JP6927551B2 - キサンテン系化合物およびこれを含む感光性樹脂組成物 - Google Patents

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Description

本出願は、2017年12月26日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第10−2017−0179533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。
本明細書は、キサンテン系化合物およびこれを含む感光性樹脂組成物に関する。また、本明細書は、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およびこれを含むディスプレイ装置に関する。
最近、カラーフィルタにおいて、高輝度、高明暗比を特徴とする性能が求められている。また、表示素子開発の主な目的の一つは、色純度の向上による表示素子の性能の差別化および製造工程上の生産性の向上にある。
従来、カラーフィルタの色材として使用される顔料タイプは、粒子分散状態でカラーフォトレジストに存在するため、顔料粒子の大きさと分布調節による輝度および明暗比の調節に困難があった。顔料粒子の場合、カラーフィルタ内で凝集して溶解および分散性が低下し、凝集(aggregation)している大きな粒子によって光の多重散乱(multiple scattering)が起こる。このような偏光された光の散乱は、明暗比を低下させる主因と目されている。顔料の超微粒化および分散安定化により輝度および明暗比の向上のための努力が続いているが、高色純度表示装置用色座標を実現するための色材の選定において自由度が制限される。また、すでに開発された色材料、特に顔料を用いた顔料分散法は、これを用いたカラーフィルタの色純度、輝度および明暗比を向上させるうえで限界に達した。
これによって、色純度を高めて色再現、輝度および明暗比を向上させることができる新規色材の開発が求められている。
本発明者らは、新規な構造のキサンテン系化合物、これを含む感光性樹脂組成物、これを用いて製造されたカラーフィルタおよびこれを含むディスプレイ装置を提供しようとする。
本明細書の一実施態様は、下記化学式1で表される化合物を提供する。
[化学式1]
Figure 0006927551
前記化学式1において、
〜Rは、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炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数1〜30のアルコキシ基;および置換もしくは非置換の炭素数6〜30の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
〜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;−OH;−SO ;−SOH;−SO ;−COO;−COOH;−COO;−COORa;−SORb;−SONRcRd;−CONRd;−SONHRe;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
は、N(Rf)、Na、またはKを示し、
Ra〜Rfは、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜30の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
RcとRdは、互いに結合して窒素原子を含む炭素数3〜10の単環もしくは多環のヘテロ環を形成してもよく、
Rfは、同一または異なっていてもよいし、
前記R〜R11のうちの少なくとも1つは、−SO ;−SOH;−SO ;−SORb;−SONRcRd;または−SONHReであり、
12〜R14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炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基;および置換もしくは非置換のスルフィド基からなる群より選択され、
13とLは、互いに結合して窒素原子を含む単環もしくは多環の環を形成してもよく、
aは、0または1の整数であり、
Xは、陰イオン性基であり、
15は、水素;重水素;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
およびLは、直接結合;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基;−NH−;−O−;−COO−;−OCO−;−NHCO−;−CONH−;−NR−;−NRCO−;−L−NH−L−;−L−O−L−;−L−COO−L−;−L−OCO−L−;−L−NHCO−L−;−L−CONH−L−;−L−NR−L−;および−L−NRCO−L−からなる群より選択され、
およびLは、置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基であり、
Rは、置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択される。
本明細書の一実施態様は、前記化学式1の化合物を含む色材組成物を提供する。
本明細書の一実施態様は、前記化学式1で表される化合物;バインダー樹脂;多官能性モノマー;光開始剤;および溶媒を含む樹脂組成物を提供する。
本明細書の一実施態様は、前記樹脂組成物を用いて製造された感光材を提供する。
本明細書の一実施態様は、前記感光材を含むカラーフィルタを提供する。
本明細書の一実施態様は、前記カラーフィルタを含むディスプレイ装置を提供する。
本明細書の一実施態様に係るキサンテン系化合物は、感光性樹脂組成物において色材として使用可能であり、従来の色材に比べて、光源から出るスペクトルとカラーフィルタの吸収および透過スペクトルの調和により色純度を高めることができる。
また、本明細書の一実施態様に係るキサンテン系化合物は、色材料として使用され、色再現、輝度および明暗比を向上させることができる。
本明細書の実施例1〜4および比較例3により製造された樹脂組成物の透過率を示す図である。
以下、本明細書についてより詳細に説明する。
本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1で表される化合物を提供する。
前記化学式1の窒素に連結されたLまたはLがアルキレン基であり、前記アルキレン基に硫黄(S)が置換される場合、分子間のinteraction(π−π interaction)が相対的に少なく、耐熱性の向上および短波長領域の吸収を低減してより優れた性能を示すことができる。また、トリフェニルメタン(triphenylmethane)を含む化合物対比、前記化学式1で表される化合物は、酸素(O)による芳香族性(aromaticity)の増加によって、分子間のinteractionが増加し、前記化学式1で表されるキサンテン系化合物がより優れた耐熱性を示すことができる。
これに対し、前記化学式1の窒素に連結されたR13またはR14がアリール基であり、前記アリール基に直接硫黄(Sulfur)が置換される場合、立体障害効果によって、分子間のinteraction(π−π interaction)が減少することにより耐熱性が減少しうる。それだけでなく、前記アリール基に直接置換された硫黄(Sulfur)によって、発色団とπ電子のoverlap移動に影響を与えかねない。すなわち、立体障害効果によって、発色団とのconjugation angleおよびπ電子のoverlapによるスペクトルに影響を与えて短波長領域の吸収を生じることがある。スペクトルの影響によって、短波長に約380〜480nmの吸収波長が生成され、これは青色カラーフィルタの輝度減少を誘発することがある。
前記化学式1で表される化合物の置換基の例示は以下に説明するが、これに限定されるものではない。
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;シリル基;アリールアルケニル基;アリール基;アリールオキシ基;アラルキル基;アラルケニル基;アルキルチオキシ基;アルキルスルホキシ基;アリールスルホキシ基;ホウ素基;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;カルバゾール基;アクリロイル基;アクリレート基;エーテル基;ニトリル基;ニトロ基;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、もしく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、直鎖もしく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。一実施態様において、前記炭素数は1〜20であってもよい。他の実施態様において、前記炭素数は1〜10であってもよい。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、直鎖もしく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、直鎖もしく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。一実施態様において、前記炭素数は1〜20であってもよい。他の実施態様において、アルコキシ基の炭素数は1〜10であってもよい。
本明細書において、前記アルケニルオキシ基は、直鎖もしく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、塩素、臭素、またはヨウ素がある。
本明細書において、フェノキシ基は特に限定されないが、炭素数3〜20であってもよい。
本明細書において、カルボキシ基は特に限定されないが、炭素数1〜30であってもよい。
本明細書において、カルボン酸エステル基は特に限定されないが、炭素数2〜30であってもよい。具体例としては、カルボン酸メチル、カルボン酸エチル、カルボン酸イソプロピル、およびカルボン酸ベンジルなどがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、カルボン酸塩基およびスルホン酸塩基はそれぞれ、1価の陽イオンとの塩であり、1価の陽イオンは、Na、K、および4級アンモニウム陽イオンを含む群より選択されるいずれか1つであってもよいが、これに限定されない。4級アンモニウム陽イオンの具体例としては、テトラメチルアンモニウム陽イオン、エチルトリメチルアンモニウム陽イオン、テトラプロピルアンモニウム陽イオンなどのテトラアルキルアンモニウム陽イオンなどになってもよいが、これらに限定されない。
本明細書において、アルコキシカルボニル基は特に限定されないが、炭素数1〜30であってもよい。アルコキシカルボニル基において、アルキル基の具体例としては、前記アルキル基の説明と同一のものが適用可能である。具体例としては、アルキル基の具体例に記載のアルキル基を有するアルコキシカルボニル基が挙げられるが、これに限定されない。
本明細書において、スルホン酸基は特に限定されないが、炭素数1〜30であってもよい。
本明細書において、スルホン酸エステル基の具体例としては、メタンスルホニル、エタンスルホニル、ヘキサンスルホニルなどの炭素数1〜4のアルキルスルホニルが挙げられるが、これに限定されない。
本明細書において、前記アラルキル基は、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−フルオルベンジル基、3,5−ジフルオルベンジル基、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、アラ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。他の実施態様において、前記炭素数は6〜20であってもよい。さらに他の実施態様において、前記炭素数は6〜12であってもよい。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、置換基を有することができ、置換基が結合してスピロ構造を形成してもよい。フルオレニル基の例としては
Figure 0006927551
などがある。
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。一実施態様において、前記炭素数は2〜20であってもよい。また、一実施態様において、前記炭素数は2〜10であってもよい。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、これらのみに限定されるものではない。
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、分枝鎖もしくは環鎖であってもよい。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、アルケニレン基は、アルケン(alkene)に結合位置が2つあるものを意味する。前記アルケニレン基は、直鎖、分枝鎖もしくは環鎖であってもよい。アルケニレン基の炭素数は特に限定されないが、例えば、炭素数2〜30である。
本明細書において、スルフィド基は、−SRzで表現されてもよいし、Rzは、置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしく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の単環もしくは多環のヘテロアリール基である。
本明細書において、陰イオン性基は特に限定されず、例えば、米国特許第7,939,644号、日本国特開第2006−003080号、日本国特開第2006−001917号、日本国特開第2005−159926号、日本国特開第2007−7028897号、日本国特開第2005−071680号、韓国出願公開第2007−7000693号、日本国特開第2005−111696号、日本国特開第2008−249663号、日本国特開第2014−199436号に記載されている陰イオンが適用可能である。前記陰イオン性基の具体例としては、トリフルオル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、ビストリフルオルメタンスルホンイミド陰イオン、ビスパーフルオル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、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、これらのみに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してもよいし、または他の陽イオンとともに錯化合物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の分子全体の電荷の合計が変化できる。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、「環を形成してもよい」における「環」は、炭化水素環またはヘテロ環を意味し、炭素数は特に限定されないが、前記炭化水素環は、炭素数6〜30、具体的には6〜20、さらに具体的には6〜12であってもよい。前記ヘテロ環は、炭素数2〜30、具体的には2〜20、さらに具体的には2〜10であってもよい。
本明細書の一実施態様は、下記化学式1で表される化合物を提供する。
[化学式1]
Figure 0006927551
前記化学式1において、
〜Rは、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炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数1〜30のアルコキシ基;および置換もしくは非置換の炭素数6〜30の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
〜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;−OH;−SO ;−SOH;−SO ;−COO;−COOH;−COO;−COORa;−SORb;−SONRcRd;−CONRd;−SONHRe;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
は、N(Rf)、Na、またはKを示し、
Ra〜Rfは、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜30の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
RcとRdは、互いに結合して窒素原子を含む炭素数3〜10の単環もしくは多環のヘテロ環を形成してもよく、
Rfは、同一または異なっていてもよいし、
前記R〜R11のうちの少なくとも1つは、−SO ;−SOH;−SO ;−SORb;−SONRcRd;または−SONHReであり、
12〜R14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炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基;および置換もしくは非置換のスルフィド基からなる群より選択され、
13とLは、互いに結合して窒素原子を含む単環もしくは多環の環を形成してもよく、
aは、0または1の整数であり、
Xは、陰イオン性基であり、
15は、水素;重水素;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
およびLは、直接結合;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基;−NH−;−O−;−COO−;−OCO−;−NHCO−;−CONH−;−NR−;−NRCO−;−L−NH−L−;−L−O−L−;−L−COO−L−;−L−OCO−L−;−L−NHCO−L−;−L−CONH−L−;−L−NR−L−;および−L−NRCO−L−からなる群より選択され、
およびLは、置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基であり、
Rは、置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択される。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式1において、R〜Rは、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炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数1〜30のアルコキシ基;および置換もしくは非置換の炭素数6〜30の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。
本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記R〜Rは、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炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数1〜20のアルコキシ基;および置換もしくは非置換の炭素数6〜20の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜20の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。
本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記R〜Rは、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炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数1〜10のアルコキシ基;および置換もしくは非置換の炭素数6〜12の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜10の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。
本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記R〜Rは、それぞれ独立に、水素であってもよい。
また、前記R〜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;−OH;−SO ;−SOH;−SO ;−COO;−COOH;−COO;−COORa;−SORb;−SONRcRd;−CONRd;−SONHRe;置換もしくは非置換の炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜20の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜20の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
は、N(Rf)、Na、またはKを示し、
Ra〜Rfは、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜20の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜20の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
RcとRdは、互いに結合して窒素原子を含む炭素数3〜10の単環もしくは多環のヘテロ環を形成してもよく、
Rfは、同一または異なっていてもよいし、
前記R〜R11のうちの少なくとも1つは、−SO ;−SOH;−SO ;−SORb;−SONRcRd;または−SONHReであってもよい。
本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記R〜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;−OH;−SO ;−SOH;−SO ;−COO;−COOH;−COO;−COORa;−SORb;−SONRcRd;−CONRd;−SONHRe;置換もしくは非置換の炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜12の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜10の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
は、N(Rf)、Na、またはKを示し、
Ra〜Rfは、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜12の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜10の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
RcとRdは、互いに結合して窒素原子を含む炭素数3〜10の単環もしくは多環のヘテロ環を形成してもよく、
Rfは、同一または異なっていてもよいし、
前記R〜R11のうちの少なくとも1つは、−SO ;−SOH;−SO ;−SORb;−SONRcRd;または−SONHReであってもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記R〜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;−SO ;−SOH;−SO ;−SORb;−SONRcRd;または−SONHReであってもよく、
は、N(Rf)、Na、またはKを示し、
Ra〜Rfは、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜12の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜10の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
RcとRdは、互いに結合して窒素原子を含む炭素数3〜10の単環のまたは多環のヘテロ環を形成してもよく、
Rfは、同一または異なっていてもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記R〜R11は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;−SO ;−SOH;−SO Na;−SO ;−SONRcRd;または−SONHReであってもよく、Rc〜Reは、炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基であってもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記R〜R11は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;−SO ;−SOH;−SO Na;−SO ;−SONRcRd;または−SONHReであってもよく、Rc〜Reは、炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基であってもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記R〜R11は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素;−SO ;−SOH;−SO Na;−SO ;−SONRcRd;または−SONHReであってもよく、Rc〜Reは、炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基であってもよい。
また、前記R12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炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基;および置換もしくは非置換のスルフィド基からなる群より選択されてもよい。
本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記R12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炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜20の単環もしくは多環のアリール基;置換もしくは非置換の炭素数2〜20の単環もしくは多環のヘテロアリール基;および置換もしくは非置換のスルフィド基からなる群より選択されてもよい。
本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記R12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炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜12の単環もしくは多環のアリール基;置換もしくは非置換の炭素数2〜10の単環もしくは多環のヘテロアリール基;および置換もしくは非置換のスルフィド基からなる群より選択されてもよい。
本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記R12は、置換もしくは非置換のスルフィド基であってもよい。
本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記R12は、フェニル基で置換されたスルフィド基であってもよい。
本明細書のさらに他の実施態様によれば、前記R12は、エチル基であってもよい。
そして、前記R13およびR14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炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基;および置換もしくは非置換のスルフィド基からなる群より選択されてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記R13およびR14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炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜20の単環もしくは多環のアリール基;置換もしくは非置換の炭素数2〜20の単環もしくは多環のヘテロアリール基;および置換もしくは非置換のスルフィド基からなる群より選択されてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記R13およびR14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炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜12の単環もしくは多環のアリール基;置換もしくは非置換の炭素数2〜10の単環もしくは多環のヘテロアリール基;および置換もしくは非置換のスルフィド基からなる群より選択されてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記R13およびR14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メチル基;置換もしくは非置換のエチル基;置換もしくは非置換のプロピル基;または置換もしくは非置換のフェニル基である。
本明細書の一実施態様において、前記R13およびR14は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、メチル基;ヒドロキシ基またはアミン基で置換もしくは非置換のエチル基;プロピル基;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、メトキシ基、ヒドロキシ基、−SO 、−SOH、−SO Na、−SO 、または−SONHReで置換もしくは非置換のフェニル基であり、Reは、炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基であってもよい。
また、前記R15は、水素;重水素;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記R15は、水素;重水素;置換もしくは非置換の炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜20の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜20の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記R15は、水素;重水素;置換もしくは非置換の炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜12の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜10の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記R15は、水素;または置換もしくは非置換の炭素数6〜12の単環もしくは多環のアリール基であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記R15は、置換もしくは非置換のフェニル基であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記R15は、フェニル基であってもよい。
そして、前記Lは、直接結合;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基;−NH−;−O−;−COO−;−OCO−;−NHCO−;−CONH−;−NR−;−NRCO−;−L−NH−L−;−L−O−L−;−L−COO−L−;−L−OCO−L−;−L−NHCO−L−;−L−CONH−L−;−L−NR−L−;および−L−NRCO−L−からなる群より選択される。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記Lは、直接結合;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基;−L−NH−L−;または−L−O−L−であってもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記Lは、直接結合;置換もしくは非置換の炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基;−L−NH−L−;または−L−O−L−であってもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記Lは、直接結合;置換もしくは非置換の炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基;−L−NH−L−;または−L−O−L−であってもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記Lは、メチレン基;エチレン基;プロピレン基;−L−NH−L−;または−L−O−L−であってもよい。
また、前記Lは、直接結合;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基;−NH−;−O−;−COO−;−OCO−;−NHCO−;−CONH−;−NR−;−NRCO−;−L−NH−L−;−L−O−L−;−L−COO−L−;−L−OCO−L−;−L−NHCO−L−;−L−CONH−L−;−L−NR−L−;および−L−NRCO−L−からなる群より選択される。
本明細書の一実施態様において、前記Lは、置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基;−L−NH−L−;または−L−O−L−であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記Lは、置換もしくは非置換の炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基;−L−NH−L−;または−L−O−L−であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記Lは、置換もしくは非置換の炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基;−L−NH−L−;または−L−O−L−であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記Lは、メチレン基;エチレン基;プロピレン基;−L−NH−L−;または−L−O−L−であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記LおよびLは、置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基である。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記LおよびLは、置換もしくは非置換の炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基であってもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記LおよびLは、置換もしくは非置換の炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基であってもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記LおよびLは、置換もしくは非置換のエチレン基;または置換もしくは非置換のプロピレン基であってもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記LおよびLは、エチレン基;またはプロピレン基であってもよい。
そして、前記Rは、置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択される。
本明細書の一実施態様において、前記Rは、置換もしくは非置換の炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜20の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜20の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択される。
もう一つの実施態様において、前記Rは、置換もしくは非置換の炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜12の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜10の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択される。
また、前記Xは、タングステン、モリブデン、ケイ素、およびリンからなる群より選択される少なくとも1個の元素と酸素を含有する化合物の陰イオン;トリフルオル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;ビストリフルオルメタンスルホンイミド陰イオン;ビスパーフルオル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;およびハロゲン基からなる群より選択されるものである。
本明細書の一実施態様において、Xは、ビストリフルオルメタンスルホンイミド陰イオン;またはトリストリフルオロメタンスルホニルメチドであってもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記aは、0である。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記aは、1である。
本明細書のもう一つの実施態様によれば、前記化学式1は、下記化学式2で表される化合物を提供することができる。
[化学式2]
Figure 0006927551
前記化学式2において、
〜R11、R13〜R15、L、L、aおよびXは、前記化学式1で定義した通りであり、
16は、水素;重水素;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記R16は、水素;重水素;置換もしくは非置換の炭素数1〜20の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜20の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜20の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記R16は、水素;重水素;置換もしくは非置換の炭素数1〜10の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜12の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜10の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記R16は、水素;重水素;置換もしくは非置換の炭素数6〜30の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記R16は、水素;重水素;置換もしくは非置換の炭素数6〜20の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜20の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記R16は、水素;重水素;置換もしくは非置換の炭素数6〜12の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜10の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択されてもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記R16は、水素;置換もしくは非置換の炭素数6〜12の単環もしくは多環のアリール基であってもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記R16は、置換もしくは非置換のフェニル基であってもよい。
本明細書のもう一つの実施態様において、前記R16は、フェニル基であってもよい。
本明細書の一実施態様において、前記化学式1で表される化合物は、下記化学式のうちのいずれか1つで表されてもよいが、必ずしもこれに限定されるものではない。
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
Figure 0006927551
前記化学式中、aは、0または1の整数であり、Xは、上記で定義した通りである。
また、本明細書の一実施態様によれば、前記化合物を含む色材組成物を提供することができる。
前記色材組成物は、前記化学式1の化合物のほか、染料および顔料のうちの少なくとも1種をさらに含んでもよい。例えば、前記色材組成物は、前記化学式1の化合物のみを含んでもよいが、前記化学式1の化合物と1種以上の染料とを含むか、前記化学式1の化合物と1種以上の顔料とを含むか、前記化学式1の化合物、1種以上の染料、および1種以上の顔料を含むこともできる。
前記染料および顔料は、金属−複合体(metal−complex)系化合物;アゾ(azo)系化合物;金属アゾ(metal azo)系化合物;キノフタロン(quinophthalone)系化合物;イソインドリン(isoindoine)系化合物;メチン(Methine)系化合物;フタロシアニン(phthalocyanine)系化合物;金属フタロシアニン(metal phthalocyanine)系化合物;ポルフィリン(porphyrin)系化合物;金属ポルフィリン(metal porphyrin)系化合物;テトラアザポルフィリン(tetra aza porphyrin)系化合物;金属テトラアザポルフィリン(metal tetra aza porphyrin)系化合物;シアニン(Cyanine)系化合物;キサンテン(Xanthene)系化合物;金属ジピロメテン(metal dipyrromethane)系化合物;ボロンジピロメテン(boron dipyrromethane)系化合物;金属ジピロメテン(metal dipyrromethane)系化合物;アントラキノン(anthraquinone)系化合物;ジケトピロロピロール(diketopyrrolopyrrole)系化合物;トリアリールメタン(triarylmethane)系化合物;およびペリレン(perylene)系化合物からなる群より1種以上選択されてもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記色材組成物を含む樹脂組成物を提供することができる。
本明細書の一実施態様によれば、前記樹脂組成物は、前記化学式1で表される化合物;バインダー樹脂;多官能性モノマー;光開始剤;および溶媒をさらに含んでもよい。
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、これらのみに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、これらのみに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、これらのみに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、これらのみに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、これらのみに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、これらのみに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。
前記光開始剤は、光によってラジカルを発生させて架橋を触発する開始剤であれば、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。
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、これのみに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、前記樹脂組成物中の固形分の総重量を基準として、前記化学式1で表される化合物の含有量は5重量%〜60重量%であり、前記バインダー樹脂の含有量は1重量%〜60重量%であり、前記光開始剤の含有量は0.1重量%〜20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%である。
前記固形分の総重量とは、樹脂組成物から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、当業界で用いられる一般的な分析手段で測定することができる。
本明細書の一実施態様によれば、前記樹脂組成物は、酸化防止剤をさらに含んでもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記酸化防止剤の含有量は、前記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%である。
本明細書の一実施態様によれば、前記樹脂組成物は、光架橋増感剤、硬化促進剤、密着促進剤、界面活性剤、熱重合防止剤、紫外線吸収剤、分散剤、およびレベリング剤からなる群より選択される1または2以上の添加剤を追加的に含む。
本明細書の一実施態様によれば、前記添加剤の含有量は、前記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%である。
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、これらのみに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、これのみに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−ditbutylphenyl)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'−Diylbisphosphonous 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、これらのみに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。
前記分散剤は、予め顔料を表面処理する形態で顔料に内部添加させる方法、または顔料に外部添加させる方法で使用することができる。前記分散剤としては、化合物型、非イオン性、陰イオン性、または陽イオン性分散剤を使用することができ、フッ素系、エステル系、陽イオン系、陰イオン系、非イオン系、両性界面活性剤などが挙げられる。これらは、それぞれまたは2種以上を組み合わせて使用できる。
具体的には、前記分散剤は、ポリアルキレングリコールおよびそのエステル、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、およびアルキルアミンからなるグループより選択された1種以上があるが、これに限定されるものではない。
前記レベリング剤としては、ポリマー性であるか、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が例に挙げられ、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。
本明細書の一実施態様によれば、前記樹脂組成物を用いて製造された感光材を提供する。
より詳細には、本明細書の樹脂組成物を基材上に適切な方法で塗布して、薄膜またはパターン形態の感光材を形成する。
前記塗布方法としては特に制限はないが、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、場合によっては、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としては、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、必ずしもこれらに限らない。
本明細書に係る樹脂組成物は、薄膜トランジスタ液晶表示装置(TFT LCD)カラーフィルタ製造用顔料分散型感光材、薄膜トランジスタ液晶表示装置(TFT LCD)、または有機発光ダイオードのブラックマトリックス形成用感光材、オーバーコート層形成用感光材、カラムスペーサ感光材、光硬化型塗料、光硬化性インク、光硬化性接着剤、印刷版、印刷配線盤用感光材、プラズマディスプレイパネル(PDP)用感光材などに使用することができ、その用途に制限を特に設けない。
本明細書の一実施態様によれば、前記感光材を含むカラーフィルタを提供する。
前記カラーフィルタは、前記化学式1で表される化合物を含む樹脂組成物を用いて製造できる。前記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、現像および硬化をすることでカラーフィルタを形成することができる。
本明細書の一実施態様に係る樹脂組成物は、耐熱性に優れていて、熱処理による色の変化が少なく、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ことはない。
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。
本明細書の一実施態様は、前記カラーフィルタを含むディスプレイ装置を提供する。
前記ディスプレイ装置は、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel、PDP)、発光ダイオード(Light Emitting Diode、LED)、有機発光素子(Organic Light Emitting Diode、OLED)、液晶表示装置(Liquid Crystal Display、LCD)、薄膜トランジスタ液晶表示装置(Thin Film Transistor−Liquid Crystal Display、LCD−TFT)、および陰極線管(Cathode Ray Tube、CRT)のうちのいずれか1つであってもよい。
以下、本明細書を具体的に説明するために実施例を挙げて詳細に説明する。しかし、本明細書に係る実施例は種々の異なる形態に変形可能であり、本明細書の範囲が以下に記述する実施例に限定されると解釈されない。本明細書の実施例は、当業界における平均的な知識を有する者に本明細書をより完全に説明するために提供されるものである。
<実施例>
<着色剤化合物の合成実施例>
合成例1:化合物1の合成
Figure 0006927551
1−neck 100mlの丸底フラスコ(RBF、Round Bottom Flask)に、A−1 1g(2.468mmol)とメタノール(MeOH)40ml、B−1 2.298g(24.68mmol)とN,N−ジイソプロピルエチルアミン(N,N−Diisopropylethylamine(DIPEA))1.279g(9.871mmolI)を入れて撹拌させた。60℃で24時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液を1M塩酸(HCl)500mlに入れて、30分間撹拌させ、析出物を減圧下で濾過および水洗した。析出物をメタノール(MeOH)で再結晶して、C−1 1.0347g(1.997mmol)を得て、収率は80%である。1−neck 100mlの丸底フラスコ(RBF、Round Bottom Flask)に、N−メチル−2−ピロリジン(NMP、N−Methyl−2−pyrrolidone)30ml、D−1 1.151g(6.187mmol)、ヨウ化ナトリウム(NaI)0.921g(6.1887mmol)を入れて、45℃で30分間撹拌させた。この後、C−1 1.0347g(1.997mmol)、KCO 0.8551g(6.187mmol)を反応溶液に徐々に添加し、95℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液を蒸留水(DI−Water)200mlに入れて、30分間撹拌させ、析出物を減圧下で濾過および水洗した。
この後、析出物をカラムクロマトグラフィーを通して分離させた(Eluent−メチレンクロライド:メタノール)。その結果、前記化合物1 1.114g(1.361mmol)を得て、収率は68%であった。
イオン化モード=:APCI+:m/z=819[M+H]+、Exact Mass:818
合成例2:化合物2の合成
Figure 0006927551
1−neck 200mlのRBF(Round Bottom Flask)に、A−1 3g(7.426mmol)とNMP50ml、B−2 4.496g(37.129mmol)を入れて撹拌させた。150℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液を1M HCl500mlに入れて、30分間撹拌させ、析出物を減圧下で濾過および水洗した。析出物をMeOHで再結晶して、C−2 1.834g(3.193mmol)を得て、収率は43%である。1−neck 100mlのRBF(Round Bottom Flask)に、NMP(N−Methyl−2−pyrrolidone)50ml、D−1 3.454g(18.566mmol)、NaI2.764g(18.566mmol)を入れて、45℃で30分間撹拌させた。この後、C−2 1.843g(3.193mmol)、炭酸カリウム(KCO)2.566g(18.566mmol)を反応溶液に徐々に添加し、95℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液をDI−Water500mlに入れて、30分間撹拌させ、析出物を減圧下で濾過および水洗した。
この後、析出物をカラムクロマトグラフィーを通して分離させた(Eluent−メチレンクロライド:メタノール)。その結果、前記化合物2 2.569g(2.938mmol)を得て、収率は92%であった。
イオン化モード=:APCI+:m/z=875[M+H]+、Exact Mass:874
合成例3:化合物3の合成
Figure 0006927551
1−neck 200mlのRBF(Round Bottom Flask)に、A−1 3g(7.426mmol)とNMP(N−Methyl−2−pyrrolidone)50ml、B−3 5.016g(37.131mmol)を入れて撹拌させた。150℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液を1M HCl500mlに入れて、30分間撹拌させ、析出物を減圧下で濾過および水洗した。析出物をMeOHで再結晶して、C−3 1.744g(2.896mmol)を得て、収率は39%である。1−neck 100mlのRBFに、NMP50ml、D−1 1.347g(7.241mmol)、NaI1.078g(7.241mmol)を入れて、45℃で30分間撹拌させた。この後、C−3 1.744g(2.896mmol)、KCO 1.001g(7.241mmol)を反応溶液に徐々に添加し、95℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液をDI−Water500mlに入れて、30分間撹拌させ、析出物を減圧下で濾過および水洗した。
この後、析出物をカラムクロマトグラフィーを通して分離させた(Eluent−メチレンクロライド:メタノール)。その結果、前記化合物3 2.352g(2.607mmol)を得て、収率は90%であった。
イオン化モード=:APCI+:m/z=903[M+H]+、Exact Mass:902
合成例4:化合物4の合成
Figure 0006927551
1−neck 200mlのRBFに、A−1 3g(7.426mmol)とNMP50ml、B−4 3.976g(37.131mmol)を入れて撹拌させた。150℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液を1M HCl500mlに入れて、30分間撹拌させ、析出物を減圧下で濾過および水洗した。析出物をMeOHで再結晶して、C−4 2.013g(3.342mmol)を得て、収率は45%である。1−neck 100mlのRBFに、NMP50ml、D−1 1.554g(8.355mmol)、NaI1.244g(8.355mmol)を入れて、45℃で30分間撹拌させた。この後、C−4 2.013g(3.342mmol)、KCO 1.1547g(8.355mmol)を反応溶液に徐々に添加し、95℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液をDI−Water500mlに入れて、30分間撹拌させ、析出物を減圧下で濾過および水洗した。
この後、析出物をカラムクロマトグラフィーを通して分離させた(Eluent−メチレンクロライド:メタノール)。その結果、前記化合物4 2.630g(3.108mmol)を得て、収率は93%であった。
イオン化モード=:APCI+:m/z=847[M+H]+、Exact Mass:846
合成例5:化合物5の合成
Figure 0006927551
1−neck 200mlのRBFに、A−1 3g(7.426mmol)とNMP50ml、B−5 5.016g(37.131mmol)を入れて撹拌させた。150℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液を1M HCl500mlに入れて、30分間撹拌させ、析出物を減圧下で濾過および水洗した。析出物をMeOHで再結晶して、C−5 2.147g(3.565mmol)を得て、収率は48%である。1−neck 100mlのRBFに、NMP50ml、D−1 1.6584g(8.912mmol)、NaI1.327g(8.912mmol)を入れて、45℃で30分間撹拌させた。この後、C−5 2.147g(3.565mmol)、KCO 1.232g(8.912mmol)を反応溶液に徐々に添加し、95℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液をDI−Water500mlに入れて、30分間撹拌させ、析出物を減圧下で濾過および水洗した。
この後、析出物をカラムクロマトグラフィーを通して分離させた(Eluent−メチレンクロライド:メタノール)。その結果、前記化合物5 2.745g(3.244mmol)を得て、収率は91%であった。
イオン化モード=:APCI+:m/z=903[M+H]+、Exact Mass:902
合成例6:化合物6の合成
Figure 0006927551
1−neck 100mlのRBFに、NMP50ml、D−1 3.454g(18.566mmol)、NaI2.764g(18.566mmol)を入れて、45℃で30分間撹拌させた。この後、Acid Red289(TCI社)5.021g(7.426mmol)、KCO 2.566g(18.566mmol)を反応溶液に徐々に添加し、95℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。減圧下で濾過させ、濾液をエチルアセテート(EA、Ethyl Acetate)500mlに入れて、30分間撹拌させた。析出物を減圧下で濾過させた。その結果、前記化合物6を主生成物とする色材5.970g(7.055mmol)を得て、収率は95%であった。
イオン化モード=:APCI−:m/z=956[M−Na]、Exact Mass:976
合成例7:化合物7の合成
Figure 0006927551
0℃で、卜リクロロメタン(CHCl)、ジメチルホルムアミド(DMF、Dimethylformamide)を入れて撹拌させた。この後、塩化チオニル(SOCl)3.327g(28.220mmol)を入れて、0℃で30分間追加的に撹拌させた。化合物6を主生成物とする色材5.970g(7.055mmol)を徐々に添加した。この後、35℃に昇温し、1時間30分間撹拌させた。この後、反応溶液を0℃に冷却させ、2−エチルヘキシルアミン(2−Ethylhexylamine)3.645g(28.220mmol)を滴下し、トリエチレンアミン(EtN)8.561g(84.660mmol)を滴下し、常温で16時間撹拌させた。減圧下で溶媒を除去し、水とメチレンクロライド(MC、Methylene Chloride)を添加して抽出した。有機層を硫酸ナトリウム(NaSO)に通過させた後、減圧下で溶媒を除去した。
この後、析出物をカラムクロマトグラフィーを通して分離させた(Eluent−メチレンクロライド:メタノール)。その結果、前記化合物7を主生成物とする色材5.225g(2.117mmol)を得て、収率は30%であった。
イオン化モード=:APCI+:m/z=1066[M+H]+、Exact Mass:1065
合成例8:化合物8の合成
Figure 0006927551
1−neck 200mlのRBFに、A−1 3g(7.426mmol)とMeOH90ml、B−6 2.171g(29.704mmol)を入れて撹拌させた。常温で2時間反応させ、1M HCl1000mlに入れて、30分間撹拌させ、MCで抽出した。有機層を塩水(Brine)で水洗し、NaSOに通過させて水を除去した。溶媒を減圧下で除去した。この後、カラムクロマトグラフィーを通して分離させた(Eluent−メチレンクロライド:メタノール)。その結果、前記化合物A−2 0.98g(2.228mmol)を得て、収率は30%であった。
1−neck 100mlのRBFに、A−2 0.98g(2.228mmol)とNMP20ml、B−2 1.079g(8.912mmol)を入れて撹拌させた。150℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液を1M HCl500mlに入れて、30分間撹拌させ、析出物を減圧下で濾過および水洗してC−6を得た。1−neck RBF100mlに、NMP20ml、D−1 1.036g(5.570mmol)、NaI0.829g(5.570mmol)を入れて、45℃で30分間撹拌させた。この後、C−6とKCO 0.770g(5.570mmol)を反応溶液に徐々に添加し、95℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液をDI−Water500mlに入れて、30分間撹拌させ、MCで抽出した。有機層をBrineで水洗し、NaSO通過させて水を除去した。溶媒を減圧下で除去した。この後、カラムクロマトグラフィーを通して分離させた(Eluent−メチレンクロライド:メタノール)。その結果、前記化合物8 0.753g(1.114mmol)を得て、収率は50%であった。
イオン化モード=:APCI+:m/z=677[M+H]+、Exact Mass:676
合成例9:化合物9の合成
Figure 0006927551
1−neck 200mlのRBFに、A−1 3g(7.426mmol)とMeOH90ml、B−7 3.976g(37.130mmol)を入れて撹拌させた。常温で3時間反応させ、1M HCl1000mlに入れて、30分間撹拌させ、MCで抽出した。有機層をBrineで水洗し、NaSO通過させて水を除去した。溶媒を減圧下で除去した。この後、カラムクロマトグラフィーを通して分離させた(Eluent−メチレンクロライド:メタノール)。その結果、前記化合物A−3 2.9056g(5.941mmol)を得て、収率は80%であった。
1−neck 100mlのRBFに、A−3 1.090g(2.228mmol)とNMP20ml、B−2 1.079g(8.912mmol)を入れて撹拌させた。150℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液を1M HCl500mlに入れて、30分間撹拌させ、析出物を減圧下で濾過および水洗してC−7を得た。1−neck RBF100mlに、NMP20ml、D−1 1.036g(5.570mmol)、NaI0.829g(5.570mmol)を入れて、45℃で30分間撹拌させた。この後、C−7とKCO 0.770g(5.570mmol)を反応溶液に徐々に添加し、95℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液をDI−Water500mlに入れて、30分間撹拌させ、MCで抽出した。有機層をBrineで水洗し、NaSO通過させて水を除去した。溶媒を減圧下で除去した。この後、カラムクロマトグラフィーを通して分離させた(Eluent−メチレンクロライド:メタノール)。その結果、前記化合物9 0.726g(1.003mmol)を得て、収率は45%であった。
イオン化モード=:APCI+:m/z=725[M+H]+、Exact Mass:724
合成例10:化合物10の合成
Figure 0006927551
1−neck 200mlのRBFに、NMP80mlにD−1 9.466g(50.704mmol)、NaI7.549g(50.704mmol)を入れて、45℃で30分間撹拌させた。この後、C−8 5g(12.676mmol)、KCO 7.008g(50.704mmol)を反応溶液に徐々に添加し、95℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液をDI−Water1000mlに入れて、30分間撹拌させ、MCで抽出した。有機層をBrineで水洗し、NaSO通過させて水を除去した。溶媒を減圧下で除去した。この後、カラムクロマトグラフィーを通して分離させた(Eluent−メチレンクロライド:メタノール)。その結果、前記化合物10 6.600g(9.507mmol)を得て、収率は75%であった。
イオン化モード=:APCI+:m/z=695[M+H]+、Exact Mass:694
合成例11:化合物11の合成
Figure 0006927551
1−neck 200mlのRBFに、NMP80mlにD−1 9.466g(50.704mmol)、NaI7.549g(50.704mmol)を入れて、45℃で30分間撹拌させた。この後、C−9 5.351g(12.676mmol)、KCO 7.008g(50.704mmol)を反応溶液に徐々に添加し、95℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液をDI−Water 1000mlに入れて、30分間撹拌させ、MCで抽出した。有機層をBrineで水洗し、NaSO通過させて水を除去した。溶媒を減圧下で除去した。この後、カラムクロマトグラフィーを通して分離させた(Eluent−メチレンクロライド:メタノール)。その結果、前記化合物11 7.232g(10.014mmol)を得て、収率は79%であった。
イオン化モード=:APCI+:m/z=723[M+H]+、Exact Mass:722
合成例12:化合物12の合成
Figure 0006927551
1−neck 200mlのRBFに、NMP80mlにD−1 9.466g(50.704mmol)、NaI7.549g(50.704mmol)を入れて、45℃で30分間撹拌させた。この後、C−10 5.711g(12.676mmol)、KCO 7.008g(50.704mmol)を反応溶液に徐々に添加し、95℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液をDI−Water1000mlに入れて、30分間撹拌させ、MCで抽出した。有機層をBrineで水洗し、NaSO通過させて水を除去した。溶媒を減圧下で除去した。この後、カラムクロマトグラフィーを通して分離させた(Eluent−メチレンクロライド:メタノール)。その結果、前記化合物12 6.664g(8.873mmol)を得て、収率は70%であった。
イオン化モード=:APCI+:m/z=751[M+H]+、Exact Mass:750
合成例13:化合物13の合成
Figure 0006927551
25℃で、CHCl、DMFを入れて撹拌させた。この後、SOCl 3.327g(28.220mmol)を入れて、0℃で30分間追加的に撹拌させた。化合物1を5.779g(7.055mmol)を徐々に添加した。この後、35℃に昇温し、1時間30分間撹拌させた。この後、反応溶液を0℃に冷却させ、D−3 2.064g(28.220mmol)を滴下し、EtN8.561g(84.660mmol)を滴下させ、常温で16時間撹拌させた。減圧下で溶媒を除去し、水とMCを添加して抽出した。有機層をNaSOに通過させた後、減圧下で溶媒を除去した。
この後、析出物をカラムクロマトグラフィーを通して分離させた(Eluent−メチレンクロライド:メタノール)。その結果、前記化合物13 3.405g(3.739mmol)を得て、収率は53%であった。
イオン化モード=:ESI+:m/z=874[M−Cl]+、Exact Mass:874
合成例14:化合物14の合成
Figure 0006927551
化合物13 2g(2.200mmol)をMC30gに入れて溶解させた。この後、DI−water5gにD−4 0.663g(2.310mmol)を溶解させた溶液を化合物13の溶解液に徐々に滴下させた。3時間反応後に有機層を分離し、NaSOに通過させて水を除去後、溶媒を減圧下で除去した。その結果、前記化合物14 2.287g(1.980mmol)を得て、収率は90%である。
イオン化モード=:ESI−:m/z=280[M−色素cation]−、Exact Mass:280
合成例15:化合物15の合成
Figure 0006927551
前記合成例14において、D−4をD−5に変更し、その他の条件は同様に進行させて、化合物15を得た。
比較例の化合物1
下記構造式の着色剤(Basic blue7)をTCI Chemicalsから入手して、比較例の化合物1として用いた。
Figure 0006927551
比較例の化合物2
下記構造式の着色剤(ローダミン6G)をSigma−Aldrichから入手して、比較例の化合物2として用いた。
Figure 0006927551
比較例の化合物3
下記構造式の着色剤(ローダミン6G)をSigma−Aldrichから入手して、比較例の化合物3として用いた。
Figure 0006927551
1−neck 200mlのRBFに、A−1 5g(12.340mmol)とNMP50ml、B−8 10.31g(74.030mmol)を入れて撹拌させた。150℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液を1M HCl500mlに入れて、30分間撹拌させ、析出物を減圧下で濾過および水洗した。1−neck 200mlのRBFに、NMP50ml C−11とD−2 7.006g(49.360mmol)、KCO 6.822g(49.360mmol)を反応溶液に徐々に添加し、95℃で4時間反応させ、反応溶液を常温にした。反応溶液をDI−Water500mlに入れて、30分間撹拌させ、析出物を減圧下で濾過および水洗した。
この後、析出物をカラムクロマトグラフィーを通して分離させた(Eluent−メチレンクロライド:メタノール)。その結果、比較化合物3 4.730g(7.404mmol)を得て、収率は60%であった。
イオン化モード=:APCI+:m/z=639[M+H]+、Exact Mass:638
<樹脂組成物の製造実施例>
実施例1
合成例1の着色剤化合物5.554g、バインダー樹脂としてベンジルメタクリレートとメタクリル酸との共重合体(モル比70:30、酸価は113水酸化カリウム(KOH)mg/g、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)で測定した重量平均分子量20,000g/mol、分子量分布(PDI)2.0、固形分(S.C)25%、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)を含む)10.376g、重合性化合物としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA、dipentaerythritol hexaacrylate)(日本化薬)12.443g、光開始剤としてI−369(BASF社)2.018g、添加剤としてF−475(DIC社)1.013g、および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、Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate)68.593gを混合して、計100gの樹脂組成物を製造した。
実施例2
合成例1の着色剤化合物5.554gの代わりに、合成例5の着色剤化合物5を5.554g用いたことを除けば、実施例1と同様にして、樹脂組成物を製造した。
実施例3
合成例1の着色剤化合物5.554gの代わりに、合成例9の着色剤化合物9を5.554g用いたことを除けば、実施例1と同様にして、樹脂組成物を製造した。
実施例4
合成例1の着色剤化合物5.554gの代わりに、合成例12の着色剤化合物12を5.554g用いたことを除けば、実施例1と同様にして、樹脂組成物を製造した。
比較例1
合成例1の着色剤化合物5.554gの代わりに、比較例の化合物1を5.554g用いたことを除けば、実施例1と同様にして、樹脂組成物を製造した。
比較例2
合成例1の着色剤化合物5.554gの代わりに、比較例の化合物2を5.554g用いたことを除けば、実施例1と同様にして、樹脂組成物を製造した。
比較例3
合成例1の着色剤化合物5.554gの代わりに、比較例の化合物3を5.554g用いたことを除けば、実施例1と同様にして、樹脂組成物を製造した。
<実験例>
耐熱性評価
前記実施例および比較例の着色組成物について、下記の方法で耐熱性を評価した。
具体的には、前記実施例1〜4、比較例1〜3の樹脂組成物をガラス(5×5cm)上にスピンコーティング(spin coating)して、100℃で100秒間前熱処理(pre bake、prB)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300μmにし、露光器を用いて、基板の全面に40mJ/cmの露光量を照射した。
露光した基板を現像液(KOH、0.05%)で60秒間現像し、230℃で20分間後熱処理(post bake、PB)して、カラーパターンが形成された基板を得た。
耐熱性評価のために、前熱処理(pre bake、prB)を実施した状態の基板を、分光器(MCPD、大塚社)を用いて、380nm〜780nmの範囲の可視光領域の吸収スペクトルを得た。さらに、後熱処理(post bake、PB)を実施した基板に対しても、同一の装備と測定範囲で透過率スペクトルを得た。
また、前熱処理および後熱処理時に得られた吸収スペクトルとC光源バックライトを用いて得られた値E(L*,a*,b*)を用いて、下記式1によりΔEabを計算し、その結果を表1に示した。
ΔEab値が小さいというのは、色耐熱性に優れていることをいう。
ΔEab<3の値を有すると、カラーフィルタ用色素として使用が可能である。
[式1]
ΔEab(L*,a*,b*)={(ΔL*)+(Δa*)+(Δb*)1/2
Figure 0006927551
前記表1を参照すれば、本発明の実施例1〜4の樹脂組成物を用いて形成したカラーパターン基板は、従来の知られた色素を用いた比較例1〜比較例3の樹脂組成物を用いて形成したカラーパターン基板よりも、色安定性が高く、後熱処理と後熱処理後の透過率スペクトルの差(ΔEab)が非常に少なくて耐熱性に優れていることが明らかになった。
光特性評価
実施例1〜4および比較例3で製造したカラーフィルタ基板を前熱処理(pre bake、prB)および後熱処理(post bake、PB)後、後熱処理(post bake、PB)した基板を分光器(MCPD、大塚社)を用いて測定した380nm〜480nmの透過率を図1に示した。特に、R、G、Bカラーフィルタにおいて、青色カラーフィルタは、380nm〜480nmの透過率によって輝度に影響を受ける。380〜480nmの透過率に優れている場合、青色カラーフィルタの輝度が上昇できる。実施例1〜4は、比較例3に比べて、380〜480nmの透過度が高くて青色カラーフィルタの輝度を上昇させることができた。

Claims (14)

  1. 下記化学式1で表される
    化合物:
    [化学式1]
    Figure 0006927551
    前記化学式1において、
    〜Rは、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炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基;置換もしくは非置換の炭素数1〜30のアルコキシ基;および置換もしくは非置換の炭素数6〜30の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
    〜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;−OH;−SO ;−SOH;−SO ;−COO;−COOH;−COO;−COORa;−SORb;−SONRcRd−SONHRe;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
    は、N(Rf)、Na、またはKを示し、
    Ra〜Rfは、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基;置換もしくは非置換の炭素数6〜30の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択され、
    RcとRdは、互いに結合して窒素原子を含む炭素数3〜10の単環もしくは多環のヘテロ環を形成してもよく、
    Rfは、同一または異なっていてもよいし、
    前記R〜R11のうちの少なくとも1つは、−SO ;−SOH;−SO ;−SORb;−SONRcRd;または−SONHReであり、
    12〜R14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炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基;および置換もしくは非置換のスルフィド基からなる群より選択され、
    13とLは、互いに結合して窒素原子を含む単環もしくは多環の環を形成してもよく、
    aは、0または1の整数であり、
    Xは、陰イオン性基であり、
    15置換もしくは非置換の炭素数6〜30の単環もしくは多環のアリール基であり、
    およびLは、直接結合;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基;−NH−;−O−;−COO−;−OCO−;−NHCO−;−CONH−;−NR−;−NRCO−;−L−NH−L−;−L−O−L−;−L−COO−L−;−L−OCO−L−;−L−NHCO−L−;−L−CONH−L−;−L−NR−L−;および−L−NRCO−L−からなる群より選択され、
    およびLは、置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基であり、
    Rは、置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択される。
  2. 前記化学式1は、下記化学式2で表される、
    請求項1に記載の化合物:
    [化学式2]
    Figure 0006927551
    前記化学式2において、
    〜R11、R13〜R15、L、L、aおよびXは、前記化学式1で定義した通りであり、
    16は、水素;重水素;置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしく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の単環もしくは多環のアリール基;および置換もしくは非置換の炭素数2〜30の単環もしくは多環のヘテロアリール基からなる群より選択される。
  3. 前記Xは、
    タングステン、モリブデン、ケイ素、およびリンからなる群より選択される少なくとも1個の元素と酸素を含有する化合物の陰イオン;
    トリフルオル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;
    ビストリフルオルメタンスルホンイミド陰イオン;
    ビスパーフルオル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;および
    ハロゲン基からなる群より選択されるものである、
    請求項1または2に記載の化合物。
  4. 前記Lは、置換もしくは非置換の炭素数1〜30の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基である、
    請求項1からのいずれか1項に記載の化合物。
  5. 前記化学式1で表される化合物は、下記化学式のうちのいずれか1つで表されるものである、
    請求項1に記載の化合物:
    Figure 0006927551
    Figure 0006927551
    Figure 0006927551
    Figure 0006927551
    Figure 0006927551
    Figure 0006927551
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    Figure 0006927551
    Figure 0006927551
    Figure 0006927551
    前記化学式中、
    aは、0または1の整数であり、
    Xは、請求項4で定義した通りである。
  6. 請求項1から5のいずれか1項に記載の化合物を含む
    色材組成物。
  7. 染料および顔料のうちの少なくとも1つをさらに含む、
    請求項に記載の色材組成物。
  8. 前記染料および顔料は、金属−複合体(metal−complex)系化合物;アゾ(azo)系化合物;金属アゾ(metal azo)系化合物;キノフタロン(quinophthalone)系化合物;イソインドリン(isoindoine)系化合物;メチン(Methine)系化合物;フタロシアニン(phthalocyanine)系化合物;金属フタロシアニン(metal phthalocyanine)系化合物;ポルフィリン(porphyrin)系化合物;金属ポルフィリン(metal porphyrin)系化合物;テトラアザポルフィリン(tetra aza porphyrin)系化合物;金属テトラアザポルフィリン(metal tetra aza porphyrin)系化合物;シアニン(Cyanine)系化合物;キサンテン(Xanthene)系化合物;金属ジピロメテン(metal dipyrromethane)系化合物;ボロンジピロメテン(boron dipyrromethane)系化合物;金属ジピロメテン(metal dipyrromethane)系化合物;アントラキノン(anthraquinone)系化合物;ジケトピロロピロール(diketopyrrolopyrrole)系化合物;トリアリールメタン(triarylmethane)系化合物;およびペリレン(perylene)系化合物からなる群より1種以上選択されるものである、
    請求項7に記載の色材組成物。
  9. 請求項1から5のいずれか1項に記載の化合物;
    バインダー樹脂;
    多官能性モノマー;
    光開始剤;および
    溶媒
    を含む
    樹脂組成物。
  10. 前記樹脂組成物中の固形分の総重量を基準として、
    前記化学式1で表される化合物の含有量は5重量%〜60重量%であり、
    前記バインダー樹脂の含有量は1重量%〜60重量%であり、
    前記光開始剤の含有量は0.1重量%〜20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%である、
    請求項に記載の樹脂組成物。
  11. 酸化防止剤をさらに含む、
    請求項または10に記載の樹脂組成物。
  12. 請求項から1のいずれか1項に記載の樹脂組成物を用いて製造された
    感光材。
  13. 請求項1に記載の感光材を含む
    カラーフィルタ。
  14. 請求項1に記載のカラーフィルタを含む
    ディスプレイ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6917950B2 (ja) * 2017-08-23 2021-08-11 東友ファインケム株式会社Dongwoo Fine−Chem Co., Ltd. 着色硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ、及び表示装置
JP7063023B2 (ja) * 2018-03-15 2022-05-09 三菱ケミカル株式会社 着色樹脂組成物、カラーフィルタ及び画像表示装置
JP2021095561A (ja) * 2019-12-17 2021-06-24 保土谷化学工業株式会社 キサンテン色素、該色素を含有する着色組成物、カラーフィルター用着色剤およびカラーフィルター、ならびに該色素の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3743052B2 (ja) * 1996-03-08 2006-02-08 コニカミノルタホールディングス株式会社 インクジェット記録液
US6248904B1 (en) * 1998-07-21 2001-06-19 Cytovia, Inc. Fluorescence dyes and their applications for whole-cell fluorescence screening assays for caspases, peptidases, proteases and other enzymes and the use thereof
KR20010009058A (ko) 1999-07-07 2001-02-05 성재갑 감광성 수지 조성물
JP5772263B2 (ja) * 2010-07-30 2015-09-02 Jsr株式会社 着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子
JP6299329B2 (ja) 2013-04-09 2018-03-28 Jsr株式会社 着色組成物、着色硬化膜及び表示素子
EP2933296A1 (en) 2014-04-17 2015-10-21 DyStar Colours Distribution GmbH Fluorescent reactive dyes, process for the production thereof and their use
EP3275889A4 (en) * 2015-02-27 2018-11-21 The University of Tokyo Fluorescent probe for detecting calpain activity
KR102055478B1 (ko) * 2015-09-21 2019-12-12 주식회사 엘지화학 크산텐계 화합물, 이를 포함하는 색재 조성물 및 이를 포함하는 수지 조성물
JP2017125122A (ja) * 2016-01-14 2017-07-20 日本化薬株式会社 キサンテン化合物
KR102069938B1 (ko) * 2016-06-10 2020-01-23 주식회사 엘지화학 화합물, 이를 포함하는 색재 조성물 및 이를 포함하는 수지 조성물

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