KR20210124315A

KR20210124315A - 착색 경화성 수지 조성물

Info

Publication number: KR20210124315A
Application number: KR1020217027733A
Authority: KR
Inventors: 미츠오 츠치야
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2019-02-08
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2021-10-14
Also published as: JP2020128496A; JP7203626B2; TWI816003B; TW202039699A; WO2020162009A1; CN113286828B; CN113286828A

Abstract

본 발명은, 흡광도 유지율이 우수한 컬러 필터를 형성할 수 있는 착색 경화성 수지 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명은, 착색제, 수지, 중합성 화합물, 및 중합 개시제를 포함하며, 상기 착색제가, 식 (I)로 나타내어지는 스쿠아릴리움(squarylium) 염료를 포함하는 착색제이고, 상기 수지가, N-치환 말레이미드에서 유래하는 구조 단위를 포함하는 수지인 착색 경화성 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

착색 경화성 수지 조성물

[0001] 본 발명은, 착색 경화성 수지 조성물에 관한 것이다.

[0002] 액정 표시 장치, 전계 발광 표시 장치 및 플라즈마 디스플레이 등의 표시 장치나 CCD나 CMOS 센서 등의 고체 촬상 소자에 사용되는 컬러 필터는, 착색 수지 조성물로부터 제조된다. 이러한 착색 수지 조성물에 이용되는 착색제로서, 스쿠아릴리움(squarylium) 염료가 알려져 있다(특허문헌 1, 2 등).

[0003] 1. 일본 특허공개공보 제2015-86379호 2. 일본 특허공개공보 제2015-86380호

[0004] 그러나 종래부터 알려진, 착색제로서 스쿠아릴리움 염료를 이용한 상기의 착색 경화성 수지 조성물로부터 형성되는 컬러 필터는, 흡광도 유지율을 충분히 만족하지 못하는 경우가 있었다. 따라서, 본 발명은 흡광도 유지율이 우수한 컬러 필터를 형성할 수 있는 착색 경화성 수지 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.

[0005] 본 발명의 요지는 이하와 같다.

[1] 착색제, 수지, 중합성 화합물, 및 중합 개시제를 포함하며,

상기 착색제가, 식 (I)로 나타내어지는 스쿠아릴리움 염료를 포함하는 착색제이고,

상기 수지가, N-치환 말레이미드에서 유래하는 구조 단위를 포함하는 수지인 착색 경화성 수지 조성물.

[식 (I) 중,

R¹~R⁴는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~20인 1가(價)의 포화 탄화수소기를 나타낸다. 해당 1가의 포화 탄화수소기를 구성하는 탄소 원자 간에, 산소 원자 또는 황 원자가 삽입되어 있어도 된다.

R⁵~R⁸은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 히드록시기를 나타낸다.

Ar¹ 및 Ar²는, 각각 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~20인 1가의 포화 탄화수소기 또는 식 (i)로 나타내어지는 기를 나타낸다.

[식 (i) 중,

R¹²는, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~20인 1가의 포화 탄화수소기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2~20인 1가의 불포화 탄화수소기를 나타내고, m은 0~5의 정수(整數)를 나타낸다. 해당 1가의 포화 탄화수소기를 구성하는 탄소 원자 간에, 산소 원자 또는 황 원자가 삽입되어 있어도 된다. m이 2 이상일 때, 복수의 R¹²는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. *는, 질소 원자와의 결합손(結合手)을 나타낸다.]

R⁹ 및 R¹⁰은, 각각 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~20인 1가의 포화 탄화수소기 또는 식 (i)로 나타내어지는 기를 나타낸다. 해당 1가의 포화 탄화수소기를 구성하는 탄소 원자 간에, 산소 원자 또는 황 원자가 삽입되어 있어도 된다.]

[2] [1]에 기재된 착색 경화성 수지 조성물로부터 형성되는 컬러 필터.

[3] [2]에 기재된 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.

[0006] 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에 의하면 흡광도 유지율이 우수한 컬러 필터를 제공할 수 있다.

[0007] 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 착색제(이하, 착색제(A)라고 하는 경우가 있음), 수지(이하, 수지(B)라고 하는 경우가 있음), 중합성 화합물(이하, 중합성 화합물(C)라고 하는 경우가 있음), 및 중합 개시제(이하, 중합 개시제(D)라고 하는 경우가 있음)를 포함한다.

착색제는, 식 (I)로 나타내어지는 스쿠아릴리움 염료(이하, 화합물(I)이라고 하는 경우가 있음)를 포함한다.

수지는, N-치환 말레이미드에서 유래하는 구조 단위를 포함한다.

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 추가로 용제(이하, 용제(E)라고 하는 경우가 있음)를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 레벨링제(이하, 레벨링제(F)라고 하는 경우가 있음)를 포함해도 된다.

본 명세서에 있어서, 각 성분으로서 예시하는 화합물은, 특별한 언급이 없는 한, 단독으로 또는 복수 종(種)을 조합하여 사용할 수 있다.

[0008] ＜착색제(A)＞

착색제(A)는, 화합물(I)을 포함한다. 이하에서는, 식 (I)을 이용하여 본 발명에 대해 상세히 설명하겠지만, 화합물(I)에는, 식 (I)의 공명(共鳴) 구조나, 식 (I) 중의 각 기(基)를 단결합의 결합축 둘레로 회전시켜 얻어지는 화합물도 포함되는 것으로 한다.

[0009]

[0010] [식 (I) 중,

R¹~R⁴는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~20인 1가의 포화 탄화수소기를 나타낸다. 해당 1가의 포화 탄화수소기를 구성하는 탄소 원자 간에, 산소 원자 또는 황 원자가 삽입되어 있어도 된다.

Ar¹ 및 Ar²는, 각각 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~20인 1가의 포화 탄화수소기 또는 식 (i)로 나타내어지는 기를 나타내며, 바람직하게는 식 (i)로 나타내어지는 기를 나타낸다.

[식 (i) 중,

R¹²는, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~20인 1가의 포화 탄화수소기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2~20인 1가의 불포화 탄화수소기를 나타내고, m은 0~5의 정수를 나타낸다. 해당 1가의 포화 탄화수소기를 구성하는 탄소 원자 간에, 산소 원자 또는 황 원자가 삽입되어 있어도 된다. m이 2 이상일 때, 복수의 R¹²는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. *는, 질소 원자와의 결합손을 나타낸다.]

[0011] 식 (I) 중, R¹~R⁴에 있어서의 할로겐 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 들 수 있다.

[0012] R¹~R⁴, R⁹, R¹⁰, R¹², Ar¹ 및 Ar²에 있어서의 탄소수 1~20인 1가의 포화 탄화수소기로서는, 예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 헥사데실기 및 이코실기 등의 탄소수 1~20인 직쇄 형상 알킬기; 이소프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 및 2-에틸헥실기 등의 탄소수 3~20인 분기쇄 형상 알킬기; 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 트리시클로데실기 및 아다만틸기 등의 탄소수 3~20인 지환식 포화 탄화수소기를 들 수 있다.

[0013] 이들 포화 탄화수소기의 치환기로서는, 불소 원자, 염소 원자, 요오드 등의 할로겐 원자; 히드록시기; 카르복시기; -NR^aR^b(R^a 및 R^b는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~20인 알킬기임); 니트로기; 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 탄소수 1~10인 알콕시카르보닐기; 등을 들 수 있고, 치환기를 가지고 있는 탄소수 1~20인 1가의 포화 탄화수소기로서는, 예컨대, 하기의 식으로 나타내어지는 기를 들 수 있다. 하기의 식 중, *는 결합손을 나타낸다.

[0014]

[0015] 이들 포화 탄화수소기를 구성하는 탄소 원자 간에, 산소 원자 또는 황 원자가 삽입되어 있는 기로서는, 예컨대, 하기의 식으로 나타내어지는 기를 들 수 있다. 하기의 식 중, *는 결합손을 나타낸다.

[0016]

[0017] R¹²에 있어서의 탄소수 2~20인 1가의 불포화 탄화수소기로서는, 예컨대, 비닐기, 프로펜일기, 부텐일기, 펜텐일기, 헥센일기, 헵텐일기, 옥텐일기, 노넨일기, 데센일기를 들 수 있다.

[0018] 해당 불포화 탄화수소기의 치환기로서는, 불소 원자, 염소 원자, 요오드 등의 할로겐 원자; 히드록시기; 카르복시기; -NR^cR^d(R^c 및 R^d는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~20인 알킬기임); 니트로기; 메톡시기, 에톡시기 등의 탄소수 1~10인 알콕시기; 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 탄소수 1~10인 알콕시카르보닐기; 등을 들 수 있다.

[0019] R¹~R⁴로서는, 수소 원자, 히드록시기 및 탄소수 1~4인 알킬기가 바람직하고, 수소 원자, 히드록시기 및 메틸기가 보다 바람직하고, 수소 원자가 더욱 바람직하다.

[0020] R⁵~R⁸은, 적어도 하나가 히드록시기인 것이 바람직하다. R⁵ 및 R⁶ 중 적어도 한쪽이 히드록시기이고, R⁷ 및 R⁸ 중 적어도 한쪽이 히드록시기인 것이 보다 바람직하다.

[0021] R⁹ 및 R¹⁰으로서는, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 3~14인 알킬기 및 식 (i)로 나타내어지는 기가 바람직하고, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 3~6인 직쇄 형상 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 7~14인 직쇄 형상 또는 분기쇄 형상의 알킬기(예컨대, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 2-에틸헥실기 등), 및 식 (i)로 나타내어지는 기가 보다 바람직하고, 말단에 히드록시기를 가지는 탄소수 3~5인 직쇄 형상 알킬기, 말단에 카르복시기를 가지는 탄소수 3~5인 직쇄 형상 알킬기, 및 2-에틸헥실기가 더욱 바람직하다.

[0022] R¹²의 포화 탄화수소기로서는, 탄소수 1~4인 알킬기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기가 보다 바람직하다.

R¹²의 불포화 탄화수소기로서는, 탄소수 2~4인 알케닐기가 바람직하고, 비닐기, 알릴기가 보다 바람직하다.

m이 2 이상인 경우, 적어도 1개의 R¹²가 포화 탄화수소기인 것이 바람직하다. m이 2 이상인 경우, 모든 R¹²가 포화 탄화수소기인 양태, 또는 일부의 R¹²가 포화 탄화수소기이며 일부의 R¹²가 불포화 탄화수소기인 양태가 보다 바람직하다.

[0023] m은, 바람직하게는 1~5이고, 보다 바람직하게는 1~3이다.

식 (i)로 나타내어지는 기로서는, 예컨대, 다음과 같은 기를 들 수 있다. *는, 질소 원자와의 결합손을 나타낸다.

[0024]

[0025] 식 (I) 중,

[0026]

로 나타내어지는 기를 X¹,

[0027]

로 나타내어지는 기를 X²라 하였을 때, X¹ 및 X²로 나타내어지는 기로서는, 예컨대, 식 (A2-1)~(A2-9)로 나타내어지는 기를 들 수 있다. *는, 탄소 원자와의 결합손을 나타낸다.

[0028]

[0029] 화합물(I)로서, 예컨대, 표 1에 나타내는 화합물(AII-1)~화합물(AII-27)을 들 수 있다.

[0030] [표 1]

[0031] 화합물(AII-10)~화합물(AII-18)이 보다 바람직하다.

[0032] 식 (I)로 나타내어지는 화합물은, 식 (pt1)로 나타내어지는 화합물과, 식 (pt2)로 나타내어지는 화합물과, 식 (pt3)으로 나타내어지는 화합물을 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 본 반응에 있어서, 식 (pt3)으로 나타내어지는 화합물의 사용량은, 식 (pt1)로 나타내어지는 화합물 및 식 (pt2)로 나타내어지는 화합물의 합계 1몰에 대해, 바람직하게는 0.05몰 이상 0.8몰 이하이고, 보다 바람직하게는 0.1몰 이상 0.6몰 이하이다.

[0033]

[0034] 식 중, R¹~R¹⁰, Ar¹ 및 Ar²는, 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.

[0035] 반응 온도는, 30℃~180℃가 바람직하고, 80℃~140℃가 보다 바람직하다. 반응 시간은, 1시간~12시간이 바람직하고, 3시간~8시간이 보다 바람직하다.

[0036] 반응은, 수율의 관점에서 보았을 때, 유기 용제 중에서 행하는 것이 바람직하다. 유기 용제로서는, 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소 용제; 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 클로로포름 등의 할로겐화 탄화수소 용제; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등의 알코올 용제; 니트로벤젠 등의 니트로 탄화수소 용제; 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용제; 1-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드 용제; 등을 들 수 있고, 이들을 혼합하여 사용해도 된다. 그 중에서도 부탄올 및 톨루엔의 혼합 용제가 바람직하다. 유기 용제의 사용량은, 식 (pt1)로 나타내어지는 화합물 및 식 (pt2)로 나타내어지는 화합물의 합계 1질량부에 대해, 바람직하게는 10질량부 이상 200질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 30질량부 이상 150질량부 이하이다.

[0037] 반응 혼합물로부터 목적 화합물인 화합물(I)을 추출(取出)하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 다양한 방법을 사용할 수 있다. 예컨대 반응 종료 후에 냉각하고, 석출된 결정을 여과하여 얻는(濾取) 방법을 들 수 있다. 여과하여 얻은 결정은, 물 등으로 세정하고, 이어서 건조하는 것이 바람직하다. 또한 필요에 따라서, 재결정(再結晶) 등의 공지된 방법에 따라 추가로 정제해도 된다.

[0038] 식 (IV-2)로 나타내어지는 화합물과 식 (IV-3)으로 나타내어지는 화합물을 반응시켜, 식 (IV-4)로 나타내어지는 화합물을 제조한 후, 식 (IV-4)로 나타내어지는 화합물과 식 (IV-5)로 나타내어지는 화합물을 반응시킴으로써, 식 (pt1)로 나타내어지는 화합물을 제조할 수 있다.

[0039]

[0040] 식 (IV-2)~식 (IV-5) 중, R¹, R², R⁵, R⁶, R⁹ 및 Ar¹은, 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.

[0041] 식 (IV-2)로 나타내어지는 화합물과 식 (IV-3)으로 나타내어지는 화합물로부터, 식 (IV-4)로 나타내어지는 화합물을 제조하는 방법으로서는, 공지된 다양한 방법, 예컨대, Eur. J. Org. Chem. 2012, 3105-3111.에 기재되어 있는 방법을 들 수 있다.

[0042] 식 (IV-4)로 나타내어지는 화합물과 식 (IV-5)로 나타내어지는 화합물로부터, 식 (pt1)로 나타내어지는 화합물을 제조하는 방법으로서는, 공지된 다양한 방법, 예컨대 J. Polymer Sciene Science Part A: Polymer Chemistry 2012, 50, 3788-3796에 기재되어 있는 방법을 들 수 있다.

[0043] 상기와 동일한 방법을 이용하여, 식 (pt2)로 나타내어지는 화합물을 제조할 수 있다.

[0044] 착색제(A)는, 화합물(I) 이외에, 화합물(I)과는 상이한 착색제를 포함하고 있어도 되며, 해당 화합물(I)과는 상이한 착색제는, 염료(이하, 염료(A1)이라고 하는 경우가 있음.), 및 안료(이하, 안료(A2)라고 하는 경우가 있음.) 중 어느 것이어도 되고, 화합물(I)과는 상이한 착색제는, 이들 염료(A1) 및 안료(A2) 중 한쪽 또는 양쪽 모두를 포함하고 있어도 된다.

[0045] 염료(A1)은, 화합물(I)을 포함하지 않는 한, 특별히 한정되지 않고 공지된 염료를 사용할 수 있으며, 용제 염료, 산성 염료, 직접 염료, 매염 염료 등을 들 수 있다. 염료로서는, 예컨대, 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트 이외에 색상을 가지는 것으로 분류되어 있는 화합물이나, 염색 노트(Dyeing note(SHIKISENSHA CO., LTD.[色染社]))에 기재되어 있는 공지된 염료를 들 수 있다. 또한, 화학 구조에 의하면, 아조 염료, 시아닌 염료, 트리페닐메탄 염료, 크산텐 염료, 프탈로시아닌 염료, 안트라퀴논 염료, 나프토퀴논 염료, 퀴논이민 염료, 메틴 염료, 아조메틴 염료, 아크리딘 염료, 스티릴 염료, 쿠마린 염료, 퀴놀린 염료 및 니트로 염료 등을 들 수 있다. 이들 중, 유기 용제 가용성(可溶性) 염료가 바람직하다.

[0046] 구체적으로는, C.I. 솔벤트 옐로우 4(이하, C.I. 솔벤트 옐로우의 기재를 생략하고, 번호만 기재하기로 함.), 14, 15, 23, 24, 38, 62, 63, 68, 82, 94, 98, 99, 117, 162, 163, 167, 189;

C.I. 솔벤트 레드 45, 49, 111, 125, 130, 143, 145, 146, 150, 151, 155, 168, 169, 172, 175, 181, 207, 218, 222, 227, 230, 245, 247;

C.I. 솔벤트 오렌지 2, 7, 11, 15, 26, 56, 77, 86;

C.I. 솔벤트 바이올렛 11, 13, 14, 26, 31, 36, 37, 38, 45, 47, 48, 51, 59, 60;

C.I. 솔벤트 블루 4, 5, 14, 18, 35, 36, 37, 45, 58, 59, 59:1, 63, 67, 68, 69, 70, 78, 79, 83, 90, 94, 97, 98, 100, 101, 102, 104, 105, 111, 112, 122, 128, 132, 136, 139;

C.I. 솔벤트 그린 1, 3, 4, 5, 7, 28, 29, 32, 33, 34, 35 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, 33, 34, 35, 37, 40, 42, 44, 50, 51, 52, 57, 66, 73, 76, 80, 87, 88, 91, 92, 94, 95, 97, 98, 103, 106, 111, 114, 129, 133, 134, 138, 143, 145, 150, 151, 155, 158, 160, 172, 176, 182, 183, 195, 198, 206, 211, 215, 216, 217, 227, 228, 249, 252, 257, 258, 260, 261, 266, 268, 270, 274, 277, 280, 281, 289, 308, 312, 315, 316, 339, 341, 345, 346, 349, 382, 383, 388, 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, 15, 16, 17, 19, 21, 23, 24, 25, 30, 34, 38, 49, 72, 102;

C.I. 애시드 블루 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 29, 34, 38, 40, 41, 42, 43, 45, 48, 51, 54, 59, 60, 62, 70, 72, 74, 75, 78, 80, 82, 83, 86, 87, 88, 90, 90:1, 91, 92, 93, 93:1, 96, 99, 100, 102, 103, 104, 108, 109, 110, 112, 113, 117, 119, 120, 123, 126, 127, 129, 130, 131, 138, 140, 142, 143, 147, 150, 151, 154, 158, 161, 166, 167, 168, 170, 171, 175, 182, 183, 184, 187, 192, 199, 203, 204, 205, 210, 213, 229, 234, 236, 242, 243, 256, 259, 267, 269, 278, 280, 285, 290, 296, 315, 324:1, 335, 340;

C.I. 애시드 그린 1, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 13, 14, 15, 16, 22, 25, 27, 28, 41, 50, 50:1, 58, 63, 65, 80, 104, 105, 106, 109 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 26, 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;

C.I. 다이렉트 블루 1, 2, 3, 6, 8, 15, 22, 25, 28, 29, 40, 41, 42, 47, 52, 55, 57, 71, 76, 77, 78, 80, 81, 84, 85, 86, 90, 93, 94, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 106, 107, 108, 109, 113, 114, 115, 117, 119, 120, 137, 149, 150, 153, 155, 156, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 170, 171, 172, 173, 188, 189, 190, 192, 193, 194, 195, 196, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 207, 209, 210, 212, 213, 214, 222, 225, 226, 228, 229, 236, 237, 238, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 250, 251, 252, 256, 257, 259, 260, 268, 274, 275, 293;

C.I. 다이렉트 그린 25, 27, 31, 32, 34, 37, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 77, 79, 82 등의 C.I. 다이렉트 염료,

C.I. 디스퍼스(disperse) 옐로우 51, 54, 76;

C.I. 디스퍼스 바이올렛 26, 27;

C.I. 디스퍼스 블루 1, 14, 56, 60 등의 C.I. 디스퍼스 염료,

C.I. 베이직 레드 1, 10;

C.I. 베이직 블루 1, 3, 5, 7, 9, 19, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 29, 40, 41, 45, 47, 54, 58, 59, 60, 64, 65, 66, 67, 68, 81, 83, 88, 89;

C.I. 베이직 바이올렛 2;

C.I. 베이직 레드 9;

C.I. 베이직 그린 1 등의 C.I. 베이직 염료,

C.I. 리엑티브 옐로우 2, 76, 116;

C.I. 리엑티브 오렌지 16;

C.I. 리엑티브 레드 36 등의 C.I. 리엑티브 염료,

C.I. 모던트(mordant) 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, 27, 29, 30, 32, 33, 36, 37, 38, 39, 41, 42, 43, 45, 46, 48, 52, 53, 56, 62, 63, 71, 74, 76, 78, 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, 1:1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 24, 27, 28, 30, 31, 32, 33, 36, 37, 39, 40, 41, 44, 45, 47, 48, 49, 53, 58;

C.I. 모던트 블루 1, 2, 3, 7, 8, 9, 12, 13, 15, 16, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 30, 31, 32, 39, 40, 41, 43, 44, 48, 49, 53, 61, 74, 77, 83, 84;

C.I. 모던트 그린 1, 3, 4, 5, 10, 13, 15, 19, 21, 23, 26, 29, 31, 33, 34, 35, 41, 43, 53 등의 C.I. 모던트 염료,

C.I. 배트(vat) 그린 1 등의 C.I. 배트 염료 등을 들 수 있다.

이들 염료는, 원하는 컬러 필터의 분광 스펙트럼에 맞추어 적절히 선택하면 된다.

[0047] 안료(A2)로서는, 특별히 한정되지 않고 공지된 안료를 사용할 수 있으며, 예컨대, 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트로 분류되어 있는 안료를 들 수 있다.

안료로서는, 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 오렌지색의 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 15:6, 60 등의 청색 안료;

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

C.I. 피그먼트 그린 7, 36, 58 등의 녹색 안료;

C.I. 피그먼트 브라운 23, 25 등의 브라운색 안료;

C.I. 피그먼트 블랙 1, 7 등의 흑색 안료 등을 들 수 있다.

[0048] 안료는, 필요에 따라서, 로진(rosin) 처리, 산성기 또는 염기성기가 도입된 안료 유도체 등을 이용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 안료 표면에 대한 그래프트 처리, 황산 미립화법(微粒化法) 등에 의한 미립화 처리, 또는 불순물을 제거하기 위한 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리, 이온성 불순물의 이온 교환법 등에 의한 제거 처리 등이 실시되어 있어도 된다.

안료는, 입경(粒徑)이 균일한 것이 바람직하다. 안료 분산제를 함유시켜 분산 처리를 행함으로써, 안료가 용액 중에서 균일하게 분산된 상태의 안료 분산액을 얻을 수 있다.

[0049] 상기의 안료 분산제로서는, 예컨대, 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양쪽성(兩性), 폴리에스테르계, 폴리아민계, 아크릴계 등의 계면활성제를 들 수 있다. 이들 안료 분산제는, 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 안료 분산제로서는, 상품명으로 KP(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제조), 플로렌(KYOEISHA CHEMICAL Co., LTD. 제조), 솔스퍼스(제네카(주) 제조), EFKA(CIBA사(社) 제조), 아지스파(Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc. 제조), Disperbyk(BYK-Chemie사 제조) 등을 들 수 있다.

안료 분산제를 사용하는 경우, 그 사용량은, 안료(A2)의 총량에 대해, 바람직하게는 1질량% 이상 100질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 5질량% 이상 50질량% 이하이다. 안료 분산제의 사용량이 상기의 범위에 있으면, 균일한 분산 상태의 안료 분산액이 얻어지는 경향이 있다.

[0050] 착색 경화성 수지 조성물에 있어서의 착색제(A)의 함유율은, 고형분(固形分)의 총량에 대해, 바람직하게는 0.1질량% 이상 70질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.5질량% 이상 60질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 1질량% 이상 50질량% 이하이다. 착색제(A)의 함유율이 상기의 범위 내이면, 컬러 필터로 하였을 때의 색농도가 충분하고, 또한 조성물 중에 수지(B)나 중합성 화합물(C)를 필요량만큼 함유시킬 수 있으므로, 기계적 강도가 충분한 패턴을 형성할 수 있다.

[0051] 여기서, 본 명세서에 있어서의 「고형분의 총량」이란, 착색 경화성 수지 조성물의 총량에서 용제의 함유량을 뺀 양을 말한다. 고형분의 총량 및 이에 대한 각 성분의 함유량은, 예컨대, 액체 크로마토그래피 또는 가스 크로마토그래피 등의 공지된 분석 수단으로 측정할 수 있다.

[0052] 화합물(I)의 함유율은, 착색제(A)의 총량 중, 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3질량% 이상이며, 100질량%여도 되고, 90질량% 이하여도 되고, 60질량% 이하여도 되고, 40질량% 이하여도 된다.

[0053] ＜수지(B)＞

수지는, N-치환 말레이미드에서 유래하는 구조 단위를 포함하는 수지를 함유한다.

[0054] 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물이 상기 수지를 함유함으로써, 컬러 필터의 흡광도 유지율이 향상된다.

[0055] N-치환 말레이미드에서 유래하는 구조 단위는, 하기의 식 (Bm)으로 나타내어지는 구조 단위인 것이 바람직하다.

[0056]

[0057] [식 (Bm) 중, R¹³은, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~15인 1가의 포화 탄화수소기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 6~20인 1가의 방향족 탄화수소기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 3~20인 1가의 헤테로 고리기를 나타낸다.]

[0058] 탄소수 1~15인 1가의 포화 탄화수소기로서는, 예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 헥사데실기 및 이코실기 등의 탄소수 1~15인 직쇄 형상 알킬기; 이소프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기 및 2-에틸헥실기 등의 탄소수 3~15인 분기쇄 형상 알킬기; 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 트리시클로데실기 및 아다만틸기 등의 탄소수 3~15인 지환식 포화 탄화수소기를 들 수 있다.

[0059] 해당 포화 탄화수소기의 치환기로서는, 불소 원자, 염소 원자, 요오드 등의 할로겐 원자; 히드록시기; 카르복시기; -NR^hRⁱ(R^h 및 Rⁱ는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~20인 알킬기임); 니트로기; 메톡시기, 에톡시기 등의 탄소수 1~10인 알콕시기; 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 비페닐기 등의 탄소수 6~15인 방향족 탄화수소기; 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 탄소수 1~10인 알콕시카르보닐기; 하기의 식 (m-1)로 나타내어지는 기 등을 들 수 있다.

[0060]

[0061] [식 (m-1) 중, *는 결합손을 나타낸다.]

[0062] 탄소수 6~20인 1가의 방향족 탄화수소기로서는, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 비페닐기, 테르페닐기 등을 들 수 있다.

[0063] 해당 방향족 탄화수소기의 치환기로서는, 히드록시기; 카르복시기; 불소 원자, 염소 원자, 요오드 원자, 브롬 원자 등의 할로겐 원자; 메톡시기, 에톡시기 등의 탄소수 1~6인 알콕시기; 설파모일기; 메틸설포닐기 등의 탄소수 1~6인 알킬설포닐기; 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 탄소수 1~6인 알콕시카르보닐기; 식 (m-1)로 나타내어지는 기 등을 들 수 있다.

[0064] R¹³이, 치환기를 가지는 탄소수 1~6인 1가의 포화 탄화수소기이고, 해당 포화 탄화수소기가 알킬기이며, 치환기가 탄소수 6~15인 방향족 탄화수소기인 경우, R¹³은 탄소수 7~21인 1가의 아랄킬기를 나타낸다.

탄소수 7~21인 1가의 아랄킬기로서는, 벤질기, 페네틸기, 페닐프로필기, 나프틸메틸기 및 나프틸에틸기 등을 들 수 있다.

[0065] 해당 아랄킬기의 치환기로서는, 방향족 탄화수소기의 치환기로서 설명한 기와 동일한 것을 들 수 있다.

[0066] 탄소수 3~20인 1가의 헤테로 고리기로서는, 티에닐기, 벤조[b]티에닐기, 나프토[2,3-b]티에닐기, 티안트레닐기, 푸릴기, 피라닐기, 이소벤조푸라닐기, 크로메닐기, 크산테닐기, 페녹사티이닐기, 2H-피롤릴기, 피롤릴기, 이미다졸릴기, 피라졸릴기, 피리딜기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌리지닐기, 이소인돌릴기, 3H-인돌릴기, 인돌릴기, 1H-인다졸릴기, 퓨리닐기, 4H-퀴놀리지닐기, 이소퀴놀릴기, 퀴놀릴기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 신놀리닐기, 프테리디닐기, 4aH-카르바졸릴기, 카르바졸릴기, β-카르볼리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페리미디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 페나르사지닐기, 이소티아졸릴기, 페노티아지닐기, 이소옥사졸릴기, 푸라자닐기, 페녹사지닐기, 이소크로마닐기, 크로마닐기, 피롤리디닐기, 피롤리닐기, 이미다졸리디닐기, 이미다졸리닐기, 피라졸리디닐기, 피라졸리닐기, 피페리딜기, 피페라지닐기, 인돌리닐기, 이소인돌리닐기, 퀴누클리디닐기, 모르폴리닐기, 티오크산톨릴기 등을 들 수 있다.

[0067] 해당 헤테로 고리기의 치환기로서는, 방향족 탄화수소기의 치환기로서 설명한 기와 동일한 것을 들 수 있다.

[0068] R¹³으로서는, 탄소수 3~8인 지환식 포화 탄화수소기, 탄소수 6~10인 1가의 방향족 탄화수소기 또는 탄소수 7~11인 1가의 아랄킬기인 것이 바람직하다.

[0069] N-치환 말레이미드에서 유래하는 구조 단위로서는, N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, N-숙신이미딜-3-말레이미드벤조에이트, N-숙신이미딜-4-말레이미드부티레이트, N-숙신이미딜-6-말레이미드카프로에이트, N-숙신이미딜-3-말레이미드프로피오네이트, N-(9-아크리디닐)말레이미드 등에서 유래하는 구조 단위가 예시되며, 그 중에서도, N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드에서 유래하는 구조 단위가 바람직하다.

[0070] 수지(B)는, 알칼리 가용성 수지인 것이 바람직하다. 알칼리 가용성을 나타내는 수지(B)로서는, 이하의 수지 [K1]~[K6] 등을 들 수 있다.

[0071] 수지 [K1]; 불포화 카르복실산 및 불포화 카르복실산 무수물로 이루어진 군(群)으로부터 선택되는 적어도 1종의 단량체(a)(이하 「(a)」라고 하는 경우가 있음)에서 유래하는 구조 단위와, 탄소수 2~4인 고리 형상 에테르 구조와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(b)(이하 「(b)」라고 하는 경우가 있음)에서 유래하는 구조 단위와, N-치환 말레이미드(m)(이하 「(m)」이라고 하는 경우가 있음)에서 유래하는 구조 단위로 이루어진 공중합체;

수지 [K2]; (a)에서 유래하는 구조 단위와, (b)에서 유래하는 구조 단위와, (m)에서 유래하는 구조 단위와, (a)와 공중합 가능한 단량체(c)(단, (a), (b) 및 (m)과는 상이함.)(이하 「(c)」라고 하는 경우가 있음)에서 유래하는 구조 단위로 이루어진 공중합체;

수지 [K3]; (a)에서 유래하는 구조 단위와, (m)에서 유래하는 구조 단위로 이루어진 공중합체;

수지 [K4]; (a)에서 유래하는 구조 단위와, (m)에서 유래하는 구조 단위와, (c)에서 유래하는 구조 단위로 이루어진 공중합체;

수지 [K5]; (b)에서 유래하는 구조 단위에 (a)를 부가시킨 구조 단위와, (m)에서 유래하는 구조 단위를 포함하는 공중합체;

수지 [K6]; (b)에서 유래하는 구조 단위에 (a)를 부가시키고, 카르복실산 무수물을 더 부가시킨 구조 단위와, (m)에서 유래하는 구조 단위를 포함하는 공중합체.

[0072] 상기 (a)에서 유래하는 구조 단위는, (a)가 가지는 카르복시기 또는 카르복실산 무수물이 미반응인 채로 남아 있는 것이 바람직하다. 또한 수지 [K1], [K2]에서는, 상기 (b)에서 유래하는 구조 단위는, (b)가 가지는 탄소수 2~4인 고리 형상 에테르 구조가 미반응인 채로 남아 있는 것이 바람직하다.

[0073] (a)로서는, 구체적으로는, 예컨대, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, o-, m-, p-비닐안식향산 등의 불포화 모노카르복실산류;

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 디카르복실산류;

메틸-5-노보넨-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 화합물류;

무수말레산, 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 디카르복실산류 무수물;

숙신산모노〔2-(메타)아크릴로일옥시에틸〕, 프탈산모노〔2-(메타)아크릴로일옥시에틸〕 등의 2가 이상의 다가(多價) 카르복실산의 불포화 모노〔(메타)아크릴로일옥시알킬〕에스테르류;

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

이들 중, 공중합 반응성의 관점이나 얻어지는 수지의 알칼리 수용액에 대한 용해성의 관점에서 보았을 때, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레산 등이 바람직하다.

[0074] (b)는, 예컨대, 탄소수 2~4인 고리 형상 에테르 구조(예컨대, 옥시란 고리, 옥세탄 고리 및 테트라히드로푸란 고리로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종)와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 중합성 화합물을 말한다. (b)는, 탄소수 2~4인 고리 형상 에테르와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체가 바람직하다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「(메타)아크릴산」이란, 아크릴산 및 메타크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 나타낸다. 「(메타)아크릴로일」 및 「(메타)아크릴레이트」 등의 표기도, 마찬가지의 의미를 가진다.

[0075] (b)로서는, 예컨대, 옥시라닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(b1)(이하 「(b1)」이라고 하는 경우가 있음), 옥세타닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(b2)(이하 「(b2)」라고 하는 경우가 있음), 테트라히드로푸릴기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(b3)(이하 「(b3)」이라고 하는 경우가 있음)을 들 수 있다.

[0076] (b1)로서는, 예컨대, 직쇄 형상 또는 분지쇄 형상의 지방족 불포화 탄화수소가 에폭시화된 구조를 가지는 단량체(b1-1)(이하 「(b1-1)」이라고 하는 경우가 있음), 지환식 불포화 탄화수소가 에폭시화된 구조를 가지는 단량체(b1-2)(이하 「(b1-2)」라고 하는 경우가 있음)를 들 수 있다.

[0077] (b1-1)로서는, 글리시딜(메타)아크릴레이트, β-메틸글리시딜(메타)아크릴레이트, β-에틸글리시딜(메타)아크릴레이트, 글리시딜비닐에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸-o-비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸-m-비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸-p-비닐벤질글리시딜에테르, 2,3-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,4-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,5-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,6-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,3,4-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,3,5-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,3,6-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 3,4,5-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,4,6-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌 등을 들 수 있다.

[0078] (b1-2)로서는, 비닐시클로헥센모노옥사이드, 1,2-에폭시-4-비닐시클로헥산(예컨대, 세록사이드 2000; Daicel Corporation 제조), 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트(예컨대, 사이클로머 A400; Daicel Corporation 제조), 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트(예컨대, 사이클로머 M100; Daicel Corporation 제조), 식 (BI)로 나타내어지는 화합물 및 식 (BII)로 나타내어지는 화합물 등을 들 수 있다.

[0079]

[0080] [식 (BI) 및 식 (BII) 중, R^e 및 R^f는, 수소 원자, 또는 탄소수 1~4인 알킬기를 나타내고, 해당 알킬기에 포함되는 수소 원자는, 히드록시기로 치환되어 있어도 된다.

X^e 및 X^f는, 단결합, *-R^g-, *-R^g-O-, *-R^g-S- 또는 *-R^g-NH-를 나타낸다.

R^g는, 탄소수 1~6인 알칸디일기를 나타낸다.

*는, O와의 결합손을 나타낸다.]

[0081] 탄소수 1~4인 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등을 들 수 있다.

수소 원자가 히드록시로 치환된 알킬기로서는, 히드록시메틸기, 1-히드록시에틸기, 2-히드록시에틸기, 1-히드록시프로필기, 2-히드록시프로필기, 3-히드록시프로필기, 1-히드록시-1-메틸에틸기, 2-히드록시-1-메틸에틸기, 1-히드록시부틸기, 2-히드록시부틸기, 3-히드록시부틸기, 4-히드록시부틸기 등을 들 수 있다.

R^e 및 R^f로서는, 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 히드록시메틸기, 1-히드록시에틸기, 2-히드록시에틸기를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 메틸기를 들 수 있다.

[0082] 알칸디일기로서는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,2-디일기, 프로판-1,3-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기 등을 들 수 있다.

X^e 및 X^f로서는, 바람직하게는 단결합, 메틸렌기, 에틸렌기, *-CH₂-O- 및 *-CH₂CH₂-O-를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 단결합, *-CH₂CH₂-O-를 들 수 있다(*는 O와의 결합손을 나타냄).

[0083] 식 (BI)로 나타내어지는 화합물로서는, 식 (BI-1)~식 (BI-15) 중 어느 하나로 나타내어지는 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 식 (BI-1), 식 (BI-3), 식 (BII-5), 식 (BI-7), 식 (BI-9) 또는 식 (BI-11)~식 (BI-15)로 나타내어지는 화합물이 바람직하고, 식 (BI-1), 식 (BI-7), 식 (BI-9) 또는 식 (BI-15)로 나타내어지는 화합물이 보다 바람직하다.

[0084]

[0085] 식 (BII)로 나타내어지는 화합물로서는, 식 (BII-1)~식 (BII-15) 중 어느 하나로 나타내어지는 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 식 (BII-1), 식 (BII-3), 식 (BII-5), 식 (BII-7), 식 (BII-9) 또는 식 (BII-11)~식 (BII-15)로 나타내어지는 화합물이 바람직하고, 식 (BII-1), 식 (BII-7), 식 (BII-9) 또는 식 (BII-15)로 나타내어지는 화합물이 보다 바람직하다.

[0086]

[0087] 식 (BI)로 나타내어지는 화합물 및 식 (BII)로 나타내어지는 화합물은, 각각 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 식 (BI)로 나타내어지는 화합물 및 식 (BII)로 나타내어지는 화합물을 병용하는 경우, 이들의 함유 비율〔식 (BI)로 나타내어지는 화합물:식 (BII)로 나타내어지는 화합물〕은 몰 기준으로, 바람직하게는 5:95~95:5, 보다 바람직하게는 20:80~80:20이다.

[0088] (b2)로서는, 옥세타닐기와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체가 보다 바람직하다. (b2)로서는, 3-메틸-3-메타크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-메틸-3-아크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-에틸-3-메타크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-에틸-3-아크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-메틸-3-메타크릴로일옥시에틸옥세탄, 3-메틸-3-아크릴로일옥시에틸옥세탄, 3-에틸-3-메타크릴로일옥시에틸옥세탄, 3-에틸-3-아크릴로일옥시에틸옥세탄 등을 들 수 있다.

[0089] (b3)으로서는, 테트라히드로푸릴기와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체가 보다 바람직하다. (b3)으로서는, 구체적으로는, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트(예컨대, 비스코트 V＃150, OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRY LTD 제조), 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트 등을 들 수 있다.

[0090] (b)로서는, 얻어지는 컬러 필터의 내열성, 내약품성 등의 신뢰성을 보다 높일 수 있다는 점에서, (b1)인 것이 바람직하다. 나아가, 착색 경화성 수지 조성물의 보존 안정성이 우수하다는 점에서, (b1-2)가 보다 바람직하다.

[0091] (c)로서는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, tert-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 시클로펜틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 2-메틸시클로헥실(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.0^2,6]데칸-8-일(메타)아크릴레이트(해당 기술 분야에서는, 관용 명칭으로서 「디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트」라고 일컬어지고 있음. 또한, 「트리시클로데실(메타)아크릴레이트」라고 하는 경우가 있음.), 트리시클로[5.2.1.0^2,6]데센-8-일(메타)아크릴레이트(해당 기술 분야에서는, 관용 명칭으로서 「디시클로펜텐일(메타)아크릴레이트」라고 일컬어지고 있음.), 디시클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 프로파길(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 나프틸(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산에스테르류;

2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트 등의 히드록시기 함유 (메타)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 화합물류;

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.

[0092] 수지 [K1]에 있어서, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 수지 [K1]을 구성하는 전체 구조 단위 중,

(a)에서 유래하는 구조 단위; 2~55몰%

(b)에서 유래하는 구조 단위; 2~85몰%

(m)에서 유래하는 구조 단위; 1~65몰%

인 것이 바람직하고,

(a)에서 유래하는 구조 단위; 5~50몰%

(b)에서 유래하는 구조 단위; 5~70몰%

(m)에서 유래하는 구조 단위; 5~60몰%

인 것이 보다 바람직하다.

수지 [K1]의 구조 단위의 비율이, 상기의 범위에 있으면, 착색 경화성 수지 조성물로부터 얻어지는 컬러 필터의 흡광 유지율을 보다 한층 향상시킬 수 있다.

[0093] 수지 [K1]은, 예컨대, 문헌 「고분자 합성의 실험법」(오츠 타카유키 저(著) 발행처 Kagaku-Dojin Publishing Company, INC. 제1판 제1쇄 1972년 3월 1일 발행)에 기재된 방법 및 해당 문헌에 기재된 인용문헌을 참고로 하여 제조할 수 있다.

[0094] 구체적으로는, (a), (b) 및 (m)의 소정량, 중합 개시제 및 용제 등을 반응 용기 속에 넣고, 예컨대, 질소에 의해 산소를 치환함으로써, 탈(脫)산소 분위기로 하고, 교반하면서, 가열 및 보온하는 방법을 들 수 있다. 또한, 여기서 사용되는 중합 개시제 및 용제 등은, 특별히 한정되지 않고, 해당 분야에서 통상 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 중합 개시제로서는, 아조 화합물(2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 등)이나 유기 과산화물(벤조일퍼옥사이드 등)을 들 수 있고, 용제로서는, 각 모노머를 용해시키는 것이면 되고, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물의 용제(E)로서 후술하는 용제 등을 들 수 있다.

[0095] 또한, 얻어진 공중합체는, 반응 후의 용액을 그대로 사용해도 되고, 농축 혹은 희석한 용액을 사용해도 되고, 재(再)침전 등의 방법으로 고체(분체(粉體))로서 추출한 것을 사용해도 된다. 특히, 이 중합 시에 용제로서, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물에 포함되는 용제를 사용함으로써, 반응 후의 용액을 그대로 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물의 조제(調製)에 사용할 수 있기 때문에, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물의 제조 공정을 간략화할 수 있다.

[0096] 수지 [K2]에 있어서, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 수지 [K2]를 구성하는 전체 구조 단위 중,

(a)에서 유래하는 구조 단위; 2~55몰%

(b)에서 유래하는 구조 단위; 2~85몰%

(m)에서 유래하는 구조 단위; 1~65몰%

(c)에서 유래하는 구조 단위; 1~50몰%

인 것이 바람직하고,

(a)에서 유래하는 구조 단위; 5~50몰%

(b)에서 유래하는 구조 단위; 5~70몰%

(m)에서 유래하는 구조 단위; 5~60몰%

(c)에서 유래하는 구조 단위; 2~40몰%

인 것이 보다 바람직하다.

수지 [K2]의 구조 단위의 비율이, 상기의 범위에 있으면, 착색 경화성 수지 조성물로부터 얻어지는 컬러 필터의 흡광 유지율을 보다 한층 향상시킬 수 있다.

[0097] 수지 [K2]는, 예컨대, 수지 [K1]의 제조 방법으로서 기재한 방법과 동일하게 제조할 수 있다.

[0098] 수지 [K3]에 있어서, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 수지 [K3]을 구성하는 전체 구조 단위 중,

(a)에서 유래하는 구조 단위; 2~60몰%

(m)에서 유래하는 구조 단위; 40~98몰%

인 것이 바람직하고,

(a)에서 유래하는 구조 단위; 10~55몰%

(m)에서 유래하는 구조 단위; 45~90몰%

인 것이 보다 바람직하다.

수지 [K3]은, 예컨대, 수지 [K1]의 제조 방법으로서 기재한 방법과 동일하게 제조할 수 있다.

[0099] 수지 [K4]에 있어서, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 수지 [K1]을 구성하는 전체 구조 단위 중,

(a)에서 유래하는 구조 단위; 2~55몰%

(m)에서 유래하는 구조 단위; 1~65몰%

(c)에서 유래하는 구조 단위; 1~50몰%

인 것이 바람직하고,

(a)에서 유래하는 구조 단위; 5~50몰%

(m)에서 유래하는 구조 단위; 5~60몰%

(c)에서 유래하는 구조 단위; 2~40몰%

인 것이 보다 바람직하다.

수지 [K4]는, 예컨대, 수지 [K1]의 제조 방법으로서 기재한 방법과 동일하게 제조할 수 있다.

[0100] 수지 [K5]는, 제1 단계로서, 상술한 수지 [K1]의 제조 방법과 동일하게 하여, (b)와 (m)의 공중합체를 얻는다. 상기와 마찬가지로, 얻어진 공중합체는, 반응 후의 용액을 그대로 사용해도 되고, 농축 혹은 희석한 용액을 사용해도 되고, 재침전 등의 방법으로 고체(분체)로서 추출한 것을 사용해도 된다.

(b) 및 (m)에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 상기의 공중합체를 구성하는 전체 구조 단위의 합계 몰수에 대해, 각각,

(b)에서 유래하는 구조 단위; 5~95몰%

(m)에서 유래하는 구조 단위; 5~95몰%

인 것이 바람직하고,

(b)에서 유래하는 구조 단위; 10~90몰%

(m)에서 유래하는 구조 단위; 10~90몰%

인 것이 보다 바람직하다.

[0101] 다음으로, 플라스크 내를 공기 분위기로 하고, (b)와 (m)의 공중합체, (a), 카르복실산 또는 카르복실산 무수물과 고리 형상 에테르와의 반응 촉매(예컨대 트리스(디메틸아미노메틸)페놀 등) 및 중합 금지제(예컨대 하이드로퀴논 등) 등을 플라스크 내에 넣어, 예컨대, 60~130℃에서, 1~10시간 동안 반응시키고, (b)와 (m)의 공중합체가 가지는 (b)에서 유래하는 고리 형상 에테르에, (a)가 가지는 카르복실산 또는 카르복실산 무수물을 반응시킴으로써, 수지 [K5]를 얻을 수 있다.

상기의 공중합체에 반응시키는 (a)의 사용량은, (b) 100몰에 대해, 5~80몰이 바람직하다. 고리 형상 에테르의 반응성이 높고, 미반응의 (b)가 잔존하기 어렵기 때문에, 수지 [K5]에 사용하는 (b)로서는 (b1)이 바람직하다.

상기 반응 촉매의 사용량은, (a), (b) 및 (m)의 합계량 100질량부에 대해 0.001~5질량부가 바람직하다. 상기 중합 금지제의 사용량은, (a), (b) 및 (m)의 합계량 100질량부에 대해 0.001~5질량부가 바람직하다.

투입 방법, 반응 온도 및 시간 등의 반응 조건은, 제조 설비나 중합에 의한 발열량 등을 고려하여 적절히 조정할 수 있다. 또한, 중합 조건과 마찬가지로, 제조 설비나 중합에 의한 발열량 등을 고려하여, 투입 방법이나 반응 온도를 적절히 조정할 수 있다.

[0102] 수지 [K6]은, 수지 [K5]에, 추가로 카르복실산 무수물을 반응시킨 수지이다.

고리 형상 에테르와 카르복실산 또는 카르복실산 무수물과의 반응에 의해 발생하는 히드록시기에, 카르복실산 무수물을 반응시킨다.

카르복실산 무수물로서는, 무수말레산, 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 등을 들 수 있다. 카르복실산 무수물의 사용량은, (a)의 사용량 1몰에 대해, 0.5~1몰이 바람직하다.

[0103] 수지(B)로서는, 구체적으로, 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-페닐말레이미드 공중합체, 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드 공중합체, 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-벤질말레이미드 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-페닐말레이미드 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-벤질말레이미드 공중합체 등의 수지 [K1];

글리시딜(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-페닐말레이미드 공중합체, 글리시딜(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드 공중합체, 글리시딜(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-벤질말레이미드 공중합, 글리시딜(메타)아크릴레이트/스티렌/(메타)아크릴산/N-페닐말레이미드 공중합체, 글리시딜(메타)아크릴레이트/스티렌/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드 공중합체, 글리시딜(메타)아크릴레이트/스티렌/(메타)아크릴산/N-벤질말레이미드 공중합, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-페닐말레이미드/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-벤질말레이미드/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 공중합체, 3-메틸-3-(메타)아크릴로일옥시메틸옥세탄/(메타)아크릴산/스티렌/N-페닐말레이미드 공중합체, 3-메틸-3-(메타)아크릴로일옥시메틸옥세탄/(메타)아크릴산/스티렌/N-시클로헥실말레이미드 공중합체, 3-메틸-3-(메타)아크릴로일옥시메틸옥세탄/(메타)아크릴산/스티렌/N-벤질말레이미드 공중합체 등의 수지 [K2];

N-페닐말레이미드/(메타)아크릴산 공중합체, N-시클로헥실말레이미드/(메타)아크릴산 공중합체, N-벤질말레이미드/(메타)아크릴산 공중합체 등의 수지 [K3];

벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-페닐말레이미드 공중합체, 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드 공중합체, 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-벤질말레이미드 공중합, 스티렌/(메타)아크릴산/N-페닐말레이미드 공중합체, 스티렌/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드 공중합체, 스티렌/(메타)아크릴산/N-벤질말레이미드 공중합, (메타)아크릴산/N-페닐말레이미드/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산/N-벤질말레이미드/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 공중합체 등의 수지 [K4];

N-페닐말레이미드/글리시딜(메타)아크릴레이트의 공중합체에 (메타)아크릴산을 반응시킨 수지, N-시클로헥실말레이미드/글리시딜(메타)아크릴레이트의 공중합체에 (메타)아크릴산을 반응시킨 수지, N-벤질말레이미드/글리시딜(메타)아크릴레이트의 공중합체에 (메타)아크릴산을 반응시킨 수지 등의 수지 [K5];

N-페닐말레이미드/글리시딜(메타)아크릴레이트의 공중합체에 (메타)아크릴산을 반응시킨 수지에 추가로 테트라히드로프탈산 무수물을 반응시킨 수지, N-시클로헥실말레이미드/글리시딜(메타)아크릴레이트의 공중합체에 (메타)아크릴산을 반응시킨 수지에 추가로 테트라히드로프탈산 무수물을 반응시킨 수지, N-벤질말레이미드/글리시딜(메타)아크릴레이트의 공중합체에 (메타)아크릴산을 반응시킨 수지에 추가로 테트라히드로프탈산 무수물을 반응시킨 수지 등의 수지 [K6] 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 수지(B)로서는, 수지 [K1]~수지 [K4]가 바람직하고, 수지 [K1] 및 수지 [K2]가 보다 바람직하다.

[0104] 수지(B)의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 3,000~100,000이고, 보다 바람직하게는 5,000~50,000이고, 더욱 바람직하게는 5,000~30,000이다. 분자량이 상기의 범위 내에 있으면, 컬러 필터의 경도(硬度)가 향상되어, 잔막률(殘膜率)이 높고, 미(未)노광부의 현상액에 대한 용해성이 양호하여, 착색 패턴의 해상도가 향상되는 경향이 있다.

[0105] 수지(B)의 분산도[중량 평균 분자량(Mw)/수(數)평균 분자량(Mn)]은, 바람직하게는 1.1~6이고, 보다 바람직하게는 1.2~4이다.

[0106] 수지(B)의 산가(酸價)는, 고형분 환산으로, 바람직하게는 70mg-KOH/g 이상, 보다 바람직하게는 90mg-KOH/g 이상, 더욱 바람직하게는 110mg-KOH/g 이상이며, 바람직하게는 220mg-KOH/g 이하, 보다 바람직하게는 210mg-KOH/g 이하, 더욱 바람직하게는 200mg-KOH/g 이하이다. 여기서 산가는 수지(B) 1g을 중화하는 데 필요한 수산화칼륨의 양(mg)으로서 측정되는 값이며, 예컨대 수산화칼륨 수용액을 이용하여 적정(滴定, titration)함으로써 구할 수 있다.

[0107] 수지(B)의 함유율은, 고형분의 총량에 대해, 바람직하게는 7~80질량%이고, 보다 바람직하게는 13~75질량%이고, 더욱 바람직하게는 17~65질량%이다. 수지(B)의 함유율이, 상기의 범위 내에 있으면, 착색 패턴을 형성할 수 있고, 또한 착색 패턴의 해상도 및 잔막률이 향상되는 경향이 있다.

[0108] 수지(B)의 함유량은, 수지(B) 및 중합성 화합물(C)의 합계량 100질량부에 대해, 바람직하게는 10질량부 이상 95질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 20질량부 이상 90질량부 이하이고, 더욱 바람직하게는 30질량부 이상 85질량부 이하이다. 수지(B)의 함유량이 상기 범위 내에 있으면, 얻어지는 컬러 필터의 흡광도 유지율이 더욱 향상된다.

또한 수지(B)의 함유량이, 수지(B) 및 중합성 화합물(C)의 합계량 100질량부에 대해, 55질량부 이상 95질량부 이하, 바람직하게는 60질량부 이상 90질량부 이하인 것도 바람직하다. 수지(B)의 함유량이 상기 범위에 있으면, 얻어지는 컬러 필터의 흡광도 유지율이 현저히 향상된다.

수지(B)의 함유량이, 수지(B) 및 중합성 화합물(C)의 합계량 100질량부에 대해, 10질량부 이상 60질량부 이하, 바람직하게는 20질량부 이상 55질량부 이하인 경우, 얻어지는 컬러 필터의 흡광도 유지율과 명도가 향상된다.

[0109] ＜중합성 화합물(C)＞

중합성 화합물(C)는, 중합 개시제(D)로부터 발생한 활성 래디칼 및/또는 산에 의해 중합할 수 있는 화합물이며, 예컨대, 중합성의 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 화합물을 들 수 있고, 바람직하게는 (메타)아크릴산에스테르 화합물이다.

[0110] 그 중에서도, 중합성 화합물(C)는, 에틸렌성 불포화 결합을 3개 이상 가지는 중합성 화합물인 것이 바람직하다. 이러한 중합성 화합물로서는, 예컨대, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨옥타(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨헵타(메타)아크릴레이트, 테트라펜타에리트리톨데카(메타)아크릴레이트, 테트라펜타에리트리톨노나(메타)아크릴레이트, 트리스(2-(메타)아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 에틸렌글리콜 변성 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 변성 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.

그 중에서도, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트가 바람직하다.

[0111] 중합성 화합물(C)의 함유율은, 고형분의 총량에 대해, 1~65질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~60질량%이고, 더욱 바람직하게는 10~55질량%이다. 중합성 화합물(C)의 함유율이, 상기의 범위 내에 있으면, 착색 패턴 형성 시의 잔막률 및 컬러 필터의 내약품성이 향상되는 경향이 있다.

[0112] ＜중합 개시제(D)＞

중합 개시제(D)는, 광이나 열의 작용에 의해 활성 래디칼, 산 등을 발생시켜, 중합을 개시할 수 있는 화합물이라면 특별히 한정되는 일 없이, 공지된 중합 개시제를 사용할 수 있다.

활성 래디칼을 발생시키는 중합 개시제로서는, 예컨대, O-아실옥심 화합물, 알킬페논 화합물, 트리아진 화합물, 아실포스핀옥사이드 화합물 및 비이미다졸 화합물을 들 수 있다.

[0113] 상기 O-아실옥심 화합물로서는, 예컨대, N-벤조일옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)부탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)-3-시클로펜틸프로판-1-온-2-이민, N-아세틸옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)-3-시클로헥실프로판-1-온-2-이민 등의 디페닐설피드 골격을 가지는 O-아실옥심 화합물; 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 등의 카르바졸 골격을 가지는 O-아실옥심 화합물; 1-[7-(2-메틸벤조일)-9,9-디프로필-9H-플루오렌-2-일]에타논 O-아세틸옥심 등의 플루오렌 골격을 가지는 O-아실옥심 화합물; 등을 들 수 있다. 이르가큐어(등록상표) OXE01, OXE02(이상, BASF사 제조), N-1919(ADEKA사 제조), DFI-091(DAITO CHEMIX Co., Ltd. 제조) 등의 시판품을 사용해도 된다. 그 중에서도, O-아실옥심 화합물은, N-벤조일옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민, N-아세틸옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)-3-시클로헥실프로판-1-온-2-이민, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-｛2-메틸-4-(3,3-디메틸-2,4-디옥사시클로펜타닐메틸옥시)벤조일｝-9H-카르바졸-3-일]에탄-1-이민 및 1-[7-(2-메틸벤조일)-9,9-디프로필-9H-플루오렌-2-일]에타논 O-아세틸옥심으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다. 이들 O-아실옥심 화합물이라면, 명도가 높은 컬러 필터가 얻어지는 경향이 있다.

[0114] 상기 알킬페논 화합물로서는, 예컨대, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸설파닐페닐)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-이소프로펜일페닐)프로판-1-온의 올리고머, α,α-디에톡시아세토페논, 벤질디메틸케탈 등을 들 수 있다. 이르가큐어(등록상표) 369, 907, 379(이상, BASF사 제조) 등의 시판품을 사용해도 된다.

[0115] 상기 트리아진 화합물로서는, 예컨대, 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)에텐일〕-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(푸란-2-일)에텐일〕-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에텐일〕-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(3,4-디메톡시페닐)에텐일〕-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.

[0116] 상기 아실포스핀옥사이드 화합물로서는, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다. 이르가큐어(등록상표) 819(BASF사 제조) 등의 시판품을 사용해도 된다.

[0117] 상기 비이미다졸 화합물로서는, 예컨대, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸(예컨대, 일본 특허공개공보 H06-75372호, 일본 특허공개공보 H06-75373호 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(예컨대, 일본 특허공고공보 S48-38403호, 일본 특허공개공보 S62-174204호 등 참조.), 4,4',5,5'-위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 비이미다졸 화합물(예컨대, 일본 특허공개공보 H07-10913호 등 참조) 등을 들 수 있다.

[0118] 산을 발생시키는 중합 개시제로서는, 예컨대, 4-히드록시페닐디메틸설포늄p-톨루엔설포네이트, 4-히드록시페닐디메틸설포늄헥사플루오로안티모네이트, 4-아세톡시페닐디메틸설포늄p-톨루엔설포네이트, 4-아세톡시페닐·메틸·벤질설포늄헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐설포늄p-톨루엔설포네이트, 트리페닐설포늄헥사플루오로안티모네이트, 디페닐요오도늄p-톨루엔설포네이트, 디페닐요오도늄헥사플루오로안티모네이트 등의 오늄염류나, 니트로벤질토실레이트류, 벤조인토실레이트류 등을 들 수 있다.

[0119] 또한 중합 개시제(D)로서는, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인 화합물; 벤조페논, o-벤조일안식향산메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐설파이드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등의 벤조페논 화합물; 9,10-페난트렌퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 캄퍼퀴논 등의 퀴논 화합물; 10-부틸-2-클로로아크리돈, 벤질, 페닐글리옥실산메틸, 티타노센 화합물 등을 들 수 있다.

[0120] 중합 개시제(D)로서는, 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.

[0121] 중합 개시제(D)의 함유량은, 수지(B) 및 중합성 화합물(C)의 합계량 100질량부에 대해, 바람직하게는 0.1~30질량부이고, 보다 바람직하게는 1~20질량부이다. 중합 개시제(D)의 함유량이, 상기의 범위 내에 있으면, 고감도화되어 노광 시간이 단축되는 경향이 있기 때문에 컬러 필터의 생산성이 향상된다.

[0122] ＜용제(E)＞

용제(E)는, 특별히 한정되지 않고, 해당 분야에서 통상 사용되는 용제를 사용할 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, 디메틸설폭시드를 들 수 있다.

[0123] 에스테르 용제로서는, 락트산메틸, 락트산에틸, 락트산부틸, 2-히드록시이소부탄산메틸, 아세트산에틸, 아세트산n-부틸, 아세트산이소부틸, 포름산펜틸, 아세트산이소펜틸, 프로피온산부틸, 부티르산이소프로필, 부티르산에틸, 부티르산부틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 피루브산프로필, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 시클로헥산올아세테이트 및 γ-부티로락톤 등을 들 수 있다.

[0124] 에테르 용제로서는, 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.

[0125] 에테르에스테르 용제로서는, 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.

[0126] 케톤 용제로서는, 4-히드록시-4-메틸-2-펜탄온, 아세톤, 2-부탄온, 2-헵탄온, 3-헵탄온, 4-헵탄온, 4-메틸-2-펜탄온, 시클로펜탄온, 시클로헥산온 및 이소포론 등을 들 수 있다.

[0127] 알코올 용제로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 글리세린 등을 들 수 있다.

[0128] 방향족 탄화수소 용제로서는, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 및 메시틸렌 등을 들 수 있다.

[0129] 아미드 용제로서는, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 및 N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다.

[0130] 상기의 용제 중, 도포성, 건조성의 관점에서 보았을 때, 1atm에 있어서의 비점이 120℃ 이상 180℃ 이하인 유기 용제가 바람직하다. 용제로서는, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 락트산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 3-에톡시프로피온산에틸, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 4-히드록시-4-메틸-2-펜탄온 및 N,N-디메틸포름아미드가 바람직하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 4-히드록시-4-메틸-2-펜탄온, 락트산에틸 및 3-에톡시프로피온산에틸이 보다 바람직하다.

[0131] 용제(E)의 함유율은, 본 발명의 착색 경화성 수지 조성물의 총량에 대해, 바람직하게는 70~95질량%이고, 보다 바람직하게는 75~92질량%이다. 바꾸어 말하면, 착색 경화성 수지 조성물의 고형분의 총 함유율은, 바람직하게는 5~30질량%, 보다 바람직하게는 8~25질량%이다. 용제(E)의 함유율이 상기의 범위 내에 있으면, 도포 시의 평탄성이 양호해지고, 또한 컬러 필터를 형성하였을 때 색농도가 부족하지 않기 때문에 표시 특성이 양호해지는 경향이 있다.

[0132] ＜레벨링제(F)＞

레벨링제(F)로서는, 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제 및 불소 원자를 가지는 실리콘계 계면활성제 등을 들 수 있다. 이들은, 측쇄(側鎖)에 중합성기를 가지고 있어도 된다.

실리콘계 계면활성제로서는, 분자 내에 실록산 결합을 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 도레이 실리콘 DC3PA, 도레이 실리콘 SH7PA, 도레이 실리콘 DC11PA, 도레이 실리콘 SH21PA, 도레이 실리콘 SH28PA, 도레이 실리콘 SH29PA, 도레이 실리콘 SH30PA, 도레이 실리콘 SH8400(Dow Corning Toray Co., Ltd. 제조), KP321, KP322, KP323, KP324, KP326, KP340, KP341(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제조), TSF400, TSF401, TSF410, TSF4300, TSF4440, TSF4445, TSF4446, TSF4452 및 TSF4460(Momentive Performance Materials Japan LLC 제조) 등을 들 수 있다.

[0133] 상기의 불소계 계면활성제로서는, 분자 내에 플루오로카본 사슬을 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 플루오라드(등록상표) FC430, 플루오라드 FC431(Sumitomo 3M Limited 제조), 메가팍(등록상표) F142D, 메가팍 F171, 메가팍 F172, 메가팍 F173, 메가팍 F177, 메가팍 F183, 메가팍 F554, 메가팍 R30, 메가팍 RS-718-K(DIC CORPORATION 제조), 에프톱(등록상표) EF301, 에프톱 EF303, 에프톱 EF351, 에프톱 EF352(Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co., Ltd. 제조), 서플론(등록상표) S381, 서플론 S382, 서플론 SC101, 서플론 SC105(Asahi Glass Co., Ltd. 제조) 및 E5844(다이킨 파인 케미컬 겡큐쇼 제조) 등을 들 수 있다.

[0134] 상기의 불소 원자를 가지는 실리콘계 계면활성제로서는, 분자 내에 실록산 결합 및 플루오로카본 사슬을 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 메가팍(등록상표) R08, 메가팍 BL20, 메가팍 F475, 메가팍 F477 및 메가팍 F443(DIC CORPORATION 제조) 등을 들 수 있다.

[0135] 레벨링제(F)의 함유율은, 착색 경화성 수지 조성물의 총량에 대해, 바람직하게는 0.001질량% 이상 0.2질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.002질량% 이상 0.2질량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.005질량% 이상 0.2질량% 이하이다. 또한, 이 함유율에, 상기 분산제의 함유율은 포함되지 않는다. 레벨링제(F)의 함유율이 상기의 범위 내에 있으면, 컬러 필터의 평탄성을 양호하게 할 수 있다.

[0136] ＜기타의 성분＞

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 필요에 따라서, 중합 개시 조제(助劑), 충전제, 다른 고분자 화합물, 밀착 촉진제, 광안정제, 연쇄 이동제 등, 해당 기술 분야에서 공지된 첨가제를 포함해도 된다.

밀착 촉진제로서는, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란, 3-설파닐프로필트리메톡시실란, 3-이소시아나토프로필트리에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 N-페닐-3-아미노프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다.

[0137] ＜착색 경화성 수지 조성물의 제조 방법＞

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물은, 예컨대, 착색제(A), 수지(B), 중합성 화합물(C), 및 중합 개시제(D) 그리고 필요에 따라서 사용되는 용제(E), 레벨링제(F) 및 기타의 성분을 혼합함으로써 조제할 수 있다.

[0138] ＜컬러 필터의 제조 방법＞

본 발명의 착색 경화성 수지 조성물로부터 착색 패턴을 제조하는 방법으로서는, 포토리소그래프법, 잉크젯법, 인쇄법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 포토리소그래프법이 바람직하다. 포토리소그래프법은, 상기 착색 경화성 수지 조성물을 기판에 도포하고, 건조시켜 착색 조성물층을 형성하고, 포토마스크를 통해 해당 착색 조성물층을 노광하여, 현상하는 방법이다. 포토리소그래프법에 있어서, 노광 시에 포토마스크를 이용하지 않는 것, 및/또는 현상하지 않는 것에 의해, 상기 착색 조성물층의 경화물인 착색 도막(塗膜)을 형성할 수 있다. 이와 같이 형성한 착색 패턴이나 착색 도막이 본 발명의 컬러 필터이다.

제작하는 컬러 필터의 막 두께는, 특별히 한정되지 않고, 목적이나 용도 등에 따라 적절히 조정할 수 있으며, 예컨대, 0.1~30μm, 바람직하게는 0.1~20μm, 더욱 바람직하게는 0.5~6μm이다.

[0139] 기판으로서는, 석영 유리, 붕규산 유리, 알루미나규산염 유리, 표면을 실리카 코팅한 소다라임 유리 등의 유리판이나, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지판, 실리콘, 상기 기판 상에 알루미늄, 은, 은/동/팔라듐 합금 박막 등을 형성한 것이 사용된다. 이들 기판 상에는, 다른 컬러 필터층, 수지층, 트랜지스터, 회로 등이 형성되어 있어도 된다.

[0140] 포토리소그래프법에 의한 각 색화소(color pixel)의 형성은, 공지(公知) 또는 관용(慣用)의 장치나 조건으로 행할 수 있다. 예컨대, 하기와 같이 하여 제작할 수 있다.

우선, 착색 경화성 수지 조성물을 기판 상에 도포하고, 가열 건조(프리베이크(pre-bake)) 및/또는 감압 건조함으로써 용제 등의 휘발 성분을 제거하고 건조시켜, 평활한 착색 조성물층을 얻는다.

도포 방법으로서는, 스핀 코팅법, 슬릿 코팅법, 슬릿 앤드 스핀 코팅법 등을 들 수 있다.

가열 건조를 행할 경우의 온도는, 30~120℃가 바람직하고, 50~110℃가 보다 바람직하다. 또한 가열 시간으로서는, 10초간~60분간인 것이 바람직하고, 30초간~30분간인 것이 보다 바람직하다.

감압 건조를 행할 경우는, 50~150Pa의 압력하에, 20~25℃의 온도 범위에서 행하는 것이 바람직하다.

착색 조성물층의 막 두께는, 특별히 한정되지 않고, 목적으로 하는 컬러 필터의 막 두께에 따라 적절히 선택하면 된다.

[0141] 다음으로, 착색 조성물층은, 목적하는 착색 패턴을 형성하기 위한 포토마스크를 통해 노광된다. 해당 포토마스크 상의 패턴은 특별히 한정되지 않고, 목적으로 하는 용도에 따른 패턴이 이용된다.

노광에 이용되는 광원으로서는, 250~450nm의 파장인 광을 발생시키는 광원이 바람직하다. 예컨대, 350nm 미만의 광을, 이 파장역을 커트하는 필터를 이용하여 커트하거나, 436nm 부근, 408nm 부근, 365nm 부근의 광을, 이들 파장역을 추출하는 밴드 패스 필터를 이용하여 선택적으로 추출하거나 해도 된다. 구체적으로는, 수은등, 발광 다이오드, 메탈 할라이드 램프, 할로겐 램프 등을 들 수 있다.

노광면 전체에 균일하게 평행 광선을 조사하거나, 포토마스크와 착색 조성물층이 형성된 기판 간의 정확한 위치 맞춤을 행하는 것이 가능하기 때문에, 마스크 얼라이너 및 스테퍼 등의 노광 장치를 사용하는 것이 바람직하다.

[0142] 노광 후의 착색 조성물층을 현상액에 접촉시켜 현상함으로써, 기판 상에 착색 패턴이 형성된다. 현상에 의해, 착색 조성물층의 미노광부가 현상액에 용해되어 제거된다.

현상액으로서는, 예컨대, 수산화칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 수산화테트라메틸암모늄 등의 알칼리성 화합물의 수용액이 바람직하다. 이들 알칼리성 화합물의 수용액 중의 농도는, 바람직하게는 0.01~10질량%이고, 보다 바람직하게는 0.03~5질량%이다. 또한, 현상액은, 계면활성제를 포함하고 있어도 된다.

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

현상 후에는, 물로 세정(水洗)하는 것이 바람직하다.

[0143] 나아가, 얻어진 착색 패턴에, 포스트 베이크(post bake)를 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

[0144] 이하에서는, 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세히 설명하겠지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 예 중에서, 함유량 내지 사용량을 나타내는 % 및 부(部)는, 특별한 기재가 없는 한 질량 기준이다.

이하의 합성예에 있어서, 화합물은, NMR(JNM-EX-270; (JEOL Ltd. 제조))로 동정(同定)하였다.

[0145] (착색제 합성예 1)

2,4-디메틸아닐린(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 10.0부, 2-에틸헥산브로미드(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 17.0부, 및 테트라부틸암모늄브로미드(WAKO KAGAKU KOGYO KK 제조) 44.0부를 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 90℃에서 8시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 50부의 10% 중조수를 첨가한 후, 아세트산에틸 100부를 첨가하여 물층(水層)을 폐기하였다. 물, 10% 염산으로 세정하는 조작을 2회 반복한 후, 용제를 증류 제거(溜去)하였다. 얻어진 오일을 60℃에서 24시간 동안 감압 건조시켜, 하기의 식 (a-1)로 나타내어지는 화합물 9.3부를 얻었다.

[0146]

[0147] 식 (a-1)로 나타내어지는 화합물의 ¹H-NMR(270MHz, δ값(ppm, TMS 기준), DMSO-d₆)

δ 0.85(m, 6H), 1.23-1.42(br, 8H), 1.59(br, 1H), 2.04(s, 3H), 2.12(s, 3H), 2.91(d, 2H), 4.37(br, 1H), 6.38(d, 1H), 6.75(s, 1H), 6.77(d, 1H)

[0148] 상기에서 얻어진 식 (a-1)로 나타내어지는 화합물 3.0부, 3-브로모페놀(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 2.2부, 아세트산팔라듐 0.015부, tert-부톡시나트륨(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 3.2부, 트리tert-부틸포스핀(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 0.055부, 및 톨루엔 25.6부를 혼합하고, 100℃에서 15시간 동안 교반하였다. 얻어진 혼합물에, 아세트산에틸 30부, 물 100부를 첨가하여 물층(水層)을 폐기하였다. 물로 세정하는 조작을 2회 반복한 후, 용제를 증류 제거하였다. 잔여물(殘渣)을 실리카 겔 크로마토그래피(클로로포름/헥산=1/1)로 정제하고, 얻어진 오일을 60℃에서 24시간 동안 감압 건조시켜, 하기의 식 (a-2)로 나타내어지는 화합물로 나타내어지는 화합물 1.9부를 얻었다.

[0149]

[0150] 식 (a-2)로 나타내어지는 화합물의 ¹H-NMR(270MHz, δ값(ppm, TMS 기준), DMSO-d₆)

δ 0.85(m, 6H), 1.23-1.42(br, 8H), 1.55(br, 1H), 1.94(s, 3H), 2.27(s, 3H), 2.90(d, 2H), 6.37(d, 1H), 6.75(s, 1H), 6.76(d, 1H), 6.92-7.14(m, 4H), 8.93(s, 1H)

[0151] 상기에서 얻어진 식 (a-2)로 나타내어지는 화합물 4.4부, 3,4-디히드록시-3-시클로부텐-1,2-디온(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 0.8부, 1-부탄올 90.0부 및 톨루엔 60.0부를 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 딘-스타크 트랩(Dean-Stark trap)을 이용하여 생성된 물을 제거하면서 125℃에서 3시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 용제를 증류 제거하고, 아세트산을 15부 첨가한 후, 18% 식염수 100부에 적하(滴下)하고, 석출된 고체를 여과하여 얻었다.

여과하여 얻은 고체를 헥산으로 세정하였다. 얻어진 고체를 60℃에서 24시간 동안 감압 건조시켜, 식 (AII-10)으로 나타내어지는 화합물 4.9부를 얻었다.

[0152]

[0153] 식 (AII-10)으로 나타내어지는 화합물의 ¹H-NMR(270MHz, δ값(ppm, TMS 기준), DMSO-d₆)

δ 0.87(m, 12H), 1.21-1.57(m, 16H), 1.72(br, 2H), 2.05(s, 6H), 2.36(s, 6H), 3.37(br, 2H), 3.78(br, 2H), 6.00(br, 4H), 6.97-7.12(m, 6H), 7.77-7.95(m, 2H), 11.35(s, 1H), 12.06(s, 1H)

[0154] 이하에 있어서, 화합물의 구조는 질량 분석(LC; Agilent Technologies, Inc. 제조 1200형, MASS; Agilent Technologies, Inc. 제조 LC/MSD형)으로 확인하였다.

[0155] (착색제 합성예 2)

m-브로모페놀(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 50부 및 이미다졸(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 30부를 디클로로메탄(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 500부에 용해시키고 0℃로 냉각한 후, tert-부틸디메틸클로로실란(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 48부를 적하하였다. 적하 종료 후 23℃로 온도를 상승시켜 16시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 물을 첨가하여 유기층을 추출하고, 용제를 농축한 후 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피로 분리 정제를 행하여, 식 (a-3)으로 나타내어지는 화합물을 74부 얻었다.

[0156] 동정: (질량 분석) 이온화 모드=ESI＋: m/z=[M+H]⁺287.0

Exact Mass: ＋286.0

[0157]

[0158] 2,4-디메틸아닐린(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 15부, 식 (a-3)으로 나타내어지는 화합물 35부, 수산화칼륨(Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제조) 14부, 테트라부틸암모늄브로미드(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 2부 및 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0)(Aldrich(주) 제조) 0.6부를 톨루엔(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 250부 및 물 15부에 용해시키고, 90℃로 가열하여 30분 동안 교반하였다. 반응 종료 후 유기층을 추출하여 농축하고, 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피로 분리 정제를 행하여 식 (a-4)로 나타내어지는 화합물을 14부 얻었다.

[0159] 동정: (질량 분석) 이온화 모드=ESI＋: m/z=[M+H]⁺328.3

Exact Mass: ＋327.2

[0160]

[0161] 식 (a-4)로 나타내어지는 화합물 14부 및 4-클로로-4-옥소부티르산메틸 10부(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조)를 톨루엔(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 255부에 용해시키고, 90℃로 온도를 상승시켜 1시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 물을 첨가하여 유기층을 추출하고, 용제를 농축한 후 실리카 겔 크로마토그래피로 분리 정제를 행하여, 식 (a-5)로 나타내어지는 화합물을 15부 얻었다.

[0162] 동정: (질량 분석) 이온화 모드=ESI＋: m/z=[M+H]⁺442.3

Exact Mass: ＋441.2

[0163]

[0164] 식 (a-5)로 나타내어지는 화합물 15부를 테트라히드로푸란(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 150부에 용해시키고, 0℃로 냉각한 후에 불화테트라-n-부틸암모늄1M테트라히드로푸란 용액(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 15부를 적하하였다. 적하 종료 후 23℃로 온도를 상승시켜, 2시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 용제를 농축하고, 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피로 분리 정제를 행하여, 식 (a-6)으로 나타내어지는 화합물을 12부 얻었다.

[0165] 동정: (질량 분석) 이온화 모드=ESI＋: m/z=[M+H]⁺328.2

Exact Mass: ＋327.2

[0166]

[0167] 식 (a-6)으로 나타내어지는 화합물 12부를 테트라히드로푸란(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 240부에 용해시키고 0℃로 냉각한 후, 보란-1M테트라히드로푸란 용액(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 180부를 적하하였다. 적하 종료 후 30분 동안 교반하고, 물을 첨가한 후 테트라히드로푸란을 농축하고, 아세트산에틸로 유기층을 추출하였다. 용제를 농축한 후 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피로 분리 정제를 행하여, 식 (a-7)로 나타내어지는 화합물을 6부 얻었다.

[0168] 동정: (질량 분석) 이온화 모드=ESI＋: m/z=[M+H]⁺314.2

Exact Mass: ＋313.2

[0169]

[0170] 식 (a-7)로 나타내어지는 화합물 6부 및 수산화리튬-수화물(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.2부를 메탄올(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 20부, 테트라히드로푸란(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 20부, 물 10부에 용해시키고, 23℃에서 1시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 유기 용제를 농축하고, 아세트산에틸로 유기층을 추출하고, 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피로 분리 정제를 행하여 식 (a-8)로 나타내어지는 화합물을 4부 얻었다.

[0171] 동정: (질량 분석) 이온화 모드=ESI＋: m/z=[M+H]⁺300.2

Exact Mass: ＋299.2

[0172]

[0173] 식 (a-8)로 나타내어지는 화합물 4부 및 3,4-디히드록시-3-시클로부텐-1,2-디온(Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제조) 0.8부를 톨루엔(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 40부, n-부탄올(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 10부에 용해시키고, 140℃로 온도를 상승시켜, 2시간 동안 교반하였다. 용제를 농축한 후, 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피로 분리 정제를 행하여, 식 (AII-17)로 나타내어지는 화합물을 1.6부 얻었다.

[0174] 동정: (질량 분석) 이온화 모드=ESI＋: m/z=[M+H]⁺677.3

Exact Mass: ＋676.3

[0175]

[0176] (착색제 합성예 3)

3-브로모아니솔(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 50부를 2,4,6-트리메틸아닐린(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 36.1부와 톨루엔(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 434부에 용해시키고, 이 용액에 수산화칼륨(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 30부, 물 25부, 테트라부틸암모늄브로미드(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 2부, 비스(트리-tert-부틸포스핀)팔라듐(0)(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 1.4부를 혼합하였다. 90℃로 온도를 상승시켜 5시간 동안 교반한 후, 유기층을 추출에 의해 취득하고, 용제를 증류 제거하여 미정제 생성물(粗生成物)을 52.1부 얻었다. 얻어진 미정제 생성물을 칼럼 크로마토그래피로 분리 정제를 행하여 식 (a-9)로 나타내어지는 화합물을 50.2부 얻었다.

[0177] 동정: (질량 분석) 이온화 모드=ESI＋: m/z=[M+H]⁺242.3

Exact Mass: ＋241.2

[0178]

[0179] 식 (a-9)로 나타내어지는 화합물 33부, 4-클로로-4-옥소부티르산메틸(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 26.8부 및 톨루엔(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 286부를 혼합하고, 100℃에서 16시간 동안 교반하면서 가열하였다. 반응 종료 후 용제를 증류 제거하고, 얻어진 미정제 생성물을 칼럼 크로마토그래피로 분리 정제를 행하여 식 (a-10)으로 나타내어지는 화합물을 30.7부 얻었다.

[0180] 동정: (질량 분석) 이온화 모드=ESI＋: m/z=[M+H]⁺356.2

Exact Mass: ＋355.2

[0181] 식 (a-10)으로 나타내어지는 화합물 10부를 염화메틸렌(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 95부에 용해시키고 교반하면서 0℃로 냉각하였다. 교반하면서 삼브롬화붕소(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation 제조) 28.2부를 적하 투입하였다. 적하 종료 후, 서서히 온도를 상승시켜 10℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 용제를 감압하에서 증류 제거하고, 물-유기 용제 추출 조작을 행하고, 용제를 증류 제거하여 9.1부의 미정제 생성물을 얻었다. 이 중에 식 (a-11)로 나타내어지는 화합물이 48%, 식 (a-12)로 나타내어지는 화합물이 36% 포함되어 있었다.

[0182]

동정: (질량 분석) 이온화 모드=ESI＋: m/z=[M+H]⁺342.2

Exact Mass: ＋341.2

동정: (질량 분석) 이온화 모드=ESI＋: m/z=[M+H]⁺328.1

Exact Mass: ＋327.2

[0183] 티오닐클로라이드(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 13.2부를 72부의 메탄올(Kanto Chemical Co., Inc. 제조)에 녹인 용액을 0℃로 냉각하고 교반하면서, 상기에서 얻어진 식 (a-11)로 나타내어지는 화합물과 식 (a-12)로 나타내어지는 화합물을 포함하는 미정제 생성물 9.1부를 투입하였다. 실온까지 온도를 상승시켜 16시간 동안 반응시켰다. 용제를 감압하에서 증류 제거하여, 식 (a-11)로 나타내어지는 화합물을 포함하는 8.3부의 미정제 생성물을 얻었다. 얻어진 미정제 생성물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피로 정제하여, 식 (a-11)로 나타내어지는 화합물을 7.4부 얻었다.

[0184] 동정: (질량 분석) 이온화 모드=ESI＋: m/z=[M+H]⁺342.2

Exact Mass: ＋341.2

[0185] 식 (a-11)로 나타내어지는 화합물 2부, 보란1M테트라히드로푸란 용액(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 26.3부, 테트라히드로푸란(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 18부를 0℃에서 혼합하고 10℃까지 온도를 상승시켜 5시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 물을 첨가하여 ??칭하고, 유기 용제로 추출하였다. 용제를 증류 제거하여 얻어진 미정제 생성물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피로 정제하여, 식 (a-13)으로 나타내어지는 화합물을 1.64부 얻었다.

[0186] 동정: (질량 분석) 이온화 모드=ESI＋: m/z=[M+H]⁺300.2

Exact Mass: ＋299.2

[0187]

[0188] 식 (a-13)으로 나타내어지는 화합물 2.5부 및 3,4-디히드록시-3-시클로부텐-1,2-디온(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation 제조) 0.55부를 톨루엔(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 50부, n-부탄올(Kanto Chemical Co., Inc. 제조) 50부에 용해시키고, 110℃에서 6시간 동안 교반하면서 가열하였다. 반응 종료 후, 용제를 증류 제거하여 얻어진 미정제 생성물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피로 분리 정제를 행하여, 식 (AII-18)로 나타내어지는 화합물을 2.7부 얻었다.

[0189] 동정: (질량 분석) 이온화 모드=ESI＋: m/z=[M+H]⁺677.4

Exact Mass: ＋676.4

[0190]

[0191] (수지 합성예 1)

환류 냉각기, 적하 깔때기 및 교반기를 구비한 플라스크 내에 질소를 적당량 흘려서 질소 분위기로 치환하고, 3-메톡시부탄올 223부, 및 3-메톡시부틸아세테이트 110부를 넣고, 교반하면서 70℃까지 가열하였다. 이어서, 해당 플라스크 내에, 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(혼합 비율은 1:1) 180부, 아크릴산 54부, N-시클로헥실말레이미드 67부, 및 3-메톡시부탄올 180부의 혼합 용액을 적하 펌프를 이용하여 5시간에 걸쳐서 적하하였다.

한편, 중합 개시제 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 6부를 3-메톡시부틸아세테이트 150부에 용해한 혼합 용액을 다른 적하 펌프를 이용하여 5시간에 걸쳐서 플라스크 내에 적하하였다. 중합 개시제의 적하가 종료된 후, 3시간 동안 동일 온도로 유지한 다음, 실온까지 냉각하여, B형 점도(23℃) 130mPas, 고형분 30.9%의 공중합체(수지(B-1))의 용액을 얻었다. 생성된 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 8800, 고형분 환산의 산가는 137mg-KOH/g, 분산도는 1.76이었다. 수지(B-1)은 하기의 구조 단위를 가진다.

[0192]

[0193] 수지의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)의 측정은, GPC법에 의해 이하의 조건으로 행하였다.

장치 ; HLC-8120GPC(TOSOH CORPORATION 제조)

칼럼 ; TSK-GELG2000HXL

칼럼 온도 ; 40℃

용제 ; THF

유속 ; 1.0mL/min

피검액 고형분 농도; 0.001~0.01질량%

주입량 ; 50μL

검출기 ; RI

교정용 표준 물질 ; TSK STANDARD POLYSTYRENE

F-40, F-4, F-288, A-2500, A-500(TOSOH CORPORATION 제조)

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

[0194] (수지 합성예 2)

환류 냉각기, 적하 깔때기 및 교반기를 구비한 플라스크 내에 질소를 적당량 흘려서 질소 분위기로 치환하고, 3-메톡시부탄올 185부, 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 216부를 넣고, 교반하면서 70℃까지 가열하였다. 이어서, 해당 플라스크 내에, 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(혼합 비율은 1:1) 149부, 아크릴산 45부, N-시클로헥실말레이미드 56부, 및 3-메톡시부탄올 158부의 혼합 용액을 적하 펌프를 이용하여 5시간에 걸쳐서 적하하였다.

한편, 중합 개시제 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 8부를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 183부에 용해한 혼합 용액을 다른 적하 펌프를 이용하여 5시간에 걸쳐서 플라스크 내에 적하하였다. 중합 개시제의 적하가 종료된 후, 4시간 동안 동일 온도로 유지한 다음, 실온까지 냉각하여, B형 점도(23℃) 22mPas, 고형분 26.1%의 공중합체(수지(B-2))의 용액을 얻었다. 생성된 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 8900, 고형분 환산의 산가는 143mg-KOH/g, 분산도는 1.92였다. 수지(B-2)는 수지(B-1)과 동일한 구조 단위를 가진다.

[0195] (수지 합성예 3)

환류 냉각기, 적하 깔때기 및 교반기를 구비한 플라스크 내에 질소를 적당량 흘려서 질소 분위기로 치환하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 248부를 넣고, 교반하면서 80℃까지 가열하였다. 이어서, 해당 플라스크 내에, 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(혼합 비율은 1:1) 52부, 아크릴산 42부, N-시클로헥실말레이미드 141부, 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 352부의 혼합 용액을 적하 펌프를 이용하여 5시간에 걸쳐서 적하하였다.

한편, 중합 개시제 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 20부를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 145부에 용해한 혼합 용액을 다른 적하 펌프를 이용하여 5시간에 걸쳐서 플라스크 내에 적하하였다. 중합 개시제의 적하가 종료된 후, 3시간 동안 동일 온도로 유지한 다음, 실온까지 냉각하여, B형 점도(23℃) 18mPas, 고형분 25.7%의 공중합체(수지(B-3))의 용액을 얻었다. 생성된 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 8000, 고형분 환산의 산가는 119mg-KOH/g, 분산도는 2.09였다. 수지(B-3)은 수지(B-1)과 동일한 구조 단위를 가진다.

[0196] (수지 합성예 4)

환류 냉각기, 적하 깔때기 및 교반기를 구비한 플라스크 내에 질소를 적당량 흘려서 질소 분위기로 치환하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 191부, 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 79부를 넣고, 교반하면서 80℃까지 가열하였다. 이어서, 해당 플라스크 내에, 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(혼합 비율은 1:1) 112부, 아크릴산 80부, N-시클로헥실말레이미드 128부, 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 258부의 혼합 용액을 적하 펌프를 이용하여 5시간에 걸쳐서 적하하였다.

한편, 중합 개시제 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 7부를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 145부에 용해한 혼합 용액을 다른 적하 펌프를 이용하여 5시간에 걸쳐서 플라스크 내에 적하하였다. 중합 개시제의 적하가 종료된 후, 3시간 동안 동일 온도로 유지한 다음, 실온까지 냉각하여, B형 점도(23℃) 75mPas, 고형분 34.7%의 공중합체(수지(B-4))의 용액을 얻었다. 생성된 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 8800, 고형분 환산의 산가는 181mg-KOH/g, 분산도는 2.20이었다. 수지(B-4)는 수지(B-1)과 동일한 구조 단위를 가진다.

[0197] (수지 합성예 5)

환류 냉각기, 적하 깔때기 및 교반기를 구비한 플라스크 내에 질소를 적당량 흘려서 질소 분위기로 치환하고, 디에틸렌글리콜에틸메틸에테르 149부, 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 110부를 넣고, 교반하면서 70℃까지 가열하였다. 이어서, 해당 플라스크 내에, 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(혼합 비율은 1:1) 45부, 아크릴산 75부, N-시클로헥실말레이미드 180부, 및 디에틸렌글리콜메틸에테르 309부의 혼합 용액을 적하 펌프를 이용하여 5시간에 걸쳐서 적하하였다.

한편, 중합 개시제 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 5부를 프로필렌글리콜모노메틸에테르 127부에 용해한 혼합 용액을 다른 적하 펌프를 이용하여 5시간에 걸쳐서 플라스크 내에 적하하였다. 중합 개시제의 적하가 종료된 후, 4시간 동안 동일 온도로 유지한 다음, 실온까지 냉각하여, B형 점도(23℃) 66mPas, 고형분 34.5%의 공중합체(수지(B-5))의 용액을 얻었다. 생성된 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 9000, 고형분 환산의 산가는 183mg-KOH/g, 분산도는 2.06이었다.

수지(B-5)는 수지(B-1)과 동일한 구조 단위를 가진다.

[0198] (수지 합성예 6)

환류 냉각기, 적하 깔때기 및 교반기를 구비한 플라스크 내에 질소를 적당량 흘려서 질소 분위기로 치환하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 100부를 넣고, 교반하면서 85℃까지 가열하였다. 이어서, 해당 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(혼합 비율은 1:1) 171부를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 40부에 용해한 용액을 적하 펌프를 이용하여 약 5시간에 걸쳐서 적하하였다.

한편, 중합 개시제 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 26부를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 120부에 용해한 용액을 다른 적하 펌프를 이용하여 약 5시간에 걸쳐서 플라스크 내에 적하하였다. 중합 개시제의 적하가 종료된 후, 약 3시간 동안 동일 온도로 유지한 다음, 그 후 실온까지 냉각하여, 고형분 43.5%의 공중합체(수지(B-6))의 용액을 얻었다. 얻어진 수지(B-2)의 중량 평균 분자량은 8000, 분산도는 1.98, 고형분 환산의 산가는 53mg-KOH/g이었다. 수지(B-6)은 하기의 구조 단위를 가진다.

[0199]

[0200] [실시예 1~9, 비교예 1]

[착색 경화성 수지 조성물의 조제]

표 2에 나타내는 조성이 되도록 각 성분을 혼합하여 착색 경화성 수지 조성물을 얻었다.

[0201] [표 2]

[0202] 표 2 중, 각 성분은 이하의 화합물을 나타낸다.

착색제(A-1): 식 (AII-10)으로 나타내어지는 화합물

착색제(A-2): 식 (AII-17)로 나타내어지는 화합물

착색제(A-3): 식 (AII-18)로 나타내어지는 화합물

수지(B-1): 수지(B-1)(고형분 환산)

수지(B-2): 수지(B-2)(고형분 환산)

수지(B-3): 수지(B-3)(고형분 환산)

수지(B-4): 수지(B-4)(고형분 환산)

수지(B-5): 수지(B-5)(고형분 환산)

수지(B-6): 수지(B-6)(고형분 환산)

중합성 화합물(C-1): 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD(등록상표) DPHA; Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조)

중합 개시제(D-1): N-1919(ADEKA사 제조; O-아실옥심 화합물)

중합 개시제(D-2): DFI-091(DAITO CHEMIX사 제조; O-아실옥심 화합물)

중합 개시제(D-3): N-벤조일옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민(이르가큐어(등록상표) OXE-01; BASF사 제조; O-아실옥심 화합물)

용제(E-1): 4-히드록시-4-메틸-2-펜탄온

용제(E-2): 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트

용제(E-3): 3-메톡시부틸아세테이트

용제(E-4): 3-메톡시-1-부탄올

용제(E-5): 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르

용제(E-6): 프로필렌글리콜모노메틸에테르

레벨링제(F-1): 폴리에테르 변성 실리콘 오일(Dow Corning Toray Co., Ltd. 제조 「도레이 실리콘 SH8400」)

[0203] [착색 도막의 제작]

5cm 스퀘어(centimeter square)의 유리 기판(이글 2000; Corning Incorporated 제조) 상에, 착색 경화성 수지 조성물을, 포스트 베이크 후의 막 두께가 2.0μm가 되도록 스핀 코팅법으로 도포한 후, 100℃에서 3분간 프리베이크하여 착색 조성물층을 형성하였다. 방랭(放冷) 후, 노광기(TME-150RSK; TOPCON CORPORATION 제조)를 이용하여, 대기 분위기하에서, 100mJ/cm²의 노광량(365nm 기준)으로 착색 조성물층에 광 조사를 행하였다. 그 후, 오븐 내에서 230℃에서 30분간 포스트 베이크를 행하여, 착색 도막을 얻었다.

[0204] [공정성(工程性) 평가]

1. 흡광도 유지율

프리베이크 후 및 포스트 베이크 후에 측정한 분광으로부터 극대 흡광도를 구하고, 하기의 식에 따라 극대 흡광도의 유지율을 계산하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.

흡광도 유지율(ΔAbs.Max)=포스트 베이크 후의 극대 흡광도/프리베이크 후의 극대 흡광도

흡광도 유지율이 높을수록, 막 형성(成膜) 공정에 있어서의 적성(適性)이 높은 것을 의미한다.

[0205] [표 3]

[0206] 2. 색도

실시예 1, 3, 및 비교예 1의 착색 경화성 수지 조성물로부터 형성된 착색 도막의 색도는, 측색기(測色機)(OSP-SP-200; Olympus Corporation 제조)를 이용하여 측정한 분광과, C 광원의 특성 함수로부터, CIE의 XYZ 표색계에 있어서의 xy색도 좌표(x, y)와 Y로서 구하였다. 결과를 표 4에 나타낸다. Y의 값이 클수록 명도가 높음을 나타낸다.

[0207] [표 4]

산업상 이용가능성

[0208] 본 발명의 착색 수지 조성물에 의하면, 흡광도 유지율이 우수한 컬러 필터를 형성할 수 있다.

Claims

착색제, 수지, 중합성 화합물, 및 중합 개시제를 포함하며,
상기 착색제가, 식 (I)로 나타내어지는 스쿠아릴리움(squarylium) 염료를 포함하는 착색제이고,
상기 수지가, N-치환 말레이미드에서 유래하는 구조 단위를 포함하는 수지인 착색 경화성 수지 조성물.

[식 (I) 중,
R¹~R⁴는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~20인 1가(價)의 포화 탄화수소기를 나타낸다. 해당 1가의 포화 탄화수소기를 구성하는 탄소 원자 간에, 산소 원자 또는 황 원자가 삽입되어 있어도 된다.
R⁵~R⁸은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 히드록시기를 나타낸다.
Ar¹ 및 Ar²는, 각각 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~20인 1가의 포화 탄화수소기 또는 식 (i)로 나타내어지는 기를 나타낸다.

[식 (i) 중,
R¹²는, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~20인 1가의 포화 탄화수소기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2~20인 1가의 불포화 탄화수소기를 나타내고, m은 0~5의 정수(整數)를 나타낸다. 해당 1가의 포화 탄화수소기를 구성하는 탄소 원자 간에, 산소 원자 또는 황 원자가 삽입되어 있어도 된다. m이 2 이상일 때, 복수의 R¹²는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. *는, 질소 원자와의 결합손(結合手)을 나타낸다.]
R⁹ 및 R¹⁰은, 각각 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~20인 1가의 포화 탄화수소기 또는 식 (i)로 나타내어지는 기를 나타낸다. 해당 1가의 포화 탄화수소기를 구성하는 탄소 원자 간에, 산소 원자 또는 황 원자가 삽입되어 있어도 된다.]
제1항에 기재된 착색 경화성 수지 조성물로부터 형성되는 컬러 필터.
제2항에 기재된 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.