KR20150070955A

KR20150070955A - 착색 경화성 수지 조성물

Info

Publication number: KR20150070955A
Application number: KR1020140179065A
Authority: KR
Inventors: 도루 아시다
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2015-06-25
Also published as: TWI656401B; JP2015134910A; TW201533525A; KR20200040723A; CN104714366A; JP6505432B2; KR102199589B1; CN104714366B

Abstract

화학식 (I)로 표시되는 화합물을 포함하는 착색제(A),
수지(B),
광중합성 화합물(C) 및
광중합 개시제(D)
를 포함하는 착색 경화성 수지 조성물:

[화학식 (I)에서, X^-는 염료에서 유래되는 음이온을 나타내고, Y⁺는 화학식 (Y)로 표시되는 화합물에서 유래되는 양이온을 나타낸다:

(화학식 (Y)에서, n은 1∼8의 정수를 나타내고, R⁴⁰은 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.)]

Description

착색 경화성 수지 조성물{COLORED CURABLE RESIN COMPOSITION}

본 발명은, 착색 경화성 수지 조성물에 관한 것이다.

착색 경화성 수지 조성물은, 액정 표시 장치, 일렉트로루미네센스 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 등의 표시 장치에 사용되는 컬러 필터의 제조에 이용되고 있다. 착색 경화성 수지 조성물로는, 하기의 화합물을 포함하는 착색 경화성 수지 조성물이 기재되어 있다(일본 특허 공개 제2013-7032호).

본 발명은, 이하의 [1]∼[7]을 제공하는 것이다.

[1] 화학식 (I)로 표시되는 화합물을 포함하는 착색제(A),

수지(B),

광중합성 화합물(C) 및

광중합 개시제(D)

를 포함하는 착색 경화성 수지 조성물.

[상기 화학식 (I)에서, X^-는, 염료에서 유래되는 음이온을 나타내고, Y⁺는 화학식 (Y)로 표시되는 화합물에서 유래되는 양이온을 나타낸다.

(상기 화학식 (Y)에서, n은 1∼8의 정수를 나타내고, R⁴⁰은 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.)]

[2] 염료에서 유래되는 음이온은, 함금 아조 염료 또는 트리아릴메탄 염료에서 유래되는 음이온인 [1]에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.

[3] 염료에서 유래되는 음이온은, 함금 아조 염료에서 유래되는 음이온인 [1] 또는 [2]에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.

[4] 함금 아조 염료에서 유래되는 음이온은, 화학식 (A0)으로 표시되는 [2] 또는 [3]에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.

[상기 화학식 (A0)에서, R¹∼R¹⁸은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1∼10의 1가의 알킬기, 니트로기 또는 -SO₂R²⁹를 나타낸다.

R²⁹는 -OH, -NHR³⁰ 또는 -R³²를 나타낸다.

R³⁰은 수소 원자, 탄소수 1∼10의 1가의 알킬기, 탄소수 1∼4의 알킬기로 치환되어 있어도 좋은 시클로헥실기, -R³¹-O-R³³, -R³⁴-CO-O-R³⁵, -R³⁶-O-CO-R³⁷, 또는 탄소수 7∼10의 아랄킬기를 나타낸다.

R³¹, R³⁴ 및 R³⁶은 각각 독립적으로 탄소수 1∼8의 2가의 알칸디일기를 나타낸다.

R³², R³³, R³⁵ 및 R³⁷은 각각 독립적으로 탄소수 1∼8의 1가의 알킬기를 나타낸다.

R¹⁹ 및 R²⁰은 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기, 에틸기 또는 아미노기를 나타낸다.

M¹은 Cr 또는 Co를 나타낸다.]

[5] 착색제(A)는 안료를 더 포함하는 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 수지 조성물.

[6] [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 수지 조성물에 의해 형성되는 컬러 필터.

[7] [6]에 기재된 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에 따르면, 내열성이 우수한 컬러 필터를 얻을 수 있다.

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은,

화학식 (I)로 표시되는 화합물[이하, 「화합물 (I)」이라고 기재하는 경우도 있음]을 포함하는 착색제(A),

수지(B),

광중합성 화합물(C) 및

광중합 개시제(D)를 함유한다.

상기 화학식 (I)에서, X^-는 염료에서 유래되는 음이온을 나타내고,

Y⁺는 화학식 (Y)로 표시되는 화합물에서 유래되는 양이온을 나타낸다.

상기 화학식 (Y)에서, n은 1∼8의 정수를 나타내고, R⁴⁰은 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.

염료로는, 함금 아조 염료, 트리아릴메탄 염료, 크산텐 염료 및 시아닌 염료를 들 수 있고, 그 중에서도, 함금 아조 염료 및 트리아릴메탄 염료가 바람직하며, 함금 아조 염료가 보다 바람직하다.

함금 아조 염료에서 유래되는 음이온으로는, 하기 다이렉트 옐로우 112나 애시드 블루 158에서 유래되는 음이온, 하기 화학식 (A0)으로 표시되는 음이온 등을 들 수 있다.

함금 아조 염료에서 유래되는 음이온 중에서도, 화학식 (A0)으로 표시되는 음이온이 바람직하다.

상기 화학식 (A0)에서, R¹∼R¹⁸은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1∼10의 1가의 알킬기, 니트로기 또는 -SO₂R²⁹를 나타낸다.

R²⁹는 -OH, -NHR³⁰ 또는 -R³²를 나타낸다.

R¹⁹및R²⁰은 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기, 에틸기 또는 아미노기를 나타낸다.

M¹은 Cr 또는 Co를 나타낸다.

화학식 (A0)에 있어서, 탄소수 1∼10의 1가의 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, 데실기, 1-메틸부틸기, 1,1,3,3-테트라메틸부틸기, 1,5-디메틸헥실기, 1,6-디메틸헵틸기, 2-에틸헥실기 및 1,1,5,5-테트라메틸헥실기 등을 들 수 있다.

탄소수 1∼4의 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등을 들 수 있다.

탄소수 7∼10의 아랄킬기로는, 페닐메틸기, 페닐에틸기, 페닐프로필기 등을 들 수 있다.

탄소수 1∼8의 2가의 알칸디일기로는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,3-디일기, 프로판-1,2-디일기, 부탄-1,4-디일기, 부탄-1,3-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기, 헵탄-1,7-디일기, 옥탄-1,8-디일기 등을 들 수 있다.

탄소수 1∼8의 1가의 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기 등을 들 수 있다.

할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있고, 그 중에서도 불소 원자 및 염소 원자가 바람직하다.

탄소수 1∼10의 1가의 알킬기로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기가 바람직하다.

-SO₂R²⁹로는,　-SO₃H로 표시되는 술포기, -SO₂NHR³⁰으로 표시되는 기, -SO₂R³²로 표시되는 기를 들 수 있다.

R³⁰으로 표시되는 탄소수 1∼10의 1가의 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등의 탄소수 1∼4의 1가의 알킬기가 바람직하다.

탄소수 1∼4의 알킬기로 치환되어 있어도 좋은 시클로헥실기로는, 시클로헥실기, 2-메틸시클로헥실기, 2-에틸시클로헥실기, 2-프로필시클로헥실기, 2-이소프로필시클로헥실기, 2-부틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 4-에틸시클로헥실기, 4-프로필시클로헥실기, 4-이소프로필시클로헥실기, 4-부틸시클로헥실기 등을 들 수 있고, 2 위치에 탄소수 1∼4의 알킬기를 갖는 시클로헥실기가 바람직하며, 2-메틸시클로헥실기가 바람직하다.

-R³¹-O-R³³으로는, 메톡시메틸기, 에톡시메틸기, 프로폭시메틸기, 메톡시에틸기, 에톡시에틸기, 프로폭시에틸기, 메톡시프로필기, 에톡시프로필기, 프로폭시프로필기, 2-옥소-4-메톡시부틸기, 옥틸옥시프로필기, 3-에톡시프로필기, 3-(2-에틸헥실옥시)프로필기 등을 들 수 있고, (C1-C4 알콕시)메틸기가 바람직하며, 메톡시메틸기 및 에톡시메틸기가 바람직하다.

-R³⁴-CO-O-R³⁵로는, 메톡시카르보닐메틸기, 메톡시카르보닐에틸기, 에톡시카르보닐메틸기, 에톡시카르보닐에틸기, 프로폭시카르보닐메틸기, 프로폭시카르보닐에틸기, 부톡시카르보닐메틸기, 부톡시카르보닐에틸기 등을 들 수 있고, 메톡시카르보닐메틸기 또는 메톡시카르보닐에틸기가 바람직하다.

-R³⁶-O-CO-R³⁷로는, 아세틸옥시메틸기, 아세틸옥시에틸기, 에틸카르보닐옥시메틸기, 에틸카르보닐옥시에틸기, 프로필카르보닐옥시메틸기, 프로필카르보닐옥시에틸기, 부틸카르보닐옥시메틸기, 부틸카르보닐옥시에틸기 등을 들 수 있고, 아세틸옥시메틸기 및 아세틸옥시에틸기가 바람직하다.

R³⁰으로는, 수소 원자가 바람직하다.

-SO₂NHR³⁰으로 표시되는 기로는, N-메틸술파모일기, N-에틸술파모일기, N-프로필술파모일기, N-이소프로필술파모일기, N-부틸술파모일기, N-이소부틸술파모일기, N-sec-부틸술파모일기, N-tert-부틸술파모일기, N-펜틸술파모일기, N-(1-에틸프로필)술파모일기, N-(1,1-디메틸프로필)술파모일기, N-(1,2-디메틸프로필)술파모일기, N-(2,2-디메틸프로필)술파모일기, N-(1-메틸부틸)술파모일기, N-(2-메틸부틸)술파모일기, N-(3-메틸부틸)술파모일기, N-시클로펜틸술파모일기, N-헥실술파모일기, N-(1,3-디메틸부틸)술파모일기, N-(3,3-디메틸부틸)술파모일기, N-헵틸술파모일기, N-(1-메틸헥실)술파모일기, N-(1,4-디메틸펜틸)술파모일기, N-옥틸술파모일기, N-(2-에틸헥실)술파모일기, N-(1,5-디메틸)헥실술파모일기, N-(1,1,2,2-테트라메틸부틸)술파모일기, N-알릴술파모일기 등의 지방족 탄화수소기로 치환된 술파모일기;

N-(2-메톡시에틸)술파모일기, N-(2-에톡시에틸)술파모일기, N-(1-메톡시프로필)술파모일기, N-(3-메톡시프로필)술파모일기, N-(3-에톡시프로필)술파모일기, N-(3-프로폭시프로필)술파모일기, N-(3-이소프로폭시프로필)술파모일기, N-(3-헥시록시프로필)술파모일기, N-(2-에틸헥실옥시프로필)술파모일기, N-(3-tert-부톡시프로필)술파모일기, N-(4-옥틸옥시부틸)술파모일기 등의 -R³¹-O-R³³으로 치환된 술파모일기;

N-(메톡시카르보닐메틸)술파모일기, N-(메톡시카르보닐에틸)술파모일기, N-(에톡시카르보닐메틸)술파모일기, N-(에톡시카르보닐에틸)술파모일기, N-(프로폭시카르보닐메틸)술파모일기, N-(프로폭시카르보닐에틸)술파모일기, N-(부톡시카르보닐메틸)술파모일기, N-(부톡시카르보닐에틸)술파모일기 등의 -R³⁴-CO-O-R³⁵로 치환된 술파모일기;

N-(아세틸옥시메틸)술파모일기, N-(아세틸옥시에틸)술파모일기, N-(에틸카르보닐옥시메틸)술파모일기, N-(에틸카르보닐옥시에틸)술파모일기, N-(프로필카르보닐옥시메틸)술파모일기, N-(프로필카르보닐옥시에틸)술파모일기, N-(부틸카르보닐옥시메틸)술파모일기, N-(부틸카르보닐옥시에틸)술파모일기 등의 -R³⁶-O-CO-R³⁷로 치환된 술파모일기;

N-시클로헥실술파모일기, N-(2-메틸시클로헥실)술파모일기, N-(3-메틸시클로헥실)술파모일기, N-(4-메틸시클로헥실)술파모일기, N-(4-부틸시클로헥실)술파모일기 등의 치환기를 갖는 시클로헥실기로 치환된 술파모일기;

N-벤질술파모일기, N-(1-페닐에틸)술파모일기, N-(2-페닐에틸)술파모일기, N-(3-페닐프로필)술파모일기, N-(4-페닐부틸)술파모일기, N-[2-(2-나프틸)에틸]술파모일기, N-[2-(4-메틸페닐)에틸]술파모일기, N-(3-페닐-1-프로필)술파모일기, N-(3-페닐-1-메틸프로필)술파모일기 등의 아랄킬기로 치환된 술파모일기 등을 들 수 있다.

-SO₂NHR³⁰으로는, -SO₂NH₂가 바람직하다.

-SO₂R³²로는, 메틸술포닐기, 에틸술포닐기, 프로필술포닐기, 이소프로필술포닐기, n-부틸술포닐기, sec-부틸술포닐기, tert-부틸술포닐기, 펜틸술포닐기, 헥실술포닐기, 헵틸술포닐기, 옥틸술포닐기, 1-메틸부틸술포닐기, 1,1,3,3-테트라메틸부틸술포닐기, 1,5-디메틸헥실술포닐기, 1,6-디메틸헵틸술포닐기, 2-에틸헥실술포닐기 및 1,1,5,5-테트라메틸헥실술포닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 메틸술포닐기 및 에틸술포닐기가 바람직하고, 메틸술포닐기가 보다 바람직하다.

내열성이 한층 더 우수한 패턴 등을 형성할 수 있는 경향이 있기 때문에, R¹∼R¹⁸ 중, 적어도 하나는 니트로기인 것이 바람직하다.

또한, R¹∼R⁵ 중 적어도 하나 및 R⁶∼R¹⁰ 중 적어도 하나는 -SO₂R²⁹인 것이 바람직하다. -SO₂R²⁹를 복수개 갖는 경우, 복수의 R²⁹는 서로 동일하여도 좋고 상이하여도 좋다.

-SO₂R²⁹로는, -SO₂R³²가 바람직하고, 메틸술포닐기가 보다 바람직하다.

화학식 (A0)으로 표시되는 음이온이 -SO₂R³²를 갖는 경우, R¹¹∼R¹⁴ 중 적어도 하나 및 R¹⁵∼R¹⁸ 중 적어도 하나는 -SO₂R³²인 것이 보다 바람직하다. -SO₂R³²를 복수개 갖는 경우, 복수의 R³²는 서로 동일하여도 좋고 상이하여도 좋다.

R¹⁹및R²⁰으로는, 메틸기, 에틸기 및 아미노기가 바람직하고, 메틸기가 보다 바람직하다.

화학식 (A0)으로 표시되는 음이온의 바람직한 예로는, 화학식 (1-b1)∼화학식 (1-b60)으로 표시되는 음이온을 들 수 있다.

화학식 (A0)으로 표시되는 음이온의 합성 방법을, 화학식 (A01)로 표시되는 음이온을 들어 설명한다.

(상기 식에서, R¹∼R⁵, R¹¹∼R¹⁴, R¹⁹, M¹은 상기에 있어서의 것과 동일한 의미를 나타낸다.)

상기 음이온은, 화학식 (d)로 표시되는 화합물과 크롬 화합물을, 수성 용매(N,N-디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈 등) 중, 70℃∼150℃에서 3∼10시간 동안 반응시킴으로써 제조할 수 있다.

(상기 식에서, R¹∼R⁵, R¹¹∼R¹⁴ 및 R¹⁹는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)

상기 크롬 화합물로는, 포름산크롬, 아세트산크롬, 염화크롬, 불화크롬, 황산암모늄크롬 등을 들 수 있고, 바람직하게는 포름산크롬, 황산암모늄크롬 등을 들 수 있다.

크롬 화합물의 사용량은, 화학식 (d)로 표시되는 화합물 1몰에 대하여, 0.5∼1몰인 것이 바람직하다.

화학식 (d)로 표시되는 화합물은, 화학식 (a2)로 표시되는 디아조늄염과, 화학식 (b1)로 표시되는 화합물을, 수성 용매 중에서 디아조 커플링함으로써 제조할 수 있다.

화학식 (a2)로 표시되는 디아조늄염은, 예컨대, 화학식 (a1)로 표시되는 아민을, 아질산, 아질산염 또는 아질산에스테르로 디아조화함으로써 얻을 수 있다.

[화학식 (a1) 및 화학식 (a2)에서, R¹¹∼R¹⁴는 상기와 동일한 의미를 나타낸다. A¹은 무기 또는 유기 음이온을 나타낸다.

화학식 (b1)에서, R¹∼R⁴ 및 R¹⁹는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]

상기 무기 음이온으로는, 불화물 이온, 염화물 이온, 브롬화물 이온, 요오드화물 이온, 과염소산 이온, 차아염소산 이온 등을 들 수 있다.

상기 유기 음이온으로는, CH₃COO-, PhCOO- 등을 들 수 있다.

A¹로는, 바람직하게는, 염화물 이온, 브롬화물 이온, CH₃COO- 등을 들 수 있다.

상기 디아조 커플링 반응에 있어서, 반응 온도는, -5℃∼60℃가 바람직하고, 0℃∼30℃가 보다 바람직하다. 반응 시간은, 1시간∼12시간이 바람직하고, 1시간∼4시간이 보다 바람직하다. 상기 수성 용매로는, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다.

상기 반응을 촉진시키기 위해서 무기 염기를 공존시킬 수 있다.

상기 무기 염기로는, 수산화나트륨, 수산화칼슘, 탄산나트륨, 탄산칼슘, 아세트산나트륨, 아세트산칼슘 등을 들 수 있고, 바람직하게는 탄산나트륨, 아세트산나트륨 등을 들 수 있다.

트리아릴메탄 염료에서 유래되는 음이온이란, 트리아릴메탄 골격을 가지며, 또한, 술포기 등의 음이온기를 갖는 음이온이다.

트리아릴메탄 염료에서 유래되는 음이온의 구체예로는, 화학식 (2-b1)∼화학식 (2-b3)으로 표시되는 음이온을 들 수 있다.

크산텐 염료는, 분자 내에 크산텐 골격을 갖는 염료이다.

시아닌 염료는, 분자 내에 시아닌 골격을 갖는 염료이다.

화학식 (I)에 있어서의 Y⁺는 화학식 (Y)로 표시되는 화합물에서 유래되는 양이온을 나타낸다.

n은 1∼8의 정수를 나타내고, R⁴⁰은 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.

화학식 (Y)에 있어서, n은 1∼3의 정수가 바람직하다. R⁴⁰으로는, 메틸기 및 에틸기가 바람직하다.

화학식 (Y)로 표시되는 화합물에서 유래되는 양이온의 구체예로는, 화학식 (3-b1)∼화학식 (3-b9)로 표시되는 것을 들 수 있다.

화학식 (I)로 표시되는 화합물로는, 이하에 나타내는 화합물이 바람직하다.

다음에, 화학식 (I)로 표시되는 화합물[이하, 본 화합물을 화합물 (I)이라 칭함]의 제조 방법에 대해서 설명한다.

화합물 (I)의 제조 방법으로는, 염료에서 유래되는 음이온과 금속 양이온과의 염과, 화학식 (Y)로 표시되는 화합물을 용매 중에서 혼합함으로써 제조할 수 있다.

염료에서 유래되는 음이온과 금속 양이온과의 염은, 금속 양이온의 할로겐화물을 포함하는 수용액에 염료를 용해시키는 것 등에 의해 얻을 수 있다.

염을 형성하는 금속 양이온으로는, 리튬 양이온, 나트륨 양이온 및 칼륨 양이온 등의 알칼리 금속 양이온을 들 수 있다.

화학식 (Y)로 표시되는 화합물로서, 시판되고 있는 화합물을 이용할 수 있다.

용매로는, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸술폭시드, 아세토니트릴, 아세트산에틸, 톨루엔, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤, 테트라히드로푸란, 디옥산, 물 및 클로로포름을 들 수 있다.

그 중에서도, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸술폭시드, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 물이 바람직하다.

용매가 물인 경우, 아세트산이나 염산 등의 산을 첨가하여도 좋다.

염료에서 유래되는 음이온과 금속 양이온과의 염과, 화학식 (Y)로 표시되는 화합물과의 혼합 온도는, 바람직하게는 0℃∼150℃, 보다 바람직하게는 10℃∼120℃, 더욱 바람직하게는 20℃∼100℃이다. 혼합 시간은, 바람직하게는 1시간∼72시간, 보다 바람직하게는 2시간∼48시간, 더욱 바람직하게는 3시간∼24시간이다.

물과 상용하는 용매를 이용한 경우는, 염료에서 유래되는 음이온과 금속 양이온과의 염과, 화학식 (Y)로 표시되는 화합물과의 혼합 용액을, 필요에 따라 1∼3시간 더 교반하고, 그 후, 여과에 의해 취득함으로써, 화학식 (I)로 표시되는 화합물을 고체로서 추출할 수 있다.

물과 상용하지 않는 용매를 이용한 경우는, 염료에서 유래되는 음이온과 금속 양이온과의 염과, 화학식 (Y)로 표시되는 화합물과의 반응 용액에 물을 첨가하여 결정을 석출시키고, 그 후, 여과함으로써, 화학식 (I)로 표시되는 화합물을 고체로서 추출할 수 있다.

<착색제(A)>

착색제(A)는, 화합물 (I)과는 상이한 염료를 함께 포함하여도 좋다. 상기 염료로는, 유용성(油溶性) 염료, 산성 염료, 산성 염료의 아민염이나 산성 염료의 술폰아미드 유도체 등의 염료를 들 수 있고, 예컨대, 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)에서 염료로 분류되어 있는 화합물이나, 염색 노트(시키센샤)에 기재되어 있는 공지된 염료를 들 수 있다.

구체적으로는, C.I. 솔벤트 옐로우 4(이하, C.I. 솔벤트 옐로우의 기재를 생략하고, 번호만 기재함), 14, 15, 23, 24, 38, 62, 63, 68, 82, 94, 98, 99, 162;

C.I. 솔벤트 레드 45, 49, 125, 130;

C.I. 솔벤트 오렌지 2, 7, 11, 15, 26, 56; 등의 C.I. 솔벤트 염료,

C.I. 애시드 옐로우 1, 3, 7, 9, 11, 17, 23, 25, 29, 34, 36, 38, 40, 42, 54, 65, 72, 73, 76, 79, 98, 99, 111, 112, 113, 114, 116, 119, 123, 128, 134, 135, 138, 139, 140, 144, 150, 155, 157, 160, 161, 163, 168, 169, 172, 177, 178, 179, 184, 190, 193, 196, 197, 199, 202, 203, 204, 205, 207, 212, 214, 220, 221, 228, 230, 232, 235, 238, 240, 242, 243, 251;

C.I. 애시드 레드 1, 4, 8, 14, 17, 18, 26, 27, 29, 31, 34, 35, 37, 42, 44, 50, 51, 52, 57, 66, 73, 80, 87, 88, 91, 92, 94, 97, 103, 111, 114, 129, 133, 134, 138, 143, 145, 150, 151, 158, 176, 182, 183, 198, 206, 211, 215, 216, 217, 227, 228, 249, 252, 257, 258, 260, 261, 266, 268, 270, 274, 277, 280, 281, 195, 308, 312, 315, 316, 339, 341, 345, 346, 349, 382, 383, 394, 401, 412, 417, 418, 422, 426;

C.I. 애시드 오렌지 6, 7, 8, 10, 12, 26, 50, 51, 52, 56, 62, 63, 64, 74, 75, 94, 95, 107, 108, 169, 173;

C.I. 애시드 바이올렛 6B, 7, 9, 17, 19; 등의 C.I. 애시드 염료,

C.I. 다이렉트 옐로우 2, 33, 34, 35, 38, 39, 43, 47, 50, 54, 58, 68, 69, 70, 71, 86, 93, 94, 95, 98, 102, 108, 109, 129, 136, 138, 141;

C.I. 다이렉트 레드 79, 82, 83, 84, 91, 92, 96, 97, 98, 99, 105, 106, 107, 172, 173, 176, 177, 179, 181, 182, 184, 204, 207, 211, 213, 218, 220, 221, 222, 232, 233, 234, 241, 243, 246, 250;

C.I. 다이렉트 오렌지 34, 39, 41, 46, 50, 52, 56, 57, 61, 64, 65, 68, 70, 96, 97, 106, 107;

C.I. 다이렉트 바이올렛 47, 52, 54, 59, 60, 65, 66, 79, 80, 81, 82, 84, 89, 90, 93, 95, 96, 103, 104; 등의 C.I. 다이렉트 염료,

C.I. 모던트 옐로우 5, 8, 10, 16, 20, 26, 30, 31, 33, 42, 43, 45, 56, 61, 62, 65;

C.I. 모던트 레드 1, 2, 3, 4, 9, 11, 12, 14, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 30, 32, 33, 36, 37, 38, 39, 41, 43, 45, 46, 48, 53, 56, 63, 71, 74, 85, 86, 88, 90, 94, 95;

C.I. 모던트 오렌지 3, 4, 5, 8, 12, 13, 14, 20, 21, 23, 24, 28, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 42, 43, 47, 48;

C.I. 모던트 바이올렛 1, 2, 4, 5, 7, 14, 22, 24, 30, 31, 32, 37, 40, 41, 44, 45, 47, 48, 53, 58; 등의 C.I. 모던트 염료 등을 들 수 있다.

착색제(A)는, 또한, 안료를 함께 포함하여도 좋다.

안료로는, 유기 안료, C.I. 피그먼트 바이올렛 1, 19, 23, 29, 32, 36, 38 등의 바이올렛색 안료;

C.I. 피그먼트 옐로우 1, 3, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 128, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 194, 214 등의 황색 안료;

C.I. 피그먼트 오렌지 13, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71, 73 등의 오렌지색 안료;

C.I. 피그먼트 레드 9, 97, 105, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 176, 177, 180, 192, 209, 215, 216, 224, 242, 254, 255, 264, 265 등의 적색 안료 등을 들 수 있다.

그 중에서도, C.I. 피그먼트 옐로우 138, 139, 150, C.I. 피그먼트 레드 177, 242, 254에서 선택되는 적어도 1종을 함유하고 있는 것이 바람직하다. 상기한 안료를 포함함으로써, 투과 스펙트럼의 최적화가 용이하고, 내약품성이 양호해진다.

이들 안료는, 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 이용하여도 좋다.

유기 안료는, 필요에 따라, 로진 처리, 산성기 또는 염기성기가 도입된 안료 유도체 등을 이용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 안료 표면에 대한 그라프트 처리, 황산 미립화법 등에 의한 미립화 처리, 또는 불순물을 제거하기 위한 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리, 이온성 불순물의 이온 교환법 등에 의한 제거 처리 등이 행해져 있어도 좋다.

유기 안료는, 입경이 균일한 것이 바람직하다. 안료 분산제를 함유시켜 분산 처리를 행함으로써, 안료가 용액 중에서 균일하게 분산된 상태의 안료 분산액을 얻을 수 있다.

상기한 안료 분산제로는, 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성(兩性), 폴리에스테르계, 폴리아민계, 아크릴계 등의 계면활성제 등을 들 수 있다. 이들 안료 분산제는, 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 안료 분산제로는, 상품명으로 KP[신에츠카가쿠고교(주) 제조], 플로렌[교에이샤카가쿠(주) 제조], 솔스퍼스[제네카(주) 제조], EFKA(BASF사 제조), 아지스파[아지노모토파인테크노(주) 제조], Disperbyk(빅케미사 제조) 등을 들 수 있다.

안료 분산제를 이용하는 경우, 그 사용량은, 안료에 대하여, 바람직하게는 100 질량%이고, 보다 바람직하게는 5 질량% 이상 50 질량% 이하이다. 안료 분산제의 사용량이 상기한 범위에 있으면, 균일한 분산 상태의 안료 분산액이 얻어지는 경향이 있다.

화합물 (I)의 함유량은, 착색제(A)에 대하여, 바람직하게는 3∼100 질량%이고, 보다 바람직하게는 5∼90 질량%이며, 더욱 바람직하게는 10∼80 질량%이다.

착색제(A)의 함유량은, 착색 경화성 수지 조성물 중의 고형분에 대하여, 바람직하게는 5∼60 질량%이고, 보다 바람직하게는 8∼55 질량%이며, 더욱 바람직하게는 10∼50 질량%이다. 여기서, 고형분이란, 착색 경화성 수지 조성물 중의, 용제를 제외한 성분의 합계를 말한다. 착색제(A)의 함유량이 상기한 범위에 있으면, 컬러 필터로 했을 때의 색 농도가 충분하고, 또한 조성물 중에 바인더 폴리머를 필요량 함유시킬 수 있기 때문에, 기계적 강도가 충분한 패턴을 형성할 수 있다.

<수지(B)>

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 수지(B)를 포함한다. 수지(B)로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 알칼리 가용성 수지인 것이 바람직하다.

수지(B)로는, 예컨대, 이하의 수지 [K1]∼[K4] 등을 들 수 있다.

[K1] 탄소수 2∼4의 환상 에테르 구조와 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 단량체(a)[이하 「(a)」라고 하는 경우가 있음]와, 불포화 카르복실산 및 불포화 카르복실산무수물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종(b)[이하 「(b)」라고 하는 경우가 있음]과의 공중합체.

[K2] (a)와 (b)와, (a)와 공중합 가능한 단량체(c)[단, (a) 및 (b)와는 상이함][이하 「(c)」라고 하는 경우가 있음]와의 공중합체

[K3] (b)와 (c)와의 공중합체

[K4] (b)와 (c)와의 공중합체에 (a)를 반응시켜 얻어지는 수지.

수지(B)가 (a)에서 유래되는 구조 단위를 포함함으로써, 얻어지는 착색 패턴의 내열성, 내약품성 등의 신뢰성을 보다 높일 수 있다.

(a)는, 예컨대, 탄소수 2∼4의 환상 에테르 구조[예컨대, 옥시란 고리, 옥세탄 고리 및 테트라히드로푸란 고리(옥솔란 고리)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종]와 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 중합성 화합물을 말한다. (a)는, 탄소수 2∼4의 환상 에테르와 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 단량체가 바람직하다.

본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴산」이란, 아크릴산 및 메타크릴산으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 나타낸다. 「(메트)아크릴로일」 및 「(메트)아크릴레이트」 등의 표기도 동일한 의미를 갖는다.

(a)로는, 옥시라닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 단량체, 옥세타닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 단량체, 테트라히드로푸릴기와 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 단량체 등을 들 수 있다.

(a)로는, 얻어지는 착색 패턴의 내열성, 내약품성 등의 신뢰성을 보다 높일 수 있다는 점에서, 옥시라닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 단량체인 것이 바람직하다.

(b)로는, 구체적으로는, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, o-, m-, p-비닐안식향산 등의 불포화 모노카르복실산;

말레산, 푸마르산, 시트라콘산, 메사콘산, 이타콘산, 3-비닐프탈산, 4-비닐프탈산, 3,4,5,6-테트라히드로프탈산, 1,2,3,6-테트라히드로프탈산, 디메틸테트라히드로프탈산, 1,4-시클로헥센디카르복실산 등의 불포화 디카르복실산;

메틸-5-노르보넨-2,3-디카르복실산, 5-카르복시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디카르복시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-카르복시-5-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-카르복시-5-에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-카르복시-6-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-카르복시-6-에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 등의 카르복시기를 함유하는 비시클로 불포화 화합물;

무수말레산, 시트라콘산무수물, 이타콘산무수물, 3-비닐프탈산무수물, 4-비닐프탈산무수물, 3,4,5,6-테트라히드로프탈산무수물, 1,2,3,6-테트라히드로프탈산무수물, 디메틸테트라히드로프탈산무수물, 5,6-디카르복시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 무수물(하이믹산무수물) 등의 불포화 디카르복실산류 무수물;

호박산모노[2-(메트)아크릴로일옥시에틸], 프탈산모노[2-(메트)아크릴로일옥시에틸] 등의 2가 이상의 다가 카르복실산의 불포화 모노[(메트)아크릴로일옥시알킬]에스테르;

α-(히드록시메틸)아크릴산 등, 동일 분자 중에 히드록시기 및 카르복시기를 함유하는 불포화 아크릴레이트 등을 들 수 있다.

(b)로는, 공중합 반응성의 점이나 알칼리 수용액에 대한 용해성의 점에서, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레산 등이 바람직하다.

(c)로는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, sec-부틸(메트)아크릴레이트, tert-부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 도데실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 시클로펜틸(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 2-메틸시클로헥실(메트)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.0^2,6]데칸-8-일(메트)아크릴레이트[해당 기술 분야에서는, 관용명으로서 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트라고 불리고 있음], 디시클로펜타닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 아다만틸(메트)아크릴레이트, 알릴(메트)아크릴레이트, 프로파르길(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, 나프틸(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산 에스테르;

2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트 등의 히드록시기 함유 (메트)아크릴산 에스테르;

말레산디에틸, 푸마르산디에틸, 이타콘산디에틸 등의 디카르복실산디에스테르;

비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-히드록시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-히드록시메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-(2'-히드록시에틸)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-메톡시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-에톡시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5, 6-디히드록시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디(히드록시메틸)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디(2'-히드록시에틸)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디메톡시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디에톡시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-히드록시-5-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-히드록시-5-에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-히드록시메틸-5-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-tert-부톡시카르보닐비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-시클로헥실옥시카르보닐비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-페녹시카르보닐비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-비스(tert-부톡시카르보닐)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-비스(시클로헥실옥시카르보닐)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 등의 비시클로 불포화 화합물;

N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, N-숙신이미딜-3-말레이미드벤조에이트, N-숙신이미딜-4-말레이미드부틸레이트, N-숙신이미딜-6-말레이미드카프로에이트, N-숙신이미딜-3-말레이미드프로피오네이트, N-(9-아크리디닐)말레이미드 등의 디카르보닐이미드 유도체;

스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 비닐톨루엔, p-메톡시스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 염화비닐, 염화비닐리덴, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 아세트산비닐, 1,3-부타디엔, 이소프렌, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔 등을 들 수 있다.

(c)로는, 공중합 반응성 및 내열성의 점에서, 스티렌, N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, 비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 등이 바람직하다.

수지(B)는, 문헌 「고분자합성의 실험법」[오오츠 타카유키 지음 핫코죠(주) 화학동인 제1판 제1쇄 1972년 3월 1일 발행]에 기재된 방법 및 해당 문헌에 기재된 인용 문헌을 참고로 하여 제조할 수 있다.

또한, 얻어진 공중합체는, 반응 후의 용액을 그대로 사용하여도 좋고, 농축 혹은 희석한 용액을 사용하여도 좋으며, 재침전 등의 방법으로 고체(분체)로서 추출한 것을 사용하여도 좋다. 특히, 이 중합시에 용제로서, 후술하는 용제(E)를 사용함으로써, 반응 후의 용액을 그대로 사용할 수 있어, 제조 공정을 간략화할 수 있다.

수지(B)로는, 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2.6]데실아크릴레이트/(메트)아크릴산 공중합체 등의 수지 [K1]; 글리시딜(메트)아크릴레이트/벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산 공중합체, 글리시딜(메트)아크릴레이트/스티렌/(메트)아크릴산 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2.6]데실아크릴레이트/(메트)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드 공중합체, 3-메틸-3-(메트)아크릴로일옥시메틸옥세탄/(메트)아크릴산/스티렌 공중합체 등의 수지 [K2]; 벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산 공중합체, 스티렌/(메트)아크릴산 공중합체 등의 수지 [K3]; 벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산 공중합체에 글리시딜(메트)아크릴레이트를 부가시킨 수지, 트리시클로데실(메트)아크릴레이트/스티렌/(메트)아크릴산 공중합체에 글리시딜(메트)아크릴레이트를 부가시킨 수지, 트리시클로데실(메트)아크릴레이트/벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산 공중합체에 글리시딜(메트)아크릴레이트를 부가시킨 수지 등의 수지 [K4] 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 수지 [K1] 및 수지 [K2]가 바람직하고, 수지 [K1]이 보다 바람직하며, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2.6]데실아크릴레이트/(메트)아크릴산 공중합체가 더욱 바람직하다.

수지(B)의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 3,000∼100,000이고, 보다 바람직하게는 5,000∼50,000이며, 더욱 바람직하게는 5,000∼35,000이고, 특히 바람직하게는 6,000∼30,000이며, 특히 바람직하게는 7,000∼28,000이다. 분자량이 상기한 범위에 있으면, 도포막 경도가 향상되고, 잔막률도 높아, 미노광부의 현상액에 대한 용해성이 양호하며, 해상도가 향상되는 경향이 있다.

수지(B)의 분자량 분포[중량 평균 분자량(Mw)/수 평균 분자량(Mn)]는, 바람직하게는 1.1∼6이고, 보다 바람직하게는 1.2∼4이다.

수지(B)의 산가는, 바람직하게는 50∼150 mg-KOH/g이고, 보다 바람직하게는 60∼135 mg-KOH/g, 더욱 바람직하게는 70∼135 mg-KOH/g이다. 여기서 산가는 수지(B) 1 g을 중화시키는 데에 필요한 수산화칼륨의 양(mg)으로서 측정되는 값이며, 예컨대 수산화칼륨 수용액을 이용하여 적정(滴定)함으로써 구할 수 있다.

수지(B)의 함유량은, 착색 경화성 수지 조성물의 고형분에 대하여, 바람직하게는 7∼65 질량%이고, 보다 바람직하게는 13∼60 질량%이며, 더욱 바람직하게는 17∼55 질량%이다. 수지(B)의 함유량이 상기한 범위에 있으면, 패턴을 형성할 수 있고, 또한, 해상도 및 잔막률이 향상되는 경향이 있다.

<광중합성 화합물(C)>

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 광중합성 화합물(C)을 포함한다. 광중합성 화합물(C)은, 광을 조사함으로써 광중합 개시제(D)로부터 발생한 활성 라디칼 및 산 등에 의해 중합할 수 있는 화합물로서, 예컨대, 중합성의 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물 등을 들 수 있고, 바람직하게는 (메트)아크릴산에스테르 화합물을 들 수 있다.

광중합성 화합물(C)로는, 에틸렌성 불포화 결합을 3개 이상 갖는 광중합성 화합물인 것이 바람직하다. 이러한 광중합성 화합물로는, 예컨대, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라메타크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타메타크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 광중합성 화합물(C)은, 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.

광중합성 화합물(C)의 함유량은, 착색 경화성 수지 조성물의 고형분에 대하여, 7∼65 질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 13∼60 질량%이며, 더욱 바람직하게는 17∼55 질량%이다. 상기한 광중합성 화합물(C)의 함유량이 상기한 범위에 있으면, 경화가 충분히 일어나고, 현상 전후에서의 막 두께 비율이 향상되며, 패턴에 언더컷이 생기기 어렵게 되어 밀착성이 양호해지는 경향이 있기 때문에 바람직하다.

<광중합 개시제(D)>

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 광중합 개시제(D)를 포함한다.

광중합 개시제(D)로는, 광의 작용에 의해 활성 라디칼, 산 등을 발생시키고, 중합을 개시하는 화합물이라면 특별히 한정되지 않고, 공지된 중합 개시제를 이용할 수 있다.

광중합 개시제(D)로는, 광의 작용에 의해 활성 라디칼을 발생시키는 화합물이 바람직하고, 알킬페논 화합물, 트리아진 화합물, 아실포스핀옥사이드 화합물, 옥심 화합물 및 비이미다졸 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 광중합 개시제가 보다 바람직하며, 옥심 화합물을 포함하는 광중합 개시제가 더욱 바람직하다.

알킬페논 화합물로는, 디에톡시아세토페논, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)프로판-1-온, 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-벤질부탄-1-온, 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-(4-메틸페닐메틸)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온의 올리고머 등을 들 수 있고, 바람직하게는 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)프로판-1-온, 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-벤질부탄-1-온 등을 들 수 있다. 이르가큐어(등록상표) 369, 907(이상, BASF사 제조) 등의 시판품을 이용하여도 좋다.

트리아진 화합물로는, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(푸란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.

아실포스핀옥사이드 화합물로는, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다. 이르가큐어(등록상표) 819(BASF사 제조) 등의 시판품을 이용하여도 좋다.

옥심 화합물로는, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)부탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에탄-1-이민, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-{2-메틸-4-(3,3-디메틸-2,4-디옥사시클로펜타닐메틸옥시)벤조일}-9H-카르바졸-3-일]에탄-1-이민 등을 들 수 있다. 이르가큐어(등록상표) OXE-01, OXE-02(이상, BASF사 제조), N-1919(ADEKA사 제조) 등의 시판품을 이용하여도 좋다.

비이미다졸 화합물로는, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸(일본 특허 공개 평성 제6-75372호 공보, 일본 특허 공개 평성 제6-75373호 공보 등 참조), 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(디알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(트리알콕시페닐)비이미다졸(일본 특허 공고 소화 제48-38403호 공보, 일본 특허 공개 소화 제62-174204호 공보 등 참조), 4,4',5,5'-위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 이미다졸 화합물(일본 특허 공개 평성 제7-10913호 공보 등 참조) 등을 들 수 있다. 바람직하게는 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,4-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸을 들 수 있다.

광에 의해 산을 발생시키는 산 발생제로는, 4-히드록시페닐디메틸술포늄 p-톨루엔술포네이트, 4-히드록시페닐디메틸술포늄헥사플루오로안티모네이트, 4-아세톡시페닐디메틸술포늄 p-톨루엔술포네이트, 4-아세톡시페닐·메틸·벤질술포늄헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄 p-톨루엔술포네이트, 트리페닐술포늄헥사플루오로안티모네이트, 디페닐요오드늄 p-톨루엔술포네이트, 디페닐요오드늄헥사플루오로안티모네이트 등의 오늄염이나, 니트로벤질토실레이트, 벤조인토실레이트 등을 들 수 있다.

광중합 개시제(D)는, 트리아진 화합물 등, 광에 의해 활성 라디칼과 산을 동시에 발생시키는 화합물이어도 좋다.

광중합 개시제(D)로는, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인 화합물; 벤조페논, o-벤조일안식향산메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술파이드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등의 벤조페논 화합물; 9,10-페난트렌퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 캄파퀴논 등의 퀴논 화합물; 10-부틸-2-클로로아크리돈, 벤질, 페닐글리옥실산메틸, 티타노센 화합물 등을 더 들 수 있다. 이들은, 후술하는 광중합 개시 보조제(D1)(아민 등)와 조합하여 이용하는 것이 바람직하다.

광중합 개시제(D)의 함유량은, 수지(B) 및 광중합성 화합물(C)의 합계량 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1∼30 질량부이고, 보다 바람직하게는 1∼20 질량부이다. 광중합 개시제의 함유량이 상기한 범위에 있으면, 고감도화하여 노광 시간이 단축되고 생산성이 향상된다.

<광중합 개시 보조제(D1)>

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에는, 광중합 개시 보조제(D1)가 더 포함되어 있어도 좋다. 광중합 개시 보조제(D1)는, 통상, 광중합 개시제(D)와 조합하여 이용되고, 광중합 개시제에 의해 중합이 개시된 광중합성 화합물의 중합을 촉진시키기 위해서 이용되는 화합물, 혹은 증감제이다.

광중합 개시 보조제(D1)로는, 아민 화합물, 알콕시안트라센 화합물, 티오크산톤 화합물, 카르복실산 화합물 등을 들 수 있다.

아민 화합물로는, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 4-디메틸아미노벤조산메틸, 4-디메틸아미노벤조산에틸, 4-디메틸아미노벤조산이소아밀, 안식향산2-디메틸아미노에틸, 4-디메틸아미노벤조산2-에틸헥실, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논(통칭 미힐러케톤), 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(에틸메틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있고, 그 중에서도 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논이 바람직하다. EAB-F[호도가야카가쿠고교(주) 제조] 등의 시판품을 이용하여도 좋다.

알콕시안트라센 화합물로는, 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센, 9,10-디부톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디부톡시안트라센 등을 들 수 있다.

티오크산톤 화합물로는, 2-이소프로필티오크산톤, 4-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 들 수 있다.

카르복실산 화합물로는, 페닐술파닐아세트산, 메틸페닐술파닐아세트산, 에틸페닐술파닐아세트산, 메틸에틸페닐술파닐아세트산, 디메틸페닐술파닐아세트산, 메톡시페닐술파닐아세트산, 디메톡시페닐술파닐아세트산, 클로로페닐술파닐아세트산, 디클로로페닐술파닐아세트산, N-페닐글리신, 페녹시아세트산, 나프틸티오아세트산, N-나프틸글리신, 나프톡시아세트산 등을 들 수 있다.

광중합 개시 보조제(D1)는, 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.

이들 광중합 개시 보조제(D1)를 이용하는 경우, 그 사용량은, 수지(B) 및 중합성 화합물(C)의 합계량 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.01∼50 질량부, 보다 바람직하게는 0.1∼40 질량부이다. 또한, 광중합 개시제(D) 1몰에 대하여, 바람직하게는 0.01∼10몰, 보다 바람직하게는 0.01∼5몰이다. 중합 개시 보조제(D1)의 양이 이 범위에 있으면, 더욱 고감도로 패턴을 형성할 수 있어, 패턴의 생산성이 향상되는 경향이 있다.

<용제(E)>

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 용제(E)를 포함하여도 좋다.

용제(E)는, 특별히 한정되지 않고, 해당 분야에서 통상 사용되는 용제를 이용할 수 있다. 용제(E)로는, 에스테르 용제(-COO-를 포함하는 용제), 에스테르 용제 이외의 에테르 용제(-O-를 포함하는 용제), 에테르에스테르 용제(-COO-와 -O-를 포함하는 용제), 에스테르 용제 이외의 케톤 용제(-CO-를 포함하는 용제), 알코올 용제, 방향족 탄화수소 용제, 아미드 용제, 디메틸술폭시드 등 중에서 선택하여 이용할 수 있다.

에스테르 용제로는, 젖산메틸, 젖산에틸, 젖산부틸, 2-히드록시이소부탄산메틸, 아세트산에틸, 아세트산n-부틸, 아세트산이소부틸, 포름산펜틸, 아세트산이소펜틸, 프로피온산부틸, 부티르산이소프로필, 부티르산에틸, 부티르산부틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 피루브산프로필, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 시클로헥산올아세테이트, γ-부티로락톤 등을 들 수 있다.

에테르 용제로는, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 3-메톡시-1-부탄올, 3-메톡시-3-메틸부탄올, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 1,4-디옥산, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 아니솔, 페네톨, 메틸아니솔 등을 들 수 있다.

에테르에스테르 용제로는, 메톡시아세트산메틸, 메톡시아세트산에틸, 메톡시아세트산부틸, 에톡시아세트산메틸, 에톡시아세트산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 2-메톡시프로피온산메틸, 2-메톡시프로피온산에틸, 2-메톡시프로피온산프로필, 2-에톡시프로피온산메틸, 2-에톡시프로피온산에틸, 2-메톡시-2-메틸프로피온산메틸, 2-에톡시-2-메틸프로피온산에틸, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 등을 들 수 있다.

케톤 용제로는, 4-히드록시-4-메틸-2-펜타논, 아세톤, 2-부타논, 2-헵타논, 3-헵타논, 4-헵타논, 4-메틸-2-펜타논, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 이소포론 등을 들 수 있다.

알코올 용제로는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린 등을 들 수 있다.

방향족 탄화수소 용제로는, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등을 들 수 있다.

아미드 용제로는, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다.

이들 용제는, 단독으로 이용하여도 좋고, 2종류 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.

상기한 용제 중, 도포성, 건조성의 점에서, 1 atm에 있어서의 비점이 120℃ 이상 180℃ 이하인 유기 용제가 바람직하다. 그 중에서도, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 젖산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 3-에톡시프로피온산에틸, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 4-히드록시-4-메틸-2-펜타논, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈 등이 바람직하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 젖산에틸, 3-에톡시프로피온산에틸 등이 보다 바람직하다. 이들 용제를 포함하면, 도포시의 평탄성이 우수하다.

착색 경화성 수지 조성물에 있어서의 용제(E)의 함유량은, 착색 경화성 수지 조성물에 대하여, 바람직하게는 70∼95 질량%이고, 보다 바람직하게는 75∼92 질량%이다. 다시 말하면, 착색 경화성 수지 조성물의 고형분은, 바람직하게는 5∼30 질량%, 보다 바람직하게는 8∼25 질량%이다. 용제(E)의 함유량이 상기한 범위에 있으면, 도포시의 평탄성이 양호해지고, 또한, 컬러 필터를 형성했을 때에 색 농도가 부족하지 않기 때문에 표시 특성이 양호해지는 경향이 있다.

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 필요에 따라, 계면활성제, 충전제, 다른 고분자 화합물, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 레벨링제, 자외선 흡수제, 광안정제, 연쇄 이동제 등의 여러 가지 첨가제를 포함하여도 좋다.

전술한 착색 경화성 조성물에 의해 형성되는 컬러 필터도 또한, 본 발명의 범주에 들어간다. 상기 컬러 필터는, 착색 경화성 조성물을 기판에 도포하고, 또한, 건조시킴으로써 착색층(이 층을 「조성물층」이라고 부르는 경우가 있음)을 작성하며, 또한, 얻어진 착색층을 경화하는 공정을 포함하는 방법에 의해 얻을 수 있다.

본 발명의 착색 경화성 조성물로부터 컬러 필터의 착색 패턴을 제조하는 방법으로는, 포토리소그래프법, 잉크젯법, 인쇄법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 포토리소그래프법이 바람직하다. 포토리소그래프법은, 착색 경화성 수지 조성물을, 기판 또는 다른 수지층(예컨대, 기판 위에 먼저 형성된 다른 착색 경화성 수지 조성물층 등) 위에 도포하고, 용제 등의 휘발 성분을 건조 등에 의해 제거하여 착색층을 형성하며, 또한, 포토마스크를 통해 상기 착색층을 노광하여, 현상하는 방법이다. 포토리소그래프법에 있어서, 노광시에 포토마스크를 이용하지 않음으로써, 및/또는 현상하지 않음으로써, 상기 착색층의 경화물인 도포막을 형성할 수 있다.

이 경우의 도포막의 막 두께는, 특별히 한정되지 않고, 이용하는 재료, 용도 등에 따라 적절하게 조정할 수 있으며, 통상 0.1∼30 ㎛, 바람직하게는 1∼20 ㎛, 더욱 바람직하게는 1∼6 ㎛이다.

착색 경화성 수지 조성물의 도포 방법으로는, 압출 코팅법, 다이렉트 그라비아 코팅법, 리버스 그라비아 코팅법, CAP 코팅법, 다이코팅법 등을 들 수 있다. 딥 코터, 바 코터, 스핀 코터, 슬릿 & 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터, 커튼 플로 코터, 스핀리스 코터라고도 불리는 경우가 있음) 등의 코터를 이용하여 도포하여도 좋다.

용매의 제거/건조는, 자연 건조, 통풍 건조, 감압 건조, 가열 건조 등에 의해 행할 수 있다. 구체적인 건조 온도는, 10℃∼120℃가 바람직하고, 25℃∼100℃가 보다 바람직하다.

건조 시간은, 10초간∼60분간이 바람직하고, 30초간∼30분간이 보다 바람직하다.

감압 건조는, 50∼150 Pa의 압력 하, 20℃∼25℃의 범위에서 행하는 것이 바람직하다.

건조 후의 도포막은, 원하는 패턴을 형성하기 위한 포토마스크를 통해 노광한다. 이 때의 포토마스크 상의 패턴 형상은 특별히 한정되지 않고, 목적으로 하는 용도에 따른 패턴 형상이 이용된다.

노광에 이용되는 광원으로는, 250∼450 ㎚ 파장의 광을 발생시키는 광원이 바람직하다. 구체적으로는, 수은등, 발광 다이오드, 메탈 할라이드 램프, 할로겐 램프 등을 들 수 있고, 특정 파장 영역을 커트하는 필터를 이용하여 커트하거나, 특정 파장 영역을 추출하는 밴드 패스 필터를 이용하여 선택적으로 추출하거나 하여 노광하여도 좋다.

노광면 전체에 균일하게 평행 광선을 조사하거나, 마스크와 기재와의 정확한 위치 맞춤을 행할 수 있기 때문에, 마스크 얼라이너, 스테퍼 등의 장치를 사용하는 것이 바람직하다.

노광 후, 현상액에 접촉시켜 소정 부분(미노광부 등)을 용해시켜, 현상함으로써, 패턴을 얻을 수 있다. 현상액으로는, 알칼리성 화합물(수산화칼륨, 탄산나트륨, 테트라메틸암모늄히드록시드 등)의 수용액 등을 들 수 있다. 이 현상액은, 계면활성제를 포함하고 있어도 좋다.

현상 방법은, 퍼들법, 디핑법, 스프레이법 등 중 어느 것이어도 좋다. 또한 현상시에 기판을 임의의 각도로 기울여도 좋다. 현상 후에는, 수세하는 것이 바람직하다.

또한, 필요에 따라, 포스트 베이크를 행하여도 좋다. 포스트 베이크는, 예컨대, 150℃∼230℃, 10∼240분간의 범위가 바람직하다.

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에 따르면, 명도와 콘트라스트가 양호한 도포막, 패턴 및 고품질의 컬러 필터를 얻을 수 있다. 이들 컬러 필터 또는 패턴을 그 구성 부품의 일부로서 구비하는 표시 장치, 예컨대, 공지된 액정 표시 장치, 유기 EL 장치, 고체 촬상 소자 등의 여러 가지 착색 화상에 관련된 기기 모두에 공지된 양태로 이용할 수 있다.

다음에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 예 중, 함유량 내지 사용량을 나타내는 % 및 부는 특별히 기재하지 않는 한, 질량 기준이다.

이하에 있어서, 화합물의 구조는 질량 분석(LC; Agilent제 1200형, MASS; Agilent제 LC/MSD형)으로 확인하였다.

[합성예 1]

2-아미노-4-메틸술포닐-6-니트로페놀(CAS No. 101861-04-5) 7.5부에 물 65부를 첨가한 후, 수산화나트륨 1.3부를 첨가하여 용해시켰다. 빙냉 하, 35% 아질산나트륨[와코쥰야쿠고교(주) 제조] 수용액 6.1부를 첨가하고, 계속해서 35% 염산 19.4부를 조금씩 첨가하여 용해시켜 2시간 동안 교반하고, 디아조늄염을 포함하는 현탁액을 얻었다. 계속해서 아미드황산[와코쥰야쿠고교(주) 제조] 5.6부를 물 26부에 용해시킨 수용액을 천천히 첨가하여, 과잉의 아질산나트륨을 불활성화시켰다.

계속해서, 3-메틸-1-페닐-5-피라졸론[와코쥰야쿠고교(주) 제조] 5.6부를 물 70부에 현탁시키고, 수산화나트륨을 이용하여 pH를 8.0으로 조정하였다. 여기에, 상기 디아조늄염을 포함하는 현탁액을 15분에 걸쳐 pH가 7∼7.5의 범위에 들어가도록 10% 수산화나트륨 용액을 적절하게 추가하면서, 적하하였다. 적하 종료 후, 30분간 더 교반함으로써 황색의 현탁액을 얻었다. 1시간 동안 교반하였다. 여과하여 얻은 황색 고체를 감압 하 60℃에서 건조시켜, 화학식 (p-2)로 표시되는 화합물 11.7부(수율 87%)를 얻었다.

화학식 (p-2)의 화합물 10부를 디메틸포름아미드[도쿄카세이고교(주) 제조] 100부에 넣어 용해시키고, 황산암모늄크롬(III) 12 수화물[와코쥰야쿠고교(주) 제조] 3.1부, 아세트산나트륨[와코쥰야쿠고교(주) 제조] 1.1부를 첨가한 후, 4시간 30분간 가열 환류시켰다. 실온까지 냉각시킨 후, 반응 용액을 20% 식염수 1500부에 주입하고, 여과 후에 얻어진 붉은 주황색 고체를 60℃에서 건조시켜, 화학식 (z-2A)로 표시되는 화합물 13.6부(수율 63%)를 얻었다.

[합성예 2]

화학식 (z-2A)로 표시되는 화합물 9.1부를 물 100부에 용해시킨 액(d-1)을 작성하였다. 액(d-1)에 3-아미노프로필트리에톡시실란[도쿄카세이고교(주) 제조] 2.2부를 1시간에 걸쳐 첨가하고, 그 후 24시간 동안 교반하였다. 생성된 침전물을 여과하여, 물 1000부로 세정한 후, 24시간 동안, 60℃에서 감압 건조시켜, 화학식 (z-3)으로 표시되는 화합물을 1.0부 얻었다.

[합성예 3]

교반기, 온도계, 환류 냉각기 및 적하 깔때기를 구비한 플라스크 내에 질소를 0.02 ℓ/분으로 흐르게 하여 질소 분위기로 하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 305부를 넣어, 교반하면서 70℃까지 가열하였다.

계속해서, 아크릴산 60부, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2.6]데실아크릴레이트[화학식 (I-1)로 표시되는 화합물 및 화학식 (II-1)로 표시되는 화합물을, 몰비로, 50:50으로 혼합] 440부를, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 140부에 용해시켜 용액을 조제하고, 이 용액을, 적하 깔때기를 이용하여 4시간에 걸쳐 70℃로 보온한 플라스크 내에 적하하였다.

한편, 중합 개시제 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 30부를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 225부에 용해한 용액을, 다른 적하 깔때기를 이용하여 4시간에 걸쳐 플라스크 내에 적하하였다. 중합 개시제 용액의 적하가 종료된 후, 4시간 동안 70℃로 유지하고, 그 후 실온까지 냉각시켜 중량 평균 분자량(Mw)은 9.1×10³, 분자량 분포가 2.16, 고형분 34.8%, 고형분 환산의 산가는 81 mg-KOH/g인 수지 B1 용액을 얻었다. 수지 B1은 하기에 나타내는 구조 단위를 갖는다.

합성예에서 얻어진 수지의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)의 측정은, GPC법을 이용하여 이하의 조건으로 행하였다.

장치; K2479[(주)시마즈세이사쿠쇼 제조]

칼럼; SHIMADZU Shim-pack GPC-80M

칼럼 온도; 40℃

용매; THF(테트라히드로푸란)

유속; 1.0 ㎖/min

검출기; RI

교정용 표준 물질; TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40, F-4, F-288, A-2500, A-500[도소(주) 제조]

상기에서 얻어진 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 및 수 평균 분자량의 비(Mw/Mn)를 분자량 분포로 하였다.

<실시예 1>

이하의 각 성분을 혼합함으로써 착색 감광성 수지 조성물을 조제하였다.

화합물(A): 화학식 (z-3)으로 표시되는 화합물 5.1부

안료: C.I. 피그먼트 레드 254 40.1부

수지(B): 수지 B1 15.0부

광중합성 화합물(C): 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트[KAYARAD(등록상표) DPHA; 니혼카야쿠(주) 제조] 52.1부

광중합 개시제(D): 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온[이르가큐어(등록상표) 369; BASF사 제조] 2.0부

광중합 개시제(D): 이르가큐어(등록상표) OXE01(BASF사 제조)

8.5부

광중합 개시 보조제(D1): 2,4-디에틸티오크산톤[KAYACURE(등록상표) DETX-S; 니혼카야쿠(주) 제조] 2.1부

용제(E): 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 690.1부

용제(E): 프로필렌글리콜모노메틸에테르 62.1부

<실시예 2>

화합물(A): 화학식 (z-3)으로 표시되는 화합물 7.3부

수지(B): 수지 B1 12.0부

광중합 개시제(D): 이르가큐어(등록상표) OXE01(BASF사 제조)

8.5부

용제(E): 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 895.1부

용제(E): 프로필렌글리콜모노메틸에테르 73.2부

<비교예 1>

이하의 각 성분을 혼합함으로써 착색 수지 조성물을 조제하였다.

화합물(A): 화화식 (z-2)로 표시되는 화합물 10.3부

안료: C.I. 피그먼트 레드 254 80.1부

수지(B): 수지 B1 31.1부

중합성 화합물(C): 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트[KAYARAD(등록상표) DPHA; 니혼카야쿠(주) 제조] 50.0부

광중합 개시제(D): 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온[이르가큐어(등록상표) 369; BASF사 제조] 11.4부

중합 개시제(D): 이르가큐어(등록상표) OXE01(BASF사 제조)

8.5부

중합 개시 보조제(D1): 2,4-디에틸티오크산톤[KAYACURE(등록상표) DETX-S; 니혼카야쿠(주) 제조] 2.1부

용제(E): 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 1120.8부

용제(E): 프로필렌글리콜모노메틸에테르 12.5부

용제(E): 다이아세톤알코올 180.2부

<시험예>

[착색 패턴의 제작]

1변이 2인치인 정사각형 유리 기판(이글 XG; 코닝사 제조) 상에, 실시예 1, 실시예 2 또는 비교예 1에서 얻어진 조성물을 스핀 코트법으로 도포한 후, 100℃에서 3분간 프리베이크하여 두께 2.5 ㎛의 조성물층을 형성하였다.

방냉 후, 패턴을 갖는 석영 유리제 포토마스크와 상기 조성물층과의 간격을 100 ㎛로 하여 노광기[TME-150RSK; 톱콘(주) 제조]를 이용하여, 대기 분위기 하, 150 mJ/㎠의 노광량(365 ㎚ 기준)으로 광조사하였다.

포토마스크로는, 100 ㎛ 라인 앤드 스페이스 패턴이 형성된 마스크를 사용하였다. 광조사 후, 얻어진 도포막을, 비이온계 계면활성제 0.12%와 탄산나트륨 2%를 포함하는 수계 현상액(알칼리 수계 현상액)에, 23℃에서 80초간, 침지시킴으로써 현상하고, 수세 후, 오븐 안에서 230℃로 20분간 포스트베이크를 행하여 착색 패턴을 얻었다.

[내열성 평가]

1변이 2인치인 정사각형 유리 기판(이글 XG; 코닝사 제조) 상에, 실시예 1, 실시예 2 또는 비교예 1에서 얻어진 조성물을 스핀 코트법으로 도포함으로써, 두께 2.5 ㎛의 도포층을 형성하였다. 또한, 상기 도포막을 230℃에서 20분간 가열하고, 도포막의 가열 전후의 색차(ΔEab*)를 측색기(OSP-SP-200; OLYMPUS사 제조)를 이용하여 측정하였다.

실시예 1 및 실시예 2의 조성물에 의해 얻어진 도포막에 대해서, 내열성 평가를 실시한 결과, 색차(ΔEab*)는 각각 4.2 및 4.8이었다.

비교예 1의 조성물로부터 얻어진 도포막에 대해서 동일하게 내열성 평가를 실시한 결과, 색차(ΔEab*)는 5.1이며, 본원 착색 감광성 수지 조성물이 내열성이 우수하다는 것을 알 수 있었다.

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물을 이용하면, 내열성이 우수한 컬러 필터를 제공할 수 있다. 상기 컬러 필터는, 표시 장치(액정 표시 장치, 유기 EL 장치, 전자 페이퍼 등) 및 고체 촬상 소자에 이용되는 컬러 필터로서 유용하다.

Claims

화학식 (I)로 표시되는 화합물을 포함하는 착색제(A),
수지(B),
광중합성 화합물(C) 및
광중합 개시제(D)
를 포함하는 착색 경화성 수지 조성물:

[상기 화학식 (I)에서, X^-는, 염료에서 유래되는 음이온을 나타내고, Y⁺는 화학식 (Y)로 표시되는 화합물에서 유래되는 양이온을 나타낸다:

(상기 화학식 (Y)에서, n은 1∼8의 정수를 나타내고, R⁴⁰은 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.)]
제1항에 있어서, 염료에서 유래되는 음이온은, 함금 아조 염료 또는 트리아릴메탄 염료에서 유래되는 음이온인 착색 경화성 수지 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 염료에서 유래되는 음이온은, 함금 아조 염료에서 유래되는 음이온인 착색 경화성 수지 조성물.
제2항에 있어서, 함금 아조 염료에서 유래되는 음이온은, 화학식 (A0)으로 표시되는 착색 경화성 수지 조성물.

[상기 화학식 (A0)에서, R¹∼R¹⁸은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1∼10의 1가의 알킬기, 니트로기 또는 -SO₂R²⁹를 나타낸다.
R²⁹는 -OH, -NHR³⁰ 또는 -R³²를 나타낸다.
R³⁰은 수소 원자, 탄소수 1∼10의 1가의 알킬기, 탄소수 1∼4의 알킬기로 치환되어 있어도 좋은 시클로헥실기, -R³¹-O-R³³, -R³⁴-CO-O-R³⁵, -R³⁶-O-CO-R³⁷, 또는 탄소수 7∼10의 아랄킬기를 나타낸다.
R³¹, R³⁴ 및 R³⁶은 각각 독립적으로 탄소수 1∼8의 2가의 알칸디일기를 나타낸다.
R³², R³³, R³⁵ 및 R³⁷은 각각 독립적으로 탄소수 1∼8의 1가의 알킬기를 나타낸다.
R¹⁹ 및 R²⁰은 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기, 에틸기 또는 아미노기를 나타낸다.
M¹은 Cr 또는 Co를 나타낸다.]
제1항 또는 제2항에 있어서, 착색제(A)는 안료를 더 포함하는 착색 경화성 수지 조성물.
제1항 또는 제2항에 기재된 착색 경화성 수지 조성물에 의해 형성되는 컬러 필터.
제6항에 기재된 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.