KR101721252B1 - 착색층 형성용 감방사선성 조성물, 컬러 필터 및 컬러 액정 표시 소자 - Google Patents

착색층 형성용 감방사선성 조성물, 컬러 필터 및 컬러 액정 표시 소자 Download PDF

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제이에스알 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은, 투명 도전막이나 무기막과의 밀착성이 우수하고, 저노광량인 경우에도 내용제성이 우수한 화소를 형성할 수 있는 신규 착색층 형성용 감방사선성 조성물을 제공한다.
본 발명의 착색층 형성용 감방사선성 조성물은 (A) 착색제, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 불포화 화합물 및 (D) 광 중합 개시제를 함유하는 착색층 형성용 감방사선성 조성물이며, (C) 중합성 불포화 화합물로서, 중합성 불포화 결합과 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물의 가수분해 축합물을 (B) 알칼리 가용성 수지 100 중량부에 대하여 15 내지 200 중량부로 함유하는 것을 특징으로 한다.
착색층 형성용 감방사선성 조성물, 알칼리 가용성 수지, 중합성 불포화 화합물, 광 중합 개시제

Description

착색층 형성용 감방사선성 조성물, 컬러 필터 및 컬러 액정 표시 소자{RADIATION-SENSITIVE COMPOSITION FOR FORMING COLORED LAYER, COLOR FILTER AND COLOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 착색층 형성용 감방사선성 조성물, 컬러 필터 및 컬러 액정 표시 소자에 관한 것이며, 보다 상세하게는 투과형 또는 반사형의 컬러 액정 표시 장치, 컬러 촬상관 소자, 유기 EL 표시 소자, 전자 종이 등에 사용되는 컬러 필터에 유용한 착색층의 형성에 사용되는 감방사선성 조성물, 해당 감방사선성 조성물로 형성된 착색층을 갖는 컬러 필터 및 해당 컬러 필터를 구비하는 컬러 액정 표시 소자에 관한 것이다.
종래, 착색 감방사선성 조성물을 사용하여 컬러 필터를 제조할 때에는, 기판 위 또는 미리 원하는 패턴의 차광층을 형성한 기판 위에 착색 감방사선성 조성물을 도포하여 건조한 후, 건조 도막을 원하는 패턴 형상으로 방사선을 조사(이하, "노광"이라고 함)하고, 현상함으로써 각 색의 화소를 얻는 방법(예를 들면 특허 문헌 1, 특허 문헌 2 참조)이 알려져 있다. 또한, 흑색 재료를 함유하는 광 중합성 조성물을 이용하여 블랙 매트릭스를 형성하는 방법(예를 들면, 특허 문헌 3 참조)도 알려져 있다. 또한, 특허 문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있는 바와 같이, 종래의 착색 감방사선성 조성물에서는 감방사선성 중합 성분으로서 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 등의 다관능 아크릴레이트나, 산성기와 에틸렌성 불포화 이중 결합을 겸비하는 감광성 수지가 사용되었다.
그러나, 이러한 착색 감방사선성 조성물을 사용하여 형성된 컬러 필터에서는, 그 위에 형성되는 ITO, IZO 등의 투명 도전막이나 SiNx막, SiOx 막 등의 무기막에 대하여 밀착성이 불충분하다는 문제점이 있었다.
또한, 최근 컬러 필터의 기술 분야에서는 노광량을 낮추어 택 타임을 단축시키는 것이 주류를 이루고 있지만, 종래의 착색 감방사선성 조성물을 사용하여 형성된 화소에서는, 내용제성이 불충분하다는 문제점이 현재화되고 있다. 이러한 문제점의 배경에는, 최근 컬러 액정 표시 소자에 대한 고콘트라스트화, 고휘도화 및 고색 순도화의 요구에 대응하기 위해, 착색 감방사선성 조성물에 사용되는 안료의 대부분에 다양한 미세화 처리나 표면 처리가 이루어져 있거나, 착색 감방사선성 조성물 중에서 차지하는 안료의 함유 비율이 점점 더 높아지는 경향이 있기 때문이라고 생각되고 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 (평)2-144502호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 (평)3-53201호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 (평)6-35188호 공보
본 발명은 이상과 같은 사정에 기초하여 이루어진 것이며, 그 과제는 투명 도전막이나 무기막과의 밀착성이 우수하고, 저노광량인 경우에도 내용제성이 우수한 화소를 형성할 수 있는 신규 착색층 형성용 감방사선성 조성물을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, 감방사선성 조성물 중에 감방사선성 중합 성분으로서 중합성 불포화 결합을 갖는 폴리실록산을 특정량 함유시킴으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 (A) 착색제, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 불포화 화합물 및 (D) 광 중합 개시제를 함유하는 착색층 형성용 감방사선성 조성물이며, (C) 중합성 불포화 화합물로서 하기 화학식 1로 표시되는 실란 화합물을 포함하는 실란 화합물의 가수분해 축합물을 (B) 알칼리 가용성 수지 100 중량부에 대하여 15 내지 200 중량부로 함유하는 것을 특징으로 하는 착색층 형성용 감방사선성 조성물을 제공하는 것이다.
Figure 112009046514362-pat00001
(화학식 1 중, X1은 비닐기, 알릴기, (메트)아크릴로일옥시기, 비닐페닐기 또는 비닐벤질옥시기를 나타내고, Y1은 단결합, 메틸렌기 또는 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기를 나타내고, R1은 가수분해성 기를 나타내고, R2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 치환 또는 비치환된 아릴기를 나타내고, a 및 b는 각각 1 내지 3의 정수를 나타내고, c는 0 내지 2의 정수를 나타내고, a+b+c=4임)
본 발명에서 말하는 "방사선"은 가시광선, 자외선, 원자외선, 전자선, X선 등을 포함하는 것을 의미한다.
또한, 본 발명은 상기 감방사선성 조성물을 사용하여 형성된 착색층을 구비하여 이루어지는 컬러 필터, 및 상기 컬러 필터를 구비하는 컬러 액정 표시 소자도 제공하는 것이다.
본 발명의 감방사선성 조성물에 따르면, 투명 도전막이나 무기막과의 밀착성이 우수하고, 저노광량인 경우에도 내용제성이 우수한 화소를 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 감방사선성 조성물을 사용하여 형성된 착색층은 전압 유지율이 높고 전기 특성이 우수하다.
따라서, 본 발명의 감방사선성 조성물은, 전자 공업 분야에서의 컬러 액정 표시 소자용 컬러 필터, 고체 촬상 소자의 색 분해용 컬러 필터, 유기 EL 표시 소자용 컬러 필터, 전자 종이용 컬러 필터를 비롯한 각종 컬러 필터의 제조에 매우 바람직하게 사용할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
착색층 형성용 감방사선성 조성물
본 발명의 착색층 형성용 감방사선성 조성물(이하, 간단히 "감방사선성 조성물"이라고 하는 경우가 있음)에서의 "착색층"이란, 컬러 필터에 사용되는 화소 및/또는 블랙 매트릭스를 포함하는 층을 의미한다.
이하, 본 발명의 착색층 형성용 감방사선성 조성물의 구성 성분에 대하여 설명한다.
-(A) 착색제-
본 발명에서의 (A) 착색제는 색조가 특별히 한정되는 것이 아니며, 얻어지는 컬러 필터의 용도에 따라 적절하게 선정되고, 안료, 염료 또는 천연 색소 중 어떠한 것이어도 상관없다. 컬러 필터에는 내열성이 요구되기 때문에, 본 발명에서의 착색제로서는 유기 안료 또는 무기 안료가 바람직하다.
상기 유기 안료로서는, 예를 들면 컬러 인덱스(C.I.; The Society of Dyers and Colourists사 발행)에서 피그먼트로 분류되어 있는 화합물, 구체적으로는 하기와 같은 컬러 인덱스(C.I.) 명칭이 부여되어 있는 것을 들 수 있다.
C.I. 피그먼트 옐로우 12, C.I. 피그먼트 옐로우 13, C.I. 피그먼트 옐로우 14, C.I. 피그먼트 옐로우 17, C.I. 피그먼트 옐로우 20, C.I. 피그먼트 옐로우 24, C.I. 피그먼트 옐로우 31, C.I. 피그먼트 옐로우 55, C.I. 피그먼트 옐로우 83, C.I. 피그먼트 옐로우 93, C.I. 피그먼트 옐로우 109, C.I. 피그먼트 옐로우 110, C.I. 피그먼트 옐로우 138, C.I. 피그먼트 옐로우 139, C.I. 피그먼트 옐로우 150, C.I. 피그먼트 옐로우 153, C.I. 피그먼트 옐로우 154, C.I. 피그먼트 옐로우 155, C.I. 피그먼트 옐로우 166, C.I. 피그먼트 옐로우 168, C.I. 피그먼트 옐로우 180, C.I. 피그먼트 옐로우 211;
C.I. 피그먼트 오렌지 5, C.I. 피그먼트 오렌지 13, C.I. 피그먼트 오렌지 14, C.I. 피그먼트 오렌지 24, C.I. 피그먼트 오렌지 34, C.I. 피그먼트 오렌지 36, C.I. 피그먼트 오렌지 38, C.I. 피그먼트 오렌지 40, C.I. 피그먼트 오렌지 43, C.I. 피그먼트 오렌지 46, C.I. 피그먼트 오렌지 49, C.I. 피그먼트 오렌지 61, C.I. 피그먼트 오렌지 64, C.I. 피그먼트 오렌지 68, C.I. 피그먼트 오렌지 70, C.I. 피그먼트 오렌지 71, C.I. 피그먼트 오렌지 72, C.I. 피그먼트 오렌지 73, C.I. 피그먼트 오렌지 74;
C.I. 피그먼트 레드 1, C.I. 피그먼트 레드 2, C.I. 피그먼트 레드 5, C.I. 피그먼트 레드 17, C.I. 피그먼트 레드 31, C.I. 피그먼트 레드 32, C.I. 피그먼트 레드 41, C.I. 피그먼트 레드 122, C.I. 피그먼트 레드 123, C.I. 피그먼트 레드 144, C.I. 피그먼트 레드 149, C.I. 피그먼트 레드 166, C.I. 피그먼트 레드 168, C.I. 피그먼트 레드 170, C.I. 피그먼트 레드 171, C.I. 피그먼트 레드 175, C.I. 피그먼트 레드 176, C.I. 피그먼트 레드 177, C.I. 피그먼트 레드 178, C.I. 피그먼트 레드 179, C.I. 피그먼트 레드 180, C.I. 피그먼트 레드 185, C.I. 피그먼트 레드 187, C.I. 피그먼트 레드 202, C.I. 피그먼트 레드 206, C.I. 피그먼트 레드 207, C.I. 피그먼트 레드 209, C.I. 피그먼트 레드 214, C.I. 피그먼트 레드 220, C.I. 피그먼트 레드 221, C.I. 피그먼트 레드 224, C.I. 피그먼트 레드 242, C.I. 피그먼트 레드 243, C.I. 피그먼트 레드 254, C.I. 피그먼트 레드 255, C.I. 피그먼트 레드 262, C.I. 피그먼트 레드 264, C.I. 피그먼트 레드 272;
C.I. 피그먼트 바이올렛 1, C.I. 피그먼트 바이올렛 19, C.I. 피그먼트 바이올렛 23, C.I. 피그먼트 바이올렛 29, C.I. 피그먼트 바이올렛 32, C.I. 피그먼트 바이올렛 36, C.I. 피그먼트 바이올렛 38;
C.I. 피그먼트 블루 15, C.I. 피그먼트 블루 15:3, C.I. 피그먼트 블루 15:4, C.I. 피그먼트 블루 15:6, C.I. 피그먼트 블루 60, C.I. 피그먼트 블루 80;
C.I. 피그먼트 그린 7, C.I. 피그먼트 그린 36, C.I. 피그먼트 그린 58;
C.I. 피그먼트 브라운 23, C.I. 피그먼트 브라운 25;
C.I. 피그먼트 블랙 1, C.I. 피그먼트 블랙 7.
본 발명에서 유기 안료는 재결정법, 재침전법, 용제 세정법, 승화법, 진공 가열법이나, 이들의 조합에 의해 정제하여 사용할 수도 있다.
또한, 상기 무기 안료로서는, 예를 들면 산화티탄, 황산바륨, 탄산칼슘, 산화아연, 황산납, 황색납, 아연황, 벵갈라(적색 산화철(III)), 카드뮴적, 군청, 감청, 산화크롬녹, 코발트녹, 호박, 티탄 블랙, 합성 철흑, 카본 블랙 등을 들 수 있다.
이들 착색제는, 원하는 경우 그 입자 표면을 중합체로 개질하여 사용할 수도 있다. 안료의 입자 표면을 개질하는 중합체로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 (평)8-259876호 공보에 기재된 중합체나, 시판되는 각종 안료 분산용의 중합체 또는 올리고머 등을 들 수 있다. 카본 블랙 표면의 중합체 피복 방법에 대해서는, 예를 들면 일본 특허 공개 (평)9-71733호 공보, 일본 특허 공개 (평)9-95625호 공보, 일본 특허 공개 (평)9-124969호 공보 등에 개시되어 있다.
상기 착색제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 감방사선성 조성물을 화소의 형성에 사용하는 경우, 화소에는 고정밀도의 발색이 요구되기 때문에 (A) 착색제로서는 발색성이 높은 착색제가 바람직하고, 구체적으로는 유기 안료가 바람직하게 사용된다.
한편, 본 발명의 감방사선성 조성물을 블랙 매트릭스의 형성에 사용하는 경우, 블랙 매트릭스에는 차광성이 요구되기 때문에 (A) 착색제로서는 유기 안료 또는 카본 블랙이 바람직하게 사용된다.
또한, 본 발명의 감방사선성 조성물은, (A) 착색제로서 C.I. 피그먼트 레드 254 및 C.I. 피그먼트 그린 58로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 감방사선성 조성물을 사용하여 형성된 착색층의 내용제성을 향상시키는 관점에서 특히 유용하다.
본 발명의 감방사선성 조성물은, 착색제의 함유량이 감방사선성 조성물의 전체 고형분 중 30 중량％ 이상이 되는 경우에도 내용제성이 우수한 화소를 형성할 수 있다. 또한, 본 발명에서 착색제의 함유량의 상한은, 현상성을 확보하는 관점에서 감방사선성 조성물의 전체 고형분 중 바람직하게는 70 중량％ 이하, 특히 바람직하게는 60 중량％ 이하이다. 여기서, 고형분이란, 후술하는 용매 이외의 성분이다.
본 발명에서의 착색제는, 원하는 경우 분산제, 분산 보조제와 함께 사용할 수 있다.
상기 분산제로서는, 예를 들면 양이온계, 음이온계, 비이온계나 양쪽성 등의 적절한 분산제를 사용할 수 있지만, 중합체 분산제가 바람직하다. 구체적으로는 변성 아크릴계 공중합체, 아크릴계 공중합체, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 고분자 공중합체의 알킬암모늄염 또는 인산 에스테르염, 양이온성 빗형 그래프트 중합체 등을 들 수 있다. 여기서, 양이온성 빗형 그래프트 중합체란, 복수의 염기성기(양이온성의 관능기)를 갖는 줄기 중합체 1 분자에 2 분자 이상의 가지 중합체가 그래프트 결합한 구조의 중합체를 말하며, 예를 들면 줄기 중합체부가 폴리에틸렌이민, 가지 중합체부가 ε-카프로락톤의 개환 중합체로 구성되는 중합체를 들 수 있다. 이들 분산제 중에서, 변성 아크릴계 공중합체, 폴리우레탄, 양이온성 빗형 그래프트 중합체가 바람직하다.
이러한 분산제는 상업적으로 입수할 수 있으며, 예를 들면 변성 아크릴계 공중합체로서 Disperbyk-2000, Disperbyk-2001(이상, 빅케미(BYK)사 제조), 폴리우레탄으로서 Disperbyk-161, Disperbyk-162, Disperbyk-165, Disperbyk-167, Disperbyk-170, Disperbyk-182(이상, 빅케미(BYK)사 제조), 솔스퍼스 76500(루브리졸(주)사 제조), 양이온성 빗형 그래프트 중합체로서 솔스퍼스 24000, 솔스퍼스 37500(루브리졸(주)사 제조), 아지스퍼 PB821, 아지스퍼 PB822, 아지스퍼 PB880(아지노모또 파인 테크노 가부시끼가이샤 제조) 등을 들 수 있다.
이들 분산제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 분산제의 함유량은, 현상성 확보의 면에서 (A) 착색제 100 중량부에 대하여 통상적으로 100 중량부 이하, 바람직하게는 0.5 내지 100 중량부, 더욱 바람직하게는 1 내지 70 중량부, 특히 바람직하게는 10 내지 50 중량부이다.
상기 분산 보조제로서는, 예를 들면 청색 안료 유도체, 황색 안료 유도체 등을 들 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 구리 프탈로시아닌 유도체 등을 들 수 있다.
-(B) 알칼리 가용성 수지-
본 발명에서의 (B) 알칼리 가용성 수지로서는, 착색층을 형성할 때의 현상 처리 공정에서 사용되는 알칼리 현상액에 대하여 가용성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로 카르복실기, 페놀성 수산기 등의 산성 관능기를 갖는 중합체가 사용된다. 그 중에서도 카르복실기를 갖는 중합체가 바람직하고, 특히 1개 이상의 카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체(이하, "카르복실기 함유 불포화 단량체"라고 함)와 다른 공중합 가능한 에틸렌성 불포화 단량체(이하, "공중합성 불포화 단량체"라고 함)의 공중합체(이하, "카르복실기 함유 공중합체"라고 함)가 바람직하다.
카르복실기 함유 불포화 단량체로서는, 예를 들면
(메트)아크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산, 신남산과 같은 불포화 모노카르복실산;
말레산, 말레산 무수물, 푸마르산, 이타콘산, 이타콘산 무수물, 시트라콘산, 시트라콘산 무수물, 메사콘산과 같은 불포화 디카르복실산 또는 그의 무수물;
숙신산 모노〔2-(메트)아크릴로일옥시에틸〕, 프탈산 모노〔2-(메트)아크릴 로일옥시에틸〕과 같은 2가 이상의 다가 카르복실산의 모노〔(메트)아크릴로일옥시알킬〕에스테르;
ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메트)아크릴레이트와 같은 양쪽 말단에 카르복시기와 수산기를 갖는 중합체의 모노(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 카르복실기 함유 불포화 단량체는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서, 카르복실기 함유 불포화 단량체로서는, (메트)아크릴산, 숙신산 모노〔2-(메트)아크릴로일옥시에틸〕, ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메트)아크릴레이트 등이 바람직하고, 특히 (메트)아크릴산이 바람직하다.
카르복실기 함유 공중합체에서, 카르복실기 함유 불포화 단량체의 공중합 비율은 바람직하게는 5 내지 50 중량％, 더욱 바람직하게는 10 내지 40 중량％이다. 이 경우, 이 공중합 비율이 지나치게 적으면 얻어지는 감방사선성 조성물의 알칼리 현상액에 대한 용해성이 저하되는 경향이 있고, 한편 지나치게 많으면 알칼리 현상액에 대한 용해성이 과대해져, 알칼리 현상액에 의해 현상할 때 화소의 기판으로부터의 탈락이나 화소 표면의 막 거칠음을 초래하기 쉬워지는 경향이 있다.
또한, 공중합성 불포화 단량체로서는, 예를 들면
말레이미드;
N-페닐말레이미드, N-o-히드록시페닐말레이미드, N-m-히드록시페닐말레이미드, N-p-히드록시페닐말레이미드, N-벤질말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-숙신이미딜-3-말레이미드벤조에이트, N-숙신이미딜-4-말레이미드부티레이트, N-숙 신이미딜-6-말레이미드카프로에이트, N-숙신이미딜-3-말레이미드프로피오네이트, N-(아크리디닐)말레이미드와 같은 N-위치 치환 말레이미드;
스티렌, α-메틸스티렌, o-비닐톨루엔, m-비닐톨루엔, p-비닐톨루엔, p-클로로스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐페놀, m-비닐페놀, p-비닐페놀, p-히드록시-α-메틸스티렌, o-비닐벤질메틸에테르, m-비닐벤질메틸에테르, p-비닐벤질메틸에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르와 같은 방향족 비닐 화합물;
인덴, 1-메틸인덴과 같은 인덴류;
메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, i-프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, i-부틸(메트)아크릴레이트, sec-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 알릴(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸 -8-일(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 글리세롤모노(메트)아크릴레이트, 4-히드록시페닐(메트)아크릴레이트, 파라쿠밀페놀의 에틸렌옥사이드 변성 (메트)아크릴레이트와 같은 불포화 카르복실산 에스테르;
글리시딜(메트)아크릴레이트와 같은 불포화 카르복실산 글리시딜에스테르;
아세트산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 벤조산비닐과 같은 카르복실산 비닐에스테르;
비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 알릴글리시딜에테르와 같은 다른 불포화 에테르;
(메트)아크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 시안화비닐리덴과 같은 시안화비닐 화합물;
(메트)아크릴아미드, α-클로로아크릴아미드, N-2-히드록시에틸(메트)아크릴아미드와 같은 불포화 아미드;
1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌과 같은 지방족 공액 디엔;
폴리스티렌, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 폴리-n-부틸(메트)아크릴레이트, 폴리실록산과 같은 중합체 분자쇄의 말단에 모노(메트)아크릴로일기를 갖는 거대 단량체 등을 들 수 있다.
이들 공중합성 불포화 단량체는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 공중합성 불포화 단량체로서는, N-위치 치환 말레이미드, 방향족 비닐 화합물, 불포화 카르복실산 에스테르, 중합체 분자쇄의 말단에 모노(메트) 아크릴로일기를 갖는 거대 단량체 등이 바람직하고, 특히 N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, 스티렌, α-메틸스티렌, p-히드록시-α-메틸스티렌, 메틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 알릴(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 글리세롤모노(메트)아크릴레이트, 4-히드록시페닐(메트)아크릴레이트, p-쿠밀페놀의 에틸렌옥사이드 변성 (메트)아크릴레이트, 폴리스티렌 거대 단량체, 폴리메틸메타크릴레이트 거대 단량체 등이 바람직하다.
본 발명에서는, 예를 들면 일본 특허 공개 (평)5-19467호 공보, 일본 특허 공개 (평)6-230212호 공보 등에 개시되어 있는, 측쇄에 (메트)아크릴로일기 등의 중합성 불포화 결합을 갖는 카르복실기 함유 공중합체를 알칼리 가용성 수지로서 사용할 수 있다.
본 발명에서의 알칼리 가용성 수지의 겔 투과 크로마토그래피(GPC, 용출 용매: 테트라히드로푸란)로 측정한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량(이하, "Mw"라고 하는 경우가 있음)은 바람직하게는 1,000 내지 45,000, 특히 바람직하게는 3,000 내지 20,000이다.
또한, 본 발명에서의 알칼리 가용성 수지의 Mw와 Mn의 비(Mw/Mn)는 바람직하게는 1 내지 5, 보다 바람직하게는 1 내지 4이다.
이 경우, Mw가 지나치게 작으면 얻어지는 피막의 잔막률 등이 저하되거나, 패턴 형상, 내열성 등이 손상되거나, 전기 특성이 악화될 우려가 있고, 한편 지나치게 크면 해상도가 저하되거나, 패턴 형상이 손상되거나, 슬릿 노즐 방식에 의한 도포시에 건조 이물질이 발생하기 쉬워질 우려가 있다.
본 발명에서의 알칼리 가용성 수지는, 예를 들면 그 구성 성분이 되는 불포화 단량체를 적당한 용매 중에서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴) 등의 라디칼 중합 개시제의 존재하에 중합함으로써 제조할 수 있다.
본 발명에서의 알칼리 가용성 수지는, 상기한 바와 같이 불포화 단량체를 라디칼 중합한 후, 극성이 상이한 유기 용매를 2종 이상 사용하는 재침전법을 거쳐서 정제함으로써 제조할 수 있다. 즉, 중합 후의 양용매 중의 용액을 필요에 따라 여과 또는 원심 분리 등에 의해 불용인 불순물을 제거한 후, 대량(통상적으로, 중합체 용액 부피의 5 내지 10배량)의 침전제(빈용매) 중에 붓고, 공중합체를 재침전시킴으로써 정제한다. 이 때, 공중합체 용액 중에 남아 있는 불순물 중, 침전제에 가용인 불순물은 액상에 남아 정제된 알칼리 가용성 수지로부터 분리된다.
이 재침전법에 사용되는 양용매/침전제의 조합으로서는, 예를 들면 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트/n-헥산, 메틸에틸케톤/n-헥산, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트/n-헵탄, 메틸에틸케톤/n-헵탄 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에서의 알칼리 가용성 수지는, 그 구성 성분이 되는 각 불포화단량체를 상기 라디칼 중합 개시제 및 피라졸-1-디티오카르복실산 시아노(디메틸)메틸에스테르, 피라졸-1-디티오카르복실산 벤질에스테르, 테트라에틸티우람디술피드, 비스(피라졸-1-일티오카르보닐)디술피드, 비스(3-메틸-피라졸-1-일티오카르보닐)디술피드, 비스(4-메틸-피라졸-1-일티오카르보닐)디술피드, 비스(5-메틸-피라졸 -1-일티오카르보닐)디술피드, 비스(3,4,5-트리메틸-피라졸-1-일티오카르보닐)디술피드, 비스(피롤-1-일티오카르보닐)디술피드, 비스티오벤조일디술피드 등의 이니퍼터(iniferter)로서 작용하는 분자량 제어제의 존재하에, 불활성 용매 중에서 반응 온도를 통상적으로 0 내지 150 ℃, 바람직하게는 50 내지 120 ℃로 하여 리빙 라디칼 중합함으로써 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에서의 알칼리 가용성 수지는, 그 구성 성분이 되는 각 불포화 단량체를 상기 라디칼 중합 개시제, 및 연쇄 이동제로서 작용하는 다가 티올 화합물의 존재하에 적당한 용매 중에서 라디칼 중합함으로써 제조할 수 있다. 여기서, 다가 티올 화합물이란, 1 분자 중에 2개 이상의 티올기를 갖는 화합물을 말하며, 예를 들면 트리메틸올프로판트리스(3-머캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 테트라에틸렌글리콜비스(3-머캅토프로피오네이트), 디펜타에리트리톨헥사키스(3-머캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스(티오글리콜레이트), 1,4-비스(3-머캅토부티릴옥시)부탄, 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토부티레이트), 1,3,5-트리스(3-머캅토부틸옥시에틸)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온 등을 들 수 있다.
본 발명에서 알칼리 가용성 수지는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 알칼리 가용성 수지의 함유량은, (A) 착색제 100 중량부에 대하여 통상적으로 10 내지 1,000 중량부, 바람직하게는 20 내지 500 중량부이다. 이 경우, 알칼리 가용성 수지의 함유량이 지나치게 적으면, 예를 들면 알칼리 현상성 이 저하되거나, 미노광부의 기판 위 또는 차광층 위에 잔사나 바탕 오염이 발생할 우려가 있고, 한편 지나치게 많으면 상대적으로 안료 농도가 저하되기 때문에, 박막으로서 목적으로 하는 색 농도를 달성하는 것이 곤란해질 우려가 있다.
-(C) 중합성 불포화 화합물-
본 발명에서의 중합성 불포화 화합물은, 하기 화학식 1로 표시되는 중합성 불포화 결합과 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물(이하, "화합물 (c1)"이라고 하는 경우가 있음)을 포함하는 실란 화합물의 가수분해 축합물(이하, "중합성 불포화 결합 함유 폴리실록산"이라고 하는 경우가 있음)을 (B) 알칼리 가용성 수지 100 중량부에 대하여 15 내지 200 중량부, 바람직하게는 20 내지 150 중량부, 더욱 바람직하게는 30 내지 120 중량부로 함유하는 것이다. 이 경우, 중합성 불포화 결합 함유 폴리실록산의 함유량이 지나치게 적으면 본 발명이 목적으로 하는 효과가 손상될 우려가 있고, 한편 지나치게 많으면 다른 성분과의 상용성이 저하되거나, 알칼리 현상성이 저하되어 미노광부의 기판 위 또는 차광층 위의 바탕 오염, 막 잔여물 등이 발생하기 쉬워지는 경향이 있다.
<화학식 1>
Figure 112009046514362-pat00002
(화학식 1 중, X1은 비닐기, 알릴기, (메트)아크릴로일옥시기, 비닐페닐기 또는 비닐벤질옥시기를 나타내고, Y1은 단결합, 메틸렌기 또는 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기를 나타내고, R1은 가수분해성 기를 나타내고, R2는 탄소수 1 내지 6의 알 킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 치환 또는 비치환된 아릴기를 나타내고, a 및 b는 각각 1 내지 3의 정수를 나타내고, c는 0 내지 2의 정수를 나타내고, a+b+c=4임)
상기 화학식 1에서의 X1로서는 감방사선성 수지 조성물의 감도를 높이고, 내용제성을 향상시키는 관점에서 (메트)아크릴로일옥시기가 바람직하다.
또한, 상기 화학식 1에서의 Y1로서는, 메틸렌기 또는 탄소수 2 또는 3의 알킬렌기가 바람직하다. 탄소수 2 또는 3의 알킬렌기로서는, 예를 들면 에틸렌기, 프로필렌기 등을 들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1에서의 R1로서는 가수분해성 기이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 알콕시기, 아릴옥시기, 아실옥시기, 할로겐 원자, 수소 원자 등을 들 수 있다. 이들 중에서 알콕시기 또는 아실옥시기가 바람직하고, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기 또는 탄소수 2 내지 6의 아실옥시기가 더욱 바람직하고, 특히 탄소수 1 내지 3의 알콕시기 또는 탄소수 2 내지 4의 아실옥시기가 바람직하고, 그 구체예로서는 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, i-프로폭시기, 아세톡시기 등을 들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1에서의 R2로서는 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 8의 아릴기가 바람직하고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 페닐기 등을 들 수 있다. R2의 탄소수 6 내지 12의 아릴기의 치환기로서는, 예를 들면 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기 등을 들 수 있다.
화학식 1의 실란 화합물은 중합성 불포화 결합을 갖는다. 즉, 화학식 1 중 a 및 b는 각각 1 내지 3의 정수를, c는 0 내지 2의 정수를 나타내고, a+b+c=4이다.
이러한 화합물 (c1)의 구체예로서는, 예를 들면 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리-n-프로폭시실란, 비닐트리-i-프로폭시실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐메틸디메톡시실란, 비닐메틸디에톡시실란, 비닐메틸디-n-프로폭시실란, 비닐메틸디-i-프로폭시실란, 비닐메틸디아세톡시실란, 비닐에틸디메톡시실란, 비닐에틸디에톡시실란, 비닐에틸디-n-프로폭시실란, 비닐에틸디-i-프로폭시실란, 비닐에틸디아세톡시실란, 비닐페닐디메톡시실란, 비닐페닐디에톡시실란, 비닐페닐디-n-프로폭시실란, 비닐페닐디-i-프로폭시실란, 비닐페닐디아세톡시실란과 같은 비닐기와 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물;
알릴트리메톡시실란, 알릴트리에톡시실란, 알릴트리-n-프로폭시실란, 알릴트리-i-프로폭시실란, 알릴트리아세톡시실란, 알릴메틸디메톡시실란, 알릴메틸디에톡시실란, 알릴메틸디-n-프로폭시실란, 알릴메틸디-i-프로폭시실란, 알릴메틸디아세톡시실란, 알릴에틸디메톡시실란, 알릴에틸디에톡시실란, 알릴에틸디-n-프로폭시실란, 알릴에틸디-i-프로폭시실란, 알릴에틸디아세톡시실란, 알릴페닐디메톡시실란, 알릴페닐디에톡시실란, 알릴페닐디-n-프로폭시실란, 알릴페닐디-i-프로폭시실란, 알릴페닐디아세톡시실란과 같은 알릴기와 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물;
(메트)아크릴옥시메틸트리메톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸트리에톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸트리-n-프로폭시실란, (메트)아크릴옥시메틸트리아세톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸메틸디메톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸메틸디에톡시실 란, (메트)아크릴옥시메틸메틸디-n-프로폭시실란, (메트)아크릴옥시메틸메틸디아세톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸에틸디메톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸에틸디에톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸에틸디-n-프로폭시실란, (메트)아크릴옥시메틸에틸디아세톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸페닐디메톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸페닐디에톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸페닐디-n-프로폭시실란, (메트)아크릴옥시메틸페닐디아세톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸트리메톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸트리에톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸트리-n-프로폭시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸트리아세톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸메틸디메톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸메틸디에톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸메틸디-n-프로폭시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸메틸디아세톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸에틸디메톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸에틸디에톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸에틸디-n-프로폭시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸에틸디아세톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸페닐디메톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸페닐디에톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸페닐디-n-프로폭시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸페닐디아세톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리-n-프로폭시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리아세톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필메틸디-n-프로폭시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필메틸디아세톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필에틸디메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필에틸디에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필에틸디-n-프로폭 시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필에틸디아세톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필페닐디메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필페닐디에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필페닐디-n-프로폭시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필페닐디아세톡시실란과 같은 (메트)아크릴로일옥시기와 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물;
p-비닐페닐트리메톡시실란, p-비닐페닐트리에톡시실란, p-비닐페닐트리-n-프로폭시실란, p-비닐페닐트리아세톡시실란, p-비닐페닐메틸디메톡시실란, p-비닐페닐메틸디에톡시실란, p-비닐페닐메틸디-n-프로폭시실란, p-비닐페닐메틸디아세톡시실란, p-비닐페닐에틸디메톡시실란, p-비닐페닐에틸디에톡시실란, p-비닐페닐에틸디-n-프로폭시실란, p-비닐페닐에틸디아세톡시실란, p-비닐페닐페닐디메톡시실란, p-비닐페닐페닐디에톡시실란, p-비닐페닐페닐디-n-프로폭시실란, p-비닐페닐페닐디아세톡시실란, m-비닐페닐트리메톡시실란, m-비닐페닐트리에톡시실란, m-비닐페닐트리-n-프로폭시실란, m-비닐페닐트리아세톡시실란, m-비닐페닐메틸디메톡시실란, m-비닐페닐메틸디에톡시실란, m-비닐페닐메틸디-n-프로폭시실란, m-비닐페닐메틸디아세톡시실란, m-비닐페닐에틸디메톡시실란, m-비닐페닐에틸디에톡시실란, m-비닐페닐에틸디-n-프로폭시실란, m-비닐페닐에틸디아세톡시실란, m-비닐페닐페닐디메톡시실란, m-비닐페닐페닐디에톡시실란, m-비닐페닐페닐디-n-프로폭시실란, m-비닐페닐페닐디아세톡시실란과 같은 비닐페닐기와 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물;
p-비닐벤질옥시트리메톡시실란, p-비닐벤질옥시트리에톡시실란, p-비닐벤질옥시트리-n-프로폭시실란, p-비닐벤질옥시트리아세톡시실란, p-비닐벤질옥시메틸디메톡시실란, p-비닐벤질옥시메틸디에톡시실란, p-비닐벤질옥시메틸디-n-프로폭시실 란, p-비닐벤질옥시메틸디아세톡시실란, p-비닐벤질옥시에틸디메톡시실란, p-비닐벤질옥시에틸디에톡시실란, p-비닐벤질옥시에틸디-n-프로폭시실란, p-비닐벤질옥시에틸디아세톡시실란, p-비닐벤질옥시페닐디메톡시실란, p-비닐벤질옥시페닐디에톡시실란, p-비닐벤질옥시페닐디-n-프로폭시실란, p-비닐벤질옥시페닐디아세톡시실란, m-비닐벤질옥시트리메톡시실란, m-비닐벤질옥시트리에톡시실란, m-비닐벤질옥시트리-n-프로폭시실란, m-비닐벤질옥시트리아세톡시실란, m-비닐벤질옥시메틸디메톡시실란, m-비닐벤질옥시메틸디에톡시실란, m-비닐벤질옥시메틸디-n-프로폭시실란, m-비닐벤질옥시메틸디아세톡시실란, m-비닐벤질옥시에틸디메톡시실란, m-비닐벤질옥시에틸디에톡시실란, m-비닐벤질옥시에틸디-n-프로폭시실란, m-비닐벤질옥시에틸디아세톡시실란, m-비닐벤질옥시페닐디메톡시실란, m-비닐벤질옥시페닐디에톡시실란, m-비닐벤질옥시페닐디-n-프로폭시실란, m-비닐벤질옥시페닐디아세톡시실란과 같은 비닐벤질옥시기와 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물을 들 수 있다.
이들 중에서, (메트)아크릴로일옥시기와 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물이 감방사선성 수지 조성물의 감도를 높이고, 내용제성을 향상시키는 관점에서 바람직하게 사용된다. 이들 화합물 (c1)은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.
본 발명에서 중합성 불포화 결합 함유 폴리실록산은 상기 화합물 (c1)의 가수분해 축합물일 수도 있고, 또는 상기 화합물 (c1)과 하기 화학식 2로 표시되는 실란 화합물(이하, "화합물 (c2)"라고 하는 경우가 있음)과 같은 다른 실란 화합물의 가수분해 축합물일 수도 있다.
Figure 112009046514362-pat00003
(화학식 2 중, R5는 가수분해성 기를 나타내고, R6은 탄소수 1 내지 6의 치환 또는 비치환된 알킬기 또는 탄소수 6 내지 18의 치환 또는 비치환된 아릴기를 나타내고, g는 1 내지 4의 정수를 나타내고, h는 0 내지 3의 정수를 나타내고, g+h=4임)
상기 화학식 2에서의 R5로서는 가수분해성 기이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 알콕시기, 아릴옥시기, 아실옥시기, 할로겐 원자, 수소 원자 등을 들 수 있다. 이들 중에서 알콕시기, 아릴옥시기 또는 아실옥시기가 바람직하고, 탄소수 1 내지 6의 치환 또는 비치환된 알콕시기, 탄소수 6 내지 18의 치환 또는 비치환된 아릴옥시기 또는 탄소수 2 내지 6의 아실옥시기가 더욱 바람직하고, 특히 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 탄소수 6 내지 12의 아릴옥시기 또는 탄소수 2 내지 4의 아실옥시기가 바람직하고, 그 구체예로서는 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, i-프로폭시기, 페녹시기, 나프틸옥시기, 아세톡시기 등을 들 수 있다. R5에서의 탄소수 1 내지 6의 알콕시기의 치환기로서는, 예를 들면 메톡시기, 에톡시기 등을 들 수 있고, R5에서의 탄소수 6 내지 18의 아릴옥시기의 치환기로서는, 예를 들면 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기 등을 들 수 있다.
또한, 상기 화학식 2에서의 R6으로서는, 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄 소수 6 내지 8의 아릴기가 바람직하고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, 펜틸기, 페닐기 등을 들 수 있다. 탄소수 1 내지 6의 알킬기의 치환기로서는, 예를 들면 옥시라닐기, 글리시딜기, 글리시독시기, 3,4-에폭시시클로헥실기, 3-옥세타닐기, 2,3-에피티오프로필옥시기, 카르복실기, 수산기, 히드록시페닐카르보닐옥시기, 머캅토기, 이소시아네이트기, 아미노기, 우레이도기, 하기 화학식 2-1로 표시되는 기 등을 들 수 있고, 이들 중에서 옥시라닐기, 글리시딜기, 글리시독시기, 3,4-에폭시시클로헥실기, 3-옥세타닐기가 바람직하다. 상기 3-옥세타닐기의 3 위치 탄소에는 메틸기, 에틸기, n-프로필기 등의 탄소수 1 내지 6의 알킬기가 치환될 수도 있다. 탄소수 6 내지 18의 아릴기의 치환기로서는, 예를 들면 할로겐 원자, 수산기, 시아노기, 니트로기, 머캅토기 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기 등을 들 수 있다.
<화학식 2-1>
Figure 112009046514362-pat00004
(화학식 2-1 중, Y2는 메틸렌기, 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기를 나타냄)
화합물 (c2)의 구체예로서는, 예를 들면 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라-n-프로폭시실란, 테트라이소프로폭시실란, 테트라-n-부톡시실란과 같은 테트라알콕시실란;
메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리-n-프로폭시실란, 에틸트 리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란과 같은 모노알킬트리알콕시실란;
페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리프로폭시실란, 나프틸트리에톡시실란, 4-클로로페닐트리에톡시실란, 4-시아노페닐트리에톡시실란, 4-니트로페닐트리에톡시실란, 4-메틸페닐트리에톡시실란과 같은 모노아릴트리알콕시실란;
페녹시트리에톡시실란, 나프틸옥시트리에톡시실란, 4-클로로페닐옥시트리에톡시실란, 4-시아노페닐트리옥시에톡시실란, 4-니트로페닐옥시트리에톡시실란, 4-메틸페닐옥시트리에톡시실란과 같은 모노아릴옥시트리알콕시실란;
디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디메틸디-n-프로폭시실란, 메틸(에틸)디에톡시실란, 메틸(시클로헥실)디에톡시실란과 같은 디알킬디알콕시실란;
메틸(페닐)디에톡시실란과 같은 모노알킬모노아릴디알콕시실란; 디페닐디에톡시실란과 같은 디아릴디알콕시실란;
디페녹시디에톡시실란과 같은 디아릴옥시디알콕시실란;
메틸(페녹시)디에톡시실란과 같은 모노알킬모노아릴옥시디알콕시실란;
페닐(페녹시)디에톡시실란과 같은 모노아릴모노아릴옥시디알콕시실란;
트리메틸메톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 트리메틸-n-프로폭시실란, 디메틸(에틸)에톡시실란, 디메틸(시클로헥실)에톡시실란과 같은 트리알킬모노알콕시실란;
디메틸(페닐)에톡시실란과 같은 디알킬모노아릴모노알콕시실란;
메틸(디페닐)에톡시실란과 같은 모노알킬디아릴모노알콕시실란;
트리페녹시에톡시실란과 같은 트리아릴옥시모노알콕시실란;
메틸(디페녹시)에톡시실란과 같은 모노알킬디아릴옥시모노알콕시실란;
페닐(디페녹시)에톡시실란과 같은 모노아릴디아릴옥시모노알콕시실란;
디메틸(페녹시)에톡시실란과 같은 디알킬모노아릴옥시모노알콕시실란;
디페닐(페녹시)에톡시실란과 같은 디아릴모노아릴옥시모노알콕시실란;
메틸(페닐)(페녹시)에톡시실란과 같은 모노알킬모노아릴모노아릴옥시모노알콕시실란;
글리시독시메틸트리메톡시실란, 글리시독시메틸트리에톡시실란, 글리시독시메틸트리-n-프로폭시실란, 글리시독시메틸트리-i-프로폭시실란, 글리시독시메틸트리아세톡시실란, 글리시독시메틸메틸디메톡시실란, 글리시독시메틸메틸디에톡시실란, 글리시독시메틸메틸디-n-프로폭시실란, 글리시독시메틸메틸디-i-프로폭시실란, 글리시독시메틸메틸디아세톡시실란, 글리시독시메틸에틸디메톡시실란, 글리시독시메틸에틸디에톡시실란, 글리시독시메틸에틸디-n-프로폭시실란, 글리시독시메틸에틸디-i-프로폭시실란, 글리시독시메틸에틸디아세톡시실란, 글리시독시메틸페닐디메톡시실란, 글리시독시메틸페닐디에톡시실란, 글리시독시메틸페닐디-n-프로폭시실란, 글리시독시메틸페닐디-i-프로폭시실란, 글리시독시메틸페닐디아세톡시실란, 2-글리시독시에틸트리메톡시실란, 2-글리시독시에틸트리에톡시실란, 2-글리시독시에틸트리-n-프로폭시실란, 2-글리시독시에틸트리-i-프로폭시실란, 2-글리시독시에틸트리아세톡시실란, 2-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, 2-글리시독시에틸메틸디에톡시실란, 2-글리시독시에틸메틸디-n-프로폭시실란, 2-글리시독시에틸메틸디-i-프로폭 시실란, 2-글리시독시에틸메틸디아세톡시실란, 2-글리시독시에틸에틸디메톡시실란, 2-글리시독시에틸에틸디에톡시실란, 2-글리시독시에틸에틸디-n-프로폭시실란, 2-글리시독시에틸에틸디-i-프로폭시실란, 2-글리시독시에틸에틸디아세톡시실란, 2-글리시독시에틸페닐디메톡시실란, 2-글리시독시에틸페닐디에톡시실란, 2-글리시독시에틸페닐디-n-프로폭시실란, 2-글리시독시에틸페닐디-i-프로폭시실란, 2-글리시독시에틸페닐디아세톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리-n-프로폭시실란, 3-글리시독시프로필트리-i-프로폭시실란, 3-글리시독시프로필트리아세톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디-n-프로폭시실란, 3-글리시독시프로필메틸디-i-프로폭시실란, 3-글리시독시프로필메틸디아세톡시실란, 3-글리시독시프로필에틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필에틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필에틸디-n-프로폭시실란, 3-글리시독시프로필에틸디-i-프로폭시실란, 3-글리시독시프로필에틸디아세톡시실란, 3-글리시독시프로필페닐디메톡시실란, 3-글리시독시프로필페닐디에톡시실란, 3-글리시독시프로필페닐디-n-프로폭시실란, 3-글리시독시프로필페닐디-i-프로폭시실란, 3-글리시독시프로필페닐디아세톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸트리메톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸트리에톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸트리-n-프로폭시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸트리아세톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸메틸디메톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸메틸디에톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸메틸디-n-프로폭시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸메틸디아세톡시실란, (3,4-에폭 시시클로헥실)메틸에틸디메톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸에틸디에톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸에틸디-n-프로폭시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸에틸디아세톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸페닐디메톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸페닐디에톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸페닐디-n-프로폭시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)메틸페닐디아세톡시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸트리-n-프로폭시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸트리아세톡시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸메틸디메톡시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸메틸디에톡시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸메틸디- n-프로폭시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸메틸디아세톡시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸에틸디메톡시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸에틸디에톡시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸에틸디-n-프로폭시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸에틸디아세톡시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸페닐디메톡시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸페닐디에톡시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸페닐디-n-프로폭시실란, 2-(3',4'-에폭시시클로헥실)에틸페닐디아세톡시실란, 3-(3',4'-에폭시시클로헥실)프로필트리메톡시실란, 3-(3',4'-에폭시시클로헥실)프로필트리에톡시실란, 3-(3',4'-에폭시시클로헥실)프로필트리-n-프로폭시실란, 3-(3',4'-에폭시시클로헥실)프로필트리아세톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필메틸디메톡시실란, 3-(3',4'-에폭시시클로헥실)프로필메틸디에톡시실란, 3-(3',4'-에폭시시클로헥실)프로필메틸디-n-프로폭시실란, 3-(3',4'-에폭시시클로헥 실)프로필메틸디아세톡시실란, 3-(3',4'-에폭시시클로헥실)프로필에틸디메톡시실란, 3-(3',4'-에폭시시클로헥실)프로필에틸디에톡시실란, 3-(3',4'-에폭시시클로헥실)프로필에틸디-n-프로폭시실란, 3-(3',4'-에폭시시클로헥실)프로필에틸디아세톡시실란, 3-(3',4'-에폭시시클로헥실)프로필페닐디메톡시실란, 3-(3',4'-에폭시시클로헥실)프로필페닐디에톡시실란, 3-(3',4'-에폭시시클로헥실)프로필페닐디-n-프로폭시실란, 3-(3',4'-에폭시시클로헥실)프로필페닐디아세톡시실란과 같은 옥시라닐기와 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물;
(옥세탄-3-일)메틸트리메톡시실란, (옥세탄-3-일)메틸트리에톡시실란, (옥세탄-3-일)메틸트리-n-프로폭시실란, (옥세탄-3-일)메틸트리-i-프로폭시실란, (옥세탄-3-일)메틸트리아세톡시실란, (옥세탄-3-일)메틸메틸디메톡시실란, (옥세탄-3-일)메틸메틸디에톡시실란, (옥세탄-3-일)메틸메틸디-n-프로폭시실란, (옥세탄-3-일)메틸메틸디-i-프로폭시실란, (옥세탄-3-일)메틸메틸디아세톡시실란, (옥세탄-3-일)메틸에틸디메톡시실란, (옥세탄-3-일)메틸에틸디에톡시실란, (옥세탄-3-일)메틸에틸디-n-프로폭시실란, (옥세탄-3-일)메틸에틸디-i-프로폭시실란, (옥세탄-3-일)메틸에틸디아세톡시실란, (옥세탄-3-일)메틸페닐디메톡시실란, (옥세탄-3-일)메틸페닐디에톡시실란, (옥세탄-3-일)메틸페닐디-n-프로폭시실란, (옥세탄-3-일)메틸페닐디-i-프로폭시실란, (옥세탄-3-일)메틸페닐디아세톡시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸트리메톡시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸트리에톡시실란, (옥세탄-3-일)에틸트리-n-프로폭시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸트리-i-프로폭시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸트리아세톡시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸메틸디메톡시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸 메틸디에톡시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸메틸디-n-프로폭시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸메틸디-i-프로폭시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸메틸디아세톡시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸에틸디메톡시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸에틸디에톡시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸에틸디-n-프로폭시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸에틸디-i-프로폭시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸에틸디아세톡시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸페닐디메톡시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸페닐디에톡시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸페닐디-n-프로폭시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸페닐디-i-프로폭시실란, 2-(옥세탄-3'-일)에틸페닐디아세톡시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필트리메톡시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필트리에톡시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필트리-n-프로폭시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필트리-i-프로폭시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필트리아세톡시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필메틸디메톡시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필메틸디에톡시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필메틸디-n-프로폭시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필메틸디-i-프로폭시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필메틸디아세톡시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필에틸디메톡시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필에틸디에톡시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필에틸디- n-프로폭시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필에틸디-i-프로폭시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필에틸디아세톡시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필페닐디메톡시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필페닐디에톡시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필페닐디-n-프로폭시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필페닐디-i-프로폭시실란, 3-(옥세탄-3'-일)프로필페닐디아세톡시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸트리메톡시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸트리에톡시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸트리-n-프로폭시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸 트리-i-프로폭시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸트리아세톡시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸메틸디메톡시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸메틸디에톡시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸메틸디-n-프로폭시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸메틸디-i-프로폭시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸메틸디아세톡시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸에틸디메톡시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸에틸디에톡시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸에틸디-n-프로폭시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸에틸디-i-프로폭시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸에틸디아세톡시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸페닐디메톡시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸페닐디에톡시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸페닐디- n-프로폭시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸페닐디-i-프로폭시실란, (3-메틸옥세탄-3-일)메틸페닐디아세톡시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸트리메톡시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸트리에톡시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸트리-n-프로폭시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸트리-i-프로폭시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸트리아세톡시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸메틸디메톡시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸메틸디에톡시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸메틸디- n-프로폭시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸메틸디-i-프로폭시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸메틸디아세톡시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸에틸디메톡시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸에틸디에톡시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸에틸디-n-프로폭시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸에틸디-i-프로폭시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸에틸디아세톡시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸페닐디메톡시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸페닐디에톡시실란, 2-(3'-메틸옥세탄- 3'-일)에틸페닐디-n-프로폭시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸페닐디-i-프로폭시실란, 2-(3'-메틸옥세탄-3'-일)에틸페닐디아세톡시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필트리메톡시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필트리에톡시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필트리-n-프로폭시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필트리-i-프로폭시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필트리아세톡시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필메틸디메톡시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필메틸디에톡시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필메틸디-n-프로폭시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필메틸디-i-프로폭시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필메틸디아세톡시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필에틸디메톡시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필에틸디에톡시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필에틸디-n-프로폭시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필에틸디-i-프로폭시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필에틸디아세톡시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필페닐디메톡시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필페닐디에톡시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필페닐디-n-프로폭시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필페닐디-i-프로폭시실란, 3-(3'-메틸옥세탄-3'-일)프로필페닐디아세톡시실란, (3'-에틸옥세탄-3'-일)메틸트리메톡시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸트리에톡시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸트리-n-프로폭시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸트리-i-프로폭시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸트리아세톡시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸메틸디메톡시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸메틸디에톡시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸메틸디-n-프로폭시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸메틸디-i-프로폭시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸메틸디아세톡시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸에틸디메톡시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸에틸디에톡시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸에틸디-n-프로폭시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸에틸디-i-프로폭시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸에틸디아세톡시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸페닐디메톡시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸페닐디에톡시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸페닐디-n-프로폭시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸페닐디-i-프로폭시실란, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸페닐디아세톡시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸트리메톡시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸트리에톡시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸트리-n-프로폭시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸트리-i-프로폭시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸트리아세톡시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸메틸디메톡시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸메틸디에톡시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸메틸디-n-프로폭시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸메틸디-i-프로폭시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸메틸디아세톡시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸에틸디메톡시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸에틸디에톡시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸에틸디-n-프로폭시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸에틸디-i-프로폭시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸에틸디아세톡시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸페닐디메톡시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸페닐디에톡시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸페닐디-n-프로폭시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸페닐디-i-프로폭시실란, 2-(3'-에틸옥세탄-3'-일)에틸페닐디아세톡시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필트리메톡시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필트리에톡시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필트리-n-프로폭시실란, 3-(3'-에틸옥세탄- 3'-일)프로필트리-i-프로폭시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필트리아세톡시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필메틸디메톡시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필메틸디에톡시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필메틸디-n-프로폭시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필메틸디-i-프로폭시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필메틸디아세톡시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필에틸디메톡시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필에틸디에톡시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필에틸디-n-프로폭시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필에틸디-i-프로폭시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필에틸디아세톡시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필페닐디메톡시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필페닐디에톡시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필페닐디-n-프로폭시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필페닐디-i-프로폭시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필페닐디아세톡시실란과 같은 옥세타닐기와 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물;
2,3-에피티오프로필옥시메틸트리메톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸트리에톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸트리-n-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸트리-i-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸트리아세톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸메틸디메톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸메틸디에톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸메틸디-n-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸메틸디-i-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸메틸디아세톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸에틸디메톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸에틸디에톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸에틸디-n-프로필옥시실란, 2,3- 에피티오프로필옥시메틸에틸디-i-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸에틸디아세톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸페닐디메톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸페닐디에톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸페닐디-n-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸페닐디-i-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시메틸페닐디아세톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸트리메톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸트리에톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸트리-n-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸트리-i-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸트리아세톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸메틸디메톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸메틸디에톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸메틸디-n-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸메틸디-i-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸메틸디아세톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸에틸디메톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸에틸디에톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸에틸디-n-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸에틸디-i-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸에틸디아세톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸페닐디메톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸페닐디에톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸페닐디-n-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸페닐디-i-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시에틸페닐디아세톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필트리메톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필트리에톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필트리-n-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필트리-i-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필트리아세톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필메 틸디메톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필메틸디에톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필메틸디-n-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필메틸디-i-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필메틸디아세톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필에틸디메톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필에틸디에톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필에틸디-n-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필에틸디-i-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필에틸디아세톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필페닐디메톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필페닐디에톡시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필페닐디-n-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필페닐디-i-프로필옥시실란, 2,3-에피티오프로필옥시프로필페닐디아세톡시실란과 같은 에피술피드기와 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물;
카르복시메틸트리메톡시실란, 카르복시메틸트리에톡시실란, 카르복시메틸트리-n-프로필옥시실란, 카르복시메틸트리-i-프로필옥시실란, 카르복시메틸트리아세톡시실란, 카르복시메틸트리(메톡시에톡시)실란, 카르복시메틸메틸디메톡시실란, 카르복시메틸메틸디에톡시실란, 카르복시메틸메틸디-n-프로필옥시실란, 카르복시메틸메틸디-i-프로필옥시실란, 카르복시메틸메틸디아세톡시실란, 카르복시메틸에틸디메톡시실란, 카르복시메틸에틸디에톡시실란, 카르복시메틸에틸디-n-프로필옥시실란, 카르복시메틸에틸디-i-프로필옥시실란, 카르복시메틸에틸디아세톡시실란, 카르복시메틸에틸디(메톡시에톡시)실란, 카르복시메틸페닐디메톡시실란, 카르복시메틸페닐디에톡시실란, 카르복시메틸페닐디-n-프로필옥시실란, 카르복시메틸페닐디-i-프로필옥시실란, 카르복시메틸페닐디아세톡시실란, 카르복시메틸페닐디(메톡시에톡 시)실란, 2-카르복시에틸트리메톡시실란, 2-카르복시에틸트리에톡시실란, 2-카르복시에틸트리-n-프로필옥시실란, 2-카르복시에틸트리-i-프로필옥시실란, 2-카르복시에틸트리아세톡시실란, 2-카르복시에틸트리(메톡시에톡시)실란, 2-카르복시에틸메틸디메톡시실란, 2-카르복시에틸메틸디에톡시실란, 2-카르복시에틸메틸디-n-프로필옥시실란, 2-카르복시에틸메틸디-i-프로필옥시실란, 2-카르복시에틸메틸디아세톡시실란, 2-카르복시에틸에틸디메톡시실란, 2-카르복시에틸에틸디에톡시실란, 2-카르복시에틸에틸디-n-프로필옥시실란, 2-카르복시에틸에틸디-i-프로필옥시실란, 2-카르복시에틸에틸디아세톡시실란, 2-카르복시에틸에틸디(메톡시에톡시)실란, 2-카르복시에틸페닐디메톡시실란, 2-카르복시에틸페닐디에톡시실란, 2-카르복시에틸페닐디-n-프로필옥시실란, 2-카르복시에틸페닐디-i-프로필옥시실란, 2-카르복시에틸페닐디아세톡시실란, 2-카르복시에틸페닐디(메톡시에톡시)실란과 같은 카르복시기와 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물;
히드록시메틸트리메톡시실란, 히드록시메틸트리에톡시실란, 히드록시메틸트리-n-프로폭시실란, 히드록시메틸트리-i-프로폭시실란, 히드록시메틸트리아세톡시실란, 히드록시메틸트리(메톡시에톡시)실란, 히드록시메틸메틸디메톡시실란, 히드록시메틸메틸디에톡시실란, 히드록시메틸메틸디-n-프로폭시실란, 히드록시메틸메틸디-i-프로폭시실란, 히드록시메틸메틸디아세톡시실란, 히드록시메틸에틸디메톡시실란, 히드록시메틸에틸디에톡시실란, 히드록시메틸에틸디-n-프로폭시실란, 히드록시메틸에틸디-i-프로폭시실란, 히드록시메틸에틸디아세톡시실란, 히드록시메틸에틸디(메톡시에톡시)실란, 히드록시메틸페닐디메톡시실란, 히드록시메틸페닐디에톡시 실란, 히드록시메틸페닐디-n-프로폭시실란, 히드록시메틸페닐디-i-프로폭시실란, 히드록시메틸페닐디아세톡시실란, 히드록시메틸페닐디(메톡시에톡시)실란, 2-히드록시에틸트리메톡시실란, 2-히드록시에틸트리에톡시실란, 2-히드록시에틸트리-n-프로폭시실란, 2-히드록시에틸트리-i-프로폭시실란, 2-히드록시에틸트리아세톡시실란, 2-히드록시에틸트리(메톡시에톡시)실란, 2-히드록시에틸메틸디메톡시실란, 2-히드록시에틸메틸디에톡시실란, 2-히드록시에틸메틸디-n-프로폭시실란, 2-히드록시에틸메틸디-i-프로폭시실란, 2-히드록시에틸메틸디아세톡시실란, 2-히드록시에틸에틸디메톡시실란, 2-히드록시에틸에틸디에톡시실란, 2-히드록시에틸에틸디-n-프로폭시실란, 2-히드록시에틸에틸디-i-프로폭시실란, 2-히드록시에틸에틸디아세톡시실란, 2-히드록시에틸에틸디(메톡시에톡시)실란, 2-히드록시에틸페닐디메톡시실란, 2-히드록시에틸페닐디에톡시실란, 2-히드록시에틸페닐디-n-프로폭시실란, 2-히드록시에틸페닐디-i-프로폭시실란, 2-히드록시에틸페닐디아세톡시실란, 2-히드록시에틸페닐디(메톡시에톡시)실란, 3-히드록시프로필트리메톡시실란, 3-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-히드록시프로필트리-n-프로폭시실란, 3-히드록시프로필트리-i-프로폭시실란, 3-히드록시프로필트리아세톡시실란, 3-히드록시프로필트리(메톡시에톡시)실란, 3-히드록시프로필메틸디메톡시실란, 3-히드록시프로필메틸디에톡시실란, 3-히드록시프로필메틸디-n-프로폭시실란, 3-히드록시프로필메틸디-i-프로폭시실란, 3-히드록시프로필메틸디아세톡시실란, 3-히드록시프로필에틸디메톡시실란, 3-히드록시프로필에틸디에톡시실란, 3-히드록시프로필에틸디-n-프로폭시실란, 3-히드록시프로필에틸디-i-프로폭시실란, 3-히드록시프로필에틸디아세톡시실란, 3-히드록시프 로필에틸디(메톡시에톡시)실란, 3-히드록시프로필페닐디메톡시실란, 3-히드록시프로필페닐디에톡시실란, 3-히드록시프로필페닐디-n-프로폭시실란, 3-히드록시프로필페닐디-i-프로폭시실란, 3-히드록시프로필페닐디아세톡시실란, 3-히드록시프로필페닐디(메톡시에톡시)실란, 4-히드록시페닐트리메톡시실란, 4-히드록시페닐트리에톡시실란, 4-히드록시페닐트리-n-프로폭시실란, 4-히드록시페닐트리-i-프로폭시실란, 4-히드록시페닐트리아세톡시실란, 4-히드록시페닐트리(메톡시에톡시)실란, 4-히드록시페닐메틸디메톡시실란, 4-히드록시페닐메틸디에톡시실란, 4-히드록시페닐메틸디-n-프로폭시실란, 4-히드록시페닐메틸디-i-프로폭시실란, 4-히드록시페닐메틸디아세톡시실란, 4-히드록시페닐에틸디메톡시실란, 4-히드록시페닐에틸디에톡시실란, 4-히드록시페닐에틸디-n-프로폭시실란, 4-히드록시페닐에틸디-i-프로폭시실란, 4-히드록시페닐에틸디아세톡시실란, 4-히드록시페닐에틸디(메톡시에톡시)실란, 4-히드록시페닐페닐디메톡시실란, 4-히드록시페닐페닐디에톡시실란, 4-히드록시페닐페닐디-n-프로폭시실란, 4-히드록시페닐페닐디-i-프로폭시실란, 4-히드록시페닐페닐디아세톡시실란, 4-히드록시페닐페닐디(메톡시에톡시)실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸트리메톡시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸트리에톡시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸트리-n-프로폭시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸트리-i-프로폭시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸트리아세톡시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸트리(메톡시에톡시)실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸메틸디메톡시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르 보닐옥시)펜틸메틸디에톡시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸메틸디-n-프로폭시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸메틸디-i-프로폭시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸메틸디아세톡시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸에틸디메톡시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸에틸디에톡시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸에틸디-n-프로폭시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸에틸디-i-프로폭시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸에틸디아세톡시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸에틸디(메톡시에톡시)실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸페닐디메톡시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸페닐디에톡시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸페닐디-n-프로폭시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸페닐디-i-프로폭시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸페닐디아세톡시실란, 4-히드록시-5-(p-히드록시페닐카르보닐옥시)펜틸페닐디(메톡시에톡시)실란, 하기 화학식 2-2로 표시되는 화합물과 같은 수산기와 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물;
<화학식 2-2>
Figure 112009046514362-pat00005
(화학식 2-2 중, Y2는 상기 화학식 2-1에서의 것과 동일한 의미이고, Y3은 메틸렌기 또는 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기를 나타내고, R은 서로 독립적으로 탄소 수 1 내지 6의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 6의 아실기를 나타냄)
머캅토메틸트리메톡시실란, 머캅토메틸트리에톡시실란, 머캅토메틸트리-n-프로폭시실란, 머캅토메틸트리-i-프로폭시실란, 머캅토메틸트리아세톡시실란, 머캅토메틸트리(메톡시에톡시)실란, 머캅토메틸메틸디메톡시실란, 머캅토메틸메틸디에톡시실란, 머캅토메틸메틸디-n-프로폭시실란, 머캅토메틸메틸디-i-프로폭시실란, 머캅토메틸메틸디아세톡시실란, 머캅토메틸에틸디메톡시실란, 머캅토메틸에틸디에톡시실란, 머캅토메틸에틸디-n-프로폭시실란, 머캅토메틸에틸디-i-프로폭시실란, 머캅토메틸에틸디아세톡시실란, 머캅토메틸에틸디(메톡시에톡시)실란, 머캅토메틸페닐디메톡시실란, 머캅토메틸페닐디에톡시실란, 머캅토메틸페닐디-n-프로폭시실란, 머캅토메틸페닐디-i-프로폭시실란, 머캅토메틸페닐디아세톡시실란, 머캅토메틸페닐디(메톡시에톡시)실란, 2-머캅토에틸트리메톡시실란, 2-머캅토에틸트리에톡시실란, 2-머캅토에틸트리-n-프로폭시실란, 2-머캅토에틸트리-i-프로폭시실란, 2-머캅토에틸트리아세톡시실란, 2-머캅토에틸트리(메톡시에톡시)실란, 2-머캅토에틸메틸디메톡시실란, 2-머캅토에틸메틸디에톡시실란, 2-머캅토에틸메틸디-n-프로폭시실란, 2-머캅토에틸메틸디-i-프로폭시실란, 2-머캅토에틸메틸디아세톡시실란, 2-머캅토에틸에틸디메톡시실란, 2-머캅토에틸에틸디에톡시실란, 2-머캅토에틸에틸디-n-프로폭시실란, 2-머캅토에틸에틸디-i-프로폭시실란, 2-머캅토에틸에틸디아세톡시실란, 2-머캅토에틸에틸디(메톡시에톡시)실란, 2-머캅토에틸페닐디메톡시실란, 2-머캅토에틸페닐디에톡시실란, 2-머캅토에틸페닐디-n-프로폭시실란, 2-머캅토에틸페닐디-i-프로폭시실란, 2-머캅토에틸페닐디아세톡시실란, 2-머캅토에틸페닐디(메톡시에톡시) 실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 3-머캅토프로필트리-n-프로폭시실란, 3-머캅토프로필트리-i-프로폭시실란, 3-머캅토프로필트리아세톡시실란, 3-머캅토프로필트리(메톡시에톡시)실란, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-머캅토프로필메틸디에톡시실란, 3-머캅토프로필메틸디-n-프로폭시실란, 3-머캅토프로필메틸디-i-프로폭시실란, 3-머캅토프로필메틸디아세톡시실란, 3-머캅토프로필에틸디메톡시실란, 3-머캅토프로필에틸디에톡시실란, 3-머캅토프로필에틸디-n-프로폭시실란, 3-머캅토프로필에틸디-i-프로폭시실란, 3-머캅토프로필에틸디아세톡시실란, 3-머캅토프로필에틸디(메톡시에톡시)실란, 3-머캅토프로필페닐디메톡시실란, 3-머캅토프로필페닐디에톡시실란, 3-머캅토프로필페닐디-n-프로폭시실란, 3-머캅토프로필페닐디-i-프로폭시실란, 3-머캅토프로필페닐디아세톡시실란, 3-머캅토프로필페닐디(메톡시에톡시)실란과 같은 머캅토기와 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물 등을 들 수 있다.
이들 화합물 (c2) 중, 반응성 및 얻어지는 착색층의 내용제성, 밀착성의 면에서 테트라알콕시실란, 모노알킬트리알콕시실란, 모노아릴트리알콕시실란, 디알킬디알콕시실란, 디아릴디알콕시실란, 옥시라닐기와 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물, 옥세타닐기와 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물, 머캅토기와 가수분해성 기를 갖는 실란 화합물이 바람직하고, 특히 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글 리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필트리메톡시실란, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필트리에톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란이 바람직하다. 이들 화합물 (c2)는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.
본 발명에서, 화합물 (c1)로부터 유도되는 구성 단위의 함유율은, 화합물 (c1) 및 (c2)로부터 유도되는 반복 단위의 합계에 기초하여 통상적으로 5 내지 100 중량％, 바람직하게는 10 내지 100 중량％, 특히 바람직하게는 20 내지 100 중량％이다. 화합물 (c1)로부터 유도되는 구성 단위의 함유율을 상기 범위로 함으로써, 내용제성, 밀착성, 전기 특성이 우수한 착색층을 형성할 수 있다.
중합성 불포화 결합 함유 폴리실록산은, 상기한 바와 같은 화합물 (c1) 단독으로 또는 화합물 (c1)과 (c2)를, 바람직하게는 용매 중에서, 바람직하게는 촉매의 존재하에 가수분해 및 축합함으로써 합성할 수 있다.
중합성 불포화 결합 함유 폴리실록산의 합성에 사용할 수 있는 용매로서는, 예를 들면 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로필 알코올, n-부탄올, 이소부틸알코올, t-부틸알코올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라히드로푸란, 디옥산, 아세토니트릴과 같은 수용성 용제 또는 이들의 수용액을 들 수 있다.
중합성 불포화 결합 함유 폴리실록산을 합성하기 위한 가수분해 및 축합 반 응은, 바람직하게는 산 촉매(예를 들면 염산, 황산, 질산, 포름산, 옥살산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 트리플루오로메탄술폰산, 인산, 산성 이온 교환 수지, 각종 루이스산 등) 또는 염기 촉매(예를 들면 암모니아, 1급 아민류, 2급 아민류, 3급 아민류, 피리딘 등의 질소 함유 방향족 화합물; 염기성 이온 교환 수지; 수산화나트륨 등의 수산화물; 탄산칼륨 등의 탄산염; 아세트산나트륨 등의 카르복실산염; 각종 루이스염기 등)의 존재하에 행해진다. 촉매의 사용량으로서는 단량체 1 몰에 대하여 바람직하게는 0.2 몰 이하이고, 보다 바람직하게는 0.00001 내지 0.1 몰이다.
물의 사용량, 반응 온도 및 반응 시간은 적절히 설정된다. 예를 들면 하기의 조건을 이용할 수 있다.
물의 사용량은 화합물 (c1) 중의 기 R1과 화합물 (c2) 중의 기 R5의 합계량 1 몰에 대하여 바람직하게는 0.1 내지 3 몰, 보다 바람직하게는 0.3 내지 2 몰, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 1.5 몰의 양이다.
반응 온도는 바람직하게는 40 내지 200 ℃, 보다 바람직하게는 50 내지 150 ℃이다.
반응 시간은 바람직하게는 30분 내지 24 시간, 보다 바람직하게는 1 내지 12 시간이다.
중합성 불포화 결합 함유 폴리실록산의 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량(이하, "Mw"라고 하는 경우가 있음)은 통상적으 로 300 내지 50,000, 바람직하게는 500 내지 30,000이다. Mw가 지나치게 작으면 본 발명이 목적으로 하는 효과가 손상될 우려가 있고, 한편 지나치게 크면 도포성이나 착색제의 분산성을 악화시킬 우려가 있다.
본 발명에서는, 중합성 불포화 화합물로서 중합성 불포화 결합 함유 폴리실록산과 함께 다른 중합성 불포화 화합물을 사용할 수 있다. 다른 중합성 불포화 화합물로서는, 2개 이상의 중합성 불포화 결합을 갖는 다관능성 단량체 및 1개의 중합성 불포화 결합을 갖는 단관능성 단량체를 들 수 있다.
상기 다관능성 단량체로서는, 예를 들면
에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 알킬렌글리콜의 디(메트)아크릴레이트류;
폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 폴리알킬렌글리콜의 디(메트)아크릴레이트류;
글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨 등의 3가 이상의 다가 알코올의 폴리(메트)아크릴레이트류나, 이들의 디카르복실산 변성물;
폴리에스테르, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지, 실리콘 수지, 스피란 수지 등의 올리고(메트)아크릴레이트류;
양쪽 말단 히드록시폴리-1,3-부타디엔, 양쪽 말단 히드록시폴리이소프렌, 양쪽 말단 히드록시폴리카프로락톤 등의 양쪽 말단 히드록실화 중합체의 디(메트)아크릴레이트류;
우레탄 구조를 갖는 폴리(메트)아크릴레이트류;
트리스〔2-(메트)아크릴로일옥시에틸〕포스페이트나
이소시아누르산에틸렌옥사이드 변성 트리아크릴레이트
등을 들 수 있다.
또한, 상기 단관능성 단량체로서는, 예를 들면 숙신산 모노〔2-(메트)아크릴로일옥시에틸〕, 프탈산 모노〔2-(메트)아크릴로일옥시에틸〕과 같은 2가 이상의 다가 카르복실산의 모노〔(메트)아크릴로일옥시알킬〕에스테르; ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메트)아크릴레이트와 같은 양쪽 말단에 카르복시기와 수산기를 갖는 중합체의 모노(메트)아크릴레이트; N-비닐숙신이미드, N-비닐피롤리돈, N-비닐프탈이미드, N-비닐-2-피페리돈, N-비닐-ε-카프로락탐, N-비닐피롤, N-비닐피롤리딘, N-비닐이미다졸, N-비닐이미다졸리딘, N-비닐인돌, N-비닐인돌린, N-비닐벤즈이미다졸, N-비닐카르바졸, N-비닐피페리딘, N-비닐피페라진, N-비닐모르폴린, N-비닐페녹사진 등의 N-비닐 질소 함유 복소환식 화합물; N-(메트)아크릴로일모르폴린 이외에, 시판품으로서 M-5400, M-5600(상품명, 도아 고세이(주) 제조) 등을 들 수 있다.
본 발명에서 다른 중합성 불포화 화합물로서는 다관능성 단량체가 바람직하고, 특히 3가 이상의 다가 알코올의 폴리(메트)아크릴레이트류나 이들의 디카르복실산 변성물 및 우레탄 구조를 갖는 폴리(메트)아크릴레이트류가 바람직하다. 3가 이상의 다가 알코올의 폴리(메트)아크릴레이트류나 이들의 디카르복실산 변성물로서는, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리메타크릴레이트, 펜타에리트 리톨테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사메타크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트와 숙신산의 모노에스테르화물, 펜타에리트리톨트리메타크릴레이트와 숙신산의 모노에스테르화물, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트와 숙신산의 모노에스테르화물, 디펜타에리트리톨펜타메타아크릴레이트와 숙신산의 모노에스테르화물 등이 바람직하고, 특히 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트와 숙신산의 모노에스테르화물 및 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트와 숙신산의 모노에스테르화물이 착색층의 강도가 높고, 착색층의 표면 평활성이 우수하고, 미노광부의 기판 위 및 차광층 위에 바탕 오염, 막 잔여물 등이 발생하기 어렵다는 점에서 바람직하다.
다른 중합성 불포화 화합물은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 중합성 불포화 화합물 중 다른 중합성 불포화 화합물의 함유 비율은, 본 발명이 목적으로 하는 상기 효과를 얻는 관점에서 바람직하게는 0 내지 80 중량％, 특히 바람직하게는 0 내지 50 중량％이다.
-(D) 광 중합 개시제-
본 발명에서의 광 중합 개시제는, 가시광선, 자외선, 원자외선, 전자선, X선 등의 방사선의 노광에 의해 상기 (C) 중합성 불포화 화합물의 중합을 개시할 수 있 는 활성종을 발생하는 화합물이다.
이러한 광 중합 개시제로서는, 예를 들면 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물, O-아실옥심계 화합물, 오늄염계 화합물, 벤조인계 화합물, 벤조페논계 화합물, α-디케톤계 화합물, 다핵 퀴논계 화합물, 크산톤계 화합물, 디아조계 화합물, 이미드술포네이트계 화합물 등을 들 수 있다.
본 발명에서, 광 중합 개시제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있지만, 본 발명에서의 광 중합 개시제로서는 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물, O-아실옥심계 화합물, 티오크산톤계 화합물의 군으로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하다. 물론, 이들 각종 광 중합 개시제에 대해서도, 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 광 중합 개시제의 함유량은, (C) 중합성 불포화 화합물 100 중량부에 대하여 통상적으로 0.01 내지 120 중량부, 바람직하게는 1 내지 100 중량부이다. 이 경우, 광 중합 개시제의 함유량이 지나치게 적으면, 노광에 의한 경화가 불충분해져 착색층 패턴이 소정의 배열에 따라 배치된 컬러 필터를 얻는 것이 곤란해질 우려가 있고, 한편 지나치게 많으면 착색층이 현상시에 기판으로부터 탈락하기 쉬워지는 경향이 있다.
본 발명에서의 바람직한 광 중합 개시제 중 아세토페논계 화합물의 구체예로서는, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 2-메틸-1-〔4-(메틸티오)페닐〕-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-(4-메틸벤질)-2-(디메틸아미노)-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 1-히드록시시클로 헥실ㆍ페닐케톤, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 1,2-옥탄디온 등을 들 수 있다.
또한, 상기 비이미다졸계 화합물의 구체예로서는, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라키스(4-에톡시카르보닐페닐)-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2-브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라키스(4-에톡시카르보닐페닐)-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4,6-트리클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2-브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4-디브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4,6-트리브로모페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸 등을 들 수 있다.
이들 비이미다졸계 화합물은 용제에 대한 용해성이 우수하고, 미용해물, 석출물 등의 이물질이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 감도가 높고, 적은 에너지량의 노광에 의해 경화 반응을 충분히 진행시킴과 동시에, 미노광부에서 경화 반응이 발생하지 않기 때문에, 노광 후의 도막은 현상액에 대하여 불용성의 경화 부분과 현상액에 대하여 높은 용해성을 갖는 미경화 부분으로 명확히 구분되고, 그에 따라 언더컷이 없는 착색층 패턴이 소정의 배열에 따라 배치된 고정밀도의 컬러 필터를 형성할 수 있다.
본 발명에서는 광 중합 개시제로서 비이미다졸계 화합물을 사용하는 경우, 하기 수소 공여체를 병용하는 것이 감도를 더욱 개량할 수 있다는 점에서 바람직하 다.
여기서 말하는 "수소 공여체"란, 노광에 의해 비이미다졸계 화합물로부터 발생한 라디칼에 대하여 수소 원자를 공여할 수 있는 화합물을 의미한다.
본 발명에서의 수소 공여체로서는, 하기에서 정의하는 머캅탄계 화합물, 아민계 화합물 등이 바람직하다.
상기 머캅탄계 화합물은 벤젠환 또는 복소환을 모핵으로 하고, 상기 모핵에 직접 결합한 머캅토기를 1개 이상, 바람직하게는 1 내지 3개, 더욱 바람직하게는 1 내지 2개 갖는 화합물(이하, "머캅탄계 수소 공여체"라고 함)을 포함한다.
상기 아민계 화합물은 벤젠환 또는 복소환을 모핵으로 하고, 상기 모핵에 직접 결합한 아미노기를 1개 이상, 바람직하게는 1 내지 3개, 더욱 바람직하게는 1 내지 2개 갖는 화합물(이하, "아민계 수소 공여체"라고 함)을 포함한다.
또한, 이들 수소 공여체는 머캅토기와 아미노기를 동시에 가질 수도 있다.
이러한 머캅탄계 수소 공여체의 구체예로서는, 2-머캅토벤조티아졸, 2-머캅토벤조옥사졸, 2-머캅토벤조이미다졸, 2,5-디머캅토-1,3,4-티아디아졸, 2-머캅토-2,5-디메틸아미노피리딘 등을 들 수 있다.
이러한 아민계 수소 공여체의 구체예로서는, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4-디에틸아미노아세토페논, 4-디메틸아미노프로피오페논, 에틸-4-디메틸아미노벤조에이트, 4-디메틸아미노벤조산, 4-디메틸아미노벤조니트릴 등을 들 수 있다.
본 발명에서 수소 공여체는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있지만, 1종 이상의 머캅탄계 수소 공여체와 1종 이상의 아민계 수소 공여체를 조합하여 사용하는 것이 형성된 착색층이 현상시에 기판으로부터 탈락하기 어렵고, 착색층 강도 및 감도도 높다는 점에서 바람직하다.
본 발명에서 수소 공여체를 비이미다졸계 화합물과 병용하는 경우의 함유량은, (C) 중합성 불포화 화합물 100 중량부에 대하여 바람직하게는 0.01 내지 40 중량부, 더욱 바람직하게는 1 내지 30 중량부, 특히 바람직하게는 1 내지 20 중량부이다. 이 경우, 수소 공여체의 함유량이 지나치게 적으면 감도의 개량 효과가 저하되는 경향이 있고, 한편 지나치게 많으면 착색층이 현상시에 기판으로부터 탈락하기 쉬워지는 경향이 있다.
또한, 아민계 수소 공여체는, 아세토페논계 화합물 등의 비이미다졸계 화합물 이외의 광 중합 개시제와 병용하는 경우 증감제로서 기능할 수 있다. 아민계 수소 공여체를 증감제로서 사용하는 경우, 그 함유량은 비이미다졸계 화합물 이외의 광 중합 개시제 100 중량부에 대하여 통상적으로 300 중량부 이하, 바람직하게는 200 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 100 중량부 이하이지만, 이러한 함유량이 지나치게 적으면 충분한 효과를 얻기 어려워지기 때문에, 함유량의 하한을 바람직하게는 2 중량부, 더욱 바람직하게는 5 중량부로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 트리아진계 화합물의 구체예로서는, 2,4,6-트리스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-메틸-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-〔2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐〕-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-〔2-(푸란-2-일)에테닐〕-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-〔2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐 〕-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-〔2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐〕-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-에톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-n-부톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진 등의 할로메틸기를 갖는 트리아진계 화합물을 들 수 있다.
또한, O-아실옥심계 화합물의 구체예로서는, 1,2-옥탄디온, 1-〔4-(페닐티오)페닐〕-, 2-(O-벤조일옥심), 1-〔9-에틸-6-벤조일-9H-카르바졸-3-일〕-노난-1,2-노난-2-옥심-O-벤조에이트, 1-〔9-에틸-6-벤조일-9H-카르바졸-3-일〕-노난-1,2-노난-2-옥심-O-아세테이트, 1-〔9-에틸-6-벤조일-9H-카르바졸-3-일〕-펜탄-1,2-펜탄-2-옥심-O-아세테이트, 1-〔9-에틸-6-벤조일-9H-카르바졸-3-일〕-옥탄-1-온옥심-O-아세테이트, 1-〔9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일〕-에탄-1-온옥심-O-벤조에이트, 1-〔9-에틸-6-(1,3,5-트리메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일〕-에탄-1-온옥심-O-벤조에이트, 1-〔9-부틸-6-(2-에틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일〕-에탄-1-온옥심-O-벤조에이트, 에타논, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-, 1-(O-아세틸옥심), 에타논, 1-〔9-에틸-6-(2-메틸-4-테트라히드로푸라닐메톡시벤조일)-9H-카르바졸-3-일〕-, 1-(O-아세틸옥심), 에타논, 1-[9-에틸-6-[2-메틸-4-(2,2-디메틸-1,3-디옥솔라닐)메톡시벤조일]-9H-카르바졸-3-일]-, 1-(O-아세틸옥심) 등을 들 수 있다.
또한, 티오크산톤계 화합물의 구체예로서는, 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 4-이소프로필티오크산톤, 2,4-디 클로로티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤 등을 들 수 있다.
-첨가제-
본 발명의 감방사선성 조성물은 상기 (A) 내지 (D) 성분을 함유하는 것이지만, 필요에 따라 다른 첨가제를 추가로 함유할 수도 있다.
상기 다른 첨가제로서는, 예를 들면 유리, 알루미나 등의 충전제; 폴리비닐알코올, 폴리(플루오로알킬아크릴레이트)류 등의 고분자 화합물; 비이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제 등의 계면활성제; 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란 등의 밀착 촉진제; 2,2-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,6-디-t-부틸페놀 등의 산화 방지제; 2-(3-t-부틸-5-메틸-2-히드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 알콕시벤조페논류 등의 자외선 흡수제; 폴리아크릴산나트륨 등의 응집 방지제; 말론산, 아디프산, 이타콘산, 시트라콘산, 푸마르산, 메사콘산 등의 알칼리 용해성 개선제 등을 들 수 있다.
용매
본 발명의 착색층 형성용 감방사선성 조성물은 상기 (A) 내지 (D) 성분을 필 수 성분으로 하고, 필요에 따라 상기 첨가제 성분을 함유하지만, 통상적으로 용매를 배합하여 액상 조성물로서 제조된다.
상기 용매로서는, 감방사선성 조성물을 구성하는 (A) 내지 (D) 성분이나 첨가제 성분을 분산 또는 용해하며, 이들 성분과 반응하지 않고 적당한 휘발성을 갖는 것인 한, 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.
이러한 용매로서는, 예를 들면
에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노-n-프로필에테르, 프로필렌글리콜모노-n-부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노-n-프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노-n-부틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노에틸에테르 등의 (폴리)알킬렌글리콜모노알킬에테르류;
에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트 등의 (폴리)알킬렌글리콜모노알킬에테르아세테이트류;
디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 테트라히드로푸란 등의 다른 에테르류;
메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 2-헵타논, 3-헵타논 등의 케톤류;
락트산메틸, 락트산에틸 등의 락트산알킬에스테르류;
2-히드록시-2-메틸프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 에톡시아세트산에틸, 히드록시아세트산에틸, 2-히드록시-3-메틸부탄산메틸, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 아세트산에틸, 아세트산 n-프로필, 아세트산 i-프로필, 아세트산 n-부틸, 아세트산 i-부틸, 포름산 n-아밀, 아세트산 i-아밀, 프로피온산 n-부틸, 부티르산에틸, 부티르산 n-프로필, 부티르산 i-프로필, 부티르산 n-부틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 피루브산 n-프로필, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 2-옥소부탄산에틸 등의 다른 에스테르류;
톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류;
N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드 또는 락탐류
등을 들 수 있다.
이들 용매 중 용해성, 안료 분산성, 도포성 등의 관점에서, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 시클로헥사논, 2-헵타논, 3-헵타논, 락트산에틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 아세트산 n-부틸, 아세트산 i-부틸, 포름산 n-아밀, 아세트산 i-아밀, 프로피온산 n-부틸, 부티르산에틸, 부티르산 i-프로필, 부티르산 n-부틸, 피루브산에틸 등이 바람직하다.
상기 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 용매와 함께 벤질에틸에테르, 디-n-헥실에테르, 아세토닐아세톤, 이소포론, 카프로산, 카프릴산, 1-옥탄올, 1-노난올, 벤질 알코올, 아세트산벤질, 벤조산에틸, 옥살산디에틸, 말레산디에틸, γ-부티로락톤, 탄산에틸렌, 탄산프로필렌, 에틸렌글리콜모노페닐에테르아세테이트 등의 고비점 용매를 병용할 수도 있다.
이들 고비점 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
용매의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 얻어지는 감방사선성 조성물의 도포성, 안정성 등의 관점에서 해당 조성물의 용매를 제외한 각 성분의 합계 농도가 통상적으로 5 내지 50 중량％, 바람직하게는 10 내지 40 중량％가 되는 양이 바람직하다.
컬러 필터
본 발명의 컬러 필터는, 본 발명의 감방사선성 조성물을 사용하여 형성된 착색층을 갖는 것이다.
이하, 본 발명의 컬러 필터에서 착색층을 형성하는 방법에 대하여 설명한다.
우선, 기판의 표면 위에 필요에 따라 화소를 형성하는 부분을 구획하도록 차광층(블랙 매트릭스)을 형성하고, 이 기판 위에 예를 들면 적색의 안료가 분산된 감방사선성 조성물의 액상 조성물을 도포한 후, 예비 베이킹을 행하여 용매를 증발시켜 도막을 형성한다.
이어서, 이 도막에 포토마스크를 통해 노광한 후, 알칼리 현상액을 사용하여 현상하여 도막의 미노광부를 용해 제거하고, 그 후 후-베이킹함으로써 적색의 화소 패턴이 소정의 배열로 배치된 화소 어레이를 형성한다.
그 후, 녹색 또는 청색의 안료가 분산된 각 감방사선성 조성물의 액상 조성물을 사용하여, 상기와 동일하게 하여 각 액상 조성물의 도포, 예비 베이킹, 노광, 현상 및 후-베이킹을 행하고, 녹색의 화소 어레이 및 청색의 화소 어레이를 동일한 기판 위에 순차적으로 형성함으로써, 적색, 녹색 및 청색의 3 원색의 화소 어레이가 기판 위에 배치된 컬러 필터를 얻는다. 단, 본 발명에서는, 각 색의 화소를 형성하는 순서가 상기한 것으로 한정되지 않는다.
또한, 블랙 매트릭스는, 예를 들면 흑색의 안료가 분산된 감방사선성 조성물의 액상 조성물을 사용하여, 상기 화소 형성의 경우와 동일하게 하여 형성할 수 있다.
화소 및/또는 블랙 매트릭스를 형성할 때 사용되는 기판으로서는, 예를 들면 유리, 실리콘, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 방향족 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리이미드 등을 들 수 있다.
또한, 이들 기판에는, 원하는 경우 실란 커플링제 등에 의한 약품 처리, 플라즈마 처리, 이온 플레이팅, 스퍼터링, 기상 반응법, 진공 증착 등의 적절한 전처리를 실시할 수도 있다.
감방사선성 조성물의 액상 조성물을 기판에 도포할 때에는, 분무법, 롤 코팅법, 회전 도포법(스핀 코팅법), 슬릿 다이 도포법, 바 도포법, 잉크젯법 등의 적절한 도포법을 이용할 수 있지만, 특히 스핀 코팅법, 슬릿 다이 도포법이 바람직하다.
도포 두께는 건조 후의 막 두께로서 통상적으로 0.1 내지 10 ㎛, 바람직하게는 0.2 내지 8.0 ㎛, 특히 바람직하게는 0.2 내지 6.0 ㎛이다.
화소 및/또는 블랙 매트릭스를 형성할 때 사용되는 방사선으로서는, 예를 들면 가시광선, 자외선, 원자외선, 전자선, X선 등을 사용할 수 있지만, 파장이 190 내지 450 ㎚의 범위에 있는 방사선이 바람직하다.
방사선의 노광량은 바람직하게는 10 내지 10,000 J/㎡이다. 본 발명의 감방사선성 조성물로 형성된 착색층은, 600 J/㎡ 미만의 노광량인 경우에도 충분한 내용제성을 갖는다.
또한, 상기 알칼리 현상액으로서는, 예를 들면 탄산나트륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 테트라메틸암모늄히드록시드, 콜린, 1,8-디아자비시클로-[5.4.0]-7-운데센, 1,5-디아자비시클로-[4.3.0]-5-노넨 등의 수용액이 바람직하다.
상기 알칼리 현상액에는, 예를 들면 메탄올, 에탄올 등의 수용성 유기 용제나 계면활성제 등을 적량 첨가할 수도 있다. 또한, 알칼리 현상 후에는, 통상적으로 수세한다.
현상 처리법으로서는 샤워 현상법, 분무 현상법, 침지 현상법, 퍼들 현상법 등을 적용할 수 있다. 현상 조건은, 상온에서 5 내지 300초가 바람직하다.
이와 같이 하여 얻어진 컬러 필터 위에 필요에 따라 보호막을 형성한 후, 투명 도전막을 스퍼터링에 의해 형성한다. 투명 도전막으로서는 산화주석을 포함하는 NESA막(미국 PPG사의 등록 상표), 산화인듐-산화주석을 포함하는 ITO막, 산화인듐-산화아연을 포함하는 IZO막 등을 들 수 있다. 또한, 보호막으로서는 열경화성 수지 조성물로 형성되는 유기막, SiNx막, SiOx막 등의 무기막을 들 수 있다.
본 발명의 감방사선성 조성물을 사용하여 형성된 컬러 필터는, 투명 도전막 또는 SiNx막, SiOx막 등의 무기막과의 밀착성이 우수하다.
본 발명의 컬러 필터는, 예를 들면 투과형 또는 반사형의 컬러 액정 표시 소자, 컬러 촬상관 소자, 컬러 센서 등에 매우 유용하다.
컬러 액정 표시 소자
본 발명의 컬러 액정 표시 소자는 본 발명의 컬러 필터를 구비하는 것이다.
본 발명의 컬러 액정 표시 소자는 적절한 구조를 취할 수 있다. 예를 들면, 컬러 필터를 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된 구동용 기판과는 별도의 기판 위에 형성하고, 구동용 기판과 컬러 필터를 형성한 기판이 액정층을 통해 대향하는 구조를 취할 수 있으며, 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된 구동용 기판의 표면 위에 컬러 필터를 형성한 기판과, 투명 전극을 형성한 기판이 액정층을 통해 대향하는 구조를 취할 수도 있다. 후자의 구조는 개구율을 각별히 향상시킬 수 있으며, 밝고 고정밀도의 액정 표시 소자가 얻어진다는 이점을 갖는다.
본 발명의 컬러 액정 표시 소자는 장기간 신뢰성이 우수하다.
<실시예>
이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 하기 실시예로 한정되지 않는다.
안료 분산액의 제조
제조예 1
(A) 착색제로서 C.I. 피그먼트 레드 254/C.I. 피그먼트 레드 177=80/20(중량비) 혼합물 15.0 중량부, 분산제로서 Disperbyk-2001(빅케미(BYK)사 제조) 4.0 중량부(고형분 환산), 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트/프로필렌글리콜모노에틸에테르=80/20(중량비) 혼합물을 고형분 농도가 20 ％가 되도록 사용하고, 비드밀에 의해 12 시간 동안 혼합ㆍ분산시켜 안료 분산액 (R1)을 제조하였다.
제조예 2
(A) 착색제로서 C.I. 피그먼트 그린 58/C.I. 피그먼트 옐로우 150=60/40(중량비) 혼합물 15.0 중량부, 분산제로서 Disperbyk-2001(빅케미(BYK)사 제조) 4.0 중량부(고형분 환산), 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 고형분 농도가 20 ％가 되도록 사용하고, 비드밀에 의해 12 시간 동안 혼합ㆍ분산시켜 안료 분산액 (G1)을 제조하였다.
알칼리 가용성 수지의 합성
합성예 1
냉각관, 교반기를 구비한 플라스크에 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 3 중량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 200 중량부를 투입하고, 이어서 메타크릴산 15 중량부, N-페닐말레이미드 30 중량부, 벤질메타크릴레이트 35 중량부, 스티렌 20 중량부 및 α-메틸스티렌 이량체(연쇄 이동제) 5 중량부를 투입하여 질소 치환한 후, 천천히 교반하면서 반응 용액을 80 ℃로 승온시키고, 이 온도를 유지하여 3 시간 동안 중합하였다. 그 후, 반응 용액을 100 ℃로 승온시켜 2,2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.5 중량부를 첨가하고, 추가로 1 시간 동안 중합을 계속함으로써 수지 용액(고형분 농도=32.5 중량％)을 얻었다. 얻어진 수지는, Mw=12,000, Mn=5,800이었다. 이 수지 용액을 "수지 용액 (B-1)"로 한다.
중합성 불포화 결합 함유 폴리실록산의 합성
합성예 2
테트라메틸암모늄히드록시드 1.82 g을 물 5.47 g에 가열 용해시켜, 테트라암모늄히드록시드 수용액을 제조하였다. 냉각관, 교반기를 구비한 플라스크에 얻어진 테트라암모늄히드록시드 수용액 7.29 g, 물 5.0 g 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 40 g을 투입하였다. 이어서, 유욕에서 반응액을 100 ℃로 가열한 후, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 4.8 g을 적하 깔때기를 사용하여 천천히 적하하고, 60 ℃에서 2 시간 동안 반응시켰다. 그 후, 말레산 무수물 3.43 g을 물 12.6 g 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 12.6 g에 용해시킨 용액 중에, 상온으로 되돌린 반응액을 적하 깔때기를 사용하여 적하하고 15분간 교반하였다. 이어서, 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써 반응 용매 및 반응에 의해 생성된 메탄올을 제거하여, 폴리실록산 용액을 얻었다. 얻어진 폴리실록산 용액에 아세트산에틸 80 g을 첨가하고, 분액 깔때기로 옮긴 후 물 80 g을 첨가하여 1회째의 수세를 행하고, 추가로 물 50 g을 첨가하여 2회째의 수세를 행하였다. 수세 후의 폴리실록산 용액에 프로 필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 50 g을 첨가한 후, 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써, 아세트산에틸 및 수분을 제거하여 폴리실록산 용액 50.9 g(고형분 농도=27.9 중량％)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산은, Mw=3,000, Mn=2,100이었다. 이 폴리실록산을 "폴리실록산 (C-1)"로 한다.
합성예 3
테트라메틸암모늄히드록시드 1.82 g을 물 5.47 g에 가열 용해시켜, 테트라암모늄히드록시드 수용액을 제조하였다. 냉각관, 교반기를 구비한 플라스크에 얻어진 테트라암모늄히드록시드 수용액 7.29 g, 물 5.0 g 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 40 g을 투입하였다. 이어서, 유욕에서 반응액을 100 ℃로 가열한 후, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 14.9 g과 메틸트리에톡시실란 7.13 g의 혼합물을 적하 깔때기를 사용하여 천천히 적하하고, 60 ℃에서 2 시간 동안 반응시켰다. 그 후, 말레산 무수물 3.43 g을 물 12.6 g 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 12.6 g에 용해시킨 용액 중에, 상온으로 되돌린 반응액을 적하 깔때기를 사용하여 적하하고 15분간 교반하였다. 이어서, 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써 반응 용매 및 반응에 의해 생성된 메탄올, 에탄올을 제거하여, 폴리실록산 용액을 얻었다. 얻어진 폴리실록산 용액에 아세트산에틸 80 g을 첨가하고, 분액 깔때기로 옮긴 후 물 80 g을 첨가하여 1회째의 수세를 행하고, 추가로 물 50 g을 첨가하여 2회째의 수세를 행하였다. 수세 후의 폴리실록산 용액에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 50 g을 첨가한 후, 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써, 아세트산에틸 및 수분을 제거하여 폴리실록산 용액 50.4 g(고형분 농도=24.8 중량％)을 얻었다. 얻 어진 폴리실록산은, Mw=4,400, Mn=3,100이었다. 이 폴리실록산을 "폴리실록산 (C-2)"로 한다.
합성예 4
테트라메틸암모늄히드록시드 1.82 g을 물 5.47 g에 가열 용해시켜, 테트라암모늄히드록시드 수용액을 제조하였다. 냉각관, 교반기를 구비한 플라스크에 얻어진 테트라암모늄히드록시드 수용액 7.29 g, 물 5.0 g 및 이소프로필 알코올 40 g을 투입하였다. 이어서, 유욕에서 반응액을 60 ℃로 가열한 후, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란 9.94 g과 메틸트리에톡시실란 10.7 g의 혼합물을 적하 깔때기를 사용하여 천천히 적하하고, 100 ℃에서 2 시간 동안 반응시켰다. 그 후, 말레산 무수물 3.43 g을 물 12.6 g 및 이소프로필 알코올 12.6 g에 용해시킨 용액 중에, 상온으로 되돌린 반응액을 적하 깔때기를 사용하여 적하하고 15분간 교반하였다. 이어서, 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써 반응 용매 및 반응에 의해 생성된 메탄올, 에탄올을 제거하여, 폴리실록산 용액을 얻었다. 얻어진 폴리실록산 용액에 아세트산에틸 80 g을 첨가하고, 분액 깔때기로 옮긴 후 물 80 g을 첨가하여 1회째의 수세를 행하고, 추가로 물 50 g을 첨가하여 2회째의 수세를 행하였다. 수세 후의 폴리실록산 용액에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 50 g을 첨가한 후, 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써, 아세트산에틸 및 수분을 제거하여 수지 용액 51.2 g(고형분 농도=20.2 중량％)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산은, Mw=6,100, Mn=3,800이었다. 이 폴리실록산을 "폴리실록산 (C-3)"으로 한다.
합성예 5
냉각관, 교반기를 구비한 플라스크에 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란24.8 g, 메틸에틸케톤 30 g 및 에탄올 15 g을 투입하였다. 옥살산 0.72 g을 물 10.8 g에 용해시켜, 옥살산 수용액을 제조하였다. 이어서, 반응액을 교반하면서 얻어진 옥살산 수용액 11.52 g을 적하 깔때기를 사용하여 천천히 적하하고, 유욕에서 60 ℃로 가열, 환류시켜 3 시간 동안 반응시켰다. 그 후, 상온으로 되돌린 반응액을 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써 반응 용매 및 반응에 의해 생성된 메탄올을 제거하여, 폴리실록산 용액을 얻었다. 얻어진 폴리실록산 용액에 아세트산에틸 80 g을 첨가하고, 분액 깔때기로 옮긴 후 물 80 g을 첨가하여 수세를 행하였다. 수세 후의 폴리실록산 용액에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 80 g을 첨가한 후, 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써, 아세트산에틸 및 수분을 제거하여 폴리실록산 용액 84 g(고형분 농도=21.6 중량％)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산은, Mw=1,900, Mn=1,600이었다. 이 폴리실록산을 "폴리실록산 (C-4)"로 한다.
합성예 6
냉각관, 교반기를 구비한 플라스크에 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 14.9 g, 메틸트리에톡시실란 7.13 g, 메틸에틸케톤 30 g 및 에탄올 15 g을 투입하였다. 옥살산 0.72 g을 물 10.8 g에 용해시켜, 옥살산 수용액을 제조하였다. 이어서, 반응액을 교반하면서 얻어진 옥살산 수용액 11.52 g을 적하 깔때기를 사용하여 천천히 적하하고, 유욕에서 60 ℃로 가열, 환류시켜 3 시간 동안 반응시켰다. 그 후, 상온으로 되돌린 반응액을 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써 반응 용매 및 반응에 의해 생성된 메탄올, 에탄올을 제거하여, 폴리실록산 용액을 얻었다. 얻어진 폴리실록산 용액에 아세트산에틸 80 g을 첨가하고, 분액 깔때기로 옮긴 후 물 80 g을 첨가하여 수세를 행하였다. 수세 후의 폴리실록산 용액에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 80 g을 첨가한 후, 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써, 아세트산에틸 및 수분을 제거하여 폴리실록산 용액 79 g(고형분 농도=18.9 중량％)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산은, Mw=2,800, Mn=2,100이었다. 이 폴리실록산을 "폴리실록산 (C-5)"로 한다.
합성예 7
냉각관, 교반기를 구비한 플라스크에 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 9.94 g, 메틸트리에톡시실란 10.7 g, 메틸에틸케톤 30 g 및 에탄올 15 g을 투입하였다. 옥살산 0.72 g을 물 10.8 g에 용해시켜, 옥살산 수용액을 제조하였다. 이어서, 반응액을 교반하면서 얻어진 옥살산 수용액 11.52 g을 적하 깔때기를 사용하여 천천히 적하하고, 유욕에서 60 ℃로 가열, 환류시켜 3 시간 동안 반응시켰다. 그 후, 상온으로 되돌린 반응액을 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써 반응 용매 및 반응에 의해 생성된 메탄올, 에탄올을 제거하여, 폴리실록산 용액을 얻었다. 얻어진 폴리실록산 용액에 아세트산에틸 80 g을 첨가하고, 분액 깔때기로 옮긴 후 물 80 g을 첨가하여 수세를 행하였다. 수세 후의 폴리실록산 용액에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 80 g을 첨가한 후, 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써, 아세트산에틸 및 수분을 제거하여 폴리실록산 용액 82 g(고형분 농도=17.3 중량％)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산은, Mw=3,500, Mn=2,400이었다. 이 폴리실록산을 "폴리실록산 (C-6)"으로 한다.
합성예 8
냉각관, 교반기를 구비한 플라스크에 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 14.9 g, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필트리메톡시실란 11.1 g, 메틸에틸케톤 15 g 및 에탄올 10 g을 투입하였다. 옥살산 0.72 g을 물 10.8 g에 용해시켜, 옥살산 수용액을 제조하였다. 이어서, 반응액을 교반하면서 얻어진 옥살산 수용액 11.52 g을 적하 깔때기를 사용하여 천천히 적하하고, 유욕에서 60 ℃로 가열, 환류시켜 3 시간 동안 반응시켰다. 그 후, 상온으로 되돌린 반응액을 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써 반응 용매 및 반응에 의해 생성된 메탄올을 제거하여, 폴리실록산 용액을 얻었다. 얻어진 폴리실록산 용액에 메틸에틸케톤 80 g을 첨가하고, 분액 깔때기로 옮긴 후, 물 80 g을 첨가하여 수세를 행하였다. 수세 후의 폴리실록산 용액에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 80 g을 첨가한 후, 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써, 메틸에틸케톤 및 수분을 제거하여 폴리실록산 용액 80 g(고형분 농도=22.7 중량％)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산은, Mw=2,100, Mn=1,700이었다. 이 폴리실록산을 "폴리실록산 (C-7)"로 한다.
합성예 9
냉각관, 교반기를 구비한 플라스크에 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 14.9 g, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 9.45 g, 메틸에틸케톤 15 g 및 에탄올 10 g을 투입하였다. 옥살산 0.72 g을 물 10.8 g에 용해시켜, 옥살산 수용액을 제조하였다. 이어서, 반응액을 교반하면서 얻어진 옥살산 수용액 11.52 g을 적하 깔때기를 사용하여 천천히 적하하고, 유욕에서 60 ℃로 가열, 환류시켜 3 시간 동안 반응시켰다. 그 후, 상온으로 되돌린 반응액을 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써 반응 용매 및 반응에 의해 생성된 메탄올을 제거하여, 폴리실록산 용액을 얻었다. 얻어진 폴리실록산 용액에 메틸에틸케톤 80 g을 첨가하고, 분액 깔때기로 옮긴 후 물 80 g을 첨가하여 수세를 행하였다. 수세 후의 폴리실록산 용액에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 80 g을 첨가한 후, 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써, 메틸에틸케톤 및 수분을 제거하여 폴리실록산 용액 80 g(고형분 농도=23.0 중량％)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산은, Mw=1,900, Mn=1,500이었다. 이 폴리실록산을 "폴리실록산 (C-8)"로 한다.
합성예 10
냉각관, 교반기를 구비한 플라스크에 메틸트리에톡시실란 1.78 g, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 14.9 g, 3-(3'-에틸옥세탄-3'-일)프로필트리메톡시실란 8.35 g, 메틸에틸케톤 15 g 및 에탄올 10 g을 투입하였다. 옥살산 0.72 g을 물 10.8 g에 용해시켜, 옥살산 수용액을 제조하였다. 이어서, 반응액을 교반하면서 얻어진 옥살산 수용액 11.52 g을 적하 깔때기를 사용하여 천천히 적하하고, 유욕에서 60 ℃로 가열, 환류시켜 3 시간 동안 반응시켰다. 그 후, 상온으로 되돌린 반응액을 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써 반응 용매 및 반응에 의해 생성된 메탄올을 제거하여, 폴리실록산 용액을 얻었다. 얻어진 폴리실록산 용액에 메틸에틸케톤 80 g을 첨가하고, 분액 깔때기로 옮긴 후 물 80 g을 첨가하여 수세를 행하였다. 수세 후의 폴리실록산 용액에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 80 g을 첨가한 후, 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써, 메틸에틸케톤 및 수분을 제 거하여 폴리실록산 용액 80 g(고형분 농도=22.4 중량％)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산은, Mw=2,300, Mn=1,700이었다. 이 폴리실록산을 "폴리실록산 (C-9)"로 한다.
비교 합성예
냉각관, 교반기를 구비한 플라스크에 메틸트리에톡시실란 35.7 g, 메틸에틸케톤 15 g 및 에탄올 5 g을 투입하였다. 옥살산 0.72 g을 물 10.8 g에 용해시켜, 옥살산 수용액을 제조하였다. 이어서, 반응액을 교반하면서 얻어진 옥살산 수용액 11.52 g을 적하 깔때기를 사용하여 천천히 적하하고, 유욕에서 60 ℃로 가열, 환류시켜 3 시간 동안 반응시켰다. 그 후, 상온으로 되돌린 반응액을 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써 반응 용매 및 반응에 의해 생성된 메탄올, 에탄올을 제거하여, 폴리실록산 용액을 얻었다. 얻어진 폴리실록산 용액에 메틸에틸케톤 100 g을 첨가하고, 분액 깔때기로 옮긴 후 물 100 g을 첨가하여 수세를 행하였다. 수세 후의 폴리실록산 용액에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 100 g을 첨가한 후, 증발기를 사용하여 감압 농축함으로써, 메틸에틸케톤 및 수분을 제거하여 폴리실록산 용액 95 g(고형분 농도=13.2 중량％)을 얻었다. 얻어진 폴리실록산은, Mw=5,700, Mn=2,700이었다. 이 폴리실록산을 "폴리실록산 (c1)"로 한다.
실시예 1
안료 분산액 (R1) 100 중량부, (B) 알칼리 가용성 수지로서 수지 용액 (B-1) 40 중량부, (C) 중합성 불포화 화합물로서 폴리실록산 (C-1) 13 중량부(고형분 환산), (D) 광 중합 개시제로서 2-메틸-1-〔4-(메틸티오)페닐〕-2-모르폴리노프로판-1-온 10 중량부 및 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 고형분 농 도 25 ％가 되도록 혼합하여, 액상 조성물 (S-1)을 제조하였다.
액상 조성물 (S-1)에 대하여, 하기의 절차에 따라 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
밀착성 평가
액상 조성물 (S-1)을, 표면에 나트륨 이온의 용출을 방지하는 SiO2막이 형성된 직경 4 인치의 소다 유리 기판 위에 스핀 코터를 사용하여 도포한 후, 핫 플레이트로 90 ℃에서 4분간 예비 베이킹을 행하여, 막 두께 2.0 ㎛의 도막을 형성하였다. 이어서, 고압 수은 램프를 사용하여, 포토마스크를 통하지 않고 도막에 365 ㎚, 405 ㎚ 및 436 ㎚의 각 파장을 포함하는 방사선을 600 J/㎡의 노광량으로 노광하였다. 그 후, 도막에 23 ℃의 0.04 ％ 수산화칼륨 수용액을 현상압 1 kgf/㎠(노즐 직경 1 ㎜)로 토출함으로써 샤워 현상을 행한 후, 220 ℃에서 30분간 후-베이킹을 행하여 기판 위에 적색의 경화막을 형성하였다.
얻어진 경화막 위에 ITO 스퍼터링 장치(알박사 제조)를 사용하여 막 두께가 500 Å가 되도록 ITO막을 제조하고, JIS K 5400 규격에 따라 100개의 격자 형상으로 크로스컷하여 밀착성 시험을 행하였다. 또한, 격자가 박리되지 않고 잔존하는 개수를 평가하였다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다. 격자가 박리되지 않고 잔존하는 개수가 90개 이상이면, 양호하다고 할 수 있다.
내용제성의 평가
액상 조성물 (S-1)을, 표면에 나트륨 이온의 용출을 방지하는 SiO2막이 형성 된 직경 4 인치의 소다 유리 기판 위에 스핀 코터를 사용하여 도포한 후, 핫 플레이트로 90 ℃에서 4분간 예비 베이킹을 행하여, 막 두께 2.0 ㎛의 도막을 형성하였다. 이어서, 이 기판을 실온으로 냉각한 후, 고압 수은 램프를 사용하여 포토마스크를 통해 도막에 365 ㎚, 405 ㎚ 및 436 ㎚의 각 파장을 포함하는 방사선을 600 J/㎡의 노광량으로 노광하였다. 그 후, 이 기판에 대하여 23 ℃의 0.04 중량％ 수산화칼륨 수용액을 포함하는 현상액을 현상압 1 kgf/㎠(노즐 직경 1 ㎜)로 토출함으로써 샤워 현상을 행한 후, 220 ℃에서 30분간 후-베이킹을 행하여 기판 위에 200×200 ㎛의 도트 패턴을 형성하였다.
얻어진 기판을 25 ℃의 N-메틸피롤리돈에 각각 30분간 침지하고, 침지 전후의 도트 패턴을 주사형 전자 현미경으로 관찰하여, 패턴에 변화가 없고, 침지 전후의 막 두께비(침지 후의 막 두께×100/침지 전의 막 두께)가 95 ％ 이상인 경우를 ○, 침지 전후의 막 두께비가 95 ％ 미만이거나, 또는 패턴의 일부에 결함이 관찰된 경우를 △, 침지 후 패턴이 모두 기판으로부터 박리된 경우를 ×로서 평가하였다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
전압 유지율의 평가
액상 조성물 (S-1)을, 표면에 나트륨 이온의 용출을 방지하는 SiO2막이 형성되고, ITO(인듐-산화주석 합금) 전극을 소정 형상으로 증착한 소다 유리 기판 위에 스핀 코터를 사용하여 도포한 후, 90 ℃의 클린 오븐 내에서 10분간 예비 베이킹을 행하여, 막 두께 1.8 ㎛의 도막을 형성하였다.
이어서, 고압 수은 램프를 사용하여, 포토마스크를 통하지 않고 도막에 365 ㎚, 405 ㎚ 및 436 ㎚의 각 파장을 포함하는 방사선을 600 J/㎡의 노광량으로 노광하였다. 그 후, 이 기판을 23 ℃의 0.04 중량％ 수산화칼륨 수용액을 포함하는 현상액에 1분간 침지하여 현상한 후, 초순수로 세정하여 풍건하고, 230 ℃에서 30분간 후-베이킹을 행하여 도막을 경화시켜, 기판 위에 적색의 화소를 형성하였다.
이어서, 이 화소를 형성한 기판과 ITO 전극을 소정 형상으로 증착한 기판을, 0.018 ㎜의 유리 비드를 혼합한 밀봉제로 접합한 후, 메르크 제조 액정 MLC6608(상품명)을 주입하여 액정 셀을 제조하였다.
이어서, 액정 셀을 60 ℃의 항온층에 넣고, 액정 셀의 전압 유지율을 도요 테크니카 제조 액정 전압 유지율 측정 시스템 VHR-1A형(상품명)에 의해 측정하였다. 이 때의 인가 전압은 5.0 V 직사각형파, 측정 주파수는 60 Hz이다. 여기서 전압 유지율이란, (16.7 ㎳ 후의 액정 셀 전위차/0 ㎳로 인가한 전압)의 값이다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
현상 잔사의 평가
액상 조성물 (S-1)을, 표면에 나트륨 이온의 용출을 방지하는 SiO2막이 형성된 소다 유리 기판 위에 스핀 코터를 사용하여 도포한 후, 90 ℃의 클린 오븐 내에서 10분간 예비 베이킹을 행하여, 막 두께 2.5 ㎛의 도막을 형성하였다.
이어서, 이 기판을 실온으로 냉각한 후, 고압 수은 램프를 사용하여 포토마스크를 통해 도막에 365 ㎚, 405 ㎚ 및 436 ㎚의 각 파장을 포함하는 방사선을 1,000 J/㎡ 의 노광량으로 노광하였다. 그 후, 이 기판을 23 ℃의 0.04 중량％ 수산화칼륨 수용액을 포함하는 현상액에 1분간 침지하여 현상한 후, 초순수로 세정하여 풍건하고, 220 ℃에서 30분간 후-베이킹을 행하여 기판 위에 스트라이프상 화소 패턴을 형성하였다.
이어서, 얻어진 기판 위의 화소 어레이를 광학 현미경으로 관찰하였다. 미노광부의 기판 위에 현상 잔사가 전혀 관찰되지 않은 경우를 ○, 약간 현상 잔사가 관찰된 경우를 △, 현저한 현상 잔사가 관찰된 경우를 ×로서 평가하였다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
실시예 2 내지 28 및 비교예 1 내지 8
액상 조성물의 각 성분의 종류 및 양을 표 1에 나타낸 바와 같이 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 액상 조성물 (S-2) 내지 (S-36)을 제조하였다.
이어서, 액상 조성물 (S-1) 대신에 각각 액상 조성물 (S-2) 내지 (S-36)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 평가를 행하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112009046514362-pat00006
표 1에서, 각 성분은 하기와 같다.
C-10: 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트
D-1: 2-메틸-1-〔4-(메틸티오)페닐〕-2-모르폴리노프로판-1-온(상품명: 이르가큐어 907, 시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조)
c1: 비교 합성예에서 합성한 폴리실록산 (c1)
c2: 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란
Figure 112009046514362-pat00007

Claims (7)

  1. (A) 착색제, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 불포화 화합물 및 (D) 광 중합 개시제를 함유하는 컬러 필터에 사용되는 착색층 형성용 감방사선성 조성물이며, (C) 중합성 불포화 화합물로서, 하기 화학식 1로 표시되는 실란 화합물을 포함하는 실란 화합물의 가수분해 축합물을 (B) 알칼리 가용성 수지 100 중량부에 대하여 20 내지 150 중량부 함유하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터에 사용되는 착색층 형성용 감방사선성 조성물.
    <화학식 1>
    Figure 112017019038643-pat00008
    (화학식 1 중, X1은 비닐기, 알릴기, (메트)아크릴로일옥시기, 비닐페닐기 또는 비닐벤질옥시기를 나타내고, Y1은 단결합, 메틸렌기 또는 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기를 나타내고, R1은 가수분해성 기를 나타내고, R2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 치환 또는 비치환된 아릴기를 나타내고, a 및 b는 각각 1 내지 3의 정수를 나타내고, c는 0 내지 2의 정수를 나타내고, a+b+c=4임)
  2. 제1항에 있어서, 상기 가수분해 축합물이 (c1) 상기 화학식 1로 표시되는 실란 화합물과 하기 화학식 2로 표시되는 실란 화합물의 가수분해 축합물인 컬러 필터에 사용되는 착색층 형성용 감방사선성 조성물.
    <화학식 2>
    Figure 112016089599595-pat00009
    (화학식 2 중, R5는 가수분해성 기를 나타내고, R6은 탄소수 1 내지 6의 치환 또는 비치환된 알킬기 또는 탄소수 6 내지 18의 치환 또는 비치환된 아릴기를 나타내고, g는 1 내지 4의 정수를 나타내고, h는 0 내지 3의 정수를 나타내고, g+h=4임)
  3. 제2항에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 실란 화합물에 있어서, R6이 탄소수 1 내지 5의 비치환된 알킬기, 탄소수 6 내지 8의 비치환된 아릴기, 또는 옥시라닐기, 글리시딜기, 글리시독시기, 3,4-에폭시시클로헥실기 또는 3-옥세타닐기 (단, 3-옥세타닐기의 3 위치 탄소에는 탄소수 1 내지 6의 알킬기가 치환될 수도 있음)로 치환된 탄소수 1 내지 5의 알킬기인 컬러 필터에 사용되는 착색층 형성용 감방사선성 조성물.
  4. 제1항에 있어서, (A) 착색제로서 C.I. 피그먼트 레드 254 및 C.I. 피그먼트 그린 58로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 함유하는 것인 컬러 필터에 사용되는 착색층 형성용 감방사선성 조성물.
  5. 제1항에 있어서, (A) 착색제의 함유량이 감방사선성 조성물의 전체 고형분 중 30 중량% 이상인 컬러 필터에 사용되는 착색층 형성용 감방사선성 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 감방사선성 조성물을 사용하여 형성된 착색층을 구비하여 이루어지는 컬러 필터.
  7. 제6항에 기재된 컬러 필터를 구비하는 컬러 액정 표시 소자.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5439346B2 (ja) * 2010-07-28 2014-03-12 三洋化成工業株式会社 感光性樹脂組成物
JP2012064709A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Sony Corp 固体撮像装置及び電子機器
JP5712677B2 (ja) * 2011-03-02 2015-05-07 荒川化学工業株式会社 硬化性樹脂組成物、当該硬化物、およびこれらから誘導される各種物品
TWI428698B (zh) * 2011-11-25 2014-03-01 Chi Mei Corp 感光性樹脂組成物、黑色矩陣、彩色濾光片及其液晶顯示元件
TWI432898B (zh) * 2011-12-05 2014-04-01 Chi Mei Corp 彩色濾光片用藍色感光性樹脂組成物及其應用
US9341946B2 (en) 2012-05-25 2016-05-17 Lg Chem, Ltd. Photosensitive resin composition, pattern formed using same and display panel comprising same
JP6127497B2 (ja) * 2012-12-19 2017-05-17 Jsr株式会社 着色組成物、カラーフィルタ、表示素子及びポリシロキサン
TWI485167B (zh) * 2013-08-29 2015-05-21 Chi Mei Corp 鹼可溶性樹脂、感光性樹脂組成物、彩色濾光片及其製造方法、液晶顯示裝置
JP6306358B2 (ja) * 2014-01-30 2018-04-04 株式会社日本触媒 硬化性樹脂組成物及びその用途
TWI675907B (zh) 2015-01-21 2019-11-01 日商Ｊｓｒ股份有限公司 固體攝像裝置
JP7209471B2 (ja) * 2018-03-28 2023-01-20 株式会社Ｄｎｐファインケミカル 感光性着色樹脂組成物、硬化物、カラーフィルタ、及び表示装置
CN112731764A (zh) * 2020-12-29 2021-04-30 苏州理硕科技有限公司 负性光刻胶组合物和形成光刻胶图案的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000028816A (ja) 1998-07-14 2000-01-28 Toray Ind Inc カラーフィルター用感光性着色樹脂組成物、カラーフィルターおよび液晶表示素子
JP2008506978A (ja) 2004-07-16 2008-03-06 コダック グラフィック コミュニケーションズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 高い印刷連続運転安定性を有する平版印刷版

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4478876A (en) * 1980-12-18 1984-10-23 General Electric Company Process of coating a substrate with an abrasion resistant ultraviolet curable composition
JPH05202146A (ja) * 1991-12-27 1993-08-10 I C I Japan Kk 光硬化性樹脂組成物
JPH06332187A (ja) * 1993-05-21 1994-12-02 Toyo Ink Mfg Co Ltd 画像形成材料
JPH07244377A (ja) * 1994-03-03 1995-09-19 Hitachi Chem Co Ltd 着色画像形成材料、これを用いた感光液、感光性エレメント、カラーフィルターの製造法及びカラーフィルター
JPH1078663A (ja) * 1996-09-03 1998-03-24 Hoechst Ind Kk 着色用感光性樹脂組成物
CN1327293C (zh) * 2001-07-26 2007-07-18 西巴特殊化学品控股有限公司 光敏性树脂组合物
JP4398783B2 (ja) * 2003-09-03 2010-01-13 信越化学工業株式会社 高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
JP2005274967A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Fuji Photo Film Co Ltd 染料含有ネガ型硬化性組成物、カラーフィルターおよびその製造方法
JP2006058385A (ja) * 2004-08-17 2006-03-02 Tokyo Institute Of Technology ブラックレジスト用感放射線性組成物
JP5196738B2 (ja) * 2006-05-26 2013-05-15 富士フイルム株式会社 カラーフィルタ用着色硬化性組成物、カラーフィルタ、及びその製造方法
CN100535748C (zh) * 2006-11-28 2009-09-02 京东方科技集团股份有限公司 液晶显示器用彩色滤光片的红色光阻组合物及其应用
CN101158810A (zh) * 2007-11-21 2008-04-09 京东方科技集团股份有限公司 感光树脂组合物及其制备方法和彩色滤光片制备方法
JP4392464B2 (ja) * 2008-01-15 2010-01-06 積水化学工業株式会社 レジスト材料及び積層体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000028816A (ja) 1998-07-14 2000-01-28 Toray Ind Inc カラーフィルター用感光性着色樹脂組成物、カラーフィルターおよび液晶表示素子
JP2008506978A (ja) 2004-07-16 2008-03-06 コダック グラフィック コミュニケーションズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 高い印刷連続運転安定性を有する平版印刷版

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