KR20230107053A - 패턴성이 우수한 감광성 조성물 - Google Patents

패턴성이 우수한 감광성 조성물 Download PDF

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전서정
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이창욱
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 아릴기가 많은 카도계 코어에 반응기가 3개 이상 있는 카도계 화합물을 포함함으로써, 높은 광감도를 갖게 되고, 현상 단계에서 패턴 하부 언더컷과 같은 현상이 일어나지 않아서 높은 해상도 및 높은 신뢰성의 경화 패턴이 구현되는 감광성 조성물 및 이를 적용한 유기발광 표시장치를 제공하기 위한 것이다.

Description

패턴성이 우수한 감광성 조성물 {PHOTO-CURABLE COMPOSITION WITH ENHANCED PATTERN FORMATION}
본 발명은 감광성 조성물 및 상기 감광성 조성물을 적용한 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
평판 표시장치에는 액정 표시장치(LCD: Liquid crystal display device), 유기발광 표시장치(OLED: Organic light emitting display device) 등이 널리 사용되고 있다. 특히, 유기발광 표시장치는 저전력 소비와 빠른 응답속도 그리고 고색재현율, 고휘도 및 넓은 시야각 등의 장점을 가지고 있다.
반면, 상기 유기발광 표시장치에서 발광층을 포함하는 유기물층을 증착한 후, 상기 유기물층 상에 밀봉층, 컬러필터, 터치 스크린 패널의 절연층 등을 형성시키는 광패터닝 공정이 진행될 수 있다. 상기 광패터닝 공정 중 후열처리 공정에서 열에 의해 상기 유기물층이 손상되는 것을 방지하기 위해서는 낮은 공정 온도가 요구된다.
따라서, 밀봉층, 컬러필터, 터치 스크린 패널의 절연층 등을 형성하는 감광성 조성물의 경우 100℃ 이하의 온도에서 후열처리 공정이 진행되어야 한다. 종래의 감광성 조성물의 경우 100℃ 이하에서 후열처리 공정을 진행할 경우, 경화 후 얻어지는 패턴들의 신뢰성이 낮은 문제점이 있었다.
이를 극복하고자 광패터닝 공정 중 노광 공정에서 충분히 광경화가 진행됨으로써 이후 진행되는 후열처리 공정이 낮은 온도에서 진행되더라도 패턴의 신뢰성을 확보할 수 있는 감광성 조성물이 요구되고 있다.
상기 종래 기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명의 일 실시예는 아릴기가 많은 카도계 코어에 반응기가 3개 이상 있는 카도계 화합물을 포함함으로써, 높은 광감도를 갖게 되고, 현상 단계에서 패턴 하부 언더컷과 같은 현상이 일어나지 않아서 높은 해상도 및 높은 신뢰성의 경화 패턴이 구현되는 감광성 조성물 및 이를 적용한 유기발광 표시장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 감광성 조성물은,
(A) 알칼리 가용성 수지;
(B) 반응성 불포화 화합물;
(C) 광개시제; 및
(D) 하기 화학식 (1)로 표시되는 화합물; 및
(E) 용매;를 포함하는 것이 바람직하다.
화학식 (1)
Figure pat00001
상기 화학식 (1)에서,
1) R1 및 R2은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
2) R1 및 R2은 인접한 기끼리 고리를 형성할 수 있으며,
3) a 또는 b는 서로 독립적으로 0~4의 정수이고,
4) X1은 화학식 (A) 또는 화학식 (B)이며,
화학식 (A)
Figure pat00002
화학식 (B)
Figure pat00003
상기 화학식 (A) 및 화학식 (B)에서
4-1) *은 연결 부위를 나타나며,
4-2) X2 및 X3는 서로 독립적으로 C 또는 Si 이고,
4-3) X4는 O, S, SO2 또는 NR'이며,
4-4) R' 및 R3 ~ R6은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
4-5) R3 ~ R6은 이웃한 기끼리 고리를 형성할 수 있으며,
4-6) c~f는 서로 독립적으로 0~4의 정수이고,
5) A1 및 A2는 서로 독립적으로 화학식 (C) 또는 화학식 (D)이며,
화학식 (C)
Figure pat00004
화학식 (D)
Figure pat00005
상기 화학식 (C) 및 화학식 (D)에서,
5-1) * 는 결합 위치를 나타내고,
5-2) R7 ~ R10은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
5-3) Y1 및 Y2는 화학식 (E)이며,
화학식 (E)
Figure pat00006
상기 화학식 (E)에서,
5-3-1) * 는 결합 위치를 나타내고,
5-3-2) R11은 수소 또는 C1~C30의 알킬이며,
6) A3 및 A4는 서로 독립적으로 수소, 화학식 (F) 또는 화학식 (G)이고,
화학식 (F)
Figure pat00007
화학식 (G)
Figure pat00008
상기 화학식 (F) 및 화학식 (G)에서,
6-1) * 는 결합 위치를 나타내고,
6-2) L2는 플루오렌일렌기, C2~C30의 알킬렌, C6~C30의 아릴렌, C2~C30의 헤테로고리, C1~C30의 알콕실렌, C6~C30의 아릴옥시기, C2~C30의 폴리에틸렌옥시기이고,
6-3) R13~R15는 서로 독립적으로 수소 또는 메틸기이며,
7) 상기 상기 R', L2, R1 ~ R11 및 R13~R15은 각각 중수소; 할로겐; C1~C30의 알킬기 또는 C6~C30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 아미노기; 니트로기; C1~C30의 알킬싸이오기; C1~C30의 알콕시기; C6~C30의 아릴알콕시기; C1~C30의 알킬기; C2~C30의 알켄일기; C2~C30의 알킨일기; C6~C30의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C30의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C3~C30의 지방족고리기; C7~C30의 아릴알킬기; C8~C30의 아릴알켄일기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고, 인접한 치환기끼리 고리를 형성할 수 있다.
상기 화학식 (1)로 표시되는 화합물이 용매를 제외한 고형분 기준 1 중량% 내지 50 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 알칼리 가용성 수지의 무게평균 분자량은 1,000 내지 100,000 g/mol인 것이 바람직하다.
상기 알칼리 가용성 수지가 상기 감광성 조성물의 총량에 대하여 1 내지 50 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 반응성 불포화 화합물이 상기 감광성 조성물의 총량에 대하여 1 내지 50 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 광개시제가 상기 감광성 조성물의 총량에 대하여 0.01 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 감광성 조성물은 상기 성분들 외 착색제를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 착색제가 무기염료, 유기염료, 무기안료 및 유기안료 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 착색제가 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 5 내지 40 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 (2)로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지인 것이 바람직하다.
화학식 (2)
Figure pat00009
상기 화학식 (2)에서,
1) *는 반복단위로 결합이 연결되는 부분을 나타내고,
2) R21 및 R22은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이며,
3) R21 및 R22는 각각 인접한 기와 고리 형성이 가능하고,
4) g 및 h는 서로 독립적으로 0~4의 정수이며,
5) X21은 단일결합, O, CO, SO2, CR'R", SiR'R", 화학식 (H) 또는 화학식 (I)이며,
5-1) R' 및 R"은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
5-2) R' 및 R"는 각각 인접한 기와 고리 형성이 가능하며,
화학식 (H)
Figure pat00010
화학식 (I)
Figure pat00011
상기 화학식 (H) 및 화학식 (I)에서,
5-3) *는 결합 위치를 나타내고,
5-4) X23는 O, S, SO2 또는 NR'이며,
5-5) R'는 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
5-6) R23~R26는 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이며,
5-7) R23~R26는 각각 인접한 기와 고리 형성이 가능하며,
5-8) i~l은 서로 독립적으로 0~4의 정수이이고,
6) X22는 플루오렌일기; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 또는 이들의 조합이며,
7) A21 및 A22는 서로 독립적으로 화학식 (J) 또는 화학식 (K)이고,
화학식 (J)
Figure pat00012
화학식 (K)
Figure pat00013
상기 화학식 (J) 및 화학식 (K)에서,
7-1) *는 결합 위치를 나타내고,
7-2) R27~R30은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이며,
7-3) Y21 및 Y22는 서로 독립적으로 화학식 (L) 또는 화학식 (M)이고,
화학식 (L)
Figure pat00014
화학식 (M)
Figure pat00015
상기 화학식 (L) 및 화학식 (M)에서,
7-3-1) *는 결합 위치를 나타내고,
7-3-2) R31은 수소 또는 메틸기이고,
7-3-3) R32~R35은 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이며,
7-3-4) L21~L23는 서로 독립적으로 단일결합, 플루오렌일렌기, C1~C30의 알킬렌, C6~C30의 아릴렌, C2~C30의 헤테로고리 또는 C1~C30의 알콕실렌이고,
7-3-5) m 및 n은 서로 독립적으로 0~3의 정수이고; m+n= 3이며,
8) p는 2~200,000의 반복단위이며,
9) 화학식 (2)로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지 내에서 화학식 (J)와 화학식 (K)의 비율은 1:9 내지 9:1이며,
10) 상기 R21~R35, R', R", X22, L21~ L23 및 이웃한 기끼리 서로 결합하여 형성한 고리는 각각 중수소; 할로겐; C1~C30의 알킬기 또는 C6~C30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 아미노기; 니트로기; C1~C30의 알킬싸이오기; C1~C30의 알콕시기; C6~C30의 아릴알콕시기; C1~C30의 알킬기; C2~C30의 알켄일기; C2~C30의 알킨일기; C6~C30의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C30의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C3~C30의 지방족고리기; C7~C30의 아릴알킬기; C8~C30의 아릴알켄일기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고, 인접한 치환기끼리 고리를 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 구체예로서, 하기 화학식 (1)로 표시되는 화합물을 제공한다.
화학식 (1)
Figure pat00016
상기 화학식 (1)에서,
1) R1 및 R2은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
2) R1 및 R2은 인접한 기끼리 고리를 형성할 수 있으며,
3) a 또는 b는 서로 독립적으로 0~4의 정수이고,
4) X1은 화학식 (A) 또는 화학식 (B)이며,
화학식 (A)
Figure pat00017
화학식 (B)
Figure pat00018
상기 화학식 (A) 및 화학식 (B)에서
4-1) *은 연결 부위를 나타나며,
4-2) X2 및 X3는 서로 독립적으로 C 또는 Si 이고,
4-3) X4는 O, S, SO2 또는 NR'이며,
4-4) R' 및 R3 ~ R6은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
4-5) R3 ~ R6은 이웃한 기끼리 고리를 형성할 수 있으며,
4-6) c~f는 서로 독립적으로 0~4의 정수이고,
5) A1 및 A2는 서로 독립적으로 화학식 (C) 또는 화학식 (D)이며,
화학식 (C)
Figure pat00019
화학식 (D)
Figure pat00020
상기 화학식 (C) 및 화학식 (D)에서,
5-1) * 는 결합 위치를 나타내고,
5-2) R7 ~ R10은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
5-3) Y1 및 Y2는 화학식 (E)이며,
화학식 (E)
Figure pat00021
상기 화학식 (E)에서,
5-3-1) * 는 결합 위치를 나타내고,
5-3-2) R11은 수소 또는 C1~C30의 알킬이며,
6) A3 및 A4는 서로 독립적으로 수소, 화학식 (F) 또는 화학식 (G)이고,
화학식 (F)
Figure pat00022
화학식 (G)
Figure pat00023
상기 화학식 (F) 및 화학식 (G)에서,
6-1) * 는 결합 위치를 나타내고,
6-2) L2는 플루오렌일렌기, C2~C30의 알킬렌, C6~C30의 아릴렌, C2~C30의 헤테로고리, C1~C30의 알콕실렌, C6~C30의 아릴옥시기, C2~C30의 폴리에틸렌옥시기이고,
6-3) R13~R15는 서로 독립적으로 수소 또는 메틸기이며,
7) 상기 상기 R', L2, R1 ~ R11 및 R13~R15은 각각 중수소; 할로겐; C1~C30의 알킬기 또는 C6~C30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 아미노기; 니트로기; C1~C30의 알킬싸이오기; C1~C30의 알콕시기; C6~C30의 아릴알콕시기; C1~C30의 알킬기; C2~C30의 알켄일기; C2~C30의 알킨일기; C6~C30의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C30의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C3~C30의 지방족고리기; C7~C30의 아릴알킬기; C8~C30의 아릴알켄일기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고, 인접한 치환기끼리 고리를 형성할 수 있다.
또다른 구체예로서, 본 발명은 상기 감광성 수지 조성물로 형성된 패턴 또는 필름을 제공한다.
또다른 구체예로서, 본 발명은 상기 패턴 또는 필름을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 제공한다.
상기 유기 발광 표시 장치의 유기발광 소자층 및 컬러필터 중 하나 이상이 상기 패턴 또는 필름을 포함하는 것이 바람직하다.
또다른 구체예로서, 본 발명은 상기 표시장치 및 상기 표시장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 조성물은 아릴기가 많은 카도계 코어에 반응기가 3개 이상 있는 카도계 화합물을 포함함으로써, 높은 광감도를 갖게 되고, 현상 단계에서 패턴 하부 언더컷과 같은 현상이 일어나지 않아서 높은 해상도 및 높은 신뢰성의 경화 패턴을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명을 구현하기 위한 표시장치를 개념적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 화학식 (1)을 대표적으로 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 구성 요소가 다른 구성 요소 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 경우, 이는 다른 구성 요소 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 있는 경우도 포함할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반대로, 어떤 구성 요소가 다른 부분 "바로 위에" 있다고 하는 경우에는 중간에 또 다른 부분이 없는 것을 뜻한다고 이해되어야 할 것이다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에서 사용된 용어는, 본 발명의 사상을 일탈하지 않는 범위내에서, 달리 언급하지 않는 한 하기와 같다.
본 출원에서 사용된 용어 "할로" 또는 "할로겐"은 다른 설명이 없는 한 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br), 및 요오드(I)를 포함한다.
본 출원에서 사용된 용어 "알킬" 또는 "알킬기"는 다른 설명이 없는 한 단일결합으로 연결된 1 내지 60의 탄소를 가지며, 직쇄 알킬기, 분지쇄 알킬기, 사이클로알킬(지환족)기, 알킬-치환된 사이클로알킬기, 사이클로알킬-치환된 알킬기를 비롯한 포화 지방족 작용기의 라디칼을 의미한다.
본 출원에서 사용된 용어 "할로알킬기" 또는 "할로겐알킬기"는 다른 설명이 없는 한 할로겐이 치환된 알킬기를 의미한다.
본 출원에서 사용된 용어 "알케닐" 또는 "알키닐"은 다른 설명이 없는 한 각각 이중결합 또는 삼중결합을 가지며, 직쇄형 또는 측쇄형 사슬기를 포함하고, 2 내지 60의 탄소수를 가지나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용된 용어 "사이클로알킬"은 다른 설명이 없는 한 3 내지 60의 탄소수를 갖는 고리를 형성하는 알킬을 의미하며, 여기에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용된 용어 "알콕시기" 또는 "알킬옥시기"는 산소 라디칼이 결합된 알킬기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수를 가지나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용된 용어 "알켄옥실기", "알켄옥시기", "알켄일옥실기", 또는 "알켄일옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알켄일기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 2 내지 60의 탄소수를 가지나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용된 용어 "아릴기" 및 "아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 6 내지 60의 탄소수를 가지나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 출원에서 아릴기 또는 아릴렌기는 단일 고리형, 고리 집합체, 접합된 여러 고리계 화합물 등을 포함한다. 예를 들면, 상기 아릴기는 페닐기, 바이페닐의 1가 작용기, 나프탈렌의 1가 작용기, 플루오렌일기, 치환된 플루오렌일기를 포함할 수 있고, 아릴렌기는 플루오렌일렌기, 치환된 플루오렌일렌기를 포함할 수 있다.
본 출원에서 사용된 용어 "고리 집합체(ring assemblies)"는 둘 또는 그 이상의 고리계(단일고리 또는 접합된 고리계)가 단일결합이나 또는 이중결합을 통해서 서로 직접 연결되어 있고, 이와 같은 고리 사이의 직접 연결의 수가 그 화합물에 들어 있는 고리계의 총 수보다 1개가 적은 것을 의미한다. 고리 집합체는 동일 또는 상이한 고리계가 단일결합이나 이중결합을 통해 서로 직접 연결될 수 있다.
본 출원에서 아릴기는 고리 집합체를 포함하므로, 아릴기는 단일 방향족고리인 벤젠고리가 단일결합에 의해 연결된 바이페닐, 터페닐을 포함한다. 또한, 아릴기는 방향족 단일 고리와 접합된 방향족 고리계가 단일결합에 의해 연결된 화합물도 포함하므로, 예를 들면, 방향족 단일 고리인 벤젠 고리와 접합된 방향족 고리계인 플루오렌이 단일결합에 의해 연결된 화합물도 포함한다.
본 출원에서 사용된 용어 "접합된 여러 고리계"는 적어도 두 개의 원자를 공유하는 접합된(fused) 고리 형태를 의미하며, 둘 이상의 탄화수소류의 고리계가 접합된 형태 및 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 헤테로고리계가 적어도 하나 접합된 형태 등을 포함한다. 이러한 접합된 여러 고리계는 방향족고리, 헤테로방향족고리, 지방족 고리 또는 이들 고리의 조합일 수 있다. 예를 들어 아릴기의 경우, 나프탈렌일기, 페난트렌일기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.
본 출원에서 사용된 용어 "스파이로 화합물"은 '스파이로 연결 (spiro union)'을 가지며, 스파이로 연결은 2개의 고리가 오로지 1개의 원자를 공유함으로써 이루어지는 연결을 의미한다. 이때, 두 고리에 공유된 원자를 '스파이로 원자'라 하며, 한 화합물에 들어 있는 스파이로 원자의 수에 따라 이들을 각각 '모노스파이로-', '다이스파이로-', '트라이스파이로-' 화합물이라 한다.
본 출원에서 사용된 용어 "플루오렌일기", "플루오렌일렌기", "플루오렌트리일기"는 다른 설명이 없는 한 각각 하기 구조에서 R, R', R" 및 R'"이 모두 수소인 1가, 2가 또는 3가의 작용기를 의미하며, "치환된 플루오렌일기", "치환된 플루오렌일렌기" 또는 "치환된 플루오렌트리일기"는 치환기 R, R', R", R'"중 적어도 하나가 수소 이외의 치환기인 것을 의미하며, R과 R'이 서로 결합되어 이들이 결합된 탄소와 함께 스파이로 화합물을 형성한 경우를 포함한다. 본 명세서에서는 1가, 2가, 3가 등과 같은 가수와 상관없이 플루오렌일기, 플루오렌일렌기, 플루오렌트리일기를 모두 플루오렌기라고 명명할 수도 있다.
Figure pat00024
또한, 상기 R, R', R" 및 R'"은 각각 독립적으로, 1 내지 20의 탄소수를 가지는 알킬기, 1 내지 20의 탄소수를 가지는 알케닐기, 6 내지 30의 탄소수를 가지는 아릴기, 2 내지 30의 탄소수를 가지는 헤테로고리기일 수 있고, 예를 들면, 상기 아릴기는 페닐, 바이페닐, 나프탈렌, 안트라센 또는 페난트렌일 수 있으며, 상기 헤테로고리기는 피롤, 푸란, 티오펜, 피라졸, 이미다졸, 트리아졸, 피리딘, 피리미딘, 피리다진, 피라진, 트리아진, 인돌, 벤조퓨란, 퀴나졸린 또는 퀴녹살린일 수 있다. 예를 들면, 상기 치환된 플루오렌일기 및 플루오렌일렌기는 각각 9,9-디메틸플루오렌, 9,9-디페닐플루오렌 및 9,9'-스파이로바이[9H-플루오렌]의 1가 작용기 또는 2가 작용기일 수 있다.
본 출원에서 사용된 용어 "헤테로고리기"는 "헤테로아릴기" 또는 "헤테로아릴렌기"와 같은 방향족 고리뿐만 아니라 비방향족 고리도 포함하며, 다른 설명이 없는 한 각각 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 탄소수 2 내지 60의 고리를 의미하나 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 출원에서 사용된 용어 "헤테로원자"는 다른 설명이 없는 한 N, O, S, P 또는 Si를 나타내며, 헤테로고리기는 헤테로원자를 포함하는 단일고리형, 고리집합체, 접합된 여러 고리계, 스파이로 화합물 등을 의미한다.
예를 들어, “헤테로고리기”는 고리를 형성하는 탄소 대신 하기 화합물과 같이 SO2, P=O 등과 같은 헤테로원자단을 포함하는 화합물도 포함할 수 있다.
Figure pat00025
본 출원에서 사용된 용어 "고리"는 단일환 및 다환을 포함하며, 탄화수소고리는 물론 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 헤테로고리를 포함하고, 방향족 및 비방향족 고리를 포함한다.
본 출원에서 사용된 용어 "다환"은 바이페닐, 터페닐 등과 같은 고리 집합체(ring assemblies), 접합된(fused) 여러 고리계 및 스파이로 화합물을 포함하며, 방향족뿐만 아니라 비방향족도 포함하고, 탄화수소고리는 물론 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 헤테로고리를 포함한다.
본 출원에서 사용된 용어 "지방족고리기"는 방향족탄화수소를 제외한 고리형 탄화수소를 의미하며, 단일고리형, 고리집합체, 접합된 여러 고리계, 스파이로 화합물 등을 포함하며, 다른 설명이 없는 한 탄소수 3 내지 60의 고리를 의미하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 방향족고리인 벤젠과 비방향족고리인 사이클로헥산이 융합된 경우에도 지방족 고리에 해당한다.
또한, 접두사가 연속으로 명명되는 경우 먼저 기재된 순서대로 치환기가 나열되는 것을 의미한다. 예를 들어, 아릴알콕시기의 경우 아릴기로 치환된 알콕시기를 의미하며, 알콕시카르보닐기의 경우 알콕시기로 치환된 카르보닐기를 의미하며, 또한 아릴카르보닐알켄일기의 경우 아릴카르보닐기로 치환된 알켄일기를 의미하며 여기서 아릴카르보닐기는 아릴기로 치환된 카르보닐기이다.
또한 명시적인 설명이 없는 한, 본 출원에서 사용된 용어 "치환 또는 비치환된"에서 "치환"은 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C30의 알킬기, C1~C30의 알콕시기, C1~C30의 알킬아민기, C1~C30의 알킬티오펜기, C6~C30의 아릴티오펜기, C2~C30의 알켄일기, C2~C30의 알킨일기, C3~C30의 사이클로알킬기, C6~C30의 아릴기, 중수소로 치환된 C6~C30의 아릴기, C8~C30의 아릴알켄일기, 실란기, 붕소기, 게르마늄기, 및 O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환됨을 의미하며, 이들 치환기에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에서 각 기호 및 그 치환기의 예로 예시되는 아릴기, 아릴렌기, 헤테로고리기 등에 해당하는 '작용기 명칭'은 '가수를 반영한 작용기의 명칭'을 기재할 수도 있지만, '모체 화합물 명칭'으로 기재할 수도 있다. 예컨대, 아릴 기의 일종인 '페난트렌'의 경우, 1가의 '기'는 '페난트릴(기)'로, 2가의 기는 '페난트릴렌(기)' 등과 같이 가수를 구분하여 기의 이름을 기재할 수도 있지만, 가수와 상관없이 모체 화합물 명칭인 '페난트렌'으로 기재할 수도 있다.
유사하게, 피리미딘의 경우에도, 가수와 상관없이 '피리미딘'으로 기재하거나, 1가인 경우에는 피리미딘일(기)로, 2가의 경우에는 피리미딘일렌(기) 등과 같이 해당 가수의 '기의 이름'으로 기재할 수도 있다. 따라서, 본 출원에서 치환기의 종류를 모체 화합물 명칭으로 기재할 경우, 모체 화합물의 탄소 원자 및/또는 헤테로원자와 결합하고 있는 수소 원자가 탈리되어 형성되는 n가의 '기'를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서는 화합물 명칭이나 치환기 명칭을 기재함에 있어 위치를 표시하는 숫자나 알파벳 등은 생략할 수도 있다. 예컨대, 피리도[4,3-d]피리미딘을 피리도피리미딘으로, 벤조퓨로[2,3-d]피리미딘을 벤조퓨로피리미딘으로, 9,9-다이메틸-9H-플루오렌을 다이메틸플루오렌 등과 같이 기재할 수 있다. 따라서, 벤조[g]퀴녹살린이나 벤조[f]퀴녹살린을 모두 벤조퀴녹살린이라고 기재할 수 있다.
또한 명시적인 설명이 없는 한,　본 출원에서 사용되는 화학식은 하기 화학식의 지수 정의에　의한 치환기 정의와 동일하게 적용된다.
Figure pat00026
여기서, a가 0의 정수인 경우 치환기 R1은 부존재하는 것을 의미하는데, 즉 a가 0인 경우는 벤젠고리를 형성하는 탄소에 모두 수소가 결합된 것을 의미하며, 이때 탄소에 결합된 수소의 표시를 생략하고 화학식이나 화합물을 기재할 수 있다. 또한, a가 1의 정수인 경우 하나의 치환기 R1은 벤젠 고리를 형성하는 탄소 중 어느 하나의 탄소에 결합하며, a가 2 또는 3의 정수인 경우 예컨대 아래와 같이 결합할 수 있고, a가 4 내지 6의 정수인 경우에도 이와 유사한 방식으로 벤젠 고리의 탄소에 결합하며, a가 2 이상의 정수인 경우 R1은 서로 같거나 상이할 수 있다.
Figure pat00027
본 출원에서 다른 설명이 없는 한, 고리를 형성한다는 것은, 인접한 기가 서로 결합하여 단일고리 또는 접합된 여러고리를 형성하는 것을 의미하고, 단일고리 및 형성된 접합된 여러 고리는 탄화수소고리는 물론 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 헤테로고리를 포함하고, 방향족 및 비방향족 고리를 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 다른 설명이 없는 한, 축합환을 표시할 때 '숫자-축합환'에서 숫자는 축합되는 고리의 개수를 나타낸다. 예컨데, 안트라센, 페난트렌, 벤조퀴나졸린 등과 같이 3개의 고리가 서로 축합한 형태는 3-축합환으로 표기할 수 있다.
한편, 본 출원에서 사용된 용어 "다리걸친 고리 화합물(bridged bicyclic compound)"은 다른 설명이 없는 한, 2개의 고리가 3개 이상의 원자를 공유하여 고리를 형성한 화합물을 말한다. 이때 공유하는 원자는 탄소 또는 헤테로원자를 포함할 수 있다.
본 출원에서 유기전기소자는, 양극과 음극 사이의 구성물(들)을 의미하거나, 양극과 음극, 그리고 그 사이에 위치하는 구성물(들)을 포함하는 유기발광다이오드를 의미할 수도 있다.
또한, 경우에 따라, 본 출원에서의 표시장치는 유기전기소자, 유기발광다이오드와 이를 포함하는 패널을 의미하거나, 패널과 회로를 포함하는 전자장치를 의미할 수도 있을 것이다. 여기서, 예를 들어, 전자장치는, 조명장치, 태양전지, 휴대 또는 모바일 단말(예: 스마트 폰, 태블릿, PDA, 전자사전, PMP 등), 네비게이션 단말, 게임기, 각종 TV, 각종 컴퓨터 모니터 등을 모두 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않고, 상기 구성물(들)을 포함하기만 하면 그 어떠한 형태의 장치일 수 있다.
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 발명의 일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 불소계 화합물, 알칼리 가용성 수지, 반응성 불포화 화합물, 광개시제, 용매를 포함하며, 상기 구성 요소 외에 착색제를 추가로 포함할 수 있다.
이하에서 각 구성 요소에 대하여 구체적으로 설명한다.
(A) 알칼리 가용성 수지
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 조성물은, 하기 화학식 (2)와 같은 구조의 반복단위를 포함하는 수지를 포함한다.
화학식 (2)
Figure pat00028
상기 화학식 (2)에서,
1) *는 반복단위로 결합이 연결되는 부분을 나타내고,
2) R21 및 R22은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이며,
3) R21 및 R22는 각각 인접한 기와 고리 형성이 가능하고,
4) g 및 h는 서로 독립적으로 0~4의 정수이며,
5) X21은 단일결합, O, CO, SO2, CR'R", SiR'R", 화학식 (H) 또는 화학식 (I)이며,
5-1) R' 및 R"은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
5-2) R' 및 R"는 각각 인접한 기와 고리 형성이 가능하며, 그 예시는 아래와 같다.
Figure pat00029
화학식 (H)
Figure pat00030
화학식 (I)
Figure pat00031
상기 화학식 (H) 및 화학식 (I)에서,
5-3) *는 결합 위치를 나타내고,
5-4) X23는 O, S, SO2 또는 NR'이며,
5-5) R'는 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
5-6) R23~R26는 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이며,
5-7) R23~R26는 각각 인접한 기와 고리 형성이 가능하며,
5-8) i~l은 서로 독립적으로 0~4의 정수이이고,
6) X22는 플루오렌일기; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 또는 이들의 조합이며,
7) A21 및 A22는 서로 독립적으로 화학식 (J) 또는 화학식 (K)이고,
화학식 (J)
Figure pat00032
화학식 (K)
Figure pat00033
상기 화학식 (J) 및 화학식 (K)에서,
7-1) *는 결합 위치를 나타내고,
7-2) R27~R30은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이며,
7-3) Y21 및 Y22는 서로 독립적으로 화학식 (L) 또는 화학식 (M)이고,
화학식 (L)
Figure pat00034
화학식 (M)
Figure pat00035
상기 화학식 (L) 및 화학식 (M)에서,
7-3-1) *는 결합 위치를 나타내고,
7-3-2) R31은 수소 또는 메틸기이고,
7-3-3) R32~R35는 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이며,
7-3-4) L21~L23는 서로 독립적으로 단일결합, 플루오렌일렌기, C1~C30의 알킬렌, C6~C30의 아릴렌, C2~C30의 헤테로고리 또는 C1~C30의 알콕실렌이고,
7-3-5) m 및 n은 서로 독립적으로 0~3의 정수이고; m+n= 3이며,
8) p는 2~200,000의 반복단위이며,
9) 화학식 (2)로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지 내에서 화학식 (J)와 화학식 (K)의 비율은 1:9 내지 9:1이며,
10) 상기 R21~R30, R32~R35, R', R", X22, L21~ L23 및 이웃한 기끼리 서로 결합하여 형성한 고리는 각각 중수소; 할로겐; C1~C30의 알킬기 또는 C6~C30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 아미노기; 니트로기; C1~C30의 알킬싸이오기; C1~C30의 알콕시기; C6~C30의 아릴알콕시기; C1~C30의 알킬기; C2~C30의 알켄일기; C2~C30의 알킨일기; C6~C30의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C30의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C3~C30의 지방족고리기; C7~C30의 아릴알킬기; C8~C30의 아릴알켄일기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고, 인접한 치환기끼리 고리를 형성할 수 있다.
상기 R21~R30, R32~R35, R', R" 및 X22가 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴기, 예컨대 페닐, 바이페닐, 나프틸, 터페닐 등일 수 있다.
상기 R21~R30, R32~R35, R', R", X22 및 L21~ L23이 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C18의 헤테로고리기, 예컨대 다이벤조퓨란, 다이벤조싸이오펜, 나프토벤조싸이오펜, 나프토벤조퓨란 등일 수 있다.
상기 R21~R30, R32~R35, R', R" 및 X22가 플루오렌일기인 경우, 바람직하게는 9,9-다이메틸-9H-플루오렌, 9,9-다이페닐-9H-플루오렌일기, 9,9'-스파이로바이플루오렌 등일 수 있다.
상기 L21~ L23가 아릴렌기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴렌기, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴렌기, 예컨대 페닐, 바이페닐, 나프틸, 터페닐 등일 수 있다.
상기 R21~R30, R32~R35, R', R" 및 X22가 알킬기인 경우, 바람직하게는 C1~C10의 알킬기일 수 있고, 예컨대 메틸, t-부틸 등일 수 있다.
상기 R21~R30, R32~R35, R', R" 및 X22가 알콕실기인 경우, 바람직하게는 C1~C20의 알콕실기, 더욱 바람직하게는 C1~C10의 알콕실기, 예컨대 메톡시, t-부톡시 등일 수 있다.
상기 R21~R30, R32~R35, R', R", X22 및 L21~ L23의 이웃한 기끼리 서로 결합하여 형성된 고리는 C6~C60의 방향족고리기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 또는 C3~C60의 지방족고리기일 수 있으며, 예컨대, 이웃한 기끼리 서로 결합하여 방향족고리를 형성할 경우, 바람직하게는 C6~C20의 방향족고리, 더욱 바람직하게는 C6~C14의 방향족고리, 예컨대 벤젠, 나프탈렌, 페난트렌 등을 형성할 수 있다.
상기 화학식 (2)로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지의 고분자 사슬 내에 화학식 (L)로 표시되는 구조와 화학식 (M)으로 표시되는 구조의 비율은 2:0 내지 1:1 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 1.5:0.5의 비율이다. 화학식 (M)으로 표시되는 구조의 비율이 화학식 (L)로 표시되는 구조의 비율보다 높을 경우 너무 높아진 밀착성에 의해 잔사가 발생할 수 있고, 아웃 가스 발생량 또한 큰 폭으로 증가될 수 있으며, 화학식 (L)로 표시되는 구조와 화학식 (M)으로 표시되는 구조의 비율이 1.5:0.5 일 때 패턴의 해상도가 가장 우수하며 아웃 가스의 양도 만족할 수 있다.
상기 화학식 (2)로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지의 고분자 사슬 내에 화학식 (J)로 표시되는 구조와 화학식 (K)로 표시되는 구조의 비율은 1:9 내지 9:1인 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 8:2 내지 2:8의 비율이다. 상기 화학식 (J)로 표시되는 구조와 상기 화학식 (K)로 표시되는 구조가 고분자 사슬 내에 상기와 같은 비율로 섞여 있는 수지의 경우, 감광성 조성물 내의 다른 구성 요소들과의 상용성이 향상되어, 패턴 형성시 상기 화학식 (J)로 표시되는 구조만 포함하는 수지 또는 상기 화학식 (K)로 표시되는 구조만 포함하는 수지를 사용할 때보다 잔사의 발생이 적고 해상도가 우수하다.
상기 화학식 (2)로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지의 무게평균 분자량은 1,000 내지 100,000 g/mol 이고, 바람직하게는 1,000 내지 50,000 g/mol 더 바람직하게는 1,000 내지 30,000 g/mol일 수 있다. 상기 수지의 무게평균 분자량이 상기 범위 내일 경우 패턴층 제조시 잔사 없이 패턴 형성이 잘되며, 현상시 막 두께의 손실이 없고, 양호한 패턴을 얻을 수 있다.
상기 화학식 (2)로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지는 상기 감광성 조성물 총량에 대하여 1 내지 50 중량%, 더 바람직하게는 5 내지 45 중량%로 포함될 수 있다. 상기 수지가 상기 범위 내로 포함되는 경우 우수한 감도, 현상성 및 부착성(밀착성)을 얻을 수 있다.
상기 감광성 조성물은 상기 상기 화학식 (2)로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지와 아크릴계 수지가 혼용될 수 있다. 상기 아크릴계 수지는 제1 에틸렌성 불포화 단량체　및 이와 공중합 가능한 제2 에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체로서, 하나 이상의 아크릴계 반복단위를 포함하는 수지이다. 상기 아크릴계 수지는 2 내지 10 종류의 아크릴레이트류, 메타크릴레이트류, 스티렌, 말레이미드, 말레이산, 무수 말레이산 등을 포함한 에틸렌성 불포화 단량체들의 공중합체일 수 있으며, 무게평균 분자량은 5,000 내지 30,000 g/mol일 수 있다.
상기 화학식 (2)로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지와 아크릴계 수지의 합은 상기 감광성 조성물 총량에 대하여 1 내지 50 중량%, 더 바람직하게는 5 내지 45 중량%로 포함될 수 있다. 상기 상기 화학식 (2)로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지와 아크릴계 수지의 합이 상기 범위 내로 포함되는 경우 우수한 감도, 현상성 및 부착성(밀착성)을 얻을 수 있다.
(B) 반응성 불포화 화합물
본 발명의 일 구현예에 따른 감광성 조성물은 노광 단계에서 라디칼에 의해 가교될 수 있는 반응성 불포화 화합물을 포함한다.
상기 반응성 불포화 화합물은 에틸렌성 불포화 이중결합을 가짐으로써,　패턴 형성 공정에서 노광시 충분한 중합을 일으켜 내열성, 내광성 및 내화학성이 우수한 패턴을 형성할 수 있다.
상기 반응성 불포화 화합물의 구체적인 예로는, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트,　비스페놀A 에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨 옥타아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 반응성 불포화 화합물의 시판되는 제품을 예로 들면 다음과 같다.
상기 (메타)아크릴산의 이관능 에스테르의 예로는, 도아 고세이 가가꾸 고교(주)社의 아로닉스 M-210, M-240, M-6200 등과; 니혼 가야꾸(주)社의 KAYARAD HDDA, HX-220, R-604 등과; 오사카 유끼 가가꾸 고교(주)社의 V-260, V-312, V-335 HP 등을 들 수 있다.
상기 (메타)아크릴산의 삼관능 에스테르의 예로는, 도아 고세이 가가꾸 고교(주)社의 아로닉스 M-309, M-400, M-405, M-450, M-7100, M-8030, M-8060 등과; 니혼 가야꾸(주)社의 KAYARAD TMPTA, DPCA-20, DPCA-60, DPCA-120 등과; 오사카 유끼 가야꾸 고교(주)社의 V-295, V-300, V-360 등을 들 수 있다.
상기 제품을 단독 사용 또는 2종 이상 함께 사용할 수 있다.
상기 반응성 불포화　화합물은　보다 우수한 현상성을 부여하기 위하여 산무수물로 처리하여 사용할 수도 있다. 상기 반응성 불포화 화합물은 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 1 내지 50 중량%, 예컨대 5 내지 30 중량%로 포함될 수 있다. 상기 반응성 불포화 화합물이 상기 범위 내로 포함될 경우,　패턴 형성 공정에서 노광시 경화가 충분히 일어나 신뢰성이 우수하며, 패턴의 내열성, 내광성 및 내화학성이 우수하며, 해상도 및 밀착성 또한 우수하다.
(C) 광개시제
본 발명의 일 구현예에 따른 감광성 조성물은 하기 광개시제를 포함할 수 있으며, 광개시제로서 옥심에스터계 화합물을 단독 사용하거나 2종 이상 혼용하여 사용할 수 있다.
상기 옥심에스터계 화합물과 혼용하여 사용할 수 있는 광개시제는 감광성 수지 조성물에 사용되는 광개시제로서, 예를 들어 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조인계 화합물, 트리아진계 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 옥심에스터계 화합물의 예로는, 2-(o-벤조일옥심)-1-[4-(페닐티오)페닐]-1,2-옥탄디온, 1-(o-아세틸옥심)-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에탄온, O-에톡시카르보닐-α-옥시아미노-1-페닐프로판-1-온, 2-디메틸아미노-2-(4-메틸벤질)-1-(4-모르폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온, 1-(4-페닐술파닐페닐)-부탄-1,2-디온2-옥심-O-벤조에이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1,2-디온2-옥심-O-벤조에이트, 1-(4-페닐술파닐페닐)-옥탄-1-온옥심-O-아세테이트 및 1-(4-페닐술파닐페닐)-부탄-1-온옥심-O-아세테이트, 1-(4-메틸술파닐-페닐)-부탄-1-온옥심-O-아세테이트, 히드록시이미노-(4-메틸술파닐-페닐)-초산에틸에스테르-O-아세테이트, 히드록시이미노-(4-메틸술파닐-페닐)-초산에틸에스테르-O-벤조에이트 등을 들 수 있다.
상기 아세토페논계의 화합물의 예로는, 2,2'-디에톡시 아세토페논, 2,2'-디부톡시 아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, p-t-부틸트리클로로 아세토페논, p-t-부틸디클로로 아세토페논, 4-클로로 아세토페논, 2,2'-디클로로-4-페녹시 아세토페논, 2-메틸-1-(4-(메틸티오)페닐)-2-모폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-부탄-1-온 등을 들 수 있다.
상기 벤조페논계 화합물의 예로는, 벤조페논, 벤조일 안식향산, 벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸 아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 3,3'-디메틸-2-메톡시벤조페논 등을 들 수 있다.
상기 티오크산톤계 화합물의 예로는, 티오크산톤, 2-크롤티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤 등을 들 수 있다.
상기 벤조인계 화합물의 예로는, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤질디메틸케탈 등을 들 수 있다.
상기 트리아진계 화합물의 예로는, 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐 4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(3', 4'-디메톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시나프틸)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-톨릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-비페닐 4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 비스(트리클로로메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시나프토1-일)-4,6-스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-4-트리 클로로메틸(피페로닐)-6-트리아진, 2-4-트리클로로메틸(4'-메톡시스티릴)- 6-트리아진 등을 들 수 있다.
상기 광개시제는 상기 화합물 이외에도 카바졸계 화합물, 디케톤류 화합물, 술포늄 보레이트계 화합물, 디아조계 화합물, 이미다졸계 화합물, 비이미다졸계 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 광개시제는 라디칼 중합 개시제로서　과산화물계 화합물, 아조비스계 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 과산화물계 화합물의 예로는, 메틸에틸케톤 퍼옥사이드, 메틸이소부틸케톤 퍼옥사이드, 사이클로헥사논 퍼옥사이드, 메틸사이클로헥사논 퍼옥사이드, 아세틸아세톤 퍼옥사이드 등의 케톤 퍼옥사이드류; 이소부티릴 퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드, o-메틸벤조일 퍼옥사이드, 비스-3,5,5-트리메틸헥사노일 퍼옥사이드 등의 디아실 퍼옥사이드류; 2,4,4, -트리메틸펜틸-2-하이드로 퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠하이드로 퍼옥사이드, 쿠멘하이드로 퍼옥사이드, t-부틸하이드로 퍼옥사이드 등의 하이드로 퍼옥사이드류; 디쿠밀 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 1,3-비스(t-부틸옥시이소프로필)벤젠, t-부틸퍼옥시발레르산 n-부틸에스테르 등의 디알킬 퍼옥사이드류; 2,4,4-트리메틸펜틸 퍼옥시페녹시아세테이트, α-쿠밀 퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸 퍼옥시벤조에이트, 디-t-부틸 퍼옥시트리메틸아디페이트 등의 알킬 퍼에스테르류; 디-3-메톡시 부틸 퍼옥시디카보네이트, 디-2-에틸헥실 퍼옥시디카보네이트, 비스-4-t-부틸사이클로헥실 퍼옥시디카보네이트, 디이소프로필 퍼옥시디카보네이트, 아세틸사이클로헥실술포닐 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥시아릴카보네이트등의 퍼카보네이트류 등을 들 수 있다.
상기 아조비스계 화합물의 예로는, 1,1'-아조비스사이클로헥산-1-카르보니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2, -아조비스(메틸이소부티레이트), 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), α, α'-아조비스(이소부틸니트릴) 및 4,4'-아조비스(4-시아노발레인산) 등을　들 수 있다.
상기 광개시제는 빛을 흡수하여 들뜬 상태가 된 후 그 에너지를 전달함으로써 화학반응을 일으키는 광증감제와 함께 사용될 수도 있다. 상기 광증감제의 예로는, 테트라에틸렌글리콜 비스-3-머캡토 프로피오네이트, 펜타에리트리톨 테트라키스-3-머캡토 프로피오네이트, 디펜타에리트리톨 테트라키스-3-머캡토 프로피오네이트 등을 들 수 있다.
상기 광개시제는　상기 감광성 조성물 총량에 대하여 0.01 내지 10 중량%, 예컨대 0.1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 　상기 광개시제가 상기 범위 내로 포함될 경우, 패턴 형성 공정에서 노광시 경화가 충분히 일어나 우수한 신뢰성을 얻을 수 있으며, 패턴의 내열성, 내광성 및 내화학성이 우수하고, 해상도 및 밀착성 또한 우수하며, 미반응 개시제로 인한 투과율의 저하를 막을 수 있다.
(D) 카도계 화합물
본 발명의 일 구현예에 따른 감광성 조성물은 하기 화학식 (1)로 표시되는 카도계 화합물을 포함한다.
화학식 (1)
Figure pat00036
상기 화학식 (1)에서,
1) R1 및 R2은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
2) R1 및 R2은 인접한 기끼리 고리를 형성할 수 있으며,
3) a 또는 b는 서로 독립적으로 0~4의 정수이고,
4) X1은 화학식 (A) 또는 화학식 (B)이며,
화학식 (A)
Figure pat00037
화학식 (B)
Figure pat00038
상기 화학식 (A) 및 화학식 (B)에서
4-1) *은 연결 부위를 나타나며,
4-2) X2 및 X3는 서로 독립적으로 C 또는 Si 이고,
4-3) X4는 O, S, SO2 또는 NR'이며,
4-4) R' 및 R3 ~ R6은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
4-5) R3 ~ R6은 이웃한 기끼리 고리를 형성할 수 있으며,
4-6) c~f는 서로 독립적으로 0~4의 정수이고,
5) A1 및 A2는 서로 독립적으로 화학식 (C) 또는 화학식 (D)이며,
화학식 (C)
Figure pat00039
화학식 (D)
Figure pat00040
상기 화학식 (C) 및 화학식 (D)에서,
5-1) * 는 결합 위치를 나타내고,
5-2) R7 ~ R10은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
5-3) Y1 및 Y2는 화학식 (E)이며,
화학식 (E)
Figure pat00041
상기 화학식 (E)에서,
5-3-1) * 는 결합 위치를 나타내고,
5-3-2) R11은 수소 또는 C1~C30의 알킬이며,
6) A3 및 A4는 서로 독립적으로 수소, 화학식 (F) 또는 화학식 (G)이고,
화학식 (F)
Figure pat00042
화학식 (G)
Figure pat00043
상기 화학식 (F) 및 화학식 (G)에서,
6-1) * 는 결합 위치를 나타내고,
6-2) L2는 플루오렌일렌기, C2~C30의 알킬렌, C6~C30의 아릴렌, C2~C30의 헤테로고리, C1~C30의 알콕실렌, C6~C30의 아릴옥시기, C2~C30의 폴리에틸렌옥시기이고,
6-3) R13~R15는 서로 독립적으로 수소 또는 메틸기이며,
7) 상기 R', L2, R1 ~ R11 및 R13~R15은 각각 중수소; 할로겐; C1~C30의 알킬기 또는 C6~C30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 아미노기; 니트로기; C1~C30의 알킬싸이오기; C1~C30의 알콕시기; C6~C30의 아릴알콕시기; C1~C30의 알킬기; C2~C30의 알켄일기; C2~C30의 알킨일기; C6~C30의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C30의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C3~C30의 지방족고리기; C7~C30의 아릴알킬기; C8~C30의 아릴알켄일기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고, 인접한 치환기끼리 고리를 형성할 수 있다.
상기 R', R1 ~ R10 및 R13~R15가 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴기, 예컨대 페닐, 바이페닐, 나프틸, 터페닐 등일 수 있다.
상기 R', L2, R1 ~ R10 및 R13~R15이 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C18의 헤테로고리기, 예컨대 다이벤조퓨란, 다이벤조싸이오펜, 나프토벤조싸이오펜, 나프토벤조퓨란 등일 수 있다.
상기 R', R1 ~ R10 및 R13~R15가 플루오렌일기인 경우, 바람직하게는 9,9-다이메틸-9H-플루오렌, 9,9-다이페닐-9H-플루오렌일기, 9,9'-스파이로바이플루오렌 등일 수 있다.
상기 L2가 아릴렌기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴렌기, 더욱 바람직하게는 C6~C18의 아릴렌기, 예컨대 페닐, 바이페닐, 나프틸, 터페닐 등일 수 있다.
상기 화학식 (F)로 표시되는 구조에서 L2가 폴리에틸렌옥시기인 경우, 상기 폴리에틸렌옥시기는 모노에틸렌옥시기, 디에틸렌옥시기, 트리에틸렌옥시기, 테트라에틸렌옥시기, 펜타에틸 렌옥시기, 헥사에틸렌옥시기, 헵타에틸렌옥시기, 옥타에틸렌옥시기, 노나에틸렌옥시기, 데카에틸렌옥시기, 운데 카에틸렌옥시기, 도데카에틸렌옥시기, 트리데카에틸렌옥시기, 테트라데카에틸렌옥시기, 및 펜타데카에틸렌옥시 기로 이루어지는 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
상기 R', R1 ~ R11 및 R13~R15가 알킬기인 경우, 바람직하게는 C1~C10의 알킬기일 수 있고, 예컨대 메틸, t-부틸 등일 수 있다.
상기 R', R1 ~ R10 및 R13~R15가 알콕실기인 경우, 바람직하게는 C1~C20의 알콕실기, 더욱 바람직하게는 C1~C10의 알콕실기, 예컨대 메톡시, t-부톡시 등일 수 있다.
상기 R', L2, R1 ~ R10 및 R13~R15의 이웃한 기끼리 서로 결합하여 형성된 고리는 C6~C60의 방향족고리기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 또는 C3~C60의 지방족고리기일 수 있으며, 예컨대, 이웃한 기끼리 서로 결합하여 방향족고리를 형성할 경우, 바람직하게는 C6~C20의 방향족고리, 더욱 바람직하게는 C6~C14의 방향족고리, 예컨대 벤젠, 나프탈렌, 페난트렌 등을 형성할 수 있다.
상기 화학식 (1)로 표시되는 카도계 화합물에서 X1은 화학식 (A)로 표시되는 구조인 것이 바람직하며, 상기 화학식 (A)로 표시되는 구조에서 X2는 탄소원자인 것이 바람직하다. 상기 기재한 바와 같이 화학식 (1)로 표시되는 카도계 화합물이 플루오렌 골격을 포함할 경우, 상기 감광성 조성물로 형성한 패턴의 내열성 및 내화학성이 우수하여 바람직하며 특히, 상기 감광성 조성물의 굴절률이 높아져 감광도를 향상시킬 수 있어 매우 바람직하다.
상기 화학식 (1)로 표시되는 카도계 화합물은 다관능의 (메타)아크릴레이트기를 포함할 수 있으며, 특히 우레탄 골격의 연결기로 결합된 (메타)아크릴레이트기를 포함하는 것이 특징이다. 상기 우레탄 골격의 연결기는 카도계 골격과 (메타)아크릴레이트기 사이를 안정적으로 결합시키며 이에 따라 카도계 골격과 (메타)아크릴레이트기의 사이가 끊어짐에 따라 발생할 수 있는 아웃가스를 감소시킬 수 있어 바람직하다.
포토리쏘그래피 공정을 통해 상기 화학식 (1)로 표시되는 카도계 화합물을 포함하는 감광성 조성물로 패턴을 형성할 경우, 감광성 조성물의 감광도가 향상되어 패턴의 가장자리에 언더컷 현상이 발생하지 않으며, 후열처리(post baking) 공정을 100℃ 하의 온도에서 진행하여도 패턴이 충분이 경화되어 기판과의 접착력이 우수하며, 이에 따라 높은 해상도와 신뢰성을 갖는 패턴을 형성할 수 있다.
상기 화학식 (1)로 표시되는 카도계 화합물은 하기 화학식 (1-1) 내지 화학식 (1-14)로 표시되는 카도계 화합물을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
화학식 (1-1)
Figure pat00044
화학식 (1-2)
Figure pat00045
화학식 (1-3)
Figure pat00046
화학식 (1-4)
Figure pat00047
화학식 (1-5)
Figure pat00048
화학식 (1-6)
Figure pat00049
화학식 (1-7)
Figure pat00050
화학식 (1-8)
Figure pat00051
화학식 (1-9)
Figure pat00052
화학식 (1-10)
Figure pat00053
화학식 (1-11)
Figure pat00054
화학식 (1-12)
Figure pat00055
화학식 (1-13)
Figure pat00056
화학식 (1-14)
Figure pat00057
상기 화학식 (1-1) 내지 화학식 (1-14)에서,
1) R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
2) R1 및 R2는 인접한 기끼리 고리를 형성할 수 있으며,
3) a 및 b는 서로 독립적으로 0~4의 정수이고,
4) X1은 상기 화학식 (A) 또는 화학식 (B)이다.
상기 카도계 화합물은 상기 감광성 조성물에 대하여 용매를 제외한 고형분 기준 1 중량% 내지 50 중량% 포함될 수 있고, 구체적으로는 1 중량% 내지 30 중량%로 포함될 수 있다. 상기 카도계 화합물이 상기 범위 내로 포함되는 경우 우수한 감광도, 내열성 및 내화학성을 얻을 수 있다.
(E) 용매
상기 용매는 상기 알칼리 가용성 수지, 상기 반응성 불포화 화합물, 상기 안료, 상기 카도계 화합물 및 상기 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 모노메틸에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸에테르 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 탄화 수소류; 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 4-히드록시-4-메틸-2-펜타논, 메틸-n-프로필케톤, 메틸-n-부틸케톤, 메틸-n-아밀케톤, 2-헵타논 등의 케톤류; 초산 에틸, 초산-n-부틸, 초산 이소부틸 등의 포화 지방족 모노카르복실산 알킬 에스테르류; 젖산 메틸, 젖산 에틸 등의 젖산 에스테르류; 옥시 초산 메틸, 옥시 초산 에틸, 옥시 초산 부틸 등의 옥시 초산 알킬 에스테르류; 메톡시 초산 메틸, 메톡시 초산 에틸, 메톡시 초산 부틸, 에톡시 초산 메틸, 에톡시 초산 에틸 등의 알콕시 초산 알킬 에스테르류; 3-옥시 프로피온산 메틸, 3-옥시 프로피온산 에틸 등의 3-옥시 프로피온산 알킬에스테르류; 3-메톡시 프로피온산 메틸, 3-메톡시 프로피온산 에틸, 3-에톡시 프로피온산 에틸, 3-에톡시 프로피온산 메틸 등의 3-알콕시 프로피온산 알킬 에스테르류; 2-옥시 프로피온산 메틸, 2-옥시 프로피온산 에틸, 2-옥시 프로피온산 프로필 등의 2-옥시 프로피온산 알킬 에스테르류; 2-메톡시 프로피온산 메틸, 2-메톡시 프로피온산 에틸, 2-에톡시 프로피온산 에틸, 2-에톡시 프로피온산 메틸 등의 2-알콕시 프로피온산 알킬 에스테르류; 2-옥시-2-메틸 프로피온산 메틸, 2-옥시-2-메틸 프로피온산 에틸 등의 2-옥시-2-메틸 프로피온산 에스테르류, 2-메톡시-2-메틸 프로피온산 메틸, 2-에톡시-2-메틸 프로피온산 에틸 등의 2-알콕시-2-메틸 프로피온산 알킬류의 모노옥시 모노카르복실산 알킬 에스테르류; 2-히드록시 프로피온산 에틸, 2-히드록시-2-메틸 프로피온산 에틸, 히드록시 초산 에틸, 2-히드록시-3-메틸 부탄산 메틸 등의 에스테르류; 피루빈산 에틸 등의 케톤산 에스테르류 등이 있다.
또한, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸포름아닐라드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸술폭시드, 벤질에틸에테르, 디헥실에테르, 아세틸아세톤, 이소포론, 카프론산, 카프릴산, 1-옥탄올, 1-노난올, 벤질알코올, 초산 벤질, 안식향산 에틸, 옥살산 디에틸, 말레인산 디에틸, γ-부티로락톤, 탄산 에틸렌, 탄산 프로필렌, 페닐 셀로솔브 아세테이트 등의 고비점 용매도 사용될 수 있다.
상기 용매들 중 상용성 및 반응성을 고려하여, 에틸렌 글리콜 모노에틸에테르등의 글리콜 에테르류; 에틸 셀로 솔브 아세테이트 등의 에틸렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류; 2-히드록시 프로피온산 에틸 등의 에스테르류; 디에틸렌 글리콜 모노메틸에테르 등의 카르비톨류; 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필에테르 아세테이트 등의 프로필렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류가 사용될 수 있다.
상기 용매는　상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 잔부량으로 포함될 수 있으며, 구체적으로는 50 내지 90 중량%로 포함될 수 있다. 상기 용매가 상기 범위 내로 포함될 경우, 상기 감광성 수지 조성물이 적절한 점도를 가짐에 따라 패턴층 제조시 공정성이 우수하다.
(F) 착색제(Coloerant)
본 발명의 일 실시예에 따른 감광성 조성물은 패턴에 착색하기 위해 다양한 안료 및 염료와 같은 색소를 각각 독립적 또는 함께 포함할 수 있으며 안료는 유기 안료 및 무기 안료 모두 사용 가능하다.
상기 안료는 적색 안료, 녹색 안료, 청색 안료, 황색 안료, 흑색 안료 등이 있다.
상기 안료는 이들을 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 이들의 예에 한정되는 것은 아니다.
상기 적색 안료의 예로는　C.I. 적색 안료 254, C.I. 적색 안료 255, C.I. 적색 안료 264, C.I. 적색 안료 270, C.I. 적색 안료 272, C.I. 적색 안료 177, C.I. 적색 안료 89 등을 들 수 있다. 　
상기 녹색 안료의 예로는 C.I. 녹색 안료 36, C.I. 녹색 안료 7 등과 같은 할로겐이 치환된 구리 프탈로시아닌 안료를 들 수 있다.
상기 청색 안료의 예로는 C.I. 청색 안료 15:6, C.I. 청색 안료 15, C.I. 청색 안료 15:1, C.I. 청색 안료 15:2, C.I. 청색 안료 15:3, C.I. 청색 안료 15:4, C.I. 청색 안료 15:5, C.I. 청색 안료 16 등과 같은 구리프탈로시아닌 안료를 들 수 있다.
상기 황색 안료의 예로는 C.I. 황색 안료 139 등과 같은 이소인돌린계 안료, C.I. 황색 안료 138 등과 같은 퀴노프탈론계 안료, C.I. 황색 안료 150 등과 같은 니켈 컴플렉스 안료 등을 들 수 있다.
상기 흑색 안료의 예로는 벤조퓨라논 블랙, 락탐 블랙, 아닐린 블랙, 퍼릴렌 블랙, 티타늄 블랙, 카본 블랙 등을　들 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물에 상기 안료를 분산시키기 위해 분산제를 함께 사용할 수 있다. 구체적으로는, 상기 안료를 분산제로 미리 표면처리하여 사용하거나, 상기 감광성 수지 조성물 제조시 상기 안료와 함께 분산제를 첨가하여 사용할 수 있다.
상기 분산제로는 비이온성 분산제, 음이온성 분산제, 양이온성 분산제 등을 사용할 수 있다.
상기 분산제의 구체적인 예로는, 폴리알킬렌글리콜 및 이의 에스테르, 폴리옥시알킬렌, 다가알코올 에스테르 알킬렌 옥사이드 부가물, 알코올알킬렌 옥사이드 부가물, 술폰산 에스테르, 술폰산 염, 카르복실산 에스테르, 카르복실산 염, 알킬아미드 알킬렌 옥사이드 부가물, 알킬 아민 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 분산제의 시판되는 제품을 예로 들면, BYK社의 DISPERBYK-101, DISPERBYK-130, DISPERBYK-140, DISPERBYK-160, DISPERBYK-161, DISPERBYK-162, DISPERBYK-163, DISPERBYK-164, DISPERBYK-165, DISPERBYK-166, DISPERBYK-170, DISPERBYK-171, DISPERBYK-182, DISPERBYK-2000, DISPERBYK-2001 등; BASF社의 EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA-48, EFKA-49, EFKA-100, EFKA-400, EFKA-450 등; Zeneka社의 Solsperse 5000, Solsperse 12000, Solsperse 13240, Solsperse 13940, Solsperse 17000, Solsperse 20000, Solsperse 24000GR, Solsperse 27000, Solsperse 28000 등; 또는 Ajinomoto社의 PB711, PB821 등이 있다.
상기　분산제는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.1 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 분산제가 상기 범위 내로 포함될 경우, 상기 감광성 수지 조성물의 분산성이 우수하며, 이에 따라 차광층 제조시 안정성, 현상성 및 패턴성이 우수하다.
상기 안료는 수용성 무기염 및 습윤제를 이용하여 전처리하여 사용할 수도 있다. 상기 안료를 상기와 같이 전처리하여 사용할 경우, 안료의 1차 입도를 미세화할 수 있다. 상기 전처리는 상기 안료를 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 글리콜모노메틸에테르 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 안료는 20 nm 내지 110 nm의 평균 입경을 가질 수 있다. 안료의 평균 입경이 상기 범위 내인 경우, 내열성 및 내광성이 우수하면서도 미세한 패턴을 효과적으로 형성할 수 있다.
한편, 상기 염료의 구체적인 예로는, C.I. 솔벤트 염료로서, C.I. 솔벤트 옐로우 4, 14, 15, 16, 21, 23, 24, 38, 56, 62, 63, 68, 79, 82, 93, 94, 98, 99, 151, 162, 163 등의 황색 염료; C.I. 솔벤트 레드 8, 45, 49, 89, 111, 122, 125, 130, 132, 146, 179 등의 적색 염료; C.I. 솔벤트 오렌지 2, 7, 11, 15, 26, 41, 45, 56, 62 등의 오렌지색 염료; C.I. 솔벤트 블루 5, 35, 36, 37, 44, 59, 67, 70 등의 청색 염료; C.I. 솔벤트 바이올렛 8, 9, 13, 14, 36, 37, 47, 49 등의 바이올렛 염료; C.I. 솔벤트 그린 1, 3, 4, 5, 7, 28, 29, 32, 33, 34, 35 등의 녹색 염료 등을 들 수 있다.
그 중에서도 C.I. 솔벤트 염료 중 유기용매에 대한 용해성이 우수한 C.I. 솔벤트 옐로우 14, 16, 21, 56, 151, 79, 93; C.I. 솔벤트 레드 8, 49, 89, 111, 122, 132, 146, 179; C.I. 솔벤트 오렌지 41, 45, 62; C.I. 솔벤트 블루 35, 36, 44, 45, 70; C.I. 솔벤트 바이올렛 13이 바람직하다. 특히, C.I. 솔벤트 옐로우 21, 79; C.I. 솔벤트 레드 8, 122, 132; C.I. 솔벤트 오렌지 45, 62가 보다 바람직하다.
또한, C.I. 애시드 염료로서 C.I.애시드 옐로우 1, 3, 7, 9, 11, 17, 23, 25, 29, 34, 36, 38, 40, 42, 54, 65, 72, 73, 76, 79, 98, 99, 111, 112, 113, 114, 116, 119, 123, 128, 134, 135, 138, 139, 140, 144, 150, 155, 157, 160, 161, 163, 168, 169, 172, 177, 178, 179, 184, 190, 193, 196, 197, 199, 202, 203, 204, 205, 207, 212, 214, 220, 221, 228, 230, 232, 235, 238, 240, 242, 243, 251 등의 황색 염료; C.I.애시드 레드 1, 4, 8, 14, 17, 18, 26, 27, 29, 31, 34, 35, 37, 42, 44, 50, 51, 52, 57, 66, 73, 80, 87, 88, 91, 92, 94, 97, 103, 111, 114, 129, 133, 134, 138, 143, 145, 150, 151, 158, 176, 182, 183, 198, 206, 211, 215, 216, 217, 227, 228, 249, 252, 257, 258, 260, 261, 266, 268, 270, 274, 277, 280, 281, 195, 308, 312, 315, 316, 339, 341, 345, 346, 349, 382, 383, 394, 401, 412, 417, 418, 422, 426 등의 적색 염료; C.I.애시드 오렌지 6, 7, 8, 10, 12, 26, 50, 51, 52, 56, 62, 63, 64, 74, 75, 94, 95, 107, 108, 169, 173 등의 오렌지색 염료; C.I.애시드 블루 1, 7, 9, 15, 18, 23, 25, 27, 29, 40, 42, 45, 51, 62, 70, 74, 80, 83, 86, 87, 90, 92, 96, 103, 112, 113, 120, 129, 138, 147, 150, 158, 171, 182, 192, 210, 242, 243, 256, 259, 267, 278, 280, 285, 290, 296, 315, 324:1, 335, 340 등의 청색 염료; C.I.애시드 바이올렛 6B, 7, 9, 17, 19, 66 등의 보라색 염료; C.I.애시드 그린 1, 3, 5, 9, 16, 25, 27, 50, 58, 63, 65, 80, 104, 105, 106, 109 등의 녹색 염료 등이 있다.
상기 애시드 염료 중 유기용매에 대한 용해도가 우수한 C.I.애시드 옐로우 42; C.I.애시드 레드 92; C.I.애시드 블루 80, 90; C.I.애시드 바이올렛 66; C.I.애시드 그린 27이 바람직하다.
또한, C.I.다이렉트 염료로서, C.I.다이렉트 옐로우 2, 33, 34, 35, 38, 39, 43, 47, 50, 54, 58, 68, 69, 70, 71, 86, 93, 94, 95, 98, 102, 108, 109, 129, 136, 138, 141 등의 황색 염료; C.I.다이렉트 레드 79, 82, 83, 84, 91, 92, 96, 97, 98, 99, 105, 106, 107, 172, 173, 176, 177, 179, 181, 182, 184, 204, 207, 211, 213, 218, 220, 221, 222, 232, 233, 234, 241, 243, 246, 250 등의 적색 염료; C.I.다이렉트 오렌지 34, 39, 41, 46, 50, 52, 56, 57, 61, 64, 65, 68, 70, 96, 97, 106, 107 등의 오렌지색 염료; C.I.다이렉트 블루 38, 44, 57, 70, 77, 80, 81, 84, 85, 86, 90, 93, 94, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 106, 107, 108, 109, 113, 114, 115, 117, 119, 137, 149, 150, 153, 155, 156, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 166, 167, 170, 171, 172, 173, 188, 189, 190, 192, 193, 194, 196, 198, 199, 200, 207, 209, 210, 212, 213, 214, 222, 228, 229, 237, 238, 242, 243, 244, 245, 247, 248, 250, 251, 252, 256, 257, 259, 260, 268, 274, 275, 293 등의 청색 염료; C.I.다이렉트 바이올렛 47, 52, 54, 59, 60, 65, 66, 79, 80, 81, 82, 84, 89, 90, 93, 95, 96, 103, 104 등의 보라색 염료; C.I.다이렉트 그린 25, 27, 31, 32, 34, 37, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 77, 79, 82 등의 녹색 염료 등을 들 수 있다.
또한, C.I. 모단트 염료로서 C.I. 모단트 옐로우 5, 8, 10, 16, 20, 26, 30, 31, 33, 42, 43, 45, 56, 61, 62, 65 등의 황색 염료; C.I. 모단트 레드1, 2, 3, 4, 9, 11, 12, 14, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 30, 32, 33, 36, 37, 38, 39, 41, 43, 45, 46, 48, 53, 56, 63, 71, 74, 85, 86, 88, 90, 94, 95 등의 적색 염료; C.I. 모단트 오렌지 3, 4, 5, 8, 12, 13, 14, 20, 21, 23, 24, 28, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 42, 43, 47, 48 등의 오렌지색 염료; C.I. 모단트 블루 1, 2, 3, 7, 8, 9, 12, 13, 15, 16, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 30, 31, 32, 39, 40, 41, 43, 44, 48, 49, 53, 61, 74, 77, 83, 84 등의 청색 염료; C.I. 모단트 바이올렛 1, 2, 4, 5, 7, 14, 22, 24, 30, 31, 32, 37, 40, 41, 44, 45, 47, 48, 53, 58 등의 보라색 염료; C.I. 모단트 그린 1, 3, 4, 5, 10, 15, 19, 26, 29, 33, 34, 35, 41, 43, 53 등의 녹색 염료 등을 들 수 있다.
본 발명에서는 상기 안료 또는 염료는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 안료 및 염료는 는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 5 내지 40 중량%, 더 자세하게는 8 내지 30 중량%로 포함될 수 있다.　상기 안료가 상기 범위 내로 포함될 경우,　패턴의 경화성 및 밀착성이 우수하며, 목적에 따른 색상을 충분히 발현할 수 있다.
(G) 기타 첨가제
상기 감광성 조성물은 도포시 얼룩이나 반점을 방지하고, 레벨링 성능을 개선하기 위해, 또한 미현상에 의한 잔사의 생성을 방지하기 위하여, 말론산; 3-아미노-1,2-프로판디올; 비닐기 또는 (메타)아크릴옥시기를 포함하는 실란계 커플링제; 레벨링제; 불소계 계면활성제; 라디칼 중합 개시제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 감광성 수지 조성물은 기판과의 밀착성 등을 개선하기 위해, 에폭시 화합물 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 에폭시 화합물의 예로는, 페놀 노볼락 에폭시 화합물, 테트라메틸 비페닐 에폭시 화합물, 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 지환족 에폭시　화합물 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 첨가제의 함량은 원하는 물성에 따라 용이하게 조절될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예는 유기발광 표시장치를 제공할 수 있다.
이하, 도 1을 참조하여 유기발광 표시장치를 설명하면, 본 발명의 구현예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(1), 기판 상의 TFT층(2), 상기 TFT층 상의 평탄층(3), 상기 평탄층 상의 유기 발광 소자층, 상기 유기 발광 소자층 상에 배치되는 밀봉층(8), 밀봉층 상에 배치되는 터치패널(9) 및 상기 터치패널 상에 배치되는 컬러필터를 포함하며, 상기 평탄층, 유기발광 소자층, 밀봉층, 터치패널, 컬러필터 중 하나 이상은 본 발명의 감광성 조성물로 형성된 패턴 또는 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치이다.
상기 패턴 또는 필름은 상기 화학식 (1)로 표시되는 카도계 화합물과 화학식 (2)로 표시되는 반복 단위를 주성분으로 하는 수지를 필수 성분으로 하는 감광성 조성물로 형성된다.
상기 기판(1)은 가요성 기판일 수 있다. 기판은 폴리이미드(PI; polyimide), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET; polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN; polyethylene naphtalate), 폴리카보네이트(PC; polycarbonate), 폴리아릴레이트(PAR; polyarylate), 폴리에테르이미드(PEI; polyetherimide), 및 폴리에테르술폰(PES; polyethersulphone) 등과 같이 내열성 및 내구성이 우수한 플라스틱을 소재로 만들어 질 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 금속 포일이나 박막 유리(thin glass)와 같은 가요성 있는 다양한 소재가 사용될 수 있다.
한편, 기판은 리지드 기판일 수도 있으며, 이때 기판은 SiO2를 주성분으로 하는 유리 재질로 이루어질 수도 있다.
화상이 기판 방향으로 구현되는 배면 발광형(bottom emission type)인 경우에 기판은 투명한 재질로 형성해야 한다. 그러나, 화상이 기판의 반대 방향으로 구현되는 전면 발광형(top emission type)인 경우에 기판은 반드시 투명한 재질로 형성할 필요는 없다. 이 경우 금속으로 기판을 형성할 수 있다. 금속으로 기판을 형성할 경우 기판은 탄소, 철, 크롬, 망간, 니켈, 티타늄, 몰리브덴, 및 스테인레스 스틸(SUS)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기판 상에는 TFT층(2)이 배치될 수 있다. 본 명세서에서 언급되는 TFT층이라는 용어는 유기 발광 소자를 구동하기 위한 박막 트랜지스터(TFT) 어레이를 통칭하는 것으로, 화상을 표시하기 위한 구동부분을 의미하는 것이다. 도 1에는 유기 발광 소자와 유기 발광 소자를 구동하는 구동 박막 트랜지스터만 도시되어 있는데, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명은 도시된 바에 한정되지 않으며, 다수의 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 각종 배선들이 더 포함될 수 있다는 것은 본 기술분야의 당업자들에게 자명하다.
상기 TFT층은 평탄층(3)으로 덮여 보호될 수 있다. 상기 평탄층은 무기 절연막 및/또는 유기 절연막을 포함할 수 있다. 상기 평탄층에 사용될 수 있는 무기 절연막의 예는 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiON), 알루미늄 산화물(Al2O3), 티타늄 산화물(TiO2), 탄탈륨 산화물(Ta2O5), 하프늄 산화물(HfO2), 지르코늄 산화물(ZrO2), BST(Barium Strontium Titanate), PZT(Lead Zirconate-Titanate) 등을 포함할 수 있다.
또한, 평탄층에 사용될 수 있는 유기 절연막의 예들은 일반 범용고분자(PMMA, PS), 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다.
한편, 평탄층은 무기 절연막과 유기 절연막의 복합 적층 구조를 가질 수도 있다.
또한, 평탄층은 본 발명의 감광성 조성물을 포함할 수 있다. 상기 본 발명의 감광성 조성물에 대한 사항은 전술한 본 발명의 일 구현예에 따른 내용과 동일하므로, 생략하기로 한다. 본 발명의 감광성 조성물로 평탄층을 형성할 경우, 본 발명의 감광성 조성물에 포함된 카도계 화합물에 의해 감광성 조성물의 감광도가 향상되어 해상도가 높은 평탄층 패턴을 형성할 수 있으며, 아웃가스 발생이 감소하는 효과가 있어 패턴의 신뢰성이 향상되어 바람직하다.
상기 평탄층 상부에는 유기발광 소자층이 형성될 수 있다. 상기 유기발광 소자층은 평탄층 상에 형성된 화소 전극(4), 이에 대향하도록 배치되는 대향 전극(7) 및 이들 사이에 개재되는 유기물층(6)을 포함할 수 있다. 화소 전극과 대향 전극 사이에 전압이 인가되면, 유기물층은 빛을 방출할 수 있다.
유기물층은 적색광, 녹색광, 청색광 또는 백색광 등을 방출할 수 있다. 유기물층이 백색광을 방출할 경우 컬러 이미지를 표현하기 위해, 또는 유기물층이 적색광, 녹색광, 청색광을 방출할 경우 색순도와 광효율을 높이기 위해 유기 발광 표시 장치는 청색, 녹색, 및 적색 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
유기발광 표시장치는 발광 방향에 따라 배면 발광 타입(bottom emission type), 전면 발광 타입(top emission type) 및 양면 발광 타입(dual emission type) 등으로 구별될 수 있다. 배면 발광 타입의 유기발광 표시장치에서는 화소 전극이 광투과 전극으로 구비되고 대향 전극은 반사 전극으로 구비된다. 전면 발광 타입의 유기 발광 표시 장치에서는 화소 전극이 반사 전극으로 구비되고 대향 전극이 반투과 전극으로 구비된다.
본 발명에서는 유기발광 소자가 밀봉층의 방향으로 발광하는 전면 발광 타입을 기준으로 설명한다.
화소 전극은 반사 전극일 수 있다. 화소 전극은 반사층과 일함수가 높은 투명 또는 반투명 전극층의 적층 구조를 포함할 수 있다. 반사층은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐 주석 산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(IZO; indium zinc oxide), 아연 산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐 산화물(In2O3; indium oxide), 인듐 갈륨 산화물(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄 아연 산화물(AZO; aluminum zinc oxide) 등과 같은 투명 도전성 산화물 물질들 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
화소 전극은 각 화소에 대응하는 아일랜드 형태로 패터닝되어 형성될 수 있다.
또한, 화소 전극은 애노드(anode) 전극으로 기능할 수 있다.
한편, 화소 전극 상에는 화소 전극의 가장자리를 덮고 화소 전극의 중앙부를 노출하는 소정의 개구부를 포함하는 화소정의막(5)이 배치될 수 있다. 상기 개구부에 의해 한정되는 영역상에는 빛을 발광하는 유기 발광층을 포함하는 유기물층이 배치될 수 있다. 유기물층이 배치된 영역은 발광 영역으로 정의될 수 있다.
한편, 화소정의막의 상기 개구부 내에 발광 영역을 형성하는 경우, 발광 영역들의 사이에는 화소 정의막에 의해 돌출된 영역이 배치되며, 이 돌출된 영역에는 유기 발광층이 형성되지 않으므로 비발광 영역으로 정의될 수 있다. 상기 화소 정의막은 본 발명의 감광성 조성물을 포함할 수 있다. 상기 본 발명의 감광성 조성물에 대한 사항은 전술한 본 발명의 일 구현예에 따른 내용과 동일하므로, 생략하기로 한다.
본 발명의 감광성 조성물로 화소 정의막을 형성할 경우, 본 발명의 감광성 조성물에 포함된 카도계 화합물에 의해 감광성 조성물의 감광도가 향상되어 해상도가 높은 화소 정의막 패턴을 형성할 수 있으며, 아웃가스 발생이 감소하는 효과가 있으므로 패턴의 신뢰성이 향상되어 바람직하다.
또한 본 발명의 감광성 조성물은 흑색 안료 또는 염료를 포함할 수 있으며, 흑색 안료 또는 염료를 포함하는 본 발명의 감광성 조성물로 화소정의막을 형성할 경우, 외부로부터 입사되는 빛을 흡수하여 유기발광 표시장치의 시인성을 향상시키는 효과가 있다.
대향 전극은 투과형 전극으로 형성될 수 있다. 대향 전극은 일함수가 작은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag 등과 같은 금속을 얇게 형성한 반투과막일 수 있다. 얇은 금속 반투과막의 고저항 문제를 보완하기 위해, 금속 반투과막 상에 투명 도전성 산화물로 이루어진 투명 도전막이 적층될 수 있다.
대향 전극은 공통 전극의 형태로 기판 전면에 걸쳐 형성될 수 있다.
또한, 이와 같은 대향 전극은 캐소드(cathode) 전극으로 기능할 수 있다.
상기와 같은 화소 전극과 대향 전극은 그 극성이 서로 반대가 될 수도 있다.
유기물층은 빛을 발광하는 유기 발광층을 포함하며, 유기 발광층은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물을 사용할 수 있다. 유기 발광층이 저분자 유기물로 형성된 저분자 유기층인 경우에는, 유기 발광층을 중심으로 화소 전극의 방향으로 정공수송층(hole transport layer: HTL) 및 정공주입층(hole injection layer: HIL) 등이 배치되고, 대향 전극의 방향으로 전자수송층(electron transport layer: ETL) 및 전자주입층(electroninjection layer:EIL) 등이 배치될 수 있다. 물론, 이들 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층, 전자주입층 외에 다른 기능 층들이 적층될 수도 있다.
상기 유기발광 소자층을 덮도록 유기발광 소자층 상에는 밀봉층(8)이 배치될 수 있다. 유기발광 소자층에 포함된 유기발광 소자는 유기물로 구성되어 외부의 수분이나 산소에 의해 쉽게 열화될 수 있다. 따라서 이러한 유기발광 소자를 보호하기 위해 유기발광 소자층을 밀봉해야 한다. 밀봉층은 유기발광 소자층을 밀봉하는 수단으로 복수의 무기막들 및 복수의 유기막들을 교대로 적층한 구조를 가질 수 있다.
본 구현예의 유기발광 표시장치는 밀봉 기판이 아닌 복수의 무기막들 및 복수의 유기막들을 교대로 적층한 박막으로 밀봉층을 형성하는 것이 바람직하며, 밀봉 수단으로 박막을 이용함으로써, 유기발광 표시장치의 플렉서블화 및 박형화를 용이하게 구현할 수 있다.
밀봉층은 복수의 무기막들, 및 복수의 유기막들을 포함할 수 있다. 무기막들과 유기막들은 서로 교대로 적층될 수 있다.
상기 무기막들은 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 무기막들은 알루미늄 산화물, 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물으로 이루어질 수 있다. 다른 예에 따르면, 무기막들은 복수의 무기 절연층들의 적층 구조를 포함할 수 있다. 무기막들은 외부의 수분 및/또는 산소 등이 유기 발광 소자층에 침투하는 것을 억제하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 유기막들은 고분자 유기 화합물일 수 있다. 예컨대, 유기막들은 에폭시, 아크릴레이트 또는 우레탄아크릴레이트 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 유기막들은 무기막들의 내부 스트레스를 완화하거나, 무기막들의 결함을 보완하고 평탄화하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 밀봉층을 구성하는 무기막들과 유기막들의 적층 순서는 한정되어 있지 않으며, 유기발광 소자층 상에 유기막 또는 무기막이 적층될 수 있고, 밀봉층의 최상위층 또한 유기막 또는 무기막일 수 있다.
상기 밀봉층 상에는 터치패널(9)이 형성될 수 있다. 상기 터치패널은 상기 밀봉층 상에 형성된 제1 터치 전극, 이에 대향하도록 배치되는 제2 터치 전극 및 이들 사이에 개재되는 절연층을 포함할 수 있다.
상기 제1 터치 전극 및 제2 터치 전극은 격자 무늬 또는 특정 패턴 형태로 형성될 수 있다. 제1 터치 전극은 상기 밀봉층 상부에 접하여 형성될 수 있으며, 상기 밀봉층과 상기 제1 터치 전극 사이에 무기층이 추가로 구비될 수 있다.
상기 제1 터치 전극 및 제2 터치 전극은 ITO 또는 메탈 메쉬 (metal mesh)로 형성될 수 있으며, 메탈 메쉬로 형성되는 것이 바람직하다.
메탈 메쉬는 불투명한 금속 (구리, 은, 금, 알루미늄 등)을 1~7 ㎛ 두께의 격자 형태로 인쇄하여 제조한 전극으로서, 전도성이 높은 금속을 사용하기 때문에, 저항값이 아주 낮아 터치 응답 속도가 빠르며, 대화면 구현에 용이하고, ITO 필름에 비해 원가가 저렴하다는 장점을 가지고 있다. 또한, 메탈 메쉬 전극은 ITO전극에 비해 반복적힌 굽힘에 대한 내구성이 우수하여 폴더블 디스플레이용 터치 패널 전극으로 사용하기에 적합하다.
상기 절연층은 본 발명의 감광성 조성물로 형성될 수 있다. 상기 본 발명의 감광성 조성물에 대한 사항은 전술한 본 발명의 일 구현예에 따른 내용과 동일하므로, 생략하기로 한다. 본 발명의 감광성 조성물로 절연층을 형성할 경우, 본 발명의 감광성 조성물에 포함된 카도계 화합물에 의해 감광성 조성물의 감광도가 향상되어 해상도가 높은 절연층 패턴을 형성할 수 있으며, 아웃가스 발생이 감소하는 효과가 있으므로 패턴의 신뢰성이 향상되어 바람직하다.
또한, 본 발명의 감광성 조성물은 높은 감광도를 가짐에 따라 광패터닝 공정 중 후열처리 공정을 100℃이하에서 진행하여도 패턴이 충분히 경화되어 절연층 패턴의 내열성 및 내화학성이 확보되므로, 유기발광 소자층의 유기물층에 열에 의한 손상을 주지 않으면서 터치패널의 절연층을 형성시킬 수 있다.
상기 터치패널은 사용자가 터치를 할 때 사람의 몸에 있는 정전용량을 이용하여 전류의 양이 변경된 부분을 인식하고 크기를 계산하여 위치를 검출하는 정전용량 방식의 터치 패널인 것이 바람직하다.
본 발명의 유기발광 표시장치는 도시된 바에 한정되지 않으며, 터치 패널에서 전달된 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하고 터치 영역의 좌표를 판단하는데 필요한 좌표값 등을 제어하는 Control IC, 광투명 접착제(Optical ceal adhesive), 전도 및 신호선 패턴이 형성되어 각종 신호를 전자부품 등에 전달하는 연성회로기판(FPCB), 그 외 각종 전자부품 및 각종 배선들이 더 포함될 수 있다는 것은 본 기술분야의 당업자들에게 자명하다.
상기 터치패널 상에는 컬러필터가 형성될 수 있다. 상기 컬러필터는 사전에 미리 제조되어 유기발광 표시장치 내에 구비되거나, 터치패널 상에 직접 컬러필터를 형성하는 공정이 진행될 수 있다.
상기 컬러필터는 상기 터치패널 상부에 위치하며, 상기 유기발광 소자층의 발광 영역과 수직방향으로 정렬된 컬러부(10)와 상기 비발광 영역과 수직으로 정렬되며 상기 컬러부를 분리하는 컬러분리부(11)를 포함할 수 있다.
본 발명의 감광성 조성물은 상기 컬러부에 포함되어 상기 발광 영역에서 방출되는 빛의 파장 범위를 좁혀 유기발광 표시장치의 색순도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 감광성 조성물은 컬러분리부에 포함되어 유기발광 표시장치로 입사되는 외부광을 흡수 및 차단시켜 야외 시인성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 감광성 조성물은 적색 안료 또는 적색 염료를 포함하여 적색 발광 영역과 수직방향으로 정렬된 적색 컬러부를 형성할 수 있다.
본 발명의 감광성 조성물은 녹색 안료 또는 녹색 염료를 포함하여 녹색 발광 영역과 수직방향으로 정렬된 녹색 컬러부를 형성할 수 있다.
본 발명의 감광성 조성물은 청색 안료 또는 청색 염료를 포함하여 청색 발광 영역과 수직방향으로 정렬된 청색 컬러부를 형성할 수 있다.
본 발명의 감광성 조성물은 흑색 안료 또는 흑색 염료를 포함하여 상기 화소 정의막과 수직방향으로 정렬된 컬러분리부를 형성할 수 있다.
본 발명의 감광성 조성물을 사용하여 컬러필터의 컬러부 또는 컬러분리부를 형성할 경우, 본 발명의 감광성 조성물에 포함된 카도계 화합물에 의해 감광성 조성물의 감광도가 향상되어 해상도가 높은 컬러부 또는 컬러분리부 패턴을 형성할 수 있으며, 아웃가스 발생이 감소하는 효과가 있어 패턴의 신뢰성이 향상되어 바람직하다.
또한, 본 발명의 감광성 조성물은 높은 감광도를 가짐에 따라 광패터닝 공정 중 후열처리 공정을 100℃이하에서 진행하여도 패턴이 충분히 경화되어 컬러부 또는 컬러분리부 패턴의 내열성 및 내화학성이 확보되므로, 유기발광 소자층의 유기물층에 열에 의한 손상을 주지 않으면서 컬러필터를 형성시킬 수 있다.
상기 전술한 유기발광 표시장치의 구조 중 각 층의 위치는 한정되어 있지 않으며, 각 층 사이에 특정 목적과 기능을 가진 여러 기능층들이 추가로 배치될 수 있다는 것은 본 기술 분야의 당업자들에게 자명하며, 본 발명의 유기발광 표시장치는 상기 전술한 구조 및 도면에 한정되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 합성예 및 실시예를 구체적으로 기재하나, 본 발명의 합성예 및 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
합성예 1 (카도계 화합물의 합성)
합성예 1-1
(카도계 화합물 A-1 내지 카도계 화합물 A-3의 합성)
증류관이 설치된 2000ml 3-목 둥근바닥 플라스크에 Propylene glycol methylether acetate 320g (PGMEA, 2421.3mmol, Aldrich社), 9,9-Bis(4-glycidyloxyphenyl)fluorene 250g (540.5mmol, jiangsu ever galaxy chemical社), Acrylic acid 82g (1137.9mmol, Aldrich社) 및 Tetramethyl ammonium bromide 1g (6.5mmol, Aldrich社)을 넣고, 100℃로 승온하여 6시간 동안 교반하였다. 반응 온도를 40℃로 낮추고, 2-Isocyanatoethyl acrylate 153g (1084.1mmol, TCI社)을 3시간 동안 적가하고, 추가로 4시간 교반하여 카도계 화합물 A-1 내지 카도계 화합물 A-3이 PGMEA에 60 중량% 용해된 용액 800g을 얻을 수 있었다. 이후 PGMEA를 감압 증류로 제거하여 생성물을 얻었다. 실리카겔 60 (230~400 mesh, Merck社) 500g을 지름 220mm의 유리 컬럼에 충진시킨 후, 생성물 20g을 로딩하고, 헥산과 에틸아세테이트를 4:1 부피비로 혼합한 용매 10L를 이용하여 분리를 진행하여 카도계 화합물 A-1 내지 카도계 화합물 A-3을 분리하였다. 상기 합성예 1-1의 반응식을 하기 <반응식 1>에 도시하였으며, 상기 카도계 화합물 A-1 내지 카도계 화합물 A-3의 구조는 하기와 같다.
<반응식 1>
Figure pat00058
카도계 화합물 A-1
Figure pat00059
카도계 화합물 A-2
Figure pat00060
카도계 화합물 A-3
Figure pat00061
합성예 1-2
(카도계 화합물 B-1 내지 카도계 화합물 B-3의 합성)
상기 합성예 1-1에서 Propylene glycol methylether acetate를 400g (PGMEA, 3026.6mmol, Aldrich社)을 사용하고, 2-Isocyanatoethyl acrylate 대신 Karenz BEI TM 260g (1086.9mmol, Showa denko社)을 사용한 것을 제외하고, 상기 합성예 1-1과 동일한 방법으로 합성을 진행하여 카도계 화합물 B-1 내지 카도계 화합물 B-3이 PGMEA에 60 중량% 용해된 용액 1000g을 얻을 수 있었다. 이후 PGMEA를 감압 증류로 제거하여 생성물을 얻었다. 실리카겔 60 (230~400 mesh, Merck社) 500g을 지름 220mm의 유리 컬럼에 충진시킨 후, 생성물 20g을 로딩하고, 헥산과 에틸아세테이트를 4:1 부피비로 혼합한 용매 10L를 이용하여 분리를 진행하여 카도계 화합물 B-1 내지 카도계 화합물 B-3을 분리하였다. 상기 카도계 화합물 B-1 내지 카도계 화합물 B-3의 구조는 하기와 같다.
카도계 화합물 B-1
Figure pat00062
카도계 화합물 B-2
Figure pat00063
카도계 화합물 B-3
Figure pat00064
합성예 1-3
(카도계 화합물 C-1 내지 카도계 화합물 C-4의 합성)
상기 합성예 1-1에서 2-Isocyanatoethyl acrylate를 77g (545.6mmol, TCI社) 사용한 것을 제외하고, 상기 합성예 1-1과 동일한 방법으로 합성을 진행하여 카도계 화합물 C-1 내지 카도계 화합물 C-4가 PGMEA에 60 중량% 용해된 용액 800g을 얻을 수 있었다. 이후 PGMEA를 감압 증류로 제거하여 생성물을 얻었다. 실리카겔 60 (230~400 mesh, Merck社) 500g을 지름 220mm의 유리 컬럼에 충진시킨 후, 생성물 20g을 로딩하고, 헥산과 에틸아세테이트를 4:1 부피비로 혼합한 용매 10L를 이용하여 분리를 진행하여 카도계 화합물 C-1 내지 카도계 화합물 C-4를 분리하였다. 상기 카도계 화합물 C-1 내지 카도계 화합물 C-4의 구조는 하기와 같다.
카도계 화합물 C-1
Figure pat00065
카도계 화합물 C-2
Figure pat00066
카도계 화합물 C-3
Figure pat00067
카도계 화합물 C-4
Figure pat00068
합성예 1-4
(카도계 화합물 D-1의 합성)
합성예 1-4a
9,9-Bis(4-glycidyloxyphenyl)fluorene을 25g (54mmol), 아크릴산 7.9g (0.11mol, 대정화금社), 벤질트리에틸암모늄클로라이드 0.03g (0.16mmol, 대정화금社) 및 히드로퀴논 0.01g (0.05mmol, 대정화금社)을 톨루엔 52g (Sigma aldrich社)와 함께 증류관이 설치된 300ml 3-목 둥근바닥 플라스크에 넣고, 110℃에서 6시간 동안 교반하였다. 반응이 종료된 후, 톨루엔을 감압 증류로 제거하여, 하기 단량체 1-1 내지 단량체 1-3이 혼합된 혼합물을 얻었다.
단량체 1-1
Figure pat00069
단량체 1-2
Figure pat00070
단량체 1-3
Figure pat00071
합성예 1-4b
반응기에 상기 합성예 1-4a에서 얻은 혼합물 100g (165mmol) 및 피리딘 35g (442.5mmol, 대정화금社)을 프로필글리콜메틸에틸 아세테이트(Daicel Chemical社) 265g에 넣고 5℃로 냉각시킨 후, 아크릴일클로라이드 33g (364.6mmol, Aldrich社)을 2시간 동안 첨가하고, 6시간을 유지한 후, 여과하여 고체를 얻은 후, 하기 카도계 화합물 D-1로 표시되는 화합물을 얻었다.
카도계 화합물 D-1
Figure pat00072
합성예 2 (알칼리 가용성 수지의 합성)
합성예 2-1
(단량체 1-1 내지 단량체 1-3의 제조)
9,9-Bis(4-glycidyloxyphenyl)fluorene을 25g (54mmol), 아크릴산 7.9g (0.11mol, 대정화금社), 벤질트리에틸암모늄클로라이드 0.03g (0.16mmol, 대정화금社) 및 히드로퀴논 0.01g (0.05mmol, 대정화금社)을 톨루엔 52g (Sigma aldrich社)와 함께 증류관이 설치된 300ml 3-목 둥근바닥 플라스크에 넣고, 110℃에서 6시간 동안 교반하였다. 반응이 종료된 후, 톨루엔을 감압 증류로 제거하여 생성물을 얻었다. 실리카겔 60 (230~400 mesh, Merck社) 500g을 지름 220mm의 유리 컬럼에 충진시킨 후, 생성물 20g을 충진시키고, 헥산과 에틸아세테이트를 4:1 부피비로 혼합한 용매 10L를 이용하여 분리를 진행하여 단량체 1-1 내지 단량체 1-3을 분리하였다.
합성예 2-2 내지 합성예 2-8
(Polymer 1-1 내지 1-7의 제조)
합성예 2-1에서 얻은 단량체 1-1, 단량체 1-2 및 단량체 1-3을 합이 5g (8.2mmol)이 되게 아래 표 1과 같이 각각 증류관이 설치된 50ml 3-목 둥근바닥 플라스크에 넣고, Benzyltriethyl ammonium chloride 0.005g (0.03mmol, 대정화금社), 히드로퀴논 0.001g (0.01mmol, 대정화금社) 및 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 14g (Sigma aldrich社)를 증류관이 설치된 3-목 둥근바닥 플라스크에 투입하고, 비페닐테트라카복실산 이무수물 1.21g (4mmol, Mitsubishi Gas社) 및 테트라히드로프탈산 0.38g (2mmol, Sigma aldrich社)을 추가한 후, 110℃에서 6시간 동안 교반하였다. 반응이 종료된 후, 반응액을 회수하여 단량체 1-1, 1-2 및 1-3 구조의 반복 단위가 섞여 있는 polymer 1-1 내지 1-7을 고형분 45%의 용액 형태로 얻을 수 있었다. 합성된 고분자들은 겔투과 크로마토그래피 (Agilent社)를 이용하여 분자량을 분석하였다.
합성예 2-2
(Polymer 1-1)		 합성예 2-3
(Polymer 1-2)		 합성예 2-4
(Polymer 1-3)		 합성예 2-5
(Polymer 1-4)		 합성예 2-6
(Polymer 1-5)		 합성예 2-7
(Polymer 1-6)		 합성예 2-8
(Polymer 1-7)
단량체 1-1 3 g
(4.95
mmol)		 1 g
(1.65
mmol)		 1 g
(1.65
mmol)		 4.25 g
(7.01
mmol)		 0.25 g
(0.41
mmol)		 5 g
(8.24
mmol)		 0 g
단량체 1-2 1 g(1.65
mmol)		 3 g
(4.95
mmol)		 1 g
(1.65
mmol)		 0.25 g
(0.41
mmol)		 4.25 g
(7.01
mmol)		 0 g 5 g
(8.24
mmol)
단량체 1-3 1 g(1.65
mmol)		 1 g
(1.65
mmol)		 3 g
(4.95
mmol)		 0.5 g
(0.83
mmol)		 0.5 g
(0.83
mmol)		 0 g 0 g
무게 평균
분자량		 4,800 g/mol 4,200 g/mol 4,600 g/mol 4,400 g/mol 4,100 g/mol 5,200 g/mol 3,300 g/mol
합성예 2-9
(화합물 2-1의 제조)
냉각수가 연결된 증류관이 설치된 3-목 둥근바닥 플라스크에 trichloro silane 20g (0.147mol, Gelest社)과 6-chloro-1-hexene 17.51g (0.147mol, Aldrich社)을 ethyl acetate 200ml에 용해시키고, Platinum(0)-1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex solution 0.02g (2wt% in xylene, Aldrich社)을 투입하고, 질소를 투입하며 75℃로 승온하여 5시간 반응시킨 후, 용액을 0.1㎛ Teflon 재질의 membrane에 필터하여 platinum 촉매를 제거한다. 그 후, 메탄올 15.6g (0.487mol)을 상온에서 30분 동안 적가하고, 다시 50℃로 승온하여 2시간 동안 추가로 반응시킨 후, 반응액을 감압 증류하여 용매를 제거한다. 이렇게 얻어진 6-Chlorohexyltrimethoxysilane 24g (0.1mol)과 Sodium methoxide 8g (0.15mol, Aldrich社), Hydrogen sulfide THF solution (0.8M 농도) 187ml (0.15mol) 및 메탄올 100ml를 autoclave에 넣고, 100℃에서 2시간 동안 반응을 진행한다. 반응액을 냉각시킨 후, 상온에서 Hydrogen chloride in methanol (1.25M 농도) 100ml를 30분간 적가하고, 생성된 염을 여과하여 제거한 후, 감압 증류하여 화합물 2-1을 23g 얻을 수 있었다.
화합물 2-1
Figure pat00073
합성예 2-10
(화합물 2-2의 제조)
합성예 2-9에서 6-chloro-1-hexene 대신에 9-Chloro-1-nonene 23.7g (0.147mol, AK Scientific社)을 사용한 것만 제외하고 동일하게 진행하였다.
화합물 2-2
Figure pat00074
합성예 2-11
(화합물 2-3의 제조)
합성예 2-9에서 6-chloro-1-hexene 대신에 12-Chloro-1-dodecene 30g (0.147mol, Atomax Chemicals社)을 사용한 것만 제외하고 동일하게 진행하였다.
화합물 2-3
Figure pat00075
합성예 2-12
(화합물 2-4의 제조)
합성예 2-9에서 platinum을 제거한 후 투입한 메탄올 대신에 에탄올 22.4g (0.487mol, Aldrich社)을 사용한 것만 제외하고 동일하게 진행하였다.
화합물 2-4
Figure pat00076
합성예 2-13
(화합물 2-5의 제조)
합성예 2-9에서 platinum을 제거한 후 투입한 메탄올 대신에 1-butanol 36g (0.487mol, Aldrich社)을 사용한 것만 제외하고 동일하게 진행하였다.
화합물 2-5
Figure pat00077
합성예 2-14
(화합물 2-6의 제조)
합성예 2-9에서 trichlorosilane 대신에 dichloromethylsilane 18g (0.147mol)을 사용한 것만 제외하고 동일하게 진행하였다.
화합물 2-6
Figure pat00078
합성예 2-15
(Binder 1-1의 제조)
합성예 2-2에서 제조한 Polymer 1-1의 용액 360g에 화합물 2-7과 같은 KBM 803 (3-(Trimethoxysilyl)-1-propanethiol 6.36g (34mmol, Shinetsu社))을 넣고, 60℃로 승온시킨 뒤, 4시간 동안 교반하여 화합물 2-7과 같은 실란 그룹이 치환된 알칼리 가용성 수지 binder 1-1을 얻을 수 있었다.
화합물 2-7
Figure pat00079
합성예 2-16 내지 합성예 2-21
(Binder 1-2 내지 Binder 1-7의 제조)
상기 합성예 2-15에서 Polymer 1-1의 용액 대신 하기 표 1에 기재된 Polymer 1-2 내지 Polymer 1-7을 사용한 점을 제외하고는, 상기 합성예 2-15와 동일한 방법으로 실란 그룹이 치환된 알칼리 가용성 수지 Binder 1-2 내지 Binder 1-7을 제조하였다.
합성예 2-15
(Binder 1-1)		 합성예 2-16
(Binder 1-2)		 합성예 2-17
(Binder 1-3)		 합성예 2-18
(Binder 1-4)		 합성예 2-19
(Binder 1-5)		 합성예 2-20
(Binder 1-6)		 합성예 2-21
(Binder 1-7)
Polymer backbone Polymer 1-1 Polymer 1-2 Polymer 1-3 Polymer 1-4 Polymer 1-5 Polymer 1-6 Polymer 1-7
실란 그룹 화합물 2-7 화합물 2-7 화합물 2-7 화합물 2-7 화합물 2-7 화합물 2-7 화합물 2-7
고형분 34 % 34 % 34 % 34 % 34 % 34 % 34 %
무게 평균
분자량		 4,880 g/mol 4,250 g/mol 4,680 g/mol 4,430 g/mol 4,140 g/mol 5,270 g/mol 3,320 g/mol
합성예 2-22
(Binder 2-1의 제조)
합성예 2-2에서 제조한 Polymer 1-1의 용액 360g에 6-(Trimethoxysilyl)-1-hexanethiol (화합물 2-1) 8.1g (34mmol)을 넣고, 60℃로 승온시킨 뒤, 4시간 동안 교반하여 화합물 2-1과 같은 실란 그룹이 치환된 알칼리 가용성 수지 Binder 2-1을 얻을 수 있었다.
합성예 2-23 내지 합성예 2-28
(Binder 2-2 내지 Binder 2-7의 제조)
상기 합성예 2-22에서 Polymer 1-1의 용액 대신 하기 표 1에 기재된 Polymer 1-2 내지 Polymer 1-7을 사용한 점을 제외하고는, 상기 합성예 2-22와 동일한 방법으로 실란 그룹이 치환된 알칼리 가용성 수지 Binder 2-2 내지 Binder 2-7을 제조하였다.
합성예 2-22
(Binder 2-1)		 합성예 2-23
(Binder 2-2)		 합성예 2-24
(Binder 2-3)		 합성예 2-25
(Binder 2-4)		 합성예 2-26
(Binder 2-5)		 합성예 2-27
(Binder 2-6)		 합성예 2-28
(Binder 2-7)
Polymer backbone Polymer 1-1 Polymer 1-2 Polymer 1-3 Polymer 1-4 Polymer 1-5 Polymer 1-6 Polymer 1-7
실란 그룹 화합물 2-1 화합물 2-1 화합물 2-1 화합물 2-1 화합물 2-1 화합물 2-1 화합물 2-1
고형분 34 % 34 % 34 % 34 % 34 % 34 % 34 %
무게 평균
분자량		 4,900 g/mol 4,280 g/mol 4,690 g/mol 4,470 g/mol 4,160 g/mol 5,290 g/mol 3,360 g/mol
합성예 2-29
(Binder 3-1의 제조)
합성예 2-2에서 제조한 Polymer 1-1의 용액 360g에 6-(Triethoxysilyl)-1-hexanethiol (화합물 2-4) 9.53g (34mmol)을 넣고, 60℃로 승온시킨 뒤, 4시간 동안 교반하여 화합물 2-4와 같은 실란 그룹이 치환된 알칼리 가용성 수지 Binder 3-1을 얻을 수 있었다.
합성예 2-30 내지 합성예 2-35
(Binder 3-2 내지 Binder 3-7의 제조)
상기 합성예 2-29에서 Polymer 1-1의 용액 대신 하기 표 1에 기재된 Polymer 1-2 내지 Polymer 1-7을 사용한 점을 제외하고는, 상기 합성예 2-29과 동일한 방법으로 실란 그룹이 치환된 알칼리 가용성 수지 Binder 3-2 내지 Binder 3-7을 제조하였다.
합성예 2-29
(Binder 3-1)		 합성예 2-30
(Binder 3-2)		 합성예 2-31
(Binder 3-3)		 합성예 2-32
(Binder 3-4)		 합성예 2-33
(Binder 3-5)		 합성예 2-34
(Binder 3-6)		 합성예 2-35
(Binder 3-7)
Polymer backbone Polymer 1-1 Polymer 1-2 Polymer 1-3 Polymer 1-4 Polymer 1-5 Polymer 1-6 Polymer 1-7
실란 그룹 화합물 2-4 화합물 2-4 화합물 2-4 화합물 2-4 화합물 2-4 화합물 2-4 화합물 2-4
고형분 34 % 34 % 34 % 34 % 34 % 34 % 34 %
무게 평균
분자량		 4,900 g/mol 4,290 g/mol 4,690 g/mol 4,480 g/mol 4,180 g/mol 5,290 g/mol 3,380 g/mol
합성예 3 (Acryl Binder의 합성)
증류관이 설치된 250ml 3-목 둥근바닥 플라스크에 propylene glycol methyether acetate 55g (Sigma Aldrich社), benzyl methacrylate 31.5g (0.18mol, Sigma Aldrich社), azobisisobutyronitrile 2.25g (0.01mol, Sigma Aldrich社), methyl methacrylate 6.75g (0.07mol, Sigma Aldrich社) 및 methacrylic acid 6.75g (0.08mol, Sigma Aldrich社)을 넣고, 80℃에서 3시간 동안 교반하여, 무게평균 분자량이 10,000인 아크릴 바인더가 propylene glycol methyether acetate에 용해된 용액(고형분 30wt%)을 얻었다.
제조예 1 (적색 안료 분산액의 제조)
Irgaphor Red BT-CF (적색 안료/BASF社) 15g, Disperbyk 163 8.5g (BYK社) 및 SR-6100 (에스엠에스社) 6.5g을 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 70g과 지름 0.5mm의 지르코니아 비드 100g (Toray社)과 함께 페인트쉐이커 (Asada社)를 이용하여 10시간 동안 분산시켜 분산액을 얻을 수 있었다.
제조예 2-1 내지 제조예 2-10 (본 발명 조성물의 제조)
본 발명의 카도계 화합물 및 본 발명의 알칼리 가용성 수지를 포함하는 조성물 1-1 내지 1-10을 아래 표 5와 같은 조성(중량%)로 제조하였다.
제조예 2-1
(조성물 1-1)		 제조예 2-2
(조성물 1-2)		 제조예 2-3
(조성물 1-3)		 제조예 2-4
(조성물 1-4)		 제조예 2-5
(조성물 1-5)		 제조예 2-6
(조성물 1-6)		 제조예 2-7
(조성물 1-7)		 제조예 2-8
(조성물 1-8)		 제조예 2-9
(조성물 1-9)		 제조예 2-10
(조성물 1-10)
적색 안료 분산액 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
카도계 화합물 A-1 5 - - - - - 5 - - -
카도계 화합물 A-2 - 5 - - - - - - - 9
카도계 화합물 B-2 - - 5 - - - - 5 - -
카도계 화합물 B-3 - - - 5 - - - - - -
카도계 화합물 C-1 - - - - 5 - - - 9 -
카도계 화합물 C-4 - - - - - 5 - - - -
OXE-02 (BASF社) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
M600 (미원스페샬티社) 4 4 4 4 4 4 4 4 - -
Binder 1-1 9 - - - - 9 - - 9 9
Binder 1-2 - 9 - - 9 - - 9 - -
Binder 1-3 - - 9 9 - - 9 - - -
프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 (다이셀社) 51.5 51.5 51.5 51.5 51.5 51.5 51.5 51.5 51.5 51.5
제조예 3-1 내지 제조예 3-6 (비교 조성물의 제조)
본 발명의 카도계 화합물을 포함하지 않거나, 본 발명의 알칼리 가용성 수지와 상이한 알칼리 가용성 수지를 포함하는 조성물 2-1 내지 2-6을 아래 표 6과 같은 조성(중량%)로 제조하였다.
제조예 3-1
(조성물 2-1)		 제조예 3-2
(조성물 2-2)		 제조예 3-3
(조성물 2-3)		 제조예 3-4
(조성물 2-4)		 제조예 3-5
(조성물 2-5)		 제조예 3-6
(조성물 2-6)
적색 안료 분산액 30 30 30 30 30 30
카도계 화합물 A-1 5 - - - - -
카도계 화합물 A-2 - 9 - - - -
카도계 화합물 B-2 - - 5 - - -
카도계 화합물 C-1 - - - 9 - -
카도계 화합물 D-1 - - - - 5 9
OXE-02 (BASF社) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
M600 (미원스페샬티社) 4 - 4 - 4 -
Binder 1-1 - - - - 9 9
Binder 1-6 9 - - - - -
Binder 1-7 - 9 - - - -
Acryl Binder - - 9 9 - -
프로필렌글리콜메틸
에테르아세테이트 (다이셀社)		 51.5 51.5 51.5 51.5 51.5 51.5
상기에서 제조된 표 5 및 표 6의 조성물을 이용한 패턴의 제조 방법은 다음과 같다(포토리쏘그래피 단계).
(1) 도포 및 도막 형성 단계
상기 표 5 및 표 6의 조성물 각각을 세척한 10cm*10cm Silicon nitride가 200nm 증착된 유리 기판에 스핀 코터를 이용하여 3㎛ 두께로 도포한 후, 80℃의 온도에서 1분 30초 동안 가열하여 용제를 제거함으로써 도막을 형성한다.
(2) 노광 단계
상기 얻어진 도막에 필요한 패턴 형성을 위해 소정 형태의 마스크를 개재한 뒤, 365 nm의 활성선을 조사하였다. 노광기는 MA-6를 사용하였고 노광량은 30 mJ/cm2로 조사하였다.
(3) 현상 단계
상기 노광 단계에 이어, AZEM社 AX 300 MIF 현상액에 25℃에서 1분 동안 침지(dipping) 방법으로 현상시킨 뒤, 물로 수세하였다.
(4) 후처리 단계
상기 현상에 의해 수득된 필름을 100℃ 오븐에서 60분 동안 후열처리(post baking)를 진행한 후, 상기 표 5 및 표 6의 조성물로 형성된 패턴을 얻었다.
실시예 (패턴 해상도, 아웃가스 발생량, 내화학성 평가)
상기 포토리쏘그래피 단계로 제조된 표 5 및 표 6의 조성물의 패턴 해상도, 아웃가스 발생량 및 내화학성을 하기와 같은 방법으로 평가하였다.
[실시예 1]
상기 조성물 1-1의 패턴 해상도, 아웃가스 발생량 및 내화학성을 하기와 같은 방법으로 평가한 후 결과를 하기 표 7에 기재하였다.
1. 패턴 해상도 평가 (기재 위 최소 패턴 크기 측정)
광학현미경 (ECLIPSE LV100POL Model, Nikon社)를 사용하여, 상기 포토리쏘그래피 단계를 통해 수득된 상기 조성물 1-1의 패턴의 기재 위 최소 패턴 크기를 측정하였다.
2. 아웃가스 평가 (아웃가스 발생량 측정)
유리 기판 상에 상기 포토리쏘그래피 단계를 통해 상기 조성물 1-1의 패턴을 형성하였다. 패턴이 형성된 유리 기판을 1cm x 3cm의 크기로 절단하여 총 6개의 시편을 제작하였다. JAI社의 JTD-505²를 사용하여 250℃에서 30분 동안 제작한 시편들의 아웃 가스를 포집하였다. Shimadzu社의 QP2020 GC/MS를 사용하여 톨루엔 검정시료(100, 500, 1,000 ppm)를 측정한 후 검량선을 작성하고, 포집된 샘플의 아웃가스 발생량을 측정하였다.
3. 내화학성 평가 (용매 침지 전후 두께 변화 측정)
상기 포토리쏘그래피 단계를 통해 수득된 상기 조성물 1-1의 패턴의 두께를 측정하고, 50℃ 온도의 프로필글렌글리콜메틸에테르아세테이트에 5분간 넣은 후의 패턴의 두께를 측정하여 두께의 변화를 관찰하여 내화학성을 측정하였다.
[실시예 2 내지 실시예 10]
상기 실시예 1에서 조성물 1-1 대신 조성물 1-2 내지 조성물 1-10을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 패턴 또는 필름을 형성하였다. 형성된 패턴 또는 필름의 해상도, 아웃가스 발생량 및 내화학성을 실시예 1과 동일한 방법으로 평가한 후 그 결과를 표 7에 기재하였다.
[비교예 1 내지 비교예 6]
상기 실시예 1에서 조성물 1-1 대신 조성물 2-1 내지 조성물 2-6을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 패턴 또는 필름을 형성하였다. 형성된 패턴 또는 필름의 해상도, 아웃가스 발생량 및 내화학성을 실시예 1과 동일한 방법으로 평가한 후 그 결과를 표 7에 기재하였다.
패턴 조성물 기재 위 최소
패턴 크기
(㎛)		 아웃 가스 발생량
(ppm)		 용매 침지 전 패턴의 두께 (㎛) 용매 침지 후 패턴의 두께 (㎛) 용매 침지 전후 패턴의 두께 변화
(㎛)
실시예 1 조성물 1-1 3.2 2.81 2.53 2.47 0.06
실시예 2 조성물 1-2 3.1 2.79 2.52 2.45 0.07
실시예 3 조성물 1-3 3.6 2.84 2.54 2.49 0.05
실시예 4 조성물 1-4 3.7 2.88 2.54 2.50 0.04
실시예 5 조성물 1-5 3.4 2.63 2.50 2.42 0.08
실시예 6 조성물 1-6 3.4 2.67 2.51 2.43 0.08
실시예 7 조성물 1-7 3.1 2.77 2.53 2.46 0.07
실시예 8 조성물 1-8 3.7 2.82 2.55 2.51 0.04
실시예 9 조성물 1-9 3.0 2.94 2.54 2.49 0.05
실시예 10 조성물 1-10 2.9 2.99 2.55 2.51 0.04
비교예 1 조성물 2-1 4.8 3.16 2.49 2.34 0.15
비교예 2 조성물 2-2 4.5 3.35 2.50 2.39 0.11
비교예 3 조성물 2-3 9.5 10.6 2.51 2.28 0.23
비교예 4 조성물 2-4 8.9 12.5 2.49 2.30 0.19
비교예 5 조성물 2-5 5.3 6.3 2.52 2.22 0.30
비교예 6 조성물 2-6 4.9 7.2 2.54 2.28 0.26
상기 표 7로부터 본 발명의 카도계 화합물 및 본 발명의 알칼리 가용성 수지를 사용한 실시예 1 내지 실시예 10의 경우, 본 발명의 알칼리 가용성 수지를 사용하지만 본 발명의 카도계 화합물을 사용하지 않는 비교예 5 및 비교예 6의 경우와 비교하여 해상도 및 내화학성이 우수하고 아웃가스 발생량이 적은 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 표 7로부터 본 발명의 카도계 화합물 및 본 발명의 알칼리 가용성 수지를 사용하는 실시예 1 내지 실시예 10의 경우, 본 발명의 카도계 화합물을 사용하지만 본 발명의 알칼리 가용성 수지를 포함하지 않는 비교예 1 내지 비교예 4의 경우와 비교하여 기재 위 최소 패턴 크기가 작아 해상도가 우수하고 아웃가스 발생량이 적으며 내화학성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아나라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 기판 2 : TFT층
3 : 평탄층 4 : 화소전극
5 : 화소정의막 6 : 유기물층
7 : 대향전극 8 : 밀봉층
9: 터치패널 10 : 컬러부
11 : 컬러분리부

Claims (16)

  1. (A) 알칼리 가용성 수지;
    (B) 반응성 불포화 화합물;
    (C) 광개시제;
    (D) 하기 화학식 (1)로 표시되는 화합물; 및
    (E) 용매;를 포함하는 감광성 조성물:
    화학식 (1)
    Figure pat00080

    상기 화학식 (1)에서,
    1) R1 및 R2은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
    2) R1 및 R2은 인접한 기끼리 고리를 형성할 수 있으며,
    3) a 또는 b는 서로 독립적으로 0~4의 정수이고,
    4) X1은 화학식 (A) 또는 화학식 (B)이며,

    화학식 (A)
    Figure pat00081

    화학식 (B)
    Figure pat00082

    상기 화학식 (A) 및 화학식 (B)에서
    4-1) *은 연결 부위를 나타나며,
    4-2) X2 및 X3는 서로 독립적으로 C 또는 Si 이고,
    4-3) X4는 O, S, SO2 또는 NR'이며,
    4-4) R' 및 R3 ~ R6은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
    4-5) R3 ~ R6은 이웃한 기끼리 고리를 형성할 수 있으며,
    4-6) c~f는 서로 독립적으로 0~4의 정수이고,

    5) A1 및 A2는 서로 독립적으로 화학식 (C) 또는 화학식 (D)이며,
    화학식 (C)
    Figure pat00083

    화학식 (D)
    Figure pat00084

    상기 화학식 (C) 및 화학식 (D)에서,
    5-1) * 는 결합 위치를 나타내고,
    5-2) R7 ~ R10은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
    5-3) Y1 및 Y2는 화학식 (E)이며,
    화학식 (E)
    Figure pat00085

    상기 화학식 (E)에서,
    5-3-1) * 는 결합 위치를 나타내고,
    5-3-2) R11은 수소 또는 C1~C30의 알킬이며,

    6) A3 및 A4는 서로 독립적으로 수소, 화학식 (F) 또는 화학식 (G)이고,
    화학식 (F)
    Figure pat00086

    화학식 (G)
    Figure pat00087

    상기 화학식 (F) 및 화학식 (G)에서,
    6-1) * 는 결합 위치를 나타내고,
    6-2) L2는 플루오렌일렌기, C2~C30의 알킬렌, C6~C30의 아릴렌, C2~C30의 헤테로고리, C1~C30의 알콕실렌, C6~C30의 아릴옥시기, C2~C30의 폴리에틸렌옥시기이고,
    6-3) R13~R15는 서로 독립적으로 수소 또는 메틸기이며,
    7) 상기 상기 R', L2, R1 ~ R11 및 R13~R15은 각각 중수소; 할로겐; C1~C30의 알킬기 또는 C6~C30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 아미노기; 니트로기; C1~C30의 알킬싸이오기; C1~C30의 알콕시기; C6~C30의 아릴알콕시기; C1~C30의 알킬기; C2~C30의 알켄일기; C2~C30의 알킨일기; C6~C30의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C30의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C3~C30의 지방족고리기; C7~C30의 아릴알킬기; C8~C30의 아릴알켄일기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고, 인접한 치환기끼리 고리를 형성할 수 있다.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 화학식 (1)로 표시되는 화합물이 용매를 제외한 고형분 기준 1 중량% 내지 50 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지의 무게평균 분자량은 1,000 내지 100,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지가 상기 감광성 조성물의 총량에 대하여 1 내지 50 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 반응성 불포화 화합물이 상기 감광성 조성물의 총량에 대하여 1 내지 50 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 광개시제가 상기 감광성 조성물의 총량에 대하여 0.01 내지 10 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 성분들 외 착색제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 착색제가 무기염료, 유기염료, 무기안료 및 유기안료 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 착색제가 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 5 내지 40 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지는 하기 화학식 (2)로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물:
    화학식 (2)
    Figure pat00088

    상기 화학식 (2)에서,
    1) *는 반복단위로 결합이 연결되는 부분을 나타내고,
    2) R21 및 R22은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이며,
    3) R21 및 R22는 각각 인접한 기와 고리 형성이 가능하고,
    4) g 및 h는 서로 독립적으로 0~4의 정수이며,
    5) X21은 단일결합, O, CO, SO2, CR'R", SiR'R", 화학식 (H) 또는 화학식 (I)이며,
    5-1) R' 및 R"은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
    5-2) R' 및 R"는 각각 인접한 기와 고리 형성이 가능하며,
    화학식 (H)
    Figure pat00089

    화학식 (I)
    Figure pat00090

    상기 화학식 (H) 및 화학식 (I)에서,
    5-3) *는 결합 위치를 나타내고,
    5-4) X23는 O, S, SO2 또는 NR'이며,
    5-5) R'는 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
    5-6) R23~R26는 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이며,
    5-7) R23~R26는 각각 인접한 기와 고리 형성이 가능하며,
    5-8) i~l은 서로 독립적으로 0~4의 정수이이고,

    6) X22는 플루오렌일기; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 또는 이들의 조합이며,
    7) A21 및 A22는 서로 독립적으로 화학식 (J) 또는 화학식 (K)이고,
    화학식 (J)
    Figure pat00091

    화학식 (K)
    Figure pat00092

    상기 화학식 (J) 및 화학식 (K)에서,
    7-1) *는 결합 위치를 나타내고,
    7-2) R27~R30은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이며,
    7-3) Y21 및 Y22는 서로 독립적으로 화학식 (L) 또는 화학식 (M)이고,
    화학식 (L)
    Figure pat00093

    화학식 (M)
    Figure pat00094

    상기 화학식 (L) 및 화학식 (M)에서,
    7-3-1) *는 결합 위치를 나타내고,
    7-3-2) R31은 수소 또는 메틸기이고,
    7-3-3) R32~R35은 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이며,
    7-3-4) L21~L23는 서로 독립적으로 단일결합, 플루오렌일렌기, C1~C30의 알킬렌, C6~C30의 아릴렌, C2~C30의 헤테로고리 또는 C1~C30의 알콕실렌이고,
    7-3-5) m 및 n은 서로 독립적으로 0~3의 정수이고; m+n= 3이며,

    8) p는 2~200,000의 반복단위이며,
    9) 화학식 (2)로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지 내에서 화학식 (J)와 화학식 (K)의 비율은 1:9 내지 9:1이며,
    10) 상기 R21~R35, R', R", X22, L21~ L23 및 이웃한 기끼리 서로 결합하여 형성한 고리는 각각 중수소; 할로겐; C1~C30의 알킬기 또는 C6~C30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 아미노기; 니트로기; C1~C30의 알킬싸이오기; C1~C30의 알콕시기; C6~C30의 아릴알콕시기; C1~C30의 알킬기; C2~C30의 알켄일기; C2~C30의 알킨일기; C6~C30의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C30의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C3~C30의 지방족고리기; C7~C30의 아릴알킬기; C8~C30의 아릴알켄일기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고, 인접한 치환기끼리 고리를 형성할 수 있다.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 화학식 (2)로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지 내에 화학식 (L)로 표시되는 구조와 화학식 (M)으로 표시되는 구조의 비율은 2:0 내지 1:1 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  12. 하기 화학식 (1)로 표시되는 화합물:
    화학식 (1)
    Figure pat00095

    상기 화학식 (1)에서,
    1) R1 및 R2은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
    2) R1 및 R2은 인접한 기끼리 고리를 형성할 수 있으며,
    3) a 또는 b는 서로 독립적으로 0~4의 정수이고,
    4) X1은 화학식 (A) 또는 화학식 (B)이며,
    화학식 (A)
    Figure pat00096

    화학식 (B)
    Figure pat00097

    상기 화학식 (A) 및 화학식 (B)에서
    4-1) *은 연결 부위를 나타나며,
    4-2) X2 및 X3는 서로 독립적으로 C 또는 Si 이고,
    4-3) X4는 O, S, SO2 또는 NR'이며,
    4-4) R' 및 R3 ~ R6은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
    4-5) R3 ~ R6은 이웃한 기끼리 고리를 형성할 수 있으며,
    4-6) c~f는 서로 독립적으로 0~4의 정수이고,

    5) A1 및 A2는 서로 독립적으로 화학식 (C) 또는 화학식 (D)이며,
    화학식 (C)
    Figure pat00098

    화학식 (D)
    Figure pat00099

    상기 화학식 (C) 및 화학식 (D)에서,
    5-1) * 는 결합 위치를 나타내고,
    5-2) R7 ~ R10은 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C6~C30의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C6~C30의 지방족고리와 방향족고리의 융합고리기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알케닐기; C2~C20의 알킨일기; C1~C20의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 플루오렌일기; 카르보닐기; 에테르기; 또는 C1~C20의 알콕시카르보닐기이고,
    5-3) Y1 및 Y2는 화학식 (E)이며,
    화학식 (E)
    Figure pat00100

    상기 화학식 (E)에서,
    5-3-1) * 는 결합 위치를 나타내고,
    5-3-2) R11은 수소 또는 C1~C30의 알킬이며,

    6) A3 및 A4는 서로 독립적으로 수소, 화학식 (F) 또는 화학식 (G)이고,
    화학식 (F)
    Figure pat00101

    화학식 (G)
    Figure pat00102

    상기 화학식 (F) 및 화학식 (G)에서,
    6-1) * 는 결합 위치를 나타내고,
    6-2) L2는 플루오렌일렌기, C2~C30의 알킬렌, C6~C30의 아릴렌, C2~C30의 헤테로고리, C1~C30의 알콕실렌, C6~C30의 아릴옥시기, C2~C30의 폴리에틸렌옥시기이고,
    6-3) R13~R15는 서로 독립적으로 수소 또는 메틸기이며,
    7) 상기 상기 R', L2, R1 ~ R11 및 R13~R15은 각각 중수소; 할로겐; C1~C30의 알킬기 또는 C6~C30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 아미노기; 니트로기; C1~C30의 알킬싸이오기; C1~C30의 알콕시기; C6~C30의 아릴알콕시기; C1~C30의 알킬기; C2~C30의 알켄일기; C2~C30의 알킨일기; C6~C30의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C30의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C30의 헤테로고리기; C3~C30의 지방족고리기; C7~C30의 아릴알킬기; C8~C30의 아릴알켄일기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고, 인접한 치환기끼리 고리를 형성할 수 있다.
  13. 제 1 항에 따른 감광성 조성물로 형성된 패턴 또는 필름.
  14. 제 13 항에 따른 패턴 또는 필름을 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 유기발광 소자층 및 컬러필터 중 하나 이상이 상기 패턴 또는 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  16. 제 14 항의 표시장치 및 상기 표시장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자장치.
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