KR20230006282A - 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막, 컬러필터 및 전자소자 - Google Patents

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

Info

Publication number
KR20230006282A
KR20230006282A KR1020210087302A KR20210087302A KR20230006282A KR 20230006282 A KR20230006282 A KR 20230006282A KR 1020210087302 A KR1020210087302 A KR 1020210087302A KR 20210087302 A KR20210087302 A KR 20210087302A KR 20230006282 A KR20230006282 A KR 20230006282A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
formula
photosensitive resin
substituted
resin composition
unsubstituted
Prior art date
Application number
KR1020210087302A
Other languages
English (en)
Inventor
정주호
김선대
신명엽
이진아
장춘근
정의수
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020210087302A priority Critical patent/KR20230006282A/ko
Priority to JP2022103284A priority patent/JP7411733B2/ja
Priority to CN202210755246.4A priority patent/CN115629522A/zh
Priority to TW111124542A priority patent/TW202302769A/zh
Publication of KR20230006282A publication Critical patent/KR20230006282A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/105—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0041—Optical brightening agents, organic pigments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0091—Complexes with metal-heteroatom-bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/29—Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/35—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having also oxygen in the ring
    • C08K5/353—Five-membered rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/45—Heterocyclic compounds having sulfur in the ring
    • C08K5/46—Heterocyclic compounds having sulfur in the ring with oxygen or nitrogen in the ring
    • C08K5/47—Thiazoles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/10—Encapsulated ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B47/00—Porphines; Azaporphines
    • C09B47/04—Phthalocyanines abbreviation: Pc
    • C09B47/06—Preparation from carboxylic acids or derivatives thereof, e.g. anhydrides, amides, mononitriles, phthalimide, o-cyanobenzamide
    • C09B47/067—Preparation from carboxylic acids or derivatives thereof, e.g. anhydrides, amides, mononitriles, phthalimide, o-cyanobenzamide from phthalodinitriles naphthalenedinitriles, aromatic dinitriles prepared in situ, hydrogenated phthalodinitrile
    • C09B47/0675—Preparation from carboxylic acids or derivatives thereof, e.g. anhydrides, amides, mononitriles, phthalimide, o-cyanobenzamide from phthalodinitriles naphthalenedinitriles, aromatic dinitriles prepared in situ, hydrogenated phthalodinitrile having oxygen or sulfur linked directly to the skeleton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B57/00—Other synthetic dyes of known constitution
    • C09B57/007—Squaraine dyes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B57/00—Other synthetic dyes of known constitution
    • C09B57/02—Coumarine dyes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00—Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0001—Post-treatment of organic pigments or dyes
    • C09B67/0004—Coated particulate pigments or dyes
    • C09B67/0008—Coated particulate pigments or dyes with organic coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G02B5/23—Photochromic filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Abstract

착색제를 포함하는 감광성 수지 조성물로서, 상기 착색제는 하기 화학식 1로 표시되는 염료, 코어-쉘 구조의 염료 및 프탈로시아닌계 염료를 포함하는 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막, 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 전자소자가 제공된다.
[화학식 1]
Figure pat00099

(상기 화학식 1에서, 각 치환기는 명세서에 정의된 바와 같다.)

Description

감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막, 컬러필터 및 전자소자{PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, PHOTOSENSITIVE RESIN LAYER INCLUDING THE SAME, COLOR FILTER AND ELECTRONIC DEVICE}
본 기재는 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막, 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 전자소자에 관한 것이다.
디스플레이 장치 중의 하나인 액정디스플레이 장치는 경량화, 박형화, 저가, 저소비 전력 구동화 및 우수한 집적회로와의 접합성 등의 장점을 가지고 있어, 노트북 컴퓨터, 모니터 및 TV 화상용으로 그 사용범위가 확대되고 있다. 　이와 같은 액정디스플레이 장치는 블랙 매트릭스, 컬러필터 및 ITO 화소전극이 형성된 하부 기판과, 액정층, 박막트랜지스터, 축전캐패시터층으로 구성된 능동회로부와 ITO 화소전극이 형성된 상부 기판을 포함하여 구성된다.　컬러 필터는 화소 사이의 경계부를 차광하기 위해서 투명 기판 상에 정해진 패턴으로 형성된 블랙 매트릭스층 및 각각의 화소를 형성하기 위해 복수의 색, 통상적으로, 적(R), 녹(G), 청(B)의 3원색을 정해진 순서로 배열한 화소부가 차례로 적층된 구조를 취하고 있다.
컬러 필터를 구현하는 방법 중의 하나인 안료 분산법은 흑색 매트릭스가 제공된 투명한 기질 위에 착색제를 함유하는 광중합성 조성물을 코팅하고, 형성하고자 하는 형태의 패턴을 노광한 후, 비노광 부위를 용매로 제거하여 열경화시키는 일련의 과정을 반복함으로써 착색박막이 형성되는 방법이다. 　안료 분산법에 따른 컬러필터 제조에 사용되는 착색 감광성 수지 조성물은 일반적으로 알칼리 가용성 수지, 광중합성 단량체, 광중합 개시제, 에폭시 수지, 용매, 기타 첨가제 등으로 이루어진다. 상기 안료 분산법은 휴대폰, 노트북, 모니터, TV 등의 LCD를 제조하는 데 활발하게 응용되고 있다. 그러나, 근래에는 여러 가지 장점을 가지는 안료 분산법을 이용한 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 있어서도 우수한 패턴 특성뿐만 아니라 더욱 향상된 성능이 요구되고 있다. 특히 높은 색재현율과 함께 고휘도 및 고명암비의 특성이 시급히 요구되고 있는 실정이다.
이미지 센서는 휴대전화 카메라나 DSC(digital still camera)등에서 영상을 생성해 내는 영상 촬상 소자 부품을 일컫는 것으로, 그 제작 공정과 응용 방식에 따라 크게 고체 촬상 소자(charge coupled device, CCD) 이미지 센서와 상보성 금속 산화물 반도체(complementary metal oxide semiconductor, CMOS) 이미지 센서로 분류할 수 있다. 고체 촬상 소자 또는 상보성 금속 산화물 반도체에 이용되는 컬러 촬상 소자는 수광 소자상에 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 덧셈 혼합 원색의 필터 세그먼트(filter segment)를 구비하는 컬러 필터(color filter)를 각각 설치하고 색 분해하는 것이 일반적이다.　최근 이러한 컬러 촬상 소자에 장착되는 컬러 필터의 패턴 크기는 2㎛ 이하 크기로 기존 LCD용 컬러 필터 패턴의 1/100 내지 1/200 배이다. 이에 따라 해상도의 증가 및 잔사의 감소가 소자의 성능을 좌우하는 중요한 항목이다.
안료형 감광성 수지 조성물로 제조된 컬러필터에서는 안료 입자 크기에서 비롯되는 휘도와 명암비의 한계가 존재한다. 또한 이미지 센서용 컬러 촬상 소자의 경우에는 미세한 패턴 형성을 위해 더 작은 분산입도가 요구된다. 이러한 요구에 부응하고자, 안료 대신 입자를 이루지 않는 염료를 도입하여 염료에 적합한 감광성 수지 조성물을 제조하여 휘도와 명암비가 개선된 컬러필터를 구현하려는 시도가 있다. 그러나 염료의 경우 안료 대비 내광 및 내열 등의 내구성의 열세로 인하여 휘도의 저하가 우려된다.
일 구현예는 착색제의 함량을 최소화하여 색순도를 높이면서, 동시에 내구성의 확보도 가능한 감광성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
다른 일 구현예는 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막을 제공하기 위한 것이다.
또 다른 일 구현예는 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터를 제공하기 위한 것이다.
또 다른 일 구현예는 상기 컬러필터를 포함하는 전자소자를 제공하기 위한 것이다.
일 구현예는 착색제를 포함하는 감광성 수지 조성물로서,
상기 착색제는 하기 화학식 1로 표시되는 염료, 코어-쉘 구조의 염료 및 프탈로시아닌계 염료를 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
X는 산소 원자 또는 황 원자이고,
L1은 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기이고,
R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이다.
상기 L1은 하기 화학식 L-1로 표시될 수 있다.
[화학식 L-1]
Figure pat00002
상기 화학식 L-1에서,
R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이다.
상기 화학식 1로 표시되는 염료는 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure pat00003
[화학식 1-2]
Figure pat00004
[화학식 1-3]
Figure pat00005
상기 화학식 1로 표시되는 염료는 상기 코어-쉘 구조의 염료보다 많은 함량으로 포함되고, 상기 화학식 1로 표시되는 염료는 상기 프탈로시아닌계 염료보다 많은 함량으로 포함될 수 있다.
상기 프탈로시아닌계 염료는 상기 코어-쉘 구조의 염료보다 많은 함량으로 포함될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 염료는 상기 코어-쉘 구조의 염료의 함량 및 프탈로시아닌계 염료의 함량보다 많은 함량으로 포함될 수 있다.
상기 코어-쉘 구조의 염료는 하기 화학식 2로 표시되는 코어 및 하기 화학식 3으로 표시되는 쉘로 구성될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00006
상기 화학식 2에서,
R7 내지 R10은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이고,
[화학식 3]
Figure pat00007
상기 화학식 3에서,
R11은 수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 *-C(=O)OR16(R16은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기)이고,
R12 내지 R15는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
m은 1 내지 10의 정수이고,
n은 0 내지 3의 정수이고,
L2 및 L3은 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기이다.
상기 화학식 2로 표시되는 코어의 길이는 1nm 내지 3nm일 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 코어는 530nm 내지 680nm의 파장에서 최대 흡수 피크를 가질 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 코어는 하기 화학식 2-1 내지 화학식 2-6 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 2-1]
Figure pat00008
[화학식 2-2]
Figure pat00009
[화학식 2-3]
Figure pat00010
[화학식 2-4]
Figure pat00011
[화학식 2-5]
Figure pat00012
[화학식 2-6]
Figure pat00013
상기 화학식 3으로 표시되는 쉘은 하기 화학식 3-1로 표시될 수 있다.
[화학식 3-1]
Figure pat00014
상기 화학식 3-1에서,
R11은 수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 *-C(=O)OR16(R16은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기)이고,
R12 내지 R15는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
n은 0 내지 3의 정수이다.
상기 화학식 3으로 표시되는 쉘은 하기 화학식 3-1-1 내지 화학식 3-1-3 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 3-1-1]
Figure pat00015
[화학식 3-1-2]
Figure pat00016
[화학식 3-1-3]
Figure pat00017
상기 화학식 3-1-1 내지 화학식 3-1-3에서,
R12 내지 R15는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
R17 및 R18은 각각 독립적으로 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 *-C(=O)OR16(R16은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기)이다.
상기 화학식 3으로 표시되는 쉘은 6.5Å 내지 7.5Å의 케이지 너비를 가질 수 있다.
상기 화학식 3으로 표시되는 쉘은 하기 화학식 3-A 내지 화학식 3-E 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 3-A]
Figure pat00018
[화학식 3-B]
Figure pat00019
[화학식 3-C]
Figure pat00020
[화학식 3-D]
Figure pat00021
[화학식 3-E]
Figure pat00022
상기 코어-쉘 구조의 염료는 상기 코어 및 상기 쉘을 1:1의 몰비로 포함할 수 있다.
상기 프탈로시아닌계 염료는 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00023
상기 화학식 4에서,
R101 내지 R116은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴옥시기이고,
단, R101 내지 R104 중 적어도 하나, R105 내지 R108 중 적어도 하나 및 R109 내지 R112 중 적어도 하나는 각각 독립적으로 하기 화학식 5로 표시되고,
R113 내지 R116 중 적어도 하나는 할로겐 원자 또는 하기 화학식 5로 표시되고,
[화학식 5]
Figure pat00024
상기 화학식 5에서,
R117 및 R118은 각각 독립적으로 할로겐 원자, C1 내지 C10 알킬기로 치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이고,
n1 및 n2는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이고, 단, 1 ≤ n1+n2 ≤ 5 이다.
상기 화학식 5는 하기 화학식 5-1 내지 화학식 5-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 5-1]
Figure pat00025
[화학식 5-2]
Figure pat00026
[화학식 5-3]
Figure pat00027
[화학식 5-4]
Figure pat00028
상기 착색제는 안료를 더 포함할 수 있다.
상기 착색제는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해 1 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물은 바인더 수지, 광중합성 단량체, 광중합 개시제 및 용매를 더 포함할 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물은, 감광성 수지 조성물 총량에 대해, 상기 착색제 1 중량% 내지 15 중량%; 상기 바인더 수지 1 중량% 내지 20 중량%; 상기 광중합성 단량체 1 중량% 내지 20 중량%; 상기 광중합 개시제 0.1 중량% 내지 10 중량%; 및 상기 용매 잔부량을 포함할 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물은 말론산, 3-아미노-1,2-프로판디올, 비닐기 또는 (메타)아크릴옥시기를 포함하는 실란계 커플링제, 레벨링제, 계면활성제, 라디칼 중합 개시제 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.
다른 일 구현예는 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막을 제공한다.
또 다른 일 구현예는 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터를 제공한다.
또 다른 일 구현예는 상기 컬러필터를 포함하는 전자소자를 제공한다.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 서로 상이한 3종의 염료를 혼합 사용함으로써, 녹색 영역의색순도를 높일 수 있으며, 나아가 염료 사용의 대표적인 문제점 중 하나인 내구성도 추가로 확보할 수 있다.
도 1은 화학식 3-E로 표시되는 쉘의 케이지 너비(cage width)를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 　다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.　
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "치환"이란 화합물 중의 적어도 하나의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Cl, Br, I), 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 니트로기, 시아노기, 아민기, 이미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 에테르기, 카르복실기 또는 그것의 염, 술폰산기 또는 그것의 염, 인산이나 그것의 염, C1 내지 C20 알킬기, C2 내지 C20 알케닐기, C2 내지 C20 알키닐기, C6 내지 C30 아릴기, C3 내지 C20 사이클로알킬기, C3 내지 C20 사이클로알케닐기, C3 내지 C20 사이클로알키닐기, C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬기, C2 내지 C20 헤테로사이클로알케닐기, C2 내지 C20 헤테로사이클로알키닐기 또는 이들의 조합의 치환기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "헤테로사이클로알킬기", "헤테로사이클로알케닐기", "헤테로사이클로알키닐기" 및 "헤테로사이클로알킬렌기"란 각각 사이클로알킬, 사이클로알케닐, 사이클로알키닐 및 사이클로알킬렌의 고리 화합물 내에 적어도 하나의 N, O, S 또는 P의 헤테로 원자가 존재하는 것을 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "(메타)아크릴레이트"는 "아크릴레이트"와 "메타크릴레이트" 둘 다 가능함을 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "조합"이란 혼합 또는 공중합을 의미한다.
본 명세서 내 화학식에서 별도의 정의가 없는 한, 화학 결합이 그려져야 하는 위치에 화학결합이 그려져 있지 않은 경우는 상기 위치에 수소 원자가 결합되어 있음을 의미한다.
또한 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "*"는 동일하거나 상이한 원자 또는 화학식과 연결되는 부분을 의미한다.
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 착색제를 포함하고, 상기 착색제는 하기 화학식 1로 표시되는 염료, 코어-쉘 구조의 염료 및 프탈로시아닌계 염료를 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00029
상기 화학식 1에서,
X는 산소 원자 또는 황 원자이고,
L1은 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기이고,
R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이다.
CMOS image Sensor란 카메라가 받아들인 이미지를 디지털 신호로 전화해주는 비메모리 반도체를 말하며 DRAM과 동일한 CMOS 반도체 공정으로 제작된다. 구조는 Color filter, 포토 다이오드, 증폭기 등의 Pixel의 집합체 구조를 가지고 있으며 고화질, 초슬림 카메라 모듈 구현을 위해서는 Color filer 기술 확보가 핵심이다. 컬러필터 기술은 고해상도와 고감도 재료를 요구하며 상기 2가지 특성을 만족하기 위해서는 네가티브 포토레지스트의 특성과 감도를 제어할 수 있는 특정 파장을 컷팅(Cutting)할 수 있어야 한다.
특정 파장을 컷팅(Cutting)하기 위해서, 기존에는 파장에 가장 유사한 안료를 선택하여 비율을 높여 파장을 제어하는 기술을 사용하였으나, 이 경우에는 포토레지스트 내 착색제의 함량이 증가하여 공정성 및 신뢰성이 열화되어, 실제 공정에 적용되지 않거나 원하는 특성을 맞출 수 없는 경우가 대부분이었다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고 원하는 컷팅(Cutting) 특성을 가지는 감광성 수지 조성물에 대한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 감광성 수지 조성물은 청색(Blue)와 녹색(Green) 사이에 있는 청록색 영역을 상기 화학식 1로 표시되는 염료의 파장을 조절하여 컷팅(Cutting)하고, 녹색(Green)과 청색(Blue) 사이의 황색(Yellow) 영역은 상기 코어-쉘 구조위 염료를 적용하여 컷팅(Cutting)을 진행하여 녹색(Green)의 색순도를 높일 수 있다. 나아가, 프탈로시아닌계 염료를 상기 2종의 염료와 함께 적용함으로써, 내구성까지 확보할 수 있다. 그리고, 상기와 같은 3종의 염료의 조합으로 인해, 착색제의 사용량을 크게 줄일 수 있다.
즉, 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 특정 염료의 조합을 통해 적은 양의 착색제를 사용함에 따라 얇은 두께에서 공정성 및 신뢰성을 확보할 수 있기에, LCD 및 CIS용 공정 소재에 최적화되어, 투과도 저하없이 색 순도(Color gamut)을 증가시킬 수 있고, 이러한 부분은 기존 기술과의 차별화가 크다고 할 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 1에서, L1은 하기 화학식 L-1로 표시될 수 있다.
[화학식 L-1]
Figure pat00030
상기 화학식 L-1에서,
R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이다.
예컨대, 상기 화학식 1로 표시되는 염료는 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 1-1]
Figure pat00031
[화학식 1-2]
Figure pat00032
[화학식 1-3]
Figure pat00033
예컨대, 상기 화학식 1로 표시되는 염료는 상기 코어-쉘 구조의 염료보다 많은 함량으로 포함되고, 상기 화학식 1로 표시되는 염료는 상기 프탈로시아닌계 염료보다 많은 함량으로 포함될 수 있다. 이 경우, 색순도 및 내구성의 동시 확보에 유리할 수 있다.
나아가, 상기 프탈로시아닌계 염료는 상기 코어-쉘 구조의 염료보다 많은 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 염료는 상기 프탈로시아닌계 염료보다 많은 함량으로 포함될 수 있고, 상기 프탈로시아닌계 염료는 상기 코어-쉘 구조의 염료보다 많은 함량으로 포함될 수 있고, 상기 화학식 1로 표시되는 염료는 상기 코어-쉘 구조의 염료 및 프탈로시아닌계 염료의 혼합 함량보다 많은 함량으로 포함될 수 있다. 이 경우, 색순도 및 내구성을 동시에 확보하는 게 더욱 유리할 수 있다.
예컨대, 상기 코어-쉘 구조의 염료는 하기 화학식 2로 표시되는 코어 및 하기 화학식 3으로 표시되는 쉘로 구성될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00034
상기 화학식 2에서,
R7 내지 R10은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이고,
[화학식 3]
Figure pat00035
상기 화학식 3에서,
R11은 수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 *-C(=O)OR16(R16은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기)이고,
R12 내지 R15는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
m은 1 내지 10의 정수이고,
n은 0 내지 3의 정수이고,
L2 및 L3은 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기이다.
예컨대, 상기 코어-쉘 구조의 염료는 상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 산소 원자 및 상기 화학식 3으로 표시되는 쉘의 질소 원자와 결합을 이루고 있는 수소 원자 간 비공유 결합, 즉 수소 결합을 포함할 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 우수한 녹색 분광 특성과 높은 몰흡광계수를 가지기 때문에 녹색 염료로 사용될 수 있으나, 안료 대비 내구성의 열세로 컬러 레지스트를 제조한 후 베이킹 과정에서 휘도의 저하가 발생하는 문제점이 있다. 일 구현예에서는 상기 화학식 3으로 표시되는 쉘이 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 코어로 하여 코어-쉘 구조를 이루도록 함으로써, 상기 코어-쉘 구조의 화합물이 착색제로 적용된 컬러필터의 내구성을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 고휘도 및 고명암비의 컬러필터를 구현할 수 있다.
구체적으로, 상기 코어-쉘 구조의 염료는, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 코어로 하고, 상기 코어를 둘러싸는 쉘로 이루어진 구조를 가지며, 상기 쉘은 상기 화학식 3으로 표시되는 거대 고리형 화합물로서, 상기 코어를 둘러싸면서 코팅층을 형성할 수 있다. 이러한 구조로 인해, 즉 상기 화학식 3으로 표시되는 고리 내부에 상기 화학식 2로 표시되는 화합물이 존재하는 구조를 가짐으로써, 코어-쉘 구조를 가지는 염료의 내구성을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 고휘도 및 고명암비의 컬러필터를 구현할 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 3에서, L2 및 L3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기일 수 있다. 이 경우 용해도가 우수하고, 쉘이 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 둘러싸는 구조를 형성하기 쉽다.
예컨대, 상기 화학식 2에서, R7 및 R9은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기이고, 상기 R8 및 R10는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기일 수 있다.
예컨대, 상기 R7 및 R9은 각각 독립적으로 ‘C1 내지 C10 알콕시기로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기’ 또는 ‘C1 내지 C10 알콕시기로 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기’일 수 있고, 상기 R8 및 R10은 각각 독립적으로 ‘C1 내지 C10 알킬기로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기’일 수 있다.
예컨대, 상기 C1 내지 C10 알콕시기는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기 또는 C1 내지 C4 알킬기로 치환된 C1 내지 C6 알콕시기일 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기 도식에서 보는 바와 같이, 3가지 공명구조를 가지나, 본 명세서에서는 편의 상 1가지의 공명구조로만 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 표시했을 뿐이다. 즉, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 상기 3가지 공명구조 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[도식]
Figure pat00036
예컨대, 상기 코어는 하기 화학식 2-1 내지 화학식 2-6 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 2-1]
Figure pat00037
[화학식 2-2]
Figure pat00038
[화학식 2-3]
Figure pat00039
[화학식 2-4]
Figure pat00040
[화학식 2-5]
Figure pat00041
[화학식 2-6]
Figure pat00042
예컨대, 상기 화학식 2-1 내지 화학식 2-6로 표시되는 화합물이 감광성 수지 조성물 내에 (예컨대 염료로) 사용될 경우, 후술하는 용매에 대한 용해도가 5 이상, 예컨대 5 내지 10 일 수 있다. 　상기 용해도는 상기 용매 100g에 녹는 상기 염료(화합물)의 양(g)으로 얻을 수 있다. 상기 화합물(예컨대 염료)의 용해도가 상기 범위 내일 경우, 감광성 수지 조성물 내의 다른 성분, 즉, 후술하는 바인더 수지, 광중합성 단량체 및 광중합 개시제와의 상용성 및 착색력을 확보할 수 있고, 염료의 석출이 방지될 수 있다. 　
예컨대, 상기 화학식 2-1 내지 화학식 2-6로 표시되는 화합물은 우수한 내열성을 가질 수 있다.　즉, 열중량 분석기(TGA)로 측정 시 열분해 온도가 200℃ 이상, 예컨대 200℃ 내지 300℃일 수 있다.
예컨대, 상기 코어에 포함되는, 또는 상기 코어를 구성하는 상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 길이는 1nm 내지 3nm, 예컨대 1.5nm 내지 2nm일 수 있다. 　상기 화학식 2로 표시되는 화합물이 상기 범위 내의 길이를 가지는 경우 코어-쉘 구조를 용이하게 형성할 수 있다. 다시 말하면, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물이 상기 범위 내의 길이를 가짐에 따라, 상기 화학식 3으로 표시되는 거대 고리형 화합물인 쉘이 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 둘러싸는 구조를 쉽게 형성할 수 있다. 상기 범위의 길이에 해당되지 않는 다른 화합물을 사용하는 경우 상기 쉘이 코어가 되는 화합물을 둘러싸는 구조를 형성하기 어려움에 따라, 내구성의 개선을 기대하기 어렵다.
예컨대, 상기 코어-쉘 구조의 화합물은 530nm 내지 680nm의 파장에서 최대 흡수 피크를 가질 수 있다.　상기 분광특성을 가지는 상기 코어-쉘 구조의 염료를 녹색 염료로 사용함으로써 고휘도 및 고명암비를 가지는 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 얻을 수 있다.
예컨대, 상기 코어-쉘 구조의 화합물은 상기 코어 및 상기 쉘을 1:1의 몰비로 포함할 수 있다. 상기 코어 및 쉘이 상기 몰비로 존재할 경우 상기 코어를 둘러싸는 코팅층(쉘)이 잘 형성될 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 3으로 표시되는 쉘은 하기 화학식 3-1로 표시될 수 있다.
[화학식 3-1]
Figure pat00043
상기 화학식 3-1에서,
R11은 수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 *-C(=O)OR16(R16은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기)이고,
R12 내지 R15는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
n은 0 내지 3의 정수이다.
예컨대, 상기 화학식 3-1에서, R11은 수소 원자이고, R12 내지 R15는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환 또는 할로겐 원자일 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 3-1에서, R11은 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 *-C(=O)OR16(R16은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기)이고, R12 내지 R15는 각각 독립적으로 수소 원자일 수 있다.
예컨대, R11은 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 *-C(=O)OR16(R16은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기)이고, R12 내지 R15 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기일 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 3으로 표시되는 쉘은 하기 화학식 3-1-1 내지 화학식 3-1-3 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 3-1-1]
Figure pat00044
[화학식 3-1-2]
Figure pat00045
[화학식 3-1-3]
Figure pat00046
상기 화학식 3-1-1 내지 화학식 3-1-3에서,
R12 내지 R15는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
R17 및 R18은 각각 독립적으로 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 *-C(=O)OR16(R16은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기)이다.
예컨대, 상기 쉘의 케이지 너비(cage width)는 6.5Å 내지 7.5Å일 수 있으며, 상기 쉘의 체적은 10Å 내지 16Å일 수 있다.　본원에서 케이지 너비(cage width)라 함은 쉘 내부 거리, 예컨대 상기 화학식 3으로 표시되는 쉘에서, 양쪽에 메틸렌기가 연결된, 서로 다른 2개의 페닐렌기 사이의 거리를 의미한다(도 1 참조). 상기 쉘이 상기 범위 내의 케이지 너비를 가지는 경우, 스쿠아릴륨계 화합물을 둘러싸는 구조의 코어-쉘 염료를 얻을 수 있고, 이에 따라 상기 코어-쉘 염료를 감광성 수지 조성물을 구성하는 착색제로 사용함으로써, 내구성이 우수하고 고휘도를 가지는 컬러필터를 구현할 수 있다.
예컨대, 상기 쉘은 하기 화학식 3-A 내지 화학식 3-E 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 3-A]
Figure pat00047
[화학식 3-B]
Figure pat00048
[화학식 3-C]
Figure pat00049
[화학식 3-D]
Figure pat00050
[화학식 3-E]
Figure pat00051
예컨대, 상기 코어-쉘 구조의 염료는 하기 화학식 A-1 또는 화학식 A-2로 표시될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 A-1]
Figure pat00052
[화학식 A-2]
Figure pat00053
상기 코어-쉘 염료는 녹색 염료로서 단독으로 사용할 수도 있고, 조색 염료와 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 조색 염료로는 트리아릴메탄계 염료, 안트라퀴논계 염료, 벤질리덴계 염료, 시아닌계 염료, 프탈로시아닌계 염료, 아자포피린계 염료, 인디고계 염료, 크산텐계 염료, 피리돈 아조계 염료 등을 들 수 있다.
예컨대, 상기 프탈로시아닌계 염료는 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00054
상기 화학식 4에서,
R101 내지 R116은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴옥시기이고,
단, R101 내지 R104 중 적어도 하나, R105 내지 R108 중 적어도 하나 및 R109 내지 R112 중 적어도 하나는 각각 독립적으로 하기 화학식 5로 표시되고,
R113 내지 R116 중 적어도 하나는 할로겐 원자 또는 하기 화학식 5로 표시되고,
[화학식 5]
Figure pat00055
상기 화학식 5에서,
R117 및 R118은 각각 독립적으로 할로겐 원자, C1 내지 C10 알킬기로 치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이고,
n1 및 n2는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이고, 단, 1 ≤ n1+n2 ≤ 5 이다.
예컨대, 상기 화학식 5는 하기 화학식 5-1 내지 화학식 5-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 5-1]
Figure pat00056
[화학식 5-2]
Figure pat00057
[화학식 5-3]
Figure pat00058
[화학식 5-4]
Figure pat00059
예컨대, 상기 프탈로시아닌계 염료는 하기 화학식 6 내지 화학식 8 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 6]
Figure pat00060
[화학식 7]
Figure pat00061
[화학식 8]
Figure pat00062
상기 착색제는 안료를 더 포함할 수 있다.
상기 안료로는 적색 안료, 녹색 안료, 청색 안료, 황색 안료, 흑색 안료 등을 사용할 수 있다.
상기 적색 안료의 예로는 C.I. 적색 안료 254, C.I. 적색 안료 255, C.I. 적색 안료 264, C.I. 적색 안료 270, C.I. 적색 안료 272, C.I. 적색 안료 177, C.I. 적색 안료 89 등을 들 수 있다. 상기 녹색 안료의 예로는 C.I. 녹색 안료 7, C.I. 녹색 안료 36, C.I. 녹색 안료 58, C.I. 녹색 안료 59 등을 들 수 있다.　상기 청색 안료의 예로는 C.I. 청색 안료 15:6, C.I. 청색 안료 15, C.I. 청색 안료 15:1, C.I. 청색 안료 15:2, C.I. 청색 안료 15:3, C.I. 청색 안료 15:4, C.I. 청색 안료 15:5, C.I. 청색 안료 16 등과 같은 구리 프탈로시아닌 안료를 들 수 있다. 상기 황색 안료의 예로는 C.I. 황색 안료 139 등과 같은 이소인돌린계 안료, C.I. 황색 안료 138 등과 같은 퀴노프탈론계 안료, C.I. 황색 안료 150 등과 같은 니켈 컴플렉스 안료 등을 들 수 있다. 상기 흑색 안료의 예로는 아닐린 블랙, 퍼릴렌 블랙, 티타늄 블랙, 카본 블랙 등을　들 수 있다. 상기 안료는 이들을 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 이들의 예에 한정되는 것은 아니다.
상기 안료는 분산액 형태로 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 포함될 수 있다. 　이러한 안료 분산액은 상기 안료와 용매, 분산제, 분산수지 등으로 이루어질 수 있다.
상기 용매로는 에틸렌 글리콜 아세테이트, 에틸 셀로솔브, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 에틸 락테이트, 폴리에틸렌 글리콜, 사이클로헥사논, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 등을 사용할 수 있으며, 이들 중에서 좋게는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트를 사용할 수 있다.
상기 분산제는 상기 안료가 분산액 내에 균일하게 분산되도록 도와주며, 비이온성, 음이온성 또는 양이온성의 분산제 모두 사용할 수 있다. 구체적으로는 폴리알킬렌 글리콜 또는 이의 에스테르, 폴리옥시 알킬렌, 다가 알콜 에스테르 알킬렌 옥사이드 부가물, 알코올 알킬렌 옥사이드 부가물, 술폰산 에스테르, 술폰산 염, 카르복시산 에스테르, 카르복시산 염, 알킬 아미드 알킬렌 옥사이드 부가물, 알킬 아민 등을 사용할 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 분산수지는 카르복시기를 포함한 아크릴계 수지를 사용할 수 있으며, 이는 안료 분산액의 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 픽셀의 패턴성도 개선시킬 수 있다.
다만, 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물 내 착색제는 상기 3종의 염료만으로 구성될 수도 있으며, 이 경우 안료를 추가로 포함하는 경우와 비교하여, 내구성 저하 등의 문제가 발생하지 않을 수 있다. 즉, 안료없이 상기 3종의 염료만으로 구성된 착색제를 사용할 경우, 착색제 사용량을 크게 줄일 수 있기에, 얇은 두께에서도 공정성 및 신뢰성의 확보가 가능할 수 있다.
상기 착색제는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 1 중량% 내지 15 중량%, 예컨대 1 중량% 내지 10 중량%, 예컨대 1 중량% 내지 5 중량%, 예컨대 1 중량% 내지 3 중량%로 포함될 수 있다. 착색제를 상기 범위 내로 사용할 경우, 원하는 색좌표에서 높은 휘도 및 명암비가 발현될 수 있다.
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 바인더 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 바인더 수지는 제1 에틸렌성 불포화 단량체　및 이와 공중합 가능한 제2 에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체로, 하나 이상의 아크릴계 반복단위를 포함하는 수지(아크릴계 바인더 수지)일 수 있다. 　
상기 제1 에틸렌성 불포화 단량체는 하나 이상의 카르복시기를 함유하는 에틸렌성 불포화 단량체이며, 이의 구체적인 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 푸마르산 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 제1 에틸렌성 불포화 단량체는 상기 알칼리 가용성 수지 총량에 대하여 5 중량% 내지 50 중량%, 예컨대 10 중량% 내지 40 중량%로 포함될 수 있다.
상기 제2 에틸렌성 불포화 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 비닐벤질메틸에테르 등의 방향족 비닐 화합물; 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시 부틸(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트 등의 불포화 카르복시산 에스테르 화합물; 2-아미노에틸(메타)아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 불포화 카르복시산 아미노 알킬 에스테르 화합물; 초산비닐, 안식향산 비닐 등의 카르복시산 비닐 에스테르 화합물; 글리시딜(메타)아크릴레이트 등의 불포화 카르복시산 글리시딜 에스테르 화합물; (메타)아크릴로니트릴 등의 시안화 비닐 화합물; (메타)아크릴아미드 등의 불포화 아미드 화합물; 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 바인더 수지의 구체적인 예로는 메타크릴산/벤질메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체, 메타크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들을 단독 또는 2종 이상을 배합하여 사용할 수도 있다.
상기 바인더 수지의 중량평균 분자량은 3,000 g/mol 내지 150,000 g/mol, 예컨대 5,000 g/mol 내지 50,000 g/mol, 예컨대 20,000 g/mol 내지 30,000 g/mol일 수 있다. 바인더 수지의 중량평균 분자량이 상기의 범위일 때, 기판과의 밀착성이 우수하고 물리적, 화학적 물성이 좋으며, 점도가 적절하다.
상기 바인더 수지의 산가는 15 mgKOH/g　내지 60 mgKOH/g, 예컨대 20 mgKOH/g　내지 50 mgKOH/g일 수 있다. 바인더 수지의 산가가 상기 범위 내일 경우 우수한 픽셀의 해상도를 얻을 수 있다.
상기 바인더 수지는 상기 아크릴계 바인더 수지와 함께, 에폭시계 바인더 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 에폭시계 바인더 수지는 열에 의해서 중합될 수 있는 모노머(monomer) 또는 올리고머(oligomer)로서, 탄소-탄소 불포화 결합 및 탄소-탄소 고리형 결합을 가지는 화합물 등을 포함할 수 있다.
상기 에폭시계 바인더 수지로는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 고리형 지방족 에폭시 수지 및 지방족 폴리글리시딜 에테르 등이 더욱 포함될 수 있다.
이러한 화합물의 시판품으로, 유까쉘 에폭시(주)社의 YX4000, YX4000H, YL6121H, YL6640, YL6677; 닛본 가야꾸(주)社의 EOCN-102, EOCN-103S, EOCN-104S, EOCN-1020, EOCN-1025, EOCN-1027 및 유까쉘 에폭시(주)社의 에피코트 180S75; 비스페놀 A형 에폭시 수지에는 유까쉘 에폭시(주)社의 에피코트 1001, 1002, 1003, 1004, 1007, 1009, 1010 및 828; 비스페놀 F형 에폭시 수지에는 유까쉘 에폭시(주)社의 에피코트 807 및 834; 페놀 노블락형 에폭시 수지에는 유까쉘 에폭시(주)社의 에피코트 152, 154, 157H65 및 닛본 가야꾸(주)社의 EPPN 201, 202; 그 밖의 고리형 지방족 에폭시 수지에는 CIBA-GEIGY A.G 社의 CY175, CY177 및 CY179, U.C.C 社의 ERL-4234, ERL-4299, ERL-4221 및 ERL-4206, 쇼와 덴꼬(주)社의 쇼다인 509, CIBA-GEIGY A.G 社의 아랄다이트 CY-182, CY-192 및 CY-184, 다이닛본 잉크 고교(주)社의 에피크론 200 및 400, 유까쉘 에폭시(주)社의 에피코트 871, 872 및 EP1032H60, 셀라니즈 코팅(주)社의 ED-5661 및 ED-5662; 지방족 폴리글리시딜에테르에는 유까쉘 에폭시(주)社의 에피코트 190P 및 191P, 교에샤 유시 가가꾸 고교(주)社의 에포라이트 100MF, 닛본 유시(주)社의 에피올 TMP 등을 들 수 있다.
상기 바인더 수지는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 1 중량% 내지 20 중량%, 예컨대 1 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 바인더 수지가 상기 범위 내로 포함되는 경우 컬러필터 제조 시 현상성이 우수하며 가교성이 개선되어 우수한 표면 평활도를 얻을 수 있다.
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 광중합성 단량체를 더 포함할 수 있다.
상기 광중합성 단량체는 적어도 1개의 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 (메타)아크릴산의 일관능 또는 다관능 에스테르가 사용될 수 있다.
상기 광중합성 단량체는 상기 에틸렌성 불포화 이중결합을 가짐으로써,　패턴 형성 공정에서 노광시 충분한 중합을 일으킴으로써 내열성, 내광성 및 내화학성이 우수한 패턴을 형성할 수 있다.
상기 광중합성 단량체의 구체적인 예로는, 에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트,　비스페놀A 에폭시(메타)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 모노메틸에테르 (메타)아크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리스(메타)아크릴로일옥시에틸 포스페이트, 노볼락에폭시 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 광중합성 단량체의 시판되는 제품을 예로 들면 다음과 같다. 상기 (메타)아크릴산의 일관능 에스테르의 예로는, 도아 고세이 가가꾸 고교(주)社의 아로닉스 M-101®, 동 M-111®, 동 M-114® 등; 니혼 가야꾸(주)社의 KAYARAD TC-110S®, 동 TC-120S® 등; 오사카 유끼 가가꾸 고교(주)社의 V-158®, V-2311® 등을 들 수 있다. 　상기 (메타)아크릴산의 이관능 에스테르의 예로는, 도아 고세이 가가꾸 고교(주)社의 아로닉스 M-210®, 동 M-240®, 동 M-6200® 등; 니혼 가야꾸(주)社의 KAYARAD HDDA®, 동 HX-220®, 동 R-604® 등; 오사카 유끼 가가꾸 고교(주)社의 V-260®, V-312®, V-335 HP® 등을 들 수 있다. 　상기 (메타)아크릴산의 삼관능 에스테르의 예로는, 도아 고세이 가가꾸 고교(주)社의 아로닉스 M-309®, 동 M-400®, 동 M-405®, 동 M-450®, 동 M-7100®, 동 M-8030®, 동 M-8060® 등; 니혼 가야꾸(주)社의 KAYARAD TMPTA®, 동 DPCA-20®, 동-30®, 동-60®, 동-120® 등; 오사카 유끼 가야꾸 고교(주)社의 V-295®, 동-300®, 동-360®, 동-GPT®, 동-3PA®, 동-400® 등을 들 수 있다. 　상기 제품을 단독 사용 또는 2종 이상 함께 사용할 수 있다.
상기 광중합성 단량체는보다 우수한 현상성을 부여하기 위하여 산무수물로 처리하여 사용할 수도 있다.
상기 광중합성 단량체는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 1 중량% 내지 20 중량%, 예컨대 1 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 광중합성 단량체가 상기 범위 내로 포함되는 경우 컬러필터 제조 시 패턴 특성 및 현상성이 우수하다.
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 광중합 개시제를 더 포함할 수 있다.
상기 광중합 개시제는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조인계 화합물, 트리아진계 화합물, 옥심계 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 아세토페논계의 화합물의 예로는, 2,2'-디에톡시 아세토페논, 2,2'-디부톡시 아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, p-t-부틸트리클로로 아세토페논, p-t-부틸디클로로 아세토페논, 4-클로로 아세토페논, 2,2'-디클로로-4-페녹시 아세토페논, 2-메틸-1-(4-(메틸티오)페닐)-2-모폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-부탄-1-온 등을 들 수 있다.
상기 벤조페논계 화합물의 예로는, 벤조페논, 벤조일 안식향산, 벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸 아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 3,3'-디메틸-2-메톡시벤조페논 등을 들 수 있다.
상기 티오크산톤계 화합물의 예로는, 티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤 등을 들 수 있다.
상기 벤조인계 화합물의 예로는, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤질디메틸케탈 등을 들 수 있다.
상기 트리아진계 화합물의 예로는, 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐 4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(3',4'-디메톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시나프틸)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-톨릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-비페닐 4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 비스(트리클로로메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시나프토1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-4-트리 클로로메틸(피페로닐)-6-트리아진, 2-4-트리클로로메틸(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진 등을 들 수 있다.
상기 옥심계 화합물의 예로는, 2-(o-벤조일옥심)-1-[4-(페닐티오)페닐]-1,2-옥탄디온, 1-(o-아세틸옥심)-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에탄온 등을 들 수 있다.
상기 광중합 개시제는 상기 화합물 이외에도 카바졸계 화합물, 디케톤류 화합물, 술포늄 보레이트계 화합물, 디아조계 화합물, 이미다졸계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 플루오렌계 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 광중합 개시제는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.1 중량% 내지 10 중량%, 예컨대 0.1 중량% 내지 5 중량%로 포함될 수 있다.　광중합 개시제가 상기 범위 내로 포함되는 경우 컬러필터 제조를 위한 패턴 형성 공정에서 노광 시 광중합이 충분히 일어나게 되어 감도가 우수하며, 투과율이 개선된다.
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다.
상기 용매는 특별한 제한은 없으나, 구체적으로 예를 들면, 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 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, 초산 이소부틸 등의 포화 지방족 모노카르복실산 알킬 에스테르류; 메틸 락테이트, 에틸 락테이트 등의 락트산 알킬 에스테르류; 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, 에틸 3-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 등이 있으며, 이들 단독으로 사용되거나 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 용매 중 혼화성(miscibility) 및 반응성 등을 고려한다면, 좋게는 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 아세테이트류가 사용될 수 있다.
상기 용매는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 잔부로 포함될 수 있으며, 구체적으로는 35 중량% 내지 90 중량%로 포함될 수 있다. 용매가 상기 범위 내로 포함되는 경우 감광성 수지 조성물의 도포성이 우수하고, 두께 3㎛ 이상의 막에서 우수한 평탄성을 유지할 수 있다.
한편, 상기 감광성 수지 조성물은 도포시 얼룩이나 반점을 방지하고, 레벨링 성능을 개선하기 위해, 또한 미현상에 의한 잔사의 생성을 방지하기 위하여, 말론산; 3-아미노-1,2-프로판디올; 비닐기 또는 (메타)아크릴옥시기를 포함하는 실란계 커플링제; 레벨링제; 불소계 계면활성제; 라디칼 중합 개시제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 감광성 수지 조성물은 기판과의 밀착성 등을 개선하기 위해, 에폭시 화합물 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 에폭시 화합물의 예로는, 페놀 노볼락 에폭시 화합물, 테트라메틸 비페닐 에폭시 화합물, 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 지환족 에폭시　화합물 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 첨가제의 함량은 원하는 물성에 따라 용이하게 조절될 수 있다.
다른 일 구현예는 전술한 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막을 제공한다.
또 다른 일 구현예는 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터를 제공한다. 상기 컬러필터의 제조 방법은 다음과 같다.
아무 것도 도포되어 있지 않은 유리기판 위에, 또는 보호막인 SiNx가 500Å 내지 1500Å의 두께로 도포되어 있는 유리기판 위에, 전술한 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 스핀 도포, 슬릿 도포 등의 적당한 방법을 사용하여, 3.1㎛ 내지 3.4㎛의 두께로 각각 도포한다. 도포 후에는 컬러필터에 필요한 패턴을 형성하도록 광을 조사한다. 광을 조사한 다음, 도포층을 알칼리 현상액으로 처리하면 도포층의 미조사 부분이 용해되고 컬러필터에 필요한 패턴이 형성된다. 이러한 과정을 필요한 R, G, B 색의 수에 따라 반복 수행함으로써, 원하는 패턴을 갖는 컬러필터를 수득할 수 있다. 　
또한 상기 과정에서, 현상에 의해 수득된 화상 패턴을 다시 가열하거나 또는 활성선 조사 등에 의해 경화시킴으로써 내크랙성, 내용제성 등을 더욱 향상시킬 수 있다. 　
또 다른 일 구현예는 상기 컬러필터를 포함하는 전자소자, 예컨대 디스플레이 장치, 카메라 등을 제공한다. 　
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다.　　다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(염료 제조)
(제조예 1: 화학식 1-1로 표시되는 화합물의 제조)
7- (Diethylamino) - 2- oxo- 2H- chromene- 3- carbaldehyde　8.15 mmol, 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane 4.08 mmol 및 아세트산나트륨 163mmol을 Acetic acid　40 mL에 용해하여, 90℃에서 10시간 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물에 200 mL의 물을 넣었다. 생긴 침전물을 여과하여 diloromethane에 용해하고, 물과 함께 분액 깔대기에 넣어 세정하였다.
분액 깔대기로부터 회수한 dichlromethane층을 MgSO4에 의해 건조한 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여, 하기 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 수득하였다.
[화학식 1-1]
Figure pat00063
Maldi-tof MS : 816 m/z
(제조예 2: 화학식 1-2로 표시되는 화합물의 제조)
7- (Diethylamino) - 2- oxo- 2H- chromene- 3- carbaldehyde　대신 7- (4-(2-isobutyl-2,4-dimetylphenyl)amino) - 2- oxo- 2H- chromene- 3- carbaldehyde로 변경한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 하여, 하기 화학식 1-2로 표시되는 화합물을 수득하였다.
[화학식 1-2]
Figure pat00064
Maldi-tof MS : 1024 m/z
(제조예 3: 화학식 1-3으로 표시되는 화합물의 제조)
7- (Diethylamino) - 2- oxo- 2H- chromene- 3- carbaldehyde　대신 7- (4-diphenylamino) - 2- oxo- 2H- chromene- 3- carbaldehyde로 변경한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 하여, 하기 화학식 1-3으로 표시되는 화합물을 수득하였다.
[화학식 1-3]
Figure pat00065
Maldi-tof MS : 1008 m/z
(제조예 4: 화학식 A-1로 표시되는 화합물의 제조)
2,4-디메틸디페닐아민(10 mol), 1,2-에폭시사이클로헥산(12 mol), 수소화나트륨(12 mol)을 N,N-디메틸포름아마이드에 넣고 90℃로 가열하여 24시간 동안 교반하였다. 추가로 아이오도메틸 15mmol을 투입 후 3시간 교반하였다.
상기 용액에 에틸 아세테이트를 넣고 물로 2회 세정하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층을 감압 증류하고 컬럼 크로마토 그래피로 분리하여 중간체1 화합물을 수득하였다.
중간체1(60 mmol), 3,4-디하이드록시-3-사이클로부틴-1,2-다이온(30 mmol)을 톨루엔(200 mL) 및 부탄올(200 mL)에 넣고 환류하여 생성되는 물을 Dean-stark 증류장치로 제거하였다. 12 시간 동안 교반 후 녹색 반응물을 감압증류하고 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체2 화합물을 수득하였다.
중간체2(5 mmol)을 600mL 클로로포름 용매에 녹인 후 트리에틸아민(50mmol)을 넣고, 2,6-pyridinedicarbonyl dichloride(20 mmol) 및 p-xylylenediamine(20 mmol)을 60mL 클로로포름에 용해하여 상온에서 5시간 동안 동시 적하시킨다. 12시간 후 감압 증류하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여, 하기 화학식 A-1로 표시되는 화합물을 수득하였다.
[화학식 A-1]
Figure pat00066
Maldi-tof MS : 1231 m/z
(제조예 5: 화학식 A-2로 표시되는 화합물의 제조)
화학식 A-1의 중간체 2까지는 동일하게 합성을 진행하였다. 중간체 2(5 mmol)을 600mL 클로로포름 용매에 녹인 후, 트리에틸아민(50mmol)을 넣고, 2,6-pyridinedicarbonyl dichloride(20 mmol) 및 Tetrafluoro-p-xylylenediamine(20 mmol)을 60mL 클로로포름에 용해하여 상온에서 5시간 동안 동시 적하시킨다. 12시간 후 감압 증류하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여, 하기 화학식 A-2로 표시되는 화합물을 수득하였다.
[화학식 A-2]
Figure pat00067
Maldi-tof MS : 1375 m/z
(제조예 6: 화학식 6으로 표시되는 화합물의 제조)
100ml 플라스크에 3,4,5,6-tetrachlorophthalonitrile (5 g), 2,4-di-t-butylphenol (3.8 g), K2CO3 (3.898 g), N,N-Dimethylformamide (50 ml)을 넣고 70 ℃로 가열하면서 교반하였다. 반응 종료 후 EA(ethyl acetate)로 추출한 후 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)로 EA/hexane 컬럼 정제한 액체를 농축하여 고체를 얻고, 상기 고체를 진공 건조하여 3,5,6-Trichloro-4-(2,4-di-tert-butylphenoxy)-phthalonitrile 을 얻었다.
100ml 플라스크에 3,5,6-Trichloro-4-(2,4-di-tert-butylphenoxy)-phthalonitrile (1.45 g), 1,8-Diazabicycloundec-7-ene (0.38 g), 1-펜탄올 (7 g)을 넣어 90 ℃로 가열하고, 고체가 녹은 후 Zinc acetate (0.15 g) 넣고 140 ℃로 계속 가열하면서 교반한다. 반응 종료 후 MeOH로 침전물을 여과한 후, 진공 건조한다. 건조된 고체를 컬럼 크로마토그래피로 정제한다. 얻어진 고체에 소량의 디클로로메탄을 넣어 고체를 녹인 후 메탄올을 첨가하여 결정화하였다. 이때 얻어진 고체를 여과하고 진공 건조하여, 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 수득하였다.
[화학식 6]
Figure pat00068
Maldi-tof MS : 1809 m/z
(제조예 7: 화학식 7로 표시되는 화합물의 제조)
100ml 플라스크에 3,4,5,6-tetrachlorophthalonitrile(5g), 2-Phenylphenol(3.21g), K2CO3(3.9g), 아세톤(25ml)을 넣고 70℃로 가열하면서 교반하였다. 반응 종료 후 필터하고 아세톤으로 워싱하여 나온 액체를 증류하여 얻어진 고체를 소량의 디클로로메탄에 녹인 후, 핵산으로 수회 씻어 주고, 여과 후 진공건조하여 4-(Biphenyl-2-yloxy)-3,5,6-trichloro-phthalonitrile를 얻었다.
100mL 플라스크에 4-(Biphenyl-2-yloxy)-3,5,6-trichloro-phthalonitrile(1.6g), 3,4,6-Trichloro-5-(2,6-dichloro-phenoxy)-phthalonitrile(1.5g),1,8-Diazabicycloundec-7-ene(1.74g) 및1-펜탄올(14g)을 넣고 90℃로 가열하여 고체가 녹은 후 zinc acetate(0.34g)를 넣고 140℃로 가열하면서 교반하였다. 반응 종료 후 메탄올로 침전을 확인하고, 여과 후 진공 건조하고, 건조된 고체를 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)로 정제하였다. 정제 후 얻어진 고체에 디클로로메탄을 적당히 넣어 고체를 녹인 후, 메탄올을 첨가하여 결정화하였다. 상기 결정화된 고체를 여과하고 진공건조하여, 하기 화학식 7로 표시되는 화합물을 수득하였다.
[화학식 7]
Figure pat00069
Maldi-tof MS : 1650 m/z
(제조예 8: 화학식 8로 표시되는 화합물의 제조)
100ml 플라스크에 3,4,5,6-tetrachlorophthalonitrile(5 g), 2-cyclohexylphenol(3.3143 g), K2CO3(3.898 g) 및 N,N-Dimethylformamide (50 ml)을 넣고 70 ℃로 가열하면서 교반하였다. 반응 종료 후 EA(ethyl acetate)로 추출한 후 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)로 EA/hexane 컬럼 정제한 액체를 농축하여 고체를 얻고, 상기 고체를 진공 건조하여 3,5,6-Trichloro-4-(2-cyclohexylphenoxy)-phthalonitrile 화합물을 얻었다.
100ml 플라스크에 3,5,6-Trichloro-4-(2-cyclohexylphenoxy)-phthalonitrile (1.5 g), 상기 3,4,5,6-tetrachlorophthalonitrile (0.33 g)) 및 1,8-Diazabicycloundec-7-ene(1.3g) 1-펜탄올(15 ml)을 넣어 90 ℃로 가열하고, 고체가 녹은 후 Zinc acetate(0.23 g) 넣고 140 ℃로 계속 가열하면서 교반하였다. 반응 종료 후 MeOH로 침전물을 여과한 후, 진공 건조하고, 건조된 고체를 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 얻어진 고체에 소량의 디클로로메탄을 넣어 고체를 녹인 후 메탄올을 첨가하여 결정화하였다. 이때 얻어진 고체를 여과하고 진공 건조하여, 하기 화학식 8로 표시되는 화합물을 수득하였다.
[화학식 8]
Figure pat00070
Maldi-tof MS : 1548 m/z
(감광성 수지 조성물 제조)
감광성 수지 조성물 제조에 사용되는 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 착색제
(염료)
(A1) 제조예 1에서 제조된 염료(화학식 1-1로 표시)
(A2) 제조예 2에서 제조된 염료(화학식 1-2로 표시)
(A3) 제조예 3에서 제조된 염료(화학식 1-3으로 표시)
(A4) 제조예 4에서 제조된 염료(화학식 A-1로 표시)
(A5) 제조예 5에서 제조된 염료(화학식 A-2로 표시)
(A6) 제조예 6에서 제조된 염료(화학식 6으로 표시)
(A7) 제조예 7에서 제조된 염료(화학식 7로 표시)
(A8) 제조예 8에서 제조된 염료(화학식 8로 표시)
(안료)
(A9) C.I. 녹색 안료 58 (SANYO)
(A10) C.I. 황색 안료 138 (SANYO)
(B) 바인더 수지
(B1) 아크릴계 바인더 수지(RY25, SHOWA DENKO)
(B2) 에폭시계 바인더 수지(EHPE3150, DAICEL)
(C) 광중합성 단량체
디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(일본화약)
(D) 광중합 개시제
SPI-03(삼양사)
(E) 용매
프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)
실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 4
하기 표 1의 조성으로 각 성분을 혼합하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 구체적으로는, 용매에 광중합 개시제를 용해시킨 후 2시간 동안 상온에서 교반한 후, 착색제를 투입하여 30분간 교반한 후, 바인더 수지와 광중합성 단량체를 첨가하여 2시간 동안 상온에서 교반하였다. 상기 용액에 대하여 3회에 걸친 여과를 행하여 불순물을 제거하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
(단위: 중량%)
실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
(A) 착색제
 A1 1.1 - - - - - - - 1.1 -
A2 - 1.1 - - - - - - - -
A3 - - 1.1 1.1 1.1 1.1 - - - -
A4 0.2 0.2 0.2 - - - - 0.2 - -
A5 - - - 0.2 0.2 0.2 - - - -
A6 - - - - - 0.5 - - - -
A7 0.5 0.5 0.5 0.5 - - 0.5 - - -
A8 - - - - 0.5 - - - - -
A9 - - - - - - 21.1 21.4 20.5 21.6
A10 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 7.0 7.0 7.0 7.0
(B) 바인더 수지 B1 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0
B2 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
(C) 광중합성 단량체 7.3 7.3 7.3 7.3 7.3 7.3 7.3 7.3 7.3 7.3
(D) 광중합 개시제 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
(E) 용매 70.1 70.1 70.1 70.1 70.1 70.1 55.9 55.9 55.9 55.9
(평가)
평가: 신뢰성 평가
탈지　세척한 두께 1mm의 유리 기판 상에 1㎛ 내지 3㎛의 두께로 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 4에서 제조한 감광성 수지 조성물을 도포하고, 90℃의 핫플레이트 상에서 2분 동안 건조시켜 도막을 수득하였다. 계속해서 도막에 365nm의 주파장을 가진 고압수은램프를 사용하여 노광한 후, 200℃의 오븐에서 60 시간 동안 건조시킨 후, 접촉식 측정기(Tenco)를 이용하여 두께 및 MCPS 측정기를 이용항 투과도를 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
두께 (nm)(@Gy0.566) 2.21 2.13 2.01 1.94 1.87 2..03 3.63 3.55 2.89 >5.00
투과도 (%)(@Gy0.566) 104 104 104 103 102 103.8 100 100.5 98.8 <80
상기 표 2로부터, 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 얇은 두께에서도 투과도가 우수하여, 공정성 및 신뢰성이 우수함을 확인할 수 있고, 투과도 저하가 없기에 색 순도 또한 우수할 것임을 쉽게 예상할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (25)

  1. 착색제를 포함하는 감광성 수지 조성물로서,
    상기 착색제는 하기 화학식 1로 표시되는 염료, 코어-쉘 구조의 염료 및 프탈로시아닌계 염료를 포함하는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00071

    상기 화학식 1에서,
    X는 산소 원자 또는 황 원자이고,
    L1은 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기이고,
    R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 L1은 하기 화학식 L-1로 표시되는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 L-1]
    Figure pat00072

    상기 화학식 L-1에서,
    R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 할로겐기로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 염료는 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3 중 어느 하나로 표시되는 감광성 수지 조성물.
    [화학식 1-1]
    Figure pat00073

    [화학식 1-2]
    Figure pat00074

    [화학식 1-3]
    Figure pat00075

  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 염료는 상기 코어-쉘 구조의 염료보다 많은 함량으로 포함되고,
    상기 화학식 1로 표시되는 염료는 상기 프탈로시아닌계 염료보다 많은 함량으로 포함되는 감광성 수지 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프탈로시아닌계 염료는 상기 코어-쉘 구조의 염료보다 많은 함량으로 포함되는 감광성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 염료는 상기 코어-쉘 구조의 염료의 함량 및 프탈로시아닌계 염료의 함량보다 많은 함량으로 포함되는 감광성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 코어-쉘 구조의 염료는 하기 화학식 2로 표시되는 코어 및 하기 화학식 3으로 표시되는 쉘로 구성되는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 2]
    Figure pat00076

    상기 화학식 2에서,
    R7 내지 R10은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이고,
    [화학식 3]
    Figure pat00077

    상기 화학식 3에서,
    R11은 수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 *-C(=O)OR16(R16은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기)이고,
    R12 내지 R15는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
    m은 1 내지 10의 정수이고,
    n은 0 내지 3의 정수이고,
    L2 및 L3은 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기이다.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 화학식 2로 표시되는 코어의 길이는 1nm 내지 3nm인 감광성 수지 조성물.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 화학식 2로 표시되는 코어는 530nm 내지 680nm의 파장에서 최대 흡수 피크를 가지는 감광성 수지 조성물.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 화학식 2로 표시되는 코어는 하기 화학식 2-1 내지 화학식 2-6 중 어느 하나로 표시되는 감광성 수지 조성물.
    [화학식 2-1]
    Figure pat00078

    [화학식 2-2]
    Figure pat00079

    [화학식 2-3]
    Figure pat00080

    [화학식 2-4]
    Figure pat00081

    [화학식 2-5]
    Figure pat00082

    [화학식 2-6]
    Figure pat00083

  11. 제7항에 있어서,
    상기 화학식 3으로 표시되는 쉘은 하기 화학식 3-1로 표시되는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 3-1]
    Figure pat00084

    상기 화학식 3-1에서,
    R11은 수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 *-C(=O)OR16(R16은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기)이고,
    R12 내지 R15는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
    n은 0 내지 3의 정수이다.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 화학식 3으로 표시되는 쉘은 하기 화학식 3-1-1 내지 화학식 3-1-3 중 어느 하나로 표시되는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 3-1-1]
    Figure pat00085

    [화학식 3-1-2]
    Figure pat00086

    [화학식 3-1-3]
    Figure pat00087

    상기 화학식 3-1-1 내지 화학식 3-1-3에서,
    R12 내지 R15는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
    R17 및 R18은 각각 독립적으로 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 *-C(=O)OR16(R16은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기)이다.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 화학식 3으로 표시되는 쉘은 6.5Å 내지 7.5Å의 케이지 너비를 가지는 감광성 수지 조성물.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 화학식 3으로 표시되는 쉘은 하기 화학식 3-A 내지 화학식 3-E 중 어느 하나로 표시되는 감광성 수지 조성물.
    [화학식 3-A]
    Figure pat00088

    [화학식 3-B]
    Figure pat00089

    [화학식 3-C]
    Figure pat00090

    [화학식 3-D]
    Figure pat00091

    [화학식 3-E]
    Figure pat00092

  15. 제1항에 있어서,
    상기 코어-쉘 구조의 염료는 상기 코어 및 상기 쉘을 1:1의 몰비로 포함하는 감광성 수지 조성물.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 프탈로시아닌계 염료는 하기 화학식 4로 표시되는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 4]
    Figure pat00093

    상기 화학식 4에서,
    R101 내지 R116은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴옥시기이고,
    단, R101 내지 R104 중 적어도 하나, R105 내지 R108 중 적어도 하나 및 R109 내지 R112 중 적어도 하나는 각각 독립적으로 하기 화학식 5로 표시되고,
    R113 내지 R116 중 적어도 하나는 할로겐 원자 또는 하기 화학식 5로 표시되고,
    [화학식 5]
    Figure pat00094

    상기 화학식 5에서,
    R117 및 R118은 각각 독립적으로 할로겐 원자, C1 내지 C10 알킬기로 치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이고,
    n1 및 n2는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이고, 단, 1 ≤ n1+n2 ≤ 5 이다.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 화학식 5는 하기 화학식 5-1 내지 화학식 5-4 중 어느 하나로 표시되는 감광성 수지 조성물.
    [화학식 5-1]
    Figure pat00095

    [화학식 5-2]
    Figure pat00096

    [화학식 5-3]
    Figure pat00097

    [화학식 5-4]
    Figure pat00098

  18. 제1항에 있어서,
    상기 착색제는 안료를 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 착색제는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해 1 중량% 내지 15 중량%로 포함되는 감광성 수지 조성물.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은 바인더 수지, 광중합성 단량체, 광중합 개시제 및 용매를 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은, 감광성 수지 조성물 총량에 대해,
    상기 착색제 1 중량% 내지 15 중량%;
    상기 바인더 수지 1 중량% 내지 20 중량%;
    상기 광중합성 단량체 1 중량% 내지 20 중량%;
    상기 광중합 개시제 0.1 중량% 내지 10 중량%; 및
    상기 용매 잔부량
    을 포함하는 감광성 수지 조성물.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은 말론산, 3-아미노-1,2-프로판디올, 비닐기 또는 (메타)아크릴옥시기를 포함하는 실란계 커플링제, 레벨링제, 계면활성제, 라디칼 중합 개시제 또는 이들의 조합을 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항의 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막.
  24. 제23항의 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터.
  25. 제24항의 컬러필터를 포함하는 전자소자.
KR1020210087302A 2021-07-02 2021-07-02 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막, 컬러필터 및 전자소자 KR20230006282A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210087302A KR20230006282A (ko) 2021-07-02 2021-07-02 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막, 컬러필터 및 전자소자
JP2022103284A JP7411733B2 (ja) 2021-07-02 2022-06-28 感光性樹脂組成物、これを利用した感光性樹脂膜、カラーフィルターおよび電子素子
CN202210755246.4A CN115629522A (zh) 2021-07-02 2022-06-30 感光性树脂组合物、使用其的感光性树脂层、彩色滤光片以及电子装置
TW111124542A TW202302769A (zh) 2021-07-02 2022-06-30 感光性樹脂組成物、使用其的感光性樹脂層、彩色濾光片以及電子裝置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210087302A KR20230006282A (ko) 2021-07-02 2021-07-02 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막, 컬러필터 및 전자소자

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230006282A true KR20230006282A (ko) 2023-01-10

Family

ID=84893882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210087302A KR20230006282A (ko) 2021-07-02 2021-07-02 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막, 컬러필터 및 전자소자

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7411733B2 (ko)
KR (1) KR20230006282A (ko)
CN (1) CN115629522A (ko)
TW (1) TW202302769A (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6498929B2 (ja) * 2014-12-22 2019-04-10 住友化学株式会社 着色硬化性樹脂組成物
KR102247840B1 (ko) * 2016-03-18 2021-05-03 제이에스알 가부시끼가이샤 표시 소자용 기판, 표시 소자용 기판의 제조 방법 및 표시 소자
KR102224054B1 (ko) * 2017-12-26 2021-03-05 삼성에스디아이 주식회사 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막, 컬러필터 및 디스플레이 장치
US20210277248A1 (en) * 2018-02-26 2021-09-09 Sumitomo Chemical Company, Limited Green colored resin composition
CN111742016B (zh) * 2018-02-26 2023-06-06 住友化学株式会社 着色树脂组合物
KR102325836B1 (ko) * 2018-11-06 2021-11-11 삼성에스디아이 주식회사 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막 및 컬러필터

Also Published As

Publication number Publication date
CN115629522A (zh) 2023-01-20
JP7411733B2 (ja) 2024-01-11
JP2023008877A (ja) 2023-01-19
TW202302769A (zh) 2023-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102325836B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막 및 컬러필터
KR102028641B1 (ko) 신규한 화합물, 코어-쉘 염료, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물 및 컬러필터
KR102020917B1 (ko) 코어-쉘 염료, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물 및 컬러필터
CN109715600B (zh) 新式化合物、核-壳型染料、包含所述化合物的感光树脂组成物及彩色滤光片
KR101413072B1 (ko) 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터
KR102087259B1 (ko) 신규한 화합물, 코어-쉘 염료, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물 및 컬러필터
KR20230024934A (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터
KR101413075B1 (ko) 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한　컬러필터
CN111221216A (zh) 感光性树脂组成物、感光性树脂层以及彩色滤光片层
CN107805237B (zh) 化合物、包含其的感光性树脂组合物以及彩色滤光片
KR102394252B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터
KR102124126B1 (ko) 신규 화합물, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물 및 컬러필터
KR102577766B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막 및 컬러필터
KR20230015746A (ko) 신규한 화합물, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물, 컬러필터 및 cmos 이미지 센서
KR20210156125A (ko) 코어-쉘 염료, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물 및 컬러필터
KR20210146726A (ko) 코어-쉘 염료, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물 및 컬러필터
KR20230006282A (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막, 컬러필터 및 전자소자
KR102144981B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 감광성 수지막 및 이를 포함하는 컬러필터
KR102603294B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막, 컬러필터 및 디스플레이 장치
KR102624673B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막 및 컬러필터
JP7091418B2 (ja) 化合物、これを含む感光性樹脂組成物、感光性樹脂膜、カラーフィルタおよびディスプレイ装置
KR20230149596A (ko) 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막, 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터 및 cmos 이미지 센서, 디스플레이 장치 및 카메라
KR20210052193A (ko) 화합물, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물, 감광성 수지막, 컬러필터 및 디스플레이 장치
KR20220090399A (ko) 코어-쉘 염료, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물, 감광성 수지막, 컬러필터 및 cmos 이미지센서
KR20230061078A (ko) 화합물, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물 및 컬러필터

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal