KR20170065111A

KR20170065111A - 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR20170065111A
Application number: KR1020150171145A
Authority: KR
Inventors: 유정호; 김태완
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2015-12-03
Publication date: 2017-06-13
Also published as: TWI656404B; TW201727371A; JP2017102431A; CN106842818A

Abstract

본 발명은 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상 표시 장치에 관한 것으로, 알칼리 가용성 수지; 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하고, 상기 알칼리 가용성 수지는 화학식 1로 표시되는 구조단위 및 화학식 2로 표시되는 구조단위를 포함하며, 상기 광중합 개시제는 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.

Description

착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상 표시 장치{COLORED PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, COLOR FILTER AND IMAGE DISPLAY DEVICE PRODUCED USING THE SAME}

본 발명은 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.

컬러필터는 촬상소자, 액정 표시 장치(LCD) 등의 각종 표시장치에 널리 이용되는 것으로, 그 응용 범위가 급속히 확대되고 있다. 상기 컬러필터는 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue)의 3가지 컬러의 착색 패턴으로 이루어지거나, 옐로우(Yellow), 마젠타(Magenta) 및 시안(Cyan)의 3가지 컬러의 착색 패턴으로 이루어진다.

상기 컬러필터 각각의 착색 패턴은 일반적으로 안료 또는 염료 등의 착색제, 바인더 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된다. 상기 착색 감광성 수지 조성물을 이용한 착색 패턴 가공은 통상적으로 리소그래피 공정으로 수행되고 있다.

이러한 착색 감광성 수지 조성물로서 안료 및 결합제 수지와 함께 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 함유하는 조성물이 많이 사용되고 있다.

현재 디스플레이는 보다 더 사실적인 이미지 전달을 위해 고해상도 모델이 빠르게 증가 되고 있으며 특히 개인 휴대용 기기인 모바일이나 태블릿PC에 적용이 되는 패널에 대해서는 500ppi 이상의 고정밀화를 요구하고 있어, 상대적으로 멀리서 관람하는 TV나 모니터보다 더 작은 픽셀 사이즈를 요구하기에 이르렀다.

고정밀화가 되면서 한정된 공간에 많은 픽셀을 넣기 위해서는 블랙 매트릭스의 영역이 넓어야 한다. 그러나 이렇게 되면 개구율이 낮아져 충분한 휘도가 나오지 않으며, 또한 많은 블랙 매트릭스 패턴으로 인해 레지스트 도포시 평탄성에 문제가 되며, 코팅이 되지 않는 부분이 발생할 수 있다.

이러한 문제는 최근에 디스플레이의 고정밀화로 가는 도중에 일어나는 문제점으로 인식이 되며, 상기의 문제점을 해결하기 위해서는 단순히 레지스트 고형분의 함량을 낮춰 점도를 낮추는 것 이외에는 큰 해결 방안이 없었다.

그러나, 단순히 고형분만의 함량을 낮춰 점도를 낮추게 되면 슬릿코터로 도포시 평탄성에 많은 영향을 주게 되어 휘도 불균일이 일어나 불량이 증가하는 단점이 있다. 종래의 대한민국 공개특허 제10-2009-0008077호에는 착색 감광성 수지 조성물에 관한 내용이 게재되어 있으나, 상기 종래기술은 도포 성능이 좋지 못하여 평탄성이 우수하지 못하고, 현상속도 또한 우수하지 않은 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2009-0008077호

본 발명은 도포성, 현상속도, 밀착성 및 감도가 우수한 착색 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 착색 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 휘도가 우수한 컬러 필터 및 화상표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은 알칼리 가용성 수지; 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하고, 상기 알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 구조단위 및 화학식 2로 표시되는 구조단위를 포함하며, 상기 광중합 개시제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

상기 화학식 1에서,

R1은 수소, 헤테로원자를 포함하거나 포함하지 않은 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소, 또는 헤테로원자를 포함하거나 포함하지 않은 탄소수 6 내지 12의 방향족 탄화수소이고,

n은 1 내지 500의 정수이며,

상기 화학식 2에서,

R2는 수소 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이고,

R3은 탄소수 2 내지 20의 선형 알킬기, 또는 탄소수 2 내지 20의 가지형 알킬기이며,

m은 1 내지 500의 정수이고,

상기 화학식 3에서,

R4 내지 R7은 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 탄소수 7 내지 40의 아릴알킬기, 탄소수 1 내지 20의 히드록시알킬기, 탄소수 2 내지 40의 히드록시알콕시알킬기, 또는 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기이고,

R8 내지 R14는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 7 내지 40의 아릴알킬기, 탄소수 1 내지 20의 히드록시알킬기, 탄소수 2 내지 40의 히드록시알콕시알킬기, 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기, 아미노기, 니트로기, 시아노기 또는 히드록시기이며,

p는 0 또는 1이다.

또한, 본 발명은 상기 착색 감광성 수지 조성물로 제조된 컬러 필터 및 이를 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.

본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은 도포성, 현상속도, 밀착성 및 감도가 우수한 착색 감광성 수지 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상표시장치는 휘도가 우수한 특성을 갖는다.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시형태에 따라 제조한 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 감도 평가를 수행한 도이다.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 착색 감광성 수지 조성물 및 이를 이용하는 컬러 필터를 제시한다.

알칼리 가용성 수지

본 발명의 알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 구조단위 및 하기 화학식 2로 표시되는 구조단위를 포함한다.

[화학식 1]

[화학식 2]

상기 화학식 1에서,

n은 1 내지 500의 정수이며,

상기 화학식 2에서,

R2는 수소 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이고,

m은 1 내지 500의 정수이다.

구체적으로, 상기 화학식 2에서 R2는 수소 또는 메틸기이다.

상기 화학식 1 및 화학식 2의 구조 단위를 포함하는 알칼리 가용성 수지는 형태에 제한이 없는 것으로, 즉, 상기 구조 단위가 일정하게 반복되는 블록 공중합체 형태이거나, 상기 구조 단위가 랜덤하게 반복되는 랜덤 공중합체 형태일 수 있다.

상기 화학식 1의 구조 단위와 관련된 단량체는 구체적으로 예를 들어, 에폭시화디시클로데칸닐(메타)아크릴레이트(3,4-에폭시트리시클로데칸-8-일(메타)아크릴레이트, 3,4-에폭시트리시클로데칸-8-일(메타)아크릴레이트, 에폭시화디시클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트(2-(3,4-에폭시트리시클로데칸-9-일옥시)에틸(메타)아크릴레이트, 2-(3,4-에폭시트리시클로데칸-8-일옥시)에틸(메타)아크릴레이트, 에폭시화디시클로펜타닐옥시헥시(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 특히, 바람직하게는 에폭시화디시클로데칸닐(메타)아크릴레이트, 에폭시화디시클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 여기서, (메타)아크릴레이트란 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 의미한다.

상기 화학식 2의 구조 단위와 관련된 단량체는 구체적으로 예를 들어, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, i-프로필아크릴레이트, i-프로필메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, i-부틸아크릴레이트, i-부틸메타크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, sec-부틸메타크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, n-펜틸아크릴레이트, n-펜틸메타크릴레이트, 2-메틸부틸아크릴레이트, 2-메틸부틸메타크릴레이트, 2-에틸프로필아크릴레이트, 2-메틸부틸메타크릴레이트, n-헥실아크릴레이트, 2-에틸부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실메타아크릴레이트, n-햅틸아크릴레이트, n-데실아크릴레이트, n-도데실아크릴레이트, n-트리데실아크릴레이트, n-헥사데실아크릴레이트, n-헵타데실아크릴레이트, 스트어릴아크릴레이트, 스트어릴메타크릴레이트, 2,2,3,3-테트라플로로프로필아크릴레이트, 3-트리메톡시실릴프로필아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 3-히드록시프로필아크릴레이트, 3-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타크릴레이트, 3-히드록시부틸아크릴레이트, 3-히드록시부틸메타크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 4-히드록시부틸메타크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 2-페녹시에틸메타크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜메타크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필메타크릴레이트, 글리세롤모노아크릴레이트 및 글리세롤모노메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 에스테르류;

2-아미노에틸아크릴레이트, 2-아미노에틸메타크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 2-아미노프로필아크릴레이트, 2-아미노프로필메타크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필메타크릴레이트, 3-아미노프로필아크릴레이트, 3-아미노프로필메타크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필아크릴레이트 및 3-디메틸아미노프로필메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 아미노알킬에스테르류;

글리시딜아크릴레이트 및 글리시딜메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 글리시딜에스테르류; 및

폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리-n-부틸아크릴레이트, 폴리-n-부틸메타크릴레이트, 폴리실록산의 중합체 분자쇄의 말단에 모노아크릴로일기 또는 모노메타크릴로일기를 갖는 거대 단량체류 등을 들 수 있다.

또한, 상기 알칼리 가용성 수지는 추가로 하기 화학식 4의 구조 단위를 더 포함할 수 있다.

[화학식 4]

상기 화학식 4에서,

R15 및 R17은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고,

R16는 산무수물에 의해 유도된 카르복실산을 포함하는 잔기이며,

q는 1 내지 500의 정수이다.

상기 산무수물은 프탈산무수물(Phthalic anhydride), (2-도데켄-1-일)석신산무수물((2-Dodecen-1-yl)succinic anhydride), 말레산무수물(Maleic anhydride), 석신산무수물(Succinic anhydride), 시트라콘산무수물(Citraconic anhydride), 글루타르산무수물(Glutaric anhydride), 메틸석신산무수물(Methylsuccinic anhydride), 3,3-디메틸글루타르산무수물(3,3-Dimethylglutaric anhydride), 페닐석신산무수물(Phenylsuccinic anhydride), 이타콘산무수물(Itaconic anhydride), 3,4,5,6-테트라히드로프탈산무수물(3,4,5,6-Tetrahydrophthalic anhydride), 트리메틸산무수물(Trimellitic anhydride), 헥사히드로프탈산무수물(Hexahydrophthalic anhydride) 및 카르브산무수물(Carbic anhydride)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함한다.

본 발명에서 상기 알칼리 가용성 수지가 추가로 상기 화학식 4의 구조 단위를 포함하는 경우 0℃ 미만의 유리전이온도를 나타낼 수 있어 투명성이 우수하여 휘도가 증가하고, 동시에 슬릿 코터로 도포시 도포 능력이 향상되어 휘도 불균일 및 언코팅 현상을 억제시켜 품질이 우수한 컬러필터를 제조할 수 있다.

상기 알칼리 가용성 수지는 상기 알칼리 가용성 수지를 구성하는 구성 단위들의 총 함량에 대하여 상기 화학식 1로 표시되는 구조단위를 1 내지 99 몰%로 포함할 수 있다. 또한, 상기 화학식 2로 표시되는 구조단위는 상기 알칼리 가용성 수지를 구성하는 구성 단위들의 총 함량에 대하여 1 내지 99 몰%로 포함될 수 있다. 상기 화학식 4로 표시되는 구조단위는 상기 알칼리 가용성 수지를 구성하는 구성 단위들의 총 함량에 대하여 1 내지 99 몰%로 포함될 수 있다.

상기 화학식 1로 표시되는 구조단위, 상기 화학식 2로 표시되는 구조단위, 또는 상기 화학식 4로 표시되는 구조단위가 상기 몰% 범위 내로 포함되는 경우 현상성, 가용성 및 염료와의 균형이 양호한 알칼리 가용성 수지를 얻을 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 알칼리 가용성 수지는 불포화 이중결합을 포함하는 단량체를 추가로 사용하여 공중합하여 제조될 수 있다.

상기 불포화 이중결합을 포함하는 단량체는 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니며, 구체적으로 예를 들어, 스티렌, 비닐톨루엔, α-메틸스티렌, p-클로로스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐벤질메틸에테르, m-비닐벤질메틸에테르, p-비닐벤질메틸에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르 및 p-비닐벤질글리시딜에테르 등의 방향족 비닐 화합물;

N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, N-페닐말레이미드, N-o-히드록시페닐말레이미드, N-m-히드록시페닐말레이미드, N-p-히드록시페닐말레이미드, N-o-메틸페닐말레이미드, N-m-메틸페닐말레이미드, N-p-메틸페닐말레이미드, N-o-메톡시페닐말레이미드, N-m-메톡시페닐말레이미드 및 N-p-메톡시페닐말레이미드 등의 N-치환 말레이미드계 화합물;

시클로펜틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.0 2,6 ]데칸-8-일(메타)아크릴레이트, 2-디시클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트 및 이소보르닐(메타)아크릴레이트 등의 지환족(메타)아크릴레이트류; 및

3-(메타크릴로일옥시메틸)옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)-3-에틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)-2-트리플루오로메틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)-2-페닐옥세탄, 2-(메타크릴로일옥시메틸)옥세탄 및 2-(메타크릴로일옥시메틸)-4-트리플루오로메틸옥세탄 등의 불포화 옥세탄류 화합물 등이 있다.

상기 불포화 이중결합을 포함하는 단량체는 각각 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 불포화 이중결합을 포함하는 단량체는 함량은 특별히 한정되지 않으나, 알칼리 가용성 수지 상기 알칼리 가용성 수지를 구성하는 구성 단위들의 총 함량에 대하여 5 내지 50몰%로 포함되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 알칼리 가용성 수지의 산가는 염료와의 상용성 및 착색 감광성 수지 조성물의 저장 안정성을 확보하기 위하여 30 내지 150mgKOH/g인 것이 바람직하다.

상기 알칼리 가용성 수지의 산가가 상기 범위 내일 경우 상기 착색 감광성 수지 조성물이 충분한 현상 속도를 확보할 수 있으며, 기판과 착색 감광성 수지 조성물의 밀착성이 감소되어 패턴의 단락이 발생하는 현상을 방지할 수 있고, 염료와의 상용성이 우수하여, 염료가 석출되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 착색 감광성 수지 조성물의 저장 안정성이 저하되는 현상을 방지하여 점도가 상승하는 문제의 발생을 방지할 수 있는 이점이 있다.

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 노광부의 화소 부분의 막 감소가 방지되어 비화소 부분의 누락성이 양호해질 수 있다.

광중합성 화합물

본 발명에서 광중합성 화합물은 후술할 광중합 개시제의 작용으로 중합할 수 있는 화합물로, 단관능 단량체, 2관능 단량체 또는 다관능 단량체를 사용할 수 있으며, 구체적으로 2관능 이상의 다관능 단량체를 사용할 수 있다.

상기 단관능 단량체의 구체적인 예로는, 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 또는 N-비닐피롤리돈 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 2관능 단량체는 이에 한정되는 것은 아니나, 예컨대 1,6-헥산디올디(메타) 아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타) 아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르 또는 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등이 있다.

상기 다관능 단랸체는 구체적으로, 트리메틸올 프로판트리(메타) 아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리 (메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스 리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴 레이트, 프로폭실레이티드디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 또는 디펜타 에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 광중합성 화합물은 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 5 내지 45 중량%로 포함되며, 7 내지 45 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 광중합성 화합물은 상기 5 내지 45 중량% 범위에서 화소부의 강도나 평탄성을 양호하게 할 수 있다.

광중합 개시제

상기 아크릴계 바인더 수지와 함께 본 발명의 특징이 되는 옥심에스테르 플루오렌계 개시제는 상기 착색 감광성 수지 조성물의 감도를 향상시키기 위해 사용한다. 상기 광중합 개시제는 상기 광중합성 화합물을 개시하기 위한 화합물로 본 발명에서는 하기 화학식 3으로 표시되는 옥심에스테르 플루오렌계 개시제를 사용함으로써 상기 착색 감광성 수지 조성물이 고감도화되어 노출 시간을 단축시키고, 이로 인한 패턴성이 향상됨과 동시에 높은 해상도를 가질 수 있다.

[화학식 3]

상기 화학식 3에서,

p는 0 또는 1이다.

본 발명에서 언급하는 할로겐은 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br) 또는 요오드(I)이다.

본 발명에 언급하는 알킬기는 오로지 탄소 및 수소 원자로만 이루어지며, 불포화도가 없고, 단일 결합에 의해 분자의 나머지에 결합되는 직쇄 또는 측쇄 형의 탄화수소 라디칼을 의미한다. 알킬기는 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 또는 분지형 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 내지 10의 직쇄형 또는 분지형 알킬기가 더욱 바람직하고, 탄소원자수 1 내지 6의 직쇄형 또는 분지형 알킬기가 가장 바람직하다. 이와 같은 비치환된 알킬기의 예로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 이소아밀기, 헥실기 등을 들 수 있다. 상기 알킬기에 포함되어 있는 하나 이상의 수소 원자는 할로겐 원자, 히드록시기, 티올기(-SH), 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 또는 히드라존기 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알케닐기, 탄소수 1 내지 20의 알키닐기, 탄소수 1 내지 20의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 6 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 6 내지 20의 헤테로아릴기, 또는 탄소수 6 내지 20의 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있다.

본 발명에서 언급하는 알콕시기는 탄소수 1 내지 20의 알킬 부분을 각각 갖는 산소-함유 직쇄형 또는 분지형 알콕시기가 바람직하다. 탄소수 1 내지 10의 알콕시기가 더욱 바람직하고 탄소수 1 내지 4의 알콕시기가 가장 바람직하다. 이러한 알콕시기의 예로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 및 t-부톡시기를 들 수 있다. 상기 알콕시기는 플루오로, 클로로 또는 브로모와 같은 하나 이상의 할로 원자로 더 치환되어 할로알콕시기를 제공할 수도 있다. 이와 같은 예로는 플루오로메톡시기, 클로로메톡시기, 트리플루오로메톡시기, 트리플루오로에톡시기, 플로오로에톡시기 및 플루오로프로폭시기 등을 들 수 있다. 상기 알콕시기중 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.

본 발명에서 언급하는 사이클로알킬기는 단일 고리계 뿐만 아니라 여러 고리계 탄화수소도 포함하고, 상기 사이클로알킬기 중 적어도 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다. 상기 사이클로알킬기는탄소수 3 내지 20인 것이 바람직하고, 탄소수 3 내지 10의 사이클로알킬기가 더욱 바람직하고 탄소수 3 내지 8의 사이클로알킬기가 가장 바람직하다.

본 발명에서 언급하는 아릴기는 수소 및 탄소로만 이루어지는 방향족 모노사이클릭 또는 멀티사이클릭 탄화수소 고리 시스템을 의미하며, 이때 고리 시스템은 부분적으로 또는 완전 포화될 수 있다. 아릴기 중 적어도 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다. 상기 아릴기는 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 각 고리에 적절하게는 4 내지 7개, 바람직하게는 5 또는 6개의 고리원자를 포함하는 단일 또는 융합고리계를 포함하며, 다수개의 아릴이 단일결합으로 연결되어 있는 형태까지 포함한다. 상기 아릴기는 탄소수 6 내지 20인 것이 바람직하고, 탄소수 6 내지 18을 갖는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에서 언급하는 히드록시알킬기는 상기에서 정의된 알킬기에 히드록시기가 결합된 OH-알킬기를 의미하며, 히드록시알콕시알킬기는 상기 히드록시알킬기와 알킬기가 산소로 연결된 히드록시알킬-O-알킬을 의미한다. 상기 히드록시알킬기는 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하고, 탄소수 1 내지 10인 것이 더욱 바림작하고, 탄소수 1 내지 6인 것이 가장 바람직하다. 상기 히드록시알콕시알킬기는 탄소수 2 내지 40인 것이 바람직하고, 탄소수 2 내지 20인 것이 더욱 바람직하고, 탄소수 2 내지 9인 것이 가장 바람직하다.

본 발명에서 언급하는 아릴알킬기는 상기 알킬기의 하나 이상의 수소원자가 상기 아릴기로 치환되어 있는 것을 의미한다. 아릴알킬기는 탄소수 7 내지 40인 것이 바람직하고, 탄소수 7 내지 28인 것이 더욱 바람직하고, 7 내지 24인 것이 가장 바람직하다.

상기 화학식 3으로 표시되는 옥심에스테르 플루오렌계 개시제는 p가 0 또는 1일 수 있으며, p가 0인 경우에는 하기 화학식 5로 나타낼 수 있고, p가 1인 경우에는 하기 화학식 6으로 나타낼 수 있다.

[화학식 5]

상기 화학식 5에서,

R18내지 R21은 각각 독립적으로, 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 탄소수 7 내지 40의 아릴아킬기, 탄소수 1 내지 20의 히드록시알킬기, 탄소수 2 내지 40의 히드록시알콕시알킬기 또는 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기이고;

A는 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 탄소수 7 내지 40의 아릴아킬기, 탄소수 1 내지 20의 히드록시알킬기, 탄소수 2 내지 40의 히드록시알콕시알킬기, 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기, 아미노기, 니트로기, 시아노기 또는 히드록시기이다．

상기 R18 내지 R21은 구체적으로 수소, 브롬, 염소, 요오드, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, i-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, i-펜틸기, n-헥실기, i-헥실기, 페닐기, 나프틸기, 바이페닐기, 터페닐기, 안트릴기, 인데닐기, 페난트릴기, 메톡시기, 에톡시기, n-프로필옥시기, i-프로필옥시기, n-부톡시기, i-부톡시기, t-부톡시기, 히드록시메틸기, 히드록시에틸기, 히드록시n-프로필기, 히드록시n-부틸기, 히드록시i-부틸기, 히드록시n-펜틸기, 히드록시i-펜틸기, 히드록시n-헥실기, 히드록시i-헥실기, 히드록시메톡시메틸기, 히드록시메톡시에틸기, 히드록시메톡시프로필기, 히드록시메톡시부틸기, 히드록시에톡시메틸기, 히드록시에톡시에틸기, 히드록시에톡시프로필기, 히드록시에톡시부틸기, 히드록시에톡시펜틸기 또는 히드록시에톡시헥실기이고;

A는 수소, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, i-부틸기, t-부틸기, 페닐기, 나프틸기, 바이페닐기, 터페닐 안트릴기, 인데닐기, 페난트릴기, 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기, 부톡시기, 히드록시메틸기, 히드록시에틸기, 히드록시프로필기, 히드록시부틸기, 히드록시메톡시메틸기, 히드록시메톡시에틸기, 히드록시메톡시프로필기, 히드록시메톡시부틸기, 히드록시에톡시메틸기, 히드록시에톡시에틸기, 히드록시에톡시프로필기, 히드록시에톡시부틸기, 아미노기, 니트로기, 시아노기 또는 히드록시기일 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.

바람직하기로 상기 R18 및 R19는 각각 독립적으로 수소 또는 n-부틸기이고; R20는 메틸기이고; R21은 메틸기, n-부틸기 또는 페닐기이고; A는 수소 또는 니트로기일 수 있다. 상기 R18 및 R19는 동일한 것이 바람직하다.

화학식 5의 옥심에스테르 플루오렌계 개시제로는 대표적으로 하기의 화합물을 들 수 있으나, 하기의 예로 한정되지 않으며, 상기 조건에 맞는 것으로서 이 분야에서 공지된 것은 모두 사용 가능하다.

,

,

,

,

[화학식 6]

상기 화학식 6에서,

R22 내지 R32는 각각 독립적으로, 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 탄소수 7 내지 40의 아릴아킬기, 탄소수 1 내지 20의 히드록시알킬기, 탄소수 2 내지 40의 히드록시알콕시알킬기 또는 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기이다．

상기 R22 내지 R32은 구체적으로 수소, 브롬, 염소, 요오드, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, i-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, i-펜틸기, n-헥실기, i-헥실기, 페닐기, 나프틸기, 바이페닐기, 터페닐기, 안트릴기, 인데닐기, 페난트릴기, 메톡시기, 에톡시기, n-프로필옥시기, i-프로필옥시기, n-부톡시기, i-부톡시기, t-부톡시기, 히드록시메틸기, 히드록시에틸기, 히드록시n-프로필기, 히드록시n-부틸기,히드록시i-부틸기, 히드록시n-펜틸기, 히드록시i-펜틸기, 히드록시n-헥실기, 히드록시i-헥실기, 히드록시메톡시메틸기, 히드록시메톡시에틸기, 히드록시메톡시프로필기, 히드록시메톡시부틸기, 히드록시에톡시메틸기, 히드록시에톡시에틸기, 히드록시에톡시프로필기, 히드록시에톡시부틸기, 히드록시에톡시펜틸기 또는 히드록시에톡시헥실기일 수 있다.

바람직하기로, 상기 R22 및 R23은 각각 독립적으로 수소, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 또는 부틸기이고; R24는 메틸기, 에틸기, 또는 프로필기이고; R25는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 또는 부틸기이고; R26 내지 R32는 수소일 수 있다. 상기 R22 및 R23은 동일한 것이 바람직하다.

상기 화학식 6의 옥심에스테르 플루오렌계 개시제로는 대표적으로 하기의 화합물을 들 수 있으나, 하기의 예로 한정되지 않으며, 상기 조건에 맞는 것으로서 이 분야에서 공지된 것은 모두 사용 가능하다.

상기 광중합 개시제의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 상기 착색 감광성 수지 조성물 전체에 대하여 0.1 내지 10 중량%, 구체적으로 0.1 내지 5 중량%, 더욱 구체적으로 0.1 내지 1 중량%로 포함될 수 있다. 상기 광중합 개시제의 함량이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 감도가 저하되어 현상 공정 중 패턴의 탈락이 발생하는 현상을 방지할 수 있으며, 과도한 반응에 의해 가교 반응이 지나쳐 주름이 발생하는 도막의 물성이 저하되는 현상을 방지할 수 있다.

본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서 상기 이외의 광중합 개시제를 추가로 사용할 수 있다. 상기 추가로 사용할 수 있는 광중합 개시제는 예를 들어, 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 트리아진계 화합물, 비이미다졸계 화합물 및 티오크산톤계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 아세토페논계 화합물은 예를 들어, 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온 및 2-(4-메틸벤질)-2-(디메틸아미노)-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 등을 들 수 있다.

상기 벤조페논계 화합물은 예를 들어, 벤조페논, 0-벤조일벤조산 메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술피드, 3,3',4,4′'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 및 2,4,6-트리메틸벤조페논 등을 들 수 있다.

상기 트리아진계 화합물은 예를 들어, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 및 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.

상기 비이미다졸 화합물은 예를 들어, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5, 5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5′'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5′'-테트라(알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5′'-테트라(트리알콕시페닐)비이미다졸, 2,2-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4',5,5′'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸 및 4,4',5,5′' 위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 이미다졸 화합물 등을 들 수 있다. 상기 비이미다졸 화합물 중에서 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5′'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5′'-테트라페닐비이미다졸 및 2,2-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4',5,5′'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸이 바람직하게 사용된다.

상기 티오크산톤계 화합물은 예를 들어, 2-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤 및 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 들 수 있다.

또한, 상기 광중합 개시제는 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물의 감도를 향상시키기 위해서, 광중합 개시 보조제를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물은 광중합 개시 보조제를 포함함으로써, 감도를 더욱 향상시킬 수 있어 생산성을 증가시킬 수 있다.

상기 광중합 개시 보조제는 예를 들어, 아민 화합물, 카르복실산 화합물 및 티올기를 가지는 유기 황화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다.

상기 아민 화합물은 예를 들어, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민 및 트리이소프로판올아민 등의 지방족 아민 화합물; 4-디메틸아미노벤조산메틸, 4-디메틸아미노벤조산 에틸, 4-디메틸아미노벤조산 이소아밀, 4-디메틸아미노벤조산 2-에틸헥실, 벤조산 2-디메틸아미노에틸, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논(통칭 : 미힐러 케톤) 및 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 방향족 아민 화합물을 들 수 있으며, 상기 아민 화합물로 방향족아민 화합물이 사용되는 것이 바람직하다.

상기 카르복실산 화합물은 예를 들어, 페닐티오아세트산, 메틸페닐티오아세트산, 에틸페닐티오아세트산, 메틸에틸페닐티오아세트산, 디메틸페닐티오아세트산, 메톡시페닐티오아세트산, 디메톡시페닐티오아세트산, 클로로페닐티오아세트산, 디클로로페닐티오아세트산, N-페닐글리신, 페녹시아세트산, 나프틸티오아세트산, N-나프틸글리신 및 나프톡시아세트산 등의 방향족 헤테로아세트산류를 들 수 있다.

상기 티올기를 가지는 유기 황화합물은 예를 들어, 2-머캅토벤조티아졸, 1,4-비스(3-머캅토부티릴옥시)부탄, 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) 및 테트라에틸렌글리콜비스(3-머캅토프로피오네이트) 등을 들 수 있다.

이러한 광중합 개시 보조제는 광중합 개시제 1몰당 통상적으로 10몰 이하, 바람직하게는 0.01 내지 5몰의 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 내에서 광중합 개시 보조제를 사용할 경우 중합 효율을 높여 생산성 향상 효과를 기대할 수 있다.

용제

용제는 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물의 다른 성분들을 용해시키기 위해 사용되는 것으로서, 통상적으로 사용되는 착색 감광성 수지 조성물에 사용되는 용제라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 에테르류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 알코올류, 에스테르류, 아미드류 등이 바람직하다.

상기 용제의 구체적인 예를 들면, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르 등의 프로필렌글리콜모노알킬에테르류; 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류; 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 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.

상기 용제는 도포성 및 건조성 면에서 비점이 100 내지 200℃ 인 유기 용제가 바람직하며, 예를 들면 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 에틸락테이트, 부틸락테이트, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸 등을 들 수 있다. 상기 예시한 용제는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 예시한 용제는 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 용제는 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여 60 내지 90 중량%, 바람직하게는 70 내지 85 중량%로 포함된다. 상기 용제가 60 내지 90 중량%의 범위로 포함되면 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 스프레이 코터, 리버스 인쇄, 그라비아 인쇄, 스크린 인쇄, 패드 인쇄 및 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해진다.

착색제

본 발명에서 착색제는 1종 이상의 안료, 1종 이상의 염료 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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. 피그먼트 오렌지 13, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 및 71;

C.I. 피그먼트 레드 9, 97, 105, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 176, 177, 180, 192, 208, 215, 216, 224, 242, 254, 255 및 264;

C.I. 피그먼트 바이올렛 14, 19, 23, 29, 32, 33, 36, 37 및 38;

C.I. 피그먼트 블루 15(15:3, 15:4, 15:6등), 21, 28, 60, 64 및 76;

C.I. 피그먼트 그린 7, 10, 15, 25, 36, 47 및 58;

C.I 피그먼트 브라운 28;

C.I 피그먼트 블랙 1 및 7 등의 안료를 들 수 있다.

상기 안료는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

또한, 바람직하게는 C.I 피그먼트 오렌지 38; C.I 피그먼트 레드 166, 177, 208, 242, 255; C.I 피그먼트옐로우 138, 139, 150, 185; C.I 피그먼트 그린 7, 36, 58; C.I 피그먼트 바이올렛 23; C.I 피그먼트 블루 15:3, 15:6으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용한다.

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.

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.

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.

상기 양이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 스테아릴아민염산염 및 라우릴트리메틸암모늄클로라이드 등의 아민염 또는 4급 암모늄염 등을 들 수 있다.

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.

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.

그 외에 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르류, 폴리에틸렌글리콜디에스테르류, 소르비탄지방산에스테르류, 지방산변성폴리에스테르류, 3급아민변성폴리우레탄류 및 폴리에틸렌이민류 등을 들 수 있다.

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.

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.

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.

상기한 아크릴레이트계 분산제 이외에 다른 수지 타입의 안료 분산제는 각각 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 아크릴레이트계 분산제와 병용하여 사용할 수도 있다.

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.

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.

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.

상기 염료의 구체적인 예로는, C.I. 솔벤트 염료로서,

C.I. 솔벤트 레드 8, 45, 49, 89, 111, 122, 125, 130, 132, 146 및 179;

C.I. 솔벤트 블루 5, 35, 36, 37, 44, 59, 67 및 70;

C.I. 솔벤트 바이올렛 8, 9, 13, 14, 36, 37, 47 및 49;

C.I. 솔벤트 옐로우 4, 14, 15, 23, 24, 38, 62, 63, 68, 82, 94, 98, 99 및 162;

C.I. 솔벤트 오렌지 2, 7, 11, 15, 26 및 56;

C.I. 솔벤트 그린 1, 3, 4, 5, 7, 28, 29, 32, 33, 34 및 35 등의 염료를 들 수 있다.

상기 C.I. 솔벤트 염료 중에서도 C.I. 솔벤트 레드 8, 49, 89, 111, 122, 132, 146 및 179; C.I. 솔벤트 블루 35, 36, 44, 45 및 70; C.I. 솔벤트 바이올렛 13이 바람직하고, C.I. 솔벤트 레드 8, 122 및 132가 보다 바람직하다.

또한, C.I. 애시드 염료로서

C.I.애시드 레드 1, 4, 8, 14, 17, 18, 26, 27, 29, 31, 34, 35, 37, 42, 44, 50, 51, 52, 57, 66, 73, 80, 87, 88, 91, 92, 94, 97, 103, 111, 114, 129, 133, 134, 138, 143, 145, 150, 151, 158, 176, 182, 183, 195, 198, 206, 211, 215, 216, 217, 227, 228, 249, 252, 257, 258, 260, 261, 266, 268, 270, 274, 277, 280, 281, 308, 312, 315, 316, 339, 341, 345, 346, 349, 382, 383, 394, 401, 412, 417, 418, 422 및 426;

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 및 251;

C.I.애시드 오렌지 6, 7, 8, 10, 12, 26, 50, 51, 52, 56, 62, 63, 64, 74, 75, 94, 95, 107, 108, 169 및 173;

C.I.애시드 블루 1, 7, 9, 15, 18, 23, 25, 27, 29, 40, 42, 45, 51, 62, 70, 74, 80, 83, 86, 87, 90, 92, 96, 103, 112, 113, 120, 129, 138, 147, 150, 158, 171, 182, 192, 210, 242, 243, 256, 259, 267, 278, 280, 285, 290, 296, 315, 324:1, 335 및 340;

C.I.애시드 바이올렛 6B, 7, 9, 17, 19 및 66;

C.I.애시드 그린 1, 3, 5, 9, 16, 25, 27, 50, 58, 63, 65, 80, 104, 105, 106 및 109등의 염료를 들 수 있다.

상기 C.I.애시드 염료 중에서 C.I.애시드 레드 92; C.I.애시드 블루 80, 90; 및 C.I.애시드 바이올렛 60이 유기용매에 대한 용해도가 우수하여 바람직하다.

또한, C.I.다이렉트 염료로서,

C.I.다이렉트 레드 79, 82, 83, 84, 91, 92, 96, 97, 98, 99, 105, 106, 107, 172, 173, 176, 177, 179, 181, 182, 184, 204, 207, 211, 213, 218, 220, 221, 222, 232, 233, 234, 241, 243, 246 및 250;

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 및 141;

C.I.다이렉트 오렌지 34, 39, 41, 46, 50, 52, 56, 57, 61, 64, 65, 68, 70, 96, 97, 106 및 107;

C.I.다이렉트 블루 38, 44, 57, 70, 77, 80, 81, 84, 85, 86, 90, 93, 94, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 106, 107, 108, 109, 113, 114, 115, 117, 119, 137, 149, 150, 153, 155, 156, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 166, 167, 170, 171, 172, 173, 188, 189, 190, 192, 193, 194, 196, 198, 199, 200, 207, 209, 210, 212, 213, 214, 222, 228, 229, 237, 238, 242, 243, 244, 245, 247, 248, 250, 251, 252, 256, 257, 259, 260, 268, 274, 275 및 293;

C.I.다이렉트 바이올렛 47, 52, 54, 59, 60, 65, 66, 79, 80, 81, 82, 84, 89, 90, 93, 95, 96, 103 및 104;

C.I.다이렉트 그린 25, 27, 31, 32, 34, 37, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 77, 79 및 82 등의 염료를 들 수 있다

또한, C.I.모단토 염료로서,

C.I.모단토 옐로우 5, 8, 10, 16, 20, 26, 30, 31, 33, 42, 43, 45, 56, 61, 62 및 65;

C.I.모단토 레드 1, 2, 3, 4, 9, 11, 12, 14, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 30, 32, 33, 36, 37, 38, 39, 41, 43, 45, 46, 48, 53, 56, 63, 71, 74, 85, 86, 88, 90, 94 및 95;

C.I.모단토 오렌지 3, 4, 5, 8, 12, 13, 14, 20, 21, 23, 24, 28, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 42, 43, 47 및 48;

C.I.모단토 블루 1, 2, 3, 7, 8, 9, 12, 13, 15, 16, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 30, 31, 32, 39, 40, 41, 43, 44, 48, 49, 53, 61, 74, 77, 83 및 84;

C.I.모단토 바이올렛 1, 2, 4, 5, 7, 14, 22, 24, 30, 31, 32, 37, 40, 41, 44, 45, 47, 48, 53 및 58;

C.I.모단토 그린 1, 3, 4, 5, 10, 15, 19, 26, 29, 33, 34, 35, 41, 43 및 53 등의 염료를 들 수 있다.

상기 염료는 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 착색제 중의 염료의 함량은 착색제 중 고형분 총 중량에 대하여 0.5 내지 80중량% 포함되며, 0.5 내지 70중량%가 바람직하며, 1 내지 70중량%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.

본 발명에서 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 중량이란 상기 착색 감광성 수지 조성물의 용제를 제외한 나머지 성분의 총 중량을 의미할 수 있다.

상기 착색제의 함량은 상기 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 어려운 이점이 있다.

첨가제

첨가제는 필요에 따라 선택적으로 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물에첨가될 수 있는 것으로서, 예를 들면 다른 고분자 화합물, 경화제, 계면활성제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 및 응집 방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 다른 고분자 화합물의 구체적인 예로는 에폭시 수지, 말레이미드 수지 등의 경화성 수지, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌글리콜모노알킬에테르, 폴리플루오로알킬아크릴레이트, 폴리에스테르 및 폴리우레탄 등의 열가소성 수지 등을 들 수 있다.

상기 경화제는 심부 경화 및 기계적 강도를 높이기 위해 사용되며, 경화제의 구체적인 예로는 에폭시 화합물, 다관능 이소시아네이트 화합물, 멜라민 화합물 및 옥세탄 화합물 등을 들 수 있다.

상기 경화제에서 에폭시 화합물의 구체적인 예로는 비스페놀 A계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 A계 에폭시 수지, 비스페놀 F계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 F계 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 기타 방향족계 에폭시 수지, 지환족계 에폭시 수지, 글리시딜에스테르계 수지, 글리시딜아민계 수지, 또는 상기 에폭시 수지의 브롬화 유도체, 에폭시 수지 및 그 브롬화 유도체 이외의 지방족, 지환족 또는 방향족 에폭시 화합물, 부타디엔 (공)중합체 에폭시 화합물, 이소프렌 (공)중합체 에폭시 화합물, 글리시딜(메타)아크릴레이트 (공)중합체 및 트리글리시딜이소시아누레이트 등을 들 수 있다.

상기 경화제에서 옥세탄 화합물의 구체적인 예로는 카르보네이트비스옥세탄, 크실렌비스옥세탄, 아디페이트비스옥세탄, 테레프탈레이트비스옥세탄 및 시클로헥산디카르복실산비스옥세탄 등을 들 수 있다.

상기 경화제는 경화제와 함께 에폭시 화합물의 에폭시기, 옥세탄 화합물의 옥세탄 골격을 개환 중합하게 할 수 있는 경화 보조 화합물을 병용할 수 있다.

상기 경화 보조 화합물은 예를 들면 다가 카르본산류, 다가 카르본산 무수물류 및 산 발생제 등이 있다. 상기 다가 카르본산 무수물류는 에폭시 수지 경화제로서 시판되는 것을 이용할 수 있다. 상기 시판품으로는, 아데카하도나 EH-700(아데카공업㈜ 제조), 리카싯도 HH(신일본이화㈜ 제조) 및 MH-700(신일본이화㈜ 제조) 등을 들 수 있다. 상기에서 예시한 경화제는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 계면활성제는 착색 감광성 수지 조성물의 피막 형성을 보다 향상시키기 위해 사용할 수 있으며, 실리콘계, 불소계, 에스테르계, 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성계면활성제 등이 바람직하게 사용될 수 있다.

상기 실리콘계 계면활성제는 예를 들어, 시판품으로서 다우코닝 도레이 실리콘사의 DC3PA, DC7PA, SH11PA, SH21PA 및 SH8400 등이 있고, GE 도시바 실리콘사의 TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4446, TSF-4460 및 TSF-4452 등이 있다.

상기 불소계 계면활성제는 예를 들어, 시판품으로서 다이닛본 잉크 가가꾸 고교사의 메가피스 F-470, F-471, F-475, F-482 및 F-489 등이 있다.

또한, 그 외에 사용 가능한 시판품으로는 KP(신에쯔 가가꾸 고교㈜), 폴리플로우(POLYFLOW)(교에이샤 가가꾸㈜), 에프톱(EFTOP)(토켐 프로덕츠사), 메가팩(MEGAFAC)(다이닛본 잉크 가가꾸 고교㈜), 플로라드(Flourad)(스미또모 쓰리엠㈜), 아사히가드(Asahi guard), 서플론(Surflon)(이상, 아사히 글라스㈜), 솔스퍼스(SOLSPERSE)(Lubrisol), EFKA(EFKA 케미칼스사), PB 821(아지노모또㈜) 및 Disperbyk-series(BYK-chemi) 등을 들 수 있다.

상기 예시된 계면활성제는 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 밀착 촉진제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 사용 가능한 밀착 촉진제의 구체적인 예로는 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란 및 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다. 상기에서 예시한 밀착 촉진제는 각각 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 상기 밀착 촉진제는 착색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량에 대하여 통상 0.01 내지 10중량%, 바람직하게는 0.05 내지 2중량% 포함될 수 있다.

상기 산화 방지제의 종류는 특별히 한정하지 않으나, 2,2'-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 등을 들 수 있다.

상기 자외선 흡수제의 종류는 특별히 한정하지 않으나, 사용 가능한 구체적인 예로는 2-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조티리아졸, 알콕시벤조페논 등을 들 수 있다.

상기 응집 방지제의 종류는 특별히 한정하지 않으나, 사용 가능한 구체적인 예로는 폴리아크릴산 나트륨 등을 들 수 있다.

상기 첨가제는 상기 착색 감광성 수지 조성물의 전체100 중량%에 대하여 0.1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 첨가제가 상기 착색 감광성 수지 조성물에 대하여 상기 범위 내로 포함될 경우 상기 착색 감광성 수지 조성물로 제조되는 컬러필터의 성능을 저하시키지 않으면서도, 첨가제 각각의 목적하는 성능의 부여가 가능한 이점이 있다.

본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은 예컨대, 하기와 같이 제조할 수 있다.

먼저 상기 착색제 중 안료를 용제와 혼합하여 안료의 평균 입경이 0.2㎛ 이하 정도가 될 때까지 비드 밀 등을 이용하여 분산시킨다. 이때, 필요에 따라 안료 분산제, 알칼리 가용성 수지의 일부 또는 전부, 또는 염료를 용제와 함께 혼합시켜, 용해 또는 분산시킬 수 있다.

상기 혼합된 분산액에 염료, 알칼리 가용성 수지의 나머지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제와 필요에 따라 첨가제 및 용제를 소정의 농도가 되도록 더 첨가하여 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 제조할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

컬러 필터 및 화상 표시 장치

본 발명은 상기 착색 감광성 수지 조성물로 제조되는 컬러 필터와 상기 컬러 필터를 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.

이러한 컬러 필터를 구비할 수 있는 화상 표시 장치로는 액정 표시 장치, OLED, 플렉서블 디스플레이 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 적용이 가능한 당분야에 알려진 모든 화상 표시 장치를 예시할 수 있다.

컬러필터는 전술한 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물을 기재 상에 도포하고, 광경화 및 현상하여 패턴을 형성함으로써 제조할 수 있다.

먼저, 착색 감광성 수지 조성물을 기재에 도포한 후 가열 건조함으로써 용매 등의 휘발 성분을 제거하여 평활한 도막을 얻는다.

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.

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.

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.

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 중량%이고, 보다 바람직하게는 0.03 내지 5 중량%이다.

상기 알칼리 현상액 중의 계면 활성제는 비이온계 계면 활성제, 음이온계 계면 활성제 또는 양이온계 계면 활성제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다.

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.

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.

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.

상기 현상액 중의 계면 활성제의 농도는, 통상 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 8 중량%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%이다. 현상 후, 수세하고, 또한 필요에 따라 150 내지 230℃ 에서 10 내지 60 분의 포스트베이크를 실시할 수도 있다.

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 중량 기준이다.

<실험예>

합성예 1 : 알칼리 가용성 수지의 제조

교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 100g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 100g, 플라라스크내 분위기를 공기에서 질소로 치환한 후, 아조비시소부티로니트릴 8.2g, 트리시클로데칸 골격의 모노메타크릴레이트(히따찌 가세이㈜ 제조 FA-513M) 3.1g, 2-에틸핵실아크릴레이트 55.2g, 4-메틸스티렌 5.9g, 글리시딜메타크릴레이트 85.2g, n-도데칸티올 6.0g을 투입하였다. 그 후 교반하며 반응액의 온도를 80 ℃로 상승시키고 4시간 동안 반응시켰다.

반응액의 온도를 상온으로 내리고 플라스크 분위기를 질소에서 공기로 치환한 후 적하 로트로부터 트리에틸아민 0.2g, 4-메톡시 페놀 0.1g, 아크릴산 43.2g 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 136g을 2시간에 걸쳐 적하한 후, 100℃에서 6시간 동안 반응시켰다. 이 후 반응액의 온도를 상온으로 내리고, 숙신산 무수물 6.0g를 투입하고 80℃에서 6시간 동안 반응하여 합성예 1의 알칼리 가용성 수지를 얻었다.

상기 합성예 1의 알칼리 가용성 수지는 상기 화학식 1, 화학식 2 및 화학식 4의 구조 단위를 모두 포함하고 있으며, 상기 알칼리 가용성 수지의 고형분 산가는 36.2㎎KOH/g 이며, GPC로 측정한 중량 평균 분자량 Mw는 약 7540이었다.

합성예 2 : 알칼리 가용성 수지의 제조

교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 100g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 100g, 플라라스크내 분위기를 공기에서 질소로 치환한 후, 아조비시소부티로니트릴 8.2g, 트리시클로데칸 골격의 모노메타크릴레이트(히따찌 가세이㈜ 제조 FA-513M) 3.1g, n-부틸아크릴레이트 38.4g, 4-메틸스티렌 5.9g, 글리시딜메타크릴레이트 85.2g, n-도데칸티올 6.0g을 투입하였다. 그 후 교반하며 반응액의 온도를 80℃로 상승시키고 4시간 동안 반응시켰다.

반응액의 온도를 상온으로 내리고 플라스크 분위기를 질소에서 공기로 치환한 후 적하 로트로부터 트리에틸아민 0.2g, 4-메톡시 페놀 0.1g, 아크릴산 43.2g 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 136g을 2시간에 걸쳐 적하한 후, 100℃에서 6시간 동안 반응하였다. 이후 반응액의 온도를 상온으로 내리고 숙신산 무수물 12.5g를 투입하고 80℃에서 6시간 동안 반응시켰다.

상기 합성예 2의 알칼리 가용성 수지는 상기 화학식 1, 화학식 2 및 화학식 4의 구조 단위를 모두 포함하고 있으며, 상기 알칼리 가용성 수지의 고형분 산가는 42.3㎎KOH/g 이며 GPC로 측정한 중량 평균 분자량 Mw는 약 6020이었다.

합성예 3 : 알칼리 가용성 수지의 제조

교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 182g을 투입하여, 플라스크내 분위기를 공기에서 질소로 치환한 후, 100℃로 승온하였다.

이후, 상기 플라스크에 벤질메타크릴레이트 70.5g, 메타크릴산 43.0g, 트리시클로데칸 골격의 모노메타크릴레이트(히따찌 가세이㈜ 제조 FA-513M) 22.0g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 136g 및 아조비스이소부티로니트릴 3.6 g이 혼합된 혼합 용액을 적하 로트로부터 2 시간에 걸쳐 플라스크에 적하하여 100℃에서 5시간 동안 교반을 진행하였다.

이어서, 플라스크내 분위기를 질소에서 공기로 치환하고, 글리시딜메타크릴레이트 35.5g, 트리스디메틸아미노메틸페놀 0.9g 및 하이드로퀴논 0.145g을 플라스크내에 투입하여 110℃ 에서 6시간 동안 반응시켰다.

상기 합성예 4의 알칼리 가용성 수지는 상기 화학식 1의 구조 단위만을 포함하고 있으며, 상기 알칼리 가용성 수지의 고형분 산가는 79㎎KOH/g이며 GPC에 의해 측정한 중량 평균 분자량 Mw는 13,000이었다.

합성예 4 : 광중합 개시제(C-1) 합성

반응 1.

2-니트로플로렌 5.0 g을 무수 니트로벤젠 100 ml에 용해시키고 무수 염화알루미늄 6.31 g을 가해준 다음, 반응물을 45℃로 승온하여 염화아세틸 2.79 g을 무수 니트로벤젠 30 ml에 용해시킨 용액을 30분에 걸쳐서 천천히 가해주고, 반응물을 65℃로 승온하여 1시간 교반하였다. 그런 다음 반응물을 실온으로 냉각하여 증류수 70 ml를 가해주고 30분 정도 교반 후 생성물을 여과하였다. 얻어진 고체 생성물을 50 ml의 에테르에 분산시키고 실온에서 30분 교반 후 여과하고 건조하여 연한 노란색의 반응물 1(1-(9,9-H-7-니트로플로렌-2-일)-에탄온) 5.08 g을 얻었다.

반응 2.

반응물 1 1.5 g을 에탄올 30 ml에 분산시키고 염산히드록실아민 0.49 g과 초산나트륨 0.58 g을 가해준 다음, 반응용액을 서서히 승온하여 2 시간 동안 환류 반응하였다. 반응물을 실온으로 냉각하고 증류수 20 ml를 가해준 다음, 30분 정도 교반하여 얻어진 고체 생성물을 여과하고 증류수로 여러 번 씻어준 후 건조하여 연한 회색의 반응물 2(1-(9, 9-H-7-니트로플로렌-2-일)-에탄온 옥심) 1.38 g을 얻었다.

반응 3.

반응물 2 1.20 g을 에틸아세테이트 50 ml에 분산시키고 무수 초산 0.69 g을 가해준 다음, 반응용액을 서서히 승온하여 3 시간 동안 환류 반응하였다. 반응물을 실온으로 냉각하고 포화 탄산수소나트륨 수용액 20 ml과 증류수 20 ml의 순서로 씻어준 다음, 회수한 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조하고 용매를 감압 증류하여 얻은 생성물을 메탄올 20 ml로 재결정하여 연한 노란색의 개시제 C-1(1-(9, 9-H-7-니트로플로렌-2-일)-에탄온 옥심-O-아세테이트) 1.22 g을 얻었다.

합성예 5 : 광중합 개시제(C-2) 합성

반응 1.

플루오렌 200.0 g, 수산화칼륨 268.8 g과 요오드화칼륨 19.9 g을 질소 분위기 하에서 무수 디메틸설폭사이드 1 L에 용해시키고 반응물을 15℃ 로 유지한 다음, 브로모에탄 283.3 g를 2 시간에 걸쳐서 천천히 가해주고 반응물을 15℃ 에서 1시간 동안 교반하였다. 그런 다음 반응물에 증류수 2 L를 가해주고 30분 동안 교반 후, 디클로로메탄 2 L로 생성물을 추출하고, 추출한 유기층을 증류수 2 L로 2회 씻어준 다음 회수한 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조하고 용매를 감압 증류하여 얻은 생성물을 감압 하에서 분별 증류하여 점도가 높은 액체인 연한 노란색의 반응물 1(9,9-디에틸-9H-플루오렌) 248.6 g을 얻었다.

반응 2.

반응물 1 100.5 g을 디클로로메탄 1 L에 용해시키고 반응물을 -5℃ 로 냉각한 후, 염화알루미늄 72.3 g을 천천히 가해준 다음 반응물의 온도가 승온되지 않도록 주의 하면서 디클로로메탄 50 ml에 희석시킨 염화프로피오닐 50.1 g을 2시간에 걸쳐서 천천히 가해주고 -5℃ 에서 1시간 동안 반응물을 교반하였다. 그런 다음 반응물을 얼음물 1 L에 천천히 붓고 30분 동안 교반하여 유기층을 분리한 후, 증류수 500 ml로 씻어주고 회수한 유기층을 감압 증류하여 얻은 생성물을 실리카겔 컬럼 크로마토 그래피(전개용매 ; 에틸아세테이트 : n-헥산 = 1 : 4)로 정제하여 연한 노란색의 고체인 반응물 2(1-(9,9-디에틸-9H-플루오렌-2-일)-1-프로판온) 75.8 g을 얻었다.

반응 3.

반응물 2 44.5 g을 테트라히드로푸란(THF) 900 ml에 용해시키고 1,4-디옥산에 용해된 4N HCl 150 ml과 이소부틸아질산 24.7 g을 차례로 가해주고 반응물을 25℃ 에서 6시간 동안 교반하였다. 그런 다음 반응 용액에 에틸아세테이트 500 ml 가해주고 30분 동안 교반하여 유기층을 분리한 후 증류수 600 ml로 씻어준 다음, 회수한 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조하고 용매를 감압 증류하여 얻어진 고체 생성물을 에틸아세테이트 : 헥산 (1:6)의 혼합용매 300 ml을 사용하여 재결정한 다음 건조하여 연회색의 고체인 반응물 3(1-(9,9-디에틸-9H-플루오렌-2-일)-1,2-프로판디온-2-옥심) 27.5 g을 얻었다.

반응 4.

반응물 3을 질소 분위기하에서 N-메틸-2-피롤리디논(NMP) 1 L에 용해시키고 반응물을 -5℃ 로 유지한 다음, 트리에틸아민 35.4 g을 가해주고 반응용액을 30분 동안 교반한 후 염화아세틸 27.5 g을 N-메틸-2-피롤리디논 75 ml에 용해시킨 용액을 30분에 걸쳐서 천천히 가해주고, 반응물이 승온되지 않도록 주의하면서 30분 동안 교반하였다. 그런 다음 증류수 1 L를 반응물에 천천히 가해주고 30분 동안 교반하여 유기층을 분리한 후, 회수한 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조하고 용매를 감압 증류하였다. 얻어진 고체 생성물을 에탄올 1 L를 사용하여 재결정한 다음 건조하여 연한 회색의 고체인 개시제 C-2(1-(9,9-디에틸-9H-플루오렌-2-일)-1,2-프로판디온-2-옥심-O-아세테이트) 93.7 g을 얻었다.

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6 : 착색 감광성 수지 조성물 제조

하기 표 1의 성분 및 함량(단위: 중량%)을 사용하여 착색 감광성 수지 조성물을 제조하였다.

조성	알칼리 가용성 수지			광중합성 화합물⁴⁾	광중합 개시제				착색제⁹ ⁾	용매¹⁰ ⁾
(중량%)	알칼리 가용성 수지			광중합성 화합물⁴⁾	광중합 개시제				착색제⁹ ⁾	용매¹⁰ ⁾
	A-1¹⁾	A-2²⁾	A-3³⁾	B	C-1⁵⁾	C-2⁶⁾	C-3⁷⁾	C-4⁸⁾	D	E
실시예 1	3.2	-	-	4.8	-	0.4	0.4	-	19.7	71.5
실시예 2	3.2	-	-		0.4	-	0.4	-
실시예 3	3.2	-	-		-	0.8	-	-
실시예 4	-	3.2	-		-	0.4	0.4	-
실시예 5	-	3.2	-		0.4	-	0.4	-
실시예 6	-	3.2	-		-	0.8	-	-
비교예 1	-	-	3.2		-	0.4	0.4	-
비교예 2	-	-	3.2		-	0.8	-	-
비교예 3	3.2	-	-		-	-	-	0.8
비교예 4	-	3.2	-		-	-	-	0.8
비교예 5	-	3.2	-		-	-	0.8	-
비교예 6	-	3.2	-		-	-	0.4	0.4
1) 합성예 1의 알칼리가용성 수지 (실시예)
2) 합성예 2의 알칼리가용성 수지 (실시예)
3) 합성예 3의 알칼리가용성 수지 (비교예)
4) KAYADA DPHA (닛뽄가야꾸 제조)
5) 합성예 4의 광중합 개시제 (실시예)
6) 합성예 5의 광중합 개시제 (실시예)
7) PBG-305(트론리사 제조)
8) OXE-01 (바스프사 제조)
9) 제조예 1.의 안료분산 조성물
10)프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(69.8중량%) 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르(1.7중량%)

제조예 1. 안료 분산 조성물(D) 제조

안료로서 C.I. 피그먼트 블루 15:6 12.5 중량부, 안료 분산제로서 DISPERBYK-2001 (BYK사 제조) 7.5 중량부, 염료로서 C.I. 피그먼트 애시드 레드 52 1.2 중량부, 용매로서 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 72 중량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 8 중량부를 비드밀에 의해 12시간 동안 혼합 및 분산하여 안료 분산 조성물 D을 제조하였다.

<시험방법>

실험예 1 : 도포성 평가

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 MUSASI社 SHOT mini 200s를 이용하여 토출 실험을 진행하였다. 구체적으로, 하기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6의 착색 감광성 수지 조성물을 일정한 압력에, 250mm/s 의 head speed를 적용하여 15인치각의 유리 기판(코닝사 제조, 「EAGLE XG」) 위에 10cm X10회 토출 하여 도포성을 평가 하였다.

평가 기준은 하기와 같으며, 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

◎: 토출 끊김 없음

○: 토출 끊김 1 이상 3회 미만

△: 토출 끊김 3 이상 10회 미만

×: 토출 끊김 10회 이상

실험예 2 : 현상속도, 밀착성 및 감도 평가

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6의 착색 감광성 수지 조성물을 각각 스핀 코팅법으로 2 인치 각의 유리 기판(코닝사 제조, 「EAGLE XG」) 위에 도포한 다음, 가열판 위에 놓고 100℃의 온도에서 3분간 유지하여 박막을 형성시켰다. 그 후, 상기 박막 위에 투과율을 1 내지 100%의 범위에서 계단상으로 변화시키는 패턴과 1 ㎛ 내지 100 ㎛의 라인/스페이스 패턴을 갖는 시험 포토마스크를 올려놓고 시험 포토마스크와의 간격을 300 ㎛로 하여 자외선을 조사하였다. 이때, 자외선 광원은 g, h, i선을 모두 포함하는 1kW의 고압 수은등을 사용하여 60 mJ/㎠의 조도로 조사하였으며, 특별한 광학 필터는 사용하지 않았다. 상기 자외선이 조사된 박막을 pH 10.5의 KOH 수용액 현상 용액에 2분 동안 담그어 현상하였다. 상기 박막이 도포된 유리판을 증류수를 사용하여 세척한 다음, 질소 가스를 불어서 건조하고, 200℃의 가열 오븐에서 25분간 가열하여 각각의 컬러필터를 제조하였다. 상기에서 제조된 컬러필터의 필름 두께는 2.4 ㎛이었다.

상기 공정 중 현상 공정에서 비노광부가 현상액에 완전히 용해되는 데 걸리는 시간(현상속도)을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

또한, 생성된 패턴을 광학현미경으로 관찰하여, 20㎛ 패턴의 뜯김 현상 정도를 하기 기준으로 평가하여 밀착성 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

○ : 패턴상 뜯김 없음

△ : 패턴상 뜯김 1 내지 4개

× : 패턴상 뜯김 5 이상

또한 감도 평가를 위하여, 상기와 같이 얻어진 화소부를 관찰하여 표면거칠음이 있는지 Na Lamp하에서 관찰하였으며, 이를 도 1에 나타내었다.

도 1의 좌측 부분이 표면거칠음이 있는 부분이고, 우측 부분이 표면 거칠음이 없는 부분이다.

이에 표면 거칠음이 없는 패턴을 형성하기 위한 최저 필요 노광량(mJ/cm²)을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

구분	도포성	현상속도(s)	밀착성	감도 (mJ/cm²)
실시예 1	◎	17	○	25
실시예 2	◎	16	○	25
실시예 3	◎	16	○	20
실시예 4	◎	13	○	25
실시예 5	◎	11	○	25
실시예 6	◎	12	○	20
비교예 1	X	35	△	25
비교예 2	X	34	△	20
비교예 3	◎	18	○	40
비교예 4	◎	12	○	40
비교예 5	◎	11	○	50
비교예 6	◎	12	○	50

상기 표 2에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 사용한 실시예 1 내지 6의 경우, 도포성, 현상속도, 밀착성 및 감도가 모두 우수한 것을 알 수 있었다.

Claims

알칼리 가용성 수지; 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하고,
상기 알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 구조단위 및 화학식 2로 표시되는 구조단위를 포함하며,
상기 광중합 개시제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 착색 감광성 수지 조성물:
[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

상기 화학식 1에서,
R1은 수소, 헤테로원자를 포함하거나 포함하지 않은 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소, 또는 헤테로원자를 포함하거나 포함하지 않은 탄소수 6 내지 12의 방향족 탄화수소이고,
n은 1 내지 500의 정수이며,
상기 화학식 2에서,
R2는 수소 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이고,
R3은 탄소수 2 내지 20의 선형 알킬기, 또는 탄소수 2 내지 20의 가지형 알킬기이며,
m은 1 내지 500의 정수이고,
상기 화학식 3에서,
R4 내지 R7은 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 탄소수 7 내지 40의 아릴알킬기, 탄소수 1 내지 20의 히드록시알킬기, 탄소수 2 내지 40의 히드록시알콕시알킬기, 또는 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기이고,
R8 내지 R14는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 7 내지 40의 아릴알킬기, 탄소수 1 내지 20의 히드록시알킬기, 탄소수 2 내지 40의 히드록시알콕시알킬기, 탄소수 3 내지 20의 사이클로알킬기, 아미노기, 니트로기, 시아노기 또는 히드록시기이며,
p는 0 또는 1이다.
제1항에 있어서,
상기 알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 4로 표시되는 구조단위를 더 포함하는 것인 착색 감광성 수지 조성물:
[화학식 4]

상기 화학식 4에서,
R15 및 R17은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고,
R16는 산무수물에 의해 유도된 카르복실산을 포함하는 잔기이며,
q는 1 내지 500의 정수이다.
제2항에 있어서,
상기 산무수물은 프탈산무수물, (2-도데켄-1-일)석신산무수물, 말레산무수물, 석신산무수물, 시트라콘산무수물, 글루타르산무수물, 메틸석신산무수물, 3,3-디메틸글루타르산무수물, 페닐석신산무수물, 이타콘산무수물, 3,4,5,6-테트라히드로프탈산무수물, 트리메틸산무수물, 헥사히드로프탈산무수물 및 카르브산무수물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 착색 감광성 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 구조단위는 상기 알칼리 가용성 수지를 구성하는 구성 단위들의 총 함량에 대하여 1 내지 99 몰%로 포함되는 것인 착색 감광성 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 화학식 2로 표시되는 구조단위는 상기 알칼리 가용성 수지를 구성하는 구성 단위들의 총 함량에 대하여 1 내지 99 몰%로 포함되는 것인 착색 감광성 수지 조성물.
제2항에 있어서,
상기 화학식 4로 표시되는 구조단위는 상기 알칼리 가용성 수지를 구성하는 구성 단위들의 총 함량에 대하여 1 내지 99 몰%로 포함되는 것인 착색 감광성 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 알칼리 가용성 수지는 상기 착색 감광성 수지 조성물의 전체고형분에 대하여 10 내지 80 중량%로 포함되는 것인 착색 감광성 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 광중합성 화합물은 상기 착색 감광성 수지 조성물의 전체고형분에 대하여 5 내지 45 중량%로 포함되는 것인 착색 감광성 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 광중합 개시제는 상기 착색 감광성 수지 조성물 전체에 대하여 0.1 내지 10 중량%로 포함되는 것인 착색 감광성 수지 조성물.
제1항에 있어서,
용제 및 착색제를 더 포함하는 착색 감광성 수지 조성물.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 착색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 컬러필터.
제11항의 컬러필터를 포함하는 화상 표시 장치.