KR20090062898A - 컬러필터용 감광성 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컬러 필터용 감광성 수지 조성물에 관한 것으로서, 이 수지 조성물은 하기 화학식 1의 카도계 수지; 하기 화학식 2a 내지 2d의 반복 단위를 포함하는 감광성 아크릴계 수지; 반응성 불포화 화합물; 안료; 개시제; 및 용매를 포함한다.
[화학식 1]
Figure 112007089836601-PAT00001
[화학식 2a]
Figure 112007089836601-PAT00002
[화학식 2b]
Figure 112007089836601-PAT00003
[화학식 2c]
Figure 112007089836601-PAT00004
[화학식 2d]
Figure 112007089836601-PAT00005
(상기 화학식 1 및 2a 내지 2d에서, 각 치환기는 명세서에서 정의된 바와 같다)
본 발명의 컬러 필터용 감광성 수지 조성물은 테이퍼, 내열성, 내화학성, 현상마진 및 밀착성이 우수하다.

Description

컬러필터용 감광성 수지 조성물{PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION FOR COLOR FILTER}
본 발명은 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감광성, 현상성, 접착성, 내열성, 내수축성 및 내화학성이 우수하며, 테이퍼가 우수한 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.
액정디스플레이 장치는 경량화, 박형화, 저가, 저소비전력구동화 및 우수한 집적회로와의 접합성 등의 장점을 가지고 있어 노트북, PDA, 휴대폰 및 컬러 TV용으로 그 사용범위가 확대되고 있다. 이와 같은 액정 디스플레이 장치는 차광층(예를 들어, 블랙 매트릭스), 컬러 필터 및 ITO 화소전극이 형성된 하부 기판(Color filter array)과 액정층, 박막트랜지스터, 축전캐패시터층으로 구성된 능동회로부와 ITO 화소전극이 형성된 상부의 기판(TFT array)을 포함하여 구성된다. 그 중, 컬러 필터의 제조 방법으로는 착색 안료 미립자가 감광성 수지 조성물으로 분산되는 적색, 녹색, 청색의 픽셀 및 차광층을 유리 기판상에 형성하는 방법이 사용된다.
상기 차광층은 박막트랜지스터를 투과한 빛에 의한 콘트라스트의 저하를 방지하기 위해 기판의 투명화소전극 이외로 투과되어 제어되지 않은 광을 차단하는 역할을 하며, 적색, 녹색, 청색의 착색층은 백색광 중 특정 파장의 빛을 투과시켜 색을 표현할 수 있도록 하는 것이 주요 역할이다.
일반적으로 컬러필터의 기판은 염색법, 인쇄법, 안료분산법, 전착법, 잉크젯 프린팅 방식 등에 의해 제조된다.
염색법의 경우 유리기판상에 차광층을 형성한 후, 젤라틴 등의 천연감광성수지, 아민 변성 폴리비닐알코올, 아민 변성 아크릴수지 등의 합성 감광성 수지에 중크롬산을 가하여 감광화한 감광액을 도포하고, 포토마스크를 통해 빛에 노출시킨 후 현상하거나, 마스킹 피막과 산성염료에 의한 염색을 이용하여 제작한다. 그러나 다색을 동일 기판상에 형성시킬 필요가 있기 때문에 색상을 변화시킬 때마다 방염가공을 할 필요가 있어 공정이 매우 복잡하고 긴 문제점이 있다. 또한, 일반적으로 사용하는 염료 및 수지 자체의 분산성 및 선명성 등은 좋으나 내광성, 내습성 및 컬러필터의 가장 중요한 성질인 내열성이 나쁜 단점이 있다.
상기 인쇄법은 열경화 또는 광경화수지에 안료를 분산시킨 잉크를 사용하여 인쇄를 행한 후, 열 또는 광으로 경화시켜 착색 박막을 제조한다. 이 방법은 다른 방법에 비해 사용되는 재료비의 절감을 가져올 수는 있으나, 인쇄시에 3색의 필터패턴의 위치조정을 정확히 해야 함으로 정밀하고 세밀한 화상 형성이 곤란하고, 또한 형성되는 박막층이 균일하지 못한 단점이 있다.
상기 전착법은 연료 또는 안료를 함유하는 전착가능한 용액을 사용하여 착색 하는 방법으로서, 그 중 일예인 전기침전법이 대한민국 특허공개 제93-7000858호 및 대한민국 특허공개 제 96-29904호에 기재되어 있다. 이러한 전착법은 정밀한 착색망을 형성할 수 있고, 안료를 사용하므로 내열성 및 내광성이 우수한 특성을 나타낸다. 그러나 점점 정밀한 화소크기가 요구됨에 따라 전극 패턴이 세밀하게 되면 양쪽 끝에 전기저항으로 인한 착색 얼룩이 나타나거나 착색막 두께가 두꺼워져 고도의 정밀성을 요구하는 컬러필터에 적용하기 곤란한 한계가 있다.
상기 잉크젯 프린팅 방식은 유리기판 상에 차광층을 형성하고 화소 공간에 잉크를 주입하여 차광층을 제조하는 방법이다. 잉크젯 프린팅 방식의 일 예로 대한민국 특허공개 제95-7030746호, 대한민국 제96-11513호에 잉크젯 방식을 이용한 컬러필터의 유리기판 상에 차광층을 형성하고 화소 공간에 잉크를 주입하는 제조방법을 제안하고 있다. 그러나 섬세하고 정확한 색조의 인쇄를 위하여 노즐에서 분사되는 컬러레지스트 조성물이 염료형으로 되어 있기 때문에 염색법과 마찬가지로 내구성 및 내열성이 떨어지게 된다.
상기 안료분산법은 투명한 기질 위에 착색제를 함유하는 광중합성 조성물을 코팅하고, 형성하고자 하는 형태의 패턴을 노광한 후 비노광부위를 용제로 제거하여 열경화시키는 일련의 단계를 반복함으로써 컬러필터를 제조하는 방법이다. 이러한 안료분산법은 컬러필터의 가장 중요한 성질인 내열성 및 내구성을 향상시키며 필름의 두께를 균일하게 유지시킬 수 있다는 장점을 가지고 있어 차광층의 제조에 많이 이용되고 있다. 일례로 대한민국 특허공개 제92-7002502호, 대한민국 특허공고 제94-5617호, 대한민국 특허공고 제95-11163호, 대한민국 특허공개 제95-700359 호 등에 안료 분산을 이용한 컬러레지스트의 제조방법이 제안되어 있다.
안료분산법에 의해 제조되는 차광층은 크게 지지체 역할 및 일정 두께를 유지하게 하는 고분자화합물, 즉 바인더 수지와 노광시 광과 반응하여 포토레지스트상을 형성하는 광중합성 모노머의 2가지 성분으로 구성되고, 상기한 성분 이외에 안료분산액, 중합개시제, 에폭시수지, 용제 및 기타 첨가제등을 포함하는 감광성 수지 조성물에 의해 제조된다. 안료분산법에 사용되는 바인더 수지로는 일본특개 소60-237403호에 개시된 폴리이미드 수지, 일본특개 평1-200353호, 평4-7373호 및 평4-91173호 등에 기재된 아크릴계중합체로 이루어진 감광성 수지, 일본특개 평1-152449호에 기재된 아크릴레이트 단량체, 유기중합체 결합제 및 광중합개시제로 이루어진 라디칼 중합형의 감광성 수지, 일본특개 평4-163552호와 대한민국특허공보 제92-5780호에 개시된 페놀수지, N-메틸올 구조를 갖는 가교제 및 광산발생제로 이루어진 감광성수지 등 여러 가지가 제안되어 있다.
그러나 안료분산법에 따른 바인더 수지로서 감광성 폴리이미드나 페놀계의 수지를 사용하는 것은 내열성은 높지만 감도가 낮으며 유기용매로 현상하는 등의 결점이 있다. 또한 아지드 화합물을 감광제로 하는 종래의 시스템은 감도가 낮고 내열성이 떨어지거나 노출시에 산소의 영향을 받는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 산소차단막을 설치하거나 불활성기체 중에 노출시키는 방법이 이용될 수 있으나, 이를 적용한 경우에는 복잡한 공정이 요구되고, 장치비용이 증가되는 문제가 있다. 또한, 노출로 인해 생성된 산을 이용하여 화상을 형성하는 감광성 수지는 고감도이며, 노출될 때 산소의 영향을 받지 않은 이점이 있지만, 노출과 현상하는 과정에서 가열 공정이 필요하며 가열시간이 패턴형성에 대한 민감한 반응을 보이므로 공정관리가 곤란하다는 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 일본특개 평7-64281호, 평7-64282호, 평8-278630호, 평6-1938호, 평5-339356호, 대한민국특허공개 제95-7002313호에는 카도계 바인더 수지를 이용한 컬러필터의 제조방법이 개시되어 있다.
일반적으로 아크릴계를 포함하는 수지는 내열성, 내수축성, 내화학성 등이 우수하다. 그러나 이러한 감광성 수지 조성물은 감광성, 현상성 및 접착성이 떨어지는 경향이 있다. 더욱이, 차광층의 경우에는 요구되는 광학적 밀도를 맞추기 위해 블랙 안료의 함량이 다른 착색 감광성수지 조성물에 비해 많이 들어가므로 감광성, 현상성 및 접착성의 저하가 더욱 심하게 나타나는 문제점이 있다.
또한 카도계를 포함하는 수지는 테이퍼가 낮고, 공정성을 확보하면서 테이퍼를 높이기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 카도계 수지와 감광성 아크릴계 수지를 혼합하여 이용함으로써 감광성, 현상성, 접착성, 내열성, 내수축성 및 내화학성이 우수하며, 테이퍼가 우수한 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 감광성 수지 조성물로 제조된 차광층을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 차광층을 포함하는 컬러 필터를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 구현예는 (a) 하기 화학식 1의 카도계 수지 및 (b) 하기 화학식 2a 내지 2d의 반복 단위를 포함하는 감광성 아크릴계 수지; (c) 반응성 불포화 화합물; (d) 안료; (e) 개시제; 및 (f) 용매를 포함하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
[화학식 1]
Figure 112007089836601-PAT00006
(상기 화학식 1에서, R1 내지 R4는 동일하거나 서로 독립적으로, 수소원자, 할로겐원자, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고,
R5 및 R6는 동일하거나 서로 독립적으로, 수소, 메틸기, 에틸기 또는 CH2R'(R'은 아크릴기 또는 메타크릴기)이고,
R7은 비닐기, 아크릴기 또는 메타아크릴기이고,
Z는 산무수물 또는 산이무수물의 잔기를 나타내며,
X는 -CO-, -SO2-, -CRR"-, -SiRR"-(여기에서, R 및 R"은 동일하거나 서로 독립적으로 수소, CF3와 같은 플루오로알킬기 또는 알킬기임)-, -O-,
Figure 112007089836601-PAT00007
,
Figure 112007089836601-PAT00008
,
Figure 112007089836601-PAT00009
,
Figure 112007089836601-PAT00010
,
Figure 112007089836601-PAT00011
(Rf는 H, 에틸기, C2H4Cl,C2H4OH,CH2CH=CH2, 페닐기임) ,
Figure 112007089836601-PAT00012
,
Figure 112007089836601-PAT00013
,
Figure 112007089836601-PAT00014
,
Figure 112007089836601-PAT00015
,
Figure 112007089836601-PAT00016
,
Figure 112007089836601-PAT00017
,
Figure 112007089836601-PAT00018
이고,
k는 1≤k≤40이다.)
[화학식 2a]
Figure 112007089836601-PAT00019
[화학식 2b]
Figure 112007089836601-PAT00020
[화학식 2c]
Figure 112007089836601-PAT00021
[화학식 2d]
Figure 112007089836601-PAT00022
(상기 화학식 2a 내지 2d에서,
R8 내지 R11은 동일하거나 서로 독립적으로 수소, 메틸기 또는 히드록시메틸기이고,
R12는 탄소수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
R13는 탄소수 1 내지 10의 히드록시기를 갖는 알킬기이고,
R14은 탄소수 2 내지 15의 치환 또는 비치환된 알킬기, 시클로 알킬기 또는 아릴(aryl)기를 나타내고,
m은 0.1 내지 0.5의 정수이고,
n은 0.01 내지 0.9의 정수이고,
x는 0.01 내지 0.9의 정수이고,
y는 0.01 내지 0.9의 정수이다.)
상기 카도계 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 3,000 내지 20,000이 바람직하며, 상기 감광성 아크릴계 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 5,000 내지 40,000인 것 이 바람직하다.
본 발명의 제2 구현예는 본 발명의 수지 조성물을 사용하여 제조된 차광층을 제공하는 것이다.
본 발명의 제3 구현예는 상기 차광층을 포함하는 컬러 필터를 제공하는 것이다.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 컬러 필터용 감광성 수지 조성물은 카도계 수지와 함께 감광성 아크릴계 수지를 혼합하여 바인더 수지로 사용함으로서 감광성, 현상성, 접착성, 내열성, 내수축성, 내화학성 및 테이퍼가 우수하다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한 본 명세서에서 "치환된"이란, 본 발명의 작용기중의 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Br, Cl, 또는 I), 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미 노기(-NH2, -NH(Rg), -N(Rh)(Ri)(Rg', Rh 및 Ri는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기임), 아미디노기, 히드라진 또는 히드라존기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 및 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명은 컬러 필터용 감광성 수지 조성물에 관한 것으로서, 특히 차광층을 형성할 수 있는 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 제1 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 하기 화학식 1의 카도계 수지 및 하기 화학식 2a 내지 2d의 반복 단위를 포함하는 감광성 아크릴계 수지를 포함하는 바인더; 반응성 불포화 화합물; 안료; 개시제; 및 용매를 포함한다.
[화학식 1]
Figure 112007089836601-PAT00023
(상기 화학식 1에서, R1 내지 R4는 동일하거나 서로 독립적으로, 수소원자, 할로겐원자, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고,
R5 및 R6는 동일하거나 서로 독립적으로, 수소, 메틸기, 에틸기 또는 CH2R'(R'은 아크릴기 또는 메타크릴기)이고,
R7은 비닐기, 아크릴기 또는 메타아크릴기이고,
Z는 산무수물 또는 산이무수물의 잔기를 나타내며,
X는 -CO-, -SO2-, -CRR"-, -SiRR"-(여기에서, R 및 R"은 동일하거나 서로 독립적으로 수소, CF3와 같은 플루오로알킬기 또는 알킬기임)-, -O-,
Figure 112007089836601-PAT00024
,
Figure 112007089836601-PAT00025
,
Figure 112007089836601-PAT00026
,
Figure 112007089836601-PAT00027
,
Figure 112007089836601-PAT00028
(Rf는 H, 에틸기, C2H4Cl,C2H4OH,CH2CH=CH2, 페닐기임) ,
Figure 112007089836601-PAT00029
,
Figure 112007089836601-PAT00030
,
Figure 112007089836601-PAT00031
,
Figure 112007089836601-PAT00032
,
Figure 112007089836601-PAT00033
,
Figure 112007089836601-PAT00034
,
Figure 112007089836601-PAT00035
이고,
k는 1≤k≤40이다.)
[화학식 2a]
Figure 112007089836601-PAT00036
[화학식 2b]
Figure 112007089836601-PAT00037
[화학식 2c]
Figure 112007089836601-PAT00038
[화학식 2d]
Figure 112007089836601-PAT00039
(상기 화학식 2a 내지 2d에서,
R8 내지 R11은 동일하거나 서로 독립적으로 수소, 메틸기 또는 히드록시메틸기이고,
R12는 탄소수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬기 또는 아릴기이고,
R13은 탄소수 1 내지 10의 히드록시기를 갖는 알킬기이고,
R14는 탄소수 2 내지 15의 치환 또는 비치환된 알킬기, 시클로 알킬기 또는 아릴(aryl)기를 나타내고,
m은 0.1 내지 0.5의 정수이고,
n은 0.01 내지 0.9의 정수이고,
x는 0.01 내지 0.9의 정수이고,
y는 0.01 내지 0.9의 정수이다.)
상기 화학식 2a 내지 2d로 표현되는 반복 단위를 포함하는 감광성 아크릴계 수지는 코폴리머 형태에 제한이 없는 즉, 상기 반복 단위가 일정하게 반복되는 블럭 코폴리머 형태일 수도 있고, 반복 단위가 랜덤하게 반복되는 랜덤 코폴리머 형태일 수도 있다.
이하 본 발명의 각 구성 성분에 대하여 자세하게 설명하기로 한다.
(a) 카도계 수지
본 발명에 있어, 상기 화학식 1로 표시되는 카도계 수지는 3,3-비스(4-히드록시페닐)-2-벤조퓨란-1(3H)-온, 3,3-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)-2-벤조퓨란-1(3H)-온, 3,3-비스(4-히드록시-2,5-디메틸페닐)-2-벤조퓨란-1(3H)-온, 3,3-비스(4-히드록시-1-나프틸)-2-벤조퓨란-1(3H)-온, 3,3-비스(4-히드록시-5-이소프로필-2-메틸페닐)-2-벤조퓨란-1(3H)-온, 3,3-비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)-2-벤조퓨란-1(3H)-온, 3,3-비스(4-히드록시-3,5-디요오드페닐)-2-벤조퓨란-1(3H)-온, 9,9-비스(4-히드록시페닐)-10-안트론, 1,2-비스(4-카르복시페닐)카보란, 1,7-비스(4-카르복시페닐)카보란, 2-비스(4-카르복시페닐)-N-페닐프탈이미딘, 3,3-비 스(4'-카르복시페닐)프탈라이드, 9,10-비스-(4-아미노페닐)-안트라센, 안트론 디아닐린, 아닐린 프탈레인 등을 들 수 있다.
본 발명의 카도계 수지는 비스(4-히드록시페닐)설폰, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)설폰 및 비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)설폰, 비스(4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)헥사플루오로프로판 및 비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)헥사플루오로프로판, 비스(4-히드록시페닐)디메틸실란, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)디메틸실란 및 비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)디메틸실란, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-히드록시-3,5-디클로로페틸)메탄 및 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 및 2,2-비스(4-히드록시-3-클로로페닐)프로판, 비스(4-히드록시페닐)에테르, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)에테르 및 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 등의 화합물로부터 얻을 수 있다.
또한, 상기 화학식 1에서 Z는 산무수물 또는 산이무수물의 잔기를 나타내는 것으로 산무수물 화합물의 예로는 무수메틸렌도메틸렌테트라히드로프탈산, 무수클로렌드산 및 무수메틸테트라히드로프탈산을 들 수 있으며, 산이무수물 화합물의 예로는, 무수피로엘리트산, 벤조페논테트라카르복실산이무수물, 비페닐테트라카르복실산이무수물, 및 비페닐에테르테트라카르복실산이무수물 등의 방향족 다가카르복시산무수물 등을 들 수 있다.
본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 구조 단위를 갖는 카도계 수지는 상용성이 우수하여 기타 첨가제와의 쇼크를 방지하고, 밀착성 및 막강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 내열성 및 내광성이 우수하여 고온에서의 작업이 가능하다.
본 발명의 수지 조성물에서, 상기 카도계 수지의 함량은 1 내지 40 중량%가 바람직하고, 2 내지 10 중량%가 더욱 바람직하다. 카도계 수지의 함량이 1 내지 40 중량% 범위에 포함되는 경우 패턴이 잘 밀착되면서, 우수한 감도를 얻을 수 있어 바람직하다.
본 발명에서, 상기 카도계 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 3,000 내지 20,000이 바람직하고, 5,000 내지 10,000이 더욱 바람직하다. 상기 카도계 바인더 수지의 분자량이 3,000 미만인 경우 패턴성이 저하될 우려가 있고, 20,000을 초과하면 현상 후, 잔사가 남을 수 있다.
(b) 감광성 아크릴계 수지
본 발명의 수지 조성물에서, 상기 화학식 2의 감광성 아크릴계 수지는 메타아크릴계 모노머 3 내지 5종을 라디칼 중합한 아크릴계 수지이다.
상기 감광성 아크릴계 수지의 중량 평균 분자량은 5,000 내지 40,000이 바람직하다. 상기 감광성 아크릴계 수지의 중량 평균 분자량이 상기 범위에 있으면, 현상이 용이하고 패턴 직진성이 좋은 장점이 있다.
본 발명의 수지 조성물에서, 상기 감광성 아크릴계 수지의 함량은 0.5 내지 30중량%가 바람직하며, 보다 바람직하게는 1 내지 15중량%이다. 상기 감광성 아크릴계 수지의 함량이 상기 범위에 포함되는 경우 테이퍼가 높은 차광층 패턴을 형성하면서도, 언더컷(undercut) 발생을 방지 할 수 있다.
(c) 반응성 불포화 화합물
본 발명에서 사용되는 반응성 불포화 화합물은 열경화성 또는 광경화성 수지 조성물에 일반적으로 사용되는 모노머 또는 올리고머로서, 예를들면 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 노블락에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트, 및 1,6-헥산디올디메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택한 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 반응성 불포화 화합물의 함량은 1 내지 40 중량%가 바람직하다. 상기 반응성 불포화 화합물의 함량이 1 내지 40 중량% 범위에 있으면, 패턴 형성 후, 경화가 충분히 일어나 적절한 신뢰성을 얻을 수 있으며, 또한 해상도 및 밀착력도 우수하므로 바람직하다. 또한 상기 반응성 불포화 화합물은 보다 우수한 현상성 부여를 위해서 산무수물로 처리하여 사용할 수도 있다.
(d) 안료
본 발명에서 안료로는 차광층의 광 차단 기능을 수행하기 위해 흑색 안료를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 흑색 안료로는 아닐린 블랙, 퍼릴렌 블랙, 티탄 블랙, 카본블랙 등을 사용할 수 있다. 또한, 이러한 흑색 안료와 함께 색보정제로 안트라퀴논계 안료, 페릴렌계 안료 등의 축합다환 안료, 프탈로시아닌 안료, 아조안료 등의 유기안료를 더욱 사용할 수도 있다. 상기 안료는 컬러필터용 잉크 조성물 총량에 대하여 1 내지 40 중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 안료의 함량이 1 중량% 미만인 경우에는, 원하는 색 재현율을 얻지 못하여 바람직하지 못하고, 40 중량%를 초과하는 경우에는 패턴의 경화특성이 현저히 저하되고, 밀착력이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있어 바람직하지 못하다.
또한 본 발명에서는 혼합물 속에 안료를 분산시키는 데 분산제를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 안료를 미리 분산제로 표면처리하여 사용하거나, 안료와 함께 수지 조성물 제조시 분산제를 별도로 첨가하여 사용할 수도 있다.
이러한 분산제로는 비이온성, 음이온성 또는 양이온성 분산제를 사용할 수 있는데, 구체적인 예로는 폴리알킬렌글리콜 및 이의 에스테르, 폴리옥시알킬렌 다가알코올 에스테르 알킬렌 옥사이드 부가물, 알코올알킬렌옥사이드 부가물, 설폰산 에스테르, 설폰산염, 카르복실산에스테르, 카르복실산염, 알킬아미드알킬렌옥사이드 부가물, 알킬아민 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독으로 첨가할 수 있으며, 둘 이상 조합하여 첨가할 수 있다.
(e) 개시제
본 발명에서 사용되는 개시제로는 광중합 개시제 및 라디칼 개시제로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 광중합 개시제는 아세토페논계, 벤조페논계, 티오크산톤계, 벤조인계, 트리아진계, 카바졸계, 디켄톤류, 설포늄 보레이트계, 디아조계, 이미다졸계 또는 비이미다졸계 화합물을 1종 이상 사용할 수 있다.
상기 아세토페논계의 구체적인 예를 들면 2,2'-디에톡시아세토페논, 2,2'-디부톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, p-t-부틸트리클로로아세토페논, p-t-부틸디클로로아세토페논, 벤조페논, 4-클로로아세토페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 3,3'-디메틸-2-메톡시벤조페논, 2,2'-디클로로-4-페녹시아세토페논, 2-메틸-1-(4-(메틸티오)페닐)-2-모폴리노프로판-1-온, 또는 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-부탄-1-온(상품명 Igacureㄾ 396로 시판됨, 시바-가이기사) 등을 들 수 있다.
상기 벤조페논계 화합물로는 벤조페논, 4,4'-디메틸벤조페논, 벤조일 안식향산, 벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4,4'-비스 (디메틸 아미노)벤조페논, 또는 4,4'-비스(디에틸 아미노) 벤조페논 등을 들 수 있다.
상기 티오크산톤계 화합물로는 티오크산톤, 2-크롤티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 또는 2-클로로 티오크산톤 등을 들 수 있다.
상기 벤조인계 화합물로는 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 또는 벤질디메틸케탈 등을 들 수 있다.
상기 트리아진계 화합물로는 2,4,6,-트리클로로 s-트리아진,2-(4'-메틸페닐)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4'-에틸페닐)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4'-n-부틸페닐)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-페닐 4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(3',4'-디메톡시 스티릴)-4,6-비스(트리 클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시 나프틸)-4,6-비스(트리 클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시 페닐)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(p-톨릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-피페닐 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(트리 클로로 메틸)-s-트리아진, 2,4-트리클로로 메틸(피페로닐)-6-트리아진, 또는 2,4-트리클로로 메틸(4'-메톡시 스티릴)-6-트리아진 등을 들 수 있다.
본 발명에서 사용되는 라디칼 중합 개시제로는, 공지의 과산화물계 개시제나 아조비스계 개시제를 사용할 수 있다.
상기 과산화물계 개시제의 구체적인 예로는, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 메틸이소부틸케톤퍼옥사이드, 시클로헥사논퍼옥사이드, 메틸시클로헥사논퍼옥사이드, 아세틸아세톤퍼옥사이드 등의 케톤퍼옥사이드류; 이소부티릴퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일퍼옥사이드, o-메틸벤조일퍼옥사이드, 비스-3,5,5-트리메틸헥사노일퍼옥사이드 등의 디아실퍼옥사이드류; 2,4,4,-트리메틸펜틸-2-히드로퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠히드로퍼옥사이드, 쿠멘히드로퍼옥사이드, t-부틸히드로퍼옥사이드 등의 히드로퍼옥사이드류; 디쿠밀퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 1,3-비스(t-부틸옥시이소프로필)벤젠, t-부틸퍼옥시발레르산 n-부틸에스테르 등의 디알킬퍼옥사이드류; 2,4,4-트리메틸펜틸퍼옥시페녹시아세테이트, α-쿠밀퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디-t-부틸퍼옥시트리메틸아디페이트 등의 알킬퍼에스테르류; 디-3-메톡시부틸퍼옥시디카보네이트, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카보네이트, 비스-4-t-부틸시클로헥실퍼옥시디카보네이트, 디이소프로필퍼옥시디카보네이트, 아세틸시클로헥실술포닐퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시아릴카보네이트등의 퍼카보네이트류를 들 수 있다. 아조비스계 개시제의 구체적인 예로는, 1,1'-아조비스시클로헥산-1-카보니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴),2,2,-아조비스(메틸이소부티레이트), 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), α,α'- 아조비스(이소부틸니트릴) 및 4,4'-아조비스(4-시아노발레인산)등을 들 수 있다.
상기 개시제는 단독 또는 2종 이상의 혼합물로도 사용할 수 있고, 또한 테트라에틸렌글리콜 비스-3-머캡토 프로피오네이드, 펜타에리스리톨 테트라키스-3-머캡토 프로피오네이트, 디펜타에리스리톨 테트라키스-3-머캡토 프로피오네이트 등의 증감제와 함께 병용할 수 있다.
본 발명에서 개시제의 함량은 0.1 내지 10 중량%가 바람직하다. 개시제의 함량이 0.1 내지 10 중량% 범위에 포함되면, 패턴 형성 후 경화를 충분하게 할 수 있어, 신뢰성을 보장할 수 있고, 우수한 해상도 및 밀착력을 얻을 수 있어 바람직하다.
(f) 용매
본 발명의 조성물에서 상기 용매로는 에틸렌글리콜아세테이트, 에틸셀로솔브, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 에틸락테이트, 폴리에틸렌글리콜, 시클로헥사논, 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜 에틸메틸 에테르 등을 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 용매의 함량은 카도계 수지, 감광성 아크릴계 수지, 반응성 불포화 화합물 및 안료를 제외한 잔부로서 사용되며, 그 함량이 감광성 수지 조성물에 따라 상이하므로 구체적으로 규정할 수 없으나, 수지 조성물이 기판에 도포할 수 있는 점도를 갖도록 용매의 비율을 선택하는 것이 바람직하다.
(g) 에폭시화 화합물
또한, 본 발명의 수지 조성물은 밀착력 및 기타 특성의 향상 등을 위해 필요에 따라 에폭시화 화합물을 추가로 더 포함 할 수 있다. 상기 에폭시화 화합물로는 페놀 노블락 에폭시 수지, 테트라 메틸 비-페닐 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택 된 1종 이상을 사용할 수 있다. 에폭시화 화합물의 함량은 감광성 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5중량부가 바람직하다. 상기 에폭시화 화합물의 함량이 0.01 내지 5 중량부의 범위에 포함되면, 저장성 및 경제적으로 밀착력 및 기타 특성을 향상시킬 수 있어 바람직하다.
(h) 실란계 커플링제
본 발명의 감광성 수지 조성물은 패턴과 컬러필터 기판 사이의 접착력 향상을 위해 필요에 따라 비닐기 또는 (메타)크릴록시기를 갖는 실란계 커플링제를 전체 바인더 수지 100중량부에 대하여 0.01 내지 1중량부의 양으로 더욱 포함할 수도 있다.
(i) 기타 첨가제
또한, 본 발명의 상기 조성물에는 조성물의 물성을 해하지 않는 범위 내에서 계면활성제, 산화방지제, 안정제 등의 첨가제가 첨가될 수 있다.
본 발명의 감광성 수지 조성물은 빛의 조사에 의해 경화되고 알칼리성 수용액으로 현상 가능한 알칼리 현상형이다. 감광성 수지 조성물을 기판 위에 라미네이션시킨 다음 컬러필터에 필요한 패턴을 형성하도록 활성선을 조사하면 광에 의해 반응하게 되는데, 반응한 부위는 반응하지 않은 부위에 비해 용매에 대한 용해도가 급격히 떨어져 미반응 부위만 선택적으로 용해 가능하게 된다. 이와 같이 비노광 부위를 제거하는 용액을 현상액이라 하는데, 이러한 현상액에는 유기 용매형과 알칼리 현상형의 2가지 타입이 있다. 이들 가운데 유기 용매형은 대기오염을 유발하고 인체에 유해하므로 바람직하지 않고, 환경 면에서 알칼리 현상형이 더욱 바람직하다. 본 발명의 감광성수지 조성물은 알칼리 현상형 현상액을 사용할 수 있으므로, 환경 면에서 바람직하다.
본 발명의 제1 구현예에 따른 수지 조성물은 컬러 필터용 차광층 제조에 유용하게 사용될 수 있다. 본 발명의 제2 구현예에 따른 디스플레이 장치, 특히 액정 디스플레이 장치의 컬러필터의 차광층을 제조하는 방법의 일 예는 다음과 같다.
유리기판 위에 스핀 도포, 롤러 도포, 스프레이 도포 등의 적당한 방법을 사용하여 예를 들면, 0.5 내지 10㎛의 두께로 감광성 수지 조성물을 도포하여 수지 조성물 층을 형성한다.
이어서, 상기 수지 조성물 층이 형성된 기판에 컬러필터에 필요한 패턴을 형성하기 위한 경화 공정을 실시한다. 상기 경화 공정은 활성선을 조사하는 것으로 실시하며, 조사에 사용되는 광원으로는 UV, 전자선 또는 X선을 사용할 수 있고, 그 대표적인 예로는 190㎚ 내지 450㎚, 바람직하게, 200 ㎚ 내지 400㎚ 영역의 UV 조사할 수 있다. 상기 활성선을 조사하는 공정에서 포토레지스트 마스크를 더욱 사용하여 실시할 수도 있다. 이와 같이 포토레지스트 마스크를 더욱 사용하여 활성선을 조사하는 공정을 실시한 경우에는 상기 광원이 조사된 조성물 층을 현상액으로 처리한다. 이때 조성물 층에서 비노광 부분은 용해되어 차광층 패턴, 예를 들어 매트릭스 패턴이 형성된다. 이러한 공정을 필요한 색의 수에 따라 반복함으로써 원하는 패턴을 갖는 칼라필터를 수득할 수 있다.
또한 상기 공정에서 현상에 의해 수득된 화상 패턴을 다시 가열하거나 활성선 조사 등에 의해 경화시키면 내크랙성, 내용제성 등을 향상시킬 수 있다.
이하, 실시예를 들어 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명할 것이나, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
용매에 광중합 개시제를 녹인 후 2시간 동안 상온에서 교반한 다음, 여기에 반응성 불포화 화합물, 카도계 수지, 감광성 아크릴계 수지를 첨가하여 2시간 동안 상온에서 교반하였다. 이어서, 얻어진 상기 반응물에 안료, 실란 커플링제 및 계면활성제를 넣고 1시간 동안 상온에서 교반하였다. 교반 생성물을 3회에 걸친 여과에 의해 불순물을 제거하여 감광성 수지 조성물을 제조하였으며, 조성비를 하기 표 1에 기재하였다.
배합 원료 배합비(중량%)
(a) 카도계 수지 중량평균분자량(Mw)= 6000 3.5
(b) 감광성 아크릴계수지 300PG-49 (쇼와 하이폴리머사)(중량평균분자량(Mw) = 12000) 1.5
(c) 반응성 불포화 화합물 디펜타에리트리톨트디아크릴레이트 2
(d) 흑색 안료 분산액 　사카타 잉스 CI-M-050 (안료고형분 함량: 27 중량%) 44
(e) 광중합 개시제 Igacure 369(시바-가이기사) 1
4,4'-디메틸벤조페논 0.5
(f) 용매 프로필렌글리콜모노메틸에테르 30
디프로필렌글리콜 에틸메틸 에테르 17
(h) 실란 커플링제 메타크릴옥시　실란 커플링제(Chisso사 제품) 0.2
(i) 계면활성제 (9)플루오르계 계면활성제 (F-475, DIC사 제품) 0.3 　
총 량 100
실시예 2
카도계 수지 2.5 중량%, 감광성 아크릴계 수지를 2.5 중량% 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 1
감광성 아크릴계 수지 대신 벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체(BzMA/MAA=7/3 중량비, 중량 평균 분자량(Mw)=15,000)를 1.5 중량% 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 2
감광성 아크릴계 수지를 사용하지 않고, 카도계 수지를 5 중량% 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 2 및 비교에 1 내지 2에 따라 제조된 감광성 수지 조성물의 현상성, 현상마진, 광학 밀도, 내열성, 내화학성, 접착성 및 테이퍼를 이하 방법으로 측정하였다.
[물성 측정 방법]
[패턴 물성평가]
1) 현상마진 평가
탈지 세척한 두께 1mm의 유리 기판상에 1 내지 2μm의 두께로 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2의 감광성 수지 조성물을 도포하고, 핫플레이트(Hot plate) 상에서 일정시간(1분), 일정온도(80℃)로 건조시켜 도막을 형성하였다. 계속해서 도막 위에 8, 10, 20, 30, 50㎛ 마스크 크기가 포함된 포토마스크를 대고 365nm의 파장을 가진 고압수은램프를 사용하여 노광한 후, 1% KOH 수용액을 사용하여 30℃, 상압 하에서 일정시간동안 현상을 행한 후, 현상마진을 측정하기 위해 잔존되어 있는 패턴의 크기를 관찰하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
2) 광학밀도 평가
두께 1 ㎜의 유리기판상에 1.2㎛의 두께로 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2의 감광성 수지조성물을 도포하고 열풍순환식 건조로안에서 80℃하에서 1분간 건조시켜 도막을 수득하였다. 이것을 상온까지 식힌 후에, 열풍순환식 건조로 안에서 230℃에서 30분 동안 건조시킨 뒤 도막의 광학밀도를 310TR 광밀도계(엑스라이트사)를 이용하여 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
- 평가기준
○ : 광학밀도가 3.5 이상
△ : 광학밀도가 2.5-3.5
X : 광학밀도가 2.5 이하
3) 내열성 평가
두께 1 ㎜의 유리기판상에 1-2㎛의 두께로 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2의 감광성 수지 조성물을 도포하고, 열풍순환식 건조로 안에서 80℃하에서 1분간 건조시킨 후, 365 ㎚의 파장을 초고압 수은 램프로 조사하고, 계속해서 열풍순환식 건조로 안에서 230℃에서 30분 동안 건조하여 도막을 형성하였다. 이 도막을 다시 열풍순환식 건조로 안에서 1분간 25℃로 가열한 후, 원샘플과의 광학밀도 차(ΔOD)를 측정하여 내열성을 평가하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
- 평가기준
○ : 광학밀도 차(ΔOD)가 0.5 이하
△ : 광학밀도 차(ΔOD)가 0.5 내지 1
X : 광학밀도 차(ΔOD)가 1 이상
4) 내화학성 평가
두께 1㎜의 유리기판상에 1 내지 2㎛의 두께로 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2의 감광성 수지 조성물을 도포하고, 열풍순환식 건조로 안에서 80℃, 1분동안 건조시켜 도막을 수득하였다. 계속해서 365 ㎚의 파장을 가진 초고압 수은 램프로 조사하고, 1% KOH 수용액을 사용하여 30℃, 상압하에서 80초동안 현상을 행하고, 다시 열풍순환식 건조로 안에서 230℃, 30분동안 건조하여 패턴을 수득하였다. 이 패턴을 5% HC1, NaOH 수용액과 크실렌, N-메틸피롤리돈, 이스프로필알코올, 아세톤 용액에 30분간 침지한 후 원샘플과의 광학밀도 차를 측정하여 내화학성을 평가하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
- 평가기준
○ : 광학밀도 차(ΔOD)가 0.5 이하
△ : 광학밀도 차(ΔOD)가 0.5 내지 1
X : 광학밀도 차(ΔOD)가 1 이상
5) 접착성 평가
두께 1㎜의 유리기판상에 1-2㎛의 두께로 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2의 감광성 수지 조성물을 도포하고, 열풍순환식 건조로 안에서 1분간 80℃로 건조시켜 도막을 형성하였다. 365㎚의 파장을 가진 초고압 수은 램프로 300mj의 노광량을 조사하고, 계속해서 열풍순환식 건조로 안에서 230℃에서 30분 동안 가열한 후, 1㎜ X 1㎜의 100개의 바둑판을 새기고, 접촉테이프에 의한 박리실험후의 박리상태를 육안으로 판정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
- 평가기준
○ : 100/100(박리된 블록수/총 블록수)- 전혀 박리되지 않았음
△ : 80/100 내지 99/100
X : 0/100 내지 79/100
6) 테이퍼 평가
상기 현상 마진 평가 측정시 형성된 패턴의 단면을 SEM을 이용하여 이미지를 얻은 후 각도기로 패턴의 경사각을 측정하였다. 위와 같은 평가 방법에 따른 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
광학밀도 내열성 내화학성 접착성 테이퍼
실시예 1 ○ ○ ○ ○ 70o 이상
실시예 2 ○ ○ ○ △ 70o 이상
비교예 1 ○ ○ ○ Ｘ 70o 이상
비교예 2 ○ ○ ○ ○ 50o 이하
　 잔존 최소 패턴크기(㎛)
80초 90초 100초
실시예 1 5 8 10
실시예 2 10 10 10
비교예 1 25 50 50
비교예 2 5 8 10
상기 표 2에 나타낸 것과 같이, 실시예 1은 비교예 1 및 2와 비교해 볼 때 광학밀도, 내열성, 내화학성 및 접착성이 모두 우수하게 나타났으며, 또한 비교예 2보다 테이퍼 특성이 우수함을 알 수 있다. 실시예 2는 비교예 1에 비하여 접착성이 우수하고, 비교예 2에 비하여는 접착성은 다소 떨어지나, 테이퍼 특성이 우수함을 알 수 있다.
아울러, 표 3에 나타낸 것과 같이, 실시예 1은 비교예 1 내지 2에 대비하여 현상마진 및 유리기판과의 밀착성이 우수함을 알 수 있다. 실시예 2는 비교예 2에 비해 현상마진 및 유리기판과의 밀착성은 다소 떨어지나 비교예 1과 대비하여는 우수하게 나타났다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

Claims (8)

  1. (a) 하기 화학식 1의 카도계 수지;
    (b) 하기 화학식 2a 내지 2d의 반복 단위를 포함하는 감광성 아크릴계 수지;
    (c) 반응성 불포화 화합물;
    (d) 안료;
    (e) 개시제; 및
    (f) 용매
    를 포함하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112007089836601-PAT00040
    (상기 화학식 1에서, R1 내지 R4는 동일하거나 서로 독립적으로, 수소원자, 할로겐원자, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고,
    R5 및 R6는 동일하거나 서로 독립적으로, 수소, 메틸기, 에틸기 또는 CH2R'(R'은 아크릴기 또는 메타크릴기)이고,
    R7은 비닐기, 아크릴기 또는 메타아크릴기이고,
    Z는 산무수물 또는 산이무수물의 잔기를 나타내며,
    X는 -CO-, -SO2-, -CRR"-, -SiRR"-(여기에서, R 및 R"은 동일하거나 서로 독립적으로 수소, CF3와 같은 플루오로알킬기 또는 알킬기임)-, -O-,
    Figure 112007089836601-PAT00041
    ,
    Figure 112007089836601-PAT00042
    ,
    Figure 112007089836601-PAT00043
    ,
    Figure 112007089836601-PAT00044
    ,
    Figure 112007089836601-PAT00045
    (Rf는 H, 에틸기, C2H4Cl,C2H4OH,CH2CH=CH2, 페닐기임) ,
    Figure 112007089836601-PAT00046
    ,
    Figure 112007089836601-PAT00047
    ,
    Figure 112007089836601-PAT00048
    ,
    Figure 112007089836601-PAT00049
    ,
    Figure 112007089836601-PAT00050
    ,
    Figure 112007089836601-PAT00051
    ,
    Figure 112007089836601-PAT00052
    이고,
    k는 1≤k≤40이다.)
    [화학식 2a]
    Figure 112007089836601-PAT00053
    [화학식 2b]
    Figure 112007089836601-PAT00054
    [화학식 2c]
    Figure 112007089836601-PAT00055
    [화학식 2d]
    Figure 112007089836601-PAT00056
    (상기 화학식 2a 내지 2d에서,
    R8 내지 R11은 동일하거나 서로 독립적으로 수소, 메틸기 또는 히드록시메틸기이고,
    R12는 탄소수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
    R13는 탄소수 1 내지 10의 히드록시기를 갖는 알킬기이고,
    R14은 탄소수 2 내지 15의 치환 또는 비치환된 알킬기, 시클로 알킬기 또는 아릴(aryl)기를 나타내고,
    m은 0.1 내지 0.5의 정수이고,
    n은 0.01 내지 0.9의 정수이고,
    x는 0.01 내지 0.9의 정수이고,
    y는 0.01 내지 0.9의 정수이다.)
  2. 제1항에 있어서, 상기 수지 조성물은
    (a) 카도계 수지 1 내지 40 중량% ;
    (b) 감광성 아크릴계 수지 0.5 내지 30 중량%;
    (c) 반응성 불포화 화합물 1 내지 40 중량%;
    (d) 안료 1 내지 40 중량%;
    (e) 개시제 0.1 내지 10 중량%; 및
    (f) 용매를 잔부의 양으로 포함하는 것인 컬러 필터용 감광성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 카도계 수지의 중량 평균 분자량은 3,000 내지 20,000인 컬러 필터용 감광성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 아크릴계 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 5,000 내지 40,000인 컬러 필터용 감광성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 개시제는 광중합 개시제 및 라디칼 개시제로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택된 것인 컬러 필터용 감광성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 에폭시화 화합물을 수지 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부의 양으로 더욱 포함하는 것인 컬러 필터용 감광성 수지 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 컬러 필터용 차광층.
  8. 제7항의 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 차광층을 포함하는 컬러 필터.
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