KR102371728B1 - 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조되는 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치 - Google Patents

착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조되는 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (A)착색제;(B)알칼리 가용성 수지; (C)광중합성 화합물; (D)광중합 개시제; 및 (E)용제를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물로서, 상기 착색 감광성 수지 조성물에 의해 형성된 막은, 700-750nm파장범위에서의 광투과율이 10%이하이고, 950nm에서의 광투과율이 15%이상이며, 상기 착색 감광성 수지 조성물에 의해 형성된 막의, 하기 식 1로 계산되는 평탄화 특성 (DOP) 값이, 15 내지 75%인 착색 감광성 수지 조성물, 이를 사용하여 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서를 포함하는 컬러필터, 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
[식 1]
DOP(%)={(ⓐ-ⓓ)/ⓐ}x100, 0 ≤ ⓓ ≤ 1.5 um, ⓓ ≤ ⓐ ≤ ⓑ

Description

착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조되는 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치 {COLORED PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, COLOR FILTER PREPARED BY USING THE SAME, AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE COLOR FILTER}
본 발명은 착색 감광성 수지 조성물, 상기 조성물을 이용하여 제조되는 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
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.
상기 컬러필터 각각의 착색 패턴은 일반적으로 안료 또는 염료 등의 착색제, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된다. 상기 착색 감광성 수지 조성물을 이용한 착색 패턴 가공은 통상적으로 리소그래피 공정으로 수행되고 있다.
착색 감광성 수지는 컬러필터, 액정표시재료, 유기발광소자, 디스플레이 등의 필수적인 재료이다. 예로 컬러 액정 디스플레이의 컬러 필터에는 레드, 그린, 블루의 콘트라스트와 발색효과를 높이기 위해 착색 층간의 경계 부분에 흑색 감광성 조성물을 이용한 차광층을 형성한다. 또한 최근에는 어레이 기판상에 위치하여 블랙 매트릭스의 역할뿐만 아니라, 셀갭 유지용 스페이서도 형성하여 한번에 다양한 역할이 가능해 지도록 요구되고 있다. 이에 따라, 기본적인 차광을 위한 광학 효과뿐만 아니라, 탄성률 및 신뢰성이 좋은 특성을 필요로 한다.
이러한 요구에 맞추어 공개특허공보 제10-1658374호에서는 경화막으로 형성시 탄성회복률, 해상도, 내화학성이 개선된 착색 감광성 수지 조성물이 기술되어 있다. 그러나, 종래기술은 일반적인 공중합체를 사용하여 NMP용출 신뢰성이 충분하지 못 할뿐만 아니라 단차 구현에 있어서도 공정마진 문제를 완벽하게 해결하지 못하였다. 따라서, 보다 개선된 착색 감광성 수지 조성물의 개발이 필요하다.
대한민국 등록 공보 제10-1658374호
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 착색제, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함 하여, 평탄화 특성(degree of planarization: DOP) 및 광차단성이 우수할 뿐만 아니라, 탄성 회복율, 패턴 형상 및 내화학성, 해상도가 우수한 착색 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상술한 착색 감광성 수지 조성물을 사용하여 칼럼 스페이서와 블랙 매트릭스를 동시에 일체형으로 형성한 블랙 매트릭스 및/또는 칼럼 스페이서를 포함하는 칼라필터 및 상기 칼라필터를 구비한 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 (A)착색제; (B) 알칼리 가용성 수지; (C)광중합성 화합물; (D)광중합 개시제; 및 (E)용제를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물로서,
상기 착색 감광성 수지 조성물에 의해 형성된 막은, 700-750nm 파장범위에서의 광투과율이 10% 이하이고, 950nm에서의 광투과율이 15%이상이며,
상기 착색 감광성 조성물에 의해 형성된 막의, 하기 식 1로 계산되는 평탄화 특성 (DOP) 값이, 15 내지 75%인 착색 감광성 수지 조성물을 제공한다.
[식 1]
DOP(%)={(ⓐ-ⓓ)/ⓐ}x100, 0 ≤ ⓓ ≤ 1.5 um, ⓓ ≤ ⓐ ≤ ⓑ
상기 식 1에서,
ⓐ는 하부 패턴의 두께이며, ⓓ는 ⓐ+ⓒ-ⓑ 의 값으로, ⓑ 및 ⓒ는 다음과 같이 정의 된다: ⓑ는 착색 감광성 조성물에 의해 평탄성이 형성된 막 중 하부에 패턴이 없는 부분의 두께, ⓒ는 착색 감광성 조성물에 의해 평탄성이 형성된 막의 최고점에서 하부 패턴의 최고점을 제외한 부분의 두께를 의미한다.
본 발명은 상술한 착색 감광성 수지 조성물로 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서를 포함하는 컬러 필터를 제공한다.
본 발명은 상술한 컬러 필터를 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명은 평탄화 특성(degree of planarizaiotn: DOP) 및 광차단성이 우수할 뿐만 아니라, 탄성 회복율, 패턴 형상 및 내화학성, 해상도가 우수한 장점이 있다.
또한, 본 발명은 상술한 착색 감광성 수지 조성물을 사용하여 칼럼 스페이서와 블랙 매트릭스를 동시에 일체형으로 형성한 블랙 매트릭스 및/또는 칼럼 스페이서를 포함하는 칼라필터 및 상기 칼라필터를 구비한 액정표시장치를 제조 가능하다.
도 1은, 본 발명의 평탄화 특성(degree of planarizaiotn: DOP)을 나타내는 그림이다.
본 발명은 착색제, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물로서, 상기 착색 감광성 수지 조성물에 의해 형성된 막은, 700-750nm 파장범위에서의 광투과율이 10% 이하이고, 950nm에서의 광투과율이 15%이상이며 평탄화 특성을 15 내지 75% 범위 값을 가짐으로써, 평탄화 특성(degree of planarizaiotn : DOP) 및 광차단성이 우수할 뿐만 아니라, 탄성 회복율, 패턴 형상 및 내화학성, 해상도가 우수한 착색 감광성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 평탄화 특성 (DOP) 값은 하기 식1로 계산되며, 상기 착색 감광성 조성물에 의해 형성된 막의 평탄화 특성 (DOP) 값은 15 내지 75%일 경우 바람직하다. 하기 식 1은, 도 1의 그림에 나타낸 바와 같이, ⓐ 내지 의 값에 의해 계산된다.
[식 1]
DOP(%)={(ⓐ-ⓓ)/ⓐ}x100, 0 ≤ ⓓ ≤ 1.5 um, ⓓ ≤ ⓐ ≤ ⓑ
상기 식 1에서,
ⓐ는 하부 패턴의 두께이며, ⓓ는 ⓐ+ⓒ-ⓑ 의 값으로, ⓑ 및 ⓒ는 다음과 같이 정의 된다: ⓑ는 착색 감광성 조성물에 의해 평탄성이 형성된 막 중 하부에 패턴이 없는 부분의 두께, ⓒ는 착색 감광성 조성물에 의해 평탄성이 형성된 막의 최고점에서 하부 패턴의 최고점을 제외한 부분의 두께를 의미한다.
본 발명에 있어서 평탄성이란 하부기재에 형성되어 있는 패턴 위에 조성물이 도포 되었을 때 하부에 패턴이 없는 부분의 도막의 두께가 일정하게 형성되는 것을 의미하며 일반적으로 칙소성(Thixotropic의 반대 개념: 하부패턴부의 두께로 설명)을 의미한다. 즉, 개구부의 위치의 편차가 최소화된 상태를 의미하는 것이다.
상기 평탄화 특성 (DOP) 값은 패널을 구성하는 각 레이어의 설계값에 따라 평탄화 특성 요구값이 차이가 있을 수 있으나, 바람직하게는 15 내지 75%, 보다 바람직하게는 30 내지 60% 일 수 있다. 이는 착색 감광성 수지 조성물의 고형분 함량이 15 중량% 내지 22 중량% 범위에서 점도가 2.8 내지 4.2 cP 일 경우 나타날 수 있는 특성이다. 평탄화 특성이 상기 범위 미만일 경우 광학 밀도가 낮아져, 차광 특성이 불량하게 되어 백 라이트로부터 빛이 새는 문제 및 외부 광에 대한 시인성 문제가 발생할 수 있다. 또한 상기 범위를 초과 할 경우 단차가 낮아져, 단차 생성이 불량 하여 스페이서 역할을 할 수 없는 문제가 발생하며, 액정 마진이 불량 하게 되어 제품 제조 수율에 큰 영향을 줄 수 있다.
(A)착색제
본 발명에서 착색제는 가시광선에 차광성이 있는 것을 사용하며, 바람직하게 본 발명의 착색제는 유기 블랙 안료, 바이올렛 안료 및 청색 안료를 포함할 수 있으며, 카본블랙을 추가로 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 유기 블랙 안료는 락탐 블랙, 아닐린 블랙 및 페릴렌 블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하며, 바람직하게는 락탐 블랙을 포함한다. 상기 유기 블랙 안료를 포함함으로써 광학밀도를 향상시킬 수 있고, 유전율 및 투과도 측면에서도 유리하다.
상기 바이올렛 안료는 400 내지 600nm 영역에서 투과율을 감소시켜 광학밀도(optical density, O.D)를 향상시키는 역할을 한다. 또한, 상기 바이올렛 안료의 사용을 통하여 유기 블랙 안료의 함량을 줄일 수 있어, 착색 감광성 수지 조성물의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 바이올렛 안료는 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니나, C.I. 피그먼트 바이올렛 14, 19, 23, 29, 32, 33, 36 및/ 또는 37등을 사용하는 것이 바람직하며, C.I. 피그먼트 바이올렛 29를 사용 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 상기 청색 안료는 중심 금속을 포함하지 않는 화합물로, 상기 중심 금속을 포함하지 않는 청색 안료를 사용함으로써 공정상에 사용되는 액정과 접촉시 문제를 야기시키지 않아, 장비 구동에 이점을 확보할 수 있다. 본 발명에서 상기 청색 안료는 중심 금속을 포함하지 않는 화합물이라면 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니나, C.I. 피그먼트 블루 15:3, 15:4, 15:6, 16, 60, 61 및/또는 66등을 사용하는 것이 바람직하며, C.I. 피그먼트 블루 60을 사용 하는 것이 더 바람직하다.
본 발명에서 상기 착색제는 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 13 내지 50 중량%로 포함되며, 바람직하게는 25 내지 45 중량%로 포함된다. 상기 착색제가 13 내지 50 중량%으로 포함되면 광학 밀도가 우수해지는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 착색제에 카본 블랙이 더 포함되면 광학 밀도가 우수한 착색 감광성 수지 조성물을 얻을 수 있다.
본 발명에서 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분이란, 용제를 제거한 성분의 합계를 의미한다.
또한, 상기 착색제는 안료의 입경이 균일하게 분산된 안료 분산액을 사용하는 것이 바람직하다. 안료의 입경을 균일하게 분산시키기 위한 방법의 예로는 안료 분산제(a1)를 함유시켜 분산 처리하는 방법 등을 들 수 있으며, 상기 방법에 따라 안료가 용액 중에 균일하게 분산된 상태의 안료 분산액을 얻을 수 있다.
(a1)안료 분산제
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.
상기 양이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 스테아릴아민염산염 및 라우릴트리메틸암모늄클로라이드 등의 아민염 또는 4급 암모늄염 등을 들 수 있다.
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.
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.
그 외에 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르류, 폴리에틸렌글리콜디에스테르류, 소르비탄지방산에스테르류, 지방산변성폴리에스테르류, 3급아민변성폴리우레탄류 및 폴리에틸렌이민류 등을 들 수 있다.
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.
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.
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.
상기한 아크릴레이트계 분산제 이외에 다른 수지 타입의 안료 분산제는 각각 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 아크릴레이트계 분산제와 병용하여 사용할 수도 있다.
상기 안료 분산제는 착색제 1 중량부에 대하여, 0 초과 1 중량부 이하로 포함되며, 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량부로 포함된다. 상기의 0 초과 1 중량부 이하로 안료 분산제가 포함되면, 균일하게 분산된 안료를 얻을 수 있으므로 바람직하다.
(B)알칼리 가용성 수지
본 발명에 사용되는 알칼리 가용성 수지(B)는 패턴을 형성할 때의 현상 처리 공정에서 이용되는 알칼리 현상액에 대해서 가용성을 부여하는 성분이다.
본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지(B)는, 본 발명의 용매에 용해될 수 있고 광 또는 열의 작용에 대한 반응성을 가지며, 알칼리성 현상액에 용해 가능한 수지라면, 그 종류를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다. 구체적으로는 카르복실기 함유 단량체 및 이와 공중합 가능한 단량체 등을 사용할 수 있다.
구체적으로 카르복실기 함유 단량체로는 예를 들면 (메타)아크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산, 신남산 등의 불포화 모노카르복실산; 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산 등의 불포화 디카르복실산; 불포화 트리카르복실산 등의 분자 중에 1개 이상의 카르복실기를 갖는 불포화 카르복실산 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에서 카르복실기 함유 단량체에 해당하는 불포화 카르복실산은 산무수물일 수도 있으며, 구체적으로는 말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 시트라콘산 무수물 등을 들 수 있다. 또한, 상기 불포화 카르복실산은 그의 모노(2-메타크릴로일옥시알킬)에스테르일 수도 있으며, 예를 들면 숙신산모노(2-아크릴로일옥시에틸), 숙신산모노(2-메타크릴로일옥시에틸), 프탈산모노(2-아크릴로일옥시에틸), 프탈산모노(2-메타크릴로일옥시에틸) 등을 들 수 있다. 또한, 상기 불포화 카르복실산은 그 양 말단 디카르복시 중합체의 모노(메타)아크릴레이트일 수도 있으며, 예를 들면 ω-카르복시폴리카프로락톤모노아크릴레이트, ω-카르복시폴리카프로락톤모노메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
카르복실기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체의 구체적인 예로는, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-9-일아크릴레이트, 3,4-에폭시트리시클 로[5.2.1.02,6]데칸-8-일아크릴레이트 등의 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸환을 가지는 알칼리 가용성 수지, 디시클로펜텐환(트리시클로[5.2.1.02,6]-3-데센환)을 가지는 단량체; 스티렌, α-메틸스티렌, o-비닐톨루엔, m-비닐톨루엔, p-비닐톨루엔, p-클로로스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐벤질메틸에테르, m-비닐벤질메틸에테르, p-비닐벤질메틸에테르 등의 방향족 비닐 화합물; 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, i-프로필아크릴레이트, i-프로필메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, i-부틸아크릴레이트, i-부틸메타크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, sec-부틸메타크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 3-히드록시프로필아크릴레이트, 3-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타크릴레이트, 3-히드록시부틸아크릴레이트, 3-히드록시부틸메타크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 4-히드록시부틸메타크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 2-페녹시에틸메타크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 디시클로펜타디에닐아크릴레이트, 디시클로펜타디에닐메타크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필메타크릴레이트, 글리세롤모노아크릴레이트, 글리세롤모노메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 에스테르류; 2-아미노에틸아크릴레이트, 2-아미노에틸메타크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 2-아미노프로필아크릴레이트, 2-아미노프로필메타크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필메타크릴레이트, 3-아미노프로필아크릴레이트, 3-아미노프로필메타크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 아미노알킬에스테르류; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 벤조산비닐 등의 카르복실산 비닐에스테르류; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르 등의 불포화 에테르류; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 시안화비닐리덴등의 시안화 비닐 화합물; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, α-클로로아크릴아미드, N-2-히드록시에틸아크릴아미드, N-2-히드록시에틸메타크릴아미드 등의 불포화 아미드류; 말레이미드, N-페닐말레이미드. N-시클로헥실말레이미드 등의 불포화 이미드류; 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등의 지방족 공액 디엔류; 폴리스티렌, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리-n-부틸아크릴레이트, 폴리-n-부틸메타크릴레이트, 폴리실록산의 중합체 분자쇄의 말단에 모노아크릴로일기 또는 모노메타크릴로일기를 갖는 거대 단량체류; 탄소수 2 내지 4의 환상 에테르 구조와 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 단량체; 3-(메타크릴로일옥시메틸)옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)-3-에틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)-2-트리플루오로메틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)-2-페닐옥세탄, 2-(메타크릴로일옥시메틸)옥세탄, 2-(메타크릴로일옥시메틸)-4-트리플루오로메틸옥세탄 등의 불포화 옥세탄 화합물; 메틸글리시딜(메타)아크릴레이트 등의 불포화 옥시란 화합물; 탄소수 4 내지 16의 시클로알칸 또는 디시클로알칸고리로 치환된 (메타)아크릴레이트; 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 알칼리 가용성 수지는 카르복실기 함유 단량체 및 이와 공중합 하여 화학식 1의 구조를 형성할 수 있는 단량체와의 공중합체가 보다 바람직 할 수 있다. 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 알칼리 가용성 수지를 사용하는 것이 경도, 내용제성, 내열성 및 우수한 고성능의 경화 피막이 형성되는 것을 발견하였으며, 보존 안정성까지 개선하는 측면에서 보다 바람직하다.
[화학식 1]
Figure 112018122535461-pat00001
상기 화학식 1의 R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 20인 정수이다.
이러한 점에서, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-9-일아크릴레이트, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일아크릴레이트 등이 화학식 구조 1을 형성할 수 있는 단량체라는 점에서 보다 바람직 하다.
알칼리 가용성 수지(B)의 분자량은 예를 들면 폴리스티렌 환산 중량평균분자량(이하, 중량평균분자량)이 5,000 내지 20,000이고, 바람직하게는 7,000 내지 15,000일 수 있으며, 산가는 30 내지 100 mg/KOH이고, 보다 바람직하게는 40 내지 80 mg/KOH 일 수 있다. 상기 중량평균 분자량 및 산가 범위를 만족 할 경우 고형분 함량이 15 중량% 내지 22 중량% 범위 내에서 Resist의 점도를 2.8 내지 4.2 cP범위로 조절 가능하게 되어 평탄화 특성이 좋아지며, 알칼리 가용성 수지의 산가에 의한 현상 특성을 조절할 수 있어 마진 확보에 유리한 효과를 가질 수 있다. 또한 상기 산가 범위를 만족 할 경우, 현상이 되지 않아 미현상, 잔상이 발생하는 문제가 발생하지 않으며, 현상속도가 너무 빨라져 공정마진이 불량해지는 문제 또한 해결 할 수 있다. 이에, 평탄화 특성(DOP)이 우수하여 단차형성 마진이 개선되는 효과가 있다.
상기 알칼리 가용성 수지는 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 5 내지 60 중량%로 포함되며, 20 내지 50 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 알칼리 가용성 수지의 함량이 상기한 범위 이내이면 패턴 형성이 용이하고, 해상도 및 잔막율이 향상되므로 때문에 바람직하다.
또한, 상기 알칼리 가용성 수지 (B)는 알칼리 가용성 수지 및 후술하는 광중합성 화합물(C) 총 중량에 대하여 (B) 알칼리 가용성 수지 40 내지 80 중량%, 포함될 수 있다. 상기 범위 내로 포함되는 경우, 현상액에의 용해성이 충분하여 패턴 형성이 용이하며, 현상시에 노광부의 화소 부분의 막 감소가 방지되어 비화소 부분의 누락성이 양호해지므로 바람직하다.
(C)광중합성 화합물
상기 광중합성 화합물(C)은 광 및 후술하는 광중합 개시제의 작용으로 중합할 수 있는 화합물로서, 단관능 단량체, 2관능 단량체, 그 밖의 다관능 단량체 등을 들 수 있다.
본 발명에 사용되는 광중합성 화합물(C)은 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물의 현상성, 감도, 밀착성, 표면문제 등을 개량하기 위해 관능기의 구조나 관능기 수가 다른 2개 또는 그 이상의 광중합성 화합물을 혼합하여 사용할 수 있으며, 이 분야에서 일반적으로 사용되는 것이라면 그 종류는 특별히 제한되지 않는다.
단관능 단량체의 구체예로는 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다. 2관능 단량체의 구체예로는 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르, 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 그 밖의 다관능 단량체의 구체예로서는 트리펜타에리트리톨(메타)아크릴레이트, 폴리펜타에리트리톨(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 등을 들 수 있으며, 트리펜타에리트리톨(메타)아크릴레이트, 폴리펜타에리트리톨(메타)아크릴레이트를 포함하는 경우 보다 바람직 할 수 있다. 이들 중에서 2관능 이상의 다관능 단량체가 바람직하게 사용된다.
상기 광중합성 화합물은 흑색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 5 내지 50 중량%로 포함 될 수 있다. 이러한 함량 범위는 최종 얻어지는 블랙 매트릭스 또는 스페이서로서의 강도나 평활성이 양호하게 되는 경향 등을 다각적으로 고려하여 선정된 범위로서, 만약 그 함량이 상기 범위 미만이면 강도 및 평활성이 부족하고, 반대로 상기 범위를 초과할 경우 높은 강도로 인해 패터닝이 용이하지 않은 문제가 발생하므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용된다.
또한, 상기 광중합성 화합물 (C)는 상기 알칼리 가용성 수지 (B) 및 광중합성 화합물(C) 총 중량에 대하여 상기 (C)광중합성 화합물 20 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내로 포함되는 경우, 화소부의 감도가 향상되어 패턴의 강도나 평탄성을 양호하게 되어 단차 형성이 용이한 효과를 갖는다.
(D)광중합 개시제
광중합 개시제는 상기 광중합성 화합물의 중합을 개시하기 위한 화합물로 본 발명에서 특별히 한정되지는 않으나 아세토페논계, 벤조페논계, 트리아진계, 티오크산톤계, 옥심계, 벤조인계, 안트라퀴논계, 및 비이미다졸계 화합물 등을 사용할 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용이 가능하다.
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.
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.
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.
상기 티오크산톤계 화합물로는 2-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 들 수 있다.
상기 옥심계 화합물로는 o-에톡시카르보닐-α-옥시이미노-1-페닐프로판-1-온 등을 들 수 있으며, 시판품으로 바스프사의 OXE01, OXE02가 대표적이다.
상기 벤조인계 화합물로는 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤질디메틸케탈 등이 사용 가능하다.
상기 안트라퀴논계 화합물로는 2-에틸 안트라퀴논, 옥타메틸 안트라퀴논, 1,2-벤즈 안트라퀴논, 2,3-디페닐 안트라퀴논 등을 들 수 있다.
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, 4,4',5,5' 위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 이미다졸 화합물 등을 들 수 있다.
본 발명에서 상기 광중합 개시제는 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분총 중량에 대하여, 0.05 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%로 포함된다. 광중합 개시제가 상술한 범위 내로 포함될 경우 착색 감광성 수지 조성물이 고감도화되어 상기 착색 감광성 수지 조성물을 사용하여 형성한 화소부의 강도 및 상기 화소부의 표면에서의 평활성이 양호해질 수 있다.
상기 광중합 개시제는 광중합 개시 보조제를 조합하여 사용할 수도 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.
광중합 개시 보조제는 중합 효율을 높이기 위해 사용할 수 있으며, 아민계 화합물, 알콕시안트라센계 화합물, 및 티옥산톤계 화합물 등이 사용될 수 있다.
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.
상기 알콕시안트라센계 화합물로는, 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센 등을 들 수 있다.
상기 티옥산톤계화합물로는, 2-이소프로필티옥산톤, 4-이소프로필티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디클로로티옥산톤, 1-클로로-4-프로폭시티옥산톤 등을 들 수 있다.
상기 광중합 개시 보조제는 직접 제조하거나 시판되는 것을 구입하여 사용할 수 있으며, 일례로 상품명 「EAB-F」[제조원: 호도가야가가쿠고교가부시키가이샤] 시리즈 등을 사용할 수 있다.
상기 광중합 개시 보조제는 광중합 개시제 1몰당 통상적으로 10몰 이하, 바람직하게는 0.01 내지 5몰의 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 내에서 광중합 개시 보조제를 사용할 경우 중합 효율을 높여 생산성 향상 효과를 기대할 수 있다.
(E)용제
상기 용제로는 상기 언급한 바의 조성을 용해 또는 분산시킬 수 있는 것이면 어느 것이든 사용이 가능하며, 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다. 바람직하게는 도포성 및 건조성 면에서 비점이 100 내지 200℃인 유기 용제를 사용할 수 있다.
대표적으로, 사용 가능한 용제로는 알킬렌글리콜 모노알킬에테르류, 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 저급 및 고급 알코올류, 환상 에스테르류 등을 들 수 있다. 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; γ-부티로락톤 등의 환상 에스테르류 등을 들 수 있다.
상기 용제 중 바람직하게는 알킬렌글리콜 알킬에테르아세테이트류, 케톤류, 3-에톡시프로피온산 에틸이나, 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류가 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸 등이 사용될 수 있다. 이들 용제는 1종 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
상기 용제는 착색 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여 78 내지 85중량 %로 포함된다. 상기 용제가 상술한 범위 내로 포함되면 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음) 및 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해질 수 있다.
(F)첨가제
본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물은 다양한 목적을 위하여 이 분야에 공지된 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가제로는 열개시제, 분산제, 충진제, 다른 고분자 화합물, 경화제, 계면활성제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 및 응집 방지제 등을 들 수 있다.
상기 열 개시제는 열에 의하여 산을 발생시키는 물질로서, 상기 흑색 감광성 수지 조성물이 경화되는 과정에서 가해지는 열처리(예컨대, 포스트 베이크 등)에 의해 산을 발생하여 패턴의 경화를 촉진하는 성분을 일컫는다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 열 개시제는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112018122535461-pat00002
상기 화학식 2에서,
R2는 탄소수 5 내지 8 시클로알킬기이고,
R3는 탄소수 1 내지 8 알킬기 또는 탄소수 6 내지 10 아릴기이다.
본 발명에 있어서, 알킬기는 특별히 한정되지는 않으나, 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 1 내지 8인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 시클로알킬기는 탄소수 5 내지 8인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 시클로알킬기는 히드록시기로 치환 또는 비치환될 수 있으나 역시 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 상기 아릴기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 8인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 스틸베닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기는 알킬기, 구체적으로 메틸기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 2로 표시되는 열 개시제는 하기 화학식 2-1 내지 2-3으로 표시될 수 있으며, 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
[화학식 2-1]
Figure 112018122535461-pat00003
[화학식 2-2]
Figure 112018122535461-pat00004
[화학식 2-3]
Figure 112018122535461-pat00005
상기 열 개시제 함량과 관련하여, 첨가제 중 열개시제가 단독으로 포함될 경우, 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총중량에 대하여 1 내지 10중량%로 포함될 수 있으며, 1 내지 5 중량%로 포함될 경우 보다 바람직 할 수 있다. 상기와 같은 함량으로 포함되는 경우에는 공정성 및 언더컷에 보다 바람직하다.
상기 열 개시제가 상기 범위 미만으로 포함될 경우 내용제성의 효과가할 수 미약할 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 현상속도가 빨라져 박리타입의 현상성의 문제점이 있을 수 있으므로 상기 범위 내로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 분산제로는 시판되는 계면활성제를 이용할 수 있고, 불소계 계면활성제, 우레탄계 계면활성제 등이 사용될 수 있다. 상기 불소계 계면활성제로는 BM-1000, BM-1100(BM Chemie社), 프로라이드 FC-135/FC-170C/FC-430(스미토모 쓰리엠㈜), SH-28PA/-190/SZ-6032(도레 시리콘㈜) 등이 사용될 수 있다. 상기 우레탄계 계면활성제로는 DiperBYK-163 (BYK社)를 들 수 있다. 또한 Solsperse 5000 (Lubrisol社) 같은 분산보조제도 첨가할 수 있다.
상기 충진제로는 유리, 실리카, 알루미나 등이 사용가능하고, 다른 고분자 화합물로는 에폭시 수지, 말레이미드 수지 등의 경화성 수지, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌글리콜 모노알킬에테르, 폴리플루오로알킬아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등의 열가소성 수지 등이 사용될 수 있다.
상기 자외선 흡수제로는 2-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 알콕시벤조페논 등이 사용될 수 있으며, 응집 방지제로는 폴리아크릴산 나트륨 등이 사용될 수 있다.
상기 다른 고분자 화합물로는 상용성에 영향이 없는 한 한정되지 않지만, 바람직하게는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 환상 지방족 에폭시 수지, 글리시딜 에스테르형 에폭시 수지, 글리시딜 아민형 에폭시 수지, 복소환식 에폭시 수지, 글리시딜메타크릴레이트를 (공)중합한 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 글리시딜 에스테르형 에폭시 수지 등이 바람직하다.
이들 첨가제는 1종 또는 2종 이상이 사용될 수 있으며, 상기 첨가제는 착색 감광성 수지 조성물 중의 고형분 총 중량에 대하여 0.01 내지 10 중량%로 포함되며, 바람직하게는 0.05 내지 2 중량% 포함될 수 있다.
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.
이렇게 제조된 착색 감광성 수지 조성물은 표시장치, 바람직하기로 액정 표시장치의 블랙 매트릭스, 셀갭 유지를 위한 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서의 제조에 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명은 또한, 상술한 착색 감광성 수지 조성물이 3.0μm의 두께를 갖는 경화막으로 형성시에 400~600nm 범위 파장에 대해 0.1% 이하의 광투과도를 나타내고; 700nm~750nm 범위 파장에 대해 10% 이하의 광투과도를 나타내며; 950nm 범위 파장에 대해 15% 이상의 광투과도를 나타내는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물을 제공한다.
특히, 본 발명의 착색 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.
본 발명은 또한, 상기 착색 감광성 수지 조성물 사용하여 제조된 블랙 매트릭, 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서를 포함하는 컬러필터에 관한 것이다.
또한, 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치에 관한 것이다
포토리쏘그래피 방법에 따른 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서를 형성하는 통상의 패터닝 공정은
a) 기판에 착색 감광성 수지 조성물을 도포하는 단계;
b) 용매를 건조하는 프리베이크 단계;
c) 얻어진 피막 위에 포토 마스크를 대어 활성 광선을 조사해 노광부를 경화시키는 단계;
d) 알칼리 수용액을 이용하여 미노광부를 용해하는 현상 공정을 수행하는 단계; 및
e) 건조 및 포스트 베이크 수행단계를 포함하여 이루어진다.
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.
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.
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.
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.
노광 후의 알칼리 현상 비노광 부분의 제거되지 않는 부분의 착색 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.
포스트 베이크는 패터닝 된 막과 기판과의 밀착성을 높이기 위해서 수행하며, 80 내지 220℃에서 10 내지 120 분의 조건으로 열처리를 통해 이루어진다. 포스트 베이크는 프리베이크와 같게, 오븐, 핫 플레이트 등을 이용하여 수행한다.
이때 블랙 매트릭스의 막 두께로는, 0.2㎛ 내지 20㎛가 바람직하고, 0.5㎛ 내지 10㎛가 보다 바람직하고, 0.8㎛ 내지 5㎛가 특히 바람직하다.
또한, 컬럼 스페이서 및 블랙 컬럼 스페이서의 막 두께로는, 0.1㎛ 내지 8㎛가 바람직하고, 0.1㎛ 내지 6㎛가 보다 바람직하고, 0.1㎛ 내지 4㎛가 특히 바람직하다.
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물로 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서는 광학밀도, 밀착성, 전기 절연성, 차광성 등의 물성이 우수할 뿐만 아니라, 내열성 및 내용제성 등이 우수하여 액정 표시장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.
제조예 1: 알칼리 가용성 수지B1 제조
교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하 깔때기 및 질소 도입관을 구비한 내용적 1 리터의 분리형 플라스크에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (이하, 「PGMEA」라고 함) 277g을 투입, 80℃로 승온 후, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-9-일아크릴레이트와 3,4-에폭시트리시클 로[5.2.1.02,6]데칸-8-일아크릴레이트의 혼합물[50:50(몰비)]하기 화학식 1-1 및/또는 화학식 1-2로 표시되는 화합물[ Ra'=H] 301 g, 메타크릴산 49g, 및 아조비스디메틸발레로니트릴 23g을 메톡시부틸아세테이트 350 g에용해시킨 혼합 용액을 5 시간에 걸쳐서 적하하고, 또한 3 시간 숙성함으로써 공중합체 용액(고형분 농도 35.0％)을 얻었다. 얻어진 공중합체의 산가(dry)는 60.2 KOH mg/g, 중량 평균 분자량(Mw)은 9,000이었다.
[화학식 1-1]
Figure 112018122535461-pat00006
[화학식 1-2]
Figure 112018122535461-pat00007
(식 중, Ra는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기 등을 나타내고, Rb
는 단결합 또는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기 등을 나타냄)
제조예 2: 알칼리 바인더 수지B2 제조
교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하 깔때기 및 질소 도입관을 구비한 내용적 1 리터의 분리형 플라스크에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (이하, 「PGMEA」라고 함) 277g을 투입, 80℃로 승온 후, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0,2,6]데칸-9-일아크릴레이트와 3,4-에폭시트리시클 로[5.2.1.0,2,6]데칸-8-일아크릴레이트의 혼합물[50:50(몰비)][상기 화학식 11로 표시되는 화합물, Ra'=H] 301 g, 메타크릴산 49 g, 및 아조비스디메틸발레로니트 릴 23 g을 메톡시부틸아세테이트 350g에용해시킨 혼합 용액을 5 시간에 걸쳐서 적하하고, 또한 3 시간 숙성함으로써 공중합체 용액(고형분 농도 35.0％)을 얻었다. 얻어진 공중합체의 산가(dry)는 61.5 KOH mg/g, 중량 평균 분자량(Mw)은 15,000이었다.
제조예 3: 알칼리 바인더 수지B3 제조
교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 분리형 플라스크에 메틸메타크릴레이트 72 중량부, 아크릴산 3 중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (이하, 「PGMEA」라고 함)를 모노머 합계량에 대해서 2배량, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴)를 모노머의 합계량(100 중량부)에 대해서 5 중량부 첨가하고, 균일하게 용해시켰다. 그 후, 질소 기류하에서 85℃에서 2시간 교반하고, 다시 100℃에서 1시간 반응시켰다. 얻어진 용액에 글리시딜메타크릴레이트를 25 중량부, 트리에틸아민을 글리시딜메타크릴레이트에 대해서 10 중량부, 하이드로퀴논을 글리시딜메타크릴레이트에 대해서 1 중량부 및, 주입한 모노머와 글리시딜메타크릴레이트를 합친 중량이 35 중량%로 되도록 PGMEA를 더 첨가하고, 100℃에서 5시간 교반해서 목적으로 하는 공중합체 용액(고형분 농도 31.5%)을 얻었다. 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)는 30,000이며, 산가(dry)는 72㎎KOH/g이었다.
실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 5
착색제, 알칼리 가용성 수지, 분산제 및 용제를 혼합한 혼합물을 페인트 쉐이커에 상온에서 8시간 동안 분산처리 하였다. 0.1mm 지르코니아 비드를 이용하여 분산을 진행하였으며, 분산 종료 후 필터하여 착색 분산액을 제조하였다.
상기 착색 분산액과 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 혼합하여 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였으며, 그 함량을 하기 표 1에 나타내었다. (단위: g)
구분 착색제 분산제 알칼리가용성수지 광중합성화합물 광중합개시제 첨가제 용제
OBP V29 B60 CB B1 B2 B3
실시예1 1.95 1.25 2.15 1.05 1.79 7.75 - - 3.32 0.44 0.30 80
실시예2 1.50 0.85 1.75 0.90 1.40 8.92 - - 3.83 0.51 0.34 80
실시예3 1.50 0.85 1.75 0.90 1.40 7.01 - - 5.74 0.51 0.34 80
실시예4 2.40 1.80 3.20 1.60 2.52 5.56 - - 2.38 0.32 0.22 80
실시예5 2.40 1.80 3.20 1.60 2.52 - 5.95 - 1.99 0.32 0.22 80
실시예6 1.95 1.25 2.15 1.05 1.79 6.09 - - 4.98 0.44 0.30 80
실시예7 1.95 1.25 2.15 1.05 1.79 8.69 - - 2.38 0.44 0.30 80
실시예8 1.95 1.25 2.15 1.05 1.79 - 7.75 - 3.32 0.44 0.30 80
실시예9 1.95 1.25 2.15 1.05 1.79 3.90 3.85 - 3.32 0.44 0.30 80
실시예10 2.40 1.80 3.20 1.60 2.52 - 5.56 - 2.38 0.32 0.22 80
실시예11 1.50 0.85 1.75 0.90 1.40 - 8.92 - 3.83 0.51 0.34 80
실시예12 1.95 1.25 2.15 1.05 1.79 - 6.09 - 4.98 0.44 0.30 80
비교예1 1.95 1.25 2.15 1.05 1.79 - - 7.75 3.32 0.44 0.30 80
비교예2 1.50 0.85 1.75 0.90 1.40 - - 8.92 3.83 0.51 0.34 80
비교예3 2.40 1.80 3.20 1.60 2.52 - - 5.56 2.38 0.32 0.22 80
비교예4 1.50 0.85 1.75 0.90 1.40 - 10.01 - 2.74 0.51 0.34 80
비교예5 2.40 1.80 3.20 1.60 2.52 6.77 - - 1.17 0.32 0.22 80
OBP: 락탐계 유기 블랙 안료
V29: C.I. 피그먼트 바이올렛 29
B60: C.I. 피그먼트 블루 60
CB: 카본 블랙
알칼리 가용성 수지:
B1) 제조예 1에서 제조한 알칼리 가용성 수지
B2) 제조예 2에서 제조한 알칼리 가용성 수지
B3) 제조예 3에서 제조한 알칼리 가용성 수지
광중합성 화합물(관능기로 (메타)아크릴레이트기 사용)
광중합성 화합물: Viscoat#802 (8관능, 오사카유기화학)
광중합 개시제: 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]-에타논-1-(O-아세틸옥심) (Irgacure OXE-02: Ciba사)
첨가제: I-PAG-250 (BASF사) 및/또는 F554(DIC사; 표면조정제)
용제: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트
실험예 1. 착색 감광성 수지 조성물의 물성 측정
1-1.점도 측정
상기 실시예의 조성으로 얻어진 착색 감광성 수지 조성물의 점도는 25℃에서 브룩필드 점도계(Brookfield Viscometer DV-I+, BROOKFIELD사 제조)로 측정하여, 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1-2. 광특성 측정(광학밀도, Uv-vis)
5cmX5cm의 유리기판(코닝社)을 중성세제 및 물로 세정 후 건조하였다. 상기 유리기판 상에 상기 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 5에서 제조한 착색 감광성 수지 조성물 각각을 최종 막 두께가 3.0(±0.2)㎛가 되도록 스핀 코팅 하고, 80 내지 120℃에서 선 소성하여 1 내지 2분간 건조하여 용제를 제거하여 예비 경화막을 형성였다.
그 후, 노광량 25 내지 35 mJ/cm2로 노광하여 패턴을 형성하고 알칼리 수용액을 사용하여 비노광부를 제거하였다. 이어서 200 내지 250℃에서 후 소성을 10 내지 30분간 하여 착색기판을 제조하였다.
형성된 경화막을 광학밀도계(361T, X-rite사)를 이용하여 550nm에서의 투과율을 측정하여, 1㎛ 두께에 대한 광학밀도를 구하여 하기 표2에 나타내었다.
또한 상기 형성된 경화막을 UV-vis(UV-2550; Shimadzu 사)를 이용하여 광특성을 평하였으며, 평가 기준은 하기와 같으며, 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
<광특성 평가 기준 1: 700~750nm 파장 범위 내 >
○: 우수, 10% 광투과성 이하
△: 부족, 10% 광투과성 초과 12% 광투과성 이하
X: 악화, 12% 광투과성 초과
<광특성 평가 기준 2: 950nm 파장 범위 내 >
○: 우수, 15% 광투과성 이상
△: 부족, 13% 광투과성 이상
X: 악화, 13% 광투과성 미만
1-3. 신뢰성 측정
상기 1-1의 방법으로 형성된 경화막이 입혀진 유리 기판을 3x3cm로 자른 후, 이를 NMP 용액에 침지시킨 후, 100℃에서 60분간 열을 가하였다. 그 후 NMP 용액만을 추출하여, NMP 용제에 용출 정도를 UV-vis spectrometer를 이용해 흡광도를 측정하여, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
< 신뢰성 평가 기준>
○: 우수, 흡광도 0.5 이하
△: 부족, 흡광도 0.5 초과 0.8 이하
X: 악화, 흡광도 0.8 이상
1-4. 평탄성(DOP : Degree of Planarizaiotn) 측정
패턴이 형성되어 있는 기판(5cmX5cm glass기판)에 상기 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 9에서 제조한 착색 감광성 수지 조성물 각각을 최종 막 두께가 3.0(±0.2)㎛가 되도록 스핀 코팅 하고, 80 내지 120℃에서 선 소성하여 1 내지 2분간 건조하여 용제를 제거하여 예비 경화막을 형성였다.
그 후, 노광량 25 내지 35 mJ/cm2로 전면을 노광하여 전면패턴을 형성하고 알칼리 수용액을 사용하여 현상을 진행한다. 이어서 200 내지 250℃에서 후 소성을 10 내지 30분간 하여 전면착색기판을 제조하였다.
제조된 전면 착색기판을 막두께 측정기(DEKTAK6M, Veeco사)을 통하여 하부에 패턴이 있는 부분과 없는 부분의 두께를 측정한 후, 미리 측정해 둔 하부 기재의 패턴 두께를 이용하여 평탄성(DOP)을 측정한다.
< 평탄성(DOP) 평가 기준>
하부패턴 두께 : 1.17um이고, 하부패턴이 없는 평탄화부 두께 : 3.20um에서
◎:매우우수, 30% 이상 60% 미만
○: 우수, 15% 이상 30% 미만, 60% 이상 75% 미만
△: 부족, 10% 이상 15% 미만, 75% 이상 85% 미만
X: 악화, 10 미만, 85% 이상
광투과성 점도
(cP)		 신뢰성 평탄화 특성(%)
(DOP)
광학밀도(/㎛) 700~750nm 950nm
실시예1 1.35 ○ ○ 3.5 ○ 42
실시예2 1.30 ○ ○ 4.0 ○ 33
실시예3 1.31 ○ ○ 3.8 ○ 44
실시예4 1.45 ○ ○ 3.3 ○ 48
실시예5 1.44 ○ ○ 3.9 ○ 46
실시예6 1.34 ○ ○ 3.1 ○ 51
실시예7 1.35 ○ ○ 3.9 ○ 36
실시예8 1.35 ○ ○ 3.8 ○ 40
실시예9 1.35 ○ ○ 3.7 ○ 41
실시예10 1.46 ○ ○ 3.2 ○ 54
실시예11 1.30 ○ ○ 4.2 ○ 31
실시예12 1.36 ○ ○ 3.4 ○ 49
비교예1 1.35 ○ ○ 4.4 X 14
비교예2 1.27 △ ○ 5.8 X 7
비교예3 1.44 ○ △ 4.3 X 12
비교예4 1.27 △ ○ 5.1 △ 9
비교예5 1.47 ○ △ 2.3 X 86

Claims (13)

  1. (A)착색제;
    (B)알칼리 가용성 수지;
    (C)광중합성 화합물;
    (D)광중합 개시제; 및
    (E)용제를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물로서,
    상기 (A)착색제는 유기 블랙 안료, 바이올렛 안료 및 청색 안료를 포함하며, 상기 바이올렛 안료는 C.I. 피그먼트 바이올렛 29이며,
    상기 착색 감광성 수지 조성물에 의해 형성된 막은, 700-750nm 파장범위에서의 광투과율이 10% 이하이고, 950nm에서의 광투과율이 15%이상이며,
    상기 착색 감광성 조성물에 의해 형성된 막의, 하기 식 1로 계산되는 평탄화 특성 (DOP) 값이, 15 내지 75%인 착색 감광성 수지 조성물:
    [식 1]
    DOP(%)={(ⓐ-ⓓ)/ⓐ}x100, 0 ≤ ⓓ ≤ 1.5 um, ⓓ ≤ ⓐ ≤ ⓑ
    (상기 식 1에서,
    ⓐ는 하부 패턴의 두께이며, ⓓ는 ⓐ+ⓒ-ⓑ 의 값으로, ⓑ 및 ⓒ는 다음과 같이 정의 된다:
    ⓑ는 착색 감광성 조성물에 의해 평탄성이 형성된 막 중 하부에 패턴이 없는 부분의 두께,
    ⓒ는 착색 감광성 조성물에 의해 평탄성이 형성된 막의 최고점에서 하부 패턴의 최고점을 제외한 부분의 두께).
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 착색 감광성 수지 조성물의 고형분 함량이 15 중량% 내지 22 중량% 범위 내에서 Resist의 점도가 2.8 내지 4.2 CP 인, 착색 감광성 수지 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 (A)착색제는 카본블랙을 더 포함하는, 착색 감광성 수지 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 (B) 알칼리 가용성 수지는 중량 평균분자량 5,000 내지 20,000인, 착색 감광성 수지 조성물.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 (B) 알칼리 가용성 수지는 산가 30 내지 100 mg/KOH인, 착색 감광성 수지 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지는 화학식 1로 표시되는 구조를 포함하는 알칼리 가용성 수지인 것인, 착색 감광성 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112018122535461-pat00008

    (R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소 또는 메틸기이고, a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 20인 정수이다.)
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지 및 상기 광중합성 화합물 총 중량에 대하여 상기 (B) 알칼리 가용성 수지 40 내지 80 중량%, 상기 (C)광중합성 화합물 20 내지 60 중량%로 포함되는, 착색 감광성 수지조성물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 유기 블랙 안료는 락탐 블랙, 아닐린 블랙 및 페릴렌 블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이고; 상기 청색안료는 C.I. 피그먼트 블루 15:3, 15:4, 15:6, 16, 60, 61 및 66으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인, 착색 감광성 수지 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 착색 감광성 수지 조성물은 열개시제, 충진제, 경화제, 계면활성제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 및 응집 방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 (F)첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 착색 감광성 수지 조성물.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 (A)착색제 13 내지 50 중량%, (B)알칼리 가용성 수지 5 내지 60 중량%, (C)광중합성 화합물 5 내지 50 중량% 및 (D)광중합 개시제 0.05 내지 10 중량%를 포함하고, 상기 착색 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여 (E)용제 78 내지 85 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총중량에 대하여 (F)첨가제가 0.01 내지 10중량%로 더 포함 되는 것을 특징으로 하는, 착색 감광성 수지 조성물.
  12. 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항의 착색 감광성 수지 조성물로 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서를 포함하는 컬러 필터.
  13. 청구항 12의 컬러 필터를 포함하는 표시장치.
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