KR20190078311A - 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막, 컬러필터 및 디스플레이 장치 - Google Patents

감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막, 컬러필터 및 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

(A) 아크릴계 바인더 수지; (B) 녹색 염료를 포함하는 착색제; (C) 광중합성 단량체; (D) 광중합 개시제; 및 (E) 용매를 포함하는 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막, 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.

Description

감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막, 컬러필터 및 디스플레이 장치{PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION AND PHOTOSENSITIVE RESIN LAYER USING THE SAME, COLOR FILTER AND DISPLAY DEVICE}
본 기재는 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막, 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치 중의 하나인 액정디스플레이 장치는 경량화, 박형화, 저가, 저소비 전력 구동화 및 우수한 집적회로와의 접합성의 장점을 가지고 있어, 노트북 컴퓨터, 모니터 및 TV 화상용으로 그 사용범위가 확대되고 있다. 　이와 같은 액정 디스플레이 장치는 빛의 삼원색에 해당하는 레드(R), 녹색(G), 청색(B)의 서브 픽셀이 집합된 단위 픽셀이 반복적으로 형성된 컬러 필터를 구비한다. 　각 서브 픽셀을 인접하게 배치시킨 상태에서 각각의 서브 픽셀에 색 신호를 인가하여 밝기를 제어하면 삼원색의 합성에 의해 단위 픽셀에 특정한 색이 표시된다.
컬러 필터는 레드(R), 녹색(G), 청색(B)의 염료 또는 안료로 제조되고, 이러한 색소 재료는 백라이트 유닛의 백색광을 각각의 해당하는 색으로 바꿔주는 역할을 하게된다. 　색소 재료의 스펙트럼이 요구되는 흡수 파장 이외에 불필요한 파장이 없고 폭이 좁은 흡수 밴드를 가질수록 향상된다. 　또한 컬러레지스트의 식각 과정에서 노출되는 자외선, 산, 염기 조건 하에서 퇴색 또는 변색되지 않는 우수한 내열성, 내광성 및 내화학성을 가져야 한다.
감광성 수지 조성물을 이용한 컬러필터는 주로 염색법, 전착법, 인쇄법, 안료 분산법 등에 의해 3종 이상의 색상을 투명 기판 상에 코팅하여 제조할 수 있으며, 최근에는 안료 분산 기술이 향상되어 우수한 색 재현성과 열, 빛, 습도에 대한 내구성을 확보하면서 안료 분산법이 많이 이용되고 있다.
안료형 감광성 수지 조성물로 제조된 컬러필터에서는 안료 입자 크기 및 안료 입자의 응집에 의해 휘도와 명암비의 떨어지는 한계점이 있다. 　이러한 한계점을 개선하기 위해 입자를 이루지 않거나 일차 입경이 안료 분산액 대비 매우 작은 염료를 도입한 감광성 수지 조성물을 이용하는 연구가 진행 중이다. 　그러나 염료형 감광성 수지 조성물의 경우 약한 내열성, 내광성 및 내화학성으로 인해 상용화에 어려움이 있다.
일 구현예는 종래의 공정을 그대로 사용하면서도 높은 색특성과 적은 노광량에서도 높은 가교효율 및 내화학성을 가지는 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 디스플레이 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 구현예는 (A) 아크릴계 바인더 수지; (B) 녹색 염료를 포함하는 착색제; (C) 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 광중합성 단량체; (D) 광중합 개시제; 및 (E) 용매를 포함하고, 상기 녹색 염료는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘로 이루어지는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R4는 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 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에서,
R5는 하기 화학식 3-1 내지 하기 화학식 3-3으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 표시되고,
[화학식 3-1]
Figure pat00003
[화학식 3-2]
Figure pat00004
[화학식 3-3]
Figure pat00005
상기 화학식 3-1 내지 화학식 3-3에서,
L0은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기이고,
R6은 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
n은 1 내지 6의 정수이고,
m 및 l은 각각 독립적으로 0 내지 6의 정수이고,
1 ≤ n ≤ 6, 0 ≤ m ≤ 6, 0 ≤ l ≤ 6 이되, n + m + l = 6 이다.
상기 광중합성 단량체는 상기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다.
상기 바인더 수지는 상기 광중합성 단량체보다 적은 함량으로 포함될 수 있다.
상기 R1 및 R3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기이고, 상기 R2 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기 또는 C3 내지 C10 사이클로알킬기로 치환된 C6 내지 C20 아릴기일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-8로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure pat00006
[화학식 1-2]
Figure pat00007
[화학식 1-3]
Figure pat00008
[화학식 1-4]
Figure pat00009
[화학식 1-5]
Figure pat00010
[화학식 1-6]
Figure pat00011
[화학식 1-7]
Figure pat00012
[화학식 1-8]
Figure pat00013
상기 셀은 하기 화학식 4 또는 화학식 5로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00014
[화학식 5]
Figure pat00015
(상기 화학식 4 및 화학식 5에서,
L1 내지 L4는 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기이다)
상기 L1 내지 L4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기일 수 있다.
상기 셀은 하기 화학식 4-1 또는 화학식 5-1로 표시될 수 있다.
[화학식 4-1]
Figure pat00016
[화학식 5-1]
Figure pat00017
상기 셀은 6.5Å 내지 7.5Å의 케이지 너비를 가질 수 있다.
상기 코어의 길이는 1nm 내지 3nm 일 수 있다.
상기 코어는 530nm 내지 680nm의 파장에서 최대 흡수 피크를 가질 수 있다.
상기 코어-쉘 염료는 하기 화학식 6 내지 화학식 21로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 6]
Figure pat00018
[화학식 7]
Figure pat00019
[화학식 8]
Figure pat00020
[화학식 9]
Figure pat00021
[화학식 10]
Figure pat00022
[화학식 11]
Figure pat00023
[화학식 12]
Figure pat00024
[화학식 13]
Figure pat00025
[화학식 14]
Figure pat00026
[화학식 15]
Figure pat00027
[화학식 16]
Figure pat00028
[화학식 17]
Figure pat00029
[화학식 18]
Figure pat00030
[화학식 19]
Figure pat00031
[화학식 20]
Figure pat00032
[화학식 21]
Figure pat00033
상기 코어-쉘 염료는 상기 코어 및 상기 쉘을 1:1의 몰비로 포함할 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물은 황색 안료 및 녹색 안료 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물은, 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해 상기 (A) 아크릴계 바인더 수지 1 중량% 내지 5 중량%; 상기 (B) 착색제 30 중량% 내지 50 중량%; 상기 (C) 광중합성 단량체 2 중량% 내지 8 중량%; 상기 (D) 광중합 개시제 0.1 중량% 내지 3 중량%; 및 상기 (E) 용매 40 중량% 내지 60 중량%를 포함할 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물은 말론산; 3-아미노-1,2-프로판디올; 실란계 커플링제; 레벨링제; 불소계 계면활성제; 라디칼 중합 개시제; 또는 이들의 조합의 첨가제를 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 디스플레이 장치를 제공한다.
기타 본 발명의 측면들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 종래의 공정을 그대로 사용하면서도 컬러필터 패턴 제조 시 높은 색특성을 가지고, 적은 노광량에서도 가교효율이 높아 내화학성을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 화학식 5-1로 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" 내지 "치환된"이란, 본 발명의 작용기 중의 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Cl, Br 또는 I), 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기(NH2, NH(R200) 또는 N(R201)(R202)이고, 여기서 R200, R201 및 R202는 동일하거나 서로 상이하며, 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기임), 아미디노기, 하이드라진기, 하이드라존기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 알키닐기, 치환 또는 비치환된 지환족 유기기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "알킬기"란 C1 내지 C20 알킬기를 의미하고, 구체적으로는 C1 내지 C15 알킬기를 의미하고, "사이클로알킬기"란 C3 내지 C20 사이클로알킬기를 의미하고, 구체적으로는 C3 내지 C18 사이클로알킬기를 의미하고, "알콕시기"란 C1 내지 C20 알콕시기를 의미하고, 구체적으로는 C1 내지 C18 알콕시기를 의미하고, "아릴기"란 C6 내지 C20 아릴기를 의미하고, 구체적으로는 C6 내지 C18 아릴기를 의미하고, "알케닐기"란 C2 내지 C20 알케닐기를 의미하고, 구체적으로는 C2 내지 C18 알케닐기를 의미하고, "알킬렌기"란 C1 내지 C20 알킬렌기를 의미하고, 구체적으로는 C1 내지 C18 알킬렌기를 의미하고, "아릴렌기"란 C6 내지 C20 아릴렌기를 의미하고, 구체적으로는 C6 내지 C16 아릴렌기를 의미한다.
또한 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "헤테로"란, 화학식 내에 N, O, S 및 P 중 적어도 하나의 헤테로 원자가 적어도 하나 포함된 것을 의미한다.
또한 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "(메타)아크릴레이트"는 "아크릴레이트"와 "메타크릴레이트" 둘 다 가능함을 의미하며, "(메타)아크릴산"은 "아크릴산"과 "메타크릴산" 둘 다 가능함을 의미한다.
본 명세서 내 화학식에서 별도의 정의가 없는 한, 화학결합이 그려져야 하는 위치에 화학결합이 그려져있지 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 (A) 아크릴계 바인더 수지; (B) 녹색 염료를 포함하는 착색제; (C) 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 광중합성 단량체; (D) 광중합 개시제; 및 (E) 용매를 포함한다. 그리고, 상기 녹색 염료는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘로 이루어진다.
[화학식 1]
Figure pat00034
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R4는 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 2]
Figure pat00035
상기 화학식 2에서,
R5는 하기 화학식 3-1 내지 하기 화학식 3-3으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 표시되고,
[화학식 3-1]
Figure pat00036
[화학식 3-2]
Figure pat00037
[화학식 3-3]
Figure pat00038
상기 화학식 3-1 내지 화학식 3-3에서,
L0은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기이고,
R6은 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
n은 1 내지 6의 정수이고,
m 및 l은 각각 독립적으로 0 내지 6의 정수이고,
1 ≤ n ≤ 6, 0 ≤ m ≤ 6, 0 ≤ l ≤ 6 이되, n + m + l = 6 이다.
일반적인 휘도 개선은 녹색 안료 및 황색 안료의 개량하는 방향으로 진행되었으나, 단순한 안료 개량만으로는 휘도 개선에 한계가 있었다. 그러나, 일 구현예에 따르면 녹색 염료를 개량하고 이를 경화도에 영향을 주는 광중합성 단량체와 사용함으로써, 휘도 개선 효과를 극대화시킬 수 있다. 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물에 사용되는 광중합성 단량체는 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는데, 이는 종래 사용되던 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA)보다 적은 개수의 에틸렌 옥사이드 단위를 가지면서 상기 에틸렌 옥사이드기의 변성기를 치환기로 가지는 바, 상기와 같이 개량된 녹색 염료와 함께 사용할 경우 휘도 극대화뿐만 아니라 내화학성도 크게 향상시킬 수 있다.
이하에서 각 성분에 대하여 구체적으로 설명한다.
(B) 착색제
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물에 사용되는 착색제는 녹색 염료를 포함한다.
상기 녹색 염료는 코어-쉘 구조를 가지며, 상기 코어는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 쉘이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 둘러싸면서 코팅층을 형성할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 우수한 녹색 분광 특성과 높은 몰흡광계수를 가지는 화합물로서 녹색 염료로 사용하기에 적합하다. 그러나 안료 대비 내구성의 열세로 컬러 레지스트를 제조한 후 베이크 과정에서 휘도의 저하가 발생할 수 있다. 일 구현예에서는 거대 고리형 화합물에 해당하는 상기 쉘이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 둘러싸는 구조로 인해, 즉, 상기 쉘을 형성하는 거대 고리 내부에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 존재하는 구조를 가짐으로써, 내구성을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 고휘도의 컬러필터를 구현할 수 있다.
상기 화학식 1에서 R1 및 R3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기일 수 있고, R2 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기 또는 C3 내지 C10 사이클로알킬기로 치환된 C6 내지 C20 아릴기일 수 있다. 예컨대, 상기 R2 및/또는 R4가 C1 내지 C10 알킬기로 치환된 C6 내지 C20 아릴기인 경우, 상기 R2 및/또는 R4가 C1 내지 C10 알킬기가 아닌 다른 치환기로 치환된 C6 내지 C20 아릴기인 경우보다, 우수한 휘도를 얻을 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 도식에서 보는 바와 같이, 3가지 공명구조를 가지나, 본 명세서에서는 편의 상 1가지의 공명구조로만 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 표시했을 뿐이다. 즉, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 3가지 공명구조 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[도식]
Figure pat00039
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-8로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure pat00040
[화학식 1-2]
Figure pat00041
[화학식 1-3]
Figure pat00042
[화학식 1-4]
Figure pat00043
[화학식 1-5]
Figure pat00044
[화학식 1-6]
Figure pat00045
[화학식 1-7]
Figure pat00046
[화학식 1-8]
Figure pat00047
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 길이는 1nm 내지 3nm, 예컨대 1.5nm 내지 2nm일 수 있다. 　상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 상기 범위 내의 길이를 가지는 경우 코어 및 이를 둘러싸는 쉘의 구조를 가지는 코어-쉘 염료를 형성할 수 있다. 다시 말하면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 상기 범위 내의 길이를 가짐에 따라, 상기 쉘이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 둘러싸는 구조로 얻어질 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.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 530nm 내지 680nm의 파장에서 최대 흡수 피크를 가질 수 있다.　상기 분광특성을 가지는 화학식 1로 표시되는 화합물을 염료, 예컨대 녹색 염료로 사용함으로써 고휘도를 가지는 컬러필터용 감광성 수지 조성물을 얻을 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 감광성 수지 조성물 내에 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 화학식 1로 표시되는 화합물의 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, 녹색 염료의 석출이 방지될 수 있다.
상기 화학식 1로 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.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코어를 둘러싸는 상기 쉘은 하기 화학식 4 또는 화학식 5로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00048
[화학식 5]
Figure pat00049
상기 화학식 4 및 화학식 5에서,
L1 내지 L4는 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기이다.
상기 화학식 4 및 화학식 5에서, L1 내지 L4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기일 수 있다. 이 경우 용해도가 우수하고, 쉘이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코어를 둘러싸는 구조를 형성하기 쉽다.
예컨대, 일 구현예에 따른 코어-쉘 염료는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 산소 원자 및 상기 화학식 4 또는 화학식 5로 표시되는 쉘의 질소 원자와 결합을 이루고 있는 수소 원자 간 비공유 결합, 즉 수소 결합을 포함할 수 있다.
상기 쉘은 예컨대 하기 화학식 4-1 또는 화학식 5-1로 표시될 수 있다.
[화학식 4-1]
Figure pat00050
[화학식 5-1]
Figure pat00051
상기 쉘의 케이지 너비(cage width)는 6.5Å 내지 7.5Å 일 수 있으며, 상기 쉘의 체적은 10Å 내지 16Å 일 수 있다.　본원에서 케이지 너비(cage width)라 함은 쉘 내부 거리, 예컨대 상기 화학식 4-1 또는 화학식 5-1로 표시되는 쉘에서, 양쪽에 메틸렌기가 연결된, 서로 다른 2개의 페닐렌기 사이의 거리를 의미한다(도 1 참조). 상기 쉘이 상기 범위 내의 케이지 너비를 가지는 경우, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코어를 둘러싸는 구조의 코어-쉘 염료를 얻을 수 있고, 이에 따라 상기 코어-쉘 염료를 감광성 수지 조성물에 첨가할 경우 내구성이 우수하고 고휘도를 가지는 컬러필터를 구현할 수 있다.
상기 코어-쉘 염료는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코어 및 상기 쉘을 1:1의 몰비로 포함할 수 있다. 상기 몰비로 존재할 경우 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코어를 둘러싸는 상기 쉘, 즉 코팅층이 잘 형성될 수 있다.
예컨대, 상기 코어-쉘 염료는 하기 화학식 6 내지 화학식 21로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 표시될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 6]
Figure pat00052
[화학식 7]
Figure pat00053
[화학식 8]
Figure pat00054
[화학식 9]
Figure pat00055
[화학식 10]
Figure pat00056
[화학식 11]
Figure pat00057
[화학식 12]
Figure pat00058
[화학식 13]
Figure pat00059
[화학식 14]
Figure pat00060
[화학식 15]
[화학식 16]
Figure pat00062
[화학식 17]
Figure pat00063
[화학식 18]
Figure pat00064
[화학식 19]
Figure pat00065
[화학식 20]
Figure pat00066
[화학식 21]
Figure pat00067
상기 착색제는 상기 녹색 염료를 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.
상기 감광성 수지 조성물은 황색 안료, 구체적으로는 황색 안료, 분산제, 분산수지 및 용매로 구성되는 황색 안료분산액을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 감광성 수지 조성물은 녹색 안료, 구체적으로는 녹색 안료, 분산제, 분산수지 및 용매로 구성되는 녹색 안료분산액을 더 포함할 수 있다. 예컨대 상기 감광성 수지 조성물은 황색 안료 및 녹색 안료 중 적어도 하나 이상을 포함할 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 황색 안료는 이들을 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 이들의 예에 한정되는 것은 아니다.
상기 녹색 안료의 예로는 C.I. 녹색 안료 7, 안료 녹색 36, C.I. 안료 녹색 37, C.I. 녹색 안료 58, C.I. 녹색 안료 59, C.I. 안료 녹색 62 등을 들 수 있다. 상기 녹색 안료는 이들을 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 이들의 예에 한정되는 것은 아니다.
상기 안료분산액을 구성하는 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.
상기 코어-쉘 녹색 염료는 상기 황색 안료분산액 및 녹색 안료분산액 각각의 함량보다 많은 함량으로 포함될 수 있다. 이 경우 우수한 색특성을 유지하면서 높은 휘도를 가질 수 있다.
상기 황색 안료 및 녹색 안료는 수용성 무기염 및 습윤제를 이용하여 전처리하여 사용할 수도 있다. 상기 황색 안료를 상기 전처리하여 사용할 경우 황색 안료의 1차 입도를 미세화할 수 있다.
상기 전처리는 상기 황색 안료 및 녹색 안료를 각각 수용성 무기염 및 습윤제와 함께 니딩(kneading)하는 단계, 그리고 상기 니딩 단계에서 얻어진 안료를 여과 및 수세하는 단계를 거쳐 수행될 수 있다.
상기 니딩은 40℃ 내지 100℃의 온도에서 수행될 수 있고, 상기 여과 및 수세는 물 등을 사용하여 무기염을 수세한 후 여과하여 수행될 수 있다.
상기 수용성 무기염의 예로는 염화나트륨, 염화칼륨 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 습윤제는 상기 안료 및 상기 수용성 무기염이 균일하게 섞여 안료가 용이하게 분쇄될 수 있는 매개체 역할을 하며, 그 예로는 에틸렌 글리콜 모노에틸에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸에테르 등과 같은 알킬렌 글리콜 모노알킬에테르; 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 글리세린 폴리에틸렌글리콜 등과 같은 알코올 등을 들 수 있으며, 이들을 단독 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 니딩 단계를 거친 황색 안료 및 녹색 안료는 30 nm 내지 100 nm의 평균 입경을 가질 수 있다. 황색 안료의 평균 입경이 상기 범위 내인 경우, 내열성 및 내광성이 우수하면서도 미세한 패턴을 효과적으로 형성할 수 있다.
상기 착색제는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 30 중량% 내지 50 중량%, 예컨대 40 중량% 내지 50 중량%로 포함될 수 있다. 상기 착색제를 상기 범위 내로 사용할 경우, 원하는 색좌표에서 높은 휘도를 발현할 수 있다.
(A) 아크릴계 바인더 수지
상기 아크릴계 바인더 수지는 제1 에틸렌성 불포화 단량체　및 이와 공중합 가능한 제2 에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체로, 하나 이상의 아크릴계 반복단위를 포함하는 수지이다.
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 아크릴계 바인더 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 아크릴계 바인더 수지의 구체적인 예로는 (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌 공중합체, (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/벤질메타크릴레이트/스티렌/2-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들을 단독 또는 2종 이상을 배합하여 사용할 수도 있다.
상기 아크릴계 바인더 수지의 중량평균 분자량은 5,000 g/mol 내지 15,000 g/mol, 예컨대 7,000 g/mol 내지 120,000 g/mol 일 수 있다. 또한, 상기 바인더 수지의 산가는 80 mgKOH/g 내지 130 mgKOH/g 일 수 있다. 상기 바인더 수지의 중량평균 분자량 및 산가가 상기 범위 내일 경우, 상기 감광성 수지 조성물의 물리적 및 화학적 물성이 우수하고 점도가 적절하며, 컬러필터 제조 시 기판과의 밀착성이 우수하다. 　
상기 아크릴계 바인더 수지는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 1 중량% 내지 5 중량%, 예컨대 2 중량% 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 아크릴계 바인더 수지가 상기 범위 내로 포함될 경우, 컬러필터 제조 시 현상성이 우수하며 가교성이 개선되어 우수한 표면 평활도를 얻을 수 있다.
한편, 상기 바인더 수지는 후술하는 광중합성 단량체보다 적은 함량으로 포함될 수 있다. 이 경우, 패턴 직진성에 유리하다. 즉, 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물의 경우, 아크릴계 바인더 수지의 함량이 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 광중합성 단량체의 함량보다 많을 경우 패턴 직진성이 저하되어 바람직하지 않을 수 있다.
(C) 광중합성 단량체
상기 광중합성 단량체는 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함한다.
일반적으로 컬리필터용 감광성 수지 조성물은 광중합성 단량체로 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트를 단독으로 사용하는 경우가 대부분이나, 이러한 감광성 수지 조성물을 기판 상에 도포, 노광, 현상 및 경화(포스트베이킹)시켜 감광성 수지막을 제조할 경우, 상기 감광성 수지막의 패턴에 물 얼룩이 발생하게 되고, 이는 휘도 개선을 저해하는 원인이 되었다.
그러나, 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 광중합성 단량체로 포함함으로써, 상기 물 얼룩 문제를 확실하게 해결할 수 있는 바, 휘도를 개선시킬 수 있다. 나아가, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 경화도 조절이 용이하여, 전술한 아크릴계 바인더 수지 및 착색제와 함께 사용될 경우, 휘도를 극대화할 수 있다.
구체적으로 상기 광중합성 단량체는 상기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다. 즉, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 단독으로 광중합성 단량체로 사용할 수 있다. 이 경우, 다른 광중합성 단량체와 혼용하는 경우보다 우수한 휘도 및 내화학성을 달성할 수 있다. 특히 내화학성 측면에서 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 단독으로 사용하는 경우가 유리할 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 광중합성 단량체는 보다 우수한 현상성을 부여하기 위하여 산무수물로 처리하여 사용할 수도 있다.
상기 광중합성 단량체는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 2 중량% 내지 8 중량%, 예컨대 3 중량% 내지 7 중량%로 포함될 수 있다. 　상기 광중합성 단량체가 상기 범위 내로 포함될 경우,　패턴 형성 공정에서 노광 시 경화가 충분히 일어나 신뢰성이 우수하며, 알칼리 현상액에의 현상성이 우수하다.
(D) 광중합 개시제
상기 광중합 개시제는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조인계 화합물, 트리아진계 화합물, 옥심계 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 아세토페논계 화합물의 예로는, 2,2'-디에톡시아세토페논, 2,2'-디부톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, p-t-부틸트리클로로아세토페논, p-t-부틸디클로로아세토페논, 4-클로로아세토페논, 2,2'-디클로로-4-페녹시아세토페논, 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, 벤조일안식향산, 벤조일안식향산메틸, 4-페닐벤조페논, 히드록시벤조페논, 아크릴화벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)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, 이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤, 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(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-비페닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 비스(트리클로로메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-s-트리아진, 2-4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-s-트리아진 등을 들 수 있다.
상기 옥심계 화합물의 예로는 O-아실옥심계화합물, 2-(O-벤조일옥심)-1-[4-(페닐티오)페닐]-1,2-옥탄디온, 1-(O-아세틸옥심)-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에탄온, O-에톡시카르보닐-α-옥시아미노-1-페닐프로판-1-온등을사용할수있다. 상기 O-아실옥심계화합물의구체적인예로는, 1,2-옥탄디온, 2-디메틸아미노-2-(4-메틸벤질)-1-(4-모르폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온, 1-(4-페닐술파닐페닐)-부탄-1,2-디온-2-옥심-O-벤조에이트,1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1,2-디온-2-옥심-O-벤조에이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1-온옥심-O-아세테이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-부탄-1-온옥심-O-아세테이트　등을 사용할 수 있다.
상기 광중합 개시제는 상기 화합물 이외에도 카바졸계 화합물, 디케톤류 화합물, 술포늄보레이트계 화합물, 디아조계 화합물, 이미다졸계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 플루오렌계 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 광중합 개시제는 빛을 흡수하여 들뜬 상태가 된 후 그 에너지를 전달함으로써 화학반응을 일으키는 광증감제와 함께 사용될 수도 있다.
상기 광증감제의 예로는, 테트라에틸렌글리콜비스-3-머캡토프로피오네이트, 펜타에리트리톨테트라키스-3-머캡토프로피오네이트, 디펜타에리트리톨테트라키스-3-머캡토프로피오네이트 등을 들 수 있다.
상기 광중합 개시제는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.1 중량% 내지 3 중량%, 예컨대 0.1 중량% 내지 2 중량%로 포함될 수 있다. 상기 광중합 개시제가 상기 범위 내로 포함될 경우, 패턴 형성 공정에서 노광 시 광중합이 충분히 일어나고, 미반응 개시제로 인한 투과율의 저하를 막을 수 있다.
(E) 용매
상기 용매는 상기 아크릴계 바인더 수지, 상기 착색제, 상기 광중합성 단량체 및 상기 광중합 개시제와의 상용성을 가지되 반응하지 않는 물질들이 사용될 수 있다.
상기 용매의 예로는, 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, 아세트닐아세톤, 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 사이클로헥사논 등의 케톤류; 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 잔부량, 예컨대 40 중량% 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 상기 용매가 상기 범위 내로 포함될 경우 감광성 수지 조성물의 도포성이 우수하고, 평탄성이 우수한 도막을 얻을 수 있다.
(F) 기타 첨가제
상기 감광성 수지 조성물은 도포 시 얼룩이나 반점을 방지하고, 레벨링 성능을 개선하기 위해, 또한 미현상에 의한 잔사의 생성을 방지하기 위하여, 말론산; 3-아미노-1,2-프로판디올; 실란계 커플링제; 레벨링제; 불소계 계면활성제; 라디칼 중합 개시제; 또는 이들의 조합 등의 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 실란계 커플링제의 예로는, 트리메톡시실릴 벤조산, γ-메타크릴 옥시프로필 트리메톡시실란, 비닐 트리아세톡시실란, 비닐 트리메톡시실란, γ-이소 시아네이트 프로필 트리에톡시실란, γ-글리시독시 프로필 트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란 등을 들 수 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 불소계 계면활성제의 예로는, BM Chemie사의 BM-1000®, BM-1100® 등; 다이 닛폰 잉키 가가꾸 고교(주)사의 메카 팩 F 142D®, 동 F 172®, 동 F 173®, 동 F 183® 등; 스미토모 스리엠(주)사의 프로라드 FC-135®, 동 FC-170C®, 동 FC-430®, 동 FC-431® 등; 아사히 그라스(주)사의 사프론 S-112®, 동 S-113®, 동 S-131®, 동 S-141®, 동 S-145® 등; 도레이 실리콘(주)사의 SH-28PA®, 동-190®, 동-193®, SZ-6032®, SF-8428® 등의 시판품을 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.
유리기판 위에 스핀 도포, 롤러 도포, 스프레이 도포 등의 적당한 방법을 사용하여, 예를 들면, 0.5 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께로 전술한 감광성 수지　조성물을 도포하여 수지 조성물 층을 형성한다.
이어서, 상기 수지 조성물 층이 형성된 기판에 컬러필터에 필요한 패턴을 형성하도록 광을 조사한다. 조사에 사용되는 광원으로는 UV, 전자선 또는 X선을 사용할 수 있고, 예를 들면, 190nm 내지　450nm, 구체적으로는 200nm 내지 400nm 영역의 UV를 조사할 수 있다. 상기 조사하는 공정에서 포토레지스트 마스크를 더욱 사용하여 실시할 수도 있다. 이와 같이 조사하는 공정을 실시한 후, 상기 광원이 조사된수지 조성물 층을 현상액으로 처리한다. 이때 수지 조성물 층에서 비노광 부분은 용해됨으로써 컬러필터에 필요한 패턴이 형성된다. 이러한 공정을 필요한 색의 수에 따라 반복함으로써 원하는 패턴을 갖는 컬러필터를 수득할 수 있다. 또한 상기 공정에서 현상에 의해 수득된 화상 패턴을 다시 가열하거나 활성선 조사 등에 의해 경화시키면 내크랙성, 내용제성 등을 향상시킬 수 있다.
또 다른 일 구현예는 상기 컬러필터를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
예컨대 상기 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 장치(LCD)일 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다.　　다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(녹색 염료 제조)
( 합성예 1: 중간체 A-1의 합성)
Figure pat00068
아닐린(10 mol), 4-브로모톨루엔(10 mol), Pd2(dba)3(0.1 mol), Xphos(0.1 mol)를 톨루엔에 넣고 100℃로 가열하여 24시간 동안 교반하였다. 이 용액에 에틸 아세테이트를 넣고 물로 2회 세정하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층을 감압 증류하고 컬럼 크로마토 그래피로 정제하여, 중간체 A- 1을 수득하였다.
( 합성예 2: 중간체 A-2의 합성)
Figure pat00069
4-브로모톨루엔 대신 브로모 메시틸렌을 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여, 중간체 A-2를 수득하였다.
( 합성예 3: 중간체 B-1의 합성)
Figure pat00070
중간체 A-1, 브로모-2-에틸헥산, 수소화나트륨을 N,N-디메틸포름아마이드에 넣고 80℃로 가열하여 24시간 동안 교반하였다. 이 용액에 에틸 아세테이트를 넣고 물로 2회 세정하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층을 감압 증류하고 컬럼 크로마토 그래피로 분리하여 중간체 B-1을 수득하였다.
( 합성예 4: 중간체 B-2의 합성)
Figure pat00071
중간체 A-1 대신 중간체 A-2를 사용한 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 방법으로 합성하여 중간체 B-2를 수득하였다.
( 합성예 5: 중간체 C-1의 합성)
Figure pat00072
2,4-디메틸디페닐아민(10 mol), 1-브로모-2-메틸프로판(10 mol), 수소화나트륨(10 mol)을 N,N-디메틸포름아마이드에 넣고 80℃로 가열하여 24시간 동안 교반하였다. 이 용액에 에틸 아세테이트를 넣고 물로 2회 세정하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층을 감압 증류하고 컬럼 크로마토 그래피로 분리하여 중간체 C-1을 수득하였다.
( 합성예 6: 중간체 C-2의 합성)
Figure pat00073
1-브로모-2-메틸프로판 대신 1-브로모-3-메틸부탄을 사용한 것을 제외하고는 합성예 5와 동일한 방법으로 합성하여 중간체 C-2를 수득하였다.
( 합성예 7: 중간체 C-3의 합성)
Figure pat00074
1-브로모-2-메틸프로판 대신 1-브로모-4-메틸펜탄을 사용한 것을 제외하고는 합성예 5와 동일한 방법으로 합성하여 중간체 C-3을 얻었다.
( 합성예 8: 중간체 C-4의 합성)
Figure pat00075
1-브로모-2-메틸프로판 대신 1-브로모-2-에틸헥산을 사용한 것을 제외하고는 합성예 5와 동일한 방법으로 합성하여 중간체 C-4를 얻었다.
( 합성예 9: 중간체 C-5의 합성)
1-브로모-2-메틸프로판 대신 1-브로모-3,7-디메틸옥탄을 사용한 것을 제외하고는 합성예 5와 동일한 방법으로 합성하여 중간체 C-5를 얻었다.
( 합성예 10: 중간체 C-6의 합성)
Figure pat00077
1-브로모-2-메틸프로판 대신 (브로모메틸)싸이클로헥산을 사용한 것을 제외하고는 합성예 5와 동일한 방법으로 합성하여 중간체 C-6을 얻었다.
( 합성예 11: 화학식 1-1로 표시되는 화합물의 합성)
Figure pat00078
중간체 B-1(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 제거한다. 12 시간 동안 교반 후 녹색 반응물을 감압증류하고 컬럼 크로마토 그래피로 정제하여 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 수득하였다.
( 합성예 12: 화학식 1-2로 표시되는 화합물의 합성)
중간체 B-1 대신 중간체 B-2를 사용한 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1-2로 표시되는 화합물을 수득하였다.
( 합성예 13: 화학식 1- 3로 표시되는 화합물의 합성)
중간체 B-1 대신 중간체 C-1을 사용한 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1-3으로 표시되는 화합물을 수득하였다.
( 합성예 14: 화학식 1-4로 표시되는 화합물의 합성)
중간체 B-1 대신 중간체 C-2를 사용한 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1-4로 표시되는 화합물을 수득하였다.
( 합성예 15: 화학식 1-5로 표시되는 화합물의 합성)
중간체 B-1 대신 중간체 C-3을 사용한 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1-5로 표시되는 화합물을 수득하였다.
( 합성예 16: 화학식 1-6으로 표시되는 화합물의 합성)
중간체 B-1 대신 중간체 C-4를 사용한 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1-6으로 표시되는 화합물을 수득하였다.
( 합성예 17: 화학식 1-7로 표시되는 화합물의 합성)
중간체 B-1 대신 중간체 C-5를 사용한 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1-7로 표시되는 화합물을 수득하였다.
( 합성예 18: 화학식 1-8로 표시되는 화합물의 합성)
중간체 B-1 대신 중간체 C-6을 사용한 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1-8로 표시되는 화합물을 수득하였다.
( 합성예 19: 화학식 6로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물(5 mmol)을 600mL 클로로포름 용매에 녹인 후, Isophthaloyl chloride(20 mmol), p-xylylenediamine(20 mmol)을 60mL 클로로포름에 용해하여, 상온에서 5시간 동안 동시 적하시킨다. 12시간 후 감압 증류하고 컬럼 크로마토 그래피로 분리하여 화학식 6으로 표시되는 화합물(Maldi-tof MS : 1200.65 m/z)을 수득하였다.
( 합성예 20: 화학식 7로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물(5 mmol)을 600mL 클로로포름 용매에 녹인 후, 트리에틸아민(50mmol)을 넣는다. 2,6-pyridinedicarbonyl dichloride(20 mmol), p-xylylenediamine(20 mmol)을 60mL 클로로포름에 용해하여 상온에서 5시간 동안 동시 적하시킨다. 12시간 후 감압 증류하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화학식 7로 표시되는 화합물(Maldi-tof MS : 1203.64 m/z)을 수득하였다.
( 합성예 21: 화학식 8로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신 화학식 1-2로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 합성예 19와 동일한 방법으로 합성하여 화학식 8로 표시되는 화합물(Maldi-tof MS : 1256.71 m/z)을 수득하였다.
( 합성예 22: 화학식 9로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신 화학식 1-2로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 합성예 20과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 9로 표시되는 화합물을 수득하였다.
Maldi-tof MS : 1258.70 m/z
( 합성예 23: 화학식 10으로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신 화학식 1-3으로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 합성예 19와 동일한 방법으로 합성하여 화학식 10으로 표시되는 화합물(Maldi-tof MS : 1116.56 m/z)을 수득하였다.
( 합성예 24: 화학식 11로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신 화학식 1-3으로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 합성예 20과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 11로 표시되는 화합물(Maldi-tof MS : 1118.54 m/z)을 수득하였다.
( 합성예 25: 화학식 12로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신 화학식 1-4로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 합성예 19와 동일한 방법으로 합성하여 화학식 12로 표시되는 화합물(Maldi-tof MS : 1144.58 m/z)을 수득하였다.
( 합성예 26: 화학식 13으로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신 화학식 1-4로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 합성예 20과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 13으로 표시되는 화합물(Maldi-tof MS : 1146.57 m/z)을 수득하였다.
( 합성예 27: 화학식 14로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신 화학식 1-5로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 합성예 19와 동일한 방법으로 합성하여 화학식 14로 표시되는 화합물(Maldi-tof MS : 1172.61 m/z)을 수득하였다.
( 합성예 28: 화학식 15로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신 화학식 1-5로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 합성예 20과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 15로 표시되는 화합물(Maldi-tof MS : 1174.60 m/z)을 수득하였다.
( 합성예 29: 화학식 16으로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신 화학식 1-6으로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 합성예 19와 동일한 방법으로 합성하여 화학식 16으로 표시되는 화합물(Maldi-tof MS : 1228.68 m/z)을 수득하였다.
( 합성예 30: 화학식 17로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신 화학식 1-6으로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 합성예 20과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 17로 표시되는 화합물(Maldi-tof MS : 1230.67 m/z)을 수득하였다.
( 합성예 31: 화학식 18로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신 화학식 1-7로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 합성예 19와 동일한 방법으로 합성하여 화학식 18로 표시되는 화합물(Maldi-tof MS : 1284.74 m/z)을 수득하였다.
( 합성예 32: 화학식 19로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신 화학식 1-7로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 합성예 20과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 19로 표시되는 화합물(Maldi-tof MS : 1286.73 m/z)을 수득하였다.
( 합성예 33: 화학식 20으로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신 화학식 1-8로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 합성예 19와 동일한 방법으로 합성하여 화학식 20으로 표시되는 화합물(Maldi-tof MS : 1196.61 m/z)을 수득하였다.
( 합성예 34: 화학식 21로 표시되는 코어-쉘 염료의 합성)
화학식 1-1로 표시되는 화합물 대신 화학식 1-8로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 합성예 20과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 21로 표시되는 화합물(Maldi-tof MS : 1198.60 m/z)을 수득하였다.
( 합성예 35: 코어-쉘 염료의 합성)
100mL 3-목 플라스크에 스쿠아린산 398mg 및 2-(3-(디부틸아미노)페녹시)에틸 아크릴레이트　2.23g을 넣은 후 n-부탄올 40mL 및 톨루엔 20mL를 첨가하고 120℃에서 5시간 동안 가열 환류하였다. 딘-스타크 트랩 세트(Dean-Stark trap set)를 이용하여 반응 중 발생하는 물을 제거하고 반응을 촉진시켰다. 반응 종료 후 냉각하고, 메틸렌 클로라이드로 추출한 후 컬럼 크로마토그래피하여 하기 화학식 X로 표시되는 화합물을 60% 수율로 제조하였다. 이 후, 상기 화학식 X로 표시되는 화합물 0.72g(1 mmol)와 하기 화학식 Y로 표시되는 트리아세틸 베타-사이클로덱스트린(triacetyl β-cyclodextrin, TCI, CAS# 23739-88-0) 2.02g(1 mmol)을 디클로로메탄 50 ml에 녹여, 약 12 시간 상온에서 교반 후, 용매를 완전히 제거하고 감압 건조하여 약 2.7g의 코어-쉘 염료를 고체 상태로 수득하였다. 상기 코어-쉘 염료는 하기 화학식 X로 표시되는 화합물을 상기 화학식 Y로 표시되는 화합물이 둘러싸는 구조로 수득하였다.
[화학식 X]
Figure pat00079
[화학식 Y]　
Figure pat00080
( 합성예 36: 프탈로시아닌계 염료의 합성)　
100mL 플라스크에 4-(2-sec-Butyl-phenoxy)-3,5,6-trichloro-phthalonitrile(1g), 1,8-Diazabicycloundec-7-ene(0.30g), 1-펜탄올(7g) 및 zinc acetate(0.12g)를 넣고 140℃로 가열하면서 교반한다. 반응 종료 후 농축하여 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)로 정제한다. 정제 후 얻어진 액체를 농축하여 고체를 얻는다. 상기 결정화된 고체를 진공건조하여, 하기 화학식 Z로 표시되는 화합물을 얻었다.
[화학식 Z]
Figure pat00081
Maldi-tof MS : 1584.04 m/z
(감광성 수지 조성물 제조)
실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 비교예 3
하기 언급된 구성성분들을 이용하여 하기 표 1에 나타낸 조성으로 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 비교예 3에 따른 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
구체적으로, 광중합 개시제의 함량을 정확히 측정한 뒤 용매를 투입하고, 광중합 개시제가 다 녹을 때까지 충분히 교반하였다(30분 이상). 여기에 아크릴계 바인더 수지, 에폭시계 바인더 수지와 광중합성 단량체를 순차적으로 첨가한 뒤, 다시 1시간 가량 교반하였다. 이어서, 착색제를 투입하고, 기타 첨가제를 넣은 후 최종적으로 조성물 전체를 2시간 이상 교반하여, 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
감광성 수지 조성물 제조에 사용되는 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 아크릴계 바인더 수지
아크릴계 바인더 수지(CF-1106, Wako社)
(B) 착색제
(B-1) 합성예 30에서 제조된 코어-쉘 녹색 염료(화학식 17로 표시)
(B-2) 합성예 35에서 제조된 코어-쉘 녹색 염료
(B-3) 합성예 36에서 제조된 프탈로시아닌계 녹색 염료(화학식 Z로 표시)
(B-4) C.I. pigment green 58 (SANYO社)
(B-5) C.I. pigment yellow 138 (SANYO社)
(C) 광중합성 단량체
(C-1) KAYARAD DPHA (일본화약社)
(C-2) KAYARAD DP-3060 (일본화약社)
(D) 광중합 개시제
옥심계 개시제(SPI-03, 삼양社)
(E) 용매
프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(PGMEA)
(F) 기타 첨가제
불소계 계면활성제(F-554(10% 희석액 사용), DIC社)
(단위: 중량%)
종류 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3
(A) 아크릴계 바인더 수지 4 4 4 5 4 4 4
(B) 착색제 B-1 18.6 18.6 18.6 18.6 18.6 - -
B-2 - - - - - 18.6 -
B-3 - - - - - - 18.6
B-4 12.4 12.4 12.4 12.4 12.4 12.4 12.4
B-5 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0
(C) 광중합성 단량체 C-1 4.44 2.46 - 4.44 4.93 4.44 4.44
C-2 0.49 2.47 4.93 0.49 - 0.49 0.49
(D) 광중합 개시제 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29
(E) 용매 44.58 44.58 44.58 43.58 44.58 44.58 44.58
(F) 기타 첨가제 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
합계 (Total) 100 100 100 100 100 100 100
평가 1: 휘도 평가
휘도 측정을 위하여 탈지 세척한 1mm 두께의 유리기판 상에 1㎛ 내지 2㎛의 두께로 상기 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 비교예 3의 감광성 수지 조성물을 각각 도포하고, 90℃의 핫플레이트(hot-plate)에서 3분간 건조하여 도막을 수득하였다. 수득된 도막을 냉각시킨 다음 100mJ/cm2의 노광량(365nm 기준)으로 광을 조사한 후에, 230℃의 열풍순환식 건조로 안에서 30분 동안 건조하였다. 분광측정기(Otsuka Electronics社의 MCPD3000)를 통하여 휘도를 측정하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
색좌표(x 및 y) 및 휘도(Y) 측정: 측색기(오츠카社, MCPD 3000)를 사용하여 측정한 후, LED광원 기준으로 변환하였다.
평가 2: 패턴 크기 평가
MIKASA社 코팅기기를 사용하여 상기 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 비교예 3의 감광성 수지 조성물마다 일정 두께를 나타낼 수 있는 rpm으로 코팅을 진행한 후 90℃ hot plate에서 prebake 하였다. 이후 노광기에서 60mJ/cm2의 노광 조건으로 패턴 노광을 진행한 뒤 패턴을 나타내기 위한 현상을 진행하였다.
현상액은 회명사의 KOH 용해액을 희석하여 사용하였으며, 이에 따른 패턴 이 나타나는 시간(초)(BP)을 측정하였다. 이때 BP는 최소 30초 이하가 되어야 한다.
현상 완료된 패턴기판을 오븐조건 230℃에서 20분간 굽기를 진행하여 패턴 형성을 완료하였다. 완료된 패턴을 광학 현미경을 통해 500배 zoom하여 wide 100㎛ 패턴의 size 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
평가 3: 내화학성 평가
탈지 세척한 1mm 두께의 유리기판 상에 1㎛ 내지 2㎛의 두께로 상기 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 비교예 3의 감광성 수지 조성물을 각각 도포하고, 90℃의 핫플레이트(hot-plate)에서 3분간 건조하여 도막을 수득하였다. 수득된 도막을 냉각시킨 다음 50mJ/cm2의 노광량(365nm 기준)으로 광을 조사한 후에, 230℃의 열풍순환식 건조로 안에서 30분 동안 건조한 후 평가 시편을 준비하였다. NMP용매에 30분간 시편을 침지 후, 분광측정기(Otsuka Electronics社의 MCPD3000)를 이용하여 색 변화를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
<내화학성 평가기준>
◎: 색의 변화가 전혀 없거나, 내화학용제 처리 시 색차(△E)가 1.0 이하인 경우
○: 내화학용제 처리 시 색차(△E)가 1.0 초과 ~ 3.0 미만인 경우
△: 내화학용제 처리 시 색차(△E)가 3.0 초과 ~ 5.0 미만인 경우
×: 육안으로 색의 변화가 뚜렷하게 인지되는 경우이거나, 색차(△E)가 5.0 초과인 경우
휘도(%) 패턴 크기(㎛) 내화학성(△E)
실시예 1 63.3 104.40 ○
실시예 2 63.6 105.81 ○
실시예 3 63.7 105.95 ◎
실시예 4 63.7 104.71 ○
비교예 1 62.9 103.65 ×
비교예 2 62.2 104.17 △
비교예 3 61.8 104.80 △
상기 표 2를 통하여, 실시예 1 내지 실시예 4의 감광성 수지 조성물의 경우, 비교예 1 내지 비교예 3의 감광성 수지 조성물과 비교하여, 휘도 등의 색특성이 크게 우수함을 확인할 수 있다. 이는 녹색 염료의 구조를 개질하고, 상기 개질된 녹색 염료에 최적화된 광중합성 단량체를 사용하였기 때문이다. 나아가, 실시예 1 및 실시예 4로부터 바인더 수지 함량이 광중합성 단량체의 함량보다 적은 경우 패턴성이 우수해짐도 확인할 수 있으며, 특정 구조의 스쿠아릴륨계 녹색 염료(개질된 녹색 염료)가 아닌 다른 구조의 녹색 염료를 사용할 경우 휘도가 저하됨도 확인할 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 (19)

  1. (A) 아크릴계 바인더 수지;
    (B) 녹색 염료를 포함하는 착색제;
    (C) 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 광중합성 단량체;
    (D) 광중합 개시제; 및
    (E) 용매
    를 포함하고,
    상기 녹색 염료는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘로 이루어지는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00082

    상기 화학식 1에서,
    R1 내지 R4는 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 2]
    Figure pat00083

    상기 화학식 2에서,
    R5는 하기 화학식 3-1 내지 하기 화학식 3-3으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 표시되고,
    [화학식 3-1]
    Figure pat00084

    [화학식 3-2]
    Figure pat00085

    [화학식 3-3]
    Figure pat00086

    상기 화학식 3-1 내지 화학식 3-3에서,
    L0은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기이고,
    R6은 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
    n은 1 내지 6의 정수이고,
    m 및 l은 각각 독립적으로 0 내지 6의 정수이고,
    1 ≤ n ≤ 6, 0 ≤ m ≤ 6, 0 ≤ l ≤ 6 이되, n + m + l = 6 이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광중합성 단량체는 상기 화학식 2로 표시되는 화합물인 감광성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바인더 수지는 상기 광중합성 단량체보다 적은 함량으로 포함되는 감광성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 R1 및 R3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기이고, 상기 R2 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기 또는 C3 내지 C10 사이클로알킬기로 치환된 C6 내지 C20 아릴기인 감광성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-8로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 표시되는 감광성 수지 조성물.
    [화학식 1-1]
    Figure pat00087

    [화학식 1-2]
    Figure pat00088

    [화학식 1-3]
    Figure pat00089

    [화학식 1-4]
    Figure pat00090

    [화학식 1-5]
    Figure pat00091

    [화학식 1-6]
    Figure pat00092

    [화학식 1-7]
    Figure pat00093

    [화학식 1-8]
    Figure pat00094

  6. 제1항에 있어서,
    상기 셀은 하기 화학식 4 또는 화학식 5로 표시되는 감광성 수지 조성물.
    [화학식 4]
    Figure pat00095

    [화학식 5]
    Figure pat00096

    (상기 화학식 4 및 화학식 5에서,
    L1 내지 L4는 각각 독립적으로 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기이다)
  7. 제6항에 있어서,
    상기 L1 내지 L4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기인 감광성 수지 조성물.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 셀은 하기 화학식 4-1 또는 화학식 5-1로 표시되는 감광성 수지 조성물.
    [화학식 4-1]
    Figure pat00097

    [화학식 5-1]
    Figure pat00098

  9. 제8항에 있어서,
    상기 셀은 6.5Å 내지 7.5Å의 케이지 너비를 가지는 감광성 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 코어의 길이는 1nm 내지 3nm인 감광성 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 코어는 530nm 내지 680nm의 파장에서 최대 흡수 피크를 가지는 감광성 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 코어-쉘 염료는 하기 화학식 6 내지 화학식 21로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 표시되는 감광성 수지 조성물.
    [화학식 6]
    Figure pat00099

    [화학식 7]
    Figure pat00100

    [화학식 8]
    Figure pat00101

    [화학식 9]
    Figure pat00102

    [화학식 10]
    Figure pat00103

    [화학식 11]
    Figure pat00104

    [화학식 12]
    Figure pat00105

    [화학식 13]
    Figure pat00106

    [화학식 14]
    Figure pat00107

    [화학식 15]
    Figure pat00108

    [화학식 16]
    Figure pat00109

    [화학식 17]
    Figure pat00110

    [화학식 18]
    Figure pat00111

    [화학식 19]
    Figure pat00112

    [화학식 20]
    Figure pat00113

    [화학식 21]
    Figure pat00114

  13. 제1항에 있어서,
    상기 코어-쉘 염료는 상기 코어 및 상기 쉘을 1:1의 몰비로 포함하는 감광성 수지 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은 황색 안료 및 녹색 안료 중 적어도 하나 이상을 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은
    상기 (A) 아크릴계 바인더 수지 1 중량% 내지 5 중량%;
    상기 (B) 착색제 30 중량% 내지 50 중량%;
    상기 (C) 광중합성 단량체 2 중량% 내지 8 중량%;
    상기 (D) 광중합 개시제 0.1 중량% 내지 3 중량%; 및
    상기 (E) 용매 40 중량% 내지 60 중량%
    를 포함하는 감광성 수지 조성물.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은 말론산; 3-아미노-1,2-프로판디올; 실란계 커플링제; 레벨링제; 불소계 계면활성제; 라디칼 중합 개시제; 또는 이들의 조합의 첨가제를 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막.
  18. 제17항의 감광성 수지막을 포함하는 컬러필터.
  19. 제17항의 컬러필터를 포함하는 디스플레이 장치.
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