KR20130091629A

KR20130091629A - 착색 수지 조성물, 컬러 필터, 액정 표시 장치 및 유기 ｅｌ 디스플레이

Info

Publication number: KR20130091629A
Application number: KR1020127022592A
Authority: KR
Inventors: 도시카츠 후지와라; 나오키 사코; 쇼헤이 다데누마; 야스시 시가; 미오 이시다
Original assignee: 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2013-08-19
Also published as: CN102947733A; JP5915526B2; WO2011162217A1; JP2016176076A; TW201300468A; JPWO2011162217A1; CN102947733B; TWI486404B; JP6187627B2

Abstract

본 발명은 컬러 디스플레이 제조 공정에서 요구되는 내열성을 만족시키는 착색 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 이러한 착색 수지 조성물을 사용함으로써, 청색 화소의 색 순도 및 투과율이 우수한 컬러 필터, 및 청색 순도가 양호한 유기 EL 디스플레이 그리고 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 (A) 염료, (B) 용제 및 (C) 바인더 수지를 함유하고, 그 (A) 염료가 디술포닐이미드 아니온과 카티온 염료의 카운터 이온인 화합물을 함유하는 착색 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

착색 수지 조성물, 컬러 필터, 액정 표시 장치 및 유기 ＥＬ 디스플레이 {COLORED RESIN COMPOSITION, COLOR FILTER, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, AND ORGANIC EL DISPLAY}

본 발명은 착색 수지 조성물, 컬러 필터, 액정 표시 장치 및 유기 EL 디스플레이에 관한 것이다.

최근, 플랫 패널 디스플레이로서 컬러의 액정 표시 장치나 유기 EL (Organic Electro Luminescence) 디스플레이가 주목되고 있으며, 이들 디스플레이에는 컬러 필터가 사용되고 있다.

예를 들어, 컬러 액정 표시 장치에는, 일례로서 블랙 매트릭스, 복수의 색 (통상적으로, 적 (R), 녹 (G), 청 (B) 의 3 원색) 으로 이루어지는 착색층, 투명 전극 및 배향층을 구비한 컬러 필터 기판과, 박막 트랜지스터 (TFT 소자), 화소 전극 및 배향층을 구비한 대향 전극 기판과, 이들 양 기판을 소정 간극을 갖게 하여 대향시키고, 시일 부재로 밀봉하여, 상기 간극에 액정 재료를 주입하여 형성된 액정층으로 대략 구성된 투과형의 액정 표시 장치가 있다. 또, 상기 컬러 필터의 기판과 착색층 사이에 반사층을 형성한 반사형 액정 표시 장치도 있다.

유기 EL 디스플레이는 원리적으로는 양극과 음극 사이에 유기 EL 발광층을 끼운 구조의 유기 EL 소자를 갖는 것이지만, 실제로, 유기 EL 소자를 사용하여 컬러 표시가 가능한 유기 EL 디스플레이로 하려면, (1) 삼원색의 각 색을 각각 발광하는 유기 EL 소자끼리를 배열하는 방식, (2) 백색광으로 발광하는 유기 EL 소자를 삼원색의 컬러 필터층과 조합하는 방식, 그리고 (3) 청색 발광하는 유기 EL 소자와, 청→녹, 및 청→적으로 각각 색 변환하는 색 변환층 (CCM 층) 을 조합하는 CCM 방식 등이 있다.

(1) 의 방식은 말할 필요도 없이, 각 색의 유기 EL 소자를 사용하기 때문에, 높은 색 재현성을 발현할 수 있는 것이 특징이다. 따라서, 각 색의 유기 EL 소자에 대응하여 컬러 필터를 재치함으로써, 색 재현성의 향상이나, 반사광을 흡수하는 것에 의한 콘트라스트 향상을 기대할 수 있기 때문에, 유망한 방식의 하나로 되어 있다.

또, (2) 의 백색 유기 EL 과 컬러 필터의 조합 방식 및 (3) 의 CCM 방식은 동일한 색으로 발광하는 유기 EL 소자를 1 종류 사용하면 되므로, 상기 (1) 의 방식의 유기 EL 디스플레이에서와 같이, 각 색의 유기 EL 소자의 특성을 갖출 필요가 없어, 공정 수 및 재료의 삭감 등이 가능해져, 제조 비용면에서도 주목을 모으고 있는 풀 컬러화 방식이다.

컬러 필터 및 색 변환 필터와 유기 발광체를 구성 요소로 하는 색 변환 방식을 이용한 유기 EL 소자에 있어서, 컬러 디스플레이의 제조 공정에서 요구되는 내열성이나, 디스플레이로서 사용될 때의 내후성, 그리고 고정밀도의 화상이 요구되는 것에 대해서는, 안료 분산법으로 제조된 컬러 필터를 사용하는 것이 주류로 되고 있어, 감광성 수지 용액 중에 적색, 청색 또는 녹색의 안료를 입경 1 ㎛ 이하로 미분산된 것을 유리 기판 위에 도포한 후, 포토리소그래피에 의해 원하는 패턴으로 화소를 형성하고 있다.

컬러 필터에 관해서는, 색 순도, 채도, 광 투과량의 향상이 요구되고 있어, 종래에는, 광 투과량의 향상을 목적으로 하여, 화상 형성용 재료 중의 감광성 수지에 대한 착색 안료의 함유량을 줄이거나, 혹은 화상 형성용 재료에 의해 형성되는 화소의 형성막 두께를 얇게 하는 것과 같은 방법이 채용되어 왔다. 그러나, 이들 방법에서는 컬러 필터 자체의 채도가 저하되어, 디스플레이 전체가 희게 보여 표시에 필요한 색의 선명함이 희생이 되고, 반대로 채도를 우선하여 착색 안료 함유량을 증가시키면 디스플레이 전체가 어두워져, 이 경우에는, 밝기를 확보하기 위해서 백라이트의 광량을 크게 하지 않으면 안되어, 디스플레이의 소비 전력 증대를 초래하게 된다는 문제가 있다.

이에 대하여, 광 투과량의 향상을 목적으로 하여, 안료 입자의 입경을 그 정색 파장의 1/2 이하로까지 미분산하는 방법이 알려져 있지만 (비특허문헌 1), 청색 안료는 다른 적색, 녹색 안료에 비교해서 정색 파장이 짧기 때문에, 이 경우에는 가일층의 미분산을 필요로 하여, 비용 상승 그리고 분산 후의 안정성이 문제가 된다.

한편, 착색제로서 염료를 사용한 컬러 필터도 여전히 개발이 진행되고 있다.예를 들어 특허문헌 1 에는, 시·아이·애시드·블루 83 (트리알릴아민계 색재) 과 시·아이·솔벤트·블루 67 (구리프탈로시아닌계 색재) 을 함유하는 청색 필터층을 형성한 컬러 필터가 기재되어 있다.

또, 특허문헌 2 에는, 하기 식으로 나타내는 중합성 트리페닐메탄 염료를 함유하는 폴리머를 사용한 컬러 필터가 기재되어 있다.

[화학식 1]

(상기 식에서의 R₁ 중, 적어도 하나는 탄소－탄소 이중 결합을 포함하는 특정한 중합성기)

또한, 특허문헌 3 에도 특정 구조로 나타내는 색재를 함유하는 착색 수지 조성물에 관한 기재가 있다.

일본 공개특허공보 2002－14222호 일본 공개특허공보 2000－162429호 일본 공개특허공보 2009－235392호

하시즈메 키요시, 「색재 협회지」, 1967 년 12 월, p 608

그러나, 상기 문헌에 기재된 염료를 사용한 컬러 필터는 특히 투과율 (휘도) 이나 내열성이 불충분하다는 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 컬러 디스플레이 제조 공정에서 요구되는 내열성을 만족시키는 착색 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 이와 같은 착색 수지 조성물을 사용함으로써, 청색 화소의 색 순도 및 투과율 (휘도) 이 우수한 컬러 필터, 및 청색 순도가 양호한 유기 EL 디스플레이 그리고 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 컬러 필터의 청색 화소 형성용의 염료로서, 특정 구조를 갖는 화합물로 이루어지는 염을 사용함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명에 이르렀다.

즉 본 발명의 제 1 요지는 하기 [1] ∼ [3] 에 나타낸 착색 수지 조성물에 있다 (이하, 「 제 1 착색 수지 조성물」 이라고 부르는 경우가 있다).

[1] (A) 염료, (B) 용제 및 (C) 바인더 수지를 함유하고,

(A) 염료가 하기 식 (I) 로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 착색 수지 조성물.

[화학식 2]

(상기 식 (I) 중, (Z₁)^m1－는 m1 가의 디술포닐이미드 아니온을 나타낸다.

m1 은 1 ∼ 4 의 정수를 나타낸다.

R¹ ∼ R⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리기를 나타낸다.

인접하는 R¹ ∼ R⁶ 끼리가 연결되어 고리를 형성해도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

R⁷ 및 R⁸ 은 수소 원자, 또는 임의의 치환기를 나타낸다.

R⁷ 및 R⁸ 은 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

또, 상기 식 (I) 중의 벤젠 고리는 추가로 임의의 치환기를 가지고 있어도 된다.

R¹⁰¹ 및 R¹⁰² 는 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2 ∼ 6 인 알케닐기, 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리기, 또는 불소 원자를 나타낸다.

R¹⁰¹ 과 R¹⁰² 는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

또한, 1 분자 중에 복수의 하기 식 (I)_CA로 나타내는 카티온

[화학식 3]

이 포함되는 경우, 그들은 동일한 구조이거나, 상이한 구조이어도 된다.)

[2] 상기 식 (I) 로 나타내는 화합물이 하기 식 (I－1) 로 나타내는 화합물인 [1] 에 기재된 착색 수지 조성물.

[화학식 4]

(상기 식 (I－1) 중, R¹ ∼ R⁸, R¹⁰¹ 및 R¹⁰² 는 상기 식 (I) 에 있어서의 정의와 동일하다.

상기 식 (I－1) 중의 벤젠 고리는 추가로 임의의 치환기를 가지고 있어도 된다.

R²¹ 및 R²² 는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2 ∼ 6 인 알케닐기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 3 ∼ 8 인 시클로알킬기를 나타낸다.

또한, R²¹ 및 R²² 는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.)

[3] 상기 R²¹ 및 R²² 중 적어도 하나가 불소 원자를 함유하는 기인 상기 [2] 에 기재된 착색 수지 조성물.

본 발명의 제 2 요지는 하기 [4] ∼ [6] 에 나타낸 착색 수지 조성물에 있다 (이하, 「제 2 착색 수지 조성물」 이라고 부르는 경우가 있다).

[4] (A) 염료, (B) 용제 및 (C) 바인더 수지를 함유하고,

(A) 염료가 하기 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 착색 수지 조성물.

[화학식 5]

(상기 식 (Ⅱ) 중, (Z₂)^m2－는 m2 가의 디술포닐이미드 아니온을 나타낸다.

m2 는 1 ∼ 4 의 정수를 나타낸다.

R¹¹ ∼ R¹⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리기를 나타낸다.

인접하는 R¹¹ ∼ R¹⁶ 끼리가 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

R¹⁷ 및 R¹⁸ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 임의의 치환기를 나타낸다.

R¹⁷ 및 R¹⁸ 은 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

또, 상기 식 (Ⅱ) 중의 벤젠 고리 및 인돌 고리는 추가로 임의의 치환기를 가지고 있어도 된다.

또한, 1 분자 중에 복수의 하기 식 (Ⅱ)_CA로 나타내는 카티온

[화학식 6]

[5] 상기 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물이 하기 식 (Ⅱ－1) 로 나타내는 화합물인 상기 [4] 에 기재된 착색 수지 조성물.

[화학식 7]

(상기 식 (Ⅱ－1) 중, R¹¹ ∼ R¹⁸ 은 상기 식 (Ⅱ) 에 있어서의 정의와 동일하다.

상기 식 (Ⅱ－1) 중의 벤젠 고리 및 인돌 고리는 추가로 임의의 치환기를 가지고 있어도 된다.

R³¹ 및 R³² 는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2 ∼ 6 인 알케닐기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 3 ∼ 8 인 시클로알킬기를 나타낸다.

또한, R³¹ 및 R³² 는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.)

[6] 상기 R³¹ 및 R³² 중 적어도 하나가 불소 원자를 함유하는 기인 상기 [5] 에 기재된 착색 수지 조성물.

본 발명의 제 ３ 요지는 하기 [7] ∼ [9] 에 나타낸 착색 수지 조성물에 있다 (이하, 「제 3 착색 수지 조성물」 이라고 부르는 경우가 있다).

[7] (A) 염료, (B) 용제 및 (C) 바인더 수지를 함유하고,

(A) 염료가 하기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 착색 수지 조성물.

[화학식 8]

(상기 식 (Ⅲ) 중, (Z₃)^m3－는 m3 가의 디술포닐이미드 아니온을 나타낸다.

m3 은 1 ∼ 4 의 정수를 나타낸다.

q 는 1 ∼ 5 의 정수를 나타낸다.

R⁵⁰¹ 및 R⁵⁰² 는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 20 인 지방족 탄화수소기를 나타낸다.

R⁵¹ 및 R⁵² 는 각각 독립적으로 －O－,－S－,－N－,－Se－ 또는 －CR⁵⁰³R⁵⁰⁴－ 를 나타낸다.

R⁵⁰³ 및 R⁵⁰⁴ 는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소수 1 ∼ 6 인 지방족 탄화수소기를 나타낸다.

단, R⁵¹ 및 R⁵² 가 －CR⁵⁰³R⁵⁰⁴－ 인 경우, R⁵⁰³ 끼리가 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

고리 Y¹ 및 Y² 는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 벤젠 고리 또는 나프탈렌 고리를 나타낸다.

단, 고리 Y¹ 및 Y² 에 있어서의 벤젠 고리 및 나프탈렌 고리는 치환기로서 니트로기 및 퍼플루오로기를 갖지 않는다.)

[8] 상기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물이 또한 하기 식 (Ⅲ－1) 로 나타내는 상기 [7] 에 기재된 착색 수지 조성물.

[화학식 9]

(상기 식 (Ⅲ－1) 중, q, R⁵¹ 및 R⁵², R⁵⁰¹ 및 R⁵⁰², 그리고 고리 Y¹ 및 Y² 는 상기 식 (Ⅲ) 에 있어서의 정의와 동일하다.

R⁴¹ 및 R⁴² 는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2 ∼ 6 인 알케닐기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 3 ∼ 8 인 시클로알킬기를 나타낸다.

또한, R⁴¹ 및 R⁴² 는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.)

[9] 상기 R⁴¹ 및 R⁴² 중 적어도 하나가 불소 원자를 함유하는 기인 상기 [8] 에 기재된 착색 수지 조성물.

또한, 본 발명의 제 ４ 요지는 하기 [10] ∼ [12] 에 나타낸 착색 수지 조성물에 있다 (이하, 「 제 4 착색 수지 조성물」이라고 부르는 경우가 있다).

[10] (A) 염료, (B) 용제 및 (C) 바인더 수지를 함유하고,

(A) 염료가 카티온과 아니온으로 이루어지는 카운터 이온을 함유하고, 그 아니온의 분자량이 150 이상 600 이하이고, 또한, 그 카운터 이온이 하기 식 (1) ∼ (3) 의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 착색 수지 조성물.

(상기 식 중,

IP_cation 은 상기 카티온의 이온화 포텐셜 (hartree) 을 나타내고,

EA_cation 은 상기 카티온의 전자 친화력 (hartree) 을 나타내고,

IP_anion 은 상기 아니온의 이온화 포텐셜 (hartree) 을 나타내고,

EA_anion 은 상기 아니온의 전자 친화력 (hartree) 을 나타낸다.)

[11] 상기 카티온이 하기 식 (I－2)_CA로 나타내는 상기 [10] 에 기재된 착색 수지 조성물.

[화학식 10]

(상기 식 (I－2)_CA 중, R⁶¹ ∼ R⁶⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리기를 나타낸다.

인접하는 R⁶¹ ∼ R⁶⁶ 끼리가 연결되어 고리를 형성해도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

R⁶⁷ 및 R⁶⁸ 은 수소 원자, 또는 임의의 치환기를 나타낸다.

R⁶⁷ 및 R⁶⁸ 은 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

또, 상기 식 (I－2)_CA 중의 벤젠 고리는 추가로 임의의 치환기를 가지고 있어도 된다.

R⁶⁰¹ 및 R⁶⁰² 는 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2 ∼ 6 인 알케닐기, 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리기, 또는 불소 원자를 나타낸다.

R⁶⁰¹ 과 R⁶⁰² 는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.)

[12] 상기 카티온이 하기 식 (Ⅱ－2)_CA로 나타내는 상기 [10] 에 기재된 착색 수지 조성물.

[화학식 11]

(상기 식 (Ⅱ－2)_CA 중, R⁷¹ ∼ R⁷⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리기를 나타낸다.

인접하는 R⁷¹ ∼ R⁷⁶ 끼리가 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

R⁷⁷ 및 R⁷⁸ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 임의의 치환기를 나타낸다.

R⁷⁷ 및 R⁷⁸ 은 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

또, 상기 식 (Ⅱ－2)_CA 중의 벤젠 고리 및 인돌 고리는 추가로 임의의 치환기를 가지고 있어도 된다.)

상기 [1] ∼ [12] 에 나타낸 착색 수지 조성물은 또한 (D) 중합성 모노머, (E) 광 중합 개시 성분 및 열 중합 개시 성분 중 적어도 1 개, 및 (F) 안료를 함유 해도 된다.

본 발명은 또 본 발명의 착색 수지 조성물을 사용하여 형성되는 화소를 포함하는 컬러 필터, 그리고 액정 표시 장치 및 유기 EL 디스플레이에 있다.

또한, 「본 발명의 착색 수지 조성물」 은 상기 「 제 1 ∼ 4 착색 수지 조성물」 의 총칭이다.

본 발명에 의하면, 컬러 디스플레이 제조 공정에서 요구되는 내열성을 가지며, 청색 화소의 색 순도 및 투과율이 우수한 컬러 필터를 얻을 수 있다. 이와 같은 컬러 필터를 사용함으로써, 유기 EL 디스플레이의 발광이나, 컬러 필터의 백라이트의 발광을 효율적으로 취출할 수 있어 고(高) 색 재현성 및 고휘도를 양립한 액정 표시 장치나 유기 EL 디스플레이를 제공할 수 있다. 또, 액정 표시 장치의 콘트라스트를 향상시킬 수도 있다.

도 1 은 본 발명의 컬러 필터를 갖는 유기 EL 소자의 일례를 나타낸 단면 개략도이다.

이하에 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명하는데, 이하의 기재는 본 발명의 실시양태의 일례이며, 본 발명은 이들의 내용에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명에 있어서 「(메트)아크릴」, 「(메트)아크릴레이트」 등은 「아크릴 및/또는 메타크릴」, 「아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트」 등을 의미하는 것으로 하고, 예를 들어 「(메트)아크릴산」 은 「아크릴산 및/또는 메타크릴산」 을 의미하는 것으로 한다.

또 「전체 고형분」 이란, 후기하는 용제 성분 이외의 본 발명의 착색 수지 조성물의 전체 성분을 의미하는 것으로 한다.

C. I. 란, 컬러 인덱스를 의미한다.

본 발명의 착색 수지 조성물은 (A) 염료, (B) 용제 및 (C) 바인더 수지를 함유하고, (A) 염료가 하기 (a) ∼ (d) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

모두, 종래의 염료 화합물보다 특히 내열성이 우수하다.

(a) 하기 식 (I) 로 나타내는 화합물 (이하, 「화합물 (I)」 라고 부르는 경우가 있다) 을 함유한다.

[화학식 12]

m1 은 1 ∼ 4 의 정수를 나타낸다.

R⁷ 및 R⁸ 은 수소 원자, 또는 임의의 치환기를 나타낸다.

또한, 1 분자 중에 복수의 하기 식 (I)_CA로 나타내는 카티온

[화학식 13]

(b) 하기 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물 (이하, 「화합물 (Ⅱ)」 라고 부르는 경우가 있다) 을 함유한다.

[화학식 14]

m2 는 1 ∼ 4 의 정수를 나타낸다.

또한, 1 분자 중에 복수의 하기 식 (Ⅱ)_CA로 나타내는 카티온

[화학식 15]

(c) 하기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물 (이하, 「화합물 (Ⅲ)」 이라고 부르는 경우가 있다) 을 함유한다.

[화학식 16]

m3 은 1 ∼ 4 의 정수를 나타낸다.

q 는 1 ∼ 5 의 정수를 나타낸다.

R⁵¹ 및 R⁵² 는 각각 독립적으로 －O－,－S－,－N－,－Se－ 또는 －CR⁵⁰³R⁵⁰⁴－를 나타낸다.

R⁵⁰³ 및 R⁵⁰⁴ 는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소수 1 ∼ 6 인 지방족탄화수소기를 나타낸다.

(d) 염료가 카티온과 아니온으로 이루어지는 카운터 이온을 함유하고, 그 아니온의 분자량이 150 이상, 600 이하이고, 또한 그 카운터 이온이 하기 식 (1) ∼ (3) 의 관계를 만족시키는 화합물 (이하, 「화합물 (IV)」 라고 부르는 경우가 있다) 을 함유한다.

(상기 식 중,

EA_cation 은 상기 카티온의 전자 친화력 (hartree) 을 나타내고,

EA_anion 은 상기 아니온의 전자 친화력 (hartree) 을 나타낸다.)

본 발명의 착색 수지 조성물은 (A) 염료, (B) 용제 및 (C) 바인더 수지를 함유하고, 바람직하게는 또한 (D) 중합성 모노머, (E) 광 중합 개시 성분 및/또는 열 중합 개시 성분, (F) 안료를 함유하고, 또한 필요에 따라 배합되는 그 밖의 성분을 함유한다.

＜(A) 염료＞

먼저, 본 발명의 착색 수지 조성물에 함유되는 (A) 염료에 대해 설명한다.

[구조상의 특징]

상기 식 (I) ∼ (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물의 구조상 특징은 하기와 같다.

본 발명에 있어서의 (A) 염료에 함유되는, 상기 식 (I) ∼ (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물은 카운터 이온을 형성하고 있다.

카운터 이온을 형성하고 있는 염료에서는, 카티온 및 아니온의 성질이 물성, 특히 내열성에 영향을 미친다. 이것은, 중성 분자에 비해, 전하의 편향이 있는 카티온 및 아니온의 반응성이 각각 높은 것에서 기인한다.

그 때문에, 카티온 및 아니온의 반응성을 저하시킴으로써, 염료의 내열성이 향상될 수 있다고 추측된다. 요컨대, 카티온 및 아니온에 있어서, 전하를 비국재화함으로써 그 반응성을 저하시켜, 내열성의 향상으로 이어지는 것으로 생각된다.

본 발명에서는, 아니온으로서 디술포닐이미드 아니온을 사용하고 있다.

디술포닐이미드 아니온은 이온종이 술폰아미드기이기 때문에 제조가 용이하다. 또 부전하가 비국재화되어 있기 때문에, 아니온이 비교적 안정적이다. 또한, 디술폰아미드에 불소 함유의 치환기를 갖는 것이 바람직하고, 이 경우, 불소 함유 치환기측으로 아니온이 끌려감으로써, 분자 전체적으로 전하가 분산되어, 보다 안정된 구조가 된다고 생각된다.

또, 본 발명에 있어서의 아니온은 모두 가시 영역에 흡수가 없다. 그 때문에, 투과율 (휘도) 에 대한 영향이 작다.

이상에서, 본 발명의 착색 수지 조성물을 사용함으로써 얻어지는 컬러 필터는 투과율 (휘도) 과 내열성을 양립한 것이 된다.

[식 (I) 로 나타내는 화합물]

먼저, 상기 식 (I) 로 나타내는 화합물에 대해 설명한다.

본 발명의 제 1 착색 수지 조성물은 (A) 염료로서 하기 식 (I) 로 나타내는 화합물을 함유한다.

하기 식 (I) 로 나타내는 화합물은 내열성이 우수하고, 특히 청색 순도 및 투과율이 우수한 점에서 바람직하다.

[화학식 17]

m1 은 1 ∼ 4 의 정수를 나타낸다.

R⁷ 및 R⁸ 은 수소 원자, 또는 임의의 치환기를 나타낸다.

또한, 1 분자 중에 복수의 하기 식 (I)_CA로 나타내는 카티온

[화학식 18]

(R₁ ∼ R₆ 에 대해)

R₁ ∼ R₆ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리기를 나타낸다.

R¹ ∼ R⁶ 에 있어서의 알킬기로서는, 직사슬형, 분기 사슬형 또는 고리형의 알킬기로서, 그 탄소수가 통상적으로 1 이상, 또, 통상적으로 8 이하, 바람직하게는 5 이하인 것을 들 수 있다. 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, n－프로필기, 2－프로필기, n－부틸기, 이소부틸기, tert－부틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.

R¹ ∼ R⁶ 에 있어서의 방향족 고리기로서는, 방향족 탄화수소 고리기 및 방향족 복소 고리기를 들 수 있다.

방향족 탄화수소 고리기로서는, 단고리이거나 축합 고리이어도 되고, 고리를 형성하는 탄소수가 5 ∼ 18 이면 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 1 개의 유리 원자가를 갖는, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 안트라센 고리, 페난트렌 고리, 페릴렌 고리, 테트라센 고리, 피렌 고리, 벤즈피렌 고리, 크리센 고리, 트리페닐렌 고리, 아세나프텐 고리, 플루오란텐 고리, 플루오렌 고리 등의 기를 들 수 있다.

또, 방향족 복소 고리기로서는, 단고리이거나 축합 고리이어도 되고, 고리를 형성하는 탄소수가 3 ∼ 10 이면 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 1 개의 유리 원자가를 갖는 푸란 고리, 벤조푸란 고리, 티오펜 고리, 벤조티오펜 고리, 피롤 고리, 피라졸 고리, 이미다졸 고리, 옥사디아졸 고리, 인돌 고리, 카르바졸 고리, 피롤로이미다졸 고리, 피롤로피라졸 고리, 피롤로피롤 고리, 티에노피롤 고리, 티에노티오펜 고리, 프로피롤 고리, 프로푸란 고리, 티에노푸란 고리, 벤조이소옥사졸 고리, 벤조이소티아졸 고리, 벤조이미다졸 고리, 피리딘 고리, 피라진 고리, 피리다진 고리, 피리미딘 고리, 트리아진 고리, 퀴놀린 고리, 이소퀴놀린 고리, 시놀린 고리, 퀴녹살린 고리, 페난트리딘 고리, 페리미딘 고리, 퀴나졸린 고리, 퀴나졸리논 고리, 아줄렌 고리 등의 기를 들 수 있다.

인접하는 R¹ ∼ R⁶ 끼리는 연결되어 고리를 형성해도 되고, 또한 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

또, 그 고리는 헤테로 원자로 가교된 고리이어도 되고, 이 구체예로서 예를 들어 이하의 구조를 들 수 있다.

[화학식 19]

화학적 안정성의 점에서, R¹ ∼ R⁶으로서 바람직하게는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 페닐기이거나, 혹은 인접하는 R¹ ∼ R⁶ 이 서로 연결되어 고리를 형성하는 경우이다. 염료의 내열성을 향상시켜, 얻어지는 컬러 필터의 내열성이 우수한 점에서, 보다 바람직하게는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 페닐기이다.

R¹ ∼ R⁶ 이 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기인 경우, 초공액에 의해 카티온 내의 전하가 분산되어, 카티온이 안정화되는 것으로 추측된다.

또, R¹ ∼ R⁶ 이 치환기를 가지고 있어도 되는 페닐기인 경우, 공액계가 연장되기 때문에, 카티온 내의 전하가 분산되어, 카티온이 안정화된다. 이와 같이, 카티온이 안정화된 결과, 얻어지는 컬러 필터의 내열성이 보다 우수한 것이 된다고 생각할 수 있다.

R¹ ∼ R⁶ 에 있어서의 알킬기, 방향족 고리기 및 서로 연결되어 형성되는 고리가 가지고 있어도 되는 치환기로서는, 예를 들어, 하기 (치환기군 W) 의 것을 들 수 있다.

(치환기군 W)

불소 원자, 염소 원자, 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 탄소수 2 ∼ 8 인 알케닐기, 탄소수 1 ∼ 8 인 알콕실기, 페닐기, 메시틸기, 톨릴기, 나프틸기, 시아노기, 아세틸옥시기, 탄소수 2 ∼ 9 인 알킬카르보닐옥시기, 술폰산아미드기, 탄소수 2 ∼ 9 인 술폰알킬아미드기, 탄소수 2 ∼ 9 인 알킬카르보닐기, 페네틸기, 하이드록시에틸기, 아세틸아미드기, 탄소수 1 ∼ 4 인 알킬기가 결합되어 이루어지는 디알킬아미노에틸기, 트리플루오로메틸기, 탄소수 1 ∼ 8 인 트리알킬실릴기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬티오기.

그 중에서도, R¹ ∼ R⁶ 에 있어서의 알킬기, 방향족 고리기 및 서로 연결되어 형성되는 고리가 가지고 있어도 되는 치환기로서, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 탄소수 2 ∼ 8 인 알콕실기, 시아노기, 아세틸옥시기, 탄소수 2 ∼ 8 인 알킬카르복실기, 술폰산아미드기, 탄소수 2 ∼ 8 인 술폰알킬아미드기 및 불소 원자이다.

(R⁷ 및 R⁸ 에 대해)

R⁷ 및 R⁸ 은 수소 원자, 또는 임의의 치환기를 나타낸다. 그 임의의 치환기로서는, 예를 들어, 할로겐 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리기 등을 들 수 있다.

식 (I) 중의 벤젠 고리에 있어서, 트리아릴메틴 구조의 중앙에 위치하는 탄소 원자와의 결합에 대해, o－위치에 부피가 큰 기가 결합하면, 분자의 평면성이 저해되어 화합물의 색 순도가 저하되는 경우가 있다. 따라서, o－위치에는 치환기를 갖지 않거나, 또는 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기로 치환되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 그 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기는, 입체 장해가 작은 점에서, 탄소수 1 ∼ 4 인 알킬인 것이 더욱 바람직하다.

또, R⁷ 및 R⁸ 은 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다. 그 치환기로서는, 예를 들어, 상기 (치환기군 W) 의 항에 기재된 것을 들 수 있다.

R⁷ 및 R⁸ 끼리가 연결되어 고리를 형성하는 경우, 이들은 헤테로 원자로 가교 된 고리이어도 된다.

R⁷ 및 R⁸의 연결 부분의 구조로서 예를 들어 이하의 것을 들 수 있다. 이들 연결 부분의 구조는 치환기를 가지고 있어도 된다.

[화학식 20]

얻어지는 컬러 필터가 청색인 경우에, 고휘도인 점에서 R⁷ 및 R⁸ 끼리는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있지 않은 것이 바람직하다.

또, 얻어지는 컬러 필터가 보라색인 경우에, 또한 고휘도인 점에서, 서로 연결되어 고리를 형성하고 있는 것이 바람직하다.

(R¹⁰¹ 및 R¹⁰² 에 대해)

알킬기 및 방향족 고리기로서는, 상기 (R¹ ∼ R⁶ 에 대해) 의 항에서 기재된 것을 들 수 있다.

알케닐기로서는, 탄소수가 통상적으로 2 이상, 통상적으로 6 이하인 것을 들 수 있다. 구체예로서는, 비닐기, 알릴기, 1－부테닐기 등을 들 수 있다.

또, R¹⁰¹ 과 R¹⁰² 가 연결되어 고리의 일부를 구성함으로써 트리아릴메탄 구조의 중심에 있는 sp2 탄소 원자와 인접하는 벤젠 고리로 이루어지는 평면에 대해, R¹⁰¹ 및 R¹⁰² 가 결합하는 벤젠 고리가 꼬임의 위치 관계가 되기 때문에, 청색의 흡수를 갖게 되고, 이것을 사용한 컬러 필터용 착색 수지 조성물의 분광 특성이 향상되어, 청색 표시 부재의 콘트라스트가 향상되기 쉬운 점에서 바람직하다.

R¹⁰¹ 및 R¹⁰²의 연결 부분의 구조로서 예를 들어 이하의 것을 들 수 있다.

[화학식 21]

R¹⁰¹ 및 R¹⁰²의 연결 부분의 구조는 치환기를 가지고 있어도 된다.

그 치환기로서는, 예를 들어, 상기 (치환기군 W) 의 항에서 기재된 것을 들 수 있다.

또, 상기 식 (I) 중의 벤젠 고리는 또한 임의의 치환기를 가지고 있어도 된다. 요컨대, 본 발명의 효과를 저해시키지 않는 범위에서, 식 (I) 중에 명기한 것 이외의 치환기를 가지고 있어도 되는데, 제조가 용이한 점에서, 식 (I) 중에 명기한 것 이외의 치환기를 갖지 않는 것이 바람직하다.

이와 같은 치환기로서는, 상기 (치환기군 W) 의 항에 기재된 치환기를 들 수 있다.

[식 (I－1) 로 나타내는 화합물에 대해]

상기 식 (I) 로 나타내는 화합물은 하기 식 (I－1) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 22]

(상기 식 (I－1) 중, R¹ ∼ R⁸, R¹⁰¹ 및 R¹⁰² 는 상기 식 (I) 에서의 정의와 동일하다.

상기 식 (I－1) 중의 벤젠 고리는 또한 임의의 치환기를 가지고 있어도 된다.

(R²¹ 및 R²² 에 대해)

또한, R²¹ 및 R²² 는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 또한 치환기를 가지고 있어도 된다.

R²¹ 및 R²² 에 있어서의 알킬기, 알케닐기, 시클로알킬기 및 서로 연결되어 형성되는 고리가 가지고 있어도 되는 치환기로서는, 상기 (치환기군 W) 의 항에서 기재된 것을 들 수 있다.

그 중에서도, R²¹ 및 R²² 에 있어서의 알킬기, 알케닐기 또는 시클로알킬기가 갖는 치환기로서는, 아니온의 전하가 보다 비국재화되어, 염료의 내열성이 향상되는 점에서, 불소 원자를 치환기로서 갖는 것이 바람직하다.

그 중에서도, R²¹ 및 R²² 는, 아니온의 전하가 분산되어, 아니온이 안정화되는 점에서, 불소 원자를 함유하는 기인 것이 바람직하고, 특히 탄소수 1 ∼ 8 인 퍼플루오로알킬기인 것이 바람직하다.

보다 구체적으로는, 상기 식 (I－1) 로 나타내는 화합물 중의 아니온 즉, 하기 식 (I－1)_A로 나타내는 아니온 (이하, 「식 (I－1) 로 나타내는 화합물 중의 아니온」 이라고 부르는 경우가 있다) 은 또한 하기 식 (I'－1)_A로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 23]

[화학식 24]

(상기 식 (I'－1)_A중, n 및 n'는 각각 독립적으로 1 ∼ 8 의 정수를 나타낸다.)

n 및 n' 는 1 ∼ 8 의 정수이며, 바람직하게는 1 ∼ 4 의 정수이다.

n 및 n' 는 동일해도 되고, 또 상이해도 된다.

n 과 n' 가 동일한 경우의 술포닐이미드 아니온의 구체예로서는, 비스(트리플루오로메탄술폰)이미드, 비스(펜타플루오로부탄술폰)이미드 등을 들 수 있다.

n 과 n' 가 상이한 경우의 술포닐이미드 아니온의 구체예로서는, 펜타플루오로에탄술폰트리플루오로메탄술폰이미드, 트리플루오로메탄술폰헵타플루오로프로판술폰이미드, 플루오로부탄술폰트리플루오로메탄술폰이미드 등을 들 수 있다.

상기 중에서도, 아니온이 가장 안정화된다는 이유에서, n = n'= 2 인 비스(펜타플루오로에탄술폰)이미드가 특히 바람직하다.

한편, R²¹ 및 R²² 는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 된다.

고리를 형성하고 있는 경우, R²¹ 및 R²² 가 연결되어 형성되는 기는 특히 탄소수 2 ∼ 12 인 플루오로알킬렌기인 것이 바람직하다.

요컨대, 상기 식 (I－1) 로 나타내는 화합물 중의 아니온은 하기 식 (I'－2)_A로 나타내는 아니온인 것이 바람직하다.

[화학식 25]

(상기 식 (I'－2)_A중, n" 는 2 ∼ 12 의 정수를 나타낸다.)

n" 는, 내열성이 양호한 점에서, 바람직하게는 2 ∼ 8 이며, 더욱 바람직하게는 3 이다.

n" 의 수가 작은 분자일수록, 입체 반발의 영향이 작아져, 보다 강한 상호 작용이 가능해진다. 즉, n" 가 작을수록, 아니온과 카티온의 상호 작용이 커져, 카운터 이온이 안정화되어 염료의 내열성이 향상되는 것으로 추측된다.

또한, 상기 식 (I) 로 나타내는 화합물은, 예를 들어, R¹ ∼ R⁶ 그리고 R¹⁰¹ 및 R¹⁰²로부터, 링커를 늘려서 2 량체나 3 량체 등을 형성하고 있어도 된다.

(분자량)

본 발명에서의 상기 식 (I) 로 나타내는 화합물의 분자량은 통상적으로 570 이상, 바람직하게는 840 이상, 또 통상적으로 2600 이하이다.

상기 범위 내이면, 용제에 대한 용해성이 양호하고 또한 제조가 용이한 점에서 바람직하다.

(합성 방법)

상기 식 (I) 로 나타내는 화합물은 예를 들어 J. Chem. Soc., PerkinTrans. 1998, 2, 297., 국제 공개 제2006/120205호 및 국제 공개 제2009/107734호에 기재된 방법에 준하여 합성할 수 있다.

이하에, 본 발명에서의 식 (I) 로 나타내는 화합물의 바람직한 구체예를 나타내는데, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

[식 (I) 로 나타내는 화합물의 구체예]

[화학식 26]

[화학식 27]

[화학식 28]

(함유량)

본 발명의 제 1 착색 수지 조성물은, 식 (I) 로 나타내는 화합물을, 전체 고형분 중, 바람직하게는 1 중량％ 이상, 보다 바람직하게는 3 중량％ 이상, 특히 바람직하게는 5 중량％ 이상, 또 바람직하게는 50 중량％ 이하, 보다 바람직하게는 40 중량％ 이하, 특히 바람직하게는 30 중량％ 이하의 비율로 함유한다.

상기 상한 이하이면, 도포막의 경화성이 잘 저하되지 않아, 막 강도가 충분하기 때문에 바람직하다. 또, 상기 하한 이상이면, 착색력이 충분한 점에서 원하는 농도의 색도를 얻기 쉽고, 또 막 두께가 잘 두꺼워지지 않으므로 바람직하다.

본 발명의 제 1 착색 수지 조성물 중에는, (A) 염료로서 화합물 (I) 의 1 종만이 함유되어 있어도 되고, 2 종 이상이 함유되어 있어도 된다.

또한, 다른 염료의 1 종 또는 2 종 이상이 함유되어 있어도 된다. 또, 제 1 착색 수지 조성물 중의 전체 (A) 염료의 함유량은 조성물 중 바람직하게는 1 중량％ 이상, 또는 바람직하게는 30 중량％ 이하이다.

또한, 본 발명의 제 1 착색 수지 조성물에 있어서, 화합물 (I) 의 함유량은 전체 (A) 염료의 고형분 중 30 중량％ 이상인 것이 바람직하다.

[식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물에 대해]

본 발명의 제 2 착색 수지 조성물은, 하기 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물을 함유함으로써, 얻어지는 컬러 필터의 내열성이 우수하고, 또 높은 투과율을 갖는 점에서 바람직하다.

[화학식 29]

m2 는 1 ∼ 4 의 정수를 나타낸다.

인접하는 R¹¹ ∼ R¹⁶ 끼리가 결합하여 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

또한, 1 분자 중에 복수의 하기 식 (Ⅱ)_CA로 나타내는 카티온

[화학식 30]

(R¹¹ ∼ R¹⁶ 에 대해)

R¹¹ ∼ R¹⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리기를 나타낸다.

탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기 및 방향족 고리기로서는, 상기 (R¹ ∼ R⁶ 에 대해) 의 항에서 기재된 것과 동일하다. 바람직한 양태도 동일하다.

또, 인접하는 R¹¹ ∼ R¹⁶ 끼리, 요컨대, R¹¹ 과 R¹², R¹³ 과 R¹⁴ 및 R¹⁵ 와 R¹⁶ 은 각각 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

인접하는 R¹¹ ∼ R¹⁶ 끼리가 연결되어 고리를 형성하는 경우, 이들은 헤테로 원자로 가교된 고리이어도 된다. 이 고리의 구체예로서, 상기 (R¹ ∼ R⁶ 에 대해) 의 항에서 기재된 것과 동일하다. 바람직한 양태도 동일하다.

(R¹⁷ 및 R¹⁸ 에 대해)

R¹⁷ 및 R¹⁸ 은 수소 원자, 또는 임의의 치환기를 나타낸다. 그 임의의 치환기로서는, 상기 (R⁷ 및 R⁸ 에 대해) 의 항에 기재된 것을 들 수 있다.

식 (Ⅱ) 중의 벤젠 고리에 있어서, 트리아릴메틴 구조의 중앙에 위치하는 탄소 원자와의 결합에 대해, o－위치에 부피가 큰 기가 결합하면, 분자의 평면성이 저해되어 화합물의 색 순도가 저하되는 경우가 있다. 따라서, o－위치에는 치환기를 갖지 않거나, 또는 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 4 인 알킬기로 치환되어 있는 것이 바람직하다.

또, R¹⁷ 및 R¹⁸ 은 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다. 그 치환기로서는 상기 (치환기군 W) 의 항에서 기재된 것을 들 수 있다.

R¹⁷ 및 R¹⁸ 끼리가 연결되어 고리를 형성하는 경우, 이들은 헤테로 원자로 가교된 고리이어도 되고, 그 구체예는 상기 (R⁷ 및 R⁸ 에 대해) 의 항에서 기재된 것과 동일하다.

얻어지는 컬러 필터가 보라색인 경우에, 고휘도인 점에서 R⁷ 및 R⁸ 끼리는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있지 않은 것이 바람직하다.

또, 얻어지는 컬러 필터가 적색인 경우에, 고휘도인 점에서 서로 연결되어 고리를 형성하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, R¹¹ ∼ R¹⁸ 중 적어도 하나가, 불소 원자로 치환된, 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기인 것이, 얻어지는 컬러 필터의 내열성이 우수한 점에서 특히 바람직하다.

이것은, 불소 원자가 분자 내에 있어서의 정전하 영역과 분자 내에서의 정전 상호 작용함으로써, 카티온이 보다 안정화된 것에 의한 것으로 추측된다. 이것은, 전기 음성도가 높은 기인 불소 원자가, 결합하고 있는 탄소의 전자를 국소적으로 끌어당겨, 약간 정전하를 띤 탄소 원자를 발생시키기 때문에, 카티온이 불안정화된다는 예측에 반하는 것이다.

또한, 식 (Ⅱ) 중의, 벤젠 고리 및 인돌 고리는 추가로 치환기를 가지고 있어도 된다. 요컨대, 본 발명의 효과를 저해시키지 않는 범위에서, 식 (Ⅱ) 중에 명기한 것 이외의 치환기를 가지고 있어도 되는데, 제조가 용이한 점에서, 식 (Ⅱ) 중에 명기한 것 이외의 치환기를 갖지 않는 것이 바람직하다.

또, 상기 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물은, 예를 들어, R¹¹ ∼ R¹⁸로부터 링커를 늘려서, 2 량체 또는 3 량체 등을 형성해도 된다.

[식 (Ⅱ－1) 로 나타내는 화합물에 대해]

상기 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물 중, 하기 식 (Ⅱ－1) 로 나타내는 화합물이 바람직하다.

[화학식 31]

(R³¹ 및 R³² 에 대해)

또한, R³¹ 및 R³² 는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

R³¹ 및 R³² 는 상기 식 (I－1) 에 있어서의 R²¹ 및 R²² 와 동일하고, 바람직한 양태도 동일하다.

요컨대, 상기 식 (Ⅱ－1) 로 나타내는 화합물 중의 아니온은, 또한, 상기 식 (I'－1)_A 또는 (I'－2)_A로 나타내는 아니온인 것이 바람직하다.

(합성 방법)

상기 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물은 예를 들어 J. Chem. Soc., PerkinTrans. 1998, 2, 297., 국제 공개 제2006/120205호 및 국제 공개 제2009/107734호에 기재된 방법에 준하여 합성할 수 있다.

(분자량)

본 발명에서의 상기 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물의 분자량은 통상적으로 600 이상, 바람직하게는 750 이상, 또 통상적으로 2800 이하이다.

이하에, 본 발명에서의 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물의 바람직한 구체예를 나타내는데, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

[식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물의 구체예]

[화학식 32]

[화학식 33]

(함유량)

본 발명의 제 2 착색 수지 조성물은, 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물을, 전체 고형분 중 바람직하게는 1 중량％ 이상, 보다 바람직하게는 3 중량％ 이상, 특히 바람직하게는 5 중량％ 이상, 또 바람직하게는 50 중량％ 이하, 보다 바람직하게는 40 중량％ 이하, 특히 바람직하게는 30 중량％ 이하의 비율로 함유한다.

상기 상한 이하이면, 도포막의 경화성이 잘 저하되지 않아, 막 강도가 충분하기 때문에 바람직하다. 또, 상기 하한 이상이면, 착색력이 충분한 점에서 원하는 농도의 색도를 얻기 쉽고, 또 막 두께가 잘 두꺼워지지 않기 때문에 바람직하다.

또한, 본 발명의 제 2 착색 수지 조성물 중에는, (A) 염료로서 화합물 (Ⅱ) 의 1 종만이 함유되어 있어도 되고, 2 종 이상이 함유되어 있어도 된다.

또한, 다른 염료의 1 종 또는 2 종 이상이 함유되어 있어도 되는데, 제 2 착색 수지 조성물 중의 전체 (A) 염료의 함유량은 조성물 중 바람직하게는 1 중량％ 이상, 또는 바람직하게는 30 중량％ 이하이다.

또한, 본 발명의 제 2 착색 수지 조성물에 있어서, 화합물 (Ⅱ) 의 함유량은 전체 (A) 염료의 고형분 중 30 중량％ 이상인 것이 바람직하다.

＜식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물에 대해＞

본 발명의 제 3 착색 수지 조성물은 (A) 염료로서 하기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물을 함유한다.

하기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물은 얻어지는 컬러 필터의 내열성 및 투과율이 우수한 점에서 바람직하다.

[화학식 34]

m3 은 1 ∼ 4 의 정수를 나타낸다.

q 는 1 ∼ 5 의 정수를 나타낸다.

(q 에 대해)

q 는 1 ∼ 5 의 정수이며, 염료의 내열성이 양호한 점에서, 1 ∼ 3 이 특히 바람직하다.

(R⁵⁰¹ 및 R⁵⁰² 에 대해)

지방족 탄화수소기로서는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 비닐기, 에티닐기, 프로필기, 이소프로필기, 이소프로페닐기, 1－프로페닐기, 2－프로페닐기, 2－프로피닐기, 부틸기, 이소부틸기, sec－부틸기, tert－부틸기, 2－부테닐기, 1,3－부타디에닐기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert－펜틸기, 1－메틸펜틸기, 2－메틸펜틸기, 2－펜텐－4－이닐기, 헥실기, 이소헥실기, 5－메틸헥실기, 헵틸기, 옥틸기 등을 들 수 있다.

또, 지방족 탄화수소기가 가지고 있어도 되는 치환기로서는, 예를 들어, 페닐기, o－톨릴기, m－톨릴기, p－톨릴기, 자일릴기, 메시틸기, o－쿠메닐기, m－쿠메닐기, p－쿠메닐기 등의 방향족 탄화수소기 ； 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기, sec－부톡시기, tert－부톡시기, 펜틸옥시기, 페녹시기, 벤질옥시기 등의 알콕시기 ； 플루오로기, 클로로기, 브로모기, 요오도기 등의 할로겐기 ； 나아가서는, 카르복실기, 니트로기, 시아노기 등을 들 수 있다.

R⁵⁰¹ 및 R⁵⁰² 는 각각 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기인 것이 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 5 인 알킬기인 것이 보다 바람직하다.

R⁵⁰¹ 및 R⁵⁰² 가 가지고 있어도 되는 치환기로서는, 상기 (치환기군 W) 의 항에 기재된 것을 들 수 있다.

(R⁵¹ 및 R⁵² 에 대해)

단, R⁵¹ 및 R⁵² 가 －CR⁵⁰³R⁵⁰⁴－ 인 경우, R⁵⁰³ 끼리가 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 된다.

R⁵¹ 과 R⁵²의 연결 부분의 구조로서 예를 들어 이하의 것을 들 수 있는데, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 35]

또한, R⁵⁰³ 및 R⁵⁰⁴ 에 있어서의 지방족 탄화수소기가 서로 연결되어 형성되어 있어도 되는 고리가 가지고 있어도 되는 치환기로서는, 상기 (치환기군 W) 의 항에서 기재된 것을 들 수 있다.

(고리 Y¹ 및 Y² 에 대해)

단, 고리 Y¹ 및 Y² 에 있어서의 벤젠 고리 및 나프탈렌 고리가 가지고 있어도 되는 치환기로서 니트로기 및 퍼플루오로알킬기를 제외한다.

이것은, 니트로기나 퍼플루오로알킬기를 치환기로서 가지고 있으면, 상기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물은 조성물 또는 막 중에서 응집체를 형성하기 쉬워, 이것에서 얻어지는 컬러 필터의 휘도가 저하되기 쉬워지기 때문이다.

또, 니트로기나 퍼플루오로알킬기는 주변 분자로부터 전자를 받아들이기 쉽고, 이것으로부터 상기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물로서는 분해가 일어나기 쉬워, 이것을 이용하여 얻어지는 컬러 필터의 내열성이 저하되기 쉬워지기 때문이다.

상기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물은 R⁵¹, R⁵², R⁵⁰¹ 및 R⁵⁰²로부터 링커를 늘려서, 2 량체 또는 3 량체 등을 형성해도 된다.

또한, 상기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물에 있어서, 카티온 부위는 시스－트랜스 이성체가 존재하는데, 어느 이성체이어도 된다.

[식 (Ⅲ－1) 로 나타내는 화합물에 대해]

상기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물은 하기 식 (Ⅲ－1) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 36]

(R⁴¹ 및 R⁴² 에 대해)

또한, R⁴¹ 및 R⁴² 는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.

R⁴¹ 및 R⁴² 는 상기 식 (I－1) 에서의 R²¹ 및 R²² 와 동일하고, 바람직한 양태도 동일하다.

즉, R⁴¹ 및 R⁴² 는 아니온의 전하가 분산되어, 아니온이 안정화되는 점에서, 불소 원자를 갖는 기인 것이 바람직하고, 특히 탄소수 1 ∼ 8 인 퍼플루오로알킬기인 것이 바람직하다.

요컨대, 상기 식 (Ⅲ－1) 로 나타내는 화합물 중의 아니온은 또한 상기 식 (I'－1)_A 또는 (I'－2)_A로 나타내는 아니온인 것이 바람직하다.

(합성 방법)

상기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물은 예를 들어 J. Chem. Soc., PerkinTrans. 1998, 2, 297., 국제 공개 제2006/120205호 및 국제 공개 제2009/107734호에 기재된 방법에 준하여 합성할 수 있다.

(분자량)

본 발명에서의 상기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물의 분자량은 통상적으로 550 이상, 바람직하게는 600 이상, 또 통상적으로 2100 이하이다.

이하에, 본 발명에서의 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물의 바람직한 구체예를 나타내는데, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

[식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물의 구체예]

[화학식 37]

(함유량)

본 발명의 제 3 착색 수지 조성물은, 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물을, 전체 고형분 중 바람직하게는 1 중량％ 이상, 보다 바람직하게는 3 중량％ 이상, 특히 바람직하게는 5 중량％ 이상, 또 바람직하게는 50 중량％ 이하, 보다 바람직하게는 40 중량％ 이하, 특히 바람직하게는 30 중량％ 이하 함유한다.

또한, 본 발명의 제 3 착색 수지 조성물 중에는, (A) 염료로서 화합물 (Ⅲ) 의 1 종만이 함유되어 있어도 되고, 2 종 이상이 함유되어 있어도 된다.

또한, 다른 염료의 1 종 또는 2 종 이상이 함유되어 있어도 되는데, 제 3 착색 수지 조성물 중의 전체 (A) 염료의 함유량은 조성물 중 바람직하게는 1 중량％ 이상, 또는 바람직하게는 30 중량％ 이하이다.

또한, 본 발명의 제 3 착색 수지 조성물에 있어서, 화합물 (Ⅲ) 의 함유량은 전체 (A) 염료의 고형분 중 30 중량％ 이상인 것이 바람직하다.

[제 4 양태에 관련된 (A) 염료]

본 발명의 제 4 착색 수지 조성물에 함유되는 (A) 염료는 카티온과 아니온으로 이루어지는 카운터 이온을 함유하고, 그 아니온의 분자량이 150 이상, 600 이하이고, 또한 그 카운터 이온이 하기 식 (1) ∼ (3) 의 관계를 만족시키는 화합물 (IV) 이다.

(상기 식 중,

EA_cation 은 상기 카티온의 전자 친화력 (hartree) 을 나타내고,

EA_anion 은 상기 아니온의 전자 친화력 (hartree) 을 나타낸다.)

상기 구성으로 함으로써, 특히 내열성이 우수한 이유에 대해 하기와 같이 추측된다.

식 (2) 는 카운터 이온 중의 카티온에 있어서의 전자의 국재화의 정도를 나타내고, 또 식 (3) 은 카운터 이온 중의 아니온에 있어서의 전자의 국재화의 정도를 나타낸다.

카운터 이온의 경우, 아니온과 카티온의, 전자의 국재화 정도가 가까운 것 끼리의 쪽이 아니온과 카티온의 상호 작용이 보다 강해지는 경향이 있다. 요컨대, 식 (1) 은 아니온과 카티온의 국재화 정도의 차이를 나타내고 있으며, 보다 국재화 정도가 가까운 것끼리의 조합인 것을 의미하고 있다.

또한, 아니온과 카티온의 국재화 정도가 가까운 것끼리이어도, 아니온이 크면 카티온과의 최적인 결합이 되기 어려워, 내열성 향상으로 이어지기 어렵다. 그 때문에, 아니온의 분자량을 150 이상, 600 이하로 하고 있다.

본 발명의 화합물 (IV) 로 하려면, 아니온의 분자량을 150 이상, 600 이하가 되도록 하고, 또한, 상기 (1) ∼ (3) 을 만족시키도록, 공지된 재료에서 적절히 선택하면 된다.

본 발명에 있어서, 이온화 포텐셜 및 전자 친화력은, HF/6－31G(D) 의 계산 레벨로 분자 구조의 최적화를 실시하여, 얻어진 HOMO 및 LUMO 의 에너지를, 각각 이온화 포텐셜 (hartree) 및 전자 친화력 (hartree) 으로 했다.

또한, 이온화 포텐셜 및 전자 친화력을 계산할 때에는, 카티온 및 아니온을 개별적으로 계산한다.

카티온으로서는, 예를 들어 「Industrial Dyes－Chemistry, Properties, Applications－(Wiley－VCH, 2003 년, Klaus Hunger 편집)」 등에 기재되어 있는 염료에서, 상기 식 (3) 을 만족시키는 것을 선택한다.

보다 구체적으로는, 트리아릴메탄류, 시아닌류, 스티릴류, 아진류 등의 색소 골격 (Chromophore) 을 갖는 화합물을 들 수 있고, 원하는 색에 따라 적절히 선택 할 수 있다.

아니온의 후보로서는, 상기 식 (2), 또한 분자량이 150 이상, 600 이하인 것으로부터, 또한 카티온과의 관계에서, 식 (1) 을 만족시키도록 선택하면 된다.

아니온의 분자량은 통상적으로 150 이상, 바람직하게는 200 이상, 더욱 바람직하게는 250 이상, 또 통상적으로 600 이하, 바람직하게는 500 이하이다.

상기 범위 내이면, 본 발명의 효과가 양호하게 얻어지는 점에서 바람직하다.

또, 본 발명에서의 화합물 (IV) 의 분자량은 바람직하게는 570 이상, 더욱 바람직하게는 600 이상, 또 통상적으로 3000 이하이다.

그 화합물 (IV) 는, 또한, 카티온이 하기 식 (I－2)_CA 또는 (Ⅱ－2)_CA로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 38]

[화학식 39]

상기 식 (I－2)_CA 및 (Ⅱ－2)_CA로 나타내는 화합물의 양태는 각각 [식 (I) 로 나타내는 화합물] 에 있어서의 카티온 및 [식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물] 에 있어서의 카티온의 양태와 동일하다. 바람직한 양태도 동일하다.

요컨대, 상기 식 (I－2)_CA로 나타내는 화합물에 있어서의 R⁶¹ ∼ R⁶⁶ 은 [식 (I) 로 나타내는 화합물] 에 있어서의 카티온의 R¹ ∼ R⁶ 과, R⁶⁷ 및 R⁶⁸ 은 R⁷ 및 R⁸ 과, R⁶⁰¹ 및 R⁶⁰² 는 R¹⁰¹ 및 R¹⁰²의 양태와 각각 동일하다.

또, 상기 식 (Ⅱ－2)_CA로 나타내는 화합물에 있어서의 R⁷¹ ∼ R⁷⁶ 은 [식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물] 에 있어서의 카티온의 R¹¹ ∼ R¹⁶ 과, R⁷⁷ 및 R⁷⁸ 은 R¹⁷ 및 R¹⁸의 양태와 각각 동일하다.

본 발명에 있어서는, 상기 식 (I) 로 나타내는 화합물 및 상기 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물에 있어서, 또한 상기 식 (1) ∼ (3) 의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.

(함유량)

본 발명의 제 4 착색 수지 조성물은, 화합물 (IV) 를, 전체 고형분 중 바람직하게는 1 중량％ 이상, 보다 바람직하게는 3 중량％ 이상, 특히 바람직하게는 5 중량％ 이상, 또 바람직하게는 50 중량％ 이하, 보다 바람직하게는 40 중량％ 이하, 특히 바람직하게는 30 중량％ 이하 함유한다.

또한, 본 발명의 제 4 착색 수지 조성물 중에는, (A) 염료로서 화합물 (IV) 의 1 종만이 함유되어 있어도 되고, 2 종 이상이 함유되어 있어도 된다.

또한, 다른 염료의 1 종 또는 2 종 이상이 함유되어 있어도 되는데, 제 1 착색 수지 조성물 중의 전체 (A) 염료의 함유량은 조성물 중 바람직하게는 1 중량％ 이상, 또는 바람직하게는 30 중량％ 이하이다.

또한, 본 발명의 제 4 착색 수지 조성물에 있어서, 화합물 (IV) 의 함유량은 전체 (A) 염료의 고형분 중 30 중량％ 이상인 것이 바람직하다.

[(C) 바인더 수지]

(C) 바인더 수지는 착색 수지 조성물의 경화 수단에 따라 바람직한 것이 상이하다.

본 발명의 착색 수지 조성물이 광 중합성 수지 조성물인 경우, (C) 바인더 수지로서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평7－207211호, 일본 공개특허공보 평8－259876호, 일본 공개특허공보 평10－300922호, 일본 공개특허공보 평11－140144호, 일본 공개특허공보 평11－174224호, 일본 공개특허공보 2000－56118호, 일본 공개특허공보 2003－233179호 등의 각 공보 등에 기재되는 고분자 화합물을 사용할 수 있는데, 그 중에서도 바람직하게는 하기 (C－1) ∼ (C－5) 의 수지 등을 들 수 있다.

(C－1) ： 에폭시기 함유 (메트)아크릴레이트와, 다른 라디칼 중합성 단량체의 공중합체에 대해, 그 공중합체가 갖는 에폭시기의 적어도 일부에 불포화 일염기산을 부가시켜 이루어지는 수지, 또는 그 부가 반응에 의해 생긴 수산기의 적어도 일부에 다염기산 무수물을 부가시켜 얻어지는, 알칼리 가용성 수지 (이하, 「수지 (C－1)」 이라고 부르는 경우가 있다.)

(C－2) ： 카르복실기 함유 직사슬형 알칼리 가용성 수지 (C－2) (이하, 「수지 (C－2)」 라고 부르는 경우가 있다.)

(C－3) ： 상기 수지 (C－2) 의 카르복실기 부분에, 에폭시기 함유 불포화 화합물을 부가시킨 수지 (이하 「수지 (C－3)」 이라고 부르는 경우가 있다.)

(C－4) ： (메트)아크릴계 수지 (이하, 「수지 (C－4)」 라고 부르는 경우가 있다.)

(C－5) ： 카르복실기를 갖는 에폭시아크릴레이트 수지 (이하 「수지 (C－5) 라고 부르는 경우가 있다.)

이 중 특히 바람직하게는 수지 (C－1) 을 들 수 있고, 이하 그 수지에 대해 설명한다.

또한, 수지 (C－2) ∼ (C－5) 는, 알칼리성의 현상액에 의해 용해되고, 목적으로 하는 현상 처리가 수행될 정도로 용해성을 갖는 것이면 무엇이든지 되고, 각각 일본 공개특허공보 2009－025813호의 동 항목으로서 기재된 것과 동일하다. 바람직한 양태도 동일하다.

(C－1) ： 에폭시기 함유 (메트)아크릴레이트와, 다른 라디칼 중합성 단량체의 공중합체에 대해, 그 공중합체가 갖는 에폭시기의 적어도 일부에 불포화 일염기산을 부가시켜 이루어지는 수지, 혹은 그 부가 반응에 의해 생긴 수산기의 적어도 일부에 다염기산 무수물을 부가시켜 얻어지는 알칼리 가용성 수지

수지 (C－1) 의 특히 바람직한 수지의 하나로서, 에폭시기 함유 (메트)아크릴레이트 5 ∼ 90 몰％ 와, 다른 라디칼 중합성 단량체 10 ∼ 95 몰％ 의 공중합체에 대해, 그 공중합체가 갖는 에폭시기의 10 ∼ 100 몰％ 에 불포화 일염기산을 부가시켜 이루어지는 수지, 혹은 그 부가 반응에 의해 생긴 수산기의 10 ∼ 100 몰％ 에 다염기산 무수물을 부가시켜 얻어지는 알칼리 가용성 수지를 들 수 있다.

그 에폭시기 함유 (메트)아크릴레이트로서는, 예를 들어, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 3,4－에폭시부틸(메트)아크릴레이트, (3,4－에폭시시클로헥실)메틸(메트)아크릴레이트, 4－하이드록시부틸(메트)아크릴레이트글리시딜에테르 등을 예시할 수 있다. 그 중에서도 글리시딜(메트)아크릴레이트가 바람직하다. 이들 에폭시기 함유 (메트)아크릴레이트는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 에폭시기 함유 (메트)아크릴레이트와 공중합시키는 다른 라디칼 중합성 단량체로서는, 본 발명의 효과를 저해시키지 않는 한 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 비닐 방향족류, 디엔류, (메트)아크릴산에스테르류, (메트)아크릴산아미드류, 비닐 화합물류, 불포화 디카르복실산디에스테르류, 모노말레이미드류 등을 들 수 있는데, 특히 하기 식 (7) 로 나타내는 구조를 갖는 모노(메트)아크릴레이트가 바람직하다.

하기 식 (7) 로 나타내는 구조를 갖는 모노(메트)아크릴레이트에서 유래하는 반복 단위는, 「다른 라디칼 중합성 단량체」 에서 유래하는 반복 단위 중, 5 ∼ 90 몰％ 함유하는 것이 바람직하고, 10 ∼ 70 몰％ 함유하는 것이 더욱 바람직하고, 15 ∼ 50 몰％ 함유하는 것이 특히 바람직하다.

[화학식 40]

상기 식 (7) 중, R⁸⁹ 는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R⁹⁰ 은 하기 식 (8) 로 나타내는 구조를 나타낸다.

[화학식 41]

상기 식 (8) 중, R⁹¹ ∼ R⁹⁸ 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 3 인 알킬기를 나타낸다. 또한, R⁹⁶ 과 R⁹⁸ 이 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 된다.

R⁹⁶ 과 R⁹⁸ 이 연결되어 형성되는 고리는 지방족 고리인 것이 바람직하고, 포화 또는 불포화 어느 것이라도 되고, 또한 탄소수는 5 ∼ 6 인 것이 바람직하다.

그 중에서도, 식 (8) 로 나타내는 구조 중, 특히 하기 구조식 (8a), (8b), 또는 (8c) 로 나타내는 것이 바람직하다.

[화학식 42]

또한, 상기 식 (8) 로 나타내는 구조를 갖는 모노(메트)아크릴레이트는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 식 (8) 로 나타내는 구조를 갖는 모노(메트)아크릴레이트 이외의, 「다른 라디칼 중합성 단량체」 로서는, 착색 수지 조성물이 우수한 내열성 및 강도를 향상시킬 수 있는 점에서, 스티렌, (메트)아크릴산－n－부틸, (메트)아크릴산－tert－부틸, (메트)아크릴산시클로헥실, (메트)아크릴산이소보로닐, (메트)아크릴산아다만틸, (메트)아크릴산벤질, (메트)아크릴산－2－하이드록시에틸, N－페닐말레이미드, N－시클로헥실말레이미드를 들 수 있다.

상기 모노머군에서 선택된 적어도 1 종에서 유래하는 반복 단위의 함유량이 1 ∼ 70 몰％ 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 50 몰％ 인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 에폭시기 함유 (메트)아크릴레이트와, 상기 다른 라디칼 중합성 단량체의 공중합 반응에는 공지된 용액 중합법이 적용된다.

본 발명에 있어서, 상기 에폭시기 함유 (메트)아크릴레이트와 상기 다른 라디칼 중합성 단량체의 공중합체로서는, 에폭시기 함유 (메트)아크릴레이트에서 유래하는 반복 단위 5 ∼ 90 몰％ 와, 다른 라디칼 중합성 단량체에서 유래하는 반복 단위 10 ∼ 95 몰％ 로 이루어지는 것이 바람직하고, 전자 20 ∼ 80 몰％ 와, 후자 80 ∼ 20 몰％ 로 이루어지는 것이 더욱 바람직하고, 전자 30 ∼ 70 몰％ 와, 후자 70 ∼ 30 몰％ 로 이루어지는 것이 특히 바람직하다.

상기 범위 내이면, 후술의 중합성 성분 및 알칼리 가용성 성분의 부가량이 충분하고, 또, 내열성이나 막의 강도가 충분하기 때문에 바람직하다.

상기와 같이 합성된, 에폭시기 함유 공중합체의 에폭시기 부분에, 불포화 일염기산 (중합성 성분) 과, 추가로 다염기산 무수물 (알칼리 가용성 성분) 을 반응시킨다.

여기서, 에폭시기에 부가시키는 불포화 일염기산으로서는, 공지된 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 불포화 카르복실산을 들 수 있다.

구체예로서는, (메트)아크릴산, 크로톤산, o－, m－, p－비닐벤조산, α－위치가 할로알킬기, 알콕실기, 할로겐 원자, 니트로기, 또는 시아노기 등으로 치환된 (메트)아크릴산 등의 모노카르복실산 등을 들 수 있다. 그 중에서도 바람직하게는 (메트)아크릴산이다. 이들은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

이와 같은 성분을 부가시킴으로써, 본 발명에서 사용하는 바인더 수지에 중합성을 부여할 수 있다.

이들 불포화 일염기산은 통상적으로 상기 공중합체가 갖는 에폭시기의 10 ∼ 100 몰％ 에 부가시키는데, 바람직하게는 30 ∼ 100 몰％, 보다 바람직하게는 50 ∼ 100 몰％ 에 부가시킨다. 상기 범위 내이면, 착색 수지 조성물의 시간 경과적 안정성이 우수하기 때문에 바람직하다. 또한, 공중합체의 에폭시기에 불포화 일염기산을 부가시키는 방법으로서는 공지된 방법을 채용할 수 있다.

또한, 공중합체의 에폭시기에 불포화 일염기산을 부가시켰을 때에 생기는 수산기에 부가시키는 다염기산 무수물로서는, 공지된 것을 사용할 수 있다.

예를 들어, 무수 말레산, 무수 숙신산, 무수 이타콘산, 무수 프탈산, 테트라하이드로 무수 프탈산, 헥사하이드로 무수 프탈산, 무수 클로렌드산 등의 이염기산 무수물 ； 무수 트리멜리트산, 무수 피로멜리트산, 벤조페논테트라카르복실산 무수물, 비페닐테트라카르복실산 무수물 등의 3 염기 이상의 산 무수물을 들 수 있다. 그 중에서도, 무수 숙신산 및 테트라하이드로 무수 프탈산이 바람직하다. 이들 다염기산 무수물은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

이와 같은 성분을 부가시킴으로써, 본 발명에서 사용하는 바인더 수지에 알칼리 가용성을 부여할 수 있다.

이들 다염기산 무수물은 통상적으로 상기 공중합체가 갖는 에폭시기에, 불포화 일염기산을 부가시킴으로써 생기는 수산기의 10 ∼ 100 몰％ 에 부가시키는데, 바람직하게는 20 ∼ 90 몰％, 보다 바람직하게는 30 ∼ 80 몰％ 에 부가시킨다.

상기 범위 내이면, 현상시의 잔막률 및 용해성이 충분하기 때문에 바람직하다.

또한, 당해 수산기에 다염기산 무수물을 부가시키는 방법으로서는, 공지된 방법을 채용할 수 있다.

또한, 광 감도를 향상시키기 위해서, 전술한 다염기산 무수물을 부가시킨 후, 생성된 카르복실기의 일부에 글리시딜(메트)아크릴레이트나 중합성 불포화기를 갖는 글리시딜 에테르 화합물을 부가시켜도 된다. 이와 같은 수지의 구조에 관해서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평8－297366호나 일본 공개특허공보 2001－89533호에 기재되어 있다.

상기 서술한 바인더 수지 (C－1) 의, GPC (겔 퍼미에이션 크로마토그래피) 로 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 (Mw) 은 3000 ∼ 100000 이 바람직하고, 5000 ∼ 50000 이 특히 바람직하다. 상기 범위 내이면, 내열성이나 막 강도, 또한 현상액에 대한 용해성이 양호한 점에서 바람직하다.

또, 분자량 분포의 기준으로서, 중량 평균 분자량 (Mw)/수 평균 분자량 (Mn) 의 비는 2.0 ∼ 5.0 이 바람직하다.

또한, 바인더 수지 (C－1) 의 산가는 통상적으로 10 ∼ 200 ㎎－KOH/g, 바람직하게는 15 ∼ 150 ㎎－KOH/g, 더욱 바람직하게는 25 ∼ 100 ㎎－KOH/g 이다. 산가가 지나치게 낮아지면, 현상액에 대한 용해성이 저하되는 경우가 있다. 반대로, 지나치게 높으면, 막 거칠어짐이 생기는 경우가 있다.

착색 수지 조성물에 있어서의 (C) 바인더 수지의 함유량은 전체 고형분 중 통상적으로 0.1 ∼ 80 중량％, 바람직하게는 1 ∼ 60 중량％ 이다.

상기 범위 내이면, 기판에 대한 밀착성이 양호하고, 또 노광부에 대한 현상액의 침투성이 적당하여, 화소의 표면 평활성이나 감도가 양호한 점에서 바람직하다.

[(B) 용제]

본 발명의 착색 수지 조성물은 (B) 용제를 필수 성분으로 한다. 용제는 착색 수지 조성물에 함유되는 각 성분을 용해 또는 분산시켜, 점도를 조절하는 기능을 갖는다.

그 (B) 용제로서는, 착색 수지 조성물을 구성하는 각 성분을 용해 또는 분산 시킬 수 있는 것이면 되고, 비점이 100 ∼ 200 ℃ 의 범위인 것을 선택하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 120 ∼ 170 ℃ 의 비점을 갖는 것이다.

이와 같은 용제로서는, 예를 들어, 다음과 같은 것을 들 수 있다.

에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜－모노t－부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 메톡시메틸펜탄올, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 3－메틸－3－메톡시부탄올, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르와 같은 글리콜모노알킬에테르류 ；

에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르와 같은 글리콜디알킬에테르류 ；

에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 3－메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 3－메틸－3－메톡시부틸아세테이트와 같은 글리콜알킬에테르아세테이트류 ；

디에틸에테르, 디프로필에테르, 디이소프로필에테르, 디아밀에테르, 에틸이소부틸에테르, 디헥실에테르와 같은 에테르류 ；

아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소프로필케톤, 메틸이소아밀케톤, 디이소프로필케톤, 디이소부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 에틸아밀케톤, 메틸부틸케톤, 메틸헥실케톤, 메틸노닐케톤과 같은 케톤류 ；

에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 글리세린과 같은 1 가 또는 다가 알코올류 ；

n－펜탄, n－옥탄, 디이소부틸렌, n－헥산, 헥센, 이소프렌, 디펜텐, 도데칸과 같은 지방족 탄화수소류 ；

시클로헥산, 메틸시클로헥산, 메틸시클로헥센, 비시클로헥실과 같은 지환식 탄화수소류 ；

벤젠, 톨루엔, 자일렌, 쿠멘과 같은 방향족 탄화수소류 ；

아밀포르메이트, 에틸포르메이트, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산프로필, 아세트산아밀, 메틸이소부틸레이트, 에틸렌글리콜아세테이트, 에틸프로피오네이트, 프로필프로피오네이트, 부티르산부틸, 부티르산이소부틸, 이소부티르산메틸, 에틸카프릴레이트, 부틸스테아레이트, 에틸벤조에이트, 3－에톡시프로피온산메틸, 3－에톡시프로피온산에틸, 3－메톡시프로피온산메틸, 3－메톡시프로피온산에틸, 3－메톡시프로피온산프로필, 3－메톡시프로피온산부틸, γ－부티로락톤과 같은 사슬형 또는 고리형 에스테르류 ；

3－메톡시프로피온산, 3－에톡시프로피온산과 같은 알콕시카르복실산류 ；

부틸클로라이드, 아밀클로라이드와 같은 할로겐화 탄화수소류 ；

메톡시메틸펜타논과 같은 에테르케톤류 ；

아세토니트릴, 벤조니트릴과 같은 니트릴류 ：

상기에 해당하는 시판되는 용제로서는, 미네랄스피릿, 바르솔＃2, 아프코＃18 솔벤트, 아프코시너, 소카르솔벤트 No.1 및 No.2, 소르벳소＃150, 쉘TS28 솔벤트, 카르비톨, 에틸카르비톨, 부틸카르비톨, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 에틸셀로솔브아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 디글라임 (모두 상품명) 등을 들 수 있다.

이들 용제는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 용제 중, 전술한 본 발명에 관련된 (A) 염료의 용해성의 점에서, 글리콜모노알킬에테르류가 바람직하다. 그 중에서도, 특히 조성물 중의 각종 구성 성분의 용해성의 점에서 프로필렌글리콜모노메틸에테르가 특히 바람직하다.

또, 예를 들어 임의 성분으로서 후술하는 (F) 안료를 함유하는 경우에는, 도포성, 표면 장력 등의 밸런스가 양호하고, 조성물 중의 구성 성분의 용해도가 비교적 높은 점에서는, 용제로서 추가로 글리콜알킬에테르아세테이트류를 혼합하여 사용하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 안료를 함유하는 조성물 중에서는, 글리콜모노알킬에테르류는 극성이 높아, 안료를 응집시키는 경향이 있고, 착색 수지 조성물의 점도를 상승시키는 등, 보존 안정성을 저하시키는 경우가 있다. 이 때문에, 글리콜모노알킬에테르류의 사용량은 과도하게 많지 않은 것이 바람직하고, (B) 용제 중의 글리콜모노알킬에테르류의 비율은 5 ∼ 50 중량％ 가 바람직하고, 5 ∼ 30 중량％ 가 보다 바람직하다.

또, 최근의 대형 기판 등에 대응한 슬릿코트 방식에 대한 적성이라는 관점에서는, 150 ℃ 이상의 비점을 갖는 용제를 병용하는 것도 바람직하다. 이 경우, 이와 같은 고비점 용제의 함유량은 (B) 용제 전체에 대해 3 ∼ 50 중량％ 가 바람직하고, 5 ∼ 40 중량％ 가 보다 바람직하고, 5 ∼ 30 중량％ 가 특히 바람직하다. 고비점 용제의 양이 지나치게 적으면, 예를 들어 슬릿 노즐 선단에서 염료 성분 등이 석출·고화되어 이물질 결함을 야기시킬 가능성이 있고, 또 지나치게 많으면 조성물의 건조 속도가 늦어져, 후술하는 컬러 필터 제조 공정에서의, 감압 건조 프로세스의 덕트 불량이나, 프리베이크의 핀 자국과 같은 문제를 야기하는 것이 우려된다.

또한, 비점 150 ℃ 이상의 용제는 글리콜알킬에테르아세테이트류이거나, 또 글리콜알킬에테르류이어도 되며, 이 경우에는, 비점 150 ℃ 이상의 용제를 별도로 함유시키지 않아도 상관없다.

본 발명의 착색 수지 조성물은 잉크젯법에 의한 컬러 필터 제조에 제공해도 되는데, 잉크젯법에 의한 컬러 필터 제조에 있어서는, 노즐에서 내보내는 잉크는 수 ∼ 수십 pL 로 매우 미소하기 때문에, 노즐구 주변 혹은 화소 뱅크 내에 착탄되기 전에, 용제가 증발하여 잉크가 농축·건고되는 경향이 있다. 이것을 회피하기 위해서는 용제의 비점은 높은 것이 바람직하고, 구체적으로는, (B) 용제가 비점 180 ℃ 이상의 용제를 함유하는 것이 바람직하다. 특히, 비점이 200 ℃ 이상, 특히 비점이 220 ℃ 이상의 용제를 함유하는 것이 바람직하다. 또, 비점 180 ℃ 이상인 고비점 용제는 (B) 용제 중 50 중량％ 이상인 것이 바람직하다. 이와 같은 고비점 용제의 비율이 50 중량％ 미만인 경우에는, 잉크 액적으로부터의 용제의 증발 방지 효과가 충분히 발휘되지 않을 우려가 있다.

본 발명의 착색 수지 조성물에 있어서, (B) 용제의 함유량에 특별히 제한은 없지만, 그 상한은 통상적으로 99 중량％ 로 한다. 조성물 중의 (B) 용제의 함유량이 99 중량％ 를 초과하는 경우에는, (B) 용제를 제외한 각 성분의 농도가 지나치게 작아져, 도포막을 형성하는 데는 부적당해질 우려가 있다. 한편, (B) 용제의 함유량의 하한치는, 도포에 적절한 점성 등을 고려하여, 통상적으로 75 중량％, 바람직하게는 80 중량％, 더욱 바람직하게는 82 중량％ 이다.

[(D) 중합성 모노머]

본 발명의 착색 수지 조성물은 (D) 중합성 모노머를 함유하는 것이 바람직하다.

(D) 중합성 모노머는 중합 가능한 저분자 화합물이면 특별히 제한은 없지만, 에틸렌성 이중 결합을 적어도 1 개 갖는 부가 중합 가능한 화합물 (이하, 「에틸렌성 화합물」 이라고 하는 경우가 있다.) 이 바람직하다.

에틸렌성 화합물은, 본 발명의 착색 수지 조성물이 활성 광선의 조사를 받은 경우, 후술하는 광 중합 개시 성분의 작용에 의해 부가 중합되어, 경화되는 에틸렌성 이중 결합을 갖는 화합물이다. 또한, 본 발명에 있어서의 (D) 중합성 모노머는 이른바 고분자 물질에 대립되는 개념을 의미하고, 협의의 단량체 이외에 2 량체, 3 량체, 올리고머도 포함한다.

(D) 중합성 모노머에 있어서의 에틸렌성 화합물로서는, 예를 들어, (메트)아크릴산 등의 불포화 카르복실산 ； 모노하이드록시 화합물과 불포화 카르복실산의 에스테르 ； 지방족 폴리하이드록시 화합물과 불포화 카르복실산의 에스테르 ； 방향족 폴리하이드록시 화합물과 불포화 카르복실산의 에스테르 ； 불포화 카르복실산과 다가 카르복실산 및 전술한 지방족 폴리하이드록시 화합물, 방향족 폴리하이드록시 화합물 등의 다가 하이드록시 화합물과의 에스테르화 반응에 의해 얻어지는 에스테르 ； 폴리이소시아네이트 화합물과 (메트)아크릴로일기 함유 하이드록시 화합물을 반응시킨 우레탄 골격을 갖는 에틸렌성 화합물 등을 들 수 있다.

지방족 폴리하이드록시 화합물과 불포화 카르복실산의 에스테르로서는, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 글리세롤(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산에스테르를 들 수 있다. 또, 이들 (메트)아크릴산에스테르의 (메트)아크릴산 부분을, 이타콘산 부분으로 대체한 이타콘산에스테르, 크로톤산 부분으로 대체한 크로톤산에스테르, 혹은, 말레산 부분으로 대체한 말레산에스테르 등을 들 수 있다.

방향족 폴리하이드록시 화합물과 불포화 카르복실산의 에스테르로서는, 하이드로퀴논디(메트)아크릴레이트, 레조르신디(메트)아크릴레이트, 피로갈롤트리(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

불포화 카르복실산과 다가 카르복실산 및 다가 하이드록시 화합물과의 에스테르화 반응에 의해 얻어지는 에스테르는 단일물이어도 되고, 혼합물이어도 된다.대표예로서는, (메트)아크릴산, 프탈산, 및 에틸렌글리콜의 축합물 ； (메트)아크릴산, 말레산, 및 디에틸렌글리콜의 축합물 ； (메트)아크릴산, 테레프탈산, 및 펜타에리트리톨의 축합물 ； (메트)아크릴산, 아디프산, 부탄디올, 및 글리세린의 축합물 등을 들 수 있다.

폴리이소시아네이트 화합물과 (메트)아크릴로일기 함유 하이드록시 화합물을 반응시킨 우레탄 골격을 갖는 에틸렌성 화합물로서는, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트 ； 시클로헥산디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 지환식 디이소시아네이트 ； 톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트와 2－하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 3－하이드록시[1,1,1－트리(메트) 아크릴로일옥시메틸]프로판 등의 (메트)아크릴로일기 함유 하이드록시 화합물과의 반응물을 들 수 있다.

그 외에, 본 발명에 사용되는 에틸렌성 화합물의 예로서는, 에틸렌비스(메트)아크릴아미드 등의 (메트)아크릴아미드류 ； 프탈산디알릴 등의 알릴에스테르류 ； 디비닐프탈레이트 등의 비닐기 함유 화합물 등을 들 수 있다.

이들 중에서는 지방족 폴리하이드록시 화합물과 불포화 카르복실산의 에스테르가 바람직하고, 펜타에리트리톨 또는 디펜타에리트리톨의 (메트)아크릴산에스테르가 보다 바람직하고, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트가 특히 바람직하다.

또, 에틸렌성 화합물은 산가를 갖는 모노머이어도 된다. 산가를 갖는 모노머로서는, 예를 들어, 지방족 폴리하이드록시 화합물과 불포화 카르복실산의 에스테르이고, 지방족 폴리하이드록시 화합물의 미반응의 하이드록실기에 비방향족 카르복실산 무수물을 반응시켜 산기를 갖게 한 다관능 단량체가 바람직하고, 특히 바람직하게는 이 에스테르에 있어서, 지방족 폴리하이드록시 화합물이 펜타에리트리톨 및/또는 디펜타에리트리톨인 것이다.

이들 단량체는 1 종을 단독으로 사용해도 되지만, 제조상, 단일의 화합물을 얻는 것은 어려운 점에서, 2 종 이상의 혼합물을 사용해도 된다.

또, 필요에 따라 (D) 중합성 모노머로서 산기를 갖지 않는 다관능 모노머와 산기를 갖는 다관능 모노머를 병용해도 된다.

산기를 갖는 다관능 모노머의 바람직한 산가로는 0.1 ∼ 40 ㎎－KOH/g 이며, 특히 바람직하게는 5 ∼ 30 ㎎－KOH/g 이다.

상기 범위 내이면, 현상 용해 특성이 잘 저하되지 않고, 또 제조나 취급이 용이하다. 또한, 광 중합 성능이 잘 떨어지지 않아, 화소의 표면 평활성 등의 경화성이 양호하기 때문에 바람직하다.

본 발명에 있어서, 보다 바람직한 산기를 갖는 다관능 모노머는, 예를 들어, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 숙신산에스테르를 주성분으로 하는 혼합물이다. 이 다관능 모노머와 다른 다관능 모노머를 조합하여 사용할 수도 있다.

본 발명의 착색 수지 조성물에 있어서, 이들 (D) 중합성 모노머의 함유량은 전체 고형분 중 통상적으로 1 중량％ 이상, 바람직하게는 5 중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 10 중량％ 이상이며, 또, 통상적으로 80 중량％ 이하, 바람직하게는 70 중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 50 중량％ 이하, 특히 바람직하게는 40 중량％ 이하이다.

또, (D) 중합성 모노머의 상기 (A) 염료에 대한 비율은 통상적으로 1 중량％ 이상, 바람직하게는 5 중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 10 중량％ 이상, 특히 바람직하게는 20 중량％ 이상이며, 또, 통상적으로 200 중량％ 이하, 바람직하게는 100 중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 80 중량％ 이하이다.

상기 범위 내이면, 광 경화가 적당하고, 현상시의 밀착 불량이 잘 일어나지 않고, 또 현상 후의 단면이 역테이퍼 형상으로 되기 어렵고, 또한 용해성 저하에 의한 박리 현상·빠짐 불량이 잘 일어나지 않기 때문에 바람직하다.

[(E) 광 중합 개시 성분 및/또는 열 중합 개시 성분]

본 발명의 착색 수지 조성물은, 도포막을 경화시키는 목적에서, (E) 광 중합 개시 성분 및/또는 열 중합 개시 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 단, 경화 방법은 이들 개시제에 의한 것 이외이어도 된다.

특히, 본 발명의 착색 수지 조성물이 (C) 성분으로서 에틸렌성 이중 결합을 갖는 수지를 함유하는 경우나, (D) 성분으로서 에틸렌성 화합물을 함유하는 경우에는, 광을 직접 흡수하고, 또는 광 증감되어 분해 반응 또는 수소 빼내기 반응을 일으켜, 중합 활성 라디칼을 발생시키는 기능을 갖는 광 중합 개시 성분 및/또는 열에 의해 중합 활성 라디칼을 발생시키는 열 중합 개시 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서 광 중합 개시 성분으로서의 (E) 성분이란, 광 중합 개시제 (이하, 임의로 「(E1) 성분」 이라고도 부른다) 에 중합 가속제 (이하, 임의로 「(E2) 성분」 이라고도 부른다), 증감 색소 (이하, 임의로 「(E3) 성분」 이라고도 부른다) 등의 부가제가 병용되어 있는 혼합물을 의미한다.

(광 중합 개시 성분)

본 발명의 착색 수지 조성물에 함유되어 있어도 되는 광 중합 개시 성분은, 통상적으로, (E1) 광 중합 개시제, 및 필요에 따라 첨가되는 (E2) 중합 가속제 및 (E3) 증감 색소 등의 부가제의 혼합물로서 사용되며, 광을 직접 흡수하고, 혹은 광 증감되어 분해 반응 또는 수소 빼내기 반응을 일으켜, 중합 활성 라디칼을 발생하는 기능을 갖는 성분이다.

광 중합 개시 성분을 구성하는 (E1) 광 중합 개시제로서는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 소59－152396호, 일본 공개특허공보 소61－151197호의 각 공보 등에 기재된 티타노센 유도체류 ； 일본 공개특허공보 평10－300922호, 일본 공개특허공보 평11－174224호, 일본 공개특허공보 2000－56118호의 각 공보 등에 기재되는 헥사아릴비이미다졸 유도체류 ； 일본 공개특허공보 평10－39503호 등에 기재된 할로메틸화옥사디아졸 유도체류, 할로메틸－s－트리아진 유도체류, N－페닐글리신 등의 N－아릴－α－아미노산류, N－아릴－α－아미노산염류, N－아릴－α－아미노산에스테르류 등의 라디칼 활성제, α－아미노알킬페논 유도체류 ； 일본 공개특허공보 2000－80068호 등에 기재된 옥심에스테르계 유도체류 등을 들 수 있다.

구체적으로는, 예를 들어 국제 공개 제2009/107734호 등에 기재된 광 중합 개시제 등을 들 수 있다.

이들 (E1) 광 중합 개시제 중에서는, α－아미노알킬페논 유도체류, 옥심에스테르계 유도체류, 비이미다졸 유도체류, 아세토페논 유도체류, 및 티오크산톤 유도체류가 보다 바람직하다.

또, 옥심에스테르계 유도체류로서는, 1,2－옥탄디온, 1－[4－(페닐티오)페닐]－, 2－(o－벤조일옥심), 에타논, 1－[9－에틸－6－(2－메틸벤조일)－9H－카르바졸－3－일], 1－(o－아세틸옥심) 등을 들 수 있다.

그 외에, 벤조인알킬에테르류, 안트라퀴논 유도체류 ； 2－메틸－(4'－메틸티오페닐)－2－모르폴리노－1－프로파논 등의 아세토페논 유도체류, 2－에틸티오크산톤, 2,4－디에틸티오크산톤 등의 티오크산톤 유도체류, 벤조산에스테르 유도체류, 아크리딘 유도체류, 페나진 유도체류, 안트론 유도체류 등도 들 수 있다.

이들 광 중합 개시제 중에서는, α－아미노알킬페논 유도체류, 티오크산톤 유도체류, 옥심에스테르계 유도체류가 보다 바람직하다. 특히, 옥심에스테르계 유도체류가 바람직하다.

필요에 따라 사용되는 (E2) 중합 가속제로서는, 예를 들어, N,N－디메틸아미노벤조산에틸에스테르 등의 N,N－디알킬아미노벤조산알킬에스테르류 ； 2－메르캅토벤조티아졸, 2－메르캅토벤조옥사졸, 2－메르캅토벤조이미다졸 등의 복소 고리를 갖는 메르캅토 화합물 ； 지방족 다관능 메르캅토 화합물 등의 메르캅토 화합물류 등을 들 수 있다.

이들 (E1) 광 중합 개시제 및 (E2) 중합 가속제는 각각 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

또, 필요에 따라 감응 감도를 높이는 목적에서, (E3) 증감 색소가 사용된다.증감 색소는 화상 노광 광원의 파장에 따라 적절한 것이 사용되는데, 예를 들어 일본 공개특허공보 평4－221958호, 일본 공개특허공보 평4－219756호의 각 공보 등에 기재된 크산텐계 색소 ； 일본 공개특허공보 평3－239703호, 일본 공개특허공보 평5－289335호의 각 공보 등에 기재된 복소 고리를 갖는 쿠마린계 색소 ； 일본 공개특허공보 평3－239703호, 일본 공개특허공보 평5－289335호의 각 공보 등에 기재된 3－케토쿠마린계 색소 ； 일본 공개특허공보 평6－19240호 등에 기재된 피로메텐계 색소 ； 일본 공개특허공보 소47－2528호, 일본 공개특허공보 소54－155292호, 일본 특허공보 소45－37377호, 일본 공개특허공보 소48－84183호, 일본 공개특허공보 소52－112681호, 일본 공개특허공보 소58－15503호, 일본 공개특허공보 소60－88005호, 일본 공개특허공보 소59－56403호, 일본 공개특허공보 평2－69호, 일본 공개특허공보 소57－168088호, 일본 공개특허공보 평5－107761호, 일본 공개특허공보 평5－210240호, 일본 공개특허공보 평4－288818호의 각 공보 등에 기재된 디알킬아미노벤젠 골격을 갖는 색소 등을 들 수 있다.

(E3) 증감 색소도 또 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

본 발명의 착색 수지 조성물에 있어서, 이들 (E) 광 중합 개시 성분의 함유량은 전체 고형분 중 통상적으로 0.1 중량％ 이상, 바람직하게는 0.2 중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.5 중량％ 이상, 또 통상적으로 40 중량％ 이하, 바람직하게는 30 중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 20 중량％ 이하이다.

상기 범위 내이면, 노광 광선에 대한 감도가 양호하고, 또 미노광 부분의 현상에 대한 용해성이 양호한 점에서 바람직하다.

(열 중합 개시 성분)

본 발명의 착색 수지 조성물에 함유되어 있어도 되는 열 중합 개시 성분의 구체예로서는, 아조계 화합물, 유기 과산화물 및 과산화수소 등을 들 수 있다. 이들 중, 아조계 화합물이 바람직하게 사용된다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 국제 공개 제2009/107734호 등에 기재된 열 중합 개시 성분을 사용할 수 있다.

이들 열 중합 개시 성분은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

[그 밖의 임의 성분]

본 발명의 착색 수지 조성물은, 상기 각 성분 외에, 계면 활성제, 유기 카르복실산 및/또는 유기 카르복실산 무수물, 열경화성 화합물, 가소제, 열 중합 방지제, 보존 안정제, 표면 보호제, 밀착 향상제, 현상 개량제 등을 함유하고 있어도 된다. 또, 후술의 (F) 안료를 함유하는 경우에는, 분산제나 분산 보조제를 함유해도 된다. 이들 임의 성분으로서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2007－113000호에 기재된 각종 화합물을 사용할 수 있다.

＜(F) 안료＞

본 발명의 착색 수지 조성물은, 얻어지는 컬러 필터의 내열성 향상 등의 목적에서, 본 발명의 효과를 저해시키지 않는 범위에서, (F) 안료를 함유하고 있어도 된다.

(F) 안료로서는, 예를 들어 컬러 필터의 화소 등을 형성하는 경우에는, 청색, 보라색 등 각종 색의 안료를 사용할 수 있다. 또, 그 화학 구조로서는, 예를 들어 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계, 벤즈이미다졸론계, 디옥사진계, 인단트렌계, 페릴렌계 등의 유기 안료를 들 수 있다. 이 밖에 여러 가지 무기 안료 등도 이용 가능하다. 이하, 사용할 수 있는 안료의 구체예를 피그먼트 넘버로 나타낸다.

청색 안료로서는, 예를 들어 C.I. 피그먼트 블루 1, 1：2, 9, 14, 15, 15：1, 15：2, 15：3, 15：4, 15：6, 16, 17, 19, 25, 27, 28, 29, 33, 35, 36, 56, 56：1, 60, 61, 61：1, 62, 63, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 79 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 청색의 구리 프탈로시아닌 안료가 바람직하고, 그 구리 프탈로시아닌 안료로서는, C.I. 피그먼트 블루 15, 15：1, 15：2, 15：3, 15：4, 15：6 등을 바람직하게 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 C.I. 피그먼트 블루 15：6 이다.

이 때문에, 본 발명의 착색 수지 조성물이 청색 안료를 함유하는 경우, 청색 안료의 전체 함유량에 대해, 80 중량％ 이상, 특히 90 중량％ 이상, 특히 95 ∼ 100 중량％ 가 C.I. Pigment Blue 15：6 인 것이 바람직하다.

보라색 안료로서는, 예를 들어 C.I. 피그먼트 바이올렛 1, 1：1, 2, 2：2, 3, 3：1, 3：3, 5, 5：1, 14, 15, 16, 19, 23, 25, 27, 29, 31, 32, 37, 39, 42, 44, 47, 49, 50 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 보라색의 디옥사진 안료가 바람직하고, 그 디옥사진 안료로서 C.I. 피그먼트 바이올렛 19, 23 등을 바람직하게 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 C.I. 피그먼트 바이올렛 23 이다.

이 때문에, 본 발명의 착색 수지 조성물이 보라색 안료를 함유하는 경우, 보라색 안료의 전체 함유량에 대해, 80 중량％ 이상, 특히 90 중량％ 이상, 특히 95 ∼ 100 중량％ 가 C.I. Pigment Violet 23 인 것이 바람직하다.

이들은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 혼합하여 사용해도 된다.

본 발명의 착색 수지 조성물에 사용하는 (F) 안료는 높은 콘트라스트의 화소를 형성할 수 있는 점에서 평균 1 차 입경이 작은 것이 바람직하고, 구체적으로는, 평균 1 차 입경이 40 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 35 ㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다.

특히, 청색의 구리 프탈로시아닌 안료에 대해서도 마찬가지로, 바람직하게는 평균 1 차 입경이 40 ㎚ 이하이며, 보다 바람직하게는 35 ㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 20 ∼ 30 ㎚ 이다.

또, 디옥사진 안료에 대해서는, 평균 1 차 입경은 바람직하게는 40 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 25 ∼ 35 ㎚ 이다. 착색 수지 조성물 중에서 안료가 응집되기 어려운 점에서는, 평균 1 차 입경이 지나치게 작지 않은 것이 바람직하다.

또한, 여기서, (F) 안료의 평균 1 차 입경은 이하의 방법에 의해 측정·산출된 값이다.

먼저, (F) 안료를 클로로포름 중에 초음파 분산시키고, 콜로디온막 첩부 메시 상에 적하하여, 건조시켜서, 투과 전자 현미경 (TEM) 관찰에 의해, 안료의 1 차 입자 이미지를 얻는다. 이 이미지로부터, 개개의 안료 입자의 입경을, 동일한 면적이 되는 원의 직경으로 환산한 면적 원 상당 직경으로 하여, 복수 개 (통상적으로 200 ∼ 300 개 정도) 의 안료 입자에 대해 각각 입경을 구한다.

얻어진 1 차 입경의 값을 사용하여, 하기 식의 계산식과 같이 개수 평균치를 계산하여, 평균 입경을 구한다.

개개의 안료 입자의 입경 ： X₁, X₂, X₃, X₄, …, X_i, …X_m

{배합량}

본 발명에 있어서, (F) 안료를 함유하는 경우, 착색 수지 조성물에 있어서의 안료의 함유량은 전체 고형분 중 통상적으로 80 중량％ 이하, 바람직하게는 50 중량％ 이하이다.

또, 상기 (A) 염료 100 중량부에 대한 함유량은 통상적으로 2000 중량부 이하, 바람직하게는 1000 중량부 이하이다.

상기 범위 내로 함으로써, 화합물 (I) ∼ (IV) 에 의한 투과율에 큰 영향을 미치지 않고, 내열성이 보다 양호해지기 쉬운 점에서 바람직하다.

[분산제]

본 발명의 착색 수지 조성물이 (F) 안료를 함유하는 경우, 추가로 분산제를 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 분산제는 안료가 분산되어 안정을 유지할 수 있으면 특별히 종류를 불문한다.

예를 들어, 카티온계, 아니온계, 논이온계나 양쪽성 등의 분산제를 사용할 수 있는데, 폴리머 분산제가 바람직하다. 구체적으로는, 블록 공중합체, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 고분자 공중합체의 알킬암모늄염 또는 인산에스테르염, 카티온성 빗살형 그래프트 폴리머 등을 들 수 있다. 이들 분산제 중에서, 블록 공중합체, 폴리우레탄, 카티온성 빗살형 그래프트 폴리머가 바람직하다. 특히 블록 공중합체가 바람직하고, 이 중에서도 친용제성을 갖는 A 블록 및 질소 원자를 함유하는 관능기를 갖는 B 블록으로 이루어지는 블록 공중합체가 바람직하다.

구체적으로는, 질소 원자 함유 관능기를 갖는 B 블록으로서 측사슬에 4 급 암모늄염기, 및/또는 아미노기를 갖는 단위 구조를 들 수 있고, 한편, 친용매성의 A 블록으로서 4 급 암모늄염기 및 아미노기를 갖지 않는 단위 구조를 들 수 있다.

관련되는 아크릴계 블록 공중합체를 구성하는 B 블록은 4 급 암모늄염기, 및/또는 아미노기를 갖는 단위 구조를 가지며, 안료 흡착 기능을 갖는 부위이다.

또, 관련되는 B 블록으로서 4 급 암모늄염기를 갖는 경우, 당해 4 급 암모늄염기는 직접 주사슬에 결합되어 있어도 되는데, 2 가의 연결기를 개재하여 주사슬에 결합되어 있어도 된다.

이와 같은 블록 공중합체로서는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2009－025813호에 기재된 것을 들 수 있다.

또, 본 발명의 착색 수지 조성물은 상기한 것 이외의 분산제를 함유하고 있어도 된다. 그 밖의 분산제로서는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2006－343648호에 기재된 것을 들 수 있다.

본 발명의 착색 수지 조성물이 (A) 염료로서 (F) 안료를 함유하는 경우, 분산제의 전체 고형분 중의 함유량은 (F) 안료의 총 함유량의 2 ∼ 1000 중량％, 특히 5 ∼ 500 중량％, 특히 10 ∼ 250 중량％ 의 범위 내가 되도록 사용하는 것이 바람직하다.

상기 범위 내로 함으로써, 화합물 (I) ∼ (Ⅳ) 의 내열성에 영향을 미치지 않아, 양호한 안료 분산성을 확보할 수 있고, 또 안료의 분산 안정성이 보다 양호해지는 점에서 바람직하다.

[착색 수지 조성물의 조제 방법]

본 발명에 있어서, 착색 수지 조성물은 적절한 방법에 의해 조제할 수 있는데, 예를 들어, 상기 (A) 염료 및 (C) 바인더 수지를, (B) 용제 및 필요에 따라 사용되는 임의 성분과 함께 혼합함으로써 조제할 수 있다.

또, (A) 염료로서 (F) 안료를 함유하는 경우의 조제 방법으로서는, (F) 안료를 함유하는 (A) 염료를 용제 중, 분산제 및 필요에 따라 첨가하는 분산 보조제의 존재하에서, 경우에 따라 (C) 바인더 수지의 일부와 함께, 예를 들어, 페인트 쉐이 커, 샌드그라인더, 볼밀, 롤밀, 스톤밀, 제트밀, 호모게나이저 등을 사용하여, 분쇄하면서 혼합·분산시켜 착색 분산액을 조제한다. 그 착색 분산액에, (A) 염료, (C) 바인더 수지, 필요에 따라, (D) 중합성 모노머, (E) 광 중합 개시 성분 및/또는 열 중합 개시 성분 등을 첨가하여, 혼합함으로써 조제하는 방법을 들 수 있다.

[착색 수지 조성물의 응용]

본 발명의 착색 수지 조성물은 통상적으로 모든 구성 성분이 용제 중에 용해 혹은 분산된 상태이다. 이와 같은 착색 수지 조성물이 기판 상에 공급되어 컬러 필터나 액정 표시 장치, 유기 EL 디스플레이 등의 구성 부재가 형성된다.

이하, 본 발명의 착색 수지 조성물의 응용예로서, 컬러 필터의 화소로서의 응용, 및 그들을 사용한 액정 표시 장치 (패널) 및 유기 EL 디스플레이에 대해 설명한다.

＜컬러 필터＞

본 발명의 컬러 필터는 본 발명의 착색 수지 조성물로 형성된 화소를 갖는 것이다.

이하에, 본 발명의 컬러 필터를 형성하는 방법에 대해 설명한다.

컬러 필터의 화소는 다양한 방법으로 형성할 수 있다. 여기서는 광 중합성의 착색 수지 조성물을 사용하여 포토리소그래피법으로 형성하는 경우를 예로 설명하는데, 제조 방법은 이것에 한정되는 것은 아니다.

먼저, 기판의 표면 상에, 필요에 따라 화소를 형성하는 부분을 구획하도록 블랙 매트릭스를 형성하고, 이 기판 상에, 본 발명의 착색 수지 조성물을 도포한 후, 프리베이크를 실시하여 용제를 증발시켜 도포막을 형성한다. 이어서, 이 도포막에 포토마스크를 개재하여 노광한 후, 알칼리 현상액을 사용하여 현상하고, 도포막의 미노광부를 용해 제거하고, 그 후 포스트베이크함으로써, 적색, 녹색, 청색의 각 화소 패턴을 형성하여 컬러 필터를 제조할 수 있다.

화소를 형성할 때에 사용되는 기판으로서는, 투명하고 적당한 강도를 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는데, 예를 들어, 폴리에스테르계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 아크릴계 수지, 열가소성 수지제 시트, 에폭시 수지, 열경화성 수지, 각종 유리 등을 들 수 있다.

또, 이들 기판에는, 원하는 바에 따라, 실란 커플링제나 우레탄계 수지 등에 의한 박막 형성 처리, 코로나 방전 처리나 오존 처리 등의 표면 처리 등, 적절히 전처리를 실시해도 된다.

착색 수지 조성물을 기판에 도포할 때에는, 스피너법, 와이어바법, 플로우코트법, 슬릿 앤드 스핀법, 다이코트법, 롤 코트법, 스프레이 코트법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 슬릿 앤드 스핀법 및 다이코트법이 바람직하다.

도포막의 두께는 건조 후의 막 두께로서 통상적으로 0.2 ∼ 20 ㎛, 바람직하게는 0.5 ∼ 10 ㎛, 특히 바람직하게는 0.8 ∼ 5.0 ㎛ 이다.

상기 범위 내이면, 패턴 현상이나 액정 셀화 공정에서의 갭 조정이 용이하고, 또 원하는 색 발현이 용이한 점에서 바람직하다.

노광시에 사용되는 방사선으로서는, 예를 들어, 가시광선, 자외선, 원자외선, 전자선, X 선 등을 사용할 수 있는데, 파장이 190 ∼ 450 ㎚ 의 범위에 있는 방사선이 바람직하다.

화상 노광에 사용되는, 파장 190 ∼ 450 ㎚ 인 방사선을 사용하기 위한 광원은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 크세논 램프, 할로겐 램프, 텅스텐 램프, 고압 수은등, 초고압 수은등, 메탈 할라이드 램프, 중압 수은등, 저압 수은등, 카본 아크, 형광 램프 등의 램프 광원 ； 아르곤 이온 레이저, YAG 레이저, 엑시머 레이저, 질소 레이저, 헬륨카드미늄 레이저, 반도체 레이저 등의 레이저 광원 등을 들 수 있다. 특정 파장의 광을 조사하여 사용하는 경우에는, 광학 필터를 이용할 수도 있다.

방사선의 노광량은 10 ∼ 10,000 J/㎡ 가 바람직하다.

또, 상기 알칼리 현상액으로서는, 예를 들어, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 규산나트륨, 규산칼륨, 메타규산나트륨, 인산나트륨, 인산칼륨, 인산수소나트륨, 인산수소칼륨, 인산이수소나트륨, 인산이수소칼륨, 수산화암모늄 등의 무기 알칼리성 화합물 ； 모노－·디－·또는 트리－에탄올아민, 모노－·디－·또는 트리－메틸아민, 모노－·디－·또는 트리－에틸아민, 모노－·또는 디－이소프로필아민, n－부틸아민, 모노－·디－·또는 트리－이소프로판올아민, 에틸렌이민, 에틸렌디이민, 테트라메틸암모늄하이드록사이드 (TMAH), 콜린 등의 유기 알칼리성 화합물 등의 수용액이 바람직하다.

상기 알칼리 현상액에는, 예를 들어 이소프로필알코올, 벤질알코올, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 페닐셀로솔브, 프로필렌글리콜, 디아세톤알코올 등의 수용성 유기 용제나 계면 활성제 등을 적당량 첨가할 수도 있다. 또한, 알칼리 현상 후에는 통상적으로 수세한다.

현상 처리법으로서는, 침지 현상법, 스프레이 현상법, 브러쉬 현상법, 초음파 현상법 등 어느 방법에 따를 수 있다. 현상 조건은 실온 (23℃) 에서 5 ∼ 300 초가 바람직하다.

현상 처리의 조건에는 특별히 제한은 없지만, 현상 온도는 통상적으로 10 ℃ 이상, 그 중에서도 15 ℃ 이상, 나아가서는 20 ℃ 이상, 또, 통상적으로 50 ℃ 이하, 그 중에서도 45 ℃ 이하, 나아가서는 40 ℃ 이하의 범위가 바람직하다.

현상 방법은 침지 현상법, 스프레이 현상법, 브러쉬 현상법, 초음파 현상법 등 어느 방법에 따를 수 있다.

이와 같이 하여 제조된 컬러 필터를 액정 표시 장치에 사용하는 경우에는, 이대로의 상태로 화상 상에 ITO 등의 투명 전극을 형성하여, 컬러 디스플레이, 액정 표시 장치 등의 부품의 일부로서 사용되지만, 표면 평활성이나 내구성을 높이기 위해, 필요에 따라 화상 상에 폴리아미드, 폴리이미드 등의 톱코트층을 형성할 수도 있다. 또, 일부, 평면 배향형 구동 방식 (IPS 모드) 등의 용도에 있어서는, 투명 전극을 형성하지 않는 경우도 있다. 또, 수직 배향형 구동 방식 (MVA 모드) 에서는, 리브를 형성하는 경우도 있다. 또, 비즈 산포형 스페이서 대신에, 포토리소그래피법에 의한 기둥 구조 (포토스페이서) 를 형성하는 경우도 있다.

＜액정 표시 장치＞

본 발명의 액정 표시 장치는 상기 서술한 본 발명의 컬러 필터를 사용한 것이다. 본 발명의 액정 표시 장치의 형식이나 구조에 대해서는 특별히 제한은 없고, 본 발명의 컬러 필터를 사용하여 통상적인 방법에 따라 조립할 수 있다.

예를 들어, 「액정 디바이스 핸드북」 (일간 공업 신문사, 1989 년 9 월 29 일 발행, 일본 학술 진흥회 제 142 위원회 편저) 에 기재된 방법으로, 본 발명의 액정 표시 장치를 형성할 수 있다.

＜유기 EL 디스플레이＞

본 발명의 컬러 필터를 포함하는 유기 EL 디스플레이를 제조하는 경우, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같이, 투명 지지 기판 (10) 상에, 본 발명의 착색 수지 조성물에 의해 청색 화소 (20) 가 형성된 청색 컬러 필터 상에 유기 보호층 (30) 및 무기 산화막 (40) 을 개재하여 유기 발광체 (500) 를 적층함으로써 다색의 유기 EL 소자 (100) 를 제조한다.

유기 발광체 (500) 의 적층 방법으로서는, 컬러 필터 상면에 투명 양극 (50), 정공 주입층 (51), 정공 수송층 (52), 발광층 (53), 전자 주입층 (54), 및 음극 (55) 을 순서대로 형성해 가는 방법이나, 다른 기판 상에 형성한 유기 발광체 (500) 를 무기 산화막 (40) 상에 첩합시키는 방법 등을 들 수 있다. 이와 같이 하여 제조된 유기 EL 소자 (100) 는 패시브 구동 방식의 유기 EL 디스플레이에도 액티브 구동 방식의 유기 EL 디스플레이에도 적용 가능하다.

실시예

다음으로, 합성예, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 한 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[1] (C) 바인더 수지의 합성

(참고 합성예 1 ： 바인더 수지 a 의 합성)

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 145 중량부를 질소 치환하면서 교반하여 120 ℃ 로 승온했다. 여기에 스티렌 20 중량부, 글리시딜메타크릴레이트 57 부 및 트리시클로데칸 골격을 갖는 모노아크릴레이트 FA－513M (히타치 화성사 제조) 82 중량부를 적하하고, 다시 120 ℃ 에서 2 시간 계속 교반했다. 다음으로 반응 용기 내를 공기 치환으로 변경하여 아크릴산 27 중량부에 트리스디메틸아미노메틸페놀 0.7 중량부 및 하이드로퀴논 0.12 중량부를 투입하고, 120 ℃ 에서 6 시간 반응을 계속했다. 그 후, 테트라하이드로 무수 프탈산 (THPA) 52 중량부, 트리에틸아민 0.7 중량부를 첨가하여 120 ℃ 3.5 시간 반응시켰다. 이렇게 하여 얻어진 바인더 수지 a 의 GPC 에 의해 측정한 중량 평균 분자량 Mw 는 폴리스티렌 환산으로 약 15000 이고, 산가는 78 ㎎KOH/g 이었다. 바인더 수지 a 의 구조는 이하에 나타낸 바와 (이하의 4 종의 반복 단위를 포함하는 고분자 화합물) 같다.

[화학식 43]

[2] (A) 염료의 합성

(합성예 1)

[화학식 44]

화합물 1 (6.0 g, 25 m㏖： 국제 공개 제2008/003604호에 기재된 방법으로 합성), 화합물 2 (6.4 ㎖, 50 m㏖： 토쿄 화성에서 구입), 탄산칼륨 (6.9 g, 50 m㏖), N－메틸－2－피롤리돈 (25 ㎖) 의 혼합물을 110 ∼ 125 ℃ 에서 4 시간 가열 교반했다. 실온으로 냉각 후 물을 첨가하여, 톨루엔으로 추출하고, 톨루엔층을 묽은 염산 및 포화 식염수로 세정하여, 무수 황산나트륨으로 건조시켰다. 감압 농축하여, 9.2 g 의 엷은 갈색 오일을 얻었다. 이것을 에탄올 (40 ㎖) 에 용해시켜, 수산화나트륨 (2 g, 52.3 m㏖) 의 물 (25 ㎖) 용액을 첨가하여 85 ℃ 에서 1시간 교반했다. 방랭하여, 톨루엔으로 추출하고, 톨루엔층을 포화 식염수로 세정하여, 무수 황산나트륨으로 건조시켰다. 감압 농축하여, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피 (헥산/아세트산에틸 = 3/1) 로 정제하고, 화합물 3 (5.95 g, 수율 94 ％) 을 백색 분말로 얻었다.

[화학식 45]

화합물 4 (1.47 g, 4.34 m㏖： 국제 공개 제2009/107734호에 기재된 방법으로 합성), 화합물 3 (1.1 g, 4.34 m㏖), 톨루엔 (30 ㎖), 옥시염화인 (0.6 ㎖) 의 혼합물을 4 시간 가열 환류한 후, 실온으로 냉각시키고, 물을 첨가하여 클로로포름으로 추출했다. 클로로포름층을 감압 농축하여, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피 (전개 용제 ： 클로로포름/메탄올 = 15/1 ∼ 10/1) 로 정제하고, 얻어진 고체를 헥산으로 세정하여 화합물 5 (1.32 g, 수율 50 ％) 를 얻었다.

[화학식 46]

화합물 5 (8.9 g, 14.6 m㏖), 화합물 6 (4.2 g, 14.6 m㏖： 토쿄 화성사 제조), 메탄올 (50 ㎖) 의 혼합물을 50 ℃ 에서 1.5 시간 교반한 후, 감압 농축하고, 얻어진 고체를 메탄올/물 = 1/2 로 세정하여, 화합물 D1 (11.5 g, 수율 92.3 ％) 을 얻었다.

(합성예 2)

[화학식 47]

화합물 5 (4.27 g, 7.0 m㏖), 화합물 7 (2.32 g, 7.0 m㏖： 토쿄 화성사 제조), 메탄올 (200 ㎖) 의 혼합물을 50 ℃ 에서 1.5 시간 교반한 후, 감압 농축하고, 얻어진 고체를 메탄올/물 = 1/2 로 세정하여, 화합물 D2 (5.42 g, 수율 89 ％)를 얻었다.

(합성예 3)

[화학식 48]

화합물 5 (427 ㎎, 0.7 m㏖), 화합물 8 (161 ㎎, 0.7 m㏖： 토쿄 화성사 제조), 메탄올 (30 ㎖) 의 혼합물을 50 ℃ 에서 1.5 시간 교반한 후, 감압 농축하고, 얻어진 고체를 물로 세정하여, 화합물 D3 (480 ㎎, 수율 87.7 ％) 을 얻었다.

(합성예 4)

[화학식 49]

반응 6 ： 화합물 9 (2.56 g, 23.9 m㏖), 화합물 10 (1,1,1－트리플루오로－4－요오도)부탄 (TCI, 12.5 g, 52.5 m㏖), 탄산칼륨 (7.25 g, 52.5 m㏖) 및 N－메틸－2－피롤리돈 (50 ㎖) 의 혼합물을 100 ℃ 에서 5 시간 교반한 후, 실온으로 냉각시켜 아세트산에틸로 희석하고, 흡인 여과하여 아세트산에틸로 세정했다. 모액을 물로 2 회 세정한 후, 감압 농축했다. 오일을 톨루엔에 용해시켜, 물로 3 회 세정하고, 포화 식염수로 세정했다. 무수 황산 나트륨으로 건조시켜 감압 농축하고, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피 (칸토 화학사 제조 60 N, 200 g, 헥산/아세트산 에틸 = 20/1－15/1) 로 정제하여, 화합물 10 (6.91 g, 수율 88 ％) 을 얻었다.

반응 7 ： 화합물 11 (25 g) 과 톨루엔 (100 ㎖) 의 혼합물에 염화티오닐 (14 ㎖) 을 첨가하여 80 ℃ 에서 1 시간 교반 후, 감압 농축하여 산 클로라이드를 얻었다. 다른 용기에 무수 염화알루미늄 (20.4 g) 과 1,2－디클로로에탄 (100 ㎖) 의 혼합물을 빙욕으로 냉각시켜, 산 클로라이드의 1,2－디클로로에탄 (50 ㎖) 용액을 적하하였다. 15 분 교반 후, 화합물 10 (21.1 g) 을 적하하여, 실온으로 한 후, 빙수에 부었다. 4N 수산화나트륨 수용액으로 pH 10 이상으로 하여 클로로포름으로 추출했다. 클로로포름층을 1N 수산화나트륨 수용액으로 세정하고, 셀라이트 여과하여 불용물을 제거했다. 이것을 포화 식염수로 세정하여, 무수 황산나트륨으로 건조시켜 감압 농축했다. 실리카겔 칼럼 크로마토그래피 (실리카겔 800 g, 헥산/아세트산에틸 = 4/1) 로 정제하고, 얻어진 결정을 헥산으로 세정하여 화합물 A 를 얻었다 (14.6 g).

[화학식 50]

반응 8 ： 화합물 A (3.38 g), 화합물 12 (1.71 g) 및 톨루엔 (15 ㎖) 의 혼합물에 옥시염화인 (1.4 ㎖) 을 첨가하여 120 ℃ 에서 2 시간 교반했다. 실온으로 냉각 후, 1N 염산을 첨가하여 15 분 교반해서 클로로포름으로 추출했다. 클로로포름층을 물 및 포화 식염수로 세정하여, 무수 황산나트륨으로 건조시켰다. 감압 농축하여, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피 (클로로포름/메탄올 = 15/1－10/1－7/1) 로 정제하고, 얻어진 개체를 헥산으로 세정하여 화합물 13 (3.21 g) 을 얻었다.

반응 9 ： 화합물 13 (1.06 g) 및 acid blue 80 (0.70 g) 을 메탄올에 용해시킨 후, 감압 농축했다. 얻어진 개체를 메탄올/물 (1/2) 의 혼합물 용제로 세정하여 화합물 D4 (1.34 g) 를 얻었다.

(합성예 5)

[화학식 51]

화합물 14 (397 ㎎, 0.6 m㏖： 국제 공개 제2009/107734호에 기재된 방법으로 합성), 화합물 6 (172 ㎎, 0.6 m㏖： 토쿄 화성사 제조), 메탄올 (30 ㎖) 의 혼합물을 50 ℃ 에서 1.5 시간 교반한 후, 감압 농축하고, 얻어진 고체를 메탄올/물 = 1/2 로 세정하여 화합물 D5 (410 ㎎, 수율 75.3 ％) 를 얻었다.

(합성예 6)

[화학식 52]

화합물 14 (397 ㎎, 0.6 m㏖： 국제 공개 제2009/107734호에 기재된 방법으로 합성), 화합물 7 (200 ㎎, 0.6 m㏖： 토쿄 화성사 제조), 메탄올 (30 ㎖) 의 혼합물을 50 ℃ 에서 1.5 시간 교반한 후, 감압 농축하고, 얻어진 고체를 메탄올/물 = 1/2 로 세정하여 화합물 D6 (450 ㎎, 수율 81.6 ％) 을 얻었다.

(합성예 7)

[화학식 53]

반응 10 ： 화합물 17 (10 g) 의 N,N－디메틸포름아미드 (100 ㎖) 용액을 빙욕으로 냉각시키고, 수소화나트륨 (60 ％, 4.3 g) 을 첨가하여 잠시 교반 후, 화합물 18 (6.5 g) 을 조금씩 첨가했다. 실온에서 5 시간 교반 후, 물을 첨가하여 디클로로메탄 추출을 실시하고, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 B (3.1 g) 를 얻었다.

[화학식 54]

반응 11 ： 화합물 B (5.61 g), 화합물 19 (2.65 g), 톨루엔 (15 ㎖) 의 혼합물에 옥시염화인 (1.8 ㎖) 을 첨가하여, 115 ℃ 에서 2 시간 교반했다. 실온으로 되돌린 후, 포화 식염수 (30 ㎖) 를 첨가하여 클로로포름으로 2 회 추출했다. 실리카겔 칼럼 크로마토그래피 (실리카겔 300 g, 클로로포름/메탄올 = 1/0－10/1/7/1) 로 정제하고, 얻어진 고체를 헥산으로 세정하여 화합물 20 (9.23 g) 을 얻었다.

반응 12 ： 화합물 20 (5.00 g), acid blue 80 (2.56 g), 메탄올 (50 ㎖) 의 혼합물을 40 ℃ 에서 1 시간 교반한 후, 감압 농축하고, 물을 첨가하여 고체를 여과 채취했다. 고체를 메탄올/물 = 1/3 (200 ㎖) 로 세정하고, 재차 메탄올/물 = 1/3 (200 ㎖) 로 세정하여 화합물 D7 (5.90 g) 을 얻었다.

(합성예 8)

[화학식 55]

화합물 14 (397 ㎎, 0.6 m㏖： 국제 공개 제2009/107734호에 기재된 방법으로 합성), acid Blue 80 (200 ㎎, 0.6 m㏖： 토쿄 화성사 제조), 메탄올 (30 ㎖) 의 혼합물을 50 ℃ 에서 1.5 시간 교반한 후, 감압 농축하고, 얻어진 고체를 메탄올/물 = 1/2 로 세정하여 화합물 D8 (450 ㎎, 수율 81.6 ％) 을 얻었다.

[식 (Ⅳ) 로 나타내는 화합물의 합성예 및 실시예]

(합성예 9)

[화학식 56]

화합물 20 (5 g, 9.25 m㏖： 하야시바라 생물화학 연구소 제조), 화합물 8 (2.13 g, 9.25 m㏖： 토쿄 화성사 제조), 메탄올 (40 ㎖) 의 혼합물을 50 ℃ 에서 1.5 시간 교반한 후, 감압 농축하고, 얻어진 고체를 메탄올/물 = 1/3 로 세정하여, 화합물 D9 (4.98 g, 수율 86.7 ％) 를 얻었다.

(합성예 10)

[화학식 57]

화합물 20 (3.21 g, 5.9 m㏖： 하야시바라 생물화학 연구소 제조), 화합물 6 (1.70 g, 5.9 m㏖： 토쿄 화성사 제조), 메탄올 (200 ㎖) 의 혼합물을 50 ℃ 에서 1.5 시간 교반한 후, 감압 농축하고, 얻어진 고체를 메탄올/물 = 1/2 로 세정하여 화합물 D10 (3.91 g, 수율 95 ％) 을 얻었다.

(합성예 11)

[화학식 58]

화합물 20 (5.41 g, 10 m㏖： 하야시바라 생물화학 연구소 제조), 화합물 7 (3.31 g, 10 m㏖, 토쿄 화성사 제조), 메탄올 (200 ㎖) 의 혼합물을 50 ℃ 에서 1.5 시간 교반한 후, 감압 농축하고, 얻어진 고체를 메탄올/물 = 1/2 로 세정하여, 화합물 D11 (6.65 g, 수율 94 ％) 을 얻었다.

[3] 이온화 포텐셜 및 전자 친화력의 측정

상기 합성한 화합물에 관해서, HF/6－31G(D) 의 계산 레벨로 분자 구조의 최적화를 실시하여, 얻어진 HOMO 및 LUMO 의 에너지를 각각 이온화 포텐셜 및 전자 친화력으로 했다.

측정한 결과를 표 1 에 정리했다.

※ 1 ： 상기 표 1 중, 식 (1) ∼ (3) 란의 ○ 는 각각의 식의 범위에 「해당한다」 를 의미하고, × 는 각각의 식의 범위에 「해당하지 않는다」 를 의미한다.

※ 2 ： 상기 표 1 중, 분자량의 란의 ○ 는 분자량 150 ∼ 600 의 범위에 「해당한다」 를 의미하고, × 는 분자량 150 ∼ 600 의 범위에 「해당하지 않는다」 를 의미한다.

[4] 착색 수지 조성물의 조제 (실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1 ∼ 3)

표 2 에 실시예 1 ∼ 6, 및 비교예 1 ∼ 3 에 사용한 (A) 염료를 나타낸다.

상기 각 염료 및 그 밖의 성분을 표 3 에 기재된 비율로 혼합하여, 착색 수지 조성물을 조제했다. 혼합에 있어서는, 염료가 충분히 용해될 때까지 1 시간 이상 교반하고, 마지막으로 5 ㎛ 의 구형 (駒型) 필터에 의해 여과하여, 이물질을 제거했다.

[5] 분광 특성 및 내열성 평가

가로 세로 5 ㎝ 로 절단한 유리 기판 위에, 상기 각 착색 수지 조성물을 스핀 코트법에 의해 건조 막 두께 1.8 ㎛ 가 되도록 도포하고, 감압 건조시킨 후, 핫 플레이트 상에서 80 ℃ 3 분간 프리베이크했다. 그 후, 60 mJ/㎠ 의 노광량으로 전체면 노광한 후, 분광 광도계 U－3310 (히타치 제작소 제조) 으로, 분광 투과율을 측정하여, xyz 표색계에 있어서의 색도 (C 광원) 및 휘도를 산출했다. 결과를 정리하여 표 4 에 나타낸다.

계속해서, 상기 기판에 대해, 클린 오븐으로 230 ℃ 30 분 소성한 후, 상기와 마찬가지로, 분광 투과율을 측정하여, 소성 전의 색도와의 색차 (ΔE*ab), 즉 내열성을 측정한 결과를 이하 표 4 에 나타낸다.

표 4 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 착색 수지 조성물을 사용하여 형성된 화소는 휘도의 대폭적인 저하가 없고, 또한 내열성이 비약적으로 향상되었다.

본 발명을 상세하게 또 특정한 실시양태를 참조하여 설명했는데, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어 분명하다. 본 출원은 2010 년 6 월 23 일 출원된 일본 특허 출원 (일본 특허출원 2010－142748) 에 의거하는 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 받아들여진다.

10 : 투명 지지 기판
50 : 투명 양극
52 : 정공 수송층
53 : 발광층
55 : 음극
100 : 유기 EL 소자
20 : 청색 화소
30 : 유기 보호층
40 : 무기 산화막
500 : 유기 발광체
51 : 정공 주입층
54 : 전자 주입층

Claims

(A) 염료, (B) 용제 및 (C) 바인더 수지를 함유하고,
(A) 염료가 하기 식 (I) 로 나타내는 화합물을 함유하는 착색 수지 조성물.
[화학식 1]

(상기 식 (I) 중, (Z₁)^m1－는 m1 가의 디술포닐이미드 아니온을 나타낸다.
m1 은 1 ∼ 4 의 정수를 나타낸다.
R¹ ∼ R⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리기를 나타낸다. 인접하는 R¹ ∼ R⁶ 끼리가 연결되어 고리를 형성해도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.
R⁷ 및 R⁸ 은 수소 원자, 또는 임의의 치환기를 나타낸다.
R⁷ 및 R⁸ 은 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.
또, 상기 식 (I) 중의 벤젠 고리는 추가로 임의의 치환기를 가지고 있어도 된다.
R¹⁰¹ 및 R¹⁰² 는 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2 ∼ 6 인 알케닐기, 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리기, 또는 불소 원자를 나타낸다.
R¹⁰¹ 과 R¹⁰² 는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.
또한, 1 분자 중에 복수의 하기 식 (I)_CA로 나타내는 카티온
[화학식 2]

이 포함되는 경우, 그들은 동일한 구조이거나, 상이한 구조이어도 된다.)
제 1 항에 있어서,
상기 식 (I) 로 나타내는 화합물이 하기 식 (I－1) 로 나타내는 화합물인 착색 수지 조성물.
[화학식 3]

(상기 식 (I－1) 중, R¹ ∼ R⁸, R¹⁰¹ 및 R¹⁰² 는 상기 식 (I) 에서의 정의와 동일하다.
상기 식 (I－1) 중의 벤젠 고리는 추가로 임의의 치환기를 가지고 있어도 된다.
R²¹ 및 R²² 는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2 ∼ 6 인 알케닐기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 3 ∼ 8 인 시클로알킬기를 나타낸다.
또한, R²¹ 및 R²² 는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.)
제 2 항에 있어서,
상기 R²¹ 및 R²² 중 적어도 하나가 불소 원자를 함유하는 기인 착색 수지 조성물.
(A) 염료, (B) 용제 및 (C) 바인더 수지를 함유하고,
(A) 염료가 하기 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물을 함유하는 착색 수지 조성물.
[화학식 4]

(상기 식 (Ⅱ) 중, (Z₂)^m2－는 m2 가의 디술포닐이미드 아니온을 나타낸다.
m2 는 1 ∼ 4 의 정수를 나타낸다.
R¹¹ ∼ R¹⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리기를 나타낸다.
인접하는 R¹¹ ∼ R¹⁶ 끼리가 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.
R¹⁷ 및 R¹⁸ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 임의의 치환기를 나타낸다.
R¹⁷ 및 R¹⁸ 은 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.
또, 상기 식 (Ⅱ) 중의 벤젠 고리 및 인돌 고리는 추가로 임의의 치환기를 가지고 있어도 된다.
또한, 1 분자 중에 복수의 하기 식 (Ⅱ)_CA로 나타내는 카티온
[화학식 5]

이 포함되는 경우, 그들은 동일한 구조이거나, 상이한 구조이어도 된다.)
제 4 항에 있어서,
상기 식 (Ⅱ) 로 나타내는 화합물이 하기 식 (Ⅱ－1) 로 나타내는 화합물인 착색 수지 조성물.
[화학식 6]

(상기 식 (Ⅱ－1) 중, R¹¹ ∼ R¹⁸ 은 상기 식 (Ⅱ) 에 있어서의 정의와 동일하다.
상기 식 (Ⅱ－1) 중의 벤젠 고리 및 인돌 고리는 추가로 임의의 치환기를 가지고 있어도 된다.
R³¹ 및 R³² 는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2 ∼ 6 인 알케닐기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 3 ∼ 8 인 시클로알킬기를 나타낸다.
또한, R³¹ 및 R³² 는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.)
제 5 항에 있어서,
상기 R³¹ 및 R³² 중 적어도 하나가 불소 원자를 함유하는 기인 착색 수지 조성물.
(A) 염료, (B) 용제 및 (C) 바인더 수지를 함유하고,
(A) 염료가 하기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물을 함유하는 착색 수지 조성물.
[화학식 7]

(상기 식 (Ⅲ) 중, (Z₃)^m3－는 m3 가의 디술포닐이미드 아니온을 나타낸다.
m3 은 1 ∼ 4 의 정수를 나타낸다.
q 는 1 ∼ 5 의 정수를 나타낸다.
R⁵⁰¹ 및 R⁵⁰² 는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 20 인 지방족 탄화수소기를 나타낸다.
R⁵¹ 및 R⁵² 는 각각 독립적으로 －O－,－S－,－N－,－Se－ 또는 －CR⁵⁰³R⁵⁰⁴－ 를 나타낸다.
R⁵⁰³ 및 R⁵⁰⁴ 는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소수 1 ∼ 6 인 지방족 탄화수소기를 나타낸다.
단, R⁵¹ 및 R⁵² 가 －CR⁵⁰³R⁵⁰⁴－ 인 경우, R⁵⁰³ 끼리가 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.
고리 Y¹ 및 Y² 는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 벤젠 고리 또는 나프탈렌 고리를 나타낸다.
단, 고리 Y¹ 및 Y² 에 있어서의 벤젠 고리 및 나프탈렌 고리는 치환기로서 니트로기 및 퍼플루오로기를 갖지 않는다.)
제 7 항에 있어서,
상기 식 (Ⅲ) 으로 나타내는 화합물이 또한 하기 식 (Ⅲ－1) 로 나타내는 착색 수지 조성물.
[화학식 8]

(상기 식 (Ⅲ－1) 중, q, R⁵¹ 및 R⁵², R⁵⁰¹ 및 R⁵⁰², 그리고 고리 Y¹ 및 Y² 는 상기 식 (Ⅲ) 에서의 정의와 동일하다.
R⁴¹ 및 R⁴² 는 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2 ∼ 6 인 알케닐기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 3 ∼ 8 인 시클로알킬기를 나타낸다.
또한, R⁴¹ 및 R⁴² 는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.)
제 8 항에 있어서,
상기 R⁴¹ 및 R⁴² 중 적어도 하나가 불소 원자를 함유하는 기인 착색 수지 조성물.
(A) 염료, (B) 용제 및 (C) 바인더 수지를 함유하고,
(A) 염료가 카티온과 아니온으로 이루어지는 카운터 이온을 함유하고,
그 아니온의 분자량이 150 이상 600 이하이고, 또한
그 카운터 이온이 하기 식 (1) ∼ (3) 의 관계를 만족시키는 착색 수지 조성물.
[수학식 1]

(상기 식 중,
IP_cation 은 상기 카티온의 이온화 포텐셜 (hartree) 을 나타내고,
EA_cation 은 상기 카티온의 전자 친화력 (hartree) 을 나타내고,
IP_anion 은 상기 아니온의 이온화 포텐셜 (hartree) 을 나타내고,
EA_anion 은 상기 아니온의 전자 친화력 (hartree) 을 나타낸다.)
제 10 항에 있어서,
상기 카티온이 하기 식 (I－2)_CA로 나타내는 착색 수지 조성물.
[화학식 9]

(상기 식 (I－2)_CA 중, R⁶¹ ∼ R⁶⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리기를 나타낸다.
인접하는 R⁶¹ ∼ R⁶⁶ 끼리가 연결되어 고리를 형성해도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.
R⁶⁷ 및 R⁶⁸ 은 수소 원자, 또는 임의의 치환기를 나타낸다.
R⁶⁷ 및 R⁶⁸ 은 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.
또, 상기 식 (I－2)_CA 중의 벤젠 고리는 추가로 임의의 치환기를 가지고 있어도 된다.
R⁶⁰¹ 및 R⁶⁰² 는 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 8 인 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 2 ∼ 6 인 알케닐기, 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리기, 또는 불소 원자를 나타낸다.
R⁶⁰¹ 과 R⁶⁰² 는 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.)
제 10 항에 있어서,
상기 카티온이 하기 식 (Ⅱ－2)_CA로 나타내는 착색 수지 조성물.
[화학식 10]

(상기 식 (Ⅱ－2)_CA 중, R⁷¹ ∼ R⁷⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가지고 있어도 되는 알킬기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 고리기를 나타낸다.
인접하는 R⁷¹ ∼ R⁷⁶ 끼리가 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.
R⁷⁷ 및 R⁷⁸ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 임의의 치환기를 나타낸다.
R⁷⁷ 및 R⁷⁸ 은 서로 연결되어 고리를 형성하고 있어도 되고, 그 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다.
또, 상기 식 (Ⅱ－2)_CA 중의 벤젠 고리 및 인돌 고리는 추가로 임의의 치환기를 가지고 있어도 된다.)
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
추가로, (D) 중합성 모노머를 함유하는 착색 수지 조성물.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
추가로, (E) 광 중합 개시 성분 및 열 중합 개시 성분 중 적어도 1 개를 함유하는 착색 수지 조성물.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
추가로, (F) 안료를 함유하는 착색 수지 조성물.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 착색 수지 조성물을 사용하여 형성되는 화소를 갖는 컬러 필터.
제 16 항에 기재된 컬러 필터를 갖는 액정 표시 장치.
제 16 항에 기재된 컬러 필터를 갖는 유기 EL 디스플레이.