KR100878794B1

KR100878794B1 - 감광성 수지조성물, 및 이것을 이용한 액정배향제어용 범프

Info

Publication number: KR100878794B1
Application number: KR1020070060428A
Authority: KR
Inventors: 기요시 우치카와; 테츠야 가토; 히로유키 오니시
Original assignee: 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2009-01-14
Also published as: JP2008003320A; KR20070121542A; CN101093321A; JP5042539B2; TW200815915A

Abstract

본 발명은 광의 난반사를 방지할 수 있으며, 낮은 유전율을 가지는 액정배향제어용 범프를 형성하기 위한 감광성 수지조성물, 및 이 감광성 수지조성물로 형성된 액정배향제어용 범프를 제공한다.

복수분할 수직배향 방식의 액정셀 안에 설치되며, 해당 액정의 배향을 제어하기 위한 범프를 형성하는 감광성 수지조성물로서, 유기안료를 함유하는 것을 특징으로 하는 감광성 수지조성물이다. 유기안료는 적어도 2종 이상 함유하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3종 이상을 혼합하고, 가색혼합에 의해 흑색을 이루도록 함유하는 것이 바람직하다.

액정배향, 수지조성물

Description

감광성 수지조성물, 및 이것을 이용한 액정배향제어용 범프{PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION AND BUMP FOR CONTROLLING LIQUID CRYSTAL ALIGNMENT USING THE SAME}

본 발명은 복수분할 수직배향 방식의 액정셀 안에 설치되는 범프(bump)를 형성하는 감광성 수지조성물, 및 이것을 이용한 액정배향용 범프에 관한 것이다.

일반적으로, 영상정보를 화면에 나타내는 영상표시장치 중에서, 브라운관 표시장치(CRT)가 지금까지 가장 많이 사용되고 있는데, 이것은 표시면적에 비하여 체적이 크고 무겁기 때문에, 사용에 있어 많은 불편함이 있다. 이 때문에, 표시면적이 커도 그 두께가 얇고, 어느 장소에서나 편하게 사용할 수 있는 액정표시장치(LCD)가 개발되어, 점차 브라운관 표시장치로부터 변해가고 있다.

액정표시장치는 2장의 글라스 기판을 대향시켜 고정하고, 그 사이에 액정을 밀봉한 구조로 되어 있다. 한 쪽 글라스 기판에 투명한 공통전극이 형성되고, 다른 쪽 글라스 기판에는 다수개의 투명한 화소전극이 행렬형상으로 형성되는 동시에, 각 화소전극에 개별적으로 전압을 인가하기 위한 회로가 형성되어 있다.

하지만, 액정표시장치는 상기 구조를 편광판에 끼워넣어 표시를 하기 때문 에, 시야각이 좁다는 문제가 있었다.

이 시야각을 넓히기 위하여, IPS(In Plane Swiching) 방식, VA(Vertical Alignment) 방식 등이 제안되고 있다. 하지만, VA 방식에서도 중간조를 표시하는 경우에는, 액정이 비스듬하게 같은 방향을 향하기 때문에 시야각이 좁아진다.

여기서, VA 방식의 중간조에서의 시야각 문제를 해소하기 위하여, MVA(Multi-domain VA) 방식이 제안되고 있다(예를 들어, 일본특허공개 2004-252480호 공보 참조). 이는, 전압을 인가했을 때, 비스듬하게 배향되는 액정의 배향방향이, 1화소 안의 서로 다른 도메인에 있어서 서로 다른 방향이 되도록 규제하는 도메인 규제수단을 형성하는 방식이다. 도메인 규제수단은 2장의 기판 중 적어도 한 쪽에 설치하면 되고, 적어도 하나의 도메인 규제수단은 사면(斜面)을 가지는 것이다. 또한, 사면을 가지는 도메인 규제수단으로서 돌기를 설치하고 있다.

하지만, 상기 일본특허공개 2004-252480호 공보에 기재된 도메인 규제수단(액정배향제)인 돌기는, 통상적으로 무색이다. 따라서, 돌기에 있어서 광이 난반사됨으로써, 표시얼룩이 발생하는 등의 문제가 발생하였다.

본 발명은 이상과 같은 문제에 감안하여 이루어진 것으로, 광의 난반사를 방지하고, 유전율을 낮게 유지할 수 있는 액정배향제어용 범프(이하, '범프'라고도 한다)를 형성하는 감광성 수지조성물, 및 이것을 이용한 액정배향제어용 범프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여, 액정배향제어용 범프로 광을 흡수시키는 것에 착안하여 세밀한 연구를 거듭하였다. 그 결과, 범프를 형성하는 감광성 수지조성물 안에 유기안료를 첨가하고 범프를 착색함으로써, 상기 과제를 해결하는 것을 발견하고 본 발명을 완성하는데 이르렀다. 보다 구체적으로 본 발명은, 아래와 같은 것을 제안한다.

본 발명의 제1 발명은, 복수분할 수직배향 방식의 액정셀 안에 설치되며, 액정의 배향을 제어하기 위한 범프를 형성하는 감광성 수지조성물로서, 유기안료(C)를 함유하는 것을 특징으로 하는 감광성 수지조성물이다.

또한, 본 발명의 제2 발명은 상기 감광성 수지조성물에 의해 형성되는 액정배향 제어용 범프이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 본 발명에 따른 액정의 배향을 제어하기 위한 범프를 형성하는 감광성 수지조성물은 유기안료를 함유하고 있다.

본 발명에 따른 감광성 수지조성물은 유기안료를 함유함으로써, 착색된 범프를 형성할 수 있다. 따라서, 형성된 범프는 광을 흡수하고, 광의 난반사를 방지할 수 있다. 또한, 안료로서 유기안료를 사용하고 있기 때문에, 형성되는 범프의 유전율을 떨어뜨릴 수 있으며, 또한 형성된 범프의 형상안정성을 향상시킬 수 있다.

[유기안료(C)]

이와 같은 유기안료로서는, 컬러 인덱스(C.I.:The Society of Dyers and Colourists사 발행)에서 피그멘트(Pigment)로 분류되어 있는 화합물을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 아래와 같은 컬러 인덱스(C.I.) 번호가 부여된 화합물을 사 용할 수 있다.

C.I. 피그멘트 옐로우 1(이하, 'C.I.피그멘트 옐로우'는 같고 번호만 기재한다), 3, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20, 24, 31, 53, 55, 60, 61, 65, 71, 73, 74, 81, 83, 86, 93, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 116, 117, 119, 120, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 166, 167, 168, 175, 180, 185;

C.I. 피그멘트 오렌지 1(이하, 'C.I.피그멘트 오렌지'는 같고 번호만 기재한다), 5, 13, 14, 16, 17, 24, 34, 36, 38, 40, 43, 46, 49, 51, 55, 59, 61, 63, 64, 71, 73;

C.I. 피그멘트 바이올렛 1(이하, 'C.I.피그멘트 바이올렛'은 같고 번호만 기재한다), 19, 23, 29, 30, 32, 36, 37, 38, 39, 40, 50;

C.I. 피그멘트 레드 1(이하, 'C.I.피그멘트 레드'는 같고 번호만 기재한다), 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 40, 41, 42, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49:1, 49:2, 50:1, 52:1, 53:1, 57, 57:1, 57:2, 58:2, 58:4, 60:1, 63:1, 63:2, 64:1, 81:1, 83, 88, 90:1, 97, 101, 102, 104, 105, 106, 108, 112, 113, 114, 122, 123, 144, 146, 149, 150, 151, 155, 166, 168, 170, 171, 172, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 185, 187, 188, 190, 192, 193, 194, 202, 206, 207, 208, 209, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 242, 243, 245, 254, 255, 264, 265;

C.I. 피그멘트 블루 1(이하, 'C.I.피그멘트 블루'는 같고 번호만 기재한다), 2, 15, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 60, 64, 66;

C.I. 피그멘트 그린 7, C.I. 피그멘트 그린 36, C.I. 피그멘트 그린 37;

C.I. 피그멘트 브라운 23, C.I. 피그멘트 브라운 25, C.I. 피그멘트 브라운 26, C.I. 피그멘트 브라운 28;

C.I. 피그멘트 블랙 1, C.I. 피그멘트 블랙 7.

또한, 유기안료는 적어도 2종 이상의 유기안료를 조합하여 사용하는 것이 바람직하고, 3종 이상의 유기안료를 조합하여 사용하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 이 유기안료는 가색혼합에 의해 흑색을 이루도록 유기안료를 조합하여 사용하는 것이 보다 바람직하다. 유기안료를 2종 이상 또는 3종 이상으로 하고, 색을 흑색으로 함으로써 흡수하는 광의 파장 범위가 넓어지기 때문에, 광의 난반사를 한층 방지할 수 있다.

유기안료 중에서도 바람직한 것으로서, C.I. 피그멘트 블루 15:6, C.I. 피그멘트 레드 177, 및 C.I. 피그멘트 옐로우 139를 들 수 있다. 본 발명에서의 유기안료는 이 3종의 유기안료들 중 2종 이상을 조합하여 사용하는 것이 광을 흡수한다는 점에서 바람직하고, 3종을 모두 사용하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 상기 유기안료의 함유량은, 용제 이외의 전체고형분에 대하여 10질량% 이상 60질량% 이하인 것이 바람직하고, 15질량% 이상 40질량% 이하인 것이 바람직하다. 상기 범위안으로 함으로써, 형성된 범프에서 원하는 OD값을 얻을 수 있는 동시에, 원하는 유전율을 얻을 수 있다.

상기 유기안료를 조성물 안에 분산하는 분산제로서는, 폴리에틸렌이민계, 우 레탄 수지계, 및 아크릴 수지계의 고분자 분산제를 사용하는 것이 바람직하다.

이 분산제들로서는 예를 들어, 비크케미 저팬 가부시키가이샤 제품인 상품명 BYK-161, 162, 163, 164, 166, 170, 182, Avecia사 제품인 상품명 솔스파스 S3000, S9000, S17000, S20000, S27000, S24000, S26000, S28000 등을 들 수 있다.

상기 유기안료의 함유량은, 본 발명의 감광성 수지조성물로 형성되는 범프에서의 유전율이 7 이하가 되도록 조정되는 것이 바람직하고, 5 이하로 조정되는 것이 보다 바람직하다. 이 범위로 조정됨으로써, 범프가 전극과 접촉했을 때의 쇼트 등의 문제를 방지할 수 있다.

또한, 상기 유기안료의 함유량은, 본 발명의 감광성 수지조성물로 형성된 범프에서의 막두께 1㎛당 OD값이 0.6 이상이 되도록 조정되는 것이 바람직하다. 상기 OD값의 범위내이면, 범프에서의 광의 난반사를 억제할 수 있다.

본 발명의 감광성 수지조성물은, 포지티브형 감광성 조성물이어도 네가티브형 감광성 조성물이어도 된다.

<<포지티브형 감광성 조성물>>

본 발명의 감광성 수지조성물은, 포지티브형 감광성 수지조성물인 경우에는, 상기 유기안료 외에, 알칼리 가용성 수지, 및 감광제가 포함된다.

상기 알칼리 가용성 수지로서는 예를 들어, 노볼락 수지를 들 수 있다.

상기 노볼락 수지로서는 예를 들어, m-크레졸, p-크레졸, 크실레놀(xylenol), 및 트리메틸페놀 등의 페놀류에, 포름알데히드, 및 포름알데히드와 살리실알데히드와의 혼합 알데히드를 첨가하고, 산촉매하에서 통상의 방법에 의해 제조하여 얻어지는 노볼락 수지 등을 들 수 있다.

상기 감광제로서는 예를 들어, 퀴논디아지드(quinonediazido)기 함유 화합물을 들 수 있다. 이 퀴논디아지드기 함유 화합물로서는 예를 들어, 나프토퀴논-1,2-디아지드-4-술포닐할라이드 또는 나프토퀴논-1,2-디아지드-5-술포닐할라이드와, 2,3,4-트리히드록시벤조페논, 및 2,3,4,4'-테트라히드록시벤조페논 등의 폴리히드록시벤조페논류, 혹은 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)-2-히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-2,5-디메틸페닐)-2-히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-2,3,5-트리메틸페닐)-2-히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-2,3,5-트리메틸페닐)-3-히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-2,3,5-트리메틸페닐)-4-히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-2-메틸-5-시클로헥실페닐)-3,4-히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시-2-메틸-5-시클로헥실페닐)-4-히드록시페닐메탄, 및 1-[1-(4-히드록시페닐)이소프로필]-4-[1,1-비스(4-히드록시페닐)에틸]벤젠 등의 트리스페놀류를, 트리에틸아민이나 트리에탄올아민 등의 아민촉매의 존재하에서, 디옥산이나 γ-부티로락토(τ-buthyloacton) 등의 유기용제 안에서 축합반응시켜, 완전 에스테르화 또는 부분 에스테르화시킴으로써 얻어진 것 등을 들 수 있다.

<<네가티브형 감광성 조성물>>

본 발명의 감광성 수지조성물이 네가티브형 감광성 수지조성물인 경우에는, 상기 안료 외에, 광중합성 화합물(A), 및 광중합 개시제(B)가 포함된다.

[광중합성 화합물(A)]

광중합성 화합물로서는 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 화합물이 바람직 하다.

에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 화합물로서는, 아크릴산, 메타크릴산, 푸마르산, 말레산, 푸마르산 모노메틸, 푸마르산 모노에틸, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아크릴레이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르메타크릴레이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아크릴레이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르메타크릴레이트, 글리세롤아크릴레이트, 글리세롤메타크릴레이트, 아크릴산아미드, 메타크릴산아미드, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 부틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디아크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리메타크릴레이트, 테트라메틸롤프로판테트라아크릴레이트, 테트라메틸롤프로판테트라메타크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리메타크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라메타크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타메타크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 및 카르도에폭시디아크릴레이트 등의 모노머, 올리고머류; 다가 알코올류와 1염기산 또는 다염기산을 축합하여 얻어지는 폴리에스테르 프리폴리머에 (메타)아크릴산을 반응하여 얻어지는 폴리에스테르(메타)아크릴레이트; 폴리올기와 2개의 이소시아네이트기를 가지는 화합물을 반응시킨 후, (메타)아크릴산을 반응하여 얻어지는 폴리우레탄(메타)아크릴레이트; 그리고 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀 또는 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 레졸형 에폭시수지, 트리페놀메탄형 에폭시 수지, 폴리카르복시산 폴리글리시딜에스테르, 폴리올폴리글리시딜에스테르, 지방족 또는 지환식 에폭시 수지, 아민에폭시 수지, 디히드록시벤젠형 에폭시 수지 등의 에폭시 수지와 (메타)아크릴산을 반응하여 얻어지는 에폭시(메타)아크릴레이트 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 에폭시(메타)아크릴레이트 수지에 다염기산 무수물을 반응시킨 수지를 사용할 수도 있다. 이 화합물들은 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기가 도입되어 있다는 점에서 도막안에서의 가교효율이 높아져, 해당 도막은 내광성 및 내약품성이 뛰어나게 된다.

또한, 상기 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 화합물은, 질량평균 분자량이 1,000 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 질량평균 분자량을 1,000 이상으로 함으로써 도막을 균일하게 할 수 있다. 또한, 질량평균 분자량을 100,000 이하로 하는 것이 바람직하다. 질량평균 분자량을 100,000 이하로 함으로써 현상성을 양호하게 할 수 있다. 본 발명에서는, 이 질량평균 분자량이 1,000 이상인 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 화합물을, 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 고분 자 화합물이라고 칭한다.

또한, 상기 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 고분자 화합물은, 광중합성 모노머와 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 이 광중합성 모노머로서는, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디아크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리메타크릴레이트, 테트라메틸롤프로판테트라아크릴레이트, 테트라메틸롤프로판테트라메타크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리메타크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라메타크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타메타크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 카르도에폭시디아크릴레이트, 아크릴산, 및 메타크릴산 등을 들 수 있는데, 이것들로 한정되지는 않는다. 이 광중합성 모노머들 중에서도 다관능성 광중합성 모노머가 바람직하다. 이와 같이 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 고분자 화합물과 광중합성 모노머를 조합함으로써, 도막의 경화성을 향상시키고, 패턴형성을 용이하게 할 수 있다.

상기에서는 광중합성 화합물로서 그 분자자체가 중합가능한 것을 들었는데, 본 발명에서는 고분자 바인더과 광중합성 모노머의 혼합물도 광중합성 화합물에 포함되는 것으로 한다.

고분자 바인더로서는, 현상이 용이하다는 점에서 알칼리 현상이 가능한 바인더인 것이 바람직하다.

구체적으로는 고분자 바인더로서, 아크릴산, 및 메타크릴산 등의 카르복실기를 가지는 모노머와, 아크릴산 메틸, 메타크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 메타크릴산 에틸, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, N-부틸아크릴레이트, N-부틸메타크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 페녹시아크릴레이트, 페녹시메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 스틸렌, 아크릴아미드, 및 아크릴로니트릴 등과의 공중합체, 그리고 페놀노볼락형 에폭시아크릴레이트 중합체, 페놀노볼락형 에폭시 메타크릴레이트 중합체, 크레졸노볼락형 에폭시 아크릴레이트 중합체, 크레졸노볼락형 에폭시 메타크릴레이트 중합체, 비스페놀 A형 에폭시 아크릴레이트 중합체, 및 비스페놀 S형 에폭시 아크릴레이트 중합체 등의 수지를 들 수 있다. 상기 수지를 구성하는 아크릴산, 메타크릴산 등의 카르복실기를 가지는 모노머 성분의 함유량은, 5몰% 이상 40몰% 이하의 범위내인 것이 바람직하다.

상기 고분자 바인더의 질량평균 분자량의 바람직한 범위는, 1,000 이상 100,000 이하이다. 질량평균 분자량을 1,000 이상으로 함으로써 도막을 균일하게 형성할 수 있다. 또한, 질량평균 분자량을 100,000 이하로 함으로써 현상성을 양호 하게 할 수 있다.

광중합성 화합물로서 고분자 바인더와 광중합성 모노머를 포함하는 경우, 고분자 바인더는, 고분자 바인더와 광중합성 모노머와 광중합성 개시제의 합계량 100 질량부당 10 질량부 이상 60 질량부 이하의 범위에서 배합되는 것이 바람직하다. 상기 배합량을 10 질량부 이상으로 함으로써, 본 발명의 감광성 수지조성물의 도포, 건조시에 막을 쉽게 형성하게 할 수 있으며, 경화후의 피막강도를 충분히 높일 수 있다. 또한, 배합량을 60 질량부 이하로 함으로써, 현상성을 양호하게 할 수 있다.

또한, 광중합성 모노머는, 고분자 바인더과 광중합성 모노머와 광중합성 개시제의 합계량 100 질량부당 15 질량부 이상 50 질량부 이하의 범위로 배합되는 것이 바람직하다. 상기 배합량을 15 질량부 이상으로 함으로써, 광경화 불량을 방지하고 충분한 내열성, 내약품성을 얻을 수 있다. 또한, 배합량을 50 질량부 이하로 함으로써, 도막형성능력을 양호하게 할 수 있다.

[광중합 개시제(B)]

광중합 개시제로서는 예를 들어, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-(4-드데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 비스(4-디메틸아미노페닐)케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모노폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모노폴리노페닐)-부탄-1-온, 에탄온(ethanone), 1-[9-에 틸렌-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심), 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 4-벤조일-4'-메틸디메틸설파이드, 4-디메틸아미노 안식향산, 4-디메틸아미노 안식향산 메틸, 4-디메틸아미노 안식향산 에틸, 4-디메틸아미노 안식향산 부틸, 4-디메틸아미노-2-에틸헥실 안식향산, 4-디메틸아미노-2-이소아밀 안식향산, 벤질-β-메톡시에틸아세탈, 벤질디메틸케탈, 1-페닐-1,2-프로판디온-2-(O-에톡시카르보닐)옥심, O-벤조일 안식향산 메틸, 2,4-디에틸티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤, 티오크산텐, 2-클로로티오크산텐, 2,4-디에틸티오크산텐, 2-메틸티오크산텐, 2-이소프로필티오크산텐, 2-에틸안트라퀴논, 옥타메틸안트라퀴논, 1,2-벤즈안트라퀴논, 2,3-디페닐안트라퀴논, 아조비스이소부티로니트릴, 벤조일퍼옥사이드, 쿠멘퍼옥사이드, 2-메르캅토벤조이미다졸, 2-메르캅토벤조옥사졸, 2-메르캅토벤조티아졸, 2-(o-클로로페닐)-4,5-디(m-메톡시페닐)-이미다졸릴 이량체, 벤조페논, 2-클로로벤조페논, p,p'-비스디메틸아미노벤조페논, 4,4'-비스디에틸아미노벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 3,3-디메틸-4-메톡시벤조페논, 벤질, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 벤조인부틸에테르, 아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, p-디메틸아세토페논, p-디메틸아미노프로피오페논, 디클로로아세토페논, 트리클로로아세토페논, p-tert-부틸아세토페논, p-디메틸아미노아세토페논, p-tert-부틸트리클로로아세토페논, p-tert-부틸디클로로아세토페논, α,α-디클로로-4-페녹시아세토페논, 티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 2-이소프로필티옥산톤, 디벤조스베론(benzosuberone), 펜틸-4-디메 틸아미노벤조에이트, 9-페닐아크리딘, 1,7-비스-(9-아크리디닐)헵탄, 1,5-비스-(9-아크리디닐)헵탄, 1,3-비스-(9-아크리디닐)프로판, p-메톡시트리아진, 2,4,6-트리스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-메틸-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(푸란-2-일)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(3,4-디메톡시페놀)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-에톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-n-부톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(3-브로모-4-메톡시)페닐-s-트리아진, 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(2-브로모-4-메톡시)페닐-s-트리아진, 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(3-브로모-4-메톡시)스티릴페닐-s-트리아진, 및 2,4-비스-트리클로로메틸-6-(2-브로모-4-메톡시)스티릴페닐-s-트리아진 등을 들 수 있다. 이 광중합 개시제들은 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용하여도 된다.

이 광중합 개시제는, 상기 광중합성 화합물과 광중합 개시제의 합계량 100 질량부에 대하여, 1 질량부 이상 40 질량부 이하 포함되는 것이 바람직하다.

[그 밖의 성분]

본 발명에 따른 감광성 수지조성물에서는 필요에 따라 첨가제를 배합할 수 있다. 구체적으로는 증감제, 경화촉진제, 광가교제, 광증감제, 분산제, 분산조제, 충전제, 밀착촉진제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 응집방지제, 열중합 금지제, 소 포제, 및 계면활성제 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 감광성 수지조성물은 희석을 위한 용제를 첨가하여도 된다.

여기서, 감광성 수지조성물에 첨가할 수 있는 용제로서는 예를 들어, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노-n-프로필에테르, 프로필렌글리콜모노-n-부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노-n-프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노-n-부틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 및 트리프로필렌글리콜모노에틸에테르 등의 (폴리)알킬렌글리콜모노알킬에테르류; 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 및 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 (폴리)알킬렌글리콜모노알킬에테르아세테이트류; 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 및 테트라히드로푸란 등의 다른 에테르류; 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 2-헵타논(heptanone), 및 3-헵타논 등의 케톤류; 2-히드록시프로피온산메틸, 및 2-히드록시프로피온산에 틸 등의 유산알킬에스테르류; 2-히드록시-2-메틸프로필산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 에톡시초산에틸, 히드록시초산에틸, 2-히드록시-3-메틸부탄산메틸, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 초산에틸, 초산n-프로필, 초산i-프로필, 초산n-부틸, 초산i-부틸, 포름산n-펜틸, 초산i-펜틸, 프로피온산n-부틸, 부티르산에틸, 부티르산n-프로필, 부티르산i-프로필, 부티르산n-부틸, 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 피루브산 n-프로필, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 및 2-옥소부탄산에틸 등의 다른 에스테르류; 톨루엔, 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 그리고 N-메틸피롤리든, N,N-디메틸포름아미드, 및 N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드류 등을 들 수 있다. 이 용제들은 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 용제 중에서도 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 시클로헥사논, 및 3-메톡시부틸아세테이트는, 광중합성 화합물, 및 광중합 개시제에 대하여 뛰어난 용해성을 나타내는 동시에, 안료 등의 불용성 성분의 분산성을 양호하게 할 수 있기 때문에 바람직하게 사용할 수 있으며, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 및 3-메톡시부틸아세테이트를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 용제는, 광중합성 화합물, 광중합 개시제, 및 착색제의 합계량 100 질량부에 대하여, 50 질량부 이상 500 질량부 이하의 범위에서 사용할 수 있다.

<액정배향제어용 범프의 형성>

먼저, 본 발명에 따른 감광성 수지조성물을 기판 위에 롤 코팅, 리버스 코팅, 바 코팅 등의 접촉전사형 도포장치나 스피너(회전식 도포장치), 및 커튼 플로우 코팅 등의 비접촉형 도포장치를 사용하여 도포한다. 기판으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 글라스판, 석영판, 및 투명 또는 반투명의 수지판 등을 들 수 있다.

이 도포된 감광성 수지조성물을 건조시켜 감광성 수지층을 형성한다. 건조방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, (1) 핫 플레이트에서 80℃ 이상 120℃ 이하, 바람직하게는 90℃ 이상 100℃ 이하의 온도에서 60초~120초 동안 건조하는 방법, (2) 실온에서 수시간에서 수일간 방치하는 방법, (3) 온풍 히터나 적외선 히터 안에 수십분에서 수시간 넣어 용제를 제거하는 방법 중, 어느 방법을 사용하여도 된다.

이어서, 네가티브형 또는 포지티브형의 마스크를 통하여 자외선, 엑시머 레이저광 등의 활성 에너지선을 조사하여 감광성 수지층을 부분적으로 노광한다. 조사하는 에너지선량은 감광성 수지조성물의 조성에 따라 다르지만, 예를 들어, 30mJ/cm²에서 2000mJ/cm² 정도가 바람직하다.

이어서, 노광후의 감광성 수지층을 현상액에 의해 현상함으로써 원하는 형상으로 패터닝한다. 현상방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 침지법, 및 스프레이법 등을 사용할 수 있다. 현상액으로서는 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 및 트리에탄올아민 등의 유기계의 것이나, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 암모니아, 및 4급 암모늄염 등의 수용액을 들 수 있다.

이어서, 현상후의 패턴을 200℃ 정도에서 포스트베이크한다. 이상의 방법에 의해 소정의 형상을 가지는 액정배향제어용 범프를 형성할 수 있다.

[합성예 1]

벤질메타크릴레이트 56 질량부, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 36 질량부, 및 글리시딜메타크릴레이트 78 질량부를, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 250 질량부에 용해하고, 아조비스이소부티로니트릴 2 질량부를 더하여 가열중합을 하였다.

그 후, 중합금지제로서 메틸히드로퀴논 2 질량부를 용해시킨 아크릴산 40 질량부를 첨가하여 반응시켰다. 이어서, 테트라히드로프탈산 무수물 42 질량부를 더하여 반응시키고 수지를 얻었다. 얻어진 수지의 질량평균 분자량은 3000 이었다.

(실시예 1)

C.I. 피그멘트 레드 177 10 질량부, C.I. 피그멘트 블루 15:6 15 질량부, C.I. 피그멘트 옐로우 139 10 질량부, 및 분산제(제품명: 솔스파스 24000, Avecia사 제품) 7 질량부를, 3-메톡시부틸아세테이트에 분산시켜, 고형분 농도 15 질량%의 안료분산액 A를 제조하였다.

합성예 1에서 합성한 수지 30 질량부, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 20 질량부, 중합개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온(제품명: 일가큐어 369, 일본 치바스페셜티케미컬사 제품) 10 질량 부, 및 상기 안료분산액A 20 질량부를 혼합하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)에 용해하여 고형분 농도가 20 질량%가 되도록 조정하여, 감광성 수지조성물을 제조하였다.

(실시예 2)

노볼락 수지 [메타크레졸:파라크레졸=4:6](제품명: M1, 스미토모 베크라이트사 제품) 100 질량부, 증감제(제품명: PA, 혼슈카가쿠고교사 제품) 25 질량부, 감광제(제품명: MB25, 다이토케믹스사 제품) 50 질량부, 및 상기 안료분산액A 50 질량부를 혼합하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)에 용해하여 고형분 농도가 20질량%가 되도록 조정하여, 감광성 수지조성물을 제조하였다.

(비교예 1)

합성예 1에서 합성한 수지 30 질량부, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 20 질량부, 중합개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온(제품명: 일가큐어 369, 치바스페셜티케미컬즈사 제품) 10 질량부, 및 카본블랙 분산액(제품명: OCT(카본블랙 함유량 22%, 용제 3-메톡시부틸아세테이트), 미쿠니컬러사 제품) 20 질량부를 혼합하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)에 용해하여 고형분 농도가 20질량%가 되도록 조정하여, 감광성 수지조성물을 제조하였다.

(비교예 2)

합성예 1에서 합성한 수지 30 질량부, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 20 질량부, 중합개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페 닐)-부탄-1-온(제품명: 일가큐어 369, 치바스페셜티케미컬즈사 제품) 10 질량부, 및 티탄블랙 분산액(제품명: SK (티탄블랙 함유량 20%), 미쿠니컬러사 제품) 20 질량부를 혼합하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)에 용해하여 고형분 농도가 20질량%가 되도록 조정하여, 감광성 수지조성물을 제조하였다.

[액정배향제어용 범프의 형성방법]

인듐주석산화물(ITO)막이 형성된 글라스 기판위에, 감광성 수지조성물을 스핀코터를 사용하여 도포하고, 90℃에서 2분간 건조하여 감광성 수지층을 형성하였다. 이어서, 네가티브형 마스크를 통하여 50mJ/cm²의 에너지선량의 자외선을 선택적으로 조사하여, 부분적으로 노광을 하였다. 이어서, 테트라메틸암모늄 수산화물 수용액을 이용하여 현상하고, 현상후의 패턴을 220℃에서 포스트베이크함으로써, 액정배향제어용 범프를 형성하였다.

(평가)

상기 형성된 범프에 대하여, 유전율, 막두께 1㎛당 OD값을 평가하였다.

유전율은 유전율 측정장치 'SSM495'(일본 SSM사 제품)를 사용하여 측정하고, OD값은 'Gretag MacbethD-200-2'(상품명: Macbeth사 제품)를 사용하여 측정하였다.

실시예 1, 2, 비교예 1, 2의 감광성 수지조성물을 사용하여 형성된 범프의 평가결과를 표 1에 나타낸다.

	막두께(㎛)	유전율	OD값
실시예 1	1.8	4.5	1.0
실시예 2	1.8	4.4	1.0
비교예 1	1.8	45	2.5
비교예 2	1.8	15	1.8

이상의 결과로부터, 본 발명의 감광성 수지조성물은 광의 반사를 방지할 수 있으며, 낮은 유전율을 가지는 액정배향제어용 범프를 형성할 수 있는 것이 나타난다.

본 발명의 감광성 수지조성물에 따르면, 감광성 수지조성물 안에 유기안료를 함유하고 있기 때문에, 본 발명의 감광성 수지조성물에 의해 형성된 액정배향제어용 범프가 광을 흡수하고, 광의 난반사를 방지할 수 있다. 또한, 유기안료를 사용하고 있기 때문에, 유전율이 낮은 범프를 형성하는 것이 가능하다.

Claims

복수분할 수직배향 방식의 액정셀 안에 설치되며, 액정의 배향을 제어하기 위한 범프를 형성하는 감광성 수지조성물로서,

적어도 3종 이상의 유기안료를 함유하고, 가색혼합에 의해 흑색을 이루도록 상기 유기안료를 함유하며,

상기 유기안료의 함계량이, 용제 이외의 전체고형성분에 대하여 10질량% 이상 60질량% 이하이고,

상기 범프의 유전율이 7 이하인 것을 특징으로 하는 감광성 수지조성물.
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제 1 항에 있어서,

광중합성 화합물(A)과 광중합 개시제(B)를 함유하는 감광성 수지조성물.
제 1 항 또는 제 5 항에 기재된 감광성 수지조성물에 의해 형성되는 액정배향제어용 범프.
제 6 항에 있어서,

막두께 1㎛에서의 OD값이 0.6 이상인 액정배향제어용 범프.
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