KR20210106351A - 경화성 수지 조성물, 패턴 및 화상 표시 장치 - Google Patents

경화성 수지 조성물, 패턴 및 화상 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210106351A
KR20210106351A KR1020210016300A KR20210016300A KR20210106351A KR 20210106351 A KR20210106351 A KR 20210106351A KR 1020210016300 A KR1020210016300 A KR 1020210016300A KR 20210016300 A KR20210016300 A KR 20210016300A KR 20210106351 A KR20210106351 A KR 20210106351A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
alkali
soluble resin
pattern
curable resin
resin composition
Prior art date
Application number
KR1020210016300A
Other languages
English (en)
Inventor
김정식
유진형
조승현
김상국
이현보
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 CN202110193302.5A priority Critical patent/CN113281965A/zh
Publication of KR20210106351A publication Critical patent/KR20210106351A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0385—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable using epoxidised novolak resin
    • 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
    • G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • 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

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 알칼리 가용성 수지(A), 다관능 에폭시 올리고머(B), 광중합성 불포화 모노머(C), 광중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하는 경화성 수지 조성물, 상기 경화성 수지 조성물로 형성되는 패턴 및 상기 패턴을 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.

Description

경화성 수지 조성물, 패턴 및 화상 표시 장치{A CURABLE RESIN COMOPSITION, A PATTERN AND A DISPLAY DEVICE}
본 발명은 내화학성이 뛰어난 패턴을 형성할 수 있는 경화성 수지 조성물, 상기 경화성 수지 조성물로 형성되는 패턴 및 상기 패턴을 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
디스플레이 분야에 있어서, 경화성 수지 조성물은 포토레지스트, 절연막, 보호막, 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 등의 다양한 경화 패턴을 형성하기 위해 사용된다. 구체적으로, 경화성 수지 조성물을 포토리소그래피 공정에 의해 선택적으로 노광 및 현상하여 원하는 패턴을 형성하는데, 이 과정에서 공정상의 수율을 향상시키고, 적용 대상의 물성을 향상시키기 위해, 고감도를 가지는 경화성 수지 조성물이 요구되고 있다. 경화성 수지 조성물은 경화 기전에 따라 열경화성과 광경화성(감광성)으로 나눌 수 있다.
광경화성 수지 조성물의 패턴 형성은 포토리소그래피, 즉 광반응에 의해 일어나는 고분자의 극성변화 및 가교반응에 의한다. 특히, 노광 후 알칼리 수용액 등의 용매에 대한 용해성의 변화 특성을 이용한다.
광경화성 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 비노광 부분이 용해되어 패턴이 형성되는 방식이고, 포지티브형과 네가티브형은 사용되는 바인더 수지, 가교제 등의 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, 열경화성 수지 조성물의 경화 조건 역시 종래의 고온 경화에서 저온에서 경화의 필요성이 대두되고 있는데, 저온에서 경화하는 경우 반응성 저하, 형성된 패턴의 내구성, 내화학성 저하 등의 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1682006호는 특정 구조의 폴리이미드 수지; 광경화형 다관능 아크릴 화합물; 에폭시 수지; 및 광개시제；를 포함하는 감광성 수지 조성물에 대해서 개시하고 있으나, 100℃ 이하의 낮은 온도에서의 경화 조건에서는 요구되는 내구성을 나타내지 못한다는 한계점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1682006호
본 발명은 광경화 후 형성된 패턴에 대하여 열경화 공정 온도에서 적합한 연화점을 가지는 알칼리 가용성 수지 및 다관능 에폭시 올리고머로 인하여 열경화 반응성이 용이하게 되어, 내화학성이 향상된 패턴을 제조할 수 있는 경화성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 알칼리 가용성 수지(A), 다관능 에폭시 올리고머(B), 광중합성 불포화 모노머(C), 광중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하며, 포스트-베이크(post-bake) 온도가 TPoB이고, 상기 알칼리 가용성 수지(A) 또는 상기 다관능 에폭시 올리고머(B)의 연화점이 TSoft일 때, (TPoB + TSoft)/TPoB의 값은 TSP이고, 상기 알칼리 가용성 수지(A)는 TSP의 값이 0.4 내지 2.1인 광경화성 알칼리 가용성 수지(A-1) 및 TSP의 값이 1.2 내지 2.1인 열경화성 알칼리 가용성 수지(A-2) 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하고, 상기 다관능 에폭시 올리고머(B)는 TSP의 값이 1.3 내지 2.2인 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 경화성 수지 조성물로 형성되는 패턴 및 상기 패턴을 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.
본 발명은 광경화 후 형성된 패턴에 대하여 열경화 공정 온도에서 적합한 연화점을 가지는 알칼리 가용성 수지 및 다관능 에폭시 올리고머로 인하여 열경화 반응성이 용이하게 되어, 내화학성, 밀착성 및 경화밀도가 향상되고, 표면 손상이나 팽윤, 막 수축이 발생하지 않는 패턴을 제조할 수 있는 경화성 수지 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 경화성 수지 조성물을 이용하여 100℃ 이하의 저온 공정으로 패턴을 제조하여도, 열 경화 온도에 적합한 연화점을 가지는 수지 조성물로 인하여 하부 기재와의 밀착성, 내화학성 등의 물성이 우수하여, 특히 100℃ 이하의 저온 공정 온도를 요구하는 유기발광 표시장치용 패턴 제조에 적합할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 광경화성 열경화성 수지 조성물은 알칼리 가용성 수지와 250 g/eq. 이하의 에폭시 당량을 가지는 다관능 에폭시 올리고머가 열경화 공정보다 낮은 연화점을 가지면서, 풍부한 에폭시기에 의해서 열경화가 용이하며, 우수한 경화밀도와 뛰어난 내화학성을 갖는 패턴을 제조할 수 있다. 이에 에천트 및 스트리퍼 처리 이후에도 우수한 밀착력을 갖고, 표면 손상이나 팽윤, 막 수축이 발생하지 않는 유기발광 표시장치용 패턴을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 경화성 수지 조성물(알칼리 가용성 수지 및 다관능 에폭시 올리고머)의 TSP 80 Total의 값에 대한 막수축 변화량 및 밀착성의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 2은 상기 도 1의 그래프에서 임계점에 대한 확대 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 경화성 수지 조성물(알칼리 가용성 수지 및 다관능 에폭시 올리고머)의 TSP 100 Total의 값에 대한 막수축 변화량 및 밀착성의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 상기 도 3의 그래프에서 임계점에 대한 확대 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 경화성 수지 조성물(알칼리 가용성 수지 및 다관능 에폭시 올리고머)의 TSP 230 Total의 값에 대한 막수축 변화량 및 밀착성의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 상기 도 5의 그래프에서 임계점에 대한 확대 그래프이다.
본 발명은 알칼리 가용성 수지(A), 다관능 에폭시 올리고머(B), 광중합성 불포화 모노머(C), 광중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하며, 상기 알칼리 가용성 수지(A)는 광경화성 알칼리 가용성 수지(A-1) 및 열경화성 알칼리 가용성 수지(A-2) 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 경화성 수지 조성물, 상기 경화성 수지 조성물로 형성되는 패턴 및 상기 패턴을 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.
상기 알칼리 가용성 수지(A) 중 광경화성 알칼리 가용성 수지(A-1)의 TSP 값은 0.4 내지 2.1일 수 있고, 1.3 내지 1.4인 것이 바람직하며, 열경화성 알칼리 가용성 수지(A-2)의 TSP 값은 1.2 내지 2.1일 수 있고, 1.8 내지 2.1인 것이 바람직하다. 또한, 상기 다관능 에폭시 올리고머(B)의 TSP 값은 1.3 내지 2.2일 수 있고, 1.6 내지 1.9인 것이 바람직하다.
본 명세서 전체에서, TSP = (TPoB + TSoft)/TPoB이고, 상기 식에서 TPoB는 패턴 제조 시의 포스트-베이크(post-bake) 온도이며, TSoft는 상기 알칼리 가용성 수지(A) 또는 상기 다관능 에폭시 올리고머(B)의 연화점이다.
본 발명은 광경화 후 형성된 패턴에 대하여 열경화 공정 온도에서 적합한 연화점을 가지는 알칼리 가용성 수지 및 다관능 에폭시 올리고머로 인하여 열경화 반응성이 용이하게 되어, 보다 개선된 내화학성을 갖는 패턴을 제조할 수 있는 경화성 수지 조성물을 제공할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 경화성 수지 조성물은 80℃ 내지 230℃에서 경화가 가능하며, 특히, 80℃ 내지 100℃의 저온에서 경화가 가능한 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 플렉서블한 고분자 소재의 기판 상에 패턴을 형성함에 있어, 패턴의 내화학성을 향상시킬 수 있다는 이점을 가진다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 경화성 수지 조성물은 패턴 제조시 포스트-베이크 온도(TPoB)가 80℃ 내지 100℃일 때, 상기 알칼리 가용성 수지(A)는 TSP의 값이 1.3 내지 1.4인 광경화성 알칼리 가용성 수지(A-1) 및 TSP의 값이 1.8 내지 2.1인 열경화성 알칼리 가용성 수지(A-2) 중에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있고, 상기 다관능 에폭시 올리고머(B)는 TSP의 값이 1.6 내지 1.9인 것을 포함할 수 있다. 이와 같은 본 발명에 따른 경화성 수지 조성물은, 열 경화 온도에 적합한 연화점을 가지는 수지 조성물로 인하여 위와 같은 범위의 TSP의 값을 만족함에 따라 열경화 반응성이 용이하게 되어, 내화학성, 하부 기재와의 밀착성 및 경화밀도가 향상되고, 표면 손상이나 팽윤, 막 수축이 발생하지 않는 패턴을 제조할 수 있는 경화성 수지 조성물을 제공할 수 있으며, 특히 100℃ 이하의 저온 공정 온도를 요구하는 유기발광 표시장치용 패턴 제조에 적합하다.
알칼리 가용성 수지(A)
본 발명에서 알칼리 가용성 수지(A)는 패턴을 형성할 때의 현상 처리 공정에서 이용되는 알칼리 현상액에 대해서 가용성을 부여하는 성분으로, 광경화성 알칼리 가용성 수지(A-1) 및/또는 열경화성 알칼리 가용성 수지(A-2)를 포함할 수 있으며, 후술하는 TSP의 값을 만족하는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
일 실시예를 들어, 상기 알칼리 가용성 수지(A)는 말단기에 카르복시산을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 경화성 수지 조성물로 패턴을 형성하는 과정에서의 포스트-베이크(post-bake) 온도를 TPoB, 상기 알칼리 가용성 수지(A)의 연화점을 TSoft라 하고, (TPoB + TSoft)/TPoB의 값은 TSP라 할 때, 상기 알칼리 가용성 수지(A)는 TSP의 값이 0.4 내지 2.1, 바람직하게는 1.3 내지 1.4인 광경화성 알칼리 가용성 수지(A-1) 및 TSP의 값이 1.2 내지 2.1, 바람직하게는 1.8 내지 2.1인 열경화성 알칼리 가용성 수지(A-2) 중에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이에 따라, 열경화 공정에서 도막 내 경화 반응이 용이하게 진행되는 이점을 가질 수 있다.
상기 광경화성 알칼리 가용성 수지(A-1) 및/또는 상기 열경화성 알칼리 가용성 수지(A-2) 상기 포스트-베이크 온도(TPoB)가 80℃ 내지 230℃일 때 상기 TSP의 값을 만족하는 것일 수 있고, 80℃ 내지 100℃일 때 상기 TSP의 값을 만족하는 것이 바람직하며, 80℃ 내지 90℃일 때 상기 TSP의 값을 만족하는 것이 가장 바람직하다.
보다 구체적으로, 패턴 형성시 포스트-베이크 온도(TPoB)가 80℃ 내지 100℃일 때, 광경화성 알칼리 가용성 수지(A-1)로는 TSP 값이 1.3 내지 1.4인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 열경화성 알칼리 가용성 수지(A-2)로는 TSP 값이 1.8 내지 2.1인 것를 사용하는 것이 바람직하다.
일 실시예를 들어, 상기 알칼리 가용성 수지(A)는, 상기 광경화성 알칼리 가용성 수지(A-1)와 상기 열경화성 알칼리 가용성 수지(A-2)를 1 : 0 내지 0 : 1의 중량비, 바람직하게는 1 : 0, 0 : 1, 또는 0.5 : 0.5의 중량비로 포함할 수 있고, 구체적으로, 상기 광경화성 알칼리 가용성 수지(A-1)와 상기 열경화성 알칼리 가용성 수지(A-2)가 동일한 중량비로 포함되거나, 상기 광경화성 알칼리 가용성 수지(A-1)만을 포함하거나, 상기 열경화성 알칼리 가용성 수지(A-2)만을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 광경화성 알칼리 가용성 수지(A-1)와 상기 열경화성 알칼리 가용성 수지(A-2)가 상기의 중량비로 포함되는 경우, 현상 공정 및 열경화 공정에서 우수한 막감율의 이점을 가질 수 있다.
일 실시예를 들어, 상기 알칼리 가용성 수지(A)는 환구법으로 측정한 연화점이 30℃ 이상 90℃ 이하이고, 중량 평균 분자량은 5,000 내지 30,000 일 수 있다. 보다 구체적으로, 광경화성 알칼리 가용성 수지(A-1)의 연화점은 30℃ 이상 32℃ 이하일 수 있고, 열경화성 알칼리 가용성 수지(A-2)의 연화점은 80℃ 이상 88℃ 이하인 것이 바람직할 수 있다. 연화점이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 열경화 공정 후에서 우수한 경도를 나타내는 이점을 가질 수 있으며, 중량 평균 분자량이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 현상 공정에서 미노광부의 우수한 알칼리 가용성의 이점을 가질 수 있다.
상기 알칼리 가용성 수지(A)는 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 20 내지 50 중량%, 바람직하게는 30 내지 40 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내로 포함되는 경우, 현상액에의 용해성이 충분하여 현상성이 우수해지며, 패턴의 기계적 물성이 향상될 수 있다.
상기 알칼리 가용성 수지(A)는, 후술하는 다관능 에폭시 올리고머(B)와 1 : 0.1 내지 0.5의 중량비로 포함될 수 있으며, 이 경우 미노광부에서 우수한 알칼리 가용성을 나타내는 이점을 가질 수 있다.
상기 알칼리 가용성 수지(A)는, 후술하는 광중합성 불포화 모노머(C)와 1 : 0.5 내지 2의 중량비로 포함될 수 있으며, 이 경우 노광부에서의 우수한 패턴 형상을 나타내며, 뛰어난 막감율을 나타내는 이점을 가질 수 있다.
다관능 에폭시 올리고머(B)
본 발명에서 다관능 에폭시 올리고머(B)는 상기 알칼리 가용성 수지(A)의 중합 반응을 촉진하고, 가교의 형성을 유도하는 성분으로, 에폭시기를 포함하며 후술하는 TSP의 값을 만족하는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
일 실시예를 들어, 상기 다관능 에폭시 올리고머(B)는 방향족 및/또는 지환족 환형의 구조를 포함할 수 있다.
상기 다관능 에폭시 올리고머(B)의 에폭시기가 개환되며 상기 알칼리 가용성 수지(A)의 중합 반응을 촉진하는 것이므로, 에폭시기는 올리고머의 반복 단위 내에 포함되는 것이 바람직하며, 이에 따라 반응 촉진 효과를 극대화할 수 있다.
본 발명에 따른 경화성 수지 조성물로 패턴을 형성하는 과정에서의 포스트-베이크(post-bake) 온도를 TPoB, 상기 다관능 에폭시 올리고머(B)의 연화점을 TSoft라 하고, (TPoB + TSoft)/TPoB의 값은 TSP라 할 때, 상기 다관능 에폭시 올리고머(B)는 TSP의 값이 1.3 내지 2.2이며, 이에 따라, 열경화 공정에서 뛰어난 개환 및 반응의 이점을 가질 수 있다.
상기 다관능 에폭시 올리고머(B)는 상기 포스트-베이크 온도(TPoB)가 80℃ 내지 230℃일 때 상기 TSP의 값을 만족하는 것일 수 있고, 80℃ 내지 100℃일 때 TSP의 값을 만족하는 것이 바람직하며, 80℃ 내지 90℃일 때 상기 TSP의 값을 만족하는 것이 가장 바람직하다.
보다 구체적으로, 패턴 형성시 포스트-베이크 온도(TPoB)가 80℃ 내지 100℃일 때, 다관능 에폭시 올리고머(B)로는 TSP 값이 1.6 내지 1.9인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 경화성 수지 조성물 전체의 Tsp 값(Tsp TPoB Total)은 하기 수학식 1에 기재된 바와 같이, 알칼리 가용성 수지(A) 및 다관능 에폭시 올리고머(B)의 전체 총합 100 중 각 성분의 분율과 Tsp 값을 곱하여(단, 본 발명의 상술한 범위를 벗어나는 경우는 0을 곱함) 이들의 총합으로 계산할 수 있다.
구체적으로, 상기 TPoB가 80℃ 일 때 하기 수학식 1에 따른 Tsp TPoB Total 값(Tsp 80 Total)은 1.45 이상인 것이 바람직하고, 상기 TPoB가 100℃ 일 때 Tsp TPoB Total 값(Tsp 100 Total)은 1.36 이상인 것이 바람직하고, 상기 TPoB 가 230℃ 일 때 하기 수학식 1에 따른 Tsp TPoB Total 값(Tsp 230 Total)은 1.16 이상인 것이 바람직하며, 상기 Tsp TPoB Total 값이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 우수한 밀착성 및 막수축 변화율을 나타낸다.
Figure pat00001
상기 수학식 1에서,
전체 함량 = [(A-1) 함량 + (A-2) 함량 + (B) 함량] 이고,
상기 알칼리 가용성 수지(A) 및/또는 다관능 에폭시 올리고머(B)의 Tsp 값이 본 발명의 상술한 범위를 만족하지 않는 물질인 경우, Tsp 값에는 0이 대입되며, 예를 들어, Tsp 80 Total 값의 경우 TPoB가 80℃일 때의 Tsp 값을 대입하고, Tsp 230 Total 값의 경우 TPoB가 230℃일 때의 Tsp 값을 대입한다.
일 실시예를 들어, 상기 다관능 에폭시 올리고머(B)는 환구법으로 측정한 연화점이 65℃이상 90℃이하, 바람직하게는 65℃ 이상 72℃ 이하이고, 에폭시 당량(EEW)은 250 g/eq. 이하일 수 있다. 연화점이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 열경화 공정에서 중합 반응이 용이하게 이루어지는 이점을 가질 수 있으며, 에폭시 당량이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 높은 경화 밀도를 나타내는 이점을 가질 수 있다.
상기 다관능 에폭시 올리고머(B)는 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 1 내지 15 중량%, 바람직하게는 3 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내로 포함되는 경우, 패턴의 내화학성이 향상될 수 있다.
상기 알칼리 가용성 수지(A)와 상기 다관능 에폭시 올리고머(B)는 1 : 0.1 내지 0.5의 중량비로 포함될 수 있으며, 이 경우 미노광부에서 우수한 알칼리 가용성을 나타내는 이점을 가질 수 있다.
광중합성 불포화 모노머(C)
본 발명에서 광중합성 불포화 모노머(C)는 후술하는 광중합 개시제(D)의 작용으로 중합할 수 있는 화합물로서, 가교 밀도를 증가시키며, 패턴의 기계적 특성을 강화하는 성분으로, 이 분야에 사용되는 것이 특별한 제한 없이 사용할 수 있다.
일 실시예를 들어, 상기 광중합성 불포화 모노머(C)는 단관능 단량체, 2관능 단량체 및 그 밖의 다관능 단량체를 포함할 수 있다.
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.
상기 그 밖의 다관능 단량체의 구체예로서는 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 광중합성 불포화 모노머(C)는 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 30 내지 70 중량%, 바람직하게는 40 내지 50 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내로 포함되는 경우, 패턴의 내구성 및 조성물의 현상성이 향상될 수 있다.
상기 알칼리 가용성 수지(A)와 상기 광중합성 불포화 모노머(C)는 1 : 0.5 내지 2의 중량비로 포함될 수 있으며, 이 경우 노광부에서의 우수한 패턴 형상을 나타내며, 뛰어난 막감율을 나타내는 이점을 가질 수 있다.
광중합 개시제(D)
본 발명에서 광중합 개시제(D)는 상기 광중합성 불포화 모노머(C)를 중합시킬 수 있는 것이라면, 그 종류를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다.
일 실시예를 들어, 상기 광중합 개시제(D)는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 트리아진계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 티오크산톤계 화합물 및 옥심에스테르계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 화합물을 포함할 수 있다.
상기 광중합 개시제(D)는 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 1 내지 10 중량%, 바람직하게는 2 내지 8 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내로 포함되는 경우, 패턴의 강도 및 직진성이 향상될 수 있다.
상기 광중합 개시제(D)는 광중합 개시 보조제를 조합하여 사용할 수도 있다. 상기 광중합 개시제(D)에 광중합 개시 보조제를 병용하면, 이들을 함유하는 조성물은 더욱 고감도가 되어 이를 사용하여 유기 절연막을 형성할 때 생산성이 향상되므로 바람직하다.
상기 광중합 개시 보조제는 중합 효율을 높이기 위해 사용할 수 있으며, 아민계 화합물, 알콕시안트라센계 화합물, 티옥산톤계 화합물, 카브복실산 및 술폰산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물이 사용될 수 있으며, 바람직하게는, 카브복실산 및 술폰산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 광중합 개시 보조제는 광중합 개시제 1몰 당 통상적으로 10몰 이하, 바람직하게는 0.01 내지 5몰의 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 내에서 광중합 개시 보조제를 사용할 경우 중합 효율을 높여 생산성 향상 효과를 기대할 수 있다.
용제(E)
본 발명에서 용제(E)는 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 유기 용제를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다. 상기 용제(E)로는 에테르류, 아세테이트류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 알코올류, 및 에스테르류 등을 들 수 있으며, 이로부터 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 용제(E)는 조성물 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 잔량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 본 발명에서 “잔량”은 본 발명의 필수 성분 및 그 외 추가 성분들을 더 포함한 조성물의 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 잔량을 의미하며, 상기 “잔량”의 의미로 인해 본 발명의 조성물에 추가 성분이 포함되지 않는 것으로 한정되지 않는다.
일 실시예를 들어, 상기 용제(E)의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 60 내지 90 중량%, 바람직하게는 70 내지 85 중량%로 포함될 수 있다. 상기 용제(E)의 함량이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해지는 경향이 있기 때문에 바람직하다.
3관능 이상의 티올 화합물(F)
본 발명의 경화성 수지 조성물은 상기한 성분들 외에 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서 당업자의 필요에 따라 3관능 이상의 티올 화합물(F)을 더 포함할 수 있다.
상기 3관능 이상의 티올 화합물(F)은, 상기 다관능 에폭시 올리고머(B)의 에폭시기를 개환하는 1차 개환제로서, 상기 알칼리 가용성 수지(A) 및 상기 다관능 에폭시 올리고머(B)와 함께 사용되어 가교 밀도를 향상시켜 광경화 패턴의 내구성 및 기재와의 밀착성을 향상시키고, 고온에서의 황변 현상을 방지할 수 있다.
상기 3관능 이상의 티올 화합물(F)은 3관능 이상의 티올 화합물로서, 경화성 수지 조성물에 사용될 수 있는 화합물이라면 특별히 한정되지는 않으며, 4관능 이상의 티올 화합물이 바람직하고, 예를 들어, 3관능 이상의 티올 화합물(F)은 1,3,5-트리스(3-머캅토부틸옥시에틸)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온, 트리메틸올프로판트리스(3-머갑토프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토부틸레이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 디펜타에리트리톨헥사키스(3-머캅토프로피오네이트), 테트라에틸렌글리콜비스(3-머캅토프로피오네이트) 등이 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 3관능 이상의 티올 화합물(F)은 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 1 내지 20 중량%, 바람직하게는 2 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내로 포함되는 경우, 낮은 온도에서 우수한 경화 성능을 나타낼 수 있다.
첨가제(G)
본 발명의 경화성 수지 조성물은 상기한 성분들 외에 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서 당업자의 필요에 따라 첨가제(G)를 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제(G)는 예를 들면 산화방지제, 계면활성제 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 첨가제(G)는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 당업자가 적절히 추가하여 사용이 가능하다. 예컨대 상기 첨가제(G)는 경화성 수지 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.05 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부로 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
< 패턴 >
본 발명에 따른 패턴은 상술한 경화성 수지 조성물로 형성된다는 점을 제외하고는, 당해 기술분야에서 알려진 방법을 통해 제조된 것일 수 있다.
일 실시예를 들어, 상기 패턴은 어레이 평탄화막 패턴, 보호막 패턴, 절연막 패턴, 포토레지스트 패턴, 블랙 매트릭스 패턴, 컬럼 스페이서 패턴 및 블랙 컬럼 스페이서로 이루어진 군에서 선택되는 패턴일 수 있다.
< 화상 표시 장치 >
본 발명에 따른 화상 표시 장치는 상술한 패턴을 포함한다는 점을 제외하고는, 당해 기술분야에서 알려진 구성을 포함하며, 구체적인 예를 들면, 액정 표시 장치, 유기발광 다이오드(OLED), 플렉서블 디스플레이, 전계 발광 표시 장치, 플라스마 표시 장치, 전계 방출 표시 장치 등을 들 수 있고, 유기발광 표시장치용인 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않으며, 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.
합성예 1: 광경화성 알칼리 가용성 수지 (A-1-1)의 합성
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크에 프로필렌글리콜모노메틸에테르 아세테이트 100부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 100부, AIBN 5부, 비닐 톨루엔 23.0부, 4-메틸스티렌 1.6부, 글리시딜메타크릴레이트 46.0부, n-도데실머캅토 3부를 투입하고 질소 치환하였다. 그 후 교반하며 반응액의 온도를 80℃로 상승시키고 4시간 반응하였다. 이어서, 반응액의 온도를 상온으로 내리고 플라스크 분위기를 질소에서 공기로 치환한 후 트리에틸아민 0.2부, 4-메톡시 페놀 0.1부, 아크릴산 23.3부를 투입하고 100℃에서 6시간 반응하였다. 이후 반응액의 온도를 상온으로 내리고 숙신산 무수물 6.0부를 투입하고 80℃에서 6시간 반응하였다.
이렇게 합성된 알칼리 가용성 수지의 고형분 산가는 32.8 ㎎KOH/g이며 GPC로 측정한 중량 평균 분자량 Mw는 약 6,350이었으며, 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위는 70 몰%이었다. 환구법으로 측정한 연화점은 30℃이었다.
[화학식 1]
Figure pat00002
합성예 2: 광경화성 알칼리 가용성 수지 (A-1-2)의 합성
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크에 프로필렌글리콜모노메틸에테르 아세테이트 120부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 80부, AIBN 2부, 상기 아크릴산 13.0부, 벤질메타아크릴레이트 10부, 4-메틸스티렌 57.0부, 메틸메타아크릴레이트 20부, n-도데실머캅토 3부를 투입하고 질소 치환하였다. 그 후 교반하며 반응액의 온도를 80℃로 상승시키고 8시간 반응하였다.
이렇게 합성된 알칼리 가용성 수지의 고형분 산가는 98.2 ㎎KOH/g이며 GPC로 측정한 중량 평균 분자량 Mw는 약 14,950이었다. 환구법으로 측정한 연화점은 95℃이었다.
합성예 3: 열경화성 알칼리 가용성 수지 (A-2-1)의 합성
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, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 132.2g(0.60mol), 3-에틸-3-옥세타닐 메타크릴레이트 55.3g(0.30mol) 및 메타크릴산 8.6g(0.10mol)을 디에틸렌글리콜 메틸에틸에테르 150g에 용해하여 용액을 조제하였다. 제조된 용액을, 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 냉각시켰다. 이렇게 합성된 알칼리 가용성 수지는 고형분이 41.8 질량%이고, 고형분 환산 산가는 62 ㎎KOH/g이며, GPC로 측정한 중량 평균 분자량 Mw는 약 7,700이었다. 환구법으로 측정한 연화점은 87℃이었다.
합성예 4: 열경화성 알칼리 가용성 수지 (A-2-2)의 합성
중합 개시제의 용액의 적하가 종료된 후, 8시간 동안 70℃로 유지한 것을 제외하고는 상기 합성예 3과 동일하게 진행하였다.
이렇게 합성된 알칼리 가용성 수지는 고형분이 41.8 질량%이고, 고형분 환산 산가는 42 ㎎KOH/g이며, GPC로 측정한 중량 평균 분자량 Mw는 약 12,300이었다. 환구법으로 측정한 연화점은 103℃이었다.
실시예 및 비교예에 따른 경화성 수지 조성물의 제조
하기 표 1을 참조하여, 실시예 및 비교예에 따른 경화성 수지 조성물을 제조하였다.
A B C D E F G
A-1-1 A-1-2 A-2-1 A-2-2 B-1 B-2 B-3 B-4
실시예 1 6.0 - 6.0 - 2.5 - - - 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
2 12.0 - - - 2.5 - - - 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
3 - - 12.0 - 2.5 - - - 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
4 6.0 - 6.0 - 2.5 - - 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
5 12.0 - - 2.5 - - 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
6 - - 12.0 - 2.5 - - 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
7 5.0 - 5.0 - 4.5 - - 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
8 6.5 - 6.5 - 1.5 - - 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
9 9.0 - 9.0 - 2.5 - - - 10.0 2.0 65.0 1.0 1.5
10 4.5 - 4.5 - 3.5 - - - 18.0 2.0 65.0 1.0 1.5
11 6.0 - 6.0 - 2.5 - - - 16.0 3.0 65.0 - 1.5
비교예 1 - 6.0 6.0 - 2.5 - - - 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
2 6.0 - - 6.0 2.5 - - - 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
3 - 12.0 - - 2.5 - - - 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
4 - - - 12.0 2.5 - - - 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
5 - 6.0 - 6.0 2.5 - - - 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
6 6.0 6.0 - 2.5 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
7 6.0 6.0 - - 2.5 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
8 10 10 2.5 - - 8.0 2.0 65.0 1.0 1.5
9 3.5 3.5 3.5 - - 20.0 2.0 65.0 1.0 1.5
10 3.5 3.5 7.5 - - 16.0 2.0 65.0 1.0 1.5
< A: 알칼리 가용성 수지 >
- A-1-1: 합성예 1의 광경화성 알칼리 가용성 수지 (연화점 30℃)
- A-1-2: 합성예 2의 광경화성 알칼리 가용성 수지 (연화점 95℃)
- A-2-1: 합성예 3의 열경화성 알칼리 가용성 수지 (연화점 87℃)
- A-2-2: 합성예 4의 열경화성 알칼리 가용성 수지 (연화점 103℃)
< B: 다관능 에폭시 올리고머 >
- B-1: EXA-7241 (DIC 제조, 연화점 66℃, 에폭시 당량 168 g/eq.)
- B-2: KBPN-110 (국도화학 제조, 연화점 65℃, 에폭시 당량 210 g/eq.)
- B-3: HP-7200HHH (DIC 제조, 연화점 102℃, 에폭시 당량 286 g/eq.)
- B-4: HP-9900-75M (DIC 제조, 연화점 101℃, 에폭시 당량 274 g/eq.)
< C: 광중합성 불포화 모노머 >
- 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD DPHA: 일본화약㈜ 제조)
< D: 광중합 개시제 >
- Irgacure OXE-01 (Basf사 제조)
< E: 용제 >
- 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트
< F: 3관능 이상의 티올 화합물 >
- Trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate)(SC 유기화학 ㈜)
< G: 첨가제 >
- Sumilizer GP (스미토모 화학 제조)
실험예 1. 패턴의 물성 평가 1
5×5 cm의 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 경화성 수지 조성물을 각각 스핀 코팅한 다음 핫 플레이트(Hot plate)를 이용하여 80℃에서 120 초간 프리-베이크하였다. 상기 프리-베이크한 기판을 상온으로 냉각 후 석영 유리제 포토마스크와의 간격을 50㎛로 하여 노광기 (MA6; Karl suss (주) 제조)를 사용하여 30mJ/㎠의 노광량(365㎚ 기준)으로 광을 조사하였다. 이때 포토마스크는 30㎛ square pattern인 정사각형의 개구부(Hole 패턴)를 가지며, 상호 간격이 100㎛인 패턴이 동일 평면 상에 형성된 포토마스크가 사용되었다. 광 조사 후 2.38 중량% 테트라메틸 암모늄 수산화 수용액에서 60초간 현상하고 초순수로 세척한 후, 질소 하에서 건조하여 상기 경화성 수지 조성물 막에 패턴을 형성하였다. 오븐 중에서, 80℃에서 2시간 동안 포스트-베이크(post-bake)를 실시하였다. 이렇게 얻어진 패턴에 대하여 하기 (1) 및 (2)의 물성 평가를 실시하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실험예 2. 패턴의 물성 평가 2
포스트-베이크(post-bake)를 100℃에서 1시간 동안 실시한 것 외에는 실험예 1과 동일하게 진행하였으며, 이렇게 얻어진 패턴에 대하여 하기 (1) 및 (2)의 물성 평가를 실시하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실험예 3. 패턴의 물성 평가 3
포스트-베이크(post-bake)를 230℃에서 30분 동안 실시한 것 외에는 실험예 1과 동일하게 진행하였으며, 이렇게 얻어진 패턴에 대하여 하기 (1) 및 (2)의 물성 평가를 실시하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 밀착성 평가
상기 실험예 1 내지 3에서 제조된 패턴을 NMP 수용액에 각각 6분간 담근 후 꺼냈다. 그 후, ASTM D-3359-08표준 시험 조건에 의거하여 커터로 Cutting한 표면에 테이프를 붙였다가 떼어내는 방법으로 밀착성을 평가하였다.
약액 처리 후에 Cutting/Tape 시험에서 도막의 박리가 발생하는 정도를 표준 시험법에 의거하여 0B 내지 5B로 구분해, 5B가 가장 우수한 성능을 가지는 것으로 판단하였다.
<평가 기준>
5B: 박리 0%
4B: 박리 0% 초과 5% 미만
3B: 박리 5% 이상 15% 미만
2B: 박리 15% 이상 35% 미만
1B: 박리 35% 이상 65% 미만
0B: 박리 65% 이상
(2) 막 수축 평가
상기 실험예 1 내지 3에서 제조된 패턴을 NMP 수용액에 각각 6분간 담그기 전, 후의 패턴의 두께 변화를 평가하였다.
<평가 기준>
◎: 막두께 변화 1% 미만
○: 막두께 변화 1% 이상 2% 미만
△: 막두께 변화 2% 이상 5% 미만
X: 막두께 변화 5% 이상
실험예 1 (TPoB=80℃) 실험예 2 (TPoB=100℃ 실험예 3 (TPoB=230℃
밀착성 막수축 변화 밀착성 막수축 변화 밀착성 막수축 변화
실시예 1 5B ◎ 5B ◎ 5B ◎
실시예 2 4B ○ 5B ◎ 5B ◎
실시예 3 4B ○ 5B ◎ 5B ◎
실시예 4 5B ◎ 5B ◎ 5B ◎
실시예 5 4B ○ 5B ◎ 5B ◎
실시예 6 4B ○ 5B ◎ 5B ◎
실시예 7 4B ○ 5B ◎ 5B ◎
실시예 8 4B ◎ 5B ◎ 5B ◎
실시예 9 4B ○ 5B ◎ 5B ◎
실시예 10 4B ○ 5B ◎ 5B ◎
실시예 11 4B △ 4B ○ 5B ○
비교예 1 3B △ 3B △ 4B ○
비교예 2 2B △ 3B △ 4B ○
비교예 3 2B X 2B △ 4B △
비교예 4 1B X 2B △ 4B △
비교예 5 1B X 1B X 2B △
비교예 6 2B X 2B △ 3B △
비교예 7 2B X 2B △ 3B △
비교예 8 2B △ 2B △ 3B ○
비교예 9 2B X 2B △ 3B △
비교예 10 1B △ 1B △ 2B △
또한, 하기 표 3는 실험예 1 내지 3에서의 실시예 및 비교예에 따른 경화성 수지 조성물의 TSP 값을 나타낸 것이다.
하기 표 3을 참조하면, 광경화성 알칼리 가용성 수지 A-1-1의 TSP 값은 TPoB 80℃ 및 230℃에서 0.4 내지 2.1를 만족하였으나, A-1-2의 경우 TPoB 80℃에서 상기 범위를 만족하지 못하였다. 열경화성 알칼리 가용성 수지 A-2-1의 TSP 값은 TPoB 80℃ 및 230℃에서 1.2 내지 2.1를 만족하였으나, A-2-2의 경우 TPoB 80℃에서 상기 범위를 만족하지 못하였다. 다관능 에폭시 올리고머 B-1 및 B-2의 TSP 값은 1.3 내지 2.2를 만족하였으나, B-3 및 B-4의 경우 TPoB 80℃에서 상기 범위를 만족하지 못하는 것을 확인할 수 있다.
광경화성(A-1) 열경화성(A-2) 다관능 에폭시 올리고머(B)
A-1-1 A-1-2 A-2-1 A-2-2 B-1 B-2 B-3 B-4
연화점 (℃) 30 95 87 103 66 65 102 101
TPoB 80℃에서의 TSP 1.38 2.19 2.09 2.29 1.83 1.81 2.28 2.26
TPoB 100℃에서의 TSP 1.30 1.95 1.87 2.03 1.66 1.65 2.02 2.01
TPoB 230℃에서의 TSP 1.13 1.41 1.38 1.45 1.29 1.28 1.44 1.44
또한, 하기 표 4에서는, 알칼리 가용성 수지 (A)와 다관능 에폭시 올리고머(B)의 중량비는 1 : 0.1 내지 0.5의 범위에 포함되며, 알칼리 가용성 수지(A)와 광중합성 불포화 모노머(C)의 중량비가 1 : 0.5 내지 2인 범위에 포함되는 실시예 1 내지 실시예 11 및 비교예 1 내지 7에 대해, 실험예 1에서의 Tsp TPoB Total(Tsp 80 Total)의 값을 계산하였다.
Tsp TPoB Total 값은 TPoB 80℃ 내지 230℃에서의 Tsp가 상기 범위를 만족하는 경우, 알칼리 가용성 수지 (A)와 다관능 에폭시 올리고머 (B)의 전체 총합에 대하여 각 성분의 분율에 공정온도 80℃에서의 Tsp 값을 곱하였으며, TPoB 80℃ 내지 230℃에서 Tsp가 상기 범위를 벗어나는 물질(A-1-2, A-2-2, B-3, 및 B-4)을 사용한 경우는 0을 곱하였고, Tsp TPoB Total에 대한 막수축 변화량 및 밀착성의 상관관계를 나타내었다.
Tsp TPoB Total의 값은 A 와 B의 전체 총합 100 중 각 성분의 분율 x Tsp를 만족할 경우는 Tsp 값을 곱하고, 벗어난 경우는 0을 곱하여 총합을 계산하였고, 이에 따른 결과를 도 1 및 도 2에 나타내었다.
Tsp 80 Total 밀착성 막수축 변화율
실시예 1 1.75 5B ◎ 0.40%
실시예 2 1.45 4B ○ 1.80%
실시예 3 2.04 4B ○ 1.60%
실시예 4 1.75 5B ◎ 0.40%
실시예 5 1.45 4B ○ 1.50%
실시예 6 2.04 4B ○ 1.30%
실시예 7 1.76 4B ○ 1.10%
실시예 8 1.74 4B ◎ 0.90%
실시예 9 1.74 4B ○ 1.90%
실시예 10 1.76 4B ○ 1.00%
실시예 11 1.75 4B △ 2.10%
비교예 1 1.18 3B △ 2.70%
비교예 2 0.88 2B △ 3.10%
비교예 3 0.31 2B X 5.80%
비교예 4 0.31 1B X 10.10%
비교예 5 0.31 1B X 12.40%
비교예 6 1.43 2B X 8.70%
비교예 7 1.43 2B X 9.40%
상기 표에서 확인할 수 있는 바와 같이, Tsp 80 Total 값의 경우, 1.45 이상부터 밀착성과 막수축 변화율이 우수한 경향을 나타내었다.
또한, 하기 표 5 및 표 6에서는 상기 표 4에서 포스트 베이크 온도를 100℃ 또는 230℃로 변경하여 Tsp TPoB Total 값을 정리하였다. 또한, Tsp 100 Total에 대한 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었으며, Tsp 230 Total에 대한 결과를 도 5 및 도 6에 나타내어 Tsp TPoB Total에 대한 막수축 변화량 및 밀착성의 상관관계를 확인하였다. Tsp 100 Total 및 Tsp 230 Total 값 또한 TPoB 80℃ 내지 230℃에서 Tsp가 상기 범위를 벗어나는 물질(A-1-2, A-2-2, B-3, 및 B-4)을 사용한 경우는 0을 곱하였다.
Tsp 100 Total 밀착성 막수축 변화율
실시예 1 1.60 5B ◎ 0.37%
실시예 2 1.36 5B ◎ 1.63%
실시예 3 1.83 5B ◎ 0.97%
실시예 4 1.60 5B ◎ 0.29%
실시예 5 1.36 5B ◎ 1.12%
실시예 6 1.83 5B ◎ 0.93%
실시예 7 1.61 5B ◎ 0.75%
실시예 8 1.59 5B ◎ 0.70%
실시예 9 1.59 5B ◎ 1.74%
실시예 10 1.61 5B ◎ 0.66%
실시예 11 1.60 4B ○ 1.84%
비교예 1 1.06 3B △ 2.65%
비교예 2 0.82 3B △ 2.79%
비교예 3 0.29 2B △ 5.40%
비교예 4 0.29 2B △ 8.17%
비교예 5 0.29 1B X 10.45%
비교예 6 1.31 2B △ 8.13%
비교예 7 1.31 2B △ 8.94%
Tsp 230 Total 밀착성 막수축 변화율
실시예 1 1.26 5B ◎ 0.21%
실시예 2 1.16 5B ◎ 0.85%
실시예 3 1.36 5B ◎ 0.67%
실시예 4 1.26 5B ◎ 0.13%
실시예 5 1.16 5B ◎ 0.54%
실시예 6 1.36 5B ◎ 0.42%
실시예 7 1.26 5B ◎ 0.33%
실시예 8 1.26 5B ◎ 0.26%
실시예 9 1.26 5B ◎ 0.87%
실시예 10 1.26 5B ◎ 0.29%
실시예 11 1.26 5B ○ 1.22%
비교예 1 0.79 4B ○ 1.85%
비교예 2 0.69 4B ○ 1.94%
비교예 3 0.22 4B △ 3.05%
비교예 4 0.22 4B △ 4.76%
비교예 5 0.22 2B △ 4.93%
비교예 6 1.04 3B △ 3.84%
비교예 7 1.04 3B △ 4.21%
상기 표에서 확인할 수 있는 바와 같이, Tsp 100 Total 값의 경우, 1.36 이상부터 밀착성과 막수축 변화율이 우수한 경향을 나타내었다. 또한, Tsp 230 Total 값의 경우, 1.16 이상부터 밀착성과 막수축 변화율이 우수한 경향을 나타내었다.

Claims (12)

  1. 알칼리 가용성 수지(A), 다관능 에폭시 올리고머(B), 광중합성 불포화 모노머(C), 광중합 개시제(D) 및 용제(E)를 포함하며,
    80℃ 내지 230℃ 범위 내에서의 포스트-베이크(post-bake) 온도가 TPoB이고, 상기 알칼리 가용성 수지(A) 또는 상기 다관능 에폭시 올리고머(B)의 연화점이 TSoft일 때, (TPoB + TSoft)/TPoB의 값은 TSP이고,
    상기 알칼리 가용성 수지(A)는 TSP의 값이 0.4 내지 2.1인 광경화성 알칼리 가용성 수지(A-1) 및 TSP의 값이 1.2 내지 2.1인 열경화성 알칼리 가용성 수지(A-2) 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하고,
    상기 다관능 에폭시 올리고머(B)는 TSP의 값이 1.3 내지 2.2인 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 알칼리 가용성 수지(A)는 환구법으로 측정한 연화점이 30℃ 이상 내지 90℃ 이하이고,
    상기 다관능 에폭시 올리고머(B)는 환구법으로 측정한 연화점이 65℃ 이상 90℃ 이하인, 경화성 수지 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 알칼리 가용성 수지(A)와 상기 다관능 에폭시 올리고머(B)의 중량비는 1 : 0.1 내지 0.5인, 경화성 수지 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 알칼리 가용성 수지(A)의 중량 평균 분자량은 5,000 내지 30,000 인, 경화성 수지 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 알칼리 가용성 수지(A)는, 상기 광경화성 알칼리 가용성 수지(A-1)와 상기 열경화성 알칼리 가용성 수지(A-2)를 1 : 0 내지 0 : 1의 중량비로 포함하는, 경화성 수지 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 알칼리 가용성 수지(A)와 상기 광중합성 불포화 모노머(C)의 중량비는 1 : 0.5 내지 2인, 경화성 수지 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 다관능 에폭시 올리고머(B)는 에폭시 당량(EEW)이 250 g/eq. 이하인, 경화성 수지 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    3관능 이상의 티올 화합물(F)를 더 포함하는, 경화성 수지 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 경화성 수지 조성물은 80℃ 내지 230℃에서 경화가 가능한 것을 특징으로 하는, 경화성 수지 조성물.
  10. 청구항 1 내지 9 중의 어느 한 항의 경화성 수지 조성물로 형성되는 패턴.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 패턴은 어레이 평탄화막 패턴, 보호막 패턴, 절연막 패턴, 포토레지스트 패턴, 블랙 매트릭스 패턴, 컬럼 스페이서 패턴 및 블랙 컬럼 스페이서로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 패턴.
  12. 청구항 10의 패턴을 포함하는 화상 표시 장치.
KR1020210016300A 2020-02-20 2021-02-04 경화성 수지 조성물, 패턴 및 화상 표시 장치 KR20210106351A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110193302.5A CN113281965A (zh) 2020-02-20 2021-02-20 固化性树脂组合物、图案以及图像显示装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200020996 2020-02-20
KR20200020996 2020-02-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210106351A true KR20210106351A (ko) 2021-08-30

Family

ID=77502239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210016300A KR20210106351A (ko) 2020-02-20 2021-02-04 경화성 수지 조성물, 패턴 및 화상 표시 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210106351A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024005195A1 (ja) * 2022-07-01 2024-01-04 大阪有機化学工業株式会社 硬化性樹脂組成物、当該組成物を硬化させた絶縁性硬化膜及びタッチパネル用絶縁性硬化膜、並びに、タッチパネル

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101682006B1 (ko) 2014-08-13 2016-12-02 주식회사 엘지화학 감광성 수지 조성물

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101682006B1 (ko) 2014-08-13 2016-12-02 주식회사 엘지화학 감광성 수지 조성물

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024005195A1 (ja) * 2022-07-01 2024-01-04 大阪有機化学工業株式会社 硬化性樹脂組成物、当該組成物を硬化させた絶縁性硬化膜及びタッチパネル用絶縁性硬化膜、並びに、タッチパネル

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101963931B1 (ko) 흑색 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 블랙매트릭스 및 이를 구비한 화상 표시 장치
KR101813911B1 (ko) 네가티브형 감광성 수지 조성물
CN105988288B (zh) 感光性树脂组合物、光固化图案及图像显示装置
TWI665518B (zh) 負型感光性樹脂組合物、使用該組合物的光固化圖案及圖像顯示裝置
KR102392964B1 (ko) 차광막용 감광성 수지 조성물, 이것을 경화시킨 차광막을 구비한 디스플레이용 기판, 및 디스플레이용 기판의 제조 방법
KR102329943B1 (ko) 네가티브 감광형 수지 조성물 및 이로부터 제조된 광경화 패턴
CN107272342B (zh) 负型感光树脂组合物
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
TWI626507B (zh) 負型光敏性樹脂組成物
KR20210106351A (ko) 경화성 수지 조성물, 패턴 및 화상 표시 장치
CN111032720A (zh) 树脂、感光性树脂组合物、树脂固化膜及图像显示装置
CN116893573A (zh) 感光性树脂组合物、硬化膜、附硬化膜的基板及附硬化膜的基板的制造方法
KR20170018680A (ko) 네가티브형 감광성 수지 조성물
KR20210131560A (ko) 경화성 수지 조성물, 패턴 및 화상표시장치
JP3893587B2 (ja) 光重合性不飽和樹脂、その製造方法及びそれを用いたアルカリ可溶型感放射線性樹脂組成物
KR101744645B1 (ko) 경화막 형성용 수지 조성물, 경화막 및 그의 형성 방법, 그리고 표시 소자
JP2023008789A (ja) 接着剤層形成用組成物、積層体、積層体の製造方法および積層体の処理方法
KR102330078B1 (ko) 네가티브형 감광성 수지 조성물
KR20170027005A (ko) 감광성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 광경화 패턴
KR20180031131A (ko) 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 광경화 패턴
CN113281965A (zh) 固化性树脂组合物、图案以及图像显示装置
KR102683320B1 (ko) 경화성 수지 조성물, 패턴 및 표시장치
KR20180073002A (ko) 네가티브형 감광성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 광경화 패턴
KR20190075235A (ko) 감광성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 절연 패턴
KR20190111637A (ko) 감광성 수지 조성물