KR20190106445A - 착색 감광성 수지 조성물, 이를 사용하여 제조된 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치 - Google Patents

착색 감광성 수지 조성물, 이를 사용하여 제조된 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치 Download PDF

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이상범
유재범
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

(A) 착색제, (B) 결합제 수지, (C) 광중합성 화합물, (D) 광중합 개시제 및 (E) 용제를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물로서, 상기 (D) 광중합 개시제는 400nm 이상의 영역에서 흡수 대역을 갖는 옥심계 화합물 1종 이상 및 400nm 이하의 영역에서 흡수 대역을 갖는 아세토페논계 화합물 1종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물, 이를 사용하여 제조된 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.

Description

착색 감광성 수지 조성물, 이를 사용하여 제조된 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치{A photo sensitive resin composition, a color filter prepared by using the composition, and a display device comprising the color filter}
본 발명은 착색 감광성 수지 조성물, 이를 사용하여 제조된 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
컬러필터는 촬상(撮像)소자, 액정표시장치(LCD) 등의 각종 표시장치에 널리 이용되는 것으로, 그 응용 범위가 급속히 확대되고 있다. 컬러 액정표시장치나 촬상소자 등에 사용되는 컬러필터는, 통상 블랙 매트릭스가 패턴 형성된 기판상에 적색, 녹색 및 청색의 각 색에 상당하는 착색제를 함유하는 착색 감광성 수지 조성물을 스핀 코팅에 의해 균일하게 도포한 후, 가열 건조(이하, 예비 소성이라고 하는 경우도 있음)하여 형성된 도막을 노광, 현상하고, 필요에 따라 더 가열 경화(이하, 후 소성이라고 하는 경우도 있음)하는 조작을 색마다 반복하여 각 색의 화소를 형성함으로써 제조되고 있다.
한편, 감광성 수지 조성물에 있어서 감도를 만족시키고자 하는 연구가 계속하여 진행되어 왔으며, 이를 개선하고자 여러 광중합 개시제가 제안되었다. 이중 옥심 에스테르계 화합물은 자외선을 흡수하여 색을 거의 나타내지 않고, 라디칼 발생 효율이 높으며, 포토레지스트 조성물 재료들과의 상용성 및 안정성이 우수한 장점을 갖고 있다. 일례로 대한민국 공개특허 제10-2009-0093933호에서는 고감도의 광중합 개시제로서 옥심 에스테르계 화합물을 포함하는 착색 감광성 수지 조성물을 제시하고 있다.
그러나, 기존에 알려진 옥심 에스테르계 화합물을 광중합 개시제로서 이용하는 경우, 150℃ 이하 저온에서의 경화반응 개시에 한계를 가지고 있으며, 이에 따라 컬러필터가 충분한 경화도를 얻지 못해 내용제성이 저하되고, 적층 잔사 및 물얼룩 등이 발생되는 문제점이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 감광성 수지 조성물에 대한 요구가 높은 실정이다.
대한민국 공개특허 제10-2009-0093933호
본 발명은, 상기 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 150℃ 이하 저온 소성 공정에서도 충분한 경화도를 얻음으로써 내용제성이 우수하고, 적층 잔사 및 물얼룩 등이 발생되지 않는 착색 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 착색 감광성 수지 조성물로 제조된 패턴층을 포함하는 컬러필터, 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(A) 착색제, (B) 결합제 수지, (C) 광중합성 화합물, (D) 광중합 개시제 및 (E) 용제를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물로서, 상기 (D) 광중합 개시제는 400nm 이상의 영역에서 흡수 대역을 갖는 옥심계 화합물 1종 이상 및 400nm 이하의 영역에서 흡수 대역을 갖는 아세토페논계 화합물 1종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물로 제조된 패턴층을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 패턴층을 포함하는 컬러필터를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 컬러필터를 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은 150℃ 이하 저온 소성 공정에서도 충분한 경화도를 얻음으로써 내용제성이 향상되고, 적층 잔사 및 물얼룩 등이 발생되지 않는 우수한 물리적 특성을 나타내며, 종래 공정을 그대로 이용하면서도 현상 공정 이후 300nm 이하의 파장에서 추가 노광을 실시함으로써 경화도를 충분히 향상시킬 수 있어 감도 및 신뢰성이 우수한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터의 광학현미경 사진이다.
도 2는 본 발명의 비교예 1에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터의 광학현미경 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에서 사용되는 광중합 개시제의 파장에 따른 UV-VIS 흡수 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명은 (A) 착색제, (B) 결합제 수지, (C) 광중합성 화합물, (D) 광중합 개시제 및 (E) 용제를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물로서, 상기 (D) 광중합 개시제는 400nm 이상의 영역에서 흡수 대역을 갖는 옥심계 화합물 1종 이상 및 400nm 이하의 영역에서 흡수 대역을 갖는 아세토페논계 화합물 1종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물에 관한 것으로, 광중합 개시제로 400nm 이상의 영역에서 흡수 대역을 갖는 옥심계 화합물과 400nm 이하의 영역에서 흡수 대역을 갖는 아세토페논계 화합물을 함께 사용하는 경우 150℃ 이하 저온 소성 공정에서도 충분한 경화도를 얻음으로써 내용제성이 향상되고, 적층 잔사 및 물얼룩 등이 발생되지 않아 우수한 물리적 특성을 나타낼 수 있음을 실험적으로 확인하여 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물을 각 성분 별로 자세히 설명한다.
(A) 착색제
본 발명에서 상기 착색제는 1종 이상의 안료 또는 1종 이상의 염료를 포함한다.
(a1) 안료
상기 안료는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 유기 안료 또는 무기 안료를 사용할 수 있다.
예컨대, 상기 안료는 인쇄 잉크 및 잉크젯 잉크 등에 사용되는 각종의 안료를 사용할 수 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, 상기 무기 안료는 금속 산화물, 복합 금속 산화물 또는 금속 착염 등의 금속 화합물; 또는 카본블랙 등을 들 수 있으며, 상기 금속으로는 철, 코발트, 알루미늄, 카드뮴, 납, 구리, 티탄, 마그네슘, 크롬, 아연, 안티몬 등을 들 수 있다.
상기 안료는 구체적으로 색지수(The Society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트로 분류되어 있는 화합물을 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로는 하기의 색지수(C.I.) 번호의 안료를 사용할 수 있지만, 반드시 이들로 한정되는 것은 아니다.
상기 안료의 구체적 예로는,
C.I. 피그먼트 옐로우 13, 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, 208, 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, 58, 59, 62 및 63;
C.I 피그먼트 브라운 28; 및
C.I 피그먼트 블랙 1 및 7 등을 들 수 있다.
상기 안료들은 각각 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있으며, 상기 예시된 C.I. 피그먼트 안료들 중에서 C.I. 피그먼트 옐로우 138, C.I. 피그먼트 옐로우 139, C.I. 피그먼트 옐로우 150, C.I. 피그먼트 옐로우 185, C.I. 피그먼트 오렌지 38, C.I. 피그먼트 레드 122, C.I. 피그먼트 레드 166, C.I. 피그먼트 레드 177, C.I. 피그먼트 레드 208, C.I. 피그먼트 레드 242, C.I. 피그먼트 레드 254, C.I. 피그먼트 레드 255, C.I. 피그먼트 바이올렛 23, C.I. 피그먼트 블루 15:3, 피그먼트 블루 15:6, C.I. 피그먼트 그린 7, C.I. 피그먼트 그린 36 및 C.I. 피그먼트 그린 58에서 선택되는 안료가 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 안료는 안료의 입경이 균일하게 분산된 안료 분산액을 사용하는 것이 바람직하다. 안료의 입경을 균일하게 분산시키기 위한 방법의 예로는 (a2) 안료 분산제를 함유시켜 분산 처리하는 방법 등을 들 수 있으며, 이에 따라 안료가 용액 중에 균일하게 분산된 상태의 안료 분산액을 얻을 수 있다.
(a2) 안료 분산제
상기 안료 분산제는 안료의 탈응집 및 안정성 유지를 위해 첨가하는 것으로, 안료 분산제의 구체적인 예로는 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성, 폴리에스테르계 및 폴리아민계 등의 계면활성제 등을 들 수 있다.
상기 안료 분산제는 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있으며, 부틸메타아크릴레이트(BMA) 또는 N,N-디메틸아미노에틸메타아크릴레이트(DMAEMA)를 포함하는 아크릴레이트계 분산제(이하, 아크릴레이트계 분산제라고 함)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 아크릴레이트계 분산제의 시판품으로는 DISPER BYK-2000, DISPER BYK-2001, DISPER BYK-2070 또는 DISPER BYK-2150 등을 들 수 있으며, 상기 아크릴레이트계 분산제는 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 안료 분산제는 상기 아크릴레이트계 분산제 외에도 다른 수지 타입의 안료 분산제를 사용할 수 있다. 상기 다른 수지 타입의 안료 분산제로는 공지된 수지 타입의 안료 분산제, 특히 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트로 대표되는 폴리카르복실산 에스테르, 불포화 폴리아미드, 폴리카르복실산, 폴리카르복실산의 (부분적)아민 염, 폴리카르복실산의 암모늄 염, 폴리카르복실산의 알킬아민 염, 폴리실록산, 장쇄 폴리아미노아미드 포스페이트 염, 히드록실기-함유 폴리카르복실산의 에스테르 및 이들의 개질 생성물, 또는 프리(free) 카르복실기를 갖는 폴리에스테르와 폴리(저급 알킬렌이민)의 반응에 의해 형성된 아미드 또는 이들의 염과 같은 유질의 분산제; (메트)아크릴산-스티렌 코폴리머, (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 에스테르 코폴리머, 스티렌-말레산 코폴리머, 폴리비닐 알코올 또는 폴리비닐 피롤리돈과 같은 수용성 수지 또는 수용성 폴리머 화합물; 폴리에스테르; 개질 폴리아크릴레이트; 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드의 부가생성물; 및 포스페이트 에스테르 등을 들 수 있다.
상기 다른 수지 타입의 안료 분산제의 시판품으로는 양이온계 수지 분산제로서, 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-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; 및 쿄에이샤 화학사의 상품명: 플로렌 (FLORENE) DOPA-17HF, 플로렌 DOPA-15BHF, 플로렌 DOPA-33, 플로렌 DOPA-44 등을 들 수 있다.
상기 다른 수지 타입의 안료 분산제는 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있으며, 상기 아크릴레이트계 분산제와 병용하여 사용할 수도 있다.
상기 안료 분산제는 상기 (a1) 안료의 고형분 100 중량부에 대하여 5 내지 60 중량부, 바람직하게는 10 내지 50 중량부로 포함될 수 있다. 상술한 범위 미만으로 포함되면 안료의 미립화가 어렵거나 분산 후 겔화 등의 문제를 야기할 수 있으며. 상술한 범위를 초과하여 포함되면 점도가 지나치게 높아질 수 있다.
(a3) 염료
상기 염료는 유기용제에 대한 용해성을 가지는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 유기용제에 대한 용해성을 가지면서 알칼리 현상액에 대한 용해성 및 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 레드 8, 45, 49, 89, 111, 122, 125, 130, 132, 146 및 179;
C.I. 솔벤트 블루 5, 35, 36, 37, 44, 45, 59, 67 및 70;
C.I. 솔벤트 바이올렛 8, 9, 13, 14, 36, 37, 47 및 49;
C.I. 솔벤트 옐로우 4, 14, 15, 23, 24, 38, 62, 63, 68, 82, 94, 98, 99 및 162;
C.I. 솔벤트 오렌지 2, 7, 11, 15, 26 및 56; 및
C.I. 솔벤트 그린 1, 3, 4, 5, 7, 28, 29, 32, 33, 34 및 35 등의 염료를 들 수 있다.
상기 C.I. 솔벤트 염료 중에서 유기용매에 대한 용해성이 우수한 C.I. 솔벤트 옐로우 14, 16, 21, 56, 79, 93 및 151; C.I. 솔벤트 레드 8, 49, 89, 111, 122, 132, 146 및 179; C.I. 솔벤트 오렌지 41, 45 및 62; C.I. 솔벤트 블루 35, 36, 44, 45 및 70; 및 C.I. 솔벤트 바이올렛 13에서 선택되는 염료가 바람직하고, 그 중에서도 C.I. 솔벤트 옐로우 21 및 79; C.I. 솔벤트 레드 8, 122, 132; 및 C.I. 솔벤트 오렌지 45, 62에서 선택되는 염료가 보다 바람직하다.
또한 C.I. 애시드 염료로서,
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 및 426;
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 및 251;
C.I. 애시드 오렌지 6, 7, 8, 10, 12, 26, 50, 51, 52, 56, 62, 63, 64, 74, 75, 94, 95, 107, 108, 169 및 173;
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 및 340;
C.I. 애시드 바이올렛 6B, 7, 9, 17, 19 및 66; 및
C.I. 애시드 그린 1, 3, 5, 9, 16, 25, 27, 50, 58, 63, 65, 80, 104, 105, 106 및 109 등의 염료를 들 수 있다.
상기 C.I. 애시드 염료 중에서 유기용매에 대한 용해도가 우수한 C.I. 애시드 옐로우 42; C.I. 애시드 레드 92; C.I. 애시드 블루 80 및 90; C.I. 애시드 바이올렛 66; 및 C.I. 애시드 그린 27에서 선택되는 염료가 바람직하다.
또한 C.I. 다이렉트 염료로서,
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 및 250;
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 및 141;
C.I. 다이렉트 오렌지 34, 39, 41, 46, 50, 52, 56, 57, 61, 64, 65, 68, 70, 96, 97, 106 및 107;
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 및 293;
C.I. 다이렉트 바이올렛 47, 52, 54, 59, 60, 65, 66, 79, 80, 81, 82, 84, 89, 90, 93, 95, 96, 103 및 104; 및
C.I. 다이렉트 그린 25, 27, 31, 32, 34, 37, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 77, 79 및 82 등의 염료를 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 및 65;
C.I. 모단토 레드 1, 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 및 95;
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 및 48;
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 및 84;
C.I. 모단토 바이올렛 1, 2, 4, 5, 7, 14, 22, 24, 30, 31, 32, 37, 40, 41, 44, 45, 47, 48, 53 및 58; 및
C.I. 모단토 그린 1, 3, 4, 5, 10, 15, 19, 26, 29, 33, 34, 35, 41, 43 및 53 등의 염료를 들 수 있다.
상기 염료는 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 착색제는 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 10 내지 70 중량%, 바람직하게는 20 내지 60 중량%로 포함된다. 착색제가 상기 범위로 포함되는 경우, 컬러필터로 제조되었을 때 컬러 농도 및 기계적 강도가 충분한 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명에서 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분이란, 용제를 제거한 성분의합계를 의미한다.
(B) 결합제 수지
상기 결합제 수지는 통상적으로 광이나 열의 작용에 의한 반응성 및 알칼리 용해성을 가지며, 상기 (A) 착색제의 분산매로서 작용한다. 상기 결합제 수지는 착색제에 대해 분산매로서 작용 가능하고, 컬러필터의 제조를 위한 현상 단계에서 사용된 알칼리성 현상액에 용해 가능한 결합제 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 결합제 수지는 예를 들면, 카르복실기 함유 단량체 및 상기 카르복실기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체로서는, 예를 들면 불포화 모노카르복실산, 불포화 디카르복실산, 불포화 트리카르복실산을 비롯하여 분자 중에 1개 이상의 카르복실기를 갖는 불포화 다가 카르복실산 등의 불포화 카르복실산 등을 들 수 있다.
여기서 상기 불포화 모노카르복실산으로서는, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산 및 신남산 등을 들 수 있고, 불포화 디카르복실산으로서는, 예를 들면 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산 등을 들 수 있다.
상기 불포화 다가 카르복실산은 산무수물일 수 있으며, 구체적으로는 말레산 무수물, 이타콘산 무수물 및 시트라콘산 무수물 등을 들 수 있다. 또한, 상기 불포화 다가 카르복실산은 그의 모노(2-메타크릴로일옥시알킬)에스테르일 수도 있으며, 예를 들면 숙신산 모노(2-아크릴로일옥시에틸), 숙신산 모노(2-메타크릴로일옥시에틸), 프탈산 모노(2-아크릴로일옥시에틸) 및 프탈산 모노(2-메타크릴로일옥시에틸) 등을 들 수 있다. 또한, 상기 불포화 다가 카르복실산은 그 양말단 디카르복시 중합체의 모노(메타)아크릴레이트일 수도 있으며, 예를 들면 ω-카르복시폴리카프로락톤 모노아크릴레이트 및 ω-카르복시폴리카프로락톤 모노메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예를 들면 스티렌, α-메틸스티렌, o-비닐톨루엔, m-비닐톨루엔, p-비닐톨루엔, p-클로로스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐벤질메틸에테르, m-비닐벤질메틸에테르, p-비닐벤질메틸에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르, 인덴 등의 방향족 비닐 화합물; 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, i-프로필아크릴레이트, i-프로필메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, i-부틸아크릴레이트, i-부틸메타크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, sec-부틸메타크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 3-히드록시프로필아크릴레이트, 3-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타크릴레이트, 3-히드록시부틸아크릴레이트, 3-히드록시부틸메타크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 4-히드록시부틸메타크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 2-페녹시에틸메타크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 디시클로펜타디에닐아크릴레이트, 디시클로펜타디에틸메타크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 노르보르닐(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필메타크릴레이트, 글리세롤모노아크릴레이트, 글리세롤모노메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 에스테르류; 2-아미노에틸아크릴레이트, 2-아미노에틸메타크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 2-아미노프로필아크릴레이트, 2-아미노프로필메타크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필메타크릴레이트, 3-아미노프로필아크릴레이트, 3-아미노프로필메타크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 아미노알킬에스테르류; 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 글리시딜에스테르류; 아세트산 비닐, 프로피온산 비닐, 부티르산 비닐, 벤조산 비닐 등의 카르복실산 비닐에스테르류; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 알릴글리시딜에테르 등의 불포화 에테르류; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 시안화 비닐리덴 등의 시안화 비닐 화합물; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, α-클로로아크릴아미드, N-2-히드록시에틸아크릴아미드, N-2-히드록시에틸메타크릴아미드 등의 불포화 아미드류; 말레이미드, 벤질말레이미드, N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드 등의 불포화 이미드류; 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등의 지방족 공액 디엔류; 및 폴리스티렌, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리-n-부틸아크릴레이트, 폴리-n-부틸메타크릴레이트, 폴리실록산의 중합체 분자쇄의 말단에 모노아크릴로일기 또는 모노메타크릴로일기를 갖는 거대 단량체류 등을 들 수 있다. 이들 카르복실기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 특히 노르보닐 골격을 갖는 단량체, 아다만탄 골격을 갖는 단량체, 로진 골격을 갖는 단량체 등의 벌키성 단량체가 비유전 상수값을 낮추는 경향이 있기 때문에 바람직하다.
상기 결합제 수지의 산가는 20 내지 200(KOH ㎎/g)의 범위가 바람직하다. 산가가 상기 범위에 있으면, 현상액 중의 용해성이 향상되어 비-노출부가 쉽게 용해되고 감도가 증가하며, 결과적으로 노출부의 패턴이 현상시에 남아 잔막율(film remaining ratio)을 개선하게 되어 바람직하다.
여기서 산가란, 중합체 1g을 중화하는 데 필요한 수산화칼륨의 양(mg)으로서 측정되는 값이며, 통상적으로 수산화칼륨 수용액을 사용하여 적정함으로써 구할 수 있다.
또한, 상기 결합제 수지는 겔 투과 크로마토그래피(GPC; 테트라히드로퓨란을 용출용제로 함)로 측정한 폴리스티렌 환산 중량평균분자량(이하, 간단히 '중량평균분자량'이라고 한다)이 3,000 내지 200,000, 바람직하게는 5,000 내지 100,000인 결합제 수지가 바람직하다. 중량평균분자량이 상기 범위에 있으면, 코팅 필름의 경도가 향상되어 잔막율이 높고, 현상액 중의 비-노출부의 용해성이 탁월하며, 해상도가 향상되는 경향이 있어 바람직하다.
상기 결합제 수지의 분자량 분포[중량평균분자량(Mw)/수평균분자량(Mn)]는 1.5 내지 6.0 인 것이 바람직하고, 1.8 내지 4.0인 것이 보다 바람직하다. 분자량분포가 1.5 내지 6.0이면 현상성이 우수하기 때문에 바람직하다.
상기 결합제 수지는 착색 감광성 수지 조성물 중의 고형분 전체 100 중량%에 대하여 5 내지 85 중량%, 바람직하게는 10 내지 70 중량%로 포함될 수 있다. 결합체 수지가 상기 범위로 포함되는 경우, 현상액에 대한 용해성이 충분하여 비화소 부분의 기판상에 현상 잔사가 발생하기 어렵고, 현상시에 노광부의 화소 부분의 막 감소를 방지하여 비화소 부분의 누락성이 양호한 경향이 있으므로 바람직하다.
(C) 광중합성 화합물
상기 광중합성 화합물은 후술하는 광중합 개시제의 작용으로 중합할 수 있는 화합물로서, 단관능 단량체, 2관능 단량체, 그 밖의 다관능 단량체 등을 들 수 있다.
상기 광중합성 화합물은 3 내지 10개의 관능기를 포함하며, 바람직하게는 4 내지 8개의 관능기를 포함한다.
상기 단관능 단량체의 구체예로는 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다.
상기 2관능 단량체의 구체예로는 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 있다.
그 밖의 다관능 단량체의 구체예로서는 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서 2관능 이상의 다관능 단량체가 바람직하게 사용된다.
상기 광중합성 화합물은 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 7 내지 45 중량%로 포함될 수 있다. 광중합성 화합물이 상기 범위로 포함되는 경우, 화소부의 강도나 평활성이 양호하게 되는 경향이 있기 때문에 바람직하다.
(D) 광중합 개시제
상기 광중합 개시제는 400nm 이상의 영역에서 흡수 대역을 갖는 옥심계 화합물 1종 이상 및 400nm 이하의 영역에서 흡수 대역을 갖는 아세토페논계 화합물 1종 이상을 포함한다.
상기 옥심계 화합물은 상기 아세토페논계 화합물에 비해 400nm 이상의 흡수 대역에서의 개시 효율이 높다. 이에 따라, 상기 옥심계 화합물은 광중합 개시제의 주성분으로 사용되어 400nm 이상의 영역에서 수행하는 주 경화 단계에서 높은 감도로 광중합을 개시한다.
한편, 상기 아세토페논계 화합물은 광중합 개시제의 보조 성분으로 사용된다. 상기 아세토페논계 화합물은 현상 공정 이후 400nm 이하의 영역에서 수행하는 추가 노광시 광중합을 개시하여, 저온 소성 공정에 의하더라도 충분한 경화가 가능하게 함으로써 내용제성 등의 신뢰성을 높여 물얼룩 및 적층 잔사를 발생시키지 않도록 할 수 있다.
상기 옥심계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 카바졸 유도체 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
(상기 화학식 1에서, A는 Si 또는 할로젠 원소이고,
R1 및 R2는 각각 탄소수 1 내지 6의 알킬기이며,
R3은 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 아릴기이고,
n은 0 내지 3의 정수이고,
m은 1 내지 3의 정수이다.)
상기 탄소수 1 내지 6의 알킬기는 탄소수 1 내지 6개로 구성된 직쇄형 또는 분지형 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, n-펜틸, n-헥실 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 아릴기는 방향족(aromatic)기와 헤테로방향족기 및 이들의 부분적으로 환원된 유도체를 모두 포함한다. 상기 방향족기는 5 내지 15각형으로 이루어진 단순 또는 융합 고리형의 방향족기를 의미하며, 상기 헤테로방향족기는 산소, 황 또는 질소를 하나 이상 포함하는 방향족기를 의미한다.
상기 아릴기의 대표적인 예로는 페닐, 나프틸, 피리디닐(pyridinyl), 푸라닐(furanyl), 티오페닐(thiophenyl), 인돌릴(indolyl), 퀴놀리닐(quinolinyl), 이미다졸리닐(imidazolinyl), 옥사졸릴(oxazolyl), 티아졸릴(thiazolyl) 및 테트라히드로나프틸 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 아릴기는 한 개 이상의 수소원자가 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐기, 탄소수 2 내지 6의 알키닐기, 탄소수 3 내지 10의 사이클로알킬기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클로알킬기, 탄소수 3 내지 10의 헤테로사이클로알킬옥시기, 탄소수 1 내지 5의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 5의 알콕시기, 탄소수 1 내지 5의 티오알콕시기, 아릴기, 아실기, 히드록시기, 티오(thio)기, 할로겐, 아미노기, 알콕시카보닐기, 카복실기, 카바모일기, 시아노기 및 니트로기 등으로 치환될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 R3은 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, Ar1은 탄소수 1 내지 6의 알킬기로 치환되거나 치환되지 않은 페닐기일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시형태에서, 상기 R3은 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, Ar1은 탄소수 1 내지 6의 알킬기로 치환되거나 치환되지 않은 페닐기이며, m은 1일 수 있다.
상기 카바졸 유도체 화합물은 카바졸과 할로알킬기로 치환된 실란 화합물을 반응시켜 실릴기로 치환된 카바졸을 얻은 후, 상기 실릴기로 치환된 카바졸을 아릴아실 할라이드 및 알킬아실 할라이드와 순차적으로 반응시켜 아릴아실기와 알킬아실기를 도입한 다음, 상기 알킬아실기를 히드록실아민과 축합 반응시켜 옥심기로 전환한 뒤 아세틸 할라이드와 반응시켜 용이하게 제조할 수 있다.
상기 아세토페논계 화합물은 알파 위치에 히드록시기 또는 탄소수 1 내지 3의 알콕시기를 갖는 아세토페논계 화합물일 수 있다. 상기 아세토페논계 화합물은 주요 흡수파장이 205 내지 260㎚의 단파장대로 표면에서의 반응성이 우수하다.
상기 아세토페논계 화합물의 구체적인 예로는 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온(DAROCURE 1173), 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온(DAROCURE 1116), 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-디-2-메틸-1-프로판-1-온(IRGACURE 2959), 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(IRGACURE 184), 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논(IRGACURE 651) 및 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논(UVATONE 8302) 등을 들 수 있다. 상기 아세토페논계 화합물은 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 옥심계 화합물과 아세토페논계 화합물은 70 내지 99 : 1 내지 30의 중량비, 바람직하게는 70 내지 99 : 10 내지 30의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 옥심계 화합물 및 아세토페논계 화합물의 중량비가 상기 범위일 때 저온 소성 공정에 의하더라도 충분한 경화가 가능하며, 이를 사용하여 형성된 패턴층은 우수한 내용제성을 나타내고, 물얼룩 및 적층 잔사를 발생시키지 않을 수 있다.
상기 옥심계 화합물 및 아세토페논계 화합물은 광중합 개시제 총 중량에 대하여 50 내지 100 중량%로 포함될 수 있다.
상기 광중합 개시제는 착색 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 1.5 내지 8.5 중량%로 포함될 수 있다. 광중합 개시제가 상기 범위로 포함되는 경우, 패턴 형성 공정에서 노광시 광중합이 충분히 일어나고, 광중합 후 남은 미반응 개시제로 인한 투과율 저하를 발생시키지 않을 수 있다.
(E) 용제
상기 용제는 착색 감광성 수지 조성물에 포함되는 다른 성분들을 용해시키는데 효과적이되 반응하지 않는 것이면, 통상의 착색 감광성 수지 조성물에서 사용되는 용제를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다.
상기 용제의 구체예로는 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르류; 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류; 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 프로필렌글리콜디알킬에테르류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트 및 메톡시펜틸아세테이트 등의 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족탄화수소류; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥사놀, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류; 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류; 및 γ-부티로락톤 등의 환상 에스테르류 등을 들 수 있다.
상기 용제들 중에서 도포성, 건조성 면에서 비점이 100℃ 내지 200℃인 용제를 사용할 수 있고, 바람직하게는 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 케톤류, 및 에스테르류를 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 3-에톡시프로피온산 에틸 및 3-메톡시프로피온산 메틸을 사용할 수 있다.
상기 용제는 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 용제는 착색 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여 60 내지 90 중량%, 바람직하게는 70 내지 85 중량%로 포함될 수 있다. 용제가 상기 범위로 포함되는 경우, 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음) 및 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해지는 경향이 있어 바람직하다.
(F) 첨가제
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은 상기한 성분들 외에 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서 통상의 기술자의 필요에 따라 다른 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 구체적으로 예를 들면 다른 고분자 화합물, 경화제, 계면활성제, 밀착촉진제, 산화방지제, 자외선 흡수제 및 응집방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 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 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 경화제는 심부 경화 및 기계적 강도를 높이기 위해 사용되며, 구체적인 예로는 에폭시 화합물, 다관능 이소시아네이트 화합물, 멜라민 화합물 및 옥세탄 화합물 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
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, 상기 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)아크릴레이트 (공)중합체 및 트리글리시딜이소시아눌레이트 등을 들 수 있다.
상기 경화제에서 옥세탄 화합물의 구체적인 예로는 카르보네이트비스옥세탄, 크실렌비스옥세탄, 아디페이트비스옥세탄, 테레프탈레이트비스옥세탄 및 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, 산발생제 등이 있다. 상기 다가 카르본산 무수물류는 에폭시 수지 경화제로서 시판되는 것을 이용할 수 있으며, 시판품으로서 아데카하도나 EH-700(아데카공업㈜ 제조), 리카싯도 HH(신일본이화㈜ 제조) 및 MH-700(신일본이화㈜ 제조) 등을 들 수 있다.
상기 경화제 및 경화 보조 화합물은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 계면활성제는 감광성 수지 조성물의 피막 형성성을 보다 향상시키기 위해 사용할 수 있으며, 예를 들어 실리콘계, 불소계, 에스테르계, 양이온계, 음이온계, 비이온계 및 양쪽성계 등의 계면활성제를 사용할 수 있고, 실리콘계 계면활성제 또는 불소계 계면활성제 등이 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 실리콘계 계면활성제는 예를 들면 시판품으로서 다우코닝 도레이 실리콘사의 DC3PA, DC7PA, SH11PA, SH21PA 및 SH-8400 등, GE 도시바 실리콘사의 TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4446, TSF-4460 및 TSF-4452 등을 들 수 있다.
상기 불소계 계면활성제는 예를 들면 시판품으로서 메가피스 F-470, F-471, F-475, F-482 및 F-489(다이닛본 잉크 가가꾸 고교社), KP(신에쯔 가가꾸 고교㈜), 폴리플로우(POLYFLOW)(교에이샤 가가꾸㈜), 에프톱(EFTOP)(토켐 프로덕츠사), 메가팩(MEGAFAC)(다이닛본 잉크 가가꾸 고교㈜), 플로라드(Flourad)(스미또모 쓰리엠㈜), 아사히가드(Asahi guard), 서플론(Surflon)(이상, 아사히 글라스㈜), 솔스퍼스(SOLSPERSE)(Lubrisol), EFKA(EFKA 케미칼스사), PB 821(아지노모또㈜) 및 Disperbyk-series(BYK-chemi) 등을 들 수 있다.
상기 양이온계 계면 활성제는 예를 들어, 스테아릴아민염산염 및 라우릴트리메틸암모늄클로라이드 등의 아민염 또는 4급 암모늄염 등을 들 수 있다.
상기 음이온계 계면 활성제는 예를 들어, 라우릴알코올황산에스테르나트륨 및 올레일알코올황산에스테르나트륨 등의 고급 알코올 황산에스테르염류; 라우릴황산나트륨 및 라우릴황산암모늄 등의 알킬황산염류; 및 도데실벤젠술폰산나트륨 및 도데실나프탈렌술폰산나트륨 등의 알킬아릴술폰산염류 등을 들 수 있다.
상기 비이온계 계면 활성제는 예를 들어, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌아릴에테르, 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르, 그 밖의 폴리옥시에틸렌 유도체, 옥시에틸렌/옥시프로필렌 블록 공중합체, 소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비톨지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌지방산에스테르 및 폴리옥시에틸렌알킬아민 등을 들 수 있다.
상기 전술한 계면활성제들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 밀착 촉진제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 사용 가능한 밀착 촉진제의 구체적인 예로는 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 및 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
상기 밀착 촉진제는 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 상기 밀착 촉진제는 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 통상 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 2중량% 포함될 수 있다.
상기 산화 방지제의 종류는 특별히 한정하지 않으나, 2,2'-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 및 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 등을 들 수 있다.
상기 자외선 흡수제의 종류는 특별히 한정하지 않으나, 사용 가능한 구체적인 예로 2-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조티리아졸 및 알콕시벤조페논 등을 들 수 있다.
상기 응집 방지제의 종류는 특별히 한정하지 않으나, 사용 가능한 구체적인 예로 폴리아크릴산 나트륨 등을 들 수 있다.
상기 첨가제는 착색 감광성 수지 조성물 중의 고형분 총 중량에 대하여 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 2 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 예를 들면 하기와 같은 방법에 의해 제조할 수 있다.
먼저, 상기 (A) 착색제 중 (a1) 안료를 (E) 용제와 혼합하여 안료의 평균 입경이 0.2㎛ 이하 정도가 될 때까지 비드 밀 등을 이용하여 분산시킨다. 이때, 필요에 따라 (a2) 안료 분산제, (B) 결합제 수지의 일부 또는 전부, 또는 (a3) 염료를 (E) 용제와 함께 혼합시켜 용해 또는 분산시킴으로서 착색 분산액을 제조한다. 상기 제조된 착색 분산액에 (B) 결합제 수지의 나머지, (C) 광중합성 화합물, (D) 광중합 개시제 및 (F) 첨가제와 필요에 따라 용제(E)를 소정의 농도가 되도록 더 첨가하여 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 제조할 수 있다.
컬러필터
본 발명은 또한, 상기 착색 감광성 수지 조성물 사용하여 제조된 패턴층을 포함하는 컬러필터에 관한 것으로, 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조함으로써 현상성 및 내열성이 우수하고, 휘도가 향상되며, 현상 시 잔사가 발생하지 않는 이점이 있다. 상기 컬러필터는 기판 및 상기 기판의 상부에 형성된 패턴층을 포함한다.
상기 기판은 상기 컬러필터 자체 기판일 수 있으며, 또는 디스플레이 장치 등에 컬러필터가 위치되는 부위일수도 있는 것으로, 특별히 제한되지 않는다. 상기 기판은 유리, 실리콘(Si), 실리콘 산화물(SiOx) 또는 고분자 기판일 수 있으며, 상기 고분자 기판은 폴리에테르설폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 등 일 수 있다.
상기 패턴층은 착색 감광성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 층으로, 상기 착색 감광성 수지 조성물을 도포하고 소정의 패턴으로 노광, 현상 및 열경화하여 형성된 층일 수 있으며, 상기 패턴층은 당업계에서 통상적으로 알려진 방법을 수행함으로써 형성할 수 있다.
상기와 같은 기판 및 패턴층을 포함하는 컬러필터는 각 패턴 사이에 형성된 격벽을 더 포함할 수 있으며, 블랙 매트릭스를 더 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
표시장치
본 발명은 또한, 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 컬러필터를 포함함으로써 현상성 및 내열성이 우수하고, 휘도가 향상되며, 현상 시 잔사가 발생하지 않는 표시장치에 관한 것이다.
상기 표시장치는 상기 컬러필터를 포함하는 것으로서, 그 구체적 예로 액정디스플레이, OLED, 플렉서블 디스플레이 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위 가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다. 이하의 실시예 및 비교예에서 함량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
<착색 감광성 수지 조성물의 제조>
합성예 1: 트리아진 화합물의 합성
트리아진 유도체로서 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 하기와 같이 제조하였다.
물 100 중량부에 2-클로로-4,6-디아미노-1,3,5-트리아진 18.4 중량부 및 3-(2-에틸헥실옥시)프로필아민 21 중량부를 가하고, 10 ℃에서 1시간 반응시켰다. 상기 반응물을, 85 ℃에서 5시간 다시 반응시킨 후, 얻어진 반응물을 침출시켜 잔사를 수세하고, 100 ℃의 항온조에 밤새 정치하여 건조시킴으로써 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 얻었다.
[화학식 2]
Figure pat00002
합성예 2: 3-니트로-9-트리메틸실란일메틸-9H-카바졸의 합성
Figure pat00003
둥근 바닥플라스크에 3-니트로-9H-카바졸(25.5g, 0.12 mole) 및 탄산칼륨(66.1g, 0.48 mole)을 넣고 DMF에서 혼탁시켰다. 반응혼합액에 클로로메틸트리메틸실란(44.2g, 0.36 mole)을 천천히 첨가하고 혼합액을 80℃에서 밤새 가열 교반시켰다. 그 후 반응혼합물에 200ml의 에틸아세테이트를 투입하고 여과하여 과량의 무기염을 제거하고, 여과액을 물로 2회 세척하여 MgSO4 상에서 건조시켰다. 유기층을 농축시키고 진공 하에서 건조하여 황색 고체의 표제 화합물(27.2g, 76%)을 수득하였다. 상기 수득된 합성물은 후속반응에 추가 정제 없이 사용하였다.
합성예 3: 1-(6-니트로-9-트리메틸실란일메틸-9H-카바졸-3-일)-에타논의 합성
Figure pat00004
둥근 바닥플라스크에 3-니트로-9-트리메틸실란일메틸-9H-카바졸(23.9g, 0.08 mole)을 넣고 250ml 무수 디클로로메탄에 용해시키고 아이스-배쓰 하에서 냉각시켰다. 반응 플라스크에 AlCl3(10.5g, 0.08 mole) 및 아세틸 클로라이드(6.2g, 0.08 mole)를 천천히 첨가한 후, 0 ℃에서 3시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 빙수에 붓고, 생성물을 디클로로메탄으로 2회 추출하였다. 합한 유기층을 물과 소금물로 세척하고 MgSO4 상에서 건조시킨 후, 농축하여 Hex:EA = 6:1조건 하에서 실리카겔 크로마트그래피로 표제의 화합물(18.5g, 68%)을 수득하였다.
합성예 4: 1-(6-니트로-9-트리메틸실란일메틸-9H-카바졸-3-일)-에타논 옥심 o-아세테이트의 합성
Figure pat00005
둥근 바닥플라스크에 1-(6-니트로-9-트리메틸실란일메틸-9H-카바졸-3-일)-에타논(4.1g, 0.012 mole)을 넣고, 50ml 톨루엔과 10ml N-메틸피롤리돈(NMP)에 혼탁시켜 80℃에서 가열 교반하였다. 반응혼합액에 아세트산 나트륨(1.15g, 0.014 mole) 및 하이드록실암모늄 클로라이드(0.97g, 0.014 mole)를 첨가하고, 이어서 혼합물을 100℃에서 밤새 교반하였다. 반응혼합물을 0℃에서 냉각시킨 후, 트리에틸아민(1.82g, 0.018mole) 및 아세틸 클로라이드(1.41g, 0.18 mole)를 첨가하고, 이어서 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 반응이 완결된 후, 반응 혼합물을 물에 첨가하고 톨루엔으로 추출하였다. 유기층을 물 및 소금물로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고, 농축시켜 잔류물을 수득하였다. 잔류물을 Hex:EA = 1:4 조건에서 실리카겔 컬럼크로마토그래피하여 하기 화학식 3으로 표시되는 표제의 화합물(3.2g, 67%)을 수득하였다.
상기 얻어진 화학식 3으로 표시되는 화합물의 파장에 따른 UV-VIS 흡수 스펙트럼을 도 3에 나타내었다. 도 3을 참조하면, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물이 400nm 이상의 영역에서 흡수 대역을 갖는 것을 확인할 수 있다.
1H NMR (300MHz, CDCl3) 0.07(9H, s), 2.28(3H, s), 2.36(3H, s), 4.22(2H, s), 7.41(1H, d), 7.75(3H, m), 8.01(1H, d), 8.48(1H, s)
[화학식 3]
Figure pat00006
합성예 5: 1-(6-니트로-9-트리메틸클로로일메틸-9H-카바졸-3-일)-에타논 옥심 o-아세테이트의 합성
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 카바졸과 할로알킬기로 치환된 실란 화합물을 반응시켜 실릴기로 치환된 카바졸을 얻은 후, 상기 실릴기로 치환된 카바졸을 아릴아실 할라이드 및 알킬아실 할라이드와 순차적으로 반응시켜 아릴아실기와 알킬아실기를 도입한 다음, 상기 알킬아실기를 히드록실아민과 축합 반응시켜 옥심기로 전환한 뒤 아세틸 할라이드와 반응시켜 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 얻었다.
상기 얻어진 화학식 4로 표시되는 화합물의 파장에 따른 UV-VIS 흡수 스펙트럼을 도 3에 나타내었다. 도 3을 참조하면, 하기 화학식 4로 표시되는 화합물이 400nm 이상의 영역에서 흡수 대역을 갖는 것을 확인할 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00007
합성예 6: 결합제 수지 B-1 합성
교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크를 준비하고, 한편, 모노머 적하로트로서, 벤질말레이미드 74.8g(0.20몰), 아크릴산 43.2g(0.30몰), 비닐톨루엔 118.0g(0.50몰), t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 4g 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 40g를 투입 후 교반 혼합하여 준비하고, 연쇄 이동제 적하조로서, n-도데칸티올 6g 및 PGMEA 24g를 넣고 교반 혼합한 것을 준비했다. 이후 플라스크에 PGMEA 395g를 도입하고 플라스크 내 분위기를 공기에서 질소로 치환한 후 교반하면서 플라스크의 온도를 90 ℃까지 승온했다. 이어서 모노머 및 연쇄 이동제를 적하로트로부터 적하를 개시했다. 적하는, 90 ℃를 유지하면서, 각각 2시간 동안 진행하고 1시간 후에 110 ℃로 승온하여 3시간 유지한 뒤, 가스 도입관을 도입시켜 산소/질소=5/95(v/v) 혼합가스의 버블링을 개시했다. 이어서, 글리시딜메타크릴레이트 28.4g[(0.10몰), (본 반응에 사용한 아크릴산의 카르복시기에 대하여 33몰%)], 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 0.4g, 트리에틸아민 0.8g를 플라스크내에 투입하여 110 ℃에서 8시간 반응을 계속하고, 고형분 산가가 70㎎KOH/g인 수지 B-1을 얻었다. GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량은 16,000이고, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.3이었다.
제조예: 착색 분산액 A-1의 제조
트리아진 유도체로서 합성예 1의 화학식 2로 표시되는 화합물 20.48 중량부, C.I. 피그먼트 블루 15:6 9.12 중량부, C.I. 애시드 레드 52 2.88 중량부, 아크릴계 분산제[Disperbyk(등록상표) 2000; 빅케미사 제조] 3.84 중량부, 합성예 3의 수지 B-1 2.88 중량부, 용제 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 55.04 중량부와 프로필렌글리콜모노메틸에테르 5.76 중량부를, 0.2 ㎜ 직경의 지르코니아 비드 360중량부와 함께, 용량 140 ㎖의 마요네스 병에 투입하고, 페인트 컨디셔너로 60℃에서 10시간 동안 혼련하여 분산 처리를 행하였다. 그 후, 지르코니아 비드를 제거하고 공경(pore size) 1.0 ㎛의 멤브레인 필터로 여과하여 착색 분산액 A-1을 얻었다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3
하기 표 1에 나타낸 조성 및 함량으로 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3의 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
[표 1]
(단위: 중량%)
Figure pat00008
착색 분산액: 제조예에서 제조한 착색 분산액 A-1
결합제 수지: 합성예 6에서 제조한 결합제 수지 B-1
광중합성 화합물: 디펜타에리트리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) (닛본 카야꾸㈜)
광중합 개시제
D1: 합성예 4에서 제조한 화학식 3으로 표시되는 화합물
D2: 합성예 5에서 제조한 화학식 4로 표시되는 화합물
D3: 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 (IRGACURE 184: BASF사)
D4: 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온 (DAROCURE 1173: BASF사)
용제: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)
첨가제: SH-8400 (다우코닝사)
<실험예>
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에 따른 착색 감광성 수지 조성물의 물리적 특성을 하기와 같은 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1. 물얼룩 평가
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 5 Х 5cm의 글라스에 도포하여 건조시킨 후, 두께가 2.5㎛가 되도록 코팅하였다. 그 후, 100℃ 오븐에서 3분간 건조하여 용매를 제거한 후 포토 마스크와의 간격을 300㎛로 하여 퓨전 램프의 313nm 파장의 적산광량이 40mJ가 되도록 노광하여 컬러필터를 제조하였다. 이 때, 현상 후 Main 파장이 약 254nm 인 VU Lamp로 추가 노광을 실시하였다. 상기 컬러필터를 증류수에 일부가 잠기도록 담그고 10분간 방치한 후 질소 가스를 불어서 건조시킨 후 증류수 안에 잠긴 부분과 그렇지 않은 부분 간에 얼룩을 표면검사 램프 (FY-100R)로 관찰하였다.
<물 얼룩의 평가 기준>
○: 물 얼룩이 관찰됨
×: 물 얼룩이 관찰되지 않음
2. 내용제성 평가
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 5 Х 5cm의 글라스에 도포하여 건조시킨 후, 두께가 2.5㎛가 되도록 코팅하였다. 그 후, 100℃ 오븐에서 3분간 건조하여 용매를 제거한 후 포토 마스크와의 간격을 300㎛로 하여 퓨전 램프의 313nm 파장의 적산광량이 40mJ가 되도록 노광하였다. 그 뒤, 스프레이 현상 장치를 이용하여, pH 10.5의 KOH 수용액으로 1분간 현상한 후 수세 처리를 행하고, 바람 건조했다. 그런 다음 150℃ 오븐에서 20분간 경화시켜 컬러필터를 제조하였다. 이 때, 현상 후 Main 파장이 약 254nm 인 VU Lamp로 추가 노광을 실시한 후 포스트 베이크 하였다. 이와 같은 방법으로 패턴이 이루어진 컬러필터 위에, 동일한 방법으로 R, G, B 순으로 다른 컬러필터를 적층하였다.
상기 제조된 컬러필터를 상온의 NMP 용액에 30분간 침지시킨 후, 초순수로 세정하고, 120℃로 가온한 핫플레이트 위에서 2분간 건조시켜 침지 전후의 색도를 측정하였다. 이때 색 변화치(△Eab*)는 L*, a*, b*로 정의되는 3차원 색도계에서의 색 변화를 나타내는 하기 수학식 1에 의해 계산되며, 색 변화치가 작을수록 고신뢰성의 컬러필터가 제조 가능하다.
[수학식 1]
△Eab* = [(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]0.5
3. 적층 잔사 평가
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 5 Х 5cm의 글라스에 도포하여 건조시킨 후, 두께가 2.5㎛가 되도록 바코팅하였다. 100℃ 오븐에서 3분간 건조하여 용매를 제거한 후 포토 마스크와의 간격을 300㎛로 하여 퓨전 램프의 313nm 파장의 적산광량이 40mJ가 되도록 노광하고, 150℃ 오븐에서 20분간 경화시켜 컬러필터를 제조하였다. 이 때, 현상 후 Main 파장이 약 254nm 인 VU Lamp로 추가 노광을 실시한 후 포스트 베이크 하였다. 이와 같은 방법으로 패턴이 이루어진 컬러필터 위에, 동일한 방법으로 R, G, B 순으로 다른 컬러필터를 적층하였다.
상기 컬러필터를 적층한 후, 완료된 기판을 반사형 광학현미경(관찰배율 50배)으로 관찰한 후, 하기 기준에 따라 적층 잔사 발생 정도를 평가하였으며, 상기 광학현미경 사진을 도 1 및 도 2에 나타내었다.
<적층 잔사 평가 기준>
○: 잔사 발생
×: 잔사 미발생
[표 2]
Figure pat00009
상기 표 2의 결과로부터, 광중합 개시제로 400nm 이상의 영역에서 흡수 대역을 갖는 옥심계 화합물과 400nm 이하의 영역에서 흡수 대역을 갖는 아세토페논계 화합물을 동시에 포함하는 실시예 1 내지 4의 경우, 물얼룩 및 적층 잔사가 발생되지 않고, 내용제성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
반면, 광중합 개시제로 400nm 이상의 영역에서 흡수 대역을 갖는 옥심계 화합물만을 포함하거나 400nm 이하의 영역에서 흡수 대역을 갖는 아세토페논계 화합물만을 포함하는 비교예 1 내지 3의 경우, 물얼룩 및 적층잔사가 발생되고, 내용제성이 충분하지 못한 것을 확인할 수 있다.
상기 결과를 통해 본원 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터는 저온 소성 공정에서도 충분한 경화도를 얻을 수 있으며, 이에 따라 물얼룩 및 적층 잔사가 발생되지 않고, 내용제성이 우수한 점을 확인할 수 있었다.

Claims (9)

  1. (A) 착색제, (B) 결합제 수지, (C) 광중합성 화합물, (D) 광중합 개시제 및 (E) 용제를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물로서,
    상기 (D) 광중합 개시제는 400nm 이상의 영역에서 흡수 대역을 갖는 옥심계 화합물 1종 이상 및 400nm 이하의 영역에서 흡수 대역을 갖는 아세토페논계 화합물 1종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 옥심계 화합물은 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물.
    [화학식 1]
    Figure pat00010

    (상기 화학식 1에서, A는 Si 또는 할로젠 원소이고,
    R1 및 R2는 각각 탄소수 1 내지 6의 알킬기이며,
    R3은 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 아릴기이고,
    n은 0 내지 3의 정수이고,
    m은 1 내지 3의 정수이다.
  3. 청구항 3에 있어서, 상기 옥심계 화합물과 아세토페논계 화합물은 70 내지 99 : 1 내지 30의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 옥심계 화합물과 아세토페논계 화합물은 (D) 광중합 개시제 총 중량에 대하여 50 내지 100 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 (A) 착색제 10 내지 70 중량%, (B) 결합제 수지 5 내지 85 중량% 및 (C) 광중합성 화합물 5 내지 50 중량%를 포함하고, 상기 착색 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여 (D) 광중합 개시제 0.1 내지 10 중량% 및 (E) 용제 60 내지 90 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 착색 감광성 수지 조성물은 다른 고분자화합물, 경화제, 계면활성제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 및 응집 방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 착색 감광성 수지 조성물로 제조된 패턴층.
  8. 청구항 7의 패턴층을 포함하는 컬러필터.
  9. 청구항 8의 컬러필터를 포함하는 표시장치.
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