KR101329731B1 - 감광성 착색 조성물 및 컬러 필터 - Google Patents

감광성 착색 조성물 및 컬러 필터 Download PDF

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Abstract

[과제] 안료 함유량이 많은, 또는 막 두께가 두꺼워도, 고감도로 잔막율이 높고, 한편 직선성, 패턴 형상, 해상도, 현상 내성, 약품 내성이 뛰어난 감광성 착색 조성물, 및 그것을 이용한 컬러 필터의 제공하는 것.
[해결 수단] 본 발명의 감광성 착색 조성물은, 특정의 화합물을 광중합 개시제로서 이용하는 것으로, 안료 함유량이 많은, 또는 각 색 필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스의 형성 막 두께가 두꺼워도, 고감도로, 한편 뛰어난 각 색 필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스 패턴을 형성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 감광성 착색 조성물을 이용하는 것으로, 고품질인 컬러 필터를 얻을 수 있다.

Description

감광성 착색 조성물 및 컬러 필터{PHOTOSENSITIVE COLORED COMPOSITION AND COLOR FILTER}
본 발명은 감광성 착색 조성물에 관한 것으로서, 특히 액정표시장치나 고체촬상소자에서 이용되는 컬러 필터에 있어서, 적, 녹, 청 등의 각 색 필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스 등의 형성에 유용한 고감도의 감광성 착색 조성물에 관한 것이다. 또, 본 발명은, 상기 감광성 착색 조성물을 이용하여 형성되는 컬러 필터에 관한 것이다.
컬러 필터는, 유리 등의 투명한 기판의 표면에 2종 이상이 다른 색상의 미세한 띠(스트라이프) 형상의 필터 세그먼트를 평행 또는 교차하여 배치한 것, 또는 미세한 필터 세그먼트를 종횡으로 일정한 배열로 배치한 것으로 이루어진다. 필터 세그먼트는, 수 미크론~수 100미크론으로 미세하고, 색상마다 소정의 배열로 정연하게 배치되어 있다.
일반적으로, 컬러 액정 표시 장치에서는, 컬러 필터 위에, 액정을 구동시키기 위한 투명 전극이 증착 또는 스퍼터링에 의해 형성되고, 나아가 그 위에 액정을 일정한 방향에 배향시키기 위한 배향막이 형성되고 있다. 이러한 투명전극 및 배향막의 성능을 충분히 얻으려면, 그 형성을 일반적으로 200℃ 이상, 바람직하게는 230℃ 이상의 고온에서 실시할 필요가 있다.
이 때문에, 현재, 컬러 필터의 제조 방법으로서는, 내광성, 내열성이 우수한 안료를 착색재로 하는 안료 분산법으로 불리는 방법이 주류로 되어 있다.
안료 분산법의 경우, 감광성 수지 용액 중에 안료를 분산한 감광성 착색 조성물(안료 저항)을 유리 등의 투명 기판에 도포하고, 건조에 의해 용제를 제거한 후, 하나의 필터 색의 패턴 노광을 실시하고, 이어서 미노광부를 현상 공정으로 제거하여 1색의 패턴을 형성, 필요에 따라서 가열 등의 처리를 더한 후, 같은 조작을 전 필터 색에 대해 차례차례 반복함으로써 컬러 필터를 제조할 수 있다.
최근, 컬러 액정 표시 장치는, 액정 컬러 텔레비전이나 카 내비게이션용 및 액정표시장치 일체형의 노트 PC로서 큰 시장을 형성하기에 이르고 있고, 에너지 절약, 공간 절약이라고 하는 특징을 살린 데스크탑 PC용의 모니터 및 텔레비전으로서도 보급되기 시작하고 있다. 종래의 CRT에 대신하는 표시 장치로서 주목받고 있지만, 현재 상태로서는 액정표시장치의 색 재현 특성은 CRT의 그것보다도 뒤떨어지고 있다.
여기서, 각 색의 필터 세그먼트가 배치된 컬러 필터에 있어서는, 높은 색 재현성의 요구가 높아지고 있다.
또, 콘트라스트 향상을 위해, 컬러 필터의 각 색의 필터 세그먼트간에 블랙 매트릭스가 배치되는 것이 일반적이지만, 이 블랙 매트릭스의 형성 재료는, 최근, 환경 문제, 저반사화, 저비용화의 관점으로부터, 금속 크롬제 블랙 매트릭스에 대신해, 수지에 차광성인 색소를 분산시킨 수지제 블랙 매트릭스가 주목받고 있다. 그렇지만, 수지제 블랙 매트릭스에 있어서는, 금속 크롬제 블랙 매트릭스에 비해, 차광성(광학 농도)이 낮다고 하는 문제점이 있다.
컬러 필터의 색 재현 특성 향상 및 블랙 매트릭스의 차광성 향상을 위해서는, 감광성 착색 조성물 중의 안료의 함유량을 많게 하거나, 또는, 막 두께를 두껍게 할 필요가 있다. 그러나, 안료의 함유량을 많게 하는 방법에 있어서는, 감도저하, 현상성, 해상성이 악화되는 등의 문제가 발생한다. 막 두께를 두껍게 하는 방법에 있어서는, 막 저부까지 노광 빛이 닿지 않고, 패턴 형상이 불량으로 되는 등의 문제가 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 감광성 착색 조성물의 고감도화가 필요하고, 일반적으로는, (1) 수지의 반응성 이중 결합의 부여, (2) 광중합 개시제, 증감제의 선택 또는 증량, (3) 모노머의 선택 또는 증량 등을 행하며, 그 예로서 특허 문헌 1 및 2를 들 수 있다.
[특허 문헌 1] 일본특허공개 제2001-264530호 공보
[특허 문헌 2] 일본특허공개 제2003-156842호 공보
그렇지만, 수지의 이중 결합의 부여나 광중합 개시제, 증감제 및 모노머의 선택만으로는, 감도 향상에는 한계가 있다. 특히, 광중합 개시제를 증량하면, 광중합 개시제 특유의 색에 의한 착색, 내열성의 저하, 광투과율의 감소, 해상력의 저하 등이 생긴다. 또, 모노머를 증량하면, 점착성 등의 문제가 생긴다.
그래서, 본 발명은, 안료 함유량이 높고, 또는 막 두께가 두꺼워도, 고감도로 잔막율이 높고, 한편 직선성, 패턴 형상, 해상도, 현상 내성, 약품 내성이 뛰어난 감광성 착색 조성물, 및 그것을 이용한 컬러 필터의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 감광성 착색 조성물은, 고감도이며, 한편 뛰어난 직선성, 패턴 형상, 해상도, 현상 내성, 약품 내성을 얻을 수 있도록 하기 위해, 하기 일반식 (1) 또는 (11)로 표시되는 광중합 개시제를 이용하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 감광성 착색 조성물은, 하기 식 (1) 또는 (11)로 표시되는 광중합 개시제(A)를 함유하고, 한편 수지(B)와 광중합성 화합물(C)과 안료(D)를 함유 하는 감광성 착색 조성물이다.
일반식 (1)
Figure 112011017998897-pat00001
(식 (1) 중, R1은, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 치환 또는 미치환의 아실옥시기, 치환 또는 미치환의 아미노기, 치환 또는 미치환의 포스피노일기, 치환 또는 미치환의 카르바모일기, 또는 치환 또는 미치환의 술파모일기를 나타낸다.
R2는, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 치환 또는 미치환의 아실옥시기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기를 나타낸다.
R3~R5는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기를 나타낸다.
R6~R9는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 할로알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 치환 또는 미치환의 아미노기, 또는 아래와 같이 일반식 (2)인 치환기를 나타낸다.
일반식 (2)
Figure 112011017998897-pat00002
(식 (2) 중, R1' 및 R2'는, R1 및 R2와 동일한 의미이다.)
R10~R14는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 할로알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 또는 치환 또는 미치환의 아실기를 나타내지만, R10~R14 모두가 동시에 수소 원자가 되는 것은 아니다. 또, R10~R14의 적어도 하나는, 니트로기, 또는 하기 일반식 (3)이다.)
일반식 (3)
Figure 112011017998897-pat00003
(식 (3) 중, R15~R19는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 할로알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기를 나타낸다.))
일반식 (11)
Figure 112011017998897-pat00004
(일반식 (11) 중, R51은, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 치환 또는 미치환의 아실옥시기, 치환 또는 미치환의 아미노기, 치환 또는 미치환의 포스피노일기, 치환 또는 미치환의 카르바모일기, 또는 치환 또는 미치환의 술파모일기를 나타낸다.
R52는, 시클로알킬기로 치환된 탄소수 1에서 20의 알킬기를 나타낸다.
R53~R55는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기를 나타낸다.
R56~R58는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 할로알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 또는 치환 또는 미치환의 아실기를 나타낸다.
R59~R63은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 할로알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기를 나타낸다.
R64는, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기를 나타낸다.)
또, 본 발명은, 나아가 그 외의 광중합 개시제(Y)를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 감광성 착색 조성물에 관한 것이다.
또, 본 발명은, 그 외의 광중합 개시제(Y)가, 아세트페논계 화합물, 포스핀계 화합물, 및 이미다졸계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 감광성 착색 조성물에 관한 것이다.
또, 본 발명은, 나아가 다관능 티올(F)을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 감광성 착색 조성물에 관한 것이다.
또, 본 발명은, 투명 기판 위에, 상기 감광성 착색 조성물로부터 형성되는 필터 세그먼트 및/또는 블랙 매트릭스를 갖추는 것을 특징으로 하는 컬러 필터에 관한 것이다.
본 발명의 감광성 착색 조성물은, 특정의 옥심 에스테르계 화합물을 광중합 개시제로서 이용하는 것으로, 안료 함유량이 높은, 또는 각 색 필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스의 형성 막 두께가 두꺼워도, 고감도로, 한편 뛰어난 직선성, 패턴 형상, 해상도, 현상 내성, 약품 내성을 갖는 각 색 필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스 패턴을 형성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 감광성 착색 조성물을 이용하는 것에 의해, 고품질인 컬러 필터를 얻을 수 있다.
우선, 본 발명에 있어서의 감광성 착색 조성물에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 감광성 착색 조성물은, 상기 일반식 (1) 또는 (11)로 표시되는 광중합 개시제(A)를 함유하고, 한편 수지(B)와 광중합성 화합물(C)과 안료(D)를 함유한다.
상기 식 (1) 및 (11)로 표시되는 화합물을 포함하는 광중합 개시제(A)는, 감도가 높고, 특히 높은 잔막율의 도막을 얻을 수 있기 때문에, 컬러 필터의 생산 안정성이 우수한 감광성 착색 조성물을 얻을 수 있다. 상기 광중합 개시제를 함유 하는 감광성 착색 조성물을 이용함에 의해, 뛰어난 직선성, 패턴 형상, 해상도, 현상 내성, 약품 내성의 필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스를 형성할 수 있다.
또, 그 외의 개시제를 병용함으로써 더욱 양호한 약품 내성을 얻을 수 있다.
<광중합 개시제(A)>
본 발명의 감광성 착색 조성물에 함유되는 광중합 개시제(A)는, 일반식 (1) 또는 (11)로 표시되는 화합물이다.
우선, 일반식 (1)로 표시되는 광중합 개시제(A)에 대해 설명한다.
일반식 (1)
Figure 112011017998897-pat00005
일반식 (1) 중, R1은, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 치환 또는 미치환의 아실옥시기, 치환 또는 미치환의 아미노기, 치환 또는 미치환의 포스피노일기, 치환 또는 미치환의 카르바모일기, 또는 치환 또는 미치환의 술파모일기이다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 알케닐기로서는, 탄소수 1 내지 18의 직쇄상, 분기쇄상, 단환상 또는 축합 다환상 알케닐기를 들 수 있고, 이들은 구조 중에 복수의 탄소-탄소 이중 결합을 가지고 있어도 좋으며, 구체적인 예로서는, 비닐기, 1-프로페닐기, 알릴기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 이소프로페닐기, 이소부테닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 4-펜테닐기, 1-헥세닐기, 2-헥세닐기, 3-헥세닐기, 4-헥세닐기, 5-헥세닐기, 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 1,3-부타디에닐기, 시클로헥사디에닐기, 시클로펜타디에닐기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 알킬기로서는, 탄소수 1 내지 18의 직쇄상, 분기쇄상, 단환상 또는 축합 다환상 알킬기, 또는 탄소수 2 내지 18이며, 경우에 따라서 1개 이상의 -O-로 중단되어 있는 직쇄상, 분기쇄상, 단환상 또는 축합 다환상 알킬기를 들 수 있다. 탄소수 1 내지 18의 직쇄상, 분기쇄상, 단환상 또는 축합 다환상 알킬기의 구체적인 예로서는,메틸기,에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 옥타데실기, 이소프로필기, 이소부틸기, 이소펜틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, sec-펜틸기, tert-펜틸기, tert-옥틸기, 네오펜틸기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만틸기, 노르보르닐기, 보로닐기, 4-데실시클로헥실기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 또, 탄소수 2 내지 18이며, 경우에 따라 -O-의 1개 이상에 의해 중단되어 있는 직쇄상, 분기쇄상 알킬기의 구체적인 예로서는, -CH2-O-CH3, -CH2-CH2-O-CH2-CH3, -CH2-CH2-CH2-O-CH2-CH3, -(CH2-CH2-O)n-CH3(여기서 n은 1 내지 8이다), -(CH2-CH2-CH2-O)m-CH3(여기서 m은 1 내지 5이다), -CH2-CH(CH3)-O-CH2-CH3-, -CH2-CH-(OCH3)2 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
탄소수 2 내지 18이며, 경우에 따라 -O-의 1개 이상에 의해 중단되어 있는 단환상 또는 축합 다환상 알킬기의 구체적인 예로서는, 이하와 같은 것을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
Figure 112011017998897-pat00006

R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 알킬옥시기로서는, 탄소 원자수 1~18의 직쇄상, 분기쇄상, 단환상 또는 축합 다환상 알킬옥시기, 또는 탄소수 2 내지 18이며, 경우에 따라 1개 이상의 -O-로 중단되어 있는 직쇄상, 분기쇄상, 단환상 또는 축합 다환상 알킬옥시기를 들 수 있다. 탄소 원자수 1~18의 직쇄상, 분기쇄상, 단환상 또는 축합 다환상 알킬옥시기의 구체적인 예로서는, 메틸옥시기, 에틸옥시기, 프로필옥시기, 부틸옥시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 도데실옥시기, 옥타데실옥시기, 이소프로필옥시기, 이소부틸옥시기, 이소펜틸옥시기, sec-부틸옥시기, tert-부틸옥시기, sec-펜틸옥시기, tert-펜틸옥시기, tert-옥틸옥시기, 네오펜틸옥시기, 시클로프로필옥시기, 시클로부틸옥시기, 시클로펜틸옥시기, 시클로헥실옥시기, 아다만틸옥시기, 노르보르닐옥시기, 보로닐옥시기, 4-데실시클로헥실옥시기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 또, 탄소수 2 내지 18이며, 경우에 따라 1개 이상의 -O-로 중단되어 있는 직쇄상, 분기쇄상 알킬옥시기의 구체적인 예로서는, -O-CH2-O-CH3, -O-CH2-CH2-O-CH2-CH3, -O-CH2-CH2-CH2-O-CH2-CH3, -O-(CH2-CH2-O) n-CH3(여기서 n은 1 내지 8이다), -O-(CH2-CH2-CH2-O)m-CH3(여기서 m은 1 내지 5이다), -O-CH2-CH(CH3)-O-CH2-CH3-, -O-CH2-CH-(OCH3)2 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
탄소수 2 내지 18이며, 경우에 따라 -O-의 1개 이상에 의해 중단되어 있는 단환상 또는 축합 다환상 알킬옥시기의 구체적인 예로서는, 이하와 같은 것을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
Figure 112011017998897-pat00007

R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 아릴기로서는, 탄소수 6 내지 24의 단환 또는 축합 다환 아릴기를 들 수 있고, 구체적인 예로서는,페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안스릴기, 9-안스릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 9-페난트릴기, 1-피레닐기, 5-나프타세닐기, 1-인데닐기, 2-아즈레닐기, 1-아세나프틸기, 2-플루오레닐기, 9-플루오레닐기, 3-페리레닐기, o-트릴기, m-트릴기, p-트릴기, 2,3-크시릴기, 2,5-크시릴기, 메시틸기, p-쿠메닐기, p-도데실페닐기, p-시클로헥실페닐기, 4-비페닐기, o-플루오로페닐기, m-클로로페닐기, p-브로모페닐기, p-히드록시페닐기, m-카르복시페닐기, o-메르캅토페닐기, p-시아노페닐기, m-니트로페닐기, m-아지드페닐기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 아릴옥시기로서는, 탄소수 4~18의 단환 또는 축합 다환 아릴옥시기를 들 수 있으며, 구체적인 예로서는, 페녹시기, 1-나프틸옥시기, 2-나프틸옥시기, 9-안스릴옥시기, 9-페난트릴옥시기, 1-피레닐옥시기, 5-나프타세닐옥시기, 1-인데닐옥시기, 2-아즈레닐옥시기, 1-아세나프틸옥시기, 9-플루오레닐옥시기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 복소환기로서는, 질소 원자, 산소 원자, 유황 원자, 인 원자를 포함한, 탄소 원자 수 4~24의 방향족 또는 지방족의 복소환기를 들 수 있으며, 2-티에닐기, 2-벤조티에닐기, 나프토[2, 3-b]티에닐기, 3-티안트레닐기, 2-티안스레닐기, 2-프릴기, 2-벤조프릴기, 피라닐기, 이소벤조프라닐기, 크로메닐기, 키산테닐기, 페녹사티이닐기, 2H-피로릴기, 피로릴기, 이미다조릴기, 피라조릴기, 피리딜기, 피라디닐기, 피리미디닐기, 피리다디닐기, 인드리디닐기, 이소인드릴기, 3H-인드릴기, 2-인드릴기, 3-인드릴기, 1H-인다조릴기, 프리닐기, 4H-키놀리디닐기, 이소키노릴기, 키노릴기, 프타라디닐기, 나프티리디닐기, 키녹사니릴기, 키나조리닐기, 신노리닐기, 프테리디닐기, 4aH-카르바조릴기, 2-카르바조릴기, 3-카르바조릴기, β-카르보리닐기, 페난트리디닐기, 2-아크리디닐기, 페리미디닐기, 페난트로리닐기, 페나디닐기, 페나루사디닐기, 이소티아조릴기, 페노티아디닐기, 이속사조릴기, 플라자닐기, 3-페닉사디닐기, 이소크로마닐기, 크로마닐기, 피롤리디닐기, 피롤리닐기, 이미다졸리디닐기, 이미다졸리닐기, 피라졸리디닐기, 피라졸리닐기, 피페리딜기, 피페라디닐기, 인드리닐기, 이소인드리닐기, 키누클리디닐기, 모르폴리닐기, 티옥산트릴기, 4-키놀리닐기, 4-이소키노릴기, 3-페노티아디닐기, 2-페녹사티이닐기, 3-쿠말리닐기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 복소환옥시기로서는, 질소 원자, 산소 원자, 유황 원자, 인 원자를 포함하는, 탄소수 4~18의 단환상 또는 축합 다환상복소환옥시기를 들 수 있으며, 구체적인 예로서는, 2-플라닐옥시기, 2-티에닐옥시기, 2-인드릴옥시기, 3-인드릴옥시기, 2-벤조프릴옥시기, 2-벤조티에닐옥시기, 2-카르바조릴옥시기, 3-카르바조릴옥시기, 4-카르바조릴옥시기, 9-아크리디닐옥시기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기로서는, 탄소수 1 내지 18의 직쇄상, 분기쇄상, 단환상 또는 축합 다환상 알킬티오기를 들 수 있으며, 구체적인 예로서는, 메틸티오기, 에틸티오기, 프로필티오기, 부틸티오기, 펜틸티오기, 헥실티오기, 옥틸티오기, 데실티오기, 도데실티오기, 옥타데실티오기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기로서는, 탄소수 6~18의 단환상 또는 축합 다환상 아릴 티오기를 들 수 있으며, 구체적인 예로서는, 페닐 티오기, 1-나프틸티오기, 2-나프틸티오기, 9-안스릴티오기, 9-페난트릴티오기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R1에 있어서의 치환기 또는 미치환의 알킬술피닐기로서는, 탄소수 1~20의 알킬술피닐기가 바람직하고, 구체적인 예로서는, 메틸술피닐기, 에틸술피닐기, 프로필술피닐기, 이소프로필술피닐기, 부틸술피닐기, 헥실술피닐기, 시클로헥실술피닐기, 옥틸술피닐기, 2-에틸헥실술피닐기, 데카닐술피닐기, 도데카닐술피닐기, 옥타데카닐술피닐기, 시아노메틸술피닐기, 메틸옥시메틸술피닐기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기로서는, 탄소수 6~30의 아릴술피닐기가 바람직하고, 구체적인 예로서는,페닐술피닐기, 1-나프틸술피닐기, 2-나프틸술피닐기, 2-클로로페닐술피닐기, 2-메틸페닐술피닐기, 2-메틸옥시페닐술피닐기, 2-부틸옥시페닐술피닐기, 3-클로로페닐술피닐기, 3-트리플루오로메틸페닐술피닐기, 3-시아노페닐술피닐기, 3-니트로페닐술피닐기, 4-플루오로페닐술피닐기, 4-시아노페닐술피닐기, 4-메틸옥시페닐술피닐기, 4-메틸술파닐페닐술피닐기, 4-페닐술파닐페닐술피닐기, 4-디메틸아미노페닐술피닐기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기로서는, 탄소수 1~20의 알킬술포닐기가 바람직하고, 구체적인 예로서는, 메틸술포닐기, 에틸술포닐기, 프로필술포닐기, 이소프로필술포닐기, 부틸술포닐기, 헥실술포닐기, 시클로헥실술포닐기, 옥틸술포닐기, 2-에틸헥실술포닐기, 데카닐술포닐기, 도데카닐술포닐기, 옥타데카닐술포닐기, 시아노메틸술포닐기, 메틸옥시메틸술포닐기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기로서는, 탄소수 6~30의 아릴술포닐기가 바람직하고, 구체적인 예로서는,페닐술포닐기, 1-나프틸술포닐기, 2-나프틸술포닐기, 2-클로로페닐술포닐기, 2-메틸페닐술포닐기, 2-메틸옥시페닐술포닐기, 2-부틸옥시페닐술포닐기, 3-클로로페닐술포닐기, 3-트리플루오로메틸페닐술포닐기, 3-시아노페닐술포닐기, 3-니트로페닐술포닐기, 4-플루오로페닐술포닐기, 4-시아노페닐술포닐기, 4-메틸옥시페닐술포닐기, 4-메틸술파닐페닐술포닐기, 4-페닐술파닐페닐술포닐기, 4-디메틸아미노페닐술포닐기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 아실기로서는, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 18의 직쇄상, 분기쇄상, 단환상 또는 축합 다환상의 지방족이 결합한 카르보닐기, 탄소수 2 내지 20의 알킬옥시기가 치환한 카르보닐기, 탄소수 6 내지 18의 단환상 또는 축합 다환상 아릴기가 결합한 카르보닐기, 탄소수 6 내지 18의 단환상 또는 축합 다환상의 아릴옥시기가 치환한 카르보닐기, 질소 원자, 산소 원자, 유황 원자, 인 원자를 포함한, 탄소수 4~18의 단환 또는 축합 다환상의 복소환기가 결합한 카르보닐기를 들 수 있으며, 구체적인 예로서는, 포르밀기, 아세틸기, 프로피오닐기, 부티릴기, 이소부티릴기, 발레릴기, 이소발레릴기, 피바로일기, 라우로일기, 미리스토일기, 팔미토일기, 스테아로일기, 시클로펜틸카르보닐기, 시클로헥실카르보닐기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 크로토노일기, 이소크로토노일기, 올레오일기, 신나모일기, 벤조일기, 메틸옥시카르보닐기, 에틸옥시카르보닐기, 프로필옥시카르보닐기, 부틸옥시카르보닐기, 헥실옥시카르보닐기, 옥틸옥시카르보닐기, 데실옥시카르보닐기, 옥타데실옥시카르보닐기, 트리플루오로메틸옥시카르보닐기, 벤조일기, 톨루오일기, 1-나프토일기, 2-나프토일기, 9-안스릴카르보닐기, 페닐옥시카르보닐기, 4-메틸페닐옥시카르보닐기, 3-니트로페닐옥시카르보닐기, 4-디메틸아미노페닐옥시카르보닐기, 2-메틸술파닐페닐옥시카르보닐기, 1-나프토일옥시카르보닐기, 2-나프토일옥시카르보닐기, 9-안스릴옥시카르보닐기, 3-프로일기, 2-테노일기, 니코티노일기, 이소니코티노일기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 아실옥시기로서는, 탄소수 2~20의 아실옥시기를 들 수 있으며, 구체적인 예로서는, 아세틸옥시기, 프로파노일옥시기, 브타노일옥시기, 펜타노일옥시기, 트리플루오로메틸카르보닐옥시기, 벤조일옥시기, 1-나프틸카르보닐옥시기, 2-나프틸카르보닐옥시기 등을 들 수 있다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 아미노기로서는, 아미노기, 알킬아미노기, 디알킬아미노기, 아릴아미노기, 디아릴아미노기, 알킬아릴아미노기, 벤질아미노기, 디벤질아미노기 등을 들 수 있다.
여기서, 알킬 아미노기로서는, 메틸아미노기, 에틸아미노기, 프로필아미노기, 부틸아미노기, 펜틸아미노기, 헥실아미노기, 헵틸아미노기, 옥틸아미노기, 노닐아미노기, 데실아미노기, 도데실아미노기, 옥타데실아미노기, 이소프로필아미노기, 이소부틸아미노기, 이소펜틸아미노기, sec-부틸아미노기, tert-부틸아미노기, sec-펜틸아미노기, tert-펜틸아미노기, tert-옥틸아미노기, 네오펜틸아미노기, 시클로프로필아미노기, 시클로부틸아미노기, 시클로펜틸아미노기, 시클로헥실아미노기, 시클로헵틸아미노기, 시클로옥틸아미노기, 시클로도데실아미노기, 1-아다만타미노기, 2-아다만타미노기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
디알킬아미노기로서는, 디메틸 아미노기, 디에틸 아미노기, 디프로필 아미노기, 디부틸아미노기, 디펜틸아미노기, 디헥실아미노기, 디헵틸아미노기, 디옥틸 아미노기, 디노닐아미노기, 디데실아미노기, 디도데실아미노기, 디옥타데실아미노기, 디이소프로필 아미노기, 디이소부틸아미노기, 디이소펜틸아미노기, 메틸에틸 아미노기, 메틸프로필 아미노기, 메틸부틸 아미노기, 메틸이소부틸 아미노기, 시클로프로필 아미노기, 피롤리디노기, 피페리디노기, 피페라디노기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
아릴 아미노기로서는, 아닐리노기, 1-나프틸아미노기, 2-나프틸아미노기, o-톨루이디노기, m-톨루이디노기, p-톨루이디노기, 2-비페닐아미노기, 3-비페닐아미노기, 4-비페닐아미노기, 1-플루오렌아미노기, 2-플루오렌아미노기, 2-티아졸아미노기, p-터페닐아미노기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
디아릴아미노기로서는, 디페닐 아미노기, 디트릴아미노기, N-페닐-1-나프틸아미노기, N-페닐-2-나프틸아미노기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
알킬아릴 아미노기로서는, N-메틸 아닐리노기, N-메틸-2-피리디노기, N-에틸 아닐리노기, N-프로필 아닐리노기, N-부틸 아닐리노기, N-이소프로필, N-펜틸 아닐리노기, N-에틸 아닐리노기, N-메틸-1-나프틸아미노기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 포스피노일기로서는, 탄소수 2 내지 50의 포스피노일기를 들 수 있으며, 구체적인 예로서는, 디메틸포스피노일기, 디에틸포스피노일기, 디프로필포스피노일기, 디페닐포스피노일기, 디메톡시포스피노일기, 디에톡시포스피노일기, 디벤조일포스피노일기, 비스(2,4,6-트리메틸페닐)포스피노일기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 카르바모일기로서는, 탄소수 1 내지 30의 카르바모일기를 들 수 있으며, 구체적인 예로서는, N-메틸카르바모일기, N-에틸카르바모일기, N-프로필카르바모일기, N-부틸카르바모일기, N-헥실카르바모일기, N-시클로헥실카르바모일기, N-옥틸카르바모일기, N-데실카르바모일기, N-옥타데실카르바모일기, N-페닐카르바모일기, N-2-메틸페닐카르바모일기, N-2-클로로페닐카르바모일기, N-2-이소프로폭시페닐카르바모일기, N-2-(2-에틸헥실)페닐카르바모일기, N-3-클로로페닐카르바모일기, N-3-니트로페닐카르바모일기, N-3-시아노페닐카르바모일기, N-4-메톡시페닐카르바모일기, N-4-시아노페닐카르바모일기, N-4-메틸술파닐페닐카르바모일기, N-4-페닐술파닐페닐카르바모일기, N-메틸-N-페닐카르바모일기, N,N-디메틸카르바모일기, N,N-디부틸카르바모일기, N,N-디페닐카르바모일기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 술파모일기로서는, 탄소수 0 내지 30의 술파모일기를 들 수 있으며, 구체적인 예로서는, 술파모일기, N-알킬술파모일기, N-아릴술파모일기, N,N-디알킬술파모일기, N,N-디아릴술파모일기, N-알킬-N-아릴술파모일기 등을 들 수 있다.
보다 구체적으로는, N-메틸술파모일기, N-에틸술파모일기, N-프로필술파모일기, N-부틸술파모일기, N-헥실술파모일기, N-시클로헥실술파모일기, N-옥틸술파모일기, N-2-에틸헥실술파모일기, N-데실술파모일기, N-옥타데실술파모일기, N-페닐술파모일기, N-2-메틸페닐술파모일기, N-2-클로로페닐술파모일기, N-2-메톡시페닐술파모일기, N-2-이소프로폭시페닐술파모일기, N-3-클로로페닐술파모일기, N-3-니트로페닐술파모일기, N-3-시아노페닐술파모일기, N-4-메톡시페닐술파모일기, N-4-시아노페닐술파모일기, N-4-디메틸아미노페닐술파모일기, N-4-메틸술파닐페닐술파모일기, N-4-페닐술파닐페닐술파모일기, N-메틸-N-페닐술파모일기, N,N-디메틸술파모일기, N,N-디부틸술파모일기, N,N-디페닐술파모일기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
R2는, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 치환 또는 미치환의 아실옥시기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기이다.
R2에 있어서의 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 치환 또는 미치환의 아실옥시기, 및, 치환 또는 미치환의 아미노기로서는, 전술의 R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 치환 또는 미치환의 아실옥시기, 및, 치환 또는 미치환의 아미노기와 동일한 의미이다.
R3~R5는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기이다.
R3~R5에 있어서의 할로겐 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다.
R3~R5에 있어서의 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 및, 치환 또는 미치환의 아미노기는, 전술의 R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 및, 치환 또는 미치환의 아미노기와 동일한 의미이다.
R6~R9는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 할로알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 또는 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 치환 또는 미치환의 아미노기, 또는 아래와 같이 일반식 (2)로 표시되는 치환기이다.
일반식 (2)
Figure 112011017998897-pat00008
(식 (2) 중, R1' 및 R2'는, R1 및 R2와 동일한 의미이다.)
R6~R9에 있어서의 할로겐 원자는, R3~R5에 있어서의 할로겐 원자와 동일한 의미이다.
R6~R9에 있어서의 할로알킬기로서는, 모든 수소 원자가 상술한 할로겐 원자로 치환된, 탄소수 1~15의 알킬기를 들 수 있으며, 구체적인 예로서는, 트리플루오로메틸기, 트리클로로메틸기, 트리브로모메틸기, 트리요오드메틸기, 펜타플루오로에틸기, 펜타클로로에틸기, 펜타브로모에틸기, 펜타요오드에틸기, 트리플루오로디브로모에틸기, 트리브로모디요오드에틸기, 헵타플루오로프로필기, 헵타클로로프로필기, 헵타브로모프로필기, 노나플루오로부틸기, 노나클로로부틸기, 노나브로모부틸기, 운데카플루오로펜틸기, 운데카클로로펜틸기, 운데카브로모펜틸기, 트리데카플루오로헥실기, 트리데카클로로헥실기, 펜타데카플루오로헵틸기, 헵타데카플루오로옥틸기, 노나데카플루오로노닐기, 헨이코사플루오로데실기, 트리코사플루오로운데실기, 펜타코사플루오로도데실기 등을 들 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
상기 할로알킬기로서 보다 바람직하게는, 합성 면이나 착색 조성물로서의 특성 면으로부터, 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기가 바람직하다.
R6~R9에 있어서의 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 및, 치환 또는 미치환의 아미노기는, 전술의 R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 및, 치환 또는 미치환의 아미노기와 동일한 의미이다.
R10~R14는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 할로알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 또는 치환 또는 미치환의 아실기이지만, R10~R14의 모든 것이 동시에 수소 원자로 되는 것은 아니다.
R10~R14에 있어서의 할로알킬기는, 전술의 R6~R9에 있어서의 할로알킬기와 동일한 의미이며, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기 및 치환 또는 미치환의 아실기는, 전술의 R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기 및 치환 또는 미치환의 아실기와 동일한 의미이다.
R10~R14에 있어서의 치환기는, 합성 면이나 착색 조성물로서의 특성 면으로부터, 니트로기 또는 치환 또는 미치환의 아실기인 경우가 바람직하고, 니트로기 또는 아래와 같이 일반식 (3)인 경우가 한층 더 바람직하다.
일반식 (3)
Figure 112011017998897-pat00009
(식 (3) 중, R15~R19는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 할로알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기이다.)
R15~R19에 있어서의 할로알킬기는, 전술의 R6~R9에 있어서의 할로알킬기와 동일한 의미이며, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 및, 치환 또는 미치환의 아미노기는, R1에 있어서의 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기 및 치환 또는 미치환의 아미노기와 동일한 의미이다.
여기서, R10~R14에 있어서의 니트로기, 또는 식 (3)로 표시되는 치환기의 치환 위치는, 합성 면이나 착색 조성물로서의 특성 면으로부터, R12에 치환하고 있는 경우가 보다 바람직하다.
전술한 R1~R19에 있어서의 치환기의 수소 원자는 나아가 다른 치환기로 치환되고 있어도 좋다.
그러한 치환기로서는, 예를 들면, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐기, 메톡시기, 에톡시기, tert-부톡시기 등의 알콕시기, 페녹시기, p-트릴옥시기 등의 아릴옥시기, 메톡시카르보닐기, 부톡시카르보닐기, 페녹시카르보닐기 등의 알콕시카르보닐기, 아세톡시기, 프로피오닐옥시기, 벤조일옥시기 등의 아실옥시기, 아세틸기, 벤조일기, 이소부티릴기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 메톡사릴기 등의 아실기, 메틸술파닐기, tert-부틸술파닐기 등의 알킬술파닐기, 페닐술파닐기, p-트릴술파닐기 등의 아릴술파닐기, 메틸아미노기, 시클로헥실아미노기 등의 알킬아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 모르폴리노기, 피페리디노기 등의 디알킬아미노기, 페닐아미노기, p-트릴아미노기 등의 아릴아미노기, 메틸기, 에틸기, tert-부틸기, 도데실기 등의 알킬기, 페닐기, p-트릴기, 크시릴기, 쿠메닐기, 나프틸기, 안스릴기, 페난트릴기 등의 아릴기, 프릴기, 티에닐기 등의 복소환기 등 이외에, 히드록시기, 카르복시기, 포르밀기, 메르캅토기, 술포기, 메실기, p-톨루엔술포닐기, 아미노기, 니트로기, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 트리클로로메틸기, 트리메틸실릴기, 포스피니코기, 포스포노기, 트리메틸암모니우밀기, 디메틸술포니우밀기, 트리페닐페나실포스포니우밀기 등을 들 수 있다.
본 발명의 감광성 착색 조성물에 함유되는 일반식 (1)로 표시되는 광중합 개시제(A)는, 옥심 에스테르계 광중합 개시제 중에서도, N-페닐카르바졸 골격의 페닐기상에 전자 흡인성 치환기가 치환하고 있는 것이 특징이다. 옥심 에스테르계 광중합 개시제는, 자외선을 흡수함으로써 옥심 에스테르 부분이 분해하여 이미닐라디칼과 알킬옥시라디칼을 생성하고, 더욱 분해하여 생성한 활성종의 라디칼이 반응을 일으키는 것으로 생각되고 있으나, 본 발명의 감광성 착색 조성물에 함유되는 광중합 개시제(A)는, 일반식 (1)로 표시되는 구조를 가지는 것으로, 자외선 조사에 의한 분해 효율이 매우 높고, 적은 노광량으로 패턴을 형성시킬 수 있다.
본 발명의 일반식 (1)로 표시되는 광중합 개시제(A)가 종래의 개시제보다도 고감도로 기능할 수 있는 이유로는, 다음의 3가지 이유가 가능한 것으로서 생각되지만, 자세한 것은 분명하지 않다.
첫 번째의 이유로는, 본 발명의 일반식 (1)로 표시되는 광중합 개시제(A)는 일반식 (1)로 표시되는 구조가 양호한 자외선 흡수 성능을 가지는 것으로서, 주어진 에너지선에 의한 에너지를 지극히 양호하게 흡수할 수 있는 것이다. 나아가, 얻어진 에너지가 옥심에스테르 부위의 분해에 효율적으로 사용됨으로써, 에너지선 조사에 의한 분해가 빠르고, 순식간에 다량의 라디칼을 생성하는 것이 가능하게 되는 것으로 생각된다.
두 번째의 이유로서는, 본 발명의 일반식 (1)로 표시되는 광중합 개시제(A)는, 자외선을 흡수하여 발생한 이미닐라디칼로부터 활성종의 라디칼로의 분해가, 일반식 (1)로 표시되는 구조에 유래하여, 매우 빠른 것으로 생각된다.
생성하는 이미닐라디칼이 준 안정이면 분해는 늦어지고, 활성인 라디칼의 생성량은 적게 되지만, 이것은 자외선 흡수 부분의 화학 구조에 의해 크게 영향을 받는다. 본 발명의 일반식 (1)로 표시되는 광중합 개시제(A)는, 일반식 (1)로 나타나는 구조를 가짐으로써, 광조사에 의한 분해에 의해 생긴 이미닐라디칼의 분해가 매우 빠르고, 다량의 라디칼을 생성하는 결과를 가져온다고 생각된다.
또, 본 발명의 일반식 (1)로 표시되는 광중합 개시제(A)는, 상술한 것처럼, 이미닐라디칼의 분해가 매우 빠르기 때문에 재결합이 억제되는 것으로 생각된다. 재결합이 많은 경우, 분해에 의해 생긴 활성종이 감소해 버리기 때문에, 라디칼 중합 개시제로서의 기능은 저하한다.
세 번째의 이유로서는, 상술한, 양호한 자외선 흡수 성능으로서 기능할 수 있는 전자 흡인성 치환기가 치환한 카르바졸의 효과와 케토형 옥심 에스테르의 효과와의 상승효과를 들 수 있다.
다음에, 일반식 (11)로 표시되는 광중합 개시제(A)에 대해 설명한다.
일반식 (11)
Figure 112011017998897-pat00010

일반식 (11) 중, R51는, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 치환 또는 미치환의 아실옥시기, 치환 또는 미치환의 아미노기, 치환 또는 미치환의 포스피노일기, 치환 또는 미치환의 카르바모일기, 또는 치환 또는 미치환의 술파모일기를 나타낸다.
그 중에서도 알킬기인 것이 합성 면이나 착색 조성물로서의 특성 면으로부터 바람직하다.
R52는, 시클로알킬기로 치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 나타낸다.
시클로알킬기로서는, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로옥타데실기라고 하는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기를 들 수 있다.
그 중에서도 R52가 시클로펜틸기로 치환된 알킬기인 것이, 광중합 개시제의 합성 면이나 안정성의 면에 있어서 유리하다.
R53~R55는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기를 나타낸다.
그 중에서도 수소 원자인 것이 합성 면이나 착색 조성물로서의 특성 면으로부터 바람직하다.
R56~R58은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 할로알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 또는 치환 또는 미치환의 아실기를 나타낸다.
그 중에서도 수소 원자인 것이 합성 면이나 착색 조성물로서의 특성 면으로부터 바람직하다.
R59~R63은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 할로알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기를 나타낸다.
그 중에서도 수소 원자 또는 알킬기인 것이 합성 면이나 착색 조성물로서의 특성 면으로부터 바람직하다.
R64는, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기를 나타낸다.
그 중에서도 알킬기인 것이 합성 면이나 착색 조성물로서의 특성 면으로부터 바람직하다.
전술한 R51~R64에 있어서의 치환기의 수소 원자는 한층 더 다른 치환기로 치환되고 있어도 좋다.
그러한 치환기로서는, 예를 들면 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐기, 메톡시기, 에톡시기, tert-부톡시기 등의 알콕시기, 페녹시기, p-트릴옥시기 등의 아릴옥시기, 메톡시카르보닐기, 부톡시카르보닐기, 페녹시카르보닐기 등의 알콕시카르보닐기, 아세톡시기, 프로피오닐옥시기, 벤조일옥시기 등의 아실옥시기, 아세틸기, 벤조일기, 이소부티릴기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 메톡사릴기 등의 아실기, 메틸술파닐기, tert-부틸술파닐기 등의 알킬술파닐기, 페닐술파닐기, p-트리르술파닐기 등의 아릴술파닐기, 메틸 아미노기, 시클로헥실 아미노기 등의 알킬 아미노기, 디메틸 아미노기, 디에틸 아미노기, 모르폴리노기, 피페리디노기 등의 디알킬아미노기, 페닐 아미노기, p-트릴 아미노기 등의 아릴 아미노기,메틸기,에틸기, tert-부틸기, 도데실기 등의 알킬기,페닐기, p-트릴기, 크시릴기, 쿠메닐기, 나프틸기, 안스릴기, 페난트릴기 등의 아릴기, 프릴기, 티에닐기 등의 복소환기 등 기타, 히드록시기, 카르복시기, 포르밀기, 메르캅토기, 술포기, 메실기, p-톨루엔술포닐기, 아미노기, 니트로기, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 트리클로로메틸기, 트리메틸 시릴기, 포스피니코기, 포스포노기, 트리메틸암모니우밀기, 디메틸술포니우밀기, 트리페닐페나실포스포니우밀기 등을 들 수 있다.
가장 바람직한 일반식 (11)로 표시되는 광중합 개시제(A)의 구조로서 하기 식 (12)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
식 (12)
Figure 112011017998897-pat00011

본 발명의 감광성 착색 조성물에 함유되는 일반식 (11)로 표시되는 광중합 개시제(A)는, 옥심 에스테르계 광중합 개시제이다. 옥심 에스테르계 광중합 개시제는, 자외선을 흡수함으로써 옥심 에스테르 부분이 분해하여 이미닐라디칼과 알킬옥시라디칼을 생성하고, 한층 더 분해하여 생성한 활성종의 라디칼이 반응을 일으킨다고 생각되고 있으나, 본 발명의 감광성 착색 조성물에 함유되는 일반식 (11)로 표시되는 광중합 개시제(A)는, 일반식 (11)로 표시되는 구조를 가짐으로써, 자외선 조사에 의한 분해 효율이 매우 높고, 적은 노광량으로 패턴을 형성시킬 수 있다.
본 발명의 일반식 (11)로 표시되는 광중합 개시제(A)가 종래의 개시제보다도 고감도에 기능할 수 있는 이유로는, 다음의 2개의 이유가 가능성으로서 생각되지만, 자세한 것은 분명하지 않다.
첫 번째의 이유로는, 본 발명의 일반식 (11)로 표시되는 광중합 개시제(A)는, 일반식 (11)로 표시되는 구조가 양호한 자외선 흡수 성능을 가짐으로써, 주어진 에너지선에 의한 에너지를 지극히 양호하게 흡수할 수 있다는 것이다. 나아가, 얻어진 에너지가 옥심 에스테르 부위의 분해에 효율적으로 사용됨으로써, 에너지선 조사에 의한 분해가 빠르고, 순식간에 다량의 라디칼을 생성하는 것이 가능하게 되는 것으로 생각된다.
두 번째의 이유로서는, 본 발명의 일반식 (11)로 표시되는 광중합 개시제(A)는, 자외선을 흡수하여 발생한 이미닐라디칼로부터 활성종의 라디칼에의 분해가, 일반식 (11)로 표시되는 구조에 유래하여, 매우 빠르다고 생각된다. 생성하는 이미닐라디칼이 준(準) 안정이면 분해는 늦어지고, 활성인 라디칼의 생성량은 적게 되지만, 이것은 자외선 흡수 부분의 화학 구조에 의해 크게 영향을 받는다. 본 발명의 광중합 개시제(A)는, 일반식 (11)에 나타내는 구조를 취함으로써, 광조사에 의한 분해에 의해 생긴 이미닐라디칼의 분해가 매우 빠르고, 다량의 라디칼을 생성하는 결과를 가져오고 있다고 생각된다.
또, 본 발명의 일반식 (11)로 표시되는 광중합 개시제(A)는, 상술한 것처럼, 이미닐라디칼의 분해가 매우 빠르기 때문에 재결합이 억제되는 것으로 생각된다. 재결합이 많은 경우, 분해에 의해 생긴 활성종이 감소해 버리기 때문에, 라디칼 중합 개시제로서의 기능은 저하한다.
상기 일반식 (1) 또는 (11)로 표시되는 화합물을 포함하는 광중합 개시제(A)는, 감도와 패터닝성을 고려하여, 감광성 착색 조성물 중의 안료(D) 100중량부에 대하여, 1~200중량부, 바람직하게는 1~150중량부의 양으로 이용할 수 있다.
<그 외의 광중합 개시제(Y)>
본 발명의 감광성 착색 조성물에는, 상기 식 (1) 또는 (11)로 표시되는 화합물과 함께, 다른 광중합 개시제(Y)를 병용하는 것이, 더욱 양호한 약품 내성을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
다른 광중합 개시제(Y)로서는, 4-페녹시디클로로아세트페논, 4-t-부틸디클로로아세트페논, 디에톡시아세트페논, p-디메틸아미노아세트페논, 1-(4-이소프로필 페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온, 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-브타논 등의 아세트페논계 화합물, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤질디메틸케탈 등의 벤조인계 화합물, 벤조페논, 벤조일 안식향산, 벤조일 안식향산메틸, 4-페닐벤조페논, 히드록시벤조페논, 아크릴화벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐설파이드, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 등의 벤조페논계 화합물, 티옥산톤, 2-클로르티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 이소프로필티옥산톤, 2,4-디이소프로필티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤등의 티옥산톤계 화합물, 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시 페닐)-4, 6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-트릴)-4, 6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-피페로닐 4, 6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(피페로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진 등의 트리아진계 화합물, 1,2-옥탄디온, 1-[4-(페닐티오)페닐-, 2-(O-벤조일옥심)], O-(아세틸)-N-(1-페닐-2-옥소-2-(4'-메톡시-나프틸)에틸리덴)히드록실아민 등의 옥심에스테르계 화합물, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드 등의 포스핀계 화합물, 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,5,4',5,'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(o-메톡시페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(p-메틸페닐)비이미다졸 등의 이미다졸계 화합물, 9,10-페난스렌퀴논, 캠퍼퀴논, 에틸안트라퀴논 등의 퀴논계 화합물, 보레이트계 화합물, 카르바졸계 화합물, 티타노센계 화합물 등이 사용된다.
그 중에서도, 아세트페논계 화합물, 포스핀계 화합물, 및 이미다졸계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1 종류 이상의 광중합 개시제(Y)를 포함하는 것이 보다 바람직하다.
이러한 광중합 개시제는 1종 또는 필요에 따라서 임의의 비율 비율로 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다. 다른 광중합 개시제(Y)는, 감광성 착색 조성물 중의 안료(D) 100중량부에 대해서, 1~200중량부, 바람직하게는 1~150중량부의 양으로 이용할 수 있다.
또, 광중합 개시제(A) 100중량부에 대해서, 1~1000중량부의 양으로 이용할 수 있다. 보다 양호한 약품 내성을 얻기 위해서는 광중합 개시제(A) 100중량부에 대해서, 5~600중량부의 양이 바람직하다.
<증감제(E)>
추가로 본 발명의 감광성 착색 조성물에는, 증감제(E)를 함유시킬 수 있다. 증감제(E)의 함유량은, 감광성 착색 조성물중의 광중합개시제(A) 100 중량부에 대해서, 1~100중량부의 양으로 이용할 수 있다.
증감제(E)로서는, 칼콘(chalcone) 유도체 혹은 디벤잘아세톤 등으로 대표되는 불포화 케톤류, 벤질 혹은 캠퍼-퀴논등으로 대표되는 1,2-디케톤 유도체, 벤조인 유도체, 플루오렌(fluorene) 유도체, 나프토퀴논 유도체, 안트라퀴논 유도체, 크산텐(xanthene) 유도체, 티오크산텐 유도체, 크산톤(xanthones) 유도체, 티오크산톤 유도체, 쿠마린 유도체, 케토쿠마린 유도체, 시아닌 유도체, 메로시아닌(merocyanine) 유도체, 옥소놀 유도체등의 폴리메틴 색소, 아크리딘(acridine) 유도체, 아진 유도체, 티아진(thiazines) 유도체, 옥사진 유도체, 인돌린 유도체, 아줄렌(azulene) 유도체, 아줄레늄 유도체, 스쿠아릴륨 유도체, 포르피린 유도체, 테트라페닐포르피린 유도체, 트리아릴메탄 유도체, 테트라벤조포르피린 유도체, 테트라피라지노포르피라진 유도체, 프탈로시아닌 유도체, 테트라아자포르피라진 유도체, 테트라퀴녹살리노포르피라진 유도체, 나프탈로시아닌 유도체, 서브프탈로시아닌 유도체, 피리리움(pyrylium) 유도체, 티오피리리움 유도체, 테트라피린(tetraphylline) 유도체, 아눌렌(annulene)유도체, 스피로피란 유도체, 스피로옥사진 유도체, 티오스피로피란 유도체, 금속 아렌(arene) 착체, 유기 루테늄 착체, 미히라 케톤 유도체 등을 들 수 있다.
보다 더 구체적인 예에는, 오카와라 마코토 등 편, 「색소 핸드북」(1986년, 고단샤), 오카와라 마코토 등 편, 「기능성 색소의 화학」(1981년, 시엠시), 이케모리추자부로 등 편, 「특수기능 재료」(1986년, 시엠시)에 기재된 증감제를 들 수 있지만 이것들로 한정되는 것은 아니다. 또한, 그 이외의 자외영역 내지 근적외 영역에 걸친 빛에 대해서 흡수를 나타내는 증감제를 함유 시킬 수도 있다.
상기 증감제(E) 중에서, 일반식(1) 및(11)으로 나타내지는 화합물을 특히 매우 적합하게 증감 할 수 있는 증감제로서는, 티오크산톤 유도체, 미히라 케톤 유도체, 카르바졸 유도체를 들 수 있다. 보다 더 구체적으로는, 2, 4-디에틸티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 4-이소프로필티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤, 4,4'-비스(디메틸아미노) 벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(에틸메틸아미노)벤조페논, N-에틸카르바졸, 3-벤조일-N-에틸카르바졸, 3, 6-디벤조일-N-에틸카르바졸 등이 이용된다.
증감제(E)는, 임의의 비율 비율로 2종 이상의 증감제를 포함하고 있어도 상관없다.
<수지(B)>
본 발명의 감광성 착색 조성물에 함유되는 수지(B)는, 가시광 영역의 400~700 nm의 전파장 영역에 있어서 투과율이 바람직하게는 80%이상, 보다 바람직하게는 95%이상인 수지이다. 수지(B)에는, 열가소성 수지, 열경화특성 수지, 및 감광성 수지가 포함되며, 이들을 단독으로, 또는 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다.
열가소성 수지로서는, 예를 들면, 부티랄(butyral) 수지, 스티렌-말레산 공중합체, 염소화 폴리에틸렌, 염소화 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화 비닐-아세트산 비닐 공중합체, 폴리 아세트산 비닐, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 알키드 수지, 폴리스티렌, 폴리아미드 수지, 고무계 수지, 고리화고무계 수지, 셀룰로오스류, 폴리에틸렌, 폴리부타디엔, 폴리이미드수지 등을 들 수 있다.
또한, 열경화특성 수지로서는, 예를 들면, 에폭시수지, 벤조구아나민 수지, 로진 변성 말레산 수지, 로진 변성 후말산수지, 멜라민수지, 요소수지, 페놀수지 등을 들 수 있다.
감광성 수지로서는, 수산기, 카르복실기, 아미노기등의 반응성의 치환기를 가지는 선형고분자에 이소시아네이트기, 알데히드기, 에폭시기등의 반응성 치환기를 가지는 (메타)아크릴 화합물이나 신남산(cinnamic acid)을 반응시켜, (메타)아크릴로일 기, 스티릴(Styryl)기 등의 광가교성기를 상기 선형고분자에 도입한 수지가 이용된다. 또한, 스티렌-무수말레산 공중합물 혹은 α-올레핀-무수 말레산 공중합물등의 산무수물을 포함하는 선형고분자를 히드록시알킬(메타)아크릴레이트등의 수산기를 가지는 (메타)아크릴화합물에 의해 하프-에스테르화한 것도 이용된다.
수지(B)는, 감광성 착색 조성물중의 안료(D) 100중량부에 대해서, 20~400중량부, 바람직하게는 50~250중량부의 양으로 이용할 수 있다.
<광중합성 화합물(C)>
본 발명의 감광성 착색 조성물에 함유되는 광중합성 화합물(C)은, 광중합성 모노머 또는 올리고머이며, 예를 들면, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시 에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시 프로필(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, β-카르복시 에틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A디글리시딜에테르디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리시클로데카닐(메타)아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트, 메틸올화 멜라민의 (메타)아크릴산에스테르, 에폭시(메타)아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트등의 각종 아크릴산에스테르 및 메타크릴산에스테르, (메타)아크릴산, 스티렌, 아세트산비닐, 히드록시에틸비닐에테르, 에틸렌글리콜디비닐에테르, 펜타에리트리톨트리비닐에테르, (메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸(메타) 아크릴아미드, N-비닐포름아미드, 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2 종류 이상 혼합하여 이용할 수 있다.
광중합성 화합물(C)은, 감광성 착색 조성물중의 안료(D) 100중량부에 대해서, 10~300중량부, 바람직하게는 10~200중량부의 양으로 이용할 수 있다.
감광성 착색 조성물에 있어서, 광중합개시제(A)의 중량〔Ia〕및 광중합성 화합물(C)의 중량〔M〕과의 비율〔Ia/M〕은 0.03~1.00인 것이 바람직하고, 0.04~0.95인 것이 보다 바람직하다.
추가로 감광성 착색 조성물이 증감제(E) 혹은 그 외의 광중합개시제(Y)를 함유하는 경우에는, 광중합개시제(A), 증감제(E) 및 그 외의 광중합개시제(Y)의 합계 중량(Ib) 및 광중합성 화합물(C)의 중량〔M〕과의 비율〔Ib/M〕은 0.04~1.50인 것이 바람직하고, 0.05~1.45인 것이 보다 바람직하다.
〔Ia/M〕가 0.03이상,〔Ib/M〕가 0.04이상인 것이 감도(感度)가 높고 양호하다. 또한,〔Ia/M〕가 1.00 이하,〔Ib/M〕가 1.50 이하인 경우에, 패턴 형상의 직선성(直線性)이나 해상성이 보다 우수하다.
<안료(D)>
본 발명의 감광성 착색 조성물에 함유되는 안료(D)로서는, 유기 또는 무기 안료를 단독으로 또는 2 종류 이상 혼합하여 이용할 수 있다. 안료 중에서는 발색성이 높고, 한편 내열성의 높은 안료가 바람직하고, 통상은 유기안료가 이용된다.
이하에, 본 발명의 감광성 착색 조성물에 사용가능한 유기안료의 구체적인 예를, 칼라 인덱스 번호로 나타낸다.
적색 필터 세그먼트(segment)를 형성하기 위한 적색 감광성 착색 조성물에는, 예를 들면 C. I. Pigment Red 7, 9, 14, 41, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 81:1, 81:2, 81:3, 97, 122, 123, 146, 149, 168, 177, 178, 179, 180, 184, 185, 187, 192, 200, 202, 208, 210, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 242, 246, 254, 255, 264, 272, 279 등의 적색 안료를 이용할 수 있다. 적색 감광성 착색 조성물에는, 황색 안료, 오렌지 안료를 병용할 수 있다.
적색 감광성 착색 조성물에 병용할 수 있는 황색 안료로서는, 예를 들면 C. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35:1, 36, 36:1, 37, 37:1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 182, 185, 187, 188, 193, 194, 199, 213, 214 등을 이용할 수 있다.
또한 이러한 황색 안료는, 단독 또는 2종 이상을 조합하여, 황색 필터 세그먼트(segment)를 형성하기 위한 황색 감광성 착색 조성물에 이용할 수 있다.
적색 감광성 착색 조성물에 병용할 수 있는 오렌지색 안료로서는, 예를 들면 C. I. Pigment orange 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71, 73 등의 오렌지색 안료를 이용할 수 있다.
또한, 이러한 오렌지색 안료는, 단독 또는 2종 이상을 조합하여, 오렌지색 필터 세그먼트(segment)를 형성하기 위한 오렌지색 감광성 착색 조성물에 이용할 수 있다.
녹색 필터 세그먼트(segment)를 형성하기 위한 녹색 감광성 착색 조성물에는, 예를 들면 C. I. Pigment Green 7, 10, 36, 37 및 58 등의 녹색 안료를 이용할 수 있다. 녹색 감광성 착색 조성물에는 상기한 황색 안료를 병용 할 수 있다.
청색 필터 세그먼트(segment)를 형성하기 위한 청색 감광성 착색 조성물에는, 예를 들면 C. I. Pigment Blue 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 60, 64, 80등의 청색 안료를 이용할 수 있다. 청색 감광성 착색 조성물에는, C.I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50등의 보라색 안료를 병용 할 수 있다.
시안색 필터 세그먼트(segment)를 형성하기 위한 시안색 감광성 착색 조성물에는, 예를 들면 C. I. Pigment Blue 15:1, 15:2, 15:4, 15:3, 15:6, 16, 80등의 청색 안료를 이용할 수 있다.
진홍색(마젠타색) 필터 세그먼트(segment)를 형성하기 위한 진홍색 색감광성 착색 조성물에는, 예를 들면 C.I.Pigment Violet 1, 19, C.I.Pigment Red 81, 144, 146, 177, 169 등의 보라색 안료 및 적색 안료를 이용할 수 있다. 진홍색 감광성 착색 조성물에는, 황색 안료를 병용 할 수 있다.
블랙 매트릭스를 형성하기 위한 흑색 감광성 착색 조성물에는, 예를 들면 카본블랙, 아닐린블랙, 안트라퀴논계 흑색안료, 페릴렌계 흑색 안료, 구체적으로는 C.I.안료 블랙 1, 6, 7, 12, 20, 31등을 이용할 수 있다. 흑색 감광성 착색 조성물에는, 적색 안료, 청색 안료, 녹색 안료의 혼합물을 이용할 수도 있다. 흑색 안료로서는, 가격, 차광성의 크기에서 카본블랙이 바람직하고, 카본블랙은, 수지등으로 표면처리되고 있어도 괜찮다. 또한, 색조를 조정하기 위해, 흑색 감광성 착색 조성물에는, 청색 안료나 보라색(자색) 안료를 병용 할 수 있다.
또한, 무기 안료로서는, 황산 바륨, 산화아연, 황산납, 황색납, 아연황, 벰갈라(철단, 적색 산화철(Ⅲ)), 카드뮴적색, 군청, 감청, 산화 크롬초록, 코발트초록, 암갈색(umber), 티탄 블랙, 합성흑철, 산화티탄, 4산화철등의 금속 산화물분말, 금속 황화물분말, 금속분말 등을 들 수 있다. 무기 안료는, 채도와 명도의 균형을 취하면서 양호한 도포성, 감도, 현상 성 등을 확보하기 위해서 유기안료와 조합해 이용된다.
본 발명의 감광성 착색 조성물에는, 조색(調色)을 위해서, 내열성을 저하시키지 않는 범위내에서 염료를 함유 시킬 수 있다.
본 발명의 감광성 착색 조성물의 전체 비휘발성 성분을 기준(100중량%)으로, 바람직한 안료(D) 성분의 농도는, 충분한 색재현성을 얻는 관점에서 10중량%이상이며, 보다 바람직하게는 15중량%이상이며, 가장 바람직하게는 20중량%이상이다. 또한, 감광성 착색 조성물의 안정성이 좋아지는 것에서, 바람직한 안료(D) 성분의 농도는 90중량%이하이며, 보다 바람직하게는 80중량%이하이며, 가장 바람직하게는 70중량%이하이다.
<다관능 티올(F)>
본 발명의 감광성 착색 조성물은, 다관능 티올(F)을 함유 할 수 있다. 다관능 티올(F)는, 티올(SH) 기를 2개 이상 가지는 화합물이다.
다관능 티올(F)는 상기한 광중합개시제(A)와 함께 사용하는 것으로써, 광조사 후의 라디칼 중합 과정에서, 연쇄이동제로서 작용하여, 산소에 의한 중합 저해를 받기 어려운 티일 라디칼(thiyl radical)이 발생하므로, 얻을 수 있는 감광성 착색 조성물은 고감도가 된다. 특히 SH기가 메틸렌, 에틸렌기등의 지방족기에 결합한 다관능 지방족 티올이 바람직하다.
예를 들면, 헥산디티올, 데칸디티올, 1,4-부탄탄디올비스티오프로피오네이트, 1, 4-부탄디올비스티오글리콜레이트, 에틸렌글리콜비스티오글리콜레이트, 에틸렌글리콜비스티오프로피오네이트, 트리메틸올프로판트리스티오글리콜레이트, 트리메틸올프로판트리스티오프로피오네이트, 트리메틸올에탄트리스(3-메르캅토부틸레이트), 트리메틸올프로판트리스(3-메르캅토부틸레이트), 트리메틸올프로판트리스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스티오글리콜레이트, 펜타에리스리톨테트라키스티오프로피오네이트, 펜타에리트리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 디펜타에리트리톨헥사키스(3-메르캅토프로피오네이트), 트리메르캅토프로피온산트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트, 1,4-디메틸메르캅토벤젠, 2,4,6-트리메르캅토-s-트리아진, 2-(N,N-디부틸아미노)-4,6-디메르캅토-s-트리아진등을 들 수 있다. 이러한 다관능 티올은 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합 하여 이용할 수 있다.
다관능 티올(F)의 함유량은, 안료(D) 100중량부에 대해서 0.05~100중량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0~50.0중량부이다.
다관능 티올을 0.05중량부 이상 사용하므로써 보다 좋은 현상 내성을 얻을 수 있다. 티올(SH)기가 1개인 단관능 티올를 이용하는 경우에는, 이러한 현상내성의 향상은 얻을 수 없다.
<자외선 흡수제(G), 중합금지제(H)>
본 발명의 감광성 착색 조성물에는, 자외선 흡수제(G) 또는 중합금지제(H)를 함유 할 수 있다. 자외선 흡수제(G) 또는 중합금지제(H)를 함유하므로써, 패턴의 형상 및 해상성(解像性)을 제어 할 수 있다. 자외선 흡수제로서는, 예를 들면 2-4-(2-히드록시-3-(도데실 및 트리데실)옥시프로필)옥시]-2-히드록시페닐]-4,6-비스(2, 4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 2-(2-히드록시-4-[1-옥틸옥시카르보닐에톡시]페닐)-4,6-비스(4-페닐페닐)-1,3,5-트리아진등의 히드록시페닐트리아진계, 2-(5-메틸-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-비스(1-메틸-1-페닐 에틸)페놀, 2-(3-t부틸-5-메틸-2-히드록시 페닐)-5-클로로벤조트리아졸등의 벤조트리아졸계, 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-옥톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논등의 벤조페논계, 페닐살리실레이트, p-tert-부틸페닐살리실레이트등의 살리실레이트계, 에틸-2-시아노-3,3'-디페닐 아크릴레이트등의 시아노아크릴레이트계, 2,2,6,6,-테트라메틸피페리딘 1-옥실(트리아세톤-아민-N-옥실), 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리질)-세바케이트, 폴리[[6-[(1,1,3,3-테트라 부틸)아미노]-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]등의 힌더드아민계등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 혹은 혼합하여 이용한다. 또한, 중합금지제로서는, 예를 들면 메틸하이드로퀴논, t-부틸 하이드로퀴논, 2,5-디-t-부틸 하이드로퀴논, 4-벤조키논, 4-메톡시페놀, 4-메톡시-1-나프톨, t-부틸 카테콜 등의 하이드로퀴논 유도체 및 페놀 화합물, 페노티아진, 비스-(1-디메틸벤질)페노티아진, 3,7-디옥틸페노티아진등의 아민 화합물, 디부틸디티오카르밤산구리, 디에틸디티오카르밤산구리, 디에틸디티오카르밤산망간, 디페닐디티오카르밤산망간등의 구리 및 망간염화합물, 4-니트로소페놀, N-니트로소디페닐아민, N-니트로소시클로헥실히드록시르아민, N-니트로소페닐히드록실아민등의 니트로소 화합물 및 이의 암모늄염 또는 알루미늄염 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 혹은 혼합하여 이용한다.
자외선 흡수제 및 중합금지제는, 착색 조성물중의 안료(D) 100중량부에 대해서, 0.01~20중량부, 바람직하게는 0.05~10중량부의 양(합계량)으로 이용할 수 있다.
자외선 흡수제 또는 중합금지제를 0.01중량부 이상 사용하므로써, 다 좋은 해상도를 얻을 수 있다.
<저장안정제(J)>
본 발명의 감광성 착색 조성물에는, 저장안정제(J)를 함유할 수 있다. 저장안정제(J)를 함유함으로써, 조성물의 시간 경과에 따른 점도(경시점도)를 안정화시킬 수 있다. 저장안정제로서는, 예를 들면, 2,6-비스(1,1-디메틸에틸)-4-메틸페놀, 펜타에리스티릴테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2,4-비스-(n-옥틸티오)-6-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸아닐리노)1,3,5-트리아진 등의 힌더드 페놀계, 테트라에틸포스핀, 트리페닐포스핀, 테트라페닐포스핀 등의 유기 포스핀계, 디메틸디티오인산아연, 디프로필디티오인산아연, 디부틸디티오인산몰리브덴 등의 아인산염계, 도데실설파이드, 벤조티오펜 등의 유황계, 벤질트리메틸클로라이드, 디에틸히드록시아민 등의 4급 암모늄 클로라이드, 유산, 옥살산 등의 유기산 및 그 메틸에테르 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 혼합하여 이용한다.
저장안정제는, 착색 조성물 중의 안료(D) 100중량부에 대해서, 0.01~20중량부, 바람직하게는 0.05~10중량부의 양으로 이용할 수 있다.
저장안정제를 0.01중량부 이상 이용하는 것으로, 감광성 착색 조성물의 시간 경과에 따른(경시) 안정성이 향상한다.
<용제>
본 발명의 감광성 착색 조성물에는, 안료(D)를 충분히 수지(B)나 광중합성 화합물(C) 등의 색소 담체 중에 분산시켜, 유리 기판 등의 투명 기판 위에 건조 막 두께가 0.2~10㎛가 되도록 도포하여 필터 세그먼트나 블랙 매트릭스를 형성하는 것을 용이하게 하기 위해서 용제를 함유시킬 수 있다. 용제로서는, 예를 들면 1,2,3-트리클로로프로판, 1,3-부탄디올, 1,3-부틸렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜디아세테이트, 1,4-디옥산, 2-헵타논, 2-메틸-1,3-프로판디올, 3,5,5-트리메틸-2-시클로헥센-1-온, 3,3,5-트리메틸시클로헥사논, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메틸-1,3-부탄디올, 3-메톡시-3-메틸-1-부탄올, 3-메톡시-3-메틸부틸아세테이트, 3-메톡시부탄올, 3-메톡시부틸아세테이트, 4-헵타논, m-자일렌, m-디에틸벤젠, m-디클로로벤젠, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, n-부틸알코올, n-부틸벤젠, n-프로필아세테이트, N-메틸피롤리돈, o-자일렌, o-클로로톨루엔, o-디에틸벤젠, o-디클로로벤젠, p-클로로톨루엔, p-디에틸벤젠, sec-부틸벤젠, tert-부틸벤젠,γ-부틸올락톤, 이소부틸알코올, 이소포론, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노타샤리부틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노헥실에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디이소부틸케톤, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노이소프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 시클로헥사놀, 시클로헥사놀아세테이트, 시클로헥사논, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디프롤필렌글리콜모노프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 다이아세톤알코올, 트리아세틴, 트리브포필렌글리콜모노부틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜디아세테이트, 프로필렌글리콜페닐에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 벤질알코올, 메틸이소부틸케톤, 메틸시클로헥사놀, 초산n-아실, 초산n-부틸, 초산이소아밀, 초산이소부틸, 초산프로필, 이염기산에스테르 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 혼합하여 사용한다.
용제는, 착색 조성물 중의 안료(D) 100중량부에 대해서, 100~10,000중량부, 바람직하게는 500~5,000중량부의 양으로 이용할 수 있다.
<그 외의 성분>
본 발명의 감광성 착색 조성물에는, 투명 기판과의 밀착성을 높이기 위해서 실란 커플링제 등의 밀착 향상제를 함유시킬 수 있다.
실란 커플링제로서는, 예를 들면 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, 비닐 에톡시실란, 비닐트리메톡시실란 등의 비닐실란류, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 등의(메타)아크릴실란류, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)메틸트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)메틸트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란 등의 에폭시실란류, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸디에톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리에톡시실란 등의 아미노 실란류, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리에톡시실란 등의 티오실란류 등을 들 수 있다.
실란 커플링제는, 착색 조성물 중의 안료(D) 100중량부에 대해서, 0.01~10중량부, 바람직하게는 0.05~5중량부의 양으로 이용할 수 있다.
또, 본 발명의 감광성 착색 조성물에는, 용존하고 있는 산소를 환원하는 기능이 있는 아민계 화합물을 함유시킬 수 있다.
이러한 아민계 화합물로서는, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올 아민, 트리이소프로파놀아민, 4-디메틸아미노안식향산메틸, 4-디메틸아미노안식향산에틸, 4-디메틸아미노안식향산이소아밀, 안식향산2-디메틸 아미노에틸, 4-디메틸아미노안식향산2-에틸헥실, N,N-디메틸파라톨루이딘 등을 들 수 있다.
<감광성 착색 조성물의 제법>
본 발명의 감광성 착색 조성물은, 안료(D)를 수지(B) 등의 색소 담체 및/또는 용제 중에 3개 롤밀, 2개 롤밀, 샌드 밀, 니더, 아트라이타 등의 각종 분산 수단을 이용해서 미세하게 분산하여 안료 분산체를 제조하고, 상기 안료 분산체에 광중합 개시제(A), 수지(B), 광중합성 화합물(C), 경우에 따라서는 그 외의 광중합 개시제(Y), 증감제(E), 다관능 티올(F), 자외선 흡수제(G), 중합 금지제(H), 저장안정제(J), 용제, 그 외 성분을 혼합 교반하여 제조할 수 있다. 또, 2종 이상의 안료를 포함한 감광성 착색 조성물은, 각 안료를 따로따로 색소 담체 및/또는 용제 중에 미세하게 분산하여 되는 각 안료 분산체를 혼합하고, 나아가 광중합 개시제(A)나 광중합성 화합물(C) 등을 혼합 교반하여 제조할 수 있다.
안료를 수지(B) 및/또는 용제 중에 분산하는 경우에는, 적당한 수지형 안료제, 계면활성제, 안료 유도체 등의 분산조제를 함유시킬 수 있다. 분산조제는, 안료의 분산이 우수하고, 분산 후의 안료의 재응집을 방지하는 효과가 크기 때문에, 분산조제를 이용하여 안료를 수지(B) 및/또는 용제 중에 분산하여 이루어지는 감광성 착색 조성물을 이용한 경우에는, 투명성이 뛰어난 컬러 필터가 얻어진다.
분산조제는, 안료(D) 100중량부에 대해서, 0.1~40중량부, 바람직하게는 0.1~30중량부의 양으로 이용할 수 있다.
수지형 안료 분산제로서는, 안료에 흡착하는 성질을 가지는 안료 친화성 부위와 색소 담체와 상용성이 있는 부위를 가지고, 안료에 흡착하여 안료의 색소 담체로의 분산을 안정화하는 기능을 하는 것이다. 수지형 안료 분산제로서 구체적으로는, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트 등의 폴리카르본산에스테르, 불포화 폴리아미드, 폴리카르본산, 폴리카르본산(부분)아민염, 폴리카르본산암모늄염, 폴리카르본산알킬아민염, 폴리실록산, 장쇄 폴리아미노아마이드인산염, 수산기 함유 폴리카르본산에스테르나, 이들의 변성물, 폴리(저급 알킬렌이민)과 유리 카르복실기를 가지는 폴리에스테르와의 반응에 의해 형성된 아미드나 그 염 등의 유성 분산제, (메타)아크릴산-스티렌 공중합체, (메타)아크릴산-(메타)아크릴산에스테르 공중합체, 스티렌-말레산 공중합체, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈 등의 수용성 수지나 수용성 고분자 화합물, 폴리에스테르계, 변성 폴리아크릴레이트계, 에틸렌옥사이드/프로필렌옥시드 부가화합물, 인산에스테르계 등이 이용되며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.
시판의 수지형 분산제로서는, 빅케미·재팬사제의 Disperbyk-101, 103, 107, 108, 110, 111, 116, 130, 140, 154, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 170, 171, 174, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 190, 2000, 2001, 2020, 2025, 2050, 2070, 2095, 2150, 2155 또는 Anti-Terra-U, 203, 204, 또는 BYK-P104, P104S, 220S, 6919, 또는 Lactimon, Lactimon-WS 또는 Bykumen 등, 일본 루브리졸사제의 SOLSPERSE-3000, 9000, 13000, 13240, 13650, 13940, 16000, 17000, 18000, 20000, 21000, 24000, 26000, 27000, 28000, 31845, 32000, 32500, 32550, 33500, 32600, 34750, 35100, 36600, 38500, 41000, 41090, 53095, 55000, 76500 등, 치바·재팬 사제의 EFKA-46, 47, 48, 452, 4008, 4009, 4010, 4015, 4020, 4047, 4050, 4055, 4060, 4080, 4400, 4401, 4402, 4403, 4406, 4408, 4300, 4310, 4320, 4330, 4340, 450, 451, 453, 4540, 4550, 4560, 4800, 5010, 5065, 5066, 5070, 7500, 7554, 1101, 120, 150, 1501, 1502, 1503 등, 아지노모토 파인 테크노사제의 아디스파-PA111, PB711, PB821, PB822, PB824 등을 들 수 있다.
계면활성제로서는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 황산염, 도데실벤젠설폰산나트륨, 스티렌-아크릴산 공중합체의 알칼리염, 알킬나프탈린설폰산나트륨, 알킬디페닐에테르디설폰산 나트륨, 라우릴 황산 모노에탄올아민, 라우릴 황산 트리에탄올아민, 라우릴 황산 암모늄, 스테아린산모노에탄올아민, 스테아린산 나트륨, 라우릴 황산 나트륨, 스티렌-아크릴산 공중합체의 모노에탄올 아민, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 인산에스테르 등의 음이온성 계면활성제; 폴리옥시에틸렌올레일에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 인산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아레이트, 폴리에틸렌 글리콜모노라우레이트 등의 비이온성 계면활성제; 알킬 4급 암모늄염이나 이들의 에틸렌옥사이드 부가물 등의 양이온성 계면활성제; 알킬디메틸아미노아세트산베타인 등의 알킬베타인, 알킬이미다졸린 등의 양성 계면활성제를 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.
안료 유도체이란, 유기안료에 치환기를 도입한 화합물이며, 유기안료에는, 일반적으로 안료라고는 불리지 않은 나프탈렌계, 안트라퀴논계 등의 담황색의 방향족 다환화합물도 포함된다. 안료 유도체로서는, 일본특허공개 소63-305173호 공보, 일본특허공개 소57-15620호 공보, 일본특허공개 소59-40172호 공보, 일본특허공개 소63-17102호 공보, 일본특허공보 평5-9469호 공보 등에 기재되어 있는 것을 사용할 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2 종류 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.
본 발명의 감광성 착색 조성물은, 용제 현상형 또는 알칼리 현상형 착색 레지스트재의 형태로 조제할 수 있다. 착색 레지스트재는, 알칼리 가용성의 수지(B)와 광중합성 화합물(C)과 광중합 개시제(A)와 용제를 함유하는 조성물 중에 안료(D)를 분산시킨 것이다.
감광성 착색 조성물은, 원심분리, 소결 필터, 멤브레인 필터 등의 수단에서, 5㎛ 이상의 조대 입자, 바람직하게는 1㎛ 이상의 조대 입자, 한층 더 바람직하게는 0.5㎛ 이상의 조대 입자 및 혼입한 티끌의 제거를 실시하는 것이 바람직하다.
<컬러 필터>
다음으로, 본 발명의 컬러 필터에 대해서 설명한다.
본 발명의 컬러 필터는, 투명 기판 위에, 본 발명의 감광성 착색 조성물로부터 형성되는 필터 세그먼트 및/또는 블랙 매트릭스를 갖추는 것으로서, 일반적인 컬러 필터는, 적어도 1개의 적색 필터 세그먼트, 적어도 1개의 녹색 필터 세그먼트, 및 적어도 1개의 청색 필터 세그먼트를 구비, 또는 적어도 1개의 진홍색 필터 세그먼트, 적어도 1개의 시안색 필터 세그먼트, 및 적어도 1개의 황색 필터 세그먼트를 구비한다.
투명 기판으로서는, 소다 석회 유리, 저알칼리붕규산 유리, 무알칼리알루미노붕규산 유리 등의 유리판이나, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지판이 이용된다. 또, 유리판이나 수지판의 표면에는, 패널화 후의 액정 구동을 위해, 산화 인듐, 산화 주석 등으로 이루어지는 투명전극이 형성되고 있어도 좋다.
필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스의 건조 막 두께는, 0.2~10㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2~5㎛이다. 도포막을 건조시키는 경우에는, 감압 건조기, 컨벡션 오븐, IR 오븐, 핫 플레이트 등을 사용해도 좋다.
포트 리소그래피 법에 따른 각 색 필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스의 형성은, 하기의 방법으로 실시한다. 즉, 용제 현상형 또는 알칼리 현상형 착색 레지스트재로서 조제한 감광성 착색 조성물을, 투명 기판 위에, 스프레이 코트나 회전 코트, 슬릿 코트, 롤코트 등의 도포 방법에 의해, 건조 막 두께가 0.2~10㎛가 되도록 도포한다. 필요에 따라 건조된 막에는, 이 막과 접촉 또는 비접촉 상태로 설치된 소정의 패턴을 가지는 마스크를 통해 자외선 노광을 실시한다.
그 후, 용제 또는 알칼리 현상액에 디핑하거나, 또는 스프레이 등에 의해 현상액을 분무해서 미경화부를 제거하여 소망의 패턴을 형성하여 필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스를 형성할 수 있다. 나아가, 현상에 의해 형성된 필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스의 중합을 촉진하기 위해, 필요에 따라 가열을 행할 수도 있다. 포토 리소그래피 법에 의하면, 인쇄법보다 정밀도 높은 필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스를 형성할 수 있다.
현상하는 경우에는, 알칼리 현상액으로서 탄산나트륨, 수산화 나트륨 등의 수용액이 사용되며, 디메틸 벤질아민, 트리에탄올아민 등의 유기 알칼리를 이용할 수도 있다. 또, 현상액에는, 소포제나 계면활성제를 첨가할 수도 있다.
현상 처리 방법으로서는, 샤워 현상 법, 스프레이 현상 법, 딥(침지) 현상 법, 패들(액성) 현상법 등을 적용할 수 있다.
또, 자외선 노광 감도를 올리기 위해, 상기 감광성 착색 조성물을 도포 건조 후, 수용성 또는 알칼리 가용성 수지, 예를 들면 폴리비닐 알코올이나 수용성 아크릴수지 등을 도포 건조하고, 산소에 의한 중합 방해를 방지하는 막을 형성한 후, 자외선 노광을 행할 수도 있다.
[실시예]
이하에서 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 넘지 않는한 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 및 비교예중 , 「부」는 「중량부」를 의미한다.
또한, 아크릴수지 용액중의 수지의 분자량은 장치로서 HLC-8220 GPC(TOSOH CORPORATION)을 이용하고 컬럼으로서 TSK-GEL SUPER HZM-N를 2개 연결해 사용하고 용매로서 THF를 이용하여 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량이다.
우선, 일반식(1)로 나타내어지는 광중합개시제(A)를 함유하는 감광성 착색 조성물을 조정하고 이것을 이용하여 칼라 필터를 제조하여 각종 특성을 평가 했다 (실시예 1 ~ 24 및 비교예 1~2).
감광성 착색 조성물의 조정은, 일반식(1)로 나타내어지는 광중합개시제(A), 아크릴수지 용액, 안료분산체를 각각 합성·제조하고, 이들의 혼합 등으로 행하였다.
광중합개시제(A)의 합성에서는, 먼저 중간체 화합물을 합성하고 그 다음에 이의 중간체 화합물로부터 전구체 화합물을 합성하고 상기 전구체 화합물로부터 상기 광중합개시제를 합성하였다. 얻어진 화합물에 대해, 원소분석(C, H, N)(Perkin Elmer사제 2400·CHN) 및 EI-MS(Thermo사제 PolarisQ)로 질량 분석을 행하여 각각의 구조를 확인하였다.
< 일반식(1)로 나타내어지는 광중합개시제(A)의 제조방법>
[광중합개시제(A1)의 합성]
N-벤조페노일카르바졸 100.0g을 클로로포름 1000 ml에 용해하고 추가로 염화 알루미늄 85.0 g을 첨가하여 0℃에서 교반하에 프로피오닐클로라이드 32.0g을 클로로포름 500 ml에 용해한 용액을 2시간 동안 적하하였다. 적하 종료 후, 25℃로 4시간 교반했다. 반응액을 빙수 2000 g에 넣어 클로로포름 2000 mL로 추출했다. 유기층을 황산 마그네슘에서 건조하고 건조제를 여과한 다음에, 잔류물을 클로로포름/메탄올로 재결정을 행하여 중간체 화합물(a1) 113.0g을 얻었다. 다음에, 화합물(a1) 100.0g을 테트라히드로퓨란 1000 ml 및 진한 염산 500 ml의 혼합 용액에 용해한 것에, 실온에서 교반하에, 아질산(nitrous acid) tert-부틸 38.4 g을 1시간 동안 적하하였다. 적하 종료 후, 실온에서 5시간 교반했다. 반응액을 빙수 1600 ml에 따라 넣고 클로로포름 1600 ml로 추출 했다. 유기층을 수세(500 ml x 3회)하고 황산 마그네슘에서 건조하고 건조제를 여과하여 용매를 유거하고, 잔류물을 n-헥산으로 세정하여, 전구체 화합물(b1) 99.8 g을 얻었다. 다음에, 화합물(b1) 30.0 g을 아세트산에틸 300 ml중에서 교반한 것에, 무수 아세트산 6.3 g, 아세트산 나트륨 10.6 g을 첨가하고 3시간 동안 가열 환류했다. 그 후, 반응액을 빙수 500 ml중에 넣어, 조성물을 아세트산에틸로 추출하고, 유기층을 수세(300 ml x 3회)하고 황산 마그네슘으로 건조한 후에, 건조제를 여과하여 용매를 유거유거(溜去)하고 잔류물을 아세트산 에틸헥산으로 재결정하여 광중합개시제(A1) 31.4 g을 얻었다.
광중합개시제(A1)
Figure 112011017998897-pat00012

[광중합개시제(A2)의 합성]
N-벤조페노일카르바졸 100.0g을 클로로포름 1000ml에 용해하고 추가로 염화 알루미늄 84.0g을 첨가하고 0℃에서 교반하에, 부타노일클로라이드 36.8g을 클로로포름 500 ml에 용해한 용액을 2시간 동안 적하하였다. 적하 종료 후, 25℃로 4시간 교반했다. 반응액을 빙수 2000 g에 넣어 클로로포름 2000 mL로 추출 했다. 유기층을 황산마그네슘에서 건조하고 건조제를 여과한 후에, 잔류물을 클로로포름/메탄올로 재결정하여 중간체 화합물(a2)을 109.3 g 얻었다. 다음에, 화합물(a2) 100.0g을 테트라히드로퓨란 1000 ml와 진한 염산 500 ml의 혼합 용액에 용해한 것에, 실온에서 교반하에, 아질산 tert-부틸 43.1 g을 1시간 동안 적하하였다. 적하 종료 후, 실온에서 5시간 교반했다. 반응액을 빙수 1600 ml에 넣어 클로로포름 1600 ml로 추출 했다. 유기층을 수세(500 ml x 3회)하고, 황산 마그네슘에서 건조하고, 건조제를 여과하여 용매를 유거하고, 잔류물을 n-헥산으로 세정하여 전구체 화합물(b2) 89.3 g을 얻었다. 다음에, 화합물(b2) 30.0 g을 아세트산 에틸 300 ml중에서 교반한 것에, 무수 아세트산 6.1 g, 아세트산 나트륨 10.3g을 첨가하여 3시간 가열 환류 했다. 그 후, 반응액을 빙수 500 ml중에 넣어, 조성물을 아세트산 에틸로 추출하고, 유기층을 수세(300 ml x 3회)하고 황산 마그네슘으로 건조 후, 건조제를 여과하여 용매를 유거하고, 잔류물을 아세트산에틸헥산으로 재결정 해, 광중합개시제(A2) 30.0 g을 얻었다.
광중합개시제(A2)
Figure 112011017998897-pat00013

[광중합개시제(A3)의 합성]
N-(p-니트로 페닐)카르바졸 100.0 g을 클로로포름 1000 ml에 용해하고, 추가로 염화 알루미늄 101.8 g을 첨가하고 0℃에서 교반하에, 부타노일클로라이드 44.3 g을 클로로포름 500 ml에 용해한 용액을 2시간 동안 적하하였다. 적하 종료 후, 25℃로 4시간 교반했다. 반응액을 빙수 2000 g에 넣어 클로로포름 2000 mL로 추출 했다. 유기층을 황산 마그네슘에서 건조하고, 건조제를 여과한 다음에, 잔류물을 클로로포름/메탄올로 재결정을 행하여 중간체 화합물(a3) 113.6g을 얻었다. 다음에, 화합물(a3) 100.0g을 테트라히드로퓨란 1000 ml와 진한 염산 500 ml의 혼합 용액에 용해한 것에, 실온에서 교반하에, 아질산 tert-부틸 43.1 g을 1시간 동안 적하하였다. 적하 종료 후, 실온으로 5시간 교반했다. 반응액을 빙수 1600 ml에 넣고 클로로포름 1500ml로 추출 했다. 유기층을 수세(500 ml x 3회)하고, 황산 마그네슘에서 건조하고, 건조제를 여과하여 용매를 유거하고, 잔류물을 n-헥산으로 세정 하여 전구체 화합물(b3) 107.2 g을 얻었다. 다음에, 화합물(b3) 50.0 g을 아세트산 에틸 500 ml중에서 교반한 것에, 무수 아세트산 19.9 g, 아세트산 나트륨 11.7 g을 첨가하고 3시간 동안 가열 환류했다. 그 후에, 반응액을 빙수 500 ml중에 넣어, 조성물을 아세트산 에틸로 추출하고, 유기층을 수세(500 ml x 3회)하고, 황산 마그네슘으로 건조한 후, 건조제를 여과하여 용매를 유거하고, 잔류물을 아세트산 에틸헥산으로 재결정하여 광중합개시제(A3) 57.6 g을 얻었다.
광중합개시제(A3)
Figure 112011017998897-pat00014

[광중합개시제(A4)의 합성]
N-벤조페노일-1,3-디메틸카르바졸 100.0 g을 클로로포름 1000 ml에 용해하고 추가로 염화 알루미늄 78.6 g을 첨가하여 0℃에서 교반하에, 프로피오닐클로라이드 29.6 g을 클로로포름 500 ml에 용해한 용액을 2시간 동안 적하하였다. 적하 종료 후, 25℃로 4시간 교반했다. 반응액을 빙수 2000 g에 넣어 클로로포름 2000 mL로 추출했다. 유기층을 황산 마그네슘에서 건조하고, 건조제를 여과한 후, 잔류물을 클로로포름/메탄올로 재결정하여 중간체 화합물(a4) 111.8 g 얻었다. 다음에, 화합물(a4) 100.0 g을 테트라히드로퓨란 1000 ml와 진한 염산 500 ml의 혼합 용액에 용해한 것에, 실온에서 교반하에, 아질산 tert-부틸 35.7 g을 1시간 동안 적하하였다. 적하 종료 후, 실온으로 5시간 교반했다. 반응액을 빙수 1600 ml에 넣어 클로로포름 1600 ml로 추출 했다. 유기층을 수세(500 ml x 3회)하고, 황산 마그네슘에서 건조하고, 건조제를 여과하여 용매를 유거하고, 잔류물을 n-헥산으로 세정 하여 전구체 화합물(b4) 98.3 g을 얻었다. 다음에, 화합물(b4) 30.0 g을 아세트산 에틸 300 ml중에서 교반한 것에, 무수 아세트산 5.9g, 아세트산 나트륨 10.0g을 첨가하고 3시간 동안 가열 환류 했다. 그 후, 반응액을 빙수 500 ml중에 넣고, 조성물을 아세트산 에틸로 추출하고 유기층을 수세(300 ml x 3회)하고 황산 마그네슘으로 건조한 후에, 건조제를 여과하여 용매를 유거하고, 잔류물을 아세트산 에틸헥산으로 재결정하여, 광중합개시제(A4) 31.2 g을 얻었다.
광중합개시제(A4)
Figure 112011017998897-pat00015

<아크릴수지 용액의 제조 방법>
[아크릴수지 용액의 조제]
반응 용기에 시클로헥사논 370부를 넣고, 용기에 질소 가스를 주입하면서 80℃로 가열하고, 같은 온도에서 메타크릴산 20.0부, 메틸 메타크릴레이트 10.0부, n-부틸 메타크릴레이트 55.0부, 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트 15.0부, 2,2'-아조비스 이소부티로니트릴 4.0부의 혼합물을 1시간 동안 적하하여 중합 반응을 행하였다. 적하 종료 후, 추가로 80℃으로 3시간 반응시킨 후, 아조비스이소부티로니트릴 1.0부를 시클로헥사논 50부에 용해시킨 것을 첨가하고, 추가로 80℃으로 1시간 반응을 계속하여 아크릴수지 용액을 얻었다.
실온까지 냉각한 후, 아크릴수지 용액 약 2 g을 샘플링하여 180℃, 20분 가열건조하여 비휘발분을 측정하고, 먼저 합성한 아크릴수지 용액에 비휘발분이 20중량%가 되도록 시클로헥사논을 첨가했다. 얻어진 아크릴수지의 중량평균분자량은 40000이었다.
<안료분산체의 제조 방법>
[적색 안료분산체의 조제]
하기 조성의 혼합물을 균일하게 교반 혼합한 후, 직경 1 mm의 지르코니아 비즈를 이용하여, 에이거 밀(eiger mill)(Eiger Japan사제 「미니 모델 M-250 MKII」)로 5시간 분산한 후, 5㎛의 필터로 여과하여 적색 안료분산체 P-R를 제조하였다.
·디케토피로로피롤계 안료(C.I.Pigment Red 254) 6.82부
(Ciba Japan사제 「IRGAPHOR RED B-CF」)
·안트라 퀴논계 안료(C.I.Pigment Red 177) 1.08부
(Ciba Japan사제 「Cromophtal Red A2B」)
·니켈아조 착체계 안료(C.I.Pigment Yellow 150)
(LANXESS사제 「E4GN」) 0.88부
·수지형 안료분산제
(일본 Lubrizol사제 「SOLSPERSE 20000」) 1.74부
·디케토피로로피롤계 안료 유도체 2.05부
Figure 112011017998897-pat00016

·아크릴수지 용액 5.83부
·시클로헥사논 81.60부
[녹색 안료분산체의 조제]
하기와 같은 조성의 혼합물을 사용하여 적색 안료분산체 및 동일하게 녹색 안료분산체 P-g을 제조하였다.
·할로겐화구리프탈로시아닌계 안료(C.I.Pigment Green 36)
(TOYO INK제조사제 「Lyonol Green 6 YK」) 8.93부
·모노아조계 안료(C.I.Pigment Yellow 150)
(LANXESS사제 「E4GN」) 2.74부
·수지형 안료분산제
(일본 Lubrizol사제 「SOLSPERSE 20000」) 2.80부
·아크릴수지 용액 5.53부
·시클로헥사논 80.00부
[청색 안료분산체의 조제]
하기와 같은 조성의 혼합물을 사용하여, 적색 안료분산체 및 동일하게 청색 안료분산체 P-B를 제조하였다.
·ε형구리프탈로시아닌 안료(C.I.Pigment Blue15:6)
(BASF제 「HELIOGEN Blue L-6700 F」) 12.88부
·수지형 안료분산제
(일본 Lubrizol사제 「SOLSPERSE 20000」) 5.62부
·아크릴수지 용액 1.50부
·시클로헥사논 80.00부
[흑색 안료분산체의 조제]
하기와 같은 조성의 혼합물을 사용하여 적색 안료분산체 및 동일하게 흑색 안료분산체 P-BK를 제조하였다.
·카본블랙(미츠비시 화학사제 「MA77」) 11.67부
·수지형 안료분산제
(일본 Lubrizol사제 「SOLSPERSE 20000」) 2.80부
·아크릴수지 용액 5.53부
·시클로헥사논 80.00부
[실시예 1~24 및 비교예 1~2]
(감광성 착색 조성물의 조제)
표 1~4에 나타낸 처방 비율로 각각의 재료를 혼합·교반하고, 1㎛의 필터로 여과하여 각 색의 감광성 착색 조성물을 얻었다.
Figure 112011017998897-pat00017
Figure 112011017998897-pat00018
Figure 112011017998897-pat00019
Figure 112011017998897-pat00020
표 1~4중의 약어에 대하여 이하에 나타낸다.
광중합개시제 Y1:2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르포리노프로판-1-온(Ciba Japan사제 「Irgacure 907」)
광중합개시제 Y2:2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논(Ciba Japan사제 「Irgacure 379」)
광중합개시제 Y3:2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드
(BASF사제 「Lucirin TPO」)
광중합개시제 Y4:2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,5,4',5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸 (KUROGANE KASEI CO.LTD 제 「비이미다졸」)
광중합개시제 Y5:p-디메틸아미노아세토페논
(DAIKI FINE사제 「DMA」)
광중합개시제 Y6:에탄-1-온, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일], 1-(O-아세틸옥심)(Ciba Japan사제 「Irgacure OXE02」)
증감제 E1:2,4-디에틸티오크산톤(Nippon Kayaku사제 「KAYACURE DETX-S」)
증감제 E2:4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논
(Hodogaya Chemical Co., Ltd.제 「EAB-F」)
광중합성 화합물 C:디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트
(TOAGOSEI CO., LTD.제 「ARONIX M-402」)
다관능 티올 F1:트리메틸올에탄트리스(3-메르캅토부티레이트)
(쇼와전공사제 「TEMB」)
다관능 티올 F2:트리메틸올프로판트리(3-메르캅토부티레이트)
(쇼와전공사제 「TPMB」)
다관능 티올 F3:펜타에리트리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트)
(Sakai Chemical Industry Co., Ltd.제 「PEMP」)
자외선 흡수제 G1:2-[4-[(2-히드록시-3-(도데실 및 트리데실)옥시프로필)옥시]-2-히드록시페닐]-4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진
(Ciba Japan사제 「TINUVIN400」)
자외선 흡수제 G2:2-(2 H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀(Ciba Japan사제 「TINUVIN900」)
중합금지제 H1:
N-니트로소페닐히드록실아민 알루미늄염
(Wako Pure Chemical Industries Ltd.제 「Q-1301」)
중합금지제 H2:메틸하이드로퀴논
(세이코화학사제 「MH」)
저장안정제 J1:2,6-비스(1,1-디메틸에틸)-4-메틸페놀
(Honshu Chemical Industry Co., Ltd.제「BHT」)
저장안정제 J2:트리페닐포스핀
(Hokko Chemical Industry Co., Ltd.제 「TPP」)
유기용제:시클로헥사논
얻어진 감광성 착색 조성물에 대해 하기와 같은 방법으로 평가했다. 결과를 표 5 및 6에 나타낸다.
[필터 세그먼트(segment) 및 블랙 매트릭스의 패턴 형성]
얻어진 감광성 착색 조성물을 스핀 코트법에 의해 10 ㎝ x 10 ㎝의 유리기판에 도공한 후, 크린 오븐중에서 70℃으로 15분간 가온하여 용제를 제거하고 약 2㎛의 도막을 얻었다. 이어서, 상기 기판을 실온에서 냉각한 후에, 초고압수은램프를 이용하여 100㎛폭(피치 200㎛) 및 25㎛폭(피치 50㎛) 스트라이프 패턴의 포토 마스크를 통해서 자외선을 노광했다. 그 후, 상기 기판을 23℃의 탄산나트륨 수용액을 이용하여 스프레이 현상 한 후에, 이온 교환수로 세정, 풍건하고 크린 오븐중에서 230℃으로 30분간 가열했다. 스프레이 현상은, 각각의 감광성 착색 조성물에서의 도막에 대하여 현상되지 않은 부분 없이 패턴 형성이 가능한 최단 시간으로 행하여, 이를 적정 현상 시간으로 했다. 도막의 막두께는 Dektak 3030(일본 진공기술 사제)를 이용하여 실시했다.
[감도(感度) 평가]
상기 방법으로 형성된 필터 세그먼트(segment) 혹은 블랙 매트릭스의 100㎛ 포토마스크 부분에서의 패턴 막두께를 측정하고, 도포공정 후에 막두께에 대해서 90%이상이 되는 최소 노광량을 평가 했다. 최소 노광량이 작을수록, 고감도로 양호한 감광성 착색 조성물이 된다. 평가의 기준은 다음과 같다.
○:50 mJ/㎠ 미만
△:50 mJ/㎠ 이상 100 mJ/㎠ 미만
×:100 mJ/㎠ 이상
[직선성 평가]
상기 방법으로 형성된 필터 세그먼트 혹은 블랙 매트릭스의 100㎛ 포토마스크 부분에서의 패턴에 대하여, 광학현미경을 이용한 관찰로 평가하였다.
평가의 기준은 다음과 같다.
○:직선성 양호
△:부분적으로 직선성 불량
×:직선성 불량
[패턴형상 평가]
상기 방법으로 형성된 필터 세그먼트(segment) 혹은 블랙 매트릭스의 100㎛ 포토마스크 부분에서의 패턴 단면에 대하여, 전자현미경을 이용한 관찰로 평가하였다. 패턴 단면은 순 테이퍼가 양호하다. 평가의 기준은 다음과 같다.
○:단면이 순서 테이퍼 형상
×:단면이 역테이퍼 형상
[해상성 평가]
상기 방법으로 형성된 필터 세그먼트(segment) 혹은 블랙 매트릭스의 25㎛ 포토마스크 부분에서의 패턴에 대하여, 광학현미경을 이용한 관찰로 평가하였다. 평가의 기준은 다음과 같다. 해상성 불량은 인접한 스트라이프 패턴이 연결되거나 결함이 발생하는 경우가 있다. 평가의 기준은 다음과 같다.
◎:해상성 및 직선성 양호
○:직선성은 다소 열악하지만 해상성 양호
△:부분적으로 해상성 불량
×:해상성 불량
[현상 내성 평가]
스프레이 현상시에, 적정 시간의 2배로 현상하여 형성된 필터 세그먼트(segment) 혹은 블랙 매트릭스의 100㎛ 포토마스크 부분에서의 패턴 막두께를 측정하여, 적정 현상 시간에 현상하여 형성된 패턴 막두께와 비교했다. 평가의 기준은 다음과 같다.
◎:막두께 차이 20%이내
○:막두께 차이 20%보다 크고, 40%이내
△:막두께 차이가 40%보다 큼
×:2배 현상으로 깨지거나(노치) 벗겨짐 발생
[약품 내성 평가]
상기 방법으로 형성된 필터 세그먼트(segment) 혹은 블랙 매트릭스를 N-메틸 피롤리돈 용액에 30분 침지 후, 이온 교환수로 세정하고 풍건하여 100㎛ 포토마스크 부분에서의 패턴에 대하여 광학현미경을 이용한 관찰로 평가하였다. 평가의 기준은 다음과 같다.
◎:외관, 색에 변함이 없고 양호
○:일부에 주름 등이 발생하지만, 색에는 변함이 없고 양호
△:약간의 탈색이 발생
×:벗겨짐이나 탈색 발생
[경시 안정성 평가(시간경과에 대한 안정성 평가)]
얻어진 감광성 착색 조성물에 대하여, 초기 및 실온 1개월 후의 점도를 측정하여, 초기 점도에 대한 점도 증가 정도를 산출해서 평가하였다. 평가의 기준은 다음과 같다.
◎:점도 증가의 비율이 5%이하로 양호
○:점도 증가의 비율이 5%보다 크고 10%이하
×:점도 증가의 비율이 10%보다 큼
Figure 112011017998897-pat00021
Figure 112011017998897-pat00022
표 5 및 6에 나타낸 바와 같이, 실시예 1~24의 감광성 착색 조성물을 이용하여 형성된 필터 세그먼트(segment) 및 블랙 매트릭스는, 감도, 직선성 및 해상성이 양호하고, 본 발명의 광중합개시제(A) 및 그 외의 광중합개시제(Y)를 병용한 실시예 2~7, 10~16, 18, 19, 21, 22, 24는, 약품내성에서 보다 뛰어난 특성을 나타냈다. 그 중에서도 그 외의 광중합개시제(Y)가 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논인 실시예 3, 4, 10, 12, 14, 15, 22는, 추가적으로 현상내성이 우수했다.
또한, 추가로 다관능 티올(F)를 포함하는 실시예 5, 14, 23, 24는, 현상내성이 우수하였다.
또한, 추가로 자외선 흡수제(G) 또는 중합금지제(H)를 포함한 실시예 7, 8, 13, 19는 해상성이 우수하였다.
또한, 추가로 저장 안정제(J)를 포함한 실시예 15, 20은, 경시 안정성(시간 경과 안정성)이 우수하였다.
비교예 1~2와 같이 다른 옥심 에스테르계 광중합개시제를 이용한 경우나 광중합성 화합물(C)이 없는 경우는, 패턴 특성에 대한 불량이 발생해서 모두가 양호한 것은 얻을 수 없었다.
다음에, 일반식(11)에 나타낸 광중합개시제(A)를 함유하는 감광성 착색 조성물을 조정하고 이것을 이용하여 칼라필터를 제조하여 각종 특성을 평가했다(실시예 101~124 및 비교예 101~102).
감광성 착색 조성물의 조정은, 아크릴수지 용액, 및 안료분산체를 각각 제조하여 다른 성분과 혼합하여 행하였다.
<아크릴수지 용액의 제조 방법>
[아크릴수지 용액의 조제]
반응 용기에 시클로헥사논 370부를 넣고, 용기에 질소 가스를 주입하면서 80℃로 가열하고 같은 온도에서 메타크릴산 20.0부, 메틸메타크릴레이트 10.0부, n-부틸 메타크릴레이트 55.0부, 2-히드록시 에틸메타크릴레이트 15.0부, 2,2'-아조비스 이소부티로니트릴 4.0부의 혼합물을 1시간 동안 적하하여 중합 반응을 행하였다. 적하 종료 후, 추가로 80℃으로 3시간 반응시킨 후, 아조비스이소부티로니트릴 1.0부를 시클로헥사논 50부에 용해시킨 것을 첨가하고, 추가로 80℃으로 1시간 반응을 계속하여, 아크릴수지 용액을 얻었다.
실온까지 냉각한 후, 아크릴수지 용액 약 2 g을 샘플링하여 180℃에서 20분간 가열건조하여 비휘발분을 측정하고 먼저 합성한 아크릴수지 용액에 비휘발분이 20중량%가 되도록 시클로헥사논을 첨가했다. 얻어진 아크릴수지의 중량평균분자량은 40000이었다.
<안료분산체의 제조 방법>
[적색 안료분산체의 조제]
하기와 같은 조성의 혼합물을 균일하게 교반 혼합 한 후, 직경 1 mm의 지르코니아 비즈를 이용하여, 에이거 밀(eiger mill)(Eiger Japan사제 「미니 모델 M-250 MKII」)로 5시간 분산한 후에, 5㎛의 필터로 여과 해 적색 안료분산체 P-R를 제조하였다.
·디케토피로로피롤계 안료(C.I.Pigment Red 254) 6.82부
(Ciba Japan사제 「IRGAPHOR RED B-CF」)
·안트라 퀴논계 안료(C.I.Pigment Red 177) 1.08부
(Ciba Japan사제 「Cromophtal Red A2B」)
·니켈아조 착체계 안료(C.I.Pigment Yellow 150)
(LANXESS사제 「E4GN」) 0.88부
·수지형 안료분산제
(일본 Lubrizol사제 「SOLSPERSE 20000」) 1.74부
·디케토피로로피롤계 안료 유도체 2.05부
Figure 112011017998897-pat00023

·아크릴수지 용액 5.83부
·시클로헥사논 81.60부
[녹색 안료분산체의 조제]
하기와 같은 조성의 혼합물을 사용하여 적색 안료분산체 및 동일하게 녹색 안료분산체 P-G를 제조하였다.
·할로겐화구리프탈로시아닌계 안료(C.I.Pigment Green 36)
(TOYO INK제조사제 「Lyonol Green 6YK」) 8.93부
·모노아조계 안료(C.I.Pigment Yellow 150) 2.74부
(LANXESS사제 「E4GN」)
·수지형 안료분산제
(일본 Lubrizol사제 「SOLSPERSE 20000」) 2.80부
·아크릴수지 용액 5.53부
·시클로헥사논 80.00부
[청색 안료분산체의 조제]
하기와 같은 조성의 혼합물을 사용하여, 적색 안료분산체 및 동일하게 청색 안료분산체 P-B를 제조하였다.
·ε형구리프탈로시아닌 안료(C.I.Pigment Blue15:6)
(BASF제 「HELIOGEN Blue L-6700 F」) 12.88부
·수지형 안료분산제
(일본 Lubrizol사제 「SOLSPERSE 20000」) 5.62부
·아크릴수지 용액 1.50부
·시클로헥사논 80.00부
[흑색 안료분산체의 조제]
하기와 같은 조성의 혼합물을 사용하여 적색 안료분산체 및 동일하게 흑색 안료분산체 P-BK를 제조하였다.
·카본블랙(미츠비시 화학사제 「MA77」) 11.67부
·수지형 안료분산제
(일본 Lubrizol사제 「SOLSPERSE 20000」) 2.80부
·아크릴수지 용액 5.53부
·시클로헥사논 80.00부
[실시예 101~124 및 비교예 101~102]
(감광성 착색 조성물의 조제)
표 7~10에 나타낸 처방 비율로 각각의 재료를 혼합·교반하고, 1㎛의 필터로 여과하여 각 색의 감광성 착색 조성물을 얻었다.
[표 7]
Figure 112011017998897-pat00024

[표 8]
Figure 112011017998897-pat00025

[표 9]
Figure 112011017998897-pat00026

[표 10]
Figure 112011017998897-pat00027
표 7 ~ 10중의 약어에 대하여 이하에 나타낸다.
광중합개시제 A5:하기식(12)의 구조의 화합물
식(12)
Figure 112011017998897-pat00028

광중합개시제 Y1:2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온
(Ciba Japan사제 「Irgacure 907」)
광중합개시제 Y2:2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논
(Ciba Japan사제 「Irgacure 379」)
광중합개시제 Y3:2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드
(BASF사제 「Lucirin TPO」)
광중합개시제 Y4:2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,5,4',5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸
(KUROGANE KASEI CO.LTD 제 「비이미다졸」)
광중합개시제 Y5:p-디메틸아미노아세토페논
(DAIKI FINE사제 「DMA」)
광중합개시제 Y6:에탄-1-온, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일], 1-(O-아세틸옥심)
(Ciba Japan사제 「Irgacure OXE02」)
증감제 E1:2,4-디에틸티오크산톤
(Nippon Kayaku사제 「KAYACURE DETX-S」)
증감제 E2:4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논
(Hodogaya Chemical Co., Ltd.제 「EAB-F」)
광중합성 화합물 C:디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트
(TOAGOSEI CO., LTD.제 「ARONIX M-402」)
다관능 티올 F1:트리메틸올에탄트리스(3-메르캅토부티레이트)
(쇼와전공사제 「TEMB」)
다관능 티올 F2:트리메틸올프로판트리(3-메르캅토부티레이트)
(쇼와전공사제 「TPMB」)
다관능 티올 F3:펜타에리트리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트)
(Sakai Chemical Industry Co., Ltd.제 「PEMP」)
자외선 흡수제 G1:2-[4-[(2-히드록시-3-(도데실 및 트리데실)옥시프로필)옥시]-2-히드록시페닐]-4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진
(Ciba Japan사제 「TINUVIN400」)
자외선흡수제 G2:2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀
(Ciba Japan사제 「TINUVIN900」)
중합금지제 H1:N-니트로소페닐히드록실아민 알루미늄염
(Wako Pure Chemical Industries Ltd.제 「Q-1301」)
중합금지제 H2:메틸하이드로퀴논
(세이코화학사제 「MH」)
저장안정제 J1:2,6-비스(1,1-디메틸에틸)-4-메틸페놀
(Honshu Chemical Industry Co., Ltd.제「BHT」)
저장안정제 J2:트리페닐포스핀
(Hokko Chemical Industry Co., Ltd.제 「TPP」)
유기용제:시클로헥사논
얻어진 감광성 착색 조성물을 이용하여 이하의 방법으로 필터 세그먼트(segment) 및 블랙 매트릭스의 패턴을 형성하고, 이미 기재한 대로, 감도, 직선성 평가, 패턴 형상 평가, 해상성 평가, 내현상성 평가, 약품내성 평가, 경시 안정성 평가를 행하였다. 결과를 표 11~12에 나타내었다.
[필터 세그먼트(segment) 및 블랙 매트릭스의 패턴 형성]
얻어진 감광성 착색 조성물을 스핀 코트법에 의해 10 ㎝ x 10 ㎝의 유리기판에 도포공정을 행한 후, 크린 오븐중에서 70℃으로 15분간 가온하여 용제를 제거하고 약 2㎛의 도막을 얻었다. 이어서, 상기 기판을 실온에서 냉각한 후에, 초고압수은램프를 이용하여 100㎛폭(피치 200㎛) 및 25㎛폭(피치 50㎛) 스트라이프 패턴의 포토 마스크를 통해서 자외선을 노광했다. 그 후, 상기 기판을 23℃의 탄산나트륨 수용액을 이용하여 스프레이 현상한 후에, 이온 교환수로 세정하고, 풍건하고 크린 오븐중에서 230℃으로 30분간 가열했다. 스프레이 현상은, 각각의 감광성 착색 조성물에서의 도막에 대하여 현상되지 않은 부분 없이 패턴 형성이 가능한 최단 시간으로 행하여, 이를 적정 현상 시간으로 했다. 도막의 막두께는 Dektak 3030(일본 진공기술 사제)를 이용하여 실시했다.
[표 11]
Figure 112011017998897-pat00029
[표 12]
Figure 112011017998897-pat00030

표 11 및 12에 나타낸 바와 같이, 실시예 101~124의 감광성 착색 조성물을 이용하여 형성된 필터 세그먼트(segment) 및 블랙 매트릭스는, 감도, 직선성 및 해상성이 양호하고, 본 발명의 일반식 (11)로 나타내어지는 광중합개시제(A) 및 그 외의 광중합개시제(Y)를 병용한 실시예 102~107, 110~116, 118, 119, 121, 122, 124는, 약품내성에서 보다 뛰어난 특성을 나타냈다. 그 중에서도 그 외의 광중합개시제(Y)가 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논인 실시예 103, 104, 110, 112, 114, 115, 122는, 추가적으로 현상내성이 우수했다.
또한, 추가로 다관능 티올(F)를 포함하는 실시예 105, 114, 123, 124는, 현상내성이 우수하였다.
또한, 추가로 자외선 흡수제(G) 또는 중합금지제(H)를 포함하는 실시예 107, 108, 113, 119는 해상성이 우수하였다.
또한, 추가로 저장 안정제(J)를 포함한 실시예 115, 120은, 경시 안정성(시간 경과 안정성)이 우수하였다. 비교예 101~102와 같이 다른 옥심 에스테르계 광중합개시제를 이용한 경우나 광중합성 화합물(C)이 없는 경우는, 패턴 특성에 대한 불량이 발생하며 모두 양호한 것은 얻을 수 없었다.
다음에, 막두께가 두껍거나 혹은 안료 함유량이 많아도, 본 발명의 감광성 착색 조성물에 의하면 우수한 특성을 얻을 수 있는 것을, 실시예 201 및 202에 각각 나타낸다.
[실시예 201](후막의 경우)
실시예 101의 감광성 착색 조성물을 이용하여 스핀 코트법에 의해 10 ㎝ x 10 ㎝의 유리기판에 도포공정을 행한 후, 크린 오븐중에서 70℃으로 15분간 가온하여 용제를 제거하고 약 2㎛의 도막을 얻었다. 이어서, 상기 기판을 실온에서 냉각한 후에, 초고압수은램프를 이용하여 100㎛폭(피치 200㎛) 및 25㎛폭(피치 50㎛) 스트라이프 패턴의 포토 마스크를 통해서 자외선을 노광했다. 그 후, 상기 기판을 23℃의 탄산나트륨 수용액을 이용하여 스프레이 현상한 후에, 이온 교환수로 세정하고, 풍건하고 크린 오븐중에서 230℃으로 30분간 가열했다. 스프레이 현상은, 각각의 감광성 착색 조성물에서의 도막에 대하여 현상되지 않은 부분 없이 패턴 형성이 가능한 최단 시간으로 행하여, 이를 적정 현상 시간으로 했다. 도막의 막두께는 Dektak 3030(일본 진공기술 사제)를 이용하여 실시했다.
상기한 바와 같이, 각 평가를 행하였으며, 감도:○, 직선성 평가:○, 패턴 형상 평가:○, 해상성 평가:○, 내현상성 평가:○, 약품내성 평가:○, 경시안정성 평가:○였다.
[실시예 202](안료 함유율이 증가된 경우)
실시예 101의 감광성 착색 조성물의 안료분산체 41.92를 60.23로 그리고 아크릴수지 용액 24.85를 6.54로 변경한 것 이외에는 실시예 101과 동일하게 하여 스핀코트법에 의해 10 ㎝ x 10 ㎝의 유리기판에 도포공정을 행한 후, 크린 오븐중에서 70℃으로 15분간 가온하여 용제를 제거하고 약 2㎛의 도막을 얻었다. 이어서, 상기 기판을 실온에서 냉각한 후에, 초고압수은램프를 이용하여 100㎛폭(피치 200㎛) 및 25㎛폭(피치 50㎛) 스트라이프 패턴의 포토 마스크를 통해서 자외선을 노광했다. 그 후, 상기 기판을 23℃의 탄산나트륨 수용액을 이용하여 스프레이 현상한 후에, 이온 교환수로 세정하고, 풍건하고 크린 오븐중에서 230℃으로 30분간 가열했다. 스프레이 현상은, 각각의 감광성 착색 조성물에서의 도막에 대하여 현상되지 않은 부분 없이 패턴 형성이 가능한 최단 시간으로 행하여, 이를 적정 현상 시간으로 했다. 도막의 막두께는 Dektak 3030(일본 진공기술 사제)를 이용하여 실시했다.
상기한 바와 같이, 각 평가를 행하였으며, 감도:○, 직선성 평가:○, 패턴 형상 평가:○, 해상성 평가:○, 내현상성 평가:○, 약품내성 평가:○, 경시안정성 평가:○였다.
다음에, 칼라 필터의 제작예를 나타낸다.
[칼라 필터의 제작]
실시예 101의 적색의 감광성 착색 조성물을 실시예 101과 같이 스핀코트법으로 10 ㎝ x 10 ㎝의 유리기판에 도포공정을 행한 후, 크린 오븐중에서 70℃으로 15분간 가온하여 용제를 제거하고 약 2㎛의 도막을 얻었다. 이어서, 상기 기판을 실온에서 냉각한 후에, 초고압수은램프를 이용하여 100㎛폭(피치 200㎛) 및 25㎛폭(피치 50㎛) 스트라이프 패턴의 포토 마스크를 통해서 자외선을 노광했다. 그 후, 상기 기판을 23℃의 탄산나트륨 수용액을 이용하여 스프레이 현상한 후에, 이온 교환수로 세정하고, 풍건하고 크린 오븐중에서 230℃으로 30분간 가열하여 적색 필터 세그멘트를 얻었다. 이어서, 동일한 방법으로 적색 필터 세그먼트(segment)의 근처에 실시예 109의 녹색 감광성 착색 조성물을 이용하여 녹색 필터 세그먼트(segment)를 형성하여 2색의 필터 세그먼트(segment)를 구비하는 칼라 필터를 제조하였다.
그 결과, 내광성, 내열성이 뛰어나고, 더욱이 막두께가 두꺼워져도 또한, 안료 함유율이 많아져도 색재현 특성이 향상된 고품질의 칼라 필터를 얻을 수 있었다.

Claims (5)

  1. 하기 일반식 (1) 또는 (11)로 표시되는 광중합 개시제(A)와 수지(B)와 광중합성 화합물(C)과 안료(D)를 함유하고,
    그 외의 광중합 개시제(Y) 및 증감제(E)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 착색 조성물.
    일반식 (1)
    Figure 112013088727112-pat00031

    여기서, 식 (1) 중, R1은, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 치환 또는 미치환의 아실옥시기, 치환 또는 미치환의 아미노기, 치환 또는 미치환의 포스피노일기, 치환 또는 미치환의 카르바모일기, 또는 치환 또는 미치환의 술파모일기를 나타낸다.
    R2는, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 치환 또는 미치환의 아실옥시기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기를 나타낸다.
    R3~R5는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기를 나타낸다.
    R6~R9는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 할로알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 치환 또는 미치환의 아미노기, 또는 하기 일반식 (2)인 치환기를 나타낸다.
    일반식 (2)
    Figure 112013088727112-pat00032

    식 (2) 중, R1' 및 R2'는 R1 및 R2와 동일한 의미이다.
    R10~R14는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 할로알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 또는 치환 또는 미치환의 아실기를 나타내며, R10~R14 모두가 동시에 수소 원자로 되지 않는다. 또, R10~R14의 적어도 하나는, 니트로기, 또는 하기 일반식 (3)이다.
    일반식 (3)
    Figure 112013088727112-pat00033

    식 (3) 중, R15~R19는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 할로알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기를 나타낸다.
    일반식 (11)
    Figure 112013088727112-pat00034

    일반식 (11) 중, R51은, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 치환 또는 미치환의 아실옥시기, 치환 또는 미치환의 아미노기, 치환 또는 미치환의 포스피노일기, 치환 또는 미치환의 카르바모일기, 또는 치환 또는 미치환의 술파모일기를 나타낸다.
    R52는, 시클로펜틸기로 치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 나타낸다.
    R53~R55는, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기를 나타낸다.
    R56~R58은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 할로알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬술피닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술피닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술포닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술포닐기, 또는 치환 또는 미치환의 아실기를 나타낸다.
    R59~R63은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 할로알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기를 나타낸다.
    R64는, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 미치환의 알케닐기, 치환 또는 미치환의 알킬기, 치환 또는 미치환의 알킬옥시기, 치환 또는 미치환의 아릴기, 치환 또는 미치환의 아릴옥시기, 치환 또는 미치환의 복소환기, 치환 또는 미치환의 복소환옥시기, 치환 또는 미치환의 알킬술파닐기, 치환 또는 미치환의 아릴술파닐기, 치환 또는 미치환의 아실기, 또는 치환 또는 미치환의 아미노기를 나타낸다.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 그 외의 광중합 개시제(Y)가, 아세트페논계 화합물, 포스핀계 화합물 및 이미다졸계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1 종류 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 착색 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 다관능 티올(F)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 착색 조성물.
  4. 투명 기판 위에, 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 감광성 착색 조성물로부터 형성되는 필터 세그먼트 및 블랙 매트릭스로부터 선택되는 적어도 1개를 갖추는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
  5. 삭제
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