WO2015108271A1 - 신규의 설포닐이미드 염화합물, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 광산 발생제 및 감광성 수지 조성물 - Google Patents

신규의 설포닐이미드 염화합물, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 광산 발생제 및 감광성 수지 조성물 Download PDF

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compound
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최한영
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동우화인켐 주식회사
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0046—Photosensitive materials with perfluoro compounds, e.g. for dry lithography
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C01B21/087—Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals containing one or more hydrogen atoms
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    • G—PHYSICS
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    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors

Definitions

  • the present invention relates to a photosensitive resin composition containing a sulfonylimide salt compound.
  • Photosensitive resin is a typical functional polymer material practically used in the production of various precision electronic and information industrial products, and is currently used in the high-tech industry, in particular, the production of semiconductors and displays.
  • the photosensitive resin refers to a polymer compound in which chemical changes in molecular structure occur in a short time due to light irradiation, thereby changing physical properties such as solubility, coloring, and curing in a specific solvent.
  • Photosensitive resins enable fine precision processing, significantly reduce energy and raw materials compared to thermal reaction processes, and can perform operations quickly and accurately in a small installation space, leading to advanced printing, semiconductor production, and display production. It is used in various precision electronic and information industries, such as photocuring surface coating material.
  • the photosensitive resin composition is used for forming various photocuring patterns, such as a photoresist, an insulating film, a protective film, a color filter, a black matrix, and a column spacer.
  • the photosensitive resin composition is selectively exposed and developed by a photolithography process to form a desired photocuring pattern.
  • the photosensitive resin having high sensitivity is used to improve the yield of the process and to improve the physical properties of the application target.
  • a composition is required.
  • Korean Laid-Open Patent No. 2008-0046560 describes a photosensitive resin composition including a separate adhesion enhancer, but does not solve the problem of high sensitivity.
  • Patent Document 1 Korean Unexamined Patent No. 2008-0046560
  • An object of the present invention is to provide a sulfonylimide salt compound and a photoinitiator including the same, which can improve the photosensitivity when used in the photosensitive resin composition to increase the curing rate.
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group,
  • Nitro Group, , A straight or branched chain alkyl group of 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group of 3 to 12 carbon atoms, an alkoxy group or alkylcarbonyl group of 1 to 6 carbon atoms, or an aryl group of 6 to 14 carbon atoms, or R 4 and R 5 are connected to each other To form a ring having 4 to 6 carbon atoms,
  • the aryl group may be substituted to share one bond with the bonded benzene ring,
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 may each be independently substituted at least once on one ring, and may be different substituents when substituted one or more times).
  • the sulfonylimide salt compound represented by Chemical Formula 1 of the above 1 is prepared by reacting a compound represented by the following Chemical Formula 31 with a compound represented by the following Chemical Formula 32 or Chemical Formula 33, a sulfonylimide salt compound :
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, , , A straight or branched chain alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, an alkoxy group or alkylcarbonyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, or R 4 and R 5 are connected to each other To form a ring having 4 to 6 carbon atoms,
  • the aryl group may be substituted to share one bond with the bonded benzene ring,
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 may each be independently substituted at least once on one ring, and may be different substituents when substituted one or more times).
  • a photoacid generator comprising the sulfonylimide salt compound of any one of 1 to 3.
  • the photosensitive resin composition comprising a photoacid generator and a photopolymerizable compound of the above 5.
  • the image display device including the photocuring pattern of the above nine.
  • the sulfonylimide salt compound of the present invention imparts excellent photosensitivity to the photosensitive resin composition and can significantly improve the curing rate.
  • the present invention relates to a sulfonylimide salt compound which contains a new sulfonyl imide salt compound and thus exhibits excellent photosensitivity when used in the photosensitive resin composition, thereby significantly improving the curing rate.
  • the sulfonylimide salt compound of the present invention is represented by the following formula (1).
  • Y + is a compound represented by the following formula (2) or (3);
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, , , A straight or branched chain alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, an alkoxy group or alkylcarbonyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, or R 4 and R 5 are connected to each other To form a ring having 4 to 6 carbon atoms, and the aryl group may be substituted to share one bond with a bonded benzene ring, and R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently It may be substituted at least once in one ring, it may be a different substituent when substituted one or more times.
  • the sulfonylimide salt compound represented by Chemical Formula 1 according to the present invention may be used as a photoacid generator, and when used in a photosensitive resin composition, it may exhibit excellent light sensitivity and significantly improve the curing rate.
  • the anionic compound of the sulfonylimide salt compound contains an electron withdrawing substituent, thereby increasing the cationic properties of the nitrogen atom, thereby stabilizing the anionic portion of the compound and at the same time, the activity of the cationic portion. You can increase the degree. It is believed that the cationic portion having increased activity imparts excellent photosensitivity to the photosensitive resin composition in the exposing step and significantly improves the curing rate.
  • the sulfonylimide salt compound represented by Chemical Formula 1 of the present invention is prepared through the reaction of a compound represented by Chemical Formula 31 with a compound represented by Chemical Formula 32 or 33.
  • Z is a monovalent cation, for example, sodium ion, potassium ion, etc. are mentioned, W is a halogen atom, and the other substituents are the same as the above-mentioned content.
  • the compound of Formula 30 and the compound of Formula 31 or Formula 32 may be dissolved in a solvent, followed by stirring at room temperature for 30 minutes to 4 hours.
  • the solvent used for the reaction is not particularly limited as long as it can dissolve the reactants, preferably distilled water.
  • a catalyst may be further added as necessary.
  • a solvent may be added to the mixed solution and mixed, followed by extraction of the product.
  • the step may be carried out by sufficiently mixing the product so that the product is dissolved in an organic solvent and separated from the unreacted material, and then extracting only the organic layer, and the solvent used in the step may be particularly used as long as it can dissolve and extract the product. It is not limited, Preferably it is toluene.
  • a step of distillation under reduced pressure of the extracted organic layer may be performed, through which the organic solvent and the reaction residue may be removed to obtain a final product.
  • the present invention also provides a photoacid generator comprising the sulfonylimide salt compound.
  • the sulfonylimide salt compound of the present invention imparts excellent photosensitivity to the photosensitive resin composition and can significantly improve the curing rate, and thus can be usefully used as a photoacid generator.
  • the present invention also provides a photosensitive resin composition comprising a photoacid generator and a photopolymerizable compound according to the present invention.
  • the photoacid generator of this invention can make a photosensitive resin composition highly sensitive as mentioned above, and can improve a hardening rate remarkably.
  • the content of the photoacid generator is not particularly limited.
  • the photoacid generator may be included in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, and preferably 0.5 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the photopolymerizable compound.
  • the sensitivity is improved, the exposure time is shortened, the fish properties are improved, and the strength and surface smoothness of the formed pattern can be improved.
  • the photoacid generator is included in an amount of 10 parts by weight or more, the curing rate of the pattern may be better, but the color of the pattern may change somewhat after curing by absorbing some visible light.
  • the photopolymerizable compound of the present invention is not particularly limited as long as it is cured with the photoacid generator of the present invention, and may be, for example, an epoxy compound, an oxetane compound, or a vinyl ether compound, and preferably an epoxy compound.
  • the epoxy compound include monofunctional epoxy compounds, difunctional epoxy compounds, trifunctional epoxy compounds, tetrafunctional epoxy compounds, and the like, and are preferably selected from the above monofunctional epoxy compounds and difunctional epoxy compounds. It is good. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the monofunctional epoxy compound examples include glycidylphenyl ether, 1,2-epoxyethylbenzene, and the like.
  • the bifunctional epoxy compound is 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-.
  • Epoxycyclohexanecarboxylate 2- (3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy) cyclohexane-meta-dioxane, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adi Pate, Bis (3,4-Epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adipate, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexyl-3 ', 4'-epoxy-6'-methylcyclohexanecarboxylate, ⁇ -caprolactone modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate, trimethylcaprolactone modified, 4-epoxycyclohexylmethyl-3', 4'-epoxycyclohexanecarboxyl , ⁇ -methyl- ⁇ -valerolactone modified, 4-epoxycyclohexylmethyl-3
  • oxetane-based compound examples include 3- (methacryloyloxymethyl) oxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl)- 2-trifluoromethyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-phenyloxetane, 2- (methacryloyloxymethyl) oxetane, 2- (methacryloyloxymethyl)- 4-trifluoromethyl oxetane, etc. can be mentioned, These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the monomer capable of synthesizing the vinyl ether resin include styrene, vinyltoluene, methyl styrene, p-chlorostyrene, o-methoxy styrene, m-methoxy styrene, p-methoxy styrene and o-vinyl Benzyl methyl ether, m-vinyl benzyl methyl ether, p-vinyl benzyl methyl ether, o-vinyl benzyl glycidyl ether, m-vinyl benzyl glycidyl ether, p-vinyl benzyl glycidyl ether, and the like. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the photosensitive resin composition of this invention may further contain additives, such as a coloring agent, a silane coupling agent, an adhesion promoter, an antioxidant, a ultraviolet absorber, and an aggregation inhibitor, as needed.
  • additives such as a coloring agent, a silane coupling agent, an adhesion promoter, an antioxidant, a ultraviolet absorber, and an aggregation inhibitor, as needed.
  • the photosensitive resin composition of the present invention may further be used as a composition capable of developing after curing, further including an alkali-soluble resin, if necessary.
  • an alkali-soluble resin used in the art may be used without particular limitation. In this case, it may further include a suitable solvent used in the art.
  • An object of the present invention is to provide a photocuring pattern made of the photosensitive resin composition and an image display device including the photocuring pattern.
  • the photocuring pattern made of the photosensitive resin composition is very excellent in adhesion to the substrate. Accordingly, in the image display device, it can be used as various patterns, for example, an adhesive layer, an array planarization film, a protective film, an insulating film pattern, and the like, and can be used as a photoresist, a color filter, a black matrix, a column spacer pattern, a black column spacer pattern, or the like. It may be used, but is not limited thereto.
  • the image display device having such a photocuring pattern may include a liquid crystal display device, an OLED, a flexible display, and the like, but is not limited thereto. Examples of all image display devices known in the art may be applicable.
  • a photocuring pattern can be manufactured by apply
  • heat-drying removes volatile components, such as a solvent, and obtains a smooth coating film.
  • a coating method it can carry out by a spin coat, cast coating method, the roll coating method, the slit and spin coat, the slit coat method, etc., for example.
  • After coating, heating and drying (prebaking) or drying under reduced pressure are carried out to volatilize volatile components such as a solvent.
  • heating temperature is 70-200 degreeC normally, Preferably it is 80-130 degreeC.
  • the coating film thickness after heat drying is about 1-8 micrometers normally.
  • the coating film thus obtained is irradiated with ultraviolet rays through a mask for forming a target pattern.
  • the parallel light beam may be irradiated uniformly to the whole exposure part, and the exact alignment of a mask and a board
  • substrate is performed.
  • ultraviolet light is irradiated, curing of the site irradiated with ultraviolet light is performed.
  • G-rays (wavelength: 436 nm), h-rays, i-rays (wavelength: 365 nm) and the like can be used as the ultraviolet rays.
  • the irradiation amount of ultraviolet rays may be appropriately selected as necessary, and the present invention is not limited thereto.
  • the desired pattern shape can be formed by making the coating film after hardening contact with a developing solution as needed, melt
  • the developing method may be any of a liquid addition method, a dipping method, a spray method and the like.
  • the substrate may be tilted at an arbitrary angle.
  • the developer is usually an aqueous solution containing an alkaline compound and a surfactant.
  • the alkaline compound may be either an inorganic or organic alkaline compound.
  • the inorganic alkaline compound include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, sodium silicate, potassium silicate, sodium carbonate, potassium carbonate And sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium borate, potassium borate, ammonia and the like.
  • organic alkaline compound examples include tetramethylammonium hydroxide, 2-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide, monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, Monoisopropylamine, diisopropylamine, ethanolamine and the like.
  • the concentration of the alkaline compound in the alkaline developer is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.03 to 5% by weight.
  • the surfactant in the alkaline developer may be at least one selected from the group consisting of nonionic surfactants, anionic surfactants or cationic surfactants.
  • nonionic surfactant examples include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene aryl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, other polyoxyethylene derivatives, oxyethylene / oxypropylene block copolymers, sorbitan fatty acid esters, Polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine and the like.
  • anionic surfactants include higher alcohol sulfate ester salts such as sodium lauryl alcohol sulfate and sodium oleyl alcohol sulfate, alkyl sulfates such as sodium lauryl sulfate and ammonium lauryl sulfate, sodium dodecylbenzene sulfonate, Alkyl aryl sulfonates, such as sodium dodecyl naphthalene sulfonate, etc. are mentioned.
  • cationic surfactant examples include amine salts such as stearylamine hydrochloride and lauryl trimethylammonium chloride, or quaternary ammonium salts. These surfactant can be used individually or in combination of 2 or more types, respectively.
  • the concentration of the surfactant in the developer is usually 0.01 to 10% by weight, preferably 0.05 to 8% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight. After image development, it is washed with water and also 10-60 minutes post-baking may be performed at 150-230 degreeC as needed.
  • Diphenyliodonium Chloride (TCI, 31.6 g, 0.1 mol) was dissolved in 200 mL of distilled water, and a solution of fluorosulfonylimide potassium salt (Mitsubishi Chemical Co., 32.9 g, 0.15 mol) in 100 g of distilled water was added. After stirring for some time, the mixture was extracted using toluene (200 mL), the toluene layer was distilled under reduced pressure to remove the solvent, a-2 (45.9 g) was obtained, and an elemental analyzer (Thermo Electron Scientific Instrument, Flash EA 1112) was used. Analysis confirmed that it is a-2.
  • a photocurable composition was prepared using the ingredients and contents shown in Table 1 below.
  • the photosensitive resin compositions of Examples and Comparative Examples prepared above were coated on the glass using a Mayer bar at a thickness of 10 ⁇ m, exposed to 100 mJ / cm 2 of light using a high pressure mercury lamp, and heated at 80 ° C. for 10 minutes. A part of the cured film was taken, dissolved in a CDCl3 solvent, analyzed by NMR, the content of the remaining epoxy groups was analyzed, and the reaction rate was calculated and recorded in Table 2.
  • Reaction rate (epoxy content before exposure-epoxy content after exposure) / epoxy content before exposure x 100.
  • the epoxy content before and after the exposure was confirmed by calculating from the integral of the epoxy on the spectrum, compared to the NMR integral of the phenyl group in the molecule.
  • compositions of Examples 1 to 3 had very good cure rates, and no color change of the pattern was observed.
  • compositions of Examples 4 and 5 contained a slight excess of photoacid generator, but the color change was weakly confirmed, but still showed excellent results, showing a better curing rate.

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Abstract

본 발명은 신규의 설포닐이미드 염화합물, 이를 포함하는 광산 발생제 및 감광성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학식 1로 표시되는 설포닐이미드 염화합물을 포함함으로써, 우수한 광감도 나타내어, 경화율을 현저히 향상시킬 수 있는 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

신규의 설포닐이미드 염화합물, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 광산 발생제 및 감광성 수지 조성물
본 발명은 설포닐이미드 염화합물을 포함하는 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.
감광성 수지는 각종 정밀 전자ㆍ정보 산업제품 생산에 실용화된 대표적인 기능성 고분자 재료로서, 현재 첨단 기술 산업, 특히 반도체 및 디스플레이의 생산에 중요하게 이용되고 있다. 일반적으로 감광성 수지는 광조사에 의하여 단시간내에 분자 구조의 화학적 변화가 일어나 특정 용매에 대한 용해도, 착색, 경화 등의 물성의 변화가 생기는 고분자 화합물을 의미한다. 감광성 수지를 이용하면 미세정밀 가공이 가능하고, 열반응 공정에 비하여 에너지 및 원료를 크게 절감할 수 있으며, 작은 설치 공간에서 신속하고 정확하게 작업을 수행할 수 있어서, 첨단 인쇄 분야, 반도체 생산, 디스플레이 생산, 광경화 표면 코팅 재료 등의 각종 정밀 전자ㆍ정보 산업 분야에서 다양하게 사용되고 있다.
이 중, 디스플레이 분야에 있어서, 감광성 수지 조성물은 포토레지스트, 절연막, 보호막, 컬러 필터, 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 등의 다양한 광경화 패턴을 형성하기 위해 사용된다. 구체적으로, 감광성 수지 조성물을 포토리소그래피 공정에 의해 선택적으로 노광 및 현상하여 원하는 광경화 패턴을 형성하는데, 이 과정에서 공정상의 수율을 향상시키고, 적용 대상의 물성을 향상시키기 위해, 고감도를 가지는 감광성 수지 조성물이 요구되고 있다.
한국 공개 특허 제 2008-0046560호는 별도의 밀착 증강제를 포함하는 감광성 수지 조성물에 대하여 기재하고 있으나, 고감도의 문제를 해결하지는 못하고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국 공개 특허 제 2008-0046560호
본 발명은 감광성 수지 조성물에 사용시 광감도를 향상시켜 경화율을 높일 수 있는 설포닐이미드 염화합물 및 이를 포함하는 광산 개시제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 하기 화학식 1로 표시되는, 설포닐이미드 염화합물:
[화학식 1]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000001
(식 중에서, Y+는 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물이고,
[화학식 2]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000002
[화학식 3]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000003
R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기,
니트로기,
Figure PCTKR2014010941-appb-I000004
,
Figure PCTKR2014010941-appb-I000005
, 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 탄소수 3 내지 12의 사이클로 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기 또는 알킬카르보닐기, 또는 탄소수 6 내지 14의 아릴기이거나, R4과 R5는 서로 연결되어 탄소수 4 내지 6의 고리를 형성할 수 있으며,
상기 아릴기는 결합된 벤젠 고리와 하나의 결합을 공유하도록 치환될 수도 있고,
R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 하나의 고리에 적어도 1회 치환될 수 있으며, 1회 이상 치환되는 경우 서로 다른 치환기일 수 있음).
2. 위 1에 있어서, 상기 화학식 2의 화합물은 하기 화학식 4 내지 11로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된, 설포닐이미드 염화합물:
[화학식 4]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000006
[화학식 5]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000007
[화학식 6]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000008
[화학식 7]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000009
[화학식 8]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000010
[화학식 9]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000011
[화학식 10]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000012
[화학식 11]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000013
3. 위 1에 있어서, 상기 화학식 3의 화합물은 하기 화학식 12 내지 30으로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된, 설포닐이미드 염화합물:
[화학식 12]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000014
[화학식 13]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000015
[화학식 14]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000016
[화학식 15]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000017
[화학식 16]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000018
[화학식 17]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000019
[화학식 18]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000020
[화학식 19]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000021
[화학식 20]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000022
[화학식 21]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000023
[화학식 22]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000024
[화학식 23]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000025
[화학식 24]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000026
[화학식 25]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000027
[화학식 26]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000028
[화학식 27]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000029
[화학식 28]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000030
[화학식 29]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000031
[화학식 30]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000032
4. 위 1의 화학식 1로 표시되는 설포닐이미드 염화합물은 하기 화학식 31로 표시되는 화합물과 하기 화학식 32 또는 화학식 33으로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조되는, 설포닐이미드 염화합물의 제조 방법:
[화학식 31]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000033
[화학식 32]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000034
[화학식 33]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000035
(식 중에서, Z는 1가 양이온이고, W는 할로겐 원자이고,
R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기,
Figure PCTKR2014010941-appb-I000036
,
Figure PCTKR2014010941-appb-I000037
, 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 탄소수 3 내지 12의 사이클로 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기 또는 알킬카르보닐기, 또는 탄소수 6 내지 14의 아릴기이거나, R4와 R5는 서로 연결되어 탄소수 4 내지 6의 고리를 형성할 수 있으며,
상기 아릴기는 결합된 벤젠 고리와 하나의 결합을 공유하도록 치환될 수도 있고,
R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 하나의 고리에 적어도 1회 치환될 수 있으며, 1회 이상 치환되는 경우 서로 다른 치환기일 수 있음).
5. 위 1 내지 3 중 어느 한 항의 설포닐이미드 염화합물 포함하는 광산 발생제.
6. 위 5의 광산 발생제 및 광중합성 화합물을 포함하는, 감광성 수지 조성물.
7. 위 6에 있어서, 상기 설포닐이미드 염화합물은 광중합성 화합물 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부로 포함되는, 감광성 수지 조성물.
8. 위 6의 감광성 수지 조성물로 제조되는 광경화 패턴.
9. 위 8에 있어서, 접착제층, 어레이 평탄화막 패턴, 보호막 패턴, 절연막 패턴, 포토레지스트 패턴, 컬러필터 패턴, 블랙 매트릭스 패턴, 컬럼 스페이서 패턴 및 블랙 컬럼 스페이서로 이루어진 군에서 선택되는, 광경화 패턴.
10. 위 9의 광경화 패턴을 포함하는 화상 표시 장치.
본 발명의 설포닐이미드 염화합물은 감광성 수지 조성물에 우수한 광감도를 부여하며, 경화율을 현저히 향상시킬 수 있다.
본 발명은 신규의 설포닐이미드 염화합물을 포함함으로써 이를 감광성 수지 조성물에 사용하는 경우 우수한 광감도 나타내어, 경화율을 현저히 향상시킬 수 있는 설포닐이미드 염화합물에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명 한다.
<설포닐이미드 염화합물>
본 발명의 설포닐이미드 염화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000038
식 중에서, Y+는 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물이고;
[화학식 2]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000039
[화학식 3]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000040
R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기,
Figure PCTKR2014010941-appb-I000041
,
Figure PCTKR2014010941-appb-I000042
, 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 탄소수 3 내지 12의 사이클로 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기 또는 알킬카르보닐기, 또는 탄소수 6 내지 14의 아릴기이거나, R4와 R5는 서로 연결되어 탄소수 4 내지 6의 고리를 형성할 수 있으며, 상기 아릴기는 결합된 벤젠 고리와 하나의 결합을 공유하도록 치환될 수도 있으며, R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 하나의 고리에 적어도 1회 치환될 수 있으며, 1회 이상 치환되는 경우 서로 다른 치환기일 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 설포닐이미드 염화합물은 광산 발생제로서 사용될 수 있으며, 이를 감광성 수지 조성물에 사용하는 경우, 우수한 광감도를 나타내어 경화율을 현저히 향상시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 설포닐이미드 염화합물의 음이온성 화합물은 전자 끌게 치환기를 포함하고 있어, 질소 원자에 양이온 성질을 증가시킴으로써, 화합물의 음이온성 부분을 안정화시킴과 동시에 상대적으로 양이온성 부분의 활동도를 증가시킬 수 있다. 활동도가 증가된 양이온성 부분은 노광 단계에서 감광성 수지 조성물에 우수한 광감도를 부여하며, 경화율을 현저히 향상시키는 것으로 판단된다.
상기 화학식 1로 표시되는 설포닐이미드 염화합물에 있어서, 상기 화학식 2의 화합물의 구체적인 예로는 하기 화학식 4 내지 11로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
[화학식 4]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000043
[화학식 5]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000044
[화학식 6]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000045
[화학식 7]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000046
[화학식 8]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000047
[화학식 9]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000048
[화학식 10]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000049
[화학식 11]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000050
상기 화학식 1로 표시되는 설포닐이미드 염화합물에 있어서, 상기 화학식 3의 화합물의 구체적인 예로는 하기 화학식 12 내지 30으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
[화학식 12]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000051
[화학식 13]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000052
[화학식 14]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000053
[화학식 15]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000054
[화학식 16]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000055
[화학식 17]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000056
[화학식 18]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000057
[화학식 19]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000058
[화학식 20]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000059
[화학식 21]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000060
[화학식 22]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000061
[화학식 23]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000062
[화학식 24]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000063
[화학식 25]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000064
[화학식 26]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000065
[화학식 27]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000066
[화학식 28]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000067
[화학식 29]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000068
[화학식 30]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000069
<설포닐이미드 염화합물의 제조 방법>
본 발명의 화학식 1로 표시되는 설포닐이미드 염화합물은 하기 화학식 31로 표시되는 화합물과 하기 화학식 32 또는 33으로 표시되는 화합물과의 반응을 통해 제조된다.
[화학식 31]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000070
[화학식 32]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000071
[화학식 33]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000072
식 중에서, Z는 1가 양이온이고, 예를 들면, 나트륨 이온, 칼륨 이온 등을 들 수 있으며, W는 할로겐 원자이고, 이외의 치환기는 전술한 내용과 동일하다.
먼저, 화학식 30의 화합물과 화학식 31 또는 화학식 32의 화합물을 각각 용매에 용해시킨 후, 상온에서 30분 내지 4시간 동안 교반하여 반응시키는 단계를 수행할 수 있다. 반응에 사용되는 용매는 반응물들을 용해시킬 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 바람직하게는 증류수인 것이 좋다. 상기 반응 단계에서는 필요에 따라 촉매를 더 첨가할 수 있다.
이 후, 상기 혼합 용액에 용매를 가하여 혼합한 후, 생성물을 추출하는 단계를 수행할 수 있다. 상기 단계는 생성물이 유기 용매에 용해되어 미반응물과 분리될 수 있도록 충분히 혼합한 후, 유기층만을 추출하는 단계로 수행될 수 있으며, 상기 단계에서 사용되는 용매는 생성물을 용해시켜 추출할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 바람직하게는 톨루엔인 것이 좋다.
마지막으로, 추출된 유기층을 감압 증류하는 단계를 수행할 수 있으며, 이를 통해 유기 용매 및 반응 잔여물을 제거하여 최종 생성물을 수득할 수 있다.
<광산 발생제>
또한, 본 발명은 상기 설포닐이미드 염화합물을 포함하는 광산 발생제를 제공한다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 상기 설포닐이미드 염화합물은 감광성 수지 조성물에 우수한 광감도를 부여하며, 경화율을 현저히 향상시킬 수 있으므로, 광산 발생제로 유용하게 사용될 수 있다.
<감광성 수지 조성물>
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 광산 발생제 및 광중합성 화합물을 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 광산 발생제는 전술한 바와 같이 감광성 수지 조성물을 고감도화 시켜, 경화율을 현저하게 향상시킬 수 있다.
상기 광산 발생제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 광중합성 화합물 100중량부에 대하여, 0.1 내지 10중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 5중량부인 것이 좋다. 상기 범위내로 포함되는 경우, 고감도화되어 노광 시간이 단축되어 생선성이 향상되며, 또한 형성한 패턴의 강도와 표면의 평활성이 양호해질 수 있다. 광산발생제가 10중량부 이상으로 포함되면 패턴의 경화율은 보다 우수해질 수 있으나, 가시광선을 일부 흡수하여 경화 후에 패턴의 색상이 다소 변화할 수도 있다.
본 발명의 광중합성 화합물은 본 발명의 광산 발생제로 경화되는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 에폭시계 화합물, 옥세탄계 화합물, 비닐 에테르계 화합물일 수 있으며, 바람직하게는 에폭시계 화합물인 것이 좋다.
에폭시계 화합물의 구체적인 예를 들면, 단관능 에폭시 화합물, 이관능 에폭시 화합물, 3관능 에폭시 화합물, 4관능 에폭시 화합물 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 상기 단관능 에폭시 화합물, 이관능 에폭시 화합물 중에서 선택되는 것이 좋다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
구체적인 예시를 들자면, 단관능 에폭시 화합물로는 글리시딜페닐에테르, 1,2-에폭시에틸벤젠 등을 들 수 있으며, 이관능 에폭시 화합물은 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 2-(3,4-에폭시시클로헥실-5,5-스피로-3,4-에폭시)시클로헥산-메타-디옥산, 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)아디페이트,비스(3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸)아디페이트, 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실-3',4'-에폭시-6'-메틸시클로헥산카르복실레이트, ε-카프로락톤 변성 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 트리메틸카프로락톤 변성 ,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트, β-메틸-δ-발레로락톤 변성 ,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 메틸렌비스(3,4-에폭시시클로헥산), 에틸렌글리콜의 (3,4-에폭시시클로헥실메틸)에테르, 에틸렌비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트), 에폭시시클로헥사히드로프탈산디옥틸, 에폭시시클로헥사히드로프탈산 디-2-에틸헥실 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
옥세탄계 화합물의 구체적인 예를 들면, 3-(메타크릴로일옥시메틸)옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)-3-에틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)-2-트리플루오로메틸옥세탄, 3-(메타크릴로일옥시메틸)-2-페닐옥세탄, 2-(메타크릴로일옥시메틸)옥세탄, 2-(메타크릴로일옥시메틸)-4-트리플루오로메틸옥세탄 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
비닐에테르계 수지를 합성할 수 있는 단량체의 구체적인 예를 들면, 스티렌, 비닐톨루엔, 메틸스티렌, p-클로로스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐벤질메틸에테르, m-비닐벤질메틸에테르, p-비닐벤질메틸에테르, o-비닐 벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르 등을 등 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 착색제, 실란 커플링제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 응집 방지제로 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 알칼리 가용성 수지 등을 더 포함하여 경화 후 현상이 가능한 조성물로 사용될 수도 있다. 상기 알칼리 가용성 수지로는 당분야에 사용되는 알칼리 가용성 수지가 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 이 경우, 당분야에서 사용되는 적절한 용매를 더 포함할 수 있다.
<광경화 패턴>
본 발명은 상기 감광성 수지 조성물로 제조되는 광경화 패턴과 상기 광경화 패턴을 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 감광성 수지 조성물로 제조된 광경화 패턴은 기재와의 밀착력이 매우 우수하다. 이에 따라 화상 표시 장치에 있어서 각종 패턴, 예를 들면 접착제층, 어레이 평탄화막, 보호막, 절연막 패턴 등으로 이용될 수 있고, 포토레지스트, 컬러필터, 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 패턴, 블랙 컬럼 스페이서 패턴 등으로 이용될 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이러한 광경화 패턴을 구비한 화상 표시 장치로는 액정 표시 장치, OLED, 플렉서블 디스플레이 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 적용이 가능한 당분야에 알려진 모든 화상 표시 장치를 예시할 수 있다.
광경화 패턴은 전술한 본 발명의 감광성 수지 조성물을 기재 상에 도포하고, (필요에 따라 현상 공정 거친 후) 광경화 패턴을 형성함으로써 제조할 수 있다.
먼저, 감광성 수지 조성물을 기판에 도포한 후 가열 건조함으로써 용매 등의 휘발 성분을 제거하여 평활한 도막을 얻는다.
도포 방법으로는, 예를 들어 스핀 코트, 유연 도포법, 롤 도포법, 슬릿 앤드 스핀 코트 또는 슬릿 코트법 등에 의해 실시될 수 있다. 도포 후 가열건조 (프리베이크), 또는 감압 건조 후에 가열하여 용매 등의 휘발 성분을 휘발시킨다. 여기에서, 가열 온도는 통상 70 내지 200℃, 바람직하게는 80 내지 130℃ 이다. 가열건조 후의 도막 두께는 통상 1 내지 8㎛ 정도이다. 이렇게 하여 얻어진 도막에, 목적으로 하는 패턴을 형성하기 위한 마스크를 통해 자외선을 조사한다. 이 때, 노광부 전체에 균일하게 평행 광선이 조사되고, 또한 마스크와 기판의 정확한 위치 맞춤이 실시되도록, 마스크 얼라이너나 스테퍼 등의 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 자외선을 조사하면, 자외선이 조사된 부위의 경화가 이루어진다.
상기 자외선으로는 g선(파장: 436㎚), h선, i선(파장: 365㎚) 등을 사용할 수 있다. 자외선의 조사량은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있는 것이며, 본 발명에서 이를 한정하지는 않는다. 경화가 종료된 도막을 필요에 따라 현상액에 접촉시켜 비노광부를 용해시켜 현상하면 목적으로 하는 패턴 형상을 형성할 수 있다.
상기 현상 방법은, 액첨가법, 디핑법, 스프레이법 등 어느 것을 사용하여도 무방하다. 또한 현상시에 기판을 임의의 각도로 기울여도 된다. 상기 현상액은 통상 알칼리성 화합물과 계면 활성제를 함유하는 수용액이다. 상기 알칼리성 화합물은, 무기 및 유기 알칼리성 화합물의 어느 것이어도 된다. 무기 알칼리성 화합물의 구체적인 예로는, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 인산수소 2나트륨, 인산2수소나트륨, 인산수소 2암모늄, 인산2수소암모늄, 인산 2수소칼륨, 규산 나트륨, 규산 칼륨, 탄산 나트륨, 탄산 칼륨, 탄산 수소나트륨, 탄산 수소 칼륨, 붕산 나트륨, 붕산 칼륨, 암모니아 등을 들 수 있다. 또한, 유기 알칼리성 화합물의 구체적인 예로는, 테트라메틸암모늄히드록사이드, 2-히드록시에틸트리메틸암모늄히드록사이드, 모노메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 모노에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 모노이소프로필아민, 디이소프로필아민, 에탄올아민 등을 들 수 있다.
이들 무기 및 유기 알칼리성 화합물은, 각각 단독 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 알칼리 현상액 중의 알칼리성 화합물의 농도는, 바람직하게는 0.01 내지 10 중량%이고, 보다 바람직하게는 0.03 내지 5 중량%이다.
상기 알칼리 현상액 중의 계면 활성제는 비이온계 계면 활성제, 음이온계 계면 활성제 또는 양이온계 계면 활성제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다.
상기 비이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌아릴에테르, 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르, 그 밖의 폴리옥시에틸렌 유도체, 옥시에틸렌/옥시프로필렌 블록 공중합체, 소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비톨지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬아민 등을 들 수 있다.
상기 음이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 라우릴알코올황산에스테르나트륨이나 올레일알코올황산에스테르나트륨 등의 고급 알코올 황산에스테르염류, 라우릴황산나트륨이나 라우릴황산암모늄 등의 알킬황산염류, 도데실벤젠술폰산나트륨이나 도데실나프탈렌술폰산나트륨 등의 알킬아릴술폰산염류 등을 들 수 있다.
상기 양이온계 계면 활성제의 구체적인 예로는 스테아릴아민염산염이나 라우릴트리메틸암모늄클로라이드 등의 아민염 또는 4급 암모늄염 등을 들 수 있다. 이들 계면 활성제는 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 현상액 중의 계면 활성제의 농도는, 통상 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 8 중량%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%이다. 현상 후, 수세하고, 또한 필요에 따라 150 내지 230℃ 에서 10 내지 60 분의 포스트베이크를 실시할 수도 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
합성예 1 : 광산 발생제의 합성
1-1 : 광산 발생제 a-1의 합성
[반응식 1]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000073
Triphenylsulfonium Bromide (TCI사제, 34.3g, 0.1mol)을 증류수 200mL에 녹이고, 플루오로설포닐이미드 포타슘염 (미쯔비시화학사제, 32.9g, 0.15mol)을 증류슈 100g에 녹인 용액을 가하고, 상온에서 2시간 교반 후, 톨루엔(200mL)를 이용하여 추출한뒤, 톨루엔층을 감압증류하여 용제를 제거하고, a-1(44.0g)을 얻었고, 원소분석기(Thermo Electron Scientific Instrument사 Flash EA 1112)를 이용하여 분석하여 a-1임을 확인하였다.
원소분석데이터: C, 48.71; H, 3.43; N, 3.12; O, 14.49; S, 21.67
1-2 : 광산 발생제 a-2의 합성
[반응식 2]
Figure PCTKR2014010941-appb-I000074
Diphenyliodonium Chloride (TCI사제, 31.6g, 0.1mol)을 증류수 200mL에 녹이고, 플루오로설포닐이미드 포타슘염 (미쯔비시화학사제, 32.9g, 0.15mol)을 증류슈 100g에 녹인 용액을 가하고, 상온에서 2시간 교반 후, 톨루엔(200mL)를 이용하여 추출한뒤, 톨루엔층을 감압증류하여 용제를 제거하고, a-2(45.9g)를 얻었고, 원소분석기(Thermo Electron Scientific Instrument사 Flash EA 1112)를 이용하여 분석하여 a-2임을 확인하였다.
원소분석데이터: C, 31.22; H, 2.18; N, 3.06; O, 13.99; S, 13.92
실시예 및 비교예
하기 표 1의 성분 및 함량으로 광경화성 조성물을 제조하였다.
표 1
Figure PCTKR2014010941-appb-T000001
실험예
(1) 경화율(반응률) 평가 시험
상기 제조된 실시예 및 비교예의 감광성 수지 조성물을 글라스 위에 10um 두께로 메이어바를 이용하여 코팅하고, 고압력 수은 램프를 사용하여, 100 mJ/cm2의 광에 노출하고, 80℃에서 10분간 가열한 뒤, 경화막의 일부를 취하여, CDCl3 용매에 녹이고, NMR 분석하여, 잔존 에폭시기의 함량을 분석하여 반응률을 계산하여 표 2에 기록하였다.
반응률 = (노광 전 에폭시함량 ― 노광 후 에폭시함량)/노광 전 에폭시 함량 x 100으로 계산하였다.
상기 노광전 후의 에폭시 함량은 분자중의 페닐기의 NMR integral 대비, spectrum상의 에폭시의 integral로부터 계산하여 확인 하였다.
(2) 경화 후 색상 평가
실험예 (1)에서 제조된 패턴의 색상을 육안으로 관찰하여 하기 기준에 따라 평가하였다.
◎: 육안으로 색상의 변화가 전혀 확인되지 않음
○: 육안으로 색상의 변화가 굉장히 적은 부위에서 미약하게 시인됨
△: 육안으로 색상의 변화가 일부 범위에 걸쳐 미약하게 시인됨.
×: 육안으로 색상의 변화가 전 범위에 걸쳐 확실히 시인됨.
표 2
Figure PCTKR2014010941-appb-T000002
실시예 1 내지 3의 조성물은 경화율이 매우 우수하였고, 패턴의 색상 변화가 확인되지 않았다.
실시예 4 및 5의 조성물은 광산발생제를 다소 과량으로 포함하여 색상 변화가 미약하게 확인되었으나, 여전히 우수한 결과를 나타내었고, 더욱 우수한 경화율을 나타내었다.
그러나, 비교예 1 내지 3의 조성물은 경화율이 매우 떨어졌다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는, 설포닐이미드 염화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000075
    (식 중에서, Y+는 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물이고,
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000076
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000077
    R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기,
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000078
    ,
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000079
    , 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 탄소수 3 내지 12의 사이클로 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기 또는 알킬카르보닐기, 또는 탄소수 6 내지 14의 아릴기이거나, R4과 R5는 서로 연결되어 탄소수 4 내지 6의 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 아릴기는 결합된 벤젠 고리와 하나의 결합을 공유하도록 치환될 수도 있고,
    R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 하나의 고리에 적어도 1회 치환될 수 있으며, 1회 이상 치환되는 경우 서로 다른 치환기일 수 있음).
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2의 화합물은 하기 화학식 4 내지 11로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된, 설포닐이미드 염화합물:
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000080
    [화학식 5]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000081
    [화학식 6]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000082
    [화학식 7]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000083
    [화학식 8]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000084
    [화학식 9]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000085
    [화학식 10]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000086
    [화학식 11]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000087
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 3의 화합물은 하기 화학식 12 내지 30으로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된, 설포닐이미드 염화합물:
    [화학식 12]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000088
    [화학식 13]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000089
    [화학식 14]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000090
    [화학식 15]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000091
    [화학식 16]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000092
    [화학식 17]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000093
    [화학식 18]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000094
    [화학식 19]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000095
    [화학식 20]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000096
    [화학식 21]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000097
    [화학식 22]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000098
    [화학식 23]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000099
    [화학식 24]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000100
    [화학식 25]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000101
    [화학식 26]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000102
    [화학식 27]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000103
    [화학식 28]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000104
    [화학식 29]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000105
    [화학식 30]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000106
  4. 청구항 1의 화학식 1로 표시되는 설포닐이미드 염화합물은 하기 화학식 31로 표시되는 화합물과 하기 화학식 32 또는 화학식 33으로 표시되는 화합물을 반응시켜 제조되는, 설포닐이미드 염화합물의 제조 방법:
    [화학식 31]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000107
    [화학식 32]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000108
    [화학식 33]
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000109
    (식 중에서, Z는 1가 양이온이고, W는 할로겐 원자이고,
    R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기,
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000110
    ,
    Figure PCTKR2014010941-appb-I000111
    , 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 탄소수 3 내지 12의 사이클로 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기 또는 알킬카르보닐기, 또는 탄소수 6 내지 14의 아릴기이거나, R4와 R5는 서로 연결되어 탄소수 4 내지 6의 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 아릴기는 결합된 벤젠 고리와 하나의 결합을 공유하도록 치환될 수도 있고,
    R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 하나의 고리에 적어도 1회 치환될 수 있으며, 1회 이상 치환되는 경우 서로 다른 치환기일 수 있음).
  5. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 설포닐이미드 염화합물 포함하는 광산 발생제.
  6. 청구항 5의 광산 발생제 및 광중합성 화합물을 포함하는, 감광성 수지 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 설포닐이미드 염화합물은 광중합성 화합물 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부로 포함되는, 감광성 수지 조성물.
  8. 청구항 6의 감광성 수지 조성물로 제조되는 광경화 패턴.
  9. 청구항 8에 있어서, 접착제층, 어레이 평탄화막 패턴, 보호막 패턴, 절연막 패턴, 포토레지스트 패턴, 컬러필터 패턴, 블랙 매트릭스 패턴, 컬럼 스페이서 패턴 및 블랙 컬럼 스페이서로 이루어진 군에서 선택되는, 광경화 패턴.
  10. 청구항 9의 광경화 패턴을 포함하는 화상 표시 장치.
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