KR20180109475A - Colored photo sensitive resin composition, a color filter comprising the same, and a display devide comprising the color filter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 착색 감광성 수지 조성물, 이를 사용하여 제조된 컬러필터, 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a colored photosensitive resin composition, a color filter manufactured using the same, and a display device including the color filter.
칼라필터는 촬상(撮像)소자, 액정표시장치(LCD) 등의 각종 표시장치에 널리 이용되는 것으로, 그 응용 범위가 급속히 확대되고 있다. 상기 촬상 소자, 액정표시장치 등에 사용되는 칼라필터는 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue)의 3가지 컬러의 착색패턴으로 이루어지거나, 옐로우(Yellow), 마젠타(Magenta) 및 시안(Cyan)의 3가지 컬러의 착색패턴으로 이루어진다.Color filters are widely used for various display devices such as an image pickup device and a liquid crystal display device (LCD), and their application range is rapidly expanding. The color filter used in the image pickup device, the liquid crystal display device, and the like may be a color pattern of three colors of red, green, and blue, or may be a color pattern of yellow, magenta, Cyan).
상기 칼라필터 각각의 착색패턴은 일반적으로 안료 또는 염료 등의 착색제, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된다. 상기 착색 감광성 수지 조성물을 이용한 착색패턴 가공은 통상적으로 리소그래피 공정으로 수행되고 있다.The coloring pattern of each of the color filters is generally formed using a colored photosensitive resin composition comprising a coloring agent such as pigment or dye, an alkali-soluble resin, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, and a solvent. The coloring pattern processing using the colored photosensitive resin composition is usually performed by a lithography process.
근래에, 디지털카메라와 같은 고체 촬상 소자를 포함하는 각종 표시장치, 액정표시장치(LCD)용 칼라필터는 우수한 공정성 및 고품질이 요구되고 있다. In recent years, various display devices including a solid-state image sensor such as a digital camera and a color filter for a liquid crystal display (LCD) have been required to have excellent processability and high quality.
상기와 같은 우수한 공정성 및 고품질을 충족시키기 위해서는 기본적으로 현상 특성, 필링 특성, 언더컷 특성 등이 우수하여야 한다.In order to satisfy the above-mentioned excellent processability and high quality, basically, the developing property, the peeling property, and the undercut property should be excellent.
그러나 종래의 기술은 상기와 같은 특성을 충분히 충족시키지 못하고 있는 실정이다.However, the conventional technology does not sufficiently satisfy the above-mentioned characteristics.
본 발명은, 종래기술의 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art,
현상속도, 필링, 언더컷 특성이 우수하며, 특히 언더컷으로 인한 미세 패턴의 유실을 방지하며, 언더컷 길이를 최소화함으로써 고정세화된 블랙 매트릭스 위에서 버블형성을 최소화시키며 그에 따라 패널상 빛샘 불량도 최소화시킬 수 있는 착색 감광성 수지 조성물, 이를 사용하여 제조되는 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The development speed, the filling and the undercut characteristics are excellent. In particular, the loss of the fine pattern due to the undercut is prevented, and the undercut length is minimized, thereby minimizing the formation of bubbles on the fixed black matrix, A colored photosensitive resin composition, a color filter manufactured using the same, and a display device including the color filter.
상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,
본 발명은 (A)착색제, (B)알칼리 가용성 수지, (C)광중합성 화합물, (D)광중합 개시제, 및 (E)용제를 포함하며;The present invention includes a colorant, (B) an alkali-soluble resin, (C) a photopolymerizable compound, (D) a photopolymerization initiator, and (E) a solvent;
상기 (B)알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 구조단위를 포함하며, 중량평균분자량이 25,000 내지 35,000이고, 산가가 50 내지 100㎎KOH/g인 수지이며,The alkali-soluble resin (B) includes a structural unit represented by the following general formula (1) and (2), and has a weight average molecular weight of 25,000 to 35,000 and an acid value of 50 to 100 mgKOH /
상기 (D)광중합개시제는 광중합개시제 총 중량에 대하여 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 60 내지 95 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물을 제공한다:Wherein the photopolymerization initiator (D) comprises 60 to 95% by weight of a compound represented by the following formula (3) based on the total weight of the photopolymerization initiator:
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이며,In the general formula (1), R1 is independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
[화학식 2](2)
상기 화학식 2에서, In Formula 2,
R1은 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고,R1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
R2는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다.And each R2 is independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
[화학식 3](3)
상기 식에서In the above formula
R3은 C1-C12의 알킬기, 아릴기 또는 아랄킬기이며,R3 is a C1-C12 alkyl group, an aryl group or an aralkyl group,
R4는 C1-C12의 알킬기 또는 아릴기이다.R4 is a C1-C12 alkyl group or an aryl group.
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 컬러필터를 제공한다.The present invention also provides a color filter manufactured using the colored photosensitive resin composition of the present invention.
또한, 본 발명은 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치를 제공한다.Further, the present invention provides a display device including the color filter.
본 발명은 현상속도, 필링, 언더컷 특성이 우수하며, 특히 언더컷으로 인한 미세 패턴의 유실을 방지하며, 언더컷 길이를 최소화함으로써 고정세화된 블랙 매트릭스 위에서 버블형성을 최소화시키며 그에 따라 패널상 빛샘 불량도 최소화시킬 수 있는 착색 감광성 수지 조성물을 제공한다.The present invention has excellent developing speed, filling, and undercut characteristics, and particularly prevents the loss of fine patterns due to undercutting and minimizes the undercut length, thereby minimizing the formation of bubbles on the fixed black matrix, The present invention provides a colored photosensitive resin composition.
또한, 본 발명은 상기 착색 감광성 수지 조성물로 제조되어 우수한 색 재현 특성을 제공하는 컬러필터 및 표시장치를 제공한다. The present invention also provides a color filter and a display device which are made of the colored photosensitive resin composition and provide excellent color reproduction characteristics.
이하, 본 발명을 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 (A)착색제, (B)알칼리 가용성 수지, (C)광중합성 화합물, (D)광중합 개시제, 및 (E)용제를 포함하며;The present invention includes a colorant, (B) an alkali-soluble resin, (C) a photopolymerizable compound, (D) a photopolymerization initiator, and (E) a solvent;
상기 (B)알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 구조단위를 포함하며, 중량평균분자량이 25,000 내지 35,000이고, 산가가 50 내지 100㎎KOH/g인 수지이며,The alkali-soluble resin (B) includes a structural unit represented by the following general formula (1) and (2), and has a weight average molecular weight of 25,000 to 35,000 and an acid value of 50 to 100 mgKOH /
상기 (D)광중합개시제는 광중합개시제 총 중량에 대하여 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 60 내지 95 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물:(D) the photopolymerization initiator is a compound represented by the following formula (3) relative to the total weight of the photopolymerization initiator: 60 To 95% by weight based on the total weight of the colored photosensitive resin composition.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이며,In the general formula (1), R1 is independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
[화학식 2](2)
상기 화학식 2에서, In Formula 2,
R1은 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고,R1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
R2는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다.And each R2 is independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
[화학식 3] (3)
상기 식에서In the above formula
R3은 C1-C12의 알킬기, 아릴기 또는 아랄킬기이며,R3 is a C1-C12 alkyl group, an aryl group or an aralkyl group,
R4는 C1-C12의 알킬기 또는 아릴기이다.R4 is a C1-C12 alkyl group or an aryl group.
이하에서, 본 발명의 감광성 수지 조성물을 구성하는 구성성분들에 대하여 자세히 설명한다.Hereinafter, constituent components constituting the photosensitive resin composition of the present invention will be described in detail.
(A) 착색제(A) Colorant
본 발명에서 착색제는 1종 이상의 안료, 1종 이상의 염료 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.The colorant in the present invention is characterized in that it comprises at least one pigment, at least one dye or a mixture thereof.
(a1)안료(a1) pigment
상기 안료는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 유기 안료 또는 무기 안료를 사용할 수 있다. 또한, 상기 안료는 필요에 따라 레진 처리, 산성기 또는 염기성기가 도입된 안료 유도체 등을 이용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 안료 표면의 그라프트 처리, 황산미립화법 등에 의한 미립화 처리, 불순물을 제거하기 위한 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리 또는 이온 교환법 등에 의한 이온성 불순물의 제거처리 등을 실시할 수도 있다.The pigment may be an organic pigment or an inorganic pigment generally used in the art. The pigment may be subjected to a surface treatment using a pigment treatment, a pigment derivative into which an acidic group or a basic group is introduced, a graft treatment of the surface of the pigment with a polymer compound, an atomization treatment using a sulfuric acid atomization method or the like, A cleaning treatment with an organic solvent or water, or a treatment for removing ionic impurities by ion exchange or the like.
상기 유기 안료는 인쇄 잉크, 잉크젯 잉크 등에 사용되는 각종의 안료를 사용할 수 있으며, 구체적으로는 수용성 아조 안료, 불용성 아조 안료, 프탈로시아닌안료, 퀴나크리돈 안료, 이소인돌리논 안료, 이소인돌린 안료, 페리렌 안료, 페리논 안료, 디옥사진 안료, 안트라퀴논 안료, 디안트라퀴노닐 안료, 안트라피리미딘 안료, 안탄트론 안료, 인단트론 안료, 프라반트론 안료, 피란트론 안료, 디케토피로로피롤 안료 등을 들 수 있다. The organic pigments may be various pigments used in printing ink, ink jet ink, etc. Specific examples thereof include water-soluble azo pigments, insoluble azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, isoindoline pigments, A pyranthrone pigment, a diketopyrrolopyrrole pigment, an anthraquinone pigment, an anthraquinone pigment, an anthrone pigment, an anthrone pigment, an indanthrone pigment, a pravanthrone pigment, a pyranthrone pigment, a diketopyrrolopyrrole pigment And the like.
또한, 상기 무기 안료로는 금속 산화물이나 금속 착염 등의 금속 화합물을 사용할 수 있고, 구체적으로는 철, 코발트, 알루미늄, 카드뮴, 납, 구리, 티탄, 마그네슘, 크롬, 아연, 안티몬, 카본블랙, 유기 블랙 안료, 티타늄 블랙 및 적색, 녹색 및 청색을 혼합하여 흑색을 띠는 안료 등의 금속의 산화물 또는 복합 금속 산화물 등을 들 수 있다. As the inorganic pigment, metal compounds such as metal oxides and metal complex salts can be used. Specific examples of the inorganic pigments include iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, magnesium, chromium, zinc, antimony, A black pigment, a titanium black, and an oxide of a metal such as a pigment that mixes red, green, and blue to give a black color, or a composite metal oxide.
특히, 상기 유기 안료 및 무기 안료로는 구체적으로 색지수(The society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트로 분류되어 있는 화합물을 들 수 있고, 보다 구체적으로는 이하와 같은 색지수(C.I.) 번호의 안료를 들 수 있지만, 반드시 이들로 한정되는 것은 아니다.Particularly, the organic pigments and inorganic pigments may be specifically classified into pigments in the Society of Dyers and Colourists, and more specifically, those having a color index (CI) number Pigments, but are not limited thereto.
C.I. 피그먼트 옐로우 13, 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 180 및 185;C.I. Pigment Yellow 13, 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 180 And 185;
C.I. 피그먼트 그린 7, 10, 15, 25, 36, 47 및 58;C.I. Pigment Green 7, 10, 15, 25, 36, 47 and 58;
상기 안료는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.These pigments may be used alone or in combination of two or more.
또한, 바람직하게는 C.I. 피그먼트 옐로우 138, C.I. 피그먼트 옐로우 139, C.I. 피그먼트 옐로우 150, C.I. 피그먼트 옐로우 185, C.I. 피그먼트 그린 7, C.I. 피그먼트 그린 36, C.I. 피그먼트 그린 58, C.I. 피그먼트 그린 59 에서 선택되는 안료가 바람직하게 사용될 수 있다.Preferably, C.I. Pigment Yellow 138, C.I. Pigment Yellow 139, C.I. Pigment Yellow 150, C.I. Pigment Yellow 185, C.I. Pigment Green 7, C.I. Pigment Green 36, C.I. Pigment Green 58, C.I. Pigment Green 59 can be preferably used.
상기 안료는 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 5 내지 60 중량%, 바람직하게는 10 내지 45 중량%로 포함된다. 상기 안료가 5 내지 60 중량% 포함되면, 박막을 형성하여도 화소의 색 농도가 충분하고, 현상시 비화소부의 누락성이 저하되지 않기 때문에 잔사가 발생하지 않으므로 바람직하다. The pigment is included in the colored photosensitive resin composition in an amount of 5 to 60% by weight, preferably 10 to 45% by weight based on the total weight of the solid content. If the pigment is contained in an amount of 5 to 60% by weight, even if a thin film is formed, the color density of the pixel is sufficient, and the residue of the non-curing portion is not deteriorated during development.
상기 안료는 안료의 입경이 균일하게 분산된 안료 분산액을 사용하는 것이 바람직하다. 안료의 입경을 균일하게 분산시키기 위한 방법의 예로는 안료 분산제(a2)를 함유시켜 분산 처리하는 방법 등을 들 수 있으며, 상기 방법에 따라 안료가 용액 중에 균일하게 분산된 상태의 안료 분산액을 얻을 수 있다.The pigment is preferably a pigment dispersion in which the particle diameter of the pigment is uniformly dispersed. Examples of a method for uniformly dispersing the particle diameter of the pigment include a method of dispersing the pigment dispersion (a2) by containing the pigment dispersant (a2), and a pigment dispersion in which the pigment is uniformly dispersed in the solution can be obtained have.
(a2)안료 분산제(a2) pigment dispersant
상기 안료 분산제는 안료의 탈응집 및 안정성 유지를 위해 첨가하는 것으로 안료 분산제의 구체적인 예로는 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성계, 폴리에스테르계, 폴리아민계 등의 계면활성제 등을 들 수 있고, 이들은 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.The pigment dispersant is added for deaggregation of the pigment and maintenance of stability. Specific examples of the pigment dispersant include a cationic surfactant, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, a positive surfactant, a polyester surfactant, and a polyamine surfactant. , Which may be used alone or in combination of two or more.
상기 양이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 스테아릴아민염산염 및 라우릴트리메틸암모늄클로라이드 등의 아민염 또는 4급 암모늄염 등을 들 수 있다. Specific examples of the cationic surfactant include amine salts such as stearylamine hydrochloride and lauryltrimethylammonium chloride, and quaternary ammonium salts.
상기 음이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 라우릴알코올황산에스테르나트륨 및 올레일알코올황산에스테르나트륨 등의 고급 알코올 황산에스테르염류, 라우릴황산나트륨 및 라우릴황산암모늄 등의 알킬황산염류, 도데실벤젠술폰산나트륨 및 도데실나프탈렌술폰산나트륨 등의 알킬아릴술폰산염류 등을 들 수 있다.Specific examples of the anionic surfactant include higher alcohol sulfuric acid ester salts such as sodium lauryl alcohol sulfate ester and sodium oleyl alcohol sulfate ester, alkylsulfates such as sodium laurylsulfate and ammonium laurylsulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, And alkylarylsulfonic acid salts such as sodium dodecylnaphthalenesulfonate.
상기 비이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌아릴에테르, 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르, 그 밖의 폴리옥시에틸렌 유도체, 옥시에틸렌/옥시프로필렌 블록 공중합체, 소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비톨지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌지방산에스테르 및 폴리옥시에틸렌알킬아민 등을 들 수 있다.Specific examples of the nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene aryl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, other polyoxyethylene derivatives, oxyethylene / oxypropylene block copolymers, sorbitan fatty acid esters, Polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, glycerin fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid esters, and polyoxyethylene alkylamines.
그 외에 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르류, 폴리에틸렌글리콜디에스테르류, 소르비탄지방산에스테르류, 지방산변성폴리에스테르류, 3급아민변성폴리우레탄류 및 폴리에틸렌이민류 등을 들 수 있다.In addition, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyethylene glycol diesters, sorbitan fatty acid esters, fatty acid modified polyesters, tertiary amine-modified polyurethanes, and polyethyleneimines have.
또한, 상기 안료분산제는 부틸메타아크릴레이트(BMA) 또는 N,N-디메틸아미노에틸메타아크릴레이트(DMAEMA)를 포함하는 아크릴레이트계 분산제 (이하, 아크릴레이트계 분산제)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 아크릴레이트계 분산제의 시판품으로는 DISPER BYK-2000, DISPER BYK-2001, DISPER BYK-2070 또는 DISPER BYK-2150 등을 들 수 있으며, 상기 아크릴레이트계 분산제는 각각 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.Also, the pigment dispersant preferably includes an acrylate-based dispersant (hereinafter referred to as an acrylate-based dispersant) containing butyl methacrylate (BMA) or N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA). Examples of commercially available acrylate dispersants include DISPER BYK-2000, DISPER BYK-2001, DISPER BYK-2070 and DISPER BYK-2150. The acrylate dispersants may be used alone or in combination of two or more. .
상기 안료 분산제는 아크릴레이트계 분산제 이외에 다른 수지 타입의 안료 분산제를 사용할 수도 있다. 상기 다른 수지 타입의 안료 분산제로는 공지된 수지 타입의 안료 분산제, 특히 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트로 대표되는 폴리카르복실산에스테르, 불포화폴리아미드, 폴리카르복실산, 폴리카르복실산의 (부분적)아민 염, 폴리카르복실산의 암모늄 염, 폴리카르복실산의 알킬아민 염, 폴리실록산, 장쇄 폴리아미노아미드 포스페이트 염, 히드록실기-함 폴리카르복실산의 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-스티렌 코폴리머, (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 에스테르 등을 들 수 있다. As the pigment dispersant, other resin type pigment dispersants other than the acrylate dispersant may be used. The other resin type pigment dispersing agent may be a known resin type pigment dispersing agent, especially a polycarboxylic acid ester such as polyurethane, polyacrylate, unsaturated polyamide, polycarboxylic acid, polycarboxylic acid (partial) Amine salts of polycarboxylic acids, alkylamine salts of polycarboxylic acids, polysiloxanes, long chain polyaminoamide phosphate salts, esters of hydroxyl group-containing polycarboxylic acids and their modified products, or free ) Oil-based dispersants such as amides formed by reaction of a polyester having a carboxyl group with poly (lower alkyleneimine) or salts thereof; Soluble resin or water-soluble polymer compound such as (meth) acrylic acid-styrene copolymer, (meth) acrylic acid- (meth) acrylate ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer, polyvinyl alcohol or polyvinylpyrrolidone; Polyester; Modified polyacrylates; Adducts of ethylene oxide / propylene oxide; And phosphate esters.
상기 다른 수지타입의 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-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, 히노액트 T-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. DISPER BYK-160, DISPER BYK-161, DISPER BYK-162, DISPER BYK-163, and DISPER BYK-160 available from BYK (Big) Chemie are examples of commercially available pigment dispersants of other resin types. BYK-164, DISPER BYK-166, DISPER BYK-171, DISPER BYK-182, DISPER BYK-184; EFKA-4060, EFKA-4060, EFKA-4055, EFKA-4055, EFKA-4055, EFKA-4020, EFKA-4015, EFKA-4060, EFKA- 4330, EFKA-4400, EFKA-4406, EFKA-4510, EFKA-4800; SOLSPERS-24000, SOLSPERS-32550, NBZ-4204/10 from Lubirzol; Hinoact T-6000, Hinoact T-7000, Hinoact T-8000; available from Kawaken Fine Chemicals; AJISPUR PB-821, Ajisper PB-822, Ajisper PB-823 manufactured by Ajinomoto; FLORENE DOPA-17HF, fluorene DOPA-15BHF, fluorene DOPA-33, and fluorene DOPA-44 are trade names of Kyoeisha Chemical Co.,
상기한 아크릴레이트계 분산제 이외에 다른 수지 타입의 안료 분산제는 각각 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 아크릴레이트계 분산제와 병용하여 사용할 수도 있다.In addition to the acrylate-based dispersant, other resin-type pigment dispersants may be used alone or in combination of two or more, and may be used in combination with an acrylate-based dispersant.
상기 안료 분산제는 안료 중 고형분 100 중량부에 대하여 5 내지 60 중량부, 바람직하게는 15 내지 50 중량부로 포함된다. 상기 안료 분산제의 함량이 60 중량부를 초과하면 점도가 높아지게 되며, 5 중량부 미만일 경우에는 안료의 미립화가 어렵거나, 분산 후 겔화 등의 문제를 야기할 수 있다.The pigment dispersant is contained in an amount of 5 to 60 parts by weight, preferably 15 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content in the pigment. If the content of the pigment dispersant is more than 60 parts by weight, the viscosity of the pigment becomes high. If the content of the pigment dispersant is less than 5 parts by weight, it may be difficult to atomize the pigment and cause gelation after dispersion.
(a3)염료(a3) Dye
상기 염료는 유기용제에 대한 용해성을 가지는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 바람직하게는 유기용제에 대한 용해성을 가지면서 알칼리 현상액에 대한 용해성 및 내열성, 내용제성 등의 신뢰성을 확보할 수 있는 염료를 사용하는 것이 바람직하다. The dye can be used without limitation as long as it has solubility in an organic solvent. It is preferable to use a dye which has solubility in an organic solvent and can ensure reliability such as solubility in an alkali developing solution, heat resistance and solvent resistance.
상기 염료로는 설폰산이나 카복실산 등의 산성기를 갖는 산성 염료, 산성 염료와 질소 함유 화합물의 염, 산성 염료의 설폰아미드체 등과 이들의 유도체에서 선택된 것을 사용할 수 있으며, 이외에도 아조계, 크산텐계, 프탈로시아닌계의 산성염료 및 이들의 유도체도 선택될 수 있다. 바람직하게는 상기 염료는 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)내에 염료로 분류되어 있는 화합물 또는 염색 노트(색염사)에 기재되어 있는 공지의 염료를 들 수 있다.Examples of the dye include acid dyes having an acidic group such as sulfonic acid and carboxylic acid, salts of an acidic dye and a nitrogen-containing compound, sulfonamides of an acidic dye and derivatives thereof, and azo, Based acid dyes and their derivatives can also be selected. Preferably, the dye is a compound classified as a dye in the color index (published by The Society of Dyers and Colourists) or a known dye described in a dyeing note (color dyeing).
상기 염료의 구체적인 예로는, C.I. 솔벤트 염료로서,Specific examples of the dye include C.I. As solvent dyes,
C.I. 솔벤트 옐로우 4, 14, 15, 16, 21, 23, 24, 38, 56, 62, 63, 68, 79, 82, 93, 94, 98, 99, 151, 162, 163 등의 황색 염료; C.I. Yellow dyes such as Solvent Yellow 4, 14, 15, 16, 21, 23, 24, 38, 56, 62, 63, 68, 79, 82, 93, 94, 98, 99, 151, 162, 163;
C.I. 솔벤트 그린 1, 3, 4, 5, 7, 28, 29, 32, 33, 34, 35 등의 녹색 염료 등을 들 수 있다. C.I. Green dyes such as Solvent Green 1, 3, 4, 5, 7, 28, 29, 32, 33, 34, 35 and the like.
C.I. 솔벤트 염료 중 유기용매에 대한 용해성이 우수한 C.I. 솔벤트 옐로우 14, 16, 21, 56, 151, 79, 93; C.I. 이 바람직하고 이중 C.I. 솔벤트 옐로우 21, 79; C.I. 가 좀더 바람직하다.C.I. Solvent dye having excellent solubility in an organic solvent. Solvent Yellow 14, 16, 21, 56, 151, 79, 93; C.I. This preferred and double C.I. Solvent Yellow 21, 79; C.I. Is more preferable.
또한, C.I. 애시드 염료로서 Also, C.I. As an acid dye
C.I.애시드 옐로우 1, 3, 7, 9, 11, 17, 23, 25, 29, 34, 36, 38, 40, 42, 54, 65, 72, 73, 76, 79, 98, 99, 111, 112, 113, 114, 116, 119, 123, 128, 134, 135, 138, 139, 140, 144, 150, 155, 157, 160, 161, 163, 168, 169, 172, 177, 178, 179, 184, 190, 193, 196, 197, 199, 202, 203, 204, 205, 207, 212, 214, 220, 221, 228, 230, 232, 235, 238, 240, 242, 243, 251 등의 황색 염료;CI Acid Yellow 1, 3, 7, 9, 11, 17, 23, 25, 29, 34, 36, 38, 40, 42, 54, 65, 72, 73, 76, 79, 98, 99, 111, 112 , 113, 114, 116, 119, 123, 128, 134, 135, 138, 139, 140, 144, 150, 155, 157, 160, 161, 163, 168, 169, 172, 177, 178, 179, 184 Yellow dyes such as 1,1,1,2,2,2,2,2,2,23,28, 240,242, 243,251 and the like, such as, for example, 190, 193, 196, 197, 199, 202, 203, 204, 205, 207, 212, 214, ;
C.I.애시드 그린 1, 3, 5, 9, 16, 25, 27, 50, 58, 63, 65, 80, 104, 105, 106, 109등의 녹색 염료 등을 들 수 있다. Green dyes such as C.I. acid green 1, 3, 5, 9, 16, 25, 27, 50, 58, 63, 65, 80, 104, 105, 106,
애시드 염료 중 유기용매에 대한 용해도가 우수한 C.I.애시드 옐로우 42; C.I.애시드 그린 27 이 바람직하다. CI Acid Yellow 42, which is excellent in solubility in organic solvents in acid dyes; C.I. Acid Green 27 is preferred.
또한 C.I.다이렉트 염료로서,As a C.I. direct dye,
C.I.다이렉트 옐로우 2, 33, 34, 35, 38, 39, 43, 47, 50, 54, 58, 68, 69, 70, 71, 86, 93, 94, 95, 98, 102, 108, 109, 129, 136, 138, 141 등의 황색 염료; CI Direct Yellow 2, 33, 34, 35, 38, 39, 43, 47, 50, 54, 58, 68, 69, 70, 71, 86, 93, 94, 95, 98, 102, 108, 109, 129 , Yellow dyes such as 136, 138, and 141;
C.I.다이렉트 그린 25, 27, 31, 32, 34, 37, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 77, 79, 82 등의 녹색 염료 등을 들 수 있다.Green dyes such as C.I. Direct Green 25, 27, 31, 32, 34, 37, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 77, 79,
또한, C.I. 모단토 염료로서 Also, C.I. As a modantoic dye
C.I.모단토 옐로우 5, 8, 10, 16, 20, 26, 30, 31, 33, 42, 43, 45, 56, 61, 62, 65 등의 황색 염료;Yellow dyes such as C.I. Modatto Yellow 5, 8, 10, 16, 20, 26, 30, 31, 33, 42, 43, 45, 56, 61, 62, 65;
C.I.모단토 그린 1, 3, 4, 5, 10, 15, 19, 26, 29, 33, 34, 35, 41, 43, 53 등의 녹색 염료 등을 들 수 있다.Green dyes such as C.I. Modatto Green 1, 3, 4, 5, 10, 15, 19, 26, 29, 33, 34, 35, 41, 43,
상기 염료는 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.These dyes may be used alone or in combination of two or more.
상기 착색제 중의 염료의 함량은 착색제 중 고형분 총 중량에 대하여 0.5 내지 80중량% 포함되며, 0.5 내지 60중량%가 바람직하며, 1 내지 50중량%가 보다 바람직하다. 상기 착색제 중 염료의 함량이 상기 0.5 내지 80 중량%로 포함되면 패턴 형성 후 유기용매에 의해 염료가 용출되는 신뢰성 저하문제를 방지할 수 있으며, 감도가 높아진다.The content of the dye in the colorant is 0.5 to 80% by weight, preferably 0.5 to 60% by weight, and more preferably 1 to 50% by weight based on the total weight of the solid content of the colorant. If the content of the dye in the colorant is in the range of 0.5 to 80% by weight, the problem of lowering the reliability of dye elution by the organic solvent after the pattern formation can be prevented, and the sensitivity is increased.
상기 착색제의 함량은 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 5 내지 60 중량%, 바람직하게는 10 내지 45 중량%로 포함된다. 상기 착색제가 상기 5 내지 60중량%로 포함되는 경우에는 박막을 형성하였을 때 화소의 색 농도가 충분하고, 현상시 비화소부의 누락성이 저하되지 않아 잔사가 발생하기 어렵다. The content of the colorant is 5 to 60% by weight, preferably 10 to 45% by weight based on the total weight of the solid content of the colored photosensitive resin composition. When the colorant is included in the amount of 5 to 60% by weight, the color density of the pixel is sufficient when the thin film is formed, and the residue of the non-decomposed part is not deteriorated during the development.
본 발명에서 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 중량이란 착색 감광성 수지 조성물의 용제를 제외한 나머지 성분의 총 중량을 의미한다.In the present invention, the solid content weight in the colored photosensitive resin composition means the total weight of the remaining components excluding the solvent of the colored photosensitive resin composition.
(B) 알칼리 가용성 수지(B) an alkali-soluble resin
본 발명에서 알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 1 및 화학식 2의 구조 단위를 포함한 알칼리 가용성 수지를 사용한다.The alkali-soluble resin used in the present invention is an alkali-soluble resin containing structural units represented by the following general formulas (1) and (2).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다.In the above formula (1), each R 1 is independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
[화학식 2](2)
상기 화학식 2에서, In Formula 2,
R1은 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고,R1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
R2는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다.And each R2 is independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
상기 화학식 1로 표시되는 구조단위는 하기 화학식 4로 표시되는 단량체일 수 있다.The structural unit represented by the formula (1) may be a monomer represented by the following formula (4).
[화학식 4][Chemical Formula 4]
상기 화학식 2로 표시되는 구조단위는 하기 화학식 5로 표시되는 단량체일 수 있다.The structural unit represented by the formula (2) may be a monomer represented by the following formula (5).
[화학식 5][Chemical Formula 5]
상기 알칼리 가용성 수지의 산가는 50~100mgKOH/g인 것이 사용될 수 있으며, 60~75mgKOH/g인 것이 더욱 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 범위를 만족하지 못하는 경우, 밀착성 및 필링 특성면에서 당해 기술분야에서 요구하는 수준을 만족할 수 없게 되며, 착색 감광성 수지 조성물이 충분한 현상속도를 확보하기 어렵거나 기판과의 밀착성이 감소되어 패턴의 단락이 발생하기 쉬우며 경시안정성이 저하되어 점도가 상승하기 쉽다. The acid value of the alkali-soluble resin may be 50 to 100 mgKOH / g, more preferably 60 to 75 mgKOH / g. When the above range is not satisfied, the level required in the related art can not be satisfied in terms of adhesion and peeling property, and it is difficult to ensure a sufficient developing rate of the colored photosensitive resin composition or the adhesion with the substrate is reduced, Is liable to occur and stability with time is deteriorated, and the viscosity tends to rise.
상기 알칼리 가용성 수지의 중량 평균 분자량은 GPC로 측정 시 25,000 내지 35,000일 수 있으며, 28,000 내지 31,000이 더욱 바람직할 수 있다. 상기 범위를 만족하지 못하는 경우, 밀착성 및 필링 특성면에서 당해 기술분야에서 요구하는 수준을 만족할 수 없게 된다. The weight average molecular weight of the alkali-soluble resin may be from 25,000 to 35,000 as measured by GPC, and more preferably from 28,000 to 31,000. If the above range is not satisfied, the level required in the related art can not be satisfied in terms of adhesion and peeling property.
상기 알칼리 가용성 수지의 추가적인 현상성을 확보하기 위해 수산기를 부여할 수 있다.A hydroxyl group may be added to secure the further developability of the alkali-soluble resin.
상기 알칼리 가용성 수지는 패턴을 형성할 때의 현상 처리 공정에서 이용되는 알칼리 현상액에 대해서 가용성을 갖기 위해 카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체(b1)를 필수성분으로 하여 공중합하여 제조한다. The alkali-soluble resin is prepared by copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer (b1) having a carboxyl group as an essential component in order to have solubility in an alkali developing solution used in a developing process for forming a pattern.
상기 카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체(b1)는 구체적인 예로는 아크릴산, 메타아크릴산, 크로톤산 등의 모노카르복실산류; 푸마르산, 메사콘산, 이타콘산 등의 디카르복실산류; 및 이들 디카르복실산의 무수물; ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트 등의 양 말단에 카르복실기와 수산기를 갖는 폴리머의 모노(메타)아크릴레이트 류 등을 들 수 있으며 아크릴산, 메타아크릴산이 바람직하다.Specific examples of the ethylenically unsaturated monomer (b1) having a carboxyl group include monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid; Dicarboxylic acids such as fumaric acid, mesaconic acid and itaconic acid; And anhydrides of these dicarboxylic acids; (meth) acrylates of a polymer having a carboxyl group and a hydroxyl group at both terminals such as? -carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate, and acrylic acid and methacrylic acid are preferable.
알칼리 가용성 수지에 수산기를 부여하기 위해서는 카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체(b1)와 수산기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체(b2)를 공중합하여 제조 할 수 있으며, 카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체 (b1)의 공중합체에 글리시딜기를 갖는 화합물(b3)을 추가로 반응시켜 제조할 수 있다. 또한 카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체(b1)와 수산기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체(b2)의 공중합체에 추가로 글리시딜기를 갖는 화합물 (b3)을 반응시켜 제조할 수 있다.(B1) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated monomer (b2) having a hydroxyl group can be produced by copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer (b1) having a carboxyl group with an ethylenically unsaturated monomer (B3) having a glycidyl group can be prepared by reacting the compound (b3) having a glycidyl group. (B3) having a glycidyl group in addition to a copolymer of an ethylenically unsaturated monomer (b1) having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated monomer (b2) having a hydroxyl group.
상기 수산기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체(b2)의 구체적인 예로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필 (메타)아크릴레이트, N-히드록시에틸 아크릴아마이드 등이 있으며 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트가 바람직하며 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. Specific examples of the ethylenically unsaturated monomer (b2) having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) Hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, N-hydroxyethylacrylamide and the like, and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate is preferable, and two or more kinds thereof can be used in combination.
상기 글리시딜기를 갖는 화합물(b3)의 구체적인 부틸글리시딜에테르, 글리시딜프로필에테르, 글리시딜페닐에테르, 2-에틸헥실글리시딜에테르, 글리시딜부티레이트, 글리시딜메틸에테르, 에틸글리시딜에테르, 글리시딜이소프로필에테르, t-부틸글리시딜에테르, 벤질글리시딜에테르, 글리시딜4-t-부틸벤조에이트, 글리시딜스테아레이트, 아릴글리시딜에테르, 메타아크릴산 글리시딜에스터 등이 있으며 부틸글리시딜에테르, 아릴글리시딜에테르, 메타아크릴산 글리시딜에스터가 바람직하며 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. Specific examples of the glycidyl group-containing compound (b3) include butyl glycidyl ether, glycidyl propyl ether, glycidyl phenyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, glycidyl butyrate, glycidyl methyl ether, Ethyl glycidyl ether, glycidyl isopropyl ether, t-butyl glycidyl ether, benzyl glycidyl ether, glycidyl 4-t-butyl benzoate, glycidyl stearate, aryl glycidyl ether, Methacrylic acid glycidyl ester, etc., and butyl glycidyl ether, aryl glycidyl ether, and methacrylic acid glycidyl ester are preferable, and two or more kinds may be used in combination.
본 발명에서 상기 알칼리 가용성 수지는 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여, 10 내지 80 중량%로 포함되며, 바람직하게는 10 내지 70 중량%로 포함된다. 상기 10 내지 80 중량%의 범위 내에서 현상액에서의 용해성이 충분하여 패턴 형성이 용이하며, 현상시 노관부의 화소 부분의 막 감소가 방지되어 비화소 부분의 누락성이 양호해질 수 있다.In the present invention, the alkali-soluble resin is contained in an amount of 10 to 80% by weight, preferably 10 to 70% by weight, based on the total weight of solid components in the colored photosensitive resin composition. It is easy to form a pattern because the solubility in the developing solution is sufficient within the range of 10 to 80% by weight, and the reduction of the film portion of the pixel portion of the open tube portion at the time of development can be prevented, and the non-pixel portion can be satisfactorily missed.
또한, 상기 알칼리 가용성 수지는 알칼리 가용성 수지 1몰에 대하여, 상기 화학식 1의 구조 단위 1 내지 90 몰%, 상기 화학식 2의 구조 단위 1 내지 90 몰% 를 포함할 수 있다. The alkali-soluble resin may contain 1 to 90 mol% of the structural unit of the formula (1) and 1 to 90 mol% of the structural unit of the formula (2), based on 1 mol of the alkali-soluble resin.
더욱 바람직하게는 알칼리 가용성 수지 1몰에 대하여, 상기 화학식 1의 구조 단위 1 내지 50 몰%, 상기 화학식 2의 구조 단위 30 내지 80 몰%, 상기 (b1) 내지 (b3) 중에서 선택되는 1종 이상 1 내지 50 몰%를 포함한다.(B1) to (b3) selected from the group consisting of 1 to 50 mol% of the structural unit of the formula (1), 30 to 80 mol% of the structural units of the formula (2) 1 to 50 mol%.
상기 몰% 범위 내에서 현상성, 가용성 및 염료와의 균형이 양호한 알칼리 가용성 수지를 얻을 수 있다.An alkali-soluble resin having good developability, solubility and balance with a dye within the above molar percent range can be obtained.
(C) (C) 광중합성Photopolymerization 화합물 compound
본 발명의 일 실시형태에서, 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.In one embodiment of the present invention, the photopolymerizable compound (C) is a compound capable of polymerizing under the action of light and a photopolymerization initiator described later, and examples thereof include monofunctional monomers, bifunctional monomers, and other polyfunctional monomers .
상기 단관능 단량체의 구체예로는 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다. 상기 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, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서 2관능 이상의 다관능 단량체가 바람직하게 사용된다.Specific examples of the monofunctional monomer include nonylphenylcarbitol acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-ethylhexylcarbitol acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, N- Ralidon, and the like. Specific examples of the bifunctional monomer include 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) , Bis (acryloyloxyethyl) ether of bisphenol A, 3-methylpentanediol di (meth) acrylate, and the like. Specific examples of other polyfunctional monomers include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) And pentaerythritol hexa (meth) acrylate. Of these, multifunctional monomers having two or more functional groups are preferably used.
상기 광중합성 화합물은 착색 감광성 수지 조성물 중의 고형분 전체 100 중량%에 대해서 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 7 내지 45 중량%로 포함될 수 있다. 광중합성 화합물이 상기 범위로 포함되는 경우, 화소부의 강도나 평활성이 양호하게 되는 경향이 있기 때문에 바람직하다.The photopolymerizable compound may be contained in an amount of 5 to 50% by weight, preferably 7 to 45% by weight based on 100% by weight of the total solid content in the colored photosensitive resin composition. When the photopolymerizable compound is contained in the above range, it is preferable because the strength and smoothness of the pixel portion tends to be good.
(D) (D) 광중합Light curing 개시제Initiator
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광중합 개시제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함한다:In one embodiment of the present invention, the photopolymerization initiator includes a compound represented by the following formula (3): < EMI ID =
[화학식 3](3)
상기 식에서In the above formula
R3은 C1-C12의 알킬기, 아릴기 또는 아랄킬기이며,R3 is a C1-C12 alkyl group, an aryl group or an aralkyl group,
R4는 C1-C12의 알킬기 또는 아릴기이다.R4 is a C1-C12 alkyl group or an aryl group.
상기 C1-C12의 알킬기는 탄소수 1 내지 12개로 구성된 직쇄형 또는 분지쇄형의 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.The C 1 -C 12 alkyl group means a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl and the like But is not limited thereto.
상기 아릴기는 아로메틱기와 헤테로아로메틱기 및 그들의 부분적으로 환원된 유도체를 모두 포함한다. 상기 아로메틱기는 5원 내지 15원의 단순 또는 융합 고리형이며, 헤테로아로메틱기는 산소, 황 또는 질소를 하나 이상 포함하는 4원 내지 15원의 아로메틱기를 의미한다. 대표적인 아릴기의 예로는 페닐, 나프틸, 피리디닐(pyridinyl), 퓨라닐(furanyl), 피롤릴(pyrrolyl), 티오페닐(thiophenyl), 벤조티오페닐(benzothiophenyl), 인돌릴(indolyl), 퀴놀리닐(quinolinyl), 이미다졸리닐(imidazolinyl), 옥사졸릴(oxazolyl), 티아졸릴(thiazolyl), 테트라히드로나프틸 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The aryl group includes both an aromatic group and a heteroaromatic group and a partially reduced derivative thereof. The arometric group is a simple or fused ring of 5 to 15 members, and the heteroaromatic group means a 4-to 15-membered arometric group containing at least one of oxygen, sulfur or nitrogen. Representative examples of aryl groups include, but are not limited to, phenyl, naphthyl, pyridinyl, furanyl, pyrrolyl, thiophenyl, benzothiophenyl, indolyl, But are not limited to, quinolinyl, imidazolinyl, oxazolyl, thiazolyl, tetrahydronaphthyl, and the like.
상기 아랄킬기(aralkyl group)는 아릴기(방향족 탄화수소기)가 알킬기의 탄소에 치환되어 형성된 복합기를 의미하며, 예를 들어 벤질, 페네틸, 티오페닐프로필, 피리디닐메틸 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.The aralkyl group refers to a multifunctional group in which an aryl group (aromatic hydrocarbon group) is substituted on the carbon of the alkyl group, and includes, for example, benzyl, phenethyl, thiophenyl, pyridinylmethyl and the like. It is not.
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 광중합개시제 총 중량에 대하여 60 내지 95 중량%로 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 70 내지 90 중량%로 포함될 수 있다. The compound represented by Formula 3 may be contained in an amount of 60 to 95% by weight, and more preferably 70 to 90% by weight based on the total weight of the photopolymerization initiator.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 화학식 3에서, R7은 헥실기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 티오페닐프로필기 또는 피리디닐메틸기이고, R8은 페닐기 또는 메틸기일 수 있다.In one embodiment of the present invention, in Formula 3, R7 is a hexyl group, a thiophenyl group, a furanyl group, a thiophenylpropyl group or a pyridinylmethyl group, and R8 may be a phenyl group or a methyl group.
상기 화학식 3으로 표시되는 옥심 화합물의 구체적인 예로는 하기 화학식 6 내지 10 중 어느 하나로 표시되는 옥심 화합물 등을 들 수 있다.Specific examples of the oxime compounds represented by the formula (3) include oxime compounds represented by any one of the following formulas (6) to (10).
[화학식 6][Chemical Formula 6]
[화학식 7](7)
[화학식 8][Chemical Formula 8]
[화학식 9][Chemical Formula 9]
[화학식 10][Chemical formula 10]
본 발명에 있어서, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물 외에 이 분야에서 일반적으로 사용되는 광중합 개시제를 광중합개시제 총 중량에 대하여 5 내지 40 중량%로 포함할 수 있다. 상기 일반적으로 사용되는 광중합 개시제는, 예를 들어 트리아진계 화합물, 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조인계 화합물, 옥심계 화합물 등을 들 수 있다.In the present invention, the photopolymerization initiator generally used in this field in addition to the compound represented by the general formula (3) may be contained in an amount of 5 to 40% by weight based on the total weight of the photopolymerization initiator. The commonly used photopolymerization initiators include, for example, triazine compounds, acetophenone compounds, benzophenone compounds, thioxanone compounds, benzoin compounds, and oxime compounds.
상기 트리아진계 화합물로는 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(3',4'-디메톡시 스티릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시 나프틸)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시 페닐)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(p-톨릴-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-피페닐-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 비스(트리클로로 베틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토 1-일)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시 나프토 1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-4-트리클로로 메틸(피페로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로 메틸(4'-메톡시 스티릴)-6-트리아진 등을 들 수 있다.Examples of the triazine compound include 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) (Trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4'-methoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-tolyl-4,6-bis (trichloromethyl) (Trichloromethyl) -s-triazine, bis (trichlorobetyl) -6-styryl-s-triazine, 2- (naphtho 1-yl) -4,6- Bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxynaphtho 1-yl) -4,6-bis Piperonyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl (4'-methoxystyryl) -6-triazine and the like.
상기 아세토페논계 화합물의 구체적인 예를 들면, 2,2'-디에톡시아세토페논, 2,2'-디부톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, p-t-부틸트리클로로아세토페논, p-t-부틸디클로로아세토페논, 4-클로로아세토페논, 2,2'-디클로로-4-페녹시아세토페논, 2-메틸-1-(4-(메틸티오)페닐)-2-모폴리노프로판-1-온 등을 들 수 있다.Specific examples of the acetophenone compound include 2,2'-diethoxyacetophenone, 2,2'-dibutoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, pt-butyltrichloroacetophenone , p-butyldichloroacetophenone, 4-chloroacetophenone, 2,2'-dichloro-4-phenoxyacetophenone, 2-methyl-1- (4- (methylthio) -1-one.
상기 벤조페논계 화합물로는 벤조페논, 벤조일 안식향산, 벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸 아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸 아미노) 벤조페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 3,3'-디메틸-2-메톡시벤조페논 등을 들 수 있다.Examples of the benzophenone compound include benzophenone, benzoyl benzoic acid, benzoyl benzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone, Bis (diethylamino) benzophenone, 4,4'-dimethylaminobenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, and 3,3'-dimethyl-2-methoxybenzophenone.
상기 티오크산톤계 화합물로는 티오크산톤, 2-크롤티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 2-클로로 티오크산톤 등을 들 수 있다.Examples of the thioxanthone compound include thioxanthone, 2-crothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthio Ocxanthone, 2-chlorothioxanthone, and the like.
상기 벤조인계 화합물로는 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤질디메틸케탈 등을 들 수 있다.Examples of the benzoin compound include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, and benzyl dimethyl ketal.
상기 옥심계 화합물로는 2-(o-벤조일옥심)-1-[4-(페닐티오)페닐]-1,2-옥탄디온 및 1-(o-아세틸옥심)-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에탄온 등을 들 수 있다. The oxime compounds include 2- (o-benzoyloxime) -1- [4- (phenylthio) phenyl] -1,2-octanedione and 1- (o- 6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] ethanone.
상기 예시된 것 이외에 카바졸계 화합물, 디케톤류 화합물, 설포늄 보레이트계 화합물, 디아조계, 비이미다졸계 화합물 등도 광중합 개시제로 사용가능하다.In addition to those exemplified above, carbazole-based compounds, diketone compounds, sulfonium borate compounds, diazo compounds, and imidazole-based compounds can also be used as photopolymerization initiators.
상기 광중합 개시제(D)는 착색 감광성 수지 조성물 중의 고형분 총 중량에 대하여 0.1 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 3 내지 8 중량로 포함될 수 있다. 상기 광중합 개시제가 상기 범위로 포함되는 경우, 패턴 형성 공정에서 노광시 광중합이 충분히 일어나고, 광중합 후 남은 미 반응 개시제로 인한 투과율 저하를 발생시키지 않을 수 있다.The photopolymerization initiator (D) may be contained in an amount of 0.1 to 10% by weight, more preferably 3 to 8% by weight based on the total weight of the solid components in the colored photosensitive resin composition. When the photopolymerization initiator is included in the above range, photopolymerization occurs sufficiently during exposure in the pattern formation step, and the transmittance decrease due to the unreacted initiator remaining after the photopolymerization may not occur.
(E) 용제(E) Solvent
상기 용제는 착색 감광성 수지 조성물에 포함되는 다른 성분들을 용해시키는데 효과적인 것이면, 통상의 착색 감광성 수지 조성물에서 사용되는 용제를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있으며, 특히 에테르류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 알콜류, 에스테르류 또는 아미드류 등이 바람직하다.The solvent used in the conventional colored photosensitive resin composition is not particularly limited so long as it is effective in dissolving the other components contained in the colored photosensitive resin composition. The solvent may be selected from ethers, aromatic hydrocarbons, ketones, alcohols, esters And amides are preferred.
상기 용제는 구체적으로 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸 에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르류, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등의 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 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 등의 에스테르류, γ-부티롤락톤 등의 환상 에스테르류 등을 들 수 있다.Specific examples of the solvent include ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether and ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, Diethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dipropyl ether and diethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, Alkylene glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, methoxybutyl acetate and methoxypentyl acetate, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and mesitylene, , Ah Methyl ethyl ketone, cyclohexanone and the like, alcohols such as ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol and glycerin, alcohols such as ethyl 3-methoxypropionate, Esters such as methyl methoxypropionate, and cyclic esters such as? -Butyrolactone.
상기 용제는 도포성 및 건조성면에서 비점이 100 내지 200인 유기 용제가 바람직하며 좀더 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 에틸락테이트, 부탈락테이트, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸 등을 이용할 수 있다.The solvent is preferably an organic solvent having a boiling point of 100 to 200 in terms of coating property and drying property, more preferably propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, cyclohexanone, ethyl lactate, butalactate, Ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, and the like can be used.
상기 예시한 용제는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물의 총 중량을 기준으로 60 내지 90 중량%, 바람직하게는 70 내지 85 중량% 포함될 수 있다. 상기 용제가 상술한 60 내지 90 중량%의 범위이면, 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해지는 효과를 제공한다.The solvents exemplified above may be used alone or in combination of two or more. The solvent may be contained in an amount of 60 to 90% by weight, preferably 70 to 85% by weight based on the total weight of the colored photosensitive resin composition of the present invention. When the above-mentioned solvent is in the range of 60 to 90% by weight, the coating property is good when applied with a coating apparatus such as a roll coater, a spin coater, a slit and spin coater, a slit coater (sometimes referred to as a die coater) Provides a resolution effect.
(F) 첨가제(F) Additive
본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 구체적인 예로, 분산제, 습윤제, 실란 커플링제 및 응집 방지제 등에서 선택된 적어도 하나 이상을 사용할 수 있다.The colored photosensitive resin composition according to the present invention may further contain additives as required, and at least one selected from a dispersant, a wetting agent, a silane coupling agent, and an anti-aggregation agent may be used as a specific example.
상기 분산제로는 시판되는 계면 활성제를 사용할 수 있으며, 상기 계면 활성제로는 실리콘계 계면 활성제, 불소계 계면 활성제, 불소 원자를 가지는 실리콘계 계면활성제 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 상기 실리콘계 계면활성제로는 실록산 결합을 갖는 계면 활성제 등을 예로 들 수 있다. 시판품으로는, 토레이실 리콘 DC3PA, 토레이실리콘 SH7PA, 토레이실리콘 DC11PA, 토레이실리콘 SH21PA, 토 레이실리콘 SH28PA, 토레이실리콘 29SHPA, 토레이실리콘 SH30PA, 폴리에테르 변성 실리콘 오일 SH8400(토레이실리콘(주) 제조), KP321, KP322, KP323, KP324, KP326, KP340, KP341(신에쯔실리콘 제조), TSF400, TSF401, TSF410, TSF4300, TSF4440, TSF4445, TSF-4446, TSF4452, TSF4460(GE도시바실리콘(주) 제조) 등을 들 수 있다. As the dispersing agent, a commercially available surfactant may be used. Examples of the surfactant include a silicone surfactant, a fluorinated surfactant, a silicon surfactant having a fluorine atom, and a mixture thereof. Examples of the silicone surfactant include a surfactant having a siloxane bond. As commercially available products, Toray Silicon DC3PA, Toray Silicone SH7PA, Toray Silicon DC11PA, Toray Silicone SH21PA, Toray Silicone SH28PA, Toray Silicone 29SHPA, Toray Silicone SH30PA, Polyether Modified Silicone Oil SH8400 (Toray Silicone Co., Ltd.), KP321 (Manufactured by Shin-Etsu Silicones), TSF400, TSF401, TSF410, TSF4300, TSF4440, TSF4445, TSF-4446, TSF4452, TSF4460, TSF4460, TSF4460 .
상기 불소계 계면 활성제로는 플루오로카본 사슬을 갖는 계면 활성제 등을 예로 들 수 있다. 구체적으로는, 프로리네이트(상품명) FC430, 프로리네이트 FC431(스미또 모 3M(주) 제조), 메가팩(상품명) F142D, 메가팩 F171, 메가팩 F172, 메가팩 F173, 메가팩 F177, 메가팩 F183, 메가팩 R30(다이니폰잉크카가꾸코교(주) 제조), 에프톱 (상품명) EF301, 에프톱 EF303, 에프톱 EF351, 에프톱 EF352(신아끼따카세이(주) 제조), 서프론(상품명) S381, 서프론 S382, 서프론 SC101, 서프론 SC105(아사히가 라스(주) 제조), E5844((주)다이킨파인케미컬겐큐쇼 제조), BM-1000, BM-1100(상품 명: BMChemie사 제조) 등을 예로 들 수 있다.Examples of the fluorine-based surfactant include a surfactant having a fluorocarbon chain. Concretely, it is possible to use a propylene glycol (trade name) FC430, a prolineate FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Ltd.), Megapack (trade name) F142D, Megapack F171, Megapack F172, Megafac F173, Megafac F177, (Trade name) EF301, Eftop EF303, Eftop EF351, and Eftop EF352 (manufactured by Shin-Aitaku Kasei Co., Ltd.), Megapack F183, Megapack R30 1000, BM-1100 (product name) S381, Surfron S382, Surfron SC101, Surfron SC105 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), E5844 (manufactured by Daikin Fine Chemical Co., Ltd.) Manufactured by BMChemie).
상기 불소 원자를 가지는 실리콘계 계면 활성제로는 실록산 결합 및 플루오로카본 사슬을 가지는 계면 활성제 등을 예로 들 수 있다. 구체적으로는, 메가팩(상품명) R08, 메가팩 BL20, 메가팩 F475, 메 가팩 F477, 메가팩 F443(다이니폰잉크카가꾸코교(주) 제조) 등을 예로 들 수 있다. Examples of the silicone surfactant having a fluorine atom include a surfactant having a siloxane bond and a fluorocarbon chain. Specific examples thereof include Megapac (trade name) R08, Megapack BL20, Megapack F475, Megapack F477, Megapack F443 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Incorporated).
상기 습윤제로는 예컨대 글리세린, 디에틸렌글리콜 및 에틸렌글리콜 등을 들 수 있으며, 이 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. Examples of the wetting agent include glycerin, diethylene glycol, ethylene glycol, and the like, and may include at least one selected from the group.
상기 실란 커플링제로는 예컨대 아미노프로필트리에톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란 및 γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있으며, 시판품으로는 SH6062, SZ6030(Toray-Dow Corning Silicon co.,Ltd. 제조), KBE903, KBM803(Shin-Etsu silicone co.,Ltd. 제조) 등이 있다. Examples of the silane coupling agent include aminopropyltriethoxysilane,? -Mercaptopropyltrimethoxysilane and? -Methacryloxypropyltrimethoxysilane, and commercially available products include SH6062, SZ6030 (Toray-Dow (Manufactured by Corning Silicon co., Ltd.), KBE903 and KBM803 (manufactured by Shin-Etsu silicone co., Ltd.).
상기 응집 방지제에는 예컨대 폴리아크릴산나트륨을 들 수 있다.The anti-aggregation agent includes, for example, sodium polyacrylate.
또한, 본 발명은 상기 착색 감광성 수지 조성물로 제조되는 컬러 필터와 상기 컬러 필터를 포함하는 표시 장치를 제공한다. The present invention also provides a color filter made of the colored photosensitive resin composition and a display device including the color filter.
이러한 컬러 필터를 구비할 수 있는 표시 장치로는 액정 표시 장치, OLED, 플렉서블 디스플레이 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 적용이 가능한 이 분야에 알려진 모든 표시 장치를 예시할 수 있다.The display device having such a color filter may be a liquid crystal display device, an OLED, a flexible display, or the like, but is not limited thereto, and all display devices known in the art that can be applied are exemplified.
컬러필터는 전술한 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물을 기재 상에 도포하고, 광경화 및 현상하여 패턴을 형성함으로써 제조할 수 있다.The color filter can be produced by applying the above-mentioned colored photosensitive resin composition of the present invention on a substrate, and photo-curing and developing it to form a pattern.
먼저, 착색 감광성 수지 조성물을 기재에 도포한 후 가열 건조함으로써 용매 등의 휘발 성분을 제거하여 평활한 도막을 얻는다.First, the colored photosensitive resin composition is coated on a substrate and then heated and dried to remove volatile components such as a solvent to obtain a smooth coated film.
도포 방법으로는, 예를 들어 스핀 코트, 유연 도포법, 롤 도포법, 슬릿 앤드 스핀 코트 또는 슬릿 코트법 등에 의해 실시될 수 있다. 도포 후 가열건조 (프리베이크), 또는 감압 건조 후에 가열하여 용매 등의 휘발 성분을 휘발시킨다. 여기에서, 가열 온도는 통상 70 내지 200℃, 바람직하게는 80 내지 130℃이다. 가열건조 후의 도막 두께는 통상 1 내지 8㎛ 정도이다. 이렇게 하여 얻어진 도막에, 목적으로 하는 패턴을 형성하기 위한 마스크를 통해 자외선을 조사한다. 이 때, 노광부 전체에 균일하게 평행 광선이 조사되고, 또한 마스크와 기판의 정확한 위치 맞춤이 실시되도록, 마스크 얼라이너나 스테퍼 등의 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 자외선을 조사하면, 자외선이 조사된 부위의 경화가 이루어진다.The coating method can be carried out by, for example, a spin coating method, a flexible coating method, a roll coating method, a slit and spin coating method, a slit coating method or the like. After application, heating and drying (prebaking), or drying under reduced pressure, volatile components such as solvents are volatilized. Here, the heating temperature is usually 70 to 200 占 폚, preferably 80 to 130 占 폚. The thickness of the coating film after heat drying is usually about 1 to 8 mu m. Ultraviolet rays are applied to the thus obtained coating film through a mask for forming a desired pattern. At this time, it is preferable to use an apparatus such as a mask aligner or a stepper so as to uniformly irradiate a parallel light beam onto the entire exposed portion and accurately align the mask and the substrate. When ultraviolet light is irradiated, the site irradiated with ultraviolet light is cured.
상기 자외선으로는 g선(파장: 436㎚), h선, i선(파장: 365㎚) 등을 사용할 수 있다. 자외선의 조사량은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있는 것이며, 본 발명에서 이를 한정하지는 않는다. 경화가 종료된 도막을 현상액에 접촉시켜 비노광부를 용해시켜 현상하면 목적으로 하는 패턴 형상을 형성할 수 있다. The ultraviolet rays may be g-line (wavelength: 436 nm), h-line, i-line (wavelength: 365 nm), or the like. The dose of ultraviolet rays can be appropriately selected according to need, and the present invention is not limited thereto. The desired pattern shape can be formed by dissolving the unexposed portion and developing the coated film after the hardening is brought into contact with the developing solution.
상기 현상 방법은, 액첨가법, 디핑법, 스프레이법 등 어느 것을 사용하여도 무방하다. 또한 현상시에 기판을 임의의 각도로 기울여도 된다. 상기 현 상액은 통상 알칼리성 화합물과 계면 활성제를 함유하는 수용액이다. 상기 알칼리성 화합물은, 무기 및 유기 알칼리성 화합물의 어느 것이어도 된다. 무기 알칼리성 화합물의 구체적인 예로는, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 인산수소 2나트륨, 인산2수소나트륨, 인산수소 2암모늄, 인산2수소암모늄, 인산 2수소칼륨, 규산 나트륨, 규산 칼륨, 탄산 나트륨, 탄산 칼륨, 탄산 수소나트륨, 탄산 수소 칼륨, 붕산 나트륨, 붕산 칼륨, 암모니아 등을 들 수 있다. 또한, 유기 알칼리성 화합물의 구체적인 예로는, 테트라메틸암모늄히드록사이드, 2-히드록시에틸트리메틸암모늄히드록사이드, 모노메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 모노에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 모노이소프로필아민, 디이소프로필아민, 에탄올아민 등을 들 수 있다.The developing method may be any of a liquid addition method, a dipping method, and a spraying method. Further, the substrate may be inclined at an arbitrary angle during development. The present liquid is usually an aqueous solution containing an alkaline compound and a surfactant. The alkaline compound may be either an inorganic or an organic alkaline compound. Specific examples of the inorganic alkaline compound include sodium hydroxide, potassium hydroxide, disodium hydrogenphosphate, sodium dihydrogenphosphate, ammonium dihydrogenphosphate, ammonium dihydrogenphosphate, potassium dihydrogenphosphate, sodium silicate, potassium silicate, sodium carbonate, potassium carbonate , Sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogencarbonate, sodium borate, potassium borate, and ammonia. Specific examples of the organic alkaline compound include tetramethylammonium hydroxide, 2-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide, monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, Monoisopropylamine, diisopropylamine, ethanolamine, and the like.
이들 무기 및 유기 알칼리성 화합물은, 각각 단독 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 알칼리 현상액 중의 알칼리성 화합물의 농도는, 바람직하게는 0.01 내지 10 질량%이고, 보다 바람직하게는 0.03 내지 5 질량%이다.These inorganic and organic alkaline compounds may be used alone or in combination of two or more. The concentration of the alkaline compound in the alkaline developer is preferably 0.01 to 10% by mass, and more preferably 0.03 to 5% by mass.
상기 알칼리 현상액 중의 계면 활성제는 비이온계 계면 활성제, 음이온계 계면 활성제 또는 양이온계 계면 활성제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다.The surfactant in the alkali developer may be at least one selected from the group consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and a cationic surfactant.
상기 비이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌아릴에테르, 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르, 그 밖의 폴리옥시에틸렌 유도체, 옥시에틸렌/옥시프로필렌 블록 공중합체, 소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비톨지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌알 킬아민 등을 들 수 있다.Specific examples of the nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene aryl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, other polyoxyethylene derivatives, oxyethylene / oxypropylene block copolymers, sorbitan fatty acid esters, Polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, glycerin fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene alkylamine, and the like.
상기 음이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 라우릴알코올황산에 스테르나트륨이나 올레일알코올황산에스테르나트륨 등의 고급 알코올 황산에스테르염류, 라우릴황산나트륨이나 라우릴황산암모늄 등의 알킬황산염류, 도데실벤젠술폰산나트륨이나 도데실나프탈렌술폰산나트륨 등의 알킬아릴술폰산염류 등을 들 수 있다.Specific examples of the anionic surfactant include higher alcohol sulfuric acid ester salts such as sodium stearate and oleyl alcohol sulfate ester to lauryl alcohol sulfate, alkylsulfates such as sodium laurylsulfate and ammonium laurylsulfate, dodecylbenzenesulfonic acid And alkylarylsulfonic acid salts such as sodium or sodium dodecylnaphthalenesulfonate.
상기 양이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 스테아릴아민염산염이나 라우릴트리메틸암모늄클로라이드 등의 아민염 또는 4급 암모늄염 등을 들 수 있다. 이들 계면 활성제는 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.Specific examples of the cationic surfactant include amine salts such as stearylamine hydrochloride and lauryltrimethylammonium chloride, and quaternary ammonium salts. Each of these surfactants may be used alone or in combination of two or more.
상기 현상액 중의 계면 활성제의 농도는, 통상 0.01 내지 10 질량%, 바람직하게는 0.05 내지 8 질량%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5 질량%이다. 현상 후, 수세하고, 또한 필요에 따라 150 내지 230℃ 에서 10 내지 60 분의 포스트베이크를 실시할 수도 있다.The concentration of the surfactant in the developer is usually 0.01 to 10% by mass, preferably 0.05 to 8% by mass, and more preferably 0.1 to 5% by mass. After development, it may be washed with water and, if necessary, subjected to post-baking at 150 to 230 ° C for 10 to 60 minutes.
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지 예시로써, 본 발명의 범위는 이들의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 표시되었고, 더욱이 특허 청구범위 기록과 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 함유하고 있다. 또한, 이하의 실시예, 비교예에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 질량 기준이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the embodiments of the present invention described below are illustrative only and the scope of the present invention is not limited to these embodiments. The scope of the present invention is indicated in the claims, and moreover, includes all changes within the meaning and range of equivalency of the claims. In the following Examples and Comparative Examples, "%" and "part" representing the content are on a mass basis unless otherwise specified.
제조예Manufacturing example 1. 안료 분산 조성물 제조 1. Preparation of pigment dispersion composition
<안료분산조성물 M1> <Pigment dispersion composition M1>
안료로서 C.I. 피그먼트 그린 7 10.1 질량부, C.I. 피그먼트 옐로우 138 2.7 질량부, 안료 분산제로서 DISPERBYK-2001 (BYK사 제조) 7.2 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 78 질량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합/분산하여 안료분산액 M1을 제조하였다.C.I. 10.1 parts by mass of Pigment Green 7, and C.I. 2.7 parts by mass of Pigment Yellow 138, 7.2 parts by mass of DISPERBYK-2001 (manufactured by BYK) as a pigment dispersant and 78 parts by mass of propylene glycol methyl ether acetate as a solvent were mixed / dispersed for 12 hours by a bead mill to prepare a pigment dispersion M1 .
<안료분산조성물 M2><Pigment dispersion composition M2>
안료로서 C.I. 피그먼트 그린 58 10.1 질량부, C.I. 피그먼트 옐로우 138 2.7 질량부, 안료 분산제로서 DISPERBYK-2001 (BYK사 제조) 7.2 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 78 질량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합/분산하여 안료분산액 M2을 제조하였다.C.I. Pigment Green 58 10.1 parts by mass, C.I. 2.7 parts by mass of Pigment Yellow 138, 7.2 parts by mass of DISPERBYK-2001 (manufactured by BYK) as a pigment dispersant, and 78 parts by mass of propylene glycol methyl ether acetate as a solvent were mixed / dispersed for 12 hours by a bead mill to prepare a pigment dispersion M2 .
<안료분산조성물 M3><Pigment-dispersed composition M3>
안료로서 C.I. 피그먼트 그린 59 10.1 질량부, C.I. 피그먼트 옐로우 138 2.7 질량부, 안료 분산제로서 DISPERBYK-2001 (BYK사 제조) 7.2 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 78 질량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합/분산하여 안료분산액 M3을 제조하였다.C.I. Pigment Green 59 10.1 parts by mass, C.I. 2.7 parts by mass of Pigment Yellow 138, 7.2 parts by mass of DISPERBYK-2001 (BYK) as a pigment dispersant, and 78 parts by mass of propylene glycol methyl ether acetate as a solvent were mixed / dispersed for 12 hours by a bead mill to prepare a pigment dispersion M3 .
제조예Manufacturing example 2: 알칼리 가용성 수지의 제조 2: Preparation of alkali-soluble resin
합성예Synthetic example 1: A-1의 합성 1: Synthesis of A-1
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 1000ml플라스크에 프로필렌 글리콜 모노 메틸에테르 아세테이트 400 질량부, AIBN 7부, 벤질메타크릴레이트(BZMA, 화학식 3) 50 질량부, 트리시클로데칸 골격의 모노메타크릴레이트 (히따찌 가세이㈜ 제조 FA-513M) (TCDMA, 화학식 4) 63 질량부, 메타크릴레이트 20 질량부, 메타크릴산 20 질량부를 투입하고 질소 치환하였다. 그 후 교반하며 반응액의 온도를 120로 상승시키고 상승 후 15시간 반응시켰다. 이렇게 합성된 알칼리 가용성 수지의 최종 고형분은 38.8%, 고형분 산가는 80㎎KOH/g 이며 GPC로 측정한 중량 평균 분자량은 28,000이었다.400 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate, 7 parts by mass of AIBN, 50 parts by mass of benzyl methacrylate (BZMA, chemical formula 3), and 0.1 part by mass of tricyclodecane were added to a 1000 ml flask equipped with a stirrer, thermometer reflux condenser, dropping funnel and nitrogen- (TCDMA, Formula 4), 20 parts by mass of methacrylate, and 20 parts by mass of methacrylic acid were charged and replaced with nitrogen. Thereafter, the temperature of the reaction solution was raised to 120 with stirring, and the reaction was allowed to proceed for 15 hours. The alkali-soluble resin thus synthesized had a final solid content of 38.8%, a solid content of 80 mgKOH / g, and a weight-average molecular weight of 28,000 as measured by GPC.
[화학식 3](3)
[화학식 4][Chemical Formula 4]
합성예Synthetic example 2: A-2의 합성 2: Synthesis of A-2
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 1000ml플라스크에 프로필렌 글리콜 모노 메틸에테르 아세테이트 400 질량부, AIBN 7부, 벤질메타크릴레이트(화학식 3) 45 질량부, 트리시클로데칸 골격의 모노 메타크릴레이트 (히따찌 가세이㈜ 제조 FA-513M) (TCDMA, 화학식 4) 58 질량부, 메타크릴레이트 20 질량부, 메타크릴산 30 질량부를 투입하고 질소 치환하였다. 그 후 교반하며 반응액의 온도를 120로 상승시키고 상승 후 17시간 반응하시켰다. 이렇게 합성된 알칼리 가용성 수지의 최종 고형분은 38.8%, 고형분 산가는 130㎎KOH/g 이며 GPC로 측정한 중량 평균 분자량은 30,000이었다.400 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate, 7 parts by mass of AIBN, 45 parts by mass of benzylmethacrylate (Formula 3), 10 parts by mass of tricyclodecane skeleton , 58 parts by mass of monomethacrylate (FA-513M manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) (TCDMA, Chemical Formula 4), 20 parts by mass of methacrylate and 30 parts by mass of methacrylic acid. Then, the temperature of the reaction solution was raised to 120 with stirring, and the reaction was allowed to proceed for 17 hours. The alkali-soluble resin thus synthesized had a final solid content of 38.8%, a solid content of 130 mgKOH / g, and a weight-average molecular weight of 30,000 as measured by GPC.
합성예Synthetic example 3: A-3의 합성 3: Synthesis of A-3
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 1000ml플라스크에 프로필렌 글리콜 모노 메틸에테르 아세테이트 400 질량부, AIBN 7부, 벤질메타크릴레이트(BZMA, 화학식 3) 50 질량부, 트리시클로데칸 골격의 모노메타크릴레이트(히따찌 가세이㈜ 제조 FA-513M) (TCDMA, 화학식 4) 63 질량부, 메타크릴레이트 20 질량부, 메타크릴산 20 질량부를 투입하고 질소 치환하였다. 그 후 교반하며 반응액의 온도를 120로 상승시키고 상승 후 10시간 반응하였다. 이렇게 합성된 알칼리 가용성 수지의 최종 고형분은 38.8%, 고형분 산가는 80㎎KOH/g 이며 GPC로 측정한 중량 평균 분자량은 17,000이었다 (표 1).400 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate, 7 parts by mass of AIBN, 50 parts by mass of benzyl methacrylate (BZMA, chemical formula 3), and 0.1 part by mass of tricyclodecane were added to a 1000 ml flask equipped with a stirrer, thermometer reflux condenser, dropping funnel and nitrogen- (TCDMA, Formula 4), 20 parts by mass of methacrylate, and 20 parts by mass of methacrylic acid were charged and replaced with nitrogen. Thereafter, the temperature of the reaction solution was raised to 120 with stirring, and the reaction was allowed to proceed for 10 hours. The alkali-soluble resin thus synthesized had a final solid content of 38.8%, a solid content of 80 mgKOH / g and a weight-average molecular weight of 17,000 as measured by GPC (Table 1).
합성예Synthetic example 4: A-4의 합성 4: Synthesis of A-4
교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 100 질량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 100 질량부, 플라라스크내 분위기를 공기에서 질소로 치환한 후, 아조비시소부티로니트릴 8.2부, 트리시클로데칸 골격의 모노메타크릴레이트(히따찌 가세이㈜ 제조 FA-513M) 3.1부, 2-에틸핵실아크릴레이트 55.2부, 4-메틸스티렌 5.9부, 글리시딜메타크릴레이트 85.2부, n-도데칸티올 6.0 질량부를 투입하였다. 그 후 교반하며 반응액의 온도를 80로 상승시키고 4시간 동안 반응하였다. A flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a dropping funnel and a nitrogen inlet tube was charged with 100 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate, 100 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, , 8.2 parts of azobisisobutylonitrile, 3.1 parts of monomethacrylate of tricyclodecane skeleton (FA-513M manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), 55.2 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 5.9 parts of 4-methylstyrene, 85.2 parts of glycidyl methacrylate, and 6.0 parts of n-dodecanethiol were charged. Thereafter, the temperature of the reaction solution was raised to 80 with stirring and reacted for 4 hours.
반응액의 온도를 상온으로 내리고 플라스크 분위기를 질소에서 공기로 치환한 후 적하 로트로부터 트리에틸아민 0.2부, 4-메톡시 페놀 0.1부, 아크릴산 43.2부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 136부를 2시간에 걸쳐 적하한 후, 100에서 6시간 동안 반응시켰다. 이 후 반응액의 온도를 상온으로 내리고, 숙신산 무수물 6.0 질량부를 투입하고 80에서 6시간 동안 반응하여 A-4의 알칼리 가용성 수지를 얻었다. After the temperature of the reaction solution was lowered to room temperature and the atmosphere of the flask was replaced with air in nitrogen, 0.2 parts of triethylamine, 0.1 part of 4-methoxyphenol, 43.2 parts of acrylic acid and 136 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate were added to the dropping funnel over 2 hours Followed by reaction at 100 for 6 hours. Thereafter, the temperature of the reaction solution was lowered to room temperature, 6.0 parts by mass of succinic anhydride was added, and the mixture was reacted at 80 for 6 hours to obtain an alkali-soluble resin of A-4.
이렇게 합성된 알칼리 가용성 수지의 최종 고형분은 38.8%이며, 산가는 36㎎KOH/g 이며, GPC로 측정한 중량 평균 분자량 Mw는 약 7,500이었다.The final solids content of the thus synthesized alkali-soluble resin was 38.8%, the acid value was 36 mgKOH / g, and the weight average molecular weight Mw measured by GPC was about 7,500.
실시예Example 1~4 및 1 to 4 and 비교예Comparative Example 1~7: 착색 감광성 수지 조성물의 제조 1 to 7: Preparation of colored photosensitive resin composition
하기 표 2에 기재된 성분을 해당 성분비로 혼합하여 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였다. The components listed in Table 2 below were mixed at the proportions of the respective components to prepare a colored photosensitive resin composition.
[A] 알카리 가용성 바인더 수지A-1에서 A-4 (합성예 1~4)
[B] KAYARAD DPHA(닛본가야꾸 제조)
[C-1] OXE-01 (BASF 제조)
[C-2] N-1919 (ADEKA 제조)
[D] 안료분산조성물 M1, M2, M3
[E-1] 3-에톡시프로피오네이트
[E-2] 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(Unit: wt%)
[A] Alkali soluble binder Resins A-1 to A-4 (Synthesis Examples 1 to 4)
[B] KAYARAD DPHA (manufactured by Nippon Kayaku)
[C-1] OXE-01 (manufactured by BASF)
[C-2] N-1919 (manufactured by ADEKA)
[D] Pigment dispersion compositions M1, M2, M3
[E-1] 3-Ethoxypropionate
[E-2] Propylene glycol monomethyl ether acetate
실험예Experimental Example
상기 실시예 1~4와 비교예 1~7에 따라 제조된 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 컬러필터를 제조하였다. 즉, 상기 실시예 1~4와 비교예 1~7의 착색 감광성 수지 조성물을 스핀 코팅법으로 유리기판 위에 도포한 다음, 가열판 위에 놓고 100℃의 온도에서 3분간 유지하여 박막을 형성시켰다. 이어서, 상기 박막 위에 투과율을 1 내지 100%의 범위에서 계단상으로 변화시키는 패턴과 1㎛에서 50㎛까지의 라인/스페이스 패턴을 갖는 시험 포토마스크를 올려놓고 시험 포토 마스크와의 간격을 100㎛로 하여 자외선을 조사하였다. 이때 자외선 광원은 g, h, I 선을 모두 함유하는 1kw 고압 수은등을 사용하여 100mJ/㎠의 조도로 조사하였으며, 특별한 광학 필터는 사용하지 않았다. 상기에서 자외선이 조사된 박막을 pH 10.5의 KOH 수용액 현상 용액에 2분 동안 담가서 현상하였다. 이 박막이 입혀진 유리판을 증류수를 사용하여 씻어준 다음, 질소 가스를 불어서 건조하고, 200℃의 가열 오븐에서 30분 동안 가열하였다. 이를 통해 얻어진 컬러필터의 패턴 형상(필름) 두께는 1~5㎛였다. 상기 두께는 2~4㎛로 형성된 것이 더욱 바람직하다.A color filter was prepared using the colored photosensitive resin compositions prepared according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7. That is, the colored photosensitive resin compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7 were applied on a glass substrate by spin coating, and then placed on a heating plate and held at a temperature of 100 ° C for 3 minutes to form a thin film. Then, a test photomask having a pattern for changing the transmittance in the range of 1 to 100% to a step-like pattern and a line / space pattern of 1 to 50 μm was placed on the thin film, and the distance from the test photomask was set to 100 μm And irradiated with ultraviolet rays. At this time, the ultraviolet light source was irradiated at a light intensity of 100 mJ / cm 2 using a 1 kw high pressure mercury lamp containing g, h and I lines, and no special optical filter was used. The thin film irradiated with ultraviolet rays was immersed in a KOH aqueous solution of pH 10.5 for 2 minutes and developed. The glass plate coated with the thin film was rinsed with distilled water, blown with nitrogen gas, dried, and heated in a heating oven at 200 ° C for 30 minutes. The pattern shape (film) thickness of the color filter thus obtained was 1 to 5 탆. More preferably, the thickness is 2 to 4 mu m.
시험예Test Example : : 칼라필터의Color filter 특성 시험 Characteristic test
하기와 같이 칼라필터에 대한 시험을 실시하고 시험 결과는 하기 표 3에 기나타내었다. The color filter was tested as described below, and the test results are shown in Table 3 below.
(1) 컬러필터의 현상 속도 평가(1) Evaluation of developing speed of color filter
상기 실시예 1~4와 비교예 1~7의 착색 감광성 수지 조성물로 제조된 컬러필터를 대상으로 하기와 같이 평가하여 그 결과를 표 3에 나타냈다.The color filters prepared from the colored photosensitive resin compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7 were evaluated as follows and the results are shown in Table 3.
현상속도(sec): 현상<Spray Developer HPMJ 방식>시 비노광부가 현상액에 최초로 용해되는데 걸리는 시간.Development speed (sec): Development <Spray Developer HPMJ method> Time taken for the first time to dissolve the developer in the developer.
(2) 필링 특성 확인 시험(2) Peeling characterization test
상기 실시예 1~4와 비교예 1~7의 착색 감광성 수지 조성물을 상기 제작된 컬러 필터 제작 과정 중 스핀 코팅시 UV세정(700mj)이 적용된 BM기판을 사용하여 감광성 수지조성물 코팅을 실시하였다. 이후 제작된 컬러필터를 Nikon社 ECLIPSE LV100POL Model 광학현미경을 사용하여 반사모드에서 필링을 확인하였다.The photosensitive resin compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7 were coated with a photosensitive resin composition using a BM substrate to which a UV cleaning (700 mj) was applied during spin-coating in the color filter fabrication process. The color filter was fabricated using a Nikon ECLIPSE LV100POL Model optical microscope.
필링 특성 판단기준은 광학 현미경 50배율에서 100um 패턴에서 선뜯김의 개수로 판단해 필링 특성을 확인하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The peeling characteristics were evaluated based on the number of cuts in a 100-μm pattern at an optical microscope at a magnification of 50, and the results are shown in Table 3 below.
(3) (3) 언더컷Undercut 확인 Confirm
상기 실시예 1~4와 비교예 1~7의 착색 감광성 수지 조성물을 실험예의 현상 공정까지 수행한 후에 SEM 장비를 사용하여 Undercut 길이를 확인하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The colored photosensitive resin compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7 were subjected to the development process of Experimental Example and then the undercut length was confirmed using SEM equipment. The results are shown in Table 3 below.
[평가 기준] [Evaluation standard]
○: 2um 이하(Good으로 판단)○: 2um or less (Judged as Good)
X: 2um 이상(No good로 판단)X: 2um or more (Judged as No good)
(sec)Development speed
(sec)
(㎛)Undercut
(탆)
(O)0.87
(O)
(O)1.11
(O)
(O)0.92
(O)
(O)0.81
(O)
(X)3.10
(X)
(X)2.77
(X)
(X)4.91
(X)
(O)1.3
(O)
(X)3.35
(X)
(X)2.78
(X)
(X)3.82
(X)
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 착색 감광성 수지 조성물은 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 구성단위를 포함하며, 특정의 산가(30,000 ~ 32,000㎎KOH/g) 및 특정의 중량평균분자량(25,000 ~ 35,000)을 갖는 알칼리 가용성 수지와 광중합개시제제로서 화학식 3으로 표시되는 화합물을 광중합개시제 총 중량에 대하여 60~95중량%의 범위로 포함함으로써 우수한 현상속도, 필링 및 언더컷 특성을 나타냈다.As shown in Table 3, the colored photosensitive resin compositions of Examples 1 to 4 contain the structural units represented by Chemical Formula 1 and Chemical Formula 2 and have a specific acid value (30,000 to 32,000 mg KOH / g) and a specific weight average An excellent development speed, filling and undercut characteristics were exhibited by including an alkali-soluble resin having a molecular weight (25,000 to 35,000) and a compound represented by the general formula (3) as a photopolymerization initiator in a range of 60 to 95% by weight based on the total weight of the photopolymerization initiator.
반면, 비교예 1 내지 3의 경우는 산가 범위를 벗어난 알칼리 가용성 수지를 사용하거나(비교예 1), 중량평균분자량 범위를 벗어난 알칼리 가용성 수지를 사용하거나(비교예 2), 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 구성단위를 포함하지 않거나(비교예 3), 광중합개시제로서 화학식 3으로 표시되는 화합물을 특정의 함량범위를 벗어나는 범위로 포함(비교예 4 내지 7)함으로써 필링 및 언더컷 특성이 좋지 않은 것으로 확인되었다.On the other hand, in the case of Comparative Examples 1 to 3, an alkali-soluble resin outside the acid value range was used (Comparative Example 1), an alkali-soluble resin outside the weight-average molecular weight range was used (Comparative Example 2) (Comparative Example 3), or the compound represented by the general formula (3) as a photopolymerization initiator was included in a range exceeding the specific content range (Comparative Examples 4 to 7), the peeling and undercut characteristics were confirmed to be poor .
Claims (7)
상기 (B)알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 구조단위를 포함하며, 중량평균분자량이 25,000 내지 35,000이고, 산가가 50 내지 100㎎KOH/g인 수지이며,
상기 (D)광중합개시제는 광중합개시제 총 중량에 대하여 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 60 내지 95 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R1은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이며,
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
R1은 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고,
R2는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다.
[화학식 3]
상기 식에서
R3은 C1-C12의 알킬기, 아릴기 또는 아랄킬기이며,
R4는 C1-C12의 알킬기 또는 아릴기이다.(A) a colorant, (B) an alkali-soluble resin, (C) a photopolymerizable compound, (D) a photopolymerization initiator, and (E) a solvent;
The alkali-soluble resin (B) includes a structural unit represented by the following general formula (1) and (2), and has a weight average molecular weight of 25,000 to 35,000 and an acid value of 50 to 100 mgKOH /
Wherein the photopolymerization initiator (D) comprises 60 to 95% by weight of a compound represented by the following formula (3) based on the total weight of the photopolymerization initiator:
[Chemical Formula 1]
In the general formula (1), R1 is independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
(2)
In Formula 2,
R1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
And each R2 is independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
(3)
In the above formula
R3 is a C1-C12 alkyl group, an aryl group or an aralkyl group,
R4 is a C1-C12 alkyl group or an aryl group.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화학식 4로 표시되는 화합물이고, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물이 하기 화학식 5로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물:
[화학식 4]
[화학식 5]
Wherein the compound represented by Formula 1 is a compound represented by Formula 4 and the compound represented by Formula 2 is a compound represented by Formula 5:
[Chemical Formula 4]
[Chemical Formula 5]
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물에 있어서,
R3은 헥실기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 티오페닐프로필기 또는 피리디닐메틸기이고, R4는 페닐기 또는 메틸기인 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물.The method according to claim 1,
In the compound represented by the general formula (3)
R3 is a hexyl group, a thiophenyl group, a furanyl group, a thiophenylpropyl group or a pyridinylmethyl group, and R4 is a phenyl group or a methyl group.
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 하기 화학식 6 내지 화학식 10으로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물:
[화학식 6]
[화학식 7]
[화학식 8]
[화학식 9]
[화학식 10]
Wherein the compound represented by the general formula (3) is selected from compounds represented by the following general formulas (6) to (10):
[Chemical Formula 6]
(7)
[Chemical Formula 8]
[Chemical Formula 9]
[Chemical formula 10]
상기 착색 감광성 수지 조성물은 조성물에 포함된 고형분 총 중량에 대하여,
(A)착색제 5 내지 60 중량%, (B)알칼리 가용성 수지 10 내지 80 중량%, (C)광중합성 화합물 5 내지 50 중량%, 및 (D)광중합 개시제 0.1 내지 10 중량%를 포함하며,
착색 감광성 수지 조성물 전체 중량에 대하여,
(E)용제 60 내지 90 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 감광성 수지 조성물.The method according to claim 1,
The colored photosensitive resin composition preferably contains, relative to the total solid content of the composition,
(A) 5 to 60% by weight of a colorant, 10 to 80% by weight of an alkali-soluble resin, 5 to 50% by weight of a photopolymerizable compound, and 0.1 to 10% by weight of a photopolymerization initiator,
Based on the total weight of the colored photosensitive resin composition,
(E) 60 to 90% by weight of a solvent.
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