KR102112320B1 - Black photo sensitive resin composition with stair difference and color filter manufacturing method using the same - Google Patents
Black photo sensitive resin composition with stair difference and color filter manufacturing method using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102112320B1 KR102112320B1 KR1020140030801A KR20140030801A KR102112320B1 KR 102112320 B1 KR102112320 B1 KR 102112320B1 KR 1020140030801 A KR1020140030801 A KR 1020140030801A KR 20140030801 A KR20140030801 A KR 20140030801A KR 102112320 B1 KR102112320 B1 KR 102112320B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- black
- resin composition
- photosensitive resin
- mass
- compound
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B11/00—Diaryl- or thriarylmethane dyes
- C09B11/04—Diaryl- or thriarylmethane dyes derived from triarylmethanes, i.e. central C-atom is substituted by amino, cyano, alkyl
- C09B11/10—Amino derivatives of triarylmethanes
- C09B11/24—Phthaleins containing amino groups ; Phthalanes; Fluoranes; Phthalides; Rhodamine dyes; Phthaleins having heterocyclic aryl rings; Lactone or lactame forms of triarylmethane dyes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/22—Absorbing filters
- G02B5/223—Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/22—Absorbing filters
- G02B5/23—Photochromic filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
- G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
- G03F7/032—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders
- G03F7/033—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders the binders being polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. vinyl polymers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
본 발명은 흑색 안료를 포함한 착색제(A), 결합제 수지(B), 광중합성 화합물(C), 광중합 개시제(D), 멜라민계 및 우레아알데히드계 중에서 선택되는 1종 이상 화합물(E) 및 용제(F)를 함유하며, 하프톤 마스크를 이용한 노광량 차를 통해 충분한 단차형성이 가능한 흑색 감광성 수지 조성물과 이를 이용하여 형성된 블랙 매트릭스 및 블랙 컬럼스페이서를 구비하는 하는 액정표시장치 제조방법에 관한 것으로서, 상기 흑색 감광성 수지 조성물은 기판에 대한 밀착성이 높다는 장점을 가진다.The present invention is a colorant (A) containing a black pigment, a binder resin (B), a photopolymerizable compound (C), a photopolymerization initiator (D), at least one compound (E) and a solvent selected from melamine-based and ureaaldehyde-based solvents ( F), a method for manufacturing a liquid crystal display device comprising a black photosensitive resin composition and a black matrix and a black column spacer formed thereon, which are capable of forming a sufficient level difference through a difference in exposure amount using a halftone mask, wherein the black The photosensitive resin composition has an advantage of high adhesion to a substrate.
Description
본 발명은 흑색 안료를 포함하는 착색재료(A), 결합제 수지(B), 광중합성 화합물(C), 광중합 개시제(D), 멜라민계 또는 우레아알데히드계 화합물(E) 및 용제(F)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단차형성이 가능한 흑색 감광성 수지 조성물을 포함하며, 이를 이용해 형성된 블랙 매트릭스 또는 블랙 컬럼스페이서를 포함하는 컬러필터 및 이를 구비한 액정표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention includes a coloring material containing a black pigment (A), a binder resin (B), a photopolymerizable compound (C), a photopolymerization initiator (D), a melamine-based or ureaaldehyde-based compound (E) and a solvent (F) It comprises a black photosensitive resin composition capable of forming a level difference, characterized in that it relates to a color filter comprising a black matrix or a black column spacer formed therefrom, and a liquid crystal display device having the same and a method of manufacturing the same.
컬러 필터는 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소의 3원색 색화소와, 각 색화소의 경계에 형성되고, 흑색으로서 가시광을 실질적으로 투과하지 않는 블랙 매트릭스로 형성되어 있다. 블랙 매트릭스 또는 블랙 컬럼스페이서는 LCD를 구성하는 두 유리판 사이에서 액정이 움직이는데 필요한 공간을 확보하고 LCD 탄성을 유지하는 소재이며, 흑색 감광성 수지 조성물로부터 형성된다. 블랙 매트릭스 또는 블랙 컬럼스페이서는 기둥모양으로 원하는 곳에 설치할 수 있으며, 정교한 간격 및 두께 조절을 할 수 있도록 한다. 이 때 소자의 높이를 고려하여 블랙 컬럼스페이서의 높이를 조정할 필요가 있다. The color filter is formed of three primary color color pixels of a red pixel, a green pixel, and a blue pixel, and a black matrix that is formed at the boundary of each color pixel and does not substantially transmit visible light as black. The black matrix or black column spacer is a material that secures the space required for the liquid crystal to move between the two glass plates constituting the LCD and maintains the LCD elasticity, and is formed from a black photosensitive resin composition. The black matrix or black column spacer can be installed wherever desired in a column shape, allowing precise spacing and thickness adjustment. At this time, it is necessary to adjust the height of the black column spacer in consideration of the height of the device.
종래에는 블랙 컬럼스페이서를 형성하기 위해, 기판의 전면에 스페이서가 되는 비드 입자를 산포하는 방법이 채택되고 있었다. 그러나, 이러한 방법으로는 높은 위치 정도로 스페이서를 형성하는 것이 어려우며, 화소 표시 부분에도 비드가 부착되기 때문에 화상의 콘트라스트나 화질이 저하되는 단점이 있었다. 이에, 이러한 문제들을 해결하기 위해 단차 형성이 가능한 감광성 수지 조성물을 사용하는 방법이 여러 가지로 제안되고 있다.Conventionally, in order to form a black column spacer, a method of dispersing bead particles serving as spacers on the front surface of a substrate has been adopted. However, in such a method, it is difficult to form a spacer to a high position, and beads are also attached to the pixel display portion, thereby deteriorating the contrast and image quality of the image. Accordingly, in order to solve these problems, a method of using a photosensitive resin composition capable of forming a step has been proposed in various ways.
종래에는 블랙 컬럼스페이서를 형성하기 위해, 기판의 전면에 스페이서가 되는 비드 입자를 산포하는 방법이 채택되고 있었다. 그러나, 이러한 방법으로는 높은 위치 정도로 스페이서를 형성하는 것이 어려우며, 화소 표시 부분에도 비드가 부착되기 때문에 화상의 콘트라스트나 화질이 저하되는 단점이 있었다. 이에, 이러한 문제들을 해결하기 위해 단차 형성이 가능한 감광성 수지 조성물을 이용하는 방법이 여러 가지로 제안되고 있다.Conventionally, in order to form a black column spacer, a method of dispersing bead particles serving as spacers on the front surface of a substrate has been adopted. However, in such a method, it is difficult to form a spacer to a high position, and beads are also attached to the pixel display portion, thereby deteriorating the contrast and image quality of the image. Thus, in order to solve these problems, a method using a photosensitive resin composition capable of forming a step has been proposed in various ways.
대한민국 특허공개 2013-0113998은 감광성 수지 조성물을 이용하여 높이 차이가 있는 블랙 컬럼스페이서를 형성하는 방법을 제시하고 있으나 막의 밀착성이 떨어지는 단점이 있다.
Republic of Korea Patent Publication 2013-0113998 proposes a method of forming a black column spacer having a height difference by using a photosensitive resin composition, but has a disadvantage of poor adhesion of the film.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 우수한 광학밀도(OD)특성을 갖고, NMP용출 신뢰성 및 950nm Near-IR 투과특성이 우수하며, 하프톤 마스크(슬릿마스크)를 이용하여 노광량 차에 의해 충분한 단차형성이 가능한 흑색 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was devised to solve the above-mentioned conventional problems, has excellent optical density (OD) characteristics, excellent NMP elution reliability and 950nm Near-IR transmission characteristics, and uses a halftone mask (slit mask). It is an object to provide a black photosensitive resin composition capable of forming a sufficient level difference by a difference in exposure amount.
또한, 본 발명은 상기 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 블랙 매트릭스 또는 블랙 컬럼스페이서를 포함하는 컬러필터를 제공하고, 상기 컬러필터를 구비한 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, an object of the present invention is to provide a color filter including a black matrix or a black column spacer formed using the black photosensitive resin composition, and to provide a liquid crystal display device having the color filter.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above object,
착색재료(A), 결합제 수지(B), 광중합성 화합물(C), 광중합 개시제(D), 멜라민계 및 우레아알데히드계 화합물 중에서 선택되는 1종 이상의 화합물(E) 및 용제(F)를 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물을 제공한다.Coloring material (A), a binder resin (B), a photopolymerizable compound (C), a photopolymerization initiator (D), a melamine-based compound and one or more compounds selected from ureaaldehyde-based compounds (E) and a solvent (F) Provided is a black photosensitive resin composition.
본 발명은 블랙 매트릭스 및 블랙 컬럼스페이서를 위한 단차 형성용인 흑색 감광성 수지 조성물을 제공한다.The present invention provides a black photosensitive resin composition for forming a step for a black matrix and a black column spacer.
또한, 본 발명은 상기 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 블랙 매트릭스 또는 블랙 컬럼스페이서를 포함하는 컬러필터를 제공한다.In addition, the present invention provides a color filter comprising a black matrix or a black column spacer formed using the black photosensitive resin composition.
또한, 본 발명은 상기 컬러필터를 구비한 액정표시장치를 제공한다.
In addition, the present invention provides a liquid crystal display device having the color filter.
본 발명에 의하면, 우수한 광학 밀도(OD) 특성을 가지며, NMP 용출 신뢰성 및 950nm Near-IR 투과특성이 우수하고, 하프톤 마스크(스릿마스크)를 이용하여 노광량 차에 의해 단차형성이 가능한 흑색 감광성 수지 조성물을 제공할 수 있다. 또한 본 발명의 멜라민계 또는 우레아알데히드계 화합물을 이용함으로써 현상 시 단차형성을 증폭시키는 효과를 주고, 후열처리(post-bake) 시 결합제 수지간 경화제로서의 역할을 하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, a black photosensitive resin having excellent optical density (OD) characteristics, excellent NMP elution reliability and 950 nm near-IR transmission characteristics, and capable of forming a step by a difference in exposure dose using a halftone mask (three mask) Compositions can be provided. In addition, by using the melamine-based or urea-aldehyde-based compound of the present invention, it gives an effect of amplifying the step formation during development, and can improve reliability by acting as a curing agent between binder resins during post-bake.
또한 본 발명에 따르면, 상기 흑색 감광성 수지 조성물을 이용한 블랙 매트릭스 또는 블랙 컬럼스페이서를 포함하는 물성 및 성능이 향상된 컬러필터 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공할 수 있다.
In addition, according to the present invention, it is possible to provide a color filter having improved physical properties and performance including a black matrix or black column spacer using the black photosensitive resin composition and a liquid crystal display device having the same.
본 발명은 착색재료(A), 결합제 수지(B), 광중합성 화합물(C), 광중합 개시제(D), 멜라민계 및 우레아알데히드계 화합물 중에서 선택되는 1종 이상 화합물(E) 및 용제(F)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단차형성이 가능한 흑색 감광성 수지 조성물을 제공하며 이를 이용해 형성된 블랙 매트릭스 또는 블랙 컬럼스페이서를 포함하는 컬러필터 및 이를 구비한 액정표시장치와 그 제조방법을 제공한다.
The present invention is a coloring material (A), a binder resin (B), a photopolymerizable compound (C), a photopolymerization initiator (D), one or more compounds selected from melamine-based and ureaaldehyde-based compounds (E) and solvents (F) It provides a black photosensitive resin composition capable of forming a step, characterized in that it comprises a color filter comprising a black matrix or a black column spacer formed therefrom and a liquid crystal display device having the same and a manufacturing method therefor.
이하 본 발명의 감광성 수지 조성물을 구성하는 각 성분을 설명한다. 그러나 본 발명이 이들 성분에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, each component constituting the photosensitive resin composition of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to these components.
착색재료(A)Coloring material (A)
상기 착색재료 (A)는 흑색 안료인 카본 블랙(A1)과 유기안료(A2)를 포함한다. 상기 흑색안료인 카본 블랙(A1)은 차광성이 있는 안료이면 특별히 한정되지 않으며, 공지된 카본 블랙을 사용할 수 있다. 상기 흑색 안료인 카본 블랙(A1)은 구체적으로 채널 블랙(channel black), 퍼니스 블랙(furnace black), 서멀 블랙(thermal black) 및 램프 블랙(lamp black) 등을 들 수 있다. 또한, 상기 흑색안료인 카본 블랙(A1)은 수지가 피복된 카본 블랙을 이용할 수도 있다. 상기 수지가 피복된 카본 블랙은 수지가 피복되어 있지 않은 카본 블랙에 비해 도전성이 낮기 때문에 블랙 매트릭스 또는 블랙 컬럼스페이서 형성시에 우수한 전기 절연성을 부여 할 수 있다. The coloring material (A) includes a black pigment, carbon black (A1) and an organic pigment (A2). Carbon black (A1) as the black pigment is not particularly limited as long as it is a light-shielding pigment, and a known carbon black can be used. Carbon black (A1), which is the black pigment, may specifically include channel black, furnace black, thermal black, and lamp black. In addition, carbon black (A1), which is the black pigment, may also use carbon black coated with a resin. Since the carbon black coated with the resin has a lower conductivity than the carbon black without the resin, it can provide excellent electrical insulation when forming a black matrix or black column spacer.
상기 유기안료(A2)는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 적용할 수 있다. 상기 유기안료(A2)는 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용시 카본 블랙과 유사한 광학밀도를 가지면서 우수한 전기 절연성을 부여할 수 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 유기안료(A2)로는 인쇄 잉크 및 잉크젯 잉크 등에 사용되는 각종의 안료를 사용할 수 있으며, 구체적으로는 수용성 아조 안료, 불용성 아조 안료, 프타로시아닌 안료, 퀴나크리돈 안료, 이소인돌리논 안료, 이소인돌린 안료, 페리렌 안료, 페리논 안료, 디옥사진 안료, 안트라퀴논 안료, 디안트라퀴노닐 안료, 안트라피리미딘 안료, 안탄트론(anthanthrone) 안료, 인단트론(indanthrone) 안료, 프라반트론 안료, 피란트론(pyranthrone) 안료 및 디케토피로로피롤 안료 등을 들 수 있다.The organic pigment (A2) can be applied to those commonly used in the art. When the organic pigment (A2) is used alone or in combination of two or more, it is preferable to use one capable of providing excellent electrical insulation while having an optical density similar to that of carbon black. As the organic pigment (A2), various pigments used in printing inks and inkjet inks can be used. Specifically, water-soluble azo pigments, insoluble azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments , Isoindoline pigment, perylene pigment, perinone pigment, dioxazine pigment, anthraquinone pigment, dianthraquinonyl pigment, anthrapyrimidine pigment, anthanthrone pigment, indanthrone pigment, pravanthrone And pigments, pyranthrone pigments, and diketopyrrolopyrrole pigments.
또한 흑색 안료로서는 페릴렌계, 락탐계, 아닐린계, 은주석 합금, 티탄 블랙, 구리, 철, 망간, 코발트, 크롬, 니켈, 아연 및 칼슘은 등의 금속 산화물, 복합 산화물, 금속 황화물, 금속 황산염 및 금속 탄산염 등을 들 수 있다.In addition, as the black pigment, metal oxides such as perylene, lactam, aniline, silver tin alloy, titanium black, copper, iron, manganese, cobalt, chromium, nickel, zinc and calcium silver, complex oxides, metal sulfides, metal sulfates, and And metal carbonates.
상기 착색재료(A)는 착색 감광성 수지 조성물 중의 총 고형분에 대하여 5 내지 60질량%, 바람직하게는 10 내지 45질량% 포함되는 것이 좋다. 상기 착색재료(A)가 상기 기준으로 5 내지 60질량% 포함되는 경우에는 박막을 형성하여도 화소의 색 농도가 충분하고, 현상시 비화소부의 누락성이 저하되지 않기 때문에 잔사가 발생하기 어려우므로 바람직하다. The coloring material (A) is preferably 5 to 60% by mass, preferably 10 to 45% by mass, based on the total solid content in the colored photosensitive resin composition. When the coloring material (A) is contained in an amount of 5 to 60% by mass based on the above criteria, even if a thin film is formed, the color density of the pixel is sufficient, and since the omission of the non-pixel portion does not decrease during development, residues are unlikely to occur desirable.
본 발명에서 착색 감광성 수지 조성물 중의 총 고형분 함량이란 착색 감광성 수지 조성물로부터 용매를 제외한 나머지 성분의 총 함량을 의미한다.
In the present invention, the total solid content in the colored photosensitive resin composition means the total content of the remaining components excluding the solvent from the colored photosensitive resin composition.
결합제 수지(B)Binder resin (B)
상기 결합제 수지(B)는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 적용할 수 있으며, 특히 상기 결합제 수지(B)는 불포화 카르복실기를 갖는 화합물 및 이와 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체인 것이 바람직하다. 상기 불포화 카르복실기를 갖는 화합물로서는 중합이 가능한 불포화 이중 결합을 갖는 카르복실산 화합물이라면 제한되지 않으며, 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용될 수 있다. The binder resin (B) can be applied generally used in the art, in particular, it is preferable that the binder resin (B) is a copolymer of a compound having an unsaturated carboxyl group and other monomers copolymerizable therewith. The compound having an unsaturated carboxyl group is not limited as long as it is a carboxylic acid compound having an unsaturated double bond capable of polymerization, and may be used alone or in combination of two or more.
상기 불포화 카르복실기를 갖는 화합물의 구체적인 예로는 아크릴산, 메타크릴산 및 크로톤산 등의 모노카르복실산류; 푸마르산, 메사콘산 및 이타콘산 등의 디카르복실산류; 디카르복실산의 무수물 및 ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트 등의 양 말단에 카르복실기와 수산기를 갖는 폴리머의 모노(메타)아크릴레이트류, 모노메틸 말레인산, 에소프렌 술폰산, 스티렌 술폰산, 5-노보넨-2-카르복실산, 모노-2-((메타)아크릴로일옥시)에틸프탈레이트, 모노-2-((메타)아크릴로일옥시)에틸숙시네이트 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 상기 예시한 불포화 카르복실기를 갖는 화합물 중에서 아크릴산 및 메타크릴산이 공중합반응성 및 현상액에 대한 용해성이 우수하여 바람직하다.Specific examples of the compound having an unsaturated carboxyl group include monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid; Dicarboxylic acids such as fumaric acid, mesaconic acid and itaconic acid; Mono (meth) acrylates of polymers having carboxyl groups and hydroxyl groups at both ends, such as anhydrides of dicarboxylic acids and ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylates, monomethyl maleic acid, isoprene sulfonic acid, styrene sulfonic acid, 5-norbornene-2-carboxylic acid, mono-2-((meth) acryloyloxy) ethyl phthalate, mono-2-((meth) acryloyloxy) ethyl succinate, and mixtures thereof. Can be. Among the compounds having the above-mentioned unsaturated carboxyl groups, acrylic acid and methacrylic acid are preferred because of their excellent copolymerization reactivity and solubility in a developer.
상기 결합제 수지(B)는 감광성 수지 조성물 중의 총 고형분에 대하여 10 내지 80질량%, 바람직하게는 10 내지 70질량%로 포함된다. 상기 결합제 수지(B)의 함유량이 상기의 기준으로 10 내지 80질량%이면 현상액에의 용해성이 충분하여 패턴형성이 용이하며, 현상시에 노광부의 화소 부분의 막 감소가 방지되어 비화소 부분의 누락성이 양호해지므로 바람직하다.
The binder resin (B) is contained in an amount of 10 to 80% by mass, preferably 10 to 70% by mass, based on the total solid content in the photosensitive resin composition. When the content of the binder resin (B) is 10 to 80% by mass based on the above criteria, the solubility in the developer is sufficient to facilitate pattern formation, and film development in the pixel portion of the exposed portion is prevented during development, so that the non-pixel portion is omitted. It is preferable because the properties are good.
광중합성Photopolymerization 화합물(C) Compound (C)
상기 광중합성 화합물(C)은 광 및 후술하는 광중합 개시제의 작용으로 중합할 수 있는 화합물로서, 단관능 단량체, 2관능 단량체 및 그 밖의 다관능 단량체 등을 들 수 있다. 상기 단관능 단량체의 구체적인 예로는 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트 및 N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다. 상기 2관능 단량체의 구체적인 예로는 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르 및 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 그 밖의 다관능 단량체의 구체적인 예로는 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판트리 (메타)아크릴레이트로폭실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서 2관능 이상의 다관능 단량체가 바람직하게 사용된다. The photopolymerizable compound (C) is a compound capable of polymerizing under the action of light and a photopolymerization initiator described later, and examples thereof include a monofunctional monomer, a bifunctional monomer, and other polyfunctional monomers. Specific examples of the monofunctional monomer include nonylphenylcarbitolacrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropylacrylate, 2-ethylhexylcarbitolacrylate, 2-hydroxyethylacrylate and N-vinylpyrrolid And money. Specific examples of the bifunctional monomer are 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, And bis (acryloyloxyethyl) ether of bisphenol A and 3-methylpentanediol di (meth) acrylate. Specific examples of other polyfunctional monomers include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ropoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and pentaerythritol tri (Meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, ethoxylated dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, propoxylated dipentaerythritol And hexa (meth) acrylate and dipentaerythritol hexa (meth) acrylate. Among them, a bifunctional or higher polyfunctional monomer is preferably used.
상기 광중합성 화합물(C)은 감광성 수지 조성물 중의 총 고형분을 기준으로 1 내지 60질량%, 바람직하게는 5 내지 50질량%의 범위에서 사용될 수 있다. 상기 광중합성 화합물(C)이 상기의 기준으로 1 내지 60질량%의 범위이면 패턴특성이 양호하게 되기 때문에 바람직하다.
The photopolymerizable compound (C) may be used in the range of 1 to 60% by mass, preferably 5 to 50% by mass, based on the total solid content in the photosensitive resin composition. When the photopolymerizable compound (C) is in the range of 1 to 60% by mass based on the above criteria, it is preferable because the pattern properties are good.
광중합Light polymerization 개시제Initiator (D)(D)
상기 광중합 개시제(D)는 제한되지 않으나 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 트리아진계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 옥심 화합물 및 티오크산톤계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. The photopolymerization initiator (D) is not limited, but at least one compound selected from the group consisting of acetophenone compounds, benzophenone compounds, triazine compounds, biimidazole compounds, oxime compounds, and thioxanthone compounds It is preferred to use.
상기 아세토페논계 화합물의 구체적인 예로는 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-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온, 2-(4-메틸벤질)-2-(디메틸아미노)-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 등을 들 수 있다. Specific examples of the acetophenone-based compound are diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethylketal, 2-hydroxy-1- [4- (2-hydroxy Hydroxyethoxy) phenyl] -2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1- [4- (1-methylvinyl) phenyl] propane-1 -One, 2- (4-methylbenzyl) -2- (dimethylamino) -1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, and the like.
상기 벤조페논계 화합물로서는, 예를 들면 벤조페논, 0-벤조일벤조산 메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술피드, 3,3', 4,4'-테트라(터트-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등이 있다. Examples of the benzophenone-based compound include benzophenone, 0-benzoylbenzoate methyl, 4-phenylbenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, 3,3 ', 4,4'-tetra ( Tert-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 2,4,6-trimethylbenzophenone, and the like.
상기 트리아진계 화합물의 구체적인 예로는 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다. Specific examples of the triazine-based compound are 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (4-methoxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6 -(4-methoxynaphthyl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6-piperonyl-1,3,5-triazine, 2,4-bis (Trichloromethyl) -6- (4-methoxystyryl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (5-methylfuran-2- 1) ethenyl] -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (furan-2-yl) ethenyl] -1,3,5-triazine , 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (4-diethylamino-2-methylphenyl) ethenyl] -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl ) -6- [2- (3,4-dimethoxyphenyl) ethenyl] -1,3,5-triazine and the like.
상기 비이미다졸계 화합물의 구체적인 예로는 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, 2,2-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4’5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸 또는 4,4',5,5' 위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 이미다졸 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4', 5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4’5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸이 바람직하게 사용된다.Specific examples of the biimidazole-based compound are 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, 2,2-bis (2,6-dichlorophenyl) -4 And an imidazole compound in which the phenyl group at the 4,4 ', 5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole or 4,4', 5,5 'position is substituted with a carboalkoxy group. Of these, 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis (2,3-dichlorophenyl) -4,4' , 5,5'-tetraphenylbiimidazole, 2,2-bis (2,6-dichlorophenyl) -4,4'5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole is preferably used do.
상기 티오크산톤계 화합물로서는, 예를 들면 2-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등이 있다.
Examples of the thioxanthone-based compound include 2-isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, and the like. There is this.
상기 광중합 개시제(D)의 함량은 고형분을 기준으로 결합제 수지(B) 및 광중합성 화합물(C)의 합계 100질량부에 대하여 0.1 내지 40질량부, 바람직하게는 1 내지 30질량부이다. 상기 광중합 개시제(D)의 함량이 상기의 기준으로 상기의 범위에 있으면 흑색 감광성 수지 조성물이 고감도화되어 이 조성물을 사용하여 형성한 화소부의 강도나, 이 화소부 표면에서의 평활성이 양호하게 되기 때문에 바람직하다. The content of the photopolymerization initiator (D) is 0.1 to 40 parts by mass, preferably 1 to 30 parts by mass, based on 100 parts by mass of the binder resin (B) and the photopolymerizable compound (C) based on the solid content. If the content of the photopolymerization initiator (D) is within the above range based on the above criteria, the black photosensitive resin composition becomes highly sensitive, and the intensity of the pixel portion formed using the composition or the smoothness on the surface of the pixel portion is good. desirable.
본 발명은 상기 광중합 개시제와 함께 광중합 개시 보조제(D-1)를 사용할 수 있다. 상기 광중합 개시 보조제(D-1)의 함량은 고형분을 기준으로 결합제 수지(B) 및 광중합성 화합물(C)의 합계 100질량부에 대하여 0.1 내지 50질량부, 바람직하게는 1 내지 40질량부이다. 광중합 개시 보조제(D-1)의 사용량이 상기의 기준으로 상기의 범위에 있으면 흑색 감광성 수지 조성물의 감도가 더 높아지고, 이 조성물을 사용하여 형성되는 컬러필터의 생산성이 향상되기 때문에 바람직하다.
The present invention can use a photopolymerization initiator (D-1) together with the photopolymerization initiator. The content of the photopolymerization initiation aid (D-1) is 0.1 to 50 parts by mass, preferably 1 to 40 parts by mass, based on 100 parts by mass of the binder resin (B) and the photopolymerizable compound (C) based on the solid content. . When the amount of the photopolymerization initiation aid (D-1) used is in the above range based on the above criteria, the sensitivity of the black photosensitive resin composition becomes higher, and the productivity of the color filter formed using the composition is improved, which is preferable.
멜라민계 또는 Melamine or 우레아알데히드계Ureaaldehyde system 화합물(E) Compound (E)
상기 멜라민계 또는 우레아알데히드계 화합물(E)은 제한되지 않으나 멜라민계 및 우레아알데히드계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. The melamine-based or urea-aldehyde-based compound (E) is not limited, but it is preferable to use at least one compound selected from the group consisting of melamine-based and ureaaldehyde-based compounds.
상기 멜라민계 또는 우레아알데히드계 화합물의 함량은 고형분을 기준으로 결합제 수지(B) 및 광중합성 화합물(C)의 합계 100질량부에 대하여 0.1 내지 20 질량부, 바람직하게는 0.5 내지 5 질량부이다. 상기 멜라민계 또는 우레아알데히드계 화합물의 함량이 상기의 기준으로 상기의 범위에 있으면 흑색 감광성 수지 조성물이 현상 시 단차형성에 도움을 주고, 조성물에 포함된 결합제 수지 및 결합보조제(에폭시기를 포함하는 화합물)의 열에 의한 경화도를 향상시켜 막경도 및 내화학성이 향상되기 때문에 바람직하다. The content of the melamine-based or urea-aldehyde-based compound is 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.5 to 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the binder resin (B) and the photopolymerizable compound (C) based on the solid content. When the content of the melamine-based or urea-aldehyde-based compound is in the above range based on the above criteria, the black photosensitive resin composition helps to form a step when developing, and the binder resin and the bonding aid included in the composition (compound containing an epoxy group) It is preferable because the film hardness and chemical resistance are improved by improving the curing degree by heat.
상기 멜라민계 또는 우레아알데히드계 화합물의 바람직한 예는 하기와 같으나 이에 한정되지는 않는다.
Preferred examples of the melamine-based or ureaaldehyde-based compounds are as follows, but are not limited thereto.
E1E1
E2E2
E3E3
E4E4
E5E5
용제(F)Solvent (F)
상기 용제(F)는 특별히 제한되지 않으며 당해 분야에서 통상적으로 사용되고 있는 각종 유기 용제를 사용할 수 있다. 상기 용제(F)의 구체적인 예로는, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸 에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르 및 에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르류, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르 및 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류, 메틸셀로솔브아세테이트 및 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 및 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트 등의 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 메톡시부틸아세테이트 및 메톡시펜틸아세테이트 등의 알콕시알킬아세테이트류, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 및 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤 및 시클로헥사논 등의 케톤류, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜 및 글리세린 등의 알코올류, 3-에톡시프로피온산에틸 및 3-메톡시프로피온산메틸 등의 에스테르류, γ-부티롤락톤 등의 환상에스테르류 등을 들 수 있다. 상기의 용제 중, 도포성 및 건조성 면에서 바람직하게는 상기 용제 중에서 비점이 100 내지 200℃인 유기 용제를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 케톤류, 3-에톡시프로피온산에틸 및 3-메톡시프로피온산메틸 등의 에스테르류를 들 수 있으며, 더욱 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 3-에톡시프로피온산에틸 및 3-메톡시프로피온산메틸 등을 들 수 있다. 이들 용제(F)는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. The solvent (F) is not particularly limited and various organic solvents commonly used in the art can be used. Specific examples of the solvent (F) include ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether and ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and diethylene Diethylene glycol dialkyl ethers such as glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether and diethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate, and propylene glycol Alkylene glycol alkyl ether acetates such as monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, and propylene glycol monopropyl ether acetate, alkoxyalkyl acetates such as methoxybutyl acetate and methoxypentyl acetate, benzene, toluene, xylene andAromatic hydrocarbons such as mesitylene, ketones such as methyl ethyl ketone, acetone, methyl amyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, alcohols such as ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol and glycerin And esters such as 3-ethoxypropionate and methyl 3-methoxypropionate, and cyclic esters such as γ-butyrolactone. Among the above-mentioned solvents, organic solvents having a boiling point of 100 to 200 ° C can be exemplified in terms of coatability and dryness, and more preferably, alkylene glycol alkyl ether acetates, ketones, and 3-ethoxy. Esters such as ethyl propionate and methyl 3-methoxypropionate, and more preferably propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, cyclohexanone, 3-ethoxypropionate ethyl and 3-meth And methyl oxypropionate. These solvents (F) can be used alone or in combination of two or more.
상기 용제(F)의 함유량은 그것을 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물 중에 60 내지 90질량%, 바람직하게는 70 내지 85질량%이다. 상기 용제(F)의 함유량이 상기의 기준으로 60 내지 90질량%의 범위이면 롤코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음) 및 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해지기 때문에 바람직하다.
The content of the solvent (F) is 60 to 90% by mass, preferably 70 to 85% by mass, in the black photosensitive resin composition containing it. When the content of the solvent (F) is in the range of 60 to 90% by mass based on the above criteria, it is applied by a coating device such as a roll coater, spin coater, slit and spin coater, slit coater (sometimes referred to as die coater) and inkjet. When applied, it is preferable because the coatability becomes good.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예에 의해 보다 더 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이하의 실시예들은 본 발명의 예증을 위한 것으로서, 본 발명의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어서는 안 될 것이다.
Hereinafter, it will be described in more detail by preferred examples and comparative examples of the present invention. However, the following examples are intended to illustrate the invention and should not be understood as limiting the scope of the invention.
<< 제조예Manufacturing example 1> 결합제 수지의 제조 1> Preparation of binder resin
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크를 준비하였다. 한편, 모노머 적하 로트로서, 벤질메타크릴레이트 176 g(1.00몰), 메타크릴산 35.4 g(0.30몰), 비닐톨루엔 82.6 g(0.70몰), t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 4 g 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 40 g을 투입 후 교반 혼합하여 준비하고, 연쇄 이동제 적하조로서, n-도데칸티올 6 g, PGMEA 24 g을 넣고 교반 혼합한 것을 준비하였다. 이후 플라스크에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 395 g을 도입하고 플라스크 내 공기를 질소로 치환한 후 교반하면서 플라스크의 온도를 90 ℃까지 승온하였다. 이어서 모노머 및 연쇄 이동제를 적하 로트로부터 적하하였다. 적하는, 90 ℃를 유지하면서, 각각 2 시간 동안 진행하고 1 시간 후에 110 ℃ 승온하여 8 시간 반응을 진행하였고, 고형분 산가가 70 ㎎KOH/g인 수지를 얻었다. GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 21,000이었으며, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.2이었다.
A flask equipped with a stirrer, a thermometer reflux cooling tube, a dropping lot, and a nitrogen introduction tube was prepared. On the other hand, as a monomer dropping lot, 176 g (1.00 mol) of benzyl methacrylate, 35.4 g (0.30 mol) of methacrylic acid, 82.6 g (0.70 mol) of vinyl toluene, and t-butylperoxy-2-ethylhexanoate 4 g and 40 g of propylene glycol monomethyl ether acetate was added and then stirred and prepared, and as a chain transfer agent dropping tank, 6 g of n-dodecanethiol and 24 g of PGMEA were added and stirred and prepared. Thereafter, 395 g of propylene glycol monomethyl ether acetate was introduced into the flask, and the air in the flask was replaced with nitrogen, and the temperature of the flask was raised to 90 ° C. while stirring. Subsequently, the monomer and the chain transfer agent were added dropwise from the dropping lot. Dropping, while maintaining at 90 ° C., each proceeded for 2 hours, and after 1 hour, the temperature was raised to 110 ° C. to proceed for 8 hours, and a resin having a solid acid value of 70 mgKOH / g was obtained. The weight average molecular weight of polystyrene conversion measured by GPC was 21,000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.2.
<< 제조예Manufacturing example 2> 흑색 안료 2> black pigment 분산체Dispersion 제조예Manufacturing example 1내지1 to 12 12
하기 표 1 에 기재된 각 성분 중, 미리 착색재료(A1, A2), 분산제(G1, G2), 용제(F1) 및 용제(F2) 중 20질량부를 용기에 혼입 후 고속 교반기 (신원산업기계 제조, 0.5Hp High speed mixer)를 통해 선속도 5m/s로 2시간 동안 교반하였다. 이후 다시 용제(F2) 중 40질량부를 추가로 혼합하여, 횡형식 비드밀(Dyno사 제조, ECM-Lab)에 0.3mm 지르코니아 비드를 사용하여 선속도 8m/s, 유량 2kg/min의 속도로 3시간 동안 분산을 진행하고, 분산이 종료 된 후 용제(F2)의 잔량인 12.7질량부를 더하여 흑색 안료 분산체 BK1~12를 제조하였다.
Among the components listed in Table 1 below, 20 parts by mass of the coloring materials (A1, A2), dispersants (G1, G2), solvent (F1), and solvent (F2) were mixed in a container, and then a high-speed stirrer (manufactured by Shinwon Industrial Machinery, It was stirred for 2 hours at a linear speed of 5 m / s through a 0.5Hp High speed mixer). Subsequently, 40 parts by mass of the solvent (F2) was further mixed, and 0.3 mm zirconia beads were used for the transverse bead mill (Dyno Co., Ltd., ECM-Lab) at a speed of 8 m / s and a flow rate of 2 kg / min. Dispersion was performed for a period of time, and after the dispersion was completed, 12.7 parts by mass of the remaining amount of the solvent (F2) was added to prepare black pigment dispersions BK1-12.
(BK1~6)Black pigment dispersion example
(BK1 ~ 6)
(BK1)Preparation Example 1
(BK1)
(BK2)Preparation Example 2
(BK2)
(BK3)Preparation Example 3
(BK3)
(BK4)Preparation Example 4
(BK4)
(BK5)Preparation Example 5
(BK5)
(BK6)Preparation Example 6
(BK6)
(BK7~12)Black pigment dispersion example
(BK7 ~ 12)
(BK7)Preparation Example 7
(BK7)
(BK8)Preparation Example 8
(BK8)
(BK9)Preparation Example 9
(BK9)
(BK10)Preparation Example 10
(BK10)
(BK11)Preparation Example 11
(BK11)
(BK12)Preparation Example 12
(BK12)
<상기 표1에서 사용된 성분의 상세한 설명><Detailed description of ingredients used in Table 1 above>
착색재료(A)Coloring material (A)
- PBK : Carbon Black (MA-8, 미쯔비시사 제조)-PBK: Carbon Black (MA-8, manufactured by Mitsubishi Corporation)
- PR179 : 피그먼트 레드 149(PV FAST RED B, Clariant사 제조)-PR179: Pigment Red 149 (PV FAST RED B, manufactured by Clariant)
- PR254 : 피그먼트 레드 254(BT-CF, Ciba사 제조)-PR254: Pigment Red 254 (BT-CF, manufactured by Ciba)
- PR177 : 피그먼트 레드 177(ATY-TR. DIC사 제조)-PR177: Pigment Red 177 (manufactured by ATY-TR. DIC)
- PY15:6 : 피그먼트 블루 15:6(EP-193, DIC사 제조-PY15: 6: Pigment Blue 15: 6 (EP-193, manufactured by DIC)
- organic black : 피그먼트 블랙 100 (Igraphor CF100, BASF 제조)-organic black: Pigment Black 100 (Igraphor CF100, manufactured by BASF)
안료분산제(G1) : Solsperse 5000(Lubrisol사 제조)Pigment Dispersant (G1): Solsperse 5000 (manufactured by Lubrisol)
안료분산제(G2) : Disperbyk-163(BYK chemi사 제조)Pigment Dispersant (G2): Disperbyk-163 (manufactured by BYK chemi)
용제(F1) : n-부탄올Solvent (F1): n-butanol
용제(F2) : 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트
Solvent (F2): Propylene glycol monomethyl ether acetate
<< 실시예Example 1 내지 6> 1 to 6>
상기 제조예에서 제조한 결합제 수지를 포함하여 하기 표 2의 구성으로 당업계에 공지된 통상의 방법으로 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 하기 표 2 의 단위는 중량부이다.
The coloring photosensitive resin composition was prepared by a conventional method known in the art with the composition of Table 2 below, including the binder resin prepared in the above Preparation Example. The units in Table 2 below are parts by weight.
우레아알데히드계(E)Melamine or
Ureaaldehyde (E)
E1E1
E2E2
E3E3
E4E4
E5E5
<< 비교예Comparative example 1 내지 8> 1 to 8>
상기 실시예와 동일한 방법으로 하기 표 3 의 조성으로 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 하기 표 3 의 단위는 중량부이다.A colored photosensitive resin composition was prepared with the composition shown in Table 3 in the same manner as in the above Example. The units in Table 3 below are parts by weight.
<< 실험예Experimental Example 1> 착색 기판의 제조 1> Preparation of colored substrate
2평방인치의 유리 기판(코닝사 제조, #1737)을 중성 세제, 물 및 알코올로 차례로 세정 후 건조하였다. 이 유리 기판상에 상기 실시예 및 비교예에 따른 흑색 감광성 수지 조성물을 100mJ/㎠의 노광량(365㎚)으로 노광하여, 현상 공정을 생략했을 때의 후 소성 후의 막 두께가 1.0㎛가 되도록 스핀 코팅하고, 이어서 크린 오븐 중, 100℃에서 3분간 예비 건조하였다. 냉각 후, 이 흑색 감광성 수지 조성물을 도포한 기판을 우시오 덴끼㈜제의 초고압 수은 램프(상품명 USH-250D)를 이용하여 대기 분위기하에 100mJ/㎠의 노광량(365㎚)으로 광조사하였다. 그 후, 220℃에서 30분간 후 소성하였다.
The 2 square inch glass substrate (manufactured by Corning, # 1737) was washed sequentially with a neutral detergent, water and alcohol, and then dried. The black photosensitive resin composition according to the above Examples and Comparative Examples was exposed on this glass substrate at an exposure amount of 365 mJ / cm 2 (365 nm) and spin-coated so that the film thickness after firing after the development process was 1.0 μm. Then, it was pre-dried at 100 ° C for 3 minutes in a clean oven. After cooling, the substrate coated with the black photosensitive resin composition was irradiated with an exposure amount of 100 mJ / cm 2 (365 nm) in an atmospheric atmosphere using an ultra-high pressure mercury lamp (trade name USH-250D) manufactured by Ushio Denki Co., Ltd. Then, it was fired after 30 minutes at 220 ° C.
<< 실험예Experimental Example 2> 광학밀도( 2> Optical density ( ODOD ))
상기 실험예에서 제조된 기판의 광학밀도를 광학밀도측정계(엑스라이트사 제조)를 이용하여 측정하고 측정결과는 표 4에 나타내었다. 통상 광학밀도는 수치가 높을수록 우수한 광학밀도를 갖게 된다.
The optical density of the substrate prepared in the above Experimental Example was measured using an optical density measuring instrument (manufactured by Exlight Inc.) and the measurement results are shown in Table 4. In general, the higher the numerical value, the better the optical density.
<< 실험예Experimental Example 3> 3> NearNear -- IRIR 투과특성 Transmission characteristics
상기 실험예에서 제조된 기판을 근적외선 분광장비(VERTEX80 FT-IR spectrometer, Bruker Optics사 제)를 이용하여, 950nm에서의 투과율을 측정하고 측정한 결과를 표 4에 나타내었다. 노광기의 Align key인식을 위해서는 950nm파장의 투과율이 30%이상이 필요하다.
The substrate prepared in the experimental example was measured using a near-infrared spectroscopy equipment (VERTEX80 FT-IR spectrometer, manufactured by Bruker Optics), and the transmittance at 950 nm was measured and the measured results are shown in Table 4. In order to recognize the alignment key of the exposure machine, the transmittance of 950nm wavelength is required to be 30% or more.
<< 실험예Experimental Example 4> 신뢰성 4> Reliability
상기 예로 제조된 기판을 NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone)에 침지후 100도에서 30분간 가열후 막전후의 두께변화를 측정하였다. 하기의 NMP 내성 평가기준을 적용하여 표 4에 나타내었다.
The substrate prepared in the above example was immersed in NMP (N-Methyl-2-pyrrolidone) and heated at 100 degrees for 30 minutes to measure the thickness change before and after the film. It is shown in Table 4 by applying the following NMP resistance evaluation criteria.
<< NMPNMP 내성 평가기준> Immunity evaluation criteria>
O:98% 이상 O: 98% or more
△: 95%~98%△: 95% to 98%
X : 95% 이하
X: 95% or less
<< 실험예Experimental Example 5> 밀착성 5> Adhesion
상기의 예의 기판을 LS마스크(line/space=1:1)를 이용하여 조사하는 것 이외에는 동일한 방법으로 기판을 단차형성 평가와 동일한 방법으로 제작하고 line의 밀착상태를 현미경으로 관찰하여 그 결과를 표 4에 나타내었다.
The substrate of the above example was fabricated in the same manner as in the step formation evaluation by using the LS mask (line / space = 1: 1) and irradiated with a microscope in the same manner as the step formation evaluation. It is shown in 4.
<< 실험예Experimental Example 6> 6> 단차형성Step formation
상기의 착색기판 제조와 같은 방법을 이용하여 흑색 감광성 수지 조성물을 도포하고 예비건조를 실시하였다. 이때 현상 공정을 생략했을 때의 후 소성 후의 막 두께가 3.0㎛가 되도록 도포기판을 준비하였다. 이 감광성 수지층에 100%투과부와 15%하프톤 구현이 가능한 네거티브 마스크를 개재하여, ghi선을 선택적으로 조사하였다. 노광량은 5~50 mJ/cm2 로 하였다. 그 다음에, 0.03 질량%의 KOH 수용액을 이용하여 23℃에서 70초간 스프레이 현상함으로써, 블랙 컬럼스페이서를 형성하였다. 그 후, 220℃에서 30분간 후 소성 하였다.A black photosensitive resin composition was applied and pre-dried using the same method as in the preparation of the colored substrate. At this time, the coated substrate was prepared so that the film thickness after firing after omitting the developing process was 3.0 µm. The photosensitive resin layer was selectively irradiated with ghi rays through a 100% transmissive portion and a negative mask capable of realizing 15% halftone. The exposure amount was 5 to 50 mJ / cm 2. Subsequently, a black column spacer was formed by spray development at 23 ° C. for 70 seconds using a 0.03 mass% KOH aqueous solution. Then, it was fired after 30 minutes at 220 ° C.
소성후의 100%투과부, 15%하프톤부의 블랙 컬럼 스페이서의 높이의 차이를 측정한 결과를 표 4에 나타내었다.
Table 4 shows the results of measuring the difference in height between the black column spacers of the 100% permeable portion and the 15% halftone portion after firing.
본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물은 광학밀도가 1.5이상이며, Near-IR 투과특성이 30% 이상으로 우수하였다.The black photosensitive resin composition of the present invention had an optical density of 1.5 or more, and a near-IR transmission property of 30% or more.
또한, 상기 표 4에 의하면, 본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물은 하프톤 마스크를 이용한 노광공정에서 단차가 기준치인 0.6㎛ 이상을 보인 반면 비교예의 조성물은 0.6㎛ 미만의 값을 보이고 있는 것으로 보아 본 발명은 충분한 단차형성이 가능한 흑색 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 알 수 있다. Further, according to Table 4, the black photosensitive resin composition of the present invention showed a step difference of 0.6 µm or more as a reference value in the exposure process using a halftone mask, whereas the composition of the comparative example showed a value of less than 0.6 µm. It can be seen that silver provides a black photosensitive resin composition capable of forming a sufficient level.
또한 NMP를 이용한 신뢰성 시험 결과에 NMP에의 용출이 적은 우수한 신뢰성을 보이는 것으로 보아 본 발명의 조성물은 물성이나 성능이 향상된 컬러 필터 및 액정 표시 장치의 제조에 유용하게 이용될 수 있다. In addition, since the reliability test results using NMP show excellent reliability with little elution to NMP, the composition of the present invention can be usefully used for manufacturing color filters and liquid crystal displays having improved physical properties or performance.
Claims (8)
하프톤 마스크를 이용하여 노광량 차에 의해 단차형성이 가능하고,
상기 단차가 0.6㎛ 이상이며,
상기 멜라민계 및 우레아알데히드계 화합물은 하기 E1 내지 E5 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 흑색 감광성 수지 조성물.
E1 E2
E3 E4
E5 Containing at least one compound (E) and a solvent (F) selected from coloring materials (A), binder resins (B), photopolymerizable compounds (C), photopolymerization initiators (D), melamine-based and ureaaldehyde-based compounds As a black photosensitive resin composition,
Using a halftone mask, it is possible to form a step by the difference in exposure dose,
The step is 0.6㎛ or more,
The melamine-based and urea-aldehyde-based compounds, characterized in that selected from the following E1 to E5, black photosensitive resin composition.
E1 E2
E3 E4
E5
상기 착색재료(A)는 카본 블랙(A1)과 유기안료(A2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흑색 감광성 수지 조성물.The method according to claim 1,
The coloring material (A) is a black photosensitive resin composition, characterized in that it comprises a carbon black (A1) and an organic pigment (A2).
상기 멜라민계 및 우레아알데히드계 화합물에서 선택되는 1종 이상 화합물(E)은 고형분을 기준으로 상기 결합제 수지 및 상기 광중합성 화합물의 합계 100질량부에 대하여 0.1 내지 20 질량부를 포함되는 것을 특징으로 하는 흑색 감광성 수지 조성물.The method according to claim 1,
The at least one compound (E) selected from the melamine-based and urea-aldehyde-based compounds comprises 0.1 to 20 parts by mass based on 100 parts by mass of the binder resin and the photopolymerizable compound based on solid content. Photosensitive resin composition.
상기 감광성 수지 조성물은 조성물 중 고형분 기준으로 착색재료 5~60 질량%, 결합제 수지 10~80 질량% 및 광중합성 화합물 1~60 질량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 흑색 감광성 수지 조성물.The method according to claim 1,
The photosensitive resin composition is a black photosensitive resin composition, characterized in that it comprises 5 to 60 mass% of a coloring material, 10 to 80 mass% of a binder resin, and 1 to 60 mass% of a photopolymerizable compound based on solid content in the composition.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140030801A KR102112320B1 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Black photo sensitive resin composition with stair difference and color filter manufacturing method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140030801A KR102112320B1 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Black photo sensitive resin composition with stair difference and color filter manufacturing method using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150108950A KR20150108950A (en) | 2015-10-01 |
KR102112320B1 true KR102112320B1 (en) | 2020-05-18 |
Family
ID=54338113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140030801A KR102112320B1 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Black photo sensitive resin composition with stair difference and color filter manufacturing method using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102112320B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI741223B (en) * | 2017-10-20 | 2021-10-01 | 南韓商東友精細化工有限公司 | A pigment dispersion, a photo sensitive resin composition comprising the pigment dispersion, a pattern layer prepared by using the composition, a color filter comprising the pattern layer, and a display device comprising the color filter |
KR20190107800A (en) | 2018-03-13 | 2019-09-23 | 동우 화인켐 주식회사 | A green photosensitive resin composition, color filter and display device comprising the same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008304626A (en) | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Toppan Printing Co Ltd | Manufacturing method of color filter |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101825019B1 (en) * | 2010-10-26 | 2018-02-02 | 동우 화인켐 주식회사 | Black Photosensitive Composition, Color Filter and Liquid Crystal Display Device using thereof |
KR101688464B1 (en) * | 2011-10-02 | 2016-12-22 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Photopolymerizable Resin Composition |
KR20130053908A (en) * | 2011-11-16 | 2013-05-24 | 제일모직주식회사 | Black photosensitive resin composition and light blocking layer using the same |
KR102048588B1 (en) | 2012-04-06 | 2019-11-25 | 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤 | Photosensitive resin composition for forming black column spacer, black column spacer, display device, and method for forming black column spacer |
-
2014
- 2014-03-17 KR KR1020140030801A patent/KR102112320B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008304626A (en) | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Toppan Printing Co Ltd | Manufacturing method of color filter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20150108950A (en) | 2015-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102202279B1 (en) | Colored photosensitive resin composition | |
KR20150107491A (en) | A colored photosensitive resin composition | |
JP2024109711A (en) | Coloring composition | |
KR102355813B1 (en) | Colored Photosensitive Resin Composition, Color Filter and Display Device | |
CN117425857A (en) | Photosensitive composition, cured film using same, color filter, optical filter, image display device, solid-state imaging element, and infrared sensor | |
CN109870877B (en) | Colored photosensitive resin composition, color filter and image display device | |
KR20140008033A (en) | Colored photosensitive resin composition and color filter using the same | |
KR102112320B1 (en) | Black photo sensitive resin composition with stair difference and color filter manufacturing method using the same | |
JP2015180712A (en) | Coloring composition, colored cured film, and display element and solid state image sensor | |
JP2013227495A (en) | Coloring composition, color filter and display element | |
KR20140020495A (en) | A colored photosensitive resin composition, color filter and liquid crystal display device having the same | |
KR102475604B1 (en) | Colored photosensitive resin composition, color filter and image display device produced using the same | |
KR20160115094A (en) | Colored photosensitive resin composition, color filter, and image display apparatus comprising the same | |
KR102363755B1 (en) | Colored photosensitive resin composition and color filter using the same | |
KR102436143B1 (en) | A colored photosensitive resin composition, a color filter and an image display device produced using the same | |
KR20150109030A (en) | Black photo sensitive resin composition with stair difference and color filter manufacturing method using the same | |
KR102179956B1 (en) | Colored photosensitive resin composition, color filter, and liquid crystal display device apparatus comprising the same | |
KR102218948B1 (en) | Black photosensitive resin composition, and black matrix and column spacer for liquid crystal display manufactured thereby | |
KR20140089001A (en) | Colored photosensitive resin composition for green pixel | |
KR102386493B1 (en) | Colored photosensitive resin composition, color filter and image display device using the same | |
KR102353631B1 (en) | Colored Photosensitive Resin Composition, Color Filter and Display Device | |
KR102202344B1 (en) | Black photosensitive resin composition, black matrix, column sapcer and column spacer combined with black matrix for image display device produced using the same | |
KR102411817B1 (en) | A black photo sensitive resin composition, a color filter comprising a black metrics, a column spacer or a black column spacer prepared by using the composition, and a liquid crystal display device comprising the color filter | |
KR101952768B1 (en) | Composition of pigment dispersed liquid, comprising colored photosensitive resin composition, color filter and image display device having the same | |
KR20200109226A (en) | Colored photo sensitive resin composition, a color filter comprising the same, and an image display devide comprising the color filter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |