KR102221151B1 - 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 디스플레이 격벽 구조물 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 디스플레이 격벽 구조물 및 이를 포함하는 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (A) 착색제, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 화합물, (D) 광중합 개시제 및 (E) 용제를 포함하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물로서, 상기 감광성 수지 조성물로 제조되는 경화막은, 450nm 이상 470nm 이하의 파장에서 최대 투과율이 10% 미만이고, 620nm 이상 660nm 이하의 파장에서 최소 투과율이 30% 이상인 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물, 상기 감광성 수지 조성물로 제조된 디스플레이 격벽 구조물 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공한다.

Description

감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 디스플레이 격벽 구조물 및 이를 포함하는 표시장치{A PHOTO SENSITIVE RESIN COMPOSITION, A DISPLAY PARTITION WALL STRUCTURE PREPARED USING THE COMPOSITION, AND A DISPLAY DEVIDE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 디스플레이 격벽 구조물 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 청색 광원을 사용하는 색변환 패널을 포함하는 디스플레이는 광원으로 사용하는 청색에 대한 차광 특성과 각 색변환 화소의 혼색을 방지하기 위해서 각 색변환 화소 사이에 격벽을 형성하는데, 색변환 화소의 변환 효율로 인하여 색변환 화소와 격벽의 두께는 약 7㎛ 내지 15㎛의 막 두께로 형성된다.
청색 광원을 사용하는 색변환 패널을 포함하는 디스플레이의 격벽을 형성하는 데 기존에 사용하는 블랙 매트릭스(Black Matrix)용 감광성 수지 조성물을 사용하면 기존에 사용되는 막 두께인 1㎛ 내지 1.5㎛를 넘어 형성되는 격벽 막 두께가 7㎛ 내지 15㎛이기 때문에 형성되는 두께가 너무 두꺼워 격벽의 테이퍼가 순테이퍼의 경화막을 형성하기 어려워, 역테이퍼 형상으로 격벽이 만들어지는 문제점이 있다. 역테이퍼 형상으로 격벽이 만들어지면, 하부 기재와 접촉면적이 적기 때문에 격벽 패턴이 유실 되는 문제점이 있다. 또한 기존의 블랙 매트릭스로 격벽을 형성하면, 공정상 코팅을 진행하고 노광공정을 통해 패턴을 진행하는데 노광공정에서 블랙 색상으로 인하여 하부에 위치한 Align key의 인식이 어려워 정확한 위치에 패턴을 형성하기 어렵다는 문제점이 있어, 격벽을 형성하기 위한 물질로써 기존의 블랙 매트릭스 재료를 사용되는 데에는 한계가 있다.
또한 종래의 기술 중 C.I. Pigment Red, C.I. Pigment Yellow 및 C.I. Pigment Orange 등을 사용하여 컬러 감광성 수지 조성물을 제조하고 컬러 필터를 제조하는 기술은 일반적으로 사용되는 기술이다. 이 경우도 컬러 필터 제조에 사용되는 막 두께는 2㎛ 내지 3㎛를 정도로 사용되는 것이 일반적이다. 또한 컬러 필터 기술은 광원으로 백색광원을 사용하며 컬러 필터와 조합하여 특정 파장의 빛을 나타내는 목적을 가지기 때문에 휘도 내지 색좌표 등에 대한 기술로써 본 발명에서 목적으로 하는 광원을 청색으로 조합되며 격벽 재료를 사용하여 광원을 차단시키는 목적으로 사용되는 본 기술과는 차이가 있다.
대한민국 공개특허 제10-2007-0094460호는 열에 대한 형상 안정성이 우수한 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 하고 있으나, 상술된 것과 같이, 약 7㎛ 내지 15㎛의 막 두께로 격벽을 형성할 경우 두께가 너무 두꺼워 격벽의 테이퍼가 순테이퍼의 경화막을 형성하기 어렵고, 역테이퍼 형상으로 격벽이 형성된다는 문제를 극복하지 못하고 있는 실정이다.
KR 10-2007-0094460 A
본 발명은 상술한 종래 기술적 문제점을 개선하기 위한 것으로, 격벽 형성 후 후막에서 역테이퍼 형성이 방지되어 격벽 형성이 유리한 순테이퍼 형성이 용이하고, 청색 계열의 광을 효율적으로 차단하여 색변환 화소의 목적을 수행하며 색변환 화소를 포함하는 표시 장치의 발광 특성을 향상시킬 수 있는 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 디스플레이 격벽 구조물 및 상기 디스플레이 격벽 구조물을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 (A) 착색제, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 화합물, (D) 광중합 개시제 및 (E) 용제를 포함하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물로서, 상기 감광성 수지 조성물로 제조되는 경화막은, 450nm 이상 470nm 이하의 파장에서 최대 투과율이 10% 미만이고, 620nm 이상 660nm 이하의 파장에서 최소 투과율이 30% 이상인 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 감광성 수지 조성물로 제조된 디스플레이 격벽 구조물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 디스플레이 격벽 구조물을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 감광성 수지 조성물은 격벽 형성 후 후막에서 역테이퍼 형성이 방지되어 격벽 형성이 유리한 순테이퍼 형상을 가지는 격벽 제조가 용이하고, 청색 광을 효율적으로 차단하는 효과를 제공한다.
또한, 상기 감광성 수지 조성물은 착색제로써 C.I. 피그먼트 레드(Pigment Red), C.I. 피그먼트 옐로우(Pigment Yellow) 및 C.I. 피그먼트 오렌지(Pigment Orange)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하며, 이에 따라 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물로 제조된 디스플레이 격벽 구조물은 적색 계열로 형성될 수 있다. 적색 계열의 디스플레이 격벽 구조물은, 청색 계열의 광을 효과적으로 흡수하고, 적색 계열의 광을 효과적으로 투과할 수 있어, 청색 광원을 사용하는 표시 장치에서 우수한 차광 특성을 나타내고, 또한 발광 특성이 향상되는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 패턴의 경화막의 투과율 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1 내지 3 그리고 비교예 1에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 2㎛ 막 두께로 제조된 경화막의 단면과 최소패턴 형성 마스크 크기를 판단하는 이미지이다.
도 3는 본 발명의 실시예 1 내지 3 그리고 비교예 1에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 10㎛ 막 두께로 제조된 경화막의 단면과 최소패턴 형성 마스크 크기 판단하는 이미지이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1 내지 17 그리고 비교예 1 내지 5에 따른 감광성 수지 조성물의 테이퍼 각도를 측정하는 방법에 대한 도면이다
본 발명은 (A) 착색제, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 화합물, (D) 광중합 개시제 및 (E) 용제를 포함하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물로서, 상기 감광성 수지 조성물로 제조되는 경화막은, 450nm 이상 470nm 이하의 파장에서 최대 투과율이 10% 미만이고, 620nm 이상 660nm 이하의 파장에서 최소 투과율이 30% 이상인 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물, 상기 감광성 수지 조성물로 제조된 디스플레이 격벽 구조물 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 감광성 수지 조성물로 제조되는 경화막은, 경화막의 두께가 7 내지 15㎛일 때, 450nm 이상 470nm 이하의 파장에서 최대 투과율은 8% 미만이고, 620nm 이상 660nm 이하의 파장에서 최소 투과율은 35% 이상일 수 있으며, 더욱 바람직하게, 450nm 이상 470nm 이하의 파장에서 최대 투과율은 5% 미만이고, 620nm 이상 660nm 이하의 파장에서 최소 투과율은 40% 이상일 수 있다.
일 실시예를 들어, 상기 경화막은 450nm 이상 470nm 이하의 파장에서 최대 투과율을 A라 하고, 620nm 이상 660nm 이하의 파장에서 최소 투과율을 B라 할 때, 투과율 B에 대한 투과율 A의 비가 10 이상인 것을 특징으로 하며, 이에 따라, 청색 계열의 차단에 유리하고, 노광 공정에서 Align key의 인식에 유리한 이점이 있다.
상기 경화막이 상술한 특정 파장 범위에서의 특정 투과율 조건을 만족하는 경우, 후면에서 발생하는 청색 계열의 광을 효율적으로 차단할 수 있어, 상기 경화막을 격벽 구조물로 포함하는 청색 광원을 사용하는 표시 장치에서 우수한 차광 특성을 나타내고, 또한 발광 특성이 향상되는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 상기 착색제로 C.I. 피그먼트 레드, C.I. 피그먼트 옐로우 및 C.I. 피그먼트 오렌지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하여, 적색 계열의 격벽 구조물을 형성하며, 이에 따라 청색 광을 효율적으로 차단할 수 있다.
양자점 디스플레이는 각 화소에 위치한 양자점이 전기 또는 청색 빛에 의해 각각의 색으로 변환되어 영상을 구현하게 되는데, 이에 사용되는 격벽 구조물은 후면의 청색 광원을 차단하고, 각 화소에서 발생하는 적색, 청색, 녹색 화소의 혼색을 방지한다는 측면에서, 후면에서 발생하는 백색 광원을 이용하여 특정 파장의 빛을 투과하여 색을 구현하는 컬러필터와는 기술적 차이가 있다.
또한 종래에 사용되는 격벽 구조물은 흑색으로 형성되는 것이 일반적이나, 후막에서 순테이퍼의 경화막을 형성하기 어려우며, 역테이퍼가 발생하는 문제점이 있고, 패턴 형성시 하부에 위치한 Align key의 인식이 어려워 정확한 위치에 패턴을 형성하기 어려운 문제점이 있어, 격벽 구조물을 형성하기 위한 물질로써 사용되는 데에는 한계가 있다.
본 발명에서 순테이퍼는 테이퍼 각도가 90°이하인 경우를 의미하며, 역테이퍼는 테이퍼 각도가 90°초과인 경우를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치는, 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 디스플레이 격벽 구조물을 포함하고, 이에 따라 표시 장치의 발광 특성이 향상될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 적색 계열의 격벽 구조물을 형성하며, 이후 후막에서 경화막 형성 시 역테이퍼 형성이 방지될 수 있고, 따라서 순테이퍼 형성이 용이하다는 장점을 가진다.
이렇게 형성된 순테이퍼의 격벽 구조물 중에서도 테이퍼 각이 높을수록 개구율(Aperture ratio)을 향상시킬 수 있다. 테이퍼 각도는 50° 이상 90°이하이면 좋고, 70° 이상 90°이하이면 더욱 좋다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
<감광성 수지 조성물>
본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 (A) 착색제, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 화합물, (D) 광중합 개시제 및 (E) 용제를 포함하며, 상기 (A) 착색제는 C.I. 피그먼트 레드(Pigment Red), C.I. 피그먼트 옐로우(Pigment Yellow) 및 C.I. 피그먼트 오렌지(Pigment Orange)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 청색 광원을 사용하는 표시 장치의 격벽 형성용인 것을 특징으로 할 수 있다.
(A) 착색제
상기 착색제는 C.I. 피그먼트 레드, C.I. 피그먼트 옐로우 및 C.I. 피그먼트 오렌지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이에 따라 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물로 제조된 디스플레이 격벽 구조물은 적색 계열로 형성될 수 있다. 적색 계열의 디스플레이 격벽 구조물은 청색 계열의 광을 흡수하고, 적색 계열의 광을 투과하여, 청색 광원을 사용하는 표시 장치에서 우수한 차광 특성을 나타내고, 또한 발광 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 C.I. 피그먼트 레드는 C.I. 피그먼트 레드 9, 97, 81, 105, 122, 123, 144, 149, 150, 155, 166, 168, 171, 175, 176, 177, 179, 180, 185, 192, 202, 208, 209, 214, 215, 216, 220, 222, 224, 242, 254, 255, 264, 269, 270 및 272로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이고,
상기 C.I. 피그먼트 옐로우는 C.I. 피그먼트 옐로우 11, 13, 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 95, 99, 108, 109, 110, 117, 125, 128, 129, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 154, 155, 166, 167, 173, 180, 185 및 199로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이고,
상기 C.I. 피그먼트 오렌지는 C.I. 피그먼트 오렌지 13, 15, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65 및 71로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
바람직하게는, 상기 C.I. 피그먼트 레드는 C.I. 피그먼트 레드 177, 179, 254, 264 및 269로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이고,
상기 C.I. 피그먼트 옐로우는 C.I. 피그먼트 옐로우 138, 139, 150 및 185로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이고,
상기 C.I. 피그먼트 오렌지는 C.I. 피그먼트 오렌지 64 및 71로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한 본 발명은, 흑색 착색제를 포함하지 않고도, 청색 계열의 광을 효율적으로 차단하는 효과를 가질 수 있다는 점에 특징이 있다. 이에, 본 발명의 상기 착색제는 흑색 착색제를 포함하지 않는 것이 바람직하나, 필요에 따라 착색제 총 중량에 대하여 최대 20 중량%까지 포함할 수 있다. 만일 상기 착색제가 상기 흑색 착색제를 과량으로 포함할 경우, 노광 공정에서 심부 경화 부족으로 역테이퍼가 발생할 수 있고, 반사율의 하락으로 디스플레이의 발광 효율이 저하되는 문제가 있으므로 바람직하지 않다. 구체적으로, 상기 흑색 착색제는 카본 블랙, 티타늄 블랙, 아닐린 블랙, 락탐 블랙 및 페릴렌 블랙 등 흑색 유/무기 피그먼트(안료)와 염료(Dye)를 포함할 수 있으며, 복수의 착색제를 포함하여 흑색을 나타낼 수 있는 조합까지도 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
상기 착색제의 함량은 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 1 내지 30 중량%, 바람직하게는 3 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 착색제가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 청색광에 대한 차광 특성이 향상되며, 표시 장치의 발광 특성이 향상될 수 있다.
일 실시예를 들어, 상기 착색제는 상기 C.I. 피그먼트 레드(Pigment Red)와, 상기 C.I. 피그먼트 옐로우(Pigment Yellow) 및 상기 C.I. 피그먼트 오렌지(Pigment Orange)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 상기 착색제 총 중량에 대하여 상기 C.I. 피그먼트 레드(Pigment Red)의 함량은 50 중량% 이상일 수 있다. 상기 C.I. 피그먼트 레드(Pigment Red)의 함량이 상기 범위 내로 포함되는 경우 660nm 이상의 파장에서 투과율이 높아서 노광공정에서 하부에 위치한 Align key 인식이 용이하므로 바람직하다.
본 발명에서 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량이란 감광성 수지 조성물의 용제를 제외한 나머지 성분의 총 중량을 의미한다.
(B) 알칼리 가용성 수지
상기 알칼리 가용성 수지는 광이나 열의 작용에 의한 반응성 및 알칼리 용해성을 가지며, 상기 착색제를 비롯한 고형분의 분산매로서 작용하며, 결착 수지의 기능을 수행하는 것이라면 이 분야에 공지된 수지를 특별한 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 알칼리 가용성 수지는 불포화 카르복실기 함유 단량체 및 이와 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체인 것이 바람직하다.
상기 불포화 카르복실기 함유 단량체로는, 예를 들어, 불포화 모노카르복실산이나, 불포화 디카르복실산, 불포화 트리카르복실산 등의 분자 중에 1개 이상의 카르복실기를 갖는 불포화 카르복실산 등을 들 수 있으며, 예를 들면, 상기 불포화 모노카르복실산으로는 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산, 신남산 등을 사용할 수 있다. 상기 카르복실기 함유 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체로서는 방향족 비닐 화합물; 불포화 카르복실산 에스테르류; 불포화 카르복실산 아미노알킬에스테르류; 불포화 카르복실산 글리시딜에스테르류; 카르복실산 비닐에스테르류; 불포화에테르류; 시안화 비닐 화합물; 불포화 아미드류; 불포화 이미드류; 지방족 공액 디엔류; 및 폴리스티렌, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리-n-부틸아크릴레이트, 폴리-n-부틸메타크릴레이트, 폴리실록산의 중합체 분지쇄의 말단에 모노아크릴로일기 또는 모노메타크릴로일기를 갖는 거대 단량체류 등을 들 수 있다. 이들 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
일 실시예를 들면, 상기 알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 공중합체일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112019127928014-pat00001
상기 화학식 1에서,
X는 하기 화학식 2로 표시되는 기(基)이고,
Y는 무수 말레산, 무수 호박산, 무수 이타콘산, 무수 프탈산, 무수 테트라하이드로프탈산, 무수 헥사하이드로프탈산, 무수 메틸 엔드 메틸렌테트라하이드로프탈산, 무수 클로렌드산, 메틸테트라하이드로 무수 프탈산, 무수 글루타르산에 포함되되는 디카르복실산 무수물로부터 카르복시산 무수물기(-CO-O-CO-)를 제외한 잔기(殘基)이고,
Z는 무수 피로멜리트산, 벤조페논테트라카르복시산 2무수물, 비페닐테트라카르복시산 2무수물, 비페닐에테르테트라카르복시산 2무수물 등의 테트라카르복시산 2무수물로부터 2개의 카르복시산 무수물기를 제외한 잔기이다.
[화학식 2]
Figure 112019127928014-pat00002
상기 화학식 2에서, *는 결합손이다.
상기 알칼리 가용성 수지의 함량은 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 20 내지 70 중량%, 바람직하게는 30 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 상기 알칼리 가용성 수지가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 현상액에 대한 용해성이 충분하여 경화막 형성이 용이하며, 현상시에 노광부의 화소 부분의 막 감소가 방지되어 비화소 부분의 누락성이 양호해지므로 바람직하다.
(C) 중합성 화합물
상기 중합성 화합물은 광 및 열에 의해 중합할 수 있는 화합물로서, 광 및 열에 의해 중합할 수 있는 것이라면 이 분야에 공지된 중합성 화합물을 특별한 제한 없이 선택하여 사용할 수 있으며, 구체적으로는 단관능 단량체, 2관능 단량체, 그 밖의 다관능 단량체 등을 사용할 수 있다.
상기 단관능 단량체, 상기 2관능 단량체, 상기 다관능 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 상기 다관능 단량체로서는 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 사용할 수 있다.
상기 중합성 화합물의 함량은 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 10 내지 40 중량%로 포함될 수 있다. 상기 중합성 화합물이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 화소부의 강도나 평활성 측면에서 바람직하다.
(D) 광중합 개시제
상기 광중합 개시제는 이 분야에 공지된 광중합 개시제를 특별한 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다. 예컨대 아세토페논계, 벤조페논계, 트리아진계, 티오크산톤계, 옥심계, 벤조인계, 비이미다졸계 화합물 등을 사용할 수 있다.
예를 들면, 상기 옥심계 화합물로는 o-에톡시카르보닐-α-옥시이미노-1-페닐프로판-1-온 등을 사용할 수 있으며, 시판품으로 Ciba사의 OXE-01, OXE-02가 대표적이다.
상기 광중합 개시제는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 광중합 개시제의 함량은 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 광중합 개시제가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 광중합 반응 속도가 적정하여 전체 공정 시간의 증가가 방지되고, 광반응에 의한 최종 경화막의 물성 저하가 방지되므로 바람직하다.
본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 상기 광중합 개시제에 추가로, 광중합 개시 보조제를 더 포함할 수 있다. 상기 광중합 개시제와 함께 광중합 개시 보조제를 사용하는 경우 감광성 수지 조성물이 더욱 고감도가 되어 생산성이 향상되므로 바람직하다.
상기 광중합 개시 보조제로는 상기 광중합 개시제에 의해 중합이 개시된 중합성 화합물의 중합을 촉진시키기 위해 사용되는 화합물로, 아민 및 카르복실산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 광중합 개시 보조제는 상기 광중합 개시제 1몰에 대하여, 통상적으로 0몰 초과 내지 10몰 이하, 바람직하게는 0.01몰 내지 5몰로 포함될 수 있다. 상기 광중합 개시 보조제가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 광중합 효율을 향상시켜 생산성 향상 효과를 기대할 수 있다.
(E) 용제
상기 용제는 특별히 제한되지 않으며 감광성 수지 조성물의 분야에서 공지된 각종 유기 용제를 사용할 수 있다.
상기 용제는 도포성, 건조성면에서 바람직하게 비점이 100
Figure 112019127928014-pat00003
내지 200
Figure 112019127928014-pat00004
인 유기 용제를 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 케톤류, 3-에톡시프로피온산 에틸이나, 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸 등을 사용할 수 있다. 상기 용제는 각각 단독으로 또는 2종류 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 용제의 함량은 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여, 60 내지 90 중량%, 바람직하게는 70 내지 85 중량% 포함될 수 있다. 상기 용제가 상기 함량 범위 내로 포함되는 경우, 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해지는 효과를 제공하므로 바람직하다.
열 경화제
본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 열 경화제를 더 포함할 수 있으며, 상기 열 경화제를 더 포함하는 경우 감광성 수지 조성물을 이용하여 경화물을 형성할 때, 상기 경화물의 심부 경화 또는 경화물의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.
상기 열 경화제는 예를 들면, 단관능 지환족 에폭시 수지, 실란 변성 에폭시 수지 및 노볼락형 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 열 경화제의 함량은 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 0.05 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 열 결화제가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 내약품성이 양호해 지고, 내열성 및 현상속도가 양호할 수 있는 이점이 있다.
첨가제
본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 상기 첨가제의 종류는 사용자의 필요에 따라 정해질 수 있는 것으로 본 발명에서 특별히 한정하는 것은 아니나, 예를 들면, 충진제, 다른 고분자 화합물, 계면활성제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 응집 방지제 등을 들 수 있다.
상기 산화방지제는 예를 들면, 인계 산화방지제, 황계 산화방지제 및 페놀계 산화방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이 경우 공정 중 고온에서 발생할 수 있는 색변 현상 또는 디스플레이 제작 후 광원에 의해 야기될 수 있는 황변 발생을 억제시킬 수 있다. 상기 산화방지제는 페놀계 화합물, 인계 화합물 및 황계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이들은 페놀계-인계 화합물, 페놀계-황계 화합물, 인계-황계 화합물, 또는 페놀계-인계-황계 화합물의 조합으로 사용될 수 있다.
상기 산화방지제의 함량은 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 0.1 내지 30 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 산화방지제가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 발광 강도 저하 문제 해결 측면에서 바람직하며, 경화물을 형성하기 위한 공정 중 포스트 베이크 시 열로 인한 노화를 방지하고 색상을 보존하는 효과를 기대할 수 있는 이점이 있다.
상기 첨가제 중에서 함량이 예시되지 않은 첨가제들의 경우 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 당업자가 적절히 추가하여 사용이 가능하다. 예컨대 상기 첨가제는 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여 0.05 내지 10 중량% 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%로 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 감광성 수지 조성물은 당 업계에 알려진 통상적인 방법으로 제조될 수 있는 것으로, 본 발명에서 특별히 한정하는 것은 아니나, 일 예를 들면, 하기와 같은 방법으로 제조될 수 있다.
착색제를 미리 용제와 혼합하여 착색제의 평균 입경이 200㎚이하 정도가 될 때까지 비드 밀 등을 이용하여 분산시킨다. 이때, 필요에 따라 피그먼트(안료) 분산제가 사용되고, 또한 알칼리 가용성 수지의 일부 또는 전부가 배합되는 경우도 있다. 얻어진 분산액에 알칼리 가용성 수지의 나머지, 중합성 화합물 및 광중합 개시제, 필요에 따라 추가의 첨가제를 첨가한 후, 필요에 따라 추가의 용제를 소정의 농도가 되도록 더 첨가하여 목적하는 감광성 수지 조성물을 얻는다.
< 디스플레이 격벽 구조물 및 표시 장치 >
또한, 본 발명은, 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물로 제조되는 색변환 패널을 포함하는 디스플레이 격벽 구조물 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
색변환 패널을 포함하는 디스플레이는 각각의 픽셀이 구동하여 이미지를 형성하기 때문에 각각의 픽셀을 구동하기 위한 박막 트랜지스터를 형성하고, 트렌지스터의 형상으로 인한 절연막을 추가로 형성하고, 이후에 픽셀과 픽셀을 구별하는 색변환 패널 격벽 구조물을 형성한다. 본 발명의 감광성 수지 조성물을 사용하여 색변환 패널 격벽 구조물을 형성하면, 디스플레이의 화소의 혼색이 방지되고 미세경화막 형성에 유리하며, 이에 따라 고품질의 이미지를 구현할 수 있는 장점을 가진다.
표시 장치로는 액정 표시 장치, 유기발광다이오드, 플렉서블 디스플레이 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 적용이 가능한 이 분야에 알려진 모든 표시 장치를 예시할 수 있다.
색변환 패널 격벽 구조물은, 전술한 본 발명의 감광성 수지 조성물을 기재 상에 도포하고, 광경화 및 현상하여 경화막을 형성함으로써 제조할 수 있다.
먼저, 본 발명의 감광성 수지 조성물을 기재 상에 도포한 후 가열 건조함으로써 용매 등의 휘발 성분을 제거하여 평활한 경화막을 얻는다.
도포 방법으로는, 예를 들어 스핀 코트, 유연 도포법, 롤 도포법, 슬릿 앤드 스핀 코트 또는 슬릿 코트법 등에 의해 실시될 수 있다. 도포 후 가열건조 (프리베이크), 또는 감압 건조 후에 가열하여 용매 등의 휘발 성분을 휘발시킨다. 여기에서, 가열 온도는 통상 70 내지 150℃ 바람직하게는 80 내지 130℃이다. 이렇게 하여 얻어진 경화막에, 목적으로 하는 패턴의 경화막을 형성하기 위한 마스크를 통해 자외선을 조사한다. 이 때, 노광부 전체에 균일하게 평행 광선이 조사되고, 또한 마스크와 기판의 정확한 위치 맞춤이 실시되도록, 마스크 얼라이너나 스테퍼 등의 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 자외선을 조사하면, 자외선이 조사된 부위의 경화가 이루어진다.
상기 자외선으로는 g선(파장: 436㎚), h선, i선(파장: 365㎚) 등을 사용할 수 있다. 자외선의 조사량은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있는 것이며, 본 발명에서 이를 한정하지는 않는다. 광경화가 종료된 경화막을 현상액에 접촉시켜 비노광부를 용해시켜 현상하면 목적으로 하는 패턴의 경화막 형상을 형성할 수 있다.
이렇게 얻어진 경화막 형상을 후 경화 공정을 통하여 경화막을 단단하게만들 수 있고, 가열 온도는 통상 150 내지 250℃ 바람직하게는 180 내지 230℃이다. 가열 시간은 통상 5 내지 30분, 바람직하게는 15 내지 20분이다. 가열건조 후의 경화막 두께는 통상 7 내지 15㎛ 정도이다.
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지 예시로써, 본 발명의 범위는 이들의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 표시되었고, 더욱이 특허 청구범위 기록과 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 함유하고 있다. 또한, 이하의 실시예, 비교예에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 질량 기준이다.
합성예 1: 알칼리 가용성 수지(B-1)의 합성
４구 플라스크 중에, 하기 화학식 2-1으로 표시되는 비스페놀플루오렌형 에폭시 모노머 235g(에폭시 당량 235 g/eq)과 테트라메틸암모늄클로라이드 110㎎, 2,6-디-tert부틸-4-메틸페놀 100㎎ 및 아크릴산 72.0g를, 25㎖/분의 속도로 공기를 송풍하면서 90℃부터 100℃로 가열하여 용해시켰다.
[화학식 2-1]
Figure 112019127928014-pat00005
다음에, 이 용액이 백탁한 상태인 채로, 120℃까지 천천히 승온시켜서 완전히 용해시켰다. 이때 용액이 점차 투명하게 되어 가는 것을 확인하며 교반을 계속하였다. 산가가 1.0㎎K0H/g 미만이 될 때까지 약 12시간 가열 교반을 계속하였다. 그 후, 실온까지 냉각하여, 무색 투명하고 고체상의 하기 화학식 1-1로 표시되는 비스페놀플루오렌형 에폭시아크릴레이트가 얻어졌다.
[화학식 1-1]
Figure 112019127928014-pat00006
그 후, 이와 같이 얻어진 비스페놀플루오렌형 에폭시아크릴레이트 307.0g에, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트(PGMEA) 600g를 가하여 용해시킨 후, 벤조페논테트라카복시산 2무수물 80.5g, 및 브롬화테트라에틸암모늄 1g을 혼합하고, 110℃부터 115℃로 4시간 반응시켰다. 산무수물기의 소실을 확인 한 후, 1,2,3,6-테트라하이드로무수프탈산 38.0g를 혼합하고, 90℃로 6시간 반응시켜서 카도계 바인더 수지를 얻었다. 이때, 산무수물기의 소실은 IR 스펙트럼에 의해 확인하였고 제조된 카도계 바인더 수지는 3,300g/mol의 중량평균분자량과 123mgKOH/g의 산가를 가지는 것을 확인하였다.
합성예 2: 알칼리 가용성 수지(B-2)의 합성
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크를 준비하였다. 모노머 적하 로트로서, 3,4-에폭시트리시클로데칸-8-일(메타)아크릴레이트와 3,4-에폭시트리시클로데칸-9-일(메타)아크릴레이트를 몰비 50:50으로 혼합한 혼합물 40 중량부, 메틸메타크릴레이트 50 중량부, 아크릴산 40 중량부, 비닐톨루엔 70 중량부, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 4 중량부, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 40 중량부를 첨가하여 교반을 준비하였다. 여기에 연쇄이동제 적하조로 n-도데칸티올 6 중량부, PGMEA 24 중량부를 첨가하여 교반을 준비하였다. 이후 플라스크에 PGMEA 395 중량부를 첨가하고 플라스크 내 분위기를 공기에서 질소로 교환한 후 교반하면서 플라스크의 온도를 90℃까지 승온시켰다. 그 후 모노머 및 연쇄 이동제의 적하를 개시하였다. 적하는 90℃를 유지하면서, 각각 2 시간 동안 진행하였고 1 시간 후에 110℃까지 승온하여 5시간 동안 유지하여 고형분 산가가 100㎎KOH/g인 수지를 얻었다. GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량은 17,000이고, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.3이었다.
알칼리 가용성 수지의 중량평균분자량(Mw)의 측정은 GPC법을 이용하였으며, HLC-8120GPC(도소㈜ 제조) 장치를 사용하였다.
측정조건은 TSK-GELG4000HXL와 TSK-GELG2000HXL 컬럼을 직렬 연결하여 사용하였으며, 컬럼의 온도는 40℃로 하였다. 테트라히드로퓨란을 이동상 용매로 사용하였고, 1.0mL/분의 유속으로 흘려주며 측정하였다. 측정 시료의 농도는 0.6 중량%이며, 주입량은 50μL이며, RI 검출기를 사용하여 분석하였다. 교정용 표준 물질로는 TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40, F-4, F-1, A-2500, A-500(도소㈜ 제조)을 사용하였으며, 상기 조건으로 얻어진 알칼리 가용성 수지의 중량평균 분자량을 측정하였다.
실시예 및 비교예에 따른 감광성 수지 조성물의 제조
하기 표 1에 따라 제조예 1 및 제조예 2의 수지 조성물을 제조하였다.
(단위: 중량%) 알칼리 가용성 수지 광중합성 화합물 광중합 개시제 열 경화제 분산제 산화방지제 용제
제조예1 B-2 11.8 7.87 1 0.59 0.85 0.97 76.92
제조예2 B-1 11.8 7.87 1 0.59 0.85 0.97 76.92
(B) 알칼리 가용성 수지 :
B-1 : 합성예 1의 알칼리 가용성 수지
B-2 : 합성예 2의 알칼리 가용성 수지
(C) 광중합성 화합물 : 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (Kayarad DPHA, 일본화학㈜)
(D) 광중합 개시제 : Irgacure OXE01 (Basf사 제)
열경화제 : 에폭시 수지(ESCN 195XL, 스미토모 화학(주) 제)
분산제 : DISPERBYK-110 (BYK사)
산화방지제 : Sumilizer GP (스미토모 화학 제)
(E) 용제 : 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA)
하기 표 2에 따라 상기 제조예 1 및 제조예 2에 피그먼트(안료)를 첨가하여 감광성 수지 조성물을 제조 하였다.
피그먼트(안료) 피그먼트(안료) 함량 수지 조성물 수지 조성물 함량
실시예1 Red 177 2.5 제조예 1 97.5
실시예2 Red 179 2.5 제조예 1 97.5
실시예3 Red 179 2.5 제조예 2 97.5
실시예4 Red 254 2.5 제조예 1 97.5
실시예5 Red 264 2.5 제조예 1 97.5
실시예6 Red 269 2.5 제조예 1 97.5
실시예7 Yellow 138 2.5 제조예 1 97.5
실시예8 Yellow 139 2.5 제조예 1 97.5
실시예9 Yellow 150 2.5 제조예 1 97.5
실시예10 Yellow 185 2.5 제조예 1 97.5
실시예11 Orange 64 2.5 제조예 1 97.5
실시예12 Orange 71 2.5 제조예 1 97.5
실시예13 Red 179 / Yellow 138 1.75 / 0.75 제조예 1 97.5
실시예14 Red 179 / Orange 64 2.0 / 0.5 제조예 1 97.5
실시예15 Red 179 / Orange 64 1.5 / 1.0 제조예 1 97.5
비교예1 Black 7 15 제조예 1 97.5
비교예2 유기블랙 15 제조예 1 97.5
비교예3 Green 36 15 제조예 1 97.5
비교예4 Blue 15:6 15 제조예 1 97.5
비교예5 Blue 15:6 / Green 36 1.25 / 1.25 제조예 1 97.5
시험예
(1) 투과도 측정
5cmХ5cm의 유리기판(코닝社)을 중성세제 및 물로 세정 후 건조하였다. 상기 유리기판 상에 실시예 및 비교예에 따른 감광성 수지 조성물 각각을 최종 막 두께가 10㎛가 되도록 스핀 코팅하고, 100℃에서 선 소성하여 2분간 건조하여 용제를 제거하였다. 그 후, 1 내지 100㎛의 라인/스페이스 패턴과 20㎜Х20㎜ 패턴을 포함하는 마스크를 노광량 50mJ/cm2로 노광하고 알칼리 수용액을 사용하여 비노광부를 제거하였다. 제조된 경화막을 이어서 230℃에서 20분간 후 소성하여 격벽 패턴의 경화막을 제조하였다.
자외선-가시광 분광분석기(UV-Vis spectrophotometer)를 이용하여 상기 10㎛ 두께로 제조된 20㎜Х20㎜ 패턴 경화막의 파장별 투과도를 측정하고, 450nm 이상 470nm 이하(A) 파장에서의 최대 투과율 및 620nm 이상 660nm 이하(B) 파장에서의 최소 투과율과, 투과율 (B)에 대한 투과율 (A)의 비율을 (B)/(A)로 계산하여 하기 표 3에 나타내었으며, 실시예 1 및 비교예 1에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 격벽 패턴의 경화막의 투과율 스펙트럼을 도 1에 나타내었다.
(2) 테이퍼 형상 측정
사용 장치 ： 전자현미경 (SEM, Scanning Electron Microscope, SU-8200, 히타치)
가속 전압 ： 15 kV
관찰 배율 ： Х 5.0 k
상기 격벽 패턴의 테이퍼 형상을 순테이퍼 내지 역테이퍼로 판단하기 위하여 경화막의 단면을 전자현미경으로 측정하였다. 전자현미경 측정을 위한 상기 격벽 패턴의 경화막 샘플은 상기 (1) 투과도 측정에서와 동일한 방법으로 제조하되, 막 두께를 각각 2㎛와 10㎛ 두께의 경화막으로 균일하게 제조하였으며, 제조하는 공정으로는 코팅 후 가열건조를 통한 용제의 제거 및 노광, 현상 그리고 220℃ 가열건조를 통해 얻어진 격벽 패턴의 경화막을 분석에 이용하였으며, 단면 샘플을 제작하고, 그 결과를 도 2 및 3에 나타내었다. 측정하는 방법의 경우에는 도 4에서와 같이 순테이퍼와 역테이퍼를 구별하고 테이퍼 각도를 측정하여 하기 표 3에 기입하였다.
(3) 경화막의 최소 형성 마스크 크기 평가
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 10㎛ 두께의 격벽 패턴 경화막 중 1 내지 100㎛의 라인/스페이스 패턴으로 형성된 부분의 사이즈에 따라 패턴을 형성할 수 있는데, 조성에 따라 형성 가능한 최소 마스크 크기가 달라진다. 예를 들어 도 3에서 실시예 1의 경우 숫자 18의 경우에는 패턴형성이 되지 않고 숫자 19의 경우에 패턴형성이 되었기 때문에 19이라고 기입한다. 도 3에서 실시예 1의 최소 형성 마스크 크기는 19㎛이고, 실시예 2는 10㎛이고, 실시예 3은 8㎛이고, 비교예 1은 50㎛이다. 낮은 숫자의 경우 더 좁은 격벽의 형성이 가능하기 때문에 색 변환 화소를 포함하는 디스플레이 제조에 유리하다. 실시예 및 비교예에 따른 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조한 경화막의 최소 형성 마스크 크기를 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
(1) 투과도 (2) 테이퍼 형상(테이퍼각도°) (3) 최소 형성 마스크 크기(㎛)
(A) (B) (B)/(A) 2㎛ 두께 10㎛ 두께
실시예1 2.99 95.98 32.1 순테이퍼(32) 순테이퍼(38) 19
실시예2 0.01 88.62 8862.0 순테이퍼(49) 순테이퍼(69) 10
실시예3 0.01 88.59 8859.0 순테이퍼(56) 순테이퍼(73) 8
실시예4 0.37 97.56 263.7 순테이퍼(44) 순테이퍼(57) 9
실시예5 0.11 90.93 826.6 순테이퍼(35) 순테이퍼(45) 22
실시예6 7.57 95.17 12.6 순테이퍼(33) 순테이퍼(44) 20
실시예7 0.00 99.16 - 순테이퍼(41) 순테이퍼(63) 9
실시예8 0.01 93.71 9371.0 순테이퍼(38) 순테이퍼(45) 22
실시예9 0.01 96.49 9649.0 순테이퍼(42) 순테이퍼(66) 20
실시예10 0.01 97.39 9739.0 순테이퍼(35) 순테이퍼(43) 30
실시예11 0.01 43.66 4366.0 순테이퍼(44) 순테이퍼(62) 8
실시예12 0.00 81.56 - 순테이퍼(32) 순테이퍼(48) 28
실시예13 0.00 87.2 - 순테이퍼(43) 순테이퍼(65) 10
실시예14 0.00 76.64 - 순테이퍼(47) 순테이퍼(68) 7
실시예15 0.00 70.65 - 순테이퍼(46) 순테이퍼(68) 8
비교예1 0.42 0.51 1.2 순테이퍼(89) 역테이퍼(151) 50
비교예2 0.03 0.11 3.7 순테이퍼(87) 역테이퍼(152) 12
비교예3 6.05 0.06 0.0 순테이퍼(52) 역테이퍼(147) 20
비교예4 70.34 0.44 0.0 순테이퍼(55) 역테이퍼(157) 24
비교예5 45.98 0.93 0.0 순테이퍼(63) 역테이퍼(139) 26
*(B)/(A)의 결과는 소수점 둘째 자리에서 반올림함.
상기 표 3을 참조하면, 실시예에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 격벽 패턴의 경화막은 450nm 이상 470nm 이하 파장에서의 최대 투과율이 10% 미만, 구체적으로는 약 8% 미만이며, 640nm 이상 660nm 이하 파장에서의 최소 투과율은 30% 이상, 구체적으로는 약 40% 이상으로, 청색광은 흡수하여 효과적으로 차단하며, 동시에 적색 계열의 광은 흡수하지 않는 것을 확인할 수 있다. 이에 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여, 청색 광원을 사용하는 표시 장치의 격벽 패턴의 경화막을 형성할 경우, 광의 손실을 방지하여 발광 특성을 향상시킬 수 있다.
특히, 실시예 7, 12 내지 15에 따른 감광성 수지 조성물로 제조된 격벽 패턴은 450nm 이상 470nm 이하의 파장에서는 광이 전혀 투과되지 않아, 디스플레이 격벽 구조물로서 매우 우수한 청색 광원 차단 효과를 갖는 것을 확인할 수 있었다.
반면, 비교예 1 내지 3에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 격벽 패턴의 경화막은 450nm 이상 470nm 이하 파장뿐만 아니라, 640nm 이상 660nm 이하 파장에서의 최대 투과율도 1% 미만으로, 청색 계열의 광뿐만 아니라 적색 계열의 광도 흡수하여 차단하게 되며, 비교예 4 내지 5에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 격벽 패턴의 경화막은 450nm 이상 470nm 이하 파장에서의 최대 투과율이 40%를 초과하고, 640nm 이상 660nm 이하 파장에서의 최소 투과율은 약 1.5% 미만으로, 청색광은 흡수하지 않고 투과시키며, 적색 계열의 광은 흡수하여 차단하고 있으므로, 이 격벽 패턴의 경화막을 청색 광원을 사용하는 표시 장치에 적용할 경우, 광의 손실이 발생하여 발광 특성이 저하될 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 실시예 1 및 비교예 1에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 격벽 패턴의 경화막의 투과율 스펙트럼을 확인할 수 있으며, 실시예 1의 경우 상술한 투과율 값을 만족하나, 비교예 1의 경우 상술한 투과율 값을 만족하지 못하는 것을 확인할 수 있다.
도 2, 3 및 상기 표 3을 참조하면, 2㎛의 막 두께를 가지는 경우 실시예와 비교예에 따른 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 격벽 모두 순테이퍼(90° 이하의 각도)를 가지는 것을 알 수 있다. 하지만 동일한 감광성 수지 조성물을 사용하여 두께를 10㎛ 두께로 형성하게 되는 경우, 실시예에 따른 감광성 수지 조성물을 사용하여 형성된 격벽은 이후 두꺼운 도막에서 경화막 형성 시 역테이퍼 형성이 방지된 것, 다시 말하면, 순테이퍼가 형성된 것을 확인할 수 있으나, 비교예에 따른 감광성 수지 조성물을 사용하여 형성된 격벽은 이후 후막에서 경화막 형성 시 역테이퍼(90° 초과의 각도)가 형성된 것을 확인할 수 있다.

Claims (7)

  1. (A) 착색제, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 화합물, (D) 광중합 개시제 및 (E) 용제를 포함하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물로서,
    상기 (A) 착색제는 흑색 안료를 포함하지 않는 것이고,
    상기 감광성 수지 조성물로 제조되는 경화막은, 450nm 이상 470nm 이하의 파장에서 최대 투과율이 10% 미만이고, 620nm 이상 660nm 이하의 파장에서 최소 투과율이 30% 이상인 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 경화막은 450nm 이상 470nm 이하의 파장에서 최대 투과율을 A라 하고, 620nm 이상 660nm 이하의 파장에서 최소 투과율을 B라 할 때, 투과율 B에 대한 투과율 A의 비가 10 이상인 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 (A) 착색제는 C.I. 피그먼트 레드(Pigment Red), C.I. 피그먼트 옐로우(Pigment Yellow) 및 C.I. 피그먼트 오렌지(Pigment Orange)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은 청색 광원을 사용하는 표시장치의 격벽 형성용인 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물의 고형분 총 중량에 대하여,
    상기 (A) 착색제 1 내지 30 중량%;
    상기 (B) 알칼리 가용성 수지 20 내지 70 중량%;
    상기 (C) 중합성 화합물 5 내지 50 중량%;
    상기 (D) 광중합 개시제 0.01 내지 10 중량%; 및
    상기 감광성 수지 조성물의 총 중량에 대하여, (E) 용제 60 내지 90 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항의 감광성 수지 조성물로 제조된 디스플레이 격벽 구조물.
  7. 청구항 6의 디스플레이 격벽 구조물을 포함하는 표시 장치.
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