KR20050073642A - 평판 디스플레이 장치의 형광막 포토레지스트 조성물 - Google Patents

평판 디스플레이 장치의 형광막 포토레지스트 조성물 Download PDF

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KR20050073642A
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Abstract

본 발명은 평판 디스플레이 장치의 형광막 포토레지스트 조성물에 관한 것으로서, 상기 조성물은 형광체, 유기 바인더 수지, 광경화성 모노머, 광중합 개시제, 용매 및 하기 화학식 1의 실란계 화합물을 포함한다:
[화학식 1]
R'-SiR3
상기 식에서 R은 알콕시기, 알킬기, 클로로, 플루오로, 및 브로모로 이루어진 군에서 선택되고, R'는 비닐, 에폭시, 메타크릴, 아미노, 머캅토 및 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸기로 이루어진 군에서 선택된다.
상기 형광막 포토레지스트 조성물은 기판에 대한 형광막의 접착력과 표면경도를 우수하게 향상시킬 수 있으며, 중크롬산염을 함유하지 않아 환경오염을 유발하지 않는다.

Description

평판 디스플레이 장치의 형광막 포토레지스트 조성물{COMPOSITION FOR PHOSPHOR SCREEN OF FLAT PANEL DISPLAY DEVICE}
[산업상 이용 분야]
본 발명은 평판 디스플레이 장치의 형광막 포토레지스트 조성물에 관한 것으로서, 기판에 대한 형광막의 접착력와 표면경도를 우수하게 향상시킬 수 있는 환경친화적인 평판 디스플레이 장치의 형광막 포토레지스트 조성물에 관한 것이다.
[종래 기술]
일반적으로 평판 디스플레이 장치는 2매의 기판 상에 전자를 방출할 수 있는 캐소드와 상기 전자에 의해 발광하는 애노드를 각기 배치하여 임의의 화상을 구현할 수 있도록 구성된다.
이러한 평판 디스플레이 장치의 기본 구조에 따라 상기 평판 디스플레이 장치의 하나인 전계 방출 표시 장치(FED; Field Emission Display) 역시, 2매의 기판 중 하나의 기판인 캐소드 기판 상에 전자 방출원인 냉음극 전자원으로 배치하고, 다른 기판인 애노드 기판 상에는 전자빔의 타격에 의해 여기(勵起)되어 임의의 색을 구현하는 형광막 패턴을 형성한다.
도 1은 전계 방출 표시 장치의 형광막 패턴이 형성된 기판의 단면도이다. 기판(1)의 일면에 애노드 전극층(3)이 형성되고 블랙 매트릭스(black matrix; 5) 가 형성되어 있다. 형광막 패턴의 형성공정은 다음과 같다. 먼저 블랙 매트릭스(black matrix; 5) 패턴을 형성한 다음 형광체 슬러리를 도포하고 건조한 후, 마스크를 장착하고 고압 수은 등을 이용하여 노광한 다음 순수를 이용하여 현상하여 형광막(7R, 7G, 7B)을 형성한다. 이와 같은 과정을 적색, 녹색 및 청색 형광체로 반복하여 3색의 형광체 패턴을 형성한다. 상기 형광체 슬러리는 형광체, 감광성 고분자인 포토레지스트 수지, 광 가교제, 접착력 증가제, 분산제 등과 같은 기타 첨가제를 포함한다. 또한, 상기 형광체 슬러리를 도포하기 전에 포토레지스트 수지와 광 가교제를 포함하는 포토레지스트 조성물을 기판에 도포하여, 형광체의 접착력을 증가시킬 수도 있다. 종래의 평판 디스플레이 장치의 형광막의 제조 공정에 사용되는 형광체 슬러러 조성물에 사용되는 포토레지스트 수지 및 광가교제로는 폴리비닐알콜(PVA)과 소디움 디크로메이트(SDC) 또는 암모늄 디크로메이트(ADC)를 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 상기 광가교제인 소디움 디크로메이트(SDC)나 암모늄 디크로메이트(ADC)는 중금속인 크롬을 함유하고 있어 환경오염의 문제를 유발한다는 단점을 갖고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 크롬을 함유하지 않는 포토레지스트 조성물로 유기 바인더 수지에 형광체를 분산시키고, 광경화성 모노머와 광중합 개시제를 첨가하여 사용되고 있으나 이러한 포토레지스트 조성물은 폴리비닐알콜-소디움 디크로메이트(PVA-SDC) 포토레지스트에 비해 형광체의 기판에 대한 접착력이 떨어지는 문제점이 있다. 또한 포토레지스트 조성물을 도포한 다음 노광(exposure), 현상(develop) 공정 후에 중합체의 가교반응을 위하여 열처리(baking) 공정을 실시하여야 하므로 공정이 복잡하고 시간이 많이 소요된다. 따라서, 형광체의 기판에 대한 접착력이 뛰어난 환경친화적인 포토레지스트 조성물이 요구되고 있다.
본 발명은 상기 문제점등을 해결하기 위한 것으로서, 형광막의 접착력과 표면경도를 향상시킬 수 있는 환경친화적인 포토레지스트 조성물을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 형광체, 유기 바인더 수지, 광경화성 모노머, 광중합 개시제, 용매 및 하기 화학식 1의 실란계 화합물을 포함하는 평판 디스플레이 장치의 형광막을 형성하기 위한 포토레지스트 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
R'-SiR3
상기 식에서 R은 알콕시기, 알킬기, 클로로, 플루오로, 및 브로모로 이루어진 군에서 선택되고, R'는 비닐, 에폭시, 메타크릴, 아미노, 머캅토 및 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸기로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명은 또한 제 1 기판; 상기 제 1 기판 위에 형성되는 전자방출원; 상기 제 1 기판과 임의의 간격을 두고 배치되어 상기 제 1 기판과 함께 진공 용기를 형성하는 제 2 기판; 상기 제 1 기판과 마주하는 상기 제 2 기판의 일면에 형성되는 애노드 전극; 상기 애노드 전극 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되어 상기 전자방출원에서 방출된 전자에 의해 발광하는 형광막; 및 상기 애노드 전극 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 블랙 매트릭스층을 포함하고, 상기 형광막은 형광체, 유기 바인더 수지, 광경화성 모노머, 광중합 개시제, 용매 및 상기 화학식 1의 실란계 화합물을 포함하는 포토레지스트 조성물을 도포, 노광 및 현상하여 형성된 것인, 평판 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명은 또한 제 1 기판; 상기 제 1 기판 위에 형성되는 전자방출원; 상기 제 1 기판과 임의의 간격을 두고 배치되어 상기 제 1 기판과 함께 진공 용기를 형성하는 제 2 기판; 상기 제 1 기판과 마주하는 상기 제 2 기판의 일면에 형성되는 애노드 전극; 상기 애노드 전극 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되어 상기 전자방출원에서 방출된 전자에 의해 발광하는 형광막; 및 상기 애노드 전극 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 블랙 매트릭스층을 포함하고, 상기 형광막은 광경화성 중합체 매트릭스에 형광체와 실리카가 분산되어 있는 것인, 평판 디스플레이 장치를 제공한다.
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에서는 형광체의 접착력을 향상시키기 위하여 실란계 화합물이 첨가된 평판 디스플레이 장치의 형광막을 형성하기 위한 포토레지스트 조성물을 제공한다. 즉 본 발명의 형광막 포토레지스트 조성물은 형광체, 유기 바인더 수지, 광경화성 모노머, 광중합 개시제, 용매 및 실란계 화합물을 포함한다.
상기 형광체로는 평판 디스플레이 장치에서 일반적으로 사용되는 형광체이면 어떠한 것도 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로 Y2O2S:Eu 또는 Y2O 3:Eu의 적색 형광체, ZnS:Ag, Cl의 청색 형광체, ZnS:Cu, Al의 녹색 형광체 등을 사용할 수 있다. 상기 형광체는 20 내지 40 중량부의 양으로 사용된다.
상기 유기 바인더 수지의 예로는 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트와 같은 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 에틸 셀룰로오스 또는 니트로 셀룰로오스와 같은 셀룰로오스계 수지 등이 있다. 상기 유기 바인더 수지는 5 내지 20 중량부의 양으로 사용되는 것이 바람직하고, 5 내지 15 중량부로 사용되는 것이 더 바람직하다. 상기 유기 바인더 수지의 함량이 5 중량부 미만이면 조성물의 점도가 지나치게 낮아져 인쇄성, 흐름성 등이 나빠져 패턴형성이 잘 되지 않고, 20 중량부를 초과하면 조성물의 점도가 높아져 역시 인쇄성, 흐름성 등이 나빠지고 잘 건조되지 않아 패턴 형성이 잘 되지 않는다는 문제점이 발생한다.
상기 광경화성 모노머로는 다관능성 아크릴레이트계 모노머, 벤조페논계 모노머, 아세트페논계 모노머, 또는 티오크산톤계 모노머 등이 있으며, 보다 구체적으로는 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, 이소-부틸아크릴레이트, tert-부틸아크릴레이트, n-펜틸아크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 부톡시에틸아크릴레이트, 부톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 디시클로펜타닐아크릴레이트, 디시클로펜테닐아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 글리세롤아크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 이소덱실아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 2,4-디에틸로 크산톤(2,4-diethyloxanthone) 등을 사용할 수 있다. 상기 광경화성 모노머는 3 내지 20 중량부의 양으로 사용되는 것이 바람직하고, 3 내지 13 중량부의 양으로 사용되는 것이 더 바람직하다. 상기 광경화성 모노머의 함량이 3 중량부 미만이면 노광감도가 저하되고 20 중량부를 초과하면 패턴성이 나빠지고 표면에서의 광반응이 급격히 진행되어 표면이 경화되어 노광시 자외선의 차폐로 노광막 두께가 감소된다는 문제점이 있다.
상기 광중합 개시제로 트리아진 트리할로 메틸(Triazine Trihalo Methyl) 화합물, 벤조페논, o-벤조일벤조산 메틸, 4,4-비스(디메틸아민)벤조페논, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4-디클로로벤조페논, 4-벤조일-4-메틸디페닐케톤, 디벤질케톤, 플루오레논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, p-t-부틸디클로로아세토페논, 티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 디에틸티오크산톤, 벤질디메틸케탄올, 벤질메톡시에틸아세탈, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인부틸에테르, 안트라퀴논, 2-t-부틸 안트라퀴논, 2-아밀안트라퀴논, β-클로로안트라퀴논, 안트론, 벤즈안트론, 디벤조스베론, 메틸렌안트론, 4-아지드벤잘아세토페논, 2,6-비스(p-아지드벤질리덴)시클로헥사논, 2,6-비스(p-아지드벤질리덴)-4-메틸시클로헥사논, 2-페닐-1,2-부타디온-2-(o-메톡시카르보닐)옥심, 2,3-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로펜타논, 2,6-비스(4-디메틸아미니벤잘)시클로헥사논, 2,6-비스(4-디메틸아미노벤잘)-4-메틸시클로헥사논, 미히라케톤, 4,4-비스(디에틸아미노)-벤조페논, 4,4-비스(디메틸아미노)칼콘, 4,4-비스(디에틸아미노)칼콘, p-디메틸아미노신나밀리덴인다논, p-디메틸아미노벤질리덴인다논, 2-(p-디메틸아미노페닐비닐렌)-이소나프토티아졸, 1,3-비스(4-디메틸아미노벤잘)아세톤, 1,3-카르보닐-비스(4-디에틸아미노벤잘)아세톤, 3,3-카르보닐-비스(7-디에틸아미노쿠말린), N-페닐-N-에틸에탄올아민, N-페닐에탄올아민, N-톨릴디에탄올아민, N-페닐에탄올아민, 디메틸아미노벤조산 이소아밀, 디에틸아미노벤조산 이소아밀, 3-페닐-5-벤조일티오-테트라졸, 1-페닐-5-에톡시카르보닐티오-테트라졸 등을 사용할 수 있다. 광중합 개시제는 감광성 모노머 100 중량부에 대하여 0.05 내지 10 중량부의 범위에서 사용되며, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부의 양으로 사용된다. 광중합 개시제의 양이 너무 적으면 광감도가 불량해지고, 광중합 개시제의 양이 너무 많으면 노광부의 잔존율이 너무 작아질 우려가 있다.
상기 용매의 바람직한 예로는 부틸 셀로솔브(BC:butyl cellosolve), 부틸 카르비톨 아세테이트(BCA:butyl carbitol acetate), 테르피테올(TP:terpineol), 톨루엔, 텍사놀(texanol) 등의 유기용매가 사용 가능하다. 상기 용매의 바람직한 함량은 20 내지 60 중량부이다. 상기 용매의 함량이 20 중량부 미만이면 조성물의 점도가 지나치게 커져 인쇄성이 나빠지고, 60 중량부를 초과하면 조성물의 점도가 지나치게 낮아진다는 문제점이 있다.
상기 실란계 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다:
[화학식 1]
R'-SiR3
상기 식에서 R은 알콕시기, 알킬기, 클로로, 플루오로, 및 브로모로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게는 메톡시, 메톡시에톡시, 에톡시, 또는 프로폭시이고, R'는 비닐, 에폭시, 메타크릴, 아미노, 머캅토 및 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸기로 이루어진 군에서 선택된다.
상기 R은 기판과의 접착력을 향상시키며, R'은 감광성 중합체 매트릭스와 반응하여 접착력을 형상시킨다. 또한 실란계 화합물은 광경화성 모노머와 직접 반응하여 노광된 부위의 접착력을 향상시켜 패턴의 품질을 향상시킨다. 실란계 화합물은 형광막 형성시 열처리 공정에 의하여 실리카가 되는데 이러한 실리카는 형광막의 표면경도를 증가시킬 수 있다.
실란계 화합물의 구체적인 예로는 비닐트리메톡시에톡시실란, 비닐트리메틸실란, 비닐 트리메톡시실란, 비닐 트리에톡시실란, 에틸트리클로로 실란, 비닐 트리클로로실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필 트리에톡시실란, N-아미노에틸-아미노프로필-트리메톡시실란, 트리메틸실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸-트리메톡시실란, N-아미노에틸-아미노프로필-트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 비닐-트리스(2-메톡시에톡시)-실란 등이 있다. 상기 실란계 화합물은 0.1 내지5 중량부의 양으로 사용된다. 실란계 화합물의 함량이 0.1 중량부 미만이면 접착력 향상이 미흡하고 5 중량부를 초과하면 패턴현상성이 저하되는 문제가 있어 바람직하지 않다.
상기 형광막 포토레지스트 조성물에 접착력 보강제, 소포제, 분산제, 계면활성제 등의 기타 첨가제를 더욱 첨가하여 사용할 수도 있다. 상기 접착력 보강제로는 형광막의 균일성과 분산성을 향상시킬 수 있는 물질은 어떠한 것도 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로 소르비탄 모노 라우레이트 계면활성제(Sorbitan monolaulate Surfactant: SLS)를 사용할 수 있다. 상기 접착력 보강제의 함량은 형광막 포토레지스트 조성물에 대하여 0.2 중량% 내지 1.0 중량%가 바람직하다. 0.2 중량% 미만일 경우에는 형광막의 분산성과 균일성이 떨어지는 문제점이 있으며, 1.0 중량%를 초과할 경우에는 형광체의 유리 패널에 대한 접착력이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명에서는 기판의 일면에 형성된 애노드 전극에 블랙 매트릭스 패턴을 형성한 다음 상기 형광막 형성용 포토레지스트 조성물을 도포, 노광, 현상 및 열처리하여 평판 디스플레이 장치의 형광막을 제조한다.
상기 평판 디스플레이 장치는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 위에 형성되는 전자방출원; 상기 제 1 기판과 임의의 간격을 두고 배치되어 상기 제 1 기판과 함께 진공 용기를 형성하는 제 2 기판; 상기 제 1 기판과 마주하는 상기 제 2 기판의 일면에 형성되는 애노드 전극; 상기 애노드 전극 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되어 상기 전자방출원에서 방출된 전자에 의해 발광하는 형광막; 및 상기 애노드 전극 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 블랙 매트릭스층을 포함하고, 상기 형광막은 형광체, 유기 바인더 수지, 광경화성 모노머, 광중합 개시제, 용매 및 실란계 화합물을 포함하는 포토레지스트 조성물을 이용하여 형성되며, 광경화성 중합체 매트릭스에 형광체와 실리카가 분산되어 있다.
본 발명의 평판 디스플레이 장치를 도 2에 나타낸 전계 방출 표시 장치 단면도를 참조하여 설명하면, 다음과 같다. 물론 본 발명의 평판 디스플레이 장치가 도 2에 나타낸 전계 방출 표시 장치에 한정되는 것은 아니다.
도 2에 바와 같이, 상기 전계 방출 표시 장치는 임의의 크기를 갖는 제 1 기판(또는 캐소드 기판)(2)과 제 2 기판(또는 애노드 기판)(4)을 내부 공간부가 형성되도록 소정의 간격을 두고 실질적으로 평행하게 배치하고 이들을 서로 결합시켜 장치의 외관인 진공 용기(30)를 형성하고 있다.
상기 진공 용기 내로 제 1 기판(2) 상에는 전자를 방출할 수 있는 전자방출원이, 상기 제 2 기판(4) 상에는 상기 전자방출원에서 방출된 전자에 의해 발광됨으로써 소정의 이미지를 구현할 수 있는 발광부가 형성된다.
먼저 상기 전자방출원의 구성으로는 상기 제 1 기판(2) 상에 형성되는 캐소드 전극(6), 이 캐소드 전극(6) 위에 형성되는 절연층(8), 이 절연층(8) 위에 형성되는 게이트 전극(10) 및 상기 절연층(8)과 게이트 전극(10)에 관통 형성된 홀(8a, 10a) 내로 배치되면서 상기 캐소드 전극(6) 위에 형성되는 전자방출원(12)을 들 수 있다.
상기에서 캐소드 전극(6)은 소정의 패턴 가령, 스트라이프 형상을 취하여 상기 제 1 기판(2)의 일 방향을 따라 형성되며, 상기 절연층(8)은 상기 캐소드 전극(6)을 덮으면서 상기 제 1 기판(2)상에 전체적으로 배치된다.
또한, 상기 절연층(8) 위에는, 상기 절연층(8)에 형성된 구멍(8a)과 관통되는 구멍(10a)을 갖는 게이트 전극(10)이 복수로 형성되는 바, 이 게이트 전극(10)은 상기 캐소드 전극(6)과 직교하는 방향으로 임의의 간격을 두고 스트라이프 형상을 유지하여 형성된다.
여기에 상기 전자방출원(12)이 상기 구멍(8a, 10a) 내로 상기 캐소드 전극(6) 위에 형성된다. 물론, 상기 전자방출원의 형상은 도면에 도시된 대로 한정되는 것은 아니고, 다른 한편으로 몰리브덴과 같은 금속 재질로 원추형의 형상을 이루면서 형성될 수 있다.
이에 상기와 같이 구성되는 전자방출원은, 상기 진공 용기(30)의 외부로부터 상기 캐소드 전극(6) 및 게이트 전극(10)에 인가되는 전압에 의해 상기 캐소드 전극(6)과 게이트 전극(10) 사이에 형성되는 전계 분포에 따라 상기 전자방출원(12)으로부터 전자를 방출하게 된다.
한편, 본 발명에 있어, 상기 전자방출원의 구성이 상기한 예로 한정되는 것은 아니다. 가령, 본 발명은 캐소드 기판인 제 1 기판 위로 게이트 전극이 먼저 형성되고, 이 게이트 전극 위로 절연층을 사이에 두고 캐소드 전극이 형성된 다음, 이 캐소드 전극에 전자방출원이 전기적으로 연결된 전자방출원의 구성으로도 적용 가능하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
에틸카르비톨 아세테이트 25.5g, 메타크릴 폴리머 20g, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 20g, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 2g, 이소프로필 티오크산톤 1.4g, N-아미노에틸-아미노프로필 트리메톡시실란 0.2g 및 적색형광체 Y2O3:Eu 40g__ 중량부를 혼합시켜 적색 형광막을 형성하기 위한 포토레지스트 조성물을 제조하였다.
상기 적색 형광체 대신 청색 형광체로 ZnS; Ag, Cl을 사용하고, 녹색 형광체로 ZnS: Cu, Al을 사용하여 각각 포토레지스트 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 형광막 포토레지스트 조성물을 블랙 매트릭스 패턴이 형성된 글래스 기판에 도포한 후 90℃의 온도에서 2분간 소프트 베이킹하고 노광, 현상, 세정한 후 200℃의 온도에서 20분간 베이킹하여 형광막을 형성하여 애노드 기판을 제조하였다.
(실시예 2)
실란계 화합물로 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸-트리메톡시실란을 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 애노드 기판을 제조하였다.
(실시예 3)
실란계 화합물로 비닐-트리스(2-메톡시에톡시)-실란을 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 애노드 기판을 제조하였다.
(비교예 1)
실란계 화합물을 사용하지 않은 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 애노드 기판을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 제조된 애노드 기판의 접착력을 평가하여 하기 표 1에 기재하였다. 접착력은 상온에서 1.5×1.5 cm 크기의 스카치 테이프(3M)를 애노드 기판에 붙인 후 0.5cm/s의 속력으로 180도로 떼어 낸 후 테이프에 붙어 있는 형광체의 양으로 평가하였다. 테이프에 붙어있는 형광체의 양이 많을수록 접착력이 떨어지는 것으로 판단하였다.
[표 1]
접착력
실시예 1 ◎
실시예 2 ○
실시예 3 ○
비교예 1 △
◎: 매우 우수; ○: 우수; △: 보통
본 발명의 형광막 포토레지스토 조성물은 실란계 화합물을 포함함으로써 기판에 대한 형광막의 접착력와 표면경도를 우수하게 향상시킬 수 있으며, 중크롬산염을 포함하지 않아 환경오염을 유발하지 않는다.
도 1은 본 발명의 블랙 매트릭스와 형광막 패턴이 형성된 기판의 단면도.
도 2는 도 1은 전계 방출 소자의 부분 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1: 기판 3: 애노드 전극층
5: 블랙 매트릭스 7: 형광막
2: 제1기판 4: 제2 기판
6: 캐소드 전극 8: 절연층
10: 게이트 전극 12: 전자방출원

Claims (18)

  1. 형광체, 유기 바인더 수지, 광경화성 모노머, 광중합 개시제, 용매 및 하기 화학식 1의 실란계 화합물을 포함하는 평판 디스플레이 장치의 형광막을 형성하기 위한 포토레지스트 조성물:
    [화학식 1]
    R'-SiR3
    상기 식에서 R은 알콕시기, 알킬기, 클로로, 플루오로, 및 브로모로 이루어진 군에서 선택되고, R'는 비닐, 에폭시, 메타크릴, 아미노, 머캅토 및 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸기로 이루어진 군에서 선택된다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유기 바인더 수지는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 및 셀룰로오스계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 포토레지스트 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광경화성 모노머는 다관능성 아크릴레이트 계열의 모노머, 벤조페논계 모노머, 아세트페논계 모노머, 및 티오크산톤계 모노머로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 포토레지스트 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 광경화성 모노머는 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, 이소-부틸아크릴레이트, tert-부틸아크릴레이트, n-펜틸아크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 부톡시에틸아크릴레이트, 부톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 디시클로펜타닐아크릴레이트, 디시클로펜테닐아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 글리세롤아크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 이소덱실아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 및2,4-디에틸로 크산톤(2,4-diethyloxanthone)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 포토레지스트 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광중합 개시제는 트리아진 트리할로 메틸(Triazine Trihalo Methyl) 화합물, 벤조페논, o-벤조일벤조산 메틸, 4,4-비스(디메틸아민)벤조페논, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4-디클로로벤조페논, 4-벤조일-4-메틸디페닐케톤, 디벤질케톤, 플루오레논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, p-t-부틸디클로로아세토페논, 티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 디에틸티오크산톤, 벤질디메틸케탄올, 벤질메톡시에틸아세탈, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인부틸에테르, 안트라퀴논, 2-t-부틸 안트라퀴논, 2-아밀안트라퀴논, β-클로로안트라퀴논, 안트론, 벤즈안트론, 디벤조스베론, 메틸렌안트론, 4-아지드벤잘아세토페논, 2,6-비스(p-아지드벤질리덴)시클로헥사논, 2,6-비스(p-아지드벤질리덴)-4-메틸시클로헥사논, 2-페닐-1,2-부타디온-2-(o-메톡시카르보닐)옥심, 2,3-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로펜타논, 2,6-비스(4-디메틸아미니벤잘)시클로헥사논, 2,6-비스(4-디메틸아미노벤잘)-4-메틸시클로헥사논, 미히라케톤, 4,4-비스(디에틸아미노)-벤조페논, 4,4-비스(디메틸아미노)칼콘, 4,4-비스(디에틸아미노)칼콘, p-디메틸아미노신나밀리덴인다논, p-디메틸아미노벤질리덴인다논, 2-(p-디메틸아미노페닐비닐렌)-이소나프토티아졸, 1,3-비스(4-디메틸아미노벤잘)아세톤, 1,3-카르보닐-비스(4-디에틸아미노벤잘)아세톤, 3,3-카르보닐-비스(7-디에틸아미노쿠말린), N-페닐-N-에틸에탄올아민, N-페닐에탄올아민, N-톨릴디에탄올아민, N-페닐에탄올아민, 디메틸아미노벤조산 이소아밀, 디에틸아미노벤조산 이소아밀, 3-페닐-5-벤조일티오-테트라졸, 및 1-페닐-5-에톡시카르보닐티오-테트라졸로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 포토레지스트 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 알콕시기는 메톡시, 메톡시에톡시, 에톡시, 및 프로폭시로 이루어진 군에서 선택되는 포토레지스트 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 실란계 화합물은 비닐트리메톡시에톡시실란, 비닐트리메틸실란, 비닐 트리메톡시실란, 비닐 트리에톡시실란, 에틸트리클로로 실란, 비닐 트리클로로실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필 트리에톡시실란, N-아미노에틸-아미노프로필-트리메톡시실란, 트리메틸실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸-트리메톡시실란, N-아미노에틸-아미노프로필-트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 및 비닐-트리스(2-메톡시에톡시)-실란으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 포토레지스트 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 상기 실란계 화합물은 0.1 내지 5 중량부의 양으로 사용되는 것인 포토레지스트 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 접착력 보강제, 소포제, 분산제, 또는 계면활성제의 첨가제를 더 포함하는 것인 포토레지스트 조성물.
  10. 제 1 기판;
    상기 제 1 기판 위에 형성되는 전자방출원;
    상기 제 1 기판과 임의의 간격을 두고 배치되어 상기 제 1 기판과 함께 진공 용기를 형성하는 제 2 기판;
    상기 제 1 기판과 마주하는 상기 제 2 기판의 일면에 형성되는 애노드 전극;
    상기 애노드 전극 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되어 상기 전자방출원에서 방출된 전자에 의해 발광하는 형광막; 및
    상기 애노드 전극 위에 임의의 패턴을 가지고 형성되는 블랙 매트릭스층을 포함하고,
    상기 형광막은 형광체, 유기 바인더 수지, 광경화성 모노머, 광중합 개시제, 용매 및 실란계 화합물을 포함하는 포토레지스트 조성물을 도포, 노광 및 현상하여 형성된 것인, 평판 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 유기 바인더 수지는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 및 셀룰로오스계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 평판 디스플레이 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 광경화성 모노머는 다관능성 아크릴레이트계 모노머, 벤조페논계 모노머, 아세트페논계 모노머, 및 티오크산톤계 모노머로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 평판 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 광경화성 모노머는 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, 이소-부틸아크릴레이트, tert-부틸아크릴레이트, n-펜틸아크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 부톡시에틸아크릴레이트, 부톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 디시클로펜타닐아크릴레이트, 디시클로펜테닐아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 글리세롤아크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 이소덱실아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 및 2,4-디에틸로 크산톤(2,4-diethyloxanthone)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 평판 디스플레이 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 광중합 개시제는 트리아진 트리할로 메틸(Triazine Trihalo Methyl) 화합물, 벤조페논, o-벤조일벤조산 메틸, 4,4-비스(디메틸아민)벤조페논, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4-디클로로벤조페논, 4-벤조일-4-메틸디페닐케톤, 디벤질케톤, 플루오레논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, p-t-부틸디클로로아세토페논, 티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 디에틸티오크산톤, 벤질디메틸케탄올, 벤질메톡시에틸아세탈, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인부틸에테르, 안트라퀴논, 2-t-부틸 안트라퀴논, 2-아밀안트라퀴논, β-클로로안트라퀴논, 안트론, 벤즈안트론, 디벤조스베론, 메틸렌안트론, 4-아지드벤잘아세토페논, 2,6-비스(p-아지드벤질리덴)시클로헥사논, 2,6-비스(p-아지드벤질리덴)-4-메틸시클로헥사논, 2-페닐-1,2-부타디온-2-(o-메톡시카르보닐)옥심, 2,3-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로펜타논, 2,6-비스(4-디메틸아미니벤잘)시클로헥사논, 2,6-비스(4-디메틸아미노벤잘)-4-메틸시클로헥사논, 미히라케톤, 4,4-비스(디에틸아미노)-벤조페논, 4,4-비스(디메틸아미노)칼콘, 4,4-비스(디에틸아미노)칼콘, p-디메틸아미노신나밀리덴인다논, p-디메틸아미노벤질리덴인다논, 2-(p-디메틸아미노페닐비닐렌)-이소나프토티아졸, 1,3-비스(4-디메틸아미노벤잘)아세톤, 1,3-카르보닐-비스(4-디에틸아미노벤잘)아세톤, 3,3-카르보닐-비스(7-디에틸아미노쿠말린), N-페닐-N-에틸에탄올아민, N-페닐에탄올아민, N-톨릴디에탄올아민, N-페닐에탄올아민, 디메틸아미노벤조산 이소아밀, 디에틸아미노벤조산 이소아밀, 3-페닐-5-벤조일티오-테트라졸, 및 1-페닐-5-에톡시카르보닐티오-테트라졸로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 평판 디스플레이 장치.
  15. 제10항에 있어서, 상기 알콕시기는 메톡시, 메톡시에톡시, 에톡시, 및 프로폭시로 이루어진 군에서 선택되는 것인 평판 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 실란계 화합물은 비닐트리메톡시에톡시실란, 비닐트리메틸실란, 비닐 트리메톡시실란, 비닐 트리에톡시실란, 에틸트리클로로 실란, 비닐 트리클로로실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필 트리에톡시실란, N-아미노에틸-아미노프로필-트리메톡시실란, 트리메틸실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸-트리메톡시실란, N-아미노에틸-아미노프로필-트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 및 비닐-트리스(2-메톡시에톡시)-실란으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 평판 디스플레이 장치.
  17. 제15항에 있어서, 상기 실란계 화합물은 0.1 내지 5 중량부의 양으로 사용되는 것인 평판 디스플레이 장치.
  18. 제10항에 있어서, 상기 조성물은 접착력 보강제, 소포제, 분산제, 또는 계면활성제의 첨가제를 더 포함하는 것인 평판 디스플레이 장치.
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