KR20170031820A - 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따르면 감광성 수지 조성물은 나노 형광체, 아세토페논계 개시제를 포함하는 광중합 개시제 및 광중합 화합물을 포함하며, 상기 광중합 개시제는 티옥산톤(Thioxantone)계 개시제, 옥심(Oxime)계 개시제 및 벤조페논(Benzophenone)계 개시제 중 적어도 하나를 더 포함한다.

Description

감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 표시 장치{PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 표시 장치에 관한 것이다.
색필터는 액정 표시 장치, 광학 필터 등에 사용되는 것으로서, 3종 이상의 색상으로 착색된 미세한 영역을 소자 또는 투명 기판 상에 코팅하여 제조된다. 이와 같은 색필터는 통상 안료 분산법 등에 의하여 형성될 수 있다.
색필터 제조에 사용되는 착색 감광성 수지 조성물은 일반적으로 광중합 화합물, 광중합 개시제, 안료, 용매 및 기타 첨가제를 포함한다. 이때 안료는 우수한 휘도 특성을 확보하는데 한계가 있어 최근에는 안료 이외의 구성성분인 양자점(quantum dot)이나 형광체를 이용하여 휘도 특성을 개선시키려는 노력이 있다.
그러나 최근 고품질 사양에 따라 휘도, 내열성 등이 더욱 우수한 색필터가 요구되고 있는데, 패턴 공정 중에 발생하는 열에 의해 광 효율이나 색 재현성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 나노 형광체(nanophosphors)를 포함하는 감광성 수지 조성물에 소정의 개시제를 사용하여 노광 감도 및 광효율이 우수한 감광성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 나노 형광체, 아세토페논계 개시제를 포함하는 광중합 개시제 및 광중합 화합물을 포함하며, 상기 광중합 개시제는 티옥산톤(Thioxantone)계 개시제, 옥심(Oxime)계 개시제 및 벤조페논(Benzophenone)계 개시제 중 적어도 하나를 더 포함한다.
상기 아세토페논계 개시제의 중량%는 상기 티옥산톤계 개시제, 상기 옥심계 개시제 및 상기 벤조페논계 개시제의 중량%보다 클 수 있다.
상기 아세토페논계 개시제는 상기 광중합 개시제의 총량 대비 50 중량% 이상일 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물은 항산화제, 분산제 및 산란체 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 나노 형광체는 양자점(quantum dot) 및 무기 형광체(inorganic phosphors) 중 어느 하나일 수 있다.
상기 양자점은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소 및 IV족 화합물 중 선택된 1종 이상을 포함하며, 상기 양자점은 코어 및 상기 코어를 감싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조일 수 있다.
상기 코어는 CdSe, CdS, ZnS, ZnSe, CdTe, CdSeTe, CdZnS, PbSe, AgInZnS, ZnTe, CdSeS, PbS, PbTe, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, InP, InZnP, InGaP, InGaN, InAs 및 ZnO 중 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하고, 상기 쉘은 CdSe, ZnSe, ZnS, ZnTe, CdTe, PbS, TiO, SrSe, CdO, CdS, ZnO, InP, InS, GaP, GaN, GaO, InZnP, InGaP, InGaN, InZnSCdSe 및 HgSe 중 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.
상기 무기 형광체는 가넷(garnet)계, 실리케이트(silicate)계, 황화물(sulfide)계, 산질화물(oxynitrides)계, 질화물(nitride)계 및 알루미네이트(aluminate)계 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널 및 상기 표시 패널 위에 위치하는 색변환 패널을 포함하고, 상기 색변환 패널은 감광성 수지 조성물로 형성된 색변환 매개층을 포함하며, 상기 감광성 수지 조성물은 나노 형광체, 아세토페논계 개시제를 포함하는 광중합 개시제 및 광중합 화합물을 포함하고, 상기 광중합 개시제는 티옥산톤계 개시제, 옥심계 개시제 및 벤조페논계 개시제 중 적어도 하나를 더 포함한다.
상기 아세토페논계 개시제의 중량%는 상기 티옥산톤계 개시제, 상기 옥심계 개시제 및 상기 벤조페논계 개시제의 중량%보다 클 수 있다.
상기 아세토페논계 개시제는 상기 광중합 개시제의 총량 대비 50 중량% 이상일 수 있다.
상기 표시 패널 및 상기 색변환 패널에 광을 공급하는 라이트 어셈블리를 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 상기 라이트 어셈블리와 상기 색변환 패널 사이에 위치할 수 있다.
상기 표시 패널은 제1 절연 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극, 상기 제1 절연 기판과 이격되어 마주하는 제2 절연 기판, 상기 제1 절연 기판을 향하는 상기 제2 절연 기판의 일면 위에 위치하는 공통 전극, 및 상기 화소 전극 및 공통 전극 사이에 위치하는 액정층을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 절연 기판, 상기 절연 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극, 상기 화소 전극과 마주하며 위치하는 지붕층, 및 상기 화소 전극과 상기 지붕층 사이의 복수의 미세 공간에 위치하는 액정층을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 액정 패널, 및 상기 액정 패널의 양면에 위치하는 편광판을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 박막 트랜지스터 표시판, 상기 박막 트랜지스터 표시판과 마주하는 색변환 표시판, 및 상기 박막 트랜지스터 표시판과 상기 색변환 표시판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 색변환 표시판은 감광성 수지 조성물로 형성된 색변환 매개층을 포함하며, 상기 감광성 수지 조성물은 나노 형광체, 아세토페논계 개시제를 포함하는 광중합 개시제 및 광중합 화합물을 포함하고, 상기 광중합 개시제는 티옥산톤계 개시제, 옥심계 개시제 및 벤조페논계 개시제 중 적어도 하나를 더 포함한다.
상기 아세토페논계 개시제의 중량%는 상기 티옥산톤계 개시제, 상기 옥심계 개시제 및 상기 벤조페논계 개시제의 중량%보다 클 수 있다.
상기 아세토페논계 개시제는 상기 광중합 개시제의 총량 대비 50 중량% 이상일 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 형광체를 포함하는 감광성 수지 조성물은 소정의 개시제를 사용하여 공정 진행에 따라 나노 형광체의 손상으로 발생하는 소광 현상을 저감시킬 수 있다. 또한 본 발명의 일실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 우수한 노광 감도를 가지는바 신뢰성이 향상된 패턴을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색변환 패널의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이고, 도 4는 도 3의 IV-IV선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이고, 도 6은 도 5의 VI-VI선을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 8a, 도 8b 및 도 8c는 본 발명의 일실시예에 따른 감광성 수지 조성물의 이미지이고, 도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 10은 비교예에 따른 감광성 수지 조성물의 이미지이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 감광성 수지 조성물의 출광량 및 광 유지율에 관한 그래프이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
우선 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 나노 형광체(nanophosphors), 광중합 개시제 및 광중합 화합물을 포함한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 형광체는 양자점(quantum dot) 또는 무기 형광체(inorganic phosphors) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
양자점은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이때 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
양자점은 일례로써 코어 및 코어를 감싸는 쉘을 포함한 코어/ 쉘 구조를 가질 수 있다.
코어는 CdSe, CdS, ZnS, ZnSe, CdTe, CdSeTe, CdZnS, PbSe, AgInZnS, ZnTe, CdSeS, PbS, PbTe, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, InP, InZnP, InGaP, InGaN, InAs 및 ZnO로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 쉘은 CdSe, ZnSe, ZnS, ZnTe, CdTe, PbS, TiO, SrSe, CdO, CdS, ZnO, InP, InS, GaP, GaN, GaO, InZnP, InGaP, InGaN, InZnSCdSe 및 HgSe으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
코어/쉘 양자점 중 코어의 평균 입경은 2nm 내지 5nm일 수 있다. 한편, 쉘의 평균 두께는 3nm 내지 5nm일 수 있다. 또한, 양자점의 평균 입경은 5nm 내지 10nm일 수 있다. 코어, 쉘 및 양자점이 상술한 바와 같은 평균 입경 또는 평균 두께 범위를 만족할 경우, 양자점으로서의 특징적인 거동을 할 수 있음은 물론, 패턴 형성용 조성물 중 우수한 분산성을 가질 수 있다. 상술한 바와 같은 범위 내에서 코어의 입경, 쉘의 평균 두께, 양자점의 평균 입경을 다양하게 선택함으로써, 양자점의 발광 컬러 및/또는 양자점의 반도체성 특성 등을 다양하게 변화시킬 수 있다.
또한, 양자점의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무기 형광체는 가넷(garnet)계, 실리케이트(silicate)계, 황화물(sulfide)계, 산질화물(oxynitrides)계, 질화물(nitride)계 및 알루미네이트(aluminate)계 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
이러한 무기 형광체로는 Y3Al5O12:Ce3 + (YAG:Ce), Tb3Al5O12:Ce3 + (TAG:Ce), (Sr,Ba,Ca)2SiO4:Eu2+, (Sr,Ba,Ca,Mg,Zn)2Si(OD)4:Eu2 + D=F,Cl,S,N,Br, Ba2MgSi2O7:Eu2 +, Ba2SiO4:Eu2+, Ca3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce3 +, (Ca,Sr)S:Eu2 +, (Sr,Ca)Ga2S4:Eu2 +, SrSi2O2N2:Eu2 +, SiAlON:Ce3+, β-SiAlON:Eu2 +, Ca-α-SiAlON:Eu2 +, Ba3Si6O12N2:Eu2 +, CaAlSiN3:Eu2 +, (Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+, Sr2Si5N8:Eu2 +, (Sr,Ba)Al2O4:Eu2 +, (Mg,Sr)Al2O4:Eu2 + 및 BaMg2Al16O27:Eu2 +로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광중합 개시제는 감광성 수지 조성물 중 감광성 작용기들 및 감광성 물질 간의 가교 결합 및 경화 반응을 개시하는 역할을 한다.
광중합 개시제는 아세토페논계 개시제, 벤조페논계 개시제, 옥심계 개시제 및 티옥산톤계 개시제를 포함할 수 있다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 광중합 개시제는 아세토페논계 개시제를 필수적으로 포함하며, 티옥산톤계 개시제, 옥심계 개시제 및 벤조페논계 개시제 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
아세토페논계 개시제를 포함하는 감광성 수지 조성물은 나노 형광체의 소광 현상을 방지할 수 있으며, 이외에 티옥산톡계 개시제, 옥심계 개시제 및 벤조페논계 개시제를 더 포함함으로써 노광 감도를 향상시킬 수 있기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 아세토페논계 개시제의 중량%는 티옥산톤계 개시제, 옥심계 개시제 및 벤조페논계 개시제의 중량%보다 클 수 있으며, 특히 아세토페논계 개시제는 광중합 개시제의 총량 대비 50 중량% 이상일 수 있다. 이러한 중량% 조건을 만족시키는 범위에서, 아세토페논계 개시제 이외의 티옥산톤계 개시제, 옥심계 및 벤조페논계 개시제는 다양한 중량% 를 가질 수 있다.
아세토페논계 개시제는 4-페녹시 디클로로아세토페논(4-Phenoxy dichloroacetophenone), 4-t-부틸 디클로로아세토페논(4-t-Butyl dichloroacetophenone), 4-t-부틸 트리클로로아세토페논(4-t-Butyl trichloroacetophenone), 2,2-디에톡시아세토페논(2,2-diethoxyacetophenone), 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1-one), 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸-프로판-1-온 [1-(4-Isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-propane-1-one], 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온 [1-(4-Dodecylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropane-1-one], 4-(2-히드록시에톡시)-페닐-(2-히드록시-2-프로필)케톤 [4-(2-Hydroxyethoxy)-phenyl-(2-hydroxy-2-propyl)ketone], 1-히드록시 시클로헥실 페닐 케톤(1-Hydroxy cyclohexyl phenyl ketone), 2-메틸-1- [4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온 [2-Methyl-1- [4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-propane-1-one] 등을 포함할 수 있으며 이들 중 적어도 1종 이상 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
벤조페논계 개시제는 벤조페논(Benzophenone), 벤조일 벤조산(Benzoyl benzoic acid), 벤조일 벤조익 애시드 메틸 에스테르(Benzoyl benzoic acid methyl ester), 4-페닐 벤조페논(4-Phenylbenzophenone), 히드록시 벤조페논(Hydroxy benzophenone), 4-벤조일-4'-메틸 디페닐 설파이드(4-Benzoyl-4'-methyl diphenyl sulphide), 3,3'-디메틸-4-메톡시 벤조페논(3,3'-Dimethyl-4-methoxy benzophenone)을 포함할 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.
옥심계 개시제는 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-온을 포함할 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-디온2-옥심-O-벤조에이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1,2-디온2-옥심-O-벤조에이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1-온옥심-O-아세테이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-부탄-1-온옥심-O-아세테이트를 포함할 수 있다.
티옥산톤계 개시제는 티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 이소프로필 티옥산톤, 2,4-디에틸 티옥산톤, 2,4-디이소프로필 티옥산톤을 포함할 수 있으며 이에 제한되지 않는다.
다음으로 광중합 화합물은 노광 시 감광성 화합물 또는 나노 형광체의 표면에 결합된 감광성 작용기와 함께 가교 결합 및 경화 반응에 참여함으로써, 감광성 수지 패턴의 해상도와 경화물의 내구성을 향상시킨다.
에틸렌성 불포화 이중결합을 포함하는 광중합 화합물은 패턴 형성 공정에서 노광시 충분한 중합을 일으키는바, 내열성, 내광성 및 내화학성이 우수한 패턴을 제공한다.
이러한 광중합 화합물은 일례로써 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)아크릴레이트일 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 광중합 화합물은 아크릴기 및 비닐기 중 적어도 하나 이상을 포함하는 다관능성 아크릴레이트계 화합물, 다관능성 폴리알킬렌옥사이드 또는 폴리실록산계 중합체일 수 있다.
이러한 광중합 화합물은 일례로써 우레탄 아크릴레이트, 아릴옥시레이티드 시클로헥실 디아크릴레이트(Allyloxylated cyclohexyl diacrylate), 비스(아크릴옥시 에틸)히드록실 이소시아뉴레이트 [Bis(acryloxyethyl)hydroxyl isocyanurate], 비스(아크릴옥시 네오펜틸글리콜)아디페이트[Bis(acryloxy neopentylglycol) adipate], 비스페놀A 디아크릴레이트(Bisphenol A diacrylate), 비스페놀A 디메타크릴레이트(Bisphenol A dimethacrylate), 1,4-부탄디올 디아크릴레이트(1,4-butanediol diacrylate), 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트(1,4-butanediol dimethacrylate), 1,3-부틸렌글리콜 디아크릴레이트(1,3-butyleneglycol diacrylate), 1,3-부틸렌글리콜 디메타클릴레이트(1,3-butyleneglycol dimethacrylate), 디시클로펜타닐 디아크릴레이트(dicyclopentanyl diacrylate), 디에틸렌글리콜디아크릴레이트(diethyleneglycol diacrylate), 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트(diethyleneglycol dimethacrylate), 디펜타에리쓰리톨헥사아크릴레이트(dipentaerythritol hexaacrylate), 디펜타에리쓰리톨모노히드록시헥사아크릴레이트(dipentaerythritol monohydroxy pentacrylate), 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트(ditrimethylolprpane tetraacrylate), 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(ethyleneglycol dimethacrylate), 글리세롤메타크릴레이트(glyceol methacrylate), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate), 네오펜틸글리콜 디메타크릴레이트(neopentylglycol dimethacrylate), 네오펜틸글리콜 히드록시피바레이트 디아크릴레이트(neopentylglycol hydroxypivalate diacrylate), 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트(pentaerythritol triacrylate), 펜타에리쓰리톨 테트라아크릴레이트(pentaerythritol tetraacrylate), 인산 디메타크릴레이트(phosphoric acid dimethacrylate), 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(Polyethyleneglycol diacrylate), 폴리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(polypropyleneglycol diacrylate), 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트(tetraethyleneglycol diacrylate), 테트라브로모비스페놀 A 디아크릴레이트(tetrabromobisphenol A diacrylate), 트리에틸렌글리콜 디비닐에테르(triethyleneglycol divinylether), 트리글리세롤 디아크릴레이트(triglycerol diacrylate), 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(tripropyleneglycol diacrylate), 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아뉴레이트[tris(acryloxyethyl)isocyanurate], 인산 트리아크릴레이트(phosphoric acid triacrylate), 인산 디아크릴레이트(phosphoric acid diacrylate), 아크릴산 프로파길 에스테르(acrylic acid propargyl ester), 말단에 비닐기를 가진 폴리디메틸실록산(Vinyl terminated Polydimethylsiloxane), 말단에 비닐기를 가진 디페닐실록산-디메틸실록산 공중합체(Vinyl terminated diphenylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer), 말단에 비닐기를 갖는 폴리페닐메틸실록산(Vinyl terminated Polyphenylmethylsiloxane), 말단에 비닐기를 갖는 트리플루오로메틸 실록산-디메틸실록산 공중합체(Vinyl terminated trifluoromethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer), 말단에 비닐기를 갖는 디에틸실록산-디메틸실록산 공중합체(Vinyl terminated diethylsiloxane-dimethylsiloxanecopolymer), 비닐메틸실록산(Vinylmethylsiloxane), 말단에 모노메타크릴옥시프로필기를 갖는 폴리디메틸실록산(Monomethacryloxypropyl Terminated Polydimethyl siloxane), 말단에 모노비닐기를 가지는 폴리디메틸실록산(Monovinyl Terminated Polydimethyl siloxane), 또는 말단에 모노알릴기 또는 모노트리메틸실록시기를 갖는 폴리에틸렌 옥사이드(Monoally-mono trimethylsiloxy terminated polyethylene oxide)일 수 있다.
광중합 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 광경화성(경화 속도, 경화 필름 상태 등)과 나노 형광체 표면의 감광성 작용기 결합수 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
이러한 광중합 화합물은 정밀한 패턴의 형성을 위해 시아닌계 물질, 메로시아닌계 물질, 옥소놀계 물질, 프탈로시아닌계 물질, 아조계 물질, 플루오렌계 물질, 티오펜계 물질, 디페닐에텐계 물질 및 페녹사진계 물질 중 선택된 하나 이상의 물질을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
광중합 화합물은 적어도 1개의 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는(메타)아크릴산의 일관능 또는 다관능 에스테르의 단독 사용 또는 2종 이상 함께 사용할 수 있다. 또한 광중합 화합물은　보다 우수한 현상성을 부여하기 위하여 산무수물로 처리하여 사용할 수도 있다.
감광성 수지 조성물은 용매를 더 포함하며, 용매는 일례로써 에틸렌글리콜아세테이트, 에틸셀로솔브, 프로필렌글리콜 메틸에테르아세테이트, 에틸락테이트, 폴리에틸렌글리콜, 사이클로헥사논, 프로필렌글리콜메틸에테르일 수 있다.
또한 용매는 양자점-함유 패턴 형성을 위한 통상의 유기 용매로서, 디메틸 포름아마이드(dimethyl formamide, DMF), 4-히드록시-4-메틸-2-펜타논(4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanone), 에틸렌글리콜모노에틸에테르(Ethylene glycol monoethyl ether) 및 2-메톡시에탄올(2-Methoxyethanol), 클로로포름, 클로로 벤젠, 톨루엔, 테트라하이드로 퓨란, 다이클로로메탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난 및 데칸 중 하나 이상일 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.
한편 전술한 양자점 또는 무기 형광체를 포함하는 나노 형광체는 감광성 수지 조성물에 나노 형광체 자체로 직접 투입되거나 분산제 등을 포함하는 나노 형광체 분산액의 형태로 투입될 수 있다.
감광성 수지 조성물에 포함될 수 있는 분산제로는 비이온성 분산제, 이온성 분산제, 또는 양이온성 분산제가 선택적으로 사용될 수 있고, 예컨대, 폴리알킬렌글리콜 및 이의 에스테르, 폴리옥시알킬렌, 다가알코올에스테르 알킬렌옥사이드 부가물, 알코올알킬렌옥사이드 부가물 등이 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 항산화제(antioxidant)를 더 포함할 수 있다. 이때 항산화제는 페놀(phenol)계, 인(phosphorus)계 및 황(sulfur)계 화합물이 단독 또는 2종 이상으로 사용될 수 있다.
페놀계 항산화제는 일례로써 2,6-디제3부틸-p-크레졸, 2,6-디페닐-4-옥타데실록시페놀, 스테아릴(3,5-디제3부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 디스테아릴(3,5-디제3부틸-4-히드록시벤질)포스포네이트, 트리데실·3,5-디제3부틸-4-히드록시벤질티오아세테이트, 티오디에틸렌비스[(3,5-디제3부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 4,4'-티오비스(6-제3부틸-m-크레졸), 2-옥틸티오-4,6-디(3,5-디제3부틸-4-히드록시페녹시)-s-트리아진, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-제3부틸페놀), 비스[3,3-비스(4-히드록시-3-제3부틸페닐)부티릭크애시드]글리콜에스테르, 4,4'-부틸리덴비스(2,6-디제3부틸페놀), 4,4'-부틸리덴비스(6-제3부틸-3-메틸페놀), 2,2'-에틸리덴비스(4,6-디제3부틸페놀), 1,1,3-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-제3부틸페닐)부탄, 비스[2-제3부틸-4-메틸-6-(2-히드록시-3-제3부틸-5-메틸벤질)페닐]테레프탈레이트, 1,3,5-트리스(2,6-디메틸-3-히드록시-4-제3부틸벤질)이소시아눌레이트, 1,3,5-트리스(3,5-디제3부틸-4-히드록시벤질)이소시아눌레이트, 1,3,5-트리스(3,5-디제3부틸-4-히드록시벤질)-2,4,6-트리메틸벤젠, 1,3,5-트리스[(3,5-디제3부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐옥시에틸]이소시아눌레이트, 테트라키스[메틸렌-3-(3', 5'-디제3부틸-4'-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 2-제3부틸-4-메틸-6-(2-아크릴로일옥시-3-제3부틸-5-메틸벤질)페놀, 3,9-비스[2-(3-제3부틸-4-히드록시-5-메틸히드로신나모일옥시)-1,1-디메틸에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸, 트리에틸렌글리콜비스[β-(3-제3부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트], 토코페놀일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
인계 항산화제는 일례로써 트리페닐포스파이트, 트리스(2,4-디제3부틸페닐)포스파이트, 트리스(2,5-디제3부틸페닐)포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트리스(디노닐페닐)포스파이트, 트리스(모노,디혼합 노닐페닐)포스파이트, 디페닐애시드포스파이트, 2,2'-메틸렌비스(4,6-디제3부틸페닐)옥틸포스파이트, 디페닐데실포스파이트, 디페닐옥틸포스파이트, 디(노닐페닐)펜타에리스리톨디포스파이트, 페닐디이소데실포스파이트, 트리부틸포스파이트, 트리스(2-에틸헥실)포스파이트, 트리데실포스파이트, 트리라우릴포스파이트, 디부틸애시드포스파이트, 디라우릴애시드포스파이트, 트리라우릴트리티오포스파이트, 비스(네오펜틸글리콜)·1,4-시클로헥산디메틸디포스파이트, 비스(2,4-디제3부틸페닐)펜타에리스리톨디포스파이트, 비스(2,5-디제3부틸페닐)펜타에리스리톨디포스파이트, 비스(2,6-디제3부틸-4-메틸페닐)펜타에리스리톨디포스파이트, 비스(2,4-디쿠밀페닐)펜타에리스리톨디포스파이트, 디스테아릴펜타에리스리톨디포스파이트, 테트라(C12-15 혼합알킬)-4,4'-이소프로피리덴디페닐포스파이트, 비스[2,2'-메틸렌비스(4,6-디아밀페닐)]·이소프로피리덴디페닐포스파이트, 테트라트리데실·4,4'-부틸리덴비스(2-제3부틸-5-메틸페놀)디포스파이트, 헥사(트리데실)·1,1,3-트리스(2-메틸-5-제3부틸-4-히드록시페닐)부탄·트리포스파이트, 테트라키스(2,4-디제3부틸페닐)비페닐렌디포스파나이트, 트리스(2-[(2,4,7,9-테트라키스제3부틸디벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀-6-일)옥시]에틸)아민, 9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난스렌-10-옥사이드, 트리스(2-[(2,4,8,10-테트라키스 제3부틸디벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀-6-일)옥시]에틸)아민, 2-(1,1-디메틸에틸)-6-메틸-4-[3-[[2,4,8,10-테트라키스(1,1-디메틸에틸)디벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀-6-일]옥시]프로필]페놀2-부틸-2-에틸프로판디올·2,4,6-트리제3부틸페놀모노포스파이트일 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.
황계 항산화제는 일례로써 티오디프로피온산의 디라우릴, 디미리스틸, 미리스틸스테아릴, 디스테아릴에스테르 등의, 디알킬티오디프로피오네이트류 및 펜타에리스리톨테트라(β-도데실메르캅토프로피오네이트), 폴리올의 β-알킬메르캅토프로피온산 에스테르류일 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.
한편 본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 산란체를 더 포함할 수 있다. 산란체는 입사되는 광을 산란시켜 감광성 수지 조성물을 통과하는 광의 출광량을 증가시키거나 정면 휘도와 측면 휘도를 균일하게 만든다.
산란체는 일례로써 TiO2, Al2O3 및 SiO2 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.
산란체의 함량 또는 크기 등은 특별히 한정되지 않으며 감광성 수지 조성물의 구성을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 이때 산란체의 지름 크기(nm)는 감광성 수지 조성물에서 발광되는 광 파장(nm)의 10분의 1배 내지 5배의 크기를 가질 수 있으며, 이는 발광되는 광의 산란 효율을 향상시키기 위함이다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 알칼리 가용성 수지를 더 포함할 수 있으며, 알칼리 가용성 수지는 감광성 수지막의 감도, 잔막률 등을 개선시킬 수 있다.
이상과 같이 아세토페논계 개시제를 포함하면서 티옥산톤계 개시제, 옥심계 개시제 및 벤조페논계 개시제 중 적어도 하나를 더 포함하는 감광성 수지 조성물은 제조 공정에 따른 나노 형광체의 소광 현상을 방지하면서 향상된 노광 감도를 제공하는바, 향상된 광효율과 패터닝이 보다 용이한 장점을 가진다.
이상에서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 색필터 조성물로 사용될 수 있으며 이하에서는 도 1을 참조하여 전술한 감광성 수지 조성물을 이용한 색변환 매개층에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 색변환 패널의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 색변환 패널(30)은 절연 기판(310) 위에 위치하는 복수의 색변환 매개층(330) 및 서로 이웃하는 복수의 색변환 매개층(330) 사이에 위치하는 차광 부재(320)를 포함한다. 본 실시예에 따른 복수의 색변환 매개층(330)은 적색 색변환 매개층(330R), 녹색 색변환 매개층(330G) 및 폴리머층(330W)을 포함할 수 있다.
차광 부재(320)는 적색 색변환 매개층(330R), 녹색 색변환 매개층(330G) 및 폴리머층(330W)이 배치되는 영역을 구획하며, 적색 색변환 매개층(330R), 녹색 색변환 매개층(330G) 및 폴리머층(330W) 사이에 차광 부재(320)가 위치한다.
적색 색변환 매개층(330R)은 공급된 청색광을 적색으로 변환하며, 이를 위해 적색 색변환 매개층(330R)은 적색 형광체를 포함할 수 있으며, 적색 형광체는(Ca, Sr, Ba)S,(Ca, Sr, Ba)2Si5N8, CaAlSiN3, CaMoO4, Eu2Si5N8 중 적어도 하나의 물질일 수 있다.
녹색 색변환 매개층(330G)은 공급된 청색광을 녹색으로 변환하며, 녹색 색변환 매개층(330G)은 녹색 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 녹색 형광체는 이트륨 알루미늄 가닛(yttrium aluminum garnet, YAG), (Ca, Sr, Ba)2SiO4, SrGa2S4, 바리움마그네슘알루미네이트(BAM), 알파 사이알론(α-SiAlON), 베타 사이알론(β-SiAlON), Ca3Sc2Si3O12, Tb3Al5O12, BaSiO4, CaAlSiON, (Sr1 - xBax)Si2O2N2 중 적어도 하나의 물질일 수 있다. 이때 상기 x는 0 내지 1 사이의 임의의 수일 수 있다.
또한, 적색 색변환 매개층(330R) 및 녹색 색변환 매개층(330G)은 형광체 대신 색을 변환하는 양자점(Quantum Dot)을 포함할 수 있다. 양자점은 전술한 구성요소와 동일할 수 있다.
폴리머층(330W)은 투명 폴리머로 이루어져 있으며, 라이트 어셈블리(500)에서 공급된 청색광이 투과하며 청색을 나타낸다. 청색을 출광하는 영역에 폴리머층(330W)은 별도의 형광체 또는 양자점 없이 입사된 청색을 그대로 출광할 수 있다.
이때 적색 색변환 매개층, 녹색 색변환 매개층 및 폴리머층의 재질은 전술한 감광성 수지 조성물일 수 있으며, 이에 따라 포토리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있다. 감광성 수지 조성물은 전술한 감광성 수지 조성물과 동일한바, 이하에서는 설명을 생략한다.
전술한 본 발명의 실시예는 출광 효율이 증가되고 우수한 패턴성을 가지는 색변환 매개층을 제공하는바, 색 재현성이 향상된 색변환 패널을 제공할 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 살펴본다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이고, 도 4는 도 3의 IV-IV선을 따라 자른 단면도이다. 이상에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략할 수 있다.
우선 도 2를 참조하여 간략하게 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 살펴보면, 표시 장치는 색변환 패널(30), 표시 패널(10) 및 라이트 어셈블리(500)를 포함한다.
표시 패널(10)은 영상을 나타내는 액정 패널(50) 및 액정 패널(50)의 양 면에 위치하는 편광판(12, 22)을 포함할 수 있다. 액정 패널(50)의 양면에 라이트 어셈블리(500)에서 입사되는 빛을 편광시키기 위한 제1 편광판(12) 및 제2 편광판(22)이 위치한다. 액정 패널(50)은 이하에서 도 3 내지 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
라이트 어셈블리(500)은 제1 편광판(12) 아래에 위치하며 광을 발생하는 광원 및 상기 광을 수신하고 수신된 광을 표시 패널(10) 및 색변환 패널(30) 방향으로 가이드하는 도광판(미도시)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일례로써, 라이트 어셈블리(500)은 적어도 하나의 발광 다이오드(light emitting diode)를 포함할 수 있으며 일례로써 청색 발광 다이오드일 수 있다. 본 발명에 따른 광원은 도광판의 적어도 하나의 측면에 배치되는 에지형 라이트 어셈블리이거나, 라이트 어셈블리(500)의 광원이 도광판(미도시)의 직하부에 위치하는 직하형일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 색변환 패널(30)은 표시 패널(10) 위에 위치할 수 있으며, 보다 구체적으로는 제2 편광판(22) 위에 위치하며 접촉할 수 있다.
도 3 내지 도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 라이트 어셈블리(500), 라이트 어셈블리(500) 위에 위치하는 표시 패널(10) 및 표시 패널(10) 위에 위치하는 색변환 패널(30)을 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 색변환 패널(30)과 라이트 어셈블리(500)는 각각 도 1을 참조하여 전술한 색변환 패널 및 도 2를 참조하여 전술한 라이트 어셈블리과 동일한바, 이하에서 설명을 생략한다.
표시 패널(10)은 영상을 나타내기 위해 박막 트랜지스터를 포함하는 하부 표시판(100), 하부 표시판(100)과 마주하는 제2 절연 기판(210)을 포함하는 상부 표시판(200) 및 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 사이에 개재된 액정층(3)을 포함하는 액정 패널(50)을 포함한다.
액정 패널(50)의 양면에는 편광판(12, 22)이 위치하며, 이때 편광판(12)은 코팅형 편광판, 와이어 그리드 편광판(wire grid polarizer) 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 이러한 편광판(12)은 필름 형태, 도포 형태, 부착 형태 등 다양한 방법으로 상부 표시판(200)의 일면에 위치할 수 있다. 그러나 이러한 설명은 일례에 해당하는바 이에 한정되지 않는다.
하부 표시판(100)이 포함하는 제1 절연 기판(110)의 위에는 다수의 화소 전극이 매트릭스 형태로 위치한다.
제1 절연 기판(110) 위에는 행 방향으로 연장되며 게이트 전극(124)을 포함하는 게이트선(121), 게이트선(121) 위에 위치하는 게이트 절연막(140), 게이트 절연막(140) 위에 위치하는 반도체층(154), 반도체층(154) 위에 위치하며 열 방향으로 연장되며 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171) 및 드레인 전극(175), 및 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 위에 위치하는 보호막(180) 및 접촉 구멍(185)을 통해 드레인 전극(175)과 물리적 전기적으로 연결되는 화소 전극(191)이 위치한다.
게이트 전극(124) 위에 위치하는 반도체층(154)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)에 의해 노출된 영역에서 채널층을 형성하며, 게이트 전극(124), 반도체층(154), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 하나의 박막 트랜지스터를 형성한다.
다음, 제2 절연 기판(210)은 제1 절연 기판(110)과 마주하며 이격되어 있다. 제2 절연 기판(210)과 액정층(3) 사이에 차광 부재(220), 평탄막(250), 및 공통 전극(270)이 위치한다. 구체적으로, 차광 부재(220)는 제1 절연 기판(110)을 향하도록 제2 절연 기판(210)의 일면 위에 위치한다. 평탄막(250)은 제1 절연 기판(110)을 향하도록 차광 부재(220) 위에 위치하며, 평탄막(250)은 평평한 면을 제공할 수 있다. 공통 전극(270)은 제1 절연 기판(110)을 향하도록 평탄막(250) 위에 위치한다. 발명의 실시예에 따라 평탄막(250)은 생략될 수 있다.
공통 전압을 인가받는 공통 전극(270)은 화소 전극(191)과 전계를 형성하여, 공통 전극(270)과 화소 전극(191) 사이의 액정층(3)에 위치하는 액정 분자(31)들을 배열시킨다.
액정층(3)은 다수의 액정 분자(31)들을 포함하고, 액정 분자(31)들은 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이의 전계에 의해서 배열 방향이 제어된다. 액정 분자들의 배열에 따라 라이트 어셈블리(500)로부터 수신된 광의 투과율을 제어하여 영상을 표시할 수 있다.
본 실시예에서는 액정 패널이 수직 전계를 이루는 액정 표시 패널을 설명하였으나, 이에 제한되지 않고 수평 전계를 이루는 액정 표시 패널, 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode Display, OLED), 표면 전도형 전자 방출 소자 표시 장치(Surface conduction Electron-emitter Display, SED), 전계방출 표시 장치(Field Emission Display, FED), 진공 형광 표시 장치(Vacuum Fluorescent Display, VFD), 전자 페이퍼(E-Paper) 등과 같은 표시 장치일 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 출광율이 향상되고 색재현성이 향상되어 우수한 표시 품질의 표시 장치를 제공할 수 있다.
이하에서는 도 5 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 살펴본다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이고, 도 6은 도 5의 VI-VI선을 따라 자른 단면도이다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(10), 색변환 패널(30) 및 라이트 어셈블리(500)를 포함한다. 라이트 어셈블리(500) 위에 표시 패널(10)이 위치하고, 표시 패널(10) 위에 색변환 패널(30)이 위치할 수 있다.
표시 패널(10)은 액정 패널(50) 및 액정 패널(50)의 양면에 위치하는 편광판(12, 22)을 포함할 수 있다. 이때 편광판(12)은 코팅형 편광판, 와이어 그리드 편광판(wire grid polarizer) 중 하나 이상이 사용될 수 있으며, 이러한 편광판(12, 22)은 필름 형태, 도포 형태, 부착 형태 등 다양한 방법으로 액정 패널(50)의 양면에 위치할 수 있다. 그러나 이러한 설명은 일례에 해당하는바 이에 한정되지 않는다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치가 포함하는 색변환 패널(30) 및 라이트 어셈블리(500) 역시 전술한 실시예와 동일한바, 이하에서 구체적인 설명을 생략한다.
액정 패널(50)은 절연 기판(110) 위에 위치하는 복수의 게이트선(121), 복수의 감압 게이트선(123) 및 복수의 유지 전극선(131)을 포함하는 복수의 게이트 도전체를 포함한다.
게이트선(121) 및 감압 게이트선(123)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 게이트 도전체는 게이트선(121)으로부터 위아래로 돌출한 제1 게이트 전극(124h) 및 제2 게이트 전극(124l)을 더 포함하고, 감압 게이트선(123)으로부터 위로 돌출한 제3 게이트 전극(124c)을 더 포함한다. 제1 게이트 전극(124h) 및 제2 게이트 전극(124l)은 서로 연결되어 하나의 돌출부를 이룬다. 이때, 제1, 제2, 및 제3 게이트 전극(124h, 124l, 124c)의 돌출 형태는 변경이 가능하다.
유지 전극선(131)도 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 공통 전압(Vcom) 등의 정해진 전압을 전달한다. 유지 전극선(131)은 위 아래로 돌출한 유지 전극(129), 게이트선(121)과 실질적으로 수직하게 아래로 뻗은 한 쌍의 세로부(134) 및 한 쌍의 세로부(134)의 끝을 서로 연결하는 가로부(127)를 포함한다. 가로부(127)는 아래로 확장된 용량 전극(137)을 포함한다.
게이트 도전체(121, 123, 124h, 124l, 124c, 131) 위에는 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 위치한다. 게이트 절연막(140)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 게이트 절연막(140)은 단일막 또는 다중막으로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 제1 반도체층(154h), 제2 반도체층(154l), 및 제3 반도체층(154c)이 위치한다. 제1 반도체층(154h)은 제1 게이트 전극(124h) 위에 위치할 수 있고, 제2 반도체층(154l)은 제2 게이트 전극(124l) 위에 위치할 수 있으며, 제3 반도체층(154c)은 제3 게이트 전극(124c) 위에 위치할 수 있다. 제1 반도체층(154h)과 제2 반도체층(154l)은 서로 연결될 수 있고, 제2 반도체층(154l)과 제3 반도체층(154c)도 서로 연결될 수 있다. 또한, 제1 반도체층(154h)은 데이터선(171)의 아래까지 연장되어 위치할 수도 있다. 제1 내지 제3 반도체층(154h, 154l, 154c)은 비정질 실리콘(amorphous silicon), 다결정 실리콘(polycrystalline silicon), 금속 산화물(metal oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
제1 내지 제3 반도체층(154h, 154l, 154c) 위에는 각각 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(도시하지 않음)가 더 위치할 수 있다. 저항성 접촉 부재는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어질 수 있다.
제1 내지 제3 반도체층(154h, 154l, 154c) 위에는 데이터선(data line)(171), 제1 소스 전극(173h), 제2 소스 전극(173l), 제3 소스 전극(173c), 제1 드레인 전극(175h), 제2 드레인 전극(175l), 및 제3 드레인 전극(175c)을 포함하는 데이터 도전체가 위치한다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121) 및 감압 게이트선(123)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 제1 게이트 전극(124h) 및 제2 게이트 전극(124l)을 향하여 뻗으며 서로 연결되어 있는 제1 소스 전극(173h) 및 제2 소스 전극(173l)을 포함한다.
제1 드레인 전극(175h), 제2 드레인 전극(175l) 및 제3 드레인 전극(175c)은 넓은 한 쪽 끝 부분과 막대형인 다른 쪽 끝 부분을 포함한다. 제1 드레인 전극(175h) 및 제2 드레인 전극(175l)의 막대형 끝 부분은 제1 소스 전극(173h) 및 제2 소스 전극(173l)으로 일부 둘러싸여 있다. 제2 드레인 전극(175l)의 넓은 한 쪽 끝 부분은 다시 연장되어 'U'자 형태로 굽은 제3 소스 전극(173c)을 이룬다. 제3 드레인 전극(175c)의 넓은 끝 부분(177c)은 용량 전극(137)과 중첩하여 감압 축전기(Cstd)를 이루며, 막대형 끝 부분은 제3 소스 전극(173c)으로 일부 둘러싸여 있다.
제1 게이트 전극(124h), 제1 소스 전극(173h), 및 제1 드레인 전극(175h)은 제1 반도체층(154h)과 함께 제1 박막 트랜지스터(Qh)를 형성하고, 제2 게이트 전극(124l), 제2 소스 전극(173l), 및 제2 드레인 전극(175l)은 제2 반도체층(154l)과 함께 제2 박막 트랜지스터(Ql)를 형성하며, 제3 게이트 전극(124c), 제3 소스 전극(173c), 및 제3 드레인 전극(175c)은 제3 반도체층(154c)과 함께 제3 박막 트랜지스터(Qc)를 형성한다.
제1 반도체층(154h), 제2 반도체층(154l), 및 제3 반도체층(154c)은 서로 연결되어 선형으로 이루어질 수 있으며, 소스 전극(173h, 173l, 173c)과 드레인 전극(175h, 175l, 175c) 사이의 채널 영역을 제외하고는 데이터 도전체(171, 173h, 173l, 173c, 175h, 175l, 175c) 및 그 하부의 저항성 접촉 부재와 실질적으로 동일한 평면 모양을 가질 수 있다.
제1 반도체층(154h)에는 제1 소스 전극(173h)과 제1 드레인 전극(175h) 사이에서 제1 소스 전극(173h) 및 제1 드레인 전극(175h)에 의해 가리지 않고 노출된 부분이 있고, 제2 반도체층(154l)에는 제2 소스 전극(173l)과 제2 드레인 전극(175l) 사이에서 제2 소스 전극(173l) 및 제2 드레인 전극(175l)에 의해 가리지 않고 노출된 부분이 있으며, 제3 반도체층(154c)에는 제3 소스 전극(173c)과 제3 드레인 전극(175c) 사이에서 제3 소스 전극(173c) 및 제3 드레인 전극(175c)에 의해 가리지 않고 노출된 부분이 있다.
데이터 도전체(171, 173h, 173l, 173c, 175h, 175l, 175c) 및 각 소스 전극(173h/173l/173c)과 각 드레인 전극(175h/175l/175c) 사이로 노출되어 있는 반도체층(154h, 154l, 154c) 위에는 보호막(180)이 위치한다. 보호막(180)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 단일막 또는 다중막으로 형성될 수 있다.
보호막(180) 위에는 차광 부재(220)가 위치한다. 차광 부재(220)는 화소 영역(PX)의 경계부와 박막 트랜지스터 위에 형성되어 빛샘을 방지할 수 있다.
차광 부재(220) 위에는 제1 절연층(240)이 위치할 수 있다. 제1 절연층(240)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화산화물(SiOxNy) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 제1 절연층(240)은 유기 물질로 이루어진 차광 부재(220)를 보호하는 역할을 하며, 필요에 따라 생략될 수도 있다.
제1 절연층(240), 차광 부재(220), 보호막(180)에는 제1 드레인 전극(175h)의 넓은 끝 부분과 제2 드레인 전극(175l)의 넓은 끝 부분을 각각 드러내는 복수의 제1 접촉 구멍(185h) 및 복수의 제2 접촉 구멍(185l)이 형성되어 있다.
다음 제1 절연층(240) 위에는 화소 전극(191)이 위치한다. 화소 전극(191)은 인듐-주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐-아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명한 금속 물질로 이루어질 수 있다.
화소 전극(191)은 게이트선(121) 및 감압 게이트선(123)을 사이에 두고 서로 분리되어, 게이트선(121) 및 감압 게이트선(123)을 중심으로 화소 영역(PX)의 위와 아래에 배치되어 열 방향으로 이웃하는 제1 부화소 전극(191h)과 제2 부화소 전극(191l)을 포함한다. 즉, 제1 부화소 전극(191h)과 제2 부화소 전극(191l)은 액정 주입구 형성 영역(V1)를 사이에 두고 분리되어 있으며, 제1 부화소 전극(191h)은 제1 부화소 영역(PXa)에 위치하고, 제2 부화소 전극(191l)은 제2 부화소 영역(PXb)에 위치한다.
제1 부화소 전극(191h) 및 제2 부화소 전극(191l)은 제1 접촉 구멍(185h) 및 제2 접촉 구멍(185l)을 통하여 각기 제1 드레인 전극(175h) 및 제2 드레인 전극(175l)과 연결되어 있다. 따라서, 제1 박막 트랜지스터(Qh) 및 제2 박막 트랜지스터(Ql)가 온 상태일 때 제1 드레인 전극(175h) 및 제2 드레인 전극(175l)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다.
제1 부화소 전극(191h) 및 제2 부화소 전극(191l) 각각의 전체적인 모양은 사각형이며 제1 부화소 전극(191h) 및 제2 부화소 전극(191l) 각각은 가로 줄기부(193h, 193l), 가로 줄기부(193h, 193l)와 교차하는 세로 줄기부(192h, 192l)로 이루어진 십자형 줄기부를 포함한다. 또한, 제1 부화소 전극(191h) 및 제2 부화소 전극(191l)은 각각 복수의 미세 가지부(194h, 194l), 부화소 전극(191h, 191l)의 가장자리 변에서 아래 또는 위로 돌출된 돌출부(197h, 197l)를 포함한다.
화소 전극(191)은 가로 줄기부(193h, 193l)와 세로 줄기부(192h, 192l)에 의해 4개의 부영역으로 나뉘어진다. 미세 가지부(194h, 194l)는 가로 줄기부(193h, 193l) 및 세로 줄기부(192h, 192l)로부터 비스듬하게 뻗어 있으며 그 뻗는 방향은 게이트선(121) 또는 가로 줄기부(193h, 193l)와 대략 45도 또는 135도의 각을 이룰 수 있다. 또한 이웃하는 두 부영역의 미세 가지부(194h, 194l)가 뻗어 있는 방향은 서로 직교할 수 있다.
상기에서 설명한 화소 영역의 배치 형태, 박막 트랜지스터의 구조 및 화소 전극의 형상은 하나의 예에 불과하며, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 다양한 변형이 가능하다.
이어, 화소 전극(191)으로부터 일정한 거리를 가지고 이격되도록 공통 전극(270)이 위치한다. 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에는 미세 공간(microcavity, 305)이 형성되어 있다. 즉, 미세 공간(305)은 화소 전극(191) 및 공통 전극(270)에 의해 둘러싸여 있다. 미세 공간(305)의 폭과 넓이는 표시 장치의 크기 및 해상도에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
공통 전극(270)은 인듐-주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐-아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명한 금속 물질로 이루어질 수 있다. 공통 전극(270)에는 일정한 전압이 인가될 수 있고, 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에 전계가 형성될 수 있다.
또한 화소 전극(191) 위에는 제1 배향막(11)이 위치한다. 제1 배향막(11)과 마주보도록 공통 전극(270) 아래에는 제2 배향막(21)이 위치한다.
제1 배향막(11)과 제2 배향막(21)은 수직 배향막으로 이루어질 수 있고, 폴리 아믹산(Polyamic acid), 폴리 실록산(Polysiloxane), 폴리 이미드(Polyimide) 등의 배향 물질로 이루어질 수 있다. 제1 및 제2 배향막(11, 21)은 화소 영역(PX)의 가장자리에서 서로 연결될 수 있다.
화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에 위치한 미세 공간(305) 내에는 액정 분자(31)들로 이루어진 액정층이 위치한다. 액정 분자(31)들은 음의 유전율 이방성을 가지며, 전계가 인가되지 않은 상태에서 절연 기판(110)에 수직한 방향으로 서 있을 수 있다. 즉, 수직 배향이 이루어질 수 있다.
데이터 전압이 인가된 제1 부화소 전극(191h) 및 제2 부화소 전극(191l)은 공통 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 사이의 미세 공간(305) 내에 위치한 액정 분자(31)의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자(31)의 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 휘도가 달라진다.
공통 전극(270) 위에는 지붕층(360)이 위치한다. 지붕층(360)은 유기 물질로 이루어질 수 있다. 지붕층(360)의 아래에는 미세 공간(305)이 형성되어 있고, 지붕층(360)은 경화 공정에 의해 단단해져 미세 공간(305)의 형상을 유지할 수 있다. 즉, 지붕층(360)은 화소 전극(191)과 미세 공간(305)을 사이에 두고 이격되도록 형성되어 있다.
지붕층(360)은 화소 행을 따라 각 화소 영역(PX) 및 격벽부(V2)에 형성되며, 액정 주입구 형성 영역(V1)에는 형성되지 않는다. 즉, 지붕층(360)은 제1 부화소 영역(PXa)과 제2 부화소 영역(PXb) 사이에는 형성되지 않는다. 각 제1 부화소 영역(PXa)과 제2 부화소 영역(PXb)에서는 각 지붕층(360)의 아래에 미세 공간(305)이 형성되어 있다. 격벽부(V2)에서는 지붕층(360)의 아래에 미세 공간(305)이 형성되지 않으며, 절연 기판(110)에 부착되도록 형성되어 있다. 따라서, 격벽부(V2)에 위치하는 지붕층(360)의 두께가 각 제1 부화소 영역(PXa) 및 제2 부화소 영역(PXb)에 위치하는 지붕층(360)의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다. 미세 공간(305)의 상부면 및 양측면은 지붕층(360)에 의해 덮여 있는 형태로 이루어지게 된다.
공통 전극(270) 및 지붕층(360)에는 미세 공간(305)의 일부를 노출시키는 입구부(307)가 형성되어 있다. 입구부(307)는 제1 부화소 영역(PXa)과 제2 부화소 영역(PXb)의 가장자리에 서로 마주보도록 형성될 수 있다. 즉, 입구부(307)는 제1 부화소 영역(PXa)의 하측 변, 제2 부화소 영역(PXb)의 상측 변에 대응하여 미세 공간(305)의 측면을 노출시키도록 형성될 수 있다. 입구부(307)에 의해 미세 공간(305)이 노출되어 있으므로, 입구부(307)를 통해 미세 공간(305) 내부로 배향액 또는 액정 물질 등을 주입할 수 있다.
지붕층(360) 위에 덮개층(390)이 위치할 수 있다.
덮개층(390)은 미세 공간(305)의 일부를 외부로 노출시키는 입구부(307)를 덮도록 위치한다. 즉, 덮개층(390)은 미세 공간(305)의 내부에 형성되어 있는 액정 분자(31)가 외부로 나오지 않도록 미세 공간(305)을 밀봉할 수 있다. 덮개층(390)은 액정 분자(31)과 접촉하게 되므로, 액정 분자(31)과 반응하지 않는 물질로 이루어진다.
덮개층(390)은 이중막, 삼중막 등과 같이 다중막으로 이루어질 수도 있다. 이중막은 서로 다른 물질로 이루어진 두 개의 층으로 이루어져 있다. 삼중막은 세 개의 층으로 이루어지고, 서로 인접하는 층의 물질이 서로 다르다. 예를 들면, 덮개층(390)은 유기 절연 물질로 이루어진 층과 무기 절연 물질로 이루어진 층을 포함할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 출광율이 향상되고 색재현성이 향상되어 우수한 표시 품질의 표시 장치를 제공할 수 있음은 물론 한 장의 기판을 사용하여 제조 공정 및 구조 등을 단순화할 수 있다.
이하에서는 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 살펴본다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 전술한 실시예와 동일 유사한 구성요소에 대한 설명은 생략할 수 있다.
도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(10') 및 라이트 어셈블리(500)를 포함한다. 라이트 어셈블리(500) 위에 표시 패널(10')이 위치할 수 있으며, 이에 제한되지 않고 발명의 실시예에 따라 상하 위치가 변경될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 패널(10')는 박막 트랜지스터 표시판(100), 박막 트랜지스터 표시판(100)과 마주하며 이격된 색변환 표시판(30') 및 박막 트랜지스터 표시판(100) 및 색변환 표시판(30') 사이에 위치하며 액정 분자를 포함하는 액정층(3)을 포함한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(10')은 전술한 실시예와는 달리 색변환 표시판(30')이 표시 패널(10')의 일부를 구성한다.
또한 표시 패널(10')은 박막 트랜지스터 표시판(100)의 일면에 위치하는 제1 편광판(12) 및 색변환 표시판(30')의 일면에 위치하는 제2 편광판(22)을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판(100)은 도 3 및 도 4의 하부 표시판(100)과 동일하며 색변환 표시판(30')은 도 1의 색변환 패널(30)과 유사한바, 이하에서는 도 7 이외에 도 1, 도 3 및 도 4를 참고할 수 있다.
우선, 박막 트랜지스터 표시판(100)이 포함하는 제1 절연 기판(110)의 위에는 다수의 화소 전극이 매트릭스 형태로 위치한다.
제1 절연 기판(110) 위에는 행 방향으로 연장되며 게이트 전극(124)을 포함하는 게이트선(121), 게이트선(121) 위에 위치하는 게이트 절연막(140), 게이트 절연막(140) 위에 위치하는 반도체층(154), 반도체층(154) 위에 위치하며 열 방향으로 연장되며 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171) 및 드레인 전극(175), 및 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 위에 위치하는 보호막(180) 및 접촉 구멍(185)을 통해 드레인 전극(175)과 물리적 전기적으로 연결되는 화소 전극(191)이 위치한다.
게이트 전극(124) 위에 위치하는 반도체층(154)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)에 의해 노출된 영역에서 채널층을 형성하며, 게이트 전극(124), 반도체층(154), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 하나의 박막 트랜지스터를 형성한다.
다음, 절연 기판(310)은 제1 절연 기판(110)과 마주하며 이격되어 있다. 절연 기판(310)과 액정층(3) 사이에 복수의 색변환 매개층(330R, 330G, 330W) 및 복수의 색변환 매개층(330R, 330G, 330W) 사이에 위치하는 차광 부재(320)가 위치한다. 구체적으로, 복수의 색변환 매개층(330R, 330G, 330W) 및 차광 부재(320)는 제1 절연 기판(110)을 향하는 절연 기판(310)의 일면 위에 위치한다.
차광 부재(320)는 적색 색변환 매개층(330R), 녹색 색변환 매개층(330G) 및 폴리머층(330W)이 배치되는 영역을 구획하며, 적색 색변환 매개층(330R), 녹색 색변환 매개층(330G) 및 폴리머층(330W)은 차광 부재(320) 사이에 위치한다.
적색 색변환 매개층(330R)은 라이트 어셈블리(500)에서 공급된 청색광을 적색으로 변환할 수 있으며, 녹색 색변환 매개층(330G)은 라이트 어셈블리(500)에서 공급된 청색광을 녹색으로 변환할 수 있다. 이를 위해 적색 색변환 매개층(330R) 및 녹색 색변환 매개층(330G)은 형광체 또는 양자점 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
폴리머층(330W)은 투명 폴리머로 이루어져 있으며, 라이트 어셈블리(500)에서 공급된 청색광이 투과하며 청색을 나타낸다. 청색을 출광하는 영역에 해당하는 폴리머층(330W)은 별도의 형광체 또는 양자점 없이 입사된 청색을 출광하는 물질(일례로써 감광성 수지 등의 폴리머)을 포함한다.
다음, 평탄막(350)은 복수의 색변환 매개층(330R, 330G, 330W) 및 차광 부재(320)의 제1 절연 기판(110)을 향하는 일면 위에 위치한다. 평탄막(350)은 평평한 면을 제공할 수 있으며, 제1 절연 기판(110)을 향하는 평탄막(350)의 일면 위에 공통 전극(370)이 위치한다. 발명의 실시예에 따라 평탄막(350)은 생략될 수 있다.
공통 전압을 인가받는 공통 전극(370)은 화소 전극(191)과 전계를 형성하여, 액정층(3)에 위치하는 액정 분자(31)들을 배열시킨다.
액정층(3)은 다수의 액정 분자(31)들을 포함하고, 액정 분자(31)들은 화소 전극(191)과 공통 전극(370) 사이의 전계에 의해서 배열 방향이 제어된다. 액정 분자들의 배열에 따라 라이트 어셈블리(500)로부터 수신된 광의 투과율을 제어하여 영상을 표시할 수 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 도 4에서 도시한 상부 표시판(200)을 포함하지 않으며 색변환 표시판(30')이 상부 표시판의 기능 및 위치를 대체한다. 이러한 표시 장치는 보다 얇은 두께의 장치를 제공하며 비용 및 무게를 절감할 수 있다.
지금까지 본 발명의 실시예에 따른 감광막 수지 조성물을 표시 장치의 색필터에 사용하는 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 실시예에 따른 감광막 수지 조성물은 어떠한 표시 장치에 적용 가능함은 물론이다.
이하에서는 도 8a 내지 도 12를 참조하여 본 발명에 따른 실시예 및 비교예에 대해 살펴본다. 도 8a, 도 8b 및 도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 감광성 수지의 이미지이고, 도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 10은 비교예에 따른 감광성 수지의 이미지이다. 도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 감광성 수지의 출광량 및 광 유지율에 관한 그래프이다.
우선 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 감광성 수지 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로 광중합 개시제인 아세토페논계 개시제, 티옥산톤계 개시제 및 옥심계 개시제를 7:2:1의 중량비로 포함하는 감광성 수지 조성물이다.
이러한 감광성 수지 조성물을 이용하여 노광 및 현상 공정을 실시한 결과, 도 8a 및 도 8b에 나타난 바와 같이 패터닝된 감광성 수지 조성물이 언더컷을 포함하지 않으며 명확한 패턴을 형성함을 알 수 있었다.
또한 이러한 감광성 수지 조성물에 대한 노광 감도를 살펴본 결과 도 8c에 나타난 바와 같이 약 30mJ의 노광 감도를 나타냈다.
반면, 비교예로서 아세토페논계 개시제만을 포함하는 감광성 수지 조성물에 대해 살펴보면, 도 9a 내지 도 9b에 나타난 바와 같이 비교예에 따른 감광성 수지는 노광 및 현상 공정을 진행함에 따라 상당 정도의 언더컷이 발생함을 알 수 있다. 이러한 언더컷에 의하면 단선 내지 쇼트 발생 가능성이 높아 표시 장치의 신뢰성이 저하될 수 있다.
또한 도 9c에 나타난 바와 같이 비교예에 따른 감광성 수지 조성물은 약 50mJ의 노광 감도를 가지는바, 본 발명의 실시예에 비해 약 30-40% 정도 노광 감도가 좋지 않음을 알 수 있었다.
도 10을 참조하여 통상의 색필터에 대한 노광 감도를 살펴보면, 비교예에 따른 통상의 색필터는 약 35mJ의 노광 감도를 가진다. 도 8c를 도 9c 및 도 10과 비교하면 본 발명의 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 나노 형광체를 통해 광효율을 향상시킬 뿐만 아니라 노광 감도 역시 우수함을 확인하였다.
아세토페논계 개시제만을 사용하는 경우 나노 형광체의 소광 현상을 방지하여 광 유지율은 증가시킬 수 있으나 노광 특성이 저하되어 패터닝이 불규칙하거나 언더컷이 발생하는 문제점이 있다. 즉, 광 유지율과 노광 특성은 서로 트레이드 오프 관계에 있다. 구체적으로 감광성 수지 조성물의 패터닝 공정(특히 경화 공정) 중에 유발되는 라디칼 또는 산화유발 가스들에 의해 나노 형광체(특히 양자점)의 소광 현상이 발생한다. 특히 노광 특성이 좋은 감광성 수지 조성물의 경우 소광 현상이 보다 가속화된다.
그러나 본 발명의 실시예에 따르면 아세토페논계 개시제뿐만 아니라 티옥산톤계 개시제, 옥심계 개시제 및 벤조페논계 개시제 등의 첨가를 통해 우수한 노광 특성을 제공할 수 있음을 확인하였다.
다음, 도 11 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 감광성 수지 조성물의 패터닝 공정에 따른 출광량 및 광 유지율을 살펴본다.
도 8a 내지 도 10을 참조하여 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 기존 색필터 수준의 노광 감도를 가지고 있다. 이때 본 발명의 실시예에 따른 감광성 수지 조성물이 기존 수준의 출광량을 가지는지 여부가 문제된다.
본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 감광성 수지 조성물에 대해 1) 대기 조건에서 2시간 동안 건조하고 2) 100℃ 온도 조건에서 3분 동안 가경화 공정을 실시하고, 3) 100mJ의 UV 광을 조사하여 노광을 실시한 이후, 4) 180℃ 온도 조건에서 30분 동안 실시하는 경화 공정을 3회 반복하였다.
우선 도 11을 살펴보면, 아세토페논 개시제만을 포함하는 감광성 수지 조성물인 비교예는 3회의 경화 공정을 거친 이후 약 2,000,000 a.u. 보다 살짝 높은 출광량을 나타냈다.
한편 본 발명의 실시예에 따라 아세토페논 개시제, 티옥산톤 개시제 및 옥심계 개시제를 포함하는 감광성 수지 조성물은 경화 공정(post bake)을 3회 거치는 경우에 약 2,000,000 a.u. 보다 살짝 낮은 출광량을 나타냈다.
이어 도 12를 참조하면, 열 내구성이 우수한 아세토페논계 개시제만을 사용한 비교예는 약 80%의 광 유지율을 나타내었고 본 발명의 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 약 80% 보다 살짝 낮은 광 유지율을 나타냈다. 즉 비교예와 실시예는 거의 동일한 광 유지율(약 5% 이내의 차이)을 나타냈다.
정리하면 아세토페논 개시제만을 사용한 감광성 수지 조성물(비교예)은 경화 공정에 따른 소광 현상을 방지하여 일정 수준 이상의 출광량을 나타낼 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 아세토페논 개시제 이외의 다른 개시제를 포함함에도 불구하고 일정 중량 이상의 아세토페논 개시제를 포함함에 따라 아세토페논 개시제만을 포함하는 감광성 수지 조성물과 거의 동일한 출광량(약 5% 이내의 차이)을 나타냄을 알 수 있었다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에 따르면 나노 형광체를 포함하는 감광성 수지 조성물에 소정의 광중합 개시제를 첨가함으로써, 공정 진행 중에 발생할 수 있는 나노 형광체의 손상으로 인한 소광 현상을 방지하면서 우수한 노광 감도를 제공할 수 있는바, 이로 인해 표시 장치의 광 효율 및 신뢰성이 향상될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10 : 표시 패널 12, 22 : 편광판
30 : 색변환 패널 310 : 기판

Claims (19)

  1. 나노 형광체,
    아세토페논계 개시제를 포함하는 광중합 개시제, 및
    광중합 화합물을 포함하며,
    상기 광중합 개시제는 티옥산톤(Thioxantone)계 개시제, 옥심(Oxime)계 개시제 및 벤조페논(Benzophenone)계 개시제 중 적어도 하나를 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  2. 제1항에서,
    상기 아세토페논계 개시제의 중량%는 상기 티옥산톤계 개시제, 상기 옥심계 개시제 및 상기 벤조페논계 개시제의 중량%보다 큰 감광성 수지 조성물.
  3. 제2항에서,
    상기 아세토페논계 개시제는 상기 광중합 개시제의 총량 대비 50 중량% 이상인 감광성 수지 조성물.
  4. 제1항에서,
    상기 감광성 수지 조성물은 항산화제, 분산제 및 산란체 중 적어도 하나를 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  5. 제1항에서,
    상기 나노 형광체는 양자점(quantum dot) 또는 무기 형광체(inorganic phosphors)인 감광성 수지 조성물.
  6. 제5항에서,
    상기 양자점은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소 및 IV족 화합물 중 선택된 1종 이상을 포함하며, 상기 양자점은 코어 및 상기 코어를 덮는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조인 감광성 수지 조성물.
  7. 제6항에서,
    상기 코어는 CdSe, CdS, ZnS, ZnSe, CdTe, CdSeTe, CdZnS, PbSe, AgInZnS, ZnTe, CdSeS, PbS, PbTe, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, InP, InZnP, InGaP, InGaN, InAs 및 ZnO 중 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하고,
    상기 쉘은 CdSe, ZnSe, ZnS, ZnTe, CdTe, PbS, TiO, SrSe, CdO, CdS, ZnO, InP, InS, GaP, GaN, GaO, InZnP, InGaP, InGaN, InZnSCdSe 및 HgSe 중 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는 감광성 수지 조성물.
  8. 제5항에서,
    상기 무기 형광체는 가넷(garnet)계, 실리케이트(silicate)계, 황화물(sulfide)계, 산질화물(oxynitrides)계, 질화물(nitride)계 및 알루미네이트(aluminate)계 중 선택된 1종 이상을 포함하는 감광성 수지 조성물.
  9. 표시 패널, 및
    상기 표시 패널 위에 위치하는 색변환 패널을 포함하고,
    상기 색변환 패널은 감광성 수지 조성물로 형성된 색변환 매개층을 포함하며,
    상기 감광성 수지 조성물은 나노 형광체, 아세토페논계 개시제를 포함하는 광중합 개시제 및 광중합 화합물을 포함하고,
    상기 광중합 개시제는 티옥산톤계 개시제, 옥심계 개시제 및 벤조페논계 개시제 중 적어도 하나를 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 아세토페논계 개시제의 중량%는 상기 티옥산톤계 개시제, 상기 옥심계 개시제 및 상기 벤조페논계 개시제의 중량%보다 큰 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 아세토페논계 개시제는 상기 광중합 개시제의 총량 대비 50 중량% 이상인 표시 장치.
  12. 제9항에서,
    상기 표시 패널 및 상기 색변환 패널에 광을 공급하는 라이트 어셈블리를 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 표시 패널은 상기 라이트 어셈블리와 상기 색변환 패널 사이에 위치하는 표시 장치.
  14. 제9항에서,
    상기 표시 패널은,
    제1 절연 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터,
    상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극,
    상기 제1 절연 기판과 이격되어 마주하는 제2 절연 기판,
    상기 제1 절연 기판을 향하는 상기 제2 절연 기판의 일면 위에 위치하는 공통 전극, 및상기 화소 전극 및 공통 전극 사이에 위치하는 액정층을 포함하는 표시 장치.
  15. 제9항에서,
    상기 표시 패널은,
    절연 기판,
    상기 절연 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터,
    상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극, 상기 화소 전극과 마주하며 위치하는 지붕층, 및
    상기 화소 전극과 상기 지붕층 사이의 복수의 미세 공간에 위치하는 액정층을 포함하는 표시 장치.
  16. 제9항에서,
    상기 표시 패널은,
    액정 패널, 및
    상기 액정 패널의 양면에 위치하는 편광판을 포함하는 표시 장치.
  17. 박막 트랜지스터 표시판,
    상기 박막 트랜지스터 표시판과 마주하는 색변환 표시판, 및
    상기 박막 트랜지스터 표시판과 상기 색변환 표시판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고,
    상기 색변환 표시판은 감광성 수지 조성물로 형성된 색변환 매개층을 포함하며,
    상기 감광성 수지 조성물은 나노 형광체, 아세토페논계 개시제를 포함하는 광중합 개시제 및 광중합 화합물을 포함하고,
    상기 광중합 개시제는 티옥산톤계 개시제, 옥심계 개시제 및 벤조페논계 개시제 중 적어도 하나를 더 포함하는 표시 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 아세토페논계 개시제의 중량%는 상기 티옥산톤계 개시제, 상기 옥심계 개시제 및 상기 벤조페논계 개시제의 중량%보다 큰 표시 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 아세토페논계 개시제는 상기 광중합 개시제의 총량 대비 50 중량% 이상인 표시 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10162259B2 (en) 2016-09-13 2018-12-25 Samsung Display Co., Ltd. Photoresist composition and color filter using the same

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102377521B1 (ko) * 2015-09-11 2022-03-22 삼성디스플레이 주식회사 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 표시 장치
KR102608507B1 (ko) * 2016-08-30 2023-12-01 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 제조방법
KR20190044717A (ko) * 2017-10-20 2019-05-02 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법
CN108659826B (zh) * 2018-06-12 2021-03-23 东南大学 一种双峰荧光纳米棒的制备方法
CN109061784A (zh) * 2018-11-02 2018-12-21 京东方科技集团股份有限公司 一种光栅结构及其制作方法、显示装置
KR20200138507A (ko) * 2019-05-30 2020-12-10 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그것의 제조 방법
US11626534B2 (en) 2021-06-08 2023-04-11 Sharp Kabushiki Kaisha UV patternable matrix containing blue light emitting quantum dots

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040067431A1 (en) * 2002-10-02 2004-04-08 3M Innovative Properties Company Multiphoton photosensitization system
KR20050038120A (ko) * 2003-10-21 2005-04-27 삼성전자주식회사 감광성 반도체 나노결정, 반도체 나노결정 패턴형성용감광성 조성물 및 이들을 이용한 패턴 형성 방법
KR20100052948A (ko) * 2008-11-11 2010-05-20 삼성전자주식회사 라디칼 중합용 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법
JP2015172742A (ja) * 2014-02-18 2015-10-01 旭硝子株式会社 ネガ型感光性樹脂組成物、樹脂硬化膜、隔壁および光学素子

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3832013B2 (ja) * 1997-03-17 2006-10-11 Ｊｓｒ株式会社 プラズマディスプレイパネル用螢光面の形成方法
JP2000038489A (ja) 1998-07-24 2000-02-08 Kureha Chem Ind Co Ltd Ｐｖａ系樹脂組成物
US7005229B2 (en) * 2002-10-02 2006-02-28 3M Innovative Properties Company Multiphoton photosensitization method
KR101110071B1 (ko) 2005-04-29 2012-02-24 삼성전자주식회사 자발광 ｌｃｄ
KR100787450B1 (ko) * 2006-06-20 2007-12-26 삼성에스디아이 주식회사 감광성 페이스트 조성물 이를 이용하여 제조된 플라즈마디스플레이 패널의 격벽 및 이를 포함하는 플라즈마디스플레이 패널
US8294848B2 (en) * 2008-10-01 2012-10-23 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display having light diffusion layer
KR101588317B1 (ko) 2008-11-11 2016-01-27 삼성전자주식회사 감광성 양자점, 이를 포함한 조성물 및 상기 조성물을 이용한 양자점-함유 패턴 형성 방법
WO2010095140A2 (en) 2009-02-23 2010-08-26 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Optical display device and method thereof
JP2013534714A (ja) * 2010-05-20 2013-09-05 エルジー・ケム・リミテッド アンダーフィル用ダムを含む印刷回路基板およびその製造方法
KR101485072B1 (ko) 2010-07-15 2015-01-21 주식회사 엘지화학 양자점을 포함하는 배향막 및 이를 포함하는 액정 셀
KR20140075979A (ko) * 2012-12-11 2014-06-20 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
JP6427876B2 (ja) * 2013-12-27 2018-11-28 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物、硬化膜、発光素子および発光層の形成方法
KR102116971B1 (ko) * 2015-01-23 2020-06-02 삼성디스플레이 주식회사 감광성 수지 조성물 및 표시장치
CN104880856B (zh) * 2015-06-24 2018-04-27 京东方科技集团股份有限公司 一种彩色光阻剂及其应用、彩膜基板、液晶显示器
KR102377521B1 (ko) * 2015-09-11 2022-03-22 삼성디스플레이 주식회사 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 표시 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040067431A1 (en) * 2002-10-02 2004-04-08 3M Innovative Properties Company Multiphoton photosensitization system
KR20050038120A (ko) * 2003-10-21 2005-04-27 삼성전자주식회사 감광성 반도체 나노결정, 반도체 나노결정 패턴형성용감광성 조성물 및 이들을 이용한 패턴 형성 방법
KR20100052948A (ko) * 2008-11-11 2010-05-20 삼성전자주식회사 라디칼 중합용 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법
JP2015172742A (ja) * 2014-02-18 2015-10-01 旭硝子株式会社 ネガ型感光性樹脂組成物、樹脂硬化膜、隔壁および光学素子

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10162259B2 (en) 2016-09-13 2018-12-25 Samsung Display Co., Ltd. Photoresist composition and color filter using the same

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