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KR102497282B1 - 포토레지스트 조성물 및 이를 이용한 컬러 필터 - Google Patents

포토레지스트 조성물 및 이를 이용한 컬러 필터 Download PDF

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KR102497282B1
KR102497282B1 KR1020160118217A KR20160118217A KR102497282B1 KR 102497282 B1 KR102497282 B1 KR 102497282B1 KR 1020160118217 A KR1020160118217 A KR 1020160118217A KR 20160118217 A KR20160118217 A KR 20160118217A KR 102497282 B1 KR102497282 B1 KR 102497282B1
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meth
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acrylate
nanocomposite
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박경원
이백희
김영민
박해일
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Abstract

포토레지스트 조성물 및 이를 이용한 컬러 필터가 개시된다.

Description

포토레지스트 조성물 및 이를 이용한 컬러 필터{Photoresist composition and color filter using the same}
포토레지스트 조성물 및 이를 이용한 컬러 필터에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층으로 이루어진다. 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치는 컬러 형성을 위해 컬러 필터를 사용하는데, 백라이트 광원으로부터 출사된 광이 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 청색 컬러 필터를 통과할 때, 각각의 컬러필터에 의해 광량이 약 1/3로 감소되어 광효율이 낮다.
이러한 광효율 저하를 보완하고 높은 색 재현성을 위해 제안되는 포토루미네선트 액정 표시 장치(Photo-Luminescent Liquid Crystal Display Apparatus; PL-LCD)는 기존의 액정 표시 장치에 사용되는 컬러 필터를 QD-CCL(quantum dot color conversion layer)로 대체한 액정 표시 장치이다. PL-LCD는 광원으로부터 발생되어 액정층에 의해 제어된 자외선 또는 청색광 등 저파장 대역의 광이 색전환층(Color Conversion Layer; CCL)에 조사될 때 발생하는 가시광을 이용하여 컬러 영상을 표시한다.
신규한 포토레지스트 조성물 및 이를 이용한 컬러 필터를 제공하는 것이다.
일 측면에 따르면,
포토루미네선스(photo-luminescence) 나노 복합체;
광중합성 단량체;
제1광중합 개시제;
제2광중합 개시제;
바인더 수지; 및
용매;를 포함하고,
상기 포토루미네선스 나노 복합체는 제1양자점 나노 복합체, 제2양자점 나노 복합체, 또는 이의 임의의 조합을 포함하고,
상기 제1양자점 나노 복합체는 제1양자점 나노 입자 및 상기 제1양자점 나노 입자를 둘러싸고 제1무기물을 포함한 제1코팅층을 포함하고, 상기 제2양자점 나노 복합체는 제2양자점 나노 입자 및 상기 제2양자점 나노 입자를 둘러싸고 제2무기물을 포함한 제2코팅층을 포함하고,
상기 제1광중합 개시제는 옥심계 화합물을 포함하고,
상기 제2광중합 개시제는 아세토페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조페논계 화합물, 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 포토레지스트 조성물이 제공된다.
다른 측면에 따르면,
제1화소 영역, 제2화소 영역 및 제3화소 영역을 포함하고,
상기 제1화소 영역은 입사광을 제1컬러의 광으로 변환하는 제1색변환층을 포함하고,
상기 제2화소 영역은 입사광을 제2컬러의 광으로 변환하는 제2색변환층을 포함하고,
상기 제3화소 영역은 산란 물질층을 포함하고,
상기 제1색변환층은 제1포토레지스트 조성물의 광경화물을 포함하고, 상기 제2색변환층은 제2포토레지스트 조성물의 광경화물을 포함하고,
상기 제1포토레지스트 조성물 및 제2포토레지스트 조성물은 서로 독립적으로, 상술한 포토레지스트 조성물 중에서 선택되되, 상기 제1포토레지스트 조성물 및 제2포토레지스트 조성물은 서로 상이한, 컬러 필터가 제공된다.
상기 포토레지스트 조성물을 이용한 컬러 필터는 우수한 광효율, 색재현성 및 패턴성을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예를 따르는 컬러 필터의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예를 따르는 표시 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 합성예 1에서 제조된 제1양자점 나노 복합체의 투과 전자 현미경(TEM) 사진이다.
도 4는 합성예 2에서 제조된 제2양자점 나노 복합체의 투과 전자 현미경(TEM) 사진이다.
도 5 내지 10은 각각 미세 패턴이 형성된 실시예 2-1, 2-2 및 비교예 2-1 내지 2-4의 컬러 필터 1~6의 표면의 주사전자 현미경(SEM) 사진이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
본 명세서 중 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
본 명세서 중 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서 중 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
[포토레지스트 조성물]
이하 본 발명의 일 구현예를 따르는 포토레지스트 조성물을 설명한다.
상기 포토레지스트 조성물은 포토루미네선스(photo-luminescence) 나노 복합체, 광중합성 단량체, 제1광중합 개시제, 제2광중합 개시제, 바인더 수지 및 용매를 포함할 수 있다.
포토루미네선스 나노 복합체
상기 포토루미네선스 나노 복합체는 상기 포토레지스트 조성물의 베이스가 되는 것으로서 외부로부터 조사되는 광에 의해 광을 방출할 수 있고, 이때 상기 외부로부터 조사되는 광과 상기 복합체로부터 방출되는 광의 파장은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 포토루미네선스 나노 복합체는 제1양자점 나노 복합체, 제2양자점 나노 복합체, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 포토루미네선스 나노 복합체는 제1양자점 나노 복합체를 포함하거나, 제2양자점 나노 복합체를 포함할 수 있다.
상기 포토루미네선스 나노 복합체의 함량은 상기 포토레지스트 조성물의 총 함량 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 50 중량부일 수 있다. 상기 포토루미네선스 나노 복합체의 함량이 1 중량부 미만이면 발광 효율이 미미할 수 있고, 50 중량부 초과이면 상대적으로 다른 조성의 함량이 부족하여 화소 패턴을 형성하기 어려운 문제가 있다.
상기 제1양자점 나노 복합체는 제1양자점 나노 입자 및 상기 제1양자점 나노 입자를 둘러싸고 제1무기물을 포함한 제1코팅층을 포함하고, 상기 제2양자점 나노 복합체는 제2양자점 나노 입자 및 상기 제2양자점 나노 입자를 둘러싸고 제2무기물을 포함한 제2코팅층을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1양자점 나노 복합체는 제1양자점 나노 입자의 둘레가 상기 제1코팅층으로 둘러 싸여져 상기 제1코팅층의 내부에 상기 제1양자점 나노 입자가 가두어진 구조를 갖고, 상기 제2양자점 나노 복합체는 제2양자점 나노 입자의 둘레가 상기 제2코팅층으로 둘러 싸여져 상기 제2코팅층의 내부에 상기 제2양자점 나노 입자가 가두어진 구조를 가질 수 있다. 상기 제1양자점 나노 입자와 상기 제1코팅층 및 상기 제2양자점 나노 입자와 상기 제2코팅층은 각각 인력, 예를 들어 반데르발스 결합에 의해 서로 연결될 수 있다.
상기 제1양자점 나노 입자 및 제2양자점 나노 입자는 수 내지 수십 나노 미터 크기의 결정 구조를 갖는 입자로서, 수백 내지 수천 개의 원자로 구성된다. 상기 제1양자점 나노 입자 및 제2양자점 나노 입자는 크기가 매우 작기 때문에 양자 구속(quantum confinement) 효과가 나타나는 데, 상기 양자 구속 효과는 물체가 나노 미터 크기 이하로 작아지는 경우 그 물체의 밴드 갭(band gap)이 커지는 현상을 말한다. 이에 따라, 상기 제1양자점 나노 입자 및 제2양자점 나노 입자의 밴드 갭보다 큰 에너지를 갖는 파장의 광이 상기 제1양자점 나노 입자 및 제2양자점 나노 입자에 조사되는 경우, 상기 제1양자점 나노 입자 및 제2양자점 나노 입자는 그 광을 흡수하여 들뜬 상태로 되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 바닥 상태로 떨어진다. 이때, 방출된 광의 파장은 상기 밴드 갭에 해당되는 값을 갖는다.
일 구현예에 따르면, 상기 제1양자점 나노 입자는 제1반도체 나노 결정을 포함하고, 상기 제1반도체 나노 결정은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, InP, InN, InAs, GaN, GaP, GaAs, ZnCdS, ZnSeS, ZnCdSeS, CdZnSe, CdZnS, InZnP, InGaP, GaPZnS, GaZnSeS 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 제1양자점 나노 입자는 제1반도체 나노 결정을 포함한 코어 및 상기 코어를 둘러싸고 제2반도체 나노 결정을 포함한 쉘을 포함한 코어-쉘 구조를 가질 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 제1반도체 나노 결정 및 상기 제2반도체 나노 결정은 서로 독립적으로, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, InP, InN, InAs, GaN, GaP, GaAs, ZnCdS, ZnSeS, ZnCdSeS, CdZnSe, CdZnS, InZnP, InGaP, GaPZnS, GaZnSeS 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 코어-쉘 구조를 갖는 제1양자점 나노 입자는 코어-쉘 구조를 갖는 비카드뮴 계열 양자점 또는 코어-쉘 구조를 갖는 카드뮴 계열 양자점일 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 코어-쉘 구조를 갖는 비카드뮴 계열 양자점(Cd-free QD)은 InP/ZnS, InZnP/ZnSeS, InGaP/GaPZnS 또는 InGaP/GaZnSeS이고, 상기 코어-쉘 구조를 갖는 비카드뮴 계열 양자점은 코어 직경이 약 1.3 nm ~ 약 2.0 nm이고, 쉘 직경이 약 0.15 nm ~ 약 5.0 nm일 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 코어-쉘 구조를 갖는 카드뮴 계열 양자점(Cd-based QD)은 CdSe/ZnSeS, CdZnS/ZnCdSeS 또는 CdZnSe/ZnCdS이고, 상기 코어-쉘 구조를 갖는 카드뮴 계열 양자점은 코어 직경이 약 1.8 nm ~ 약 3.0 nm이고, 쉘 직경이 약 1.0 nm ~ 약 10.0 nm일 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 제1양자점 나노 입자는 제1반도체 나노 결정을 포함한 코어, 상기 코어를 둘러싸고 제2반도체 나노 결정을 포함한 제1쉘 및 제3반도체 나노 결정을 포함한 제2쉘을 포함한 코어-쉘-쉘 구조를 가질 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 제1반도체 나노 결정, 상기 제2반도체 나노 결정 및 상기 제3반도체 나노 결정은 서로 독립적으로, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, InP, InN, InAs, GaN, GaP, GaAs, ZnCdS, ZnSeS, ZnCdSeS, CdZnSe, InZnP, InGaP, GaPZnS, GaPZnSe, GaPZnSeS, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 코어-쉘-쉘 구조를 갖는 제1양자점 나노 입자는 코어-쉘-쉘 구조를 갖는 비카드뮴 계열 양자점 또는 코어-쉘-쉘 구조를 갖는 카드뮴 계열 양자점일 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 코어-쉘-쉘 구조를 갖는 비카드뮴 계열 양자점은 ZnSe/InP/ZnSe, GaP/InGaP/GaP, ZnSeS/InZnP/ZnSeS, GaPZnS/InP/GaPZnS, GaPZnSe/InGaP/GaPZnSe 또는 GaPZnSeS/InZnP/GaPZnSeS이고, 상기 코어-쉘-쉘 구조를 갖는 비카드뮴 계열 양자점은 코어 직경이 약 1.0 nm ~ 약 4.0 nm이고, 제1쉘 직경이 약 1.3 nm ~ 약 2.0 nm이고, 제2쉘 직경이 약 1.0 nm ~ 약 4.0 nm일 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 코어-쉘-쉘 구조를 갖는 카드뮴 계열 양자점은 CdSe/CdS/ZnCdS, CdS/CdSe/CdS, ZnCdS/CdZnSe/ZnCdS, ZnSe/CdSe/ZnSe, ZnSeS/CdSe/ZnSe 또는 ZnCdSeS/CdZnSe/ZnCdSe이고, 상기 코어-쉘-쉘 구조를 갖는 카드뮴 계열 양자점은 코어 직경이 약 1.0 nm ~ 약 4.0 nm이고, 제1쉘 직경이 약 1.4 nm ~ 약 2.0 nm이고, 제2쉘 직경이 약 1.0 nm ~ 약 4.0 nm일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 제2양자점 나노 입자는 제4반도체 나노 결정을 포함하고, 상기 제4반도체 나노 결정은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, InP, InN, InAs, GaN, GaP, GaAs, ZnCdS, ZnSeS, ZnCdSeS, CdZnSe, CdZnS, InZnP, InGaP, GaPZnS, GaZnSeS 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 제2양자점 나노 입자는 제4반도체 나노 결정을 포함한 코어 및 상기 코어를 둘러싸고 제5반도체 나노 결정을 포함한 쉘을 포함한 코어-쉘 구조를 가질 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 제4반도체 나노 결정 및 상기 제5반도체 나노 결정은 서로 독립적으로, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, InP, InN, InAs, GaN, GaP, GaAs, ZnCdS, ZnSeS, ZnCdSeS, CdZnSe, CdZnS, InZnP, InGaP, GaPZnS, GaZnSeS 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 코어-쉘 구조를 갖는 제2양자점 나노 입자는 코어-쉘 구조를 갖는 비카드뮴 계열 양자점 또는 코어-쉘 구조를 갖는 카드뮴 계열 양자점일 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 코어-쉘 구조를 갖는 비카드뮴 계열 양자점(Cd-free QD)은 InP/ZnS, InZnP/ZnSeS, InGaP/GaPZnS 또는 InGaP/GaZnSeS이고, 상기 코어-쉘 구조를 갖는 비카드뮴 계열 양자점은 코어 직경이 약 1.0 nm ~ 약 1.3 nm이고, 쉘 직경이 약 0.15 nm ~ 약 5.0 nm일 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 코어-쉘 구조를 갖는 카드뮴 계열 양자점(Cd-based QD)은 CdZnSe/ZnS, CdSe/ZnSeS, CdZnS/ZnCdSeS 또는 CdZnSe/ZnCdS이고, 상기 코어-쉘 구조를 갖는 카드뮴 계열 양자점은 코어 직경이 약 1.0 nm ~ 약 1.7 nm이고, 쉘 직경이 약 1.0 nm ~ 약 10.0 nm일 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 제2양자점 나노 입자는 제4반도체 나노 결정을 포함한 코어, 상기 코어를 둘러싸고 제5반도체 나노 결정을 포함한 제1쉘 및 제6반도체 나노 결정을 포함한 제2쉘을 포함한 코어-쉘-쉘 구조를 가질 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 제4반도체 나노 결정, 상기 제5반도체 나노 결정 및 상기 제6반도체 나노 결정은 서로 독립적으로, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, InP, InN, InAs, GaN, GaP, GaAs, ZnCdS, ZnSeS, ZnCdSeS, CdZnSe, InZnP, InGaP, GaPZnS, GaPZnSe, GaPZnSeS, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다
예를 들어, 코어-쉘-쉘 구조를 갖는 제2양자점 나노 입자는 코어-쉘-쉘 구조를 갖는 비카드뮴 계열 양자점 또는 코어-쉘-쉘 구조를 갖는 카드뮴 계열 양자점일 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 코어-쉘-쉘 구조를 갖는 비카드뮴 계열 양자점은 ZnSe/InP/ZnSe, GaP/InGaP/GaP, ZnSeS/InZnP/ZnSeS, GaPZnS/InP/GaPZnS, GaPZnSe/InGaP/GaPZnSe 또는 GaPZnSeS/InZnP/GaPZnSeS이고, 상기 코어-쉘-쉘 구조를 갖는 비카드뮴 계열 양자점은 코어 직경이 약 1.0 nm ~ 약 4.0 nm이고, 제1쉘 직경이 약 0.15 nm ~ 약 1.2 nm이고, 제2쉘 직경이 약 1.0 nm ~ 약 4.0 nm일 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 코어-쉘-쉘 구조를 갖는 카드뮴 계열 양자점은 CdS/CdSe/CdS, ZnCdS/CdZnSe/ZnCdS, ZnSe/CdSe/ZnSe, ZnSeS/CdSe/ZnSe 또는 ZnCdSeS/CdZnSe/ZnCdSe이고, 상기 코어-쉘-쉘 구조를 갖는 카드뮴 계열 양자점은 코어 직경이 약 1.0 nm ~ 약 4.0 nm이고, 제1쉘 직경이 약 0.15 nm ~ 약 1.3 nm이고, 제2쉘 직경이 약 1.0 nm ~ 약 4.0 nm일 수 있다.
상기 제1양자점 나노 입자 및 제2양자점 나노 입자는 공지의 합성 방법, 예를 들어, 습식 화학 공정(wet chemical process), 유기금속 화학 증착 공정(MOCVD, metal organic chemical vapor deposition) 또는 분자선 에피택시 공정(MBE, molecular beam epitaxy process)에 의해 합성될 수 있다. 상기 습식 화학 공정은 유기용제에 전구체 물질을 넣어 입자들을 성장시키는 방법으로서, 결정이 성장될 때 유기용제가 자연스럽게 양자점 결정의 표면에 배위되어 분산제 역할을 하여 결정의 성장을 조절하게 되므로, 유기금속 화학증착이나 분자선 에피택시 공정과 같은 기상 증착법보다 더 쉽고 저렴한 공정을 통하여 나노 입자의 성장을 제어할 수 있다.
상기 제1코팅층 및 제2코팅층은 각각 부도체 물질인 제1무기물 및 제2무기물을 포함하므로, 상기 제1코팅층으로 둘러 싸여진 제1양자점 나노 입자 및 상기 제2코팅층으로 둘러 싸여진 제2양자점 나노 입자와 각각 상기 포토레지스트 조성물에 포함된 제1광중합 개시제 및 제2광중합 개시제를 공간적 또는 전기적으로 분리할 수 있다. 따라서, 상기 제1광중합 개시제 또는 제2광중합 개시제가 상기 제1양자점 나노 입자 또는 제2양자점 나노 입자의 표면에 결합함으로써 상기 제1양자점 나노 입자 또는 제2양자점 나노 입자의 방사 재결합(radiative recombination)을 방해하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 상기 제1양자점 나노 입자 또는 제2양자점 나노 입자의 소광이 방지되어 광효율이 향상될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 제1무기물 및 제2무기물은 서로 독립적으로, SiO2, TiO2, ZnO2, Al2O3, 알루미나 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 제1무기물 및 제2무기물은 서로 독립적으로, SiO2 또는 TiO2일 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 제1무기물 및 제2무기물은 SiO2일 수 있다.
상기 제1양자점 나노 복합체 및 제2양자점 나노 복합체는 외부로부터 광(예를 들어, 청색광)이 조사되는 경우 각각 약 300 nm 내지 약 800 nm의 범위의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 제1양자점 나노 복합체 및 제2양자점 나노 복합체는 외부로부터 광(예를 들어, 청색광)이 조사되는 경우 각각 약 440 nm 내지 약 680 nm의 범위의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 제1양자점 나노 복합체는 외부로부터 광(예를 들어, 청색광)이 조사되는 경우 약 610 nm 내지 670 nm의 파장을 갖는 광(즉, 적색광)을 방출할 수 있고, 상기 제2양자점 나노 복합체는 외부로부터 광(예를 들어, 청색광)이 조사되는 경우 약 510 nm 내지 570 nm의 파장을 갖는 광(즉, 녹색광)을 방출할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 제1양자점 나노 복합체의 직경은 20 nm 내지 50 nm이고, 상기 제2양자점 나노 복합체의 직경은 15 nm 내지 30 nm일 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 제1양자점 나노 복합체의 직경은 25 nm 내지 43 nm이고, 상기 제2양자점 나노 복합체의 직경은 20 nm 내지 32 nm일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 제1양자점 나노 복합체는 상기 제1양자점 나노 입자와 상기 제1코팅층 사이에 개재된 제1보조층을 더 포함할 수 있고, 상기 제2양자점 나노 복합체는 상기 제2양자점 나노 입자와 상기 제2코팅층 사이에 개재된 제2보조층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1보조층 및 제2보조층은 소수성을 나타내는 상기 제1양자점 나노 복합체 및 제2양자점 나노 복합체의 표면을 친수성으로 개질하여 상기 제1양자점 나노 복합체와 제1코팅층 및 상기 제2양자점 나노 복합체와 제2코팅층 사이의 결합력을 향상시키며, 양자점 나노 복합체 사이의 뭉침을 방지하여 광효율 저하를 방지하고 양자점 나노 복합체 표면에서 졸겔 반응이 일어나는 것을 방지하여 광효율 저하를 방지하는 역할을 한다.
일 구현예에 따르면, 상기 제1보조층 및 제2보조층은 서로 독립적으로, 폴리비닐피롤리돈, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 제1보조층 및 제2보조층은 폴리비닐피롤리돈을 포함할 수 있다.
상기 포토루미네선스 나노 복합체의 함량은 상기 포토레지스트 조성물의 총 함량 100 중량부에 대하여 15 내지 50 중량부일 수 있다. 상기 포토루미네선스 나노 복합체의 함량이 상기 범위 이내일 경우 패턴 형성이 용이할 수 있다.
상기 제1양자점 나노 복합체의 제조 방법은 상기 제1양자점 나노 입자를 용매에 분산시켜 제1양자점 나노 입자 함유 분산액을 형성하는 단계; 상기 분산액에 제1무기물의 전구체를 첨가하는 단계; 및 제1양자점 나노 복합체를 단리하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1양자점 나노 입자에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다.
일 구현예에 따르면, 상기 제1양자점 나노 입자 함유 분산액을 형성하는 단계는 실온에서 공지의 교반기 내에 상기 제1양자점 나노 입자 및 용매(예를 들어, 에탄올 등)를 투입함으로써 수행될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 분산액에 제1무기물의 전구체를 첨가하는 단계는 공지의 교반기 내에 포함된 상기 제1양자점 나노 입자 함유 분산액에 상기 제1무기물의 전구체를 첨가한 후 실온에서 약 10분 동안 교반함으로써 수행될 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 제1무기물의 전구체는 테트라에틸 오르쏘실리케이트(TEOS)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 구현예에 따르면, 상기 제1무기물의 전구체의 함량은 상기 제1양자점 나노 입자 100 중량부에 대하여 약 10 내지 약 1,000 중량부일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 제1양자점 나노 복합체를 단리하는 단계는 상기 분산액을 20,000 rpm의 속도로 20분 동안 원심 분리하여 상기 제1양자점 나노 복합체를 단리하고, 이어서 상기 제1양자점 나노 복합체를 용매(예를 들어, 에탄올)에 재분산시켜 상기 제1양자점 나노 복합체 함유 분산액을 제조하고, 이어서 상기 제1양자점 나노 복합체 함유 분산액을 4,000 rpm의 속도로 원심 분리하여 상기 제1양자점 나노 복합체를 단리함으로써 수행될 수 있다.
광중합성 단량체
상기 광중합성 단량체는 패턴 형성 공정에서 노광 시 중합을 일으킴으로써 패턴을 형성하는 역할을 한다.
예를 들어, 상기 광중합성 단량체는 적어도 1개의 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 (메타)아크릴산의 일관능 에스테르, 적어도 1개의 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 (메타)아크릴산의 다관능 에스테르 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 상기 광중합성 화합물이 상기 에틸렌성 불포화 이중결합을 갖는 경우 패턴 형성 공정에서 노광시 충분한 중합을 일으킴으로써 내열성, 내광성 및 내화학성이 우수한 패턴을 형성할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 광중합성 단량체는, 에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜디(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)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트 숙신산에스테르, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
상기 광중합성 단량체의 함량은　상기 포토레지스트 조성물의 총 함량 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부일 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 광중합성 단량체의 함량은　상기 포토레지스트 조성물의 총 함량 100 중량부에 대하여 5 내지 20 중량부 일 수 있다.　 상기 광중합성 단량체의 함량이 상기 범위 이내일 경우 상기 포토레지스트 조성물을 이용하여 제조된 컬러 필터는 패턴 특성 및 현상성이 우수할 수 있다.
제1광중합 개시제 및 제2광중합 개시제
상기 제1광중합 개시제 및 제2광중합 개시제는 가시광선, 자외선, 원자외선 등의 파장에 의해 광중합성 단량체의 중합을 개시하는 역할을 한다.
상기 포토레지스트 조성물은 상기 제1광중합 개시제 및 제2광중합 개시제를 포함하므로, 상기 포토레지스트 조성물을 이용하여 패턴을 형성하는 경우 높은 광경화도에 의해 패턴 상의 언더컷(undercut)의 발생을 방지할 수 있어 상기 포토레지스트 조성물을 이용하여 제조된 컬러 필터는 우수한 패턴성을 가질 수 있다.
상기 제1광중합 개시제는 옥심계 화합물을 포함하고, 상기 제2광중합 개시제는 아세토페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조페논계 화합물, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 옥심계 화합물은 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-0-벤조에이트， 1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1,2-디온-2-옥심-0-벤조에이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1-온옥심-0-아세테이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-부탄-1-온-2-옥심-0-아세테이트, 2-(0-벤조일옥심)-1-[4-(페닐티오)페닐]-1,2-옥탄디온, 1-(0-아세틸옥심)-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에탄온, 0-에특시카르보닐-α-옥시아미노-1-페닐프로판-1-온, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 아세토페논계 화합물은 4-페녹시 디클로로아세토페논, 4-t-부틸 디클로로아세토페논, 4-t-부틸 트리클로로아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸-프로판-1-온, 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐-(2-히드록시-2-프로필)케톤, 1-히드록시 시클로헥실 페닐 케톤 및 2-메틸-1- [4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 티오크산톤계 화합물은 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2- 메틸티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸 티오크산톤 및 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 벤조페논계 화합물은 벤조페논, 벤조일 벤조산, 벤조일 벤조산 메틸 에스테르, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸 디페닐 설파이드 및 3,3'-디메틸-4-메톡시 벤조페논, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 제1광중합 개시제 대 제2광중합 개시제의 중량비는 1:1 내지 50:1일 수 있다. 상기 제1광중합 개시제 대 제2광중합 개시제의 중량비가 상기 범위 이내일 경우, 광개시 효율 증대에 의해 패턴성이 개선될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 제1광중합 개시제 및 제2광중합 개시제의 총 함량은 상기 포토레지스트 조성물의 총 함량 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 15 중량부일 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 제1광중합 개시제 및 제2광중합 개시제의 총 함량은 상기 포토레지스트 조성물의 총 함량 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 10 중량부일 수 있다. 상기 제1광중합 개시제 및 제2광중합 개시제의 총 함량이 상기 범위 이내일 경우, 패턴 형성 공정에서 노광시 상기 광중합성 단량체의 광중합이 충분히 일어나고, 미반응 개시제로 인한 투과율의 저하를 막을 수 있다.
바인더 수지
상기 바인더 수지는 상기 포토레지스트 조성물의 점도를 조절하여 상기 포토레지스트 조성물을 이용하여 제조된 컬러 필터와 기판의 밀착성을 향상시키고, 현상 공정에서 우수한 표면 평활도를 갖는 패턴이 형성될 수 있도록 한다.
일 구현예에 따르면, 상기 바인더 수지는 알칼리 가용성일 수 있다. 　
일 구현예에 따르면, 상기 바인더 수지는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
상기 에폭시계 수지는 상기 포토레지스트 조성물을 이용하여 제조된 패턴의 내열성을 향상시키고, 상술한 포토루미네선스 나노 복합체의 분산 안정성을 확보함과 동시에, 현상 과정에서 원하는 해상도의 픽셀이 형성되도록 할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 에폭시계 수지는 페놀 노볼락 에폭시 수지, 테트라메틸 비페닐 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 에폭시계 수지의 에폭시 당량(epoxy equivalent weight)은 150 g/eq 내지 200 g/eq일 수 있다. 상기 에폭시계 수지의 에폭시 당량이 상기 범위 이내일 경우, 상기 포토레지스트 조성물을 이용하여 제조된 패턴의 경화도를 향상시킬 수 있고 패턴이 형성된 구조 내에서의 상술한 포토루미네선스 나노 복합체의 고착에 유리한 효과가 있다.
상기 아크릴계 수지는 수지는 상기 포토레지스트 조성물을 이용하여 제조된 패턴에 돌기가 발생하는 것을 방지하여 패턴의 내열성 및 투과성을 최대화하여 고휘도 및 고명암비 등의 색 특성과 내화학성을 향상시킬 수 있다.
상기 아크릴계 수지는 제1에틸렌성 불포화 단량체　및 이와 공중합 가능한 제2에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체로서, 하나 이상의 아크릴계 반복 단위를 포함하는 수지이다. 　
상기 제1에틸렌성 불포화 단량체는 하나 이상의 카르복시기를 함유하는 에틸렌성 불포화 단량체이다. 예를 들어, 상기 제1에틸렌성 불포화 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 푸마르산　또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 제1에틸렌성 불포화 단량체의 함량은 상기 아크릴계 수지의 총 함량 100 중량부에 대하여 1 내지　50 중량부일 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 제1에틸렌성 불포화 단량체의 함량은 상기 아크릴계 수지의 총 함량 100 중량부에 대하여 5 내지 40 중량부일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 제2에틸렌성 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, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 아크릴계 수지는 (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌 공중합체, (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 바인더 수지의 중량평균 분자량은 6,000 g/mol 내지 50,000 g/mol일 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 바인더 수지의 중량평균 분자량은 6,000 g/mol 내지 16,000 g/mol 일 수 있다.　　상기 바인더 수지의 중량평균 분자량이 상기 범위 이내일 경우, 상기 포토레지스트 조성물의 물리적 및 화학적 물성이 우수하고 점도가 적절하며, 컬러 필터 제조 시 기판과의 밀착성이 우수할 수 있다. 　
일 구현예에 따르면, 상기 바인더 수지의 함량은 상기 포토레지스트 조성물의 총 함량 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부일 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 바인더 수지의 함량은 상기 포토레지스트 조성물의 총 함량 100 중량부에 대하여 5 내지 20 중량부일 수 있다. 상기 바인더 수지의 함량이 상기 범위 이내일 경우, 컬러 필터 제조 시 현상성이 우수하며 가교성이 개선되어 우수한 표면 평활도를 얻을 수 있다.
용매
상기 용매는 상기 포토루미네선스 나노 복합체, 상기 광중합성 단량체, 상기 제1광중합 개시제, 상기 제2광중합 개시제 및 바인더 수지와 상용성을 가지되 반응하지 않는 물질일 수 있다.
예를 들어, 상기 용매는 메탄올, 에탄올 등의 알코올류; 디클로로에틸 에테르, n-부틸 에테르, 디이소아밀 에테르, 메틸페닐 에테르, 테트라히드로퓨란 등의 에테르류; 에틸렌 글리콜 메틸에테르, 에틸렌 글리콜 에틸에테르, 프로필렌 글리콜 메틸에테르 등의 글리콜 에테르류; 메틸 셀로솔브 아세테이트, 에틸 셀로솔브 아세테이트, 디에틸 셀로솔브 아세테이트 등의 셀로솔브 아세테이트류; 메틸에틸 카르비톨, 디에틸 카르비톨, 디에틸렌 글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸에테르 등의 카르비톨류; 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노에틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필에테르 아세테이트 등의 프로필렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 4-히드록시-4-메틸-2-펜타논, 메틸-n-프로필케톤, 메틸-n-부틸케논, 메틸-n-아밀케톤, 2-헵타논 등의 케톤류; 초산 에틸, 초산-n-부틸, 초산이소부틸 등의 포화 지방족 모노카르복실산 알킬 에스테르류; 메틸 락테이트, 에틸 락테이트 등의 락트산 알킬에스테르류; 메틸 히드록시아세테이트, 에틸 히드록시아세테이트, 부틸 히드록시아세테이트 등의 히드록시아세트산 알킬 에스테르류; 메톡시메틸 아세테이트, 메톡시에틸 아세테이트, 메톡시부틸 아세테이트, 에톡시메틸 아세테이트, 에톡시에틸 아세테이트 등의 아세트산 알콕시알킬 에스테르류; 메틸 3-히드록시프로피오네이트, 에틸3-히드록시프로피오네이트 등의 3-히드록시프로피온산 알킬 에스테르류; 메틸 3-메톡시프로피오네이트, 에틸 3-메톡시프로피오네이트, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 메틸 3-에톡시프로피오네이트 등의 3-알콕시프로피온산 알킬 에스테르류; 메틸 2-히드록시프로피오네이트, 에틸 2-히드록시프로피오네이트, 프로필 2-히드록시프로피오네이트 등의 2-히드록시프로피온산 알킬 에스테르류; 메틸 2-메톡시프로피오네이트, 에틸 2-메톡시프로피오네이트, 에틸 2-에톡시프로피오네이트, 메틸 2-에톡시프로피오네이트 등의 2-알콕시프로피온산 알킬 에스테르류; 메틸 2-히드록시-2-메틸프로피오네이트, 에틸 2-히드록시-2-메틸프로피오네이트 등의 2-히드록시-2-메틸프로피온산 알킬 에스테르류; 메틸 2-메톡시-2-메틸프로피오네이트, 에틸 2-에톡시-2-메틸프로피오네이트 등의 2-알콕시-2-메틸프로피온산 알킬 에스테르류; 2-히드록시에틸 프로피오네이트, 2-히드록시-2-메틸에틸 프로피오네이트, 히드록시에틸 아세테이트, 메틸 2-히드록시-3-메틸부타노에이트 등의 에스테르류; 또는 피루빈산 에틸 등의 케톤산 에스테르류의 화합물이 있으며, 또한 N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸포름아닐리드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸술폭시드, 벤질에틸에테르, 디헥실에테르, 아세틸아세톤, 이소포론, 카프론산, 카프릴산, 1-옥탄올, 1-노난올, 벤질알코올, 초산 벤질, 안식향산 에틸, 옥살산 디에틸, 말레인산 디에틸, γ-부티로락톤, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 페닐 셀로솔브 아세테이트, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 용매는 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 등의 글리콜 에테르류; 에틸 셀로솔브 아세테이트 등의 에틸렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류; 2-히드록시에틸 프로피오네이트 등의 에스테르류; 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 등의 디에틸렌 글리콜류; 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필에테르 아세테이트 등의 프로필렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
상기 용매의 함량은　상기 포토레지스트 조성물의 총 함량 100 중량부에 대하여 70 중량부 내지 98 중량부 일 수 있다.　 상기 용매의 함량이 상기 범위 이내일 경우, 상기 포토레지스트 조성물이 적절한 점도를 가짐에 따라 상기 포토레지스트 조성물을 이용하여 컬러 필터를 제조하는 경우 공정성이 우수하다.　
첨가제
상기 포토레지스트 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있고, 상기 첨가제는 열경화제, 분산제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 또는 이의 임의의 조합을 더 포함할 수 있다.
상기 포토레지스트 조성물은 상기 조성물의 경화 효율 및 경화 속도를 향상시키기 위해 열경화제를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 열경화제는 2-머캅토벤조이미다졸, 2-머캅토벤조티아졸, 2-머캅토벤조옥사졸, 2,5-디머캅토-1,3,4-티아디아졸, 2-머캅토-4,6-디메틸아미노피리딘, 펜타에리스리톨 테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨 트리스(3-머캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨 테트라키스(2-머캅토아세테이트), 펜타에리스리톨 트리스(2-머캅토아세테이트), 트리메틸올프로판 트리스(2-머캅토아세테이트), 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트), 트리메틸올에탄 트리스(2-머캅토아세테이트), 및 트리메틸올에탄 트리스(3-머캅토프로피오네이트) 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
상기 포토레지스트 조성물은 상기 포토루미네선스 나노 복합체의 분산성을 향상시키기 위해 분산제를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 분산제는 분산제로서는 시판되는 계면 활성제를 이용할 수 있는 데, 상기 분산제는 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제, 에스테르계 계면활성제, 양이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제, 비이온계 계면활성제, 양성 계면활성제, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 분산제는 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르류, 폴리에틸렌글리콜디에스테르류, 소르비탄 지방상 에스테르류, 지방산 변성 폴리에스테르류, 3급 아민 변성 폴리우레탄류, 폴리에틸렌이민류, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 분산제는 시판되는 것으로서, KP(신에쯔 가가꾸 고교㈜), 폴리플로우(POLYFLOW)(교에이샤 가가꾸㈜), 에프톱(EFTOP)(토켐 프로덕츠社), 메가팩(MEGAFAC)(다이닛본 잉크 가가꾸 고교㈜), 플로라드(Flourad)(스미또모 쓰리엠㈜), 아사히가드(Asahi guard), 서플론(Surflon)(이상, 아사히 글라스㈜), 솔스퍼스(SOLSPERSE)(제네까㈜), EFKA(EFKA 케미칼스社), PB 821(아지노모또㈜), 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
성가 산화 방지제는 예를 들어, 페놀계 산화방지제, 아민계 산화방지제, 인계 산화방지제, 유황계 산화방지제, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
상기 페놀계 산화방지제는 예를 들어, Irganox 1010 (Ciba), Irganox 1098 (Ciba), Irganox 1076 (Ciba), Cyanox 1790 (Cytech Products, Inc.), Tinuvin 120 (Basf), Tinuvin 326 (Basf), 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
상기 아민계 산화방지제는 예를 들어, N,N'-비스(1-에틸-3-메틸펜틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(1-메틸헵틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-디시클로헥실-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(2-나프틸)-p-페닐렌디아민, N-이소프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1-메틸헵틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, 1,2-비스[(2-메틸페닐)아미노]에탄, 1,2-비스(페닐-아미노)프로판, (o-톨릴)바이구아니드, 비스[4-(1',3'-디메틸부틸)페닐]아민, tert-옥틸화된 N-페닐-1-나프틸아민, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
상기 인계 산화 방지제는 비스(디알킬페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트 에스테르, 포스파이트 에스테르, 트리옥틸 포스파이트, 트리라우릴 포스파이트, 트리데실 포스파이트, (옥틸)디페닐 포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐) 포스파이트, 트리페닐 포스파이트, 트리스(부톡시에틸) 포스파이트, 트리스(노닐페닐) 포스파이트, 디스테아릴펜타에리트리톨 디포스파이트, 테트라(트리데실)-1,1,3-트리스(2-메틸-5-t-부틸-4-하이드록시-페닐)부탄 디포스파이트, 테트라(C12-C15 혼합 알킬)-4,4'-이소프로필리덴디페닐 디포스파이트, 테트라(트리데실)-4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-t-부닐페놀)디포스파이트, 트리스(모노- 및 디-혼합 노닐페닐)포스파이트, 수소화-4,4'-이소프로필리덴디페놀 폴리포스파이트, 페닐(4,4'-이소프로필리덴디페놀)펜타에 리트리톨 디포스파이트, 디스테아릴펜타에리트리톨 디포스파이트, 트리스[4,4'-이소프로필리덴비스(2-t-부틸페놀)] 포스파이트, 디(이소데실)페닐 포스파이트, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
상기 유황계 산화방지제는 예를 들어, 디라우릴티오디프로피오네이트, 디미리스틸티오디프로피오네이트 및 디스테아릴티오디프로피오네이트와 같은 디알킬티오디프로피오네이트; 부틸티오프로피온산, 옥틸티오프로피온산, 라우릴티오프로피온산 및 스테아릴티오프로피온산과 같은 알킬티오프로피온산의 다가 알콜(예, 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 또는 트리스하이드록시에틸 이소시아누레이트) 에스테르(펜타에리트릴테트라키스-3-라우릴티오프로피오네이트), 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
상기 자외선 흡수제는 예를 들어, 2-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조티리아졸, 알콕시벤조페논, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 첨가제의 함량은 상기 포토레지스트 조성물의 총 함량 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 내지 10 중량부일 수 있다.
포토레지스트 조성물의 제조 방법
상기 포토레지스트 조성물은 상기 포토루미네선스 나노 복합체, 광중합성 단량체, 제1광중합 개시제, 제2광중합 개시제, 바인더 수지, 용매 및 첨가제를 공지의 교반기에 투입한 후, 실온에서 30분 내지 1 시간 동안 교반함으로써 제조될 수 있다. 여기서, 상기 포토루미네선스 나노 복합체, 광중합성 단량체, 제1광중합 개시제, 제2광중합 개시제, 바인더 수지, 용매 및 첨가제에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다.
[컬러 필터]
이하 본 발명의 일 구현예를 따르는 포토레지스트 조성물을 이용한 컬러 필터를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예를 따르는 컬러 필터(100)의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 컬러 필터(100)는 서로 다른 컬러 형성을 위한 제1화소 영역(C1), 제2화소 영역(C2) 및 제3화소 영역(C3)을 포함한다. 예를 들어, 외부로부터 광(예를 들어, 청색광)이 컬러 필터(100)에 입사되면, 제1화소 영역(C1), 제2화소 영역(C2) 및 제3화소 영역(C3)에서 각각 적색광, 녹색광 및 청색광이 출사될 수 있다.
제1화소 영역(C1)은 입사광을 제1컬러의 광으로 변환하는 제1 색변환층(140)을 포함하고, 상기 제1색변환층(140)은 제1포토레지스트 조성물의 광경화물을 포함한다. 제1색변환층(140)은 입사광을, 입사광의 파장보다 장파장 대역의 광으로 변환시켜 출사한다.
제1색변환층(140)은 제1포토레지스트 조성물의 광경화물을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1포토레지스트 조성물에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 포토레지스트 조성물에 대한 설명과 동일하다.
일 구현예에 따르면, 상기 제1포토레지스트 조성물에 포함된 포토루미네선스 나노 복합체는 제1양자점 나노 복합체를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1양자점 나노 복합체에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다. 상기 제1양자점 나노 복합체는 상술한 바와 같이 외부로부터 광(예를 들어, 청색광)이 조사되는 경우 약 620 nm 내지 670 nm의 파장을 갖는 광(즉, 적색광)을 방출할 수 있으므로, 청색광이 제1화소 영역(C1)에 입사되면, 제1색변환층(140)에 포함된 상기 제1양자점 나노 복합체에 의해 청색광은 적색광으로 변환될 수 있다.
다른 구현예에 다르면, 제1화소 영역(C1)에는 제1색변환층(140)에서 색변환되지 않은 청색광이 제1화소 영역(C1)에서 출사되지 않도록 차단하는 밴드 컷 필터(120)가 더 포함될 수 있다.
제2화소 영역(C2)은 입사광을 제2컬러의 광으로 변환하는 제2 색변환층(150)을 포함한다. 제2색변환층(150)은 입사광을, 입사광의 파장보다 장파장 대역의 광으로 변환시켜 출사한다.
제2색변환층(150)은 제2포토레지스트 조성물의 광경화물을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2포토레지스트 조성물에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 포토레지스트 조성물에 대한 설명과 동일하다.
일 구현예에 따르면, 상기 제2포토레지스트 조성물에 포함된 포토루미네선스 나노 복합체는 제2양자점 나노 복합체를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2양자점 나노 복합체에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다. 상기 제2양자점 나노 복합체는 외부로부터 광(예를 들어, 청색광)이 조사되는 경우 약 520 nm 내지 570 nm의 파장을 갖는 광(즉, 녹색광)을 방출할 수 있으므로, 청색광이 제2화소 영역(C2)에 입사되면, 제2색변환층(150)에 포함된 상기 제2양자점 나노 복합체에 의해 청색광은 녹색광으로 변환될 수 있다.
제3화소 영역(C3)은 입사광을 산란시키는 산란 물질층(160)을 포함한다. 산란 물질층(160)은 입사된 청색광을 색변환시키지 않고 출사시키므로, 제3화소 영역(C3)에서는 청색광이 출사된다.
일 구현예에 따르면, 상기 산란 물질층(160)은 TiO2를 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 제1화소 영역(C1), 제2화소 영역(C2) 및 제3화소 영역 (C3)은 투명 기판(110) 상에 형성될 수 있고, 투명 기판(110) 상에는 각 화소 영역을 구획하기 위한 격벽(130)이 형성될 수 있다.
[표시 장치]
이하, 상기 컬러 필터를 포함한 표시 장치에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 구현예를 따르는 표시 장치(1001)의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(1001)는 서로 마주하는 하부 기판(1200), 상부 기판(1400) 및 하부 기판(1200)과 상부 기판(1400) 사이에 배치된 액정층(1300)을 구비하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 화상 형성용 광을 제공하는 백라이트 장치(1100), 백라이트 장치(1100)로부터 출사되고 상기 액정 패널을 투과한 광의 파장을 변환시켜 컬러를 형성하는 컬러 필터(1600)를 포함한다.
백라이트 장치(1100)는 청색광(LB)을 발광하는 광원을 포함하여, 액정 패널에 청색광(LB)을 제공할 수 있다.
하부 기판(1200)은 제1기판(1220), 제1기판(1220)의 하면에 형성된 하부 편광판(1210), 제1기판(1220)의 상면에 형성된 화소 전극(1240)을 포함한다. 또한, 제 1 기판(1220)과 화소 전극(1240) 사이에는 개개의 화소에 대응하는 액정층(1300) 영역을 각각 제어하기 위한 다수의 트랜지스터를 구비하는 TFT 어레이층(1230)이 형성된다.
제1기판(1220)은 글래스 또는 투명 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
제1기판(1220)의 하면에 배치된 하부 편광판(1210)은 특정 편광의 광만을 투과시키기 위한 것이다. 예를 들어, 제1방향으로 선편광된 광을 투과시키는 편광판일 수 있다.
TFT 어레이층(1230)은 다수의 트랜지스터(미도시), 다수의 트랜지스터 각각에 게이트 신호, 데이터 신호를 각각 인가하기 위한 게이트 배선, 데이터 배선을 포함할 수 있다.
화소 전극(1240)은 TFT 어레이층(1230)에 형성된 트랜지스터의 드레인 전극과 연결되어 데이터 전압을 인가 받는다.
상부 기판(1400)은 제2기판(1420), 제2기판(1420)의 상면에 형성된 상부 편광판(1410), 제2기판(1420)의 하면에 형성된 공통 전극(1430)을 포함한다.
상부 편광판(1410)은 하부 편광판(1210)이 투과시키는 제 1 방향의 선편광과 수직인, 제2방향의 선편광의 광을 투과시키는 편광판일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것이고, 상부 편광판(1410)과 하부 편광판(1210)은 모두 동일한 편광의 광을 투과시키도록 구성될 수도 있다.
액정층(1300)은 상부 기판(1400)과 하부 기판(1200) 사이에 배치되며, 공통 전극(1430)과 화소 전극(1240) 간에 인가되는 전압에 따라 액정층(1300)에 포함된 액정 분자의 배열이 조절된다. 즉, 공통 전극(1430)과 화소 전극(1240) 사이에 인가되는 전압에 따라 공통 전극(1430)과 화소 전극(1240) 사이의 액정층(1300) 영역이 제어되어 입사광의 편광을 변화시키는 모드(on), 입사광의 편광을 변화시키지 않는 모드(off)로 제어된다. 또한, 입사광의 편광을 변화시키는 정도가 조절되어 중간 계조 표현이 가능하다.
컬러 필터(1600)는 투명 기판(1610), 서로 다른 컬러 형성을 위한 제1화소 영역(C1), 제2화소 영역(C2), 제3화소 영역(C3), 상기 화소 영역들을 구획하는 격벽(1620)을 포함한다.
상기 제1화소 영역(C1), 제2화소 영역(C2), 제3화소 영역(C3)은 도 1에서 설명한 바와 같이, 적색, 녹색, 청색을 구현하도록 구성된다. 제1화소 영역(C1)은 청색광(LB)을 적색광으로 변환하는 제1색변환층(1630)을 포함하며, 제2화소 영역(C2)은 청색광(LB)을 녹색광으로 변환하는 제2색변환층(1650)을 포함하며, 제3화소 영역(C3)은 산란 물질층(1650)을 포함한다.
도시되지는 않았으나, 제1화소 영역(C1), 제2화소 영역(C2) 상에는 각각 적색광, 녹색광으로 변환되지 않은 청색광(LB)이 방출되지 않도록 차단하는 밴드 컷 필터가 더 마련될 수 있다.
백라이트 장치(1100)에서의 청색광(LB)이 액정 패널을 지나며, 화상 정보에 알맞게 화소 영역에 따라 온(on)/오프(off)되어 컬러 필터(1600)에 입사되고, 적색, 녹색, 청색으로 변환됨에 따라, 영상이 표시된다.
이하에서, 합성예 및 실시예를 들어, 본 발명의 일 구현예를 따르는 포토레지스트 조성물 및 컬러 필터에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
[실시예]
합성예 1: 제1양자점 나노 복합체(적색 발광)의 합성
제1양자점 나노 입자(CdSe/CdS/ZnCdS)의 제조
CdO(2 mmol)과 아연 아세테이트(Zinc acetate)(4 mmol), 올레산(Oleic acid)(5.5 mL)를 반응기에 넣고 130℃로 가열하여 반응시켰다. 이후에 아연에 올레산이 배위됨으로써 생성된 아세트산(acetic acid)을 제거하기 위해 상기 반응물을 100 mTorr의 진공 하에 20분간 유지하였다. 그 후 1-옥타데센(1-Octadecene) (20 mL)를 반응 용매로 추가 주입하였다. 그리고 나서, 310℃의 열을 가하여 투명한 혼합물을 얻은 다음, 이를 20분간 310℃를 유지한 후, 0.2 mmol의 Se 분말과 3.0 mmol의 S 분말을 3mL의 트리옥틸포스핀(trioctylphosphine)에 용해시킨 Se 및 S 용액을 Cd(OA)2 및 Zn(OA)2 용액이 들어 있는 반응기에 빠르게 주입하였다. 이로부터 얻은 혼합물을 310℃에서 5분간 성장시킨 후 반응을 종결시켰다. 그리고 나서, 에탄올로 침전시켜 원심 분리기를 이용하여 양자점을 분리하고 여분의 불순물은 클로로포름(chloroform)과 에탄올을 이용하여 씻어냄으로써, 제1양자점 나노 입자(CdSe/CdS/ZnCdS)를 얻었다. 얻어진 제1양자점 나노 입자를 투과 전자 현미경(TEM)으로 관찰한 결과, 코어 직경이 약 1.0 nm ~ 약 4.0 nm이고, 제1쉘 직경이 약 1.4 nm ~ 약 2.0 nm이고, 제2쉘 직경이 약 1.0 nm ~ 약 4.0 nm임을 확인하였다.
제1양자점 나노 복합체의 제조
상기 제1양자점 나노 입자 10 mg을 에탄올 10 mL에 투입하여 제1양자점 나노 입자 함유 분산액을 얻었다. 이어서, 상기 제1양자점 나노 입자 함유 분산액 5 mL에 TEOS 0.1 mL를 첨가한 후 실온에서 10분 동안 교반하였다. 이어서, 상기 혼합물에 DMA 용액(물 중 40 중량%) 0.1 mL 및 증류수 0.1 mL를 첨가한 후, 12시간 동안 교반하였다. 이어서, 침전물을 20,000 rpm의 속도로 20분 동안 원심 분리하여 단리하고 상등액을 제거하였다. 단리된 침전물을 에탄올에 재분산시켰다. 이이서, 상기 재분산된 용액을 4,000 rpm의 속도로 원심 분리하여 임의의 응집된 입자를 제거함으로써 제1양자점 나노 복합체(SiO2로 코팅된 제1양자점 나노 입자)를 얻었다. 얻어진 제1양자점 나노 복합체를 투과 전자 현미경(TEM)으로 관찰한 결과, 25 nm 내지 43 nm의 직경을 가짐을 확인하였다. 도 3에 상기 제1양자점 나노 복합체의 투과 전자 현미경(TEM) 사진을 나타내었다.
합성예 2: 제2양자점 나노 복합체(녹색 발광)의 제조
제2양자점 나노 입자(CdZnSe/ZnS)의 제조
CdO(0.4 mmol)과 아연 아세테이트(Zinc acetate)(2 mmol), 올레산(Oleic acid)(5.5 mL)를 반응기에 넣고 130℃로 가열하여 반응시켰다. 이후에 아연에 올레산이 배위됨으로써 생성된 아세트산(acetic acid)을 제거하기 위해 상기 반응물을 100 mTorr 의 진공 하에 20분간 유지하였다. 그 후 1-옥타데센(1-Octadecene) (20 mL)를 반응 용매로 추가 주입하였다. 그리고 나서, 310℃의 열을 가하여 투명한 혼합물을 얻은 다음, 이를 20분간 310℃를 유지한 후, 0.2 mmol의 Se 분말과 2.0mmol의 S 분말을 3mL의 트리옥틸포스핀(trioctylphosphine)에 용해시킨 Se 및 S 용액을 Cd(OA)2 및 Zn(OA)2 용액이 들어 있는 반응기에 빠르게 주입하였다. 이로부터 얻은 혼합물을 310℃에서 5분간 성장시킨 후 반응을 종결시켰다. 그리고 나서, 에탄올로 침전시켜 원심 분리기를 이용하여 양자점을 분리하고 여분의 불순물은 클로로포름(chloroform)과 에탄올을 이용하여 씻어냄으로써, 제2양자점 나노 입자 (CdZnSe/ZnS)를 얻었다. 얻어진 제2양자점 나노 입자를 투과 전자 현미경(TEM)으로 관찰한 결과, 코어 직경이 약 1.0 nm ~ 약 1.7 nm이고, 쉘 직경이 약 1.0 nm ~ 약 10.0 nm임을 확인하였다.
제2양자점 나노 복합체의 제조
상기 제2양자점 나노 입자 10 mg을 에탄올 10 mL에 투입하여 제2양자점 나노 입자 함유 분산액을 얻었다. 이어서, 상기 제2양자점 나노 입자 함유 분산액에 TEOS 0.1 mL를 첨가한 후 실온에서 10분 동안 교반하였다. 이어서, 상기 혼합물에 DMA 용액(물 중 40 중량%) 0.1 mL 및 증류수 0.1 mL를 첨가한 후, 12시간 동안 교반하였다. 이어서, 침전물을 20,000 rpm의 속도로 20분 동안 원심 분리하여 단리하고 상등액을 제거하였다. 단리된 침전물을 에탄올에 재분산시켰다. 이이서, 상기 재분산된 용액을 4,000 rpm의 속도로 원심 분리하여 임의의 응집된 입자를 제거함으로써 제2양자점 나노 복합체(SiO2로 코팅된 제2양자점 나노 입자)를 얻었다. 얻어진 제2양자점 나노 복합체를 투과 전자 현미경(TEM)으로 관찰한 결과, 20 nm 내지 32 nm의 직경을 가짐을 확인하였다. 도 4에 상기 제2양자점 나노 복합체의 투과 전자 현미경(TEM) 사진을 나타내었다.
실시예 1-1: 포토레지스트 조성물 1의 제조
포토루미네선스 나노 복합체로서 제1양자점 나노 복합체 30 중량부, 광중합성 단량체로서 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트 숙신산에스테르 (카르복시산함유 5관능 광중합성 화합물)(TO-1382, 동아합성) 9 중량부와 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD DPHA, 닛본 카야꾸 ㈜) 24 중량부, 제1광중합 개시제로서 1-2-Octanedione-1[(4-phenylthio)phenyl]-2-o-benzoyl-oxime(CGI-184, Ciba) 3 중량부, 제2광중합 개시제로서 4-페녹시디클로로아세토페논 2 중량부, 바인더 수지로서 하이드록실프로필 아크릴레이트계 수지 30 중량부를 투입하고 산화방지제로서 Irganox 1010 (BASF) 2 중량부를 000mL 반응기에 투입하였다. 고형분이 20 중량%가 되도록 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 희석한 뒤 교반하여 포토레지스트 조성물 1을 제조하였다.
실시예 1-2: 포토레지스트 조성물 2의 제조
포토루미네선스 나노 복합체로서 제1양자점 나노 복합체 대신 제2양자점 나노 복합체를 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 포토레지스트 조성물 2를 제조하였다.
비교예 1-1: 포토레지스트 조성물 3의 제조
제1양자점 나노 복합체 대신 제1양자점 나노 입자를 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 포토레지스트 조성물 3를 제조하였다.
비교예 1-2: 포토레지스트 조성물 4의 제조
제1양자점 나노 복합체 대신 제2양자점 나노 입자를 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 포토레지스트 조성물 4를 제조하였다.
비교예 1-3: 포토레지스트 조성물 5의 제조
제1광중합 개시제로서 1-2-Octanedione-1[(4-phenylthio)phenyl]-2-o-benzoyl-oxime(CGI-184, Ciba) 5 중량부를 사용하고 제2광중합 개시제로서 4-페녹시 디클로로아세토페논를 사용하지 않았다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법을 이용하여 포토레지스트 조성물 5를 제조하였다.
비교예 1-4: 포토레지스트 조성물 6의 제조
제1양자점 나노 복합체 대신 제2양자점 나노 복합체를 사용하고, 제1광중합 개시제로서 1-2-Octanedione-1[(4-phenylthio)phenyl]-2-o-benzoyl-oxime(CGI-184, Ciba) 5 중량부를 사용하고 제2광중합 개시제로서 4-페녹시 디클로로아세토페논를 사용하지 않았다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법을 이용하여 포토레지스트 조성물 6을 제조하였다.
실시예 2-1, 2-2 및 비교예 2-1 내지 2-4: 컬러 필터 1~6의 제조
유리 기판 상에 실시예 1-1, 1-2 및 비교예 1-1 내지 1-4의 포토레지스트 조성물 1~6을 각각 스핀 코팅법으로 도포한 후에, 가열판 위에 놓고 100℃의 온도에서 3분간 유지하였고(소프트 베이킹 공정), 이에 의해 박막 1~6을 각각 제조하였다.
상기 박막 1~6 위에 각각 20mm x 20mm 정사각형의 투과 패턴과 1 내지 100㎛의 라인/스페이스 패턴을 갖는 시험 포토마스크를 올려 놓고 시험 포토마스크와의 간격을 100㎛로 하여 자외선을 조사하였다. 이때， 자외선 광원은 우시오 덴끼사의 초고압 수은 램프(USH-250D)를 이용하여 대기 분위기하에 200mJ/cm2의 노광량(365nm)으로 광을 조사하였으며, 광학 필터는 사용하지 않았다. 이후에 상기 박막을 pH 10.5의 KOH 수용액에 80초간 담궈 현상하였다. 증류수로 세척한 다음, 질소 가스를 불어서 건조하고，200℃의 오븐에서 10분간 가열하였고(하드 베이킹 공정), 이에 의해 실시예 2-1, 2-2 및 비교예 2-1 내지 2-4의 컬러 필터 1~6을 각각 제조하였다. 제조된 컬러 필터 1~6의 각각의 두께는 5 ㎛였다.
평가예 1: 패턴성 평가
개구부 폭 100㎛의 라인/스페이스 패턴 마스크를 통해 상기 컬러 필터 1~6 각각에 미세 패턴을 형성하였다. 이어서, 미세 패턴이 형성된 컬러 필터 1~6의 표면을 주사전자 현미경(SEM)을 이용하여 각각 관찰하였고, 하기 기준에 따라 상기 컬러 필터 1~6의 패턴성을 평가하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
양호: 미세 패턴 표면 상에 언더컷(undercut) 없음
불량: 미세 패턴 표면 상에 언더컷 있음
도 5 내지 10은 각각 미세 패턴이 형성된 컬러 필터 1~6의 표면의 주사전자 현미경(SEM) 사진이다.
패턴성 평가
실시예 2-1 양호
실시예 2-2 양호
비교예 2-1 불량
비교예 2-2 불량
비교예 2-3 불량
비교예 2-4 불량
상기 표 1 및 도 5~10로부터, 실시예 2-1 및 2-2의 컬러 필터는 비교예 2-1 내지 2-4의 컬러 필터에 비해 패턴성이 우수함을 확인할 수 있다.
평가예 2: 발광 유지율 평가
상기 박막 1~6의 20mm x 20mm의 패턴부에 365nm Tube형 4W UV조사기(VL-4LC, VILBERLOURMAT)로 각각 광을 조사하여, 포토루미네선스에 의해 방출되는 파장(적색 발광 양자점은 640nm, 녹색 발광 양자점은 545nm) 영역의 광의 강도(intensity)를 스펙트럼 미터(Ocean Optics사)로 측정하였다.
이어서, 상기 컬러 필터 1~6의 20mm x 20mm의 패턴부에 365nm Tube형 4W UV조사기(VL-4LC, VILBERLOURMAT)로 광을 조사하여, 포토루미네선스에 의해 방출되는 파장(적색 발광 양자점은 640nm, 녹색 발광 양자점은 545nm) 영역의 광의 강도(intensity)를 스펙트럼 미터(Ocean Optics사)로 측정하였다.
이어서, 발광 유지율을 하기 수학식 1에 따라 계산하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 발광 유지율이 높을수록 우수한 광효율 특성을 발휘하는 것으로 판단할 수 있다.
<수학식 1>
발광 유지율 = (컬러 필터의 발광 강도 × 100)/(박막의 발광 강도)
포토레지스트 조성물 발광 유지율
(파장: 640nm)		 발광 유지율
(파장: 545nm)
실시예 2-1 1 91 -
실시예 2-2 2 - 87
비교예 2-1 3 65 -
비교예 2-2 4 - 58
비교예 2-3 5 90 -
비교예 2-4 6 - 86
상기 표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 2-1 및 2-2의 컬러 필터는 비교예 2-1 내지 2-4의 컬러 필터에 비해 발광 유지율이 매우 우수하여, 높은 광효율 특성을 가짐을 확인할 수 있다.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 구현예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 구현예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100, 1600: 컬러 필터
110, 1610: 투명 기판 120: 밴드 컷 필터
130, 1620: 격벽
140, 1630: 제1색변환층
150, 1640: 제2색변환층
160, 1650: 산란물질층
1001: 표시 장치
1100: 백라이트 장치 1200: 하부 기판
1210: 하부 편광판 1220: 제1기판
1230: TFT 어레이층 1240: 화소 전극
1300: 액정층 1400: 상부 기판
1410: 상부 편광판 1420: 제2기판
1430: 공통 전극
C1: 제1화소 영역
C2: 제2화소 영역
C3: 제3화소 영역

Claims (20)

  1. 포토루미네선스(photo-luminescence) 나노 복합체;
    광중합성 단량체;
    제1광중합 개시제;
    제2광중합 개시제;
    바인더 수지; 및
    용매;를 포함하고,
    상기 포토루미네선스 나노 복합체는 제1양자점 나노 복합체, 제2양자점 나노 복합체, 또는 이의 임의의 조합을 포함하고,
    상기 제1양자점 나노 복합체는 제1양자점 나노 입자 및 상기 제1양자점 나노 입자를 둘러싸고 제1무기물을 포함한 제1코팅층을 포함하고, 상기 제2양자점 나노 복합체는 제2양자점 나노 입자 및 상기 제2양자점 나노 입자를 둘러싸고 제2무기물을 포함한 제2코팅층을 포함하고,
    상기 제1광중합 개시제는 옥심계 화합물을 포함하고,
    상기 제2광중합 개시제는 아세토페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조페논계 화합물, 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 포토레지스트 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1양자점 나노 입자는 제1반도체 나노 결정을 포함한 코어, 상기 코어를 둘러싸고 제2반도체 나노 결정을 포함한 제1쉘 및 제3반도체 나노 결정을 포함한 제2쉘을 포함한 코어-쉘-쉘 구조를 갖는, 포토레지스트 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1반도체 나노 결정, 제2반도체 나노 결정 및 제3반도체 나노 결정은 서로 독립적으로, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, InP, InN, InAs, GaN, GaP, GaAs, ZnCdS, ZnSeS, ZnCdSeS, CdZnSe, InZnP, InGaP, GaPZnS, GaPZnSe, GaPZnSeS, 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 포토레지스트 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2양자점 나노 입자는 제4반도체 나노 결정을 포함한 코어 및 상기 코어를 둘러싸고 제5반도체 나노 결정을 포함한 쉘을 포함한 코어-쉘 구조를 갖는, 포토레지스트 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제4반도체 나노 결정 및 상기 제5반도체 나노 결정은 서로 독립적으로, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, InP, InN, InAs, GaN, GaP, GaAs, ZnCdS, ZnSeS, ZnCdSeS, CdZnSe, InZnP, InGaP, GaPZnS, GaPZnSe, GaPZnSeS, 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 포토레지스트 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1무기물 및 제2무기물은 서로 독립적으로, SiO2, TiO2, ZnO2, Al2O3, 알루미나 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 포토레지스트 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1양자점 나노 복합체는 상기 제1양자점 나노 입자와 상기 제1코팅층 사이에 개재된 제1보조층을 더 포함할 수 있고, 상기 제2양자점 나노 복합체는 상기 제2양자점 나노 입자와 상기 제2코팅층 사이에 개재된 제2보조층을 더 포함한, 포토레지스트 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1보조층 및 제2보조층은 서로 독립적으로, 폴리비닐피롤리돈, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 포토레지스트 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광중합성 단량체는 에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜디(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)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트 숙신산에스테르, 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 포토레지스트 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 옥심계 화합물은 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-0-벤조에이트， 1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1,2-디온-2-옥심-0-벤조에이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1-온옥심-0-아세테이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-부탄-1-온-2-옥심-0-아세테이트, 2-(0-벤조일옥심)-1-[4-(페닐티오)페닐]-1,2-옥탄디온, 1-(0-아세틸옥심)-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에탄온, 0-에특시카르보닐-α-옥시아미노-1-페닐프로판-1-온, 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 포토레지스트 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 아세토페논계 화합물은 4-페녹시 디클로로아세토페논, 4-t-부틸 디클로로아세토페논, 4-t-부틸 트리클로로아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸-프로판-1-온, 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐-(2-히드록시-2-프로필)케톤, 1-히드록시 시클로헥실 페닐 케톤 및 2-메틸-1- [4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 포토레지스트 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 티오크산톤계 화합물은 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2- 메틸티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸 티오크산톤 및 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 포토레지스트 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 벤조페논계 화합물은 벤조페논, 벤조일 벤조산, 벤조일 벤조산 메틸 에스테르, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸 디페닐 설파이드 및 3,3'-디메틸-4-메톡시 벤조페논, 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 포토레지스트 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 바인더 수지는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 포토레지스트 조성물.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 용매는 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸 셀로솔브 아세테이트, 2-히드록시에틸 프로피오네이트, 디에틸렌 글리콜 모노메틸, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필에테르 아세테이트, 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 포토레지스트 조성물.
  16. 제1화소 영역, 제2화소 영역 및 제3화소 영역을 포함하고,
    상기 제1화소 영역은 입사광을 제1컬러의 광으로 변환하는 제1색변환층을 포함하고,
    상기 제2화소 영역은 입사광을 제2컬러의 광으로 변환하는 제2색변환층을 포함하고,
    상기 제3화소 영역은 산란 물질층을 포함하고,
    상기 제1색변환층은 제1포토레지스트 조성물의 광경화물을 포함하고, 상기 제2색변환층은 제2포토레지스트 조성물의 광경화물을 포함하고,
    상기 제1포토레지스트 조성물 및 제2포토레지스트 조성물은 서로 독립적으로, 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 포토레지스트 조성물 중에서 선택되되, 상기 제1포토레지스트 조성물 및 제2포토레지스트 조성물은 서로 상이한, 컬러 필터.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1포토레지스트 조성물에 포함된 포토루미네선스 나노 복합체는 제1양자점 나노 복합체를 포함하고,
    상기 제2포토레지스트 조성물에 포함된 포토루미네선스 나노 복합체는 제2양자점 나노 복합체를 포함한, 컬러 필터.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 산란 물질층은 TiO2를 포함한, 컬러 필터.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 입사광은 청색광인, 컬러 필터.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 제1컬러는 적색광이고, 상기 제2컬러는 녹색광인, 컬러 필터.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019181698A1 (ja) * 2018-03-23 2019-09-26 東レ株式会社 感光性樹脂組成物、硬化膜、色変換基板、画像表示装置、および硬化膜の製造方法
US10851297B2 (en) * 2018-07-10 2020-12-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Composition, patterned film, and electronic device including the same
KR20200012739A (ko) * 2018-07-27 2020-02-05 닛뽄 가야쿠 가부시키가이샤 전자 부품용 봉지제, 전자 부품 및 액정 표시 셀
KR102634132B1 (ko) 2018-08-27 2024-02-06 동우 화인켐 주식회사 컬러 필터 및 이를 포함하는 화상표시장치
KR102285669B1 (ko) 2018-08-27 2021-08-04 동우 화인켐 주식회사 컬러 필터, 그 제조 방법, 및 컬러 필터를 포함하는 화상표시장치
CN109946924B (zh) * 2019-02-21 2022-09-16 苏州星烁纳米科技有限公司 树脂组合物及显示装置
KR102153965B1 (ko) * 2019-02-28 2020-09-09 동우 화인켐 주식회사 광변환 잉크 조성물, 컬러필터 및 화상표시장치
KR20210137521A (ko) * 2019-03-12 2021-11-17 메르크 파텐트 게엠베하 조성물
KR102153629B1 (ko) * 2019-03-14 2020-09-08 동우 화인켐 주식회사 광변환 잉크 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 이를 포함하는 화상표시장치
CN112233567A (zh) * 2019-06-27 2021-01-15 成都辰显光电有限公司 色彩转化组件及其制作方法、显示面板
KR102709934B1 (ko) 2019-06-28 2024-09-26 삼성디스플레이 주식회사 비카드뮴 양자점 및 이를 포함한 복합체와 표시소자
KR102713258B1 (ko) 2019-06-28 2024-10-04 삼성디스플레이 주식회사 비카드뮴 양자점 및 이를 포함한 복합체와 표시소자
KR102746318B1 (ko) * 2019-10-01 2024-12-24 삼성디스플레이 주식회사 양자점, 이를 포함하는 조성물과 복합체, 및 이를 포함하는 전자 소자
CN114503021B (zh) 2019-10-04 2024-04-23 东友精细化工有限公司 色彩转换面板
KR20210052886A (ko) * 2019-11-01 2021-05-11 한국전기연구원 양자점 색변환 구조체를 갖는 컬러필터, 이를 포함하는 표시장치 및 그 제조방법
CN111061084B (zh) * 2019-12-05 2020-12-04 Tcl华星光电技术有限公司 彩膜基板的制备方法及彩膜基板
KR102753632B1 (ko) 2020-01-31 2025-01-14 동우 화인켐 주식회사 색변환 소자, 이를 포함하는 색변환 필터 및 화상표시장치
KR102346577B1 (ko) 2020-03-03 2022-01-03 동우 화인켐 주식회사 색변환 화소, 색변환 화소용 조성물 및 이를 포함하는 표시장치
KR102807528B1 (ko) * 2020-03-13 2025-05-14 삼성디스플레이 주식회사 양자점, 복합체, 그리고 이를 포함하는 소자
KR102597304B1 (ko) * 2021-01-18 2023-11-02 주식회사 신아티앤씨 코어-쉘 구조 양자점 입자의 제조방법, 이에 의해 제조된 코어-쉘 구조 양자점 입자, 상기 코어-쉘 구조 양자점 입자 집단 및 이를 포함하는 디스플레이장치
KR20220152805A (ko) 2021-05-10 2022-11-17 동우 화인켐 주식회사 색변환 화소용 잉크 조성물, 색변환 화소, 컬러필터 및 표시장치
KR20230000749A (ko) 2021-06-25 2023-01-03 동우 화인켐 주식회사 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 색변환층, 이를 포함하는 컬러필터 및 화상표시장치
CN118076701A (zh) * 2021-08-20 2024-05-24 默克专利股份有限公司 组合物
CN118795731B (zh) * 2024-09-11 2024-12-03 南京理工大学 一种用于高分辨像元制造的量子点光刻胶

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160011506A1 (en) 2013-12-30 2016-01-14 Boe Technology Group Co., Ltd. Photosensitive resin composition and method for forming quantum dot pattern using the same
US20160362602A1 (en) 2014-12-19 2016-12-15 Boe Technology Group Co., Ltd. Modified Quantum Dot and Method for Preparing the Same, Colorant, Photosensitive Resin Composition, Color Filter and Display Device
US20170075215A1 (en) 2015-09-11 2017-03-16 Samsung Display Co., Ltd. Photosensitive resin composition and display device using the same
US20170176811A1 (en) 2015-06-24 2017-06-22 Boe Technology Group Co., Ltd. Color photoresist and its use, color film substrate, display panel and liquid crystal display
US20170194530A1 (en) 2016-01-04 2017-07-06 Boe Technology Group Co., Ltd. Quantum dot film, its preparation method, its patterning method, and its display device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6322901B1 (en) 1997-11-13 2001-11-27 Massachusetts Institute Of Technology Highly luminescent color-selective nano-crystalline materials
KR101110071B1 (ko) 2005-04-29 2012-02-24 삼성전자주식회사 자발광 ｌｃｄ
KR101588317B1 (ko) 2008-11-11 2016-01-27 삼성전자주식회사 감광성 양자점, 이를 포함한 조성물 및 상기 조성물을 이용한 양자점-함유 패턴 형성 방법
KR101562424B1 (ko) 2009-02-23 2015-10-21 이섬 리서치 디벨러프먼트 컴파니 오브 더 히브루 유니버시티 오브 예루살렘 엘티디. 나노구조체를 사용하는 광학 디스플레이 장치 및 이의 방법
KR101463602B1 (ko) 2012-07-03 2014-11-20 주식회사 엘엠에스 캡슐화된 양자점 및 이를 이용한 장치
KR101426448B1 (ko) 2012-11-09 2014-08-05 주식회사 엘엠에스 나노 복합체, 이를 포함하는 광학 부재 및 백라이트 유닛
KR101879016B1 (ko) * 2014-11-21 2018-07-16 동우 화인켐 주식회사 자발광 감광성 수지 조성물, 이로부터 제조된 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 화상표시장치
KR102660293B1 (ko) * 2015-01-09 2024-04-25 삼성디스플레이 주식회사 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 색변환 패널 및 표시 장치
KR102153733B1 (ko) * 2015-01-26 2020-09-08 동우 화인켐 주식회사 컬러필터 및 이를 이용한 화상표시장치
US9899575B2 (en) * 2015-04-30 2018-02-20 Nano And Advanced Materials Institute Limited Method of continuous flow synthesis and method of correcting emission spectrum of light emitting device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160011506A1 (en) 2013-12-30 2016-01-14 Boe Technology Group Co., Ltd. Photosensitive resin composition and method for forming quantum dot pattern using the same
US20160362602A1 (en) 2014-12-19 2016-12-15 Boe Technology Group Co., Ltd. Modified Quantum Dot and Method for Preparing the Same, Colorant, Photosensitive Resin Composition, Color Filter and Display Device
US20170176811A1 (en) 2015-06-24 2017-06-22 Boe Technology Group Co., Ltd. Color photoresist and its use, color film substrate, display panel and liquid crystal display
US20170075215A1 (en) 2015-09-11 2017-03-16 Samsung Display Co., Ltd. Photosensitive resin composition and display device using the same
US20170194530A1 (en) 2016-01-04 2017-07-06 Boe Technology Group Co., Ltd. Quantum dot film, its preparation method, its patterning method, and its display device

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