KR20230134438A - 화합물 - Google Patents

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KR20230134438A
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유키 이시도
히로타카 오가키
케이스케 이노우에
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
동우 화인켐 주식회사
주식회사 스미카 테크놀로지
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Abstract

[과제] 본 발명은, 명도가 우수한 컬러 필터를 형성할 수 있는 화합물을 제공하는 것을 과제로 한다.
[해결 수단] 식 (I)로 나타내어지는 화합물.

[식 (I) 중, R4A 및 R5A는 수소 원자를 나타내고, Mr+는, r가의 금속 이온을 나타내고, r은 1 이상의 정수를 나타내고, k 및 m은, 각각 독립적으로, 1 이상의 정수를 나타낸다. -SO3 -는, R1A~R22A 및 T1 중 어느 하나 이상이 가지는 k+1개의 수소 원자를 치환하는 기이다.]

Description

화합물{COMPOUND}
[0001] 본 발명은, 화합물, 착색 수지 조성물, 컬러 필터 및 표시 장치에 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. 해당 컬러 필터 형성을 위한 착색 수지 조성물로서, 다양한 착색제가 사용되고 있고, 해당 착색제로서, 예컨대 하기 식 (z)로 나타내어지는 화합물을 사용하는 것이 알려져 있다(특허문헌 1).
[0003]
[0004] 1. 국제 공개 제2013/147099호 팸플릿
[0005] 그러나, 상기 화합물을 포함하는 착색 수지 조성물로부터 형성되는 컬러 필터는, 명도를 충분히 만족할 수 없는 경우가 있었다. 따라서 본 발명은, 명도가 우수한 컬러 필터를 형성할 수 있는 화합물을 제공하는 것을 과제로 한다.
[0006] 본 발명의 요지는 이하와 같다.
[1] 식 (I)로 나타내어지는 화합물.
[식 (I) 중,
R1A~R3A 및 R6A~R8A는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기를 나타낸다.
R4A 및 R5A는, 수소 원자를 나타낸다.
R9A~R10A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 6~20인 방향족 탄화수소기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 7~30인 아랄킬기를 나타낸다.
T1은 치환기를 가지고 있어도 되는 2가(價)의 방향족 탄화수소기를 나타낸다.
R11A~R20A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기 또는 할로겐 원자를 나타낸다.
R21A 및 R22A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 6~20인 방향족 탄화수소기를 나타낸다.
Mr+는, r가의 금속 이온을 나타낸다.
r은 1 이상의 정수(整數)를 나타낸다.
k 및 m은, 각각 독립적으로, 1 이상의 정수를 나타낸다.
-SO3 -는, R1A~R22A 및 T1 중 어느 하나 이상이 가지는 k+1개의 수소 원자를 치환하는 기이다.]
[2] 착색제 및 수지를 함유하며, 상기 착색제가 [1]에 기재된 화합물을 포함하는 착색 수지 조성물.
[3] 추가로 중합성 화합물 및 중합 개시제를 함유하는 [2]에 기재된 착색 수지 조성물.
[4] [2] 또는 [3]에 기재된 착색 수지 조성물로부터 형성되는 컬러 필터.
[5] [4]에 기재된 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.
[0007] 본 발명에 의하면, 명도가 우수한 컬러 필터를 형성할 수 있는 화합물을 제공할 수 있다.
[0008] ＜화합물＞
본 발명의 화합물은, 식 (I)로 나타내어지는 화합물(이하, 화합물(I)이라고 하는 경우가 있음)이다. 이하에서는, 식 (I)을 이용하여 본 발명에 대해 상세히 설명하겠지만, 화합물(I)에는, 식 (I)의 호변이성체도 포함된다.
[0009]
[식 (I) 중,
R1A~R3A 및 R6A~R8A는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기를 나타낸다.
R4A 및 R5A는, 수소 원자를 나타낸다.
R9A~R10A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 6~20인 방향족 탄화수소기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 7~30인 아랄킬기를 나타낸다.
T1은 치환기를 가지고 있어도 되는 2가의 방향족 탄화수소기를 나타낸다.
R11A~R20A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기 또는 할로겐 원자를 나타낸다.
R21A 및 R22A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 6~20인 방향족 탄화수소기를 나타낸다.
Mr+는, r가의 금속 이온을 나타낸다.
r은 1 이상의 정수를 나타낸다.
k 및 m은, 각각 독립적으로, 1 이상의 정수를 나타낸다.
-SO3 -는, R1A~R22A 및 T1 중 어느 하나 이상이 가지는 k+1개의 수소 원자를 치환하는 기이다.]
[0010] R1A~R3A 및 R6A~R22A로 나타내어지는 포화 탄화수소기의 탄소수는, 1~10이며, 바람직하게는 1~8, 보다 바람직하게는 1~6, 더욱 바람직하게는 1~4이다.
[0011] 상기 포화 탄화수소기는, 사슬 형상이어도 되고 지환식이어도 된다. 포화 사슬 형상 탄화수소기인 경우, 그 탄소수는, 1~10이며, 바람직하게는 1~8, 보다 바람직하게는 1~6, 더욱 바람직하게는 1~4이다. 포화 지환식 탄화수소기인 경우, 그 탄소수는, 3~10이며, 바람직하게는 6~10이다.
[0012] 포화 사슬 형상 탄화수소기로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데실기 등의 직쇄 형상 알킬기; 이소프로필기, (1-에틸)프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, (1-에틸)부틸기, (2-에틸)부틸기, (1-프로필)부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, (2-메틸)펜틸기, (1-에틸)펜틸기, (3-에틸)펜틸기, (1-프로필)펜틸기, (1-부틸)펜틸기, 이소헥실기, (2-메틸)헥실기, (5-메틸)헥실기, (2-에틸)헥실기, (1-부틸)헥실기, (2-메틸)헵틸기, (2-에틸)헵틸기, (3-에틸)헵틸기, (2-메틸)옥틸기, (2-에틸)옥틸기 등의 분지쇄 형상 알킬기;를 들 수 있다.
[0013] 포화 지환식 탄화수소기로서는, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 2-메틸시클로헥실기, 2-에틸시클로헥실기, 2,6-디메틸시클로헥실기, 2,6-디에틸시클로헥실기, 2,4,6-트리메틸시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등의 시클로알킬기를 들 수 있다.
[0014] R9A~R22A로 나타내어지는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기가 가지고 있어도 되는 치환기로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자; 히드록시기; 메톡시기, 에톡시기 등의 탄소수 1~6인 알콕시기; 포르밀기; 카르복실기; 아세틸기, 프로피오닐기, 부티릴기 등의 탄소수 1~6인 알킬카르보닐기; 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 탄소수 1~6인 알콕시카르보닐기; 아미노기; N-메틸아미노기, N-에틸아미노기 등의 탄소수 1~6인 알킬아미노기; N,N-디메틸아미노기, N,N-디에틸아미노기 등의 탄소수 1~6인 알킬을 2개 가지는 디알킬아미노기; 니트로기; 시아노기; 등을 들 수 있다.
[0015] R9A~R10A 및 R21A~R22A로 나타내어지는 방향족 탄화수소기의 탄소수는, 6~20이며, 바람직하게는 6~15, 보다 바람직하게는 6~12, 더욱 바람직하게는 6~10이다.
[0016] 상기 탄소수 6~20인 방향족 탄화수소기로서는, 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기 등의 아릴기; o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, 2-에틸페닐기, 3-에틸페닐기, 4-에틸페닐기, 2,3-디메틸페닐기, 2,4-디메틸페닐기, 2,5-디메틸페닐기, 2,6-디메틸페닐기, 3,4-디메틸페닐기, 3,5-디메틸페닐기, 2-메틸-6-에틸페닐기, 2,6-디에틸페닐기, o-이소프로필페닐기, m-이소프로필페닐기, p-이소프로필페닐기, 2-메틸-6-이소프로필페닐기, 4-부틸페닐기, o-tert-부틸페닐기, m-tert-부틸페닐기, p-tert-부틸페닐기, 2,4,6-트리메틸페닐기 등의 알킬아릴기; 4-비닐페닐기 등의 알케닐아릴기; 등을 들 수 있다.
[0017] 상기 탄소수 6~20인 방향족 탄화수소기가 가지고 있어도 되는 치환기로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자; 히드록시기; 메톡시기, 에톡시기 등의 탄소수 1~6인 알콕시기; 포르밀기; 카르복실기; 아세틸기, 프로피오닐기, 부티릴기 등의 탄소수 1~6인 알킬카르보닐기; 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 탄소수 1~6인 알콕시카르보닐기; 아미노기; N-메틸아미노기, N-에틸아미노기 등의 탄소수 1~6인 알킬아미노기; N,N-디메틸아미노기, N,N-디에틸아미노기 등의 탄소수 1~6인 알킬을 2개 가지는 디알킬아미노기; 니트로기; 시아노기; 등을 들 수 있다.
[0018] R9A~R10A로 나타내어지는 아랄킬기의 탄소수는, 7~30이며, 바람직하게는 7~15이다.
[0019] 상기 탄소수 7~30인 아랄킬기로서는, 벤질기, 페네틸기, 1-메틸-1-페닐에틸기 등을 들 수 있다.
[0020] 상기 탄소수 7~30인 아랄킬기가 가지고 있어도 되는 치환기로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자; 히드록시기; 메톡시기, 에톡시기 등의 탄소수 1~6인 알콕시기; 포르밀기; 카르복실기; 아세틸기, 프로피오닐기, 부티릴기 등의 탄소수 1~6인 알킬카르보닐기; 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 탄소수 1~6인 알콕시카르보닐기; 아미노기; N-메틸아미노기, N-에틸아미노기 등의 탄소수 1~6인 알킬아미노기; N,N-디메틸아미노기, N,N-디에틸아미노기 등의 탄소수 1~6인 알킬을 2개 가지는 디알킬아미노기; 니트로기; 시아노기; 등을 들 수 있다.
[0021] R11A~R20A로 나타내어지는 할로겐 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있다.
[0022] T1로 나타내어지는 2가의 방향족 탄화수소기는, 방향족 탄화수소 고리에 있어서, 고리를 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 2개의 수소 원자가 결합손(結合手)으로 치환된 기이다. 2가의 방향족 탄화수소기를 구성하는 방향족 탄화수소 고리는, 단환(單環) 및 축합환(縮合環) 중 어느 것이어도 되고, 예컨대, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 안트라센 고리, 및 이들 방향족 탄화수소 고리가 가지는 적어도 1개의 수소 원자가 포화 탄화수소기로 치환된 구조 등을 들 수 있다. 상기 포화 탄화수소기로서는, 상술한 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기로서 예시한 기를 들 수 있다. 방향족 탄화수소 고리에 결합하는 포화 탄화수소기의 수는, 0~4가 바람직하고, 0~3이 보다 바람직하다. 2가의 방향족 탄화수소기로서는, 하기 식 (T1)~(T5)로 나타내어지는 기 등을 들 수 있다.
[0023]
[식 중, Rt1은 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기를 나타내고, p는 0~4의 정수를 나타내고, q는 0~6의 정수를 나타낸다. Rt1이 복수 존재하는 경우, 복수의 Rt1은 동일해도 되고 상이해도 된다. *는 탄소 원자와의 결합손을 나타내고, **는 질소 원자와의 결합손을 나타낸다.]
[0024] Rt1로 나타내어지는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기로서는, R1A~R3A 및 R6A~R22A로 나타내어지는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기로서 예시한 기를 들 수 있으며, 바람직하게는 탄소수 1~10인 포화 사슬 형상 탄화수소기이고, 보다 바람직하게는 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기이다.
[0025] p 및 q는, 0~3이 바람직하고, 0이 보다 바람직하다.
[0026] T1로 나타내어지는 2가의 방향족 탄화수소기로서는, 구체적으로 식 (Ta-1)~(Ta-10)으로 나타내어지는 기 등을 들 수 있다.
[0027]
[식 중, *는 탄소 원자와의 결합손을 나타내고, **는 질소 원자와의 결합손을 나타낸다.]
[0028] 해당 2가의 방향족 탄화수소기가 가지고 있어도 되는 치환기로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자; 히드록시기; 메톡시기, 에톡시기 등의 탄소수 1~6인 알콕시기; 포르밀기; 카르복실기; 아세틸기, 프로피오닐기, 부티릴기 등의 탄소수 1~6인 알킬카르보닐기; 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 탄소수 1~6인 알콕시카르보닐기; 아미노기; N-메틸아미노기, N-에틸아미노기 등의 탄소수 1~6인 알킬아미노기; N,N-디메틸아미노기, N,N-디에틸아미노기 등의 탄소수 1~6인 알킬을 2개 가지는 디알킬아미노기; 니트로기; 시아노기; 등을 들 수 있다.
[0029] Mr+로 나타내어지는 r가의 금속 이온으로서는, 리튬 이온, 나트륨 이온, 칼륨 이온 등의 알칼리 금속 양이온; 마그네슘 이온, 칼슘 이온, 스트론튬 이온, 바륨 이온 등의 알칼리 토류 금속 양이온; 티탄 이온, 지르코늄 이온, 크롬 이온, 망간 이온, 철 이온, 코발트 이온, 니켈 이온, 구리 이온 등의 전이 금속 양이온; 아연 이온, 카드뮴 이온, 알루미늄 이온, 인듐 이온, 주석 이온, 납 이온, 비스무트 이온 등의 전형 금속 양이온을 들 수 있다.
[0030] 식 (I)에 있어서, -SO3 -는, R1A~R22A 및 T1 중 어느 하나 이상이 가지는 k+1개의 수소 원자를 치환하는 기이다. 즉, k+1은, 식 (I)로 나타내어지는 화합물이 가지는 SO3 -기의 개수를 나타낸다.
[0031] -SO3 -는, 식 (I)이 가지는 방향족 탄화수소 고리를 구성하는 탄소 원자에 직접 접합되어 있는 수소 원자를 치환하는 것이 바람직하다. 즉, R1A~R8A로 나타내어지는 수소 원자, R9A~R10A로 나타내어지는 방향족 탄화수소기 또는 아랄킬기에 있어서의 방향족 탄화수소 고리를 구성하는 탄소 원자에 직접 접합되어 있는 수소 원자, T1로 나타내어지는 2가의 방향족 탄화수소기에 있어서의 방향족 탄화수소 고리를 구성하는 탄소 원자에 직접 접합되어 있는 수소 원자, R11A~R20A로 나타내어지는 수소 원자, 및 R21A~R22A로 나타내어지는 방향족 탄화수소기에 있어서의 방향족 탄화수소 고리를 구성하는 탄소 원자에 직접 접합되어 있는 수소 원자 중, 어느 k+1개의 수소 원자가 -SO3 -로 치환되어 있는 것이 바람직하다.
[0032] 또한 화합물(I)은, m개의 하기 식 (i)로 나타내어지는 구조와, (k*m/r)개의 Mr+를 가지는 화합물이다. 따라서, 화합물(I)은, 전기적으로 중성인 화합물이다.
[0033]
[0034] R1A~R3A 및 R6A~R8A는, 수소 원자인 것이 바람직하다.
[0035] R9A~R10A는, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1~8인 포화 사슬 형상 탄화수소기이고, 더욱 바람직하게는 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기이고, 특히 바람직하게는 탄소수 2~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기이다.
[0036] T1은, 상기 식 (T1)~(T5)로 나타내어지는 기 중 어느 하나인 것이 바람직하고, 상기 식 (Ta-1)~(Ta-10)으로 나타내어지는 기 중 어느 하나인 것이 보다 바람직하다. 특히, 명도를 보다 양호하게 하는 관점에서 보면, 식 (T5)로 나타내어지는 기인 것이 바람직하고, 식 (Ta-10)으로 나타내어지는 기인 것이 보다 바람직하다.
[0037] R11A~R20A는, 수소 원자 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~8인 포화 사슬 형상 탄화수소기인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 수소 원자 또는 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기이다. 특히, R11A~R14A 중, 어느 하나 이상이 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기이며, 나머지가 수소 원자이고, R15A, R17A, R18A 및 R20A가 수소 원자이고, R16A 및 R19A가 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기인 양태가 바람직하며; R11A 및 R13A가 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기이고, R12A 및 R14A가 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기이고, R15A, R17A, R18A 및 R20A가 수소 원자이고, R16A 및 R19A가 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기인 양태가 보다 바람직하며; R11A~R14A가 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기이고, R15A, R17A, R18A 및 R20A가 수소 원자이고, R16A 및 R19A가 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기인 양태가 더욱 바람직하다.
[0038] R21A는, 수소 원자 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~8인 포화 사슬 형상 탄화수소기인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 수소 원자 또는 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기이고, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 또는 이소프로필기이다.
[0039] R22A는, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10인 포화 사슬 형상 탄화수소기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 6~20인 방향족 탄화수소기인 것이 바람직하고, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 3~10인 시클로알킬기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 6~12인 방향족 탄화수소기인 것이 보다 바람직하다. 상기 치환기로서는, 할로겐 원자, 히드록시기, 탄소수 1~6인 알콕시기, 카르복실기, 니트로기, 및 시아노기로 이루어진 군(群)으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 탄소수 1~6인 알콕시기가 보다 바람직하다. R22A로서는, 식 (Ar-1)~(Ar-5) 및 식 (CA-1)~(CA-4)로 나타내어지는 기 중 어느 하나인 것이 특히 바람직하다.
[0040]
[식 중, *는 결합손을 나타낸다.]
[0041] r은, 1 이상의 정수이면 특별히 한정되지 않지만, 2 이상의 정수여도 된다. r은, 1~5(특히 2~5)의 정수인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1~4(특히 2~4)의 정수, 더욱 바람직하게는 1, 2 또는 3이다.
[0042] Mr+는, 알칼리 금속 양이온, 알칼리 토류 금속 양이온 또는 전이 금속 양이온이 바람직하고, 알칼리 금속 양이온 또는 알칼리 토류 금속 양이온이 보다 바람직하고, 나트륨 이온, 칼륨 이온, 마그네슘 이온, 칼슘 이온, 또는 바륨 이온이 특히 바람직하다.
[0043] k는 1 이상의 정수이며, 바람직하게는 1~4의 정수이다.
[0044] m은 1 이상의 정수이며, 바람직하게는 1~4의 정수, 보다 바람직하게는 1~3의 정수, 더욱 바람직하게는 1 또는 2이다.
[0045] 화합물(I)은, 식 (II)로 나타내어지는 화합물인 것이 바람직하다.
[0046]
[식 (II) 중,
Mr+, r, k 및 m은, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
R9B 및 R10B는, 수소 원자 또는 탄소수 1~10인 포화 사슬 형상 탄화수소기를 나타낸다.
R11B~R20B는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~10인 포화 사슬 형상 탄화수소기를 나타낸다.
TB는, 탄소수 1~10인 포화 사슬 형상 탄화수소기를 가지고 있어도 되는 나프탈렌 고리에 있어서, 고리를 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 2개의 수소 원자가 결합손으로 치환된 기이다.
R21B는, 수소 원자 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10인 포화 사슬 형상 탄화수소기를 나타낸다.
R22B는, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 3~10인 시클로알킬기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 6~12인 방향족 탄화수소기를 나타낸다.
-SO3 -는, 식 (ii)로 나타내어지는 양이온이 가지는 수소 원자 중, 어느 k+1개의 수소 원자를 치환하는 기이다.]
[0047]
[식 (ii) 중, R9B, R10B, R11B~R22B 및 TB는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]
[0048] 식 (II) 중, Mr+, r, k 및 m은, 상기와 동일한 의미를 나타내고, 그 바람직한 범위도 마찬가지이다.
[0049] R9B 및 R10B는, 수소 원자 또는 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기이고, 더욱 바람직하게는 탄소수 2~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기이다.
[0050] R11B~R20B는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기인 것이 바람직하다. R11B~R14B 중, 어느 하나 이상이 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기이며, 나머지가 수소 원자이고, R15B, R17B, R18B 및 R20B가 수소 원자이고, R16B 및 R19B가 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기인 양태가 바람직하며; R11B 및 R13B가 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기이고, R12B 및 R14B가 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기이고, R15B, R17B, R18B 및 R20B가 수소 원자이고, R16B 및 R19B가 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기인 양태가 보다 바람직하며; R11B~R14B가 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기이고, R15B, R17B, R18B 및 R20B가 수소 원자이고, R16B 및 R19B가 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기인 양태가 더욱 바람직하다.
[0051] TB로서는, 상기 식 (T4) 및 (T5)로 나타내어지는 기를 들 수 있다. TB로서는, 상기 식 (T5)로 나타내어지는 기에 있어서, Rt1이 탄소수 1~4인 포화 사슬 형상 탄화수소기인 기가 바람직하고, 상기 식 (Ta-10)으로 나타내어지는 기인 것이 특히 바람직하다.
[0052] R21B로 나타내어지는 탄소수 1~10인 포화 사슬 형상 탄화수소기가 가지고 있어도 되는 치환기로서는, 전술한 R9A~R22A로 나타내어지는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기가 가지고 있어도 되는 치환기로서 설명한 기를 들 수 있으며, 그 중에서도 할로겐 원자가 바람직하다. R21B로서는, 수소 원자, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 또는 이소프로필기인 것이 바람직하다.
[0053] R22B로 나타내어지는 탄소수 3~10인 시클로알킬기 및 탄소수 6~12인 방향족 탄화수소기가 가지고 있어도 되는 치환기로서는, 전술한 R9A~R10A 및 R21A~R22A로 나타내어지는 방향족 탄화수소가 가지고 있어도 되는 치환기로서 설명한 기를 들 수 있으며, 그 중에서도 할로겐 원자, 히드록시기, 탄소수 1~6인 알콕시기, 카르복실기, 니트로기, 및 시아노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 탄소수 1~6인 알콕시기가 보다 바람직하다. R22B로서는, 상기 치환기 및 탄소수 1~4인 알킬기를 가지고 있어도 되는 시클로헥실기, 또는 상기 치환기 및 탄소수 1~4인 알킬기를 가지고 있어도 되는 페닐기인 것이 바람직하고, 상기 식 (Ar-1)~(Ar-5) 및 식 (CA-1)~(CA-4)로 나타내어지는 기 중 어느 하나인 것이 특히 바람직하다.
[0054] -SO3 -는, 식 (II)가 가지는 방향족 탄화수소 고리를 구성하는 탄소 원자에 직접 접합되어 있는 수소 원자를 치환하는 것이 바람직하다. 즉, 양이온이 되는 탄소 원자에 결합하는 2개의 페닐렌기가 가지는 수소 원자, TB에 있어서의 나프탈렌 고리를 구성하는 탄소 원자에 직접 접합되어 있는 수소 원자, R11B~R20B로 나타내어지는 수소 원자, 및 R22B로 나타내어지는 방향족 탄화수소기에 있어서의 방향족 탄화수소 고리를 구성하는 탄소 원자에 직접 접합되어 있는 수소 원자 중, 어느 k+1개의 수소 원자가 -SO3 -로 치환되어 있는 것이 바람직하다.
[0055] 화합물(I)로서는, 구체적으로 하기 표 1~6에 나타낸 화합물(Ia-1)~(Ia-243)을 들 수 있다.
[0056]
[0057] [표 1]
[0058] [표 2]
[0059] [표 3]
[0060] [표 4]
[0061] [표 5]
[0062] [표 6]
[0063] 표 1~6 중, H는 수소 원자, Et는 에틸기, Pr은 n-프로필기를 나타내고, Ar-1~Ar-5는 하기 식 (Ar-1)~(Ar-5)로 나타내어지는 기를 나타내고, CA-1~CA-4는 하기 식 (CA-1)~(CA-4)로 나타내어지는 기를 나타내고, Ar-11~Ar-13은 하기 식 (Ar-11)~(Ar-13)으로 나타내어지는 기를 나타내고, Ta-10은 하기 식 (Ta-10)으로 나타내어지는 기를 나타낸다.
[0064]
[0065]
[0066]
[0067] 화합물(I)로서는, 화합물(Ia-31)~(Ia-90), 화합물(Ia-115)~(Ia-162), 화합물(Ia-190)~(Ia-243) 중 어느 것이 바람직하고, 화합물(Ia-31)~(Ia-40) 및 화합물(Ia-61)~(Ia-70), 화합물(Ia-115)~(Ia-122), 화합물(Ia-139)~(Ia-146), 화합물(Ia-190)~(Ia-198), 화합물(Ia-217)~(Ia-225) 중 어느 것이 보다 바람직하다.
[0068] 화합물(I)은, 예컨대, 식 (II)로 나타내어지는 양이온의 염(이 염을, 이하, 화합물(II)라고 하는 경우가 있음)을 설폰화하여 식 (III)으로 나타내어지는 화합물을 합성하고, 해당 식 (III)으로 나타내어지는 화합물과, r가의 금속 이온을 포함하는 할로겐화물(바람직하게는 염화물), 수산화물, 아세트산염, 인산염, 황산염, 규산염 또는 시안화물 등을 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
[0069]
[식 중, R1A~R22A, T1, 및 k는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.]
[0070] 화합물(II)로서는, 예컨대, 식 (II)로 나타내어지는 양이온의 염산염, 인산염, 황산염, 벤젠설폰산염, 나프탈렌설폰산염, 과염소산염, BF4염, PF6염 등을 들 수 있다.
[0071] 화합물(II)는, 예컨대, 식 (B-I)로 나타내어지는 화합물과, 식 (C-I)로 나타내어지는 화합물을 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
[0072]
[식 중, R1A~R22A는 상기와 동일한 의미를 나타낸다. Tb는, 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 탄화수소기를 나타낸다.]
[0073] 식 (C-I)로 나타내어지는 화합물의 사용량은, 식 (B-I)로 나타내어지는 화합물 1몰에 대해, 바람직하게는 0.5몰 이상 8몰 이하이고, 보다 바람직하게는 0.8몰 이상 3몰 이하이다.
[0074] 반응 온도는, 30℃~180℃가 바람직하고, 70℃~130℃가 보다 바람직하다. 반응 시간은, 1시간~12시간이 바람직하고, 3시간~8시간이 보다 바람직하다.
[0075] 상기 반응은, 수율의 관점에서 보았을 때, 유기 용매 중에서 행하는 것이 바람직하다. 유기 용매로서는, 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소 용매; 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 클로로포름 등의 할로겐화 탄화수소 용매; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등의 알코올 용매; 니트로벤젠 등의 니트로 탄화수소 용매; 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용매; 1-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드 용매; 등을 들 수 있다. 유기 용매의 사용량은, 식 (B-I)로 나타내어지는 화합물 1질량부에 대해, 바람직하게는 1질량부 이상 20질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 1질량부 이상 10질량부 이하이다.
[0076] 상기 반응은, 수율의 관점에서 보았을 때, 축합제의 존재하에 실시하는 것이 바람직하다. 축합제로서는, 인산, 폴리인산, 옥시염화인, 황산, 염화티오닐 등을 들 수 있다.
축합제의 사용량은, 식 (B-I)로 나타내어지는 화합물 1질량부에 대해, 바람직하게는 0.1질량부 이상 20질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 0.2질량부 이상 5질량부 이하이다.
[0077] 반응 혼합물로부터 화합물(II)를 취득하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 다양한 수법을 채용할 수 있다. 예컨대, 반응 혼합물을 여과하여 얻어진 고체를, 칼럼 크로마토그래피 등으로 정제하는 방법 등을 들 수 있다.
[0078] 식 (B-I)로 나타내어지는 화합물 및 식 (C-I)로 나타내어지는 화합물의 제조 방법으로서는, 공지된 다양한 수법을 이용할 수 있다.
[0079] 화합물(II)의 설폰화의 방법으로서는 공지된 다양한 수법, 예컨대, Journal of Organic Chemistry, (1994), vol. 59, ＃11, p.3232-3236에 기재되어 있는 수법을 들 수 있다.
[0080] 식 (III)으로 나타내어지는 화합물과, r가의 금속 이온을 포함하는 할로겐화물, 수산화물, 아세트산염, 인산염, 황산염, 규산염 또는 시안화물 등을 반응시킬 때는, 용매의 존재하에서 행하는 것이 바람직하다. 용매로서는, 물, 또는 물과 유기 용매의 혼합 용매인 것이 바람직하다.
[0081] 상기 반응은, 20℃~60℃의 온도하에서, 0.5~10시간 동안 행하는 것이 바람직하다.
[0082] 반응 혼합물로부터 화합물(I)을 취득하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 다양한 수법을 채용할 수 있다. 추출(取出)한 후, 얻어진 잔여물을 칼럼 크로마토그래피 또는 재결정(再結晶) 등으로 정제해도 된다.
[0083] ＜착색 수지 조성물＞
본 발명의 착색 수지 조성물은, 착색제(이하, 착색제(A)라고 하는 경우가 있음.) 및 수지(이하, 수지(B)라고 하는 경우가 있음.)를 함유하며, 상기 착색제가, 화합물(I)을 포함한다.
본 발명의 착색 수지 조성물은, 추가로 중합성 화합물(이하, 중합성 화합물(C)라고 하는 경우가 있음.) 및 중합 개시제(이하, 중합 개시제(D)라고 하는 경우가 있음.)를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 착색 수지 조성물은, 추가로 용제(이하, 용제(E)라고 하는 경우가 있음.)를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 착색 수지 조성물은, 추가로 레벨링제(이하, 레벨링제(F)라고 하는 경우가 있음.)를 포함해도 된다.
또한, 본 명세서에 있어서, 각 성분으로서 예시하는 화합물은, 특별한 언급이 없는 한, 단독으로 또는 복수 종(種)을 조합하여 사용할 수 있다.
[0084] ＜착색제(A)＞
착색제(A)는 화합물(I)을 함유한다. 이에 의해, 얻어지는 컬러 필터의 명도가 양호해진다. 화합물(I)로서는, 상술한 화합물(I)을 들 수 있고, 그 바람직한 양태도 마찬가지이다.
[0085] 착색제(A)는, 화합물(I) 이외의 염료(이하, 염료(A1-1)이라고 하는 경우가 있음) 및/또는 안료(이하, 안료(A1-2)라고 하는 경우가 있음)를 포함하고 있어도 된다. 이하에서는, 염료(A1-1) 및 안료(A1-2)를 아울러 착색제(A1)이라고 하는 경우가 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
[0086] 염료(A1-1)은, 화합물(I)을 포함하지 않는 한, 특별히 한정되지 않고 공지된 염료를 사용할 수 있으며, 예컨대, 용제 염료, 산성 염료, 직접 염료, 매염 염료 등을 들 수 있다. 염료로서는, 예컨대, 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)에서 염료로 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, 안트라퀴논 염료, 나프토퀴논 염료, 퀴논이민 염료, 메틴 염료, 아조메틴 염료, 스쿠아릴리움(squarylium) 염료, 아크리딘 염료, 스티릴 염료, 쿠마린 염료, 퀴놀린 염료, 니트로 염료, 및 프탈로시아닌 염료 등을 들 수 있다. 이들 중, 유기 용제 가용성 염료가 바람직하다.
[0087] 염료(A1-1)로서, 구체적으로는,
C.I. 솔벤트 옐로우 4, 14, 15, 23, 24, 25, 38, 62, 63, 68, 79, 81, 82, 83, 89, 94, 98, 99, 117, 162, 163, 167, 189;
C.I. 솔벤트 레드 24, 45, 49, 90, 91, 111, 118, 119, 122, 124, 125, 127, 130, 132, 143, 145, 146, 150, 151, 155, 160, 168, 169, 172, 175, 181, 207, 218, 222, 227, 230, 245, 247;
C.I. 솔벤트 오렌지 2, 7, 11, 15, 26, 41, 54, 56, 77, 86, 99;
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, 38, 44, 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, 149, 162, 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, 249, 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, 4, 28, 33, 34, 35, 38, 39, 43, 44, 47, 50, 54, 58, 68, 69, 70, 71, 86, 93, 94, 95, 98, 102, 108, 109, 129, 132, 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, 87, 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, 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, 9, 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 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 등의 컬러 인덱스(C.I.) 번호의 염료를 들 수 있다.
[0088] 안료(A1-2)로서는, 화합물(I)을 포함하지 않는 한, 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.
피그먼트로 분류되어 있는 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, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 185, 194, 214, 231 등의 황색 안료;
C.I. 피그먼트 오렌지 13, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71, 73 등의 오렌지색 안료;
C.I. 피그먼트 레드 9, 97, 105, 122, 144, 166, 168, 176, 177, 180, 190, 192, 209, 215, 216, 224, 242, 254, 255, 264, 265, 266, 268, 269, 273 등의 적색 안료;
C.I. 피그먼트 블루 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 60 등의 청색 안료;
C.I. 피그먼트 바이올렛 1, 19, 23, 32, 36, 38 등의 바이올렛색 안료;
C.I. 피그먼트 그린 7, 36, 58, 59, 62, 63 등의 녹색 안료;
C.I. 피그먼트 브라운 23, 25 등의 브라운색 안료;
C.I. 피그먼트 블랙 1, 7 등의 흑색 안료;를 들 수 있다.
[0089] 착색제(A1)로서는, 적색 또는 청색의 염료 및/또는 안료가 바람직하다.
[0090] 안료(A1-2)는, 필요에 따라서, 로진(rosin) 처리, 산성기 또는 염기성기가 도입된 유도체 등을 이용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 안료 표면에 대한 그래프트 처리, 황산 미립화법(微粒化法) 등에 의한 미립화 처리, 불순물을 제거하기 위한 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리, 이온성 불순물의 이온 교환법 등에 의한 제거 처리 등이 실시되어 있어도 된다. 안료(A1-2)의 입경(粒徑)은, 대략 균일한 것이 바람직하다.
[0091] 착색 수지 조성물이, 용제(E)를 포함하는 경우, 미리 착색제(A)와 용제(E)를 포함하는 착색제 함유액을 조제한 후, 해당 착색제 함유액을 사용하여 착색 수지 조성물을 조제해도 된다. 착색제 함유액은, 착색 수지 조성물에 함유되는 용제(E)의 일부 또는 전부를 포함하고 있어도 된다. 착색제(A)로서 2종 이상을 조합하여 사용하는 경우는, 각각 단독으로 착색제 함유액을 조제해도 되고, 복수 종의 착색제를 포함하는 착색제 함유액을 조제해도 된다.
[0092] 착색제(A)가 용제(E)에 용해되지 않는 경우, 분산제를 함유시켜 분산 처리를 행함으로써, 착색제(A)가 용액 중에서 균일하게 분산된 상태로 해도 된다. 착색제(A)로서 2종 이상을 조합하여 사용하는 경우는, 각각을 단독으로 분산 처리해도 되고, 복수 종을 혼합하여 분산 처리해도 된다.
[0093] 분산제로서는, 예컨대, 계면활성제 등을 들 수 있고, 양이온계, 음이온계, 비이온계 및 양쪽성(兩性) 중 어느 계면활성제여도 된다. 구체적으로는 폴리에스테르계, 폴리아민계 및 아크릴계 등의 계면활성제 등을 들 수 있다. 이들 분산제는, 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 분산제로서는, 상품명으로 나타내면, KP(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제조), 플로렌(KYOEISHA CHEMICAL Co., LTD 제조), 솔스퍼스(등록상표)(제네카(주) 제조), EFKA(등록상표)(BASF사 제조), 아지스파(등록상표)(Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc. 제조) 및 Disperbyk(등록상표)(BYK-Chemie(주) 제조), BYK(등록상표)(BYK-Chemie(주) 제조) 등을 들 수 있다.
[0094] 분산제를 사용하는 경우, 해당 분산제(고형분(固形分))의 사용량은, 착색제(A)의 총량에 대해, 통상 1질량% 이상 1000질량% 이하이며, 바람직하게는 1질량% 이상 100질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 5질량% 이상 50질량% 이하이다. 분산제의 사용량이 상기의 범위 내에 있으면, 균일한 분산 상태의 착색제 함유액이 얻어지는 경향이 있다.
[0095] 착색제(A)가 착색제(A1)을 더 포함하는 경우, 화합물(I)의 함유율은, 착색제(A)의 총량에 대해, 예컨대, 1질량% 이상이며, 바람직하게는 2질량% 이상이고, 보다 바람직하게는 10질량% 이상이고, 더욱 바람직하게는 20질량% 이상이고, 특히 바람직하게는 30질량% 이상이다. 또한, 착색제(A)가 착색제(A1)을 더 포함하는 경우, 화합물(I)의 함유율은, 착색제(A)의 총량에 대해, 예컨대, 100질량% 미만이다.
[0096] 착색제(A)의 함유율은, 착색 수지 조성물의 고형분의 총량에 대해, 바람직하게는 0.1질량% 이상 50질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.5질량% 이상 40질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 1질량% 이상 30질량% 이하이다. 착색제(A)의 함유율이 상기의 범위에 있으면, 컬러 필터로 하였을 때의 색농도가 충분하고, 또한 조성물 중에 수지(B)를 필요량만큼 함유시킬 수 있으므로, 기계적 강도가 충분한 패턴을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.
여기서, 본 명세서에 있어서의 「고형분의 총량」이란, 착색 수지 조성물의 총량에서 용제의 함유량을 제외한 양을 말한다. 고형분의 총량 및 이에 대한 각 성분의 함유량은, 예컨대, 액체 크로마토그래피 또는 가스 크로마토그래피 등의 공지된 분석 수단으로 측정할 수 있다.
[0097] ＜수지(B)＞
수지(B)는, 특별히 한정되지 않지만, 알칼리 가용성 수지인 것이 바람직하다. 수지(B)로서는, 이하의 수지 [K1]~[K6] 등을 들 수 있다.
수지 [K1]; 불포화 카르복실산 및 불포화 카르복실산 무수물로 이루어진 군으로부터 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 단위를 가지는 공중합체;
수지 [K2]; (a)에서 유래하는 구조 단위와 (b)에서 유래하는 구조 단위와, (a)와 공중합 가능한 단량체(c)(단, (a) 및 (b)와는 상이함.)(이하 「(c)」라고 하는 경우가 있음)에서 유래하는 구조 단위를 가지는 공중합체;
수지 [K3]; (a)에서 유래하는 구조 단위와 (c)에서 유래하는 구조 단위를 가지는 공중합체;
수지 [K4]; (a)에서 유래하는 구조 단위에 (b)를 부가시킨 구조 단위와 (c)에서 유래하는 구조 단위를 가지는 공중합체;
수지 [K5]; (b)에서 유래하는 구조 단위에 (a)를 부가시킨 구조 단위와 (c)에서 유래하는 구조 단위를 가지는 공중합체;
수지 [K6]; (b)에서 유래하는 구조 단위에 (a)를 부가시키고, 카르복실산 무수물을 더 부가시킨 구조 단위와 (c)에서 유래하는 구조 단위를 가지는 공중합체.
[0098] (a)로서는, 예컨대, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 및 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 및 1,4-시클로헥센디카르복실산 등의 불포화 디카르복실산;
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-6-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 및 5-카르복시-6-에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 등의 카르복시기를 함유하는 비시클로 불포화 화합물;
푸마르산 및 메사콘산을 제외한 상기 불포화 디카르복실산의 무수물 등의 카르복실산 무수물;
숙신산모노〔2-(메타)아크릴로일옥시에틸〕 및 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 및 무수말레산 등이 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.
[0099] (b)는, 탄소수 2~4인 고리 형상 에테르 구조(예컨대, 옥시란 고리, 옥세탄 고리 및 테트라히드로푸란 고리(옥솔란 고리)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종)와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 중합성 화합물을 말한다. (b)는, 탄소수 2~4인 고리 형상 에테르와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체인 것이 바람직하다.
[0100] (b)로서는, 예컨대, 옥시라닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(이하, 「(b1)」이라고 하는 경우가 있음), 옥세타닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(이하, 「(b2)」라고 하는 경우가 있음), 테트라히드로푸릴기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(이하, 「(b3)」이라고 하는 경우가 있음) 등을 들 수 있다.
[0101] (b1)로서는, 예컨대, 불포화 지방족 탄화수소를 에폭시화한 구조를 가지는 단량체(이하, 「(b1-1)」이라고 하는 경우가 있음), 불포화 지환식 탄화수소를 에폭시화한 구조를 가지는 단량체(이하, 「(b1-2)」라고 하는 경우가 있음)를 들 수 있다.
[0102] (b1-1)로서는, 글리시딜기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체가 바람직하다. (b1-1)로서는, 구체적으로는, 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.
[0103] (b1-2)로서는, 비닐시클로헥센모노옥사이드, 1,2-에폭시-4-비닐시클로헥산(예컨대, 세록사이드(등록상표) 2000; Daicel Corporation 제조), 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트(예컨대, 사이클로머(등록상표) A400; Daicel Corporation 제조), 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트(예컨대, 사이클로머(등록상표) M100; Daicel Corporation 제조), 식 (BI)로 나타내어지는 화합물 및 식 (BII)로 나타내어지는 화합물 등을 들 수 있다.
[0104]
[0105]
[식 (BI) 및 식 (BII) 중, Ra 및 Rb는, 서로 독립적으로, 수소 원자, 또는 탄소수 1~4인 알킬기를 나타내며, 해당 알킬기에 포함되는 수소 원자는, 히드록시기로 치환되어 있어도 된다.
Xa 및 Xb는, 서로 독립적으로, 단결합, *-Rc-, *-Rc-O-, *-Rc-S- 또는 *-Rc-NH-를 나타낸다.
Rc는, 탄소수 1~6인 알칸디일기를 나타낸다.
*는, O와의 결합손을 나타낸다.]
[0106] 탄소수 1~4인 알킬기로서는, 예컨대, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등을 들 수 있다.
[0107] 수소 원자가 히드록시로 치환된 알킬기로서는, 예컨대, 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.
[0108] Ra 및 Rb로서는, 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 히드록시메틸기, 1-히드록시에틸기, 2-히드록시에틸기를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 메틸기를 들 수 있다.
[0109] 알칸디일기로서는, 예컨대, 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.
[0110] Xa 및 Xb로서는, 바람직하게는 단결합, 메틸렌기, 에틸렌기, *-CH2-O-기, *-CH2CH2-O-기를 들 수 있고(*는 O와의 결합손을 나타냄), 보다 바람직하게는 단결합, *-CH2CH2-O-기를 들 수 있다(*는 O와의 결합손을 나타냄.).
[0111] 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 (BI-5), 식 (BI-7), 식 (BI-9) 및 식 (BI-11)~식 (BI-15)로 나타내어지는 화합물이 바람직하고, 식 (BI-1), 식 (BI-7), 식 (BI-9) 및 식 (BI-15)로 나타내어지는 화합물이 보다 바람직하다.
[0112]
[0113] 식 (BII)로 나타내어지는 화합물로서는, 식 (BII-1)~식 (BII-15) 중 어느 하나로 나타내어지는 화합물 등을 들 수 있으며, 그 중에서도, 식 (BII-1), 식 (BII-3), 식 (BII-5), 식 (BII-7), 식 (BII-9) 및 식 (BII-11)~식 (BII-15)로 나타내어지는 화합물이 바람직하고, 식 (BII-1), 식 (BII-7), 식 (BII-9) 및 식 (BII-15)로 나타내어지는 화합물이 보다 바람직하다.
[0114]
[0115] 식 (BI)로 나타내어지는 화합물 및 식 (BII)로 나타내어지는 화합물은, 각각 단독으로 사용해도 되고, 식 (BI)로 나타내어지는 화합물과 식 (BII)로 나타내어지는 화합물을 병용해도 된다. 이들을 병용하는 경우, 식 (BI)로 나타내어지는 화합물 및 식 (BII)로 나타내어지는 화합물의 함유 비율은 몰 기준으로, 바람직하게는 5:95~95:5이고, 보다 바람직하게는 10:90~90:10이고, 더욱 바람직하게는 20:80~80:20이다.
[0116] 옥세타닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 (b2)로서는, 옥세타닐기와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체가 보다 바람직하다. (b2)로서는, 예컨대, 3-메틸-3-(메타)아크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-에틸-3-(메타)아크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-메틸-3-(메타)아크릴로일옥시에틸옥세탄, 3-에틸-3-(메타)아크릴로일옥시에틸옥세탄 등을 들 수 있다.
[0117] 테트라히드로푸릴기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 (b3)으로서는, 테트라히드로푸릴기와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체가 보다 바람직하다. (b3)으로서는, 예컨대, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트(예컨대, 비스코트 V＃150, OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRY LTD 제조), 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
[0118] (c)로서는, 예컨대, 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[5.2.1.02,6]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[5.2.1.02,6]데칸-9-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데센-8-일(메타)아크릴레이트(해당 기술 분야에서는, 관용 명칭으로서 「디시클로펜텐일(메타)아크릴레이트」라고 일컬어지고 있음), 트리시클로[5.2.1.02,6]데센-9-일(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 프로파길(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 나프틸(메타)아크릴레이트 및 벤질(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산에스테르;
2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 및 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트 등의 히드록시기 함유 (메타)아크릴산에스테르;
말레산디에틸, 푸마르산디에틸 및 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 및 5,6-비스(시클로헥실옥시카르보닐)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 등의 비시클로 불포화 화합물;
N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, N-석신이미딜-3-말레이미드벤조에이트, N-석신이미딜-4-말레이미드부티레이트, N-석신이미딜-6-말레이미드카프로에이트, N-석신이미딜-3-말레이미드프로피오네이트 및 N-(9-아크리딘일)말레이미드 등의 디카르보닐이미드 유도체;
스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 비닐톨루엔 및 p-메톡시스티렌 등의 비닐기 함유 방향족 화합물; (메타)아크릴로니트릴 등의 비닐기 함유 니트릴; 염화비닐 및 염화비닐리덴 등의 할로겐화 탄화수소; (메타)아크릴아미드 등의 비닐기 함유 아미드; 아세트산비닐 등의 에스테르; 1,3-부타디엔, 이소프렌 및 2,3-디메틸-1,3-부타디엔 등의 디엔; 등을 들 수 있다.
이들 중, 공중합 반응성 및 내열성의 관점에서 보았을 때, 스티렌, 비닐톨루엔, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-9-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데센-8-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.02,6]데센-9-일(메타)아크릴레이트, N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, 비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 및 벤질(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하다.
[0119] 수지 [K1]에 있어서, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 수지 [K1]을 구성하는 전체 구조 단위 중,
(a)에서 유래하는 구조 단위; 2~60몰%
(b)에서 유래하는 구조 단위; 40~98몰%
인 것이 바람직하고,
(a)에서 유래하는 구조 단위; 10~50몰%
(b)에서 유래하는 구조 단위; 50~90몰%
인 것이 보다 바람직하다.
수지 [K1]의 구조 단위의 비율이, 상기의 범위에 있으면, 착색 수지 조성물의 보존 안정성, 착색 패턴을 형성할 때의 현상성(現像性), 및 얻어지는 컬러 필터의 내용제성(耐溶劑性)이 우수한 경향이 있다.
[0120] 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 인용 문헌을 참고로 하여 제조할 수 있다.
[0121] 구체적으로는, (a) 및 (b)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 수지 조성물의 용제(E)로서 후술하는 용제 등을 들 수 있다.
[0122] 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 수지 조성물에 포함되는 용제를 사용함으로써, 반응 후의 용액을 그대로 본 발명의 착색 수지 조성물의 조제에 사용할 수 있기 때문에, 본 발명의 착색 수지 조성물의 제조 공정을 간략화할 수 있다.
[0123] 수지 [K2]에 있어서, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 수지 [K2]를 구성하는 전체 구조 단위 중,
(a)에서 유래하는 구조 단위; 2~45몰%
(b)에서 유래하는 구조 단위; 2~95몰%
(c)에서 유래하는 구조 단위; 1~80몰%
인 것이 바람직하고,
(a)에서 유래하는 구조 단위; 5~40몰%
(b)에서 유래하는 구조 단위; 5~80몰%
(c)에서 유래하는 구조 단위; 5~70몰%
인 것이 보다 바람직하다.
수지 [K2]의 구조 단위의 비율이, 상기의 범위에 있으면, 착색 수지 조성물의 보존 안정성, 착색 패턴을 형성할 때의 현상성, 그리고, 얻어지는 컬러 필터의 내용제성, 내열성 및 기계 강도가 우수한 경향이 있다.
[0124] 수지 [K2]는, 예컨대, 수지 [K1]의 제조 방법으로서 기재한 방법과 동일하게 제조할 수 있다.
[0125] 수지 [K3]에 있어서, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 수지 [K3]을 구성하는 전체 구조 단위 중,
(a)에서 유래하는 구조 단위; 2~60몰%
(c)에서 유래하는 구조 단위; 40~98몰%
인 것이 바람직하고,
(a)에서 유래하는 구조 단위; 10~50몰%
(c)에서 유래하는 구조 단위; 50~90몰%
인 것이 보다 바람직하다.
수지 [K3]은, 예컨대, 수지 [K1]의 제조 방법으로서 기재한 방법과 동일하게 제조할 수 있다.
[0126] 수지 [K4]는, (a)와 (c)의 공중합체를 얻고, (b)가 가지는 탄소수 2~4인 고리 형상 에테르를 (a)가 가지는 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물에 부가시킴으로써 제조할 수 있다.
우선 (a)와 (c)의 공중합체를, 수지 [K1]의 제조 방법으로서 기재한 방법과 동일하게 제조한다. 이 경우, 각각에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 수지 [K3]에서 예시한 것과 동일한 비율인 것이 바람직하다.
[0127] 다음으로, 상기 공중합체 중의 (a)에서 유래하는 카르복실산 및/또는 카르복실산 무수물의 일부에, (b)가 가지는 탄소수 2~4인 고리 형상 에테르를 반응시킨다.
(a)와 (c)의 공중합체의 제조에 이어서, 플라스크 내의 분위기를 질소에서 공기로 치환하고, (b), 카르복실산 또는 카르복실산 무수물과 고리 형상 에테르와의 반응 촉매(예컨대 트리스(디메틸아미노메틸)페놀 등) 및 중합 금지제(예컨대 하이드로퀴논 등) 등을 플라스크 내에 넣고, 예컨대, 60~130℃에서, 1~10시간 동안 반응시킴으로써, 수지 [K4]를 제조할 수 있다.
(b)의 사용량은, (a) 100몰에 대해, 5~80몰이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10~75몰이다. 이 범위로 함으로써, 착색 수지 조성물의 보존 안정성, 패턴을 형성할 때의 현상성, 그리고, 얻어지는 패턴의 내용제성, 내열성, 기계 강도 및 감도의 밸런스가 양호해지는 경향이 있다. 고리 형상 에테르의 반응성이 높아, 미(未)반응의 (b)가 잔존하기 어렵기 때문에, 수지 [K4]에 사용하는 (b)로서는 (b1)이 바람직하고, (b1-1)이 더욱 바람직하다.
상기 반응 촉매의 사용량은, (a), (b) 및 (c)의 합계량 100질량부에 대해 0.001~5질량부가 바람직하다. 상기 중합 금지제의 사용량은, (a), (b) 및 (c)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.
[0128] 수지 [K5]는, 제1 단계로서, 상술한 수지 [K1]의 제조 방법과 동일하게 하여, (b)와 (c)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 (c)에서 유래하는 구조 단위의 비율은, 상기의 공중합체를 구성하는 전체 구조 단위의 합계 몰수에 대해, 각각,
(b)에서 유래하는 구조 단위; 5~95몰%
(c)에서 유래하는 구조 단위; 5~95몰%
인 것이 바람직하고,
(b)에서 유래하는 구조 단위; 10~90몰%
(c)에서 유래하는 구조 단위; 10~90몰%
인 것이 보다 바람직하다.
[0129] 또한, 수지 [K4]의 제조 방법과 동일한 조건으로, (b)와 (c)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 높아, 미반응의 (b)가 잔존하기 어렵기 때문에, 수지 [K5]에 사용하는 (b)로서는 (b1)이 바람직하고, (b1-1)이 더욱 바람직하다.
[0130] 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.
[0131] 구체적인 수지(B)로서는, 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데실아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체 등의 수지 [K1]; 글리시딜(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 글리시딜(메타)아크릴레이트/스티렌/(메타)아크릴산 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데실아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데실아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 공중합체, 3-메틸-3-(메타)아크릴로일옥시메틸옥세탄/(메타)아크릴산/스티렌 공중합체 등의 수지 [K2]; 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 스티렌/(메타)아크릴산 공중합체 등의 수지 [K3]; 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체에 글리시딜(메타)아크릴레이트를 부가시킨 수지, 트리시클로데실(메타)아크릴레이트/스티렌/(메타)아크릴산 공중합체에 글리시딜(메타)아크릴레이트를 부가시킨 수지, 트리시클로데실(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체에 글리시딜(메타)아크릴레이트를 부가시킨 수지 등의 수지 [K4]; 트리시클로데실(메타)아크릴레이트/글리시딜(메타)아크릴레이트의 공중합체에 (메타)아크릴산을 반응시킨 수지, 트리시클로데실(메타)아크릴레이트/스티렌/글리시딜(메타)아크릴레이트의 공중합체에 (메타)아크릴산을 반응시킨 수지 등의 수지 [K5]; 트리시클로데실(메타)아크릴레이트/글리시딜(메타)아크릴레이트의 공중합체에 (메타)아크릴산을 반응시킨 수지에 추가로 테트라히드로프탈산 무수물을 반응시킨 수지 등의 수지 [K6] 등을 들 수 있다.
[0132] 수지(B)는, 수지 [K1] 및 수지 [K2]로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 보다 바람직하고, 수지 [K2]인 것이 특히 바람직하다.
[0133] 수지(B)의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)은, 바람직하게는 1,000 이상 100,000 이하이고, 보다 바람직하게는 2,000 이상 50,000 이하이고, 더욱 바람직하게는 3,000 이상 30,000 이하이다. 중량 평균 분자량이 상기의 범위에 있으면, 미(未)노광부의 현상액에 대한 용해성이 높고, 얻어지는 패턴의 잔막률(殘膜率)이나 경도도 높은 경향이 있다.
수지(B)의 분산도[중량 평균 분자량(Mw)/수평균 분자량(Mn)]은, 바람직하게는 1.1 이상 6 이하이고, 보다 바람직하게는 1.2 이상 4 이하이다.
[0134] 수지(B)의 산가(고형분 환산치)는, 바람직하게는 10mg-KOH/g 이상 300mg-KOH/g 이하이고, 보다 바람직하게는 20mg-KOH/g 이상 250mg-KOH/g 이하이고, 더욱 바람직하게는 25mg-KOH/g 이상 200mg-KOH/g 이하이고, 더더욱 바람직하게는 30mg-KOH/g 이상 150mg-KOH/g 이하이고, 특히 바람직하게는 60mg-KOH/g 이상 135mg-KOH/g 이하이다. 여기서 산가는 수지 1g을 중화하는 데 필요한 수산화칼륨의 양(mg)으로서 측정되는 값이며, 예컨대 수산화칼륨 수용액을 사용하여 적정(滴定, titration)함으로써 구할 수 있다.
[0135] 수지(B)의 함유율은, 착색 수지 조성물의 고형분의 총량에 대해, 바람직하게는 7질량% 이상 65질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 13질량% 이상 60질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 17질량% 이상 58질량% 이하이다. 수지(B)의 함유율이, 상기의 범위 내에 있으면, 착색 패턴을 형성할 수 있고, 또한 착색 패턴의 해상도 및 잔막률이 향상되는 경향이 있다.
[0136] ＜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 화합물 등을 들 수 있고, 바람직하게는 (메타)아크릴산에스테르 화합물이다.
[0137] 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)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
그 중에서도, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
[0138] 중합성 화합물(C)의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 50 이상 4,000 이하이고, 보다 바람직하게는 70 이상 3,500 이하이고, 더욱 바람직하게는 100 이상 3,000 이하이고, 더더욱 바람직하게는 150 이상 2,900 이하이고, 특히 바람직하게는 250 이상 1,500 이하이다.
[0139] 중합성 화합물(C)의 함유율은, 착색 수지 조성물의 고형분의 총량에 대해, 7질량% 이상 65질량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 13질량% 이상 60질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 17질량% 이상 55질량% 이하이다. 중합성 화합물(C)의 함유율이, 상기의 범위 내에 있으면, 착색 패턴 형성 시의 잔막률 및 컬러 필터의 내약품성이 향상되는 경향이 있다.
[0140] ＜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.
[0141] 중합 개시제(D)로서는, O-아실옥심 화합물, 알킬페논 화합물, 비이미다졸 화합물, 트리아진 화합물 및 아실포스핀옥사이드 화합물 등을 들 수 있다.
[0142] 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-아세톡시-1-(4-페닐설파닐페닐)-3-시클로펜틸프로판-1-온-2-이민, N-아세톡시-1-(4-페닐설파닐페닐)-3-시클로헥실프로판-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 및 N-벤조일옥시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-시클로펜틸프로판-1-온-2-이민 등을 들 수 있다. 또한, O-아실옥심 화합물로서, 이르가큐어(Irgacure)(등록상표) OXE01, OXE02(이상, BASF사 제조), N-1919(ADEKA CORPORATION 제조), 및 TR-PBG327(Changzhou Tronly New Electronic Materials사 제조) 등의 시판품을 사용해도 된다. 그 중에서도, O-아실옥심 화합물로서는, 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, 및 N-아세톡시-1-(4-페닐설파닐페닐)-3-시클로헥실프로판-1-온-2-이민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, N-벤조일옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민, 및 N-아세톡시-1-(4-페닐설파닐페닐)-3-시클로헥실프로판-1-온-2-이민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 보다 바람직하다.
[0143] 알킬페논 화합물로서는, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸설파닐페닐)프로판-1-온, 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-벤질부탄-1-온 및 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]부탄-1-온 등을 들 수 있다. 알킬페논 화합물로서, 이르가큐어(등록상표) 369, 907, 379(이상, BASF사 제조) 등의 시판품을 사용해도 된다.
알킬페논 화합물로서는, 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 및 벤질디메틸케탈도 들 수 있다.
[0144] 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'-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) 및 4,4',5,5'-위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 비이미다졸 화합물(예컨대, 일본 특허공개공보 H07-10913호 등 참조) 등을 들 수 있다.
[0145] 트리아진 화합물로서는, 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 및 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(3,4-디메톡시페닐)에텐일〕-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.
[0146] 아실포스핀옥사이드 화합물로서는, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다. 이르가큐어(등록상표) 819(BASF사 제조) 등의 시판품을 사용해도 된다.
[0147] 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 및 2,4,6-트리메틸벤조페논 등의 벤조페논 화합물; 9,10-페난트렌퀴논, 2-에틸안트라퀴논 및 캄퍼퀴논 등의 퀴논 화합물; 10-부틸-2-클로로아크리돈, 벤질, 페닐글리옥실산메틸 및 티타노센 화합물 등을 들 수 있다.
이들은, 후술하는 중합 개시 조제(D1)(특히 아민 화합물)과 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.
[0148] 중합 개시제(D)는, 바람직하게는 알킬페논 화합물, 트리아진 화합물, 아실포스핀옥사이드 화합물, O-아실옥심 화합물 및 비이미다졸 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 중합 개시제이고, 보다 바람직하게는 O-아실옥심 화합물을 포함하는 중합 개시제이다.
[0149] 중합 개시제(D)의 함유량은, 착색 수지 조성물에 포함되는 수지(B) 및 중합성 화합물(C)의 합계량 100질량부에 대해, 바람직하게는 0.1질량부 이상 30질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 1질량부 이상 20질량부 이하이다. 중합 개시제(D)의 함유량이, 상기의 범위 내에 있으면, 고감도화되어 노광 시간이 단축되는 경향이 있기 때문에 컬러 필터의 생산성이 향상된다.
[0150] ＜중합 개시 조제(D1)＞
본 발명의 착색 수지 조성물은, 중합 개시 조제(D1)을 포함하고 있어도 된다. 중합 개시 조제(D1)은, 중합 개시제(D)에 의해 중합이 개시된 중합성 화합물(C)의 중합을 촉진하기 위해 사용되는 화합물, 혹은 증감제이다. 중합 개시 조제(D1)을 포함하는 경우, 통상, 중합 개시제(D)와 조합하여 사용된다.
[0151] 중합 개시 조제(D1)로서는, 아민 화합물, 알콕시안트라센 화합물, 티오크산톤 화합물 및 카르복실산 화합물 등을 들 수 있다.
[0152] 아민 화합물로서는, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 4-디메틸아미노안식향산메틸, 4-디메틸아미노안식향산에틸, 4-디메틸아미노안식향산이소아밀, 안식향산2-디메틸아미노에틸, 4-디메틸아미노안식향산2-에틸헥실, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논(통칭 미힐러케톤), 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 및 4,4'-비스(에틸메틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논을 들 수 있다. 또한, 아민 화합물로서, EAB-F(HODOGAYA CHEMICAL CO., LTD. 제조) 등의 시판품을 사용해도 된다.
[0153] 알콕시안트라센 화합물로서는, 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센, 9,10-디부톡시안트라센 및 2-에틸-9,10-디부톡시안트라센 등을 들 수 있다.
[0154] 티오크산톤 화합물로서는, 2-이소프로필티오크산톤, 4-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤 및 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 들 수 있다.
[0155] 카르복실산 화합물로서는, 페닐설파닐아세트산, 메틸페닐설파닐아세트산, 에틸페닐설파닐아세트산, 메틸에틸페닐설파닐아세트산, 디메틸페닐설파닐아세트산, 메톡시페닐설파닐아세트산, 디메톡시페닐설파닐아세트산, 클로로페닐설파닐아세트산, 디클로로페닐설파닐아세트산, N-페닐글리신, 페녹시아세트산, 나프틸티오아세트산, N-나프틸글리신 및 나프톡시아세트산 등을 들 수 있다.
[0156] 이들 중합 개시 조제(D1)을 사용하는 경우, 그 함유량은, 착색 수지 조성물에 포함되는 수지(B) 및 중합성 화합물(C)의 합계량 100질량부에 대해, 바람직하게는 0.1질량부 이상 30질량부 이하, 보다 바람직하게는 1질량부 이상 20질량부 이하이다.
[0157] ＜용제(E)＞
용제(E)는, 특별히 한정되지 않고, 해당 분야에서 통상 사용되는 용제를 사용할 수 있다.
용제(E)는, 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, 디메틸설폭시드 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 2종 이상을 병용해도 된다.
[0158] 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.
[0159] 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.
[0160] 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, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 및 디프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 등을 들 수 있다.
[0161] 케톤 용제로서는, 4-히드록시-4-메틸-2-펜탄온(디아세톤알코올), 아세톤, 2-부탄온, 2-헵탄온, 3-헵탄온, 4-헵탄온, 4-메틸-2-펜탄온, 시클로펜탄온, 시클로헥산온 및 이소포론 등을 들 수 있다.
[0162] 알코올 용제로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 글리세린 등을 들 수 있다.
[0163] 방향족 탄화수소 용제로서는, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등을 들 수 있다.
[0164] 아미드 용제로서는, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 및 N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다.
[0165] 용제(E)로서는, 에스테르 용제, 에테르 용제, 에테르에스테르 용제, 및 케톤 용제로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 용제인 것이 바람직하고, 에스테르 용제, 에테르에스테르 용제, 및 케톤 용제로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 용제인 것이 보다 바람직하다. 특히, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 락트산에틸, 디아세톤알코올 및 시클로헥산온으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 용제인 것이 바람직하다.
[0166] 용제(E)의 함유율은, 착색 수지 조성물의 총량에 대해, 통상 99.99질량% 이하이며, 바람직하게는 40질량% 이상 99질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 50질량% 이상 95질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 70질량% 이상 95질량% 이하이고, 더더욱 바람직하게는 75질량% 이상 90질량% 이하이다. 바꾸어 말하면, 착색 수지 조성물의 고형분의 총량은, 통상 0.01질량% 이상이며, 바람직하게는 1질량% 이상 60질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 5질량% 이상 50질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 5질량% 이상 30질량% 이하이고, 더더욱 바람직하게는 10질량% 이상 25질량% 이하이다. 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.
[0167] ＜레벨링제(F)＞
레벨링제(F)로서는, 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제 및 불소 원자를 가지는 실리콘계 계면활성제 등을 들 수 있다. 이들은, 측쇄에 중합성기를 가지고 있어도 된다.
[0168] 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(상품명: 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.
[0169] 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(AGC Inc. 제조) 및 E5844(다이킨 파인 케미컬 겡큐쇼 제조) 등을 들 수 있다.
[0170] 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.
[0171] 레벨링제(F)를 함유하는 경우, 레벨링제(F)의 함유율은, 착색 수지 조성물의 총량에 대해, 바람직하게는 0.0005질량% 이상 1질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.001질량% 이상 0.5질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.005질량% 이상 0.1질량% 이하이다. 또한 이 함유량에, 상기한 분산제의 함유량은 포함되지 않는다. 레벨링제(F)의 함유율이 상기의 범위 내에 있으면, 컬러 필터의 평탄성을 양호하게 할 수 있다.
[0172] ＜기타의 성분＞
착색 수지 조성물은, 필요에 따라서, 충전제, 다른 고분자 화합물, 밀착 촉진제, ??처, 산화 방지제, 광안정제, 연쇄 이동제 등, 해당 기술 분야에서 공지된 첨가제를 포함해도 된다.
[0173] ＜착색 수지 조성물의 제조 방법＞
착색 수지 조성물은, 착색제(A), 수지(B), 그리고 필요에 따라서 사용되는 중합성 화합물(C), 중합 개시제(D), 중합 개시 조제(D1), 용제(E), 레벨링제(F) 및 기타의 성분을 혼합함으로써 조제할 수 있다. 혼합은 공지(公知) 또는 관용(慣用)의 장치나 조건에 의해 행할 수 있다.
착색제(A)는, 미리 용제(E)의 일부 또는 전부와 혼합하고, 필요에 따라서 평균 입자직경이 0.2μm 이하 정도가 될 때까지, 비드밀(bead mill) 등을 이용하여 분산시켜 얻어진 착색제 함유액으로서 사용해도 되고, 착색제 함유액으로서 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 필요에 따라서 상기 분산제, 수지(B)의 일부 또는 전부를 배합해도 된다. 이와 같이 하여 얻어진 착색제 함유액에, 나머지 성분을, 소정의 농도가 되도록 혼합함으로써, 목적하는 착색 수지 조성물을 조제할 수 있다.
[0174] ＜컬러 필터의 제조 방법＞
본 발명의 착색 수지 조성물로부터, 컬러 필터를 형성할 수 있다.
착색 수지 조성물을 기판에 도포하고, 용제 등의 휘발 성분을 제거하고 건조시킴으로써, 착색 도막(塗膜)을 형성할 수 있다. 이와 같이 형성한 착색 도막은, 본 발명의 컬러 필터에 포함된다.
[0175] 착색 패턴을 형성하는 방법으로서는, 포토리소그래프법, 잉크젯법, 인쇄법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 포토리소그래프법이 바람직하다. 포토리소그래프법은, 상기 착색 수지 조성물을 기판에 도포하고, 건조시켜 착색 수지 조성물층을 형성하고, 포토마스크를 통해 해당 착색 수지 조성물층을 노광하고, 현상하는 방법이다. 포토리소그래프법에 있어서, 노광 시에 포토마스크를 이용하지 않는 것, 및/또는 현상하지 않는 것에 의해, 상기 착색 조성물층의 경화물인 착색 도막을 형성할 수 있다. 이와 같이 형성한 착색 패턴이나 착색 도막은, 본 발명의 컬러 필터이다.
[0176] 제작하는 컬러 필터의 막 두께는, 특별히 한정되지 않고, 목적이나 용도 등에 따라 적절히 조정할 수 있고, 예컨대, 0.1~30μm이며, 바람직하게는 0.1~20μm이고, 더욱 바람직하게는 0.5~6μm이다.
[0177] 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 및 회로 등이 형성되어 있어도 된다.
[0178] 포토리소그래프법에 의한 각 색화소(color pixel)의 형성은, 공지 또는 관용의 장치나 조건으로 행할 수 있다. 예컨대, 하기와 같이 하여 제작할 수 있다.
우선, 착색 수지 조성물을 기판 상에 도포하고, 가열 건조(프리베이크(pre-bake)) 및/또는 감압 건조시킴으로써 용제 등의 휘발 성분을 제거하고 건조시켜, 평활한 착색 수지 조성물층을 얻는다.
도포 방법으로서는, 스핀 코팅법, 슬릿 코팅법 및 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 수지 조성물층의 막 두께는, 특별히 한정되지 않고, 목적으로 하는 컬러 필터의 막 두께에 따라 적절히 선택하면 된다.
[0179] 다음으로, 착색 수지 조성물층은, 목적하는 착색 패턴을 형성하기 위한 포토마스크를 통해 노광된다.
해당 포토마스크 상의 패턴은 특별히 한정되지 않고, 목적으로 하는 용도에 따른 패턴이 사용된다. 노광에 이용되는 광원으로서는, 250~450nm의 파장인 광을 발생시키는 광원이 바람직하다. 예컨대, 250nm 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. 광원의 구체적인 예로서는, 수은등, 발광 다이오드, 메탈 할라이드 램프 및 할로겐 램프를 들 수 있다.
노광면 전체에 균일하게 평행 광선을 조사하는 것이나, 포토마스크와 착색 수지 조성물층이 형성된 기판 간의 정확한 위치 맞춤을 행하는 것이 가능하기 때문에, 마스크 얼라이너 및 스테퍼 등의 노광 장치를 사용하는 것이 바람직하다.
[0180] 노광 후의 착색 수지 조성물층을 현상액에 접촉시켜 현상함으로써, 기판 상에 착색 패턴이 형성된다. 현상에 의해, 착색 수지 조성물층의 미노광부가 현상액에 용해되어 제거된다.
현상액으로서는, 예컨대, 수산화칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨 및 수산화테트라메틸암모늄 등의 알칼리성 화합물의 수용액이 바람직하다.
알칼리성 화합물의 농도는, 바람직하게는 0.01~10질량%이고, 보다 바람직하게는 0.02~5질량%이다. 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 후의 기판은, 물로 세정되는 것이 바람직하다.
[0181] 또한, 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. 이와 같이 하여 얻어진 착색 패턴이나 착색 도막인 컬러 필터는, 다양한 특성을 부여하기 위해, 추가로 표면 코팅 처리에 제공해도 된다.
[0182] ＜표시 장치＞
상기 컬러 필터는, 표시 장치(예컨대, 액정 표시 장치, 유기 EL 장치, 전자 페이퍼 등) 및 고체 촬상 소자에 이용되는 컬러 필터로서 유용하다.
[실시예]
[0183] 다음으로 실시예를 들어, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 예 중에서, 함유량 내지 사용량을 나타내는 % 및 부(部)는, 특별한 기재가 없는 한, 질량 기준이다.
[0184] 이하의 합성예에 있어서, 화합물의 구조는 질량 분석(LC; Agilent Technologies, Inc. 제조 1200형, MASS; Agilent Technologies, Inc. 제조 LC/MSD형)으로 확인하였다.
[0185] 〔착색제 합성예 1-1〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 비스(디벤질리덴아세톤)팔라듐(0)(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 0.27부, 2-디시클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필비페닐(Sigma-Aldrich사 제조) 0.57부, 나트륨tert-부톡시드(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 42.1부 및 4,4'-디클로로벤조페논(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 50부를 투입한 후, 2,6-디메틸아닐린(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 48.3부와 톨루엔 432부의 혼합 용액을 플라스크에 적하(滴下)하였다. 이 반응액을 오일 배스로 80℃로 가열하면서 2시간 동안 교반하였다. 반응액을 빙욕(氷浴, ice bath)으로 냉각한 후, 여과를 행하여 고체와 여과액을 얻었다. 이 고체를 미정제체(粗體)(A1), 여과액을 여과액(A1)이라 한다. 얻어진 미정제체(A1)을 톨루엔 50부로 세정하고, 이어서 이온교환수 250부로 2번 세정하여 고체를 얻었다. 이 고체를 미정제체(B1)이라 한다. 플라스크에 여과액(A1), 톨루엔 50부, 이온교환수 229부 및 35% 염산 20.8부를 투입하고 1시간 동안 교반한 후, 분액(分液)하여 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이온교환수 238부와 탄산나트륨 12.5부의 혼합액으로 분액 세정한 후, 황산마그네슘 150부로 건조시키고, 고체를 여과에 의해 분별(濾別)하여 제거하였다. 얻어진 유기층을 농축 건고(乾固)시켜 고체를 얻었다. 이 고체를 미정제체(C1)이라 한다. 교반 장치를 구비한 플라스크에 미정제체(B1)과 미정제체(C1)을 투입하고, 미정제체(B1)과 미정제체(C1)의 총 질량에 대해 4배 질량의 아세토니트릴을 투입하고 1시간 동안 교반하였다. 해당 혼합액을 여과하여 얻어진 고체를, 미정제체(B1)과 미정제체(C1)의 총 질량에 대해 1배 질량의 아세토니트릴로 세정하였다. 세정 후의 고체를 감압하에 60℃에서 건조시켜, 식 (C-I-1)로 나타내어지는 화합물을 75.9부 얻었다. 수율 90.6%.
[0186]
[0187] 〔착색제 합성예 1-2〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (C-I-1)로 나타내어지는 화합물 50부 및 N,N-디메틸포름아미드 188부를 투입하고, 빙욕으로 냉각하면서 30분 동안 교반하였다. 해당 플라스크에 칼륨tert-부톡시드(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 40부를 투입하고, 빙욕으로 냉각하면서 추가로 1시간 동안 교반하였다. 반응액을 빙랭(氷冷)한 채 요오도에탄(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 55.6부를 적하하였다. 반응액을 오일 배스를 이용하여 35℃로 온도를 상승시켜 5시간 동안 교반한 후, 실온까지 방랭(放冷)하였다. 교반 장치를 구비한 다른 플라스크에 10% 염화나트륨 수용액 1000부를 투입하고, 교반하면서 상기 반응액을 적하하였다. 30분 동안 교반한 후 여과하여 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 이온교환수 500부로 3회 세정하고, 감압하에 60℃에서 건조시켜 식 (C-I-2)로 나타내어지는 화합물 53.0부를 얻었다. 수율 93.5%.
[0188]
[0189] 〔착색제 합성예 1-3〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 아세트산팔라듐(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 0.29부, 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 1.07부, 나트륨tert-부톡시드(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 4.60부 및 1-브로모나프탈렌(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 5.0부를 첨가한 후, 2,4,6-트리메틸아닐린(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 6.52부와 톨루엔 63부의 혼합 용액을 플라스크에 적하하였다. 이 반응액을 오일 배스로 110℃로 가열하면서 2시간 동안 교반하였다. 반응액을 방랭한 후, 셀라이트 여과를 행하여 여과액을 얻었다. 얻어진 여과액에 아세트산에틸 180부, 및 이온교환수 180부를 첨가하여 세게 혼합한 후, 분액하여 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층에 황산나트륨 20부를 첨가하여 건조시키고, 고체를 여과에 의해 분별하여 제거하였다. 얻어진 유기층을 농축 건고시켜 미정제체를 얻었다. 얻어진 미정제체가 들어간 가지형 플라스크(eggplant flask)를 빙욕으로 냉각하여, 여기에 헥산을 6.3부 첨가하고, 추가로 메탄올 42부를 첨가하였다. 생성된 고체를 여과하고, 60℃에서 감압 건조시켜, 식 (B-I-1)로 나타내어지는 화합물 3.85부를 얻었다.
[0190]
[0191] 식 (B-I-1)로 나타내어지는 화합물의 동정(同定)
(질량 분석) 이온화 모드=ESI+: m/z=[M+H]+ 262.5
Exact Mass: 261.2
[0192] 〔착색제 합성예 1-4〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에, 식 (B-I-1)로 나타내어지는 화합물 3.48부, 식 (C-I-2)로 나타내어지는 화합물 6.35부 및 톨루엔 24.4부를 첨가한 후, 이어서, 옥시염화인 3.0부를 첨가하고 90℃에서 5시간 반 동안 교반하였다. 이어서 반응 혼합물을 실온까지 냉각한 후, 아세트산에틸 14부 및 포화식염수를 첨가하여 여과하고, 얻어진 고체를 톨루엔 15부로 세정하여 미정제체를 얻었다. 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용제: 클로로포름/메탄올 100/1~10/1)로 정제하여, 얻어진 분획(fraction)을 감압 농축하고, 60℃에서 감압 건조시켜, 식 (X-1)로 나타내어지는 화합물 1.65부를 얻었다.
[0193]
[0194] 식 (X-1)로 나타내어지는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드=ESI+: m/z=[M-Cl]+ 720.4
Exact Mass: 755.4
[0195] 〔착색제 합성예 1-5〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에, 농황산 24.34부 및 식 (X-1)로 나타내어지는 화합물 1.50부를 첨가하고, 80℃에서 2시간 동안 교반하였다. 반응액을 실온까지 냉각한 후, 얼음 120부 및 이온교환수 75.0부가 들어간 비커에 반응액을 천천히 적하하였다. 생성된 고체는 여과하고, 얻어진 고체를 60℃에서 감압 건조시켜 미정제체를 얻었다. 얻어진 미정제체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용제: 클로로포름/메탄올 10/1~4/1)로 정제하여, 얻어진 분획을 감압 농축하고, 60℃에서 감압 건조시켜, 식 (Y-1)로 나타내어지는 화합물 0.86부를 얻었다.
[0196]
[0197] 식 (Y-1)로 나타내어지는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드=ESI+: m/z=[M+H]+ 880.5
Exact Mass: 879.3
[0198] 〔실시예 1〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Y-1)로 나타내어지는 화합물 0.55부, 염화바륨이수화물(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation 제조) 및 이온교환수 5.50부를 첨가하고, 40℃하에서 2시간 동안 교반하였다. 반응액을 실온까지 냉각한 후, 얼음 44부 및 이온교환수 27.5부가 들어간 비커에 반응액을 천천히 적하하였다. 생성된 고체는 여과하여, 클로로포름 11.0부로 세정하고, 얻어진 고체를 60℃에서 감압 건조시켜 미정제체를 얻었다. 얻어진 미정제체를 비커로 옮기고, 이온교환수 50부를 첨가하여 15분 동안 교반하였다. 이어서 그 용액을 여과하고, 얻어진 고체를 60℃에서 감압 건조시켜 식 (Z-1)로 나타내어지는 화합물(이하, 화합물(Z-1)) 0.62부를 얻었다.
[0199]
[0200] 〔착색제 합성예 2-1〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 4-아미노-3,5-크실레놀(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 5.0부, 테트라히드로푸란 20부 및 이탄산디-tert-부틸(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 7.95부를 첨가하고, 실온에서 8시간 동안 교반하였다. 그 후 오일 배스로 50℃로 온도를 상승시켜 6시간 동안 교반하고, 실온까지 방랭하였다. 이어서 그 반응액을 여과하고, 얻어진 여과액을 농축 건고시켜 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 가지형 플라스크로 옮기고, 여기에 헥산 42.6부를 첨가하여 교반하고 여과하였다. 얻어진 고체를 60℃에서 감압 건조시켜, 식 (IM-1)로 나타내어지는 화합물 7.39부를 얻었다.
[0201]
[0202] 식 (IM-1)로 나타내어지는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드=ESI-: m/z=[M-H]- 236.2
Exact Mass: 237.1
[0203] 〔착색제 합성예 2-2〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (IM-1)로 나타내어지는 화합물 7.39부, 요오드화메틸(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 6.63부, 탄산칼륨(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation 제조) 6.46부 및 아세톤 73.9부를 첨가하고, 60℃ 가열하에서 27시간 동안 교반하였다. 반응액을 실온까지 방랭한 후, 그 반응액에 아세트산에틸 100.0부 및 포화식염수 80부를 첨가하여 세게 혼합하고, 분액하여 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층에 황산나트륨 20부를 첨가하여 건조시키고, 고체를 여과에 의해 분별하여 제거하고, 얻어진 유기층을 농축 건고시켜 미정제체를 얻었다. 얻어진 미정제체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용제: 헥산/아세트산에틸 9/1, 이어서 헥산/클로로포름 1/1)로 정제하여, 얻어진 분획을 감압 농축하고, 60℃에서 감압 건조시켜, 식 (IM-2)로 나타내어지는 화합물 3.45부를 얻었다.
[0204]
[0205] 식 (IM-2)로 나타내어지는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드=ESI+: m/z=[M-C4H9+2H]+ 196.1
Exact Mass: 251.2
[0206] 〔착색제 합성예 2-3〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (IM-2)로 나타내어지는 화합물 5.12부, 트리플루오로아세트산(NACALAI TESQUE, INC. 제조) 11.6부 및 디클로로메탄 68.07부를 첨가하고, 실온하에서 3시간 동안 교반하였다. 반응액을 0℃까지 냉각한 후, 10% 탄산수소나트륨 수용액 16.0부를 천천히 첨가하였다. 추가로 디클로로메탄 50.0부를 첨가하여 혼합하고, 분액하여 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층에 황산나트륨 20부를 첨가하여 건조시키고, 고체를 여과에 의해 분별하여 제거하고, 얻어진 유기층을 농축 건고시켜 미정제체를 얻었다. 이어서 얻어진 미정제체에 헥산 1.1부를 첨가하고, 65℃로 가열한 후에 방랭하여 고체를 석출시켰다. 석출된 고체를 여과에 의해 회수하고, 60℃에서 감압 건조시켜, 식 (IM-3)으로 나타내어지는 화합물 0.53부를 얻었다.
[0207]
[0208] 식 (IM-3)으로 나타내어지는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드=ESI+: m/z=[M+H]+ 152.5
Exact Mass: 151.1
[0209] 〔착색제 합성예 2-4〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (IM-3)으로 나타내어지는 화합물 1.15부, 트리스(벤질리덴아세톤)디팔라듐(N.E. CHEMCAT CORPORATION 제조) 0.25부, 2-디시클로헥실포스피노-2',6'디메톡시비페닐(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 0.18부, 나트륨tert-부톡시드(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 1.74부 및 1-브로모나프탈렌(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 1.50부를 첨가한 후, 톨루엔 9.0부를 플라스크에 첨가하고, 오일 배스로 110℃로 가열하면서 3시간 동안 교반하였다. 반응액을 방랭한 후, 아세트산에틸 10.0부, 이온교환수 10.0부를 첨가하여 세게 혼합하고, 분액하여 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층에 황산나트륨 15부를 첨가하여 건조시키고, 고체를 여과에 의해 분별하여, 얻어진 유기층을 농축 건고시켜 미정제체를 얻었다. 이어서 얻어진 미정제체가 들어간 가지형 플라스크에 아세트산에틸 9.0부를 첨가하고, 헥산 72.0부가 들어간 비커에 적하하였다. 1시간 동안 교반을 한 후에 여과하고, 얻어진 여과액을 농축 건고 및 60℃에서 감압 건조시켜, 식 (B-I-2)로 나타내어지는 화합물 2.26부를 얻었다.
[0210]
[0211] 식 (B-I-2)로 나타내어지는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드=ESI+: m/z=[M+H]+ 278.5
Exact Mass: 277.2
[0212] 〔착색제 합성예 2-5〕
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 나트륨tert-부톡시드(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 3.83부, 4,4'-디클로로벤조페논(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 2.5부, 2,4,6-트리메틸아닐린(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 3.23부 및 톨루엔 43.25부를 플라스크에 첨가하고 교반을 개시하였다. 이어서 그 플라스크에 트리스(벤질리덴아세톤)디팔라듐(N.E. CHEMCAT CORPORATION 제조) 0.29부 및 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 0.43부를 첨가하고, 이 반응액을 오일 배스로 110℃로 가열하면서 2시간 동안 교반하였다. 반응액을 방랭한 후 셀라이트 여과를 행하고, 그 여과액에 포화식염수 50부를 첨가하여 세게 혼합한 후, 분액하여 얻은 유기층을 농축 건고시켜 미정제체를 얻었다. 얻어진 미정제체가 들어간 가지형 플라스크에 메탄올 50부를 첨가하고, 10분 동안 현탁 교반을 행한 후에 용액을 여과하였다. 얻어진 고체는 60℃에서 감압 건조시켜, 식 (C-I-3)으로 나타내어지는 화합물 2.45부를 얻었다.
[0213]
[0214] 식 (C-I-3)으로 나타내어지는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드=ESI+: m/z=[M+H]+ 449.2
Exact Mass: 448.3
[0215] 〔착색제 합성예 2-6〕
냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에, 식 (C-I-3)으로 나타내어지는 화합물 2.24부, 및 N,N-디메틸포름아미드 7.9부를 첨가하여 교반을 개시한 후, 칼륨tert-부톡시드(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 1.68부를 첨가하였다. 다음으로, 요오드화에틸(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 2.34부를 첨가하고, 4시간 동안 교반하였다. 반응액을 실온까지 냉각하고, 그 반응액을 포화식염수 44.8부에 첨가하여 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고, 이온교환수 44.8부로 세정하였다. 이어서 얻어진 고체를 아세토니트릴 22.4부로 세정하였다. 얻어진 고체는 60℃에서 감압 건조시켜, 식 (C-I-4)로 나타내어지는 화합물 2.45부를 얻었다.
[0216]
[0217] 식 (C-I-4)로 나타내어지는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드=ESI+: m/z=[M+H]+ 505.2
Exact Mass: 504.3
[0218] 〔착색제 합성예 2-7〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에, 식 (B-I-2)로 나타내어지는 화합물 0.53부, 식 (C-I-4)로 나타내어지는 화합물 0.80부 및 톨루엔 1.20부를 첨가한 후, 이어서 옥시염화인 0.36부를 첨가하고, 80℃에서 13시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 실온까지 냉각한 후에 반응 용기 안의 고체를 여과하고, 얻어진 고체를 톨루엔 6.0부로 세정하여 미정제체를 얻었다. 얻어진 고체를 가지형 플라스크로 옮기고, 테트라히드로푸란 38.7부를 첨가하여 30분 동안 교반하였다. 이어서 반응액을 여과하고, 얻어진 고체를 60℃에서 감압 건조시켜, 식 (X-2)로 나타내어지는 화합물 1.29부를 얻었다.
[0219]
[0220] 식 (X-2)로 나타내어지는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드=ESI+: m/z=[M-Cl]+ 764.7
Exact Mass: 799.4
[0221] 〔착색제 합성예 2-8〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에, 농황산 58.88부 및 식 (X-2)로 나타내어지는 화합물 3.20부를 첨가하고, 80℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응액을 실온까지 냉각한 후, 얼음 160부 및 이온교환수 160부가 들어간 비커에 반응액을 천천히 적하하였다. 생성된 고체는 여과하고, 얻어진 고체를 60℃에서 감압 건조시켜 미정제체를 얻었다. 얻어진 미정제체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용제: 클로로포름/메탄올 10/1~4/1)로 정제하여, 얻어진 분획을 감압 농축하고, 60℃에서 감압 건조시켜, 식 (Y-2)로 나타내어지는 화합물 1.44부를 얻었다.
[0222]
[0223] 식 (Y-2)로 나타내어지는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드=ESI+: m/z=[M+H]+ 924.4
Exact Mass: 923.4
[0224] 〔실시예 2〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Y-2)로 나타내어지는 화합물 0.1부, 아세트산바륨(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation 제조) 0.028부 및 이온교환수 1.0부를 첨가하고, 2시간 동안 교반하였다. 이어서 얼음 8부 및 이온교환수 5부가 들어간 비커에 반응액을 천천히 적하하고, 생성된 고체를 여과하여 클로로포름 1.0부로 세정하였다. 얻어진 고체를 60℃에서 감압 건조시켜 미정제체를 얻었다. 얻어진 미정제체를 비커로 옮기고, 이온교환수 10부를 첨가하여 15분 동안 교반하였다. 이어서 그 용액을 여과하고, 얻어진 고체를 60℃에서 감압 건조시켜 식 (Z-2)로 나타내어지는 화합물(이하, 화합물(Z-2)) 0.21부를 얻었다.
[0225]
[0226] 〔착색제 합성예 3-1〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 아세트산팔라듐(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 0.23부, 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 0.84부, 나트륨tert-부톡시드(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 3.57부 및 1-브로모나프탈렌(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 7.0부를 첨가한 후, 2-메틸시클로헥실아민(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 5.07부와 톨루엔 49부의 혼합 용액을 플라스크에 적하하였다. 이 반응액을 오일 배스로 110℃로 가열하면서 2시간 동안 교반하였다. 반응액을 방랭한 후, 셀라이트 여과를 행하여 여과액을 얻었다. 얻어진 여과액에 아세트산에틸 175부, 및 이온교환수 175부를 첨가하여 세게 혼합한 후, 분액하여 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층에 황산나트륨 20부를 첨가하여 건조시키고, 고체를 여과에 의해 분별하여 제거하였다. 얻어진 유기층을 농축 건고시켜 미정제체를 얻었다. 얻어진 미정제체가 들어간 가지형 플라스크를 빙욕으로 냉각하여, 여기에 헥산을 6.3부 첨가하고, 추가로 메탄올 42부를 첨가하였다. 생성된 고체를 여과하고, 60℃에서 감압 건조시켜, 식 (B-I-3)으로 나타내어지는 화합물 6.21부를 얻었다.
[0227]
[0228] 식 (B-I-3)으로 나타내어지는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드=ESI+: m/z=[M+H]+ 240.2
Exact Mass: 239.2
[0229] 〔착색제 합성예 3-2〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에, 식 (B-I-3)으로 나타내어지는 화합물 2.40부, 식 (C-I-4)로 나타내어지는 화합물 2.26부 및 톨루엔 24.4부를 첨가한 후, 이어서, 옥시염화인 1.09부를 첨가하고 90℃에서 5시간 동안 교반하였다. 이어서 반응 혼합물을 실온까지 냉각한 후, 아세트산에틸 9.6부 및 포화식염수를 첨가하여 여과하고, 얻어진 고체를 톨루엔 10부로 세정하여 미정제체를 얻었다. 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용제: 클로로포름/메탄올 100/1~10/1)로 정제하여, 얻어진 분획을 감압 농축하고, 60℃에서 감압 건조시켜, 식 (X-3)으로 나타내어지는 화합물 3.24부를 얻었다.
[0230]
[0231] 식 (X-3)으로 나타내어지는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드=ESI+: m/z=[M-Cl]+ 726.5
Exact Mass: 761.5
[0232] 〔착색제 합성예 3-3〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에, 농황산 43.74부 및 식 (X-3)으로 나타내어지는 화합물 2.70부를 첨가하고, 80℃에서 8시간 동안 교반하였다. 반응액을 실온까지 냉각한 후, 얼음 120부 및 이온교환수 75.0부가 들어간 비커에 반응액을 천천히 적하하였다. 생성된 고체는 여과하고, 얻어진 고체를 60℃에서 감압 건조시켜 미정제체를 얻었다. 얻어진 미정제체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용제: 클로로포름/메탄올 10/1~4/1)로 정제하여, 얻어진 분획을 감압 농축하고, 60℃에서 감압 건조시켜, 식 (Y-3)으로 나타내어지는 화합물 2.48부를 얻었다.
[0233]
[0234] 식 (Y-3)으로 나타내어지는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드=ESI-: m/z=[M-H]- 884.2
Exact Mass: 885.4
[0235] 〔실시예 3〕
식 (Y-3)으로 나타내어지는 화합물 1.0부에 클로로포름 13.5부 및 메탄올 3.5부를 첨가하여 용해시켰다. 여기에 4% 탄산수소나트륨수 20.0부를 첨가하여 세게 혼합한 후, 분액하여 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층에 황산나트륨 7.0부를 첨가하여 건조시키고, 고체를 여과에 의해 분별하여 제거하였다. 60℃에서 감압 건조시켜, 식 (Z-3)으로 나타내어지는 화합물(이하, 화합물(Z-3)) 0.8부를 얻었다.
[0236]
[0237] 식 (Z-3)으로 나타내어지는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드=ESI-: m/z=[M-Na]- 884.2
Exact Mass: 907.4
[0238] 〔실시예 4〕
이하의 반응은, 질소 분위기하에서 행하였다. 냉각관 및 교반 장치를 구비한 플라스크에 식 (Y-3)으로 나타내어지는 화합물 0.55부, 염화바륨이수화물(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation 제조) 및 이온교환수 5.50부를 첨가하고, 40℃하에서 2시간 동안 교반하였다. 반응액을 실온까지 냉각한 후, 얼음 44부 및 이온교환수 27.5부가 들어간 비커에 반응액을 천천히 적하하였다. 생성된 고체는 여과하여, 클로로포름 11.0부로 세정하고, 얻어진 고체를 60℃에서 감압 건조시켜 미정제체를 얻었다. 얻어진 미정제체를 비커로 옮기고, 이온교환수 50부를 첨가하여 15분 동안 교반하였다. 이어서 그 용액을 여과하고, 얻어진 고체를 60℃에서 감압 건조시켜 식 (Z-4)로 나타내어지는 화합물(이하, 화합물(Z-4)) 0.69부를 얻었다.
[0239]
[0240] 식 (Z-4)로 나타내어지는 화합물의 동정
(질량 분석) 이온화 모드=ESI-: m/z=[(M-Ba)/2]- 884.2
Exact Mass: 1906.7
[0241] 〔비교예 1〕
국제 공개 제2013/147099호 팸플릿에 기재된 방법에 준하여, 식 (z)로 나타내어지는 화합물(이하, 화합물(z))을 얻었다.
[0242]
[0243] 〔수지 합성예 1〕
환류 냉각기, 적하 깔때기 및 교반기를 구비한 플라스크 내를 질소 분위기로 치환하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 280부를 넣고, 교반하면서 80℃까지 가열하였다. 이어서, 아크릴산 38부, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일아크릴레이트 및 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-9-일아크릴레이트의 혼합물(함유비는 몰비로 1:1) 289부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 125부의 혼합 용액을 5시간에 걸쳐서 적하하였다. 한편, 2,2-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 33부를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 235부에 용해시킨 용액을 6시간에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 혼합물을 80℃로 4시간 동안 유지한 후, 실온까지 냉각하여, 고형분 35.1%, B형 점도계(23℃)로 측정한 점도 125mPa·s의 공중합체(수지(B-1)) 용액을 얻었다. 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 9.2×103, 분산도(Mw/Mn)는 2.08, 산가(고형분 환산치)는 77mg-KOH/g이었다. 수지(B-1)은 이하의 구성 단위를 가진다.
[0244]
[0245] 〔수지 합성예 2〕
환류 냉각기, 적하 깔때기 및 교반기를 구비한 플라스크 내에 질소를 적당량 흘려서 질소 분위기로 치환하고, 락트산에틸 141부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 178부를 넣고, 교반하면서 85℃까지 가열하였다. 이어서, 아크릴산 38부, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일아크릴레이트 및 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-9-일아크릴레이트의 혼합물(함유비는 몰비로 1:1) 25부, N-시클로헥실말레이미드 137부, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 50부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 338부의 혼합 용액을 5시간에 걸쳐서 적하하였다. 한편, 2,2-아조비스이소부티로니트릴 5부를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 88부에 용해한 용액을 6시간에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 85℃로 4시간 동안 유지한 후, 실온까지 냉각하여, B형 점도계(23℃)로 측정한 점도 23mPa·s, 고형분 25.6%의 공중합체(수지(B'-2)) 용액을 얻었다. 생성된 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 8.0×103, 분산도는 2.1, 고형분 환산의 산가는 109mg-KOH/g이었다. 수지(B'-2)는, 이하의 구조 단위를 가진다.
[0246]
[0247] 상기 수지의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)의 측정에 대해서는, GPC법을 이용하여, 이하의 조건으로 행하였다.
장치; K2479(Shimadzu Corporation 제조)
칼럼; SHIMADZU Shim-pack GPC-80M
칼럼 온도; 40℃
용매; THF(테트라히드로푸란)
피검액 농도; 25mg/mL(용제; THF)
유속; 1.0mL/min
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 비를 분산도(Mw/Mn)로 하였다.
[0248] 〔실시예 5〕
＜화합물(Z-1)을 포함하는 착색제 분산액(A'-1)의 조제＞
화합물(Z-1) 5부, 아크릴계 분산제 3부, 수지(B-1)(고형분 환산) 2부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 80부, 4-히드록시-4-메틸-2-펜탄온 10부, 및 0.2mm의 지르코니아 비드 300부를 혼합하고, 페인트 컨디셔너(LAU사 제조)를 사용하여, 얻어진 혼합물을 1시간 동안 진탕(shaking)하였다. 그 후, 지르코니아 비드를 여과에 의해 제거하여 착색제 분산액(A'-1)을 얻었다.
[0249] ＜착색 수지 조성물의 조제＞
(A) 착색제: 착색제 분산액(A'-1) 593부
(B) 수지: 수지(B'-2)(고형분 환산) 81부
(C) 중합성 화합물: 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD(등록상표) DPHA; Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조) 50부
(D) 중합 개시제: N-벤조일옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민(이르가큐어(등록상표) OXE01; BASF사 제조) 7부
(E) 용제: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 539부
(E) 용제: 락트산에틸 48부
(F) 레벨링제: 폴리에테르 변성 실리콘 오일(도레이 실리콘 SH8400: Dow Corning Toray Co., Ltd. 제조) 0.2부
를 혼합하여 착색 수지 조성물을 얻었다.
[0250] 〔실시예 6~8, 비교예 2〕
착색제 분산액(A'-1)에 있어서의 화합물(Z-1)을 이하의 화합물로 변경한 것 외에는, 실시예 5와 마찬가지로 착색 수지 조성물을 각각 얻었다.
실시예 6: 화합물(Z-2)
실시예 7: 화합물(Z-3)
실시예 8: 화합물(Z-4)
비교예 2: 화합물(z)
[0251] ＜청색 안료 분산액(X'-1)의 조제＞
C.I. 피그먼트 블루 15:6 19.2부, 아크릴계 분산제 6.7부, 수지(B-1)(고형분 환산) 7.7부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 143.8부, 락트산에틸 14.6부, 및 0.4mm의 지르코니아 비드 600부를 첨가하고, 페인트 컨디셔너(LAU사 제조)를 사용하여, 얻어진 혼합물을 1시간 동안 진탕하였다. 그 후, 지르코니아 비드를 여과에 의해 제거하여 청색 안료의 분산액을 얻었다.
[0252] ＜제작예 1＞
(청색 수지 조성물의 제작)
(A) 착색제: 청색 안료 분산액(X'-1) 203부
(B) 수지: 수지(B'-2)(고형분 환산) 42부
(C) 중합성 화합물: 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD(등록상표) DPHA; Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조) 50부
(D) 중합 개시제: TR-PBG327(Changzhou Tronly New Electronic Materials사 제조) 9부
(E) 용제: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 577부
(E) 용제: 락트산에틸 24부
(F) 레벨링제: 불소계 계면활성제(메가팍(등록상표) F554; DIC사 제조) 0.1부
를 혼합하여 청색 수지 조성물을 얻었다.
[0253] ＜제작예 2＞
(적색 수지 조성물의 제작)
(A) 착색제: C.I. 애시드 레드 52(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제조) 8부
(B) 수지: 수지(B'-2)(고형분 환산) 50부
(C) 중합성 화합물: 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD(등록상표) DPHA; Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조) 50부
(D) 중합 개시제: TR-PBG327(Changzhou Tronly New Electronic Materials사 제조) 3부
(E) 용제: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 127부
(E) 용제: 락트산에틸 30부
(E) 용제: 4-히드록시-4-메틸-2-펜탄온 472부
(F) 레벨링제: 불소계 계면활성제(메가팍(등록상표) F554; DIC사 제조) 0.09부
를 혼합하여 적색 수지 조성물을 얻었다.
[0254] ＜착색 도막(컬러 필터)의 형성＞
2인치 스퀘어(inch square)의 유리 기판(이글 2000; Corning Incorporated 제조) 상에, 실시예 5~8 및 비교예 2에서 얻어진 착색 수지 조성물, 제작예 1에서 얻어진 청색 수지 조성물, 그리고 제작예 2에서 얻어진 적색 수지 조성물을 각각 스핀 코팅법으로 도포한 후, 100℃에서 3분간 프리베이크하여, 조성물층을 형성하였다. 냉각 후, 노광기(TME-150RSK; TOPCON CORPORATION 제조)를 이용하여, 대기 분위기하에서, 60mJ/cm2의 노광량(365nm 기준)으로 조성물층에 광을 조사한 후, 오븐 내에서, 230℃로 20분간 포스트 베이크를 행함으로써, 착색 도막을 얻었다.
[0255] ＜투과 스펙트럼의 측정＞
Olympus Corporation에서 제조한 측색기(OSP-SP-200) 장치를 이용하여, 상기 실시예 5~8, 비교예 2, 그리고 제작예 1~2로부터 얻어진 착색 도막의 투과 스펙트럼을 각각 측정하였다.
[0256] ＜명도의 계산＞
실시예 5~8 및 비교예 2의 착색 도막으로부터 각각 얻어진 투과 스펙트럼과, 제작예 1 및 제작예 2의 착색 도막으로부터 얻어진 투과 스펙트럼과, C광원의 특성 함수를 이용하여, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.150, 0.060)에 있어서의 자극치(Y)를 계산식으로서 얻었다. 상세하게는, 가법 혼색에 의한 등색(等色) 계산을 이용하여, CIE 색도 좌표(x, y)=(0.150, 0.060)이 되도록 실시예 5~8, 또는 비교예 2의 착색 수지 조성물과, 제작예 1의 청색 수지 조성물 및 제작예 2의 적색 수지 조성물을, 착색제의 비율이 표 7에 기재된 비율이 되도록 각각 혼합(시뮬레이션에 의해 혼합)시킴으로써, 자극치(Y)를 계산식으로서 얻었다. Y의 값이 클수록 명도가 높음을 나타낸다.
[0257] [표 7]
[0258] 표 7 중, 각 표기는 이하의 착색제를 나타낸다.
Z-1 : 화합물(Z-1)
Z-2 : 화합물(Z-2)
Z-3 : 화합물(Z-3)
Z-4 : 화합물(Z-4)
z : 화합물(z)
PB15:6: C.I. 피그먼트 블루 15:6
AR52 : C.I. 애시드 레드 52

Claims (5)

  1. 식 (I)로 나타내어지는 화합물.

    [식 (I) 중,
    R1A~R3A 및 R6A~R8A는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기를 나타낸다.
    R4A 및 R5A는, 수소 원자를 나타낸다.
    R9A~R10A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 6~20인 방향족 탄화수소기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 7~30인 아랄킬기를 나타낸다.
    T1은 치환기를 가지고 있어도 되는 2가(價)의 방향족 탄화수소기를 나타낸다.
    R11A~R20A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기 또는 할로겐 원자를 나타낸다.
    R21A 및 R22A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1~10인 포화 탄화수소기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 6~20인 방향족 탄화수소기를 나타낸다.
    Mr+는, r가의 금속 이온을 나타낸다.
    r은 1 이상의 정수(整數)를 나타낸다.
    k 및 m은, 각각 독립적으로, 1 이상의 정수를 나타낸다.
    -SO3 -는, R1A~R22A 및 T1 중 어느 하나 이상이 가지는 k+1개의 수소 원자를 치환하는 기이다.]
  2. 착색제 및 수지를 함유하며, 상기 착색제가 제1항에 기재된 화합물을 포함하는 착색 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    추가로 중합성 화합물 및 중합 개시제를 함유하는 착색 수지 조성물.
  4. 제2항 또는 제3항에 기재된 착색 수지 조성물로부터 형성되는 컬러 필터.
  5. 제4항에 기재된 컬러 필터를 포함하는 표시 장치.

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