KR101327036B1 - 착색 분산액 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하기의 화학식 1의 중합단위와 화학식 2의 중합단위를 포함하고, 화학식 3 및 화학식 4로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1 종 이상의 중합단위를 더 포함하는 공중합체를 포함하는 착색 분산액, 감광성 수지 조성물, 및 이로부터 제조된 블랙 매트릭스 및 블랙 컬럼 스페이서를 제공한다. 본 발명의 착색 분산액과 감광성 수지 조성물은 저장안정성, 해상도가 우수하고, 이로부터 제조된 블랙 매트릭스 및 블랙 컬럼 스페이서는 유전율, 탄성회복율이 우수하고, 내화학성이 특히 우수하다.
[화학식 1]
Figure 112012001677390-pat00017

[화학식 2]
Figure 112012001677390-pat00018

[화학식 3]
Figure 112012001677390-pat00019

[화학식 4]
Figure 112012001677390-pat00020

상기 화학식 1 내지 4에서,
R1은 수소, 메틸기, 에틸기 또는 히드록시메틸기이고, R2는 수소, 또는 R3과 5원 고리의 카르복실산 무수물 또는 이미드 구조를 형성하는 기이고, R3는 R2와 5원 고리의 카르복실산 무수물 또는 이미드 구조를 형성하는 기; C2-C12 알킬에스테르; C1-C6 알킬아미드; 히드록시기, C1-C3 알콕시기, 할로겐, 에폭시기, 글리시독시기 및 페닐기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환체로 치환된 C2-C6 알킬에스테르; 글리시독시기로 치환된 C1-C6 알킬; C1-C6 알킬기, C1-C6 알콕시기, 할로겐 및 히드록시기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환체로 치환되거나 치환되지 않은 C6-C12 아릴기; 및 C5-C15 시클로알킬에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, R4는 C1-C12 알킬렌기 및 할로겐으로 치환된 C1-C6 알킬렌기로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 C1-C12 알킬렌기 및 할로겐으로 치환된 C1-C6 알킬렌기로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, a는 5 내지 50의 정수이고, b는 1 내지 60의 정수이며, c는 5 내지 60의 정수이고, d는 5 내지 60의 정수이다.

Description

착색 분산액 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물{Colored Dispersions and Photoresist Resin Compositions Comprising the Same}
본 발명은 착색 분산액과 감광성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 블랙 매트릭스 및 블랙 컬럼 스페이서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신규한 구조의 공중합체를 포함하는 착색 분산액, 상기 착색 분산액을 포함하는 저장안정성 및 내화학성이 개선된 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조되는 블랙 매트릭스 및 블랙 컬럼 스페이서에 관한 것이다.
최근, 액정표시장치에 사용되는 컬러필터는 통상 블랙 매트릭스가 패턴 형성된 기판상에 적색, 녹색 및 청색의 각 색에 상당하는 착색 분산액, 다관능성 단량체, 광중합성 개시제, 알칼리 가용성 수지 및 그 밖의 성분을 함유하는 착색 감광성 수지 조성물을 스핀 혹은 슬릿 코팅에 의해 균일하게 도포한 후, 가열 건조(이하, '프리 베이킹'이라고도 함)하여 형성된 도막을 노광 및 현상하고, 필요에 따라 더 가열 경화(이하, '포스트 베이킹'이라고도 함)하는 조작을 색마다 반복하여 각 색의 화소를 형성함으로써 제조되고 있다. 또한 코팅방식이 아닌 잉크젯법 및 인쇄법 등으로 컬러필터가 제조되고 있다.
한편, 최근에는 이러한 컬러필터 및 액정표시장치의 형성 과정을 보다 간소화하고 공정시간을 단축할 수 있는 방법에 대한 연구가 계속되고 있다.
이러한 목적을 구현하기 위한 방법 중의 하나로서, 컬러필터와 픽셀 사이에 콘트라스트를 향상시킬 목적으로 사용되는 블랙 매트릭스의 형성에 있어, 종래, 컬러필터 내에 블랙 매트릭스를 형성하고 별도의 스페이서를 형성하던 공정에서, 컬러필터 상단에 스페이서의 역할도 함께 수행할 수 있는 블랙 매트릭스를 형성하는 공정이 주목을 받고 있다.
다만, 상기와 같은 스페이서 겸용 블랙 매트릭스(이하, 블랙 컬럼 스페이서라고 함)는 액정과 직접적으로 접촉되므로 액정을 오염시키지 않도록 액정과 반응성이 없어야 하고, 유기 용매나 식각액에 대한 내성, 즉, 내화학성이 요구된다. 이와 함께 보다 높은 차광성, 고휘도, 고콘트라스트 등의 물성이 요구된다. 이를 위해서는 감광성 수지 조성물에 포함되는 착색 분산제의 개선이 요구된다, 또한, 최근에는 색재현성이 높은 화소가 요구되고 있어, 감광성 수지 조성물에 사용되는 착색재료의 안료 및 카본 블랙의 함량이 높아지고 있다. 그러나, 안료의 함량을 높이는 경우에는 우수한 광학 특성을 나타내기 위해 안료를 미세화시켜야 하며, 착색 분산액의 점도가 높아지고, 착색 분산액이 저장 중에 겔화되는 등 저장안정성이 불량해지며, 내화학성이 저하되고, 이러한 착색 분산액을 포함하는 착색 감광성 수지 조성물로부터 형성된 피막은 강도 또는 기판에 대한 밀착성이 저하되는 등의 문제점이 발생한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0047620호(2009.5.13)는 착색 분산액의 개선을 위한 기술을 개시하고 있으나, 이는 착색제(안료)의 분산성을 향상시키는데 목적이 있는 것으로, 착색 분산액의 내화학성 및 저장안정성 측면에서는 만족할 만한 수준에 있지 않다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0047620호
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점들을 해결하고 당업계의 요구에 부응하기 창안된 것으로, 본 발명자들이 예의 연구한 결과, 착색 분산액 제조시 사용되는 공중합체에 가교도를 증가시킬 수 있는 적정 이중결합 및 기타 반응성 작용기를 도입하면 착색 분산액의 내화학성 및 저장안정성을 현저히 개선할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
이에 본 발명의 첫 번째 과제는 내화학성, 저장안정성 등의 대부분의 물성이 우수한 신규한 구조의 공중합체를 포함하는 착색 분산액을 제공하는 것이다.
본 발명의 두 번째 과제는, 상기 착색 분산액을 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 세 번째 과제는 상기 감광성 수지 조성물로 제조되는 블랙 매트릭스 및 블랙 컬럼 스페이서를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 한 측면은 a) 화학식 1의 중합단위와 화학식 2의 중합단위를 포함하고 화학식 3 및 화학식 4로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1 종 이상의 중합단위를 더 포함하는 공중합체; b) 분산제; c) 안료; 및 d) 용매를 포함하는 착색 분산액을 제공한다.
Figure 112012001677390-pat00001
Figure 112012001677390-pat00002
Figure 112012001677390-pat00003
Figure 112012001677390-pat00004
상기 화학식 1 내지 4에서,
R1은 수소, 메틸기, 에틸기 또는 히드록시메틸기이고,
R2는 수소, 또는 R3과 5원 고리의 카르복실산 무수물 또는 이미드 구조를 형성하는 기이고,
R3는 R2와 5원 고리의 카르복실산 무수물 또는 이미드 구조를 형성하는 기; C2-C12 알킬에스테르; C1-C6 알킬아미드; 히드록시기, C1-C3 알콕시기, 할로겐, 에폭시기, 글리시독시기 및 페닐기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환체로 치환된 C2-C6 알킬에스테르; 글리시독시기로 치환된 C1-C6 알킬; C1-C6 알킬기, C1-C6 알콕시기, 할로겐 및 히드록시기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환체로 치환되거나 치환되지 않은 C6-C12 아릴기; 및 C5-C15 시클로알킬에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
R4는 C1-C12 알킬렌기 및 할로겐으로 치환된 C1-C6 알킬렌기로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
R5 및 R6는 각각 독립적으로 C1-C12 알킬렌기 및 할로겐으로 치환된 C1-C6 알킬렌기로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
a는 5 내지 50의 정수이고, b는 1 내지 60의 정수이며, c는 5 내지 60의 정수이고, d는 5 내지 60의 정수이다.
본 발명의 또 다른 측면은 상기 착색 분산액, 알칼리 가용성 수지, 다관능성 단량체, 광중합성 개시제 및 용매를 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 추가의 측면은 상기 감광성 수지 조성물로 제조된 블랙 매트릭스 및 블랙 컬럼 스페이서를 제공한다.
본 발명에 따른 공중합체를 이용하는 착색 분산액 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물은 내화학성과 저장안정성이 우수하고 유전율, 탄성회복율 및 해상도가 양호하였다. 특히, 액정에 대한 내화학성이 높음으로 인해 스페이서 겸용하는 블랙 매트릭스(블랙 컬럼 스페이서) 형성에 적용될 수 있으며 이로 인해 공정의 간소화를 도모할 수 있다. 또한, 높은 차광성으로 인해 보다 밝은 백라이트를 사용하는 대면적 액정표시장치에 대한 적용성도 뛰어나다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 구체적으로 설명한다.
1. 착색 분산액
본 발명의 착색 분산액은 공중합체와 함께, 안료, 분산제 및 유기용매를 포함한다. 감광성 수지 조성물은 전체 중량을 기준으로 하여, 약 20 내지 약 60중량%의 착색 분산액을 포함하는 것이 차광성 및 분산성의 면에서 바람직하다.
(1) 공중합체
본 발명의 공중합체는 중합단위로서, 하기 화학식 1의 중합단위와 화학식 2의 중합단위를 포함하고, 화학식 3 및 화학식 4로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1 종 이상을 더 포함한다.
[화학식 1]
Figure 112012001677390-pat00005
[화학식 2]
Figure 112012001677390-pat00006
[화학식 3]
Figure 112012001677390-pat00007
[화학식 4]
Figure 112012001677390-pat00008
상기 화학식 1 내지 4에서,
R1은 수소, 메틸기, 에틸기 또는 히드록시메틸기이고,
R2는 수소, 또는 R3과 5원 고리의 카르복실산 무수물 또는 이미드 구조를 형성하는 기이고,
R3는 R2와 5원 고리의 카르복실산 무수물 또는 이미드 구조를 형성하는 기; C2-C12 알킬에스테르; C1-C6 알킬아미드; 히드록시기, C1-C3 알콕시기, 할로겐, 에폭시기, 글리시독시기 및 페닐기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환체로 치환된 C2-C6 알킬에스테르; 글리시독시기로 치환된 C1-C6 알킬; C1-C6 알킬기, C1-C6 알콕시기, 할로겐 및 히드록시기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환체로 치환되거나 치환되지 않은 C6-C12 아릴기; 및 C5-C15 시클로알킬에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
R4는 C1-C12 알킬렌기 및 할로겐으로 치환된 C1-C6 알킬렌기로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
R5 및 R6는 각각 독립적으로 C1-C12 알킬렌기 및 할로겐으로 치환된 C1-C6 알킬렌기로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
a는 5 내지 50의 정수이고, b는 1 내지 60의 정수이며, c는 5 내지 60의 정수이고, d는 5 내지 60의 정수이다.
상기 C6-C12 아릴기의 예로는 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 나프틸기 등을 들 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 중합단위는 바람직하게는 아크릴산 또는 메타크릴산으로부터 유도된다.
상기 화학식 2로 표시되는 중합단위는 바람직하게는 벤질(메트)아크릴레이트, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보닐(메트)아크릴레이트, 에틸헥실(메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 4-(글리시독시)부틸(메트)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 이소보닐(메트)아크릴레이트, 아다만틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 메틸 α-히드록시메틸아크릴레이트, 에틸 α-히드록시메틸아크릴레이트, 스티렌, α-메틸스티렌, (o,m,p)-클로로스티렌, (o,m,p)-메톡시스티렌, (o,m,p)-비닐톨루엔, 알릴글리시딜에테르, N-페닐말레이미드, N-(4-클로로페닐)말레이미드, N-(4-히드록시페닐)말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, 무수 말레인산 및 무수 메틸말레인산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상으로부터 유도된다.
상기 화학식 3으로 표시되는 중합단위는 바람직하게는 옥시란-2-일메틸(메트)아크릴레이트 부가 (메트)아크릴레이트, 2-(옥시란-2-일)에틸(메트)아크릴레이트 부가 (메트)아크릴레이트, 3-(옥시란-2-일)프로필(메트)아크릴레이트 부가 (메트)아크릴레이트 및 4-(옥시란-2-일)부틸(메트)아크릴레이트 부가 (메트)아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상으로부터 유도된다.
상기 화학식 4로 표시되는 중합단위는 바람직하게는 옥시란-2일메틸(메트)아크릴레이트 부가 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-(옥시란-2-일)에틸(메트)아크릴레이트 부가 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 3-(옥시란-2-일)프로필(메트)아크릴레이트 부가 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트 및 4-(옥시란-2-일)부틸(메트)아크릴레이트 부가 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상으로부터 유도된다.
상기 공중합체 중 화학식 1 및 화학식 2의 중합단위의 함량에는 특별히 제한이 없으나, 공중합체 전체를 기준으로 하여 30 내지 99중량%가 바람직하고, 50 내지 95중량%가 보다 바람직하다. 화학식 3 및 화학식 4 중 1종 이상의 중합단위의 함량은 공중합체 전체를 기준으로 하여 1 내지 70중량%가 바람직하고, 5 내지 50중량%가 보다 바람직하다. 화학식 3 및/또는 화학식 4로 표시되는 단위의 함량이 상기 범위 내일 경우, 본 발명의 공중합체를 사용하여 제조되는 블랙 매트릭스 및 블랙 컬럼 스페이서의 내화학성 및 저장 안정성이 특히 우수해진다.
본 발명의 착색 분산액용 공중합체는 화학식 1 및 화학식 2의 중합단위를 갖는 공중합체를 당업계에 공지된 방법에 따라 제조한 다음, 옥시란-2-일메틸(메트)아크릴레이트, 2-(옥시란-2-일)에틸(메트)아크릴레이트 등을 상기 공중합체에 부가하여 수득한다.
본 발명에 따른 공중합체의 겔투과 크로마토그래피로 측정한 폴리스티렌 환산 중량평균분자량은 4,000 내지 100,000이며, 상기 범위 내의 중량평균분자량을 갖는 경우, 분산성 및 점도의 우수한 밸런스를 유지할 수 있으며, 현상 속도가 적절하게 된다.
본 발명에 따른 공중합체는 착색 분산액에 포함되는 안료를 효과적으로 분산시키고 안료의 응집을 방지하기 위하여 산가가 10 내지 300mgKOH/g인 것이 바람직하다. 또한 산가가 상기 범위일 경우, 착색 분산액 조성물의 안정성이 높아지고 현상시에 비노광 부분의 현상이 용이해진다. 공중합체의 산가가 80 내지 130mgKOH/g인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 공중합체는 착색 분산액 총 중량을 기준으로 0.1 내지 20 중량%로 포함되고, 1 내지 5중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 범위로 포함되는 경우에 분산 안정성이 개선되며, 점도가 취급이 용이한 정도로 유지된다.
(2) 안료
본 발명에 사용되는 안료로는 당업계에 공지된 무기안료 및 유기안료 중 1종 이상을 사용할 수 있다. 또한, 안료로서 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트(Pigment)로 분류되어 있는 화합물을 포함할 수도 있다. 이들 중, 블랙 매트릭스 및 블랙 컬럼 스페이서 용도에 적합한 안료로는 카본 블랙, 페닐렌 블랙, 락탐 블랙(블랙 582), 시아닌 블랙, 아닐린 블랙, 흑연, 티타늄 블랙, 산화철, 산화티타늄 또는 이들의 혼합물을 들 수 있고, 이중에서 유전율 및 광학 밀도의 양립의 측면에서 락탐 블랙이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 락탐 블랙 안료와 기타 흑색안료를 혼합하여 사용하는 경우, 기타 흑색 안료는 락탐 블랙 안료의 물성을 해치지 않는 범위로 적절히 포함될 수 있고, 바람직하게는 락탐 블랙에 대하여 1 내지 40중량%로 첨가될 수 있다. 상기 안료는 착색 분산액 전체의 중량에 대하여 5 내지 40중량%로 포함되는 것이 착색 분산액의 점도 및 저장안정성면에서 바람직하다.
(3) 분산제
본 발명의 착색 분산액에 포함되는 분산제는 당업계에 공지된 분산제 중 1종 이상을 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리에스테르계 화합물, 폴리카르본산에스테르계 화합물, 불포화 폴리아미드계 화합물, 폴리카르본산계 화합물, 폴리카르본산알킬염 화합물, 폴리아크릴계 화합물, 폴리에틸렌이민계 화합물, 폴리우레탄계 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 분산제를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 분산제의 구체적인 예로는 BYK사의 DISPERBYK®-161, DISPERBYK®-163, DISPERBYK®-164, DISPERBYK®-2000, DISPERBYK®-2001, DISPERBYK®-130, DISPERBYK®-109; 에프카사의 EFKA®-4046, EFKA®-4047; 루브리졸사의 SOLSPERSE® 24000, SOLSPERSE® 32550, SOLSPERSE® 32500, SOLSPERSE® 33500 등이 있다. 상기 분산제는 상기 착색 분산액의 전체 중량에 대해 0.1 내지 10중량% 범위로 포함될 수 있다. 분산제가 상기 범위로 포함되는 경우에 분산 안정성 및 점도의 우수한 밸런스가 얻어지므로 바람직하다.
(4) 용매
본 발명의 착색 분산액에 사용되는 용매는 상기 공중합체 및 다른 성분들과 상용성을 갖되 이들과 반응하지 않는 것이 사용된다. 당업계에 공지된 어떠한 것이라도 좋으며, 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다. 구체적으로는, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 및 에틸렌글리콜모노에틸에테르 등의 글리콜에테르류; 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 2-히드록시프로피온산 에틸 등의 에스테르류 화합물; 디에틸렌글리콜모노메틸에테르 등의 디에틸렌글리콜류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트 등의 프로필렌글리콜알킬에테르아세테이트류 등을 들 수 있으나 이들에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 착색 분산액 중 유기 용매의 양은 특히 정함이 없고 착색 분산액의 점도를 적절히 유지하는 범위 내에서 당업자가 용이하게 결정할 수 있다. 예를 들면 착색 분산액 전체 중량에 대해 약 10 내지 90중량%, 바람직하게는 30 내지 80중량% 범위로 포함될 수 있다.
2. 감광성 수지 조성물
본 발명의 감광성 수지 조성물은 상기 착색 분산액에 추가하여, 알칼리 가용성 수지, 다관능성 단량체, 광중합성 개시제 및 용매를 포함할 수 있다.
상기 알칼리 가용성 수지는 종래 당업계에 공지된 알칼리성 현상액에 용해 가능한 알칼리 가용성 수지라면 모두 사용할 수 있다. 상기 알칼리 가용성 수지는 예를 들면 카르복실기 함유 단량체 및 상기 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체이다.
상기 카르복실기 함유 단량체는 불포화 모노카르복실산, 불포화 디카르복실산 또는 불포화 트리카르복실산 등과 같이 분자 중에 1개 이상의 카르복실기를 갖는 불포화 다가 카르복실산 등의 불포화 카르복실산을 예시할 수 있다. 상기 불포화 모노카르복실산으로서는, 예를 들면 (메트)아크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산, 신남산 등을 들 수 있다. 이 중, 현상성의 면에서 (메트)아크릴산이 바람직하고, 메타크릴산이 보다 바람직하다.
상기 카르복실기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체는 예를 들면 벤질(메트)아크릴레이트, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보닐(메트)아크릴레이트, 에틸헥실(메트)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 테트라히드로퍼프릴(메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메트)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시트리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜)메틸에테르(메트)아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, p-노닐페녹시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, p-노닐페녹시폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 4-(글리시독시)부틸(메트)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메트)아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 이소보닐(메트)아크릴레이트, 아다만틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 메틸 α-히드록시메틸아크릴레이트, 에틸 α-히드록시메틸아크릴레이트, 스티렌, α-메틸스티렌, (o,m,p)-비닐톨루엔, (o,m,p)-메톡시스티렌, (o,m,p)-클로로스티렌, 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 알릴글리시딜에테르, N-페닐말레이미드, N-(4-클로로페닐)말레이미드, N-(4-히드록시페닐)말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, 무수 말레인산 및 무수 메틸말레인산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 이 중에서, N-치환 말레이미드계 단량체 1종 이상 및 스티렌계 단량체 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하고, N-치환 말레이미드계 단량체 1종 이상, 스티렌계 단량체 1종 이상, 및 C2-C4 알킬(메트)아크릴레이트 1종 이상을 포함하는 것이 해상도 및 탄성회복율의 면에서 보다 바람직하다.
상기 알칼리 가용성 수지의 함량은 잔부량의 용제를 제외한 감광성 수지 조성물 전체 중량에 대하여 0.5 내지 60중량%이고, 바람직하게는 5 내지 50중량%이다. 상기의 범위이면 현상후의 패턴 현상이 양호하고, 내화학성 등의 특성이 향상된다.
상기 알칼리 가용성 수지의 겔투과 크로마토그래피(GPC; 테트라히드로퓨란을 용출용매로 함)로 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량(Mw)은 3,000 내지 50,000, 바람직하게는 10,000 내지 40,000이다. 상기의 범위일 때, 기판과의 밀착성이 우수하고 물리적, 화학적 물성이 좋으며, 점도가 적절하다.
본 발명에서, (메트)아크릴은 아크릴 및/또는 메타크릴을 의미하고, (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 의미한다.
상기 다관능성 단량체는 중합 개시제의 작용으로 중합할 수 있는 화합물로서, 감광성 수지 조성물에 일반적으로 사용되는 모노머 또는 올리고머로서, 적어도 1개의 에틸렌성 불포화 이중 결합을 가지는 아크릴산 또는 메타크릴산의 단관능 또는 다관능 에스테르 화합물을 포함할 수 있다. 내화학성의 면에서 2관능 이상의 다관능성 화합물이 바람직하다.
이의 예로서는 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 글리세린트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트와 숙신산의 모노에스테르화물, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트와 숙신산의 모노에스테르화물, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트(펜타에리트리톨트리아크릴레이트와 헥사메틸렌디이소시아네이트의 반응물), 트리펜타에리트리톨헵타(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨옥타(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 에폭시아크릴레이트, 및 에틸렌글리콜모노메틸에테르아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 다관능성 단량체의 함량은 잔부량의 용제를 제외한 감광성 수지 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 50중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 20중량%, 보다 더욱 바람직하게는 1 내지 15중량%이다. 상기의 범위이면 패턴 형성이 용이하며, 현상시 하단부에 스컴(scum) 등의 패턴형상의 문제가 발생하지 않는다.
상기 광중합성 개시제는 공지의 중합 개시제이면 어느 것이나 사용가능하고, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물, 오늄염계 화합물, 벤조인계 화합물, 벤조페논계 화합물, 디케톤계 화합물, α-디케톤계 화합물, 다핵 퀴논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 디아조계 화합물, 이미드설포네이트계 화합물, 옥심계 화합물, 카바졸계 화합물, 및 설포늄 보레이트계 화합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 그 중에서 KR 2004-0007700, KR 2005-0084149, KR 2008-0083650, KR 2008-0080208, KR 2007-0044062, KR 2007-0091110, KR 2007-0044753, KR 2009-0009991, KR 2009-0093933, KR 2010-0097658, KR 2011-0059525, WO 10/102502, WO 10/133077에 기재된 옥심계 화합물이 바람직하고, OXE-01, OXE-02(Ciba사 제품), N-1919(ADEKA사 제품) 등의 시판품이 고감도, 해상도의 면에서 바람직하다.
상기 광중합성 개시제의 함량은 잔부량의 용제를 제외한 감광성 수지 조성물 전체 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%이고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5중량%이다. 광중합성 개시제의 함량이 상기의 범위이면 노광에 의한 경화가 충분히 이루어져 블랙 매트릭스 또는 블랙 컬럼 스페이서의 패턴을 얻기 용이하며, 형성된 블랙 매트릭스 또는 블랙 컬럼 스페이서가 현상시에 기판과 충분히 밀착되는 장점이 있다.
상기 용매로서는 착색 분산액에 사용된 용매와 동일한 용매를 사용할 수 있다. 상기 용매의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 얻어지는 감광성 수지 조성물의 도포성, 안정성 등의 관점에서, 해당 조성물의 용매를 제외한 각 성분의 전체 농도가 통상적으로 5 내지 70중량％가 되도록 하는 양이 바람직하고, 특히 10 내지 55중량%가 되도록 하는 양이 바람직하다.
본 발명에 따른 상기 감광성 수지 조성물은 분산제, 밀착촉진제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 열중합 방지제, 레벨링제, 광가교 증감제, 경화촉진제, 용해속도 조절제, 접착력 증진제 및 계면활성제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1 종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 감광성 수지 조성물을 통상의 방법에 따라 사용하여 블랙 매트릭스 또는 블랙 컬럼 스페이서를 제조할 수 있는데, 수득된 블랙 매트릭스 및 블랙 컬럼 스페이서는 유전율, 탄성회복율 및 해상도가 양호하고, 특히 내화학성이 현저히 우수하다. 본 발명의 블랙 매트릭스 또는 블랙 컬럼 스페이서는 하기와 같이 제조될 수 있다:
본 발명의 감광성 수지 조성물을 소정의 전처리를 한 기판상에 스핀 또는 슬릿 코팅법, 롤 코팅법, 스크린 인쇄법, 어플리케이터법 등의 방법을 사용하여 원하는 두께, 예를 들어 2 내지 25㎛의 두께로 도포한 후, 70 내지 90℃의 온도에서 1 내지 10분 동안 가열하여 용제를 제거함으로써 도막을 형성하였다. 상기 얻어진 도막에 필요한 패턴 형성을 위해 소정 형태의 마스크를 개재한 뒤, 200 내지 500nm의 활성선을 조사하였다. 조사에 사용되는 광원으로는 저압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 금속 할로겐화물 램프, 아르곤 가스 레이저 등을 사용할 수 있으며, 경우에 따라 X선, 전자선 등도 이용할 수 있다. 노광량은 조성물 각 성분의 종류, 배합량 및 건조 막 두께에 따라 다르지만, 고압 수은등을 사용하는 경우에는 500mJ/cm2(365nm 파장) 이하이다. 상기 노광 단계에 이어 탄산나트륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 테트라메틸암모늄히드록시드 등의 알칼리성 수용액을 현상액으로 이용하여 불필요한 부분을 용해, 제거함으로써 노광 부분만을 잔존시켜 패턴을 형성시켰다. 현상에 의해 수득된 화상 패턴을 상온까지 식힌 후에, 열풍순환식 건조로 안에서 230℃에서 20분 동안 포스트 베이크하여 최종적으로 블랙 매트릭스 또는 블랙 컬럼 스페이서 패턴을 얻었다.
이하, 실시예를 통하여 상술한 본 발명의 측면들을 더욱 상세하게 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
합성 실시예 1 (공중합체 A)
환류 냉각기와 교반기를 장착한 500㎖의 둥근 바닥 플라스크에 메타크릴산 25g, 스티렌 37.5g, N-페닐말레이미드 37.5g을 각각 도입하고 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 100g 및 2,2＇-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 2g을 첨가한 다음, 70 ℃로 상승시켜 5시간 동안 교반하여 아크릴 공중합체를 수득하였다. 생성된 공중합체에 옥시란-2-일메틸아크릴레이트 5g을 첨가하고 115℃에서 12시간 동안 교반하여 부가반응시켜 산가 70mgKOH/g, 겔투과 크로마토그래피로 측정한 폴리스티렌 환산 중량평균분자량 11,000의 공중합체 A를 합성하였다.
합성 실시예 2 (공중합체 B)
환류 냉각기와 교반기를 장착한 500㎖의 둥근 바닥 플라스크에 메타크릴산 40g, 스티렌 30g 및 벤질메타크릴레이트 30g을 도입하고 PGMEA 100g 및 2,2＇-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 2g을 첨가한 다음, 70℃로 상승시켜 5시간 동안 교반하여 아크릴 공중합체를 수득하였다. 생성된 공중합체에 옥시란-2-일메틸아크릴레이트 20g을 첨가하고 115℃ 12 시간 동안 교반하여 부가반응시켜 산가 73mgKOH/g, 겔투과 크로마토그래피로 측정한 폴리스티렌 환산 중량평균분자량 9,500의 공중합체 B를 합성하였다.
합성 실시예 3 (공중합체 C)
환류 냉각기와 교반기를 장착한 500㎖의 둥근 바닥 플라스크에 메타크릴산 70g, 스티렌 15g 및 메틸메타크릴레이트 15g을 도입하고, PGMEA 100g 및 2,2＇-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 2g을 첨가한 다음 70℃로 상승시켜 5시간 동안 교반하여 아크릴 공중합체를 수득하였다. 수득된 공중합체에 옥시란-2-일메틸아크릴레이트 50g을 첨가하고 115℃에서 12 시간 동안 교반하여 반응시켜 산가 72mgKOH/g, 겔투과 크로마토그래피로 측정한 폴리스티렌 환산 중량평균분자량 10,500의 공중합체 C를 합성하였다.
합성 실시예 4 (공중합체 D)
환류 냉각기와 교반기를 장착한 500㎖의 둥근 바닥 플라스크에 메타크릴산 20g, 스티렌 15g, 메틸메타크릴레이트 15g 및 2-히드록시에틸메타크릴레이트 50g을 도입하고 PGMEA 100g 및 2,2＇-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 2g을 첨가한 다음, 70℃로 상승시켜 5시간동안 교반하여 아크릴 공중합체를 수득하였다. 수득된 공중합체에 옥시란-2-일메틸아크릴레이트 50g과 2,6-t-부틸-4-메틸페놀 0.8g을 첨가하고 115℃에서 12시간 부가 반응하여 산가 71mgKOH/g, 겔투과 크로마토그래피로 측정한 폴리스티렌 환산 중량평균분자량 11,300의 공중합체 D를 합성하였다.
합성 비교예 1 (공중합체 E)
환류 냉각기와 교반기를 장착한 500㎖의 둥근 바닥 플라스크에 메타크릴산 20g, 스티렌 30g, N-페닐말레이미드 20g 및 메타크릴레이트 30g을 도입하고 PGMEA 100g 및 2,2＇-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 2g을 첨가한 다음, 70℃로 상승시키고 5시간 동안 교반하여 아크릴 공중합체(공중합체 E)를 수득하였다. 생성된 공중합체의 산가는 68mgKOH/g이고 겔투과 크로마토그래피로 측정한 폴리스티렌 환산 중량평균분자량은 10,000이었다.
합성 비교예 2 (공중합체 F)
환류 냉각기와 교반기를 장착한 500㎖의 둥근 바닥 플라스크에 메타크릴산 20g, 스티렌 30g, N-페닐말레이미드 20g 및 메틸메타크릴레이트 30g을 도입하고 PGMEA 100g 및 2,2＇-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 2g을 첨가한 다음, 70℃로 상승시키고 5시간 동안 교반하여 아크릴 공중합체(공중합체 F)를 수득하였다. 생성된 공중합체의 산가는 72mgKOH/g이고 겔투과 크로마토그래피로 측정한 폴리스티렌 환산 중량평균분자량은 10,500이었다.
착색 분산액 제조
상기 합성 실시예 1 내지 4 및 합성 비교예 1 및 2에 따른 각각의 공중합체(A 내지 F) 15g, 고분자 분산제(DISPERBYK?-2000) 15g, 유기블랙(Black 582) 90g 및 PGMEA 380g을 페인트 쉐이커에서 25~60℃에서 6시간 동안 분산 처리하였다. 0.3mm 지르코니아 비드를 사용하여 분산을 진행하였으며, 분산 종료 후 필터로 비드와 분산액을 분리하여 최종 흑색 착색 분산액을 제조하였다.
감광성 수지 조성물의 제조
상기 제조된 착색 분산액 8.9g, 알칼리 가용성 수지 1.81g(N-페닐말레이미드/스티렌/이소부틸메타크릴레이트/메타크릴산(몰비 = 30/25/15/30, Mw 13,000, 고형분 30%, 산가 30mgKOH/g), 다관능성 단량체(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA)) 1.72g, PGMEA 9.2094g, 광중합성 개시제(시바 스페셜티 케미컬즈사의 Irgacure® OXE-02) 0.06g 및 분산제(DISPERBYK®-2000) 0.004g을 혼합하고 5시간 동안 교반하여 감광성 수지 조성물(실시예 1 내지 4, 비교예 1 및 2)을 제조하였다.
시험 방법
[시편제조]
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물 용액을 유리 기판에 스핀 코팅하고, 핫 플레이트(hot plate) 위에서 100℃에서 2분 동안 프리 베이킹 처리하여, 3.5㎛ 두께의 도막을 형성한 후 상온에서 냉각시키고, 고압 수은 램프 500mJ/㎠(365nm 파장기준) 에너지로 노광시켰다. 0.04%의 KOH 알칼리 현상액으로 현상 후 순수로 세정 건조하고 230℃에서 30분간 포스트 베이킹하여 시편을 제조하였다.
[내화학성 측정]
시편을 2㎝×10㎝로 컷팅한 후 일정 부위를 3회 측정하여 두께를 측정하고(초기두께 ①), 이 시편을 NMP(N-메틸-2-피롤리돈)(100℃, 40mL)가 담긴 용기에 10분 동안 담군 후 순수로 10초간 세정하고 질소건조하였다. 건조된 시편을 100℃에서 2분간 베이킹한 후 팽윤된 두께를 측정한다(팽윤 두께 ②). 두께 측정된 시편을 220℃ 오븐에서 20분 동안 베이킹 한 후 최종 두께(두께 ③)를 측정하고, 하기식과 같이 내화학성을 측정하였다. 상기 값이 2% 이하이면 우수하고, 1.6% 이하이면 매우 우수하다고 할 수 있다.
Figure 112012001677390-pat00009
[ 탄성회복율 측정]
상기 시편제조 방법으로 제조한 직경 40㎛의 원형 패턴을 탄성측정기(Nano-indenter/DUH-W201)를 이용하여 실제 회복율을 측정하였으며, 실제 회복율 측정은 3D-profiler(SNU)를 이용하여 가압 전 두께를 측정한 후 Nano-indenter로 50㎛ 평면압자를 사용하여 Force별(50, 100, 200 300, 400, 500mN)로 압력을 가한다. 이때 부하속도는 3gf/sec이며, 유지시간(Holding time)은 5초이다. 압력을 해제한 후, 가압된 패턴부를 3D-profiler(SNU)를 사용하여 가압 후 두께를 측정한다. 하기 식으로 탄성회복율(실제 회복율) 값을 기록한다. 이때 300mN에서의 실제 복원율 값을 기준으로 판단한다. 상기 값이 97% 이상이면 우수하다고 할 수 있다.
Figure 112012001677390-pat00010
[유전율 측정]
ITO(Indium Tin Oxide) 유리 기판 상에 상기 실시예 또는 비교예에서 제조된 감광성 수지　조성물을 도포하고 핫 플레이트(hot plate) 위에서 90℃의 온도 하에서 2.5분간 건조시켜, 최종 두께가 2.0μm이 되도록 도막을 제조하였다. 　상기 도막 위에 지름 300μm의 금(Au) 전극을 증착하여, 최종 측정샘플을 준비하였다. HP 4294A Precision Impedance Analyzer를 이용하여 전기용량(Capacitance) 값을 측정하고, 이 측정값과 하기 수학식을 이용하여 유전율을 구하였다.
Figure 112012001677390-pat00011
상기 수학식 3에서, C는 전기용량, ε0은 진공상에서의 유전상수, ε은 도막의 비유전율, A는 전극 면적, d는 도막의 두께를 나타낸다.
유전율이 낮을수록 우수하다고 할 수 있다.
<평가기준>
○ : 유전율이 5 이하
× : 유전율이 5 초과
[해상도]
유리 기판상에 상기 실시예 또는 비교예에서 제조된 감광성 수지　조성물을 도포하고 핫 플레이트(hot plate) 위에서 100℃의 온도 하에서 2분간 건조시켜, 건조 후 두께가 3.5μm이 되도록 도막을 제조하였다. 이후 포토마스크(8, 10, 20, 30 50㎛ 크기별 패턴)로 개재하여, 고압 수은 램프 500mJ/㎠(365nm 파장기준) 에너지로 노광시켰다. 노광 후, 0.04%의 KOH 현상액으로 100초 간 현상하고 순수로 세정 건조하였다. 존재하는 최소 Dot 크기를 측정하여 해상도를 평가한다.
[저장안정성]
저장안정성은 점도변화로 측정하였으며, 측정방법은 TOKI SANGYO사의 Viscometer TV-22 를 사용하였으며, 이때 스핀들은 CORD-1, 1＇34＇×R24를 사용하였으며, 각각의 감광성 수지 조성물을 1ml 플레이트(Plate)에 시료를 주입한 후 스핀들을 장착하여 23℃ 온도 안정화를 시킨 후 viscometer를 가동하였다. 가동 후 점도수치가 표시되는데, 가동 후 1분이 되는 시점에서의 점도를 측정하여, 점도 경시를 측정하였다. 7일간 저장 후의 점도 변화가 1.5% 이하이면 저장안정성이 매우 우수하다고 할 수 있다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2에 대한 상기 실험결과들에 대하여 하기 표 1에 기재하였다.
Figure 112012001677390-pat00012
상기 시험결과를 정리하면, 본 발명에 따른 착색 분산액의 공중합체 중의 화학식 3 및/또는 화학식 4의 중합단위의 함량이 증가함에 따라 이를 포함하는 감광성 수지 조성물의 저장안정성이 양호하고, 내화학성이 현저히 증가함을 알 수 있었다.
이러한 우수한 내화학성으로 인해 본 발명의 감광성 수지 조성물은 특히, 액정 등과 직접적으로 접촉하는 블랙 매트릭스 또는 블랙 컬럼 스페이서의 제조에 적합하고, 액정표시장치의 제조시에 제조공정이 간단해진다.

Claims (6)

  1. a) 화학식 1의 중합단위와 화학식 2의 중합단위를 포함하고, 화학식 3 및 화학식 4로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1 종 이상의 중합단위를 더 포함하는 공중합체; b) 분산제; c) 안료; 및 d) 용매를 포함하는 착색 분산액.
    [화학식 1]
    Figure 112012001677390-pat00013

    [화학식 2]
    Figure 112012001677390-pat00014

    [화학식 3]
    Figure 112012001677390-pat00015

    [화학식 4]
    Figure 112012001677390-pat00016

    상기 화학식 1 내지 4에서,
    R1은 수소, 메틸기, 에틸기 또는 히드록시메틸기이고,
    R2는 수소, 또는 R3과 5원 고리의 카르복실산 무수물 또는 이미드 구조를 형성하는 기이고,
    R3는 R2와 5원 고리의 카르복실산 무수물 또는 이미드 구조를 형성하는 기; C2-C12 알킬에스테르; C1-C6 알킬아미드; 히드록시기, C1-C3 알콕시기, 할로겐, 에폭시기, 글리시독시기 및 페닐기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환체로 치환된 C2-C6 알킬에스테르; 글리시독시기로 치환된 C1-C6 알킬; C1-C6 알킬기, C1-C6 알콕시기, 할로겐 및 히드록시기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환체로 치환되거나 치환되지 않은 C6-C12 아릴기; 및 C5-C15 시클로알킬에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
    R4는 C1~C12의 알킬렌기 및 할로겐으로 치환된 C1~C6의 알킬렌기로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
    R5 및 R6는 각각 독립적으로 C1~C12의 알킬렌기 및 할로겐으로 치환된 C1~C6의 알킬렌기로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
    a는 5 내지 50의 정수이고, b는 1 내지 60의 정수이며, c는 5 내지 60의 정수이고, d는 5 내지 60의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 중합단위가 아크릴산 또는 메타크릴산으로부터 유도되고,
    상기 화학식 2로 표시되는 중합단위가 벤질(메트)아크릴레이트, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보닐(메트)아크릴레이트, 에틸헥실(메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 4-(글리시독시)부틸(메트)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 이소보닐(메트)아크릴레이트, 아다만틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 메틸 α-히드록시메틸아크릴레이트, 에틸 α-히드록시메틸아크릴레이트, 스티렌, α-메틸스티렌, (o,m,p)-클로로스티렌, (o,m,p)-메톡시스티렌, (o,m,p)-비닐톨루엔, 알릴글리시딜에테르, N-페닐말레이미드, N-(4-클로로페닐)말레이미드, N-(4-히드록시페닐)말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, 무수 말레인산 및 무수 메틸말레인산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상으로부터 유도되고,
    상기 화학식 3으로 표시되는 중합단위가 옥시란-2-일메틸(메트)아크릴레이트 부가 (메트)아크릴레이트, 2-(옥시란-2-일)에틸(메트)아크릴레이트 부가 (메트)아크릴레이트, 3-(옥시란-2-일)프로필(메트)아크릴레이트 부가 (메트)아크릴레이트 및 4-(옥시란-2-일)부틸(메트)아크릴레이트 부가 (메트)아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상으로부터 유도되고,
    상기 화학식 4로 표시되는 중합단위가 옥시란-2일메틸(메트)아크릴레이트 부가 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-(옥시란-2-일)에틸(메트)아크릴레이트 부가 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 3-(옥시란-2-일)프로필(메트)아크릴레이트 부가 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트 및 4-(옥시란-2-일)부틸(메트)아크릴레이트 부가 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 중합단위로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 착색 분산액.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공중합체 전체 중량을 기준으로 화학식 1 및 화학식 2의 중합단위의 함량이 50 내지 95중량%이고, 화학식 3 및 화학식 4 중 1종 이상의 중합단위의 함량이 5 내지 50중량%인 것을 특징으로 하는 착색 분산액.
  4. 제1항에 따른 착색 분산액;
    알칼리 가용성 수지;
    다관능성 단량체;
    광중합성 개시제; 및
    용매를 포함하는 감광성 수지 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지는 (메트)아크릴산, N-치환 말레이미드계 단량체 1종 이상 및 스티렌계 단량체 1종 이상을 중합하여 얻어진 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지는 (메트)아크릴산, N-치환 말레이미드계 단량체 1종 이상, 스티렌계 단량체 1종 이상 및 C2-C4 알킬(메트)아크릴레이트 1종 이상을 중합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.
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