KR20120009607A - 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 전자종이용 반사판 및 전자종이 - Google Patents

전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 전자종이용 반사판 및 전자종이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 전자종이용 반사판 및 전자종이에 관한 것이다.
상기 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물은 바인더 수지(A), 광중합성 화합물(B), 광중합 개시제(C), 착색제(D) 및 용제(E)를 포함하여 이루어지며, 상기 바인더 수지(A)는 소정의 단위구조를 포함하며, 상기 광중합 개시제(C)는 아세토페논계 광중합 개시제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 본 발명에 따른 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물은 전자종이 반사판에 적용시 우수한 감도로 홀 또는 패턴 형성이 가능하여 다양한 구동방식의 전자종이에 적용이 가능하며 특히 공정성이 우수할 뿐만 아니라 반사효율이 우수한 특성을 나타낸다. 따라서 상기 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물은 전자종이용 반사판 및 전자종이의 제조에 유용하게 적용될 수 있다.

Description

전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 전자종이용 반사판 및 전자종이{COLORED PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION FOR REFLECTOR OF ELECTRONIC PAPER, REFLECTOR FOR ELECTRONIC PAPER AND ELECTORONIC PAPER INCLUDING THE SAME}
본 발명은 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 전자종이용 반사판 및 전자종이에 관한 것이다.
전자종이는 종이에 일반적인 잉크의 특징을 적용한 디스플레이 기술이다. 이페이퍼 (e-paper)라고도 하며 그 구동 형태에 따라 전기영동 디스플레이, 트위스트 볼, Liquid powder, 전기습윤 등의 여러 기술이 알려져 있다.
상기 전자종이는 백라이트를 액정 패널의 배면에 배치한 투과형과, 반사판을 배치하여 외광을 조명광으로 사용하는 반사형이 있다. 또한, 하프미러를 구비한 액정표시소자로서, 밝은 환경하에서는 외광을 반사판으로 반사시켜 조명광으로서 이용하고, 어두운 환경하에서는 백라이트를 병용하는 반투과형(半透過型) 인 것도 있다. 특히, 반사형 및 반투과형 액정표시소자는 외광을 반사시키는 것에 의해 화상을 표시하는 방식이고, 통상은 백라이트유닛 등의 광원을 필요로 하지 않으므로, 종래의 투과형 액정표시소자와 비교하면, 저소비전력, 박형, 경량화가 가능하다. 또한 반사광을 사용하기 때문에 피로도가 적은 것이 특징이다.
이러한 전자종이는 반사광을 최대한 이용하여야 하므로 반사판의 효율이 매우 중요하다. 특히 반사판의 경우 다양한 구동방식에 용이하게 적용할 수 있으면서 공정성이 우수하여야 할 뿐만 아니라 시인성 확보를 위하여 백라이트를 사용할 경우에도 전기소모를 최소화할 수 있어야 한다.
본 발명은 전자종이용 반사판의 제조에 적용시 우수한 감도로 홀 또는 패턴 형성이 가능하여 다양한 구동방식에 적용이 가능하며 특히 현상특성이 우수할 뿐만 아니라 반사효율 특성이 우수한 전자종이 반사판용 감광성 수지조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 상기 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조되는 전자종이용 반사판을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한 본 발명은 상기 전자종이용 반사판을 포함하는 전자종이를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물은 바인더 수지(A), 광중합성 화합물(B), 광중합 개시제(C), 착색제(D) 및 용제(E)를 포함하여 이루어지며, 상기 바인더 수지(A)는 하기 화학식 1로 표시되는 단위구조 및 하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 단위구조를 포함하고, 상기 광중합 개시제(C)는 아세토페논계 광중합 개시제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
<화학식 1>
Figure pat00001
(상기 화학식 1에서 R1는 H 또는 -CH3이다.)
<화학식 2>
Figure pat00002
(상기 화학식 2에서 R1는 H 또는 -CH3이며, R2는 산소원자 또는 -NH-이며, R3는 탄소 원자수 1 내지 17의 알킬기 또는 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시기이고, R4는 H, =CH2, -CH3, 벤젠, 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬 치환기를 갖는 벤젠, 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시 치환기를 갖는 벤젠, -OH 또는 할로겐 원자로 치환된 벤젠, 메틸아미노기, 에틸아미노기, 글리시딜기 또는 탄소수 6 내지 12의 지환식환이다.)
<화학식 3>
Figure pat00003
(상기 화학식 3에서 R1는 H 또는 -CH3이며, R2는 산소원자 또는 -NH-이며, R4는 H, =CH2, -CH3, 벤젠, 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬 치환기를 갖는 벤젠, 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시 치환기를 갖는 벤젠, -OH 또는 할로겐 원자로 치환된 벤젠, 메틸아미노기, 에틸아미노기, 글리시딜기 또는 탄소수 6 내지 12의 지환식환이다.)
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자종이용 반사판은 기판 상부에 본 발명에 따른 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 도포하고 소정의 패턴으로 노광 및 현상하여 형성된 패턴층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자종이는 상기 전자종이용 반사판을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기한 본 발명에 따른 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물은 전자종이 반사판에 적용시 우수한 감도로 홀 또는 패턴 형성이 가능하여 다양한 구동방식의 전자종이에 적용이 가능하며 특히 현상특성이 우수할 뿐만 아니라 반사효율이 우수한 특성을 나타낸다. 따라서 상기 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물은 전자종이용 반사판 및 전자종이의 제조에 유용하게 적용될 수 있다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물은 바인더 수지(A), 광중합성 화합물(B), 광중합 개시제(C), 착색제(D) 및 용제(E)를 포함하여 이루진다. 상기 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물은 필요에 따라서 선택적으로 첨가제(F)를 더 포함할 수 있다.
바인더 수지(A)
상기 바인더 수지(A)는 하기 화학식 1로 표시되는 단위구조 및 하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 단위구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
<화학식 1>
Figure pat00004
(상기 화학식 1에서 R1는 H 또는 -CH3이다.)
<화학식 2>
Figure pat00005
(상기 화학식 2에서 R1는 H 또는 -CH3이며, R2는 산소원자 또는 -NH-이며, R3는 탄소 원자수 1 내지 17의 알킬기 또는 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시기이고, R4는 H, =CH2, -CH3, 벤젠, 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬 치환기를 갖는 벤젠, 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시 치환기를 갖는 벤젠, -OH 또는 할로겐 원자로 치환된 벤젠, 메틸아미노기, 에틸아미노기, 글리시딜기 또는 탄소수 6 내지 12의 지환식환이다.)
<화학식 3>
Figure pat00006
(상기 화학식 3에서 R1는 H 또는 -CH3이며, R2는 산소원자 또는 -NH-이며, R4는 H, =CH2, -CH3, 벤젠, 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬 치환기를 갖는 벤젠, 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시 치환기를 갖는 벤젠, -OH 또는 할로겐 원자로 치환된 벤젠, 메틸아미노기, 에틸아미노기, 글리시딜기 또는 탄소수 6 내지 12의 지환식환이다.)
상기 바인더 수지에서 상기 화학식 1로 표현되는 구조단위는 몰분율로 3 내지 70몰% 포함되는 것이 바람직하고, 5 내지 60몰% 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 바인더 수지에서 상기 화학식 1로 표현되는 구조단위가 상기 범위 내로 포함될 경우 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물은 현상속도가 우수며 해상도가 우수한 특성을 나타낸다.
상기 바인더 수지에서 상기 화학식 2 또는 3으로 표현되는 구조단위는 몰분율로 3 내지 80몰% 포함되는 것이 바람직하고, 5 내지 70몰% 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 화학식 2 또는 3으로 표현되는 구조단위가 상기 범위 내로 포함될 경우 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물은 감도 및 밀착성이 우수하여 현상 공정중에 패턴의 박리가 없으며, 내용제성이 우수한 특성을 나타낸다.
상기한 바인더 수지는 화학식 1 및 화학식 2 또는 화학식 3의 구조 단위를 포함시키기 위한 단량체들의 공중합반응에 의해 얻어진 공중합체일 수 있다.
예를 들어 상기 화학식 1의 구조 단위를 포함시키기 위한 단량체는 (메타)아크릴산일 수 있다.
또한 상기 화학식 2의 구조 단위를 포함시키기 위한 단량체는 반드시 제한되지는 않지만 구체적으로 2-에톡시에틸메타아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르메타아크릴레이트, 2-하이트록시에틸메타아크릴레이트, 3-아크릴로일아미노-1-프로판올, 아릴메타아크릴레이트, 벤질메타아크릴리에트, N-(부톡시메틸)아크릴아미드, 부틸메타아크릴레이트, 4-하이드록시부틸아크릴레이트, 부틸아크릴리에트, 헥실메타아크릴레이트, 디에틸린글리콜에틸에테르아크릴레이트, 도데실메타아크릴레이트, 하이드록시프로필메타아크릴레이트, 에틸렌글리콜디시클로펜테닐에테르아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 2-(디에틸아미노)에틸메타아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴아크릴레이트, 글리시딜메타아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한 상기 화학식 3의 구조 단위를 포함시키기 위한 단량체는 반드시 제한되지는 않지만 구체적으로 아이소보닐메타아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 시클로헥실메타아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.0 2,6 ]데칸-8-일(메타)아크릴레이트, 페닐메타아크릴레이트, N-페닐아크릴아미드, 3,3,5-트리메틸시클로헥실메타아크릴레이트, 비닐메타아크릴레이트, 1-아다만틸-아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한 상기 바인더 수지는 화학식 1 및 화학식 2 또는 화학식 3의 구조 단위를 포함시키기 위한 단량체들의 공중합시 또는 그 단량체들의 공중합체에 중합가능한 다른 단량체를 추가로 반응시켜 얻어진 중합체일 수 있다.
상기 중합가능한 다른 단량체는 구체적으로 스티렌, 비닐톨루엔, α-메틸스티렌, p-클로로스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐벤질메틸에테르, m-비닐벤질메틸에테르, p-비닐벤질메틸에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르 등의 방향족 비닐 화합물, N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, N-페닐말레이미드, N-o-히드록시페닐말레이미드, N-m-히드록시페닐말레이미드, N-p-히드록시페닐말레이미드, N-o-메틸페닐말레이미드, N-m-메틸페닐말레이미드, N-p-메틸페닐말레이미드, N-o-메톡시페닐말레이미드, N-m-메톡시페닐말레이미드, N-p-메톡시페닐말레이미드 등의 N-치환 말레이미드계 화합물; 등을 들 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이들은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기한 바인더 수지의 제조방법은 특별히 제한되지 않고, 종래 공지되어 있는 각종 중합방법이 사용될 수 있으며, 공지의 중합방법 중에서 용액중합법이 보다 바람직하다. 또한, 중합 온도나 중합 시간은 도입되는 단량체의 종류나 비율, 목표 바인더 수지 분자량에 따라 다르지만 바람직하게는 60℃ 내지 130℃에서 1 내지 10시간 동안 중합시키는 것이다.
상기의 공정에서 용매를 이용하는 경우에는, 통상의 라디칼 중합 반응시 사용되는 용매를 이용할 수 있으며, 구체적으로는, 테트라히드로퓨란, 디옥산, 에틸렌글리콜디메틸에틸, 디에틸렌글리콜디메틸에틸, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 초산에틸, 초산부틸, 프로필렌글리콜모노메틸에틸아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 메탄올, 에탄올, 프로판올, n-부탄올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠, 클로로포름, 디메틸설폭시드 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기의 공정에 사용되는 중합 개시제로는 통상 사용되는 중합 개시제를 첨가할 수 있으며, 특별히 제한되지는 않는다. 구체적으로는 디이소프로필벤젠히드로퍼옥시드, 디-t-부틸퍼옥시드, 벤조일퍼옥시드, t-부틸퍼옥시이소프로필카르보네이트, t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 등의 유기 과산화물; 2,2’-아조비스(이소부티로니트릴), 2,2’-아조비스(2,4-디메틸바레로니토릴), 디메틸2,2’-아조비스(2-메틸프로피오네이트) 등의 질소 화합물을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 분자량이나 분자량 분포를 제어하기 위해 예를 들면, n-도데실머캅토, 머캅토초산, 머캅토초산메틸 등의 머캅토계 연쇄 이동제, α-메틸스티렌다이머 등을 연쇄 이동제로서 사용할 수도 있다. 또한, 상기의 중합 조건은 제조 설비나 중합에 의한 발열량 등을 고려하여 투입 방법이나 반응 온도를 적절하게 조정할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 상기 바인더 수지는 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이 3,000 내지 100,000의 범위에 있는 것이 바람직하고, 5,000 내지 50,000의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 상기 바인더 수지(A)의 중량 평균 분자량이 3,000 내지 100,000의 범위에 있으면 현상시에 막 감소가 방지되어 패턴 부분의 누락성이 양호해지므로 바람직하다.
상기 바인더 수지의 함량은 상기 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물 중의 고형분에 대하여 질량 분율로 3 내지 80질량%, 바람직하게는 5 내지 70질량%의 범위이다. 상기 바인더 수지의 함량이 상기의 기준으로 3 내지 80질량%이면 현상액에의 용해성이 충분하여 패턴형성이 용이하며, 현상시에 노광부의 막 감소가 방지되어 바람직하다.
본 발명에서 고형분이란 용제(또는 용매)를 제외한 성분을 의미한다.
광중합성 화합물(B)
상기 광중합성 화합물(B)은 후술하는 광중합 개시제의 작용으로 중합할 수 있는 화합물이면 특별하게 한정되는 것은 아니다. 바람직하게 상기 광중합성 화합물(B)은 단관능 광중합성 화합물, 2관능 광중합성 화합물 또는 3관능 이상의 다관능 광중합성 화합물 등을 들 수 있다.
상기 단관능 단량체의 구체적인 예로는, 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있으며 시판품으로는 아로닉스 M-101(도아고세이), KAYARAD TC-110S(닛본가야꾸), 비스코트 158(오사카 유키 가가쿠 고교) 등을 들 수 있다.
상기 2관능 단량체의 구체적인 예로는 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르, 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며 시판품으로는 아로닉스 M-210, M-1100, 1200(도아고세이), KAYARAD HDDA(닛본가야꾸), 비스코트 260(오사카 유키 가가쿠 고교), AH-600, AT-600, UA-306H(교에이샤 가가꾸사) 등이 있다.
상기 3관능 이상의 다관능 광중합성 화합물의 구체적인 예로는 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 티펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등이 있으며, 시판품으로는 아로닉스 M-309, TO-1382(도아고세이), KAYARAD TMPTA, KAYARAD DPHA, KAYARAD DPHA-40H(닛본가야꾸) 등이 있다.
상기에서 예시한 광중합성 화합물 중에서도 3관능 이상의 (메타)아크릴산에스테류 및 우레탄(메타)아크릴레이트가 중합성이 우수하며 강도를 향상시킬 수 있다는 점에서 특히 바람직하다.
상기에서 예시한 광중합성 화합물은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 광중합성 화합물의 함량은 착색 감광성 수지 조성물 중의 고형분에 대하여 질량 분율로 3 내지 80질량% 포함되는 것이 바람직하고, 특히 5 내지 70질량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상기 광중합성 화합물이 상기의 기준으로 3 내지 80질량% 포함되는 경우에는 반사판의 강도나 평활성이 양호하게 되기 때문에 바람직하다.
광중합 개시제(C)
상기 광중합 개시제는 상기 바인더 수지(A) 및 광중합성 화합물(B)을 중합시킬 수 있는 것이면 그 종류를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다. 바람직하게 상기 광중합 개시제는 아세토페논계 광중합 개시제를 포함하며, 여기에 트리아진계 화합물, 비이미다졸계 화합물 및 옥심 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 추가하여 사용할 수 있다.
상기 아세토페논계 화합물은 구체적으로 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온, 2-(4-메틸벤질)-2-(디메틸아미노)-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 등을 들 수 있다.
상기 트리아진계 화합물은 구체적으로 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.
상기 비이미다졸 화합물은 구체적으로 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(트리알콕시페닐)비이미다졸, 2,2-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4’5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸 또는 4,4',5,5' 위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 이미다졸 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4’5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸이 바람직하게 사용된다.
상기 옥심 화합물은 구체적으로 o-에톡시카르보닐-α-옥시이미노-1-페닐프로판-1-온등을 들 수 있으며, 시판품으로 바스프사의 OXE01, OXE02가 대표적이다.
상기 벤조페논계 화합물은 구체적으로 벤조페논, 0-벤조일벤조산 메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술피드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등을 들 수 있다.
상기 티오크산톤계 화합물은 구체적으로 2-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 정도이면 이 분야에서 통상적으로 사용되고 있는 그 밖의 광중합 개시제 등을 추가로 병용할 수도 있다. 그 밖의 광중합 개시제로서는, 예를 들면 벤조인계 화합물, 안트라센계 화합물 등을 들 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 벤조인계 화합물은 구체적으로 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등을 들 수 있다.
상기 안트라센계 화합물은 구체적으로 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10- 디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센 등을 들 수 있다.
그 밖에 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 10-부틸-2-클로로아크리돈, 2-에틸안트라퀴논, 벤질, 9,10-페난트렌퀴논, 캄포퀴논, 페닐클리옥실산 메틸, 티타노센 화합물 등을 그 밖의 광중합 개시제로서 들 수 있다.
상기 광중합 개시제는 광중합 개시 보조제(C-1)를 조합하여 사용할 수도 있다. 광중합 개시제에 광중합 개시 보조제를 병용하면, 이들을 함유하는 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물은 더욱 고감도가 되어 생산성을 향상시켜 주므로 바람직하다.
상기 광중합 개시 보조제는 예를 들어 아민 화합물, 카르복실산 화합물, 티올기를 가지는 유기 황화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 아민 화합물은 구체적으로 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민 등의 지방족 아민 화합물, 4-디메틸아미노벤조산메틸, 4-디메틸아미노벤조산에틸, 4-디메틸아미노벤조산이소아밀, 4-디메틸아미노벤조산2-에틸헥실, 벤조산2-디메틸아미노에틸, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논(통칭 : 미힐러 케톤), 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 방향족 아민 화합물 등을 들 수 있다. 바람직하게 상기 아민 화합물은 방향족 아민 화합물이 사용될 수 있다.
상기 카르복실산 화합물은 구체적으로 페닐티오아세트산, 메틸페닐티오아세트산, 에틸페닐티오아세트산, 메틸에틸페닐티오아세트산, 디메틸페닐티오아세트산, 메톡시페닐티오아세트산, 디메톡시페닐티오아세트산, 클로로페닐티오아세트산, 디클로로페닐티오아세트산, N-페닐글리신, 페녹시아세트산, 나프틸티오아세트산, N-나프틸글리신, 나프톡시아세트산 등의 방향족 헤테로아세트산류 등을 들 수 있다.
상기 티올기를 가지는 유기 황화합물은 구체적으로 2-머캅토벤조티아졸, 1,4-비스(3-머캅토부티릴옥시)부탄, 1,3,5-트리스(3-머캅토부틸옥시에틸)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온, 트리메틸올프로판트리스(3-머갑토프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토부틸레이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 디펜타에리트리톨헥사키스(3-머캅토프로피오네이트), 테트라에틸렌글리콜비스(3-머캅토프로피오네이트) 등을 들 수 있다.
상기 광중합 개시제의 함량은 고형분을 기준으로 바인더 수지(A) 및 광중합성 화합물(B)의 합계량에 대하여 질량분율로 0.1 내지 40질량%, 바람직하게는 1 내지 30질량%이다. 상기 광중합 개시제의 함량이 상기의 기준으로 상기의 범위에 있으면 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물이 고감도화되어 노광시간이 단축되므로 생산성이 향상되며 높은 해상도를 유지할 수 있기 때문에 바람직하며 이 조성물을 사용하여 형성한 반사판의 강도나, 표면에서의 평활성이 양호하게 되므로 바람직하다.
또한 상기 광중합개시 보조제를 사용하는 경우 상기 광중합 개시 보조제는 바인더 수지 및 광중합성 화합물의 합계량에 대하여 질량분율로 0.1 내지 50질량%, 바람직하게는 1 내지 40질량%이다. 상기 광중합 개시 보조제의 사용량이 상기의 기준으로 상기의 범위내에 있으면 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물의 감도가 더 높아지고, 이 조성물을 사용하여 형성되는 반사판의 생산성이 향상되기 때문에 바람직하다.
착색제(D)
상기 착색제는 안료 또는 염료를 포함한다.
상기 안료는 상기 안료는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 유기안료 또는 무기안료를 사용할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 안료는, 필요에 따라 레진 처리, 산성 기 또는 염기성 기가 도입된 안료 유도체 등을 이용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 안료 표면에의 그라프트 처리, 황산미립화법 등에 의한 미립화 처리 또는 불순물을 제거하기 위한 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리, 이온 교환법 등에 의한 이온성 불순물의 제거처리 등을 실시할 수도 있다.
상기 안료는 잉크젯 잉크 등에 사용되는 각종의 안료를 사용할 수도 있으며, 구체적으로는 수용성 아조 안료, 불용성 아조 안료, 프탈로시아닌 안료, 퀴나크리돈 안료, 이소인돌리논 안료, 이소인돌린 안료, 페리렌 안료, 페리논 안료, 디옥사진 안료, 안트라퀴논 안료, 디안트라퀴노닐 안료, 안트라피리미딘 안료, 안탄트론(anthanthrone) 안료, 인단트론(indanthrone) 안료, 프라반트론 안료, 피란트론(pyranthrone) 안료, 디케토피로로피롤 안료 등을 들 수 있다.
또한, 무기 안료로서 금속 산화물이나 금속 착염 등의 금속 화합물을 사용할 수 있으며, 구체적인 예로는 철, 코발트, 알루미늄, 카드뮴, 납, 구리, 티탄, 마그네슘, 크롬, 아연, 안티몬, 카본블랙 등의 금속의 산화물 또는 복합 금속 산화물 등을 들 수 있다.
특히 상기 안료로는 구체적으로 색지수(The society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트로 분류되어 있는 화합물을 사용할 수 있고, 보다 구체적으로는 이하와 같은 색지수(C.I.) 번호의 안료를 들 수 있지만, 반드시 이들로 한정되는 것은 아니다. 이들은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
C.I. 피그먼트 화이트 4, 5, 6, 6:1, 7, 18, 18:1, 19, 20, 22, 25, 26, 27, 28, 32,
C.I. 피그먼트 옐로우 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 180 및 185
C.I. 피그먼트 오렌지 13, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 및 71
C.I. 피그먼트 레드 9, 97, 105, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 176, 177, 180, 192, 215, 216, 224, 242, 254, 255 및 264
C.I. 피그먼트 바이올렛 14, 19, 23, 29, 32, 33, 36, 37 및 38
C.I. 피그먼트 블루 15(15:3, 15:4, 15:6등), 21, 28, 60, 64 및 76
C.I. 피그먼트 그린 7, 10, 15, 25, 36, 47 및 58
C.I 피그먼트 브라운 28 등
바람직하게 상기 안료 중에서 반사효율과 백색도를 고려하여 백색안료인 C.I. 피그먼트 화이트 6 및 C.I. 피그먼트 화이트 22 가 바람직하게 사용될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 안료는 그 입경이 균일하게 분산된 안료 분산액을 사용하는 것이 바람직하다. 안료의 입경을 균일하게 분산시키기 위한 방법의 일 예로 안료 분산제를 함유시켜 분산 처리하는 방법 등을 들 수 있으며, 이 방법에 따르면 안료가 용액 중에 균일하게 분산된 상태의 안료 분산액을 얻을 수 있다.
상기의 안료 분산제로서는, 예를 들면, 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성, 폴리에스테르계, 폴리아민계 등의 계면활성제 등을 들 수 있고, 이들은 각각 단독으로 또는 2종이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 계면활성제의 구체적인 예로서는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르류, 폴리에틸렌글리콜디에스테르류, 솔비탄지방산에스테르류, 지방산변성폴리에스테르류, 3급 아민 변성 폴리우레탄류, 폴리에틸렌이민류 등이 있다.
상기 안료 분산제의 시판품으로는, 예를 들면, BYK(빅) 케미사의 상품명: DISPER BYK-160, DISPER BYK-161, DISPER BYK-162, DISPER BYK-163, DISPER BYK-164, DISPER BYK-166, DISPER BYK-171, DISPER BYK-180, DISPER BYK-182,DISPER BYK-184; BASF사의 상품명: EFKA-44, EFKA-46, EFKA-47, EFKA-48, EFKA-4010, EFKA-4050, EFKA-4055, EFKA-4020, EFKA-4015, EFKA-4060, EFKA-4300, EFKA-4330, EFKA-4400, EFKA-4406, EFKA-4510, EFKA-4800; Lubirzol사의 상품명: SOLSPERS-24000, SOLSPERS-32550, NBZ-4204 /10; 카와켄 파인 케미컬사의 상품명: 히노액트(HINOACT) T-6000, 히노액트 T-7000, 히노액트 T-8000; 아지노모토사의 상품명: 아지스퍼(AJISPUR) PB-821, 아지스퍼 PB-822, 아지스퍼 PB-823; 쿄에이샤 화학사의 상품명: 플로렌 (FLORENE) DOPA-17HF, 플로렌 DOPA-15BHF, 플로렌 DOPA-33, 플로렌 DOPA-44 등을 들 수 있다.
상기 안료 분산제는 안료 1질량부에 대하여 통상 1질량부 이하로 사용되며, 바람직하게는 0.05 내지 0.5질량부로 사용되는 것이 좋다. 상기 안료 분산제가 상기와 같은 함량으로 사용되는 경우에는 균일한 입경의 분산된 안료를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 염료는 용제에 대한 용해성을 가지는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 바람직하게는 용제에 대한 용해성을 가지면서 알칼리 현상액에 대한 용해성을 가지며, 내열성, 내용제성 등의 신뢰성을 확보할 수 있는 염료를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 염료로는 설폰산이나 카복실산 등의 산성기를 갖는 산성 염료, 산성 염료와 질소 함유 화합물의 염, 산성 염료의 설폰아미드체 등과 이들의 유도체에서 선택된 것을 사용할 수 있으며, 이외에도 아조계, 크산텐계, 프탈로시아닌계의 산성염료 및 이들의 유도체도 선택할 수 있다.
바람직하게 상기 염료는 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)내에 염료로 분류되어 있는 화합물이나, 염색 노트(색염사)에 기재되어 있는 공지의 염료를 들 수 있다.
상기 염료의 구체적인 예로는, C.I. 솔벤트 염료로서,
C.I. 솔벤트 옐로우 4, 14, 15, 23, 24, 38, 62, 63, 68, 82, 94, 98, 99, 162 등의 황색 염료;
C.I. 솔벤트 레드 45, 49, 122, 125, 130 등의 적색 염료;
C.I. 솔벤트 오렌지 2, 7, 11, 15, 26, 56 등의 오렌지색 염료;
C.I. 솔벤트 블루 35, 37, 59, 67 등의 청색 염료;
C.I. 솔벤트 그린 1, 3, 4, 5, 7, 28, 29, 32, 33, 34, 35 등의 녹색 염료 등을 들 수 있다.
또한 C.I. 애시드 염료로서
C.I.애시드 옐로우 1, 3, 7, 9, 11, 17, 23, 25, 29, 34, 36, 38, 40, 42, 54, 65, 72, 73, 76, 79, 98, 99, 111, 112, 113, 114, 116, 119, 123, 128, 134, 135, 138, 139, 140, 144, 150, 155, 157, 160, 161, 163, 168, 169, 172, 177, 178, 179, 184, 190, 193, 196, 197, 199, 202, 203, 204, 205, 207, 212, 214, 220, 221, 228, 230, 232, 235, 238, 240, 242, 243, 251 등의 황색 염료;
C.I.애시드 레드 1, 4, 8, 14, 17, 18, 26, 27, 29, 31, 34, 35, 37, 42, 44, 50, 51, 52, 57, 66, 73, 80, 87, 88, 91, 92, 94, 97, 103, 111, 114, 129, 133, 134, 138, 143, 145, 150, 151, 158, 176, 182, 183, 198, 206, 211, 215, 216, 217, 227, 228, 249, 252, 257, 258, 260, 261, 266, 268, 270, 274, 277, 280, 281, 195, 308, 312, 315, 316, 339, 341, 345, 346, 349, 382, 383, 394, 401, 412, 417, 418, 422, 426 등의 적색 염료;
C.I.애시드 오렌지 6, 7, 8, 10, 12, 26, 50, 51, 52, 56, 62, 63, 64, 74, 75, 94, 95, 107, 108, 169, 173 등의 오렌지색 염료;
C.I.애시드 블루 1, 7, 9, 15, 18, 23, 25, 27, 29, 40, 42, 45, 51, 62, 70, 74, 80, 83, 86, 87, 90, 92, 96, 103, 112, 113, 120, 129, 138, 147, 150, 158, 171, 182, 192, 210, 242, 243, 256, 259, 267, 278, 280, 285, 290, 296, 315, 324:1, 335, 340 등의 청색 염료;
C.I.애시드 바이올렛 6B, 7, 9, 17, 19 등의 바이올렛색 염료;
C.I.애시드 그린 1, 3, 5, 9, 16, 25, 27, 50, 58, 63, 65, 80, 104, 105, 106, 109등의 녹색 염료 등을 들 수 있다.
또한 C.I.다이렉트 염료로서
C.I.다이렉트 옐로우 2, 33, 34, 35, 38, 39, 43, 47, 50, 54, 58, 68, 69, 70, 71, 86, 93, 94, 95, 98, 102, 108, 109, 129, 136, 138, 141 등의 황색 염료;
C.I.다이렉트 레드 79, 82, 83, 84, 91, 92, 96, 97, 98, 99, 105, 106, 107, 172, 173, 176, 177, 179, 181, 182, 184, 204, 207, 211, 213, 218, 220, 221, 222, 232, 233, 234, 241, 243, 246, 250 등의 적색 염료;
C.I.다이렉트 오렌지 34, 39, 41, 46, 50, 52, 56, 57, 61, 64, 65, 68, 70, 96, 97, 106, 107 등의 오렌지색 염료;
C.I.다이렉트 블루 38, 44, 57, 70, 77, 80, 81, 84, 85, 86, 90, 93, 94, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 106, 107, 108, 109, 113, 114, 115, 117, 119, 137, 149, 150, 153, 155, 156, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 166, 167, 170, 171, 172, 173, 188, 189, 190, 192, 193, 194, 196, 198, 199, 200, 207, 209, 210, 212, 213, 214, 222, 228, 229, 237, 238, 242, 243, 244, 245, 247, 248, 250, 251, 252, 256, 257, 259, 260, 268, 274, 275, 293 등의 청색 염료;
C.I.다이렉트 바이올렛 47, 52, 54, 59, 60, 65, 66, 79, 80, 81, 82, 84, 89, 90, 93, 95, 96, 103, 104 등의 바이올렛색 염료;
C.I.다이렉트 그린 25, 27, 31, 32, 34, 37, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 77, 79, 82 등의 녹색 염료 등을 들 수 있다.
또한, C.I. 모단토 염료로서
C.I.모단토 옐로우 5, 8, 10, 16, 20, 26, 30, 31, 33, 42, 43, 45, 56, 61, 62, 65 등의 황색 염료;
C.I.모단토 레드1, 2, 3, 4, 9, 11, 12, 14, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 30, 32, 33, 36, 37, 38, 39, 41, 43, 45, 46, 48, 53, 56, 63, 71, 74, 85, 86, 88, 90, 94, 95 등의 적색 염료;
C.I.모단토 오렌지 3, 4, 5, 8, 12, 13, 14, 20, 21, 23, 24, 28, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 42, 43, 47, 48 등의 오렌지색 염료;
C.I.모단토 블루 1, 2, 3, 7, 8, 9, 12, 13, 15, 16, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 30, 31, 32, 39, 40, 41, 43, 44, 48, 49, 53, 61, 74, 77, 83, 84 등의 청색 염료;
C.I.모단토 바이올렛 1, 2, 4, 5, 7, 14, 22, 24, 30, 31, 32, 37, 40, 41, 44, 45, 47, 48, 53, 58 등의 바이올렛색 염료;
C.I.모단토 그린 1, 3, 4, 5, 10, 15, 19, 26, 29, 33, 34, 35, 41, 43, 53 등의 녹색 염료 등을 들 수 있다.
상기 착색제의 함량은 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물 중의 고형분에 대하여 질량 분율로 0.5 내지 80질량%, 바람직하게는 1 내지 60질량% 포함되는 것이 좋다. 상기 착색제가 상기 기준으로 0.5 내지 80질량% 포함되는 경우에는 패턴 형성이 용이하며, 감도가 우수하여 바람직하다.
용제(E)
상기 용제는 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물에 포함되는 다른 성분들을 분산 또는 용해시키는데 효과적인 것이면 그 종류를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다. 바람직하게 상기 용제는 에테르류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 알콜류, 에스테르류 또는 아미드류 등이 사용될 수 있다.
상기 용제는 구체적으로 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 에테르류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류; 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 아밀아세테이트, 메틸락테이트, 에틸락테이트, 부틸락테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시-1-부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트, 에틸렌글리콜모노아세테이트, 에틸렌글리콜디아세테이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노아세테이트, 디에틸렌글리콜디아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노아세테이트, 프로필렌글리콜디아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 또는 γ-부티로락톤 등의 에스테르류 등을 들 수 있다. 상기에서 예시한 용제 중에서 도포성 및 건조성면을 고려할 때 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 에틸락테이트, 부탈락테이트, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸 등을 들 수 있다. 상기 예시한 용제는 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 용제의 함량은 그것을 포함하는 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물 전체량에 대하여 질량 분율로 60 내지 90질량%, 바람직하게는 70 내지 85질량%이다. 상기 용제의 함량이 상기의 기준으로 60 내지 90질량%의 범위이면 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해지기 때문에 바람직하다.
첨가제(F)
상기 첨가제(F)는 필요에 따라 선택적으로 첨가될 수 있는 것으로서, 예를 들면 다른 고분자 화합물, 경화제, 계면활성제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 응집 방지제 등을 들 수 있다.
상기 다른 고분자 화합물의 구체적인 예로는 에폭시 수지, 말레이미드 수지 등의 경화성 수지, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌글리콜모노알킬에테르, 폴리플루오로알킬아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등의 열가소성 수지 등을 들 수 있다.
상기 경화제는 심부 경화 및 기계적 강도를 높이기 위해 사용되며, 경화제의 구체적인 예로는 에폭시 화합물, 다관능 이소시아네이트 화합물, 멜라민 화합물, 옥세탄 화합물 등을 들 수 있다.
상기 경화제에서 에폭시 화합물의 구체적인 예로는 비스페놀 A계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 A계 에폭시 수지, 비스페놀 F계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 F계 에폭시 수지, 노블락형 에폭시 수지, 기타 방향족계 에폭시 수지, 지환족계 에폭시 수지, 글리시딜에스테르계 수지, 글리시딜아민계 수지, 또는 이러한 에폭시 수지의 브롬화 유도체, 에폭시 수지 및 그 브롬화 유도체 이외의 지방족, 지환족 또는 방향족 에폭시 화합물, 부타디엔 (공)중합체 에폭시화물, 이소프렌 (공)중합체 에폭시화물, 글리시딜(메타)아크릴레트 (공)중합체, 트리글리시딜이소시아눌레이트 등을 들 수 있다.
상기 경화제에서 옥세탄 화합물의 구체적인 예로는 카르보네이트비스옥세탄, 크실렌비스옥세탄, 아디페이트비스옥세탄, 테레프탈레이트비스옥세탄, 시클로헥산디카르복실산비스옥세탄 등을 들 수 있다.
상기 경화제는 경화제와 함께 에폭시 화합물의 에폭시기, 옥세탄 화합물의 옥세탄 골격을 개환 중합하게 할 수 있는 경화 보조 화합물을 병용할 수 있다. 상기 경화 보조 화합물은 예를 들면 다가 카르본산류, 다가 카르본산 무수물류, 산 발생제 등이 있다. 상기 다가 카르본산 무수물류는 에폭시 수지 경화제로서 시판되는 것을 이용할 수 있다. 상기 에폭시 수지 경화제의 구체적인 예로는, 상품명(아데카하도나 EH-700)(아데카공업㈜ 제조), 상품명(리카싯도 HH)(신일본이화㈜ 제조), 상품명(MH-700)(신일본이화㈜ 제조) 등을 들 수 있다. 상기에서 예시한 경화제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 계면활성제는 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물의 막 형성성을 보다 향상시키기 위해 사용할 수 있으며, 불소계 계면활성제 또는 실리콘계 계면활성제 등이 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 실리콘계 계면활성제는 예를 들면 시판품으로서 다우코닝 도레이 실리콘사의 DC3PA, DC7PA, SH11PA, SH21PA, SH8400 등이 있고 GE 도시바 실리콘사의 TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4446, TSF-4460, TSF-4452 등이 있다. 상기 불소계 계면활성제는 예를 들면 시판품으로서 다이닛본 잉크 가가꾸 고교사의 메가피스 F-470, F-471, F-475, F-482, F-489 등이 있다. 상기 예시된 계면활성제는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 밀착 촉진제의 구체적인 예로서는 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다. 상기에서 예시한 밀착 촉진제는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 상기 밀착 촉진제는 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물의 고형분에 대하여 질량 분율로 0.01 내지 10질량%, 바람직하게는 0.05 내지 2질량% 포함될 수 있다.
상기 산화 방지제의 구체적인 예로는 2,2'-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 등을 들 수 있다.
상기 자외선 흡수제의 구체적인 예로는 2-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조티리아졸, 알콕시벤조페논 등을 들 수 있다.
상기 응집 방지제의 구체적인 예로는 폴리아크릴산 나트륨 등을 들 수 있다.
본 발명의 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물은, 예를 들면 이하와 같은 방법에 의해 제조할 수 있다.
착색제(D)를 미리 용제(E)와 혼합하여 착색 재료의 평균 입경이 0.2㎛ 이하 정도가 될 때까지 비드 밀 등을 이용하여 분산시킨다. 이때, 필요에 따라 안료 분산제가 사용되고, 또한 바인더 수지(A)의 일부 또는 전부가 배합되는 경우도 있다. 얻어진 분산액에 바인더 수지(A)의 나머지, 광중합성 화합물(B) 및 광중합 개시제(C), 필요에 따라 사용되는 첨가제(F), 필요에 따라 추가의 용제(E)를 소정의 농도가 되도록 더 첨가하여 목적하는 전자종이 반사판용 착색 감광성 수지 조성물을 얻는다.
본 발명에 따른 전자종이용 반사판은 기판 상부에 본 발명에 따른 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 도포하고 소정의 패턴으로 노광 및 현상하여 형성된 패턴층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기판은 당해분야에서 일반적으로 사용되는 것이 적용될 수 있으며, 예를 들어 상기 기판은 유리판, 실리콘 웨이퍼 및 PES(Poly Ether Sulfone), PC(Poly Carbonate) 등 일 수 있다. 바람직하게는 유리판이 적용될 수 있다. 상기 기판의 두께는 제한되지 않으며, 통상적으로 1mm 전후의 두께를 가질 수 있다.
기판상에 전술한 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 도포하는 방법으로는 스핀, 슬릿 후 스핀, 슬릿, 롤, 스프레이, 잉크젯 방식 등의 코팅법을 사용할 수 있으며, 기판 상에 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 도포한 후에는 용제 등과 같은 휘발성 성분들을 휘발시켜 감광성 수지층을 형성시킨다. 휘발성 성분들을 용이하게 휘발시키기 위하여 30 내지 120℃에서 10초 내지 5분간 가열을 실시할 수도 있다.
상기 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물의 도포두께는 제한되지 않으며, 조성물의 점도, 고형분의 농도, 도포 속도 등과 같은 도포 조건에 의하여 결정될 수 있으며, 예를 들어 상기 도포두께는 0.5 내지 20㎛일 수 있다.
이어서, 상기 감광성 수지층을 광에 노출시킨다. 노광은 반드시 제한되지 않지만 예를 들면 상기 강광성 수지층을 포토마스크를 통해 소정 패턴으로 광선을 조사시킴에 의해 이루어질 수 있다. 상기 광으로는, 자외선의 g 선(파장: 436nm), h 선, i 선(파장: 365nm) 등을 보통 사용한다. 상기 자외선은 10 내지 300mJ/㎠로 1 내지 60초 동안 조사할 수 있다.
노광 후에는 현상을 통해 비노광영역을 제거하여 패턴층을 형성하게 된다. 상기 현상은 예를 들면 노광 후의 감광성 수지층을 현상제에 침지시킴에 의해 이루어질 수 있다. 상기 현상제로서는 알칼리 화합물, 예컨대 탄산나트륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산칼륨, 수산화테트라메틸암모늄 등의 수용액이 사용될 수 있다.
현상이 완료된 후에는 상기 패턴층을 보통 물로 세정하고, 건조시킨 다음 필요에 따라 가열 처리를 실시할 수도 있다. 상기 가열 처리에 의해 패턴층의 기계적 강도가 향상될 수 있다. 가열 온도는 보통 120℃ 이상, 바람직하게는 150 내지 250℃이고, 가열시간은 10 내지 60분일 수 있다.
상기와 같이하여 패턴층이 형성된 반사판은 다양한 구동방식의 전자종이에 적용이 가능하며 특히 공정성이 우수할 뿐만 아니라 높은 반사효율을 갖는다.
본 발명에 따른 전자종이는 상기 전자종이용 반사판을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자종이는 반사판을 구비한 것을 제외하고는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 구성을 채택할 수 있다.
예를 들어 상기 전자 종이는 반사판과, 대향기판(표시면측)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 반사판 후면에는 화소전극이 형성될 수 있으며, 상기 화소전극은 질화실리콘으로 형성될 수 있다. 아울러 상기 대향기판의 하면에는 인듐 주석 산화물(ITO: Indium Tin Oxide)로 이루어지는 투명전극이 구비될 수 있다.
상기한 구성은 전자종이의 일 예를 설명한 것으로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
<안료 분산액의 제조예 1>
35.0g의 C.I. 피그먼트 화이트 6, 분산제로서 5.25g의 BYK180(BYK 제조), 용매로서 59.75g의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 비드밀에 의해 2 시간 동안 혼합?분산하여 안료 분산액 (M1)을 제조하였다
바인더 수지(A)의 합성
<합성예 1>
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 200g, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 2g, 메타아크릴산 15g, 벤질메타아크릴레이트 70g, 스티렌 15g, n-도데실머캅토 3g을 투입하고 질소치환 하였다. 그 후 교반하며 반응액의 온도를 110℃로 상승시키고 8시간 반응하였다. 이렇게 합성된 바인더 수지는 GPC로 측정한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량이 약 25000 이었다.
<합성예 2>
벤질메타아크릴레이트를 페녹시에틸아크릴레이트로 변경한 것 이외는 상기 합성예 1과 동일하게 실시하여 바인더 수지를 합성하였으며, 합성된 바인더 수지는 GPC로 측정한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량이 약 21000 이었다.
<합성예 3>
메타아크릴산을 벤질메타아크릴레이트로 변경한 것 이외는 상기 합성예 1과 동일하게 실시하여 바인더 수지를 합성하였으며, 합성된 바인더 수지는 GPC로 측정한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량이 약 23000 이었다.
<합성예 4>
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 200g, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 2g, 메타아크릴산 15g, 스티렌 85g, n-도데실머캅토 3g을 투입하고 질소 치환하였다. 그 후 교반하며 반응액의 온도를 110℃로 상승시키고 8시간 반응하였다. 이렇게 합성된 바인더 수지는 GPC로 측정한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량은 약 24000 이었다.
<합성예 5>
메타아크릴산을 벤질메타아크릴레이트로 변경한 것 이외는 상기 합성예 4와 동일하게 실시하여 바인더 수지를 합성하였으며, 합성된 바인더 수지는 GPC로 측정한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량이 약 26000 이었다.
감광성 수지 조성물의 제조
<실시예 1>
상기 안료 분산액 M1 40.0g, 상기 합성예 1에서 제조한 바인더 수지 26.4g, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD DPHA; 닛본 카야꾸 ㈜ 제조) 8.8g, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온(Irgacure 369; BASF 사 제조) 0.7g, 2,4-디에틸티옥산톤(Speedcure DETX; LAMBSON 제조) 0.2g, 3-에카아크릴록시프로필트리에톡시실란(KBM-503; Shin-Etsu 제조) 0.2g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 23.5g을 혼합하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<실시예 2>
합성예 1에서 제조한 바인더 수지 대신 합성예 2에서 제조한 바인더 수지를 사용한 것 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1의 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온(Irgacure 369; BASF사 제조) 대신 2-메틸-1-[4-(메틸치오)페닐]-2-(4-모르폴리)-1-프로판온(Irgacure 907; BASF사 제조)을 사용한 것 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 2의 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온 대신 2-메틸-1-[4-(메틸치오)페닐] -2-(4-모르폴리)-1-프로판온(Irgacure 907; BASF 사 제조) 을 사용한 것 이외는 상기 실시예 2와 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 1>
상기 합성예 1에서 제조한 바인더 수지 대신 상기 합성예 3에서 제조한 바인더 수지를 사용한 것 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 2>
상기 합성예 1에서 제조한 바인더 수지 대신 상기 합성예 4에서 제조한 바인더 수지를 사용한 것 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 3>
상기 합성예 1에서 제조한 바인더 수지 대신 상기 합성예 5에서 제조한 바인더 수지를 사용한 것 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 4>
상기 합성예 1에서 제조한 바인더 수지 대신 상기 합성예 3에서 제조한 바인더 수지를 사용한 것 이외는 상기 실시예 3과 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 5>
상기 합성예 1에서 제조한 바인더 수지 대신 상기 합성예 4에서 제조한 바인더 수지를 사용한 것 이외는 상기 실시예 3과 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 6>
상기 합성예 1에서 제조한 바인더 수지 대신 상기 합성예 5에서 제조한 바인더 수지를 사용한 것 이외는 상기 실시예 3과 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 7>
상기 실시예 1의 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온 (Irgacure 369; BASF 사 제조) 대신 에타논-1-[9-에틸-6-(2-메틸-4테트라히드로피라닐옥시벤조일)-9H-카바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심)(Irgacure OXE01; BASF 제조)을 사용한 것 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 8>
상기 합성예 1에서 제조한 바인더 수지 대신 상기 합성예 2에서 제조한 바인더 수지를 사용한 것 이외는 상기 비교예 7과 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 9>
상기 합성예 1에서 제조한 바인더 수지 대신 상기 합성예 3에서 제조한 바인더 수지를 사용한 것 이외는 상기 비교예7과 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 10>
상기 합성예 1에서 제조한 바인더 수지 대신 상기 합성예 4에서 제조한 바인더 수지를 사용한 것 이외는 상기 비교예7과 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 11>
상기 합성예 1에서 제조한 바인더 수지 대신 상기 합성예 5에서 제조한 바인더 수지를 사용한 것 이외는 상기 비교예7과 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 12>
상기 실시예 1의 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온 (Irgacure 369; BASF 사 제조) 대신 Irgacure 819(BASF 제조)을 사용한 것 이외는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 13>
상기 합성예 1에서 제조한 바인더 수지 대신 상기 합성예 2에서 제조한 바인더 수지를 사용한 것 이외는 상기 비교예 12와 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 14>
상기 합성예 1에서 제조한 바인더 수지 대신 상기 합성예 3에서 제조한 바인더 수지를 사용한 것 이외는 상기 비교예 12와 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 15>
상기 합성예 1에서 제조한 바인더 수지 대신 상기 합성예 4에서 제조한 바인더 수지를 사용한 것 이외는 상기 비교예 12와 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<비교예 16>
상기 합성예 1에서 제조한 바인더 수지 대신 상기 합성예 5에서 제조한 바인더 수지를 사용한 것 이외는 상기 비교예 12와 동일하게 실시하여 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
<실험예>
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 16에서 제조된 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 이용하여 반사판을 제조하였다. 상기 각각의 감광성 수지 조성물을 스핀 코팅법으로 유리기판 위에 도포한 다음, 가열판 위에 놓고 100℃의 온도에서 3분간 유지하여 박막을 형성시켰다. 이어서 상기 박막 위에 투과율을 1 내지 100%의 범위에서 계단상으로 변화시키는 패턴과 1㎛ 내지 50㎛의 홀 패턴을 갖는 시험 포토마스크를 올려놓고 시험 포토마스크와의 간격을 100㎛로 하여 자외선을 조사하였다. 이때, 자외선 광원은 g, h, i 선을 모두 함유하는 1KW의 고압 수은등을 사용하여 100mJ/㎠의 조도로 조사하였으며, 특별한 광학 필터는 사용하지 않았다. 상기에서 자외선이 조사된 박막을 pH 10.5의 KOH 수용액 현상 용액에 2분 동안 담궈 현상하였다. 이 박막이 입혀진 유리판을 증류수를 사용하여 세척한 다음, 질소 가스를 불어서 건조하고, 150℃의 가열 오븐에서 20분간 가열하여 반사판을 제조하였다. 상기에서 제조된 반사판의 두께는 3.5㎛이었다.
상기 반사판의 현상속도, 감도 및 홀 크기를 하기와 같이 측정 및 평가하여 그 결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
<현상속도>
현상시 비노광부가 현상액에 완전히 용해되는데 걸리는 시간을 측정하였다.
<감도>
현상 후 패턴의 뜯김이 없는 박막을 형성하기 위해 필요한 최저 노광량을 측정하였다.
<홀 크기>
100mJ/㎠로 조사된 50㎛의 홀 패턴 마스크에 의해 형성된 홀 패턴의 지름을 측정하였다.
이때, 하기 표 1에서 X: 홀패턴 형성안됨, XX:홀패턴 막힘을 의미한다.
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4 5 6
현상속도(S) 17 8 18 10 45 25 74 50 28 80
감도(mJ/㎠) 25 40 20 35 20 60 15 18 50 10
홀 크기 37 43 30 35 21 27 XX 15 20 XX
비교예
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
현상속도(S) 17 9 46 27 76 16 8 43 25 73
감도(mJ/㎠) 80 100 60 60 18 X X X X X
홀 크기 34 38 19 22 XX X X X X X
상기 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 바인더 수지 및 광중합 개시제를 포함하는 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 이용하여 반사판을 제조한 실시예의 경우 비교예에 비하여 감도가 우수할 뿐만 아니라 현상속도가 빨라 우수한 작업성을 가지고서도 소정의 크기를 갖는 홀 형성이 가능함을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 바인더 수지(A), 광중합성 화합물(B), 광중합 개시제(C), 착색제(D) 및 용제(E)를 포함하여 이루어지며,
    상기 바인더 수지(A)는 하기 화학식 1로 표시되는 단위구조 및 하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 단위구조를 포함하고,
    상기 광중합 개시제(C)는 아세토페논계 광중합 개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물.
    <화학식 1>
    Figure pat00007

    (상기 화학식 1에서 R1는 H 또는 -CH3이다.)
    <화학식 2>
    Figure pat00008

    (상기 화학식 2에서 R1는 H 또는 -CH3이며, R2는 산소원자 또는 -NH-이며, R3는 탄소 원자수 1 내지 17의 알킬기 또는 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시기이고, R4는 H, =CH2, -CH3, 벤젠, 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬 치환기를 갖는 벤젠, 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시 치환기를 갖는 벤젠, -OH 또는 할로겐 원자로 치환된 벤젠, 메틸아미노기, 에틸아미노기, 글리시딜기 또는 탄소수 6 내지 12의 지환식환이다.)
    <화학식 3>
    Figure pat00009

    (상기 화학식 3에서 R1는 H 또는 -CH3이며, R2는 산소원자 또는 -NH-이며, R4는 H, =CH2, -CH3, 벤젠, 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬 치환기를 갖는 벤젠, 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시 치환기를 갖는 벤젠, -OH 또는 할로겐 원자로 치환된 벤젠, 메틸아미노기, 에틸아미노기, 글리시딜기 또는 탄소수 6 내지 12의 지환식환이다.)
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 바인더 수지에서 상기 화학식 1로 표현되는 구조단위는 몰분율로 3 내지 70몰% 포함되고, 상기 화학식 2 또는 3으로 표현되는 구조단위는 몰분율로 3 내지 80몰% 포함되는 것을 특징으로 하는 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 바인더 수지는 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물 중의 고형분에 대하여 질량 분율로 3 내지 80질량% 포함되는 것을 특징으로 하는 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 바인더 수지는 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이 3,000 내지 100,000인 것을 특징으로 하는 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 광중합 개시제는 고형분을 기준으로 바인더 수지(A) 및 광중합성 화합물(B)의 합계량에 대하여 질량분율로 0.1 내지 40질량% 포함되는 것을 특징으로 하는 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물.
  6. 기판 상부에 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 전자종이 반사판용 감광성 수지 조성물을 도포하고 소정의 패턴으로 노광 및 현상하여 형성된 패턴층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자종이용 반사판.
  7. 청구항 6의 전자종이용 반사판을 구비한 것을 특징으로 하는 전자종이.
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