KR20070091974A - Photoresist composition for color filter - Google Patents

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KR20070091974A
KR20070091974A KR1020060021813A KR20060021813A KR20070091974A KR 20070091974 A KR20070091974 A KR 20070091974A KR 1020060021813 A KR1020060021813 A KR 1020060021813A KR 20060021813 A KR20060021813 A KR 20060021813A KR 20070091974 A KR20070091974 A KR 20070091974A
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color filter
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조윤제
권성칠
채헌승
윤경근
박종민
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주식회사 코오롱
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Abstract

A photosensitive resin composition for a color filter is provided to is used for manufacturing a column spacer or a protective film of a photoresist which maintains uniform cell gap in coupling a color filter substrate and TFT(Thin Film Transistor) substrate, and to manufacture a pattern showing excellent developability, coatability, resolution, pattern stability, residual film rate and uniformity. A photoresist resin composition for a color filter comprises (a) an alkali-soluble copolymer containing an acrylic resin; (b) a polyfunctional acrylic monomer having one or more of ethylenically unsaturated bonds; (c) a bifunctional acrylic monomer derived from barbituric acid, which is represented by the formula(1) or (2), alone or a mixture thereof; (d) a photopolymerization initiator; and (e) a solvent. In the formulae(1) and (2), R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1-6 carbon atoms, X is an alkylene group having 2-6 carbon atoms, and n is an integer of 1-6.

Description

컬러 필터용 감광성 수지 조성물{Photoresist composition for color filter}Photosensitive resin composition for color filters {Photoresist composition for color filter}

본 발명은 액정 디스플레이 소자인 컬러필터에 사용되는 보호막 또는 컬럼스페이서용 감광성 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정표시장치의 컬럼스페이서 형성시 원하는 두께로 패턴형성이 가능할 뿐만 아니라 현상성, 코팅성, 해상성, 패턴안정성, 잔막률, 평탄도 등이 우수한 감광성 수지 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a photosensitive resin composition for a protective film or a column spacer used in a color filter which is a liquid crystal display device, and more particularly, to a pattern thickness having a desired thickness when forming a column spacer of a liquid crystal display device, as well as developability and coating property. The present invention relates to a photosensitive resin composition having excellent resolution, pattern stability, residual film ratio, flatness, and the like.

액정 표시 소자는 일정한 간격을 갖는 상부 및 하부 패널과 상기 패널 사이에 주입되는 액정에 의해 구성된다. 상부 패널과 하부 패널과의 간격은 셀갭이라고 하며 주입되는 액정의 두께를 결정한다. 액정 표시 소자에서는 패널 전체에 걸쳐 셀갭이 일정하게 유지될 수 있어야 한다. 왜냐하면, 셀갭의 균일성 여부는 액정의 고속 응답 특성, 콘트라스트 및 광시야 각도에 영향을 미치기 때문이다.The liquid crystal display device is constituted by upper and lower panels having a constant interval and liquid crystal injected between the panels. The gap between the upper panel and the lower panel is called a cell gap and determines the thickness of the injected liquid crystal. In the liquid crystal display device, the cell gap must be kept constant throughout the panel. This is because the uniformity of the cell gap affects the fast response characteristics, contrast, and wide viewing angle of the liquid crystal.

종래에는 셀 갭을 조절하는 기술로 2장의 기판 중간에 셀갭보다 조금 더 큰 투명한 유리, 실리카 입자 혹은 플라스틱 비드(bead)와 같은 구형 또는 실린더형의 스페이서 입자를 분산, 도포하여 셀갭을 조절하는 방식이 사용되어 왔다. Conventionally, a technique for adjusting the cell gap is to control the cell gap by dispersing and applying spherical or cylindrical spacer particles such as transparent glass, silica particles, or plastic beads that are slightly larger than the cell gap in the middle of two substrates. Has been used.

그러나, 이 방식은 원하는 위치에 스페이서 입자를 분산, 도포하기가 어려울 뿐더러, 입자의 응집이나 진동 또는 외부의 충격에 의한 입자의 위치 변화가 발생한다는 다른 문제점을 유발한다.However, this method not only makes it difficult to disperse and apply the spacer particles in a desired position, but also causes other problems in that the particle position changes due to the agglomeration, vibration, or external impact of the particles.

이 방식에 의하면, 액정 표시 소자의 유효 화소 영역에 스페이서 입자가 비치거나 입사광을 산란시키는 등의 문제로 액정표시소자의 색상 변화 및 화상 뒤틀림 문제를 유발하며, 배향막과 전극의 손상 등을 유발시키는 공정 불량 원인을 제공할 수도 있다. According to this method, a process of causing color change and image distortion of the liquid crystal display device due to spacer particles or scattering incident light in the effective pixel region of the liquid crystal display device, and causing damage to the alignment layer and the electrode, etc. It may also provide the cause of the failure.

이러한 문제점을 해결하기 위해 감광성 수지 조성물을 이용한 패턴형 칼럼 스페이서 제조 방법이 제안된 바 있다. 이 방법은 감광성 수지 조성물을 기판에 도포한 후 칼럼 스페이서 패턴에 대응하는 소정의 패턴이 형성된 마스크를 사용하여 상기 감광성 수지 조성물이 도포된 기판을 자외선에 노광하고, 노광되지 않은 수지 조성물 부분을 제거함으로써 스페이서를 형성한다. 이 방법은 원하는 위치에 고정된 상태로 스페이서를 형성할 수 있으므로 전술한 문제점을 해결하여 액정 표시 소자의 콘트라스트 및 개구율을 향상시킬 수 있다. In order to solve this problem, a method of manufacturing a patterned column spacer using a photosensitive resin composition has been proposed. This method is performed by applying a photosensitive resin composition to a substrate and then exposing the substrate coated with the photosensitive resin composition to ultraviolet rays using a mask having a predetermined pattern corresponding to the column spacer pattern, and removing the unexposed portion of the resin composition. Form a spacer. Since this method can form the spacer in a fixed position at a desired position, the above-mentioned problem can be solved and the contrast and aperture ratio of the liquid crystal display element can be improved.

이러한 방법의 예로, 한국특허공개공보 제1999-88297호, 제2002-76924호 및 제2002-66504호가 있다. 이들 공개 특허는 바인더 폴리머를 아크릴계 공중합체로 하여 다가의 아크릴레이트 가교제 및 광개시제로 이루어진 칼럼 스페이서용 조성물을 제시하고 있으며, 패턴 안정성, 막두께 균일성, 열적 안정성 등이 우수한 칼럼 스페이서를 형성할 수 있다고 기재하고 있다. 그러나, 이와 같은 패턴형 칼럼 스페 이서에서 원하는 두께의 칼럼 스페이서를 제조하기 위해서는 감광성 수지막 도포 공정을 수회 반복 수행하여야 한다는 점, 경화 후 건조 과정에서 부피 수축이 발생한다는 점으로 인해 최종 스페이서막의 두께 불균일은 필연적이다.Examples of such methods include Korean Patent Laid-Open Publication Nos. 1999-88297, 2002-76924, and 2002-66504. These published patents propose a composition for column spacers comprising a polyvalent acrylate crosslinking agent and a photoinitiator using a binder polymer as an acrylic copolymer, and it is possible to form column spacers having excellent pattern stability, film thickness uniformity, and thermal stability. It is described. However, in order to manufacture a column spacer having a desired thickness in such a patterned column spacer, the photosensitive resin film coating process must be repeatedly performed several times, and the thickness of the final spacer film is uneven due to the volume shrinkage occurring in the drying process after curing. Is inevitable.

최종 스페이서에 발생하는 두께 편차는 상부 기판과 하부 기판의 합착 공정시 결과적으로 셀갭의 불균일을 유발한다. The thickness variation occurring in the final spacer causes the cell gap to be uneven in the bonding process of the upper substrate and the lower substrate.

컬러 필터 기판에 형성된 스페이서들의 두께에 편차가 존재하면 어레이 기판과의 합착에 의해 형성되는 간격은 기판의 각 지점에서 차이를 나타내게 되며, 결과적으로 합착후의 셀갭이 불균일해짐으로써 액정표시소자의 특성이 저하되는 현상이 발생한다. 이와 관련하여 전술한 종래의 공개 기술들은 형성된 스페이서간의 두께 편차를 감소시키는 데 주력하여 왔다. 그러나, 현재까지 이러한 접근 방식은 셀갭의 불균일 현상을 치유하는 효율적인 대처 방법이 되지 못하고 있는 실정이다.If there is a deviation in the thickness of the spacers formed on the color filter substrate, the gap formed by the bonding with the array substrate shows a difference at each point of the substrate, and as a result, the characteristics of the liquid crystal display are deteriorated by uneven cell gap after the bonding. Phenomenon occurs. In this regard, the above-mentioned prior art techniques have focused on reducing the thickness variation between the formed spacers. However, to date, this approach has not been an effective countermeasure to cure cell gap non-uniformity.

앞서 설명한 대한민국 특허 공개공보 제 1999-88297호, 2002-76924호, 제2002-66504호의 방법들은 패턴의 형성이나 패턴 안정성, 기타 막두께 열적 안정성 등의 장점이 좋다고 기술해 놓고 있다. 그러나 이렇게 형성된 패턴들은 실제 공정에서 사용시 즉, 액정표시장치의 상하판의 합착공정시 패턴의 고유 탄성성질이나 압축변위 등의 기계적 성질에 대해서는 기술하지 않고 있는 실정이며 이러한 기계적 성질이 액정표시장치의 제조 공정성 측면에서 매우 중요한 성질로 대두되고 있다. The above-described methods of Korean Patent Laid-Open Publication Nos. 1999-88297, 2002-76924, and 2002-66504 describe that the advantages of formation of patterns, pattern stability, and film thickness thermal stability are good. However, the patterns formed in this way do not describe the mechanical properties such as inherent elastic properties and compression displacement of the upper and lower panels of the liquid crystal display in actual processes. It is a very important property in terms of fairness.

실제로 컬럼 스페이서의 물성 중 평탄도(uniformity)와 압축시 탄성이 부족하게 되면 패널 형성 공정시 혹은 최종 패널 완성 후 외부로부터 패널에 가해지는 압력에 의해 하부 오버코트나 블랙매트릭스, 칼라필터 픽셀 등에서 파괴와 같은 불량이 발생될 수 있다.In fact, when the uniformity and compression of the physical properties of the column spacers are insufficient, they are destroyed in the lower overcoat, black matrix, color filter pixels, etc. due to the pressure applied to the panels from the outside during the panel forming process or the final panel completion. Defects may occur.

따라서, 컬러 필터용 보호막 뿐만 아니라 컬럼 스페이서로서 평탄도와 압축특성을 동시에 고려하는 것은 현재의 액정표시소자용 재료 개발에 있어 필수적이라고 할 수 있다.Therefore, it is essential to consider the flatness and compression characteristics simultaneously as the column spacer as well as the protective film for the color filter.

본 발명의 다른 목적은 사용되는 감광성 폴리머에 탄성력을 부여하여 이를 포함하는 감광성 수지 조성물을 사용할 경우 형성된 패턴의 기계적 성질, 특히 압축변위와 탄성회복율을 개선시키는 데 있다. Another object of the present invention is to improve the mechanical properties, especially compression displacement and elastic recovery rate of the pattern formed when the photosensitive resin composition comprising the same by providing an elastic force to the photosensitive polymer used.

또한 현상시 패턴 안정성을 유지할 수 있으며 밀착성이 우수하고 패턴의 평탄도가 우수함과 동시에 높은 막강도를 갖는 감광성 수지 조성물을 제공하는 데도 그 목적이 있다. It is also an object to provide a photosensitive resin composition that can maintain the pattern stability during development, excellent adhesion, excellent pattern flatness and high film strength.

또한 본 발명은 최종 형성되는 스페이서의 기계적 성질에 주목하여 스페이서 두께 편차를 줄이고 외부 충격에 대한 완충 역할을 하여 셀 갭을 일정하게 유지할 수 있는 감광성 수지 조성물을 제공하는 데도 그 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition capable of maintaining a constant cell gap by reducing spacer thickness variation and acting as a buffer against external impact by paying attention to the mechanical properties of the spacer to be finally formed.

상기 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 다음의 조성으로 이루어진 감광성 수지 조성물을 제공한다. In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a photosensitive resin composition composed of the following composition.

(a) 아크릴계 수지를 포함하는 알칼리 가용성 공중합체;(a) an alkali-soluble copolymer comprising an acrylic resin;

(b) 한개 이상의 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 다관능성 아크릴 모노머;(b) polyfunctional acrylic monomers having at least one ethylenically unsaturated bond;

(c) 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표현되는 바비투르산(barbituric acid) 유래의 2관능성 아크릴계 모노머 단독 또는 이들의 혼합물;(c) bifunctional acrylic monomers alone or mixtures thereof derived from barbituric acid represented by the following general formula (1) or (2);

(d) 광중합 개시제; 및(d) photopolymerization initiators; And

(e) 용매.(e) solvent.

Figure 112006016500316-PAT00001
Figure 112006016500316-PAT00001

상기 식에서, R은 수소원자 또는 탄소수 1~6개의 알킬기이며, X는 탄소수 2~6개의 알킬렌기(alkylene)를 나타내고, n은 1~6의 정수이다. In the above formula, R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, X represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 6.

Figure 112006016500316-PAT00002
Figure 112006016500316-PAT00002

상기 식에서, R은 화학식 1에서 정의한 것과 같다. Wherein R is as defined in formula (1).

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. The present invention will be described in more detail as follows.

(a) 아크릴계 수지를 포함하는 알칼리 가용성 공중합체(a) Alkali-soluble copolymer containing acrylic resin

본 발명에서 상기 (a)알칼리 가용성 공중합체는,In the present invention, the (a) alkali-soluble copolymer,

(a1) 불포화 카르복실산, 불포화 카르복실산 무수물 또는 이 두 물질의 혼합물; 및(a1) unsaturated carboxylic acids, unsaturated carboxylic anhydrides or a mixture of both materials; And

(a2) 곁가지의 알코올기를 포함하는 올레핀 화합물; (a2) an olefin compound containing an alcohol group of a side branch;

(a3) 올레핀계 불포화 화합물에서 선택되는 최소한 1종 이상의 화합물을 라디칼 중합하여 중합물을 얻은 후, 위의 (a2) 곁가지의 알코올기를 포함하는 올레핀 화합물의 알코올기와 반응할 수 있는 이소시아네이트 화합물을 선정하여 추가 반응시켜 얻은 중합물일 수 있다. (a3) After radical polymerization of at least one compound selected from olefinically unsaturated compounds to obtain a polymerized product, an isocyanate compound capable of reacting with an alcohol group of the olefin compound including an alcohol group of (a2) side branch is selected and added. It may be a polymer obtained by the reaction.

상기 화합물 (a1)으로는 아크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 시트라콘산, 메타콘산 및 이들 디카르복시산의 무수물이 사용될 수 있다. 특히, 아크릴산, 메타크릴산, 무수 말레산이 공중합 반응성, 내열성 및 입수 용이성 측면에서 바람직하다. 이들 화합물은 1종 이상이 혼합되어 사용될 수도 있다.As the compound (a1), acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, metaconic acid and anhydrides of these dicarboxylic acids may be used. In particular, acrylic acid, methacrylic acid and maleic anhydride are preferred in view of copolymerization reactivity, heat resistance and easy availability. These compounds may be used in combination of one or more kinds.

상기 화합물 (a2)로는, 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트 또는 2-히드록시 프로필 메타크릴레이트와 같은 히드록시알킬 에스테르를 포함하는 카르복실산 에스테르가 사용될 수 있다. As the compound (a2), carboxylic acid esters including hydroxyalkyl esters such as 2-hydroxy ethyl methacrylate or 2-hydroxy propyl methacrylate can be used.

상기 화합물 (a3)로는, 예컨대 아크릴산 글리시딜 에스테르, 메타크릴산 글리시딜 에스테르, α-에틸 아크릴산 글리시딜 에스테르, n-프로필 아크릴산 글리시딜 에스테르, n-부틸 아크릴산 글리시딜 에스테르, 아크릴산-3,4-에폭시 부틸 에스테르, 메타크릴산-3,4-에폭시 부틸 에스테르, 아크릴산-6,7-에폭시 헵틸 에스테르, 메타크릴산-6,7-에폭시 헵틸 에스테르, α-에틸 아크릴산-6,7-에폭시 헵틸 에스테르, o-비닐 벤질 글리시딜 에테르, m-비닐 벤질 글리시딜 에테르, p-비닐 벤질 글리시딜 에테르 등의 에폭시기 함유 불포화 화합물, 예컨대 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, sec-부틸 메타크릴레이트, t-부틸 메타크릴레이트 등의 메타크릴산 알킬 에스테르; 메틸 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트 등의 아크릴산 알킬 에스테르; 시클로헥실 메타크릴레이트, 2-메틸 시클로헥실 메타크릴레이트, 디시클로펜테닐 메타크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸 메타크릴레이트, 이소보닐 메타크릴레이트 등의 메타크릴산 시클로알킬 에스테르; 시클로헥실 아크릴레이트, 2-메틸 시클로헥실 아크릴레이트, 디시클로펜테닐 아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸 아크릴레이트, 이소보로닐 아크릴레이트, 트리메틸시클로헥실 메타크릴레이트 등의 아크릴산 시클로알킬 에스테르; 페틸 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트 등의 메타크릴산 아릴 에스테르; 페닐 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트 등의 아크릴산 아릴 에스테르; 말레산 디에틸, 푸마르산 디에틸, 이타콘산 디에틸 등의 디카르복시산 디에스테르; 화합물이 사용될 수 있다. 이밖에도, 스티렌, o-메틸 스티렌, m-메틸 스티렌, p-메틸 스티렌, 비닐 톨루엔, p-메톡시 스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 염화 비닐, 염화 비닐리덴, 아크릴 아미드, 메타크릴 아미드, 초산 비닐, 1,3-부타디엔, 이소프렌, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔 등의 올레핀계 불포화합물이 사용될 수도 있다. 전술한 올레핀계 불포화 화합물은 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.Examples of the compound (a3) include acrylic acid glycidyl ester, methacrylic acid glycidyl ester, α-ethyl acrylic acid glycidyl ester, n-propyl acrylic acid glycidyl ester, n-butyl acrylic acid glycidyl ester, and acrylic acid. -3,4-epoxy butyl ester, methacrylic acid-3,4-epoxy butyl ester, acrylic acid-6,7-epoxy heptyl ester, methacrylic acid-6,7-epoxy heptyl ester, α-ethyl acrylic acid-6, Epoxy group-containing unsaturated compounds such as 7-epoxy heptyl ester, o-vinyl benzyl glycidyl ether, m-vinyl benzyl glycidyl ether, p-vinyl benzyl glycidyl ether, such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, methacrylic acid alkyl esters such as n-butyl methacrylate, sec-butyl methacrylate and t-butyl methacrylate; Acrylic acid alkyl esters such as methyl acrylate and isopropyl acrylate; Methacrylic acid cycloalkyl esters such as cyclohexyl methacrylate, 2-methyl cyclohexyl methacrylate, dicyclopentenyl methacrylate, dicyclopentenyloxyethyl methacrylate and isobornyl methacrylate; Acrylic acid cycloalkyl esters such as cyclohexyl acrylate, 2-methyl cyclohexyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, isoboroyl acrylate and trimethylcyclohexyl methacrylate; Methacrylic acid aryl esters such as petyl methacrylate and benzyl methacrylate; Acrylic acid aryl esters such as phenyl acrylate and benzyl acrylate; Dicarboxylic acid diesters such as diethyl maleate, diethyl fumarate and diethyl itaconic acid; Compounds can be used. In addition, styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, vinyl toluene, p-methoxy styrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylamide, methacrylamide Olefinically unsaturated compounds such as vinyl acetate, 1,3-butadiene, isoprene and 2,3-dimethyl-1,3-butadiene may be used. The above-mentioned olefinically unsaturated compound can be used in mixture of 2 or more types.

(a2) 곁가지의 알코올기를 포함하는 올레핀 화합물의 알코올기와 반응할 수 있는 이소시아네이트 화합물의 예로는 에틸이소시아네이트, 프로필이소시아네이트, 부틸이소시아네이트, 이소프로필이소시아네이트, 페닐이소시아네이트, 벤질이소시아네이트, 시클로헥실이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트, 메탄디이소시아네이트, 아크릴로일이소시아네이트, 메타크릴오일이소시아네이트(이하 MOI)와 이소시아네이토에틸 메타크릴레이트(MOEI), 이소시아네이토에틸아크릴레이트, 3,3,5-이소프로페닐-α-α-디메틸벤질이소시아네이트(TMI), 헥실이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 이소시아네이트를 사용할 수 있다. (a2) Examples of the isocyanate compound capable of reacting with an alcohol group of an olefin compound containing an alcohol group of a side branch include ethyl isocyanate, propyl isocyanate, butyl isocyanate, isopropyl isocyanate, phenyl isocyanate, benzyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, toluene diisocyanate, Methane diisocyanate, acryloyl isocyanate, methacryloyl isocyanate (hereinafter referred to as MOI) and isocyanatoethyl methacrylate (MOEI), isocyanatoethyl acrylate, 3,3,5-isopropenyl-α- Isocyanates, such as (alpha)-dimethylbenzyl isocyanate (TMI), hexyl isocyanate, and hexamethylene diisocyanate, can be used.

상기 공중합체의 합성에 사용되는 용매로는 메탄올, 에탄올 등의 알코올류; 테트라하이드로퓨란, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르 등의 에테르류; 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 에틸 에테르 아세테이트, 프로펠렌 글리콜 프로필 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 부틸 에테르 아세테이트 등의 프로필렌 글리콜 알킬 에테르 아세테이트류 등이 바람직하다.As a solvent used for the synthesis | combination of the said copolymer, Alcohol, such as methanol and ethanol; Ethers such as tetrahydrofuran, diethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol diethyl ether; Propylene glycol alkyl ether acetates, such as propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, and propylene glycol butyl ether acetate, etc. are preferable.

상기 공중합체 합성에 사용할 수 있는 중합개시제로는 통상의 라디칼 중합개시제를 사용할 수 있다. 예컨대, 2,2'-아조비스 이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스-(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스-(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴) 등의 아조 화합물; 벤조일 퍼옥시드, t-부틸 퍼옥시 피바레이트, 1,1'-비스-(t-부틸 퍼옥시) 시클로 헥산 등의 유기 과산화물 및 과산화수소를 들 수 있다. 라디칼 중합 개시제로서 과산화물을 이용한 경우에는 과산화물을 환원제와 함께 이용하여 레독스(redox) 개시제로 사용해도 무방하다.As the polymerization initiator that can be used for synthesizing the copolymer, an ordinary radical polymerization initiator may be used. For example, 2,2'-azobis isobutyronitrile, 2,2'-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis- (4-methoxy-2,4 Azo compounds such as -dimethylvaleronitrile); Organic peroxides and hydrogen peroxide, such as benzoyl peroxide, t-butyl peroxy pibarate, 1,1'-bis- (t-butyl peroxy) cyclohexane, are mentioned. When a peroxide is used as a radical polymerization initiator, you may use it as a redox initiator by using a peroxide together with a reducing agent.

본 발명의 감광성 수지에서 상기 공중합체 (a)의 함량은 감광성 수지 고형분을 기준으로 약 10 ~ 약 70 중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 약 20 ~ 50 중량%인 것이 좋다. (a) 알칼리 가용성 공중합체의 함량이 상기 범위인 것이 공중합체의 보존 안정성이나 알칼리 가용성, 내열성 및 표면 경도에 있어서 바람직하다. The content of the copolymer (a) in the photosensitive resin of the present invention is preferably about 10 to about 70% by weight, more preferably about 20 to 50% by weight, based on the photosensitive resin solid content. It is preferable in the storage stability, alkali solubility, heat resistance, and surface hardness of a copolymer that content of (a) alkali-soluble copolymer is the said range.

(b) 1개 이상의 에틸렌성 불포화결합을 갖는 다관능성 아크릴 모노머(b) a polyfunctional acrylic monomer having at least one ethylenically unsaturated bond

본 발명의 감광성 수지 조성물은 광중합성 물질로 1개 이상의 에틸렌성 불포화결합을 갖는 다관능성 아크릴 모노머를 사용할 수 있다. 단관능, 2관능 또는 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트가 중합성 및 얻어지는 보호막의 내열성, 표면 경도 측면에서 본 발명의 다관능성 아크릴 모노머로 바람직하다.The photosensitive resin composition of this invention can use the polyfunctional acrylic monomer which has one or more ethylenically unsaturated bond as a photopolymerizable material. Monofunctional, bifunctional or trifunctional or higher (meth) acrylates are preferred as the polyfunctional acrylic monomers of the present invention from the viewpoint of polymerizability and the heat resistance and surface hardness of the resulting protective film.

단관능 (메타)아크릴레이트로는, 예컨대 2-히드록시 에틸 (메타)아크릴레이트, 카비톨 (메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 3-메톡시 부틸 (메타)아크릴레이트, 2-(메타)아크릴로일 옥시 에틸 2-히드록시 프로필 프탈레이트가 사용될 수 있다.As monofunctional (meth) acrylate, 2-hydroxy ethyl (meth) acrylate, carbitol (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 3-methoxy butyl (meth) acrylate, 2 -(Meth) acryloyl oxy ethyl 2-hydroxy propyl phthalate can be used.

2관능 (메타)아크릴레이트로는, 예컨대 에텔렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 (메타)아크릴레이트, 1,9-노난디올 (메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 비스페녹시 에틸알콜 플루오렌 디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜아크릴레이트(에틸렌글리콜 반복수=3~40), 폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트 (에틸렌글리콜 반복수=3~40), 폴리부 틸렌글리콜아크릴레이트(부틸렌글리콜 반복수=3~40), 폴리부틸렌글리콜메타크릴레이트(부틸렌글리콜 반복수=3~40) 등을 들 수 있다As a bifunctional (meth) acrylate, for example, ethylene glycol (meth) acrylate, 1,6-hexanediol (meth) acrylate, 1,9-nonanediol (meth) acrylate, and propylene glycol (meth) acryl Rate, tetraethylene glycol (meth) acrylate, bisphenoxy ethyl alcohol fluorene diacrylate, polyethylene glycol acrylate (ethylene glycol repeat number = 3-40), polyethylene glycol methacrylate (ethylene glycol repeat number = 3) 40), polybutylene glycol acrylate (butylene glycol repeating number = 3-40), polybutylene glycol methacrylate (butylene glycol repeating number = 3-40), etc. are mentioned.

3관능 이상의 (메타)아크릴레이트로는, 예컨대 트리스히드록시에틸이소시아누레이트 트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트가 사용될 수 있다.As (meth) acrylate more than trifunctional, for example, tris hydroxyethyl isocyanurate tri (meth) acrylate, trimethyl propane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, and pentaerythritol tetra (meth) ) Acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, can be used.

이들 단관능, 2관능 또는 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트는 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다.These monofunctional, bifunctional or trifunctional or more (meth) acrylates can be used individually or in combination.

본 발명에서 상기 다관능성 아크릴 모노머의 함량은 감광성 수지 전체 고형분을 기준으로 약10 ~ 약50중량% 포함되는 것이 바람직하다.In the present invention, the content of the multifunctional acrylic monomer is preferably included in about 10 to about 50% by weight based on the total solids of the photosensitive resin.

(c) 화학식 1 또는 화학식 2로 표현되는 바비투르산(barbituric acid) 유래의 2관능성 아크릴계 모노머(c) a bifunctional acrylic monomer derived from barbituric acid represented by the formula (1) or (2)

본 발명의 감광성 수지 조성물은 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표현되는 아크릴계 모노머를 단독 또는 혼합하여 포함하는데, 일예로 화학식 2로 표현되는 2관능성 아크릴계 모노머는 다음 반응식 1과 같은 반응에 의해 얻어질 수 있다.The photosensitive resin composition of the present invention includes an acrylic monomer represented by Formula 1 or Formula 2 alone or in combination. For example, the bifunctional acrylic monomer represented by Formula 2 may be obtained by a reaction as in Scheme 1 below. have.

Figure 112006016500316-PAT00003
Figure 112006016500316-PAT00004
Figure 112006016500316-PAT00003
Figure 112006016500316-PAT00004

상기 식에서, R은 화학식 1에서 정의한 것과 같다. Wherein R is as defined in formula (1).

구체적으로는 바비투르산을 염기하에서 에피클로로히드린 또는 에피브로모히드린과 같은 에피할로히드린과 반응시켜 두개의 에폭시기를 가진 전구체를 얻고, 이것을 아크릴산 2당량과 반응시켜 에폭시가 개환되면서 화학식 2로 표현되는 2관능성 아크릴계 모노머를 얻을 수 있다.Specifically, barbituric acid is reacted with epihalohydrin such as epichlorohydrin or epibromohydrin under a base to obtain a precursor having two epoxy groups, which is reacted with 2 equivalents of acrylic acid to ring-open an epoxy. The bifunctional acrylic monomer represented by can be obtained.

이렇게 얻어진 바비투르산 유래의 2관능성 아크릴계 모노머는 감광성 수지 조성물에서 10~50 중량%로써 전술한 (b)의 다관능성 모노머와 병용되는 것이 바람직하다. 그 함량이 상기 범위인 것이 압축회복율 향상이나, 내열성 및 밀착력 향상에 있어 바람직하다. The bifunctional acrylic monomer derived from barbituric acid thus obtained is preferably used in combination with the multifunctional monomer of (b) described above as 10 to 50% by weight in the photosensitive resin composition. It is preferable that the content is in the above range in the improvement of the compression recovery rate, the heat resistance and the adhesion.

(d) 광중합 개시제(d) photopolymerization initiator

본 발명의 감광성 수지 조성물은 노광에 의해 측쇄의 이중결합을 갖고 있는 (a)알칼리 가용성 공중합체, (b)다관능성 아크릴모노머 및 (c)바비투르산 유래의 2관능성 아크릴계 모노머의 광중합을 개시할 수 있도록 활성종을 발생시키는 광중합 개시제를 포함한다. 또한 상기 광중합 개시제는 감광성 수지 조성물 전체 조성 중 약 0.5 내지 15 중량% 포함될 수 있다. 함량이 0.5 중량% 미만인 경우에는 현상 공 정에서 도포막이 유실되기 쉽고, 현상 공정에서 도포막이 유지된다고 하더라도 충분히 높은 가교밀도를 갖는 도포막을 얻기 어렵다. 광개시제의 함량이 15중량%를 초과하는 경우 보호막의 내열성 및 평탄화 특성이 저하될 뿐만 아니라 보호막으로서의 광투과율이 저하되는 경향을 보인다. The photosensitive resin composition of this invention initiates photopolymerization of the (a) alkali-soluble copolymer which has a side chain double bond by exposure, (b) polyfunctional acrylic monomer, and (c) bifunctional acrylic monomer derived from barbituric acid. And a photopolymerization initiator for generating active species. In addition, the photopolymerization initiator may be included in about 0.5 to 15% by weight of the total composition of the photosensitive resin composition. If the content is less than 0.5% by weight, the coating film is likely to be lost in the developing process, and even if the coating film is maintained in the developing step, it is difficult to obtain a coating film having a sufficiently high crosslink density. When the content of the photoinitiator exceeds 15% by weight, not only the heat resistance and planarization characteristics of the protective film are lowered, but also the light transmittance as the protective film tends to be lowered.

광중합 개시제로는 Irgacure 907, Irgacure 369, Irgacure ox01, Irgacure 242, 티옥산톤, 2,4-디에틸 티옥산톤, 티옥산톤-4-술폰산, 벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 아세토페논, p-디메틸아미노아세토페논, α,α'-디메톡시아세톡시 벤조페논, 2,2'-디메톡시-2-페틸아세토페논, p-메톡시아세토페논, 2-메틸[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-1-프로파논, 2-벤질-2-디에틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-(2-히드록시-2-프로필)케톤, 1-히드록시시클로헥실 페닐케톤 등의 케톤류; 안트라퀴논, 1,4-나프토퀴논 등의 퀴논류; 1,3,5-트리스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 1,3-비스(트리클로로메틸)-5-(2-클로로페닐)-s-트리아진, 1,3-비스(트리클로로페닐)-s-트리아진, 페나실 클로라이드, 트리브로모메틸페닐술폰, 트리스(트리클로로메틸)-s-트리아진 등의 할로겐 화합물; 디-t-부틸 퍼옥사이드 등의 과산화물; 2,4,6-트리메틸 벤조일 디페닐 포스핀 옥사이드 등의 아실 포스핀 옥사이드류가 사용될 수 있다. 본 발명에서 상기 광중합 개시제는 단독 또는 조합하여 사용될 수 있다.As a photoinitiator, Irgacure 907, Irgacure 369, Irgacure ox01, Irgacure 242, thioxanthone, 2, 4- diethyl thioxanthone, thioxanthone-4-sulfonic acid, benzophenone, 4,4'-bis (diethyl Amino) benzophenone, acetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, α, α'-dimethoxyacetoxy benzophenone, 2,2'-dimethoxy-2-pentylacetophenone, p-methoxyacetophenone, 2- Methyl [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone, 2-benzyl-2-diethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2 -Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexyl phenylketone, etc. Ketones; Quinones such as anthraquinone and 1,4-naphthoquinone; 1,3,5-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 1,3-bis (trichloromethyl) -5- (2-chlorophenyl) -s-triazine, 1,3-bis (trichloro Halogen compounds such as rophenyl) -s-triazine, phenacyl chloride, tribromomethylphenyl sulfone and tris (trichloromethyl) -s-triazine; Peroxides such as di-t-butyl peroxide; Acyl phosphine oxides, such as 2,4,6-trimethyl benzoyl diphenyl phosphine oxide, can be used. In the present invention, the photopolymerization initiator may be used alone or in combination.

(e) 용매(e) solvent

본 발명에서는 상기 공중합체의 제조 또는 조성물의 고형분 및 점도 유지를 위한 용매로서 다음과 같은 물질을 사용할 수 있다. 예컨대, 메탄올, 에탄올 등의 알코올류; 테트라하이드로퓨란, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르 등의 에테르류; 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 에틸 에테르 아세테이트, 프로펠렌 글리콜 프로필 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 부틸 에테르 아세테이트 등의 프로필렌 글리콜 알킬 에테르 아세테이트류 등이 그것이다. 이러한 용매 가운데에서 용해성, 각 성분과의 반응성 및 도막 형성의 편리성의 관점에서 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 프로펠렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트류; 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 4-히드록시-4-메틸-2-펜타난 등의 케톤류; 아세트산의 메틸, 에틸, 프로필, 부틸에스테르, 2-히드록시프로피온산의 에틸, 메틸에스테르, 2-히드록시-2-메틸프로피온산의 에틸에스테르, 히드록시아세트산의 메틸, 에틸, 부틸 에스테르, 젖산에틸, 젖산에틸, 젖산프로필, 젖산부틸, 메톡시아세트산의 메틸, 에틸, 프로필, 부틸에스테르, 프로폭시아세트산의 메틸, 에틸, 프로필, 부틸에스테르, 부톡시아세트산의 메틸, 에틸, 프로필, 부틸에스테르, 2-메톡시프로피온산의 메틸, 에틸, 프로필, 부틸에스테르, 2-에톡시프로피온산의 메틸, 에틸, 프로필, 부틸에스테르, 2-부톡시프로피온산의 메틸, 에틸, 프로필, 부틸에스테르, 3-메톡시프로판의 메틸, 에틸, 프로필, 부틸에스테르, 3-에톡시프로피온산의 메틸, 에틸, 프로필, 부틸에스테르, 3-부톡시프로피온산의 메틸, 에틸, 프로필, 부틸에스테르 등의 에스테르류의 사용이 바람직하다.In the present invention, the following materials may be used as a solvent for preparing the copolymer or maintaining the solid content and the viscosity of the composition. Alcohols such as methanol and ethanol; Ethers such as tetrahydrofuran, diethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol diethyl ether; Propylene glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate and propylene glycol butyl ether acetate. Diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, propylene glycol methyl ether acetate in view of solubility in the solvent, reactivity with each component, and convenience of coating film formation; Ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone and 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanane; Methyl, ethyl, propyl, butyl ester of acetic acid, ethyl of 2-hydroxypropionic acid, methyl ester, ethyl ester of 2-hydroxy-2-methylpropionic acid, methyl, ethyl, butyl ester of hydroxyacetic acid, ethyl lactate, lactic acid Ethyl, propyl lactate, butyl lactate, methyl of methoxyacetic acid, ethyl, propyl, butyl ester, methyl of ethyl propoxy, ethyl, propyl, butyl ester, methyl of methyl butoxy, ethyl, propyl, butyl ester, 2-methic Methyl, ethyl, propyl, butyl ester of oxypropionic acid, methyl, ethyl, propyl, butyl ester, methyl of ethoxypropionic acid, methyl, ethyl, propyl, butyl ester of 2-butoxypropionic acid, methyl of 3-methoxypropane, Ester, such as ethyl, propyl, butyl ester, methyl of 3-ethoxy propionic acid, ethyl, propyl, butyl ester, and methyl, ethyl, propyl, butyl ester of 3-butoxy propionic acid Use of leu is preferred.

또한 상기 용매는 고비등점 용매와 함께 사용될 수 있다. 사용 가능한 고비등점 용매로서, 예컨대 N-메틸 포름아미드, N,N-디메틸 포름아미드, N-메틸 아세트아미드, N,N-디메틸 아세트아미드, N-메틸 피롤리돈, 디메틸 설폭시드, 벤질 에틸 에테르를 들 수 있다.The solvent may also be used with high boiling solvents. As the high boiling point solvent which can be used, for example, N-methyl formamide, N, N-dimethyl formamide, N-methyl acetamide, N, N-dimethyl acetamide, N-methyl pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, benzyl ethyl ether Can be mentioned.

본 발명의 감광성 수지 조성물에서 상기 용매의 함량은 사용 용도에 따라 적정량 포함될 수 있다. 일반적으로 상기 용매는 감광성 수지 조성물 전체 조성에서 약50 ~ 약80중량%를 차지한다.In the photosensitive resin composition of the present invention, the content of the solvent may be included in an appropriate amount depending on the intended use. Generally, the solvent accounts for about 50 to about 80% by weight of the total composition of the photosensitive resin composition.

한편, 본 발명의 감광성 수지 조성물은 전술한 (a) 내지 (e)의 조성 외에도 계면 활성제, 중합금지제 또는 접착 조제와 같이 특정한 기능 향상을 위해 감광성 수지 조성물에서 통상 사용되는 첨가제를 포함할 수 있다. On the other hand, the photosensitive resin composition of the present invention may include additives commonly used in the photosensitive resin composition in order to improve a specific function, such as a surfactant, a polymerization inhibitor or an adhesion aid, in addition to the above-mentioned composition (a) to (e). .

예컨대, 본 발명의 감광성 수지 조성물은 3M사의 상품명 FC-129, FC-170C, FC-430, DIC사의 F-172, F-173, F-183, F-470, F-475, 신에츠실리콘사의 상품명 KP322, KP323, KP340, KP341와 같은 불소 및 실리콘계 계면활성제를 포함할 수 있다. 상기 계면활성제의 첨가량은 (a)알칼리 가용성 공중합체 100 중량부에 대하여 5 중량부 이하, 보다 바람직하게는 2 중량부 이하인 것이 좋다. 계면활성제의 첨가량이 상기 공중합체에 대해 5 중량부를 초과할 경우에는 도포시 거품 발생 등의 문제가 발생한다.For example, the photosensitive resin composition of this invention is brand name FC-129, FC-170C, FC-430, F-172, F-173, F-183, F-470, F-475, Shin-Etsu Silicone company of 3M company Fluorine and silicone based surfactants such as KP322, KP323, KP340, KP341. The amount of the surfactant added is preferably 5 parts by weight or less, more preferably 2 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the alkali-soluble copolymer. When the amount of the surfactant added exceeds 5 parts by weight with respect to the copolymer, problems such as foaming occur during application.

또한, 본 발명의 감광성 수지 조성물은 기체와의 밀착성을 향상시키기 위해 접착 조제를 포함할 수도 있다. 상기 접착 조제로는 관능성 실란 커플링제가 사용될 수 있는데, 예컨대 트리메톡시실릴 안식향산, γ-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐트리메톡시실란, γ-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 이 그것이다. 상기 접착 조제의 첨가량은 (a)알칼리 가용성 공중합체 100 중량부에 대하여 20 중량부 이하인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 중량부 이하인 것이 좋다. 상기 접착 조제의 함량이 상기 공중합체에 대해 20 중량부를 초과하는 경우에는 도포막의 내열성 저하가 초래되기 쉽다.Moreover, the photosensitive resin composition of this invention may also contain an adhesion | attachment adjuvant in order to improve adhesiveness with a base | substrate. A functional silane coupling agent may be used as the adhesion aid, for example trimethoxysilyl benzoic acid, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-isocyanatepropyltri Ethoxysilane, (gamma)-glycidoxy propyl trimethoxysilane. It is preferable that the addition amount of the said adhesion | attachment adjuvant is 20 weight part or less with respect to 100 weight part of (a) alkali-soluble copolymers, More preferably, it is 10 weight part or less. When content of the said adhesion | attachment adjuvant exceeds 20 weight part with respect to the said copolymer, the heat resistance fall of a coating film will be easy to be caused.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the Examples.

본 발명의 실시예에서 사용된 알칼리 가용성 공중합체는 전술한 모노머를 이용하여 제조한 것으로 일예에 불과하다. 우선, 2,2'-아조비스 이소부티로니트릴 5중량부, 스티렌 35중량부, 메타크릴산 15중량부, 메타크릴산 글리시딜 40중량부, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 10중량부, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 200중량부를 반응조에 투입하고 질소 치환한 후 부드럽게 교반하면서, 용액의 온도를 70℃로 상승시키고 4시간 동안 유지하여 얻었다. 이 중합체 용액내의 고형분 농도는 35 중량%였다. Alkali-soluble copolymer used in the embodiment of the present invention is prepared by using the monomer described above is just one example. First, 5 parts by weight of 2,2'-azobis isobutyronitrile, 35 parts by weight of styrene, 15 parts by weight of methacrylic acid, 40 parts by weight of glycidyl methacrylate, 10 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate In addition, 200 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate was added to the reactor and replaced with nitrogen, followed by gentle stirring. The temperature of the solution was increased to 70 ° C. and maintained for 4 hours. Solid content concentration in this polymer solution was 35 weight%.

[실시예 1]Example 1

자외선 차단막이 설치되어 있는 반응혼합조에 공중합체(바인더)의 고형분 100중량부, 다관능성 아크릴 모노머로서 디펜타에리트리톨 펜타/헥사 아크릴레이트 40중량부, 화학식 1에서 R이 메틸기이고, X가 에틸렌기인 2관능성 모노머(G1) 40중량부, 광중합 개시제로서 Irgacure 907 5중량부, 에틸 4-디에틸아미노벤조에이트 5중량부를 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트에 전체 고형분이 35중량%가 되도록 순차적으로 투입하여 상온에서 교반하였다. 이어서, 이 용액을 구멍 지름 0.45㎛인 필터로 여과하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다.100 parts by weight of the solid of the copolymer (binder), 40 parts by weight of dipentaerythritol penta / hexa acrylate as a polyfunctional acrylic monomer, R in the general formula (1) is a methyl group, and X is an ethylene group 40 parts by weight of a bifunctional monomer (G1), 5 parts by weight of Irgacure 907 as a photopolymerization initiator, and 5 parts by weight of ethyl 4-diethylaminobenzoate were sequentially added to propylene glycol monomethyl ether acetate so that the total solid content was 35% by weight. Stir at room temperature. Subsequently, this solution was filtered with the filter of 0.45 micrometers of pore diameters, and the photosensitive resin composition was produced.

상기 감광성 수지 조성물을 칼라 필터 유리 기판에 스핀 코터를 이용하여 도포하고, 핫플레이트에서 100℃의 온도로 2분간 가열하여 용매를 어느 정도 제거하여 도포막을 형성하였다. 이어서, 상기 도포막상에 포토 마스크를 통해 중심 파장 365nm인 자외선을 150mJ/㎠의 광량으로 조사한 후 알칼리 수용액으로 현상하였다. 현상된 도포막을 클린 오븐에서 220℃에서 30분간 소성하여 두께 3㎛, 너비 20㎛인 도트형 스페이서 패턴을 형성하였다. The photosensitive resin composition was applied to a color filter glass substrate using a spin coater, and heated at a temperature of 100 ° C. for 2 minutes on a hot plate to remove the solvent to some extent to form a coating film. Subsequently, the coating film was irradiated with ultraviolet light having a central wavelength of 365 nm through a photo mask at a light amount of 150 mJ / cm 2 and then developed with an aqueous alkali solution. The developed coating film was baked at 220 ° C. for 30 minutes in a clean oven to form a dot spacer pattern having a thickness of 3 μm and a width of 20 μm.

형성된 스페이서 패턴은 다음과 같은 방법으로 패턴 모양, 평탄도, 내열성, 복원률, 밀착력을 측정하였다.The spacer pattern thus formed was measured for pattern shape, flatness, heat resistance, recovery rate, and adhesion by the following method.

a. 패턴 모양a. Pattern shape

스페이서 패턴을 수직 방향으로 절단하고 그 절단면을 전자현미경으로 관찰 하여 바닥과 탑(top)의 길이비가 85% 이상이면 양호, 85% 이하이면 불량으로 평가하였다.The spacer pattern was cut in the vertical direction, and the cut surface was observed with an electron microscope, and it was evaluated that the length ratio of the bottom and the top was 85% or more and good, and 85% or less.

b. 평탄도(Uniformity:%)b. Flatness (%)

α-스텝으로 기판 상의 25개의 다른 지점에서 패턴의 표면 요철을 검사하여 최대 두께와 최소 두께의 차로부터 두께 변화 비율을 계산하였다.Surface irregularities of the pattern were examined at 25 different points on the substrate in α-step to calculate the rate of change of thickness from the difference between the maximum and minimum thicknesses.

c. 내열성c. Heat resistance

스페이서 패턴을 클린 오븐에서 240℃, 60분 동안 가열하여, 가열 전후의 막두께의 변화를 측정하였다. 막두께의 변화가 10% 미만이면 내열성이 양호한 것으로 10% 이상이면 내열성이 불량한 것으로 평가하였다.The spacer pattern was heated in a clean oven at 240 ° C. for 60 minutes to measure changes in film thickness before and after heating. If the change in film thickness was less than 10%, the heat resistance was good, and if it was 10% or more, the heat resistance was evaluated as poor.

d. 밀착력d. Adhesion

120??, 습도 100%에서 2시간 유지시킨 후 ASTM D3359 방법에 의하여 100개의 눈 중 남은 눈의 수로 나타내었다.After maintaining for 2 hours at 120 ℃, 100% humidity was expressed as the number of eyes remaining of 100 eyes by the ASTM D3359 method.

e. 압축 변위 및 복원률e. Compression displacement and recovery

시마즈(Shimazu)사의 초미소 압축 경도계로 스페이서 패턴의 압축 변위(D1/D2)를 측정하여 복원률을 계산하였다. 압축 변위 및 복원률은 직경 50㎛의 평면 압자를 사용하여 하중 부가 제거법(load-unload)으로 측정하였다. 시험에서 압자에 가해진 하중 부여 기준치는 5gf/㎠, 부하 속도는 0.45gf/sec, 보전 시간은 2초였다.The recovery rate was calculated by measuring the compression displacement (D1 / D2) of the spacer pattern with an ultra-microscopic compressive hardness tester manufactured by Shimazu. Compression displacement and recovery were measured by load-unload using a planar indenter with a diameter of 50 μm. In the test, the reference value applied to the indenter was 5 gf / cm 2, the loading speed was 0.45 gf / sec, and the holding time was 2 seconds.

본 실시예의 각 시험 항목 측정 결과를 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the test result of each test item of this example.

[실시예 2]Example 2

바비투르산 유래의 아크릴계 모노머로서 G1 대신에 화학식 2에서 R이 메틸기인 2관능성 아크릴계 모노머(G2)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 형성된 스페이서 패턴을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 각 항목의 물성을 측정하였다. 본 실시예의 각 시험 항목 측정 결과를 표 1에 나타내었다.It was prepared in the same manner as in Example 1 except for using a bifunctional acrylic monomer (G2) in which R is a methyl group in the formula (2) instead of G1 as an acrylic monomer derived from barbituric acid. The physical properties of each item were measured in the same manner as in Example 1 using the formed spacer pattern. Table 1 shows the test result of each test item of this example.

[실시예 3]Example 3

바비투르산 유래의 아크릴계 모노머로서 G1을 20 중량부, G2를 20 중량부로 혼용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 형성된 스페이서 패턴을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 각 항목의 물성을 측정하였다. 본 실시예의 각 시험 항목 측정 결과를 표 1에 나타내었다.An acrylic monomer derived from barbituric acid was prepared in the same manner as in Example 1 except that 20 parts by weight of G1 and 20 parts by weight of G2 were mixed. The physical properties of each item were measured in the same manner as in Example 1 using the formed spacer pattern. Table 1 shows the test result of each test item of this example.

[실시예 4]Example 4

바비투르산 유래의 아크릴계 모노머로서 G1 대신에 화학식 1에서 X는 프로필렌기이고, n은 3이며, R은 메틸기인 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 형성된 스페이서 패턴을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 각 항목의 물성을 측정하였다. 본 실시예의 각 시험 항목 측정 결과를 표 1에 나타내었다.It was prepared in the same manner as in Example 1 except that X is a propylene group, n is 3, and R is a methyl group, instead of G1, as an acrylic monomer derived from barbituric acid. The physical properties of each item were measured in the same manner as in Example 1 using the formed spacer pattern. Table 1 shows the test result of each test item of this example.

[실시예 5]Example 5

바비투르산 유래의 아크릴계 모노머로서 G2 대신에 화학식 2에서 R은 부틸기인 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 제조하였다. 형성된 스페이서 패턴을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 각 항목의 물성을 측정하였다. 본 실시예의 각 시험 항목 측정 결과를 표 1에 나타내었다.An acrylic monomer derived from barbituric acid was prepared in the same manner as in Example 2, except that R was a butyl group instead of G2. The physical properties of each item were measured in the same manner as in Example 1 using the formed spacer pattern. Table 1 shows the test result of each test item of this example.

[비교예 1]Comparative Example 1

바비투르산 유래의 아크릴계 모노머를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 형성된 스페이서 패턴을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 각 항목의 물성을 측정하였다. 본 실시예의 각 시험 항목 측정 결과를 표 1에 나타내었다.It was prepared in the same manner as in Example 1 except that no acrylic monomer derived from barbituric acid was added. The physical properties of each item were measured in the same manner as in Example 1 using the formed spacer pattern. Table 1 shows the test result of each test item of this example.

[비교예 2]Comparative Example 2

바비투르산 유래의 아크릴계 모노머 대신에 다음 화학식 3으로 표시되는 트리스(2-히드록시에틸 이소시아누레이트 트리아크릴레이트)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 형성된 스페이서 패턴을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 각 항목의 물성을 측정하였다. 본 비교예의 각 시험 항목 측정 결과를 표 1에 나타내었다.It was prepared in the same manner as in Example 1 except that tris (2-hydroxyethyl isocyanurate triacrylate) represented by the following Formula 3 was used instead of the acryl-based monomer derived from barbituric acid. The physical properties of each item were measured in the same manner as in Example 1 using the formed spacer pattern. Table 1 shows the test result of each test item of this comparative example.

Figure 112006016500316-PAT00005
Figure 112006016500316-PAT00005

[비교예 3]Comparative Example 3

바비투르산 유래의 아크릴계 모노머 대신에 다음 화학식 4로 표시되는 화합물(여기서, R1은 메틸기)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 형성된 스페이서 패턴을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 각 항목의 물성을 측정하였다. 본 비교예의 각 시험 항목 측정 결과를 표 1에 나타내었다.It was prepared in the same manner as in Example 1 except for using a compound represented by the following formula (4, wherein R 1 is a methyl group) instead of an acryl-based monomer derived from barbituric acid. The physical properties of each item were measured in the same manner as in Example 1 using the formed spacer pattern. Table 1 shows the test result of each test item of this comparative example.

Figure 112006016500316-PAT00006
Figure 112006016500316-PAT00006

패턴모양Pattern shape 평탄도(%)flatness(%) 내열성(%)Heat resistance (%) 밀착력Adhesion 복원율(%)% Recovery 실시예1Example 1 양호Good 9191 양호Good 100100 65%65% 실시예2Example 2 양호Good 9292 양호Good 100100 69%69% 실시예3Example 3 양호Good 9393 양호Good 100100 74%74% 실시예4Example 4 양호Good 9797 양호Good 100100 78%78% 실시예5Example 5 양호Good 9595 양호Good 100100 75%75% 비교예1Comparative Example 1 양호Good 8686 불량Bad 100100 61%61% 비교예2Comparative Example 2 양호Good 8888 양호Good 100100 65%65% 비교예3Comparative Example 3 양호Good 8989 양호Good 100100 63%63%

상기 표 1의 결과로부터, 바비투르산 유래의 아크릴계 모노머를 전혀 포함하지 않는 경우(비교예1) 평탄도나 복원율에 있어서 현저히 떨어지는 결과를 보일 뿐만 아니라 내열성에 있어서도 불량함을 알 수 있다. 한편 본 발명의 화학식 1 또는 2로 표현되는 바비투르산 유래의 2관능성 아크릴 모노머와 구조적으로 흡사한 3관능성의 아크릴계 모노머를 포함한 비교예 2와 3은 내열성은 양호하지만 평탄도나 복원율에 있어서 떨어지는 결과를 보임을 알 수 있다. From the results in Table 1, when the acrylic monomers derived from barbituric acid are not contained at all (Comparative Example 1), it is found that not only the results are significantly lowered in the flatness and the recovery rate but also poor in the heat resistance. On the other hand, Comparative Examples 2 and 3 including trifunctional acrylic monomers structurally similar to the bifunctional acrylic monomers derived from barbituric acid represented by the general formula (1) or (2) of the present invention have good heat resistance, but are poor in flatness and recovery rate. It can be seen that.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 감광성 수지 조성물은 기재의 코팅 후 노광에 의한 보호막으로써 뿐만 아니라 노광/현상 공정에 의한 패턴 형성이 용이하며, 특히 컬럼 스페이서 제조 공정시 다관능성 모노머와 더불어 바비투르산 유래의 2관능성 아크릴계 모노머를 도입함으로써 종래의 컬럼스페이서에 비해 압축복원율, 평탄도, 밀착력, 내열성이 개선되었다. 따라서 컬럼 스페이서가 적용된 컬러필터 기판의 합착시 칼럼 스페이서의 개선된 특성으로 인해 셀갭을 일정하게 유지할 수 있다.As described above, the photosensitive resin composition of the present invention is not only a protective film by exposure after coating of the substrate, but also easily forms a pattern by an exposure / development process. By introducing the derived bifunctional acrylic monomer, the compression recovery rate, flatness, adhesion, and heat resistance are improved as compared with the conventional column spacer. Therefore, the cell gap may be kept constant due to the improved characteristics of the column spacer when the color filter substrate to which the column spacer is applied is bonded.

Claims (2)

(a) 아크릴계 수지를 포함하는 알칼리 가용성 공중합체;(a) an alkali-soluble copolymer comprising an acrylic resin; (b) 한개 이상의 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 다관능성 아크릴 모노머;(b) polyfunctional acrylic monomers having at least one ethylenically unsaturated bond; (c) 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표현되는 바비투르산(barbituric acid) 유래의 2관능성 아크릴계 모노머 단독 또는 이들의 혼합물;(c) bifunctional acrylic monomers alone or mixtures thereof derived from barbituric acid represented by the following general formula (1) or (2); (d) 광중합 개시제; 및(d) photopolymerization initiators; And (e) 용매를 포함하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물.(e) Photosensitive resin composition for color filters containing a solvent. 화학식 1Formula 1
Figure 112006016500316-PAT00007
Figure 112006016500316-PAT00007
상기 식에서, R은 수소원자 또는 탄소수 1~6개의 알킬기이며, X는 탄소수 2~6개의 알킬렌기(alkylene)를 나타내고, n은 1~6의 정수이다. In the above formula, R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, X represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 6. 화학식 2Formula 2
Figure 112006016500316-PAT00008
Figure 112006016500316-PAT00008
상기 식에서, R은 화학식 1에서 정의한 것과 같다. Wherein R is as defined in formula (1).
제1항에 있어서, 화학식 1 또는 화학식 2로 표현되는 바비투르산(barbituric acid) 유래의 2관능성 아크릴계 모노머 단독 또는 이들의 혼합물은 전체 수지 조성물 중 10 내지 50중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물. According to claim 1, Bifunctional acrylic monomers derived from barbituric acid (barbituric acid) represented by Formula 1 or Formula 2 alone or a mixture thereof are contained in 10 to 50% by weight of the total resin composition, characterized in that Photosensitive resin composition for color filters.
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