KR20210098654A - 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 및 디스플레이 격벽 구조물 - Google Patents

격벽 형성용 감광성 수지 조성물 및 디스플레이 격벽 구조물 Download PDF

Info

Publication number
KR20210098654A
KR20210098654A KR1020200012450A KR20200012450A KR20210098654A KR 20210098654 A KR20210098654 A KR 20210098654A KR 1020200012450 A KR1020200012450 A KR 1020200012450A KR 20200012450 A KR20200012450 A KR 20200012450A KR 20210098654 A KR20210098654 A KR 20210098654A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin composition
photosensitive resin
forming
barrier rib
ink
Prior art date
Application number
KR1020200012450A
Other languages
English (en)
Inventor
이재을
김훈식
박슬기
안기훈
Original Assignee
동우 화인켐 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동우 화인켐 주식회사 filed Critical 동우 화인켐 주식회사
Priority to KR1020200012450A priority Critical patent/KR20210098654A/ko
Publication of KR20210098654A publication Critical patent/KR20210098654A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0046—Photosensitive materials with perfluoro compounds, e.g. for dry lithography
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/105—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

본 발명은 (A) 착색제, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 화합물, (D) 광중합 개시제, (E) 발잉크제 및 (F) 용제를 포함하는 격벽용 감광성 수지 조성물로서, 상기 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각 및, 상기 조성물에서 (E) 발잉크제를 제외한 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각의 비율이 1.25 이상인 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 및 디스플레이 격벽 구조물에 관한 것이다.

Description

격벽 형성용 감광성 수지 조성물 및 디스플레이 격벽 구조물{A PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION FOR FORMING A PARTITION WALL STRUCTURE AND A PARTITION WALL STRUCTURE}
본 발명은 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 및 디스플레이 격벽 구조물에 관한 것이다.
유기 EL (Electro-Luminescence) 소자, 양자점 디스플레이, TFT (Thin Film Transistor) 어레이, 박막 태양전지 등의 광학 소자의 제조에 있어서, 패턴을 구현하는 방법 중 하나로, 발광층 등의 유기층을 잉크젯 헤드를 사용하여 도트로 형성하는 잉크젯 (IJ) 방법이 이용되어 오고 있다.
잉크젯 (IJ) 법은, 기판을 이용하지 않는 인쇄법이어서, 기판을 제작하기 위한 비용을 삭감할 수 있고, 또 필요한 부분에 필요한 양만 재료를 사용하기 때문에, 재료 비용도 저감할 수 있다는 등의 이점을 갖는다.
이러한 잉크젯 방법은 격벽으로 둘러싸인 구획(이하, 「개구부」라고도 한다.)내에 유기층의 재료를 포함하는 잉크를 주입하고, 이를 건조 및/또는 가열함으로써 원하는 패턴의 도트를 형성한다.
잉크젯 방식으로 패턴 인쇄시, 인접하는 도트 사이에 있어서 잉크의 혼합을 방지하고, 도트 형성에 있어서 잉크의 균일 도포를 위해, 도트의 윤곽을 따라 형성된 격벽 상면은 발잉크성을 가질 필요가 있다. 이를 위해서, 발잉크제를 포함시킨 감광성 수지 조성물을 사용하여 포토리소그래피법에 의해 도트의 패턴에 대응하는 격벽을 형성하고 있다.
한편, 격벽으로 둘러싸인 개구부는 친잉크성을 가질 필요가 있다. 상기 개구부는 격벽의 측면에 사이에 형성되는 것이므로, 격벽의 측면의 발잉크성이 강할 경우, 유기층의 프로파일(profile)이 표면 장력에 의해 변화하는 것과 같은 일이 발생할 수 있기 때문이다.
종래의 기술에서는 이에 대한 언급이 없거나(특허문건 1: 대한민국 공개특허 제 10-2005-0074546호), 친잉크성 감광재료층과 발잉크성 감광재료층을 각각 형성한 후, 동시에 패터닝하여 격벽의 하부는 친잉크성을 갖고 상부는 발잉크성을 갖는 격벽을 만들었다(특허문헌 2: 대한민국 공개특허 제 10-2006-0088821호). 또한, 발잉크성 화합물을 광조사에 의해 친액화되게 만들어 격벽 형성후 측면에 광조사를 하여 격벽의 측면을 친액화하는 방법(특허문헌 3: 대한민국 공개특허 제 10-2017-7008954호)을 사용하기도 하였다. 그러나 이 방법들은 추가 공정이 필요하다는 등의 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제 10-2005-0074546호 대한민국 공개특허 제 10-2006-0088821호 대한민국 공개특허 제 10-2017-7008954호
본 발명의 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 격벽의 상면은 상대적으로 강한 발잉크성을 가지고, 격벽의 측면은 상대적으로 약한 발잉크성을 갖는 격벽을 추가적인 공정 없이 제조할 수 있는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 및 디스플레이 격벽 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, (A) 착색제, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 화합물, (D) 광중합 개시제, (E) 발잉크제 및 (F) 용제를 포함하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물로서,
상기 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각 및, 상기 조성물에서 (E) 발잉크제를 제외한 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각의 비율이 12.5 이상인 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 제공한다.
또한, 상기 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 디스플레이 격벽 구조물을 제공한다.
본 발명에 따른 격벽 형성용 감광성 수지 조성물로 격벽을 형성하면, 격벽의 상면은 상대적으로 강한 발잉크성을 가지고, 격벽의 측면은 상대적으로 약한 발잉크성을 나타낸다.
이에 따라, 본 발명의 격벽 형성용 조성물로 제조된 격벽은 잉크 젯팅성 향상에 기여함으로써, 격벽으로 둘러싸인 개구부에 잉크 제팅 시, 잉크의 프로파일(profile)이 표면 장력에 의해 변화하지 않도록 하여 우수한 패턴이 형성되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 격벽 형성용 감광성 수지 조성물은 친잉크성 감광재료층과 발잉크성 감광재료층을 각각 형성할 필요 없어, 추가적인 공정 없이 격벽을 형성하여 제조시간 및 비용을 감소시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제팅성 평가 실험에 대한 기준을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 잉크 젯팅성을 보여주는 도면이다.
본 발명은 (A) 착색제, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 화합물, (D) 광중합 개시제, (E) 발잉크제 및 (F) 용제를 포함하는 격벽용 감광성 수지 조성물로서, 상기 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각 및, 상기 조성물에서 (E) 발잉크제를 제외한 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각의 비율이 12.5 이상인 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 및 디스플레이 격벽 구조물을 제공한다.
즉, 본 발명은, 본 발명의 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각이, 본 발명의 조성물에서 (E) 발잉크제를 제외한 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각 대비 1.25 이상의 비율을 갖는 것을 특징으로 포함한다.
본 발명의 격벽 형성용 조성물로 형성된 격벽은, 상면이 상대적으로 강한 발잉크성을 갖고, 잉크가 주입되는 개구부와 맞닿는 측면이 상대적으로 약한 발잉크성, 즉, 친잉크성을 갖는다.
본원에서, 상기 발잉크성은 발액성과 동일한 의미로, 상기 친잉크성은 친액성과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
본 발명에서, 본 발명의 격벽 형성용 조성물로 형성된 격벽의 상면 및 측면이 각각 발액성 및 친액성을 갖는 것은 물에 대한 접촉각으로부터 얻어질 수 있다.
예를 들면, 격벽의 상면은 인접하는 개구부에 주입된 잉크의 혼입을 방지하고, 균일 도포를 위하여 높은 접촉각을 가지며, 격벽의 측면은 개구부에 주입되는 잉크의 젯팅성을 향상시키기 위하여 상대적으로 작은 접촉각을 가질 수 있다.
보다 상세하게는, 격벽 형성을 위해 본 발명의 격벽 형성용 조성물을 경화시키면, 격벽의 상면은 상대적으로 높은 발잉크제 농도로 인해 접촉각이 크고, 격벽의 측면을 포함하는 하부로 갈수록 발잉크제 농도가 제로에 가까운 수준으로 현저하게 낮아짐에 따라 접촉각이 작아진다.
예컨데, 본 발명의 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 경화 시, 상기 조성물에 포함된 발잉크제는 코팅막(도막) 내부에서 대류하여 도막의 표면에 배향하려는 특성을 나타낸다. 이에 따라, 본 발명에 따른 격벽 형성용 조성물을 이용하여 제조된 격벽은 발잉크제의 농도에 있어 상면이 높고, 측면을 비롯한 하부가 낮아지는 결과를 나타낸다.
따라서, 본 발명의 격벽 형성용 감광성 수지 조성물은, 추가적인 공정없이, 격벽 상부은 발잉크성을 가지고, 격벽 측면을 비롯한 격벽 하부는 발잉크성이 약한 격벽을 형성할 수 있으며, 잉크를 젯팅 했을 때, 잉크의 프로파일(profile)이 표면 장력에 의해 변화하지 않으므로 우수한 잉크 제팅성을 제공하는데 기여할 수 있다.
본 발명에서, 격벽 상면의 발액성은 본 발명의 격벽 형성용 조성물을 이용하여 형성된 격벽 상면의 물에 대한 접촉각 측정을 통해 확인하였다.
한편, 격벽 측면의 경우에는 접촉각 측정이 용이하지 않다. 전술한 바와 같이 격벽 측면, 즉 격벽 하부는 경화시에 발잉크제 농도가 제로에 가까운 수준으로 현저하게 낮아지는 것으로부터 착안하여, 착색제, 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 광중합 개시제, 발잉크제 및 용제를 포함하는 본 발명의 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 성분에서 발잉크제를 제외한 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각을 측정함으로써, 격벽 측면의 접촉각을 확인하였다.
따라서, 본 발명은 착색제, 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 광중합 개시제, 발잉크제 및 용제를 포함하는 본 발명의 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각 및, 상기 조성물에서 발잉크제를 제외한 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각의 비율이 1.25 이상인 것을 특징으로 한다.
일 예로써, 본 발명의 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각은 100도 이상일 수 있고, 상기 본 발명의 조성물에서 발잉크제를 제외한 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각은 80도 미만일 수 있다.
이하, 본 발명의 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 구성하는 각 성분에 대하여 자세히 설명한다. 그러나 본 발명이 이들 성분들에 의해 한정되는 것은 아니다.
<격벽 형성용 감광성 수지 조성물>
본 발명에 따른 격벽 형성용 감광성 수지 조성물은 착색제, 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 광중합 개시제, 용매 및 발잉크제를 포함하며, 필요에 따라 선택적으로 첨가제 및 산란입자 중 1종 이상의 성분을 더 포함할 수 있다.
(A)착색제
본 발명에 따른 격벽 형성용 감광성 수지 조성물은 착색제를 포함한다.
상기 착색제는 광경화 효율을 높이기 위해, 자외선 영역(300nm 내지 400nm 파장영역)에서의 투과도가 높고, 동시에 가시광선 영역에서의 차광성이 높은 안료를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 염료를 더 포함하는 것도 가능하다.
본 발명의 격벽 형성용 감광성 수지 조성물에 포함되는 착색 안료로는, 예를 들면, 컬러 인덱스(Color Index) 내에서 C.I. Pigment Red179, 254, 264, C.I. Pigment Orange 64, 71, C.I. Pigment Yellow 139, 150, 락탐 블랙, 아닐린 블랙 및 페닐렌 블랙 등의 유기 블랙 안료 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
상기 착색제는 본 발명의 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 총량에 대하여, 고형분 기준으로 1 내지 30 중량%, 바람직하게는 3 내지 20 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명에서 착색제가 상기 함량범위로 포함되는 경우, 청색광에 대한 차광 특성이 향상되며, 표시장치의 발광 특성이 향상될 수 있다.
(B) 알칼리 가용성 수지
상기 알칼리 가용성 수지는 광이나 열의 작용에 의한 반응성 및 알칼리 용해성을 가지며, 착색제를 비롯한 고형분의 분산매로서 작용하며, 결착 수지의 기능을 수행하는 것이라면 이 분야에 공지된 수지를 특별한 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 알칼리 가용성 수지는 불포화 카르복실기 함유 단량체 및 이와 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체인 것이 바람직하다.
상기 불포화 카르복실기 함유 단량체로는, 예를 들어, 불포화 모노카르복실산이나, 불포화 디카르복실산, 불포화 트리카르복실산 등의 분자 중에 1개 이상의 카르복실기를 갖는 불포화 카르복실산 등을 들 수 있다.
상기 불포화 모노카르복실산으로는, 예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산, 신남산 등을 들 수 있다
상기 불포화 디카르복실산으로서는, 예를 들어, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산 등을 들 수 있다.
상기 불포화 다가 카르복실산은 산무수물일수도 있으며, 구체적으로는 말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 시트라콘산 무수물 등을 들 수 있다. 또한, 상기 불포화 다가 카르복실산은 그의 모노(2-메타크릴로일옥시알킬)에스테르일 수도 있으며, 예컨대, 숙신산모노(2-아크릴로일옥시에틸), 숙신산모노(2-메타크릴로일옥시에틸), 프탈산모노(2-아크릴로일옥시에틸), 프탈산모노(2-메타크릴로일옥시에틸) 등 일 수 있다. 상기 불포화 다가 카르복실산은 그 양말단 디카르복시중합체의 모노(메타)아크릴레이트일 수도 있으며, 예컨대, ω-카르복시폴리카프로락톤모노아크릴레이트, ω-카르복시폴리카프로락톤모노메타크릴레이트 등을 들수 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, 메톡시프로필 렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 디시클로펜타디에닐아크릴레이트, 디시클로펜타디에틸메타크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필메타크릴레이트, 글리세롤모노아크릴레이트, 글리세롤모노메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 에스테르류; 2-아미노에틸아크릴레이트, 2-아미노에틸메타크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 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; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 벤조산비닐 등의 카르복실산 비닐에스테르류; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 알릴글리시딜에테르 등의 불포화에테르류; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 시안화비닐리덴 등의 시안화 비닐 화합물; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, α-클로로아크릴아미드, N-2-히드록시에틸아크릴아미드, N-2-히드록시에틸메타크릴아미드 등의 불포화 아미드류; 말레이미드, 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 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 알칼리 가용성 수지(B)는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 10 내지 60 중량%, 바람직하게는 15 내지 55 중량%, 더욱 바람직하게는 20 내지 50 중량%로 포함될 수 있다.
상기 알칼리 가용성 수지(B)가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 현상액에 대한 용해성이 충분하여 경화막 형성이 용이하며, 현상시에 노광부의 화소 부분의 막 감소가 방지되어 비화소 부분의 누락성이 양호한 이점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지 (B)를 포함하는 경우, 현상액을 이용하여 패턴을 형성하는 현상 공정의 변화에도 동일한 선폭의 패턴을 형성하기 쉬운 이점이 있다.
(C) 중합성 화합물
본 발명의 착색 격벽용 감광성 수지 조성물에 함유되는 중합성 화합물은 광 및 열에 의해 중합할 수 있는 화합물로서, 단관능 단량체, 2관능 단량체, 그 밖의 다관능 단량체 등을 들 수 있다.
상기 단관능 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다.
상기 2관능 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 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.
상기 다관능 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 이중결합 단량체의 시판되는 예로는 미원상사의 Miramer M600 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 중합성 화합물은 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 총량에 대하여, 고형분 기준으로, 20 내지 70 중량%, 바람직하게는 30 내지 60 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 범위 내로 포함될 경우 화소부의 강도나 평활성 측면에서 바람직한 이점이 있다.
(D) 광중합 개시제
본 발명에 따른 착색 격벽용 감광성 수지 조성물은 광중합 개시제를 포함할 수 있다.
상기 광중합 개시제는 착색 격벽용 감광성 수지 조성물에 일반적으로 사용되는 광중합 개시제를 사용할 수 있다. 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 격벽 형성용 감광성 수지 조성물에 포함되는 고형분 100 중량부(고형분) 내에서 0.01 내지 10 중량%, 바람직하기로 0.01 내지 8 중량%로 사용할 수 있다. 이러한 함량 범위는 광중합성 화합물의 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 사용한다.
또한 광중합 개시제와 함께 광중합 개시 보조제를 사용할 수 있는데, 상기 광중합 개시제와 함께 광중합 개시 보조제를 사용하는 경우 착색 격벽용 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.
(E) 발잉크제
본 발명에 있어서의 발잉크제는 분자 내에 불소 원자를 갖는다. 이로써, 발잉크제는, 이것을 함유하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 사용하여 경화막을 형성하는 과정에서 상면으로 이행하는 성질 (상면이행성) 및 발잉크성을 갖는다. 발잉크제를 사용함으로써, 얻어지는 경화막의 상면을 포함하는 상층부는, 발잉크제가 조밀하게 존재하는 층 (이하, 「발잉크층」 이라고 하는 경우도 있다) 이 되어, 경화막 상면에 발잉크성이 부여된다.
또한, 발잉크층에 대한 발잉크제의 정착성을 향상시키는 관점에서, 발잉크제는, 에틸렌성 이중 결합을 갖는 화합물이 바람직하다. 발잉크제가 에틸렌성 이중 결합을 가짐으로써, 상면으로 이행한 발잉크제의 에틸렌성 이중 결합에 라디칼이 작용하여, 발잉크제끼리 또는 발잉크제 와 격벽 형성용 감광성 수지 조성물이 함유하는 에틸렌성 이중 결합을 갖는 다른 성분과 (공)중합에 의한 가교가 가능해진다.
상기 발잉크제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 가수분해성 실란 화합물의 부분 가수분해 축합물을 들 수 있다. 가수분해성 실란 화합물은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고 2 종 이상을 병용해도 된다. 가수분해성 실란 화합물의 부분 가수분해 축합물로 이루어지고, 또한 불소 원자를 갖는 발잉크제를 사용할 수 있으며, 주사슬이 탄화수소 사슬이고, 측사슬에 불소 원자를 함유하는 화합물로 이루어지는 발잉크제를 사용해도 된다.
상기 발잉크제는 상기 착색 격벽용 감광성 수지 조성물 총 중량(고형분)에 대하여 0.01 내지 7 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 범위 내로 포함될 경우 발잉크성 측면에서 바람직한 이점이 있다.
상기 발잉크제가 상기 범위 미만으로 포함되는 경우 도막의 발액성이 저하될 수 있으며, 상기 발잉크제가 상기 범위를 초과하여 포함되는 경우 잉크의 프로파일(profile)이 표면 장력에 의해 변화할 수 있으므로 상기 범위 내로 포함되는 것이 바람직하다.
(F) 용제
본 발명의 격벽 형성용 감광성 수지 조성물에 함유되는 용제는 특별히 제한되지 않으며 감광성 수지 조성물의 분야에서 사용되고 있는 각종 유기 용제를 사용할 수 있다.
그의 구체예로서는 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르,에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르류, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류,메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트 및 메톡시펜틸아세테이트 등의 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논등의 케톤류, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류, γ-부티롤락톤 등의 환상 에스테르류 등을 들수 있다.
상기의 용제 중, 도포성, 건조성면에서 바람직하게는 상기 용제 중에서 비점이 100℃내지 200℃인 유기 용제를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 케톤류, 3-에톡시프로피온산 에틸이나, 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류를 들 수 있으며, 더욱 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸 등을 들 수 있다. 이들 용제는 각각 단독으로 또는 2종류 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 용제의 함유량은 그것을 포함하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 전체 100 중량%에 대하여 통상 60 내지 90 중량%, 바람직하게는 70 내지 85 중량%로 포함될 수 있다. 상기 용제의 함유량이 상기 범위를 만족하는 경우, 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해지는 경향이 있기 때문에 바람직하다.
(G) 첨가제
본 발명의 일 실시형태에 따른 격벽 형성용 감광성 수지 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 상기 첨가제의 종류는 사용자의 필요에 따라 정해질 수 있는 것으로 본 발명에서 특별히 한정하는 것은 아니나, 예를 들면, 분산제, 충진제, 다른 고분자 화합물, 계면활성제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 응집 방지제 등을 들 수 있다.
일 예로써, 분산제는 안료 및/또는 염료를 분산시키기 위해 사용할수 있으며, 상기 분산제의 구체적인 예로는, 폴리 알킬렌 글리콜 및 이의 에스테르, 폴리 옥시 알킬렌, 다가 알코올 에스테르 알킬렌 옥사이드 부가물, 알코올 알킬렌 옥사이드 부가물, 술폰산에스테르, 술폰산염, 카르복실산 에스테르, 카르복실산염, 알킬 아미드 알킬렌 옥사이드 부가물, 알킬 아민 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 분산제의 시판되는 제품을 예로 들면, BYK社의 DISPERBYK-161, DISPERBYK-162, DISPERBYK-163 등; 또는 Zeneka社의 Solsperse 5000, Solsperse 12000, 등이 있다.
상기 첨가제 중에서 함량이 예시되지 않은 첨가제들의 경우 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 당업자가 적절히 추가하여 사용이 가능하다. 예컨대 상기 첨가제는 상기 착색 격벽용 감광성 수지 조성물 전체 중량에 대하여 0.05 내지 10중량%, 바람직하게는 0.1 내지 10중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부로 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
(H) 산란입자
본 발명에 따른 격벽 형성용 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 산란입자를 더 포함할 수 있다.
상기 산란입자는 평균입경이 30 내지 500nm의 금속산화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 금속산화물은 Li, Be, B, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Rb, Sr, Y, Mo, Cs, Ba, La, Hf, W, Tl, Pb, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Ti, Sb, Sn, Zr, Nb, Ce, Ta, In 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 산화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 금속산화물은 Al2O3, SiO2, ZnO, ZrO2, BaTiO3, TiO2, Ta2O5, Ti3O5, ITO, IZO, ATO, ZnO-Al, Nb2O3, SnO, MgO 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함할 수 있으며, 필요에 따라서 아크릴레이트와 같은 불포화 결합을 갖는 화합물로 표면 처리된 재질도 사용 가능하다.
상기 산란입자는 컬러필터의 발광 세기를 극대화할 수 있도록 평균입경 및 전체 조성물 내에서 함량을 한정한다.
본 발명에서, "평균입경"이란, 수평균 입경일 수 있으며, 예컨대 전계방출 주자전자현미경(FE-SEM) 또는 투과 전자 현미경(TEM)에 의해 관찰한 상으로부터 구할 수 있다. 구체적으로, FE-SEM 또는 TEM의 관찰 화상으로부터 몇 개의 샘플을 추출하고 이들 샘플의 직경을 측정하여 산술 평균한 값 이다.
상기 금속산화물은 평균입경이 30 내지 500nm이고, 바람직하게는 30 내지 300nm일 수 있다. 상기 금속산화물의 평균입경이 상기 범위를 만족하는 경우 산란 효과가 증대되어 상기 산란 입자를 포함하는 감광성 수지 조성물이 청색 광원에 의하여 청색 화소의 역할을 수행할 수 있으므로 바람직하며, 조성물 내에 가라앉는 현상을 방지하여 균일한 품질의 표면을 얻을 수 있으므로, 상기 범위 내에서 적절히 조절하여 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 산란입자는 상기 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 50 중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 30 중량부로 포함될 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 상기 산란입자가 상기 범위 내로 포함될 경우 우수한 발광 세기를 가지는 산란 픽셀의 제조가 가능한 이점이 있다. 구체적으로, 상기 산란입자가 상기 범위 내로 포함되는 경우 얻고자 하는 발광 세기의 확보가 용이할 수 있고, 조성물의 안정성 저하를 억제할 수 있는 이점이 있다.
<격벽 구조물>
본 발명은 상술한 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 격벽 구조물을 제공한다.
격벽 구조물은, 전술한 본 발명의 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 기재 상에 도포하고, 광경화 및 현상하여 경화막을 형성함으로써 제조할 수 있다.
먼저, 본 발명의 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 기재 상에 도포한 후 가열 건조함으로써 용매 등의 휘발 성분을 제거하여 평활한 경화막을 얻는다.
도포 방법으로는, 예를 들어 스핀 코트, 유연 도포법, 롤 도포법, 슬릿 앤드 스핀 코트 또는 슬릿 코트법 등에 의해 실시될 수 있다. 도포 후 가열건조 (프리베이크), 또는 감압 건조 후에 가열하여 용매 등의 휘발 성분을 휘발시킨다. 여기에서, 가열 온도는 통상 70 내지 150℃ 바람직하게는 80 내지 130℃이다.
본 발명에서, 상기 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 기재 상에 도포하여 형성된 도막 중에는 발잉크제가 균일하게 분산되어 있다. 이 후, 상기 도막을 가열 건조시키면, 가열 건조 과정에서 발잉크제가 도막 내부에서 대류하여 도막의 상층부, 즉 상면으로 이행한다.
이렇게 하여 얻어진 경화막에, 목적으로 하는 패턴의 경화막을 형성하기 위한 마스크를 통해 자외선을 조사한다. 이 때, 노광부 전체에 균일하게 평행 광선이 조사되고, 또한 마스크와 기판의 정확한 위치 맞춤이 실시되도록, 마스크 얼라이너나 스테퍼 등의 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 자외선을 조사하면, 자외선이 조사된 부위의 경화가 이루어진다.
상기 자외선으로는 g선(파장: 436㎚), h선, i선(파장: 365㎚) 등을 사용할 수 있다. 자외선의 조사량은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있는 것이며, 본 발명에서 이를 한정하지는 않는다. 광경화가 종료된 경화막을 현상액에 접촉시켜 비노광부를 용해시켜 현상하면 목적으로 하는 패턴의 경화막 형상을 형성할 수 있다.
이렇게 얻어진 경화막 형상을 후 경화 공정을 통하여 경화막을 단단하게만들 수 있고, 가열 온도는 통상 150 내지 250℃ 바람직하게는 180 내지 230℃이다. 가열 시간은 통상 5 내지 30분, 바람직하게는 15 내지 20분이다. 가열건조 후의 경화막 두께는 통상 7 내지 15㎛ 정도이다.
이하, 본 발명을 실시 예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지 예시로써, 본 발명의 범위는 이들의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 표시되었고, 더욱이 특허 청구범위 기록과 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 함유하고 있다. 또한, 이하의 실시 예, 비교 예에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
<실시예 및 비교예>
실시예 및 비교예: 격벽 형성용 감광성 수지 조성물의 제조
하기 표 1 에 기재된 조성(단위: 중량%)으로 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 또한, 격벽 측면의 물에 대한 접촉각 측정을 위하여, 상기 표 1에 기재된 조성에서 발잉크제를 제외시킨 조성물을 하기 표 2에 기재된 것과 같이 제조하였다 (단위: 중량%).
　 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
착색제 A-1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
A-2 1 1 1 1 1 1 1
알칼리 가용성 수지 B-1 11.9 　 　 　 　 　
B-2 　 11.9 　 　 　 　
B-3 　 　 11.9 　 　 　
B-4 　 　 　 11.9 　 　
B-5 　 　 　 　 11.9 　
B-6 　 　 　 　 　 11.9
B-7 11.9
중합성 화합물 C-1 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8 13.8
광중합 개시제 D-1 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3
발잉크제 E-1 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
용제 F-1 70 70 70 70 70 70 70
첨가제 G-1 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27
G-2 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03
　 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
착색제 A-1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
A-2 1 1 1 1 1 1 1
알칼리 가용성 수지 B-1 12.4 　 　 　 　 　 　
B-2 　 12.4 　 　 　 　 　
B-3 　 　 12.4 　 　 　 　
B-4 　 　 　 12.4 　 　 　
B-5 　 　 　 　 12.4 　 　
B-6 　 　 　 　 　 12.4
B-7 12.4
중합성 화합물 C-1 14.4 14.4 14.4 14.4 14.4 14.4 14.4
광중합 개시제 D-1 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4
발잉크제 E-1 0 0 0 0 0 0 0
용제 F-1 70 70 70 70 70 70 70
첨가제 G-1 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27
G-2 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03
주)
A-1: C.I. 피그먼트 레드 254
A-2: C.I. 피그먼트 오렌지 64
B-1: 아크릴계 수지 (AG-06, 일본촉매 사)
B-2: 아크릴계 수지 (AG-08, 일본촉매 사)
B-3: 아크릴계 수지 (167VA, 일본촉매 사)
B-4: 아크릴계 수지 (EH-06LT, 일본촉매 사)
B-5: 아크릴계 수지 (AG-10, 일본촉매 사)
B-6: 아크릴계 수지 (CX-65-C, Showa denko 사)
B-7: 아크릴계 수지 (C-59, 일본촉매 사)
C-1: 6관능 모노머 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (Kayarad DPHA: 닛본 카야꾸㈜)
D-1: 이가큐어 OXE01(Basf사 제)
E-1: RS-75(DIC사)
F-1: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)
G-1: DisperBYK-163 (BYK사)
G-2: Solsperse 5000 (Lubrisol사)
<실험예>
(1) 격벽 제조
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 이용하여 격벽 기판을 제조하였다. 즉, 상기 각각의 감광성 수지 조성물을 스핀 코팅법으로 유리 기판 위에 도포한 다음, 가열판 위에 놓고 100℃의 온도에서 3 분간 유지하여 도막을 형성시켰다.
이어서 상기 도막 위에 가로Х세로 20mm Х 20mm 정사각형의 투과 패턴과 1 내지 100㎛의 라인/스페이스 패턴을 갖는 시험 포토마스크를 올려놓고 시험 포토마스크와의 간격을 100㎛로 하여 자외선을 조사하였다.
이때, 자외선광원은 우시오 덴끼㈜제의 초고압 수은 램프(상품명 USH-250D)를 이용하여 대기 분위기하에 100mJ/cm2의 노광량(365 ㎚)으로 광조사하였으며, 특별한 광학 필터는 사용하지 않았다.
상기에서 자외선이 조사된 박막을 pH 10.5의 KOH 수용액 현상 용액에 80 초 동안 담궈 현상하였다. 이 박막이 입혀진 유리판을 증류수를 사용하여 세척한 다음, 질소 가스를 불어서 건조하고, 230℃의 가열 오븐에서 30분 동안 가열하여 격벽을 제조하였다. 상기에서 제조된 격벽의 두께는 10㎛이었다.
(2) 접촉각 측정
측정 장비는 KRUSS사의 DSA 100을 사용하였으며, 상기 제조한 격벽 기판의 도막 위에 DI water를 0.3ml 떨어뜨린 후, 30초간 접촉각을 측정하였으며, 상기 과정을 3회 반복하여 평균값을 구하였다. 또한 PGMEA를 0.3ml 떨어뜨린 후, 상기 과정을 반복하여 접촉각을 구하였다.
상기 접촉각은 대기압, 26℃의 온도 및 30%의 습도 분위기에서 측정되었으며, 측정 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다
DI water 접촉각 (°)
구분 발잉크제 포함(O) 발잉크제 미포함(X)
기준치 100° 이상 80° 미만
실시예 1 107.7° 72.6°
실시예 2 106.3° 74.4°
실시예 3 108.2° 68.4°
비교예 1 111.4° 91.4°
비교예 2 107.8° 87.1°
비교예 3 93.8° 85.4°
비교예 4 81.6° 76.5°
(3) 젯팅성 평가
상기 (1)에서 제조한 격벽에 White ink를 젯팅하였다. 즉, 상기 (1)에서 제조한 격벽에 White Ink를 한 방울씩 젯팅하여 하기 [도 2]의 상태가 될 때까지 젯팅하였다. 이 때, 젯팅량이 적으면 [도 1]와 같이 격벽 내부에 잉크가 다 채워지지 않고 (Not Fill), 젯팅량이 너무 많으면 [도 3]과 같이 잉크가 격벽을 넘게 되니(Over Flow) 주의한다. 이후 자외선을 조사하였다. 이때, 자외선광원은 우시오 덴끼㈜제의 초고압 수은 램프(상품명 USH-250D)를 이용하여 대기 분위기하에 150mJ/cm2의 노광량(365 ㎚)으로 광조사하였으며, 특별한 광학 필터는 사용하지 않았다. 그리고 180℃의 가열 오븐에서 30분 동안 가열하여 경화시켰다. 그 후 막두께 측정장비(DEKTAK)를 이용하여 젯팅된 잉크의 프로파일을 측정하였다. 측정된 결과는 아래 [표 4]와 같았다.
(4) 격벽 상부 발액성 평가
상기 (2)에서 측정한 접촉각을 이용하여, 발잉크제 포함시 접촉각과 발잉크제 미포함시 접촉각의 비율이 1.25 이상이며, 발잉크제 포함시의 접촉각이 100°이상이고, 발잉크제 미포함시의 접촉각이 80°미만인 조건을 모두 만족하는 경우에 '양호'로 판단하였다. 또한, 상기의 조건을 하나로도 벗어나는 경우 “불량”으로 판단하여, 그 결과를 아래 표 4에 기재하였다.
White Ink Profile 잉크의 젯팅성 격벽 상부 발액성
실시예 1 도 4a 참조 양호 양호
실시예 2 도 4b 참조 양호 양호
실시예 3 도 4c 참조 양호 양호
비교예 1 도 5a 참조 불량 양호
비교예 2 도 5b 참조 불량 양호
비교예 3 도 5c 참조 양호 불량
비교예 4 도 5d 참조 양호 불량
상기 표 4를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예들은 잉크 젯팅 후 잉크의 프로파일이 격벽 아래에서부터 차 올라서 개선된 모습을 보이며 우수한 잉크 젯팅성을 나타낼 뿐만 아니라 격벽 상부 발액성에 있어도 모두 양호한 결과를 나타낸 것을 확인할 수 있었다
반면, 비교예들의 경우, 잉크 젯팅 후 잉크의 프로파일이 격벽 위로 솟구치는 것으로부터 잉크의 젯팅성이 좋지 않거나(비교예 1 및 2), 격벽 상부 발액성이 불량한 것을 확인하였다(비교예 3 및 4).

Claims (10)

  1. (A) 착색제, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 화합물, (D) 광중합 개시제, (E) 발잉크제 및 (F) 용제를 포함하는 격벽 형성용 감광성 수지 조성물로서,
    상기 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각 및, 상기 조성물에서 (E) 발잉크제를 제외한 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각의 비율이 1.25 이상인 것을 특징으로 하는, 격벽 형성용 감광성 수지 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 상기 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각 100°이상인, 격벽 형성용 감광성 수지 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 상기 격벽 형성용 감광성 수지 조성물에서 (E) 발잉크제를 제외한 조성물을 이용하여 형성된 경화막의 물에 대한 접촉각이 80°미만인, 격벽 형성용 감광성 수지 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 격벽 형성용 감광성 수지 조성물은 청색 광원을 사용하는 표시 장치의 격벽 형성 제조에 이용되는 것인, 격벽 형성용 감광성 수지 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 (A) 착색제는 C.I. 피그먼트 레드(Pigment Red), C.I. 피그먼트 옐로우(Pigment Yellow), C.I. 피그먼트 오렌지(Pigment Orange) 및 유기블랙(Organic Black)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 격벽 형성용 감광성 수지 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 격벽 형성용 감광성 수지 조성물의 고형분 총 중량에 대하여,
    (A) 착색제 1 내지 30 중량%;
    (B) 알칼리 가용성 수지 20 내지 70 중량%;
    (C) 중합성 화합물 5 내지 50 중량%;
    (D) 광중합 개시제 0.01 내지 10 중량%;
    (E) 발잉크제 0.01 내지 5 중량%; 및
    상기 격벽 형성용 감광성 수지 조성물의 총 중량에 대하여, (F) 용제 60 내지 90 중량%를 포함하는, 격벽 형성용 감광성 수지 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 산란입자를 더 포함하는, 격벽 형성용 감광성 수지 조성물.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 산란 입자는, 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.5 내지 20 중량% 로 포함되는 것인, 격벽 형성용 감광성 수지 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서, 잉크젯 방식에 적용되는, 격벽 형성용 감광성 수지 조성물.
  10. 청구항 1의 격벽 형성용 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된, 디스플레이 격벽 구조물.
KR1020200012450A 2020-02-03 2020-02-03 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 및 디스플레이 격벽 구조물 KR20210098654A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200012450A KR20210098654A (ko) 2020-02-03 2020-02-03 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 및 디스플레이 격벽 구조물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200012450A KR20210098654A (ko) 2020-02-03 2020-02-03 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 및 디스플레이 격벽 구조물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210098654A true KR20210098654A (ko) 2021-08-11

Family

ID=77314078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200012450A KR20210098654A (ko) 2020-02-03 2020-02-03 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 및 디스플레이 격벽 구조물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210098654A (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050074546A (ko) 2002-11-06 2005-07-18 아사히 가라스 가부시키가이샤 네가티브형 감광성 수지 조성물
KR20060088821A (ko) 2005-02-02 2006-08-07 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 유기ｅｌ용 기판 및 그 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050074546A (ko) 2002-11-06 2005-07-18 아사히 가라스 가부시키가이샤 네가티브형 감광성 수지 조성물
KR20060088821A (ko) 2005-02-02 2006-08-07 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 유기ｅｌ용 기판 및 그 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102383518B1 (ko) 흑색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 화소정의막, 유기발광소자 및 화상 표시 장치
KR102335628B1 (ko) 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상 표시 장치
JP2020506435A (ja) 青色感光性樹脂組成物、これを用いて製造されたカラーフィルタおよび画像表示装置
KR102363457B1 (ko) 착색 감광성 수지 조성물 및 이를 포함하는 컬럼 스페이서
KR20120043416A (ko) 흑색 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 컬러필터 및 액정표시장치
KR20150109952A (ko) 착색 감광성 수지 조성물 및 이를 포함하는 컬러필터
KR20180007808A (ko) 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상표시장치
KR20110103601A (ko) 흑색 감광성 수지 조성물, 컬러 필터 및 이를 구비한 액정 표시 장치
KR20110039674A (ko) 흑색 감광성 수지 조성물, 컬러필터 및 이를 구비한 액정표시장치
KR20210098654A (ko) 격벽 형성용 감광성 수지 조성물 및 디스플레이 격벽 구조물
KR101066504B1 (ko) 감광성 수지 조성물
KR20160109380A (ko) 적색 감광성 수지 조성물, 이를 포함하는 적색 컬러필터 및 표시장치
KR102598243B1 (ko) 화상표시장치용 격벽, 이를 제조하는 방법 및 상기 격벽을 포함하는 화상표시장치
KR102664597B1 (ko) 흑색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 경화막 및 블랙 매트릭스
KR102206495B1 (ko) 착색 감광성 수지 조성물
KR102233483B1 (ko) 착색 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조되는 컬러 필터
KR102024868B1 (ko) 착색 감광성 수지 조성물, 이를 포함하는 컬러필터 및 표시 장치
KR20210086270A (ko) 격벽용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 격벽 및 광학 소자
KR102242171B1 (ko) 자발광 감광성 수지 조성물, 이로부터 제조된 색변환층을 포함하는 표시장치
KR102385654B1 (ko) 색변환층 형성용 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 색변환층을 포함하는 컬러필터 및 화상표시장치
KR102596395B1 (ko) 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상표시장치
KR102514419B1 (ko) 착색 감광성 수지 조성물, 이를 사용하여 제조된 컬러필터, 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치
KR101401488B1 (ko) 착색 감광성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된컬러필터와 액정표시장치
KR20180052372A (ko) 감광성 수지 조성물, 컬러필터 및 화상표시장치
KR20180054188A (ko) 착색 감광성 수지 조성물, 컬러 필터 및 이를 구비한 화상 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application