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WO2019194402A1 - 카도계 바인더 수지, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물, 블랙 매트릭스, 컬러필터 및 디스플레이 장치 - Google Patents

카도계 바인더 수지, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물, 블랙 매트릭스, 컬러필터 및 디스플레이 장치 Download PDF

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Publication number
WO2019194402A1
WO2019194402A1 PCT/KR2019/001450 KR2019001450W WO2019194402A1 WO 2019194402 A1 WO2019194402 A1 WO 2019194402A1 KR 2019001450 W KR2019001450 W KR 2019001450W WO 2019194402 A1 WO2019194402 A1 WO 2019194402A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
substituted
unsubstituted
weight
binder resin
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/001450
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이도윤
박광한
최은주
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
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Priority to JP2020503742A priority patent/JP6911268B2/ja
Priority to US16/635,235 priority patent/US11130838B2/en
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    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable

Definitions

  • the present specification relates to a cardo-based binder resin, a photosensitive resin composition, a black matrix, a color filter, and a display device including the same.
  • the present invention relates to a cardo-based binder resin and a photosensitive resin composition comprising the same. Moreover, it is related with the black matrix formed with the photosensitive resin composition, a color filter, and a display apparatus.
  • the display device applies various black photosensitive compositions, for example, a black matrix, a black bank and a black column spacer, for light blocking, high image quality, high contrast ratio (CR), and external light reflection reduction.
  • various black photosensitive compositions for example, a black matrix, a black bank and a black column spacer, for light blocking, high image quality, high contrast ratio (CR), and external light reflection reduction.
  • the content of the pigment in the black photosensitive resin composition increases and the content of the binder resin, etc. decreases, so that not only the stability of the composition but also the development resistance, chemical resistance, development adhesiveness and re-dissolution resistance Caused a decrease in.
  • the types of patterns to be implemented using the black photosensitive resin are diversified into black matrices, gap spacers, and touch spacers, and in order to implement these two or more patterns in one process, the transmittance of the mask is controlled to have different thicknesses.
  • the pattern is realized, the development of a material to satisfy the existing processability while maintaining the adhesion of the pattern even at a low exposure amount is required.
  • the present specification is to provide a cardo-based binder resin, a photosensitive resin composition, a black matrix, a display device and a color filter including the same.
  • An exemplary embodiment of the present specification provides a cardo-based binder resin represented by the following formula (1).
  • R1 and R2 are represented by hydrogen or the following formula (2),
  • At least one of R1 and R2 is represented by the formula (2),
  • n is an integer from 1 to 50
  • X1 to X6 are substituted or unsubstituted alkylene groups; Or a substituted or unsubstituted alkylene oxide group,
  • Y1 and Y2 are substituted or unsubstituted alkylene groups; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group; Substituted or unsubstituted cycloalkenylene group; And it is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted arylene group,
  • R3 to R5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,
  • A1 to A4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; Ester group; Imide group; Amide group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted cycloalkenyl group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted boron group; Substituted or unsubstituted phosphine oxide group; Substituted or unsubstituted phosphine group; Substituted or unsubstituted sulfonyl group; Substituted or unsubstituted amine group; Sub
  • a1 to a4 are integers of 0 to 4, and when a1 to a4 are 2 or more, the structures in parentheses () are the same or different.
  • Another embodiment of the present specification provides a photosensitive resin composition comprising the cardo-based binder resin described above.
  • Another exemplary embodiment of the present specification provides a black matrix formed by the photosensitive resin composition described above.
  • Another embodiment of the present specification provides a color filter including the black matrix described above.
  • Another embodiment of the present specification provides a display device including the black matrix described above.
  • Cardo-based binder resin according to one embodiment of the present specification includes a photocurable group, due to the reduction of the acid group has an advantage of excellent chemical resistance, developability and storage stability.
  • the sensitivity is excellent even in a low exposure amount, the adhesion of the pattern can be improved.
  • An exemplary embodiment of the present specification provides a cardo-based binder resin represented by the following formula (1).
  • R1 and R2 are represented by hydrogen or the following formula (2),
  • At least one of R1 and R2 is represented by the formula (2),
  • n is an integer from 1 to 50
  • X1 to X6 are substituted or unsubstituted alkylene groups; Or a substituted or unsubstituted alkylene oxide group,
  • Y1 and Y2 are substituted or unsubstituted alkylene groups; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group; Substituted or unsubstituted cycloalkenylene group; And it is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted arylene group,
  • R3 to R5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,
  • A1 to A4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; Ester group; Imide group; Amide group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted cycloalkenyl group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted boron group; Substituted or unsubstituted phosphine oxide group; Substituted or unsubstituted phosphine group; Substituted or unsubstituted sulfonyl group; Substituted or unsubstituted amine group; Sub
  • a1 to a4 are integers of 0 to 4, and when a1 to a4 are 2 or more, the structures in parentheses () are the same or different.
  • the cardo-based binder resin includes an acid group (eg, —COOH) in order to impart developability by an alkaline developer, and may further include a photocurable group as necessary.
  • an acid group eg, —COOH
  • the cardo-based binder resin represented by Chemical Formula 1 includes the photosensitive group represented by Chemical Formula 2, and has an acid value of 0 to 50 mgKOH / g, which is a low acid value, thereby improving chemical resistance, development resistance, and storage stability.
  • the cardo-based binder resin represented by Formula 1 includes a photocurable group at the “end” of the main branch, and thus has better sensitivity and chemical resistance than a cardo-based binder resin containing no photocurable group.
  • the present invention is superior to the cardo-based binder resin containing a photocurable group as a substituent of the side branch (main branch) or the main chain (developing and storage stability, excellent sensitivity and pattern adhesion even at low exposure amount)
  • Formula 1 has a fluorene-type structure, excellent heat resistance and numerical stability, and excellent substrate adhesion.
  • the cardo-based binder resin does not include a photocurable group
  • the sensitivity is low, such as insufficient curing at a low exposure amount, and the pattern resistance may be reduced, resulting in pattern dropout.
  • the photocurable group When the photocurable group is included as a substituent of the cardo-based binder resin main chain and an acid group is present, the sensitivity is increased, but the degree of curing is increased. However, even at low exposure dose, sufficient curing occurs, and the difference in curing degree according to the exposure dose is reduced. May be disadvantageous for formation. In addition, when a certain amount of the acid groups are present, developability is lowered and pattern dropout may occur.
  • the cardo-based binder resin according to the exemplary embodiment of the present specification has a photocurable group located at the end of the main chain, and has a lower sensitivity than the case where the photocurable group is present as a substituent of the main chain, which is advantageous in forming a step through controlling mask permeability.
  • the cardo-based binder resin according to one embodiment of the present specification has an advantage of excellent chemical resistance and storage stability, including a small amount or no acid group, and excellent sensitivity and pattern adhesion even at a low exposure amount.
  • a photocurable group at the end of the main chain, after reacting the bisphenol fluorene-type epoxy resin and acrylic acid, the anhydride and glycidyl methacrylate in turn reacts the cardo-based
  • a photocurable group is introduce
  • the photocurable group is the epoxy group and the acrylic acid contained in the bisphenol fluorene-type epoxy resin
  • the photocurable group is introduced into the side chain of the polymer chain having undergone the polymerization reaction.
  • the produced secondary alcohol and anhydride undergo a polymerization reaction to generate a carboxyl group (-COOH), and the carboxyl group may be formed at both the side chain and the end of the polymer chain.
  • the resulting carboxyl group and glycidyl methacrylate may react to introduce a photocurable group into both the polymer chain side chain and the terminal.
  • the cardo-based binder resin according to the present specification is a bisphenol fluorene-type epoxy resin and cyclohexine dicarboxylic acid reacts to generate a carboxyl group only at the end of the polymer chain, the carboxyl group (-COOH) is glycidyl methacrylate and Reaction produces a photocurable group at the end of the polymer chain. That is, the cardo-based binder resin according to the present specification may selectively introduce a photocurable group at the end of the polymer chain.
  • One embodiment of the present specification provides a cardo-based binder resin having an acid value of 0 to 50 mgKOH / g.
  • an acid group refers to a substituent having an acidic state, and specifically, the acid group may be a carboxylic acid group (-COOH).
  • the acid value means the amount of potassium hydroxide (KOH) necessary to titrate the acid group (-COOH) contained in 1g of the polymer, the unit is mgKOH / g.
  • the acid value may be 0 to 50 mgKOH / g, specifically 0 to 45 mgKOH / g, and more specifically 0 to 44 mgKOH / g.
  • the acid value satisfies the above range, chemical resistance, developability and storage stability may be increased.
  • the acid value of the cardo-based binder resin may vary depending on the amount of acid groups included in Chemical Formula 1.
  • Chemical Formula 1 may be synthesized by the following scheme, and the acid value may be measured according to the amount of acid groups included in Chemical Formula 1 after synthesis.
  • R1, R2, n, X1 to X4, Y1, Y2, A1 to A4 and a1 to a4 are the same as defined in Chemical Formula 1.
  • Glycidyl methacrylate is glycidyl methacrylate, and may be represented by the following formula.
  • the number of acid groups remaining in Formula 1 may vary depending on the amount of glycidyl methacrylate reacted with the polymer A. That is, as compared with the number of moles of the polymer A, the amount of the acid groups remaining in the formula (1) decreases as the introduction amount of glycidyl methacrylate increases, thereby decreasing the acid value.
  • the acid value is 0 mg KOH / g because no acid groups remain in the formula (1).
  • the acid group in the formula (1) remains 1/4 of the number of moles of the polymer A, in this case the acid value is 28 mg KOH / g Can be.
  • the acid group in the formula (1) is left half of the number of moles of the polymer A, in this case the acid value is 44mg KOH / g may be.
  • substitution means that a hydrogen atom bonded to a carbon atom of the compound is replaced with another substituent, and the position to be substituted is not limited as long as the position at which the hydrogen atom is substituted, that is, the position at which the substituent is substituted, 2 When more than one substituent, two or more substituents may be the same or different from each other.
  • substituted or unsubstituted is deuterium; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Imide group; Amide group; Carbonyl group; Ester group; Hydroxyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylthioxy group; Substituted or unsubstituted arylthioxy group; Substituted or unsubstituted alkyl sulfoxy group; Substituted or unsubstituted aryl sulfoxy group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted or unsubstituted
  • a substituent to which two or more substituents are linked may be a biphenyl group. That is, the biphenyl group may be an aryl group or may be interpreted as a substituent to which two phenyl groups are linked.
  • examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine, or iodine.
  • carbon number of an ester group is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C30.
  • carbon number of an imide group is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C30.
  • the amide group may be substituted with nitrogen of the amide group is hydrogen, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
  • the alkoxy group may be linear, branched or cyclic. Although carbon number of an alkoxy group is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C20. Specifically, methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, i-propyloxy, n-butoxy, isobutoxy, tert-butoxy, sec-butoxy, n-pentyloxy, neopentyloxy, Isopentyloxy, n-hexyloxy, 3,3-dimethylbutyloxy, 2-ethylbutyloxy, n-octyloxy, n-nonyloxy, n-decyloxy, benzyloxy, p-methylbenzyloxy and the like It may be, but is not limited thereto.
  • the alkyl group may be linear or branched chain, carbon number is not particularly limited, but is preferably 1 to 60. According to an exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 30 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms.
  • alkyl group examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group and n-jade Although there exist a tilt group etc., it is not limited to these.
  • the cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably has 3 to 60 carbon atoms, and according to one embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 30 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 10 carbon atoms. Specifically, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group and the like, but is not limited thereto.
  • the alkenyl group may be linear or branched, and the carbon number is not particularly limited, but is preferably 2 to 60. According to an exemplary embodiment, the alkyl group has 2 to 30 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 2 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 2 to 10 carbon atoms. Specific examples of the alkenyl group include, but are not limited to, alkenyl groups substituted with aryl groups such as stylbenyl and styrenyl groups.
  • the cycloalkenyl group is not particularly limited, but preferably has 3 to 60 carbon atoms, and according to one embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 30 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkenyl group has 3 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkenyl group has 3 to 10 carbon atoms. Examples of the cycloalkenyl group include, but are not limited to, a cyclopentenylene group and a cyclohexenylene group.
  • the silyl group is a substituent including Si and the Si atom is directly connected as a radical, represented by -SiR 104 R 105 R 106 , R 104 to R 106 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; An alkyl group; Alkenyl groups; An alkoxy group; Cycloalkyl group; Aryl group; And it may be a substituent consisting of at least one of a heterocyclic group.
  • silyl group examples include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, vinyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group, diphenylsilyl group, phenylsilyl group, and the like. It is not limited.
  • the boron group may be -BR 100 R 101 , wherein R 100 , and R 101 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; Nitrile group; A substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; Substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic aryl group having 6 to 30 carbon atoms; And it may be selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms.
  • phosphine oxide groups include, but are not limited to, diphenylphosphine oxide group, dinaphthylphosphine oxide, and the like.
  • the phosphine group means an alkyl phosphine group or an aryl phosphine group
  • the alkyl phosphine group means a phosphine group substituted with an alkyl group.
  • carbon number of the said alkyl phosphine group is not specifically limited, It is preferable that it is 1-20.
  • the alkylphosphine group include dimethylphosphine group, diethylphosphine group, di-n-propylphosphine group, diisopropylphosphine group, di-n-butylphosphine group, di-sec-butylphosphine group and di-tert.
  • arylphosphine group refers to a phosphine group substituted with an aryl group. Although carbon number of the said aryl phosphine group is not specifically limited, It is preferable that it is 6-30.
  • aryl phosphine group examples include a diphenyl phosphine group, a dibenzyl phosphine group, a methyl phenyl phosphine group, a benzyl hexyl phosphine group, a bistrimethylsilyl phosphine group and the like, but is not limited thereto.
  • the sulfonyl group is not particularly limited, but may be 1 to 30 carbon atoms, and examples of the sulfonyl group include alkyl sulfonyl having 1 to 4 carbon atoms such as methanesulfonyl, ethanesulfonyl, and hexanesulfonyl. It is not limited to this.
  • the amine group means a monovalent amine in which at least one hydrogen atom of the amino group (-NH 2 ) is substituted with another substituent, represented by -NR 107 R 108 , and R 107 and R 108 are the same as or different from each other.
  • substituents represented by -NR 107 R 108 , and R 107 and R 108 are the same as or different from each other.
  • -NH 2 Monoalkylamine groups; Dialkylamine groups; N-alkylarylamine group; Monoarylamine group; Diarylamine group; N-aryl heteroaryl amine group; It may be selected from the group consisting of N-alkylheteroarylamine group, monoheteroarylamine group and diheteroarylamine group, carbon number is not particularly limited, but is preferably 1 to 30.
  • Specific examples of the amine group include methylamine group, dimethylamine group, ethylamine group, diethylamine group, phenylamine group, naphthylamine group, biphenylamine group, anthracenylamine group, and 9-methyl-anthracenylamine group.
  • Diphenylamine group ditolylamine group, N-phenyltolylamine group, triphenylamine group, N-phenylbiphenylamine group; N-phenylnaphthylamine group; N-biphenyl naphthylamine group; N-naphthylfluorenylamine group; N-phenylphenanthrenylamine group; N-biphenylphenanthrenylamine group; N-phenyl fluorenyl amine group; N-phenylterphenylamine group; N-phenanthrenyl fluorenyl amine group; N-biphenyl fluorenylamine group and the like, but is not limited thereto.
  • the aryl group is not particularly limited, but preferably has 6 to 60 carbon atoms, and may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group. According to an exemplary embodiment, the aryl group has 6 to 30 carbon atoms. According to an exemplary embodiment, the aryl group has 6 to 20 carbon atoms.
  • the aryl group may be a monocyclic aryl group, but may be a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, etc., but is not limited thereto.
  • the polycyclic aryl group may be naphthyl group, anthracenyl group, indenyl group, phenanthrenyl group, pyrenyl group, perrylenyl group, triphenyl group, chrysenyl group, fluorenyl group and the like, but is not limited thereto.
  • the heteroaryl group is a heterocyclic group containing one or more of N, O, S, Si, and Se as hetero atoms, and the carbon number is not particularly limited, but is preferably 2 to 50 carbon atoms.
  • heteroaryl groups include thiophene groups, furan groups, pyrrole groups, imidazole groups, thiazole groups, oxazole groups, oxadiazole groups, triazole groups, pyridyl groups, bipyridyl groups, pyrimidyl groups, triazine groups, triazole groups, Acridyl group, pyridazine group, pyrazinyl group, quinolinyl group, quinazoline group, quinoxalinyl group, phthalazinyl group, pyrido pyrimidinyl group, pyrido pyrazinyl group, pyrazino pyrazinyl group, isoquinoline group , Indole group, carbazo
  • the alkylene oxide group may be represented by-(R-O) m-R-.
  • R is an alkyl group, the above description may be applied to the alkyl group.
  • Carbon number of the alkylene oxide group is not particularly limited, it may be 2 to 40, or may be 2 to 33.
  • the alkylene oxide group may be, for example, ethylene oxide, propylene oxide group, but is not limited thereto.
  • the alkylene oxide group may be a compound of the following structural formula, but is not limited thereto.
  • m is an integer of 1 to 10.
  • an alkylene group means that there are two bonding positions in an alkane.
  • the alkylene group may be straight, branched or cyclic.
  • carbon number of an alkylene group is not specifically limited, For example, it is C1-C30, Specifically, 1-20, More specifically, it is 1-10.
  • the alkylene group may have 1 to 3 carbon atoms.
  • the cycloalkylene group means that there are two bonding positions in the cycloalkane.
  • the description of the cycloalkyl group described above can be applied except that they are each divalent.
  • a cycloalkenylene group means a divalent group having two bonding positions in a cycloalkenyl group.
  • the description of the cycloalkenyl group described above can be applied except that they are each divalent.
  • the arylene group refers to a divalent group having two bonding positions in the aryl group.
  • the description of the aforementioned aryl group can be applied except that they are each divalent.
  • R1 and R2 are represented by hydrogen or Formula 2, and at least one of R1 and R2 is represented by Formula 2.
  • R1 and R2 are represented by Chemical Formula 2.
  • R1 is hydrogen
  • R2 is represented by Chemical Formula 2.
  • n is an integer of 1 to 50.
  • n is an integer of 1 to 20.
  • n is an integer of 1 to 10.
  • n is an integer of 3 to 8.
  • the cardo-based binder resin may be a mixture of compounds represented by Chemical Formula 1.
  • the compound of Formula 1 may be a mixture of compounds in which n is an integer of 3 to 8.
  • X1 to X6 represent a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 3 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted alkylene oxide group having 2 to 10 carbon atoms, wherein Y1 and Y2 are substituted or unsubstituted alkylene groups having 1 to 10 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group having 3 to 10 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkenylene group having 3 to 10 carbon atoms; And it is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms.
  • X1 to X6 represent a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted alkylene oxide group having 2 to 20 carbon atoms.
  • X1 to X6 represent a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 20 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted alkylene oxide group having 2 to 10 carbon atoms.
  • X1 to X6 represent a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted alkylene oxide group having 2 to 10 carbon atoms.
  • X1 to X6 represent a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 3 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted alkylene oxide group having 2 to 10 carbon atoms.
  • X1 to X6 are a substituted or unsubstituted methylene group; Substituted or unsubstituted ethylene oxide group; Or a substituted or unsubstituted propylene oxide group.
  • X1 to X6 are methylene groups.
  • Y1 and Y2 are a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group having 3 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkenylene group having 3 to 30 carbon atoms; And it is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
  • Y1 and Y2 are a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkenylene group having 3 to 20 carbon atoms; And it is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms.
  • Y1 and Y2 are a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group having 3 to 10 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkenylene group having 3 to 10 carbon atoms; And it is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms.
  • Y1 and Y2 are a substituted or unsubstituted cyclohexylene group; A substituted or unsubstituted cyclohexenylene group; Or a substituted or unsubstituted phenylene group.
  • Y1 and Y2 are a substituted or unsubstituted cyclohexenylene group.
  • Y1 and Y2 are cyclohexenylene groups.
  • R3 to R5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
  • R3 to R5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R3 to R5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R3 to R5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Or a substituted or unsubstituted methyl group.
  • R3 to R5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Or methyl group.
  • R3 is a methyl group.
  • R4 is hydrogen
  • R5 is hydrogen
  • A1 to A4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; Ester group; Imide group; Amide group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted cycloalkenyl group; Substituted or unsubstituted silyl group; Substituted or unsubstituted boron group; Substituted or unsubstituted phosphine oxide group; Substituted or unsubstituted phosphine group; Substituted or unsubstituted sulfonyl group; Substituted or unsubstit
  • A1 to A4 are hydrogen.
  • the a1 to a4 is an integer of 0 to 4, when a1 to a4 is 2 or more, the structure in parentheses () is the same or different.
  • a1 is an integer of 0 to 4.
  • a2 is an integer of 0 to 4.
  • the a3 is an integer of 0 to 4.
  • the a4 is an integer of 0 to 4.
  • Chemical Formula 1 may be represented by the following Chemical Formula 1-1.
  • R1, R2, n, X1 to X4, Y1, Y2, A1 to A4 and a1 to a4 are the same as defined in Chemical Formula 1.
  • Chemical Formula 1 may be represented by the following Chemical Formula 3 or the following Chemical Formula 4.
  • n is as defined in Chemical Formula 1.
  • the weight average molecular weight of the cardo-based binder resin is 1,000 to 10,000 g / mol.
  • the weight average molecular weight may be 2,000 to 4,000 g / mol.
  • An exemplary embodiment of the present specification provides a photosensitive resin composition containing the cardo-based binder resin.
  • the photosensitive resin composition is a coloring agent; Polyfunctional monomers; It provides a photosensitive resin composition further comprising a photoinitiator and a solvent.
  • the photosensitive resin composition is an acrylic binder resin; Adhesion promoters; And it provides a photosensitive resin composition further comprising at least one selected from leveling agents.
  • the cardo-based binder resin is 0.5 to 10 parts by weight
  • the colorant is 1 to 50 parts by weight
  • the acrylic binder resin is 0 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the photosensitive resin composition.
  • the polyfunctional monomer is 1 to 20 parts by weight
  • the photoinitiator is 0.1 to 10 parts by weight
  • the adhesion promoter is 0.01 to 5 parts by weight
  • the leveling agent is 0.01 to 5 parts by weight
  • the solvent is 20 It is to 95 parts by weight to provide a photosensitive resin composition.
  • the colorant may include carbon black as a black pigment, and may include a carbon black dispersion as a dispersion.
  • the colorant may be carbon black alone or, if necessary, further mixed with one or two or more of organic pigments such as red pigments, yellow pigments, blue pigments, violet pigments, and the like. Can be used. At this time, since the pigments lacking light shielding properties are mixed, there is an advantage that the strength of the film or the adhesion to the substrate do not decrease even when the amount of the colorant is relatively increased.
  • the said carbon black dispersion liquid means that the carbon black of solid content melt
  • Commercially available pigments in the form of dispersions may be used.
  • BK_5075 from Tokushiki, Inc. may be used, but is not limited thereto.
  • the acrylic binder resin is not particularly limited as long as the acrylic binder resin can exhibit physical properties such as strength and developability of a film made of a resin composition.
  • the acrylic binder resin may use a copolymer resin of a polyfunctional monomer to impart mechanical strength and a monomer to impart alkali solubility, and may further include a binder generally used in the art.
  • the acrylic binder resin may be a resin polymer including styrene / FA-513M and a reactive group.
  • Polyfunctional monomers to impart the mechanical strength of the membrane include unsaturated carboxylic acid esters; Aromatic vinyls; Unsaturated ethers; Unsaturated imides; And acid anhydrides.
  • unsaturated carboxylic acid esters include benzyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, and isobutyl ( Meta) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, 2-phenoxyethyl (meth) acrylate, tetra Hydroperpril (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-chloropropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl ( Meth) acrylate, acyloctyloxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate
  • aromatic vinyls include styrene, ⁇ -methylstyrene, (o, m, p) -vinyl toluene, (o, m, p) -methoxy styrene, and (o, m, p) -chloro styrene. It may be selected from the group consisting of, but is not limited to these.
  • unsaturated ethers may be selected from the group consisting of vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, and allyl glycidyl ether, but are not limited thereto.
  • unsaturated imides are selected from the group consisting of N-phenyl maleimide, N- (4-chlorophenyl) maleimide, N- (4-hydroxyphenyl) maleimide, and N-cyclohexyl maleimide It may be, but is not limited to these.
  • acid anhydride examples include maleic anhydride, methyl maleic anhydride, tetrahydro phthalic anhydride, and the like, but are not limited thereto.
  • the monomer which imparts the alkali solubility is not particularly limited as long as it contains an acid group.
  • the acid value of the acrylic binder resin is 50 to 130 mgKOH / g
  • the weight average molecular weight is 1,000 to 50,000 g / mol.
  • the acid value of the acrylic binder resin is 50 to 100 mgKOH / g, the weight average molecular weight is 2,000 to 40,000 g / mol.
  • the acrylic binder resin is benzyl (meth) acrylate, styrene, N-phenyl maleimide, (meth) acrylic acid and 3-mercaptopropionic acid as a chain transfer agent, and acetic acid 3- as a solvent. It can be prepared by mixing methoxy esters.
  • the acrylic binder resin is a mixture of benzyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, 3-mercaptopropionic acid as a chain transfer agent, and acetic acid 3-methoxy ester as a solvent. Thereafter, tetrabutylammonium bromide and glycidyl (meth) acrylate can be prepared by further mixing.
  • the photoinitiator is not particularly limited as long as the photoinitiator generates radicals by light to trigger crosslinking, but for example, acetophenone-based compound, biimidazole-based compound, triazine-based compound, And it may be one or more selected from the group consisting of oxime compounds.
  • the acetophenone-based compound is 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin Butyl ether, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-methyl- (4-methylthio) phenyl-2-morpholino-1-propan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino -1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2- (4-bromo-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one or 2-methyl-1- [4- (methylthio)
  • biimidazole-based compound 2,2-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl biimidazole, 2,2'-bis (o-chlorophenyl) -4 , 4 ', 5,5'-tetrakis (3,4,5-trimethoxyphenyl) -1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,3-dichlorophenyl) -4, 4 ', 5,5'-tetraphenyl biimidazole, 2,2'-bis (o-chlorophenyl) -4,4,5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, It is not limited to this.
  • the triazine compound is 3- ⁇ 4- [2,4-bis (trichloromethyl) -s-triazin-6-yl] phenylthio ⁇ propionic acid, 1,1,1,3,3,3- Hexafluoroisopropyl-3- ⁇ 4- [2,4-bis (trichloromethyl) -s-triazin-6-yl] phenylthio ⁇ propionate, ethyl-2- ⁇ 4- [2,4 -Bis (trichloromethyl) -s-triazin-6-yl] phenylthio ⁇ acetate, 2-epoxyethyl-2- ⁇ 4- [2,4-bis (trichloromethyl) -s-triazine-6 -Yl] phenylthio ⁇ acetate, cyclohexyl-2- ⁇ 4- [2,4-bis (trichloromethyl) -s-triazin-6-yl] phenylthio ⁇ acetate,
  • the oxime-based compound is 1,2-octadione, -1- (4-phenylthio) phenyl, -2- (o-benzoyloxime) (Shibagai Co., Shijiai 124), ethanone, -1- (9 -Ethyl) -6- (2-methylbenzoyl-3-yl)-, 1- (O-acetyloxime) (CGII242), N-1919 (Adeca Co.), and the like.
  • the photoinitiator may be Oxe 02 of BASF.
  • the adhesion promoter is methacryloyloxy propyltrimethoxy silane, methacryloyloxy propyldimethoxy silane, methacryloyloxy propyltriethoxy silane, 3-methacrylo
  • methacryloyl silane coupling agents such as yloxy propyl dimethoxysilane, can be selected and used, and it is an octyl trimethoxy silane, a dodecyl trimethoxy silane, and octadecyl trimethoxy as an alkyl trimethoxy silane.
  • 1 or more types can be selected and used.
  • the leveling agent may be polymeric or nonpolymeric.
  • polymeric leveling agents include polyethyleneimine, polyamideamine, reaction products of amines and epoxides
  • nonpolymeric leveling agents include non-polymeric sulfur-containing and non-polymeric nitrogen-containing. Including but not limited to the compounds, all generally used in the art can be used. Specifically, commercially available F-475 from DIC Corporation can be used.
  • the solvent is propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, cyclohexanone, 2 -Heptanone, 3-heptanone, 2-hydroxyethylpropionate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, ethyl-3-methoxypropionate, methyl-3-ethoxypropionate , Ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, amylpermate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butylpropionate, isopropylbutyrate, ethylbutyrate, butylbutyrate, ethylpyruvate and butane It may be one or more selected from the group consisting of tyrol a
  • An exemplary embodiment of the present specification provides a black matrix formed by the photosensitive resin composition.
  • the black matrix may be manufactured by a manufacturing method described below.
  • a film can be formed by apply
  • a spray method, a roll coating method, a spin coating method, a bar coating method, a slit coating method or the like can be used.
  • the conditions of prebaking vary with the compounding component and ratio of a composition, it can carry out for 0.5 to 30 minutes normally at 70-150 degreeC.
  • the prebaked coating film is irradiated with ultraviolet rays through a predetermined pattern mask and developed using an alkaline aqueous solution to remove unnecessary portions to form a pattern.
  • a developing method a dipping method, a shower method, or the like can be applied without limitation.
  • Developing time is about 30 to 180 second normally.
  • Inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, sodium methsilicate, ammonia, as aqueous alkali solution
  • Primary amines such as ethylamine and N-propylamine
  • Secondary amines such as diethylamine and di-n-propylamine
  • Tertiary amines such as trimenylamine, methyldiethylamine and dimethylethylamine
  • Tertiary alcohol amines such as dimethylethanolamine, methyldiethanolamine and triethanolamine
  • Pyrrole piperidine, n-methylpiperidine, n-methylpyrrolidine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo [4.3.0]
  • Cyclic tertiary amines such as -5-nonene
  • Aromatic tertiary amines such as pyridine, corridin, lutidine,
  • flowing water wash is performed for about 30 to 90 seconds and the pattern is formed by drying with air or nitrogen.
  • This pattern can be obtained by post-bake using a heating device such as a hot plate or an oven to obtain a completed black matrix.
  • the conditions of the post-baking is preferably heated for 10 to 90 minutes at 150 to 230 °C.
  • the substrate may be a glass plate, a silicon wafer, a plate of a plastic substrate such as polyethersulfone (PES), polycarbonate (PC), or the like, and the type thereof is not particularly limited.
  • a plastic substrate such as polyethersulfone (PES), polycarbonate (PC), or the like, and the type thereof is not particularly limited.
  • An exemplary embodiment of the present specification provides a color filter including the black matrix.
  • the color filter may further include a red pattern, a green pattern, and a blue pattern as necessary.
  • the color filter may further include an overcoat layer.
  • a black pattern on a lattice called a black matrix can be disposed between the color pixels of the color filter for the purpose of improving contrast.
  • An exemplary embodiment of the present specification provides a display device including the black matrix.
  • the display device may have a configuration known in the art, except for including the aforementioned black matrix.
  • BPFG 9,9-bisphenol fluorene diglycidyl ether
  • CDA 4-cyclohexine-1,2-dicarboxylic acid
  • TBAB tetrabutyl 1.4 g ammonium bromide
  • the reaction mixture was heated to 120 ° C. under a nitrogen atmosphere, and then stirred for 24 hours. After the reaction mixture was cooled to 80 ° C., the inside of the reactor was replaced with air, followed by addition of a polymerization inhibitor (BHT, 0.08 g), followed by stirring for 1 hour.
  • BHT polymerization inhibitor
  • the cardo-based binder resin obtained in Synthesis Example 1 is represented by the following formula (3).
  • n 3 to 8.
  • the cardo-based binder resin is in the form of a mixture of the compound represented by Formula 3 having the range of n.
  • Solid content of the manufactured cardo-based binder resin was 40.0%, the acid value was 0 mgKOH / g, and the weight average molecular weight was 3,040 g / mol.
  • a cardo-based binder resin was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1, except that 22.2 g (0.16 mol) of glycidyl methacrylate and 22.2 g of propylene glycol methyl ether acetate were used.
  • the cardo-based binder resin obtained in Synthesis Example 2 was a mixture of a compound represented by the following formula (3), a compound represented by the following formula (4) and a compound represented by the following formula (5).
  • n is 3 to 8.
  • the cardo-based binder resin is in the form of a mixture of the compound represented by Formula 3 having the range of n, the compound represented by Formula 4 having the range of n, and the compound represented by Formula 5 having the range of n to be.
  • Solid content of the prepared cardo-based binder resin was 39.4%, acid value 28 mgKOH / g, the weight average molecular weight was 2,940 g / mol.
  • a cardo-based binder resin was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1, except that 14.8 g (0.10 mol) of glycidyl methacrylate and 14.8 g of propylene glycol methyl ether acetate were used.
  • the cardo-based binder resin obtained in Synthesis Example 3 was a mixture of the compound represented by Formula 3, the compound represented by Formula 4, and the compound represented by Formula 5.
  • n is 3 to 8.
  • the cardo-based binder resin is in the form of a mixture of the compound represented by Formula 3 having the range of n, the compound represented by Formula 4 having the range of n, and the compound represented by Formula 5 having the range of n to be.
  • Solid content of the manufactured cardo-based binder resin was 38.2%, acid value 44 mgKOH / g, and the weight average molecular weight was 2,890g / mol.
  • n 3 to 8.
  • the cardo-based binder resin is in the form of a mixture of the compound represented by Formula 5 having the range of n.
  • Solid content of the produced binder resin was 33.9%, acid value 86 mgKOH / g, the weight average molecular weight was 2,700 g / mol.
  • n 3 to 8.
  • the cardo-based binder resin is in the form of a mixture of the compound represented by Formula 6 having a range of n.
  • Solid content of the produced binder resin was 40.8%, acid value 69 mgKOH / g, the weight average molecular weight was 2,890 g / mol.
  • n 3 to 8.
  • the cardo-based binder resin is in the form of a mixture of the compound represented by Formula 7 having a range of n.
  • Solid content of the produced binder resin was 40.2%, acid value 72 mgKOH / g, the weight average molecular weight was 2,810 g / mol.
  • n 3 to 8.
  • the cardo-based binder resin is in the form of a mixture of the compound represented by Formula 8 having a range of n.
  • Solid content of the produced binder resin was 33.6%, acid value 0 mgKOH / g, the weight average molecular weight was 2,660 g / mol.
  • the binder resin prepared in Comparative Synthesis Example 5 is represented by the following formula (9).
  • n 3 to 8.
  • the cardo-based binder resin is in the form of a mixture of the compound represented by Formula 9 having a range of n.
  • Solid content of the manufactured binder resin was 29.5%, the acid value was 40 mgKOH / g, and the weight average molecular weight was 2,920 g / mol.
  • composition contained in the said preparation was put together, and it is shown in following Table 1.
  • BPFG 9,9-Bis (4-glycidyloxyphenyl) fluorine
  • BPFE is 9.9-Bis [4- (2-hydroxy-3-acryloyloxypropoxy) phenyl] fluorine
  • CDA is 4-cyclohexene-1, 2-dicarboxylic acid
  • IPDI for Isophorone diisocyanate
  • TBAB Tetrabutylammomium bromide
  • PGMEA Propylene glycol monomethyl ether acetate
  • BHT 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol
  • MOI 2-Methacryloyloxyethyl isocyanate
  • 2- for AOI Acryloyloxyethyl isocyanate
  • THPA stands for 1,2,3,6-Tetrahydrophthalic Anhydride
  • GMA stands for Glycidyl methacrylate, respectively.
  • a heat treatment was performed at about 100 ° C. for 100 seconds to form a coating film having a thickness of about 2.0 to 3.0 ⁇ m.
  • the photomask was used to expose at a energy of 30 to 100 mJ / cm 2 under a high pressure mercury lamp.
  • the exposed substrate was developed by spray method in 0.04% potassium hydroxide (KOH) aqueous solution at a temperature of 25 ° C., washed with pure water, dried, and post-baked in a convection oven at 230 ° C. for 20 minutes. .
  • KOH potassium hydroxide
  • the film obtained as described above was obtained as a clean coating having no surface defects according to each process, and a good pattern having a thickness of 1.5 to 3.0 ⁇ m was obtained at a mask transmittance of 100% and a film at a mask transmittance of 10% or less. A good pattern with a thickness of 1.0-2.5 ⁇ m was secured.
  • the photosensitive resin composition solution prepared as described above was spin coated onto a glass substrate, and then subjected to an electrothermal treatment at about 100 ° C. for 100 seconds to form a coating film having a thickness of about 2.0 ⁇ m to 3.0 ⁇ m. Then, after cooling at room temperature, the photomask was used to expose at a energy of 30 to 100 mJ / cm 2 under a high pressure mercury lamp. The exposed substrate was developed by spraying in 0.04% potassium hydroxide (KOH) aqueous solution at a temperature of 25 ° C., washed with pure water, dried, and post-baked in a convection oven at 230 ° C. for 20 minutes. .
  • KOH potassium hydroxide
  • the film obtained as described above was obtained as a clean coating having no surface defects according to each process, and a good pattern having a thickness of 1.5 to 3.0 ⁇ m was obtained at a mask transmittance of 100% and a film at a mask transmittance of 10% or less. A good pattern with a thickness of 1.0-2.5 ⁇ m was secured.
  • the photosensitive resin composition solution prepared as described above was spin coated onto a glass substrate, and then subjected to an electrothermal treatment at about 100 ° C. for 100 seconds to form a coating film having a thickness of about 2.0 ⁇ m to 3.0 ⁇ m. Then, after cooling at room temperature, the photomask was used to expose at a energy of 30 to 100 mJ / cm 2 under a high pressure mercury lamp.
  • the exposed substrate was developed by spray method in 0.04% potassium hydroxide (KOH) aqueous solution at a temperature of 25 ° C., washed with pure water, dried, and post-baked in a convection oven at 230 ° C. for 20 minutes.
  • KOH potassium hydroxide
  • the film obtained as described above was obtained as a clean coating having no surface defects according to each process, and a good pattern having a thickness of 1.5 to 3.0 ⁇ m was obtained at a mask transmittance of 100% and a film at a mask transmittance of 10% or less. A good pattern with a thickness of 1.0-2.5 ⁇ m was secured.
  • the film was electrothermally treated at about 100 ° C. for 100 seconds to form a coating film having a thickness of about 2.0 to 3.0 ⁇ m. Then, after cooling at room temperature, the photomask was used to expose at a energy of 30 to 100 mJ / cm 2 under a high pressure mercury lamp. The exposed substrate was developed by spraying in 0.04% aqueous potassium hydroxide (KOH) solution at a temperature of 25 ° C., washed with pure water, dried, and post-baked in a convection oven at 230 ° C. for 20 minutes. .
  • KOH potassium hydroxide
  • the film obtained as described above was obtained as a clean coating having no surface defects according to each process, and a good pattern having a thickness of 1.5 to 3.0 ⁇ m was obtained at a mask transmittance of 100% and a film at a mask transmittance of 10% or less. A good pattern with a thickness of 1.0-2.5 ⁇ m was secured.
  • the photosensitive resin composition solution prepared as described above was spin coated onto a glass substrate, and then subjected to an electrothermal treatment at about 100 ° C. for 100 seconds to form a coating film having a thickness of about 2.0 ⁇ m to 3.0 ⁇ m. Then, after cooling at room temperature, the photomask was used to expose at a energy of 30 to 100 mJ / cm 2 under a high pressure mercury lamp.
  • the exposed substrate was developed by spray method in 0.04% potassium hydroxide (KOH) aqueous solution at a temperature of 25 ° C., washed with pure water, dried, and post-baked in a convection oven at 230 ° C. for 20 minutes. .
  • KOH potassium hydroxide
  • the film obtained as described above was obtained as a clean coating having no surface defects according to each process, and a good pattern having a thickness of 1.5 to 3.0 ⁇ m at a mask transmittance of 100% was obtained and a film under 10% of mask transmittance. A good pattern with a thickness of 1.0-2.5 ⁇ m was secured.
  • the photosensitive resin composition solution prepared as described above was spin coated onto a glass substrate, and then subjected to an electrothermal treatment at about 100 ° C. for 100 seconds to form a coating film having a thickness of about 2.0 ⁇ m to 3.0 ⁇ m. Then, after cooling at room temperature, the photomask was used to expose at a energy of 30 to 100 mJ / cm 2 under a high pressure mercury lamp. The exposed substrate was developed by spraying in 0.04% aqueous potassium hydroxide (KOH) solution at a temperature of 25 ° C., washed with pure water, dried, and post-baked in a convection oven at 230 ° C. for 20 minutes. .
  • KOH potassium hydroxide
  • the film obtained as described above was obtained as a clean coating having no surface defects according to each process, and a good pattern having a thickness of 1.5 to 3.0 ⁇ m was obtained at a mask transmittance of 100% and a film at a mask transmittance of 10% or less. A good pattern with a thickness of 1.0-2.5 ⁇ m was secured.
  • the photosensitive resin composition solution prepared as described above was spin coated onto a glass substrate, and then subjected to an electrothermal treatment at about 100 ° C. for 100 seconds to form a coating film having a thickness of about 2.0 ⁇ m to 3.0 ⁇ m. Then, after cooling at room temperature, the photomask was used to expose at a energy of 30 to 100 mJ / cm 2 under a high pressure mercury lamp.
  • the exposed substrate was developed by spray method in 0.04% potassium hydroxide (KOH) aqueous solution at a temperature of 25 ° C., washed with pure water, dried, and post-baked in a convection oven at 230 ° C. for 20 minutes. .
  • KOH potassium hydroxide
  • the film obtained as described above was obtained as a clean coating having no surface defects according to each process, and a good pattern having a thickness of 1.5 to 3.0 ⁇ m was obtained at a mask transmittance of 100% and a film at a mask transmittance of 10% or less.
  • the good pattern of thickness 1.0-2.5 micrometers was ensured.
  • the photosensitive resin composition solution prepared as described above was spin coated onto a glass substrate, and then subjected to an electrothermal treatment at about 100 ° C. for 100 seconds to form a coating film having a thickness of about 2.0 ⁇ m to 3.0 ⁇ m. Then, after cooling at room temperature, the photomask was used to expose at a energy of 30 to 100 mJ / cm 2 under a high pressure mercury lamp.
  • the exposed substrate was developed by spray method in 0.04% potassium hydroxide (KOH) aqueous solution at a temperature of 25 ° C., washed with pure water, dried, and post-baked in a convection oven at 230 ° C. for 20 minutes. .
  • KOH potassium hydroxide
  • the film obtained as described above was obtained as a clean coating having no surface defects according to each process, and a good pattern having a thickness of 1.5 to 3.0 ⁇ m was obtained at a mask transmittance of 100% and a film at a mask transmittance of 10% or less. A good pattern with a thickness of 1.0-2.5 ⁇ m was secured.
  • composition parts used in the above-described Examples and Comparative Examples are summarized in Table 2 below.
  • DPHA which is a polyfunctional monomer
  • PGMEA which is a solvent
  • propylene glycol methyl ether acetate and 3-MBA, 3-methoxy.
  • Butyl acetate (3-methoxybutyl acetate) means.
  • the 5% minimum transmittance pattern ( ⁇ m) refers to the size of the smallest pattern attached to the substrate after development when exposed using a mask having a transmittance of 5%. For example, when the exposure amount in Table 3 below is 50 mJ / cm 2 and the mask transmittance is 5%, the energy used for the actual exposure is 2.5 mJ / cm 2 .
  • the step means a difference between the thickness (A) of the pattern formed when the transmittance of the mask is 100% and the thickness (B) of the pattern formed when the transmittance of the mask is 5%, wherein (B) in (A) It is calculated by subtracting.
  • the above (A ) Is calculated by subtracting the above (B) (step) and shown in Table 3.
  • the adhesion force and the development resistance are increased to reduce the minimum pattern size attached at 5% transmittance, while sufficient curing occurs even at a low exposure dose, so that the step tends to decrease.
  • the pattern adhesion and the step are in a mutually conflicting relationship, and as the pattern adhesion increases, the step decreases, or when the pattern adhesion decreases, the step increases.
  • the cardo-based binder resin of the present invention by introducing a photo-curable group, the sensitivity is excellent and the developability is increased by the decrease in acid groups, so that the thickness of the 5% transmittance pattern (B) is reduced even though the size of the 5% transmittance minimum pattern is reduced. ) Is low, increasing the level. Therefore, the present invention can improve both the pattern adhesion and the step difference.

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Abstract

본 명세서는 화학식 1로 표시되는 카도계 바인더 수지, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물, 블랙 매트릭스, 컬러필터 및 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

카도계 바인더 수지, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물, 블랙 매트릭스, 컬러필터 및 디스플레이 장치
본 출원은 2018년 04월 06일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2018-0040452호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 카도계 바인더 수지, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물, 블랙 매트릭스, 컬러필터 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명은 카도계 바인더 수지 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물에 관한 것이다. 또한, 감광성 수지 조성물에 의해 형성되는 블랙 매트릭스와 컬러필터 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 차광성, 고화질, 고명암비(CR, contrast ratio) 및 외광반사 저감 등을 위해 다양한 블랙 감광성 조성물, 예를 들어, 블랙 매트릭스, 블랙 뱅크 및 블랙 컬럼스페이서 등을 적용하고 있다.
하지만 차광성 및 외광반사 등의 중요성이 높아지면서 블랙 감광성 수지 조성물 내의 안료의 함량이 증가하고 바인더 수지 등의 함량이 감소하여 조성물의 안정성뿐만 아니라 내현상성, 내화학성, 현상 접착력 및 재용해성등 공정성의 저하를 야기하였다.
또한, 블랙 감광성 수지를 이용하여 구현하고자 하는 패턴의 종류가 블랙 매트릭스, 갭 스페이서, 터치 스페이서 등으로 다양해지고 이러한 두 가지 이상의 패턴을 한번의 공정으로 구현하기 위하여, 마스크의 투과도를 조절하여 다른 두께의 패턴을 구현하게 되면서, 저노광량에서도 패턴의 부착력을 유지하면서 기존의 공정성도 충족시키기 위한 재료의 개발이 요구되고 있다.
본 명세서는 카도계 바인더 수지, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물, 블랙 매트릭스, 디스플레이 장치 및 컬러필터를 제공하고자 한다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 카도계 바인더 수지를 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000001
상기 화학식 1에 있어서,
R1 및 R2는 수소 또는 하기 화학식 2로 표시되고,
R1 및 R2 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되며,
n은 1 내지 50의 정수이고,
[화학식 2]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000002
상기 화학식 2에 있어서,
Figure PCTKR2019001450-appb-I000003
는 상기 화학식 1에 연결되는 부위를 나타내고,
X1 내지 X6은 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌옥사이드기이며,
Y1 및 Y2는 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 시클로알케닐렌기; 및 치환 또는 비치환된 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
R3 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
A1 내지 A4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 포스핀기; 치환 또는 비치환된 술포닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
a1 내지 a4는 0 내지 4의 정수이고, a1 내지 a4가 2 이상인 경우, 괄호 ( ) 안의 구조는 같거나 상이하다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 전술한 카도계 바인더 수지를 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
본 명세서의 또 하나의 일 실시상태는 전술한 감광성 수지 조성물에 의해 형성되는 것인 블랙 매트릭스를 제공한다.
본 명세서의 또 하나의 일 실시상태는 전술한 블랙 매트릭스를 포함하는 컬러필터를 제공한다.
본 명세서의 또 하나의 일 실시상태는 전술한 블랙 매트릭스를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 카도계 바인더 수지는 광경화성기를 포함하며, 산기의 감소로 인하여 내화학성, 내현상성 및 저장안정성이 우수한 장점이 있다. 특히, 저노광량에서도 감도가 우수하며, 패턴의 부착력이 향상될 수 있다.
본 명세서에서 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 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 카도계 바인더 수지를 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000004
상기 화학식 1에 있어서,
R1 및 R2는 수소 또는 하기 화학식 2로 표시되고,
R1 및 R2 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되며,
n은 1 내지 50의 정수이고,
[화학식 2]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000005
Figure PCTKR2019001450-appb-I000006
는 상기 화학식 1에 연결되는 부위를 나타내고,
X1 내지 X6은 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌옥사이드기이며,
Y1 및 Y2는 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 시클로알케닐렌기; 및 치환 또는 비치환된 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
R3 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
A1 내지 A4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 포스핀기; 치환 또는 비치환된 술포닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
a1 내지 a4는 0 내지 4의 정수이고, a1 내지 a4가 2 이상인 경우, 괄호 ( ) 안의 구조는 같거나 상이하다.
일반적으로 카도계 바인더 수지는 알칼리 현상액에 의한 현상성을 부여하기 위하여 산기(예컨대, -COOH)를 포함하고 있으며, 필요에 따라 광경화성기를 더 포함할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 카도계 바인더 수지는 상기 화학식 2로 표시되는 감광성 그룹을 포함하며, 낮은 산가인 0 내지 50mgKOH/g의 산가를 가짐으로써, 내화학성, 내현상성 및 저장안정성이 개선되는 장점을 가진다.
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 카도계 바인더 수지는 주쇄(main branch)의 “말단”에 광경화성기를 포함함으로써, 광경화성기를 포함하지 않는 카도계 바인더 수지보다 감도와 내화학성이 우수하다.
또한, 본 발명은 곁가지(side branch) 또는 주쇄(main branch)의 치환기로 광경화성기를 포함하는 카도계 바인더 수지 보다 내현상성 및 저장안정성이 우수하고, 저노광량에서도 감도 및 패턴 부착력이 우수한 장점을 가진다.
덧붙여, 상기 화학식 1은 플루오렌형 구조를 가짐에 따라, 내열성 및 수치 안정성이 뛰어나며, 기판 접착력이 우수하다.
카도계 바인더 수지가 광경화성기를 포함하지 않은 경우, 저노광량에서 충분한 경화가 이루어지지 않는 등 감도가 떨어지며, 내현상성이 떨어져 패턴 탈락이 발생할 수 있다.
카도계 바인더 수지 주쇄의 치환기로 광경화성기를 포함하고 산기가 존재하는 경우 감도가 증가하여 경화도는 상승하지만, 저 노광량에서도 충분한 경화가 이루어져 노광량에 따른 경화도의 차이가 작아지며, 마스크 투과도 조절을 통한 단차형성에 불리해질 수 있다. 또한, 산기가 일정량 이상 존재하는 경우 내현상성이 저하되어 패턴 탈락이 발생할 수 있다.
그러나 본 명세서의 일 실시상태에 따른 카도계 바인더 수지는 주쇄의 말단에 광경화성기가 위치하며, 광경화성기가 주쇄의 치환기로 존재하는 경우보다 감도가 낮아 마스크 투과도 조절을 통한 단차형성에 유리하다. 또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 카도계 바인더 수지는 산기가 없거나 소량 포함하여 내화학성 및 저장안정성 우수하고 저노광량에서도 감도 및 패턴 부착력이 우수한 장점을 가진다.
본 명세서에 따른 카도계 바인더 수지가 주쇄의 말단에 광경화성기를 도입할 수 있는 것과 다르게, 비스페놀플루오렌형 에폭시 수지와 아크릴산을 반응시킨 후, 무수물 및 글리시딜메타크릴레이트를 차례로 반응시켜 카도계 바인더 수지를 제조하는 경우, 카도계 바인더 수지를 구성하는 고분자 사슬의 측쇄 및 주쇄의 말단 모두에 광경화성기가 도입된다.
구체적으로, 상기 비스페놀플루오렌형 에폭시 수지와 아크릴산을 반응시키면 광경화성기와 2차 알코올을 포함하는 고분자 사슬 구조가 형성되는데, 상기 광경화성기는 상기 비스페놀플루오렌형 에폭시 수지에 포함되는 에폭시기와 상기 아크릴산이 반응하여 생성되는 것이며, 이 경우 상기 광경화성기는 중합 반응이 진행된 고분자 사슬의 측쇄에 도입된다. 이후, 상기 생성된 2차 알코올과 무수물이 중합 반응을 진행하여 카르복시기(-COOH)가 생성되고, 상기 카르복시기는 고분자 사슬의 측쇄 및 말단에 모두 생성될 수 있다. 그리고 상기 생성된 카르복시기와 글리시딜메타크릴레이트가 반응하여 고분자 사슬 측쇄 및 말단 모두에 광경화성기가 도입될 수 있다.
반면, 본 명세서에 따른 카도계 바인더 수지는 비스페놀플루오렌형 에폭시 수지와 사이클로헥신디카르복실산이 반응하여 고분자 사슬의 말단에만 카르복시기를 생성시키며, 상기 카르복시기(-COOH)가 글리시딜메타크릴레이트와 반응하여 고분자 사슬의 말단에 광경화성기를 생성시킨다. 즉, 본 명세서에 따른 카도계 바인더 수지는 고분자 사슬의 말단에 광경화성기를 선택적으로 도입할 수 있다.
본 명세의 일 실시상태는 산가가 0 내지 50mgKOH/g인 카도계 바인더 수지를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 산기는 산성을 띄는 치환기를 의미하며, 구체적으로 상기 산기는 카르복시산기(carboxylic acid group, -COOH)일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 산가는 고분자 1g에 포함된 산기(-COOH)를 적정하기 위해 필요한 수산화칼륨(KOH)의 양을 의미하며, 단위는 mgKOH/g이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서 상기 산가는 0 내지 50mgKOH/g일 수 있고, 구체적으로 0 내지 45mgKOH/g일 수 있으며, 더욱 구체적으로 0 내지 44mgKOH/g일 수 있다. 상기 산가가 상기 범위를 만족하는 경우, 내화학성, 내현상성 및 저장안정성이 높아질 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 카도계 바인더 수지의 산가는 상기 화학식 1에 포함되는 산기의 양에 의해 달라질 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 1은 하기 반응식에 의해 합성될 수 있으며, 합성 후 화학식 1에 포함되는 산기의 양에 따라 산가가 측정될 수 있다.
[반응식]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000007
상기 반응식에 있어서,
R1, R2, n, X1 내지 X4, Y1, Y2, A1 내지 A4 및 a1 내지 a4는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
상기 반응식에 있어서, Glycidyl methacrylate(GMA)는 글리시딜메타크릴레이트이며, 하기와 같은 화학식으로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2019001450-appb-I000008
상기 반응식에 있어서, 상기 고분자 A와 반응하는 글리시딜메타크릴레이트의 양에 따라 상기 화학식 1에 잔존하는 산기의 수가 달라질 수 있다. 즉, 상기 고분자 A의 몰수에 비하여, 글리시딜메타크릴레이트의 도입량이 증가할수록 상기 화학식 1에 잔존하는 산기의 양이 감소하고, 이에 따라 산가가 감소한다.
예컨대, 상기 고분자 A의 몰수와 동일한 몰수의 글리시딜메타크릴레이트를 반응시키는 경우, 상기 화학식 1에 산기는 남아있지 않으므로, 산가는 0mg KOH/g이다. 상기 고분자 A의 몰수의 3/4의 글리시딜메타크릴레이트를 반응시키는 경우, 상기 화학식 1에 산기는 상기 고분자 A의 몰수의 1/4이 남아있게 되며, 이 경우 산가는 28mg KOH/g일 수 있다. 또한, 상기 고분자 A의 몰수의 1/2의 글리시딜메타크릴레이트를 반응시키는 경우, 상기 화학식 1에 산기는 상기 고분자 A의 몰수의 1/2이 남아있게 되며, 이 경우 산가는 44mg KOH/g일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 치환기들의 예시는 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서,
Figure PCTKR2019001450-appb-I000009
는 다른 치환기 또는 결합부에 결합되는 부위를 의미한다.
본 명세서에 있어서, "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치, 즉 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에 있어서, "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 카르보닐기; 에스테르기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬, 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 에스테르기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 아미드기는 아미드기의 질소가 수소, 탄소수 1 내지 30의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 10이다. 구체적으로 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 2 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 2 내지 10이다. 알케닐기의 구체적인 예로는 스틸베닐기(stylbenyl), 스티레닐기(styrenyl)기 등의 아릴기가 치환된 알케닐기가 바람직하나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알케닐기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알케닐기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알케닐기의 탄소수는 3 내지 10이다. 시클로알케닐기의 예로는 시클로펜테닐렌기, 시클로헥세닐렌기가 바람직하나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 Si를 포함하고 상기 Si 원자가 라디칼로서 직접 연결되는 치환기이며, -SiR104R105R106로 표시되고, R104 내지 R106은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 -BR100R101일 수 있으며, 상기 R100, 및 R101은 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 단환 또는 다환의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 단환 또는 다환의 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 단환 또는 다환의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 포스핀옥사이드기는 구체적으로 디페닐포스핀옥사이드기, 디나프틸포스핀옥사이드 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 포스핀기는 알킬포스핀기 또는 아릴포스핀기를 의미하며, 상기 알킬포스핀기는 알킬기로 치환된 포스핀기를 의미한다. 상기 알킬포스핀기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 20인 것이 바람직하다. 상기 알킬포스핀기의 예로는, 디메틸포스핀기, 디에틸포스핀기, 디-n-프로필포스핀기, 디이소프로필포스핀기, 디-n-부틸포스핀기, 디-sec-부틸포스핀기, 디-tert-부틸포스핀기, 디이소부틸포스핀기, tert-부틸이소프로필포스핀기, 디-n-헥실포스핀기, 디-n-옥틸포스핀기, 디-n-메실포스핀기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 아릴포스핀기는 아릴기로 치환된 포스핀기를 의미한다. 상기 아릴포스핀기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 6 내지 30인 것이 바람직하다. 상기 아릴포스핀기의 예로는, 디페닐포스핀기, 디벤질포스핀기, 메틸페닐포스핀기, 벤질헥실포스핀기, 비스트리메틸실릴포스핀기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 술포닐기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30일 수 있고, 술포닐기의 예로는 메탄설포닐, 에탄설포닐, 헥산설포닐 등의 탄소수 1 내지 4의 알킬설포닐 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 아미노기(-NH2)의 적어도 하나의 수소 원자가 다른 치환체로 치환된 1가의 아민을 의미하며, -NR107R108로 표시되고, R107 및 R108은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다(단, R107 및 R108 중 적어도 하나는 수소가 아니다). 예컨데, -NH2; 모노알킬아민기; 디알킬아민기; N-알킬아릴아민기; 모노아릴아민기; 디아릴아민기; N-아릴헤테로아릴아민기; N-알킬헤테로아릴아민기, 모노헤테로아릴아민기 및 디헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 디톨릴아민기, N-페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기, N-페닐비페닐아민기; N-페닐나프틸아민기; N-비페닐나프틸아민기; N-나프틸플루오레닐아민기; N-페닐페난트레닐아민기; N-비페닐페난트레닐아민기; N-페닐플루오레닐아민기; N-페닐터페닐아민기; N-페난트레닐플루오레닐아민기; N-비페닐플루오레닐아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 인데닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 트리페닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 이종원자로 N, O, S, Si 및 Se 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 50인 것이 바람직하다. 헤테로아릴기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 알킬렌옥사이드기는 -(R-O)m-R-로 표시될 수 있다. 상기 R은 알킬기이며, 상기 알킬기는 전술한 설명이 적용될 수 있다. 상기 알킬렌옥사이드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40일 수 있으며, 또는 2 내지 33일 수 있다. 상기 알킬렌옥사이드기는 예컨대, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 알킬렌옥사이드기는 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2019001450-appb-I000010
상기 구조식에 있어서, m은 1 내지 10의 정수이다.
본 명세서에서 알킬렌기는 알칸(alkane)에 결합위치가 두 개 있는 것을 의미한다. 상기 알킬렌기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알킬렌기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 탄소수 1 내지 30, 구체적으로는 1 내지 20, 더욱 구체적으로는 1 내지 10이다. 일 실시상태에 있어서, 알킬렌기의 탄소수는 1 내지 3일 수 있다.
본 명세서에서 시클로알킬렌기는 시클로알칸(cycloalkane)에 결합위치가 두 개 있는 것을 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 사이클로알킬기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 시클로알케닐렌기는 시클로알케닐기에 결합 위치가 두 개 있는 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 사이클로알케닐기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 수소 또는 상기 화학식 2로 표시되고, R1 및 R2 중 적어도 하나는 상기 화학식 2로 표시된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 상기 화학식 2로 표시된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 수소이고, 상기 R2는 상기 화학식 2로 표시된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 n은 1 내지 50의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 n은 1 내지 20의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 n은 1 내지 10의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 n은 3 내지 8의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 카도계 바인더 수지는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물들의 혼합물일 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 1의 n이 3 내지 8의 정수인 화합물들의 혼합물일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X6은 탄소수 1 내지 3의 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 탄소수 2 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬렌옥사이드기이고, 상기 Y1 및 Y2는 탄소수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 탄소수 3 내지 10의 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기; 탄소수 3 내지 10의 치환 또는 비치환된 시클로알케닐렌기; 및 탄소수 6 내지 20의 치환 또는 비치환된 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X6은 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 탄소수 2 내지 20의 치환 또는 비치환된 알킬렌옥사이드기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X6은 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 탄소수 2 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬렌옥사이드기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X6은 탄소수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 탄소수 2 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬렌옥사이드기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X6은 탄소수 1 내지 3의 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 탄소수 2 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬렌옥사이드기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X6은 치환 또는 비치환된 메틸렌기; 치환 또는 비치환된 에틸렌옥사이드기; 또는 치환 또는 비치환된 프로필렌옥사이드기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 내지 X6은 메틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y1 및 Y2는 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 탄소수 3 내지 30의 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기; 탄소수 3 내지 30의 치환 또는 비치환된 시클로알케닐렌기; 및 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y1 및 Y2는 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 탄소수 3 내지 20의 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기; 탄소수 3 내지 20의 치환 또는 비치환된 시클로알케닐렌기; 및 탄소수 6 내지 20의 치환 또는 비치환된 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y1 및 Y2는 탄소수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 탄소수 3 내지 10의 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기; 탄소수 3 내지 10의 치환 또는 비치환된 시클로알케닐렌기; 및 탄소수 6 내지 20의 치환 또는 비치환된 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y1 및 Y2는 치환 또는 비치환된 시클로헥실렌기; 치환 또는 비치환된 시클로헥세닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y1 및 Y2는 치환 또는 비치환된 시클로헥세닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y1 및 Y2는 시클로헥세닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 탄소수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 메틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 메틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3는 메틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R4는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R5는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 A1 내지 A4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 포스핀기; 치환 또는 비치환된 술포닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 A1 내지 A4는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a1 내지 a4는 0 내지 4의 정수이고, a1 내지 a4가 2 이상인 경우, 괄호 ( ) 안의 구조는 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a1은 0 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a2는 0 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a3은 0 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a4는 0 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000011
상기 화학식 1-1에 있어서,
R1, R2, n, X1 내지 X4, Y1, Y2, A1 내지 A4 및 a1 내지 a4는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 3 또는 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000012
[화학식 4]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000013
상기 화학식 3 및 화학식 4에 있어서, n은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 카도계 바인더 수지의 중량평균분자량은 1,000 내지 10,000 g/mol이다. 바람직하게, 상기 중량평균분자량은 2,000 내지 4,000 g/mol일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태는, 상기 카도계 바인더 수지를 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는, 상기 감광성 수지 조성물은 착색제; 다관능성 모노머; 광개시제 및 용매를 더 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는, 상기 감광성 수지 조성물은 아크릴계 바인더 수지; 밀착촉진제; 및 레벨링제 중에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는, 상기 감광성 수지 조성물 100 중량부를 기준으로, 상기 카도계 바인더 수지가 0.5 내지 10 중량부이고, 상기 착색제가 1 내지 50 중량부이며, 상기 아크릴계 바인더 수지가 0 내지 10 중량부이고, 상기 다관능성 모노머가 1 내지 20 중량부이며, 상기 광개시제가 0.1 내지 10 중량부이고, 상기 밀착촉진제가 0.01 내지 5 중량부이며, 상기 레벨링제가 0.01 내지 5 중량부이고, 상기 용매가 20 내지 95 중량부인 것인 감광성 수지 조성물을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 착색제는 흑색안료로서 카본블랙을 포함할 수 있으며, 분산액 형태로서 카본블랙 분산액을 포함할 수 있다. 또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 착색제는 카본블랙을 단독으로 사용하거나, 필요에 따라, 레드안료, 옐로우안료, 블루안료, 바이올렛안료 등의 유기안료에서 1종 또는 2종 이상을 더 혼합하여 사용할 수 있다. 이때 차광성이 부족한 착색안료를 혼합하기 때문에 상대적으로 색재의 양이 증가하더라도 막의 강도 또는 기판에 대한 밀착성이 저하되지 않는 장점이 있다.
상기 카본블랙 분산액이란, 고형분의 카본블랙이 분산제에 의해 유기 용매에 용해된 것을 의미한다. 분산액 상태로 시판되는 안료를 이용할 수 있으며, 예컨대, 토쿠시키사의 BK_5075가 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 아크릴계 바인더 수지는 수지 조성물로 제조된 막의 강도, 현상성 등의 물성을 나타낼 수 있다면, 특별히 한정하지 않는다.
상기 아크릴계 바인더 수지는 기계적 강도를 부여하는 다관능성 모노머와 알칼리 용해성을 부여하는 모노머의 공중합 수지를 이용할 수 있으며, 당 기술분야에서 일반적으로 사용하는 바인더를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 아크릴계 바인더 수지는 스티렌/FA-513M 및 반응성기를 포함하는 수지 중합체일 수 있다.
상기 막의 기계적 강도를 부여하는 다관능성 모노머는 불포화 카르복시산 에스테류; 방향족 비닐류; 불포화 에테르류; 불포화 이미드류; 및 산 무수물 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 불포화 카르복시산 에스테르류의 구체적인 예로는, 벤질(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 테트라히드로퍼프릴(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-클로로프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 아실옥틸옥시-2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 글리세롤(메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시트리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸에테르(메타)아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, p-노닐페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, p-노닐페녹시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메타)아크릴레이트, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필 (메타)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메타)아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실(메타)아크릴레이트, 트리브로모페닐(메타)아크릴레이트, 메틸 α-히드록시메틸 아크릴레이트, 에틸 α-히드록시메틸 아크릴레이트, 프로필 α-히드록시메틸 아크릴레이트 및 부틸 α-히드록시메틸 아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 방향족 비닐류의 구체적인 예로는, 스티렌, α-메틸스티렌, (o,m,p)-비닐 톨루엔, (o,m,p)-메톡시 스티렌, 및 (o,m,p)-클로로 스티렌으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 불포화 에테르류의 구체적인 예로는, 비닐 메틸 에테르, 비닐 에틸 에테르, 및 알릴 글리시딜 에테르로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 불포화 이미드류의 구체적인 예로는, N-페닐 말레이미드, N-(4-클로로페닐) 말레이미드, N-(4-히드록시페닐) 말레이미드, 및 N-시클로헥실 말레이미드로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 산 무수물로는 무수 말레인산, 무수 메틸 말레인산, 테트라하이드로 프탈산 무수물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 알칼리 용해성을 부여하는 모노머는 산기를 포함한다면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, (메타)아크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레인산, 푸마르산, 모노메틸 말레인산, 5-노보넨-2-카복실산, 모노-2-((메타)아크릴로일옥시)에틸 프탈레이트, 모노-2-((메타)아크릴로일옥시)에틸 숙시네이트, ω-카르복시 폴리카프로락톤 모노(메타)아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상을 사용하는 것이 바람직하나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 아크릴계 바인더 수지의 산가는 50 내지 130 mgKOH/g이고, 중량 평균 분자량은 1,000 내지 50,000g/mol이다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 아크릴계 바인더 수지의 산가는 50 내지 100 mgKOH/g이고, 중량 평균 분자량은 2,000 내지 40,000g/mol이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 아크릴계 바인더 수지는 벤질(메타)아크릴레이트, 스티렌, N-페닐 말레이미드, (메타)아크릴산을 및 사슬 이동제인 3-메르캅토프로피온산, 및 용매인 아세트산 3-메톡시 에스테르를 혼합한 것으로 제조할 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 아크릴계 바인더 수지는 벤질(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산, 사슬 이동제인 3-메르캅토프로피온산, 및 용매인 아세트산 3-메톡시 에스테르를 혼합한 이 후, 테트라부틸암모늄 브로마이드 및 글리시딜(메타)아크릴레이트를 더 혼합한 것으로 제조할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 광개시제는 빛에 의해 라디칼을 발생시켜 가교를 촉발하는 개시제이면, 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물, 및 옥심계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 아세토페논계 화합물은 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐-(2-히드록시-2-프로필)케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조인메틸 에테르, 벤조인에틸 에테르, 벤조인이소부틸 에테르, 벤조인부틸 에테르, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2-메틸-(4-메틸티오)페닐-2-몰폴리노-1-프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온, 2-(4-브로모-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온 또는 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰폴리노프로판-1-온 등이 있으며, 이에 한정되지 않는다.
상기 비이미다졸계 화합물로는 2,2-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐 비이미다졸, 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라키스(3,4,5-트리메톡시페닐)-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐 비이미다졸, 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,4,5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸 등이 있으며, 이에 한정되지 않는다.
상기 트리아진계 화합물은 3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}프로피오닉산, 1,1,1,3,3,3-헥사플로로이소프로필-3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}프로피오네이트, 에틸-2-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}아세테이트, 2-에폭시에틸-2-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}아세테이트, 시클로헥실-2-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}아세테이트, 벤질-2-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}아세테이트, 3-{클로로-4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}프로피오닉산, 3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오}프로피온아미드, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-p-메톡시스티릴-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(1-p-디메틸아미노페닐)-1,3,-부타디에닐-s-트리아진, 2-트리클로로메틸-4-아미노-6-p-메톡시스티릴-s-트리아진 등이 있으며, 이에 한정되지 않는다.
상기 옥심계 화합물은 1,2-옥타디온,-1-(4-페닐치오)페닐,-2-(o-벤조일옥심)(시바가이기사, 시지아이124), 에타논,-1-(9-에틸)-6-(2-메틸벤조일-3-일)-,1-(O-아세틸옥심)(씨지아이242), N-1919(아데카사) 등이 있으며, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 광개시제는 BASF사의 Oxe 02일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 밀착촉진제는 메타아크릴로일옥시 프로필트리메톡시 실란, 메타아크릴로일옥시 프로필디메톡시 실란, 메타아크릴로일옥시 프로필트리에톡시 실란, 3-메타아크릴로일옥시 프로필디메톡시실란 등의 메타 아크릴로일 실란 커플링제 중 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있고, 알킬 트리메톡시 실란으로서 옥틸트리메톡시 실란, 도데실트리메톡시 실란, 옥타데실트리메톡시 실란 등에서 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 레벨링제는 폴리머성이거나 비폴리머성일 수 있다. 폴리머성의 레벨링제의 구체적인 예로는 폴리에틸렌이민, 폴리아미드아민, 아민과 에폭사이드의 반응 생성물을 예로 들 수 있고, 비폴리머성의 레벨링제의 구체적인 예로는 비-폴리머 황-함유 및 비-폴리머 질소-함유 화합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않으며, 당업계에서 일반적으로 쓰이는 것들이 모두 사용될 수 있다. 구체적으로, 시판되는 DIC사의 F-475가 사용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 용매는 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 디메틸 에테르, 시클로헥사논, 2-헵타논, 3-헵타논, 2-히드록시에틸프로피오네이트, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 에틸-3-메톡시프로피오네이트, 메틸-3-에톡시프로피오네이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 아밀퍼메이트, 이소아밀아세테이트, 이소부틸아세테이트, 부틸프로피오네이트, 이소프로필부티레이트, 에틸부티레이트, 부틸부티레이트, 에틸피루베이트 및 부티롤아세테이트로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된 것일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 감광성 수지 조성물에 의해 형성되는 블랙 매트릭스를 제공한다.
상기 블랙 매트릭스는 후술하는 제조방법에 의해 제조될 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물을 기판 표면에 도포하고 프리베이크(pre-bake)에 의해 용매를 제거함으로써 막을 형성할 수 있다. 상기 도포 방법으로는 스프레이(spray)법, 롤(roll)코팅법, 회전(spin)코팅법, 바(bar)코팅법, 슬릿(slit)코팅법 등의 방법을 사용할 수 있다. 프리베이크의 조건은 조성물의 배합 성분과 비율에 따라 다르지만, 통상 70 내지 150℃에서 0.5 내지 30분간 시행할 수 있다.
다음으로 프리베이크된 도포막을 소정의 패턴 마스크를 통해 자외선을 조사하고 알카리 수용액에 의해 현상하여 불필요한 부분을 제거하여 패턴을 형성한다. 현상방법으로는 디핑(dipping)법, 샤워(shower)법 등을 제한 없이 적용할 수 있다. 현상시간은 통상 30 내지 180초 정도이다. 상기 현상액으로는 알칼리 수용액으로서 수산화나트륨, 수산화칼륨, 규산나트륨, 메트규산나트륨, 암모니아 등의 무기 알칼리류; 에틸아민, N-프로필아민 등의 1급 아민류; 디에틸아민, 디-n-프로필아민 등의 2급 아민류; 트리메닐아민, 메틸디에틸아민, 디메틸에틸아민 등의 3급 아민류; 디메틸에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 3급 알코올 아민류; 피롤, 피페리딘, n-메틸피페리딘, n-메틸피롤리딘, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센, 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨 등의 환상 3급 아민류; 피리딘, 코리진, 루티딘, 퀴롤린 등의 방향족 3급 아민류; 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드 등의 4급 암모늄염의 수용액 등을 사용할 수 있다.
현상 후 유수세정을 약 30 내지 90초간 행하고 공기 또는 질소로 건조시킴으로써 패턴을 형성한다. 이 패턴을 핫플레이트(hot plate), 오븐(oven) 등의 가열장치를 이용하여 포스트베이크(post-bake)을 통해 완성된 블랙 매트릭스를 얻을 수 있다. 이때 포스트베이크의 조건은 150 내지 230℃에서 10 내지 90분 정도 가열하는 것이 바람직하다.
상기 기판은 유리판, 실리콘 웨이퍼 및 폴리에테르설폰(Polyethersulfone, PES), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC) 등의 플라스틱 기재의 판 등일 수 있으며, 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 블랙 매트릭스를 포함하는 컬러필터를 제공한다.
상기 컬러필터는 필요에 따라, 적색 패턴, 녹색 패턴, 청색 패턴을 더 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 컬러필터는 오버코트층를 더 포함할 수 있다.
컬러필터의 컬러픽셀 사이에는 콘트라스트를 향상시킬 목적으로 블랙 매트릭스라고 불리는 격자상의 흑색패턴을 배치할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 블랙매트릭스를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 디스플레이 장치는 전술한 블랙매트릭스를 포함하는 것을 제외하고는 당기술분야에 알려진 구성을 가질 수 있다.
이하, 본 명세서를 실시예를 들어 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 명세서를 설명하기 위한 것으로, 본 명세서의 범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 범위 및 그 치환 및 변경을 포함하며, 실시예의 범위로 한정되지 않는다.
제조예.
합성예 1.
500mL 3구 플라스크에 9,9-비스페놀 플루오렌 디글리시딜 에테르 (BPFG) 89g (0.19 mol)과 4-사이클로헥신-1,2-디카르복실산 (CDA) 51g (0.30 mol), 테트라부틸암모늄브로마이드(TBAB) 1.4g을 260g의 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PGMEA)와 함께 교반하였다.
질소 분위기 하에서 반응 혼합물을 120℃로 승온 후, 24시간 교반하였다. 반응 혼합물을 80℃로 냉각한 후 반응기 내부를 공기로 치환 한 후, 중합금지제 (BHT, 0.08g)를 첨가 후 1시간 교반하였다.
글리시딜메타크릴레이트(GMA) 29.6g (0.21 mol)와 29.6g의 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트 (PGMEA)를 반응 혼합물에 첨가한 후 120 ℃에서 24시간 동안 교반하였다.
상기 합성예 1에서 얻어진 카도계 바인더 수지는 하기 화학식 3으로 표시된다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000014
상기 화학식 3에 있어서, n은 3 내지 8이다. 상기 카도계 바인더 수지는 상기 n의 범위를 가지는 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 혼합물 형태이다.
제조된 카도계 바인더 수지의 고형분은 40.0%, 산가 0 mgKOH/g, 중량평균 분자량은 3,040g/mol이었다.
합성예 2.
글리시딜메타크릴레이트 22.2g (0.16 mol)와 22.2g의 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1에서와 동일한 방법으로 카도계 바인더 수지를 합성하였다.
합성예 2에서 얻어진 카도계 바인더 수지는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물, 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 5로 표시되는 화합물의 혼합물이었다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000015
[화학식 4]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000016
[화학식 5]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000017
상기 화학식 3 내지 화학식 5에 있어서, n은 3 내지 8이다. 상기 카도계 바인더 수지는 상기 n의 범위를 가지는 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물, 상기 n의 범위를 가지는 상기 화학식 4로 표시되는 화합물 및 상기 n의 범위를 가지는 상기 화학식 5로 표시되는 화합물의 혼합물 형태이다.
제조된 카도계 바인더 수지의 고형분은 39.4%, 산가 28 mgKOH/g, 중량 평균 분자량은 2,940g/mol이었다.
합성예 3.
글리시딜메타크릴레이트 14.8g(0.10 mol)와 14.8g의 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1에서와 동일한 방법으로 카도계 바인더 수지를 합성하였다.
합성예 3에서 얻어진 카도계 바인더 수지는 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 5로 표시되는 화합물의 혼합물이었다.
상기 화학식 3 내지 화학식 5에 있어서, n은 3 내지 8이다. 상기 카도계 바인더 수지는 상기 n의 범위를 가지는 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물, 상기 n의 범위를 가지는 상기 화학식 4로 표시되는 화합물 및 상기 n의 범위를 가지는 상기 화학식 5로 표시되는 화합물의 혼합물 형태이다.
제조된 카도계 바인더 수지의 고형분은 38.2%, 산가 44 mgKOH/g, 중량 평균 분자량은 2,890g/mol 이었다.
비교 합성예 1.
500mL 3구 플라스크에 9,9-비스페놀 플루오렌 디글리시딜 에테르 89g (0.19 mol) 과 4-사이클로헥신-1,2-디카르폭실산 51g (0.30 mol), 테트라부틸암모늄브로마이드 1.4g을 260g 의 프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트와 함께 교반하였다. 질소 분위기 하에서 반응 혼합물을 120℃ 로 승온 후 24 시간 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 반응을 종료하였다. 비교 합성예 1에서 제조한 바인더 수지는 하기 화학식 5로 표시된다.
[화학식 5]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000018
상기 화학식 5에 있어서, n은 3 내지 8이다. 상기 카도계 바인더 수지는 상기 n의 범위를 가지는 상기 화학식 5로 표시되는 화합물의 혼합물 형태이다.
제조된 바인더 수지의 고형분은 33.9%, 산가 86 mgKOH/g, 중량 평균 분자량은 2,700g/mol이었다.
비교 합성예 2.
500mL 3구 플라스크에 9,9-비스페놀 플루오렌 디글리시딜 에테르 (BPFG) 89g (0.19 mol) 과 4-사이클로헥신-1,2-디카르폭실산 (CDA) 51g (0.30 mol), 테트라부틸암모늄브로마이드 (TBAB) 1.4g을 260g 의 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트 (PGMEA) 와 함께 교반하였다. 질소 분위기 하에서 반응 혼합물을 120℃ 로 승온 후 24시간 교반하였다. 반응 혼합물을 80℃ 로 냉각한 후 반응기 내부를 공기로 치환 한 후 중합금지제 (BHT, 0.08g) 를 첨가 후 1시간 교반 하였다. 메타크릴로일옥시에틸 이소시아네이트 (MOI) 32.2g (0.21 mol) 와 32.2g의 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트 (PGMEA) 를 반응 혼합물에 첨가한 후 80℃에서 24시간 교반하였다. 비교 합성예 2에서 제조한 바인더 수지는 하기 화학식 6으로 표시된다.
[화학식 6]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000019
상기 화학식 6에 있어서, n은 3 내지 8이다. 상기 카도계 바인더 수지는 상기 n의 범위를 가지는 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물의 혼합물 형태이다.
제조된 바인더 수지의 고형분은 40.8%, 산가 69 mgKOH/g, 중량 평균 분자량은 2,890g/mol이었다.
비교 합성예 3.
500mL 3구 플라스크에 9,9-비스페놀 플루오렌 디글리시딜 에테르 (BPFG) 89g (0.19 mol) 과 4-사이클로헥신-1,2-디카르폭실산 (CDA) 51g (0.30 mol), 테트라부틸암모늄브로마이드 (TBAB) 1.4g을 260g의 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트 (PGMEA) 와 함께 교반하였다. 질소 분위기 하에서 반응 혼합물을 120℃ 로 승온 후 24 시간 교반하였다. 반응 혼합물을 80℃ 로 냉각한 후 반응기 내부를 공기로 치환 한 후 중합금지제 (BHT, 0.08g) 를 첨가 후 1시간 교반 하였다. 아크릴로일옥시에틸 이소시아네이트 (AOI) 29.3g (0.21 mol) 와 29.3g 의 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트 (PGMEA) 를 반응 혼합물에 첨가한 후 80℃에서 24시간 교반하였다. 비교 합성예 3에서 제조한 바인더 수지는 하기 화학식 7로 표시된다.
[화학식 7]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000020
상기 화학식 7에 있어서, n은 3 내지 8이다. 상기 카도계 바인더 수지는 상기 n의 범위를 가지는 상기 화학식 7로 표시되는 화합물의 혼합물 형태이다.
제조된 바인더 수지의 고형분은 40.2%, 산가 72 mgKOH/g, 중량 평균 분자량은 2,810 g/mol이었다.
비교 합성예 4.
500mL 3구 플라스크에 9,9-비스페놀 플루오렌 에폭시 아크릴레이트 (BPFE) 100.6g (0.17 mol) 과 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI) 19.4g (0.09 mol), 테트라부틸암모늄브로마이드(TABA) 0.8g을 180g 의 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PGMEA)와 함께 교반 하였다. 반응 혼합물을 120℃ 로 승온 후 24 시간 반응 시켜 우레탄 결합을 생성시켰다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각 한 후 반응을 종료하였다. 비교 합성예 4에서 제조한 바인더 수지는 하기 화학식 8로 표시된다.
[화학식 8]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000021
상기 화학식 8에 있어서, n은 3 내지 8이다. 상기 카도계 바인더 수지는 상기 n의 범위를 가지는 상기 화학식 8로 표시되는 화합물의 혼합물 형태이다.
제조된 바인더 수지의 고형분은 33.6%, 산가 0 mgKOH/g, 중량 평균 분자량은 2,660g/mol이었다.
비교 합성예 5.
500mL 3구 플라스크에 9,9-비스페놀 플루오렌 에폭시 아크릴레이트 (BPFE) 100.6g (0.17 mol) 과 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI) 19.4g (0.09 mol), 테트라부틸암모늄브로마이드(TABA) 0.8g을 180g 의 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PGMEA)와 함께 교반 하였다. 반응 혼합물을 120℃ 로 승온 후 24 시간 반응 시켜 우레탄 결합을 생성시켰다. 반응 혼합물을 90 ℃ 로 냉각 후 테트라하이드로프탈릭 산무수물(THPA) 13.9g 와 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트 (PGMEA) 11.5g을 첨가하고, 추가로 90 ℃ 에서 12시간 반응시켜 산기를 포함하는 카도계 수지를 합성하였다. 비교 합성예 5에서 제조한 바인더 수지는 하기 화학식 9로 표시된다.
[화학식 9]
Figure PCTKR2019001450-appb-I000022
상기 화학식 9에 있어서, n은 3 내지 8이다. 상기 카도계 바인더 수지는 상기 n의 범위를 가지는 상기 화학식 9로 표시되는 화합물의 혼합물 형태이다.
제조된 바인더 수지의 고형분은 29.5%, 산가 40mgKOH/g, 중량 평균 분자량은 2,920g/mol이었다.
상기 제조예에 포함된 조성물을 정리하여, 하기 표 1에 기재하였다.
제조 1 단계 제조 2 단계
BPFG (g) BPFE (g) CDA (g) IPDI (g) TBAB (g) PGMEA (g) BHT(g) GMA(g) MOI(g) AOI(g) THPA(g) PGEMA(g)
합성예1 89 - 51 - 1.4 260 0.08 29.6 - - - 29.6
합성예2 89 - 51 - 1.4 260 0.08 22.2 - - - 22.2
합성예3 89 - 51 - 1.4 260 0.08 14.8 - - - 14.8
비교합성예1 89 - 51 - 1.4 260 - - - - - -
비교합성예2 89 - 51 - 1.4 260 0.08 - 32.2 - - 32.2
비교합성예3 89 - 51 - 1.4 260 0.08 - - 29.3 - 29.3
비교합성예4 - 100.6 - 19.4 0.8 180 - - - - - -
비교합성예5 - 100.6 - 19.4 0.8 180 - - - - 13.9 11.5
상기 표 1에 있어서, BPFG는 9,9-Bis(4-glycidyloxyphenyl)fluorine), BPFE는 9.9-Bis[4-(2-hydroxy-3-acryloyloxypropoxy)phenyl]fluorine, CDA는 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, IPDI는 Isophorone diisocyanate, TBAB는 Tetrabutylammomium bromide, PGMEA는 Propylene glycol monomethyl ether acetate, BHT는 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol, MOI는 2-Methacryloyloxyethyl isocyanate, AOI는 2-Acryloyloxyethyl isocyanate, THPA는 1,2,3,6-Tetrahydrophthalic Anhydride, GMA는 Glycidyl methacrylate를 각각 의미한다.
실시예 1.
감광성 수지 조성물 100 중량부를 기준으로, 카본블랙 분산액 (토쿠시키사 BK_5075 함량 15%) 35 중량부, 합성예 1에 의해 합성된 바인더 수지(Mw = 3040g/mol, 산가는 0 mgKOH/g) 5 중량부, 아크릴계 바인더로 스티렌/FA-513M 및 반응성기를 포함하는 수지 중합체 (Mw = 8000 내지 12000g/mol, 산가는 50 내지 100 mgKOH/g) 5 중량부, 다관능성 모노머로 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 12 중량부, 광개시제로 BASF사 Oxe 02 1.0 중량부, 밀착촉진제로 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 (KBM-503) 0.5 중량부 및 레벨링제로 F-475(DIC사) 0.5 중량부, 용매로 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 33 중량부, 3-메톡시부틸아세테이트 8 중량부를 혼합하였다.
그 다음, 상기 혼합물을 5시간 동안 교반하여 블랙 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물을 유리기판에 스핀 코팅한 후, 약 100℃로 100초동안 전열 처리하여 약 2.0 내지 3.0 ㎛ 두께의 도막을 형성하였다.
그 다음, 실온에서 냉각한 후, 포토마스크를 이용하여 고압수은 램프 하에서 30 내지 100 mJ/㎠의 에너지로 노광시켰다. 상기 노광된 기판을 25℃의 온도로 0.04%의 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 스프레이 방식으로 현상한 후, 순수로 세정하고 건조시켜 230℃의 컨벡션 오븐에서 20분 간 포스트베이크(post-bake)하였다.
상기와 같이 수득한 필름은 각 공정에 따른 표면 결점이 전혀 없는 깨끗한 도막으로 얻어졌으며, Mask 투과율 100%에서 막 두께가 1.5 내지 3.0㎛ 두께의 양호한 패턴을 확보 할 수 있었고 Mask 투과율 10% 이하에서 막 두께가 1.0 내지 2.5㎛두께의 양호한 패턴을 확보 할 수 있었다.
실시예 2.
감광성 수지 조성물 100 중량부를 기준으로, 카본블랙 분산액 (토쿠시키사 BK_5075 함량 15%) 35 중량부, 합성예 2에 의해 합성된 바인더 수지 (Mw = 2940g/mol, 산가는 28mgKOH/g) 5 중량부, 아크릴계 바인더로 스티렌/FA-513M 및 반응성기를 포함하는 수지 중합체 (Mw = 8000 내지 12000g/mol, 산가는 50 내지 100 mgKOH/g) 5 중량부, 다관능성 모노머로 디펜타에리트리톨 헥사 아크릴레이트 12 중량부, 광개시제로 BASF사 Oxe 02 1.0 중량부, 밀착촉진제로 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 0.5 중량부 및 레벨링제로 F-475(DIC사) 0.5 중량부, 용매로 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 33 중량부, 3-메톡시부틸아세테이트 8 중량부를 혼합하였다.
그 다음, 상기 혼합물을 5시간 동안 교반하여 블랙 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물 용액을 유리기판에 스핀 코팅한 후, 약 100℃로 100초 동안 전열 처리하여 약 2.0 내지 3.0 ㎛ 두께의 도막을 형성하였다. 그 다음, 실온에서 냉각한 후, 포토마스크를 이용하여 고압수은 램프 하에서 30 내지 100 mJ/㎠의 에너지로 노광시켰다. 상기 노광된 기판을 25 ℃의 온도로 0.04%의 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 스프레이 방식으로 현상한 후, 순수로 세정하고 건조시켜 230℃의 컨벡션 오븐에서 20분 간 포스트베이크(post-bake)하였다.
상기와 같이 수득한 필름은 각 공정에 따른 표면 결점이 전혀 없는 깨끗한 도막으로 얻어졌으며, Mask 투과율 100%에서 막 두께가 1.5 내지 3.0㎛ 두께의 양호한 패턴을 확보 할 수 있었고 Mask 투과율 10% 이하에서 막 두께가 1.0 내지 2.5㎛ 두께의 양호한 패턴을 확보 할 수 있었다.
실시예 3.
카본블랙 분산액 (토쿠시키사 BK_5075 함량 15%) 35 중량부, 합성예 3에 의해 합성된 바인더 수지(Mw = 2890g/mol, 산가는 44 mgKOH/g) 5 중량부, 아크릴계 바인더로 스티렌/FA-513M 및 반응성기를 포함하는 수지 중합체 (Mw = 8000 내지 12000g/mol, 산가는 50 내지 100 mgKOH/g) 5 중량부, 다관능성 모노머로 디펜타에리트리톨 헥사 아크릴레이트 12 중량부, 광개시제로 BASF사 Oxe 02 1.0 중량부, 밀착촉진제로 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 0.5 중량부 및 레벨링제로 F-475(DIC사) 0.5 중량부, 용매로 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 33 중량부, 3-메톡시부틸아세테이트 8 중량부를 혼합하였다.
그 다음, 상기 혼합물을 5시간 동안 교반하여 블랙 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물 용액을 유리기판에 스핀 코팅한 후, 약 100℃로 100초 동안 전열 처리하여 약 2.0 내지 3.0 ㎛ 두께의 도막을 형성하였다. 그 다음, 실온에서 냉각한 후, 포토마스크를 이용하여 고압수은 램프 하에서 30 내지 100 mJ/㎠의 에너지로 노광시켰다. 상기 노광된 기판을 25℃의 온도로 0.04 %의 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 스프레이 방식으로 현상한 후, 순수로 세정하고 건조시켜 230℃의 컨벡션 오븐에서 20분간 포스트베이크(post-bake)하였다.
상기와 같이 수득한 필름은 각 공정에 따른 표면 결점이 전혀 없는 깨끗한 도막으로 얻어졌으며, Mask 투과율 100%에서 막 두께가 1.5 내지 3.0㎛ 두께의 양호한 패턴을 확보 할 수 있었고 Mask 투과율 10% 이하에서 막 두께가 1.0 내지 2.5㎛ 두께의 양호한 패턴을 확보 할 수 있었다.
비교예 1.
카본블랙 분산액(토쿠시키사 BK_5075 함량 15%) 35 중량부, 비교합성예 1에 의해 합성된 바인더 수지(Mw = 2700g/mol, 산가는 86mgKOH/g) 5 중량부, 아크릴계 바인더로 스티렌/FA-513M 및 반응성기를 포함하는 수지 중합체 (Mw = 8000 내지 12000g/mol, 산가는 50 내지 100 mgKOH/g) 5 중량부, 다관능성 모노머로 디펜타에리트리톨 헥사 아크릴레이트 12 중량부, 광개시제로 BASF사 Oxe 02 1.0 중량부, 밀착촉진제로 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 0.5 중량부 및 레벨링제로 F-475(DIC사) 0.5 중량부, 용매로 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 33 중량부, 3-메톡시부틸아세테이트 8 중량부를 혼합하였다.
그 다음, 상기 혼합물을 5시간 동안 교반하여 블랙 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물 용액을 유리기판에 스핀 코팅한 후, 약 100℃로 100초 동안 전열 처리하여 약 2.0 내지 3.0㎛ 두께의 도막을 형성하였다. 그 다음, 실온에서 냉각한 후, 포토마스크를 이용하여 고압수은 램프 하에서 30 내지 100mJ/㎠의 에너지로 노광시켰다. 상기 노광된 기판을 25℃의 온도로 0.04 %의 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 스프레이 방식으로 현상한 후, 순수로 세정하고 건조시켜 230℃의 컨벡션 오븐에서 20분 간 포스트베이크(post-bake)하였다.
상기와 같이 수득한 필름은 각 공정에 따른 표면 결점이 전혀 없는 깨끗한 도막으로 얻어졌으며, Mask 투과율 100%에서 막 두께가 1.5 내지 3.0㎛ 두께의 양호한 패턴을 확보 할 수 있었고 Mask 투과율 10% 이하에서 막 두께가 1.0 내지 2.5㎛두께의 양호한 패턴을 확보 할 수 있었다.
비교예 2.
카본블랙 분산액 (토쿠시키사 BK_5075 함량 15%) 35 중량부, 비교합성예 2에 의해 합성된 바인더 수지 (Mw = 2890g/mol, 산가는 69mgKOH/g) 5 중량부, 아크릴계 바인더로 스티렌/FA-513M 및 반응성기를 포함하는 수지 중합체 (Mw = 8000 내지 12000g/mol, 산가는 50 내지 100 mgKOH/g) 5 중량부, 다관능성 모노머로 디펜타에리트리톨 헥사 아크릴레이트 12 중량부, 광개시제로 BASF사 Oxe 02 1.0 중량부, 밀착촉진제로 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 0.5 중량부 및 레벨링제로 F-475(DIC사) 0.5 중량부, 용매로 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 33 중량부, 3-메톡시부틸아세테이트 8 중량부를 혼합하였다.
그 다음, 상기 혼합물을 5시간 동안 교반하여 블랙 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물 용액을 유리기판에 스핀 코팅한 후, 약 100℃로 100초 동안 전열 처리하여 약 2.0 내지 3.0 ㎛ 두께의 도막을 형성하였다. 그 다음, 실온에서 냉각한 후, 포토마스크를 이용하여 고압수은 램프 하에서 30 내지 100 mJ/㎠의 에너지로 노광시켰다. 상기 노광된 기판을 25 ℃의 온도로 0.04 %의 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 스프레이 방식으로 현상한 후, 순수로 세정하고 건조시켜 230℃의 컨벡션 오븐에서 20분 간 포스트베이크(post-bake)하였다.
상기와 같이 수득한 필름은 각 공정에 따른 표면 결점이 전혀 없는 깨끗한 도막으로 얻어졌으며, Mask 투과율 100%에서 막 두께가 1.5 내지 3.0㎛ 두께의 양호한 패턴을 확보할 수 있었고 Mask 투과율 10%이하에서 막 두께가 1.0 내지 2.5㎛ 두께의 양호한 패턴을 확보 할 수 있었다.
비교예 3.
카본블랙 분산액 (토쿠시키사 BK_5075 함량 15%) 35 중량부, 비교합성예 3에 의해 합성된 바인더 수지(Mw = 2810g/mol, 산가는 72 mgKOH/g) 5 중량부, 아크릴계 바인더로 스티렌/FA-513M 및 반응성기를 포함하는 수지 중합체 (Mw = 8000 내지 12000g/mol, 산가는 50 내지 100 mgKOH/g) 5 중량부, 다관능성 모노머로 디펜타에리트리톨 헥사 아크릴레이트 12 중량부, 광개시제로 BASF사 Oxe 02 1.0 중량부, 밀착촉진제로 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 0.5 중량부 및 레벨링제로 F-475(DIC사) 0.5 중량부, 용매로 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 33 중량부, 3-메톡시부틸아세테이트 8 중량부를 혼합하였다.
그 다음, 상기 혼합물을 5시간 동안 교반하여 블랙 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물 용액을 유리기판에 스핀 코팅한 후, 약 100℃로 100초 동안 전열 처리하여 약 2.0 내지 3.0 ㎛ 두께의 도막을 형성하였다. 그 다음, 실온에서 냉각한 후, 포토마스크를 이용하여 고압수은 램프 하에서 30 내지 100mJ/㎠의 에너지로 노광시켰다. 상기 노광된 기판을 25℃의 온도로 0.04%의 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 스프레이 방식으로 현상한 후, 순수로 세정하고 건조시켜 230℃의 컨벡션 오븐에서 20분 간 포스트베이크(post-bake)하였다.
상기와 같이 수득한 필름은 각 공정에 따른 표면 결점이 전혀 없는 깨끗한 도막으로 얻어졌으며, Mask 투과율 100%에서 막 두께가 1.5 내지 3.0㎛ 두께의 양호한 패턴을 확보 할 수 있었고 Mask 투과율 10% 이하에서 막 두께가 1.0 내지 2.5㎛ 두께의 양호한 패턴을 확보 할 수 있었다.
비교예 4.
카본블랙 분산액 (토쿠시키사 BK_5075 함량 15%) 35 중량부, 비교합성예 4에 의해 합성된 바인더 수지 (Mw = 2660g/mol, 산가는 0 mgKOH/g) 5 중량부, 아크릴계 바인더로 스티렌/FA-513M 및 반응성기를 포함하는 수지 중합체 (Mw = 8000 내지 12000g/mol, 산가는 50 내지 100 mgKOH/g) 5 중량부, 다관능성 모노머로 디펜타에리트리톨 헥사 아크릴레이트 12 중량부, 광개시제로 BASF사 Oxe 02 1.0 중량부, 밀착촉진제로 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 0.5 중량부 및 레벨링제로 F-475(DIC사) 0.5 중량부, 용매로 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 33 중량부, 3-메톡시부틸아세테이트 8 중량부를 혼합하였다.
그 다음, 상기 혼합물을 5시간 동안 교반하여 블랙 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물 용액을 유리기판에 스핀 코팅한 후, 약 100℃로 100초 동안 전열 처리하여 약 2.0 내지 3.0 ㎛ 두께의 도막을 형성하였다. 그 다음, 실온에서 냉각한 후, 포토마스크를 이용하여 고압수은 램프 하에서 30 내지 100mJ/㎠의 에너지로 노광시켰다. 상기 노광된 기판을 25℃의 온도로 0.04%의 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 스프레이 방식으로 현상한 후, 순수로 세정하고 건조시켜 230℃의 컨벡션 오븐에서 20분 간 포스트베이크(post-bake)하였다.
상기와 같이 수득한 필름은 각 공정에 따른 표면 결점이 전혀 없는 깨끗한 도막으로 얻어졌으며, Mask 투과율 100%에서 막 두께가 1.5 내지 3.0㎛ 두께의 양호한 패턴을 확보 할 수 있었고 Mask 투과율 10% 이하에서 막 두께가 1.0 내지 2.5㎛ 두께의 양호한 패턴을 확보할 수 있었다.
비교예 5.
카본블랙 분산액 (토쿠시키사 BK_5075 함량 15%) 35 중량부, 비교합성예 5에 의해 합성된 바인더 수지 (Mw = 2920g/mol, 산가는 40mgKOH/g) 5 중량부, 아크릴계 바인더로 스티렌/FA-513M 및 반응성기를 포함하는 수지 중합체 (Mw = 8000 내지 12000g/mol, 산가는 50 내지 100 mgKOH/g) 5 중량부, 다관능성 모노머로 디펜타에리트리톨 헥사 아크릴레이트 12 중량부, 광개시제로 BASF사 Oxe 02 1.0 중량부, 밀착촉진제로 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 0.5 중량부 및 레벨링제로 F-475(DIC사) 0.5 중량부, 용매로 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 33 중량부, 3-메톡시부틸아세테이트 8 중량부를 혼합하였다.
그 다음, 상기 혼합물을 5시간 동안 교반하여 블랙 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조한 감광성 수지 조성물 용액을 유리기판에 스핀 코팅한 후, 약 100℃로 100초 동안 전열 처리하여 약 2.0 내지 3.0 ㎛ 두께의 도막을 형성하였다. 그 다음, 실온에서 냉각한 후, 포토마스크를 이용하여 고압수은 램프 하에서 30 내지 100mJ/㎠의 에너지로 노광시켰다. 상기 노광된 기판을 25 ℃의 온도로 0.04%의 수산화칼륨(KOH)수용액에서 스프레이 방식으로 현상한 후, 순수로 세정하고 건조시켜 230℃의 컨벡션 오븐에서 20분 간 포스트베이크(post-bake)하였다.
상기와 같이 수득한 필름은 각 공정에 따른 표면 결점이 전혀 없는 깨끗한 도막으로 얻어졌으며, Mask 투과율 100%에서 막 두께가 1.5 내지 3.0㎛ 두께의 양호한 패턴을 확보 할 수 있었고 Mask 투과율 10% 이하에서 막 두께가 1.0 내지 2.5㎛ 두께의 양호한 패턴을 확보 할 수 있었다.
전술한 실시예 및 비교예에 사용된 조성물 중량부를 정리하여 하기 표 2에 기재하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
유기블랙 분산액 (BK_5075) 35 35 35 35 35 35 35 35
바인더 수지 합성예1 5 -　 - - - - - -
합성예2 - 5 - - - - - -
합성예3 - - 5 - - - - -
비교합성예1 　- - - 5 - - - -
비교합성예2 - - - - 5 - - -
비교합성예 3 - - - - - 5 - -
비교합성예4 - - - - - - 5 -
비교합성예5 - - - - - - - 5
아크릴계 5 5 5 5 5 5 5 5
다관능 모노머 (DPHA) 12 12 12 12 12 12 12 12
광개시제 (OXE-02) 1 1 1 1 1 1 1 1
KBM-503 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
F475 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
용매(PGMEA) 33 33 33 33 33 33 33 33
용매(3-MBA) 8 8 8 8 8 8 8 8
상기 표 2에 있어서, 다관능성 모노머인 DPHA는 디벤타에리트리톨 헥사아크킬레이트(Dipentaerythritol Hexa Acrylate), 용매인 PGMEA는 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트(Propylene glycol methyl ether acetate), 3-MBA는 3-메톡시부틸아세테이트(3-methoxybutyl acetate)를 의미한다. 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 5에 의해 제조한 필름의 현상성 및 패턴 부착력을 평가하기 위하여, 5% 투과율 최소패턴(μm) 및 단차(Å)를 측정한 후 하기 표 3에 기재하였다. 상기 5% 투과율 최소패턴(μm)이란, 투과율이 5%인 마스크를 사용하여 노광을 한 경우 현상 후 기판에 부착되어 있는 가장 작은 패턴의 크기를 의미한다. 예를 들어, 하기 표 3의 노광량이 50 mJ/cm2 이고 마스크 투과율이 5% 인 경우 실제 노광에 사용되는 에너지는 2.5 mJ/cm2 이다.
상기 단차는 마스크의 투과율이 100%일 때 형성된 패턴의 두께 (A) 와 마스크의 투과율이 5% 일 때 형성된 패턴의 두께 (B)의 차이를 의미하며, 상기 (A)에서 상기 (B)를 뺀 값으로 계산된다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 5의 마스크의 투과율이 100% 일때 형성된 패턴의 두께(A) 와 마스크의 투과율이 5% 일 때 형성된 패턴의 두께 (B)를 계산한 후, 상기 (A)에서 상기 (B)를 뺀 값(단차)를 계산하여 하기 표 3에 기재하였다.
⊙ - 8000~9500 Å
○ - 7000~8000 Å
△ - 6000~7000 Å
▽ - 6000 Å 이하
Ⅹ - 패턴 탈락
Figure PCTKR2019001450-appb-I000023
상기 표 3에 의할 때, 실시예 1 내지 3의 5% 투과율 최소패턴(μm)은 비교예 1 내지 5에 비해, 작거나 같음을 알 수 있었다. 또한, 실시예 1 내지 3의 단차는 비교예 1 내지 5에 비해, 큼을 알 수 있었다.
일반적으로 감도가 우수할 경우 부착력과 내현상성이 증가하여 5% 투과율에서 부착되어 있는 최소패턴 크기가 작아지는 반면, 저 노광량에서도 충분한 경화가 일어나 단차가 감소하는 경향이 있다. 패턴 부착성과 단차는 서로 상충관계로서, 패턴 부착력이 증가하면 단차가 감소하거나, 패턴 부착력이 감소하면 단차가 증가한다.
그러나, 본 발명의 카도계 바인더 수지는 광경화성기를 도입함으로써, 감도가 우수하고 산기의 감소로 내현상성이 증가하여 5% 투과율 최소패턴의 크기가 감소함에도 불구하고 5% 투과율 패턴의 두께 (B)는 낮아 단차가 증가한다. 따라서, 본 발명은 패턴 부착력과 단차를 모두 개선할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 발명의 범주에 속한다.

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 카도계 바인더 수지:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2019001450-appb-I000024
    상기 화학식 1에 있어서,
    R1 및 R2는 수소 또는 하기 화학식 2로 표시되고,
    R1 및 R2 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되며,
    n은 1 내지 50의 정수이고,
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2019001450-appb-I000025
    상기 화학식 2에 있어서,
    Figure PCTKR2019001450-appb-I000026
    는 상기 화학식 1에 연결되는 부위를 나타내고,
    X1 내지 X6은 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌옥사이드기이며,
    Y1 및 Y2는 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 시클로알케닐렌기; 및 치환 또는 비치환된 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
    R3 내지 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이며,
    A1 내지 A4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 포스핀기; 치환 또는 비치환된 술포닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
    a1 내지 a4는 0 내지 4의 정수이고, a1 내지 a4가 2 이상인 경우, 괄호 ( ) 안의 구조는 같거나 상이하다.
  2. 청구항 1에 있어서, 산가는 0 내지 50mg KOH/g인 카도계 바인더 수지.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 X1 내지 X6은 탄소수 1 내지 3의 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 또는 탄소수 2 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬렌옥사이드기이고,
    상기 Y1 및 Y2는 탄소수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 탄소수 3 내지 10의 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기; 탄소수 3 내지 10의 치환 또는 비치환된 시클로알케닐렌기; 및 탄소수 6 내지 20의 치환 또는 비치환된 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되는 것인 카도계 바인더 수지.
  4. 청구항 1에 있어서, R1 및 R2는 상기 화학식 2로 표시되는 것인 카도계 바인더 수지.
  5. 청구항 1에 있어서, 중량평균분자량은 1,000 내지 10,000 g/mol인 카도계 바인더 수지.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항의 카도계 바인더 수지를 포함하는 감광성 수지 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 감광성 수지 조성물은 착색제; 다관능성 모노머; 광개시제 및 용매를 더 포함하는 것인 감광성 수지 조성물.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 감광성 수지 조성물은 아크릴계 바인더 수지; 밀착촉진제; 및 레벨링제 중에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는 것인 감광성 수지 조성물.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물 100 중량부를 기준으로,
    상기 카도계 바인더 수지가 0.5 내지 10 중량부이고,
    상기 착색제가 1 내지 50 중량부이며,
    상기 아크릴계 바인더 수지가 0 내지 10 중량부이고,
    상기 다관능성 모노머가 1 내지 20 중량부이며,
    상기 광개시제가 0.1 내지 10 중량부이고,
    상기 밀착촉진제가 0.01 내지 5 중량부이며,
    상기 레벨링제가 0.01 내지 5 중량부이고,
    상기 용매가 20 내지 95 중량부인 것인 감광성 수지 조성물.
  10. 청구항 6의 감광성 수지 조성물에 의해 형성되는 것인 블랙 매트릭스.
  11. 청구항 10의 블랙 매트릭스를 포함하는 컬러필터.
  12. 청구항 10의 블랙 매트릭스를 포함하는 디스플레이 장치.
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