JP2022545559A - 化合物、コア-シェル染料、これを含む感光性樹脂組成物、およびカラーフィルタ - Google Patents

化合物、コア-シェル染料、これを含む感光性樹脂組成物、およびカラーフィルタ Download PDF

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Abstract

化学式1で表される化合物、前記化合物を含む感光性樹脂組成物、前記感光性樹脂組成物を用いて製造された感光性樹脂膜および前記感光性樹脂組成物を用いて製造されたカラーフィルタを提供する。【選択図】 図1

Description

本記載は、化合物、コア-シェル染料、これを含む感光性樹脂組成物、およびこれを用いて製造されるカラーフィルタに関するものである。
ディスプレイ装置の一つである液晶ディスプレイ装置は軽量化及び薄型化、低価、低消費電力駆動化および優れた集積回路との接合性などの長所を有していて、ノートパソコン、モニターおよびTV画像用にその使用範囲が拡大されている。このような液晶ディスプレイ装置は、ブラックマトリクス、カラーフィルタおよびITO画素電極が形成された下部基板と、液晶層、薄膜トランジスタ、蓄電キャパシタ層から構成された能動回路部とITO画素電極が形成された上部基板を含んで構成される。カラーフィルタは、画素の間の境界部を遮光するために透明基板上に定められたパターンで形成されたブラックマトリクス層およびそれぞれの画素を形成するために複数の色、通常、赤(R)、緑(G)、青(B)の三原色を定められた順に配列した画素部が順次に積層された構造をとっている。
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、黒色マトリクスが提供された透明な基質の上に着色剤を含有する光重合性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、非露光部位を溶媒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が形成される方法である。顔料分散法によるカラーフィルタ製造に使用される着色感光性樹脂組成物は、一般に、アルカリ可溶性樹脂、光重合性単量体、光重合開始剤、エポキシ樹脂、溶媒、その他の添加剤などからなる。前記顔料分散法は、携帯電話機、ノートパソコン、モニター、TVなどのLCDを製造するのに活発に応用されている。しかし、最近では様々な長所を有する顔料分散法を用い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さらに向上した性能が要求されている。特に、高い色再現率と共に高輝度および高明暗比の特性が至急に要求されているのが実情である。
イメージセンサーは携帯電話カメラやDSC(digital still camera)などで映像を生成する映像撮像素子部品を称するものであって、その製作工程と応用方式によって大きく固体撮像素子(charge coupled device、CCD)イメージセンサーと、相補性金属酸化物半導体(complementary metal oxide semiconductor、CMOS)イメージセンサーに分類することができる。固体撮像素子または相補性金属酸化物半導体に用いられるカラー撮像素子は受光素子上に赤色(red)、緑色(green)、青色(blue)の加算混合原色のフィルターセグメント(filter segment)を備えたカラーフィルタ(color filter)をそれぞれ設置し色分解することが一般的である。最近、このようなカラー撮像素子に装着されるカラーフィルタのパターン大きさは2μm以下大きさであって既存LCD用カラーフィルタパターンの1/100~1/200倍である。これにより、解像度の増加および残渣の減少が素子の性能を左右する重要な項目である。
顔料型感光性樹脂組成物から製造されたカラーフィルタでは顔料粒子大きさから始まる輝度と明暗比の限界が存在する。また、イメージセンサー用カラー撮像素子の場合には微細なパターン形成のためにさらに小さな分散粒度が要求される。このような要求に応じるために、顔料の代わりに粒子をなさない染料を導入して染料に適した感光性樹脂組成物を製造して輝度と明暗比が改善されたカラーフィルタを実現しようとする試みがある。しかし、染料の場合、顔料に比べて耐光および耐熱などの耐久性の劣勢によって輝度の低下が憂慮される。
一実施形態は、輝度および耐久性に優れた化合物を提供するためのものである。
他の一実施形態は、前記新規化合物を含むコア-シェル染料を提供するためのものである。
また他の一実施形態は、前記新規化合物またはコア-シェル染料を含む感光性樹脂組成物を提供するためのものである。
また他の一実施形態は、前記感光性樹脂組成物を用いて製造されたカラーフィルタを提供するためのものである。
一実施形態は、下記化学式1で表される化合物を提供する。
Figure 2022545559000002
上記化学式1中、
~Rは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数6~20のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数2~20のヘテロアリール基、またはこれらの組み合わせであり、
~Rのうちの少なくとも一つは、シアノ基(-CN)を含む。
前記R~Rは、それぞれ独立して、下記化学式2~化学式4のうちのいずれか一つで表される官能基であってもよい。
Figure 2022545559000003
上記化学式2~化学式4中、
は、水素、または置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルキル基であり、
~Rは、それぞれ独立して、水素、シアノ基(-CN)、ハロゲン基、置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、またはこれらの組み合わせである。
前記化学式1で表される化合物は、前記RおよびRが互いに同一であり、RおよびRが互いに同一な化合物であってもよい。
前記RおよびRのうちの少なくとも一つおよびRおよびRのうちの少なくとも一つは前記化学式3で表される官能基であってもよい。
前記化学式3で表される化合物は、下記化学式3-1または化学式3-2で表され、
前記化学式4で表される化合物は、下記化学式4-1または化学式4-2で表される官能基であってもよい。
Figure 2022545559000004
前記化学式1で表される化合物は、下記化学式1-1~化学式1-18で表される化合物のうちのいずれか一つで表される化合物であってもよい。
Figure 2022545559000005
Figure 2022545559000006
Figure 2022545559000007
Figure 2022545559000008
Figure 2022545559000009
他の一実施形態は、前記化学式1で表される化合物を含むコア、および前記コアを囲むシェルを含むコア-シェル染料を提供する。
前記シェルは、下記化学式5または化学式6で表すことができる。
Figure 2022545559000010
上記化学式5および化学式6中、
~Lは、それぞれ独立して、単一結合、または置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルキレン基であり、
nは、1~4の整数である。
前記L~Lは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルキレン基であってもよい。
前記シェルは、下記化学式5-1または化学式6-1で表すことができる。
Figure 2022545559000011
前記セルのケージ幅(cage width)は、6.5Å~7.5Åであってもよい。
前記コアは、1nm~3nmの長さを有することができる。
前記コアは、530nm~680nmの波長で最大吸収ピークを有することができる。
前記コア-シェル染料は、下記化学式7~化学式42で表される化合物からなる群より選択されたいずれか一つで表すことができる。
Figure 2022545559000012
Figure 2022545559000013
Figure 2022545559000014
Figure 2022545559000015
Figure 2022545559000016
Figure 2022545559000017
Figure 2022545559000018
Figure 2022545559000019
Figure 2022545559000020
Figure 2022545559000021
Figure 2022545559000022
Figure 2022545559000023
Figure 2022545559000024
Figure 2022545559000025
Figure 2022545559000026
Figure 2022545559000027
Figure 2022545559000028
Figure 2022545559000029
前記コア-シェル染料は、前記コアおよび前記シェルを1:1のモル比で含むことができる。
また他の一実施形態は、前記化合物またはコア-シェル染料を含む感光性樹脂組成物を提供する。
前記感光性樹脂組成物は、バインダー樹脂、光重合性単量体、光重合開始剤および溶媒をさらに含むことができる。
前記感光性樹脂組成物は、マロン酸、3-アミノ-1,2-プロパンジオール、ビニル基または(メタ)アクリルオキシ基を含むシラン系カップリング剤、レベリング剤、界面活性剤、ラジカル重合開始剤またはこれらの組み合わせをさらに含むことができる。
また他の一実施形態は、前記感光性樹脂組成物を用いて製造された感光性樹脂膜を提供する。
また他の一実施形態は、前記感光性樹脂組成物を用いて製造されたカラーフィルタを提供する。
一実施形態による化合物またはコア-シェル染料を使用することによって、耐久性、輝度、および耐光性に優れたカラーフィルタを実現することができる。
化学式6-1で表されるシェルのケージ幅(cage width)を示した図である。
以下、本発明の実施形態を詳しく説明する。但し、これは例示として提示されるものであって、これによって本発明が制限されず、本発明は後述する特許請求の範囲の範疇によって定義されるだけである。
本明細書で特別な言及がない限り、“置換”とは化合物中の少なくとも一つの水素原子がハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、ヒドロキシ基、炭素数1~20のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミン基、イミノ基、アジド基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、カルボニル基、カルバモイル基、チオール基、エステル基、エーテル基、カルボキシル基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸やその塩、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数2~20のアルキニル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数3~20のシクロアルキル基、炭素数3~20のシクロアルケニル基、炭素数3~20のシクロアルキニル基、炭素数2~20のヘテロシクロアルキル基、炭素数2~20のヘテロシクロアルケニル基、炭素数2~20のヘテロシクロアルキニル基またはこれらの組み合わせの置換基で置換されたことを意味する。
本明細書で特別な言及がない限り、“ヘテロシクロアルキル基”、“ヘテロシクロアルケニル基”、“ヘテロシクロアルキニル基”、および“ヘテロシクロアルキレン基”とはそれぞれ、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、およびシクロアルキレンの環化合物内に少なくとも一つのN、O、SまたはPのヘテロ原子が存在することを意味する。
本明細書で特別な言及がない限り、“組み合わせ”とは、混合または共重合を意味する。
本明細書内化学式で別途の定義がない限り、化学結合が描かれなければならない位置に化学結合が描かれていない場合は前記位置に水素原子が結合されているのを意味する。
本明細書で特別な言及がない限り、“(メタ)アクリレート”は“アクリレート”と“メタクリレート”の両方とも可能であるのを意味し、“(メタ)アクリル酸”は“アクリル酸”と“メタクリル酸”の両方とも可能であるのを意味する。
本明細書で特別な言及がない限り、“アルキル基”とは炭素数1~20のアルキル基を意味し、具体的には炭素数1~15のアルキル基を意味し、“シクロアルキル基”とは炭素数3~20のシクロアルキル基を意味し、具体的には炭素数3~18のシクロアルキル基を意味し、“アルコキシ基”とは炭素数1~20のアルコキシ基を意味し、具体的には炭素数1~18のアルコキシ基を意味し、“アリール基”とは炭素数6~20のアリール基を意味し、具体的には炭素数6~18のアリール基を意味し、“アルケニル基”とは炭素数2~20のアルケニル基を意味し、具体的には炭素数2~18のアルケニル基を意味し、“アルキレン基”とは炭素数1~20のアルキレン基を意味し、具体的には炭素数1~18のアルキレン基を意味し“アリーレン基”とは炭素数6~20のアリーレン基を意味し、具体的には炭素数6~16のアリーレン基を意味する。
本明細書で別途の定義がない限り、“*”は同一であるか異なる原子または化学式と連結される部分を意味する。
一実施形態は、下記化学式1で表される化合物を提供する。
Figure 2022545559000030
上記化学式1中、
~Rは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数6~20のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数2~20のヘテロアリール基、またはこれらの組み合わせであり、
~Rのうちの少なくとも一つは、シアノ基(-CN)を含む。
前記R~Rは、それぞれ独立して、下記化学式2~化学式4のうちのいずれか一つで表される官能基であり得る。
Figure 2022545559000031
上記化学式2~化学式4中、
は、水素、または置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルキル基であり、
~Rは、それぞれ独立して、水素、シアノ基(-CN)、ハロゲン基、置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、またはこれらの組み合わせである。
前記R~Rのうちの少なくとも一つはシアノ基(-CN)であり得る。
一般に、BLU(Back Light Unit)の最大透過波長は約550nm~560nm付近で形成され、高輝度のグリーンカラーフィルタを実現するためには高輝度特性を有するカラーフィルタが520nm付近で高透過性を有するようにしなければならない。しかし、従来知られたグリーンカラーフィルタの場合、520nm付近の短波長への移動が難しいという短所がある。その理由は、染料として使用される化合物の合成時、スクアリン酸(Squaric acid)とアミン基を含む芳香族化合物の添加反応時に電子を引く置換基(EWG)が含まれている場合、添加反応がよく行われないか反応収率が低まるため電子を押す置換基(EDG)を導入し、前記電子を押す置換基(EDG)が染料の透過度においてこれを長波長に移動するようにするためである。
よって、染料の短波長移動のために染料内アルキル鎖(alkyl chain)が含まれている染料を導入しようとする試みがあったが、この場合、染料の耐久性および輝度が低下する問題があり、また、染料に電子を引く置換基(EWG)を導入しようとする試みがあったが、この場合、スクアリン酸(Squaric acid)と芳香族化合物間の反応収率が非常に低まる問題があった。
一実施形態による本化合物はスクアレン染料の両末端アリール基、両末端アルキル基または両末端シクロアルキル基、具体的に両末端アリール基または両末端アルキル基にシアノ基(-CN)を導入することによって染料の短波長への移動を可能にし、また、スクアリン酸(Squaric acid)と芳香族化合物間添加反応進行時に反応収率が低まる問題も解決した。それだけでなく、スクアレン染料の置換基にシアノ基(-CN)を導入する場合、前記染料にロタキサン(Rotaxane)を導入する過程まで円滑に進行可能であり、前記化合物が優れた耐久性および高輝度特性を有するようにすることができる。
前記RおよびRのうちの少なくとも一つおよびRおよびRのうちの少なくとも一つは、前記化学式3で表される官能基であり得る。即ち、前記化合物は、置換基として少なくとも2個以上の化学式3で表される置換もしくは非置換のアリール基を含むことができる。前記化合物が置換基として少なくとも2個以上のアリール基を必須的に含む場合、前記化合物の耐久性特性が向上できる。
前記化学式3で表される化合物は下記化学式3-1または化学式3-2で表され、前記化学式4で表される化合物は下記化学式4-1または化学式4-2で表すことができる。
Figure 2022545559000032
前記化学式1で表される化合物において、前記RおよびRが互いに同一であり、RおよびRが互いに同一であってもよい。即ち、RおよびRが互いに同一であり、RおよびRが互いに同一な場合、前記化学式1で表される化合物は対称構造を有する。
前記化学式1で表される化合物は下記図式のように、三つの共鳴構造を有するが、本明細書では便宜上一つの共鳴構造のみで前記化学式1で表される化合物を表しただけである。即ち、前記化学式1で表される化合物は前記三つの共鳴構造のうちのいずれか一つで表すことができる。
Figure 2022545559000033
前記化学式1で表される化合物は、下記化学式1-1~化学式1-18で表される化合物のうちのいずれか一つで表すことができる。
Figure 2022545559000034
Figure 2022545559000035
Figure 2022545559000036
Figure 2022545559000037
Figure 2022545559000038
他の一実施形態によるコア-シェル染料は、コアおよび前記コアを囲むシェルからなる構造を有することができる。前記コアは、前記化学式1で表される化合物を含む。具体的に、前記シェルは巨大環型化合物であってもよく、前記シェルが前記化学式1で表される化合物を囲みながらコーティング層を形成することができる。
一実施形態では巨大環型化合物に該当する前記シェルが前記化学式1で表される化合物を囲む構造によって、即ち、前記巨大環内部に前記化学式1で表される化合物が存在する構造を有することによって、コア-シェル染料の耐久性を向上させることができ、これによって高輝度および高明暗比のカラーフィルタを実現することができる。
前記コアに含まれる、または前記コアを構成する前記化学式1で表される化合物の長さは1nm~3nm、例えば1.5nm~2nmであり得る。前記化学式1で表される化合物が前記範囲内の長さを有する場合、コアおよびこれを囲むシェルの構造を有するコア-シェル染料を容易に形成することができる。言い換えれば、前記化学式1で表される化合物が前記範囲内の長さを有することによって、前記巨大環型化合物であるシェルが前記化学式1で表される化合物を囲む構造として得られる。前記範囲の長さに該当しない他の化合物を使用する場合、前記シェルがコアになる化合物を囲む構造を形成しにくいことによって、染料の耐久性改善を期待しにくい。
前記コアに含まれる、または前記コアを構成する前記化学式1で表される化合物は520nm~680nmの波長で最大吸収ピークを有することができる。前記分光特性を有する前記化学式1で表される化合物をコアとして使用したコア-シェル染料を、例えば緑色染料として使用することによって高輝度および優れた耐久性を有するカラーフィルタ用感光性樹脂組成物を得ることができる。
前記化学式1で表される化合物を含むコアを囲む前記シェルは、下記化学式5または化学式6で表すことができる。
Figure 2022545559000039
上記化学式5および化学式6中、
~Lは、それぞれ独立して、単一結合、または置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルキレン基であり、
nは、1~4の整数である。
前記nは、具体的に、2の整数であり得る。
前記化学式5または化学式6中、L~Lは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルキレン基であり得る。この場合、溶解度に優れ、シェルが前記化学式1で表される化合物を含むコアを囲む構造を形成しやすい。
例えば、一実施形態によるコア-シェル染料は前記化学式1で表される化合物の酸素原子および前記化学式5または化学式6で表されるシェルの窒素原子と結合をなしている水素原子間非共有結合、即ち、水素結合を含むことができる。
前記シェルは、例えば、下記化学式5-1または化学式6-1で表すことができる。
Figure 2022545559000040
前記シェルのケージ幅(cage width)は6.5Å~7.5Åであってもよく、前記シェルの体積は10Å~16Åであってもよく、前記コアの長さは1nm~3nmであり得る。本願でケージ幅(cage width)とは、シェル内部距離、例えば、前記化学式5-1または化学式6-1で表されるシェルで、両側にメチレン基が連結された、互いに異なる2個のフェニレン基の間の距離を意味する(図1参照)。前記シェルが前記範囲内のケージ幅を有する場合、前記化学式1で表される化合物を含むコアを囲む構造のコア-シェル染料を得ることができ、これにより前記コア-シェル染料を感光性樹脂組成物に添加する場合、耐久性に優れ高輝度を有するカラーフィルタを実現することができる。
前記コア-シェル染料は、前記化学式1で表される化合物を含むコアおよび前記シェルを1:1のモル比で含むことができる。前記コアおよびシェルが前記モル比で存在する場合、前記化学式1で表される化合物を含むコアを囲むコーティング層(シェル)がよく形成できる。
例えば、前記コア-シェル染料は下記化学式7~化学式42で表される化合物からなる群より選択されたいずれか一つで表すことができるが、必ずしもこれに限定されるのではない。
Figure 2022545559000041
Figure 2022545559000042
Figure 2022545559000043
Figure 2022545559000044
Figure 2022545559000045
Figure 2022545559000046
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前記コア-シェル染料は緑色染料として単独で使用することもでき、調色染料と混合して使用することもできる。
前記調色染料としては、トリアリールメタン系染料、アントラキノン系染料、ベンジリデン系染料、シアニン系染料、フタロシアニン系染料、アザポルフィリン系染料、インディゴ系染料、キサンテン系染料、ピリドンアゾ系染料などが挙げられる。
前記コア-シェル染料はまた、顔料と混合して使用することもできる。
前記顔料としては、赤色顔料、緑色顔料、青色顔料、黄色顔料、黒色顔料などを使用することができる。
前記赤色顔料の例としては、C.I.赤色顔料254、C.I.赤色顔料255、C.I.赤色顔料264、C.I.赤色顔料270、C.I.赤色顔料272、C.I.赤色顔料177、C.I.赤色顔料89などが挙げられる。前記緑色顔料の例としては、C.I.緑色顔料7、C.I.緑色顔料36、C.I.緑色顔料58、C.I.緑色顔料59などが挙げられる。前記青色顔料の例としては、C.I.青色顔料15:6、C.I.青色顔料15、C.I.青色顔料15:1、C.I.青色顔料15:2、C.I.青色顔料15:3、C.I.青色顔料15:4、C.I.青色顔料15:5、C.I.青色顔料16などのような銅フタロシアニン顔料が挙げられる。前記黄色顔料の例としては、C.I.黄色顔料139などのようなイソインドリン系顔料、C.I.黄色顔料138などのようなキノフタロン系顔料、C.I.黄色顔料150などのようなニッケルコンプレックス顔料などが挙げられる。前記黒色顔料の例としては、アニリンブラック、ペリレンブラック、チタンブラック、カーボンブラックなどが挙げられる。前記顔料はこれらを単独で、または二つ以上混合して使用することができ、これらの例に限定されるのではない。
前記顔料は、分散液形態でカラーフィルタ用感光性樹脂組成物に含まれてもよい。このような顔料分散液は、前記顔料と溶媒、分散剤、分散樹脂などからなり得る。
前記溶媒としては、エチレングリコールアセテート、エチルセロソルブ、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、エチルラクテート、ポリエチレングリコール、シクロヘキサノン、プロピレングリコールメチルエーテルなどを使用することができ、これらのうち、好ましくは、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートを使用することができる。
前記分散剤は、前記顔料が分散液内に均一に分散するように助け、非イオン性、陰イオン性または陽イオン性の分散剤全て使用することができる。具体的には、ポリアルキレングリコールまたはそのエステル、ポリオキシアルキレン、多価アルコールエステルアルキレンオキシド付加物、アルコールアルキレンオキシド付加物、スルホン酸エステル、スルホン酸塩、カルボン酸エステル、カルボン酸塩、アルキルアミドアルキレンオキシド付加物、アルキルアミンなどを使用することができ、これらは単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
前記分散樹脂はカルボキシ基を含むアクリル系樹脂を使用することができ、これは顔料分散液の安定性を向上させることができるだけでなく、ピクセルのパターン性も改善させることができる。
前記コア-シェル染料および前記顔料を混合して使用する場合、1:9~9:1の重量比、具体的には3:7~7:3の重量比で混合して使用することができる。前記重量比範囲で混合する場合、色特性を維持しながら高い輝度および明暗比を有することができる。
また他の一実施形態によれば、前記化学式1で表される化合物または前記コア-シェル染料を含む感光性樹脂組成物を提供する。
前記感光性樹脂組成物は、(A)着色剤(前記化学式1で表される化合物または前記コア-シェル染料)、(B)バインダー樹脂、(C)光重合性単量体、(D)光重合開始剤、および(E)溶媒をさらに含むことができる。
以下、で各成分について具体的に説明する。
(A)着色剤
前記着色剤は、前記化学式1で表される化合物および/または前記コア-シェル染料を含むことができ、前記化学式1で表される化合物および/または前記コア-シェル染料については前述した。
前記着色剤は、前記化学式1で表される化合物および/または前記コア-シェル染料以外に追加的に顔料をさらに含むことができ、前記顔料については前述した。
前記化学式1で表される化合物および/または前記コア-シェル染料は、前記カラーフィルタ用感光性樹脂組成物総量に対して0.5重量%~10重量%、例えば0.5重量%~5重量%で含まれてもよい。前記コア-シェル染料を前記範囲内に使用する場合、所望の色座標で高い輝度および明暗比を発現することができる。
(B)バインダー樹脂
前記バインダー樹脂は、第1エチレン性不飽和単量体およびこれと共重合可能な第2エチレン性不飽和単量体の共重合体であって、一つ以上のアクリル系繰り返し単位を含む樹脂であり得る。
前記第1エチレン性不飽和単量体は一つ以上のカルボキシ基を含有するエチレン性不飽和単量体であり、その具体的な例としてはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸またはこれらの組み合わせが挙げられる。
前記第1エチレン性不飽和単量体は、前記アルカリ可溶性樹脂総量に対して5重量%~50重量%、例えば10重量%~40重量%で含まれてもよい。
前記第2エチレン性不飽和単量体は、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルベンジルメチルエーテルなどの芳香族ビニル化合物;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレートなどの不飽和カルボン酸エステル化合物;2-アミノエチル(メタ)アクリレート、2-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル化合物;酢酸ビニル、安息香酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル化合物;グリシジル(メタ)アクリレートなどの不飽和カルボン酸グリシジルエステル化合物;(メタ)アクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物;(メタ)アクリルアミドなどの不飽和アミド化合物;などが挙げられ、これらを単独で、または二つ以上混合して使用することができる。
前記バインダー樹脂の具体的な例としては、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/スチレン共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/2-ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/スチレン/2-ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体などが挙げられるが、これに限定されるのではなく、これらを単独または2種以上を配合して使用することもできる。
前記バインダー樹脂の重量平均分子量は、3,000g/mol~150,000g/mol、例えば5,000g/mol~50,000g/mol、例えば20,000g/mol~30,000g/molであり得る。バインダー樹脂の重量平均分子量が上記の範囲である時、基板との密着性に優れ、物理的、化学的物性が良く、粘度が適切である。
前記バインダー樹脂の酸価は、15mgKOH/g~60mgKOH/g、例えば20mgKOH/g~50mgKOH/gであり得る。バインダー樹脂の酸価が上記範囲内である場合、優れたピクセルの解像度を得ることができる。
前記バインダー樹脂は、前記感光性樹脂組成物総量に対して0.1重量%~30重量%、例えば5重量%~20重量%で含まれてもよい。バインダー樹脂が上記範囲内に含まれる場合、カラーフィルタ製造時、現像性に優れ、架橋性が改善されて優れた表面平滑度を得ることができる。
(C)光重合性単量体
前記光重合性単量体は、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する(メタ)アクリル酸の一官能または多官能エステルが使用できる。
前記光重合性単量体は、前記エチレン性不飽和二重結合を有することによって、パターン形成工程で露光時十分な重合を起こすことによって耐熱性、耐光性および耐化学性に優れたパターンを形成することができる。
前記光重合性単量体の具体的な例としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(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、プロピレングリコールジ(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、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエポキシ(メタ)アクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(メタ)アクリロイルオキシエチルホスフェート、ノボラックエポキシ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
前記光重合性単量体の市販される製品を例として挙げれば次の通りである。前記(メタ)アクリル酸の一官能エステルの例としては、東亞合成化学工業(株)社のアロニックスM-101(登録商標)、同M-111(登録商標)、同M-114(登録商標)など;日本化薬(株)社のKAYARAD TC-110S(登録商標)、同TC-120S(登録商標)など;大阪有機化学工業(株)社のV-158(登録商標)、V-2311(登録商標)などが挙げられる。前記(メタ)アクリル酸の二官能エステルの例としては、東亞合成化学工業(株)社のアロニックスM-210(登録商標)、同M-240(登録商標)、同M-6200(登録商標)など;日本化薬(株)社のKAYARAD HDDA、同HX-220(登録商標)、同R-604(登録商標)など;大阪有機化学工業(株)社のV-260(登録商標)、V-312(登録商標)、V-335 HP(登録商標)などが挙げられる。前記(メタ)アクリル酸の三官能エステルの例としては、東亞合成化学工業(株)社のアロニックスM-309(登録商標)、同M-400(登録商標)、同M-405(登録商標)、同M-450(登録商標)、同M-7100(登録商標)、同M-8030(登録商標)、同M-8060(登録商標)など;日本化薬(株)社のKAYARAD TMPTA(登録商標)、同DPCA-20(登録商標)、同-30(登録商標)、同-60(登録商標)、同-120(登録商標)など;大阪有機化学工業(株)社のV-295(登録商標)、同-300(登録商標)、同-360(登録商標)、同-GPT(登録商標)、同-3PA(登録商標)、同-400(登録商標)などが挙げられる。前記製品を単独使用または2種以上共に使用することができる。
前記光重合性単量体は、より優れた現像性を付与するために酸無水物で処理して使用することもできる。
前記光重合性単量体は、前記感光性樹脂組成物総量に対して0.1重量%~30重量%、例えば5重量%~20重量%で含まれてもよい。前記光重合性単量体が前記範囲内に含まれる場合、カラーフィルタ製造時、パターン特性および現像性に優れる。
(D)光重合開始剤
前記光重合開始剤は、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、ベンゾイン系化合物、トリアジン系化合物、オキシム系化合物などを使用することができる。
前記アセトフェノン系の化合物の例としては、2,2’-ジエトキシアセトフェノン、2,2’-ジブトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、p-t-ブチルトリクロロアセトフェノン、p-t-ブチルジクロロアセトフェノン、4-クロロアセトフェノン、2,2’-ジクロロ-4-フェノキシアセトフェノン、2-メチル-1-(4-(メチルチオ)フェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オンなどが挙げられる。
前記ベンゾフェノン系化合物の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン、3,3’-ジメチル-2-メトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。
前記チオキサントン系化合物の例としては、チオキサントン、2-メチルチオキサントン、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-ジイソプロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントンなどが挙げられる。
前記ベンゾイン系化合物の例としては、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、ベンジルジメチルケタールなどが挙げられる。
前記トリアジン系化合物の例としては、2,4,6-トリクロロ-s-トリアジン、2-フェニル4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(3’,4’-ジメトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4’-メトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ビフェニル4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、ビス(トリクロロメチル)-6-スチリル-s-トリアジン、2-(ナフト1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシナフト1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-4-トリクロロメチル(ピペロニル)-6-トリアジン、2-4-トリクロロメチル(4’-メトキシスチリル)-6-トリアジンなどが挙げられる。
前記オキシム系化合物の例としては、2-(o-ベンゾイルオキシム)-1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-1,2-オクタンジオン、1-(o-アセチルオキシム)-1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エタノンなどが挙げられる。
前記光重合開始剤は、前記化合物以外にも、カルバゾール系化合物、ジケトン類化合物、スルホニウムボレート系化合物、ジアゾ系化合物、イミダゾール系化合物、ビイミダゾール系化合物、フルオレン系化合物などを使用することができる。
前記光重合開始剤は、前記感光性樹脂組成物総量に対して0.1重量%~5重量%、例えば1重量%~3重量%で含まれてもよい。光重合開始剤が前記範囲内に含まれる場合、カラーフィルタ製造のためのパターン形成工程で露光時、光重合が十分に起こるようになって感度が優れ、透過率が改善される。
(E)溶媒
前記溶媒は特別な制限はないが、具体的に例えば、メタノール、エタノールなどのアルコール類;ジクロロエチルエーテル、n-ブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、メチルフェニルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類;エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルなどのグリコールエーテル類;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、ジエチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート類;メチルエチルカルビトール、ジエチルカルビトール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどのカルビトール類;プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、メチル-n-プロピルケトン、メチル-n-ブチルケトン、メチル-n-アミルケトン、2-ヘプタノンなどのケトン類;酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブチルなどの飽和脂肪族モノカルボン酸アルキルエステル類;メチルラクテート、エチルラクテートなどの乳酸アルキルエステル類;メチルヒドロキシアセテート、エチルヒドロキシアセテート、ブチルヒドロキシアセテートなどのヒドロキシ酢酸アルキルエステル類;メトキシメチルアセテート、メトキシエチルアセテート、メトキシブチルアセテート、エトキシメチルアセテート、エトキシエチルアセテートなどの酢酸アルコキシアルキルエステル類;メチル3-ヒドロキシプロピオネート、エチル3-ヒドロキシプロピオネートなどの3-ヒドロキシプロピオン酸アルキルエステル類;メチル3-メトキシプロピオネート、エチル3-メトキシプロピオネート、エチル3-エトキシプロピオネート、メチル3-エトキシプロピオネートなどの3-アルコキシプロピオン酸アルキルエステル類;メチル2-ヒドロキシプロピオネート、エチル2-ヒドロキシプロピオネート、プロピル2-ヒドロキシプロピオネートなどの2-ヒドロキシプロピオン酸アルキルエステル類;メチル2-メトキシプロピオネート、エチル2-メトキシプロピオネート、エチル2-エトキシプロピオネート、メチル2-エトキシプロピオネートなどの2-アルコキシプロピオン酸アルキルエステル類;メチル2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオネート、エチル2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオネートなどの2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸アルキルエステル類;メチル2-メトキシ-2-メチルプロピオネート、エチル2-エトキシ-2-メチルプロピオネートなどの2-アルコキシ-2-メチルプロピオン酸アルキルエステル類;2-ヒドロキシエチルプロピオネート、2-ヒドロキシ-2-メチルエチルプロピオネート、ヒドロキシエチルアセテート、メチル2-ヒドロキシ-3-メチルブタノエートなどのエステル類;またはピルビン酸エチルなどのケトン酸エステル類の化合物があり、また、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルホルムアニリド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセチルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1-オクタノール、1-ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ-ブチロラクトン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、フェニルセロソルブアセテートなどがあり、これら単独で使用されるか、または2種以上を混合して使用することができる。
前記溶媒のうち、混和性(miscibility)および反応性などを考慮すれば、好ましくはエチレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエーテル類;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;2-ヒドロキシエチルプロピオネートなどのエステル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテルなどのジエチレングリコール類;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プロピルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類が使用できる。
前記溶媒は前記感光性樹脂組成物総量に対して残部で含まれてもよく、具体的には、20重量%~90重量%で含まれてもよい。溶媒が前記範囲内に含まれる場合、感光性樹脂組成物の塗布性が優れ、厚さ3μm以上の膜で優れた平坦性を維持することができる。
(F)その他添加剤
前記感光性樹脂組成物は、塗布時染みや斑点を防止し、レベリング性能を改善するために、また未現像による残渣の生成を防止するために、マロン酸;3-アミノ-1,2-プロパンジオール;ビニル基または(メタ)アクリルオキシ基を含むシラン系カップリング剤;レベリング剤;フッ素系界面活性剤;ラジカル重合開始剤などの添加剤をさらに含むことができる。
また、前記感光性樹脂組成物は、基板との密着性などを改善するために、エポキシ化合物などの添加剤をさらに含むことができる。
前記エポキシ化合物の例としては、フェノールノボラックエポキシ化合物、テトラメチルビフェニルエポキシ化合物、ビスフェノールA型エポキシ化合物、脂環族エポキシ化合物またはこれらの組み合わせが挙げられる。
前記添加剤の含量は、所望の物性によって容易に調節できる。
また他の一実施形態は、前述の感光性樹脂組成物を用いて製造された感光性樹脂膜を提供する。
また他の一実施形態は、前述の感光性樹脂組成物を用いて製造されたカラーフィルタを提供する。前記カラーフィルタの製造方法は次の通りである。
何も塗布されていないガラス基板の上に、または保護膜であるSiNxが500Å~1500Åの厚さで塗布されているガラス基板の上に、前述のカラーフィルタ用感光性樹脂組成物をスピン塗布、スリット塗布などの適当な方法を使用して、3.1μm~3.4μmの厚さでそれぞれ塗布する。塗布後には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。光を照射した後、塗布層をアルカリ現像液で処理すれば、塗布層の未照射部分が溶解されカラーフィルタに必要なパターンが形成される。このような過程を必要なR、G、B色の数によって繰り返して行うことによって、所望のパターンを有するカラーフィルタを得ることができる。
また、前記過程で、現像によって得られた画像パターンを再び加熱するか、または活性線照射などによって硬化させることによって耐クラック性、耐溶剤性などをさらに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。但し、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のではない。
(単分子化合物製造)
(合成例1:中間体B-1の合成)
Figure 2022545559000059
2,4-Dimethyl-1-bromobenzene(30mmol)、2-Amino-1-butanol(60mmol)、KOH(60mmol)、CuCl(0.3mmol)をイソプロピルアルコールに入れ90℃で加熱して12時間攪拌した。この溶液にエチルアセテートを入れsat.NHCl水溶液および10%NaCl水溶液で2回洗浄して有機層を抽出した。抽出した有機層を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで精製して、前記中間体A-1を得た。
前記中間体A-1化合物(20mmol)、TBSCl(40mmol)、imidazole(50mmol)をDMFに入れ40℃で2時間攪拌した。この溶液にエチルアセテートを入れ水で2回洗浄して有機層を抽出した。抽出した有機層を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体A-2を得た。
前記中間体A-2化合物(20mmol)、Pd(OAc)(0.002mmol)、sodiumt-butoxide(30mmol)、iodobenzene(20mmol)をトルエン(toluene)溶媒に入れ室温で30分攪拌後、P(t-Bu)(0.004mmol)を入れ110℃で15時間攪拌した。この溶液にエチルアセテートを入れ水で2回洗浄して有機層を抽出した。抽出した有機層を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体A-3を得た。
前記中間体A-3化合物(20mmol)、TBAF・H0(40mmol)をTHF/MC=1/1(v/v)に入れ室温で12時間攪拌した。この溶液にエチルアセテートを入れ水で2回洗浄して有機層を抽出した。抽出した有機層を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体A-4を得た。
前記中間体A-4化合物(20mmol)、Tosyl chloride(22mmol)、EtN(22mmol)をMC溶媒に入れ室温で2時間攪拌した。この溶液にMCを入れ水で2回洗浄して有機層を抽出した。抽出した有機層を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体A-5を得た。
前記中間体A-5化合物(10mmol)、NaCN(20mmol)をDMSO溶媒に入れ90℃で12時間攪拌した。この溶液にエチルアセテートを入れ水で2回洗浄して有機層を抽出した。抽出した有機層を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体B-1を得た。
(合成例2:中間体B-2の合成)
Figure 2022545559000060
前記合成例1で2,4-Dimethyl-1-bromobenzeneの代わりに4-Bromo-3-methylbenzonitrileを使用したことを除いては中間体B-1の合成過程と同様な方法で合成して中間体B-2を得た。
(合成例3:中間体B-3の合成)
Figure 2022545559000061
前記合成例1で2,4-Dimethyl-1-bromobenzeneの代わりに5-Bromo-2-methylbenzonitrileを使用したことを除いては中間体B-1の合成過程と同様な方法で合成して中間体B-3を得た。
(合成例4:中間体B-4の合成)
Figure 2022545559000062
前記合成例1で2,4-Dimethyl-1-bromobenzeneの代わりに2-Bromo-5-fluorotolueneを使用したことを除いては中間体B-1の合成過程と同様な方法で合成して中間体B-4を得た。
(合成例5:中間体B-5の合成)
Figure 2022545559000063
前記合成例1で2,4-Dimethyl-1-bromobenzeneの代わりに2-Bromo-5-chlorotolueneを使用したことを除いては中間体B-1の合成過程と同様な方法で合成して中間体B-5を得た。
(合成例6:中間体B-6の合成)
Figure 2022545559000064
前記合成例1で2,4-Dimethyl-1-bromobenzeneの代わりにp-bromochlorobenzeneを使用したことを除いては中間体B-1の合成過程と同様な方法で合成して中間体B-6を得た。
(合成例7:中間体B-7の合成)
Figure 2022545559000065
4-Bromo-3-methylbenzonitrile(30mmol)、2-Amino-1-butanol(60mmol)、KOH(60mmol)、CuCl(0.3mmol)をイソプロピルアルコールに入れ90℃で加熱して12時間攪拌した。この溶液にエチルアセテートを入れsat.NHCl水溶液および10%NaCl水溶液で2回洗浄して有機層を抽出した。抽出した有機層を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで精製して、前記中間体A-6を得た。
前記中間体A-6(10mmol)、KOBu(15mmol)、Iodoethane(15mmol)をTHFに入れ室温で2時間攪拌した。この溶液にエチルアセテートを入れ水で2回洗浄して有機層を抽出した。抽出した有機層を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで分離して中間体A-7を得た。
前記中間体A-7化合物(20mmol)、Pd(OAc)(0.002mmol)、sodium t-butoxide(30mmol)、1-bromobenzene(20mmol)をトルエン(toluene)溶媒に入れ室温で30分攪拌後、P(t-Bu)(0.004mmol)を入れ110℃で15時間攪拌した。この溶液にエチルアセテートを入れ水で2回洗浄して有機層を抽出した。抽出した有機層を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体B-7を得た。
(合成例8:中間体B-8の合成)
Figure 2022545559000066
前記合成例7で4-Bromo-3-methylbenzonitrileの代わりに5-Bromo-2-methylbenzonitrileを使用したことを除いては中間体B-7の合成過程と同様な方法で合成して中間体B-8を得た。
(合成例9:中間体B-9の合成)
Figure 2022545559000067
前記合成例7で4-Bromo-3-methylbenzonitrileの代わりに5-Bromo-2-methoxybenzonitrileを使用したことを除いては中間体B-7の合成過程と同様な方法で合成して中間体B-9を得た。
(合成例10:中間体B-10の合成)
Figure 2022545559000068
4-Bromo-3-methylbenzonitrile(20mol)、Pd(OAc)(0.002mmol)、sodium t-butoxide(30mmol)、1,1,3,3-tetramethylbutyl amine(20mmol)をトルエン溶媒に入れ室温で30分攪拌後、P(t-Bu)(0.004mmol)を入れ110℃で15時間攪拌した。この溶液にエチルアセテートを入れ水で2回洗浄して有機層を抽出した。抽出した有機層を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体A-8を得た。
前記中間体A-8化合物(20mmol)、Pd(OAc)(0.002mmol)、sodium t-butoxide(30mmol)、1-bromobenzene(20mmol)をトルエン(toluene)溶媒に入れ室温で30分攪拌後、P(t-Bu)(0.004mmol)を入れ110℃で15時間攪拌した。この溶液にエチルアセテートを入れ水で2回洗浄して有機層を抽出した。抽出した有機層を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体B-10を得た。
(合成例11:中間体B-11の合成)
Figure 2022545559000069
前記合成例10で4-Bromo-3-methylbenzonitrileの代わりに5-Bromo-2-methylbenzonitrileを使用したことを除いては中間体B-9の合成過程と同様な方法で合成して中間体B-11を得た。
(合成例12:中間体B-12の合成)
Figure 2022545559000070
4-Bromo-3-methylbenzonitrile(20mol)、Pd(OAc)(0.002mmol)、sodium t-butoxide(30mmol)、4-tert-butylcyclohexyl amine(20mmol)をトルエン(toluene)溶媒に入れ室温で30分攪拌後、P(t-Bu)(0.004mmol)を入れ110℃で15時間攪拌した。この溶液にエチルアセテートを入れ水で2回洗浄して有機層を抽出した。抽出した有機層を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体A-9を得た。
前記中間体A-9化合物(20mmol)、Pd(OAc)(0.002mmol)、sodium t-butoxide(30mmol)、1-bromobenzene(20mmol)をトルエン(toluene)溶媒に入れ室温で30分攪拌後、P(t-Bu)(0.004mmol)を入れ110℃で15時間攪拌した。この溶液にエチルアセテートを入れ水で2回洗浄して有機層を抽出した。抽出した有機層を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体B-12を得た。
(合成例13:中間体B-13の合成)
Figure 2022545559000071
前記合成例12で4-Bromo-3-methylbenzonitrileの代わりに5-Bromo-2-methylbenzonitrileを使用したことを除いては中間体B-12の合成過程と同様な方法で合成して中間体B-13を得た。
(合成例14:中間体B-14の合成)
Figure 2022545559000072
前記合成例12で4-tert-butylcyclohexylamineの代わりに(2-methoxycyclohexyl)amineを使用したことを除いては中間体B-12の合成過程と同様な方法で合成して中間体B-14を得た。
(合成例15:中間体B-15の合成)
Figure 2022545559000073
前記合成例12で4-Bromo-3-methylbenzonitrileの代わりに2,4-Dimethyl-1-bromobenzeneを使用し、4-tert-butylcyclohexyl amineの代わりに2-amino-1-cyanocyclohexaneを使用したことを除いては中間体B-12の合成過程と同様な方法で合成して中間体B-15を得た。
(合成例16:中間体B-16の合成)
Figure 2022545559000074
4-Amino-3-methylbenzonitrile(20mmol)、NaBH(22mmol)、AcOH(33mmol)をDCE溶媒に入れ室温で12時間攪拌した。この溶液にDCEを入れ水で2回洗浄して有機層を抽出した。抽出した有機層を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで分離して中間体A-10を得た。
前記中間体A-10化合物(20mmol)、Pd(OAc)(0.002mmol)、sodium t-butoxide(30mmol)、1-bromobenzene(20mmol)をトルエン(toluene)溶媒に入れ室温で30分攪拌後、P(t-Bu)(0.004mmol)を入れ110℃で15時間攪拌した。この溶液にエチルアセテートを入れ水で2回洗浄して有機層を抽出した。抽出した有機層を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体B-16を得た。
(合成例17:中間体B-17の合成)
Figure 2022545559000075
前記合成例16で4-Bromo-3-methylbenzonitrileの代わりに5-Bromo-2-methylbenzonitrileを使用したことを除いては中間体B-16の合成過程と同様な方法で合成して中間体B-17を得た。
(合成例18:中間体B-18の合成)
Figure 2022545559000076
前記合成例12で4-Bromo-3-methylbenzonitrileの代わりに5-Bromo-2-methoxybenzonitrileを使用し、4-tert-butylcyclohexyl amineの代わりに(2-methoxycyclohexyl)amineを使用したことを除いては中間体B-12の合成過程と同様な方法で合成して中間体B-18を得た。
(合成例19:化学式1-1で表される化合物の合成)
Figure 2022545559000077
中間体B-1(60mmol)および3,4-ジヒドロキシ-3-シクロブチン-1,2-ジオン(30mmol)をトルエン(200mL)およびブタノール(200mL)に入れ還流して生成される水をDean-stark蒸留装置で除去する。12時間攪拌後、緑色反応物を減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで精製して前記化学式1-1で表される化合物(Maldi-tof MS:634.33m/z)を得た。
(合成例20:化学式1-2で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-2を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-2で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000078
(合成例21:化学式1-3で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-3を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-3で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000079
(合成例22:化学式1-4で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-4を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-4で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000080
(合成例23:化学式1-5で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-5を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-5で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000081
(合成例24:化学式1-6で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-6を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-6で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000082
(合成例25:化学式1-7で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-7を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-7で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000083
(合成例26:化学式1-8で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-8を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-8で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000084
(合成例27:化学式1-9で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-9を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-9で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000085
(合成例28:化学式1-10で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-10を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-10で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000086
(合成例29:化学式1-11で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-11を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-11で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000087
(合成例30:化学式1-12で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-12を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-12で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000088
(合成例31:化学式1-13で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-13を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-13で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000089
(合成例32:化学式1-14で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-14を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-14で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000090
(合成例33:化学式1-15で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-15を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-15で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000091
(合成例34:化学式1-16で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-16を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-16で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000092
(合成例35:化学式1-17で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-17を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-17で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000093
(合成例36:化学式1-18で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに中間体B-18を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式1-18で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000094
(比較合成例1:化学式D-1で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに下記中間体C-1を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式D-1で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000095
(比較合成例2:化学式D-2で表される化合物の合成)
中間体B-1の代わりに下記中間体C-2を使用したことを除いては合成例19と同様な方法で合成して下記化学式D-2で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000096
(コア-シェル染料の合成)
(合成例37:化学式7で表されるコア-シェル染料の合成)
Figure 2022545559000097
化学式1-1で表される化合物(5mmol)を600mLのクロロホルム溶媒に溶かした後、Isophthaloyl chloride(20mmol)およびp-xylylenediamine(20mmol)を60mLのクロロホルムに溶解して、常温で5時間同時滴下させる。12時間後、減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで分離して前記化学式7で表される化合物(Maldi-tof MS:1166.54m/z)を得た。
(合成例38:化学式8で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-2で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式8で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000098
(合成例39:化学式9で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-3で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式9で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000099
(合成例40:化学式10で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-4で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式10で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000100
(合成例41:化学式11で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-5で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式11で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000101
(合成例42:化学式12で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-6で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式12で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000102
(合成例43:化学式13で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-7で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式13で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000103
(合成例44:化学式14で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-8で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式14で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000104
(合成例45:化学式15で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-9で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式15で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000105
(合成例46:化学式16で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-10で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式16で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000106
(合成例47:化学式17で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-11で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式17で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000107
(合成例48:化学式18で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-12で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式18で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000108
(合成例49:化学式19で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-13で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式19で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000109
(合成例50:化学式20で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-14で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式20で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000110
(合成例51:化学式21で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-15で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式21で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000111
(合成例52:化学式22で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-16で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式22で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000112
(合成例53:化学式23で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-17で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式23で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000113
(合成例54:化学式24で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-18で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して下記化学式24で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000114
(合成例55:化学式25で表されるコア-シェル染料の合成)
Figure 2022545559000115
化学式1-1で表される化合物(5mmol)を600mLのクロロホルム溶媒に溶かした後、トリエチルアミン(50mmol)を入れる。2,6-pyridinedicarbonyl dichloride(20mmol)およびp-xylylenediamine(20mmol)を60mLのクロロホルムに溶解して常温で5時間同時滴下させる。12時間後、減圧蒸留しカラムクロマトグラフィーで分離して前記化学式25で表される化合物(Maldi-tof MS:1,168.53m/z)を得た。
(合成例56:化学式26で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-2で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式26で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000116
(合成例57:化学式27で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-3で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式27で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000117
(合成例58:化学式28で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-4で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式28で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000118
(合成例59:化学式29で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-5で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式29で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000119
(合成例60:化学式30で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-6で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式30で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000120
(合成例61:化学式31で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-7で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式31で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000121
(合成例62:化学式32で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-8で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式32で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000122
(合成例63:化学式33で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-9で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式33で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000123
(合成例64:化学式34で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-10で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式34で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000124
(合成例65:化学式35で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-11で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記の化学式35で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000125
(合成例66:化学式36で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-12で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式36で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000126
(合成例67:化学式37で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-13で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式37で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000127
(合成例68:化学式38で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-14で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式38で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000128
(合成例69:化学式39で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-15で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式39で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000129
(合成例70:化学式40で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-16で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式40で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000130
(合成例71:化学式41で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-17で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式41で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000131
(合成例72:化学式42で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式1-18で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して下記化学式42で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000132
(比較合成例3:化学式E-1で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式D-1で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して化学式E-1で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000133
(比較合成例4:化学式E-2で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式D-2で表される化合物を使用したことを除いては合成例37と同様な方法で合成して化学式E-2で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000134
(比較合成例5:化学式E-3で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式D-1で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して化学式E-3で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000135
(比較合成例6:化学式E-4で表されるコア-シェル染料の合成)
化学式1-1で表される化合物の代わりに化学式D-2で表される化合物を使用したことを除いては合成例55と同様な方法で合成して化学式E-4で表される化合物を得た。
Figure 2022545559000136
(比較合成例7:コア-シェル染料の合成)
100mLの3口フラスコにスクアリン酸398mgおよび2-(3-(ジブチルアミノ)フェノキシ)エチルアクリレート2.23gを入れた後、n-ブタノール40mLおよびトルエン20mLを添加し、120℃で5時間加熱還流した。ディーンスタークトラップセット(Dean-Stark trap set)を用いて反応中に発生する水を除去し反応を促進させた。反応終了後、冷却し、メチレンクロライドで抽出した後、カラムクロマトグラフィーを行って下記化学式Xで表される化合物を60%収率で製造した。その後、前記化学式Xで表される化合物0.72g(1mmol)と下記化学式Yで表されるトリアセチルベータ-シクロデキストリン(triacetyl β-cyclodextrin、TCI、CAS#23739-88-0)2.02g(1mmol)をジクロロメタン50mlに溶かして、約12時間常温で攪拌後、溶媒を完全に除去し減圧乾燥して約2.7gのコア-シェル染料を固体状態で得た。前記コア-シェル染料は、前記化学式Xで表される化合物を前記化学式Yで表される化合物が囲む構造で得られた。
Figure 2022545559000137
Figure 2022545559000138
(感光性樹脂組成物製造)
感光性樹脂組成物製造に使用される成分の仕様は次の通りである。
(A)染料
(A-1)合成例37で製造されたコア-シェル染料(化学式7で表示)
(A-2)合成例38で製造されたコア-シェル染料(化学式8で表示)
(A-3)合成例39で製造されたコア-シェル染料(化学式9で表示)
(A-4)合成例40で製造されたコア-シェル染料(化学式10で表示)
(A-5)合成例41で製造されたコア-シェル染料(化学式11で表示)
(A-6)合成例42で製造されたコア-シェル染料(化学式12で表示)
(A-7)合成例43で製造されたコア-シェル染料(化学式13で表示)
(A-8)合成例44で製造されたコア-シェル染料(化学式14で表示)
(A-9)合成例45で製造されたコア-シェル染料(化学式15で表示)
(A-10)合成例46で製造されたコア-シェル染料(化学式16で表示)
(A-11)合成例47で製造されたコア-シェル染料(化学式17で表示)
(A-12)合成例48で製造されたコア-シェル染料(化学式18で表示)
(A-13)合成例49で製造されたコア-シェル染料(化学式19で表示)
(A-14)合成例50で製造されたコア-シェル染料(化学式20で表示)
(A-15)合成例51で製造されたコア-シェル染料(化学式21で表示)
(A-16)合成例52で製造されたコア-シェル染料(化学式22で表示)
(A-17)合成例53で製造されたコア-シェル染料(化学式23で表示)
(A-18)合成例54で製造されたコア-シェル染料(化学式24で表示)
(A-19)合成例55で製造されたコア-シェル染料(化学式25で表示)
(A-20)合成例56で製造されたコア-シェル染料(化学式26で表示)
(A-21)合成例57で製造されたコア-シェル染料(化学式27で表示)
(A-22)合成例58で製造されたコア-シェル染料(化学式28で表示)
(A-23)合成例59で製造されたコア-シェル染料(化学式29で表示)
(A-24)合成例60で製造されたコア-シェル染料(化学式30で表示)
(A-25)合成例61で製造されたコア-シェル染料(化学式31で表示)
(A-26)合成例62で製造されたコア-シェル染料(化学式32で表示)
(A-27)合成例63で製造されたコア-シェル染料(化学式33で表示)
(A-28)合成例64で製造されたコア-シェル染料(化学式34で表示)
(A-29)合成例65で製造されたコア-シェル染料(化学式35で表示)
(A-30)合成例66で製造されたコア-シェル染料(化学式36で表示)
(A-31)合成例67で製造されたコア-シェル染料(化学式37で表示)
(A-32)合成例68で製造されたコア-シェル染料(化学式38で表示)
(A-33)合成例69で製造されたコア-シェル染料(化学式39で表示)
(A-34)合成例70で製造されたコア-シェル染料(化学式40で表示)
(A-35)合成例71で製造されたコア-シェル染料(化学式41で表示)
(A-36)合成例72で製造されたコア-シェル染料(化学式42で表示)
(A-37)比較合成例3で製造されたコア-シェル染料(化学式E-1で表示)
(A-38)比較合成例4で製造されたコア-シェル染料(化学式E-2で表示)
(A-39)比較合成例5で製造されたコア-シェル染料(化学式E-3で表示)
(A-40)比較合成例6で製造されたコア-シェル染料(化学式E-4で表示)
(A-41)比較合成例7で製造されたコア-シェル染料
(A’)顔料分散液
(A’-1)C.I.緑色顔料7
(A’-2)C.I.緑色顔料36
(B)バインダー樹脂
重量平均分子量が22,000g/molであるメタクリル酸/ベンジルメタクリレート共重合体(混合重量比15wt%/85wt%)
(C)光重合性単量体
ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート
(D)光重合開始剤
(D-1)1,2-オクタンジオン
(D-2)2-ジメチルアミノ-2-(4-メチル-ベンジル)-1-(4-モルホリン-4-イル-フェニル)-ブタン-1-オン
(E)溶媒
(E-1)シクロヘキサノン
(E-2)プロピレングリコールメチルエーテルアセテート。
実施例1~実施例36および比較例1~比較例7
下記表1~表6の組成で各成分を混合して感光性樹脂組成物を製造した。具体的には、溶媒に光重合開始剤を溶解させた後、2時間常温で攪拌した後、染料(または顔料分散液)を投入して30分間攪拌した後、バインダー樹脂と光重合性単量体を添加して2時間常温で攪拌した。前記溶液に対して3回にわたるろ過を行って不純物を除去して感光性樹脂組成物を製造した。
Figure 2022545559000139
Figure 2022545559000140
Figure 2022545559000141
Figure 2022545559000142
Figure 2022545559000143
Figure 2022545559000144
(評価)
評価1:耐久性評価
脱脂洗浄した厚さ1mmのガラス基板上に1μm~3μmの厚さで実施例1~実施例36および比較例1~比較例5で製造した感光性樹脂組成物を塗布し、90℃のホットプレート上で2分間乾燥させて塗膜を得た。続いて塗膜に365nmの主波長を有する高圧水銀ランプを使用して露光した後、200℃のオーブンで20分間乾燥させた後、分光光度計(MCPD3000、Otsuka electronic社)を用いて色座標変化値を測定して耐久性を確認し、その結果を下記表7に示した。
-耐久性評価基準
良好:色座標変化値が0.005以下
不良:色座標変化値が0.005超過。
Figure 2022545559000145
評価2:輝度評価
脱脂洗浄した厚さ1mmのガラス基板上に1μm~3μmの厚さで実施例1~実施例36と比較例1~比較例5で製造した感光性樹脂組成物を塗布し、90℃のホットプレート上で2分間乾燥させて塗膜を得た。続いて塗膜に365nmの主波長を有する高圧水銀ランプを使用して露光した後、200℃の熱風循環式乾燥炉内で5分間乾燥させた。画素層は分光光度計(MCPD3000、Otsuka electronic社)を用いて輝度を測定し、その結果を下記表8に示した。
Figure 2022545559000146
評価3:耐光性評価
脱脂洗浄した厚さ1mmのガラス基板上に1μm~3μmの厚さで実施例1~実施例36と比較例1~比較例5で製造した感光性樹脂組成物を塗布し、90℃のホットプレート上で2分間乾燥させて塗膜を得た。続いて365nmの主波長を有する高圧水銀ランプを使用して露光した後、200℃のオーブンで20分間乾燥させた後、分光光度計(MCPD3000、Otsuka electronic社)を用いて色座標変化値を測定して耐光性を測定し、その結果を下記表9に示した。
Figure 2022545559000147
前記表7から、一実施形態によるコア-シェル染料を含む実施例1~実施例36による感光性樹脂組成物の場合、耐久性に優れるのを確認することができる。
前記表8から、一実施形態によるコア-シェル染料を含む実施例1~実施例36による感光性樹脂組成物は、前記コア-シェル染料を含まない比較例1~比較例5による感光性樹脂組成物と比較して、さらに優れた高輝度特性を有することができるのを確認することができる。
前記表9から、一実施形態によるコア-シェル染料を含む実施例1~実施例36による感光性樹脂組成物は、前記コア-シェル染料を含まない比較例1~比較例5による感光性樹脂組成物と比較して、耐光性特性がさらに優れるのを確認することができる。
本発明は前記実施例に限定されるわけではなく、互いに異なる多様な形態に製造でき、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は本発明の技術的な思想や必須の特徴を変更せず他の具体的な形態で実施できるということを理解するはずである。したがって、以上で記述した実施例は全ての面で例示的なものであり、限定的ではないと理解しなければならない。

Claims (20)

  1. 下記化学式1で表される化合物:
    Figure 2022545559000148

    上記化学式1中、
    ~Rは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数6~20のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数2~20のヘテロアリール基、またはこれらの組み合わせであり、
    ~Rのうちの少なくとも一つは、シアノ基(-CN)を含む。
  2. 前記R~Rは、それぞれ独立して、下記化学式2~化学式4のうちのいずれか一つで表される、請求項1に記載の化合物:
    Figure 2022545559000149

    上記化学式2~化学式4中、
    は、水素、または置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルキル基であり、
    ~Rは、それぞれ独立して、水素、シアノ基(-CN)、ハロゲン基、置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルコキシ基、またはこれらの組み合わせである。
  3. 前記RおよびRのうちの少なくとも一つおよびRおよびRのうちの少なくとも一つは前記化学式3で表される、請求項2に記載の化合物。
  4. 前記化学式3で表される化合物は、下記化学式3-1または化学式3-2で表され、
    前記化学式4で表される化合物は、下記化学式4-1または化学式4-2で表される、請求項2に記載の化合物。
    Figure 2022545559000150
  5. 前記RおよびRが互いに同一であり、RおよびRが互いに同一である、請求項1に記載の化合物。
  6. 前記化学式1で表される化合物は、下記化学式1-1~化学式1-18で表される化合物のうちのいずれか一つで表される、請求項1に記載の化合物。
    Figure 2022545559000151

    Figure 2022545559000152

    Figure 2022545559000153

    Figure 2022545559000154

    Figure 2022545559000155
  7. 請求項1の化合物を含むコア;および
    前記コアを囲むシェル
    を含むコア-シェル染料。
  8. 前記シェルは、下記化学式5または化学式6で表される、請求項7に記載のコア-シェル染料:
    Figure 2022545559000156

    上記化学式5および化学式6中、
    ~Lは、それぞれ独立して、単一結合、または置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルキレン基であり、
    nは、1~4の整数である。
  9. 前記L~Lは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルキレン基である、請求項8に記載のコア-シェル染料。
  10. 前記シェルは、下記化学式5-1または化学式6-1で表される、請求項8に記載のコア-シェル染料。
    Figure 2022545559000157
  11. 前記セルは、6.5Å~7.5Åのケージ幅を有する、請求項7に記載のコア-シェル染料。
  12. 前記コアの長さは、1nm~3nmである、請求項7に記載のコア-シェル染料。
  13. 前記コアは、520nm~680nmの波長で最大吸収ピークを有する、請求項7に記載のコア-シェル染料。
  14. 前記コア-シェル染料は、下記化学式7~化学式42で表される化合物からなる群より選択されたいずれか一つで表される、請求項7に記載のコア-シェル染料。
    Figure 2022545559000158

    Figure 2022545559000159

    Figure 2022545559000160

    Figure 2022545559000161

    Figure 2022545559000162

    Figure 2022545559000163

    Figure 2022545559000164

    Figure 2022545559000165

    Figure 2022545559000166

    Figure 2022545559000167

    Figure 2022545559000168

    Figure 2022545559000169

    Figure 2022545559000170

    Figure 2022545559000171

    Figure 2022545559000172

    Figure 2022545559000173

    Figure 2022545559000174

    Figure 2022545559000175
  15. 前記コア-シェル染料は、前記コアおよび前記シェルを1:1のモル比で含む、請求項7に記載のコア-シェル染料。
  16. 請求項1~6のうちのいずれか一項の化合物または請求項7~15のうちのいずれか一項のコア-シェル染料を含む感光性樹脂組成物。
  17. 前記感光性樹脂組成物は、バインダー樹脂、光重合性単量体、光重合開始剤および溶媒をさらに含む、請求項16に記載の感光性樹脂組成物。
  18. 前記感光性樹脂組成物は、マロン酸、3-アミノ-1,2-プロパンジオール、ビニル基または(メタ)アクリルオキシ基を含むシラン系カップリング剤、レベリング剤、界面活性剤、ラジカル重合開始剤またはこれらの組み合わせをさらに含む、請求項17に記載の感光性樹脂組成物。
  19. 請求項16の感光性樹脂組成物を用いて製造された感光性樹脂膜。
  20. 請求項16の感光性樹脂組成物を用いて製造されたカラーフィルタ。
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