KR102361573B1 - A black photo sensitive resin composition, a color filter comprising a black metrics, a column spacer or black column spacer prepared by using the composition, and a display device comprising the color filter - Google Patents

A black photo sensitive resin composition, a color filter comprising a black metrics, a column spacer or black column spacer prepared by using the composition, and a display device comprising the color filter Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 단량체 및 하기 화학식 2로 표시되는 단량체를 공중합하여 얻어지는 불소계 계면활성제를 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물, 상기 흑색 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서, 블랙 컬럼 스페이서 또는 블랙 뱅크를 포함하는 컬러필터, 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
[화학식 1]

Figure 112018024048652-pat00013

(상기 화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고, n은 1 내지 10의 정수이다.)
[화학식 2]
Figure 112018024048652-pat00014

(상기 화학식 2에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고, X는 탄소수 1내지 6의 알킬렌기이며, n은 1 내지 30의 정수이다.)The present invention relates to a black photosensitive resin composition comprising a fluorine-based surfactant obtained by copolymerizing a monomer represented by the following formula (1) and a monomer represented by the following formula (2), a black matrix prepared using the black photosensitive resin composition, a column spacer, black A color filter including a column spacer or a black bank, and a display device including the color filter.
[Formula 1]
Figure 112018024048652-pat00013

(In Formula 1, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and n is an integer of 1 to 10.)
[Formula 2]
Figure 112018024048652-pat00014

(In Formula 2, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, X is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 30.)

Description

흑색 감광성 수지 조성물, 이를 사용하여 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서를 포함하는 컬러필터, 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치{A black photo sensitive resin composition, a color filter comprising a black metrics, a column spacer or black column spacer prepared by using the composition, and a display device comprising the color filter}A black photosensitive resin composition, a black matrix manufactured using the same, a color filter including a column spacer or a black column spacer, and a display device including the color filter a column spacer or black column spacer prepared by using the composition, and a display device comprising the color filter}

본 발명은 흑색 감광성 수지 조성물, 이를 사용하여 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서를 포함하는 컬러필터, 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a black photosensitive resin composition, a black matrix manufactured using the same, a color filter including a column spacer or a black column spacer, and a display device including the color filter.

컬러필터는 촬상(撮像)소자, 액정표시장치(LCD) 등의 각종 표시장치에 널리 이용되는 것으로, 그 응용 범위가 급속히 확대되고 있다. 상기 촬상소자, 액정표시장치 등에 사용되는 컬러필터는 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue)의 3가지 컬러의 착색 패턴으로 이루어지거나, 옐로우(Yellow), 마젠타(Magenta) 및 시안(Cyan)의 3가지 컬러의 착색 패턴으로 이루어진다. A color filter is widely used in various display devices such as an imaging device and a liquid crystal display (LCD), and its application range is rapidly expanding. The color filter used in the image pickup device, liquid crystal display device, etc. is made of a coloring pattern of three colors of red, green, and blue, or yellow, magenta and cyan ( It consists of a coloring pattern of 3 colors of Cyan).

상기 컬러필터 각각의 착색 패턴은 일반적으로 안료 또는 염료 등의 착색제, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된다. 상기 흑색 감광성 수지 조성물을 이용한 착색 패턴 가공은 통상적으로 리소그래피 공정으로 수행되고 있다. The color pattern of each color filter is generally formed using a black photosensitive resin composition including a colorant such as a pigment or dye, an alkali-soluble resin, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, and a solvent. The coloring pattern processing using the black photosensitive resin composition is generally performed by a lithography process.

흑색 감광성 수지는 컬러필터, 액정표시재료, 유기발광소자, 디스플레이 등의 필수적인 재료이다. 예를 들어, 액정 디스플레이에 사용되는 컬러필터의 경우, 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue)의 각 색으로 구성된 화소(pixel)를 포함하며, 이들 각 화소의 혼색을 방지하는 것이 매우 중요하다. 따라서 컬러필터의 제조에서 혼색을 방지하기 위한 다양한 방법들이 제안되고 있다.The black photosensitive resin is an essential material for color filters, liquid crystal display materials, organic light emitting devices, displays, and the like. For example, in the case of a color filter used in a liquid crystal display, a pixel composed of each color of red, green, and blue is included, and it is important to prevent mixing of each of these pixels. very important. Accordingly, various methods for preventing color mixing in the manufacture of color filters have been proposed.

또한, 비용 저감 및 생산성 향상을 위해서, 착색 매트릭스 형성 재료에는 적은 노광량으로 패터닝할 수 있는 높은 감도가 요구되며, 또한 화소에서 사용되는 재료의 고급화로 인하여 화소를 제조하는데 사용되는 재료의 가격이 급등하면서 불필요하게 낭비되는 재료를 억제할 필요가 있다. 이를 위해서는 물이나 유기 용제 등을 튕겨내는 성질, 이른바 발액성이 요구된다.In addition, in order to reduce cost and improve productivity, the color matrix forming material requires high sensitivity for patterning with a small exposure dose, and the price of the material used for manufacturing the pixel is sharply increased due to the advancement of the material used in the pixel. There is a need to curb unnecessary wasted material. For this purpose, a property of repelling water, organic solvents, etc., so-called liquid repellency, is required.

이와 관련하여 대한민국 공개특허 제 10-2010-0016089호 및 대한민국 공개특허 제 10-2016-0057877호는 불소가 함유된 계면활성제를 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물을 기재하고 있다. 그러나 발액성의 개선에 있어서 충분하지 못한 것으로 보인다.In this regard, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2010-0016089 and Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2016-0057877 disclose a black photosensitive resin composition including a fluorine-containing surfactant. However, it does not seem to be sufficient in improving the liquid repellency.

대한민국 공개특허 제 10-2010-0016089호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0016089 대한민국 공개특허 제 10-2016-0057877호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0057877

본 발명은, 상기 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차광성이 우수한 흑색 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 하며, 특히 물이나 유기 용제에 대한 발액성이 우수한 흑색 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a black photosensitive resin composition having excellent light-shielding properties, and in particular, providing a black photosensitive resin composition having excellent liquid repellency to water or organic solvents aim to do

또한, 본 발명은 상기 흑색 감광성 수지 조성물로 제조된 패턴층을 포함하는 컬러필터, 상기 컬러 필터를 포함하는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a color filter including a pattern layer made of the black photosensitive resin composition, and a display device including the color filter.

하기 화학식 1로 표시되는 단량체 및 하기 화학식 2로 표시되는 단량체를 공중합하여 얻어지는 불소계 계면활성제를 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물을 제공한다.It provides a black photosensitive resin composition comprising a fluorine-based surfactant obtained by copolymerizing a monomer represented by the following formula (1) and a monomer represented by the following formula (2).

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018024048652-pat00001
Figure 112018024048652-pat00001

(상기 화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고, n은 1 내지 10의 정수이다.)(In Formula 1, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and n is an integer of 1 to 10.)

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112018024048652-pat00002
Figure 112018024048652-pat00002

(상기 화학식 2에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고, X는 탄소수 1내지 6의 알킬렌기이며, n은 1 내지 30의 정수이다.)(In Formula 2, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, X is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 30.)

또한, 본 발명은 상기 본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물로 제조된 패턴층을 제공한다.In addition, the present invention provides a patterned layer made of the black photosensitive resin composition of the present invention.

또한, 본 발명은 상기 본 발명의 패턴층을 포함하는 컬러 필터를 제공한다.In addition, the present invention provides a color filter comprising the pattern layer of the present invention.

또한, 본 발명은 상기 본 발명의 컬러 필터를 포함하는 표시장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a display device including the color filter of the present invention.

본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물은 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 단량체를 공중합하여 얻어진 불소계 계면활성제를 도입함으로써 물 및 유기 용제에 대한 접촉각이 일정 기준 이상인 경화막을 형성할 수 있고, 동시에 광학밀도 등의 특성도 만족하여, 발액성 및 차광성이 우수한 블랙 매트릭스를 제공할 수 있다. 따라서 본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물은 컬러필터 및 표시장치의 제조에 유용하게 사용될 수 있다.The black photosensitive resin composition of the present invention can form a cured film having a contact angle with respect to water and an organic solvent equal to or greater than a certain standard by introducing a fluorine-based surfactant obtained by copolymerizing the monomers represented by Chemical Formulas 1 and 2, and at the same time, optical density, etc. It is also possible to provide a black matrix excellent in liquid repellency and light blocking properties by satisfying the characteristics of . Therefore, the black photosensitive resin composition of the present invention can be usefully used in the manufacture of color filters and display devices.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 단량체 및 하기 화학식 2로 표시되는 단량체를 공중합하여 얻어지는 불소계 계면활성제를 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a black photosensitive resin composition comprising a fluorine-based surfactant obtained by copolymerizing a monomer represented by the following formula (1) and a monomer represented by the following formula (2).

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018024048652-pat00003
Figure 112018024048652-pat00003

(상기 화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고, n은 1 내지 10의 정수이다.)(In Formula 1, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and n is an integer of 1 to 10.)

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112018024048652-pat00004
Figure 112018024048652-pat00004

(상기 화학식 2에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고, X는 탄소수 1내지 6의 알킬렌기이며, n은 1 내지 30의 정수이다.)(In Formula 2, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, X is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 30.)

본 발명은 계면활성제로 상기 화학식 1로 표시되는 단량체 및 상기 화학식 2로 표시되는 단량체를 공중합하여 얻어지는 불소계 계면활성제를 흑색 감광성 수지 조성물에 도입하는 경우, 이를 이용하여 형성된 경화막의 물 및 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA)에 대한 접촉각이 각각 일정 기준 이상으로 우수한 발액성 특성을 얻을 수 있음을 실험적으로 확인하여 본 발명을 완성하였다.In the present invention, when a fluorine-based surfactant obtained by copolymerizing a monomer represented by Formula 1 and a monomer represented by Formula 2 as a surfactant is introduced into a black photosensitive resin composition, water and propylene glycol methyl ether of a cured film formed using the surfactant The present invention was completed by experimentally confirming that excellent liquid repellency properties can be obtained at each contact angle with respect to acetate (PGMEA) above a certain standard.

상기 흑색 감광성 수지 조성물은, 이를 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각이 100˚ 이상이고, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA)에 대한 접촉각이 50˚ 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. The black photosensitive resin composition may be characterized in that a contact angle of a cured film formed using the same to water is 100° or more, and a contact angle to propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) is 50° or more.

또한, 상기 흑색 감광성 수지 조성물은, 이를 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각이 100˚ 내지 130˚ 인 것을 특징으로 할 수 있으며, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트에 대한 접촉각이 50˚ 내지 100˚ 인 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 경화막의 물 및 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트에 대한 접촉각이 상기 범위를 만족하는 경우 우수한 발액성을 나타낼 수 있어 바람직하다. In addition, the black photosensitive resin composition may be characterized in that the contact angle with respect to water of the cured film formed using the same is 100˚ to 130˚, and the contact angle with respect to propylene glycol methyl ether acetate is 50˚ to 100˚ can be done with When the contact angle of the cured film with respect to water and propylene glycol methyl ether acetate satisfies the above range, it is preferable to exhibit excellent liquid repellency.

상기 흑색 감광성 수지 조성물은 상기 불소계 계면활성제와 함께 착색제, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함할 수 있다. The black photosensitive resin composition may include a colorant, an alkali-soluble resin, a photopolymerizable compound, a photoinitiator, and a solvent together with the fluorine-based surfactant.

이하, 본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물을 각 성분 별로 자세히 설명한다.Hereinafter, the black photosensitive resin composition of the present invention will be described in detail for each component.

불소계 계면활성제Fluorine surfactant

상기 불소계 계면활성제는 안료 성분이 용제 중에 균일하게 분산되도록 하고, 레벨링성을 우수하게 개선하여 코팅성 향상 및 결점 생성을 방지하는 역할을 한다.The fluorine-based surfactant serves to uniformly disperse the pigment component in the solvent and to improve the leveling property to improve the coating property and prevent the formation of defects.

본 발명에 따른 계면활성제는 접촉각 향상을 위해 불소(F) 성분을 함유하였으며, 불소 원자가 직접 결합한 탄소 원자의 수가 6인 불소화 알킬기를 1개 갖는 라디칼 중합성 단량체와 옥시알킬렌기 및 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체를 공중합시킨 공중합체인 것을 특징으로 한다.The surfactant according to the present invention contains a fluorine (F) component to improve the contact angle, a radically polymerizable monomer having one fluorinated alkyl group having 6 carbon atoms directly bonded to the fluorine atom, an oxyalkylene group, and a polymerizable unsaturated group It is characterized in that it is a copolymer obtained by copolymerizing a polymerizable monomer.

상기 불소 원자가 직접 결합한 탄소 원자의 수가 6인 불소화 알킬기를 1개 갖는 라디칼 중합성 단량체의 예로 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 들 수 있으며, 상기 옥시알킬렌기 및 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체의 예로 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 들 수 있다.Examples of the radically polymerizable monomer having one fluorinated alkyl group having 6 carbon atoms to which the fluorine atom is directly bonded may include a compound represented by the following formula (1), and examples of the polymerizable monomer having the oxyalkylene group and the polymerizable unsaturated group A compound represented by the following formula (2) may be mentioned.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018024048652-pat00005
Figure 112018024048652-pat00005

(상기 화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고, n은 1 내지 10의 정수이다.)(In Formula 1, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and n is an integer of 1 to 10.)

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112018024048652-pat00006
Figure 112018024048652-pat00006

(상기 화학식 2에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고, X는 탄소수 1내지 6의 알킬렌기이며, n은 1 내지 30의 정수이다.)(In Formula 2, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, X is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 30.)

상기 불소계 계면활성제는 본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물 및 접촉각이 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트에 대한 접촉각이 상기 범위를 만족할 수 있는 한도 내에서는 그 함량이 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 흑색 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10.0 중량%, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 7.0 중량%로 포함될 수 있다. 상술한 범위 미만으로 포함되면 접촉각 개선 효과가 미미할 수 있으며, 상술한 범위를 초과하여 포함되면 공정 특성에 부적절한 영향을 미치는 문제가 있다.The content of the fluorine-based surfactant is not particularly limited as long as the contact angle of the cured film formed using the black photosensitive resin composition according to the present invention and the contact angle with respect to propylene glycol methyl ether acetate can satisfy the above range. Preferably, it may be included in an amount of 0.1 to 10.0 wt%, more preferably 0.2 to 7.0 wt%, based on the total weight of the black photosensitive resin composition. When included below the above range, the contact angle improvement effect may be insignificant, and when included above the above range, there is a problem in that process characteristics are improperly affected.

착색제coloring agent

상기 착색제는 흑색 구현을 위해 사용하며, 본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬럼 스페이서, 블랙 매트릭스 및 블랙 컬럼 스페이서에 차광성을 부여한다. The colorant is used to implement black, and provides light blocking properties to the column spacer, the black matrix, and the black column spacer prepared using the black photosensitive resin composition according to the present invention.

상기 착색제는 가시광선에 대해 차광성이 있는 것이라면 흑색 안료, 유기 안료, 염료 및 등의 흑색 감광성 수지 조성물 분야에 공지된 모든 착색제가 사용 가능하나, 흑색 안료를 사용하는 것이 바람직하다.As long as the colorant has light-shielding properties against visible light, all colorants known in the field of black photosensitive resin compositions such as black pigments, organic pigments, dyes and the like can be used, but it is preferable to use a black pigment.

상기 흑색 안료는 유기 블랙 안료 및 무기 블랙 안료를 모두 포함하며, 공지된 것이라면 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 흑색 안료는 구체적으로 락탐 블랙, 아닐린 블랙, 페릴렌 블랙, 티탄 블랙 및 카본 블랙 등을 사용할 수 있고, 상기 카본 블랙으로는 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 서멀 블랙 및 램프 블랙 등을 들 수 있다. 이들 흑색 안료는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.The black pigment includes both organic black pigments and inorganic black pigments, and any known black pigment may be used without particular limitation. Specifically, the black pigment may include lactam black, aniline black, perylene black, titanium black and carbon black, and the carbon black may include channel black, furnace black, thermal black, lamp black, and the like. These black pigments can be used individually or in mixture of 2 or more types.

상기 카본 블랙은 필요한 경우 전기 절연성을 위해 표면에 수지가 피복된 카본 블랙이 사용될 수 있다. 수지가 피복된 카본 블랙은 수지가 피복되어 있지 않은 카본 블랙에 비해 도전성이 낮기 때문에, 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서(블랙 매트릭스 일체형 스페이서) 형성 시에 우수한 전기 절연성을 부여 할 수 있다.As the carbon black, if necessary, carbon black coated with a resin on the surface for electrical insulation may be used. Since the resin-coated carbon black has a lower conductivity than the non-resin-coated carbon black, excellent electrical insulation can be imparted when forming a black matrix, column spacer, or black column spacer (black matrix integrated spacer).

상기 착색제는 락탐 블랙, 아닐린 블랙 및 페닐렌 블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기 블랙 안료; 티탄 블랙 및 카본 블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 무기 블랙 안료; 및 청색 안료를 포함할 수 있다.The colorant may include at least one organic black pigment selected from the group consisting of lactam black, aniline black and phenylene black; at least one inorganic black pigment selected from the group consisting of titanium black and carbon black; and blue pigments.

상기 유기 블랙 안료는 광학밀도, 유전율, 투과도 등의 측면에서 락탐 블랙(예: 바스프사의 Irgaphor® Black S 0100 CF)을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 무기 블랙 안료는 패턴 특성 및 내화학성의 측면에서 카본 블랙을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 청색 안료는 빛샘을 방지하기 위한 측면에서 C.I 피그먼트 블루 15:6을 사용하는 것이 바람직하다. The organic black pigment preferably uses lactam black (eg, Irgaphor® Black S 0100 CF from BASF) in terms of optical density, dielectric constant, transmittance, etc., and the inorganic black pigment is carbon in terms of pattern characteristics and chemical resistance. It is preferable to use black, and it is preferable to use CI Pigment Blue 15:6 for the blue pigment to prevent light leakage.

상기 착색제는 필요에 따라서 선택적으로 색보정제를 더 포함할 수 있다. 상기 색보정제로는 안트라퀴논계 안료 또는 페릴렌계 안료 등의 축합다환 안료, 프탈로시아닌 안료 또는 아조안료 등의 유기안료를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 안트라퀴논계 안료 또는 프탈로시아닌 안료, 더욱 바람직하게는 프탈로시아닌 안료를 사용할 수 있다. The colorant may optionally further include a color correcting agent, if necessary. As the color correcting agent, condensed polycyclic pigments such as anthraquinone pigments or perylene pigments, organic pigments such as phthalocyanine pigments or azo pigments may be used, preferably anthraquinone pigments or phthalocyanine pigments, more preferably phthalocyanine pigments can be used

상기 안트라퀴논계 안료의 예로는 C.I 피그먼트 블루 60을 들 수 있다. Examples of the anthraquinone-based pigment include C.I Pigment Blue 60.

상기 프탈로시아닌 안료의 예로는 C.I 피그먼트 블루 15:6, C.I 피그먼트 블루 15:4 및 C.I 피그먼트 블루 16을 들 수 있으며, 바람직하게는 C.I 피그먼트 블루 15:6을 사용할 수 있다.Examples of the phthalocyanine pigment include C.I Pigment Blue 15:6, C.I Pigment Blue 15:4 and C.I Pigment Blue 16, preferably C.I Pigment Blue 15:6.

상기 착색제는 본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 20 중량%, 바람직하게는 5 내지 15 중량%로 포함된다. 로 포함된다. 착색제가 상기 범위로 포함되는 경우, 컬러필터로 제조되었을 때 컬러 농도 및 기계적 강도가 충분한 패턴을 형성할 수 있다.The colorant is included in an amount of 5 to 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight, based on the total weight of the black photosensitive resin composition of the present invention. included as When the colorant is included in the above range, it is possible to form a pattern having sufficient color density and mechanical strength when manufactured as a color filter.

또한, 상기 착색제는 안료의 입경이 균일하게 분산된 안료 분산액을 사용하는 것이 바람직하다. 안료의 입경을 균일하게 분산시키기 위한 방법의 예로는 안료 분산제를 함유시켜 분산 처리하는 방법 등을 들 수 있으며, 상기 방법에 따라 안료가 용액 중에 균일하게 분산된 상태의 안료 분산액을 얻을 수 있다.In addition, as the colorant, it is preferable to use a pigment dispersion in which the particle diameter of the pigment is uniformly dispersed. Examples of the method for uniformly dispersing the particle size of the pigment include a method of dispersing treatment by containing a pigment dispersant, and according to the method, a pigment dispersion in a state in which the pigment is uniformly dispersed in a solution can be obtained.

안료 분산제pigment dispersant

상기 안료 분산제는 안료의 탈응집 및 안정성 유지를 위해 첨가하는 것으로, 안료 분산제의 구체적인 예로는 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성계, 폴리에스테르계, 폴리아민계 등의 계면활성제 등을 들 수 있고, 이들은 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.The pigment dispersant is added to deagglomerate and maintain stability of the pigment, and specific examples of the pigment dispersant include cationic, anionic, nonionic, amphoteric, polyester, polyamine surfactants, etc. and these can be used individually or in combination of 2 or more types, respectively.

상기 양이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 스테아릴아민염산염 및 라우릴트리메틸암모늄클로라이드 등의 아민염 또는 4급 암모늄염 등을 들 수 있다. Specific examples of the cationic surfactant include amine salts or quaternary ammonium salts such as stearylamine hydrochloride and lauryl trimethylammonium chloride.

상기 음이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 라우릴알코올황산에스테르나트륨 및 올레일알코올황산에스테르나트륨 등의 고급 알코올 황산에스테르염류, 라우릴황산나트륨 및 라우릴황산암모늄 등의 알킬황산염류, 도데실벤젠술폰산나트륨 및 도데실나프탈렌술폰산나트륨 등의 알킬아릴술폰산염류 등을 들 수 있다.Specific examples of the anionic surfactant include higher alcohol sulfate salts such as sodium lauryl alcohol sulfate and sodium oleyl alcohol sulfate, alkyl sulfates such as sodium lauryl sulfate and ammonium lauryl sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate and Alkyl aryl sulfonates, such as sodium dodecyl naphthalene sulfonate, etc. are mentioned.

상기 비이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌아릴에테르, 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르, 그 밖의 폴리옥시에틸렌 유도체, 옥시에틸렌/옥시프로필렌 블록 공중합체, 소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비톨지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌지방산에스테르 및 폴리옥시에틸렌알킬아민 등을 들 수 있다.Specific examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene aryl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, other polyoxyethylene derivatives, oxyethylene/oxypropylene block copolymer, sorbitan fatty acid ester, Polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, glycerol fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, etc. are mentioned.

그 외에 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르류, 폴리에틸렌글리콜디에스테르류, 소르비탄지방산에스테르류, 지방산변성폴리에스테르류, 3급아민변성폴리우레탄류 및 폴리에틸렌이민류 등을 들 수 있다.In addition, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyethylene glycol diesters, sorbitan fatty acid esters, fatty acid-modified polyesters, tertiary amine-modified polyurethanes, and polyethyleneimines are mentioned. have.

또한, 상기 안료분산제는 부틸메타아크릴레이트(BMA) 또는 N,N-디메틸아미노에틸메타아크릴레이트(DMAEMA)를 포함하는 아크릴레이트계 분산제 (이하, 아크릴레이트계 분산제)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 아크릴레이트계 분산제는 리빙 제어방법에 의해 제조된 것을 사용하는 것이 바람직하며, 시판품으로는 DISPER BYK-2000, DISPER BYK-2001, DISPER BYK-2070 또는 DISPER BYK-2150 등을 들 수 있으며, 상기 아크릴레이트계 분산제는 각각 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, the pigment dispersant preferably includes an acrylate-based dispersant (hereinafter, acrylate-based dispersant) including butyl methacrylate (BMA) or N,N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA). It is preferable to use the acrylate-based dispersant prepared by the living control method, and commercially available products include DISPER BYK-2000, DISPER BYK-2001, DISPER BYK-2070 or DISPER BYK-2150, and the acrylic The rate-based dispersant may be used alone or in combination of two or more.

상기 안료 분산제는 아크릴레이트계 분산제 이외에 다른 수지 타입의 안료 분산제를 사용할 수도 있다. 상기 다른 수지 타입의 안료 분산제로는 공지된 수지 타입의 안료 분산제, 특히 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트로 대표되는 폴리카르복실산에스테르, 불포화폴리아미드, 폴리카르복실산, 폴리카르복실산의 (부분적)아민 염, 폴리카르복실산의 암모늄 염, 폴리카르복실산의 알킬아민 염, 폴리실록산, 장쇄 폴리아미노아미드 포스페이트 염, 히드록실기-함 폴리카르복실산의 에스테르 및 이들의 개질 생성물, 또는 프리(free) 카르복실기를 갖는 폴리에스테르와 폴리(저급 알킬렌이민)의 반응에 의해 형성된 아미드 또는 이들의 염과 같은 유질의 분산제; (메트)아크릴산-스티렌 코폴리머, (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 에스테르 코폴리머, 스티렌-말레산 코폴리머, 폴리비닐 알코올 또는 폴리비닐 피롤리돈과 같은 수용성 수지 또는 수용성 폴리머 화합물; 폴리에스테르; 개질 폴리아크릴레이트; 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드의 부가생성물; 및 포스페이트 에스테르 등을 들 수 있다. As the pigment dispersant, other resin type pigment dispersants may be used in addition to the acrylate-based dispersant. As the pigment dispersant of the other resin type, a pigment dispersant of a known resin type, particularly polyurethane, polycarboxylic acid esters typified by polyacrylates, unsaturated polyamides, polycarboxylic acids, polycarboxylic acids (partially) amine salts, ammonium salts of polycarboxylic acids, alkylamine salts of polycarboxylic acids, polysiloxanes, long-chain polyaminoamide phosphate salts, esters of hydroxyl-containing polycarboxylic acids and modified products thereof, or free ) oily dispersants such as amides or salts thereof formed by the reaction of a polyester having a carboxyl group with poly(lower alkyleneimine); water-soluble resins or water-soluble polymer compounds such as (meth)acrylic acid-styrene copolymer, (meth)acrylic acid-(meth)acrylate ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer, polyvinyl alcohol or polyvinyl pyrrolidone; Polyester; modified polyacrylates; adducts of ethylene oxide/propylene oxide; and phosphate esters.

상기 다른 수지타입의 안료 분산제의 시판품으로는 양이온계 수지 분산제로서는, 예를 들면, BYK(빅) 케미사의 상품명: DISPER BYK-160, DISPER BYK-161, DISPER BYK-162,DISPER BYK-163, DISPER BYK-164, DISPER BYK-166, DISPER BYK-171, DISPER BYK-182,DISPER BYK-184; BASF사의 상품명: EFKA-44, EFKA-46, EFKA-47, EFKA-48,EFKA-4010, EFKA-4050, EFKA-4055, EFKA-4020, EFKA-4015, EFKA-4060, EFKA-4300, EFKA-4330, EFKA-4400, EFKA-4406, EFKA-4510, EFKA-4800 ; Lubirzol사의 상품명:SOLSPERS-24000, SOLSPERS-32550, NBZ-4204 /10; 카와켄 파인 케미컬사의 상품명: 히노액트(HINOACT) T-6000, 히노액트 T-7000, 히노액트 T-8000; 아지노모토사의 상품명: 아지스퍼(AJISPUR) PB-821, 아지스퍼 PB-822, 아지스퍼 PB-823; 쿄에이샤 화학사의 상품명: 플로렌(FLORENE) DOPA-17HF, 플로렌 DOPA-15BHF, 플로렌 DOPA-33, 플로렌 DOPA-44 등을 들 수 있다. As a commercial product of the above-mentioned other resin type pigment dispersant, as a cationic resin dispersant, for example, BYK (Big) Chemi Corporation's trade names: DISPER BYK-160, DISPER BYK-161, DISPER BYK-162, DISPER BYK-163, DISPER BYK-164, DISPER BYK-166, DISPER BYK-171, DISPER BYK-182, DISPER BYK-184; BASF brand names: EFKA-44, EFKA-46, EFKA-47, EFKA-48, EFKA-4010, EFKA-4050, EFKA-4055, EFKA-4020, EFKA-4015, EFKA-4060, EFKA-4300, EFKA- 4330, EFKA-4400, EFKA-4406, EFKA-4510, EFKA-4800; Trade names from Lubirzol: SOLSPERS-24000, SOLSPERS-32550, NBZ-4204/10; Trade names of Kawaken Fine Chemicals: HINOACT T-6000, HINOACT T-7000, HINOACT T-8000; Trade names of Ajinomoto Corporation: AJISPUR PB-821, AJISPUR PB-822, AJISPUR PB-823; Trade names of Kyoeisha Chemical Corporation: FLORENE DOPA-17HF, fluorene DOPA-15BHF, fluorene DOPA-33, fluorene DOPA-44, etc. are mentioned.

상기한 아크릴레이트계 분산제 이외에 다른 수지 타입의 안료 분산제는 각각 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 아크릴레이트계 분산제와 병용하여 사용할 수도 있다.In addition to the acrylate-based dispersant, other resin-type pigment dispersants may be used alone or in combination of two or more, or may be used in combination with an acrylate-based dispersant.

상기 안료 분산제는 상기 착색제 1 중량부에 대하여, 0 초과 1 중량부 이하로 포함되며, 바람직하게는 0.01 내지 0.5 중량부로 포함된다. 안료 분산제가 상기 범위로 포함되면 균일하게 분산된 안료를 얻을 수 있으므로 바람직하다.The pigment dispersant is included in an amount of more than 0 and 1 part by weight or less, preferably 0.01 to 0.5 parts by weight, based on 1 part by weight of the colorant. When the pigment dispersant is included in the above range, it is preferable to obtain a uniformly dispersed pigment.

알칼리 가용성 수지alkali-soluble resin

상기 알칼리 가용성 수지는 광이나 열의 작용에 의한 반응성 및 알칼리 용해성을 가지고, 착색제를 비롯한 고형분의 분산매로서 작용하며, 결착 수지의 기능을 수행하는 것이라면 흑색 감광성 수지 조성물 분야에 공지된 수지를 특별한 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다. 상기 알칼리 가용성 수지는 저유전율을 확보할 수 있도록 카도계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. The alkali-soluble resin has reactivity and alkali solubility under the action of light or heat, acts as a dispersion medium for solid content including a colorant, and performs the function of a binder resin. A resin known in the field of black photosensitive resin composition is selected without particular limitation. so it can be used The alkali-soluble resin is preferably a cardo-based resin to ensure a low dielectric constant.

상기 카도계 수지로는 구체적으로 비스(4-히드록시페닐)설폰, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)설폰, 비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)설폰, 비스(4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)헥사플루오로프로판, 비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)헥사플루오로프로판, 비스(4-히드록시페닐)디메틸실란, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)디메틸실란, 비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)디메틸실란, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-히드록시-3,5-디클로로페틸)메탄, 비스(4-히드록시-3,5-디브로모페닐)메탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3-클로로페닐)프로판, 비스(4-히드록시페닐)에테르, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)에테르, 비스(4-히드록시-3,5-디클로페닐)에테르, 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시-3-클로로페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시-3-브로모페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시-3-플루오로페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시-3-메톡시페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)플루오렌 및 9,9-비스(4-히드록시-3,5-디브로모페닐)플루오렌 등이 사용될 수 있으며, 이들을 각각 단독 또는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다.Specifically, as the cardo-based resin, bis(4-hydroxyphenyl)sulfone, bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)sulfone, bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)sulfone, Bis(4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane, bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)hexafluoropropane, bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)hexafluoropropane , bis(4-hydroxyphenyl)dimethylsilane, bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)dimethylsilane, bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)dimethylsilane, bis(4- Hydroxyphenyl)methane, bis(4-hydroxy-3,5-dichloroethyl)methane, bis(4-hydroxy-3,5-dibromophenyl)methane, 2,2-bis(4-hydroxy Phenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) propane, 2,2-bis ( 4-hydroxy-3-methylphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-3-chlorophenyl)propane, bis(4-hydroxyphenyl)ether, bis(4-hydroxy-3,5- Dimethylphenyl)ether, bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)ether, 9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-3- Methylphenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-3-chlorophenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-3-bromophenyl)fluorene, 9,9-bis( 4-hydroxy-3-fluorophenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dimethyl Phenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) fluorene and 9,9-bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) fluorene, etc. may be used, and these may be used alone or in combination of two or more.

또한, 상기 알칼리 가용성 수지는 20 내지 200 (KOH mg/g)의 산가를 갖는 것이 바람직하게 사용될 수 있다. 산가는 아크릴계 중합체 1g을 중화하는 데 필요한 수산화칼륨의 양(mg)으로서 측정되는 값으로서 수지의 용해성에 관여한다. 수지의 산가가 상기 범위에 속하게 되면 현상액 중의 용해성이 향상되어 비-노출부가 쉽게 용해되고 감도가 증가하여 결과적으로 노출부의 패턴이 현상시에 남아서 잔막율(film remaining ratio)을 개선할 수 있다.In addition, the alkali-soluble resin having an acid value of 20 to 200 (KOH mg / g) may be preferably used. The acid value is a value measured as the amount (mg) of potassium hydroxide required to neutralize 1 g of the acrylic polymer and is related to the solubility of the resin. When the acid value of the resin falls within the above range, solubility in the developer is improved, so that the non-exposed portion is easily dissolved and the sensitivity is increased. As a result, the pattern of the exposed portion remains at the time of development, thereby improving the film remaining ratio.

또한, 상기 알칼리 가용성 수지는 표면 경도 향상을 위해 분자량 및 분자량 분포도(MW/MN)의 한정을 고려할 수 있으며, 중량평균분자량의 경우, 3,000 내지 200,000, 바람직하게는 5,000 내지 100,000, 더욱 바람직하게는 5,000 내지 30,000인 것을 사용할 수 있다. 분자량 분포도의 경우, 1.5 내지 6.0, 바람직하게는 1.8 내지 4.0의 범위인 것을 사용할 수 있다. 알칼리 가용성 수지가 상기 범위의 분자량 및 분자량 분포도를 갖는 경우, 경도가 향상되고, 잔막 방지 효과가 우수할 뿐만 아니라 현상액 중의 비-노출부의 용해성이 탁월하고 해상도를 향상시킬 수 있어서 바람직하다.In addition, the alkali-soluble resin may consider limitation of molecular weight and molecular weight distribution (MW/MN) in order to improve surface hardness, and in the case of a weight average molecular weight, 3,000 to 200,000, preferably 5,000 to 100,000, more preferably 5,000 to 30,000 can be used. In the case of molecular weight distribution, a range of 1.5 to 6.0, preferably 1.8 to 4.0, may be used. When the alkali-soluble resin has a molecular weight and molecular weight distribution within the above ranges, it is preferable because the hardness is improved, the residual film prevention effect is excellent, and the solubility of the non-exposed part in the developer is excellent and the resolution can be improved.

상기 알칼리 가용성 수지는 본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 30 중량%, 바람직하게는 3 내지 20 중량%로 사용될 수 있다. 상기 알칼리 가용성 수지의 함량범위는 현상액에 대한 용해도와, 패턴 형성 등을 다각적으로 고려하여 선정된 것으로서, 상기 함량범위 내에서 사용할 경우 현상액에 대한 용해성이 충분하여 패턴 형성이 용이하며, 현상시에 노광부의 화소 부분의 막감소가 방지되어 비화소 부분의 누락성이 양호해진다.The alkali-soluble resin may be used in an amount of 1 to 30% by weight, preferably 3 to 20% by weight, based on the total weight of the black photosensitive resin composition of the present invention. The content range of the alkali-soluble resin is selected in consideration of solubility in a developer and pattern formation, etc., and when used within the content range, solubility in a developer is sufficient to form a pattern, and exposure during development Film reduction of the negative pixel portion is prevented, and the omission property of the non-pixel portion is improved.

광중합성 화합물photopolymerizable compound

상기 광중합성 화합물은 패턴의 강도를 강화시키기 위한 성분으로서, 1관능, 2관능 또는 다관능 단량체 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 2관능 이상의 단량체일 수 있다.The photopolymerizable compound is a component for reinforcing the strength of the pattern, and may include monofunctional, bifunctional or polyfunctional monomers, and may preferably be bifunctional or more functional monomers.

상기 광중합성 화합물은 예를 들면, 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 또는 N-비닐피롤리돈 등의 1관능성 단량체; 1,6-헥산디올디(메타) 아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타) 아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르 또는 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등의 2관능성 단량체; 트리메틸올 프로판트리(메타) 아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리 (메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스 리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴 레이트, 프로폭실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타 에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 다관능성 단량체를 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The photopolymerizable compound is, for example, nonylphenyl carbitol acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-ethylhexyl carbitol acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate or N-vinyl p monofunctional monomers such as rolidone; 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, bis(acryloyl of bisphenol A) bifunctional monomers such as oxyethyl) ether or 3-methylpentanediol di(meth)acrylate; Trimethylol propane tri(meth)acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate, propoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaeryth Ritol tetra (meth) acrylate, dipentaeryth ritol penta (meth) acrylate, ethoxylated dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, propoxylated dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, di Polyfunctional monomers, such as pentaerythritol hexa (meth)acrylate, are mentioned. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.

본 발명에서 상기 "(메타)아크릴레이트"는 "아크릴레이트" 또는 "메타크릴레이트"를 의미한다.In the present invention, the "(meth)acrylate" means "acrylate" or "methacrylate".

상기 광중합성 화합물은 본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 5 내지 50 중량%로 포함되며, 7 내지 45 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 광중합성 화합물이 상기 범위로 포함하면 화소부의 강도나 평탄성을 양호하게 할 수 있다.The photopolymerizable compound is included in an amount of 5 to 50% by weight, preferably 7 to 45% by weight, based on the total weight of the solid content in the black photosensitive resin composition of the present invention. When the photopolymerizable compound is included in the above range, the strength and flatness of the pixel portion can be improved.

광중합 개시제photopolymerization initiator

상기 광중합 개시제는 상기 광중합성 화합물의 중합을 개시하기 위한 화합물로 광중합성 화합물을 중합시킬 수 있는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있으나, 바람직하게는 아세토페논계, 벤조페논계, 트리아진계, 티오크산톤계, 옥심계, 벤조인계, 안트라퀴논계 및 비이미다졸계 화합물 등을 사용할 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. The photopolymerization initiator is a compound for initiating polymerization of the photopolymerizable compound, and may be used without limitation as long as it can polymerize the photopolymerizable compound, but is preferably acetophenone-based, benzophenone-based, triazine-based, thioxanthone-based, Oxime-based, benzoin-based, anthraquinone-based and biimidazole-based compounds may be used, and these may be used alone or in combination of two or more.

상기 아세토페논계 화합물로는 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 등을 들 수 있으며, 특히 이들 중 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온이 바람직하게 사용될 수 있다.Examples of the acetophenone-based compound include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal, and 2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethane). Toxy)phenyl]-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one, 2- oligomers of benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl[4-(1-methylvinyl)phenyl]propan-1-one, etc. Among them, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butan-1-one may be preferably used.

상기 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 등을 들 수 있다. Examples of the benzophenone-based compound include benzophenone, benzoylbenzoic acid, methylbenzoylbenzoate, 4-phenyl benzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4,4'-bis(dimethyl amino)benzophenone, 4,4'- Bis(diethylamino)benzophenone etc. are mentioned.

상기 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 등을 들 수 있다.Examples of the triazine-based compound include 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, and 2-(3',4'-dime oxystyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4'-methoxy naphthyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2 -(p-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(p-triyl)-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(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4-methoxynaphtho 1-yl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2,4-trichloromethyl (piperonyl)-6-triazine, 2,4-trichloromethyl(4'-methoxy styryl)-6-triazine, etc. are mentioned.

상기 티오크산톤계 화합물로는 2-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 들 수 있다.Examples of the thioxanthone-based compound include 2-isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, and 1-chloro-4-propoxythioxanthone. have.

상기 옥심계 화합물로는 o-에톡시카르보닐-*j옥시이미노-1-페닐프로판-1-온 등을 들 수 있으며, 시판품으로 바스프사의 Irgacure OXE01, Irgacure OXE02가 대표적이다.Examples of the oxime-based compound include o-ethoxycarbonyl-*j oxyimino-1-phenylpropan-1-one, and commercially available products include Irgacure OXE01 and Irgacure OXE02 manufactured by BASF.

상기 벤조인계 화합물로는 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤질디메틸케탈 등이 사용 가능하다.As the benzoin-based compound, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyldimethyl ketal, and the like can be used.

상기 안트라퀴논계 화합물로는 2-에틸 안트라퀴논, 옥타메틸 안트라퀴논, 1,2-벤즈 안트라퀴논, 2,3-디페닐 안트라퀴논 등을 들 수 있다.Examples of the anthraquinone-based compound include 2-ethyl anthraquinone, octamethyl anthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, and 2,3-diphenyl anthraquinone.

상기 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 및 4,4',5,5' 위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 이미다졸 화합물 등을 들 수 있다.As the biimidazole-based compound, 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)biimidazole, 2,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetra(trialkoxyphenyl)biimidazole and the phenyl group at the 4,4',5,5' position and imidazole compounds substituted by

상기 광중합 개시제는 흑색 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여, 0.01 내지 5.0 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5.0 중량%로 포함된다. 광중합 개시제가 상기 범위로 포함되는 경우, 흑색 감광성 수지 조성물이 고감도화될 수 있으며, 이를 이용하여 형성된 화소부의 강도 및 패턴의 직진성이 양호해질 수 있다. The photopolymerization initiator is included in an amount of 0.01 to 5.0% by weight, preferably 0.1 to 5.0% by weight, based on the total weight of the black photosensitive resin composition. When the photopolymerization initiator is included in the above range, the black photosensitive resin composition may be highly sensitive, and the strength of the pixel portion formed using the photopolymerization initiator and the straightness of the pattern may be improved.

또한, 본 발명에서는 광중합 개시제에 추가로 광중합 개시 보조제를 사용할 수 있다. 상기 광중합 개시제에 광중합 개시 보조제를 병용하면, 이들을 함유하는 흑색 감광성 수지 조성물은 더욱 고감도가 되어 이를 사용하여 셀갭 유지용 지지 스페이서를 형성할 때 생산성이 향상되므로 바람직하다.In addition, in the present invention, a photopolymerization initiator auxiliary may be used in addition to the photopolymerization initiator. When a photopolymerization initiation auxiliary is used in combination with the photoinitiator, the black photosensitive resin composition containing them becomes more sensitive, and productivity is improved when using the photopolymerization initiator to form a support spacer for maintaining a cell gap, so it is preferable.

상기 광중합 개시 보조제는 광중합 개시제에 의해 중합이 개시된 광중합성 화합물의 중합 효율을 높이기 위해 사용되며, 예를 들어 아민계 화합물, 알콕시안트라센계 화합물 및 티옥산톤계 화합물 등을 들 수 있다.The photopolymerization initiation adjuvant is used to increase the polymerization efficiency of the photopolymerizable compound, the polymerization of which is initiated by the photoinitiator, and examples thereof include an amine-based compound, an alkoxyanthracene-based compound, and a thioxanthone-based compound.

상기 아민계 화합물로는, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 4-디메틸아미노벤조산메틸, 4-디메틸아미노벤조산에틸, 4-디메틸아미노벤조산이소아밀, 벤조산-2-디메틸아미노에틸, 4-디메틸아미노벤조산 2-에틸헥실, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤즈페논(통칭, 미힐러즈케톤), 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(에틸메틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있으며, 이 중에서도 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논이 바람직하다.Examples of the amine compound include triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 2-dimethylaminoethyl benzoate, 4-Dimethylaminobenzoic acid 2-ethylhexyl, N,N-dimethylparatoluidine, 4,4'-bis(dimethylamino)benzphenone (common name, Michler's ketone), 4,4'-bis(diethylamino) Benzophenone, 4,4'-bis(ethylmethylamino)benzophenone, etc. are mentioned, Among these, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone is preferable.

상기 알콕시안트라센계 화합물로는, 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센 등을 들 수 있다. Examples of the alkoxyanthracene compound include 9,10-dimethoxyanthracene, 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene, and 2-ethyl-9,10-diethoxyanthracene. can

상기 티옥산톤계화합물로는, 2-이소프로필티옥산톤, 4-이소프로필티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디클로로티옥산톤, 1-클로로-4-프로폭시티옥산톤 등을 들 수 있다. As the thioxanthone-based compound, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 1-chloro-4-pro Foxy oxanthone etc. are mentioned.

또한, 광중합 개시 보조제로서 시판되는 것을 사용할 수 있으며, 시판되는 광중합 개시 보조제로는, 상품명 「EAB-F」(제조원: 호도가야가가쿠고교가부시키가이샤) 등을 들 수 있다.Moreover, a commercially available thing can be used as a photoinitiation adjuvant, As a commercially available photoinitiation adjuvant, the brand name "EAB-F" (manufacturer: Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.) etc. are mentioned.

상기 광중합 개시 보조제를 사용하는 경우, 상기 광중합 개시제 1몰에 대하여, 통상적으로 0 초과 10몰 이하, 바람직하게는 0.01 내지 5몰로 사용할 수 있다. 광중합 개시 보조제가 상기 범위로 포함되는 경우, 중합 효율을 높여 생산성 향상 효과를 기대할 수 있다. In the case of using the photopolymerization initiation aid, it may be used in an amount of more than 0 and 10 moles or less, preferably 0.01 to 5 moles, based on 1 mole of the photopolymerization initiator. When the photopolymerization initiation adjuvant is included in the above range, the effect of improving the productivity can be expected by increasing the polymerization efficiency.

용제solvent

상기 용제는 흑색 감광성 수지 조성물에 포함되는 다른 성분들을 용해 또는 분산시킬 수 있는 것이면, 통상의 흑색 감광성 수지 조성물에서 사용되는 용제를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있으며, 도포성 및 건조성 면에서 비점이 100 내지 200℃?인 유기 용제를 사용하는 것이 바람직하다. As long as the solvent can dissolve or disperse other components included in the black photosensitive resin composition, the solvent used in the general black photosensitive resin composition may be used without particular limitation, and in terms of coatability and dryness, a boiling point of 100 - It is preferable to use the organic solvent of 200 degreeC*.

상기 용제로는 알킬렌글리콜 모노알킬에테르류, 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 저급 알코올류, 고급 알코올류 및 환상 에스테르류 등을 들 수 있다.Examples of the solvent include alkylene glycol monoalkyl ethers, alkylene glycol alkyl ether acetates, aromatic hydrocarbons, ketones, lower alcohols, higher alcohols, and cyclic esters.

보다 구체적으로, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 에틸렌글리콜 모노프로필에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르 등의 알킬렌글리콜 모노알킬에테르류; 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디프로필에테르, 디에틸렌글리콜 디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜 디알킬에테르류; 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트 및 메톡시펜틸아세테이트 등의 알킬렌글리콜 알킬에테르아세테이트류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류; 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류; 및 *j부티로락톤 등의 환상 에스테르류 등을 들 수 있다.More specifically, alkylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, and ethylene glycol monobutyl ether; diethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, and diethylene glycol dibutyl ether; Alkylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, methoxybutyl acetate and methoxypentyl acetate Ryu; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and 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; esters such as ethyl 3-ethoxypropionate and methyl 3-methoxypropionate; and cyclic esters such as *j butyrolactone.

상기 용제들 중 바람직하게는 알킬렌글리콜 알킬에테르아세테이트류, 케톤류, 3-에톡시프로피온산 에틸 및 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류가 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 3-에톡시프로피온산 에틸 및 3-메톡시프로피온산 메틸 등이 사용될 수 있다. 이들 용제는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.Among the solvents, alkylene glycol alkyl ether acetates, ketones, esters such as ethyl 3-ethoxypropionate and methyl 3-methoxypropionate may be used, and more preferably, propylene glycol monomethyl ether acetate, Propylene glycol monoethyl ether acetate, cyclohexanone, 3-ethoxy ethyl propionate and 3-methoxy methyl propionate may be used. These solvents can be used individually or in mixture of 2 or more types.

상기 용제는 흑색 감광성 수지 조성물이 100 중량%를 만족하도록 잔량으로 포함될 수 있다. 이러한 함량은 조성의 분산 안정성 및 제조 공정에서의 공정 용이성(예, 도포성)을 고려하여 선정된 범위이다.The solvent may be included in the remaining amount to satisfy 100% by weight of the black photosensitive resin composition. This content is a range selected in consideration of dispersion stability of the composition and ease of processing (eg, coatability) in the manufacturing process.

첨가제additive

본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물은 상기한 성분들 외에 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서 통상의 기술자의 다양한 필요에 따라 다른 첨가제를 포함한다.The black photosensitive resin composition of the present invention includes, in addition to the above components, other additives according to various needs of those skilled in the art within a range that does not impair the object of the present invention.

상기 첨가제는 구체적으로 예를 들면 분산제, 분산보조제, 충진제, 다른 고분자 화합물, 자외선 흡수제 및 응집 방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. Specifically, for example, the additive may be at least one selected from the group consisting of a dispersant, a dispersing aid, a filler, another high molecular compound, an ultraviolet absorber, and an anti-aggregation agent.

상기 분산제로는 시판되는 분산제를 사용할 수 있고, 구체적으로 BYK 사의 디스퍼 비와이케이-163(DISPER BYK-163), 디스퍼 비와이케이-170(DISPER BYK-170) 및 디스퍼 비와이케이-2000(DISPER BYK-2000); 및 시바 스페셜티즈 케미칼스 코포레이션(Ciba Specialties Chemicals Corp.)사의 에프카-1101(EFKA-1101) 및 에프카-4310(EFKA-4310) 등을 사용할 수 있다.As the dispersant, a commercially available dispersing agent may be used, and specifically, BYK's Disper BYK-163 (DISPER BYK-163), Disper BYK-170 (DISPER BYK-170) and Disper BYK-2000 (DISPER) BYK-2000); and Ciba Specialties Chemicals Corp.'s EFKA-1101 (EFKA-1101) and EFKA-4310 (EFKA-4310) may be used.

분산 보조제로는 시판되는 분산 보조제를 이용할 수 있고, 바람직하게는 루비롤(Lubrisol)사의 솔스퍼스(Solsperse) 5000, 솔스퍼스(Solsperse) 12000, 솔스퍼스(Solsperse) 22000 등이 있다. 상기 분산 보조제는 구리 프탈로시아닌계 안료 유도체로서 카본 블랙과의 친화성을 부여해 줌으로써 카본 블랙 표면과 분산제 간의 전기적, 화학적 흡착을 돕고, 분산제 단독으로 사용하는 경우보다 분산성 및 분산 안정성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.As the dispersing aid, a commercially available dispersing aid may be used, and preferably, there are Solsperse 5000, Solsperse 12000, Solsperse 22000, etc. manufactured by Lubrisol. The dispersing aid is a copper phthalocyanine-based pigment derivative that imparts affinity with carbon black, thereby helping electrical and chemical adsorption between the carbon black surface and the dispersing agent, and improving dispersibility and dispersion stability compared to the case of using the dispersing agent alone. can

상기 충진제로는 유리, 실리카 및 알루미나 등을 사용가능하다.As the filler, glass, silica and alumina may be used.

상기 다른 고분자 화합물로는 에폭시 수지, 말레이미드 수지 등의 경화성 수지, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌글리콜 모노알킬에테르, 폴리플루오로알킬아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등의 열가소성 수지 등이 사용될 수 있다. Curable resins such as epoxy resins and maleimide resins, and thermoplastic resins such as polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyethylene glycol monoalkyl ether, polyfluoroalkyl acrylate, polyester, and polyurethane may be used as the other polymer compound. have.

상기 자외선 흡수제로는 2-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 알콕시벤조페논 등이 사용될 수 있다.As the ultraviolet absorber, 2-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, alkoxybenzophenone, and the like may be used.

상기 응집 방지제로는 폴리아크릴산 나트륨 등이 사용될 수 있다.As the aggregation inhibitor, sodium polyacrylate may be used.

상기 첨가제는 흑색 감광성 수지 조성물 중의 고형분 총 중량에 대하여 0.01 내지 5 중량%로 포함되며, 바람직하게는 0.05 내지 2 중량% 포함될 수 있다.The additive may be included in an amount of 0.01 to 5% by weight, preferably 0.05 to 2% by weight, based on the total weight of the solid content in the black photosensitive resin composition.

본 발명의 흑색 감광성 조성물의 제조는 특별히 한정되지 않으며, 공지된 흑색 감광성 조성물의 제조방법을 따른다. 일예로, 착색제를 용제에 첨가한 후 나머지 조성 및 기타 첨가제를 첨가하여 교반을 통해 얻을 수 있다. 이때 상기 착색제는 안료 등을 미리 용제 또는 알칼리 가용성 수지에 용해시키거나 분산시킨 밀베이스 형태로 첨가될 수 있다. 첨가제는 용액 형태인 경우 착색제와 함께 용매에 미리 첨가될 수 있다.The preparation of the black photosensitive composition of the present invention is not particularly limited, and a known method for preparing the black photosensitive composition is followed. For example, after adding the colorant to the solvent, the remaining composition and other additives may be added and obtained through stirring. In this case, the colorant may be added in the form of a mill base in which a pigment or the like is dissolved or dispersed in a solvent or alkali-soluble resin in advance. The additive may be previously added to the solvent together with the colorant when in solution form.

이렇게 제조된 흑색 감광성 수지 조성물은 표시장치, 바람직하기로 액정 표시장치의 블랙 매트릭스, 셀갭 유지를 위한 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서의 제조에 바람직하게 사용될 수 있다.The black photosensitive resin composition thus prepared can be preferably used for manufacturing a black matrix of a display device, preferably a liquid crystal display device, a column spacer for maintaining a cell gap, or a black column spacer.

본 발명에 따른 컬럼 스페이서, 블랙 매트릭스 및/또는 블랙 컬럼 스페이서는 광학밀도가 높아 신뢰성이 우수하고 차폐성이 우수한 이점이 있다.The column spacer, the black matrix, and/or the black column spacer according to the present invention has advantages of high optical density, excellent reliability, and excellent shielding properties.

특히, 본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물은 블랙 컬럼 스페이서(블랙 매트릭스 일체형 스페이서)의 제조에 바람직하게 사용될 수 있으며, 상기 블랙 컬럼 스페이서는 블랙 매트릭스와 컬럼 스페이서를 각각 형성하는 것이 아니라, 하나의 패턴으로 블랙 매트릭스와 컬럼 스페이서가 일체로 형성된 것을 의미한다. In particular, the black photosensitive resin composition of the present invention may be preferably used for manufacturing a black column spacer (black matrix-integrated spacer), wherein the black column spacer does not form a black matrix and a column spacer, respectively, but is black in one pattern. It means that the matrix and the column spacer are integrally formed.

또한, 본 발명은 상기 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 화소정의막을 제공한다. 본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 흑색 감광성 수지 조성물은 유기발광소자의 화소정의막 형성용일 수 있으며, 또는 상기 흑색 감광성 수지 조성물은 블랙 뱅크(black bank)용 또는 차광막일 수 있다. 요컨대, 본 발명에 있어서, 상기 "화소정의막"은 "블랙 뱅크" 또는 "차광막"과 혼용될 수 있다.In addition, the present invention provides a pixel defining film prepared by using the black photosensitive resin composition. In one embodiment of the present invention, the black photosensitive resin composition may be used for forming a pixel defining layer of an organic light emitting device, or the black photosensitive resin composition may be used for a black bank or a light blocking layer. That is, in the present invention, the "pixel defining film" may be used interchangeably with "black bank" or "light blocking film".

일반적으로 유기발광소자의 구동시, 특히 야외에서 사용하는 모바일에서 빛에 의한 산란현상은 시인성을 떨어뜨린다. 상기 산란광의 흡수를 위하여 별도의 블랙 매트릭스 도입하면 야외에서의 시인성을 향상시킬 수 있으나, 블랙 매트릭스를 도입하기 위한 공정이 추가되어야 하므로 공정이 복잡해지고, 비용 및 시간 등이 늘어나게 되어 결국 공정의 효율성이 저하될 수 있다. In general, when an organic light emitting diode is driven, especially in a mobile device used outdoors, scattering by light reduces visibility. When a separate black matrix is introduced for absorption of the scattered light, visibility in the outdoors can be improved, but since a process for introducing the black matrix must be added, the process becomes complicated, and the cost and time increase, and consequently the efficiency of the process is reduced. can be lowered

본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 화소정의막은 유기발광소자의 블랙 뱅크 역할 뿐만 아니라 블랙 매트릭스의 역할을 함께 수행할 수 있으므로, 별도의 공정의 추가 없이 유기발광소자의 빛의 산란현상에 따른 시인성을 개선할 수 있는 장점이 있다. Since the pixel defining film prepared using the black photosensitive resin composition according to the present invention can serve not only as a black bank of the organic light emitting device but also as a black matrix, light scattering of the organic light emitting device without additional process There is an advantage in that visibility can be improved.

또한, 본 발명은 상기 화소정의막을 포함하는 유기발광소자를 제공하며, 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치를 제공한다.In addition, the present invention provides an organic light emitting device including the pixel defining layer, and a display device including the organic light emitting device.

본 발명은 또한, 상기 흑색 감광성 수지 조성물 사용하여 제조된 패턴층을 포함하는 컬러필터에 관한 것이다.The present invention also relates to a color filter including a pattern layer prepared using the black photosensitive resin composition.

본 발명에 따른 컬러필터는 광학밀도가 높아 신뢰성이 우수하고 차폐성이 우수한 이점이 있다. 상기 컬러필터는 기판 및 상기 기판의 상부에 형성된 패턴층을 포함한다.The color filter according to the present invention has advantages of high optical density, excellent reliability, and excellent shielding properties. The color filter includes a substrate and a pattern layer formed on the substrate.

상기 패턴층은 본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 층으로, 컬럼 스페이서, 블랙 매트릭스, 블랙 컬럼 스페이서 및/또는 블랙 뱅크를 포함할 수 있다.The pattern layer is a layer including a cured product of the black photosensitive resin composition of the present invention, and may include a column spacer, a black matrix, a black column spacer, and/or a black bank.

상기 패턴층은 상술한 흑색 감광성 수지 조성물을 도포하고 소정의 패턴으로 노광, 현상 및 열경화하여 형성된 층일 수 있으며, 상기 패턴층은 당업계에서 통상적으로 알려진 방법을 수행함으로써 형성할 수 있다.The pattern layer may be a layer formed by applying the above-described black photosensitive resin composition and exposing, developing, and thermosetting in a predetermined pattern, and the pattern layer may be formed by performing a method commonly known in the art.

상기와 같은 기판 및 패턴층을 포함하는 컬러필터는 각 패턴 사이에 형성된 격벽을 더 포함할 수 있으며, 블랙 매트릭스를 더 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.The color filter including the substrate and the pattern layer as described above may further include a barrier rib formed between each pattern, and may further include a black matrix, but is not limited thereto.

본 발명은 또한, 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치에 관한 것이다. 요컨대, 본 발명에 따른 액정 표시장치는 전술한 흑색 감광성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 패턴층을 포함하는 컬러필터를 포함하는 것일 수 있다.The present invention also relates to a display device including the color filter. In other words, the liquid crystal display according to the present invention may include a color filter including a pattern layer including a cured product of the aforementioned black photosensitive resin composition.

본 발명의 컬러필터는 통상의 액정 표시장치뿐만 아니라, 전계 발광 표시장치, 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 an electroluminescence display, a plasma display, and a field emission display, as well as a general liquid crystal display.

포토리쏘그래피 방법에 따른 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서를 형성하는 통상의 패터닝 공정은 A typical patterning process for forming a black matrix, a column spacer, or a black column spacer according to a photolithography method is

a) 기판에 흑색 감광성 수지 조성물을 도포하는 단계;a) applying a black photosensitive resin composition to the substrate;

b) 용매를 건조하는 프리베이크 단계;b) a prebaking step of drying the solvent;

c) 얻어진 피막 위에 포토 마스크를 대어 활성 광선을 조사해 노광부를 경화시키는 단계;c) applying a photomask on the obtained film and irradiating actinic light to cure the exposed portion;

d) 알칼리 수용액을 이용하여 미노광부를 용해하는 현상 공정을 수행하는 단계; 및d) performing a developing process for dissolving the unexposed part using an aqueous alkali solution; and

e) 건조 및 포스트 베이크 수행단계를 포함하여 이루어진다.e) drying and post-baking.

상기 기판은 유리 기판이나 폴리머 판이 사용된다. 유리 기판으로는, 특히 소다 석회 유리, 바륨 또는 스트론튬 함유 유리, 납유리, 알루미노규산 유리, 붕규산 유리, 바륨 붕규산 유리 또는 석영 등이 바람직하게 사용할 수 있다. 또 폴리머 판으로는, 폴리카보네이트, 아크릴, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르 설파이드 또는 폴리 설폰 등을 들 수 있다.The substrate is a glass substrate or a polymer plate is used. As a glass substrate, especially soda-lime glass, barium or strontium containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, quartz, etc. can be used preferably. Examples of the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide or polysulfone.

이때 도포는 원하는 두께를 얻을 수 있도록 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 잉크젯 등의 도포 장치를 이용한 습식 코팅 방법에 의해 수행될 수 있다.In this case, the application may be performed by a wet coating method using an application device such as a roll coater, a spin coater, a slit and spin coater, a slit coater (sometimes referred to as a die coater), or an inkjet to obtain a desired thickness.

프리베이크는 오븐, 핫 플레이트 등에 의해 가열함으로써 행해진다. 이때 프리베이크에 있어서의 가열 온도 및 가열 시간은 사용하는 용제에 따라 적의 선택되어 예를 들면, 80 내지 150℃의 온도로 1 내지 30분간 행해진다.Prebaking is performed by heating with an oven, a hot plate, etc. At this time, the heating temperature and heating time in a prebaking are suitably selected according to the solvent to be used, and are performed at the temperature of 80-150 degreeC for 1 to 30 minutes, for example.

또 프리베이크 후에 행해지는 노광은, 노광기에 의해 행해져 포토 마스크를 통하여 노광함으로써 패턴에 대응한 부분만을 감광시킨다. 이때 조사하는 빛은, 예를 들면, 가시광선, 자외선, X선 및 전자선 등이 가능하다.Moreover, exposure performed after a prebaking is performed by an exposure machine, and only the part corresponding to a pattern is exposed by exposing through a photomask. In this case, the irradiated light may be, for example, visible light, ultraviolet light, X-ray, electron beam, or the like.

노광 후의 알칼리 현상 비노광 부분의 제거되지 않는 부분의 흑색 감광성 수지 조성물을 제거하는 목적으로 행해져 이 현상에 의해 원하는 패턴이 형성된다. 이 알칼리 현상에 적합한 현상액으로는, 예를 들면 알칼리 금속이나 알칼리 토류 금속의 탄산염의 수용액 등을 사용할 수 있다. 특히, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산 리튬 등의 탄산염을 1 내지 3 중량%를 함유하는 미만 알칼리 수용액을 이용하여 10 내지 50℃, 바람직하게는 20 내지 40℃의 온도 내에서 현상기 또는 초음파 세정기 등을 이용하여 수행한다.Alkali development after exposure It is performed for the purpose of removing the black photosensitive resin composition of the non-removed part of an unexposed part, and a desired pattern is formed by this development. As a developing solution suitable for this alkali development, the aqueous solution of the carbonate of an alkali metal or alkaline-earth metal, etc. can be used, for example. In particular, using an aqueous alkali solution containing less than 1 to 3 wt% of carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, etc., using a developer or ultrasonic cleaner within a temperature of 10 to 50 ° C, preferably 20 to 40 ° C. to do it

포스트 베이크는 패터닝 된 막과 기판과의 밀착성을 높이기 위해서 수행하며, 80 내지 250℃에서 10 내지 120 분의 조건으로 열처리를 통해 이루어진다. 포스트 베이크는 프리베이크와 같게, 오븐, 핫 플레이트 등을 이용하여 수행한다.Post-baking is performed to increase adhesion between the patterned film and the substrate, and is performed through heat treatment at 80 to 250° C. for 10 to 120 minutes. Post-bake, like pre-bake, is performed using an oven, a hot plate, or the like.

이때 블랙 매트릭스의 막 두께로는, 0.2㎛ 내지 10㎛가 바람직하고, 0.5㎛ 내지 7.0㎛가 보다 바람직하고, 1.0㎛ 내지 5.0㎛가 특히 바람직하다.At this time, as a film thickness of a black matrix, 0.2 micrometer - 10 micrometers are preferable, 0.5 micrometer - 7.0 micrometers are more preferable, and 1.0 micrometer - 5.0 micrometers are especially preferable.

또한, 컬럼 스페이서 및 블랙 컬럼 스페이서의 막 두께로는, 0.5㎛ 내지 8.0㎛가 바람직하고, 1.0㎛ 내지 6.0㎛가 보다 바람직하고, 1.0㎛ 내지 4.0㎛가 특히 바람직하다.Moreover, as a film thickness of a column spacer and a black column spacer, 0.5 micrometer - 8.0 micrometers are preferable, 1.0 micrometer - 6.0 micrometers are more preferable, and 1.0 micrometer - 4.0 micrometers are especially preferable.

본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물로 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서는 광학밀도, 밀착성, 전기 절연성, 차광성 등의 물성이 우수할 뿐만 아니라, 물 또는 유기 용제에 대한 접촉각을 향상시켜 우수한 발액성을 나타낼 수 있다.The black matrix, column spacer or black column spacer prepared from the black photosensitive resin composition of the present invention has excellent physical properties such as optical density, adhesion, electrical insulation, and light blocking, as well as excellent contact angle with water or organic solvents. It can exhibit liquid repellency.

이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위 가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are provided to illustrate the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited by the following examples. The following examples may be appropriately modified and changed by those skilled in the art within the scope of the present invention.

합성예 1: 알칼리 가용성 수지의 합성Synthesis Example 1: Synthesis of alkali-soluble resin

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 및 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 40 중량부를 첨가하여 교반을 준비하였다. 또한, 연쇄이동제 적하조로 n-도데칸티올 6 중량부 및 PGMEA 24 중량부를 첨가하여 교반을 준비하였다. A flask equipped with a stirrer, a thermometer reflux cooling tube, a dropping funnel and a nitrogen introduction tube was prepared. As a monomer dropping lot, a mixture 40 of 3,4-epoxytricyclodecan-8-yl (meth)acrylate and 3,4-epoxytricyclodecan-9-yl (meth)acrylate in a molar ratio of 50:50 Parts by weight, 50 parts by weight of methyl methacrylate, 40 parts by weight of acrylic acid, 70 parts by weight of vinyltoluene, 4 parts by weight of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate and 40 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was added to prepare for stirring. In addition, 6 parts by weight of n-dodecanthiol and 24 parts by weight of PGMEA were added to a chain transfer agent dropping tank to prepare stirring.

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. Thereafter, 395 parts by weight of PGMEA was added to the flask, the atmosphere in the flask was exchanged from air to nitrogen, and the temperature of the flask was raised to 90° C. while stirring. After that, dripping of a monomer and a chain transfer agent was started. The dropping was carried out for 2 hours while maintaining 90° C., and after 1 hour, the temperature was raised to 110° C. and maintained for 5 hours to obtain a resin having a solid acid value of 100 mgKOH/g.

알칼리 가용성 수지의 중량평균분자량(Mw) 및 수평균분자량(Mn)의 측정은 GPC법을 이용하였으며, HLC-8120GPC(도소㈜ 제조) 장치를 사용하였다. The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the alkali-soluble resin were measured by GPC method, and HLC-8120GPC (manufactured by Toso Corporation) was used.

측정조건은 TSK-GELG4000HXL와 TSK-GELG2000HXL 컬럼을 직렬연결하여 사용하였으며, 컬럼의 온도는 40℃로 하였다. 테트라히드로퓨란을 이동상 용매로 사용하였고, 1.0mL/분의 유속으로 흘려주며 측정하였다. 측정 시료의 농도는 0.6 중량%이며, 주입량은 50㎕이며, 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 분자량과 수평균분자량을 측정하였다.For measurement conditions, TSK-GELG4000HXL and TSK-GELG2000HXL columns were connected in series, and the temperature of the column was set to 40°C. Tetrahydrofuran was used as a mobile phase solvent, and it was measured while flowing at a flow rate of 1.0 mL/min. The concentration of the measurement sample was 0.6% by weight, and the injection amount was 50 μl, and it was analyzed using an RI detector. TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40, F-4, F-1, A-2500, A-500 (manufactured by Tosoh Corporation) was used as a calibration standard, and the weight average molecular weight and number of alkali-soluble resins obtained under the above conditions The average molecular weight was measured.

GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량은 17,000이고, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.3이었다.The weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 17,000, and the molecular weight distribution (Mw/Mn) was 2.3.

합성예 2: 불소계 계면활성제(A1)의 합성Synthesis Example 2: Synthesis of fluorine-based surfactant (A1)

질소 치환한 플라스크에, 용제로서 2-프로판올 47.5g 및 디시클로펜타닐메타크릴레이트 25.6g을 투입하고, 질소 기류 하에서 교반하면서 40℃로 승온했다. 다음으로, 2,2'-비피리딜 5.3g 및 염화제일구리 1.9g을 투입하고, 플라스크 내를 40℃로 유지하면서 30분 교반했다. 그 후, 2-브로모이소부티르산에틸 3.3g을 더해 질소 기류 하, 40℃에서 2시간 반응시키고, 다음으로 디시클로펜타닐메타크릴레이트 25.6g을 투입하고, 40℃에서 2시간 반응시켜 가교된 탄화수소의 골격을 포함하는 중합체 세그먼트를 얻었다. 다음으로, 상기 얻어진 중합체 세그먼트를 포함하는 반응계에 2-(트리데카플루오로헥실)에틸메타크릴레이트 45.9g을 더해, 40℃에서 5시간 반응시켜 반응물을 얻었다. 그런 다음, 상기 얻어진 반응물에 활성 알루미나 30g을 더해서 교반했다. 활성 알루미나를 여과 후, 용매를 감압 증류 제거해서 본 발명의 불소계 계면활성제(A1)를 얻었다. 상기 얻어진 불소계 계면활성제(A1)의 분자량을 GPC로 측정한 결과, 중량 평균 분자량(Mw) 3,300, 수평균 분자량(Mn) 2,900이었다. 또한, 불소 원자 함유량은 14.5질량%였다.47.5 g of 2-propanol and 25.6 g of dicyclopentanyl methacrylate were thrown into the flask which carried out nitrogen substitution as a solvent, and it heated up at 40 degreeC, stirring under nitrogen stream. Next, 5.3 g of 2,2'-bipyridyl and 1.9 g of cuprous chloride were added, and the flask was stirred for 30 minutes while maintaining the temperature at 40°C. Then, 3.3 g of ethyl 2-bromoisobutyrate was added, and the reaction was carried out at 40° C. under a nitrogen stream for 2 hours, and then 25.6 g of dicyclopentanyl methacrylate was added and reacted at 40° C. for 2 hours to crosslinked hydrocarbons. A polymer segment containing a skeleton of Next, 45.9 g of 2-(tridecafluorohexyl)ethyl methacrylate was added to the reaction system containing the obtained polymer segment, and it was made to react at 40 degreeC for 5 hours, and the reaction material was obtained. Then, 30 g of activated alumina was added to the obtained reactant and stirred. After filtering activated alumina, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the fluorine-containing surfactant (A1) of the present invention. As a result of measuring the molecular weight of the obtained said fluorochemical surfactant (A1) by GPC, it was 3,300 weight average molecular weights (Mw), and 2,900 number average molecular weights (Mn). In addition, the fluorine atom content was 14.5 mass %.

합성예 3: 불소계 계면활성제(A2)의 합성Synthesis Example 3: Synthesis of fluorine-based surfactant (A2)

질소 치환한 플라스크에, 용제로서 메틸에틸케톤 65g과, 이소보로닐메타크릴레이트 31g을 투입하고, 질소 기류 하에서 교반하면서 60℃로 승온했다. 다음으로, 2,2'-비피리딜 3.1g, 염화제일구리 1.1g을 투입하고, 플라스크 내를 60℃로 유지하면서 30분 교반했다. 그 후, 2-브로모이소부티르산에틸 2.0g을 더해, 질소 기류 하, 60℃에서 3시간 반응시켜, 가교환 탄화수소의 골격을 포함하는 중합체 세그먼트를 얻었다. 다음으로, 상기 얻어진 중합체 세그먼트를 포함하는 반응계에 2-(트리데카플루오로헥실)에틸메타크릴레이트 10.5g을 더해, 60℃에서 8시간 반응시켜, 반응물을 얻었다. 그런 다음, 상기 얻어진 반응물에 활성 알루미나 30g을 더해서 교반했다. 활성 알루미나를 여과 후, 용매를 감압 증류 제거해서 본 발명의 불소계 계면활성제(A2)를 얻었다. 상기 얻어진 불소계 계면활성제(A2)의 분자량을 GPC로 측정한 결과, 중량 평균 분자량(Mw) 4,200, 수평균 분자량(Mn) 3,600이었다. 또한, 불소 원자함유량은 14.5질량%였다.65 g of methyl ethyl ketone and 31 g of isoboronyl methacrylate were thrown into the flask which carried out nitrogen substitution as a solvent, and it heated up at 60 degreeC, stirring under nitrogen stream. Next, 3.1 g of 2,2'-bipyridyl and 1.1 g of cuprous chloride were thrown in, and it stirred for 30 minutes, maintaining the inside of a flask at 60 degreeC. Then, 2.0 g of ethyl 2-bromoisobutyrate was added, and it was made to react at 60 degreeC under nitrogen stream for 3 hours, and the polymer segment containing the skeleton of a cross-linked hydrocarbon was obtained. Next, 10.5 g of 2-(tridecafluorohexyl)ethyl methacrylate was added to the reaction system containing the obtained polymer segment, and it was made to react at 60 degreeC for 8 hours, and the reaction material was obtained. Then, 30 g of activated alumina was added to the obtained reactant and stirred. After filtering activated alumina, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the fluorine-containing surfactant (A2) of the present invention. As a result of measuring the molecular weight of the obtained fluorine-based surfactant (A2) by GPC, the weight average molecular weight (Mw) was 4,200 and the number average molecular weight (Mn) was 3,600. In addition, the fluorine atom content was 14.5 mass %.

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 8Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 8

혼합기에 착색제, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제, 첨가제 및 용제를 혼합하여 흑색 감광성 수지 조성물을 제조하였으며, 그 함량을 하기 표 1에 나타내었다.A black photosensitive resin composition was prepared by mixing a colorant, an alkali-soluble resin, a photopolymerizable compound, a photoinitiator, an additive, and a solvent in a mixer, and the contents thereof are shown in Table 1 below.

[표 1] [Table 1]

(단위: 중량%)(Unit: % by weight)

Figure 112018024048652-pat00007
Figure 112018024048652-pat00007

착색제: OBP (BASF 社)Colorant: OBP (BASF)

불소계 계면활성제Fluorine-based surfactants

A1: 합성예 2에서 제조한 불소계 계면활성제A1: Fluorine-based surfactant prepared in Synthesis Example 2

A2: 합성예 3에서 제조한 불소계 계면활성제A2: Fluorine-based surfactant prepared in Synthesis Example 3

A3:

Figure 112018024048652-pat00008
(옴노바 社)A3:
Figure 112018024048652-pat00008
(Omnova)

A4: HO(CH2CH2O)nCH2CF2O(CF2CF2O)p(CF2O)qCF2CH2(OCH2CH2)nOH (솔베이 社)A4: HO(CH 2 CH 2 O)nCH 2 CF 2 O(CF 2 CF 2 O)p(CF 2 O)qCF 2 CH 2 (OCH 2 CH 2 )nOH (Solvay)

실란계 계면활성제:

Figure 112018024048652-pat00009
(다우코팅 社)Silane-based surfactants:
Figure 112018024048652-pat00009
(Dow Coating)

알칼리 가용성 수지: 합성예 1에서 제조한 분산 수지Alkali-soluble resin: dispersion resin prepared in Synthesis Example 1

광중합성 화합물: 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) (닛본 카야꾸㈜)Photopolymerizable compound: dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) (Nippon Kayaku Co., Ltd.)

광중합 개시제: 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]-에타논-1-(O-아세틸옥심) (Ciba 社)Photoinitiator: 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-ethanone-1-(O-acetyloxime) (Ciba Corporation)

용제: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)Solvent: propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)

<실험예><Experimental example>

1. 기판 제작1. Substrate Fabrication

5cm X 5cm의 유리기판(코닝社)을 중성세제 및 물로 세정 후 건조하였다. 상기 유리기판 상에 상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1내지 8에 따른 흑색 감광성 수지 조성물 각각을 최종 막 두께가 1.5㎛가 되도록 스핀 코팅을 하고, 100℃에서 3분간 유지하여 용제를 제거하였다. 그런 다음, 초고압 수은 램프(상품명 USH-250D: 우시오 덴끼㈜)를 이용하여 대기 분위기 하에서 70 mJ/㎠의 노광량으로 광조사 하였으며, 특별한 광학 필터는 사용하지 않았다. 상기 자외선이 조사된 박막을 pH 12.5의 KOH 수용액 현상 용액에 스프레이 현상기를 이용하여 90초 동안 현상 후, 230℃의 가열 오븐에서 30분 동안 가열하여 착색기판을 제조하였다.A 5 cm X 5 cm glass substrate (Corning) was washed with a neutral detergent and water, and then dried. Each of the black photosensitive resin compositions according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8 was spin-coated on the glass substrate to have a final film thickness of 1.5 μm, and the solvent was removed by holding at 100° C. for 3 minutes. Then, using an ultra-high pressure mercury lamp (trade name: USH-250D: Ushio Denki Co., Ltd.), it was irradiated with light at an exposure dose of 70 mJ/cm2 in an atmospheric atmosphere, and no special optical filter was used. The thin film irradiated with ultraviolet light was developed in a developing solution of a KOH aqueous solution having a pH of 12.5 for 90 seconds using a spray developer, and then heated in a heating oven at 230° C. for 30 minutes to prepare a colored substrate.

2. 접촉각 측정2. Contact angle measurement

측정 장비는 KRUSS사의 DSA 100을 사용하였으며, 상기 제조한 착색기판의 도막 위에 DI water를 0.3ml 떨어뜨린 후, 30초간 접촉각을 측정하였으며, 상기 과정을 3회 반복하여 평균값을 구하였다. 또한 PGMEA를 0.3ml 떨어뜨린 후, 상기 과정을 반복하여 접촉각을 구하였다.DSA 100 of KRUSS was used as the measuring equipment, and 0.3 ml of DI water was dropped on the coating film of the prepared colored substrate, the contact angle was measured for 30 seconds, and the above process was repeated 3 times to obtain the average value. In addition, after 0.3 ml of PGMEA was dropped, the above process was repeated to obtain a contact angle.

상기 접촉각은 대기압, 26℃의 온도 및 30%의 습도 분위기에서 측정되었으며, 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The contact angle was measured in an atmosphere of atmospheric pressure, a temperature of 26° C. and a humidity of 30%, and the measurement results are shown in Table 2 below.

[표 2] [Table 2]

Figure 112018024048652-pat00010
Figure 112018024048652-pat00010

상기 표 2를 참조하면, 본 발명에 따른 불소계 계면활성제를 포함하는 실시예 1 내지 4의 흑색 감광성 수지 조성물의 경우 DI water와 PGMEA에 대한 접촉각이 모두 기준치 이상으로 우수한 발액성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 반면, 이외의 계면활성제를 사용한 비교예 1 내지 8의 흑색 감광성 수지 조성물의 경우 모두 DI water와 PGMEA에 대한 접촉각이 기준치에 미달하여 발액성이 충분치 못함을 확인할 수 있었다.Referring to Table 2, in the case of the black photosensitive resin compositions of Examples 1 to 4 containing the fluorine-based surfactant according to the present invention, it was confirmed that both the contact angles to DI water and PGMEA exhibited excellent liquid repellency beyond the standard value. . On the other hand, in the case of the black photosensitive resin compositions of Comparative Examples 1 to 8 using other surfactants, it was confirmed that the contact angles for DI water and PGMEA were less than the standard value, so that the liquid repellency was not sufficient.

Claims (12)

하기 화학식 1로 표시되는 단량체, 및 디시클로펜타닐메타크릴레이트 및 이소보로닐메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 단량체를 공중합하여 얻어지는 불소계 계면활성제; 및
알칼리 가용성 수지를 포함하고,
상기 알칼리 가용성 수지는 3,4-에폭시트리시클로데칸-8-일(메타)아크릴레이트 및 3,4-에폭시트리시클로데칸-9-일(메타)아크릴레이트로부터 유래된 반복단위를 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물.
[화학식 1]
Figure 112021112173686-pat00011

(상기 화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고, n은 1 내지 10의 정수이다.)
A fluorine-based surfactant obtained by copolymerizing a monomer represented by the following Chemical Formula 1, and at least one monomer selected from the group consisting of dicyclopentanyl methacrylate and isoboronyl methacrylate; and
containing an alkali-soluble resin,
The alkali-soluble resin is a black photosensitive resin comprising a repeating unit derived from 3,4-epoxytricyclodecan-8-yl (meth)acrylate and 3,4-epoxytricyclodecan-9-yl (meth)acrylate. resin composition.
[Formula 1]
Figure 112021112173686-pat00011

(In Formula 1, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and n is an integer of 1 to 10.)
청구항 1에 있어서, 상기 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각이 100˚ 이상이고, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA)에 대한 접촉각이 50˚ 이상인 것을 특징으로 하는 흑색 감광성 수지 조성물.The black photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the cured film formed using the black photosensitive resin composition has a contact angle of 100° or more with respect to water and a contact angle of 50° or more with respect to propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA). 청구항 2에 있어서, 상기 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각이 100˚ 내지 130˚ 인 것을 특징으로 하는 흑색 감광성 수지 조성물.The black photosensitive resin composition according to claim 2, wherein the cured film formed using the black photosensitive resin composition has a contact angle with respect to water of 100° to 130°. 청구항 2에 있어서, 상기 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트에 대한 접촉각이 50˚ 내지 100˚ 인 것을 특징으로 하는 흑색 감광성 수지 조성물.The black photosensitive resin composition according to claim 2, wherein a contact angle of the cured film formed using the black photosensitive resin composition with respect to propylene glycol methyl ether acetate is 50° to 100°. 청구항 1에 있어서, 상기 흑색 감광성 수지 조성물은 착색제, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 흑색 감광성 수지 조성물.The black photosensitive resin composition of claim 1, wherein the black photosensitive resin composition comprises a colorant, a photopolymerizable compound, a photoinitiator, and a solvent. 청구항 5에 있어서, 상기 흑색 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여 불소계 계면활성제 0.1 내지 10 중량%, 착색제 5 내지 20 중량%, 알칼리 가용성 수지 1 내지 30 중량%, 광중합성 화합물 1 내지 20 중량%, 광중합 개시제 0.1 내지 5 중량% 및 잔량의 용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 흑색 감광성 수지 조성물.The method according to claim 5, 0.1 to 10% by weight of a fluorine-based surfactant, 5 to 20% by weight of a colorant, 1 to 30% by weight of an alkali-soluble resin, 1 to 20% by weight of a photopolymerizable compound, and a photopolymerization initiator based on the total weight of the black photosensitive resin composition A black photosensitive resin composition comprising 0.1 to 5% by weight and the remaining amount of the solvent. 청구항 5에 있어서, 상기 착색제는 유기 흑색 안료, 아닐린 블랙, 페닐렌 블랙, 티탄 블랙 및 카본 블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 흑색 감광성 수지 조성물.The black photosensitive resin composition according to claim 5, wherein the colorant comprises at least one selected from the group consisting of an organic black pigment, aniline black, phenylene black, titanium black, and carbon black. 청구항 5에 있어서, 상기 흑색 감광성 수지 조성물은 분산제, 충진제, 다른 고분자 화합물, 자외선 흡수제 및 응집 방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 흑색 감광성 수지 조성물.The black photosensitive resin composition according to claim 5, wherein the black photosensitive resin composition further comprises at least one additive selected from the group consisting of a dispersant, a filler, another polymer compound, an ultraviolet absorber, and an aggregation inhibitor. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항의 흑색 감광성 수지 조성물로 제조된 패턴층.A pattern layer made of the black photosensitive resin composition of any one of claims 1 to 8. 청구항 9에 있어서, 상기 패턴층은 컬럼 스페이서, 블랙 매트릭스, 블랙 컬럼 스페이서 및 블랙 뱅크로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 패턴층.The pattern layer of claim 9 , wherein the pattern layer is at least one selected from the group consisting of column spacers, black matrixes, black column spacers, and black banks. 청구항 10의 패턴층을 포함하는 컬러 필터.A color filter comprising the pattern layer of claim 10 . 청구항 11의 컬러 필터를 포함하는 표시장치.A display device comprising the color filter of claim 11 .
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