KR102231572B1

KR102231572B1 - 칼라필터용 착색 조성물 및 칼라필터

Info

Publication number: KR102231572B1
Application number: KR1020140072979A
Authority: KR
Inventors: 히로키 요시카와; 토시유키 사토; 히데오 타카하시; 히데노리 미나시마; 준페이 하야카와
Original assignee: 토요잉크Sc홀딩스주식회사; 도요컬러주식회사
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2021-03-24
Anticipated expiration: 2034-06-16
Also published as: TWI499865B; CN104238267B; TW201502705A; CN104238267A; KR20140146546A

Abstract

본 발명의 목적은, 고명도이며, 또한 내열성, 내용제성이 우수한 칼라필터용 착색 조성물, 및 이를 이용한 칼라필터를 제공하는 것이다. 상기 과제는, 착색제와, 수지와, 용제를 함유하는 칼라필터용 착색 조성물로서, 이 착색제가, 일반식 (1)로 표시된 색소 단량체(A)와, 트리아릴메탄계 염기성 염료와 음이온성기를 가지는 카운터 화합물로 이루어지는 조염 화합물(B)을 함유하는 것을 특징으로 하는 칼라필터용 착색 조성물에 의해 해결된다.

Description

칼라필터용 착색 조성물 및 칼라필터{COLORING COMPOSITION FOR COLOR FILTER AND COLOR FILTER}

본 발명은, 칼라액정 표시장치, 및 칼라 촬상관(撮像管) 소자 등에 이용되는 칼라필터의 제조에 사용되는 칼라필터용 착색 조성물, 및 이를 이용하여 형성되는 필터 세그먼트를 구비하는 칼라필터에 관한 것이다.

액정표시장치는, 2매의 편광판으로 끼운 액정층이, 1매째의 편광판을 통과한 광의 편광 정도를 제어하여, 2매째의 편광판을 통과하는 광량을 컨트롤함으로써 표시를 행하는 표시장치이며, 트위스트 네마틱(ツイストネマチック, twisted nematic)(TN)형 액정을 이용하는 타입이 주류가 되고 있다. 기타 대표적인 액정표시장치의 방식으로서는, 한쌍의 전극을 편측의 기판상에 마련하여 기판에 평행한 방향으로 전해를 인가하는 인-플레인 스위칭(イン·プレ―ン·スイッチング, In-Plane Switching)(IPS) 방식, 음의 유전이방성을 가지는 네마틱 액정을 수직 배향시키는 버티컬 얼라인먼트(ヴァ―ティカリ―·アライメント, vertical alignment(VA) 방식, 또한 일축성의 위상차 필름의 광축을 서로 직교시키고, 광학 보상을 행하고 있는 옵티컬리 컴펜세이티드 벤드(オプティカリ―·コンべンセンド·ベンド, Optically Compensated Bend)(OCB) 방식 등이 있으며, 각각이 실용화되고 있다.

액정표시장치는, 2매의 편광판 사이에 칼라필터를 마련함으로써 칼라표시가 가능해져, 최근, 텔레비전이나 컴퓨터 모니터 등에 이용되게 된 점에서, 칼라필터에 대하여 고콘트라스트화, 고명도화의 요구가 높아지고 있다.

칼라필터는, 유리 등의 투명한 기판의 표면에 2종 이상의 상이한 색상의 미세한 띠(스트라이프) 형상의 필터 세그먼트를 평행 또는 교차하여 배치한 것, 혹은 미세한 필터 세그먼트를 종횡 일정한 배열로 배치한 것으로 이루어져 있다. 필터 세그먼트는, 수 미크론~수100 미크론으로 미세하며, 게다가 색상마다 소정의 배열로 정연하게 배치되어 있다.

일반적으로, 칼라액정 표시장치에서는, 칼라필터 상에 액정을 구동시키기 위한 투명전극이 증착 혹은 스퍼터링에 의해 형성되고, 또한 그 위에 액정을 일정방향으로 배향시키기 위한 배향막이 형성되어 있다. 이들의 투명전극 및 배향막의 성능을 충분히 얻으려면, 그 형성을 일반적으로 200℃ 이상, 바람직하게는 230℃ 이상의 고온으로 행할 필요가 있다. 이 때문에, 현재, 칼라필터의 제조방법으로서는, 내용제성, 내열성이 우수한 안료를 착색제로 하는 안료 분산법이라고 불리는 방법이 주류가 되어 있다.

칼라필터에 요구되는 품질 항목으로서는, 명도와 콘트라스트비를 들 수 있다. 콘트라스트비가 낮은 칼라필터를 이용하면, 액정이 제어한 편광 정도를 흐트러뜨려, 광을 차단해야 할 때(OFF 상태)에 광이 누설되거나, 광을 투과해야 할 때(ON 상태)에 투과광이 감쇠하기 때문에, 흐릿한 화면이 된다. 따라서, 고품질의 액정표시장치를 실현하기 위해서는, 고콘트라스트화가 불가결이다.

또한, 명도가 낮은 칼라필터를 이용하면, 광의 투과율이 낮기 때문에, 어두운 화면이 되어, 밝은 화면으로 하기 위해서는, 광원인 백라이트의 수를 증량할 필요가 있다. 이 때문에 소비전력의 증대를 억제하는 관점에서, 칼라필터의 고명도화가 트렌드가 되고 있다. 또한, 전술한 바와 같이 칼라액정장치가 텔레비전이나 컴퓨터 모니터 등에 이용되게 된 점에서, 칼라필터에 대하여 고명도화, 고콘트라스트화와 함께, 높은 신뢰성의 요구도 높아지고 있다.

최근, 안료로 달성할 수 없는 고콘트라스트비·고명도화를 실현하기 위하여, 특허문헌 1과 같이, 착색제로서 염료를 사용하는 기술이 제안되어 있다. 그러나, 예를 들어 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 염료의 특성으로서, 안료와 비교했을 때 내열성·내광성 등 견고성이 뒤떨어지는 경향이 있다. 지금까지도 특허문헌 3, 4와 같이 내열성 및 콘트라스트비 등의 문제의 해결이 검토되고 있지만, 칼라필터용으로서 적응하기 위하여 필요한 내용제성이 떨어져, 부재로서 부적합해지는 등의 결점이 있었다. 또한, 특허문헌 5에 기재되어 있는 바와 같이, 염료는, 칼라필터용 착색물로서 호적한 유기용제에 대한 용해성이 뒤떨어지는 경향이 있다. 따라서, 염료의 사용에 있어서는, 용제 용해성과 견고성의 양립이라고 하는 기술적 과제에 대한 해결이 요구되고 있다.

일본특허공개 H6-75375호 공보 일본특허공개 H8-327811호 공보 일본특허공개 2012-098522호 공보 일본특허공개 2012-173399호 공보 일본특허공개 2008-304766호 공보

본 발명의 목적은, 고명도이며, 또한 내열성, 내용제성이 우수한 칼라필터용 착색 조성물, 및 이를 이용한 칼라필터를 제공하는 것이다.

본 발명자들은, 상기의 모든 문제점을 고려하여 해결하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 특정의 구조를 가지는 색소 단량체(A)와, 트리아릴메탄계 염기성 염료와 음이온성기를 가지는 카운터(カウンタ) 화합물로 이루어지는 조염(造鹽) 화합물(B)을 포함하는 착색제를 이용함으로써, 높은 명도가 가능해지며, 또한, 내열성이나 내광성에 대해서도 우수한 성능을 달성하는 것을 발견하고, 본 발명을 이룬 것이다.

즉, 본 발명은, 착색제와, 바인더 수지와, 용제를 함유하는 칼라필터용 착색 조성물로서, 이 착색제가, 하기 일반식 (1)로 표시된 색소 단량체(A)와, 트리아릴메탄계 염기성 염료와 음이온성기를 가지는 카운터 화합물과의 조염 화합물(B)(단, 색소 단량체(A)인 경우를 제외함)을 함유하는 것을 특징으로 하는 칼라필터용 착색 조성물에 관한 것이다.

[화학식 1]

[일반식 (1) 중, Q는 유기색소골격을 나타낸다.

X는, 직접결합, -R₂-, -NH-R₃-, -O-R₃-, -CO-R₃-, -COO-R₃-, 또는 -O-CO-R₃-을 나타낸다.

R₁은, 수소 원자, 또는 메틸기를 나타낸다.

R₂는, 치환 혹은 비치환의 알킬렌기, 치환 혹은 비치환의 에스테르 결합(-COO-) 혹은 에테르 결합(-O-)으로부터 선택되는 1종류 이상의 결합을 적어도 1개 포함하는 알킬렌기, 치환 혹은 비치환의 알케닐렌기, 치환 혹은 비치환의 아릴렌기, -R₄-O-R₅-, -R₄-CO-R₅-, -R₄-COO-R₅, -R₄-O-CO-R₅-, -R₄-O-CONH-R₅-, 또는 -R₄-O-CO-R₆-CO-R₅-를 나타낸다.

R₃은, 치환 혹은 비치환의 알킬렌기, 치환 혹은 비치환의 알케닐렌기, 치환 혹은 비치환의 아릴렌기, -R₄-O-R₅-, -R₄-CO-R₅-, -R₄-O-CO-R₅-, -R₄-O-CONH-R₅-, 또는 -R₄-O-CO-R₆-CO-R₅-를 나타낸다.

R₄ 및 R₆은, 각각 독립적으로, 치환 혹은 비치환의 알킬렌기, 치환 혹은 비치환의 알케닐렌기, 또는 치환 혹은 비치환의 아릴렌기를 나타낸다.

R₅는, 치환 혹은 비치환의 알킬렌기, 또는 -O-CH₂-CHOH-CH₂-를 나타낸다.]

또한, 본 발명은, 일반식 (1)에서의 유기색소골격(Q)이, 하기 일반식 (2)로 표시된 크산텐계 염료골격, 하기 일반식 (3-1)로 표시된 안트라퀴논계 염료골격, 하기 일반식 (3-2)로 표시된 안트라퀴논계 염료골격, 하기 일반식 (3-3)으로 표시된 안트라퀴논계 염료골격, 하기 일반식 (4-1)로 표시된 트리아릴메탄계 염료골격, 및 하기 일반식 (4-2)로 표시된 트리아릴메탄계 염료골격으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기색소골격인 상기 칼라필터용 착색 조성물에 관한 것이다.

[화학식 2]

[일반식 (2) 중,

R₃₁~R₃₄는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 1가의 치환기를 나타내고, R₃₁과 R₃₂, 및 R₃₃과 R₃₄는, 환구조를 형성할 수도 있다.

R₃₅는, 각각 독립적으로, 1가의 치환기를 나타내고, m은, 0 내지 5의 정수(整數)를 나타낸다.

Y^-는, 무기 또는 유기의 음이온을 나타낸다.

여기서, R₃₁~R₃₅ 중 어느 하나는, X와의 결합수(結合手)이다.]

[화학식 3]

[일반식 (3-1), (3-2), 및 (3-3) 중,

R₄₁은 수소 원자, -ROH(R은 탄소수 1~5의 알킬렌기), -RCOOH(R은 탄소수 1~5의 알킬렌기), 또는 치환기를 가질 수도 있는 페닐기를 나타낸다.

R₄₂~R₄₈은, 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, -NHR₄₉(R₄₉는 R₄₁과 동의임), SO₃M기(M은 수소 이온, 또는 금속 이온), 할로겐 원자, -COR'(R'은 탄소수 1~3의 알킬기를 나타냄)이다.

여기서, R₄₁~R₄₈ 중 어느 하나는, X와의 결합수이다.]

[화학식 4]

[일반식 (4-1), 및 (4-2) 중,

R₂₁₁, R₂₁₂, R₂₁₃, R₂₁₄, R₂₃, R₂₄는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1~8의 알킬기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 페닐기를 나타내거나, 혹은 인접하는 R끼리가 결합하여 환을 형성한다.

R₂₂, R₂₅, 및 R₂₆은 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1~8의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 2~6의 알케닐기, 치환기를 가질 수도 있는 페닐기, 치환기를 가질 수도 있는 아미노기, 또는 불소 원자를 나타낸다.

Y^-는, 무기 또는 유기의 음이온을 나타낸다.

여기서, R₂₁₁~R₂₁₄ 및 R₂₂~R₂₆ 중 어느 하나는, X와의 결합수이다.]

또한, 본 발명은, 조염 화합물(B)의 카운터 화합물이, 유기설폰산 혹은 그 금속염, 황산 에스테르 혹은 그 금속염, 측쇄에 음이온성기를 가지는 수지, 또는 불소기함유 붕소음이온 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 칼라필터용 착색 조성물에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 황산 에스테르 혹은 그 금속염이, 하기 일반식 (11)로 표시된 것을 특징으로 하는 상기 칼라필터용 착색 조성물에 관한 것이다.

[화학식 5]

[일반식 (11) 중, R은, 치환 혹은 비치환의 알킬기, 또는, 치환 혹은 비치환의 알케닐기를 나타내고,

M⁺는 각각 독립적으로, 수소 이온, 또는 금속 이온을 나타낸다.

n은, 1~4의 정수를 나타낸다.]

또한, 본 발명은, 황산 에스테르 혹은 그 금속염이, 일반식 (21)로 표시된 에틸렌성 불포화 단량체(a-1)인 것을 특징으로 하는 상기 칼라필터용 착색 조성물에 관한 것이다.

[화학식 6]

[일반식 (21) 중,

R¹은 수소 원자, 또는 메틸기를 나타낸다.

R²는, 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내고,

A는 일반식 (22)를 나타내고,

Y⁺는 무기 또는 유기의 양이온을 나타낸다.]

[화학식 7]

[일반식 (22) 중,

R⁴는 치환기를 가질 수도 있는 알킬렌기를 나타내고, n=1~20의 정수이다.]

또한, 본 발명은, 불소기함유 붕소음이온 화합물이, 하기 일반식 (31)로 표시된 음이온을 가지는 것을 특징으로 하는 상기 칼라필터용 착색 조성물에 관한 것이다.

[화학식 8]

[일반식 (31) 중,

R¹²~R¹⁵는 각각 독립적으로, 불소 원자로 치환될 수도 있는 알킬기, 시아노기, 수소 원자, 불소 원자, 불소 원자로 치환될 수도 있는 아릴기를 나타내고,

R¹²~R¹⁵ 중 적어도 어느 하나는, 불소 원자로 치환될 수도 있는 알킬기, 불소 원자, 또는 불소 원자로 치환될 수도 있는 아릴기를 나타낸다.

단, R¹²~R¹⁵가 모두 불소 원자인 경우는 제외한다.]

또한, 본 발명은, R¹²~R¹⁵의 적어도 하나가, 일반식 (32)로 표시된 구조인 것을 특징으로 하는 상기 칼라필터용 착색 조성물에 관한 것이다.

[화학식 9]

[일반식 (32) 중,

R¹⁶~R²⁰은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 불소 원자를 나타낸다.

단, R¹⁶~R²⁰이 모두 수소 원자인 경우는 제외한다.]

또한 본 발명은, 추가로, 프탈로시아닌 염료(단, 색소 단량체(A)인 경우를 제외함)를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 칼라필터용 착색 조성물에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 추가로, 광중합성 단량체 및/또는 광중합 개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 칼라필터용 착색 조성물에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 추가로, 산화방지제를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 칼라필터용 착색 조성물에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 기재상에, 상기 칼라필터용 착색 조성물로부터 형성되어 이루어지는 필터 세그먼트를 구비하는 것을 특징으로 하는 칼라필터에 관한 것이다.

본 발명의 칼라필터용 착색 조성물은, 특정의 구조를 가지는 색소 단량체와 특정의 조염 화합물을 포함함으로써, 내열성이나 내광성이 우수하고, 더욱 높은 명도를 달성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 칼라필터용 착색 조성물을 이용함으로써, 특성이 우수한 칼라필터를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

또한, 본 명세서에서는, 「(메트)아크릴로일」, 「(메트)아크릴」, 「(메트)아크릴산」, 「(메트)아크릴레이트」, 또는 「(메트)아크릴아미드」라고 표기한 경우에는, 특별히 설명이 없는 한, 각각, 「아크릴로일 및/또는 메타크릴로일」, 「아크릴 및/또는 메타크릴」, 「아크릴산 및/또는 메타크릴산」, 「아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트」, 또는 「아크릴아미드 및/또는 메타크릴아미드」를 나타내는 것으로 한다.

또한, 본 명세서에 예로서 드는 「C.I.」는, 칼라인덱스(C.I.)를 의미한다.

본 발명의 칼라필터용 착색 조성물은, 착색제와 수지와 용제를 함유하는 칼라필터용 착색 조성물로서, 이 착색제가, 일반식 (1)로 표시된 색소 단량체(A)와, 트리아릴메탄계 염기성 염료와 음이온성기를 가지는 카운터 화합물로 이루어지는 조염 화합물(B)을 함유한다.

우선, 본 발명의 칼라필터용 착색 조성물의 각종 구성성분에 대하여 설명한다.

<착색제>

본 발명의 칼라필터용 착색 조성물은, 착색제로서, 일반식 (1)로 표시된 색소 단량체(A)와, 트리아릴메탄계 염기성 염료와 음이온성기를 가지는 카운터 화합물로 이루어지는 조염 화합물(B)을 함유한다. 이들의 착색제를 포함함으로써, 유기용제에 대한 용해성이 양호해지며, 내열성 등 견고성도 우수한 것이 된다.

색소 단량체(A)와 조염 화합물(B)의 함유비율은, 조염 화합물(B) 100중량부에 대하여 색소 단량체(A)가 1~80중량부가 바람직하다. 보다 바람직하게는 10~40중량부이다. 색소 단량체(A)의 함유량이 1중량부 이상, 80중량부 이하의 경우, 내열성, 내용제성에 의해 우수하기 때문에 바람직하다.

《색소 단량체(A)》

색소 단량체(A)는, 일반식 (1)로 표시된 색소이다. 이러한 (메트)아크릴로일기를 함유하는 색소 단량체는, 통상의 염료보다 유기용제에 대한 용해성이 향상되는 것 외에, 내열성 등 견고성의 향상에도 기여하기 때문에, 칼라필터용 착색 조성물로서 호적해진다.

[화학식 10]

일반식 (1) 중, Q는 유기색소골격을 나타낸다.

R₁은, 수소 원자, 또는 메틸기를 나타낸다.

R₂는, 치환 혹은 비치환의 알킬렌기, 치환 혹은 비치환의 에스테르 결합(-COO-) 혹은 에테르 결합(-O-)으로부터 선택되는 1종류 이상의 결합을 적어도 1개 포함하는 알킬렌기, 치환 혹은 비치환의 알케닐렌기, 치환 혹은 비치환의 아릴렌기, -R₃-O-R₅-, -R₄-CO-R₅-, -R₄-COO-R₅, -R₄-O-CO-R₅-, -R₄-O-CONH-R₅-, 또는 -R₄-O-CO-R₆-CO-R₅-를 나타낸다.

R₅는, 치환 혹은 비치환의 알킬렌기, 또는 -O-CH₂-CHOH-CH₂-를 나타낸다.

본 발명에서의 「치환기」로서는, 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 탄소수 1~4의 알킬기, 탄소수 1~4의 알콕실기, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 니트로기, 수산기, 카르바모일기, N-치환 카르바모일기, 설파모일기, N-치환 설파모일기, 카르복실기, 설포기, 카르복실기 또는 설포기로부터 선택되는 산성기의 1가~3가의 금속염(예를 들어, 나트륨염, 칼륨염, 알루미늄염 등), (메트)아크릴로일옥시메틸기 등을 들 수 있다. 따라서, 치환기를 가질 수도 있는 페닐기의 구체예로서는, 페닐기, p-메틸페닐기, 4-tert-부틸페닐기, p-니트로페닐기, p-메톡시페닐기, o-트리플루오로메틸페닐기, p-클로로페닐기, p-브로모페닐기, 2,4-디클로로페닐기, 3-카르바모일페닐기, 2-클로로-4-카르바모일페닐기, 2-메틸-4-카르바모일페닐기, 2-메톡시-4-카르바모일페닐기, 2-메톡시-4-메틸-3-설파모일페닐기, 4-설포페닐기, 4-카르복시페닐기, 2-메틸-4-설포페닐기 외에, 후술하는 유기색소골격(Q) 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

R₂~R₆에서의 치환 혹은 비치환의 알킬렌기로서는, 하기 치환 혹은 비치환의 알킬기, 탄소수 1 내지 30의 직쇄상, 분지쇄상, 단환상 또는 축합다환상 알킬기, 또는 탄소수 2 내지 30이며, 에스테르 결합(-COO-), 에테르 결합(-O-)으로부터 선택되는 1종류 이상의 결합을 적어도 1개 포함하는 직쇄상, 분지쇄상, 단환상 또는 축합다환상 알킬기로부터 1개의 수소 원자를 제외하고 이루어지는 2가의 기를 들 수 있다.

상기 알킬렌기의 탄소수는, 1~8이 바람직하고, 1~4가 보다 바람직하다.

탄소수 1 내지 30의 직쇄상, 분지쇄상, 단환상 또는 축합다환상 알킬기의 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 옥타데실기, 트리플루오로메틸기, 이소프로필기, 이소부틸기, 이소펜틸기, 2-에틸헥실기, 2-헥실도데실기, sec-부틸기, tert-부틸기, sec-펜틸기, tert-펜틸기, tert-옥틸기, 네오펜틸기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만틸기, 노보닐기, 보로닐기, 4-데실시클로헥실기 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

탄소수 2 내지 30이며, 에스테르 결합(-COO-), 에테르 결합(-O-)으로부터 선택되는 1종류 이상의 결합을 적어도 1개 포함하는 직쇄상, 분지쇄상 알킬기의 구체예로서는, -CH₂-CH₂-CH₂-COO-CH₂-CH₃, -CH₂-CH(-CH₃)-CH₂-COO-CH₂-CH₃, -CH₂-CH₂-CH₂-OCO-CH₂-CH₃, -CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-COO-CH₂-CH(CH₂-CH₃)-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃, -CH₂-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH(CH₂-CH₃)-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃, -(CH₂)₅-COO-(CH₂)₁₁-CH₃, -CH₂-CH₂-CH₂-CH-(COO-CH₂-CH₃)₂, -CH₂-O-CH₃, -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₃, -CH₂-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₃, -(CH₂-CH₂-O)_n-CH₃(여기서 n은 1 내지 8의 정수임), -(CH₂-CH₂-CH₂-O)_m-CH₃(여기서 m은 1 내지 5의 정수임), -CH₂-CH(CH₃)-O-CH₂-CH₃-, -CH₂-CH-(OCH₃)₂, -CH₂-CH₂-COO-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH(CH₂-CH₃)-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃, -CH₂-CH₃, -CH₂-CH₂-CH₂-O-CO-CH₂-CH(CH₂-CH₃)-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃, -CH₂-CH₂-COO-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH(CH₂-CH₃)-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃ 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

탄소수 2 내지 30이며, 에스테르 결합(-COO-), 에테르 결합(-O-)으로부터 선택되는 1종류 이상의 결합을 적어도 1개 포함하는 단환상 또는 축합다환상 알킬기의 구체예로서는, 이하와 같은 것을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 11]

R₂~R₆에서의 치환 혹은 비치환의 알케닐렌기로서는, 하기 치환 혹은 비치환의 알케닐기, 탄소수 1 내지 18, 바람직하게는 1 내지 10의 직쇄상, 분지쇄상, 단환상 또는 축합다환상 알케닐기 유래의 기를 들 수 있다. 이들은 구조 중에 복수의 탄소-탄소 이중결합을 가질 수도 있다. 구체예로서는, 비닐기, 1-프로페닐기, 알릴기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 이소프로페닐기, 이소부테닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 4-펜테닐기, 1-헥세닐기, 2-헥세닐기, 3-헥세닐기, 4-헥세닐기, 5-헥세닐기, 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 1,3-부타디에닐기, 시클로헥사디에닐기, 시클로펜타디에닐기로부터 1개의 수소 원자를 제외하고 이루어지는 2가의 기 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

R₂~R₆에서의 치환 혹은 비치환의 아릴렌기로서는, 탄소수 6~30, 바람직하게는 6~15를 가지는 치환 혹은 비치환의 헤테로 원자를 포함할 수도 있는 단환 또는 축합다환 방향족기 유래의 기이며, 예를 들어, 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, p-비페닐기, m-비페닐기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 9-페난트릴기, 2-플루오레닐기, 3-플루오레닐기, 9-플루오레닐기, 1-피레닐기, 2-피레닐기, 3-페릴레닐기, 터페닐기, 티에닐기, 벤조티에닐기, 나프토티에닐기, 푸릴기, 피라닐기, 피롤릴기, 이미다조일기, 피리딜기, 인돌기, 티아졸기로부터 1개의 수소 원자를 제외하고 이루어지는 2가의 기 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

또한, R₂~R₆에서의 치환 혹은 비치환의 알킬렌기, 알케닐렌기, 아릴렌기의 수소 원자는 추가로 다른 치환기로 치환될 수도 있다.

이러한 치환기로서는, 할로겐 원자, 치환 혹은 비치환의 알킬기, 치환 혹은 비치환의 알케닐기, 치환 혹은 비치환의 아릴기, 니트로기, 하이드록실기, 치환 혹은 비치환의 알콕실기, 치환 혹은 비치환의 아릴옥시기를 들 수 있다.

여기서, 할로겐 원자로서는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다.

X는, 직접결합, -R₂-, -O-R₃-, 또는 -COO-R₃-인 것이 바람직하고, 직접결합, 비치환의 알킬렌기, -COO-R₃-(R₃은 탄소수 1~5의 알킬렌기), 또는 -R₄-O-R₅-(R₄ 및 R₅는 각각 독립적으로 탄소수 1~5의 알킬렌기)인 것이 보다 바람직하다.

(유기색소골격(Q))

일반식 (1) 중의 유기색소골격(Q)으로서는, 특별히 제한은 없고, 공지의 색소구조를 포함하는 여러 가지의 것을 적용할 수 있다. 공지의 색소구조로서는, 예를 들어, 아조 색소, 아조메틴 색소(인도아닐린 색소, 인도페놀 색소 등), 디피로메텐 색소, 퀴논 색소(벤조퀴논 색소, 나프토퀴논 색소, 안트라퀴논 색소, 안트라피리돈 색소 등), 카르보늄 색소(디페닐메탄 색소, 트리페닐메탄 색소, 크산텐 색소, 아크리딘 색소 등), 퀴논이민 색소(옥사진 색소, 티아진 색소 등), 아진 색소, 폴리메틴 색소(옥소놀 색소, 메로시아닌 색소, 아릴리덴 색소, 스티릴 색소, 시아닌 색소, 스쿼릴리움 색소, 크로코늄 색소 등), 퀴노프탈론 색소, 프탈로시아닌 색소, 서브프탈로시아닌 색소, 페리논 색소, 인디고 색소, 티오인디고 색소, 퀴놀린 색소, 니트로 색소, 니트로소 색소, 및 이들의 금속착체 색소로부터 선택되는 색소에 유래하는 색소구조 등을 들 수 있다.

이들의 색소구조 중에서도, 색상, 색분리성, 색 얼룩 등의 색 특성의 관점에서, 아조 색소, 디피로메텐 색소, 안트라퀴논 색소, 트리페닐메탄 색소, 크산텐 색소, 시아닌 색소, 스쿼릴리움 색소, 퀴노프탈론 색소, 프탈로시아닌 색소, 서브프탈로시아닌 색소로부터 선택되는 색소에 유래하는 색소구조가 바람직하고, 안트라퀴논 색소, 트리페닐메탄 색소, 크산텐 색소, 시아닌 색소, 스쿼릴리움 색소, 퀴노프탈론 색소, 프탈로시아닌 색소, 서브프탈로시아닌 색소로부터 선택되는 색소에 유래하는 색소구조가 가장 바람직하다. 색소구조를 형성할 수 있는 구체적인 색소화합물에 대해서는 「신판 염료 편람」(유기합성화학협회 편찬; 마루젠, 1970), 「칼라인덱스」(The Society of Dyers and colourists), 「색소 핸드북」(오가와라 외 편찬; 고단샤, 1986) 등에 기재되어 있다.

그 중에서도 Q는, 크산텐계, 안트라퀴논계, 및 트리아릴메탄계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 유기색소골격인 것이 바람직하다.

이들 유기색소로서는, 산성 염료, 직접(直接) 염료, 염기성 염료, 조염 염료, 유용성(油溶性) 염료, 분산(分散) 염료, 반응(反應) 염료, 매염(媒染) 염료, 건염(建染) 염료, 황화(硫化) 염료 등 어느 것을 이용할 수도 있지만, 산성 염료, 직접 염료, 유용성 염료, 염기성 염료를 이용하는 것이, 반응성이 우수하고, 색소 단량체(A)를 용이하게 생성할 수 있기 때문에 바람직하다.

크산텐계 염료, 안트라퀴논계 염료, 및 트리아릴메탄계 염료와 같은 유기색소골격 중에서도, Q가, 일반식 (2)로 표시된 크산텐계 염료골격, 일반식 (3-1)~(3-3)으로 표시되는 안트라퀴논계 염료골격, 및 일반식 (4-1), (4-2)로 표시된 트리아릴메탄계 염료골격으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이, 투명성, 및 콘트라스트비가 우수한 것으로 할 수 있기 때문에 바람직하다. 보다 바람직하게는 크산텐계 염료골격이다.

<크산텐계 염료골격>

크산텐계 염료골격이란, 크산텐환을 포함하는 염료골격이며, 수산기를 포함하는 산성형(플루오레세인의 류), 아미노기를 포함하는 염기성형(로다민의 류), 그 혼합계(로돌의 류)로 대별된다. 그 대부분은 염기성 염료 또는 산성 염료에 속하고, 현저하게 선명한 색조를 가지고 있다. 그 중에서도 색조의 점에서 로다민 염료골격이 바람직한 것이다.

크산텐계 염료골격 중에서도, 일반식 (2)로 표시된 크산텐계 염료골격은, 명도 및 내성이 우수하기 때문에 바람직한 것이다.

[화학식 12]

일반식 (2) 중,

R₃₅는, 각각 독립적으로 1가의 치환기를 나타내고, m은, 0 내지 5의 정수를 나타낸다.

Y^-는, 무기 또는 유기의 음이온을 나타낸다.

여기서, R₃₁~R₃₅ 중 어느 하나는, X와의 결합수이다.

일반식 (2)에서의 1가의 치환기를, 하기 치환기군 A로 나타낸다.

「치환기군 A」

치환기로서는, 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로환기, 시아노기, 하이드록실기, 니트로기, 카르복실기, 알콕시기, 아릴옥시기, 실릴옥시기, 헤테로환옥시기, 아실옥시기, 카르바모일옥시기, 알콕시카르보닐옥시기, 아릴옥시카르보닐옥시기, 아미노기(알킬아미노기, 아닐리노기를 포함함), 아실아미노기, 아미노카르보닐아미노기, 알콕시카르보닐아미노기, 아릴옥시카르보닐아미노기, 설파모일아미노기, 알킬 또는 아릴설포닐아미노기, 메르캅토기, 알킬티오기, 아릴티오기, 헤테로환티오기, 설파모일기, 설포기, 알킬 또는 아릴설피닐기, 알킬 또는 아릴설포닐기, 아실기, 아릴옥시카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 카르바모일기, 아릴 또는 헤테로환아조기, 이미드기, 포스피노기, 포스피닐기, 포스피닐옥시기, 포스피닐아미노기, 실릴기 등을 들 수 있다. 이하, 각 치환기에 대하여 상세하게 기술한다.

할로겐 원자(예를 들어, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 직쇄 혹은 분지의 알킬기(직쇄 또는 분지의 치환 혹은 비치환의 알킬기로, 탄소수 1~30, 바람직하게는 탄소수 1~8, 보다 바람직하게는 1~5의 알킬기이며, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, t-부틸, n-옥틸, 2-클로로에틸, 2-시아노에틸, 2-에틸헥실), 시클로알킬기(바람직하게는, 탄소수 3~30의 치환 또는 비치환의 시클로알킬기, 예를 들어, 시클로헥실, 시클로펜틸을 들 수 있고, 다시클로알킬기, 예를 들어, 비시클로알킬기(바람직하게는, 탄소수 5~30의 치환 혹은 비치환의 비시클로알킬기이며, 예를 들어, 비시클로[1,2,2]헵탄-2-일, 비시클로[2,2,2]옥탄-3-일)나 트리시클로알킬기 등의 다환구조의 기를 들 수 있다. 바람직하게는 단환의 시클로알킬기, 비시클로알킬기이며, 단환의 시클로알킬기가 특히 바람직하다.),

직쇄 혹은 분지의 알케닐기(직쇄 또는 분지의 치환 혹은 비치환의 알케닐기로, 바람직하게는 탄소수 2~30의 알케닐기이며, 예를 들어, 비닐, 알릴, 프레닐, 게라닐, 올레일), 시클로알케닐기(바람직하게는, 탄소수 3~30의 치환 혹은 비치환의 시클로알케닐기이며, 예를 들어, 2-시클로펜텐-1-일, 2-시클로헥센-1-일을 들 수 있고, 다시클로알케닐기, 예를 들어, 비시클로알케닐기(바람직하게는, 탄소수 5~30의 치환 혹은 비치환의 비시클로알케닐기이며, 예를 들어, 비시클로[2,2,1]헵토-2-엔-1-일, 비시클로[2,2,2]옥토-2-엔-4-일)나 트리시클로알케닐기이며, 단환의 시클로알케닐기가 특히 바람직하다.), 알키닐기(바람직하게는, 탄소수 2~30의 치환 또는 비치환의 알키닐기, 예를 들어, 에티닐, 프로파질, 트리메틸실릴에티닐기),

아릴기(바람직하게는 탄소수 6~30, 보다 바람직하게는 6~16의 치환 혹은 비치환의 아릴기이며, 예를 들어 페닐, p-트릴, 나프틸, m-클로로페닐, o-헥사데카노일아미노페닐), 헤테로환기(바람직하게는 5~7원의 치환 혹은 비치환, 포화 혹은 불포화, 방향족 혹은 비방향족, 단환 혹은 축환의 헤테로환기이며, 보다 바람직하게는, 환 구성원자가 탄소 원자, 질소 원자 및 황 원자로부터 선택되고, 또한 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자 중 어느 하나의 헤테로 원자를 적어도 1개 가지는 헤테로환기이며, 더욱 바람직하게는, 탄소수 3~30의 5 혹은 6원의 방향족의 헤테로환기이다. 예를 들어, 2-푸릴, 2-티에닐, 2-피리딜, 4-피리딜, 2-피리미디닐, 2-벤조티아졸릴), 시아노기, 하이드록실기, 니트로기, 카르복실기,

알콕시기(바람직하게는, 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 1~10의 치환 혹은 비치환의 알콕시기이며, 예를 들어, 메톡시, 에톡시, 이소프로폭시, t-부톡시, n-옥틸옥시, 2-메톡시에톡시, 아릴옥시기(바람직하게는, 탄소수 6~30, 보다 바람직하게는 6~16의 치환 혹은 비치환의 아릴옥시기이며, 예를 들어, 페녹시, 2-메틸페녹시, 2,4-디-t-아밀페녹시, 4-t-부틸페녹시, 3-니트로페녹시, 2-테트라데카노일아미노페녹시), 실릴옥시기(바람직하게는, 탄소수 3~20, 보다 바람직하게는 3~10의 실릴옥시기이며, 예를 들어, 트리메틸실릴옥시, t-부틸디메틸실릴옥시), 헤테로환옥시기(바람직하게는, 탄소수 2~30, 보다 바람직하게는 2~10의 치환 혹은 비치환의 헤테로환옥시기로, 헤테로환부는 전술의 헤테로환기로 설명된 헤테로환부가 바람직하고, 예를 들어, 1-페닐테트라졸-5-옥시, 2-테트라하이드로피라닐옥시),

아실옥시기(바람직하게는 포밀옥시기, 탄소수 2~30의 치환 혹은 비치환의 알킬카르보닐옥시기, 탄소수 6~30의 치환 혹은 비치환의 아릴카르보닐옥시기이며, 예를 들어, 포밀옥시, 아세틸옥시, 피발로일옥시, 스테아로일옥시, 벤조일옥시, p-메톡시페닐카르보닐옥시), 카르바모일옥시기(바람직하게는, 탄소수 1~30의 치환 혹은 비치환의 카르바모일옥시기이며, 예를 들어, N,N-디메틸카르바모일옥시, N,N-디에틸카르바모일옥시, 몰포리노카르보닐옥시, N,N-디-n-옥틸아미노카르보닐옥시, N-n-옥틸카르바모일옥시), 알콕시카르보닐옥시기(바람직하게는, 탄소수 2~30의 치환 혹은 비치환알콕시카르보닐옥시기이며, 예를 들어 메톡시카르보닐옥시, 에톡시카르보닐옥시, t-부톡시카르보닐옥시, n-옥틸카르보닐옥시), 아릴옥시카르보닐옥시기(바람직하게는, 탄소수 7~30의 치환 혹은 비치환의 아릴옥시카르보닐옥시기이며, 예를 들어, 페녹시카르보닐옥시, p-메톡시페녹시카르보닐옥시, p-n-헥사데실옥시페녹시카르보닐옥시),

아미노기(바람직하게는, 아미노기, 탄소수 1~30의 치환 혹은 비치환의 알킬아미노기, 탄소수 6~30의 치환 혹은 비치환의 아릴아미노기, 탄소수 0~30의 헤테로환아미노기이며, 예를 들어, 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 아닐리노, N-메틸-아닐리노, 디페닐아미노, N-1,3,5-트리아진-2-일라미노), 아실아미노기(바람직하게는, 포밀아미노기, 탄소수 1~30의 치환 혹은 비치환의 알킬카르보닐아미노기, 탄소수 6~30의 치환 혹은 비치환의 아릴카르보닐아미노기이며, 예를 들어, 포밀아미노, 아세틸아미노, 피발로일아미노, 라우로일라미노, 벤조일라미노, 3,4,5-트리-n-옥틸옥시페닐카르보닐아미노), 아미노카르보닐아미노기(바람직하게는, 탄소수 1~30의 치환 혹은 비치환의 아미노카르보닐아미노기, 예를 들어, 카르바모일아미노, N,N-디메틸아미노카르보닐아미노, N,N-디에틸아미노카르보닐아미노, 몰포리노카르보닐아미노), 알콕시카르보닐아미노기(바람직하게는 탄소수 2~30의 치환 혹은 비치환알콕시카르보닐아미노기이며, 예를 들어, 메톡시카르보닐아미노, 에톡시카르보닐아미노, t-부톡시카르보닐아미노, n-옥타데실옥시카르보닐아미노, N-메틸-메톡시카르보닐아미노),

아릴옥시카르보닐아미노기(바람직하게는, 탄소수 7~30의 치환 혹은 비치환의 아릴옥시카르보닐아미노기이며, 예를 들어, 페녹시카르보닐아미노, p-클로로페녹시카르보닐아미노, m-n-옥틸옥시페녹시카르보닐아미노), 설파모일아미노기(바람직하게는, 탄소수 0~30의 치환 혹은 비치환의 설파모일아미노기이며, 예를 들어, 설파모일아미노, N,N-디메틸아미노설포닐아미노, N-n-옥틸아미노설포닐아미노), 알킬 또는 아릴설포닐아미노기(바람직하게는 탄소수 1~30의 치환 혹은 비치환의 알킬설포닐아미노기, 탄소수 6~30의 치환 혹은 비치환의 아릴설포닐아미노기이며, 예를 들어, 메틸설포닐아미노, 부틸설포닐아미노, 페닐설포닐아미노, 2,3,5-트리클로로페닐설포닐아미노, p-메틸페닐설포닐아미노), 메르캅토기,

알킬티오기(바람직하게는, 탄소수 1~30의 치환 혹은 비치환의 알킬티오기이며, 예를 들어 메틸티오, 에틸티오, n-헥사데실티오), 아릴티오기(바람직하게는 탄소수 6~30의 치환 혹은 비치환의 아릴티오기이며, 예를 들어, 페닐티오, p-클로로페닐티오, m-메톡시페닐티오), 헤테로환티오기(바람직하게는 탄소수 2~30의 치환 또는 비치환의 헤테로환티오기이며, 헤테로환부는 전술의 헤테로환기로 설명된 헤테로환부가 바람직하고, 예를 들어, 2-벤조티아졸릴티오, 1-페닐테트라졸-5-일티오), 설파모일기(바람직하게는 탄소수 0~30의 치환 혹은 비치환의 설파모일기이며, 예를 들어, N-에틸설파모일, N-(3-도데실옥시프로필)설파모일, N,N-디메틸설파모일, N-아세틸설파모일, N-벤조일설파모일, N-(N'-페닐카르바모일)설파모일), 설포기,

알킬 또는 아릴설피닐기(바람직하게는, 탄소수 1~30의 치환 또는 비치환의 알킬설피닐기, 6~30의 치환 또는 비치환의 아릴설피닐기이며, 예를 들어, 메틸설피닐, 에틸설피닐, 페닐설피닐, p-메틸페닐설피닐), 알킬 또는 아릴설포닐기(바람직하게는, 탄소수 1~30의 치환 또는 비치환의 알킬설포닐기, 6~30의 치환 또는 비치환의 아릴설포닐기이며, 예를 들어, 메틸설포닐, 에틸설포닐, 페닐설포닐, p-메틸페닐설포닐), 아실기(바람직하게는 포밀기, 탄소수 2~30의 치환 또는 비치환의 알킬카르보닐기, 탄소수 7~30의 치환 혹은 비치환의 아릴카르보닐기이며, 예를 들어, 아세틸, 피발로일, 2-클로로아세틸, 스테아로일, 벤조일, p-n-옥틸옥시페닐카르보닐), 아릴옥시카르보닐기(바람직하게는, 탄소수 7~30의 치환 혹은 비치환의 아릴옥시카르보닐기이며, 예를 들어, 페녹시카르보닐, o-클로로페녹시카르보닐, m-니트로페녹시카르보닐, p-t-부틸페녹시카르보닐),

알콕시카르보닐기(바람직하게는, 탄소수 2~30의 치환 혹은 비치환 알콕시카르보닐기이며, 예를 들어, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, t-부톡시카르보닐, n-옥타데실옥시카르보닐), 카르바모일기(바람직하게는, 탄소수 1~30의 치환 혹은 비치환의 카르바모일, 예를 들어, 카르바모일, N-메틸카르바모일, N,N-디메틸카르바모일, N,N-디-n-옥틸카르바모일, N-(메틸설포닐)카르바모일), 아릴 또는 헤테로환아조기(바람직하게는 탄소수 6~30의 치환 혹은 비치환의 아릴아조기, 탄소수 3~30의 치환 혹은 비치환의 헤테로환아조기(헤테로환부는 전술의 헤테로환기로 설명된 헤테로환부가 바람직하다), 예를 들어, 페닐아조, p-클로로페닐아조, 5-에틸티오-1,3,4-티아디아졸-2-일아조), 이미드기(바람직하게는, 탄소수 2~30의 치환 혹은 비치환의 이미드기이며, 예를 들어 N-석신이미드, N-프탈이미드), 포스피노기(바람직하게는, 탄소수 2~30의 치환 혹은 비치환의 포스피노기, 예를 들어, 디메틸포스피노, 디페닐포스피노, 메틸페녹시포스피노), 포스피닐기(바람직하게는, 탄소수 2~30의 치환 혹은 비치환의 포스피닐기이며, 예를 들어, 포스피닐, 디옥틸옥시포스피닐, 디에톡시포스피닐),

포스피닐옥시기(바람직하게는, 탄소수 2~30의 치환 혹은 비치환의 포스피닐옥시기이며, 예를 들어, 디페녹시포스피닐옥시, 디옥틸옥시포스피닐옥시), 포스피닐아미노기(바람직하게는, 탄소수 2~30의 치환 혹은 비치환의 포스피닐아미노기이며, 예를 들어, 디메톡시포스피닐아미노, 디메틸아미노포스피닐아미노), 실릴기(바람직하게는, 탄소수 3~30의 치환 혹은 비치환의 실릴기이며, 예를 들어, 트리메틸실릴, t-부틸디메틸실릴, 페닐디메틸실릴)를 들 수 있다.

치환기군(A)의 치환기 중에서, 수소 원자를 가지는 것은, 관능기 중의 수소 원자의 부분이 추가로 치환될 수도 있다. 치환기로서 도입 가능한 관능기의 예로서는, 알킬카르보닐아미노설포닐기, 아릴카르보닐아미노설포닐기, 알킬설포닐아미노카르보닐기, 아릴설포닐아미노카르보닐기를 들 수 있고, 구체적으로는, 메틸설포닐아미노카르보닐, p-메틸페닐설포닐아미노카르보닐, 아세틸아미노설포닐, 벤조일아미노설포닐기를 들 수 있다.

일반식 (2) 중의 R₃₁과 R₃₂, R₃₃과 R₃₄, 및 m이 2 이상의 경우의 R₃₅끼리는, 각각 독립적으로, 서로 결합하여 5원, 6원 혹은 7원의 포화환, 또는 5원, 6원 혹은 7원의 불포화환을 형성할 수도 있다. 예를 들어, 피롤환, 푸란환, 티오펜환, 피라졸환, 이미다졸환, 트리아졸환, 옥사졸환, 티아졸환, 피롤리딘환, 피페리딘환, 시클로펜텐환, 시클로헥센환, 벤젠환, 피리딘환, 피라진환, 피리다진환을 들 수 있고, 바람직하게는, 벤젠환, 피리딘환을 들 수 있다.

형성되는 5원, 6원 또는 7원의 환이, 추가로 치환 가능한 기인 경우에는, 전술의 치환기군(A)으로 치환될 수도 있고, 2개 이상의 치환기로 치환되어 있는 경우에는, 이들의 치환기는 동일할 수도 상이할 수도 있다.

특히, R₃₂ 및 R₃₃은 수소 원자 또는, 치환 혹은 비치환의, 탄소수 1~30, 바람직하게는 1~8, 보다 바람직하게는 1~5의 알킬기이며, R₃₁ 및 R₃₄는 치환 혹은 비치환의, 탄소수 1~30, 바람직하게는 1~8, 보다 바람직하게는 1~5의 알킬기, 또는 치환 혹은 비치환의 페닐기인 것이 바람직하다.

또한, R₃₅는 할로겐 원자, 탄소수 1~5의 직쇄 또는 분지의 알킬기, 설포기, 설폰아미드기, 카르복실기인 것이 바람직하다. R₃₁ 및 R₃₄의 페닐기가 가지는 치환기는, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1~5의 직쇄 또는 분지의 알킬기, 설포기, 설폰아미드기, 카르복실기인 것이 가장 바람직하다.

X와의 결합수는, R₃₅인 것이 바람직하다.

이하에, 크산텐계 염료골격을 가지는 색소 단량체의 전구체로서 이용할 수 있는 크산텐계 염료의 구체예로서, 하기의 산성 염료, 유용성 염료, 염기성 염료 등을 들 수 있지만, 이들에 제한시키는 것은 아니다.

[크산텐계 산성 염료]

크산텐계 산성 염료로서는, C.I. Acid Red 51(erythrocin(식용 적색 3호)), C.I. Acid Red 52(Acid Rhodamine), C.I. Acid Red 87(Eosin G(식용 적색 103호)), C.I. Acid Red 92(Acid Fluoxine PB(식용 적색 104호)), C.I. Acid Red 289, C.I. Acid Red 388, rose bengal B(식용 적색 5호), Acid Rhodamine G, C.I. Acid violet 9를 이용하는 것이 바람직하다.

그 중에서도, 내열성, 내광성의 면에서, 크산텐계 산성 염료인 C.I. Acid Red 87, C.I. Acid Red 92, C.I. Acid Red 388, 혹은, 로다민계 산성 염료인 C.I. Acid Red 52(Acid Rhodamine), C.I. Acid Red 289, Acid Rhodamine G, C.I. Acid violet 9를 이용하는 것이 보다 바람직하다.

이 중에서도 특히, 발색성, 내열성, 내광성이 우수한 점에 있어서, 로다민계 산성 염료인 C.I. Acid Red 52, C.I. Acid Red 289를 이용하는 것이 가장 바람직하다.

[크산텐계 유용성 염료]

크산텐계 유용성 염료로서는, C.I. Solvent Red 35, C.I. Solvent Red 36, C.I. Solvent Red 42, C.I. Solvent Red 43, C.I. Solvent Red 44, C.I. Solvent Red 45, C.I. Solvent Red 46, C.I. Solvent Red 47, C.I. Solvent Red 48, C.I. Solvent Red 49, C.I. Solvent Red 72, C.I. Solvent Red 73, C.I. Solvent Red 109, C.I. Solvent Red 140, C.I. Solvent Red 141, C.I. Solvent Red 237, C.I. Solvent Red 246, C.I. Solvent violet 2, 또는 C.I. Solvent violet 10 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 발색성이 높은 로다민계 유용성 염료인 C.I. Solvent Red 35, C.I. Solvent Red 36, C.I. Solvent Red 49, C.I. Solvent Red 109, C.I. Solvent Red 237, C.I. Solvent Red 246, C.I. Solvent violet 2가 보다 바람직하다.

[크산텐계 염기성 염료]

크산텐계 염기성 염료로서는, C.I. Basic Red 1(로다민 6GCP), 8(로다민 G), C.I. Basic violet 10(로다민B), 11 등을 들 수 있다. 그 중에서도 발색성이 우수한 점에 있어서, C.I. Basic Red 1, C.I. Basic violet 10, 11을 이용하는 것이 바람직하다.

[카운터 음이온 Y^-]

Y^-는 무기 또는 유기의 음이온을 나타내고, 음이온 이온을 가지는 것이면, 모두 사용 가능하다.

대표적인 것으로서는, 카르본산 이온, 할로겐화물 이온(클로라이드 이온, 브로마이드 이온 등), 트리플레이트 이온, 황산 이온, 유기설포네이트 이온(예를 들어 탄소수 1~20, 바람직하게는 탄소수 1~16의 알킬설포네이트, 벤젠설포네이트 등), 지방산 이온(탄소수 1~20, 바람직하게는 탄소수 1~16의 지방족 카르복실레이트 등), 안식향산 이온, 옥살산 이온, 과할로겐산 이온, 티오시안산 이온, 불소기함유 인음이온, 불소기함유 붕소음이온, 시아노기함유 질소음이온, 설폰산기함유 질소음이온, 또는 할로겐화 탄화수소기를 가지는 유기산의 공역(共役)염기를 가지는 음이온 등을 들 수 있고, 바람직하게 이용할 수 있다.

또는, 이들의 음이온성기를 측쇄에 가지는 수지를 이용할 수도 있고, 이러한 수지 중에서도, 음이온 부위가, -SO₃ ^-, 또는 -COO^-인 수지가 바람직하다. 이러한 수지로서는, 후술하는 조염 화합물(B)의 카운터 화합물로서 기재한, 측쇄에 음이온성기를 가지는 수지를 이용할 수도 있다.

또한, 후술하는 조염 화합물(B)의 조염에 이용할 수 있는 카운터 화합물로 기재된, 음이온성 화합물을 이용할 수도 있다.

이들의 음이온 Y^- 중에서도, 내성 부여의 점에서, 황산 이온, 유기설포네이트 이온, 설폰산기함유 질소음이온, 불소기함유 붕소음이온, 또는 할로겐화 탄화수소기를 가지는 유기산의 공역염기를 가지는 음이온이 바람직하다.

보다 바람직하게는, 황산 이온, 설폰산기함유 질소음이온, 불소기함유 붕소음이온, 또는 할로겐화 탄화수소기를 가지는 유기산의 공역염기를 가지는 음이온이다.

바람직한 구체예는, 황산 이온으로서, 후술하는 일반식 (11), 또는 일반식 (12)로 표시된 황산 에스테르 또는 그 금속염이며,

불소기함유 붕소음이온으로서, B(CN)₃F^-, (CF₃)₄B^-, (C₆F₅)₄B^-, [(CF₃)₂C₆H₃]₄B^-이며,

할로겐화 탄화수소기를 가지는 유기산의 공역염기를 가지는 음이온으로서, 설폰이미드산(-SO₂NHSO₂-)이다.

이용할 수 있는 음이온의 구체예를 하기에 기재하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

불소기함유 인음이온으로서는, PF₆ ^-, (CF₃)₃PF₃ ^-, (C₂F₅)₂PF₄ ^-, (C₂F₅)₃PF₃ ^-, [(CF₃)₂CF]₂PF₄ ^-, [(CF₃)₂CF]₃PF₃ ^-, (n-C₃F₇)₂PF₄ ^-, (n-C₃F₇)₃PF₃ ^-, (n-C₄F₉)₃PF₃ ^-, (C₂F₅)(CF₃)₂PF₃ ^-, [(CF₃)₂CFCF₂]₂PF₄ ^-, [(CF₃)₂CFCF₂]₃PF₃ ^-, (n-C₄F₉)₂PF₄ ^-, (n-C₄F₉)₃PF₃ ^-, (C₂F₄H)(CF₃)₂PF₃ ^-, (C₂F₃H₂)₃PF₃ ^-, (C₂F₅)(CF₃)₂PF₃ ^- 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, PF₆ ^-, (C₂F₅)₂PF₄ ^-, (C₂F₅)₃PF₃ ^-, ((n-C₃F₇)₃PF₃ ^-, (n-C₄F₉)₃PF₃ ^-, [(CF₃)₂CF]₃PF₃ ^-, [(CF₃)₂CF]₂PF₄ ^-, [(CF₃)₂CFCF₂]₃PF₃ ^-, [(CF₃)₂CFCF₂]₂PF₄ ^-가 바람직하다.

불소기함유 붕소음이온의 구체예로서는, BF₄ ^-, (CF₃)₄B^-, (CF₃)₃BF^-, (CF₃)₂BF₂ ^-, (CF₃)BF₃ ^-, (C₂F₅)₄B^-, (C₂F₅)₃BF^-, (C₂F₅)BF₃ ^-, (C₂F₅)₂BF₂ ^-, (CF₃)(C₂F₅)₂BF^-, (C₆F₅)₄B^-, [(CF₃)₂C₆H₃]₄B^-, (CF₃C₆H₄)₄B^-, (C₆F₅)₂BF₂ ^-, (C₆F₅)BF₃ ^-, (C₆H₃F₂)₄B^-, B(CN)₄ ^-, B(CN)F₃ ^-, B(CN)₂F₂ ^-, B(CN)₃F^-, (CF₃)₃B(CN)^-, (CF₃)₂B(CN)₂ ^-, (C₂F₅)₃B(CN)^-, (C₂F₅)₂B(CN)₂ ^-, (n-C₃F₇)₃B(CN)^-, (n-C₄F₉)₃B(CN)^-, (n-C₄F₉)₂B(CN)₂ ^-, (n-C₆F₃)₃B(CN)^-, (CHF₂)₃B(CN)^-, (CHF₂)₂B(CN)₂ ^-, (CH₂CF₃)₃B(CN)^-, (CH₂CF₃)₂B(CN)₂ ^-, (CH₂C₂F₅)₃B(CN)^-, (CH₂C₂F₅)₂B(CN)₂ ^-, (CH₂CH₂C₃F₇)₂B(CN)₂ ^-, (n-C₃F₇CH₂)₂B(CN)₂ ^-, (C₆H₅)₃B(CN)^- 등을 들 수 있다.

그 중에서도, B(CN)₃F^-, (CF₃)₄B^-, (C₆F₅)₄B^-, [(CF₃)₂C₆H₃]₄B^-가 바람직하다.

시아노기함유 질소음이온으로서는, [(CN)₂N]^-, [(FSO₂)₂N]^-, [(FSO₂)N(CF₃SO₂)]^-, [(FSO₂)N(CF₃CF₂SO₂)]^-, [(FSO₂)N{(CF₃)₂CFSO₂}]^-, [(FSO₂)N(CF₃CF₂CF₂SO₂)]^-, [(FSO₂)N(CF₃CF₂CF₂CF₂SO₂)]^-, [(FSO₂)N{(CF₃)₂CFCF₂SO₂}]^-, [(FSO₂)N{CF₃CF₂(CF₃)CFSO₂}]^-, [(FSO₂)N{(CF₃)₃CSO₂}]^- 등을 들 수 있다.

할로겐화 탄화수소기를 가지는 유기산의 공역염기로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 할로겐화 탄화수소기를 가지는 유기산으로서는, 예를 들어, 할로겐화 탄화수소기를 가지는 설폰산(-SO₃H), 설폰이미드산(-SO₂NHSO₂-) 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 하기에 나타낸 염기를 들 수 있다.

[화학식 13]

[화학식 14]

<안트라퀴논계 염료골격>

본 발명의 일반식 (1)에서의 유기색소골격(Q)의 1종인 안트라퀴논계 염료골격은, 안트라퀴논 골격을 가지는 것이면 제한되지 않지만, 디아미노안트라퀴논 골격을 가지는 안트라퀴논계 염료골격이, 내열성, 내광성을 가지면서, 발색성, 색재현성, 고명도를 나타내는 것의 점에서 바람직하다. 이들이 내열성, 내광성이 우수한 이유는, 안트라퀴논 골격의 카르보닐기의 부분과, 아미노기의 부분이 수소결합으로 결합함으로써 구조가 안정된 것으로 추측된다.

안트라퀴논계 염료골격 중에서도, 일반식 (3-1), (3-2), 및 (3-3)으로 표시되는 안트라퀴논계 염료골격은, 명도 및 내성이 우수하기 때문에 바람직한 것이다.

[화학식 15]

일반식 (3-1), (3-2), 및 (3-3) 중, R₄₁은 수소 원자, -ROH(R은 탄소수 1~5의 알킬렌기), -RCOOH(R은 탄소수 1~5의 알킬렌기), 또는 치환기를 가질 수도 있는 페닐기를 나타낸다. R₄₂~R₄₈은, 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, -NHR₄₉(R₄₉는 R₄₁과 동의임), SO₃M기(M은 수소 이온, 또는 금속 이온), 할로겐 원자, -COR'(R'은 탄소수 1~3의 알킬기를 나타냄)이다. 여기서, R₄₁~R₄₈ 중 어느 하나는, X와의 결합수이다.

일반식 (3-1), (3-2), 및 (3-3) 중의, R₄₁은, -ROH(R은 탄소수 1~5의 알킬렌기), -RCOOH(R은 탄소수 1~5의 알킬렌기), 치환기를 가질 수도 있는 페닐기인 것이 바람직하다. R₄₂~R₄₈은 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 탄소수 1~3의 알콕시기인 것이 바람직하다.

X와의 결합수는, R₄₁, R₄₈ _,R₄₄ 중 어느 하나인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 R₄₁ 및 R₄₄이다.

또한, M은 수소 이온, 또는 금속 이온이다. 금속 이온으로서는, 알칼리 금속 이온, 알칼리토류 금속 이온을 들 수 있고, 구체적으로는, 나트륨 이온, 칼륨 이온, 리튬 이온, 칼슘 이온, 마그네슘 이온 등을 들 수 있다.

일반식 (3-1), (3-2), 및 (3-3)에서의 알킬렌기, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기가 가질 수 있는 「치환기」로서는, 상기 크산텐계 염료골격의 항(項)에서 든 「치환기군(A)」와 동일하다.

안트라퀴논계 염료골격을 가지는 색소 단량체의 전구체로서 이용할 수 있는 안트라퀴논계 염료의 구체예로서는, 하기의 산성 염료, 유용성 염료를 들 수 있지만, 이들에 제한시키는 것은 아니다.

[안트라퀴논계 산성 염료]

안트라퀴논계 산성 염료로서는, C.I. Acid Blue 23, 25, 27, 35, 40, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55, 56, 62, 68, 69, 78, 80, 81:1, 11, 124, 127, 127:1, 140, 150, 175, 215, 230, 277, 344, C.I. Acid violet 41, 42, 43, C.I. Acid green 25, 27, 또는 Direct violet 17 등을 들 수 있다.

[안트라퀴논계 유용성 염료]

안트라퀴논계 유용성 염료로서는, C.I. Solvent Red 172, 222, C.I. Solvent violet 60 등을 들 수 있다.

<트리아릴메탄계 염료골격>

본 발명의 일반식 (1)에서의 유기색소골격(Q)의 1종인 트리아릴메탄계 염료골격으로서는, 디아미노트리아릴메탄계 염료골격, 트리아미노트리아릴메탄계 염료골격, OH기를 가지는 로졸산계 염료골격 등을 들 수 있다.

트리아미노트리아릴메탄계 염료골격은, 색조가 우수하고, 다른 것보다도 일광 견고성이 우수한 점에서 바람직하다. 그 중에서도, 염기성 염료인 디페닐나프틸메탄 염료골격이 특히 바람직하다.

트리아릴메탄계 염료골격은, 400~430nm의 파장범위에 있어서 투과율이 높은 분광특성을 가지고 있으며, 본 발명의 색소 단량체(A)로서 이용함으로써, 분광특성뿐만 아니라, 내성도 우수한 착색제로 할 수 있다.

트리아릴메탄계 염료골격 중에서도, 일반식 (4-1), 및 (4-2)로 표시된 트리아릴메탄계 염료골격은, 명도 및 내성이 우수하기 때문에 바람직한 것이다.

[화학식 16]

일반식 (4-1), 및 (4-2) 중,

R₂₂, R₂₅, 및 R₂₆은 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1~8, 바람직하게는 1~4의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 2~6의 알케닐기, 치환기를 가질 수도 있는 페닐기, 치환기를 가질 수도 있는 아미노기, 또는 불소 원자를 나타낸다.

Y^-는, 무기 또는 유기의 음이온을 나타낸다.

여기서, R₂₁₁~R₂₁₄ 및 R₂₂~R₂₆ 중 어느 하나는, X와의 결합수이다.

일반식 (4-1), (4-2)의, R₂₁₁~R₂₁₄는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1~8의 알킬기인 것이 바람직하고, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 2~5의 알킬기가 보다 바람직하다. R₂₃ 및 R₂₄는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1~8의 알킬기인 것이 바람직하고, R₂₃ 및 R₂₄는 모두 수소 원자인 것이 보다 바람직하다. R₂₅는 치환기를 가질 수도 있는 아미노기인 것이 바람직하고, R₂₂ 및 R₂₆은 수소 원자인 것이 바람직하다.

X와의 결합수는, R₂₂, R₂₅, R₂₆ 중 어느 하나인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 R₂₅이다.

일반식 (4-1), 및 (4-2)에서의 알킬기, 페닐기, 및 알케닐기가 가질 수 있는 「치환기」로서는, 상기 크산텐계 염료골격의 항에서 든 「치환기군(A)」와 동일하다.

트리아릴메탄계 염료골격을 가지는 색소 단량체의 전구체로서 이용할 수 있는 트리아릴메탄계 염료의 구체예로서는, 하기의 산성 염료, 염기성 염료 등을 들 수 있지만, 이들에 제한시키는 것은 아니다.

[트리아릴메탄계 산성 염료]

트리아릴메탄계 산성 염료로서는, C.I. Acid Blue 1, 3, 5, 7, 9, 11, 15, 17, 19, 22, 24, 38, 48, 75, 83, 90, 91, 93, 93:1, 100, 103, 104, 109, 110, 119, 147, 269, 123, 213, C.I.Direct Blue 41, C.I. Acid violet 17, 19, 21, 23, 25, 38, 49, 72, Direct Blue 41 등을 들 수 있다.

[트리아릴메탄계 염기성 염료]

트리아릴메탄계 염기성 염료로서는, C.I. Basic violet 1(Methyl violet), C.I. Basic violet 3(crystal violet), C.I. Basic violet 14(Magenta), C.I. Basic Blue 1(Basic cyanine 6G), C.I. Basic Blue 5(Basic cyanine EX), C.I. Basic Blue 7(Victoria Pure Blue BO), C.I. Basic Blue 26(Victoria Blue B conc.), C.I. Basic green 1(Brilliant green GX), C.I. Basic green 4(malachite green) 등을 들 수 있다.

그 중에서도 C.I. Basic Blue 7, C.I. Basic green 4, C.I. Basic violet 1, C.I. Basic violet 3을 이용하는 것이 바람직하다.

[카운터 음이온 Y^-]

Y^-는 음이온을 나타낸다. Y^-는 상기 크산텐계 염료의 항에서 든 음이온과 동일하다.

(색소 단량체(A)의 제조방법)

본 발명의 색소 단량체(A)의 합성방법으로서는, 관능기를 가지는 유기색소의 기본골격에 일반적인 유기합성방법에 따라 중합성 부위를 도입하거나, 유기색소의 합성 원료에 중합성 부위를 도입한 후에, 염료를 합성함으로써 얻을 수 있다.

예를 들어, 하이드록실기를 가지는 유기색소와, 중합성기를 가지는 카르본산클로라이드를 반응시켜 양자를 에스테르 결합시킴으로써, 색소 단량체(A)를 제조할 수 있다.

혹은, 카르복실기를 가지는 유기색소와 에폭시기를 가지는 중합성 화합물 혹은 하이드록실기를 가지는 중합성 화합물 등을 반응시킴으로써, 색소 단량체(A)를 제조할 수 있고, 종래 공지의 어떠한 방법을 이용해도, 본 발명의 색소 단량체(A)가 얻어지면 제한은 없다.

원료로서 이용할 수 있는 유기색소에 대하여, 산성 염료, 유용성 염료, 염기성 염료 등을 들 수 있지만, 얻어진 색소 단량체가, 일반식 (1)로 표시된 구조를 가지는 것이면, 어떠한 유기색소, 및 화합물 등을 이용하여 합성하는 것이어도 제한은 없다.

(색소 단량체(A)의 조염 화합물, 유도체)

색소 단량체(A)는, 양호한 분광특성을 가지고, 발색성이 우수하지만, 내광성, 내열성에 문제가 있어, 높은 신뢰성이 요구되는 칼라필터를 사용하는 화상표시장치에 이용하기에는, 그 특성은 충분한 것이 아닌 경우가 있다.

이 때문에, 이들의 결점을 개선하기 위하여, 염기성 염료의 형태의 경우는, 유기산이나 과염소산 혹은 그 금속염을 이용하여 조염화하여 이용하는 것이 내성의 면에서 바람직하다.

또한, 산성 염료, 직접 염료의 형태의 경우는, 4급 암모늄염 화합물, 3급 아민 화합물, 2급 아민 화합물, 1급 아민 화합물 등, 및 이들의 관능기를 가지는 수지성분을 이용하여 조염화하여 조염 화합물로서 이용하는 것, 혹은 설폰아미드화하여 설폰산아미드 화합물로서 이용하는 것이 내성의 면에서 바람직하다.

이들 중에서도 특히, 염기성 염료의 조염 화합물이 내성, 안료와의 병용성이 우수하기 때문에 바람직하고, 또한 염기성 염료와, 카운터 이온으로서 작용하는 카운터 성분인 유기설폰산, 유기황산, 불소기함유 인음이온 화합물, 불소기함유 붕소음이온 화합물, 시아노기함유 질소음이온 화합물, 또는 할로겐화 탄화수소기를 가지는 유기산의 공역염기를 가지는 음이온 화합물을 조염한, 조염 화합물을 이용하는 것이 보다 바람직하다.

《조염 화합물(B)》

조염 화합물(B)은, 트리아릴메탄계 염기성 염료와 음이온성기를 가지는 카운터 화합물로 이루어지는 조염 화합물로서, 이러한 조염 화합물(B)을 이용한 칼라필터착색 조성물을 이용함으로써, 내열성, 내광성이 양호하고, 추가로 고명도의 칼라필터로 할 수 있다. 단, 조염 화합물(B)이, 색소 단량체(A)인 경우를 제외한다.

이러한 트리아릴메탄계 염기성 염료와 카운터 화합물은 수용액, 알코올 용액 중 등에 양자를 용해시킴으로써 반응하고, 조염 화합물(B)을 얻을 수 있다. 혹은 양자를 가열하면서 용융 혼련함으로써 얻는 것도 가능하다.

[트리아릴메탄계 염기성 염료]

트리아릴메탄계 염기성 염료는, 중심의 탄소에 대하여 파라의 위치에 있는 NH₂ 혹은 OH기가 산화에 의해 퀴논 구조를 취함으로써 발색하는 것이다.

NH₂, OH기의 수에 의해 이하 3개의 형,

a) 디아미노트리아릴메탄계 염기성 염료,

b) 트리아미노트리아릴메탄계 염기성 염료,

c) OH기를 가지는 로졸산계 염기성 염료,

로 구분되지만, 그 중에서도 트리아미노아릴메탄계의 염기성 염료의 형태인 것이, 양호한 청색, 적색, 녹색을 발색하는 점에서 바람직하다.

트리아미노트리아릴메탄계 염기성 염료, 디아미노트리아릴메탄계 염기성 염료는 색조가 선명하며, 다른 것보다 일광 견고성이 우수하여 바람직하다.

청색계의 트리아릴메탄계 염기성 염료는, 400~440nm에 있어서 높은 투과율을 가지는 분광특성을 가지기 때문에, 특히 청색 필터 세그먼트의 형성용으로 이용한 경우에, 높은 명도로 할 수 있기 때문에 바람직하다.

바람직한 트리아릴메탄계 염기성 염료의 구체예로서는, 하기 일반식 (51)로 표시된 화합물을 들 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.

[화학식 17]

일반식 (51) 중, R1A~R1F 및 후술하는 식 (52)의 R은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 혹은 비치환의 알킬기, 치환 혹은 비치환의 알케닐기, 또는, 치환 혹은 비치환의 아릴기를 나타낸다.

R2A 및 R3A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 메틸기, 또는, 에틸기를 나타낸다.

Y₁ ^-는, 카운터 화합물과 염교환 가능한 유기, 또는 무기의 음이온이다.

R1A~R1F, R에서의 알킬기로서는, 탄소수 1 내지 30, 바람직하게는 탄소수 1~8의 직쇄상, 분지쇄상, 단환상 또는 축합다환상 알킬기, 또는 탄소수 2 내지 30, 바람직하게는 탄소수 1~8이며 1개 이상의 에스테르 결합(-COO-) 및/또는 에테르 결합(-O-)을 포함하는 직쇄상, 분지쇄상, 단환상 또는 축합다환상 알킬기를 들 수 있다. 탄소수 1 내지 30의 직쇄상, 분지쇄상, 단환상 또는 축합다환상 알킬기의 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 옥타데실기, 트리플루오로메틸기, 이소프로필기, 이소부틸기, 이소펜틸기, 2-에틸헥실기, sec-부틸기, tert-부틸기, sec-펜틸기, tert-펜틸기, tert-옥틸기, 네오펜틸기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만틸기, 노보닐기, 보로닐기, 4-데실시클로헥실기 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

탄소수 2 내지 30이며 1개 이상의 에스테르 결합을 포함하는 직쇄상, 분지쇄상 알킬기의 구체예로서는, -CH₂-CH₂-CH₂-COO-CH₂-CH₃, -CH₂-CH(-CH₃)-CH₂-COO-CH₂-CH₃, -CH₂-CH₂-CH₂-OCO-CH₂-CH₃, -CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-COO-CH₂-CH(CH₂-CH₃)-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃, -(CH₂)₅-COO-(CH₂)₁₁-CH₃, -CH₂-CH₂-CH₂-CH-(COO-CH₂-CH₃)₂ 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

또한, 탄소수 2 내지 30이며 1개 이상의 에테르 결합을 포함하는 직쇄상, 분지쇄상 알킬기의 구체예로서는, -CH₂-O-CH₃, -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₃, -CH₂-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₃, -(CH₂-CH₂-O)_n-CH₃(여기서 n은 1 내지 8임), -(CH₂-CH₂-CH₂-O)_m-CH₃(여기서 m은 1 내지 5임), -CH₂-CH(CH₃)-O-CH₂-CH₃-, -CH₂-CH-(OCH₃)₂ 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

탄소수 2 내지 30이며 경우에 따라 1개 이상의 에테르 결합을 포함하는 단환상 또는 축합다환상 알킬기의 구체예로서는, 이하와 같은 것을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 18]

또한, 탄소수 3 내지 30이며 1개 이상의 에스테르 결합(-COO-) 및 에테르 결합(-O-)을 포함하는 직쇄상, 분지쇄상, 알킬기의 구체예로서는, -CH₂-CH₂-COO-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH(CH₂-CH₃)-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃, -CH₂-CH₂-COO-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH(CH₂-CH₃)-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

R1A~R1F, R에서의 알케닐기로서는, 탄소수 1 내지 18, 바람직하게는 탄소수 1~8의 직쇄상, 분지쇄상, 단환상 또는 축합다환상 알케닐기를 들 수 있다. 이들은 구조 중에 복수의 탄소-탄소 이중결합을 가질 수도 있다. 구체예로서는, 비닐기, 1-프로페닐기, 알릴기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 이소프로페닐기, 이소부테닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 4-펜테닐기, 1-헥세닐기, 2-헥세닐기, 3-헥세닐기, 4-헥세닐기, 5-헥세닐기, 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 1,3-부타디에닐기, 시클로헥사디에닐기, 시클로펜타디에닐기 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

R1A~R1F에서의 아릴기로서는, 탄소수 6~18을 가지는 단환 또는 축합다환 방향족기이며, 예를 들어, 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, p-비페닐기, m-비페닐기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 9-페난트릴기, 2-플루오레닐기, 3-플루오레닐기, 9-플루오레닐기, 1-피레닐기, 2-피레닐기, 3-페릴레닐기 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

이들 R1A~R1F, R에서의 알킬기, 알케닐기, 및, R1A~R1F에서의 아릴기는, 치환기를 가질 수도 있다. 이러한 치환기로서는, 알킬기, 알케닐기, 아릴기를 들 수 있고, 이들은 전술한 것과 동의이다.

R2A 및 R3A는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 메틸기, 또는, 에틸기를 나타낸다. 바람직하게는, 수소 원자, 또는 메틸기이다.

트리아릴메탄 색소의 양이온의 위치는, 안정된 공명 구조를 취할 수 있는 위치이면 어디여도 되고, 아민 부분 중 어느 하나의 질소 부분이어도, 트리아릴메탄의 중심탄소 부분이어도 된다.

Y₁ ^-는, 본 발명에서의 카운터 화합물과 염교환 가능한 유기, 또는 무기의 음이온이다.

통상 할로겐인 것이 바람직하고, 클로라이드 이온 등이다.

예를 들어 일반식 (52)로 표시된 트리아릴메탄 색소는 대응하는 트리아릴메탄 염기성 염료와 특정의 황산나트륨염이나 칼륨염, 암모늄염 등을 염교환함으로써 얻을 수 있다.

[화학식 19]

[화학식 20]

트리아릴메탄계 염기성 염료로서 구체적으로는, C.I. Basic violet 1(methyl violet), C.I. Basic violet 3(crystal violet), C.I. Basic violet 14(Magenta), C.I. Basic Blue 1(Basic cyanine 6G), C.I. Basic Blue 5(Basic cyanine EX), C.I. Basic Blue 7(Victoria Pure Blue BO), C.I. Basic Blue 26(Victoria Blue B conc.), C.I. Basic green 1(Brilliant green GX), C.I. Basic green 4(malachite green) 등을 들 수 있다.

그 중에서도 명도의 점에서, C.I. Basic Blue 7을 이용하는 것이 바람직하다.

[카운터 화합물]

본 발명에 있어서, 카운터 화합물은, 무기 또는 유기의 음이온성 화합물로서, 트리아릴메탄계 염기성 염료와 조염 가능한 음이온을 가지는 화합물이면, 모두 사용 가능하다.

대표적인 음이온으로서는, 트리플레이트 이온(CF₃SO₃ ^-), 안식향산 이온(C₆H₅COO^-), 옥살산 이온(C₂O₄ ² ^-), 과할로겐산 이온(ClO₄ ^-, FO₄ ^-, BrO₄ ^-, IO₄ ^- 등), 티오시안산 이온(SCN^- 등), 황산 이온(SO₄ ² ^-, HSO₄ ^- 등), 헤테로폴리산, 유기카르본산 이온, 유기설포네이트 이온(예를 들어 탄소수 1~20의 알킬설포네이트, 벤젠설포네이트 등), 지방산 이온(탄소수 1~20의 지방족 카르복실레이트 등), 설폰산기함유 질소음이온, 불소기함유 붕소음이온, 불소기함유 인음이온, 시아노기함유 질소음이온, 할로겐화 탄화수소기를 가지는 유기산의 공역염기를 가지는 음이온, 또는 산성 염료 등을 들 수 있고, 이들의 음이온을 바람직하게 이용할 수 있다.

또는, 이들의 음이온성기를 측쇄에 가지는 수지를 이용할 수도 있고, 이러한 수지 중에서도, 음이온 부위가, -SO₃ ^-, 또는 -COO^-인 수지가 바람직하다.

이들을 가지는 카운터 화합물로서는, 색소 단량체(A)가 가질 수 있는 카운터·음이온으로 기재한 음이온성 화합물을 이용할 수도 있다.

이들의 음이온 중에서도, 내열성의 점에서, 황산 이온, 유기설포네이트 이온, 설폰산기함유 질소음이온, 또는 불소기함유 붕소음이온이 바람직하고, 이러한 음이온을 가지는 카운터 화합물을 이용하는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게는, 황산 이온, 또는 불소기함유 붕소음이온을 가지는 음이온이다.

황산 이온으로서는, 일반식 (11), 또는 일반식 (12)로 표시된 황산 에스테르 또는 그 금속염이 보다 바람직하고, 불소기함유 붕소음이온으로서는, 일반식 (31)로 표시된 음이온을 가지는 화합물이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 일반식 (31)에서의 R¹²~R¹⁵의 적어도 하나가, 일반식 (32)로 표시된 구조인 화합물이다.

또한, 바람직하게 사용할 수 있는 음이온 성분으로서의 카운터 화합물은, 분자량이 200~3500의 범위인 음이온성의 화합물, 혹은 측쇄에 음이온성기를 가지는 수지이다. 분자량이 200~3500의 범위인 음이온성의 화합물로서는, 구체적으로는 헤테로폴리산이나, 지방족 설폰산, 방향족 설폰산 등의 유기설폰산, 지방족 황산, 방향족 황산 등의 유기황산, 방향족 카르본산, 지방산 등의 유기카르본산과 같은 유기산, 또는 산성 염료의 형태를 가지는 것이다. 또는 이들의 금속염일 수도 있다.

카운터 화합물의 분자량이 200보다 작으면, 내열성, 내광성이 저하되고, 또한 카운터 화합물의 분자량이 3500보다 커지면 1분자당의 발색 성분의 비율이 저하되어 충분한 발색이 되지 않는 경우가 있다.

또한, 산기를 가지는 수지에 의해 변성하는 것도 바람직하다.

본 발명에 있어서 규정하는 분자량, 평균 분자량은, 원자량으로부터 환산한 이론치로 나타낸 것이다. 또한, 소수(小數) 첫째 자리를 유효숫자로서 계산하고, 산출된 수치를 사사오입(四捨五入)하고, 소수를 제외했다.

또한, 카운터 화합물을 나트륨염 등의 금속염으로서 이용한 경우는, 예를 들어 Na을 H로 치환한 다음에 분자량을 고려하는 것으로 한다.

카운터 화합물로서는, 유기설폰산 혹은 유기카르본산 등의 유기산, 지방족 황산, 방향족 황산 등의 유기황산, 불소기함유 붕소음이온 화합물 또는 산성 염료의 형태를 가지는 것이 바람직하다. 그 중에서도 유기설폰산, 지방족 황산 혹은 방향족 황산 또는 산성 염료의 형태가 바람직하고, 유기설폰산 혹은 그 금속염, 또는 황산 에스테르 혹은 그 금속염(지방족 황산 혹은 방향족 황산 등), 또는 불소기함유 붕소음이온 화합물이 보다 바람직하다.

(헤테로폴리산)

헤테로폴리산으로서는, 포스포텅스텐산 H₃(PW₁₂0₄₀)·nH₂O(n≒30:≒은 거의 동일함(nearly equal)을 나타냄)(분자량 3421), 텅스토규산 H₄(SiW₁₂O₄₀)·nH₂O(n≒30)(분자량 3418), 포스포몰리브덴산 H₃(PMo₁₂O₄₀)·nH₂O(n≒30)(분자량 2205), 실리코몰리브덴산 H₃(SiMo₁₂O₄₀)·nH₂O(n≒30)(분자량 2202), 포스포텅스토몰리브덴산 H₃(PW₁₂-ⅹMoⅹO₄₀)·nH₂O(n≒30)(6<X<12), 포스포바나도몰리브덴산(リンバナドモリブデン酸, phosphovanadomolybdate) H₁₅-ⅹ(PV₁₂-ⅹMoⅹO₄₀)·nH₂O(n≒30) 등을 들 수 있다.

또한, 포스포텅스토몰리브덴산, 포스포바나도몰리브덴산, 실리코텅스토몰리브덴산(ケイタングストモリブデン酸, silicotungstomolybdic acid)은, 포스포텅스텐산, 포스포몰리브덴산, 텅스토규산, 실리코몰리브덴산 등의 구성비를 바꿈으로써 분자량을 2202~3421의 범위로 조정할 수 있다.

또한, 헤테로폴리산을 카운터 화합물로서 사용하는 경우는, 그 평균분자량은 2820~3421의 범위인 것이 바람직하다. 이는 몰리브덴과 텅스텐을 포함한 경우, 텅스텐의 비율이 50%를 넘는 것이 바람직한 것에 의한 것이다. 포스포텅스토몰리브덴산의 경우, Mo의 함유량을 줄이고 W를 많이 포함시킴으로써 투과성이 우수한 색재를 얻을 수 있다.

(유기산 또는 유기황산)

유기산으로서는, 지방족 설폰산, 방향족 설폰산 등의 유기설폰산, 및 방향족 카르본산, 지방산 등의 유기카르본산, 유기황산으로서는, 지방족 황산, 방향족 황산 등의 유기황산을 들 수 있다. 또한, 이들의 금속염, 또는 암모늄염 등일 수도 있다.

이들의 유기산, 또는 유기황산 중에서도, 색상, 내열성, 내용제성의 관점에서, 지방족 설폰산, 방향족 설폰산 등의 유기설폰산, 지방족 황산, 방향족 황산 등의 유기황산이 바람직하다. 그 중에서도, 하기 일반식 (11), 또는 일반식 (12)로 표시된 황산 에스테르 또는 그 금속염이 바람직하고, 지방족 황산, 혹은 방향족 황산, 즉 지방족 황산 에스테르 혹은 방향족 황산 에스테르가 색재현성이 우수하기 때문에 바람직하다. 또한, 후술의 일반식 (21)로 표시된 에틸렌성 불포화 단량체(a-1)로 나타낸 황산기를 가지는 모노머도, 내열성, 내용제성의 점에서 호적하게 이용할 수 있다. 또는 유기설폰산 또는 그 금속염도, 특히 색재현성이 우수하기 때문에, 바람직하다.

유기산, 또는 유기황산의 경우, 바람직한 카운터 화합물의 분자량의 범위는, 200~750이며, 보다 바람직한 분자량의 범위는, 200~400의 범위이다. 더욱 바람직하게는, 250~400의 범위이다. 분자량을 이 범위로 함으로써, 내성과 착색력에 있어서 균형 잡힌 착색제로 할 수 있어 바람직하다.

「일반식 (11), 또는 일반식 (12)로 표시된 황산 에스테르 또는 그 금속염」

[화학식 21]

[일반식 (11) 중, R은, 치환 혹은 비치환의 알킬기, 또는, 치환 혹은 비치환의 알케닐기를 나타내고, M⁺은 각각 독립적으로, 수소 이온, 또는 금속 이온을 나타낸다. n은, 1~4의 정수를 나타낸다.]

M으로서 구체적으로는, 수소 원자, 알칼리 금속, 알칼리토류 금속 등을 들 수 있다. 알칼리 금속으로서는, 나트륨, 칼륨, 리튬 등을 들 수 있고, 알칼리토류 금속으로서는, 칼슘, 마그네슘 등을 들 수 있다.

또한, n이 2 이상인 경우에는, M은 동일할 수도 상이할 수도 있다.

[화학식 22]

[일반식 (12) 중, R은, 치환 혹은 비치환의 알킬기, 또는, 치환 혹은 비치환의 알케닐기를 나타내고, M'^m ⁺는 각각 독립적으로 금속 이온을 나타낸다. M은, 2~4의 정수를 나타낸다.]

M'으로서 구체적으로는, 알칼리토류 금속, 천이(遷移) 금속 등을 들 수 있다. 알칼리토류 금속으로서는, 칼슘, 마그네슘 등을 들 수 있고, 천이 금속으로서는, 망간, 구리 등을 들 수 있다.

일반식 (11), 또는 일반식 (12) 중의 R에서의 치환 혹은 비치환의 알킬기로서는, 탄소수 1 내지 30, 바람직하게는 탄소수 1~16의 직쇄상, 분지쇄상, 단환상 또는 축합다환상 알킬기, 또는 탄소수 2 내지 30, 바람직하게는 탄소수 2~16이며 1개 이상의 에스테르 결합(-COO-) 및/또는 에테르 결합(-O-)을 포함하는 직쇄상, 분지쇄상, 단환상 또는 축합다환상 알킬기를 들 수 있다.

탄소수 1 내지 30의 직쇄상, 분지쇄상, 단환상 또는 축합다환상 알킬기의 구체예로서는, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 옥타데실기, 2-에틸헥실기, tert-옥틸기, 4-데실시클로헥실기 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

탄소수 2 내지 30이며 1개 이상의 에스테르 결합을 포함하는 직쇄상, 분지쇄상알킬기의 구체예로서는, -CH₂-CH₂-CH₂-COO-CH₂-CH₃, -CH₂-CH(-CH₃)-CH₂-COO-CH₂-CH₃, -CH₂-CH₂-CH₂-OCO-CH₂-CH₃, -CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-COO-CH₂-CH(CH₂-CH₃)-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃, -(CH₂)₅-COO-(CH₂)₁₁-CH₃, -CH₂-CH₂-CH₂-CH-(COO-CH₂-CH₃)₂ 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

또한, 탄소수 2 내지 30이며 1개 이상의 에테르 결합을 포함하는 직쇄상, 분지쇄상알킬기의 구체예로서는, -(CH₂-CH₂-O)_t-CH₃(여기서 t는 3 내지 8임), -(CH₂-CH₂-CH₂-O)_p-CH₃(여기서 p는 2 내지 5임), 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 23]

일반식 (11), 또는 일반식 (12) 중의 R에서의 치환 혹은 비치환의 알케닐기로서는, 탄소수 1 내지 18, 바람직하게는 탄소수 1~8의 직쇄상, 분지쇄상, 단환상 또는 축합다환상 알케닐기를 들 수 있다. 이들은 구조 중에 복수의 탄소-탄소 이중결합을 가질 수도 있다. 구체예로서는, 1-옥테닐기, 2-옥테닐기, 3-옥테닐기, 4-옥테닐기, 5-옥테닐기, 6-옥테닐기, 7-옥테닐기 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

방향족 설폰산으로서 바람직한 화합물은, 1-나프틸아민-4,8-디설폰산(분자량 303), 1-나프틸아민-3,8-디설폰산(분자량 303), 1-나프틸아민-5,7-디설폰산(분자량 303), 1-나프틸아민-3,6-디설폰산(분자량 303), 1-나프틸아민-3,6,8-트리설폰산(Koch산(コッホ酸))(분자량 383), 2-나프틸아민-6,8-디설폰산(분자량 303), 2-나프틸아민-1,6-디설폰산(분자량 303), 2-나프틸아민-4,8-디설폰산(분자량 303), 2-나프틸아민-3,6-디설폰산(아미노-R산)(분자량 303), 2-나프틸아민-5,7-디설폰산(아미노J산)(분자량 303), 1-나프톨-4,8-디설폰산(분자량 304), 1-나프톨-3,8-디설폰산(ε산)(분자량 304), 1-나프톨-3,6-디설폰산(분자량 304), 1-나프톨-3,6,8-트리설폰산(분자량 384), 2-나프톨-6,8-디설폰산(분자량 304), 2-나프톨-3,6-디설폰산(R산)(분자량 304), 2-나프톨-3,6,8-트리설폰산(분자량 384), N-페닐-1-나프틸아민-8-설폰산(분자량 299), N-p-트릴-1-나프틸아민-8-설폰산(분자량 313), N-페닐-1-나프틸아민-5-설폰산(분자량 299), N-페닐-2-나프틸아민-6-설폰산(분자량 299), N-아세틸-7-아미노-1-나프톨-3-설폰산(분자량 281), N-페닐-7-아미노-1-나프톨-3-설폰산(분자량 315), N-아세틸-6-아미노-1-나프톨-3-설폰산(분자량 281), N-페닐-6-아미노-1-나프톨-3-설폰산(분자량 315), 1,8-디하이드로-3,6-디설폰산(크로모트로프산)(분자량 320), 8-아미노-1-나프톨-3,6-디설폰산(분자량 319), 8-아미노-1-나프톨-5,7-디설폰산(분자량 319), 1,6-디아미노-2-나프톨-4-설폰산(분자량 254), 1-아미노-2-나프톨-6,8-디설폰산(분자량 319), 1-아미노-2-나프톨-3,6-디설폰산(분자량 319), 2,8-디아미노-1-나프톨-5,7-디설폰산(분자량 334), 2,7-디아미노-1-나프톨-3-설폰산(분자량 254), 2,6-디아미노-1-나프톨-3-설폰산(분자량 254), 2,8-디아미노-1-나프톨-3,6-디설폰산(분자량 334), 2-아미노-7-페닐아미노-1-나프톨-3-설폰산(분자량 330), 7-아미노나프탈렌-1,3,6-트리설폰산(분자량 383), 1-아미노-2,3,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 4-아미노-1,2,3-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 1-아미노-2,3,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 4-아미노-2,3,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 4-아미노-2,3,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 4-아미노-1,3,8-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 4-아미노-1,3,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 4-아미노-1,3,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 4-아미노-1,3,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 4-아미노-1,2,8-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 4-아미노-1,2,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 4-아미노-1,2,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 4-아미노-1,2,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 5-아미노-1,2,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 5-아미노-1,3,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 5-아미노-1,4,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 5-아미노-2,3,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 8-아미노-1,3,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 8-아미노-1,2,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 5-아미노-1,2,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 5-아미노-1,3,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 8-아미노나프탈렌-1,4,6-트리설폰산(분자량 383), 5-아미노-2,3,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 8-아미노나프탈렌-1,3,6-트리설폰산(분자량 383), 8-아미노-1,2,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 5-아미노-1,2,8-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 5-아미노-1,3,8-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 5-아미노-1,4,8-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 4-아미노-1,6,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 8-아미노-1,3,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 8-아미노-1,2,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 5-아미노-1,2,3-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 5-아미노-1,2,4-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 8-아미노-1,2,4-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 8-아미노-1,2,3-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 2-아미노-1,3,4-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 2-아미노-1,3,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 2-아미노-1,3,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 2-아미노-1,3,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 2-아미노-1,3,8-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 2-아미노-1,4,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 2-아미노-1,4,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 2-아미노-1,4,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 2-아미노-1,4,8-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 3-아미노-1,2,8-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 3-아미노-1,2,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 3-아미노-1,2,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 3-아미노-1,2,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 6-아미노-1,2,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 6-아미노-1,3,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 6-아미노-1,4,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 2-아미노-1,6,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 7-아미노-1,3,8-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 7-아미노-1,2,8-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 6-아미노-1,2,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 6-아미노-1,3,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 7-아미노-1,4,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 7-아미노-2,3,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 7-아미노-1,2,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 6-아미노-1,2,8-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 6-아미노-1,3,8-나프탈렌트리설폰산, 7-아미노-1,4,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 3-아미노-1,6,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 7-아미노-1,3,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 7-아미노-1,2,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 6-아미노-1,2,3-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 6-아미노-1,2,4-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 7-아미노-1,2,4-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 7-아미노-1,2,3-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 8-아세틸아미노-1,3,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 383), 8-하이드록시-1,3,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 384), 2-하이드록시나프탈렌-3,6,8-트리설폰산, 1,3,5,7-나프탈렌테트라설폰산(분자량448), 1,2,3-나프탈렌트리설폰산(분자량 368), 1,2,4-나프탈렌트리설폰산(분자량 368), 1,2,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 368), 1,2,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 368), 1,2,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 368), 1,2,8-나프탈렌트리설폰산(분자량 368), 1,3,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 368), 1,3,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 368), 1,3,7-나프탈렌트리설폰산(분자량 368), 1,3,8-나프탈렌트리설폰산(분자량 368), 1,4,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 368), 1,4,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 368), 2,3,5-나프탈렌트리설폰산(분자량 368), 2,3,6-나프탈렌트리설폰산(분자량 368) 등을 들 수 있다.

또한, 안트라센 설폰산(분자량 258), 안트라퀴논-2-설폰산, 안트라퀴논-1-설폰산(분자량 288)을 이용하는 것도 바람직하다.

또한, 2-아미노-1-나프탈렌설폰산(토비아스산 분자량 223), 4-아미노-1-나프탈렌설폰산(나프티온산 분자량 223), 8-아미노-1-나프탈렌설폰산(페리산 분자량 223), 2-아미노-6-나프탈렌설폰산(브뢴너산 분자량 223), 1-아미노-5-나프탈렌설폰산(로렌트산 분자량 223), 5-아미노-2-나프탈렌설폰산(분자량 223), 1-아미노-6-나프탈렌설폰산(분자량 223), 6-아미노-1-나프탈렌설폰산(분자량 223), 3-아미노-1-나프탈렌설폰산(분자량 223) 등의 1개의 아미노기와 1개의 설폰산기를 가지는 나프틸아민설폰산을 이용하는 것이, 내열성, 내광성이 양호한 점에서 바람직하다.

이들 중에서도 2-아미노-1-나프탈렌설폰산(토비아스산)이 특히 바람직하다.

또한, 2-하이드록시-6-나프탈렌설폰산(Schaeffer산 분자량 224), 1-하이드록시-4-나프탈렌설폰산(Neville-Winter산: NW산 분자량 224), 1-하이드록시-5-나프탈렌설폰산(L산 분자량 224), 2-하이드록시-8-나프탈렌설폰산(크로세익산 분자량 224) 등의 1개의 수산기와 1개의 설폰산기를 가지는 하이드록시나프탈렌설폰산을 이용하는 것도 바람직하다.

그 중에서도 발색성이 양호하고, 고명도를 달성할 수 있는 점에서, 2~3개의 설폰기를 가지는 유기설폰산이 바람직하다. 4개 이상의 설폰산이 있으면 환경 안정성이 나빠져 경시 변화를 일으키기 쉽고, 1개의 설폰산으로는 염기성 염료와 카운터 화합물이 1:1로 반응하기 때문에 주색으로 하는 경우에 발색성이 나빠지는 경우가 있다.

분자량이 200~250의 범위인 유기설폰산의 경우는, 1분자당 설폰산기가 1개여도, 카운터 화합물 그 자체로서의 분자량이 작은 점에서 발색성은 손상되지 않는 것이다.

또한, 유기카르본산으로서는, 테트라클로로프탈산(분자량 304), 팔미트산(분자량 257), 스테아린산(분자량 285), 아라키드산(분자량 313), 비헨산(분자량 341), 리그노세르산(분자량 369), 올레산(분자량 282), 엘라이드산(분자량 282), 에루크산(분자량 339), 네르본산(분자량 367), 리놀산(분자량 280), 가몰렌산(분자량 278), 아라키돈산(분자량 305), α-리놀렌산(분자량 278), 스테아리돈산(분자량 276), 에이코사펜타엔산(분자량 302), 도코사헥사엔산(분자량 328) 등을 들 수 있다.

「일반식 (21)로 표시된 에틸렌성 불포화 단량체(a-1)」

황산기를 가지는 모노머로서, 하기 일반식 (21)로 표시된 에틸렌성 불포화 단량체(a-1)를 이용하는 것이, 명도 및 내성의 면에서 바람직하다.

[화학식 24]

[일반식 (21) 중, R¹은 수소 원자, 또는 메틸기를 나타낸다. R²는, 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내고, A는 일반식 (22)를 나타내고, Y⁺는 무기 또는 유기의 양이온을 나타낸다.]

[화학식 25]

[일반식 (22) 중, R⁴는 치환기를 가질 수도 있는 알킬렌기를 나타내고, n=1~20의 정수이다.]

일반식 (21) 중의 R²로서는, 치환기를 가질 수도 있는 알킬렌기, 치환기를 가질 수도 있는 옥시알킬렌기, 치환기를 가질 수도 있는 아릴렌기, -CH₂-O-CH₂CH(R³)O-, -CONH-R⁵-, 또는, -COO-R⁵-를 나타내고, R³은 탄소수 1~30, 바람직하게는 탄소수 10~12의 1가의 알킬기를 나타내고, R⁵는 치환기를 가질 수도 있는 알킬렌기, 치환기를 가질 수도 있는 옥시알킬렌기, 또는, 치환기를 가질 수도 있는 아릴렌기를 나타낸다.

일반식 (21) 중, R²의 치환기를 가질 수도 있는 알킬렌기의 구체예로서는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 트리메틸렌기, 테트라메틸렌기, 헥사메틸렌기, 또는, 옥타메틸렌기 등; 일반식 (21) 중, R²의 치환기를 가질 수도 있는 옥시알킬렌기의 구체예로서는, 옥시메틸렌기, 옥시에틸렌기, 옥시프로필렌기, 옥시부틸렌기, 옥시테트라메틸렌기, 옥시헥사메틸렌기, 또는, 옥시옥타메틸렌기 등; 일반식 (21) 중, R²의 치환기를 가질 수도 있는 아릴렌기의 구체예로서는, 페닐기, 노닐페닐기, 또는, 파라쿠밀페닐기 등; 일반식 (21) 중, R³의 탄소수 1~30의 1가의 알킬기의 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 또는, 도데실기 등; 을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

R³의 탄소수 1~30의 1가의 알킬기로서는, 탄소수 1~18의 1가의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 8~18의 1가의 알킬기가 바람직하다. 이유로서는, 탄소수가 적은 알킬기의 경우는 내열성에 악영향을 준다. 또한, 탄소수가 큰 알킬기의 경우는, 수지나 염료조염물을 작성할 때의 용해성에 악영향을 미치는 것이 우려된다.

일반식 (21) 중, R⁵의 치환기를 가질 수도 있는 알킬렌기, 치환기를 가질 수도 있는 옥시알킬렌기, 치환기를 가질 수도 있는 아릴렌기로서는, 일반식 (1) 중의 R²로 설명한 알킬렌기, 옥시알킬렌기, 아릴렌기를 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

일반식 (21) 중의 R²로서는, 그 중에서도, 탄소수 8~18의 장쇄 알킬기의 분지를 가지는, -CH₂-O-CH₂CH(R³)O-가, 중합성, 입수성(入手性), 내열성의 이유에서 바람직하다.

일반식 (21) 중, A는 일반식 (22)를 나타낸다.

본원 발명의 에틸렌성 불포화 단량체(a-1)는, 설포기(SO₃)의 이웃하는 A가, 일반식 (22)로 표시된 알킬렌옥사이드이며, 황산기를 가지는 것을 특징으로 한다. 통상, 카르본산기나 설폰산기를 가지는 수지가 사용되지만, 본 발명자들은 카르복시기나 설폰산기보다 산성도가 강한 황산기를 가지는 수지가, 카르복실기나 설폰산기보다, 특히 염기성 염료와의 강한 상호작용에 의해 염형성하고, 착색 조성물의 내열성을 향상하는 것이라고 생각하여 본 발명에 이르렀다.

일반식 (22) 중, R⁴의 치환기를 가질 수도 있는 알킬렌기의 구체예로서는, 일반식 (1) 중의 R³으로 설명한 알킬렌기를 들 수 있다. 해당 알킬렌기의 탄소수로서는, 탄소수 1~10이 바람직하고, 탄소수 1~5가 보다 바람직하고, 탄소수 2 또는 3이 특히 바람직하다.

또한, 일반식 (22) 중의 n은 1~20의 정수이며, n이 2~15의 정수인 것이 바람직하고, n이 5~10의 정수인 것이 보다 바람직하다.

해당 에틸렌성 불포화 단량체를 구성하는 일반식 (21) 중에서의 Y⁺의 성분은, 무기 또는 유기의 양이온을 나타내고, 공지의 것을 제한없이 채용할 수 있다. Y로서 구체적으로는, 수소, 알칼리 금속, 알칼리토류 금속, 암모늄 화합물 등을 들 수 있다. 이 때, 알칼리 금속은, 나트륨, 칼륨이며, 알칼리토류 금속은, 칼슘, 마그네슘인 것이 바람직하다. 또한, 암모늄 화합물이란, NH₄ ⁺ 또는, 그 H를 탄화수소기 등으로 치환한 화합물이다.

일반식 (21)로 표시된 에틸렌성 불포화 단량체(a-1)로서는, 시판되고 있는 것일 수도 있고, 적절히 합성한 것일 수도 있고, 구체예로서는, Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.제 시판품의, Acualon KH-10, KH-1025, 혹은, KH-05 등의 폴리옥시에틸렌-1-(알릴옥시메틸)알킬에테르황산암모늄; HS-10, HS-1025, BC-10, BC-20 등의 폴리옥시에틸렌노닐프로페닐페닐에테르황산암모늄; Sanyo Chemical Industries, Ltd.제 시판품의, ELEMINOL RS-3000 등의 폴리옥시알킬렌황산나트륨메타크릴레이트; Nippon Nyukazai Co., Ltd.제 시판품의, Antox MS-60 등의 비스(폴리옥시에틸렌 다환페닐에테르)메타크릴레이트황산 에스테르염 등을 들 수 있다.

이들 일반식 (21)로 표시된 에틸렌성 불포화 단량체(a-1)는, 1종만일 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있고, 이들 중에서도 Acualon KH-10, KH-05를 바람직하게 이용할 수 있다.

(불소기함유 붕소음이온 화합물)

본 발명의 카운터 화합물로서의 불소기함유 붕소음이온 화합물은, 하기 일반식 (31)로 표시된 음이온을 가지는 것이 바람직하다.

[화학식 26]

[일반식 (31)에 있어서, R¹²~R¹⁵는 각각 독립적으로, 불소 원자로 치환될 수도 있는 알킬기, 시아노기, 수소 원자, 불소 원자, 불소 원자로 치환될 수도 있는 아릴기를 나타내고, R¹²~R¹⁵ 중 적어도 어느 하나는, 불소 원자로 치환될 수도 있는 알킬기, 불소 원자, 또는 불소 원자로 치환될 수도 있는 아릴기를 나타낸다. 단, R¹²~R¹⁵가 모두 불소 원자인 경우는 제외한다.]

일반식 (31) 중, R¹²~R¹⁵로 나타내는 알킬기로서는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 옥틸기, 이소옥틸기, 데실기, 도데실기, 펜타데실기 및 옥타데실기를 들 수 있고, 불소 원자로 치환될 수도 있다. 불소 원자로 치환되어 있는 알킬기로서는, 예를 들어 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기, 퍼플루오로부틸기, 퍼플루오로헥실기 및 퍼플루오로옥틸기를 들 수 있다.

알킬기로서는, 유기용제에 대한 용해성, 명도, 내열성, 콘트라스트비의 관점에서, 탄소수가 1~20인 것이 바람직하고, 2~18인 것이 보다 바람직하고, 2~12인 것이 더욱 바람직하다.

일반식 (31) 중, R¹²~R¹⁵로 나타내는 아릴기로서는, 벤젠환을 포함하는 기, 방향족성을 가지는 축합환을 포함하는 기, 2개 이상의 벤젠환 또는 방향족성을 가지는 축합환이 직접결합한 구조를 가지는 기, 2개 이상의 벤젠환 또는 방향족성을 가지는 축합환이 비닐렌 등의 기를 개재하여 결합한 기 등이 포함된다. 아릴기의 탄소수는, 6~60인 것이 바람직하고, 6~30인 것이 보다 바람직하고, 6~12가 특히 바람직하다. 불소 원자로 치환되어 있는 아릴기로서는, 예를 들어, 불소기를 가질 수도 있는 페닐기, 불소기를 가질 수도 있는 1-나프틸기, 불소기를 가질 수도 있는 2-나프틸기를 들 수 있다. 내열성, 명도, 콘트라스트비의 관점에서 불소 원자가 치환기로서 가지는 것이 바람직하다.

불소기함유 붕소음이온의 구체예로서는, 일반식 (31)로 표시된 불소기함유 붕소음이온으로서 구체적으로는, (CF₃)₄B^-, (CF₃)₃BF^-, (CF₃)₂BF₂ ^-, (CF₃)BF₃ ^-, (C₂F₅)₄B^-, (C₂F₅)₃BF^-, (C₂F₅)BF₃ ^-, (C₂F₅)₂BF₂ ^-, (CF₃)(C₂F₅)₂BF^-, (C₆F₅)₄B^-, [(CF₃)₂C₆H₃]₄B^-, (CF₃C₆H₄)₄B^-, (C₆F₅)₂BF₂ ^-, (C₆F₅)BF₃ ^-, (C₆H₃F₂)₄B^-, B(CN)₄ ^-, B(CN)F₃ ^-, B(CN)₂F₂ ^-, B(CN)₃F^-, (CF₃)₃B(CN)^-, (CF₃)₂B(CN)₂ ^-, (C₂F₅)₃B(CN)^-, (C₂F₅)₂B(CN)₂ ^-, (n-C₃F₇)₃B(CN)^-, (n-C₄F₉)₃B(CN)^-, (n-C₄F₉)₂B(CN)₂ ^-, (n-C₆F₃)₃B(CN)^-, (CHF₂)₃B(CN)^-, (CHF₂)₂B(CN)₂ ^-, (CH₂CF₃)₃B(CN)^-, (CH₂CF₃)₂B(CN)₂ ^-, (CH₂C₂F₅)₃B(CN)^-, (CH₂C₂F₅)₂B(CN)₂ ^-, (CH₂CH₂C₃F₇)₂B(CN)₂ ^-, (n-C₃F₇CH₂)₂B(CN)₂ ^-, (C₆H₅)₃B(CN)^- 등을 들 수 있다.

불소기함유 붕소음이온 화합물의 카운터는, Na⁺ 혹은 K⁺ 혹은 테트라부틸암모늄 혹은 트리메틸암모늄 등이다.

또한, 일반식 (31) 중, R¹²~R¹⁵ 중 적어도 하나가, 일반식 (32)로 표시된 구조인 것이 바람직하다.

[화학식 27]

[일반식 (32)에 있어서, R¹⁶~R²⁰은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 불소 원자를 나타낸다. 단, R¹⁶~R²⁰이 모두 수소 원자인 경우는 제외한다.]

일반식 (32)로 표시된 치환기로서는, 예를 들어 펜타플루오로페닐기(C₆F₅), 트리플루오로페닐기(C₆H₂F₃), 테트라플루오로페닐기(C₆HF₄), 트리플루오로메틸페닐기(CF₃C₆H₄), 비스(트리플루오로메틸)페닐기((CF₃)₂C₆H₃), 펜타플루오로에틸페닐기(CF₂CF₃C₆H₄), 비스(펜타플루오로에틸)페닐기((CF₂CF₃)₂C₆H₃), 플루오로-트리플루오로메틸페닐기(CF₃C₆H₃F), 플루오로-비스(트리플루오로메틸)페닐기((CF₃)₂C₆H₂F), 플루오로-펜타플루오로에틸페닐기(CF₃CF₂C₆H₃F), 플루오로-비스(펜타플루오로에틸)페닐기((CF₃CF₂)₂C₆H₂F) 등을 들 수 있다.

이들의 치환기를 가지는, 불소기함유 붕소음이온으로서는, 명도, 내열성, 콘트라스트비의 관점에서, [B(C₆F₅)₄]^-, [(C₆H₅)B(C₆F₅)₃]^-, [(C₆H₅)₂B(C₆F₅)₂]^-, [(C₆H₅)₃B(C₆F₅)]^-, [(C₆H₅)B(C₆H₃(CF₃)₂)₃ ³]^- 등을 들 수 있다. 그 중에서도, [B(C₆F₅)₄]^-가 바람직하다.

(측쇄에 음이온성기를 가지는 수지)

측쇄에 음이온성기를 가지는 수지로서는, 적어도 1개의 설폰산기 및/또는 카르복실기를 함유하는 모노머를 단량체 성분으로서 얻어지는 공중합체가 바람직하고, 적어도 1개의 설폰산기를 함유하는 모노머를 단량체 성분으로서 얻어지는 공중합체가 보다 바람직하다. 측쇄에 음이온성기를 가지는 수지로 변성함으로써, 내열성, 내광성이 부여되고, 또한 양호한 용해성을 가질 수 있다.

본 발명의 조염 화합물을 함유하는 칼라필터용 착색 조성물을 조제하고, 칼라필터로서의 특성을 발현시키는 경우는, 칼라필터용 착색 조성물을 구성하는 바인더 수지와 동종의 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 바인더 수지는 비닐수지가 바람직하게 이용되는 점에서, 조염 화합물을 얻기 위한 수지로서, 비닐수지가 가장 바람직하다.

또한, 본 발명의 측쇄에 음이온성기를 가지는 수지로서는, 하기 일반식 (51)로 표시된 구조단위를 포함하는 비닐계 수지가 바람직하고, 그 중에서도 아크릴계 수지가 바람직하게 이용된다.

[화학식 28]

[일반식 (51) 중, R₅₁은 수소 원자, 또는 치환 혹은 비치환의 알킬기를 나타낸다.

Q¹은 알킬렌기, 아릴렌기, -CONH-R₅₂-, -COO-R₅₂-를 나타내고, R₅₂는 알킬렌기를 나타낸다.

P^-는, -SO₃ ^- 또는 -COO^-을 나타낸다.

Y¹ ⁺는 무기 또는 유기의 양이온을 나타낸다.]

일반식 (51) 중, R₅₁은, 수소 원자, 또는 치환 혹은 비치환의 알킬기를 나타낸다. R₅₁에서의 알킬기로서는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, i-부틸기, t-부틸기, n-헥실기, 시클로헥실기를 들 수 있다. 이 알킬기로서는, 탄소수 1~12의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1~8의 알킬기가 보다 바람직하고, 탄소수 1~4의 알킬기가 특히 바람직하다.

R₅₁로 나타내는 알킬기가 치환기를 가지는 경우, 이 치환기로서는, 예를 들어, 수산기, 알콕실기 등을 들 수 있다. 상기 중에서도, R₅₁로서는, 수소 원자 또는 메틸기가 가장 바람직하다.

일반식 (51) 중, 아크릴부위와 P^-를 연결하는 Q¹의 성분은 알킬렌기, 아릴렌기, -CONH-R₅₂-, -COO-R₅₂-를 나타낸다. R₅₂는 알킬렌기를 나타내고, 직쇄 알킬렌기, 분지 알킬렌기, 또는 환상 알킬렌기 중 어느 하나일 수도 있다. 그 중에서도, 중합성, 입수성의 이유로부터, -CONH-R₅₂-, -COO-R₅₂-인 것이 바람직하다. R₅₂의 탄소수로서는, 탄소수 1~12의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1~8의 알킬기가 보다 바람직하고, 탄소수 1~4의 알킬기가 특히 바람직하다.

해당 수지를 구성하는 일반식 (51) 중에서의 Y¹ ⁺의 성분은, 무기 또는 유기의 양이온을 나타내고, 공지의 것을 제한없이 채용할 수 있다. Y¹로서 구체적으로는, 수소, 알칼리 금속, 알칼리토류 금속, 암모늄 화합물 등을 들 수 있다. 이 때, 알칼리 금속은, 나트륨, 칼륨이며, 알칼리토류 금속은, 칼슘, 마그네슘인 것이 바람직하다. 또한, 암모늄 화합물이란, NH⁴ ⁺ 또는, 그 H를 탄화수소기 등으로 치환한 화합물이다.

본 발명의 바람직한 양태인 하기 일반식 (51)로 표시된 구조단위를 포함하는 비닐계 수지를 얻으려면, 설폰산기 및/또는 카르복실기를 가지는 모노머를 단량체 성분으로서 공중합하는 방법을 들 수 있다.

이하에, 본 발명의 바람직한 양태인 일반식 (51)로 표시된 구조단위를 포함하는 비닐계수지를 얻기 위하여 사용가능한 설폰산기, 혹은 카르복실기를 가지는 모노머의 구체예를 나타낸다. 특히 바람직한 모노머는, 일반식 (21)로 표시된 에틸렌성 불포화 단량체이다.

카르복실기를 가지는 모노머의 예로서는, 예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸말산, 및 크로톤산 등을 들 수 있고, 카르본산 무수물기를 가지는 모노머로서는, 무수말레산, 및 무수이타콘산 등을 들 수 있다.

설폰산기를 가지는 모노머는, 하기 식 (IV)의 모노머 및 그 수용성염, 특히 알칼리 금속염, 예를 들어 칼륨 및, 특히 유리하게는, 나트륨염, 및 암모늄염이다.

R₅₆(R₅₇)C=C(R₅₈)-X-SO₃H (IV)

[식 중, R₅₆, R₅₇ 및 R₅₈은, 서로 관계없이, -H, C원자 1~12개를 가지는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 직쇄 또는 분지쇄의 C원자 2~12개를 가지는 모노불포화 또는 폴리불포화의 알케닐기(이 때, 후자의 2개의 기는 비치환이거나, 또는 1개 이상의 기 -NH₂, -OH 또는 -COOH에 의해 치환되어 있음), -COOH 또는 -COOR₅₉이며, 또한 R₅₆은 XSO₃H이며; R₅₉는, 포화 또는 불포화의 직쇄 또는 분지쇄의 C원자 1~12개를 가지는 탄화수소이며; X는, 단결합, n=1~4인 -(CH₂)n-, 페닐렌, 바람직하게는 1,4-페닐렌, -CH₂-O-페닐렌(바람직하게는 1,4), -CH₂-O-CH₂-CH(OH)-CH₂-, k=1~6인 -COO-(CH₂)k-, -CO-NH-, m=0~3인 -CO-NH-CR'R''-(CH₂)m 또는 -CO-NH-CH₂-CH(OH)-CH₂-이며; R'은, -H, -CH₃ 또는 -C₂H₅이며 또한 R''은, -H 또는 -CH₃이다.]

설폰산기를 가지는 모노머 중에서 특히 유리한 것은, 식 (IVa), (IVb) 및/또는 (IVc)의 모노머이다.

H₂C=CH-X-SO₃H (IVa)

H₂C=C(CH₃)-X-SO₃H (IVb)

HO₃S-X-(R₁₀)C=C(R₁₁)-X-SO₃H (IVc)

[식 중, R₁₀ 및 R₁₁은, 서로 관계없이, -H, -CH₃, -CH₂CH₃, -CH₂CH₂CH₃ 또는 -CH(CH₃)₂이며 또한 X는, 단결합, n=1~4의 -(CH₂)n-, 페닐렌, 바람직하게는 1,4-페닐렌, -CH₂-O-페닐렌(바람직하게는 1,4), -CH₂-O-CH₂-CH(OH)-CH₂-, k=1~6의 -COO-(CH₂)k-, -CO-NH-, m=0~3의 -CO-NH-CR'R''-(CH₂)m- 또는 -CO-NH-CH₂-CH(OH)-CH₂-이며; R'은, -H, -CH₃또는 -C₂H₅이며 또한 R''은, -H 또는 -CH₃이다.]

매우 유리한 설폰산기함유 모노머는, 1-아크릴아미드-1-프로판설폰산, 2-아크릴아미드-2-프로판설폰산, 2-아크릴아미드-2-메틸-1-프로판설폰산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, 2-메타크릴아미드-2-메틸-1-프로판설폰산, 3-메타크릴아미드-2-하이드록시-프로판설폰산, 알릴설폰산, 메타릴설폰산(2-메틸-2-프로판-1-설폰산), 알릴옥시벤젠설폰산, 메타릴옥시벤젠설폰산, 2-하이드록시-3-(2-프로페닐옥시)프로판설폰산, 스티렌설폰산, p-스티렌설폰산, 비닐설폰산, 이소프렌설폰산, 3-설포프로필아크릴레이트, 2-설포에틸메타크릴레이트, 3-설포프로필메타크릴레이트, 설포메타크릴아미드, 설포메틸메타크릴아미드 및 예로 든 산의 수용성의 염 및 에스테르로서, 이 때, 알칼리 금속염 및 알칼리토류 금속염의 형태인 것, 특히 Na염 및 K염의 형태인 것이 유리하다.

특히 유리한 설폰산기를 가지는 모노머는, 2-아크릴아미드-2-메틸-1-프로판설폰산, 비닐설폰산, 메타릴설폰산, 스티렌설폰산, 및 2-소듐설포에틸메타크릴레이트이다.

또한, 황산기를 가지는 모노머로서, 전술의 일반식 (21)로 표시된 에틸렌성 불포화 단량체(a-1)를 이용하는 것이, 명도 및 내성의 면에서 바람직하다.

「기타 에틸렌성 불포화 단량체」

기타 에틸렌성 불포화 단량체로서는, 설폰산기 및/또는 카르복실기를 함유하는 모노머, 또는 일반식 (21)로 표시된 에틸렌성 불포화 단량체(a-1) 등과 라디칼 중합가능한 것이면 특별히 한정되지 않고, 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다.

예를 들어, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, 터셔리부틸(메트)아크릴레이트, 이소아밀(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 세틸(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 트리데실(메트)아크릴레이트, 이소미리스틸(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 또는 이소스테아릴(메트)아크릴레이트 등의 직쇄 또는 분지 알킬(메트)아크릴레이트류;

시클로헥실(메트)아크릴레이트, 터셔리부틸시클로헥실(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 또는 이소보닐(메트)아크릴레이트 등의 환상 알킬(메트)아크릴레이트류;

트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메트)아크릴레이트, 퍼플루오로옥틸에틸(메트)아크릴레이트, 또는 테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트 등의 플루오로알킬(메트)아크릴레이트류; (메트)아크릴옥시변성 폴리디메틸실록산(실리콘마크로머)류; 테트라하이드로푸르푸릴(메트)아크릴레이트, 또는 3-메틸-3-옥세타닐(메트)아크릴레이트 등의 복소환을 가지는 (메트)아크릴레이트류;

벤질(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 파라쿠밀페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 파라쿠밀페녹시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 또는 노닐페녹시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트 등의 방향족환을 가지는 (메트)아크릴레이트류;

(메트)아크릴산, 아크릴산다이머, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸프탈레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필프탈레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸헥사하이드로프탈레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필헥사하이드로프탈레이트, 에틸렌옥사이드변성 숙신산(메트)아크릴레이트, β-카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 또는 ω-카르복시폴리카프로락톤(메트)아크릴레이트 등의 카르복실기를 가지는 (메트)아크릴레이트류;

수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체의 예로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 3-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 글리세롤모노(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시비닐벤젠, 2-하이드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트 또는 이들 모노머의 카프로락톤 부가물(부가 몰수는 1~5) 등의 수산기를 가지는 (메트)아크릴레이트류;

메톡시폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 옥토시(オクトキシ)폴리에틸렌글리콜폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 라우록시(ラウロキシ)폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 스테아록시폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노메틸에테르(메트)아크릴레이트, 라우록시폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리에틸렌글리콜폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, n-부톡시에틸(메트)아크릴레이트, n-부톡시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트 등의 에테르기를 가지는 (메트)아크릴레이트류;

3-(아크릴로일옥시메틸)3-메틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)3-메틸옥세탄, 3-(아크릴로일옥시메틸)3-에틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)3-에틸옥세탄, 3-(아크릴로일옥시메틸)3-부틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)3-부틸옥세탄, 3-(아크릴로일옥시메틸)3-헥실옥세탄 및 3-(메타크릴로일옥시메틸)3-헥실옥세탄 등의 옥세타닐기를 가지는 (메트)아크릴레이트류;

스티렌, α-메틸스티렌, 아세트산비닐, (메트)아크릴산비닐, 또는 (메트)아크릴산알릴 등의 비닐류; (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N,N-디에틸(메트)아크릴아미드, N-이소프로필(메트)아크릴아미드, 디아세톤(메트)아크릴아미드, 또는 아크릴로일몰포린 등의 N치환형(메트)아크릴아미드류; N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 또는 N,N-디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 등의 아미노기함유 (메트)아크릴레이트류; (메트)아크릴로니트릴 등의 니트릴류; 1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딜(메트)아크릴레이트나 2,2,6,6-테트라메틸피페리딜(메트)아크릴레이트 등의 힌더드 아민 골격을 가지는 산화방지유닛함유 (메트)아크릴레이트류; 혹은, 이들의 혼합물을 들 수 있다.

또한, 에틸비닐에테르, n-프로필비닐에테르, 이소프로필비닐에테르, n-부틸비닐에테르, 또는 이소부틸비닐에테르 등의 에테르기를 가지는 비닐에테르류도, 단량체(a-1)와 공중합시킬 수 있다.

기타 에틸렌성 불포화 단량체로서는 일반식 (21)로 표시된 단량체와의 중합성이나 착색 조성물의 내열성의 관점에서 열가교성 관능기나 알킬기를 가지는 것이 바람직하다.

열가교성 관능기로서는, 호적한 구조로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 수산기, 카르복실기, 카르본산 무수물, 1급 또는 2급 아미노기, 이미노기, 옥세타닐기, 터셔리부틸기, 에폭시기, 메르캅토기, 이소시아네이트기, 알릴기, (메트)아크릴, 글리시딜기 등을 가지는 에틸렌성 불포화 단량체를 들 수 있다.

그 중에서도 칼라필터용 착색 조성물이라고 하는 용도에서의 보존안정성이나 다른 재료와의 반응성의 관점에서, 수산기, 카르복실기, 옥세타닐기, 터셔리부틸기, 이소시아네이트기, (메트)아크릴기, 에폭시기, 글리시딜기가 바람직하고, 특히 수산기, 카르복실기, 이소시아네이트기, 글리시딜기가 바람직하다.

수산기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체 중에서도, 하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트가 내열성의 관점에서 가장 바람직하다.

옥세타닐기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체로서는, 3-(아크릴로일옥시메틸)3-메틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)3-메틸옥세탄, 3-(아크릴로일옥시메틸)3-에틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)3-에틸옥세탄, 3-(아크릴로일옥시메틸)3-부틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)3-부틸옥세탄, 3-(아크릴로일옥시메틸)3-헥실옥세탄 및 3-(메타크릴로일옥시메틸)3-헥실옥세탄 등을 들 수 있다.

이소시아네이트기를 가지는 에틸렌성 불포단량체로서는, 예를 들어, 2-이소시아네이트에틸메타크릴레이트, 2-이소시아네이트에틸아크릴레이트, 4-이소시아네이트부틸메타크릴레이트, 4-이소시아네이트부틸아크릴레이트 등을 들 수 있다.

본 발명에서의 이소시아네이트기로서는, 블록이소시아네이트기도 포함되고, 바람직하게 사용할 수 있다. 블록이소시아네이트기란, 통상의 조건으로는, 이소시아네이트기를 다른 관능기로 보호함으로써 이 이소시아네이트기의 반응성을 억제하는 한편, 가열에 의해 탈보호하고, 활성의 이소시아네이트기를 재생시킬 수 있는 이소시아네이트블록체를 나타낸다.

이러한 블록이소시아네이트기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체의 시판품으로서는, 예를 들어, 2-[(3,5-디메틸피라졸릴)카르복시아미노]에틸메타크릴레이트(Karenz MOI-BP, Showa Denko K.K.제); 메타크릴산2-(0-[1'메틸프로피리덴아미노]카르복시아미노)에틸(Karenz MOI-BM, Showa Denko K.K.제) 등을 들 수 있다.

글리시딜기를 가지는 에틸렌성 불포화 단량체로서는, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

알킬기로서 호적한 구조로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 부틸기, 2에틸헥실기, 라우릴기, 도데실기, 또는 이소스테아릴기가 바람직하고, 에틸렌성 불포화 단량체로서는, 메틸(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 도데실(메트)아크릴레이트, 이소스테아릴(메트)아크릴레이트가 바람직하다.

본 발명에 호적한 에틸렌성 불포화 단량체(a-1)를 포함하는 에틸렌성 불포화 단량체(a)를 공중합하여 이루어지는 수지를 얻는 방법으로서는, 프리(フリ―)라디칼 중합, 및 리빙(リビング)라디칼 중합 등 공지의 방법을 사용할 수 있다.

프리라디칼 중합법의 경우는, 중합개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 중합개시제로서는 예를 들어, 아조계 화합물 및 유기과산화물을 이용할 수 있다. 아조계 화합물의 예로서는, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산1-카르보니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸-4-메톡시발레로니트릴), 디메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 4,4'-아조비스(4-시아노발레릭산), 2,2'-아조비스(2-하이드록시메틸프로피오니트릴), 또는 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판] 등을 들 수 있다. 유기과산화물의 예로서는, 과산화벤조일, t-부틸퍼벤조에이트, 쿠멘하이드로퍼옥시드, 디이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디-n-프로필퍼옥시디카보네이트, 디(2-에톡시에틸)퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, (3,5,5-트리메틸헥사노일)퍼옥시드, 디프로피오닐퍼옥시드, 또는 디아세틸퍼옥시드 등을 들 수 있다. 이들의 중합개시제는, 단독으로, 혹은 2종류 이상 조합하여 이용할 수 있다. 반응온도는 바람직하게는 40~150℃, 보다 바람직하게는 50~110℃, 반응시간은 바람직하게는 3~30시간, 보다 바람직하게는 5~20시간이다.

리빙라디칼 중합법은 일반적인 라디칼 중합에 일어나는 부반응이 억제되고, 나아가서는, 중합의 성장이 균일하게 일어나기 때문에, 용이하게 블록폴리머나 분자량이 갖추어진 수지를 합성할 수 있다.

그 중에서도, 유기할로겐화물, 또는 할로겐화 설포닐 화합물을 개시제로 하고, 천이 금속착체를 촉매로 하는 원자이동 라디칼 중합법은, 광범위의 단량체에 적응할 수 있는 점, 기존의 설비에 적응가능한 중합온도를 채용할 수 있는 점에서 바람직하다. 원자이동 라디칼 중합법은, 하기의 참고문헌 1~8 등에 기재된 방법으로 행할 수 있다.

(참고문헌 1) Fukuda 등, Prog.Polym.Sci.2004,29,329

(참고문헌 2) Matyjaszewski 등, Chem.Rev.2001,101,2921

(참고문헌 3) Matyjaszewski 등, J.Am.Chem.Soc.1995,117,5614

(참고문헌 4) Macromolecules 1995,28,7901, Science, 1996, 272, 866

(참고문헌 5) WO96/030421

(참고문헌 6) WO97/018247

(참고문헌 7) 일본특허공개 H9-208616호 공보

(참고문헌 8) 일본특허공개 H8-41117호 공보

상기 중합에는 유기용제를 이용하는 것이 바람직하다. 유기용제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 노말프로판올, 이소프로판올, 아세트산에틸, 아세트산n-부틸, 아세트산이소부틸, 톨루엔, 크실렌, 아세톤, 헥산, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 또는 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 등이 이용된다. 이들의 중합용매는, 2종류 이상 혼합하여 이용할 수도 있다.

본 발명에 호적한, 설폰산기 및/또는 카르복실기를 함유하는 모노머, 또는 일반식 (21)로 표시된 에틸렌성 불포화 단량체(a-1)는 전 에틸렌성 불포화 단량체(a) 중량을 기준으로서 10중량%~95중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20중량%~60중량%이다.

설폰산기 및/또는 카르복실기를 함유하는 모노머, 또는 일반식 (21)로 표시된 에틸렌성 불포화 단량체(a-1)의 중량이, 10중량%보다 적으면, 조염반응이 일어나는 양이온성 염료의 비율이 낮아진다. 이 때문에, 미조염(未造鹽)의 양이온성 염료가 많아지고, 그 결과, 용제용해성도 낮아져 이물의 석출과 같은 현상이 일어나기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 이물의 석출을 방지하기 위해서는, 레지스트재 중의 용제량을 늘릴 필요가 있지만, 그러면 도공성(塗工性)이 현저하게 악화되기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 95중량%보다 많아지면, 설폰산기 및/또는 카르복실기를 함유하는 모노머, 또는 일반식 (21)로 표시된 에틸렌성 불포화 단량체(a-1)를 포함하는 에틸렌성 불포화 단량체(a)를 라디칼 중합하여 이루어지는 수지에 조염되는 양이온염료의 양이 지나치게 많아지기 때문에, 내열성이 악화되므로 바람직하지 않다.

본 발명에 사용되는 설폰산기 및/또는 카르복실기를 함유하는 모노머, 또는 일반식 (21)로 표시된 에틸렌성 불포화 단량체(a-1)를 포함하는 에틸렌성 불포화 단량체(a)를 라디칼 중합하여 이루어지는 수지의 분자량은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 겔 침투 크로마토그래피(GPC)로 측정한 환산중량평균 분자량이 1,000~500,000인 것이 바람직하고, 3,000~15,000인 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명에 호적한 설폰산기 및/또는 카르복실기를 함유하는 모노머, 또는 일반식 (21)로 표시된 에틸렌성 불포화 단량체(a-1)를 포함하는 에틸렌성 불포화 단량체(a)를 라디칼 중합하여 이루어지는 수지는, 유기용제와의 혼합용액을 사용할 수도 있다. 유기용제로서는, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, 1-메톡시-2-프로판올, 1-에톡시-2-프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, 2-(메톡시메톡시)에탄올, 2-부톡시에탄올, 2-(이소펜틸옥시)에탄올, 2-(헥실옥시)에탄올, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 폴리에틸렌글리콜, 글리세린, 테트라에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 아세톤, 디아세톤알코올, 아닐린, 피리딘, 아세트산에틸, 아세트산이소프로필, 메틸에틸케톤, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸설폭시드, 테트라하이드로퓨란(THF), 디옥산, 2-피롤리돈, 2-메틸피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, 1,2-헥산디올, 2,4,6-헥산트리올, 테트라푸르푸릴알코올, 4-메톡시-4메틸펜타논 등이다. 또한, 칼라필터용 착색 조성물에 널리 사용되는 용제인 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등에 용해하는 특성을 가질 수도 있다.

(산성 염료)

또한, 카운터 화합물을 산성 염료로서 이용함으로써 색상을 컨트롤할 수도 있다.

산성 염료로서는, 예를 들어, 안트라퀴논계 산성 염료, 모노아조계 산성 염료, 디스아조계 산성 염료, 옥사진계 산성 염료, 아미노케톤계 산성 염료, 퀴놀린계 산성 염료, 트리아릴메탄계 산성 염료 등을 들 수 있다.

보다 구체적으로는, 산성 염료로서는, C.I. Acid yellow 11, C.I. Acid yellow 23, C.I. Acid green 3(식용녹색 1호), C.I. Acid green 5(식용녹색 2호), C.I. Acid green 9, C.I. Acid green 16, C.I. Acid green 19, C.I. Acid green 25 등을 들 수 있다.

산성 염료의 경우, 보다 바람직한 분자량의 범위는, 300~750의 범위이다. 보다 바람직하게는, 350~700의 범위이다. 분자량을 이 범위로 함으로써, 내후성과 착색력에 있어서 균형 잡힌 착색제로 할 수 있어 바람직하다.

[조염]

이들의 염기성 염료와 카운터 화합물과의 조염 화합물은 종래 알려져 있는 방법에 의해 합성할 수 있다. 일본특허공개 2003-215850호 공보 등에 구체적인 방법이 개시되어 있다.

일례를 들면, 트리아릴메탄계 염기성 염료를 물에 용해한 후, 유기설폰산이나 (유기설폰산나트륨) 용액을 첨가, 교반하면서 조염화 처리를 행하면 된다. 여기서 트리아릴메탄계 염기성 염료 중의 아미노기(-NHC₂H₅)의 부분과 유기설폰산의 설폰산기(-SO₃H)의 부분이 결합한 조염 화합물이 얻어진다.

여기서, 유기설폰산은 조염처리를 행하기 전에, 수산화나트륨 등의 알칼리용액에 용해시키고, 설폰산나트륨의 형태(-SO₃Na)로서 이용할 수도 있다. 또한, 본 발명에서는, 설폰산기(-SO₃H)와 설폰산나트륨인 관능기(-SO₃Na)도 동의이다.

[산기를 가지는 수지]

본 발명에 이용하는 조염 화합물[A1]은, 추가로 카르복실기와 같은 산기를 가지는 수지(로진변성 말레산 수지(로진변성 푸마르산 수지도 동의))나, 로진에스테르, 폴리에스테르수지, 산가를 가지는 스티렌아크릴 공중합체 등을 첨가함으로써, 바인더 수지 중에 대한 상용성, 분산성, 또한 용제에 대한 분산성이 대폭 개선된다. 그 결과 착색제로서, 발색성, 내열성, 내광성이 더욱 우수한 것이 된다. 여기서 산기란 카르복실기(-COOH), 설폰기(-SO₃H)가 바람직한 것이다.

또한, 산기를 가지는 수지의 중량평균 분자량은, 400~12000의 범위의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 400~6000, 특히 바람직하게는 400~2000의 범위이다. 이 범위의 것을 이용함으로써, 조염 화합물과의 상용성이 양호해지며, 착색제로서 바인더 수지 중에 대한 분산이 양호해진다.

또한, 여기서 산기를 가지는 수지의 중량평균 분자량의 측정은 이하의 조건으로 행하였다.

검체에 테트라하이드로퓨란(THF)을 첨가하고 12시간 방치후, 검체의 THF용액을 여과하고, 여액 중에 용해되어 있는 검체의 분자량을 측정하였다. 측정은 겔 침투 크로마토그래피(GPC)법을 이용하여, 표준 폴리스티렌에 의해 작성한 검량선으로부터 분자량을 계산하였다.

GPC장치: TOSOH CORPORATION제 HLC-8120GPC칼럼: TOSOH CORPORATION제 TSK GuardcolumnSuperH-HT/SK-GEL/SuperHM-M의 3연결유속: 1.0ml/min(THF)

산기를 가지는 수지는, 그 중에서도 로진변성 말레산 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 로진변성 말레산 수지는, 산을 가지는 극성기의 부분과 무극성의 로진 골격의 부분을 가진다. 이 산을 가지는 극성기의 부분이, 미반응의 아비에트산 유래의 카르복실기 및 말레산의 카르복실기의 부분이며, 바인더 수지의 극성기의 부분과 반응, 상용한다.

또한, 무극성의 로진 골격의 부분이, 바인더 수지의 비극성부와 상용한다.

또한, 로진변성 말레산 수지의 산성분과 염기성 염료(조염 화합물 중의 미반응의 염기성 염료)의 아미노기의 부분과의 반응도 일어나는 일의 효과도 크다.

산기를 가지는 수지의 산가는, 100~300mgKOH/g의 범위인 것이 바람직하다. 산가가 100mgKOH/g보다 작으면 조염 화합물과의 상용성이 나빠진다. 또한, 산가가 300mgKOH/g보다 크다고 후술하는 알칼리 현상형 착색 레지스트로서 이용하는 경우에, 현상성 불량이 되므로 바람직하지 않다. 또한, 여기서 산가란 JIS K-0070의 방법에 의해 측정된 값이다.

본 발명에 이용하는 조염 화합물(B)에 산기를 가지는 수지를 첨가, 혼합하는 경우는 이하의 방법으로 얻을 수 있다. (1) 산기를 가지는 수지에 가용의 용매 중에 용해시킨 다음에 조염 화합물을 첨가하여 용액 중에서 혼합하는 방법, (2) 혼련기 등을 이용하여 산기를 가지는 수지를 용융시킨 상태로 조염 화합물을 첨가하여 혼합하는 방법 등을 들 수 있지만, 종래 공지의 어느 하나의 방법으로 합성해도 상관없다.

이들 중의 일례이지만, 구체적으로는 이하와 같이 된다. 또한, 여기서는 트리아릴메탄계 염기성 염료, 로진변성 말레산 수지를 이용한 사례를 나타낸다.

(1) 산기를 가지는 수지에 가용의 용매 중에 용해시킨 다음에 조염 화합물을 첨가하여 용액 중에서 혼합하는 방법

(1-1)

트리아릴메탄계 염기성 염료를 물에 용해한 후, 유기설폰산 등의 카운터 화합물을 첨가, 교반하면서 조염화 처리를 행한다. 여기서 트리아릴메탄계 염기성 염료 중의 아미노기(-NHC₂H₅)의 부분과 카운터 중의 산기의 부분이 결합한 조염 화합물이 얻어진다.

여기서 카운터의 화합물은 조염처리를 행하기 전에, 수산화나트륨 등의 알칼리용액에 용해시키고, 설폰산나트륨의 형태(-SO₃Na)로서 이용할 수도 있다. 또한, 본 발명에 있어서는, 설폰산기(-SO₃H)와 설폰산나트륨인 관능기(-SO₃Na)도 동의이다.

(1-2)

이어서, 로진변성 말레산 수지를 첨가하는 공정이지만, 수산화나트륨 수용액 등의 알칼리수용액을 첨가하여 중성으로 조정한 후, 알칼리수용액에 용해시킨 로진변성 말레산 수지를 첨가, 교반하면서 혼합을 행한다. 이어서, 염산, 황산 등의 광산을 첨가하여 산성으로 조제함으로써 로진변성 말레산 수지를 불용화시키고, 여과, 세정, 건조를 행하고, 조성물을 얻는다. 또한, 필요하면 분쇄공정을 거쳐 원하는 입도로 하여 조성물을 얻으면 된다.

(2) 혼련기 등을 이용하여 산기를 가지는 수지를 용융시킨 상태로 조염 화합물을 첨가하여 혼합하는 방법

본 발명의 조염 화합물(B)과 산기를 가지는 수지(로진변성 말레산 수지 등)를 가열니더, 반바리 믹서, 3단 롤밀, 2단 롤밀, 진동밀, 볼밀, 아트리토(attritor), 압출기 등의 혼련기에 투입하여 충분히 혼합하고, 산기를 가지는 수지의 연화점 이상의 온도로 용융 혼련을 행한다. 이에 따라 산기를 가지는 수지 중에 조염 화합물이 분산한다. 여기서 얻어지는 조성물은 조염 화합물에 산기를 가지는 수지가 피복되어 있는 상태이다. 또한, 이 조성물을 조쇄, 분쇄하여 원하는 입도로 조정함으로써 조성물을 얻으면 된다.

본 발명의 조염 화합물(B)과 산기를 가지는 수지의 중량혼합비율(조염 화합물(B):산기를 가지는 수지)은, 70:30~95:5의 범위이면 양호한 착색제를 얻을 수 있다. 산기를 가지는 수지의 비율이 30중량%보다 커지면 발색성의 저하, 즉 산기를 가지는 수지 유래의 색의 장애가 생기기 쉽고, 또한 산기를 가지는 수지의 비율이 5중량%보다 작아지면 바인더 수지 중에 대한 조염 화합물의 분산성 향상 효과가 작아진다.

보다 바람직하게는, 본 발명의 조염 화합물(B)과 산기를 가지는 수지의 중량혼합비율(조염 화합물:산기를 가지는 수지)은, 75:25~90:10의 범위이다.

본 발명의 감광성 착색 조성물의 전 불휘발 성분을 기준(100중량%)으로서, 바람직한 염기성 염료(B) 성분의 농도는, 충분한 색재현성을 얻는 관점에서 0.1중량% 이상이며, 보다 바람직하게는 1.0중량% 이상이며, 가장 바람직하게는 10중량% 이상이다. 또한, 감광성 착색 조성물의 안정성이 좋아지는 점에서, 바람직한 염기성 염료(B) 성분의 농도는 50중량% 이하이며, 보다 바람직하게는 40중량% 이하이며, 가장 바람직하게는 30중량% 이하이다.

《프탈로시아닌 염료》

본원 발명의 조성물은, 추가로 프탈로시아닌 염료를 포함하는 것이 바람직하다.

프탈로시아닌 염료를 추가로 함유함으로써, 보다 내성이 우수한 착색 조성물로 할 수 있다.

프탈로시아닌 염료로서는, 산성 염료, 염기성 염료, 직접 염료, 인그레인 염료, 매염 염료, 반응 염료, 유기용제용해 염료, 분산 염료, 건염 염료를 들 수 있다. 프탈로시아닌계 염료의 구체예를, 하기에 들지만, 이들에 한정시키는 것은 아니다. 단, 색소 단량체(A)인 경우를 제외한다.

프탈로시아닌 염료로서는, C.I. Acid Blue 185, C.I. Acid Blue 197, C.I. Acid Blue 224, C.I. Acid Blue 228, C.I. Acid Blue 242, C.I. Acid Blue 243, C.I. Acid Blue 249, C.I. Acid Blue 275, C.I. Acid Blue 279, C.I. Acid Blue 283, C.I. Acid Blue 310, C.I. Acid Blue 357, C.I. Basic Blue 33, C.I. Basic Blue 33:1, C.I. Basic Blue 63, C.I. Basic Blue 82, C.I. Basic Blue 126, C.I. Basic Blue 138, C.I. Basic Blue 140, C.I. Basic Blue 157, C.I. Basic Blue 160, C.I. Basic Blue 161, C.I. Basic Blue 164, C.I. Direct Blue 86, C.I. Direct Blue 87, C.I. Direct Blue 189, C.I. Direct Blue 199, C.I. Direct Blue 262, C.I. Direct Blue 264, C.I. Direct Blue 276, C.I. Direct Blue 282, C.I. Direct Blue 314, C.I. disperse Blue 329, C.I. ingrain Blue 1, C.I. ingrain Blue 2, C.I. ingrain Blue 2:1, C.I. ingrain Blue 2:2, C.I. ingrain Blue 3, C.I. ingrain Blue 4, C.I. ingrain Blue 5, C.I. ingrain Blue 11, C.I. ingrain Blue 12, C.I. ingrain Blue 15, C.I. ingrain Blue 17, C.I. ingrain Blue 17:1, C.I. ingrain Blue 19, C.I. mordant Blue 58, C.I. mordant Blue 77, C.I. Reactive Blue 3, C.I. Reactive Blue 7, C.I. Reactive Blue 11, C.I. Reactive Blue 14, C.I. Reactive Blue 17, C.I. Reactive Blue 18, C.I. Reactive Blue 21, C.I. Reactive Blue 23, C.I. Reactive Blue 25, C.I. Reactive Blue 35, C.I. Reactive Blue 38, C.I. Reactive Blue 57, C.I. Reactive Blue 58, C.I. Reactive Blue 71, C.I. Reactive Blue 72, C.I. Reactive Blue 75, C.I. Reactive Blue 77, C.I. Reactive Blue 80, C.I. Reactive Blue 85, C.I. Reactive Blue 88, C.I. Reactive Blue 91, C.I. Reactive Blue 92, C.I. Reactive Blue 95, C.I. Reactive Blue 105, C.I. Reactive Blue 106, C.I. Reactive Blue 116, C.I. Reactive Blue 118, C.I. Reactive Blue 118:1, C.I. Reactive Blue 123, C.I. Reactive Blue 124, C.I. Reactive Blue 136, C.I. Reactive Blue 138, C.I. Reactive Blue 140, C.I. Reactive Blue 151, C.I. Reactive Blue 159, C.I. Reactive Blue 169, C.I. Reactive Blue 190, C.I. Reactive Blue 197, C.I. Reactive Blue 207, C.I. Reactive Blue 215, C.I. Reactive Blue 231, C.I. Solvent Blue 24, C.I. Solvent Blue 25, C.I. Solvent Blue 38, C.I. Solvent Blue 44, C.I. Solvent Blue 46, C.I. Solvent Blue 48, C.I. Solvent Blue 51, C.I. Solvent Blue 52, C.I. Solvent Blue 55, C.I. Solvent Blue 64, C.I. Solvent Blue 67, C.I. Solvent Blue 70, C.I. Solvent Blue 75, C.I. Solvent Blue 89, C.I. Solvent Blue 117, C.I. Solvent Blue 129, C.I. Solvent Blue 131, C.I. Solvent Blue 142, C.I. Vat Blue 29, C.I. Vat Blue 57, 등을 들 수 있다.

그 중에서도 C.I. Direct Blue 86, C.I. Direct Blue 87, C.I. Direct Blue 189, C.I. Direct Blue 199, C.I. Solvent Blue 38, C.I. Solvent Blue 70을 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 착색 조성물의 전 불휘발 성분을 기준(100중량%)으로서, 바람직한 프탈로시아닌 염료의 농도는, 충분한 색재현성, 내성을 얻는 관점에서 0.001중량% 이상이며, 보다 바람직하게는 0.005중량% 이상이며, 가장 바람직하게는 0.01중량% 이상이다. 또한, 착색 조성물의 안정성이 좋아지는 점에서, 바람직한 프탈로시아닌 염료성분의 농도는 10중량% 이하이며, 보다 바람직하게는 5중량% 이하이며, 가장 바람직하게는 1중량% 이하이다.

《기타 착색제》

본 발명의 칼라필터용 착색 조성물은, 색소 단량체(A), 및 조염 화합물(B), 프탈로시아닌 염료에 더하여, 추가로 기타 착색제를 포함할 수 있다. 기타 착색제로서는, 청색 안료, 자색 안료, 또는 색소 단량체(A) 이외의 크산텐계 색소인 것이 바람직하다.

색소 단량체(A), 및 조염 화합물(B)이 기타 착색제를 함유하는 경우, 기타 착색제의 함유량은, 색소 단량체(A), 및 조염 화합물(B)의 합계 100중량부에 대하여 1~300중량부가 바람직하다. 보다 바람직하게는 25~200중량부, 더욱 바람직하게는 50~100중량부이다. 기타 착색제의 첨가량이 1중량부 이상, 300중량부 이하의 경우, 재현 가능한 색도 영역이 넓어지기 때문에 바람직하다.

청색 안료로서는, 예를 들어 C.I. Pigment Blue 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, 고콘트라스트비, 고명도를 얻는 관점에서, 바람직하게는 C.I. Pigment Blue 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 또는 15:6이며, 더욱 바람직하게는 C.I. Pigment Blue 15:6이다.

특히, 착색 조성물을 청색 필터 세그먼트용으로 이용하는 경우, 청색 안료를 병용함으로써, 많은 백라이트가 가지는 특징적인 피크를 가지는 425~500nm 부근에 있어서, 분광 스펙트럼이 높은 투과율을 가지는 것이 가능해지며, 종래의 청색 안료 및 기타 안료를 조합한 착색제보다 청색 필터 세그먼트로서, 높은 명도를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.

녹색 안료로서는, 예를 들어 C.I. Pigment green 1, 2, 4, 7, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 26, 36, 45, 48, 50, 51, 54, 55, 58, 일본특허공개 2008-19383호 공보, 일본특허공개 2007-320986호 공보, 또는 일본특허공개 2004-70342호 공보 등에 기재된 아연 프탈로시아닌 안료 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 고콘트라스트비, 고명도를 얻는 관점에서, 바람직하게는 C.I. Pigment green 7, 36 또는 58이다.

황색 안료로서는, 예를 들어 C.I. Pigment yellow 1, 1:1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 24, 31, 32, 34, 35, 35:1, 36, 36:1, 37, 37:1, 40, 41, 42, 43, 48, 53, 55, 61, 62, 62:1, 63, 65, 73, 74, 75,81, 83, 87, 93, 94, 95, 97, 100, 101, 104, 105, 108, 109, 110, 111, 116, 117, 119, 120, 126, 127, 127:1, 128, 129, 133, 134, 136, 138, 139, 142, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 172, 173, 174, 175, 176, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 188, 189, 190, 191, 191:1, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 고콘트라스트비, 고명도를 얻는 관점에서, 바람직하게는 C.I. Pigment yellow 83, 117, 129, 138, 139, 150, 154, 155, 180, 또는 185이며, 더욱 바람직하게는 C.I. Pigment yellow 83, 138, 139, 150, 또는 185이다.

자색 안료로서는, 예를 들어 C.I. Pigment violet 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, 고콘트라스트비, 고명도를 얻는 관점에서, 바람직하게는 C.I. Pigment violet 19, 또는 23이며, 더욱 바람직하게는 C.I. Pigment violet 23이다.

적색 안료로서는, 예를 들어, C.I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 14, 15, 16, 17, 21, 22, 23, 31, 32, 37, 38, 41, 47, 48, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 49:1, 49:2, 50:1, 52:1, 52:2, 53, 53:1, 53:2, 53:3, 57, 57:1, 57:2, 58:4, 60, 63, 63:1, 63:2, 64, 64:1, 68, 69, 81, 81:1, 81:2, 81:3, 81:4, 83, 88, 90:1, 1 01, 101:1, 104, 108, 108:1, 109, 112, 113, 114, 122, 123, 144, 146, 147, 149, 151, 166, 168, 169, 170, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 181, 184, 185, 187, 188, 190, 193, 194, 200, 202, 206, 207, 208, 209, 210, 214, 216, 220, 221, 224, 230, 231, 232, 233, 235, 236, 237, 238, 239, 242, 243, 245, 247, 249, 250, 251, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276 등을 들 수 있다.

적색안료와 마찬가지로 작용하는 오렌지색 안료로서는, 예를 들어 C.I. Pigment Orange 36, 38, 43, 51, 55, 59, 61 등의 오렌지색 안료를 이용할 수 있다. 이들 중에서도, 고콘트라스트비, 고명도를 얻는 관점에서, 적색안료로서 C.I. Pigment Red 254, C.I. Pigment Red 177을 이용하는 것이 특히 바람직하다.

(안료의 미세화)

본 발명의 착색 조성물에 병용하는 착색제가 안료인 경우, 솔트 밀링 처리 등에 의해 미세화할 수 있다. 안료의 TEM(투과형 전자현미경)에 의해 구해지는 평균1차 입자경은 5~90nm의 범위인 것이 바람직하다. 5nm보다 작아지면 유기용제 중에 대한 분산이 곤란해지며, 90nm보다 커지면 충분한 분광특성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 이러한 이유로부터, 보다 바람직한 평균1차 입자경은 10~70nm의 범위이다.

솔트 밀링 처리란, 안료와 수용성 무기염과 수용성 유기용제와의 혼합물을, 니더, 2단 롤밀, 3단 롤밀, 볼밀, 아트리토, 샌드밀 등의 혼련기를 이용하여, 가열하면서 기계적으로 혼련한 후, 수세에 의해 수용성 무기염과 수용성 유기용제를 제거하는 처리이다. 수용성 무기염은, 파쇄조제로서 작용하는 것이며, 솔트 밀링시에 무기염의 경도의 높이를 이용하여 안료가 파쇄된다. 안료를 솔트 밀링 처리할 때의 조건을 최적화함으로써, 1차 입자경이 매우 미세하며, 또한, 분포의 폭이 좁고, 샤프한 입도분포를 가지는 안료를 얻을 수 있다.

수용성 무기염으로서는, 염화나트륨, 염화바륨, 염화칼륨, 황산나트륨 등을 이용할 수 있지만, 가격 면에서 염화나트륨(식염)을 이용하는 것이 바람직하다. 수용성 무기염은, 처리효율과 생산효율의 양면에서, 안료 100중량부에 대하여, 50~2000중량부 이용하는 것이 바람직하고, 300~1000중량부 이용하는 것이 가장 바람직하다.

수용성 유기용제는, 안료 및 수용성 무기염을 습윤하는 작용을 하는 것이며, 물에 용해(혼화)하고, 또한 이용하는 무기염을 실질적으로 용해하지 않는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 단, 솔트 밀링시에 온도가 상승하고, 용제가 증발하기 쉬운 상태가 되기 때문에, 안전성의 점에서, 비점 120℃ 이상의 고비점용제가 바람직하다. 예를 들어, 2-메톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 2-(이소펜틸옥시)에탄올, 2-(헥실옥시)에탄올, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 상온에서 액상의 폴리에틸렌글리콜, 1-메톡시-2-프로판올, 1-에톡시-2-프로판올, 디프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 액상의 폴리프로필렌글리콜 등이 이용된다. 수용성 유기용제는, 안료 100중량부에 대하여, 5~1000중량부 이용하는 것이 바람직하고, 50~500중량부 이용하는 것이 가장 바람직하다.

안료를 솔트 밀링 처리할 때는, 필요에 따라 수지를 첨가할 수도 있다. 이용되는 수지의 종류는 특별히 한정되지 않고, 천연수지, 변성천연수지, 합성수지, 천연수지로 변성된 합성수지 등을 이용할 수 있다. 이용되는 수지는, 실온에서 고체이며, 불수용성인 것이 바람직하고, 또한 상기 유기용제에 일부 가용인 것이 더욱 바람직하다. 수지의 사용량은, 안료 100중량부에 대하여, 5~200중량부의 범위인 것이 바람직하다.

상기 착색제의 함유량으로서는, 칼라필터용 착색 조성물의 고형분을 기준으로서 10~45중량%의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15~40중량%의 범위이다. 이 범위이면, 칼라필터를 일반적인 막두께 범위(1.0~3.0μm 정도)로 사용했을 때의 색재현성이 양호하기 때문에 바람직하다.

<바인더 수지>

바인더 수지는, 착색제, 특히 본 발명의 색소 단량체(A) 및 조염 화합물(B) 등을 분산하는 것, 혹은 본 발명의 색소 단량체(A), 및 조염 화합물(B) 등을 염색, 침투시키는 것으로서, 열가소성 수지, 열경화성 수지 등을 들 수 있다.

바인더 수지로서는, 가시광영역의 400~700nm의 전 파장영역에 있어서 분광투과율이 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상의 수지인 것이 바람직하다. 또한, 알칼리 현상형 착색 레지스트재의 형태로 이용하는 경우에는, 산성기함유 에틸렌성 불포화 단량체를 공중합한 알칼리 가용성 비닐계 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 추가로 광감도의 향상과 내용제의 개선을 목적으로, 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 활성 에너지선 경화성 수지를 이용할 수도 있다.

특히 측쇄에 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 활성 에너지선 경화성 수지를 칼라필터용 알칼리 현상형 레지스트에 이용함으로써, 착색제를 도포한 후의 도막이물(異物)이 발생하지 않고, 레지스트재 중의 착색제의 안정성이 개선되어 바람직하다. 측쇄에 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지지 않는 직쇄상의 수지를 이용한 경우는, 수지와 착색제가 혼재하는 액 중에서 착색제가 수지에 트랩되기 어려워 자유도를 가짐으로써 착색제 성분이 응집·석출되기 쉬운데, 측쇄에 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 활성 에너지선 경화성 수지를 이용함으로써, 수지와 착색제가 혼재하는 액 중에서 착색제가 수지에 트랩되기 쉽기 때문에, 내용제성 시험에 있어서, 색소가 용출되기 어려워, 착색제 성분이 응집·석출되기 어렵고, 또한, 추가로 활성 에너지선으로 노광하고 막을 형성할 때에 수지가 3차원 가교됨으로써 착색제분자가 고정되고, 그 후의 현상공정에서 용제가 제거되어도 착색제 성분이 응집·석출되기 어려워진다고 추정된다.

바인더 수지의 중량평균 분자량(Mw)은, 착색제를 바람직하게 분산시키기 위해서는, 10,000~100,000의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10,000~80,000의 범위이다. 또한, 수평균 분자량(Mn)은 5,000~50,000의 범위가 바람직하고, Mw/Mn의 값은 10 이하인 것이 바람직하다.

바인더 수지를 칼라필터용 착색 조성물로서 사용하는 경우에는, 본 발명의 색소 단량체(A) 및 조염 화합물(B) 등의 분산성, 침투성, 현상성, 및 내열성의 관점에서, 착색제 흡착기 및 현상시의 알칼리 가용기로서 작용하는 카르복실기, 착색제 담체 및 용제에 대한 친화성기로서 작용하는 지방족기 및 방향족기의 균형이 중요하며, 산가 20~300mgKOH/g의 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 산가가, 20mgKOH/g 미만에서는, 현상액에 대한 용해성이 나빠, 미세 패턴 형성하는 것이 곤란하다. 300mgKOH/g를 넘으면, 미세 패턴이 남지않게 된다.

바인더 수지는, 성막성 및 모든 내성이 양호한 점에서, 착색제의 전 중량 100중량%에 대하여, 30중량% 이상의 양으로 이용하는 것이 바람직하고, 착색제 농도가 높아, 양호한 색특성을 발현할 수 있는 점에서, 500중량% 이하의 양으로 이용하는 것이 바람직하다.

(열가소성 수지)

바인더 수지에 이용하는 열가소성 수지로서는, 예를 들어, 아크릴 수지, 부티랄수지, 스티렌-말레산 공중합체, 염소화폴리에틸렌, 염소화폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 폴리아세트산비닐, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르수지, 비닐계 수지, 알키드 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아미드 수지, 고무계 수지, 환화고무계 수지, 셀룰로오스류, 폴리에틸렌(HDPE, LDPE), 폴리부타디엔, 및 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도 아크릴 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

산성기함유 에틸렌성 불포화 모노머를 공중합한 비닐계 알칼리 가용성 수지로서는, 예를 들어, 카르복실기, 설폰기 등의 산성기를 가지는 수지를 들 수 있다. 알칼리 가용성 수지로서 구체적으로는, 산성기를 가지는 아크릴 수지, α-올레핀/(무수)말레산 공중합체, 스티렌/스티렌설폰산 공중합체, 에틸렌/(메트)아크릴산 공중합체, 또는 이소부티렌/(무수)말레산 공중합체 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 산성기를 가지는 아크릴 수지, 및 스티렌/스티렌설폰산 공중합체으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지, 특히 산성기를 가지는 아크릴 수지는, 내열성, 투명성이 높기 때문에, 호적하게 이용된다.

에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 활성 에너지선 경화성 수지로서는, 예를 들어, 이하에 나타낸 (a)나 (b)의 방법에 의해 불포화 에틸렌성 이중결합을 도입한 수지를 들 수 있다.

[방법 (a)]

방법 (a)로서는, 예를 들어, 에폭시기를 가지는 불포화 에틸렌성 단량체와, 다른 1종류 이상의 단량체를 공중합함으로써 얻어진 공중합체의 측쇄 에폭시기에, 불포화 에틸렌성 이중결합을 가지는 불포화 일염기산의 카르복실기를 부가반응시키고, 또한, 생성한 수산기에, 다염기산 무수물을 반응시키고, 불포화 에틸렌성 이중결합 및 카르복실기를 도입하는 방법이 있다.

에폭시기를 가지는 불포화 에틸렌성 단량체로서는, 예를 들어, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 메틸글리시딜(메트)아크릴레이트, 2-글리시독시에틸(메트)아크릴레이트, 3,4에폭시부틸(메트)아크릴레이트, 및 3,4에폭시시클로헥실(메트)아크릴레이트를 들 수 있고, 이들은, 단독으로 이용해도, 2종류 이상을 병용해도 상관없다. 다음 공정의 불포화 일염기산과의 반응성의 관점에서, 글리시딜(메트)아크릴레이트가 바람직하다.

불포화 일염기산으로서는, (메트)아크릴산, 크로톤산, o-, m-, p-비닐안식향산, (메트)아크릴산의 α위 할로알킬, 알콕실, 할로겐, 니트로, 시아노치환체 등의 모노카르본산 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 이용해도, 2종류 이상을 병용해도 상관없다.

다염기산 무수물로서는, 테트라하이드로무수프탈산, 무수프탈산, 헥사하이드로무수프탈산, 무수숙신산, 무수말레산 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 이용해도, 2종류 이상을 병용해도 상관없다. 카르복실기의 수를 늘리는 등, 필요에 따라, 트리메리트산 무수물 등의 트리카르본산 무수물을 이용하거나, 피로메리트산 이무수물 등의 테트라카르본산 이무수물을 이용하여, 남은 무수물기를 가수분해하는 것 등도 할 수 있다. 또한, 다염기산 무수물로서, 불포화 에틸렌성 이중결합을 가지는, 에트라하이드로무수프탈산, 또는 무수말레산을 이용하면, 추가로 불포화 에틸렌성 이중결합을 늘릴 수 있다.

방법 (a)의 유사한 방법으로서, 예를 들어, 카르복실기를 가지는 불포화 에틸렌성 단량체와, 다른 1종류 이상의 단량체를 공중합함으로써 얻어진 공중합체의 측쇄카르복실기의 일부에, 에폭시기를 가지는 불포화 에틸렌성 단량체를 부가반응시키고, 불포화 에틸렌성 이중결합 및 카르복실기를 도입하는 방법이 있다.

[방법 (b)]

방법 (b)로서는, 수산기를 가지는 불포화 에틸렌성 단량체를 사용하고, 다른 카르복실기를 가지는 불포화 일염기산의 단량체나, 다른 단량체를 공중합함으로써 얻어진 중합체의 측쇄수산기에, 이소시아네이트기를 가지는 불포화 에틸렌성 단량체의 이소시아네이트기를 반응시키는 방법이 있다.

수산기를 가지는 불포화 에틸렌성 단량체로서는, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2- 혹은 3-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2- 혹은 3- 혹은 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 글리세롤(메트)아크릴레이트, 또는 시클로헥산디메탄올모노(메트)아크릴레이트 등의 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트류를 들 수 있고, 이들은, 단독으로 이용해도, 2종류 이상을 병용해도 상관없다. 또한, 상기 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트에, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 및/또는 부티렌옥사이드 등을 부가중합시킨 폴리에테르모노(메트)아크릴레이트나, (폴리)γ-발레로락톤, (폴리)ε-카프로락톤, 및/또는 (폴리)12-하이드록시스테아린산 등을 부가한 (폴리)에스테르모노(메트)아크릴레이트도 사용할 수 있다. 도막 이물 억제의 관점에서, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 또는 글리세롤(메트)아크릴레이트가 바람직하다.

이소시아네이트기를 가지는 불포화 에틸렌성 단량체로서는, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸이소시아네이트, 또는 1,1-비스〔(메트)아크릴로일옥시〕에틸이소시아네이트 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않고, 2종류 이상 병용할 수도 있다.

(열경화성 수지)

바인더 수지에 이용하는 열경화성 수지로서는, 예를 들어, 에폭시 수지, 벤조구아나민 수지, 로진변성 말레산 수지, 로진변성 푸마르산 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 카르도 수지, 및 페놀 수지 등을 들 수 있다.

열경화성 수지로서는, 예를 들어, 에폭시 화합물, 벤조구아나민 화합물, 로진변성 말레산 화합물, 로진변성 푸마르산 화합물, 멜라민 화합물, 요소 화합물, 카르도 화합물, 및 페놀 화합물과 같은, 저분자 화합물일 수도 있고, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 열경화성 수지를 포함함으로써, 필터 세그먼트의 소성시에 수지가 반응하고, 도막의 가교 밀도를 높여, 내열성이 향상되고, 필터 세그먼트 소성시의 안료 응집이 억제된다고 하는 효과가 얻어진다.

이들 중에서도, 에폭시 수지, 카르도 수지, 또는 멜라민 수지가 바람직하다.

@

<광(光)양이온 중합개시제(C)>

광양이온 중합개시제(C)는, UV조사 혹은 가열에 의해 테트라플루오로붕산이나, 헥사플루오로인산 등의 강산을 발생시키고, 이 강산이 후술하는 양이온 중합성 화합물의 산소 원자를 프로톤화하여 양이온 활성종이 형성되고, 중합반응이 개시되는 것이며, 공지의 화합물을 특별히 한정없이 사용할 수 있다.

광양이온 중합개시제로서 예를 들어, 양이온 부분이, 방향족 설포늄, 방향족 요오드늄, 방향족 디아조늄, 방향족 암모늄, 티옥산토늄(チオキサントニウム)(2,4-시클로펜타디엔-1-일)[(1-메틸에틸)벤젠]-철 양이온, 또는 티안셀레늄(チアンスレニウム)으로서, 음이온 부분이, BF₄ ^-, PF₆ ^-, SbF₆ ^-, 또는 [BX₄]^-(단, X는, 페닐기가 가지는 수소 원자의 2개 이상이, 불소 원자 또는 트리플루오로메틸기에 의해 치환된 관능기를 나타냄)로 구성되는, 방향족 설포늄염(C1), 방향족 요오드늄염(C2), 방향족 디아조늄염, 방향족 암모늄염, 티옥산토늄염, 또는 (2,4-시클로펜타디엔-1-일)[(1-메틸에틸)벤젠]-철염 등을 들 수 있다.

이들의 광양이온 중합개시제는, 1종을 단독으로, 또는 필요에 따라 임의의 비율로 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다.

이들 중에서도, 방향족 설포늄염(C1), 또는 방향족 요오드늄염(C2)이, 잔막율(殘膜率) 및 밀착성 향상을 위하여 바람직하고, 잔막율 향상의 관점에서, 보다 바람직하게는, 방향족 설포늄염(C1)이다.

방향족 설포늄염(C1)으로서는, 예를 들어 비스[4-(디페닐설포니오)페닐]설파이드 비스헥사플루오로포스페이트, 비스[4-(디페닐설포니오)페닐]설파이드 비스헥사플루오로안티모네이트, 비스[4-(디페닐설포니오)페닐]설파이드 비스테트라플루오로보레이트, 비스[4-(디페닐설포니오)페닐]설파이드 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 디페닐-4-(페닐티오)페닐설포늄 헥사플루오로포스페이트, 디페닐-4-(페닐티오)페닐설포늄 헥사플루오로안티모네이트, 디페닐-4-(페닐티오)페닐설포늄 테트라플루오로보레이트, 디페닐-4-(페닐티오)페닐설포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리페닐설포늄헥사플루오로포스페이트, 트리페닐설포늄헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐설포늄테트라플루오로보레이트, 트리페닐설포늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 비스[4-(디(4-(2-하이드록시에톡시))페닐설포니오)페닐]설파이드 비스헥사플루오로포스페이트, 비스[4-(디(4-(2-하이드록시에톡시))페닐설포니오)페닐]설파이드 비스헥사플루오로안티모네이트, 비스[4-(디(4-(2-하이드록시에톡시))페닐설포니오)페닐]설파이드 비스테트라플루오로보레이트, 비스[4-(디(4-(2-하이드록시에톡시))페닐설포니오)페닐]설파이드 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 사용할 수 있다.

또한, 방향족 요오드늄염(C2)으로서는, 예를 들어 디페닐요오드늄 헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오드늄 헥사플루오로안티모네이트, 디페닐요오드늄 테트라플루오로보레이트, 디페닐요오드늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 비스(도데실페닐)요오드늄헥사플루오로포스페이트, 비스(도데실페닐)요오드늄 헥사플루오로안티모네이트, 비스(도데실페닐)요오드늄 테트라플루오로보레이트, 비스(도데실페닐)요오드늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 4-메틸페닐-4-(1-메틸에틸)페닐요오드늄 헥사플루오로포스페이트, 4-메틸페닐-4-(1-메틸에틸)페닐요오드늄 헥사플루오로안티모네이트, 4-메틸페닐-4-(1-메틸에틸)페닐요오드늄 테트라플루오로보레이트, 4-메틸페닐-4-(1-메틸에틸)페닐요오드늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 사용할 수 있다.

또한, 방향족 디아조늄염으로서는, 예를 들어 페닐디아조늄 헥사플루오로포스페이트, 페닐디아조늄 헥사플루오로안티모네이트, 페닐디아조늄 테트라플루오로보레이트, 페닐디아조늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 사용할 수 있다.

또한, 방향족 암모늄염으로서는, 1-벤질-2-시아노피리디늄 헥사플루오로포스페이트, 1-벤질-2-시아노피리디늄헥사플루오로안티모네이트, 1-벤질-2-시아노피리디늄 테트라플루오로보레이트, 1-벤질-2-시아노피리디늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 1-(나프틸메틸)-2-시아노피리디늄 헥사플루오로포스페이트, 1-(나프틸메틸)-2-시아노피리디늄헥사플루오로안티모네이트, 1-(나프틸메틸)-2-시아노피리디늄 테트라플루오로보레이트, 1-(나프틸메틸)-2-시아노피리디늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 사용할 수 있다.

또한, 티옥산토늄염으로서는, S-비페닐 2-이소프로필 티옥산토늄헥사플루오로포스페이트 등을 사용할 수 있다.

또한, (2,4-시클로펜타디엔-1-일)[(1-메틸에틸)벤젠]-철염으로서는, (2,4-시클로펜타디엔-1-일)[(1-메틸에틸)벤젠]-철(II)헥사플루오로포스페이트, (2,4-시클로펜타디엔-1-일)[(1-메틸에틸)벤젠]-철(II)헥사플루오로안티모네이트, 2,4-시클로펜타디엔-1-일)[(1-메틸에틸)벤젠]-철(II)테트라플루오로보레이트, 2,4-시클로펜타디엔-1-일)[(1-메틸에틸)벤젠]-철(II)테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 사용할 수 있다.

광양이온 중합개시제(C)로서는, 예를 들어, CPI-100P, CPI-200K, CPI-101A, CPI-210S(이상, San-Apro Ltd.제), CYRACURE 광경화개시제 UVI-6990, CYRACURE 광경화개시제 UVI-6992, CYRACURE 광경화개시제 UVI-6976(이상, The Dow Chemical Company제), Adeka Optomer SP-150, Adeka Optomer SP-152, Adeka Optomer SP-170, Adeka Optomer SP-172(이상, ADEKA CORPORATION제), CI-5102, CI-2855(이상, Nippon Soda Co., Ltd.제), San-Aid SI-60L, San-Aid SI-80L, San-Aid SI-100L, San-Aid SI-110L, San-Aid SI-180L, San-Aid SI-110, San-Aid SI-145, San-Aid SI-150, San-Aid SI-160, San-Aid SI-180(이상, SANSHIN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.제), ESACURE 1064, ESACURE 1187(이상, Lamberti사제), Omnicat 432, Omnicat 440, Omnicat 445, Omnicat 550, Omnicat 650, Omnicat BL-550(IGM Resins사제), IRGACURE 290, IRGACURE 250(BASF(주)제), 로도실 포토이니티에이터 2074(RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074(Rhodia Japan제), WPI-113, WPI-116, WPI-169, WPI-170(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.제) 등이 시판되어 있다.

이들 중에서는, 방향족 설포늄염(C1)인 San-Apro Ltd.제 CPI-100P, CPI-101A, CPI-200K, CPI-210S, IRGACURE 290, 혹은 방향족 요오드늄염인 BASF사제 IRGACURE 250, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.제 WPI-113, WPI-116, WPI-169, WPI-170이 바람직하다.

<광중합성 단량체>

본 발명의 광중합성 단량체에는, 자외선이나 열 등에 의해 경화하여 투명 수지를 생성하는 모노머 혹은 올리고머가 포함되고, 이들을 단독으로, 또는 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다.

자외선이나 열 등에 의해 경화하여 투명 수지를 생성하는 모노머, 올리고머로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, EO변성비스페놀A디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 트리스(메타크릴록시에틸)이소시아누레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤변성디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 디트리메티롤프로판테트라(메트)아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트 등의 각종 아크릴산에스테르 및 메타크릴산에스테르, (메트)아크릴산, 스티렌, 아세트산비닐, 하이드록시에틸비닐에테르, 에틸렌글리콜디비닐에테르, 펜타에리스리톨트리비닐에테르, (메트)아크릴아미드, N-하이드록시메틸(메트)아크릴아미드, N-비닐포름아미드, 아크릴로니트릴 등을 들 수 있지만, 본 발명의 효과는 이들에 한정되는 것은 아니다.

또한, 광중합성 단량체는 산기를 함유할 수도 있다. 예를 들어, 다가 알코올과 (메트)아크릴산과의 유리(遊離)수산기함유 폴리(메트)아크릴레이트류와, 디카르본산류와의 에스테르화물; 다가카르본산과, 모노하이드록시알킬(메트)아크릴레이트류와의 에스테르화물 등을 들 수 있다. 구체예로서는, 트리메티롤프로판디아크릴레이트, 트리메티롤프로판디메타크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리메타크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타메타크릴레이트 등의 모노하이드록시올리고아크릴레이트 또는 모노하이드록시올리고메타크릴레이트류와, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 테레프탈산 등의 디카르본산류와의 유리카르복실기함유 모노에스테르화물; 프로판-1,2,3-트리카르본산(트리카르바릴산), 부탄-1,2,4-트리카르본산, 벤젠-1,2,3-트리카르본산, 벤젠-1,3,4-트리카르본산, 벤젠-1,3,5-트리카르본산 등의 트리카르본산류와, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필아크릴레이트, 2-하이드록시프로필메타크릴레이트 등의 모노하이드록시모노아크릴레이트 또는 모노하이드록시모노메타크릴레이트류와의 유리카르복실기함유 올리고에스테르화물 등을 들 수 있지만, 본 발명의 효과는 이들에 한정되는 것은 아니다.

이들의 광중합성 단량체는, 단독으로, 또는 필요에 따라 임의의 비율로 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다.

광중합성 단량체의 함유량은, 광경화성 및 현상성의 관점에서 착색제 100중량부에 대하여, 10~300중량부인 것이 바람직하고, 더욱 10~200중량부의 양으로 이용하는 것이 바람직하다.

<광중합 개시제>

본 발명의 착색 조성물은, 자외선조사나 열조사에 의해 광중합 개시제로부터 발생하는 라디칼을 이용하여 경화시킬 수 있다. 광중합 개시제를 사용할 때의 배합량은, 착색제 100중량부에 대하여, 5~200중량부인 것이 바람직하고, 광경화성의 관점에서 10~150중량부인 것이 보다 바람직하다.

광중합 개시제로서는, 종래 공지의 중합개시제를 이용하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 디에톡시아세토페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질메틸케탈, 4-(2-하이드록시에톡시)페닐-(2-하이드록시-2-프로필)케톤, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰포리노페닐)부탄, 올리고[2-하이드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로파논], 2-하이드록시-1-[4-[4-(2-하이드록시-2-메틸프로피오닐)벤질]페닐]-2-메틸프로판-1-온 등의 아세토페논류; 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인류; 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 등의 포스핀류; 그 외 페닐글리옥실릭메틸에스테르 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, IRGACURE 651, IRGACURE 184, DAROCUR 1173, IRGACURE 500, IRGACURE 1000, IRGACURE 2959, IRGACURE 907, IRGACURE 369, IRGACURE 379, IRGACURE 1700, IRGACURE 149, IRGACURE 1800, IRGACURE 1850, IRGACURE 819, IRGACURE 784, IRGACURE 261, IRGACURE OXE-01, IRGACURE OXE-02(BASF사), Adeka Optomer N1717, Adeka Optomer N1919, ADEKA ARKLS NCI-831(ADEKA사), Esacure1001M(Lamberti사), 일본특허공고 S59-1281호 공보, 일본특허공고 S61-9621호 공보 및 일본특허공개 S60-60104호 공보에 기재된 트리아진 유도체, 일본특허공개 S59-1504호 공보 및 일본특허공개 S61-243807호 공보에 기재된 유기과산화물, 일본특허공고 S43-23684호 공보, 일본특허공고 S44-6413호 공보, 일본특허공고 S47-1604호 공보 및 USP 3567453호 명세서에 기재된 디아조늄 화합물 공보, USP 2848328호 명세서, USP 2852379호 명세서 및 USP 2940853호 명세서에 기재된 유기아지드 화합물, 일본특허공고 S36-22062호 공보, 일본특허공고 S37-13109호 공보, 일본특허공고 S38-18015호 공보 및 일본특허공고 S45-9610호 공보에 기재된 오르토퀴논디아지드류, 일본특허공고 S55-39162호 공보, 일본특허공개 S59-140203호 공보 및 「매크로몰레큘스(MACROMOLECULES)」, 제10권, 제1307페이지(1977년)에 기재된 요오드늄 화합물을 비롯한 각종 오늄 화합물, 일본특허공개 S59-142205호 공보에 기재된 아조 화합물, 일본특허공개 H1-54440호 공보, 유럽특허 제109851호 명세서, 유럽특허 제126712호 명세서, 「저널·오브·이미징·사이언스(J.IMAG.SCI.)」, 제30권, 제174페이지(1986년)에 기재된 금속알렌 착체, 일본특허공개 S61-151197호 공보에 기재된 티타노센류, 「코디네이션·케미스트리·리뷰(COORDINATION CHEMISTRY REVIEW)」, 제84권, 제85~제277페이지(1988년) 및 일본특허공개 H2-182701호 공보에 기재된 루테늄 등의 천이 금속을 함유하는 천이 금속착체, 일본특허공개 H3-209477호 공보에 기재된 알루미나이트착체, 일본특허공개 H2-157760호 공보에 기재된 붕산염 화합물, 일본특허공개 S55-127550호 공보 및 일본특허공개 S60-202437호 공보에 기재된 2,4,5-트리아릴이미다졸 이량체, 사브롬화탄소나 일본특허공개 S59-107344호 공보에 기재된 유기할로겐 화합물, 일본특허공개 H5-255347호 공보에 기재된 설포늄착체 또는 옥소설포늄착체, 일본특허공개 S54-99185호 공보, 일본특허공개 S63-264560호 공보 및 일본특허공개 H10-29977에 기재된 아미노케톤 화합물, 일본특허공개 2001-264530호 공보, 일본특허공개 2001-261761호 공보, 일본특허공개 2000-80068호 공보, 일본특허공개 2001-233842호 공보, 일본특허공표 2004-534797호 공보, 일본특허공개 2006-342166, 일본특허공개 2008-094770, 일본특허공개 2009-40762, 일본특허공개 2010-15025, 일본특허공개 2010-189279, 일본특허공개 2010-189280공보, 일본특허공표 2010-526846, 일본특허공표 2010-527338, 일본특허공표 2010-527339, USP 3558309호 명세서(1971년), USP 4202697호 명세서(1980년) 및 일본특허공개 S61-24558호 공보에 기재된 옥심에스테르 화합물 등을 들 수 있다.

이들의 광중합 개시제는 1종 또는 필요에 따라 임의의 비율로 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다.

<산화방지제>

본 발명의 칼라필터용 착색 조성물은, 산화방지제를 함유할 수 있다. 산화방지제는, 칼라필터용 착색 조성물에 포함되는 광중합 개시제나 열경화성 화합물이, 열경화나 ITO 아닐링시의 열공정에 의해 산화하고 황변하는 것을 방지하기 때문에, 도막의 투과율을 높일 수 있다. 이 때문에, 산화방지제를 포함함으로써, 가열공정시의 산화에 의한 황변을 방지하고, 높은 도막의 투과율을 얻을 수 있다.

본 발명에서의 「산화방지제」란, 자외선 흡수기능, 라디칼 보족기능, 또는, 과산화물 분해기능을 가지는 화합물이면 되고, 구체적으로는, 산화방지제로서 힌더드 페놀계, 힌더드 아민계, 인계, 황계, 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 하이드록실아민계, 살리실산에스테르계, 및 트리아진계의 화합물을 들 수 있고, 공지의 자외선흡수제, 산화방지제 등을 사용할 수 있다.

이들의 산화방지제 중에서도, 도막의 투과율과 감도의 양립의 관점에서, 바람직한 것으로서는, 힌더드 페놀계 산화방지제, 힌더드 아민계 산화방지제, 인계 산화방지제 또는 황계 산화방지제를 들 수 있다. 또한, 보다 바람직하게는, 힌더드 페놀계 산화방지제, 힌더드 아민계 산화방지제, 또는 인계 산화방지제이다.

힌더드 페놀계 산화방지제로서는, 2,4-비스〔(라우릴티오)메틸〕-o-크레졸, 1,3,5-트리스(5,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질), 1,3,5-트리스(4-t-부틸-3-하이드록시-2,6-디메틸벤질), 2,4-비스-(n-옥틸티오)-6-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, 펜타에리스리톨테트라키스[3-(5,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 2,6-디-t-부틸-4-노닐페놀, 2,2'-이소부틸리덴-비스-(4,6-디메틸-페놀), 4,4'-부틸리덴-비스-(2-t-부틸-5-메틸페놀), 2,2'-티오-비스-(6-t-부틸-4-메틸페놀), 2,5-디-t-아밀-하이드로퀴논, 2,2'티오디에틸비스-(5,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트, 1,1,3-트리스-(2'-메틸-4'-하이드록시-5'-t-부틸페닐)-부탄, 2,2'-메틸렌-비스-(6-(1-메틸-시클로헥실)-p-크레졸), 2,4-디메틸-6-(1-메틸-시클로헥실)-페놀, N,N-헥사메틸렌비스(5,5-디-t-부틸-4-하이드록시-하이드로신남아미드) 등을 들 수 있다. 그 외 힌더드 페놀구조를 가지는 올리고머 타입 및 폴리머 타입의 화합물 등도 사용할 수 있다.

힌더드 아민계 산화방지제로서는, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바게이트, 비스(N-메틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바게이트, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-1,6-헥사메틸렌디아민, 2-메틸-2-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)아미노-N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)프로피온아미드, 테트라키스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)(1,2,3,4-부탄테트라카르복실레이트, 폴리〔{6-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)이미노-1,3,5-트리아진-2,4-디일}{(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노}헥사메틸{(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노}〕, 폴리〔(6-몰포리노-1,3,5-트리아진-2,4-디일){(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노}헥사메틴{(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노}〕, 숙신산디메틸과 1-(2-하이드록시에틸)-4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘과의 중축합물, N,N'-4,7-테트라키스〔4,6-비스{N-부틸-N-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)아미노}-1,3,5-트리아진-2-일〕-4,7-디아자데칸-1,10-디아민 등을 들 수 있다. 그 외 힌더드 아민 구조를 가지는 올리고머 타입 및 폴리머 타입의 화합물 등도 사용할 수 있다.

인계 산화방지제로서는, 트리스(이소데실)포스파이트, 트리스(트리데실)포스파이트, 페닐이소옥틸포스파이트, 페닐이소데실포스파이트, 페닐디(트리데실)포스파이트, 디페닐이소옥틸포스파이트, 디페닐이소데실포스파이트, 디페닐트리데실포스파이트, 트리페닐포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 4,4'이소프로피리덴디페놀알킬포스파이트, 트리스노닐페닐포스파이트, 트리스디노닐페닐포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 트리스(비페닐)포스파이트, 디스테아릴펜타에리스리톨비포스파이트, 디(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리스리톨디포스파이트, 디(노닐페닐)펜타에리스리톨디포스파이트, 페닐비스페놀A펜타에리스리톨디포스파이트, 테트라트리데실4,4'-부틸리덴비스(5-메틸-6-t-부틸페놀)디포스파이트, 헥사트리데실1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-t-부틸페닐)부탄트리포스파이트, 3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질포스파이트디에틸에스테르, 소듐비스(4-t-부틸페닐)포스파이트, 소듐-2,2-메틸렌-비스(4,6-디-t-부틸페닐)-포스파이트, 1,3-비스(디페녹시포스포닐옥시(フォスフォニロキシ)-벤젠, 아인산에틸비스(2,4-디tert-부틸-6-메틸페닐) 등을 들 수 있다. 그 외 포스파이트 구조를 가지는 올리고머 타입 및 폴리머 타입의 화합물 등도 사용할 수 있다.

황계 산화방지제로서는, 2,2-티오-디에틸렌비스〔3-(5,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트〕, 2,4-비스〔(옥틸티오)메틸〕-o-크레졸, 2,4-비스〔(라우릴티오)메틸〕-o-크레졸 등을 들 수 있다. 그 외 티오에테르 구조를 가지는 올리고머 타입 및 폴리머 타입의 화합물 등도 사용할 수 있다.

벤조트리아졸계 산화방지제로서는, 벤조트리아졸 구조를 가지는 올리고머 타입 및 폴리머 타입의 화합물 등을 사용할 수 있다.

벤조페논계 산화방지제로서 구체적으로는, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2,4-디하이드록시벤조페논, 2-하이드록시-4-n-옥토시벤조페논, 4-도데실옥시-2-하이드록시벤조페논, 2-하이드록시-4-옥타데실옥시벤조페논, 2,2'-디하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디하이드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-5설포벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-2'-카르복시벤조페논, 2-하이드록시-4-클로로벤조페논 등을 들 수 있다. 그 외 벤조페논 구조를 가지는 올리고머 타입 및 폴리머 타입의 화합물 등도 사용할 수 있다.

트리아진계 산화방지제로서는, 2,4-비스(알릴)-6-(2-하이드록시페닐)1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다. 그 외 트리아진 구조를 가지는 올리고머 타입 및 폴리머 타입의 화합물 등도 사용할 수 있다.

살리실산에스테르계 산화방지제로서는, 살리실산페닐, 살리실산p-옥틸페닐, 살리실산p-tert부틸페닐 등을 들 수 있다. 그 외 살리실산에스테르 구조를 가지는 올리고머 타입 및 폴리머 타입의 화합물 등도 사용할 수 있다.

이들의 산화방지제는, 1종을 단독으로, 또는 필요에 따라 임의의 비율로 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다.

또한, 산화방지제의 함유량은, 칼라필터용 감광성 착색 조성물의 고형분중량을 기준(100중량%)으로서, 0.5~5.0중량%의 경우, 명도, 감도가 양호하기 때문에 보다 바람직하다.

<유기용제>

본 발명의 칼라필터용 착색 조성물에는, 착색제를 충분히 모노머, 수지 등에 용해시키고, 유리기판 등의 기판상에 건조막두께가 0.2~5μm가 되도록 도포하여 필터 세그먼트를 형성하는 것을 용이하게 하기 때문에 용제를 함유시킬 수 있다.

유기용제로서는, 예를 들어 유산에틸, 벤질알코올, 1,2,3-트리클로로프로판, 1,3-부탄디올, 1,3-부티렌글리콜, 1,3-부티렌글리콜디아세테이트, 1,4-디옥산, 2-펜타논, 2-메틸-1,3-프로판디올, 3,5,5-트리메틸-2-시클로헥센-1-온, 3,3,5-트리메틸시클로헥사논, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메틸-1,3-부탄디올, 3-메톡시-3-메틸-1-부탄올, 3-메톡시-3-메틸부틸아세테이트, 3-메톡시부탄올, 3-메톡시부틸아세테이트, 4-펜타논, m-크실렌, m-디에틸벤젠, m-디클로로벤젠, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, n-부틸알코올, n-부틸벤젠, n-프로필아세테이트, o-크실렌, o-클로로톨루엔, o-디에틸벤젠, o-디클로로벤젠, p-클로로톨루엔, p-디에틸벤젠, sec-부틸벤젠, tert-부틸벤젠, γ-부티로락톤, 이소부틸알코올, 이소포론, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노터셔리부틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노헥실에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디이소부틸케톤, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노이소프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 시클로헥산올, 시클로헥산올아세테이트, 시클로헥사논, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디아세톤알코올, 트리아세틴, 트리프로필렌글리콜모노부틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜디아세테이트, 프로필렌글리콜페닐에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 벤질알코올, 메틸이소부틸케톤, 메틸시클로헥산올, 아세트산n-아밀, 아세트산n-부틸, 아세트산이소아밀, 아세트산이소부틸, 아세트산프로필, 이염기산에스테르 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 본 발명의 색소 단량체(A)는 용제용해성이 높기 때문에, 친수성으로부터 소수성까지, 폭넓은 종류의 용제가 사용가능하다. 그 중에서도, 유산에틸 등의 알킬락테이트류, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 글리콜아세테이트류, 벤질알코올 등의 방향족 알코올류나 시클로헥사논 등의 케톤류를 이용하는 것이 바람직하다.

이들의 유기용제는, 1종을 단독으로, 혹은 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다. 2종 이상의 혼합용제로 할 경우, 상기의 바람직한 유기용제가, 전체의 유기용제 100중량% 중 65~95중량% 함유되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 유기용제는, 착색 조성물을 적정한 점도로 조절하고, 목적으로 하는 균일한 막두께의 필터 세그먼트를 형성할 수 있는 점에서, 착색제의 전 중량 100중량%에 대하여, 500~4000중량%의 양으로 이용하는 것이 바람직하다.

<증감제>

또한 본 발명의 착색감광성 조성물에는, 증감제를 함유시킬 수 있다.

증감제로서는, 벤조페논 유도체, 칼콘 유도체나 디벤잘아세톤 등으로 대표되는 불포화케톤 유도체, 벤질이나 캠퍼퀴논 등으로 대표되는 1,2-디케톤 유도체, 벤조인 유도체, 플루오렌 유도체, 나프토퀴논 유도체, 안트라퀴논 유도체, 크산텐 유도체, 티오크산텐 유도체, 크산톤 유도체, 티옥산톤 유도체, 쿠마린 유도체, 케토쿠마린 유도체, 시아닌 유도체, 메로시아닌 유도체, 옥소놀 유도체 등의 폴리메틴색소, 아크리딘 유도체, 아진 유도체, 티아진 유도체, 옥사진 유도체, 인돌린 유도체, 아줄렌 유도체, 아줄레늄 유도체, 스쿼릴리움 유도체, 폴피린 유도체, 테트라페닐폴피린 유도체, 트리아릴메탄 유도체, 테트라벤조폴피린 유도체, 테트라피라지노폴피라진 유도체, 프탈로시아닌 유도체, 테트라자폴피라진 유도체, 테트라퀴녹키살리로(テトラキノキサリロ)폴피라진 유도체, 나프탈로시아닌 유도체, 서브프탈로시아닌 유도체, 피릴륨 유도체, 티오피릴륨 유도체, 테트라피릴 유도체, 아눌렌 유도체, 스피로피란 유도체, 스피로옥사진 유도체, 티오스피로피란 유도체, 금속 아렌 착체, 유기루테늄 착체 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

또한 구체예에는, 오카와라 노부 등 편찬, 「색소 핸드북」(1986년, 고단샤), 오카와라 노부 등 편찬, 「기능성 색소의 화학」(1981년, CMC), 이케모리 츄자부로 등 편찬, 「특수기능재료」(1986년, CMC)에 기재된 색소 및 증감제를 들 수 있는데 이들에 한정되지 않고, 그 외, 자외로부터 근적외역에 걸친 광에 대하여 흡수를 나타낸 색소나 증감제를 들 수 있고, 이들은 필요에 따라 임의의 비율로 2종 이상 이용해도 상관없다. 상기, 증감제 중에서 티옥산톤 유도체로서는, 2,4-디에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디클로로티옥산톤, 2-이소프로필티옥산톤, 4-이소프로필티옥산톤, 1-클로로-4-프로폭시티옥산톤 등을 들 수 있고, 벤조페논류로서는, 벤조페논, 4-메틸벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논, 4,4'-디메틸벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있고, 쿠마린류로서는, 쿠마린 1, 쿠마린 338, 쿠마린 102 등을 들 수 있고, 케토쿠마린류로서는, 3,3'-카르보닐비스(7-디에틸아미노쿠마린) 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

증감제는, 필요에 따라 임의의 비율로 2종 이상 이용해도 상관없다. 증감제를 사용할 때의 배합량은, 착색 감광성 조성물 중에 포함되는 광중합 개시제의 전 중량 100중량%에 대하여, 3~60중량%인 것이 바람직하고, 광경화성의 관점에서 5~50중량%인 것이 보다 바람직하다.

<다관능 티올>

본 발명의 칼라필터용 착색 조성물은, 연쇄 이동제로서의 작용을 하는 다관능 티올을 함유할 수 있다.

다관능 티올은, 티올기를 2개 이상 가지는 화합물이면 되고, 예를 들어, 헥산디티올, 데칸디티올, 1,4-부탄디올비스티오프로피오네이트, 1,4-부탄디올비스티오글리콜레이트, 에틸렌글리콜비스티오글리콜레이트, 에틸렌글리콜비스티오프로피오네이트, 트리메티롤프로판트리스티오글리콜레이트, 트리메티롤프로판트리스티오프로피오네이트, 트리메티롤프로판트리스(5-메르캅토부티레이트), 펜타에리스리톨테트라키스티오글리콜레이트, 펜타에리스리톨테트라키스티오프로피오네이트, 트리메르캅토프로피온산트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트, 1,4-디메틸메르캅토벤젠, 2, 4, 6-트리메르캅토-s-트리아진, 2-(N,N-디부틸아미노)-4,6-디메르캅토-s-트리아진 등을 들 수 있다.

이들의 다관능 티올은, 1종을 단독으로, 또는 필요에 따라 임의의 비율로 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다.

다관능 티올의 함유량은, 칼라필터용 착색 조성물의 전 고형분의 중량을 기준(100중량%)으로서 바람직하게는 0.1~30중량%이며, 보다 바람직하게는 1~20중량%이다. 다관능 티올의 함유량이 0.1중량% 미만에서는 다관능 티올의 첨가효과가 불충분하며, 30중량%를 넘으면 감도가 지나치게 높아 반대로 해상도가 저하된다.

<아민계 화합물>

또한, 본 발명의 칼라필터용 착색 조성물에는, 용존되어 있는 산소를 환원하는 작용이 있는 아민계 화합물을 함유시킬 수 있다.

이러한 아민계 화합물로서는, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 4-디메틸아미노안식향산메틸, 4-디메틸아미노안식향산에틸, 4-디메틸아미노안식향산이소아밀, 안식향산2-디메틸아미노에틸, 4-디메틸아미노안식향산2-에틸헥실, 및 N,N-디메틸파라톨루이딘 등을 들 수 있다.

<레벨링제>

본 발명의 칼라필터용 착색 조성물에는, 투명기판상에서의 조성물의 레벨링성을 좋게 하기 위하여, 레벨링제를 첨가하는 것이 바람직하다. 레벨링제로서는, 주쇄에 폴리에테르 구조 또는 폴리에스테르 구조를 가지는 디메틸실록산이 바람직하다. 주쇄에 폴리에테르 구조를 가지는 디메틸실록산의 구체예로서는, Dow Corning Toray Co.,Ltd.제 FZ-2122, BYK Japan KK제 BYK-333 등을 들 수 있다. 주쇄에 폴리에스테르 구조를 가지는 디메틸실록산의 구체예로서는, BYK Japan KK제 BYK-310, BYK-370 등을 들 수 있다. 주쇄에 폴리에테르 구조를 가지는 디메틸실록산과, 주쇄에 폴리에스테르 구조를 가지는 디메틸실록산은, 병용할 수도 있다. 레벨링제의 함유량은 통상, 착색 조성물의 합계 100중량% 중, 0.003~0.5중량% 이용하는 것이 바람직하다.

레벨링제로서 특히 바람직한 것으로서는, 분자 내에 소수기와 친수기를 가지는 이른바 계면활성제의 일종으로, 친수기를 가지면서도 물에 대한 용해성이 작아, 착색 조성물에 첨가한 경우, 그 표면장력 저하능이 낮다고 하는 특징을 가지고, 또한 표면장력 저하능이 낮음에도 불구하고 유리판에 대한 습윤성이 양호한 것이 유용하며, 거품에 의한 도막의 결함이 출현하지 않는 첨가량에 있어서 충분히 대전성을 억제할 수 있는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 이러한 바람직한 특성을 가지는 레벨링제로서, 폴리알킬렌옥사이드 단위를 가지는 디메틸폴리실록산을 바람직하게 사용할 수 있다. 폴리알킬렌옥사이드 단위로서는, 폴리에틸렌옥사이드 단위, 폴리프로필렌옥사이드 단위가 있으며, 디메틸폴리실록산은, 폴리에틸렌옥사이드 단위와 폴리프로필렌옥사이드 단위를 함께 가질 수도 있다.

또한, 폴리알킬렌옥사이드 단위의 디메틸폴리실록산과의 결합형태는, 폴리알킬렌옥사이드 단위가 디메틸폴리실록산의 반복 단위 중에 결합한 펜던트형, 디메틸폴리실록산의 말단에 결합한 말단변성형, 디메틸폴리실록산과 교대로 반복 결합한 직쇄상의 블록코폴리머형 중 어느 하나일 수도 있다. 폴리알킬렌옥사이드 단위를 가지는 디메틸폴리실록산은, Dow Corning Toray Co.,Ltd.로부터 시판되고 있으며, 예를 들어, FZ-2110, FZ-2122, FZ-2130, FZ-2166, FZ-2191, FZ-2203, FZ-2207을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

레벨링제에는, 음이온성, 양이온성, 비이온성, 또는 양성의 계면활성제를 보조적으로 첨가하는 것도 가능하다. 계면활성제는, 2종 이상 혼합하여 사용해도 상관없다.

레벨링제에 보조적으로 첨가하는 음이온성 계면활성제로서는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산염, 도데실벤젠설폰산나트륨, 스티렌-아크릴산 공중합체의 알칼리염, 알킬나프탈린설폰산나트륨, 알킬디페닐에테르디설폰산나트륨, 라우릴황산모노에탄올아민, 라우릴황산트리에탄올아민, 라우릴황산암모늄, 스테아린산모노에탄올아민, 스테아린산나트륨, 라우릴황산나트륨, 스티렌-아크릴산 공중합체의 모노에탄올아민, 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산에스테르 등을 들 수 있다.

레벨링제에 보조적으로 첨가하는 양이온성 계면활성제으로서는, 알킬 4급 암모늄염이나 이들의 에틸렌옥사이드 부가물을 들 수 있다. 레벨링제에 보조적으로 첨가하는 비이온성 계면활성제로서는, 폴리옥시에틸렌올레일에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산에스테르, 폴리옥시에틸렌솔비탄모노스테아레이트, 폴리에틸렌글리콜모노라우레이트 등을 들 수 있다. 그 외, 알킬디메틸아미노아세트산베타인 등의 알킬베타인, 알킬이미다졸린 등의 양성 계면활성제, 또한, 불소계나 실리콘계의 계면활성제를 보조적으로 첨가할 수 있다.

<경화제, 경화촉진제>

또한, 본 발명의 칼라필터용 착색 조성물에는, 열경화성 수지의 경화를 보조하기 위하여, 필요에 따라, 경화제, 경화촉진제 등을 포함할 수도 있다. 경화제로서는, 페놀계 수지, 아민계 화합물, 산 무수물, 활성에스테르, 카르본산계 화합물, 설폰산계 화합물 등이 유효이지만, 특별히 이들에 한정되는 것이 아니고, 열경화성수지와 반응할 수 있는 것이면, 어느 경화제를 사용할 수도 있다. 또한, 이들 중에서도, 1분자 내에 2개 이상의 페놀성 수산기를 가지는 화합물, 아민계 경화제를 바람직하게 들 수 있다. 상기 경화촉진제로서는, 예를 들어, 아민 화합물(예를 들어, 디시안디아미드, 벤질디메틸아민, 4-(디메틸아미노)-N,N-디메틸벤질아민, 4-메톡시-N,N-디메틸벤질아민, 4-메틸-N,N-디메틸벤질아민 등), 4급 암모늄염 화합물(예를 들어, 트리에틸벤질암모늄클로라이드 등), 블록이소시아네이트 화합물(예를 들어, 디메틸아민 등), 이미다졸 유도체 이환식 아미딘 화합물 및 그 염(예를 들어, 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 4-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-(2-시아노에틸)-2-에틸-4-메틸이미다졸 등), 인 화합물(예를 들어, 트리페닐포스핀 등), 구아나민 화합물(예를 들어, 멜라민, 구아나민, 아세토구아나민, 벤조구아나민 등), S-트리아진 유도체(예를 들어, 2,4-디아미노-6-메타크릴로일옥시에틸-S-트리아진, 2-비닐-2,4-디아미노-S-트리아진, 2-비닐-4,6-디아미노-S-트리아진·이소시아누르산 부가물, 2,4-디아미노-6-메타크릴로일옥시에틸-S-트리아진·이소시아누르산 부가물 등) 등을 이용할 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 상기 경화촉진제의 함유량으로서는, 열경화성 수지 100중량%에 대하여, 0.01~15중량%가 바람직하다.

<기타 첨가제 성분>

본 발명의 칼라필터용 착색 조성물에는, 조성물의 경시 점도를 안정화시키기 위하여 저장안정제를 함유시킬 수 있다. 또한, 투명기판과의 밀착성을 높이기 위하여 실란커플링제 등의 밀착향상제를 함유시킬 수 있다.

저장안정제로서는, 예를 들어, 벤질트리메틸클로라이드, 디에틸하이드록시아민 등의 4급 암모늄클로라이드, 유산, 옥살산 등의 유기산 및 그 메틸에테르, t-부틸피로카테콜, 테트라에틸포스핀, 테트라페닐포스핀 등의 유기포스핀, 아인산염 등을 들 수 있다. 저장안정제는, 착색제의 전량 100중량%에 대하여, 0.1~10중량%의 양으로 이용할 수 있다.

밀착향상제로서는, 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, 비닐에톡시실란, 비닐트리메톡시실란 등의 비닐실란류, γ-메타크릴록시프로필트리메톡시실란 등의 (메트)아크릴실란류, β-(5,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, β-(5,4-에폭시시클로헥실)메틸트리메톡시실란, β-(5,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, β-(5,4-에폭시시클로헥실)메틸트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란 등의 에폭시실란류, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸디에톡시시실란(ジエトキシシシラン), γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리에톡시실란 등의 아미노실란류, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리에톡시실란 등의 티오실란류 등의 실란커플링제를 들 수 있다. 밀착향상제는, 착색 조성물 중의 착색제의 전량 100중량%에 대하여, 0.01~10중량%, 바람직하게는 0.05~5중량%의 양으로 이용할 수 있다.

<착색 조성물의 제조방법>

본 발명의 칼라필터용 착색 조성물은, 본 발명의 색소 단량체(A) 및 조염 화합물(B)을 포함하는 착색제를, 필요에 따라 상기 수지와, 용제로 이루어지는 착색제 담체 중에, 바람직하게는 색소 유도체 등의 분산조제와 함께, 3단 롤밀, 2단 롤밀, 샌드밀, 니더, 또는 아트라이터(アトライタ―) 등의 각종 분산수단을 이용하여 미세하게 분산하여 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 칼라필터용 착색 조성물은, 본 발명의 색소 단량체(A), 조염 화합물(B), 기타 착색제 등을 각각 착색제 담체에 분산한 것을 혼합하여 제조할 수도 있다. 또한, 본 발명색소 단량체(A), 및 조염 화합물(B)의 용해성이 높은 경우, 구체적으로는 사용하는 용제에 대한 용해성이 높고, 교반에 의해 용해, 이물이 확인되지 않은 상태이면, 상기와 같이 미세하게 분산하여 제조할 필요는 없다.

[분산조제]

착색제를 착색제 담체 중에 분산할 때에는, 적절히, 색소 유도체, 수지형 분산제, 계면활성제 등의 분산조제를 이용할 수 있다. 분산조제는, 착색제의 분산이 우수하고, 분산 후의 착색제의 재응집을 방지하는 효과가 크므로, 분산조제를 이용하여 착색제를 착색제 담체 중에 분산하여 이루어지는 착색 조성물을 이용한 경우에는, 분광투과율이 높은 칼라필터가 얻어진다.

본 발명에 있어서, 본 발명의 색소 단량체(A)는, 병용하는 안료의 분산조제로서의 역할을 할 수도 있다.

색소 유도체로서는, 유기안료, 안트라퀴논, 아크리돈 또는 트리아진에, 염기성 치환기, 산성 치환기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 프탈이미드메틸기를 도입한 화합물을 들 수 있고, 예를 들어, 일본특허공개 S63-305173호 공보, 일본특허공고 S57-15620호 공보, 일본특허공고 S59-40172호 공보, 일본특허공고 S63-17102호 공보, 일본특허공고 H5-9469호 공보 등에 기재되어 있는 것을 사용할 수 있고, 이들은 단독 또는 2종류 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.

색소 유도체의 배합량은, 분산성 향상의 점에서, 착색제 100중량%에 대하여, 바람직하게는 0.5중량% 이상, 더욱 바람직하게는 1중량% 이상, 가장 바람직하게는 3중량% 이상이다. 또한, 내열성, 내광성의 관점에서, 착색제 100중량%에 대하여, 바람직하게는 40중량% 이하, 가장 바람직하게는 35중량% 이하이다.

수지형 분산제는, 착색제에 흡착하는 성질을 가지는 안료친화성 부위와, 착색제 담체와 상용성이 있는 부위를 가지고, 착색제에 흡착하여 착색제 담체에 대한 분산을 안정화하는 작용을 하는 것이다. 수지형 분산제로서 구체적으로는, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트 등의 폴리카르본산에스테르, 불포화폴리아미드, 폴리카르본산, 폴리카르본산(부분)아민염, 폴리카르본산암모늄염, 폴리카르본산알킬아민염, 폴리실록산, 장쇄폴리아미노아마이드인산염, 수산기함유 폴리카르본산에스테르나, 이들의 변성물, 폴리(저급 알킬렌이민)와 유리의 카르복실기를 가지는 폴리에스테르와의 반응에 의해 형성된 아미드나 그 염 등의 유성분산제, (메트)아크릴산-스티렌 공중합체, (메트)아크릴산-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 스티렌-말레산 공중합체, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈 등의 수용성 수지나 수용성 고분자 화합물, 폴리에스테르계, 변성폴리아크릴레이트계, 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 부가화합물, 인산에스테르계 등이 이용되고, 이들은 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있지만, 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다.

시판의 수지형 분산제로서는, BYK Japan KK제의 Disperbyk-101, 103, 107, 108, 110, 111, 116, 130, 140, 154, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 170, 171, 174, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 190, 2000, 2001, 2009, 2010, 2020, 2025, 2050, 2070, 2095, 2150, 2155, 2163, 2164 또는 Anti-Terra-U, 203, 204, 또는 BYK-P104, P104S, 220S, 6919, 21116 또는 Lactimon, Lactimon-WS 또는 Bykumen 등, The Lubrizol Corporation제의 SOLSPERSE-3000, 9000, 13000, 13240, 13650, 13940, 16000, 17000, 18000, 20000, 21000, 24000, 26000, 27000, 28000, 31845, 32000, 32500, 32550, 33500, 32600, 34750, 35100, 36600, 38500, 41000, 41090, 53095, 55000, 56000, 76500 등, BASF Japan사제의 EFKA-46, 47, 48, 452, 4008, 4009, 4010, 4015, 4020, 4047, 4050, 4055, 4060, 4080, 4400, 4401, 4402, 4403, 4406, 4408, 4300, 4310, 4320, 4330, 4340, 450, 451, 453, 4540, 4550, 4560, 4800, 5010, 5065, 5066, 5070, 7500, 7554, 1101, 120, 150, 1501, 1502, 1503, 등, Ajinomoto Fine-Techno Co.,Inc.제의 Ajisper PA111, PB711, PB821, PB822, PB824 등을 들 수 있다.

계면활성제로서는, 라우릴황산나트륨, 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산염, 도데실벤젠설폰산나트륨, 스티렌-아크릴산 공중합체의 알칼리염, 스테아린산나트륨, 알킬나프탈린설폰산나트륨, 알킬디페닐에테르디설폰산나트륨, 라우릴황산모노에탄올아민, 라우릴황산트리에탄올아민, 라우릴황산암모늄, 스테아린산모노에탄올아민, 스티렌-아크릴산 공중합체의 모노에탄올아민, 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산에스테르 등의 음이온성 계면활성제; 폴리옥시에틸렌올레일에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산에스테르, 폴리옥시에틸렌솔비탄모노스테아레이트, 폴리에틸렌글리콜모노라우레이트 등의 비이온성 계면활성제; 알킬4급 암모늄염이나 이들의 에틸렌옥사이드부가물 등의 양이온성 계면활성제; 알킬디메틸아미노아세트산베타인 등의 알킬베타인, 알킬이미다졸린 등의 양성계면활성제를 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있지만, 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다.

수지형 분산제, 계면활성제를 첨가하는 경우에는, 착색제 100중량%에 대하여, 바람직하게는 0.1~55중량%, 더욱 바람직하게는 0.1~45중량%이다. 수지형 분산제, 계면활성제의 배합량이 0.1중량% 미만의 경우에는, 첨가한 효과가 얻어지기 어렵고, 배합량이 55중량%보다 많으면, 과잉의 분산제에 의해 분산에 영향을 미치는 경우가 있다.

<조대(粗大) 입자의 제거>

본 발명의 칼라필터용 착색 조성물은, 원심분리, 소결필터, 멤브레인필터 등의 수단으로, 5μm 이상의 조대 입자, 바람직하게는 1μm 이상의 조대 입자, 더욱 바람직하게는 0.5μm 이상의 조대 입자 및 혼입한 먼지의 제거를 행하는 것이 바람직하다. 이와 같이 착색 조성물은, 실질적으로 0.5μm 이상의 입자를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.3μm 이하인 것이 바람직하다.

<칼라필터>

이어서, 본 발명의 칼라필터에 대하여 설명한다. 본 발명의 칼라필터는, 적어도 1개의 적색필터 세그먼트, 적어도 1개의 녹색필터 세그먼트, 및 적어도 1개의 청색 필터 세그먼트를 구비한다.

또한, 칼라필터는, 추가로 마젠타색 필터 세그먼트, 시안색 필터 세그먼트, 및 황색 필터 세그먼트를 구비하는 것일 수도 있고, 이 황색 필터 세그먼트가, 본 발명의 착색 조성물로부터 형성되어 이루어지는 것일 수도 있다.

바람직하게는, 적어도 1개의 적색 또는 청색 필터 세그먼트는, 본 발명의 칼라필터용 착색 조성물을 이용하여 형성된다.

칼라필터를 구성하는 투명기판 등의 기재로서는, 소다석회 유리, 저알칼리 붕규산 유리, 무알칼리알루미노 붕규산 유리 등의 유리판이나, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지판이 이용된다. 또한, 유리판이나 수지판의 표면에는, 패널화 후의 액정구동을 위하여, 산화 인듐, 산화 주석 등으로 이루어지는 투명전극이 형성될 수도 있다.

<칼라필터의 제조방법>

본 발명의 칼라필터는, 인쇄법 또는 포토리소그래피법에 의해 제조할 수 있다.

인쇄법에 의한 필터 세그먼트의 형성은, 인쇄 잉크로서 조제한 착색 조성물의 인쇄와 건조를 반복하는 것만으로 패턴화를 할 수 있기 때문에, 칼라필터의 제조법으로서는, 저비용이며, 또한 양산성이 우수하다. 또한, 인쇄기술의 발전에 의해 높은 치수정밀도 및 평활도를 가지는 미세 패턴의 인쇄를 행할 수 있다. 인쇄를 행하기 위해서는, 인쇄의 판상에서, 혹은 블랭킷 상에서 잉크가 건조, 고화하지 않는 조성으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 인쇄기상에서의 잉크의 유동성 제어도 중요하며, 분산제나 체질 안료에 의해 잉크점도의 조정도 행할 수 있다.

포토리소그래피법에 의해 필터 세그먼트를 형성하는 경우는, 상기 용제현상형 혹은 알칼리 현상형 착색 레지스트재로서 조제한 착색 조성물을, 투명기판상에, 스프레이코트나 스핀코트, 슬릿코트, 롤코트 등의 도포방법에 의해, 건조막두께가 0.2~5μm가 되도록 도포한다. 필요에 따라 건조된 막에는, 이 막과 접촉 혹은 비접촉상태로 마련된 소정의 패턴을 가지는 마스크를 통하여 자외선 노광을 행한다. 그 후, 용제 또는 알칼리 현상액에 침지하거나 혹은 스프레이 등에 의해 현상액을 분무하여 미경화부를 제거하여 원하는 패턴을 형성한 후, 동일한 조작을 타색에 대하여 반복하여 칼라필터를 제조할 수 있다. 또한, 착색 레지스트재의 중합을 촉진하기 위하여, 필요에 따라 가열을 실시할 수도 있다. 포토리소그래피법에 따르면, 상기 인쇄법보다 정밀도가 높은 칼라필터를 제조할 수 있다.

현상에 있어서는, 알칼리 현상액으로서 탄산나트륨, 수산화나트륨 등의 수용액이 사용되고, 디메틸벤질아민, 트리에탄올아민 등의 유기알칼리를 이용할 수도 있다. 또한, 현상액에는 소포제나 계면활성제를 첨가할 수도 있다. 또한, 자외선 노광감도를 높이기 위하여, 상기 착색 레지스트재를 도포 건조후, 수용성 혹은 알칼리수용성 수지, 예를 들어 폴리비닐알코올이나 수용성 아크릴 수지 등을 도포 건조하고 산소에 의한 중합 저해를 방지하는 막을 형성한 후, 자외선 노광을 행할 수도 있다.

본 발명의 칼라필터는, 상기 방법 외에 전착법, 전사법, 잉크젯법 등에 의해 제조할 수 있지만, 본 발명의 칼라필터용 착색 조성물은 어느 방법으로도 이용할 수 있다. 또한, 전착법은, 기판상에 형성한 투명도전막을 이용하여, 콜로이드 입자의 전기 이동에 의해 각 색 필터 세그먼트를 투명도전막 상에 전착 형성함으로써 칼라필터를 제조하는 방법이다. 또한, 전사법은 박리성의 전사 베이스시트의 표면에, 미리 필터 세그먼트를 형성해 두고, 이 필터 세그먼트를 원하는 기판에 전사시키는 방법이다.

투명기판 혹은 반사기판 등의 기재상에 각 색 필터 세그먼트를 형성하기 전에, 미리 블랙 매트릭스를 형성할 수 있다. 블랙 매트릭스로서는, 크롬이나 크롬/산화크롬의 다층막, 질화 티타늄 등의 무기막이나, 차광제를 분산한 수지막이 이용되는데, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 상기의 투명기판 혹은 반사기판상에 박막트랜지스터(TFT)를 미리 형성해두고, 그 후에 각 색 필터 세그먼트를 형성할 수도 있다. 또한, 본 발명의 칼라필터 상에는, 필요에 따라 오버코트막이나 투명도전막 등이 형성된다.

칼라필터는, 씰링제를 이용하여 대향 기판과 접합하고, 씰링부에 마련된 주입구로부터 액정을 주입한 후 주입구를 봉지하고, 필요에 따라 편광막이나 위상차막을 기판의 외측에 접합함으로써, 액정표시패널이 제조된다.

이러한 액정표시패널은, 트위스트 네마틱(TN), 수퍼 트위스트 네마틱(super twisted nematic)(STN), 인-플레인 스위칭(IPS), 버티컬 얼라인먼트(VA), 옵티컬리 컴펜세이티드 벤드(OCB) 등의 칼라필터를 사용하여 칼라화를 행하는 액정표시모드에 사용할 수 있다.

[실시예]

이하에, 본 발명을 실시예에 기초하여 설명하지만, 본 발명은 이에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 중, 「부」 및 「%」는, 「중량부」 및 「중량%」를 각각 나타낸다. 또한, 「PGMEA」란 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 의미한다.

우선, 실시예 및 비교예에 이용한 색소 단량체, 안료, 및 바인더 수지의 제조방법과, 수지형 분산제 용액의 조제방법, 색소 단량체·분산용액, 안료분산체, 감광성 착색 조성물의 제조방법 및 평가법에 대하여 설명한다.

우선, 수지의 중량평균 분자량(Mw) 및 산가의 측정방법에 대하여 설명한다.

(수지의 중량평균 분자량(Mw))

수지의 중량평균 분자량(Mw)은, TSKgel칼럼(TOSOH CORPORATION제)을 이용하여, RI검출기를 구비한 GPC(TOSOH CORPORATION제, HLC-8120GPC)에서, 전개용매에 THF를 이용하여 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균 분자량(Mw)이다.

(수지의 산가)

수지용액 0.5~1.0부에, 아세톤 80ml 및 물 10ml를 첨가하여 교반하여 균일하게 용해시키고, 0.1mol/L의 KOH수용액을 적정액으로서, 자동적정장치(「COM-555」Hiranuma Sangyo Corporation제)를 이용하여 적정하고, 수지용액의 산가를 측정하였다. 그리고, 수지용액의 산가와 수지용액의 고형분 농도로부터, 수지의 고형분당 산가를 산출하였다.

이어서, 실시예 및 비교예에 이용한 바인더 수지, 색소 단량체, 및 조염 화합물의 제조방법에 대하여 설명한다.

<바인더 수지용액의 제조방법>

(아크릴 수지용액(R-1))

세퍼러블 4구 플라스크에 온도계, 냉각관, 질소가스도입관, 교반장치를 장착한 반응용기에 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 100부를 넣고, 용기에 질소가스를 주입하면서 120℃로 가열하여, 동일 온도로 적하관으로부터 스티렌 5.2부, 글리시딜메타크릴레이트 35.5부, 디시클로펜타닐메타크릴레이트 41.0부, 아조비스이소부티로니트릴 1.0부의 혼합물을 2.5시간에 걸쳐 적하하고 중합반응을 행하였다.

이어서 플라스크 내를 공기치환하고, 아크릴산 17.0부에 트리스디메틸아미노메틸페놀 0.3부, 및 하이드로퀴논 0.3부를 투입하고, 120℃에서 5시간 반응을 계속하여 고형분산가=0.8이 되었을 때 반응을 종료하고, 중량평균 분자량이 약 12000(GPC에 의한 측정)의 수지용액을 얻었다.

또한, 테트라하이드로무수프탈산 30.4부, 트리에틸아민 0.5부를 첨가하고 120℃에서 4시간 반응시키고, 불휘발분이 20%가 되도록 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 첨가하여 에틸렌성 불포화 활성이중결합을 가지는 에너지선 경화성 수지인, 아크릴 수지용액(R-1)을 얻었다.

<색소 단량체의 제조방법>

(색소 단량체(A-1))

[색소 중간체(a)]

환류관을 구비한 1L의 스테인레스제 반응용기에, 질소 분위기하, C.I. Basic Violet 10(동경화성품(東京化成品, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품: Rodamine B)을 5.0부, 글리세린모노메타크릴레이트(GLM) 2.0부를 디클로로메탄 50g에 용해시키고, 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카르보디이미드염산염 2.2부, 디메틸아미노피리딘 0.25부를 첨가하여 실온에서 24시간 교반을 행하였다. 얻어진 디클로로메탄용액을, 물로 세정하고, 감압 건조시킨 후, 실리카겔칼럼으로 정제를 행하고, 색소 중간체(a) 1.9부를 얻었다. 수율은 29.5%였다.

[색소 단량체(A-1)]

얻어진 색소 중간체(a) 1부를 물 100부에 용해시키고, 이것에 1.4부의 NaB(C₆F₅)₄를 첨가하여, 2시간 실온에서 교반을 행하였다. 여과, 수세 후, 80℃에서 건조하여, 색소 단량체(A-1) 1.7부를 얻었다. 수율은 85.1%였다.

[화학식 29]

(색소 단량체(A-2))

색소 중간체(a) 1부를 물 100부에 용해시키고, 이것에 1.4부의 시클로-헥사플루오로프로판-1,3-비스(설포닐)이미드칼륨염(Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co., Ltd.제)을 첨가하여, 2시간 실온에서 교반을 행하였다. 여과, 수세 후, 80℃에서 건조하여, 색소 단량체(A-2) 1.7부를 얻었다. 수율은 85.1%였다.

[화학식 30]

(색소 단량체(A-3))

색소 중간체(a) 1부를 물 100부에 용해시키고, 이것에 1.4부의 도데실황산나트륨(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품)을 첨가하여, 2시간 실온에서 교반을 행하였다. 여과, 수세 후, 80℃에서 건조하여, 색소 단량체(A-3) 1.7부를 얻었다. 수율은 85.1%였다.

[화학식 31]

(색소 단량체(A-4))

색소 중간체(a)의 제조에서의 글리세린모노메타크릴레이트(GLM)를, 아크릴산2-하이드록시에틸(HEA)로 변경한 것 이외는, 색소 단량체(A-3)와 동일한 방법으로, 색소 단량체(A-4)를 얻었다. 수율은 89.3%였다.

[화학식 32]

(색소 단량체(A-5))

색소 중간체(a)의 제조에서의 글리세린모노메타크릴레이트(GLM)를, 하이드록시에틸메타크릴레이트(HEMA)로 변경한 것 이외는, 색소 단량체(A-3)와 동일한 방법으로, 색소 단량체(A-5)를 얻었다. 수율은 86.3%였다.

[화학식 33]

(색소 단량체(A-6))

색소 중간체(a)의 제조에서의 글리세린모노메타크릴레이트(GLM)를 글리세린디메타크릴레이트(GMR)로 변경한 것 이외는, 색소 단량체(A-1)와 동일한 방법으로, 색소 단량체(A-6)를 얻었다. 수율은 87.8%였다.

[화학식 34]

(색소 단량체(A-7))

환류관을 구비한 1L의 스테인레스제 반응용기에, 질소 분위기하, C.I. Solvent RED 172(SR172: Sunbelt사제: Morolas Magenta36)를 5.0부, 3-아크릴로일옥시프로판산 1.6부를 디클로로메탄 40ml에 용해시키고, 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카르보디이미드염산염 2.2부, 디메틸아미노피리딘 0.25부를 첨가하여 실온에서 24시간 교반을 행하였다. 얻어진 디클로로메탄용액을, 물로 세정하고, 감압 건조시킨 후, 실리카겔칼럼으로 정제를 행하고, 색소 단량체(A-7)를 얻었다. 수율은 46.8%였다.

[화학식 35]

(색소 단량체(A-8))

[화학식 36]

[화합물(1)]

환류관을 구비한 1L의 스테인레스제 반응용기에, 질소 분위기하, 1-나프탈렌아세트산(Aldrich사제) 2.75부, 탈수한 톨루엔 25부, p-톨루엔설폰산 0.03부를 첨가하고, 70℃로 가열하였다. 가열 후, 하이드록시에틸메타크릴레이트 1.92부를 첨가하고 80℃로 가열하여 3시간 교반을 행하였다. 그 후, 증발기(evaporator)에 의해, 용매를 제거함으로써, 화합물(1) 3.2부를 얻었다.

[화합물(3)]

얻어진 화합물(1)을 3부, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논: 화합물(2)( Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.제)을 2.1부, 및 톨루엔 20부의 혼합물에 옥시염화인 1.3부를 첨가하고, 120℃에서 2시간 교반하였다. 실온으로 방랭 후, 1N 염산수용액에 첨가하여 15분 교반하고, 클로로포름으로 추출하였다. 클로로포름층을 물 및 포화 식염수로 세정하고, 무수황산나트륨으로 건조한 후, 감압농축하고, 농축물을 실리카겔칼럼크로마토그래피(カラムトグラフィ―)(클로로포름/메탄올 15/1→7/1)로 정제하고, 개체를 헥산으로 세정하여 화합물(3) 2.8부를 얻었다.

[색소 단량체(A-8)]

얻어진 화합물(3) 1부를 물 100부에 용해시키고, 이것에 1.4부의 NaB(C₆F₅)₄를 첨가하여, 2시간 실온에서 교반을 행하였다. 여과, 수세 후, 80℃에서 건조하여, 색소 단량체(A-8) 1.7부를 얻었다. 수율은 85.1%였다.

[화학식 37]

<조염 화합물의 제조방법>

(조염 화합물(B-1))

C.I. Basic Blue 7(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품) 12부와 도데실황산나트륨(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품) 7.4부, 디클로로메탄 130부, 물 200부를 혼합하고, 실온에서 2시간 교반하였다. 그 후, 유기층을 추출, 물로 세정을 행하고, 유기층을 감압 농축하였다. 그리고, 60℃의 감압건조기로 건조하고, 조염 화합물(B-1) 14.7부를 얻었다. 수율은 84.8%였다.

(조염 화합물(B-2))

C.I. Basic Blue 7(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품) 12부와 NaBF₄ 7.4부, 디클로로메탄 130부, 물 200부를 혼합하고, 실온에서 2시간 교반하였다. 그 후, 유기층을 추출, 물로 세정을 행하고, 유기층을 감압 농축하였다. 그리고, 60℃의 감압건조기로 건조하고, 조염 화합물(B-2) 14.7부를 얻었다. 수율은 84.8%였다.

(조염 화합물(B-3))

C.I. Basic Blue 7(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품) 12부와 NaB(C₆F₅)₄ 7.4부, 디클로로메탄 130부, 물 200부를 혼합하고, 실온에서 2시간 교반하였다. 그 후, 유기층을 추출, 물로 세정을 행하고, 유기층을 감압 농축하였다. 그리고, 60℃의 감압건조기로 건조하고, 14.7부의 색소(조염 화합물B-3)를 얻었다. 수율은 84.8%였다.

(조염 화합물(B-4))

C.I. Basic Blue 7(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품) 20부와 중합성 불포화기와 폴리옥시알킬렌기를 가지는 황산염인 「AcualonKH-10」(상표; Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.제) 30.8부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 120부, 물 100부를 혼합하고, 실온에서 2시간 교반하였다. 그 후, 유기층을 추출, 물로 세정을 행하고, 유기층을 감압 농축하였다. 그리고, 60℃의 감압건조기로 건조하고, 40.0부의 색소(조염 화합물B-4)를 얻었다. 수율은 78.7%였다.

(조염 화합물(B-5))

[화학식 38]

[화합물(4)]

4-디에틸아미노안식향산(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품) 25부와 톨루엔 90부의 혼합물에 염화티오닐 23부를 첨가하고 80℃에서 1시간 교반 후, 감압 농축하고, 산클로라이드를 얻었다. 다른 용기에 무수염화알루미늄 20.4부와 1,2-디클로로에탄 130부를 첨가하고, 빙욕에서 냉각 후, 산클로라이드를 1,2-디클로로에탄 60부에 용해시킨 용액을 적하하였다. 적하 후, 15분 교반하고, N,N-디에틸-m-톨루이딘(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품) 21부를 적하하고, 실온으로 되돌려, 2시간 교반하였다. 그 후, 빙수를 붓고, 4N수산화나트륨으로 pH11 이상으로 하고, 클로로포름으로 추출하였다. 이 추출물을 물로 세정 후, 무수황산나트륨으로 건조한 후, 감압 농축하였다. 농축물을 실리카겔 크로마토그래피(헥산/아세트산에틸=4/1)로 정제하고, 정제한 것을 추가로 THF에 용해하고, 헥산으로 재침전을 행하였다. 60℃에서 감압 건조 후, 화합물(4)을 15.4부 얻었다. 수율은 35.0%였다.

[화합물(5)]

얻어진 화합물(4)을 10부와 N-에틸-1-나프틸아민(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품) 5.0부를 톨루엔 40부에 용해시키고, 옥시염화인 6.8부를 첨가하여, 3시간 환류시켰다. 그 후, 실온으로 되돌리고, 1N염산을 첨가하고, 클로로포름으로 추출하였다. 이것을 포화 식염수로 세정하고, 무수황산나트륨으로 건조한 후, 감압 농축하였다. 농축물을 실리카겔 크로마토그래피(클로로포름/메탄올=4/1)로 정제하였다. 60℃에서 감압 건조 후, 화합물(5)을 13.8부 얻었다. 수율은 88.8%였다.

[조염 화합물(B-5)]

얻어진 화합물(5)을 12부와 도데실황산나트륨(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품)을 7.21부와, 디클로로메탄 130부, 물 200부를 혼합하고, 실온에서 2시간 교반하였다. 그 후, 유기층을 추출, 물로 세정을 행하고, 유기층을 감압 농축하였다. 그리고, 60℃의 감압건조기로 건조하고, 조염 화합물(B-5)을 13.7부 얻었다. 수율은 79.7%였다.

(조염 화합물(B-6))

조염 화합물(B-5)의 제조로 얻어진 화합물(5)을 12부와 NaB(C₆F₅)₄ 7.4부, 디클로로메탄 130부, 물 200부를 혼합하고, 실온에서 2시간 교반하였다. 그 후, 유기층을 추출, 물로 세정을 행하고, 유기층을 감압 농축하였다. 그리고, 60℃의 감압건조기로 건조하고, 13.7부의 조염 화합물(B-6)를 얻었다. 수율은 79.7%였다.

(조염 화합물(B-7))

[화학식 39]

[화합물(6)]

N,N-디에틸-m-톨루이딘(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품) 10.0부와 37% 포름알데히드 수용액(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품) 2.5부, 농염산(Kishida Chemical Co.,Ltd.품) 7.2부, 이온교환수 80.0부를 혼합하고, 80℃에서 6시간 교반 후, 실온까지 방냉시켰다. 그 후, 클로로포름 100부, 10% NaOH수용액 100부를 첨가하고, 클로로포름 추출하였다. 이것을 물로 세정 후, 무수황산나트륨으로 건조한 후, 감압 농축하여, 화합물(6)을 18.3부 얻었다. 수율은 92.4%였다.

[화합물(7)]

얻어진 화합물(6)을 6.4부, 클로라닐(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품) 3.2부, 아염소산나트륨(Kishida Chemical Co.,Ltd.품) 2.7부, 이소프로필알코올(Kishida Chemical Co.,Ltd.품) 50부, 이온교환수 8.0부를 혼합하고, 80℃에서 15시간 교반 후, 실온까지 방냉시키고, 흡인여과에 의해 무기염을 제거하였다. 그 후, 여액을 건고하고, 톨루엔 100부, 10% NaOH수용액 100부를 첨가하고, 톨루엔 추출하였다. 이것을 물로 세정 후, 무수황산나트륨으로 건조한 후, 감압 농축하여, 화합물(7)을 6.0부 얻었다. 수율은 86.4%였다.

[화합물(8)]

얻어진 화합물(7)을 10부와 N-에틸-1-나프틸아민(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품) 4.9부를 톨루엔 50부에 용해시키고, 옥시염화인 6.6부를 첨가하여, 3시간 환류시켰다. 그 후, 실온으로 되돌려, 1N염산을 첨가하고, 클로로포름으로 추출하였다. 이것을 포화 식염수로 세정하고, 무수황산나트륨으로 건조한 후, 감압 농축하였다. 농축물을 실리카겔 크로마토그래피(클로로포름/메탄올=4/1)로 정제하였다. 60℃에서 감압 건조 후, 화합물(8)을 12.4부 얻었다. 수율은 80.6%였다.

[조염 화합물(B-7)]

화합물(8)을 12부와 NaB(C₆F₅)₄ 7.4부, 디클로로메탄 130부, 물 200부를 혼합하고, 실온에서 2시간 교반하였다. 그 후, 유기층을 추출, 물로 세정을 행하고, 유기층을 감압 농축하였다. 그리고, 60℃의 감압건조기로 건조하고, 조염 화합물(B-7) 13.7부를 얻었다. 수율은 79.7%였다.

(조염 화합물(B-8))

조염 화합물(B-7)의 제조로 얻어진 화합물(8)을 12부와 도데실황산나트륨(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품) 7.21부, 디클로로메탄 130부, 물 200부를 혼합하고, 실온에서 2시간 교반하였다. 그 후, 유기층을 추출, 물로 세정을 행하고, 유기층을 감압 농축하였다. 그리고, 60℃의 감압건조기로 건조하고, 조염 화합물(B-8) 13.7부를 얻었다. 수율은 79.7%였다.

<기타 착색제의 제조방법>

(착색제(C-1))

C.I. Basic Violet 10(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.품: Rodamine B)을 물 100부에 용해시키고, 이것에 1.4부의 NaB(C₆F₅)₄를 첨가하여, 2시간 실온에서 교반을 행하였다. 여과 후, 수세 후, 80℃에서 건조하여, 착색제(C-1) 1.7부를 얻었다. 수율은 85.1%였다.

[화학식 40]

[실시예1]

(착색 조성물(SR-1))

하기의 혼합물을 균일해지도록 교반 혼합한 후, 1.0μm의 필터로 여과하여, 착색 조성물(SR-1)을 얻었다.

색소 단량체(A-1): 0.3부

조염 화합물(B-1): 1.4부

아크릴 수지용액(R-1): 47.0부

PGMEA: 51.3부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트

[실시예 2~17, 비교예 1~7]

(착색 조성물(SR-2~24))

표 1, 및 표 2에 나타낸 조성, 및 배합량(중량부)으로 변경한 것 이외는, 착색 조성물(SR-1)과 동일하게 하여 착색 조성물(SR-2~24)을 얻었다.

<착색 조성물의 평가>

얻어진 착색 조성물(SR-1~24)에 대하여, 내열성 시험을 하기의 방법으로 행하였다. 결과를 표 1, 및 표 2에 나타낸다.

(내열성의 평가)

유리기판상에 C광원에 있어서 y=0.090이 되도록 착색 조성물을 도포하고, 기판을 제작하였다. 얻어진 기판의 명도(Y1)를 현미분광광도계(Olympus Corporation제 「OSP-SP200」)로 측정하였다. 그 후, 기판을 230℃에서 60분 가열하고, 재차, 명도(Y2)를 측정하였다. 이 때의 (Y2)를 (Y1)로 나눈 값을 내열성의 지표로 하였다. 평가기준은 하기와 같다. 또한, ◎◎는 매우 양호한 레벨, ◎는 양호한 레벨, ○는 실용 가능한 레벨, △, ×는 실용에는 부적합한 레벨이다.

◎◎··· 0.95 이상

◎ ··· 0.90 이상 0.95 미만

○ ··· 0.85 이상 0.90 미만

△ ··· 0.75 이상 0.85 미만

× ··· 0.75 미만

[실시예 18]

(레지스트재(CR-1))

하기의 혼합물을 균일해지도록 교반 혼합한 후, 1.0μm의 필터로 여과하여, 알칼리 현상형 레지스트재(CR-1)를 얻었다.

색소 단량체(A-1): 0.3부

조염 화합물(B-1): 1.4부

아크릴 수지용액(R-1): 41.0부

디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트

(Toagosei Company, Limited제 「Aronix M-402」): 6.0부

광중합 개시제

(BASF Japan사제「IRGACURE OXE02」): 0.6부

산화방지제

(BASF Japan사제「IRGANOX1010」): 0.2부

(BASF Japan사제「IRGAFOS168」): 0.6부

PGMEA: 49.9부

프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트

[실시예 19~38, 비교예 8~14]

(레지스트재(CR-2~28))

표 3, 4에 나타낸 조성, 및 배합량(중량부)으로 변경한 것 이외는, 레지스트재(CR-1)와 동일하게 하여 레지스트재(CR-2~28)를 얻었다.

<착색 조성물의 평가>

얻어진 레지스트재(CR-1~28)에 대하여, 내열성, 명도, 내용제성 시험을 하기의 방법으로 행하였다. 결과를 표 3, 및 표 4에 나타낸다.

(내열성의 평가)

유리기판상에 C광원에 있어서 y=0.090, x=0.139가 되도록 레지스트재를 도포하고, 기판을 제작하였다. 얻어진 기판의 명도(Y1)를 현미분광광도계(Olympus Corporation제「OSP-SP200」)로 측정하였다. 그 후, 기판을 230℃에서 60분 가열하고, 재차 명도(Y2)를 측정하였다. 이 때의 Y2를 Y1로 나눈 값을 내열성의 지표로 하였다. 평가기준은 하기와 같다. 또한, ◎◎는 매우 양호한 레벨, ◎는 양호한 레벨, ○는 실용 가능한 레벨, △, ×는 실용에는 부적합한 레벨이다.

◎◎··· 0.95 이상

◎ ··· 0.90 이상 0.95 미만

○ ··· 0.85 이상 0.90 미만

△ ··· 0.75 이상 0.85 미만

× ··· 0.75 미만

(명도의 평가)

유리기판상에, 230℃에서 60분 가열후에, C광원에 있어서 색도가, y=0.090, x=0.139가 되도록 레지스트재를 도포하고, 기판을 제작하였다. 얻어진 기판의 명도를 현미분광광도계(Olympus Corporation제「OSP-SP200」)로 측정하였다.

또한, 색도가 어긋난 경우는, 적절히 색소 단량체(A) 및 조염 화합물(B)의 비율을 바꾼 착색 조성물을 작성, 색도를 측정하고 검량선을 그려 원하는 색도에서의 명도를 산출하였다.

(내용제성의 평가)

유리기판상에 C광원에 있어서 y=0.090이 되도록 레지스트재를 도포하고, 기판을 230℃에서 20분 가열하였다. 그 후, C광원에서의 색도1(L*(1),a*(1),b*(1))를 현미분광광도계(Olympus Corporation제「OSP-SP200」)를 이용하여 측정하였다. 또한 그 후, 기판을 N-메틸피롤리돈에 15분간 침지하고, 재차 C광원에서의 색도2(L*(2),a*(2),b*(2))를 측정하였다.

측정한 색도값을 이용하여, 하기 계산식에 의해 색차ΔEab*를 산출하였다.

ΔEab*

=√((L*(2)-L*(1))²+(a*(2)-a*(1))²+(b*(2)-b*(1))²)

색차 ΔEab*에 기초하여, 도막의 내용제성을 하기 기준으로 평가하였다.

또한, ○는 양호한 레벨, △는 실용 가능한 레벨, ×는 실용에는 부적합한 레벨이다.

○: ΔEab*가 3.0 미만

△: ΔEab*가 3.0 이상 5.0 미만

×: ΔEab*가 5.0 이상

표 3~5의 약어를 하기에 나타낸다.

·광중합성 단량체

Aronix M-402; 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트

(Toagosei Company, Limited제 「Aronix M-402」)

·광중합 개시제

IRGACURE OXE02;

(BASF Japan사제「IRGACURE OXE02」)

·광양이온 중합개시제

IRGACURE 290;

(BASF Japan사제「IRGACURE 290」:

·산화방지제

IRGANOX1010;

(BASF Japan사제「IRGANOX1010」)

IRGAFOS168;

(BASF Japan사제「IRGAFOS168」)

표 1, 2의 결과로부터 착색제가, 일반식 (1)로 표시된 색소 단량체(A)와, 트리아릴메탄계 염기성 염료와 음이온성기를 가지는 카운터 화합물로 이루어지는 조염 화합물(B)을 함유함으로써, 내열성, 명도 및 내용제성이 우수한 착색 조성물인 것을 확인할 수 있었다.

또한, 비교예 14의 착색 조성물 14는, 색상을 맞출 수 없었다.

이상의 결과로부터, 본원의 칼라필터용 착색 조성물에 의해, 명도가 우수할 뿐만 아니라, 내열성, 내용제성도 우수한 도막을 얻을 수 있고, 이 도막에 의해 고명도, 고채도의 칼라필터의 제공이 가능해지는 것을 확인할 수 있었다.

Claims

착색제와, 바인더 수지와, 용제를 함유하는 칼라필터용 착색 조성물로서, 상기 착색제가, 하기 일반식 (1)로 표시된 색소 단량체(A)와, 트리아릴메탄계 염기성 염료와 음이온성기를 가지는 카운터 화합물과의 조염 화합물(B)(단, 색소 단량체(A)인 경우를 제외함)을 함유하고,
색소 단량체(A)의 함유량은 조염 화합물(B) 100중량부에 대하여 1~80중량부인 것을 특징으로 하는 칼라필터용 착색 조성물.

[일반식 (1) 중, Q는 유기색소골격을 나타낸다.
X는, 직접결합, -R₂-, -NH-R₃-, -O-R₃-, -CO-R₃-, -COO-R₃-, 또는 -O-CO-R₃-을 나타낸다.
R₁은, 수소 원자, 또는 메틸기를 나타낸다.
R₂는, 치환 혹은 비치환의 알킬렌기, 치환 혹은 비치환의 에스테르 결합(-COO-) 혹은 에테르 결합(-O-)으로부터 선택되는 1종류 이상의 결합을 적어도 1개 포함하는, 알킬렌기, 치환 혹은 비치환의 알케닐렌기, 치환 혹은 비치환의 아릴렌기, -R₄-O-R₅-, -R₄-CO-R₅-, -R₄-COO-R₅, -R₄-O-CO-R₅-, -R₄-O-CONH-R₅-, 또는 -R₄-O-CO-R₆-CO-R₅-를 나타낸다.
R₃은, 치환 혹은 비치환의 알킬렌기, 치환 혹은 비치환의 알케닐렌기, 치환 혹은 비치환의 아릴렌기, -R₄-O-R₅-, -R₄-CO-R₅-, -R₄-O-CO-R₅-, -R₄-O-CONH-R₅-, 또는 -R₄-O-CO-R₆-CO-R₅-를 나타낸다.
R₄ 및 R₆은, 각각 독립적으로, 치환 혹은 비치환의 알킬렌기, 치환 혹은 비치환의 알케닐렌기, 또는 치환 혹은 비치환의 아릴렌기를 나타낸다.
R₅는, 치환 혹은 비치환의 알킬렌기, 또는 -O-CH₂-CHOH-CH₂-를 나타낸다.]
제1항에 있어서,
일반식 (1)에서의 유기색소골격(Q)이, 하기 일반식 (2)로 표시된 크산텐계 염료골격, 하기 일반식 (3-1)로 표시된 안트라퀴논계 염료골격, 하기 일반식 (3-2)로 표시된 안트라퀴논계 염료골격, 하기 일반식 (3-3)으로 표시된 안트라퀴논계 염료골격, 하기 일반식 (4-1)로 표시된 트리아릴메탄계 염료골격, 및 하기 일반식 (4-2)로 표시된 트리아릴메탄계 염료골격으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기색소골격인 칼라필터용 착색 조성물.

[일반식 (2) 중,
R₃₁~R₃₄는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 1가의 치환기를 나타내고, R₃₁과 R₃₂, 및 R₃₃과 R₃₄는, 환구조를 형성할 수도 있다.
R₃₅는, 각각 독립적으로, 1가의 치환기를 나타내고, m은, 0 내지 5의 정수(整數)를 나타낸다.
Y^-는, 무기 또는 유기의 음이온을 나타낸다.
여기서, R₃₁~R₃₅ 중 어느 하나는, X와의 결합수(結合手)이다.]

[일반식 (3-1), (3-2), 및 (3-3) 중,
R₄₁은 수소 원자, -ROH(R은 탄소수 1~5의 알킬렌기), -RCOOH(R은 탄소수 1~5의 알킬렌기), 또는 치환기를 가질 수도 있는 페닐기를 나타낸다.
R₄₂~R₄₈은, 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, -NHR₄₉(R₄₉는 R₄₁과 동의임), SO₃M기(M은 수소 이온, 또는 금속 이온), 할로겐 원자, -COR'(R'은 탄소수 1~3의 알킬기를 나타냄)이다.
여기서, R₄₁~R₄₈ 중 어느 하나는, X와의 결합수이다.]

[일반식 (4-1), 및 (4-2) 중,
R₂₁₁, R₂₁₂, R₂₁₃, R₂₁₄, R₂₃, R₂₄는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1~8의 알킬기, 또는 치환기를 가질 수도 있는 페닐기를 나타내거나, 혹은 인접하는 R끼리가 결합하여 환을 형성한다.
R₂₂, R₂₅, 및 R₂₆은 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1~8의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 2~6의 알케닐기, 치환기를 가질 수도 있는 페닐기, 치환기를 가질 수도 있는 아미노기, 또는 불소 원자를 나타낸다.
Y^-는, 무기 또는 유기의 음이온을 나타낸다.
여기서, R₂₁₁~R₂₁₄ 및 R₂₂~R₂₆ 중 어느 하나는, X와의 결합수이다.]
제1항에 있어서,
조염 화합물(B)의 카운터 화합물이, 유기설폰산 혹은 그 금속염, 황산 에스테르 혹은 그 금속염, 측쇄에 음이온성기를 가지는 수지, 또는 불소기함유 붕소음이온 화합물인 것을 특징으로 하는 칼라필터용 착색 조성물.
제3항에 있어서,
황산 에스테르 혹은 그 금속염이, 하기 일반식 (11)로 표시된 것을 특징으로 하는 칼라필터용 착색 조성물.

[일반식 (11) 중, R은, 치환 혹은 비치환의 알킬기, 또는, 치환 혹은 비치환의 알케닐기를 나타내고,
M⁺은 각각 독립적으로, 수소 이온, 또는 금속 이온을 나타낸다.
n은, 1~4의 정수를 나타낸다.]
제3항에 있어서,
황산 에스테르 혹은 그 금속염이, 일반식 (21)로 표시된 에틸렌성 불포화 단량체(a-1)인 것을 특징으로 하는 칼라필터용 착색 조성물.

[일반식 (21) 중,
R¹은 수소 원자, 또는 메틸기를 나타낸다.
R²는, 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내고,
A는 일반식 (22)를 나타내고,
Y⁺는 무기 또는 유기의 양이온을 나타낸다.]

[일반식 (22) 중,
R⁴는 치환기를 가질 수도 있는 알킬렌기를 나타내고, n=1~20의 정수이다.]
제3항에 있어서,
불소기함유 붕소음이온 화합물이, 하기 일반식 (31)로 표시된 음이온을 가지는 것을 특징으로 하는 칼라필터용 착색 조성물.

[일반식 (31) 중,
R¹²~R¹⁵는 각각 독립적으로, 불소 원자로 치환될 수도 있는 알킬기, 시아노기, 수소 원자, 불소 원자, 불소 원자로 치환될 수도 있는 아릴기를 나타내고,
R¹²~R¹⁵중 적어도 어느 하나는, 불소 원자로 치환될 수도 있는 알킬기, 불소 원자, 또는 불소 원자로 치환될 수도 있는 아릴기를 나타낸다.
단, R¹²~R¹⁵가 모두 불소 원자인 경우는 제외한다.]
제6항에 있어서,
R¹²~R¹⁵중 적어도 어느 하나가, 일반식 (32)로 표시된 구조인 것을 특징으로 하는 칼라필터용 착색 조성물.

[일반식 (32) 중,
R¹⁶~R²⁰은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 불소 원자를 나타낸다.
단, R¹⁶~R²⁰이 모두 수소 원자인 경우는 제외한다.]
제1항에 있어서,
프탈로시아닌 염료(단, 색소 단량체(A)인 경우를 제외함)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라필터용 착색 조성물.
제1항에 있어서,
광중합성 단량체 및 광중합 개시제 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라필터용 착색 조성물.
제1항에 있어서,
산화방지제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라필터용 착색 조성물.
기재 상에, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 칼라필터용 착색 조성물로부터 형성되어 이루어지는 필터 세그먼트를 구비하는 것을 특징으로 하는 칼라필터.