KR102711242B1 - 신규한 디아로일 카바졸 화합물 및 이의 증감제로서의 응용 - Google Patents

신규한 디아로일 카바졸 화합물 및 이의 증감제로서의 응용 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카바졸릴 옥심 에스테르 광개시제와 함께포토레지스트 조성물에 사용되는 신규한 디아로일 카바졸 화합물을 제공하여 현저한 상승 개시 효과를 나타내므로, 디아로일 카바졸 화합물과 카바졸일 옥심 에스테르 광개시제의 몰비가 0.1 내지 1.4 인 경우, 최적의 증감효과를 나타낸다.

Description

신규한 디아로일 카바졸 화합물 및 이의 증감제로서의 응용
본 발명은 유기화학 및 광경화(photocuring) 기술분야에 속하며, 구체적으로 고활성 증감제로 카바졸릴 옥심 에스테르(carbazolyl oxime ester)와 함께 광개시제(photoinitiator)조성물을 구성하는 신규한 디아로일 카바졸 화합물에 관한 것이다. 이는 광경화 조성물에 응용되고, 특히 포토레지스트(photoresist) 제조용으로 고감도 특성을 나타낸다.
광경화 기술은 1970년대 출현 이후 널리 사용되어 왔는바, 예를 들어 UV 광경화 기술은 코팅, 인쇄잉크, 전자소자 제조 분야에서 널리 사용되고 있으며, 그 중 경화 효율에 영향을 미치는 핵심 요소는 광개시제 및 광개시제와 배합하여 사용되는 보조 개시제 성분, 예를 들어, 증감제 이다.　카바졸릴 옥심 에스테르는 옥심 에스테르 광개시제의 중요한 부류로, 비교적 높은 감도로 인해 본 기술분야의 당업자에 의해 잘 알려져 있고, 연구되고 사용되어 왔다. 예를 들어, 특허 공개 번호 또는 공고 번호CN1922142A(미쓰비시 케미컬), CN100528838C(02), CN101528694A(831), CN101528693A, CN101508744A(304), CN103153952A(03), CN1034932948A, CN107793502A의 특허 출원 문서에는 다양한 치환기를 갖는 카바졸릴 옥심 에스테르 화합물이 개시되어 있으며, 이는 컬러 필터, 블랙 매트릭스, 광학 스페이서(optical spacer) 및 액정 분할 배향과 같은 재료 또는 장치에 사용된다. 색채의 포화도나 은폐력을 향상시키기 위해 광경화 배합의 안료 함량은 점점 높아지고 있으며, 특히 안료 함량이 높은 블랙 포토레지스트는 경화 과정에서 빛 에너지 이용률도 안료의 흡수로 인해 감소한다. 따라서, 보다 고감도의 광개시제 또는 광개시제 조성물의 개발이 필요하며, 기존의 광개시제에 대한 증감도 감도를 향상시키는 방법 중 하나이다. 특허 CN100528838C에 개시된 것과 같은 종래 기술에 기재된 증감제는 벤조페논 및 그의 유도체, 티오크산톤 및 그의 유도체, 안트라퀴논 및 그의 유도체, 쿠마린 유도체, 캄포르퀴논, 페노티아진 및 그의 유도체, 3-(아로일메틸렌)티아졸린, 로다닌 및 그의 유도체, 에오신, 로다민, 아크리딘, 안토시안, 메로시아닌 염료, 삼급 아민 화합물이 있으며, 그 중에서도 벤조페논 및 그 유도체, 티오크산톤 및 그 유도체, 안트라퀴논 및 그 유도체, 쿠마린 유도체가 바람직하다.　실험에 따르면 이러한 증감제는 카바졸릴 옥심 에스테르와 조합하여 사용할 때 만족스러운 증감 효과를 나타내지 않는다. 에오신, 안토시안, 페노티아진과 같은 페놀성 수산기 또는 아닐린기를 함유한 일부 화합물은 광경화 조성물 배합의 광경화 효율을 감소시킨다. 4가지 종류의 화합물이 선호되고 그 자체가 광개시제이기도 하지만 카바졸릴 옥심 에스테르 화합물에 비해 광개시 효율이 훨씬 낮으며 카바졸릴 옥심 에스테르는 조합하여 사용할 때 협동적 증감작용을 나타내지 않았다.　따라서, 사실, 종래 기술에는 이상적인 증감제가 존재하지 않는다.
그러나 노광 감도, 해상도, 열안정성 등의 성능을 향상시키기 위한 기술 인력의 추구는 끝이 없으며, 기존 제품 및 배합 기술은 계속해서 새로운 도전에 직면해 있다.
본 발명자들은 식(I) 및 식(II)로 표시되는 새로운 부류의 디아로일 카바졸 화합물을 합성하였고, 예상외로 이들이　Trgacure® OXE 03과 같은 카바졸릴 옥심 에스테르와　특정 비율　로　함께 사용하면 현저한 증감 작용을 할 수 있고, 종래 기술에 의해 공개되는 화합물들 보다 증감 효율이 현저히 높음을 발견하였다. 따라서, 상기 디아로일 카바졸 화합물과 카바졸릴 옥심 에스테르를 함유하는 광개시제 조성물 및 해당 광개시제 조성물이 광경화 조성물에서의 응용, 특히 포토레지스트에서의 응용을 제안한다.
첫 번째 측면에서, 디아로일 카바졸 화합물이 제공되며, 이의 구조는 식(I) 또는 식(II)로 표시되며,
식(I) 식(II)
여기서,
R1, R8, R11, R18은 각각 독립적으로 H, 할로겐 원자, C1-C8알킬기, C1-C8알콕실기, CN이고;
R2, R3, R4, R5, R6, R7, R12, R13, R14, R15, R16, R17은 각각 독립적으로 H, F, Cl, COOR20, C1-C12직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, C1-C12직쇄 또는 분지쇄의 알콕실기이며, 여기서 상기C1-C12직쇄 또는 분지쇄의 알킬기는 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 페닐기, C3-C6시클로알킬기, C3-C6헤테로시클로기, F, Cl, COOR21, OR21, SR21, PO(OCnH2n+1)2, Si(CnH2n+1)3에 의하여 치환되고, n은 1 내지 4 인 정수이며;
각 벤조일기의 벤젠고리에서 적어도 하나의 치환기가 불소 원자 또는 플루오로알킬기를 함유한 치환기이고;
R9, R19는 각각 독립적으로 C1-C12직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, C2-C12알케닐기, C3-C12알케닐 알킬기, 여기서 탄소 원자의 수소는 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 페닐기, C3-C6시클로알킬기, C3-C6헤테로시클로기, 할로겐, COOR20, OR20, SR20, PO(OCnH2n+1)2, Si(CnH2n+1)3에 의하여 치환되고, n은 1 내지 4 인 정수이며; 또는 C3-C12알케닐 알킬기는 하나 또는 다수의 O, S, SO, SO2, CO, COO에 의해 이격되고;
또는 R9, R19는 각각 독립적으로 C3-C12알킬기이고, 이의 알킬 사슬은 하나 또는 다수의 O, S, SO, SO2, CO에 의해 이격되며;
또는 R9, R19는 각각 독립적으로 페닐기이고, 페닐기는 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 C1-C8알킬기, 할로겐 원자,OR20, SR20, COR20, CN, COOH에 의하여 치환되며;
또는 R9는 치환기R1과 함께, 또는 R9는 치환기R8과 함께 C4-C6헤테로고리 구조를 형성하고;
또는 R19는 치환기R11과 함께, 또는 R19는 치환기R18과 함께 C4-C6헤테로고리 구조를 형성하며;
R20은 C1-C12알킬기 또는 페닐기이고, 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 페닐기, C3-C6시클로알킬기, C3-C6헤테로시클로기, F, Cl, OR21, SR21에 의하여 치환되며;
R21은 C1-C12알킬기이다.
바람직하게는, 식(I)로 표시되는 화합물은 식(I-A) 및 식(I-B)로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되고; 식(II)로 표시되는 화합물은 식(II-A) 및 식(II-B)로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되고:
식(I-A)
식(I-B)
식(II-A)
식(II-B)
여기서,
R2, R3, R4, R5, R6, R7, R12, R13, R14, R15, R16, R17은 각각 독립적으로 H, F, Cl, COOR20, C1-C12직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, C1-C12직쇄 또는 분지쇄의 알콕실기, 여기서 상기C1-C12직쇄 또는 분지쇄의 알킬기는 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 페닐기, C3-C6시클로알킬기, C3-C6헤테로시클로기, F, Cl, COOR21, OR21, SR21, PO(OCnH2n+1)2, Si(CnH2n+1)3에 의하여 치환되고, n은 1 내지 4 인 정수이며;
각 벤조일기의 벤젠고리에서 적어도 하나의 치환기가 불소 원자 또는 플루오로알킬기를 함유한 기인 것이고;
R9, R19의 정의는 상기 기재된 바와 같다.
Y1, Y2는 각각 독립적으로 C2-C8직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 사슬은 O, S, NR21　또는 카르보닐기에　의해　삽입될 수　있거나, 탄소 상의 수소는 OH 또는 할로겐 원자로 치환될 수 있다.
바람직하게는, 식(I-A) 및 (I-B)로 표시되는 디아로일 카바졸 화합물의 예는 다음과 같다:
식(I-1),
식(I-2),
식(I-3),
식(I-4),
식(I-5),
식(I-6),
식(I-7),
식(II-1),
식(II-2),
식(II-3),
식(II-4).
두 번째 측면에서, 식(I) 또는 식(II)로 표시되는 디아로일 카바졸 화합물의 제조 방법이 제공된다: 식(III-A) 또는 식(III-B)로 표시되는 화합물을 원료로 사용하여 치환 아로일 클로라이드(aroyl chloride) 또는 산무수물과 같은 대응되는 아실화 시약과 1단계 또는 2 단계의 프리델-크래프츠 아실화반응(Friedel-Crafts acylation)을 거쳐 대칭되거나 비대칭적인 디아로일 화합물을 얻고; 임의의 아릴기가 카르복실기를 함유 또는 재치환 활성을 갖는 할로겐 원자를 함유하는 경우, 재차 R20OH알코올 화합물과 에스테르화 반응 또는 에테르화 반응을 거쳐 식(I) 또는 식(II)로 표시되는 디아로일 카바졸 화합물을 얻는다.
식(III-A) 식(III-B)
여기서, R1, R8, R9, R11, R18, R19의 정의는 상기 기재된 바와 같다.
세 번째 측면에서, 본 발명은 적어도 하나의 디아로일 카바졸 화합물 및 적어도 하나의 카바졸릴 옥심 에스테르 광개시제를 포함하는 광개시제 조성물을 제공하며, 여기서 상기 카바졸릴 옥심 에스테르 광개시제는 적어도 하나의 옥시메스터 그룹（) 이 N-치환 카바졸의 모체 구조에 직접 또는 하나의 카보닐기를 통해 연결된 것이고; 여기서 R22는 C1-C12알킬기이고, 이는 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 할로겐 원자, OR24, SR24, C3-C8시클로알킬기(cycloalkyl), 페닐기, C4-C20헤터로아릴기, COOR24에 의하여 치환되고; 또는 R22는C6-C20시클로알킬기 또는 C4-C20헤터로아릴기이고, 이는 각각 독립적으로 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 할로겐 원자, C1-C20알킬기, 하나 또는 다수의 불소 원자로 치환된 C1-C8알킬기, CN, OR24, SR24, NR25R26에 의하여 치환되고; 또는 R22는 C6-C20아로일기, C4-C20헤터로아로일기이고; R23은 C1-C12알킬기, C6-C20아릴기, C1-C4알콕실기이고; R24는 H; C1-C8알킬기; 임의로 하나 또는 다수의 C3-C8헤테로시클로기, F, 아세톡시기로 치환된 C1-C8알킬기, 페닐기, C1-C20알킬페닐기이고; R25, R26은 각각 독립적으로 C1-C4알킬기, OR24로 치환된 C2-C4알킬기이고;
또는 NR25R26은 고리모양 구조 ,,,이고;
생기 카바졸의 모체 구조는 카바졸, 벤조카바졸, 다이벤조카바졸에서 선택되며, 모체 구조상의 수소 원자는 상기 옥시메스터 그룹 또는 옥시메스터 그룹에 연결된 카르보닐기에 의해 치환되는 것 외에, 또한 이하 하나 또는 다수의 그룹에 의해 치환될 수도 있다:　C1-C20알킬기, 할로겐, NO2, CN, OR27, C6-C20아로일기, C4-C20헤터로아로일기, 4,5-다이페닐이미다졸-2일기; 모체 구조상의 치환기들은 입체 공간에서 서로 인접할 때 새로운 5~7원자 고리모양 구조를 형성하며; 여기서　C1-C20알킬기는 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 할로겐, C3-C8시클로알킬기, C3-C8헤테로시클로기, 페닐기, COOR27, OR27, PO(OCnH2n+1)2, Si(CnH2n+1)3, n은 1내지 4 인 정수이며, 또는 탄소 원자가 3보다 클때 하나 또는 다수의 산소 원자가 삽입되고; 　R27은 C1-C8알킬기, C3-C8헤테로시클로알킬기로 치환된 C1-C8알킬기; C6-C20아로일기, C4-C20헤터로아로일기 중의 아릴기 또는 헤테로아릴기는 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 할로겐 원자, CN, , R24', OR24', SR24', NR25'R26', COOR24', R24'SO2에 의하여 치환되고;
R22', R23', R24', NR25'R26'의 정의는 대응되는 R22, R23, R24, NR25R26의 정의와 동일하다.
바람직하게는, 상기 카바졸릴 옥심 에스테르 광개시제는 하기 화합물:
식(Ⅳ-1),식(Ⅳ-2),
식(Ⅳ-3),식(Ⅳ4),
식(Ⅳ-5), 식(Ⅳ-6),
식(Ⅳ-7),식(Ⅳ-8),
식(Ⅳ-9),식(Ⅳ-10),
식(Ⅳ-11), 식(Ⅳ-12),
식(Ⅳ-13), 식(Ⅳ-14),
식(Ⅳ-15), 식(Ⅳ-16),
식(Ⅳ-17), 식(Ⅳ-18),
식(Ⅳ-19), 식(Ⅳ-20),
식(Ⅳ-21), 식(Ⅳ-22),
식(Ⅳ-23), 식(Ⅳ-24),
식(Ⅳ-25), 식(Ⅳ-26),
식(Ⅳ-27), 식(Ⅳ-28),
식(Ⅳ-29),식(Ⅳ-30),
식(Ⅳ-31), 식(Ⅳ-32),
식(Ⅳ-33), 식(Ⅳ-34),
식(Ⅳ-35),식(Ⅳ-36),
식(Ⅳ-37) 또는 이들의 임의의 혼합물로부터 선택된다.
카바졸릴 옥심 에스테르의 제조 방법 중 하나는 해당 아실카바졸 모체 화합물을 원료로 사용하여 옥심화 및 에스테르화를 통해 카바졸릴 옥심 에스테르를 얻는 것이며, 이와 관련된 선행 기술은 아주 많은데 예를 들면 CN103153952A을 참조할 수 있다.
바람직하게는, 광개시제 조성물의 제조 방법은 0.1몰의 식(I-1)의 화합물과 같은 증감제 화합물 및 0.1몰의 식(IV-22)의 화합물과 같은 카바졸릴 옥심 에스테르를 취하고 균일하게 혼합하여 광개시제 조성물을 얻는다.　또는 광경화 조성물의 제조시 하나 또는 다수의 증감제 화합물 및 하나 또는 다수의 카바졸릴 옥심 에스테르를 다른 성분과 직접 혼합하되, 증감제의 총 몰량 대 카바졸릴 옥심 에스테르의 총 몰량의 비율은2:1 이하, 바람직하게는 0.1:1 내지 1.4:1, 더욱 바람직하게는 0.22:1 내지 1.16:1이다.
넷째 측면에서, 본 발명은 또한 하기를 함유하는 광경화 조성물을 제공한다:
a. 식(I), 식(IIA) 및 (IIB)로 표시되는 적어도 하나 이상의 증감제 및 식(IV1)-식(IV37)로 표시되는 적어도 하나 이상의 카바졸릴 옥심 에스테르 화합물을 포함하는 광개시제 조성물; 선택적으로, 성분a의 질량이 배합 전체 고체질량에서 차지하는 비율은 1-10%, 바람직하게는 1-8%이다.
b. 적어도 하나 이상의 유리기 중합을 수행할 수 있는 화합물, 선택적으로, 상기 유리기 중합을 수행할 수있는 화합물은 아크릴산 에스테르 화합물, 메타크릴산 에스테르 화합물, 아크릴산 에스테르기 또는 메타크릴산 에스테르기를 함유하는 수지, 또는 이들의 임의의 혼합물로부터 선택된다.
상기 유리기 중합을 수행할 수있는 화합물 중 저분자 화합물의 예로는, 알킬아크릴레이트(alkyl acrylate), 시클로알킬아크릴레이트(cycloalkyl acrylate), 하이드록시알킬 아크릴레이트(hydroxyalkyl acrylate), 다이알킬아미노알킬아크릴레이트(dialkyl amino alkyl acrylate), 알킬메타크릴레이트(alkyl methacrylate), 시클로알킬메타크릴레이트(cycloalkyl methacrylate), 하이드록시알킬메타크릴레이트(hydroxyalkyl methacrylate), 다이알킬아미노알킬메타크릴레이트(dialkyl amino alkyl methacrylate)가 있고, 구체적으로는 예를 들어, 메틸 아크릴레이트(methyl acrylate), 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate), 사이클로헥실 아크릴레이트(cyclohexyl acrylate), 2-하이드록시 에틸 아크릴레이트(2-hydroxyethyl acrylate), 이소보르닐 아크릴레이트(isobornyl acrylate), 에틸 메타크릴레이트(ethyl methacrylate), 폴리실록산 아크릴레이트(polysiloxane acrylate)가 있으며; 다른 예로는 아크릴로니트릴(acrylonitrile), 비닐 아세테이트(vinyl　acetate), 비닐 에테르(vinyl　ether), 스티렌(styrene), N-비닐피롤리돈(N-vinyl　pyrrolidone)이 있다.　2개 이상의 이중결합을 함유하는 화합물의 예는 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 네오펜틸 글라이콜, 1,6-헥산다이올의 다이아크릴레이트, 트리히드록시메탄 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트, 비닐 아크릴레이트, 트리알릴 시아누레이트 등이다.　고분자량 이중 결합 화합물의 예로는 아크릴화 에폭시 수지, 아크릴화 폴리에스테르 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 아크릴화 폴리에테르 수지 및 아크릴화 우레탄 수지와 같이 일반적으로 올리고머로 알려진 많은 종류의 물질이 포함되고, 일반적으로 분자량이 500 내지 3000 이다.
다섯째 측면에서, 본 발명은 또한 상기 광경화 조성물을 함유하는 것 외에도 잉크 색상 및 인쇄 용도와 같은 성능 요구 사항에 따라 다른 필요한 성분을 추가할 수 있는 잉크 또는 코팅을 제공한다.　해당 잉크 또는 코팅은 패턴 인쇄, 3D 인쇄, PCB 솔더 마스크, 액체 또는 건조 필름 부식 방지 재료, 기판 보호 코팅 등에 사용할 수 있다.
여섯째 측면에서, 본 발명은 또한 상기 광경화 조성물을 함유하는 것 이외에도 접착제의 성능 요건에 따라 다른 필요한 성분을 추가할 수 있는 접착제를 제공한다. 해당 접착제는 유리, 플라스틱, 금속 부품 등을 접착하는 데 사용하다.
여기의 실시예 외에, 본 기술분야의 당업자는 종래 기술 및 광경화 조성물의 용도에 따라 안정제, 계면활성제, 레벨링제, 분산제 등의 기타 필요한 성분을 용이하게 첨가할 수 있다.
일곱번째 측면에서, 본 발명은 또한 다음을 포함하는 포토레지스트를 제공한다:
a. 적어도 하나 이상의 상기 광개시제 조성물, 선택적으로 그 질량이 배합의 총 고체 질량의 0.2-10%, 바람직하게는 1-8%를 차지하고;
b. 적어도 하나 이상의 유리기 중합을 수행할 수있는 화합물, 예를 들어, 다관능 아크릴산 에스테르 단량체;
c. 알칼리 가용성 수지;
d. 안료; 및
e. 용제.
성분 b의 다관능 아크릴산 에스테르의 예로는 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트, 펜타에리트리톨 아크릴레이트이고; 성분 c 알칼리 가용성 수지의 예로는 카르복실산기를 가진 폴리아크릴레이트, 예를 들어, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산 등 흔히 볼 수 있는 단량체들과 필요한 비율로 공중합하여 얻은 공중합체이며, 상기 흔히 볼 수 있는 단량체들로는 메틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 스티렌, 부타디엔 및 무수 말레이산 등이 있고; 공중합체의 예로 바람직하게는 메틸 메타크릴레이트 및 메타크릴산 공중합체, 벤질 메타크릴레이트 및 메타크릴산 공중합체, 메틸 메타크릴레이트 및 부틸 메타크릴레이트 , 및 메타크릴산 및 스티렌 공중합체이다.
성분 d의 안료의 예는 C.I.피그먼트 레드 177, C.I. 피그먼트 그린 7, C.I. 피그먼트 블루 15:6, 솔벤트 블루 25, 카본 블랙, 티타늄 블랙, C.I.피그먼트 블랙 1이다.
CN103153952A와 같이 성분 b, 성분 c, 성분 d 및 성분 e와 관련된 종래 문서가 많이 있으며, 본 기술분야의 당업자는 필요에 따라 선택할 수 있다.
광개시제로서의 성분 a이외에, 광경화 조성물, 특히 포토레지스트의 성능에 유익한 한, 다른 기존의 상업적 또는 종래기술의 광개시제 또는 보조 광개시제를 첨가할 수 있다.　예를 들어, Omnirad BDK, Omnirad 369, Omnirad 379, Omnirad 389, Omnirad TPO, Omnirad 819, Omnirad ITX, Omnirad DETX, Omnirad 784 이다.　Omnirad는 IGM 수지 회사의 제품이다.
상기 성분 이외에 첨가될 수 있는 다른 수지의 예로는 폴리알킬 메타크릴레이트(polyalkyl methacrylate), 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose), 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 선형 페놀 수지(linear phenolic resin), 폴리비닐 부티랄(polyvinyl　butyral), 폴리 초산 비닐, 폴리에스테르, 폴리이미드가 있다.
여덟번째 측면에서, 일종의 블랙 포토레지스트를 제공한다. 상기 포토레지스트에 들어있는 안료가 카본블랙 또는 티타늄 블랙과 같이 잘 분산된 블랙 안료인 경우, 블랙 포토레지스트가 된다.　블랙 포토레지스트는 블랙 매트릭스, 셀 갭 스페이서 및 마이크로렌즈를 제조하는 데 사용할 수 있다.
아홉번째 측면에서, 본 발명의 포토레지스트 및/또는 블랙 포토레지스트를 원료로 사용하여, 컬러 필터의 가공 공정을 통해 컬러 필터 장치를 얻을 수 있고, 컬러 디스플레이의 중요한 부분이다.
본 발명의 광개시제 조성물을 포함하는 임의의 재료, 예를 들어, 잉크, 도료, 접착제, 포토레지스트, 블랙 포토레지스트를 원료로 하여, 필요한 공정을 거쳐 컬러 필터, 컬러 디스플레이 등 임의의 물품을 얻는다.
이하 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
광원 장비:
365nm LED 면광원, Lantian Special Lighting Development Co., Ltd.;
테스트 장비:
실체 현미경, COVS-50G, Guangzhou Mingmei Optoelectronic Technology Co., Ltd., 선폭 단위는 um이다.
실험 재료:
식(I-1)의 화합물: 화합물 제조예 1로부터 얻는다;
식(II-2)의 화합물: 화합물 제조예 2로부터 얻는다;
Omnirad DETX: IGM Resin Company의 광개시제 제품;
Esacur 3644: IGM Resin Company의 광개시제 제품;
Omnirad EMK: IGM Resin Company의 광개시제 제품;
OXE 02: 식(IV-1)의 화합물, BASF Company의 광개시제 제품;
OXE 03: 식(IV-22)의 화합물, BASF Company의 광개시제 제품;
NCI 831: 식(IV-9)의 화합물, Japan ADEKA Co., Ltd. 제품;
PBG 304: 식(IV-2)의 화합물, Changzhou Qiangli Electronic New Material Co., Ltd. 제품;
Photomer 6010: 지방족 폴리우레탄 트리아크릴레이트, IGM Resin Company의 제품;
DPHA: 디펜타에리트리톨 펜타 및 헥사아크릴레이트, Tianjin Tianjiao Chemical Co., Ltd. 제품;
HPMA: 폴리말레산, 미국 알라딘 인더스트리즈 제품.
화합물 제조예 디아로일 카바졸 화합물의 제조
제조예 1: 9-에틸-3,6-비스[4-(2,2,3,3-테트라플루오로프로폭시)벤조일]카바졸(9-ethyl-3,6-bis[4-(2,2,3,3-tetrafluoropropoxy)benzoyl]carbazole)(식(I-1)의 화합물)의 제조
1a. 9-에틸-3,6-비스(4-플루오로벤조일)카바졸(9-ethyl-3,6-bis(4-fluorobenzoyl) carbazole)의 제조
디클로로에탄 250ml에 N-에틸카바졸 19.5g을 가하여 녹인 후, 삼염화알루미늄 34g을 가하여 0~-5℃에서 유지하면서 이 용액에 p-플루오로벤조일클로라이드 40g을 적가한 후, 반응액을 15시간 동안 0-5°C로 유지하면서 반응시켰다. 반응액을 회분하여 0℃의 10% HCl 용액 100ml에 첨가하고, 첨가를 완료 후 30분 동안 교반하였다.　30분 방치 후 분액하고 디클로로에탄상을 2% 수산화나트륨 용액 50ml로 30분간 세척하여 디클로로에탄 상을 분리하였다.　디클로로에탄 용액을 감압증류하여 디클로로에탄을 회수하고, 잔여물에 에틸아세테이트 80ml를 가하여 결정화하여 백색분말 함량 98.5%, 수율 69.5%의 생성물 30.5g을 얻었다.
1b. 9-에틸-3,6-비스[4-(2,2,3,3-테트라플루오로프로폭시)벤조일]카바졸(9-ethyl-3,6- bis [4-(2.2,3,3- tetrafluoropropoxy) benzoyl] carbazole)의 제조
단계 1a에서 제조한 9-에틸-3,6-비스(4-플루오로벤조일)카바졸 30g, 2,2,3,3-테트라플루오로프로판올 25g, 수산화나트륨 8g을 피리딘 200ml에 녹인 다음, 70°에서 18시간 반응한다.　감압 증류하여 피리딘 및 과량의 2,2,3,3-테트라플루오로프로판올을 증류시킨다.　잔여물에 물 100ml와 디클로로에탄 250ml를 넣고 1시간 동안 교반한다.　수상을 분리하고 디클로로에탄 용액을 물 100ml로 2회 세척하였다.　감압증류하여 디클로로에탄을 회수하고 잔여물에 에틸아세테이트 150ml와 활성탄 2g을 가하여 1시간 동안 가열 환류하고, 활성탄을 여과 후 여액을 감압증류하여 에틸아세테이트 약 100ml를 제거하고 냉각시켜 결정화하고, 여과후 건조하여 27.8g의 담황색 분말을 얻었다. 함량은 98.5%, 수율은 61.4%이다.　이 구조는 1H-NMR(CDCl3)를 통해 확인 하였다. δ [ppm]: 1.512(t, 3H)， 4.425-4.483(m,6H)， 5.949-6.277(m,2H)，7.016-7.045(m,4H)，7.496-7.517(d,2H)，7.844-7.868(d,4H)，7.990-8.011(d,2H)，8.534(s,2H).
제조예2 11-(2-에틸헥실)-5,8비스[4-(2,2,3,3-테트라플루오로프로폭시)벤조일] -11H-벤조[a]카바졸 (11-(2-ethylhexyl)-5,8bis[4-(2,2,3,3-
tetrafluoropropoxy)benzoyl]-11H-benzo[a]carbazole)의 제조
2a. 11-(2-에틸헥실)-5,8비스(4-플루오로벤조일)-11H-벤조[a]카바졸(11-(2-ethylhexyl)-5,8-bis(4-fluorobenzoyl)-11H-benzo[a]carbazole)의 제조
50ml 일구플라스크에 B03D 2.0g을 넣고 디클로로에탄 20ml를 넣어 녹인 후, 염화아연 0.2g, o-플루오로벤조일클로라이드 2.3g을 넣고 80℃에서 10시간 동안 교반하여 반응시킨다.　냉각 후, 반응액을 물 20ml로 2회 세척하고, 디클로로에탄 용액을 감압 농축 건조하여 갈색의 점성 물질 4.0g을 얻었고, 이를 정제 없이 2b의 반응에 사용하였다.
2b. 11-(2-에틸헥실)-5,8비스[4-(2,2,3,3-테트라플루오로프로폭시)벤조일]-11H-벤조[a]카바졸(11-(2-ethylhexyl)-5,8bis[4-(2,2,3,3-tetrafluoropropoxy)benzoyl]-
11H-benzo[a]carbazole)의 제조
단계 2a의 산물 11-(2-에틸헥실)-5,8비스(4-플루오로벤조일)-11H-벤조[a]카르바졸 4.0g을 피리딘 20ml와 함께 50ml 일구 플라스크에 녹인 다음 테트라플루오로프로판올 2.2g, 수산화나트륨 1.2g을 넣고 온도를 80℃로 올려 5시간 동안 교반한다.　반응액을 물 100ml에 적가한 후, 디클로로에탄 100ml와 함께 1시간 동안 교반한 후 정치하여 분층하였다.　분리된 디클로로에탄 용액을 감압 농축 건조하여 갈색 고체 4.7g을 얻었다.　이 고체를 에틸아세테이트 20ml, 에탄올 20ml의 혼합용매로 가열하여 녹인 후 활성탄소 0.25g을 가하여 1시간 환류하고, 열여과하여 여액을 냉각 후 황색결정을 석출시키고 이를 건조하여 2.5g의 산물을 얻는다. 2단계 반응의 수율은 도합 51.3%이고, 함량은 98.51%이다.이 구조는 1H-NMR(CDCl3)를 통해 확인 하였다. δ [ppm]: 0.754-0.789(m,6H)，1.126-1.328(m, 8H)， 2.113 (s, 1H)，4.369-4.452(t,2H)，4.513-4.599(t,2H)，4.928 (m,2H)，4.994-5.342(m,1H)，5.537-5.885(m,1H)，7.251-7.272(m,4H)，7.430-7.455 (d,1H)，7.566-7.811(m,6H)，7.950-7.979(d,1H)，8.430(s,1H)，8.571(s,1H)，8.668-8.695(d,1H)，8.736-8.764(d,1H).
광개시제 조성물의 제조
조성물 제조예 1:
식(II-2)로 표시되는 화합물 12g과 OXE-02 28g을 막자사발에 넣고 갈아서 혼합하여 40g의 조성물을 얻는다. 아실카바졸 화합물과 카바졸릴 옥심 에스테르 광개시제의 몰비는 0.22이다.
조성물 제조예 2:
식(I-1)로 표시되는 화합물 12g과 OXE-02 28g을 막자사발에 넣고 갈아서 혼합하여 40g의 조성물을 얻는다. 아실카바졸 화합물과 카바졸릴 옥심 에스테르 광개시제의 몰비는 0.27이다.
조성물 제조예 3:
식(I-1)로 표시되는 화합물 12g과 OXE-03 12g을 막자사발에 넣고 갈아서 혼합하여 24g의 조성물을 얻는다. 아실카바졸 화합물과 카바졸릴 옥심 에스테르 광개시제의 몰비는 1.16이다.
조성물 제조예 4:
식(II-2)로 표시되는 화합물 12g과 OXE-03 28g을 막자사발에 넣고 갈아서 혼합하여 40g의 조성물을 얻었다. 아실카바졸 화합물과 카바졸릴 옥심 에스테르 광개시제의 몰비는 0.41이다.
알칼리 가용성 수지의 제조
1L의 정압적하 깔때기에 벤질메타크릴레이트 18g, 메타크릴산 6g, 하이드록시에틸메타크릴레이트 6g, 아조비스이소부티로니트릴 1.5g, 도데칸티올 0.6g, 톨루엔 200ml를 넣고 500ml 4구 플라스크에 톨루엔 100ml를 넣는다. 질소로 치환하고 온도를 80℃로 올린 다음 깔때기중의 용액을 적하하여 6시간 동안 반응시킨 다음 식힌 다음 여과하여 백색 알칼리 가용성 수지 24g을 얻는다.
포토레지스트 조성물 실시예 및 비교예
실시예 및 비교예는 표 1 내지 4에 기재된 성분에 따라 제조하였다.　개시제 및 증감제는 조성물 제조예의 조성물을 사용하여 제조하거나 표의 비율에 따라 PMA에 용해한 다음 조성물 용액과 흑색 페이스트를 일정 비율로 혼합할 수 있다.　각 조성성분을 균일하게 혼합한 후 10μm 선재를 이용하여 glass slide를 코팅하고 90°C의 오븐에서 5분간 건조하고, 120μm 마스크 및 365nm 광원을 사용하여 경화시키고 25°C에서 1% NaOH 용액을 사용하여 현상하며, 순수를 사용하여 10초간 침지하여 세척한 후 90°C 오븐에서 30분간 건조시킨 후 현상된 패턴의 선폭을 측정하며 선폭의 단위는 μm이다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
식(I-1)로 표시되는 화합물 0.024 0.04 0.024 0.04 0 0.08 0.056 0.056 0
OXE 02 0.056 0.04 0 0 0.08 0 0.024 0 0
OXE 03 0 0 0.056 0.04 0 0 0 0.024 0.08
PMA 2 2 2 2 2 2 2 2 2
흑색 페이스트 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5
증감제/개시제 몰비 0.32 0.75 0.49 1.16 0 0 1.74 2.69 0
실시예5 실시예6 비교예6 비교예7
식(I-1)로 표시되는 화합물 0.024 0.024 0 0
NCI 831 0.056 0 0.08 0
PBG 304 0 0.056 0 0.08
PMA 2 2 2 2
흑색 페이스트 4.5 4.5 4.5 4.5
증감제/개시제 몰비 0.27 0.23 0 0
실시예7 실시예8 실시예9 비교예1 비교예5 비교예8 비교예9
식(II-2)로 표시되는 화합물 0.024 0.04 0.024 0 0 0.056 0.08
OXE 02 0 0 0.056 0.08 0 0 0
OXE 03 0.056 0.04 0 0 0.08 0.024 0
PMA 2 2 2 2 2 2 2
흑색 페이스트 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5
증감제/개시제 몰비 0.41 0.96 0.27 0 0 2.24 0
비교예10 비교예11 비교예12
Omnirad DETX 0.024 0 0
ESacure 3644 0 0.024 0
Omnirad EMK 0 0 0.024
OXE 02 0.056 0.056 0.056
PMA 2 2 2
흑색 페이스트 4.5 4.5 4.5
증감제/개시제 몰비 0.79 0.25 0.65
표 1, 표 2 및 표 4의 실시예 및 비교예에 대해 코팅, 경화, 현상 및 측정하여 데이터를 표 5, 표 6, 표 7 및 표 8에 나타내었다. 그 결과는, 증감제로서 I-1을 사용하고 여러가지 상이한 카바졸릴 옥심 에스테르를 배합하는 경우, 사용비율이 본 발명에서 요구하는 범위 내인 실시예의 현상효과는 증감제를 사용하지 않거나, 증감제를 단독으로 사용하거나, 증감제의 사용량이 본 발명 범위 밖에 있는 비교예에 비해 현상 효과가 명백히 우수하다. 특히 비교예 2의 결과로부터 식(I-1)로 표시되는 화합물만으로는 현상 패턴을 형성할 수 없는바 중합 개시 효과가 거의 없음을 알 수 있다.　표 4의 배합과 표 8의 데이터를 비교하면, I-1을 증감제로 사용한 경우의 증감효과가 티옥산톤(thioxantone), 쿠마린(coumarin), 테트라에틸 마이클러 케톤(tetraethyl Michler's ketone)에 비해 현저히 우수하며, 세 후자의 현상 선폭은 비교예 1의 옥심 에스테르를 단독으로 사용된 것보다 훨씬 더 작다.
표 3의 실시예 및 비교예에 대해 코팅, 경화, 현상 및 측정하여, 데이터를 표 7에 나타내었다. II-2를 사용하여 증감제로 하고 여러 상이한 카바졸릴 옥심 에스테르를 배합하는 경우, 그 사용 비율이 본 발명의 범위 내에 있는 실시예의 현상 효과는 증감제가 없는 비교예, 증감제 단독 사용 또는 증감제 투여량이 본 발명의 범위 밖인 비교예와 비교하면, 특히 비교예 9의 결과와 비교하면, 식(II-2)로 표시되는 화합물 단독 사용 시 현상 패턴을 형성할 수 없고 중합 개시 효과가 거의 없음을 나타낸다.　표 4의 배합과 표 8의 데이터를 비교하면 II-2를 증감제로 사용한 경우의 증감효과가 티옥산톤(thioxantone), 쿠마린(Coumarin) 및테트라에틸 마이클러 케톤(Tetraethyl Michler's Ketone)보다 현저하게 높음을 알 수 있다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
현상점/s 20 20 34 34 20 20 20 20 35
현상 선폭 135.8 127.0 141.8 160.4 119.6 0 104.2 113.3 131.5
실시예5 실시예6 비교예6 비교예7
현상점/s 32 25 30 22
현상 선폭 163.0 130.0 138.0 115.0
실시예7 실시예8 실시예9 비교예1 비교예5 비교예8 비교예9
현상점/s 34 30 21 20 35 22 20
현상 선폭 143.2 133.6 126.0 119.6 131.5 110.2 0
비교예10 비교예11 비교예12
현상점/s 22 25 24
현상 선폭 112.0 118.0 109.0
접착제 실시예
표 9의 성분에 따라 실시예 및 비교예를 제조한다. 각 조성성분을 균일하게 혼합한 후 50μm 선재를 이용하여 슬라이드 글라스에 막을 코팅하고 365nm 광원과 마스크를 이용하여 경화시킨 후 중량을 측정한다. 경화 후 필름을 아세톤에 36시간 동안 상온에서 침지시킨 후 다시 막의 중량을 측정하여 겔 전환율을 계산하였다.
실시예10 실시예11 비교예13
Photomer 6010 5 5 5
HPMA 4.5 4.5 4.5
OXE 02 0 0 0.5
조성물 제조예1 0.5 0 0
조성물 제조예2 0 0.5 0
표 9의 비교예 및 실시예의 시험 데이터는 표 10에 나타내었다.　상기 데이터로 부터 알 수 있다시피, 실시예 10 및 실시예 11는 본 발명에서 제공하는 광경화성 조성물의 접착제는 이중결합 겔의 전환율이 옥심 에스테르 광개시제 단독사용하는 경우인 비교예 13보다 훨씬 높다.
실시예10 실시예11 비교예 13
겔 전환율 92.5% 92.7% 85.2%
요약하면, 본 발명에 의해 제공되는 신규한 디아로일 카바졸 화합물과 카바졸릴 옥심 에스테르 광개시제는 함께 포토레지스트 조성물 또는 접착제에 사용 시 현저한 증감작용을 나타내며, 디다로일 카바졸 화합물과 카바졸릴 옥심 에스테르 광개시제의 몰비는 0.1 내지 1.4일 때 최고의 증감 효과를 나타낸다.

Claims (19)

  1. 식(I) 또는 식(II)로 표시되는 구조를 갖는 디아로일 카바졸 화합물:
    식(I)



    식(II)


    여기서,
    R1, R8, R11, R18은 각각 독립적으로 H, 할로겐 원자, C1-C8알킬기, C1-C8알콕실기, 또는 CN이고;
    R2, R3, R4, R5, R6, R7, R12, R13, R14, R15, R16, R17은 각각 독립적으로 H, F, Cl, COOR20, C1-C12직쇄 또는 C3-C12분지쇄의 알킬기, 또는 비치환되거나 F로 치환된 C1-C12직쇄 또는 C3-C12분지쇄의 알콕실기이며, 여기서 상기 C1-C12직쇄 또는 C3-C12분지쇄의 알킬기는 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 페닐기, C3-C6시클로알킬기, F, Cl, COOR21, OR21, SR21, PO(OCH2n+1)2, 또는 Si(CnH2n+1)3에 의하여 치환되고, n은 1 내지 4 인 정수이며;
    각 벤조일기의 벤젠고리에서 적어도 하나의 치환기가 F로 치환된 C1-C12직쇄 또는 C3-C12분지쇄의 알콕실기이고;
    R9, R19는 각각 독립적으로 C1-C12직쇄 또는 C3-C12분지쇄의 알킬기, C2-C12알케닐기, 또는 C3-C12알케닐 알킬기이며, 여기서 탄소 원자의 수소는 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 페닐기, C5-C6시클로알킬기, C3-C6헤테로시클로기, 할로겐, COOR20, OR20, SR20, PO(OCnH2n+1)2, 또는 Si(CnH2n+1)3에 의하여 치환되고, n은 1 내지 4 인 정수이며; 또는 C3-C12알케닐 알킬기는 하나 또는 다수의 O, S, SO, SO2, CO, 또는 COO에 의해 이격될 수 있으며;
    또는 R9, R19는 각각 독립적으로 C3-C12알킬기이고, 이의 알킬 사슬은 하나 또는 다수의 O, S, SO, SO2, 또는 CO에 의해 이격될 수 있고;
    R20은 C1-C12알킬기 또는 페닐기이며, 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 페닐기, C3-C6시클로알킬기, F, Cl, OR21, 또는 SR21에 의하여 치환되고;
    R21은 C1-C12알킬기이다.
  2. 제1항에 있어서,
    식(I)로 표시되는 화합물은 식(I-A)로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되고; 식(II)로 표시되는 화합물은 식(II-A)로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되며:
    식(I-A)

    식(II-A)


    여기서,
    R2, R3, R4, R5, R6, R7, R12, R13, R14, R15, R16, R17은 각각 독립적으로 H, F, Cl, COOR20, C1-C12직쇄 또는 C3-C12분지쇄의 알킬기, 또는 비치환되거나 F로 치환된 C1-C12직쇄 또는 C3-C12분지쇄의 알콕실기이며, 여기서 상기 C1-C12직쇄 또는 C3-C12분지쇄의 알킬기는 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 페닐기, C3-C6시클로알킬기, C3-C6헤테로시클로기, F, Cl, COOR21, OR21, SR21, PO(OCH2n+1)2, 또는 Si(CnH2n+1)3에 의하여 치환되고, n은 1 내지 4 인 정수이며;
    각 벤조일기의 벤젠고리에서 적어도 하나의 치환기가 F로 치환된 C1-C12직쇄 또는 C3-C12분지쇄의 알콕실기이고;
    R9, R19는 각각 독립적으로 C1-C12직쇄 또는 C3-C12분지쇄의 알킬기, C2-C12알케닐기, 또는 C3-C12알케닐 알킬기이며, 여기서 탄소 원자의 수소는 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 페닐기, C5-C6시클로알킬기, C3-C6헤테로시클로기, 할로겐, COOR20, OR20, SR20, PO(OCnH2n+1)2, 또는 Si(CnH2n+1)3에 의하여 치환되고, n은 1 내지 4 인 정수이며; 또는 C3-C12알케닐 알킬기는 하나 또는 다수의 O, S, SO, SO2, CO, 또는 COO에 의해 이격될 수 있고;
    또는 R9, R19는 각각 독립적으로 C3-C12알킬기이며, 이의 알킬 사슬은 하나 또는 다수의 O, S, SO, SO2, 또는 CO에 의해 이격될 수 있고;
    R20은 C1-C12알킬기이며, 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 페닐기, C3-C6시클로알킬기, C3-C6헤테로시클로기, F, Cl, OR21, 또는 SR21에 의하여 치환되고;
    R21은 C1-C12알킬기인 것을 특징으로 하는 디아로일 카바졸 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    하기 화합물 중 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 디아로일 카바졸 화합물:
    식(I-1),
    식(I-2),
    식(I-3),
    식(I-4),
    식(II-2),
    식(II-3).
  4. 식(III-A) 또는 식(III-B)로 표시되는 화합물을 원료로 사용하고, 식(I) 또는 식(II)의 아로일기를 포함하는 치환 아로일 클로라이드 또는 산무수물을 사용하고, 1단계 또는 2 단계의 프리델-크래프츠 아실화반응을 거쳐 대칭되거나 비대칭적인 디아로일 화합물을 얻고; 임의의 아릴기가 카르복실기 또는 할로겐 원자를 함유하는 경우, R20OH과 에스테르화 반응 또는 에테르화 반응을 거쳐 식(I) 또는 식(II)로 표시되는 디아로일 카바졸 화합물을 얻는 것을 특징으로 하는 제1항에 따른 디아로일 카바졸 화합물의 제조 방법:
    식(III-A) 식(III-B)

    여기서, R1, R8, R9, R11, R18, R19, R20의 정의는 제1항의 정의와 동일하다.
  5. 제1항에 따른 적어도 하나의 디아로일 카바졸 화합물 및 적어도 하나의 카바졸릴 옥심 에스테르 광개시제를 함유하고, 여기서 상기 카바졸릴 옥심 에스테르 광개시제는 적어도 하나의 옥시메스터 그룹（) 을 N-치환 카바졸의 모체 구조에 직접 또는 카보닐기를 통해 연결하고; 여기서 R22는 C1-C12알킬기, 이는 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 할로겐 원자, OR24, SR24, C3-C8시클로알킬기, 페닐기, C4-C20헤터로아릴기, 또는 COOR24에 의하여 치환되고; 또는 R22는C6-C20아릴기 또는 C4-C20헤터로아릴기이며, 이는 각각 독립적으로 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 할로겐 원자, C1-C20알킬기, 하나 또는 다수의 불소 원자로 치환된 C1-C8알킬기, CN, OR24, SR24, 또는 NR25R26에 의하여 치환되고; 또는 R22는 C6-C20아로일기, 또는 C4-C20헤터로아로일기이고; R23은 C1-C12알킬기, C6-C20아릴기, 또는 C1-C4알콕실기이고; R24는 H, C1-C8알킬기, 페닐기, 또는 C1-C20알킬페닐기이고 여기서 C1-C8알킬기는 임의로 하나 또는 다수의 C3-C8헤테로시클로기, F, 아세톡시기로 치환된 C1-C8알킬기이고; R25, R26은 각각 독립적으로 C1-C4알킬기, 또는 OR24로 치환된 C2-C4알킬기이고;
    또는 NR25R26은 고리모양 구조,,,이고;
    상기 카바졸의 모체 구조는 카바졸, 벤조카바졸, 또는 다이벤조카바졸에서 선택되며, 모체 구조상의 수소 원자는 상기 옥시메스터 그룹 또는 옥시메스터 그룹에 연결된 카르보닐기에 의해 치환되는 것 외에, 또한 이하 하나 또는 다수의　C1-C20알킬기, 할로겐, NO2, CN, OR27, C6-C20아로일기, C4-C20헤터로아로일기, 4,5-다이페닐이미다졸-2일기에 의해 치환되며; 모체 구조상의 치환기들은 입체 공간에서 서로 인접할 때 새로운 5~7원자 고리모양 구조를 형성하며; 여기서　C1-C20알킬기는 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 할로겐, C3-C8시클로알킬기, C3-C8헤테로시클로기, 페닐기, COOR27, OR27, PO(OCnH2n+1)2, Si(CnH2n+1)3에 의해 치환되고, n은 1내지 4 인 정수이며, 또는 탄소 원자가 3보다 클때 하나 또는 다수의 산소 원자가 삽입될 수 있고;　R27은 C1-C8알킬기, 또는 C3-C8헤테로시클로알킬기에 의해 치환된 C1-C8알킬기이며; C6-C20아로일기, C4-C20헤터로아로일기 중의 아릴기 또는 헤테로아릴기는 치환되지 않거나 하나 또는 다수의 할로겐 원자, CN, , R24', OR24', SR24', NR25'R26', COOR24', R24'SO2에 의하여 치환되고;
    R22', R23', R24', NR25'R26'의 정의는 대응되는 R22, R23, R24, NR25R26의 정의와 동일하는 것을 특징으로 하는 광개시제 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 카바졸릴 옥심 에스테르 광개시제는 하기 화합물 또는 이들의 임의의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 광개시제 조성물:
    식(Ⅳ-1), 식(Ⅳ-2),
    식(Ⅳ-3),식(Ⅳ-4),
    식(Ⅳ-5),식(Ⅳ-6),
    식(Ⅳ-7), 식(Ⅳ-8),
    식(Ⅳ-9),식(Ⅳ-10),
    식(Ⅳ-11),식(Ⅳ-12),
    식(Ⅳ-13), 식(Ⅳ-14),
    식(Ⅳ-15), 식(Ⅳ-16),
    식(Ⅳ-17), 식(Ⅳ-18),
    식(Ⅳ-19), 식(Ⅳ-20),
    식(Ⅳ-21), 식(Ⅳ-22),
    식(Ⅳ-23), 식(Ⅳ-24),
    식(Ⅳ-25), 식(Ⅳ-26),
    식(Ⅳ-27), 식(Ⅳ-28),
    식(Ⅳ-29), 식(Ⅳ-30),
    식(Ⅳ-31), 식(Ⅳ-32),
    식(Ⅳ-33), 식(Ⅳ-34),
    식(Ⅳ-35), 식(Ⅳ-36),
    식(Ⅳ-37).
  7. 제5항에 있어서,
    제1항에 따른 디아로일 카바졸 화합물과 상기 카바졸릴 옥심 에스테르 광개시제의 몰비는 0.1:1 내지 1.4:1인 것을 특징으로 하는 광개시제 조성물.
  8. 제5항에 있어서,
    제1항에 따른 디아로일 카바졸 화합물과 상기 카바졸릴 옥심 에스테르 광개시제의 몰비는 0.22:1 내지 1.16:1인 것을 특징으로 하는 광개시제 조성물.
  9. a. 적어도 하나 이상의 제5항에 따른 광개시제 조성물; 및
    b. 적어도 하나 이상의 유리기 중합을 수행할 수있는 화합물을 포함하는것을 특징으로 하는 광경화 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 유리기 중합을 수행할 수있는 화합물은 아크릴산 에스테르 화합물, 메타크릴산 에스테르 화합물, 아크릴산 에스테르기 또는 메타크릴산 에스테르기를 함유하는 수지, 또는 이들의 임의의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 광경화 조성물.
  11. 제9항에 있어서,
    전체 고형분에서 성분 a의 질량비가 1 내지 10%인 것을 특징으로 하는 광경화 조성물.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 광경화 조성물을 포함하는 잉크.
  13. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 광경화 조성물을 포함하는 코팅.
  14. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 광경화 조성물을 포함하는 접착제.
  15. a. 적어도 하나 이상의 제5항에 따른 광개시제 조성물;
    b. 다관능 아크릴산 에스테르 단량체;
    c. 알칼리 가용성 수지;
    d. 안료; 및
    e. 용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트.
  16. 제15항에 있어서, 상기 안료는 잘 분산된 카본블랙 또는 티타늄블랙인 것을 특징으로 하는 블랙 포토레지스트.
  17. 제16항에 따른 블랙 포토레지스트를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스.
  18. 제16항에 따른 블랙 포토레지스트를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 광학스페이서.
  19. 제15항에 따른 포토레지스트와 제16항에 따른 블랙 포토레지스트를 포토레지스트 원료로 사용하여 컬러 필터의 가공 공정을 통해 얻은 컬러 필터 장치.
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