JP6687189B2 - 着色剤組成物、着色剤分散液、感光性樹脂組成物、カラーフィルタおよび液晶表示装置 - Google Patents

着色剤組成物、着色剤分散液、感光性樹脂組成物、カラーフィルタおよび液晶表示装置 Download PDF

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Description

本出願は、2017年11月28日付で韓国特許庁に出願された韓国特許出願第10−2017−0160315号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。
本発明は、着色剤組成物、着色剤分散液、感光性樹脂組成物、カラーフィルタおよび液晶表示装置に関する。
最近、液晶ディスプレイ(LCD)の光源として、既存のCCFLの代わりに、駆動でも液晶でもない自体発光をするLEDまたはOLED素子が多く用いられている。LEDまたはOLEDを光源として用いると、自体で赤色、緑色、青色の光が出るため、別のカラーフィルタを必要としない。
しかし、一般的に、LEDまたはOLED光源から出る光を用いて、要求される色座標を合わせたり、調節したりすることは容易でない。
一方、現在、カラーフィルタを実現するために、顔料を着色剤として用いた顔料分散法が一般的に適用されている。しかし、顔料分散液の場合、顔料が粒子状態で存在して光を散乱させるだけでなく、顔料の微細化によって顔料表面積が急激に増加し、これによる分散安定性の悪化で不均一な顔料粒子が生成される。したがって、最近要求されている高輝度、高明暗比および高解像度を達成するために、着色剤として顔料の代わりに染料を使用することが検討されてきた。
しかし、一般的に、染料は溶解度が低いため、分散がうまくなされず、カラーフィルタの明度を十分に満足させることができなかった。
本発明は、分散度に優れた着色剤分散液を提供できる着色剤組成物、これを用いて製造された着色剤分散液および感光性樹脂組成物を提供しようとする。また、本発明は、前記のような感光性樹脂組成物を用いて製造されたカラーフィルタおよびこれを含む液晶表示装置を提供しようとする。
本発明の一実施態様は、
同じ数の正電荷と負電荷を有する第1キサンテン系染料;および
正電荷の数より負電荷の数が1以上多い第2キサンテン系染料と、アミン価が0〜200mgKOH/gであり、アンモニウム構造を含む分散剤とがイオン結合した複合体を含む着色剤組成物を提供する。
本発明のもう一つの実施態様は、前記着色剤組成物;分散剤;バインダー樹脂;および溶媒を含む着色剤分散液を提供する。
本発明のもう一つの実施態様は、前記着色剤分散液、バインダー樹脂、多官能性モノマー、および光重合開始剤を含む感光性樹脂組成物を提供する。
本発明のもう一つの実施態様は、透明基板と、前記透明基板上に備えられた着色層とを備えるカラーフィルタであって、前記着色層は、前記感光性樹脂組成物の硬化物を含むものであるカラーフィルタを提供する。
本発明のもう一つの実施態様は、前記カラーフィルタを含む液晶表示装置を提供する。
本発明の実施態様によれば、染料の再凝集を防止して分散性を向上させることができ、これによって、明度と安定性が高い着色剤分散液を得ることができる。また、本発明のいくつかの実施態様に係る着色剤組成物および着色剤分散液を使用する場合、保存安定性、透過度および耐熱性に優れて、カラーフィルタの用途への使用に優れている。
本発明の一実施態様は、同じ数の正電荷と負電荷を有する第1キサンテン系染料;および正電荷の数より負電荷の数が1以上多い第2キサンテン系染料と、アミン価が0〜200mgKOH/gであり、アンモニウム構造を含む分散剤とがイオン結合した複合体を含む着色剤組成物を提供する。
従来、染料を2種以上混合する場合、通常実現しようとする色を調整するためのものであったが、前記実施態様では、分散安定性を極大化できる染料および分散剤の組み合わせに関する。具体的には、前記実施態様によれば、第1キサンテン系染料と第2キサンテン系染料がすべてキサンテン系染料であって類似の構造を有する。また、第1キサンテン系染料は、同じ数の正電荷と負電荷を有する一方、第2キサンテン系染料は、正電荷の数より負電荷の数が1以上多いことを特徴とする。
しかし、第1キサンテン系染料のみ存在する場合、キサンテン系染料のパイ−パイ相互作用による粒子間の再凝集によって分散安定性が低下することがある。しかし、前記実施態様によれば、前記のような特性の第1キサンテン系染料および第2キサンテン系染料を含むことにより、前記第2キサンテン系染料の一部または全部は、隣接した2個または3個以上の第1キサンテン系染料の間、または第1キサンテン系染料の末端に隣接して位置できる。
これによって、第1キサンテン系染料は、キサンテン系染料として色を発現することが主な役割であるのに対し、第2キサンテン系染料は、色を発現する以外に、第1キサンテン系染料を分散させるのに役割を果たすことにより、分散安定性を高めることができる。
特に、前記分散剤がアンモニウム構造を含むため、陽イオン性を帯び、これによって、第2キサンテン系染料の負電荷は、分散剤とイオン結合して複合体を形成することができる。このような第2キサンテン系染料の存在によって分散安定性は大きく向上できる。これによって、第1キサンテン系染料の再凝集を妨げることができ、分散粒子が小さくて明度が良く、分散安定性に優れた着色剤分散液を提供することができる。
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記第1キサンテン系染料は、500〜580nmの間に最大吸収波長を有し、前記第1キサンテン系染料の最大吸収波長と前記第2キサンテン系染料の最大吸収波長との差は、100nm以下である。
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記第1キサンテン系染料は、500〜580nmの間に最大吸収波長を有し、前記第1キサンテン系染料の最大吸収波長と前記第2キサンテン系染料の最大吸収波長との差は、0超過100nm以下である。0超過50nm以下が好ましく、0超過20nm以下が最も好ましい。前記実施態様によれば、第1キサンテン系染料のみ存在する場合、分散安定性が良くないが、化学構造および吸収特性が類似の第2キサンテン系染料を混合して使用することにより、本来第1キサンテン系染料で実現しようとする色を実現しながらも、分散安定性を大きく改善することができる。
本明細書において、第1キサンテン系染料は第1染料、第2キサンテン系染料は第2染料としてそれぞれ述べる。
本明細書において、アンモニウム構造を含む分散剤のアミン価は、0〜200mgKOH/gである。好ましくは、前記アミン価は、0〜100mgKOH/gであってもよいし、さらに、0超過100mgKOH/g以下であってもよい。一例によれば、アンモニウム構造を含む分散剤のアミン価は、0超過160mgKOH/g以下であってもよい。
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記第1キサンテン系染料は、下記化学式1で表され、同じ数の正電荷と負電荷を有する染料を含み、前記第2キサンテン系染料は、下記化学式2で表され、正電荷の数より負電荷の数が1以上多い染料を含む。
[化学式1]
Figure 0006687189
前記化学式1において、
〜Rは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;陰イオン性基;ヒドロキシ基;スルホンアミド基;スルホン酸塩基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、
〜Rは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;陰イオン性基;ヒドロキシ基;スルホンアミド基;スルホン酸塩基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;および置換もしくは非置換のヘテロアリール基からなる群より選択され、ただし、前記R〜Rのうちの少なくとも1つは、陰イオン性基;スルホン酸塩基;またはスルホンアミド基であり、
10およびR11は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ハロゲン基;ニトロ基;または置換もしくは非置換のアルキル基であり、r10およびr11は、0〜3の整数であり、前記r10およびr11がそれぞれ2以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なる。
[化学式2]
Figure 0006687189
前記化学式2において、
21〜R24は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;陰イオン性基;ヒドロキシ基;スルホンアミド基;スルホン酸塩基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、R21〜R24のうちの少なくとも1つは、陰イオン性基、スルホン酸塩基、またはスルホンアミド基で置換もしくは非置換のアルキル基;陰イオン性基、スルホン酸塩基、またはスルホンアミド基で置換されたアリール基;または陰イオン性基、スルホン酸塩基、またはスルホンアミド基で置換されたヘテロアリール基であり、
25〜R29は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;陰イオン性基;ヒドロキシ基;スルホンアミド基;スルホン酸塩基;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖または分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;および置換もしくは非置換のヘテロアリール基からなる群より選択され、ただし、前記R25〜R29のうちの少なくとも1つは、陰イオン性基;スルホン酸塩基;またはスルホンアミド基であり、
30およびR31は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ハロゲン基;ニトロ基;または置換もしくは非置換のアルキル基であり、r30およびr31は、0〜3の整数であり、前記r30およびr31がそれぞれ2以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なる。
本明細書の一実施態様において、前記R〜Rは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、前記R21〜R24は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、残りの置換基は、前記で定義した通りである。
本明細書の前記化学式1において、R〜Rは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;または窒素原子を含む二無水物基である。
本明細書の前記化学式1において、R〜Rは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;陰イオン性基またはアルキル基で置換されたアリール基;または窒素原子を含む二無水物基で置換もしくは非置換のアルキル基である。
本明細書の前記化学式1において、R〜Rは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;メチル基で置換されたフェニル基;メチル基および陰イオン性基からなる群より1つ以上選択されたもので置換されたフェニル基;エチル基;プロピル基;または窒素原子を含む二無水物基で置換されたプロピル基である。
本明細書の前記化学式1において、R〜Rは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;または陰イオン性基である。
本明細書の前記化学式1において、R〜Rは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;またはSO である。
本明細書の前記化学式1において、R10およびR11は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;または重水素であり、r10およびr11は、0〜3の整数であり、前記r10およびr11がそれぞれ2以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なる。
本明細書の前記化学式2において、R21〜R24は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;または窒素原子を含む二無水物基である。
本明細書の前記化学式2において、R21〜R24は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、窒素原子を含む二無水物基で置換もしくは非置換のアルキル基;または陰イオン性基およびアルキル基からなる群より1つ以上選択されたもので置換されたアリール基である。
本明細書の前記化学式2において、R21〜R24は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、エチル基;プロピル基;窒素原子を含む二無水物基で置換されたプロピル基;メチル基で置換されたフェニル基;またはメチル基および陰イオン性基からなる群より1つ以上選択されたもので置換されたフェニル基である。
本明細書において、「置換もしくは非置換の」という用語は、重水素;ハロゲン基;アルキル基;アルケニル基;アルコキシ基;シクロアルキル基;アリールアルケニル基;アリール基;アリールオキシ基;アリールアルキル基;アルキルアミン基;アラルキルアミン基;アリールアミン基;ヘテロアリール基;ヒドロキシ基;シアノ基;N、O、SまたはP原子のうちの1個以上を含むヘテロ環基;窒素原子を含む二無水物基;スルホン酸塩基;スルホンアミド基および陰イオン性基を含む群より選択された1個以上の置換基で置換されているか、またはいずれの置換基も有しないことを意味する。本明細書において、前記アルキル基は、直鎖または分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、1〜30のものが好ましい。具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、およびヘプチル基などがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、前記アルケニル基は、直鎖または分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、2〜30のものが好ましい。具体例としては、スチルベニル基(stylbenyl)、スチレニル基(styrenyl)などのアリール基が置換されたアルケニル基が好ましいが、これらに限定されない。
本明細書において、前記アルコキシ基は、直鎖または分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、1〜30のものが好ましい。
本明細書において、前記アルケニルオキシ基は、直鎖または分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、2〜30のものが好ましい。
本明細書において、シクロアルキル基は特に限定されないが、炭素数3〜20のものが好ましく、特に、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が好ましい。
本明細書において、ハロゲン基の例としては、フッ素基、塩素基、臭素基、またはヨウ素基がある。
本明細書において、前記アリールアルキル基は、具体的には、アリール部分は炭素数6〜30であり、アルキル部分は炭素数1〜30である。具体例としては、ベンジル基、p−メチルベンジル基、m−メチルベンジル基、p−エチルベンジル基、m−エチルベンジル基、3,5−ジメチルベンジル基、α−メチルベンジル基、α,α−ジメチルベンジル基、α,α−メチルフェニルベンジル基、1−ナフチルベンジル基、2−ナフチルベンジル基、p−フルオロベンジル基、3,5−ジフルオロベンジル基、α,α−ジトリフルオロメチルベンジル基、p−メトキシベンジル基、m−メトキシベンジル基、α−フェノキシベンジル基、α−ベンジル基オキシベンジル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、ナフチルイソプロピル基、ピロリルメチル基、ピロリルエチル基、アミノベンジル基、ニトロベンジル基、シアノベンジル基、1−ヒドロキシ−2−フェニルイソプロピル基、1−クロロ−2−フェニルイソプロピル基などがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、アリールアルケニル基のアリール部分は、後述するアリールに関する説明が適用可能であり、アルケニル部分は、前述したアルケニル基に関する説明が適用可能である。
本明細書において、アリール基は、単環式アリール基または多環式アリール基であってもよい。
前記アリール基が単環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数6〜30のものが好ましい。具体的には、単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
前記アリール基が多環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数10〜30のものが好ましい。具体的には、多環式アリール基としては、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、フルオレニル基は置換基を有してもよいし、置換基が結合してスピロ構造を形成してもよい。
本明細書において、前記ヘテロ環基は、異種原子としてO、N、またはSを含むヘテロ環基であって、炭素数は特に限定されないが、炭素数2〜30のものが好ましい。ヘテロ環基の例としては、チオフェン基、フラン基、ピロール基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、トリアゾール基、ピリジル基、ビピリジル基、トリアジン基、アクリジル基、ピリダジン基、キノリニル基、イソキノリン基、インドール基、カルバゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラン基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
本明細書において、窒素原子を含む二無水物基の炭素数は特に限定されないが、4〜20のものが好ましい。例えば、イソインドリン−1,3−ジオンであってもよい。
本明細書において、アルキレン基は、アルカン(alkane)に結合位置が2つあるものを意味する。前記アルキレン基は、直鎖、分枝鎖または環状であってもよい。アルキレン基の炭素数は特に限定されないが、例えば、炭素数1〜30である。
本明細書において、スルホン酸塩基は、−SOX'のように表現されてもよいし、X'は、水素または1族元素であってもよい。例えば、スルホン酸塩基は、−SONaがある。
本明細書において、スルホンアミド基は、−SONRxRyのように表現されてもよいし、例えば、RxおよびRyは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖または分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜30の単環または多環のアリール基;または置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環または多環のヘテロアリール基である。
本明細書において、陰イオン性基は、化学式1の構造と化学的な結合を有し、前記陰イオン性基は特に限定されず、例えば、米国特許第7,939,644号、特開2006−003080号公報、特開2006−001917号公報、特開2005−159926号公報、特開2007−7028897号公報、特開2005−071680号公報、韓国出願公開第2007−7000693号、特開2005−111696号公報、特開2008−249663号公報、特開2014−199436公報に記載されている陰イオン性基が適用可能である。前記陰イオン性基の具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸陰イオン、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド陰イオン、ビストリフルオロメタンスルホンイミド陰イオン、ビスパーフルオロエチルスルホンイミド陰イオン、テトラフェニルボレート陰イオン、テトラキス(4−フルオロフェニル)ボレート、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリストリフルオロメタンスルホニルメチド、SO 、CO 、SOSOCF、SOSOCFCF、ハロゲン基、例えば、フッ素基、ヨウ素基、塩素基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
本明細書において、陰イオン性基は、それ自体で陰イオンを有することができ、または他の陽イオンとともに錯化合物の形態で存在してもよい。したがって、置換された陰イオン性基の個数に応じて本発明の化合物分子全体の電荷の合計が変化可能である。本発明の化合物のアミン基1つに陽イオンを有しているため、分子全体の電荷の合計は、置換された陰イオン性基の個数から1を引いた値だけの陰イオンから0までの値を有することができる。
本明細書において、単量体とは、重合体を構成する繰り返し単位であって、前記単量体は、重合体内の主鎖に含まれて重合体を構成することができる。
本明細書において、単位とは、単量体が重合体に含まれる繰り返し構造であって、単量体が重合によって重合体内に結合した構造を意味する。
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記第1キサンテン系染料は、下記化学式3で表され、同じ数の正電荷と負電荷を有する染料を含み、前記第2キサンテン系染料は、下記化学式4で表され、正電荷の数より負電荷の数が1以上多い染料を含む。
[化学式3]
Figure 0006687189
[化学式4]
Figure 0006687189
化学式3および4において、
12、R13、R32およびR33は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ハロゲン基;ニトロ基;置換もしくは非置換のアルキル基;陰イオン性基;スルホン酸塩基;またはスルホンアミド基であり、r12およびr13は、0〜5の整数であり、r32は、0〜5の整数であり、r33は、0〜4の整数であり、r12、r13、r32およびr33がそれぞれ2以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なり、
61およびR62は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;置換もしくは非置換のアルキル基;または窒素原子を含む二無水物基であり、
Xは、陰イオン性基;スルホン酸塩基;またはスルホンアミド基であり、
残りの置換基は、化学式1および2で定義した通りである。
一例によれば、前記R61およびR62は、水素であってもよい。
前記化学式4の染料を含む第2キサンテン系染料を用いる場合、前記着色剤組成物は、下記化学式4−1の染料をさらに含んでもよい。
[化学式4−1]
Figure 0006687189
化学式4−1において、
50〜R53は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ハロゲン基;ニトロ基;または置換もしくは非置換のアルキル基であり、r50およびr51は、0〜4の整数であり、r52およびr53は、0〜3の整数であり、r50〜r53がそれぞれ2以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なり、
XaおよびXbは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、陰イオン性基;スルホン酸塩基;またはスルホンアミド基であり、
45〜R49は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;陰イオン性基;ヒドロキシ基;スルホンアミド基;スルホン酸塩基;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖または分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;および置換もしくは非置換のヘテロアリール基からなる群より選択され、ただし、前記R45〜R59のうちの少なくとも1つは、陰イオン性基;スルホン酸塩基;またはスルホンアミド基である。
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記第1キサンテン系染料は、下記化学式5で表され、同じ数の正電荷と負電荷を有する染料を含み、前記第2キサンテン系染料は、下記化学式6で表され、正電荷の数より負電荷の数が1以上多い染料を含む。
[化学式5]
Figure 0006687189
[化学式6]
Figure 0006687189
化学式5および6において、
14〜R17、およびR34〜R37は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアルキル基であり、
61およびR62は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;置換もしくは非置換のアルキル基;または窒素原子を含む二無水物基であり、
X1〜X3は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、陰イオン性基;スルホン酸塩基;またはスルホンアミド基である。
一例によれば、R14〜R17、およびR34〜R37は、メチル基であってもよい。
一例によれば、R61およびR62は、水素であってもよい。
一例によれば、前記化学式6の染料を含む第2キサンテン系染料を使用する場合、前記着色剤組成物は、下記化学式6−1の染料をさらに含んでもよい。
[化学式6−1]
Figure 0006687189
化学式6−1において、
38〜R41は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアルキル基であり、
X4〜X6は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、陰イオン性基;スルホン酸塩基;またはスルホンアミド基である。
本明細書の一実施態様において、第1キサンテン系染料は、下記構造のうちのいずれか1つであってもよい。
Figure 0006687189
本明細書の一実施態様において、第2キサンテン系染料は、下記構造のうちのいずれか1つであってもよい。
Figure 0006687189
Figure 0006687189
本発明の一実施態様によれば、前記分散剤は、アンモニウム構造を含む単量体単位を、全体単量体単位100mol%基準で3〜50mol%、好ましくは4〜40mol%を含むことができる。
本発明の一実施態様によれば、前記第2キサンテン系染料は、カウンター陽イオンをさらに含んでもよい。本発明の一実施態様に係る着色剤組成物は、前記第2キサンテン系染料のうち正電荷より多い負電荷の数に対応する数のカウンター陽イオンをさらに含んでもよい。カウンター陽イオンは、水素イオン、ナトリウムイオン、または陽イオン性基であってもよいし、これらは、第2キサンテン系染料1分子あたり、例えば、1〜7個含まれてもよい。
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記分散剤は、カウンター陰イオンをさらに含んでもよい。カウンター陰イオンは、無機または有機の陰イオンであってもよいし、具体的には、Clのようなハロゲン基であってもよい。分散剤には、カウンター陰イオンは、分散剤の正電荷の数に対応する個数だけ含まれてもよい。
本発明の一実施態様に係る着色剤組成物は、後述のように洗浄されてもよいし、この場合、前記カウンター陽イオンまたはカウンター陰イオンが除去され、分散剤に含まれた陽イオン性構造が前記第2キサンテン系染料のカウンター陽イオンの役割を果たすことができる。
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記分散剤は、下記化学式7で表される。
[化学式7]
Figure 0006687189
化学式7において、
Ra〜Rdは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のアリールアルキル基;−L−NHCO−R;または−L−OCO−Rであるか、Ra〜Rdのうち2個が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成し、
Rは、水素;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のアリールアルキル基であり、
Lは、置換もしくは非置換のアルキレン基である。
一例によれば、前記化学式7において、Ra〜Rdのうちの1個以上、さらに好ましくは、2個以上は炭素数が5個以上であって長いチェーンを含む。この場合、分散剤による分散安定性がさらに大きくなりうる。
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記分散剤は、下記化学式8の単位を含む。
[化学式8]
Figure 0006687189
化学式8において、
Rb〜Rdは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のアリールアルキル基であるか、Rb〜Rdのうちの2個が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成し、
Zは、アルキレン基;アリーレン基;−L−NHCO−;または−L−OCO−であり、Lは、アルキレン基であり、
Re〜Rgは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;またはアルキル基である。
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記分散剤は、重量平均分子量が1,000〜10,000である。好ましくは3,000〜8,000であり、さらに好ましくは5,000〜7,000である。
一例によれば、前記分散剤の末端は、水素、ハロゲン基、またはアルキル基である。
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記分散剤は、前記化学式8の単位のほか、下記化学式9〜12のうちの少なくとも1つの単位をさらに含む。
[化学式9]
Figure 0006687189
[化学式10]
Figure 0006687189
[化学式11]
Figure 0006687189
[化学式12]
Figure 0006687189
化学式9〜12において、
Rh、Ri、Rj、Rl、Rm、Rn、Rp、Rq、Rr、Rt、RuおよびRvは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素または炭素数1〜20のアルキル基であり、
RkおよびRsは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基であり、
Roは、炭素数7〜20のアリールアルキル基であり、
RwおよびRxは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜20のアルキル基、または炭素数7〜20のアリールアルキル基であり、
およびLは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルキレン基であり、mは、1〜6の整数である。
具体例として、前記分散剤は、下記の単位を含むことができ、このうち最右側の単位は、必須として含む。
Figure 0006687189
前記構造において、a〜gは、分散剤を構成する繰り返し単位全体を基準とするモル%であり、a:40−50mol%、b:10−20mol%、c:5−10mol%、d:3−6mol%、e:1−5mol%、f:15−20mol%、g:2−6mol%であってもよいが、これにのみ限定されるものではない。
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記着色剤組成物は、溶媒をさらに含む。
前記溶媒は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピ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メチルエチルエーテル、クロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,2−トリクロロエテン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロパノール、ブタノール、t−ブタノール、2−エトキシプロパノール、2−メトキシプロパノール、3−メトキシブタノール、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、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エチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、エチル3−エトキシプロピオネート、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、およびジプロピレングリコールモノメチルエーテルからなる群より選択される1種以上であってもよいが、これにのみ限定されるものではない。
必要に応じて、前記着色剤組成物は、塩をさらに含んでもよい。この塩は、後述の微細化工程において分散粒子を微細化する役割を果たすことができる。前記塩は、蒸留水のような溶媒を用いた洗浄によって除去され、微細化に役立つ成分であれば特に制限されない。例えば、NaClのような材料が使用できる。塩が使用される場合、その使用量は、必要に応じて決定可能であり、例えば、前記第1および第2キサンテン系染料の合計重量に対して2倍〜8倍、好ましくは3倍〜5倍程度使用可能である。前記塩は、前述のように洗浄によって除去できるが、この場合、溶媒もともに除去可能である。前記洗浄は、必要に応じて1回または2回以上の数回行われる。
前記第2キサンテン系染料は、前記第1キサンテン系染料100重量部を基準として3〜30重量部、好ましくは5〜50重量部含まれてもよい。
前記分散剤は、前記第2キサンテン系染料の重量に比べて1.5倍〜8倍、好ましくは2倍〜6倍で含まれてもよい。
溶媒が含まれる場合、溶媒は、固形分重量の1/15〜1/5の重量で含まれてもよい。ここで、固形分重量は、第1および第2キサンテン系染料と使用される場合、塩の含有量を含む固形分の重量を意味する。
本発明のもう一つの実施態様によれば、前述した着色剤組成物は、追加的に、染料および顔料のうちの1種以上をさらに含んでもよい。一例として、前記着色剤組成物は、フタロシアニン顔料をさらに含んでもよいし、例えば、PB15:6を含んでもよい。また、金属非置換フタロシアニン系(Metal−free phthalocyanine)顔料または染料、金属置換フタロシアニン系(Metal phthalocyanine)顔料または染料、トリアリールメタン系(Triarylmethane)顔料または染料、キノフタロン系(Quinophthalone)顔料または染料、イソインドリン系(Isoindoline)顔料または染料、アゾ系(Azo)顔料または染料、金属錯体アゾ系(Azo−metal complex)顔料または染料、ペリレン系(Perylene)顔料または染料、ジケトピロロピロール系(Diketopyrrolo−pyrrole)顔料または染料、アントラキノン系(Anthraquinone)顔料または染料、ジピロメテン系(Dipyrromethene)顔料または染料、ポルフィリン系(Porphyrin)顔料または染料、テトラアザポルフィリン(Tetra aza porphyrin)顔料または染料、ローダミン系(Rhodamine)顔料または染料、およびキサンテン系(Xanthene)顔料または染料からなる群より選択される1つ以上の顔料または染料がさらに含まれてもよい。着色剤組成物に追加的に含まれる染料および顔料のうちの1種は、着色剤組成物100重量部を基準として1〜50重量部、好ましくは10〜40重量部含まれてもよい。
本発明のもう一つの実施態様は、前述した着色剤組成物;分散剤;バインダー樹脂;および溶媒を含む着色剤分散液を提供する。本明細書において、着色剤分散液は、用語ミルベース(millbase)に代替できる。ここで、着色剤分散液に含まれる着色剤組成物は、溶媒が除去された状態を意味する。着色剤組成物に塩が使用された場合、塩も溶媒とともに洗浄によって除去された後、着色剤分散液に含まれる。
一実施態様によれば、前記着色剤分散液は、ビーズをさらに含んでもよい。ビーズは、粒径が0.05〜1.5mmのものを使用することができる。具体例として、粒径が0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.8mm、および/または1mmのビーズを使用することができる。ビーズの材料は、アルミニウムオキシド、アルミニウムシリケート、ジルコニウムオキシド、および/またはシリコンナイトライドのうちの1種以上が使用できる。ビーズの使用量は特に限定されないが、着色剤組成物および分散剤の合計重量対比10倍〜40倍で使用できる。このようなビーズは、着色剤分散液に含まれた組成を組成成分を分散させる役割を果たすことができる。
本発明のもう一つの実施態様によれば、前述した着色剤分散液は、追加的に、染料および顔料のうちの1種以上をさらに含んでもよい。追加的に含まれる染料および顔料の例示は、前述した着色剤組成物に追加的に含まれる染料および顔料を例示したものと同じである。
前記着色剤組成物は、前記着色剤分散液に含まれる前に、微細化工程を経てもよい。微細化工程は、物理的な力を加えて微細化する工程を意味する。一例によれば、前記微細化工程によって前記着色剤組成物中の分散した粒子の直径は、40nm〜100nmである。ここで、直径とは、分散した粒子の最大長さを意味する。
微細化後の粒子の直径は、SEMまたはTEM装備で測定することができる。SEM測定方法を利用した具体例は、次の通りである。まず、微細化した粒子を含む着色剤分散液0.01gをクロロホルム溶媒に入れて、KODO社の超音波装備JAC−5020を用いて中間強度で10分間処理して、粒子と粒子との間をよく引き離す。その後、Glass上に1滴程度落とした後、50度のHot plate上で5分間熱処理をして溶媒を除去する。粒子の上をPtの厚さが約100〜200Åとなるようにコーティングした後、粒子の直径をSEMで観察する。
着色剤分散液を製造した後、1cm×5cmのCellにPGEMA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)溶媒を高さの約1/4程度入れて、これに分散液(Millbase)を1、2滴程度落とす。溶媒によく希釈した後、Malvern粒度測定器で粒度を測定した。レーザビームが分散した微粒子試料を貫通しながら散乱する光の強度に応じた角度変化を測定することにより、粒度分布を測定する。
着色剤分散液内で分散した粒子の直径が100nmを超える場合、光の散乱によって明暗比(Contrast Ratio)が低下する問題があり、分散した粒子サイズが小さすぎる場合、互いに再凝集によって明暗比(Contrast Ratio)および分散液(Millbase)の安定性が低下するので、40〜100nm、さらに好ましくは40〜80nmの範囲が好適である。
一例によれば、前記着色剤組成物の分散した粒子サイズは40nm〜80nmであり、粘度が2.5〜6.5cPである。
粘度測定方法は、製造された着色剤分散液(Millbase)を粘度測定機器のchamberに約1mLを入れて、モータ(motor)をオンすると、Spindleが回転しながらsteady flowに到達する安定した粘度値を得ることができる。
前記溶媒は、前述した着色剤組成物で例示したものが使用可能である。
前記バインダー樹脂は、樹脂組成物で製造された膜の強度、現像性などの物性を示すことができれば、特に限定しない。
前記バインダー樹脂は、機械的強度を付与する多官能性モノマーとアルカリ溶解性を付与するモノマーとの共重合樹脂を用いることができ、当技術分野で一般的に使用するバインダーをさらに含んでもよい。
前記膜の機械的強度を付与する多官能性モノマーは、不飽和カルボン酸エステル類;芳香族ビニル類;不飽和エーテル類;不飽和イミド類;および酸無水物のうちのいずれか1つ以上であってもよい。
前記不飽和カルボン酸エステル類の具体例としては、ベンジル(メタ)アクリレート、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、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−クロロプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、アシルオクチルオキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール)メチルエーテル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、p−ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、p−ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル(メタ)アクリレート、トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、メチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、エチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、プロピルα−ヒドロキシメチルアクリレート、およびブチルα−ヒドロキシメチルアクリレートからなるグループより選択されてもよいが、これらにのみ限定されるものではない。
前記芳香族ビニル単量体類の具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、(o,m,p)−ビニルトルエン、(o,m,p)−メトキシスチレン、および(o,m,p)−クロロスチレンからなるグループより選択されてもよいが、これらにのみ限定されるものではない。
前記不飽和エーテル類の具体例としては、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、およびアリルグリシジルエーテルからなるグループより選択されてもよいが、これらにのみ限定されるものではない。
前記不飽和イミド類の具体例としては、N−フェニルマレイミド、N−(4−クロロフェニル)マレイミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミド、およびN−シクロヘキシルマレイミドからなるグループより選択されてもよいが、これらにのみ限定されるものではない。
前記酸無水物としては、無水マレイン酸、無水メチルマレイン酸、テトラヒドロフタル酸無水物などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記アルカリ溶解性を付与するモノマーは、酸基を含めば特に限定されず、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、モノメチルマレイン酸、5−ノルボルネン−2−カルボン酸、モノ−2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチルフタレート、モノ−2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチルスクシネート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートからなる群より選択される1種以上を使用することが好ましいが、これらにのみ限定されるものではない。
本明細書の一実施態様によれば、前記バインダー樹脂の酸価は50〜130KOHmg/gであり、重量平均分子量は1,000〜50,000である。
前記着色剤分散液中における、第1キサンテン系染料、および第2キサンテン系染料と分散剤との複合体を含む着色剤組成物の含有量は、5〜20重量%であってもよい。前記着色剤分散液中、バインダー樹脂は1〜60重量%、分散剤は1〜40重量%、溶媒は10〜80重量%であってもよい。
本明細書の一実施態様は、前述した着色剤分散液、バインダー樹脂、多官能性モノマー、および光重合開始剤を含む感光性樹脂組成物を提供する。
ここで、バインダー樹脂および溶媒は、前述した着色剤分散液および着色剤組成物に関連して説明したものが使用可能である。
前記多官能性モノマーは、光によってフォトレジスト像を形成する役割を果たすモノマーであって、具体的には、プロピレングリコールメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールアクリレートテトラエチレングリコールメタクリレート、ビスフェノキシエチルアルコールジアクリレート、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレートトリメタクリレート、トリメチルプロパントリメタクリレート、ジフェニルペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、およびジペンタエリスリトールヘキサメタクリレートからなるグループの中から選択される1種または2種以上の混合物であってもよい。
前記光重合開始剤は、光によってラジカルを発生させて架橋を促す開始剤であれば特に限定されないが、例えば、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、およびオキシム系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。
前記アセトフェノン系化合物は、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−メチル−(4−メチルチオ)フェニル−2−モルホリノ−1−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−(4−ブロモ−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、または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−オンなどがあり、これらに限定されない。
前記ビイミダゾール系化合物としては、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(o−クロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラキス(3,4,5−トリメトキシフェニル)−1,2'−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(o−クロロフェニル)−4,4,5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾールなどがあり、これらに限定されない。
前記トリアジン系化合物は、3−{4−[2,4−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン−6−イル]フェニルチオ}プロピオン酸、1,1,1,3,3,3−ヘキサフロロイソプロピル−3−{4−[2,4−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン−6−イル]フェニルチオ}プロピオネート、エチル−2−{4−[2,4−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン−6−イル]フェニルチオ}アセテート、2−エポキシエチル−2−{4−[2,4−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン−6−イル]フェニルチオ}アセテート、シクロヘキシル−2−{4−[2,4−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン−6−イル]フェニルチオ}アセテート、ベンジル−2−{4−[2,4−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン−6−イル]フェニルチオ}アセテート、3−{クロロ−4−[2,4−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン−6−イル]フェニルチオ}プロピオン酸、3−{4−[2,4−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン−6−イル]フェニルチオ}プロピオンアミド、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−p−メトキシスチリル−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(1−p−ジメチルアミノフェニル)−1,3,−ブタジエニル−s−トリアジン、2−トリクロロメチル−4−アミノ−6−p−メトキシスチリル−s−トリアジンなどがあり、これらに限定されない。
前記オキシム系化合物は、1,2−オクタジオン,−1−(4−フェニルチオ)フェニル,−2−(o−ベンゾイルオキシム)(チバガイギー社、CGI124)、エタノン,−1−(9−エチル)−6−(2−メチルベンゾイル−3−イル)−,1−(O−アセチルオキシム)(CGI242)、N−1919(アデカ社)などがあり、これらに限定されない。
本明細書の一実施態様によれば、前記感光性樹脂組成物中の固形分の総重量を基準として、前記バインダー樹脂の含有量は1重量%〜60重量%、好ましくは10〜25重量%であり、前記光重合開始剤 の含有量は0.1重量%〜20重量%、好ましくは1〜7重量%であり、前記多官能性モノマーの含有量は0.1重量%〜50重量%、好ましくは5〜20重量%である。溶媒の含有量は、組成物全体重量を基準として10〜85重量%、好ましくは35〜65重量%含まれてもよい。前記着色剤分散液は、組成物の全体重量を基準として5〜35重量%含まれ、前記着色剤分散液中における、第1および第2キサンテン系染料および分散剤の含有量は、5〜20重量%含まれてもよい。
前記固形分の総重量とは、樹脂組成物における溶媒を除いた成分の総重量の合計を意味する。固形分および各成分の固形分を基準とする重量%の基準は、液体クロマトグラフィーまたはガスクロマトグラフィーなどの、当業界で使用される一般的な分析手段で測定することができる。
本発明のもう一つの実施態様によれば、前述した感光性樹脂組成物は、追加的に、染料および顔料のうちの1種以上をさらに含んでもよい。追加的に含まれる染料および顔料の例示は、前述した着色剤組成物に追加的に含まれる染料および顔料を例示したものと同じである。
前記感光性樹脂組成物は、表面添加剤をさらに含んでもよい。表面添加剤としては、硬化促進剤、密着促進剤、接着助剤、界面活性剤、熱重合防止剤、紫外線吸収剤、分散剤、レベリング剤、酸化防止剤、光架橋増感剤、マルチチオール剤(multi−thiol)などが使用できる。前記表面添加剤は、感光性樹脂組成物の総量を基準として0.1〜5重量%、好ましくは0.5〜1重量%程度含有できる。前記表面添加剤の含有量は、前記感光性樹脂組成物中の固形分の総重量を基準として0.1重量%〜20重量%であってもよい。
前記光架橋増感剤は、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、2,4,6−トリメチルアミノベンゾフェノン、メチル−o−ベンゾイルベンゾエート、3,3−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、3,3,4,4−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物;9−フルオレノン、2−クロロ−9−フルオレノン、2−メチル−9−フルオレノンなどのフルオレノン系化合物;チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロピルオキシチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン系化合物;キサントン、2−メチルキサントンなどのキサントン系化合物;アントラキノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、t−ブチルアントラキノン、2,6−ジクロロ−9,10−アントラキノンなどのアントラキノン系化合物;9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9−アクリジニル)ヘプタン、1,5−ビス(9−アクリジニルペンタン)、1,3−ビス(9−アクリジニル)プロパンなどのアクリジン系化合物;ベンジル、1,7,7−トリメチル−ビシクロ[2,2,1]ヘプタン−2,3−ジオン、9,10−フェナントレンキノンなどのジカルボニル化合物;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、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシドなどのホスフィンオキシド系化合物;メチル−4−(ジメチルアミノ)ベンゾエート、エチル−4−(ジメチルアミノ)ベンゾエート、2−n−ブトキシエチル−4−(ジメチルアミノ)ベンゾエートなどのベンゾエート系化合物;2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロペンタノン、2,6−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、2,6−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)−4−メチル−シクロペンタノンなどのアミノシナジスト;3,3−カルボニルビニル−7−(ジエチルアミノ)クマリン、3−(2−ベンゾチアゾリル)−7−(ジエチルアミノ)クマリン、3−ベンゾイル−7−(ジエチルアミノ)クマリン、3−ベンゾイル−7−メトキシ−クマリン、10,10−カルボニルビス[1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H,11H−C1]−ベンゾピラノ[6,7,8−ij]−キノリジン−11−オンなどのクマリン系化合物;4−ジエチルアミノカルコン、4−アジドベンザルアセトフェノンなどのカルコン化合物;2−ベンゾイルメチレン、3−メチル−b−ナフトチアゾリン;からなる群より選択される1種以上を使用することができる。
前記硬化促進剤としては、硬化および機械的強度を高めるのに使用され、具体的には、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、2−メルカプト−4,6−ジメチルアミノピリジン、ペンタエリスリトール−テトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトール−トリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトール−テトラキス(2−メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトール−トリス(2−メルカプトアセテート)、トリメチロールプロパン−トリス(2−メルカプトアセテート)、およびトリメチロールプロパン−トリス(3−メルカプトプロピオネート)からなる群より選択される1種以上を使用することができる。
本明細書で使用される密着促進剤としては、メタアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタアクリロイルオキシプロピルジメトキシシラン、メタアクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、メタアクリロイルオキシプロピルジメトキシシランなどのメタアクリロイルシランカップリング剤のうちの1種以上を選択して使用することができ、アルキルトリメトキシシランとしてオクチルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシランなどから1種以上を選択して使用することができる。
前記界面活性剤は、シリコーン系界面活性剤またはフッ素系界面活性剤であり、具体的には、シリコーン系界面活性剤は、BYK−Chemie社のBYK−077、BYK−085、BYK−300、BYK−301、BYK−302、BYK−306、BYK−307、BYK−310、BYK−320、BYK−322、BYK−323、BYK−325、BYK−330、BYK−331、BYK−333、BYK−335、BYK−341v344、BYK−345v346、BYK−348、BYK−354、BYK−355、BYK−356、BYK−358、BYK−361、BYK−370、BYK−371、BYK−375、BYK−380、BYK−390などを使用することができ、フッ素系界面活性剤としては、DIC(DaiNippon Ink&Chemicals)社のF−114、F−177、F−410、F−411、F−450、F−493、F−494、F−443、F−444、F−445、F−446、F−470、F−471、F−472SF、F−474、F−475、F−477、F−478、F−479、F−480SF、F−482、F−483、F−484、F−486、F−487、F−172D、MCF−350SF、TF−1025SF、TF−1117SF、TF−1026SF、TF−1128、TF−1127、TF−1129、TF−1126、TF−1130、TF−1116SF、TF−1131、TF1132、TF1027SF、TF−1441、TF−1442などを使用することができるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系(Hindered phenol)酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、チオ系酸化防止剤、およびホスフィン系酸化防止剤からなる群より選択される1種以上であってもよいが、これにのみ限定されるものではない。
前記酸化防止剤の具体例としては、リン酸、トリメチルホスフェートまたはトリエチルホスフェートのようなリン酸系熱安定剤;2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、オクタデシル−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート、テトラビス[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、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、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスファイトジエチルエステル、2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−g,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)、4,4'−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、またはビス[3,3−ビス−(4'−ヒドロキシ−3'−タート−ブチルフェニル)ブタン酸]グリコールエステル(Bis[3,3−bis−(4'−hydroxy−3'−tert−butylphenyl)butanoicacid]glycol ester)のようなヒンダードフェノール(Hindered phenol)系1次酸化防止剤;フェニル−α−ナフチルアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、N,N'−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、またはN,N'−ジ−β−ナフチル−p−フェニレンジアミンのようなアミン系2次酸化防止剤;ジラウリルジスルフィド、ジラウリルチオプロピオネート、ジステアリルチオプロピオネート、メルカプトベンゾチアゾール、またはテトラメチルチウラムジスルフィドテトラビス[メチレン−3−(ラウリルチオ)プロピオネート]メタンなどのThio系2次酸化防止剤;またはトリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリイソデシルホスファイト、ビス(2,4−ジブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト(Bis(2,4−dibutylphenyl)Pentaerythritol Diphosphite)、または(1,1'−ビフェニル)−4,4'−ジイルビスホスホン酸テトラキス[2,4−ビス(1,1−ジメチルエチル)フェニル]エステル((1,1'−Biphenyl)−4,4'− phosphonic acid tetrakis[2,4−bis(1,1−dimethylethyl)phenyl]ester)のようなホスファイト系2次酸化防止剤が挙げられる。
前記紫外線吸収剤としては、2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロ−ベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノンなどを使用することができるが、これらに限定されず、当業界で一般的に用いられるものがすべて使用可能である。
前記熱重合防止剤としては、例えば、p−アニソール、ヒドロキノン、ピロカテコール(pyrocatechol)、t−ブチルカテコール(t−butyl catechol)、N−ニトロソフェニルヒドロキシアミンアンモニウム塩、N−ニトロソフェニルヒドロキシアミンアルミニウム塩、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、ベンゾキノン、4,4−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2−メルカプトイミダゾール、およびフェノチアジン(phenothiazine)からなる群より選択された1種以上を含むことができるが、これらにのみ限定されるものではなく、当技術分野で一般的に知られているものを含むことができる。
前記レベリング剤としては、ポリマー性または非ポリマー性であってもよい。ポリマー性のレベリング剤の具体例としては、ポリエチレンイミン、ポリアミドアミン、アミンとエポキシドとの反応生成物を例に挙げることができ、非ポリマー性のレベリング剤の具体例としては、非−ポリマー硫黄−含有および非−ポリマー窒素−含有化合物を含むが、これに限定されず、当業界で一般的に用いられるものがすべて使用可能である。
本発明のもう一つの実施態様は、透明基板と、前記透明基板上に備えられた着色層とを備えるカラーフィルタであって、前記着色層は、前述した感光性樹脂組成物の硬化物を含むものであるカラーフィルタを提供する。
前記カラーフィルタは、前記感光性樹脂組成物を用いて製造できる。前記感光性樹脂組成物を基板上に塗布してコーティング膜を形成し、前記コーティング膜を露光、現像および硬化することにより、カラーフィルタを形成することができる。
前記塗布方法としては特に制限されないが、スプレー法、ロールコーティング法、スピンコーティング法などを使用することができ、一般的にスピンコーティング法を広く使用する。また、塗布膜を形成した後、場合によって、減圧下で残留溶媒を一部除去することができる。
本明細書に係る樹脂組成物を硬化させるための光源には、例えば、波長が250nm〜450nmの光を発散する水銀蒸気アーク(arc)、炭素アーク、Xeアークなどがあるが、必ずしもこれに限らない。
本明細書の一実施態様に係る樹脂組成物は、耐熱性に優れて、熱処理による色の変化が少なくて、カラーフィルタの製造時、硬化過程によっても色再現率が高く、輝度および明暗比が高いカラーフィルタを提供することができる。
前記基板は、ガラス板、シリコンウエハ、およびポリエーテルスルホン(Polyethersulfone、PES)、ポリカーボネート(Polycarbonate、PC)などのプラスチック基材の板などであってもよいし、その種類が特に制限されるわけではない。
前記カラーフィルタは、赤色パターン、緑色パターン、青色パターン、ブラックマトリックスを含むことができる。
もう一つの実施態様によれば、前記カラーフィルタは、オーバーコート層をさらに含んでもよい。
カラーフィルタのカラーピクセルの間には、コントラストを向上させる目的でブラックマトリックスと呼ばれる格子状の黒色パターンを配置することができる。ブラックマトリックスの材料としてクロムを使用することができる。この場合、クロムをガラス基板全体に蒸着させ、エッチング処理によってパターンを形成する方式を利用することができる。しかし、工程上の高費用、クロムの高反射率、クロム廃液による環境汚染を考慮して、微細加工が可能な顔料分散法によるレジンブラックマトリックスを使用することができる。
本明細書の一実施態様に係るブラックマトリックスは、色材として、ブラック顔料またはブラック染料を使用することができる。例えば、カーボンブラックを単独で使用するか、カーボンブラックと着色顔料とを混合して使用することができ、この時、遮光性が不足する着色顔料を混合するため、相対的に色材の量が増加しても膜の強度または基板に対する密着性が低下しないという利点がある。
本明細書に係るカラーフィルタを含む液晶表示装置を提供する。液晶表示装置は、前述したカラーフィルタを含むことを除けば、当技術分野で知られた構成を有することができる。
以下、本明細書を実施例を挙げて詳細に説明する。下記の実施例は本明細書を説明するためのものであって、本明細書の範囲は、下記の特許請求の範囲に記載の範囲およびその置換および変更を含み、実施例の範囲に限定されない。
[側鎖に陽イオン性基を有する樹脂を含む分散剤の製造方法]
(製造例1:側鎖に陽イオン性基を有する樹脂A−1の製造)
温度計、撹拌機、蒸留管、冷却器を備えた4口分離可能なフラスコに、側鎖に陽イオン性基を有する樹脂を含む分散剤の総重量100重量部を基準としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート56.7重量部を入れて、窒素気流下、75℃に昇温した。別途に添加されるモノマーまたは重合開始剤の総重量100重量部を基準として、メチルメタクリレート45.8重量部、n−ブチルメタクリレート14.8重量部、2−エチルヘキシルメタクリレート7.8重量部、ベンジルメタクリレート5.0重量部、トリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート3.0重量部、2−ジメチルアミノエチルメタクリレート18.9重量部、ベンジルクロライド塩4.7重量部を均一にしてから、滴下漏斗に投入後、4口分離可能なフラスコに付着させて、2時間かけて滴下した。滴下終了2時間後、固形分から重合収率が98.7%以上であり、重量平均分子量(Mw)が5,500であることを確認し、50℃に冷却した。その後、側鎖に陽イオン性基を有する樹脂を含む分散剤の総重量100重量部を基準としてプロピレングリコールモノメチルエーテル10重量部を加えて、樹脂成分の5mol%の側鎖に陽イオン性基を有する樹脂を製造した。得られた樹脂のアミン価は30mgKOH/gであった。
側鎖に陽イオン性基を有する樹脂の重量平均分子量(Mw)は、ポリスチレンを標準物質とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定した。また、アミン価は、0.1N塩酸水溶液を用いて、電位差滴定法によって求めた後、水酸化カリウムの当量に換算した。
(製造例2〜8:側鎖に 陽イオン性基を有する樹脂A−2〜A−8の製造)
モノマー、重合開始剤、反応温度を表1に示す組成に変更した以外は、製造例1と同様にして、側鎖に陽イオン性基を有する樹脂A−2〜A−8を得た。
Figure 0006687189
前記表1中、MMAはメチルメタクリレート、nBMAはn−ブチルメタクリレート、EHMAはエチルヘキシルメタクリレート、BzMAはベンジルメタクリレート、TEGMAはトリエチレンアミノエチルメタクリレート、DMAEMAはジメチルアミノエチルメタクリレート、BCはベンジルクロライド塩、STはスチレン、MDGMAはジエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート、EGはエチレングリコールメタクリレートを意味する。
[着色剤複合体の製造方法]
前記表1に示す組成を、溶媒ジエチレングリコール(Diethylene Glycol)7.5g、粉砕塩(NaCl)40gとともにBench Kneader(Irie shokai co.ltd.モデルPBV−01)に入れて、4時間微細化を進行させた。4時間後、微細化された着色剤組成物を60℃の蒸留水1Lに入れて30分間撹拌した後、減圧して蒸留水を除去した。減圧して蒸留水を除去する時、追加的に、60℃の蒸留水約7Lをさらに用いて塩(NaCl)を完璧に除去して、下記表2の複合体B−1〜B−21を得た。第1および第2キサンテン系染料としては下記の構造を用いた。
Figure 0006687189
Figure 0006687189
前記表2中、Mol比率(%)とは、前記表1におけるEG(エチレングリコールメタクリレート)の比率だけ導入されるアンモニウム塩の比率を意味する。
[着色剤分散液の製造方法]
前記製造された着色剤組成物の複合体B−1〜B−21を、下記表3に示す組成とプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート8.4gとの混合物が均一となるように撹拌した後、直径0.3mmのジルコニアビーズを用いて、Paint shakerで2時間かけて分散処理を行った。その後、0.1mmのジルコニアビーズに切り替えて、Paint shakerで2時間追加的に分散処理を進行させた。分散処理後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート12.6gを組成ごとに追加した後、1.0umのフィルタで濾過した後、着色剤分散液を得た。
Figure 0006687189
前記表3中、バインダーAは、質量比がベンジルメタアクリレート:N−フェニルマレイミド:スチレン:メタクリル酸=55:9:11:25の共重合体である。
[感光性着色組成物の製造]
下記表4に示された成分および配合量を適用して感光性着色組成物を製造した。
感光性着色組成物の総重量100重量部を基準として、先に製造した着色剤分散液C−1〜C−21のうちの1つ16.74重量部、フタロシアニン(PB15:6)分散液22.33重量部、バインダーA11.73重量部、Miwon商社のDPHA(DIPENTAERYTHRITOL HEXAACRYLATE)9.88重量部、開始剤PBG−3057 1.16重量部、光増感剤EMK(4,4'−Bis(diethylamino)benzophenone)0.39重量部、表面添加剤B(レベリング剤DIC社F−554)0.1重量部、表面添加剤C(接着助剤KBM−503)0.19重量部、表面添加剤D(酸化防止剤Songwon産業Songnox−1010)0.14重量部、表面添加剤E(Muti−thiol SQ−506)0.44重量部、溶媒PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)29.5重量部、3−MBA(3−Methoxy butyl acetate)17.4重量部を混合した。
バインダーAは、着色剤分散液を製造した時と同じものを使用した。
前記バインダーAは、質量比がベンジルメタアクリレート:N−フェニルマレイミド:スチレン:メタクリル酸=55:9:11:25の共重合体である。
Figure 0006687189
前記表4において、比較例1〜4、6〜8は、着色剤分散液がゲル(Gel)化されて評価が不可であった。
[着色剤分散液評価]
得られた着色剤分散液(C−1〜C−21)に対して、粒度と保存安定性を下記の方法で 評価した。
(粒度評価方法)
1cm×5cmの石英CellにPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)を高さの約1/4を満たした後、製造した着色剤分散液を約1〜2滴落とした。粒度測定器(Malvern社のZetasizer nano−ZS90)を用いて測定した。粒度測定結果に基づいて微細化の程度を評価した。粒度測定結果を下記表5に示した。
Figure 0006687189
第1キサンテン系染料と第2キサンテン系染料、そしてアンモニウム構造を含む分散剤を用いて微細化を進行させた分散液C−9〜C−21がゲル(Gel)化されず、粒度40〜80nm内の着色剤分散液を得ることができた。
(保存安定性評価方法)
着色剤分散液に対して、着色剤分散液を製造した当日の25℃での初期粘度と、40℃のconvection ovenで7日間保存した後の粘度とを、粘度計(Toki Sangyo Viscometer TV−25)を用いて回転数100rpmで測定した。下記式に基づいて測定した粘度で経時粘度変化率を算出した。算出された経時粘度変化率に基づいて保存安定性を下記の基準で評価した。評価結果を下記表6に示した。
(経時粘度変化率)=[{(初期粘度)−(経時粘度)}/(初期粘度)]×100
◎:5%未満、△:5〜10%未満、X:10%以上
Figure 0006687189
第1キサンテン系染料と第2キサンテン系染料、そしてアンモニウム構造を含む分散剤を用いて複合体を作り、アンモニウム構造を含む分散剤を適用して分散液を作った分散液C−9およびC−12〜C−21の場合、粘度安定性に優れて、カラーフィルタとして好ましく使用できる範囲にあった。
(透過度評価方法)
製造した感光性着色組成物の比較例5、実施例1〜13を5cm×5cmのGlassにSpin coatingして、110℃で75秒間前熱処理(Pre−bake)を実施してフィルムを形成させた。フィルムを形成させた基板とフォトマスク(photo mask)との間の間隔を250umにし、露光器を用いて40mJ/cmの露光量を照射した。
露光した基板を現像液(KOH、0.05%)に60秒間現像し、230℃で20分間後熱処理をして、カラーパターンを得た。カラーパターンを分光光度計(MCPD)で測定して、比較例1〜8と実施例1〜13の透過度を得た。透過度値はBy=0.051の時を比較した値である。
(耐熱性評価方法)
230℃、20分間後熱処理(Post−bake)を進行させ、分光光度計を用いて色特性を確認した基板を、230℃のconvection ovenで5時間30分間追加的に熱処理を進行させた後、再び分光光度計で色特性を確認して、△Eab値を確認した。
透過度向上率(%)=組成物の透過度/比較例5の透過度
透過度および耐熱性評価結果を下記表7に示した。
Figure 0006687189
第1キサンテン系染料、第2キサンテン系染料とアンモニウム構造を含む分散剤を組み合わせて微細化を進行させた実施例1〜13の透過度向上率に優れ、着色剤分散液を製造する時、アンモニウム構造を含む分散剤を用いた組成が耐熱性にも優れている。
同じ数の正電荷と負電荷を有する第1キサンテン系染料、および正電荷の数より負電荷の数が1以上多い第2キサンテン系染料と、アンモニウム構造を含む分散剤とがイオン結合した複合体を適用して着色剤分散液を製造すると、分散性を高めて粘度安定性および塗膜の輝度が高い特性を示した。

Claims (20)

  1. 同じ数の正電荷と負電荷を有する第1キサンテン系染料;および
    正電荷の数より負電荷の数が1以上多い第2キサンテン系染料と、アミン価が0〜200mgKOH/gであり、アンモニウム構造を含む分散剤とがイオン結合した複合体を含む着色剤組成物。
  2. 前記第2キサンテン系染料の一部または全部は、隣接した2個または3個以上の第1キサンテン系染料の間、または第1キサンテン系染料の末端に隣接して位置するものである、請求項1に記載の着色剤組成物。
  3. 前記第1キサンテン系染料は、500〜580nmの間に最大吸収波長を有し、前記第1キサンテン系染料の最大吸収波長と前記第2キサンテン系染料の最大吸収波長との差は、100nm以下である、請求項1または2に記載の着色剤組成物。
  4. 前記第1キサンテン系染料は、下記化学式1で表され、同じ数の正電荷と負電荷を有する染料を含み、前記第2キサンテン系染料は、下記化学式2で表され、正電荷の数より負電荷の数が1以上多い染料を含むものである、請求項1から3のいずれか一項に記載の着色剤組成物:
    [化学式1]
    Figure 0006687189
    前記化学式1において、
    〜Rは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;陰イオン性基;ヒドロキシ基;スルホンアミド基;スルホン酸塩基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、
    〜Rは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;陰イオン性基;ヒドロキシ基;スルホンアミド基;スルホン酸塩基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;および置換もしくは非置換のヘテロアリール基からなる群より選択され、ただし、前記R〜Rのうちの少なくとも1つは、陰イオン性基;スルホン酸塩基;またはスルホンアミド基であり、
    10およびR11は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ハロゲン基;ニトロ基;または置換もしくは非置換のアルキル基であり、r10およびr11は、0〜3の整数であり、前記r10およびr11がそれぞれ2以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なり、
    [化学式2]
    Figure 0006687189
    前記化学式2において、
    21〜R24は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;陰イオン性基;ヒドロキシ基;スルホンアミド基;スルホン酸塩基;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のヘテロアリール基;および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、R21〜R24のうちの少なくとも1つは、陰イオン性基、スルホン酸塩基、またはスルホンアミド基で置換もしくは非置換のアルキル基;陰イオン性基、スルホン酸塩基、またはスルホンアミド基で置換されたアリール基;または陰イオン性基、スルホン酸塩基、またはスルホンアミド基で置換されたヘテロアリール基であり、
    25〜R29は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;陰イオン性基;ヒドロキシ基;スルホンアミド基;スルホン酸塩基;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖または分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;および置換もしくは非置換のヘテロアリール基からなる群より選択され、ただし、前記R25〜R29のうちの少なくとも1つは、陰イオン性基;スルホン酸塩基;またはスルホンアミド基であり、
    30およびR31は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;ハロゲン基;ニトロ基;または置換もしくは非置換のアルキル基であり、r30およびr31は、0〜3の整数であり、前記r30およびr31がそれぞれ2以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なる。
  5. 前記R〜Rは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、
    前記R21〜R24は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;重水素;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、
    残りの置換基は、請求項4で定義したものと同じである、請求項4に記載の着色剤組成物。
  6. 前記分散剤は、アンモニウム構造を含む単量体単位を、全体単量体単位100mol%基準で3〜50mol%を含むものである、請求項1から5のいずれか一項に記載の着色剤組成物。
  7. 前記第2キサンテン系染料は、カウンター陽イオンをさらに含むものである、請求項1から6のいずれか一項に記載の着色剤組成物。
  8. 前記分散剤は、カウンター陰イオンをさらに含むものである、請求項1から7のいずれか一項に記載の着色剤組成物。
  9. 前記分散剤は、下記化学式7で表されるものである、請求項1から8のいずれか一項に記載の着色剤組成物:
    [化学式7]
    Figure 0006687189
    化学式7において、
    Ra〜Rdは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;置換もしくは非置換のアリールアルキル基;−L−NHCO−R;または−L−OCO−Rであるか、Ra〜Rdのうちの2個が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成し、
    Rは、水素;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のアリールアルキル基であり、
    Lは、置換もしくは非置換のアルキレン基である。
  10. 前記分散剤は、下記化学式8の単位を含むものである、請求項1から9のいずれか一項に記載の着色剤組成物:
    [化学式8]
    Figure 0006687189
    化学式8において、
    Rb〜Rdは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;置換もしくは非置換のアルキル基;置換もしくは非置換のアルケニル基;置換もしくは非置換のアリール基;または置換もしくは非置換のアリールアルキル基であるか、Rb〜Rdのうちの2個が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成し、
    Zは、アルキレン基;アリーレン基;−L−NHCO−;または−L−OCO−であり、Lは、アルキレン基であり、
    Re〜Rgは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;またはアルキル基である。
  11. 前記分散剤は、重量平均分子量が1,000〜10,000である、請求項10に記載の着色剤組成物。
  12. 前記着色剤組成物は、染料および顔料のうちの1種以上をさらに含むものである、請求項1から11のいずれか一項に記載の着色剤組成物。
  13. 前記着色剤組成物中に分散した粒子の直径は、40nm〜100nmである、請求項1から12のいずれか一項に記載の着色剤組成物。
  14. 前記着色剤組成物は、溶媒をさらに含むものである、請求項1から13のいずれか一項に記載の着色剤組成物。
  15. 請求項1から13のいずれか一項に記載の着色剤組成物;分散剤;バインダー樹脂;および溶媒を含む着色剤分散液。
  16. 前記着色剤分散液中に分散した粒子の直径は40〜80nmであり、前記着色剤分散液の粘度が2.5〜6.5cPである、請求項15に記載の着色剤分散液。
  17. 請求項15に記載の着色剤分散液、バインダー樹脂、多官能性モノマー、および光重合開始剤を含む感光性樹脂組成物。
  18. 前記感光性樹脂組成物は、表面添加剤をさらに含むものである、請求項17に記載の感光性樹脂組成物。
  19. 透明基板と、前記透明基板上に備えられた着色層とを備えるカラーフィルタであって、前記着色層は、請求項17に記載の感光性樹脂組成物の硬化物を含むものであるカラーフィルタ。
  20. 請求項19に記載のカラーフィルタを含む液晶表示装置。
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