(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタに含まれる染料及び顔料を含有しないカラーパターン形成用の感光性樹脂組成物であって、
フォトルミネッセンス量子ドットの粒子、光重合性化合物、光重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂、溶剤及び酸化防止剤を含み、
前記アルカリ可溶性樹脂は、カルボキシ基を有するエチレン性不飽和単量体およびＮ−置換マレイミド系化合物を含んで重合され、
前記Ｎ−置換マレイミド系化合物は、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、およびＮ−ｐ−メトキシフェニルマレイミドからなる群より選択される少なくとも一つを含み、
前記酸化防止剤は、組成物の固形分総重量中０.１〜１０重量％で含まれることを特徴とする感光性樹脂組成物。
【請求項２】
前記フォトルミネッセンス量子ドットは、コア−シェル二重構造を有するものであって、
前記コアは、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＰｂＳｅ、ＡｇＩｎＺｎＳ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ及びＺｎＯからなる群から選択される一つ以上であり、
前記シェルは、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＰｂＳ、ＴｉＯ、ＳｒＳｅ及びＨｇＳｅからなる群から選択される一つ以上であることを特徴とする請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項３】
前記フォトルミネッセンス量子ドットの前記粒子は、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ることを特徴とする請求項１または２に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項４】
前記フォトルミネッセンス量子ドットの前記粒子は、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；またはこれらの組合せで構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項５】
前記酸化防止剤は、リン系、硫黄系及びフェノール系酸化防止剤からなる群から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項６】
前記リン系酸化防止剤は、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−オキサイド、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−オキサイド、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−オキサイド、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]エチルエステル及びホスホン酸からなる群から選択される１種以上であることを特徴とする請求項５に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項７】
前記硫黄系酸化防止剤は、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)及び２−メルカプトベンズイミダゾールからなる群から選択される１種以上であることを特徴とする請求項５または６に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項８】
前記フェノール系酸化防止剤は、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)ベンゼン及びテトラキス[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)]メタンからなる群から選択される１種以上であることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項９】
前記組成物の前記固形分総重量中、前記フォトルミネッセンス量子ドットの前記粒子は、３〜８０重量％、前記光重合性化合物は、５〜７０重量％、前記光重合開始剤は、０.１〜２０重量％、前記アルカリ可溶性樹脂は、５〜８０重量％で含まれることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項１０】
前記組成物の総重量中、前記溶剤は、６０〜９０重量％で含まれることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のうちいずれか１項に記載の前記感光性樹脂組成物で製造されたことを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項１２】
前記カラーフィルタは、赤色量子ドット粒子を含有した赤色パターン層、緑色量子ドット粒子を含有した緑色パターン層及び量子ドット粒子を含有しない透明パターン層を含むことを特徴とする請求項１１に記載のカラーフィルタ。
【請求項１３】
請求項１１または１２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。
【請求項１４】
前記画像表示装置は、青色光を放出する光源及び、
赤色量子ドット粒子を含有した赤色パターン層、緑色量子ドット粒子を含有した緑色パターン層及び量子ドット粒子を含まない透明パターン層を含む前記カラーフィルタを備えたことを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタは、白色光から赤、緑、青の３種の色を抽出して微細な画素単位を可能とする薄膜フィルタ型光学部品として、一つの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、各々の画素の間の境界部分を遮光するために透明基板上に決まったパターンで形成されたブラックマトリックス層、及び各々の画素を形成するために複数の色(通常、赤色(Ｒ)、緑色(Ｇ)及び青色(Ｂ))の３原色を決まった手順で配列した画素部が順に積層された構造を取っている。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り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る。最近は、顔料分散型の感光性樹脂を利用した顔料分散法が主に用いられている。
【０００３】
カラーフィルタを具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及び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で着色薄膜を形成する方法である。この方法は、携帯電話、ノート型ＰＣ、モニター、ＴＶなどのＬＣＤの製造において活発に応用されている。近来は、さまざまな長所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、優秀なパターン特性だけではなく、高い色再現率、高輝度及び高明暗比などが一層向上された性能が要求されていることが実情である。
【０００４】
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具現されるが、この過程で光の一部がカラーフィルタに吸収されるので、光効率が低下され、また、色フィルタとしての顔料特性によって完璧な色再現は不可能であるという根本的な限界がある。
【０００５】
大韓民国公開特許第２０１２−１１２１８８号公報には、カラーフィルタ用赤色着色組成物及びカラーフィルタが開示されているが、前記問題点に対する代案は提示していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】大韓民国公開特許第２０１２−１１２１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、発光特性の低下なしに量子効率を高めることができる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、パターンの形成性及び発光特性が改善されたカラーフィルタを製造することができる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、前記感光性樹脂組成物で製造されたカラーフィルタ及びそれを含む画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
＜１＞フォトルミネッセンス量子ドットの粒子、光重合性化合物、光重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂、溶剤及び酸化防止剤を含み、前記酸化防止剤は、組成物の固形分総重量中０.１〜１０重量％で含まれる感光性樹脂組成物。
【００１１】
＜２＞前記フォトルミネッセンス量子ドットは、コア−シェル二重構造を有するものであって、前記コアは、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＰｂＳｅ、ＡｇＩｎＺｎＳ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ及びＺｎＯからなる群から選択される一つ以上であり、前記シェルは、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＰｂＳ、ＴｉＯ、ＳｒＳｅ及びＨｇＳｅからなる群から選択される一つ以上である前記＜１＞に記載の感光性樹脂組成物。
【００１２】
＜３＞前記フォトルミネッセンス量子ドットの前記粒子は、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る前記＜１＞に記載の感光性樹脂組成物。
【００１３】
＜４＞前記フォトルミネッセンス量子ドットの前記粒子は、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；またはこれらの組合せで構成されている前記＜１＞に記載の感光性樹脂組成物。
【００１４】
＜５＞前記酸化防止剤は、リン系、硫黄系及びフェノール系酸化防止剤からなる群から選択される少なくとも一つを含む前記＜１＞に記載の感光性樹脂組成物。
【００１５】
＜６＞前記リン系酸化防止剤は、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−オキサイド、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−オキサイド、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−オキサイド、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]エチルエステル及びホスホン酸からなる群から選択される１種以上である前記＜５＞に記載の感光性樹脂組成物。
【００１６】
＜７＞前記硫黄系酸化防止剤は、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)及び２−メルカプトベンズイミダゾールからなる群から選択される１種以上である前記＜５＞に記載の感光性樹脂組成物。
【００１７】
＜８＞前記フェノール系酸化防止剤は、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)ベンゼン及びテトラキス[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)]メタンからなる群から選択される１種以上である前記＜５＞に記載の感光性樹脂組成物。
【００１８】
＜９＞前記組成物の固形分総重量中、前記フォトルミネッセンス量子ドットの前記粒子は、３〜８０重量％、前記光重合性化合物は、５〜７０重量％、前記光重合開始剤は、０.１〜２０重量％、前記アルカリ可溶性樹脂は、５〜８０重量％で含まれる前記＜１＞に記載の感光性樹脂組成物。
【００１９】
＜１０＞前記組成物の総重量中、前記溶剤は、６０〜９０重量％で含まれる前記＜１＞に記載の感光性樹脂組成物。
【００２０】
＜１１＞前記＜１＞〜＜１０＞のうちいずれか一つに記載の前記感光性樹脂組成物で製造されたカラーフィルタ。
【００２１】
＜１２＞前記カラーフィルタは、赤色量子ドット粒子を含有した赤色パターン層、緑色量子ドット粒子を含有した緑色パターン層及び量子ドット粒子を含有しない透明パターン層を含む前記＜１１＞に記載のカラーフィルタ。
【００２２】
＜１３＞前記＜１１＞に記載のカラーフィルタを含む画像表示装置。
【００２３】
＜１４＞前記画像表示装置は、青色光を放出する光源及び、赤色量子ドット粒子を含有した赤色パターン層、緑色量子ドット粒子を含有した緑色パターン層及び量子ドット粒子を含まない透明パターン層を含む前記カラーフィルタを備えた前記＜１３＞に記載の画像表示装置。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の感光性樹脂組成物は、発光特性の低下なしに量子効率を高めることができる。
【００２５】
本発明の感光性樹脂組成物でカラーフィルタを製造する場合、パターン形成性が優秀であり、発光特性が顕著に改善される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、実施例１〜実施例７及び比較例１〜比較例３の感光性樹脂組成物を利用して製造されたカラーフィルタに光を照射して放出される光の強度(ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ)を大略的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明は、フォトルミネッセンス量子ドットの粒子、光重合性化合物、光重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂、溶剤及び酸化防止剤を含み、前記酸化防止剤は、組成物の固形分総重量中０.１〜１０重量％で含まれることで、発光特性の低下なしに量子効率を高めて、パターン形成性及び発光特性が改善されたカラーフィルタを製造することができる感光性樹脂組成物に関する。
【００２８】
以下、本発明を詳しく説明する。
【００２９】
＜感光性樹脂組成物＞
本発明の感光性樹脂組成物は、フォトルミネッセンス量子ドットの粒子、光重合性化合物、光重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂、溶剤及び組成物の固形分総重量中０.１〜１０重量％で含まれる酸化防止剤を含む。
【００３０】
フォトルミネッセンス量子ドットの粒子
本発明の感光性樹脂組成物は、フォトルミネッセンス量子ドットの粒子を含む。
【００３１】
量子ドットとは、ナノサイズの半導体物質である。原子が分子を成して、分子は、クラスタという小さい分子の集合体を構成してナノ粒子を形成する。このようなナノ粒子が特に半導体特性を示しているとき、これを量子ドットと言う。
【００３２】
量子ドットは、外部からエネルギーを受けて浮き立った状態に至ると、自体（自律）的に該当するエネルギーバンドギャップによるエネルギーを放出する。
【００３３】
本発明の感光性樹脂組成物は、このようなフォトルミネッセンス量子ドットの粒子を含むことで、それから製造されたカラーフィルタは、光の照射によって発光(フォトルミネッセンス)できる。
【００３４】
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具現される。この過程で、光の一部がカラーフィルタに吸収されるので、光効率が低下される。しかし、本発明の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り自体発光するので、一層優れた光効率を具現することができる。
【００３５】
また、色相を有した光が放出されることなので、色再現性がより優秀であり、フォトルミネッセンスにより全方向に光が放出されることで、視野角も改善できる。
【００３６】
本発明による量子ドット粒子は、光による刺激によって発光できる量子ドット粒子であれば、特別に限定されず、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；及びこれらの組合せからなる群から選択されることができる。これらは、単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００３７】
前記ＩＩ−ＶＩ族半導体化合物は、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ及びこれらの混合物からなる群から選択される二元化合物；ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ及びこれらの混合物からなる群から選択される三元化合物；及びＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ及びこれらの混合物からなる群から選択される四元化合物からなる群から選択されることができる。前記ＩＩＩ−Ｖ族半導体化合物は、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ及びこれらの混合物からなる群から選択される二元化合物；ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰ及びこれらの混合物からなる群から選択される三元化合物；及びＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂ及びこれらの混合物からなる群から選択される四元化合物からなる群から選択されることができる。前記ＩＶ−ＶＩ族半導体化合物は、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ及びこれらの混合物からなる群から選択される二元化合物；ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅ及びこれらの混合物からなる群から選択される三元化合物；及びＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅ及びこれらの混合物からなる群から選択される四元化合物からなる群から選択されることができる。前記ＩＶ族元素またはこれを含む化合物は、Ｓｉ、Ｇｅ及びこれらの混合物からなる群から選択される元素化合物；及びＳｉＣ、ＳｉＧｅ及びこれらの混合物からなる群から選択される二元化合物からなる群から選択されることができる。
【００３８】
量子ドット粒子は、均質の(ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ)単一構造；コア−シェル(ｃｏｒｅ−ｓｈｅｌｌ)、勾配(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ることができる。
【００３９】
コア−シェル(ｃｏｒｅ−ｓｈｅｌｌ)の二重構造において、各々のコア(ｃｏｒｅ)とシェル(ｓｈｅｌｌ)を構成する物質は、前記言及された互いに相異なっている半導体化合物からなることができる。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及びＺｎＯからなる群より選択された一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及びＨｇＳｅからなる群より選択された一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。
【００４０】
通常のカラーフィルタの製造に使用される着色感光性樹脂組成物が色相の具現のために赤、緑、青の着色剤を含むように、フォトルミネッセンス量子ドットの粒子も赤色量子ドット粒子、緑色量子ドット粒子及び青色量子ドット粒子に分類されることができる。本発明によ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ることができる。
【００４１】
本発明による量子ドット粒子の直径は、特別に限定されない。
【００４２】
前記赤、緑及び青色の量子ドット粒子は、粒径によって分類されることができ、赤、緑、青の手順に粒径が小さくなる。具体的に、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以下であることができる。
【００４３】
光の照射時に、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。
【００４４】
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ビームエピタキシー工程により合成されることができる。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。結晶が成長される時、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としての役目をして結晶の成長を調節するようになるので、有機金属化学蒸着(ＭＯＣＶＤ：ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ)や分子ビームエピタキシー(ＭＢＥ：ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｅａｍ ｅｐｉｔａｘｙ)のような気相蒸着法より容易で安価の工程を通じてナノ粒子の成長を制御することができる。
【００４５】
本発明による量子ドット粒子の含量は、特別に限定されず、例えば、感光性樹脂組成物の固形分総重量中、３〜８０重量％、好ましくは、５〜７０重量％で含まれることができる。含量が前記範囲内であれば、発光効率が高くて、画素パターンの形成が容易である。
【００４６】
光重合性化合物
本発明による光重合性化合物は、後述する光重合開始剤の作用により重合することができる化合物として、単官能単量体、２官能単量体、その他の多官能単量体などを挙げることができる。これらは、単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００４７】
前記単官能単量体の具体例としては、ノニルフェニルカルビトルアクリレート、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を挙げることができる。
【００４８】
前記２官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−エチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。
【００４９】
その他の多官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、エトキシル化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシル化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、エトキシル化ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、プロポキシル化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を挙げることができる。
【００５０】
本発明による光重合性化合物の含量は、特別に限定されず、例えば、感光性樹脂組成物の固形分総重量中５〜７０重量％、好ましくは、１０〜６０重量％で含まれることができる。前記範囲内で、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。
【００５１】
光重合開始剤
本発明による光重合開始剤は、特別に限定されず、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、オキシム系化合物などを挙げることができる。これらは、単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００５２】
トリアジン系化合物の種類は、特別に限定されず、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−トリアジンなどを挙げることができる。
【００５３】
前記アセトフェノン系化合物の種類は、特別に限定されず、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ータル、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を挙げることができる。
【００５４】
また、下記化学式１で表示される化合物を挙げることができる。
【００５５】
【化１】
0006768278.tif 000002
【００５６】
前記式中、Ｒ１〜Ｒ４は、各々独立的に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、炭素数１〜１２のアルキル基で置換されるか非置換されたフェニル基、炭素数１〜１２のアルキル基で置換されるか非置換されたベンジル基、または炭素数１〜１２のアルキル基で置換されるか非置換されたナフチル基を示す。
【００５７】
前記化学式１で表示される化合物の種類は、特別に限定されず、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−ジメチルアミノ(４−モルホリノフェニル)プロパン−１−オンなどを挙げることができる。
【００５８】
前記ビイミダゾール系化合物の種類は、特別に限定されず、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’位置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を挙げることができる。このうち、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。
【００５９】
前記オキシム系化合物の種類は、特別に限定されず、具体的には、下記化学式２、化学式３及び化学式４で表示される化合物を挙げることができる。
【００６０】
【化２】
0006768278.tif 000003
【００６１】
【化３】
0006768278.tif 000004
【００６２】
【化４】
0006768278.tif 000005
【００６３】
市販品としては、ＢＡＳＦ社のＩｒｇａｑｕｒｅ−９０７などを挙げることができる。
【００６４】
また、本発明の感光性樹脂組成物は、本発明の目的を害しない範囲内において、当分野で通常使用されるその他の光重合開始剤などをさらに併用することができ、具体的には、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を挙げることができる。これらは、単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００６５】
ベンゾイン系化合物としては、その種類は、特別に限定されず、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を挙げることができる。
【００６６】
ベンゾフェノン系化合物としては、その種類は、特別に限定されず、具体的には、ベンゾフェノン、ｏ−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を挙げることができる。
【００６７】
チオキサントン系化合物としては、その種類は、特別に限定されず、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を挙げることができる。
【００６８】
アントラセン系化合物としては、その種類は、特別に限定されず、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を挙げることができる。
【００６９】
その他に、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−フェナンスレンキノン、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さらに例示することができる。
【００７０】
本発明による光重合開始剤の含量は、特別に限定されず、例えば、感光性樹脂組成物の固形分総重量中、０.１〜２０重量％、好ましくは、０.５〜１５重量％で含まれることができる。前記範囲内で、自発性感光性樹脂組成物が高感度化されて画素部の強度が向上することができ、画素部表面での平滑性が改善され、微細画素パターンの形成が容易である。
【００７１】
また、本発明の感光性樹脂組成物は、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より高くなり、前記組成物を使用して形成されるカラーフィルタの生産性が向上される。光重合開始補助剤の種類としては、当分野で一般的に用いられるものであれば、特別に限定されず、具体的には、アミン化合物、カルボン酸化合物などを挙げることができる。これらは、単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００７２】
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、ミヒラーズケトン)、４，４’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンのような芳香族アミン化合物を挙げることができる。
【００７３】
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を挙げることができる。
【００７４】
本発明による光重合開始補助剤の含量は、特別に限定されず、例えば、感光性樹脂組成物の固形分総重量中、０.１〜２０重量％、好ましくは、１〜１０重量％で含まれることができる。前記範囲内で、組成物の感度効率性がより高くなり、前記組成物を使用して形成されるカラーフィルタの生産性が向上される。
【００７５】
アルカリ可溶性樹脂
アルカリ可溶性樹脂は、カルボキシ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、パターン形成時の現像処理工程で利用さ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。
【００７６】
カルボキシ基を有するエチレン性不飽和単量体は、特別に限定されず、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及びこれらの無水物；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基と水酸基とを有するポリマーのモノ(メタ)アクリレート類などを挙げることができ、好ましくは、アクリル酸及びメタアクリル酸であることができる。これらは、単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００７７】
本発明によ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ることができる。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)アクリレイト類；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を挙げることができる。これらは、単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００７８】
本明細書で、(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。
【００７９】
本発明によるアルカリ可溶性樹脂の含量は、特別に限定されず、例えば、感光性樹脂組成物の固形分総重量中、５〜８０重量％、好ましくは、１０〜７０重量％で含まれることができる。前記範囲内で、現像液への溶解性が十分なのでパターン形成が容易であり、現像時に露光部の画素部分の膜減少が防止されて非画素部分の抜け落ち性が良好になる。
【００８０】
溶剤
本発明による溶剤は、特別に限定されず、当分野で通常的に使用される有機溶剤であることができる。
【００８１】
前記溶剤の具体例としては、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アルキ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−ブチロールラクトンなどの環状エステル類；などを挙げることができる。これらは、単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００８２】
本発明による溶剤の含量は、特別に限定されず、例えば、感光性樹脂組成物の総重量中、６０〜９０重量％で含まれることができ、好ましくは、７０〜８５重量％で含まれることができる。前記溶剤の含量が前記範囲内である場合、塗布性が良好になる効果を提供する。
【００８３】
酸化防止剤
フォトミネッセンス量子ドットの粒子を含む感光性樹脂組成物は、ハードベーク工程時に生成されたラジカルが量子ドットの表面酸化を誘発し、この場合、発光特性が低下される問題がある。
【００８４】
さて、本発明は、酸化防止剤を特定範囲の含量で含むことで前記問題点を解決する。すなわち、本発明の感光性樹脂組成物は、発光強度及び発光強度の維持率がいずれも著しく優秀である。
【００８５】
図１は、本発明の具現例と比較例の発光強度及び発光強度の維持率を比較した図である。
【００８６】
本発明による酸化防止剤の含量は、感光性樹脂組成物の固形分総重量中、０.１〜１０重量％で含まれる。酸化防止剤の含量が０.１重量％未満であれば、ハードベーク工程における消光現象を抑制しにくいし、１０重量％を超過すれば、パターン剥離が発生する問題がある。
【００８７】
酸化防止剤は、感光性樹脂組成物の固形分総重量中、０.５〜８重量％で含まれることが、カラー具現及びパターン形成の側面で好ましくて、１〜５重量％で含まれることがより好ましい。
【００８８】
本発明で使用可能な酸化防止剤は、その種類が特別な限定されないが、好ましくは、リン系、硫黄系及びフェノール系酸化防止剤からなる群より選択された少なくとも一つを含むことができる。
【００８９】
リン系酸化防止剤の種類は、特別に限定されず、具体的には、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−オキサイド、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−オキサイド、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−オキサイド、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]エチルエステル及びホスホン酸などを挙げることができる。
【００９０】
前記リン系酸化防止剤のうち、耐熱性及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、及び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。
【００９１】
リン系酸化防止剤の市販品としては、Ｉｒｇａｆｏｓ １６８(ＢＡＳＦ社製)、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＰ(住友化学社製)などを挙げることができる。
【００９２】
硫黄系酸化防止剤の種類は、特別に限定されず、具体的には、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を挙げることができる。
【００９３】
前記硫黄系酸化防止剤のうち、耐熱性及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。
【００９４】
硫黄系酸化防止剤の市販品としては、Ｉｒｇａｎｏｘ １０３５(ＢＡＳＦ社製)などを挙げることができる。
【００９５】
フェノール系酸化防止剤の種類は、特別に限定されず、具体的には、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)ベンゼン及びテトラキス[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)]メタンなどを挙げることができる。
【００９６】
前記フェノール系酸化防止剤のうち、耐熱性及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)ベンゼン及び２，４−ビス[(オクチルチオ)メチル]−Ｏ−クレゾールなどが好ましい。
【００９７】
フェノール系酸化防止剤の市販品としては、Ｉｒｇａｎｏｘ １０１０(ＢＡＳＦ社製)、ＡＤＫ ＳＴＡＢ ＡＯ−８０(ＡＤＥＫＡ社製)などを挙げることができる。
【００９８】
＜カラーフィルタ＞
また、本発明は、前記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。
【００９９】
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、表示装置光源の光によって発光することで、より優れた光効率を具現することができる。また、色相を有した光が放出されるので、色再現性がより優秀であり、フォトルミネッセンスにより全方向に光が放出されるので、視野角が改善されて輝度特性が優秀である。
【０１００】
カラーフィルタは、基板及び前記基板の上部に形成されたパターン層を含む。
【０１０１】
基板は、カラーフィルタ自体基板であるか、またはディスプレイ装置などにカラーフィルタが位置される部位であることができ、特別に限定されるものではない。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ることができ、前記高分子基板は、ポリエーテルスルホン(ＰＥＳ：ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ)またはポリカーボネート(ＰＣ：ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ)などであることができる。
【０１０２】
パターン層は、本発明の感光性樹脂組成物を含む層として、前記感光性樹脂組成物を塗布し、所定のパターンで露光、現像及び熱硬化して形成された層であることができる。
【０１０３】
前記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んだ赤色パターン層、緑色量子ドット粒子を含んだ緑色パターン層及び青色量子ドット粒子を含んだ青色パターン層を備えることができる。光の照射時に、赤色パターン層は赤色光を放出し、緑色パターン層は緑色光を放出し、青色パターン層は青色光を放出する。
【０１０４】
このような場合に、画像表示装置への適用時の光源の放出光は、特別に限定されないが、より優秀な輝度及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使用することができる。
【０１０５】
本発明の他の一具現例によれば、前記パターン層は、赤色パターン層、緑色パターン層及び量子ドット粒子を含まない透明パターン層を備える。この場合に、これを含む画像表示装置の光源では、青色光を放出する光源を使用することができる。この時、赤色パターン層は、赤色光を放出し、緑色パターン層は、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。
【０１０６】
前記のような基板及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むこともできる。
【０１０７】
＜画像表示装置＞
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。
【０１０８】
本発明のカラーフィルタは、通常の液晶表示装置だけではなく、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各種画像表示装置に適用が可能である。
【０１０９】
本発明の画像表示装置は、赤色量子ドット粒子を含有した赤色パターン層、緑色量子ドット粒子を含有した緑色パターン層及び青色量子ドット粒子を含有した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。この場合に、画像表示装置への適用時の光源の放出光は、特別に限定されないが、より優秀な色再現性の側面で、好ましくは、青色光を放出する光源を使用することができる。
【０１１０】
本発明の他の一具現例によれば、本発明の画像表示装置は、赤色パターン層、緑色パターン層及び量子ドット粒子を含まない透明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。
【０１１１】
この時、光源としては、青色光を放出する光源を使用することができる。この場合に、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、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。
【０１１２】
本発明の画像表示装置は、光効率が優秀なので高い輝度を示し、色再現性が優秀であり、広い視野角を有する。
【０１１３】
以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示する。しかし、これは本発明の好ましい実施態様に過ぎず、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、本発明の明細書及び図面内容に基づいてなされた均等な変更および付加は、いずれも本発明の特許請求の範囲内に含まれるものとする。
【０１１４】
製造例１．ＣｄＳｅ(コア)/ＺｎＳ(シェル)構造のフォトルミネッセンスの緑色量子ドット粒子Ａ−１の合成
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)と一緒に反応器に入れて、１５０℃に加熱して反応させた。以後、亜鉛にオレイン酸が置換されることで生成された酢酸を除去するために、前記反応物を１００ｍＴｏｒｒの真空下に２０分間放置した。
【０１１５】
その後、３１０℃の熱を加えて透明な混合物を得た。その後、これを２０分間３１０℃で維持した後、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及びＳ溶液を、酢酸カドミウム(Ｃｄ(ＯＡｃ)２)及び酢酸亜鉛(Ｚｎ(ＯＡｃ)２)溶液が入っている反応器に速く注入した。
【０１１６】
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)を利用して成長を中断させた。その後、エタノールで沈澱させて遠心分離機を利用して量子ドットを分離し、余分の不純物はクロロホルム(ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍ)とエタノールを利用して洗浄した。こうすることで、オレイン酸に安定化された、コア粒径とシェル厚さの和が３〜５ｎｍである粒子が分布されたＣｄＳｅ(コア)/ＺｎＳ(シェル)構造の量子ドット粒子(Ａ)を得た。
【０１１７】
製造例２．アルカリ可溶性樹脂の合成
撹拌機、温度計還流冷却管、滴下ロート及び窒素導入管を備えたフラスコを準備し、Ｎ−ベンジルマレイミド４５重量部、メタクリル酸４５重量部、トリサイ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重量部を投入した。その後、撹拌混合してモノマー滴下ロートを準備し、ｎ−ドデカンチオール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準備した。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。
【０１１８】
その後、滴下ロートからモノマー及び連鎖移動剤の滴下を開始した。滴下は、９０℃を維持しながら各々２時間の間進行し、１時間後に１１０℃に昇温して３時間維持した。その後、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。その後、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時間反応させた。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であるアルカリ可溶性樹脂を得た。
【０１１９】
実施例及び比較例
(１) 感光性樹脂組成物の製造
下記表１に記載された組成(重量部)を添加し、固形分が２０重量％になるように、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希釈した後、撹拌して感光性樹脂組成物を製造した。
【０１２０】
【表１】
0006768278.tif 000006
【０１２１】
(２) カラーフィルタの製造
ガラス基板上に実施例及び比較例の感光性樹脂組成物をスピンコーティング法で塗布した後、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した。前記薄膜上に、２０ｍｍ×２０ｍｍの正四角形の透過パターンと、１〜１００μｍのライン/スペースパターンとを有する試験フォトマスクとを置いて、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。
【０１２２】
この時、紫外線の光源は、ウシオ電機社の超高圧水銀ランプ(ＵＳＨ−２５０Ｄ)を利用して、大気雰囲気下で、２００ｍＪ/ｃｍ２の露光量(３６５ｎｍ)で光を照射し、光学フィルタは使わなかった。その後、前記薄膜をｐＨ１０.５のＫＯＨ水溶液に８０秒間つけて現像した。
【０１２３】
蒸溜水で洗浄した後、窒素ガスを吹いて乾燥し、１５０℃のオーブンで１０分間加熱してカラーフィルタを製造した。製造されたカラーパターンの厚さは、３.０μｍであった。
【０１２４】
実験例
１．発光強度(Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ)測定
前記実施例及び比較例の組成物で製造されたカラーフィルタにおいて、２０ｍｍ×２０ｍｍのパターン部に３６５ｎｍＴｕｂｅ型４Ｗ ＵＶ照射機(ＶＬ−４ＬＣ、ＶＩＬＢＥＲＬＯＵＲＭＡＴ)で光を照射し、フォトルミネッセンスにより放出される波長(５５０ｎｍ)領域の光の強度(ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ)をスペクトラムメートル(Ｏｃｅａｎ Ｏｐｔｉｃｓ社)で測定し、下記表２及び図１に示した。
【０１２５】
測定された光の強度が強いほど優秀なフォトルミネッセンス特性を発揮することと判断できる。
【０１２６】
発光強度の維持率と関連して、ハードベーク(Ｈａｒｄ ｂａｋｅ)を２００℃で６０分間進行し、ハードベーク前の発光強度と後の強度を各々測定し、発光効率が維持される水準を確認した。結果は、下記表２及び図１に示した。
【０１２７】
２．パターン特性
パターン剥離の有無を確認するため、光学顕微鏡(ＥＣＬＩＰＳＥ ＬＶ１００ＰＯＬ)を利用して５０倍率で拡大して測定した。結果は、下記表２のようである。
【０１２８】
【表２】
0006768278.tif 000007
【０１２９】
前記表２を参考すれば、本発明の範囲に含まれる実施例が比較例１に比べて優秀な発光特性を有することを確認することができた。
【０１３０】
比較例１、２、３及び実施例１、６、７の結果を比較すると、酸化防止剤の量が増加するほど高い発光強度(ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ)を有し、発光強度がハードべーク後にも高く維持されることを確認することができた。
【０１３１】
比較例２及び比較例３を参考すれば、酸化防止剤の含量が０.１％未満の場合は、発光光度を維持する効果が不備であった。また、その含量が１０％超過の場合には、発光光度は高く維持されるが、現像した以後に画素部パターン剥離を確認することができた。
【図１】
0006768278.tif 000008