KR20120012393A - 착색 조성물, 컬러 필터 및 표시 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 내열성이 우수한, 착색제를 함유하는 착색 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결 수단은, (A) 착색제, (B) 결합제 수지 및 (C) 가교제를 함유하는 착색 조성물로서, (A) 착색제로서 하기 화학식 1로 표시되는 착색제를 함유하는 착색 조성물이다.
<화학식 1>
X+Z-
〔화학식 1에 있어서, X+는 양이온성 발색단을 나타내고, Z-는 할로겐화 탄화수소기를 갖는 유기산의 공액 염기를 나타냄〕

Description

착색 조성물, 컬러 필터 및 표시 소자 {COLORING COMPOSITION, COLOR FILTER AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 착색 조성물, 컬러 필터 및 표시 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투과형 또는 반사형의 컬러 액정 표시 소자, 고체 촬상 소자, 유기 EL 표시 소자, 전자 페이퍼 등의 컬러 필터에 바람직하게 이용되는 착색제, 상기 착색제를 함유하는 착색 조성물, 상기 착색제를 함유하는 착색층을 구비하는 컬러 필터, 및 해당 컬러 필터를 구비하는 표시 소자에 관한 것이다.
착색 감방사선성 조성물을 이용하여 컬러 필터를 제조하는 데에 있어서는, 기판 상에 안료 분산형의 착색 감방사선성 조성물을 도포하여 건조한 후, 건조 도막에 원하는 패턴 형상으로 방사선을 조사(이하, 「노광」이라고 함)하고, 현상함으로써, 각 색의 화소를 얻는 방법(특허문헌 1 내지 2)이 알려져 있다. 또한, 카본 블랙을 분산시킨 광 중합성 조성물을 이용하여 블랙 매트릭스를 형성하는 방법(특허문헌 3)도 알려져 있다. 또한, 안료 분산형의 착색 수지 조성물을 이용하여 잉크젯 방식에 의해 각 색의 화소를 얻는 방법(특허문헌 4)도 알려져 있다.
그런데, 표시 소자의 고휘도화와 고색 순도화, 또는 고체 촬상 소자의 고정밀화를 실현하기 위해서는, 착색제로서 염료를 이용하는 것이 유효함이 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 5에는 특정 구조의 트리아릴메탄계 염료의 사용이 제안되어 있다.
일본 특허 공개 (평)2-144502호 공보 일본 특허 공개 (평)3-53201호 공보 일본 특허 공개 (평)6-35188호 공보 일본 특허 공개 제2000-310706호 공보 일본 특허 공개 제2008-304766호 공보
그러나, 특허문헌 5에서 제안되어 있는 트리아릴메탄계 염료는 내열성이 불충분하여, 200 ℃를 초과하는 노광ㆍ현상 후의 가열(포스트 베이킹) 공정을 거치면, 안료에 대한 색도 특성의 우위성이 손실된다. 이상과 같은 배경으로부터, 내열성이 우수한 염료의 개발이 강하게 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 과제는 내열성이 우수한, 착색제를 함유하는 착색 조성물을 제공하는 데에 있다. 또한, 본 발명의 과제는 해당 착색 조성물을 이용하여 형성된 착색층을 구비하여 이루어지는 컬러 필터, 및 해당 컬러 필터를 구비하는 표시 소자를 제공하는 데에 있다.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, 통상의 술폰산보다도 산성도가 강한 유기산의 공액 염기를 음이온부로서 갖는 염기성 염료를 함유시킴으로써 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하였다.
즉, 본 발명은 (A) 착색제, (B) 결합제 수지 및 (C) 가교제를 함유하는 착색 조성물로서, (A) 착색제로서 하기 화학식 1로 표시되는 착색제(이하, 「본 착색제」라고도 칭함)를 함유하는 착색 조성물을 제공하는 것이다.
Figure pat00001
〔화학식 1에 있어서, X+는 양이온성 발색단을 나타내고, Z-는 할로겐화 탄화수소기를 갖는 유기산의 공액 염기를 나타냄〕
본 발명에서, Z-는 하기 화학식 1a로 표시되는 음이온 또는 하기 화학식 1b로 표시되는 음이온인 것이 바람직하다.
<화학식 1a>
Figure pat00002
〔화학식 1a에 있어서, R1은 탄소 원자, 수소 원자 및 할로겐 원자 이외의 원자를 포함하는 연결기를 가질 수도 있는 할로겐화 탄화수소기를 나타냄〕
<화학식 1b>
Figure pat00003
〔화학식 1b에 있어서, R2는 서로 독립적으로 탄소 원자, 수소 원자 및 할로겐 원자 이외의 원자를 포함하는 연결기를 가질 수도 있는 할로겐화 탄화수소기를 나타내고, R2끼리 서로 결합하여 환을 형성할 수도 있음〕
또한, 본 발명은 상기 착색 조성물을 이용하여 형성된 착색층을 구비하여 이루어지는 컬러 필터, 및 상기 컬러 필터를 구비하는 표시 소자를 제공하는 것이다. 여기서, 「착색층」이란, 컬러 필터에 이용되는 각 색 화소, 블랙 매트릭스, 블랙 스페이서 등을 의미한다.
본 착색제는 내열성이 매우 우수하다. 본 착색제를 함유하는 본 발명의 착색 조성물을 이용하면, 고온의 가열 공정을 거치더라도, 우수한 색도 특성을 유지하는 착색층을 형성할 수 있다.
따라서, 본 착색제를 함유하는 착색 조성물은 컬러 액정 표시 소자용 컬러 필터, 고체 촬상 소자의 색 분해용 컬러 필터, 유기 EL 표시 소자용 컬러 필터, 전자 페이퍼용 컬러 필터를 비롯한 각종 컬러 필터의 제조에 매우 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 본 착색제는 플라스틱 성형물의 착색, 잉크젯 잉크용의 착색제, 컬러 토너용의 착색제, 전기 영동 표시 소자용의 착색제 등에도 바람직하게 사용할 수 있다.
이하, 본 발명에 관해서 상세히 설명한다.
착색 조성물
이하, 본 발명의 착색 조성물의 구성 성분에 관해서 상세히 설명한다.
-(A) 착색제-
본 발명의 착색 조성물은 (A) 착색제로서 본 착색제, 즉 상기 화학식 1로 표시되는 착색제를 함유하는 것을 특징으로 한다. 본 착색제는 가시광 영역(380 nm 내지 780 nm)에 있어서의 몰 흡광 계수의 최대치가 통상 3,000 이상인 화합물이고, 자외선을 흡수하여 산을 발생하는 광산 발생제로서 알려진 트리아릴술포늄퍼플루오로알킬술포네이트 등과는 다르다.
우선, 화학식 1 중의 Z-에 대해서 설명한다.
Z-는 할로겐화 탄화수소기를 갖는 유기산의 공액 염기이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 할로겐화 탄화수소기를 갖는 유기산으로서는, 예를 들면 할로겐화 탄화수소기를 갖는 술폰산(-SO3H), 술폰이미드산(-SO2NHSO2-) 등을 들 수 있다. 본 발명자들은 염기성 착색제, 즉 양이온을 발색단으로 하는 착색제에 있어서, 보다 산성도가 강한 유기산의 공액 염기를 음이온부로서 도입함으로써, 이온 결합력이 강화되어 착색제의 내열성이 높아지는 것으로 추찰한다.
Z-의 구체예로서는 하기 화학식 1a로 표시되는 음이온, 하기 화학식 1b로 표시되는 음이온 등을 들 수 있다.
<화학식 1a>
Figure pat00004
<화학식 1b>
Figure pat00005
다음으로, 화학식 1a 및 화학식 1b 중의 기호의 정의를 설명한다.
R1 및 R2는 탄소 원자, 수소 원자 및 할로겐 원자 이외의 원자를 포함하는 연결기를 가질 수도 있는 할로겐화 탄화수소기를 나타내는데, 그의 골격을 이루는 탄화수소기로서는, 예를 들면 (1) 지방족 탄화수소기, (2) 지환식 탄화수소기, (3) 치환기로서 지환식 탄화수소기를 갖는 지방족 탄화수소기(이하, 「지환식 탄화수소 치환 지방족 탄화수소기」라고 칭함), (4) 방향족 탄화수소기, (5) 치환기로서 지방족 탄화수소기를 갖는 방향족 탄화수소기(이하, 「지방족 탄화수소 치환 방향족 탄화수소기」라고 칭함), (6) 치환기로서 방향족 탄화수소기를 갖는 지방족 탄화수소기(이하, 「방향족 탄화수소 치환 지방족 탄화수소기」라고 칭함) 등을 들 수 있다. R1 및 R2의 골격을 이루는 탄화수소기로서는 유기 용매에 대한 용해성의 관점에서, 이하의 특성기인 것이 바람직하다.
즉, 상기 (1) 지방족 탄화수소기로서는 알킬기가 바람직하고, 그의 탄소수로서는 1 내지 20인 것이 바람직하고, 특히 1 내지 8인 것이 바람직하다. 또한, 상기 (2) 지환식 탄화수소기로서는 지환식 포화 탄화수소기가 바람직하고, 그의 탄소수로서는 3 내지 20인 것이 바람직하고, 특히 3 내지 12인 것이 바람직하다. 또한, 상기 (3) 지환식 탄화수소 치환 지방족 탄화수소기로서는 지환식 포화 탄화수소 치환 알킬기가 바람직하고, 그의 총 탄소수로서는 4 내지 20인 것이 바람직하고, 특히 6 내지 14인 것이 바람직하다. 또한, 상기 (4) 방향족 탄화수소기로서는 탄소수 6 내지 14(보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 10)가 바람직하고, 특히 페닐기가 바람직하다. 또한, 상기 (5) 지방족 탄화수소 치환 방향족 탄화수소기로서는 알킬 치환 페닐기가 바람직하고, 그의 총 탄소수로서는 7 내지 30인 것이 바람직하고, 특히 7 내지 20인 것이 바람직하다. 또한, 상기 (6) 방향족 탄화수소 치환 지방족 탄화수소기로서는 아르알킬기가 바람직하고, 그의 총 탄소수로서는 7 내지 30인 것이 바람직하고, 특히 7 내지 20인 것이 바람직하다. 또한, 본 단락에 있어서의 알킬기는 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있다.
이들 중에서, R1 및 R2의 골격을 이루는 탄화수소기로서는 (1) 지방족 탄화수소기, (3) 지환식 탄화수소 치환 지방족 탄화수소기, (4) 방향족 탄화수소기, (5) 지방족 탄화수소 치환 방향족 탄화수소기 또는 (6) 방향족 탄화수소 치환 지방족 탄화수소기가 바람직하고, 알킬기, 지환식 포화 탄화수소 치환 알킬기, 페닐기, 알킬 치환 페닐기, 아르알킬기가 보다 바람직하고, 특히 알킬기가 바람직하다. 또한, 화학식 1b에 있어서는, R2끼리 서로 결합하여 2가의 탄화수소기를 형성할 수도 있다.
또한, R1 및 R2에 있어서, 할로겐화 탄화수소기 중의 할로겐으로서는 착색제의 내열성의 관점에서, 불소가 바람직하다. 치환기로서 불소를 선택함으로써, 본 착색제의 음이온부가 보다 산성도가 강한 유기산의 공액 염기가 되는 점에서, 이온 결합력이 보다 강한 염이 형성되어 내열성이 높아진다고 생각된다.
또한, R1 및 R2에 있어서, 탄소 원자, 수소 원자 및 할로겐 원자 이외의 원자를 포함하는 연결기로서는 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -CONH-, -SO2- 등을 들 수 있다. 그리고, 식별 번호 <0035>에서 말하는 탄소수는, 상기 연결기를 구성하는 탄소 원자를 제외한 부분의 총 탄소수를 의미한다.
본 발명에서, 착색제의 내열성의 관점에서, R1 및 R2로서는 하기 화학식 (1-1) 또는 (1-2)로 표시되는 기가 바람직하고, 특히 보다 산성도가 강한 유기산의 공액 염기를 형성하는 하기 화학식 (1-1)로 표시되는 기가 바람직하다.
Figure pat00006
〔화학식 (1-1)에 있어서, R19는 수소 원자, 불소 원자, 알킬기, 불화알킬기, 지환식 탄화수소기, 알콕시기, 불화알콕시기, R20COOR21- 또는 R20COOR21CFH-(R20은 알킬기, 지환식 탄화수소기, 헤테로아릴기 또는 치환 또는 비치환의 아릴기를 나타내고, R21은 메틸렌기 또는 알킬렌기를 나타냄)를 나타내고, n은 1 이상의 정수를 나타내고, 「*」는 결합손을 나타냄〕
Figure pat00007
〔화학식 (1-2)에 있어서, R14 내지 R18은 서로 독립적으로 수소 원자, 불소 원자, 수산기, 알킬기, 불화알킬기 또는 알콕시기를 나타내고, 「*」는 결합손을 나타내되, 단 R14 내지 R18 중 적어도 1개는 불소 원자 또는 불화알킬기임〕
화학식 (1-1)에 있어서, R19로서는 불소 원자, 불화알킬기, 지환식 탄화수소기, 불화알콕시기, R20COOR21- 또는 R20COOR21CFH-가 바람직하고, 특히 불소 원자, 지환식 탄화수소기, 퍼플루오로알콕시기, R20COOCH2CH2- 또는 R20COOCH2CH2CFH-가 바람직하다.
R20은 알킬기, 지환식 탄화수소기, 헤테로아릴기 또는 치환 또는 비치환의 아릴기를 나타내지만, 알킬기는 직쇄상이거나 분지쇄상일 수도 있고, 알킬기의 탄소수는 1 내지 12(보다 바람직하게는 1 내지 8)인 것이 바람직하다. 지환식 탄화수소기는 2 내지 4환의 가교 지환식 탄화수소기일 수도 있고, 지환식 탄화수소기의 탄소수는 3 내지 20(보다 바람직하게는 3 내지 12)인 것이 바람직하다. 헤테로아릴기로서는 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로부터 선택되는 1 이상의 헤테로 원자를 포함하는 5 내지 10원의 방향족 복소환으로부터 구성되는 기가 바람직하다. 아릴기로서는 탄소수 6 내지 14(보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 10)의 아릴기가 바람직하고, 특히 페닐기가 바람직하다. 또한, 치환기로서는, 예를 들면 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 할로겐 원자 또는 트리플루오로메틸기를 들 수 있고, 치환기의 위치 및 수는 임의이고, 치환기를 2 이상 갖는 경우, 해당 치환기는 동일하거나 상이할 수도 있다.
또한, R21은 메틸렌기 또는 알킬렌기를 나타내지만, 메틸렌기 또는 탄소수 2 내지 6의 알킬렌기가 바람직하고, 제조 용이성의 점에서, 특히 에틸렌기가 바람직하다.
또한, n의 상한은 10이 바람직하고, 8이 보다 바람직하다.
또한, 화학식 (1-2)에 있어서는 R14 내지 R18 중 적어도 3개가 불소 원자 또는 불화알킬기인 것이 바람직하다. 또한, 화학식 2에 있어서는 R2끼리 서로 결합하여 불화알킬렌기, 특히 퍼플루오로알킬렌기를 형성하는 것도 바람직하다.
상기 화학식 (1-1) 또는 (1-2)로 표시되는 음이온의 대표예로서는, 예를 들면 하기 화합물군 a 및 화합물군 b로 표시되는 음이온을 들 수 있다.
〔화합물군 a〕
Figure pat00008
〔화합물군 b〕
Figure pat00009
다음으로, 화학식 1 중의 X+에 대해서 설명한다.
X+는 양이온성 발색단, 즉 X+Z-로서 염기성 착색제를 형성하는 양이온이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 트리아릴메탄계 발색단, 메틴계 발색단, 아조계 발색단, 디아릴메탄계 발색단, 퀴논이민계 발색단, 안트라퀴논 발색단, 프탈로시아닌계 발색단, 크산텐계 발색단 등을 들 수 있다.
상기 트리아릴메탄계 발색단으로서는 하기 화학식 2로 표시되는 것이 바람직하다. 또한, 하기 화학식 2로 표시되는 양이온에는 여러가지의 공명 구조가 존재하지만, 본 명세서에 있어서는 각 식으로 표시되는 양이온에 공명 구조가 존재하는 경우에는 해당 식으로 표시되는 양이온과 동등한 것으로 한다.
Figure pat00010
〔화학식 2에 있어서, Ar은 아렌환을 나타내고, R3 및 R4는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, R5 및 R6은 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 알킬기 또는 페닐기를 나타내고, R7은 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 알킬기, -COOR'(R'은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 나타냄) 또는 염소 원자를 나타내고, R8 및 R11은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 나타내거나, 또는 R8과 R11이 일체가 되어 황 원자를 나타내고, R9 및 R10은 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 알킬기 또는 염소 원자를 나타내고, Y는 수소 원자 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 기를 나타냄〕
Figure pat00011
〔화학식 3에 있어서, R12 및 R13은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 나타냄〕
Ar에서의 아렌환으로서는 탄소수 6 내지 20(보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 10)의 아렌환이 바람직하고, 구체적으로는 벤젠환, 나프탈렌환, 비페닐환, 안트라센환을 들 수 있다.
상기 화학식 2에 따른 R3 내지 R11(R7에 있어서의 -COOR'의 R'을 포함함), 및 상기 화학식 3에 따른 R12 및 R13에 있어서의 탄소수 1 내지 8의 알킬기로서는, 예를 들면 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 제2부틸, 제3부틸, 이소부틸, 아밀, 제3아밀, 헥실, 헵틸, 옥틸, 이소옥틸, 제3옥틸, 2-에틸헥실 등을 들 수 있다.
본 발명에서는 상기 화학식 2로 표시되는 양이온 중에서도, 휘도 및 색 순도의 향상의 관점에서, 특히 하기 화학식 4로 표시되는 양이온이 바람직하다.
Figure pat00012
〔화학식 4에 있어서, R3, R4, R5, R6, R12 및 R13은 상기 화학식 2 및 3에 있어서의 R3, R4, R5, R6, R12 및 R13과 동의임〕
상기 화학식 4에 있어서, R3, R4, R12 및 R13으로서는 탄소수 1 내지 8(보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 6)의 알킬기가 바람직하고, 또한 R5로서는 탄소수 1 내지 8(보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 6)의 알킬기 또는 페닐기가 바람직하고, 또한 R6으로서는 탄소수 1 내지 8(보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 6)의 알킬기 또는 수소 원자가 바람직하다.
상기 화학식 2로 표시되는 양이온의 대표예로서는, 예를 들면 하기의 화합물군 c 및 화합물군 d로 표시되는 양이온을 들 수 있지만, 그 중에서도 화합물 c2, 화합물 c3, 화합물 c4가 바람직하다.
〔화합물군 c〕
Figure pat00013
〔화합물군 d〕
Figure pat00014
상기 메틴계 발색단으로서는 하기 화학식 (5-1) 내지 (5-3)으로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure pat00015
〔화학식 (5-1) 내지 (5-3)에 있어서, R31은 수소 원자 또는 할로겐 원자를 나타내고, R32, R33, R34 및 R35는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, R36은 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, G는 -CH=CH-, -CH=CH-NR37-(R37은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타냄), -CH=N-NR37-(R37은 상기와 동의임) 또는 -N=N-NR37-(R37은 상기와 동의임)를 나타내고, Ra는 치환 또는 비치환의 방향족 탄화수소기 또는 치환 또는 비치환의 복소환기를 나타냄〕
Ra로서는 하기 화학식 (5a) 내지 (5g)로 표시되는 기가 바람직하다.
Figure pat00016
〔화학식 (5a) 내지 (5g)에 있어서, R38 및 R45는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, R39는 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, R40, R42, R43 및 R44는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, R41 및 R46은 서로 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 니트로기, 수산기 또는 시아노기를 나타냄〕
상기 알킬기의 치환기로서는 할로겐 원자, 시아노기, 수산기 등을 들 수 있다.
상기 화학식 (5-1) 내지 (5-3)으로 표시되는 양이온의 대표예로서는, 예를 들면 하기의 화합물군 e로 표시되는 양이온을 들 수 있다.
〔화합물군 e〕
Figure pat00017
상기 아조계 발색단으로서는 하기 화학식 (6-1) 내지 (6-6)으로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure pat00018
〔화학식 (6-1) 내지 (6-6)에 있어서, R51, R52, R53, R54, R55 및 R57은 서로 독립적으로 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, R56 및 R60은 서로 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 니트로기, 수산기 또는 시아노기를 나타내고, R58은 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, R59는 4급 암모늄을 형성하는 기를 나타내고, Rb는 치환 또는 비치환의 방향족 탄화수소기 또는 치환 또는 비치환의 복소환기를 나타냄〕
상기 R59로서는 -NR61CmH2mN+R62R63R64(m은 1 내지 5의 정수이고, R61은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, R62, R63 및 R64는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타냄), -COCmH2mN+R62R63R64(m, R62, R63 및 R64는 상기와 동의임), -CmH2mN+(NH2)R74R75(m은 상기와 동의이고, R74 및 R75는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타냄), 또는 하기 화학식 (6-i) 또는 (6-ii)로 표시되는 기가 바람직하다.
Figure pat00019
〔화학식 (6-i) 및 (6-ii)에 있어서, R61 및 m은 상기와 동의임〕
상기 Rb로서는 하기 화학식 (6a) 내지 (6e)로 표시되는 기, 치환 또는 비치환의 페닐기가 바람직하다.
Figure pat00020
〔화학식 (6a) 내지 (6d)에 있어서, R65는 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 페닐기, 벤질기를 나타내고, R66은 수소 원자 또는 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, R67은 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 페닐기를 나타내고, R68은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, R69는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, R70 내지 R73은 서로 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 니트로기, 수산기 또는 시아노기를 나타냄〕
상기 알킬기의 치환기로서는 할로겐 원자, 수산기, 시아노기, -CONH2기 등을 들 수 있다. 상기 페닐기의 치환기로서는 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 수산기, 시아노기, 니트로기 등을 들 수 있다.
상기 화학식 (6-1) 내지 (6-6)으로 표시되는 양이온의 대표예로서는, 예를 들면 하기의 화합물군 f 또는 화합물군 g로 표시되는 양이온을 들 수 있다.
〔화합물군 f〕
Figure pat00021
〔화합물군 g〕
Figure pat00022
상기 디아릴계 발색단으로서는 하기 화학식 (7-1) 또는 (7-2)로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure pat00023
〔화학식 (7-1) 및 (7-2)에 있어서, R81, R82, R83, R84, R86, R87, R88 및 R89는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, R85, R90 및 R91은 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타냄〕
상기 화학식 (7-1) 내지 (7-2)로 표시되는 양이온의 대표예로서는, 예를 들면 하기의 화합물군 h로 표시되는 양이온을 들 수 있다.
〔화합물군 h〕
Figure pat00024
상기 퀴논이민계 발색단으로서는 하기 화학식 (8-1) 내지 (8-3)으로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure pat00025
〔화학식 (8-1) 내지 (8-3)에 있어서, R101, R102, R103, R104, R105, R106, R108, R109, R110, R111, R114, R115, R116, R117 및 R118은 서로 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 페닐기 또는 벤질기를 나타내고, R107 및 R113은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 나타내고, R112는 -NR119R120(R119 및 R120은 서로 독립적으로 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타냄), 수산기, 니트로기 또는 시아노기를 나타내고, Q는 산소 원자 또는 황 원자를 나타냄〕
상기 알킬기의 치환기로서는 할로겐 원자, 수산기, 시아노기 등을 들 수 있다.
상기 화학식 (8-1) 내지 (8-3)으로 표시되는 양이온의 대표예로서는, 예를 들면 하기의 화합물군 i로 표시되는 양이온을 들 수 있다.
〔화합물군 i〕
Figure pat00026
상기 안트라퀴논 발색단으로서는 하기 화학식 (9-1) 또는 (9-2)로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure pat00027
〔화학식 (9-1) 및 (9-2)에 있어서, R131, R135 및 R136은 서로 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환의 페닐기를 나타내고, R132, R133, R134, R138, R139 및 R140은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고, R137은 메틸렌기 또는 치환 또는 비치환의 알킬렌기를 나타냄〕
상기 알킬기 또는 페닐기의 치환기로서는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 할로겐 원자, 수산기, 시아노기 등을 들 수 있다. 또한, 상기 알킬렌기의 치환기로서는 수산기, 시아노기 또는 니트로기 등을 들 수 있다.
상기 화학식 (9-1) 또는 (9-2)로 표시되는 양이온의 대표예로서는, 예를 들면 하기의 화합물군 j로 표시되는 양이온을 들 수 있다.
〔화합물군 j〕
Figure pat00028
상기 프탈로시아닌계 발색단으로서는 하기 화학식 10으로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure pat00029
〔화학식 10에 있어서, CuPc는 구리 프탈로시아닌 잔기를 나타내고, T는 하기 화학식 10a 또는 10b로 표시되는 기를 나타냄〕
<화학식 10a>
Figure pat00030
<화학식 10b>
Figure pat00031
〔화학식 10a 및 10b에 있어서, R151, R152, R153, R154, R155, R156, R157 및 R158은 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 페닐기를 나타내고, p는 서로 독립적으로 2 내지 8의 정수를 나타내고, m은 상기와 동의임〕
상기 화학식 10으로 표시되는 양이온의 대표예로서는, 예를 들면 하기의 화합물군 k로 표시되는 양이온을 들 수 있다.
〔화합물군 k〕
Figure pat00032
상기 크산텐계 발색단으로서는 하기 화학식 11로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure pat00033
〔화학식 11에 있어서,
R159, R160, R161 및 R162는 서로 독립적으로 수소 원자, -R166 또는 탄소수 6 내지 10의 방향족 탄화수소기를 나타내되, 단 상기 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자, -R166, -OH, -OR166, -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2R166, -SO3R166, -SO2NHR167 또는 -SO2NR167R168로 치환되어 있을 수도 있고,
R163 및 R164는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고,
R165는 -SO3H, -SO3M, -CO2H, -CO2R166, -SO3R166, -SO2NHR167 또는 -SO2NR167R168을 나타내고,
q는 0 내지 5의 정수를 나타내고, q가 2 이상의 정수인 경우, 복수의 R165는 동일하거나 상이할 수도 있고,
R166은 탄소수 1 내지 10의 포화 탄화수소기를 나타내되, 단 상기 포화 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자로 치환되어 있을 수도 있고, 또한 포화 탄화수소기에 포함되는 메틸렌기는 산소 원자, 카르보닐기 또는 -NR166-로 치환되어 있을 수도 있고,
R167 및 R168은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 직쇄 또는 분지의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기 또는 -Q를 나타내거나, 또는 R167 및 R168이 서로 결합하여 형성되는 탄소수 1 내지 10의 복소환기를 나타내되, 단 상기 알킬기 및 시클로알킬기에 포함되는 수소 원자는 수산기, 할로겐 원자, -Q, -CH=CH2 또는 -CH=CHR166으로 치환되어 있을 수도 있고, 또한 상기 알킬기 및 시클로알킬기에 포함되는 메틸렌기는 산소 원자, 카르보닐기 또는 -NR166-로 치환되어 있을 수도 있고, 상기 복소환기에 포함되는 수소 원자는 -R166, -OH 또는 -Q로 치환되어 있을 수도 있고,
M은 나트륨 원자 또는 칼륨 원자를 나타내고,
Q는 탄소수 6 내지 10의 방향족 탄화수소기 또는 탄소수 5 내지 10의 방향족 복소환기를 나타내되, 단 상기 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소환기에 포함되는 수소 원자는 -OH, R166, -OR166, -NO2, -CH=CH2, -CH=CHR166 또는 할로겐 원자로 치환되어 있을 수도 있음〕
R166에 있어서의 포화 탄화수소기는 탄소수가 1 내지 10이면, 직쇄상, 분지쇄상 및 환상의 어느 것이어도 되고, 가교 구조를 가질 수도 있다. 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 데카닐기 등의 알킬기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등의 시클로알킬기, 트리시클로데카닐기 등의 가교 지환식 탄화수소기를 들 수 있다. 포화 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자로 치환되어 있을 수도 있고, 할로겐 원자로서는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 등을 들 수 있다. 포화 탄화수소기에 포함되는 메틸렌기는 산소 원자, 카르보닐기 또는 -NR10-로 치환되어 있을 수도 있다. 예를 들면, 포화 탄화수소기에 포함되는 메틸렌기가 산소 원자로 치환된 기로서, 메톡시프로필기, 에톡시프로필기, 헥실옥시프로필기, 메톡시헥실기, 에톡시프로필기 등을 들 수 있다.
R159, R160, R161, R162 및 Q에서의 방향족 탄화수소기로서는 탄소수 6 내지 10이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. 또한, 상기 방향족 탄화수소기의 치환기로서 들 수 있는 할로겐 원자로서는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 등을 들 수 있다.
R159, R160, R161, R162 및 R165에 있어서의 -SO3R166으로서는 메탄술포닐기, 에탄술포닐기, 헥산술포닐기, 데칸술포닐기 등을 들 수 있다.
R159, R160, R161, R162 및 R165에 있어서의 -CO2R166으로서는 메틸옥시카르보닐기, 에틸옥시카르보닐기, 프로필옥시카르보닐기, 이소프로필옥시카르보닐기, 부틸옥시카르보닐기, 이소부틸옥시카르보닐기, 펜틸옥시카르보닐기, 이소펜틸옥시카르보닐기, 네오펜틸옥시카르보닐기, 시클로펜틸옥시카르보닐기, 헥실옥시카르보닐기, 시클로헥실옥시카르보닐기, 헵틸옥시카르보닐기, 시클로헵틸옥시카르보닐기, 옥틸옥시카르보닐기, 2-에틸헥실옥시카르보닐기, 시클로옥틸옥시카르보닐기, 노닐옥시카르보닐기, 데카닐옥시카르보닐기, 트리시클로데카닐옥시카르보닐기, 메톡시프로필옥시카르보닐기, 에톡시프로필옥시카르보닐기, 헥실옥시프로필옥시카르보닐기, 2-에틸헥실옥시프로필옥시카르보닐기, 메톡시헥실옥시카르보닐기 등을 들 수 있다.
R159, R160, R161, R162 및 R165에 있어서의 -SO2NHR167로서는 술파모일기, 메탄술파모일기, 에탄술파모일기, 프로판술파모일기, 이소프로판술파모일기, 부탄술파모일기, 이소부탄술파모일기, 펜탄술파모일기, 이소펜탄술파모일기, 네오펜탄술파모일기, 시클로펜탄술파모일기, 헥산술파모일기, 시클로헥산술파모일기, 헵탄술파모일기, 시클로헵탄술파모일기, 옥탄술파모일기, 2-에틸헥산술파모일기, 1,5-디메틸헥산술파모일기, 시클로옥탄술파모일기, 노난술파모일기, 데칸술파모일기, 트리시클로데칸술파모일기, 메톡시프로판술파모일기, 에톡시프로판술파모일기, 프로폭시프로판술파모일기, 이소프로폭시프로판술파모일기, 헥실옥시프로판술파모일기, 2-에틸헥실옥시프로판술파모일기, 메톡시헥산술파모일기, 3-페닐-1-메틸프로판술파모일기 등을 들 수 있다.
R159, R160, R161, R162 및 R165에 있어서의 -SO2NHR167 및 -SO2NR167R168로서는 추가로 하기의 치환기군 a 내지 치환기군 u로 표시되는 기를 들 수 있다.
〔치환기군 a〕
Figure pat00034
〔치환기군 b〕
Figure pat00035
〔치환기군 c〕
Figure pat00036
〔치환기군 d〕
Figure pat00037
상기 치환기군 d 중, X1은 할로겐 원자를 나타낸다. X1에 있어서의 할로겐 원자로서는 불소 원자, 염소 원자 및 브롬 원자를 들 수 있다.
〔치환기군 e〕
Figure pat00038
〔치환기군 f〕
Figure pat00039
〔치환기군 g〕
Figure pat00040
〔치환기군 h〕
Figure pat00041
상기 치환기군 h 중, X3은 탄소수 1 내지 3의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 3의 알콕시기를 나타내고, 상기 알킬기 및 알콕시기의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환되어 있을 수도 있다.
탄소수 1 내지 3의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기 등을 들 수 있으며, 할로겐 원자로 치환된 탄소수 1 내지 3의 알킬기로서는 퍼플루오로메틸기 등을 들 수 있다.
탄소수 1 내지 3의 알콕시기로서는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 등을 들 수 있다.
〔치환기군 i〕
Figure pat00042
〔치환기군 j〕
Figure pat00043
〔치환기군 k〕
Figure pat00044
〔치환기군 l〕
상기 치환기군 l 중, X2는 탄소수 1 내지 3의 알킬기, 탄소수 1 내지 3의 알콕시기, 할로겐 원자 또는 니트로기를 나타내고, 상기 알킬기 및 알콕시기의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환되어 있을 수도 있다.
할로겐 원자로서는 상기 X1과 동일한 것을 들 수 있고, 또한 할로겐 원자로 치환되어 있을 수도 있는 탄소수 1 내지 3의 알킬기, 할로겐 원자로 치환되어 있을 수도 있는 탄소수 1 내지 3의 알콕시기로서는 상기 X3과 동일한 것을 들 수 있다.
〔치환기군 m〕
Figure pat00046
〔치환기군 n〕
Figure pat00047
〔치환기군 o〕
Figure pat00048
〔치환기군 p〕
Figure pat00049
〔치환기군 q〕
Figure pat00050
상기 치환기군 q 중, X2는 상기와 동의이다.
〔치환기군 r〕
Figure pat00051
〔치환기군 s〕
Figure pat00052
〔치환기군 t〕
Figure pat00053
〔치환기군 u〕
Figure pat00054
상기 치환기군 u 중, X3은 상기와 동의이다.
상기 -SO2NHR167, -SO2NR167R168에 있어서의 R167, R168로서는 탄소수 6 내지 8의 분지상 알킬기, 탄소수 5 내지 7의 지환식 탄화수소기, 알릴기, 탄소수 8 내지 10의 아르알킬기, 탄소수 2 내지 8의 수산기 함유 알킬기, 탄소수 2 내지 8의 알콕시기 함유 알킬기, 아릴기가 바람직하고, 탄소수 6 내지 8의 분지상 알킬기가 보다 바람직하고, 2-에틸헥실기가 특히 바람직하다.
R159, R160, R161 및 R162에 있어서의 탄소수 6 내지 10의 방향족 탄화수소기의 치환기로서는 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 아릴기, 알킬 치환 페닐기, -SO3R166 또는 -SO2NHR167이 바람직하고, 에틸기, 프로필기, 디메틸페닐기, -SO3R166 또는 -SO2NHR167이 보다 바람직하다.
R159, R160, R161 및 R162에 있어서의 치환기를 갖는 탄소수 6 내지 10의 방향족 탄화수소기의 구체예로서는 메틸페닐기, 디메틸페닐기, 트리메틸페닐기, 에틸페닐기, 헥실페닐기, 데카닐페닐기, 플루오로페닐기, 클로로페닐기, 브로모페닐기, 히드록시페닐기, 메톡시페닐기, 디메톡시페닐기, 에톡시페닐기, 헥실옥시페닐기, 데카닐옥시페닐기, 트리플루오로메틸페닐기 등을 들 수 있다.
R159 및 R160 중의 적어도 1개, 또는 R161 및 R162 중의 적어도 1개가 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 치환되어 있을 수도 있는 탄소수 6 내지 10의 방향족 탄화수소기인 것이 바람직하다.
R159 및 R160 중의 적어도 1개, 또한 R161 및 R162 중의 적어도 1개는, 치환되어 있을 수도 있는 탄소수 6 내지 10의 방향족 탄화수소기인 것이 더욱 바람직하다.
R165는 카르복실기, 에틸옥시카르보닐기, 술폭실기, 2-에틸헥실옥시프로판술파모일기, 1,5-디메틸헥산술파모일기, 3-페닐-1-메틸프로판술파모일기 또는 이소프로폭시프로판술파모일기인 것이 바람직하다.
상기 화학식 11로 표시되는 양이온으로서는 하기 화학식 (11-1), (11-2), (11-3) 또는 (11-4)로 표시되는 양이온인 것이 바람직하다.
<화학식 (11-1)>
Figure pat00055
〔화학식 (11-1) 중, R159a, R160a, R161a 및 R162a는 서로 독립적으로 수소 원자, -R166 또는 탄소수 6 내지 10의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 상기 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자, -R166, -OH, -OR166, -SO3H, -SO3Na, -CO2H, -CO2R166, -SO3R166, -SO2NHR167 또는 -SO2NR167R168로 치환되어 있을 수도 있고,
R165a는 -SO3H, -SO2NHR167 또는 -SO2NR167R168을 나타내고,
R165b는 수소 원자, -SO3H, -SO2NHR167 또는 -SO2NR167R168을 나타내고,
R166, R167 및 R168은 상기와 동의임〕
<화학식 (11-2)>
Figure pat00056
〔화학식 (11-2) 중, R159b, R160b, R161b 및 R162b는 서로 독립적으로 수소 원자, -R166b 또는 탄소수 6 내지 10의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 상기 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자, -R166b, -OH, -OR166b, -SO3 -, -SO3Na, -CO2H, -CO2R166b, -SO3H, -SO3R166b 또는 -SO2NHR178로 치환되어 있을 수도 있고,
R163b 및 R164b는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고,
R165c는 -SO3Na, -CO2H, -CO2R166b, -SO3H 또는 SO2NHR178을 나타내고,
R166b는 탄소수 1 내지 10의 포화 탄화수소기를 나타내고, 상기 포화 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 -OR166b 또는 할로겐 원자로 치환되어 있을 수도 있고,
R178은 수소 원자, -R166b, -CO2R166b 또는 탄소수 6 내지 10의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 상기 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는 -R166b 또는 -OR166b로 치환되어 있을 수도 있고,
q는 상기와 동의임〕
<화학식 (11-3)>
Figure pat00057
〔화학식 (11-3) 중, R159c 및 R161c는 서로 독립적으로 페닐기를 나타내고, 상기 페닐기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자, -R166b, -OR166b, -CO2R166b, -SO3R166b 또는 -SO2NHR178로 치환되어 있을 수도 있고,
R165d는 -SO2NHR178을 나타내고,
R165e는 수소 원자 또는 -SO2NHR178을 나타내고,
R166b 및 R178은 상기와 동의임〕
<화학식 (11-4)>
Figure pat00058
〔화학식 (11-4) 중, R159d 및 R161d는 서로 독립적으로 페닐기를 나타내고, 상기 페닐기에 포함되는 수소 원자는 -R166b 또는 -SO2NHR178로 치환되어 있을 수도 있고,
R165f는 -SO2NHR178을 나타내고,
R166b 및 R178은 상기와 동의임〕
상기 화학식 11로 표시되는 양이온의 대표예로서는, 예를 들면 하기의 화합물군 m 및 화합물군 n으로 표시되는 양이온을 들 수 있다.
〔화합물군 m〕
Figure pat00059
〔화합물군 n〕
Figure pat00060
그 밖에 X+로 표시되는 양이온성 발색단으로서는, 예를 들면 하기의 화합물군 p로 나타내는 양이온을 들 수 있다.
〔화합물군 p〕
Figure pat00061
본 착색제는 공지된 방법에 의해 제조하는 것이 가능한데, 예를 들면 일본 특허 공개 제2003-206415호 공보의 실시예와 동일한 방법에 의해 제조할 수 있다. 일본 특허 공개 제2003-206415호 공보의 실시예와 같이 염 교환 반응에 의해 본 착색제를 제조하는 경우, 상기 화학식 1a로 표시되는 음이온 또는 상기 화학식 1b로 표시되는 음이온의 염이 필요하게 되는데, 상기 염으로서 시판품을 이용할 수도 있고, 공지된 방법, 예를 들면 일본 특허 공개 제2008-7410호 공보의 단락〔0149〕 내지〔0153〕에 기재된 방법에 의해 합성한 것을 이용할 수도 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2003-206415호 공보의 실시예처럼, 음이온부가 할로겐 이온인 염기성 염료를 출발 원료로 하여 염 교환 반응에 의해 본 착색제를 제조하는 경우, 얻어지는 본 착색제의 내열성을 보다 높인다는 점으로부터, 할로겐 이온을 가능한 한 잔존시키지 않도록 정제하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여 얻어진 본 착색제는 시클로헥사논 등의 케톤을 비롯한 다양한 유기 용매에 가용이고, 또한 우수한 내열성을 갖는다. 또한, 내열성을 보다 높이는 데에는, 본 발명의 착색 조성물 중에 함유되는 할로겐 이온도 가능한 한 적은 것이 바람직하다. 다시 말해, 후술하는 다른 성분에 있어서도, 할로겐 이온의 함유량이 가능한 한 적은 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 착색제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 착색제는, 예를 들면 X+가 트리아릴메탄계 발색단인 경우, 유기 용매에 용해시키면 청 내지 적색을 나타내는 점에서, 상기 착색제를 단독으로, 또는 다른 착색제와 적절하게 혼합하여 사용함으로써, 예를 들면 청색 화소, 적색 화소, 흑색의 착색층을 형성하기 위한 착색 조성물에 적용할 수 있다.
본 착색제 이외의 착색제로서는 용도에 따라서 색채나 재질을 적절하게 선택할 수 있다. 구체적으로는 본 착색제 이외의 착색제로서, 안료, 염료 및 천연 색소 중 어느 것도 사용할 수 있지만, 컬러 필터를 구성하는 착색층에는 높은 색 순도, 휘도, 콘트라스트, 차광성 등이 요구되는 점에서, 안료 및/또는 염료를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 안료로서는 유기 안료 및 무기 안료 중 어느 것이어도 되고, 유기 안료로서는, 예를 들면 컬러 인덱스(C.I.; The Society of Dyers and Colourists사 발행)에 있어서 피그먼트로 분류되어 있는 화합물을 들 수 있다. 구체적으로는 하기와 같은 컬러 인덱스(C.I.) 이름이 붙여져 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 1, 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.
또한, 상기 무기 안료로서는, 예를 들면 산화티탄, 황산바륨, 탄산칼슘, 산화아연, 황산납, 황색납, 아연황, 벵갈라(적색 산화철(III)), 카드뮴적, 군청, 감청, 산화크롬녹, 코발트녹, 엄버, 티탄 블랙, 합성 철흑, 카본 블랙 등을 들 수 있다.
본 발명에서는 안료를 재결정법, 재침전법, 용제 세정법, 승화법, 진공 가열법 또는 이들의 조합에 의해 정제하여 사용할 수도 있다. 또한, 안료는 원한다면, 그의 입자 표면을 수지로 개질하여 사용할 수도 있다. 안료의 입자 표면을 개질하는 수지로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 제2001-108817호 공보에 기재된 비히클 수지, 또는 시판되고 있는 각종 안료 분산용의 수지를 들 수 있다. 카본 블랙 표면의 수지 피복 방법으로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 (평)9-71733호 공보, 일본 특허 공개 (평)9-95625호 공보, 일본 특허 공개 (평)9-124969호 공보 등에 기재된 방법을 채용할 수 있다. 또한, 유기 안료는 이른바 솔트 밀링(salt milling)에 의해, 1차 입자를 미세화하여 사용하는 것이 바람직하다. 솔트 밀링의 방법으로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 (평)08-179111호 공보에 개시되어 있는 방법을 채용할 수 있다.
또한, 상기 염료로서는 각종 유용성 염료, 직접 염료, 산성 염료, 금속 착체 염료 등 중에서 적절하게 선택할 수 있고, 예를 들면 하기와 같은 컬러 인덱스(C.I.) 이름이 붙여져 있는 것을 들 수 있다.
C.I. 솔벤트 옐로우 4, C.I. 솔벤트 옐로우 14, C.I. 솔벤트 옐로우 15, C.I. 솔벤트 옐로우 24, C.I. 솔벤트 옐로우 82, C.I. 솔벤트 옐로우 88, C.I. 솔벤트 옐로우 94, C.I. 솔벤트 옐로우 98, C.I. 솔벤트 옐로우 162, C.I. 솔벤트 옐로우 179;
C.I. 솔벤트 레드 45, C.I. 솔벤트 레드 49;
C.I. 솔벤트 오렌지 2, C.I. 솔벤트 오렌지 7, C.I. 솔벤트 오렌지 11, C.I. 솔벤트 오렌지 15, C.I. 솔벤트 오렌지 26, C.I. 솔벤트 오렌지 56;
C.I. 솔벤트 블루 35, C.I. 솔벤트 블루 37, C.I. 솔벤트 블루 59, C.I. 솔벤트 블루 67;
C.I. 애시드 옐로우 17, C.I. 애시드 옐로우 29, C.I. 애시드 옐로우 40, C.I. 애시드 옐로우 76;
C.I. 애시드 레드 91, C.I. 애시드 레드 92, C.I. 애시드 레드 97, C.I. 애시드 레드 114, C.I. 애시드 레드 138, C.I. 애시드 레드 151;
C.I. 애시드 오렌지 51, C.I. 애시드 오렌지 63;
C.I. 애시드 블루 80, C.I. 애시드 블루 83, C.I. 애시드 블루 90;
C.I. 애시드 그린 9, C.I. 애시드 그린 16, C.I. 애시드 그린 25, C.I. 애시드 그린 27.
본 발명에서 다른 착색제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서, X+가 메틴계 발색단인 경우, 본 착색제와 녹색의 다른 착색제를 병용하여 녹색 화소 형성용의 착색 조성물로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 다른 착색제로서의 녹색의 착색제로서는 녹색의 유기 안료가 바람직하고, C.I. 피그먼트 그린 7, C.I. 피그먼트 그린 36, C.I. 피그먼트 그린 58로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 특히 C.I. 피그먼트 그린 58이 바람직하다.
본 발명에서, X+가 크산텐계 발색단인 경우, 본 착색제와 적색의 다른 착색제를 병용하여 적색 화소 형성용의 착색 조성물로 하거나, 본 착색제와 청색의 다른 착색제를 병용하여 청색 화소 형성용의 착색 조성물로 하는 것이 바람직하다.
본 착색제와 적색의 다른 착색제를 병용하여 적색 화소 형성용의 착색 조성물로 하는 경우, 다른 착색제로서의 적색의 착색제로서는 적색의 유기 안료가 바람직하고, C.I. 피그먼트 레드 166, C.I. 피그먼트 레드 177, C.I. 피그먼트 레드 224, C.I. 피그먼트 레드 242, C.I. 피그먼트 레드 254로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 특히 C.I. 피그먼트 레드 177 및 C.I. 피그먼트 레드 254로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
이 경우, 본 착색제의 함유 비율은 전체 착색제 중, 바람직하게는 1 내지 30 질량％, 더욱 바람직하게는 3 내지 15 질량％이다. 또한, 이 경우, C.I. 피그먼트 옐로우 138, C.I. 피그먼트 옐로우 139, C.I. 피그먼트 옐로우 150, C.I. 피그먼트 오렌지 38 등의 황색이나 오렌지색의 착색제를 추가로 사용할 수도 있다.
또한, 본 착색제와 청색의 다른 착색제를 병용하여 청색 화소 형성용의 착색 조성물로 하는 경우, 다른 착색제로서의 청색의 착색제로서는 청색의 유기 안료 및/또는 유기 염료가 바람직하고, C.I. 피그먼트 블루 1, C.I. 피그먼트 블루 2, C.I. 피그먼트 블루 3, C.I. 피그먼트 블루 9, C.I. 피그먼트 블루 10, C.I. 피그먼트 블루 14, C.I. 피그먼트 블루 15:3, C.I. 피그먼트 블루 15:6, C.I. 피그먼트 블루 62, C.I. 베이직 블루 7, C.I. 베이직 블루 11로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 특히 C.I. 피그먼트 블루 15:6이 바람직하다.
이 경우, 본 착색제의 함유 비율은 전체 착색제 중, 바람직하게는 3 내지 70 질량％, 더욱 바람직하게는 3 내지 50 질량％이다. 또한, 이 경우, C.I. 피그먼트 바이올렛 23 등의 보라색의 착색제를 추가로 사용할 수도 있다.
(A) 착색제의 함유 비율은 휘도가 높고 색 순도가 우수한 화소, 또는 차광성이 우수한 블랙 매트릭스를 형성하는 점에서, 통상 착색 조성물의 고형분 중에 5 내지 70 질량％, 바람직하게는 5 내지 60 질량％이다. 여기서 말하는 고형분이란, 후술하는 용매 이외의 성분이다.
본 발명에서 착색제로서 안료를 사용하는 경우, 원한다면 분산제, 분산 보조제와 같이 사용할 수 있다. 상기 분산제로서는, 예를 들면 양이온계, 음이온계, 비이온계 등의 적절한 분산제를 사용할 수 있지만, 중합체 분산제가 바람직하다. 구체적으로는 우레탄계 분산제, 폴리에틸렌이민계 분산제, 폴리옥시에틸렌알킬에테르계 분산제, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르계 분산제, 폴리에틸렌글리콜디에스테르계 분산제, 소르비탄지방산에스테르계 분산제, 폴리에스테르계 분산제, 아크릴계 분산제 등을 들 수 있다.
이러한 분산제는 상업적으로 입수할 수 있고, 예를 들면 아크릴계 분산제로서, Disperbyk-2000, Disperbyk-2001, BYK-LPN6919, BYK-LPN21116, BYK-LPN21324(이상, 빅케미(BYK)사 제조), 우레탄계 분산제로서, Disperbyk-161, Disperbyk-162, Disperbyk-165, Disperbyk-167, Disperbyk-170, Disperbyk-182(이상, 빅케미(BYK)사 제조), 솔스퍼스 76500(루브리졸(주)사 제조), 폴리에틸렌이민계 분산제로서, 솔스퍼스 24000(루브리졸(주)사 제조), 폴리에스테르계 분산제로서, 아지스퍼 PB821, 아지스퍼 PB822, 아지스퍼 PB880, 아지스퍼 PB881(아지노모또 파인테크노 가부시끼가이샤 제조) 등을 들 수 있다.
또한, 상기 분산 보조제로서는, 예를 들면 안료 유도체를 들 수 있고, 구체적으로는 구리프탈로시아닌, 디케토피롤로피롤, 퀴노프탈론의 술폰산 유도체 등을 들 수 있다. 또한, 분산제 및 분산 보조제의 함유량은 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 적절하게 결정하는 것이 가능하다.
-(B) 결합제 수지-
본 발명의 착색 조성물은 (B) 결합제 수지를 함유한다. 이에 따라, 착색 조성물에 알칼리 현상성이나 기판에 대한 결착성을 높일 수 있다. 이러한 결합제 수지로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 카르복실기, 페놀성 수산기 등의 산성 관능기를 갖는 수지인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 카르복실기를 갖는 중합체(이하, 「카르복실기 함유 중합체」라고 함)가 바람직하고, 예를 들면 1개 이상의 카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체(이하, 「불포화 단량체 (b1)」이라고 함)와 다른 공중합 가능한 에틸렌성 불포화 단량체(이하, 「불포화 단량체 (b2)」라고 함)와의 공중합체를 들 수 있다.
상기 불포화 단량체 (b1)로서는, 예를 들면 (메트)아크릴산, 말레산, 무수 말레산, 숙신산모노〔2-(메트)아크릴로일옥시에틸〕, ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메트)아크릴레이트, p-비닐벤조산 등을 들 수 있다.
이들 불포화 단량체 (b1)은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 불포화 단량체 (b2)로서는, 예를 들면
N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드와 같은 N-위치 치환 말레이미드;
스티렌, α-메틸스티렌, p-히드록시스티렌, p-히드록시-α-메틸스티렌, p-비닐벤질글리시딜에테르, 아세나프틸렌과 같은 방향족 비닐 화합물;
메틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 알릴(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(n=2 내지 10)메틸에테르(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(n=2 내지 10)메틸에테르(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(n=2 내지 10)모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(n=2 내지 10)모노(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 글리세롤모노(메트)아크릴레이트, 4-히드록시페닐(메트)아크릴레이트, 파라쿠밀페놀의 에틸렌옥사이드 변성 (메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메트)아크릴레이트, 3-〔(메트)아크릴로일옥시메틸〕옥세탄, 3-〔(메트)아크릴로일옥시메틸〕-3-에틸옥세탄과 같은 (메트)아크릴산에스테르;
시클로헥실비닐에테르, 이소보르닐비닐에테르, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일비닐에테르, 펜타시클로펜타데카닐비닐에테르, 3-(비닐옥시메틸)-3-에틸옥세탄과 같은 비닐에테르;
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 불포화 단량체 (b2)는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
불포화 단량체 (b1)과 불포화 단량체 (b2)의 공중합체에 있어서, 이 공중합체 중의 불포화 단량체 (b1)의 공중합 비율은, 바람직하게는 5 내지 50 질량％, 더욱 바람직하게는 10 내지 40 질량％이다. 이러한 범위에서 불포화 단량체 (b1)을 공중합시킴으로써, 알칼리 현상성 및 보존 안정성이 우수한 착색 조성물을 얻을 수 있다.
불포화 단량체 (b1)과 불포화 단량체 (b2)의 공중합체의 구체예로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 (평)7-140654호 공보, 일본 특허 공개 (평)8-259876호 공보, 일본 특허 공개 (평)10-31308호 공보, 일본 특허 공개 (평)10-300922호 공보, 일본 특허 공개 (평)11-174224호 공보, 일본 특허 공개 (평)11-258415호 공보, 일본 특허 공개 제2000-56118호 공보, 일본 특허 공개 제2004-101728호 공보 등에 개시되어 있는 공중합체를 들 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 예를 들면 일본 특허 공개 (평)5-19467호 공보, 일본 특허 공개 (평)6-230212호 공보, 일본 특허 공개 (평)7-207211호 공보, 일본 특허 공개 (평)09-325494호 공보, 일본 특허 공개 (평)11-140144호 공보, 일본 특허 공개 제2008-181095호 공보 등에 개시되어 있는 바와 같이, 측쇄에 (메트)아크릴로일기 등의 중합성 불포화 결합을 갖는 카르복실기 함유 중합체를 결합제 수지로서 사용할 수도 있다.
본 발명에서의 결합제 수지는 GPC(용출 용매: 테트라히드로푸란)로 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)이, 통상 1,000 내지 100,000, 바람직하게는 3,000 내지 50,000이다. Mw가 너무 작으면, 얻어지는 피막의 잔막률 등이 저하되거나, 패턴 형상, 내열성 등이 손상되거나, 또한 전기 특성이 악화될 우려가 있고, 한편 너무 크면, 해상도가 저하되거나, 패턴 형상이 손상되거나, 또한 슬릿 노즐 방식에 의한 도포시에 건조 이물이 발생하기 쉬워질 우려가 있다.
또한, 본 발명에서의 결합제 수지의 중량 평균 분자량과, GPC(용출 용매: 테트라히드로푸란)로 측정한 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량(Mn)과의 비(Mw/Mn)는, 바람직하게는 1.0 내지 5.0, 보다 바람직하게는 1.0 내지 3.0이다.
본 발명에서의 결합제 수지는 공지된 방법에 의해 제조할 수 있지만, 예를 들면 일본 특허 공개 제2003-222717호 공보, 일본 특허 공개 제2006-259680호 공보, 국제 공개 제07/029871호 공보 등에 개시되어 있는 방법에 의해, 그의 구조나 Mw, Mw/Mn을 제어할 수도 있다.
본 발명에서, 결합제 수지는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서, 결합제 수지의 함유량은 (A) 착색제 100 질량부에 대하여, 통상 10 내지 1,000 질량부, 바람직하게는 20 내지 500 질량부이다. 결합제 수지의 함유량이 너무 적으면, 예를 들면 알칼리 현상성이 저하되거나, 얻어지는 착색 조성물의 보존 안정성이 저하될 우려가 있고, 한편 너무 많으면, 상대적으로 착색제 농도가 저하되기 때문에, 박막으로서 목적으로 하는 색 농도를 달성하는 것이 곤란해질 우려가 있다.
-(C) 가교제-
본 발명에서 (C) 가교제란, 2개 이상의 중합 가능한 기를 갖는 화합물을 말한다. 중합 가능한 기로서는, 예를 들면 에틸렌성 불포화기, 옥시라닐기, 옥세타닐기, N-알콕시메틸아미노기 등을 들 수 있다. 본 발명에서, (C) 가교제로서는 2개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물 또는 2개 이상의 N-알콕시메틸아미노기를 갖는 화합물이 바람직하고, 특히 2개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물과 2개 이상의 N-알콕시메틸아미노기를 갖는 화합물을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 2개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물의 구체예로서는 지방족 폴리히드록시 화합물과 (메트)아크릴산을 반응시켜 얻어지는 다관능 (메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성된 다관능 (메트)아크릴레이트, 알킬렌옥시드 변성된 다관능 (메트)아크릴레이트, 수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트와 다관능 이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트, 수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트와 산 무수물을 반응시켜 얻어지는 카르복실기를 갖는 다관능 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
여기서, 상기 지방족 폴리히드록시 화합물로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜과 같은 2가의 지방족 폴리히드록시 화합물, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨과 같은 3가 이상의 지방족 폴리히드록시 화합물을 들 수 있다. 상기 수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 글리세롤디메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 다관능 이소시아네이트로서는, 예를 들면 톨릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 디페닐메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 산 무수물로서는, 예를 들면 무수 숙신산, 무수 말레산, 무수 글루타르산, 무수 이타콘산, 무수 프탈산, 헥사히드로무수프탈산과 같은 이염기산의 무수물, 무수 피로멜리트산, 비페닐테트라카르복실산 이무수물, 벤조페논테트라카르복실산 이무수물과 같은 사염기산 이무수물을 들 수 있다.
또한, 상기 카프로락톤 변성된 다관능 (메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 (평)11-44955호 공보의 단락〔0015〕 내지〔0018〕에 기재되어 있는 화합물을 들 수 있다. 상기 알킬렌옥시드 변성된 다관능 (메트)아크릴레이트로서는 비스페놀 A의 에틸렌옥시드 및/또는 프로필렌옥시드 변성 디(메트)아크릴레이트, 이소시아누르산의 에틸렌옥시드 및/또는 프로필렌옥시드 변성 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판의 에틸렌옥시드 및/또는 프로필렌옥시드 변성 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨의 에틸렌옥시드 및/또는 프로필렌옥시드 변성 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨의 에틸렌옥시드 및/또는 프로필렌옥시드 변성 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨의 에틸렌옥시드 및/또는 프로필렌옥시드 변성 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨의 에틸렌옥시드 및/또는 프로필렌옥시드 변성 헥사(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또한, 상기 2개 이상의 N-알콕시메틸아미노기를 갖는 화합물로서는, 예를 들면 멜라민 구조, 벤조구아나민 구조, 우레아 구조를 갖는 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 멜라민 구조, 벤조구아나민 구조란, 1 이상의 트리아진환 또는 페닐 치환 트리아진환을 기본 골격으로서 갖는 화학 구조를 말하며, 멜라민, 벤조구아나민 또는 이들의 축합물도 포함하는 개념이다. 2개 이상의 N-알콕시메틸아미노기를 갖는 화합물의 구체예로서는 N,N,N',N',N",N"-헥사(알콕시메틸)멜라민, N,N,N',N'-테트라(알콕시메틸)벤조구아나민, N,N,N',N'-테트라(알콕시메틸)글리콜우릴 등을 들 수 있다.
이들 다관능성 단량체 중, 3가 이상의 지방족 폴리히드록시 화합물과 (메트)아크릴산을 반응시켜 얻어지는 다관능 (메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성된 다관능 (메트)아크릴레이트, 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트, 카르복실기를 갖는 다관능 (메트)아크릴레이트, N,N,N',N',N",N"-헥사(알콕시메틸)멜라민, N,N,N',N'-테트라(알콕시메틸)벤조구아나민이 바람직하다. 3가 이상의 지방족 폴리히드록시 화합물과 (메트)아크릴산을 반응시켜 얻어지는 다관능 (메트)아크릴레이트 중에서는 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트가, 카르복실기를 갖는 다관능 (메트)아크릴레이트 중에서는 펜타에리트리톨트리아크릴레이트와 무수 숙신산을 반응시켜 얻어지는 화합물, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트와 무수 숙신산을 반응시켜 얻어지는 화합물이 착색층의 강도가 높고, 착색층의 표면 평활성이 우수하고, 미노광부의 기판 상 및 차광층 상에 바탕 오염, 막 잔여물 등을 발생하기 어려운 점에서 특히 바람직하다.
본 발명에서, (C) 가교제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서의 (C) 가교제의 함유량은 (A) 착색제 100 질량부에 대하여, 10 내지 1,000 질량부가 바람직하고, 특히 20 내지 500 질량부가 바람직하다. 이 경우, 다관능성 단량체의 함유량이 너무 적으면, 충분한 경화성이 얻어지지 않을 우려가 있다. 한편, 다관능성 단량체의 함유량이 너무 많으면, 본 발명의 착색 조성물에 알칼리 현상성을 부여한 경우에, 알칼리 현상성이 저하되어, 미노광부의 기판 상 또는 차광층 상에 바탕 오염, 막 잔여물 등이 발생하기 쉬워지는 경향이 있다.
-(D) 광 중합 개시제-
본 발명의 착색 조성물에는 (D) 광 중합 개시제를 함유시킬 수 있다. 이에 따라, 착색 조성물에 감방사선성을 부여할 수 있다. 본 발명에 이용하는 (D) 광 중합 개시제는 가시광선, 자외선, 원자외선, 전자선, X선 등의 방사선의 노광에 의해, 상기 (C) 가교제의 중합을 개시할 수 있는 활성종을 발생하는 화합물이다.
이러한 광 중합 개시제로서는, 예를 들면 티오크산톤계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물, O-아실옥심계 화합물, 오늄염계 화합물, 벤조인계 화합물, 벤조페논계 화합물, α-디케톤계 화합물, 다핵 퀴논계 화합물, 디아조계 화합물, 이미드술포네이트계 화합물 등을 들 수 있다.
본 발명에서, 광 중합 개시제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 광 중합 개시제로서는 티오크산톤계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물, O-아실옥심계 화합물의 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
본 발명에서의 바람직한 광 중합 개시제 중, 티오크산톤계 화합물의 구체예로서는 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 4-이소프로필티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤 등을 들 수 있다.
또한, 상기 아세토페논계 화합물의 구체예로서는 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 등을 들 수 있다.
또한, 상기 비이미다졸계 화합물의 구체예로서는 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 등을 들 수 있다.
또한, 광 중합 개시제로서 비이미다졸계 화합물을 이용하는 경우, 수소 공여체를 병용하는 것이 감도를 개량할 수 있는 점에서 바람직하다. 여기서 말하는 「수소 공여체」란, 노광에 의해 비이미다졸계 화합물로부터 발생한 라디칼에 대하여, 수소 원자를 공여할 수 있는 화합물을 의미한다. 수소 공여체로서는, 예를 들면 2-머캅토벤조티아졸, 2-머캅토벤조옥사졸 등의 머캅탄계 수소 공여체, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 아민계 수소 공여체를 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, 더욱 감도를 개량할 수 있는 점에서 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), 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.
본 발명에서, 아세토페논계 화합물 등의 비이미다졸계 화합물 이외의 광 중합 개시제를 이용하는 경우에는 증감제를 병용할 수도 있다. 이러한 증감제로서는, 예를 들면 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4-디에틸아미노아세토페논, 4-디메틸아미노프로피오페논, 4-디메틸아미노벤조산에틸, 4-디메틸아미노벤조산2-에틸헥실, 2,5-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로헥사논, 7-디에틸아미노-3-(4-디에틸아미노벤조일)쿠마린, 4-(디에틸아미노)칼콘 등을 들 수 있다.
본 발명에서, 광 중합 개시제의 함유량은 (C) 가교제 100 질량부에 대하여, 0.01 내지 120 질량부가 바람직하고, 특히 1 내지 100 질량부가 바람직하다. 이 경우, 광 중합 개시제의 함유량이 너무 적으면, 노광에 의한 경화가 불충분해질 우려가 있고, 한편 너무 많으면, 형성된 착색층이 현상시에 기판으로부터 탈락하기 쉬워지는 경향이 있다.
-(E) 용매-
본 발명의 착색 조성물은 상기 (A) 내지 (C) 성분, 및 임의적으로 가해지는 다른 성분을 함유하는 것이지만, 통상 용매를 배합하여 액상 조성물로서 제조된다.
상기 용매로서는, 착색 조성물을 구성하는 (A) 내지 (C) 성분이나 다른 성분을 분산 또는 용해하고, 이들 성분과 반응하지 않고, 적합한 휘발성을 갖는 것인 한, 적절히 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;
락트산메틸, 락트산에틸 등의 락트산알킬에스테르류;
메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 이소프로판올, 이소부탄올, t-부탄올, 옥탄올, 2-에틸헥산올, 시클로헥산올 등의 (시클로)알킬알코올류;
디아세톤알코올 등의 케토알코올류;
에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트 등의 (폴리)알킬렌글리콜모노알킬에테르아세테이트류;
디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 테트라히드로푸란 등의 다른 에테르류;
메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 2-헵타논, 3-헵타논 등의 케톤류;
프로필렌글리콜디아세테이트, 1,3-부틸렌글리콜디아세테이트, 1,6-헥산디올디아세테이트 등의 디아세테이트류;
3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 에톡시아세트산에틸, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트 등의 알콕시카르복실산에스테르류;
아세트산에틸, 아세트산n-프로필, 아세트산i-프로필, 아세트산n-부틸, 아세트산i-부틸, 포름산n-아밀, 아세트산i-아밀, 프로피온산n-부틸, 부티르산에틸, 부티르산n-프로필, 부티르산i-프로필, 부티르산n-부틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 피루브산n-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 등 측면에서, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 시클로헥사논, 2-헵타논, 3-헵타논, 1,3-부틸렌글리콜디아세테이트, 1,6-헥산디올디아세테이트, 락트산에틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 아세트산n-부틸, 아세트산i-부틸, 포름산n-아밀, 아세트산i-아밀, 프로피온산n-부틸, 부티르산에틸, 부티르산i-프로필, 부티르산n-부틸, 피루브산에틸 등이 바람직하다.
본 발명에서 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
용매의 함유량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 얻어지는 착색 조성물의 도포성, 안정성 등의 측면에서, 해당 착색 조성물로부터 용매를 제외한 각 성분의 합계 농도가 5 내지 50 질량％가 되는 양이 바람직하고, 특히 10 내지 40 질량％가 되는 양이 바람직하다.
-첨가제-
본 발명의 착색 조성물은 필요에 따라서, 다양한 첨가제를 함유할 수도 있다.
첨가제로서는, 예를 들면 유리, 알루미나 등의 충전제; 폴리비닐알코올, 폴리(플루오로알킬아크릴레이트)류 등의 고분자 화합물; 불소계 계면활성제, 실리콘계 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, 2-아미노에탄올, 3-아미노-1-프로판올, 5-아미노-1-펜탄올, 3-아미노-1,2-프로판디올, 2-아미노-1,3-프로판디올, 4-아미노-1,2-부탄디올 등의 잔사 개선제; 숙신산모노〔2-(메트)아크릴로일옥시에틸〕, 프탈산모노〔2-(메트)아크릴로일옥시에틸〕, ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메트)아크릴레이트 등의 현상성 개선제; 일본 특허 공개 제2008-242078호 공보 등에 개시되어 있는 반응성 관능기를 갖는 실록산 올리고머 등을 들 수 있다.
본 발명의 착색 조성물은 적절한 방법에 의해 제조할 수 있고, 그의 제조 방법으로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 제2008-58642호 공보, 일본 특허 공개 제2010-132874호 공보 등에 개시되어 있는 방법을 들 수 있다. 착색제로서 본 착색제 등과 안료의 양쪽을 사용하는 경우, 일본 특허 공개 제2010-132874호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 본 착색제 등을 포함하는 염료 용액을 제1 필터에 통과시킨 후, 제1 필터를 통과한 염료 용액을 별도 제조한 안료 분산액 등과 혼합하여, 얻어진 착색 조성물을 제2 필터에 통과시킴으로써 제조하는 방법이 바람직하다. 또한, 본 착색제 등을 포함하는 염료와, 상기 (B) 내지 (C) 성분, 및 필요에 따라서 상기 (D) 성분 및 첨가제 성분을 (E) 용매에 용해하여, 얻어진 용액을 제1 필터에 통과시킨 후, 제1 필터를 통과한 용액을 별도 제조한 안료 분산액과 혼합하여, 얻어진 착색 조성물을 제2 필터에 통과시킴으로써 제조하는 방법도 바람직하다. 또한, 본 착색제 등을 포함하는 염료 용액을 제1 필터에 통과시킨 후, 제1 필터를 통과한 염료 용액과, 상기 (B) 내지 (C) 성분, 및 필요에 따라서 상기 (D) 내지 (E) 성분 및 첨가제 성분을 혼합ㆍ용해하여, 얻어진 용액을 제2 필터에 통과시키고, 추가로 제2 필터를 통과한 용액을, 별도 제조한 안료 분산액과 혼합하여, 얻어진 착색 조성물을 제3 필터에 통과시킴으로써 제조하는 방법도 바람직하다.
컬러 필터 및 그의 제조 방법
본 발명의 컬러 필터는 본 착색제를 함유하는 착색층을 구비하는 것이다.
컬러 필터를 제조하는 방법으로서는, 첫째로 다음 방법을 들 수 있다. 우선, 기판의 표면 상에, 필요에 따라서 화소를 형성하는 부분을 구획하도록 차광층(블랙 매트릭스)을 형성한다. 이어서, 이 기판 상에, 예를 들면 본 착색제를 함유하는 청색의 감방사선성 조성물의 액상 조성물을 도포한 후, 프리베이킹을 행하여 용매를 증발시키고, 도막을 형성한다. 이어서, 이 도막에 포토마스크를 통해 노광한 후, 알칼리 현상액을 이용하여 현상하여, 도막의 미노광부를 용해 제거한다. 그 후, 포스트 베이킹함으로써, 청색의 화소 패턴이 소정의 배열로 배치된 화소 어레이를 형성한다.
이어서, 녹색 또는 적색의 각 착색 감방사선성 조성물을 이용하여, 상기와 동일하게 하여, 각 착색 감방사선성 조성물의 도포, 프리베이킹, 노광, 현상 및 포스트 베이킹을 행하고, 녹색의 화소 어레이 및 적색의 화소 어레이를 동일 기판 상에 순차 형성한다. 이에 따라, 적색, 녹색 및 청색의 3원색의 화소 어레이가 기판 상에 배치된 컬러 필터가 얻어진다. 단, 본 발명에서는 각 색의 화소를 형성하는 순서는 상기한 것으로 한정되지 않는다.
또한, 블랙 매트릭스는 스퍼터나 증착에 의해 성막한 크롬 등의 금속 박막을 포토리소그래피법을 이용하여 원하는 패턴으로 함으로써 형성할 수 있지만, 흑색의 착색제가 분산된 착색 감방사선성 조성물을 이용하여, 상기한 화소 형성의 경우와 동일하게 하여 형성할 수도 있다. 본 발명의 착색 조성물은 이러한 블랙 매트릭스의 형성에도 바람직하게 사용할 수 있다.
컬러 필터를 형성할 때에 사용되는 기판으로서는, 예를 들면 유리, 실리콘, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 방향족 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리이미드 등을 들 수 있다.
또한, 이들 기판에는 원한다면, 실란 커플링제 등에 의한 약품 처리, 플라즈마 처리, 이온 플레이팅, 스퍼터링, 기상 반응법, 진공 증착 등의 적절한 전 처리를 실시하여 놓을 수도 있다.
착색 감방사선성 조성물을 기판에 도포할 때에는 스프레이법, 롤 코팅법, 회전 도포법(스핀 코팅법), 슬릿다이 도포법, 바 도포법 등의 적절한 도포법을 채용할 수 있지만, 특히 스핀 코팅법, 슬릿다이 도포법을 채용하는 것이 바람직하다.
프리베이킹은 통상, 감압 건조와 가열 건조를 조합하여 행해진다. 감압 건조는 통상 50 내지 200 Pa에 도달할 때까지 행한다. 또한, 가열 건조의 조건은 통상 70 내지 110 ℃에서 1 내지 10분 정도이다.
도포 두께는 건조 후의 막 두께로서, 통상 0.6 내지 8.0 ㎛, 바람직하게는 1.2 내지 5.0 ㎛이다.
화소 및/또는 블랙 매트릭스를 형성할 때에 사용되는 방사선의 광원으로서는, 예를 들면 크세논 램프, 할로겐 램프, 텅스텐 램프, 고압 수은등, 초고압 수은등, 메탈할라이드 램프, 중압 수은등, 저압 수은등 등의 램프 광원이나 아르곤 이온 레이저, YAG 레이저, XeCl 엑시머 레이저, 질소 레이저 등의 레이저 광원 등을 들 수 있지만, 파장이 190 내지 450 nm의 범위에 있는 방사선이 바람직하다.
방사선의 노광량은, 일반적으로는 10 내지 10,000 J/㎡가 바람직하다.
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, 통상 수세한다.
현상 처리법으로서는 샤워 현상법, 스프레이 현상법, 딥(침지) 현상법, 퍼들 현상법 등을 적용할 수 있다. 현상 조건은 상온에서 5 내지 300초가 바람직하다.
포스트 베이킹의 조건은 통상 120 내지 280 ℃에서 10 내지 60분 정도이지만, 본 착색제의 내열성 면에서, 포스트 베이킹의 온도는 바람직하게는 240 ℃ 이하, 특히 바람직하게는 230 ℃ 이하이다.
이와 같이 하여 형성된 화소의 막 두께는 통상 0.5 내지 5.0 ㎛, 바람직하게는 1.0 내지 3.0 ㎛이다.
또한, 컬러 필터를 제조하는 제2 방법으로서, 일본 특허 공개 (평)7-318723호 공보, 일본 특허 공개 제2000-310706호 공보 등에 개시되어 있는 잉크젯 방식에 의해 각 색의 화소를 얻는 방법을 채용할 수 있다. 이 방법에 있어서는 우선, 기판의 표면 상에 차광 기능도 겸한 격벽을 형성한다. 이어서, 형성된 격벽 내에, 예를 들면 본 착색제를 함유하는 청색의 착색 조성물의 액상 조성물을 잉크젯 장치에 의해 토출한 후, 프리베이킹을 행하여 용매를 증발시킨다. 이어서, 이 도막을 필요에 따라서 노광한 후, 포스트 베이킹함으로써 경화시켜, 청색의 화소 패턴을 형성한다.
이어서, 녹색 또는 적색의 각 착색 조성물을 이용하여, 상기와 동일하게 하여, 녹색의 화소 패턴 및 적색의 화소 패턴을 동일 기판 상에 순차 형성한다. 이에 따라, 적색, 녹색 및 청색의 3원색의 화소 패턴이 기판 상에 배치된 컬러 필터가 얻어진다. 단, 본 발명에서는, 각 색의 화소를 형성하는 순서는 상기한 것으로 한정되지 않는다.
또한, 상기 격벽은 차광 기능뿐만 아니라, 구획 내에 토출된 각 색의 착색 조성물이 혼색되지 않기 위한 기능도 하고 있기 때문에, 상기한 제1 방법에서 사용되는 블랙 매트릭스에 비교하여, 막 두께가 두껍다. 따라서, 격벽은 통상 흑색 감방사선성 조성물을 이용하여 형성된다.
컬러 필터를 형성할 때에 사용되는 기판이나 방사선의 광원, 또한 프리베이킹이나 포스트 베이킹의 방법이나 조건은 상기한 제1 방법과 동일하다. 이와 같이 하여, 잉크젯 방식에 의해 형성된 화소의 막 두께는 격벽의 높이와 동일한 정도이다.
이와 같이 하여 얻어진 화소 패턴 상에, 필요에 따라서 보호막을 형성한 후, 투명 도전막을 스퍼터링에 의해 형성한다. 투명 도전막을 형성한 후, 추가로 스페이서를 형성하여 컬러 필터로 할 수도 있다. 스페이서는, 통상 감방사선성 조성물을 이용하여 형성되지만, 차광성을 갖는 스페이서(블랙 스페이서)로 할 수도 있다. 이 경우, 흑색의 착색제가 분산된 착색 감방사선성 조성물이 이용되지만, 본 발명의 착색 조성물은 이러한 블랙 스페이서의 형성에도 바람직하게 사용할 수 있다.
이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 컬러 필터는 휘도 및 색 순도가 매우 높기 때문에, 컬러 액정 표시 소자, 컬러 촬상관 소자, 컬러 센서, 유기 EL 표시 소자, 전자 페이퍼 등에 매우 유용하다.
표시 소자
본 발명의 표시 소자는 본 발명의 컬러 필터를 구비하는 것이다. 표시 소자로서는 컬러 액정 표시 소자, 유기 EL 표시 소자, 전자 페이퍼 등을 들 수 있다.
본 발명의 컬러 필터를 구비하는 컬러 액정 표시 소자는 적절한 구조를 취할 수 있다. 예를 들면, 컬러 필터를 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된 구동용 기판과는 별도의 기판 상에 형성하여, 구동용 기판과 컬러 필터를 형성한 기판이 액정층을 통해 대향한 구조를 취할 수 있고, 또한 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된 구동용 기판의 표면 상에 컬러 필터를 형성한 기판과, ITO(주석을 도핑한 산화인듐) 전극을 형성한 기판이 액정층을 통해 대향한 구조를 취할 수도 있다. 후자의 구조는 개구율을 현저히 향상시킬 수 있어, 밝고 고정밀한 액정 표시 소자가 얻어진다는 이점을 갖는다.
본 발명의 컬러 필터를 구비하는 컬러 액정 표시 소자는 냉음극 형광관(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp) 이외에, 백색 LED를 광원으로 하는 백 라이트 유닛을 구비할 수 있다. 백색 LED로서는, 예를 들면 독립한 스펙트럼을 갖는 적색 LED와 녹색 LED와 청색 LED를 이용하여 백색광을 얻는 백색 LED, 적색 LED와 녹색 LED와 청색 LED를 조합하여 혼색에 의해 백색광을 얻는 백색 LED, 청색 LED와 적색 LED와 녹색 형광체를 조합하여 혼색에 의해 백색광을 얻는 백색 LED, 청색 LED와 적색 발광 형광체와 녹색 발광 형광체를 조합하여 혼색에 의해 백색광을 얻는 백색 LED, 청색 LED와 YAG계 형광체의 혼색에 의해 백색광을 얻는 백색 LED, 청색 LED와 오렌지색 발광 형광체와 녹색 발광 형광체를 조합하여 혼색에 의해 백색광을 얻는 백색 LED, 자외선 LED와 적색 발광 형광체와 녹색 발광 형광체와 청색 발광 형광체를 조합하여 혼색에 의해 백색광을 얻는 백색 LED 등을 들 수 있다.
본 발명의 컬러 필터를 구비하는 컬러 액정 표시 소자에는 TN(Twisted Nematic)형, STN(Super Twisted Nematic)형, IPS(In-Planes Switching)형, VA(Vertical Alignment)형, OCB(Optically Compensated Birefringence)형 등의 적절한 액정 모드를 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러 필터를 구비하는 유기 EL 표시 소자는 적절한 구조를 채용하는 것이 가능하고, 예를 들면 일본 특허 공개 (평)11-307242호 공보에 개시되어 있는 구조를 들 수 있다.
또한, 본 발명의 컬러 필터를 구비하는 전자 페이퍼는 적절한 구조를 채용하는 것이 가능하고, 예를 들면 일본 특허 공개 제2007-41169호 공보에 개시되어 있는 구조를 들 수 있다.
<실시예 1>
이하, 실시예를 들어, 본 발명의 실시 형태를 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<본 착색제의 합성 및 평가>
1. 본 착색제의 합성
착색제 합성예 1
Figure pat00062
교반자를 투입한 스크류관에, C.I. 베이직 블루 7(상기 화합물군 c의 화합물 c2의 Cl-염) 1.4 g(2.72 mmol), 트리플루오로메탄술폰산칼륨(와꼬 쥰야꾸사 제조) 0.768 g(4.08 mmol), 클로로포름 20 mL 및 물 10 mL를 가하고, 실온에서 7시간 교반하였다. 수층을 분리 제거 후, 유기층을 2회 수세하여 감압하에서 농축하고, 추가로 얻어진 고체를 감압 건조함으로써, 검푸른 고체 1.70 g을 얻었다(수율 80.2％). 이것을 화합물 A로 한다. 화합물 A의 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 스펙트럼은 이하와 같아, 목적으로 하는 화합물인 것이 확인되었다.
Figure pat00063
착색제 합성예 2
착색제 합성예 1에 있어서 트리플루오로메탄술폰산칼륨 대신에 노나플루오로부탄술폰산칼륨(와꼬 쥰야꾸사 제조)을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 1과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다. 이것을 화합물 B로 한다. 화합물 B의 1H-NMR 스펙트럼은 이하와 같다.
Figure pat00064
착색제 합성예 3
착색제 합성예 1에 있어서 트리플루오로메탄술폰산칼륨 대신에 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드칼륨을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 1과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다. 이것을 화합물 C로 한다. 화합물 C의 1H-NMR 스펙트럼은 이하와 같다.
Figure pat00065
착색제 합성예 4
착색제 합성예 1에 있어서 C.I. 베이직 블루 7 대신에 C.I. 베이직 블루 11(상기 화합물군 c의 화합물 c4의 Cl-염)을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 1과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다.
착색제 합성예 5
착색제 합성예 1에 있어서 C.I. 베이직 블루 7 대신에 C.I. 베이직 바이올렛 16(상기 화합물군 e의 화합물 e2의 Cl-염)을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 1과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다.
착색제 합성예 6
착색제 합성예 1에 있어서 C.I. 베이직 블루 7 대신에 C.I. 베이직 블루 41(상기 화합물군 f의 화합물 f13의 메탄황산염)을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 1과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다.
착색제 합성예 7
착색제 합성예 1에 있어서 C.I. 베이직 블루 7 대신에 C.I. 베이직 블루 3(상기 화합물군 i의 화합물 i4의 Cl-염)을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 1과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다.
착색제 합성예 8
착색제 합성예 1에 있어서 C.I. 베이직 블루 7 대신에 C.I. 베이직 블루 22(상기 화합물군 j의 화합물 j1의 Cl-염)를 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 1과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다.
착색제 합성예 9
착색제 합성예 1에 있어서, C.I. 베이직 블루 7 대신에 C.I. 베이직 레드 13(상기 화합물군 e의 화합물 e1의 Cl-염)을, 트리플루오로메탄술폰산칼륨 대신에 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드칼륨을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 1과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다.
착색제 합성예 10
착색제 합성예 1에 있어서, C.I. 베이직 블루 7 대신에 C.I. 베이직 옐로우 25(상기 화합물군 f의 화합물 f1의 Cl-염)를, 트리플루오로메탄술폰산칼륨 대신에 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드칼륨을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 1과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다.
착색제 합성예 11
착색제 합성예 1에 있어서, C.I. 베이직 블루 7 대신에 C.I. 베이직 옐로우 2(상기 화합물군 h의 화합물 h2의 Cl-염)를, 트리플루오로메탄술폰산칼륨 대신에 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드칼륨을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 1과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다.
착색제 합성예 12
착색제 합성예 1에 있어서, C.I. 베이직 블루 7 대신에 C.I. 베이직 레드 2(상기 화합물군 i의 화합물 i1의 Cl-염)를, 트리플루오로메탄술폰산칼륨 대신에 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드칼륨을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 1과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다.
착색제 합성예 13
착색제 합성예 1에 있어서, C.I. 베이직 블루 7 대신에 C.I. 베이직 오렌지 24(상기 화합물군 g의 화합물 g3의 Cl-염)를, 트리플루오로메탄술폰산칼륨 대신에 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드칼륨을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 1과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다.
착색제 합성예 14
착색제 합성예 1에 있어서 C.I. 베이직 블루 7 대신에 C.I. 베이직 옐로우 21(상기 화합물군 e의 화합물 e9의 Cl-염)을 트리플루오로메탄술폰산칼륨 대신에 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드칼륨을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 1과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다. 이것을 화합물 E로 한다. 화합물 E의 1H-NMR 스펙트럼은 이하와 같다.
Figure pat00066
착색제 합성예 15
교반자를 투입한 스크류관에, 하기 화학식으로 표시되는 C.I. 베이직 레드 1을 1.3 g(2.71 mmol), 트리플루오로메탄술폰산칼륨(와꼬 쥰야꾸사 제조) 0.766 g(4.07 mmol), 클로로포름 20 mL 및 물 10 mL를 가하고, 실온에서 7시간 교반하였다. 수층을 분리 제거 후, 유기층을 2회 수세하여 감압하에서 농축하고, 추가로 얻어진 고체를 감압 건조함으로써, 검푸른 고체 1.61 g을 얻었다(수율 72％). 이것을 화합물 G로 한다. 화합물 G의 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 스펙트럼은 이하와 같아, 목적으로 하는 화합물인 것이 확인되었다.
Figure pat00067
착색제 합성예 16
착색제 합성예 15에 있어서 트리플루오로메탄술폰산칼륨 대신에 노나플루오로부탄술폰산칼륨(와꼬 쥰야꾸사 제조)을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 15와 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다. 이것을 화합물 H로 한다. 화합물 H의 1H-NMR 스펙트럼은 이하와 같다.
Figure pat00068
착색제 합성예 17
착색제 합성예 15에 있어서 트리플루오로메탄술폰산칼륨 대신에 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드칼륨을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 15와 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다. 이것을 화합물 I로 한다. 화합물 I의 1H-NMR 스펙트럼은 이하와 같다.
Figure pat00069
착색제 합성예 18
착색제 합성예 15에 있어서 C.I. 베이직 레드 1 대신에 C.I. 베이직 레드 1:1을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 15와 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다. 이것을 화합물 J로 한다. 화합물 J의 1H-NMR 스펙트럼은 이하와 같다.
Figure pat00070
착색제 합성예 19
착색제 합성예 17에 있어서 C.I. 베이직 레드 1 대신에, 하기 화학식으로 표시되는 C.I. 베이직 바이올렛 10을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 17과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다. 이것을 화합물 K로 한다. 화합물 K의 1H-NMR 스펙트럼은 이하와 같다.
Figure pat00071
착색제 합성예 20
착색제 합성예 17에 있어서 C.I. 베이직 레드 1 대신에, 하기 화학식으로 표시되는 C.I. 베이직 바이올렛 11:1을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 17과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다. 이것을 화합물 L로 한다. 화합물 L의 1H-NMR 스펙트럼은 이하와 같다.
Figure pat00072
착색제 합성예 21
착색제 합성예 17에 있어서 C.I. 베이직 레드 1 대신에, 하기 화학식으로 표시되는 C.I. 베이직 레드 3을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 17과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다.
Figure pat00073
착색제 합성예 22
착색제 합성예 17에 있어서 C.I. 베이직 레드 1 대신에, 하기 화학식으로 표시되는 C.I. 베이직 레드 4를 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 17과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다.
Figure pat00074
착색제 합성예 23
착색제 합성예 17에 있어서 C.I. 베이직 레드 1 대신에, 하기 화학식으로 표시되는 C.I. 베이직 바이올렛 11을 이용한 것 이외에는 착색제 합성예 17과 동일하게 하여 착색제를 합성하고, 1H-NMR(용제: 중수소화클로로포름) 측정에 의해, 목적으로 하는 화합물인 것을 확인하였다.
Figure pat00075
2. 본 착색제의 평가
착색제 합성예 1에서 얻어진 화합물 A는 시클로헥사논에 10 질량％ 이상 용해되어, 그의 용액은 청색을 나타내었다. 착색제 합성예 2 내지 23에서 얻어진 착색제는 모두 시클로헥사논에 10 질량％ 이상 용해되었다.
또한, 착색제 합성예 1 내지 23에서 얻어진 착색제의, 열 중량-시차 열 동시 측정 분석에 기초하는 5％ 질량 감소 온도는 모두 250 ℃ 이상이었다. 한편, C.I. 베이직 블루 7, C.I. 베이직 블루 11, C.I. 베이직 바이올렛 16, C.I. 베이직 블루 41, C.I. 베이직 블루 3, C.I. 베이직 블루 22, C.I. 베이직 레드 13, C.I. 베이직 옐로우 25, C.I. 베이직 옐로우 2, C.I. 베이직 레드 2, C.I. 베이직 오렌지 24, C.I. 베이직 옐로우 21, C.I. 베이직 레드 1, C.I. 베이직 레드 1:1, C.I. 베이직 레드 3, C.I. 베이직 레드 4, C.I. 베이직 바이올렛 10, C.I. 베이직 바이올렛 11, C.I. 베이직 바이올렛 11:1의, 열 중량-시차 열 동시 측정 분석에 기초하는 5％ 질량 감소 온도는 모두 200 ℃ 미만이었다.
<안료 분산액의 제조>
제조예 1
착색제로서 C.I. 피그먼트 블루 15:6을 15 질량부, 분산제로서 BYK-LPN21116(빅케미(BYK)사 제조) 12.5 질량부(고형분 농도=40 질량％), 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 72.5 질량부를 이용하여, 비드밀에 의해 처리하고, 안료 분산액 (A-1)을 제조하였다.
제조예 2
착색제로서 C.I. 피그먼트 블루 15:6 대신에 C.I. 피그먼트 바이올렛 23을 사용한 것 이외에는 제조예 1과 동일하게 하여, 안료 분산액 (A-2)를 제조하였다.
제조예 3
착색제로서 C.I. 피그먼트 블루 15:6 대신에 C.I. 피그먼트 그린 58을 사용한 것 이외에는 제조예 1과 동일하게 하여, 안료 분산액 (A-3)을 제조하였다.
제조예 4
착색제로서 C.I. 피그먼트 블루 15:6 대신에 C.I. 피그먼트 옐로우 150을 사용한 것 이외에는 제조예 1과 동일하게 하여, 안료 분산액 (A-4)를 제조하였다.
제조예 5
착색제로서 C.I. 피그먼트 레드 177을 15 질량부, 분산제로서 BYK-LPN21116(빅케미(BYK)사 제조) 12.5 질량부(고형분 농도=40 질량％), 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 72.5 질량부를 이용하여, 비드밀에 의해 처리하고, 안료 분산액 (A-5)를 제조하였다.
제조예 6
착색제로서 C.I. 피그먼트 레드 177 대신에 C.I. 피그먼트 레드 254를 사용한 것 이외에는 제조예 5와 동일하게 하여, 안료 분산액 (A-6)을 제조하였다.
<염료 용액의 제조>
제조예 7
착색제로서 화합물 A를 5 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 95 질량부를 혼합하여, 염료 용액 A를 제조하였다.
제조예 8
착색제로서 화합물 B를 5 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 95 질량부를 혼합하여, 염료 용액 B를 제조하였다.
제조예 9
착색제로서 화합물 C를 5 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 95 질량부를 혼합하여, 염료 용액 C를 제조하였다.
제조예 10
착색제로서 C.I. 베이직 블루 7을 5 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르 95 질량부를 혼합하여, 염료 용액 D를 제조하였다.
제조예 11
착색제로서 화합물 E를 5 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 95 질량부를 혼합하여, 염료 용액 E를 제조하였다.
제조예 12
착색제로서 C.I. 베이직 옐로우 21을 5 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 95 질량부를 혼합하여, 염료 용액 F를 제조하였다.
제조예 13
착색제로서 화합물 G를 20 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르 80 질량부를 혼합하여, 염료 용액 G를 제조하였다.
제조예 14
착색제로서 화합물 H를 20 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르 80 질량부를 혼합하여, 염료 용액 H를 제조하였다.
제조예 15
착색제로서 화합물 I를 20 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르 80 질량부를 혼합하여, 염료 용액 I를 제조하였다.
제조예 16
착색제로서 화합물 J를 20 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르 80 질량부를 혼합하여, 염료 용액 J를 제조하였다.
제조예 17
착색제로서 화합물 K를 20 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르 80 질량부를 혼합하여, 염료 용액 K를 제조하였다.
제조예 18
착색제로서 화합물 L을 20 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르 80 질량부를 혼합하여, 염료 용액 L을 제조하였다.
제조예 19
착색제로서 C.I. 베이직 레드 1을 20 질량부, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르 80 질량부를 혼합하여, 염료 용액 M을 제조하였다.
<결합제 수지의 합성>
냉각관과 교반기를 구비한 플라스크에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 100 질량부를 투입하고 질소 치환하였다. 80 ℃로 가열하고 동일 온도에서, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 100 질량부, 메타크릴산 20 질량부, 스티렌 10 질량부, 벤질메타크릴레이트 5 질량부, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 15 질량부, 2-에틸헥실메타크릴레이트 23 질량부, N-페닐말레이미드 12 질량부, 숙신산모노(2-아크릴로일옥시에틸) 15 질량부 및 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 6 질량부의 혼합 용액을 1시간에 걸쳐서 적하하고, 이 온도를 유지하여 2시간 중합하였다. 그 후, 반응 용액의 온도를 100 ℃로 승온시키고, 추가로 1시간 중합함으로써, 결합제 수지 용액(고형분 농도=33 질량％)을 얻었다. 얻어진 결합제 수지는 Mw=12,200, Mn=6,500이었다. 이 결합제 수지를 「결합제 수지(B1)」로 한다.
<착색 조성물의 제조 및 평가>
실시예 1
안료 분산액 (A-1) 13.6 질량부, 염료 용액 A를 27.2 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트와 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 혼합물) 5.5 질량부와 가부시끼가이샤 산와 케미컬 제조 MW-30(N,N,N',N',N",N"-헥사(메톡시메틸)멜라민이 주성분, 중량 평균 중합도 1.3) 2.4 질량부, 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물(CR1)을 제조하였다.
착색 조성물 (CR1)을 유리 기판 상에, 스핀 코터를 이용하여 도포한 후, 80 ℃의 핫 플레이트에서 10분간 프리베이킹을 행하여 도막을 형성하였다. 스핀 코터의 회전수를 변경하여 동일한 조작에 의해, 막 두께가 다른 3매의 도막을 형성하였다.
이어서, 이들 기판을 실온으로 냉각한 후, 고압 수은 램프를 이용하여, 포토마스크를 통하지 않고서, 각 도막에 365 nm, 405 nm 및 436 nm의 각 파장을 포함하는 방사선을 2,000 J/㎡의 노광량으로 노광하였다. 그 후, 이들 기판에 대하여, 23 ℃의 0.04 질량％ 수산화칼륨 수용액을 포함하는 현상액을 현상압 1 kgf/㎠(노즐 직경 1 mm)로 토출함으로써, 90초간 샤워 현상을 행하였다. 그 후, 이 기판을 초순수로 세정하고, 풍건한 후, 추가로 230 ℃의 클린 오븐 내에서 30분간 포스트 베이킹을 행함으로써, 평가용 경화막을 형성하였다.
얻어진 3매의 경화막에 대해서, 컬러 분석기(오오쓰카 덴시(주) 제조 MCPD2000)를 이용하여, C광원, 2도 시야에서 CIE 표색계에서의 색도 좌표치 (x,y) 및 자극치 (Y)를 측정하였다. 또한, 얻어진 경화막의 막 두께를 KLA-Tencor사 제조 알파 스텝 IQ를 이용하여 측정하였다. 측정 결과로부터, 색도 좌표치 y=0.080에서의 색도 좌표치 x, 자극치 (Y) 및 막 두께를 구하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다. 자극치 (Y)가 클수록 광 투과율(휘도)이 높고, 막 두께가 얇을수록 착색력이 높은 것을 나타낸다.
경화막이 형성된 기판을 2매의 편향판 사이에 끼우고, 배면측에서 형광등(파장 범위 380 내지 780 nm)으로 조사하면서 앞면측의 편향판을 회전시켜, 휘도계 LS-100(미놀타(주) 제조)에 의해, 투과하는 광 강도의 최대치와 최소치를 측정하였다. 그리고, 각각의 경화막에 대해서, 최대치를 최소치로 나눈 값을 콘트라스트비로 하였다. 측정 결과로부터, 색도 좌표치 y=0.080에서의 콘트라스트비를 구하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 2
안료 분산액 (A-1) 15.5 질량부, 염료 용액 B를 24.3 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트와 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 혼합물) 5.5 질량부와 가부시끼가이샤 산와 케미컬 제조 MW-30(N,N,N',N',N",N"-헥사(메톡시메틸)멜라민이 주성분, 중량 평균 중합도 1.3) 2.4 질량부, 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물 (CR2)를 제조하였다.
착색 조성물 (CR1) 대신에 착색 조성물 (CR2)를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 3
안료 분산액 (A-1) 12.5 질량부, 염료 용액 C를 28.3 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트와 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 혼합물) 5.5 질량부와 가부시끼가이샤 산와 케미컬 제조 MW-30(N,N,N',N',N",N"-헥사(메톡시메틸)멜라민이 주성분, 중량 평균 중합도 1.3) 2.4 질량부, 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물 (CR3)을 제조하였다.
착색 조성물 (CR1) 대신에 착색 조성물 (CR3)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 1
안료 분산액 (A-1) 18.1 질량부, 안료 분산액 (A-2) 4.5 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402 5.5 질량부와 가부시끼가이샤 산와 케미컬 제조 MW-30 2.4 질량부, 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물 (CR4)를 제조하였다.
착색 조성물 (CR1) 대신에 착색 조성물 (CR4)를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 2
안료 분산액 (A-1) 18.1 질량부, 염료 용액 D를 24.2 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402 5.5 질량부와 가부시끼가이샤 산와 케미컬 제조 MW-30 2.4 질량부, 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물 (CR5)를 제조하였다.
착색 조성물 (CR1) 대신에 착색 조성물 (CR5)를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 4
안료 분산액 (A-3) 12.3 질량부, 염료 용액 E를 31.3 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402 5.5 질량부와 가부시끼가이샤 산와 케미컬 제조 MW-30 2.4 질량부, 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물 (CR6)을 제조하였다.
착색 조성물 (CR1) 대신에 착색 조성물 (CR6)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 평가를 행하였다. 다만 이 때, 색도 좌표치 y=0.590에서의 색도 좌표치 x, 자극치 (Y), 막 두께 및 콘트라스트비를 구하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 3
안료 분산액 (A-3) 12.1 질량부, 안료 분산액 (A-4) 32.5 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402 5.5 질량부와 가부시끼가이샤 산와 케미컬 제조 MW-30 2.4 질량부, 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물 (CR7)을 제조하였다.
착색 조성물 (CR6) 대신에 착색 조성물 (CR7)을 이용한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 4
안료 분산액 (A-3) 12.1 질량부, 염료 용액 F를 30.2 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402 5.5 질량부와 가부시끼가이샤 산와 케미컬 제조 MW-30 2.4 질량부, 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물 (CR8)을 제조하였다.
착색 조성물 (CR6) 대신에 착색 조성물 (CR8)을 이용한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 5
안료 분산액 (A-5) 25.6 질량부, 안료 분산액 (A-6) 2.6 질량부, 염료 용액 G를 2.2 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트와 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 혼합물) 5.5 질량부와 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 불소계 계면활성제로서 DIC 가부시끼가이샤 제조 메가팩 F-554를 0.2 질량부, 및 용제로서 시클로헥사논을 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물 (CR9)를 제조하였다.
착색 조성물 (CR1) 대신에 착색 조성물 (CR9)를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 평가를 행하였다. 다만 이 때, 색도 좌표치 x=0.655에서의 색도 좌표치 y, 자극치 (Y), 막 두께 및 콘트라스트비를 구하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 6
안료 분산액 (A-5) 23.6 질량부, 안료 분산액 (A-6) 2.6 질량부, 염료 용액 H를 3.2 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트와 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 혼합물) 5.5 질량부와 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 불소계 계면활성제로서 DIC 가부시끼가이샤 제조 메가팩 F-554를 0.2 질량부, 및 용제로서 시클로헥사논을 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물 (CR10)을 제조하였다.
착색 조성물 (CR9) 대신에 착색 조성물 (CR10)을 이용한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 7
안료 분산액 (A-5) 22.3 질량부, 안료 분산액 (A-6) 1.6 질량부, 염료 용액 I를 1.2 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트와 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 혼합물) 5.5 질량부와 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 불소계 계면활성제로서 DIC 가부시끼가이샤 제조 메가팩 F-554를 0.2 질량부, 및 용제로서 시클로헥사논을 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물 (CR11)을 제조하였다.
착색 조성물 (CR9) 대신에 착색 조성물 (CR11)을 이용한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 8
안료 분산액 (A-5) 24.3 질량부, 안료 분산액 (A-6) 2.6 질량부, 염료 용액 J를 1.3 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트와 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 혼합물) 5.5 질량부와 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 불소계 계면활성제로서 DIC 가부시끼가이샤 제조 메가팩 F-554를 0.2 질량부, 및 용제로서 시클로헥사논을 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물 (CR12)를 제조하였다.
착색 조성물 (CR9) 대신에 착색 조성물 (CR12)를 이용한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 9
안료 분산액 (A-5) 22.6 질량부, 안료 분산액 (A-6) 5.6 질량부, 염료 용액 K를 3.2 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트와 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 혼합물) 5.5 질량부와 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 불소계 계면활성제로서 DIC 가부시끼가이샤 제조 메가팩 F-554를 0.2 질량부, 및 용제로서 시클로헥사논을 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물 (CR13)을 제조하였다.
착색 조성물 (CR9) 대신에 착색 조성물 (CR13)을 이용한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 10
안료 분산액 (A-5) 24.2 질량부, 안료 분산액 (A-6) 4.6 질량부, 염료 용액 L을 2.2 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트와 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 혼합물) 5.5 질량부와 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 불소계 계면활성제로서 DIC 가부시끼가이샤 제조 메가팩 F-554를 0.2 질량부, 및 용제로서 시클로헥사논을 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물 (CR14)를 제조하였다.
착색 조성물 (CR9) 대신에 착색 조성물 (CR14)를 이용한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 5
안료 분산액 (A-5) 22.1 질량부, 안료 분산액 (A-6) 4.5 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402를 5.5 질량부와 가부시끼가이샤 산와 케미컬 제조 MW-30을 2.4 질량부, 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 불소계 계면활성제로서 DIC 가부시끼가이샤 제조 메가팩 F-554를 0.2 질량부, 및 용제로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물 (CR15)를 제조하였다.
착색 조성물 (CR9) 대신에 착색 조성물 (CR15)를 이용한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 6
안료 분산액 (A-5) 24.1 질량부, 안료 분산액 (A-6) 4.6 질량부, 염료 용액 M을 2.2 질량부, 결합제 수지로서 결합제 수지 (B1) 용액 16.1 질량부, 가교제로서 도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 M-402 5.5 질량부와 가부시끼가이샤 산와 케미컬 제조 MW-30 2.4 질량부, 광 중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, 상품명 IRGACURE369) 2.2 질량부, 불소계 계면활성제로서 DIC 가부시끼가이샤 제조 메가팩 F-554를 0.2 질량부, 및 용제로서 시클로헥사논을 혼합하여, 고형분 농도 20 질량％의 착색 조성물 (CR16)을 제조하였다.
착색 조성물 (CR9) 대신에 착색 조성물 (CR16)을 이용한 것 이외에는, 실시예 5와 동일하게 하여 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
Figure pat00076
표 1에 있어서, 「B15:6」이란 C.I. 피그먼트 블루 15:6을, 「G58」이란 C.I. 피그먼트 그린 58을, 「V-23」이란 C.I. 피그먼트 바이올렛 23을, 「BB-7」이란 C.I. 베이직 블루 7을, 「Y150」이란 C.I. 피그먼트 옐로우 150을, 「BY-21」이란 C.I. 베이직 옐로우 21을, 「R254」란 C.I. 피그먼트 레드 254를, 「R177」이란 C.I. 피그먼트 레드 177을, 「BR1」이란 C.I. 베이직 레드 1을 각각 의미한다.

Claims (8)

  1. (A) 착색제, (B) 결합제 수지 및 (C) 가교제를 함유하며, 상기 (A) 착색제로서, 하기 화학식 1로 표시되는 착색제를 함유하는 착색 조성물.
    <화학식 1>
    X+Z-
    〔화학식 1에 있어서, X+는 양이온성 발색단을 나타내고, Z-는 할로겐화 탄화수소기를 갖는 유기산의 공액 염기를 나타냄〕
  2. 제1항에 있어서, 상기 Z-가 하기 화학식 1a로 표시되는 음이온 또는 하기 화학식 1b로 표시되는 음이온인 착색 조성물.
    <화학식 1a>
    Figure pat00077

    〔화학식 1a에 있어서, R1은 탄소 원자, 수소 원자 및 할로겐 원자 이외의 원자를 포함하는 연결기를 가질 수도 있는 할로겐화 탄화수소기를 나타냄〕
    <화학식 1b>
    Figure pat00078

    〔화학식 1b에 있어서, R2는 서로 독립적으로 탄소 원자, 수소 원자 및 할로겐 원자 이외의 원자를 포함하는 연결기를 가질 수도 있는 할로겐화 탄화수소기를 나타내고, R2끼리 서로 결합하여 환을 형성할 수도 있음〕
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 할로겐화 탄화수소기가 불화탄화수소기인 착색 조성물.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 R1 및 R2가 하기 화학식 (1-1)로 표시되는 기이거나, 또는 하기 화학식 (1-2)로 표시되는 기인 착색 조성물.
    Figure pat00079

    〔화학식 (1-1)에 있어서, R19는 수소 원자, 불소 원자, 알킬기, 불화알킬기, 지환식 탄화수소기, 알콕시기, 불화알콕시기, R20COOR21- 또는 R20COOR21CFH-(R20은 알킬기, 지환식 탄화수소기, 헤테로아릴기 또는 치환 또는 비치환의 아릴기를 나타내고, R21은 메틸렌기 또는 알킬렌기를 나타냄)를 나타내고, n은 1 이상의 정수를 나타내고, 「*」는 결합손을 나타냄〕
    Figure pat00080

    〔화학식 (1-2)에 있어서, R14 내지 R18은 서로 독립적으로 수소 원자, 불소 원자, 수산기, 알킬기, 불화알킬기, 알콕시기 또는 알킬술포닐기를 나타내고, 「*」는 결합손을 나타내되, 단 R14 내지 R18 중 적어도 1개는 불소 원자 또는 불화알킬기임〕
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 X+가 트리아릴메탄계 발색단, 메틴계 발색단, 아조계 발색단, 디아릴메탄계 발색단, 퀴논이민계 발색단, 안트라퀴논 발색단 또는 크산텐계 발색단인 착색 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로 (D) 광 중합 개시제를 함유하는 착색 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 착색 조성물을 이용하여 형성된 착색층을 구비하여 이루어지는 컬러 필터.
  8. 제7항에 기재된 컬러 필터를 구비하는 표시 소자.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130094746A (ko) * 2012-02-16 2013-08-26 제이에스알 가부시끼가이샤 착색제, 컬러 필터용 착색 조성물, 컬러 필터 및 표시 소자
KR20130137537A (ko) * 2012-06-07 2013-12-17 제이에스알 가부시끼가이샤 착색 조성물, 컬러 필터 및 표시 소자
WO2014196770A1 (ko) * 2013-06-03 2014-12-11 (주)경인양행 청색 염료 화합물, 이를 포함하는 컬러필터용 청색 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터
WO2015002381A1 (ko) * 2013-07-04 2015-01-08 (주)경인양행 청색 염료 화합물, 이를 포함하는 컬러필터용 청색 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터
US9146465B2 (en) 2013-08-02 2015-09-29 Cheil Industries Inc. Photosensitive resin composition and color filter using the same
KR20170003170A (ko) 2015-06-30 2017-01-09 주식회사 엘지화학 아민계 화합물, 이를 포함하는 색재 조성물 및 이를 포함하는 수지 조성물

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5577994B2 (ja) * 2010-09-27 2014-08-27 大日本印刷株式会社 カラーフィルター用着色組成物及びそれを用いたカラーフィルター、並びに表示装置
JP5741145B2 (ja) * 2011-03-31 2015-07-01 三菱化学株式会社 着色組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機ｅｌ表示装置
JP5993626B2 (ja) * 2011-06-24 2016-09-14 住友化学株式会社 塩及び着色硬化性組成物
JP5962388B2 (ja) * 2011-10-07 2016-08-03 住友化学株式会社 着色硬化性樹脂組成物
KR102024938B1 (ko) * 2011-11-07 2019-09-24 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 착색 경화성 수지 조성물
JP6461453B2 (ja) * 2011-12-09 2019-01-30 住友化学株式会社 赤色着色硬化性樹脂組成物
JP6232711B2 (ja) * 2012-06-15 2017-11-22 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 トリアリールメタン色素、およびその用途
JP2014080584A (ja) * 2012-09-28 2014-05-08 Jsr Corp 着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子
JP2014095887A (ja) * 2012-10-10 2014-05-22 Jsr Corp 着色組成物、着色硬化膜及び表示素子
JP6498936B2 (ja) * 2012-12-19 2019-04-10 株式会社Adeka 着色感光性組成物
JP6197684B2 (ja) * 2013-02-26 2017-09-20 Jsr株式会社 着色組成物、着色硬化膜及び表示素子
JP6162084B2 (ja) 2013-09-06 2017-07-12 富士フイルム株式会社 着色組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、画像表示装置、ポリマー、キサンテン色素
JP6496350B2 (ja) * 2013-09-06 2019-04-03 富士フイルム株式会社 着色組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、画像表示装置、ポリマー、キサンテン色素
JP6129728B2 (ja) 2013-09-17 2017-05-17 富士フイルム株式会社 着色硬化性組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、画像表示装置、およびトリアリールメタン化合物
JP6086885B2 (ja) 2013-09-30 2017-03-01 富士フイルム株式会社 着色組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、画像表示装置および化合物
JP6159309B2 (ja) 2014-01-31 2017-07-05 富士フイルム株式会社 着色組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置
JP6251067B2 (ja) * 2014-01-31 2017-12-20 富士フイルム株式会社 着色組成物、硬化膜、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置
JP6374172B2 (ja) 2014-01-31 2018-08-15 富士フイルム株式会社 着色組成物、およびこれを用いた硬化膜、カラーフィルタ、パターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、画像表示装置ならびに染料多量体
JP6209499B2 (ja) 2014-03-18 2017-10-04 富士フイルム株式会社 着色硬化性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、画像表示装置、化合物およびカチオン
JP6340871B2 (ja) * 2014-03-31 2018-06-13 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 カラーフィルタ用着色組成物、およびカラーフィルタ
KR101897040B1 (ko) 2016-02-26 2018-09-11 삼성에스디아이 주식회사 신규 화합물, 이를 포함하는 착색제, 이를 포함하는 감광성 수지 조성물 및 컬러필터
KR102186097B1 (ko) * 2017-12-26 2020-12-03 주식회사 엘지화학 잔텐계 화합물 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물
JP7166731B2 (ja) * 2019-01-08 2022-11-08 日本化薬株式会社 着色樹脂組成物

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4039467A (en) * 1975-06-16 1977-08-02 American Cyanamid Company Visibly opaque infrared transmitting optical filter containing a combination of copper and vanadyl phthalocyanine sulfonamides
US4876166A (en) * 1988-05-19 1989-10-24 Eastman Kodak Company Color filter array
US5541235A (en) * 1995-03-06 1996-07-30 Minnesota Mining And Manufacturing Company Organic soluble cationic dyes with fluorinated alkylsulfonyl counterions
JP3736221B2 (ja) * 1998-08-28 2006-01-18 凸版印刷株式会社 カラーフィルターおよびこれを備えた液晶表示装置
JP4360842B2 (ja) * 2003-06-13 2009-11-11 株式会社Ａｄｅｋａ ローダミン化合物、これを含有してなるフィルム、画像表示用光学フィルター、色変換層ならびにそれを用いた色変換フィルタおよび色変換発光デバイス
ATE486103T1 (de) * 2003-08-21 2010-11-15 Merck Patent Gmbh Kationische fluoralkylphosphat farbstoffe
JP2007031650A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Japan Atomic Energy Agency 量子ビームにより着色する樹脂組成物とナノイメージング形成方法
JP2008260899A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Fujifilm Corp 樹脂組成物およびそれを含む積層体
JP5504627B2 (ja) * 2008-07-01 2014-05-28 住友化学株式会社 着色感光性樹脂組成物
CN101625525B (zh) * 2008-07-11 2013-06-12 住友化学株式会社 感光性树脂组合物
JP2010079142A (ja) * 2008-09-29 2010-04-08 Nippon Kayaku Co Ltd 光学フィルタ用フィルム及びこれを用いたプラズマディスプレイパネル用光学フィルタ
TWI475320B (zh) * 2009-02-13 2015-03-01 Sumitomo Chemical Co 著色感光性樹脂組成物及彩色濾光片
JP5800493B2 (ja) * 2010-04-23 2015-10-28 日本化薬株式会社 ローダミン染料
SG178204A1 (en) * 2010-06-15 2012-04-27 Nippon Kayaku Kk Colored resin composition
SG178427A1 (en) * 2010-06-15 2012-03-29 Nippon Kayaku Kk Colored resin composition

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130094746A (ko) * 2012-02-16 2013-08-26 제이에스알 가부시끼가이샤 착색제, 컬러 필터용 착색 조성물, 컬러 필터 및 표시 소자
KR20130137537A (ko) * 2012-06-07 2013-12-17 제이에스알 가부시끼가이샤 착색 조성물, 컬러 필터 및 표시 소자
WO2014196770A1 (ko) * 2013-06-03 2014-12-11 (주)경인양행 청색 염료 화합물, 이를 포함하는 컬러필터용 청색 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터
US9340673B1 (en) 2013-06-03 2016-05-17 Kyung-In Synthetic Co., Ltd. Blue dye compound, blue resin composition for color filter containing same and color filtering using same
WO2015002381A1 (ko) * 2013-07-04 2015-01-08 (주)경인양행 청색 염료 화합물, 이를 포함하는 컬러필터용 청색 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터
US9146465B2 (en) 2013-08-02 2015-09-29 Cheil Industries Inc. Photosensitive resin composition and color filter using the same
KR20170003170A (ko) 2015-06-30 2017-01-09 주식회사 엘지화학 아민계 화합물, 이를 포함하는 색재 조성물 및 이를 포함하는 수지 조성물

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Publication number Publication date
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