KR20210155570A - 격벽 형성용 조성물, 이를 이용하여 제조된 격벽 구조물 및 상기 격벽 구조물을 포함하는 표시 장치 - Google Patents

격벽 형성용 조성물, 이를 이용하여 제조된 격벽 구조물 및 상기 격벽 구조물을 포함하는 표시 장치 Download PDF

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김훈식
명중재
박슬기
안기훈
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 착색제, 에폭시 화합물, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 및 개시제를 포함하는 격벽 형성용 조성물로서, 상기 착색제는 유기안료를 포함하고, 상기 격벽 형성용 조성물을 기재 상에 3 내지 10 ㎛의 두께로 도포하고, 노광 공정을 거쳐, 100℃ 이하의 온도에서 15분 이상 베이크하여 형성된 경화막의 경도와 상기 경화막을 헥산디올디아크릴레이트에 침지한 후에 측정한 연필경도 값의 차이가 2H 이하인 것을 특징으로 하는 격벽 형성용 조성물, 상기 격벽 형성용 조성물로 제조된 격벽 구조물, 및 상기 격벽 구조물을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.

Description

격벽 형성용 조성물, 이를 이용하여 제조된 격벽 구조물 및 상기 격벽 구조물을 포함하는 표시 장치{A COMPOSITION FOR FORMING PARTITION WALL, A PARTITION WALL STRUCTURE PREPARED USING THE COMPOSITION, AND A DISPLAY DEVICE COMPRISING THE PARTITION WALL STRUCTURE}
본 발명은 격벽 형성용 조성물, 이를 이용하여 제조된 격벽 구조물 및 상기 격벽 구조물을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
평판 표시 장치는 널리 사용되고 있는 디스플레이 장치 중 하나로서, 화소에 특정 색상을 가지는 화소를 포함하여 색상을 혼합하여 원하는 색상을 만들어 표시하는 디스플레이 장치이다.
액정 표시 장치는 컬러 형성을 위해 색변환 패널을 사용하고 있다. 그런데, 백색을 가지는 백라이트 광원으로부터 방출된 광이 적색, 녹색, 청색의 컬러필터를 통과할 때, 특정파장의 빛은 흡수하고 특정파장의 빛은 투과시켜 원하는 색상을 나타낸다. 이렇게 투과된 빛은 빛이 발생한 백라이트를 기준으로 비교하면, 흡수와 투과로 구별된 빛이기 때문에 많은 손실을 가지는 문제점이 있다.
기존에 많은 빛을 손실하는 디스플레이 구조로 인하여 최근 색변환 패널을 사용하는 디스플레이에 대한 연구가 이뤄지고 있다. 간단하게 일례로 청색을 발생하는 백라이트와 함께 색변환 패널로 이루어지는 구조에서, 청색은 백라이트의 청색을 그냥 사용하기 때문에 백라이트의 빛을 온전하게 사용할 수 있다. 또한 적색 또는 녹색을 표시하는 화소에서는 청색을 적색 또는 녹색으로 색변환을 하여 표시하기 때문에 기존에 흡수와 투과를 사용하여 원하는 색을 표현하는 방식과 비교하여 많은 빛을 화소에서 발생한다.
저온 공정을 사용하여 제조된 디스플레이는 이전의 고온 공정을 사용하여 제조된 디스플레이와 비교하여 큰 특징을 가지게 된다.
일반적으로 재료의 신뢰성을 높이기 위하여 고온공정을 통해 패턴의 신뢰성을 높이는 것이 일반적이지만, 최근 개발되고 있는 OLED의 경우 OLED가 열에 취약하기 때문에 고온공정을 진행하는 것이 어렵다. 때문에 각각을 제조하여 나중에 합착하여 디스플레이를 제조하면, 플렉서블 (Flexible) 또는 롤러블 (Rollable) 디스플레이 제조에 어려움이 있다. 따라서 OLED 패널 상부에 포토리소 공정을 통해 색변환 화소를 형성하여야 하며 색변환 화소를 형성하기 위하여 저온 공정에 대한 요구가 커지고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1840219호에 의하면, 저온 공정 이후에 연필경도를 측정하여 조성물에 대한 우수성을 확인하였다. 하지만 잉크젯 공정을 위한 격벽의 경우, 막 두께가 두꺼워 화소를 형성하기 위한 잉크에 노출되는 위험이 있다. 때문에 잉크에 대한 신뢰성을 평가하기 위한 방법이 모색되고 있다.
최근 화소 형성을 위한 잉크젯 공정에서 용매가 포함되어 있지 않은 잉크가 주로 사용되며, 이에 따라 이러한 무용매형 잉크에 주로 사용되는 헥산디올디아크릴레이트 (hexanediol diacrylate; HDDA) 등의 모노머와 격벽이 직접 접촉하게 되기 때문에 격벽 구조물은 이러한 물질들에 대한 내성이 필요하며, 이는 잉크젯 공정을 위한 격벽에 있어서 매우 중요한 특성이다. 그러나 종래의 조성물로 제조된 경화막의 경우 도막의 연필경도에 비해 HDDA에 침지 후 연필경도가 크게 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1840219호
본 발명의 격벽 형성용 조성물은 최근 연구되는 색변환 패널이 포함된 디스플레이 장치에서 색변환 패널의 색변환 특성을 개선하기 위한 것으로서, 잉크젯 공정에 있어서 무용매형 잉크에 용매를 대체하여 사용되는 헥산디올디아크릴레이트와 같은 모노머에 대한 내화학성이 향상된 격벽 형성용 조성물, 이를 이용한 격벽 구조물 및 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 착색제, 에폭시 화합물, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 및 개시제를 포함하는 격벽 형성용 조성물로서, 상기 착색제는 유기안료를 포함하고, 상기 격벽 형성용 조성물을 청색발광소자가 도입된 기재 상에 3 내지 10 ㎛의 두께로 도포하고, 노광 공정을 거쳐, 100℃ 이하의 온도에서 15분 이상 베이크하여 형성된 경화막의 연필경도와 상기 경화막을 헥산디올디아크릴레이트에 침지한 후에 측정한 연필경도 값의 차이가 2H 이하인 것을 특징으로 하는, 격벽 형성용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 격벽 형성용 조성물로 제조된 격벽 구조물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 격벽 구조물을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 격벽 형성용 조성물은 저온 경화에서도 우수한 물성을 가지는 경화막을 형성할 수 있으며, 내용출성이 우수하여 잉크에서 사용되는 헥산디올디아크릴레이트 등의 모노머에 침지한 후에도 우수한 연필경도를 유지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 격벽 형성시 노광량을 줄이면서도 낮은 경화 온도 및 짧은 경화 시간으로 우수한 연필경도를 가지는 격벽을 형성할 수 있다.
디스플레이 색변환 화소 제조 공정에서, 화소 형성을 위한 무용매형 잉크와 격벽 구조물과 접촉하게 되며, 이에 따라 격벽 구조물은 무용매형 잉크에 함유되는 모노머에 대한 내성이 요구되며, 본 발명에 따른 격벽 형성용 조성물로 격벽을 제조함으로써 모노머에 대한 내용출성 및 내화학성이 우수한 격벽 구조물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 격벽 형성용 조성물을 이용하여 제조된 격벽 구조물의 단면도이다.
도 2는 실시예에 따른 경화막의 침지 전 경도(5H) 및 침지 후 경도(4H)를 도시한 연필경도 실험 사진이다.
도 3은 비교예에 따른 경화막의 침지 전 경도(6H) 및 침지 후 경도(H)를 도시한 연필경도 실험 사진이다.
본 발명은, 착색제, 에폭시 화합물, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 및 개시제를 포함하는 격벽 형성용 조성물, 상기 격벽 형성용 조성물로 제조된 격벽 구조물, 및 격벽 구조물을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
최근 잉크젯 공정에서 물이 포함되어 있지 않은 잉크가 주로 사용되며, 이에 따라 이러한 무용매형 잉크에 주로 사용되는 헥산디올디아크릴레이트 (hexanediol diacrylate) 등의 모노머와 격벽이 직접 접촉하게 되기 때문에 격벽 구조물은 이러한 물질들에 대한 내성이 필요하며, 이는 잉크젯 공정을 위한 격벽에 있어서 매우 중요한 특성으로서, 본 발명에 따른 격벽 형성용 조성물로 HDDA 침지 후에도 우수한 경도를 가지는 격벽 구조물을 제공할 수 있다.
상기 격벽 형성용 조성물은 색변환 방식을 사용하는 디스플레이 소자의 격벽 형성 제조에 이용되는 것일 수 있다.
상기 격벽 형성용 조성물을 청색발광소자가 도입된 기재 상에 3 내지 10 ㎛의 두께로 도포하고, 노광 공정을 거쳐, 100℃ 이하의 온도에서 15분 이상 베이크하여 경화막이 형성되는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 격벽 형성용 조성물을 3 내지 10 ㎛가 되도록 도포하고, 50 내지 250 mJ/cm2의 노광량으로 노광 후, 60℃ 내지 90℃에서 15 내지 90 분간 경화한 경화막을 헥산디올디아크릴레이트(hexanediol diacrylate; HDDA)에 침지한 후 측정한 연필경도가 2H 이상일 수 있고, 3H 이상인 것이 바람직하다.
상기 경화막은 헥산디올디아크릴레이트 침지 전후의 연필경도 값의 차이가 2H 이하일 수 있고, 1H 이하인 것이 바람직하다.
상기 격벽 형성용 조성물로 제조되는 경화막은 430 내지 470 nm의 파장영역에서 최대 광투과율이 10% 이하일 수 있다.
색변환 패널을 포함하는 표시 장치는 색변환 화소에 양자점을 사용하여 청색(에너지가 높은) 빛이 녹색(에너지가 낮은) 내지 적색(에너지가 낮은) 빛으로 변환되어 영상을 구현하게 되는데, 이 때 사용되는 격벽 구조물은 광원으로 사용되는 청색 광원의 화소간 간섭을 차단하여, 각 화소에서 발생된 청색, 녹색, 적색 화소의 혼색을 방지한다는 측면에서 매우 중요한 기술적인 목적을 가지며, 백색 광원을 이용하여 특정 파장의 빛을 투과하여 색을 구현하는 컬러필터에서 사용되는 격벽 구조물과는 기술적 차이가 있다.
한편, 색변환 패널을 포함하는 표시 장치는 색변환층의 흡광도를 높이고, 충분한 광변환 효율을 얻기 위하여 각 색변환 화소의 두께를 약 7 ㎛ 내외로 두껍게 형성한다. 따라서, 색변환 패널용 격벽 구조물은 색변환 화소 형성 구조에 따라 3 내지 10 ㎛의 두께로 형성될 필요가 있다.
< 격벽 형성용 조성물 >
본 발명의 격벽 형성용 조성물은, 착색제, 에폭시 화합물, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 및 개시제를 포함할 수 있고, 필요에 따라 첨가제 및/또는 용제를 추가 포함할 수 있다.
본 발명에서 격벽 형성용 조성물 중 고형분 총 중량이란 격벽 형성용 조성물의 용제를 제외한 나머지 성분의 총 중량을 의미한다.
상기 격벽 형성용 조성물의 고형분 총 중량에 대한 에폭시 화합물(E)과 알칼리 가용성 수지(B) 및 광중합성 화합물 (M) 간의 비율을 “(E+B)/(E+B+M)”로 계산하여 백분율로 나타낼 때, 상기 함량 비율은 30 내지 50%일 수 있고, 32 내지 45%인 것이 바람직하다. 상기 에폭시 화합물, 알칼리 가용성 수지 및 광중합성 화합물 간의 함량 비가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 저온 경화 조건에서도 우수한 내용출성을 보유한 경화막을 제조할 수 있다.
착색제
본 발명에 따른 격벽 형성용 조성물은 착색제를 포함할 수 있고, 상기 착색제는 유기안료를 포함한다.
상기 유기안료는 백색, 적색, 청색, 흑색, 황색 및 오렌지 안료로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있고, 백색, 적색, 청색, 흑색, 황색 및 오렌지 안료로부터 선택되는 2종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 백색 안료를 사용하는 경우, 다른 색의 안료에 비해 더 우수한 효과를 나타낼 수 있다.
바람직하게, 상기 백색 안료(Pigment White)는 산화 타이타늄, 타이타늄산 스트론튬, 타이타늄산 바륨, 산화 아연, 산화 마그네슘, 산화 지르코늄, 산화 알루미늄, 황산 바륨, 실리카, 탈크, 운모, 수산화 알루미늄, 규산 칼슘, 규산 알루미늄, 중공 수지 입자, 황화 아연 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 백색 안료는 타이타늄 원자를 갖는 입자를 사용하는 것이 바람직할 수 있고, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 백색 산란입자는 산화 타이타늄일 수 있다.
상기 산화 타이타늄은 이산화타이타늄(TiO2)의 함유량(순도)이 70 중량% 이상인 것이 바람직하고, 80 중량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 85 중량% 이상인 것이 가장 바람직할 수 있다. 상기 산화 타이타늄은 TinO2n-1(n은 2 내지 4의 정수)로 나타나는 저차 산화 타이타늄, 산질화 타이타늄 등의 함유량이 30 중량% 이하인 것이 바람직하고, 20 중량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 15 중량% 이하인 것이 더욱 바람직할 수 있다.
상기 산화 타이타늄은 루틸형 타이타늄일 수도 있고, 아나타제형 산화 타이타늄일 수도 있다. 착색성, 분산액이나 조성물의 경시 안정성의 관점에서는 루틸형 산화 타이타늄이 바람직할 수 있으며, 상기 루틸형 산화 타이타늄은 가열 해도 색차의 변화가 적고, 양호한 착색성을 보이는 경향이 있다.
상기 산화 타이타늄의 형상은 전술한 본 발명의 조건을 만족하기만 한다면 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 예를 들면, 등방성 형성(구상, 다면체상 등), 이방성 형상(침상, 봉상, 판상 등), 부정 형상 등의 형상일 수 있다.
상기 산화 타이타늄 등의 백색 안료는 유기 화합물 등의 표면 처리제에 의하여 표면 처리된 것일 수도 있다. 상기 백색 안료의 표면 처리에 이용하는 표면 처리제로서는 폴리올, 산화 알루미늄, 수산화 알루미늄, 실리카(산화 규소), 함수 실리카, 알칸올 아민, 스테아르산, 오가노실록세인, 산화 지르코늄, 하이드로젠다이메티콘, 실레인 커플링제, 타이타네이트 커플링제 등을 들 수 있으며, 그 중에서도 실레인 커플링제가 바람직하게 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 산화 타이타늄 등의 백색 안료는 Al, Si 및 유기물의 표면 처리제로 처리된 재료인 것이 바람직할 수 있는데, 이 때 표면 처리는 1종류 단독의 표면 처리제를 이용하여 실시할 수도 있고, 2종류 이상의 표면 처리제를 조합하여 실시할 수도 있다. 또한, 상기 산화 타이타늄 등의 백색 안료의 표면은 산화 알루미늄, 실리카, 산화 지르코늄 등의 산화물에 의하여 덮여있는 것을 사용할 수도 있으며, 이 경우 내광성 및 분산성이 향상될 수 있는 이점이 있다.
상기 산화 타이타늄 등의 백색 안료는 염기성 금속 산화물 또는 염기성 금속 수산화물에 의하여 피복되어 있는 것일 수도 있다. 상기 염기성 금속 산화물 또는 염기성 금속 수산화물은 예를 들어, 마그네슘, 지르코늄, 세륨, 스트론튬, 안티몬, 바륨, 칼슘 등을 함유하는 금속 화합물을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 산화 타이타늄 등의 백색 안료는 산성 부위를 갖는 무기 입자의 표면을, 산성 부위와 반응 가능한 화합물로 처리하여 이루어지는 재료일 수도 있다. 상기 산성 부위와 반응 가능한 화합물로서는, 트라이메틸올프로페인, 트라이메틸올에테인, 다이트라이메틸올프로페인, 트라이메틸올프로페인에톡실레이트 또는 펜타에리트리톨 등의 다가 알코올, 모노에탄올아민, 모노프로판올아민, 다이에탄올아민, 다이프로판올아민, 트라이에탄올아민 또는 트라이프로판올 아민 등의 알칸올아민, 클로로실레인 또는 알콕시실레인 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 산화 타이타늄 등의 백색 안료는 시판중인 것을 사용할 수도 있는데, 이 때 시판품을 그대로 사용해도 되고, 분급 처리한 것을 이용할 수도 있다. 상기 백색 안료 중 산화 타이타늄의 시판품으로서는, 예를 들면 이시하라(Ishihara) 산교(주)제의 상품명 타이페이크 R-550, R-580, R-630, R-670, R-680, R-780, R-780-2, R-820, R-830, R-850, R-855, R-930, R-980, CR-50, CR-50-2, CR-57, CR-58, CR-58-2, CR-60, CR-60-2, CR-63, CR-67, CR-Super70, CR-80, CR-85, CR-90, CR-90-2, CR-93, CR-95, CR-953, CR-97, PF-736, PF-737, PF-742, PF-690, PF-691, PF-711, PF-739, PF-740, PC-3, S-305, CREL, PT-301, PT-401M, PT-401L, PT-501A, PT-501R, UT771, TTO-51C, TTO-80A, TTO-S-2, A-220, MPT-136, MPT-140, MPT-141; 사카이(Sakai) 가가쿠 고교(주)제의 상품명 R-3L, R-5N, R-7E, R-11P, R-21, R-25, R-32, R-42, R-44, R-45M, R-62N, R-310, R-650, SR-1, D-918, GTR-100, FTR-700, TCR-52, A-110, A-190, SA-1, SA-1L, STR-100A-LP, STR-100CLP, TCA-123E; 데이카(주)제의 상품명 JR, JRNC, JR-301, JR-403, JR-405, JR-600A, JR-600E, JR-603, JR-605, JR-701, JR-800, JR-805, JR-806, JR-1000, MT-01, MT-05, MT-10EX, MT-100S, MT-100TV, MT-100Z, MT-100AQ, MT-100WP, MT-100SA, MT-100HD, MT-150EX, MT-150W, MT-300HD, MT-500B, MT-500SA, MT-500HD, MT-600B, MT-600SA, MT-700B, MT-700BS, MT-700HD, MT-700Z; 타이탄 고교(주)제의 상품명 KR-310, KR-380, KR-380N, ST-485SA15; 후지 타이타늄 고교(주)제의 상품명 TR-600, TR-700, TR-750, TR-840, TR-900; 시라이시 칼슘(주)제의 상품명 Brilliant1500; 듀폰(Dupont)제의 R-102, R-960; 트로녹스(Tronox)제의 CR-834; 크리스탈(Cristal)제의 Tiona-696 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 타이타늄산 스트론튬의 시판품으로서는, SW-100(타이탄 고교(주)제) 등을 들 수 있고, 상기 황산 바륨의 시판품으로서는, BF-1L(사카이 가가쿠 고교(주)제) 등을 들 수 있으며, 상기 산화 아연의 시판품으로서는, Zincox Super F-1(하쿠스이 테크(주)제) 등을 들 수 있고, 상기 산화 지르코늄의 시판품으로서는, Z-NX(다이요 고코(주)제) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
바람직하게, 상기 적색 안료(Pigment Red)는 디케토 피롤계, 안트라퀴논계, 페릴렌계 및 아조계 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 더욱 바람직하게, 상기 적색 안료는, C.I. 적색 안료 9, 81, 97, 105, 122, 123, 144, 149, 150, 155, 166, 168, 171, 175, 176, 177, 179, 180, 185, 192, 202, 208, 209, 214, 215, 216, 220, 222, 224, 242, 254, 255, 264, 269, 270 및 272로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 가장 바람직하게, 상기 적색 안료는 C.I. 적색 안료 177, 179, 254, 264 및 269로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
바람직하게, 상기 청색 안료(Pigment Blue)는 C.I. 피그먼트 블루 15, C.I. 피그먼트 블루 15:3, C.I. 피그먼트 블루 15:4, C.I. 피그먼트 블루 15:6 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
바람직하게, 상기 흑색 안료(Pigment Black)는 카본계, 티타늄계, 아닐린계, 락탐계 및 페릴렌계 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 더욱 바람직하게, 상기 흑색 안료는, 카본 블랙, 티타늄 블랙, 아닐린 블랙, 락탐 블랙 및 페릴렌 블랙 등 흑색 유/무기 안료로부터 선택되는 1종 이상일 수 있고, 가장 바람직하게, 상기 흑색 안료는 카본 블랙 및 아닐린 블랙으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
바람직하게, 상기 황색 안료(Pigment Yellow)는 안트라퀴논계, 이소인돌리논계, 아조계 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 더욱 바람직하게, 상기 황색 안료는, C.I. 황색 안료 11, 13, 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 95, 99, 108, 109, 110, 117, 125, 128, 129, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 154, 155, 166, 167, 173, 180, 185 및 199로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 가장 바람직하게, 상기 황색 안료는 C.I. 황색 안료 138, 139, 150 및 185로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
바람직하게, 상기 오렌지 안료(Pigment Orange)는 퀴노프탈론계, 이소인돌리논계, 디케토 피롤계 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 더욱 바람직하게, 상기 오렌지 안료는 C.I. 오렌지 안료 13, 15, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65 및 71로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 가장 바람직하게, 상기 오렌지 안료는 C.I. 오렌지 안료 64 및 71로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
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 함량 범위 내로 포함되는 경우, 청색광에 대한 차광 특성이 향상되며, 적색 및/또는 녹색 광에 대한 반사율이 증가되어 표시 장치의 발광 특성이 향상될 수 있다.
한편, 상기 안료는 안료의 입경이 균일하게 분산된 안료 분산액을 사용할 수 있다. 안료의 입경을 균일하게 분산시키기 위한 방법의 예로는 안료 분산제를 함유시켜 분산 처리하는 방법 등을 들 수 있으며, 상기 방법에 따라 안료가 용액 중에 균일하게 분산된 상태의 안료 분산액을 얻을 수 있다.
상기 안료 분산제는 안료의 탈 응집 및 안정성 유지를 위해 첨가되는 것으로서 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 상기 안료 분산제의 구체적인 예로는 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성계, 폴리에스테르계, 폴리아민계 등의 계면활성제 등을 들 수 있고, 이들은 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 안료 분산제는 부틸메타아크릴레이트(BMA) 또는 N,N-디메틸아미노에틸메타아크릴레이트(DMAEMA)를 포함하는 아크릴레이트계 분산제를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 아크릴레이트계 분산제 이외에 다른 수지 타입의 안료 분산제를 사용할 수도 있다. 상기 수지 타입의 안료 분산제는 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 상기 아크릴레이트계 분산제와 병용하여 사용할 수도 있다.
에폭시 화합물 (Epoxy, E)
본 발명에서 에폭시 화합물은 다관능 모노머 및 에폭시기를 가지는 에폭시 수지로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것으로서, 통상적으로 비노광부를 알칼리 가용성으로 만들고, 안료에 대해 분산 매질로도 작용할 수 있다.
상기 에폭시 화합물로는 해당 적용 기술 분야에서 사용되는 다양한 중합체 중에서 선택할 수 있으나, 바람직하게는, 하기 화학식 4로 표시되는 화합물일 수 있다. 상기 에폭시 화합물로, 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함하는 경우, 현상성 및 신뢰성이 우수한 효과를 가질 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00001
상기 화학식 4에 있어서, R1 및 R2는, 각각 독립적으로, 수소 또는 CH3이고, 바람직하게는 수소일 수 있다. a 및 b는 각각 독립적으로 3 내지 20의 정수이며, 바람직하게는 5 내지 15의 정수일 수 있다.
상기 에폭시 화합물은, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸환 함유 화합물인 단량체 1 종 이상 및 불포화 카르복실산 또는 그의 산 무수물인 단량체 1종 이상이 포함되어 공중합된 것일 수 있다.
상기 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸환 함유 화합물은, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-9-일아크릴레이트, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일아크릴레이트, 아크릴엑시드 등일 수 있고, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-9-일아크릴레이트와 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일아크릴레이트의 혼합물인 것이 바람직하며, 상기 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-9-일아크릴레이트와 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일아크릴레이트가 50 : 50의 부피비로 혼합된 것이 더욱 바람직하다.
상기 카르복실산 또는 그의 산 무수물은, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산, 시트라콘산, 메사콘산 등의 α,β-불포화 카르복실산 및 그의 산 무수물(무수 말레산, 무수 이타콘산 등)일 수 있고, 메타크릴산이 바람직하다.
상기 에폭시 화합물의 중량 평균 분자량은 8,000 내지 20,000 g/mol일 수 있으며, 바람직하게는 10,000 내지 15,000 g/mol일 수 있고, 산가는 고형분을 기준으로 50 내지 130 mg·KOH/g일 수 있으며, 바람직하게는 65 내지 120 mg·KOH/g일 수 있고, 분산도(Mw/Mn)는 1.8 내지 2.3 일 수 있으며, 바람직하게는 1.9 내지 2.2 일 수 있다. 이에 따라, 알칼리 현상에 대한 현상성이 향상되고, 잔사 발생이 억제되고, 패턴의 밀착성이 향상될 수 있다.
상기 에폭시 화합물은 격벽 형성용 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여, 5 내지 30 중량%로 포함될 수 있으며, 7 내지 20 중량%로 포함될 경우 더욱 바람직하다. 상기 바인더 수지의 함량이 상기 범위 내로 포함될 경우 현상성 및 신뢰성이 우수한 효과를 가질 수 있다.
알칼리 가용성 수지 (Binder, B)
상기 알칼리 가용성 수지는 광이나 열의 작용에 의한 반응성 및 알칼리 용해성을 가지며, 격벽 형성용 조성물에 포함되는 고형분의 분산매로서 작용하며, 결착 수지의 기능을 수행하는 것이라면 이 분야에 공지된 수지를 특별한 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다.
상기 알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 포함하는 것이 바람직하고, 이와 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체인 것이 더욱 바람직하다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에 있어서, R3은, 수소 원자 또는 메틸기이고, 바람직하게는 메틸기일 수 있고, R4는 -CO-, -COOR5-, 또는 -COO-R6O-CONH-R7-이고, 바람직하게는 -COOR5- 일 수 있고,
R5는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기일 수 있고, R6는 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기이고, R7는 치환기 (예를 들어, CN, NO2, 할로겐 등)를 가지거나 가지지 않는 탄소수 2 내지 12의 알킬렌기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기이고,
c는 알칼리 가용성 수지를 기준으로 화학식 2의 함량을 의미하며, 10 내지 40의 정수이며, 바람직하게는 15 내지 35의 정수이고, *은 결합손이다.
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 3에 있어서, R8은 수소 원자 또는 메틸기이고, 바람직하게는 메틸기일 수 있고, R9는 -CO-, -COOR10- 또는 -COO-R11O-CONH-R12-이고, 바람직하게는 -COOR10- 일 수 있으며;
R10은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, 바람직하게는, 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기일 수 있고, R11은 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기이고, R12는 치환기 (예를 들어, CN, NO2, 할로겐 등)를 가지거나 가지지 않는 탄소수 2 내지 12의 알킬렌기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기이고,
d는 가용성 수지를 기준으로 화학식 3의 함량을 의미하며, 10 내지 40의 정수이며, 바람직하게는 15 내지 35의 정수이고, *은 결합손이다.
상기 알칼리 가용성 수지는 블록 이소시아나토기를 갖는 구성 단위 (a)를 포함할 수 있으며, 상기 블록 이소시아나토기를 갖는 구성 단위 (a)는 블록 이소시아나토기 함유 모노머 유래의 구성 단위이다.
블록 이소시아나토기를 갖는 구성 단위 (a)를 부여하는 모노머로는, 블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 100℃ 에서 30 분 가열 처리한 경우의 그 블록 이소시아나토기의 해리율이 바람직하게는 5 내지 99 중량％, 보다 바람직하게는 8 내지 97 중량％, 가장 바람직하게는 10 내지 95 중량％가 되는 블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트의 블록 이소시아나토기의 해리율은, 그 블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트의 농도가 20 중량％인 n-옥탄올 용액을 조제하고, 그 용액에 1 중량％ 상당의 디부틸주석라우레이트 및 3 중량％ 상당의 페노티아진 (중합 방지제) 을 첨가한 후, 100℃ 에서 30 분 가열한 후의 그 블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트의 중량 감소 비율을 HPLC 분석에 의해 측정한 값으로 한다. 해리율이 상기 범위인 블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트를 사용하면, 합성시의 공중합체의 안정성을 충분히 확보할 수 있고, 경화 도막 제작시의 베이킹 온도를 충분히 낮출 수 있고 경화 도막의 내용제성도 충분히 확보할 수 있다. 이와 같은 해리율을 갖는 블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트의 블록제로는, 말론산디에틸, 3,5-디메틸피라졸, 메틸에틸케토옥심, 2-하이드록시벤조산메틸, 4-하이드록시벤조산메틸, 3,5-자일레놀, γ-부티로락탐, 1-메톡시-2-프로판올, 2,6-디메틸페놀 및 디이소프로필아민을 들 수 있다. 이들 블록제 중에서도, 저온 경화성의 관점에서, 말론산디에틸, 3,5-디메틸피라졸, 메틸에틸케토옥심, 2-하이드록시벤조산메틸, 4-하이드록시벤조산메틸 및 3,5-자일레놀이 보다 바람직하다.
또한, 블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트의 블록 이소시아나토기의 해리 온도가 80℃ 이상인 블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트를 사용하는 것도 바람직하다. 해리 온도가 80℃ 이상인 블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트를 사용하면, 합성시의 공중합체의 안정성을 충분히 확보할 수 있고, 후술하는 변성 반응시에 의도하지 않은 가교 반응을 저감시킬 수 있다. 한편, 블록 이소시아나토기의 해리 온도가 160℃ 이하이면, 베이킹 온도를 충분히 낮출 수 있고 경화 도막의 내용제성도 충분히 확보할 수 있다. 또한, 블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트의 블록 이소시아나토기의 해리 온도는, 그 블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트의 농도가 20 중량％ 인 n-옥탄올 용액을 조제하고, 그 용액에 1 중량％ 상당의 디부틸주석라우레이트 및 3 중량％ 상당의 페노티아진 (중합 방지제) 을 첨가한 후, 소정의 온도에서 가열하고, 30 분 후의 그 블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트의 중량 감소 비율을 HPLC 분석에 의해 측정하고, 그 중량 감소 비율이 80 중량％ 이상이 되는 온도를 블록 이소시아나토기의 해리 온도로 한다.
상기한 블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트의 예로는, 하기 화학식 5로 나타내는 카렌즈 (등록상표) MOI-DEM (메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트와 말론산디에틸의 반응 생성물, 쇼와 전공 주식회사 제조, 블록 이소시아나토기의 해리 온도: 90℃해리율: 90 중량％)와 같은 메타크릴레이트 및 이들에 대응하는 아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
[화학식 5]
Figure pat00004
블록 이소시아나토기 함유 (메트)아크릴레이트의 구체적인 예로는, 메타크릴산2-(3,5-디메틸피라졸-1-일)카르보닐아미노에틸 (쇼와 전공 주식회사 제조, 카렌즈 MOI-BP, 블록 이소시아나토기의 해리율: 70 중량％), 말론산-2-[[[2-메틸-1-옥소-2-프로페닐]옥시]에틸]아미노]카르보닐]-1,3디에틸에스테르 (쇼와전공 주식회사 제조, 카렌즈 MOI-DEM, 블록 이소시아나토기의 해리율: 90 중량％), 벤조산-4-[[[[2-[(2-메틸-1-옥소-2-프로펜-1-일)옥시]에틸]아민]카르보닐]옥시]메틸에스테르 (블록 이소시아나토기의 해리율: 40 중량％), 벤조산-2-[[[[2-[(2-메틸-1-옥시-2-프로펜-1-일)옥시]에틸]아민]카르보닐]옥시]메틸에스테르 (블록 소시아나토기의 해리율: 75 중량％), 및 2-프로펜산-2-메틸-2-[[(3,5-디메틸페녹시)카르보닐]아민]에틸에스테르 (블록 이소시아나토기의 해리율: 28 중량％) 등이 있을 수 있다.
상기 알칼리 가용성 수지는 불포화 카르복실기 함유 단량체를 더 포함할 수 있고, 상기 불포화 카르복실기 함유 단량체로는, 예를 들어, 불포화 모노카르복실산이나, 불포화 디카르복실산, 불포화 다가 카르복실산 등 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 산무수물일 수도 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 양 말단 디카르복시 중합체의 모노(메타)아크릴레이트일 수도 있으며, 예컨대, ω-카르복시폴리카프로락톤모노아크릴레이트, ω-카르복시폴리카프로락톤모노메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 불포화 카르복실기 함유 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 불포화 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-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 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 알칼리 가용성 수지의 함량은, 격벽 형성용 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 10 내지 70 중량%, 바람직하게는 15 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 상기 알칼리 가용성 수지가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 현상액에 대한 용해성이 충분하여 경화막 형성이 용이하며, 현상시에 노광부의 화소 부분의 막 감소가 방지되어 비노광부의 누락성이 양호해지므로 바람직하다.
광중합성 화합물 (Monomer, M)
상기 광중합성 화합물은 광에 의해 중합할 수 있는 화합물로서, 광에 의해 중합할 수 있는 것이라면 이 분야에 공지된 광중합성 화합물을 특별한 제한 없이 선택하여 사용할 수 있으며, 구체적으로는 단관능 단량체(모노머), 2관능 단량체, 그 밖의 다관능 단량체 등을 사용할 수 있다.
상기 광중합성 화합물은 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있고, 하기 화학식 1로 표시되는 2관능 단량체를 포함하는 것이 바람직하다. 하기 화학식 1로 표기되는 2관능 단량체를 사용하는 경우, 광중합성 화합물의 저온 공정에서의 경도 특성이 우수하고, 내화학성 및 경도 유지 특성도 우수한 장점이 있다.
[화학식 1]
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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.
구체적으로, 상기 광중합성 화합물의 시판되는 예로는 신나카무라사의 A-9550(Di-pentaerythritol Polyacrylate) 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
상기 광중합성 화합물의 함량은, 격벽 형성용 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 30 내지 70 중량%, 바람직하게는 40 내지 65 중량%로 포함될 수 있다. 상기 광중합성 화합물이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 화소부의 강도나 평활성 측면에서 바람직하다.
개시제
본 발명에서 개시제는 상기 광중합성 화합물의 광중합을 개시하기 위한 화합물로 본 발명에서 특별히 한정되지는 않으나 아세토페논계, 벤조페논계, 트리아진계, 티오크산톤계, 옥심계, 벤조인계, 안트라퀴논계, 및 비이미다졸계 화합물 등을 사용할 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용이 가능하다.
상기 개시제는 격벽 형성용 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여, 0.5 내지 5 중량%로 포함될 수 있으며, 1 내지 4 중량%로 포함될 경우 더욱 바람직하다. 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 있다. 상기 개시제를 상기 함량 범위 내에서 사용하는 경우, 화소부의 강도 및 패턴의 직진성이 향상될 수 있다.
상기 개시제는 광중합 개시 보조제를 조합하여 사용할 수도 있다. 상기 개시제에 광중합 개시 보조제를 병용하면, 이들을 함유하는 격벽 형성용 조성물은 더욱 고감도가 되어 격벽 구조물을 형성할 때 심부 경화가 향상되므로 바람직하다.
상기 광중합 개시 보조제는 광경화 효율을 높이기 위해 사용할 수 있으며, 아민계 화합물, 알콕시안트라센계 화합물, 티옥산톤계 화합물, 카브복실산 및 술폰산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물이 사용될 수 있으며, 바람직하게는, 카브복실산 및 술폰산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 광중합 개시 보조제는 광중합 개시제 1몰 당 통상적으로 10몰 이하, 바람직하게는 0.01 내지 5몰의 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 내에서 광중합 개시 보조제를 사용할 경우 중합 효율을 높여 심부 경화 향상 효과를 기대할 수 있다.
첨가제
본 발명에 따른 격벽 형성용 조성물은 필요에 따라 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 상기 첨가제의 종류는 사용자의 필요에 따라 정해질 수 있는 것으로 본 발명에서 특별히 한정하는 것은 아니나, 예를 들면, 충진제, 다른 고분자 화합물, 열경화제, 계면활성제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 응집 방지제, 분산제 등을 들 수 있다. 상기 예시한 첨가제는 단독 또는 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 계면활성제로는 예를 들어 실리콘계, 불소계, 에스테르계, 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성 등의 계면 활성제 등을 들 수 있고, 이들은 각각 단독으로도 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
상기 다른 고분자 화합물로서는 구체적으로, 에폭시 수지, 말레이미드 수지 등의 경화성 수지; 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌글리콜모노알킬에테르, 폴리플루오로알킬아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등의 열가소성 수지; 등을 들 수 있다.
상기 산화방지제는 예를 들면, 인계 산화방지제, 황계 산화방지제 및 페놀계 산화방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이 경우 공정 중 고온에서 발생할 수 있는 색변 현상 또는 디스플레이 제작 후 광원에 의해 야기될 수 있는 황변 발생을 억제시킬 수 있다. 상기 산화방지제는 페놀계 화합물, 인계 화합물 및 황계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이들은 페놀계-인계 화합물, 페놀계-황계 화합물, 인계-황계 화합물, 또는 페놀계-인계-황계 화합물의 조합으로 사용될 수 있다.
상기 산화방지제의 함량은 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 0.1 내지 30 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 산화방지제가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 발광 강도 저하 문제 해결 측면에서 바람직하다.
상기 분산제는 안료의 분산 안정성 유지를 위해 첨가되는 것으로서 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 첨가제 중에서 함량이 예시되지 않은 첨가제들의 경우 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 당업자가 적절히 추가하여 사용이 가능하다. 예컨대 상기 첨가제는 격벽 형성용 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 0.05 내지 10 중량% 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%로 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
용제
상기 용제는 이 분야에 공지된 유기 용제를 특별히 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 용제의 구체적 예로는, 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, γ부티롤락톤 등의 환상 에스테르류 등을 들 수 있다.
상기 용제는 도포성 및 건조성면에서, 바람직하게 비점이 100℃내지 200℃인 유기 용제를 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 케톤류, 3-에톡시프로피온산 에틸이나, 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸 등을 사용할 수 있다.
상기 용제는 각각 단독으로 또는 2종류 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 용제의 함량은, 격벽 형성용 조성물 총 중량에 대하여 60 내지 90 중량%, 바람직하게는 70 내지 85 중량%로 포함될 수 있다. 상기 용제가 상기 함량 범위 내로 포함되는 경우, 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해지는 효과를 제공하므로 바람직하다.
< 격벽 구조물 및 표시 장치 >
본 발명은, 상기 격벽 형성용 조성물로 제조되는 격벽 구조물 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
색변환 패널을 포함하는 표시 장치는 각각의 화소가 구동하여 색상을 형성하기 때문에, 각각의 화소를 구별할 수 있는 격벽 구조물을 형성하여야 한다. 본 발명의 격벽 형성용 조성물을 사용하여 형성한 색변환 패널용 격벽 구조물을 포함하는 표시 장치는, 화소 간에 혼색이 방지되고 미세 패턴 형성에 유리하며, 현상공정에서의 현상시간 변화에 따른 선폭 변화가 적은 격벽의 제조가 가능하다. 격벽 선폭 변화가 적을 경우 색변환 화소가 충분한 공간을 확보할 수 있고 고품질의 이미지를 구현할 수 있는 장점을 가진다. 또한, 상기 격벽 구조물은 3 내지 20 μm, 바람직하게는 3 내지 10 μm의 높이로 형성되는 것이 바람직하다.
광원으로 사용되는 장치로는 유기발광다이오드, 무기발광다이오드 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 표시 장치로는 액정 디스플레이 장치, 유기 발광 다이오드, 플렉서블 디스플레이 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 적용이 가능한 이 분야에 알려진 모든 표시 장치를 예시할 수 있다.
색변환 격벽을 제조하기 위하여 본 발명에 따른 격벽 형성용 조성물을 사용하여 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법을 특별한 제한 없이 적용할 수 있으며, 예를 들면 상기 격벽은 전술한 조성물을 기재의 일면 상에 도포하고, 광경화 및 현상과정을 통해 경화막을 형성함으로써 형성될 수 있다. 색변환 화소와 화소를 구별하는 색변환 패널 격벽 구조물은 포토리소 공정을 사용하여 형성할 수 있다. 본 발명의 격벽 형성용 조성물은 착색의 격벽 형성용 조성물로서, 백색을 사용하는 경우 무색 내지 흑색을 사용하는 경우와 비교하여 더 좋은 효과를 가진다.
구체적으로, 격벽의 형성을 위해 각각의 감광성 수지 조성물을 기재의 일 면 상에 도포한 후, 가열 건조함으로써 용제 등의 휘발 성분들을 제거하여 평활한 경화막을 얻는다. 이 때, 조성물의 도포 방법은 특별히 한정하는 것은 아니나, 예를 들면 스핀 코트, 유연 도포법, 롤 도포법, 슬릿 앤드 스핀 코트 또는 슬릿 코트법 등을 들 수 있다. 상기 조성물을 도포한 후, 가열 건조(프리베이크라고도 함)를 진행하거나 또는 감압 건조 후 가열하여 용제 등의 휘발 성분을 휘발시킨다. 이 때, 가열 온도는 통상적으로 70 내지 150℃바람직하게는 80 내지 130℃일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 형성된 도막에 목적으로 하는 패턴을 형성하기 위해 마스크를 통해 자외선을 조사하여, 자외선이 조사된 부분이 경화되도록 한다. 이 때, 노광부 전체에 균일하게 평행 광선이 조사되도록 하며, 마스크와 경화막 기판이 정확하게 그 위치가 맞춰지도록 조정하기 위해, 마스크 얼라이너나 스테퍼 등의 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 자외선으로는 g선(파장: 436nm), h선, i선(파장: 365nm) 등을 사용할 수 있다. 이 때, 자외선 조사량은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있는 조건으로 본 발명에서는 이를 특별히 한정하지 않는다. 이와 같이 경화가 완료된 경화막을 현상액에 접촉시켜 비노광부를 용해시켜 현상함으로써 목적으로 하는 패턴의 경화막을 형성할 수 있다.
이와 같이 형성된 상기 경화막을 추가 가열 경화 공정(포스트베이크 라고도 함)을 통하여 상기 경화물 보다 단단하게 경화시킬 수 있으며, 이 때 가열 온도는 60 내지 150℃바람직하게는 60 내지 90℃일 수 있고, 가열 시간은 5 내지 180분, 바람직하게는 15 내지 90분일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명을 실시예에 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 실시예, 비교예에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
합성예 1: 에폭시 화합물 (E1)의 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 20부, 아크릴산 30부, 시클로헥실말레이미드 80부, 2-히드록시메타크릴레이트 70부 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 4부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 40부를 첨가하여 교반을 준비하였다. 연쇄이동제 적하조로서, n-도데칸티올 6부, PGMEA 24부를 첨가하여 교반을 준비하였다. 이후 플라스크에 PGMEA 395부를 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 2 시간 동안 진행하였고 1 시간 후에 110℃까지 승온하여 5 시간동안 유지하여 고형분 산가가 100㎎KOH/g인 수지를 얻었다. GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량은 10,100이고, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.2이었다.
합성예 2: 알칼리 가용성 수지 (B1)의 합성
교반 장치, 적하 깔때기, 콘덴서, 온도계 및 가스 도입관을 구비한 플라스크에, 257.3 g의 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르를 넣은 후, 질소 치환하면서 교반하고, 78℃로 승온하였다.
다음으로, 110.0 g의 디시클로펜타닐메타크릴레이트, 17.0 g의 글리시딜메타크릴레이트, 28.4 g의 메타크릴산 및 12.1 g의 말론산-2-[[[2-메틸-1-옥소-2-프로페닐]옥시]에틸]아미노]카르보닐]-1,3디에틸에스테르 (블록 이소시아나토기의 해리율: 85 중량％) 로 이루어지는 단량체 혼합물과, 13.4 g의 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) (중합 개시제) 을 78.7 g의 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르에 첨가하고 용해시킨 것을 각각 적하 깔때기로부터 플라스크 중에 적하하였다. 적하 종료 후, 78℃에서 3 시간 교반하여 공중합 반응을 실시하고, 공중합체를 생성시켜 알칼리 가용성 수지 (B1) (용제 이외의 성분 농도 40 중량％)을 얻었다.
얻어진 알칼리 가용성 수지 (B1) 중의 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 8,500이고, 산가는 103.0 KOHmg/g이었다.
합성예 3: 알칼리 가용성 수지 (B2)의 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 20부, 아크릴산 30부, 시클로헥실말레이미드 80부, 2-히드록시메타크릴레이트 70부 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 4부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 40부를 첨가하여 교반을 준비하였다.
연쇄이동제 적하조로서, n-도데칸티올 6부, PGMEA 24부를 첨가하여 교반을 준비하였다. 이후 플라스크에 PGMEA 395부를 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 2 시간 동안 진행하였고 1 시간 후에 110℃까지 승온하여 5 시간동안 유지하여 고형분 산가가 100 ㎎KOH/g인 수지를 얻었다.
GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량은 10,100이고, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.2이었다.
실시예 및 비교예: 격벽 형성용 조성물의 제조
하기 표 1의 조성 및 함량에 따라 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3의 격벽 형성용 조성물을 제조하였다.
(단위: 중량부) 착색제 에폭시 화합물 (E) 알칼리 가용성 수지 (B) 광중합성 화합물 (M) 개시제 첨가제 용제
종류 함량 B1 B2 M1 M2
실시예 1 R254 4.5 10 10.2 10 41.5 20 3.2 0.6 300
실시예 2 R177 4.3 10 23.7 - 39.6 18 3.8 0.6 300
실시예 3 B15:6 5.3 5 33.9 - 35.9 15 4.1 0.8 300
실시예 4 OBP 6 5 33.2 - 42.1 10 2.9 0.8 300
실시예 5 OBP 6 10 25.5 - 39.8 15 2.9 0.8 300
실시예 6 OBP 6 13 20.3 - 45.8 11 3.1 0.8 300
실시예 7 TiO2 6 15 15.9 - 43.3 16 2.9 0.9 300
실시예 8 PBK+OBP 2+4 17 17.1 - 40.6 15 3.5 0.8 300
실시예 9 PBK 5 20 15.1 - 40.6 15 3.5 0.8 300
비교예 1 R254 4.5 - - 48.5 43.5 - 2.8 0.7 300
비교예 2 B15:6 5.3 - - 50.1 42 - 2 0.6 300
비교예 3 PBK 5 - - 51.8 34.3 5 3.1 0.8 300
< 착색제 >
- R254 : C.I. Pigment Red 254 (BT-CF. Ciba사 제조)
- R177 : C.I. Pigment Red 177 (ATY-TR, DIC사 제조)
- B15:6 : C.I. Pigment Blue 15:6 (EP-193, DIC사 제조)
- OBP : 유기블랙 (Basf사 제조)
- TiO2 : R-102 (Dupont사 제조)
- PBK : 카본 블랙(MA-8, 미쯔비시사 제조)
에폭시 화합물 (E): 상기 합성예 1에서 제조된 에폭시 화합물 (E1)
< 알칼리 가용성 수지 (B) >
- B1: 상기 합성예 2에서 제조된 알칼리 가용성 수지
- B2: 상기 합성예 3에서 제조된 알칼리 가용성 수지
< 광중합성 화합물 (M) >
- M1: 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (A-9550, 신나카무라사 제)
- M2: 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 (하기 화학식 1)
[화학식 1]
Figure pat00006
개시제: Irgacure OXE-02 (옥심계 광개시제, 바스프사 제조)
첨가제: F-554 (DIC사 제조)
용제: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (Propylene glycol methyl ether acetate, PGMEA; sigma-aldrich사 제조)
하기 표 2에는, 조성물 중 에폭시 화합물 (E), 알칼리 가용성 수지 (B) 및 광중합성 화합물 (M) 간의 함량 비율을 “(E+B)/(E+B+M)”로 계산하여 백분율로 나타내었다. 상기 식에서, E는 조성물 중 고형분에 총 중량에 대한 에폭시 화합물의 함량이고, B는 조성물 중 고형분에 총 중량에 대한 알칼리 가용성 수지의 함량, M은 조성물 중 고형분에 총 중량에 대한 광중합성 화합물의 함량이다.
{(E+B)/(E+B+M)}*100(%)
실시예 1 32.9%
실시예 2 36.9%
실시예 3 43.3%
실시예 4 42.3%
실시예 5 39.3%
실시예 6 37.0%
실시예 7 34.3%
실시예 8 38.0%
실시예 9 38.7%
비교예 1 52.7%
비교예 2 54.4%
비교예 3 56.9%
제조예 1: 색변환 화소용 격벽의 제조
색변환 격벽을 제조하기 위하여 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3의 격벽 형성용 조성물을 사용하여 기재 상에 광경화 및 현상과정을 통해 경화막을 형성하였다.
구체적으로, 상기 조성물을 기재 상에 3 내지 10 μm의 두께가 형성되도록 도포하고, 200 mJ/cm2의 노광량으로 노광 후, 90℃ 온도에서 30분 동안 베이크하여 경화막(격벽)을 형성하였다. 각각의 형성된 두께는 표 3에 표기하였다.
도 1은 실시예에 따른 조성물을 이용하여 제조된 격벽 구조물의 단면도이다.
실험예: 물성 평가
(1) 침지 전 연필경도 평가
상기 제조된 경화막의 경도를 연필경도 (KS M ISO 15184) 측정방법에 따라 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 기재하였다.
연필에 1 kg의 하중을 가해 45°의 각도로 긁었을 때 표면이 손상되지 않는 가장 단단한 연필의 농도기호가 결과 값으로 기입되며, 이를 연필경도라 한다. 평가 결과에서 확인되는 결과 값은 (표면이 약한 쪽) 9B-8B-7B-6B-5B-4B-3B-2B-1B-HB-1H-2H-3H-4H-5H-6H-7H-8H-9H (표면이 강한 쪽)의 결과 값으로 표기하였다 (도 2 및 도 3 참조).
(2) 침지 후 연필경도 평가
침지 후 경도는, 상기 제조된 경화막을 모노머인 헥산디올디아크릴레이트 (hexanediol diacrylate; HDDA)에 6시간 동안 침지하고, 침지된 기판을 꺼내어 용제(PGMEA)로 세정하여 표면에 남아있는 HDDA를 제거하여 60℃에서 10분간 건조하여 상기와 동일하게 연필경도 측정법을 통하여 평가를 진행하였고, 그 결과를 하기 표 3에 기재하였다.
막 두께
(㎛)		 침지 전
연필경도		 침지 후
연필경도		 침지 전후 연필경도 차이
실시예 1 3.1 4H 3H 1H (우수)
실시예 2 4.3 6H 6H - (우수)
실시예 3 5.1 6H 5H 1H (우수)
실시예 4 6.3 5H 4H 1H (우수)
실시예 5 6.5 5H 5H - (우수)
실시예 6 7.1 6H 5H 1H (우수)
실시예 7 8.1 6H 6H - (우수)
실시예 8 8.5 6H 5H 1H (우수)
실시예 9 9.2 3H 3H - (우수)
비교예 1 3.5 3H 1B 4H (불량)
비교예 2 5.6 6H 1H 5H (불량)
비교예 3 7.8 3H HB 3H (불량)
표 3을 참조하면, 실시예 1 내지 9에 따른 조성물로 제조된 경화막은 침지 전후 연필경도의 차이가 거의 없는 반면, 비교예 1 내지 3에 따른 조성물로 제조된 경화막의 경우, HDDA 침지 후에는 연필경도가 현저히 저하되었다. 이를 통해 본 발명에 따른 격벽 형성용 조성물은 저온 경화 조건에서도 우수한 내용출성 및 내화학성을 보유한 경화막을 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 실시예 4는 침지 전 연필경도가 5H였고, 침지 후에도 연필경도가 4H로 우수한 연필경도를 유지한 반면, 도 3에 도시된 바와 같이, 비교예 2의 경우 침지 전에는 6H로 우수한 연필경도를 나타내었으나, HDDA에 침지시킨 후에는 연필경도가 1H 수준으로 현저히 저하된 것을 확인할 수 있었다.

Claims (14)

  1. 착색제, 에폭시 화합물, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 및 개시제를 포함하는 격벽 형성용 조성물로서,
    상기 착색제는 유기안료를 포함하고,
    상기 격벽 형성용 조성물을 기재 상에 3 내지 10 ㎛의 두께로 도포하고, 노광 공정을 거쳐, 100℃ 이하의 온도에서 15분 이상 베이크하여 형성된 경화막의 연필경도와 상기 경화막을 헥산디올디아크릴레이트에 침지한 후에 측정한 연필경도 값의 차이가 2H 이하인 것을 특징으로 하는, 격벽 형성용 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 격벽 형성용 조성물로 제조된 경화막은 430 내지 470 nm의 파장영역에서 최대 광투과율이 10% 이하인, 격벽 형성용 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 유기안료는 백색, 적색, 청색, 흑색, 황색 및 오렌지 안료로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인, 격벽 형성용 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 유기안료는 백색, 적색, 청색, 흑색, 황색 및 오렌지 안료로부터 선택되는 2종 이상을 포함하는 것인, 격벽 형성용 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 격벽 형성용 조성물을 기재 상에 3 내지 10 ㎛ 두께가 되도록 도포하고, 50 내지 250 mJ/cm2의 노광량으로 노광 후, 60 내지 90℃에서 15 내지 90 분간 베이크하여 형성된 경화막을 헥산디올디아크릴레이트에 침지한 후 측정한 연필경도가 2H 이상인, 격벽 형성용 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 에폭시 화합물은 다관능 모노머 및 에폭시기를 가지는 에폭시 수지로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 격벽 형성용 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 광중합성 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 모노머를 포함하는 것인, 격벽 형성용 조성물.
    [화학식 1]
    Figure pat00007

  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 격벽 형성용 조성물의 고형분 총 중량에 대한 에폭시 화합물(E), 알칼리 가용성 수지(B) 및 광중합성 화합물 (M) 간의 함량 비율을 “(E+B)/(E+B+M)”로 계산하여 백분율로 나타낼 때, 상기 함량 비율은 30 내지 50%인 것인, 격벽 형성용 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 격벽 형성용 조성물은 색변환 방식을 사용하는 디스플레이 소자의 격벽 형성 제조에 이용되는 것인, 격벽 형성용 조성물.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 알칼리 가용성 수지는 광반응성기를 포함하는 것인, 격벽 형성용 조성물.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 알칼리 가용성 수지가 하기 화학식 2 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 포함하는 것인, 격벽 형성용 조성물.
    [화학식 2]
    Figure pat00008

    (상기 화학식 2에 있어서,
    R3은 수소 원자 또는 메틸기이고;
    R4는 -CO-, -COOR5-, 또는 -COO-R6O-CONH-R7-이고;
    R5는 탄소수 1 내지 6 의 알킬렌기이고,
    R6는 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기이고,
    R7는 치환기를 가지거나 가지지 않는 탄소수 2 내지 12의 알킬렌기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기이고,
    c는 10 내지 40의 정수임)
    [화학식 3]
    Figure pat00009

    (상기 화학식 3에 있어서,
    R8은 수소 원자 또는 메틸기이고;
    R9는 -CO-, -COOR10- 또는 -COO-R11O-CONH-R12-이고;
    R10은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고,
    R11은 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기이고,
    R12는 치환기를 가지거나 가지지 않는 탄소수 2 내지 12의 알킬렌기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기이고,
    d는 10 내지 40의 정수임)
  12. 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항의 격벽 형성용 조성물로 제조된 격벽 구조물.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 격벽 구조물은 3 내지 10 ㎛의 높이로 형성되는 것인, 격벽 구조물.
  14. 청구항 13의 격벽 구조물을 포함하는 표시 장치.
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