KR102081881B1 - Colored photosensitive resin composition, color filter comprising black matrix and/or column spacer produced using the same, and image display device including color filter - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 각 용제의 점도가 20℃에서 2.0mPa·s 이하이고, 각 용제의 증기압이 20℃에서 3.0mmHg 이하이며, 전체 용제가 하기 식 1을 만족하는 것을 특징으로 한다.
[식 1]
∑[(|Ai-Bi|)×Mi] < 1.5
상기 식 1에서,
Ai는 20℃에서 각 용제의 점도(mPa·s) 이고,
Bi는 20℃에서 각 용제의 증기압(mmHg)이며,
Mi는 전체 용제 중 각 용제의 중량비이다.
본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 레벨링성이 우수하여 설계하고자 하는 단차 형성이 가능하고, 형성된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서의 표면 결함이나 표면 거칠어짐을 효과적으로 억제할 수 있는 이점이 있다.The colored photosensitive resin composition which concerns on this invention is a viscosity of 20 mPa * s or less at 20 degreeC, the vapor pressure of each solvent is 3.0 mmHg or less at 20 degreeC, and the whole solvent satisfy | fills following Formula 1, It is characterized by the above-mentioned. .
[Equation 1]
∑ [(| A i -B i |) × M i ] <1.5
In Formula 1,
A i is the viscosity (mPa · s) of each solvent at 20 ° C.,
B i is the vapor pressure (mmHg) of each solvent at 20 ℃,
M i is the weight ratio of each solvent in the total solvent.
The colored photosensitive resin composition according to the present invention has an excellent leveling property, and thus, it is possible to form a step to be designed and has an advantage of effectively suppressing surface defects or surface roughness of the formed black matrix, column spacer, or black matrix integrated column spacer. .
Description
본 발명은 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서 및 이를 포함하는 컬러필터, 화상표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a colored photosensitive resin composition, a black matrix manufactured by using the same, a column spacer or a black matrix integrated column spacer, a color filter including the same, and an image display apparatus.
디스플레이 산업은 CRT(cathode-ray tube)에서 PDP(plasma display panel), OLED(organic light-emitting diode), LCD(liquid-crystal display) 등으로 대변되는 평판 디스플레이로 급격한 변화를 진행해 왔다. 특히, LCD는 평판 디스플레이시장의 주요 제품으로 컬러필터가 구비된 상판과 박막 트랜지스터(TFT)가 구비된 하판, 그리고 그 사이에 주입된 액정으로 구성된다.The display industry has undergone a radical change from cathode-ray tubes (CRTs) to flat panel displays represented by plasma display panels (PDPs), organic light-emitting diodes (OLEDs), liquid-crystal displays (LCDs), and the like. In particular, the LCD is a main product of the flat panel display market and is composed of a top plate with a color filter, a bottom plate with a thin film transistor (TFT), and a liquid crystal injected therebetween.
컬러필터는 LCD에서 색을 표현하는 핵심적인 부품으로 평판디스플레이의 보급과 함께 노트북PC, 모니터, 휴대단말기 등 폭넓은 용도로 채용되어 왔다. 이러한 컬러필터는 기판상에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 패턴을 통해 화면에 다양한 컬러를 구현하고, 각 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 패턴 사이에 위치하여 픽셀 사이의 빛샘을 막아주는 블랙 매트릭스, 각 화소 사이의 단차를 보정하여 평탄도를 향상시키는 오버코트(OC; over coat), 두 기판 사이의 셀갭(Cell-gap)을 유지하는 컬럼 스페이서(CS; column spacer)로 구성되어 있다.Color filters are a key component to express colors in LCDs, and have been adopted for a wide range of applications such as notebook PCs, monitors, and portable terminals, with the spread of flat panel displays. The color filter implements various colors on the screen through patterns of red (R), green (G), and blue (B) on the substrate, and between the red (R), green (G), and blue (B) patterns. A black matrix positioned at the to prevent light leakage between pixels, an overcoat (OC) to improve flatness by correcting the step difference between each pixel, and a column spacer to maintain a cell gap between the two substrates ( CS; column spacer).
최근에는 디스플레이 내부에 사용되는 하나의 소재가 다양한 역할을 동시에 수행하는 것이 요구되고 있다. 대표적인 것이 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서로 블랙 매트릭스에서 요구되는 고른 광학밀도(Optical density; OD) 뿐만 아니라 우수한 전기 절연성 등이 함께 요구된다.Recently, a single material used in a display is required to simultaneously play various roles. A typical example is the black matrix integrated column spacer, which requires not only the optical density (OD) required for the black matrix but also excellent electrical insulation.
대한민국 공개특허 제2012-0033893호는 바인더 수지, 다관능성 모노머, 광중합 개시제 또는 광증감제, 및 용매를 포함하고, 여기에 착색제로 아닐린 블랙, 퍼릴렌 블랙, 금속 산화물 등의 블랙 안료를 첨가하는 기술을 언급하고 있다.Korean Patent Laid-Open No. 2012-0033893 includes a binder resin, a polyfunctional monomer, a photopolymerization initiator or a photosensitizer, and a solvent, and a technique of adding black pigments such as aniline black, perylene black, and metal oxides as colorants. It is mentioned.
또한, 대한민국 공개특허 제2013-0081019호는 알칼리 가용성 수지, 다관능성 단량체, 광중합 개시제 및 용제로 구성된 감광성 수지 조성물에 특정 중합단위를 갖는 공중합체를 추가로 포함하며 이 공중합체는 가교도를 증가시키는 반응성 작용기를 가져 블랙 매트릭스 및 블랙 컬럼 스페이서 형성시 저장안정성 및 내화학성을 개선하는 방법을 언급하고 있다.In addition, Korean Patent Publication No. 2013-0081019 further includes a copolymer having a specific polymerization unit in the photosensitive resin composition composed of an alkali-soluble resin, a polyfunctional monomer, a photopolymerization initiator and a solvent, and the copolymer is reactive to increase the degree of crosslinking. Mention is made to have functional groups to improve storage stability and chemical resistance in forming black matrix and black column spacers.
그러나 종래의 감광성 수지 조성물을 이용하여 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서를 형성하는 경우 레벨링성(평탄성, DOP; Degree of Planarization)이 다소 부족하여 목적하고자 하는 단차의 형성이 힘들고, 진공 건조(VCD; vacuum dry) 공정 중 표면 불량이 일어나는 문제가 다소 발생하고 있다.However, when the black matrix, the column spacer, or the black column spacer is formed using a conventional photosensitive resin composition, the leveling (flatness, degree of planarization) is somewhat insufficient, so that it is difficult to form a step to be desired and vacuum drying (VCD). ; vacuum dry) There are some problems with surface defects during the process.
그러므로, 레벨링성이 우수하여 설게하고자 하는 단차 형성이 용이하고, 표면 결함을 최소화할 수 있으며 이로 인하여 생산량을 증대시킬 수 있는 착색 감광성 수지 조성물의 개발이 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for development of a colored photosensitive resin composition which is easy to form a step to be excellent in leveling property and minimizes surface defects, thereby increasing the yield.
본 발명은 레벨링성이 우수하고, 목적하고자 하는 단차 형성이 가능한 착색 감광성 수지 조성물을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a colored photosensitive resin composition which is excellent in leveling property and capable of forming a desired step.
또한, 본 발명은 표면 결함이나 표면 거칠어짐이 최소화된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서 및 이를 포함하는 컬러필터, 화상 표시장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a black matrix, a column spacer or a black matrix integrated column spacer, and a color filter and an image display device including the same, which minimizes surface defects and surface roughness.
본 발명은 각 용제의 점도가 20℃에서 2.0mPa·s 이하이고, 각 용제의 증기압이 20℃에서 3.0mmHg 이하이며, 전체 용제가 하기 식 1을 만족하는 착색 감광성 수지 조성물을 제공한다.This invention provides the coloring photosensitive resin composition in which the viscosity of each solvent is 2.0 mPa * s or less at 20 degreeC, the vapor pressure of each solvent is 3.0 mmHg or less at 20 degreeC, and the whole solvent satisfy | fills following formula (1).
[식 1][Equation 1]
∑[(|Ai-Bi|)×Mi] < 1.5∑ [(| A i -B i |) × M i ] <1.5
상기 식 1에서,In Formula 1,
Ai는 20℃에서 각 용제의 점도(mPa·s) 이고,A i is the viscosity (mPa · s) of each solvent at 20 ° C.,
Bi는 20℃에서 각 용제의 증기압(mmHg)이며,B i is the vapor pressure (mmHg) of each solvent at 20 ℃,
Mi는 전체 용제 중 각 용제의 중량비이다.M i is the weight ratio of each solvent in the total solvent.
또한, 본 발명은 전술한 착색 감광성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서를 포함하는 컬러필터를 제공한다.The present invention also provides a color filter comprising a black matrix, a column spacer, or a black matrix integrated column spacer containing the cured product of the above-mentioned colored photosensitive resin composition.
또한, 본 발명은 전술한 컬러필터를 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.The present invention also provides an image display device including the above-described color filter.
본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 저점도를 가짐에 따라 레벨링성이 우수하여 설계하고자 하는 단차 형성이 가능하고, 형성된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서의 표면 결함이나 표면 거칠어짐을 효과적으로 억제할 수 있는 이점이 있다.As the coloring photosensitive resin composition according to the present invention has a low viscosity, it is possible to form a step to be designed with excellent leveling properties, and effectively suppresses surface defects or surface roughness of the formed black matrix, column spacer, or black matrix integrated column spacer. There is an advantage to this.
또한, 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서를 제조하는 경우 샌상성이 높아지는 이점이 있다.Further, when the black matrix, the column spacer, or the black matrix integrated column spacer are manufactured using the colored photosensitive resin composition according to the present invention, there is an advantage in that the acid resistance is increased.
또한, 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서는 표면 결함이나 표면 거칠어짐이 최소화된 이점이 있으며, 이를 포함하는 컬러필터 및 화상 표시장치는 물성 및 성능이 향상되는 이점이 있다.In addition, a black matrix, a column spacer, or a black matrix integrated column spacer manufactured using the colored photosensitive resin composition according to the present invention have an advantage of minimizing surface defects and surface roughness, and the color filter and the image display apparatus including the same There is an advantage that the physical properties and performance is improved.
도 1은 VCD 표면 얼룩 평가 이미지를 예시한 도이다.1 is a diagram illustrating a VCD surface stain evaluation image.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.In the present invention, when a member is located "on" another member, this includes not only when one member is in contact with another member but also when another member exists between the two members.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present invention, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated.
<착색 감광성 수지 조성물><Coloring Photosensitive Resin Composition>
본 발명이 한 양태는, 각 용제의 점도가 20℃에서 2.0mPa·s 이하이고, 각 용제의 증기압이 20℃에서 3.0mmHg 이하이며, 전체 용제가 하기 식 1을 만족하는 착색 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.An aspect of the present invention relates to a colored photosensitive resin composition in which the viscosity of each solvent is 2.0 mPa · s or less at 20 ° C., the vapor pressure of each solvent is 3.0 mmHg or less at 20 ° C., and the entire solvent satisfies the following formula (1). will be.
[식 1][Equation 1]
∑[(|Ai-Bi|)×Mi] < 1.5∑ [(| A i -B i |) × M i ] <1.5
상기 식 1에서,In Formula 1,
Ai는 20℃에서 각 용제의 점도(mPa·s) 이고,A i is the viscosity (mPa · s) of each solvent at 20 ° C.,
Bi는 20℃에서 각 용제의 증기압(mmHg)이며,B i is the vapor pressure (mmHg) of each solvent at 20 ℃,
Mi는 전체 용제 중 각 용제의 중량비이다.M i is the weight ratio of each solvent in the total solvent.
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은 이 외에도 당업계에서 통상적으로 사용되는 바인더 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제, 용제 또는 첨가제 등을 더 포함할 수 있다.The colored photosensitive resin composition of the present invention may further include a binder resin, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, a solvent or an additive, and the like, which are commonly used in the art.
용제solvent
본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은, 각 용제의 점도가 20℃에서 2.0mPa·s 이하이고, 각 용제의 증기압이 20℃에서 3.0mmHg 이하이며, 전체 용제가 하기 식 1을 만족하는 용제를 포함한다.The colored photosensitive resin composition which concerns on this invention is a viscosity of 20 mPa * s or less at 20 degreeC, the vapor pressure of each solvent is 3.0 mmHg or less at 20 degreeC, and the whole solvent contains the solvent which satisfy | fills following formula (1). do.
[식 1][Equation 1]
∑[(|Ai-Bi|)×Mi] < 1.5∑ [(| A i -B i |) × M i ] <1.5
상기 식 1에서,In Formula 1,
Ai는 20℃에서 각 용제의 점도(mPa·s) 이고,A i is the viscosity (mPa · s) of each solvent at 20 ° C.,
Bi는 20℃에서 각 용제의 증기압(mmHg)이며,B i is the vapor pressure (mmHg) of each solvent at 20 ℃,
Mi는 전체 용제 중 각 용제의 중량비이다.M i is the weight ratio of each solvent in the total solvent.
본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 상기 점도, 증기압 및 상기 식 1을 만족하는 용제를 포함하기 때문에 목적하고자 하는 패턴 단차를 형성할 수 있고, 고속코팅이 가능하여 생산 시간을 단축시킬 수 있으며, 또한 VCD 공정 중에 발생할 수 잇는 표면 불량, 표면 거칠어짐 등을 억제할 수 있어 생산성을 크게 증대시킬 수 있는 이점이 있다.Since the colored photosensitive resin composition according to the present invention includes a solvent satisfying the viscosity, vapor pressure, and Equation 1, it is possible to form a desired pattern step, high-speed coating is possible to shorten the production time, and Surface defects, surface roughness, etc. that can occur during the VCD process can be suppressed to have an advantage that can greatly increase the productivity.
구체적으로, 본 발명에 따른 용제는 전술한 점도, 증기압 및 상기 식 1을 만족하되, 착색 감광성 수지 조성물에 더 포함될 수 있는 구성들과 상용성을 가지고, 반응하지 않는 것이라면 통상의 착색 감광성 수지 조성물에서 사용되는 용제를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다. 예컨대, 상기 용제는 상기 범위를 만족하는 에테르류, 아세테이트류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 알코올류 또는 에스테르류 등의 각종 유기 용제일 수 있다.Specifically, the solvent according to the present invention satisfies the above-described viscosity, vapor pressure and the formula 1, but is compatible with the components that may be further included in the colored photosensitive resin composition, if not reacting in a conventional colored photosensitive resin composition The solvent to be used can be used without particular limitation. For example, the solvent may be various organic solvents such as ethers, acetates, aromatic hydrocarbons, ketones, alcohols or esters satisfying the above range.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 용제는 메틸-3-메톡시 프로피오네이트(점도 1.1mPa·s, 증기압 1.8mmHg), 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(점도 1.3mPa·s, 증기압 2.8mmHg), 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트(점도 1.3mPa·s, 증기압 2.8mmHg), 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트(점도 1.3mPa·s, 증기압 1.2mmHg), 메틸 아밀 케톤(점도 0.8mPa·s, 증기압 2.1mmHg), 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(점도 1.3mPa·s, 증기압 1.2mmHg), 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 프로피오네이트(점도 1.2mPa·s, 증기압 0.9mmHg), 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르(점도 2.0mPa·s, 증기압 3.0mmHg), 2,6-디메틸-4-헵타논(점도 0.9mPa·s, 증기압 1.7mmHg), 펜틸 프로피오네이트(점도 1.0mPa·s, 증기압 1.5mmHg), 에틸-3-에톡시 프로피오네이트(점도 1.3mPa·s, 증기압 0.7mmHg), 3-메톡시부틸 아세테이트(점도 0.7mPa·s, 증기압 1.1mmHg), 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르(점도 1.1mPa·s, 증기압 0.6mmHg), 디에틸렌 글리콜 에틸메틸 에테르(점도 1.2mPa·s, 증기압 0.7mmHg), 디에틸렌 글리콜 이소프로필 메틸 에테르(점도 1.3mPa·s, 증기압 0.8mmHg) 및 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르(점도 1.4mPa·s, 증기압 0.4mmHg)로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the solvent is methyl-3-methoxy propionate (viscosity 1.1 mPa · s, vapor pressure 1.8 mmHg), propylene glycol methyl ether acetate (viscosity 1.3 mPa · s, vapor pressure 2.8 mmHg), Propylene glycol monoethyl ether acetate (viscosity 1.3 mPa · s, vapor pressure 2.8 mmHg), ethylene glycol monoethyl ether acetate (viscosity 1.3 mPa · s, vapor pressure 1.2 mmHg), methyl amyl ketone (viscosity 0.8 mPa · s, vapor pressure 2.1 mmHg) , Ethylene glycol monoethyl ether (viscosity 1.3 mPa · s, vapor pressure 1.2 mmHg), propylene glycol methyl ether propionate (viscosity 1.2 mPa · s, vapor pressure 0.9 mmHg), diethylene glycol dimethyl ether (viscosity 2.0 mPa · s, vapor pressure 3.0 mmHg), 2,6-dimethyl-4-heptanone (viscosity 0.9 mPa · s, vapor pressure 1.7 mmHg), pentyl propionate (viscosity 1.0 mPa · s, vapor pressure 1.5 mmHg), ethyl-3-ethoxy propio Nate (viscosity 1.3 mPas, vapor pressure 0.7 mmHg), 3-methoxybutyl acetate (point 0.7 mPa · s, vapor pressure 1.1 mmHg), dipropylene glycol dimethyl ether (viscosity 1.1 mPa · s, vapor pressure 0.6 mmHg), diethylene glycol ethylmethyl ether (viscosity 1.2 mPa · s, vapor pressure 0.7 mmHg), diethylene glycol iso Propyl methyl ether (viscosity 1.3 mPa · s, vapor pressure 0.8 mmHg) and diethylene glycol diethyl ether (viscosity 1.4 mPa · s, vapor pressure 0.4 mmHg).
상기 용제는 상기 범위를 만족한다면 1종을 단독으로 사용하여도 무방하고, 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 무방하다. 예컨대, 상기 용제가 1종 단독으로 상기 착색 감광성 수지 조성물에 포함되는 경우 상기 용제는 점도가 20℃에서 2.0mPa·s 이하이고, 증기압이 20℃에서 3.0mmHg 이하이며, |용제의 점도 - 용제의 증기압|의 값이 1.5 미만을 만족한다.The said solvent may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types, if it satisfy | fills the said range. For example, when the solvent is included alone in the colored photosensitive resin composition, the solvent has a viscosity of 2.0 mPa · s or less at 20 ° C., a vapor pressure of 3.0 mmHg or less at 20 ° C., and the viscosity of the solvent. The value of vapor pressure | satisfies less than 1.5.
상기 용제가 제1 용제와 제2 용제의 2종으로 포함될 경우, 상기 제1 용제 및 상기 제2 용제는 점도가 20℃에서 2.0mPa·s 이하이고, 증기압이 20℃에서 3.0mmHg 이하이며, |제1 용제의 점도 - 제1 용제의 증기압|×제1 용제의 비율 및 |제2 용제의 점도 - 제2 용제의 증기압|×제2 용제의 비율의 합이 1.5 미만을 만족한다.When the solvent is included as two kinds of the first solvent and the second solvent, the first solvent and the second solvent have a viscosity of 2.0 mPa · s or less at 20 ° C., and a vapor pressure of 3.0 mmHg or less at 20 ° C., | The sum of the viscosity of the 1st solvent-the vapor pressure of the 1st solvent | x ratio of the 1st solvent, and the viscosity of the 2nd solvent-the vapor pressure of the 2nd solvent | x 2nd solvent satisfies less than 1.5.
상기 용제는 20℃에서 점도가 2.0mPa·s 이하, 바람직하게는 1.8mPa·s 이하, 더욱 바람직하게는 0.8mPa·s 내지 1.6mPa·s 일 수 있다. 이 경우 용제의 점도가 저점도로서, 대형화 라인에서의 고속코팅시에도 코팅 얼룩등의 발생이 억제되어 대량 생산이 용이하며, 평탄화 특성도 우수하여 설계하고자 하는 단차형성이 가능한 이점이 있어 바람직하다. 구체적으로, 레지스트의 점도가 너무 낮아짐에 따라 충분한 도막을 형성하기 위해서 고형분을 늘리거나 토출량을 늘려야하는 문제를 억제할 수 있고, 레지스트의 점도가 너무 높아짐에 따라 고속 코팅 시 얼룩이 발생하거나 평탄화 특성이 좋지 않게 되어 원하는 단차가 형성되지 않는 문제를 억제할 수 있다. The solvent may have a viscosity of 2.0 mPa · s or less, preferably 1.8 mPa · s or less, and more preferably 0.8 mPa · s to 1.6 mPa · s at 20 ° C. In this case, since the viscosity of the solvent is low, the occurrence of coating stains is suppressed even during high-speed coating in a large-sized line, so that mass production is easy, and the flatness characteristic is also excellent, so it is preferable to form a step to be designed. Specifically, as the viscosity of the resist becomes too low, it is possible to suppress the problem of increasing the solid content or increasing the discharge amount in order to form a sufficient coating film, and as the viscosity of the resist becomes too high, staining or high leveling characteristics are poor at high speed coating. The problem that the desired step is not formed can be suppressed.
상기 용제는 20℃에서 증기압이 3.0mmHg 이하, 바람직하게는 2.9mmHg 이하, 더욱 바람직하게는 0.5mmHg 내지 2.8mmHg 일 수 있다. 이 경우 용제의 증기압이 상기 범위 안에 있을 때 VCD 공정시 나타나는 패턴 표면의 결점이 없는 균일한 도막을 얻을 수 있고, VCD 공정시간을 단축하여 대량생산을 증대하는 경향이 있으므로 바람직하다. The solvent may be a vapor pressure of 20mmHg or less, preferably 2.9mmHg or less, more preferably 0.5mmHg to 2.8mmHg at 20 ℃. In this case, it is preferable to obtain a uniform coating film without defects on the pattern surface appearing in the VCD process when the vapor pressure of the solvent is within the above range, and to shorten the VCD process time to increase the mass production.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 전체 용제는 하기 식 2를 만족하할 수 있다.In still another embodiment of the present invention, the entire solvent may satisfy the following formula (2).
[식 2][Equation 2]
∑[(|Ai-Bi|)×Mi] < 1.38∑ [(| A i -B i |) × M i ] <1.38
상기 식 2에서,In Equation 2,
Ai, Bi ,Mi는 상기 식 1에서 정의한 바와 같다.A i , B i , and M i are as defined in Equation 1 above.
본 발명에 따른 용제는 상기 식 1, 바람직하게는 상기 식 2를 만족하기 때문에 대형화된 생산라인에서 고속 코팅시 점도에도 도막 균일성이 높으면서 얼룩 및 언코팅이 발생하지 않고, VCD 공정에 의한 급격한 용매 휘발에 의한 표면 결합이나 VCD 공정시간이 늘어나지 않는 장점이 있어 만들고자 하는 균일한 높이차를 갖는 도막을 대량 생산할 수 있는 이점이 있다.Since the solvent according to the present invention satisfies Equation 1, preferably Equation 2, the coating uniformity is high even at high viscosity during high-speed coating in a large-scale production line, and stains and uncoating do not occur, and the solvent is suddenly produced by the VCD process. There is an advantage that the surface bonding due to volatilization or VCD process time does not increase, there is an advantage that can mass-produce a coating film having a uniform height difference to be made.
본원에 따른 용제는 상기 범위를 만족한다면, 비점과 관계없이 사용이 가능하기 때문에 저점도의 VCD공정 시 용매의 강한 휘발에 의한 표면 불량을 최소화하는 이점이 있다.If the solvent according to the present invention satisfies the above range, since it can be used irrespective of the boiling point there is an advantage of minimizing the surface defects due to the strong volatilization of the solvent during the low viscosity VCD process.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 용제는 상기 착색 감광성 수지 조성물 전체 100 중량부에 대하여 60 내지 90 중량부, 바람직하게는 65 내지 85 중량부로 포함될 수 있다. 상기 용제가 상기 범위 내로 포함될 경우 레벨링성이 우수하여 설계하고자 하는 단차 형성이 용이하고, 도막, 요컨대 상기 착색 감광성 수지 조성물로 제조되는 블랙매트릭스 및/또는 컬럼 스페이서의 표면 결함이나 표면 거칠어짐이 효과적으로 억제될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 용제를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물을 사용하여 경화층의 형성 시 현상성, 내용제성 및 전기적 특성 등 공정성과 신뢰성까지 만족시킬 수 있어 바람직하다.In another embodiment of the present invention, the solvent may be included from 60 to 90 parts by weight, preferably 65 to 85 parts by weight based on 100 parts by weight of the total color photosensitive resin composition. When the solvent is included in the above range, it is easy to form a step to be designed because of excellent leveling property, and effectively suppresses surface defects or surface roughness of the coating film, that is, the black matrix and / or column spacer made of the colored photosensitive resin composition. Can be. In addition, it is preferable to use the colored photosensitive resin composition containing the solvent according to the present invention to satisfy the processability and reliability, such as developability, solvent resistance and electrical properties when forming the cured layer.
착색제coloring agent
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 본원의 착색 감광성 수지 조성물은 착색제를 더 포함할 수 있다.In still another embodiment of the present invention, the colored photosensitive resin composition of the present application may further include a colorant.
상기 착색제는 착색 유기안료를 포함할 수 있으며, 경우에 따라 흑색 유/무기 안료를 혼합하여 사용할 수 있다.The colorant may include a colored organic pigment, and in some cases, a black organic / inorganic pigment may be mixed and used.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 착색제는 오렌지 안료, 자색안료 및 청색 안료로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 안료를 더 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the colorant may further include one or more pigments selected from the group consisting of orange pigments, purple pigments and blue pigments.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 착색제는 흑색 안료를 더 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the colorant may further include a black pigment.
상기 착색제는 녹색 안료 등을 더 포함할 수 있으며, 상기 흑색, 오렌지, 청색, 녹색, 자색 안료는 당업계에서 통상적으로 사용할 수 있는 안료라면 한정되지 않고 사용할 수 있다. 예컨대, 컬러 인덱스에서 안료로 분류되어 있는 화합물을 사용할 수 있으며, 공지의 염료를 더 포함할 수 있다.The colorant may further include a green pigment, and the like, and the black, orange, blue, green, and purple pigments may be used without limitation as long as they are pigments commonly used in the art. For example, a compound classified as a pigment in the color index may be used, and may further include a known dye.
상기 오렌지 안료는 예컨대, C.I. 피그먼트 오렌지 1, 2, 5, 13, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 34, 36, 38, 43, 46, 48, 49, 61, 62, 64, 65, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 77, 78 및 79로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하고, C.I. 피그먼트 오렌지 64, 72를 포함하여 사용하는 것이 가장 바람직하다.The orange pigment is for example C.I. Pigment Orange 1, 2, 5, 13, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 34, 36, 38, 43, 46, 48, 49, 61, 62, 64, 65, 67 , At least one selected from the group consisting of 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 77, 78, and 79, and CI It is most preferable to use the pigment orange 64, 72 including.
상기 오렌지 안료는 400 내지 550㎚ 영역에서 투과율을 감소시켜 광학밀도를 향상시키는 역할을 할 수 있다. The orange pigment may serve to improve optical density by reducing transmittance in the region of 400 to 550 nm.
상기 오렌지 안료는 상기 착색제 고형분 전체 100 중량부에 대하여 5 내지 40 중량부, 바람직하게는 8 내지 30 중량부, 더욱 바람직하게는 10 내지 20 중량부로 포함될 수 있으며, 이 경우 자외성 영역의 광 흡수가 적어 패턴 형상이나 단차의 컨트롤 및 밀착력, 광학밀도가 우수한 도막을 얻을 수 있는 이점이 있다.The orange pigment may be included in an amount of 5 to 40 parts by weight, preferably 8 to 30 parts by weight, more preferably 10 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total colorant solids, in which case the light absorption of the ultraviolet region is In other words, there is an advantage that a coating film having excellent pattern shape, step control and adhesion, and optical density can be obtained.
상기 자색 안료로서는 C.I. 피그먼트 바이올렛 1, 1:1, 2, 2:2, 3, 3:1, 3:3, 5, 5:1, 14, 15, 16, 19, 23, 25, 27, 29, 31, 32, 37, 39, 42, 44, 47, 49, 50을 들 수 있다. 이 중에서도 바람직하게는 차광성 측면에서 C.I. 피그먼트 바이올렛 19, 23, 29를 들 수 있으며, 자외선 흡수율이 낮은 C.I. 피그먼트 바이올렛 23, 29를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. As said purple pigment, C.I. Pigment Violet 1, 1: 1, 2, 2: 2, 3, 3: 1, 3: 3, 5, 5: 1, 14, 15, 16, 19, 23, 25, 27, 29, 31, 32 , 37, 39, 42, 44, 47, 49 and 50. Among these, C.I. Pigment violet 19, 23, 29, and C.I. It is more preferable to use pigment violet 23, 29.
상기 자색 안료는 상기 착색제 고형분 전체 100 중량부에 대하여 10 내지 40 중량부, 바람직하게는 15 내지 35 중량부, 더욱 바람직하게는 20 내지 35 중량부로 포함될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 상기 자색 안료가 상기 범위 내로 포함되는 경우 차광성이 우수한 착색 감광성 수지 조성물을 얻을 수 있는 이점이 있다.The purple pigment may include 10 to 40 parts by weight, preferably 15 to 35 parts by weight, more preferably 20 to 35 parts by weight based on 100 parts by weight of the total colorant solids, but is not limited thereto. When the purple pigment is included in the above range, there is an advantage that a colored photosensitive resin composition having excellent light shielding property can be obtained.
상기 청색 안료로서는 C.I. 피그먼트 블루 1, 9, 14, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 17, 19, 25, 27, 28, 29, 33, 35, 36, 56, 56:1, 60, 61, 61:1, 62, 63, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 79를 들 수 있다. 이 중에서도 바람직하게는 C.I. 피그먼트 블루 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 60를 들 수 있으며, 분산성이나 차광성 측면에서는 C.I. 피그먼트 블루 15:6, 16, 60를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.As said blue pigment, C.I. Pigment Blue 1, 9, 14, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 17, 19, 25, 27, 28, 29, 33, 35, 36 , 56, 56: 1, 60, 61, 61: 1, 62, 63, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 79. Among these, C.I. Pigment blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 60, and C.I. It is more preferable to use Pigment Blue 15: 6, 16, 60.
상기 청색 안료는 상기 착색제 고형분 전체 100 중량부에 대하여 10 내지 40 중량부, 바람직하게는 15 내지 40 중량부, 더욱 바람직하게는 20 내지 40 중량부로 포함될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 다만, 상기 범위를 만족하는 경우 분산성, 차광성이 우수한 착색 감광성 수지 조성물의 제조가 가능하여 바람직하다.The blue pigment may include 10 to 40 parts by weight, preferably 15 to 40 parts by weight, more preferably 20 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total colorant solids, but is not limited thereto. However, when the said range is satisfied, since the manufacture of the coloring photosensitive resin composition excellent in dispersibility and light-shielding properties is possible, it is preferable.
상기 녹색 안료는 예컨대, C.I. 피그먼트 그린 1, 2, 4, 7, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 26, 36, 45, 48, 50, 51, 54, 55, 58, 59 등을 들 수 있다. 차광성 및 색감 보정의 관점에서 C.I. 피그먼트 그린 7, 36, 54, 58, 59를 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 전기적 특성을 고려하여 C.I. 피그먼트 그린 54를 사용하는 것을 들 수 있다. The green pigment is for example C.I. Pigment green 1, 2, 4, 7, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 26, 36, 45, 48, 50, 51, 54, 55, 58, 59 and the like. have. In terms of light shielding and color correction, C.I. Pigment Green 7, 36, 54, 58, 59 is preferably used, more preferably in consideration of the electrical properties C.I. The use of pigment green 54 is mentioned.
상이한 색상의 안료를 조합하는 경우, 색의 조합에 대해서는 특별히 한정되지 않으나, 차광성, 950nm 투과율, 신뢰성 관점에서 예컨대, 청색 안료, 녹색 안료, 오렌지 안료와 자색 안료의 조합을 사용할 수 있으며, 이 경우 차폐성이 우수하여 바람직할 수 있다.In the case of combining pigments of different colors, the combination of colors is not particularly limited, but a combination of, for example, a blue pigment, a green pigment, an orange pigment, and a purple pigment may be used in view of light shielding properties, 950 nm transmittance, and reliability. It may be preferable because of excellent shielding properties.
구체적으로, 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 광학 특성을 조절하기 위하여 흑색 안료를 더 포함할 수 있다. 상기 흑색 안료는 착색제로는 무기 또는 유기 안료일 수 있으며, 더욱 구체적으로 카본 블랙, 아테틸렌 블랙, 램프 블랙, 본 블랙, 흑연, 철흑, 아닐린 블랙, 시아닌 블랙, 티탄 블랙, 람탐 블랙, 페릴렌 블랙 등을 들 수 있으며, 목적에 따라 무기 안료와 유기 안료를 단독 사용 할 수도, 혼용하여 사용 할 수도 있다.Specifically, the colored photosensitive resin composition according to the present invention may further include a black pigment to adjust the optical properties. The black pigment may be an inorganic or organic pigment as a colorant, and more specifically, carbon black, atetylene black, lamp black, bone black, graphite, iron black, aniline black, cyanine black, titanium black, ramtam black, perylene black And the like, and inorganic pigments and organic pigments may be used alone or in combination depending on the purpose.
이 중에서도 적은 사용량으로도 균일한 광차폐성과 내화학성을 개선하는 면에서 카본 블랙을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 카본 블랙은 상기 착색제 고형분 전체 100 중량부에 대하여 0 초과 20 중량부 이하, 바람직하게는 4 내지 20 중량부로 포함될 수 있다.Among these, carbon black is preferably used in terms of improving uniform light shielding and chemical resistance even with a small amount of use, and the carbon black is more than 0 and 20 parts by weight or less, preferably 100 parts by weight of the total colorant solids. It may be included in 4 to 20 parts by weight.
상기 흑색 안료는 유기블랙을 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 유기블랙은 상기 착색제 고형분 전체 100 중량부에 대하여 3 내지 25 중량부, 더욱 바람직하게는 8 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 상기 유기블랙이 상기 범위 내로 포함되는 경우 광학밀도가 우수하면서도 제품 신뢰성이 우수한 도막의 형성이 가능한 이점이 있다.The black pigment may further include an organic black, in which case the organic black may be included in an amount of 3 to 25 parts by weight, more preferably 8 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total colorant solids. When the organic black is included in the above range, there is an advantage in that a coating film having excellent optical density and excellent product reliability can be formed.
상기 착색제는 상기 착색 감광성 수지 조성물 고형분 전체 100 중량부에 대하여 20 내지 55 중량부, 바람직하게는 23 내지 50 중량부로 포함될 수 있다. 상기 착색제가 상기 범위 내로 포함되는 경우 우수한 차폐성(광학밀도, OD)을 얻을 수 있으면서도, 패턴 형성성과 신뢰성이 우수한 이점이 있어 바람직하다.The colorant may be included in an amount of 20 to 55 parts by weight, preferably 23 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total color photosensitive resin composition solids. When the said coloring agent is contained in the said range, while it is possible to obtain the outstanding shielding property (optical density, OD), since it has the advantage which is excellent in pattern formation property and reliability, it is preferable.
본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물이 블랙 매트릭스로서 사용되는 경우 상기 착색제는 차광성을 부여하여 블랙 매트릭스의 빛샘을 방지하는 역할을 수행할 수 있으며, 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물이 컬럼 스페이서로 사용되는 경우 일정한 탄성율을 유지하면서, 셀 갭을 유지시킬 수 있는 역할을 수행할 수 있다.When the colored photosensitive resin composition according to the present invention is used as a black matrix, the coloring agent may serve to prevent light leakage of the black matrix by imparting light blocking property, and the colored photosensitive resin composition according to the present invention is used as a column spacer. If it is possible to maintain a constant elastic modulus, it can play a role to maintain the cell gap.
상기 블랙 매트릭스 및 컬럼 스페이서는 일체형일 수도 있다. 요컨대, 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서 제조에 사용할 수 있다. 상기 블랙 매트릭스 일체형 스페이서는 블랙 매트릭스와 컬럼 스페이서를 각각 형성하는 것이 아니라, 하나의 패턴으로 블랙 매트릭스와 컬럼 스페이서 역할을 모두 수행할 수 있는 것으로, 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 사용할 수 있다.The black matrix and column spacer may be integral. In short, the coloring photosensitive resin composition which concerns on this invention can be used for manufacture of a black matrix integrated column spacer. The black matrix integrated spacer does not form the black matrix and the column spacer, respectively, but may serve as both the black matrix and the column spacer in one pattern, and the colored photosensitive resin composition according to the present invention may be used.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 착색 감광성 수지 조성물은 알칼리 가용성 수지; 광중합성 화합물; 광중합 개시제; 및 첨가제로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 더 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the colored photosensitive resin composition is an alkali-soluble resin; Photopolymerizable compounds; Photopolymerization initiator; And it may further include one or more selected from the group consisting of additives.
알칼리 가용성 수지Alkali soluble resin
본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 알칼리 가용성 수지를 포함할 수 있다.The colored photosensitive resin composition according to the present invention may include an alkali soluble resin.
상기 알칼리 가용성 수지는 광이나 열의 작용에 의한 반응성 및 알칼리 용해성을 가지며, 착색제를 비롯한 고형분의 분산매로서 작용하고 결착 수지의 기능을 수행할 수 있다.The alkali-soluble resin has reactivity and alkali solubility due to the action of light or heat, and can act as a dispersion medium for solids including colorants and perform the function of the binder resin.
본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지는 50 내지 200 (KOHmg/g)의 산가를 갖는 것을 선정하여 사용한다. 산가는 아크릴계 중합체 1g을 중화하는 데 필요한 수산화칼륨의 양(mg)으로서 측정되는 값으로 용해성에 관여한다. 상기 알칼리 가용성 수지의 산가가 상기 범위 미만이면 충분한 현상속도를 확보하기 어려우며 반대로 상기 범위를 초과하면 기판과의 밀착성이 감소되어 패턴의 단락이 발생하기 쉬우며 전체 조성물의 저장 안정성이 저하되어 점도가 상승하는 문제가 발생한다. Alkali-soluble resins according to the present invention are selected and used having an acid value of 50 to 200 (KOHmg / g). The acid value is a value measured as the amount of potassium hydroxide (mg) required to neutralize 1 g of the acrylic polymer and is involved in solubility. If the acid value of the alkali-soluble resin is less than the above range, it is difficult to secure a sufficient developing speed. On the contrary, if the acid value of the alkali-soluble resin exceeds the above range, adhesion to the substrate is reduced, so that short-circuit of the pattern is likely to occur, and the storage stability of the entire composition is lowered to increase the viscosity. The problem arises.
또한, 상기 알칼리 가용성 수지는 컬러필터로 사용하기 위한 표면 경도 향상을 위해 분자량 및 분자량 분포도(Mw/Mn)의 한정을 고려할 수 있다. 바람직하기로 중량평균분자량이 3,000 내지 40,000, 바람직하게는 5,000 내지 20,000이 되도록 하고, 분자량 분포도는 1.5 내지 6.0, 바람직하기로 1.8 내지 4.0의 범위를 갖도록 직접 중합하거나 구입하여 사용한다. 상기 범위의 분자량 및 분자량 분포도를 갖는 알칼리 가용성 수지는 이미 언급한 경도가 향상, 높은 잔막율 뿐만 아니라 현상액 중의 비-노출부의 용해성이 탁월하고 해상도를 향상시킬 수 있다.In addition, the alkali-soluble resin may consider the limitation of the molecular weight and the molecular weight distribution (Mw / Mn) in order to improve the surface hardness for use as a color filter. Preferably the weight average molecular weight is 3,000 to 40,000, preferably 5,000 to 20,000, and the molecular weight distribution is directly polymerized or purchased to have a range of 1.5 to 6.0, preferably 1.8 to 4.0. Alkali-soluble resins having a molecular weight and a molecular weight distribution in the above range are excellent in hardness, high residual film ratio, as well as solubility of non-exposed portions in the developing solution and can improve resolution.
상기 알칼리 가용성 수지는 카르복실기 함유 불포화 단량체의 중합체, 또는 이와 공중합 가능한 불포화 결합을 갖는 단량체와의 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함한다.The alkali-soluble resin includes at least one member selected from the group consisting of polymers of carboxyl group-containing unsaturated monomers, copolymers with monomers having unsaturated bonds copolymerizable therewith, and combinations thereof.
이때 카르복실기 함유 불포화 단량체는 불포화 모노카르복실산, 불포화 디카르복실산, 불포화 트리카르복실산 등이 가능하다. 구체적으로, 불포화 모노카르복실산으로서는, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산, 신남산 등을 들 수 있다. 불포화 디카르복실산으로서는, 예를 들면 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산 등을 들 수 있다. 불포화 다가 카르복실산은 산무수물일 수도 있으며, 구체적으로는 말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 시트라콘산 무수물 등을 들 수 있다. 또한, 불포화 다가 카르복실산은 그의 모노(2-메타크릴로일옥시알킬)에스테르일 수도 있으며, 예를 들면 숙신산 모노(2-아크릴로일옥시에틸), 숙신산 모노(2-메타크릴로일옥시에틸), 프탈산 모노(2-아크릴로일옥시에틸), 프탈산 모노(2-메타크릴로일옥시에틸) 등을 들 수 있다. 불포화 다가 카르복실산은 그 양말단 디카르복시 중합체의 모노(메타)아크릴레이트일 수도 있으며, 예를 들면 ω-카르복시폴리카프로락톤 모노아크릴레이트, ω-카르복시폴리카프로락톤 모노메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 카르복실기 함유 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.In this case, the carboxyl group-containing unsaturated monomer may be unsaturated monocarboxylic acid, unsaturated dicarboxylic acid, unsaturated tricarboxylic acid, or the like. Specifically, as unsaturated monocarboxylic acid, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, (alpha)-chloroacrylic acid, cinnamic acid etc. are mentioned, for example. As unsaturated dicarboxylic acid, a maleic acid, a fumaric acid, itaconic acid, a citraconic acid, a mesaconic acid, etc. are mentioned, for example. The unsaturated polyhydric carboxylic acid may be an acid anhydride, and specific examples thereof include maleic anhydride, itaconic anhydride and citraconic anhydride. In addition, the unsaturated polyhydric carboxylic acid may be mono (2-methacryloyloxyalkyl) ester thereof, for example, succinic acid mono (2-acryloyloxyethyl), succinic acid mono (2-methacryloyloxyethyl ), Mono (2-acryloyloxyethyl) phthalate, mono (2-methacryloyloxyethyl) phthalate, etc. are mentioned. The unsaturated polyhydric carboxylic acid may be mono (meth) acrylate of the sock end dicarboxy polymer, and examples thereof include ω-carboxypolycaprolactone monoacrylate, ω-carboxypolycaprolactone monomethacrylate, and the like. . These carboxyl group-containing monomers can be used individually or in mixture of 2 or more types, respectively.
또한, 카르복실기 함유 불포화 단량체와 공중합이 가능한 단량체는 방향족 비닐 화합물, 불포화 카르복실산 에스테르 화합물, 불포화 카르복실산 아미노알킬에스테르 화합물, 불포화 카르복실산 글리시딜에스테르 화합물, 카르복실산 비닐에스테르 화합물, 불포화 에테르류 화합물, 시안화 비닐 화합물, 불포화 이미드류 화합물, 지방족 공액 디엔류 화합물, 분자쇄의 말단에 모노아크릴로일기 또는 모노메타크릴로일기를 갖는 거대 단량체, 벌키성 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다.Moreover, the monomer copolymerizable with a carboxyl group-containing unsaturated monomer is an aromatic vinyl compound, an unsaturated carboxylic acid ester compound, an unsaturated carboxylic acid aminoalkyl ester compound, an unsaturated carboxylic acid glycidyl ester compound, a carboxylic acid vinyl ester compound, and unsaturated. In the group consisting of ether compounds, vinyl cyanide compounds, unsaturated imide compounds, aliphatic conjugated diene compounds, macromonomers having monoacryloyl groups or monomethacryloyl groups at the ends of the molecular chain, bulky monomers, and combinations thereof One selected is possible.
보다 구체적으로, 상기 공중합 가능한 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, o-비닐톨루엔, m-비닐톨루엔, p-비닐톨루엔, p-클로로스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐벤질메틸에테르, m-비닐벤질메틸에테르, p-비닐벤질메틸에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르, 인덴 등의 방향족 비닐 화합물; 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, i-프로필아크릴레이트, i-프로필메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, i-부틸아크릴레이트, i-부틸메타크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, sec-부틸메타크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 3-히드록시프로필아크릴레이트, 3-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타크릴레이트, 3-히드록시부틸아크릴레이트, 3-히드록시부틸메타크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 4-히드록시부틸메타크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 2-페녹시에틸메타크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 디시클로펜타디에닐아크릴레이트, 디시클로펜타디에틸메타크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 노르보르닐(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필메타크릴레이트, 글리세롤모노아크릴레이트, 글리세롤모노메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 에스테르; 2-아미노에틸아크릴레이트, 2-아미노에틸메타크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 2-아미노프로필아크릴레이트, 2-아미노프로필메타크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필메타크릴레이트, 3-아미노프로필아크릴레이트, 3-아미노프로필메타크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 아미노알킬에스테르 화합물; 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 글리시딜에스테르 화합물; 아세트산 비닐, 프로피온산 비닐, 부티르산 비닐, 벤조산 비닐 등의 카르복실산 비닐에스테르 화합물; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 알릴글리시딜에테르 등의 불포화 에테르 화합물; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 시안화 비닐리덴 등의 시안화 비닐 화합물; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, α-클로로아크릴아미드, N-2-히드록시에틸아크릴아미드, N-2-히드록시에틸메타크릴아미드 등의 불포화 아미드류; 말레이미드, 벤질말레이미드, N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드 등의 불포화 이미드 화합물; 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등의 지방족 공액 디엔류; 및 폴리스티렌, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리-n-부틸아크릴레이트, 폴리-n-부틸메타크릴레이트, 폴리실록산의 중합체 분자쇄의 말단에 모노아크릴로일기 또는 모노메타크릴로일기를 갖는 거대 단량체류; 비유전 상수값을 낮출수 있는 노르보닐 골격을 갖는 단량체, 아다만탄골격을 갖는 단량체, 로진 골격을 갖는 단량체 등의 벌키성 단량체가 사용 가능하다.More specifically, the copolymerizable monomer is styrene, α-methylstyrene, o-vinyltoluene, m-vinyltoluene, p-vinyltoluene, p-chlorostyrene, o-methoxystyrene, m-methoxystyrene, p- Methoxy styrene, o-vinyl benzyl methyl ether, m-vinyl benzyl methyl ether, p-vinyl benzyl methyl ether, o-vinyl benzyl glycidyl ether, m-vinyl benzyl glycidyl ether, p-vinyl benzyl glycidyl Aromatic vinyl compounds such as ether and indene; Methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-propyl acrylate, n-propyl methacrylate, i-propyl acrylate, i-propyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl acrylate, i-butyl methacrylate, sec-butyl acrylate, sec-butyl methacrylate, t-butyl acrylate, t-butyl methacrylate, 2-hydroxy Ethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxy Hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, 3-hydroxybutyl acrylate, 3-hydroxybutyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, allyl Relate, allyl methacrylate, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, phenyl acrylate, phenyl methacrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-methoxyethyl Methacrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, 2-phenoxyethyl methacrylate, methoxy diethylene glycol acrylate, methoxy diethylene glycol methacrylate, methoxy triethylene glycol acrylate, methoxy triethylene glycol meta Methacrylate, methoxy propylene glycol acrylate, methoxy propylene glycol methacrylate, methoxy dipropylene glycol acrylate, methoxy dipropylene glycol methacrylate, isobornyl acrylate, isobornyl methacrylate, dicyclopentadier Nyl acrylate, dicyclopentadiethyl methacrylate, adamantyl (meth) a Relate, norbornyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl methacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate, etc. Unsaturated carboxylic acid esters of; 2-aminoethyl acrylate, 2-aminoethyl methacrylate, 2-dimethylaminoethyl acrylate, 2-dimethylaminoethyl methacrylate, 2-aminopropyl acrylate, 2-aminopropyl methacrylate, 2-dimethyl Unsaturated carboxyl such as aminopropyl acrylate, 2-dimethylaminopropyl methacrylate, 3-aminopropyl acrylate, 3-aminopropyl methacrylate, 3-dimethylaminopropyl acrylate and 3-dimethylaminopropyl methacrylate Acid aminoalkyl ester compounds; Unsaturated carboxylic acid glycidyl ester compounds such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate; Carboxylic acid vinyl ester compounds such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate and vinyl benzoate; Unsaturated ether compounds such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and allyl glycidyl ether; Vinyl cyanide compounds such as acrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile and vinylidene cyanide; Unsaturated amides such as acrylamide, methacrylamide, α-chloroacrylamide, N-2-hydroxyethylacrylamide and N-2-hydroxyethyl methacrylamide; Unsaturated imide compounds such as maleimide, benzylmaleimide, N-phenylmaleimide, and N-cyclohexylmaleimide; Aliphatic conjugated dienes such as 1,3-butadiene, isoprene and chloroprene; And monoacryloyl or monomethacryloyl groups at the terminal of the polymer molecular chain of polystyrene, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, poly-n-butyl acrylate, poly-n-butyl methacrylate, polysiloxane. Macromonomers having; Bulky monomers, such as a monomer having a norbornyl skeleton, a monomer having an adamantane skeleton, and a monomer having a rosin skeleton, can lower the dielectric constant.
상기 알칼리 가용성 수지는 착색 감광성 수지 조성물 전체 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부, 바람직하게는 3 내지 20 중량부, 더욱 바람직하게는 5 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.The alkali-soluble resin may be included in 1 to 30 parts by weight, preferably 3 to 20 parts by weight, more preferably 5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total color photosensitive resin composition.
상기 알칼리 가용성 수지가 상기 범위 내로 포함될 경우 현상액에서의 용해성이 충분하여 패턴형성이 용이하며, 현상시에 노광부의 화소 부분의 막 감소가 방지되어 비화소 부분의 누락성이 양호해지므로 바람직하다.When the alkali-soluble resin is included in the above range, the solubility in the developing solution is sufficient, so that pattern formation is easy, and since the film reduction of the pixel portion of the exposed portion is prevented at the time of development, the dropping of the non-pixel portion is good, which is preferable.
상기 알칼리 가용성 수지가 상기 범위 미만으로 포함될 경우 비화소 부분이 다소 누락될 수 있으며, 상기 알칼리 가용성 수지가 상기 범위를 초과하여 포함될 경우 현상액에서의 용해성이 다소 저하되어 패턴형성이 다소 어려울 수 있다.If the alkali-soluble resin is included in less than the above range, the non-pixel portion may be somewhat missing, when the alkali-soluble resin is included in more than the above range, the solubility in the developing solution is slightly lowered may be somewhat difficult to form a pattern.
광중합성Photopolymerizable 화합물 compound
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물에 함유되는 광중합성 화합물은 광 및 후술할 광중합 개시제의 작용으로 중합할 수 있는 화합물로서, 단관능 단량체, 2관능 단량체, 그 밖의 다관능 단량체 등을 들 수 있다. The photopolymerizable compound contained in the coloring photosensitive resin composition of this invention is a compound which can superpose | polymerize by the action | action of light and the photoinitiator mentioned later, A monofunctional monomer, a bifunctional monomer, another polyfunctional monomer, etc. are mentioned.
상기 단관능 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다.The kind of the monofunctional monomer is not particularly limited, and for example, nonylphenylcarbitol acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-ethylhexyl carbitol acrylate, 2-hydroxyethyl acryl The rate, N-vinylpyrrolidone, etc. are mentioned.
상기 2관능 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르, 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.The kind of said bifunctional monomer is not specifically limited, For example, 1, 6- hexanediol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, and triethylene Glycol di (meth) acrylate, bis (acryloyloxyethyl) ether of bisphenol A, 3-methylpentanediol di (meth) acrylate, and the like.
상기 다관능 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.The kind of the said polyfunctional monomer is not specifically limited, For example, a trimethylol propane tri (meth) acrylate, an ethoxylated trimethylol propane tri (meth) acrylate, and a propoxylated trimethylol propane tree (meth) ) Acrylic acid, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, ethoxylated dipentaerythritol hexa (Meth) acrylate, propoxylated dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, etc. are mentioned.
상기 광중합성 화합물의 시판되는 예로는 일본화약의 DPHA 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.Commercially available examples of the photopolymerizable compound include, but are not limited to, DPHA of Nippon Gunpowder.
상기 광중합성 화합물은 상기 착색 감광성 수지 조성물 전체 중량을 기준으로 대하여 1 내지 30 중량부, 바람직하게는 1 내지 20 중량부, 더욱 바람직하게는 2 내지 10 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 범위 내로 포함될 경우 화소부의 강도나 평활성 측면에서 바람직한 이점이 있다.The photopolymerizable compound may be included in an amount of 1 to 30 parts by weight, preferably 1 to 20 parts by weight, more preferably 2 to 10 parts by weight, based on the total weight of the colored photosensitive resin composition, and the pixel when included in the range There is a preferable advantage in terms of negative strength and smoothness.
상기 광중합성 화합물이 상기 범위 미만으로 포함되는 경우 화소부의 강도가 다소 저하될 수 있으며, 상기 광중합성 화합물이 상기 범위를 초과하여 포함되는 경우 평활성이 다소 저하될 수 있으므로 상기 범위 내로 포함되는 것이 바람직하다.When the photopolymerizable compound is included in the range below, the intensity of the pixel portion may be lowered slightly, and when the photopolymerizable compound is included in the above range, smoothness may be slightly lowered, so it is preferably included within the range. .
광중합Photopolymerization 개시제Initiator
본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 광중합 개시제를 포함할 수 있다.The coloring photosensitive resin composition which concerns on this invention can contain a photoinitiator.
상기 광중합 개시제는 착색 감광성 수지 조성물에 일반적으로 사용되는 광중합 개시제를 사용할 수 있다. 예컨대 아세토페논계, 벤조페논계, 트리아진계, 티오크산톤계, 옥심계, 벤조인계, 비이미다졸계 화합물 등을 사용할 수 있다.The photoinitiator can use the photoinitiator generally used for a coloring photosensitive resin composition. For example, acetophenone series, benzophenone series, triazine series, thioxanthone series, oxime series, benzoin series, biimidazole series compounds and the like can be used.
아세토페논계 화합물은 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온의 올리고머 등이 가능하고, 이들 중 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온이 바람직하게 사용 가능하다.Acetophenone compounds include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal, 2-hydroxy-1- [4- (2-hydroxyethoxy) Phenyl] -2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl- Oligomers of 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one and 2-hydroxy-2-methyl [4- (1-methylvinyl) phenyl] propan-1-one are possible. Of these, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one can be preferably used.
벤조페논계 화합물로는 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 등이 가능하다.As the benzophenone compound, benzophenone, benzoyl benzoic acid, benzoyl benzoic acid methyl, 4-phenyl benzophenone, hydroxy benzophenone, acrylated benzophenone, 4,4'-bis (dimethyl amino) benzophenone, 4,4'-bis (Diethyl amino) benzophenone and the like are possible.
트리아진계 화합물로는 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(3',4′'-디메톡시 스티릴)-4,6-비스(트리클로로 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-비페닐-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 등이 가능하다.Examples of triazine compounds include 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine and 2- (3 ', 4' '-dimeth Methoxy 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 -Biphenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, bis (trichloromethyl) -6-styryl-s-triazine, 2- (naphtho 1-yl) -4,6 -Bis (trichloro methyl) -s-triazine, 2- (4-methoxy naphtho 1-yl) -4,6-bis (trichloro methyl) -s-triazine, 2,4-trichloro methyl (Piperonyl) -6-triazine, 2,4-trichloro methyl (4'-methoxy styryl) -6-triazine, and the like.
티오크산톤계 화합물로는 2-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등이 가능하다.Examples of the thioxanthone compound include 2-isopropyl thioxanthone, 2,4-diethyl thioxanthone, 2,4-dichloro thioxanthone, 1-chloro-4-propoxy thioxanthone, and the like.
옥심계 화합물로는 o-에톡시카르보닐-α-옥시이미노-1-페닐프로판-1-온 등을 들 수 있으며, 시판품으로 Ciba사의 OXE-01, OXE-02가 대표적이다.Examples of the oxime compound include o-ethoxycarbonyl-α-oxyimino-1-phenylpropan-1-one and the like, and commercially available products such as OXE-01 and OXE-02 manufactured by Ciba.
벤조인계 화합물로는 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤질디메틸케탈 등이 사용 가능하다.As the benzoin compound, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyl dimethyl ketal and the like can be used.
비이미다졸계 화합물로는 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5′'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5′'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5′'-테트라(알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5′'-테트라(트리알콕시페닐)비이미다졸, 4,4',5,5′' 위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 이미다졸 화합물 등이 가능하다.Biimidazole type compounds include 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5' '-tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis (2,3-dichlorophenyl ) -4,4 ', 5,5' '-tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4', 5,5 ''-tetra (alkoxyphenyl) biimi Dazole, 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5' '-tetra (trialkoxyphenyl) biimidazole, phenyl group at 4,4', 5,5 '' position The imidazole compound etc. which are substituted by the carboalkoxy group are possible.
상기 광중합 개시제는 상기 착색 감광성 수지 조성물 100 중량부 내에서 0.01 내지 10 중량부, 바람직하기로 0.01 내지 5 중량부로 사용할 수 있다. 이러한 함량 범위는 광중합성 화합물의 광중합 속도 및 최종 얻어지는 도막의 물성을 고려한 것으로, 상기 범위 미만이면 중합 속도가 낮아 전체적인 공정 시간이 길어질 수 있으며, 반대로 상기 범위를 초과할 경우 과도한 반응에 의해 가교 반응이 지나서 도막의 물성이 오히려 저하될 수 있기 때문에, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다. The photopolymerization initiator may be used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 5 parts by weight within 100 parts by weight of the colored photosensitive resin composition. This content range takes into account the photopolymerization rate of the photopolymerizable compound and the physical properties of the final obtained coating film. If the content is less than the above range, the overall polymerization time may be low due to the low polymerization rate. Since the physical property of a coating film may fall rather, it uses suitably within the said range.
또한 광중합 개시제와 함께 광중합 개시 보조제를 사용할 수 있는데, 상기 광중합 개시제와 함께 광중합 개시 보조제를 사용하는 경우 감광성 수지 조성물이 더욱 고감도가 되어 생산성이 향상되므로 바람직하다. 상기 광중합 개시 보조제로는 아민 및 카르복실산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다.In addition, a photopolymerization initiation aid may be used together with the photopolymerization initiator. When the photopolymerization initiation aid is used together with the photopolymerization initiator, the photosensitive resin composition is more sensitive, and thus productivity is preferable. As the photopolymerization initiation assistant, one or more compounds selected from the group consisting of amines and carboxylic acid compounds may be preferably used.
이러한 광중합 개시 보조제는 광중합 개시제 1 몰당 통상적으로 10 몰 이하, 바람직하게는 0.01 내지 5 몰의 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 내에서 광중합 개시 보조제를 사용할 경우 중합 효율을 높여 생산성 향상 효과를 기대할 수 있다.Such photopolymerization initiation adjuvant is preferably used in the range of usually 10 mol or less, preferably 0.01 to 5 mol per mol of the photopolymerization initiator. When using the photopolymerization start adjuvant within the above range can be expected to increase the polymerization efficiency productivity improvement effect.
첨가제additive
본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 코팅성 또는 밀착성을 증진 시키기 위해서 분산제, 밀착촉진제, 레벨링제와 같은 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.The colored photosensitive resin composition according to the present invention may further include additives such as a dispersant, an adhesion promoter, and a leveling agent to enhance the coating property or adhesion.
예컨대, 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 제조되는 컬러필터의 광학적, 물리적 품질이 우수해지도록 분산제를 더 포함할 수 있다. 상기 분산제는 당업계에서 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정되지는 않으나, 예컨대 폴리아크릴계 분산제, 폴리에스테르계 분산제, 폴리에틸렌이민계 분산제, 폴리우레탄계 분산제 등을 들 수 있으며, 시판되는 분산제로서 SOLSPERSE 5000/ 20000/24000 (Lubrisol사 제조) 등을 사용할 수 있다.For example, the coloring photosensitive resin composition according to the present invention may further include a dispersant so that the optical and physical quality of the color filter to be produced is excellent. The dispersant is not particularly limited as long as it is commonly used in the art, and examples thereof include polyacrylic dispersants, polyester dispersants, polyethyleneimine dispersants, polyurethane dispersants, and the like, and are commercially available SOLSPERSE 5000/20000 /. 24000 (manufactured by Lubrisol) can be used.
상기 밀착촉진제는 기판과의 밀착성을 높이기 위하여 첨가될 수 있는 것으로서 카르복실기, 메타크릴로일기, 이소시아네이트기, 에폭시기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 반응성 치환기를 갖는 실란 커플링제를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 실란 커플링제는 트리메톡시실릴 벤조산, γ-메타크릴 옥시프로필 트리메톡시 실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐 트리메톡시실란, γ-이소시아네이트 프로필 트리에톡시실란, γ-글리시독시 프로필 트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등을 들 수 있으면, 이것들은 단독 및 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다The adhesion promoter may include a silane coupling agent having a reactive substituent selected from the group consisting of carboxyl groups, methacryloyl groups, isocyanate groups, epoxy groups, and combinations thereof, which may be added to increase adhesion to the substrate. It is not limited. For example, the silane coupling agent is trimethoxysilyl benzoic acid, γ-methacryl oxypropyl trimethoxy silane, vinyltriacetoxysilane, vinyl trimethoxysilane, γ-isocyanate propyl triethoxysilane, γ-glycidoxy If propyl trimethoxysilane, (beta)-(3, 4- epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, etc. are mentioned, these can be used individually and in combination of 2 or more types.
본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물이 상기 레벨링제를 포함하는 경우 코팅성이 향상될 수 있는 이점이 있다. 예컨대 상기 레벨링제는 BM-1000, BM-1100(BM Chemie사), 프로라이드 FC-135/FC-170C/FC-430(스미토모 쓰리엠㈜), SH-28PA/-190/SZ-6032(도레 시리콘㈜), DIC사의 F-475, F554 등의 불소계 레벨링제를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.When the colored photosensitive resin composition according to the present invention includes the leveling agent, there is an advantage that the coating property can be improved. For example, the leveling agent is BM-1000, BM-1100 (BM Chemie Co., Ltd.), Proride FC-135 / FC-170C / FC-430 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), SH-28PA / -190 / SZ-6032 (Dore Siri Fluorine leveling agents such as F-475 and F554 of DIC Corporation, but are not limited thereto.
이 외에도 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 산화 방지제, 자외선 흡수제, 응집 방지제와 같은 첨가제를 더 포함할 수도 있으며, 상기 첨가제는 역시 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 당업자가 적절히 추가하여 사용이 가능하다. 예컨대 상기 첨가제는 상기 착색 감광성 수지 조성물 전체 100 중량부를 기준으로 0.05 내지 10 중량부, 구체적으로 0.1 내지 10 중량부, 더욱 구체적으로 0.1 내지 5 중량부로 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the coloring photosensitive resin composition according to the present invention may further include additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, and anti-agglomerating agents in a range that does not impair the effects of the present invention, and the additives also do not impair the effects of the present invention. It can be used by those skilled in the art as appropriate without departing from the scope. For example, the additive may be used in an amount of 0.05 to 10 parts by weight, specifically 0.1 to 10 parts by weight, more specifically 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total color photosensitive resin composition, but is not limited thereto.
<컬러필터><Color filter>
본 발명의 다른 양태는 전술한 착색 감광성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 컬러필터의 블랙 매트릭스에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a black matrix of a color filter comprising a cured product of the above-mentioned colored photosensitive resin composition.
본 발명의 다른 양태는 전술한 착색 감광성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 컬러필터의 컬럼 스페이서에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a column spacer of a color filter comprising a cured product of the above-mentioned colored photosensitive resin composition.
본 발명의 또 다른 양태는 전술한 착색 감광성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 컬러필터의 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서에 관한 것이다.Still another aspect of the present invention relates to a black matrix-integrated column spacer of a color filter comprising a cured product of the above-mentioned colored photosensitive resin composition.
또한, 본 발명의 다른 양태는 전술한 착색 감광성 수지 조성물의 경화물을 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서로서 포함하는 컬러필터에 관한 것이다.Moreover, another aspect of this invention relates to the color filter which contains the hardened | cured material of the coloring photosensitive resin composition mentioned above as a black matrix, a column spacer, or a black matrix integrated column spacer.
구체적으로, 상기 컬러필터는 전술한 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 블랙 매트릭스를 포함할 수 있다.Specifically, the color filter may include a black matrix manufactured using the above-mentioned colored photosensitive resin composition.
또한, 상기 컬러필터는 전술한 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬럼 스페이서를 포함할 수 있다.In addition, the color filter may include a column spacer prepared using the above-described colored photosensitive resin composition.
또한, 상기 컬러필터는 전술한 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서를 포함할 수 있다.In addition, the color filter may include a black matrix integrated column spacer manufactured by using the above-mentioned colored photosensitive resin composition.
구체적으로, 상기 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서, 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서는 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 층일 수 있으며, 상기 착색 감광성 수지 조성물을 도포하고 소정의 패턴으로 노광, 현상 및 열경화하여 형성된 층일 수 있으며, 상기 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서를 포함하는 컬러필터의 제조 방법은 당업계에서 통상적으로 알려진 방법을 수행함으로써 형성할 수 있다.Specifically, the black matrix, the column spacer, the black matrix integrated column spacer may be a layer containing a cured product of the colored photosensitive resin composition of the present invention, and the coated photosensitive resin composition may be coated and exposed, developed, and heated in a predetermined pattern. It may be a layer formed by curing, and the method of manufacturing a color filter including the black matrix, the column spacer or the black matrix integrated column spacer may be formed by performing a method commonly known in the art.
상기 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서, 블랙 매트릭스 일체형 컬럼스페이서는 점도가 20℃에서 2.0mPa·s 이하이고, 증기압이 20℃에서 3.0mmHg 이하이며, 하기 식 1을 만족하는 용제;를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조되기 때문에 기본적인 차광 성능을 위한 광학 효과가 우수할 뿐 아니라, 탄성률 및 신뢰성이 우수하고, 레벨링성이 우수하여 단차 형성이 우수하고 표면 결함이나 표면 거칠어짐이 최소화된 이점이 있다.The black matrix, the column spacer, the black matrix integrated column spacer has a viscosity of 2.0 mPa · s or less at 20 ° C., a vapor pressure of 3.0 mmHg or less at 20 ° C., and a solvent that satisfies Equation 1 below. Since it is manufactured by using the optical effect for the basic light-shielding performance is excellent, as well as excellent elastic modulus and reliability, and excellent leveling properties, there is an advantage that the step formation is excellent and the surface defects or surface roughness is minimized.
<화상표시장치><Image display device>
또한, 본 발명의 다른 양태는 전술한 컬러필터를 포함하는 화상표시장치에 관한 것이다.Further, another aspect of the present invention relates to an image display apparatus including the above-described color filter.
본 발명의 컬러필터는 통상의 액정 표시 장치뿐만 아니라, 전계 발광 표시 장치, 플라스마 표시 장치, 전계 방출 표시 장치 등 각종 화상 표시 장치에 적용이 가능하다.The color filter of the present invention can be applied to various image display devices such as electroluminescent display devices, plasma display devices, field emission display devices, as well as ordinary liquid crystal display devices.
본 발명에 따른 화상표시장치는 점도가 20℃에서 2.0mPa·s 이하이고, 증기압이 20℃에서 3.0mmHg 이하이며, 하기 식 1을 만족하는 용제;를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터를 포함하기 때문에 공정성이 우수할 뿐만 아니라 신뢰성이 우수한 이점이 있다.The image display device according to the present invention has a viscosity of 2.0 mPa · s or less at 20 ° C., a vapor pressure of 3.0 mmHg or less at 20 ° C., and a solvent that satisfies Equation 1 below; Since the color filter is included, there is an advantage not only in excellent processability but also in reliability.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지는 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 이하에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. However, the embodiments according to the present disclosure may be modified in various other forms, and the scope of the present specification is not to be interpreted as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present specification are provided to more fully describe the present specification to those skilled in the art. In addition, "%" and "part" which show content below are a basis of weight unless there is particular notice.
합성예Synthesis Example : 알칼리 가용성 수지(B)의 합성: Synthesis of Alkali-Soluble Resin (B)
교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하 깔때기 및 질소 도입관을 구비한 내용적 1리터의 분리형 플라스크에 메톡시부틸아세테이트 277 g을 투입, 80℃로 승온 후, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-9-일아크릴레이트와 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일아크릴레이트의 혼합물[50:50(몰비)][상기 화학식 1로 표시되는 화합물, Ra=H,] 301 g, 메타크릴산 49 g, 및 아조비스디메틸발레로니트 릴 23 g을 메톡시부틸아세테이트 350g에 용해시킨 혼합 용액을 5 시간에 걸쳐서 적하하고, 또한 3 시간 숙성함으로써 공중합체 용액[고형분(NV) 35.0 중량%]을 얻었다. 얻어진 공중합체의 산가(dry)는 69.8 KOH mg/g, 중량 평균 분자량(Mw)은 9,500, 분산도(Mw/Mn)는 1.9이었다.277 g of methoxybutyl acetate was added to a 1-liter separate-type flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a dropping funnel, and a nitrogen inlet tube, and heated to 80 ° C, followed by 3,4-epoxytricyclo [5.2. 1.0 A mixture of 2,6 ] decane-9-ylacrylate and 3,4-epoxytricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-8-ylacrylate [50:50 (molar ratio)] Compound, R a = H,] 301 g, methacrylic acid 49 g, and a mixed solution in which 23 g of azobisdimethylvaleronitrile were dissolved in 350 g of methoxybutyl acetate were added dropwise over 5 hours, and 3 The copolymer solution [solid content (NV) 35.0 weight%] was obtained by time aging. The dry value of the obtained copolymer was 69.8 KOH mg / g, the weight average molecular weight (Mw) was 9,500, and the dispersion degree (Mw / Mn) was 1.9.
[화학식 1][Formula 1]
실시예Example 및 And 비교예Comparative example : 착색 감광성 수지 조성물의 제조: Production of colored photosensitive resin composition
하기 표 1의 조성대로 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 이때, 용제의 물리화학적 특성을 하기 표 2에 나타내었다.A colored photosensitive resin composition was prepared according to the composition of Table 1 below. In this case, the physical and chemical properties of the solvent are shown in Table 2 below.
A-2: B15:6, C.I. 피그먼트 블루 15:6
A-3: B16, C.I. 피그먼트 블루 16
A-4: V29, C.I. 피그먼트 바이올렛 29
A-5: CB, 카본 블랙
B: 합성예에 따른 알칼리 가용성 수지
M: 광중합성 화합물, DPHA(일본 닛본 카야꾸㈜ 제조)
PI: 광중합개시제, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]-에타논-1-(O-아세틸옥심) (Irgacure OXE-02: BASF사 제조)
D1: 첨가제, SOLSPERSE 20000 (일본 Lubrisol사 제조)
D2: 첨가제, F554(일본 DIC사 제조)
용제(S-1): 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA)/디에틸렌글리콜에틸메틸에테르(MEDG) = 90 : 10
용제(S-2): 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트(EGA)
용제(S-3): 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA)/디에틸렌글리콜에틸메틸에테르(MEDG) = 85 : 20
용제(S-4): 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA)/3-메톡시부틸아세테이트(3-MBA) = 85 : 20
용제(S-5): 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA)
용제(S-6): 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA)/1,2-프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME) = 90 : 10
용제(S-7): 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA)/프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME)/1,2-프로필렌글리콜디아세테이트(PGDA) = 80 : 10 : 10
용제(S-8): 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA)/1,2-프로필렌글리콜디아세테이트(PGDA) = 93 : 7A-1: Or64, CI Pigment Orange 64
A-2: B15: 6, CI Pigment Blue 15: 6
A-3: B16, CI Pigment Blue 16
A-4: V29, CI Pigment Violet 29
A-5: CB, carbon black
B: alkali-soluble resin according to the synthesis example
M: photopolymerizable compound, DPHA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., Japan)
PI: photoinitiator, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -ethanone-1- (O-acetyloxime) (Irgacure OXE-02: BASF Corporation Produce)
D1: Additive, SOLSPERSE 20000 (manufactured by Lubrisol, Japan)
D2: additive, F554 (manufactured by DIC Japan)
Solvent (S-1): Propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) / diethylene glycol ethyl methyl ether (MEDG) = 90:10
Solvent (S-2): Ethylene glycol monoethyl ether acetate (EGA)
Solvent (S-3): Propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) / diethylene glycol ethyl methyl ether (MEDG) = 85: 20
Solvent (S-4): Propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) / 3-methoxybutyl acetate (3-MBA) = 85: 20
Solvent (S-5): Propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA)
Solvent (S-6): Propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) / 1,2-propylene glycol monomethyl ether (PGME) = 90:10
Solvent (S-7): Propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) / Propylene glycol monomethyl ether (PGME) / 1, 2-propylene glycol diacetate (PGDA) = 80:10: 10
Solvent (S-8): Propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) / 1, 2-propylene glycol diacetate (PGDA) = 93: 7
(mPa·s)Viscosity
(mPas)
(mmHg)Vapor pressure
(mmHg)
실험예Experimental Example
(1) 착색 기판의 제작(1) Preparation of colored substrate
5cm×5cm의 유리기판(코닝사)을 중성세제 및 물로 세정 후 건조하였다. 상기 유리기판 상에 실시예 및 비교예에서 제조된 착색 감광성 수지 조성물 각각을 최종 막 두께가 3.0㎛가 되도록 스핀 코팅을 하고, 100℃에서 선 소성하여 90초간 건조하여 용제를 제거하였다. 그런 다음, 노광량 35 mJ/cm2로 노광하여 패턴을 형성하고 알카리 수용액을 사용하여 비노광부를 제거하였다. 이어서 230℃에서 후 소성을 30분간 하여 착색기판을 제조하였다.A 5 cm × 5 cm glass substrate (Corning) was washed with a neutral detergent and water and dried. Each of the colored photosensitive resin compositions prepared in Examples and Comparative Examples was spin-coated on the glass substrate to have a final film thickness of 3.0 μm, prebaked at 100 ° C., and dried for 90 seconds to remove a solvent. Thereafter, the light was exposed at an exposure dose of 35 mJ / cm 2 to form a pattern, and the non-exposed part was removed using an alkaline aqueous solution. Subsequently, after baking for 30 minutes at 230 ℃ to produce a colored substrate.
(2) 점도 측정(2) viscosity measurement
용제 및 실시예, 비교예에 따른 착색 감광성 수지 조성물의 점도는 25℃에서 브룩필드 점도계(Brookfield Viscometer DV-I+, BROOKFIELD사 제조)를 이용하여 측정하였다.The viscosity of the solvent, and the coloring photosensitive resin composition which concerns on an Example and a comparative example was measured using the Brookfield viscometer (Brookfield Viscometer DV-I +, the Brookfield company make) at 25 degreeC.
(3) 광특성 측정(광학밀도, UV-vis)(3) Optical property measurement (optical density, UV-vis)
상기 실험예를 통하여 제조된 착색 기판의 경화막을 광학밀도계(361T, X-rite사)를 이용하여 550nm에서의 투과율을 측정하여, 1㎛ 두께에 대한 광학밀도를 구하여 하기 표 3에 나타내었다.The cured film of the colored substrate prepared through the above experimental example was measured by using an optical density meter (361T, X-rite) to measure the transmittance at 550nm, to obtain the optical density of 1㎛ thickness are shown in Table 3 below.
또한 상기 형성된 경화막을 UV-vis(UV-2550; Shimadzu 사)를 이용하여 광특성을 평가하였다. 이때, 평가 기준은 하기와 같으며, 결과를 하기 표 3에 나타내었다.In addition, the formed cured film was evaluated for optical properties using UV-vis (UV-2550; Shimadzu). At this time, evaluation criteria are as follows, and the results are shown in Table 3 below.
< 광특성 평가 기준 1: 700~750nm 파장 범위 내 ><Optical Property Evaluation Criteria 1: Within 700 to 750 nm wavelength range>
○ : 우수, 10% 광투과성 이하 ○: Excellent, 10% or less light transmittance
△ : 부족, 10% 광투과성 초과 12% 광투과성 이하 △: insufficient, more than 10% light transmittance and less than 12% light transmittance
× : 악화, 12% 광투과성 초과X: worse, exceeding 12% light transmission
< 광특성 평가 기준 2: 950nm 파장 범위 내 ><Optical Characteristic Criteria 2: Within 950 nm wavelength range>
○ : 우수, 15% 광투과성 이상 ○: excellent, 15% or more light transmission
△ : 부족, 13% 광투과성 이상 △: insufficient, 13% light transmittance or more
× : 악화, 13% 광투과성 미만×: worse, less than 13% light transmission
(4) 평탄성(DOP: Degree of Planarization) 측정(4) Degree of Planarization (DOP) measurement
패턴이 형성되어 있는 기판(5cm ×5cm glass기판)에 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 착색 감광성 수지 조성물 각각을 최종 막 두께가 3.0(±0.2)㎛가 되도록 스핀 코팅 하고, 100℃에서 선 소성하여 90초간 건조하여 용제를 제거하여 예비 경화막을 형성였다. 그 후, 노광량 35 mJ/cm2로 전면을 노광하여 전면패턴을 형성하고 알칼리 수용액을 사용하여 현상을 진행한다. 이어서 230℃에서 후 소성을 130분간 하여 전면착색기판을 제조하였다. 제조된 전면 착색기판을 막두께 측정기(DEKTAK6M, Veeco사)을 통하여 하부에 패턴이 있는 부분과 없는 부분의 두께를 측정한 후, 미리 측정해 둔 하부 기재의 패턴 두께를 이용하여 평탄성(DOP)을 측정하여 하기 표 3에 기재하였다.Each coated photosensitive resin composition prepared in the above Examples and Comparative Examples was spin-coated to a final film thickness of 3.0 (± 0.2) µm on a substrate (5 cm x 5 cm glass substrate) on which a pattern was formed, and linearly baked at 100 ° C. After drying for 90 seconds, the solvent was removed to form a precured film. Thereafter, the entire surface is exposed at an exposure dose of 35 mJ / cm 2 to form a front surface pattern, and development is carried out using an aqueous alkali solution. Subsequently, after firing at 230 ° C. for 130 minutes, a front colored substrate was prepared. After measuring the thickness of the part with and without the pattern on the lower surface of the front colored substrate through a film thickness meter (DEKTAK6M, Veeco), the flatness (DOP) was measured using the pattern thickness of the lower substrate previously measured. The measurement is shown in Table 3 below.
< 평탄성(DOP) 평가 기준 ><Flatness (DOP) Evaluation Criteria>
하부패턴 두께가 1.17㎛가 되도록 미리 준비한 기판에, 하부패턴이 없는 평탄화부 두께가 3.20㎛가 되도록 코팅하여 하기 식 3을 이용하여 평탄성을 측정하였다.The substrate prepared in advance so that the lower pattern thickness was 1.17 μm was coated such that the thickness of the flattening part without the lower pattern was 3.20 μm, and the flatness was measured using the following Equation 3.
[식 3] [Equation 3]
DOP(%)={(ⓐ-ⓓ)/ⓐ}×100, 0 ≤ ⓓ ≤ 1.5 ㎛, ⓓ ≤ ⓐ ≤ ⓑDOP (%) = {(ⓐ-ⓓ) / ⓐ} × 100, 0 ≤ ⓓ ≤ 1.5 μm, ⓓ ≤ ⓐ ≤ ⓑ
상기 식 3에서,In Equation 3,
ⓐ는 하부 패턴의 두께이며, ⓓ는 ⓐ+ⓒ-ⓑ의 값이며, ⓑ는 착색 감광성 조성물에 의해 평탄성이 형성된 막 중 하부에 패턴이 없는 부분의 두께이고, ⓒ는 착색 감광성 조성물에 의해 평탄성이 형성된 막의 최고점에서 하부 패턴의 최고점을 제외한 부분의 두께를 의미한다.Ⓐ is the thickness of the lower pattern, ⓓ is the value of ⓐ + ⓒ-ⓑ, ⓑ is the thickness of the portion without the pattern formed in the flatness formed by the colored photosensitive composition, and ⓒ is the flatness by the colored photosensitive composition. The thickness of the portion of the formed film except for the highest point of the lower pattern.
◎ : 매우우수, 30% 이상 60% 미만◎ very good, 30% or more but less than 60%
○ : 우수, 15% 이상 30% 미만, 60% 이상 75% 미만○: Excellent, 15% or more but less than 30%, 60% or more and less than 75%
△ : 부족, 10% 이상 15% 미만, 75% 이상 85% 미만△: insufficient, 10% or more and less than 15%, 75% or more and less than 85%
× : 악화, 10% 미만, 85% 이상×: worse, less than 10%, 85% or more
(5) VCD 표면 얼룩 평가(5) VCD surface stain evaluation
실시예 및 비교예에 따라 제조한 착색 감광성 수지 조성물 각각을 최종 막 두께가 3.0(±0.2)㎛가 되도록 스핀 코팅 하고, 65Pa까지 감압건조(Vacuum Dry : VCD)를 진행하며 65Pa에 도달하기까지의 시간을 측정하고, 그 후 코팅 표면을 광학 현미경으로 확인하여 VCD 감압에 따른 표면 결함 및 Tact time을 측정하여 표 3에 기재하였다. 도 1은 VCD 표면 얼룩 평가 이미지를 하기 평가 기준에 따라 분류한 예시이다.Each of the colored photosensitive resin compositions prepared according to Examples and Comparative Examples was spin coated to have a final film thickness of 3.0 (± 0.2) μm, followed by vacuum drying (VCD) to 65 Pa, and then to 65 Pa. The time was measured, and then the coating surface was checked by an optical microscope to measure the surface defects and the Tact time according to the VCD decompression, and are shown in Table 3. 1 is an example of classifying a VCD surface stain evaluation image according to the following evaluation criteria.
< VCD 평가 기준 ><VCD Evaluation Criteria>
◎ : 매우우수, 표면 얼룩 5개 미만◎ very good, less than 5 surface stains
○ : 우수, 표면 얼룩 5개 이상 10개 미만○: Excellent, less than 10 or more surface stains
△ : 부족, 표면 얼룩 10개 이상 20개 미만△: insufficient, less than 20 surface stains
× : 악화, 표면 얼룩 20개 이상×: Deterioration, 20 or more surface stains
(6) 신뢰성 측정 (6) reliability measurement
상기 (2)에서 제조한 컬러기판을 3×3cm로 자른 후, 이를 NMP 용액에 침지시킨 후, 100℃에서 60분간 열을 가하였다. 그 후 NMP 용액만을 추출하여, NMP 용제에 용출 정도를 UV-vis spectrometer를 이용해 흡광도를 측정하여, 그 결과를 하기 표 3에 기재하였다. 이때, 평가 기준은 하기와 같다.The color substrate prepared in (2) was cut to 3 × 3 cm, immersed in NMP solution, and then heated at 100 ° C. for 60 minutes. Thereafter, only the NMP solution was extracted, and the absorbance of the NMP solvent was measured using a UV-vis spectrometer. The results are shown in Table 3 below. At this time, evaluation criteria are as follows.
< 신뢰성 평가 기준 ><Reliability Evaluation Criteria>
○ : 우수, 흡광도 0.5 이하 ○: excellent, absorbance 0.5 or less
△ : 부족, 흡광도 0.5 초과 0.8 이하 (Triangle | delta): Insufficient, absorbance more than 0.5 and less than 0.8
× : 악화, 흡광도 0.8 이상×: deterioration, absorbance 0.8 or more
(7) 탄성회복률 평가(7) Evaluation of elastic recovery rate
상기 (1) 착색 기판의 제조에 따라 제조된 기판을 SNU(SIS-2000, SNU사)를 이용해 기준상태에서 패턴의 두께및 넓이를 측정하였다. 이후, 경도계(Nano-indenter HM500, Fisher사)를 평면 압자를 이용하여 패턴이 1㎛ 변형되는 지점까지 2mN/sec의 속도로 눌러주었으며, 1㎛ 변형되는 지점에서 5초간 Holding Time을 가졌다. 이후, SNU를 이용하여 패턴의 두께및 넓이를 측정하고, 전과 후의 패턴의 두께 변화로 탄성회복률을 측정하였다. 구체적인 평가 기준은 하기와 같으며, 평과 결과는 하기 표 3에 기재하였다.(1) The thickness and width of the pattern were measured in a reference state using SNU (SIS-2000, SNU Co., Ltd.) of the substrate prepared according to the production of the colored substrate. Subsequently, the hardness tester (Nano-indenter HM500, Fisher) was pressed at a speed of 2 mN / sec to the point where the pattern was deformed by 1 μm using a planar indenter, and had a holding time for 5 seconds at the point where the 1 μm was deformed. Thereafter, the thickness and the width of the pattern were measured using SNU, and the elastic recovery rate was measured by changing the thickness of the pattern before and after. Specific evaluation criteria are as follows, and the evaluation results are shown in Table 3 below.
<탄성회복률 평가 기준><Evaluation criteria for elastic recovery rate>
◎: 매우우수, 98% 이상◎: very good, more than 98%
○: 우수, 96% 이상 ~ 98% 미만○: excellent, 96% or more and less than 98%
△: 부족, 96% 이상 ~ 94% 미만△: shortage, more than 96% ~ less than 94%
×: 악화, 94% 미만×: worse, less than 94%
(Blank : 15sec)VCD Tact
(Blank: 15sec)
상기 표 3을 보면 식 1의 값을 만족할 경우 도막의 평탄성이 우수하여 설계하고자 하는 단차형성이 유리하며, VCD 공정에 의한 표면 얼룩 및 공정시간도 늘어나지 않는 등 대량 생산에 적합한 특성을 보이는 것을 알 수 있다.In Table 3, when the value of Equation 1 is satisfied, the flatness of the coating film is excellent, and the step difference to be designed is advantageous. have.
Claims (14)
각 용제의 증기압이 20℃에서 3.0mmHg 이하이며,
전체 용제가 하기 식 1을 만족하고,
하기 광특성 측정에 따른 700~750nm 파장 범위 내의 광투과성이 10% 이하이며, 950nm 파장의 광투과성이 15% 이상인, 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서용 착색 감광성 수지 조성물:
[식 1]
∑[(|Ai-Bi|)×Mi] < 1.5
상기 식 1에서,
Ai는 20℃에서 각 용제의 점도(mPa·s) 이고,
Bi는 20℃에서 각 용제의 증기압(mmHg)이며,
Mi는 전체 용제 중 각 용제의 중량비이다.
<광특성 측정>
유리 기판 상에 착색 감광성 수지 조성물을 최종 막 두께가 3.0㎛가 되도록 스핀 코팅을 하고, 100℃에서 선 소성하여 90초간 건조하여 용제를 제거한다. 그런 다음, 노광량 35 mJ/cm2로 노광하여 패턴을 형성하고 알칼리 수용액을 사용하여 비노광부를 제거한다. 이어서 230℃에서 후 소성을 30분간 하여 착색기판을 제조한다. 제조된 착색 기판의 경화막을 UV-vis를 이용하여 광특성을 평가한다.The viscosity of each solvent is 2.0 mPa * s or less at 20 degreeC,
Vapor pressure of each solvent is 3.0 mmHg or less at 20 ℃,
All the solvents satisfy the following formula 1,
Colored photosensitive resin composition for black matrices, column spacers, or black matrix integrated column spacers having a light transmittance of 10% or less within a wavelength range of 700 to 750 nm according to the following optical property measurement, and having a light transmittance of 15% or more at a wavelength of 950 nm:
[Equation 1]
∑ [(| A i -B i |) × M i ] <1.5
In Formula 1,
A i is the viscosity (mPa · s) of each solvent at 20 ° C.,
B i is the vapor pressure (mmHg) of each solvent at 20 ℃,
M i is the weight ratio of each solvent in the total solvent.
<Optical characteristic measurement>
The colored photosensitive resin composition is spin-coated on a glass substrate so that the final film thickness may be 3.0 micrometers, linearly baked at 100 degreeC, and dried for 90 second, and a solvent is removed. Then, the exposure is performed at an exposure dose of 35 mJ / cm 2 to form a pattern, and the non-exposed part is removed using an aqueous alkali solution. Subsequently, after baking at 230 degreeC for 30 minutes, a colored board | substrate is manufactured. Optical properties of the cured film of the prepared colored substrate were evaluated using UV-vis.
상기 용제는 메틸-3-메톡시 프로피오네이트(점도 1.1mPa·s, 증기압 1.8mmHg), 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(점도 1.3mPa·s, 증기압 2.8mmHg), 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트(점도 1.3mPa·s, 증기압 2.8mmHg), 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트(점도 1.3mPa·s, 증기압 1.2mmHg), 메틸 아밀 케톤(점도 0.8mPa·s, 증기압 2.1mmHg), 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(점도 1.3mPa·s, 증기압 1.2mmHg), 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 프로피오네이트(점도 1.2mPa·s, 증기압 0.9mmHg), 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르(점도 2.0mPa·s, 증기압 3.0mmHg), 2,6-디메틸-4-헵타논(점도 0.9mPa·s, 증기압 1.7mmHg), 펜틸 프로피오네이트(점도 1.0mPa·s, 증기압 1.5mmHg), 에틸-3-에톡시 프로피오네이트(점도 1.3mPa·s, 증기압 0.7mmHg), 3-메톡시부틸 아세테이트(점도 0.7mPa·s, 증기압 1.1mmHg), 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르(점도 1.1mPa·s, 증기압 0.6mmHg), 디에틸렌 글리콜 에틸메틸 에테르(점도 1.2mPa·s, 증기압 0.7mmHg), 디에틸렌 글리콜 이소프로필 메틸 에테르(점도 1.3mPa·s, 증기압 0.8mmHg) 및 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르(점도 1.4mPa·s, 증기압 0.4mmHg)로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함하는 것인 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서용 착색 감광성 수지 조성물.The method of claim 1,
The solvent is methyl-3-methoxy propionate (viscosity 1.1 mPa · s, vapor pressure 1.8 mmHg), propylene glycol methyl ether acetate (viscosity 1.3 mPa · s, vapor pressure 2.8 mmHg), propylene glycol monoethyl ether acetate (viscosity 1.3) mPas, vapor pressure 2.8 mmHg), ethylene glycol monoethyl ether acetate (viscosity 1.3 mPas, vapor pressure 1.2 mmHg), methyl amyl ketone (viscosity 0.8 mPa.s, vapor pressure 2.1 mmHg), ethylene glycol monoethyl ether (viscosity 1.3) mPas, vapor pressure 1.2mmHg), propylene glycol methyl ether propionate (viscosity 1.2mPas, vapor pressure 0.9mmHg), diethylene glycol dimethyl ether (viscosity 2.0mPas, vapor pressure 3.0mmHg), 2,6-dimethyl 4-heptanone (viscosity 0.9 mPa · s, vapor pressure 1.7 mmHg), pentyl propionate (viscosity 1.0 mPa · s, vapor pressure 1.5 mmHg), ethyl-3-ethoxy propionate (viscosity 1.3 mPa · s, vapor pressure 0.7 mmHg), 3-methoxybutyl acetate (viscosity 0.7 mPas, vapor pressure 1.1 mmHg), dipro Lene glycol dimethyl ether (viscosity 1.1 mPa · s, vapor pressure 0.6 mmHg), diethylene glycol ethylmethyl ether (viscosity 1.2 mPa · s, vapor pressure 0.7 mmHg), diethylene glycol isopropyl methyl ether (viscosity 1.3 mPa · s, vapor pressure 0.8 mmHg) and diethylene glycol diethyl ether (viscosity 1.4 mPa · s, vapor pressure 0.4 mmHg) containing at least one selected from the group consisting of a colored photosensitive resin composition for black matrix, column spacer or black matrix integral column spacer.
상기 전체 용제가 하기 식 2를 만족하는 것인 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서용 착색 감광성 수지 조성물:
[식 2]
∑[(|Ai-Bi|)×Mi] < 1.38
상기 식 2에서,
Ai, Bi ,Mi는 상기 식 1에서 정의한 바와 같다.The method of claim 1,
Colored photosensitive resin composition for a black matrix, a column spacer, or a black matrix integrated column spacer in which the said total solvent satisfy | fills following Formula 2:
[Equation 2]
∑ [(| A i -B i |) × M i ] <1.38
In Equation 2,
A i , B i , and M i are as defined in Equation 1 above.
하기 평탄성(DOP) 측정에 따른 평탄성이 30% 이상 60% 미만인 것인 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서용 착색 감광성 수지 조성물:
<평탄성(DOP) 측정>
패턴이 형성되어 있는 유리 기판 상에 착색 감광성 수지 조성물을 최종 막 두께가 3.0±0.2㎛가 되도록 스핀 코팅 하고, 100℃에서 선 소성하여 90초간 건조하여 용제를 제거하여 예비 경화막을 형성한다. 그 후, 노광량 35 mJ/cm2로 전면을 노광하여 전면패턴을 형성하고 알칼리 수용액을 사용하여 현상을 진행한다. 이어서 230℃에서 후 소성을 130분간 하여 전면착색기판을 제조한다. 제조된 전면 착색기판을 막두께 측정기를 통하여 하부에 패턴이 있는 부분과 없는 부분의 두께를 측정한 후, 미리 측정해 둔 하부 기재의 패턴 두께를 이용하여 평탄성(DOP)을 측정한다.
평탄성 평가 기준
하부패턴 두께가 1.17㎛가 되도록 미리 준비한 기판에, 하부패턴이 없는 평탄화부 두께가 3.20㎛가 되도록 코팅하여 하기 식 3을 이용하여 평탄성을 측정한다.
[식 3]
DOP(%)={(ⓐ-ⓓ)/ⓐ}×100, 0 ≤ ⓓ ≤ 1.5 ㎛, ⓓ ≤ ⓐ ≤ ⓑ
상기 식 3에서,
ⓐ는 하부 패턴의 두께이며, ⓓ는 ⓐ+ⓒ-ⓑ의 값이며, ⓑ는 착색 감광성 조성물에 의해 평탄성이 형성된 막 중 하부에 패턴이 없는 부분의 두께이고, ⓒ는 착색 감광성 조성물에 의해 평탄성이 형성된 막의 최고점에서 하부 패턴의 최고점을 제외한 부분의 두께를 의미한다.The method of claim 1,
A colored photosensitive resin composition for black matrix, column spacer or black matrix integrated column spacer, wherein the flatness according to the following flatness (DOP) measurement is 30% or more and less than 60%:
<DOP measurement>
On the glass substrate in which the pattern is formed, spin coating of the colored photosensitive resin composition so that a final film thickness may be set to 3.0 +/- 0.2 micrometer, it is prebaked at 100 degreeC, it is dried for 90 second, a solvent is removed, and a precured film is formed. Thereafter, the entire surface is exposed at an exposure dose of 35 mJ / cm 2 to form a front surface pattern, and development is carried out using an aqueous alkali solution. Subsequently, after baking at 230 ° C. for 130 minutes, a front colored substrate was produced. After measuring the thickness of the portion with and without the pattern on the bottom of the prepared front color substrate through a film thickness meter, the flatness (DOP) is measured using the pattern thickness of the lower substrate previously measured.
Flatness Evaluation Criteria
The substrate prepared in advance so that the lower pattern thickness is 1.17 µm is coated so that the thickness of the flattening portion without the lower pattern is 3.20 µm and the flatness is measured using the following Equation 3.
[Equation 3]
DOP (%) = {(ⓐ-ⓓ) / ⓐ} × 100, 0 ≤ ⓓ ≤ 1.5 μm, ⓓ ≤ ⓐ ≤ ⓑ
In Equation 3,
Ⓐ is the thickness of the lower pattern, ⓓ is the value of ⓐ + ⓒ-ⓑ, ⓑ is the thickness of the portion without the pattern formed in the flatness formed by the colored photosensitive composition, and ⓒ is the flatness by the colored photosensitive composition. The thickness of the portion of the formed film except for the highest point of the lower pattern.
착색제를 더 포함하는 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서용 착색 감광성 수지 조성물.The method of claim 1,
The coloring photosensitive resin composition for a black matrix, a column spacer, or a black matrix integrated column spacer which further contains a coloring agent.
상기 착색제는 오렌지 안료, 자색안료 및 청색 안료로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 안료 포함하는 것인 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서용 착색 감광성 수지 조성물.The method of claim 5,
The colorant is a colored photosensitive resin composition for a black matrix, a column spacer or a black matrix integrated column spacer which comprises at least one pigment selected from the group consisting of an orange pigment, a purple pigment and a blue pigment.
상기 착색제는 흑색 안료를 더 포함하는 것인 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서용 착색 감광성 수지 조성물.The method of claim 6,
The coloring agent is a colored photosensitive resin composition for a black matrix, a column spacer or a black matrix integrated column spacer that further comprises a black pigment.
상기 용제는 상기 착색 감광성 수지 조성물 전체 100 중량부에 대하여 60 내지 90 중량부로 포함되는 것인 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서용 착색 감광성 수지 조성물.The method of claim 1,
The solvent is contained in 60 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the colored photosensitive resin composition, the colored photosensitive resin composition for black matrix, column spacer or black matrix integrated column spacer.
알칼리 가용성 수지; 광중합성 화합물; 광중합 개시제; 및 첨가제로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 더 포함하는 것인 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서용 착색 감광성 수지 조성물.The method of claim 1,
Alkali-soluble resins; Photopolymerizable compounds; Photopolymerization initiator; And one or more selected from the group consisting of additives. The colored photosensitive resin composition for black matrix, column spacer, or black matrix integrated column spacer.
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