KR20150098581A

KR20150098581A - 화합물 및 착색 경화성 수지 조성물

Info

Publication number: KR20150098581A
Application number: KR1020150022735A
Authority: KR
Inventors: 도루 아시다
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2014-02-20
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2015-08-28
Also published as: CN104860979A; KR102124469B1

Abstract

본 발명은 화학식 (A-VI)으로 표시되는 화합물에 관한 것이다:

[화학식 (A-VI)에서,
R^1A∼R^8A는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 니트로기, 히드록시기, 또는 탄소수 1∼20의 알킬기(이 알킬기를 구성하는 탄소 원자 사이에 산소 원자가 삽입되어 있어도 좋음)를 나타낸다.
R^9A∼R^12A는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 좋은 탄소수 1∼20의 알킬기(이 알킬기를 구성하는 탄소 원자 사이에 산소 원자가 삽입되어 있어도 좋음) 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 아릴기를 나타낸다. 단, R^9A∼R^12A 중 적어도 하나는 규소 원자를 포함한다.
G^g-는 카운터 음이온을 나타낸다.
g는 임의의 자연수를 나타낸다.
D는 치환기를 갖고 있어도 좋은 방향족기, 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 헤테로 방향족기를 나타낸다.

Description

화합물 및 착색 경화성 수지 조성물{COMPOUND AND COLORED CURABLE RESIN COMPOSITION}

본 발명은, 화합물 및 착색 경화성 수지 조성물에 관한 것이다.

컬러 필터의 분야에서 사용되고 있는 염료로서, 일본 특허 공표 제2010-520508호 공보에는, 디(트리)-아릴(헤테로) 색소나 트리-아릴(헤테로)-카르보늄 안료가 기재되어 있다.

발명의 개요

본 발명은, 이하의 발명을 포함한다.

[1] 화학식 (A-VI)로 표시되는 화합물.

[화학식 (A-VI)에서,

R^1A∼R^8A는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 니트로기, 히드록시기, 또는 탄소수 1∼20의 알킬기(이 알킬기를 구성하는 탄소 원자 사이에 산소 원자가 삽입되어 있어도 좋음)를 나타낸다.

R^9A∼R^12A는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 좋은 탄소수 1∼20의 알킬기(이 알킬기를 구성하는 탄소 원자 사이에 산소 원자가 삽입되어 있어도 좋음) 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 아릴기를 나타낸다. 단, R^9A∼R^12A 중 적어도 하나는 규소 원자를 포함한다.

G^g-는 카운터 음이온을 나타낸다.

g는 임의의 자연수를 나타낸다.

D는 치환기를 갖고 있어도 좋은 방향족기, 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 헤테로 방향족기를 나타낸다.]

[2] R^9A∼R^12A 중 적어도 하나는 화학식 (iia)로 표시되는 기인 [1]에 기재된 화합물.

[화학식 (iia)에서, L¹은 탄소수 1∼12의 알칸디일기를 나타내고, 이 알칸디일기에 포함되는 -CH₂-는, -O-, -CO- 또는 -NR¹¹¹-로 치환되어 있어도 좋다.

R¹¹¹은 수소 원자 또는 탄소수 1∼20의 1가의 포화 탄화수소기를 나타낸다.

3개의 R¹⁴⁴는 각각 독립적으로 수소 원자, 히드록시기, 탄소수 1∼12의 알킬기 또는 탄소수 1∼12의 알콕시기를 나타낸다.

*는 질소 원자와의 결합수(手)를 나타낸다.]

[3] R^9A∼R^12A 중 적어도 하나는 화학식 (ii)로 표시되는 기인 [2]에 기재된 화합물.

[화학식 (ii)에서, n은 1∼8의 정수를 나타내고, 3개의 R¹⁴는 각각 독립적으로 수소 원자, 히드록시기, 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 1∼4의 알콕시기를 나타내며, *는 질소 원자와의 결합수를 나타낸다.]

[4] 화학식 (A-VI)으로 표시되는 화합물은 화학식 (A-II)로 표시되는 화합물인 [1]에 기재된 화합물.

[화학식 (A-II)에서, X는 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다.

R⁴¹∼R⁴⁶은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 좋은 탄소수 1∼20의 알킬기(이 알킬기를 구성하는 탄소 원자 사이에 산소 원자가 삽입되어 있어도 좋음) 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 아릴기를 나타낸다. 단, R⁴¹∼R⁴⁴ 중 적어도 하나는 화학식 (iia)로 표시되는 기이다.

[화학식 (iia)에서, L¹은 탄소수 1∼12의 알칸디일기를 나타내고, 이 알칸디일기에 포함되는 -CH₂-는 -O-, -CO- 또는 -NR¹¹¹-로 치환되어 있어도 좋다.

*는 질소 원자와의 결합수를 나타낸다.]

R⁴⁷∼R⁵⁴는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 니트로기, 히드록시기, 또는 탄소수 1∼8의 알킬기(이 알킬기를 구성하는 탄소 원자 사이에 산소 원자가 삽입되어 있어도 좋음)를 나타낸다.

R⁵⁵는 수소 원자, 탄소수 1∼20의 알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 아릴기를 나타낸다.

G^g-는 카운터 음이온을 나타낸다.

g는 임의의 자연수를 나타낸다.]

[5] R⁴¹∼R⁴⁴ 중 적어도 하나는 화학식 (ii)로 표시되는 기인 [4]에 기재된 화합물.

[화학식 (ii)에서, n은 1∼8의 정수를 나타내고, 3개의 R¹⁴는 각각 독립적으로 수소 원자, 히드록시기, 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, *는 질소 원자와의 결합수를 나타낸다.]

[6] [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 화합물을 포함하는 착색제.

[7] 청색 안료를 더 포함하는 [6]에 기재된 착색제.

[8] 청색 안료가 C.I. 피그먼트 블루 15:6인 [7]에 기재된 착색제.

[9] [6] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 착색제와, 수지와, 중합성 화합물과, 중합 개시제를 포함하는 착색 경화성 수지 조성물.

[10] [9]에 기재된 착색 경화성 수지 조성물에 의해 형성되는 도막.

[11] [9]에 기재된 착색 경화성 수지 조성물에 의해 형성되는 컬러 필터.

[12] [11]에 기재된 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.

본 발명의 화합물은, 유기 용매에 대한 용해성이 우수하다.

본 발명의 화합물은, 화학식 (A-VI)으로 표시되는 화합물[이하 「화합물 (A-VI)」이라고 기재하는 경우도 있음]이며, 화합물 (A-VI)에는, 그 호변이성체도 포함된다.

화학식 (A-VI)에 있어서, R^1A∼R^8A는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 니트로기, 히드록시기, 또는 탄소수 1∼20의 알킬기(이 알킬기를 구성하는 탄소 원자 사이에 산소 원자가 삽입되어 있어도 좋음)를 나타낸다.

G^g-는 카운터 음이온을 나타낸다.

g는 임의의 자연수를 나타낸다.

D는 치환기를 갖고 있어도 좋은 방향족기, 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 헤테로 방향족기를 나타낸다.

화학식 (A-VI)으로 표시되는 화합물은, 화학식 (A-II)로 표시되는 화합물[이하 「화합물 (A-II)」라고 기재하는 경우도 있음]인 것이 바람직하다.

화합물 (A-II)에는 그 호변이성체도 포함된다.

화학식 (A-II)에 있어서, X는 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다.

*는 질소 원자와의 결합수를 나타낸다.]

G^g-는 카운터 음이온을 나타낸다.

g는 임의의 자연수를 나타낸다.

화학식 (A-VI) 및 화학식 (A-II)에 있어서, R^1A∼R^12A, R⁴¹∼R⁴⁶ 및 R⁵⁵로 표시되는 탄소수 1∼20의 알킬기는, 쇄상, 분기상 및 환상 중 어느 것이어도 좋고, 상기 알킬기의 구체예로서, 하기 화학식으로 표시되는 기를 들 수 있다. 그 중에서도, 상기 알킬기는, 탄소수 1∼8의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1∼6의 알킬기가 보다 바람직하며, 탄소수 1∼4의 알킬기가 더욱 바람직하다.

(*는 탄소 원자 또는 질소 원자와의 결합수를 나타낸다.)

상기 알킬기를 구성하는 탄소 원자 사이에 산소 원자가 삽입되어 있는 기로는, 하기 화학식으로 표시되는 기를 들 수 있다. 그 중에서도, 탄소수 1∼10의 알킬기를 구성하는 탄소 원자 사이에 산소 원자가 삽입되어 있는 기가 바람직하고, 탄소수 1∼6의 알킬기를 구성하는 탄소 원자 사이에 산소 원자가 삽입되어 있는 기가 보다 바람직하다.

(*는 탄소 원자 또는 질소 원자와의 결합수를 나타낸다.)

R^9A∼R^12A 및 R⁴¹∼R⁴⁶으로 표시되는 알킬기가 갖는 치환기로는, 규소 원자를 포함하는 기, 아미노기, 알킬아미노기, 및 할로겐 원자 등을 들 수 있다.

규소 원자를 포함하는 기로는, 트리메틸실록시기, 트리에틸실록시기 등의 실록시기; 트리메톡시실릴기, 트리에톡시실릴기 등의 트리(알콕시)실릴기; 등을 들 수 있다. 규소 원자를 포함하는 기의 구체예로서, 화학식 (iia)로 표시되는 기를 들 수 있다.

알킬아미노기로는, 탄소수 1∼12의 알킬기를 갖는 알킬아미노기를 들 수 있다.

할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드를 들 수 있다.

이들 치환기를 갖는 탄소수 1∼20의 알킬기로는, 예컨대, 하기 화학식으로 표시되는 기를 들 수 있다. 하기 화학식 중, *는 질소 원자와의 결합수를 나타낸다.

R^9A∼R^12A, R⁴¹∼R⁴⁶　및 R⁵⁵로 표시되는 아릴기에 있어서, 치환기로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 등의 할로겐 원자; 클로로메틸기, 트리플루오로메틸기 등의 탄소수 1∼6의 할로알킬기; 메톡시기, 에톡시기 등의 탄소수 1∼6의 알콕시기; 히드록시기; 술파모일기; 메틸술포닐기 등의 탄소수 1∼6의 알킬술포닐기 등을 들 수 있다.

상기 아릴기로는, 페닐기, 나프틸기 등, 탄소수 6∼10의 아릴기를 들 수 있다.

치환기를 갖고 있어도 좋은 아릴기의 구체예로는, 하기 화학식으로 표시되는 기를 들 수 있다.

(화학식에서, *는 질소 원자와의 결합수를 나타낸다.)

R^1A∼R^8A 및 R⁴⁷∼R⁵⁴는 합성의 용이성 면에서, 바람직하게는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 탄소수 1∼8의 알킬기이고, 보다 바람직하게는 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기, 불소 원자 또는 염소 원자이다.

R^9A, R^10A, R^11A 및 R^12A 중 적어도 하나는 규소 원자를 포함한다. 「규소 원자를 포함한다」란, R^9A, R^10A, R^11A 및 R^12A로 표시되는 알킬기 또는 아릴기가 갖는 치환기에 있어서 규소 원자를 포함하는 것을 의미한다. 즉, R^9A, R^10A, R^11A 및 R^12A 중 적어도 하나는 치환기를 갖는 알킬기 또는 치환기를 갖는 아릴기로서, 이 알킬기 및 아릴기에 있어서의 치환기는 규소 원자를 포함한다.

R^9A, R^10A, R^11A 및 R^12A 중 적어도 하나는 규소 원자를 포함하는 기를 치환기로서 갖는 기인 것이 바람직하다.

R^9A∼R^12A 중 적어도 하나는 화학식 (iia)로 표시되는 기인 것이 바람직하고, R^9A∼R^12A 중 적어도 하나는 화학식 (ii)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하다.

[화학식에서, L¹은 탄소수 1∼12의 알칸디일기를 나타내고, 이 알칸디일기에 포함되는 -CH₂-는 -O-, -CO- 또는 -NR¹¹¹-로 치환되어 있어도 좋다.

*는 질소 원자와의 결합수를 나타낸다.]

화학식 (ii)에서, n은 1∼8의 정수를 나타내고, 3개의 R¹⁴는 각각 독립적으로 수소 원자, 히드록시기, 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 1∼4의 알콕시기를 나타내며, *는 질소 원자와의 결합수를 나타낸다.

R^9A∼R^12A 중 2개가 화학식 (iia)로 표시되는 기인 것이 바람직하고, R^9A 및 R^10A로부터 선택되는 하나와, R^11A 및 R^12A로부터 선택되는 하나가 화학식 (iia)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하다.

R^9A와 R^12A가 각각 독립적으로 화학식 (iia)로 표시되는 기인 것이 바람직하고, 각각 독립적으로 화학식 (ii)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하다.

L¹로 표시되는 알칸디일기로는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,3-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기, 헵탄-1,7-디일기, 옥탄-1,8-디일기, 노난-1,9-디일기, 데칸-1,10-디일기, 운데칸-1,11-디일기, 도데칸-1,12-디일기, 트리데칸-1,13-디일기, 테트라데칸-1,14-디일기, 펜타데칸-1,15-디일기, 헥사데칸-1,16-디일기 및 헵타데칸-1,17-디일기, 에탄-1,1-디일기, 프로판-1,1-디일기, 프로판-1,2-디일기, 프로판-2,2-디일기, 펜탄-2,4-디일기, 2-메틸프로판-1,3-디일기, 2-메틸프로판-1,2-디일기, 펜탄-1,4-디일기, 2-메틸부탄-1,4-디일기, 시클로부탄-1,3-디일기, 시클로펜탄-1,3-디일기, 시클로헥산-1,4-디일기, 시클로옥탄-1,5-디일기 등의 시클로알칸디일기, 노르보르난-1,4-디일기, 노르보르난-2,5-디일기, 아다만탄-1,5-디일기, 아다만탄-2,6-디일기 등을 들 수 있다.

L¹은 탄소수 1∼8의 알칸디일기인 것이 바람직하다.

R¹¹¹로 표시되는 포화 탄화수소기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 헥사데실기, 이코실기, 이소프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 및 2-에틸헥실기, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 및 트리시클로데실기 등을 들 수 있다.

R¹⁴⁴로 표시되는 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, n-헥실기, 2-에틸헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데실기, n-도데실기, n-헥사데실기를 들 수 있고, 탄소수 1∼4의 알킬기가 바람직하다.

R¹⁴⁴로 표시되는 알콕시기로는, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소프로폭시기, n-부톡시기, sec-부톡시기, tert-부톡시기, n-펜틸옥시기, n-헥실옥시기, n-헵타옥시기, n-옥틸옥시기, 2-에틸헥실옥시기, n-노닐옥시기, n-데실옥시기, n-운데실옥시기 및 n-도데실옥시기를 들 수 있고, 탄소수 1∼4의 알콕시기가 바람직하다.

화학식 (ii)에 있어서, R¹⁴로 표시되는 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기를 들 수 있다.

R¹⁴로 표시되는 알콕시기로는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기를 들 수 있다.

R¹⁴는, 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 메톡시기, 에톡시기 또는 프로폭시기이고, 보다 바람직하게는, 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 메톡시기 또는 에톡시기이며, 더욱 바람직하게는, 메톡시기 또는 에톡시기이다.

3개의 R¹⁴는 동일한 것이 바람직하다.

n은 1∼6의 정수가 바람직하고, 1∼4의 정수가 보다 바람직하다.

R⁴¹∼R⁴⁴ 중 적어도 하나는 화학식 (iia)로 표시되는 기인 것이 바람직하고, 화학식 (ii)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하다. R⁴¹과 R⁴⁴가 각각 독립적으로 화학식 (iia)로 표시되는 기인 것이 바람직하고, 각각 독립적으로 화학식 (ii)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하다.

화학식 (iia)로 표시되는 기로는, 하기로 표시되는 기를 들 수 있다. 그 중에서도, 화학식 (ii-1)∼화학식 (ii-6)으로 표시되는 기가 바람직하다.

(각 화학식에 있어서, *는 질소 원자 또는 탄소 원자와의 결합수를 나타낸다.)

R^9A∼R^12A 및 R⁴¹∼R⁴⁴는 화학식 (iia)로 표시되는 기가 아닌 경우, 바람직하게는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼20 알킬기 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 아릴기이며, 보다 바람직하게는, 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼8의 알킬기, 또는 할로겐 원자, 탄소수 1∼4의 플루오로메틸기, 탄소수 1∼4의 알콕시기 혹은 탄소수 1∼4의 알킬기를 치환기로서 갖는 아릴기(예컨대, 하기 화학식으로 표시되는 아릴기)이다.

(각 화학식 중, *는 질소 원자와의 결합수를 나타낸다.)

R⁴⁷∼R⁵⁴로 표시되는 알킬기(이 알킬기를 구성하는 탄소 원자 사이에 산소 원자가 삽입되어 있어도 좋음)로는, 예컨대, 하기 화학식으로 표시되는 기를 들 수 있다.

(각 화학식에서, *는 탄소 원자와의 결합수를 나타낸다.)

합성의 용이성 면에서, R⁴⁵, R⁴⁶ 및 R⁵⁵는, 바람직하게는 각각 독립적으로 탄소수 1∼20 알킬기 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 아릴기이며, 보다 바람직하게는, 각각 독립적으로 탄소수 1∼8의 알킬기 또는 하기 화학식으로 표시되는 아릴기이다.

(각 화학식에서, *는 질소 원자와의 결합수를 나타낸다.)

화학식 (A-VI) 및 화학식 (A-II)에 있어서, G^g-로 표시되는 카운터 음이온으로는, F^-, Cl^-, Br^-, I^- 등의 할로겐 이온이나, 화학식 (y1), 화학식 (y2) 및 화학식 (y3)으로 표시되는 음이온을 들 수 있다.

화학식 (y1)에 있어서, R^B1은 할로겐화탄화수소기를 나타낸다. 할로겐화탄화수소기로는, 불소 원자로 치환된 기가 바람직하고, 예컨대 -CF₃, -CF₂CF₃, -CF₂CF₂CF₃, -CF(CF₃)₂, -CF₂CF₂CF₂CF₃, -CF₂CF(CF₃)₂, -C(CF₃)₃을 들 수 있다.

화학식 (y2)에 있어서, R^B2 및 R^B3은 할로겐 원자 또는 할로겐화탄화수소기를 나타낸다.

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

할로겐화탄화수소기로는, 불소 원자로 치환된 기가 바람직하고, -CF₃, -CF₂CF₃, -CF₂CF₂CF₃, -CF(CF₃)₂, -CF₂CF₂CF₂CF₃, -CF₂CF(CF₃)를 들 수 있다.

R^B2 및 R^B3은 서로 결합하여 -SO₂-N^--SO₂-를 포함하는 고리를 형성하여도 좋다.

화학식 (y3)에 있어서, R^B4 및 R^B5는 2가의 방향족 고리를 갖는 기를 나타낸다. 2가의 방향족 고리로는, 페닐렌기, 나프탈렌기 등, 탄소수 6∼10의 방향족 탄화수소 고리가 바람직하다. R^B4 및 R^B5로 표시되는 기는, 비닐기, 알릴기 등 탄소수 2∼4의 알키닐기를 갖는 것이 바람직하다. R^B4 및 R^B5로서, 예컨대, 하기의 기를 들 수 있다.

화학식 (y3)에 있어서, M은 알루미늄 원자 또는 붕소 원자를 나타낸다.

G^g-는, 바람직하게는 할로겐 이온 또는 화학식 (y2)로 표시되는 음이온이며, 보다 바람직하게는, 화학식 (y2)로 표시되는 음이온이다.

G^g-에 있어서의 g는 1인 것이 바람직하다.

화학식 (A-VI)의 D에 있어서, 치환기를 갖고 있어도 좋은 방향족기로는, 하기 화학식으로 표시되는 기 등, 치환기를 갖고 있어도 좋은 페닐기나, 치환기를 갖고 있어도 좋은 나프틸기를 들 수 있다. 상기 페닐기나 나프틸기에 있어서의 치환기로서, 할로겐 원자, 탄소수 1∼4의 알킬아미노기, 탄소수 2∼8의 디알킬아미노기, 및, 탄소수 1∼4의 알킬기나 탄소수 1∼4의 알콕시기를 가져도 좋은 페닐기를 들 수 있다.

(각 화학식에 있어서, *는 탄소 원자와의 결합수를 나타낸다.)

상기 방향족기로는, 그 중에서도, 화학식 (A1-2) 및 화학식 (A1-6)으로 표시되는 기가 바람직하다.

화학식 (A-VI)의 D에 있어서, 치환기를 갖고 있어도 좋은 헤테로 방향족기로는, 예컨대, 하기 화학식으로 표시되는 기 등, 페닐기나 R^X1R^X2N(R^X1 및 R^X2는 각각 독립적으로 탄소수 1∼4의 알킬기, 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 치환기로서 가져도 좋은 페닐기를 나타냄)을 갖는 티아졸기를 들 수 있다.

상기 헤테로 방향족기로는, 그 중에서도, 화학식 (A1-12) 및 화학식 (A1-13)으로 표시되는 기가 바람직하다.

화학식 (A-VI)에 있어서, D는, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 좋은 페닐기, 치환기를 갖고 있어도 좋은 나프틸기, 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 5원환의 헤테로 방향족기이며, 보다 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 좋은 나프틸기, 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 티아졸기이다.

화합물(A-VI)에 있어서의 양이온으로는, 화학식 (A-VI-1)∼(A-VI-28)로 표시되는 양이온을 들 수 있다.

그 중에서도, 화학식 (A-VI-1), 화학식 (A-VI-2), 화학식 (A-VI-5), 화학식 (A-VI-6), 화학식 (A-VI-9) 및 화학식 (A-VI-10)으로 표시되는 양이온이 바람직하다.

화합물 (A-VI)로는, 화학식 (A-VI-1a)∼(A-VI-28a) 및 화학식 (A-VI-1b)∼(A-VI-28b)로 표시되는 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도 화학식 (A-VI-1b), 화학식 (A-VI-2b), 화학식 (A-VI-5b), 화학식 (A-VI-6b), 화학식 (A-VI-9b) 및 화학식 (A-VI-10b)로 표시되는 화합물이 바람직하다.

화합물 (A-II)에 있어서의 양이온으로는, 화학식 (A-I-a1)∼(A-I-a24)로 표시되는 양이온을 들 수 있다. 그 중에서도 화학식 (A-I-a1)∼화학식 (A-I-a6)으로 표시되는 양이온이 바람직하다.

화합물 (A-II)로는, 화학식 (A-I-a1a)∼(A-I-a24a) 및 화학식 (A-I-a1b)∼(A-I-a24b)로 표시되는 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도 화학식 (A-I-a1a)∼화학식 (A-I-a6a) 및 화학식 (A-I-a1b)∼화학식 (A-I-a6b)로 표시되는 화합물이 바람직하다.

화합물 (A-VI)은 예컨대 화학식 D-H(D는 상기 정의와 동일함)로 표시되는 화합물과, 화학식 (C-II)로 표시되는 화합물을 반응시킴으로써 제조할 수 있다.

이러한 반응은, 유기 용매의 존재 하에서 행하여도 좋고, 무용매로 행하여도 좋다.

화학식 (C-II)에서, R^1A∼R^12A는 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.

화학식 (C-II)로 표시되는 화합물의 사용량은, D-H로 표시되는 화합물 1몰에 대하여, 각각 바람직하게는 0.5몰 이상 8몰 이하이며, 보다 바람직하게는 1몰 이상 3몰 이하이다.

반응 온도는, 30℃∼180℃가 바람직하고, 80℃∼130℃가 보다 바람직하다. 반응 시간은, 1시간∼12시간이 바람직하고, 3시간∼8시간이 보다 바람직하다.

어느 반응도, 수율 면에서, 유기 용매 중에서 행하는 것이 바람직하다. 유기 용매로는, 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소 용매; 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 클로로포름 등의 할로겐화탄화수소 용매; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등의 알코올 용매; 니트로벤젠 등의 니트로탄화수소 용매; 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용매; 1-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드 용매; 등을 들 수 있다. 유기 용매의 사용량은, 화학식 D-H로 표시되는 화합물 1 질량부에 대하여, 바람직하게는 1 질량부 이상 20 질량부 이하이며, 보다 바람직하게는 2 질량부 이상 10 질량부 이하이다.

상기 반응은, 수율 면에서, 축합제의 존재 하에 실시하는 것이 바람직하다. 축합제로는, 인산, 폴리인산, 옥시염화인, 황산, 염화티오닐 등을 들 수 있다.

축합제의 사용량은, 화학식 D-H로 표시되는 화합물 1 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 질량부 이상 20 질량부 이하이며, 보다 바람직하게는 0.2 질량부 이상 5 질량부 이하이다.

반응 혼합물로부터 목적 화합물인 화합물 (A-VI)을 취득하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 여러 가지 수법을 채용할 수 있다. 예컨대, 반응 혼합물을 알코올(예컨대, 메탄올 등)과 함께 혼합하고, 석출된 결정을 여과하여 취하는 방법을 들 수 있다. 반응 혼합물은 상기 알코올에 첨가하는 것이 바람직하다. 반응 혼합물을 첨가할 때의 온도는, 바람직하게는 -100℃ 이상 50℃ 이하, 보다 바람직하게는 -80℃ 이상 0℃ 이하이다. 또한, 이 후, 같은 온도에서 0.5∼2시간 정도 교반하는 것이 바람직하다. 여과하여 취한 결정은, 물 등으로 세정하고, 계속해서 건조시키는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라, 재결정 등의 공지된 수법에 의해 더 정제하여도 좋다.

D-H로 표시되는 화합물로서, 하기의 화합물을 들 수 있고, 화학식 (A1-2D), 화학식 (A1-6D), 화학식 (A1-12D), 화학식 (A1-13D)가 바람직하다. 상기 화합물은, 화학식 (A1-2D)∼화학식 (A1-6D)로 표시되는 화합물은, 시판되고 있는 시약에 의해 입수 가능하고, 화학식 (A1-12D)∼화학식 (A1-17D)로 표시되는 화합물은, 공지된 여러 가지 수법, 예컨대, 서독일 특허 출원 P3928243.0호에 기재되어 있는 수법에 의해 조제할 수 있다.

본 발명의 착색제[이하, 이 착색제를 「착색제(A)」라고 부르는 경우가 있음]는, 화합물 (A-VI)을 포함한다. 착색제(A)는, 다른 염료[즉, 화합물 (A-VI) 이외의 염료], 안료, 또는 이들의 혼합물을 더 포함하고 있어도 좋다.

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 화합물 (A-II) 등의 화합물 (A-VI)을 포함하는 착색제(A)와, 수지(B)와, 중합성 화합물(C)과, 중합 개시제(D)를 포함한다. 용제(E)를 더 포함하여도 좋다.

본 명세서에 있어서, 각 성분으로서 예시하는 화합물은, 특별히 언급하지 않는 한, 단독으로 또는 복수 종을 조합하여 사용할 수 있다.

<착색제(A)>

착색제(A)는, 본 발명의 화합물 이외에, 조색(調色)을 위해, 즉 분광 특성을 조정하기 위해서, 다른 염료(A2), 안료(P), 또는 이들의 혼합물을 더 포함하고 있어도 좋다.

염료(A2)로는, 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.

화학 구조에 따르면, 쿠마린 염료, 함금(含金) 아조 염료, 피리돈 아조 염료, 바르비투르 아조 염료, 퀴노프탈론 염료, 메틴 염료, 시아닌 염료, 안트라퀴논 염료, 트리페닐메탄 염료, 크산텐 염료, 및 프탈로시아닌 염료 등을 들 수 있다. 이들 염료는, 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

염료(A2)로서, 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 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 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 레드 52 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 오렌지 34, 39, 41, 46, 50, 52, 56, 57, 61, 64, 65, 68, 70, 96, 97, 106, 107; 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 오렌지 3, 4, 5, 8, 12, 13, 14, 20, 21, 23, 24, 28, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 42, 43, 47, 48; 등의 C.I. 모던트 염료를 들 수 있다.

착색제(A)에 있어서의 화합물 (A-II) 등의 화합물 (A-VI)의 함유량은, 착색제의 총량에 대하여, 바람직하게는 3∼99.9 질량%이고, 보다 바람직하게는 4∼80 질량%이며, 더욱 바람직하게는 5∼30 질량%이다. 화합물 (A-VI)의 함유량이 상기한 범위 내에 있으면, 컬러 필터로 했을 때의 명도가 높고, 바람직하다.

안료(P)로는, 특별히 한정되지 않고 공지된 안료를 사용할 수 있고, 예컨대, 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트로 분류되어 있는 안료를 들 수 있다.

예컨대, 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 그린 7, 36, 58 등의 녹색 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;

C.I. 피그먼트 블루 15, 15:3, 15:4, 15:6, 60 등의 청색 안료;

C.I. 피그먼트 바이올렛 1, 19, 23, 29, 32, 36, 38 등의 바이올렛색 안료를 들 수 있다.

안료(P)로는, 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 그린 7, 36, 58 등의 녹색 안료; C.I. 피그먼트 블루 15, 15:3, 15:4, 15:6 등의 청색 안료가 바람직하고, C.I. 피그먼트 옐로우 150, 185, C.I. 피그먼트 그린 58 및 C.I. 피그먼트 블루 15:6이 보다 바람직하며, C.I. 피그먼트 블루 15:6가 특히 바람직하다. 착색제(A)는, 상기한 안료를 포함함으로써, 투과 스펙트럼의 최적화가 용이하고, 컬러 필터의 내열성 및 내약품성이 양호해진다.

착색제(A)에 있어서, 안료(P)의 함유량은, 착색제(A)의 총량에 대하여, 바람직하게는 0.1∼60 질량%이고, 보다 바람직하게는 8∼55 질량%이다. 상기 안료가 상기 비율로 포함됨으로써, 투과 스펙트럼의 최적화가 용이하고, 컬러 필터의 내열성 및 내약품성이 양호해진다.

착색 경화성 수지 조성물에 있어서, 착색제(A)의 함유량은, 고형분의 총량에 대하여, 바람직하게는 5∼60 질량%이고, 보다 바람직하게는 8∼55 질량%이며, 더욱 바람직하게는 10∼50 질량%이다. 착색제(A)의 함유량이 상기한 범위 내에 있으면, 컬러 필터로 했을 때의 색 농도가 충분하고, 또한 조성물 중에 수지(B)나 중합성 화합물(C)을 필요량 함유시킬 수 있기 때문에, 기계적 강도가 충분한 패턴을 형성할 수 있다.

여기서, 본 명세서에 있어서의 「고형분의 총량」이란, 착색 경화성 수지 조성물의 총량으로부터 용제의 함유량을 제외한 양을 말한다. 고형분의 총량 및 이것에 대한 각 성분의 함유량은, 예컨대, 액체 크로마토그래피 또는 가스 크로마토그래피 등의 공지된 분석 수단으로 측정할 수 있다.

<수지(B)>

수지(B)는, 특별히 한정되지 않지만, 알칼리 가용성 수지인 것이 바람직하다. 수지(B)로는, 이하의 수지 [K1]∼[K6] 등을 들 수 있다.

수지 [K1]; 불포화 카르복실산 및 불포화 카르복실산 무수물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종(Ba)[이하 「(Ba)」라고 하는 경우가 있음]과, 탄소수 2∼4의 환상 에테르 구조와 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 단량체(Bb)[이하 「(Bb)」라고 하는 경우가 있음]의 공중합체;

수지 [K2]; (Ba)와 (Bb)와, (Ba)와 공중합 가능한 단량체(Bc)[단, (Ba) 및 (Bb)와는 상이함][이하 「(Bc)」라고 하는 경우가 있음]의 공중합체;

수지 [K3]; (Ba)와 (Bc)의 공중합체;

수지 [K4]; (Ba)와 (Bc)의 공중합체에 (Bb)를 반응시킨 수지;

수지 [K5]; (Bb)와 (Bc)의 공중합체에 (Ba)를 반응시킨 수지;

수지 [K6]; (Bb)와 (Bc)의 공중합체에 (Ba)를 반응시키고, 카르복실산 무수물을 더 반응시킨 수지.

(Ba)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;

무수 말레산, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물, 3-비닐프탈산 무수물, 4-비닐프탈산 무수물, 3,4,5,6-테트라히드로프탈산 무수물, 1,2,3,6-테트라히드로프탈산 무수물, 디메틸테트라히드로프탈산 무수물, 5,6-디카르복시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 무수물 등의 불포화 디카르복실산 무수물;

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

α-(히드록시메틸)아크릴산과 같은 동일 분자 중에 히드록시기 및 카르복시기를 함유하는 불포화 아크릴레이트 등을 들 수 있다.

이들 중, 공중합 반응성의 면이나 얻어지는 수지의 알칼리 수용액에 대한 용해성의 면에서, 아크릴산, 메타크릴산, 무수 말레산 등이 바람직하다.

(Bb)로는, 탄소수 2∼4의 환상 에테르 구조(예컨대, 옥시란 고리, 옥세탄 고리 및 테트라히드로푸란 고리로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종)와 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 중합성 화합물을 들 수 있다. (Bb)는, 탄소수 2∼4의 환상 에테르와 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 단량체가 바람직하다.

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

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

(Bb)로는, 얻어지는 컬러 필터의 내열성, 내약품성 등의 신뢰성을 보다 높일 수 있다는 점에서, 옥시라닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 단량체인 것이 바람직하다.

(Bc)로는, 예컨대, 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)아크릴레이트」라고 한다. 또한, 「트리시클로데실(메트)아크릴레이트」라고 하는 경우가 있음), 트리시클로[5.2.1.0^2,6]데센-8-일(메트)아크릴레이트(해당 기술 분야에서는, 관용명으로서 「디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트」라고 함), 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)아크릴산에스테르;

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

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.

이들 중, 공중합 반응성 및 내열성의 면에서, 스티렌, 비닐톨루엔, N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, 비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 등이 바람직하다.

수지(B)로는, 구체적으로, 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]; 트리시클로데실(메트)아크릴레이트/글리시딜(메트)아크릴레이트의 공중합체에 (메트)아크릴산을 반응시킨 수지, 트리시클로데실(메트)아크릴레이트/스티렌/글리시딜(메트)아크릴레이트의 공중합체에 (메트)아크릴산을 반응시킨 수지 등의 수지 [K5]; 트리시클로데실(메트)아크릴레이트/글리시딜(메트)아크릴레이트의 공중합체에 (메트)아크릴산을 반응시킨 수지에 테트라히드로프탈산 무수물을 더 반응시킨 수지 등의 수지 [K6] 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 수지(B)로는, 수지 [K1] 및 수지 [K2]가 바람직하다.

수지 [K1]은, 문헌 「고분자 합성의 실험법」[오오츠 타카유키 지음 핫코죠(주) 화학동인 제1판 제1쇄 1972년 3월 1일 발행]에 기재된 방법 및 상기 문헌에 기재된 인용 문헌을 참고로 하여 제조할 수 있다.

얻어진 공중합체는, 반응 후의 용액을 그대로 사용하여도 좋고, 농축 혹은 희석한 용액을 사용하여도 좋으며, 재침전 등의 방법에 의해 고체(분체)로서 추출한 것을 사용하여도 좋다. 이 중합시에 용제로서, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에 포함되는 용제를 사용함으로써, 반응 후의 용액을 그대로 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물의 조제에 사용할 수 있으므로, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물의 제조 공정을 간략화할 수 있다.

수지(B)의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 3,000∼100,000이고, 보다 바람직하게는 5,000∼50,000이며, 더욱 바람직하게는 5,000∼30,000이다. 분자량이 상기한 범위 내에 있으면, 컬러 필터의 경도가 향상되고, 잔막율이 높아, 미노광부의 현상액에 대한 용해성이 양호하며, 착색 패턴의 해상도가 향상되는 경향이 있다.

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

수지(B)의 산가는, 바람직하게는 50∼170 mg-KOH/g이고, 보다 바람직하게는 60∼150 mg-KOH/g, 더욱 바람직하게는 70∼135 mg-KOH/g이다. 여기서 산가는 수지(B) 1 g을 중화시키는 데 필요한 수산화칼륨의 양(mg)으로서 측정되는 값이며, 예컨대 수산화칼륨 수용액을 이용하여 적정(滴定)함으로써 구할 수 있다.

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

<중합성 화합물(C)>

중합성 화합물(C)은, 중합 개시제(D)로부터 발생한 활성 라디칼 및/또는 산에 의해 중합할 수 있는 화합물로서, 예컨대, 중합성의 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물 등을 들 수 있고, 바람직하게는 (메트)아크릴산에스테르 화합물이다.

중합성 화합물(C)은, 에틸렌성 불포화 결합을 3개 이상 갖는 중합성 화합물인 것이 바람직하다. 이러한 중합성 화합물로는, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨옥타(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨헵타(메트)아크릴레이트, 테트라펜타에리스리톨데카(메트)아크릴레이트, 테트라펜타에리스리톨노나(메트)아크릴레이트, 트리스(2-(메트)아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 에틸렌글리콜 변성 펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 변성 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 변성 펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 변성 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 디펜타에리스리톨펜타(메트)아크릴레이트 및 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트가 바람직하다.

중합성 화합물(C)의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 150∼2,900, 보다 바람직하게는 250∼1,500이다.

착색 경화성 수지 조성물에 있어서, 중합성 화합물(C)의 함유량은, 고형분의 총량에 대하여, 7∼65 질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 13∼60 질량%이며, 더욱 바람직하게는 17∼55 질량%이다. 중합성 화합물(C)의 함유량이, 상기한 범위 내에 있으면, 착색 패턴 형성시의 잔막률 및 컬러 필터의 내약품성이 향상되는 경향이 있다.

<중합 개시제(D)>

중합 개시제(D)로는, 빛이나 열의 작용에 의해 활성 라디칼, 산 등을 발생하여, 중합을 개시할 수 있는 화합물이라면 특별히 한정되지 않고, 공지된 중합 개시제를 이용할 수 있다.

활성 라디칼을 발생하는 중합 개시제로는, 예컨대, O-아실옥심 화합물, 알킬페논 화합물, 트리아진 화합물, 아실포스핀옥사이드 화합물 및 비이미다졸 화합물을 들 수 있다.

상기 O-아실옥심 화합물로는, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)부탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)-3-시클로펜틸프로판-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, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-시클로펜틸프로판-1-이민, N-벤조일옥시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-시클로펜틸프로판-1-온-2-이민 등을 들 수 있다. 이르가큐어(등록상표) OXE01, OXE02(이상, BASF사 제조), N-1919(ADEKA사 제조) 등의 시판품을 이용하여도 좋다. 그 중에서도, O-아실옥심 화합물은, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)부탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민 및 N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)-3-시클로펜틸프로판-1-온-2-이민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민이 보다 바람직하다. 이들 O-아실옥심 화합물이라면, 고명도의 컬러 필터가 얻어지는 경향이 있다.

상기 알킬페논 화합물로는, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)프로판-1-온, 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-벤질부탄-1-온, 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-(4-이소프로페닐페닐)프로판-1-온의 올리고머, α,α-디에톡시아세토페논, 벤질디메틸케탈 등을 들 수 있다. 이르가큐어(등록상표) 369, 907, 379(이상, BASF사 제조) 등의 시판품을 이용하여도 좋다.

상기 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.

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

상기 비이미다졸 화합물로는, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐이미다졸, 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.

중합 개시제(D)로는, 벤조인, 벤조인에틸에테르, 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 들 수 있다.

산을 발생하는 중합 개시제로는, 4-히드록시페닐디메틸술포늄 p-톨루엔술포네이트, 4-히드록시페닐디메틸술포늄헥사플루오로안티모네이트, 4-아세톡시페닐디메틸술포늄 p-톨루엔술포네이트, 4-아세톡시페닐메틸벤질술포늄헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄 p-톨루엔술포네이트, 트리페닐술포늄헥사플루오로안티모네이트, 디페닐요오드늄 p-톨루엔술포네이트, 디페닐요오드늄헥사플루오로안티모네이트 등의 오늄염이나, 니트로벤질토실레이트, 벤조인토실레이트 등을 들 수 있다.

중합 개시제(D)로는, O-아실옥심 화합물, 알킬페논 화합물, 트리아진 화합물, 아실포스핀옥사이드 화합물, 및 비이미다졸 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 중합 개시제가 바람직하고, O-아실옥심 화합물을 포함하는 중합 개시제가 보다 바람직하다.

착색 경화성 수지 조성물에 있어서, 중합 개시제(D)의 함유량은, 수지(B) 및 중합성 화합물(C)의 합계량 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1∼30 질량부이며, 보다 바람직하게는 1∼20 질량부이다. 중합 개시제(D)의 함유량이, 상기한 범위 내에 있으면, 고감도화하여 노광 시간이 단축되는 경향이 있기 때문에 컬러 필터의 생산성이 향상된다.

<용제(E)>

용제(E)로는, 특별히 한정되지 않고, 해당 분야에서 통상 사용되는 용제를 이용할 수 있다. 예컨대, 에스테르 용제(분자 내에 -COO-를 포함하고, -O-를 포함하지 않는 용제), 에테르 용제(분자 내에 -O-를 포함하고, -COO-를 포함하지 않는 용제), 에테르에스테르 용제(분자 내에 -COO-와 -O-를 포함하는 용제), 케톤 용제(분자 내에 -CO-를 포함하고, -COO-를 포함하지 않는 용제), 알코올 용제(분자 내에 OH를 포함하고, -O-, -CO- 및 -COO-를 포함하지 않는 용제), 방향족 탄화수소 용제, 아미드 용제, 디메틸술폭시드 등을 들 수 있다.

에스테르 용제로는, 젖산메틸, 젖산에틸, 젖산부틸, 2-히드록시이소부탄산메틸, 아세트산에틸, 아세트산 n-부틸, 아세트산이소부틸, 포름산펜틸, 아세트산이소펜틸, 프로피온산부틸, 부티르산이소프로필, 부티르산에틸, 부티르산부틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 피루브산프로필, 아세트아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 시클로헥산올아세테이트 및 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 및 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 및 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 및 이소포론 등을 들 수 있다.

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

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

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

상기한 용제 중, 도포성, 건조성의 면에서, 1 atm에 있어서의 비점이 120℃ 이상 210℃ 이하인 유기 용제가 바람직하다. 용제로는, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 젖산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 3-에톡시프로피온산에틸, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 4-히드록시-4-메틸-2-펜타논 및 N,N-디메틸포름아미드가 바람직하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈, 및 3-에톡시프로피온산에틸이 보다 바람직하다.

용제(E)의 함유량은, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물의 총량에 대하여, 바람직하게는 70∼95 질량%이며, 보다 바람직하게는 75∼92 질량%이다. 다시 말하면, 착색 경화성 수지 조성물의 고형분의 총량은, 바람직하게는 5∼30 질량%, 보다 바람직하게는 8∼25 질량%이다. 용제(E)의 함유량이 상기한 범위 내에 있으면, 도포시의 평탄성이 양호해지고, 또한, 컬러 필터를 형성했을 때에 색 농도가 부족하지 않기 때문에 표시 특성이 양호해지는 경향이 있다.

<그 밖의 성분>

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 필요에 따라, 중합 개시 보조제, 레벨링제, 충전제, 다른 고분자 화합물, 밀착촉진제, 산화방지제, 광안정제, 연쇄이동제 등, 해당 기술 분야에서 공지된 첨가제를 포함하여도 좋다.

<착색 경화성 수지 조성물의 제조 방법>

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 착색제(A), 수지(B), 중합성 화합물(C), 중합 개시제(D), 용제(E), 그리고 필요에 따라 이용되는 레벨링제, 중합 개시 보조제 및 그 밖의 성분을 혼합함으로써 조제할 수 있다.

안료(P)는, 미리 용제(E)의 일부 또는 전부와 혼합하고, 안료의 평균 입자경이 0.2 ㎛ 이하 정도가 될 때까지, 비드 밀 등을 이용하여 분산시키는 것이 바람직하다. 이 때, 필요에 따라 상기 안료 분산제, 수지(B)의 일부 또는 전부를 배합하여도 좋다. 이와 같이 하여 얻어진 안료 분산액에, 나머지 성분을, 소정의 농도가 되도록 혼합함으로써, 원하는 착색 경화성 수지 조성물을 조제할 수 있다.

착색제(A) 중, 염료로서, 미리 용제(E)의 일부 또는 전부에 용해시킴으로써 얻어지는 염료를 포함하는 용액을 첨가하여도 좋다. 상기 용액은, 다른 성분과 혼합하기 전에, 구멍 직경 0.01∼1 ㎛ 정도의 필터로 여과하는 것이 바람직하다.

전술한 혼합에 의해 얻어진 착색 경화성 수지 조성물은, 구멍 직경 0.1∼10 ㎛ 정도의 필터로 여과하는 것이 바람직하다.

<도막의 제조 방법>

본 발명의 도막은, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에 의해 형성된다. 상기 도막은, 상기 착색 경화성 수지 조성물을 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 본 발명의 도막은, 후술하는 착색 패턴을 포함하고 있어도 좋다. 상기 착색 경화성 수지 조성물을 경화하는 방법은, 후술한다.

<컬러 필터의 제조 방법>

본 발명의 컬러 필터는, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에 의해 형성된다. 상기 컬러 필터는, 상기 착색 경화성 수지 조성물을 경화시킴으로써 형성할 수 있다.

상기 컬러 필터는, 예컨대, 상기 착색 경화성 수지 조성물을 기판 상에 도포하고, 또한, 건조시켜 착색 조성물층을 형성하며, 포토마스크를 통해 상기 착색 조성물층을 노광함으로써 얻을 수 있다. 본 발명의 컬러 필터는, 통상, 도막 상에 착색 패턴을 갖는다.

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에 의해 착색 패턴을 제조하는 방법으로는, 포토리소그래프법, 잉크젯법, 인쇄법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 포토리소그래프법이 바람직하다. 포토리소그래프법은, 상기 경화성 수지 조성물을 기판에 도포하고, 건조시켜 착색 조성물층을 형성하며, 포토마스크를 통해 상기 조성물층을 노광하여, 현상하는 방법이다.

포토리소그래프법에 있어서, 노광시에 포토마스크를 이용하지 않음으로써, 및/또는 현상하지 않음으로써, 상기 착색 조성물층의 경화물인 도막을 형성할 수 있다. 이와 같이 형성한 착색 패턴이나 착색 도막이 본 발명의 컬러 필터이다.

상기 컬러 필터의 막두께는, 특별히 한정되지 않고, 목적이나 용도 등에 따라 적절하게 조정할 수 있으며, 예컨대, 0.1∼30 ㎛, 바람직하게는 0.1∼20 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.5∼6 ㎛이다.

기판으로는, 석영 유리, 붕규산 유리, 알루미나규산염 유리, 표면을 실리카 코트한 소다 석회 유리 등의 유리판이나, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지판, 실리콘, 상기 기판 상에 알루미늄, 은, 은/구리/팔라듐 합금 박막 등을 형성한 것이 이용된다. 이들 기판 상에는, 별도의 컬러 필터층, 수지층, 트랜지스터, 회로 등이 형성되어 있어도 좋다.

포토리소그래프법에 의한 각 색 화소의 형성은, 공지 또는 관용되는 장치나 조건으로 행할 수 있다. 예컨대, 하기와 같이 하여 제작할 수 있다.

우선, 착색 경화성 수지 조성물을 기판 상에 도포하고, 가열 건조(프리베이크) 및/또는 감압 건조시킴으로써 용제 등의 휘발 성분을 제거하여 건조시켜, 평활한 착색 조성물층을 얻는다.

도포 방법으로는, 스핀 코트법, 슬릿 코트법, 슬릿 앤드 스핀 코트법 등을 들 수 있다.

가열 건조를 행하는 경우의 온도는, 30℃∼120℃가 바람직하고, 50℃∼110℃가 보다 바람직하다. 또한, 가열 시간으로는, 10초간∼60분간인 것이 바람직하고, 30초간∼30분간인 것이 보다 바람직하다.

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

착색 조성물층의 막두께는, 특별히 한정되지 않고, 목적으로 하는 컬러 필터의 막두께에 따라 적절하게 선택하면 된다.

다음으로, 착색 조성물층은, 원하는 착색 패턴을 형성하기 위한 포토마스크를 통해 노광된다. 상기 포토마스크 상의 패턴은 특별히 한정되지 않고, 목적으로 하는 용도에 따른 패턴이 이용된다.

노광에 이용되는 광원으로는, 250∼450 ㎚ 파장의 광을 발생하는 광원이 바람직하다. 예컨대, 350 ㎚ 미만의 광을, 이 파장 영역을 커트하는 필터를 이용하여 커트하거나, 436 ㎚ 부근, 408 ㎚ 부근, 365 ㎚ 부근의 광을, 이들의 파장 영역을 추출하는 밴드 패스 필터를 이용하여 선택적으로 추출하거나 하여도 좋다. 구체적으로는, 수은등, 발광 다이오드, 메탈 할라이드 램프, 할로겐 램프 등을 들 수 있다.

노광면 전체에 균일하게 평행 광선을 조사하거나, 포토마스크와 착색 조성물층이 형성된 기판과의 정확한 위치 맞춤을 행할 수 있기 때문에, 마스크 얼라이나 및 스테퍼 등의 노광 장치를 사용하는 것이 바람직하다.

노광 후의 착색 조성물층을 현상액에 접촉시켜 현상함으로써, 기판 상에 착색 패턴이 형성된다. 현상에 의해, 착색 조성물층의 미노광부가 현상액에 용해되어 제거된다.

현상액으로는, 수산화칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 수산화테트라메틸암모늄 등의 알칼리성 화합물의 수용액이 바람직하다. 이들 알칼리성 화합물의 수용액 중의 농도는, 바람직하게는 0.01∼10 질량%이며, 보다 바람직하게는 0.03∼5 질량%이다. 또한, 현상액은, 계면활성제를 포함하고 있어도 좋다.

현상 방법은, 퍼들법, 디핑법 및 스프레이법 등 중 어느 것이어도 좋다. 또한 현상시에 기판을 임의의 각도로 기울여도 좋다.

현상 후에는, 수세하는 것이 바람직하다.

또한, 얻어진 착색 패턴에, 포스트 베이크를 행하는 것이 바람직하다. 포스트 베이크 온도는, 150℃∼250℃가 바람직하고, 160℃∼235℃가 보다 바람직하다. 포스트 베이크 시간은 1∼120분간이 바람직하고, 10∼60분간이 보다 바람직하다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 예에서, 함유량 내지 사용량을 나타내는 % 및 부는 특별히 언급하지 않는 한 질량 기준이다.

이하의 합성예에 있어서, 화합물의 구조는 질량 분석(LC; Agilent 제조 1200형, MASS; Agilent 제조 LC/MSD형)으로 확인하였다.

실시예 1: 화학식 (A-I-a6a)로 표시되는 화합물의 합성

티오시안산칼륨 36.3부 및 아세톤 160부를 투입한 후, 실온 하에서 30분간 교반하였다. 계속해서, 안식향산클로라이드[도쿄카세이(주)사 제조] 50부를 10분에 걸쳐 적하하였다. 적하 종료 후, 실온 하에서 2시간 동안 더 교반하였다. 계속해서, 반응 혼합물을 빙냉시킨 후, N-에틸-o-톨루이딘[도쿄카세이(주)사 제조] 45.7부를 적하하였다. 적하 종료 후, 실온 하에서 30분간 더 교반하였다. 계속해서, 반응 혼합물을 빙냉시킨 후, 30% 수산화나트륨 수용액 34.2부를 적하하였다. 적하 종료 후, 실온 하에서 30분간 더 교반하였다. 계속해서, 실온 하 클로로아세트산 35.3부를 적하하였다. 적하 종료 후, 가열 환류 하에서 7시간 동안 교반하였다. 계속해서, 반응 혼합물을 실온까지 방냉시킨 후, 반응 용액을 수돗물 120부 속에 부은 후, 톨루엔 200부를 첨가하여 30분간 교반하였다. 이어서 교반을 정지하고, 30분간 정치시켰더니, 유기층과 수층으로 분리되었다. 수층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 1규정 염산 200부로 세정하고, 계속해서 수돗물 200부로 세정하며, 마지막으로 포화 식염수 200부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 황산나트륨을 첨가하여 30분간 교반한 후, 여과하여 수분이 제거된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 증발기로 용매 증류 제거하여, 담황색 액체를 얻었다. 얻어진 담황색 액체를 칼럼 크로마토그래피로 정제하였다. 정제된 담황색 액체를 감압 건조시켜, 화학식 (B-I-1)로 표시되는 화합물을 52부 얻었다.

4,4-디아미노벤조페논[도쿄카세이고교(주) 제조] 21.2부, 트리에톡시실란[도쿄카세이고교(주) 제조] 38.6부 및 아세트산 10부를, 테트라히드로푸란 200부 속에서, 8시간 동안 환류하였다. 반응 종료 후, 테트라히드로푸란을 증류 제거하고, 화학식 (A-I-a6-1)로 표시되는 화합물 60부를 얻었다.

상기에서 얻어진 화학식 (A-I-a6-1)로 표시되는 화합물 29.6부, 화학식 (B-I-1)로 표시되는 화합물 14.7부, 및 톨루엔 20부를 투입한 후, 계속해서, 옥시염화인 23부를 첨가하여 95℃∼100℃에서 3시간 동안 교반하였다. 계속해서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 이소프로판올 170부로 희석하였다. 계속해서, 희석한 반응 용액을 포화 식염수 300부 속에 부은 후, 톨루엔 100부를 첨가하여 30분간 교반하였다. 이어서 교반을 정지하고, 30분간 정치시켰더니, 유기층과 수층으로 분리되었다. 수층을 분액 조작으로 폐기한 후, 유기층을 포화 식염수 300부로 세정하였다. 유기층에 적당량의 황산나트륨을 첨가하여 30분간 교반한 후, 여과하여 수분이 제거된 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 증발기로 용매 증류 제거하여, 청보라색 고체를 얻었다. 청보라색 고체를 더 감압 건조시켜, 화학식 (A-I-a6a)로 표시되는 화합물을 42.1부 얻었다.

화학식 (A-I-a6a)로 표시되는 화합물의 동정(同定)

(질량 분석)이온화 모드=ESI+: m/z=855.4[M-Cl]⁺

Exact Mass: 890.4

실시예 2: 화학식 (A-I-a6b)로 표시되는 화합물의 합성

화학식 (A-I-a6-2)로 표시되는 화합물 4.2부, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬[도쿄카세이(주)사 제조] 2.8부, 및 N,N-디메틸포름아미드 30부를 투입한 후, 40℃에서 3시간 동안 교반하였다. 계속해서, 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 수돗물 500부에 1시간 동안 교반하면서 적하하면, 암청색 현탁액을 얻을 수 있었다. 얻어진 현탁액을 여과하면, 청록색 고체를 얻을 수 있었다. 청록색 고체를 더 감압 건조시켜, 화학식 (A-I-a6b)로 표시되는 화합물을 11.2부 얻었다.

화학식 (A-I-a6a) 및 화학식 (A-I-a6b)로 표시되는 화합물 0.35부를 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 그 중의 2 ㎤를 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/ℓ), 분광 광도계(석영 셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 이용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물의 극대 흡수 파장: λmax는 각각 638 ㎚ 및 639 ㎚였다.

실시예 3: 화학식 (A-VI-2a)로 표시되는 화합물의 합성

실시예 1에 있어서, 화학식 (B-I-1) 대신에 N-1-에틸-나프틸아민[도쿄카세이(주)사 제조]을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 합성하여, 화학식 (A-VI-2a)로 표시되는 화합물을 얻었다.

화학식 (A-VI-2a)로 표시되는 화합물의 동정

(질량 분석)이온화 모드=ESI+: m/z=719.0[M-Cl]⁺

Exact Mass: 754.5

실시예 4: 화학식 (A-VI-2b)로 표시되는 화합물의 합성

실시예 2에 있어서, 화학식 (A-I-a6a) 대신에 화학식 (A-VI-2a)로 표시되는 화합물을 이용한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 합성하여, 화학식 (A-VI-2b)로 표시되는 화합물을 얻었다.

화학식 (A-VI-2a) 및 화학식 (A-VI-2b)로 표시되는 화합물 0.35부를 클로로포름에 용해하여 체적을 250 ㎤로 하고, 그 중의 2 ㎤를 이온 교환수로 희석하여 체적을 100 ㎤로 하여(농도: 0.028 g/ℓ), 분광 광도계(석영 셀, 광로 길이; 1 ㎝)를 이용하여 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이 화합물의 극대 흡수 파장: λmax는 각각 615 ㎚ 및 617 ㎚였다.

<용해도의 측정>

실시예 1∼4에서 얻어진 화합물과 화학식 (II-0)으로 표시되는 화합물에 대해서, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(이하, PGME라고 약기함), 에틸락테이트(이하, EL이라고 약기함), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(이하, PGMEA라고 약기함)에 대한 용해도를, 이하와 같이 하여 구하였다.

50 ㎖ 샘플관 안에서, 하기의 비율로 화합물과 상기 용매를 혼합하고, 그 후, 샘플관을 밀전(密栓)하여, 30℃에서 3분간 초음파 진동기로 진동시켰다. 이어서 실온에서 30분간 방치한 후, 흡인 여과하고, 그 잔사를 육안으로 확인함으로써 관찰하였다. 불용물이 확인되지 않은 경우, 용해성은 양호하다고 판단하여 ○로 하고, 불용물이 확인된 경우는, 용해성은 불량하다고 판단하여 ×로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

7 질량부 화합물 0.07 g, 용매 1 g

3 질량부 화합물 0.03 g, 용매 1 g

1 질량부 화합물 0.01 g, 용매 1 g

	화합물	용제 (용제 100 질량부에 대한 화합물의 비율)
	화합물	EL (7 질량부)	PGME (3 질량부)	PGMEA (1 질량부)
실시예 1	화학식(A-1-a6a)의 화합물	○	○	○
실시예 2	화학식(A-1-a6b)의 화합물	○	○	○
실시예 3	화학식(A-V1-2a)의 화합물	○	○	○
실시예 4	화학식(A-VI-2b)의 화합물	○	○	○
비교예 1	화학식(II-0)의 화합물	×	×	×

[수지의 합성]

환류 냉각기, 적하 깔때기 및 교반기를 구비한 플라스크 내에 질소를 적량 주입하여 질소 분위기로 하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 100부를 넣어, 교반하면서 85℃까지 가열하였다. 계속해서, 상기 플라스크 내에, 메타크릴산 19부, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데칸-8-일아크릴레이트 및 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데칸-9-일아크릴레이트의 혼합물(함유비는 몰비로 50:50)(상품명 「E-DCPA」, 가부시키가이샤 다이셀 제조) 171부를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 40부에 용해한 용액을, 적하 펌프를 이용하여 약 5시간에 걸쳐 적하하였다. 한편, 중합 개시제 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 26부를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 120부에 용해한 용액을 별도의 적하 펌프를 이용하여 약 5시간에 걸쳐 플라스크 내에 적하하였다. 중합 개시제의 적하가 종료된 후, 약 3시간 동안 같은 온도로 유지하고, 그 후 실온까지 냉각시켜, 고형분 43.5%의 공중합체(수지(B-1))의 용액을 얻었다.

얻어진 수지(B-1)의 중량 평균 분자량은 8000, 분자량 분포는 1.98, 고형분 환산의 산가는 53 mg-KOH/g이었다.

[착색 경화성 수지 조성물의 조제]

실시예 5

착색제(A): 화학식 (A-I-a6a)로 표시되는 염료 2.5부;

수지(B): 수지(B-1)(고형분 환산) 50부;

중합성 화합물(C): 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트[KAYARAD(등록상표) DPHA; 니혼카야쿠(주) 제조] 16부;

중합 개시제(D): N-벤조일옥시-1-(4-페닐술파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민[이르가큐어(등록상표) OXE-01; BASF사 제조; O-아실옥심 화합물] 4.1부;

용제(E): 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 120부; 및

4-히드록시-4-메틸-2-펜타논 380부;

레벨링제(H): 폴리에테르 변성 실리콘 오일[도레이실리콘 SH8400; 도레이·다우코닝(주) 제조] 0.12부;

를 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.

실시예 6

착색제(A): 화학식 (A-I-a6b)로 표시되는 염료 2.5부;

수지(B): 수지(B-1)(고형분 환산) 50부;

4-히드록시-4-메틸-2-펜타논 380부;

를 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.

실시예 7

착색제(A): 화학식 (A-VI-2a)로 표시되는 염료 2.5부;

수지(B): 수지(B-1)(고형분 환산) 50부;

4-히드록시-4-메틸-2-펜타논 380부;

를 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.

실시예 8

착색제(A): 화학식 (A-VI-2b)로 표시되는 염료 2.5부;

수지(B): 수지(B-1)(고형분 환산) 50부;

4-히드록시-4-메틸-2-펜타논 380부;

를 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.

실시예 9

C.I. 피그먼트 블루 15:6(안료) 4.48부

아크릴계 안료 분산제 1.76부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 29.8부

를 혼합하고, 비드 밀을 이용하여 안료를 충분히 분산시키며, 이어서,

착색제(A): 화학식 (A-I-a6a)로 표시되는 염료 2.5부;

수지(B): 수지(B-1)(고형분 환산) 50부;

용제(E): 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 100부; 및

4-히드록시-4-메틸-2-펜타논 450부;

를 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.

실시예 10

C.I. 피그먼트 블루 15:6(안료) 2.2부

아크릴계 안료 분산제 1.0부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 14.1부

착색제(A): 화학식 (A-I-a6a)로 표시되는 염료 8.4부;

C.I. 애시드 레드 52 0.1부;

수지(B): 수지(B-1)(고형분 환산) 50부;

4-히드록시-4-메틸-2-펜타논 50부;

를 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.

비교예 2

염료: 화학식 (II-0)으로 표시되는 염료 2.5부;

수지(B): 수지(B-1)(고형분 환산) 50부;

4-히드록시-4-메틸-2-펜타논 450부;

를 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.

[패턴의 형성]

1변이 2인치인 정사각형 유리 기판(이글 XG; 코닝사 제조) 상에, 착색 경화성 수지 조성물을 스핀 코트법으로 도포한 후, 100℃에서 3분간 프리베이크하여 조성물층을 얻었다. 냉각시킨 후, 조성물층이 형성된 유리 기판과 석영 유리제 포토마스크와의 간격을 100 ㎛로 하여, 노광기[TME-150RSK; 톱콘(주) 제조]를 이용하여, 대기 분위기 하, 150 mJ/㎠의 노광량(365 ㎚ 기준)으로 광조사하였다. 포토마스크로서, 100 ㎛ 라인 앤드 스페이스 패턴이 형성된 포토마스크를 사용하였다. 광조사 후, 상기 도막(막두께 2.8 ㎛)을, 비이온계 계면활성제 0.12%와 수산화칼륨 0.04%를 포함하는 수계 현상액에 23℃에서 80초간 침지 현상하고, 수세 후, 오븐 안에서, 220℃로 20분간 포스트 베이크를 행하여, 패턴을 얻었다.

[내열성 평가]

착색 감광성 수지 조성물의 도막을 200℃에서 20분간 가열하고, 도막의 가열 전후의 색차(ΔEab*)를 측색기(OSP-SP-200; OLYMPUS사 제조)를 이용하여 측정하였다. 각 실시예에서 얻어진 도막에 대해서, 각각 이상의 내열성 평가를 실시한 결과, 색차(ΔEab*)는 10.0(실시예 5), 10.1(실시예 6), 11.2(실시예 7), 12.0(실시예 8), 7.3(실시예 9), 8.5(실시예 10)였다. 비교예 2에 대해서도 마찬가지로 내열성 평가를 실시한 결과, 색차(ΔEab*)는 40.1이었다.

화학식 (A-IV)의 화합물을 포함하는 착색 경화성 수지 조성물은, 양호한 내열성을 갖는 컬러 필터를 제조할 수 있다.

본 발명의 화합물은, 유기 용매에 대한 용해성이 우수하다. 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 본 발명의 화합물을 포함하기 때문에, 이물의 발생이 적어, 고품질의 컬러 필터를 상기 착색 경화성 수지 조성물에 의해 작성하는 것이 가능하다.

Claims

화학식 (A-VI)로 표시되는 화합물:

화학식 (A-VI)에서,
R^1A∼R^8A는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 니트로기, 히드록시기, 또는 탄소수 1∼20의 알킬기(이 알킬기를 구성하는 탄소 원자 사이에 산소 원자가 삽입되어 있어도 좋음)를 나타내고,
R^9A∼R^12A는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 좋은 탄소수 1∼20의 알킬기(이 알킬기를 구성하는 탄소 원자 사이에 산소 원자가 삽입되어 있어도 좋음) 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 아릴기를 나타내며, 단, R^9A∼R^12A 중 하나 이상은 규소 원자를 포함하고,
G^g-는 카운터 음이온을 나타내며,
g는 임의의 자연수를 나타내고,
D는 치환기를 갖고 있어도 좋은 방향족기, 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 헤테로 방향족기를 나타낸다.
제1항에 있어서, R^9A∼R^12A 중 하나 이상은 화학식 (iia)로 표시되는 기인 화합물:

화학식 (iia)에서,
L¹은 탄소수 1∼12의 알칸디일기를 나타내고, 이 알칸디일기에 포함되는 -CH₂-는, -O-, -CO- 또는 -NR¹¹¹-로 치환되어 있어도 좋으며,
R¹¹¹은 수소 원자 또는 탄소수 1∼20의 1가의 포화 탄화수소기를 나타내고,
3개의 R¹⁴⁴는 각각 독립적으로 수소 원자, 히드록시기, 탄소수 1∼12의 알킬기 또는 탄소수 1∼12의 알콕시기를 나타내며,
*는 질소 원자와의 결합수(手)를 나타낸다.
제1항에 있어서, R^9A∼R^12A 중 하나 이상은 화학식 (ii)로 표시되는 기인 화합물:

화학식 (ii)에서,
n은 1∼8의 정수를 나타내고,
3개의 R¹⁴는 각각 독립적으로 수소 원자, 히드록시기, 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 1∼4의 알콕시기를 나타내며,
*는 질소 원자와의 결합수를 나타낸다.
제1항에 있어서, 화학식 (A-VI)으로 표시되는 화합물은 화학식 (A-II)로 표시되는 화합물인 화합물:

화학식 (A-II)에서,
X는 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고,
R⁴¹∼R⁴⁶은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 좋은 탄소수 1∼20의 알킬기(이 알킬기를 구성하는 탄소 원자 사이에 산소 원자가 삽입되어 있어도 좋음) 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 아릴기를 나타내며, 단, R⁴¹∼R⁴⁴ 중 하나 이상은 화학식 (iia)로 표시되는 기이고,

[화학식 (iia)에서,
L¹은 탄소수 1∼12의 알칸디일기를 나타내고, 이 알칸디일기에 포함되는 -CH₂-는 -O-, -CO- 또는 -NR¹¹¹-로 치환되어 있어도 좋으며,
R¹¹¹은 수소 원자 또는 탄소수 1∼20의 1가의 포화 탄화수소기를 나타내고,
3개의 R¹⁴⁴는 각각 독립적으로 수소 원자, 히드록시기, 탄소수 1∼12의 알킬기 또는 탄소수 1∼12의 알콕시기를 나타내며,
*는 질소 원자와의 결합수를 나타낸다]
R⁴⁷∼R⁵⁴는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 니트로기, 히드록시기, 또는 탄소수 1∼8의 알킬기(이 알킬기를 구성하는 탄소 원자 사이에 산소 원자가 삽입되어 있어도 좋음)를 나타내며,
R⁵⁵는 수소 원자, 탄소수 1∼20의 알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 아릴기를 나타내고,
G^g-는 카운터 음이온을 나타내며,
g는 임의의 자연수를 나타낸다.
제4항에 있어서, R⁴¹∼R⁴⁴ 중 하나 이상은 화학식 (ii)로 표시되는 기인 화합물:

화학식 (ii)에서,
n은 1∼8의 정수를 나타내고,
3개의 R¹⁴는 각각 독립적으로 수소 원자, 히드록시기, 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 탄소수 1∼4의 알콕시기를 나타내며,
*는 질소 원자와의 결합수를 나타낸다.
제1항에 기재된 화합물을 포함하는 착색제.
제6항에 있어서, 청색 안료를 더 포함하는 착색제.
제7항에 있어서, 청색 안료가 C.I. 피그먼트 블루 15:6인 착색제.
제6항에 기재된 착색제와, 수지와, 중합성 화합물과, 중합 개시제를 포함하는 착색 경화성 수지 조성물.
제9항에 기재된 착색 경화성 수지 조성물에 의해 형성되는 도막.
제9항에 기재된 착색 경화성 수지 조성물에 의해 형성되는 컬러 필터.
제11항에 기재된 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.