KR20170094054A - 감광성 수지 조성물, 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

감광성 수지 조성물, 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 감광성 수지 조성물은 (a) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 화합물, 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 공중합하여 얻어진 실세스퀴옥산계 공중합체; (b) 감광성 화합물; 및 (c) 용매를 포함한다.
[화학식 1] R1-R2-Si(R3)3
[화학식 2] R4-Si(R5)3
[화학식 3] Si(R6)4
상기 R1은 아미노기, 히드록시기, 카르복시기 중에서 선택된 어느 하나고, 상기 R2는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬렌기 중에서 선택된 어느 하나고, 상기 R3, R5, 및 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4개의 치환 또는 비치환된 알콕시기 중에서 선택된 어느 하나고, 상기 R4는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬기, 탄소수 6 내지 18개의 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 8개의 치환 또는 비치환된 지환족 탄화수소기 중에서 선택된 어느 하나다.

Description

감광성 수지 조성물, 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법{PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY COMPRISING THE SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY}
본 발명은 감광성 수지 조성물, 이를 포함하는 유기 발광 표시장치 및 유기발광 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 이미지를 표시하는 장치로서, 최근 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display)가 주목 받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 자체 발광 특성을 가지며, 액정 표시 장치(liquid crystal display)와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 고품위 특성을 나타낸다.
이러한 유기 발광 표시 장치에는 일정한 모양을 갖는 구조물을 형성하기 위해 감광성 수지막을 사용할 수 있다. 종래에는 이들 감광성 수지막의 특성으로서 주로 높은 내열성이 요구되었다. 그러나, 비용 절감 등을 위해 다양한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법이 제안되고 있고 이에 따라 다양한 특성을 갖는 감광성 수지막에 대한 필요성이 증가하고 있다.
본 발명의 일 실시예는 리플로우 특성이 우수한 저내열성의 감광성 수지 조성물, 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공 하고자 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 (a) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 화합물, 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 공중합하여 얻어진 실세스퀴옥산계 공중합체,
(b) 감광성 화합물, 및
(c) 용매,
를 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
[화학식 1] R1-R2-Si(R3)3
[화학식 2] R4-Si(R5)3
[화학식 3] Si(R6)4
상기 R1은 아미노기, 히드록시기, 카르복시기 중에서 선택된 어느 하나일 수있고, 상기 R2는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬렌기 중에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 상기 R3, R5, 및 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4개의 치환 또는 비치환된 알콕시기 중에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 상기 R4는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬기, 탄소수 6 내지 18개의 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 8개의 치환 또는 비치환된 지환족 탄화수소기 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 실세스퀴옥산계 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 2,000 내지 10,000일 수 있다.
상기 실세스퀴옥산계 공중합체의 분산도는 1.5 내지 5.0 일 수 있다..
상기 실세스퀴옥산계 공중합체의 산가는 30 내지 300 KOH mg/g 일 수 있다.
상기 실세스퀴옥산계 공중합체의 함량은 20 내지 50 중량%이고, 상기 감광성 화합물의 함량은 20 내지 30 중량%이고, 상기 용매의 함량은 20 내지 60 중량% 일 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물의 유리 전이 온도(Tg)는 150℃ 내지 200℃ 일 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물의 점도는 3 내지 30cP 일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 3-(아미노)프로필트리에톡시실란 일 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 페닐트리메톡시실란 및 메틸트리에톡시실란 중에서 선택된 하나 이상의 화합물 일 수 있다.
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 테트라에톡시실란 일 수 있다.
상기 감광성 화합물은 2,3,4-트리하이드록시벤조페논, 2,4,4'-트리하이드록시벤조페논, 2,4,6-트리하이드록시벤조페논, 2,3,4-트리하이드록시-2'-메틸벤조페논, 2,2',4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 2,3,4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 4,4',4''-트리히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시페닐)메틸페닐메탄, 1,1,4-트리스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 2,2',3,4,4'-펜타하이드록시벤조페논, 2,2',3,4,4',5-헥사하이드록시벤조페논, 1,2-벤젠디올, 4-[비스-(5-시클로헥실-4-히드록시-2-메틸페닐)메틸]로 이루어진 군에서 선택되는 발라스트 (Ballast)에 나프토퀴논-1,2-디아지드-4-술폰산 에스테르기 또는 나프토퀴논-1,2-디아지드-5-술폰산 에스테르기가 치환된 화합물로부터 선택된 1종 이상 일 수 있다.
상기 용매는 부틸아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에틸에테르, 메틸메톡시프로피오네이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 에틸락테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 디에틸렌글리콜메틸아세테이트, 디에틸렌글리콜에틸아세테이트, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 및 디프로필렌글리콜메틸에테르로 중에서 선택된 1종 이상 일 수 있다.
상기 실세스퀴옥산계 공중합체는 랜덤(random)구조를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 제1 전극, 상기 제1 전극과 중첩하는 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하고, 상기 제1 전극과 중첩하는 개구부를 갖는 화소 정의막, 상기 개구부 내에서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 발광 소자층을 포함하고, 상기 화소 정의막은, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 화합물, 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 공중합하여 얻어진 실세스퀴옥산계 공중합체를 포함하는 유기 발광 표시 장치를 제공한다.
[화학식 1] R1-R2-Si(R3)3
[화학식 2] R4-Si(R5)3
[화학식 3] Si(R6)4
상기 R1은 아미노기, 히드록시기, 카르복시기 중에서 선택된 어느 하나일 수있고, 상기 R2는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬렌기 중에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 상기 R3, R5, 및 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4개의 치환 또는 비치환된 알콕시기 중에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 상기 R4는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬기, 탄소수 6 내지 18개의 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 8개의 치환 또는 비치환된 지환족 탄화수소기 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 화소 정의막은 상기 제1 전극의 가장자리를 덮을 수 있다.
상기 실세스퀴옥산계 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 2,000 내지 10,000이고, 분산도는 1.5 내지 5.0이며, 산가는 30 내지 300 KOHmg/g 일 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면은 제1 전극 물질층 상에 감광성 수지 조성물을 도포하여 감광성 수지막을 형성하는 단계, 상기 감광성 수지막을 패터닝하여 감광성 수지막 패턴을 형성하는 단계, 상기 감광성 수지막 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 전극 물질층을 패터닝하여 제1 전극을 형성하는 단계, 상기 감광성 수지막 패턴을 열처리하여 상기 감광성 수지막 패턴이 상기 제1 전극의 가장자리를 덮는 화소 정의막을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 감광성 수지 조성물은
(a) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 화합물, 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 공중합하여 얻어진 실세스퀴옥산계 공중합체;
(b) 감광성 화합물; 및
(c) 용매,
를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공한다.
[화학식 1] R1-R2-Si(R3)3
[화학식 2] R4-Si(R5)3
[화학식 3] Si(R6)4
상기 R1은 아미노기, 히드록시기, 카르복시기 중에서 선택된 어느 하나일 수있고, 상기 R2는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬렌기 중에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 상기 R3, R5, 및 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4개의 치환 또는 비치환된 알콕시기 중에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 상기 R4는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬기, 탄소수 6 내지 18개의 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 8개의 치환 또는 비치환된 지환족 탄화수소기 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 열처리는 200℃ 내지 250℃의 온도에서 1시간동안 이루어질 수 있다.
상기 감광성 수지막을 패터닝하는 단계는 광을 대부분 투과시키는 제1 광투과부, 광을 일부만 투과시키는 제2 광투과부 및 광을 대부분 차단하는 광차단부를 포함하는 마스크를 이용할 수 있다.
상기 제1 광투과부에 대응하는 영역에서는 상기 제1 전극 물질층과 상기 감광성 수지막이 모두 제거되고, 상기 제2 광투과부에 대응하는 영역에서는, 상기 감광성 수지막만 제거되어 상기 제1 전극이 노출되고, 상기 광차단부에 대응하는 영역에서는, 상기 감광성 수지막 패턴이 남을 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 리플로우 특성이 우수한 저내열성의 감광성 수지 조성물, 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 일 화소의 단면도이다.
도 2a 내지 2f는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조방법을 나타낸 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 화소 정의막의 단면 촬영 사진 및 그 높이를 측정한 결과를 도시한 그래프이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 화소 정의막의 평면 촬영 사진 및 그 폭을 측정한 결과를 도시한 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물에 대해 살펴본다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 (a) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 화합물, 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 공중합하여 얻어진 실세스퀴옥산계 공중합체, (b) 감광성 화합물, 및 (c) 용매를 포함할 수 있다.
[화학식 1] R1-R2-Si(R3)3
[화학식 2] R4-Si(R5)3
[화학식 3] Si(R6)4
상기 R1은 아미노기, 히드록시기, 카르복시기 중에서 선택된 어느 하나이고, 상기 R2는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬렌기 중에서 선택된 어느 하나이고, 상기 R3, R5, 및 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4개의 치환 또는 비치환된 알콕시기 중에서 선택된 어느 하나이고, 상기 R4는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬기, 탄소수 6 내지 18개의 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소기, 및 탄소수 3 내지 8개의 치환 또는 비치환된 지환족 탄화수소기 중에서 선택된 어느 하나이다.
상기 감광성 수지 조성물은 상기 실세스퀴옥산계 공중합체 20 내지 50 중량%, 상기 감광성 화합물 20 내지 30 중량%, 및 상기 용매 20 내지 60 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 (a) 실세스퀴옥산계 공중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 화합물, 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 공중합하여 얻어질 수 있다.
[화학식 1] R1-R2-Si(R3)3
[화학식 2] R4-Si(R5)3
[화학식 3] Si(R6)4
상기 화학식 1에서, R1은 알칼리 용해성 성분으로 친수성기를 포함한다. 바람직하게 R1은 아미노기, 히드록시기, 및 카르복시기 중에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 바람직하게는 아미노기일 수 있다.
상기 화학식 1에서, R2는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 및 분지형의 알킬렌기 중 선택된 어느 하나일 수 있고, 바람직하게는 에틸렌기 또는 프로필렌기일 수 있다.
상기 화학식 1에서, R3는 탄소수 1 내지 4개의 치환 또는 비치환된 알콕시기 중에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 바람직하게는 메톡시기 또는 에톡시기일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물로는 예를 들면 3-(아미노)프로필트리에톡시실란을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 현상 속도를 제어하기 위해 포함되는 성분으로, 소수성기를 포함할 수 있다.
상기 화학식 2에서, R4는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬기, 탄소수 6 내지 18개의 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 8개의 치환 또는 비치환된 지환족 탄화수소기 중에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 바람직하게는 페닐기 또는 메틸기일 수 있다.
상기 화학식 2에서, R5는 탄소수 1 내지 4개의 치환 또는 비치환된 알콕시기 중에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 바람직하게는 메톡시기 또는 에톡시기일 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물로는, 예를 들면 페닐트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란 중에서 선택된 어느 하나, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 3에서, R6은 탄소수 1 내지 4개의 치환 또는 비치환된 알콕시기이고, 바람직하게는 메톡시기 또는 에톡시기일 수 있다.
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물로는 예를 들면 테트라에톡시실란을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 사용되는 실세스퀴옥산계 공중합체는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 상기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 화합물, 및 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 공중합시켜 제조되며, 각 중합 단위의 배열 순서에 제한되지 않는다. 상기 실세스퀴옥산계 공중합체는 랜덤(random) 구조를 가질 수 있고, 예를 들면 하기 구조식 1과 같은 구조를 갖는 공중합체일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00001
[구조식 1]
이와 같이 랜덤 구조를 갖는 실세스퀴옥산계 공중합체를 감광성 수지 조성물에 사용할 경우, 기존의 케이지(cage) 또는 사다리(ladder) 구조의 실세스퀴옥산계 공중합체를 사용하는 경우에 비해, 저내열 특성을 가질 수 있게 된다. 이와 같은 저내열 특성을 갖는 감광성 수지 조성물을 화소 정의막으로 사용할 경우, 전극과 화소 정의막을 동시에 패터닝하는 공정에 있어서 요구되는 리플로우(reflow) 특성 면에서 우수한 효과를 얻을 수 있는바, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
본 실시예에 따른 실세스퀴옥산계 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 2,000 내지 10,000인 것이 바람직하고, 2,000 내지 4,000인 것이 더욱 바람직하다. 상기 실세스퀴옥산계 공중합체의 분산도는 1.5 내지 5.0이며, 산가는 30 내지 300 KOH mg/g인 것이 바람직하다.
또한, 본 실시예에 따른 실세스퀴옥산계 공중합체는 감광성 수지 조성물 총 중량 대비 10 내지 50 중량%가 포함되는 것이 바람직하다. 상기 실세스퀴옥산계 공중합체의 함량이 10 중량% 미만이면 스핀 코팅시 박막 형태를 얻을 수 없고, 50 중량%를 초과하면 충분한 감광 특성을 얻을 수 없다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 빛에 감응하는 (b) 감광성 화합물을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 사용되는 감광성 화합물로는, 포지티브 레지스트에 일반적으로 사용되는 감광성 화합물이 사용될 수 있으며, 예를 들면 2,3,4-트리하이드록시벤조페논, 2,4,4'-트리하이드록시벤조페논, 2,4,6-트리하이드록시벤조페논, 2,3,4-트리하이드록시-2'-메틸벤조페논, 2,2',4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 2,3,4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 4,4',4''-트리히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시페닐)메틸페닐메탄, 1,1,4-트리스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 2,2',3,4,4'-펜타하이드록시벤조페논, 2,2',3,4,4',5-헥사하이드록시벤조페논, 1,2-벤젠디올, 4-[비스-(5-시클로헥실-4-히드록시-2-메틸페닐)메틸]로 이루어진 군에서 선택되는 발라스트 (Ballast)에 나프토퀴논-1,2-디아지드-4-술폰산 에스테르기 또는 나프토퀴논-1,2-디아지드-5-술폰산 에스테르기가 치환된 화합물로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 감광성 화합물은, 포토레지스트의 알칼리 용액에 대한 현상특성을 최적화하기 위한 함량으로서 조성물 총 중량 대비 5 내지 40 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 감광성 화합물의 함량이 5 중량% 미만이면 감광 효과가 미미하여 패턴을 얻을 수 없고, 40 중량%를 초과하면 백화 현상과 함께 지나치게 감도가 느려진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 (c) 용매를 포함할 수 있다. 용매를 첨가함으로써 조성물의 점도를 적절하게 조절할 수 있으며, 상기 점도는 3 내지 30cP인 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 사용되는 용매로는 실세스퀴옥산계 공중합체 및 감광성 화합물을 혼합하여 균일하게 용해할 수 있을 뿐만 아니라 우수한 코팅성을 얻을 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않고, 당해 분야에서 사용되는 적절한 것을 선택할 수 있다.
예를 들면, 부틸아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에틸 에테르, 메틸메톡시프로피오네이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 에틸락테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 디에틸렌글리콜메틸아세테이트, 디에틸렌글리콜에틸아세테이트, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 및 디프로필렌글리콜메틸에테르로 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 감광성 수지 조성물은 상술한 바와 같이 (a) 실세스퀴옥산계 공중합체, (b) 감광성 화합물, 및 (c) 용매를 포함하며, 필요에 따라 계면 활성제와 같은 추가의 성분을 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물의 유리 전이 온도(Tg)는 약 150℃ 내지 약 200℃일 수 있다. 감광성 수지 조성물의 유리 전이 온도가 150℃ 미만일 경우, 이를 포함하는 화소 정의막 등의 절연막이 충분한 내열성을 갖지 못하여 유기 발광 표시 장치의 제조 과정에서 고온 공정에 노출될 경우 손상될 수 있다. 감광성 수지 조성물의 유리 전이 온도가 200℃ 초과일 경우 후술의 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 중 감광성 수지막 패턴을 리플로우 시키기 위한 열처리 공정시 온도를 과도하게 올려야 하므로 바람직하지 않다. 즉, 설비적인 제약상 온도 상향에 한계가 있을 뿐만 아니라, 패널 제작시 온도 편차에 따른 위치별 산포 불량으로 인해 패널 성능의 저하를 유발할 수도 있다. 또한 종래의 감광성 수지 조성물로부터 원하는 리플로우 특성을 얻기 위하여 용매의 비율을 높일 수도 있겠으나, 이 경우 코팅성 및 내구성이 저하될 우려가 있다. 그러나 본 발명의 일실시예에 따른 실세스퀴옥산계 공중합체를 포함하는 감광성 수지 조성물의 경우 용매의 비율을 과도하게 높이지 않고도 원하는 리플로우 특성을 충분히 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 감광성 수지 조성물에 의하면, 저내열 특성을 갖기 때문에 이를 화소 정의막으로 사용할 경우, 전극과 화소 정의막을 동시에 패터닝하는 공정에 있어서 요구되는 리플로우(reflow) 특성 면에서 우수한 효과를 얻을 수 있다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물을 포함하는 유기 발광 표시 장치에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소의 단면도이다. 도 1에서는 한 화소만을 도시하였으나, 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 이러한 화소를 복수개 포함한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 제1 기판(100), 버퍼층(120), 박막 트랜지스터(130), 패시베이션층(180), 유기 발광 소자(70), 화소 정의막(190), 및 제2 기판(200)을 포함한다.
제1 기판(100)은 유리 등으로 형성된 절연성 기판일 수 있다. 또한 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아크릴레이트 등의 유기 재료로 형성된 플렉서블(flexible) 기판, 스트렛처블(stretchable) 기판 또는 롤러블(rollable) 기판일 수 있다.
버퍼층(120)은 제1 기판(100) 상에 위치한다. 버퍼층(120)은 질화 규소(SiNx) 및 산화 규소(SiO2) 중에서 선택된 적어도 하나의 물질로 단일막 또는 이중막 구조로 형성될 수 있다. 버퍼층(120)은 불순물 또는 수분과 같이 불필요한 성분의 침투를 방지하면서 동시에 표면을 평탄화하는 역할을 한다.
박막 트랜지스터(130)는 버퍼층(120)과 유기 발광 소자(70) 사이에 위치하며, 유기 발광 소자(70)와 연결되어 있다. 박막 트랜지스터(130)와 유기 발광 소자(70) 사이에 도 1에서 도시한 바와 같이 패시베이션층(180)이 위치한다.
박막 트랜지스터(130)는 설명의 편의를 위해 하나만을 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 박막 트랜지스터(130)는 하나 이상의 스캔 배선, 하나 이상의 데이터 배선, 복수의 박막 트랜지스터, 하나 이상의 커패시터 각각과 연결될 수 있으며, 상술한 구성들은 공지된 다양한 구조를 가지고 박막 트랜지스터(130)와 연결될 수 있다.
박막 트랜지스터(130)는 반도체층(135), 게이트 전극(155), 소스 전극(176) 및 드레인 전극(177)을 포함한다.
반도체층(135)은 버퍼층(120) 상에 위치하며, 상에 위치하며, 폴리 실리콘 또는 산화물 반도체로 이루어질 수 있다. 반도체층(135)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역과, 채널 영역의 양 옆으로 불순물이 도핑되어 형성된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함한다.
게이트 전극(155)은 채널 영역에 대응하여 반도체층(135) 상에 위치한다. 반도체층(135)과 게이트 전극(155) 사이에는 게이트 절연막(140)이 위치한다. 게이트 절연막(140) 위에 게이트 전극(155)을 덮는 층간 절연막(160)이 위치한다.
층간 절연막(160) 위에 소스 전극(176) 및 드레인 전극(177)이 형성되고, 게이트 절연막(140)과 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍을 통해 소스 전극(176) 및 드레인 전극(177)은 반도체층(135)의 소스 영역 및 드레인 영역 각각과 연결되어 있다.
게이트 절연막(140) 및 층간 절연막(160)은 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물 등의 무기 재료를 포함할 수 있다.
패시베이션층(180)은 소스 전극(176)과 드레인 전극(177) 위에 위치한다. 패시베이션층(180)에 형성된 접촉 구멍을 통해서 드레인 전극(177)은 유기 발광 소자(70)의 제1 전극(710)과 연결된다.
유기 발광 소자(70)는 박막 트랜지스터(130)의 드레인 전극(177)과 연결된 제1 전극(710), 제1 전극(710) 상에 위치하는 발광 소자층(720), 발광 소자층(720) 상에 위치하는 제2 전극(730)을 포함한다.
제1 전극(710)은 정공 주입 전극인 양극(anode)일 수 있으며, 광 반사성, 광 반투과성, 광 투과성 전극 중 어느 하나의 전극일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
화소 정의막(190)은 제1 전극(710) 위에서 제1 전극(710)의 가장자리를 덮도록 위치한다. 화소 정의막(190)은 제1 전극(710)과 중첩하는 개구부(195)를 가진다. 화소 정의막(190)은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 화합물, 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 공중합하여 얻어진 실세스퀴옥산계 공중합체를 포함할 수 있다.
[화학식 1] R1-R2-Si(R3)3
[화학식 2] R4-Si(R5)3
[화학식 3] Si(R6)4
상기 R1은 아미노기, 히드록시기, 카르복시기 중에서 선택된 어느 하나고, 상기 R2는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬렌기 중에서 선택된 어느 하나고, 상기 R3, R5, 및 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4개의 치환 또는 비치환된 알콕시기 중에서 선택된 어느 하나고, 상기 R4는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬기, 탄소수 6 내지 18개의 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 8개의 치환 또는 비치환된 지환족 탄화수소기 중에서 선택된 어느 하나다.
화소 정의막(190)이 포함하는 상기 실세스퀴옥산계 공중합체에 관한 설명은 바로 위에서 설명한 내용뿐만 아니라 앞에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 실세스퀴옥산계 공중합체에 관한 설명이 대부분 적용될 수 있다.
발광 소자층(720)은 화소 정의막(190)의 개구부(195)내에서 제1 전극(710) 위에 위치한다.
발광 소자층(720)은 발광층과 정공 수송층, 정공 수송층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 하나 이상을 포함하는 복수층으로 형성된다. 발광 소자층(720)이 이들 모두를 포함할 경우 정공 주입층이 애노드 전극인 제1 전극(710) 위에 위치하고 그 위로 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층될 수 있다.
이때, 발광층은 적색을 발광하는 적색 발광층, 녹색을 발광하는 녹색 발광층 및 청색을 발광하는 청색 발광층을 포함할 수 있으며, 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층은 각각 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 형성되어 컬러 화상을 구현하게 된다.
제2 전극(730)은 화소 정의막(190) 및 발광 소자층(720) 위에 위치하며, 복수의 화소에 대해 공통으로 형성될 수 있다. 제2 전극(730)은 전자 주입 전극인 음극일 수 있으며, 광 반사성, 광 반투과성, 광 투과성 전극 중 어느 하나의 전극일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 기판(200)은 제1 전극(710), 발광 소자층(720), 및 제2 전극(730) 상에 형성되어, 제1 전극(710), 발광 소자층(720), 및 제2 전극(730)를 보호하는 역할을 한다. 제2 기판(200)과 유기 발광 소자(70) 사이에는 유기막 및 무기막이 교대로 적층된 구조를 갖는 봉지 박막(도시하지 않음)을 더 포함할 수도 있다.
이하, 도 2a 내지 2f를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물을 사용하여 화소 정의막(190)과 제1 전극(710)을 형성하는 과정에 대해 설명한다.
도 2a 내지 2f는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제조방법을 나타낸 단면도이다.
우선, 도 2a에 도시된 바와 같이, 버퍼층(120), 박막 트랜지스터(130) 및 패시베이션층(180)이 형성된 제1 기판(100) 상에, 제1 전극 물질층(711) 및 감광성 수지막(191)을 차례로 형성한다.
감광성 수지막(191)은 (a) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 화합물, 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 공중합하여 얻어진 실세스퀴옥산계 공중합체, (b) 감광성 화합물, 및 (c) 용매를 포함하는 감광성 수지 조성물로 이루어진다.
[화학식 1] R1-R2-Si(R3)3
[화학식 2] R4-Si(R5)3
[화학식 3] Si(R6)4
상기 R1은 아미노기, 히드록시기, 카르복시기 중에서 선택된 어느 하나고, 상기 R2는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬렌기 중에서 선택된 어느 하나고, 상기 R3, R5, 및 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4개의 치환 또는 비치환된 알콕시기 중에서 선택된 어느 하나고, 상기 R4는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬기, 탄소수 6 내지 18개의 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 8개의 치환 또는 비치환된 지환족 탄화수소기 중에서 선택된 어느 하나다.
즉, 제1 전극 물질층(711)이 형성된 제1 기판(100) 상에 상기 감광성 수지 조성물을 스핀 코팅, 슬릿 앤 스핀 코팅, 슬릿 코팅 또는 롤 코팅 방법으로 도포한다.
그리고 나서 하프톤 마스크(300)를 이용하여 감광성 수지막(191)을 노광한다. 이 때, 하프톤 마스크(300)에 의해, 후술하는 도 2e에 도시한 화소 정의막(190)이 형성될 영역, 제1 전극 물질층(711)이 남아서 후술하는 도 2e에 도시한 제1 전극(710)이 될 영역, 및 제1 전극 물질층(711)이 모두 제거될 영역이 서로 다른 정도로 노광된다.
즉, 하프톤 마스크(300)는 광을 대부분 투과시키는 제1 광투과부(310), 광을 일부만 투과시키는 제2 광투과부(320) 및 광을 대부분 차단하는 광차단부(330)를 포함한다. 제1 광투과부(310)를 제1 전극 물질층(711)이 모두 제거될 영역에 대응시키고, 제2 광투과부(320)를 제1 전극 물질층(711)이 남아서 제1 전극(710)이 될 영역에 대응시키며, 광차단부(330)를 화소 정의막(190)이 형성될 영역에 대응시키도록 하프톤 마스크(300)를 배치하여 노광을 진행한다.
이에 의해, 도 2b에 도시한 바와 같이, 제1 광투과부(310)에 의해 100% 노광된 부분은 감광성 수지막(191)이 완전히 제거되어 제1 전극 물질층(711)이 노출되고, 제2 광투과부(320)에 의해 광의 일부에만 노광된 부분은 감광성 수지막(191)이 일부만 남아 있고, 광차단부(330)에 의해 광이 차단된 부분은 감광성 수지막(191)이 그대로 남아 있는 감광성 수지막 패턴(191')을 형성하게 된다. .
이 상태에서 제1 전극 물질층(711)에 대해 에칭을 진행하여 제1 전극 물질층(711)이 노출된 부분에서 제1 전극 물질층(711)을 제거함으로써 도 2c에 도시한 바와 같이 제1 전극(710)의 형태를 형성한다. 이때에는 습식 에칭이 사용될 수 있다. 이에 의해 제1 전극(710)의 형태는 완성되나, 제1 전극(710)의 측면 에지부가 일부 노출되어 있으므로, 그대로 제2 전극(730)을 적층할 경우 제1 전극(710)과 접촉하여 단락이 발생하는바, 이를 덮어줄 필요가 있다.
따라서, 제1 전극(710) 상에 남아 있는 감광성 수지막 패턴(191')을 가열하여 써멀 리플로우(thermal reflow) 공정을 진행한다. 즉, 열처리를 행하여 도 2d에 도시된 바와 같이 감광성 수지막 패턴(191')이 녹아서 흘러내려 제1 전극(710)의 측면 에지부를 완전히 덮도록 하고 이 상태에서 감광성 수지막 패턴(191')를 경화(curing)한다.
이 때, 감광성 수지막 패턴(191')은 유리 전이 온도(Tg)가 약 150℃ 내지 200℃인 본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성되었기 때문에, 써멀 리플로우 공정 진행시, 가열 온도를 지나치게 높게 하지 않더라도 양호한 리플로우 공정을 진행할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서 감광성 수지막 패턴(191')이 리플로우 되어 제1 전극(710)의 측면 에지부를 덮도록 하기 위한 열처리는 약 200℃ 내지 250℃의 온도에서 1시간 동안 이루어질 수 있다. 이와 같이 비교적 높지 않은 온도에서 리플로우 공정을 행하더라도, 본 발명의 일 실시예에 의한 감광성 수지 조성물을 포함하는 감광성 수지막 패턴(191')은 양호한 리플로우 특성을 나타낸다.
이어서, 제1 전극(710)이 노출되도록 제1 전극(710) 상에 남아 있는 감광성 수지막 패턴(191')에 대해 애싱(ashing) 공정을 진행한다. 즉, 도 2e에 도시된 바와 같이, 가장자리 부를 제외하고 제1 전극(710)이 노출되도록 감광성 수지막 패턴(191')을 제거하여 제1 전극(710)과 중첩하는 개구부(195)를 갖는 화소 정의막(190)을 형성한다. 이 때에는 건식 애싱이 사용될 수 있다.
이어서, 도 2f에 도시한 바와 같이, 개구부(195) 내에 발광 소자층(720)을 형성하고, 화소 정의막(190) 및 발광 소자층(720) 위에 제2 전극(730)을 형성하여 유기 발광 소자(70)를 형성한다. 유기 발광 소자(70)가 형성된 제1 기판(100)을 제2 기판(200, 도 1에 도시함)을 합착하여, 도 1에 도시된 바와 같이 유기 발광 표시 장치를 완성한다.
이상과 같이 본 발명의 제조 방법에 의하면, 한번의 마스크 공정으로 제1 전극(710)과 화소 정의막(190)을 형성하게 되므로, 종래에 제1 전극과 화소 정의막 형성을 위해 각각 별도로 두 번의 마스크 공정을 사용하던 번거로움을 해결할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물은 저내열성 특성을 갖기 때문에 이을 이용하여 감광성 수지막(191)을 형성하고 이에 대해 써멀 리플로우 공정을 진행할 경우시, 가열 온도를 지나치게 높게 하지 않더라도 양호한 리플로우 공정을 진행할 수 있다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 수지 조성물을 제조하고, 이를 화소 정의막(190)에 적용하여 평가한 결과를 설명하도록 한다. 본 명세서는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
합성예 ( 실세스퀴옥산계 공중합체의 제조)
퍼넬, 냉각관, 교반기를 구비한 2-L 플라스크에 3-(아미노)프로필 트리에톡시실란 (53.79g, 0.30몰), 페닐트리메톡시실란 (39.66g, 0.20몰), 메틸트리메톡시실란 (13.62g, 0.10몰), 테트라에톡시실란 (20.83g, 0.10몰), 프로필렌 글리콜모노메틸 에테르 아세테이트 (200g)을 각각 혼합한 후 상기 용액을 교반 하면서, 산촉매로 0.5노르말 HCl 수용액 20g을 부가 하였다.
반응 온도를 70℃로 승온 하고, 18시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 증류수를 첨가하여 상분리를 통해 유기상을 회수하여 실세스퀴옥산계 공중합체 120g을 제조하였다. GPC 측정 결과 실세스퀴옥산계 공중합체의 중량평균분자량은 3,000이었다.
실시예 (감광성 수지 조성물의 제조)
자외선을 차단한 상태에서, (a) 상기 합성예에서 제조한 실세스퀴옥산계 공중합체를 고형분 비율로 100 중량부, (b) 감광성 화합물로서 2,3,4,4'-테트라하이드록시페논1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트 20 중량부, 실리콘계 계면활성제 0.5 중량부를, (c) 용매인 프로필렌글리콜모노메틸에테르 아세테이트에, 고형분의 총 함량이 30중량%가 되도록 희석하여 용해시킨 후, 포어 사이즈 0.1㎛ PTFE 멤브레인 필터로 여과하여 액상의 감광성 수지 조성물을 얻었다.
평가
상기 실시예에서 제조한 감광성 수지 조성물의 유리 전이 온도(Tg)를 측정한 결과, 152℃였다.
유리 기판 상에 상기 실시예에서 제조한 감광성 수지 조성물을 스핀 코팅 한 후 패터닝하여 감광성 수지막 패턴을 형성하고, 약 200℃의 온도에서 1시간 동안 열처리하였다. 얻어진 화소 정의막의 높이 및 폭을 측정하였다.
비교를 위해 종래 화소 정의막 재료로서 일반적으로 사용되는 폴리이미드(PI)계 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 폴리이미드계 감광성 수지 조성물은 실시예에서 실세스퀴옥산계 공중합체 대신에 하기 화학식 4로 표시되는 단량체를 갖는 폴리이미드를 사용하였다.
[화학식 4]
또한 감광성 화합물로는, 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 사용하였다.
Figure pat00003
[화학식 5]
상기 Q는 하기 화학식 6으로 표시되는 치환기 이며, 화학식 5로 표시되는 발라스트 대비 75% 포함된다.
Figure pat00004
[화학식 6]
비교예에서는 폴리 이미드 100 중량부에 대해 약 20 중량부의 감광성 화합물을 사용하였고, 이를 용매에 고형분의 총 함량이 10중량%가 되도록 희석하여 PI계 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 용매로는 감마부티로락톤, 에틸락테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 아세테이트를 10:20:70의 중량비로 혼합한 용매를 사용하였다.
PI계 감광성 수지 조성물의 유리 전이 온도를 측정한 결과, 280℃였다.
얻어진 PI계 감광성 수지 조성물에 대해서도 실시예에서와 동일하게 유리 기판 상에 스핀 코팅 한 후 패터닝하여 감광성 수지막 패턴을 형성하고, 약 200℃의 온도에서 1시간 동안 열처리하였다. 얻어진 화소 정의막의 높이 및 폭을 측정하였다.
화소 정의막의 높이 및 폭 측정 결과를 도 3 및 도 4에 도시한다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 화소 정의막의 수직 단면을 촬영한 사진이고, 도 3b는 비교예인 PI계 조성물을 이용하여 형성된 화소 정의막의 수직 단면을 촬영한 사진이다.
동일한 조건에서 열처리 하였음에도 불구하고, 도 3a에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 화소 정의막은 충분한 리플로우가 발생하여 화소 정의막의 높이가 비교예인 도 3b에 비해 더 낮게 형성되어 있음을 알 수 있다.
도 3b에 나타난 바와 같이 충분한 리플로우가 일어나지 않을 경우 제1 전극의 측면 에지부가 화소 정의막에 의해 충분히 덮이지 않아서 불량이 발생할 우려가 있다.
도 3c는 도 3a 및 도 3b에서 촬영한 단면의 높이를 측정한 결과를 도시한 그래프이다. 도 3c에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 화소 정의막의 평균 높이는 1.60㎛인 반면, 비교예인 PI계 조성물을 이용하여 형성된 화소 정의막의 평균 높이는 2.45㎛로서 본 발명의 실시예에 따른 감광성 수지 조성물을 이용할 경우 충분한 리플로우가 발생하였음을 확인할 수 있었다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 화소 정의막의 평면을 촬영한 사진이고, 도 4b는 비교예인 PI계 조성물을 이용하여 형성된 화소 정의막의 평면을 촬영한 사진이다. 동일한 조건에서 열처리 하였음에도 불구하고, 도 4a에 나타난 바와 같이 본 발명의 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 화소 정의막은 충분한 리플로우가 발생하여 화소 정의막의 폭이 비교예인 도 4b에 비해 더 넓게 형성되어 있음을 알 수 있다. 도 4b에 나타난 바와 같이 충분한 리플로우가 일어나지 않을 경우 제1 전극의 측면 에지부가 화소 정의막에 의해 충분히 덮이지 않아서 불량이 발생할 우려가 있다.
도 4c는 도 4a 및 도 4b에서 촬영한 화소 정의막의 평면의 폭을 측정한 결과를 도시한 그래프이다. 도 4c에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된 화소 정의막의 경우 열처리 전, 후의 폭 차이가 0.7㎛인 반면, 비교예인 PI계 조성물을 이용하여 형성된 화소 정의막의 경우 열처리 전, 후의 폭 차이가 0.5㎛로서 본 발명의 실시예에 따른 감광성 수지 조성물을 이용할 경우 충분한 리플로우가 발생하였음을 확인할 수 있었다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
70 유기 발광 소자 710 제1 전극
720 발광 소자층 730 제2 전극
190 화소 정의막 191 감광성 수지막

Claims (20)

  1. (a) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 화합물, 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 공중합하여 얻어진 실세스퀴옥산계 공중합체;
    (b) 감광성 화합물; 및
    (c) 용매,
    를 포함하는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 1] R1-R2-Si(R3)3
    [화학식 2] R4-Si(R5)3
    [화학식 3] Si(R6)4
    상기 R1은 아미노기, 히드록시기, 카르복시기 중에서 선택된 어느 하나이고,
    상기 R2는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬렌기 중에서 선택된 어느 하나이고,
    상기 R3, R5, 및 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4개의 치환 또는 비치환된 알콕시기 중에서 선택된 어느 하나이고,
    상기 R4는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬기, 탄소수 6 내지 18개의 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 8개의 치환 또는 비치환된 지환족 탄화수소기 중에서 선택된 어느 하나이다.
  2. 제1항에서,
    상기 실세스퀴옥산계 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 2,000 내지 10,000인 감광성 수지 조성물.
  3. 제1항에서,
    상기 실세스퀴옥산계 공중합체의 분산도는 1.5 내지 5.0인 감광성 수지 조성물.
  4. 제1항에서,
    상기 실세스퀴옥산계 공중합체의 산가는 30 내지 300 KOH mg/g인 감광성 수지 조성물.
  5. 제1항에서,
    상기 실세스퀴옥산계 공중합체의 함량은 20 내지 50 중량%이고, 상기 감광성 화합물의 함량은 20 내지 30 중량%이고, 상기 용매의 함량은 20 내지 60 중량%인 감광성 수지 조성물.
  6. 제1항에서,
    상기 감광성 수지 조성물의 유리 전이 온도(Tg)는 150℃ 내지 200℃인 감광성 수지 조성물.
  7. 제1항에서,
    상기 감광성 수지 조성물의 점도는 3 내지 30cP인 감광성 수지 조성물.
  8. 제1항에서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 3-(아미노)프로필트리에톡시실란인 감광성 수지 조성물.
  9. 제1항에서,
    상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 페닐트리메톡시실란 및 메틸트리에톡시실란 중에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 감광성 수지 조성물.
  10. 제1항에서,
    상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 테트라에톡시실란인 감광성 수지 조성물.
  11. 제1항에서,
    상기 감광성 화합물은 2,3,4-트리하이드록시벤조페논, 2,4,4'-트리하이드록시벤조페논, 2,4,6-트리하이드록시벤조페논, 2,3,4-트리하이드록시-2'-메틸벤조페논, 2,2',4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 2,3,4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 4,4',4''-트리히드록시페닐메탄, 비스(4-히드록시페닐)메틸페닐메탄, 1,1,4-트리스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 2,2',3,4,4'-펜타하이드록시벤조페논, 2,2',3,4,4',5-헥사하이드록시벤조페논, 1,2-벤젠디올, 4-[비스-(5-시클로헥실-4-히드록시-2-메틸페닐)메틸]로 이루어진 군에서 선택되는 발라스트 (Ballast)에 나프토퀴논-1,2-디아지드-4-술폰산 에스테르기 또는 나프토퀴논-1,2-디아지드-5-술폰산 에스테르기가 치환된 화합물로부터 선택된 1종 이상인 감광성 수지 조성물.
  12. 제1항에서,
    상기 용매는 부틸아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에틸에테르, 메틸메톡시프로피오네이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 에틸락테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 디에틸렌글리콜메틸아세테이트, 디에틸렌글리콜에틸아세테이트, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 및 디프로필렌글리콜메틸에테르로 중에서 선택된 1종 이상인 감광성 수지 조성물.
  13. 제1항에서,
    상기 실세스퀴옥산계 공중합체는 랜덤(random)구조를 갖는 감광성 수지 조성물.
  14. 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 제1 전극,
    상기 제1 전극과 중첩하는 제2 전극,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하고, 상기 제1 전극과 중첩하는 개구부를 갖는 화소 정의막,
    상기 개구부 내에서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 발광 소자층을 포함하고,
    상기 화소 정의막은,
    하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 화합물, 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 공중합하여 얻어진 실세스퀴옥산계 공중합체를 포함하는 유기 발광 표시 장치:
    [화학식 1] R1-R2-Si(R3)3
    [화학식 2] R4-Si(R5)3
    [화학식 3] Si(R6)4
    상기 R1은 아미노기, 히드록시기, 카르복시기 중에서 선택된 어느 하나고,
    상기 R2는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬렌기 중에서 선택된 어느 하나고,
    상기 R3, R5, 및 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4개의 치환 또는 비치환된 알콕시기 중에서 선택된 어느 하나고,
    상기 R4는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬기, 탄소수 6 내지 18개의 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 8개의 치환 또는 비치환된 지환족 탄화수소기 중에서 선택된 어느 하나다.
  15. 제14항에서,
    상기 화소 정의막은 상기 제1 전극의 가장자리를 덮는 유기 발광 표시 장치.
  16. 제14항에서,
    상기 실세스퀴옥산계 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 2,000 내지 10,000이고, 분산도는 1.5 내지 5.0이며, 산가는 30 내지 300 KOHmg/g인 유기 발광 표시 장치.
  17. 제1 전극 물질층 상에 감광성 수지 조성물을 도포하여 감광성 수지막을 형성하는 단계;
    상기 감광성 수지막을 패터닝하여 감광성 수지막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 감광성 수지막 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 전극 물질층을 패터닝하여 제1 전극을 형성하는 단계;
    상기 감광성 수지막 패턴을 열처리하여 상기 감광성 수지막 패턴이 상기 제1 전극의 가장자리를 덮는 화소 정의막을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 감광성 수지 조성물은
    (a) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 하나 이상의 화합물, 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 공중합하여 얻어진 실세스퀴옥산계 공중합체;
    (b) 감광성 화합물; 및
    (c) 용매,
    를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법:
    [화학식 1] R1-R2-Si(R3)3
    [화학식 2] R4-Si(R5)3
    [화학식 3] Si(R6)4
    상기 R1은 아미노기, 히드록시기, 카르복시기 중에서 선택된 어느 하나고,
    상기 R2는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬렌기 중에서 선택된 어느 하나고,
    상기 R3, R5, 및 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4개의 치환 또는 비치환된 알콕시기 중에서 선택된 어느 하나고,
    상기 R4는 탄소수 1 내지 5개의 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형의 알킬기, 탄소수 6 내지 18개의 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소기, 탄소수 3 내지 8개의 치환 또는 비치환된 지환족 탄화수소기 중에서 선택된 어느 하나다.
  18. 제17항에서,
    상기 열처리는 200℃ 내지 250℃의 온도에서 1시간동안 이루어지는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제17항에서,
    상기 감광성 수지막을 패터닝하는 단계는 광을 대부분 투과시키는 제1 광투과부, 광을 일부만 투과시키는 제2 광투과부 및 광을 대부분 차단하는 광차단부를 포함하는 마스크를 이용하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제19항에서,
    상기 제1 광투과부에 대응하는 영역에서는 상기 제1 전극 물질층과 상기 감광성 수지막이 모두 제거되고,
    상기 제2 광투과부에 대응하는 영역에서는, 상기 감광성 수지막만 제거되어 상기 제1 전극이 노출되고,
    상기 광차단부에 대응하는 영역에서는, 상기 감광성 수지막 패턴이 남게 되는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법.
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