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KR102057597B1 - 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 블랙 화소 격벽층 및 디스플레이 장치 - Google Patents

감광성 수지 조성물, 이를 이용한 블랙 화소 격벽층 및 디스플레이 장치 Download PDF

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KR102057597B1
KR102057597B1 KR1020160162837A KR20160162837A KR102057597B1 KR 102057597 B1 KR102057597 B1 KR 102057597B1 KR 1020160162837 A KR1020160162837 A KR 1020160162837A KR 20160162837 A KR20160162837 A KR 20160162837A KR 102057597 B1 KR102057597 B1 KR 102057597B1
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권지윤
김찬우
이범진
이준호
홍충범
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

(A) 바인더 수지; (B) 그래핀 옥사이드를 포함하는 흑색 착색제; (C) 광중합성 단량체; (D) 광중합 개시제; 및 (E) 용매를 포함하는 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 블랙 화소 격벽층 및 블랙 화소 격벽층을 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.

Description

감광성 수지 조성물, 이를 이용한 블랙 화소 격벽층 및 디스플레이 장치 {PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, BLACK PIXEL DEFINING LAYER USING THE SAME AND DISPLAY DEVICE}
본 기재는 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 블랙 화소 격벽층 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
감광성 수지 조성물은 컬러필터, 액정 표시재료, 유기발광소자 등의 디스플레이 장치, 디스플레이 장치 패널 재료 등의 표시 소자의 제조에 필수적인 재료이다.　예를 들어, 컬러 액정 디스플레이 등의 컬러필터에는 표시 콘트라스트나 발색 효과를 높이기 위해, 레드(red), 그린(green), 블루(blue) 등의 착색층 간의 경계 부분에 블랙 화소 격벽층과 같은 감광성 수지막이 필요하고, 이 감광성 수지막은 주로 감광성 수지 조성물로 형성되는 것이다.
특히, 디스플레이 장치 패널의 소재로 사용되는 화소 격벽층 등의 감광성 수지막은 공정성 및 소자 신뢰성을 가지기 위해 테이퍼 각도가 낮아야 한다. 또한 차광성을 위해 가시광선 영역의 빛을 흡광하는 안료나 염료 등의 착색제가 사용되어야 한다.
종래에는 박막 트랜지스터(TFT) 위에 사용되는 차광 재료, 즉 흑색 착색제로, 혼합흑색안료, 유기흑색안료, 카본블랙 또는 이들의 혼합물 등을 사용하였다. 그러나, 이 경우 막 두께 당 광학밀도가 낮거나, 유전률이 높아지는 문제가 있었다.
따라서, 상기 문제점을 해소할 수 있는 블랙 화소 격벽층 제조용 감광성 수지 조성물을 개발하려는 연구가 계속되고 있다.
일 구현예는 감도가 우수하고, 광학밀도가 높으며, 유전율이 낮고, 테이퍼 각도의 조절이 용이한 감광성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
다른 일 구현예는 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 블랙 화소 격벽층을 제공하기 위한 것이다.
또 다른 일 구현예는 상기 블랙 화소 격벽층을 포함하는 디스플레이 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 구현예는 (A) 바인더 수지; (B) 그래핀 옥사이드를 포함하는 흑색 착색제; (C) 광중합성 단량체; (D) 광중합 개시제; 및 (E) 용매를 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
상기 흑색 착색제는 카본블랙, 유기흑색안료 또는 혼합흑색안료를 더 포함할 수 있다.
상기 카본블랙은 상기 그래핀 옥사이드 100 중량부 대비 20 중량부 내지 70 중량부로 포함될 수 있다.
상기 유기흑색안료 또는 혼합흑색안료는 상기 그래핀 옥사이드 100 중량부 대비 110 중량부 내지 160 중량부로 포함될 수 있다.
상기 바인더 수지는 폴리아미드산 고분자, 폴리아미드산 에스테르 고분자, 폴리하이드록시아미드 고분자, 폴리이미드 고분자, 폴리벤조옥사졸 고분자 및 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 바인더 수지는 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체일 수 있다.
상기 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체는 폴리아미드산 반복단위 및 폴리이미드 반복단위를 포함하며, 상기 폴리아미드산 반복단위 및 폴리이미드 반복단위는 5:5 내지 9:1의 몰비로 포함될 수 있다.
상기 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체는 3,000 g/mol 내지 20,000 g/mol의 중량평균 분자량을 가질 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물은 카도계 바인더 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 광중합성 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는 관능기를 적어도 2개 이상 포함하는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112016118114726-pat00001
상기 화학식 1에서,
R1은 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이고,
L1은 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기이다.
상기 화학식 1로 표시되는 관능기를 적어도 2개 이상 포함하는 화합물은 하기 화학식 2 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112016118114726-pat00002
[화학식 3]
Figure 112016118114726-pat00003
상기 화학식 2 및 화학식 3에서,
p, q, r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이다.
상기 감광성 수지 조성물은, 감광성 수지 조성물 총량에 대해, 상기 (A) 바인더 수지 1 중량% 내지 20 중량%; 상기 (B) 흑색 착색제 1 중량% 내지 20 중량%; 상기 (C) 광중합성 단량체 0.5 중량% 내지 10 중량%; 상기 (D) 광중합 개시제 0.1 중량% 내지 5 중량%; 및 상기 (E) 용매 잔부량을 포함할 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물은 말론산, 3-아미노-1,2-프로판디올, 실란계 커플링제, 레벨링제, 계면활성제, 라디칼 중합개시제 또는 이들의 조합의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
다른 일 구현예는 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 블랙 화소 격벽층(Black Pixel Defining Layer)을 제공한다.
또 다른 일 구현예는 상기 블랙 화소 격벽층을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 디스플레이 장치는 유기발광소자(OLED)일 수 있다.
기타 본 발명의 측면들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 그래핀 옥사이드를 포함하는 흑색 착색제를 사용함으로써, 우수한 감도와 함께, 광학밀도의 저하를 최소화하면서 유전율을 낮게 유지할 수 있다. 따라서, 블랙 화소 격벽층 제조에 매우 유용하다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 　다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.　
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "알킬기"란 C1 내지 C20 알킬기를 의미하고, "알케닐기"란 C2 내지 C20 알케닐기를 의미하고, "사이클로알케닐기"란 C3 내지 C20 사이클로알케닐기를 의미하고, "헤테로사이클로알케닐기"란 C3 내지 C20 헤테로사이클로알케닐기를 의미하고, "아릴기"란 C6 내지 C20 아릴기를 의미하고, "아릴알킬기"란 C6 내지 C20 아릴알킬기를 의미하며, "알킬렌기"란 C1 내지 C20 알킬렌기를　의미하고, "아릴렌기"란 C6 내지 C20 아릴렌기를 의미하고,　"알킬아릴렌기"란 C6 내지 C20 알킬아릴렌기를 의미하고, "헤테로아릴렌기"란 C3 내지 C20 헤테로아릴렌기를 의미하고, "알콕실렌기"란 C1 내지 C20 알콕실렌기를 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "치환"이란 적어도 하나의 수소 원자가 할로겐원자(F, Cl, Br, I), 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 니트로기, 시아노기, 아민기, 이미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 에테르기, 카르복실기 또는 그것의 염, 술폰산기 또는 그것의 염, 인산이나 그것의 염, C1 내지 C20 알킬기, C2 내지 C20 알케닐기, C2 내지 C20 알키닐기, C6 내지 C20 아릴기, C3 내지 C20 사이클로알킬기, C3 내지 C20 사이클로알케닐기, C3 내지 C20 사이클로알키닐기, C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬기, C2 내지 C20 헤테로사이클로알케닐기, C2 내지 C20 헤테로사이클로알키닐기, C3 내지 C20 헤테로아릴기 또는 이들의 조합의 치환기로 치환된 것을 의미한다.
또한 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "헤테로"란, 화학식 내에 N, O, S 및 P 중 적어도 하나의 헤테로 원자가 적어도 하나 포함된 것을 의미한다.
또한 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "(메타)아크릴레이트"는 "아크릴레이트"와 "메타크릴레이트" 둘 다 가능함을 의미하며, "(메타)아크릴산"은 "아크릴산"과 "메타크릴산" 둘 다 가능함을 의미한다.
본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, "조합"이란 혼합 또는 공중합을 의미한다. 또한 "공중합"이란 블록 공중합 내지 랜덤 공중합을 의미하고, "공중합체"란 블록 공중합체 내지 랜덤 공중합체를 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 불포화 결합은 탄소-탄소원자간의 다중결합 뿐만아니라, 카보닐결합, 아조결합 등과 같이 다른 분자를 포함하는 것도 포함한다.
본 명세서 내 화학식에서 별도의 정의가 없는 한, 화학 결합이 그려져야 하는 위치에 화학결합이 그려져 있지 않은 경우는 상기 위치에 수소 원자가 결합되어 있음을 의미한다.
본 명세서에서 카도계 수지란, 하기 화학식 11-1 내지 화학식 11-11로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 관능기가 수지 내 주골격(backbone)에 포함되는 수지를 의미한다.
본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, "＊"는 동일하거나 상이한 원자 또는 화학식과 연결되는 부분을 의미한다.
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 (A) 바인더 수지; (B) 그래핀 옥사이드를 포함하는 흑색 착색제; (C) 광중합성 단량체; (D) 광중합 개시제; 및 (E) 용매를 포함한다. 종래에는 흑색 착색제로 카본블랙 등의 무기흑색안료를 단독으로 사용하였는데, 이 경우 광학밀도를 높일 수는 있으나, 유전율이 너무 높아지고, 감도 또한 열등하다는 문제가 있었다. 그러나, 일 구현예에 따르면, 상기 흑색 착색제가 그래핀 옥사이드를 포함하도록 함으로써, 차광재료의 요구 특성이 낮은 유전율과 높은 광학밀도를 동시에 만족시키면서, 감도 또한 향상시킬 수 있다.
이하에서 각 성분에 대하여 구체적으로 설명한다.
(B) 흑색 착색제
상기 흑색 착색제는 그래핀 옥사이드를 포함한다. 흑연을 산화시키면 다층 구조의 그라파이트 옥사이드를 얻을 수 있고, 상기 그라파이트 옥사이드의 다층 구조 중 한 층만을 추출(박리)한 것이 그래핀 옥사이드이다. 따라서, 그래핀 옥사이드는 그라파이트 옥사이드와 구조적으로 상이하며, 그 효과 또한 상이하다.
상기 흑색 착색제는 상기 그래핀 옥사이드와 함께, 카본블랙, 유기흑색안료 또는 혼합흑색안료를 더 포함할 수 있다. 상기 혼합흑색안료는 적색 안료, 오렌지색 안료, 청색 안료, 바이올렛 안료, 녹색 안료, 황색 안료 등의 혼합하여 흑색을 구현하는 안료를 의미한다. 예컨대, 상기 혼합흑색안료는 안료, 오렌지색 안료, 청색 안료 및 바이올렛 안료로 이루어진 군에서 선택된 셋 이상이 혼합된 안료일 수 있다. 예컨대, 상기 혼합흑색안료는 적색 안료, 청색 안료 및 바이올렛 안료가 혼합된 안료일 수 있다. 예컨대, 상기 혼합흑색안료는 오렌지색 안료, 청색 안료 및 바이올렛 안료가 혼합된 안료일 수 있다.
상기 적색 안료는 컬러 인덱스(Color Index) 내에서 C.I. 적색 안료 179, C.I. 적색 안료 254, C.I. 적색 안료 255, C.I. 적색 안료 264, C.I. 적색 안료 270, C.I. 적색 안료 272, C.I. 적색 안료 177, C.I. 적색 안료 89 등을 사용할 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
상기 청색 안료는 컬러 인덱스(Color Index) 내에서 C.I. 청색 안료 15:6, C.I. 청색 안료 15:0, C.I. 청색 안료 15:1, C.I. 청색 안료 15:2, C.I. 청색 안료 15:3, C.I. 청색 안료 15:4, C.I. 청색 안료 15:5, C.I 청색 안료 15:6, C.I. 청색 안료 16 등을 사용할 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
상기 바이올렛 안료는 컬러 인덱스(Color Index) 내에서 C.I. 바이올렛 안료 29, 디옥사진 바이올렛, 퍼스트 바이올렛 B, 메틸 바이올렛 레이크, 인단트렌 브릴리언트 바이올렛 등을 사용할 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
상기 흑색 착색제가 상기 그래핀 옥사이드와 함께, 카본블랙을 더 포함할 경우, 상기 그래핀 옥사이드는 상기 카본블랙보다 많은 함량으로 포함될 수 있다. 예컨대, 상기 카본블랙은 상기 그래핀 옥사이드 100 중량부 대비 70 중량부 이하(예컨대 20 중량부 내지 70 중량부)로 포함될 수 있다. 예컨대, 상기 카본블랙은 상기 그래핀 옥사이드 100 중량부 대비 50 중량부 이하(예컨대 20 중량부 내지 50 중량부)로 포함될 수 있다. 그래핀 옥사이드 및 카본블랙이 상기 함량범위로 포함될 경우, 높은 광학밀도와 함께, 낮은 유전율 및 우수한 감도를 얻을 수 있다.
상기 흑색 착색제가 상기 그래핀 옥사이드와 함께, 유기흑색안료 또는 혼합흑색안료를 더 포함할 경우, 상기 그래핀 옥사이드는 상기 유기흑색안료 또는 혼합흑색안료보다 적은 함량으로 포함될 수 있다. 예컨대, 상기 유기흑색안료 또는 혼합흑색안료는 상기 그래핀 옥사이드 100 중량부 대비 110 중량부 이상(예컨대 110 중량부 내지 160 중량부)으로 포함될 수 있다. 그래핀 옥사이드 및 유기흑색안료 또는 혼합흑색안료가 상기 함량범위로 포함될 경우, 광학밀도의 저하를 최소화하면서, 동시에 낮은 유전율 및 우수한 감도를 얻을 수 있다.
상기 흑색 착색제로 상기 그래핀 옥사이드 또는 상기 그래핀 옥사이드 및 안료를 사용할 경우, 이를 분산시키기 위해 분산제를 함께 사용할 수 있다. 구체적으로는, 상기 그래핀 옥사이드 및 안료를 분산제로 미리 표면처리하여 사용하거나, 조성물 제조 시 그래핀 옥사이드 및 안료와 함께 분산제를 첨가하여 사용할 수 있다.
상기 분산제로는 비이온성 분산제, 음이온성 분산제, 양이온성 분산제 등을 사용할 수 있다. 　상기 분산제의 구체적인 예로는, 폴리 알킬렌 글리콜 및 이의 에스테르, 폴리 옥시 알킬렌, 다가 알코올 에스테르 알킬렌 옥사이드 부가물, 알코올 알킬렌 옥사이드 부가물, 술폰산에스테르, 술폰산염, 카르복실산 에스테르, 카르복실산염, 알킬 아미드 알킬렌 옥사이드 부가물, 알킬 아민 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 분산제의 시판되는 제품을 예로 들면, BYK社의 DISPERBYK-101, DISPERBYK-130, DISPERBYK-140, DISPERBYK-160, DISPERBYK-161, DISPERBYK-162, DISPERBYK-163, DISPERBYK-164, DISPERBYK-165, DISPERBYK-166, DISPERBYK-170, DISPERBYK-171, DISPERBYK-182, DISPERBYK-2000, DISPERBYK-2001등; EFKA 케미칼社의 EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA-48, EFKA-49, EFKA-100, EFKA-400, EFKA-450 등; Zeneka社의 Solsperse 5000, Solsperse 12000, Solsperse 13240, Solsperse 13940, Solsperse 17000, Solsperse 20000, Solsperse 24000GR, Solsperse 27000, Solsperse 28000 등; 또는 Ajinomoto社의 PB711, PB821 등이 있다.
상기 분산제는 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.1 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 　분산제가 상기 범위 내로 포함될 경우, 조성물의 분산성이 우수함에 따라 블랙 화소 격벽층 제조 시 안정성, 현상성 및 패턴성이 우수하다.
상기 안료는 수용성 무기염 및 습윤제를 이용하여 전처리하여 사용할 수도 있다.　안료를 상기 전처리하여 사용할 경우 안료의 평균입경을 미세화할 수 있다.
상기 전처리는 상기 안료를 수용성 무기염 및 습윤제와 함께 니딩(kneading)하는 단계, 그리고 상기 니딩단계에서 얻어진 안료를 여과 및 수세하는 단계를 거쳐 수행될 수 있다.
상기 니딩은 40℃ 내지 100℃의 온도에서 수행될 수 있고, 상기 여과 및 수세는 물 등을 사용하여 무기염을 수세한 후 여과하여 수행될 수 있다.
상기 수용성 무기염의 예로는 염화나트륨, 염화칼륨 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 　상기 습윤제는 상기 안료 및 상기 수용성 무기염이 균일하게 섞여 안료가 용이하게 분쇄될 수 있는 매개체 역할을 하며, 그 예로는 에틸렌 글리콜 모노에틸에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸에테르 등과 같은 알킬렌 글리콜 모노알킬에테르; 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 글리세린폴리에틸렌글리콜 등과 같은 알코올 등을 들 수 있으며, 이들을 단독 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 니딩 단계를 거친 안료는 5 nm 내지 200 nm, 예컨대 5 nm 내지 150 nm의 평균 입경을 가질 수 있다. 　안료의 평균 입경이 상기 범위 내인 경우, 안료 분산액에서의 안정성이 우수하고, 픽셀의 해상성 저하의 우려가 없다.
구체적으로, 상기 그래핀 옥사이드 및 안료는 상기 분산제 및 후술하는 용매를 포함하는 분산액의 형태로 사용될 수 있고, 상기 분산액은 고형분의 그래핀 옥사이드(또는 안료), 분산제 및 용매를 포함할 수 있다. 상기 고형분의 그래핀 옥사이드(또는 안료)는 상기 분산액 총량에 대해 5 중량% 내지 20 중량%, 예컨대 8 중량% 내지 20 중량%로 포함될 수 있다.
상기 흑색 착색제는 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 고형분 기준으로 1 중량% 내지 20 중량%, 예컨대 2 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 예컨대, 상기 흑색 착색제는 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 안료분산액 기준으로 15 중량% 내지 50 중량%, 예컨대 20 중량% 내지 45 중량%로 포함될 수 있다. 상기 상기 흑색 착색제가 상기 범위 내로 포함될 경우, 착색 효과 및 현상 성능이 우수하다.
(A) 바인더 수지
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 바인더 수지를 포함하며, 상기 바인더 수지는 폴리아미드산 고분자, 폴리아미드산 에스테르 고분자, 폴리하이드록시아미드 고분자, 폴리이미드 고분자, 폴리벤조옥사졸 고분자 및 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 바인더 수지는 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체일 수 있다. 상기 바인더 수지로 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체를 사용함으로써, 낮은 테이퍼 각도를 유지할 수 있다.
예컨대, 상기 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체는 알칼리 가용성 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체일 수 있다.
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물을 구성하는 바인더 수지는 유기 용매 내에서 가용성을 갖는 폴리이미드 단위와 폴리이미드 전구체 구조인 폴리아미드산 단위를 동시에 가짐으로써, 종래에 구현하기 어려웠던 고내열성 블랙 화소 격벽층을 제공할 수 있고, 단차 구현에도 유리하다.
폴리이미드 전구체인 폴리아미드산의 알칼리 수용액에 대한 과용해 특성을 방지하기 위해 폴리머의 주구조인 폴리이미드를 공중합하여 용해성을 조절해, 패턴 공정 시 노광부와 비노광부 간 적절한 용해도 차이를 얻을 수 있고, 이를 통해 내열성 및 패턴 형성성이 우수한 블랙 화소 격벽층을 구현할 수 있다.
예컨대, 상기 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체는 폴리아미드산 반복단위 및 폴리이미드 반복단위를 포함하며, 상기 폴리아미드산 반복단위 및 폴리이미드 반복단위는 5:5 내지 9:1의 몰비, 예컨대 5:5 내지 8:2의 몰비, 예컨대 5:5 내지 7:3의 몰비, 예컨대 5:5 내지 6:4의 몰비로 포함될 수 있다. 상기 폴리아미드산 반복단위 및 폴리이미드 반복단위가 상기 범위의 몰비로 포함될 경우, 1 ㎛ 수준의 단차 구현이 보다 용이해지며, 공중합 수지의 가교 특성이 우수해지게 된다. 다시 말해, 상기 공중합 수지 내 폴리이미드 반복단위 및 폴리아미드산 반복단위가 상기 몰비의 범위를 벗어나는 경우, 즉 상기 폴리이미드 반복단위가 상기 폴리아미드산 반복단위보다 과량으로 포함되게 되면 조성물의 현상성이 떨어지게 된다.
즉, 상기 공중합체는 용액 상에서 사전에 이미드화된 구조를 가지는 폴리이미드 단위의 몰비를 조절하여, 알칼리 수용액에 대한 감광성 수지 자체의 용해도를 용이하게 조절할 수 있다. 이와 같이 알칼리 가용성 이미드 구조와 폴리이미드 전구체인 폴리아미드산 구조의 공중합 비율을 조절하여 알칼리 수용액에 대해 적절한 용해도를 가지고, 공중합 수지의 말단(및/또는 사슬)에 가교성 기능기를 도입하여, UV 영역대의 광원 조사 시 노광 영역이 가교되어, 미노광 영역이 현상 공정을 통해 미세 패턴이 형성되고, 이를 250℃ 이상의 고온에서 열경화하여 우수한 내열성을 갖게 할 수 있다.
예컨대, 상기 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체는 3,000 g/mol 내지 20,000 g/mol의 중량평균 분자량, 예컨대 6,000 g/mol 내지 10,000 g/mol의 중량평균 분자량을 가질 수 있다. 상기 공중합체의 중량평균 분자량이 상기 범위인 경우, 우수한 패턴 형성성을 가지며, 제조된 박막은 우수한 기계적 열적 특성을 가질 수 있다.
상기 공중합체는 적어도 하나의 말단, 예컨대 양 쪽 말단에 불포화 이중결합을 가질 수 있다. 상기 불포화 이중결합은 공중합체의 말단 외에 공중합 수지의 사슬 중간에도 존재할 수 있다. 상기 말단(및/또는 사슬 중간)의 불포화 이중결합은 가교성 기능기로 작용하여, 공중합체의 가교 특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 공중합체 자체의 노광에 의한 가교 특성을 부여하기 위해 주구조의 말단기(및/또는 사슬 중간)에 전술한 광중합 개시제에 의해 가교가 가능한 모노머를 도입하여 더욱 우수한 콘트라스트를 갖는 감광성 수지 조성물을 구현할 수 있으며, 상기 광중합 개시제에 의해 가교가 가능한 모노머는 하기 화학식 4 내지 화학식 7로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
예컨대, 상기 불포화 이중결합은 하기 화학식 4 내지 화학식 7로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 화합물로부터 유도된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 4]
Figure 112016118114726-pat00004
[화학식 5]
Figure 112016118114726-pat00005
[화학식 6]
Figure 112016118114726-pat00006
[화학식 7]
Figure 112016118114726-pat00007
상기 화학식 7 내지 화학식 10에서,
R20 내지 R24는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이고,
L0 및 L2 내지 L5는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기이다.
예컨대, 상기 공중합체는 하기 화학식 8로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 8]
Figure 112016118114726-pat00008
상기 화학식 8에서,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 지환족 유기기 또는 치환 또는 비치환된 4가의 방향족 유기기이고,
L6 및 L7은 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C10 사이클로알킬렌기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기이고,
R25는 치환 또는 비치환된 아크릴기, 치환 또는 비치환된 메타크릴기 또는 치환 또는 비치환된 노보넨기이고,
m 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 100,000의 정수이다.
예컨대, 상기 4가의 방향족 유기기는 하기 화학식 9로 표시될 수 있다.
[화학식 9]
Figure 112016118114726-pat00009
상기 C6 내지 C20 아릴렌기는 하기 화학식 10으로 표시되는 연결기를 포함할 수 있다.
[화학식 10]
Figure 112016118114726-pat00010
상기 화학식 10에서,
L8은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C8 알킬렌기이다.
일 구현예에 따른 바인더 수지가 상기 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체만을 단독으로 포함할 경우, 멜팅(melting)성이 저하될 수 있으므로, 상기 바인더 수지는 상기 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체 외에, 아크릴계 바인더 수지 및/또는 카도계 바인더 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 바인더 수지는 제1 에틸렌성 불포화 단량체 및 이와 공중합 가능한 제2 에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체로, 하나 이상의 아크릴계 반복단위를 포함하는 수지이다. 　
상기 제1 에틸렌성 불포화 단량체는 하나 이상의 카르복시기를 함유하는 에틸렌성 불포화 단량체이며, 이의 구체적인 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 푸마르산 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 제1 에틸렌성 불포화 단량체는 상기 아크릴계 바인더 수지 총량에 대하여 5 중량% 내지 50 중량%, 예컨대 10 중량% 내지 40 중량%로 포함될 수 있다.
상기 제2 에틸렌성 불포화 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 비닐벤질메틸에테르 등의 방향족 비닐 화합물; 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시 부틸(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트 등의 불포화 카르복시산 에스테르 화합물; 2-아미노에틸(메타)아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 불포화 카르복시산 아미노 알킬 에스테르 화합물; 초산비닐, 안식향산 비닐 등의 카르복시산 비닐 에스테르 화합물; 글리시딜(메타)아크릴레이트 등의 불포화 카르복시산 글리시딜 에스테르 화합물; (메타)아크릴로니트릴 등의 시안화 비닐 화합물; (메타)아크릴아미드 등의 불포화 아미드 화합물; 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 바인더 수지의 구체적인 예로는 (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌 공중합체, (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들을 단독 또는 2종 이상을 배합하여 사용할 수도 있다.
상기 아크릴계 바인더 수지의 중량평균 분자량은 5,000 g/mol 내지 15,000 g/mol 일 수 있다. 상기 아크릴계 바인더 수지의 중량평균 분자량이 상기 범위 내일 경우, 상기 감광성 수지 조성물의 물리적 및 화학적 물성이 우수하고 점도가 적절하며, 컬러필터 제조 시 기판과의 밀착성이 우수하다. 　
상기 아크릴계 바인더 수지의 산가는 80 mgKOH/g 내지 130 mgKOH/g 일 수 있다. 아크릴계 바인더 수지의 산가가 상기 범위 내일 경우 픽셀 패턴의 해상도가 우수하다.
상기 카도계 바인더 수지는 하기 화학식 11로 표시될 수 있다.
[화학식 11]
Figure 112016118114726-pat00011
상기 화학식 11에서,
R51　및 R52은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 (메타)아크릴로일록시 알킬기이고,
R53 및 R54는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
Z1은 단일결합, O, CO, SO2, CR55R56, SiR57R58(여기서, R55 내지 R58은 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기임) 또는 하기 화학식 11-1 내지 화학식 11-11로 표시되는 연결기 중 어느 하나이고,
[화학식 11-1]
Figure 112016118114726-pat00012
[화학식 11-2]
Figure 112016118114726-pat00013
[화학식 11-3]
Figure 112016118114726-pat00014
[화학식 11-4]
Figure 112016118114726-pat00015
[화학식 11-5]
Figure 112016118114726-pat00016
(상기 화학식 11-5에서,
Ra는 수소 원자, 에틸기, C2H4Cl, C2H4OH, CH2CH=CH2 또는 페닐기이다.)
[화학식 11-6]
Figure 112016118114726-pat00017
[화학식 11-7]
Figure 112016118114726-pat00018
[화학식 11-8]
Figure 112016118114726-pat00019
[화학식 11-9]
Figure 112016118114726-pat00020
[화학식 11-10]
Figure 112016118114726-pat00021
[화학식 11-11]
Figure 112016118114726-pat00022
Z2는 산이무수물 잔기이고,
n1 및 n2는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
상기 카도계 바인더 수지의 중량평균 분자량은 500 g/mol 내지 50,000 g/mol, 예컨대 1,000 g/mol 내지 30,000 g/mol일 수 있다. 상기 카도계 바인더 수지의 중량평균 분자량이 상기 범위 내일 경우 차광층 제조 시 잔사 없이 패턴 형성이 잘되며, 현상 시 막두께의 손실이 없고, 양호한 패턴을 얻을 수 있다.
상기 카도계 바인더 수지는 양 말단 중 적어도 하나에 하기 화학식 12로 표시되는 관능기를 포함할 수 있다.
[화학식 12]
Figure 112016118114726-pat00023
상기 화학식 12에서,
Z3은 하기 화학식 12-1 내지 화학식 12-7로 표시될 수 있다.
[화학식 12-1]
Figure 112016118114726-pat00024
(상기 화학식 12-1에서, Rb 및 Rc는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 에스테르기 또는 에테르기이다.)
[화학식 12-2]
Figure 112016118114726-pat00025
[화학식 12-3]
Figure 112016118114726-pat00026
[화학식 12-4]
Figure 112016118114726-pat00027
[화학식 12-5]
Figure 112016118114726-pat00028
(상기 화학식 12-5에서, Rd는 O, S, NH, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, C1 내지 C20 알킬아민기 또는 C2 내지 C20 알릴아민기이다.)
[화학식 12-6]
Figure 112016118114726-pat00029
[화학식 12-7]
Figure 112016118114726-pat00030
상기 카도계 바인더 수지는 예컨대, 9,9-비스(4-옥시라닐메톡시페닐)플루오렌 등의 플루오렌 함유 화합물; 벤젠테트라카르복실산 디무수물, 나프탈렌테트라카르복실산 디무수물, 비페닐테트라카르복실산 디무수물, 벤조페논테트라카르복실산 디무수물, 피로멜리틱 디무수물, 사이클로부탄테트라카르복실산 디무수물, 페릴렌테트라카르복실산 디무수물, 테트라히드로푸란테트라카르복실산 디무수물, 테트라하이드로프탈산 무수물 등의 무수물 화합물; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등의 글리콜 화합물; 메탄올, 에탄올, 프로판올, n-부탄올, 사이클로헥산올, 벤질알코올 등의 알코올 화합물; 프로필렌글리콜 메틸에틸아세테이트, N-메틸피롤리돈 등의 용매류 화합물; 트리페닐포스핀 등의 인 화합물; 및 테트라메틸암모늄 클로라이드, 테트라에틸암모늄 브로마이드, 벤질디에틸아민, 트리에틸아민, 트리부틸아민, 벤질트리에틸암모늄 클로라이드 등의 아민 또는 암모늄염 화합물 중에서 둘 이상을 혼합하여 제조할 수 있다.
일 구현예에 따른 바인더 수지가 상기 카도계 바인더 수지만을 단독으로 포함할 경우 현상이 너무 빨라져, 테이퍼 특성이 크게 저하(T-top profile 관찰됨)될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 상기 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체와 함께 사용될 수 있다.
상기 바인더 수지 내 아크릴계 바인더 수지 또는 카도계 바인더 수지의 함량은 상기 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체 함량과 같을 수 있다. 상기 아크릴계 바인더 수지 또는 카도계 바인더 수지의 함량이 상기 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체 함량과 같을 경우, 우수한 현상성과 감도를 가질 수 있다.
상기 바인더 수지는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 1 중량% 내지 20 중량%, 예컨대 1 중량% 내지 10 중량%, 예컨대 3 중량% 내지 8 중량%로 포함될 수 있다. 상기 바인더 수지가 상기 범위 내로 포함될 경우, 우수한 감도, 현상성, 해상도 및 패턴의 직진성을 얻을 수 있다.
(C) 광중합성 단량체
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물 내 광중합성 단량체는 단일의 화합물일 수도 있고, 서로 다른 2종의 화합물의 혼합물일 수 있다.
상기 광중합성 단량체가 서로 다른 2종의 화합물의 혼합물일 경우, 상기 2종의 화합물 중 어느 하나는 하기 화학식 1로 표시되는 관능기를 적어도 2개 이상 포함하는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112016118114726-pat00031
상기 화학식 1에서,
R1은 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이고,
L1은 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기이다.
예컨대 상기 화학식 1로 표시되는 관능기를 적어도 2개 이상 포함하는 화합물은, 상기 화학식 1로 표시되는 관능기를 2개 내지 6개 포함할 수 있다. 이 경우, 패턴 형성 공정에서 노광 시 충분한 중합을 일으켜 내열성, 내광성 및 내화학성이 우수한 패턴을 형성할 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 1로 표시되는 관능기를 적어도 2개 이상 포함하는 화합물은 하기 화학식 2 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112016118114726-pat00032
[화학식 3]
Figure 112016118114726-pat00033
상기 화학식 2 및 화학식 3에서,
p, q, r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이다.
상기 광중합성 단량체가 서로 다른 2종의 화합물의 혼합물일 경우, 상기 2종의 화합물 중 다른 어느 하나는 적어도 1개의 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 (메타)아크릴산의 일관능 또는 다관능 에스테르 화합물일 수 있다.
상기 적어도 1개의 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 (메타)아크릴산의 일관능 또는 다관능 에스테르 화합물은 예컨대, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트,　비스페놀A 에폭시(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 (메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(메타)아크릴로일옥시에틸포스페이트, 노볼락에폭시 (메타)아크릴레이트　또는 이들의조합일 수 있다.
상기 적어도 1개의 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 (메타)아크릴산의 일관능 또는 다관능 에스테르 화합물의 시판되는 제품을 예로 들면 다음과 같다. 　상기 (메타)아크릴산의 일관능 에스테르의 예로는, 도아고세이가가꾸고교(주)社 아로닉스 M-101®, 동 M-111®, 동 M-114®등; 니혼가야꾸(주)社의 KAYARAD TC-110S®, 동 TC-120S®등; 오사카유끼가가꾸고교(주)社의 V-158®, V-2311®등을 들 수 있다. 　상기 (메타)아크릴산의 이관능 에스테르의 예로는, 도아고세이가가꾸고교(주)社의 아로닉스 M-210®, 동 M-240®, 동 M-6200®등; 니혼가야꾸(주)社의 KAYARAD HDDA®, 동 HX-220®, 동 R-604®등; 오사카유끼가가꾸고교(주)社의 V-260®, V-312®, V-335 HP® 등을 들 수 있다. 　상기 (메타)아크릴산의 삼관능 에스테르의 예로는, 도아고세이가가꾸고교(주)社의 아로닉스 M-309®, 동 M-400®, 동 M-405®, 동 M-450®, 동 M-7100®, 동 M-8030®, 동 M-8060®등; 니혼가야꾸(주)社의 KAYARAD TMPTA®, 동 DPCA-20®, 동-30®, 동-60®, 동-120®등; 오사카유끼가야꾸고교(주)社의 V-295®, 동-300®, 동-360®, 동-GPT®, 동-3PA®, 동-400® 등을 들 수 있다. 상기 제품을 단독 사용 또는 2종 이상 함께 사용할 수 있다.
상기 광중합성 단량체는 보다 우수한 현상성을 부여하기 위하여 산무수물로 처리하여 사용할 수도 있다.
상기 광중합성 단량체는 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.5 중량% 내지 10 중량%, 예컨대 1 중량% 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 　상기 광중합성 단량체가 상기 범위 내로 포함될 경우,　패턴 형성 공정에서 노광 시 경화가 충분히 일어나 신뢰성이 우수하며, 패턴의 내열성, 내광성 및 내화학성이 우수하며, 해상도 및 밀착성 또한 우수하다.
(D) 광중합 개시제
일 구현예에 따르는 감광성 수지 조성물은 광중합 개시제를 포함한다. 상기 광중합 개시제는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조인계 화합물, 트리아진계 화합물, 옥심계 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 아세토페논계 화합물의 예로는, 2,2'-디에톡시 아세토페논, 2,2'-디부톡시 아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, p-t-부틸트리클로로 아세토페논, p-t-부틸디클로로 아세토페논, 4-클로로 아세토페논, 2,2'-디클로로-4-페녹시 아세토페논, 2-메틸-1-(4-(메틸티오)페닐)-2-모폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-부탄-1-온 등을 들 수 있다.
상기 벤조페논계 화합물의 예로는, 벤조페논, 벤조일 안식향산, 벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸 아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논,4,4'-디클로로벤조페논, 3,3'-디메틸-2-메톡시벤조페논 등을 들 수 있다.
상기 티오크산톤계 화합물의 예로는, 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤 등을 들 수 있다.
상기 벤조인계 화합물의 예로는, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤질디메틸케탈 등을 들 수 있다.
상기 트리아진계 화합물의 예로는, 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐 4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(3',4'-디메톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시나프틸)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-톨릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-비페닐 4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 비스(트리클로로메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시나프토1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-s-트리아진, 2-4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-s-트리아진등을 들 수 있다.
상기 옥심계 화합물의 예로는 O-아실옥심계화합물, 2-(O-벤조일옥심)-1-[4-(페닐티오)페닐]-1,2-옥탄디온, 1-(O-아세틸옥심)-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에탄온, O-에톡시카르보닐-α-옥시아미노-1-페닐프로판-1-온 등을 사용할 수 있다. 상기 O-아실옥심계화합물의구체적인예로는, 1,2-옥탄디온, 2-디메틸아미노-2-(4-메틸벤질)-1-(4-모르폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온, 1-(4-페닐술파닐페닐)-부탄-1,2-디온-2-옥심-O-벤조에이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1,2-디온-2-옥심-O-벤조에이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1-온옥심-O-아세테이트 및 1-(4-페닐술파닐페닐)-부탄-1-온옥심-O-아세테이트　등을 사용할 수 있다.
상기 광중합 개시제는 상기 화합물 이외에도 카바졸계 화합물, 디케톤류 화합물, 술포늄 보레이트계 화합물, 디아조계 화합물, 이미다졸계 화합물, 비이미다졸계 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 광중합 개시제는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.1 중량% 내지 5 중량%, 예컨대 0.5 중량% 내지 3 중량%로 포함될 수 있다.　광중합 개시제가 상기 범위 내로 포함될 경우, 컬러필터 제조를 위한 패턴 형성 공정에서 노광 시 광중합이 충분히 일어나게 되어 감도가 우수하며, 투과율이 개선된다.
(E) 용매
상기 용매는 상기 흑색 착색제(또는 이를 포함하는 분산액), 상기 바인더 수지, 상기 광중합성 단량체 및 상기 광중합 개시제와의 상용성을 가지되 반응하지 않는 물질들이 사용될 수 있다.
상기 용매의 예로는, 메탄올, 에탄올 등의 알코올류; 디클로로에틸에테르, n-부틸에테르, 디이소아밀에테르, 메틸페닐에테르, 테트라히드로퓨란 등의 에테르류; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 글리콜에테르류; 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 디에틸셀로솔브아세테이트 등의 셀로솔브아세테이트류; 메틸에틸카르비톨, 디에틸카르비톨, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르 등의 카르비톨류; 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜프로필에테르아세테이트 등의 프로필렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족탄화수소류; 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 4-히드록시-4-메틸-2-펜타논, 메틸-n-프로필케톤, 메틸-n-부틸케톤, 메틸-n-아밀케톤, 2-헵타논 등의 케톤류; 초산에틸, 초산-n-부틸, 초산이소부틸 등의 포화 지방족 모노카르복실산알킬에스테르류; 젖산메틸, 젖산에틸 등의 젖산에스테르류; 옥시초산메틸, 옥시초산에틸, 옥시초산부틸 등의 옥시초산알킬에스테르류; 메톡시초산메틸, 메톡시초산에틸, 메톡시초산부틸, 에톡시초산메틸, 에톡시초산에틸 등의 알콕시초산알킬에스테르류; 3-옥시프로피온산메틸, 3-옥시프로피온산에틸 등의 3-옥시프로피온산알킬에스테르류; 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸 등의 3-알콕시프로피온산알킬에스테르류; 2-옥시프로피온산메틸, 2-옥시프로피온산에틸, 2-옥시프로피온산프로필 등의 2-옥시프로피온산알킬에스테르류; 2-메톡시프로피온산메틸, 2-메톡시프로피온산에틸, 2-에톡시프로피온산에틸, 2-에톡시프로피온산메틸 등의 2-알콕시프로피온산알킬에스테르류; 2-옥시-2-메틸프로피온산메틸, 2-옥시-2-메틸프로피온산에틸 등의2-옥시-2-메틸프로피온산에스테르류, 2-메톡시-2-메틸프로피온산메틸, 2-에톡시-2-메틸프로피온산에틸 등의 2-알콕시-2-메틸프로피온산알킬류의 모노옥시모노카르복실산알킬에스테르류; 2-히드록시프로피온산에틸, 2-히드록시-2-메틸프로피온산에틸, 히드록시초산에틸, 2-히드록시-3-메틸부탄산메틸 등의 에스테르류; 피루빈산에틸 등의 케톤산에스테르류 등이 있으며, 또한, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸포름아닐라드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸술폭시드, 벤질에틸에테르, 디헥실에테르, 아세틸아세톤, 이소포론, 카프론산, 카프릴산, 1-옥탄올, 1-노난올, 벤질알코올, 초산벤질, 안식향산에틸, 옥살산디에틸, 말레인산디에틸, γ-부티로락톤, 탄산에틸렌, 탄산프로필렌, 페닐셀로솔브아세테이트 등의 고비점 용매를 들 수 있다.
이들 중 좋게는 상용성 및 반응성을 고려하여, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸메틸에테르 등의 글리콜에테르류; 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 2-히드록시프로피온산에틸 등의 에스테르류; 디에틸렌글리콜모노메틸에테르 등의 카르비톨류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜프로필에테르아세테이트 등의 프로필렌글리콜알킬에테르아세테이트류가 사용될 수 있다.
상기 용매는 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 잔부량, 예컨대 30 중량% 내지 70 중량%, 예컨대 30 중량% 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 상기 용매가 상기 범위 내로 포함될 경우 감광성 수지 조성물이 적절한 점도를 가짐에 따라 블랙 화소 격벽층 제조 시 공정성이 우수하다.
(F) 기타 첨가제
한편, 상기 감광성 수지 조성물은 말론산, 3-아미노-1,2-프로판디올, 실란계 커플링제, 레벨링제, 계면활성제, 라디칼 중합개시제 또는 이들의 조합의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 실란계 커플링제는 기판과의 밀착성 등을 개선하기 위해 비닐기, 카르복실기, 메타크릴옥시기, 이소시아네이트기, 에폭시기 등의 반응성 치환기를 가질 수 있다.
상기 실란계 커플링제의 예로는, 트리메톡시실릴벤조산, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐트리메톡시실란, γ-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란 등을 들 수 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 실란계 커플링제는 감광성 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 상기 실란계 커플링제가 상기 범위 내로 포함될 경우 밀착성, 저장성 등이 우수하다.
또한 상기 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 코팅성 향상 및 결점생성 방지효과를 위해 계면활성제, 계면활성제, 예컨대 불소계 계면활성제 및/또는 실리콘계 계면활성제를 더 포함할 수 있다.
상기 불소계 계면활성제로는, BM Chemie社의 BM-1000®, BM-1100® 등; 다이닛폰잉키가가꾸고교(주)社의 메카팩 F 142D®, 동 F 172®, 동 F 173®, 동 F 183®, 동 F 554® 등; 스미토모스리엠(주)社의 프로라드 FC-135®, 동 FC-170C®, 동 FC-430®, 동 FC-431® 등; 아사히그라스(주)社의 사프론 S-112®, 동 S-113®, 동 S-131®, 동 S-141®, 동 S-145® 등; 도레이실리콘(주)社의 SH-28PA®, 동-190®, 동-193®, SZ-6032®, SF-8428® 등의 명칭으로 시판되고 있는 것을 사용할 수 있다.
상기 실리콘계 계면활성제로는 BYK Chem社의 BYK-307, BYK-333, BYK-361N, BYK-051, BYK-052, BYK-053, BYK-067A, BYK-077, BYK-301, BYK-322, BYK-325 등의 명칭으로 시판되고 있는 것을 사용할 수 있다.
상기 계면활성제는 감광성 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.001 중량부 내지 5 중량부로 사용될 수 있다.　상기 계면활성제가 상기 범위 내로 포함될 경우 코팅 균일성이 확보되고, 얼룩이 발생하지 않으며, IZO 기판 또는 유리기판에 대한 습윤성(wetting)이 우수하다.
또한 상기 감광성 수지 조성물은 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 산화방지제, 안정제 등의 기타 첨가제가 일정량 첨가될 수도 있다.　
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 포지티브형일 수도 있고, 네가티브형일 수도 있으나, 차광성을 가지는 조성물의 노광 및 현상 후 패턴이 노풀되는 영역의 잔기(residue)를 보다 완벽하게 제거하기 위해서는 네가티브형인 것이 보다 바람직하다.
다른 일 구현예는 전술한 감광성 수지 조성물을 노광, 현상 및 경화하여 제조된 블랙 화소 격벽층을 제공한다.
상기 블랙 화소 격벽층 제조방법은 다음과 같다.
(1) 도포 및 도막 형성 단계
상기 감광성 수지 조성물을 소정의 전처리를 한 유리 기판 또는 ITO 기판 등의 기판상에 스핀 또는 슬릿 코트법, 롤 코트법, 스크린 인쇄법, 어플리케이터법 등의 방법을 사용하여 원하는 두께로 도포한 후, 70℃ 내지 110℃에서 1분 내지 10분 동안 가열하여 용제를 제거함으로써 감광성 수지막을 형성한다.
(2) 노광 단계
상기 얻어진 감광성 수지막에 필요한 패턴 형성을 위해 마스크를 개재한 뒤, 200 nm 내지 500 nm의 활성선을 조사한다. 조사에 사용되는 광원으로는 저압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 금속 할로겐화물 램프, 아르곤 가스 레이저 등을 사용할 수 있으며, 경우에 따라 X선, 전자선 등도 이용할 수 있다.
노광량은 조성물 각 성분의 종류, 배합량 및 건조 막 두께에 따라 다르지만, 고압 수은등을 사용하는 경우에는 500 mJ/cm2(365 nm 센서에 의함) 이하이다.
(3) 현상 단계
현상 방법으로는 상기 노광 단계에 이어 알칼리성 수용액을 현상액으로 이용하여 불필요한 부분을 용해, 제거함으로써 노광 부분만을 잔존시켜 패턴을 형성시킨다.
(4) 후처리 단계
상기 공정에서 현상에 의해 수득된 화상 패턴을 내열성, 내광성, 밀착성, 내크랙성, 내화학성, 고강도 및 저장 안정성 등의 면에서 우수한 패턴을 얻기 위한 후가열 공정이 있다. 예컨대, 현상 후 250℃의 컨벡션 오븐에서 1시간 동안 가열할 수 있다.
또 다른 일 구현예는 상기 블랙 화소 격벽층을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 디스플레이 장치는 유기발광소자(OLED)일 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다.　다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일실시예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
( 실시예 )
(바인더 수지 합성)
합성예 1
교반기, 온도 조절장치, 질소가스 주입 장치, 및 냉각기가 장착된 4구 플라스크에 질소를 통과시키면서, N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 86.6 g을 넣고, 4,4'-(헥사플오로아이소프로필리덴)다이프탈릭언하이드라이드(6-FDA) 12.3g을 넣어 용해시켰다. 고체가 완전히 용해되면 3-아미노페닐 설폰(3-DAS) 3.25g을 투입하여 상온에서 2시간 동안 교반시켰다. 이후 온도를 90℃까지 승온한 뒤 피리딘 5.6g, 아세틱언하이드라이드(A2CO) 2.05g을 투입하여 3시간 동안 교반시켰다. 반응기 내 온도를 상온으로 냉각한 후, 2-하이드로에틸메타크릴레이트(HEMA) 1.6g을 투입하고 6시간 동안 교반하였다. 이후 3-아미노페닐 설폰(3-DAS) 3.25g을 넣고 6시간 동안 반응시켜 반응을 종료하였다. 반응 혼합물을 물에 투입하여 침전물을 생성하고, 침전물을 여과하여 물로 충분히 세정한 후, 온도 50℃의 진공 조건 하에서 건조를 24시간 이상 진행하여, 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체를 제조하였다. 공중합체의 GPC(Gel Permeation Chromatography)법 표준 폴리스티렌 환산에 의해 구한 중량평균 분자량은 7,500 g/mol로, 분산도는 1.75 이었다. (폴리이미드 단위 및 폴리아미드산 단위의 몰비 = 50 : 50)
(감광성 수지 조성물 제조)
실시예 1 내지 실시예 13 및 비교예 1 내지 비교예 6
하기 표 1 내지 표 3에 기재된 조성으로, 용매에 광중합 개시제를 용해시킨 후 2시간 동안 상온에서 교반하였다. 여기에, 바인더 수지, 광중합성 단량체를 첨가하고, 1시간 동안 상온에서 교반하였다.　여기에, 불소계 계면활성제(기타 첨가제) 및 흑색 착색제를 첨가한 후, 1시간 동안 상온에서 교반한 후, 용액 전체를 2시간 동안 교반하였다. 상기 용액에 대하여 3회에 걸친 여과를 행하여 불순물을 제거하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
(단위: g)
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
(A) 바인더 수지 (A-1) 3.141 3.157 3.166 3.174 3.068 3.031
(A-2) 3.141 3.157 3.166 3.174 3.068 3.031
(B) 흑색 착색제 (B-1) 40.9 27.3 20.5 13.6 27.3 20.5
(B-2) - 7.560 11.341 15.121 - -
(B-3) - - - - 10.0 15.0
(B-4) - - - - - -
(B-5) - - - - - -
(B-6) - - - - - -
(C) 광중합성 단량체 (C-1) 0.938 0.943 0.946 0.948 0.916 0.905
(C-2) 0.938 0.943 0.946 0.948 0.916 0.905
(D) 광중합 개시제 1.060 1.066 1.069 1.072 1.036 1.024
(E) 용매 (E-1) 26.018 32.045 35.058 38.072 29.868 31.794
(E-2) 23.800 23.800 23.800 23.800 23.800 23.800
(F) 기타 첨가제 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055
(단위: g)
실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10 실시예 11 실시예 12
(A) 바인더 수지 (A-1) 2.995 3.076 3.043 3.011 3.110 3.094
(A-2) 2.995 3.076 3.043 3.011 3.110 3.094
(B) 흑색 착색제 (B-1) 13.6 27.3 20.5 13.6 27.3 20.5
(B-2) - - - - - -
(B-3) 20.0 - - - - -
(B-4) - 10.0 15.0 20.0 - -
(B-5) - - - - 10.0 15.0
(B-6) - - - - - -
(C) 광중합성 단량체 (C-1) 0.895 0.919 0.909 0.899 0.929 0.924
(C-2) 0.895 0.919 0.909 0.899 0.929 0.924
(D) 광중합 개시제 1.011 1.039 1.028 1.017 1.050 1.045
(E) 용매 (E-1) 33.719 29.845 31.759 33.673 29.745 31.609
(E-2) 23.800 23.800 23.800 23.800 23.800 23.800
(F) 기타 첨가제 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055
(단위: g)
실시예 13 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
(A) 바인더 수지 (A-1) 3.079 3.191 3.141 3.157 2.995 3.011 3.079
(A-2) 3.079 3.191 3.141 3.157 2.995 3.011 3.079
(B) 흑색 착색제 (B-1) 13.6 - - - - - -
(B-2) - 22.681 - 7.560 - - -
(B-3) - - - - 20.0 - -
(B-4) - - - - - 20.0 -
(B-5) 20.0 - - - - - 20.0
(B-6) - - 40.9 27.3 13.6 13.6 13.6
(C) 광중합성 단량체 (C-1) 0.920 0.953 0.938 0.943 0.895 0.899 0.920
(C-2) 0.920 0.953 0..938 0.943 0.895 0.899 0.920
(D) 광중합 개시제 1.040 1.077 1.060 1.066 1.011 1.017 1.040
(E) 용매 (E-1) 33.473 44.098 26.018 32.045 33.719 33.673 33.473
(E-2) 23.800 23.800 23.800 23.800 23.800 23.800 23.800
(F) 기타 첨가제 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055
(A) 바인더 수지
(A-1) 합성예 1의 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체
(A-2) 카도계 바인더 수지 (KBR-101, 경인양행社)
(B) 흑색 착색제
(B-1) 그래핀 옥사이드 분산액 (DGO-15D, 대주전자재료社)
(B-2) Carbon black mill base(BK-6925) 분산액 (TOKUSHIKI社)
(B-3) Organic black pigment (CIM-126) 분산액 (SAKATA社)
(B-4) Y139, B15:6, V29 포함 밀베이스 분산액 (SAKATA社)
(B-5) O64, B15:6, V29 포함 밀베이스 분산액 (SAKATA社)
(B-6) 그라파이트 옥사이드 분산액 (ACS METERIAL社)
(C) 광중합성 단량체
(C-1) 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 (DPHA, 일본화약社)
(C-2) 하기 화학식 A로 표시되는 화합물 (LTM II, BASF社)
[화학식 A]
Figure 112016118114726-pat00034
(상기 화학식 A에서, r 및 s는 각각 독립적으로 2의 정수임)
(D) 광중합 개시제
옥심계 개시제 (NCI-831, ADEKA社)
(E) 용매
(E-1) 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA), BP 146℃ (Sigma-Aldrich社)
(E-2) 3-메톡시부탄올 아세테이트(3-MBA), BP 172℃ (Sigma-Aldrich社)
(F) 기타 첨가제
계면활성제 (BYK-307, BYK Chem社)
평가 1: 감도
실시예 1 내지 실시예 13 및 비교예 1 내지 비교예 6에 따른 감광성 수지 조성물을 10cm*10cm ITO 글래스(저항 30Ω)에 도포하여, 100℃의 핫플레이트에서, 1분 간 proxy type으로 가열하고, 다시 1분 간 contact type으로 가열하여 1 ㎛ 두께의 감광성 수지막을 형성하였다. 상기 감광성 수지막이 코팅된 기판을 다양한 크기의 패턴이 새겨진 마스크를 사용하여 노광기(Ushio社의 UX-1200SM-AKS02)로 노광량의 변화를 주어가며 노광한 후, 상온에서 2.38%의 TMAH 용액으로 현상하여 노광부를 용해시켜 제거한 후, 순수로 50초 간 세척하여 패턴을 형성하였다. 감도는 Olympus社의 MX51T-N633MU을 사용하여 측정한 패턴 사이즈를 기준으로 20 ㎛ 패턴이 구현되는 에너지를 확인하는 방법으로 평가하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
평가 2: 광학 밀도
실시예 1 내지 실시예 13 및 비교예 1 내지 비교예 6에 따른 감광성 수지 조성물을 10cm*10cm ITO 글래스(저항 30Ω)에 도포하여, 100℃의 핫플레이트에서, 1분 간 contact type으로 가열하여 2.2 ㎛ 두께의 감광성 수지막을 형성하였다. 상기 감광성 수지막을 250℃에서 1시간 동안 경화한 후, X-rite Exact 덴스토미터를 사용하여 광학 밀도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
평가 3: 유전율
실시예 1 내지 실시예 13 및 비교예 1 내지 비교예 6에 따른 감광성 수지 조성물을 Cr 기판 위에 도포하여, 100℃의 핫플레이트에서, 1분 간 contact type으로 가열하여 2.2 ㎛ 두께의 감광성 수지막을 형성하였다. 상기 감광성 수지막을 경화하기 전에 한쪽 변을 0.5 cm 정도 아세톤을 사용해 닦아냈다. 그리고 250℃에서 1시간 동안 경화하였고, Al Electrode 증착한 후, Capacitance(C) 측정하여, 유전손실(유전율)을 Precision Impedance Analyzer (Model : 4294A, HP) 장비를 사용해 측정했고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
감도 (mJ/cm2) 광학밀도 (/㎛) 유전율
실시예 1 70 2.8 3.9
실시예 2 70 2.8 4.0
실시예 3 75 2.9 4.1
실시예 4 75 2.9 4.2
실시예 5 60 2.5 3.9
실시예 6 55 2.0 3.8
실시예 7 50 1.8 3.7
실시예 8 50 2.2 3.9
실시예 9 50 1.8 3.8
실시예 10 50 1.6 3.8
실시예 11 55 2.2 3.9
실시예 12 55 1.9 3.7
실시예 13 55 1.7 3.7
비교예 1 80 2.0 5.8
비교예 2 90 3.0 5.8
비교예 3 80 2.6 5.6
비교예 4 60 1.5 5.7
비교예 5 70 1.3 5.8
비교예 6 70 1.5 5.9
상기 표 4를 통하여, 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 그래핀 옥사이드를 포함하는 흑색 착색제를 사용함으로써, 그래핀 옥사이드를 포함하지 않는 흑색 착색제를 사용하는 감광성 수지 조성물보다 감도가 우수하고, 광학밀도의 저하를 최소화하며, 동시에 유전율을 낮출 수 있음을 확인할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　　그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (16)

  1. (A) 바인더 수지;
    (B) 그래핀 옥사이드 및 혼합흑색안료를 포함하는 흑색 착색제;
    (C) 광중합성 단량체;
    (D) 광중합 개시제; 및
    (E) 용매
    를 포함하고,
    상기 혼합흑색안료는 상기 그래핀 옥사이드 100 중량부 대비 110 중량부 내지 160 중량부로 포함되는 감광성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흑색 착색제는 카본블랙 또는 유기흑색안료를 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 카본블랙은 상기 그래핀 옥사이드 100 중량부 대비 20 중량부 내지 70 중량부로 포함되는 감광성 수지 조성물.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 유기흑색안료는 상기 그래핀 옥사이드 100 중량부 대비 110 중량부 내지 160 중량부로 포함되는 감광성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 바인더 수지는 폴리아미드산 고분자, 폴리아미드산 에스테르 고분자, 폴리하이드록시아미드 고분자, 폴리이미드 고분자, 폴리벤조옥사졸 고분자 및 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 감광성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 바인더 수지는 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체인 감광성 수지 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체는 폴리아미드산 반복단위 및 폴리이미드 반복단위를 포함하며, 상기 폴리아미드산 반복단위 및 폴리이미드 반복단위는 5:5 내지 9:1의 몰비로 포함되는 감광성 수지 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 폴리아미드산-폴리이미드 공중합체는 3,000 g/mol 내지 20,000 g/mol의 중량평균 분자량을 가지는 감광성 수지 조성물.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은 카도계 바인더 수지를 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광중합성 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는 관능기를 적어도 2개 이상 포함하는 화합물을 포함하는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112016118114726-pat00035

    상기 화학식 1에서,
    R1은 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기이고,
    L1은 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기이다.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 관능기를 적어도 2개 이상 포함하는 화합물은 하기 화학식 2 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물인 감광성 수지 조성물:
    [화학식 2]
    Figure 112016118114726-pat00036

    [화학식 3]
    Figure 112016118114726-pat00037

    상기 화학식 2 및 화학식 3에서,
    p, q, r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이다.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은, 감광성 수지 조성물 총량에 대해
    상기 (A) 바인더 수지 1 중량% 내지 20 중량%;
    상기 (B) 흑색 착색제 1 중량% 내지 20 중량%;
    상기 (C) 광중합성 단량체 0.5 중량% 내지 10 중량%;
    상기 (D) 광중합 개시제 0.1 중량% 내지 5 중량%; 및
    상기 (E) 용매 30 중량% 내지 70 중량%
    를 포함하는 감광성 수지 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은 말론산, 3-아미노-1,2-프로판디올, 실란계 커플링제, 레벨링제, 계면활성제, 라디칼 중합개시제 또는 이들의 조합의 첨가제를 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 블랙 화소 격벽층(Black Pixel Defining Layer).
  15. 제14항의 블랙 화소 격벽층을 포함하는 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 유기발광소자(OLED)인 디스플레이 장치.
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