KR102012476B1 - 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물 - Google Patents

디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

백색안료를 포함하는 착색제(A), 알칼리 가용성 바인더 수지(B), 광중합성 화합물(C), 광중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물로서,
상기 착색제(A)는 하기 수학식으로 계산되는 Z 값이 40 내지 150인 것을 특징으로 백색안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물:
[ 수학식 ]
Z = ((X-W) 2 ) + ((X-Y) 2 )
상기 식에서,
W 는 430nm에서의 반사율 값이고, X 는 550nm에서의 반사율 값이며, Y는 670nm에서의 반사율 값이다.

Description

디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물{A COLORED PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION FOR FORMMING THE FRONTAL LIGHT-SHIELDING LAYER OF A DISPLAY DEVICE}
본 발명은 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 등과 같은 디스플레이 장치의 전면 가장자리에는 디스플레이의 시인성 향상을 위하여 반사율을 감소시키고 명암비를 증가시키며, 디스플레이 내부가 보이지 않도록 광을 차폐하는 등의 기능을 수행하는 디스플레이 장치의 전면 차광층인 베젤부가 형성된다. 이러한 베젤부의 소재로는 기능적인 측면에서 블랙코팅 조성물이 많이 사용되고 있으나, 최근에는 소비자의 다양한 기호 및 디스플레이의 미감을 고려하여 다양한 칼라를 갖는 코팅 조성물이 사용되고 있다.
그런데, 베젤부의 코팅 소재로 광차폐율이 낮은 백색, 핑크색 등의 밝은 칼라의 코팅 조성물이 사용될 경우, 베젤부를 통하여 디스플레이의 내부가 노출되기 쉬우므로, 상기 밝은 칼라의 코팅 조성물로 형성되는 코팅층 아래에 그레이나 블랙 칼라의 코팅층을 더 형성하는 방식으로 베젤부를 형성하고 있다.
그러나, 이와 같이 베젤부를 다층의 코팅층으로 형성하는 경우, 아래층의 그레이나 블랙 칼라의 코팅층에 의해 광학밀도(O.D.)가 높아지므로 광차폐율은 개선되나, 위층 밝은 칼라의 코팅층의 투과율이 높아서, 아래층의 그레이나 블랙 칼라의 코팅층이 보이게 되는 문제가 발생한다. 따라서, 이러한 점을 개선하기 위한 방법이 다양하게 연구되고 있다. 또한, 디스플레이의 미감을 고려하여 상기 베젤부 코팅에 높은 반사휘도를 구현하기 위한 노력도 이루어지고 있다.
한편, 근래에 들어서 터치 방식으로 구동되는 디스플레이 장치의 수요와 공급이 크게 확대되고 있다. 터치패널은 구동 방식에 따라 저항방식, 정전방식, SAW방식, 적외선방식 등이 있는데, 정전방식은 사람의 몸에서 발생하는 정전기를 감지해 구동하는 방식인 정전방식이 주로 사용되고 있다. 과거에는 제품의 전면부 표면에 해당하는 강화유리 외에 상기 강화유리 내부에 ITO 패턴을 진공증착하기 위한 별도의 내부유리판 또는 투명필름을 1매 내지 2매 삽입하여 상기 ITO 패턴을 상기 내부유리판 또는 투명필름의 양측면 혹은 사이에 각각 형성시킨 후 어셈블리하여 터치패널을 완성하였다. 그러나 터치패널의 두께가 두꺼워지는 관계로 근래에는 강화유리에 직접 상기 ITO 패턴을 진공증착하는 공정을 포함하여 터치패널을 제조하는 방식이 많이 채용되고 있다. 상기 방식에서는 강화유리 상에 베젤부를 형성하고, 직접 ITO 패턴도 형성하게 된다. 따라서, 강화유리에 형성된 베젤부는 ITO 전극의 패턴 형성을 위한 리쏘그래피 등의 공정에서 화학약품에 노출되게 되며, ITO 전극의 열처리시에 고온에도 노출되게 된다. 그러므로, 터치패널의 베젤부 코팅 소재에는 내화학성 및 내열성이 특히 중요하게 요구되고 있다.
특히, 고온의 후처리 공정 이후에 베젤부 코팅에 황변이 발생하여 미감을 해치고, 제품의 사용을 제한하게 되므로, 이러한 문제를 해결하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서,
고온의 후처리 공정에서 발생하는 황변에 대한 차광층의 황변내성을 크게 향상시키는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 화학약품 처리되거나, 고온에서 열처리되더라도 우수한 내화학성 및 내열성을 나타내므로 신뢰성이 우수하며, 패턴 형성성 및 잔막율이 우수한 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 조성물로 제조된 디스플레이 장치의 전면 차광층을 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은,
백색안료를 포함하는 착색제(A), 알칼리 가용성 바인더 수지(B), 광중합성 화합물(C), 광중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물로서,
상기 백색안료는 하기 수학식으로 계산되는 Z 값이 40 내지 150인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 제공한다:
[ 수학식 ]
Z = ((X-W) 2 ) + ((X-Y) 2 )
상기 식에서,
W 는 430nm에서의 반사율 값이고, X 는 550nm에서의 반사율 값이며, Y는 670nm에서의 반사율 값이다.
또한, 본 발명은
투명기판 상부에 상기 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 도포하여 형성한 전면 차광층을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물은 백색안료의 반사율을 기준으로 황변내성이 우수한 백색안료를 선별하여 사용함으로써 전면 차광층의 황변내성을 크게 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 화학약품 처리되거나, 고온에서 열처리되더라도 우수한 내화학성 및 내열성을 나타내므로 우수한 신뢰성을 제공한다.
또한, 우수한 패턴 형성성 및 잔막율을 제공한다.
도 1은 실시예 2와 비교예 2에서 제조된 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물의 반사율을 측정하여 나타낸 그래프이다.
본 발명은,
백색안료를 포함하는 착색제(A), 알칼리 가용성 바인더 수지(B), 광중합성 화합물(C), 광중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물로서,
상기 백색안료는 하기 수학식으로 계산되는 Z 값이 40 내지 150인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물에 관한 것이다:
[ 수학식 ]
Z = ((X-W) 2 ) + ((X-Y) 2 )
상기 식에서,
W 는 430nm에서의 반사율 값이고, X 는 550nm에서의 반사율 값이며, Y는 670nm에서의 반사율 값이다.
본 발명에서, 상기 W, X 및 Y의 관계는 W≥X≥Y를 만족하는 것이 바람하다.
이하에서, 상기 착색 감광성 수지 조성물을 각 성분별로 자세히 설명한다.
착색재 (A)
백색안료를 사용하는 조성물의 경우, 고온 공정 이후 황변 현상이 발생되어 해당 제품의 사용을 제한하는 문제를 야기하는 것으로 알려져 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 430nm, 550nm, 및 670nm에서 백색안료의 반사율을 측정하여, 황변 억제 특성이 우수한 백색안료를 선별하여 사용함으로써 고온의 후처리 공정에 의해 야기되는 황변현상을 해결하는 것을 특징으로 한다.
통상적으로 백색 안료의 경우 반사스펙트럼을 보면 청색영역의 파장대에서 매우 높은 반사율을 가지며, 녹색과 적색 영역의 파장대에서는 청색 영역의 파장대에 비하여 낮은 반사율을 갖는다. 본 발명자들은 착색제가 우수한 패턴성을 가지면서 청색 영역과 적색 영역의 반사율 차이가 클수록 황변내성이 우수한 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명에서는 하기의 식에서 계산되는 Z 값이 40 내지 150, 더욱 바람직하게는 45~120인 백색안료를 선별하여 사용하는 것을 특징으로 한다.
Z = ((X-W) 2 ) + ((X-Y) 2 )
상기 식에서,
W 는 430nm에서의 반사율의 값이고, X 는 550nm에서의 반사율의 값이며, Y는 670nm에서의 반사율 값이다.
상기 백색안료 입자의 Z 값이 40미만일 경우 적색 영역의 파장대에서 반사율이 높아 황변내성이 좋지 않고, Z 값이 150을 초과할 경우 패턴성이 낮아지는 문제점가 있다.
상기 백색안료로는 TiO2가 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 백색안료의 평균입도는 150nm ~ 300nm인 것이 바람직하다. 상기 평균입도가 150nm 미만일 경우 백색안료가 UV 광차단 특성을 나타내므로 이를 포함하는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성 조성물을 이용하여 노광시 UV광이 충분히 하부로 투과하지 못하여 패턴형성이 용이하지 못한 문제를 야기한다. 아울러 상기 평균입도가 300nm를 초과할 경우 분산성과 저장안정성이 떨어지는 문제가 발생한다. 상기 범위의 평균입도를 갖는 백색안료를 사용하게 되면 이를 포함하는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물은 저장안정성이 향상되고, UV 광차폐 특성을 개선되어 양호한 패턴의 형성이 가능해진다.
상기 백색 무기 안료로는 위에서 언급된 조건을 충족하는 경우, 이 분야에 공지된 안료가 사용될 수 있다. 상기 백색 무기 안료로는, 예컨대, C.I.피그먼트 화이트 4, 5, 6, 6:1, 7, 18, 18:1, 19, 20, 22, 25, 26, 27, 28, 32 등을 들 수 있다. 상기 백색 무기 안료 중에서 바람직하게는 반사효율과 백색도의 측면에서 C.I.피그먼트 화이트 6 또는 화이트 22가 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
상기 C.I.피그먼트 화이트 6에 포함되는 TiO2는 가격이 저렴하고 굴절율이 높아 반사율이 우수하므로 효과적인 백색 착색제로 사용될 수 있다.
상기 TiO2는 루틸구조를 갖는 것이 바람직하다. 루틸 구조를 갖는 TiO2는 우수한 백색도를 가지므로 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 백색안료인 TiO2는, 필요에 따라 레진 처리, 산성기 또는 염기성기가 도입된 안료 유도체 등을 이용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 안료 표면에 대한 그라프트 처리, 황산미립화법 등에 의한 미립화 처리 또는 불순물을 제거하기 위한 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리, 이온 교환법 등에 의한 이온성 불순물의 제거처리 등이 실시된 것일 수 있다.
상기 TiO2는 그 표면을 SiO2, Al2O3 및 ZrO2로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나로 표면처리한 것이 바람직하게 사용될 수 있다.
또한, 더욱 바람직하게는 SiO2, Al2O3 및 ZrO2로 순차적으로 표면처리된 것이 사용될 수 있다.
더 더욱 바람직하게는 상기에서 표면처리된 TiO2의 최외곽이 유기물로 표면처리된 것이 사용될 수 있다. 상기 유기물로는 예컨대, 트리메틸 프로판(TMP), 펜타 에리트리톨 등이 사용될 수 있다. 상기와 같은 성분을 사용하여 낮은 극성의 단일 분자층으로 TiO2를 코팅하여 표면처리하는 것은 TiO2 분산 시 필요한 에너지를 낮추게 하고, TiO2가 압착되어 응집되는 것을 방지한다.
상기와 같은 TiO2의 표면처리는 TiO2의 광촉매 활동성을 낮추어 주면서 반사휘도 특성을 향상시킨다. 특히 상기 TiO2에 SiO2, Al2O3, ZrO2 각각의 표면처리를 적용할 경우, 내열성 및 내화학성 등 신뢰성이 향상된다. 상기 표면처리는 캡슐레이션에 의한 처리일 수 있다.
표면 처리된 상기 TiO2는 TiO2 코어의 함량이 85 내지 95중량%인 것이 바람직하다. 상기의 범위 내로 TiO2 코어의 표면을 처리한 경우 백색도가 우수하면서 반사 휘도가 우수한 특성을 나타내게 된다.
상기한 TiO2는 구체적인 예로 시판 중인 듀퐁(dupont)사의 R-101, R-102, R-103, R-104, R-105, R-350, R-706, R-794, R-796, TS-6200, R-900, R-902, R-902+, R-931, R-960 등을 예시할 수 있으며, 또한 훈트먼(Huntman)사의 R-FC5, TR81, TR88 및 아이에스케이(ISK)사의 CR-57 등을 예시할 수 있다.
상기 착색제(A)는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물 중의 고형분에 총 중량에 대하여 10 내지 90중량% 포함되고, 20 내지 70 중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 착색제가 상기 범위로 포함되면 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성시 백색도가 우수하고, 차폐성도 우수한 특성을 나타내므로 바람직하다.
본 발명은 상기 착색제(A)의 고형분 총 중량에 대하여 백색안료가 25 ~ 60중량% 이상 포함되는 경우 우수한 효과를 나타낸다.
본 발명에서 고형분이란 용제를 제외한 성분을 의미한다.
알칼리 가용성 바인더 수지(B)
상기 알칼리 가용성 바인더 수지로는 본 발명의 용제에 용해될 수 있고, 상기 착색제에 대한 결착 수지의 기능을 하며 알칼리성 현상액에 용해 가능한 수지라면 그 종류를 특별히 제한하지 않는다.
상기 알칼리 가용성 바인더 수지는 예를 들면 카르복실기 함유 단량체, 및 이 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체로는, 예를 들면 불포화 모노카르복실산이나, 불포화 디카르복실산, 불포화 트리카르복실산 등의 분자 중에 1개 이상의 카르복실기를 갖는 불포화 다가 카르복실산 등의 불포화 카르복실산 등을 들 수 있다.
상기 불포화 모노카르복실산으로는, 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산, 신남산 등을 들 수 있다.
상기 불포화 디카르복실산으로는, 예를 들면 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, 예를 들면 숙신산모노(2-아크릴로일옥시에틸), 숙신산모노(2-메타크릴로일옥시에틸), 프탈산모노(2-아크릴로일옥시에틸), 프탈산모노(2-메타크릴로일옥시에틸) 등을 들 수 있다. 상기 불포화 다가 카르복실산은 그 양말단 디카르복시 중합체의 모노(메타)아크릴레이트일 수 있으며, 예를 들면 ω-카르복시폴리카프로락톤모노아크릴레이트, ω-카르복시폴리카프로락톤모노메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체로는, 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 불포화 에테르류; 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.
상기 알칼리 가용성 바인더 수지가 카르복실기 함유 단량체 및 이 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체일 경우, 상기 카르복실기 함유 단량체로부터 유도되는 구성 단위의 함량비율은 상기 공중합체를 구성하는 구성 단위들의 총 중량에 대하여 10 내지 50중량%이고, 바람직하게는 15 내지 40중량%이며, 보다 바람직하게는 25 내지 40중량%이다. 상기 카르복실기 함유 단량체로부터 유도되는 구성 단위의 함량이 10 내지 50중량%이면, 현상액에 대한 용해성이 양호하고, 현상시 패턴이 정확하게 형성되기 때문에 바람직하다.
상기 알칼리 가용성 바인더 수지로서는, 예를 들면 (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트/폴리스티렌 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트/폴리메틸(메타)아크릴레이트 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트/폴리스티렌 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트/폴리메틸(메타)아크릴레이트 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/폴리스티렌 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/폴리메틸(메타)아크릴레이트 거대 단량체 공중합체, (메타)아크릴산/스티렌/벤질(메타) 아크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체, (메타)아크릴산/숙신산모노(2-아크릴로일옥시)/스티렌/벤질(메타)아크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체, (메타)아크릴산/숙신산모노(2-아크릴로일옥시에틸)/스티렌/알릴(메타)아크릴레이트/N-페닐말레이미드 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타) 아크릴레이트/N-페닐말레이미드/스티렌/글리세롤모노(메타)아크릴레이트 공중합체 등을 들수 있다.
이들 중에서 (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/벤질(메타)아크릴레이트/스티렌 공중합체, (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/메틸(메타)아크릴레이트/스티렌 공중합체가 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 알칼리 가용성 바인더 수지는 특별히 제한되지는 않지만, 그의 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량이 3,000 내지 100,000의 범위에 있는 것이 바람직하고, 3,000 내지 50,000, 특히 5,000 내지 50,000의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 알칼리 가용성 바인더 수지의 중량평균분자량이 3,000 내지 100,000의 범위에 있으면 착색제 분산이 용이하며, 점도가 낮고, 저장안정성이 우수하기 때문에 바람직하다.
상기 알칼리 가용성 바인더 수지(B)는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물 고형분 총 중량에 대하여 3 내지 80중량%, 바람직하게는 5 내지 70중량%로 포함될 수 있다. 바인더 수지가 상기의 범위로 포함되면 착색제의 분산이 용이하며 저장안정성이 우수하기 때문에 바람직하다.
광중합성 화합물(C)
상기 광중합성 화합물(C)은 광 및 후술하는 광중합 개시제의 작용으로 중합할 수 있는 화합물로서, 단관능 단량체, 2관능 단량체, 그 밖의 다관능 단량체 등을 들 수 있다.
본 발명에 사용되는 광중합성 화합물(C)은 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물의 현상성, 감도, 밀착성, 표면문제 등을 개량하기 위해 관능기의 구조나 관능기 수가 다른 2개 또는 그 이상의 광중합성 화합물을 혼합하여 사용할 수 있으며, 이 분야에서 일반적으로 사용되는 것이라면 그 종류는 특별히 제한되지 않는다.
단관능 단량체의 구체예로는 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다.
2관능 단량체의 구체예로는 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르, 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
그 밖의 다관능 단량체의 구체예로는 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
이들 중에서 2관능 이상의 다관능 단량체가 바람직하게 사용된다.
상기 광중합성 화합물(C)은 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물 고형분 총 중량에 대하여 1~60중량%, 바람직하게는 5~50중량%로 포함될 수 있다. 광중합성 화합물(C)가 상기의 범위로 포함되면 화소부의 강도나 평활성이 양호하게 된다.
광중합 개시제 (D)
상기 광중합 개시제(D)로는 트리아진계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물 및 옥심 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것이 사용될 수 있다.
상기 트리아진계 화합물로는 구체적으로 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.
상기 아세토페논계 화합물로는 구체적으로 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-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온, 2-(4-메틸벤질)-2-(디메틸아미노)-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 등을 들 수 있다.
상기 비이미다졸 화합물로는 구체적으로 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, 2,2-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4’5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸 또는 4,4',5,5' 위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 이미다졸 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4’,5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸이 바람직하게 사용된다.
상기 옥심 화합물은 구체적으로 o-에톡시카르보닐-α-옥시이미노-1-페닐프로판-1-온 등을 들 수 있으며, 시판품으로 바스프사의 OXE01, OXE02가 대표적이다.
또한, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 정도이면 이 분야에서 통상적으로 사용되고 있는 그 밖의 광중합 개시제 등을 추가로 병용할 수도 있다. 아울러 상기 광중합 개시제는 이 분야에서 일반적으로 사용되는 광중합 개시 보조제를 조합하여 사용할 수도 있다.
구체적으로 아민 화합물, 카르복실산 화합물을 예시할 수 있다. 상기 아민 화합물의 구체적인 예로는 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민 등의 지방족 아민 화합물; 4-디메틸아미노벤조산메틸, 4-디메틸아미노벤조산 에틸, 4-디메틸아미노벤조산 이소아밀, 4-디메틸아미노벤조산 2-에틸헥실, 벤조산 2-디메틸아미노에틸, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논(통칭 : 미힐러 케톤), 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 방향족 아민 화합물을 들 수 있다. 바람직하게 상기 아민 화합물은 방향족아민 화합물일 수 있다.
상기 카르복실산 화합물의 구체적인 예로는 페닐티오아세트산, 메틸페닐티오아세트산, 에틸페닐티오아세트산, 메틸에틸페닐티오아세트산, 디메틸페닐티오아세트산, 메톡시페닐티오아세트산, 디메톡시페닐티오아세트산, 클로로페닐티오아세트산, 디클로로페닐티오아세트산, N-페닐글리신, 페녹시아세트산, 나프틸티오아세트산, N-나프틸글리신, 나프톡시아세트산 등의 방향족 헤테로아세트산류를 들 수 있다.
상기 광중합 개시제(D)는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물 고형분 총 중량에 대하여 1~40중량%, 바람직하게는 3 내지 20중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 광중합 개시제(D)가 상기 함량 범위로 포함되어야, 감도의 상승에 의해 노출 시간이 단축 및 생산성이 향상이 이루어질 수 있다.
용제(E)
상기 용제는 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게는 에테르류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 알콜류, 에스테르류 또는 아미드류 등이 사용될 수 있다.
상기 용제는 구체적으로 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 에테르류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류; 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 아밀아세테이트, 메틸락테이트, 에틸락테이트, 부틸락테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시-1-부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트, 에틸렌글리콜모노아세테이트, 에틸렌글리콜디아세테이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노아세테이트, 디에틸렌글리콜디아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노아세테이트, 프로필렌글리콜디아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 또는 γ-부티로락톤 등의 에스테르류 등을 들 수 있다. 상기에서 예시한 용제 중에서 도포성 및 건조성면을 고려할 때 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 에틸락테이트, 부탈락테이트, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸 등을 들 수 있다. 상기 예시한 용제는 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 용제(E)는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여 30 내지 90중량%, 바람직하게는 30 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 용제(E)가 상기의 범위로 포함되면 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해지기 때문에 바람직하다.
첨가제(F)
본 발명의 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물에는 필요에 따라 충진제, 다른 고분자 화합물, 경화제, 안료 분산제. 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 응집 방지제 등의 첨가제(F)가 더 포함될 수 있다.
상기 충진제의 구체적인 예로는 유리, 실리카, 알루미나 등을 들 수 있다.
다른 고분자 화합물로는 구체적으로 에폭시 수지, 말레이미드 수지 등의 경화성 수지; 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌글리콜모노알킬에테르, 폴리플루오로알킬아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등의 열가소성 수지 등을 들 수 있다.
상기 경화제는 심부 경화 및 기계적 강도를 높이기 위해 사용되며, 에폭시 화합물, 다관능 이소시아네이트 화합물, 멜라민 화합물, 옥세탄 화합물 등이 사용될 수 있다.
상기 에폭시 화합물로는, 예를 들면, 비스페놀 A계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 A계 에폭시 수지, 비스페놀 F계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 F계 에폭시 수지, 노블락형 에폭시 수지, 기타 방향족계 에폭시 수지, 지환족계 에폭시 수지, 글리시딜에스테르계 수지, 글리시딜아민계 수지, 또는 이러한 에폭시 수지의 브롬화 유도체, 에폭시 수지 및 그의 브롬화 유도체 이외의 지방족, 지환족 또는 방향족 에폭시 화합물, 부타디엔 (공)중합체 에폭시화물, 이소프렌 (공)중합체 에폭시화물, 글리시딜(메타)아크릴레트 (공)중합체, 트리글리시딜이소시아눌레이트 등을 들 수 있다.
상기 옥세탄 화합물로는, 예를 들면, 카르보네이트비스옥세탄, 크실렌비스옥세탄, 아디페이트비스옥세탄, 테레프탈레이트비스옥세탄, 시클로헥산디카르복실산비스옥세탄 등을 들 수 있다.
상기 경화제에는 경화제와 함께 에폭시 화합물의 에폭시기, 옥세탄 화합물의 옥세탄 골격을 개환 중합하게 할 수 있는 경화 보조 화합물이 포함될 수 있다. 경화 보조 화합물로는, 예를 들면, 다가 카르본산류, 다가 카르본산 무수물류, 산 발생제 등을 들 수 있다.
상기 카르본산 무수물류로는 에폭시 수지 경화제로서 시판되는 것을 이용할 수 있다. 상기 에폭시 수지 경화제로는, 예를 들면, 상품명(아데카하도나 EH-700)(아데카공업㈜ 제조), 상품명(리카싯도 HH)(신일본이화㈜ 제조), 상품명(MH-700)(신일본이화㈜ 제조) 등을 들 수 있다. 상기 경화제는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 안료 분산제는 착색제인 백색안료의 탈응집 및 안정성 유지를 위해 첨가되는 것이다.
상기 분산제는 바람직하게 BMA(부틸메타아크릴레이트) 또는 DMAEMA(N,N-디메틸아미노에틸메타아크릴레이트)를 포함하는 아크릴레이트계 분산제를 함유할 수 있다. 이때, 상기 아크릴계 분산제는 한국 공개특허 2004-0014311호에서 제시된 바와 같은 리빙 제어방법에 의해 제조된 것을 적용하는 것이 바람직한데, 상기 리빙 제어방법을 통해 제조된 아크릴계 분산제의 시판품으로는 DISPER BYK-2000, DISPER BYK-2001, DISPER BYK-2070, DISPER BYK-2150 등을 들 수 있다. 또한 상기 분산제는 공지된 수지 타입의 안료 분산제, 특히 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트로 대표되는 폴리카르복실산 에스테르, 불포화 폴리아미드, 폴리카르복실산, 폴리카르복실산의 (부분적)아민 염, 폴리카르복실산의 암모늄 염, 폴리카르복실산의 알킬아민 염, 폴리실록산, 장쇄 폴리아미노아미드 포스페이트 염, 히드록실기-함폴리카르복실산의 에스테르 및 이들의 개질 생성물, 또는 프리(free) 카르복실기를 갖는 폴리에스테르와 폴리(저급 알킬렌이민)의 반응에 의해 형성된 아미드 또는 이들의 염과 같은 유질의 분산제; (메트)아크릴산-스티렌코폴리머, (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 에스테르 코폴리머, 스티렌-말레산 코폴리머, 폴리비닐 알코올 또는 폴리비닐 피롤리돈과 같은 수용성 수지 또는 수용성 폴리머 화합물; 폴리에스테르; 개질 폴리아크릴레이트; 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드의 부가생성물 및 포스페이트 에스테르를 포함할 수 있다.
상기한 수지 타입의 안료 분산제의 시판품으로는 양이온계 수지 분산제로서는, 예를 들면, BYK(빅) 케미사의 상품명: DISPER BYK-160, DISPER BYK-161, DISPER BYK-162, DISPER BYK-163, DISPER BYK-164, DISPER BYK-166, DISPER BYK-171, DISPER BYK-180, DISPER BYK-182,DISPER BYK-184; BASF사의 상품명: EFKA-44, EFKA-46, EFKA-47, EFKA-48, EFKA-4010, EFKA-4050, EFKA-4055, EFKA-4020, EFKA-4015, EFKA-4060, EFKA-4300, EFKA-4330, EFKA-4400, EFKA-4406, EFKA-4510, EFKA-4800 ; Lubirzol사의 상품명: SOLSPERS-24000, SOLSPERS-32550, NBZ-4204 /10; 카와켄 파인 케미컬사의 상품명: 히노액트(HINOACT) T-6000, 히노액트 T-7000, 히노액트T-8000; 아지노모토사의 상품명: 아지스퍼(AJISPUR) PB-821, 아지스퍼 PB-822, 아지스퍼 PB-823; 쿄에이샤 화학사의 상품명: 플로렌 (FLORENE) DOPA-17HF, 플로렌 DOPA-15BHF, 플로렌 DOPA-33, 플로렌 DOPA-44 등을 들 수 있다.
상기 분산제는 착색제 분산 조성물 중의 고형분 총 중량에 대하여 1 내지 20 질량%로 포함되는 것이 바람직하고, 특히 2 내지 10 중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상기 분산제가 상기의 함량으로 포함되는 경우 착색제인 백색안료의 분산성이 특히 우수하기 때문에 바람직하다.
상기 밀착 촉진제로는, 예를 들면 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
이들 밀착 촉진제는 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있으며, 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물의 고형분에 총 중량에 대하여 통상 0.01 내지 10중량%, 바람직하게는 0.05 내지 2 중량%를 포함될 수 있다.
상기 산화 방지제로는 구체적으로 2,2'-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 등을 들 수 있다.
상기 자외선 흡수제로는 구체적으로 2-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조티리아졸, 알콕시벤조페논 등을 들 수 있다.
상기 응집 방지제로는 폴리아크릴산나트륨 등을 들 수 있다.
본 발명은 또한,
투명기판 상부에 상기 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 도포하여 형성한 전면 차광층을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
상기에서 전면 차광층은 포토리쏘그래피, 잉크젯 방식 등 이 분야에서 공지된 방법에 의해 형성될 수 있다.
예컨대, 상기 포토리쏘그래피에 의한 방법은 상기 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을, 강화유리기판 또는 투명필름의 위에 도포하고, 용제 등 휘발성분을 제거하여 차광층을 형성하고, 포토마스크를 거쳐 상기 차광층을 노광하여, 현상하는 방식으로 수행될 수 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.
제조예 1: 착색제 분산 조성물의 제조
C.I. 피그먼트 화이트 6으로서 평균입도가 200nm이고 Z 값이 45(W: 86.4, X: 83.0, Y: 77.22)인 착색제 35.0g, 바인더 수지(메타크릴산과 벤질메타크릴레이트와의 공중합체로서 메타크릴산 단위와 벤질메타크릴레이트 단위와의 비는 몰 비로 31：69, 폴리스티렌 환산 중량평균분자량은 20,000) 4.94g, 분산제로 BYK-180(BYK社 제조) 4.32g 및 용제로 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 55.74g을 비드밀에 의해 2 시간 동안 혼합 및 분산하여 착색제 분산 조성물을 제조하였다.
제조예 2: 착색제 분산 조성물의 제조
C.I. 피그먼트 화이트 6으로서 평균입도가 200nm이고 Z 값이 70(W: 87.91, X: 83.08, Y: 76.25)인 착색제를 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일하게 실시하여 착색제 분산 조성물을 제조하였다.
제조예 3: 착색제 분산 조성물의 제조
C.I. 피그먼트 화이트 6으로서 평균입도가 250nm이고 Z 값이 100(W: 89.19, X: 83.11, Y: 75.17)인 착색제를 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일하게 실시하여 착색제 분산 조성물을 제조하였다.
실시예 1: 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물
상기 제조예 1에서 제조한 착색제 분산 조성물 50.2g, 메타크릴산과 벤질메타크릴레이트와의 공중합체(메타크릴산 단위와 벤질메타크릴레이트 단위와의 비는 몰 비로 31：69, 폴리스티렌 환산중량평균분자량은 20,000) 29.5g, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD DPHA; 닛본 카야꾸 ㈜ 제조) 11.1g, 2-메틸-(4-메틸티오페닐)-2-몰폴리노-1-프로판-1-온(Irgacure 907-; BASF 사 제조) 2.2g, 2,4-디에틸티옥산톤(Speedcure DETX; LAMBSON 제조) 1.1g, 3-메타크릴록시프로필트리메톡실란(KBM-503; Shin-Etsu 제조) 0.4g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 5.5g을 혼합하여 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 2: 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물
상기 제조예 2에서 제조한 착색제 분산 조성물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 3: 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물
상기 제조예 3에서 제조한 착색제 분산 조성물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 1: 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물
C.I. 피그먼트 화이트 6으로서 평균입도가 200nm이고 Z 값이 150인 착색제를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 2: 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물
C.I. 피그먼트 화이트 6으로서 평균입도가 400nm이고 Z 값이 10인 착색제를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 4: 디스플레 장치의 전면 차광층 형성
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 이용하여 전면 차광층을 형성하였다. 즉, 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2의 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 스핀 코팅법으로 유리기판 위에 도포한 다음, 가열판 위에 놓고 100℃의 온도에서 3분간 유지하여 박막을 형성시켰다. 이어서 상기 박막 위에 3㎛ 내지 100㎛의 라인 패턴을 가지는 포토마스크를 올려놓고 자외선을 조사하였다. 이때, 자외선 광원은 g, h, i 선을 모두 함유하는 1KW의 고압 수은등을 사용하여 100mJ/㎠의 조도로 조사하였다. 상기에서 자외선이 조사된 박막을 pH 10.5의 KOH 수용액 현상 용액에 20초 동안 침지하여 현상하였다. 이 박막이 입혀진 유리판을 증류수를 사용하여 세척한 다음, 질소 가스를 사용하여 건조하고, 150℃의 가열 오븐에서 20분간 가열하여 전면 차광층을 형성하였다. 상기에서 제조된 전면 차광층의 두께는 25.0㎛ 이었다.
실험예 1: 반사판의 패턴성 확인
상기 실시예 4에서 전면 차광층을 형성하는 과정에서의 현상 속도를 측정하였으며, 아울러 아래와 같이 패턴성을 확인하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
* 패턴성: 200 um 두께의 정사각형 형태의 패턴을 기준으로
◎: 패턴의 경계면이 곧고, 정사각형 형태를 갖는다.
○: 패턴의 경계면에서 뜯김 현상이 발생하여 곧지 않으나, 대략 사각형 형태를 갖는다.
△: 패턴의 경계면에서 뜯김 현상이 발생하여 곧지 않으며 사각형의 형태를 갖지 않는다.
×: 패턴의 형태가 남아 있지 않아 패턴의 형태를 확인 할 수 없다.
실험예 2: 내열성 평가
내열성 평가는 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 코팅하여 도막을 형성한 뒤, 230도 오븐에서 30분 Bake 하여 미놀타 사의 SPECTROPHOTOMETER CM-3700d를 사용하여 YI-D1925 값을 측정하여 평가하고, 하기 표 1에 그 결과를 나타내었다
패턴성 내열성(YI-D1925)
실시예 1 ◎ -0.12
실시예 2 ◎ -0.22
실시예 3 ◎ -.0.74
비교예 1 △ -0.22
비교예 2 ○ 2.21
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물로 형성된 디스플레이 장치의 전면 차광층은 비교예 1 내지 2로 제조된 차광층과 비교하여 패턴성 및 내열성이 우수한 것으로 확인되었다. 상기의 실험결과로부터 본 발명의 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물은 내열성이 우수하므로, 고온 공정 후의 황변도 방지될 수 있음을 알 수 있다.

Claims (10)

  1. 백색안료를 포함하는 착색제(A), 알칼리 가용성 바인더 수지(B), 광중합성 화합물(C), 광중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물로서,
    상기 백색안료는 하기 수학식으로 계산되는 Z 값이 40 내지 150이며,
    상기 백색안료는 TiO2이고, 상기 TiO2는 표면을 SiO2, Al2O3 및 ZrO2로 순차적으로 표면처리한 것을 특징으로 하는, 내열성이 우수한, 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물:
    [수학식]
    Z = ((X-W)2) + ((X-Y)2)
    상기 식에서,
    W 는 430nm에서의 반사율 값이고, X 는 550nm에서의 반사율 값이며, Y는 670nm에서의 반사율 값이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수학식에서 W, X 및 Y는 W≥X≥Y인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 백색안료의 평균입도는 150nm ~ 300nm인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 TiO2는 최외각 표면을 유기물로 표면처리한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 표면 처리된 TiO2는 TiO2 코어의 함량이 85 내지 95중량%인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물 고형분 총 중량에 대하여 10 내지 90중량%의 착색제(A), 3 내지 80중량%의 알칼리 가용성 바인더 수지(B), 1 내지 60 중량%의 광중합성 화합물(C), 및 1 내지 40 중량%의 광중합 개시제(D)를 포함하며; 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물 총 중량을 기준으로 30 내지 90 중량%의 용제(E)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    백색인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물.
  10. 투명기판 상부에 청구항 1의 디스플레이 장치의 전면 차광층 형성용 감광성 수지 조성물을 도포하여 형성한 전면 차광층을 포함하는 디스플레이 장치.
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