KR100996591B1 - 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 고감도 감광성 수지조성물 및 이를 이용하여 제조되는 블랙 매트릭스 - Google Patents

액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 고감도 감광성 수지조성물 및 이를 이용하여 제조되는 블랙 매트릭스 Download PDF

Info

Publication number
KR100996591B1
KR100996591B1 KR20060133555A KR20060133555A KR100996591B1 KR 100996591 B1 KR100996591 B1 KR 100996591B1 KR 20060133555 A KR20060133555 A KR 20060133555A KR 20060133555 A KR20060133555 A KR 20060133555A KR 100996591 B1 KR100996591 B1 KR 100996591B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
meth
acrylate
raven
black matrix
liquid crystal
Prior art date
Application number
KR20060133555A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080059815A (ko
Inventor
최동창
지호찬
차근영
김대현
최경수
김한수
김성현
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR20060133555A priority Critical patent/KR100996591B1/ko
Priority to TW96150009A priority patent/TWI380058B/zh
Priority to JP2009543937A priority patent/JP5329430B2/ja
Priority to PCT/KR2007/006818 priority patent/WO2008078953A1/en
Priority to CN200780048485.XA priority patent/CN101573663B/zh
Publication of KR20080059815A publication Critical patent/KR20080059815A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100996591B1 publication Critical patent/KR100996591B1/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
    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • 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
    • G03F7/032—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders
    • G03F7/033—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders the binders being polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. vinyl polymers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

본 발명은 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 블랙 매트릭스에 관한 것으로, 특히 흑색 안료를 포함하는 착색제, 알칼리 가용성 수지바인더, 에틸렌성 불포화 이중결합을 갖는 다관능성 모노머, 광중합 개시제, 및 용매를 포함하는 감광성 수지 조성물에 있어서, 사용하는 바인더의 특성, 즉 산가와 반응성 그룹의 비율을 조절함으로써 고해상도의 패턴의 얻을 수 있고, 공정 특성에 대한 마진이 향상되어 패턴 탈락이나 잔사가 없는 우수한 패턴 특성을 보인다.
블랙 매트릭스, 액정 디스플레이, 감광성 수지 조성물, 알칼리 가용성 수지바인더, 산가, 불포화 이중결합

Description

액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 고감도 감광성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 블랙 매트릭스{BLACK MATRIX HIGH SENSITIVE PHOTORESIST COMPOSITION FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND BLACK MATRIX PREPARED BY USING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 제조한 감광성 수지의 노광량에 따른 두께의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조한 감광성 수지의 현상시간에 따른 패턴 변화를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 블랙 매트릭스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 넒은 공정마진을 확보하면서, 광 감도가 매우 높아 적은 노광량으로도 안정한 패턴을 형성할 수 있기 때문에 공정시간을 줄여 생산 수율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 높은 광 차광성을 가지고 있어 보다 밝은 백 라이트를 적용하는 대면적 TV에 적용성이 뛰어난 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.
종래의 안료를 포함한 감광성 수지 조성물에 의한 패턴은 현상 중 또는 물 세척에 의한 결함이 생기기 쉽고, 패턴의 밀착성을 향상시킨다면 현상시 비화상부의 용해성이 저하되고, 오염이 발생하기 쉽다는 문제점이 있었다. 이는 가교 밀도가 낮고 빛에 의한 감도가 낮기 때문으로, 현상에 의해 패턴 형성시 현상 마진이 좁은 것에 기인한다.
칼라 필터의 칼라 픽셀 사이에는 콘트라스트를 향상시킬 목적으로 블랙 매트릭스라고 불리는 격자상의 흑색 패턴을 배치하는 것이 일반적이다. 종래의 블랙 매트릭스는 크롬을 사용하였는데, 이 공정은 크롬을 유리 기판 전체에 증착시키고 에칭 처리에 의해 패턴을 형성하는 방식으로 공정상 고비용이 요구되고, 크롬의 고반사율 문제, 크롬 폐액에 의한 환경 오염 등의 문제가 발생한다는 문제점이 있다. 이와 같은 이유로 미세가공이 가능한 안료 분산법에 의한 레진 블랙 매트릭스의 연구가 활발히 이루어지고 있다.
블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물은 다른 색상의 안료, 또는 수 종의 안료를 혼합하여 흑색으로 만든 조성물이다. 이 감광성 수지 조성물은 차광을 목적으로 하기 때문에 현상액에 녹지 않는 안료를 다량 함유하고 있고, 이와 같은 이유로 현상성이 좋지 않고 장시간의 현상이 필요하거나, 필요로 하는 해상력을 얻지 못한다는 문제점이 있다. 따라서, 블랙 매트릭스를 포함한 각 색의 칼라 필터의 제작에 있어서 현상성의 개량은 여전히 중요한 문제가 된다.
카본 블랙 이외의 착색 안료로 흑색 조성물을 제조하는 연구도 진행되고 있으나, 카본 블랙 이외의 착색 안료는 차광성이 약하기 때문에 그 배합량을 극히 많 이 해야 하고, 그 결과 조성물의 점도가 증가하여 취급이 곤란해지거나 형성된 피막의 강도 또는 기판에 대한 밀착성이 현저하게 저하된다는 문제점이 있다.
이처럼, 현상성 뿐만 아니라 착색력, 은폐력 및 절연성이 우수한 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물에 대한 연구는 더욱 필요하며, 현재에도 상기 조성물에 대한 개발이 계속되고 있다.
이와 같은 업계의 요구에 따라 많은 연구들이 진행되고 있으며, 감광성 수지 조성물에 대한 연구로 일본 공개 특허 제2005-156930호에서는 감도 향상을 위해 새로이 개발된 바인더를 적용한 칼라 필터 조성물을 기재하고 있으며, 일본 공개 특허 제2005-338328호에서는 고감도 광중합 개시제를 사용하여 감도를 향상시킨 블랙 수지 조성물에 대하여 기재하고 있다. 또한, 일본 공개 특허 제2004-347916호에서는 광중합 개시제 및 유기인산 화합물을 조성물에 도입함으로써 감도를 향상시킨 블랙 매트릭스 조성물에 대하여 기재하고 있다. 이 밖에 일본 공개 특허공보 제2005-215378호, 일본 공개 특허공보 제2005-227797호, 일본 공개 특허공보 제2005-275218호, 일본 공개 특허공보 제2000-227654호, 일본 공개 특허공보 평11-326606호, 일본 공개 특허공보 평11-143056호, 미국 특허 제5,866,298호, 한국 특허 제2006-0076413호, 한국 특허 제2002-0031093호 등은 블랙 매트릭스의 개발에 대하여 기재하고 있다.
최근 들어 평판 디스플레이 분야에서 LCD(Liquid Crystal Display)가 차지하는 비중은 급격하게 확대되고 있다. 기존의 중소형 모바일 디스플레이나 모니터가 주력이었던 LCD 분야는 이젠 그 영역이 주로 대형 모니터나 TV로 옮겨가고 있다. 글래스가 대면적화되면서 공정시간 단축을 위해 고감도에 대한 요청이 대두되고 있다. 또한, 화면의 크기가 커지면서 밝기가 문제가 되기 때문에 좀 더 밝은 백라이트를 채용하고 있다. 백라이트가 밝아지면서 블랙 매트릭스 역시 기존과는 다른 좀 더 높은 차광 특성이 요구 되어진다. 차광 특성 향상을 위해서 조성물에 사용되어지는 카본 블랙의 함량이 지속적으로 높아짐에 따라 블랙 매트리스의 공정 특성은 지속적으로 악화되고 있다. 카본 블랙은 가시광선뿐만 아니라 자외선을 효과적으로 흡수하기 때문에 패턴 형성을 위한 자외선 조사시 레지스트 필름 하단까지 광 투과가 어렵고, 이로 인해 하단 경화가 잘 되지 않으며, 밀착성이 저하되고, 현상시 박리되거나 아랫부분이 들어간 T-top형의 패턴이 형성된다는 문제점이 있다. 이와 더불어 공정시간 단축을 위해 조사되어지는 에너지의 양은 계속적으로 감소함으로서 안정한 패턴 확보가 더욱 어렵게 된다.
따라서, 기판과의 밀착성을 향상시키고 현상 공정 마진이 우수하며, 또한 광감도를 높일 수 있는 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물에 대한 연구가 더욱 필요한 실정이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명자들은 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물의 제조에 있어서 구성 성분 중 사용되는 바인더의 산가와 불포화 이중결합의 양을 한정함으로써 블랙 매트릭스 공정시 높은 감도 확보 및 현상 마진을 향상시킬 수 있고, 또한 얻어지는 패턴의 특성이 우수함을 발견하였다.
이에 본 발명은 산가와 불포화 이중결합의 양을 한정한 바인더를 사용하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 수지 조성물 및 상기 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 수지 조성물을 이용하여 제조되는 액정 디스플레이용 블랙 매트리스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 액정 디스플레용 블랙 매트릭스를 포함하는 액정 디스플레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물에 100 중량부에 있어서,
1) 흑색 안료를 포함하는 착색제 1 내지 40 중량부;
2) 하기 화학식 1로 표시되는 알칼리 가용성 수지 바인더 1 내지 20 중량부;
3) 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머 1 내지 20 중량부;
4) 광중합 개시제 0.1 내지 20 중량부; 및
5) 용매 30 내지 90 중량부
를 포함하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물을 제공한다.
Figure 112006096030626-pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
R1은 수소, 또는 X와 5원 고리의 카르복시산 무수물 또는 이미드 구조, 예컨대 숙신이미드 또는 숙신산무수물을 형성하는 기이고,
R2는 수소, 메틸 및 히드록시 메틸로 이루어진 군에서 선택되며,
R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고,
X는 C1 ~ C12의 알킬 에스테르, 히드록시기 1 ~ 2개로 치환된 C2 ~ C6의 알킬 에스테르, C1 ~ C3의 알콕시기로 치환된 C2 ~ C6의 알킬 에스테르, 할로겐족으로 치환된 C1 ~ C6의 알킬 에스테르, C1 ~ C3의 알콕시 폴리(n = 2 ~ 30)알킬렌, C2 ~ C3의 글리콜 에스테르, 페닐기로 치환된 C1 ~ C6의 알킬 에스테르, C1 ~ C6의 알킬기로 치 환된 페닐, C1 ~ C6의 알콕시로 치환된 페닐, 할로겐족으로 치환된 페닐, C1 ~ C6의 알콕시 메틸, 글리시독시 메틸(glycidoxy methyl), 및 R1과 5원 고리의 카르복시산 무수물 또는 이미드 구조, 예컨대 말레이미드 또는 무수말레인산을 형성하는 기로 이루어진 군에서 선택되며,
Y는 C0 ~ C12의 알킬렌, 1 ~ 10개의 에스테르기를 포함하는 총 탄소수 3 ~ 60의 알킬렌 에스테르로 이루어진 군에서 선택되고,
Z는 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 1,2-페닐렌, 1,2-시클로헥실렌,
Figure 112006096030626-pat00002
으로 이루어지는 군으로부터 선택되며, 여기서 *는 연결부위이고,
a, b, c 및 d는 각각 A, B, C 및 D의 몰 혼합비로서, a는 10 내지 90, b는 0 내지 60, c는 0 내지 40, d는 0 내지 40이다.
본 발명에 사용되는 상기 1)의 흑색 안료를 포함하는 착색제는 카본 블랙과 1가지 이상의 착색 안료를 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 카본 블랙으로는 동해카본(주)의 시스토 5HIISAF-HS, 시스토 KH, 시스토 3HHAF-HS, 시스토 NH, 시스토 3M, 시스토 300HAF-LS, 시스토 116HMMAF-HS, 시스토 116MAF, 시스토 FMFEF-HS, 시스토 SOFEF, 시스토 VGPF, 시스토 SVHSRF-HS, 및 시스토 SSRF; 미쯔비시화학(주)의 다이어그램 블랙 Ⅱ, 다이어그램 블랙 N339, 다이어그램 블랙 SH, 다이어그램 블랙 H, 다이어그램 LH, 다이어그램 HA, 다이어그램 SF, 다이어그램 N550M, 다이어그램 M, 다이어그램 E, 다이어그램 G, 다이어그램 R, 다이어그램 N760M, 다이어그램 LR, #2700, #2600, #2400, #2350, #2300, #2200, #1000, #980, #900, MCF88, #52, #50, #47, #45, #45L, #25, #CF9, #95, #3030, #3050, MA7, MA77, MA8, MA11, OIL7B, OIL9B, OIL11B, OIL30B, 및 OIL31B; 대구사(주)의 PRINTEX-U, PRINTEX-V, PRINTEX-140U, PRINTEX-140V, PRINTEX-95, PRINTEX-85, PRINTEX-75, PRINTEX-55, PRINTEX-45, PRINTEX-300, PRINTEX-35, PRINTEX-25, PRINTEX-200, PRINTEX-40, PRINTEX-30, PRINTEX-3, PRINTEX-A, SPECIAL BLACK-550, SPECIAL BLACK-350, SPECIAL BLACK-250, SPECIAL BLACK-100, 및 LAMP BLACK-101; 콜롬비아 카본(주)의 RAVEN-1100ULTRA, RAVEN-1080ULTRA, RAVEN-1060ULTRA, RAVEN-1040, RAVEN-1035, RAVEN-1020, RAVEN-1000, RAVEN-890H, RAVEN-890, RAVEN-880ULTRA, RAVEN-860ULTRA, RAVEN-850, RAVEN-820, RAVEN-790ULTRA, RAVEN-780ULTRA, RAVEN-760ULTRA, RAVEN-520, RAVEN-500, RAVEN-460, RAVEN-450, RAVEN-430ULTRA, RAVEN-420, RAVEN-410, RAVEN-2500ULTRA, RAVEN-2000, RAVEN-1500, RAVEN-1255, RAVEN-1250, RAVEN-1200, RAVEN-1190ULTRA, 및 RAVEN-1170 등을 사용할 수 있다.
상기 카본 블랙과 혼합하여 사용가능한 착색제로는 카민 6B(C.I. 12490), 프탈로시아닌 그린(C.I. 74260), 프탈로시아닌 블루(C.I. 74160), 미쓰비시 카본 블랙 MA100, 페릴렌 블랙(BASF K0084. K0086), 시아닌 블랙, 리놀옐로우(C.I. 21090), 리놀 옐로우GRO(C.I. 21090), 벤지딘 옐로우 4T-564D, 미쓰비시 카본 블랙 MA-40, 빅토리아 퓨어 블루(C.I. 42595), C.I. PIGMENT RED97, 122, 149, 168, 177, 180, 192, 215, C.I. PIGMENT GREEN 7, 36, C.I. PIGMENT 15:1, 15:4, 15:6, 22, 60, 64, C.I. PIGMENT 83, 139 C.I. PIGMENT VIOLET 23 등이 있으며, 이 밖에 백색 안료, 형광 안료 등을 사용할 수도 있다. 또한, 상기 착색제는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 색상이 흑색이 되도록 하여 이용할 수도 있다.
본 발명에 사용되는 상기 2)의 화학식 1로 표시되는 알칼리 가용성 수지 바인더는 다음과 같은 모노머들로 구성될 수 있다. 상기 A 부분을 형성하기 위한 모노머로는 벤질(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 테트라히드로퍼프릴(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-클로로프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 아실옥틸옥시-2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 글리세롤(메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시트리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜)메틸에테르(메타)아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, p-노닐페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, p-노닐페녹시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메타)아크릴레이트, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필(메타)아크릴레이 트, 옥타플루오로펜틸(메타)아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실(메타)아크릴레이트, 트리브로모페닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐메타아크릴레이트, 디시클로펜테닐메타아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸아크릴레이트, 이소보닐메타아크릴레이트, 아다멘틸메타아크릴레이트, 메틸 α-히드록시메틸 아크릴레이트, 에틸 α-히드록시메틸 아크릴레이트, 프로필 α-히드록시메틸 아크릴레이트, 부틸 α-히드록시메틸 아크릴레이트와 같은 불포화 카르복시산 에스테르류; 스티렌, α-메틸 스티렌, (o,m,p)-비닐 톨루엔, (o,m,p)-메톡시 스티렌, (o,m,p)-클로로 스티렌과 같은 방향족 비닐류; 비닐 메틸 에테르, 비닐 에틸 에테르, 알릴 글리시딜 에테르와 같은 불포화 에테르류; N-페닐 말레이미드, N-(4-클로로페닐) 말레이미드, N-(4-히드록시페닐) 말레이미드, N-시클로헥실 말레이미드와 같은 불포화 이미드류; 무수 말레인산, 무수 메틸 말레인산과 같은 무수 말레인산류 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1에서, B 부분을 형성하기 위한 모노머로는 (메타)아크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레인산, 푸마르산, 모노메틸 말레인산, 5-노보넨-2-카복실산, 모노-2-((메타)아크릴로일옥시)에틸 프탈레이트, 모노-2-((메타)아크릴로일옥시)에틸 숙시네이트, ω-카르복시 폴리카프로락톤 모노(메타)아크릴레이트 등으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1에서, C 부분은 A 부분을 형성하기 위한 단량체와 B 부분을 형성하기 위한 단량체를 중합시켜 A 부분과 B 부분으로 이루어진 고분자를 제조하고, 상기 고분자 중 B 부분으로부터 유도된다. A 부분과 B 부분으로 이루어진 고분자에 C 부분을 도입하는 방법으로는 상기 B 부분의 산기와 글리시딜(메타)아크릴레이트의 에폭시기를 개환 축합 반응시키는 방법이 이용될 수 있다. 이와 같은 축합 반응은 당 기술 분야에 알려져 있는 방법으로 수행할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1에서, D 부분은 A, B, 및 C로 이루어진 고분자 중 C 부분으로부터 유도된다. A, B 및 C로 이루어진 고분자에 D 부분을 도입하는 방법으로는 상기 C 부분의 히드록시기와 카르복시산 무수물을 개환 축합 반응시키는 방법이 이용될 수 있다. 상기 D 부분을 도입하기 위하여 사용가능한 산 무수물로는 구체적으로 숙신산 무수물, 글루타르산 무수물, 아디프산 무수물, 프탈산 무수물, 헥사히드로프탈산 무수물, 시스-1,2,3,6-테트라히드로프탈산 무수물, 3,4,5,6-테트라히드로프탈산 무수물, 이타콘산 무수물, 트리멜릭산 무수물, 시스-5-노보넨-엔도-2,3-디카르복시산 무수물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 2) 화학식 1로 표시되는 알칼리 가용성 수지 바인더는 d가 0 내지 5 미만인 경우에는 b가 5 내지 60의 범위를 가지고, d가 5 내지 40인 경우에는 b가 0 내지 10의 범위를 갖는다.
또한, 2) 화학식 1로 표시되는 알칼리 가용성 수지 바인더의 산가와 불포화 이중결합의 당량은 다음과 같다. d가 0 내지 5 미만인 경우에는 바람직한 산가의 범위는 약 50 ~ 150 KOH mg/g이며, 불포화 이중결합의 당량은 1,000 ~ 2,500이고, (산가 × 10)과 불포화 이중결합의 당량의 합이 1,500 ~ 4,000의 범위를 가지며, d가 5 내지 40인 경우에는 바람직한 산가의 범위는 약 20 ~ 80 KOH mg/g이며, 불포 화 이중결합의 당량은 400 ~ 1,000이고, (산가 × 10)과 불포화 이중결합의 당량의 합이 500 ~ 1,500의 범위를 갖는다. 여기서 불포화 이중결합의 당량은 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
이중결합 당량 = (반복단위의 분자량)/(반복단위 중의 이중결합의 수)
그러므로, 상기 알칼리 가용성 수지 바인더의 산가를 P(KOH mg/g), 이중결합 당량을 Q라 할 때, d가 0 내지 5 미만인 경우에 있어서 50 < P < 150, 1000 < Q < 2500, 1500 < (10 × P) + Q < 4000을 만족하고, d가 5 내지 40인 경우에 있어서 20 < P < 80, 400 < Q < 1000, 500 < (10 × P) + Q < 1500을 만족할 때 고감도화와 고OD(High Optical Density)화를 실현할 수 있다.
d가 0 내지 5 미만인 경우 산가가 150 이상을 가지고 (산가 × 10)과 불포화 이중결합의 당량의 합이 1,500 미만인 경우에는 산가가 너무 높아 현상마진이 작고, 또한 얻어지는 패턴은 이중결합의 수가 지나치게 많게 되어 직진성이 불량하여 블랙 매트릭스로 사용이 불가하고, (산가 × 10)과 불포화 이중결합의 당량의 합이 4,000 이상인 경우에는 감도특성도 좋지 않아 보다 많은 노광 양을 조사되어야 패턴 형성이 가능하게 된다. 또한, 산가가 50 이하인 경우에는 현상시 현상이 잘 되지 않아 패턴을 얻기가 어렵고 현상시간이 길어져 공정특성이 좋지 않다.
d가 5 내지 40인 경우에는 알칼리 현상액에 의해 현상될 수 있는 카르복실산기가 주사슬에 있지 않고 가지 사슬쪽으로 나와 있기 때문에 산가가 낮음에도 불구하고 현상특성이 우수하다. 그렇기 때문에 산가가 80 이상인 경우에 있어서 과현상 이 발생하기 쉽고 패턴 탈락이 일어나고 고감도화를 실현하기가 어려워진다.
상기 알칼리 가용성 수지 바인더의 중량 평균 분자량은 바람직하게는 1,000 ~ 200,000의 범위, 더욱 바람직하게는 분자량이 5,000 ~ 100,000의 범위인 것이 좋다.
상기 알칼리 가용성 수지 바인더는 단독으로도 사용이 가능하나, 2종 이상 혼합하여 사용하면 더욱 바람직하다. 사용양은 감광성 수지 조성물 총 중량부에 대하여 1 내지 25 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 1 중량부 미만일 경우에는 형성된 필름의 접착성이 저하되고, 25 중량부를 초과할 경우에는 형성된 화상의 강도 및 감도가 저하되는 문제점이 있다.
본 발명에 사용되는 상기 3)의 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머는 분자 중에 적어도 1개 이상의 부가중합 가능한 불포화기를 갖는 비등점이 100℃ 이상인 화합물 또는 카프로락톤을 도입한 관능성 모노머를 사용할 수 있다.
상기 분자 중에 적어도 1개 이상의 부가중합 가능한 불포화기를 갖는 비등점이 100℃ 이상인 화합물로는 폴리에틸렌 글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜모노(메타)아크릴레이트, 또는 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 등의 단관능성 모노머, 폴리에틸렌 글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜(메타)아크릴레이트, 트리메틸올 에탄 트리아크릴레이트, 트리메틸롤 프로판 트리아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 또는 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 등의 다관능성 모노머 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 카프로락톤을 도입한 다관능성 모노머로는 디펜타에리트리톨에 도입한 KAYARAD DPCA-20, 30, 60, 120, 테트라히드로퓨릴 아크릴레이트에 도입한 KAYARAD TC-110S, 또는 네오펜틸글리콜 히드록시피발레이트에 도입한 KAYARAD HX-220, KAYARAD HK-620 등을 사용할 수 있다. 그 외에 사용가능한 다관능성 모노머로는 비스페놀 A 유도체의 에폭시아크릴레이트, 노볼락-에폭시아크릴레이트, 우레탄계의 다관능성 아크릴레이트로 U-324A, U15HA, U-4HA 등을 사용할 수 있다.
상기 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머는 감광성 수지 조성물 총 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부(수지 조성물의 고형분 기준 5 ∼ 50 중량%)로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 1 중량부 미만일 경우에는 광감도나 코팅 필름의 강도가 저하되고, 20 중량부를 초과할 경우에는 감광성 수지층의 점착성이 과잉되어 필름의 강도가 충분치 않고 현상시 패턴이 손실되어 바람직하지 않다는 문제점이 있다.
본 발명에 사용되는 상기 4)의 광중합 개시제는 빛에 의해 라디칼을 발생시켜 가교를 촉발하는 재료로서 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 및 트리아진계 화합물, 옥심계 화합물로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 화합물을 혼합하여 사용하는 것이 좋다.
상기 광중합 개시제로 사용 가능한 아세토페논계 화합물로는 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 4- (2-히드록시에톡시)-페닐-(2-히드록시-2-프로필)케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조인메틸 에테르, 벤조인에틸 에테르, 벤조인이소부틸 에테르, 벤조인부틸 에테르, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2-메틸-(4-메틸티오)페닐-2-몰폴리노-1-프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온, 2-(4-브로모-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰폴리노프로판-1-온 등이 있으며, 비이미다졸계 화합물로는 2,2-비스(2-클로로페닐)-4,4‘,5,5’테트라페닐 비이미다졸, 2,2’­비스(o-클로로페닐)-4,4‘,5,5’테트라키스(3,4,5-트리메톡시페닐)-1,2비이미다졸, 2,2’-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4‘,5,5’테트라페닐 비이미다졸, 2,2’-비스(o-클로로페닐)-4,4,5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸 등이 있으며, 트리아진계 화합물로는 3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}프로피오닉산, 1,1,1,3,3,3-헥사플로로이소프로필-3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}프로피오네이트, 에틸-2-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}아세테이트, 2-에폭시에틸-2-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}아세테이트, 시클로헥실-2-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}아세테이트, 벤질-2-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}아세테이트, 3-{클로로-4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}프로피오닉산,3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}프로피온아미드,2,4-비스(트리클로로메틸)-6-p-메톡시스티릴-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(1-p-디메틸아미노페닐)-1,3,-부타디에닐-s-트리아진, 2-트리클로로메틸-4-아미 노-6-p-메톡시스티릴-s-트리아진 등이 있다. 옥심계 화합물로는 1,2-옥타디온,-1-(4-페닐치오)페닐,-2-(o-벤조일옥심)(시바가이기사, 시지아이124), 에타논,-1-(9-에틸)-6-(2-메틸벤조일-3-일)-,1-(O-아세틸옥심)(씨지아이242) 등이 있다.
상기 광중합 개시제는 감광성 수지 조성물 중 상기 3)의 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머와 바인더에 포함되어 있는 불포화 이중 결합의 합 100 중량부에 대하여 1 ∼ 300 중량부로 사용하는 것이 좋으며, 특히 아세토페논계 화합물 1 내지 30 중량부, 비이미다졸계 화합물 1 내지 30 중량부, 트리아진계 화합물 1 내지 30 중량부, 옥심계 화합물 1 내지 30 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 광중합 개시제는 보조성분으로 라디칼의 발생을 촉진시키는 광가교증감제 0.01 내지 10 중량부, 또는 경화를 촉진시키는 경화촉진제 0.01 내지 10 중량부를 추가로 포함할 수 있다.
상기 광가교증감제는 벤조페논, 4,4-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2,4,6-트리메틸아미노벤조페논, 메틸-o-벤조일벤조에이트, 3,3-디메틸-4-메톡시벤조페논, 3,3,4,4-테트라(t-부틸퍼옥시카보닐)벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 9-플로레논, 2-크로로-9-프로레논, 2-메틸-9-플로레논 등의 플로레논계 화합물; 티옥산톤, 2,4-디에틸 티옥산톤, 2-클로로 티옥산톤, 1-클로로-4-프로필옥시 티옥산톤, 이소프로필티옥산톤, 디이소프로필티옥산톤 등의 티옥산톤계 화합물; 크산톤, 2-메틸크산톤 등의 크산톤계 화합물; 안트라퀴논, 2-메틸 안트라퀴논, 2-에틸 안트라퀴논, t-부틸 안트라퀴논, 2,6-디클로로-9,10-안트라 퀴논 등의 안트라퀴논계 화합물; 9-페닐아크리딘, 1,7-비스(9-아크리디닐)헵탄, 1,5-비스(9-아크리디닐펜탄), 1,3-비스(9-아크리디닐)프로판 등의 아크리딘계 화합물; 벤질, 1,7,7-트리메틸-비시클로[2,2,1]헵탄-2,3-디온, 9,10-펜안트렌퀴논 등의 디카보닐 화합물; 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드 등의 포스핀 옥사이드계 화합물; 메틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트, 에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2-n-부톡시에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트 등의 벤조페논계 화합물; 2,5-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로펜타논, 2,6-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로헥사논, 2,6-비스(4-디에틸아미노벤잘)-4-메틸-시클로펜타논 등의 아미노 시너지스트; 3,3-카본닐비닐-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-(2-벤조티아졸일)-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-메톡시-쿠마린, 10,10-카르보닐비스[1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라히드로-1H,5H,11H-C1]-벤조피라노[6,7,8-ij]-퀴놀리진-11-온 등의 쿠마린계 화합물; 4-디에틸아미노 칼콘, 4-아지드벤잘아세토페논 등의 칼콘 화합물; 2-벤조일메틸렌, 또는 3-메틸-b-나프토티아졸린 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 경화촉진제로는 2-머캅토벤조이미다졸, 2-머캅토벤조티아졸, 2-머캅토벤조옥사졸, 2,5-디머캅토-1,3,4-티아디아졸, 2-머캅토-4,6-디메틸아미노피리딘, 펜타에리스리톨-테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨-트리스(3-머캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨-테트라키스(2-머캅토아세테이트), 펜타에리스리톨-트리스(2-머캅토아세테이트), 트리메틸올프로판-트리스(2-머캅토아세테이트), 또는 트리메틸올프로판-트리스(3-머캅토프로피오네이트) 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 사용되는 상기 5)의 용매는 용해성, 안료분산성, 도포성 등을 고려할 때, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 디메틸 에테르, 시클로헥사논, 2-헵타논, 3-헵타논, 2-히드록시에틸프로피오네이트, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 에틸-3-메톡시프로피오네이트, 메틸-3-에톡시프로피오네이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 부틸아세테이트, 아밀퍼메이트, 이소아밀아세테이트, 이소부틸아세테이트, 부틸프로피오네이트, 이소프로필부티레이트, 에틸부티레이트, 부틸부티레이트, 에틸피루베이트, 또는 γ-부티롤아세테이트 등을 사용할 수 있다. 상기 용매는 단독으로 사용해도 좋고, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다.
상기 본 발명의 감광성 수지 조성물은 분산제, 밀착촉진제, 산화방지제, 자외선흡수제, 열중합방지제 및 레벨링제로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 6) 1차 첨가제를 추가로 사용할 수 있다.
상기 분산제는 미리 안료를 표면처리하는 형태로 안료에 내부 첨가시키는 방법, 또는 안료에 외부 첨가시키는 방법으로 사용할 수 있다. 상기 분산제로는 고분자형, 비이온성, 음이온성 또는 양이온성 분산제를 사용할 수 있으며, 그 예로는 폴리알킬렌글리콜 및 이의 에스테르, 폴리옥시알킬렌 다가알콜, 에스테르알킬렌옥사이드 부가물, 알코올알킬렌옥사이드 부가물, 설폰산 에스테르, 설폰산염, 카르복실산에스테르, 카르복실산염, 알킬아미드알킬렌옥사이드 부가물, 또는 알킬아민 등 이 있다. 이들은 단독으로 첨가하거나 2종 이상 조합하여 첨가하여 사용할 수 있다.
상기 밀착촉진제는 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)-실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에톡시 시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 또는 3-머캅토프로필트리메톡시실란 등을 사용할 수 있다.
상기 산화방지제는 2,2-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 또는 2,6-g,t-부틸페놀 등을 사용할 수 있고, 상기 자외선 흡수제는 2-(3-t-부틸-5-메틸-2-히드록시페닐)-5-클로로-벤조트리아졸, 또는 알콕시 벤조페논 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 열중합방지제는 히드로퀴논, p-메톡시페놀, 디-t-부틸-p-크레졸, 피로가롤, t-부틸카테콜, 벤조퀴논, 4,4-티오비스(3-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 또는 2-머캅토이미다졸 등을 사용할 수 있다.
그 밖에 상기 감광성 수지 조성물은 카본 블랙 분산물, 기능성을 가지는 수지 바인더, 모노머, 감방사선성 화합물, 및 그 밖의 첨가제로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 7) 2차 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은
1) 본 발명에 따른 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물을 패널에 도포하는 단계; 및
2) 상기 도포된 블랙 매트릭스 감광성 수지를 노광하고 현상하는 단계
를 포함하는 제조방법으로 제조되는 액정 디스플레용 블랙 매트릭스를 제공한다.
본 발명에 따른 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스는 현상성, 차광성 및 절연성이 우수하고, 잔사가 없고 열처리에 의한 표시불량이 없는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 상기 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스를 포함하는 액정 디스플레이를 제공한다.
상기 액정 디스플레이는 본 발명의 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스를 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려진 일반적인 제조방법으로 제조될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 >
실시예 1
착색제로 카본 블랙 분산액 750 중량부(미쿠니사, 카본 블랙 함량 20%), 알칼리 가용성 수지 바인더로 벤질(메타)아크릴레이트/스티렌/N-페닐말레이미드/(메타)아크릴산의 공중합체에 글리시딜메타아크릴레이트를 부가하여 생성된 알코올기를 일부 숙신산무수물로 개환 반응한 화합물[몰비 42(벤질(메타)아크릴레이 트)/8(스티렌)/6(N-페닐말레이미드)/20(글리시딜 부가물)/24(무수숙신산 부가물), Mw = 12,000, 산가 62 KOH ㎎/g, 이중결합 당량 494] 60 중량부, 관능성 모노머로 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 70 중량부, 광중합 개시제로 에타논,-1-(9-에틸)-6-(2-메틸벤조일-3-일)-,1-(O-아세틸옥심) 10 중량부, 2,2’-비스(o-클로로페닐)-4,4,5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸 10 중량부, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논 10 중량부, 및 머캅토벤조티아졸 5 중량부, 밀착촉진제인 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 5 중량부, 및 레벨링제 1 중량부, 용매로 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 510 중량부, 3-메톡시부틸아세테이트 510 중량부를 혼합하였다. 그 다음, 상기 혼합물을 5시간 동안 교반하여 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물 용액을 유리에 스핀 코팅하고, 약 100℃로 2분 동안 전열 처리하여 약 1.29㎛ 두께의 도막을 형성하였다. 그 다음, 실온에서 냉각한 후, 포토마스크를 이용하여 고압 수은 램프 하에서 60 mJ/㎠의 에너지로 노광시켰다. 상기 노광된 기판을 25℃의 온도에서 0.04%의 KOH 수용액에서 스프레이 방식으로 현상한 후, 순수로 세정하고 건조시켜 220℃의 컨벡션 오븐에서 30분간 포스트베이크(post-bake)하였다.
상기와 같이 수득한 도막 패턴은 도막 두께가 1.1㎛로 패턴의 탈락이 전혀 없고, 우수한 직진성을 보였으며, 노광부의 오염이 없이 깨끗한 패턴 특성을 보였고, 광학 밀도가 4.0 이상으로 우수한 차광특성을 나타내었다.
<감도 테스트>
상기 실시예 1에서 수득한 감광성 수지 조성물을 이용하여 노광량을 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 mJ/㎠로 각각 달리하여 노광량에 따른 두께의 변화를 측정하였을 때 30 mJ/㎠ 이상에서 90% 이상의 잔막률을 보였다(도 1).
< 현상성 (공정마진) 테스트>
상기 실시예 1에서 수득한 감광성 수지 조성물을 유리에 스핀 코팅하고, 약 100℃로 2분 동안 전열 처리하여 약 1.29㎛ 두께의 도막을 형성하였다. 그 다음, 실온에서 냉각한 후, 포토마스크를 이용하여 고압수은 램프 하에서 60 mJ/㎠의 에너지로 노광시켰다. 상기 노광된 기판을 25℃의 온도에서 0.04%의 KOH 수용액에서 스프레이 방식으로 현상하였다. 이때, 현상 시간을 60초부터 90초까지 조절하여 공정마진을 실험하였다. 실험결과, 현상 시간이 50초를 경과한 후부터 90초를 경과할 때까지 선 폭의 변화가 거의 없었으며, 패턴의 안정성도 유지되었다(도 2).
실시예 2
착색제로 카본 블랙 분산액 750 중량부(미쿠니사, 카본블랙 함량 20%), 알칼리 가용성 수지 바인더로 벤질(메타)아크릴레이트/스티렌/N-페닐말레이미드/(메타)아크릴산의 공중합체에 글리시딜메타아크릴레이트를 부가하여 생성된 알코올기를 일부 숙신산무수물로 개환 반응한 화합물[몰비 42(벤질(메타)아크릴레이트)/8(스티렌)/6(N-페닐말레이미드)/34(글리시딜 부가물)/10(무수숙신산 부가물), Mw = 10,000, 산가 27 KOH ㎎/g, 이중결합 당량 462] 30 중량부, 벤질(메타)아크릴레이트/스티렌/N-페닐말레이미드/(메타)아크릴산/아크릴산-글리시딜메타아크릴레이트의 중합체[몰비 52(벤질(메타)아크릴레이트/8(스티렌)/6(N-페닐말레이미드)/28((메타) 아크릴산)/6(글리시딜 부가물), Mw = 18,000, 산가 106 KOH ㎎/g, 이중결합 당량 2,466] 30 중량부, 관능성 모노머로 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 70 중량부, 광중합 개시제로 에타논,-1-(9-에틸)-6-(2-메틸벤조일-3-일)-,1-(O-아세틸옥심) 10 중량부, 2,2’-비스(o-클로로페닐)-4,4,5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸 10 중량중량부, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논 10 중량부, 및 머캅토벤조티아졸 5 중량부, 밀착촉진제인 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 5 중량부, 및 레벨링제 1 중량부, 용매로 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 510 중량부, 3-메톡시부틸아세테이트 510 중량부를 혼합하였다. 그 다음, 상기 혼합물을 5시간 동안 교반하여 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 수득한 도막 패턴은 도막 두께가 1.1㎛로 패턴의 탈락이 전혀 없고, 우수한 직진성을 보였으며, 노광부의 오염이 없이 깨끗한 패턴 특성을 보였고, 광학 밀도가 4.0 이상으로 우수한 차광특성을 나타내었다.
실시예 3
알칼리 가용성 수지 바인더로 벤질(메타)아크릴레이트/스티렌/N-페닐말레이미드/(메타)아크릴산의 공중합체에 글리시딜메타아크릴레이트를 부가하여 생성된 화합물[몰비 50(벤질(메타)아크릴레이트)/8(스티렌)/6(N-페닐말레이미드)/24((메타)아크릴산)/12(글리시딜 부가물), Mw = 16,000, 산가 87 KOH ㎎/g, 이중결합 당량 1,289] 60 중량부를 사용하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 성분비로 이루어진 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 수득한 도막 패턴은 도막 두께가 1.1㎛로 패턴의 탈락이 전혀 없고, 우수한 직진성을 보였으며, 노광부의 오염이 없이 깨끗한 패턴 특성을 보였고, 광학 밀도가 4.0 이상으로 우수한 차광특성을 나타내었다.
실시예 4
광중합 개시제로서 1,2-옥타디온,-1-(4-페닐치오)페닐,-2-(o-벤조일옥심) 10 중량부, 2,2’-비스(o-클로로페닐)-4,4,5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸 10 중량부, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논 10 중량부, 및 머캅토벤조티아졸 5 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 조성으로 하여 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물 용액을 무알칼리 유리에 스핀 코팅하고, 약 100℃로 2분 동안 전열 처리하여 약 1.3㎛ 두께의 도막을 형성하였다. 그 다음, 실온에서 냉각한 후, 포토마스크를 이용하여 고압 수은 램프 하에서 80 mJ/㎠의 에너지로 노광시켰다. 상기 노광된 기판을 25℃의 온도에서 0.04%의 KOH 수용액에서 스프레이 방식으로 현상한 후, 순수로 세정하고 건조시켜 220℃의 컨벡션 오븐에서 30분간 포스트베이트(post-bake)하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 수득한 도막 패턴은 도막 두께가 1.1㎛로 패턴의 탈락이 전혀 없고, 우수한 직진성을 보였으며, 노광부의 오염이 없이 깨끗한 패턴 특성을 보였고, 광학 밀도가 4.0 이상으로 우수한 차광특성을 나타내었다.
실시예 5
광중합 개시제로서 2-벤질-2-(디메틸아미노)-1-(4-몰폴리노페닐)부틸-1-온 30 중량부, 2,2’-비스(o-클로로페닐)-4,4,5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸 10 중량부, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논 10 중량부, 및 머캅토벤조티아졸 5 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 조성으로 하여 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물 용액을 무알칼리 유리에 스핀 코팅하고, 약 100℃로 2분 동안 전열 처리하여 약 1.37㎛ 두께의 도막을 형성하였다. 그 다음, 실온에서 냉각한 후, 포토마스크를 이용하여 고압 수은 램프 하에서 80 mJ/㎠의 에너지로 노광시켰다. 상기 노광된 기판을 25℃의 온도에서 0.04%의 KOH 수용액에서 스프레이 방식으로 현상한 후, 순수로 세정하고 건조시켜 220℃의 컨벡션 오븐에서 30분간 포스트베이트(post-bake)하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 수득한 도막 패턴은 도막 두께가 1.1㎛로 패턴의 탈락이 전혀 없고, 우수한 직진성을 보였으며, 노광부의 오염이 없이 깨끗한 패턴 특성을 보였고, 광학 밀도가 4.0 이상으로 우수한 차광특성을 나타내었다
실시예 6
바인더로서 벤질(메타)아크릴레이트/스티렌/디시클로펜타닐메타아크릴레이트/(메타)아크릴산의 공중합체에 글리시딜메타아크릴레이트를 부가하여 생성된 알코올기를 일부 숙신산무수물로 개환 반응한 화합물[몰비 35(벤질(메타)아크릴레이 트)/10(스티렌)/10(디시클로펜타닐메타아크릴레이트)/20(글리시딜 부가물)/25(무수숙신산 부가물), Mw = 10,000, 산가 63 KOH ㎎/g, 이중결합 당량 492] 60 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 조성으로 하여 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 수득한 도막 패턴은 도막 두께가 1.1㎛로 패턴의 탈락이 전혀 없고, 우수한 직진성을 보였으며, 노광부의 오염이 없이 깨끗한 패턴 특성을 보였고, 광학 밀도가 4.0 이상으로 우수한 차광특성을 나타내었다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 알칼리 가용성 수지 바인더로 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산의 공중합체에 글리시딜메타아크릴레이트를 부가하여 생성된 알코올기를 일부 숙신산무수물로 개환 반응한 화합물[몰비 35(벤질(메타)아크릴레이트)/25(글리시딜 부가물)/40(무수숙신산 부가물), Mw = 12,000, 산가 89 KOH ㎎/g, 이중결합 당량 386] 60 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 성분으로 하여 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 수득한 도막은 현상에 의해 패턴의 탈락이 일어났으며, 양호한 패턴특성을 얻을 수가 없었다.
비교예 2
상기 실시예 1에서 알칼리 가용성 수지 바인더로 벤질(메타)아크릴레이트 /(메타)아크릴산의 공중합체에 글리시딜메타아크릴레이트를 부가한 화합물[몰비 55(벤질(메타)아크릴레이트)/20((메타)아크릴산)/25(글리시딜 부가물), Mw = 12,000, 산가 65 KOH ㎎/g, 이중결합 당량 686] 60 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 성분으로 하여 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 현상하였을 때 현상시간이 너무 길어져 패턴을 얻기가 어렵고, 또 간혹 현상된 패턴의 직진성 및 도막 특성은 좋지 못했다.
비교예 3
상기 실시예 1에서 알칼리 가용성 수지 바인더로 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산의 공중합체에 글리시딜메타아크릴레이트를 부가한 화합물[몰비 55(벤질(메타)아크릴레이트)/40((메타)아크릴산)/5(글리시딜 부가물), Mw = 12,000, 산가 157 H ㎎/g, 이중결합 당량 2,858] 60 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 성분으로 하여 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 현상하였을 때 현상시간이 너무 빨라 패턴의 탈락이 발생하였다.
본 발명은 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물에 사용되어지는 바인더에 있어서 바인더의 산가와 불포화 이중결합의 양이 본 발명에서 한정한 범위 내에 존재할 때, 이를 이용하여 블랙 매트릭스를 제작하는 경우, 적은 노광양으로도 고OD를 실현하는 패터닝이 가능하고, 얻어진 패턴은 직진성 및 제반 막 특성이 우수하다.

Claims (19)

  1. 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물에 100 중량부에 있어서,
    1) 흑색 안료를 포함하는 착색제 1 내지 40 중량부;
    2) 하기 화학식 1로 표시되는 알칼리 가용성 수지 바인더 1 내지 20 중량부;
    3) 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머 1 내지 20 중량부;
    4) 광중합 개시제 0.1 내지 20 중량부; 및
    5) 용매 30 내지 90 중량부를 포함하고,
    상기 알칼리 가용성 수지 바인더는 d가 0 내지 5 미만인 경우에 있어서 50 < P < 150, 1000 < Q < 2500, 1500 < (10 ×P) + Q < 4000을 만족하고, d가 5 내지 40인 경우에 있어서 20 < P < 80, 400 < Q < 1000, 500 < (10 ×P) + Q < 1500을 만족하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물(여기서, P는 산가(KOH mg/g)이고, Q는 이중결합 당량이다):
    [화학식 1]
    Figure 112010008358065-pat00003
    상기 화학식 1에 있어서,
    R1은 수소, 또는 X와 5원 고리의 카르복시산 무수물 또는 이미드 구조를 형성하는 기이고,
    R2는 수소, 메틸 및 히드록시 메틸로 이루어진 군에서 선택되며,
    R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고,
    X는 C1 ~ C12의 알킬 에스테르, 히드록시기 1 ~ 2개로 치환된 C2 ~ C6의 알킬 에스테르, C1 ~ C3의 알콕시기로 치환된 C2 ~ C6의 알킬 에스테르, 할로겐족으로 치환된 C1 ~ C6의 알킬 에스테르, C1 ~ C3의 알콕시 폴리(n = 2 ~ 30)알킬렌, C2 ~ C3의 글리콜 에스테르, 페닐기로 치환된 C1 ~ C6의 알킬 에스테르, C1 ~ C6의 알킬기로 치환된 페닐, C1 ~ C6의 알콕시로 치환된 페닐, 할로겐족으로 치환된 페닐, C1 ~ C6의 알콕시 메틸, 글리시독시 메틸(glycidoxy methyl), 및 R1과 5원 고리의 카르복시산 무수물 또는 이미드 구조를 형성하는 기로 이루어진 군에서 선택되며,
    Y는 C0 ~ C12의 알킬렌, 1 ~ 10개의 에스테르기를 포함하는 총 탄소수 3 ~ 60의 알킬렌 에스테르로 이루어진 군에서 선택되고,
    Z는 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 1,2-페닐렌, 1,2-시클로헥실렌,
    Figure 112010008358065-pat00004
    으로 이루어지는 군으로부터 선택되며, 여기서 *는 연결부위이고,
    a, b, c 및 d는 각각 A, B, C 및 D의 몰 혼합비로서, a는 10 내지 90, b는 0 내지 60, c는 0 내지 40, d는 0 내지 40이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 1)의 흑색 안료를 포함하는 착색제는 카본 블랙과 1가지 이상의 착색 안료를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 카본 블랙은 동해카본(주)의 시스토 5HIISAF-HS, 시스토 KH, 시스토 3HHAF-HS, 시스토 NH, 시스토 3M, 시스토 300HAF-LS, 시스토 116HMMAF-HS, 시스토 116MAF, 시스토 FMFEF-HS, 시스토 SOFEF, 시스토 VGPF, 시스토 SVHSRF-HS, 및 시스토 SSRF; 미쯔비시화학(주)의 다이어그램 블랙 Ⅱ, 다이어그램 블랙 N339, 다이어그램 블랙 SH, 다이어그램 블랙 H, 다이어그램 LH, 다이어그램 HA, 다이어그램 SF, 다이어그램 N550M, 다이어그램 M, 다이어그램 E, 다이어그램 G, 다이어그램 R, 다이어그램 N760M, 다이어그램 LR, #2700, #2600, #2400, #2350, #2300, #2200, #1000, #980, #900, MCF88, #52, #50, #47, #45, #45L, #25, #CF9, #95, #3030, #3050, MA7, MA77, MA8, MA11, OIL7B, OIL9B, OIL11B, OIL30B, 및 OIL31B; 대구사(주)의 PRINTEX-U, PRINTEX-V, PRINTEX-140U, PRINTEX-140V, PRINTEX-95, PRINTEX-85, PRINTEX-75, PRINTEX-55, PRINTEX-45, PRINTEX-300, PRINTEX-35, PRINTEX-25, PRINTEX-200, PRINTEX-40, PRINTEX-30, PRINTEX-3, PRINTEX-A, SPECIAL BLACK-550, SPECIAL BLACK-350, SPECIAL BLACK-250, SPECIAL BLACK-100, 및 LAMP BLACK-101; 콜롬비아 카본(주)의 RAVEN-1100ULTRA, RAVEN-1080ULTRA, RAVEN-1060ULTRA, RAVEN-1040, RAVEN-1035, RAVEN-1020, RAVEN-1000, RAVEN-890H, RAVEN-890, RAVEN-880ULTRA, RAVEN-860ULTRA, RAVEN-850, RAVEN-820, RAVEN-790ULTRA, RAVEN-780ULTRA, RAVEN-760ULTRA, RAVEN-520, RAVEN-500, RAVEN-460, RAVEN-450, RAVEN-430ULTRA, RAVEN-420, RAVEN-410, RAVEN-2500ULTRA, RAVEN-2000, RAVEN-1500, RAVEN-1255, RAVEN-1250, RAVEN-1200, RAVEN-1190ULTRA, 및 RAVEN-1170 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 카본 블랙과 혼합하여 사용가능한 착색제는 카민 6B(C.I.12490), 프탈로시아닌 그린(C.I. 74260), 프탈로시아닌 블루(C.I. 74160), 미쓰비시 카본 블랙 MA100, 페릴렌 블랙(BASF K0084. K0086), 시아닌 블랙, 리놀옐로우(C.I.21090), 리놀 옐로우GRO(C.I. 21090), 벤지딘 옐로우 4T-564D, 미쓰비시 카본 블랙 MA-40, 빅토리아 퓨어 블루(C.I.42595), C.I. PIGMENT RED97, 122, 149, 168, 177, 180, 192, 215, C.I. PIGMENT GREEN 7, 36, C.I. PIGMENT 15:1, 15:4, 15:6, 22, 60, 64, C.I. PIGMENT 83, 139, 및 C.I. PIGMENT VIOLET 23 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 2)의 화학식 1로 표시되는 알칼리 가용성 수지 바 인더의 A 부분을 형성하기 위한 모노머는 벤질(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 테트라히드로퍼프릴(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-클로로프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 아실옥틸옥시-2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 글리세롤(메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시트리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜)메틸에테르(메타)아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, p-노닐페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, p-노닐페녹시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메타)아크릴레이트, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필(메타)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메타)아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실(메타)아크릴레이트, 트리브로모페닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐메타아크릴레이트, 디시클로펜테닐메타아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸아크릴레이트, 이소보닐메타아크릴레이트, 아다멘틸메타아크릴레이트, 메틸 α-히드록시메틸 아크릴레이트, 에틸 α-히드록시메틸 아크릴레이트, 프로필 α-히드록시메틸 아크릴레이트, 부틸 α-히드록시메틸 아크릴레이트와 같은 불포화 카르복시 산 에스테르류; 스티렌, α-메틸 스티렌, (o,m,p)-비닐 톨루엔, (o,m,p)-메톡시 스티렌, (o,m,p)-클로로 스티렌과 같은 방향족 비닐류; 비닐 메틸 에테르, 비닐 에틸 에테르, 알릴 글리시딜 에테르와 같은 불포화 에테르류; N-페닐 말레이미드, N-(4-클로로페닐) 말레이미드, N-(4-히드록시페닐) 말레이미드, N-시클로헥실 말레이미드와 같은 불포화 이미드류; 무수 말레인산, 무수 메틸 말레인산과 같은 무수 말레인산류로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 2)의 화학식 1로 표시되는 알칼리 가용성 수지 바인더의 B 부분을 형성하기 위한 모노머는 (메타)아크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레인산, 푸마르산, 모노메틸 말레인산, 5-노보넨-2-카복실산, 모노-2-((메타)아크릴로일옥시)에틸 프탈레이트, 모노-2-((메타)아크릴로일옥시)에틸 숙시네이트, ω-카르복시 폴리카프로락톤 모노(메타)아크릴레이트 등으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 2)의 화학식 1로 표시되는 알칼리 가용성 수지 바인더는
    1) 상기 화학식 1 중 A 부분을 형성하기 위한 단량체와 B 부분을 형성하기 위한 단량체를 중합시켜 상기 화학식 1 중 A와 B로 이루어진 고분자를 제조하는 단 계;
    2) 상기 1) 단계에서 제조된 고분자 중 상기 B 부분의 일부의 산기와 글리시딜(메타)아크릴레이트의 에폭시기를 축합 반응시켜 상기 화학식 1 중 A, B 및 C로 이루어진 고분자를 제조하는 단계; 및
    3) 상기 2) 단계에서 제조된 고분자 중 상기 C 부분의 일부의 히드록시기와 카르복시산 무수물을 반응시켜 상기 화학식 1 중 D 부분을 형성하는 단계
    를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 3) 단계의 카르복시산 무수물은 숙신산 무수물, 글루타르산 무수물, 아디프산 무수물, 프탈산 무수물, 헥사히드로프탈산 무수물, 시스-1,2,3,6-테트라히드로프탈산 무수물, 3,4,5,6-테트라히드로프탈산 무수물, 이타콘산 무수물, 트리멜릭산 무수물, 및 시스-5-노보넨-엔도-2,3-디카르복시산 무수물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 2)의 화학식 1로 표시되는 알칼리 가용성 수지 바인더는 d가 0 내지 5 미만인 경우에는 b가 5 내지 60의 범위를 가지고, d가 5 내지 40인 경우에는 b가 0 내지 10의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물.
  10. 삭제
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 2)의 화학식 1로 표시되는 알칼리 가용성 수지 바인더는 중량 평균 분자량이 1,000 ~ 200,000의 범위인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 3)의 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머는 분자 중에 적어도 1개 이상의 부가중합 가능한 불포화기를 갖는 비등점이 100℃ 이상인 화합물 또는 카프로락톤을 도입한 관능성 모노머를 사용하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 4)의 광중합 개시제는 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 및 트리아진계 화합물, 옥심계 화합물로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 화합물을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레 이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 4) 광중합 개시제는 광가교증감제 0.01 내지 10 중량부, 또는 경화촉진제 0.01 내지 10 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 5)의 용매는 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르,에틸렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 디메틸 에테르, 시클로헥사논, 2-헵타논, 3-헵타논, 2-히드록시에틸프로피오네이트, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 에틸-3-메톡시프로피오네이트, 메틸-3-에톡시프로피오네이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 부틸아세테이트, 아밀퍼메이트, 이소아밀아세테이트, 이소부틸아세테이트, 부틸프로피오네이트, 이소프로필부티레이트, 에틸부티레이트, 부틸부티레이트, 에틸피루베이트, 또는 γ-부티롤아세테이트 중에서 단독, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물.
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물이 분산제, 밀착촉진제, 산화방지제, 자외선흡수제, 열중합방지제 및 레벨링제로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 6) 1차 첨가제를 추가로 포함하는 것 을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물.
  17. 청구항 1에 있어서, 상기 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물이 카본 블랙 분산물, 기능성을 가지는 수지 바인더, 모노머, 감방사선성 화합물 및 그 밖의 첨가제로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 7) 2차 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물.
  18. 1) 청구항 1 내지 9 및 청구항 11 내지 17 중 어느 한 항에 따른 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물을 패널에 도포하는 단계; 및
    2) 상기 도포된 블랙 매트릭스 감광성 수지를 노광하고 현상하는 단계
    를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스.
  19. 청구항 18의 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
KR20060133555A 2006-12-26 2006-12-26 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 고감도 감광성 수지조성물 및 이를 이용하여 제조되는 블랙 매트릭스 KR100996591B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20060133555A KR100996591B1 (ko) 2006-12-26 2006-12-26 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 고감도 감광성 수지조성물 및 이를 이용하여 제조되는 블랙 매트릭스
TW96150009A TWI380058B (en) 2006-12-26 2007-12-25 Black matrix high sensitive photoresist composition for liquid crystal display and black matrix prepared by using the same
JP2009543937A JP5329430B2 (ja) 2006-12-26 2007-12-26 液晶ディスプレイ用ブラックマトリックス高感度感光性樹脂組成物およびそれを用いて製造されるブラックマトリックス
PCT/KR2007/006818 WO2008078953A1 (en) 2006-12-26 2007-12-26 Black matrix high sensitive photoresist composition for liquid crystal display and black matrix prepared by using the same
CN200780048485.XA CN101573663B (zh) 2006-12-26 2007-12-26 用于液晶显示器的黑色矩阵高敏感度光刻胶组合物以及使用该组合物制备的黑色矩阵

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20060133555A KR100996591B1 (ko) 2006-12-26 2006-12-26 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 고감도 감광성 수지조성물 및 이를 이용하여 제조되는 블랙 매트릭스

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080059815A KR20080059815A (ko) 2008-07-01
KR100996591B1 true KR100996591B1 (ko) 2010-11-25

Family

ID=39562695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20060133555A KR100996591B1 (ko) 2006-12-26 2006-12-26 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 고감도 감광성 수지조성물 및 이를 이용하여 제조되는 블랙 매트릭스

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5329430B2 (ko)
KR (1) KR100996591B1 (ko)
CN (1) CN101573663B (ko)
TW (1) TWI380058B (ko)
WO (1) WO2008078953A1 (ko)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5586828B2 (ja) * 2006-12-27 2014-09-10 富士フイルム株式会社 顔料分散組成物、硬化性組成物、並びにカラーフィルタ及びその製造方法
TWI435917B (zh) 2006-12-27 2014-05-01 Fujifilm Corp 顏料分散組成物、硬化性組成物、彩色濾光片及其製造方法
JP5154915B2 (ja) * 2007-12-26 2013-02-27 株式会社日本触媒 主鎖環構造を有するアルカリ可溶性樹脂及びその用途
JP5566884B2 (ja) * 2008-06-13 2014-08-06 大阪有機化学工業株式会社 光学異方性薄膜材料及び光学異方性薄膜
KR101317601B1 (ko) * 2008-08-29 2013-10-11 주식회사 엘지화학 아크릴계 수지 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물
JP5384914B2 (ja) * 2008-11-19 2014-01-08 株式会社日本触媒 感光性樹脂、その製造方法及び感光性樹脂組成物
JP5291443B2 (ja) * 2008-12-02 2013-09-18 大阪有機化学工業株式会社 光学異方性薄膜材料及び光学異方性薄膜
KR101040596B1 (ko) * 2009-02-26 2011-06-10 주식회사 엘지화학 감광성 수지 조성물
KR101048328B1 (ko) * 2010-04-13 2011-07-14 주식회사 엘지화학 재용해성이 우수한 알칼리 가용성 바인더 수지 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물
JP5007453B2 (ja) * 2010-06-11 2012-08-22 株式会社タムラ製作所 黒色硬化性樹脂組成物
KR101333712B1 (ko) * 2010-10-22 2013-11-27 제일모직주식회사 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터
KR101400195B1 (ko) * 2010-12-21 2014-06-19 제일모직 주식회사 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 차광층
KR101445906B1 (ko) * 2011-02-01 2014-10-01 주식회사 엘지화학 알칼리 가용성 수지 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물
KR101356817B1 (ko) * 2011-03-03 2014-02-03 주식회사 엘지화학 블랙 매트릭스용 잉크 조성물
KR101586517B1 (ko) * 2011-12-22 2016-01-19 주식회사 엘지화학 고분자 및 이를 포함하는 유기 발광 장치
JP2013195973A (ja) * 2012-03-22 2013-09-30 Mitsubishi Chemicals Corp 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機ｅｌ表示装置
JP6019791B2 (ja) * 2012-06-19 2016-11-02 日立化成株式会社 隔壁形成材料、これを用いた感光性エレメント、隔壁の形成方法及び画像表示装置の製造方法
KR101858766B1 (ko) * 2013-07-31 2018-05-16 동우 화인켐 주식회사 흑색 감광성 수지 조성물, 컬러필터 및 이를 구비한 액정표시장치
JP6388776B2 (ja) * 2014-03-12 2018-09-12 新日鉄住金化学株式会社 白色感光性樹脂組成物、それを用いた硬化物、及びその硬化物を構成成分として含むタッチパネル
JP6408230B2 (ja) * 2014-03-17 2018-10-17 株式会社日本触媒 硬化性樹脂組成物およびカラーフィルタ
TWI567500B (zh) * 2014-04-30 2017-01-21 奇美實業股份有限公司 組成物、薄膜及其形成方法、保護膜、隔離壁及顯示元件
TWI656162B (zh) * 2014-06-20 2019-04-11 日商富士軟片股份有限公司 下層膜形成用樹脂組成物、積層體、圖案形成方法及元件的製造方法
TWI559082B (zh) 2014-07-07 2016-11-21 財團法人工業技術研究院 生質材料與其形成方法與印刷電路板
KR101953936B1 (ko) * 2014-08-28 2019-03-04 동우 화인켐 주식회사 흑색 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 블랙매트릭스 및 이를 구비한 화상 표시 장치
TWI516520B (zh) 2014-10-31 2016-01-11 財團法人工業技術研究院 波長轉換聚合物、其製法及包含其之波長轉換裝置
KR101587778B1 (ko) * 2015-06-19 2016-01-25 (주)켐이 고분지형 덴드리틱 알칼리 가용성 바인더 수지와 이의 제조방법 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물
KR20170028016A (ko) * 2015-09-03 2017-03-13 동우 화인켐 주식회사 네가티브형 감광성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 광경화성 패턴
KR101997878B1 (ko) 2015-09-21 2019-07-08 주식회사 엘지화학 고온 내열성이 강화된 잉크젯용 자외선 경화 적외선 투과 잉크 조성물
JP5973639B2 (ja) * 2015-09-30 2016-08-23 東京応化工業株式会社 着色感光性樹脂組成物、カラーフィルタの形成方法及び表示装置の製造方法
JP6506198B2 (ja) * 2015-11-17 2019-04-24 富士フイルム株式会社 感光性組成物、硬化物の製造方法、硬化膜、表示装置、及び、タッチパネル
JP2016148861A (ja) * 2016-03-25 2016-08-18 住友化学株式会社 着色感光性樹脂組成物
JP2016157128A (ja) * 2016-03-25 2016-09-01 住友化学株式会社 着色感光性樹脂組成物
KR102038749B1 (ko) * 2016-03-31 2019-10-30 주식회사 엘지화학 알칼리 가용성 수지 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물, 포토 스페이서 및 디스플레이 장치
KR102033414B1 (ko) * 2017-02-09 2019-10-17 동우 화인켐 주식회사 적색 화소용 착색 감광성 수지 조성물, 컬러필터 및 화상표시장치
JP7108390B2 (ja) * 2017-09-30 2022-07-28 株式会社ネオス 硬化性樹脂組成物
JP7108391B2 (ja) * 2017-09-30 2022-07-28 株式会社ネオス ウレタンアクリレート系硬化性樹脂組成物
WO2019078415A1 (ko) * 2017-10-20 2019-04-25 동우 화인켐 주식회사 착색 감광성 수지 조성물, 이를 사용하여 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서를 포함하는 컬러필터, 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치
KR102242548B1 (ko) 2017-11-14 2021-04-20 주식회사 엘지화학 포토레지스트 조성물
KR102152075B1 (ko) * 2018-11-29 2020-09-04 (주)켐이 폴리이미드계 화합물 및 이를 포함하는 감광성 조성물
KR102420536B1 (ko) * 2019-03-27 2022-07-13 주식회사 엘지화학 알칼리 가용성, 광경화성 및 열경화성을 갖는 공중합체, 이를 이용한 감광성 수지 조성물, 감광성 수지 필름, 및 컬러필터
JP6771063B2 (ja) * 2019-04-03 2020-10-21 株式会社日本触媒 硬化性樹脂組成物及びその用途
CN110531583B (zh) * 2019-09-14 2023-09-29 浙江福斯特新材料研究院有限公司 感光性树脂组合物、干膜抗蚀层
CN112159639B (zh) * 2020-11-09 2022-05-06 珠海市能动科技光学产业有限公司 一种改性高分子粘合剂及含有该粘合剂的干膜光阻剂
CN113867100B (zh) * 2021-10-26 2024-01-02 广州亦盛环保科技有限公司 一种光刻胶组合物及其制备方法和用途
CN115232303B (zh) * 2022-04-19 2023-09-15 上海交通大学 一种用于黑色矩阵的聚合物、其制备方法及应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001215324A (ja) 2000-02-03 2001-08-10 Jsr Corp カラー液晶表示装置用感放射線性組成物およびカラー液晶表示装置
KR100655049B1 (ko) 2005-12-30 2006-12-06 제일모직주식회사 현상성이 우수한 고 색재현성 감광성 수지 조성물 및 이를이용한 컬러필터

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040030534A (ko) * 2001-05-15 2004-04-09 쇼와 덴코 가부시키가이샤 감광성 착색 조성물, 이 조성물을 사용한 컬러필터 및 그제조방법
JP4258279B2 (ja) * 2003-06-02 2009-04-30 住友化学株式会社 カラーフィルタ
KR100709891B1 (ko) * 2004-03-22 2007-04-20 주식회사 엘지화학 알칼리 가용성 수지 및 이를 포함하는 감광성 조성물
JP4448381B2 (ja) * 2004-05-26 2010-04-07 東京応化工業株式会社 感光性組成物
JP2006058385A (ja) * 2004-08-17 2006-03-02 Tokyo Institute Of Technology ブラックレジスト用感放射線性組成物

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001215324A (ja) 2000-02-03 2001-08-10 Jsr Corp カラー液晶表示装置用感放射線性組成物およびカラー液晶表示装置
KR100655049B1 (ko) 2005-12-30 2006-12-06 제일모직주식회사 현상성이 우수한 고 색재현성 감광성 수지 조성물 및 이를이용한 컬러필터

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008078953A1 (en) 2008-07-03
TWI380058B (en) 2012-12-21
CN101573663A (zh) 2009-11-04
TW200835944A (en) 2008-09-01
JP5329430B2 (ja) 2013-10-30
JP2010515098A (ja) 2010-05-06
CN101573663B (zh) 2013-01-30
KR20080059815A (ko) 2008-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100996591B1 (ko) 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스 고감도 감광성 수지조성물 및 이를 이용하여 제조되는 블랙 매트릭스
KR101032275B1 (ko) 착색 분산액, 감광성 수지조성물 및 블랙매트릭스
KR101040593B1 (ko) 블랙 매트릭스 감광성 수지 조성물
KR101068622B1 (ko) 기판접착력이 향상된 고차광성 블랙매트릭스 조성물
KR100423220B1 (ko) 감방사선성조성물
KR101472174B1 (ko) 감광성 수지 조성물 및 이를 포함하는 감광재
KR20090041338A (ko) 청색 컬러 필터용 감방사선성 조성물, 컬러 필터 및 액정 표시 소자
KR20080077815A (ko) 블랙 매트릭스용 감광성 수지 조성물, 이에 의해 형성되는블랙 매트릭스 및 이를 포함하는 액정표시소자
KR101390709B1 (ko) 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 미세패턴을 포함하는 액정표시소자
JP4556479B2 (ja) 着色層形成用感放射線性組成物、カラーフィルタおよび液晶表示パネル
KR20130135051A (ko) 감광성 수지 조성물 및 상기 감광성 수지 조성물로 제조된 베젤패턴을 포함하는 터치패널 또는 디스플레이 장치
KR100431461B1 (ko) 액정 디스플레이용 블랙 매트릭스에 사용되는 감광성 수지조성물 및 이를 포함하는 블랙 매트릭스
KR101442255B1 (ko) 착색층 형성용 감방사선성 조성물
KR100648583B1 (ko) 청색 칼라 필터용 감방사선성 조성물 및 칼라 필터
KR101246699B1 (ko) 감광성 수지 조성물 및 이를 포함하는 블랙 매트릭스
KR20050101920A (ko) 액정 표시 장치용 블랙 매트릭스에 사용되는 감광성 수지조성물
KR101367525B1 (ko) 블랙 매트릭스용 감광성 수지 조성물
WO2010036080A2 (ko) 블랙 매트릭스 감광성수지조성물
KR20150063016A (ko) 블랙 매트릭스용 감광성 수지 조성물
KR100777561B1 (ko) 알칼리 가용성 수지 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물
KR101690814B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 상기 감광성 수지 조성물로 제조된 감광재, 이를 포함하는 컬러필터 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR101560870B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물
KR20130039101A (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 포함하는 감광재 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131018

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141017

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150923

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160928

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170919

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191016

Year of fee payment: 10