카르복실기를 포함하는 아크릴계 공중합 수지,(2) an acrylic copolymer resin containing a carboxyl group,
(3) 아크릴계 광중합성 모노머, (3) acrylic photopolymerizable monomer,
(4) 광중합개시제,(4) photopolymerization initiator,
(5) 에폭시 수지, 및(5) an epoxy resin, and
(6) 용매를 포함하는 칼럼스페이서 형성용 광중합성 수지 조성물에 관한 것이다.
(6) It relates to the photopolymerizable resin composition for column spacer formation containing a solvent.
이하에서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.The present invention will be described in more detail below.
본 발명의 조성물에서 바인더수지로는 (A) 하기 화학식 1로 표시되는 플루오렌 화합물, (B) 하기 화학식 2로 표시되는 에폭시 화합물 및 (C) 하기 화학식 3으로 표시되는 아크릴산 화합물을 적절하게 혼합하여 공중합시켜 제조된 카도계 공중합 수지를 사용한다.In the composition of the present invention, the binder resin may be a mixture of (A) a fluorene compound represented by the following Chemical Formula 1, (B) an epoxy compound represented by the following
상기 식에서 R은 탄소수 1∼10의 알킬기 또는 아릴기, 페닐기, 또는 탄소수 1∼8의 알콕시기를 나타내며, X는 할로겐 원자를 나타낸다. In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group, a phenyl group, or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and X represents a halogen atom.
상기 식에서 R은 탄소수 1∼10의 알킬기 또는 아릴기, 페닐기, 또는 탄소수 1∼8의 알콕시기를 나타내며, X는 할로겐 원자를 나타낸다. In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group, a phenyl group, or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and X represents a halogen atom.
이때 상기 물질들의 혼합비는 (A):(B):(C)=1몰:2∼4몰:2∼8몰의 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다. 제조된 공중합 수지의 중량평균분자량은 1000∼20000의 범위이다.At this time, the mixing ratio of the materials is preferably in the range of (A) :( B) :( C) = 1mol: 2-4mol: 2-8mol. The weight average molecular weight of the produced copolymer resin is in the range of 1000 to 20000.
제조된 수지를 알카리 용해성 수지로 하기 위해서 하기 화학식 4로 표시되는 산무수물로 처리하여 사용할 수 있다. In order to make the produced resin into an alkali soluble resin, it can be used by treating with an acid anhydride represented by the following formula (4).
상기 식에서 R1, R2는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼10의 알킬기 또는 아릴기, 페닐기, 또는 탄소수 1∼8의 알콕시기를 나타낸다.In the above formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group, a phenyl group, or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms.
전체 조성물 중 상기 카도계 공중합 수지의 함량은 0.5∼20중량%이다. 상기 함량이 20중량%를 초과하는 경우 현상시 뜯기듯이 현상이 되는 문제점이 있고, 0.5중량% 미만으로 사용되는 경우 패턴 미형성 및 현상이 되지 않는 문제점이 있다.The content of the cardo-based copolymer resin in the total composition is 0.5 to 20% by weight. If the content is more than 20% by weight, there is a problem that the phenomenon is torn when developing, and when used less than 0.5% by weight there is a problem that the pattern is not formed and development.
본 발명의 조성물에 포함되는 카르복실기를 포함하는 아크릴계 공중합 수지는 1개 이상의 카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 모노머와 다른 공중합 가능한 에틸렌성 불포화 모노머와의 공중합체가 사용된다. 카르복실기 함유 불포화 모노머로서는, 구체적으로 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 푸마르산 등이 예시되며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 다른 불포화 모노머로서는, 구체적으로 스티렌, α-메틸 스티렌, 비닐톨루엔, 비닐 벤질 메틸 에테르, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타아크릴레이트, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트, 2-히드록시 에틸 메타아크릴레이트, 2-히드록시 부틸 아크릴레이트, 2-히드록시 부틸 메타아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 벤질 메타아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 페닐 메타크 릴레이트 등의 불포화 카르본산 에스테르류; 2-아미노 에틸 아크릴레이트, 2-아미노 에틸 메타크릴레이트, 2-디메틸 아미노 에틸 아크릴레이트, 2-디메틸 아미노 에틸 메타크릴레이트 등의 불포화 카로본산 아미노 알킬 에스테르류; 초산비닐, 안식향산 비닐 등의 카르본산 비닐 에스테르류; 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트 등의 불포화 카르본산 글리시딜 에스테르류; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시안화 비닐 화합물; 아크릴 아미드, 메타크릴 아미드 등의 불포화 아미드류 등이 예시되며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. As the acrylic copolymer resin containing a carboxyl group included in the composition of the present invention, a copolymer of an ethylenically unsaturated monomer having one or more carboxyl groups with another copolymerizable ethylenically unsaturated monomer is used. Specifically as a carboxyl group-containing unsaturated monomer, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, etc. are illustrated, These can be used individually or in mixture of 2 or more types. Examples of other unsaturated monomers include styrene, α-methyl styrene, vinyltoluene, vinyl benzyl methyl ether, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, 2 -Hydroxy ethyl acrylate, 2-hydroxy ethyl methacrylate, 2-hydroxy butyl acrylate, 2-hydroxy butyl methacrylate, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl meta Unsaturated carboxylic acid esters such as acrylate, phenyl acrylate and phenyl methacrylate; Unsaturated carboxylic acid amino alkyl esters such as 2-amino ethyl acrylate, 2-amino ethyl methacrylate, 2-dimethyl amino ethyl acrylate and 2-dimethyl amino ethyl methacrylate; Carboxylic acid vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl benzoate; Unsaturated carboxylic acid glycidyl esters such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate; Vinyl cyanide compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile; Unsaturated amides, such as acryl amide and methacryl amide, are illustrated, and these can be used individually or in mixture of 2 or more types.
이러한 카르복실기를 포함하는 아크릴계 공중합 수지로서는, 구체적으로 메타크릴산/벤질 메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/2-히드록시 에틸 메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌/2-히드록시 에틸 메타크릴레이트 공중합체 등이 예시된다.As an acrylic copolymer resin containing such a carboxyl group, specifically, methacrylic acid / benzyl methacrylate copolymer, methacrylic acid / benzyl methacrylate / styrene copolymer, methacrylic acid / benzyl methacrylate / 2-hydroxyethyl Methacrylate copolymer, methacrylic acid / benzyl methacrylate / styrene / 2-hydroxy ethyl methacrylate copolymer, and the like.
상기 카르복실기를 포함하는 아크릴계 공중합 수지에 있어 카르복실기 함유 불포화 모노머의 중량비는 5~50중량%, 바람직하게는 10~40중량%의 범위이다. 상기 함량이 50중량%를 초과하는 경우 초기 개시제 용해성 문제 및 현상특성에 있어 문제점이 있고, 5중량% 미만인 경우 현상이 되지 않는 문제점이 있다. In the acrylic copolymer resin containing the carboxyl group, the weight ratio of the carboxyl group-containing unsaturated monomer is 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight. If the content exceeds 50% by weight there is a problem in the initial initiator solubility problem and development characteristics, there is a problem that does not develop when less than 5% by weight.
상기 카르복실기 함유 공중합체의 중량평균 분자량(Mw)은 3,000~150,000, 바람직하게는 5,000~50,000 범위이다.The weight average molecular weight (Mw) of the carboxyl group-containing copolymer is in the range of 3,000 to 150,000, preferably 5,000 to 50,000.
전체 조성물 중 상기 카르복실기 함유 공중합체의 함량은 0.5∼20중량%이다. 상기 함량이 20중량%를 초과하는 경우 현상시 용해성이 아닌 방법으로 현상되는 문제점이 있고, 0.5중량% 미만으로 사용되는 경우 현상이 되지 않는 문제점이 있다.The content of the carboxyl group-containing copolymer in the total composition is 0.5 to 20% by weight. If the content is more than 20% by weight there is a problem that is developed by a method that is not soluble during development, there is a problem that does not develop when used in less than 0.5% by weight.
본 발명의 조성물에 포함되는 아크릴계 광중합성 모노머로는 일반적으로 사용되는 물질들이 사용될 수 있으며, 구체적으로는 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 노블락에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트 등이 예시된다. As the acrylic photopolymerizable monomer included in the composition of the present invention, materials generally used may be used. Specifically, ethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1, 6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol diacrylate, dipentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol penta Acrylate, pentaerythritol hexaacrylate, bisphenol A diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, noblock epoxy acrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate , Propylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol dimeth Etc. dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate and the like.
이러한 광중합성 모노머가 알카리 수용액에 용이하게 용해되도록 하기 위해서는 상기에서 제시된 바와 같은 화학식 4의 산무수물로 처리하여 사용하는 것이 바람직하다. In order to easily dissolve such a photopolymerizable monomer in an aqueous alkali solution, it is preferable to use it by treating with an acid anhydride of Formula 4 as shown above.
전체 조성물 중 광중합성 모노머의 함량은 1∼20중량%이다.The content of the photopolymerizable monomer in the total composition is 1 to 20% by weight.
본 발명의 조성물에 포함되는 광중합개시제로는 일반적으로 사용되는 광중합개시제가 사용될 수 있다. 구체적으로는 2,2'-디에톡시아세토페논, 2,2'-디부톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로리오페논, p-t-부틸트리클로로아세토페논, p-t-부틸디클로로아세토페논, 벤조페논, 4-클로로아세토페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페 논, 4,4'-디클로로벤조페논, 3,3'-디메틸-2-메톡시벤조페논, 2,2'-디클로로-4-페녹시아세토페논, 2-메틸-1-(4-(메틸티오)페닐)-2-모폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-부탄-1-온 등의 아세토 페논계 화합물; 벤조페논, 벤조일 안식향산, 벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸 아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸 아미노) 벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 티오크산톤, 2-크롤티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 2-클로로 티오크산톤 등의 티오크산톤계 화합물; 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조 인 이소부틸 에테르, 벤질디메틸케탈 등의 벤조인계 화합물; 2,4,6,-트리클로로 s-트리아진, 2-페닐 4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아, 2-(3',4'-디메톡시 스티릴)-4,6-비스(트리 클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시 나프틸)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시 페닐)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(p-트릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-페닐 4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 비스(트리클로로 메틸)-6-스티릴 s-트리아진, 2-(나프토 1-일)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시 나프토 1-일)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-4-트리클로로 메틸(피페로닐)-6-트리아진, 2-4-트리클로로 메틸(4'-메톡시 스티릴)-6-트리아진 등의 트리아진계 화합물이 예시된다. 그 밖에도 카바졸계 화합물, 디케톤류 화합물, 설포늄 보레이트계 화합물, 디아조계, 비이미다졸계 화합물 등이 사용가능하다.As the photopolymerization initiator included in the composition of the present invention, a photopolymerization initiator generally used may be used. Specifically, 2,2'- diethoxy acetophenone, 2,2'- dibutoxy acetophenone, 2-hydroxy-2-methylproriophenone, pt- butyl trichloro acetophenone, pt- butyl dichloro acetophenone, Benzophenone, 4-chloroacetophenone, 4,4'-dimethylaminobenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, 3,3'-dimethyl-2-methoxybenzophenone, 2,2'-dichloro- 4-phenoxycetophenone, 2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl) -2-morpholinopropane-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpho Acetophenone compounds such as nophenyl) -butan-1-one; Benzophenone, benzoyl benzoic acid, methyl benzoyl benzoate, 4-phenyl benzophenone, hydroxy benzophenone, acrylated benzophenone, 4,4'-bis (dimethyl amino) benzophenone, 4,4'-bis (diethyl amino) benzo Benzophenone compounds such as phenone; Thioxanthone, 2-Chrol Thioxanthone, 2-Methyl Thioxanthone, Isopropyl Thioxanthone, 2,4-Diethyl Thioxanthone, 2,4-Diisopropyl Thioxanthone, 2-Chloro Thioxide Thioxanthone type compounds, such as Santon; Benzoin compounds such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyl dimethyl ketal; 2,4,6, -trichloro s-triazine, 2-phenyl 4,6-bis (trichloro methyl) -s-tria, 2- (3 ', 4'-dimethoxy styryl) -4,6 -Bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4'-methoxy naphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxy phenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-tril) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-phenyl 4,6-bis ( Trichloro methyl) -s-triazine, bis (trichloro methyl) -6-styryl s-triazine, 2- (naphtho 1-yl) -4,6-bis (trichloro methyl) -s-tri Azine, 2- (4-methoxy naphtho 1-yl) -4,6-bis (trichloro methyl) -s-triazine, 2-4-trichloro methyl (piperonyl) -6-triazine, Triazine type compounds, such as 2-4- trichloro methyl (4'-methoxy styryl) -6-triazine, are illustrated. In addition, carbazole compounds, diketone compounds, sulfonium borate compounds, diazo compounds, biimidazole compounds, and the like can be used.
전체 조성물 중 상기 광중합개시제의 함량은 0.1∼10중량%이다. The content of the photopolymerization initiator in the total composition is 0.1 to 10% by weight.
본 발명의 조성물에 포함되는 에폭시 수지로는 구체적으로 페놀 노블락 에폭시 수지, 테트라 메틸 비-페닐 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지 등이 예시된다.Specific examples of the epoxy resin included in the composition of the present invention include phenol noblock epoxy resins, tetramethyl bi-phenyl epoxy resins, bisphenol A type epoxy resins, and alicyclic epoxy resins.
이러한 에폭시 수지가 알카리 수용액에 용이하게 용해되도록 하기 위해서는 상기에서 제시된 바와 같은 화학식 4의 산무수물로 처리하여 사용하는 것이 바람직하다. In order to easily dissolve such an epoxy resin in an aqueous alkali solution, it is preferable to use it by treating with an acid anhydride of Formula 4 as described above.
전체 조성물 중 상기 에폭시 수지의 함량은 0.1∼20중량%이다. The content of the epoxy resin in the total composition is 0.1 to 20% by weight.
본발명의 조성물에 포함되는 용매로서 구체적으로 에틸렌글리콜아세테이트, 에틸셀로솔브, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 에틸락테이트, 폴리에틸렌글리콜, 시클로헥사논, 프로필렌글리콜메틸에테르 등이 예시되며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. Specific examples of the solvent included in the composition of the present invention include ethylene glycol acetate, ethyl cellosolve, propylene glycol methyl ether acetate, ethyl lactate, polyethylene glycol, cyclohexanone, propylene glycol methyl ether, and the like. It may be used by mixing two or more kinds.
전체 조성물 중 상기 용매의 함량은 20∼90중량%이다.The content of the solvent in the total composition is 20 to 90% by weight.
본 발명의 조성물에는 필요에 따라 계면활성제가 추가로 사용될 수 있다. 이러한 계면활성제로는 일반적으로 플루오르계가 예시되며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.In the composition of the present invention, a surfactant may be further used as necessary. As such a surfactant, a fluorine system is generally illustrated and these can be used individually or in mixture of 2 or more types.
계면활성제가 첨가되는 경우 전체 조성물 중 그 함량은 0.1∼5중량%이다.When surfactant is added, its content in the total composition is 0.1 to 5% by weight.
상기와 같은 본 발명의 감광성 수지 조성물을 사용하여 칼럼 스페이서를 제조하기 위해서는 칼라필터용의 유리기판 위에 스핀 도포, 롤러 도포, 스프레이 도포 등의 적당한 방법을 사용하여 감광성 수지 조성물을 0.5∼10μm의 두께로 도포 후 컬러필터에 필요한 패턴을 형성하도록 활성선을 조사한다. 조사에 사용되는 광원으로서 예를 들면, 190∼450nm, 바람직하게는 200∼400nm 영역의 UV를 사용하며, 전자선 및 X선 조사도 가능하다. 조사후, 도포층을 현상액으로 처리하면 도포층의 미조사부분이 용해되고 컬러필터에 필요한 패턴이 형성된다. 이러한 공정을 필요한 색의 수에 따라 반복함으로서 원하는 패턴을 갖는 칼라필터를 수득할 수 있다. 또한 상기공정에서 현상에 의해 수득된 화상 패턴을 다시 가열하거나 활성선 조사 등에 의해 경화시켜 내크랙성, 내용매성 등을 향상시킬 수 있다.In order to manufacture the column spacer using the photosensitive resin composition of the present invention as described above, the photosensitive resin composition is formed to a thickness of 0.5 to 10 μm using a suitable method such as spin coating, roller coating, and spray coating on the glass substrate for color filters. After application, the active line is irradiated to form a pattern necessary for the color filter. As a light source used for irradiation, UV of 190-450 nm, Preferably 200-400 nm area is used, and an electron beam and X-ray irradiation are also possible. After the irradiation, when the coating layer is treated with a developer, the unilluminated portion of the coating layer is dissolved to form a pattern necessary for the color filter. By repeating this process in accordance with the required number of colors, a color filter having a desired pattern can be obtained. In addition, the image pattern obtained by the development in the above step can be heated again or cured by active ray irradiation to improve crack resistance, solvent resistance and the like.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the following Examples are for the purpose of explanation and are not intended to limit the present invention.
실시예 1Example 1
용매에 광중합개시제와 에폭시 수지(YX-4000HK, 일본화약 제품)를 녹인후 2시간동안 상온에 교반하였다. 그 후, 광중합성 모노머, 카도계 공중합 수지 및 아크릴레이트계 공중합 수지를 넣고 2시간동안 상온에서 교반한 다음, 다시 계면활성제를 넣고 1시간 동안 상온에서 교반하였다. 다음으로 3회에 걸친 여과를 행하여 본 발명의 감광성 수지 조성물을 수득하였다. 본 실시예에서 사용된 조성 성분들의 구체적인 내용은 하기와 같다.The photopolymerization initiator and the epoxy resin (YX-4000HK, Nippon Kayaku Co., Ltd.) were dissolved in a solvent, and then stirred at room temperature for 2 hours. Then, the photopolymerizable monomer, the cardo-based copolymer resin and the acrylate-based copolymer resin were added and stirred at room temperature for 2 hours, and then the surfactant was added and stirred at room temperature for 1 hour. Next, filtration was performed three times to obtain the photosensitive resin composition of the present invention. Specific contents of the composition components used in the present embodiment are as follows.
용매menstruum
프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 62 g62 g of propylene glycol monomethyl ether acetate
시클로헥사논 16 g16 g of cyclohexanone
광중합성 모노머Photopolymerizable monomer
디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 4 g4 g of dipentaerythritol hexaacrylate
1,6-헥산디올 디아크릴레이트 1 g1 g of 1,6-hexanediol diacrylate
광중합개시제Photopolymerization Initiator
TAZ-110 (MIDORI KAGAKU 제품) 0.3g TAZ-110 (MIDORI KAGAKU) 0.3 g
이가큐어 369 (시바-가이기사 제품) 0.3gIgacure 369 (Shiba-Gaigi Co., Ltd.) 0.3g
4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 (호도가야사 제품) 0.1g4,4'-bis (diethylamino) benzophenone (made by Hodogaya Corporation) 0.1 g
에폭시 수지Epoxy resin
YX-4000HK(일본화약 제품) 2gYX-4000HK (Japanese gunpowder product) 2g
카도계 공중합 수지 5g Cardo Copolymer Resin 5 g
(A):(B):(C) = 1:2:2 몰비로 이루어진 카도계 수지 (Mw = 8000)(A) :( B) :( C) = Cardo-based resin consisting of 1: 2: 2 molar ratio (Mw = 8000)
(A) 9,9'비스(4-하이드록시페닐)플루오렌(A) 9,9 'bis (4-hydroxyphenyl) fluorene
(B) 에피클로로히드린(B) epichlorohydrin
(C) 아크릴산 (C) acrylic acid
아크릴계 공중합 수지 3g Acrylic Copolymer 3 g
(A'):(B')= 30:70 중량비로 이루어진 아크릴계 수지 (Mw = 25,000)(A ') :( B') = acrylic resin consisting of a weight ratio of 30:70 (Mw = 25,000)
(A') 메타크릴산(A ') methacrylic acid
(B') 벤질메타크릴레이트 (B ') benzyl methacrylate
계면활성제Surfactants
플루오르계 계면활성제 (FC-430, 3M사 제품) 0.05g Fluorinated Surfactant (FC-430, 3M) 0.05g
실시예 2Example 2
아크릴계 공중합 수지를 하기의 것으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.It carried out similarly to Example 1 except having used the acrylic copolymer resin as follows.
아크릴계 공중합 수지 3g Acrylic Copolymer 3 g
(A'):(B'):(C')= 30:65:5 중량비로 이루어진 아크릴계 수지 (Mw = 25,000)(A ') :( B') :( C ') = acrylic resin consisting of a weight ratio of 30: 65: 5 (Mw = 25,000)
(A') 메타크릴산(A ') methacrylic acid
(B') 벤질메타크릴레이트 (B ') benzyl methacrylate
(C') 2-히드록시 메틸 아크릴레이트(C ') 2-hydroxy methyl acrylate
비교실시예 1Comparative Example 1
카도계 공중합 수지를 사용하지 않고, 실시예 1의 아크릴계 공중합 수지만을 8g 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.It carried out similarly to Example 1 except not using cardo copolymer resin and only 8g of acrylic copolymer resins of Example 1 were used.
비교실시예 2Comparative Example 2
아크릴계 공중합 수지를 사용하지 않고, 카도계 공중합 수지만을 8g 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that only 8 g of cardo-based copolymer resin was used without using an acrylic copolymer resin.
비교실시예 3Comparative Example 3
아크릴계 공중합 수지를 사용하지 않고, 에폭시 수지(YX-4000HK, 일본화약 제품) 2g, 카도계 공중합 수지 6g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.It carried out similarly to Example 1 except not having used acrylic copolymer resin, but using 2 g of epoxy resins (YX-4000HK, Nippon Kayaku Co., Ltd. product), and 6 g of cardo system copolymer resin.
이렇게 만들어진 감광성 착색수지조성물의 패턴형성평가를 다음과 같이 행하였다. The pattern formation evaluation of the photosensitive colored resin composition thus produced was performed as follows.
- 현상성Developability
탈지세척한 두께 1mm의 크롬코팅 유리기판 상에 2∼6μm의 두께로 감광성수지조성물을 도포하고, 핫플레이트(Hot plate) 상에서 일정시간(1분), 일정온도(80℃)로 건조시켜 도막을 수득하였다. 계속해서 도막 위에 포토마스크를 대고 365nm의 파장을 가진 고압수은램프를 사용하여 노광한 후 1% KOH계 수용액을 사용하여 30℃, 상압하에서 60초동안 현상을 행하였다. 현상후 열풍순환식 건조로안에서 일 정시간(40분), 일정온도(220℃)로 건조시켜 패턴을 수득하여 패턴성을 광학현미경으로 평가하였다. A photosensitive resin composition was applied on a 1 mm thick chromium coated glass substrate with a thickness of 2 to 6 μm, and dried on a hot plate at a predetermined time (1 minute) and at a constant temperature (80 ° C). Obtained. Subsequently, a photomask was placed on the coating film and exposed using a high pressure mercury lamp having a wavelength of 365 nm, followed by development for 30 seconds at 30 ° C. and atmospheric pressure using a 1% KOH-based aqueous solution. After development, the pattern was dried in a hot air circulating drying furnace at a predetermined time (40 minutes) and at a constant temperature (220 ° C.) to evaluate the patternability by an optical microscope.
○ 공정성 우수 : 패턴 및 비노광 유리기판상에 잔막이 없을 경우○ Excellent fairness: no residual film on pattern and non-exposed glass substrate
△ 공정성 양호 : 패턴상에는 잔막이 조금 있으나, 비노광 유리기판상에 잔막이 없을 경우Good processability: When there is a residual film on the pattern, but there is no residual film on the unexposed glass substrate.
× 공정성 불량 : 패턴 및 비노광 유리기판상에 잔막이 있을 경우× Poor processability: When there is residual film on pattern and unexposed glass substrate
- 내열성-Heat resistance
탈지세척한 두께 1mm의 크롬코팅유리기판상에 2∼6μm의 두께로 감광성수지조성물을 도포하고, 핫플레이트(Hot plate) 상에서 일정시간(1분), 일정온도(80℃)로 건조시켜 도막을 수득하였다. 계속해서 도막위에 포토마스크를 대고 365nm의 파장을 가진 고압수은램프를 사용하여 노광한 후 1% KOH계 수용액을 사용하여 30℃, 상압하에서 60초동안 현상을 행하였다. 현상후 열풍순환식 건조로안에서 일정시간(40분), 일정온도(220℃)로 건조시켜 패턴을 수득하여 패턴성을 광학현미경으로 평가하였다. 이 패턴을 220℃ 3시간의 열처리후, 패턴의 변화 및 색차를 관찰하였다.A photosensitive resin composition was applied on a chromium-coated glass substrate having a thickness of 1 mm, washed with a thickness of 2 to 6 μm, and dried on a hot plate at a predetermined time (1 minute) and at a constant temperature (80 ° C) to obtain a coating film. It was. Subsequently, a photomask was placed on the coating film and exposed using a high pressure mercury lamp having a wavelength of 365 nm, and then developed for 30 seconds at 30 ° C. and atmospheric pressure using a 1% KOH-based aqueous solution. After development, a pattern was obtained by drying at a constant time (40 minutes) and a constant temperature (220 ° C.) in a hot air circulation drying furnace to evaluate the patternability by an optical microscope. After heat-treatment of this pattern for 3 hours at 220 degreeC, the change of a pattern and color difference were observed.
○ : 패턴의 변화가 없으며, 색차(ΔE)가 3.0 이하○: No change in pattern, color difference (ΔE) is 3.0 or less
△ : 패턴의 변화가 조금있거나, 색차(ΔE)가 3.0∼5.0(Triangle | delta): A little change of a pattern or color difference ((DELTA) E) is 3.0-5.0
× : 패턴의 변화가 많거나, 색차(ΔE)가 5.0 이상X: many pattern changes or color difference ((DELTA) E) is 5.0 or more
※ 패턴의 변화 : 패턴의 부풀림, 패턴 표면 위의 재결정 현상※ Pattern change: pattern swelling, recrystallization phenomenon on the pattern surface
- 내광성Light resistance
탈지세척한 두께 1mm의 크롬코팅유리기판상에 2∼6μm의 두께로 감광성수지조성물을 도포하고, 핫플레이트(Hot plate) 상에서 일정시간(1분), 일정온도(80℃)로 건조시켜 도막을 수득하였다. 계속해서 도막위에 포토마스크를 대고 365nm의 파장을 가진 고압수은램프를 사용하여 노광한 후 1% KOH계 수용액을 사용하여 30℃, 상압하에서 60초동안 현상을 행하였다. 현상후 열풍순환식 건조로안에서 일정시간(40분), 일정온도(220℃)로 건조시켜 패턴을 수득하였고, 이 패턴을 크세논아크램프(ATLAS사 Ci65)에서 500시간 광처리후, 패턴의 변화 및 색차를 관찰하였다.A photosensitive resin composition was applied on a chromium-coated glass substrate having a thickness of 1 mm, washed with a thickness of 2 to 6 μm, and dried on a hot plate at a predetermined time (1 minute) and at a constant temperature (80 ° C) to obtain a coating film. It was. Subsequently, a photomask was placed on the coating film and exposed using a high pressure mercury lamp having a wavelength of 365 nm, and then developed for 30 seconds at 30 ° C. and atmospheric pressure using a 1% KOH-based aqueous solution. After development, a pattern was obtained by drying at a constant time (40 minutes) and a constant temperature (220 ° C.) in a hot air circulation drying furnace. After patterning the pattern for 500 hours in a xenon arc lamp (AT65 Ci65), the pattern change and color difference Was observed.
○ : 패턴의 변화가 없으며, 색차(ΔE)가 3.0 이하○: No change in pattern, color difference (ΔE) is 3.0 or less
△ : 패턴의 변화가 조금있거나, 색차(ΔE)가 3.0∼5.0(Triangle | delta): A little change of a pattern or color difference ((DELTA) E) is 3.0-5.0
× : 패턴의 변화가 많거나, 색차(ΔE)가 5.0 이상X: many pattern changes or color difference ((DELTA) E) is 5.0 or more
※ 패턴의 변화 : 패턴의 부풀림 또는 크랙발생※ Change of pattern: Inflation or cracking of pattern
- 균일성Uniformity
탈지세척한 두께 1mm의 크롬코팅유리기판상에 2∼6μm의 두께로 감광성수지조성물을 도포하고, 핫플레이트(Hot plate) 상에서 일정시간(1분), 일정온도(80℃)로 건조시켜 도막을 수득하였다. 계속해서 도막위에 포토마스크를 대고 365nm의 파장을 가진 고압수은램프를 사용하여 노광한 후 1% KOH계 수용액을 사용하여 30℃, 상압하에서 60초동안 현상을 행하였다. 현상후 열풍순환식 건조로안에서 일정시간(40분), 일정온도(220℃)로 건조시켜 패턴을 수득하였고, 패턴 높이의 불규칙 유무를 측정하였다. A photosensitive resin composition was applied on a chromium-coated glass substrate having a thickness of 1 mm, washed with a thickness of 2 to 6 μm, and dried on a hot plate at a predetermined time (1 minute) and at a constant temperature (80 ° C) to obtain a coating film. It was. Subsequently, a photomask was placed on the coating film and exposed using a high pressure mercury lamp having a wavelength of 365 nm, and then developed for 30 seconds at 30 ° C. and atmospheric pressure using a 1% KOH-based aqueous solution. After development, a pattern was obtained by drying at a constant time (40 minutes) and a constant temperature (220 ° C.) in a hot air circulation drying furnace, and measuring the presence or absence of irregularities in the pattern height.
○ : 동일 기판상에 패턴의 높이차(ΔH)가 ±0.2 이하(Circle): Height difference ((DELTA) H) of a pattern on the same board | substrate is ± 0.2 or less
△ : 동일 기판상에 패턴의 높이차(ΔH)가 ±0.2∼±0.3(Triangle | delta): The height difference ((DELTA) H) of a pattern on the same board | substrate is ± 0.2- ± 0.3
× : 동일 기판상에 패턴의 높이차(ΔH)가 ±0.3 이상X: The height difference (ΔH) of the pattern on the same substrate is ± 0.3 or more
- 막탄성율-Film modulus
탈지세척한 두께 1mm의 크롬코팅유리기판상에 2∼6μm의 두께로 감광성수지조성물을 도포하고, 핫플레이트(Hot plate) 상에서 일정시간(1분), 일정온도(80℃)로 건조시켜 도막을 수득하였다. 계속해서 도막위에 포토마스크를 대고 365nm의 파장을 가진 고압수은램프를 사용하여 노광한 후 1% KOH계 수용액을 사용하여 30℃, 상압하에서 60초동안 현상을 행하였다. 현상후 열풍순환식 건조로안에서 일정시간(40분), 일정온도(220℃)로 건조시켜 패턴을 수득하였고, 패턴의 막탄성율을 비커타입의 침을 이용하여 피셔 막탄성 측정기로 측정하였다. A photosensitive resin composition was applied on a chromium-coated glass substrate having a thickness of 1 mm, washed with a thickness of 2 to 6 μm, and dried on a hot plate at a predetermined time (1 minute) and at a constant temperature (80 ° C) to obtain a coating film. It was. Subsequently, a photomask was placed on the coating film and exposed using a high pressure mercury lamp having a wavelength of 365 nm, and then developed for 30 seconds at 30 ° C. and atmospheric pressure using a 1% KOH-based aqueous solution. After development, a pattern was obtained by drying at a constant time (40 minutes) and a constant temperature (220 ° C.) in a hot air circulation drying furnace. The film elastic modulus of the pattern was measured by a Fischer membrane elasticity meter using a beaker type needle.
○ : 침투깊이에 대한 탄성회복율이 50% 이상일 경우○: When the elastic recovery rate for penetration depth is 50% or more
○ : 침투깊이에 대한 탄성회복율이 40~50% 일 경우○: When elastic recovery rate is 40 ~ 50% of penetration depth
× : 침투깊이에 대한 탄성회복율이 40% 이하일 경우×: elastic recovery rate against penetration depth is 40% or less
위와 같은 평가방법에 따른 결과를 다음의 표 1에 나타내었다. The results according to the above evaluation method are shown in Table 1 below.
본 발명의 광중합성 수지 조성물에 의해 우수한 막 균일성과 고탄성율 및 현상성이 좋은 특성을 나타내는 칼럼스페이서를 제공할 수 있다.The photopolymerizable resin composition of the present invention can provide a column spacer exhibiting excellent film uniformity, high modulus of elasticity and good developability.
Claims (11)
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Family Applications (1)
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KR1020030100413A KR100555798B1 (en) | 2003-12-30 | 2003-12-30 | Composition for Forming Column-spacer With High Recovery Ratio |
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KR (1) | KR100555798B1 (en) |
-
2003
- 2003-12-30 KR KR1020030100413A patent/KR100555798B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR20050070638A (en) | 2005-07-07 |
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