WO2024048894A1 - 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막 및 컬러 필터 - Google Patents

감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막 및 컬러 필터 Download PDF

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photopolymerizable compound
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전영민
박수연
김지은
권지혜
권혁신
박은비
박동현
박백성
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삼성에스디아이 주식회사
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Definitions

  • This description relates to a photosensitive resin composition, a photosensitive resin film manufactured using the same, and a color filter.
  • Liquid crystal display devices one of the display devices, have advantages such as light weight, thinness, low cost, low power consumption, and excellent adhesion to integrated circuits, and their range of use is expanding to notebook computers, monitors, and TV images.
  • a liquid crystal display device includes a lower substrate on which a black matrix, a color filter, and ITO pixel electrodes are formed, an active circuit section consisting of a liquid crystal layer, a thin film transistor, and a storage capacitor layer, and an upper substrate on which ITO pixel electrodes are formed.
  • an image sensor is a device that reads information about a subject and converts it into electrical image signals, and is used in various electronic devices such as smartphones, cars, laptops, and cameras.
  • the image sensor is classified into a charge coupled device (CCD) image sensor and a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor, depending on the manufacturing process and application method.
  • CMOS image sensor is a non-memory semiconductor that converts the image received by the camera into a digital signal, and is a collection of pixels such as a color filter, photo diode, and amplifier.
  • a color filter is a key device common to display devices such as the liquid crystal display (LCD) and the image sensor (CCD, CMOS, etc.), and is a black color filter formed in a predetermined pattern on a transparent substrate to block light at the boundary between pixels.
  • LCD liquid crystal display
  • CCD image sensor
  • CMOS complementary metal-oxide-semiconductor
  • One embodiment provides a photosensitive resin composition that ensures pattern characteristics while realizing high resolution.
  • Another embodiment is to provide a red photosensitive resin film manufactured using the photosensitive resin composition.
  • Another embodiment is to provide a color filter manufactured using the photosensitive resin film.
  • the photopolymerizable compound may include the first photopolymerizable compound and the second photopolymerizable compound in a weight ratio of 1:9 to 9:1.
  • the photopolymerizable compound may include the first photopolymerizable compound and the second photopolymerizable compound in a weight ratio of 4:6 to 6:4.
  • the alkoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate may be represented by the following formula (1):
  • R 1 is the same or different and is a substituent represented by the following Formula 2 or *-OH;
  • R 2 is a substituent represented by the following formula (3);
  • L 1 is substituted or unsubstituted C1 to C10 alkylene
  • R 2 is a hydrogen atom or substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl
  • x is an integer from 0 to 10.
  • R 1 may be a substituent represented by Formula 2 above.
  • the L 1 may be substituted or unsubstituted C1 to C5 alkylene.
  • the alkoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate may be represented by the following formula 1-1:
  • the dendritic polyester (meth)acrylate may be represented by the following formula (3):
  • L 2 is the same or different and is substituted or unsubstituted C1 to C10 alkylene;
  • R 3 is the same or different and is a hydrogen atom or substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl;
  • R 4 is the same or different and is a substituent represented by the following formula (4);
  • y is an integer from 0 to 10;
  • L 3 is substituted or unsubstituted C1 to C10 alkylene;
  • R 5 is a hydrogen atom, or substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl;
  • R 6 is the same or different and is C1 to C10 alkyl terminally substituted with (meth)acrylate or C1 to C10 alkyl terminally substituted in hydroxy.
  • R 6 is, identically or differently, C1 to C5 alkyl whose ends are substituted with acrylate;
  • the terminal may be C1 to C5 alkyl substituted with hydroxy.
  • the dendritic polyester (meth)acrylate may be represented by the following formula 3-1:
  • the colorant may include a pigment.
  • the pigment may include green pigment, yellow pigment, or a combination thereof.
  • the photosensitive resin composition includes 5% to 80% by weight of the (A) colorant, based on the total amount of the photosensitive resin composition; 0.1% to 10% by weight of the (B) photopolymerizable compound; (C) 0.1% to 5% by weight of photopolymerization initiator; And it may include the remaining amount of the solvent (D).
  • the photosensitive resin composition may further include a polymerization inhibitor.
  • the polymerization inhibitor may be hydroquinone, methyl hydroquinone, or a mixture thereof.
  • the polymerization inhibitor may be included in an amount of 0.001% to 5% by weight of the total amount of the photosensitive resin composition.
  • the photosensitive resin composition includes malonic acid; 3-amino-1,2-propanediol; A coupling agent containing a vinyl group or (meth)acryloxy group; leveling agent; Fluorine-based surfactant; and at least one additive selected from radical polymerization initiators.
  • a photosensitive resin film manufactured using the photosensitive resin composition is provided.
  • a color filter including the photosensitive resin film is provided.
  • a display device including the color filter is provided.
  • the photosensitive resin composition of one embodiment is a mixture of alkoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate, which has a long chain in which an alkylene oxide repeating unit is introduced, and dipentaerythritol hexa(meth)acrylate.
  • the filling characteristics of the pattern can be improved while improving the diagonal length, which is an important factor in high-resolution pattern profiles.
  • the photosensitive resin film manufactured using the photosensitive resin composition of one embodiment and the color filter containing the same achieve high resolution while ensuring excellent pattern characteristics, so that liquid crystal displays (LCDs), image sensors (CCDs, CMOS, etc. ) and other display devices.
  • LCDs liquid crystal displays
  • CCDs image sensors
  • CMOS complementary metal-oxide-semiconductor
  • Figure 1 shows the measurement results of the 0.8um pattern CD of Example 1 at an exposure amount of 200 ms.
  • Figure 2 shows the 0.8um pattern CD measurement results of Example 1 at an exposure amount of 270 ms.
  • Figure 3 shows the 0.8um pattern CD measurement results of Example 1 at an exposure amount of 340 ms.
  • Figure 4 shows the 0.8um pattern CD measurement results of Comparative Example 1 at an exposure amount of 200 ms.
  • Figure 5 shows the 0.8um pattern CD measurement results of Comparative Example 1 at an exposure amount of 270 ms.
  • Figure 6 shows the 0.8um pattern CD measurement results of Comparative Example 1 at an exposure amount of 340 ms.
  • substitution means that at least one hydrogen atom in the compound is a halogen atom (F, Cl, Br, I), hydroxy group, C1 to C20 alkoxy group, nitro group, cyano group, amine group, or already.
  • heterocycloalkyl group refers to cycloalkyl, cycloalkenyl, cycloalkynyl, and cycloalkyl group, respectively. It means that at least one hetero atom of N, O, S or P is present in the ring compound of ren.
  • (meth)acrylate means that both “acrylate” and “methacrylate” are possible.
  • One embodiment includes (A) a colorant; (B) photopolymerizable compound; (C) photopolymerization initiator; and (D) a solvent, wherein the photopolymerizable compound includes dipentaerythritol hexa(meth)acrylate as a first photopolymerizable compound; and alkoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate, dendritic polyester (meth)acrylate, or a combination thereof as a second photopolymerizable compound.
  • the alkoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate and dendritic polyester (meth)acrylate each contain alkylene in the molecule.
  • An oxide repeating unit is introduced to have a long chain, thereby improving the diagonal length and contributing to improving the filling characteristics of the pattern.
  • the second photopolymerizable compound alkoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate, dendritic polyester (meth)acrylate, or a combination thereof is used as the second photopolymerizable compound.
  • the photosensitive resin composition of one embodiment mixed with (meth)acrylate can improve the filling characteristics of the pattern while improving the diagonal length, which is an important factor in a high-resolution pattern profile.
  • the photosensitive resin film manufactured using the photosensitive resin composition of one embodiment and the color filter containing the same achieve high resolution while ensuring excellent pattern characteristics, so that liquid crystal displays (LCDs), image sensors (CCDs, CMOS, etc.) ) and other display devices.
  • LCDs liquid crystal displays
  • CCDs image sensors
  • CMOS complementary metal-oxide-semiconductor
  • the photosensitive resin composition of one embodiment includes a photopolymerizable compound, and the photopolymerizable compound corresponds to a component that imparts curability to the photosensitive resin composition.
  • the photosensitive resin composition of one embodiment includes a photopolymerizable compound, wherein the photopolymerizable compound includes dipentaerythritol hexa(meth)acrylate as a first photopolymerizable compound; And the second photopolymerizable compound includes alkoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate, dendritic polyester (meth)acrylate, or a combination thereof.
  • the alkoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate may be represented by the following formula (1):
  • R 1 is the same or different and is a substituent represented by the following Formula 2 or *-OH;
  • L 1 is substituted or unsubstituted C1 to C10 alkylene
  • R 2 is a hydrogen atom or substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl
  • x is an integer from 0 to 10.
  • R 1 may be a substituent represented by Formula 2 above.
  • the L 1 may be substituted or unsubstituted C1 to C5 alkylene.
  • L 1 may be C2 alkylene, that is, ethylene.
  • x may be 1.
  • the alkoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate may be ethoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate.
  • All of R 2 may be hydrogen atoms.
  • alkoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate may be ethoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate represented by the following Chemical Formula 1-1.
  • the ethoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate represented by Formula 1-1 may have a viscosity of 300 mPa ⁇ s to 500 mPa ⁇ s or 350 mPa ⁇ s to 450 mPa ⁇ s at 25°C. there is.
  • the dendritic polyester (meth)acrylate may be represented by the following formula (3):
  • L 2 is the same or different and is substituted or unsubstituted C1 to C10 alkylene;
  • R 3 is the same or different and is a hydrogen atom or substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl;
  • R 4 is the same or different and is a substituent represented by the following formula (4);
  • y is an integer from 0 to 10;
  • L 3 is substituted or unsubstituted C1 to C10 alkylene;
  • R 5 is a hydrogen atom, or substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl;
  • R 6 is the same or different and is C1 to C10 alkyl terminally substituted with (meth)acrylate or C1 to C10 alkyl terminally substituted in hydroxy.
  • R 6 may be substituted or unsubstituted C1 to C5 alkylene.
  • R 6 may be C2 alkylene (ie, ethylene). Additionally, y may be 1.
  • R 3 may be substituted or unsubstituted C1 to C5 alkyl.
  • R 3 may be C1 alkyl (ie, methyl).
  • the L 3 may be substituted or unsubstituted C1 to C5 alkylene.
  • L 3 may be C1 alkylene (ie, methylene).
  • R 5 may be substituted or unsubstituted C1 to C5 alkyl.
  • R 5 may be C1 alkyl (ie, methyl).
  • R 6 is, identically or differently, C1 to C5 alkyl whose ends are substituted with acrylate; The terminal may be hydroxy and C1 to C5 alkyl.
  • R 6 may be, identically or differently, C1 alkyl whose terminal is substituted with acrylate (i.e., methyl whose terminal is substituted with acrylate); It may be C1 alkyl whose terminal is substituted with hydroxy (i.e., methyl whose terminal is substituted with hydroxy).
  • the dendritic polyester (meth)acrylate may be a dendritic polyester acrylate represented by the following Chemical Formula 3-1:
  • alkoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate or dendritic polyester (meth)acrylate may be used, or a mixture thereof may be used.
  • the alkoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate and the dendritic polyester (meth)acrylate are mixed in a ratio of 1:9 to 9:1, 2:8 to 8:2, 3:7 to 7. :3, or may be included in a weight ratio of 4:6 to 6:4.
  • dipentaerythritol hexa(meth)acrylate is generally known as a photopolymerizable compound and has excellent compatibility with other components in the photosensitive resin composition.
  • the dipentaerythritol hexa(meth)acrylate may be the dipentaerythritol hexaacrylate represented by the following formula (5):
  • the dipentaerythritol hexaacrylate represented by Formula 5 may have a viscosity of 300 mPa ⁇ s to 500 mPa ⁇ s or 350 mPa ⁇ s to 450 mPa ⁇ s at 25°C.
  • the photopolymerizable compound is 1:9 to 9:1, 2:8 to 8:2, 3:7 to 7:3, or 4:6 to 6: It can be included in a weight ratio of 4.
  • the effects of the two materials are harmonized, realizing high resolution and excellent pattern characteristics. It is advantageous to manufacture a photosensitive resin film and a color filter containing the same.
  • the photosensitive resin composition of one embodiment may further include, in addition to the first photopolymerizable compound and the second photopolymerizable compound, a third photopolymerizable compound different from these.
  • a mono- or multi-functional ester of (meth)acrylic acid having at least one ethylenically unsaturated double bond may be additionally used.
  • the second photopolymerizable compound By having the ethylenically unsaturated double bond, the second photopolymerizable compound can form a pattern with excellent heat resistance, light resistance, and chemical resistance by causing sufficient polymerization when exposed to light in the pattern formation process.
  • the second photopolymerizable compound examples include ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, neo.
  • Examples of commercially available products of the third photopolymerizable compound are as follows.
  • Examples of the monofunctional ester of (meth)acrylic acid include Aronics M-101 ® , M-111 ® , M-114 ® , etc. manufactured by Toagosei Chemical Industries, Ltd.; Nippon Kayaku Co., Ltd.'s KAYARAD TC-110S ® , KAYARAD TC-120S ® , etc.; Examples include V-158 ® and V-2311 ® manufactured by Osaka Yuki Chemical Co., Ltd.
  • Examples of the difunctional ester of (meth)acrylic acid include Aronics M- 210® , M- 240® , and M- 6200® manufactured by Toagosei Chemical Co., Ltd.; Nihon Kayaku Co., Ltd.'s KAYARAD HDDA ® , HX-220 ® , R-604 ® , etc.; Examples include V-260 ® , V-312 ® , and V-335 HP ® manufactured by Osaka Yuki Chemical Engineering Co., Ltd.
  • Examples of the trifunctional ester of (meth)acrylic acid include Aronics M-309 ® , M-400 ® , M-405 ® , M-450 ® , M-710 ® , manufactured by Toagosei Chemical Co., Ltd.
  • the above products can be used alone or in combination of two or more types.
  • the third photopolymerizable compound may be used by treating it with an acid anhydride to provide better developability.
  • the third photopolymerizable compound exhibits a similar effect due to structural similarity to the first photopolymerizable compound, when the third photopolymerizable compound is further included, the content of the first photopolymerizable compound may be relatively reduced. there is.
  • the weight ratio of the total amount of the first photopolymerizable compound and the third photopolymerizable compound to (:) the second photopolymerizable compound is 1:9 to 9:1, 2:8 to 8:2, 3:7 to It may be 7:3, or 4:6 to 6:4.
  • the weight ratio of the first photopolymerizable compound and the third photopolymerizable compound is 1:9 to 9:1, 2:8 to 8:2, 3:7 to 7:3, or 4:6 to 6:4. It can be.
  • replacing the second photopolymerizable compound with the third photopolymerizable compound and mixing it with the first photopolymerizable compound is different from using the first photopolymerizable compound alone. It causes the same inferior effect.
  • the total photopolymerizable compound may be included in an amount of 0.1% by weight to 10% by weight, specifically 0.5% by weight to 8% by weight, for example, 1% by weight to 5% by weight, based on the total amount of the photosensitive resin composition.
  • the photopolymerizable compound is included within the above range, the photopolymerizable compound is sufficiently cured during exposure to light in the pattern formation process, resulting in excellent reliability and excellent developability in an alkaline developer.
  • the photosensitive resin composition of one embodiment may include a pigment as a colorant.
  • pigment green pigment, blue pigment, red pigment, purple pigment, yellow pigment, black pigment, etc. can be used.
  • the red pigment is classified as C.I. in the color index.
  • Red Pigment 254, C.I. Red Pigment 255, C.I. Red Pigment 264, C.I. Red Pigment 270, C.I. Red Pigment 272, C.I. Red Pigment 177, C.I. Red pigment 89, etc. can be used, and these can be used alone or in a mixture of two or more types, but are not necessarily limited thereto.
  • the purple pigment is C.I. within the Color Index. Violet Pigment 23 (V.23), C.I. Violet Pigment 29, Dioxazine Violet, First Violet B, Methyl Violet Lake, Indanthrene Brilliant Violet, etc. can be used, and these can be used alone or in a mixture of two or more, but are not necessarily limited thereto.
  • the green pigment is classified as C.I. in the color index. Green Pigment 7, C.I. Green Pigment 36, C.I. Green Pigment 58, C.I. Green pigment 59, etc. can be used, and these can be used alone or in a mixture of two or more types, but are not necessarily limited thereto.
  • the blue pigment is classified as C.I. in the color index.
  • Blue pigment 15:6, C.I. Blue Pigment 15, C.I. Blue pigment 15:1, C.I. Blue pigment 15:2, C.I. Blue pigment 15:3, C.I. Blue pigment 15:4, C.I. Blue pigment 15:5, C.I. Blue pigment 15:6, C.I. Copper phthalocyanine pigments such as blue pigment 16 can be used, and these can be used alone or in a mixture of two or more types, but are not necessarily limited thereto.
  • the yellow pigment is classified as C.I. in the color index.
  • Yellow Pigment 185 C.I. Isoindoline pigments such as yellow pigment 139, C.I. Quinophthalone pigments such as yellow pigment 138, C.I. Nickel complex pigments such as yellow pigment 150 can be used, and these can be used alone or in a mixture of two or more types, but are not necessarily limited thereto.
  • the black pigment may include aniline black, perylene black, titanium black, and carbon black within the color index, and may be used alone or in a mixture of two or more types, but is not necessarily limited thereto.
  • the colorant may be a pigment dispersion containing a green pigment, a yellow pigment, or a combination thereof.
  • the colorant may be a pigment dispersion that is a mixture of green pigment and yellow pigment and produces green color.
  • the colorant may be a mixture of green pigment and yellow pigment in a weight ratio of 90:10 to 50:50, 80:20 to 55:45, or 75:25 to 60:40.
  • the pigment may be included in the near-infrared absorbent resin composition in the form of a dispersion.
  • This pigment dispersion may be composed of the pigment, solvent, dispersant, dispersion resin, etc.
  • Examples of the solvent include ethylene glycol acetate, ethyl cellosolve, propylene glycol methyl ether acetate, ethyl lactate, polyethylene glycol, cyclohexanone, propylene glycol methyl ether, and among these, propylene glycol methyl ether acetate and propylene are preferred.
  • Glycol methyl ether, etc. can be used.
  • the dispersing agent helps the pigment to be uniformly dispersed in the dispersion, and nonionic, anionic, or cationic dispersants can all be used.
  • nonionic, anionic, or cationic dispersants can all be used.
  • Water, alkyl amine, etc. can be used, and these can be used alone or in a mixture of two or more types.
  • the dispersion resin may be an acrylic resin containing a carboxyl group, which can not only improve the stability of the pigment dispersion but also improve the patterning of the pixel.
  • the pigment solid content may be included in an amount of 5% to 80% by weight, specifically 10% to 40% by weight.
  • photosensitive resin compositions with high pigment content in order to secure coloring power while manufacturing thin color filters.
  • Generally known photosensitive resin compositions have a total pigment solid content of less than 5% by weight, but the photosensitive resin composition of one embodiment has a higher pigment solid content.
  • the pigment dispersion as the colorant may be included in an amount of 50% to 90% by weight, specifically 60% to 80% by weight, based on the total amount of the photosensitive resin composition.
  • the pigment dispersion is used as the colorant within the above range, high luminance and contrast ratio can be achieved at the desired color coordinate.
  • the photopolymerization initiator is an initiator commonly used in photosensitive resin compositions, for example, an acetophenone-based compound, a benzophenone-based compound, a thioxanthone-based compound, a benzoin-based compound, a triazine-based compound, an oxime-based compound, or a combination thereof. You can use it.
  • acetophenone-based compounds examples include 2,2'-diethoxy acetophenone, 2,2'-dibutoxy acetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, p-t-butyltrichloro acetophenone, p-t -Butyldichloro acetophenone, 4-chloro acetophenone, 2,2'-dichloro-4-phenoxy acetophenone, 2-methyl-1-(4-(methylthio)phenyl)-2-morpholinopropane-1 -one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butan-1-one, etc.
  • benzophenone-based compounds examples include benzophenone, benzoyl benzoic acid, methyl benzoyl benzoate, 4-phenyl benzophenone, hydroxy benzophenone, acrylated benzophenone, 4,4'-bis(dimethylamino)benzophenone, 4,4 '-bis(diethylamino)benzophenone, 4,4'-dimethylaminobenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, 3,3'-dimethyl-2-methoxybenzophenone, etc.
  • thioxanthone-based compounds examples include thioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropyl thioxanthone, 2,4-diethyl thioxanthone, 2,4-diisopropyl thioxanthone, 2- Chlorothioxanthone, etc. can be mentioned.
  • benzoin-based compound examples include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, and benzyldimethyl ketal.
  • triazine-based compounds examples include 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl 4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(3', 4'- Dimethoxystyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4'-methoxynaphthyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(p-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(p-tolyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-biphenyl 4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, bis(trichloromethyl)-6-styryl-s-triazine, 2-(naphtho-1-yl)-4, 6-bis(trichloromethyl)-s-
  • Examples of the oxime-based compounds include radical compounds of benzoyl, phenyl, and methyl, O-acyloxime-based compounds, 2-(o-benzoyloxime)-1-[4 -(phenylthio)phenyl]-1,2-octanedione, 1-(o-acetyloxime)-1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]ethane one, O-ethoxycarbonyl- ⁇ -oxyamino-1-phenylpropan-1-one, etc. can be used.
  • O-acyloxime compounds include 1,2-octanedione, 2-dimethylamino-2-(4-methylbenzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butane- 1-one, 1-(4-phenylsulfanylphenyl)-butane-1,2-dione2-oxime-O-benzoate, 1-(4-phenylsulfanylphenyl)-octane-1,2-dione2 -oxime-O-benzoate, 1-(4-phenylsulfanylphenyl)-octan-1-oneoxime-O-acetate and 1-(4-phenylsulfanylphenyl)-butane-1-oneoxime-O- Acetate, etc. can be mentioned.
  • the photopolymerization initiator may include carbazole-based compounds, diketone-based compounds, sulfonium borate-based compounds, diazo-based compounds, imidazole-based compounds, biimidazole-based compounds, and fluorene-based compounds.
  • the photopolymerization initiator may be used together with a photosensitizer that absorbs light, becomes excited, and then transmits the energy to cause a chemical reaction.
  • photosensitizer examples include tetraethylene glycol bis-3-mercapto propionate, pentaerythritol tetrakis-3-mercapto propionate, dipentaerythritol tetrakis-3-mercapto propionate, etc. can be mentioned.
  • the photopolymerization initiator may be included in an amount of 0.1% to 5% by weight, specifically 0.5% to 3% by weight, for example, 0.1% to 2% by weight, based on the total amount of the photosensitive resin composition.
  • the photopolymerization initiator is included within the above range, curing occurs sufficiently during exposure during the pattern formation process to obtain excellent reliability, the heat resistance, light resistance, and chemical resistance of the pattern are excellent, resolution and adhesion are also excellent, and there is no damage from unreacted initiators. Deterioration of transmittance can be prevented.
  • the solvent may be a material that is compatible with the colorant, the photopolymerizable compound, and the photopolymerization initiator but does not react with the above materials.
  • the solvent examples include alcohols such as methanol and ethanol; ethers such as dichloroethyl ether, n-butyl ether, diisoamyl ether, methylphenyl ether, and tetrahydrofuran; glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, and propylene glycol methyl ether; Cellosolve acetates such as methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, and diethyl cellosolve acetate; Carbitols such as methyl ethyl carbitol, diethyl carbitol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, and diethylene glycol diethyl ether; propylene glycol alkyl ether acetates such as propylene
  • N-methylpyrrolidone dimethyl sulfoxide, benzyl ethyl ether, dihexyl ether, acetylacetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, benzoic acid.
  • High boiling point solvents such as ethyl, diethyl oxalate, diethyl maleate, ⁇ -butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, and phenyl cellosolve acetate can be mentioned.
  • ketones such as cyclohexanone are preferred; Glycol ethers such as ethylene glycol monoethyl ether; Ethylene glycol alkyl ether acetates such as ethyl cellosolve acetate; esters such as ethyl 2-hydroxypropionate; Carbitols such as diethylene glycol monomethyl ether; Propylene glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol propyl ether acetate, and ketones such as cyclohexanone may be used.
  • Glycol ethers such as ethylene glycol monoethyl ether
  • Ethylene glycol alkyl ether acetates such as ethyl cellosolve acetate
  • esters such as ethyl 2-hydroxypropionate
  • Carbitols such as diethylene glycol monomethyl ether
  • the solvent may be included in a residual amount, specifically 5% to 30% by weight, more specifically 10% to 25% by weight, for example, 15% to 20% by weight, based on the total amount of the photosensitive resin composition.
  • the photosensitive resin composition has excellent applicability and a coating film with excellent flatness can be obtained.
  • the photosensitive resin composition according to one embodiment may further include a commercial binder resin such as an acrylic binder resin or an epoxy binder resin.
  • a commercial binder resin such as an acrylic binder resin or an epoxy binder resin.
  • commercial binder resins are generally known in the art.
  • the photosensitive resin composition of one embodiment may not use a separate binder resin other than the dispersion resin included in the pigment dispersion.
  • the photosensitive resin composition according to one embodiment may further include a polymerization inhibitor.
  • the polymerization inhibitor may include a hydroquinone-based compound, a catechol-based compound, or a combination thereof, but is not necessarily limited thereto.
  • the composition according to one embodiment further includes the hydroquinone-based compound, the catechol-based compound, or a combination thereof, room temperature crosslinking can be prevented during exposure to light after printing (coating) the composition.
  • the polymerization inhibitor is a hydroquinone-based compound, a catechol-based compound, or a combination thereof, such as hydroquinone, methyl hydroquinone, methoxyhydroquinone, t-butyl hydroquinone, 2,5-di- t -butyl hydroquinone, Quinone, 2,5-bis(1,1-dimethylbutyl) hydroquinone, 2,5-bis(1,1,3,3-tetramethylbutyl) hydroquinone, catechol, t-butyl catechol, 4- Methoxyphenol, pyrogallol, 2,6-di- t -butyl-4-methylphenol, 2-naphthol, tris(N-hydroxy-N-nitrosophenylaminato-O,O') aluminum (Tris) It may include (N-hydroxy-N-nitrosophenylamineto-O,O')aluminium) or a combination thereof, but is not necessarily limited thereto.
  • the polymerization inhibitor may be a hydroquinone-based compound such as hydroquinone, methyl hydroquinone, or a mixture thereof.
  • the hydroquinone-based compound may be used in the form of a dispersion, and the polymerization inhibitor in the form of the dispersion may be included in an amount of 0.001% by weight to 5% by weight, for example, 0.01% by weight to 3% by weight, based on the total amount of the composition.
  • the polymerization inhibitor is included within the above range, it is possible to solve the problem of aging at room temperature and prevent deterioration of sensitivity and surface peeling.
  • the photosensitive resin composition contains malonic acid to prevent stains or spots upon application, to improve leveling performance, and to prevent the creation of residues due to non-development; 3-amino-1,2-propanediol; A coupling agent containing a vinyl group or (meth)acryloxy group; leveling agent; Surfactants; and at least one additive selected from radical polymerization initiators.
  • the additives can be easily adjusted according to desired physical properties.
  • the coupling agent may be a silane-based coupling agent, and examples of the silane-based coupling agent include a silane-based coupling agent containing a (meth)acryloxy group, trimethoxysilyl benzoic acid, ⁇ -methacryl oxypropyl trimethoxysilane, Examples include vinyl triacetoxysilane, vinyl trimethoxysilane, ⁇ isocyanate propyl triethoxysilane, ⁇ glycidoxy propyl trimethoxysilane, and ⁇ epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, and these can be used alone. Alternatively, two or more types can be mixed and used.
  • the silane-based coupling agent may be specifically used in an amount of 0.01 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the photosensitive resin composition.
  • the photosensitive resin composition for a color filter may further include a surfactant, such as a fluorine-based surfactant, if necessary.
  • a surfactant such as a fluorine-based surfactant
  • fluorine-based surfactant examples include DIC's F-563, F-482, F-484, and F-478, but are not limited thereto.
  • the surfactant is preferably contained in an amount of 0.01 wt% to 5 wt%, and more preferably in an amount of 0.01 wt% to 2 wt%, based on the total amount of the photosensitive resin composition. If it is outside the above range, it is undesirable because it may cause problems with foreign substances occurring after development.
  • antioxidants and stabilizers may be added to the photosensitive resin composition within the range that does not impair the physical properties.
  • the photosensitive resin composition can be applied to a photosensitive resin composition for a color filter of a CMOS image sensor, specifically, a photosensitive resin composition for a green color filter of a CMOS image sensor.
  • a photosensitive resin film manufactured using the photosensitive resin composition is provided.
  • a red color filter manufactured using the photosensitive resin film is provided.
  • the manufacturing method of the color filter is as follows.
  • the photosensitive resin composition layer is formed by applying the above-described photosensitive resin composition to a thickness of, for example, 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m, using an appropriate method such as spin coating, roller coating, or spray coating, on a glass substrate.
  • light is irradiated to the substrate on which the photosensitive resin composition layer is formed to form a pattern necessary for a color filter.
  • a light source used for irradiation UV, electron beams, or The above irradiation process can also be performed by further using a photoresist mask.
  • the photosensitive resin composition layer irradiated with the light source is treated with a developer.
  • the non-exposed portion of the photosensitive resin composition layer is dissolved, thereby forming a pattern required for the color filter.
  • crack resistance, solvent resistance, etc. can be improved by heating the image pattern obtained through development in the above process again or curing it by irradiation with actinic rays.
  • the display device may be, for example, a liquid crystal display (LCD), a charge coupled device (CCD) image sensor, or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor.
  • LCD liquid crystal display
  • CCD charge coupled device
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • a photosensitive resin composition was prepared by mixing the compositions shown in Tables 1 to 3.
  • a photopolymerizable compound, a polymerization inhibitor, and additives were added to the solvent and stirred at room temperature for 60 minutes. Then, the pigment dispersion as a colorant was added to the obtained reaction product and stirred at room temperature for 30 minutes. Next, the photopolymerization initiator was dissolved and stirred at room temperature for 30 minutes, and then the product was filtered once to remove impurities, thereby preparing a photosensitive resin composition.
  • Each photosensitive resin composition was spin-coated on an 8-inch silicon wafer, pre-baked at about 100°C for 3 minutes, and applied to a thickness of about 0.6 ⁇ m. Then, after cooling at room temperature for 60 seconds, a photocuring reaction of the photosensitive portion was induced within the range of 200 to 760 ms using an i-line stepper (Nikon, NSR-2005i10C).
  • the exposed substrate was developed using a puddle method in a 0.3% TMAH aqueous solution at room temperature, and then washed with pure solvent for 120 seconds. Afterwards, it was dried at room temperature and post-baked at 230°C for 5 minutes to obtain a patterned specimen. After forming the pattern specimen, the 0.8um pattern CD was measured using CD-SEM (Hitachi, S-9380-2).
  • the level of connection between different patterns was set at 5, and the level of connection between different patterns was set at 0, and the numbers were quantified within the range of 0 to 5.
  • the evaluation result is 0 to 1, the degree of residue suppression is evaluated to be excellent.
  • Example 1 Example 2 3
  • Example 3 4 Example 4 4.5
  • Example 5 4
  • Example 6 3
  • Example 8 3.5
  • Example 9 4
  • Example 10 4.5
  • Example 11 5 Example 12 4.5
  • Example 13 4 Example 14 3.5 Comparative Example 1
  • Comparative Example 2 One Comparative Example 2 2
  • the photopolymerizable compound is the first photopolymerizable compound.
  • the compound and the second photopolymerizable compound may be included in a weight ratio of 1:9 to 9:1, 2:8 to 8:2, 3:7 to 7:3, or 4:6 to 6:4.
  • the effects of the two materials are harmonized, realizing high resolution and excellent pattern characteristics. It is advantageous to manufacture a photosensitive resin film and a color filter containing the same.

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Abstract

본 기재는 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막 및 컬러 필터에 관한 것이다. 일 구현예는 (A) 착색제; (B) 광중합성 화합물; (C) 광중합 개시제; 및 (D) 용매를 포함하고, 상기 광중합성 화합물은 제1 광중합성 화합물로서 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트; 및 제2 광중합성 화합물로서 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트, 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트 또는 이들의 조합을 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다. [대표도] 도 1

Description

감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막 및 컬러 필터
본 기재는 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 감광성 수지막 및 컬러 필터에 관한 것이다.
디스플레이 장치 중의 하나인 액정 디스플레이 장치는 경량화, 박형화, 저가, 저소비 전력 구동화 및 우수한 집적 회로와의 접합성 등의 장점을 가지고 있어, 노트북 컴퓨터, 모니터 및 TV화상용으로 그 사용 범위가 확대되고 있다. 이와 같은 액정 디스플레이 장치는 블랙 매트릭스, 컬러 필터 및 ITO 화소 전극이 형성된 하부 기판과, 액정층, 박막 트랜지스터, 축전 캐패시터층으로 구성된 능동 회로부와 ITO 화소 전극이 형성된 상부의 기판을 포함하여 구성된다.
한편, 이미지 센서(Image Sensor)란 피사체의 정보를 읽어 전기적인 영상 신호로 변환시켜주는 장비로서, 스마트폰, 자동차, 노트북, 카메라 등 다양한 전자 장치에 활용되고 있다. 상기 이미지 센서는, 제작 공정과 응용 방식에 따라, 고체 촬상 소자(charge coupled device, CCD) 이미지 센서와 상보성 금속 산화물 반도체(complementary metal oxide semiconductor, CMOS) 이미지 센서로 분류된다. 상기 CMOS 이미지 센서는 카메라가 받아들인 이미지를 디지털 신호로 전환해 주는 비메모리 반도체이며, 컬러 필터, 포토 다이오드, 증폭기 등 픽셀의 집합체이다.
컬러 필터는 상기 액정 디스플레이(LCD), 상기 이미지 센서(CCD, CMOS 등) 등 디스플레이 장치에 공통되는 키 디바이스(key device)로서, 화소 사이의 경계부를 차광하기 위해서 투명 기판 상에 정해진 패턴으로 형성된 블랙 매트릭스층 및 각각의 화소를 형성하기 위해 복수의 색(통상적으로, 적(R), 녹(G), 청(B)의 3원색을 정해진 순서로 배열한 화소부가 차례로 적층된 구조를 취하고 있다.
상기 액정 디스플레이(LCD), 상기 이미지 센서(CCD, CMOS 등) 등 디스플레이 장치의 화질을 개선하기 위하여, 컬러 필터 내 단위 화소의 크기를 종전 1 ㎛로부터 최근 0.5 ㎛까지 감소시키는 수준으로 높은 해상도를 요구하고 있으나, 픽셀 크기(pixel size) 감소에 따라 패턴(pattern) 특성이 부족해질 수 있다.
일 구현예는, 높은 해상도를 구현하면서도 패턴 특성이 확보되는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
다른 일 구현예는 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 적색 감광성 수지막을 제공하기 위한 것이다.
또 다른 일 구현예는 상기 감광성 수지막을 이용하여 제조된 컬러 필터를 제공하기 위한 것이다.
일 구현예에서는, (A) 착색제; (B) 광중합성 화합물; (C) 광중합 개시제; 및 (D) 용매를 포함하고, 상기 광중합성 화합물은 제1 광중합성 화합물로서 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트; 및 제2 광중합성 화합물로서 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트, 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트 또는 이들의 조합을 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
상기 광중합성 화합물은 상기 제1 광중합성 화합물 및 상기 제2 광중합성 화합물을 1:9 내지 9:1의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 광중합성 화합물은 상기 제1 광중합성 화합물 및 상기 제2 광중합성 화합물을 4:6 내지 6:4의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2023005590-appb-img-000001
상기 화학식 1에서, R1은 동일하거나 상이하고, 하기 화학식 2로 표시되는 치환기 또는 *-OH이고; R2는 하기 화학식 3으로 표시되는 치환기이고;
[화학식 2]
Figure PCTKR2023005590-appb-img-000002
상기 화학식 2에서, L1은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌이고; R2는 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬이고; x는 0 내지 10의 정수이다.
상기 R1은 동일하게, 상기 화학식 2로 표시되는 치환기일 수 있다.
상기 L1은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5 알킬렌일 수 있다.
상기 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트는 하기 화학식 1-1로 표시될 수 있다:
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2023005590-appb-img-000003
상기 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다:
[화학식 3]
Figure PCTKR2023005590-appb-img-000004
상기 화학식 3에서, L2는 동일하거나 상이하고, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌이고; R3은 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬이고; R4는 동일하거나 상이하고, 하기 화학식 4로 표시되는 치환기이고; y는 0 내지 10의 정수이고;
[화학식 4]
Figure PCTKR2023005590-appb-img-000005
상기 화학식 4에서, L3는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌이고; R5는 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬이고; R6은 동일하거나 상이하고, 말단이 (메타)아크릴레이트로 치환된 C1 내지 C10 알킬 또는 말단이 하이드록시로 치환된 C1 내지 C10 알킬이다.
상기 R6은 동일하거나 상이하게, 말단이 아크릴레이트로 치환된 C1 내지 C5 알킬이거나; 말단이 하이드록시로 치환된 C1 내지 C5 알킬일 수 있다.
상기 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트는 하기 화학식 3-1로 표시될 수 있다:
[화학식 3-1]
Figure PCTKR2023005590-appb-img-000006
상기 착색제는 안료를 포함할 수 있다.
상기 안료는 녹색 안료, 황색 안료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물은, 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해, 상기 (A) 착색제 5 중량% 내지 80 중량%; 상기 (B) 광중합성 화합물 0.1 중량% 내지 10 중량%; 상기 (C) 광중합 개시제 0.1 중량% 내지 5 중량%; 및 상기 (D) 용매 잔부량을 포함할 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물은 중합 금지제를 더 포함할 수 있다.
상기 중합 금지제는 하이드로퀴논(hydroquinone), 메틸 하이드로퀴논(methyl hydroquinone), 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물 총량 중 상기 중합 금지제는 0.001 중량% 내지 5 중량%로 포함될 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물은 말론산; 3-아미노-1,2-프로판디올; 비닐기 또는 (메타)아크릴옥시기를 포함하는 커플링제; 레벨링제; 불소계 계면활성제; 및 라디칼 중합 개시제로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
다른 일 구현예에서는, 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막을 제공한다.
또 다른 일 구현예에서는, 상기 감광성 수지막을 포함하는 컬러 필터를 제공한다.
또 다른 일 구현예에서는, 상기 컬러 필터를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
기타 본 발명의 측면들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
일 구현예의 감광성 수지 조성물은, 알킬렌 옥사이드 반복 단위가 도입되어 긴 사슬(chain)을 가지는 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트를 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트와 혼합하여 광중합성 화합물로서 적용함으로써, 고해상도 패턴 프로파일(pattern profile)에 중요한 요소인 대각 길이를 향상시키면서, 패턴의 채움 특성을 개선할 수 있다.
이에, 일 구현예의 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 감광성 수지막 및 이를 포함하는 컬러 필터는 높은 해상도를 구현하면서도 패턴 특성이 우수한 수준으로 확보되므로, 액정 디스플레이(LCD), 이미지 센서(CCD, CMOS 등) 등의 디스플레이 장치에 적용되기에 적합하다.
도 1은 노광량 200 ms에서 실시예 1의 0.8um pattern CD 측정 결과이다.
도 2는 노광량 270 ms에서 실시예 1의 0.8um pattern CD 측정 결과이다.
도 3은 노광량 340 ms에서 실시예 1의 0.8um pattern CD 측정 결과이다.
도 4는 노광량 200 ms에서 비교예 1의 0.8um pattern CD 측정 결과이다.
도 5는 노광량 270 ms에서 비교예 1의 0.8um pattern CD 측정 결과이다.
도 6은 노광량 340 ms에서 비교예 1의 0.8um pattern CD 측정 결과이다.
이하, 본 발명의 구현 예를 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"이란 화합물 중의 적어도 하나의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Cl, Br, I), 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 니트로기, 시아노기, 아민기, 이미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 에테르기, 카르복실기 또는 그것의 염, 술폰산기 또는 그것의 염, 인산이나 그것의 염, C1 내지 C20 알킬기, C2 내지 C20 알케닐기, C2 내지 C20 알키닐기, C6 내지 C30 아릴기, C3 내지 C20 사이클로알킬기, C3 내지 C20 사이클로알케닐기, C3 내지 C20 사이클로알키닐기, C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬기, C2 내지 C20 헤테로사이클로알케닐기, C2 내지 C20 헤테로사이클로알키닐기 또는 이들의 조합의 치환기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "헤테로사이클로알킬기", "헤테로사이클로알케닐기", "헤테로사이클로알키닐기" 및 "헤테로사이클로알킬렌기"란 각각 사이클로알킬, 사이클로알케닐, 사이클로알키닐 및 사이클로알킬렌의 고리 화합물 내에 적어도 하나의 N, O, S 또는 P의 헤테로 원자가 존재하는 것을 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "(메타)아크릴레이트"는 "아크릴레이트"와 "메타크릴레이트" 둘 다 가능함을 의미한다.
본 명세서 내 화학식에서 별도의 정의가 없는 한, 화학 결합이 그려져야 하는 위치에 화학결합이 그려져 있지 않은 경우는 상기 위치에 수소 원자가 결합되어 있음을 의미한다.
(감광성 수지 조성물)
일 구현예는 (A) 착색제; (B) 광중합성 화합물; (C) 광중합 개시제; 및 (D) 용매를 포함하고, 상기 광중합성 화합물은 제1 광중합성 화합물로서 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트; 및 제2 광중합성 화합물로서 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트, 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트 또는 이들의 조합을 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
구체적으로, 상기 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트(alkoxylated dipentaerythritol poly(meth)acrylate) 및 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트(dendritic polyester (meth)acrylate)는 각각, 분자 내 알킬렌 옥사이드 반복 단위가 도입되어 긴 사슬(chain)을 가지며, 이에 따라 대각 길이를 향상시키면서 패턴의 채움 특성을 개선하는 데 기여한다.
다만, 광중합성 화합물로서 상기 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트, 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트 또는 이들의 조합을 단독 적용할 경우 감광성 수지 조성물의 다른 성분들과의 혼용성에 문제가 있기에, 광중합성 화합물로서 일반적으로 알려진 상기 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트와 혼합하여 사용한다.
이에, 광중합성 화합물로서 상기 제2 광중합성 화합물로서 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트, 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트 또는 이들의 조합을 상기 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트와 혼합 적용한 일 구현예의 감광성 수지 조성물은, 고해상도 패턴 프로파일(pattern profile)에 중요한 요소인 대각 길이를 향상시키면서, 패턴의 채움 특성을 개선할 수 있다.
나아가, 일 구현예의 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 감광성 수지막 및 이를 포함하는 컬러 필터는 높은 해상도를 구현하면서도 패턴 특성이 우수한 수준으로 확보되므로, 액정 디스플레이(LCD), 이미지 센서(CCD, CMOS 등) 등의 디스플레이 장치에 적용되기에 적합하다.
이하, 일 구현예의 감광성 수지 조성물에 포함된 각 성분을 구체적으로 설명한다.
(B) 광중합성 화합물
우선, 상기 광중합성 화합물에 대해 설명한다.
일 구현예의 감광성 수지 조성물은 광중합성 화합물을 포함하며, 상기 광중합성 화합물은 상기 감광성 수지 조성물에 경화성을 부여하는 성분에 해당된다.
앞서 언급한 바와 같이, 일 구현예의 감광성 수지 조성물은 광중합성 화합물을 포함하며, 상기 광중합성 화합물은 제1 광중합성 화합물로서 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트; 및 제2 광중합성 화합물로서 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트, 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트 또는 이들의 조합을 포함한다.
상기 제2 광중합성 화합물에 있어서, 상기 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2023005590-appb-img-000007
상기 화학식 1에서, R1은 동일하거나 상이하고, 하기 화학식 2로 표시되는 치환기 또는 *-OH이고;
[화학식 2]
Figure PCTKR2023005590-appb-img-000008
상기 화학식 2에서, L1은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌이고; R2는 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬이고; x는 0 내지 10의 정수이다.
구체적으로, 상기 R1은 동일하게, 상기 화학식 2로 표시되는 치환기일 수 있다.
상기 L1은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5 알킬렌일 수 있다.
예컨대, 상기 L1은 C2 알킬렌, 즉 에틸렌일 수 있다. 또한, x는 1일 수 있다. 이에 따라, 상기 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트는, 에톡시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트가 될 수 있다.
상기 R2는 모두 수소 원자일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트는, 하기 화학식 1-1로 표시되는 에톡시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트일 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2023005590-appb-img-000009
상기 화학식 1-1로 표시되는 에톡시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트는, 25 ℃에서 점도가 300 mPa·s 내지 500 mPa·s 또는 350 mPa·s 내지 450 mPa·s일 수 있다.
또한, 상기 제2 광중합성 화합물에 있어서, 상기 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다:
[화학식 3]
Figure PCTKR2023005590-appb-img-000010
상기 화학식 3에서, L2는 동일하거나 상이하고, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌이고; R3은 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬이고; R4는 동일하거나 상이하고, 하기 화학식 4로 표시되는 치환기이고;
y는 0 내지 10의 정수이고;
[화학식 4]
Figure PCTKR2023005590-appb-img-000011
상기 화학식 4에서, L3는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌이고; R5는 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬이고; R6은 동일하거나 상이하고, 말단이 (메타)아크릴레이트로 치환된 C1 내지 C10 알킬 또는 말단이 하이드록시로 치환된 C1 내지 C10 알킬이다.
구체적으로, 상기 R6은 동일하게, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5 알킬렌일 수 있다.
예컨대, 상기 R6은 C2 알킬렌(즉, 에틸렌)일 수 있다. 또한, y는 1일 수 있다.
상기 R3은 동일하게, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5 알킬일 수 있다.
예컨대, 상기 R3은 동일하게, C1 알킬(즉, 메틸)일 수 있다.
상기 L3는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5 알킬렌일 수 있다.
예컨대, 상기 L3는 C1 알킬렌(즉, 메틸렌)일 수 있다.
상기 R5는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5 알킬일 수 있다.
예컨대, 상기 R5는 C1 알킬(즉, 메틸)일 수 있다.
상기 R6은 동일하거나 상이하게, 말단이 아크릴레이트로 치환된 C1 내지 C5 알킬이거나; 말단이 하이드록시로 C1 내지 C5 알킬일 수 있다.
예컨대, 상기 R6은 동일하거나 상이하게, 말단이 아크릴레이트로 치환된 C1 알킬(즉, 말단이 아크릴레이트로 치환된 메틸)이거나; 말단이 하이드록시로 치환된 C1 알킬(즉, 말단이 하이드록시로 치환된 메틸)일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트는, 하기 화학식 3-1로 표시되는 수지상 폴리에스테르 아크릴레이트일 수 있다:
[화학식 3-1]
Figure PCTKR2023005590-appb-img-000012
상기 제2 광중합성 화합물로는, 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트 및 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트 중 어느 하나만을 사용할 수도 있고, 이들을 혼합하여 사용하는 것도 가능하다. 후자의 경우, 상기 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트 및 상기 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트를 1:9 내지 9:1, 2:8 내지 8:2, 3:7 내지 7:3, 또는 4:6 내지 6:4의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 제1 광중합성 화합물로서 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트는 일반적으로 광중합성 화합물로서 알려져 있으며, 감광성 수지 조성물 내 다른 성분들과의 혼용성이 우수하다.
구체적으로, 상기 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트는 하기 화학식 5로 표시되는 상기 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트일 수 있다:
[화학식 5]
Figure PCTKR2023005590-appb-img-000013
.
상기 화학식 5로 표시되는 상기 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트는, 25 ℃에서 점도가 300 mPa·s 내지 500 mPa·s 또는 350 mPa·s 내지 450 mPa·s일 수 있다.
상기 광중합성 화합물은 상기 제1 광중합성 화합물 및 상기 제2 광중합성 화합물을 1:9 내지 9:1, 2:8 내지 8:2, 3:7 내지 7:3, 또는 4:6 내지 6:4의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 제1 광중합성 화합물 및 상기 제2 광중합성 화합물의 중량비가 4:6 내지 6:4에 가까워질수록, 상기 두 물질에 의한 효과가 조화를 이루어, 높은 해상도를 구현하면서도 패턴 특성이 우수한 수준으로 확보되는 감광성 수지막 및 이를 포함하는 컬러 필터를 제조하기에 유리하다.
일 구현예의 감광성 수지 조성물은 상기 제1 광중합성 화합물 및 상기 제2 광중합성 화합물 외에도, 이들과 상이한 제3 광중합성 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 제3 광중합성 화합물로는, 적어도 1개의 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 (메타)아크릴산의 일관능 또는 다관능 에스테르가 추가로 사용될 수 있다.
상기 제2 광중합성 화합물은 상기 에틸렌성 불포화 이중결합을 가짐으로써,　패턴 형성 공정에서 노광 시 충분한 중합을 일으킴으로써 내열성, 내광성 및 내화학성이 우수한 패턴을 형성할 수 있다.
상기 제2 광중합성 화합물의 구체적인 예로는, 에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트비스페놀A 에폭시(메타)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 모노메틸에테르 (메타)아크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리스(메타)아크릴로일옥시에틸 포스페이트, 노볼락에폭시 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 제3 광중합성 화합물의 시판되는 제품을 예로 들면 다음과 같다. 상기 (메타)아크릴산의 일관능 에스테르의 예로는, 도아 고세이 가가꾸 고교(주)社의 아로닉스 M-101®, M-111®, M-114® 등; 니혼 가야꾸(주)社의 KAYARAD TC-110S®, 동 TC-120S® 등; 오사카 유끼 가가꾸 고교(주)社의 V-158®, V-2311® 등을 들 수 있다. 상기 (메타)아크릴산의 이관능 에스테르의 예로는, 도아 고세이 가가꾸 고교(주)社의 아로닉스 M-210®, M-240®, M-6200® 등; 니혼 가야꾸(주)社의 KAYARAD HDDA®, HX-220®, R-604® 등; 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-710®, M-8030®, M-8060® 등; 니혼 가야꾸(주)社의 KAYARAD TMPTA®, DPCA-20®, DPCA-30®, DPCA-60®, DPCA-120® 등; 오사카 유끼 가야꾸 고교(주)社의 V-295®, V-300®, V-360®, V-GPT®, V-3PA®, V-400® 등을 들 수 있다. 상기 제품을 단독 사용 또는 2종 이상 함께 사용할 수 있다.
상기 제3 광중합성 화합물은 보다 우수한 현상성을 부여하기 위하여 산무수물로 처리하여 사용할 수도 있다.
상기 제3 광중합성 화합물은 상기 제1 광중합성 화합물과의 구조적 유사성으로 인해 유사한 효과를 발현하므로, 상기 제3 광중합성 화합물이 더 포함되는 경우 상기 제1 광중합성 화합물의 함량이 상대적으로 감소할 수 있다.
예컨대, 상기 제1 광중합성 화합물 및 상기 제3 광중합성 화합물의 총량 대(:) 상기 제2 광중합성 화합물의 중량비가 1:9 내지 9:1, 2:8 내지 8:2, 3:7 내지 7:3, 또는 4:6 내지 6:4일 수 있다. 또한, 상기 제1 광중합성 화합물 및 상기 제3 광중합성 화합물의 중량비는 1:9 내지 9:1, 2:8 내지 8:2, 3:7 내지 7:3, 또는 4:6 내지 6:4일 수 있다.
다만, 후술되는 평가에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 제2 광중합성 화합물을 상기 제3 광중합성 화합물로 대체하여 상기 제1 광중합성 화합물과 혼합하는 것은, 상기 제1 광중합성 화합물을 단독 사용하는 것과 다름없는 열등한 효과를 야기한다.
상기 전체 광중합성 화합물은 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.1 중량% 내지 10 중량%, 구체적으로 0.5 중량% 내지 8 중량%, 예컨대 1 중량% 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 광중합성 화합물이 상기 범위 내로 포함될 경우, 패턴 형성 공정에서 노광 시 경화가 충분히 일어나 신뢰성이 우수하며, 알칼리 현상액에의 현상성이 우수하다.
(A) 착색제
일 구현예의 감광성 수지 조성물은 착색제로서 안료를 포함할 수 있다.
상기 안료로는 녹색 안료, 청색 안료, 적색 안료, 자색 안료, 황색 안료, 흑색 안료 등을 사용할 수 있다.
상기 적색 안료는 컬러 인덱스(Color Index) 내에서 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 사용할 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
　상기　자색　안료는 컬러 인덱스(Color Index) 내에서 C.I.　 바이올렛 안료 23(V.23), C.I.　바이올렛　안료　29, 디옥사진　바이올렛, 퍼스트　바이올렛　B, 메틸　바이올렛　레이크, 인단트렌 브릴리언트　바이올렛　등을 사용할 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
상기 녹색 안료는 컬러 인덱스(Color Index) 내에서 C.I. 녹색 안료 7, C.I. 녹색 안료 36, C.I. 녹색 안료 58, C.I. 녹색 안료 59 등을 사용할 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
상기 청색 안료는 컬러 인덱스(Color Index) 내에서 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 15:6, C.I. 청색 안료 16 등과 같은 구리 프탈로시아닌 안료를 사용할 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
상기 황색 안료는 컬러 인덱스(Color Index) 내에서 C.I. 황색 안료 185, 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 사용할 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
상기 흑색 안료는 컬러 인덱스(Color Index) 내에서 아닐린 블랙, 퍼릴렌 블랙, 티타늄 블랙, 카본 블랙 등을 사용할 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 착색제는 녹색 안료, 황색 안료, 또는 이들의 조합을 포함하는 안료 분산액일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 착색제는 녹색 안료 및 황색 안료의 혼합물로서 녹색을 구현하는 안료 분산액일 수 있다.
보다 더 구체적으로, 상기 착색제는 녹색 안료 및 황색 안료가 90:10 내지 50:50, 80:20 내지 55:45, 또는 75:25 내지 60:40의 중량비로 혼합된 혼합물일 수 있다.
상기 안료는 분산액 형태로 근적외선 흡수성 수지 조성물에 포함될 수 있다. 　이러한 안료 분산액은 상기 안료와 용매, 분산제, 분산수지 등으로 이루어질 수 있다.
상기 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 아세테이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 등을 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 감광성 수지 조성물 중, 상기 안료 고형분은 5 중량% 내지 80 중량%, 구체적으로 10 중량% 내지 40 중량%로 포함될 수 있다.
최근에는 얇은 두께의 칼라 필터를 제조하면서도 착색력을 확보하기 위해, 안료 함량이 높은 감광성 수지 조성물을 제조하는 추세이다. 일반적으로 알려진 감광성 수지 조성물은 전체 안료 고형분을 5 중량% 미만으로 적용한다면, 일 구현예의 감광성 수지 조성물은 그보다 안료 고형분의 함량을 높인 것이다.
한편, 상기 착색제로서 안료 분산액은 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여　50 중량% 내지 90 중량%%, 구체적으로 60 중량% 내지 80 중량%로 포함될 수 있다. 상기 착색제로서 안료 분산액을 상기 범위 내로 사용할 경우, 원하는 색좌표에서 높은 휘도 및 명암비를 발현할 수 있다.
(C) 광중합성 개시제
상기 광중합 개시제는 감광성 수지 조성물에 일반적으로 사용되는 개시제로서, 예를 들어 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조인계 화합물, 트리아진계 화합물, 옥심계 화합물 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
상기 아세토페논계 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-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-(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, 벤조일(benzoyl), 페닐(phenyl) 및 메틸(methyl)의 각 라디칼(radical) 화합물, O-아실옥심계 화합물, 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 등을 사용할 수 있다. 상기 O-아실옥심계 화합물의 구체적인 예로는, 1,2-옥탄디온, 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 등을 들 수 있다.
상기 광중합 개시제는 상기 화합물 이외에도 카바졸계 화합물, 디케톤류 화합물, 술포늄 보레이트계 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 광 증감제와 함께 사용될 수도 있다.
상기 광 증감제의 예로는, 테트라에틸렌글리콜 비스-3-머캡토 프로피오네이트, 펜타에리트리톨 테트라키스-3-머캡토 프로피오네이트, 디펜타에리트리톨 테트라키스-3-머캡토 프로피오네이트 등을 들 수 있다.
상기 광중합 개시제는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.1 중량% 내지 5 중량%, 구체적으로 0.5 중량% 내지 3 중량%, 예컨대 0.1 중량% 내지 2 중량%로 포함될 수 있다. 광중합 개시제가 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) 용매
상기 용매는 상기 착색제, 상기 광중합성 화합물 및 상기 광중합 개시제와의 상용성을 가지되 상기 물질들과 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, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 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 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필 에테르 아세테이트 등의 프로필렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 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 있으며, 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, γ부티로락톤, 탄산 에틸렌, 탄산 프로필렌, 페닐 셀로솔브 아세테이트 등의 고비점 용매를 들 수 있다.
이들 중 좋게는 상용성 및 반응성을 고려하여, 사이클로헥사논 등의 케톤류; 에틸렌 글리콜 모노에틸에테르 등의 글리콜 에테르류; 에틸 셀로솔브 아세테이트 등의 에틸렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류; 2-히드록시 프로피온산 에틸 등의 에스테르류; 디에틸렌 글리콜 모노메틸에테르 등의 카르비톨류; 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필에테르 아세테이트 등의 프로필렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류, 사이클로헥사논 등의 케톤류가 사용될 수 있다.
상기 용매는 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 잔부량, 구체적으로 5 중량% 내지 30 중량%, 보다 구체적으로 10 중량% 내지 25 중량%, 예컨대 15 중량% 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 용매가 상기 범위 내로 포함될 경우 감광성 수지 조성물의 도포성이 우수하고, 평탄성이 우수한 도막을 얻을 수 있다.
(E) 바인더 수지
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 아크릴계 바인더 수지, 에폭시계 바인더 수지 등 상용 바인더 수지를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상용 바인더 수지는 당업계에 일반적으로 알려진 바와 같다.
다만, 앞서 언급한 바와 같이, 감광성 수지 조성물 내 안료 함량을 높이면서 상대적으로 바인더 수지의 함량은 줄이는 추세이다. 이에, 일 구현예의 감광성 수지 조성물은, 상기 안료 분산액에 포함되는 분산 수지 외, 별도의 바인더 수지는 사용하지 않을 수 있다.
(F) 중합 금지제(Radical scavenger)
일 구현예에 따른 감광성 수지 조성물은 중합 금지제를 더 포함할 수 있다.
상기 중합 금지제는 하이드로퀴논계 화합물, 카테콜계 화합물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 일 구현예에 따른 조성물이 상기 하이드로퀴논계 화합물, 카테콜계 화합물 또는 이들의 조합을 더 포함함에 따라, 조성물을 인쇄(코팅) 후, 노광하는 동안 상온 가교를 방지할 수 있다.
구체적으로, 상기 중합 금지제는 상기 하이드로퀴논계 화합물, 카테콜계 화합물 또는 이들의 조합은 하이드로퀴논, 메틸 하이드로퀴논, 메톡시하이드로퀴논, t-부틸 하이드로퀴논, 2,5-디-t-부틸 하이드로퀴논, 2,5-비스(1,1-디메틸부틸) 하이드로퀴논, 2,5-비스(1,1,3,3-테트라메틸부틸) 하이드로퀴논, 카테콜, t-부틸 카테콜, 4-메톡시페놀, 피로가롤, 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀, 2-나프톨, 트리스(N-하이드록시-N-니트로소페닐아미나토-O,O')알루미늄(Tris(N-hydroxy-N-nitrosophenylaminato-O,O')aluminium) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 상기 중합 금지제는 상기 하이드로퀴논계 화합물로서 하이드로퀴논(hydroquinone), 메틸 하이드로퀴논(methyl hydroquinone), 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 하이드로퀴논계 화합물은 분산액의 형태로 사용될 수 있으며, 상기 분산액 형태의 중합 금지제는 조성물 총량에 대하여 0.001 중량% 내지 5 중량%, 예컨대 0.01 중량% 내지 3 중량%로 포함될 수 있다. 상기 중합 금지제가 상기 범위 내로 포함될 경우, 상온 경시 문제를 해결함과 동시에, 감도 저하 및 표면 박리 현상을 방지할 수 있다.
(G) 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; 비닐기 또는 (메타)아크릴옥시기를 포함하는 커플링제; 레벨링제; 계면활성제; 및 라디칼 중합 개시제로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 원하는 물성에 따라 용이하게 조절될 수 있다.
상기 커플링제는 실란계 커플링제일 수 있고, 상기 실란계 커플링제의 예로는, (메타)아크릴록시기가 포함된 실란계 커플링제, 트리메톡시실릴 벤조산, γ메타크릴 옥시프로필 트리메톡시실란, 비닐 트리아세톡시실란, 비닐 트리메톡시실란, γ이소 시아네이트 프로필 트리에톡시실란, γ글리시독시 프로필 트리메톡시실란, β에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란 등을 들 수 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 실란계 커플링제는 구체적으로 상기 감광성 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 1 중량부로 사용될 수 있다.
또한 상기 컬러 필터용 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 계면활성제, 예컨대 불소계 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 　
상기 불소계 계면활성제의 예로는 DIC社의 F-563, F-482, F-484, F-478 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 계면활성제는 감광성 수지 조성물 총량에 대하여 0.01 중량% 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하고 0.01 중량% 내지 2 중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상기 범위를 벗어나는 경우 현상 후 이물질이 발생하는 문제점이 생길 수 있어 바람직하지 못하다.
또한 상기 감광성 수지 조성물은 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 산화방지제, 안정제 등의 기타 첨가제가 일정량 첨가될 수도 있다.
상기 감광성 수지 조성물은 CMOS 이미지 센서의 컬러 필터용 감광성 수지 조성물, 구체적으로 CMOS 이미지 센서의 녹색 컬러 필터용 감광성 수지 조성물에 적용할 수 있다.
(감광성 수지막, 컬러 필터 및 디스플레이 장치)
다른 일 구현예에서는, 상기 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막을 제공한다. 또 다른 일 구현예에서는, 상기 감광성 수지막을 이용하여 제조된 적색 컬러 필터를 제공한다.
상기 컬러 필터의 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 감광성 수지 조성물 층을 형성한다.
이어서, 상기 감광성 수지 조성물 층이 형성된 기판에 컬러 필터에 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 조사된 감광성 수지 조성물 층을 현상액으로 처리한다. 이때 감광성 수지 조성물 층에서 비노광 부분은 용해됨으로써 컬러 필터에 필요한 패턴이 형성된다. 이러한 공정을 필요한 색의 수에 따라 반복함으로써 원하는 패턴을 갖는 컬러 필터를 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 구현예에서는 상기 컬러 필터를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다. 상기　디스플레이　장치는 예컨대, 액정 표시장치(LCD), 고체 촬상 소자(charge coupled device, CCD) 이미지 센서, 상보성 금속 산화물 반도체(complementary metal oxide semiconductor, CMOS) 이미지 센서 등일 수 있다.
이하, 실시예를 들어 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명할 것이나, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(감광성 수지 조성물의 제조)
실시예 1 내지 14 및 비교예 1 내지 2
표 1 내지 3에 나타낸 조성으로 혼합하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
구체적으로, 용매에 광중합성 화합물, 중합 금지제 및 첨가제를 첨가하여 상온에서 60분 동안 교반하였다. 이어서, 얻어진 상기 반응물에 착색제로서 안료 분산액을 넣고 상온에서 30분 동안 교반하였다. 이어서, 광중합 개시제를 녹인 후 상온에서 30분 동안 교반한 다음, 생성물을 1회 여과하여 불순물을 제거함으로써, 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
(단위: 중량%)
재료명 고형분 실시예
1 2 3 4 5 6 7
(A) 착색제 A-1 20.97 47.89 47.89 47.89 47.89 47.89 47.89 47.89
A-2 18.97 25.776 25.776 25.776 25.776 25.776 25.776 25.776
(B) 광중합성
화합물		 B-1 100 1.936 1.694 1.452 1.21 0.968 0.726 0.484
B-2 100 0.484 0.726 0.968 1.21 1.452 1.694 1.936
(C) 광중합
개시제		 C-1 100 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32
C-2 100 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
(D) 용매 D-1 - 20.624 20.624 20.624 20.624 20.624 20.624 20.624
(F) 중합금지제 F-1 1 2.396 2.396 2.396 2.396 2.396 2.396 2.396
(G) 첨가제 G-1 10 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
G-2 10 0.194 0.194 0.194 0.194 0.194 0.194 0.194
합계 18 100 100 100 100 100 100 100
(단위: 중량%)
재료명 고형분 실시예
8 9 10 11 12 13 14
(A) 착색제 A-1 20.97 47.89 47.89 47.89 47.89 47.89 47.89 47.89
A-2 18.97 25.776 25.776 25.776 25.776 25.776 25.776 25.776
(B) 광중합성
화합물		 B-1 100 1.936 1.694 1.452 1.21 0.968 0.726 0.484
B-3 100 0.484 0.726 0.968 1.21 1.452 1.694 1.936
(C) 광중합
개시제		 C-1 100 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32
C-2 100 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
(D) 용매 D-1 - 20.624 20.624 20.624 20.624 20.624 20.624 20.624
(F) 중합금지제 F-1 1 2.396 2.396 2.396 2.396 2.396 2.396 2.396
(G) 첨가제 G-1 10 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
G-2 10 0.194 0.194 0.194 0.194 0.194 0.194 0.194
합계 18 100 100 100 100 100 100 100
(단위: 중량%)
재료명 고형분 비교예
1 2
(A) 착색제 A-1 20.97 47.89 47.89
A-2 18.97 25.776 25.776
(B) 광중합성
화합물		 B-1 100 2.454 -
B-2 100 - 2.454
(C) 광중합
개시제		 C-1 100 0.285 0.285
C-2 100 0.071 0.071
(D) 용매 D-1 - 19.92 19.92
(F) 중합금지제 F-1 1 3.107 3.107
(G) 첨가제 G-1 10 0.3 0.3
G-2 10 0.196 0.196
합계 18 100 100
상기 표 1 및 2에서 사용된 각 성분은 다음과 같다.
(A) 착색제
(A-1) 녹색 안료(제품명: G58, 제조사: Sanyo)를 포함하는 안료 분산액
(A-2) 황색 안료(제품명: Y185, 제조사: Sanyo)를 포함하는 안료 분산액
(B) 광중합성 화합물
(B-1) 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA, 제조사: 일본화약)
(B-2) 에톡시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리아크릴레이트 (제품명: A-DPH-6E, 제조사: 신나카무라)
(B-3) 수지상 폴리에스테르 아크릴레이트 (제품명: V1000, 제조사: 오사카 유끼 가가꾸 고교(주))
(C) 광중합 개시제
(C-1) 옥심계 개시제 (제품명: SPI-03, 제조사: 삼양사)
(C-2) 옥심계 개시제 (제품명: SPI-02, 제조사: 삼양사)
(D) 용매
(D-1) 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 (PGMEA, 제조사: Sigma-Aldrich)
(F) 중합 금지제
(F-1) 하이드로퀴논 모노메틸 에테르 (hydroquinone-monomethyl-ether)
(G) 첨가제
(G-1) 불소계 계면활성제 (F-563, 제조사: DIC (10% 희석액 사용))
(G-2) 실란계 커플링제 (제품명: KBM-503(Methacryloxy, 제조사: ShinEtsu)
(평가: 잔사 평가)
상기 각 감광성 수지 조성물을 8 인치 silicon wafer상에 스핀 코팅하고, 약 100℃에서 3분 동안 프리-베이크(pre-bake)하여 약 0.6 ㎛의 두께로 도포하였다. 그 다음 실온에서 60초 동안 냉각한 후, i-line stepper (Nikon社, NSR-2005i10C) 로 200~760 ms 범위 내에서 감광 부분의 광경화 반응을 유도하였다.
상기 노광된 기판을 실온에서 0.3% TMAH 수용액에서 퍼들 방식으로 현상한 후, 순수 용매로 120초 동안 세정하였다. 그 후 실온에서 건조한 후 230℃ 에서 5분간 post-bake하여 패턴 시편을 얻었다. 상기 패턴 시편 형성 후, CD-SEM (Hitachi社, S-9380-2)을 이용하여 0.8um pattern CD 를 측정하였다.
0.8um pattern CD 측정 결과에 대해 다음과 같은 기준으로 패턴 정규성 및 잔사(scum)를 평가하고, 그 평가 결과는 하기 표 3에 기재하였다.
서로 다른 패턴 사이가 연결되는 수준을 5, 서로 다른 패턴 사이의 연결이 완전히 없는 경우를 0로 하여, 0 내지 5의 범위 내에서 수치화하였다. 여기서, 평가 결과 0 내지 1이면, 잔사 억제 정도가 우수한 것으로 평가된다.
평가
(서로 패턴 사이의 연결 수준)
실시예 1 2
실시예 2 3
실시예 3 4
실시예 4 4.5
실시예 5 4
실시예 6 3
실시예 7 2
실시예 8 3.5
실시예 9 4
실시예 10 4.5
실시예 11 5
실시예 12 4.5
실시예 13 4
실시예 14 3.5
비교예 1 1
비교예 2 2
또한, 대표적으로 실시예 1 및 비교예 1의 노광량별 0.8um pattern CD 측정 결과는 도 1 내지 6 및 하기 표 5에 나타내었다.
노광량(ms) 200 270 340
비교예 1 1.3013 1.3235 1.3677
실시예 1 1.2826 1.3342 1.3448
표 4 및 5를 통해, 광중합성 화합물에 따른 효과를 확인할 수 있다.구체적으로, 서로 다른 패턴 사이가 연결되는 수준이 높을수록 채움 특성이 우수하다. 광중합성 화합물로서 상기 제1 광중합성 화합물 및 상기 제2 광중합성 화합물을 혼합 사용한 실시예 1 내지 14는, 상기 제1 광중합성 화합물 및 상기 제2 광중합성 화합물 중 어느 하나만 사용한 비교예 1 및 2에 대비하여, 서로 다른 패턴 사이가 연결되는 수준이 높다. 이에, 고해상도 패턴 프로파일(pattern profile)에 중요한 요소인 대각 길이를 향상시키면서, 패턴의 채움 특성을 개선할 수 있다.한편, 상기 실시예 1 내지 14와 같이, 상기 광중합성 화합물은 상기 제1 광중합성 화합물 및 상기 제2 광중합성 화합물을 1:9 내지 9:1, 2:8 내지 8:2, 3:7 내지 7:3, 또는 4:6 내지 6:4의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 제1 광중합성 화합물 및 상기 제2 광중합성 화합물의 중량비가 4:6 내지 6:4에 가까워질수록, 상기 두 물질에 의한 효과가 조화를 이루어, 높은 해상도를 구현하면서도 패턴 특성이 우수한 수준으로 확보되는 감광성 수지막 및 이를 포함하는 컬러 필터를 제조하기에 유리하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (20)

  1. (A) 착색제;
    (B) 광중합성 화합물;
    (C) 광중합 개시제; 및
    (D) 용매를 포함하고,
    상기 광중합성 화합물은
    제1 광중합성 화합물로서 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트; 및
    제2 광중합성 화합물로서 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트, 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트 또는 이들의 조합
    을 포함하는 감광성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광중합성 화합물은 상기 제1 광중합성 화합물 및 상기 제2 광중합성 화합물을 1:9 내지 9:1의 중량비로 포함하는 감광성 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광중합성 화합물은 상기 제1 광중합성 화합물 및 상기 제2 광중합성 화합물을 4:6 내지 6:4의 중량비로 포함하는 감광성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트는 하기 화학식 1로 표시되는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2023005590-appb-img-000014
    상기 화학식 1에서,
    R1은 동일하거나 상이하고, 하기 화학식 2로 표시되는 치환기 또는 *-OH이고;
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2023005590-appb-img-000015
    상기 화학식 2에서,
    L1은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌이고;
    R2는 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬이고;
    x는 0 내지 10의 정수이다.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 R1은 동일하게, 상기 화학식 2로 표시되는 치환기인 감광성 수지 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 L1은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5 알킬렌인 감광성 수지 조성물.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 알콕시레이티드 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트는 하기 화학식 1-1로 표시되는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 1-1]
    Figure PCTKR2023005590-appb-img-000016
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트는 하기 화학식 3으로 표시되는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2023005590-appb-img-000017
    상기 화학식 3에서,
    L2는 동일하거나 상이하고, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌이고;
    R3은 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬이고;
    R4는 동일하거나 상이하고, 하기 화학식 4로 표시되는 치환기이고;
    y는 0 내지 10의 정수이고;
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2023005590-appb-img-000018
    상기 화학식 4에서,
    L3는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌이고;
    R5는 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬이고;
    R6은 동일하거나 상이하고, 말단이 (메타)아크릴레이트로 치환된 C1 내지 C10 알킬 또는 말단이 하이드록시로 치환된 C1 내지 C10 알킬이다.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 R6은 동일하거나 상이하게, 말단이 아크릴레이트로 치환된 C1 내지 C5 알킬이거나; 말단이 하이드록시로 치환된 C1 내지 C5 알킬인 감광성 수지 조성물.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 수지상 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트는 하기 화학식 4-1로 표시되는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 3-1]
    Figure PCTKR2023005590-appb-img-000019
  11. 제1항에 있어서,
    상기 착색제는 안료를 포함하는 감광성 수지 조성물.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 안료는 녹색 안료, 황색 안료, 또는 이들의 조합을 포함하는 감광성 수지 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은, 상기 감광성 수지 조성물 총량에 대해,
    상기 (A) 착색제 5 중량% 내지 80 중량%;
    상기 (B) 광중합성 화합물 0.1 중량% 내지 10 중량%;
    상기 (C) 광중합 개시제 0.1 중량% 내지 5 중량%; 및
    상기 (D) 용매 잔부량
    을 포함하는 감광성 수지 조성물.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은 중합 금지제를 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 중합 금지제는 하이드로퀴논(hydroquinone), 메틸 하이드로퀴논(methyl hydroquinone), 또는 이들의 혼합물인 감광성 수지 조성물.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물 총량 중 상기 중합 금지제는 0.001 중량% 내지 5 중량%로 포함되는 감광성 수지 조성물.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물은 말론산; 3-아미노-1,2-프로판디올; 비닐기 또는 (메타)아크릴옥시기를 포함하는 커플링제; 레벨링제; 불소계 계면활성제; 및 라디칼 중합 개시제로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는 감광성 수지 조성물.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 감광성 수지막.
  19. 제18항의 감광성 수지막을 포함하는 컬러 필터.
  20. 제19항의 컬러 필터를 포함하는 디스플레이 장치.
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