(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ数の正電荷と負電荷を有する第１キサンテン系染料；および
正電荷の数より負電荷の数が１以上多い第２キサンテン系染料と、アミン価が０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、アンモニウム構造を含む分散剤とがイオン結合した複合体を含む着色剤組成物。
【請求項２】
前記第２キサンテン系染料の一部または全部は、隣接した２個または３個以上の第１キサンテン系染料の間、または第１キサンテン系染料の末端に隣接して位置するものである、請求項１に記載の着色剤組成物。
【請求項３】
前記第１キサンテン系染料は、５００〜５８０ｎｍの間に最大吸収波長を有し、前記第１キサンテン系染料の最大吸収波長と前記第２キサンテン系染料の最大吸収波長との差は、１００ｎｍ以下である、請求項１または２に記載の着色剤組成物。
【請求項４】
前記第１キサンテン系染料は、下記化学式１で表され、同じ数の正電荷と負電荷を有する染料を含み、前記第２キサンテン系染料は、下記化学式２で表され、正電荷の数より負電荷の数が１以上多い染料を含むものである、請求項１から３のいずれか一項に記載の着色剤組成物：
［化学式１］
【化１】
0006687189.tif 000028
前記化学式１において、
Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；陰イオン性基；ヒドロキシ基；スルホンアミド基；スルホン酸塩基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、
Ｒ５〜Ｒ９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；陰イオン性基；ヒドロキシ基；スルホンアミド基；スルホン酸塩基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；および置換もしくは非置換のヘテロアリール基からなる群より選択され、ただし、前記Ｒ５〜Ｒ９のうちの少なくとも１つは、陰イオン性基；スルホン酸塩基；またはスルホンアミド基であり、
Ｒ１０およびＲ１１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン基；ニトロ基；または置換もしくは非置換のアルキル基であり、ｒ１０およびｒ１１は、０〜３の整数であり、前記ｒ１０およびｒ１１がそれぞれ２以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なり、
［化学式２］
【化２】
0006687189.tif 000029
前記化学式２において、
Ｒ２１〜Ｒ２４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；陰イオン性基；ヒドロキシ基；スルホンアミド基；スルホン酸塩基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、Ｒ２１〜Ｒ２４のうちの少なくとも１つは、陰イオン性基、スルホン酸塩基、またはスルホンアミド基で置換もしくは非置換のアルキル基；陰イオン性基、スルホン酸塩基、またはスルホンアミド基で置換されたアリール基；または陰イオン性基、スルホン酸塩基、またはスルホンアミド基で置換されたヘテロアリール基であり、
Ｒ２５〜Ｒ２９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；陰イオン性基；ヒドロキシ基；スルホンアミド基；スルホン酸塩基；置換もしくは非置換の炭素数１〜３０の直鎖または分枝鎖のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；および置換もしくは非置換のヘテロアリール基からなる群より選択され、ただし、前記Ｒ２５〜Ｒ２９のうちの少なくとも１つは、陰イオン性基；スルホン酸塩基；またはスルホンアミド基であり、
Ｒ３０およびＲ３１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン基；ニトロ基；または置換もしくは非置換のアルキル基であり、ｒ３０およびｒ３１は、０〜３の整数であり、前記ｒ３０およびｒ３１がそれぞれ２以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なる。
【請求項５】
前記Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、
前記Ｒ２１〜Ｒ２４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、
残りの置換基は、請求項４で定義したものと同じである、請求項４に記載の着色剤組成物。
【請求項６】
前記分散剤は、アンモニウム構造を含む単量体単位を、全体単量体単位１００ｍｏｌ％基準で３〜５０ｍｏｌ％を含むものである、請求項１から５のいずれか一項に記載の着色剤組成物。
【請求項７】
前記第２キサンテン系染料は、カウンター陽イオンをさらに含むものである、請求項１から６のいずれか一項に記載の着色剤組成物。
【請求項８】
前記分散剤は、カウンター陰イオンをさらに含むものである、請求項１から７のいずれか一項に記載の着色剤組成物。
【請求項９】
前記分散剤は、下記化学式７で表されるものである、請求項１から８のいずれか一項に記載の着色剤組成物：
［化学式７］
【化３】
0006687189.tif 000030
化学式７において、
Ｒａ〜Ｒｄは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のアリールアルキル基；−Ｌ−ＮＨＣＯ−Ｒ；または−Ｌ−ＯＣＯ−Ｒであるか、Ｒａ〜Ｒｄのうちの２個が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成し、
Ｒは、水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のアリールアルキル基であり、
Ｌは、置換もしくは非置換のアルキレン基である。
【請求項１０】
前記分散剤は、下記化学式８の単位を含むものである、請求項１から９のいずれか一項に記載の着色剤組成物：
［化学式８］
【化４】
0006687189.tif 000031
化学式８において、
Ｒｂ〜Ｒｄは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のアリールアルキル基であるか、Ｒｂ〜Ｒｄのうちの２個が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成し、
Ｚは、アルキレン基；アリーレン基；−Ｌ−ＮＨＣＯ−；または−Ｌ−ＯＣＯ−であり、Ｌは、アルキレン基であり、
Ｒｅ〜Ｒｇは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはアルキル基である。
【請求項１１】
前記分散剤は、重量平均分子量が１，０００〜１０，０００である、請求項１０に記載の着色剤組成物。
【請求項１２】
前記着色剤組成物は、染料および顔料のうちの１種以上をさらに含むものである、請求項１から１１のいずれか一項に記載の着色剤組成物。
【請求項１３】
前記着色剤組成物中に分散した粒子の直径は、４０ｎｍ〜１００ｎｍである、請求項１から１２のいずれか一項に記載の着色剤組成物。
【請求項１４】
前記着色剤組成物は、溶媒をさらに含むものである、請求項１から１３のいずれか一項に記載の着色剤組成物。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の着色剤組成物；分散剤；バインダー樹脂；および溶媒を含む着色剤分散液。
【請求項１６】
前記着色剤分散液中に分散した粒子の直径は４０〜８０ｎｍであり、前記着色剤分散液の粘度が２．５〜６．５ｃＰである、請求項１５に記載の着色剤分散液。
【請求項１７】
請求項１５に記載の着色剤分散液、バインダー樹脂、多官能性モノマー、および光重合開始剤を含む感光性樹脂組成物。
【請求項１８】
前記感光性樹脂組成物は、表面添加剤をさらに含むものである、請求項１７に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項１９】
透明基板と、前記透明基板上に備えられた着色層とを備えるカラーフィルタであって、前記着色層は、請求項１７に記載の感光性樹脂組成物の硬化物を含むものであるカラーフィルタ。
【請求項２０】
請求項１９に記載のカラーフィルタを含む液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１７年１１月２８日付で韓国特許庁に出願された韓国特許出願第１０−２０１７−０１６０３１５号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、着色剤組成物、着色剤分散液、感光性樹脂組成物、カラーフィルタおよび液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
最近、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の光源として、既存のＣＣＦＬの代わりに、駆動でも液晶でもない自体発光をするＬＥＤまたはＯＬＥＤ素子が多く用いられている。ＬＥＤまたはＯＬＥＤを光源として用いると、自体で赤色、緑色、青色の光が出るため、別のカラーフィルタを必要としない。
【０００４】
しかし、一般的に、ＬＥＤまたはＯＬＥＤ光源から出る光を用いて、要求される色座標を合わせたり、調節したりすることは容易でない。
【０００５】
一方、現在、カラーフィルタを実現するために、顔料を着色剤として用いた顔料分散法が一般的に適用されている。しかし、顔料分散液の場合、顔料が粒子状態で存在して光を散乱させるだけでなく、顔料の微細化によって顔料表面積が急激に増加し、これによる分散安定性の悪化で不均一な顔料粒子が生成される。したがって、最近要求されている高輝度、高明暗比および高解像度を達成するために、着色剤として顔料の代わりに染料を使用することが検討されてきた。
【０００６】
しかし、一般的に、染料は溶解度が低いため、分散がうまくなされず、カラーフィルタの明度を十分に満足させることができなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、分散度に優れた着色剤分散液を提供できる着色剤組成物、これを用いて製造された着色剤分散液および感光性樹脂組成物を提供しようとする。また、本発明は、前記のような感光性樹脂組成物を用いて製造されたカラーフィルタおよびこれを含む液晶表示装置を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施態様は、
同じ数の正電荷と負電荷を有する第１キサンテン系染料；および
正電荷の数より負電荷の数が１以上多い第２キサンテン系染料と、アミン価が０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、アンモニウム構造を含む分散剤とがイオン結合した複合体を含む着色剤組成物を提供する。
【０００９】
本発明のもう一つの実施態様は、前記着色剤組成物；分散剤；バインダー樹脂；および溶媒を含む着色剤分散液を提供する。
【００１０】
本発明のもう一つの実施態様は、前記着色剤分散液、バインダー樹脂、多官能性モノマー、および光重合開始剤を含む感光性樹脂組成物を提供する。
【００１１】
本発明のもう一つの実施態様は、透明基板と、前記透明基板上に備えられた着色層とを備えるカラーフィルタであって、前記着色層は、前記感光性樹脂組成物の硬化物を含むものであるカラーフィルタを提供する。
【００１２】
本発明のもう一つの実施態様は、前記カラーフィルタを含む液晶表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の実施態様によれば、染料の再凝集を防止して分散性を向上させることができ、これによって、明度と安定性が高い着色剤分散液を得ることができる。また、本発明のいくつかの実施態様に係る着色剤組成物および着色剤分散液を使用する場合、保存安定性、透過度および耐熱性に優れて、カラーフィルタの用途への使用に優れている。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施態様は、同じ数の正電荷と負電荷を有する第１キサンテン系染料；および正電荷の数より負電荷の数が１以上多い第２キサンテン系染料と、アミン価が０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、アンモニウム構造を含む分散剤とがイオン結合した複合体を含む着色剤組成物を提供する。
【００１５】
従来、染料を２種以上混合する場合、通常実現しようとする色を調整するためのものであったが、前記実施態様では、分散安定性を極大化できる染料および分散剤の組み合わせに関する。具体的には、前記実施態様によれば、第１キサンテン系染料と第２キサンテン系染料がすべてキサンテン系染料であって類似の構造を有する。また、第１キサンテン系染料は、同じ数の正電荷と負電荷を有する一方、第２キサンテン系染料は、正電荷の数より負電荷の数が１以上多いことを特徴とする。
【００１６】
しかし、第１キサンテン系染料のみ存在する場合、キサンテン系染料のパイ−パイ相互作用による粒子間の再凝集によって分散安定性が低下することがある。しかし、前記実施態様によれば、前記のような特性の第１キサンテン系染料および第２キサンテン系染料を含むことにより、前記第２キサンテン系染料の一部または全部は、隣接した２個または３個以上の第１キサンテン系染料の間、または第１キサンテン系染料の末端に隣接して位置できる。
【００１７】
これによって、第１キサンテン系染料は、キサンテン系染料として色を発現することが主な役割であるのに対し、第２キサンテン系染料は、色を発現する以外に、第１キサンテン系染料を分散させるのに役割を果たすことにより、分散安定性を高めることができる。
【００１８】
特に、前記分散剤がアンモニウム構造を含むため、陽イオン性を帯び、これによって、第２キサンテン系染料の負電荷は、分散剤とイオン結合して複合体を形成することができる。このような第２キサンテン系染料の存在によって分散安定性は大きく向上できる。これによって、第１キサンテン系染料の再凝集を妨げることができ、分散粒子が小さくて明度が良く、分散安定性に優れた着色剤分散液を提供することができる。
【００１９】
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記第１キサンテン系染料は、５００〜５８０ｎｍの間に最大吸収波長を有し、前記第１キサンテン系染料の最大吸収波長と前記第２キサンテン系染料の最大吸収波長との差は、１００ｎｍ以下である。
【００２０】
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記第１キサンテン系染料は、５００〜５８０ｎｍの間に最大吸収波長を有し、前記第１キサンテン系染料の最大吸収波長と前記第２キサンテン系染料の最大吸収波長との差は、０超過１００ｎｍ以下である。０超過５０ｎｍ以下が好ましく、０超過２０ｎｍ以下が最も好ましい。前記実施態様によれば、第１キサンテン系染料のみ存在する場合、分散安定性が良くないが、化学構造および吸収特性が類似の第２キサンテン系染料を混合して使用することにより、本来第１キサンテン系染料で実現しようとする色を実現しながらも、分散安定性を大きく改善することができる。
【００２１】
本明細書において、第１キサンテン系染料は第１染料、第２キサンテン系染料は第２染料としてそれぞれ述べる。
【００２２】
本明細書において、アンモニウム構造を含む分散剤のアミン価は、０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇである。好ましくは、前記アミン価は、０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであってもよいし、さらに、０超過１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であってもよい。一例によれば、アンモニウム構造を含む分散剤のアミン価は、０超過１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であってもよい。
【００２３】
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記第１キサンテン系染料は、下記化学式１で表され、同じ数の正電荷と負電荷を有する染料を含み、前記第２キサンテン系染料は、下記化学式２で表され、正電荷の数より負電荷の数が１以上多い染料を含む。
［化学式１］
【化１】
0006687189.tif 000002
前記化学式１において、
Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；陰イオン性基；ヒドロキシ基；スルホンアミド基；スルホン酸塩基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、
Ｒ５〜Ｒ９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；陰イオン性基；ヒドロキシ基；スルホンアミド基；スルホン酸塩基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；および置換もしくは非置換のヘテロアリール基からなる群より選択され、ただし、前記Ｒ５〜Ｒ９のうちの少なくとも１つは、陰イオン性基；スルホン酸塩基；またはスルホンアミド基であり、
Ｒ１０およびＲ１１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン基；ニトロ基；または置換もしくは非置換のアルキル基であり、ｒ１０およびｒ１１は、０〜３の整数であり、前記ｒ１０およびｒ１１がそれぞれ２以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なる。
［化学式２］
【化２】
0006687189.tif 000003
前記化学式２において、
Ｒ２１〜Ｒ２４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；陰イオン性基；ヒドロキシ基；スルホンアミド基；スルホン酸塩基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のヘテロアリール基；および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、Ｒ２１〜Ｒ２４のうちの少なくとも１つは、陰イオン性基、スルホン酸塩基、またはスルホンアミド基で置換もしくは非置換のアルキル基；陰イオン性基、スルホン酸塩基、またはスルホンアミド基で置換されたアリール基；または陰イオン性基、スルホン酸塩基、またはスルホンアミド基で置換されたヘテロアリール基であり、
Ｒ２５〜Ｒ２９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；陰イオン性基；ヒドロキシ基；スルホンアミド基；スルホン酸塩基；置換もしくは非置換の炭素数１〜３０の直鎖または分枝鎖のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；および置換もしくは非置換のヘテロアリール基からなる群より選択され、ただし、前記Ｒ２５〜Ｒ２９のうちの少なくとも１つは、陰イオン性基；スルホン酸塩基；またはスルホンアミド基であり、
Ｒ３０およびＲ３１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン基；ニトロ基；または置換もしくは非置換のアルキル基であり、ｒ３０およびｒ３１は、０〜３の整数であり、前記ｒ３０およびｒ３１がそれぞれ２以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なる。
【００２４】
本明細書の一実施態様において、前記Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、前記Ｒ２１〜Ｒ２４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；および窒素原子を含む二無水物基からなる群より選択され、残りの置換基は、前記で定義した通りである。
【００２５】
本明細書の前記化学式１において、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；または窒素原子を含む二無水物基である。
【００２６】
本明細書の前記化学式１において、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；陰イオン性基またはアルキル基で置換されたアリール基；または窒素原子を含む二無水物基で置換もしくは非置換のアルキル基である。
【００２７】
本明細書の前記化学式１において、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；メチル基で置換されたフェニル基；メチル基および陰イオン性基からなる群より１つ以上選択されたもので置換されたフェニル基；エチル基；プロピル基；または窒素原子を含む二無水物基で置換されたプロピル基である。
【００２８】
本明細書の前記化学式１において、Ｒ５〜Ｒ９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；または陰イオン性基である。
【００２９】
本明細書の前記化学式１において、Ｒ５〜Ｒ９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはＳＯ３−である。
【００３０】
本明細書の前記化学式１において、Ｒ１０およびＲ１１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；または重水素であり、ｒ１０およびｒ１１は、０〜３の整数であり、前記ｒ１０およびｒ１１がそれぞれ２以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なる。
【００３１】
本明細書の前記化学式２において、Ｒ２１〜Ｒ２４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；または窒素原子を含む二無水物基である。
【００３２】
本明細書の前記化学式２において、Ｒ２１〜Ｒ２４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、窒素原子を含む二無水物基で置換もしくは非置換のアルキル基；または陰イオン性基およびアルキル基からなる群より１つ以上選択されたもので置換されたアリール基である。
【００３３】
本明細書の前記化学式２において、Ｒ２１〜Ｒ２４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、エチル基；プロピル基；窒素原子を含む二無水物基で置換されたプロピル基；メチル基で置換されたフェニル基；またはメチル基および陰イオン性基からなる群より１つ以上選択されたもので置換されたフェニル基である。
【００３４】
本明細書において、「置換もしくは非置換の」という用語は、重水素；ハロゲン基；アルキル基；アルケニル基；アルコキシ基；シクロアルキル基；アリールアルケニル基；アリール基；アリールオキシ基；アリールアルキル基；アルキルアミン基；アラルキルアミン基；アリールアミン基；ヘテロアリール基；ヒドロキシ基；シアノ基；Ｎ、Ｏ、ＳまたはＰ原子のうちの１個以上を含むヘテロ環基；窒素原子を含む二無水物基；スルホン酸塩基；スルホンアミド基および陰イオン性基を含む群より選択された１個以上の置換基で置換されているか、またはいずれの置換基も有しないことを意味する。本明細書において、前記アルキル基は、直鎖または分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、１〜３０のものが好ましい。具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、およびヘプチル基などがあるが、これらに限定されない。
【００３５】
本明細書において、前記アルケニル基は、直鎖または分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、２〜３０のものが好ましい。具体例としては、スチルベニル基（ｓｔｙｌｂｅｎｙｌ）、スチレニル基（ｓｔｙｒｅｎｙｌ）などのアリール基が置換されたアルケニル基が好ましいが、これらに限定されない。
【００３６】
本明細書において、前記アルコキシ基は、直鎖または分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、１〜３０のものが好ましい。
【００３７】
本明細書において、前記アルケニルオキシ基は、直鎖または分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、２〜３０のものが好ましい。
【００３８】
本明細書において、シクロアルキル基は特に限定されないが、炭素数３〜２０のものが好ましく、特に、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が好ましい。
【００３９】
本明細書において、ハロゲン基の例としては、フッ素基、塩素基、臭素基、またはヨウ素基がある。
【００４０】
本明細書において、前記アリールアルキル基は、具体的には、アリール部分は炭素数６〜３０であり、アルキル部分は炭素数１〜３０である。具体例としては、ベンジル基、ｐ−メチルベンジル基、ｍ−メチルベンジル基、ｐ−エチルベンジル基、ｍ−エチルベンジル基、３，５−ジメチルベンジル基、α−メチルベンジル基、α，α−ジメチルベンジル基、α，α−メチルフェニルベンジル基、１−ナフチルベンジル基、２−ナフチルベンジル基、ｐ−フルオロベンジル基、３，５−ジフルオロベンジル基、α，α−ジトリフルオロメチルベンジル基、ｐ−メトキシベンジル基、ｍ−メトキシベンジル基、α−フェノキシベンジル基、α−ベンジル基オキシベンジル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、ナフチルイソプロピル基、ピロリルメチル基、ピロリルエチル基、アミノベンジル基、ニトロベンジル基、シアノベンジル基、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピル基、１−クロロ−２−フェニルイソプロピル基などがあるが、これらに限定されない。
【００４１】
本明細書において、アリールアルケニル基のアリール部分は、後述するアリールに関する説明が適用可能であり、アルケニル部分は、前述したアルケニル基に関する説明が適用可能である。
【００４２】
本明細書において、アリール基は、単環式アリール基または多環式アリール基であってもよい。
【００４３】
前記アリール基が単環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数６〜３０のものが好ましい。具体的には、単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
【００４４】
前記アリール基が多環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数１０〜３０のものが好ましい。具体的には、多環式アリール基としては、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
【００４５】
本明細書において、フルオレニル基は置換基を有してもよいし、置換基が結合してスピロ構造を形成してもよい。
【００４６】
本明細書において、前記ヘテロ環基は、異種原子としてＯ、Ｎ、またはＳを含むヘテロ環基であって、炭素数は特に限定されないが、炭素数２〜３０のものが好ましい。ヘテロ環基の例としては、チオフェン基、フラン基、ピロール基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、トリアゾール基、ピリジル基、ビピリジル基、トリアジン基、アクリジル基、ピリダジン基、キノリニル基、イソキノリン基、インドール基、カルバゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラン基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００４７】
本明細書において、窒素原子を含む二無水物基の炭素数は特に限定されないが、４〜２０のものが好ましい。例えば、イソインドリン−１，３−ジオンであってもよい。
【００４８】
本明細書において、アルキレン基は、アルカン（ａｌｋａｎｅ）に結合位置が２つあるものを意味する。前記アルキレン基は、直鎖、分枝鎖または環状であってもよい。アルキレン基の炭素数は特に限定されないが、例えば、炭素数１〜３０である。
【００４９】
本明細書において、スルホン酸塩基は、−ＳＯ３Ｘ'のように表現されてもよいし、Ｘ'は、水素または１族元素であってもよい。例えば、スルホン酸塩基は、−ＳＯ３Ｎａがある。
【００５０】
本明細書において、スルホンアミド基は、−ＳＯ２ＮＲｘＲｙのように表現されてもよいし、例えば、ＲｘおよびＲｙは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数１〜３０の直鎖または分枝鎖のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数６〜３０の単環または多環のアリール基；または置換もしくは非置換の炭素数２〜３０の単環または多環のヘテロアリール基である。
【００５１】
本明細書において、陰イオン性基は、化学式１の構造と化学的な結合を有し、前記陰イオン性基は特に限定されず、例えば、米国特許第７，９３９，６４４号、特開２００６−００３０８０号公報、特開２００６−００１９１７号公報、特開２００５−１５９９２６号公報、特開２００７−７０２８８９７号公報、特開２００５−０７１６８０号公報、韓国出願公開第２００７−７０００６９３号、特開２００５−１１１６９６号公報、特開２００８−２４９６６３号公報、特開２０１４−１９９４３６公報に記載されている陰イオン性基が適用可能である。前記陰イオン性基の具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸陰イオン、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド陰イオン、ビストリフルオロメタンスルホンイミド陰イオン、ビスパーフルオロエチルスルホンイミド陰イオン、テトラフェニルボレート陰イオン、テトラキス（４−フルオロフェニル）ボレート、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、トリストリフルオロメタンスルホニルメチド、ＳＯ３−、ＣＯ２−、ＳＯ２Ｎ−ＳＯ２ＣＦ３、ＳＯ２Ｎ−ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３、ハロゲン基、例えば、フッ素基、ヨウ素基、塩素基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００５２】
本明細書において、陰イオン性基は、それ自体で陰イオンを有することができ、または他の陽イオンとともに錯化合物の形態で存在してもよい。したがって、置換された陰イオン性基の個数に応じて本発明の化合物分子全体の電荷の合計が変化可能である。本発明の化合物のアミン基１つに陽イオンを有しているため、分子全体の電荷の合計は、置換された陰イオン性基の個数から１を引いた値だけの陰イオンから０までの値を有することができる。
【００５３】
本明細書において、単量体とは、重合体を構成する繰り返し単位であって、前記単量体は、重合体内の主鎖に含まれて重合体を構成することができる。
【００５４】
本明細書において、単位とは、単量体が重合体に含まれる繰り返し構造であって、単量体が重合によって重合体内に結合した構造を意味する。
【００５５】
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記第１キサンテン系染料は、下記化学式３で表され、同じ数の正電荷と負電荷を有する染料を含み、前記第２キサンテン系染料は、下記化学式４で表され、正電荷の数より負電荷の数が１以上多い染料を含む。
［化学式３］
【化３】
0006687189.tif 000004
［化学式４］
【化４】
0006687189.tif 000005
化学式３および４において、
Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ３２およびＲ３３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン基；ニトロ基；置換もしくは非置換のアルキル基；陰イオン性基；スルホン酸塩基；またはスルホンアミド基であり、ｒ１２およびｒ１３は、０〜５の整数であり、ｒ３２は、０〜５の整数であり、ｒ３３は、０〜４の整数であり、ｒ１２、ｒ１３、ｒ３２およびｒ３３がそれぞれ２以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なり、
Ｒ６１およびＲ６２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換のアルキル基；または窒素原子を含む二無水物基であり、
Ｘは、陰イオン性基；スルホン酸塩基；またはスルホンアミド基であり、
残りの置換基は、化学式１および２で定義した通りである。
【００５６】
一例によれば、前記Ｒ６１およびＲ６２は、水素であってもよい。
【００５７】
前記化学式４の染料を含む第２キサンテン系染料を用いる場合、前記着色剤組成物は、下記化学式４−１の染料をさらに含んでもよい。
［化学式４−１］
【化５】
0006687189.tif 000006
化学式４−１において、
Ｒ５０〜Ｒ５３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン基；ニトロ基；または置換もしくは非置換のアルキル基であり、ｒ５０およびｒ５１は、０〜４の整数であり、ｒ５２およびｒ５３は、０〜３の整数であり、ｒ５０〜ｒ５３がそれぞれ２以上の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なり、
ＸａおよびＸｂは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、陰イオン性基；スルホン酸塩基；またはスルホンアミド基であり、
Ｒ４５〜Ｒ４９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；陰イオン性基；ヒドロキシ基；スルホンアミド基；スルホン酸塩基；置換もしくは非置換の炭素数１〜３０の直鎖または分枝鎖のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；および置換もしくは非置換のヘテロアリール基からなる群より選択され、ただし、前記Ｒ４５〜Ｒ５９のうちの少なくとも１つは、陰イオン性基；スルホン酸塩基；またはスルホンアミド基である。
【００５８】
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記第１キサンテン系染料は、下記化学式５で表され、同じ数の正電荷と負電荷を有する染料を含み、前記第２キサンテン系染料は、下記化学式６で表され、正電荷の数より負電荷の数が１以上多い染料を含む。
［化学式５］
【化６】
0006687189.tif 000007
［化学式６］
【化７】
0006687189.tif 000008
化学式５および６において、
Ｒ１４〜Ｒ１７、およびＲ３４〜Ｒ３７は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアルキル基であり、
Ｒ６１およびＲ６２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換のアルキル基；または窒素原子を含む二無水物基であり、
Ｘ１〜Ｘ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、陰イオン性基；スルホン酸塩基；またはスルホンアミド基である。
【００５９】
一例によれば、Ｒ１４〜Ｒ１７、およびＲ３４〜Ｒ３７は、メチル基であってもよい。
【００６０】
一例によれば、Ｒ６１およびＲ６２は、水素であってもよい。
【００６１】
一例によれば、前記化学式６の染料を含む第２キサンテン系染料を使用する場合、前記着色剤組成物は、下記化学式６−１の染料をさらに含んでもよい。
［化学式６−１］
【化８】
0006687189.tif 000009
化学式６−１において、
Ｒ３８〜Ｒ４１は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアルキル基であり、
Ｘ４〜Ｘ６は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、陰イオン性基；スルホン酸塩基；またはスルホンアミド基である。
【００６２】
本明細書の一実施態様において、第１キサンテン系染料は、下記構造のうちのいずれか１つであってもよい。
【化９】
0006687189.tif 000010
【００６３】
本明細書の一実施態様において、第２キサンテン系染料は、下記構造のうちのいずれか１つであってもよい。
【化１０】
0006687189.tif 000011
【化１１】
0006687189.tif 000012
【００６４】
本発明の一実施態様によれば、前記分散剤は、アンモニウム構造を含む単量体単位を、全体単量体単位１００ｍｏｌ％基準で３〜５０ｍｏｌ％、好ましくは４〜４０ｍｏｌ％を含むことができる。
【００６５】
本発明の一実施態様によれば、前記第２キサンテン系染料は、カウンター陽イオンをさらに含んでもよい。本発明の一実施態様に係る着色剤組成物は、前記第２キサンテン系染料のうち正電荷より多い負電荷の数に対応する数のカウンター陽イオンをさらに含んでもよい。カウンター陽イオンは、水素イオン、ナトリウムイオン、または陽イオン性基であってもよいし、これらは、第２キサンテン系染料１分子あたり、例えば、１〜７個含まれてもよい。
【００６６】
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記分散剤は、カウンター陰イオンをさらに含んでもよい。カウンター陰イオンは、無機または有機の陰イオンであってもよいし、具体的には、Ｃｌ−のようなハロゲン基であってもよい。分散剤には、カウンター陰イオンは、分散剤の正電荷の数に対応する個数だけ含まれてもよい。
【００６７】
本発明の一実施態様に係る着色剤組成物は、後述のように洗浄されてもよいし、この場合、前記カウンター陽イオンまたはカウンター陰イオンが除去され、分散剤に含まれた陽イオン性構造が前記第２キサンテン系染料のカウンター陽イオンの役割を果たすことができる。
【００６８】
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記分散剤は、下記化学式７で表される。
［化学式７］
【化１２】
0006687189.tif 000013
化学式７において、
Ｒａ〜Ｒｄは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアリール基；置換もしくは非置換のアリールアルキル基；−Ｌ−ＮＨＣＯ−Ｒ；または−Ｌ−ＯＣＯ−Ｒであるか、Ｒａ〜Ｒｄのうち２個が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成し、
Ｒは、水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のアリールアルキル基であり、
Ｌは、置換もしくは非置換のアルキレン基である。
【００６９】
一例によれば、前記化学式７において、Ｒａ〜Ｒｄのうちの１個以上、さらに好ましくは、２個以上は炭素数が５個以上であって長いチェーンを含む。この場合、分散剤による分散安定性がさらに大きくなりうる。
【００７０】
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記分散剤は、下記化学式８の単位を含む。
［化学式８］
【化１３】
0006687189.tif 000014
化学式８において、
Ｒｂ〜Ｒｄは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のアリールアルキル基であるか、Ｒｂ〜Ｒｄのうちの２個が互いに結合して置換もしくは非置換の環を形成し、
Ｚは、アルキレン基；アリーレン基；−Ｌ−ＮＨＣＯ−；または−Ｌ−ＯＣＯ−であり、Ｌは、アルキレン基であり、
Ｒｅ〜Ｒｇは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはアルキル基である。
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記分散剤は、重量平均分子量が１，０００〜１０，０００である。好ましくは３，０００〜８，０００であり、さらに好ましくは５，０００〜７，０００である。
【００７１】
一例によれば、前記分散剤の末端は、水素、ハロゲン基、またはアルキル基である。
【００７２】
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記分散剤は、前記化学式８の単位のほか、下記化学式９〜１２のうちの少なくとも１つの単位をさらに含む。
［化学式９］
【化１４】
0006687189.tif 000015
［化学式１０］
【化１５】
0006687189.tif 000016
［化学式１１］
【化１６】
0006687189.tif 000017
［化学式１２］
【化１７】
0006687189.tif 000018
化学式９〜１２において、
Ｒｈ、Ｒｉ、Ｒｊ、Ｒｌ、Ｒｍ、Ｒｎ、Ｒｐ、Ｒｑ、Ｒｒ、Ｒｔ、ＲｕおよびＲｖは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素または炭素数１〜２０のアルキル基であり、
ＲｋおよびＲｓは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、炭素数１〜２０のアルキル基であり、
Ｒｏは、炭素数７〜２０のアリールアルキル基であり、
ＲｗおよびＲｘは、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜２０のアルキル基、または炭素数７〜２０のアリールアルキル基であり、
Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、炭素数１〜６のアルキレン基であり、ｍは、１〜６の整数である。
【００７３】
具体例として、前記分散剤は、下記の単位を含むことができ、このうち最右側の単位は、必須として含む。
【化１８】
0006687189.tif 000019
前記構造において、ａ〜ｇは、分散剤を構成する繰り返し単位全体を基準とするモル％であり、ａ：４０−５０ｍｏｌ％、ｂ：１０−２０ｍｏｌ％、ｃ：５−１０ｍｏｌ％、ｄ：３−６ｍｏｌ％、ｅ：１−５ｍｏｌ％、ｆ：１５−２０ｍｏｌ％、ｇ：２−６ｍｏｌ％であってもよいが、これにのみ限定されるものではない。
【００７４】
本発明のもう一つの実施態様によれば、前記着色剤組成物は、溶媒をさらに含む。
【００７５】
前記溶媒は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、クロロホルム、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエテン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロパノール、ブタノール、ｔ−ブタノール、２−エトキシプロパノール、２−メトキシプロパノール、３−メトキシブタノール、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、エチル３−エトキシプロピオネート、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、およびジプロピレングリコールモノメチルエーテルからなる群より選択される１種以上であってもよいが、これにのみ限定されるものではない。
【００７６】
必要に応じて、前記着色剤組成物は、塩をさらに含んでもよい。この塩は、後述の微細化工程において分散粒子を微細化する役割を果たすことができる。前記塩は、蒸留水のような溶媒を用いた洗浄によって除去され、微細化に役立つ成分であれば特に制限されない。例えば、ＮａＣｌのような材料が使用できる。塩が使用される場合、その使用量は、必要に応じて決定可能であり、例えば、前記第１および第２キサンテン系染料の合計重量に対して２倍〜８倍、好ましくは３倍〜５倍程度使用可能である。前記塩は、前述のように洗浄によって除去できるが、この場合、溶媒もともに除去可能である。前記洗浄は、必要に応じて１回または２回以上の数回行われる。
【００７７】
前記第２キサンテン系染料は、前記第１キサンテン系染料１００重量部を基準として３〜３０重量部、好ましくは５〜５０重量部含まれてもよい。
【００７８】
前記分散剤は、前記第２キサンテン系染料の重量に比べて１．５倍〜８倍、好ましくは２倍〜６倍で含まれてもよい。
【００７９】
溶媒が含まれる場合、溶媒は、固形分重量の１／１５〜１／５の重量で含まれてもよい。ここで、固形分重量は、第１および第２キサンテン系染料と使用される場合、塩の含有量を含む固形分の重量を意味する。
【００８０】
本発明のもう一つの実施態様によれば、前述した着色剤組成物は、追加的に、染料および顔料のうちの１種以上をさらに含んでもよい。一例として、前記着色剤組成物は、フタロシアニン顔料をさらに含んでもよいし、例えば、ＰＢ１５：６を含んでもよい。また、金属非置換フタロシアニン系（Ｍｅｔａｌ−ｆｒｅｅ  ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）顔料または染料、金属置換フタロシアニン系（Ｍｅｔａｌ  ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）顔料または染料、トリアリールメタン系（Ｔｒｉａｒｙｌｍｅｔｈａｎｅ）顔料または染料、キノフタロン系（Ｑｕｉｎｏｐｈｔｈａｌｏｎｅ）顔料または染料、イソインドリン系（Ｉｓｏｉｎｄｏｌｉｎｅ）顔料または染料、アゾ系（Ａｚｏ）顔料または染料、金属錯体アゾ系（Ａｚｏ−ｍｅｔａｌ  ｃｏｍｐｌｅｘ）顔料または染料、ペリレン系（Ｐｅｒｙｌｅｎｅ）顔料または染料、ジケトピロロピロール系（Ｄｉｋｅｔｏｐｙｒｒｏｌｏ−ｐｙｒｒｏｌｅ）顔料または染料、アントラキノン系（Ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）顔料または染料、ジピロメテン系（Ｄｉｐｙｒｒｏｍｅｔｈｅｎｅ）顔料または染料、ポルフィリン系（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）顔料または染料、テトラアザポルフィリン（Ｔｅｔｒａ  ａｚａ  ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）顔料または染料、ローダミン系（Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ）顔料または染料、およびキサンテン系（Ｘａｎｔｈｅｎｅ）顔料または染料からなる群より選択される１つ以上の顔料または染料がさらに含まれてもよい。着色剤組成物に追加的に含まれる染料および顔料のうちの１種は、着色剤組成物１００重量部を基準として１〜５０重量部、好ましくは１０〜４０重量部含まれてもよい。
【００８１】
本発明のもう一つの実施態様は、前述した着色剤組成物；分散剤；バインダー樹脂；および溶媒を含む着色剤分散液を提供する。本明細書において、着色剤分散液は、用語ミルベース（ｍｉｌｌｂａｓｅ）に代替できる。ここで、着色剤分散液に含まれる着色剤組成物は、溶媒が除去された状態を意味する。着色剤組成物に塩が使用された場合、塩も溶媒とともに洗浄によって除去された後、着色剤分散液に含まれる。
【００８２】
一実施態様によれば、前記着色剤分散液は、ビーズをさらに含んでもよい。ビーズは、粒径が０．０５〜１．５ｍｍのものを使用することができる。具体例として、粒径が０．１ｍｍ、０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、０．８ｍｍ、および／または１ｍｍのビーズを使用することができる。ビーズの材料は、アルミニウムオキシド、アルミニウムシリケート、ジルコニウムオキシド、および／またはシリコンナイトライドのうちの１種以上が使用できる。ビーズの使用量は特に限定されないが、着色剤組成物および分散剤の合計重量対比１０倍〜４０倍で使用できる。このようなビーズは、着色剤分散液に含まれた組成を組成成分を分散させる役割を果たすことができる。
【００８３】
本発明のもう一つの実施態様によれば、前述した着色剤分散液は、追加的に、染料および顔料のうちの１種以上をさらに含んでもよい。追加的に含まれる染料および顔料の例示は、前述した着色剤組成物に追加的に含まれる染料および顔料を例示したものと同じである。
【００８４】
前記着色剤組成物は、前記着色剤分散液に含まれる前に、微細化工程を経てもよい。微細化工程は、物理的な力を加えて微細化する工程を意味する。一例によれば、前記微細化工程によって前記着色剤組成物中の分散した粒子の直径は、４０ｎｍ〜１００ｎｍである。ここで、直径とは、分散した粒子の最大長さを意味する。
【００８５】
微細化後の粒子の直径は、ＳＥＭまたはＴＥＭ装備で測定することができる。ＳＥＭ測定方法を利用した具体例は、次の通りである。まず、微細化した粒子を含む着色剤分散液０．０１ｇをクロロホルム溶媒に入れて、ＫＯＤＯ社の超音波装備ＪＡＣ−５０２０を用いて中間強度で１０分間処理して、粒子と粒子との間をよく引き離す。その後、Ｇｌａｓｓ上に１滴程度落とした後、５０度のＨｏｔ  ｐｌａｔｅ上で５分間熱処理をして溶媒を除去する。粒子の上をＰｔの厚さが約１００〜２００Åとなるようにコーティングした後、粒子の直径をＳＥＭで観察する。
【００８６】
着色剤分散液を製造した後、１ｃｍ×５ｃｍのＣｅｌｌにＰＧＥＭＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）溶媒を高さの約１／４程度入れて、これに分散液（Ｍｉｌｌｂａｓｅ）を１、２滴程度落とす。溶媒によく希釈した後、Ｍaｌｖｅｒｎ粒度測定器で粒度を測定した。レーザビームが分散した微粒子試料を貫通しながら散乱する光の強度に応じた角度変化を測定することにより、粒度分布を測定する。
【００８７】
着色剤分散液内で分散した粒子の直径が１００ｎｍを超える場合、光の散乱によって明暗比（Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｒａｔｉｏ）が低下する問題があり、分散した粒子サイズが小さすぎる場合、互いに再凝集によって明暗比（Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｒａｔｉｏ）および分散液（Ｍｉｌｌｂａｓｅ）の安定性が低下するので、４０〜１００ｎｍ、さらに好ましくは４０〜８０ｎｍの範囲が好適である。
【００８８】
一例によれば、前記着色剤組成物の分散した粒子サイズは４０ｎｍ〜８０ｎｍであり、粘度が２．５〜６．５ｃＰである。
【００８９】
粘度測定方法は、製造された着色剤分散液（Ｍｉｌｌｂａｓｅ）を粘度測定機器のｃｈａｍｂｅｒに約１ｍＬを入れて、モータ（ｍｏｔｏｒ）をオンすると、Ｓｐｉｎｄｌｅが回転しながらｓｔｅａｄｙ  ｆｌｏｗに到達する安定した粘度値を得ることができる。
【００９０】
前記溶媒は、前述した着色剤組成物で例示したものが使用可能である。
【００９１】
前記バインダー樹脂は、樹脂組成物で製造された膜の強度、現像性などの物性を示すことができれば、特に限定しない。
【００９２】
前記バインダー樹脂は、機械的強度を付与する多官能性モノマーとアルカリ溶解性を付与するモノマーとの共重合樹脂を用いることができ、当技術分野で一般的に使用するバインダーをさらに含んでもよい。
【００９３】
前記膜の機械的強度を付与する多官能性モノマーは、不飽和カルボン酸エステル類；芳香族ビニル類；不飽和エーテル類；不飽和イミド類；および酸無水物のうちのいずれか１つ以上であってもよい。
【００９４】
前記不飽和カルボン酸エステル類の具体例としては、ベンジル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、２−フェノキシエチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−クロロプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、アシルオクチルオキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテル（メタ）アクリレート、フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ｐ−ノニルフェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ｐ−ノニルフェノキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル（メタ）アクリレート、トリブロモフェニル（メタ）アクリレート、メチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、エチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、プロピルα−ヒドロキシメチルアクリレート、およびブチルα−ヒドロキシメチルアクリレートからなるグループより選択されてもよいが、これらにのみ限定されるものではない。
【００９５】
前記芳香族ビニル単量体類の具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、（ｏ，ｍ，ｐ）−ビニルトルエン、（ｏ，ｍ，ｐ）−メトキシスチレン、および（ｏ，ｍ，ｐ）−クロロスチレンからなるグループより選択されてもよいが、これらにのみ限定されるものではない。
【００９６】
前記不飽和エーテル類の具体例としては、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、およびアリルグリシジルエーテルからなるグループより選択されてもよいが、これらにのみ限定されるものではない。
【００９７】
前記不飽和イミド類の具体例としては、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（４−クロロフェニル）マレイミド、Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル）マレイミド、およびＮ−シクロヘキシルマレイミドからなるグループより選択されてもよいが、これらにのみ限定されるものではない。
【００９８】
前記酸無水物としては、無水マレイン酸、無水メチルマレイン酸、テトラヒドロフタル酸無水物などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００９９】
前記アルカリ溶解性を付与するモノマーは、酸基を含めば特に限定されず、例えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、モノメチルマレイン酸、５−ノルボルネン−２−カルボン酸、モノ−２−（（メタ）アクリロイルオキシ）エチルフタレート、モノ−２−（（メタ）アクリロイルオキシ）エチルスクシネート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレートからなる群より選択される１種以上を使用することが好ましいが、これらにのみ限定されるものではない。
【０１００】
本明細書の一実施態様によれば、前記バインダー樹脂の酸価は５０〜１３０ＫＯＨｍｇ／ｇであり、重量平均分子量は１，０００〜５０，０００である。
【０１０１】
前記着色剤分散液中における、第１キサンテン系染料、および第２キサンテン系染料と分散剤との複合体を含む着色剤組成物の含有量は、５〜２０重量％であってもよい。前記着色剤分散液中、バインダー樹脂は１〜６０重量％、分散剤は１〜４０重量％、溶媒は１０〜８０重量％であってもよい。
【０１０２】
本明細書の一実施態様は、前述した着色剤分散液、バインダー樹脂、多官能性モノマー、および光重合開始剤を含む感光性樹脂組成物を提供する。
【０１０３】
ここで、バインダー樹脂および溶媒は、前述した着色剤分散液および着色剤組成物に関連して説明したものが使用可能である。
【０１０４】
前記多官能性モノマーは、光によってフォトレジスト像を形成する役割を果たすモノマーであって、具体的には、プロピレングリコールメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールアクリレートテトラエチレングリコールメタクリレート、ビスフェノキシエチルアルコールジアクリレート、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレートトリメタクリレート、トリメチルプロパントリメタクリレート、ジフェニルペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、およびジペンタエリスリトールヘキサメタクリレートからなるグループの中から選択される１種または２種以上の混合物であってもよい。
【０１０５】
前記光重合開始剤は、光によってラジカルを発生させて架橋を促す開始剤であれば特に限定されないが、例えば、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、およびオキシム系化合物からなる群より選択される１種以上であってもよい。
【０１０６】
前記アセトフェノン系化合物は、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−メチル−（４−メチルチオ）フェニル−２−モルホリノ−１−プロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（４−ブロモ−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、または２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オンなどがあり、これらに限定されない。
【０１０７】
前記ビイミダゾール系化合物としては、２，２−ビス（２−クロロフェニル）−４，４'，５，５'−テトラフェニルビイミダゾール、２，２'−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４'，５，５'−テトラキス（３，４，５−トリメトキシフェニル）−１，２'−ビイミダゾール、２，２'−ビス（２，３−ジクロロフェニル）−４，４'，５，５'−テトラフェニルビイミダゾール、２，２'−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４，５，５'−テトラフェニル−１，２'−ビイミダゾールなどがあり、これらに限定されない。
【０１０８】
前記トリアジン系化合物は、３−｛４−［２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン−６−イル］フェニルチオ｝プロピオン酸、１，１，１，３，３，３−ヘキサフロロイソプロピル−３−｛４−［２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン−６−イル］フェニルチオ｝プロピオネート、エチル−２−｛４−［２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン−６−イル］フェニルチオ｝アセテート、２−エポキシエチル−２−｛４−［２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン−６−イル］フェニルチオ｝アセテート、シクロヘキシル−２−｛４−［２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン−６−イル］フェニルチオ｝アセテート、ベンジル−２−｛４−［２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン−６−イル］フェニルチオ｝アセテート、３−｛クロロ−４−［２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン−６−イル］フェニルチオ｝プロピオン酸、３−｛４−［２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン−６−イル］フェニルチオ｝プロピオンアミド、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ｐ−メトキシスチリル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（１−ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３，−ブタジエニル−ｓ−トリアジン、２−トリクロロメチル−４−アミノ−６−ｐ−メトキシスチリル−ｓ−トリアジンなどがあり、これらに限定されない。
【０１０９】
前記オキシム系化合物は、１，２−オクタジオン，−１−（４−フェニルチオ）フェニル，−２−（ｏ−ベンゾイルオキシム）（チバガイギー社、ＣＧＩ１２４）、エタノン，−１−（９−エチル）−６−（２−メチルベンゾイル−３−イル）−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）（ＣＧＩ２４２）、Ｎ−１９１９（アデカ社）などがあり、これらに限定されない。
【０１１０】
本明細書の一実施態様によれば、前記感光性樹脂組成物中の固形分の総重量を基準として、前記バインダー樹脂の含有量は１重量％〜６０重量％、好ましくは１０〜２５重量％であり、前記光重合開始剤 の含有量は０．１重量％〜２０重量％、好ましくは１〜７重量％であり、前記多官能性モノマーの含有量は０．１重量％〜５０重量％、好ましくは５〜２０重量％である。溶媒の含有量は、組成物全体重量を基準として１０〜８５重量％、好ましくは３５〜６５重量％含まれてもよい。前記着色剤分散液は、組成物の全体重量を基準として５〜３５重量％含まれ、前記着色剤分散液中における、第１および第２キサンテン系染料および分散剤の含有量は、５〜２０重量％含まれてもよい。
【０１１１】
前記固形分の総重量とは、樹脂組成物における溶媒を除いた成分の総重量の合計を意味する。固形分および各成分の固形分を基準とする重量％の基準は、液体クロマトグラフィーまたはガスクロマトグラフィーなどの、当業界で使用される一般的な分析手段で測定することができる。
【０１１２】
本発明のもう一つの実施態様によれば、前述した感光性樹脂組成物は、追加的に、染料および顔料のうちの１種以上をさらに含んでもよい。追加的に含まれる染料および顔料の例示は、前述した着色剤組成物に追加的に含まれる染料および顔料を例示したものと同じである。
【０１１３】
前記感光性樹脂組成物は、表面添加剤をさらに含んでもよい。表面添加剤としては、硬化促進剤、密着促進剤、接着助剤、界面活性剤、熱重合防止剤、紫外線吸収剤、分散剤、レベリング剤、酸化防止剤、光架橋増感剤、マルチチオール剤（ｍｕｌｔｉ−ｔｈｉｏｌ）などが使用できる。前記表面添加剤は、感光性樹脂組成物の総量を基準として０．１〜５重量％、好ましくは０．５〜１重量％程度含有できる。前記表面添加剤の含有量は、前記感光性樹脂組成物中の固形分の総重量を基準として０．１重量％〜２０重量％であってもよい。
【０１１４】
前記光架橋増感剤は、ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルアミノベンゾフェノン、メチル−ｏ−ベンゾイルベンゾエート、３，３−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、３，３，４，４−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物；９−フルオレノン、２−クロロ−９−フルオレノン、２−メチル−９−フルオレノンなどのフルオレノン系化合物；チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、１−クロロ−４−プロピルオキシチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン系化合物；キサントン、２−メチルキサントンなどのキサントン系化合物；アントラキノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、ｔ−ブチルアントラキノン、２，６−ジクロロ−９，１０−アントラキノンなどのアントラキノン系化合物；９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９−アクリジニル）ヘプタン、１，５−ビス（９−アクリジニルペンタン）、１，３−ビス（９−アクリジニル）プロパンなどのアクリジン系化合物；ベンジル、１，７，７−トリメチル−ビシクロ［２，２，１］ヘプタン−２，３−ジオン、９，１０−フェナントレンキノンなどのジカルボニル化合物；２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシドなどのホスフィンオキシド系化合物；メチル−４−（ジメチルアミノ）ベンゾエート、エチル−４−（ジメチルアミノ）ベンゾエート、２−ｎ−ブトキシエチル−４−（ジメチルアミノ）ベンゾエートなどのベンゾエート系化合物；２，５−ビス（４−ジエチルアミノベンザル）シクロペンタノン、２，６−ビス（４−ジエチルアミノベンザル）シクロヘキサノン、２，６−ビス（４−ジエチルアミノベンザル）−４−メチル−シクロペンタノンなどのアミノシナジスト；３，３−カルボニルビニル−７−（ジエチルアミノ）クマリン、３−（２−ベンゾチアゾリル）−７−（ジエチルアミノ）クマリン、３−ベンゾイル−７−（ジエチルアミノ）クマリン、３−ベンゾイル−７−メトキシ−クマリン、１０，１０−カルボニルビス［１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−Ｃ１］−ベンゾピラノ［６，７，８−ｉｊ］−キノリジン−１１−オンなどのクマリン系化合物；４−ジエチルアミノカルコン、４−アジドベンザルアセトフェノンなどのカルコン化合物；２−ベンゾイルメチレン、３−メチル−ｂ−ナフトチアゾリン；からなる群より選択される１種以上を使用することができる。
【０１１５】
前記硬化促進剤としては、硬化および機械的強度を高めるのに使用され、具体的には、２−メルカプトベンゾイミダゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプト−４，６−ジメチルアミノピリジン、ペンタエリスリトール−テトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトール−トリス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトール−テトラキス（２−メルカプトアセテート）、ペンタエリスリトール−トリス（２−メルカプトアセテート）、トリメチロールプロパン−トリス（２−メルカプトアセテート）、およびトリメチロールプロパン−トリス（３−メルカプトプロピオネート）からなる群より選択される１種以上を使用することができる。
【０１１６】
本明細書で使用される密着促進剤としては、メタアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタアクリロイルオキシプロピルジメトキシシラン、メタアクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、メタアクリロイルオキシプロピルジメトキシシランなどのメタアクリロイルシランカップリング剤のうちの１種以上を選択して使用することができ、アルキルトリメトキシシランとしてオクチルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシランなどから１種以上を選択して使用することができる。
【０１１７】
前記界面活性剤は、シリコーン系界面活性剤またはフッ素系界面活性剤であり、具体的には、シリコーン系界面活性剤は、ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ社のＢＹＫ−０７７、ＢＹＫ−０８５、ＢＹＫ−３００、ＢＹＫ−３０１、ＢＹＫ−３０２、ＢＹＫ−３０６、ＢＹＫ−３０７、ＢＹＫ−３１０、ＢＹＫ−３２０、ＢＹＫ−３２２、ＢＹＫ−３２３、ＢＹＫ−３２５、ＢＹＫ−３３０、ＢＹＫ−３３１、ＢＹＫ−３３３、ＢＹＫ−３３５、ＢＹＫ−３４１ｖ３４４、ＢＹＫ−３４５ｖ３４６、ＢＹＫ−３４８、ＢＹＫ−３５４、ＢＹＫ−３５５、ＢＹＫ−３５６、ＢＹＫ−３５８、ＢＹＫ−３６１、ＢＹＫ−３７０、ＢＹＫ−３７１、ＢＹＫ−３７５、ＢＹＫ−３８０、ＢＹＫ−３９０などを使用することができ、フッ素系界面活性剤としては、ＤＩＣ（ＤａｉＮｉｐｐｏｎ  Ｉｎｋ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）社のＦ−１１４、Ｆ−１７７、Ｆ−４１０、Ｆ−４１１、Ｆ−４５０、Ｆ−４９３、Ｆ−４９４、Ｆ−４４３、Ｆ−４４４、Ｆ−４４５、Ｆ−４４６、Ｆ−４７０、Ｆ−４７１、Ｆ−４７２ＳＦ、Ｆ−４７４、Ｆ−４７５、Ｆ−４７７、Ｆ−４７８、Ｆ−４７９、Ｆ−４８０ＳＦ、Ｆ−４８２、Ｆ−４８３、Ｆ−４８４、Ｆ−４８６、Ｆ−４８７、Ｆ−１７２Ｄ、ＭＣＦ−３５０ＳＦ、ＴＦ−１０２５ＳＦ、ＴＦ−１１１７ＳＦ、ＴＦ−１０２６ＳＦ、ＴＦ−１１２８、ＴＦ−１１２７、ＴＦ−１１２９、ＴＦ−１１２６、ＴＦ−１１３０、ＴＦ−１１１６ＳＦ、ＴＦ−１１３１、ＴＦ１１３２、ＴＦ１０２７ＳＦ、ＴＦ−１４４１、ＴＦ−１４４２などを使用することができるが、これらにのみ限定されるものではない。
【０１１８】
前記酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系（Ｈｉｎｄｅｒｅｄ  ｐｈｅｎｏｌ）酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、チオ系酸化防止剤、およびホスフィン系酸化防止剤からなる群より選択される１種以上であってもよいが、これにのみ限定されるものではない。
【０１１９】
前記酸化防止剤の具体例としては、リン酸、トリメチルホスフェートまたはトリエチルホスフェートのようなリン酸系熱安定剤；２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、オクタデシル−３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート、テトラビス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルホスファイトジエチルエステル、２，２−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，６−ｇ，ｔ−ブチルフェノール４，４'−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４'−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、またはビス［３，３−ビス−（４'−ヒドロキシ−３'−タート−ブチルフェニル）ブタン酸］グリコールエステル（Ｂｉｓ［３，３−ｂｉｓ−（４'−ｈｙｄｒｏｘｙ−３'−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｂｕｔａｎｏｉｃａｃｉｄ］ｇｌｙｃｏｌ  ｅｓｔｅｒ）のようなヒンダードフェノール（Ｈｉｎｄｅｒｅｄ  ｐｈｅｎｏｌ）系１次酸化防止剤；フェニル−α−ナフチルアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、またはＮ，Ｎ'−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンのようなアミン系２次酸化防止剤；ジラウリルジスルフィド、ジラウリルチオプロピオネート、ジステアリルチオプロピオネート、メルカプトベンゾチアゾール、またはテトラメチルチウラムジスルフィドテトラビス［メチレン−３−（ラウリルチオ）プロピオネート］メタンなどのＴｈｉｏ系２次酸化防止剤；またはトリフェニルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリイソデシルホスファイト、ビス（２，４−ジブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト（Ｂｉｓ（２，４−ｄｉｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）Ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ  Ｄｉｐｈｏｓｐｈｉｔｅ）、または（１，１'−ビフェニル）−４，４'−ジイルビスホスホン酸テトラキス［２，４−ビス（１，１−ジメチルエチル）フェニル］エステル（（１，１'−Ｂｉｐｈｅｎｙｌ）−４，４'− phosphonic acid ｔｅｔｒａｋｉｓ［２，４−ｂｉｓ（１，１−ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ］ｅｓｔｅｒ）のようなホスファイト系２次酸化防止剤が挙げられる。
【０１２０】
前記紫外線吸収剤としては、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロ−ベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノンなどを使用することができるが、これらに限定されず、当業界で一般的に用いられるものがすべて使用可能である。
【０１２１】
前記熱重合防止剤としては、例えば、ｐ−アニソール、ヒドロキノン、ピロカテコール（ｐｙｒｏｃａｔｅｃｈｏｌ）、ｔ−ブチルカテコール（ｔ−ｂｕｔｙｌ  ｃａｔｅｃｈｏｌ）、Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシアミンアンモニウム塩、Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシアミンアルミニウム塩、ｐ−メトキシフェノール、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ピロガロール、ベンゾキノン、４，４−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２−メルカプトイミダゾール、およびフェノチアジン（ｐｈｅｎｏｔｈｉａｚｉｎｅ）からなる群より選択された１種以上を含むことができるが、これらにのみ限定されるものではなく、当技術分野で一般的に知られているものを含むことができる。
【０１２２】
前記レベリング剤としては、ポリマー性または非ポリマー性であってもよい。ポリマー性のレベリング剤の具体例としては、ポリエチレンイミン、ポリアミドアミン、アミンとエポキシドとの反応生成物を例に挙げることができ、非ポリマー性のレベリング剤の具体例としては、非−ポリマー硫黄−含有および非−ポリマー窒素−含有化合物を含むが、これに限定されず、当業界で一般的に用いられるものがすべて使用可能である。
【０１２３】
本発明のもう一つの実施態様は、透明基板と、前記透明基板上に備えられた着色層とを備えるカラーフィルタであって、前記着色層は、前述した感光性樹脂組成物の硬化物を含むものであるカラーフィルタを提供する。
【０１２４】
前記カラーフィルタは、前記感光性樹脂組成物を用いて製造できる。前記感光性樹脂組成物を基板上に塗布してコーティング膜を形成し、前記コーティング膜を露光、現像および硬化することにより、カラーフィルタを形成することができる。
【０１２５】
前記塗布方法としては特に制限されないが、スプレー法、ロールコーティング法、スピンコーティング法などを使用することができ、一般的にスピンコーティング法を広く使用する。また、塗布膜を形成した後、場合によって、減圧下で残留溶媒を一部除去することができる。
【０１２６】
本明細書に係る樹脂組成物を硬化させるための光源には、例えば、波長が２５０ｎｍ〜４５０ｎｍの光を発散する水銀蒸気アーク（ａｒｃ）、炭素アーク、Ｘｅアークなどがあるが、必ずしもこれに限らない。
【０１２７】
本明細書の一実施態様に係る樹脂組成物は、耐熱性に優れて、熱処理による色の変化が少なくて、カラーフィルタの製造時、硬化過程によっても色再現率が高く、輝度および明暗比が高いカラーフィルタを提供することができる。
【０１２８】
前記基板は、ガラス板、シリコンウエハ、およびポリエーテルスルホン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ、ＰＥＳ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）などのプラスチック基材の板などであってもよいし、その種類が特に制限されるわけではない。
【０１２９】
前記カラーフィルタは、赤色パターン、緑色パターン、青色パターン、ブラックマトリックスを含むことができる。
【０１３０】
もう一つの実施態様によれば、前記カラーフィルタは、オーバーコート層をさらに含んでもよい。
【０１３１】
カラーフィルタのカラーピクセルの間には、コントラストを向上させる目的でブラックマトリックスと呼ばれる格子状の黒色パターンを配置することができる。ブラックマトリックスの材料としてクロムを使用することができる。この場合、クロムをガラス基板全体に蒸着させ、エッチング処理によってパターンを形成する方式を利用することができる。しかし、工程上の高費用、クロムの高反射率、クロム廃液による環境汚染を考慮して、微細加工が可能な顔料分散法によるレジンブラックマトリックスを使用することができる。
【０１３２】
本明細書の一実施態様に係るブラックマトリックスは、色材として、ブラック顔料またはブラック染料を使用することができる。例えば、カーボンブラックを単独で使用するか、カーボンブラックと着色顔料とを混合して使用することができ、この時、遮光性が不足する着色顔料を混合するため、相対的に色材の量が増加しても膜の強度または基板に対する密着性が低下しないという利点がある。
【０１３３】
本明細書に係るカラーフィルタを含む液晶表示装置を提供する。液晶表示装置は、前述したカラーフィルタを含むことを除けば、当技術分野で知られた構成を有することができる。
【実施例】
【０１３４】
以下、本明細書を実施例を挙げて詳細に説明する。下記の実施例は本明細書を説明するためのものであって、本明細書の範囲は、下記の特許請求の範囲に記載の範囲およびその置換および変更を含み、実施例の範囲に限定されない。
【０１３５】
［側鎖に陽イオン性基を有する樹脂を含む分散剤の製造方法］
【０１３６】
（製造例１：側鎖に陽イオン性基を有する樹脂Ａ−１の製造）
温度計、撹拌機、蒸留管、冷却器を備えた４口分離可能なフラスコに、側鎖に陽イオン性基を有する樹脂を含む分散剤の総重量１００重量部を基準としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５６．７重量部を入れて、窒素気流下、７５℃に昇温した。別途に添加されるモノマーまたは重合開始剤の総重量１００重量部を基準として、メチルメタクリレート４５．８重量部、ｎ−ブチルメタクリレート１４．８重量部、２−エチルヘキシルメタクリレート７．８重量部、ベンジルメタクリレート５．０重量部、トリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート３．０重量部、２−ジメチルアミノエチルメタクリレート１８．９重量部、ベンジルクロライド塩４．７重量部を均一にしてから、滴下漏斗に投入後、４口分離可能なフラスコに付着させて、２時間かけて滴下した。滴下終了２時間後、固形分から重合収率が９８．７％以上であり、重量平均分子量（Ｍｗ）が５，５００であることを確認し、５０℃に冷却した。その後、側鎖に陽イオン性基を有する樹脂を含む分散剤の総重量１００重量部を基準としてプロピレングリコールモノメチルエーテル１０重量部を加えて、樹脂成分の５ｍｏｌ％の側鎖に陽イオン性基を有する樹脂を製造した。得られた樹脂のアミン価は３０ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
【０１３７】
側鎖に陽イオン性基を有する樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、ポリスチレンを標準物質とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定した。また、アミン価は、０．１Ｎ塩酸水溶液を用いて、電位差滴定法によって求めた後、水酸化カリウムの当量に換算した。
【０１３８】
（製造例２〜８：側鎖に 陽イオン性基を有する樹脂Ａ−２〜Ａ−８の製造）
モノマー、重合開始剤、反応温度を表１に示す組成に変更した以外は、製造例１と同様にして、側鎖に陽イオン性基を有する樹脂Ａ−２〜Ａ−８を得た。
【表１】
0006687189.tif 000020
【０１３９】
前記表１中、ＭＭＡはメチルメタクリレート、ｎＢＭＡはｎ−ブチルメタクリレート、ＥＨＭＡはエチルヘキシルメタクリレート、ＢｚＭＡはベンジルメタクリレート、ＴＥＧＭＡはトリエチレンアミノエチルメタクリレート、ＤＭＡＥＭＡはジメチルアミノエチルメタクリレート、ＢＣはベンジルクロライド塩、ＳＴはスチレン、ＭＤＧＭＡはジエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート、ＥＧはエチレングリコールメタクリレートを意味する。
【０１４０】
［着色剤複合体の製造方法］
前記表１に示す組成を、溶媒ジエチレングリコール（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｇｌｙｃｏｌ）７．５ｇ、粉砕塩（ＮａＣｌ）４０ｇとともにＢｅｎｃｈ  Ｋｎｅａｄｅｒ（Ｉｒｉｅ  ｓｈｏｋａｉ  ｃｏ．ｌｔｄ．モデルＰＢＶ−０１）に入れて、４時間微細化を進行させた。４時間後、微細化された着色剤組成物を６０℃の蒸留水１Ｌに入れて３０分間撹拌した後、減圧して蒸留水を除去した。減圧して蒸留水を除去する時、追加的に、６０℃の蒸留水約７Ｌをさらに用いて塩（ＮａＣｌ）を完璧に除去して、下記表２の複合体Ｂ−１〜Ｂ−２１を得た。第１および第２キサンテン系染料としては下記の構造を用いた。
【化１９】
0006687189.tif 000021
【表２】
0006687189.tif 000022
【０１４１】
前記表２中、Ｍｏｌ比率（％）とは、前記表１におけるＥＧ（エチレングリコールメタクリレート）の比率だけ導入されるアンモニウム塩の比率を意味する。
【０１４２】
［着色剤分散液の製造方法］
前記製造された着色剤組成物の複合体Ｂ−１〜Ｂ−２１を、下記表３に示す組成とプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート８．４ｇとの混合物が均一となるように撹拌した後、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを用いて、Ｐａｉｎｔ  ｓｈａｋｅｒで２時間かけて分散処理を行った。その後、０．１ｍｍのジルコニアビーズに切り替えて、Ｐａｉｎｔ  ｓｈａｋｅｒで２時間追加的に分散処理を進行させた。分散処理後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１２．６ｇを組成ごとに追加した後、１．０ｕｍのフィルタで濾過した後、着色剤分散液を得た。
【表３】
0006687189.tif 000023
【０１４３】
前記表３中、バインダーＡは、質量比がベンジルメタアクリレート：Ｎ−フェニルマレイミド：スチレン：メタクリル酸＝５５：９：１１：２５の共重合体である。
【０１４４】
［感光性着色組成物の製造］
下記表４に示された成分および配合量を適用して感光性着色組成物を製造した。
感光性着色組成物の総重量１００重量部を基準として、先に製造した着色剤分散液Ｃ−１〜Ｃ−２１のうちの１つ１６．７４重量部、フタロシアニン（PＢ１５：６）分散液２２．３３重量部、バインダーＡ１１．７３重量部、Ｍｉｗｏｎ商社のＤＰＨＡ（ＤＩＰＥＮＴＡＥＲＹＴＨＲＩＴＯＬ  ＨＥＸＡＡＣＲＹＬＡＴＥ）９．８８重量部、開始剤ＰＢＧ−３０５７  １．１６重量部、光増感剤ＥＭＫ（４，４'−Ｂｉｓ（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ）０．３９重量部、表面添加剤Ｂ（レベリング剤ＤＩＣ社Ｆ−５５４）０．１重量部、表面添加剤Ｃ（接着助剤ＫＢＭ−５０３）０．１９重量部、表面添加剤Ｄ（酸化防止剤Ｓｏｎｇｗｏｎ産業Ｓｏｎｇｎｏｘ−１０１０）０．１４重量部、表面添加剤Ｅ（Ｍｕｔｉ−ｔｈｉｏｌ  ＳＱ−５０６）０．４４重量部、溶媒ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）２９．５重量部、３−ＭＢＡ（３−Ｍｅｔｈｏｘｙ  ｂｕｔｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ）１７．４重量部を混合した。
【０１４５】
バインダーＡは、着色剤分散液を製造した時と同じものを使用した。
【０１４６】
前記バインダーＡは、質量比がベンジルメタアクリレート：Ｎ−フェニルマレイミド：スチレン：メタクリル酸＝５５：９：１１：２５の共重合体である。
【表４】
0006687189.tif 000024
【０１４７】
前記表４において、比較例１〜４、６〜８は、着色剤分散液がゲル（Ｇｅｌ）化されて評価が不可であった。
【０１４８】
［着色剤分散液評価］
得られた着色剤分散液（Ｃ−１〜Ｃ−２１）に対して、粒度と保存安定性を下記の方法で 評価した。
【０１４９】
（粒度評価方法）
１ｃｍ×５ｃｍの石英ＣｅｌｌにＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）を高さの約１／４を満たした後、製造した着色剤分散液を約１〜２滴落とした。粒度測定器（Ｍａｌｖｅｒｎ社のＺｅｔａｓｉｚｅｒ  ｎａｎｏ−ＺＳ９０）を用いて測定した。粒度測定結果に基づいて微細化の程度を評価した。粒度測定結果を下記表５に示した。
【表５】
0006687189.tif 000025
【０１５０】
第１キサンテン系染料と第２キサンテン系染料、そしてアンモニウム構造を含む分散剤を用いて微細化を進行させた分散液Ｃ−９〜Ｃ−２１がゲル（Ｇｅｌ）化されず、粒度４０〜８０ｎｍ内の着色剤分散液を得ることができた。
【０１５１】
（保存安定性評価方法）
着色剤分散液に対して、着色剤分散液を製造した当日の２５℃での初期粘度と、４０℃のｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ  ｏｖｅｎで７日間保存した後の粘度とを、粘度計（Ｔｏｋｉ  Ｓａｎｇｙｏ  Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ  ＴＶ−２５）を用いて回転数１００ｒｐｍで測定した。下記式に基づいて測定した粘度で経時粘度変化率を算出した。算出された経時粘度変化率に基づいて保存安定性を下記の基準で評価した。評価結果を下記表６に示した。
（経時粘度変化率）＝［｛（初期粘度）−（経時粘度）｝／（初期粘度）］×１００
◎：５％未満、△：５〜１０％未満、Ｘ：１０％以上
【表６】
0006687189.tif 000026
【０１５２】
第１キサンテン系染料と第２キサンテン系染料、そしてアンモニウム構造を含む分散剤を用いて複合体を作り、アンモニウム構造を含む分散剤を適用して分散液を作った分散液Ｃ−９およびＣ−１２〜Ｃ−２１の場合、粘度安定性に優れて、カラーフィルタとして好ましく使用できる範囲にあった。
【０１５３】
（透過度評価方法）
製造した感光性着色組成物の比較例５、実施例１〜１３を５ｃｍ×５ｃｍのＧｌａｓｓにＳｐｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇして、１１０℃で７５秒間前熱処理（Ｐｒｅ−ｂａｋｅ）を実施してフィルムを形成させた。フィルムを形成させた基板とフォトマスク（ｐｈｏｔｏ  ｍａｓｋ）との間の間隔を２５０ｕｍにし、露光器を用いて４０ｍＪ／ｃｍ２の露光量を照射した。
【０１５４】
露光した基板を現像液（ＫＯＨ、０．０５％）に６０秒間現像し、２３０℃で２０分間後熱処理をして、カラーパターンを得た。カラーパターンを分光光度計（ＭＣＰＤ）で測定して、比較例１〜８と実施例１〜１３の透過度を得た。透過度値はＢｙ＝０．０５１の時を比較した値である。
【０１５５】
（耐熱性評価方法）
２３０℃、２０分間後熱処理（Ｐｏｓｔ−ｂａｋｅ）を進行させ、分光光度計を用いて色特性を確認した基板を、２３０℃のｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ  ｏｖｅｎで５時間３０分間追加的に熱処理を進行させた後、再び分光光度計で色特性を確認して、△Ｅａｂ値を確認した。
透過度向上率（％）＝組成物の透過度／比較例５の透過度
透過度および耐熱性評価結果を下記表７に示した。
【表７】
0006687189.tif 000027
【０１５６】
第１キサンテン系染料、第２キサンテン系染料とアンモニウム構造を含む分散剤を組み合わせて微細化を進行させた実施例１〜１３の透過度向上率に優れ、着色剤分散液を製造する時、アンモニウム構造を含む分散剤を用いた組成が耐熱性にも優れている。
【０１５７】
同じ数の正電荷と負電荷を有する第１キサンテン系染料、および正電荷の数より負電荷の数が１以上多い第２キサンテン系染料と、アンモニウム構造を含む分散剤とがイオン結合した複合体を適用して着色剤分散液を製造すると、分散性を高めて粘度安定性および塗膜の輝度が高い特性を示した。