KR102300328B1 - 흑색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 표시 장치 - Google Patents

흑색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광중합 개시제로 화학식 1의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 표시 장치에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112017030931615-pat00020

(화학식 내 치환기의 정의는 명세서 내에서와 같다)
본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물은 유기 발광 표시 장치를 제조하는 데 있어서 고압 증착 과정 중에 유기 발광 소자 구동에 치명적인 아웃가스 성분의 용출을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 표시 장치는 콘트라스트 및 휘도가 우수한 이점이 있다.

Description

흑색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 표시 장치{A BLACK COLORED PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION AND DISPLAY DEVICE PRODUCED USING THE SAME}
본 발명은 흑색 감광성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 표시 장치에 관한 것이다.
평판 표시 장치(Flat Panel Display Device) 중에 하나인 유기 발광 표시 장치는 자체 발광형이기 때문에 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device)에 비해 시야각, 콘트라스트(Contrast) 등이 우수하며, 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다. 또한 직류 저전압 구동이 가능하며, 응답속도가 빠르며, 구성하는 소자 모두가 고체이기 때문에 외부 충격에 강하고 사용 온도 범위도 넓을 뿐만 아니라 제조 비용 측면에서도 저렴하다는 장점이 있다.
특히, 유기 발광 표시 장치의 제조 공정은 액정 표시 장치나 PDP(Plasma Display Panel)와는 달리 증착/식각(Deposition/Etching) 공정의 반복 및 인캡슐레이션(Encapsulation) 공정으로 이루어지기 때문에 공정이 매우 단순하다는 장점이 있다.
이러한 유기 발광 표시 장치는 각 픽셀간 경계를 구분지어 주면서 이들을 절연시키는 화소정의막(PDL, Pixel Defined Layer)층과 상기 화소정의막의 하부에 평탄하게 형성되면서 절연 특성을 갖는 평탄화층을 포함한다. 이때, 상기 화소정의막층은 포토리소그래피 공정을 통해 정밀하게 패터닝된다.
대한민국 공개특허 제2015-0072581호는 적어도 하나의 실록산(SiO3/2)이 반복적으로 연결된 폴리실록산을 포함하는 OLED 디스플레이 장치용 감광성 수지 조성물에 관한 것으로서, 상기 감광성 수지 조성물이 OLED 디스플레이 장치의 각 픽셀간 경계를 구분지어 주면서 절연시키는 PDL층과 상기 PDL층의 하부에 평탄하게 평성되면서 절연 특성을 갖는 평탄화층으로 사용될 수 있다는 내용을 개시하고 있다.
그러나, 상기 감광성 수지 조성물은 투명한 조성물이기 때문에 외광이 밝을 경우 콘트라스트가 좋지 않으며, 유기 발광 소자의 음극면은 반사율이 우수한 금속으로 되어 있기 때문에 외부에서 유기 발광 소자 내부로 들어오는 빛이 유기 발광 소자의 음극면에 반사되어 발광층에서 나오는 빛과 섞이는 문제점이 존재한다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 현재 대부분의 유기발광소자는 투명기판 하부에 원편광판(Circular polarizer)을 형성함으로써 음극에 의한 외부 입사광의 반사를 줄였다. 즉, 상기 원편광판에 의해 외부의 빛이 입사될 때, 절반이 차단되고, 나머지 반은 음극에 반사되어 나올 때 차단됨으로써, 외광에 의한 콘트라스트 저하를 억제할 수 있다.
그러나 상술한 종래의 투명기판 위에 원편광판을 붙인 유기발광소자는 음극에 의한 외부 입사광의 반사를 크게 줄여줌과 동시에 유기 발광층으로부터 외부로 발산되는 빛까지도 차단하기 때문에, 콘트라스트는 향상되지만 휘도는 50%이상 감소하는 문제점과 고비용이 야기되는 문제점이 있었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위해, 외부 입사광을 흡수하여, 콘트라스트를 향상시키는 블랙 화소정의막을 형성할 수 있다. 블랙 화소정의막(Pixel Defined Layer)은 포토리소그래피 공정을 통해 정밀하게 패터닝되며, 유기발광소자 픽셀을 제작하는 고압 증착 공정 중에 소자 구동에 치명적인 아웃가스 성분이 용출되지 않아야 하는 신뢰성이 요구된다.
그러나 종래의 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Deivce)에서 사용되는 BM(Black Matrix)용 감광성 수지 조성물의 경우에는 유기 발광 소자 픽셀을 제작하는 고압 증착 공정 중에 유기 발광 소자 구동에 치명적인 아웃가스 성분이 용출되어 휘도 저하 및 심한 경우 유기 발광 소자가 구동이 불가능한 문제점이 존재한다.
그러므로, 유기 발광 표시 장치를 제조하는 데 있어서 고압 증착 과정 중에 유기 발광 소자 구동에 치명적인 아웃가스 성분의 용출을 최소화하며, 우수한 콘트라스트 및 휘도를 가지는 유기 발광 표시 장치를 제조할 수 있는 감광성 수지 조성물에 대한 연구가 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제2015-0072581호 (2015.06.30.)
본 발명은 유기 발광 표시 장치를 제조하는 데 있어서 고압 증착 과정 중에 유기 발광 소자 구동에 치명적인 아웃가스 성분의 용출을 감소시키며, 외부 입사광을 흡수하여 콘트라스트 및 휘도를 향상시킬 수 있는 흑색 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 흑색 감광성 수지 조성물을 이용한 화소정의막을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물은 광중합 개시제가 하기 화학식 1의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure 112017030931615-pat00001
또한, 본 발명은 전술한 흑색 감광성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 화소정의막을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물은 유기발광소자 또는 양자점발광소자의화소정의막을 형성하는 데 사용될 수 있으며, 유기발광소자 또는 양자점발광소자를 포함하는 표시 장치를 제조하는 데 있어서 고압 증착 과정 중에 유기발광소자 또는 양자점발광소자 구동에 치명적인 아웃가스 성분의 용출을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
그러므로, 본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 화소정의막을 포함하는 유기발광소자, 양자점발광소자, 및 상기 유기발광소자 또는 양자점발광소자를 포함하는 표시 장치는 휘도, 구동성 및 내구성 등에서 우수한 이점이 있다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
<흑색 감광성 수지 조성물>
본 발명의 한 양태는, 착색제, 결합제 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제, 및 용제를 포함하며, 상기 광중합 개시제가 하기 화학식 1로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 흑색 감광성 수지 조성물에 관한 것이다. 바람직하게, 본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물은 유기발광소자 또는 양자점발광소자의 화소정의막을 형성하는 데 사용될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112017030931615-pat00002
상기 화학식 1에서,
R1, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 수소, C1-C20알킬, OR15, 할로겐, 또는 NO2이거나;
또는 R1 및 R2, R2 및 R3, R3 및 R4는 서로 독립적으로 함께
Figure 112017030931615-pat00003
으로서, 이들이 부착되어 있는 탄소 원자와 함께 6-원 고리를 형성하고;
R11, R12, R13, R14는 서로 독립적으로 수소, 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, 페닐, CN, OH, SH, C1-C4-알콕시, (CO)OH에 의해 또는 (CO)O(C1-C4알킬)에 의해 치환된 C1-C20알킬이거나;
또는 R11, R12, R13, R14는 서로 독립적으로 비치환된 페닐 또는 1개 이상의 C1-C6알킬, 할로겐, CN, OR15에 의해 또는 NR17R18에 의해 치환된 페닐이거나;
또는 R11, R12, R13, R14는 서로 독립적으로 할로겐, CN, OR15, SR16, SOR16, SO2R16 또는 NR17R18이고, 여기서 치환기 OR15, SR16 또는 NR17R18은 임의로 나프틸 고리의 탄소 원자 중 1개와 함께 라디칼 R15, R16, R17 및/또는 R18을 통해 5- 또는 6-원 고리를 형성하고;
R5는, 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, R15, COOR15, OR15, SR16, CONR17R18, NR17R18에 의해 치환된 C1-C20알킬이거나;
또는 R5는 1개 이상의 O, S, SO, SO2, NR23 또는 CO가 개재된 C2-C20알킬이거나,
또는 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, CO 또는 NR23이 개재된 C2-C12알케닐이고,
여기서 개재된 C2-C20알킬 및 비개재 또는 개재된 C2-C12알케닐은 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐에 의해 치환되거나;
또는 R5는 C4-C8시클로알케닐, C2-C12알키닐, 또는 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, S, CO 또는 NR23이 개재된 C3-C10시클로알킬이거나;
또는 R5는 페닐 또는 나프틸이고, 이들 각각은 비치환되거나 또는 1개 이상의 OR15, SR16, NR17R18, COR22, CN, NO2, 할로겐, C1-C20알킬, C1-C4할로알킬, 1개 이상의 O, S, CO 또는 NR23이 개재된 C2-C20알킬에 의해 치환되거나, 또는 이들 각각은 C3-C10시클로알킬에 의해 또는 1개 이상의 O, S, CO 또는 NR24이 개재된 C3-C10시클로알킬에 의해 치환되고;
R6, R7, R8, R9, R10은 수소, 페닐-C1-C3알킬, 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, OH, SH, CN, C3-C6알켄옥시, OCH2CH2CN, OCH2CH2(CO)O(C1-C4알킬), O(CO)-(C1-C4알킬), O(CO)-(C2-C4)알케닐, O(CO)-페닐, (CO)OH, (CO)O(C1-C4알킬), C3-C20시클로알킬, SO2-(C1-C4할로알킬), O(C1-C4할로알킬)에 의해 또는 1개 이상의 O가 개재된 C3-C20시클로알킬에 의해 치환된 C1-C20알킬이거나;
또는 R6, R7, R8, R9, R10은 1개 이상의 O, S 또는 NR24이 개재된 C2-C20알킬이거나;
또는 R6, R7, R8, R9, R10은 (CH2CH2O)n+1H, (CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8알킬), C1-C8알카노일, C2-C12알케닐, C3-C6알케노일, 또는 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, S, CO 또는 NR23이 개재된 C3-C20시클로알킬이거나;
또는 R6, R7, R8, R9, R10은, 비개재되거나 또는 1개 이상의 O가 개재된 C1-C8알킬-C3-C10시클로알킬이거나;
또는 R6, R7, R8, R9, R10은, 비치환되거나 또는 1개 이상의 C1-C6알킬, 할로겐, OH 또는 C1-C3알콕시에 의해 치환된 벤조일이거나;
또는 R6, R7, R8, R9, R10은 페닐, 나프틸 또는 C3-C20헤테로아릴이고, 이들 각각은 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, OH, C1-C12알킬, C1-C12알콕시, CN, NO2, 페닐-C1-C3알킬옥시, 페녹시, C1-C12알킬술파닐, 페닐술파닐, N(C1-C12알킬)2, 디페닐아미노에 의해 치환되고;
R15는 수소, 페닐-C1-C3알킬, 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, OH, SH, CN, C3-C6알켄옥시, OCH2CH2CN, OCH2CH2(CO)O(C1-C4알킬), O(CO)-(C1-C4알킬), O(CO)-(C2-C4)알케닐, O(CO)-페닐, (CO)OH, (CO)O(C1-C4알킬), C3-C20시클로알킬, SO2-(C1-C4할로알킬), O(C1-C4할로알킬)에 의해 또는 1개 이상의 O가 개재된 C3-C20시클로알킬에의해 치환된 C1-C20알킬이거나;
또는 R15는 1개 이상의 O, S 또는 NR23이 개재된 C2-C20알킬이거나;
또는 R15는 (CH2CH2O)n+1H, (CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8알킬), C1-C8알카노일, C2-C12알케닐, C3-C6알케노일, 또는 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, S, CO 또는 NR23이 개재된 C3-C20시클로알킬이거나;
또는 R15는, 비개재되거나 또는 1개 이상의 O가 개재된 C1-C8알킬-C3-C10시클로알킬이거나;
또는 R15는, 비치환되거나 또는 1개 이상의 C1-C6알킬, 할로겐, OH 또는 C1-C3알콕시에 의해 치환된 벤조일이거나;
또는 R15는 페닐, 나프틸 또는 C3-C20헤테로아릴이고, 이들 각각은 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, OH, C1-C12알킬, C1-C12알콕시, CN, NO2, 페닐-C1-C3알킬옥시, 페녹시, C1-C12알킬술파닐, 페닐술파닐, N(C1-C12알킬)2, 디페닐아미노 또는
Figure 112017030931615-pat00004
에 의해 치환되고;
R16은 수소, C2-C12알케닐, C3-C20시클로알킬 또는 페닐-C1-C3알킬이고, 여기서 C2-C12알케닐, C3-C20시클로알킬 또는 페닐-C1-C3알킬은 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, S, CO, NR23 또는 COOR15가 개재되거나;
또는 R16은, 비치환되거나 또는 1개 이상의 OH, SH, CN, C3-C6알켄옥시, OCH2CH2CN, OCH2CH2(CO)O(C1-C4알킬), O(CO)-(C2-C4)알케닐, O(CO)-(C1-C4알킬), O(CO)-페닐 또는 (CO)OR15에 의해 치환된 C1-C20알킬이거나;
또는 R16은 1개 이상의 O, S, CO, NR23 또는 COOR15이 개재된 C2-C20알킬이거나;
또는 R16은 (CH2CH2O)nH, (CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8알킬), C2-C8알카노일 또는 C3-C6알케노일이거나;
또는 R16은, 비치환되거나 또는 1개 이상의 C1-C6알킬, 할로겐, OH, C1-C4알콕시 또는 C1-C4알킬술파닐에 의해 치환된 벤조일이거나;
또는 R16은 페닐, 나프틸 또는 C3-C20헤테로아릴이고, 이들 각각은 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, C1-C12알킬, C1-C4할로알킬, C1-C12알콕시, CN, NO2, 페닐-C1-C3알킬옥시, 페녹시, C1-C12알킬술파닐, 페닐술파닐, N(C1-C12알킬)2, 디페닐아미노, (CO)O(C1-C8알킬), (CO)-C1-C8알킬, (CO)N(C1-C8알킬)2 또는
Figure 112017030931615-pat00005
에 의해 치환되고;
R17 및 R18은 서로 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C2-C4히드록시알킬, C2-C10알콕시알킬, C2-C5알케닐, C3-C20시클로알킬, 페닐-C1-C3알킬, C1-C8알카노일, C1-C8알카노일옥시, C3-C12알케노일, SO2-(C1-C4할로알킬) 또는 벤조일이거나;
또는 R17 및 R18은 페닐, 나프틸 또는 C3-C20헤테로아릴이고, 이들 각각은 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, C1-C4할로알킬, C1-C20알콕시, C1-C12알킬, 벤조일 또는 C1-C12알콕시에 의해 치환되거나;
또는 R17 및 R18은 이들이 부착되어 있는 N-원자와 함께, 비개재되거나 또는 O, S 또는 NR15이 개재된 5- 또는 6-원 포화 또는 불포화 고리를 형성하고, 상기 5- 또는 6-원 포화 또는 불포화 고리는 비치환되거나 또는 1개 이상의 C1-C20알킬, C1-C20알콕시, =O, OR15, SR16, NR19R20, (CO)R21, NO2, 할로겐, C1-C4-할로알킬, CN, 페닐에 의해 또는 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, S, CO 또는 NR15이 개재된 C3-C20시클로알킬에 의해 치환되거나;
또는 R17 및 R18은 이들이 부착되어 있는 N-원자와 함께, 비치환되거나 또는 1개 이상의 C1-C20알킬, C1-C4할로알킬, C1-C20알콕시, =O, OR15, SR16, NR19R20, (CO)R21, 할로겐, NO2, CN, 페닐에 의해 또는 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, S, CO 또는 NR15이 개재된 C3-C20시클로알킬에 의해 치환된 헤테로방향족 고리계를 형성하고;
R19 및 R20은 서로 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C1-C4할로알킬, C3-C10시클로알킬 또는 페닐이거나;
또는 R19 및 R20은 이들이 부착되어 있는 N-원자와 함께, 비개재되거나 또는 O, S 또는 NR23이 개재된 5- 또는 6-원 포화 또는 불포화 고리를 형성하고, 상기 5- 또는 6-원 포화 또는 불포화 고리는 축합되지 않거나 또는 상기5- 또는 6-원 포화 또는 불포화 고리에 벤젠 고리가 축합되고;
R21은 수소, OH, C1-C20알킬, C1-C4할로알킬, 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, CO 또는 NR24이 개재된 C2-C20알킬, 비개재되거나 또는 O, S, CO 또는 NR24이 개재된 C3-C20시클로알킬이거나,
또는 R21은 페닐, 나프틸, 페닐-C1-C4알킬, OR15, SR16 또는 NR19R20이고;
R22는 C6-C20아릴 또는 C3-C20헤테로아릴이고, 이들 각각은 비치환되거나 또는 1개 이상의 페닐, 할로겐, C1-C4할로알킬, CN, NO2, OR15, SR16, NR17R18에 의해 또는 1개 이상의 O, S 또는 NR23이 개재된 C1-C20알킬에 의해 치환되거나, 또는 이들 각각은, 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, COOR15, CONR17R18, 페닐, C3-C8시클로알킬, C3-C20헤테로아릴, C6-C20아릴옥시카르보닐, C3-C20헤테로아릴옥시카르보닐, OR15, SR16 또는 NR17R18에 의해 치환된 1개 이상의 C1-C20알킬에 의해 치환되거나;
또는 R22는 수소, 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, 페닐, OH, SH, CN, C3-C6알켄옥시, OCH2CH2CN, OCH2CH2(CO)O(C1-C4알킬), O(CO)-(C1-C4알킬), O(CO)-페닐, (CO)OH 또는 (CO)O(C1-C4알킬)에 의해 치환된 C1-C20알킬이거나;
또는 R22는 1개 이상의 O, S 또는 NR24가 개재된 C2-C12알킬이거나;
또는 R22는 (CH2CH2O)n+1H, (CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8알킬), C2-C12알케닐 또는 C3-C8시클로알킬이거나;
또는 R22는 SR16에 의해 치환된 페닐이고, 여기서 라디칼 R16은 CO R22 기가 부착되어 있는 카르바졸 모이어티의 페닐 또는 나프틸 고리에 대한 직접 결합을 나타내고;
n은 1-20이고;
R23은 수소, C1-C20알킬, C1-C4할로알킬, 1개 이상의 O 또는 CO가 개재된 C2-C20알킬이거나, 또는 페닐-C1-C4알킬, 비개재되거나 또는 1개 이상의 O 또는 CO가 개재된 C3-C8시클로알킬이거나, 또는 (CO)R17이거나, 또는 비치환되거나 또는 1개 이상의 C1-C20알킬, 할로겐, C1-C4할로알킬, OR15, SR16, NR17R18 또는
Figure 112017030931615-pat00006
에 의해 치환된 페닐이고;
R24는 수소, C1-C20알킬, C1-C4할로알킬, 1개 이상의 O 또는 CO가 개재된 C2-C20알킬이거나, 또는 페닐-C1-C4알킬, 비개재되거나 또는 1개 이상의 O 또는 CO가 개재된 C3-C8시클로알킬이거나, 또는 (CO)R17이거나, 또는 비치환되거나 또는 1개 이상의 C1-C20알킬, 할로겐, C1-C4할로알킬, OR15, SR16, NR17R18 또는
Figure 112017030931615-pat00007
에 의해 치환된 페닐이다.
상기 광중합 개시제는 상기 화학식 1에서 R1, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 수소, C1-C20알킬, OR15, 할로겐, 또는 NO2인 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 광중합 개시제는 상기 화학식 에서 R1 및 R2, R2 및 R3, R3 및 R4는 서로 독립적으로 함께
Figure 112017030931615-pat00008
으로서, 이들이 부착되어 있는 탄소 원자와 함께 6-원 고리를 형성하는 것인 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 광중합 개시제는 상기 화학식 1에서 R1, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 수소, C1-C20알킬, OR15, 할로겐, 또는 NO2인 화합물; 및 R1 및 R2, R2 및 R3, R3 및 R4는 서로 독립적으로 함께
Figure 112017030931615-pat00009
으로서, 이들이 부착되어 있는 탄소 원자와 함께 6-원 고리를 형성하는 것인 화합물;을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
이러한 광중합 개시제는 흑색 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 5 중량%로 사용할 수 있다. 이러한 함량 범위는 광중합성 화합물의 광중합 속도 및 최종 얻어지는 도막의 물성을 고려한 것으로, 상기 범위 미만이면 중합 속도가 낮아 전체적인 공정 시간이 길어질 수 있으며, 반대로 상기 범위를 초과할 경우 과도한 반응에 의해 도막의 물성이 오히려 저하될 수 있기 때문에, 상기 범위 내에서 적절히 사용하는 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물은 광중합 개시 보조제가 더 포함될 수 있으며, 바람직하게는 아민계 화합물 및 카르복실산계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물이 광중합 개시 보조제로 사용될 수 있다.
상기 아민계 화합물은, 예를 들면, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민 및 트리이소프로판올아민 등의 지방족 아민 화합물; 4-디메틸아미노벤조산 메틸, 4-디메틸아미노벤조산 에틸, 4-디메틸아미노벤조산 이소아밀, 4-디메틸아미노벤조산 2-에틸헥실, 벤조산 2-디메틸아미노에틸, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논 및 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 방향족 아민 화합물; 등을 들 수 있으며, 이 중에서도 방향족 아민 화합물이 바람직하다.
상기 카르복실산계 화합물은, 예를 들면, 페닐티오아세트산, 메틸페닐티오아세트산, 에틸페닐티오아세트산, 메틸에틸페닐티오아세트산, 디메틸페닐티오아세트산, 메톡시페닐티오아세트산, 디메톡시페닐티오아세트산, 클로로페닐티오아세트산, 디클로로페닐티오아세트산, N-페닐글리신, 페녹시아세트산, 나프틸티오아세트산, N-나프틸글리신 및 나프톡시아세트산 등의 방향족 헤테로아세트산류 등을 들 수 있다.
이들 광중합 개시 보조제를 사용하는 경우, 광중합 개시제 1몰당 통상적으로 10몰 이하, 바람직하게는 0.01 내지 5몰의 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. 상기의 범위에 있으면 흑색 감광성 수지 조성물의 감도가 더 높아지고, 이 조성물을 사용하여 형성되는 화소정의막의 생산성이 향상되는 경향이 있기 때문에 바람직하다.
본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물의 한 실시형태에서, 흑색 감광성 수지 조성물은 착색제, 결합제 수지, 광중합성 화합물, 용제 및 첨가제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분을 더 포함한다. 이하 이들 성분에 대해 구체적으로 설명한다.
착색제
본 발명에서 사용되는 착색제는 흑색 안료 또는 염료, 및 유기 안료 또는 염료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 착색제는 흑색 안료 또는 염료와 같이 흑색 그 자체일 수도 있고, 여러 안료 또는 염료를 혼합하여 흑색을 얻을 수 있는 경우도 포함된다. 착색제는 가시광선에서 차광성이 존재한다면 특별히 제한되지 않는다.
상기 흑색 안료로는, 특별한 제한 없이 공지된 것이 사용될 수 있으나, 구체적으로 아닐린 블랙, 락탐 블랙, 퍼릴렌 블랙, 카본블랙, 산화크롬, 산화철 및 티탄블랙 등이 사용될 수 있으며 이들은 1종 단독 또는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 상기 카본 블랙으로는 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 서멀 블랙, 램프 블랙 등을 들 수 있다.
필요한 경우 전기 절연성을 위해 표면에 수지가 피복된 카본 블랙이 사용될 수 있다. 상기 수지가 피복된 카본 블랙은 수지가 피복되어 있지 않은 카본 블랙에 비해 도전성이 낮기 때문에, 블랙 매트릭스 또는 화소정의막 형성 시에 우수한 전기 절연성을 부여 할 수 있는 이점이 있다.
착색제로 사용되는 흑색 안료 또는 염료, 및 유기 안료 또는 염료는 화소정의막에 요구되는 특성에 알맞게 함량을 조절할 수 있다. 상기 착색제는 상기 흑색 감광성 수지 조성물 전체 100중량%에 대하여 1 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 내지 40 중량%으로 포함될 수 있다. 착색제의 함량이 상기 범위 미만인 경우 차광성이 충분하지 않으며, 상기 범위를 초과하는 경우 패터닝 후 얻어진 패턴의 품질이 저하될 우려가 있다.
본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물은 이 외에도 당업계에서 통상적으로 사용되는 결합제 수지, 광중합성 화합물, 용제 및 첨가제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
결합제 수지
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 결합제 수지는 하기 화학식 2의 화합물(이하, A1이라고 함)을 포함한 공중합 반응으로 얻어지는 공중합체를 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112017030931615-pat00010
상기 화학식 2에서,
R25는 수소원자; 또는 수산기로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 알킬기이고,
R26은 단순결합; 또는 헤테로 원자가 포함되거나 포함되지 않는 C1 내지 C20의 지방족 또는 방향족 탄화수소기이다.
본 발명에서 상기 알킬은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며 예컨대, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에서 헤테로 원자는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명에서 지방족 탄화수소기는 직쇄 지방족 탄화수소기와 분지쇄 지방족 탄화수소기, 포화 지방족 탄화수소기와 불포화 지방족 탄화수소기를 모두 포함할 수 있다. 예컨대, 메틸기, 에틸기, 노말-프로필기, 이소-프로필기, 노말-부틸기, sec-부틸기, 이소-부틸기, 터-부틸기, 펜틸기, 헥실기 등의 알킬기; 스티릴과 같은 이중결합을 갖는 알케닐기; 및 아세틸렌기와 같은 삼중결합을 갖는 알키닐기가 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 방향족 탄화수소기는 예컨대, 페닐, 비페닐, 터페닐 등의 단환식 방향족환, 및 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페릴레닐등의 다환식 방향족환 등이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 결합제 수지는 상기 화학식 2의 화합물(A1)과, 불포화 카르복실산 함유 단량체(이하, A2이라고 함); 및 상기 화학식 2의 화합물(A1) 및 불포화 카르복실산 함유 단량체(A2)와 공중합이 가능한 불포화 결합을 갖는 화합물(이하, A3이라고 함)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함하여 공중합 반응으로 얻어지는 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 결합제 수지(A)의 구성단위의 전체 몰수에 대한 상기 (A1)으로부터 유도되는 구성단위의 비율은 20 내지 90몰%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 40 내지 70몰%로 포함될 수 있다. 상기 (A1)이 20몰% 미만으로 포함되는 경우에는 아웃가스 발생량을 감소시키는 효과가 부족해 지며, 90몰%를 초과하는 경우에는 현상액에 대한 용해도가 낮아져 패턴 형성이 어려운 문제가 발생되어 바람직하지 않다.
상기 결합제 수지(A)에 상기 (A2)가 함유되는 경우, 상기 결합제 수지(A)의 구성단위의 합계 몰수에 대한 상기 (A2)로부터 유도되는 구성단위의 비율은 0 초과 70몰% 이하인 것이 바람직하다. 상기 결합제 수지(A)에 상기 (A3)가 함유되는 경우, 상기 결합제 수지(A)의 구성단위의 합계 몰수에 대한 상기 (A3)로부터 유도되는 구성단위의 비율은 0 초과 70몰% 이하인 것이 바람직하다. 상기 (A2) 및 (A3)가 상기 범위 내로 포함될 경우, 현상액에 대한 용해도가 높아져 패턴 형성이 용이한 이점이 있으므로 바람직하다.
상기 결합제 수지(A)는 광이나 열의 작용에 의한 반응성 및 알칼리 용해성을 가지며, 착색제를 비롯한 고형분의 분산매로서 작용하며, 결착 수지의 기능을 수행하는 것을 의미한다.
상기 불포화 카르복실기 함유 단량체(A2)로는, 예를 들어, 불포화 모노카르복실산이나, 불포화 디카르복실산, 불포화 트리카르복실산 등의 분자 중에 1개 이상의 카르복실기를 갖는 불포화 카르복실산 등을 들 수 있다.
상기 불포화 모노카르복실산으로는, 예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산, 신남산 등을 들 수 있다
상기 불포화 디카르복실산으로서는, 예를 들어, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산 등을 들 수 있다.
상기 불포화 다가 카르복실산은 산무수물일수도 있으며, 구체적으로는 말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 시트라콘산 무수물 등을 들 수 있다. 또한, 상기 불포화 다가 카르복실산은 그의 모노(2-메타크릴로일옥시알킬)에스테르일 수도 있으며, 예컨대, 숙신산모노(2-아크릴로일옥시에틸), 숙신산모노(2-메타크릴로일옥시에틸), 프탈산모노(2-아크릴로일옥시에틸), 프탈산모노(2-메타크릴로일옥시에틸) 등 일 수 있다. 상기 불포화 다가 카르복실산은 그 양말단 디카르복시중합체의 모노(메타)아크릴레이트일 수도 있으며, 예컨대, ω-카르복시폴리카프로락톤모노아크릴레이트, ω-카르복시폴리카프로락톤모노메타크릴레이트 등을 들수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 (A1) 및 (A2)와 공중합이 가능한 불포화 결합을 갖는 화합물(A3)로는, 예를 들면 스티렌, α-메틸스티렌, o-비닐톨루엔, m-비닐톨루엔, p-비닐톨루엔, p-클로로스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐벤질메틸에테르, m-비닐벤질메틸에테르, p-비닐벤질메틸에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르,m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르, 인덴 등의 방향족 비닐 화합물; 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, i-프로필아크릴레이트, i-프로필메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, i-부틸아크릴레이트, i-부틸메타크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, sec-부틸메타크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 3-히드록시프로필아크릴레이트, 3-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타크릴레이트, 3-히드록시부틸아크릴레이트, 3-히드록시부틸메타크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 4-히드록시부틸메타크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 2-페녹시에틸메타크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시프로필 렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 디시클로펜타디에닐아크릴레이트, 디시클로펜타디에틸메타크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필메타크릴레이트, 글리세롤모노아크릴레이트, 글리세롤모노메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 에스테르류; 2-아미노에틸아크릴레이트, 2-아미노에틸메타크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 2-아미노프로필아크릴레이트, 2-아미노프로필메타크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필메타크릴레이트, 3-아미노프로필아크릴레이트, 3-아미노프로필메타크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 아미노알킬에스테르류; 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 글리시딜에스테르류; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 벤조산비닐 등의 카르복실산 비닐에스테르류; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 알릴글리시딜에테르 등의 불포화에테르류; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 시안화비닐리덴 등의 시안화 비닐 화합물; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, α-클로로아크릴아미드, N-2-히드록시에틸아크릴아미드, N-2-히드록시에틸메타크릴아미드 등의 불포화 아미드류; 말레이미드, N-페닐말레이미드. N-시클로헥실말레이미드 등의 불포화 이미드류; 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등의 지방족 공액 디엔류; 및 폴리스티렌, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리-n-부틸아크릴레이트, 폴리-n-부틸메타크릴레이트, 폴리실록산의 중합체 분자쇄의 말단에 모노아크릴로일기 또는 모노메타크릴로일기를 갖는 거대 단량체류 등을 들 수 있다. 이들 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 결합제 수지(A)는 흑색 감광성 수지 조성물 총 100중량%에 대하여 5 내지 80 중량%, 바람직하게는 5 내지 50 중량%으로 사용될 수 있다. 이러한 함량은 현상액에 대한 용해도와, 패턴 형성 등을 다각적으로 고려하여 선정된 범위로서, 상기 범위 내에서 사용할 경우 현상액에 대한 용해성이 충분하여 패턴 형성이 용이하며, 현상시에 노광부의 화소 부분의 막감소가 방지되어 비화소 부분의 누락성이 양호해진다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 결합제 수지는 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 카도계 수지를 사용할 수 있다. 상기 카도계 수지는 구체적으로 비스(4-히드록시페닐)설폰, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)설폰 및 비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)설폰, 비스(4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)헥사플루오로프로판 및 비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)헥사플루오로프로판, 비스(4-히드록시페닐)디메틸실란, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)디메틸실란 및 비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)디메틸실란, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(4-히드록시-3,5-디클로로페틸)메탄 및 비스(4-히드록시-3,5-디브로모페닐)메탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)프로판 및 2,2-비스(4-히드록시-3-클로로페닐)프로판, 비스(4-히드록시페닐)에테르, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)에테르 및 비스(4-히드록시-3,5-디클로페닐)에테르, 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시-3-클로로페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시-3-브로모페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시-3-플루오로페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시-3-메톡시페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)플루오렌 및 9,9-비스(4-히드록시-3,5-디브로모페닐)플루오렌 등으로부터 얻어진 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 카도계 수지가 결합제 수지로 사용되는 경우, 결합제 수지의 함량은 본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물의 고형분 총 중량을 기준으로 바람직하게는 10 내지 80 중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 70 중량%으로 사용될 수 있다. 상기 결합제 수지의 함량이 10 내지 80 중량% 범위를 만족하는 경우 현상액의 용해성이 충분하여 패턴 형성이 용이하며, 현상 시에 노광부의 화소 부분의 막 감소가 방지되어 비화소 부분의 누락성이 양호해지므로 바람직하다.
광중합성 화합물
광중합성 화합물은 특별히 한정되지 않으나, 카르복실기 함유 불포화 단량체의 중합체, 카르복실기 함유 불포화 단량체 및 그와 공중합 가능한 불포화 결합을 갖는 단량체와의 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.
상기 카르복실기 함유 불포화 단량체로는 불포화 모노카르복실산, 불포화 디카르복실산, 불포화 트리카르복실산 등이 사용가능하다. 구체적으로, 불포화 모노카르복실산으로서는, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, ?-클로로아크릴산, 신남산 등을 들 수 있다. 불포화 디카르복실산으로서는, 예를 들면 푸마르산, 메사콘산, 이타콘산, 시트라콘산 등을 들 수 있다. 불포화 다가 카르복실산은 산무수물일 수도 있으며, 구체적으로는 말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 시트라콘산 무수물 등을 들 수 있다. 또한, 불포화 다가 카르복실산은 ?-카르복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트 등의 양 말단에 카르복실기와 수산기를 갖는 폴리머의 모노(메타)아크릴레이트류, 모노메틸말레인산, 5-노보넨-2-카르복실산, 모노-2-((메타)아크릴로일옥시)에틸프탈레이트, 모노-2-((메타)아크릴로일옥시)에틸숙시네이트 등이 가능하다. 이들 불포화 카르복실기를 갖는 화합물들은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있으며, 그중 아크릴산 및 메타크릴산이 공중합 반응성 및 현상액에 대한 용해성이 우수하여 바람직하게 사용될 수 있다.
또한, 카르복실기 함유 불포화 단량체와 공중합이 가능한 단량체로는 방향족 비닐 화합물, 불포화 카르복실레이트 화합물, 불포화 아미노알킬카르복실레이트 화합물, 비닐시아나이드 화합물, 불포화 옥세탄카르복실레이트 화합물 등이 사용될 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또한 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 공중합이 가능한 단량체로는 스티렌, ?-메틸스티렌, 비닐톨루엔 등의 방향족 비닐 화합물; 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실레이트 화합물; 아미노에틸아크릴레이트 등의 불포화 아미노알킬카르복실레이트 화합물; 글리시딜메타크릴레이트 등의 불포화 글리시딜카르복실레이트 화합물; 비닐아세테이트, 비닐프로피오네이트 등의 비닐카르복실레이트 화합물; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, ?-클로로아크릴로니트릴 등의 비닐시아나이드 화합물; 3-메틸-3-아크릴옥시메틸옥세탄, 3-메틸-3-메타크릴옥시메틸옥세탄, 3-에틸-3-아크릴옥시메틸옥세탄, 3-에틸-3-메타크릴옥시메틸옥세탄, 3-메틸-3-아크릴옥시에틸옥세탄, 3-메틸-3-메타크릴옥시에틸옥세탄, 3-메틸-3-아크릴옥시에틸옥세탄, 3-메틸-3-메타크릴옥시에틸옥세탄 등의 불포화 옥세탄카르복실레이트 화합물 등을 들 수 있다.
상기 예시한 불포화 카르복실기를 갖는 화합물들과 공중합 가능한 다른 단량체는 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
용제
본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물에 함유되는 용제는 특별히 제한되지 않으며 흑색 감광성 수지 조성물의 분야에서 사용되고 있는 각종 유기 용제를 사용할 수 있다. 그의 구체예로서는 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르,에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르류, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류,메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트 및 메톡시펜틸아세테이트 등의 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논등의 케톤류, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류, γ-부티롤락톤 등의 환상 에스테르류 등을 들수 있다. 상기의 용제 중, 도포성, 건조성면에서 바람직하게는 상기 용제 중에서 비점이 100℃ 내지 200℃인 유기 용제를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 케톤류, 3-에톡시프로피온산 에틸이나, 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류를 들 수 있으며, 더욱 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸 등을 들 수 있다. 이들 용제는 각각 단독으로 또는 2종류 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 용제는 흑색 감광성 수지 조성물이 100 중량%를 만족하도록 잔량으로 포함될 수 있다. 이러한 함량은 조성의 분산 안정성 및 제조 공정에서의 공정 용이성(예, 도포성)을 고려하여 선정된 범위이다.
첨가제
본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물에는 필요에 따라 충진제, 다른 고분자 화합물, 안료 분산제. 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 응집 방지제 등의 첨가제를 병행하는 것도 가능하다.
충진제의 구체적인 예는 유리, 실리카, 알루미나 등이 예시된다. 다른 고분자 화합물로서는 구체적으로 에폭시 수지, 말레이미드 수지 등의 경화성 수지, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌글리콜모노알킬에테르, 폴리플루오로알킬아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등의 열가소성 수지 등을 들 수 있다. 안료 분산제로서는 시판되는 계면 활성제를 이용할 수 있고, 예를 들면 실리콘계, 불소계, 에스테르계, 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성 등의 계면 활성제 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용될 수 있다.
상기의 계면 활성제로서, 예를 들면 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌알킬페에테르류, 폴리에틸렌글리콜 디에스테르류, 소르비탄 지방상 에스테르류, 지방산 변성 폴리에스테르류, 3급아민 변성 폴리우레탄류, 폴리에틸렌이민류 등이 있으며 이외에, 상품명으로 KP(신에쯔 가가꾸 고교㈜ 제조), 폴리플로우(POLYFLOW)(교에이샤 가가꾸㈜ 제조), 에프톱(EFTOP)(토켐 프로덕츠사 제조), 메가팩(MEGAFAC)(다이닛본 잉크 가가꾸 고교㈜ 제조), 플로라드(Flourad)(스미또모 쓰리엠㈜ 제조), 아사히가드(Asahi guard), 서플(Surflon)(이상, 아사히 글라스㈜ 제조), 솔스퍼스(SOLSPERSE)(제네까㈜ 제조), EFKA(EFKA 케미칼스사 제조), PB 821(아지노모또㈜ 제조) 등을 들 수 있다.
밀착 촉진제로서, 예를 들면 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 산화 방지제로서는 구체적으로 2,2'-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 등을 들 수 있다.
자외선 흡수제로서는 구체적으로 2-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조티리아졸, 알콕시벤조페논 등을 들 수 있다.
응집 방지제로서는 구체적으로 폴리아크릴산 나트륨 등을 들 수 있다.
상기 첨가제는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 당업자가 적절히 추가하여 사용이 가능하다.
<표시장치>
본 발명의 다른 양태는, 상기 흑색 감광성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 화소정의막을 포함하는 표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 표시장치는 유기발광소자 또는 양자점발광소자를 포함하는 표시장치를 포함할 수 있다.
포토리쏘그래피 방법에 따른 화소정의막을 형성하는 통상의 패터닝 공정은 다음과 같은 단계를 포함하여 이루어진다:
a) 기판에 흑색 감광성 수지 조성물을 도포하는 단계;
b) 용매를 건조하는 프리베이크 단계;
c) 얻어진 피막 위에 포토 마스크를 대어 활성 광선을 조사해 노광부를 경화시키는 단계;
d) 알칼리 수용액을 이용하여 미노광부를 용해하는 현상 공정을 수행하는 단계; 및
e) 건조 및 포스트 베이크 수행단계
상기 도포는 원하는 두께를 얻을 수 있도록 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 잉크젯 등의 도포 장치를 이용한 습식 코팅 방법에 의해 수행될 수 있다.
프리베이크는 오븐, 핫 플레이트 등에 의해 가열함으로써 행해진다. 이때 프리베이크에 있어서의 가열 온도 및 가열 시간은 사용하는 용제에 따라 적의 선택 되어 예를 들면, 80 내지 150의 온도로 1 내지 30분간 행해진다.
또 프리베이크 후에 행해지는 노광은, 노광기에 의해 행해져 포토 마스크를 통하여 노광함으로써 패턴에 대응한 부분만을 감광시킨다. 이때 조사하는 빛은, 예를 들면, 가시광선, 자외선, X선 및 전자선 등이 가능하다.
노광 후의 알칼리 현상 비노광 부분의 제거되지 않는 부분의 감광성 수지 조성물을 제거하는 목적으로 행해져 이 현상에 의해 원하는 패턴이 형성된다. 이 알칼리 현상에 적합한 현상액으로는, 예를 들면 알칼리 금속이나 알칼리 토류 금속의 탄산염의 수용액 등을 사용할 수 있다. 특히, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산 리튬등의 탄산염을 1~3 중량%를 함유하는 미만 알칼리 수용액을 이용하여 10~50℃, 바람직하게는 20~40℃의 온도 내에서 현상기 또는 초음파 세정기 등을 이용하여 수행한다.
포스트 베이크는 패터닝 된 막과 기판과의 밀착성을 높이기 위해서 수행하며, 80~220℃에서 10~120 분의 조건으로 열처리를 통해 이루어진다. 포스트 베이크 프리베이크와 같게, 오븐, 핫 플레이트 등을 이용하여 수행한다.
본 발명의 흑색 감광성 수지 조성물로 제조된 화소정의막은 광학밀도, 밀착성, 전기 절연성, 차광성 등의 물성이 우수할 뿐만 아니라, 내열성 및 내용제성 등이 우수하여 유기발광소자, 양자점발광소자, 및 상기 유기발광소자 또는 양자점발광소자를 포함하는 표시 장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지는 않는다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 이하에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
제조예: 결합제 수지 A의 합성
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크를 준비하였다. 모노머 적하 로트로서, 3,4-에폭시트리시클로데칸-8-일(메타)아크릴레이트와 3,4-에폭시트리시클로데칸-9-일(메타)아크릴레이트를 몰비 50:50으로 혼합한 혼합물 20부, 아크릴산 30부, 시클로헥실말레이미드 80부, 2-히드록시메타크릴레이트 70부 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 4부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 40부를 첨가하여 교반을 준비하였다. 연쇄이동제 적하조로서, n-도데칸티올 6부, PGMEA 24부를 첨가하여 교반을 준비하였다. 이후 플라스크에 PGMEA 395부를 첨가하고 플라스크내 분위기를 공기에서 질소로 교환한 후 교반하면서 플라스크의 온도를 90까지 승온시켰다. 그 후 모노머 및 연쇄 이동제를 적하 로트로부터 적하를 개시하였다. 적하는 90를 유지하면서, 각각 2 시간 동안 진행하였고 1 시간 후에 110까지 승온하여 5 시간동안 유지하여 고형분 산가가 100㎎KOH/g인 수지를 얻었다. GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량은 10,100이고, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.2이었다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3: 흑색 감광성 수지 조성물의 제조
하기 표 1에 기재된 조성 및 함량으로 흑색 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
조성(중량%) 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
착색제1) 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00
결합제 수지2) 7.11 7.11 7.12 7.11 7.11 7.11
광중합성 화합물3) 3.05 3.05 3.05 3.05 3.05 3.05
광중합 개시제4) 종류 개시제1 개시제2 개시제1:개시제2 (50:50) 개시제3 개시제4 개시제5
중량% 0.51 0.51 0.25:0.25 0.51 0.51 0.51
용제5) 80.00 80.00 80.00 80.00 80.00 80.00
첨가제6) 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33
1) 카본 블랙
2) 결합제 수지A
3) 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(Kayarad DPHA: 닛본 카야꾸㈜))
4) 개시제 1: Irgacure OXE03(Basf사 제)
개시제 2: NCI-831 (Adeka사 제)
개시제 3: 옥심계 화합물, Irgacure 0XE01 (Basf사 제)
개시제 4: 비스아실포스핀계 화합물, Irgacure-819 (Basf사 제)
개시제 5: 아세토페논계 화합물, Irgacure-907 (Basf사 제)
5) 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트
6) 안료 분산제 (폴리에스테르계)
상기 표 1에 기재된 각 성분 중, 미리 착색 재료인 안료 및 첨가제인 안료 분산제의 합계량이 안료, 안료 분산제 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트의 혼합물에 대하여 20질량%가 되도록 혼합하여 비드 밀을 이용하여 안료를 충분히 분산시킨 후 비드 밀을 분리하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트의 잔량을 포함하는 나머지 성분을 더 첨가하고 혼합하여 착색 감광성 수지 조성물을 얻었다.
실험예: 아웃가스 특성 평가
(1) 착색 기판 제작
5cm X 5cm의 유리기판(코닝社)을 중성세제 및 물로 세정 후 건조하였다. 상기 유리기판 상에 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 흑색 감광성 수지 조성물 각각을 최종 막 두께가 1.5㎛가 되도록 스핀 코팅을 하고, 80 내지 120℃에서 선 소성하여 1 내지 2분간 건조하여 용제를 제거하였다. 그런 다음, 노광량 40 내지 100 mJ/cm2로 노광하여 1cm X 3cm 패턴을 형성하고 알카리 수용액을 사용하여 비노광부를 제거하였다. 이어서 220℃에서 후 소성을 20분간 하여 착색기판을 제조하였다.
(2) 아웃가스 평가
아웃가스 평가는 상기에서 제조된 착색기판을 230℃에서 30분간 열분해시키면서 포집된 화합물을 Py-GC/MS로 분석하는 방법으로 실시되었다. 분석결과는 하기 표 2에 나타내었다.
항목 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3
아웃가스량 6,313,774 6,776,550 6,945,256 9,022,430 9,876,461 9,709,957
상기 표 2에서 확인되는 바와 같이, 본 발명에 따른 흑색 감광성 수지 조성물인 실시예 1 내지 3를 이용하여 제조한 경우, 비교예 1 내지 3에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조한 경우에 비하여 용출되는 아웃가스량이 현저히 감소하였다.

Claims (15)

  1. 착색제, 결합제 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제, 및 용제를 포함하며,
    상기 광중합 개시제가 하기 화학식 1로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하며,
    상기 결합제 수지는 하기 화학식 2의 화합물을 포함한 공중합 반응으로 얻어지는 공중합체를 포함하는 것인 흑색 감광성 수지 조성물로, 아웃가스 발생량을 감소시키는 화소정의막 형성용 흑색 감광성 수지 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112021049980131-pat00011

    (상기 화학식 1에서,
    R1, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 수소, C1-C20알킬, OR15, 할로겐, 또는 NO2이거나;
    또는 R1 및 R2, R2 및 R3, R3 및 R4는 서로 독립적으로 함께
    Figure 112021049980131-pat00012
    으로서, 이들이 부착되어 있는 탄소 원자와 함께 6-원 고리를 형성하고;
    R11, R12, R13, R14는 서로 독립적으로 수소, 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, 페닐, CN, OH, SH, C1-C4-알콕시, (CO)OH에 의해 또는 (CO)O(C1-C4알킬)에 의해 치환된 C1-C20알킬이거나;
    또는 R11, R12, R13, R14는 서로 독립적으로 비치환된 페닐 또는 1개 이상의 C1-C6알킬, 할로겐, CN, OR15에 의해 또는 NR17R18에 의해 치환된 페닐이거나;
    또는 R11, R12, R13, R14는 서로 독립적으로 할로겐, CN, OR15, SR16, SOR16, SO2R16 또는 NR17R18이고, 여기서 치환기 OR15, SR16 또는 NR17R18은 임의로 나프틸 고리의 탄소 원자 중 1개와 함께 라디칼 R15, R16, R17 및/또는 R18을 통해 5- 또는 6-원 고리를 형성하고;
    R5는, 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, R15, COOR15, OR15, SR16, CONR17R18, NR17R18에 의해 치환된 C1-C20알킬이거나;
    또는 R5는 1개 이상의 O, S, SO, SO2, NR23 또는 CO가 개재된 C2-C20알킬이거나,
    또는 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, CO 또는 NR23이 개재된 C2-C12알케닐이고,
    여기서 개재된 C2-C20알킬 및 비개재 또는 개재된 C2-C12알케닐은 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐에 의해 치환되거나;
    또는 R5는 C4-C8시클로알케닐, C2-C12알키닐, 또는 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, S, CO 또는 NR23이 개재된 C3-C10시클로알킬이거나;
    또는 R5는 페닐 또는 나프틸이고, 이들 각각은 비치환되거나 또는 1개 이상의 OR15, SR16, NR17R18, COR22, CN, NO2, 할로겐, C1-C20알킬, C1-C4할로알킬, 1개 이상의 O, S, CO 또는 NR23이 개재된 C2-C20알킬에 의해 치환되거나, 또는 이들 각각은 C3-C10시클로알킬에 의해 또는 1개 이상의 O, S, CO 또는 NR24이 개재된 C3-C10시클로알킬에 의해 치환되고;
    R6, R7, R8, R9, R10은 수소, 페닐-C1-C3알킬, 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, OH, SH, CN, C3-C6알켄옥시, OCH2CH2CN, OCH2CH2(CO)O(C1-C4알킬), O(CO)-(C1-C4알킬), O(CO)-(C2-C4)알케닐, O(CO)-페닐, (CO)OH, (CO)O(C1-C4알킬), C3-C20시클로알킬, SO2-(C1-C4할로알킬), O(C1-C4할로알킬)에 의해 또는 1개 이상의 O가 개재된 C3-C20시클로알킬에 의해 치환된 C1-C20알킬이거나;
    또는 R6, R7, R8, R9, R10은 1개 이상의 O, S 또는 NR24이 개재된 C2-C20알킬이거나;
    또는 R6, R7, R8, R9, R10은 (CH2CH2O)n+1H, (CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8알킬), C1-C8알카노일, C2-C12알케닐, C3-C6알케노일, 또는 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, S, CO 또는 NR23이 개재된 C3-C20시클로알킬이거나;
    또는 R6, R7, R8, R9, R10은, 비개재되거나 또는 1개 이상의 O가 개재된 C1-C8알킬-C3-C10시클로알킬이거나;
    또는 R6, R7, R8, R9, R10은, 비치환되거나 또는 1개 이상의 C1-C6알킬, 할로겐, OH 또는 C1-C3알콕시에 의해 치환된 벤조일이거나;
    또는 R6, R7, R8, R9, R10은 페닐, 나프틸 또는 C3-C20헤테로아릴이고, 이들 각각은 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, OH, C1-C12알킬, C1-C12알콕시, CN, NO2, 페닐-C1-C3알킬옥시, 페녹시, C1-C12알킬술파닐, 페닐술파닐, N(C1-C12알킬)2, 디페닐아미노에 의해 치환되고;
    R15는 수소, 페닐-C1-C3알킬, 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, OH, SH, CN, C3-C6알켄옥시, OCH2CH2CN, OCH2CH2(CO)O(C1-C4알킬), O(CO)-(C1-C4알킬), O(CO)-(C2-C4)알케닐, O(CO)-페닐, (CO)OH, (CO)O(C1-C4알킬), C3-C20시클로알킬, SO2-(C1-C4할로알킬), O(C1-C4할로알킬)에 의해 또는 1개 이상의 O가 개재된 C3-C20시클로알킬에의해 치환된 C1-C20알킬이거나;
    또는 R15는 1개 이상의 O, S 또는 NR23이 개재된 C2-C20알킬이거나;
    또는 R15는 (CH2CH2O)n+1H, (CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8알킬), C1-C8알카노일, C2-C12알케닐, C3-C6알케노일, 또는 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, S, CO 또는 NR23이 개재된 C3-C20시클로알킬이거나;
    또는 R15는, 비개재되거나 또는 1개 이상의 O가 개재된 C1-C8알킬-C3-C10시클로알킬이거나;
    또는 R15는, 비치환되거나 또는 1개 이상의 C1-C6알킬, 할로겐, OH 또는 C1-C3알콕시에 의해 치환된 벤조일이거나;
    또는 R15는 페닐, 나프틸 또는 C3-C20헤테로아릴이고, 이들 각각은 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, OH, C1-C12알킬, C1-C12알콕시, CN, NO2, 페닐-C1-C3알킬옥시, 페녹시, C1-C12알킬술파닐, 페닐술파닐, N(C1-C12알킬)2, 디페닐아미노 또는
    Figure 112021049980131-pat00013
    에 의해 치환되고;
    R16은 수소, C2-C12알케닐, C3-C20시클로알킬 또는 페닐-C1-C3알킬이고, 여기서 C2-C12알케닐, C3-C20시클로알킬 또는 페닐-C1-C3알킬은 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, S, CO, NR23 또는 COOR15가 개재되거나;
    또는 R16은, 비치환되거나 또는 1개 이상의 OH, SH, CN, C3-C6알켄옥시, OCH2CH2CN, OCH2CH2(CO)O(C1-C4알킬), O(CO)-(C2-C4)알케닐, O(CO)-(C1-C4알킬), O(CO)-페닐 또는 (CO)OR15에 의해 치환된 C1-C20알킬이거나;
    또는 R16은 1개 이상의 O, S, CO, NR23 또는 COOR15이 개재된 C2-C20알킬이거나;
    또는 R16은 (CH2CH2O)nH, (CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8알킬), C2-C8알카노일 또는 C3-C6알케노일이거나;
    또는 R16은, 비치환되거나 또는 1개 이상의 C1-C6알킬, 할로겐, OH, C1-C4알콕시 또는 C1-C4알킬술파닐에 의해 치환된 벤조일이거나;
    또는 R16은 페닐, 나프틸 또는 C3-C20헤테로아릴이고, 이들 각각은 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, C1-C12알킬, C1-C4할로알킬, C1-C12알콕시, CN, NO2, 페닐-C1-C3알킬옥시, 페녹시, C1-C12알킬술파닐, 페닐술파닐, N(C1-C12알킬)2, 디페닐아미노, (CO)O(C1-C8알킬), (CO)-C1-C8알킬, (CO)N(C1-C8알킬)2 또는
    Figure 112021049980131-pat00014
    에 의해 치환되고;
    R17 및 R18은 서로 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C2-C4히드록시알킬, C2-C10알콕시알킬, C2-C5알케닐, C3-C20시클로알킬, 페닐-C1-C3알킬, C1-C8알카노일, C1-C8알카노일옥시, C3-C12알케노일, SO2-(C1-C4할로알킬) 또는 벤조일이거나;
    또는 R17 및 R18은 페닐, 나프틸 또는 C3-C20헤테로아릴이고, 이들 각각은 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, C1-C4할로알킬, C1-C20알콕시, C1-C12알킬, 벤조일 또는 C1-C12알콕시에 의해 치환되거나;
    또는 R17 및 R18은 이들이 부착되어 있는 N-원자와 함께, 비개재되거나 또는 O, S 또는 NR15이 개재된 5- 또는 6-원 포화 또는 불포화 고리를 형성하고, 상기 5- 또는 6-원 포화 또는 불포화 고리는 비치환되거나 또는 1개 이상의 C1-C20알킬, C1-C20알콕시, =O, OR15, SR16, NR19R20, (CO)R21, NO2, 할로겐, C1-C4-할로알킬, CN, 페닐에 의해 또는 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, S, CO 또는 NR15이 개재된 C3-C20시클로알킬에 의해 치환되거나;
    또는 R17 및 R18은 이들이 부착되어 있는 N-원자와 함께, 비치환되거나 또는 1개 이상의 C1-C20알킬, C1-C4할로알킬, C1-C20알콕시, =O, OR15, SR16, NR19R20, (CO)R21, 할로겐, NO2, CN, 페닐에 의해 또는 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, S, CO 또는 NR15이 개재된 C3-C20시클로알킬에 의해 치환된 헤테로방향족 고리계를 형성하고;
    R19 및 R20은 서로 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C1-C4할로알킬, C3-C10시클로알킬 또는 페닐이거나;
    또는 R19 및 R20은 이들이 부착되어 있는 N-원자와 함께, 비개재되거나 또는 O, S 또는 NR23이 개재된 5- 또는 6-원 포화 또는 불포화 고리를 형성하고, 상기 5- 또는 6-원 포화 또는 불포화 고리는 축합되지 않거나 또는 상기5- 또는 6-원 포화 또는 불포화 고리에 벤젠 고리가 축합되고;
    R21은 수소, OH, C1-C20알킬, C1-C4할로알킬, 비개재되거나 또는 1개 이상의 O, CO 또는 NR24이 개재된 C2-C20알킬, 비개재되거나 또는 O, S, CO 또는 NR24이 개재된 C3-C20시클로알킬이거나,
    또는 R21은 페닐, 나프틸, 페닐-C1-C4알킬, OR15, SR16 또는 NR19R20이고;
    R22는 C6-C20아릴 또는 C3-C20헤테로아릴이고, 이들 각각은 비치환되거나 또는 1개 이상의 페닐, 할로겐, C1-C4할로알킬, CN, NO2, OR15, SR16, NR17R18에 의해 또는 1개 이상의 O, S 또는 NR23이 개재된 C1-C20알킬에 의해 치환되거나, 또는 이들 각각은, 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, COOR15, CONR17R18, 페닐, C3-C8시클로알킬, C3-C20헤테로아릴, C6-C20아릴옥시카르보닐, C3-C20헤테로아릴옥시카르보닐, OR15, SR16 또는 NR17R18에 의해 치환된 1개 이상의 C1-C20알킬에 의해 치환되거나;
    또는 R22는 수소, 비치환되거나 또는 1개 이상의 할로겐, 페닐, OH, SH, CN, C3-C6알켄옥시, OCH2CH2CN, OCH2CH2(CO)O(C1-C4알킬), O(CO)-(C1-C4알킬), O(CO)-페닐, (CO)OH 또는 (CO)O(C1-C4알킬)에 의해 치환된 C1-C20알킬이거나;
    또는 R22는 1개 이상의 O, S 또는 NR24가 개재된 C2-C12알킬이거나;
    또는 R22는 (CH2CH2O)n+1H, (CH2CH2O)n(CO)-(C1-C8알킬), C2-C12알케닐 또는 C3-C8시클로알킬이거나;
    또는 R22는 SR16에 의해 치환된 페닐이고, 여기서 라디칼 R16은 CO R22 기가 부착되어 있는 카르바졸 모이어티의 페닐 또는 나프틸 고리에 대한 직접 결합을 나타내고;
    n은 1-20이고;
    R23은 수소, C1-C20알킬, C1-C4할로알킬, 1개 이상의 O 또는 CO가 개재된 C2-C20알킬이거나, 또는 페닐-C1-C4알킬, 비개재되거나 또는 1개 이상의 O 또는 CO가 개재된 C3-C8시클로알킬이거나, 또는 (CO)R17이거나, 또는 비치환되거나 또는 1개 이상의 C1-C20알킬, 할로겐, C1-C4할로알킬, OR15, SR16, NR17R18 또는
    Figure 112021049980131-pat00015
    에 의해 치환된 페닐이고;
    R24는 수소, C1-C20알킬, C1-C4할로알킬, 1개 이상의 O 또는 CO가 개재된 C2-C20알킬이거나, 또는 페닐-C1-C4알킬, 비개재되거나 또는 1개 이상의 O 또는 CO가 개재된 C3-C8시클로알킬이거나, 또는 (CO)R17이거나, 또는 비치환되거나 또는 1개 이상의 C1-C20알킬, 할로겐, C1-C4할로알킬, OR15, SR16, NR17R18 또는
    Figure 112021049980131-pat00016
    에 의해 치환된 페닐이다.)
    [화학식 2]
    Figure 112021049980131-pat00021

    (상기 화학식 2에서,
    R25는 수소원자; 또는 수산기로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 알킬기이고,
    R26은 단순결합; 또는 헤테로 원자가 포함되거나 포함되지 않는 C1 내지 C20의 지방족 또는 방향족 탄화수소기이다.)
  2. 제1항에 있어서, 상기 광중합 개시제는 상기 화학식 1에서 R1, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 수소, C1-C20알킬, OR15, 할로겐, 또는 NO2인 화합물을 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광중합 개시제는 상기 화학식 1에서 R1 및 R2, R2 및 R3, R3 및 R4는 서로 독립적으로 함께
    Figure 112017030931615-pat00017
    으로서, 이들이 부착되어 있는 탄소 원자와 함께 6-원 고리를 형성하는 것인 화합물을 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광중합 개시제는 상기 화학식 1에서 R1, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 수소, C1-C20알킬, OR15, 할로겐, 또는 NO2인 화합물; 및 R1 및 R2, R2 및 R3, R3 및 R4는 서로 독립적으로 함께
    Figure 112017030931615-pat00018
    으로서, 이들이 부착되어 있는 탄소 원자와 함께 6-원 고리를 형성하는 것인 화합물;을 포함하는 흑색 감광성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    흑색 감광성 수지 조성물 전체 100중량%에 대하여, 상기 광중합 개시제는 0.01 내지 10 중량% 포함되는 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    흑색 감광성 수지 조성물 전체 100중량%에 대하여, 착색제 1 내지 50 중량%, 결합제 수지 5 내지 80 중량%, 광중합성 화합물 1 내지 30 중량%, 광중합 개시제 0.01 내지 10 중량%, 및 잔량의 용제를 포함하는 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    광중합 개시 보조제를 더 포함하는 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광중합 개시 보조제는 아민계 화합물 및 카르복실산계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    첨가제를 더 포함하는 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 착색제는 흑색 안료 또는 염료, 및 유기 안료 또는 염료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 결합제 수지는 불포화 카르복실산 함유 단량체; 및 상기 화학식 2의 화합물 및 불포화 카르복실산 함유 단량체와 공중합이 가능한 불포화 결합을 갖는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함하여 공중합 반응으로 얻어지는 공중합체를 포함하는 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
  13. 제1항 내지 제10항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 유기발광소자 또는 양자점발광소자의 화소정의막을 형성하기 위한 것인 흑색 감광성 수지 조성물.
  14. 제1항 내지 제10항 및 제12항 중 어느 한 항에 따른 흑색 감광성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 화소정의막을 포함하는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 표시 장치는 유기발광소자 또는 양자점발광소자를 포함하는 표시 장치.
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