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KR100662178B1 - 고-색재현 컬러필터 제조용 감광성 수지 조성물 - Google Patents

고-색재현 컬러필터 제조용 감광성 수지 조성물 Download PDF

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KR100662178B1
KR100662178B1 KR1020050018157A KR20050018157A KR100662178B1 KR 100662178 B1 KR100662178 B1 KR 100662178B1 KR 1020050018157 A KR1020050018157 A KR 1020050018157A KR 20050018157 A KR20050018157 A KR 20050018157A KR 100662178 B1 KR100662178 B1 KR 100662178B1
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South Korea
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photosensitive resin
color filter
resin composition
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acrylic
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정준호
허근
이천석
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제일모직주식회사
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Abstract

본 발명은 컬러필터에 사용되는 알칼리수용액 현상형의 감광성 수지 조성물에 관한 것으로, 카르복실기 함유 아크릴계 바인더 수지, 에폭시 노볼락 아크릴 카르복실레이트 수지, 글리세롤트리아크릴레이트의 변형 단량체, 아크릴계 광중합성 단량체, 광중합 개시제, 안료, 및 잔량으로서 용제를 포함하여 이루어지되, 상기 아크릴계 광중합성 단량체가 상기한 안료 분산액과의 혼화성, 경화성 및 현상성이 우수하며, 이러한 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물을 사용하여 고-명암비를 갖는 컬러필터를 수득할 수 있다는 장점을 갖는다.
고-색재현 컬러필터, 감광성 수지 조성물, 고-콘트라스트, 현상성, 카르복실기 함유 아크릴계 바인더 수지, 내화학성, 경화성

Description

고-색재현 컬러필터 제조용 감광성 수지 조성물 {Photosensitive resin composition for high-resolusion color filter}
본 발명은 컬러필터의 제조에 사용되는 알칼리수용액 현상형의 감광성 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고-명암비의 안료를 사용하여 고-색재현 특성을 발현하는 컬러필터 제조용 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.
컬러필터는 액정표시장치, 카메라의 광학필터 등에 사용되는 것으로서, 3종이상의 색상으로 착색된 미세한 영역의 박막을 고체촬영소자 또는 투명기판 상에 코팅하여 제조된다. 이와 같은 착색박막은 통상 염색법, 인쇄법, 전착법, 안료분산법 등에 의하여 형성된다.
염색법의 경우, 기판 상이 미리 젤라틴 등의 천연 감광성 수지, 아민 변성 폴리비닐 알코올, 아민 변성 아크릴 수지 등의 염색기재를 가진 화상을 형성시킨 후, 직접염료 등의 염료로 염색하여 착색박막을 형성하지만, 다색 박막을 동일 기판 상에 형성하기 위해서는 색상을 변화시킬 때마다 방염가공을 할 필요가 있기 때문에, 공정이 매우 복잡해지고, 시간이 지연되는 문제점을 갖고 있다. 또한, 일반적으로 사용하는 염료 및 수지 자체의 선명성과 분산성은 양호하나, 내광성, 내습성 및 가장 중요한 특성인 내열성이 나쁘다는 단점이 있다. 예컨대, 대한민국 공개특허공보 제1991-4717호와 동 공보 제1994-7778호에서는 염료로서 아조 화합물과 아지드 화합물을 사용하고 있지만, 안료형에 비하여 내열성 및 내구성이 떨어지는 단점을 가지고 있다.
인쇄법에서는 열경화성 또는 광경화성 수지에 안료를 분산시킨 잉크를 사용하여 인쇄를 행한 후, 열 또는 광으로 경화시킴으로써 착색박막이 형성된다. 이 방법에 의하면 타 방법에 비해 재료비를 절감할 수는 있지만, 고도로 정밀하고 세밀한 화상 형성이 곤란하고, 또한 형성되는 박막층이 균일하지 못하다는 단점이 있다. 대한민국 공개특허공보 제1995-7003746호 및 동 공보 제1996-11513호에서는 잉크젯 방식을 이용한 컬러필터의 제조방법을 제안하고 있는데, 섬세하고 정확한 색소의 인쇄를 위하여 노즐에서 분사되는 컬러 레지스트 조성물이 염료형으로 되어 있기 때문에, 염색법과 마찬가지로 내구성 및 내열성이 떨어지게 된다.
이와 달리, 대한민국 공개특허공보 제1993-7000858호 및 동 공보 제1996-29904호에서는 전기침전법을 이용한 전착법을 제한하고 있는데, 전착법은 정밀한 착색망을 형성할 수 있고, 안료를 사용하므로 내열성 및 내광성이 우수한 특성을 가지고 있으나, 앞으로 화소크기가 정밀하게 되어 전극패턴이 세밀하게 될 것이 요구되는 경우, 전극의 양쪽 끝에 전기저항으로 인한 얼룩이 나타나거나 착색막 두께가 두꺼워져서, 고도의 정밀성을 요구하는 컬러필터에 적용하기는 어렵다는 단점이 있다.
한편, 안료분산법은 흑색 매트릭스가 제공된 투명한 기질 위에 착색제를 함유하는 광중합성 조성물을 코팅-노광-현상-열경화시키는 일련의 과정을 반복함으로써 착색박막이 형성되는 방법이다. 안료분산법은 컬러필터의 가장 중요한 성질인 내열성 및 내구성을 향상시킬 수 있고, 필름의 두께를 균일하게 유지할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 예컨대, 대한민국 공개특허공보 제1992-7002502호 및 동 공보 제1995-7000359호, 대한민국 특허공고공보 제1994-5617호 및 동 공보 제1995-11163호 등에서는 안료분산을 이용한 칼라 레지스트 제조방법이 제안되고 있다.
안료분산법에 따른 컬러필터 제조에 사용되는 착색 감광성 수지 조성물은 일반적으로 바인더 수지, 광중합성 단량체, 광중합 개시제, 에폭시 수지, 용제와 기타 첨가제 등으로 이루어진다. 상기 바인더 수지로서, 예컨대 일본국 공개특허공보 평7-140654호 및 동 공보 평10-254133호에서는 카르복실기 함유 아크릴계 공중합체를 사용하고 있다.
그러나 근래의 컬러필터 개발 방향은 높은 색-재현성과 고-휘도를 요구하게 되어 안료의 고농도화가 필연적으로 요구되고 있다. 그 결과, 조성물 중 안료의 함량은 증가하게 되고, 현상성을 부여하는 아크릴계 바인더 수지의 함량이 감소하게 되어 현상 공정 특성이 나빠져 잔사가 현상공정 후에도 씻겨나가지 않고 컬러필터 기판 위에 남아 후공정 특성을 방해하게 되는 문제점이 빈발하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 아크 릴 단량체로서 고-명암비의 안료분산액과의 혼화성이 우수한 카르복실기 함유 아크릴계 공중합체를 사용하는 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 경화성능이 우수하고, 알칼리현상액에 우수한 현상성을 갖는 아크릴계 광중합성 단량체에 글리세롤트리 아크릴레이트의 변형 단량체를 도입함으로써 고-색재현 컬러필터의 특성을 나타내며, 현상공정 특성 개선을 목적으로 한다.
즉, 본 발명은 카르복실기 함유 아크릴계 바인더 수지, 에폭시 노볼락 아크릴 카르복실레이트 수지, 글리세롤트리아크릴레이트의 변형 단량체, 아크릴계 광중합성 단량체, 광중합 개시제, 안료 및 용제를 포함하는 컬러필터 제조용 감광성 수지 조성물을 제공한다.
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에서 상기 카르복실기 함유 아크릴계 바인더 수지는 1개 이상의 카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체와 이와 공중합 가능한 다른 에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체이다. 이 때, 상기 카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체의 중합비율은 전체 공중합체의 5 내지 50%, 바람직하게는 10 내지 40%의 범위 이내가 될 수 있으며, 상기 카르복실기 함유 아크릴계 바인더 수지의 분자량(Mw)은 3,000 내지 150,000, 바람직하게는 5,000 내지 50,000의 범위 이내이다. 또한 상기 카르복실기 함유 아크릴계 바인더 수지의 산가는 20 내지 50㎎/KOH 이내가 될 수 있다. 상기 카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체로는, 예를 들면, 아크 릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 푸마르산 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 것이 사용될 수 있다. 또한, 상기 카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체와 공중합 가능한 다른 에틸렌성 불포화 단량체로는, 예를 들면, 스티렌, α-메틸 스티렌, 비닐톨루엔, 비닐벤질메틸에테르, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트 등의 불포화 카르본산 에스테르류; 2-아미노에틸아크릴레이트, 2-아미노에틸메타크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸메타크릴레이트 등의 불포화 카르본산 아미노 알킬에스테르류; 초산비닐, 안식향산비닐 등의 카르본산 비닐에스테르류; 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등의 불포화 카르본산 글리시딜 에스테르류; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시안화 비닐 화합물; 아크릴아미드, 메타크릴아미드 등의 불포화 아미드류 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것이 될 수 있다. 상기와 같은 단량체들로 구성된 카르복실기 함유 아크릴계 바인더 수지의 구체적인 예들에는 메타크릴산/벤질메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체 등이 있다. 상기 카르복실기 함유 아크릴계 바인더 수지의 사용량은 전체 조성물에 대해 0.1 내지 20중량%가 될 수 있다. 상기 카르복실기 함유 아크릴계 바인더 수지의 사용량이 0.1중량% 미만인 경우, 알칼리현상액에 현상이 이루어지지 않는 문제점이 있을 수 있으며, 반대로 20중량%를 초과하는 경우, 가교성이 부족하여 표면 거칠기가 증가하는 문제점이 있을 수 있다.
상기 에폭시 노볼락 아크릴 카르복실레이트 수지로는 하기 화학식 1의 구조를 가지며, 분자량이 3,000 내지 30,000인 수지가 사용될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112005011658820-pat00001
상기 식에서, R은 (CH2)m이고, m은 1 내지 12의 정수이며, n은 1 내지 20의 정수이다.
상기 에폭시 노볼락 아크릴 카르복실레이트 수지의 사용량은 전체 조성물에 대하여 0.5 내지 20중량%의 범위 이내가 바람직하다. 상기 에폭시 노볼락 아크릴 카르복실레이트 수지의 사용량이 0.5중량% 미만으로 포함되는 경우 경화성능이 저하되고, 20중량%를 초과하는 경우, 현상 후에 잔사가 남는 문제점이 있을 수 있다.
상기 글리세롤트리아크릴레이트의 변형 단량체는 하기 화학식 2의 구조를 갖는 단량체로서 경화성능이 뛰어나고, 알칼리현상액에 의해 용해 가능하다.
[화학식 2]
Figure 112005011658820-pat00002
상기 식에서, l+m+n은 1 내지 10의 정수이며, 2 내지 5일 때 보다 바람직하다.
상기 아크릴계 광중합성 단량체는 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 일반적으로 사용되는 단량체로서, 예를 들면, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1-4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 노볼락에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에티렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 것이 될 수 있다. 상기 글리세롤트리아크릴레이트의 변형 단량체와 상기 아크릴계 광중합성 단량체의 총 사용량은 전체 조성물에 대하여 0.5 내지 20중량%의 범위 이내가 될 수 있다. 상기 글리세롤트리아크릴레이트의 변형 단량체와 상기 아크릴계 광중합성 단량체의 총 사용량이 0.5중량% 미만으로 되는 경우, 현상이 너무 과도하게 일어나서 패턴 형성에 있어서 잔류하는 경화막의 모서리 부분이 불분명하게 형성되는 문제점이 있을 수 있으며, 반대로 20중량%를 초과하는 경우, 알칼리현상액에 의해 현상되지 않게 되는 문제점이 있을 수 있다.
상기 광중합 개시제는 감광성 수지 조성물에 일반적으로 사용되는 광중합 개시제로서, 예를 들어, 아세토페논게 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조인계 화합물, 트리아진계 화합물 등을 사용할 수 있다. 상기 광중합 개시제로 사용되는 아세토페논계 화합물의 구체적인 예들로는 2,2'-디에톡시아세토페논, 2,2'-디부톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, p-t-부틸트리클로로아세토페논, p-t-부틸디클로로아세토페논, 벤조페논, 4-클로로아세토페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 3,3'-디메틸-2-메톡시벤조페논, 2,2'-디클로로-4-페녹시아세토페논, 2-메틸-1-(4-(메틸티오)페닐)-2-모폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-부탄-1-온 등을 들 수 있으나, 본 발명은 이들에 제한되는 것은 아니다. 상기 벤조페논계 화합물의 예들로는 벤조페논, 벤조일 안식향산, 벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있으나, 본 발명은 이들에 제한되는 것은 아니다. 상기 티오크산톤계 화합물의 예들로는 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 2-클로로 티오크산톤 등을 들 수 있으나, 본 발명은 이들에 제한되는 것은 아니다. 상기 벤조인계 화합 물의 예들로는 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 베조인 이소프로필에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 벤질디메틸케탈 등을 들 수 있으나, 본 발명은 이들에 제한되는 것은 아니다. 상기 트리아진계 화합물의 예들로는 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(3',4'-디메톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시나프틸)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-트릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-피페닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 비스(트리클로로메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시-1-일)4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4-트리클로로메틸(피페로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진 등을 들 수 있으나, 본 발명은 이들에 제한되는 것은 아니다. 그 밖에 카바졸계 화합물, 디케톤류 화합물, 설포늄 보레이트계 화합물, 디아조계 화합물, 디이미졸계 화합물등의 상용화된 광중합 개시제들도 사용이 가능하다. 상기 광중합 개시제의 사용량은 전체 조성물에 대하여 0.1 내지 10중량%의 범위 이내가 될 수 있다. 상기 광중합 개시제의 사용량이 0.1중량% 미만인 경우, 패턴형성 공정에서의 노광 시, 광중합이 충분히 일어나지 못하게 되는 문제점이 있을 수 있으며, 반대로 10중량%를 초과하는 경우, 광중합 후, 남는 미반응 개시제가 투과율을 저하시키는 등의 문제점이 있을 수 있다.
상기 안료로는 안트라퀴논계 안료, 페릴렌계 등의 축합다환 안료, 프탈로시아닌 안료, 아조계 안료 등의 유기안료 이외에 카본블랙 등의 무기안료도 사용되 수 있으며, 이들 중 어느 하나를 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 안료의 사용량은 전체 조성물에 대하여 0.1 내지 20중량%의 범위 이내로 사용되는 것이 바람직하다. 상기 안료가 0.1 중량% 미만으로 사용되는 경우, 착색효과가 미미하게 되는 문제점이 있을 수 있으며, 반대로 20중량%를 초과하는 경우 현상성능이 급격하게 저하되는 문제점이 있을 수 있다.
본 발명에서는 안료성분이 용제 중에 균일하게 분산되도록 필요에 따라 분산제를 사용할 수도 있는데, 이러한 목적으로는 비이온성, 음이온성 또는 양이온성 분산제 모두 사용 가능하며, 예를 들면, 폴리알킬렌글리콜 및 이의 에스테르, 폴리옥시알킬렌, 다가알콜 에스테르 알킬렌 옥사이드 부가물, 알콜알킬렌옥사이드 부가물, 술폰산 에스테르, 술폰산염, 카르복실산에스테르, 카르복실산염, 알킬아미드알킬렌옥사이드 부가물, 알킬아민 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 것이 사용될 수 있다. 상기 분산제는 안료 1중량부 당 0.1 내지 0.9중량부의 양으로 상기 조성물 중에 더 포함될 수 있다. 상기 분산제의 사용량이 안료 1중량부 당 0.1중량부 미만으로 사용되는 경우, 분산효과가 적어 안료가 충분히 분산되지 않게 되는 문제점이 있을 수 있으며, 반대로 0.9중량부를 초과하는 경우, 분산제가 초과되는 양만큼 안료나 바인더를 넣을 수 없으므로, 고농도 안료분산액을 만들 수 없을 뿐만 아니라, 표적(target) 두께를 맞추는데 어려움이 있다.
본 발명에서 사용되는 상기 용제로는 에틸렌글리콜아세테이트, 에틸셀로솔브, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 에틸락테이트, 폴리에틸렌글리콜, 시클 로헥사논, 프로필렌글리콜메틸에테르 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 것이 사용될 수 있으나, 본 발명이 이들에 제한되는 것은 아니다. 상기 용제는 상기 성분들의 사용량의 잔량으로서 사용될 수 있으며, 바람직하게는 전체 조성물에 대하여 20 내지 90중량%의 범위 이내가 될 수 있다. 상기 용제의 사용량이 20중량% 미만인 경우, 수득되는 조성물의 도포 자체가 어려워지는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 90중량%를 초과하는 경우, 두께 3㎛ 이상의 막에서 평탄성을 유지하기 어려워지는 문제점이 있을 수 있다.
본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 컬러필터 용의 유리기판 상에 스핀 도포, 롤러 도포, 스프레이 도포 등의 적당한 방법을 사용하여 예를 들면 0.5 내지 10㎛의 두께로 도포될 수 있다. 도포 후에는 컬러필터에 필요한 패턴을 형성하도록 활성선을 조사한다. 조사에 사용되는 광원으로서의 활성선은, 예를 들면, 190 내지 450㎚, 바람직하게는 200 내지 400㎚ 영역의 자외선 광선을 조사하며, 전자선 및 X선 조사도 적절하다. 활성선을 조사한 다음, 도포층을 알칼리현상액으로 처리하면 도포층의 미조사 부분이 용해되고, 컬러필터에 필요한 패턴이 형성되게 된다. 이러한 과정을 필요한 색의 수 만큼 반복 수행함으로써, 원하는 패턴을 갖는 컬러필터를 수득할 수 있다. 또한, 상기 과정에서, 현상에 의해 수득된 화상패턴을 다시 가열하거나 또는 활성선 조사 등에 의해 경화시킴으로써 내크랙성, 내용제성 등을 더욱 향상시킬 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어 서는 안된다.
실시예 1
하기 표 1에 따라 조성물을 준비하였다.
Figure 112005011658820-pat00003
상기 성분들을 사용하여 다음과 같이 감광성 수지 조성물을 제조하였다;
(1) 용제에 광중합 개시제를 용해시킨 후, 2시간 동안 상온에서 교반시켰다.
(2) 카르복실기 함유 아크릴계 바인더 수지, 에폭시 노볼락 아크릴 카르복실레이트 수지 및 광중합성 단량체를 첨가하고, 2시간 동안 상온에서 교반시켰다.
(3) 안료를 첨가하고, 1시간 동안 상온에서 교반시켰다.
(4) 계면활성제를 첨가하고, 1시간 동안 상온에서 교반시켰다.
(5) 3회에 걸친 여과를 행하여 불순물을 제거하였다.
비교예 1
글리세롤트리아크릴레이트 2.15g과 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 2.15g 대신 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 4.3g을 사용한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
비교예 2
글리세롤트리아크릴레이트 2.15g과 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 2.15g 대신 글리세롤트리아크릴레이트 4.3g을 사용한 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
비교예 3
안료로 CHR-14만 13g 사용하는 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일하게 수행하였다.
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 감광성 수지 조성물을 사용하여 형성된 패턴의 특성 평가를 다음과 같이 수행하였다;
- 명암비(contrast)
두께 0.7㎜의 탈지세척한 유리기판 상에 1 내지 2㎛의 두께로 감광성 수지 조성물을 도포하고, 열풍순환식 건조로 안에서 80℃에서 1분 동안 건조시켜 도막을 수득하였다. 계속해서, 365㎚의 파장을 가진 초고압 수은 램프로 조사하고, 1% 수산화칼륨 수용액을 사용하여 30℃, 상압하에서 60초 동안 현상하고, 다시 열풍순환식 건조로 안에서 220℃, 40분 동안 건조하여 패턴을 수득하였다. 이 패턴을 콘트라스트(Contrast Ratio) 측정기기로 평가하였으며, 하기의 3점 기준법으로 나타내었다. 명암비는 두 편광필름이 직교시 측정한 값/두 편광필름이 수평시 측정한 값으로 나타낸다.
○ : 명암비 우수 - 1,000 내지 1,300
△ : 명암비 양호 - 800 내지 1,000
× : 명암비 불량 - 800 이하
- 현상성
두께 1㎜의 탈지세척한 크롬코팅 유리기판 상에 1 내지 2㎛의 두께로 감광성 수지 조성물을 도포하고, EBR(edge bead remover) 처리 후, 열풍순환식 건조로 안에서 80℃에서 1분 동안 건조시켜 도막을 수득하였다. 계속해서, 도막 위에 포토마스크를 대고 365㎚의 파장을 가진 초고압 수은 램프를 사용하여 노광한 후, 1% 수산화칼륨 수용액을 사용하여 30℃, 상압하에서 60초 동안 현상하고, 다시 열풍순환식 건조로 안에서 220℃, 40분 동안 건조하여 패턴을 수득하였다. 그런 다음, 잔사의 유무를 할로겐등(halogen light) 아래에서 육안으로 조사하였으며, 하기의 3점 기준법으로 나타내었다.
○: 공정성 우수 - 패턴 상에 잔사 및 EBR 잔사 없음
△ : 공정성 양호 - 패턴 상에 잔사 및 EBR 잔사 조금 있음
×: 공정성 불량 - 패턴 상에 잔사가 많이 남아 있음
- 내화학성
두께 0.7㎜의 탈지세척한 유리기판 상에 1 내지 2㎛의 두께로 감광성 수지 조성물을 도포하고, 열풍순환식 건조로 안에서 80℃에서 1분 동안 건조시켜 도막을 수득하였다. 계속해서, 365㎚의 파장을 가진 초고압 수은 램프로 조사하고, 1% 수산화칼륨 수용액을 사용하여 30℃, 상압하에서 60초 동안 현상하고, 다시 열풍순환식 건조로 안에서 220℃, 40분 동안 건조하여 패턴을 수득하였다. 이 패턴을 5%의 염산 수용액, 5%의 수산화나트륨 수용액, N-메틸피롤리돈(NMP), 자일렌(Xylene) 및 이소프로필알코올(IPA) 들에 60분 동안 침지시킨 후, 건져내어 건조한 후, 패턴의 변화는 광학현미경으로 관찰하여 광학사진을 통해 육안으로 관찰하였으며,및 색차를 색차측정기기로 네E을 측정하여 관찰하였으며, 하기의 3점 기준법으로 나타내었다.
○ : 패턴의 변화가 없으며, 색차(네E)가 3.0 이하임
△ : 패턴의 변화가 조금 있거나, 색차(네E)가 3.0 내지 5.0 임
× : 패턴의 변화가 많거나, 색차(네E)가 5.0 이상임
위와 같은 평가방법에 따른 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
Figure 112005011658820-pat00004
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 감광성 수지 조성물은 고-명암성, 내화학성 및 현상특성이 우수하여 본 발명의 조성물을 사용하면 고품질의 컬러필터를 생산할 수 있게 되는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (7)

  1. 카르복실기 함유 아크릴계 바인더 수지, 에폭시 노볼락 아크릴 카르복실레이트 수지, 글리세롤트리아크릴레이트의 변형 단량체, 아크릴계 광중합성 단량체 ,광중합 개시제, 안료 , 용제를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 컬러필터 제조용 감광성 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 카르복실기 함유 아크릴계 바인더 수지는 0.1 내지 20중량%, 상기 에폭시 노볼락 아크릴 카르복실레이트 수지는 0.5 내지 20중량%, 상기 글리세롤트리아크릴레이트의 변형 단량체는 0.5 내지 10중량%, 상기 아크릴계 광중합성 단량체는 0.5 내지 10중량%, 상기 광중합 개시제는 0.1 내지 10중량%, 상기 안료는 0.1 내지 20중량%이고, 상기 용제를 잔량으로 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 제조용 감광성 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 에폭시 노볼락 아크릴 카르복실레이트 수지가 하기 화학식 1의 구조를 갖고, 분자량이 3,000 내지 30,000인 것을 특징으로 하는 컬러필터 제조용 감광성 수지 조성물;
    [화학식 1]
    Figure 112006075866035-pat00005
    상기 식에서, R은 (CH2)m이고, m은 1 내지 12의 정수이며, n은 1 내지 20의 정수이다.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 글리세롤트리아크릴레이트의 변형 단량체는 하기 화학식 2의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 컬러필터 제조용 감광성 수지 조성물;
    [화학식 2]
    Figure 112005011658820-pat00006
    (l+m+n은 1 내지 10의 정수)
  5. 제 3항에 있어서, 상기 조성물에 0.1 내지 20중량%의 에폭시 수지를 추가로 포함함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 제조용 감광성 수지 조성물.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 조성물이 안료 1중량부 당 0.1 내지 0.9중량부의 분산제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 제조용 감광성 수지 조성물.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중의 어느 한 항에 따른 감광성 수지 조성물로 패턴을 형성하여 제조된 것을 특징으로 하는 컬러필터.
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