KR102607171B1 - 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 광경화 패턴 - Google Patents

감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 광경화 패턴 Download PDF

Info

Publication number
KR102607171B1
KR102607171B1 KR1020160145508A KR20160145508A KR102607171B1 KR 102607171 B1 KR102607171 B1 KR 102607171B1 KR 1020160145508 A KR1020160145508 A KR 1020160145508A KR 20160145508 A KR20160145508 A KR 20160145508A KR 102607171 B1 KR102607171 B1 KR 102607171B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
formula
resin composition
photosensitive resin
alkali
pattern
Prior art date
Application number
KR1020160145508A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180049506A (ko
Inventor
김경록
전지민
조백현
Original Assignee
동우 화인켐 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동우 화인켐 주식회사 filed Critical 동우 화인켐 주식회사
Priority to KR1020160145508A priority Critical patent/KR102607171B1/ko
Publication of KR20180049506A publication Critical patent/KR20180049506A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102607171B1 publication Critical patent/KR102607171B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/075—Silicon-containing compounds
    • G03F7/0755—Non-macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
    • 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
    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • 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
    • G03F7/0048—Photosensitive materials characterised by the solvents or agents facilitating spreading, e.g. tensio-active agents
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2012—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image using liquid photohardening compositions, e.g. for the production of reliefs such as flexographic plates or stamps
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

본 발명은 감광성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하고, 특정 구조의 화합물을 더 포함하여, 저온에서도 반응성이 우수하여 경화도가 우수하고, 경화 시 기재와의 밀착성 및 내구성이 우수하며, 우수한 경시안정성을 확보할 수 있는 광경화 패턴을 형성할 수 있는 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 광경화 패턴{PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION AND PHOTO-CURED PATTERN PREPARED FROM THE SAME}
본 발명은 감광성 수지 조성물, 상기 조성물로 제조된 광경화 패턴 및 상기 광경화 패턴을 구비한 화상 표시 장치에 관한 것이다.
디스플레이 분야에 있어서, 감광성 수지 조성물은 포토레지스트, 절연막, 보호막, 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 등의 다양한 광경화 패턴을 형성하기 위해 사용된다. 구체적으로, 감광성 수지 조성물을 포토리소그래피 공정에 의해 선택적으로 노광 및 현상하여 원하는 광경화 패턴을 형성하는데, 이 과정에서 공정상의 수율을 향상시키고, 적용 대상의 물성을 향상시키기 위해, 고감도를 가지는 감광성 수지 조성물이 요구되고 있다.
감광성 수지 조성물의 패턴 형성은 포토리소그래피, 즉 광반응에 의해 일어나는 고분자의 극성변화 및 가교반응에 의한다. 특히, 노광 후 알칼리 수용액 등의 용제에 대한 용해성의 변화 특성을 이용한다.
감광성 수지 조성물에 의한 패턴 형성은 감광된 부분의 현상에 대한 용해도에 따라 포지티브형과 네가티브형으로 분류된다. 포지티브형 포토레지스트는 노광된 부분이 현상액에 의해 용해되며, 네가티브형 포토레지스트는 노광된 부분이 현상액에 녹지 않고 노광되지 아니한 부분이 용해되어 패턴이 형성되는 방식이고, 포지티브형과 네가티브형은 사용되는 바인더 수지, 가교제 등이 서로 상이하다.
근래에 터치 패널을 구비한 터치 스크린의 사용이 폭발적으로 증가하고 있으며, 최근에는 플렉서블한 터치 스크린이 크게 주목받고 있다. 이에 따라 터치 스크린에 사용되는 각종 기판 등의 소재로 플렉서블한 특성을 구비해야 하는 바, 그에 따라 사용 가능한 소재도 플렉서블한 고분자 소재로 제한이 발생하여, 제조 공정 역시 보다 온화한 조건에서의 수행이 요구되고 있다.
그에 따라, 감광성 수지 조성물의 경화 조건 역시 종래의 고온 경화에서 저온 경화의 필요성이 대두되고 있는데, 저온 경화는 반응성 저하, 형성된 패턴의 내구성 저하의 문제가 있다.
한국등록특허 제10-1302508호는 사이클로헥세닐 아크릴레이트계 단량체를 사용하여 중합된 공중합체를 포함하는 네가티브 감광성 수지 조성물에 대해서 개시하고 있으나, 저온 경화 조건에서는 요구되는 내구성을 을 만족시키기에는 한계가 있다.
한국등록특허 제10-1302508호
본 발명은 저온에서도 반응성이 우수하여 경화도가 우수하고, 경화 시 기재와의 밀착성 및 내구성이 우수하며, 우수한 경시안정성을 확보할 수 있는 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전술한 감광성 수지 조성물로 제조되는 광경화 패턴 및 상기 광경화 패턴을 구비한 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 광중합 개시제, 용제를 포함하고, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 더 포함하는 감광성 수지 조성물:
[화학식 1]
(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기이고, n은 1 내지 3의 정수임).
2. 위 1에 있어서, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 더 포함하는 것인 감광성 수지 조성물:
[화학식 2]
(식 중, R7은 탄소수 1 내지 5인 알킬렌기이고, R8, R9 및 R10은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기임).
3. 위 2에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 100중량부를 기준으로 30 내지 100중량부로 포함하는, 감광성 수지 조성물
4. 위 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 감광성 수지 조성물의 고형분 100중량부를 기준으로 0.1 내지 1.5중량부로 포함하는, 감광성 수지 조성물.
5. 위 1에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 3로 표시되는 반복단위 및 하기 화학식 4로 표시된 반복단위 중 적어도 하나를 포함하는 감광성 수지 조성물:
[화학식 3]
(식 중 R11는 탄소수 1 내지 5인 알킬렌기이고, R12은 수소 또는 탄소수 1 내지 8인 알킬기이며, R13은 수소 또는 메틸기임)
[화학식 4]
(식 중, R14 및 R15는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기임).
6. 위 5에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지는 알칼리 가용성 수지 100몰%를 기준으로 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위 및 상기 화학식 4로 표시되는 반복단위 중 적어도 하나를 20 내지 90몰%로 포함하는 것인, 감광성 수지 조성물.
7. 위 5에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지는 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위 및 상기 화학식 4로 표시되는 반복단위를 20:80 내지 80:20의 몰비로 포함하는 것인, 감광성 수지 조성물.
8. 위 1에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지를 감광성 수지 조성물의 고형분100중량부를 기준으로 10 내지 70중량부로 포함하는, 감광성 수지 조성물.
9. 위 1에 있어서, 70 내지 100℃의 저온에서 경화가 가능한, 감광성 수지 조성물.
10. 위 1 내지 9 중 어느 한 항의 감광성 수지 조성물로 제조된 광경화 패턴.
11. 위 10에 있어서, 상기 광경화 패턴은 어레이 평탄화막 패턴, 보호막 패턴, 절연막 패턴, 포토레지스트 패턴, 블랙 매트릭스 패턴 및 스페이서 패턴으로 이루어진 군에서 선택되는 광경화 패턴.
12. 위 10의 광경화 패턴을 구비한 화상 표시 장치.
본 발명의 감광성 수지 조성물은 저온에서도 반응성이 우수하여 경화도가 우수하고, 경화 시 기재와의 밀착성 및 내구성이 우수하며, 우수한 경시안정성을 확보할 수 있는 광경화 패턴을 형성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 감광성 수지 조성물은 광경화 패턴 형성 및 화상 표시 장치의 제조에 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명은 감광성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하고, 화학식 1로 표시되는 화합물을 더 포함하여, 저온에서도 반응성이 우수하여 경화도가 우수하고, 경화 시 기재와의 밀착성 및 내구성이 우수하며, 우수한 경시안정성을 확보할 수 있는 광경화 패턴을 형성할 수 있는 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
<감광성 수지 조성물>
본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 광중합 개시제, 용제를 포함하고, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 더 포함한다.
실록산 화합물
본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하여, 상기 화합물에 포함된 관능기가 기재 또는 알칼리 가용성 수지와 반응함으로써 저온에서도 경화도가 우수하며, 경화 시 기재와의 밀착력이 우수하고, 후술할 알칼리 가용성 수지의 반응성이 향상될 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기이고, n은 1 내지 3의 정수이다. 바람직하게는 알킬기 또는 알킬렌기의 소수성을 적절히 유지하여 경화 시 기재와의 밀착성 또는 알칼리 가용성 수지의 반응성 향상을 도모한다는 측면에서 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기이며, R5 및 R6는 수소일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "알킬기"는 직쇄형 또는 분지쇄형 알킬기를 포함하고, "알킬렌기"는 직쇄형 또는 분지쇄형 알킬렌기를 포괄한다.
본 발명의 감광성 수지 조성물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 더 포함할 수 있다. 하기 화학식 2로 표시되는 화합물은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 함께 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물의 반응성을 더욱 개선시키고, 경화 시 기재와의 밀착력 및 내화학성을 더욱 증대시킬 수 있다.
[화학식 2]
상기 화학식 2 중, R7은 탄소수 1 내지 5인 알킬렌기이고, R8, R9 및 R10은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기이다. 바람직하게는 알킬기 또는 알킬렌기의 소수성을 적절히 유지하여 감광성 수지 조성물의 반응성을 향상 시키고, 경화 시 기재와의 밀착성의 향상을 도모한다는 측면에서 R7는 탄소수 1 내지 3의 알킬렌기일 수 있고, R8, R9 및 R10은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기일 수 있다.
일 구현예에 있어서, 본 발명의 감광성 수지 조성물은 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 100중량부를 기준으로 30 내지 100중량부로 포함할 수 있다. 상기 범위일 때, 상기 첨가제의 알칼리 가용성 수지 및 기재와의 반응성이 더욱 증대될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량은 특별하게 제한되지 않으며, 예를 들면 감광성 수지 조성물의 고형분 100중량부를 기준으로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 0.1 내지 1.5중량부로 포함할 수 있다. 0.1중량부 미만으로 포함할 경우 알칼리 가용성 수지와의 반응성 향상 및 감광성 수지 조성물의 경화 시 기재와의 밀착성 구현이 미미할 수 있으며, 1.5중량부 초과로 포함하는 경우 기재 또는 알칼리 가용성 수지와 반응하지 않은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 잔존하게 되어 바람직하지 않다.
알칼리 가용성 수지
본 발명에 따른 감광성 수지 조성물에 포함되는 알칼리 가용성 수지는, 현상 공정에서 사용되는 알칼리 현상액에 대해 가용성을 부여하는 성분이며, 기재에의 밀착력을 부여하여 도막 형성을 가능케 하는 성분이다. 예를 들면, 상기 알칼리 가용성 수지는 상기 감광성 수지 조성물의 바인더 수지로서 기능할 수 있다. 상기 알칼리 가용성 수지는 광이나 열의 작용에 의한 반응성을 가지면서 알칼리 용해성을 갖는다.
본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지는 당분야의 감광성 수지 조성물에 사용되는 알칼리 가용성 수지라면 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면 상기 알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 3으로 표시되는 반복단위 및 하기 화학식 4로 표시된 반복단위 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 3]
(식 중 R11는 탄소수 1 내지 5인 알킬렌기이고, R12은 수소 또는 탄소수 1 내지 8인 알킬기이며, R13은 수소 또는 메틸기임)
[화학식 4]
(식 중, R14 및 R15는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기임).
상기 화학식 3로 표시되는 반복단위 및 상기 화학식 4로 표시되는 반복단위 중 적어도 하나를 포함함으로써, 감광성 수지 조성물의 도포 이후 열 공정, 노광 공정, 현상 공정 수행 시 반응성을 더욱 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 저온 공정에서도 경화도가 더욱 향상될 수 있다.
일 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 화학식 3으로 표시되는 반복단위 및 화학식 4로 표시되는 반복단위 중 적어도 하나의 함량은 특별하게 제한하지 않으나 바람직하게는 알칼리 가용성 수지 100몰%를 기준으로 20 내지 90몰%일 수 있고, 바람직하게는 40 내지 80몰%일 수 있다. 상기 범위일 때 경화 시 기재와의 밀착성이 향상되며, 우수한 기계적 물성을 갖는 광경화 패턴의 구현이 가능한 감광성 수지 조성물을 얻을 수 있다.
일 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지는 저온에서의 경화도 및 감광성 수지 조성물의 반응성을 더욱 향상시킨다는 측면에서 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위 및 상기 화학식 4로 표시되는 반복단위를 모두 포함할 수 있으며, 바람직하게는 본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지는 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위 및 상기 화학식 4로 표시되는 반복단위를 20 내지 80 내지 80 내지 20의 몰비로 포함할 수 있다.
일 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지는 전술한 반복 단위 이외에도 당분야에서 공지된 다른 단량체로 형성된 반복단위를 더 포함할 수 있다.
예를 들면, 본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지는 알칼리 가용성을 확보하기 위해 상기 카르복실산기를 포함하는 반복 단위를 더 포함할 수 있다. 카르복실산기를 포함하는 반복단위는 당분야에 알려진 단량체를 특별한 제한 없이 사용하여 형성될 수 있으며, 예를 들면, 카르복실산기를 포함하는 반복단위는 불포화 모노카르복실산이나, 불포화 디카르복실산 또는 불포화 트리카르복실산과 같이 분자 중에 2개 이상의 카르복실기를 갖는 다카 카르복실산으로 이루어진 군에서 선택되는 단량체에서 유래된 구조일 수 있다.
상기 불포화 모노카르복실산은 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등을 들 수 있다. 상기 불포화 다가 카르복실산은 예를 들어 말레산, 푸마르산, 시트라콘산, 메사콘산, 이타콘산 등을 들 수 있다. 상기 다가 카르복실산은 산 무수물일 수도 있으며, 상기 불포화 다가 카르복실산 무수물은 예를 들어 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 수도 있으며, 예를 들면 ω-카르복시폴리카프로락톤모노아크릴레이트, ω-카르복시폴리카프로락톤모노메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한 상기 불포화 다가 카르복실산은 동일 분자 중에 히드록시기 및 카르복실기를 함유하는 불포화 아크릴레이트일 수도 있으며, 예를 들면, α-(히드록시메틸)아크릴산 등을 들 수 있다. 이들 중, 아크릴산, 메타크릴산, 무수 말레산 등이 공중합 반응성이 높은 점에서 바람직하게 사용된다.
또한, 본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지는 알칼리 가용성 수지에 광/열경화성을 부여하기 위해 아크릴레이트기를 포함하는 반복 단위를 더 포함할 수 있다. 상기 아크릴레이트기를 포함하는 반복 단위는 당분야에 알려진 단량체를 특별한 제한 없이 사용하여 형성할 수 있으며, 예를 들면, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-o-페닐페놀프로필아크릴레이트, 아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 불포화 카르복실산의 비치환 또는 치환 알킬에스테르 화합물, 시클로펜틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 메틸시클로헥실(메타)아크릴레이트, 시클로헵틸(메타)아크릴레이트, 시클로옥틸(메타)아크릴레이트, 멘틸(메타)아크릴레이트, 시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 시클로헥세닐(메타)아크릴레이트, 시클로헵테닐(메타)아크릴레이트, 시클로옥테닐(메타)아크릴레이트, 멘타디에닐(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 피나닐(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 노르보르닐(메타)아크릴레이트, 피네닐(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데카닐 (메타)아크릴레이트, 3,4-에폭시 트리시클로[5.2.1.02,6]데카닐 (메타)아크릴레이트, 등의 지환식 치환기를 포함하는 불포화 카르복실산 에스테르 화합물, 올리고에틸렌클리콜 모노알킬(메타)아크릴레이트 등의 글리콜류의 모노포화 카르복실산 에스테르 화합물, 벤질(메타)아크릴레이트, 페녹시(메타)아크릴레이트 등의 방향환을 갖는 치환기를 포함하는 불포화 카르복실산 에스테르 화합물, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔 등의 방향족 비닐 화합물, 아세트산 비닐, 프로피온산 비닐 등의 카르복실산 비닐에스테르,(메타)아크릴로니트릴, α-클로로아크릴로 니트릴 등의 시안화 비닐 화합물, N-시클로헥실말레이미드, N-페닐말레이미드 등의 말레이미드 화합물, 노르보르넨 등의 불포화 지환족 화합물로 이루어진 군에서 선택된 단량체에서 유래된 구조일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, "(메타)아크릴-"은 "메타크릴-", "아크릴-" 또는 이 둘 모두를 지칭한다.
예를 들면, 본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 5 내지 7로 표시되는 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[화학식 5]
(식 중, a, b, c 및 d는 몰비를 의미하며, a는 5 내지 30몰%, b는 20 내지 70몰%, c는 5 내지 30몰%, d는 20 내지 60몰%임)
[화학식 6]
(식 중, a, b 및 c는 몰비를 의미하며, a는 20 내지 70몰%, b는 20 내지 60몰%, c는 5 내지 30몰%임)
[화학식 7]
(식 중, a, b, c 및 d는 몰비를 의미하며, a는 20 내지 70몰%, b는 3 내지 30몰%, c는 5 내지 30몰%, d는 5 내지 60몰%임)
상기 화학식 5 내지 화학식 7로 표시되는 수지를 적어도 하나 포함되는 경우, 전술한 장점 외에 알칼리 가용성 및 경화 시의 현상성이 우수한 감광성 수지 조성물을 얻을 수 있다.
상기 화학식 5 내지 화학식 7로 표시되는 수지에서 괄호로 표시된 각 반복단위는 정해진 몰% 범위 내에서 사슬의 어느 위치에라도 자유롭게 위치할 수 있다. 즉, 상기 화학식 5 내지 화학식 7의 각 괄호는 몰%를 표현하기 위해 하나의 블록으로 표시되었으나, 각 반복단위는 해당 수지 내라면 제한 없이 블록으로 또는 각각 분리되어 위치될 수 있다.
상기 알칼리 가용성 수지의 함량은 특별하게 제한하지 않으며, 이로부터 형성되는 광경화 패턴의 해상도, 패턴 균일도를 고려하여 적절히 조절될 수 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지의 함량은 감광성 수지 조성물의 고형분100중량부를 기준으로 10 내지 70중량부 범위일 수 있다. 상기 범위 내로 포함될 경우 현상액에의 용해성이 충분하여 현상성이 우수해지며, 우수한 기계적 물성을 갖는 광경화 패턴을 형성할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지의 중량평균분자량은 특별히 한정되지 않으나, 감광성 수지 조성물의 저온 조건의 반응성 향상 및 내화학성의 향상 측면에서 6,000 내지 20,000일 수 있으며, 바람직하게는 7,500 내지 18,000, 더욱 바람직하게는 13,000 내지 17,000인 것이 좋다. 상기 범위를 만족하는 경우, 패턴의 CD-Bias가 적정 범위로 구현되어 우수한 해상도를 갖는 패턴을 형성할 수 있으며, 내화학성 및 연필경도 역시 향상시킬 수 있다. 한편, 알칼리 가용성 수지의 중량평균분자량이 20,000을 초과하는 경우, 분자량이 과도하게 커져 감광성 수지 조성물의 다른 성분과의 상용성이 저하되어 현상 단계에서 도막의 백화가 발생할 수 있으며, 패턴의 선폭도 증가하여 CD-Bias 특성이 저하될 수 있다.
중합성 화합물
본 발명의 감광성 수지 조성물에 포함되는 중합성 화합물은 제조 공정 중 가교 밀도를 증가시키며, 광경화 패턴의 기계적 특성을 강화시킬 수 있다.
중합성 화합물은 당분야에 사용되는 것이 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 단관능 단량체, 2관능 단량체 및 그 밖의 다관능 단량체로, 그 종류는 특별히 한정되지 않으나, 하기 화합물들을 그 예로 들 수 있다.
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 구체예로서는 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 중합성 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 감광성 수지 조성물 중의 고형분을 기준으로 알칼리 가용성 수지 100중량부에 대하여, 10 내지 90중량부, 바람직하게는 30 내지 80중량부의 범위에서 사용된다. 상기 중합성 화합물이 상기의 함량 범위로 포함되는 경우, 우수한 내구성을 가질 수 있고, 조성물의 현상성 향상시킬 수 있다.
광중합 개시제
본 발명에 따른 광중합 개시제는 상기 중합성 화합물을 중합시킬 수 있는 것이라면, 그 종류를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들면, 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 트리아진계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 옥심에스테르계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 화합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 옥심에스테르계 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광중합 개시제는 본 발명의 감광성 수지 조성물의 감도를 향상시키기 위해서, 광중합 개시 보조제를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 광중합 개시 보조제를 함유함으로써, 감도가 더욱 높아져 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기 광중합 개시 보조제로는, 아민 화합물, 카르복실산 화합물 및 티올기를 가지는 유기 황화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 들 수 있다.
상기 광중합 개시제의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 고형분을 기준으로 감광성 수지 조성물 전체 100중량부에 대하여, 0.1 내지 10중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 감광성 수지 조성물이 고감도화되어 노광 시간이 단축되므로 생산성이 향상되며 높은 해상도를 유지할 수 있으며, 형성한 화소부의 강도와 화소부의 표면에서의 평활성이 양호해질 수 있다 한 점에서 좋다.
용제
본 발명에 따른 용제는 당해 분야에서 통상적으로 사용하는 것이라면 어떠한 것이라도 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 용매의 구체적인 예로는 에틸렌글리콜모노알킬에테르류; 디에틸렌글리콜디알킬에테르류; 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 프로필렌글리콜모노알킬에테르류; 프로필렌글리콜디알킬에테르류; 프로필렌글리콜알킬에테르프로피오네이트류; 부틸디올모노알킬에테르류; 부탄디올모노알킬에테르아세테이트류; 부탄디올모노알킬에테르프로피오네이트류; 디프로필렌글리콜디알킬에테르류; 방향족 탄화수소류; 케톤류; 알코올류; 에스테르류; 고리형 에스테르류 등을 들 수 있다. 여기서 예시한 용매는, 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 용제는 도포성 및 건조성을 고려하였을 때 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 케톤류, 부탄디올알킬에테르아세테이트류, 부탄디올모노알킬에테르류, 에스테르류가 바람직하게 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시부탄올, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸 등이 사용될 수 있다.
상기 용제 함량은 감광성 수지 조성물 전체 100중량부에 대하여, 40 내지 95중량부, 바람직하게는 45 내지 85 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 스핀 코터, 슬릿 & 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터, 커튼플로우 코터라고도 불리는 경우가 있다), 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해지기 때문에 바람직하다.
첨가제
본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 충진제, 다른 고분자 화합물, 레벨링제, 밀착촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 응집 방지제, 연쇄 이동제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
< 광경화 패턴 및 화상표시 장치>
본 발명은 상기 감광성 수지 조성물로 제조되는 광경화 패턴과 상기 광경화 패턴을 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 감광성 수지 조성물로 제조된 광경화 패턴은 저온 경화성이 우수하며, 예를 들어 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물의 가열 경화(프리 베이크 및/또는 포스트 베이크) 온도는 70 내지 100℃일 수 있다. 또한, 본 발명의 감광성 수지 조성물로 제조된 광경화 패턴은 저온 경화 후에도 밀착성, 내화학성 및 내열성 등이 우수하며, 경시안정성이 뛰어나다.
이에 따라 화상 표시 장치에 있어서 각종 패턴, 예를 들면 접착제층, 어레이 평탄화막, 보호막, 절연막 패턴 등으로 이용될 수 있고, 포토레지스트, 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 패턴, 블랙 컬럼 스페이서 패턴 등으로 이용될 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 특히, 절연막 패턴으로 매우 적합하다.
이러한 광경화 패턴을 구비하거나 제조 과정 중에 상기 패턴을 사용하는 화상 표시 장치로는 터치 패널을 구비한 화상 표시 장치, 액정 표시 장치, OLED, 플렉서블 디스플레이 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 적용이 가능한 당분야에 알려진 모든 화상 표시 장치를 예시할 수 있다.
광경화 패턴은 전술한 본 발명의 감광성 수지 조성물을 기재 상에 도포하고, (필요에 따라 현상 공정 거친 후) 광경화 패턴을 형성함으로써 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
< 제조예 >
제조예 1: 알칼리 가용성 수지(A-1)의 제조
환류 냉각기, 적하 깔대기 및 교반기를 구비한 1L의 플라스크 내에 질소를 0.02L/분으로 흐르게 하여 질소 분위기로 하고, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 250g을 도입하여, 100℃로 승온 후 아크릴산 32.4g(0.45몰), (3-에틸-3-옥세타닐)메틸 메타크릴레이트 82.9g(0.45몰), 비닐톨루엔 11.8g(0.10몰) 및 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 150g을 포함하는 혼합물에 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 3.6g을 첨가한 용액을 적하 로트로부터 2시간에 걸쳐 플라스크에 적하하여 100℃에서 5시간 더 교반을 계속하였다.
이어서, 플라스크내 분위기를 질소에서 공기로 하고, 글리시딜메타크릴레이트 49.8g [0.35몰(본 반응에 사용한 아크릴산에 대하여 78몰%)]을 플라스크내에 투입하여 110℃에서 6시간 반응을 계속하고, 고형분 산가가 44㎎KOH/g인 불포화기 함유 수지 A-1(상기 화학식 5 참조)을 얻었다. GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량은 17,500이고, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.20이었다.
이때, 상기 분산수지의 중량평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)의 측정은 HLC-8120GPC(도소㈜ 제조) 장치를 사용하였으며, 칼럼은 TSK-GELG4000HXL와 TSK-GELG2000HXL를 직렬 접속하여 사용하였고, 칼럼 온도는 40℃, 이동상 용매는 테트라히드로퓨란, 유속은 1.0㎖/분, 주입량은 50㎕, 검출기는 RI를 사용하였으며, 측정 시료 농도는 0.6질량%(용매 = 테트라히드로퓨란), 교정용 표준 물질은 TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40, F-4, F-1, A-2500, A-500(도소㈜ 제조)을 사용하였다.
상기에서 얻어진 중량평균분자량 및 수평균분자량의 비를 분자량 분포 (Mw/Mn)로 하였다.
제조예 2: 알칼리 가용성 수지(A-2)
환류 냉각기, 적하 깔대기 및 교반기를 구비한 1L의 플라스크 내에 질소를 0.02L/분으로 흐르게 하여 질소 분위기로 하고, 디에틸렌글리콜 메틸에틸에테르 150g을 넣고 교반하면서 70℃까지 가열하였다. 이어서, 하기 화학식 8 및 화학식 9의 혼합물(몰비는 50:50) 132.2g(0.60mol), (3-에틸-3-옥세타닐)메틸 메타크릴레이트 55.3g(0.30mol) 및 메타크릴산 8.6g(0.10mol)을 디에틸렌글리콜 메틸에틸에테르 150g에 용해하여 용액을 조제하였다.
[화학식 8] [화학식 9]
제조된 용해액을, 적하 깔대기를 사용하여 플라스크 내에 적하한 후, 중합 개시제 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 27.9g(0.11mol)을 디에틸렌글리콜 메틸에틸에테르 200g에 용해한 용액을, 별도의 적하 깔대기를 사용하여 4 시간에 걸쳐 플라스크 내에 적하하였다. 중합 개시제의 용액의 적하가 종료된 후, 4 시간 동안 70℃로 유지하고, 그 후 실온까지 냉각시키고, 고형분 41.8 질량%, 산가 62㎎-KOH/g (고형분 환산)의 공중합체 A-2(상기 화학식 6 참조)의 용액을 얻었고 중량 평균 분자량 Mw는 8,000, 분자량 분포는 1.82 이었다.
제조예 3: 알칼리 가용성 수지(A-3)의 제조
환류 냉각기, 적하 깔대기 및 교반기를 구비한 1L의 플라스크 내에 질소를 0.02L/분으로 흐르게 하여 질소 분위기로 하고, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 200g을 도입하여, 100℃로 승온 후 아크릴산 24.5g(0.34몰), 노르보넨 4.7g(0.05몰), 비닐톨루엔 72.1g(0.61몰) 및 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 150g을 포함하는 혼합물에 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 3.6g을 첨가한 용액을 적하 로트로부터 2시간에 걸쳐 플라스크에 적하하여 100℃에서 5시간 더 교반을 계속하였다.
이어서, 플라스크내 분위기를 질소에서 공기로 하고, 글리시딜메타크릴레이트 28.4g [0.20몰(본 반응에 사용한 아크릴산에 대하여 59몰%)]을 플라스크내에 투입하여 110℃에서 6시간 반응을 계속하고, 고형분 산가가 70㎎KOH/g인 불포화기 함유 수지 A-3(상기 화학식 7 참조)을 얻었다. GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량은 14,500이고, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.1이었다.
< 실시예 및 비교예 >
하기 표 1에 기재된 조성(중량부)으로 실시예 및 비교예들에 따른 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4
알칼리 가용성 수지
(A)		 A-1 56.00 - - 28.00 28.00 - 56.00 55.00 55.00 55.00 56.00 56.00 - -
A-2 - 56.00 - 28.00 - 28.00 - - - - - - 56.00 -
A-3 - - 56.00 - 28.00 28.00 - - - - - - - 56.00
실록산 화합물(B) B-1 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 3.00 3.00 3.00 - - - -
B-2 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 - 1.00 - 3.00 - 1.00 1.00 1.00
중합성 화합물(C) C-1 37.00 37.00 37.00 37.00 37.00 37.00 38.00 36.00 37.00 34.00 39.00 38.00 38.00 38.00

광중합 개시제
(D)		 D-1 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
D-2 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00
용제
(E)		 E-1 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00
E-2 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00
A-1: 제조예 1에서 제조된 수지
A-2: 제조예 2에서 제조된 수지
A-3: 제조예 3에서 제조된 수지
B-1: 화학식 1로 표시되는 화합물(X-12-2475, 신에츠사)
B-2: 화학식 2로 표시되는 화합물(KBM-9007, 신에츠사)
C-1: 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD DPHA, 일본화약(주) 제조
D-1: 1,2-옥탄디온, 1-[4-(펜틸싸이오)페닐]-, 2-(O-벤조일옥심)(IRAGURE OXE-01, BASF)
D-2: (2,2',4-트리스(2=클로로페닐)-5-(3,4-디메톡시페닐)-4',5'-디페닐-1,1'-비이미다졸(CHEMCURE-TCDM, CHEMBRIDGE INTERNATIONAL CORP.)
E-1: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트
E-2: 디에틸렌글리콜에틸메틸에테르
< 실험예 >
가로 세로 2인치의 유리 기판(이글 2000, 코닝사 제조)을 중성 세제, 물 및 알코올로 순차 세정한 후 건조하였다. 이 유리 기판 상에 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 감광성 수지 조성물을 각각 스핀 코팅한 다음 핫플레이트(Hot plate)를 이용하여 80℃에서 120초간 프리베이크하였다. 상기 프리베이크한 기판을 상온으로 냉각 후 석영 유리제 포토마스크와의 간격을 150㎛로 하여 노광기(UX-1100SM, USHIO㈜ 제조)를 사용하여 60mJ/cm2의 노광량(365nm 기준)으로 광을 조사하였다.
광조사 후 비이온계 계면활성제 0.12%와 TMAH 2.38%를 함유하는 수계 현상액에 상기 도막을 25℃에서 60초간 침지하여 현상하고, 수세 후 오븐 중에서, 90℃에서 1시간 동안 포스트베이크를 실시하였다. 이렇게 얻어진 패턴을 아래와 같이 물성 평가를 실시하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1. 내화학성 평가
90℃에서 1시간 가열하여 경화단계를 거친 실시예 및 비교예의 도막을 50℃의 내산성 평가를 위한 에천트 용액(MA-S02, 동우화인켐 제조) 또는 50℃의 내박리액성 평가를 위한 스트리퍼(SAM-19, 동우화인켐 제조)에 각각 10분 간 침지하였다. 상기 용액들에 방치해 두었을 때 두께 변화를 관찰하여 하기 수학식 1에 의해 내화학성 평가를 실시하였으며, 평가 기준은 하기와 같다.
[수학식 1]
두께 변화율 = (용액 처리 전 도막 두께- 용액 처리 후 도막 두께)/용액 처리 전 도막 두께) X 100
○: 두께 변화율 5% 이하
△: 두께 변화율 5% 초과 내지 10% 이하
X: 두께 변화율 10% 초과
2. 밀착성 평가
90℃에서 1시간 가열하여 경화단계를 거친 실시예 및 비교예의 도막을 50℃의 내산성 평가를 위한 에천트 용액(MA-S02, 동우화인켐 제조) 또는 50℃의 내박리액성 평가를 위한 스트리퍼(SAM-19, 동우화인켐 제조)에 각각 2분 간 침지하였다. 이 후 ASTM D-3359-08 표준 시험 조건에 의거하여 커터로 커팅(cutting)한 표면을 테이프를 붙였다가 떼는 방법으로 밀착성을 확인하였다. 평가 기준은 하기와 같다.
5B: 박리 0%
4B: 박리 5% 미만
3B: 박리 5% 이상 내지 15% 미만
2B: 박리 15% 이상 내지 35% 미만
1B: 박리 35% 이상 내지 65% 미만
0B: 박리 65%이상
3. 경시 안정성 평가
23℃에서 각 실시예 및 비교예의 도막을 4주 동안 보관한 후의 현상 잔막률과 보관 전의 현상 잔막률의 변화율을 계산하여 경시 안정성을 평가 하였다. 현상 잔막률은 하기 수학식 2를 통해 계산하였으며, 현상 잔막률의 변화율은 하기 수학식 3을 통해 계산하였고, 평가 기준은 하기와 같다.
[수학식 2]
현상 잔막률(%) = (포스트 베이크 후의 막 두께)/(노광 후의 막 두께) X 100
[수학식 3]
현상 잔막률의 변화율(%) = (보관 전 현상 잔막률 - 4주 보관 후의 현상 잔막률)/ 보관 전 현상 잔막률 X 100
○: 현상 잔막률 변화율 1% 이하
△: 현상 잔막률 변화율 1% 초과 내지 10% 이하
X: 현상 잔막률 변화율 10% 초과
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4
내화학성 내산성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ X △ △ △
내박리액성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ △ X △ △ △
밀착성 내산성 5B 5B 5B 5B 5B 5B 4B 4B 4B 4B B 3B 3B 3B
내박리액성 5B 5B 5B 5B 5B 5B 5B 4B 4B 4B B 3B 3B 3B
경시 안정성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ △ △ △
상기 표 2를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예의 패턴은 저온 경화 시에도 내화학성, 밀착성 및 경시 안정성에서 모두 우수한 성능을 가지고 있음을 확인할 수 있다. 그러나 비교예에 의한 패턴은 내화학성 및 밀착성 등에서 성능 저하를 가져오며, 포스트 베이크 전후의 현상 잔막률의 변화가 커서 경시 안정성이 좋지 못하다.

Claims (12)

  1. 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하고,
    하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 더 포함하고,
    하기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량은 감광성 수지 조성물의 고형분 100중량부를 기준으로 0.1 내지 1.5중량부인, 감광성 수지 조성물:
    [화학식 1]

    (식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기이고, n은 1 내지 3의 정수임).
  2. 청구항 1에 있어서, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 더 포함하는, 감광성 수지 조성물:
    [화학식 2]

    (식 중, R7은 탄소수 1 내지 5인 알킬렌기이고, R8, R9 및 R10은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기임).
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 100중량부를 기준으로 30 내지 100중량부로 포함하는, 감광성 수지 조성물
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 3로 표시되는 반복단위 및 하기 화학식 4로 표시된 반복단위 중 적어도 하나를 포함하는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 3]

    (식 중 R11는 탄소수 1 내지 5인 알킬렌기이고, R12은 수소 또는 탄소수 1 내지 8인 알킬기이며, R13은 수소 또는 메틸기임)
    [화학식 4]

    (식 중, R14 및 R15는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기임).
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지는 알칼리 가용성 수지 100몰%를 기준으로 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위 및 상기 화학식 4로 표시되는 반복단위 중 적어도 하나를 20 내지 90몰%로 포함하는 것인, 감광성 수지 조성물.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지는 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위 및 상기 화학식 4로 표시되는 반복단위를 20:80 내지 80:20의 몰비로 포함하는 것인, 감광성 수지 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지를 감광성 수지 조성물의 고형분 100중량부를 기준으로 10 내지 70중량부로 포함하는 감광성 수지 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서, 70 내지 100℃의 저온에서 경화가 가능한, 감광성 수지 조성물.
  10. 청구항 1 내지 3, 5 내지 9 중 어느 한 항의 감광성 수지 조성물로 제조된 광경화 패턴.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 광경화 패턴은 어레이 평탄화막 패턴, 보호막 패턴, 절연막 패턴, 포토레지스트 패턴, 블랙 매트릭스 패턴 및 스페이서 패턴으로 이루어진 군에서 선택되는 광경화 패턴.
  12. 청구항 10의 광경화 패턴을 구비한 화상 표시 장치.
KR1020160145508A 2016-11-03 2016-11-03 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 광경화 패턴 KR102607171B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160145508A KR102607171B1 (ko) 2016-11-03 2016-11-03 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 광경화 패턴

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160145508A KR102607171B1 (ko) 2016-11-03 2016-11-03 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 광경화 패턴

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180049506A KR20180049506A (ko) 2018-05-11
KR102607171B1 true KR102607171B1 (ko) 2023-11-27

Family

ID=62185796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160145508A KR102607171B1 (ko) 2016-11-03 2016-11-03 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 광경화 패턴

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102607171B1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101302508B1 (ko) 2006-02-03 2013-09-02 주식회사 동진쎄미켐 네가티브 감광성 수지 조성물, 그 경화물을 갖는 액정표시장치, 그를 사용한 액정표시장치의 패턴형성방법
KR20130113666A (ko) * 2012-04-06 2013-10-16 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 유기실록산 중합체를 포함하는 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 경화막
KR101986763B1 (ko) * 2012-09-28 2019-06-07 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 고내열성, 고해상도의 네거티브형 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 경화막
KR102232349B1 (ko) * 2013-05-31 2021-03-26 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 고내열성 네거티브형 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 경화막
KR20160107767A (ko) * 2015-03-05 2016-09-19 동우 화인켐 주식회사 네가티브형 감광성 수지 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180049506A (ko) 2018-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6533556B2 (ja) 感光性樹脂組成物及びそれから製造される光硬化パターン
TW201300949A (zh) 間隔物形成用感光性樹脂組合物、顯示裝置用間隔物及顯示裝置
KR102041929B1 (ko) 감광성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 광경화 패턴
CN105988288B (zh) 感光性树脂组合物、光固化图案及图像显示装置
CN107272342B (zh) 负型感光树脂组合物
KR20160029339A (ko) 감광성 수지 조성물
JP6506732B2 (ja) ネガ感光型樹脂組成物及びそれから製造される光硬化パターン
CN105842988B (zh) 感光性树脂组合物、感光性树脂组合物形成的光固化图案及具备光固化图案的图像显示装置
JP6754742B2 (ja) 感光性樹脂組成物及びそれから製造される光硬化パターン
KR102654596B1 (ko) 네가티브형 감광성 수지 조성물
CN105842987B (zh) 感光性树脂组合物、感光性树脂组合物形成的光固化图案及具备光固化图案的图像显示装置
KR102622128B1 (ko) 감광성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 광경화성 보호막
KR102015054B1 (ko) 네가티브형 감광성 수지 조성물
CN110412830B (zh) 感光性树脂组合物、光固化图案及图像显示装置
KR102607171B1 (ko) 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 광경화 패턴
KR20170027501A (ko) 감광성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 광경화 패턴
KR20170027005A (ko) 감광성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 광경화 패턴
KR101840061B1 (ko) 알칼리 가용성 고분자 화합물 및 이의 제조방법
KR20160051481A (ko) 감광성 수지 조성물
KR20140100755A (ko) 알칼리 가용성 수지 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물
KR20140104766A (ko) 알칼리 가용성 수지 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물
CN107422603B (zh) 感光性树脂组合物和由其制造的光固化图案
KR102383696B1 (ko) 감광성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 광경화성 보호막
TWI633387B (zh) 感光性樹脂組合物、由其製造的光固化圖案及圖像顯示裝置
KR102615683B1 (ko) 감광성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 광경화 패턴

Legal Events

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