KR102414298B1 - 신규한 화합물 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신규한 구조의 화합물 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 화이트 영역과 착색층 영역(RGB, Red-Green-Blue)에 의한 단차 개선에 유리하여 고평탄성 유기 절연막을 제공할 수 있고, 향상된 막강도의 구현은 물론 탁월한 내열성으로 낮은 아웃개싱을 가능하게 하여 신뢰성 있는 유기 절연막 및 액정표시장치용 디스플레이 소자를 제공할 수 있다.

Description

신규한 화합물 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물{NOVEL COMPOUNDS AND PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION}
본 발명은 신규한 화합물 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.
최근 액정표시장치용 디스플레이 소자는 휘도를 향상을 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 액정표시장치 제작 업체들은 휘도 향상을 위한 방법으로 합작 마진을 개선하기 위하여 유기 절연막을 사용하거나, 컬러필터를 박막트랜지스터 어레이 소자와 동일 기판에 형성하는 씨오티(COT) 구조와 화이트(white) 구조의 씨오티(COT) 액정표시장치를 제작하고 있다.
이들 씨오티 구조의 씨오티 액정표시장치의 경우, 컬러필터가 박막트랜지스터 어레이 기판에 위치하기 때문에 액정표시장치의 신뢰성에서 많은 문제가 발생하며, 이의 문제를 해결하기 위해 유기 절연막을 사용하고자 하였다. 또한 화이트 구조의 씨오티 액정표시장치의 경우, 화이트 영역과 RGB(Red-Green-Blue) 컬러 영역간 높이 차이, 즉 단차가 존재한다. 이에, 종래의 유기 절연막을 코팅하여 형성된 유기 절연층은 평탄화되지 못하고 반원 모양의 형태를 취하게 되는데, 이러한 형태에 의해 패턴의 중심부와 가장자리부 간의 단차가 커진다. 이와 같은 이유로 위치별 굴절률 차이로 인해 휘도 감소가 발생함은 물론 불균일한 두께의 유기 절연막은 투과성 및 반사특성으로 인하여 얼룩으로 시인되는 문제점을 가진다.
또한 최근 액정표시장치용 디스플레이 소자는 우수한 기계적 특성 및 높은 내열성을 만족하는 유기 절연막을 요구한다.
이에, 본 발명자는 종래 기술의 한계를 인식하고 연구를 심화한 결과, 우수한 감도로 막강도, 내열성, 투명성 등의 물성이 탁월한 고평탄화된 유기 절연막 형성을 위한 신규한 화합물 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공하고자 본 발명을 완성하였다.
(특허문헌1)KR10-2014-0100513
본 발명의 목적은 신규한 화합물, 즉 신규한 광중합성 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 단차 개선에 유리한 감광성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광경화 후 경화 수축응력으로 인한 쉬프트 발생을 억제하고, 열경화에 의해 단차부의 갭을 매워, 향상된 평탄도 및 막강도를 구현할 수 있는 유기 절연막용 감광성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 감광성 수지 조성물을 이용한 신뢰성 높은 유기 절연막 및 이를 포함하는 디스플레이 소자를 제공하는 것이다.
본 발명은 상술된 본 발명의 목적을 실현하기 위해서, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112017110591559-pat00001
[상기 화학식 1에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 중합이 일어날 수 있는 관능기이고;
R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30의 알킬 N-옥시 라디칼, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로시클로알킬 N-옥시 라디칼 또는 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로아릴 N-옥시 라디칼이고;
L1 내지 L4는 각각 독립적으로 직접결합, 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30의 알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C2-C30의 알케닐렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 시클로알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로시클로알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C6-C30의 아릴렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로아릴렌, 카르보닐, 에틸렌옥시, 프로필렌옥시, 또는 2-히드록시프로필렌옥시이고;
상기 R3 및 R4의 헤테로시클로알킬 및 헤테로아릴과 상기 L1 및 L4의 헤테로시클로알킬렌 및 헤테로아릴렌은 B, N, O, S, -P(=O)-, -C(=O)-, Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다]
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1의 R3 및 R4는 각각 독립적으로 하기 화학식 2 내지 4에서 선택되는 것일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112017110591559-pat00002
[화학식 3]
Figure 112017110591559-pat00003
[화학식 4]
Figure 112017110591559-pat00004
[상기 화학식 2 내지 4에서,
R11 및 R12는 각각 독립적으로 C1-C30의 알킬, C1-C30의 알콕시, C3-C30의 시클로알킬, C3-C30의 헤테로시클로알킬, C6-C30의 아릴 또는 C3-C30의 헤테로아릴이고;
R13 내지 R17는 각각 독립적으로 수소, C1-C30의 알킬, C1-C30의 알콕시, C3-C30의 시클로알킬, C3-C30의 헤테로시클로알킬, C6-C30의 아릴 또는 C3-C30의 헤테로아릴이고;
X1 내지 X3은 각각 독립적으로 -N= 또는 -C(R21)=이고, 상기 R21은 수소 또는 C1-C30의 알킬이고;
X4는 직접결합, -CH2- 또는 -C(=O)-이고;
m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 2의 정수이고;
p는 0 내지 7의 정수이고, 상기 p가 2이상의 정수인 경우 상기 R11은 서로 동일하거나 상이할 수 있고;
q는 0 내지 2의 정수이고, 상기 q가 2인 경우 상기 R12는 서로 동일하거나 상이할 수 있고;
r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이고, 상기 r 및 s가 2이상의 정수인 경우 각 탄소에 치환되는 상기 R13 및 상기 R14와 상기 R15 및 상기 R16은 서로 동일하거나 상이할 수 있고;
상기 R11 내지 R17의 헤테로시클로알킬 및 헤테로아릴은 B, N, O, S, -P(=O)-, -C(=O)-, Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다]
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1의 L1 내지 L4는 각각 독립적으로 직접결합, C1-C7의 알킬렌, C6-C12의 아릴렌, 카르보닐 및 하기 화학식 5에서 선택되는 것일 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112017110591559-pat00005
[상기 화학식 5에서,
R31은 수소 또는 히드록시이고;
a는 1 내지 10의 정수이고;
b는 0 또는 1의 정수이다]
본 발명은 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지, 광중합 개시제 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112017110591559-pat00006
[상기 화학식 1에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 중합이 일어날 수 있는 관능기이고;
R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30의 알킬 N-옥시 라디칼, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로시클로알킬 N-옥시 라디칼 또는 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로아릴 N-옥시 라디칼이고;
L1 내지 L4는 각각 독립적으로 직접결합, 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30의 알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C2-C30의 알케닐렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 시클로알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로시클로알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C6-C30의 아릴렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로아릴렌, 카르보닐, 에틸렌옥시, 프로필렌옥시, 또는 2-히드록시프로필렌옥시이고;
상기 R3 및 R4의 헤테로시클로알킬 및 헤테로아릴과 상기 L1 및 L4의 헤테로시클로알킬렌 및 헤테로아릴렌은 B, N, O, S, -P(=O)-, -C(=O)-, Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다]
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물에 있어서, 상기 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지는 에틸렌계 단량체 및 산성기를 갖는 에틸렌계 단량체 등에서 선택되는 단량체의 공중합체인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물에 있어서, 상기 화합물은 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 에폭시기, 옥세탄기, 비닐 에테르기 및 비닐 에스터기 등에서 선택되는 관능기를 둘 이상 포함하는 다관능 모노머일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물에 있어서, 상기 광중합 개시제는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물,　트리아진계 화합물, 벤조인계 화합물,　이미다졸계 화합물, 크산톤계 화합물, 포스핀계 화합물 및 옥심계 화합물 등에서 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 광중합성 화합물, 실란 커플링제, 계면활성제 및 용매 등에서 선택되는 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 상술된 감광성 수지 조성물을 이용한 유기 절연막 및 이를 포함하는 디스플레이 소자를 제공한다.
본 발명에 따르면, 우수한 감도로 광경화율이 높고, 광경화 후 경화 수축응력으로 인한 쉬프트 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 열경화시 N-옥시 라디칼을 포함하는 기능기가 분해됨으로써, 열 흐름성이 부여되어 화이트 영역과 착색층 영역(RGB, Red-Green-Blue)에 의한 단차를 효과적으로 개선함과 동시에 향상된 강도의 신뢰성 높은 유기 절연막 및 액정표시장치용 디스플레이 소자를 제공할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 이하 본 발명에 따른 신규한 화합물, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물, 상기 감광성 수지 조성물을 이용한 유기 절연막 및 상기 유기 절연막을 포함하는 디스플레이 소자에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서의 용어, "N-옥시 라디칼"은 니트록시드(nitroxide)의 구조를 포함하는 기능기를 의미하며, 구체적으로 본 발명의 일 양태에 따른 N-옥시 라디칼의 일예는
Figure 112017110591559-pat00007
으로 표시되는 것일 수 있다.
이에, 본 명세서의 용어, "알킬 N-옥시 라디칼"은 알킬의 *-CH2-* 대신에 하나 이상의 상기 N-옥시 라디칼이 치환된 기능기를 의미한다. 또한 본 발명의 용어, "헤테로시클로알킬 N-옥시 라디칼"은 지환족 고리에 N-옥시 라디칼을 포함하는 기능기를 의미하며, 본 발명의 용어, "헤테로아릴 N-옥시 라디칼"은 방향족 고리에 N-옥시 라디칼을 포함하는 기능기를 의미한다.
또한 본 명세서의 용어, "알킬","알콕시"외 알킬을 포함하는 치환체는 직쇄 또는 분쇄형태의 탄화수소로부터 유도된 기능기를 의미한다. 또한, 본 발명에 따른 알킬 및 알킬을 포함하는 치환기는 탄소수 1 내지 7의 단쇄인 것일 수 있으며, 좋게는 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 등에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 발명의 용어, "알킬렌"은 상술한 알킬로부터 하나의 수소 제거에 의해서 유도된 기능기를 의미하는 것으로, 이는 탄소수 1 내지 7의 단쇄인 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 용어, "알케닐렌"은 이중결합을 하나 이상 포함하는 직쇄 또는 분쇄형태의 탄화수소로부터 유도된 알케닐로부터 하나의 수소 제거에 의해서 유도된 기능기를 의미하며, 이는 탄소수 2 내지 7의 단쇄인 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 용어, "시클로알킬렌"은 3 내지 6개의 탄소 원자의 완전히 포화 및 부분적으로 불포화된 탄화수소 고리인 시클로알킬로부터 하나의 수소 제거에 의해서 유도된 기능기를 의미한다. 본 발명의 용어, "헤테로시클로알킬렌"은 3 내지 6개의 탄소 원자의 완전히 포화 및 부분적으로 불포화된 탄화수소 고리로부터 하나의 수소 제거에 의해서 유도된 기능기로, B, N, O, S, -P(=O)-, -C(=O)-, Si 및 P 등으로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다.
본 명세서의 용어, "아릴렌"은 방향족 탄화수소 고리인 아릴로부터 하나의 수소 제거에 의해서 유도된 기능기를 의미하며, 단일 또는 융합고리계를 포함하며, 다수개의 아릴이 단일결합으로 연결되어 있는 형태까지 포함한다. 본 발명의 용어, "헤테로아릴렌"은 방향족 탄화수소 고리인 헤테로아릴로부터 하나의 수소 제거에 의해서 유도된 기능기로, B, N, O, S, -P(=O)-, -C(=O)-, Si 및 P 등으로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다.
본 명세서의 용어, "카르보닐"은 *-C(=O)-*를 의미하며, 본 발명의 용어, "프로필렌옥시"는 1,2-프로필렌옥시 또는 1,3-프로필렌옥시를 포함한다. 또한, 본 발명에서는 특별히, 에틸렌옥시 또는 프로필렌옥시의 일 양태 중 하나로 이들의 말단에 카르보닐이 더 치환된 것을 본 발명의 일 양태로 포함한다.
본 발명에 따른 신규한 화합물은 적어도 둘 이상의 중합이 일어날 수 있는 관능기 및 둘 이상의 N-옥시 라디칼을 포함하며, 이와 같은 구조적 특징으로 인해 보다 우수한 감도로 광중합이 개시될 수 있다. 즉, 높은 광경화율을 구현할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 화합물은 N-옥시 라디칼에 의해 광경화 시, 비노광부로 확산되는 광 및 라디칼을 효과적으로 억제하여 향상된 해상도 및 현상성의 구현이 가능하며, 열경화시 열 흐름성을 부여함으로써, 경화수축에 의해 형성된 단차를 효과적으로 개선하여 고평탄도 및 고강도 특성을 만족하는 유기 절연막을 형성할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112017110591559-pat00008
[상기 화학식 1에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 중합이 일어날 수 있는 관능기이고;
R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30의 알킬 N-옥시 라디칼, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로시클로알킬 N-옥시 라디칼 또는 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로아릴 N-옥시 라디칼이고;
L1 내지 L4는 각각 독립적으로 직접결합, 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30의 알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C2-C30의 알케닐렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 시클로알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로시클로알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C6-C30의 아릴렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로아릴렌, 카르보닐, 에틸렌옥시, 프로필렌옥시, 또는 2-히드록시프로필렌옥시이고;
상기 R3 및 R4의 헤테로시클로알킬 및 헤테로아릴과 상기 L1 및 L4의 헤테로시클로알킬렌 및 헤테로아릴렌은 B, N, O, S, -P(=O)-, -C(=O)-, Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다]
일 구체예로, 상기 화학식 1의 R1 및 R2는 각각 독립적으로 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 에폭시기, 옥세탄기, 비닐 에테르기 및 비닐 에스터기 등에서 선택되는 관능기를 포함하는 것일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
일 구체예로, 상기 화학식 1의 R1 및 R2는 각각 독립적으로 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 비닐 에테르기 및 비닐 에스터기 등에서 선택되는 에틸렌계 불포화 결합을 가지는 관능기를 포함하는 것이 보다 우수한 감도 구현을 위한 측면에서 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 열 경화하는 단계에서 N-옥시 라디칼을 포함하는 기능기가 분해됨으로써, 분자량 및 가교도 억제 효과를 나타낼 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 감광성 수지 조성물에 포함되어 라디칼 스케빈저 및 열경화제의 역할을 동시에 수행할 수 있다.
상술된 효과의 현저성을 보이는 측면에서 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물의 R3 및 R4는 각각 독립적으로 하기 화학식 2 내지 4에서 선택되는 N-옥시 라디칼을 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112017110591559-pat00009
[화학식 3]
Figure 112017110591559-pat00010
[화학식 4]
Figure 112017110591559-pat00011
[상기 화학식 2 내지 4에서,
R11 및 R12는 각각 독립적으로 C1-C30의 알킬, C1-C30의 알콕시, C3-C30의 시클로알킬, C3-C30의 헤테로시클로알킬, C6-C30의 아릴 또는 C3-C30의 헤테로아릴이고;
R13 내지 R17는 각각 독립적으로 수소, C1-C30의 알킬, C1-C30의 알콕시, C3-C30의 시클로알킬, C3-C30의 헤테로시클로알킬, C6-C30의 아릴 또는 C3-C30의 헤테로아릴이고;
X1 내지 X3은 각각 독립적으로 -N= 또는 -C(R21)=이고, 상기 R21은 수소 또는 C1-C30의 알킬이고;
X4는 직접결합, -CH2- 또는 -C(=O)-이고;
m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 2의 정수이고;
p는 0 내지 7의 정수이고, 상기 p가 2이상의 정수인 경우 상기 R11은 서로 동일하거나 상이할 수 있고;
q는 0 내지 2의 정수이고, 상기 q가 2인 경우 상기 R12는 서로 동일하거나 상이할 수 있고;
r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이고, 상기 r 및 s가 2이상의 정수인 경우 각 탄소에 치환되는 상기 R13 및 R14와 상기 R15 및 R16은 서로 동일하거나 상이할 수 있고;
상기 R11 내지 R17의 헤테로시클로알킬 및 헤테로아릴은 B, N, O, S, -P(=O)-, -C(=O)-, Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다]
일 구체예로, 상기 화학식 2로 표시되는 N-옥시 라디칼은 치환되거나 치환되지 않은 1-피롤리디닐옥시 라디칼, 치환되거나 치환되지 않은 1-피페리디닐옥시 라디칼 등일 수 있다. 이때, 상기 치환은 상기 화학식 2의 정의를 따르나, 이의 비한정적인 일예로는 C1-C7의 알킬, C1-C7의 알콕시 등에서 선택되는 하나 이상일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
일 구체예로, 상기 화학식 3으로 표시되는 N-옥시 라디칼은 치환되거나 치환되지 않은 1-벤조트리아졸옥시 라디칼, 치환되거나 치환되지 않은 7-아자벤조트리아졸-1-옥시 라디칼, 치환되거나 치환되지 않은 1,2,3-벤조트리아진-4(3H)-온-3-옥시 라디칼 등일 수 있다. 이때, 상기 치환은 상기 화학식 3의 정의를 따르나, 이의 비한정적인 일예로는 C1-C7의 알킬, C1-C7의 알콕시 등에서 선택되는 하나 이상일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
일 구체예로, 상기 화학식 4로 표시되는 N-옥시 라디칼은 치환되거나 치환되지 않은 알킬 N-옥시 라디칼일 수 있으며, 상기 치환은 상기 화학식 4의 정의를 따르나, 이의 비한정적인 일예로는 C1-C7의 알킬, C6-C12의 아릴 등에서 선택되는 하나 이상으로 치환된 것을 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화합물의 L1 내지 L4는 각각 독립적으로 직접결합, C1-C7의 알킬렌, C6-C12의 아릴렌, 카르보닐 및 하기 화학식 5에서 선택되는 것일 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112017110591559-pat00012
[상기 화학식 5에서,
R31은 수소 또는 히드록시이고;
a는 1 내지 10의 정수이고;
b는 0 또는 1의 정수이다]
일 구체예로, 열경화에서 보다 유리한 열 흐름성을 구현하기 위한 측면에서 바람직하게, 상기 화합물의 L1 내지 L4는 각각 독립적으로 직접결합, 카르보닐 및 상기 화학식 5에서 선택되는 것일 수 있다. 이때, 화학식 5는 보다 바람직하게 R31이 히드록시이고, a가 1 내지 5의 정수이고, b는 0 또는 1의 정수인 것일 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 상기 화합물의 N-옥시 라디칼 위치에 N-치환체를 가지는 화합물로부터 유도된 것일 수 있다. 즉, 상기 N-치환체를 가지는 화합물은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 전구체 화합물일 수 있다.
일 구체예로, 상기 N-치환체를 가지는 화합물은 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 6]
Figure 112017110591559-pat00013
[상기 화학식 6에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 중합이 일어날 수 있는 관능기이고;
L1 내지 L4는 각각 독립적으로 직접결합, 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30의 알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C2-C30의 알케닐렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 시클로알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로시클로알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C6-C30의 아릴렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로아릴렌, 카르보닐, 에틸렌옥시, 프로필렌옥시, 또는 2-히드록시프로필렌옥시이고;
A1 및 A2는 각각 독립적으로 하기 화학식 7 내지 9에서 선택되는 중합이 일어날 수 있는 관능기이고,
[화학식 7]
Figure 112017110591559-pat00014
[화학식 8]
Figure 112017110591559-pat00015
[화학식 9]
Figure 112017110591559-pat00016
R11 및 R12는 각각 독립적으로 C1-C30의 알킬, C1-C30의 알콕시, C3-C30의 시클로알킬, C3-C30의 헤테로시클로알킬, C6-C30의 아릴 또는 C3-C30의 헤테로아릴이고,
R13 내지 R17는 각각 독립적으로 수소, C1-C30의 알킬, C1-C30의 알콕시, C3-C30의 시클로알킬, C3-C30의 헤테로시클로알킬, C6-C30의 아릴 또는 C3-C30의 헤테로아릴이고,
R41 내지 R43은 각각 독립적으로 C1-C7의 알킬이고,
X1 내지 X3은 각각 독립적으로 -N= 또는 -C(R21)=이고, 상기 R21은 수소 또는 C1-C30의 알킬이고,
X4는 직접결합, -CH2- 또는 -C(=O)-이고,
m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 2의 정수이고,
p는 0 내지 7의 정수이고, 상기 p가 2이상의 정수인 경우 상기 R11은 서로 동일하거나 상이할 수 있고,
q는 0 내지 2의 정수이고, 상기 q가 2인 경우 상기 R12는 서로 동일하거나 상이할 수 있고,
r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이고, 상기 r 및 s가 2이상의 정수인 경우 각 탄소에 치환되는 상기 R13 및 R14와 상기 R15 및 R16은 서로 동일하거나 상이할 수 있고;
상기 L1 및 L4의 헤테로시클로알킬렌 및 헤테로아릴렌과 상기 R11 내지 R17의 헤테로시클로알킬 및 헤테로아릴은 B, N, O, S, -P(=O)-, -C(=O)-, Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다]
일 구체예로, 상기 화학식 6의 상기R41 내지 R43은 각각 독립적으로 메틸 또는 에틸일 수 있다.
상기 N-치환체를 가지는 화합물은 산소 원자를 포함하는 반응가스 하, 노광에 의해 N-옥시 라디칼을 형성할 수 있다. 이때, 상기 노광은 가시광선, 자외선, 원자외선, 전자선, 엑스선 등에서 선택되는 광원을 이용하여 수행되는 것일 수 있다.
일 구체예로, 상기 자외선은 g선(파장: 436㎚), h선, i선(파장: 365㎚) 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 g선(파장: 436㎚)을 이용하여 수행되는 것일 수 있다. 이때, 상기 자외선의 조사량은 필요에 따라 적절히 조절될 수 있다.
일 구체예로, 상기 반응가스는 과산화수소(H2O2), 수증기(H2O),　산소(O2) 및　오존(O3) 등에서 선택되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 산소(O2),　오존(O3) 또는 이들의 혼합가스일 수 있다.
다음으로, 본 발명은 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지, 광중합 개시제 및 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 화이트 영역과 착색층 영역(RGB, Red-Green-Blue)에 의한 단차 극복에 탁월함을 보인다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 광경화 시, 비노광부로의 광 확산 및 라디칼의 전파를 효과적으로 억제함은 물론 과노광 에너지를 효과적으로 흡수한다. 특히, 본 발명에 따르면 비노광부에 발생된 라디칼을 우선적으로 제거할 수 있어 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물에서 라디칼 스케빈저 역할을 동시에 수행한다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 광경화 과정에서 노광에 의해 생성된 라디칼과 반응하여 가교형태를 유지하고, 비노광부로의 광 확산 및 라디칼의 전파를 효과적으로 억제하여, 목적하는 해상도의 구현이 가능하다. 또한, 상술된 조성에 의해 목적하는 해상도의 조절이 용이할 수 있다.
일 구체예로, 본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 광경화 과정에서, 비노광부로의 광 확산 및 라디칼의 전파를 효과적으로 억제함은 물론 과노광 에너지를 흡수하여 무해한 운동에너지나 열에너지로 변화시켜 준다. 이에, 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 광에 의한 분해로 인한 색변화 유기물의 발생(예컨대, 승화물의 발생) 등을 효과적으로 억제시켜 주며, 특히 비노광부에 발생된 라디칼을 우선적으로 제거하여 액정의 가교, 배향을 진행하는 액정 모드에서의 분자량 증가를 억제하여 현상성까지 확보할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 상기 화합물은 열경화시, 열 흐름성을 향상시켜 단차부의 갭을 메워 고평탄성 유기 절연막을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물의 상기 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 한정되지 않으나, 이로부터 제조되는 유기 절연막의 해상도, 현상성의 구현, 높은 내열성, 우수한 잔막율을 만족하기 위한 측면에서 에틸렌계 단량체 및 산성기를 갖는 에틸렌계 단량체에서 선택되는 단량체의 공중합체일 수 있다.
일 구체예로, 상기 에틸렌계 단량체는 메틸메타크릴레이트, 트리메톡시부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, tert-부틸아크릴레이트 및 라우릴아크릴레이트에서 선택되는 지방족 에틸렌계 단량체; 및 스티렌, 벤질메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 니트로페닐아크릴레이트, 니트로페닐메타크릴레이트, 니트로벤질메타크릴레이트, 클로로페닐아크릴레이트 및 클로로페닐메타크릴레이트에서 선택되는 방향족 에틸렌계 단량체; 등을 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
일 구체예로, 상기 산성기를 갖는 에틸렌계 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레인산, 푸마르산, 비닐초산 및 이들의 산 무수물; 아크릴로옥시에틸히드로겐프탈레이트, 아크릴로옥시프로필히드로겐프탈레이트, 및 아크릴로옥시프로필헥사히드로겐프탈레이트; 등을 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
일 구체예로, 상기 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지의 폴리스티렌 환산 중량평균분자량이 5,000 내지 200,000 인 것일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 열경화에 의한 가교도 및 분자량 감소로 열 흐름성을 부여하여, 단차부의 갭을 매워 고평탄도를 갖는 유기 절연막을 제조할 수 있다. 특히, 이와 같은 특성으로 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물을 이용한 유기 절연막은 고강도 특성이 부여된다.
또한 상기 화합물은 광경화에 의한 경화 수축응력으로 인한 쉬프트 발생을 효과적으로 억제할 수 있다. 이때, 상기 경화 수축응력으로 인한 쉬프트 발생은 유기 절연막 또는 이를 포함하는 디스플레이 소자의 불량을 야기하는 것으로, 예컨대 유기 절연막이 가려줘야하는 부위가 노출되어 빛샘 불량을 야기하거나 휘도 또는 해상도에 불량을 야기할 수 있어, 이의 발생을 억제하여야 불량을 최소화 할 수 있다.
또한 상기 화합물은 광경화 과정에서 라디칼 스케빈저(radical scavenger) 역할을 함과 동시에 광경화 과정에서 남은 잔류의 니트록사이드 구조(예컨대, N-옥시 라디칼)에 의해 에틸렌계 불포화 결합을 가지는 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지와 열경화되어, 향상된 막강도를 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 구체적인 일 양태는 상술된 바에 따른다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물에서, 상기 광중합 개시제는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물,　트리아진계 화합물, 벤조인계 화합물,　이미다졸계 화합물, 크산톤계 화합물, 포스핀계 화합물 및 옥심계 화합물에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
일 구체예로서, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐 (2-히드록시)프로필 케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐 케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐　아세토페논, 2-메틸-(4-메틸티오페닐)-2-몰폴리노-1-프로판-1-온(Irgacure-907), 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온, 2,2-디클로로-4-페녹시아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논 등의 아세토페논계 화합물; 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 4-트리클로로메틸-(4'-메톡시페닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(피플로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(3',4'-디메톡시페닐)-6-트리아진, 3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오} 프로판산, 2,4-비스트리클로로메틸-6-p-메톡시스티릴-s-트리아진, 2-p-메톡시스티릴-4,6-비스트리클로로메틸-s-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-4-메틸나프틸-6-트리아진 등의 트리아진계 화합물; 벤조인,　벤조인　메틸에테르,　벤조인　i-프로필에테르,　벤조인　i-부틸에테르 등의 벤조인계 화합물; 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐 비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸 등의 이미다졸계 화합물; 크산톤, 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-도데실티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤 등의 크산톤계 화합물; 및 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일) 프로필 포스핀 옥사이드 등의 포스핀계 화합물; 및 1,2-옥탄디온-1-[4-(페닐티오)페닐]-2-(O-벤조일옥심)(예컨대, IRGACURE　OXE-01　; 상품명 ; BASF 재팬 주식회사), 에타논,1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9-카르바졸-3-일]-,1-(O-아세틸옥심)(예컨대, IRGACURE OXE-02 ; 상품명 ; BASF 재팬 주식회사), OXE-03 (상품명 ; BASF 재팬 주식회사), 1-(O-아세틸옥심), 1,2-프로판디온-1-[4-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐티오]페닐]-2-(O-아세틸옥심) 등의 옥심계 화합물; 등을 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 상기 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지 100중량부, 상기 광중합 개시제 0.1 내지 10중량부 및 상기 화합물 1 내지 200중량부를 포함한다. 이때, 본 발명에서의 중량부 단위는 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지 100중량부를 기준으로 한다. 이의 사용량을 만족하는 감광성 수지 조성물은 본 발명에서 목적하는 평탄도, 해상도, 내열성 등을 동시에 만족할 수 있으며, 이의 효과에 있어 바람직하게는 상기 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지 100중량부, 상기 광중합 개시제 0.1 내지 5중량부 및 상기 화합물 1 내지 100중량부, 보다 바람직하게는 상기 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지 100중량부, 상기 광중합 개시제 0.5 내지 5중량부 및 상기 화합물 5 내지 50중량부로 사용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 당업계에서 통상적으로 사용되는 임의의 첨가제를 더 포함할 수 있음은 물론이다. 이때, 상기 임의의 첨가제는 광중합성 화합물, 실란 커플링제, 계면활성제 및 용매 등에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물에서, 상기 광중합성 화합물은 에틸렌계 불포화 결합을 가지는 다관능 모노머일 수 있다. 이때, 상기 에틸렌계 불포화 결합을 가지는 다관능 모노머는 열에 의해 경화되지 않지만 본 발명에 따른 화합물에 의해 열에 의한 추가 경화로 막강도를 현저하게 향상시킬 수 있다. 상기 광중합성 화합물의 비한정적인 일예로는 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트,　에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트,　트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트,　폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 펜타에리스리톨펜타아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트,　펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨디아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리스리톨디아크릴레이트, 솔비톨트리아크릴레이트, 트리메틸프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트,　펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨디(메타)아크릴레이트, 솔비톨트리(메타)아크릴레이트 및 트리메틸프로판트리(메타)아크릴레이트 등에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
이때, 상기 광중합성 화합물은 상기 감광성 수지 조성물의 상기 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지 100중량부를 기준으로, 1 내지 200중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 150중량부, 보다 바람직하게는 20 내지 80량부로 포함될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물에서, 상기 실란 커플링제는 기판 과의 밀착력을 향상시키기 위한 구성으로 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 제한되지는 않으나, 이의 비한정적인 일예로는 3-(메타)크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메타)크릴옥시프로필트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시-에톡시)-실란, 2-(아크릴옥시에톡시)트리메틸실란, N-(3-아크릴옥시-2-하이드록시프로필)-3-아미노프로필트리에톡시실란, (3-아크릴옥시프로필) 디메틸메톡시실란, (3-아크릴옥시프로필)메틸 비스-(트리메틸실옥시)실란, (3-아크릴옥시프로필)메틸디메톡시실란, 3-(N-아릴아미노)프로필트리메톡시실란, 부테닐트리에톡시실란, [2-(3-시클로헥센닐)에틸]트리메톡시실란, 5-(바이시클로헵테닐)트리에톡시실란, (3-시클로펜타디에닐프로필)트리에톡시실란, 1,1-다이에톡시-1-시릴 아크릴로펜-3엔, (퍼퓨릴옥시메틸)트리에톡시실란, N-(3-(메타)아크릴로일-2-하이드록시프로필)-3-아미노프로필트리에톡시실란, ((메타)아크릴옥시메틸)비스 (트리메틸실옥시)메틸실란, ((메타)아크릴옥시메틸)디메틸에톡시실란, (메타)아크릴옥시메틸트리에톡시실란, (메타)아크릴옥시메틸트리메톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필 비스(트리메틸실옥시)메틸실란, (메타)아크릴옥시프로필디메틸메톡시실란, (메타)아크릴옥시프로필디메틸메톡시실란, (메타)아크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, (메타)아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, (3-아크릴옥시프로필)트리메톡시실란, (메타)아크릴옥시프로필 트리스 (메톡시에톡시)실란, (메타)아크릴옥시프로필트리스(비닐디메톡시실옥시)실란, 3-(N-스티릴메틸-2-아미노에틸아미노)-프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트 리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-트리에톡시시릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(비닐벤질)-2-아미노에틸-3-아미노프로필트리메톡시실란　하이드로클로라이드, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 비스(트리에톡시시릴프로필)테트라설파이드, 3-이소시아나토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아나토프로필트리메톡시 실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란 및 2-(3,4-에폭시시클로헥실)-에틸트리메톡시실란 등에서 선택되는 것일 수 있다.
이때, 상기 실란 커플링제는 상기 감광성 수지 조성물의 상기 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지 100중량부를 기준으로, 0.01 내지 10중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.01 내지 5중량부, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5중량부로 포함될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물에서, 상기 계면활성제는 기판 상에 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물의 코팅성을 향상시키고, 결점 생성 방지 효과를 부여하기 위한 구성으로, 불소계 계면활성제, 실리콘계 계면활성제, 폴리옥시에틸렌계 계면활성제 등에서 선택될 수 있다. 이때, 상기 계면활성제의 비한정적인 일예로는 다우코닝도레이 실리콘사의 DC3PA, DC7PA, SH11PA, SH21PA, SH8400, FZ-2100, FZ-2110,　FZ-2122, FZ-2222 및 FZ-2233, GE 도시바 실리콘사의 TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4446, TSF-4460 및 TSF-4452 등의 실리콘계 계면활성제; 및 폴리옥시에틸렌라우릴에테르,　폴리옥시에틸렌스테아릴에테르 및　폴리옥시에틸렌올레일에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르계 계면활성제;　폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르 및　폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르 등의 폴리옥시에틸렌아릴에테르계 계면활성제;　폴리옥시에틸렌디라우레이트, 폴리옥시에틸렌디스테아레이트 등의 폴리옥시에틸렌디알킬에스테르계 계면활성제; 등을 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
이때, 상기 계면활성제는 상기 감광성 수지 조성물의 상기 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지 100중량부를 기준으로, 0.01 내지 10중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.01 내지 5중량부, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5중량부로 포함될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물에서, 상기 용매는 본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물의 모든 성분을 용해하거나 이들과 혼합 가능한것이라면 제한되지 않으며, 이의 비한정적인 일예로는 프로필렌글리콜모노에틸프로피오네이트, 프로필렌글리콜메틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜에틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜프로필에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜부틸에테르프로피오네이트 등의 프로필렌글리콜알킬에테르프로피오네이트류; 메탄올, 에탄올 등의 알코올류; 테트라히드로퓨란 등의 에테르류; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르 등의 글리콜에테르류; 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 알킬셀로솔브아세테이트류; 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 디에틸렌글리콜류; 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜에틸에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르, 프로필렌글리콜부틸에테르 등의 프로필렌글리콜모노알킬에테르류;　프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜프로필에테르아세테이트, 프로필렌글리콜부틸에테르아세테이트 등의 프로필렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 톨루엔, 크실렌 등의　방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 4-히드록시 4-메틸-2-펜타논 등의 케톤류; 및 초산메틸, 초산에틸, 초산프로필, 초산부틸, 2-히드록시프로피온산에틸, 2-히드록시-2-메틸프로피온산메틸, 2-히드록시-2-메틸프로피온산에틸, 히드록시초산메틸, 히드록시초산에틸, 히드록시초산부틸, 유산메틸, 유산에틸, 유산프로필, 유산부틸, 3-히드록시프로피온산메틸, 3-히드록시프로피온산에틸, 3-히드록시프로피온산프로필, 3-히드록시프로피온산부틸, 2-히드록시-3-메틸부탄산메틸, 메톡시초산메틸, 메톡시초산에틸, 메톡시초산프로필, 메톡시초산부틸, 에톡시초산메틸, 에톡시초산에틸, 에톡시초산프로필, 에톡시초산부틸, 프로폭시초산메틸, 프로폭시초산에틸, 프로폭시초산프로필, 프로폭시초산부틸, 부톡시초산메틸, 부톡시초산에틸, 부톡시초산프로필, 부톡시초산부틸, 2-메톡시프로피온산메틸, 2-메톡시프로피온산에틸, 2-메톡시프로피온산프로필, 2-메톡시프로피온산부틸, 2-에톡시프로피온산메틸, 2-에톡시플피온산에틸, 2-에톡시프로피온산프로필, 2-에톡시프로피온산부틸, 2-부톡시프로피온산메틸, 2-부톡시프로피온산에틸, 2-부톡시프로피오산프로필, 2-부톡시프로피온산부틸, 3-메톡시프로피온산메틸 3-메톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산프로필, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산프로필, 3-에톡시프로피온산부틸, 3-프로폭시프로피온산메틸, 3-프로폭시프로피온산에틸, 3-프로폭시프로피온산프로필, 3-프로폭시프로피온산부틸, 3-부톡시프로피온산메틸, 3-부톡시프로피온산에틸, 3-부톡시프로피온산프로필, 3-부톡시프로피온산부틸 등의 에스테르류 등에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
이때, 상기 용매는 목적하는 점도를 구현하기 위해 그 사용량이 제한되지는 않으나, 바람직하게는 상기 감광성 수지 조성물의 상기 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지 100중량부를 기준으로, 바람직하게는 10 내지 2,000중량부, 보다 바람직하게는 100 내지 1,000중량부로 포함될 수 있다.
다음으로, 본 발명은 상술한 감광성 수지 조성물을 이용한 유기 절연막 및 상술된 유기 절연막을 포함하는 디스플레이 소자를 제공한다.
이때, 본 발명에 따른 유기 절연막 및 이를 포함하는 디스플레이 소자의 제조방법에 있어서, 상술된 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물을 사용하여 광경화 과정 및 열경화 과정을 수행하는 것을 제외하고는 다른 공정은 공지의 방법들이 적용될 수 있음은 물론이다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 절연막은 기판 상에 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물을 도포하고 프리베이크에 의해 용매를 제거하여 도포막을 형성하는 단계: 상기 도포막에 광 조사하여 광경화하는 단계; 및 열경화하는 단계;를 포함하는 제조방법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광경화 시, 비노광부로의 광 확산 및 라디칼의 전파를 효과적으로 억제함은 물론 과노광 에너지를 효과적으로 흡수한다. 특히, 본 발명에 따르면 비노광부에 발생된 라디칼을 우선적으로 제거할 수 있다.
이에, 노광부의 가교도를 유지함으로써, 가교도 억제에 의해 생성되는 저분자량의 유기물의 발생(예컨대, 승화물의 발생)에 따른 액정 오염을 방지할 수 있고, 상술한 바와 같이 비노광부에 발생된 라디칼을 우선적으로 제거함으로써 액정의 가교, 배향을 진행하는 액정 모드에서의 분자량 증가를 억제하여 현상성까지 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 도포는 통상의 도포방법을 이용할 수 있으며, 일 구체예로 스프레이법, 롤코터법, 회전도포법 등을 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 프리베이크는 통상의 온도조건에서 수행될 수 있으며, 일 구체예로 50 내지 200℃의 온도에서 1 내지 5분간 수행될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광은 가시광선, 자외선, 원자외선, 전자선, 엑스선 등에서 선택될 수 있으며, 상기 도포막에 미리 준비된 패턴을 이용하여 소정의 패턴을 형성할 수 있음은 물론이다.
일 구체예로, 상기 자외선은 g선(파장: 436㎚), h선, i선(파장: 365㎚) 등을 사용할 수 있으며, 이들 자외선의 조사량은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 기판은 실리콘, 석영, 유리,　실리콘 웨이퍼, 고분자, 금속 및 금속 산화물 등을 사용할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 상기 고분자　기판은 트리아세틸 셀룰로오스, 아세틸 셀룰로오스부틸레이트, 에틸렌-아세트산비닐공중합체, 프로피오닐 셀룰오로스, 부티릴 셀룰로오스, 아세틸 프로피오닐 셀룰로오스, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리카보네이트 등과 같은 필름 기판을 이용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 광경화하는 단계 이후 현상액으로 현상하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 현상하는 단계는 목적으로 하는 패턴을 형성하기 위한 마스크를 통해 광경화한 후 비노광부를 제거하기 위한 공정으로 액첨가법, 디핑법, 스프레이법 등 통상의 방법으로 수행할 수 있다.
일 구체예로, 본 발명에 따른 현상하는 단계는 기판을 임의의 각도로 기울여 현상액에 디핑하여 수행될 수 있다.
이때, 상기 현상액은 알칼리 수용액이라면 제한되지 않으나, 이의 비한정적인 일예로는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨 등의 무기 알칼리류; n-프로필아민 등의 1급 아민류; 디에틸아민, n-프로필디아민 등의 2급 아민류; 트리메틸아민, 메틸디에틸아민, 디메틸에틸아민, 트리에틸아민 등의 3급 아민류; 테트라메틸암모늄히드록시드 테트라에틸암모늄히드록시드 등의 4급 암모늄염; 등에서 선택되는 하나 이상의 알칼리성 화합물의 수용액일 수 있다. 이때, 상기 현상액은 상술된 알칼리성 화합물을 0.1 내지 10중량%로 함유하는 수용액일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한 상기 현상하는 단계 이후 초순수로 30 내지 300초간 세정 및 건조하는 단계를 더 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면 상기 열경화하는 단계는 오븐 등의 가열장치에 의해 수행될 수 있으며, 일 구체예로 100 내지 500℃에서 30 내지 120분 동안 수행될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따르면 상기 광경화하는 단계에서 남은 잔류의 니트록사이드 구조에 의해 에틸렌계 불포화 결합을 가지는 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지와 함께 열경화되어, 현저하게 향상된 막강도를 구현할 수 있다.
기존 잔류 에틸렌계 불포화 결합의 기능기는 열경화 되지 않는다는 점을 보건데, 상술된 바와 같은 효과의 구현은 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 우수한 감도의 열경화제 역할을 동시에 수행한다는 것을 시사한다.
또한 본 발명에 따른 열 경화하는 단계에서 분자량 및 가교도가 감소되어, 단차를 개선시킴으로써, 평탄성이 우수한 유기 절연막을 제공할 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 유기 절연막은 투과성 및 반사특성이 우수하고, 단차로 인한 얼룩으로 시인되는 문제점을 효과적으로 억제할 수 있음을 확인하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 유기 절연막은 다양한 종류의 디스플레이 소자의 유기 절연막으로 사용 가능하며, 목적에 따라 패턴화되어 형탄화막 패턴, 보호막 패턴, 절연막 패턴, 포토레지스트 패턴, 블랙 매트릭스 패턴, 컬럼 스페이서 패턴 등으로 사용될 수 있음은 물론이다. 이때, 상기 유기 절연막의 두께는 목적에 따라 적절하게 변경될 수 있음은 물론이나, 바람직하게는 100nm 내지 50㎛ 두께로 형성될 수 있으며, 보다 바람직하게는 500nm 내지 10㎛ 두께로 형성될 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 유기 절연막은 화이트 구조의 씨오티 액정표시장치용 디스플레이 소자의 유기 절연막에 적합하다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
(평가방법)
가로×세로, 2 인치의 유리 기판 상에 스핀코터를 사용하여 하기 실시예 및 비교예에서 제조된 감광성 수지 조성물을 도포한 후 핫 플레이트를 이용하여 105℃에서 100초간 프리베이크하여 두께가 3.5㎛인 도포막을 형성하였다.
상기 프리베이크한 기판을 상온(25℃)으로 냉각 후 노광기(UX-1100SM; Ushio (주) 제조)를 사용하여 23mJ/㎠의 노광량(365㎚ 기준)으로 광을 조사하여 노광막을 형성하였다.
광조사 후, 2.38% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액을 이용하여 25℃에서 100초간 침지하여 현상하고 세척 및 건조하였다.
그 다음, 오븐을 이용하여 240℃로 30분간 열경화시켜 유기 절연막을 얻었다.
1. 평탄도
형성된 유기 절연막의 5포인트에서의 두께를 측정하여 평탄도를 평가하였다. 이때, 두께 편차가 0.025㎛이상 0.05㎛미만인 경우 ○, 0.05㎛이상 0.1㎛미만인 경우 △, 0.1㎛이상인 경우 ×로 표시하였다.
2. 아웃개싱(내열성)
형성된 유기 절연막을 샘플링한 후 TGA(TGA550; TA instruments (주) 제조)를 이용하여 220℃에서 60분 동안 등온 조건으로 무게 감량을 측정하였다. 이때, 발생된 무게감량이 0.5 중량% 미만인 경우를 ○, 0.5 내지 1.5중량% 범위인 경우를 △, 1.5중량%를 초과하는 경우를 ×로 표시하였다.
3. 막강도
형성된 유기 절연막의 연필경도 측정은 JIS K5600-5-4에 따라 평가하였다. 이때, 유기 절연막의 연필경도(H)가 5이상인 경우를 ○, 4 내지 5미만인 경우를 △, 4미만인 경우를 ×로 표시하였다.
(제조예 1)알칼리 가용성 아크릴레이트 수지(A-1) 제조
냉각기와 교반기가 구비된 플라스크에 프로필렌글리콜모노에틸아세테이트 200g, 메타크릴산 30g, 스티렌 30g 및 아릴메타크릴레이트 40g의 혼합용액을 투입하였다. 상기 플라스크의 혼합용액을 200rpm으로 충분히 혼합한 뒤, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 8g을 첨가 중합반응을 실시하였다. 이후 70℃까지 천천히 상승시켜, 5시간 동안 동일 온도로 유지한 후 상온으로 냉각하여 고형분 농도가 33중량%인 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지(A-1)를 얻었다. 얻어진 아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 8,000이었다. 이때, 중량평균분자량은 GPC를 사용하여 측정한 폴리스타이렌 환산평균분자량이다.
(제조예 2)알칼리 가용성 아크릴레이트 수지(A-2) 제조
냉각기와 교반기가 구비된 플라스크에 프로필렌글리콜모노에틸아세테이트 200g, 스티렌 40g, 메타크릴산 30g 및 글리시딜메타크릴레이트 30g의 혼합용액을 투입하였다. 상기 플라스크의 혼합용액을 200rpm으로 충분히 혼합한 뒤, 아조비스이소부티로니트릴 9g을 첨가 중합반응을 실시하였다. 이후 70℃까지 천천히 상승시켜, 5시간 동안 동일 온도로 유지한 후 상온으로 냉각하여 고형분 농도가 30중량%인 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지(A-2)를 얻었다. 얻어진 아크릴계 공중합체의 중량평균분자량은 8,000이었다.
(실시예 1)
Figure 112017110591559-pat00017
펜타에리스리톨 (Pentaerythritol) 1,000g, 시클로헥산(cyclohexane) 2,000g, 중합 금지제로 p-메톡시페놀(p-methoxy phenol) 2g, 반응 촉매로 p-톨루엔술포닉산(p-toluenesulfonic acid) 2g, 아크릴산 400g, 및 4-카르복실레이트 템포(4-carboxylate tempo) 1,100g을 공기를 송입하면서, 80℃에서 환류교반 하에서 8시간 동안 탈수 반응을 진행하였다. 반응이 완료된 생성물을 10wt% 소금물 50g으로 수세하였다(총 2회 반복). 이러한 수세 공정을 마치고, 15wt% 수산화나트륨 수용액 120g으로 중화하였다. 이러한 중화 공정을 마치고, 10wt% 소금물 400g으로 수세하였다(총 3회 반복). 수세가 완료된 생성물을 1㎛ 필터로 여과한 후 하이드로퀴논 모노에틸 에테르(hydroquinone monoethyl ether) 0.1g을 투입하고, 감압증류 하였다. 반응기를 냉각하여 50％ 부분 아크릴화물(1)을 수득하였다(수율=86%).
1H-NMR(300 MHz, CDCl3)[ppm] δ = 6.41(d, 2H), 6.12 (d, 2H), 5.83 (d, 2H), 4.01(s, 4H), 3.94 (s, 4H), 2.33(p, 2H), 1.60-1.85(m, 8H), 1.14 (s, 24H)
(실시예 2)
Figure 112017110591559-pat00018
펜타에리스리톨 테트라글리시딜 에테르(Pentaerythritol tetraglycidyl ether) 1,000g, 시클로헥산(cyclohexane) 2,000g, 중합 금지제로 p-메톡시페놀 2g, 반응 촉매로 트리에틸아민 2g, 및 아크릴산 400g을 공기를 송입하면서, 90℃에서 환류교반 하에서 5시간 동안 탈수 반응을 진행하였다. 이후 4-카르복실레이트 템포(4-carboxylate tempo) 1,100g을 공기를 송입하면서, 동일 온도 하에서 추가 5시간 동안 반응하였다. 반응이 완료된 생성물을 상기 실시예 1에서의 수세, 중화, 수세, 여과 및 감압증류 방법과 동일하게 수행하여 50％ 부분 아크릴화물(2)를 수득하였다(수율=72%).
1H-NMR(300 MHz, CDCl3)[ppm] δ = 6.41(d, 2H), 6.12 (d, 2H), 5.83 (m, 10H), 4.16-4.41 (m, 12H), 3.38-3.62 (m, 8H), 2.55 (s, 4H), 2.33 (p, 2H), 1.60-1.85(m, 8H), 1.14 (s, 24H)
(실시예 3)
Figure 112017110591559-pat00019
펜타에리스리톨 테트라글리시딜 에테르(Pentaerythritol tetraglycidyl ether) 1,000g, 시클로헥산(cyclohexane) 2,000g, 중합 금지제로 p-메톡시페놀 2g, 반응 촉매로 트리에틸아민 2g, 및 아크릴산 400g을 공기를 송입하면서, 90℃에서 환류교반 하에서 5시간 동안 탈수 반응을 진행하였다. 이후 4-하이드록시 템포(4-carboxylate tempo) 950g을 공기를 송입하면서, 동일 온도 하에서 추가 12시간 동안 반응하였다. 반응이 완료된 생성물을 상기 실시예 1에서의 수세, 중화, 수세, 여과 및 감압증류 방법과 동일하게 수행하여 50％ 부분 아크릴화물(3)을 수득하였다(수율=89%).
1H-NMR(300 MHz, CDCl3)[ppm] δ = 6.41(d, 2H), 6.12 (d, 2H), 5.83 (m, 10H), 4.00-4.41 (m, 8H), 3.30-3.62 (m, 14H), 2.55 (s, 4H), 1.60-1.85(m, 8H), 1.14 (s, 24H)
(실시예 4)
Figure 112017110591559-pat00020
펜타에리스리톨 (Pentaerythritol) 1,000g, 시클로헥산(cyclohexane) 2,000g, 중합 금지제로 p-메톡시페놀(p-methoxy phenol) 2g, 반응 촉매로 p-톨루엔술포닉산(p-toluenesulfonic acid) 2g, 아크릴산 400g, 및 4-카르복시 프로필템포(4-carboxy PROXYL) 1,050g을 공기를 송입하면서, 80℃에서 환류교반 하에서 8시간 동안 탈수 반응을 진행하였다. 반응이 완료된 생성물을 상기 실시예 1에서의 수세, 중화, 수세, 여과 및 감압증류 방법과 동일하게 수행하여 50％ 부분 아크릴화물(4)를 수득하였다(수율=82%).
1H-NMR(300 MHz, CDCl3)[ppm] δ = 6.41(d, 2H), 6.12 (d, 2H), 5.83 (d, 2H), 4.01 (s, 8H), 2.22 (s, 2H), 1.70-1.95(m, 4H), 1.22 (s, 12H) 1.14 (s, 12H)
(실시예 5)
Figure 112017110591559-pat00021
펜타에리스리톨 테트라글리시딜 에테르(Pentaerythritol tetraglycidyl ether) 1,000g, 시클로헥산(cyclohexane) 2,000g, 중합 금지제로 p-메톡시페놀 2g, 반응 촉매로 트리에틸아민 2g, 및 아크릴산 400g을 공기를 송입하면서, 90℃에서 환류교반 하에서 5시간 동안 탈수 반응을 진행하였다. 이후 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디놀(1,2,2,6,6-Pentamethyl-4-piperidinol) 950g을 공기를 송입하면서, 동일 온도 하에서 추가 12시간 동안 반응하였다. 반응이 완료된 생성물을 상기 실시예 1에서의 수세, 중화, 수세, 여과 및 감압증류 방법과 동일하게 수행하여 50％ 부분 아크릴화물(5)을 수득하였다(수율=92%).
이때, 상기 50％ 부분 아크릴화물(5)은 산소(O2) 조건 하에서 436 nm 파장을 조사함으로써, 상기 실시예 3의 50％ 부분 아크릴화물(3)로 전환될 수 있다.
1H-NMR(300 MHz, CDCl3)[ppm] δ = 6.41(d, 2H), 6.12 (d, 2H), 5.83 (m, 10H), 4.00-4.41 (m, 8H), 3.30-3.62 (m, 14H), 2.22 (s, 6H), 2.55 (s, 4H), 1.60-1.85(m, 8H), 1.14 (s, 24H)
(실시예 6 내지 16)
하기 표 1에 기재된 조성으로 혼합한 후 상온(25℃)에서 혼합하여 용해시킨 후 0.2㎛ 밀리포아필터로 여과하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 각 감광성 수지 조성물을 이용하여 상기 평가방법에 기재된 방법으로 유기 절연막을 형성한 후 각 유기 절연막의 평탄도, 내열성 및 막강도를 평가하여 하기 표 3에 도시하였다.
Figure 112017110591559-pat00022
(비교예 1 내지 4)
하기 표 2에 기재된 조성으로 혼합한 후 상온(25℃)에서 혼합하여 용해시킨 후 0.2㎛ 밀리포아필터로 여과하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 각 감광성 수지 조성물을 이용하여 상기 평가방법에 기재된 방법으로 유기 절연막을 형성한 후 각 유기 절연막의 평탄도, 내열성 및 막강도를 평가하여 하기 표 3에 도시하였다.
Figure 112017110591559-pat00023
Figure 112017110591559-pat00024
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따르면 다양한 양태의 광중합성 화합물의 조합에도 높은 감도로 고평탄성의 유기 절연막을 제조할 수 있다. 또한 본 발명에 따르면 노광 후 광경화 과정에서 남은 잔류의 니트록사이드 구조(예컨대, N-옥시 라디칼)에 의해 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지와 추가 열경화되어, 보다 향상된 막강도를 구현할 수 있다. 더불어, 저분자 유기물의 발생(예컨대, 승화물의 발생)을 효과적으로 억제함으로써, 아웃개싱을 최소화할 수 있음은 물론 생산효율의 증대까지 기대할 수 있다.
그러나 비교예의 경우, 광경화 후 높은 가교도에 의해 열경화 공정에서 열 흐름성이 없어 단차 극복이 불가능하였으며, 이에 따라 본 발명에 따른 유기 절연막 대비 낮은 정도의 막강도를 나타냄을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면 다양한 양태의 디스플레이 공정에서 우수한 패널 신뢰성이 확보된 유기 절연막을 제공할 수 있는 네가티브형 유기 절연막용 감광성 수지 조성물을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
상기 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물.
    [화학식 1]
    Figure 112021152009712-pat00025

    [상기 화학식 1에서,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 에폭시기, 옥세탄기, 비닐 에테르기 및 비닐 에스터기에서 선택되는 관능기이고;
    R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30의 알킬 N-옥시 라디칼, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로시클로알킬 N-옥시 라디칼 또는 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로아릴 N-옥시 라디칼이고;
    L1 내지 L4는 각각 독립적으로 직접결합, 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30의 알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C2-C30의 알케닐렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 시클로알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로시클로알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C6-C30의 아릴렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로아릴렌, 카르보닐, 에틸렌옥시, 프로필렌옥시, 또는 2-히드록시프로필렌옥시이고;
    상기 R3 및 R4의 헤테로시클로알킬 및 헤테로아릴과 상기 L1 및 L4의 헤테로시클로알킬렌 및 헤테로아릴렌은 B, N, O, S, -P(=O)-, -C(=O)-, Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다]
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 R3 및 R4는 각각 독립적으로 하기 화학식 2 내지 4에서 선택되는 것인 화합물.
    [화학식 2]
    Figure 112017110591559-pat00026

    [화학식 3]
    Figure 112017110591559-pat00027

    [화학식 4]
    Figure 112017110591559-pat00028

    [상기 화학식 2 내지 4에서,
    R11 및 R12는 각각 독립적으로 C1-C30의 알킬, C1-C30의 알콕시, C3-C30의 시클로알킬, C3-C30의 헤테로시클로알킬, C6-C30의 아릴 또는 C3-C30의 헤테로아릴이고;
    R13 내지 R17는 각각 독립적으로 수소, C1-C30의 알킬, C1-C30의 알콕시, C3-C30의 시클로알킬, C3-C30의 헤테로시클로알킬, C6-C30의 아릴 또는 C3-C30의 헤테로아릴이고;
    X1 내지 X3은 각각 독립적으로 -N= 또는 -C(R21)=이고, 상기 R21은 수소 또는 C1-C30의 알킬이고;
    X4는 직접결합, -CH2- 또는 -C(=O)-이고;
    m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 2의 정수이고;
    p는 0 내지 7의 정수이고, 상기 p가 2이상의 정수인 경우 상기 R11은 서로 동일하거나 상이할 수 있고;
    q는 0 내지 2의 정수이고, 상기 q가 2인 경우 상기 R12는 서로 동일하거나 상이할 수 있고;
    r 및 s는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이고, 상기 r 및 s가 2이상의 정수인 경우 각 탄소에 치환되는 상기 R13 및 R14와 상기 R15 및 R16은 서로 동일하거나 상이할 수 있고;
    상기 R11 내지 R17의 헤테로시클로알킬 및 헤테로아릴은 B, N, O, S, -P(=O)-, -C(=O)-, Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다]
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 L1 내지 L4는 각각 독립적으로 직접결합, C1-C7의 알킬렌, C6-C12의 아릴렌, 카르보닐 및 하기 화학식 5에서 선택되는 것인 화합물.
    [화학식 5]
    Figure 112017110591559-pat00029

    [상기 화학식 5에서,
    R31은 수소 또는 히드록시이고;
    a는 1 내지 10의 정수이고;
    b는 0 또는 1의 정수이다]
  5. 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지, 광중합 개시제 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 감광성 수지 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112021152009712-pat00030

    [상기 화학식 1에서,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 에폭시기, 옥세탄기, 비닐 에테르기 및 비닐 에스터기에서 선택되는 관능기이고;
    R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30의 알킬 N-옥시 라디칼, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로시클로알킬 N-옥시 라디칼 또는 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로아릴 N-옥시 라디칼이고;
    L1 내지 L4는 각각 독립적으로 직접결합, 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30의 알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C2-C30의 알케닐렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 시클로알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로시클로알킬렌, 치환되거나 치환되지 않은 C6-C30의 아릴렌, 치환되거나 치환되지 않은 C3-C30의 헤테로아릴렌, 카르보닐, 에틸렌옥시, 프로필렌옥시, 또는 2-히드록시프로필렌옥시이고;
    상기 R3 및 R4의 헤테로시클로알킬 및 헤테로아릴과 상기 L1 및 L4의 헤테로시클로알킬렌 및 헤테로아릴렌은 B, N, O, S, -P(=O)-, -C(=O)-, Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다]
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지는 에틸렌계 단량체 및 산성기를 갖는 에틸렌계 단량체에서 선택되는 단량체의 공중합체인 감광성 수지 조성물.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 화합물은 아크릴기, 메타크릴기, 알릴기, 에폭시기, 옥세탄기, 비닐 에테르기 및 비닐 에스터기에서 선택되는 관능기를 둘 이상 포함하는 다관능 모노머인 감광성 수지 조성물.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기　광중합 개시제는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물,　트리아진계 화합물, 벤조인계 화합물,　이미다졸계 화합물, 크산톤계 화합물, 포스핀계 화합물 및 및 옥심계 화합물에서 선택되는 하나 이상인 감광성 수지 조성물.
  9. 제 5항에 있어서,
    광중합성 화합물, 실란 커플링제, 용매 및 계면활성제에서 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은 상기 알칼리 가용성 아크릴레이트 수지 100중량부에 대하여, 상기 광중합 개시제 0.1 내지 10중량부 및 상기 화합물 1 내지 200중량부를 포함하는 감광성 수지 조성물.
  11. 제 5항 내지 제 10항 중 어느 한 항의 감광성 수지 조성물을 이용한 유기 절연막.
  12. 제 11항의 유기 절연막을 포함하는 디스플레이 소자.
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