(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子ドット、酸化防止剤、光重合性化合物、光重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂、および溶剤を含み、
前記酸化防止剤は、フェノール系化合物、リン系化合物、および硫黄系化合物の中から選択された互いに異なる化合物を２種以上含むことを特徴とする自発光感光性樹脂組成物。
【請求項２】
前記酸化防止剤は、フェノール系化合物とリン系化合物との組み合わせ、フェノール系化合物と硫黄系化合物との組み合わせ、リン系化合物と硫黄系化合物との組み合わせ、またはフェノール系化合物、リン系化合物、および硫黄系化合物の組み合わせで使用することを特徴とする請求項１に記載の自発光感光性樹脂組成物。
【請求項３】
前記フェノール系化合物は、３，９−ビス［２−〔３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ〕−１，１−ジメチルエトキシ］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン、ペンタエリスリチル・テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３’５’−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、４，４’−チオビス（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、トリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレート、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）−イソシアヌレート、１，６−ヘキサンジオール−ビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナムアミド）、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、２，４−ビス［（オクチルチオ）メチル］−Ｏ−クレゾール、１，６−ヘキサンジオール−ビス−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、オクタデシル−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリス（４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、およびテトラキス［メチレン−３−（３，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニルプロピオネート）］メタンからなる群より選択される１種以上であることを特徴とする請求項１に記載の自発光感光性樹脂組成物。
【請求項４】
前記リン系化合物は、３，９−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、２，２’−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチル−１−フェニルオキシ）（２−エチルヘキシルオキシ）ホスホラス、６−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロポキシ］−２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ブチルジベンズ［ｄ，ｆ］［１，３，２］ジオキサホスフェピン、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニルジトリデシル）ホスファイト、オクタデシルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキシド、１０−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキシド、１０−デシルオキシ−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキシド、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）［１，１−ビフェニル］−４，４’ジイルビスホスホナイト、ビス［２，４−ビス（１，１−ジメチルエチル）−６−メチルフェニル］エチルエステル、およびホスホン酸からなる群より選択される１種以上であることを特徴とする請求項１に記載の自発光感光性樹脂組成物。
【請求項５】
前記硫黄系化合物は、２，２−チオ−ジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、２，２−ビス（｛［３−（ドデシルチオ）プロピオニル］オキシ｝メチル）−１，３−プロパンジイル−ビス［３−（ドデシルチオ）プロピオネート］、２−メルカプトベンズイミダゾール、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリチル−テトラキス（３−ラウリルチオプロピオネート）、および２−メルカプトベンズイミダゾールからなる群より選択される１種以上であることを特徴とする請求項１に記載の自発光感光性樹脂組成物。
【請求項６】
前記量子ドットは、ＩＩ−ＶＩ族半導体化合物；ＩＩＩ−Ｖ族半導体化合物；ＩＶ−ＶＩ族半導体化合物；ＩＶ族元素またはこれを含む化合物；およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の自発光感光性樹脂組成物。
【請求項７】
前記自発光感光性樹脂組成物は、組成物の固形分総重量に対して、量子ドット３〜８０重量％、酸化防止剤０．１〜１０重量％、光重合性化合物５〜７０重量％、光重合開始剤０．１〜２０重量％、およびアルカリ可溶性樹脂５〜８０重量％を含むことを特徴とする請求項１に記載の自発光感光性樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の自発光感光性樹脂組成物で製造されることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項９】
請求項８に記載のカラーフィルタを含むことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光特性の低下なく発光強度を維持することのできる自発光感光性樹脂組成物、これを含むカラーフィルタおよび画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ産業は、ＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ−ｒａｙ  ｔｕｂｅ）から、ＰＤＰ（ｐｌａｓｍａ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｐａｎｅｌ）、ＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ−ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）などに代弁される平板ディスプレイに急激な変化を成し遂げてきている。そのうち、ＬＣＤは、薄くて軽く、かつ優れた解像力と低電力消耗などの利点があって、ほぼすべての産業で使用される画像表示装置に広く用いられており、今後も大きな市場拡大が予想される。
【０００３】
ＬＣＤは、光源から発生した白色光が液晶セルを通過しながら透過率が調節され、赤色、緑色、青色のカラーフィルタを透過して出る３原色が混合されてフルカラーを実現する。
【０００４】
カラーフィルタは、白色光から赤色、緑色および青色の３つの色を抽出して微細な画素単位を可能にする薄膜フィルム型光学部品であって、１画素の大きさが数十から数百マイクロメートル程度である。このようなカラーフィルタは、それぞれの画素間の境界部分を遮光するために透明基板上に定められたパターンに形成されたブラックマトリックス層と、それぞれの画素を形成するために複数の色（通常、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ））の３原色を定められた順序に配列した画素部とが順に積層された構造を取っている。
【０００５】
一般的に、カラーフィルタは、染色法、電着法、印刷法、顔料分散法などによって３種以上の色相を透明基板上にコーティングして製造することができ、最近は、顔料分散型の感光性樹脂を用いた顔料分散法が主流をなす。
【０００６】
カラーフィルタを実現する方法の一つである顔料分散法は、黒色マトリックスが提供された透明な基質上に、着色剤を含めてアルカリ可溶性樹脂、光重合単量体、光重合開始剤、エポキシ樹脂、溶剤、その他添加剤を含む感光性樹脂組成物をコーティングし、形成しようとする形態のパターンを露光した後、非露光部位を溶剤で除去して熱硬化させる一連の過程を繰り返すことによって着色薄膜を形成する方法である。このような顔料分散法は、携帯電話、ノート型パソコン、モニタ、テレビなどのＬＣＤを製造するのに活発に応用されている。
【０００７】
近来は、様々な利点を有する顔料分散法を利用したカラーフィルタ用感光性樹脂組成物においても、優れたパターン特性だけでなく、高い色再現率と共に、高輝度および高明暗比などのさらに向上した性能が要求されている状態である。
【０００８】
しかし、色再現は、光源から照射された光がカラーフィルタを透過して実現されるものであるが、この過程で光の一部がカラーフィルタに吸収されるため、光効率が低下し、また、カラーフィルタとしての顔料特性によって完璧な色再現には及ばないという根本的な限界がある。
【０００９】
これによって、特許文献１（２０１２年１０月１１日公開）には、流動性に優れた安定的なカラーフィルタ用着色組成物、そして明度およびコントラスト比が高い赤色組成物を用いて形成された、色特性が良く、耐熱性に優れたカラーフィルタを提供することを目的とし、カラーフィルタ用着色組成物は、ベンズイミダゾロン顔料を含む着色剤（ａ）、樹脂（ｂ）、酸性置換基を有する樹脂型分散剤（ｃ）、および溶剤（ｄ）を含むカラーフィルタ用赤色着色組成物およびカラーフィルタが開示されている。このような従来技術は、光効率が低下する問題がある。
【００１０】
量子ドットは、光源によって自己発光し、可視光線および赤外線領域の光を発生させるために使用される。量子ドットは、バルク励起子ボーア半径（ｂｕｌｋ  ｅｘｃｉｔｏｎ  Ｂｏｈｒ  ｒａｄｉｕｓ）よりも小さい、１ｎｍ〜２０ｎｍの直径を通常有するＩＩ−ＶＩ、ＩＩＩ−Ｖ、ＩＶ−ＶＩ材料の小さな結晶である。量子拘束効果（ｑｕａｎｔｕｍ  ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ  ｅｆｆｅｃｔ）によって、量子ドットの電子状態間のエネルギー差は量子ドットの組成および物理的大きさ両方の関数である。したがって、量子ドットの光学および光電子特性は、量子ドットの物理的大きさを変化させることによってチューニングおよび調整できる。
【００１１】
量子ドットは、吸収開始（ｏｎｓｅｔ）波長よりも短い波長を吸収し、吸収開始波長で光を放出する。量子ドットの発光スペクトルの帯域幅は、温度依存性ドップラー拡張（Ｄｏｐｐｌｅｒ  ｂｒｏａｄｅｎｉｎｇ）、ハイゼンベルグの不確定性原理（Ｈｅｉｓｅｎｂｅｒｇ  Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）、および量子ドットの大きさ分布に関連する。与えられた量子ドットにおいて、量子ドットの放出帯域は大きさを変化させることによって制御できる。したがって、量子ドットは、通常の染料や顔料を用いて到達不可な（ｕｎａｔｔａｉｎａｂｌｅ）色の範囲を生成することができる。
【００１２】
しかし、量子ドットは、ナノレベルの大きさによって、本質的に非散乱粒子である。したがって、光が量子ドットの含まれたカラーフィルタを通過する時、他の染料や顔料の場合よりもはるかに短い光学経路を有する。カラーフィルタの厚みが十分でない以上、大部分の光が量子ドットによって吸収される。そこで、カラーフィルタの厚みを調節したり、量子ドットの濃度を増加させたり、散乱粒子を導入するなどの方法が提案されているが、このうち、厚みや濃度を調節する場合、色均一性の側面で問題が発生する。
【００１３】
特許文献２は、液晶表示装置のカラーフィルタを量子ドット蛍光体からなる発光層に切り替えることにより、発光効率を向上させて表示品質を改善できると開示している。しかし、カラーフィルタの製造工程時に行うハードベーク工程で発生するラジカルによって量子ドットの表面が酸化して、結果的に発光特性が低下する問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】韓国公開特許第２０１２−０１１２１８８号公報
【特許文献２】韓国公開特許第２００９−００３６３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
そこで、本出願人は、量子ドットを用いたカラーフィルタにおいて、前記量子ドットの発光特性の低下なく発光強度を維持できるように多角的に研究を行った結果、ラジカルの発生を低減させるための酸化防止剤を使用するが、互いに異なる種類を２種以上使用する場合、高いレベルに発光強度を維持できることを確認し、本発明を完成した。
【００１６】
したがって、本発明の目的は、ハードベーク工程後にも発光強度を維持することのできる自発光感光性樹脂組成物を提供することである。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、前記自発光樹脂組成物を含むカラーフィルタおよびこれを備えることで、高品位の鮮やかな画質を実現することのできる画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的を達成するための、本発明の一実施形態に係る自発光感光性樹脂組成物は、量子ドット、酸化防止剤、光重合性化合物、光重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂、および溶剤を含み、前記酸化防止剤は、フェノール系化合物、リン系化合物、および硫黄系化合物の中から選択された互いに異なる系の化合物を２種以上含むことを特徴とする。
【００１９】
前記酸化防止剤は、フェノール系化合物とリン系化合物との組み合わせ、フェノール系化合物と硫黄系化合物、リン系化合物と硫黄系化合物、またはフェノール系化合物、リン系化合物、および硫黄系化合物の組み合わせで使用すればよい。
【００２０】
また、本発明は、前記自発光感光性樹脂組成物で製造されたカラーフィルタおよびこれを含む画像表示装置を特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明で提示する自発光感光性樹脂組成物は、従来のハードベーク工程後に発生する量子ドットの発光強度低下の問題を解決することができる。すなわち、前記組成物は、ハードベーク工程後にも発光強度の低下が大きくなく、高い発光強度維持率を有する。
【００２２】
前記自発光感光性樹脂組成物を用いたカラーフィルタは、微細パターンの形成に優れ、前記カラーフィルタが導入された画像表示装置は、高輝度を維持し、優れた色再現特性と高い光効率を確保することで、鮮やかな画質を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１〜１０および比較例１〜５の自発光感光性樹脂組成物の発光強度および発光強度維持率（％）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、画像表示装置のカラーフィルタに使用可能な自発光感光性樹脂組成物を提示する。
【００２５】
特に、本発明では、カラーフィルタの組成に量子ドットと酸化防止剤を必須成分とし、酸化防止剤として互いに異なる系の酸化防止剤を２種以上混合使用することを特徴とする。これによって、従来のハードベーク工程後に発生する量子ドットの発光強度低下の問題を解決し、量子ドットの使用によるカラーフィルタにおける全体的な光効率を高めることができる。また、前記自発光感光性樹脂組成物でカラーフィルタの画素ピクセルを製造することにより、微細パターンを容易に形成することができるという利点を確保する。
【００２６】
前記量子ドットおよび酸化防止剤と共に、本発明に係る自発光感光性樹脂組成物は、光重合性化合物、光重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂、および溶剤を含む。
【００２７】
以下、各組成を説明する。
【００２８】
量子ドットとは、ナノサイズの半導体物質である。原子が分子をなし、分子はクラスターという小さな分子の集合体を構成してナノ粒子をなすが、このようなナノ粒子が特に半導体特性を呈している時、これを量子ドットという。
【００２９】
量子ドットは、外部からエネルギーを受けて浮いた状態に至ると、自ら該当するエネルギーバンドギャップに応じたエネルギーを放出する。
【００３０】
本発明の自発光感光性樹脂組成物はこのような量子ドットを含み、これから製造されたカラーフィルタは光照射によって発光（光ルミネッセンス）できる。
【００３１】
カラーフィルタを含む通常の画像表示装置では、白色光がカラーフィルタを透過してカラーが実現されるが、この過程で光の一部がカラーフィルタに吸収されるため、光効率が低下する。
【００３２】
しかし、本発明の自発光感光性樹脂組成物で製造されたカラーフィルタを含む場合には、カラーフィルタが光源の光によって自己発光するため、より優れた光効率を実現することができる。
【００３３】
また、色相を有する光が放出されるものであるため、色再現性により優れ、光ルミネッセンスによって全方向に光が放出されるため、視野角も改善できる。
【００３４】
本発明に係る量子ドット粒子は、光による刺激で発光できる量子ドット粒子であれば特に限定はなく、例えば、ＩＩ−ＶＩ族半導体化合物；ＩＩＩ−Ｖ族半導体化合物；ＩＶ−ＶＩ族半導体化合物；ＩＶ族元素またはこれを含む化合物；およびこれらの組み合わせからなる群より選択されてもよい。これらは、単独または２種以上を混合して使用できる。
【００３５】
前記ＩＩ−ＶＩ族半導体化合物は、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、およびこれらの混合物からなる群より選択される二元素化合物；ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、およびこれらの混合物からなる群より選択される三元素化合物；およびＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ、およびこれらの混合物からなる群より選択される四元素化合物からなる群より選択されてもよく、前記ＩＩＩ−Ｖ族半導体化合物は、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、およびこれらの混合物からなる群より選択される二元素化合物；ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰ、およびこれらの混合物からなる群より選択される三元素化合物；およびＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂ、およびこれらの混合物からなる群より選択される四元素化合物からなる群より選択されてもよく、前記ＩＶ−ＶＩ族半導体化合物は、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、およびこれらの混合物からなる群より選択される二元素化合物；ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅ、およびこれらの混合物からなる群より選択される三元素化合物；およびＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅ、およびこれらの混合物からなる群より選択される四元素化合物からなる群より選択されてもよく、前記ＩＶ族元素またはこれを含む化合物は、Ｓｉ、Ｇｅ、およびこれらの混合物からなる群より選択される元素化合物；およびＳｉＣ、ＳｉＧｅ、およびこれらの混合物からなる群より選択される二元素化合物からなる群より選択されてもよい。
【００３６】
量子ドット粒子は、均質な（ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ）単一構造；コア−シェル（ｃｏｒｅ−ｓｈｅｌｌ）、グラジエント（ｇｒａｄｉｅｎｔ）構造などのような二重構造；またはこれらの混合構造であってもよい。
【００３７】
コア−シェル（ｃｏｒｅ−ｓｈｅｌｌ）の二重構造において、それぞれのコア（ｃｏｒｅ）とシェル（ｓｈｅｌｌ）をなす物質は、前記言及された互いに異なる半導体化合物からなってもよい。例えば、前記コアは、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＰｂＳｅ、ＡｇＩｎＺｎＳ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、およびＺｎＯからなる群より選択された１つ以上の物質を含むことができるが、これに限定されるものではない。前記シェルは、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＰｂＳ、ＴｉＯ、ＳｒＳｅ、およびＨｇＳｅからなる群より選択された１つ以上の物質を含むことができるが、これに限定されるものではない。
【００３８】
通常のカラーフィルタの製造に使用される感光性樹脂組成物が色相実現のために赤、緑、青の着色剤を含むのと同じく、光ルミネッセンスの量子ドット粒子も赤色量子ドット粒子、緑色量子ドット粒子、および青色量子ドット粒子に分類され、本発明に係る量子ドット粒子は、赤色量子ドット粒子、緑色量子ドット粒子、または青色量子ドット粒子であってよい。
【００３９】
本発明に係る量子ドット粒子の直径は特に限定されない。
【００４０】
前記赤色、緑色、および青色量子ドット粒子は粒径によって分類できるが、赤、緑、青の順に粒径が小さくなる。具体的には、赤色量子ドット粒子は粒径が５ｎｍ以上〜１０ｎｍ以下、緑色量子ドット粒子は３ｎｍ超過〜５ｎｍ以下、青色量子ドット粒子は１ｎｍ以上〜３ｎｍ以下であってよい。
【００４１】
光照射時に、赤色量子ドット粒子は赤色光を放出し、緑色量子ドット粒子は緑色光を放出し、青色量子ドット粒子は青色光を放出する。
【００４２】
量子ドット粒子は、湿式化学工程（ｗｅｔ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓ）、有機金属化学蒸着工程、または分子線エピタキシ工程によって合成できる。湿式化学工程は、有機溶剤に前駆体物質を入れて粒子を成長させる方法である。結晶が成長する時、有機溶剤が自然に量子ドット結晶の表面に配位されて分散剤の役割を果たして結晶の成長を調節するため、有機金属化学蒸着（ＭＯＣＶＤ、ｍｅｔａｌ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）や分子線エピタキシ（ＭＢＥ、ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｂｅａｍ  ｅｐｉｔａｘｙ）のような気相蒸着法よりも簡単で安価な工程によりナノ粒子の成長を制御することができる。
【００４３】
本発明に係る量子ドットの含有量は特に限定されず、例えば、自発光感光性樹脂組成物の固形分総重量に対して３〜８０重量％、好ましくは５〜７０重量％含まれてもよい。この時、含有量が３重量％未満であれば、発光効率がわずかであり、８０重量％超過であれば、相対的に他の組成の含有量が不足して画素パターンを形成しにくい問題がある。
【００４４】
特に、前記量子ドットと共に、本発明の特徴となる酸化防止剤は、前記量子ドットの発光効率を増加させるために使用する。光源から照射された光はカラーフィルタに臨界角を持って入射するが、この時、入射した光や量子ドットによって自発放出される自発放出光は、ラジカルと会いながら消光して所望レベルの発光強度を得ることができず、この問題はハードベーク工程でさらに深刻に発生する。したがって、所定の発光強度を得るために各組成を設計したとしても、製造工程で発生する量子ドットの発光効率の低下は防止することができない。
【００４５】
そこで、本発明では、２種以上の酸化防止剤を使用するが、互いに異なる系の酸化防止剤を混合して使用することにより、前記ラジカルの問題による量子ドットの発光効率の低下を防止し、最終製造されたカラーフィルタの量子ドットの発光強度を一定レベル以上に維持することができる。
【００４６】
酸化防止剤は、フェノール系化合物、リン系化合物、および硫黄系化合物からなる群より選択された２種以上を含むことができ、これらは、フェノール系−リン系化合物、フェノール系−硫黄系化合物、リン系−硫黄系化合物、またはフェノール系−リン系−硫黄系化合物の組み合わせで使用されればよい。このように互いに異なる系の酸化防止剤を組み合わせて使用することによって前記効果をさらに高めることができ、単独または同一系の酸化防止剤を２種以上混合使用した場合より優れた効果を確保することができる。
【００４７】
フェノール系酸化防止剤の種類は特に制限されないが、具体例としては、３，９−ビス［２−〔３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ〕−１，１−ジメチルエトキシ］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン、ペンタエリスリチル・テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３’５’−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、４，４’−チオビス（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、トリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレート、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）−イソシアヌレート、１，６−ヘキサンジオール−ビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、２，２−チオ−ジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナムアミド）、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、２，４−ビス［（オクチルチオ）メチル］−Ｏ−クレゾール、１，６−ヘキサンジオール−ビス−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、オクタデシル−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリス（４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、およびテトラキス［メチレン−３−（３，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニルプロピオネート）］メタンなどが挙げられる。
【００４８】
前記フェノール系酸化防止剤のうち、耐熱性および耐熱変色防止の側面で、３，９−ビス［２−〔３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ〕−１，１−ジメチルエトキシ］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３’５’−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、ペンタエリスリチル・テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、４，４’−チオビス（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、トリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレート、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）−イソシアヌレート、１，６−ヘキサンジオール−ビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、２，２−チオ−ジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナムアミド）、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、および２，４−ビス［（オクチルチオ）メチル］−Ｏ−クレゾールが好ましい。
【００４９】
市販品としては、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０（ＢＡＳＦ製造）、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ  ＢＢＭ−Ｓ（住友化学製造）、ＡＤＫ  ＳＴＡＢ  ＡＯ−８０（ＡＤＥＫＡ製造）、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ  ＧＰ（住友化学製造）、Ｉｒｇａｎｏｘ１０３５（ＢＡＳＦ製造）などが挙げられる。
【００５０】
リン系酸化防止剤の種類は特に制限されないが、具体例としては、３，９−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、２，２’−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチル−１−フェニルオキシ）（２−エチルヘキシルオキシ）ホスホラス、６−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロポキシ］−２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ブチルジベンズ［ｄ，ｆ］［１，３，２］ジオキサホスフェピン、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニルジトリデシル）ホスファイト、オクタデシルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキシド、１０−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキシド、１０−デシルオキシ−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキシド、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）［１，１−ビフェニル］−４，４’ジイルビスホスホナイト、ビス［２，４−ビス（１，１−ジメチルエチル）−６−メチルフェニル］エチルエステル、ホスホン酸などが挙げられる。
【００５１】
前記リン系酸化防止剤のうち、耐熱性および耐熱変色防止の側面で、２，２’−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチル−１−フェニルオキシ）（２−エチルヘキシルオキシ）ホスホラス、３，９−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、および６−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロポキシ］−２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ブチルジベンズ［ｄ，ｆ］［１，３，２］ジオキサホスフェピンなどが好ましい。
【００５２】
硫黄系酸化防止剤の種類は特に制限されないが、具体例としては、２，２−ビス（｛［３−（ドデシルチオ）プロピオニル］オキシ｝メチル）−１，３−プロパンジイル−ビス［３−（ドデシルチオ）プロピオネート］、２−メルカプトベンズイミダゾール、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリチル−テトラキス（３−ラウリルチオプロピオネート）、２−メルカプトベンズイミダゾールなどが挙げられる。
【００５３】
前記硫黄系酸化防止剤のうち、耐熱性および耐熱変色防止の側面で、２，２−ビス（｛［３（ドデシルチオ）プロピオニル］オキシ｝メチル）−１，３−プロパンジイル−ビス［３−（ドデシルチオ）プロピオネート］、２−メルカプトベンズイミダゾールなどが好ましい。
【００５４】
前記酸化防止剤は、自発光感光性樹脂組成物の固形分総重量に対して０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％含まれてもよい。仮に、その含有量が前記範囲未満であれば、前述のような効果、すなわち、ハードベーク工程後に量子ドットの発光効率減少抑制効果を確保することができず、これとは逆に前記範囲を超えると、カラーフィルタのパターニング後にパターンむしれが発生し得るため、前記範囲内で適宜使用する。
【００５５】
このような量子ドットおよび酸化防止剤と共に、本発明に係る自発光感光性樹脂組成物は、光重合性化合物、光重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂、および溶剤を含む。
【００５６】
以下、各組成を詳細に説明する。
【００５７】
本発明に係る光重合性化合物は、光および後述する光重合開始剤の作用で重合可能な化合物であって、単管能単量体、２管能単量体、その他の多管能単量体などが挙げられる。これらは、単独または２種以上を混合して使用できる。
【００５８】
単管能単量体の具体例としては、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドンなどが挙げられる。
【００５９】
２管能単量体の具体例としては、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのビス（アクリロイルオキシエチル）エーテル、３−メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００６０】
その他の多管能単量体の具体例としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシレーテッドトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシレーテッドトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、エトキシレーテッドジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、プロポキシレーテッドジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートコハク酸モノエステルなどが挙げられる。
【００６１】
本発明に係る光重合性化合物の含有量は特に限定されず、例えば、自発光感光性樹脂組成物の固形分総重量に対して５〜７０重量％、好ましくは７〜４５重量％含まれてもよい。前記範囲で画素パターンの形成が容易であり、パターンの剥離を防止することができる。
【００６２】
本発明に係る光重合開始剤は特に限定されず、例えば、トリアジン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、オキシム系化合物からなる群より選択される１種以上の化合物である。
【００６３】
前記光重合開始剤を含む自発光感光性樹脂組成物は高感度であり、この組成物を用いて形成される画素ピクセルは、その画素部の強度やパターン性が良好になる。また、光重合開始剤に光重合開始補助剤を併用すると、これらを含む自発光感光性樹脂組成物がさらに高感度になり、この組成物を用いてカラーフィルタを形成する際の生産性が向上するので好ましい。
【００６４】
トリアジン系化合物の種類は特に制限されず、具体的には、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシナフチル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ピペロニル−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシスチリル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（５−メチルフラン−２−イル）エテニル］−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（フラン−２−イル）エテニル］−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）エテニル］−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３，４−ジメトキシフェニル）エテニル］−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
【００６５】
アセトフェノン系化合物の種類は特に制限されず、具体的には、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルホリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパン−１−オンのオリゴマーなどが挙げられる。また、下記化学式１で表される化合物が挙げられる。
【００６６】
【化１】
0006592339.tif 000002
【００６７】
式中、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、炭素数１〜１２のアルキル基で置換もしくは非置換のフェニル基、炭素数１〜１２のアルキル基で置換もしくは非置換のベンジル基、または炭素数１〜１２のアルキル基で置換もしくは非置換のナフチル基を表す。
【００６８】
前記化学式１で表される化合物の種類には特別な制限はないが、具体的には、２−メチル−２−アミノ（４−モルホリノフェニル）エタン−１−オン、２−エチル−２−アミノ（４−モルホリノフェニル）エタン−１−オン、２−プロピル−２−アミノ（４−モルホリノフェニル）エタン−１−オン、２−ブチル−２−アミノ（４−モルホリノフェニル）エタン−１−オン、２−メチル−２−アミノ（４−モルホリノフェニル）プロパン−１−オン、２−メチル−２−アミノ（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン、２−エチル−２−アミノ（４−モルホリノフェニル）プロパン−１−オン、２−エチル−２−アミノ（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン、２−メチル−２−メチルアミノ（４−モルホリノフェニル）プロパン−１−オン、２−メチル−２−ジメチルアミノ（４−モルホリノフェニル）プロパン−１−オン、２−メチル−２−ジエチルアミノ（４−モルホリノフェニル）プロパン−１−オンなどが挙げられる。
【００６９】
ビイミダゾール系化合物の種類は特に制限されず、具体的には、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール、２，２’−ビス（２，３−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラ（アルコキシフェニル）ビイミダゾール、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラ（トリアルコキシフェニル）ビイミダゾール、４，４’，５，５’位のフェニル基がカルボアルコキシ基によって置換されているイミダゾール化合物などが挙げられる。これらのうち、２，２’ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール、２，２’−ビス（２，３−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾールが好ましい。
【００７０】
オキシム系化合物の種類は特に制限されず、具体的には、下記化学式２、化学式３、および化学式４で表される化合物が挙げられる。
【００７１】
【化２】
0006592339.tif 000003
【００７２】
市販品としては、ＢＡＳＦ社のＩｒｇａｃｕｒｅ−９０７などが挙げられる。
【００７３】
また、本発明の自発光感光性樹脂組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲内で当分野で通常使用されるその他の光重合開始剤などを追加的に併用することができる。その他の光重合開始剤は、例えば、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、アントラセン系化合物などが挙げられる。これらは、単独または２種以上を混合して使用できる。
【００７４】
ベンゾイン系化合物としては、その種類に特別な制限はないが、具体的には、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどが挙げられる。
【００７５】
ベンゾフェノン系化合物としては、その種類に特別な制限はないが、具体的には、ベンゾフェノン、０−ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルスルフィド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルベンゾフェノン、４，４’−ジ（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノ）−ベンゾフェノンなどが挙げられる。
【００７６】
チオキサントン系化合物としては、その種類に特別な制限はないが、具体的には、２−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントンなどが挙げられる。
【００７７】
アントラセン系化合物としては、その種類に特別な制限はないが、具体的には、９，１０−ジメトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジメトキシアントラセン、９，１０−ジエトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジエトキシアントラセンなどが挙げられる。
【００７８】
その他、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、１０−ブチル−２−クロロアクリドン、２−エチルアントラキノン、ベンジル、９，１０−フェナントレンキノン、カンファーキノン、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物などをその他の光重合開始剤として挙げられる。
【００７９】
本発明に係る光重合開始剤の含有量は特に限定されず、例えば、自発光感光性樹脂組成物の固形分総重量に対して０．１〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量％含まれてもよい。光重合開始剤の含有量が前記範囲内にあれば、自発光感光性樹脂組成物が高感度化され、画素部の強度や、この画素部の表面における平滑性が良好になる。
【００８０】
また、光重合開始剤の含有量が前記範囲内にあれば、自発光感光性樹脂組成物の感度効率性がさらに高まり、この組成物を用いて形成されるカラーフィルタの生産性が向上できる。
【００８１】
さらに、本発明の自発光感光性樹脂組成物は、光重合開始剤に組み合わせて使用可能な光重合開始補助剤をさらに含むことができる。この場合、組成物の感度効率性がさらに高まり、前記組成物を用いて形成されるカラーフィルタの生産性が向上できる。この時、光重合開始補助剤の種類としては、当分野で一般的に使用されるものであれば特別な制限はないが、具体的には、アミン化合物、カルボン酸化合物などからなる群より選択される１種以上の化合物を用いることができる。
【００８２】
光重合開始補助剤のうち、アミン化合物の具体例としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミンなどの脂肪族アミン化合物、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、安息香酸２−ジメチルアミノエチル、Ｎ，Ｎ−ジメチルパラトルイジン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン（通称：ミヒラーケトン）、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンなどの芳香族アミン化合物が挙げられ、好ましくは、芳香族アミン化合物であってもよい。
【００８３】
光重合開始補助剤のうち、カルボン酸化合物の具体例としては、フェニルチオ酢酸、メチルフェニルチオ酢酸、エチルフェニルチオ酢酸、メチルエチルフェニルチオ酢酸、ジメチルフェニルチオ酢酸、メトキシフェニルチオ酢酸、ジメトキシフェニルチオ酢酸、クロロフェニルチオ酢酸、ジクロロフェニルチオ酢酸、Ｎ−フェニルグリシン、フェノキシ酢酸、ナフチルチオ酢酸、Ｎ−ナフチルグリシン、ナフトキシ酢酸などの芳香族ヘテロ酢酸類が挙げられる。
【００８４】
本発明に係る光重合開始補助剤の含有量は特に限定されず、例えば、自発光感光性樹脂組成物の固形分総重量に対して０．１〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量％含まれてもよい。光重合開始補助剤の含有量が前記範囲内にあれば、自発光感光性樹脂組成物が高感度化され、画素部の強度や、この画素部の表面における平滑性が良好になる。
【００８５】
また、光重合開始補助剤の含有量が前記範囲内にあれば、自発光感光性樹脂組成物の感度効率性がさらに高まり、この組成物を用いて形成されるカラーフィルタの生産性が向上できる。
【００８６】
アルカリ可溶性樹脂は、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体を含んで重合される。これは、パターンを形成する際の現像処理工程で用いられるアルカリ現像液に対して可溶性を付与する成分である。
【００８７】
カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体は特に限定されず、例えば、アクリル酸、メタアクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸類；フマル酸、メサコン酸、イタコン酸などのジカルボン酸類およびこれらの無水物；ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレートなどの両末端にカルボキシル基と水酸基を有するポリマーのモノ（メタ）アクリレート類などが挙げられ、好ましくは、アクリル酸およびメタアクリル酸であってもよい。これらは、単独または２種以上を混合して使用できる。
【００８８】
本発明に係るアルカリ可溶性樹脂は、前記単量体と共重合可能な少なくとも１種の他の単量体をさらに含んで重合されたものであってもよい。例えば、スチレン、ビニルトルエン、メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、ｏ−メトキシスチレン、ｍ−メトキシスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｏ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｍ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｐ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどの芳香族ビニル化合物；Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−ｏ−ヒドロキシフェニルマレイミド、Ｎ−ｍ−ヒドロキシフェニルマレイミド、Ｎ−ｐ−ヒドロキシフェニルマレイミド、Ｎ−ｏ−メチルフェニルマレイミド、Ｎ−ｍ−メチルフェニルマレイミド、Ｎ−ｐ−メチルフェニルマレイミド、Ｎ−ｏ−メトキシフェニルマレイミド、Ｎ−ｍ−メトキシフェニルマレイミド、Ｎ−ｐ−メトキシフェニルマレイミドなどのＮ−置換マレイミド系化合物；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレート類；シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イル（メタ）アクリレート、２−ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレートなどの脂環族（メタ）アクリレート類；フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートなどのアリール（メタ）アクリレート類；３−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−３−エチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２−トリフルオロメチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２−フェニルオキセタン、２−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、２−（メタクリロイルオキシメチル）−４−トリフルオロメチルオキセタンなどの不飽和オキセタン化合物などが挙げられる。これらは、単独または２種以上を混合して使用できる。
【００８９】
本明細書において、（メタ）アクリレートは、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。
【００９０】
本発明に係るアルカリ可溶性樹脂の含有量は特に限定されず、例えば、自発光感光性樹脂組成物の固形分総重量に対して５〜８０重量％、好ましくは１０〜７０重量％含まれてもよい。前記範囲内で現像液への溶解性が十分でパターンの形成が容易であり、現像時に露光部の画素部分の膜減少が防止され、非画素部分の欠落性が良好になる。
【００９１】
本発明に係る溶剤は特に限定されず、当分野で通常使用される有機溶剤であってもよい。
【００９２】
具体例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル類；ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどのジエチレングリコールジアルキルエーテル類；メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類；プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのプロピレングリコールジアルキルエーテル類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテートなどのアルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類；ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類；３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチルなどのエステル類；γ−ブチロラクトンなどの環状エステル類；などが挙げられる。これらは、単独または２種以上を混合して使用できる。
【００９３】
本発明に係る溶剤の含有量は特に限定されず、前記言及した固形分（すなわち、量子ドット、酸化防止剤、光重合性化合物、光重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂）を十分に溶解または分散させられる含有量で使用され、この時、塗布のためのコーティング工程を考慮してその含有量を制御することができる。一例として、前記溶剤は、固形分１重量部に対して１０〜８０重量部を用いて、全体自発光感光性樹脂組成物が１０〜８０重量％の濃度を有するようにしてもよい。本発明の実施形態では、２０重量％の濃度を満足するように溶剤の含有量を調節した。
【００９４】
また、本発明は、前記自発光感光性樹脂組成物で製造されたカラーフィルタを提供する。
【００９５】
本発明のカラーフィルタは、画像表示装置に適用される場合に、表示装置の光源の光によって発光するため、より優れた光効率を実現することができる。また、色相を有する光が放出されるものであるため、色再現性により優れ、光ルミネッセンスによって全方向に光が放出されるため、視野角が改善されて輝度特性に優れる。
【００９６】
カラーフィルタは、基板と、前記基板の上部に形成されたパターン層とを含む。
【００９７】
基板は、カラーフィルタ自体の基板であってよく、またはディスプレイ装置などにカラーフィルタが位置する部位であってもよいもので、特に制限されない。前記基板は、ガラス、シリコン（Ｓｉ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）、または高分子基板であってよく、前記高分子基板は、ポリエーテルスルホン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ、ＰＥＳ）またはポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）などであってもよい。
【００９８】
パターン層は、本発明の感光性樹脂組成物を含む層で、前記感光性樹脂組成物を塗布し、所定のパターンに露光、現像および熱硬化して形成された層であってよい。
【００９９】
前記自発光感光性樹脂組成物で形成されたパターン層は、赤色量子ドット粒子を含む赤色パターン層、緑色量子ドット粒子を含む緑色パターン層、および青色量子ドット粒子を含む青色パターン層を備えることができる。光照射時、赤色パターン層は赤色光を、緑色パターン層は緑色光を、青色パターン層は青色光を放出する。
【０１００】
その場合に、画像表示装置に適用時、光源の放出光が特に限定されないが、より優れた輝度および色再現性の側面で、好ましくは、青色光を放出する光源を用いることができる。
【０１０１】
本発明の他の実施形態によれば、前記パターン層は、赤色パターン層、緑色パターン層、および量子ドット粒子を含まない透明パターン層をさらに備える。２種の色相のパターン層のみを備える場合には、それに含まない残りの色相を示す波長の光を放出する光源を用いることができる。例えば、赤色パターン層および緑色パターン層を含む場合には、青色光を放出する光源を用いてもよい。その場合に、赤色量子ドット粒子は赤色光を、緑色量子ドット粒子は緑色光を放出し、透明パターン層は青色光がそのまま透過して青色を示す。
【０１０２】
このような基板およびパターン層を含むカラーフィルタは、各パターンの間に形成された隔壁をさらに含むことができ、ブラックマトリックスをさらに含んでもよい。また、カラーフィルタのパターン層の上部に形成された保護膜をさらに含んでもよい。
【０１０３】
また、本発明は、前記カラーフィルタを含む画像表示装置を提供する。
【０１０４】
本発明のカラーフィルタは、通常の液晶表示装置だけでなく、電界発光表示装置、プラズマ表示装置、電界放出表示装置などの各種画像表示装置に適用可能である。
【０１０５】
本発明の画像表示装置は、赤色量子ドット粒子を含む赤色パターン層、緑色量子ドット粒子を含む緑色パターン層、および青色量子ドット粒子を含む青色パターン層を含むカラーフィルタを備えることができる。その場合に、画像表示装置に適用時、光源の放出光が特に限定されないが、より優れた色再現性の側面で、好ましくは、青色光を放出する光源を用いることができる。
【０１０６】
本発明の他の実施形態によれば、本発明の画像表示装置は、赤色パターン層、緑色パターン層、および青色パターン層のうち２種の色相のパターン層のみを含むカラーフィルタを備えてもよい。その場合には、前記カラーフィルタは、量子ドット粒子を含まない透明パターン層をさらに備える。
【０１０７】
２種の色相のパターン層のみを備える場合には、それに含まない残りの色相を示す波長の光を放出する光源を用いることができる。例えば、赤色パターン層および緑色パターン層を含む場合には、青色光を放出する光源を用いてもよい。その場合に、赤色量子ドット粒子は赤色光を、緑色量子ドット粒子は緑色光を放出し、透明パターン層は青色光がそのまま透過して青色を示す。
【０１０８】
本発明の画像表示装置は、光効率に優れて高い輝度を示し、色再現性に優れ、広い視野角を有する。
【０１０９】
以下、本発明の理解のために好ましい実施例を提示するが、これらの実施例は本発明を例示するものに過ぎず、添付した特許請求の範囲を制限するものではなく、本発明の範疇および技術思想の範囲内で実施例に対する多様な変更および修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、このような変形および修正が添付した特許請求の範囲に属することも当然である。
【０１１０】
製造例１：ＣｄＳｅ（コア）／ＺｎＳ（シェル）構造の緑色量子ドット粒子（Ａ）の合成
【０１１１】
ＣｄＯ（０．４ｍｍｏｌ）と酢酸亜鉛（Ｚｉｎｃ  ａｃｅｔａｔｅ）（４ｍｍｏｌ）、オレイン酸（Ｏｌｅｉｃ  ａｃｉｄ）（５．５ｍＬ）を、１−オクタデセン（１−Ｏｃｔａｄｅｃｅｎｅ）（２０ｍＬ）と共に反応器に入れて、１５０℃に加熱して反応させた。
【０１１２】
以後、亜鉛にオレイン酸が置換されることによって生成された酢酸（ａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ）を除去するために、前記反応物を１００ｍＴｏｒｒの真空下、２０分間放置した。その後、３１０℃の熱を加えて透明な混合物を得た後、これを２０分間３１０℃を維持後、０．４ｍｍｏｌのＳｅ粉末と２．３ｍｍｏｌのＳ粉末を３ｍＬのトリオクチルホスフィン（ｔｒｉｏｃｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）に溶解させたＳｅおよびＳ溶液を、Ｃｄ（ＯＡ）２およびＺｎ（ＯＡ）２溶液が入っている反応器に迅速に注入した。
【０１１３】
これから得た混合物を３１０℃で５分間成長させた後、氷浴（ｉｃｅ  ｂａｔｈ）を用いて成長を中断させた。
【０１１４】
その後、エタノールで沈殿させて、遠心分離機を用いて量子ドットを分離し、余分の不純物はクロロホルム（ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍ）とエタノールを用いて洗い流すことにより、オレイン酸で安定化された、コア粒径とシェル厚みの合計が３〜５ｎｍの粒子が分布されたＣｄＳｅ（コア）／ＺｎＳ（シェル）構造の量子ドット粒子Ａを得た。
【０１１５】
製造例２：アルカリ可溶性樹脂の合成
【０１１６】
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を備えたフラスコを用意し、一方、Ｎ−ベンジルマレイミド４５重量部、メタクリル酸４５重量部、トリシクロデシルメタクリレート１０重量部、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート４重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（以下、ＰＧＭＥＡ）４０重量部を投入後撹拌混合して、モノマー滴下ロートを用意し、ｎ−ドデカンジオール６重量部、ＰＧＭＥＡ２４重量部を入れて撹拌混合して、連鎖移動剤滴下ロートを用意した。
【０１１７】
以後、フラスコにＰＧＭＥＡ３９５重量部を導入し、フラスコ内の雰囲気を空気から窒素にした後撹拌しながら、フラスコの温度を９０℃まで昇温した。次に、モノマーおよび連鎖移動剤を滴下ロートから滴下開始した。滴下は９０℃を維持しながらそれぞれ２時間進行させ、１時間後に１１０℃に昇温して３時間維持後、ガス導入管を導入させて、酸素／窒素＝５／９５（ｖ／ｖ）混合ガスのバブリングを開始した。
【０１１８】
次に、グリシジルメタクリレート１０重量部、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）０．４重量部、トリエチルアミン０．８重量部をフラスコ内に投入して、１１０℃で８時間反応を継続し、その後、室温まで冷却しながら、固形分２９．１重量％、重量平均分子量３２，０００、酸価が１１４ｍｇＫＯＨ／ｇのアルカリ可溶性樹脂を得た。
【０１１９】
実施例および比較例
【０１２０】
（１）自発光感光性樹脂組成物の製造
下記表１〜表３に記載されているように、それぞれ成分を混合した後、全体固形分の総含有量を１００重量％とし、これを再び溶媒のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで２０重量％の濃度に希釈した後、十分に撹拌して、自発光感光性樹脂組成物を得た。
【０１２１】
【表１】
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【０１２２】
【表２】
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【０１２３】
【表３】
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【０１２４】
（２）カラーフィルタの製造
前記実施例１〜１０と比較例１〜５で製造された自発光感光性樹脂組成物を用いてカラーフィルタを製造した。
【０１２５】
すなわち、前記それぞれの自発光感光性樹脂組成物をスピンコーティング法でガラス基板上に塗布した後、加熱板上に置いて１００℃の温度で３分間維持して、薄膜を形成させた。
【０１２６】
次に、前記薄膜上に、横ｘ縦２０ｍｍｘ２０ｍｍの正方形の透過パターンと１μｍ〜１００μｍのライン／スペースパターンを有する試験フォトマスクを乗せて、試験フォトマスクとの間隔を１００μｍにして紫外線を照射した。
【０１２７】
この時、紫外線光源はウシオ電機（株）製の超高圧水銀ランプ（商品名ＵＳＨ−２５０Ｄ）を用いて、大気雰囲気下、２００ｍＪ／ｃｍ２の露光量（３６５ｎｍ）で光照射し、特別な光学フィルタは用いなかった。前記紫外線の照射された薄膜をｐＨ１０．５のＫＯＨ水溶液現像溶液に８０秒間浸漬して現像した。
【０１２８】
この薄膜が被せられたガラス板を蒸留水を用いて洗浄した後、窒素ガスを吹き付けて乾燥し、１５０℃の加熱オーブンで１０分間加熱して、カラーフィルタパターンを製造した。前記製造された自発光カラーパターンのフィルム厚みは３．０μｍであった。
【０１２９】
＜実験例＞
【０１３０】
１．発光強度（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）の測定
前記自発光画素が形成されたカラーフィルタのうち、２０ｍｍｘ２０ｍｍの正方形のパターンに形成されたパターン部に、３６５ｎｍ  Ｔｕｂｅ型４Ｗ  ＵＶ照射機（ＶＬ−４ＬＣ、ＶＩＬＢＥＲ  ＬＯＵＲＭＡＴ）により光変換された領域を測定し、実施例１〜１０、比較例１〜５は、５５０ｎｍ領域における光発光強度を分光器（Ｏｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ社製）を用いて測定した。測定された発光強度が高いほど、優れた自発光特性を発揮すると判断することができる。
【０１３１】
また、ハードベークを２３０℃で６０分進行させて、ハードベーク後の発光強度を測定し、酸化防止剤１種を導入した比較例４を基準として発光強度を比較して、表４および図１に示した。
【０１３２】
さらに、１種の酸化防止剤を基準として、酸化防止剤を用いなかったものの発光強度、および１種、２種、３種を用いた実施例の平均発光強度を比較して、表５に示した。
【０１３３】
【表４】
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【０１３４】
【表５】
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【０１３５】
表４〜５および図１を通して分かるように、酸化防止剤を添加しなかった比較例１の場合には、１種を用いた比較例４対比、発光強度が６７．７％と非常に低いことが分かり、酸化防止剤を１種で混合した比較例２〜５の場合には、発光強度維持率が類似する水準であった。したがって、酸化防止剤の使用の有無によって、発光強度および維持率が向上できることを確認することができる。
【０１３６】
また、互いに異なる系の酸化防止剤を２種以上混合した実施例１〜実施例１０の組成物は、酸化防止剤１種を使用するものより、発光強度が顕著に優れていることを確認することができる。
【０１３７】
具体的には、比較例１〜４の平均発光強度と比較して、酸化防止剤を用いなかった組成物は６９．２％と発光強度が減少し、互いに異なる２種以上を用いた組成物は１１５．１％、３種を用いた組成物は１２２．０％と発光強度が増加することを確認することができる。
【図１】
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