KR20100127903A - Photosensitive resin composition for column spacer having enhanced storage stability, paten stiffness and strength of stability - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A photo-sensitive resin composition for a column spacer is provided to secure the excellent storage stability and development property, and to obtain a pattern with the wide upper diameter. CONSTITUTION: A photo-sensitive resin composition for a column spacer contains a copolymer A, and a copolymer B. The copolymer A contains 2-tetrahydropyranyl group containing polymerizable monomer marked with chemical formula 1, and an epoxy group-containing polymerizable monomer. In the chemical formula 1, R1 is either a hydrogen atom or an alkyl group with 1~5 carbons. The copolymer B contains a compound marked with chemical formula 2.

Description

보관 안정성, 패턴 강인성 및 압축 복원률이 우수한 컬럼스페이서용 감광성 수지 조성물{Photosensitive resin composition for column spacer having enhanced storage stability, paten stiffness and strength of stability} Photosensitive resin composition for column spacer having enhanced storage stability, paten stiffness and strength of stability}

본 발명은 액정표시소자 제조공정 중 컬러필터 기판과 TFT(thin film transistor)판의 합착 시 균일한 셀갭(cell gap)을 유지시키는 컬럼스페이서 제조에 사용되는 감광성 수지 조성물, 그로부터 제조되는 컬럼스페이서 패턴, 컬러 필터 및 액정 소자에 관한 것이다.The present invention provides a photosensitive resin composition used in the manufacture of a column spacer to maintain a uniform cell gap when the color filter substrate and the TFT (thin film transistor) plate are bonded during a liquid crystal display device manufacturing process, a column spacer pattern manufactured therefrom, A color filter and a liquid crystal element are related.

감광성 수지 조성물은 기판상에 도포되어 도막을 형성하고, 이 도막을 전체적으로 노광시켜 절연막 또는 보호막을 형성하거나, 이 도막의 특정 부분에 포토마스크 등을 이용하여 광 조사에 의한 노광을 실시한 후, 비노광부를 현상 처리하여 제거함으로써 패턴을 형성하는데 사용될 수 있다.The photosensitive resin composition is coated on a substrate to form a coating film, and the coating film is entirely exposed to form an insulating film or a protective film, or after exposure by light irradiation using a photomask or the like to a specific portion of the coating film, and then a non-exposed part. Can be used to form a pattern by developing and removing it.

이러한 감광성 수지 조성물은 광을 조사하여 중합하고, 경화시키는 것이 가능하므로 광경화성 잉크, 감광성 인쇄판, 각종 포토레지스트, LCD(Liquid Crystal Display)용 컬러 필터 포토레지스트, 수지 블랙 매트릭스용 포토레지스트, 또는 투명 감광재 등에 이용되고 있다.Since the photosensitive resin composition can be irradiated with light to polymerize and harden, photocurable inks, photosensitive printing plates, various photoresists, color filter photoresists for liquid crystal displays (LCD), photoresists for resin black matrices, or transparent photoresists. It is used for ashes.

그 중 투명 감광성 수지 조성물은 컬럼스페이서와 오버코트, 패시베이션막을 아우르는 것으로, 통상적으로 안료와 같은 착색 조제를 사용하지 않고 알칼리 가용성 수지, 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용매를 포함하는 액체 상태의 조성물이다. LCD의 용도가 고급화, 다양화 됨에 따라 종래의 노트북, 모바일 등의 용도 외에, TV, 모니터 등의 액정 표시 소자를 구성하는 용도로 제작되고 있으며, 생산성 및 내구성 향상을 위해 빛에 빠르게 반응하는 특성, 즉 광감도는 매우 중요한 역할을 하는 요인이 된다. 또한, 패턴을 형성하는 경우 빛에 의해 반응하지 않은 부분이 깨끗이 씻겨 나가도록 하여 액정층을 오염시키거나 그 다음의 공정 진행 시 문제점을 유발하지 않도록 해야 한다. Among them, the transparent photosensitive resin composition includes a column spacer, an overcoat, and a passivation film, and is usually a liquid containing an alkali-soluble resin, a polymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond, a photopolymerization initiator, and a solvent without using a coloring aid such as a pigment. The composition of the state. As the use of LCD becomes more advanced and diversified, it is manufactured for the purpose of constituting liquid crystal display devices such as TVs and monitors as well as the use of conventional notebooks and mobiles. In other words, photosensitivity is a very important factor. In addition, in the case of forming the pattern, the parts not reacted by the light should be washed away so as not to contaminate the liquid crystal layer or cause problems in the subsequent process.

특히 컬럼스페이서의 경우, 외부에서 가한 충격에 의해 액정 표시 소자가 파손되지 않고 원래의 성능을 발휘하게 하기 위하여 컬럼스페이서 패턴의 기계적 물성이 우수해야 한다. 컬럼스페이서의 경우 일반적으로 소성 공정 이전과 이후는 두께의 감소뿐만 아니라 상부 형태의 변형이 일어난다. 이러한 변형이 크게 일어나게 되면, 박막 트랜지스터 기판을 지지하는 부분의 면적이 줄어들게 되고, 패널의 외력에 대한 저항 특성이 약화된다. 따라서, 소성 공정 시 변화폭을 줄여 지지 면적을 크게 유지하는 것은 컬럼스페이서의 기계적인 물성을 유지하는 것과 직접적인 연관성이 있다.In particular, in the case of the column spacer, the mechanical properties of the column spacer pattern should be excellent in order to exert the original performance without damaging the liquid crystal display device by the impact applied from the outside. In the case of column spacers, there is generally a deformation of the top shape as well as a reduction in thickness before and after the firing process. If such deformation is large, the area of the portion supporting the thin film transistor substrate is reduced, and the resistance to the external force of the panel is weakened. Therefore, maintaining a large support area by reducing the variation in the firing process is directly related to maintaining the mechanical properties of the column spacer.

또한 안정적인 LCD 제품 생산을 위하여 사용되는 재료의 보관안정성이 중요시 되는데, 컬럼스페이서의 경우 컬러필터 기판과 TFT판 사이의 일정 간격을 유지시키기 위해 동일한 패턴의 두께 및 크기가 요구되므로 보관안정성이 특히 중요시 된다. 이는 조성물 내에 포함되는 고분자 수지 간의 화학결합에 의하여 발생하는 점도 증가에 기인한 것이다.In addition, the storage stability of the materials used is important for the stable production of LCD products. In the case of column spacers, the storage stability is particularly important because the same pattern thickness and size are required to maintain a constant distance between the color filter substrate and the TFT plate. . This is due to the increase in viscosity caused by chemical bonding between the polymer resin included in the composition.

따라서, 상기 단점들을 최소화할 수 있는 고분자 수지의 개발이 필요하다.Therefore, there is a need for the development of a polymer resin that can minimize the above disadvantages.

상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 카르복실기가 보호된 불포화 카르복실산을 포함하는 알칼리 비가용성 고분자 수지와, 알칼리 가용성인 불포화 카르복실산을 포함하는 고분자 수지 화합물을 일정 비율로 섞은 혼합물을 바인더 격자로 사용하여, 보관안정성 및 패턴의 기계적 강도를 향상시킨 컬럼스페이서 조성물을 제공하고자 한다.In order to solve the problems of the prior art, the present invention is a mixture of an alkali insoluble polymer resin containing an unsaturated carboxylic acid protected carboxyl group and a polymer resin compound containing an alkali-soluble unsaturated carboxylic acid in a predetermined ratio By using as a binder lattice, to provide a column spacer composition with improved storage stability and mechanical strength of the pattern.

본 발명은 공중합체 (A) 및 (B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬럼스페이서 조성물을 제공한다:The present invention provides a column spacer composition comprising copolymers (A) and (B):

공중합체 (A)Copolymer (A)

하기 화학식 1로 표시되는 2-테트라히드로피리닐기 함유 중합성 모노머(a-1) 및 에폭시기 함유 중합성 모노머(a-2)를 포함하는 공중합체A copolymer containing a 2-tetrahydropyridyl group-containing polymerizable monomer (a-1) and an epoxy group-containing polymerizable monomer (a-2) represented by the following Chemical Formula 1

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112009031765409-PAT00003
Figure 112009031765409-PAT00003

(상기 R1은 수소 원자 또는 탄소 원자 수 1~5의 알킬기이다.)(R1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)

공중합체 (B)Copolymer (B)

하기 화학식 2로 표시되는 화합물(b-1)을 포함하는 공중합체A copolymer containing a compound represented by formula (2)

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112009031765409-PAT00004
Figure 112009031765409-PAT00004

(m 및 n은 3~40인 정수이다.)(m and n are integers from 3 to 40.)

상기 공중합체 (A), (B) 또는 (A) 및 (B)는 지방족 혹은 방향족 (메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 (메타)아크릴레이트, 수산기를 갖는 아크릴레이트 모노머, 스티렌계 모노머, 실리콘계 (메타)아크릴레이트 모노머, 1,3-부타다이엔 및 이소프렌으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 중합성 모노머(a-3)를 포함할 수 있다.The copolymers (A), (B) or (A) and (B) are aliphatic or aromatic (meth) acrylates, caprolactone-modified (meth) acrylates, acrylate monomers having hydroxyl groups, styrene-based monomers, silicone-based ( It may include at least one polymerizable monomer (a-3) selected from the group consisting of a meta) acrylate monomer, 1,3-butadiene and isoprene.

또한, 본 발명은 상기 조성물로부터 형성된 컬럼스페이서 패턴, 액정표시소자용 컬러필터 및 액정표시소자를 제공한다.The present invention also provides a column spacer pattern, a color filter for a liquid crystal display device, and a liquid crystal display device formed from the composition.

본 발명이 제공하는 컬럼스페이서용 감광성 조성물은, 보관 안정성과 현상성이 우수하고, 패턴 형성 시 상부지름이 큰 패턴을 얻을 수 있으며 패턴 강인성과 압축 복원률이 우수하다.The photosensitive composition for column spacers provided by the present invention has excellent storage stability and developability, a pattern having a large upper diameter when forming a pattern, and has excellent pattern toughness and compression recovery rate.

아래에 본 발명의 조성물에 대해 자세히 설명한다.The composition of the present invention is described in detail below.

<공중합체 (A)><Copolymer (A)>

공중합체 (A)는 모노머 (a-1), (a-2) 및 필요에 따라 모노머 (a-3)를 포함하는 공중합체이다. Copolymer (A) is a copolymer containing monomer (a-1), (a-2) and monomer (a-3) as needed.

(a-1) 하기 화학식 1로 표시 되는 2-테트라히드로피라닐기 함유 중합성 모노머 (a-1) 2-tetrahydropyranyl group-containing polymerizable monomer represented by the following formula (1)

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112009031765409-PAT00005
Figure 112009031765409-PAT00005

여기서 R1은 수소 원자 또는 탄소 원자 수 1~5의 알킬기이다. 이 알킬기는 직쇄상 및 분지쇄상 중 하나일 수 있다. 구체적인 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기 및 n-펜틸기 등을 들 수 있다. R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. This alkyl group can be either straight or branched. Specific examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, iso-butyl group, sec-butyl group and n-pentyl group.

화학식 1의 모노머는 본 소성에서 열분해 되어 산을 발생시키고, 발생된 산이 인접한 에폭시기와 반응하여 경화된다. 화학식 1의 모노머는 일종의 잠재성 경화제이므로 통상 카르복실산 혹은 카르복실산 무수물을 함유하는 기존 열경화성 조성물에 비해 매우 우수한 보존 안정성을 나타내게 된다. 화학식 1로 표현되는 모노 머(a-1)의 함량은 공중합체 (A) 중 5 ~ 50 중량%의 비율이며, 10 ~ 40 중량%인 것이 특히 바람직하다.The monomer of Formula 1 is pyrolyzed in the present firing to generate an acid, and the generated acid reacts with an adjacent epoxy group to cure. Since the monomer of Formula 1 is a kind of latent curing agent, it shows a very good storage stability compared to conventional thermosetting compositions containing carboxylic acid or carboxylic anhydride. The content of monomer (a-1) represented by the general formula (1) is 5 to 50% by weight of the copolymer (A), particularly preferably 10 to 40% by weight.

(a-2) 에폭시기 함유 중합성 모노머 (a-2) Epoxy Group-Containing Polymerizable Monomer

중합성 모노머 (a-2) 는 예를 들면 글리시딜 (메타)아크릴레이트, 글리시딜 -에틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜-n-프로필(메타)아크릴레이트, 글리시딜-n-부틸(메타)아크릴레이트, 3,4-에폭시부틸 (메타)아크릴레이트, 4,5-에폭시펜틸 (메타)아크릴레이트, 5,6-에폭시헵틸 (메타)아크릴레이트, 6,7-에폭시헵틸-에틸아크릴레이트, 메틸글리시딜 (메타)아크릴레이트 등의 지방족 에폭시 화합물이다. 중합성 모노머 (a-2)의 함량은 공중합체 (A) 중 5 ~ 70 중량%의 범위이며, 10 ~ 50 중량%인 것이 바람직하다. 모노머 (a-2)의 함량이 5 중량% 미만인 때는 경화가 충분히 일어나지 않아 기계 강도, 내약품성, 내열성에 불량이 생기기 쉽고, 70 %를 초과하면 보존 안정성에 문제가 생길 우려가 있다.The polymerizable monomer (a-2) is, for example, glycidyl (meth) acrylate, glycidyl-ethyl (meth) acrylate, glycidyl-n-propyl (meth) acrylate, glycidyl-n -Butyl (meth) acrylate, 3,4-epoxybutyl (meth) acrylate, 4,5-epoxypentyl (meth) acrylate, 5,6-epoxyheptyl (meth) acrylate, 6,7-epoxyheptyl -Aliphatic epoxy compounds, such as ethyl acrylate and methylglycidyl (meth) acrylate. The content of the polymerizable monomer (a-2) is in the range of 5 to 70% by weight in the copolymer (A), preferably 10 to 50% by weight. When the content of the monomer (a-2) is less than 5% by weight, hardening does not occur sufficiently and defects in mechanical strength, chemical resistance and heat resistance are likely to occur.

(a-3) 그 밖의 중합성 모노머(a-3) Other polymerizable monomer

모노머 (a-1)과 (a-2) 이외에 필요에 따라 첨가되는 중합성 모노머는 특별하게 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 벤질 (메타)아크릴레이트, 페닐 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트 등 지방족 혹은 방향족 (메타)아크릴레이트; TONE M-100, TONE M-101, TONE M-201 (이상 DOW Chemical社 제품)과 FM-1, FM-2, FM-3 (이상 Daicel UCB社 제품) 등 카프로락톤 변성 (메타)아크릴레이트; 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, M-20G, M-40G, M-90G (이상 Shin-Nakamura社 제품) 같은 수산기를 갖는 아크릴레이트 모노머; 스티렌, 4-메톡시스티렌, 4-메틸스티렌 등 스티렌계 모노머; KBM-503, KBM-5103 (이상 ShinEtsu Chemical社 제품)과 같은 실리콘계 (메타)아크릴레이트 모노머; 1,3-부타다이엔, 이소프렌 등을 들 수 있다. 모노머 (a-3)는 열경화성 수지 조성물로부터 얻어진 경화 도막의 물성, 예를 들면 기계적 강도, 접착성, 평탄성 등을 적절하게 조절하기 위해 사용할 수 있다. 모노머 (a-3)는 공중합체 (A) 중 0 ~ 80 중량%의 범위로 포함될 수 있다.The polymerizable monomer added as needed other than the monomers (a-1) and (a-2) is not particularly limited. For example, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) Aliphatic or aromatic such as acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate ( Meta) acrylate; Caprolactone modified (meth) acrylates such as TONE M-100, TONE M-101, TONE M-201 (above DOW Chemical) and FM-1, FM-2, FM-3 (above Daicel UCB); Acrylate monomers having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, M-20G, M-40G, and M-90G (above manufactured by Shin-Nakamura); Styrene monomers such as styrene, 4-methoxystyrene, and 4-methylstyrene; Silicone-based (meth) acrylate monomers such as KBM-503 and KBM-5103 (from ShinEtsu Chemical Co., Ltd.); 1, 3- butadiene, isoprene, etc. are mentioned. Monomer (a-3) can be used in order to adjust suitably the physical property of a cured coating film obtained from a thermosetting resin composition, for example, mechanical strength, adhesiveness, flatness, etc. Monomer (a-3) may be included in the range of 0 to 80% by weight of the copolymer (A).

<공중합체 (B)><Copolymer (B)>

공중합체 (B)는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물(b-1)을 필수적으로 포함하고, 필요에 따라 중합성 모노머(a-3)를 포함하는 공중합체이다. Copolymer (B) is a copolymer which essentially contains the compound (b-1) represented by following formula (2), and contains a polymeric monomer (a-3) as needed.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112009031765409-PAT00006
Figure 112009031765409-PAT00006

(m 및 n은 3~40인 정수이다.)(m and n are integers from 3 to 40.)

상기 중합성 모노머(a-3)는 공중합체 (B) 중 0 ~ 80 중량% 범위로 포함될 수 있다.The polymerizable monomer (a-3) may be included in the range of 0 to 80% by weight of the copolymer (B).

공중합체 (A) 및 (B)는 랜덤 공중합, 블록 공중합체 등 어느 것도 사용 가능하고, 공중합체 제조방법에 있어서도 용액 중합법, 유화 중합법 등 특별히 제한되지 않는다. The copolymers (A) and (B) can be any of random copolymers, block copolymers, and the like, and the copolymer production method is not particularly limited, such as a solution polymerization method or an emulsion polymerization method.

공중합체 (A)의 분자량은 평탄성 있는 막을 구현할 수 있는 한 특별히 한정되지는 않으며. 형성하는 막의 두께, 도포하는 장비, 막을 형성 하는 조건과 목적 등에 따라 적절하게 선택이 된다. 통상 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량 2,000 ~ 100,000 정도의 범위가 적절하며 3,000 ~ 50,000 범위에 드는 것이 더 바람직하다. 분자량이 2,000 이하인 경우에는 조성물의 제막 성능이 저하되기 쉬우며 분자량이 100,000 이상인 경우에는 중합체를 다루기가 용이하지 않은 문제점이 있다.The molecular weight of the copolymer (A) is not particularly limited as long as it can realize a flat film. It is appropriately selected depending on the thickness of the film to be formed, the equipment to be applied, and the conditions and purposes for forming the film. Usually, the range of about 2,000-100,000 polystyrene conversion weight average molecular weight is appropriate, and it is more preferable to exist in the range 3,000-50,000. When the molecular weight is 2,000 or less, the film forming performance of the composition tends to be lowered, and when the molecular weight is 100,000 or more, there is a problem in that the polymer is not easy to handle.

본 발명의 컬럼스페이서 조성물은, 공중합체 (A) 및 (B) 이외에 제막 성능, 광경화 성능, 알칼리 가용성, 화학적 안정성 등 기타 사용 목적에 따라 필요한 첨가제, 예를 들면 광 활성을 가지는 라디칼 개시제, 다관능성 모노머, 접착 조제, 계면활성제, 용제 등을 포함한다.The column spacer composition of the present invention, in addition to the copolymers (A) and (B), additives necessary for other purposes such as film forming performance, photocuring performance, alkali solubility, chemical stability, and the like, for example, radical initiators having a photoactivity, and multi-tubes Functional monomers, adhesion aids, surfactants, solvents and the like.

<광활성 라디칼 개시제><Photoactive radical initiator>

조성물의 광조사에 의한 경화특성을 주기 위한 광 활성 라디칼 개시제의 비제한적인 예로는 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시페닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로 메틸-(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(피플로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(3',4'-디메톡시페닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(4'-메틸비페닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(4'-에틸비페닐)-6-트리아진, 3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오} 프로판산 등의 트리아진 화합물; 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐 바이이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐바이이미다졸 등의 바이이미다졸 화합물; 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐 (2-히드록시)프로필 케톤, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논, 2-메틸-(4-메틸티오페닐)-2-몰폴리노-1-프로판-1-온(Irgacure-907), 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온(Irgacure-369) 등의 아세토페논계 화합물; Ciba Geigy 社의 Irgacure OXE 01, Irgacure OXE 02와 같은 O-아실옥심계 화합물; 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 2,4-디에틸 티옥산톤, 2-클로로 티옥산톤, 이소프로필 티옥산톤, 디이소프로필 티옥산톤 등의 티옥산톤계 화합물; 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일) 프로필 포스핀 옥사이드 등의 포스핀 옥사이드계 화합물; 3,3'-카르보닐비닐-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-(2-벤조티아졸일)-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-메톡시-쿠마린, 10,10'-카르보닐비스[1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H,11H-Cl]-벤조피라노[6,7,8- ij]-퀴놀리진-11-온 등의 쿠마린계 화합물 등이 있으며, 이들로부터 1 종 이상 적용하여 사용할 수 있으나 이들로만 한정되는 것은 아니며 당 기술 분야에 알려져 있는 것들을 사용할 수 있다.Non-limiting examples of photoactive radical initiators for imparting curing properties by light irradiation of the composition include 2,4-trichloromethyl- (4'-methoxyphenyl) -6-triazine, 2,4-trichloro methyl -(4'-methoxystyryl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl- (piflonil) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl- (3 ', 4'- Dimethoxyphenyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl- (4'-methylbiphenyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl- (4'-ethylbiphenyl) -6 Triazine compounds such as -triazine and 3- {4- [2,4-bis (trichloromethyl) -s-triazin-6-yl] phenylthio} propanoic acid; 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl biimidazole, 2,2'-bis (2,3-dichlorophenyl) -4,4', 5 Biimidazole compounds such as, 5'-tetraphenylbiimidazole; 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4- (2-hydroxy Methoxy) -phenyl (2-hydroxy) propyl ketone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenyl acetophenone, 2-methyl- (4-methylthiophenyl) -2-mol Acetope such as polyno-1-propane-1-one (Irgacure-907) and 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one (Irgacure-369) Non-based compounds; O-acyl oxime compounds such as Irgacure OXE 01 and Irgacure OXE 02 from Ciba Geigy; Benzophenone compounds such as 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone and 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone; Thioxanthone-based compounds such as 2,4-diethyl thioxanthone, 2-chloro thioxanthone, isopropyl thioxanthone and diisopropyl thioxanthone; 2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentyl phosphine oxide, bis (2,6-dichlorobenzoyl) propyl phosphine oxide Phosphine oxide compounds such as these; 3,3'-carbonylvinyl-7- (diethylamino) coumarin, 3- (2-benzothiazolyl) -7- (diethylamino) coumarin, 3-benzoyl-7- (diethylamino) coumarin, 3-benzoyl-7-methoxy-coumarin, 10,10'-carbonylbis [1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H, 5H, 11H-Cl] Coumarin-based compounds such as -benzopyrano [6,7,8-ij] -quinolizine-11-one, and the like, and may be used by one or more thereof, but are not limited thereto. Known ones can be used.

광 활성 라디칼 개시제의 사용 비율은 공중합체 (A) 및 (B)의 전체량 100 중량부 당 0.1 ~ 30 중량부가 가능하며 보다 바람직하게는 1 ~ 15 중량부를 사용한다.The use ratio of the photoactive radical initiator can be 0.1 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the copolymers (A) and (B), more preferably 1 to 15 parts by weight.

<다관능성 모노머><Polyfunctional monomer>

다관능성 모노머는 에틸렌성 불포화 결합을 1개 이상 갖는 것으로 불포화성 관능기가 2 ~ 6 개인 화합물이 적당하다. 예를 들면 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,3-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트 등의 다관능성 (메타)아크릴레이트 군에서 선택되는 화합물을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 그 중 디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.The polyfunctional monomer has one or more ethylenically unsaturated bonds and is preferably a compound having 2 to 6 unsaturated functional groups. For example, polyethyleneglycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, neopentylglycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (Meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) Compounds selected from the group of polyfunctional (meth) acrylates such as acrylate and dipentaerythritol hexa (meth) acrylate can be used alone or in combination of two or more thereof. It is more preferable to use dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate among them.

다관능성 모노머의 사용 비율은 공중합체 (A) 및 (B)의 전체량 100 중량부 당 1 ~ 300 중량부가 가능하며 보다 바람직하게는 100 ~ 200 중량부를 사용한다. 다관능성 모노머는 가교성 화합물로 공중합체 (A)와 (B)보다 저분자량체이고, 광 조사에 의하여 생성된 라디칼에 의한 화학결합을 형성한다.The use ratio of the polyfunctional monomer is 1 to 300 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the copolymers (A) and (B), more preferably 100 to 200 parts by weight. The polyfunctional monomer is a crosslinking compound and is a lower molecular weight than the copolymers (A) and (B), and forms chemical bonds by radicals generated by light irradiation.

<졉착 조제><Adhesive preparation>

접착 조제는 기재에 대한 밀착성을 강화시키는 역할을 하는 화합물로, 실란계 화합물이 일반적이나 상기 목적을 만족하는 한 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들면 메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필 트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸 트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필 트리메톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐트리메톡시실란 등을 들 수 있다. The adhesion aid is a compound that serves to enhance adhesion to the substrate, and the silane-based compound is generally limited, but is not particularly limited as long as it satisfies the above object. For example, methacryloxypropyl trimethoxysilane, (gamma)-glycidoxy propyl trimethoxysilane, (beta)-(3, 4- epoxycyclohexyl) ethyl trimethoxysilane, (gamma)-mercaptopropyl trimethoxysilane, Vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and the like.

접착 조제의 사용 비율은 공중합체 (A) 및 (B)의 전체량 100 중량부 당 30 중량부 이하가 가능하며, 보다 바람직하게는 20 중량부 이하를 사용한다. 접착 조제를 30 중량부를 초과하여 사용하면 도막성 및 보존안정성이 악화되는 경우가 있다.The use ratio of the adhesion aid may be 30 parts by weight or less per 100 parts by weight of the total amount of the copolymers (A) and (B), more preferably 20 parts by weight or less. When the adhesive aid is used in excess of 30 parts by weight, the coating properties and storage stability may deteriorate.

<기타 첨가제><Other additives>

기타 첨가제로는 계면활성제를 들 수 있다. 계면활성제는 불소계 혹은 실리콘계 계면활성제를 들 수 있다. 불소계 계면활성제로는 예를 들면 3M社의 FC-4430 등을 들 수 있고, 실리콘계 계면활성제로는 BYK-306, BYK-307, BYK-310, BYK-331 (이상 BYK-Chemie社), SH-8400, SF-8419 (이상 Toray-Silicon社) 등을 들 수 있다. 기타 첨가제는 공중합체 (A)와 (B)의 전체량 100 중량부 당 2 중량부 이하로 사용 하는 것이 바람직하다. 계면활성제의 경우 2 중량부를 초과하여 사용하면 거품이 과도하게 발생하는 경향이 있다.Other additives include surfactants. Surfactant is fluorine-type or silicone type surfactant. Examples of the fluorine-based surfactants include 3-4 FC-4430, and the silicone-based surfactants include BYK-306, BYK-307, BYK-310, BYK-331 (above BYK-Chemie), and SH-. 8400, SF-8419 (above Toray-Silicon), etc. are mentioned. Other additives are preferably used in an amount of 2 parts by weight or less per 100 parts by weight of the total amount of the copolymers (A) and (B). In the case of surfactants, the use of more than 2 parts by weight tends to cause excessive foaming.

<용제><Solvent>

본 발명의 조성물 용액을 조제하기 위해 사용되는 용제로는 각 성분을 균일하게 용해시킬 수 있고, 동시에 화학적으로 안정하여 조성물의 성분과 반응성이 없는 것이면 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들면 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 같은 알킬 케톤류; 테트라히드로퓨란 같은 에테르류; 메틸셀로솔브 아세테이트, 에틸셀로솔브 아세테이트, 에틸렌글리콜 부틸에테르 아세테이트 같은 에틸렌글리콜 알킬에테르 아세테이트류; 프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 에틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 프로필에테르 아세테이트 같은 프로필렌글리콜 알킬에테르 아세테이트류; 부틸셀로솔브, 2-메톡시에틸 에테르, 에틸렌글리콜 에틸메틸에테르, 에틸렌글리콜 디에틸에테르 같은 에틸렌글리콜류; 에틸 아세테이트, 에틸 락테이트, 에틸 3-에톡시프로피오네이트 같은 에스테르류로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용한다.The solvent used for preparing the composition solution of the present invention is not particularly limited as long as it is capable of dissolving each component uniformly and at the same time chemically stable and not reactive with the components of the composition. Alkyl ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone; Ethers such as tetrahydrofuran; Ethylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate and ethylene glycol butyl ether acetate; Propylene glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate and propylene glycol propyl ether acetate; Ethylene glycols such as butyl cellosolve, 2-methoxyethyl ether, ethylene glycol ethyl methyl ether, ethylene glycol diethyl ether; Compounds selected from the group consisting of esters such as ethyl acetate, ethyl lactate and ethyl 3-ethoxypropionate are used alone or in combination of two or more thereof.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 투명 박막층의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a transparent thin film layer for a liquid crystal display device, which is produced using the photosensitive resin composition according to the present invention.

상기 액정 표시 장치용 투명 박막층은 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려진 일반적인 제조방법을 통하여 제조할 수 있다. 예를 들어 슬릿 코터, 롤 코터(roll coater), 커튼 코터(curtain coater), 스핀 코터(spin coater) 및 각종 인쇄, 침적 등에 사용될 수 있고, 금속, 종이, 유리, 플라스틱 기판 등의 지지체상에 적용될 수 있다. 또한, 필름 등의 지지체 상에 도포한 후 기타 지지체 상에 전사하는 것도 가능하며, 그 적용 방법은 특별히 한정되지 않는다.The transparent thin film layer for the liquid crystal display device may be manufactured through a general manufacturing method known in the art, except for using the photosensitive resin composition according to the present invention. For example, it can be used in slit coaters, roll coaters, curtain coaters, spin coaters, spin coaters, and various printing, deposition, etc., and is applied on supports such as metal, paper, glass, and plastic substrates. Can be. Moreover, after apply | coating on support bodies, such as a film, it is also possible to transfer on other support bodies, The application method is not specifically limited.

본 발명의 감광성 수지 조성물을 경화시키기 위한 광원으로는 예컨대 파장이 250 내지 450 nm의 광을 발산하는 수은 증기 아크(arc), 탄소 아크, Xe 아크 등이 있다.As a light source for hardening the photosensitive resin composition of this invention, mercury vapor arc (arc), carbon arc, Xe arc etc. which emit light of 250-450 nm in wavelength, for example are mentioned.

이하의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the Examples are provided to illustrate the present invention and the scope of the present invention is not limited thereto.

<실시예><Examples>

이하 실시예에서 본 발명을 더욱 자세하게 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.In the following Examples, the present invention will be described in more detail, but the present invention is not limited to these Examples.

<합성예 1> Synthesis Example 1

2-테트라히드로피라닐 메타아크릴레이트, 글리시딜 메타아크릴레이트, 스티 렌 및 벤질 메타크릴레이트를 몰 함량비 각각 10%, 30%, 20%, 40%로 섞은 혼합물 30 중량부, 열 개시제로 V-65 3 중량부 및 프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트 70 중량부를 반응 용기에 넣은 후 질소 분위기에서 60℃를 유지하며 12시간 반응시켰다. 얻어진 반응성 바인더의 분자량은 Mw = 16000 이었다.30 parts by weight of a mixture of 2-tetrahydropyranyl methacrylate, glycidyl methacrylate, styrene and benzyl methacrylate in a molar content of 10%, 30%, 20% and 40%, respectively, as a thermal initiator 3 parts by weight of V-65 and 70 parts by weight of propylene glycol methyl ether acetate were added to a reaction vessel, and the reaction was carried out for 12 hours while maintaining at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. The molecular weight of the obtained reactive binder was Mw = 16000.

<합성예 2> Synthesis Example 2

상기 합성예 1과 동일하나, 2-테트라히드로피라닐 메타아크릴레이트, 글리시딜 메타아크릴레이트, 스티렌 및 벤질 메타크릴레이트를 몰 함량비로 각각 30%, 30%, 10%, 30%를 사용하였다. 얻어진 반응성 바인더의 분자량은 Mw = 17000 이었다.As in Synthesis Example 1, 2-tetrahydropyranyl methacrylate, glycidyl methacrylate, styrene and benzyl methacrylate were used as molar ratios of 30%, 30%, 10%, and 30%, respectively. . The molecular weight of the obtained reactive binder was Mw = 17000.

<합성예 3> &Lt; Synthesis Example 3 &

메타크릴산, 스티렌 및 벤질 메타크릴레이트를 몰 함량비 각각 60%, 10%, 30%로 섞은 혼합물 30 중량부, 열 개시제로 V-65 3 중량부 및 프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트 70 중량부를 반응 용기에 넣은 후 질소 분위기에서 60℃를 유지하며 12시간 반응시켰다. 이 공중합체 용액을 교반기가 부착된 플라스크에 투입하고 온도를 110℃까지 올리고, 글리시딜 메타크릴레이트를 첨가하여 에폭시기가 완전히 사라질 때까지 반응시켜 메타크릴산의 몰 함량비가 20%가 되도록 공중합체를 합성하였다. 얻어진 공중합체의 산가는 105 KOH mg/g이며, 분자량은 Mw=15000 이었다.30 parts by weight of a mixture of methacrylic acid, styrene and benzyl methacrylate in a molar content of 60%, 10% and 30%, respectively, 3 parts by weight of V-65 as a thermal initiator and 70 parts by weight of propylene glycol methylether acetate After the addition, the reaction was carried out for 12 hours while maintaining at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. The copolymer solution was poured into a flask with a stirrer, the temperature was raised to 110 ° C, and glycidyl methacrylate was added to react until the epoxy group disappeared completely, thereby bringing the copolymer to a molar content of 20% methacrylic acid. Was synthesized. The acid value of the obtained copolymer was 105 KOH mg / g, and the molecular weight was Mw = 15000.

<비교 합성예 1> Comparative Synthesis Example 1

메타크릴산, 글리시딜 메타아크릴레이트, 스티렌 및 벤질 메타크릴레이트를 몰 함량비 각각 10%, 30%, 20%, 40%로 섞은 혼합물 30 중량부, 열 개시제로 V-65 3 중량부 및 프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트 70 중량부를 반응 용기에 넣은 후 질소 분위기에서 60℃를 유지하며 12시간 반응시켰다. 얻어진 반응성 바인더의 분자량은 Mw = 19000 이었다.30 parts by weight of a mixture of methacrylic acid, glycidyl methacrylate, styrene and benzyl methacrylate in a molar content of 10%, 30%, 20% and 40%, respectively, 3 parts by weight of V-65 as a thermal initiator and 70 parts by weight of propylene glycol methyl ether acetate was placed in a reaction vessel, and the reaction was continued for 12 hours while maintaining at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere. The molecular weight of the obtained reactive binder was Mw = 19000.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

상기 합성예 1과 합성예 3에서 준비한 공중합체를 중량비 3:7로 섞은 혼합물을 바인더 고분자로 사용하며, 바인더 고분자의 함량 8 중량부와 헥사아크릴레이트 12 중량부, 광중합 개시제로 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9.H.-카르바졸-3-일]-에탄-1-온옥심-0-아세테이트(상품명 이르가큐어 OXE 02, 시바 스페셜티 케미컬즈사 제조) 1 중량부와 유기 용매인 PGMEA 79 중량부를 쉐이커를 이용하여 3 시간 동안 혼합시켰다. 이 혼합 감광성 용액을 5 마이크론 크기의 필터를 이용하여 여과하여 컬럼스페이서용 감광성 조성물을 얻는다.Using a mixture of the copolymer prepared in Synthesis Example 1 and Synthesis Example 3 in a weight ratio of 3: 7 as a binder polymer, 8 parts by weight of the binder polymer, 12 parts by weight of hexaacrylate, 1- [9- as a photopolymerization initiator Ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9.H.-carbazol-3-yl] -ethane-1-onoxime-0-acetate (trade name Irgacure OXE 02, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Inc.) 1 weight Part and 79 parts by weight of an organic solvent PGMEA were mixed using a shaker for 3 hours. This mixed photosensitive solution is filtered using a 5 micron filter to obtain a photosensitive composition for column spacers.

이 조성물을 유리에 스핀 코팅하여 약 100 ℃로 2 분 동안 전열 처리하면 두께가 약 2.5 ㎛되는 균등한 필름이 형성된다. 상기 필름을 지름 15 ㎛의 원형 독립 패턴(Isolated Pattern)형 포토마스크를 이용하여 고압 수은 램프 하에서 노광 시킨 후 패턴을 pH 11.3∼11.7의 KOH 알칼리 수용액으로 60초간 현상하고 탈 이온수 로 세척하였다. 이를 200 ℃에서 약 30 분간 후열 처리한 다음 패턴의 상태를 패턴 프로파일러로 관찰하고, 미소 압축 시험기로 패턴 강인성 및 압축 복원률을 측정하였다.Spin coating of this composition on glass and electrothermally treating at about 100 [deg.] C. for 2 minutes yields an even film having a thickness of about 2.5 [mu] m. After the film was exposed under a high pressure mercury lamp using a circular isolated pattern photomask having a diameter of 15 μm, the pattern was developed for 60 seconds with an aqueous KOH alkali solution having a pH of 11.3 to 11.7 and washed with deionized water. After post-treatment at 200 ° C. for about 30 minutes, the state of the pattern was observed with a pattern profiler, and the pattern toughness and compression recovery rate were measured with a micro compression tester.

<실시예 2><Example 2>

상기 합성예 1과 합성예 3에서 준비한 공중합체를 중량비 5:5로 섞은 혼합물을 바인더 고분자로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.It is the same as that of Example 1 except for using the mixture of the copolymer prepared in Synthesis Example 1 and Synthesis Example 3 in a weight ratio of 5: 5 as the binder polymer.

<실시예 3><Example 3>

상기 합성예 2와 합성예 3에서 준비한 공중합체를 중량비 3:7로 섞은 혼합물을 바인더 고분자로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.It is the same as that of Example 1 except for using a mixture of the copolymer prepared in Synthesis Example 2 and Synthesis Example 3 in a weight ratio of 3: 7 as the binder polymer.

<실시예 4><Example 4>

상기 합성예 2와 합성예 3에서 준비한 공중합체를 중량비 5:5로 섞은 혼합물을 바인더 고분자로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.It is the same as that of Example 1 except for using a mixture of the copolymer prepared in Synthesis Example 2 and Synthesis Example 3 in a weight ratio of 5: 5 as the binder polymer.

<비교예 1>Comparative Example 1

상기 합성예 1에서 준비한 공중합체를 단독으로 바인더 고분자로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.Except that the copolymer prepared in Synthesis Example 1 was used alone as a binder polymer is the same as in Example 1.

<비교예 2>Comparative Example 2

상기 합성예 2에서 준비한 공중합체를 단독으로 바인더 고분자로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.Except that the copolymer prepared in Synthesis Example 2 was used alone as a binder polymer is the same as in Example 1.

<비교예 3>Comparative Example 3

상기 합성예 3에서 준비한 공중합체를 단독으로 바인더 고분자로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.Except that the copolymer prepared in Synthesis Example 3 was used alone as a binder polymer is the same as in Example 1.

<비교예 4><Comparative Example 4>

상기 비교 합성예 1에서 준비한 공중합체를 단독으로 바인더 고분자로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.Except for using the copolymer prepared in Comparative Synthesis Example 1 alone as a binder polymer is the same as in Example 1.

<비교예 5>Comparative Example 5

상기 비교 합성예 1과 합성예 3에서 준비한 공중합체를 중량비 3:7로 섞은 혼합물을 바인더 고분자로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.Except that the copolymer prepared in Comparative Synthesis Example 1 and Synthesis Example 3 in a weight ratio of 3: 7 was used as the binder polymer as in Example 1.

<비교예 6>Comparative Example 6

상기 비교 합성예 1과 합성예 3에서 준비한 공중합체를 중량비 5:5로 섞은 혼합물을 바인더 고분자로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.It is the same as that of Example 1 except for using a mixture of the copolymer prepared in Comparative Synthesis Example 1 and Synthesis Example 3 in a weight ratio of 5: 5 as the binder polymer.

<컬럼스페이서용 감광성 조성물의 물성 평가><Evaluation of Physical Properties of Photosensitive Compositions for Column Spacers>

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 컬럼스페이서용 감광성 조성물의 물성을 다음과 같은 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기 [표1]에 정리하였다.The physical properties of the photosensitive compositions for column spacers prepared in Examples and Comparative Examples were measured by the following methods, and the results are summarized in the following [Table 1].

보관 안정성Storage stability

위 경화성 조성물(P1)을 실온에서 2주간 보관한 후 초기 점도 대비 변화율을 측정하였다.The curable composition (P1) was stored at room temperature for 2 weeks, and then the rate of change relative to the initial viscosity was measured.

현상성Developability

11.3∼11.7의 KOH 알칼리 수용액을 현상액으로 사용하여 60초간 현상 후 노광 되지 않은 부분의 잔존여부를 확인하였다. 현상 후 패턴을 제외한 나머지 부분의 유리 면이 보이면 양호(O), 보이지 않으면 불량(X)으로 표시하였다.The KOH alkali aqueous solution of 11.3-11.7 was used as a developing solution, and it confirmed whether the unexposed part remained after developing for 60 second. If the glass surface of the remaining part except the pattern after the development was seen, it was marked as good (O), and not visible as bad (X).

패턴 상부지름Pattern top diameter

실시예 및 비교예를 통하여 얻어진 패턴의 전체 두께 중 95% 두께에 해당하는 상부 지름을 패턴 프로파일러로 측정하였다.The upper diameter corresponding to 95% of the total thickness of the pattern obtained through the Examples and Comparative Examples was measured by a pattern profiler.

패턴 강인성Pattern toughness

지름 15 ㎛의 원형 독립 패턴형 포토마스크에 의하여 형성된 패턴을 미소 압축 시험기로 100mN의 하중을 20초 동안 가한 후, 동일한 힘을 동일 시간 동안 제거 하면서 패턴의 두께변화를 측정하여서, 두께 변화가 10% 미만이면 양호(O), 10% 이상이면 불량(X)으로 표시하였다.The pattern formed by the circular independent patterned photomask having a diameter of 15 μm was applied by a micro-compression tester for 20 seconds with a 100mN load, and the thickness change was measured by 10% by removing the same force for the same time. If less, it was marked as good (O) and if it was 10% or more, poor (X).

압축 복원률Compression Recovery Rate

지름 15 ㎛의 원형 독립 패턴형 포토마스크에 의하여 형성된 패턴을 미소 압축 시험기로 100mN의 하중을 20초 동안 가한 후, 동일한 힘을 동일 시간 동안 제거하면서 패턴의 두께변화를 측정하여, 초기 상태의 패턴 두께를 기준으로 패턴 두께가 가장 낮을 때의 두께 변화량 대비 힘이 모두 제거된 상태에서의 두께 변화량 비율을 나타내었다.The pattern formed by the circular independent patterned photomask having a diameter of 15 μm was applied with a micro-compression tester for 20 seconds with a load of 100 mN, and then the thickness of the pattern was measured while removing the same force for the same time, thereby measuring the pattern thickness of the initial state. The ratio of the thickness change in the state where all the forces were removed from the thickness change when the pattern thickness was the lowest was shown.


보관 안정성Storage stability 현상성Developability 패턴 상부지름Pattern top diameter 패턴 강인성Pattern toughness 압축 복원률Compression Recovery Rate
실시예 1Example 1 0.12%0.12% OO 22.2㎛22.2 μm OO 97.1%97.1% 실시예 2Example 2 0.14%0.14% OO 23.4㎛23.4 ㎛ OO 98.3%98.3% 실시예 3Example 3 0.14%0.14% OO 21.9㎛21.9㎛ OO 96.5%96.5% 실시예 4Example 4 0.16%0.16% OO 22.7㎛22.7 ㎛ OO 97.9%97.9% 비교예 1Comparative Example 1 0.13%0.13% XX -- -- -- 비교예 2Comparative Example 2 0.11%0.11% XX -- -- -- 비교예 3Comparative Example 3 0.09%0.09% OO 17.5㎛17.5㎛ XX 89.5%89.5% 비교예 4Comparative Example 4 2.89%2.89% OO 19.3㎛19.3 μm XX 91.6%91.6% 비교예 5Comparative Example 5 1.92%1.92% OO 18.6㎛18.6 μm XX 90.6%90.6% 비교예 6Comparative Example 6 2.42%2.42% OO 19.9㎛19.9㎛ XX 92.4%92.4%

본 발명 조성물의 일 성분인 공중합체 (B)를 포함하지 않는 비교예 1과 비교예 2의 감광성 조성물은 현상 특성이 좋지 않아 패턴을 얻을 수 없었다. The photosensitive compositions of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, which did not contain a copolymer (B) as one component of the composition of the present invention, had poor development characteristics and could not obtain a pattern.

본 발명 조성물의 일 성분인 공중합체 (A)를 포함하지 않는 비교예 3의 감광성 조성물은 보관안정성면에서는 실시예 및 기타 비교예들에 비하여 우수하나, 상부지름이 큰 패턴을 얻을 수 없었으며, 패턴 강인성 및 압축복원력 면에서도 본 발명의 조성물에 비해 좋지 않은 결과로 나타났다.The photosensitive composition of Comparative Example 3, which does not include a copolymer (A) as one component of the composition of the present invention, was superior to Examples and other comparative examples in terms of storage stability, but a pattern having a large upper diameter was not obtained. In terms of pattern toughness and compressive resilience, the results were poor compared to the compositions of the present invention.

본 발명 조성물의 일 성분인 공중합체 (A) 대신 카르복실기가 보호되지 않은 비교합성예 1로부터 제조된 공중합체를 포함하는 비교예 4, 5, 6의 감광성 조성물은 특히 보관안정성이 떨어지고, 패턴 강인성 면에서 좋지 않은 결과를 나타내었다. The photosensitive compositions of Comparative Examples 4, 5, and 6, which include a copolymer prepared from Comparative Synthesis Example 1 in which a carboxyl group is not protected instead of copolymer (A) which is one component of the composition of the present invention, are particularly poor in storage stability and have a pattern toughness. Showed poor results.

보관안정성이 안 좋은 조성물의 경우, 실온에서 장시간 보관 시 점도 상승이 되고, 이로 인하여 컬럼스페이서 패턴 형성 시 패턴 두께, 패턴 크기, 현상성 등이 초기 제조상태에 비하여 많은 차이를 보이게 되므로 제품으로 생산 판매하기 어렵게 된다. 점도 상승은 주로 조성물 용액 내에서의 화학 반응에 의하여 발생하는데, 그 중 영향이 가장 큰 반응으로 바인더 고분자내의 작용기들이 상온에서 조금씩 천천히 반응하는 것을 들 수 있다. 이러한 반응의 대표적인 예로는 메타크릴산과 글리시딜 메타아크릴레이트가 하나의 공중합체 내에 존재하는 경우를 들 수 있으며 비교예 4,5,6번의 경우이다. In the case of poor storage stability, the viscosity increases when stored at room temperature for a long time, and as a result, the pattern thickness, pattern size, developability, etc. when forming the column spacer pattern show a lot of difference from the initial manufacturing state. It becomes difficult to do it. The viscosity increase is mainly caused by a chemical reaction in the composition solution, the most influential reaction is the reaction of the functional groups in the binder polymer slowly at room temperature. Representative examples of such a reaction include the case where methacrylic acid and glycidyl methacrylate are present in one copolymer, which is the case of Comparative Example 4,5,6.

한편, 상기 합성예 3에서 얻어진 공중합체 B를 단독으로 사용하여 바인더 메트릭스를 구성한 비교예 3의 경우, 공중합체 합성 과정에서 이미 글리시딜 메타아크릴레이트와 메타크릴산을 고온에서 반응시킨 후 조성물을 형성시킨 것이므로, 향후 상온 보관 시 점도 상승이 매우 적은 것으로 나타났다. 그러나 열에 의하여 반응할 수 있는 작용기가 없기 때문에 패턴 형성 시 적용되는 가열공정(pre-bake & post-bake)에서 분자간의 결합력이 상대적으로 약하게 되고 이로 인하여 다른 예들에 비하여 패턴 강인성이나 압축복원율이 떨어지는 것으로 나타났다.On the other hand, in Comparative Example 3 in which the binder matrix was formed using only the copolymer B obtained in Synthesis Example 3 alone, the composition was reacted after glycidyl methacrylate and methacrylic acid were already reacted at a high temperature during copolymerization. Since it was formed, the viscosity was found to be very small at room temperature storage in the future. However, since there is no functional group that can react by heat, the bonding strength between molecules is relatively weak in the heating process (pre-bake & post-bake) applied during pattern formation, which causes the pattern toughness or compression recovery rate to be lower than that of other examples. appear.

Claims (10)

공중합체 (A) 및 (B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬럼스페이서 조성물:A column spacer composition comprising copolymers (A) and (B): 공중합체 (A)Copolymer (A) 하기 화학식 1로 표시되는 2-테트라히드로피리닐기 함유 중합성 모노머(a-1) 및 에폭시기 함유 중합성 모노머(a-2)를 포함하는 공중합체A copolymer containing a 2-tetrahydropyridyl group-containing polymerizable monomer (a-1) and an epoxy group-containing polymerizable monomer (a-2) represented by the following Chemical Formula 1 [화학식 1][Formula 1]
Figure 112009031765409-PAT00007
Figure 112009031765409-PAT00007
(상기 R1은 수소 원자 또는 탄소 원자 수 1~5의 알킬기이다.)(R1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.) 공중합체 (B)Copolymer (B) 하기 화학식 2로 표시되는 화합물(b-1)을 포함하는 공중합체A copolymer containing a compound represented by formula (2) [화학식 2][Formula 2]
Figure 112009031765409-PAT00008
Figure 112009031765409-PAT00008
(m 및 n은 3~40인 정수이다.)(m and n are integers from 3 to 40.)
제1항에 있어서, 상기 공중합체 (A), (B) 또는 (A) 및 (B)는 지방족 혹은 방향족 (메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 (메타)아크릴레이트, 수산기를 갖는 아크릴레이트 모노머, 스티렌계 모노머, 실리콘계 (메타)아크릴레이트 모노머, 1,3-부타다이엔 및 이소프렌으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 중합성 모노머(a-3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬럼스페이서 조성물.The method of claim 1, wherein the copolymers (A), (B) or (A) and (B) are aliphatic or aromatic (meth) acrylates, caprolactone-modified (meth) acrylates, acrylate monomers having a hydroxyl group, A column spacer composition comprising at least one polymerizable monomer (a-3) selected from the group consisting of styrene monomers, silicone (meth) acrylate monomers, 1,3-butadiene and isoprene. 제 1 항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 (a-1) 모노머가 2-테트라히드로피라닐 메타아크릴레이트 또는 2-테트라히드로피라닐 아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 컬럼스페이서 조성물.The column spacer composition of claim 1, wherein the monomer (a-1) represented by Formula 1 is 2-tetrahydropyranyl methacrylate or 2-tetrahydropyranyl acrylate. 제 1 항에 있어서, 상기 (a-2) 모노머가 글리시딜 메타아크릴레이트 또는 3,4-에폭시시클로헥실 메타아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 컬럼스페이서 조성물.The column spacer composition of claim 1, wherein the monomer (a-2) is glycidyl methacrylate or 3,4-epoxycyclohexyl methacrylate. 제 1 항에 있어서, 상기 공중합체 (A) 및 (B)의 혼합비는 1:9~5:5인 것을 특징으로 하는 컬럼스페이서 조성물.The column spacer composition according to claim 1, wherein the mixing ratio of the copolymers (A) and (B) is from 1: 9 to 5: 5. 제 2 항에 있어서, 상기 공중합체 (A)는 모노머(a-1)를 5 ~ 50 중량%, 모노머(a-2)를 5 ~ 70 중량%, 상기 중합성 모노머(a-3)를 0 ~ 80 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 컬럼스페이서 조성물.The copolymer (A) according to claim 2, wherein the copolymer (A) is 5 to 50% by weight of the monomer (a-1), 5 to 70% by weight of the monomer (a-2) and 0 to the polymerizable monomer (a-3). Column spacer composition, characterized in that it comprises ~ 80% by weight. 제 2 항에 있어서, 상기 공중합체 (B)는 상기 중합성 모노머(a-3)를 0 ~ 80 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 컬럼스페이서 조성물.3. The column spacer composition of claim 2, wherein the copolymer (B) comprises 0 to 80 wt% of the polymerizable monomer (a-3). 제 1 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 조성물로부터 형성된 컬럼스페이서 패턴.A column spacer pattern formed from the composition of claim 1. 제 1 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 조성물을 이용하여 제조된 액정 표시 소자용 컬러 필터.The color filter for liquid crystal display elements manufactured using the composition of any one of Claims 1-7. 제 1 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 조성물을 이용하여 제조된 액정 표시 소자.The liquid crystal display device manufactured using the composition of any one of Claims 1-7.
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