[go: up one dir, main page]

KR101965278B1 - 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터 - Google Patents

감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터 Download PDF

Info

Publication number
KR101965278B1
KR101965278B1 KR1020160143291A KR20160143291A KR101965278B1 KR 101965278 B1 KR101965278 B1 KR 101965278B1 KR 1020160143291 A KR1020160143291 A KR 1020160143291A KR 20160143291 A KR20160143291 A KR 20160143291A KR 101965278 B1 KR101965278 B1 KR 101965278B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
photosensitive resin
formula
resin composition
group
weight
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020160143291A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180047317A (ko
Inventor
김종기
백호정
이범진
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020160143291A priority Critical patent/KR101965278B1/ko
Publication of KR20180047317A publication Critical patent/KR20180047317A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101965278B1 publication Critical patent/KR101965278B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/105—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G02B5/223—Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/032—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

(A) 양자점; (B) 바인더 수지; (C) 광중합성 단량체; (D) 광중합 개시제; 및 (E) 용매를 포함하고, 상기 용매는 극성기 및 비극성기를 모두 가지는 양쪽성 화합물을 포함하는 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막 및 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터가 제공된다.

Description

감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터 {PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, PHOTOSENSITIVE RESIN LAYER USING THE SAME AND COLOR FILTER}
본 기재는 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막 및 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이에 적용하는 컬러필터는 감광성 레지스트 조성을 사용하여 포토마스크를 적용한 노광공정을 통해 원하는 패턴을 형성하고, 현상 공정을 통해 비노광부를 용해시켜 제거하는 패터닝 공정을 통해 컬러필터를 형성한다. 컬러필터용 소재는 알칼리 가용성이며 높은 감도, 기판에 대한 부착력, 내화학성, 내열성 등이 요구된다. 그리고, 색재료로서 안료나 염료를 사용하는 것이 보통이다.
그러나, 안료의 경우 내열성이나 내화학성은 우수하나 용매에 잘 분산되지 않아 휘도 등의 색특성이 우수하지 못하며, 염료의 경우 색특성은 우수하나 내구성이 떨어져 내열성이나 내화학성이 우수하지 못한 문제가 있다.
따라서, 현재 안료나 염료를 색재료로 사용하는 감광성 수지 조성물의 기술적 한계를 뛰어넘을 수 있는 새로운 개념의 자발광 타입의 감광성 수지 조성물과 이를 적용한 컬러필터 재료의 개발이 계속되고 있다.
일 구현예는 양자점의 분산성을 향상시키고, 패턴 특성이 우수하며, 컬러필터 공정이 진행됨에 따른 광변환율의 저하를 최소화할 수 있는 감광성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
다른 일 구현예는 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막을 제공하기 위한 것이다.
또 다른 일 구현예는 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터를 제공하기 위한 것이다.
일 구현예는 (A) 양자점; (B) 바인더 수지; (C) 광중합성 단량체; (D) 광중합 개시제; 및 (E) 용매를 포함하고, 상기 용매는 극성기 및 비극성기를 모두 가지는 양쪽성 화합물을 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
상기 극성기는 하기 화학식 1-1, 화학식 1-2 또는 화학식 1-3으로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure 112016106061498-pat00001
상기 화학식 1에서,
R1은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이다.
[화학식 1-2]
Figure 112016106061498-pat00002
[화학식 1-3]
Figure 112016106061498-pat00003
상기 비극성기는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기일 수 있다.
상기 양쪽성 화합물은 하기 화학식 2-1, 화학식 2-2 또는 화학식 2-3으로 표시될 수 있다.
[화학식 2-1]
Figure 112016106061498-pat00004
상기 화학식 2-1에서,
R2는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기이고,
[화학식 2-2]
Figure 112016106061498-pat00005
상기 화학식 2-2에서,
R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
[화학식 2-3]
Figure 112016106061498-pat00006
상기 화학식 2-3에서,
R5 및 R6은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이다.
상기 양쪽성 화합물은 펜틸 아세테이트, 헥실 아세테이트, 데실 아세테이트, 도데실 아세테이트, 사이클로헥실 아세테이트, 이소아밀 아세테이트, 디에틸 에테르, 디부틸 에테르 또는 메틸 이소부틸 케톤일 수 있다.
상기 양쪽성 화합물은 펜틸 아세테이트, 헥실 아세테이트, 데실 아세테이트, 도데실 아세테이트 또는 사이클로헥실 아세테이트일 수 있다.
상기 용매는 상기 양쪽성 화합물보다 낮은 비점을 가지는 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 양쪽성 화합물 및 상기 양쪽성 화합물보다 낮은 비점을 가지는 화합물은 6:4 내지 9:1의 중량비로 포함될 수 있다.
상기 양자점은 450nm 내지 580nm에서 최대 형광 발광 파장(fluorescence λem)을 가지는 양자점, 580nm 내지 700nm에서 최대 형광 발광 파장(fluorescence λem)을 가지는 양자점 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물은 (F) 티올계 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 티올계 첨가제는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해 1 중량% 내지 10 중량%로 포함될 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물은 (G) 확산제를 더 포함할 수 있다.
상기 확산제는 황산바륨, 탄산칼슘, 이산화티타늄, 지르코니아 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 확산제는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해 0.5 중량% 내지 10 중량%로 포함될 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물은, 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해 상기 (A) 양자점 1 중량% 내지 30 중량%; 상기 (B) 바인더 수지 1 중량% 내지 20 중량%; 상기 (C) 광중합성 단량체 1 중량% 내지 20 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; 불소계 계면활성제 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.
다른 일 구현예는 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막을 제공한다.
또 다른 일 구현예는 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터를 제공한다.
기타 본 발명의 측면들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
일 구현예에 따른 양자점 함유 감광성 수지 조성물은, 상기 양자점 및 다른 감광성 수지 조성물 구성요소를 모두 용해시킬 수 있는 용매를 포함하여, 양자점의 분산성을 향상시키고, 코팅, 프리베이킹, 노광, 현상, 포스트-베이킹 등의 컬러필터 제조공정의 진행에 따라 발생하는 광변환율의 저하를 최소화할 수 있으며, 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막은 패턴 특성이 우수해지게 된다.
도 1은 다양한 유기 리간드로 둘러싸인 양자점을 나타낸 그림이다.
도 2는 양자점을 사이클로헥실 아세테이트 및 클로로포름에 녹인 직후에 찍은 양자점 용액 사진이다.
도 3 및 도 4는 각각 독립적으로 양자점을 사이클로헥실 아세테이트 및 클로로포름에 녹인 후, 바인더 수지를 투입하고 수 분 후 찍은 양자점-바인더 수지 혼합 용액 사진이다.
도 5 내지 도 7은 각각 독립적으로 실시예 1에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조한 감광성 수지막의 패턴 사진이다.
도 8 내지 도 10은 각각 독립적으로 비교예 1에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조한 감광성 수지막의 패턴 사진이다.
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 할로겐 원자(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 특별한 언급이 없는 한, "조합"이란 혼합 또는 공중합을 의미한다.
본 명세서 내 화학식에서 별도의 정의가 없는 한, 화학결합이 그려져야 하는 위치에 화학결합이 그려져있지 않은 경우는 상기 위치에 수소 원자가 결합되어 있음을 의미한다.
본 명세서에서 카도계 수지란, 하기 화학식 3-1 내지 화학식 3-11로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 관능기가 수지 내 주골격(backbone)에 포함되는 수지를 의미한다.
또한 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "*"는 동일하거나 상이한 원자 또는 화학식과 연결되는 부분을 의미한다.
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 (A) 양자점; (B) 바인더 수지; (C) 광중합성 단량체; (D) 광중합 개시제; 및 (E) 용매를 포함하고, 상기 용매는 극성기 및 비극성기를 모두 가지는 양쪽성 화합물을 포함한다.
일반적으로 감광성 수지 조성물은 안료나 염료, 광중합성 모노머, 바인더 수지, 광중합 개시제, 용매, 첨가제 등으로 구성되어 있으나, 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 안료나 염료 대신 색 특성을 부여하기 위해 양자점이 들어가게 된다. 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 컬러필터는 자발광을 하므로, 기존 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 컬러필터에 비해 색 재현율이 향상되고, 특히 측면 휘도가 증가하며, 넓은 시야각을 가질 수 있는 장점이 있다.
양자점은 그 합성 단계부터 혹은 후처리에 의해 입자 표면이 비극성인 탄화수소 사슬(hydrocarbon chain) 말단기를 갖는 유기물 리간드로 둘러싸여 있으며, 상기 리간드 덕분에 소수성의(hydrophobic) 유기 용매에 분산이 가능하고, 양자점 표면을 잘 패시베이션(passivation)하여 광안정성을 유지해 줄 수 있어, 여러 응용 분야에 사용될 수 있다. 일반적으로 사용되고 있는 리간드로는 oleic acid, stearic acid, myristic acid, trioctyl phosphine, trioctyl amine, dodecane thiol 등이 있다. (도 1 참조)
잘 알려진 양자점을 분산시킬 수 있는 용매로는 hexane, cyclohexane, toluene, chloroform 등이 있으며, 특히 비점이 상대적으로 높고 양자점의 양자효율을 유지시키며 보관이 용이한 toluene이 주로 사용되어 왔다. 그러나, 상기 용매들은 인체 유해물질 혹은 규제 물질로 분류되어 있어 복잡한 연속공정이 진행되는 컬러필터 공정을 위한 용매로 적합하지 않은 문제점이 있다. 특히, hexane과 chloroform과 같은 휘발성이 높은 용매는 발암 물질로 분류되어 있기도 하다.
한편, chloroform의 경우 독특하게도 양자점 및 양자점 이외의 구성성분(바인더 수지, 광중합성 단량체, 광중합 개시제, 티올계 첨가제, 확삭제, 기타 첨가제 등) 모두를 동시에 녹일 수 있는 용매로 사용되고 있으나, 낮은 비점으로 인하여 안정성을 보장할 수 없고, 패턴 형성 시 표면 혹은 내부에 기포를 형성할 수 있으므로 근본적인 해결책이 될 수 없다.
또한, 양자점을 종래 감광성 수지 조성물의 용매로 사용되는 극성 용매에 강제로 분산시키기 위해 분산제(amine기, thiol기, carboxyl acid기 등을 갖는 유기 단분자 혹은 고분자 바인더류)를 사용하기도 하나, 양자점의 분산성 향상을 위한 분산제 사용 함량 증가에 따른 양자점의 광특성 및 양자효율 안정성을 보장할 수 없고, 최종적으로 양자점 함유 감광성 수지 조성물의 패턴 특성을 저해하는 요인이 된다.
그러나, 일 구현예에 따르면, 양자점 무기입자와 양자점 이외의 유기 구성성분(바인더 수지, 광중합성 단량체, 광중합 개시제, 티올계 첨가제, 확삭제, 기타 첨가제 등)을 동시에 녹일 수 있으면서, chloroform과 비교해도 양자점 함유 감광성 수지 조성물의 광특성을 안정적으로 유지시킬 수 있는 용매, 즉 극성기 및 비극성기를 모두 가지고 있는 양쪽성 용매를 사용함으로써, 양자점 함유 감광성 수지 조성물의 분산안정성, 패턴 공정성, 광특성(광변환율)을 효과적으로 유지할 수 있다.
구체적으로, 상기 양쪽성 용매를 기존의 chloroform 대신 사용함으로써, 양자점 함유 감광성 수지 조성물 제조 시 발생할 수 있는 양자점-바인더 수지 혼합액의 겔화(gelation), 침전 등 분산성 저하 문제와 패턴 공정 시 발생하는 패턴 표면 개선 및 기공(void) 문제 등을 해결할 수 있다.
이하에서 각 성분에 대하여 구체적으로 설명한다.
(E) 용매
상기 극성기는 하기 화학식 1-1, 화학식 1-2 또는 화학식 1-3으로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure 112016106061498-pat00007
상기 화학식 1에서,
R1은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이다.
[화학식 1-2]
Figure 112016106061498-pat00008
[화학식 1-3]
Figure 112016106061498-pat00009
상기 비극성기는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기일 수 있다.
상기 양쪽성 화합물은 하기 화학식 2-1, 화학식 2-2 또는 화학식 2-3으로 표시될 수 있다.
[화학식 2-1]
Figure 112016106061498-pat00010
상기 화학식 2-1에서,
R2는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기이고,
[화학식 2-2]
Figure 112016106061498-pat00011
상기 화학식 2-2에서,
R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
[화학식 2-3]
Figure 112016106061498-pat00012
상기 화학식 2-3에서,
R5 및 R6은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이다.
예컨대, 상기 양쪽성 화합물은 펜틸 아세테이트, 헥실 아세테이트, 데실 아세테이트, 도데실 아세테이트, 사이클로헥실 아세테이트, 이소아밀 아세테이트, 디에틸 에테르, 디부틸 에테르 또는 메틸 이소부틸 케톤일 수 있고, 구체적으로는 펜틸 아세테이트, 헥실 아세테이트, 데실 아세테이트, 도데실 아세테이트 또는 사이클로헥실 아세테이트일 수 있고, 보다 구체적으로는 사이클로헥실 아세테이트일 수 있다.
예컨대, 상기 양쪽성 화합물은 상기 화학식 2-1로 표시될 수 있고, 상기 화학식 2-1로 표시되는 양쪽성 화합물은 높은 비점을 가질 수 있다. 예컨대, 상기 화학식 2-1로 표시되는 양쪽성 화합물, 예컨대 펜틸 아세테이트(비점: 148℃), 헥실 아세테이트(비점: 169℃), 데실 아세테이트(비점: 248℃), 도데실 아세테이트(비점: 150℃) 또는 사이클로헥실 아세테이트(비점: 172℃)는 비점이 148℃ 내지 250℃, 예컨대 비점이 148℃ 내지 180℃일 수 있다. 이 때, 상기 용매는 상기 양쪽성 화합물보다 낮은 비점을 가지는 화합물, 예컨대 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(비점: 145℃)를 더 포함할 수 있다.
상기 양쪽성 화합물 및 상기 양쪽성 화합물보다 낮은 비점을 가지는 화합물은 6:4 내지 9:1의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 양쪽성 화합물 및 상기 양쪽성 화합물보다 낮은 비점을 가지는 화합물이 같은 중량비로 포함되거나, 상기 양쪽성 화합물보다 낮은 비점을 가지는 화합물이 상기 양쪽성 화합물보다 더 많이 포함될 경우, 양자점이 석출되게 되어, 광변환율이 저하될 수 있다. 또한, 양쪽성 화합물이 상기 양쪽성 화합물보다 낮은 비점을 가지는 화합물에 비해 너무 많은 함량, 예컨대 9배 이상의 함량으로 포함될 경우, 코팅 및 프리베이크(Prebake) 공정 후 과다 용매 잔류로 인한 코팅막의 경도(hardness)가 저하될 수 있다.
상기 용매는 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 잔부량, 예컨대 30 중량% 내지 80 중량%, 예컨대 30 중량% 내지 70 중량%로 포함될 수 있다. 용매가 상기 범위 내로 포함될 경우 감광성 수지 조성물이 적절한 점도를 가짐에 따라 감광성 유기막 제조 시 공정성이 우수하다.
(A) 양자점
상기 양자점은 360nm 내지 780nm의 파장영역, 예컨대 400nm 내지 780nm의 파장영역의 광을 흡수하여, 450nm 내지 700nm의 파장영역에서 형광을 방출할 수 있다. 즉, 상기 양자점은 450nm 내지 700nm에서 최대 형광 발광 파장(fluorescence λem)을 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 양자점은 450nm 내지 580nm에서 최대 형광 발광 파장(fluorescence λem)을 가지는 양자점(예컨대 녹색 양자점), 580nm 내지 700nm에서 최대 형광 발광 파장(fluorescence λem)을 가지는 양자점(예컨대 적색 양자점) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 녹색 양자점은 5nm 내지 10nm의 평균 입경을 가질 수 있고, 상기 적색 양자점은 7nm 내지 15nm의 평균 입경을 가질 수 있다.
상기 양자점은 20nm 내지 100nm, 예컨대 20nm 내지 80nm, 예컨대 40nm 내지 60nm의 반치폭(Full width at half maximum; FWHM)을 가질 수 있다. 상기 양자점이 상기 범위의 반치폭을 가질 경우, 색순도가 높음에 따라, 컬러필터 소재로 사용 시 색재현율이 높은 효과가 있다.
상기 양자점은 유기물이거나 무기물 또는 유기물과 무기물의 하이브리드(혼성물)일 수 있다.
상기 양자점은 코어 및 상기 코어를 감싸는 쉘로 구성될 수 있으며, 상기 코어 및 쉘은 각각 독립적으로 II-IV족, III-V족 등으로 이루어진 코어, 코어/쉘, 코어/제1쉘/제2쉘, 합금, 합금/쉘 등의 구조를 가질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 상기 코어는 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, InP, InAs 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 코어를 둘러싼 쉘은 CdSe, ZnSe, ZnS, ZnTe, CdTe, PbS, TiO, SrSe, HgSe 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양자점의 구조는 특별하게 한정되지 않으나, 상기 코어/쉘 구조의 양자점의 경우, 쉘을 포함한 전체 양자점의 크기(평균 입경)는 1nm 내지 15nm, 예컨대 5nm 내지 10nm 일 수 있다.
상기 양자점의 안정성 및 분산성 향상을 위해, 상기 쉘 표면에 유기물질을 치환하여 양자점을 안정화할 수 있으며, 상기 유기물질은 thiol계 화합물, amine계 화합물, phosphine oxide계 화합물, acryl계 화합물, Si계 화합물 등을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
최근 전 세계적으로 환경에 대한 관심이 크게 증가하고 유독성 물질에 대한 규제가 강화되고 있으므로, 카드뮴계 코어를 갖는 발광물질을 대신하여, 양자 효율(quantum yield)은 다소 낮지만 친환경적인 비카드뮴계 발광소재, 예컨대 InP/ZnS 코어/쉘 타입 양자점(core-shell type quantum dots), InP/ZnSe/ZnS 코어/제1쉘/제2쉘 타입 양자점(core-first shell-second shell type quantum dots) 등이 많이 사용되고 있으나, 반드시 비카드뮴계 발광소재를 사용해야 하는 것은 아니다.
한편, 상기 양자점의 분산 안정성을 위해, 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 분산제를 더 포함할 수도 있다. 상기 분산제는 양자점이 감광성 수지 조성물 내에서 균일하게 분산되도록 도와주며, 비이온성, 음이온성 또는 양이온성 분산제 모두를 사용할 수 있다. 구체적으로는 폴리알킬렌 글리콜 또는 이의 에스테르류, 폴리옥시 알킬렌, 다가 알코올 에스테르 알킬렌 옥사이드 부가물, 알코올 알킬렌 옥사이드 부가물, 술폰산 에스테르, 술폰산 염, 카르복시산 에스테르, 카르복시산 염, 알킬 아미드 알킬렌 옥사이드 부가물, 알킬 아민 등을 사용할 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 분산제는 양자점의 고형분 대비 0.1 중량% 내지 100 중량%, 예컨대 10 중량% 내지 20 중량%로 사용될 수 있다.
상기 양자점은 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물 총량에 대해 1 중량% 내지 30 중량%로 포함될 수 있다. 상기 양자점이 상기 범위 내로 포함될 경우, 양자점 고유의 광변환 특성 발현 및 광변환 효율의 감소를 막을 수 있다.
(B) 바인더 수지
상기 바인더 수지는 아크릴계 바인더 수지, 카도계 바인더 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 바인더 수지는 제1 에틸렌성 불포화 단량체및 이와 공중합 가능한 제2 에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체로, 하나 이상의 아크릴계 반복단위를 포함하는 수지일 수 있다.
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 폴리벤질메타크릴레이트, (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 15,000g/mol 일 수 있다.　상기 아크릴계 바인더 수지의 중량평균 분자량이 상기 범위 내일 경우, 기판과의 밀착성이 우수하고 물리적, 화학적 물성이 좋으며, 점도가 적절하다.
상기 아크릴계 바인더 수지의 산가는 80 mgKOH/g 내지 130 mgKOH/g 일 수 있다. 상기 아크릴계 바인더 수지의 산가가 상기 범위 내일 경우 픽셀 패턴의 해상도가 우수하다.
상기 카도계 바인더 수지는 하기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 포함할 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112016106061498-pat00013
상기 화학식 3에서,
R11　및 R12은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 (메타)아크릴로일옥시 알킬기이고,
R13　및 R14는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
Z1은 단일결합, O, CO, SO2, CR17R18, SiR19R20(여기서, R17 내지 R20은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기임) 또는 하기 화학식 3-1 내지 화학식 3-11로 표시되는 연결기 중 어느 하나이고,
[화학식 3-1]
Figure 112016106061498-pat00014
[화학식 3-2]
Figure 112016106061498-pat00015
[화학식 3-3]
Figure 112016106061498-pat00016
[화학식 3-4]
Figure 112016106061498-pat00017
[화학식 3-5]
Figure 112016106061498-pat00018
(상기 화학식 3-5에서,
Ra는 수소 원자, 에틸기, C2H4Cl, C2H4OH, CH2CH=CH2 또는 페닐기이다.)
[화학식 3-6]
Figure 112016106061498-pat00019
[화학식 3-7]
Figure 112016106061498-pat00020
[화학식 3-8]
Figure 112016106061498-pat00021
[화학식 3-9]
Figure 112016106061498-pat00022
[화학식 3-10]
Figure 112016106061498-pat00023
[화학식 3-11]
Figure 112016106061498-pat00024
Z2는 산무수물 잔기이고,
t1 및 t2는 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/mol 일 수 있다. 상기 카도계 바인더 수지의 중량평균 분자량이 상기 범위 내일 경우 감광성 유기막 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 4로 표시되는 관능기를 포함할 수 있다.
[화학식 4]
Figure 112016106061498-pat00025
상기 화학식 4에서,
Z3은 하기 화학식 4-1 내지 화학식 4-7로 표시될 수 있다.
[화학식 4-1]
Figure 112016106061498-pat00026
(상기 화학식 4-1에서, Rb 및 Rc는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 에스테르기 또는 에테르기이다.)
[화학식 4-2]
Figure 112016106061498-pat00027
[화학식 4-3]
Figure 112016106061498-pat00028
[화학식 4-4]
Figure 112016106061498-pat00029
[화학식 4-5]
Figure 112016106061498-pat00030
(상기 화학식 4-5에서, Rd는 O, S, NH, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, C1 내지 C20 알킬아민기 또는 C2 내지 C20 알케닐아민기이다.)
[화학식 4-6]
Figure 112016106061498-pat00031
[화학식 4-7]
Figure 112016106061498-pat00032
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.
상기 바인더 수지가 카도계 바인더 수지일 경우, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물의 현상성이 우수하고, 광경화 시 감도가 좋아 미세 패턴 형성성이 우수하다.
상기 바인더 수지는 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 1 중량% 내지 20 중량%, 예컨대 3 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 바인더 수지가 상기 범위 내로 포함되는 경우 우수한 감도, 잔막률, 현상성, 해상도 및 패턴의 직진성을 얻을 수 있다.
(C) 광중합성 단량체
상기 광중합성 단량체는, 적어도 1개의 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 (메타)아크릴산의 일관능 또는 다관능 에스테르가 사용될 수 있다.
상기 광중합성 단량체는 상기 에틸렌성 불포화 이중결합을 가짐으로써, 패턴 형성 공정에서 노광시 충분한 중합을 일으킴으로써 내열성, 내광성 및 내화학성이 우수한 패턴을 형성할 수 있다.
상기 광중합성 단량체의 구체적인 예로는, 에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트,　비스페놀A 에폭시(메타)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 모노메틸에테르 (메타)아크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리스(메타)아크릴로일옥시에틸 포스페이트, 노볼락에폭시 (메타)아크릴레이트등을 들 수 있다.
상기 광중합성 단량체의 시판되는 제품을 예로 들면 다음과 같다. 상기 (메타)아크릴산의 일관능 에스테르의 예로는, 도아 고세이 가가꾸 고교(주)社의 아로닉스 M-101®, 동 M-111®, 동 M-114® 등; 니혼 가야꾸(주)社의 KAYARAD TC-110S®, 동 TC-120S® 등; 오사카 유끼 가가꾸 고교(주)社의 V-158®, V-2311® 등을 들 수 있다. 상기 (메타)아크릴산의 이관능 에스테르의 예로는, 도아 고세이 가가꾸 고교(주)社의 아로닉스 M-210®, 동 M-240®, 동 M-6200® 등; 니혼 가야꾸(주)社의 KAYARAD HDDA®, 동 HX-220®, 동 R-604® 등; 오사카 유끼 가가꾸 고교(주)社의 V-260®, V-312®, V-335 HP® 등을 들 수 있다. 상기 (메타)아크릴산의 삼관능 에스테르의 예로는, 도아 고세이 가가꾸 고교(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; 니혼 가야꾸(주)社의 KAYARAD TMPTA®, 동 DPCA-20®, 동-30®, 동-60®, 동-120® 등; 오사카 유끼 가야꾸 고교(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 1 중량% 내지 20 중량%, 예컨대 1 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 광중합성 단량체가 상기 범위 내로 포함될 경우, 패턴 형성 공정에서 노광 시 경화가 충분히 일어나 신뢰성이 우수하며, 패턴의 내열성, 내광성, 내화학성, 해상도 및 밀착성 또한 우수하다.
(D) 광중합 개시제
상기 광중합 개시제는 감광성 수지 조성물에 일반적으로 사용되는 개시제로서, 예를 들어 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조인계 화합물, 트리아진계 화합물, 옥심계 화합물, 아미노케톤계 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 아세토페논계의 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, 히드록시벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸 아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 3,3'-디메틸-2-메톡시벤조페논등을 들 수 있다.
상기 티오크산톤계 화합물의 예로는, 티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤 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-(나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-s-트리아진, 2-4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-s-트리아진 등을 들 수 있다.
상기 옥심계 화합물의 예로는 O-아실옥심계 화합물, 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-아실옥심계 화합물의 구체적인 예로는, 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 들 수 있다.
상기 아미노케톤계 화합물의 예로는 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-부탄온-1 (2-Benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1) 등을 들 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 빛을 흡수하여 들뜬 상태가 된 후 그 에너지를 전달함으로써 화학반응을 일으키는 광 증감제와 함께 사용될 수도 있다.
상기 광 증감제의 예로는, 테트라에틸렌글리콜 비스-3-머캡토 프로피오네이트, 펜타에리트리톨 테트라키스-3-머캡토 프로피오네이트, 디펜타에리트리톨 테트라키스-3-머캡토 프로피오네이트 등을 들 수 있다.
상기 광중합 개시제는 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.1 중량% 내지 5 중량%, 예컨대 0.3 중량% 내지 3 중량%로 포함될 수 있다. 광중합 개시제가 상기 범위 내로 포함될 경우, 패턴 형성 공정에서 노광 시 경화가 충분히 일어나 우수한 신뢰성을 얻을 수 있으며, 패턴의 내열성, 내광성, 내화학성, 해상도 및 밀착성이 우수하며, 미반응 개시제로 인한 투과율의 저하를 막을 수 있다.
(F) 티올계 첨가제
상기 양자점의 안정성 및 분산성 향상을 위해, 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 티올계 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 티올계 첨가제는 상기 양자점의 쉘 표면에 치환되어, 용매에 대한 양자점의 분산 안정성을 향상시켜, 양자점을 안정화시킬 수 있다.
상기 티올계 첨가제는 그 구조에 따라 말단에 2개 내지 10개, 예컨대 2개 내지 4개의 티올이기(-SH)를 가질 수 있다.
예컨대, 상기 티올계 첨가제는 말단에 하기 화학식 5로 표시되는 관능기를 적어도 2개 이상 포함할 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112016106061498-pat00033
상기 화학식 5에서,
L3 및 L4는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴렌기이다.
예컨대, 상기 티올계 첨가제는 하기 화학식 6으로 표시될 수 있다.
[화학식 6]
Figure 112016106061498-pat00034
상기 화학식 6에서,
L3 및 L4는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴렌기이고,
n5 및 n6은 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수이다.
예컨대, 상기 화학식 5 및 화학식 6에서, 상기 L3 및 L4는 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기일 수 있다.
상기 티올계 첨가제의 구체적인 예로는 하기 화학식 7a로 표시되는 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토프로피오네이트)(pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate)),하기 화학식 7b로 표시되는 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트)(trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate)), 하기 화학식 7c로 표시되는 펜타에리트리톨 테트라키스(머캅토아세테이트)Pentaerythritol tetrakis(mercaptoacetate), 하기 화학식 7d로 표시되는 트리메틸올프로판 트리스(2-머캅토아세테이트)(trimethylolpropane tris(2-mercaptoacetate)), 하기 화학식 7e로 표시되는 글리콜 디-3-머캅토프로피오네이트(Glycol di-3-mercaptopropionate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 들 수 있다.
[화학식 7a]
Figure 112016106061498-pat00035
[화학식 7b]
Figure 112016106061498-pat00036
[화학식 7c]
Figure 112016106061498-pat00037
[화학식 7d]
Figure 112016106061498-pat00038
[화학식 7e]
Figure 112016106061498-pat00039
상기 티올계 첨가제는 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 1 중량% 내지 10 중량%, 예컨대 1 중량% 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 티올계 첨가제가 1 중량% 미만으로 포함될 경우 양자점의 공정별 안정성을 유지시키기 어렵고, 티올계 첨가제가 10 중량% 초과로 포함될 경우 감광성 수지 조성물의 패턴성을 저하시키고, 상온에서 경시변화가 일어날 수 있다.
(G) 확산제 (또는 확산제 분산액)
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 확산제를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 상기 확산제가 분산된 확산제 분산액을 더 포함할 수 있다. 상기 확산제가 분산되는 분산액으로는 PGMEA 등의 유기용매라면 특별한 제한없이 사용 가능하다.
예컨대, 상기 확산제는 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3), 이산화티타늄(TiO2), 지르코니아(ZrO2) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 확산제는 전술한 광변환 물질에 흡수되지 않은 광을 반사시키고, 상기 반사된 광을 광변환 물질이 다시 흡수할 수 있도록 한다. 즉, 상기 확산제는 광변환 물질에 흡수되는 광의 양을 증가시켜, 감광성 수지 조성물 내 양자점의 광변환율을 증가시킬 수 있다. 즉, 컬러필터 공정이 진행됨에 따른 청색 광변환율의 저하를 방지할 수 있다.
상기 확산제는 평균 입경(D50)이 150nm 내지 250nm 일 수 있으며, 구체적으로는 180 nm 내지 230 nm일 수 있다. 상기 확산제의 평균 입경이 상기 범위 내일 경우, 보다 우수한 광확산 효과를 가질 수 있으며, 광변환 효율을 증가시킬 수 있다.
상기 확산제, 구체적으로는 상기 확산제 고형분은 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해 0.5 중량% 내지 10 중량%, 예컨대 1 중량% 내지 8 중량%로 포함될 수 있다. 상기 확산제가 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해 0.5 중량% 미만으로 포함될 경우, 확산제를 사용함에 따른 광변환율 저하 방지 효과를 기대하기가 어렵고, 10 중량%를 초과하여 포함할 경우에는 컬러필터 내 감광성 유기막의 패턴특성이 저하되어, 결과적으로 광변환율이 저하되게 된다. 즉, 상기 확산제 분산액은 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해 2.5 중량% 내지 50 중량%, 예컨대 5 중량% 내지 40 중량%로 포함될 수 있다.
(H) 기타 첨가제
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 말론산; 3-아미노-1,2-프로판디올; 실란계 커플링제; 레벨링제; 불소계 계면활성제 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.
예컨대, 감광성 수지 조성물은 기판과의 밀착성 등을 개선하기 위해 비닐기, 카르복실기, 메타크릴옥시기, 이소시아네이트기, 에폭시기 등의 반응성 치환기를 갖는 실란계 커플링제를 더 포함할 수 있다.
상기 실란계 커플링제의 예로는, 트리메톡시실릴 벤조산, γ-메타크릴 옥시프로필 트리메톡시실란, 비닐 트리아세톡시실란, 비닐 트리메톡시실란, γ-이소시아네이트 프로필 트리에톡시실란, γ-글리시독시 프로필 트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란 등을 들 수 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 실란계 커플링제는 상기 감광성 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 실란계 커플링제가 상기 범위 내로 포함될 경우 밀착성, 저장성 등이 우수하다.
또한 상기 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 코팅성 향상 및 결점 생성 방지 효과를 위해 계면 활성제, 예컨대 불소계 계면활성제를 더 포함할 수 있다.
상기 불소계 계면활성제로는, BM Chemie社의 BM-1000®, BM-1100® 등; 다이 닛폰 잉키 가가꾸 고교(주)社의 메카 팩 F 142D®, 동 F 172®, 동 F 173®, 동 F 183® 등; 스미토모 스리엠(주)社의 프로라드 FC-135®, 동 FC-170C®, 동 FC-430®, 동 FC-431® 등; 아사히 그라스(주)社의 사프론 S-112®, 동 S-113®, 동 S-131®, 동 S-141®, 동 S-145® 등; 도레이 실리콘(주)社의 SH-28PA®, 동-190®, 동-193®, SZ-6032®, SF-8428® 등; DIC(주)社의 F-482, F-484, F-478, F-554 등의 명칭으로 시판되고 있는 불소계 계면활성제를 사용할 수 있다.
상기 불소계 계면활성제는 상기 감광성 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.001 중량부 내지 5 중량부로 사용될 수 있다.　상기 불소계 계면활성제가 상기 범위 내로 포함될 경우 코팅 균일성이 확보되고, 얼룩이 발생하지 않으며, 유리 기판에 대한 습윤성(wetting)이 우수하다.
또한 상기 감광성 수지 조성물은 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 산화방지제, 안정제 등의 기타 첨가제가 일정량 더 첨가될 수도 있다.
다른 일 구현예는 전술한 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막을 제공한다.
또 다른 일 구현예는 전술한 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터를 제공한다. 상기 컬러필터의 제조 방법은 다음과 같다.
(1) 도포 및 도막 형성 단계
전술한 감광성 수지 조성물을 소정의 전처리를 한 기판 상에 스핀 또는 슬릿 코트법, 롤 코트법, 스크린 인쇄법, 어플리케이터법 등의 방법을 사용하여 원하는 두께, 예를 들어 9㎛ 내지 10㎛의 두께로 도포한 후, 약 100℃의 온도에서 1분 내지 10분 동안 가열하여 용매를 제거함으로써 도막을 형성한다.
(2) 노광 단계
상기 얻어진 도막에 필요한 패턴 형성을 위해 소정 형태의 마스크를 개재한 뒤, 200nm 내지 500nm의 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 상기 감광성 수지 조성물 각 성분의 종류, 배합량 및 건조 막 두께에 따라 다르지만, 예를 들어 고압 수은등을 사용할 경우 500 mJ/cm2 이하(365 nm 센서에 의함)이다.
(3) 현상 단계
상기 노광 단계에 이어, 알칼리성 수용액을 현상액으로 이용하여 불필요한 부분을 용해, 제거함으로써 노광 부분만을 잔존시켜 화상 패턴을 형성시킨다.
(4) 후처리 단계
상기 현상에 의해 수득된 화상 패턴을 내열성, 내광성, 밀착성, 내크랙성, 내화학성, 고강도, 저장 안정성 등의 면에서 우수한 패턴을 얻기 위해, 다시 가열하거나 활성선 조사 등을 행하여 경화시킬 수 있다.
전술한 감광성 수지 조성물을 이용함으로써, 상기 도포 및 도막 형성 단계, 노광 단계, 현상 단계, 후처리 단계 등을 거침에 따른 광변환율 저하를 최소화할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(감광성 수지 조성물 제조)
실시예 1 내지 실시예 10 및 비교예 1
하기 언급된 구성성분들을 이용하여 하기 표 1에 나타낸 조성으로 각 실시예 1 내지 실시예 10 및 비교예 1에 따른 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
(1) 광중합 개시제를 양쪽성 용매에 녹인다. 여기에 광중합성 단량체, 바인더 수지, 티올(thiol)계 첨가제, 불소계 계면활성제를 각각 첨가하여 충분히 녹여 준다. 이 후, 확산제(확산제 분산액)를 투입하고, 고루 분산될 때까지 교반한다.
(2) 양자점 파우더 및 분산제를 양쪽성 용매에 녹인 다음 바인더 수지와 함께 혼합하여, 양자점-바인더 ?; 혼합액을 제조한다.
(상기 분산제 투입 함량은 양자점 고형분 대비 15 중량%임)
(3) 전술한 (1)의 용액과 (2)의 양자점-바인더 수지 혼합액을 섞어 30분간 충분히 교반한 후, 이를 3회 여과하여 불순물을 제거함으로써, 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
(A) 양자점
InP/ZnSe/ZnS양자점 (fluorescence λem=530nm, FWHM=40nm 내지 60nm, Green QD, 한솔케미칼社)
(B) 바인더 수지
SM-400H (SMS社; Mw = 7,000 g/mol)
(바인더 수지의 중량평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)로 측정하였다.)
(C) 광중합성 단량체
디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (DPHA, Nippon Kayaku社)
(D) 광중합 개시제
옥심계 개시제 (PBG-304, Tronyl社)
(E) 용매
(E-1) 사이클로헥실 아세테이트(양쪽성 용매)
(E-2) 펜틸 아세테이트(양쪽성 용매)
(E-3) 헥실 아세테이트(양쪽성 용매)
(E-4) 도데실 아세테이트(양쪽성 용매)
(E-5) 디부틸 에테르(양쪽성 용매)
(E-6) 메틸 이소부틸 케톤(양쪽성 용매)
(E-7) 클로로포름
(E-8) 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(PGMEA)
(F) 티올계 첨가제
글리콜 디-3-머캅토프로피오네이트(THIOCURE® GDMP,BRUNO BOCK社)
(G) 확산제 분산액
이산화티탄 분산액 (TiO2 고형분 20중량% in PGMEA, 평균입경: 200nm, Aldrich社)
(H) 기타 첨가제
불소계 계면활성제 (F-554, DIC社)
(단위: 중량%)
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10 비교예 1
(A) 양자점 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18
(B) 바인더 수지 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
(C) 광중합성 단량체 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
(D) 광중합 개시제 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
(E) 용매 (E-1) 53 - - - - - 32 47 27 48 -
(E-2) - 53 - - - - - - - - -
(E-3) - - 53 - - - - - - - -
(E-4) - - - 53 - - - - - - -
(E-5) - - - - 53 - - - - - -
(E-6) - - - - - 53 - - - - -
(E-7) - - - - - - - - - - 53
(E-8) - - - - - - 21 6 26 5 -
(F) 티올계 첨가제 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
(G) 확산제 분산액 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22
(H) 기타 첨가제 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
Total 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
평가 1: 양자점 -바인더 수지 혼합액의 분산 안정성 평가
제조예 1
상기 InP/ZnSe/ZnS 양자점을 사이클로헥실 아세테이트 용매에 녹여준다. 여기에 상기 아크릴계 바인더 수지(SM-400H)를 투입하고, 수분 동안 교반하여, 양자점-바인더 수지 혼합액을 제조하였다.
제조예 2
사이클로헥실 아세테이트 용매 대신 클로로포름 용매를 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일하게 하여, 양자점-바인더 수지 혼합액을 제조하였다.
평가 결과
도 2를 보면, 사이클로헥실 아세테이트 용매에 첨가된 양자점 용액(제조예 1; 도 2의 오른쪽)은, 클로로포름 용매에 첨가된 양자점 용액(제조예 2; 도 2의 왼쪽)보다, 양자점이 더 안정적으로 용매 내에 분산되어 있음을 확인할 수 있다. 나아가, 도 3 및 도 4로부터, 사이클로헥실 아세테이트 용매에 첨가된 양자점 용액에 아크릴계 바인더 수지를 첨가하여 제조된 양자점-바인더 수지 혼합액(도 3 및 도 4의 오른쪽)은 발열현상이 발생하지 않고, 겔화되지도 않으나, 클로로포름 용매에 첨가된 양자점 용액에 아크릴계 바인더 수지를 첨가하여 제조된 양자점-바인더 수지 혼합액(도 3 및 도 4의 왼쪽)은 급격한 발열현상과 함께 겔화되었음을 확인할 수 있다. 이로부터, 사이클로헥실 아세테이트 용매에 첨가된 양자점 용액에 아크릴계 바인더 수지를 첨가하여 제조된 양자점-바인더 수지 혼합액(도 3 및 도 4의 오른쪽)은 감광성 수지 조성물을 구성하는 나머지 구성성분과 잘 혼합될 수 있으나, 클로로포름 용매에 첨가된 양자점 용액에 아크릴계 바인더 수지를 첨가하여 제조된 양자점-바인더 수지 혼합액(도 3 및 도 4의 왼쪽)은 감광성 수지 조성물을 구성하는 나머지 구성성분과 잘 혼합되기 어려울 것을 예상할 수 있다.
평가 2: 패턴 표면 및 단면 평가
실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 감광성 수지 조성물을 각각 유리 기판 위에 스핀 코팅기(Mikasa社, Opticoat MS-A150, 150rpm)를 사용하여 10㎛의 두께로 단막 코팅한 후, 열판(hot-plate)을 이용하여 100℃에서 1분간 비접촉식으로 용매를 증발시킨 후, 다시 1분간 접촉식으로 어닐링(annealing)하여 단막을 완성하였다.
50mJ 노광량, 250 ㎛ 노광갭 조건에서 네가티브형 포토마스크를 사용하여 단막을 노광하였다.
KOH 수계 현상액(원액을 100배 내지 143배 DI water로 희석) 및 auto-spinning 노즐 분사 타입의 현상기를 이용해 노광된 단막을 일정 시간 현상하였다.
현상된 단막을 180℃ 오븐에 30분간 방치하여 포스트베이킹하여, 시편을 제조하였다.
평가 결과
광학현미경 및 전자현미경을 통해, 실시예 1에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 시편의 패턴 표면 상태 및 단면을 분석하여, 그 결과를 도 5 내지 도 7에 나타내었다.(도 5는 패턴 표면 광학 사진이고, 도 6은 패턴 표면 SEM 사진이고, 도 7은 패턴 단면 SEM 사진이다) 도 5 내지 도 7로부터, 사이클로헥실 아세테이트를 용매로 사용할 경우, 패턴 표면 막질이 우수하고, 단면 이미지 상에 나타나는 기공이 최소화됨을 확인할 수 있다.
한편, 비교예 1에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 시편의 패턴 표면 상태 및 단면을 분석하여, 그 결과를 도 8 내지 도 10에 나타내었다.(도 8은 패턴 표면 광학 사진이고, 도 9는 패턴 표면 SEM 사진이고, 도 10은 패턴 단면 SEM 사진이다) 도 8 내지 도 10으로부터, 클로로포름을 용매로 사용할 경우, 광학 사진 상 표면 거칠기가 증가하고, SEM 사진 상 패턴 표면과 단면에 눈에 띄게 기공이 전체적으로 나타나고, 그 크기 역시 수 ㎛ 단위로 켜져있음을 확인할 수 있다. 이로부터, 거칠기 증가와 기공 다발 현상은 클로로포름을 용매로 사용하는데서 기인함을 확인할 수 있다.
평가 3: 청색 광변환 유지율 평가
실시예 1 내지 실시예 10 및 비교예 1에서 제조된 감광성 수지 조성물을 각각 유리 기판 위에 스핀 코팅기(Mikasa社, Opticoat MS-A150, 150rpm)를 사용하여 10㎛의 두께로 단막 코팅한 후, 열판(hot-plate)을 이용하여 100℃에서 1분간 비접촉식으로 용매를 증발시킨 후, 다시 1분간 접촉식으로 어닐링(annealing)하여 단막을 완성하였다.
50mJ 노광량, 250 ㎛ 노광갭 조건에서 네가티브형 포토마스크를 사용하여 단막을 노광하였다.
노광된 단막을 180℃ 오븐에 30분간 방치하여 1차 포스트베이킹하고, 유기 평탄화 공정(overcoat 후속공정)을 모사평가하기 위해, 230℃로 2차 포스트베이킹을 진행하였다. 이 후 코팅 단막의 청색 광변환율을 측정하고, 2차 포스트베이킹 이후 광변환율이 얼마나 유지되는지를 평가하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
청색 광변환 유지율 (%)
실시예 1 58
실시예 2 57
실시예 3 57
실시예 4 57
실시예 5 57
실시예 6 56
실시예 7 56
실시예 8 57
실시예 9 55
실시예 10 55
비교예 1 53
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 10에 따른 감광성 수지 조성물은 비교예 1에 따른 감광성 수지 조성물에 비해, 컬러필터 공정이 진행됨에 따른 청색 광변환율 저하가 작아, 광유지율이 높음을 확인할 수 있다. 이로부터, 양쪽성 용매를 사용할 경우, 컬러필터 공정별 청색 광변환율 저하를 방지하여, 광유지율을 효과적으로 상승시킬 수 있음을 알 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 (17)

  1. (A) 양자점;
    (B) 바인더 수지;
    (C) 광중합성 단량체;
    (D) 광중합 개시제; 및
    (E) 용매
    를 포함하고,
    상기 용매는 극성기 및 비극성기를 모두 가지는 양쪽성 화합물을 포함하는 감광성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 극성기는 하기 화학식 1-1, 화학식 1-2 또는 화학식 1-3으로 표시되는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 1-1]
    Figure 112016106061498-pat00040

    상기 화학식 1에서,
    R1은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이다.
    [화학식 1-2]
    Figure 112016106061498-pat00041

    [화학식 1-3]
    Figure 112016106061498-pat00042

  3. 제1항에 있어서,
    상기 비극성기는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기인 감광성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 양쪽성 화합물은 하기 화학식 2-1, 화학식 2-2 또는 화학식 2-3으로 표시되는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 2-1]
    Figure 112016106061498-pat00043

    상기 화학식 2-1에서,
    R2는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기이고,
    [화학식 2-2]
    Figure 112016106061498-pat00044

    상기 화학식 2-2에서,
    R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
    [화학식 2-3]
    Figure 112016106061498-pat00045

    상기 화학식 2-3에서,
    R5 및 R6은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이다.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 양쪽성 화합물은 펜틸 아세테이트, 헥실 아세테이트, 데실 아세테이트, 도데실 아세테이트, 사이클로헥실 아세테이트, 이소아밀 아세테이트, 디에틸 에테르, 디부틸 에테르 또는 메틸 이소부틸 케톤인 감광성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 용매는 상기 양쪽성 화합물보다 낮은 비점을 가지는 화합물을 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 양쪽성 화합물 및 상기 양쪽성 화합물보다 낮은 비점을 가지는 화합물은 6:4 내지 9:1의 중량비로 포함되는 감광성 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 양자점은 450nm 내지 580nm에서 최대 형광 발광 파장(fluorescence λem)을 가지는 양자점, 580nm 내지 700nm에서 최대 형광 발광 파장(fluorescence λem)을 가지는 양자점 또는 이들의 조합을 포함하는 감광성 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은 (F) 티올계 첨가제를 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 티올계 첨가제는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해 1 중량% 내지 10 중량%로 포함되는 감광성 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은 (G) 확산제를 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 확산제는 황산바륨, 탄산칼슘, 이산화티타늄, 지르코니아 또는 이들의 조합을 포함하는 감광성 수지 조성물.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 확산제는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해 0.5 중량% 내지 10 중량%로 포함되는 감광성 수지 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은, 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해
    상기 (A) 양자점 1 중량% 내지 30 중량%;
    상기 (B) 바인더 수지 1 중량% 내지 20 중량%;
    상기 (C) 광중합성 단량체 1 중량% 내지 20 중량%;
    상기 (D) 광중합 개시제 0.1 중량% 내지 5 중량%; 및
    상기 (E) 용매 잔부량
    을 포함하는 감광성 수지 조성물.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은 말론산; 3-아미노-1,2-프로판디올; 실란계 커플링제; 레벨링제; 불소계 계면활성제 또는 이들의 조합을 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막.
  17. 제16항의 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터.
KR1020160143291A 2016-10-31 2016-10-31 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터 Active KR101965278B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160143291A KR101965278B1 (ko) 2016-10-31 2016-10-31 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160143291A KR101965278B1 (ko) 2016-10-31 2016-10-31 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180047317A KR20180047317A (ko) 2018-05-10
KR101965278B1 true KR101965278B1 (ko) 2019-04-03

Family

ID=62184031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160143291A Active KR101965278B1 (ko) 2016-10-31 2016-10-31 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101965278B1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102071477B1 (ko) 2018-04-24 2020-01-30 주식회사 오토스윙 용접용 상태 알람 마스크 및 상태 알람 마스크의 동작 방법
KR102711499B1 (ko) * 2018-07-10 2024-09-27 삼성디스플레이 주식회사 잉크조성물, 그 제조 방법, 및 이를 이용한 양자점-폴리머 복합체 패턴 제조방법
KR102634132B1 (ko) * 2018-08-27 2024-02-06 동우 화인켐 주식회사 컬러 필터 및 이를 포함하는 화상표시장치
WO2020127188A1 (en) * 2018-12-20 2020-06-25 Merck Patent Gmbh Surface modified semiconducting light emitting nanoparticles and process for preparing such
KR102471746B1 (ko) * 2019-09-02 2022-11-25 삼성에스디아이 주식회사 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터
DE102021101486A1 (de) * 2020-03-30 2021-09-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Photoresistschicht-oberflächenbehandlung, abdeckschichtund herstellungsverfahren einer photoresiststruktur
JP2021161393A (ja) * 2020-03-31 2021-10-11 住友化学株式会社 硬化性樹脂組成物及び表示装置
KR102706463B1 (ko) * 2021-08-30 2024-09-12 주식회사 한솔케미칼 양자점 함유 경화성 조성물 및 이를 이용한 양자점 광학 시트

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101333700B1 (ko) 2010-12-29 2013-11-27 제일모직주식회사 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150033962A (ko) * 2013-09-25 2015-04-02 제일모직주식회사 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터
KR101879016B1 (ko) * 2014-11-21 2018-07-16 동우 화인켐 주식회사 자발광 감광성 수지 조성물, 이로부터 제조된 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 화상표시장치
KR101835500B1 (ko) * 2014-12-24 2018-03-07 삼성에스디아이 주식회사 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101333700B1 (ko) 2010-12-29 2013-11-27 제일모직주식회사 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180047317A (ko) 2018-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101965278B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터
KR101976659B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터
KR101906279B1 (ko) 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터
CN108139667B (zh) 感光性树脂组成物及使用其的彩色滤光片
KR101970724B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 감광성 수지막 및 이를 이용한 컬러필터
KR102214894B1 (ko) 양자점 함유 감광성 수지 조성물, 양자점 제조방법 및 컬러필터
KR101858086B1 (ko) 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터
KR101869392B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 유기막 및 컬러필터
KR101998731B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 감광성 수지막 및 이를 이용한 컬러필터
TW201923461A (zh) 包含量子點的組成物、量子點與畫素的製造方法以及彩色濾光器
KR101895909B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 컬러필터 및 컬러필터 제조방법
KR102296790B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터
KR101858085B1 (ko) 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터
KR20180029744A (ko) 감광성 수지 조성물, 감광성 수지막 및 이를 이용한 컬러필터
KR101998732B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막 및 컬러필터
KR102237366B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터
KR101974841B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막 및 컬러필터
KR102244473B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터
KR102471746B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터
KR102483993B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막, 컬러필터 및 디스플레이 장치
KR102566511B1 (ko) 양자점 함유 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터
KR102471748B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터
KR20190065865A (ko) 감광성 수지 조성물, 컬러필터 및 이를 포함하는 화상표시장치
KR20190057256A (ko) 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터
KR102314091B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20161031

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20171130

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20161031

Comment text: Patent Application

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20190225

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20190328

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20190328

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220303

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230227

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240226

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20250305

Start annual number: 7

End annual number: 7