KR20180085231A - 흑색 감광성 수지 조성물, 이로부터 제조된 화상표시장치용 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 및 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물은 5 내지 12의 관능기를 포함하고, 산가가 10 내지 60mgKOH/g인 모노머;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

흑색 감광성 수지 조성물, 이로부터 제조된 화상표시장치용 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 및 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서{BLACK PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, BLACK MATRIX, COLUMN SAPCER AND COLUMN SPACER COMBINED WITH BLACK MATRIX FOR IMAGE DISPLAY DEVICE PRODUCED USING THE SAME}

본 발명은 흑색 감광성 수지 조성물, 이로부터 제조된 화상표시장치용 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 및 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서에 관한 것이다.

흑색 감광성 수지 조성물은 컬러필터, 액정표시재료, 유기발광소자, 디스플레이 등의 필수적인 재료이다. 일 예로 컬러 액정 디스플레이의 컬러 필터에는 레드(red), 그린(green), 블루(blue) 등의 착색층간의 경계 부분에 차광층을 형성함으로써 표시 콘트라스트나 발색 효과를 높일 수 있다.

최근에는 디스플레이 내부에 사용되는 하나의 소재가 다양한 역할을 동시에 후생하도록 하는 기술이 개발되고 있으며, 이로 인하여 흑색 감광성 수지 조성물이 어레이 기판 상에 블랙 매트릭스 및 셀갭 유지용 스페이서를 형성하는 역할도 요구되고 있어 흑색 감광성 수지 조성물의 수요가 더욱 증가되고 있다.

대한민국 공개특허 제2007-0094460호는 흑색 감광성 조성물에 관한 것으로서, 광중합성 화합물과 광중합 개시제와 흑색 안료를 함유하는 흑색 감광성 조성물로서, 형상 안정제로서 유기 안료를 함유하는 흑색 감광성 조성물에 관한 내용을 개시하고 있다.

또한, 대한민국 공개특허 제2012-0033893호는 감광성 수지 조성물에 관한 것으로서, (A) 바인더 수지; (B) 다관능성 모노머; (C) 광중합 개시제 또는 광증감제; (D) 블랙 안료; 및 (E) 용매를 포함하고, 상기 블랙 안료는 아닐린블랙, 퍼릴렌 블랙, 금속 산화물 중에서 선택되는1종 이상인 감광성 수지 조성물에 관한 내용을 개시하고 있다.

그러나, 상기 문헌의 흑색 감광성 수지 조성물은, 흑색 발현으로 인한 노광 투과도의 한계와, 이로 인한 현상 공정에의 불리함 등으로 인하여 공정상의 마진이 낮은 문제점이 있다.

그러므로, 공정상의 마진을 개선함으로써 제조 수율이 향상된 흑색 감광성 수지 조성물의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허 제2007-0094460호 (2007.02.06.) 대한민국 공개특허 제2012-0033893호 (2012.04.09.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공정상 마진을 높일 수 있는 흑색 감광성 수지 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전술한 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물은 5 내지 12의 관능기를 포함하고, 산가가 10 내지 60mgKOH/g인 모노머;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 전술한 흑색 감광성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서를 제공한다.

본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물은 특정 모노머를 포함함으로써 현상성, 신뢰성, 또는 공정성이 우수하며, 공정 마진을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서는 신뢰성이 우수하고 제조가 용이한 이점이 있다.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

<흑색 감광성 수지 조성물>

본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물은 5 내지 12의 관능기를 포함하고, 산가가 10 내지 60mgKOH/g인 모노머;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물은 흑색안료를 포함하는 착색제; 결합제 수지; 광중합 개시제; 용제 및 첨가제로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 한 양태는, 5 내지 12의 관능기를 포함하고, 산가가 10 내지 60mgKOH/g인 모노머;를 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 상기 "모노머"는 "단량체"와 혼용될 수 있으며, "올리고머" 및 "폴리머"와 구별될 수 있다.

본 발명에 따른 모노머는 5 내지 12의 관능기를 포함하며, 바람직하게는 5 내지 9의 관능기를 포함하고, 더욱 바람직하게는 6 내지 8의 관능기를 포함할 수 있으며, 상기 관능기는 불포화기를 포함하거나 또는 감광성을 띠고 있는 것을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 모노머가 상기 범위 내의 관능기를 포함할 경우 보다 우수한 감도를 가질 수 있으므로, 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서의 제조가 보다 용이할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 모노머는 수산기를 더 포함할 수 있다. 이론에 의해 구속되는 것을 바라지는 않으나, 일반적인 컬러필터를 제조하기 위한 착색 감광성 수지 조성물의 경우, 모노머가 수산기를 포함할 경우 현상성에는 유리하나, 신뢰성 및 공정 마진에 다소 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 흑색 감광성 조성물에 포함되는 모노머 내에 수산기가 포함되는 경우 현상성, 신뢰성 및 공정성이 우수해지는 특징이 있다. 구체적으로, 상기 모노머 내에 수산기가 포함되는 경우 후술할 광 개시제 및 결합제 수지와의 가교 반응으로 인해 가교도가 높아짐에 따라 신뢰성이 우수해질 수 있는 이점이 있다.

본 발명에 따른 모노머는 산가가 10 내지 60mgKOH/g, 바람직하게는 10 내지 50 mgKOH/g, 더욱 바람직하게는 20 내지 40mgKOH/g일 수 있다. 상기 모노머의 산가가 상기 범위 내인 경우 공정 마진을 높일 수 있는 이점이 있다. 상기 모노머의 산가가 상기 범위 미만인 경우 현상성이 다소 저하될 수 있는 문제점이 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 모노머 내의 산가가 너무 높아짐에 따라 공정 상 마진이 줄어들 수 있는 문제점이 있으므로, 상기 범위 내로 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 산가란, 아크릴계 중합체 1g을 중화하는 데 필요한 수산화칼륨의 양(mg)으로서 측정되는 값으로, 통상적으로는 수산화칼륨 수용액을 사용하여 적정함으로써 구할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 관능기는 에틸렌성 불포화 이중결합을 포함할 수 있다. 상기 관능기가 상기 에틸렌성 불포화 이중결합을 포함하는 경우, 후술할 광중합 알칼리성 수지와 반응하여 가교도가 높아지고 공정상 다루기 용이한 이점이 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 모노머는 상기 흑색 감광성 수지 조성물 전체 100 중량부에 대하여 1.7 내지 4.2 중량부, 바람직하게는 1.8 내지 4.0 중량부, 더욱 바람직하게는 2.0 내지 3.8 중량부로 포함될 수 있다.

상기 모노머가 상기 범위 내로 포함될 경우 현상성, 신뢰성 또는 공정성이 우수해지기 때문에 공정 마진이 우수한 흑색 감광성 수지 조성물의 제공이 가능한 이점이 있다. 상기 모노머가 상기 범위 미만으로 포함될 경우 현상성이 다소 저하될 수 있으므로 패턴 형성에 어려움이 있을 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 현상성 및 공정성의 마진 값이 다소 저하될 수 있으므로, 상기 범위를 만족하도록 포함되는 것이 바람직하다.

상기 모노머는 직접 합성하여 사용하여도 무방하고, 시판되고 있는 것을 구입하여 사용하여도 무방하다. 시판되고 있는 상기 모노머는 예컨대, 오사카유기화학의 Viscoat#802-A, Viscoat#802-B, Viscoat#802-C, Viscoat#802-D 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 모노머를 만족하는 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 흑색 감광성 수지 조성물은 흑색 착색제; 결합제 수지; 광중합 개시제; 용제 및 첨가제로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물은 흑색 착색제를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시형태는, 상기 착색제는 레드, 블루 및 블랙 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.

상기 블랙(흑색)안료는 예컨대, 아닐린 블랙, 퍼릴렌 블랙, 티탄 블랙, 카본 블랙일 수 있으며, 차광성이 있는 것이라면 특별히 제한 없이 사용할 수 있다.

사용 가능한 카본 블랙으로는 미쿠니색소사의 CHBK-17; 동해카본(주)의 시스토 5HIISAF-HS, 시스토 KH, 시스토 3HHAF-HS, 시스토 NH, 시스토 3M, 시스토 300HAF-LS, 시스토 116HMMAF-HS, 시스토 116MAF, 시스토 FMFEF-HS, 시스토 SOFEF, 시스토 VGPF, 시스토 SVHSRF-HS, 및 시스토 SSRF; 미쯔비시화학(주)의 다이어그램 블랙 , 다이어그램 블랙 N339, 다이어그램 블랙 SH, 다이어그램 블랙 H, 다이어그램 LH, 다이어그램 HA, 다이어그램 SF, 다이어그램 N550M, 다이어그램 M, 다이어그램 E, 다이어그램 G, 다이어그램 R, 다이어그램 N760M, 다이어그램 LR, #2700, #2600, #2400, #2350, #2300, #2200, #1000, #980, #900, MCF88, #52, #50, #47, #45, #45L, #25, #CF9, #95, #3030, #3050, MA7, MA77, MA8, MA11, OIL7B, OIL9B, OIL11B, OIL30B, 및 OIL31B; 대구사(주)의 PRINTEX-U, PRINTEX-V, PRINTEX-140U, PRINTEX-140V, PRINTEX-95, PRINTEX-85, PRINTEX-75, PRINTEX-55, PRINTEX-45, PRINTEX-300, PRINTEX-35, PRINTEX-25, PRINTEX-200, PRINTEX-40, PRINTEX-30, PRINTEX-3, PRINTEX-A, SPECIAL BLACK-550, SPECIAL BLACK-350, SPECIAL BLACK-250, SPECIAL BLACK-100, 및 LAMP BLACK-101; 콜롬비아 카본(주)의 RAVEN-1100ULTRA, RAVEN-1080ULTRA, RAVEN-1060ULTRA, RAVEN-1040, RAVEN-1035, RAVEN-1020, RAVEN-1000, RAVEN-890H, RAVEN-890, RAVEN-880ULTRA, RAVEN-860ULTRA, RAVEN-850, RAVEN-820, RAVEN-790ULTRA, RAVEN-780ULTRA, RAVEN-760ULTRA, RAVEN-520, RAVEN-500, RAVEN-460, RAVEN-450, RAVEN-430ULTRA, RAVEN-420, RAVEN-410, RAVEN-2500ULTRA, RAVEN-2000, RAVEN-1500, RAVEN-1255, RAVEN-1250, RAVEN-1200, RAVEN-1190ULTRA, 및 RAVEN-1170 등을 들 수 있다.

상기 카본 블랙은 차광성이 있는 안료이면 특별히 한정되지 않으며, 공지된 카본 블랙을 사용할 수 있다. 상기 흑색 안료인 카본 블랙으로는 구체적으로 채널 블랙(channel black), 퍼니스 블랙(furnace black), 서멀 블랙(thermal black), 램프 블랙(lamp black) 등을 들 수 있다.

또한, 상기 흑색 안료인 카본 블랙은 수지가 피복된 카본 블랙을 이용할 수도 있다. 상기 수지가 피복된 카본 블랙은 수지가 피복되어 있지 않은 카본 블랙에 비해 도전성이 낮기 때문에 블랙 매트릭스 또는 블랙 컬럼스페이서 형성시에 우수한 전기 절연성을 부여 할 수 있다.

상기 착색제는 유기 안료 및 염료로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 착색제는 가시광선에 차광성이 있는 유기 안료 및 염료를 단독 또는 2종 이상 포함할 수 있다.

상기 유기 안료는 예컨대, 컬러 인덱스(C.I.; 더 소사이어티 오브 다이어스 앤드 컬러리스트(The Society of Dyers and Colourists)사 발행)에서 피그먼트로 분류되어 있는 화합물, 구체적으로는 하기와 같은 컬러 인덱스(C.I.)명이 부여되어 있는 것을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

구체적으로, 상기 유기 안료는 C.I. 안료 황색 1호, C.I. 안료 황색 12호, C.I. 안료 황색 13호, C.I. 안료 황색 14호, C.I. 안료 황색 15호, C.I. 안료 황색 16호, C.I. 안료 황색 17호, C.I. 안료 황색 20호, C.I. 안료 황색 24호, C.I. 안료 황색 31호, C.I. 안료 황색 53호, C.I. 안료 황색 55호, C.I. 안료 황색 83호, C.I. 안료 황색 86호, C.I. 안료 황색 93호, C.I. 안료 황색 94호, C.I. 안료 황색 109호, C.I. 안료 황색 110호, C.I. 안료 황색 117호, C.I. 안료 황색 125호, C.I. 안료 황색 128호, C.I. 안료 황색 137호, C.I. 안료 황색 138호, C.I. 안료 황색 139호, C.I. 안료 황색 147호, C.I. 안료 황색 148호, C.I. 안료 황색 150호, C.I. 안료 황색 153호, C.I. 안료 황색 154호, C.I. 안료 황색 155호, C.I. 안료 황색 166호, C.I. 안료 황색 168호, C.I. 안료 황색 173호, C.I. 안료 황색 180호, C.I. 안료 황색 211호;

C.I. 안료 오렌지색 5호, C.I. 안료 오렌지색 13호, C.I. 안료 오렌지색 14호, C.I. 안료 오렌지색 24호, C.I. 안료 오렌지색 31호, C.I. 안료 오렌지색 34호, C.I. 안료 오렌지색 36호, C.I. 안료 오렌지색 38호, C.I. 안료 오렌지색 40호, C.I. 안료 오렌지색 42호, C.I. 안료 오렌지색 43호, C.I. 안료 오렌지색 46호, C.I. 안료 오렌지색 49호, C.I. 안료 오렌지색 51호, C.I. 안료 오렌지색 55호, C.I. 안료 오렌지색 59호, C.I. 안료 오렌지색 61호, C.I. 안료 오렌지색 64호, C.I. 안료 오렌지색 65호, C.I. 안료 오렌지색 68호, C.I. 안료 오렌지색 70호, C.I. 안료 오렌지색71호, C.I. 안료 오렌지색 72호, C.I. 안료 오렌지색 73호, C.I. 안료 오렌지색 74호;

C.I. 안료 적색 1호, C.I. 안료 적색 2호, C.I. 안료 적색 5호, C.I. 안료 적색 9호, C.I. 안료 적색 17호, C.I. 안료 적색 31호, C.I. 안료 적색 32호, C.I. 안료 적색 41호, C.I. 안료 적색 97호, C.I. 안료 적색 105호, C.I. 안료 적색 122호, C.I. 안료 적색 123호, C.I. 안료 적색 144호, C.I. 안료 적색 149호, C.I. 안료 적색 166호, C.I. 안료 적색 168호, C.I. 안료 적색 170호, C.I. 안료 적색 171호, C.I. 안료 적색 175호, C.I. 안료 적색 176호, C.I. 안료 적색 177호, C.I. 안료 적색 178호, C.I. 안료 적색 179호, C.I. 안료 적색 180호, C.I. 안료 적색 185호, C.I. 안료 적색 192호, C.I. 안료 적색 194호, C.I. 안료 적색 202호, C.I. 안료 적색 206호, C.I. 안료 적색 207호, C.I. 안료 적색 208호, C.I. 안료 적색 209호, C.I. 안료 적색 214호, C.I. 안료 적색 215호, C.I. 안료 적색 216호, C.I. 안료 적색 220호, C.I. 안료 적색 221호, C.I. 안료 적색 224호, C.I. 안료 적색 242호, C.I. 안료 적색 243호, C.I. 안료 적색 254호, C.I. 안료 적색 255호, C.I. 안료 적색 262호, C.I. 안료 적색 264호, C.I. 안료 적색 265호, C.I. 안료 적색 272호;

C.I. 안료 청색 15호, C.I. 안료 청색 15:3호, C.I. 안료 청색 15:4호, C.I. 안료 청색 15:6호, C.I. 안료 청색 16호, C.I. 안료 청색 60호, C.I. 안료 청색 80호;

C.I. 안료 자주색 1호, C.I. 안료 자주색 19호, C.I. 안료 자주색 23호, C.I 안료 자주색 29호, C.I 안료 자주색 32호, C.I 안료 자주색 36호, C.I 안료 자주색 38호;

C.I. 안료 녹색 7호, C.I. 안료 녹색 36호, C.I. 안료 녹색 58호, C.I. 안료 녹색 59호, C.I. 안료 녹색 62호, C.I. 안료 녹색 63호;

C.I. 안료 갈색 23호, C.I. 안료 갈색 25호;

C.I. 안료 흑색 1호, C.I. 안료 흑색 7호. 등을 사용할 수 있으며, 경우에 따라 로진 처리, 산성기 또는 염기성기가 도입되어 있는 안료 유도체를 이용한 표면 처리, 중합체 화합물 등을 이용한 표면 그라프트 처리, 황산을 이용한 미세 입자화 처리, 또는 유기 용매 또는 물을 이용한 세정 처리 등이 수행된 것일 수도 있다.

이에 더해서, 인쇄 잉크, 잉크젯 등에 사용되는 안료 및 수용성 아조계, 불용성 아조계, 프탈로시아닌계, 퀴나크리톤계, 이소인돌리논계, 이소인돌린, 페릴렌, 페리논, 디옥시진, 안트라퀴논, 디안트라퀴노닐, 안트라피리미딘, 안탄트론, 인단트론, 프라반트론, 피란트론계의 안료 등을 사용할 수도 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

상기 염료는 예컨대, C.I. 솔벤트 황색 2호, C.I. 솔벤트 황색 14호, C.I. 솔벤트 황색 16호, C.I. 솔벤트 황색 33호, C.I. 솔벤트 황색 34호, C.I. 솔벤트 황색 44호, C.I. 솔벤트 황색 56호, C.I. 솔벤트 황색 82호, C.I. 솔벤트 황색 93호, C.I. 솔벤트 황색 94호, C.I. 솔벤트 황색 98호, C.I. 솔벤트 황색 116호, C.I. 솔벤트 황색 135호; C.I. 솔벤트 오렌지색 1호, C.I. 솔벤트 오렌지색 3호, C.I. 솔벤트 오렌지색 7호, C.I. 솔벤트 오렌지색 63호; C.I. 솔벤트 적색 1호, C.I. 솔벤트 적색 2호, C.I. 솔벤트 적색 3호, C.I. 솔벤트 적색 8호, C.I. 솔벤트 적색 18호, C.I. 솔벤트 적색 23호, C.I. 솔벤트 적색 24호, C.I. 솔벤트 적색 27호, C.I. 솔벤트 적색 35호, C.I. 솔벤트 적색 43호, C.I. 솔벤트 적색 45호, C.I. 솔벤트 적색 48호, C.I. 솔벤트 적색 49호, C.I. 솔벤트 적색 91:1호, C.I. 솔벤트 적색 119호, C.I. 솔벤트 적색 135호, C.I. 솔벤트 적색 140호, C.I. 솔벤트 적색 196호, C.I. 솔벤트 적색 197호; C.I. 솔벤트 자주색 8호, C.I. 솔벤트 자주색 9호, C.I. 솔벤트 자주색 13호, C.I. 솔벤트 자주색 26호, C.I. 솔벤트 자주색 28호, C.I. 솔벤트 자주색 31호, C.I. 솔벤트 자주색 59호; C.I. 솔벤트 청색 4호, C.I. 솔벤트 청색 5호, C.I. 솔벤트 청색 25호, C.I. 솔벤트 청색 35호, C.I. 솔벤트 청색 36호, C.I. 솔벤트 청색 38호, C.I. 솔벤트 청색 70호; C.I. 솔벤트 녹색 3호, C.I. 솔벤트 녹색 5호, C.I. 솔벤트 녹색 7호 등을 들 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물은 흑색의 구현을 용이하게 하기 위하여 전술한 착색제 중 레드, 블루 및 블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 착색제를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 착색제는 청색 안료를 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 있어서, 상기 유기 안료는 청색 안료일 수 있다.

상기 착색제가 청색 안료를 더 포함할 경우 근 적외선 영역의 투과율이 우수해짐에 따라 노광 공정 상 효과가 우수해질 수 있으며, 유기 용제에 대한 내화학성 향상으로 인하여 신뢰성이 우수해질 수 있는이점이 있다.

본 발명에 따른 착색제는 예컨대, 상기 흑색 감광성 수지 조성물 고형분 전체 100 중량부에 대하여 25 내지 55 중량부, 바람직하게는 27 내지 40 중량부, 더욱 바람직하게는 28 내지 33 중량부로 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 상기 착색제의 함량이 상기 범위 미만일 경우 광학밀도(Optical Density, O.D.)가 다소 낮아질 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 비유전율이 다소 높아져 표시 장치 구동에 문제가 다소 발생할 수 있으므로, 상기 범위 내로 포함되는 것이 바람직하다.

상기 흑색안료는 예컨대, 상기 착색제 전체 100 중량부에 대하여 1 내지 17 중량부, 더욱 바람직하게는 2 내지 17 중량부로 포함될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 상기 흑색안료가 상기 범위를 만족할 경우 광학밀도가 우수해질 수 있는 이점이 있다. 상기 흑색안료가 상기 범위 미만으로 포함될 경우 광학밀도가 다소 저하될 수 있는 문제점이 있을 수 있으며, 상기 흑색안료가 상기 범위를 초과하는 경우 근적외선 영역에서의 투과율이 다소 저하될 수 있는 문제점이 있을 수 있으므로, 상기 흑색안료가 상기 범위 내로 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물은 결합제 수지를 포함한다. 상기 결합제 수지는 통상적으로 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 흑색 감광성 수지층의 비노광부를 알칼리 가용성으로 만들고, 안료에 대해 분산 매질로 작용한다. 상기 결합제 수지는 본 발명에서 특별히 한정하지는 않으며, 해당 적용 기술 분야에서 사용되는 다양한 중합체 중에서 선택할 수 있다.

상기 결합제 수지의 중량 평균 분자량은 3000내지 30000인 것이 바람직하고, 5000내지 20000인 것이 보다 바람직하며, 상기 결합제 수지의 산가는 고형분 기준으로 50 내지 200 mgKOH/g의 범위를 가지는 것이 바람직하다.

상기 산가가 상기 범위를 만족하는 경우, 알칼리 현상에 대한 현상성이 우수하고, 잔사발생이 억제되며, 패턴의 밀착성이 향상될 수 있으므로 바람직하다.

상기 결합제 수지는 상기 흑색 감광성 수지 조성물 고형분 전체 100 중량부에 대하여 5 내지 85 중량부, 바람직하게는 10 내지 80 중량부, 더욱 바람직하게는 15 내지 75 중량부로 포함될 수 있다. 상기 결합제 수지가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 현상액에 대한 용해성이 충분하여 비화소 부분이 기판상에 잔사가 발생하기 어렵고, 현상시에 노광부의 화소 부분의 막 감소가 생기기 어려워 비화소 부분의 누락성이 양호한 경향이 있다.

본 발명에 포함되는 광중합 개시제는 감광성 수지 조성물에 일반적으로 사용되는 것을 적용할 수 있으며, 예컨대, 아세토페논계, 벤조페논계, 트리아진계, 티오크산톤계, 옥심계, 벤조인계, 비이미다졸계 화합물 등을 사용할 수 있다.

아세토페논계 화합물은 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온의 올리고머 등이 가능하고, 이들 중 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온이 바람직하게 사용 가능하다.

벤조페논계 화합물로는 벤조페논, 벤조일 안식향산, 벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸 아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸 아미노) 벤조페논 등이 가능하다.

트리아진계 화합물로는 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(3',4′'-디메톡시 스티릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시 나프틸)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시 페닐)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(p-트릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-비페닐-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 비스(트리클로로 메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토 1-일)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시 나프토 1-일)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2,4-트리클로로 메틸(피페로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로 메틸(4'-메톡시 스티릴)-6-트리아진 등이 가능하다.

티오크산톤계 화합물로는 2-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등이 가능하다.

옥심계 화합물로는 o-에톡시카르보닐-α-옥시이미노-1-페닐프로판-1-온 등을 들 수 있으며, 시판품으로 Ciba사의 OXE-01, OXE-02가 대표적이다.

벤조인계 화합물로는 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤질디메틸케탈 등이 사용 가능하다.

비이미다졸계 화합물로는 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5′'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5′'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5′'-테트라(알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5′'-테트라(트리알콕시페닐)비이미다졸, 4,4',5,5′' 위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 이미다졸 화합물 등이 가능하다.

상기 광중합 개시제는 상기 흑색 감광성 수지 조성물 100 중량부에 대해서 0.01 내지 10 중량부, 바람직하기로 0.01 내지 5 중량부로 사용할 수 있다. 이러한 함량 범위는 모노머의 광중합 속도 및 최종 얻어지는 도막의 물성을 고려한 것으로, 상기 범위 미만이면 중합 속도가 낮아 전체적인 공정 시간이 길어질 수 있으며, 반대로 상기 범위를 초과할 경우 과도한 반응에 의해 가교 반응이 지나서 도막의 물성이 오히려 저하될 수 있기 때문에, 상기 범위 내에서 적절히 사용하는 것이 바람직하다.

또한 광중합 개시제와 함께 광중합 개시 보조제를 사용할 수 있는데, 상기 광중합 개시제와 함께 광중합 개시 보조제를 사용하는 경우 감광성 수지 조성물이 더욱 고감도가 되어 생산성이 향상되므로 바람직하다. 상기 광중합 개시 보조제로는 아민 및 카르복실산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다.

이러한 광중합 개시 보조제는 광중합 개시제 1 몰당 통상적으로 10 몰 이하, 바람직하게는 0.01 내지 5 몰의 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 내에서 광중합 개시 보조제를 사용할 경우 중합 효율을 높여 생산성 향상 효과를 기대할 수 있다.

상기 용제는 상술한 구성들과 상용성을 가지되, 반응하지 않는 것이라면 한정되지 않고 사용할 수 있다. 일반적으로 사용되고 있는 각종 유기 용제를 사용할 수 있으며, 상기 용제는 도포성, 건조성면에서 비점이 100℃ 내지 200℃ 인 유기 용제가 바람직하다.

예컨대, 상기 용제는 알킬렌글리콜 알킬에테르아세테이트류, 케톤류, 3-에톡시프로피온산 에틸이나, 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류를 들 수 있으며, 더욱 바람직하게는 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸 등을 들 수 있다. 이들 용제는 각각 단독으로 또는 2종류 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물 중의 용제의 함유량은 상기 흑색 감광성 수지 조성물 전체 100 중량부에 대하여 60 내지 90 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 65 내지 85 중량부로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상기 용제의 함량이 상기 범위 이내로 포함될 경우에는 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해질 수 있다.

본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물은 분산성, 코팅성 또는 밀착성 등을 증진시키기 위하여 당업계에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상기 분산제로는, 예를 들면 양이온계, 음이온계, 비이온계 등의 적절한 분산제를 사용할 수 있지만, 중합체 분산제가 바람직하다. 구체적으로는, 아크릴계 공중합체, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리에틸렌이민, 폴리알릴아민 등을 들 수 있다. 이러한 분산제는 상업적으로 입수할 수 있고, 예를 들면 아크릴계 공중합체로서 DisperBYK-2000, DisperBYK-2001, BYK-LPN6919, BYK-LPN21116(이상, 빅케미(BYK)사 제조), Solsperse 5000(Lubrizol사 제조), 폴리우레탄으로서 DisperBYK-161, DisperBYK-162, DisperBYK-163, DisperBYK-165, DisperBYK-167, DisperBYK-170, DisperBYK-182(이상, 빅케미(BYK)사 제조), Solsperse 76500(Lubrizol사 제조), 폴리에틸렌이민으로서 Solsperse 24000(Lubrizol사 제조), 폴리에스테르로서 아지스퍼 PB821, 아지스퍼 PB822, 아지스퍼 PB880(아지노모또 파인테크노 가부시끼가이샤 제조) 등을 들 수 있다.

또한, 상기 첨가제는 예컨대, 기판과의 접착성을 높이기 위하여 카르복실기, 메타크릴로일기, 이소시아네이트기, 에폭시기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 반응성 치환기를 갖는 실란 커플링제를 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 상기 실란 커플링제는 구체적으로, 트리메톡시실릴 벤조산, γ-메타크릴 옥시프로필 트리메톡시 실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐 트리메톡시실란, γ-이소시아네이트 프로필 트리에톡시실란, γ-글리시독시 프로필 트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등을 들 수 있으며 이를 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있으나, 역시 이에 한정되지 않는다.

코팅성을 증진시키기 위해서는 계면활성제를 더 추가할 수 있다. 예컨대, M-1000, BM-1100(BM Chemie社), 프로라이드 FC-135/FC-170C/FC-430(스미토모 쓰리엠㈜) 등의 불소계 계면 활성제를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 계면 활성제를 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 첨가제의 함량은 한정되지 않으며, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 적절히 추가하여 사용할 수 있다. 예컨대, 상기 첨가제는 상기 흑색 감광성 수지 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.05 내지 5 중량부로 포함될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

<블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 , 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서 >

본 발명의 다른 양태는, 전술한 흑색 감광성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서에 관한 것이다.

본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물은 현상 공정 및 노광 공정의 마진이 높아짐에 따라 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서의 제조 수율이 우수한 이점이 있다.

본 발명에 있어서, 상기 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서란, 블랙 매트릭스와 컬럼 스페이서를 각각 형성하는 것이 아니라, 하나의 패턴으로 블랙 매트릭스와 컬럼 스페이서 역할을 모두 수행할 수 있는 것을 의미한다.

상기 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼스페이서의 도입은 코팅 후 포토리쏘그래피 방법을 통해 패터닝하여 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 포토리쏘그래피 방법은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 감광성 수지 조성물을 이용한 공지의 방법이면 어느 것이든 적용 가능하다. 일 예로서 다음과 같은 단계를 포함할 수 있다:

a) 기판에 흑색 감광성 수지 조성물을 도포하는 단계;

b) 용제를 건조시키는 프리베이크 단계;

c) 얻어진 피막 위에 포토 마스크를 대어 활성 광선을 조사해 노광부를 경화시키는 단계;

d) 알칼리 수용액을 이용하여 미노광부를 용해시켜 현상 공정을 수행하는 단계; 및

e) 건조 및 포스트 베이크 수행단계

상기 기판은 유리 기판이나 폴리머 판이 사용된다. 유리 기판으로는, 특히 소다 석회 유리, 바륨 또는 스트론튬 함유 유리, 납유리, 알루미노규산 유리, 붕규산 유리, 바륨 붕규산 유리 또는 석영 등이 바람직하게 사용할 수 있다. 또 폴리머 판으로는, 폴리카보네이트, 아크릴, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르 설파이드 또는 폴리 설폰 등을 들 수 있다.

이때 도포는 원하는 두께를 얻을 수 있도록 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 잉크젯 등의 도포 장치를 이용한 습식 코팅 방법에 의해 수행될 수 있다.

상기 프리베이크는 오븐, 핫 플레이트 등에 의해 가열함으로써 행해진다. 이때 프리베이크에 있어서의 가열 온도 및 가열 시간은 사용하는 용제에 따라 적의 선택 되어 예를 들면, 80 ~ 150℃의 온도로 1 ~ 30분간 행해진다.

또, 프리베이크 후에 행해지는 노광은, 노광기에 의해 행해져 포토 마스크를 통하여 노광함으로써 패턴에 대응한 부분만을 감광시킨다. 이때 조사하는 빛은, 예를 들면, 가시광선, 자외선, X선 및 전자선 등이 가능하다.

노광 후의 알칼리 현상 비노광 부분의 제거되지 않는 부분의 감광성 수지 조성물을 제거하는 목적으로 행해져 이 현상에 의해 원하는 패턴이 형성된다. 이 알칼리 현상에 적합한 현상액으로는, 예를 들면 알칼리 금속이나 알칼리 토류 금속의 탄산염의 수용액 등을 사용할 수 있다. 특히, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산 리튬등의 탄산염을 1 ~ 3중량%를 함유하는 미만 알칼리 수용액을 이용하여 10 ~ 50℃, 바람직하게는 20 ~ 40℃의 온도 내에서 현상기 또는 초음파 세정기 등을 이용하여 수행한다.

상기 포스트 베이크는 패터닝 된 막과 기판과의 밀착성을 높이기 위해서 수행하며, 80 ~ 220℃에서 10 ~ 120분의 조건으로 열처리를 통해 이루어진다. 포스트 베이크 프리베이크와 같게, 오븐, 핫 플레이트 등을 이용하여 수행한다.

본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서, 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서는 액정 디스플레이, OLED, 플렉서블 디스플레이 등과 같은 다양한 화상표시장치에 적용이 가능하다.

이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지는 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 이하에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.

합성예 : 결합제 수지의 합성

교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크를 준비하였다. 모노머 적하 로트로서, 3,4-에폭시트리시클로데칸-8-일(메타)아크릴레이트와 3,4-에폭시트리시클로데칸-9-일(메타)아크릴레이트를 몰비 50:50으로 혼합한 혼합물 40 중량부, 메틸메타크릴레이트 50 중량부, 아크릴산 40 중량부, 비닐톨루엔 70 중량부, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 4 중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 40 중량부를 첨가하여 교반을 준비하였다. 연쇄이동제 적하조로서, n-도데칸티올 6 중량부, PGMEA 24 중량부를 첨가하여 교반을 준비하였다. 이후 플라스크에 PGMEA 395 중량부를 첨가하고 플라스크내 분위기를 공기에서 질소로 교환한 후 교반하면서 플라스크의 온도를 90℃까지 승온시켰다. 그 후 모노머 및 연쇄 이동제를 적하 로트로부터 적하를 개시하였다. 적하는 90℃를 유지하면서, 각각 2시간 동안 진행하였고 1 시간 후에 110℃까지 승온하여 5 시간동안 유지하여 고형분 산가가 100㎎KOH/g인 수지를 얻었다.

알칼리 가용성 수지의 중량평균분자량(Mw) 및 수평균분자량(Mn)의 측정은 GPC법으로 하기 조건으로 측정하였다.

HLC-8120GPC(도소㈜ 제조) 장치를 사용하였다. TSK-GELG4000HXL와 TSK-GELG2000HXL 컬럼을 직렬연결하여 사용하였으며, 컬럼의 온도는 40℃로 하였다. 테트라히드로퓨란을 이동상 용매로 사용하였고, 1.0mL/분의 유속으로 흘려주며 측정하였다. 측정 시료의 농도는 0.6 중량%이며, 주입량은 50㎕이며, RI 검출기를 사용하여 분석하였다. 교정용 표준 물질로는 TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40, F-4, F-1, A-2500, A-500(도소㈜ 제조)을 사용하였으며, 상기 조건으로 얻어진 알칼리 가용성 수지의 중량평균 분자량과 수평균분자량을 측정하였다.

GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량은 17,000이고, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.3이었다.

흑색 감광성 수지 조성물의 제조: 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4

하기 표 1에 따른 구성 및 조성으로 실시예 및 비교예에 따른 흑색 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

구성		실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
착색제	R194	2.6	2.6	2.6	2.6	2.6	2.6	2.6	2.6
	B15:6	2.4	2.4	2.4	2.4	2.4	2.4	2.4	2.4
	CB	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
결합제수지	B	8.27	8.27	8.27	8.27	8.27	8.27	8.27	8.27
모노머	M1	3.54	-	-	-	-	-	-	-
	M2	-	3.54	-	-	-	-	-	-
	M3	-	-	3.54	-	-	-	-	-
	M4	-	-	-	3.54	-	-	-	-
	M5	-	-	-	-	3.54	-	-	-
	M6	-	-	-	-	-	3.54	-	-
	M7	-	-	-	-	-	-	3.54	-
	M8	-	-	-	-	-	-	-	3.54
광중합 개시제	PI	0.16	0.16	0.16	0.16	0.16	0.16	0.16	0.16
첨가제	D1	1.92	1.92	1.92	1.92	1.92	1.92	1.92	1.92
	D2	0.12	0.12	0.12	0.12	0.12	0.12	0.12	0.12
용제	S1	3	3	3	3	3	3	3	3
	S2	77	77	77	77	77	77	77	77
R194: 레드 피그먼트 194(원일무역) B15:6: 피그먼트 블루 15:6 (EP-193, DIC사 제조) CB: PBk7(Carbon Black, MA-8, 미쯔비시사 제조) 결합제 수지(B): 합성예에 따른 결합제 수지 모노머(M1): Viscoat#802-A(8관능, 산가20, 오사카유기화학) 모노머(M2): Viscoat#802-B(8관능, 산가30, 오사카유기화학) 모노머(M3): Viscoat#802-C(8관능, 산가40, 오사카유기화학) 모노머(M4): Viscoat#802-D(8관능, 산가60, 오사카유기화학) 모노머(M5): Viscoat#802(8관능, 산가0, 오사카유기화학) 모노머(M6): M520(4관능, 산가 30, 테아고세이) 모노머(M7): Viscoat#802-F(8관능, 산가80, 오사카유기화학) 모노머(M8): BTD-1006(Dendric Acrylate, DYMAX사) 광중합 개시제 (PI): 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]-에타논-1-(O-아세틸옥심) (Irgacure OXE-02: Ciba사) 첨가제 1(D1): 솔스퍼스 5000 (Lubrisol사 제조) 첨가제 2(D2): DiperBYK-163 (BYK사 제조) 용제 1(S1): n-부탄올 용제 2(S2): 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트

실험예

(1) 패턴 기판의 제작

5cm×5cm의 유리기판(코닝社)을 중성세제 및 물로 세정 후 건조하였다. 상기 유리기판 상에 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 흑색 감광성 수지 조성물 각각을 최종 막 두께가 3.0㎛가 되도록 스핀 코팅을 하고, 80 내지 120℃에서 선 소성하여 1 내지 2분간 건조하여 용제를 제거하였다. 그 후, 노광량 40 내지 100 mJ/cm²로 노광하여 패턴을 형성하고 알칼리 수용액을 사용하여 비노광부를 제거하였다. 이어서 200 내지 250℃에서 후 소성을 10 내지 30분간 하여 패턴 기판을 제조하였다.

(2) 노광마진

기준 노광량에서 -10mJ하여 기판을 제작하고, 기준 노광량에서 +10mJ하여 기판을 제작하여 세가지 기판(기준 노광량, 기준노광량-10mJ, 기준 노광량+10mJ) 에서의 마진 결과를 표 2에 나타내었다. 위 제작한 세가지 기판에 형성된 패턴의 선폭을 측정하고 비교하여 공정마진 중 노광마진에 대한 결과를 확인 하였다.

선폭은 라인패턴 마스크를 이용하여 기판제작 후 평가진행을 하였다. 평가는 SNU社 SIS-2000을 이용하여, 패턴 측정을 진행하였다.

따라서, 공정마진 중, 노광마진은 20mJ의 노광범위 내의 결과상의 수치를 가지고 평가를 하였으며, 평가 결과 범위는 다음과 같다.

우수 ◎=±0.5 이하, 양호 ○=±1.0 이하, 부족 △=±1.0 초과

(3) 현상마진

기준 현상시간보다 10초를 짧게하여 기판을 제작하고, 기준 현상시간보다 10초를 더하여 기판을 제작해, 총 세가지 기판의 특성을 평가하였다.

형성된 패턴의 선폭을 측정하여, 공정마진(노광마진)을 측정하였으며, 선폭은 라인패턴 마스크를 이용하여 기판제작 후 평가진행을 하였다. 평가는 SNU社 SIS-2000을 이용하여, 패턴 측정을 진행하였다.

현상마진은 20sec 현상공정 내의 결과상의 수치를 이용하여 평가를 하였으며, 평가 결과 범위는 다음과 같다.

우수 ◎=±1.0 이하, 양호 ○=±1.5 이하, 부족 △=±1.5 초과

항목	실시예1	실시예2	실시예3	실시예 4	비교예1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
노광마진	◎	◎	◎	○	△	△	△	△
현상마진	◎	○	○	○	△	△	△	△

표 2를 참고하면, 본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 패턴 기판은 노광마진 또는 현상마진이 우수하지만, 비교예에 따른 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 패턴 기판은 노광마진 및 현상마진이 모두 우수하지 않은 것을 알 수 있다.

Claims (10)

1. 5 내지 12의 관능기를 포함하고,
   산가가 10 내지 60mgKOH/g인 모노머;를 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 모노머는 수산기를 더 포함하는 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 모노머는 6 내지 8의 관능기를 포함하는 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 모노머는 산가가 20 내지 40mgKOH/g인 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
5. 제1항에 있어서,
   상기 관능기는 에틸렌성 불포화 이중결합을 포함하는 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
6. 제1항에 있어서,
   상기 모노머는 상기 흑색 감광성 수지 조성물 전체 100 중량부에 대하여 1.7 내지 4.2 중량부로 포함되는 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
7. 제1항에 있어서,
   흑색 착색제; 결합제 수지; 광중합 개시제; 용제 및 첨가제로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 더 포함하는 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
8. 제7항에 있어서,
   상기 착색제는 레드, 블루 및 블랙 안료로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 더 포함하는 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
9. 제8항에 있어서,
   상기 착색제는 블루 안료를 포함하는 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 흑색 감광성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 매트릭스 일체형 컬럼 스페이서.