JP2019032512A - 着色感光性樹脂組成物、これを含むカラーフィルタおよびこれを含む表示装置 - Google Patents

着色感光性樹脂組成物、これを含むカラーフィルタおよびこれを含む表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】着色感光性樹脂組成物、これを含むカラーフィルタおよびこれを含む表示装置の提供。【解決手段】本発明は、着色剤;下記化学式Iで表されるバインダー樹脂;光重合性単量体;オキシム系光開始剤;および溶媒を含む着色感光性樹脂組成物、これを含むカラーフィルタおよび表示装置に関する。[化1]【選択図】なし

Description

本発明は、着色感光性樹脂組成物、これを含むカラーフィルタおよびこれを含む表示装置に関する。
ディスプレイは、現代社会で最も普遍的な情報伝達の手段となってきている。そのため、多くの研究においてディスフレイ装置に対する開発が行われており、液晶表示装置(Liquid Crystal Display;LCD)は、現在広く用いられている平板表示装置の一つであって、画素電極が形成された薄膜トランジスタ基板と、共通電極が形成されたカラーフィルタ基板とが相互対向し、その間に液晶層が挿入されて構成される。このような液晶表示装置は、画素電極と共通電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させることにより、液晶層に透過する光の量を調節する方式で画像を表示する。また、次世代ディスプレイとして関心を集めている有機発光ディスプレイ(OLED)は、前記のような液晶を用いず自発光素子を用いるため、柔軟なディスプレイの開発に有利な点がある。
情報化社会では消費パターンの多様化が追求されるにつれ、低消費電力、軽量薄型化、高画質の実現が可能で、空間活用を極大化し携帯が容易なディスプレイが必要になった。これによって、より薄型化しようとする様々な新しい試みが並行して進んでいる。したがって、液晶表示装置のカラーフィルタ層をTFT構造物内に直接フォト工程を用いて感光性組成物から形成する。前記パターンは、着色顔料と共に液晶表示装置のカラーフィルタとして使用されたり、透明なオーバーコートあるいはスペーサとしての使用が可能であり、有機発光ディスプレイの隔壁材料としての使用が可能である。
一般的なLCD乃至OLEDディスプレイにおいても輝度乃至明暗比を向上させるための努力を多くしているが、代表例としてQD量子ドット粒子を用いて輝度を向上させたり、色再現率を増加させたり、OLEDへの着色Bankの適用による明暗比の向上などの研究が進められている。前記挙げた用途への使用において、QD粒子の信頼性を確保したり、着色BankのOLEDの信頼性を確保するために、開始剤の選択が何より重要になった。
特許文献1は、パターンの形成時、優れた光学密度を実現しながら低い誘電率を示し、同時に高い圧縮変位および回復率を示す、パターン形状が良好な黒色感光性樹脂組成物を開示しているが、黒色感光性樹脂組成物の光重合性不飽和樹脂に関する発明である。しかし、前記発明では、有機発光ディスプレイの適用に最も重要な要素であるアウトガス(Outgas)発生問題および粒子の分散性を改善するための問題を解決することができなかった。前記アウトガスとは、有機発光ディスプレイの製造において、高温乃至真空の条件下、有機塗膜でガスが発生して有機発光体の形成または持続的な駆動に影響を及ぼすことを意味し、ディスプレイ分野において通常使用される用語である。
また、特許文献2は、遮光性に優れ、機械的強度および耐熱性が高いスペーサを形成することができ、パネル封着時に不可逆的に変形することがなく、液晶層のギャップむらによる表示不良を生じることがない感放射線性組成物を開示しているが、その組成物から形成されるスペーサの製造において、光開始剤については全く考慮していない。しかし、光開始剤は、フォト工程を用いる限り、非常に重要な要因となる。光開始剤の吸光波長と露光装備、光源、そして光源の強さなどの要素から、形成されるパターンの特性が変化するからである。そのため、多くの光開始剤の発明と特許が確認されている。
韓国登録特許第10−1349622号公報 特開2002−040440号公報
本発明は、上述した従来の技術的問題点を改善するためのものであって、着色剤、化学式Iで表される構造のバインダー樹脂、光重合性単量体、およびオキシム系光開始剤を含み、特に化学式IIで表される構造の光開始剤および着色剤を含むことにより、耐熱性に優れ、UV光に対する耐光性に優れ、粒子の分散安定性に優れた着色感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、粒子の分散性に優れた着色感光性樹脂組成物、これを含む表示装置を提供することを目的とする。
本発明は、着色剤;化学式Iで表されるバインダー樹脂;光重合性単量体;オキシム系光開始剤;および溶媒を含む着色感光性樹脂組成物を提供する。
Figure 2019032512
前記化学式Iにおいて、RおよびR’はそれぞれ、RSR置換基であり、前記Rは、結合(bonding)、炭素数1〜10のアルキレン基、または炭素数6〜15のアリーレン基であり、前記Sは、硫黄であり、前記Rは、炭素数1〜10のアルキル基、または炭素数6〜15のアリール基であり、Rは、炭素数1〜20のヘテロ元素を含むか含まない4価の芳香族もしくは脂環族(cycloaliphatic)炭化水素基(radical)であり、Aは、下記化学式I−1〜I−4で表される置換基であり、nは、1〜6の整数であり、pは、1〜30の整数である。
Figure 2019032512
前記化学式I−1〜I−4において、RおよびR’はそれぞれ、水素、ヒドロキシ基(−OH)、チオール基(−SH)、アミノ基(−NH)、ニトロ基(−NO)、またはハロゲン化基を表し、Xは、O、S、N、Si、またはSeを表す。
また、本発明は、上述した着色感光性樹脂組成物を含むカラーフィルタを提供する。
さらに、本発明は、上述した着色感光性樹脂組成物を含む表示装置を提供する。
本発明は、着色剤;化学式Iで表される構造を有するバインダー樹脂およびオキシム系光開始剤を含むことにより、粒子の分散性に優れ、アウトガス発生の抑制効果に優れた効果を有する。
また、本発明の着色感光性樹脂組成物は、オキシム系光開始剤、および化学式Iで表される構造のバインダー樹脂を含むことにより、高温で化学的結合の分解による変化が少なくて耐熱性に優れ、UV光源による化学的な結合の分解による変化が少なくて耐光性に優れた効果を有する。
以下、本発明についてより詳細に説明する。
本発明は、着色感光性樹脂組成物を構成するにあたり、着色剤;化学式Iで表されるバインダー樹脂;光重合性単量体;オキシム系光開始剤;および溶媒を含み、耐熱性、耐光性に優れ、アウトガス発生の抑制効果および粒子の分散性に優れた着色感光性樹脂組成物に関する。
着色剤
本発明の着色剤において、着色剤は、有機着色剤および/または無機着色剤からなる群より選択される1種以上を含むことができ、前記有機着色剤は、有機顔料および/または有機染料が挙げられ、無機着色剤は、無機顔料および/または無機染料が挙げられる。前記着色剤は、ミルベースの形態で存在し得る。前記有機顔料および/または有機染料は、合成色素または天然色素であってもよい。前記有機顔料は、必要な場合、ロジン処理、酸性基または塩基性基が導入されている顔料誘導体を用いる表面処理、重合体化合物などを用いる顔料の表面に対するグラフト処理、硫酸微細粒子化方法などによる微細粒子化処理、または不純物を除去するために有機溶媒または水などによる洗浄処理を施すことができる。前記無機顔料は、金属酸化物、金属錯塩、硫酸バリウム(体質顔料)の無機塩などであってもよい。この時、前記ミルベースの主な目的である色を呈する層は、既存のミルベースで使用される顔料と同一である。
前記着色剤は、より具体的には、C.I.ピグメントイエロー20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、180、および185;
C.I.ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、および71;
C.I.ピグメントレッド9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、208、215、216、224、242、254、255、264、および279;
C.I.ピグメントバイオレット14、19、23、29、32、33、36、37、および38;
C.I.ピグメントブルー15(15:3、15:4、15:6等)、16、21、28、60、64、および76;
C.I.ピグメントグリーン7、10、15、25、36、47、および58;
C.I.ピグメントブラウン28;
C.I.ピグメントバイオレット23、32、および29;
C.I.ピグメントブラック1、31、32、および有機ブラックBasf社の100CF;などが挙げられる。
前記着色剤は、粒子の大きさが 3〜150nmであってもよいし、前記範囲に属する場合、液状に分散した状態で維持されるのに有利である。より具体的には、着色剤中の有機着色剤は、粒子の大きさが20〜100nmの場合に好ましい。有機着色剤が前記範囲を満足する場合、分散安定性の面で良い。これは、仮に前記範囲未満の大きさを有すると、着色剤の表面積が急激に増加して分散安定性に劣り、着色剤の間のかたまり現象が発生することがあり、前記範囲を超える大きさを有すると、着色剤の重量が増加するため、分散安定性に劣り、沈殿が発生しやすいからである。着色剤中の無機着色剤は、粒子の大きさが3〜20nmであってもよい。無機着色剤が前記範囲の大きさを有すると、分散性に優れて保管安定性が増加する面で好ましい。
前記着色剤は、着色感光性樹脂組成物中の固形分総重量に対して、前記着色剤を5〜50重量部含み、より好ましくは10〜45重量部含むことができる。前記範囲内に含まれる場合、着色を発現するのに有利であり、パターン形成が有利である点で好ましい。
バインダー樹脂
本発明において、着色感光性樹脂組成物のバインダー樹脂は、下記化学式Iで表されるものであってもよいし、前記バインダー樹脂を含む場合、着色剤の分散に効果的な特性を示すことを確認した。一般的なアクリルバインダーと比較して、非常に低い使用量で高い分散安定性を有する着色感光性樹脂組成物の製造が可能になった。
Figure 2019032512
前記化学式Iにおいて、RおよびR’はそれぞれ、RSR置換基であり、前記Rは、結合(bonding)、炭素数1〜10のアルキレン基、または炭素数6〜15のアリーレン基であり、前記Sは、硫黄であり、前記Rは、炭素数1〜10のアルキル基、または炭素数6〜15のアリール基であり、Rは、炭素数1〜20のヘテロ元素を含むか含まない4価の芳香族もしくは脂環族(cycloaliphatic)炭化水素基(radical)であり、Aは、下記化学式I−1〜I−4で表される置換基であり、nは、1〜6の整数であり、pは、1〜30の整数である。
Figure 2019032512
前記化学式I−1〜I−4において、RおよびR’はそれぞれ、水素、ヒドロキシ基(−OH)、チオール基(−SH)、アミノ基(−NH)、ニトロ基(−NO)、またはハロゲン化基を表し、Xは、O、S、N、Si、またはSeを表す。
前記バインダー樹脂は、着色感光性樹脂組成物の固形分総重量に対して、5〜50重量部含まれてもよいし、前記範囲内に含まれる場合、着色剤の性能が高く発現する点で好ましい。
光重合性単量体
前記光重合性単量体は、光照射によって光重合開始剤から発生する活性ラジカルなどによって重合できる単量体である。
前記光重合性単量体の具体例としては、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールジアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ノボラックエポキシアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレートなどが挙げられる。前記例示した光重合性単量体は、それぞれ単独または2以上を組み合わせて使用することができる。
前記光重合性単量体の含有量は、本発明の着色感光性樹脂組成物の固形分総重量に対して、5〜30重量部含まれてもよいし、好ましくは10〜30重量部、より好ましくは15〜30重量部含まれてもよい。前記光重合性単量体の含有量が前記範囲内に含まれる場合、パターン特性が良好に形成されるので、好ましい。
オキシム系光開始剤
本発明において、オキシム系光開始剤を含むことによって、より安定したパターン形成効果を示すことができる。
前記オキシム系光開始剤は、具体的には、オキシムエステル系化合物、トリアジン系化合物、アセトフェノン系化合物、およびビイミダゾール系化合物からなる群より選択される1種以上の化合物を使用することができ、より好ましくは、下記化学式IIで表される化合物からなる群より選択される1種以上であってもよい。
Figure 2019032512
前記化学式IIにおいて、
、R、R、Rは、互いに独立に、水素、C−C20アルキル、OR15、ハロゲン、またはNOであるか;
またはRおよびR、RおよびR、RおよびRは、互いに独立に一緒になって
Figure 2019032512
であって、これらが付着している炭素原子と共に6員環を形成し;
11、R12、R13、R14は、互いに独立に、水素、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、フェニル、CN、OH、SH、C−C−アルコキシ、(CO)OHによって、または(CO)O(C−Cアルキル)によって置換されたC−C20アルキルであるか;
またはR11、R12、R13、R14は、互いに独立に、非置換のフェニル、もしくは1個以上のC−Cアルキル、ハロゲン、CN、OR15によって、またはNR1718によって置換されたフェニルであるか;
またはR11、R12、R13、R14は、互いに独立に、ハロゲン、CN、OR15、SR16、SOR16、SO16、またはNR1718であり、ここで、置換基OR15、SR16、またはNR1718は、任意にナフチル環の炭素原子のうちの1個と共に、R15、R16、R17、および/またはR18を介して5または6員環を形成し;
は、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、R15、COOR15、OR15、SR16、CONR1718、NR1718によって置換されたC−C20アルキルであるか;
またはRは、1個以上のO、S、SO、SO、NR23、またはCOが介在したC−C20アルキルであるか、
または非介在であるか、もしくは1個以上のO、CO、またはNR23が介在したC−C12アルケニルであり、
ここで、介在したC−C20アルキル、および非介在もしくは介在したC−C12アルケニルは、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲンによって置換されるか;
またはRは、C−Cシクロアルケニル、C−C12アルキニル、または非介在であるか、もしくは1個以上のO、S、CO、またはNR23が介在したC−C10シクロアルキルであるか;
またはRは、フェニルまたはナフチルであり、これらそれぞれは、非置換であるか、もしくは1個以上のOR15、SR16、NR1718、COR22、CN、NO、ハロゲン、C−C20アルキル、C−Cハロアルキル、1個以上のO、S、CO、またはNR23が介在したC−C20アルキルによって置換されるか、またはこれらそれぞれは、C−C10シクロアルキルによって、または1個以上のO、S、CO、またはNR24が介在したC−C10シクロアルキルによって置換され;
、R、R、R、R10は、水素、フェニル−C−Cアルキル、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、OH、SH、CN、C−Cアルケンオキシ、OCHCHCN、OCHCH(CO)O(C−Cアルキル)、O(CO)−(C−Cアルキル)、O(CO)−(C−C)アルケニル、O(CO)−フェニル、(CO)OH、(CO)O(C−Cアルキル)、C−C20シクロアルキル、SO−(C−Cハロアルキル)、O(C−Cハロアルキル)によって、または1個以上のOが介在したC−C20シクロアルキルによって置換されたC−C20アルキルであるか;
またはR、R、R、R、R10は、1個以上のO、S、またはNR24が介在したC−C20アルキルであるか;
またはR、R、R、R、R10は、(CHCHO)n+1H、(CHCHO)(CO)−(C−Cアルキル)、C−Cアルカノイル、C−C12アルケニル、C−Cアルケノイル、または非介在であるか、もしくは1個以上のO、S、CO、またはNR23が介在したC−C20シクロアルキルであるか;
またはR、R、R、R、R10は、非介在であるか、もしくは1個以上のOが介在したC−Cアルキル−C−C10シクロアルキルであるか;
またはR、R、R、R、R10は、非置換であるか、もしくは1個以上のC−Cアルキル、ハロゲン、OH、またはC−Cアルコキシによって置換されたベンゾイルであるか;
またはR、R、R、R、R10は、フェニル、ナフチル、またはC−C20ヘテロアリールであり、これらそれぞれは、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、OH、C−C12アルキル、C−C12アルコキシ、CN、NO、フェニル−C−Cアルキルオキシ、フェノキシ、C−C12アルキルスルファニル、フェニルスルファニル、N(C−C12アルキル)、ジフェニルアミノによって置換され;
15は、水素、フェニル−C−Cアルキル、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、OH、SH、CN、C−Cアルケンオキシ、OCHCHCN、OCHCH(CO)O(C−Cアルキル)、O(CO)−(C−Cアルキル)、O(CO)−(C−C)アルケニル、O(CO)−フェニル、(CO)OH、(CO)O(C−Cアルキル)、C−C20シクロアルキル、SO−(C−Cハロアルキル)、O(C−Cハロアルキル)によって、または1個以上のOが介在したC−C20シクロアルキルによって置換されたC−C20アルキルであるか;
またはR15は、1個以上のO、S、またはNR23が介在したC−C20アルキルであるか;
またはR15は、(CHCHO)n+1H、(CHCHO)(CO)−(C−Cアルキル)、C−Cアルカノイル、C−C12アルケニル、C−Cアルケノイル、または非介在であるか、もしくは1個以上のO、S、CO、またはNR23が介在したC−C20シクロアルキルであるか;
またはR15は、非介在であるか、もしくは1個以上のOが介在したC−Cアルキル−C−C10シクロアルキルであるか;
またはR15は、非置換であるか、もしくは1個以上のC−Cアルキル、ハロゲン、OH、またはC−Cアルコキシによって置換されたベンゾイルであるか;
またはR15は、フェニル、ナフチル、またはC−C20ヘテロアリールであり、これらそれぞれは、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、OH、C−C12アルキル、C−C12アルコキシ、CN、NO、フェニル−C−Cアルキルオキシ、フェノキシ、C−C12アルキルスルファニル、フェニルスルファニル、N(C−C12アルキル)、ジフェニルアミノ、または
Figure 2019032512
によって置換され;
16は、水素、C−C12アルケニル、C−C20シクロアルキル、またはフェニル−C−Cアルキルであり、ここで、C−C12アルケニル、C−C20シクロアルキル、またはフェニル−C−Cアルキルは、非介在であるか、もしくは1個以上のO、S、CO、NR23、またはCOOR15が介在するか;
またはR16は、非置換であるか、もしくは1個以上のOH、SH、CN、C−Cアルケンオキシ、OCHCHCN、OCHCH(CO)O(C−Cアルキル)、O(CO)−(C−C)アルケニル、O(CO)−(C−Cアルキル)、O(CO)−フェニル、または(CO)OR15によって置換されたC−C20アルキルであるか;
またはR16は、1個以上のO、S、CO、NR23、またはCOOR15が介在したC−C20アルキルであるか;
またはR16は、(CHCHO)H、(CHCHO)(CO)−(C−Cアルキル)、C−Cアルカノイル、またはC−Cアルケノイルであるか;
またはR16は、非置換であるか、もしくは1個以上のC−Cアルキル、ハロゲン、OH、C−Cアルコキシ、またはC−Cアルキルスルファニルによって置換されたベンゾイルであるか;
またはR16は、フェニル、ナフチル、またはC−C20ヘテロアリールであり、これらそれぞれは、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、C−C12アルキル、C−Cハロアルキル、C−C12アルコキシ、CN、NO、フェニル−C−Cアルキルオキシ、フェノキシ、C−C12アルキルスルファニル、フェニルスルファニル、N(C−C12アルキル)、ジフェニルアミノ、(CO)O(C−Cアルキル)、(CO)−C−Cアルキル、(CO)N(C−Cアルキル)、または
Figure 2019032512
によって置換され;
17およびR18は、互いに独立に、水素、C−C20アルキル、C−Cヒドロキシアルキル、C−C10アルコキシアルキル、C−Cアルケニル、C−C20シクロアルキル、フェニル−C−Cアルキル、C−Cアルカノイル、C−Cアルカノイルオキシ、C−C12アルケノイル、SO−(C−Cハロアルキル)、またはベンゾイルであるか;
またはR17およびR18は、フェニル、ナフチル、またはC−C20ヘテロアリールであり、これらそれぞれは、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、C−Cハロアルキル、C−C20アルコキシ、C−C12アルキル、ベンゾイル、またはC−C12アルコキシによって置換されるか;
またはR17およびR18は、これらが付着しているN原子と共に、非介在であるか、もしくはO、S、またはNR15が介在した5または6員飽和もしくは不飽和環を形成し、前記5または6員飽和もしくは不飽和環は、非置換であるか、もしくは1個以上のC−C20アルキル、C−C20アルコキシ、=O、OR15、SR16、NR1920、(CO)R21、NO、ハロゲン、C−C−ハロアルキル、CN、フェニルによって、または非介在であるか、もしくは1個以上のO、S、CO、またはNR15が介在したC−C20シクロアルキルによって置換されるか;
またはR17およびR18は、これらが付着しているN原子と共に、非置換であるか、もしくは1個以上のC−C20アルキル、C−Cハロアルキル、C−C20アルコキシ、=O、OR15、SR16、NR1920、(CO)R21、ハロゲン、NO、CN、フェニルによって、または非介在であるか、もしくは1個以上のO、S、CO、またはNR15が介在したC−C20シクロアルキルによって置換されたヘテロ芳香族環系を形成し;
19およびR20は、互いに独立に、水素、C−C20アルキル、C−Cハロアルキル、C−C10シクロアルキルまたはフェニルであるか;
またはR19およびR20は、これらが付着しているN原子と共に、非介在であるか、もしくはO、S、またはNR23が介在した5または6員飽和もしくは不飽和環を形成し、前記5または6員飽和もしくは不飽和環は、縮合されないか、もしくは前記5または6員飽和もしくは不飽和環にベンゼン環が縮合され;
21は、水素、OH、C−C20アルキル、C−Cハロアルキル、非介在であるか、もしくは1個以上のO、CO、またはNR24が介在したC−C20アルキル、非介在であるか、もしくはO、S、CO、またはNR24が介在したC−C20シクロアルキルであるか、
またはR21は、フェニル、ナフチル、フェニル−C−Cアルキル、OR15、SR16、またはNR1920であり;
22は、C−C20アリールまたはC−C20ヘテロアリールであり、これらそれぞれは、非置換であるか、もしくは1個以上のフェニル、ハロゲン、C−Cハロアルキル、CN、NO、OR15、SR16、NR1718によって、または1個以上のO、S、またはNR23が介在したC−C20アルキルによって置換されるか、またはこれらそれぞれは、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、COOR15、CONR1718、フェニル、C−Cシクロアルキル、C−C20ヘテロアリール、C−C20アリールオキシカルボニル、C−C20ヘテロアリールオキシカルボニル、OR15、SR16、またはNR1718によって置換された1個以上のC−C20アルキルによって置換されるか;
またはR22は、水素、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、フェニル、OH、SH、CN、C−Cアルケンオキシ、OCHCHCN、OCHCH(CO)O(C−Cアルキル)、O(CO)−(C−Cアルキル)、O(CO)−フェニル、(CO)OH、または(CO)O(C−Cアルキル)によって置換されたC−C20アルキルであるか;
またはR22は、1個以上のO、S、またはNR24が介在したC−C12アルキルであるか;
またはR22は、(CHCHO)n+1H、(CHCHO)(CO)−(C−Cアルキル)、C−C12アルケニル、またはC−Cシクロアルキルであるか;
またはR22は、SR16によって置換されたフェニルであり、ここで、R16は、COR22基が付着しているカルバゾール部分のフェニルまたはナフチル環に対する直接結合を表し;
nは、1−20であり;
23は、水素、C−C20アルキル、C−Cハロアルキル、1個以上のOまたはCOが介在したC−C20アルキルであるか、またはフェニル−C−Cアルキル、非介在であるか、もしくは1個以上のOまたはCOが介在したC−Cシクロアルキルであるか、または(CO)R17であるか、または非置換であるか、もしくは1個以上のC−C20アルキル、ハロゲン、C−Cハロアルキル、OR15、SR16、NR1718、または
Figure 2019032512
によって置換されたフェニルであり;
24は、水素、C−C20アルキル、C−Cハロアルキル、1個以上のOまたはCOが介在したC−C20アルキルであるか、またはフェニル−C−Cアルキル、非介在であるか、もしくは1個以上のOまたはCOが介在したC−Cシクロアルキルであるか、または(CO)R17であるか、または非置換であるか、もしくは1個以上のC−C20アルキル、ハロゲン、C−Cハロアルキル、OR15、SR16、NR1718、または
Figure 2019032512
によって置換されたフェニルである。
前記光重合開始剤は、前記化学式IIにおいて、R、R、R、Rが、互いに独立に、水素、C−C20アルキル、OR15、ハロゲン、またはNOである化合物を含むことが好ましい。
前記光重合開始剤は、前記化学式において、RおよびR、RおよびR、RおよびRが、互いに独立に一緒になって
Figure 2019032512
であって、これらが付着している炭素原子と共に6員環を形成するものである化合物を含むことが好ましい。
前記光重合開始剤は、前記化学式IIにおいて、R、R、R、Rが、互いに独立に、水素、C−C20アルキル、OR15、ハロゲン、またはNOである化合物;およびRおよびR、RおよびR、RおよびRが、互いに独立に一緒になって
Figure 2019032512
であって、これらが付着している炭素原子と共に6員環を形成するものである化合物;を含むことがより好ましい。
前記オキシム系光開始剤は、OXE−03(BASF社)およびNCI−831(アデカ社)などであってもよい。
このようなオキシム系光重合開始剤は、着色感光性樹脂組成物中の固形分総重量に対して、1〜20重量部、好ましくは2.5〜5重量部で使用することができる。前記範囲は、光重合性化合物の光重合速度および最終的に得られる塗膜の物性を考慮したもので、前記範囲内に含まれる場合、適切な重合速度で重合されて全体的な好ましい工程時間を確保することができ、過度の反応を抑制して優れた塗膜の物性を示すことができる。
さらに、本発明の着色感光性樹脂組成物に、光重合開始補助剤がさらに含まれてもよいし、好ましくは、アミン系化合物およびカルボン酸系化合物からなる群より選択される1種以上の化合物が光重合開始補助剤として使用できる。
前記アミン系化合物は、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、および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、および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;などが挙げられ、なかでも、芳香族アミン化合物が好ましい。
前記カルボン酸系化合物は、例えば、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、およびナフトキシ酢酸などの芳香族ヘテロ酢酸類などが挙げられる。
これらの光重合開始補助剤を用いる場合、光重合開始剤1モルあたり、通常10モル以下、好ましくは0.01〜5モルの範囲内で使用することが好ましい。前記範囲にあれば、黒色感光性樹脂組成物の感度がさらに高くなり、この組成物を用いて形成される膜の生産性が向上する傾向があるので、好ましい。
添加剤
本発明の着色感光性樹脂組成物は、添加剤をさらに含んでもよい。
具体例としては、基板との接着性を向上させるために、カルボキシル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、エポキシ基などの反応性置換基を有するシランカップリング剤を含むことができる。シランカップリング剤の具体例としては、トリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γイソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどが挙げられ、これらのうち1種単独または2種以上を共に使用するのが良い。
前記シランカップリング剤は、感光性樹脂組成物100重量部に対して、0.001〜20重量部含まれることが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物はさらに、コーティング性の向上および缺點生成防止効果のために界面活性剤を含むことができる。前記界面活性剤としては、BM−1000、BM−1100(BM Chemie社製品)、メガフックF142D、同F172、同F173、同F183、同F475(大日本インキ化学工業(株)製品)、フロラードFC−135、同FC−170C、同FC−430、同FC−431(住友スリーエム(株)製品)、サーフロンS−112、同S−113、同S−131、同S−141、同S−145(旭硝子(株)製品)、SH−28PA、同−190、同−193、SZ−6032、SF−8428(東レシリコーン(株)製品)、S−510(チッソ(Chisso)社製品)などの界面活性剤が挙げられ、これらのうち1種単独または2種以上を共に使用するのが良い。
前記界面活性剤は、感光性樹脂組成物100重量部に対して、0.001〜20重量部含まれることが好ましい。
溶媒
本発明の着色感光性樹脂組成物に含有される溶媒は特に制限されず、着色感光性樹脂組成物の分野で使用されている各種有機溶剤を使用することができる。その具体例としては、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、および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。前記溶剤のうち、塗布性、乾燥性の面で、好ましくは、前記溶剤のうち、沸点が100℃〜200℃の有機溶剤が挙げられ、より好ましくは、アルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ケトン類、3−エトキシプロピオン酸エチルや、3−メトキシプロピオン酸メチルなどのエステル類が挙げられ、さらに好ましくは、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、シクロヘキサノン、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が挙げられる。これらの溶剤は、それぞれ単独または2種類以上を混合して使用することができる。
前記溶媒は、着色感光性樹脂組成物に対して、300〜500重量部含まれてもよいし、前記着色感光性樹脂組成物が計100重量%となるように添加されてもよい。溶媒が前記範囲内に含まれる場合、組成の分散安定性および製造工程における工程の容易性(例、塗布性)の向上において好ましい。
本発明において、前記着色感光性樹脂組成物を含む構成成分を重量部で含有量表記し、これは、溶媒を除いて固形分を基準として重量部で記入した。
ガラス基板上に、スピン塗布、ローラー塗布、スプレー塗布などの適当な方法を用いて、例えば、0.5μm〜10μmの厚さに前述した感光性樹脂組成物を塗布して樹脂組成物層を形成する。
次に、前記樹脂組成物層が形成されたガラス基板に、カラーフィルタに必要なパターンを形成するように光を照射する。照射に使用される光源としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、金属ハロゲン化物ランプ、アクゴンガスレーザなどを使用することができ、場合によって、UV、電子線、またはX線を使用することができ、例えば、190nm〜500nm、具体的には200nm〜500nmの領域の活性線(例えば、UV)を照射することができる。前記照射する工程において、フォトレジストマスクをさらに用いて実施してもよい。このように照射する工程を実施した後、前記光源が照射された樹脂組成物層を現像液で処理する。この時、樹脂組成物層において非露光部分は溶解することにより、着色感光性パターンが形成される。この工程を必要な個数によって繰り返すことにより、所望のパターンを有するパターンを得ることができる。また、前記工程で現像によって得られた画像パターンを再び加熱したり、活性線照射などによって硬化させると、耐クラック性、耐溶剤性などを向上させることができる。
以下、本発明の好ましい実施例を記載する。ただし、下記の実施例は本発明の好ましい一実施例に過ぎず、本発明が下記の実施例によって限定されるものではない。
化学式I−1〜I−4の構造を有する化合物を用いて、化学式IIIと化学式IVの構造を有する化合物の製造に関する一例を記述した。ただし、下記の製造例は、本発明の好ましい一製造例に過ぎず、本発明が下記の製造例によって限定されるものではない。
Figure 2019032512
モノマーの合成
製造例1−1.化学式I−1の合成
Step A:3−Neck flaskにreflux condenserと温度計をsettingした後、9−fluorenone50.0gとphenol200.0gを入れて、zinc chloride160mLを注入した。hydrogen chloride120mgを入れた後、撹拌を開始しながら温度を70℃に昇温して4時間撹拌した。(収率は97%で黄色の化合物が製造された。)
製造例1−2.化学式I−2の合成
Step A:3−Neck flaskにreflux condenserと温度計をsettingした後、Benzophenone50.0gを入れて、hydrogenchloride120mLを注入した。zinc(II)chloride120mgを入れた後、recorcinolを60.0g入れて、撹拌を開始しながら温度を190℃に昇温した。未反応物の含有量が0.3%未満であることを確認後、減圧蒸留した。
化学式I−3〜化学式I−4の構造を有する単量体(モノマー)は、学術的に提示された方法によって通常的に製造が可能である。
製造例2−1.化学式III−1の製造(化学式I−1の使用)
2,2’−((((9H−fluorene−9,9−diyl)bis(4,1−phenylene))bis(oxy))bis(methylene))bis(oxirane)の合成
Figure 2019032512
3−Neck flaskにreflux condenserと温度計をsettingした後、9,9−Bisphenolfluorene41.3gを入れて、2−(chloromethyl)oxirane240mLを定量した後、注入した。Tetrabutylammonium bromide95mgを入れた後、撹拌を開始しながら温度を95℃に昇温した。未反応物の含有量が0.2%未満であることを確認後、減圧蒸留した。生成された化合物の温度を25℃に下げた後、dichloromethaneを注入し、NaOHを徐々に投入した。生成物が97%以上であることを高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)方法で確認した後、4%HClを滴下して反応を終結した。反応物は抽出して層分離した後、有機層を水で洗って中性となるように洗浄した。有機層はMgSOで乾燥した後、回転蒸発器で減圧蒸留して濃縮した。濃縮された生成物にdichloromethaneを入れて、43℃まで温度を上げながら撹拌し、methanolを投入した後、溶液の温度を下げて撹拌した。生成された固体を濾過した後、常温で真空乾燥して、白色固体粉末53.1g(収率95%)を得た。
製造例2−2.化学式III−2の製造(化学式I−2の使用)
Figure 2019032512
9,9−Bisphenolfluoreneの代わりにSpiro[9H−fluorene−9,9’−[9H]xanthene]−3’,6’−diolを用いた点を除き、製造例2−1と同様の方法で化学式III−2を製造した。
製造例2−3.化学式III−3の製造(化学式I−3の使用)
Figure 2019032512
9,9−Bisphenolfluoreneの代わりに9,9−diphenylxanthene−3,6−diolを用いた点を除き、製造例2−1と同様の方法で化学式III−3を製造した。
製造例2−4.化学式III−4の製造(化学式I−4の使用)
Figure 2019032512
9,9−Bisphenolfluoreneの代わりに9,9’−spirobi[fluorene]を用いた点を除き、製造例2−1と同様の方法で化学式III−4を製造した。
製造例3−1.化学式IV−1の製造
3,3’−(((9H−fluorene−9,9−diyl)bis(4,1−phenylene))bis(oxy))bis(1−(phenylthio)propan−2−ol)の合成
Figure 2019032512
3−Neck flaskにreflux condenserと温度計をsettingした後、化学式III−1の反応物(500g)、thiophenol270g、エタノール320gを入れて撹拌した。反応溶液にtriethylamine170gをゆっくり投入した。高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)方法で出発物質が無くなったことを確認した後、反応を終了した。反応完了後、エタノールを減圧蒸留して除去した。有機物をdichloromethaneに溶かした後、水で洗浄した後、dichloromethaneを減圧蒸留により除去した。濃縮された有機物はethyl acetateに溶かした後、エーテル溶媒を滴加し、30分間撹拌した。化合物を減圧蒸留して、pale yellow oil498g(収率65%)を得た。
製造例3−2.化学式IV−2の製造
Figure 2019032512
化学式III−1の反応物の代わりに化学式III−2の反応物を用いたことを除き、製造例3−1と同様の方法で化学式IV−2を製造した。
製造例3−3.化学式IV−3の製造
Figure 2019032512
化学式III−1の反応物の代わりに化学式III−3の反応物を用いたことを除き、製造例3−1と同様の方法で化学式IV−3を製造した。
製造例3−4.化学式IV−4の製造
Figure 2019032512
化学式III−1の反応物の代わりに化学式III−4の反応物を用いたことを除き、製造例3−1と同様の方法で化学式IV−4を製造した。
バインダー樹脂の製造
製造例4−1.化学式V−1のバインダー樹脂の製造
Figure 2019032512
3−Neck flaskにreflux condenserと温度計をsettingした後、50%PGMEA溶媒に溶けているIV−1の化合物200gを入れて120℃まで昇温させた。3,3’,4,4’−Benzophenonetetracarboxylic dianhydride32.0gを滴下した後、4時間温度を維持しながら追加的に撹拌させた。Phthalic anhydride8gを入れて2時間さらに撹拌した後、反応を終了した。冷却後、重量平均分子量3,800g/molのバインダー溶液を得た。
製造例4−2.化学式V−2のバインダー樹脂の製造
Figure 2019032512
3−Neck flaskにreflux condenserと温度計をsettingした後、50%PGMEA溶媒に溶けているIV−2の化合物200gを入れて120℃まで昇温させた。3,3’,4,4’−Benzophenonetetracarboxylic dianhydride33.0gを滴下した後、4時間温度を維持しながら追加的に撹拌させた。Phthalic anhydride8gを入れて2時間さらに撹拌した後、反応を終了した。冷却後、重量平均分子量4,300g/molのバインダー溶液を得た。
製造例4−3.化学式V−3のバインダー樹脂の製造
Figure 2019032512
3−Neck flaskにreflux condenserと温度計をsettingした後、50%PGMEA溶媒に溶けているIV−3の化合物200gを入れて120℃まで昇温させた。3,3’,4,4’−Benzophenonetetracarboxylic dianhydride33.0gを滴下した後、4時間温度を維持しながら追加的に撹拌させた。Phthalic anhydride8gを入れて2時間さらに撹拌した後、反応を終了した。冷却後、重量平均分子量4,400g/molのバインダー溶液を得た。
製造例4−4.化学式V−4のバインダー樹脂の製造
Figure 2019032512
3−Neck flaskにreflux condenserと温度計をsettingした後、50%PGMEA溶媒に溶けているIV−4の化合物200gを入れて120℃まで昇温させた。3,3’,4,4’−Benzophenonetetracarboxylic dianhydride33.0gを滴下した後、4時間温度を維持しながら追加的に撹拌させた。Phthalic anhydride8gを入れて2時間さらに撹拌した後、反応を終了した。冷却後、重量平均分子量4,100g/molのバインダー溶液を得た。
製造例4−5.化学式V−1−Aのバインダー樹脂の製造
Figure 2019032512
3−Neck flaskにreflux condenserと温度計をsettingした後、50%PGMEA溶媒に溶けているIV−1の化合物200gを入れて120℃まで昇温させた。3,3’,4,4’−Benzophenonetetracarboxylic dianhydride28.0gを滴下した後、4時間温度を維持しながら追加的に撹拌させた。Phthalic anhydride8gを入れて2時間さらに撹拌した後、反応を終了した。冷却後、重量平均分子量4,400g/molのバインダー溶液を得た。
製造例4−6.Cardo Aバインダー樹脂の製造
反応器に、9,9’−ビス(4−グリシロキシフェニル)フルオレン(Hear chem社)138g、アクリル酸54g、ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド(大井化金社)1.4g、トリフェニルホスフィン(Aldrich社)1g、プロピレングリコールメチルエチルアセテート(Daicel Chemical社)128g、およびヒドロキノン0.5gを入れて120℃に昇温後、12時間維持した後、テトラヒドロフタリック無水物2g、ビスフェニルテトラカルボン酸二無水物20g、プロピルグリコールメチルエチルアセテート130g、N,N’−テトラメチルアンモニウムクロライド0.03gを入れて10時間維持して、重量平均分子量が4,500g/molのカルド系バインダー樹脂を製造した。
製造例4−7.Cardo Bバインダー樹脂の製造
反応器に、9,9’−ビス(4−グリシロキシフェニル)フルオレン(Hear chem社)138g、アクリル酸54g、ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド(大井化金社)1.4g、トリフェニルホスフィン(Aldrich社)1g、プロピレングリコールメチルエチルアセテート(Daicel Chemical社)128g、およびヒドロキノン0.5gを入れて120℃に昇温後、12時間維持した後、テトラヒドロフタリック無水物2g、ビスフェニルテトラカルボン酸二無水物30g、プロピルグリコールメチルエチルアセテート130g、N,N’−テトラメチルアンモニウムクロライド0.03gを入れて10時間維持して、重量平均分子量が7,000g/molのカルド系バインダー樹脂を製造した。
実施例
前記記載の方法によって製造されたV−1〜V−4のバインダーおよびV−1−Aのバインダーを用いて、下記表1の組成で着色感光性樹脂組成物を製造した。下記表1において、溶媒はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを単独で用い、投入した量は樹脂組成物基準で400重量部投入した。
実施例1〜5および比較例1〜4
Figure 2019032512
着色剤:
G58(C.I.Pigment Green58でDIC社のFASTOGEN(R)Green A110)
R254(C.I.Pigment Red254でハンジョウアベケミカル社)
OBP(Organic Black pigmentでBasf社の100cf)
光重合性単量体:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA、日本化薬社)
バインダー樹脂:製造例4−1〜4−5のV−1〜V−4のバインダーおよびV−1−Aのバインダー、そして、製造例4−6のCardo Aバインダー、および製造例4−7のCardo Bバインダー
オキシム系光開始剤:OXE−03(BASF社)、NCI−831(アデカ社)
非オキシム系光開始剤:Irgacure(R)369(BASF社)
溶媒:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
添加剤:F475、DIC社/S−510、Chisso社
実験例
試験片の作製
コーティング機器(Mikasa社、Opticoat MS−A150)を用いて、前記実施例1〜実施例5、比較例1〜比較例4で得られた感光性樹脂組成物ごとに一定厚さを示すrpmでコーティングを進行させた後、90℃の熱板(hot−plate)で1分〜10分間予備加熱を進行させて、塗膜を形成した。
この後、前記塗膜にパターンを形成するためのマスクを介在させた後、露光器(Ushio社、HB−50110AA)で500mj/cmの露光条件(365nmセンサによる)下、UVを照射しながら、パターン露光を進行させた。前記露光後、アルカリ性水溶液で不必要な部分を溶解させて除去して、露光部分のみを残存させてパターンを形成し、convectionオーブンにて220℃の温度で30分間熱硬化を進行させて、試験片の作製を完了した。
着色感光性樹脂組成物の着色剤の分散安定性を分析し、形成されたパターンの耐熱性と耐光性を評価して、下記表に記入した。それによる比較例は、前記製造例4−6〜製造例4−7によるCardo A〜Cardo Bバインダーを用いて着色感光性樹脂組成物を製造して、評価を進行させた。
1.耐熱性評価
前記方法で製造された基板を230℃で60min間放置して、それぞれの変化する耐熱色変化を確認した。評価基準は下記表2に、評価結果は下記表3に記載した。
2.耐光性評価
前記方法で製造された基板を30mWの高圧水銀灯で240時間放置して、変化する耐光色変化を確認した。評価基準は下記表2に、評価結果は下記表3に記載した。
3.分散性評価
ボールミル分散機を用いて、分散剤を粒子対比10%投入して、分散溶液を製造するのにかかる時間により製造特性を判断した。評価基準は下記表2に、評価結果は下記表3に記載した。
4.分散安定性評価
分散した分散溶液の放置による分散安定性評価で、分散溶液の放置により上部5%の分散安定性が破壊されるのにかかる時間を測定した。評価基準は下記表2に、評価結果は下記表3に記載した。
5.アウトガス評価
前記製造された試験片を9cmの面積を有する試験片を製造して、230℃で30min間発生するOutgasを、GC−msを分析して検出される物質の総量を計算して判断する。評価基準は下記表2に、評価結果は下記表3に記載した。
Figure 2019032512
Figure 2019032512
本願発明の化学式Iの構造で表されるバインダー樹脂およびオキシム系光開始剤を含む実施例1〜5は、優れた耐熱色変化、耐光色変化、分散性、分散安定性を示すことを確認した。一方、化学式Iの構造で表されるバインダー樹脂を含まない比較例1〜4では、分散性評価と分散安定性評価において着色感光性樹脂組成物の分散性が低く、また、製造された塗膜の耐熱色変化が激しく、耐光色変化が激しいことを確認することができた。さらに、化学式Iの構造で表されるバインダー樹脂およびオキシム系光開始剤を両方とも含まない比較例3および4の場合、アウトガスの面において効果がさらに低下することを確認した。

Claims (15)

  1. 着色剤;化学式Iで表されるバインダー樹脂;光重合性単量体;オキシム系光開始剤;および溶媒を含む着色感光性樹脂組成物:
    Figure 2019032512
    (前記化学式Iにおいて、RおよびR’はそれぞれ、RSR置換基であり、前記Rは、結合(bonding)、炭素数1〜10のアルキレン基、または炭素数6〜15のアリーレン基であり、前記Sは、硫黄であり、前記Rは、炭素数1〜10のアルキル基、または炭素数6〜15のアリール基であり、Rは、炭素数1〜20のヘテロ元素を含むか含まない4価の芳香族もしくは脂環族(cycloaliphatic)炭化水素基(radical)であり、Aは、下記化学式I−1〜I−4で表される置換基であり、nは、1〜6の整数であり、pは、1〜30の整数である。
    Figure 2019032512
    (前記化学式I−1〜I−4において、RおよびR’はそれぞれ、水素、ヒドロキシ基(−OH)、チオール基(−SH)、アミノ基(−NH)、ニトロ基(−NO)、またはハロゲン化基を表し、Xは、O、S、N、Si、またはSeを表す。))。
  2. 前記オキシム系光開始剤は、オキシムエステル系化合物、トリアジン系化合物、アセトフェノン系化合物、およびビイミダゾール系化合物からなる群より選択される1種以上である、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。
  3. 前記オキシム系光開始剤は、化学式IIで表される化合物からなる群より選択される1種以上である、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物:
    Figure 2019032512
    (前記化学式IIにおいて、
    、R、R、Rは、互いに独立に、水素、C−C20アルキル、OR15、ハロゲン、またはNOであるか;
    またはRおよびR、RおよびR、RおよびRは、互いに独立に一緒になって
    Figure 2019032512
    であって、これらが付着している炭素原子と共に6員環を形成し;
    11、R12、R13、R14は、互いに独立に、水素、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、フェニル、CN、OH、SH、C−C−アルコキシ、(CO)OHによって、または(CO)O(C−Cアルキル)によって置換されたC−C20アルキルであるか;
    またはR11、R12、R13、R14は、互いに独立に、非置換のフェニル、もしくは1個以上のC−Cアルキル、ハロゲン、CN、OR15によって、またはNR1718によって置換されたフェニルであるか;
    またはR11、R12、R13、R14は、互いに独立に、ハロゲン、CN、OR15、SR16、SOR16、SO16、またはNR1718であり、ここで、置換基OR15、SR16、またはNR1718は、任意にナフチル環の炭素原子のうちの1個と共にR15、R16、R17、および/またはR18を介して5または6員環を形成し;
    は、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、R15、COOR15、OR15、SR16、CONR1718、NR1718によって置換されたC−C20アルキルであるか;
    またはRは、1個以上のO、S、SO、SO、NR23、またはCOが介在したC−C20アルキルであるか、
    または非介在であるか、もしくは1個以上のO、CO、またはNR23が介在したC−C12アルケニルであり、
    ここで、介在したC−C20アルキル、および非介在もしくは介在したC−C12アルケニルは、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲンによって置換されるか;
    またはRは、C−Cシクロアルケニル、C−C12アルキニル、または非介在であるか、もしくは1個以上のO、S、CO、またはNR23が介在したC−C10シクロアルキルであるか;
    またはRは、フェニルまたはナフチルであり、これらそれぞれは、非置換であるか、もしくは1個以上のOR15、SR16、NR1718、COR22、CN、NO、ハロゲン、C−C20アルキル、C−Cハロアルキル、1個以上のO、S、CO、またはNR23が介在したC−C20アルキルによって置換されるか、またはこれらそれぞれは、C−C10シクロアルキルによって、または1個以上のO、S、CO、またはNR24が介在したC−C10シクロアルキルによって置換され;
    、R、R、R、R10は、水素、フェニル−C−Cアルキル、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、OH、SH、CN、C−Cアルケンオキシ、OCHCHCN、OCHCH(CO)O(C−Cアルキル)、O(CO)−(C−Cアルキル)、O(CO)−(C−C)アルケニル、O(CO)−フェニル、(CO)OH、(CO)O(C−Cアルキル)、C−C20シクロアルキル、SO−(C−Cハロアルキル)、O(C−Cハロアルキル)によって、または1個以上のOが介在したC−C20シクロアルキルによって置換されたC−C20アルキルであるか;
    またはR、R、R、R、R10は、1個以上のO、S、またはNR24が介在したC−C20アルキルであるか;
    またはR、R、R、R、R10は、(CHCHO)n+1H、(CHCHO)(CO)−(C−Cアルキル)、C−Cアルカノイル、C−C12アルケニル、C−Cアルケノイル、または非介在であるか、もしくは1個以上のO、S、CO、またはNR23が介在したC−C20シクロアルキルであるか;
    またはR、R、R、R、R10は、非介在であるか、もしくは1個以上のOが介在したC−Cアルキル−C−C10シクロアルキルであるか;
    またはR、R、R、R、R10は、非置換であるか、もしくは1個以上のC−Cアルキル、ハロゲン、OH、またはC−Cアルコキシによって置換されたベンゾイルであるか;
    またはR、R、R、R、R10は、フェニル、ナフチル、またはC−C20ヘテロアリールであり、これらそれぞれは、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、OH、C−C12アルキル、C−C12アルコキシ、CN、NO、フェニル−C−Cアルキルオキシ、フェノキシ、C−C12アルキルスルファニル、フェニルスルファニル、N(C−C12アルキル)、ジフェニルアミノによって置換され;
    15は、水素、フェニル−C−Cアルキル、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、OH、SH、CN、C−Cアルケンオキシ、OCHCHCN、OCHCH(CO)O(C−Cアルキル)、O(CO)−(C−Cアルキル)、O(CO)−(C−C)アルケニル、O(CO)−フェニル、(CO)OH、(CO)O(C−Cアルキル)、C−C20シクロアルキル、SO−(C−Cハロアルキル)、O(C−Cハロアルキル)によって、または1個以上のOが介在したC−C20シクロアルキルによって置換されたC−C20アルキルであるか;
    またはR15は、1個以上のO、S、またはNR23が介在したC−C20アルキルであるか;
    またはR15は、(CHCHO)n+1H、(CHCHO)(CO)−(C−Cアルキル)、C−Cアルカノイル、C−C12アルケニル、C−Cアルケノイル、または非介在であるか、もしくは1個以上のO、S、CO、またはNR23が介在したC−C20シクロアルキルであるか;
    またはR15は、非介在であるか、もしくは1個以上のOが介在したC−Cアルキル−C−C10シクロアルキルであるか;
    またはR15は、非置換であるか、もしくは1個以上のC−Cアルキル、ハロゲン、OH、またはC−Cアルコキシによって置換されたベンゾイルであるか;
    またはR15は、フェニル、ナフチル、またはC−C20ヘテロアリールであり、これらそれぞれは、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、OH、C−C12アルキル、C−C12アルコキシ、CN、NO、フェニル−C−Cアルキルオキシ、フェノキシ、C−C12アルキルスルファニル、フェニルスルファニル、N(C−C12アルキル)、ジフェニルアミノ、または
    Figure 2019032512
    によって置換され;
    16は、水素、C−C12アルケニル、C−C20シクロアルキル、またはフェニル−C−Cアルキルであり、ここで、C−C12アルケニル、C−C20シクロアルキル、またはフェニル−C−Cアルキルは、非介在であるか、もしくは1個以上のO、S、CO、NR23、またはCOOR15が介在するか;
    またはR16は、非置換であるか、もしくは1個以上のOH、SH、CN、C−Cアルケンオキシ、OCHCHCN、OCHCH(CO)O(C−Cアルキル)、O(CO)−(C−C)アルケニル、O(CO)−(C−Cアルキル)、O(CO)−フェニル、または(CO)OR15によって置換されたC−C20アルキルであるか;
    またはR16は、1個以上のO、S、CO、NR23、またはCOOR15が介在したC−C20アルキルであるか;
    またはR16は、(CHCHO)H、(CHCHO)(CO)−(C−Cアルキル)、C−Cアルカノイル、またはC−Cアルケノイルであるか;
    またはR16は、非置換であるか、もしくは1個以上のC−Cアルキル、ハロゲン、OH、C−Cアルコキシ、またはC−Cアルキルスルファニルによって置換されたベンゾイルであるか;
    またはR16は、フェニル、ナフチル、またはC−C20ヘテロアリールであり、これらそれぞれは、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、C−C12アルキル、C−Cハロアルキル、C−C12アルコキシ、CN、NO、フェニル−C−Cアルキルオキシ、フェノキシ、C−C12アルキルスルファニル、フェニルスルファニル、N(C−C12アルキル)、ジフェニルアミノ、(CO)O(C−Cアルキル)、(CO)−C−Cアルキル、(CO)N(C−Cアルキル)、または
    Figure 2019032512
    によって置換され;
    17およびR18は、互いに独立に、水素、C−C20アルキル、C−Cヒドロキシアルキル、C−C10アルコキシアルキル、C−Cアルケニル、C−C20シクロアルキル、フェニル−C−Cアルキル、C−Cアルカノイル、C−Cアルカノイルオキシ、C−C12アルケノイル、SO−(C−Cハロアルキル)、またはベンゾイルであるか;
    またはR17およびR18は、フェニル、ナフチル、またはC−C20ヘテロアリールであり、これらそれぞれは、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、C−Cハロアルキル、C−C20アルコキシ、C−C12アルキル、ベンゾイル、またはC−C12アルコキシによって置換されるか;
    またはR17およびR18は、これらが付着しているN原子と共に、非介在であるか、もしくはO、S、またはNR15が介在した5または6員飽和もしくは不飽和環を形成し、前記5または6員飽和もしくは不飽和環は、非置換であるか、もしくは1個以上のC−C20アルキル、C−C20アルコキシ、=O、OR15、SR16、NR1920、(CO)R21、NO、ハロゲン、C−C−ハロアルキル、CN、フェニルによって、または非介在であるか、もしくは1個以上のO、S、CO、またはNR15が介在したC−C20シクロアルキルによって置換されるか;
    またはR17およびR18は、これらが付着しているN原子と共に、非置換であるか、もしくは1個以上のC−C20アルキル、C−Cハロアルキル、C−C20アルコキシ、=O、OR15、SR16、NR1920、(CO)R21、ハロゲン、NO、CN、フェニルによって、または非介在であるか、もしくは1個以上のO、S、CO、またはNR15が介在したC−C20シクロアルキルによって置換されたヘテロ芳香族環系を形成し;
    19およびR20は、互いに独立に、水素、C−C20アルキル、C−Cハロアルキル、C−C10シクロアルキルまたはフェニルであるか;
    またはR19およびR20は、これらが付着しているN原子と共に、非介在であるか、もしくはO、S、またはNR23が介在した5または6員飽和もしくは不飽和環を形成し、前記5または6員飽和もしくは不飽和環は、縮合されないか、または前記5または6員飽和もしくは不飽和環にベンゼン環が縮合され;
    21は、水素、OH、C−C20アルキル、C−Cハロアルキル、非介在であるか、もしくは1個以上のO、CO、またはNR24が介在したC−C20アルキル、非介在であるか、もしくはO、S、CO、またはNR24が介在したC−C20シクロアルキルであるか、
    またはR21は、フェニル、ナフチル、フェニル−C−Cアルキル、OR15、SR16、またはNR1920であり;
    22は、C−C20アリールまたはC−C20ヘテロアリールであり、これらそれぞれは、非置換であるか、もしくは1個以上のフェニル、ハロゲン、C−Cハロアルキル、CN、NO、OR15、SR16、NR1718によって、または1個以上のO、S、またはNR23が介在したC−C20アルキルによって置換されるか、またはこれらそれぞれは、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、COOR15、CONR1718、フェニル、C−Cシクロアルキル、C−C20ヘテロアリール、C−C20アリールオキシカルボニル、C−C20ヘテロアリールオキシカルボニル、OR15、SR16、またはNR1718によって置換された1個以上のC−C20アルキルによって置換されるか;
    またはR22は、水素、非置換であるか、もしくは1個以上のハロゲン、フェニル、OH、SH、CN、C−Cアルケンオキシ、OCHCHCN、OCHCH(CO)O(C−Cアルキル)、O(CO)−(C−Cアルキル)、O(CO)−フェニル、(CO)OH、または(CO)O(C−Cアルキル)によって置換されたC−C20アルキルであるか;
    またはR22は、1個以上のO、S、またはNR24が介在したC−C12アルキルであるか;
    またはR22は、(CHCHO)n+1H、(CHCHO)(CO)−(C−Cアルキル)、C−C12アルケニル、またはC−Cシクロアルキルであるか;
    またはR22は、SR16によって置換されたフェニルであり、ここで、R16は、COR22基が付着しているカルバゾール部分のフェニルまたはナフチル環に対する直接結合を表し;
    nは、1−20であり;
    23は、水素、C−C20アルキル、C−Cハロアルキル、1個以上のOまたはCOが介在したC−C20アルキルであるか、またはフェニル−C−Cアルキル、非介在であるか、もしくは1個以上のOまたはCOが介在したC−Cシクロアルキルであるか、または(CO)R17であるか、または非置換であるか、もしくは1個以上のC−C20アルキル、ハロゲン、C−Cハロアルキル、OR15、SR16、NR1718、または
    Figure 2019032512
    によって置換されたフェニルであり;
    24は、水素、C−C20アルキル、C−Cハロアルキル、1個以上のOまたはCOが介在したC−C20アルキルであるか、またはフェニル−C−Cアルキル、非介在であるか、もしくは1個以上のOまたはCOが介在したC−Cシクロアルキルであるか、または(CO)R17であるか、または非置換であるか、もしくは1個以上のC−C20アルキル、ハロゲン、C−Cハロアルキル、OR15、SR16、NR1718、または
    Figure 2019032512
    によって置換されたフェニルである。)。
  4. 前記着色剤は、C.I.ピグメントイエロー、C.I.ピグメントオレンジ、C.I.ピグメントレッド、C.I.ピグメントバイオレット、C.I.ピグメントブルー、C.I.ピグメントグリーン、C.I.ピグメントブラウン、C.I.ピグメントバイオレット、およびC.I.ピグメントブラックからなる群より選択される1種以上である、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。
  5. 前記着色感光性樹脂組成物の固形分総重量に対して、前記光重合性単量体を5〜30重量部含む、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。
  6. 前記着色感光性樹脂組成物中の固形分総重量に対して、前記着色剤を5〜50重量部含む、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。
  7. 前記着色感光性樹脂組成物の固形分総重量に対して、オキシム系光開始剤を1〜20重量部含む、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。
  8. 前記着色感光性樹脂組成物の固形分総重量に対して、バインダー樹脂を5〜50重量部含む、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。
  9. 前記着色剤の粒子の大きさが3〜150nmである、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。
  10. 前記着色剤は、有機着色剤および無機着色剤のうちの1つ以上を含むものである、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。
  11. 前記有機着色剤は、粒子の大きさが20nm〜100nmである、請求項10に記載の着色感光性樹脂組成物。
  12. 前記無機着色剤は、粒子の大きさが3nm〜20nmである、請求項10に記載の着色感光性樹脂組成物。
  13. 前記着色感光性樹脂組成物は、添加剤をさらに含むものである、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。
  14. 請求項1〜13のいずれか1項に記載の着色感光性樹脂組成物を含むカラーフィルタ。
  15. 請求項14に記載のカラーフィルタを含む表示装置。
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