CN112063194A - 呫吨系色素、含有该色素的着色组合物、滤色器用着色剂及滤色器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供耐热性优异的呫吨系色素、含有该色素的着色组合物、含有该着色组合物的滤色器用着色剂及滤色器。由下述通式(1)表示的呫吨系色素。
[式中，R1～R9各自独立地表示烷基等基团。n表示1～4的整数，在n为2以上时存在多个的R9可以相同也可不同，可经由杂原子等或者不经由而相互键合来形成环。X表示‑O‑、‑S‑或‑Se‑。An表示阴离子，a表示1～3的整数，b表示0～3的整数。但是，通式(1)整体上在电荷上为中性。]。
Description
技术领域
本发明涉及呫吨系色素、含有该色素的着色组合物、含有该着色组合物的滤色器用着色剂及使用有该着色剂的滤色器。
背景技术
在液晶、电致发光(EL)显示装置及CCD、CMOS的摄像元件中，使用滤色器。就滤色器而言，通过在玻璃、透明树脂等透光性基板上通过染色法、颜料分散法、印刷法、电沉积法等层叠色素薄膜、色素-树脂复合体膜等着色层而制造。
呫吨系色素是由于其鲜明性而用作滤色器的着色剂的化合物(专利文献1～4等)。例如，通过将由下述式(B-1)表示的C.I.酸性红289、由下述式(B-2)表示的C.I.酸性红52等呫吨系色素与偶氮吡啶酮系色素并用，得到优异的红色色调(专利文献1)。其中，C.I.意指色指数。
【化1】
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-265834号公报
专利文献2：日本特开2012-207224号公报
专利文献3：日本特开2010-254964号公报
专利文献4：日本特开2014-12814号公报
非专利文献
非专利文献1：“Chemical Communications”、(英国)、2015年、第51卷、第4414-4416页、Supporting Information
发明内容
发明要解决的课题
在现在的显示装置的开发中，常常要求更高的性能(高精细、宽色域、低电压)，对于使用的滤色器的性能(高透射率、高色纯度等色特性)的要求也在提高。就滤色器而言，由于在其制造工序中需要进行加热，因此要求耐热性，但就滤色器中使用的色素例如呫吨系色素的耐热性而言，还不能说是充分的。
本发明为了解决上述课题而完成，目的在于提供耐热性优异的呫吨系色素、含有该色素的着色组合物、含有该着色组合物的滤色器用着色剂及滤色器。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现：本发明的呫吨系色素与以往的色素相比，耐热性优异，完成了本发明。即，本发明以以下内容为要点。
1.由下述通式(1)表示的呫吨系色素。
【化2】
[式中，R1～R4各自独立地表示-H、
可具有取代基的碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基、或者可具有取代基的碳原子数2～20的、优选碳原子数6～20的可包含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基，
R1与R2、或R3与R4可经由单键、双键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子来形成环，或者不经由而相互键合来形成环。
R5和R6各自独立地表示-H、卤素原子、-NO2、可具有取代基的碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基。
R7和R8各自独立地表示-H、可具有取代基的碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基、或者可具有取代基的碳原子数2～20的、优选碳原子数6～20的可包含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基，
R7与R8可经由单键、双键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子来形成环，或者不经由而相互键合来形成环。
R9表示卤素原子、-OH、-CN、-OCH3、-OCONR10R11、-NO2、-SO3 -、-SO3H、-SO3M、-SO3R10、-SO2NR10R11、-CO2H、-CO2M、-CO2R10、-CONR10R11、-CH＝CHR10、
可具有取代基的碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基、
可具有取代基的碳原子数2～20的、优选碳原子数6～20的可包含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基、或者
可具有取代基的碳原子数0～20的氨基基团。
n表示1～4的整数，在n为2以上时，存在多个的R9可以相同也可不同，可经由单键、双键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子来形成环，或者不经由而相互键合来形成环。
R10及R11各自独立地表示-H、可具有取代基的碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基、或者可具有取代基的碳原子数2～20的、优选碳原子数6～20的可包含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基，
R10与R11可经由单键、双键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子来形成环，或者不经由而相互键合来形成环。
X表示-O-、-S-或-Se-。
M表示有机阳离子或无机阳离子，存在多个的情况下，可相同也可不同。
An表示阴离子，a表示1～3的整数，b表示0～3的整数。
但是，通式(1)整体上在电荷上为中性。]
2.上述的呫吨系色素，其中，在所述通式(1)中，R1～R4、R7、R8、R10及R11为可具有取代基的碳原子数1～10的直链状或分支状的烷基、或者可具有取代基的可包含杂原子的单环、多环或稠环的碳原子数6～12的芳香族烃基，
R5和R6为-H、-Cl、-Br或碳原子数1～10的直链状的烷基，
R9为-F、-Cl、-Br、-CN、-OCONR10R11、-NO2、-SO3 -、-CONR10R11、苯基或-N(C2H5)2，
n为1或2，X为-O-或-S-。
3.上述的呫吨系色素，其中，在所述通式(1)中，An为Cl-、Br-、I-、(CF3SO2)2N-、(CF3SO2)3C-、(CN)2N-、(CN)3C-、NC-S-、(C2F5)3F3P-、(C6H4SO3 -)O(C6H3(C12H25)(SO3 -))、C6H4(C12H25)(SO3 -)、PF6 -、BF4 -或者(PW12O40)3-，并且b为1～3的整数。
4.着色组合物，其含有上述呫吨系色素。
5.滤色器用着色剂，其含有上述着色组合物。
6.滤色器，其使用有上述滤色器用着色剂。
发明的效果
本发明的呫吨系色素、含有该色素的着色组合物的耐热性优异，可用作滤色器用着色剂。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式详细地说明。应予说明，本发明并不限定于以下的实施方式，能够在其主旨的范围内进行各种变形来实施。首先，对于上述通式(1)所示的呫吨系色素进行说明。
通式(1)中，作为由R1～R11表示的、“可具有取代基的碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基”中的“碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基”，具体地，可列举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等直链状的烷基；异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异辛基、2-乙基己基等分支状的烷基。
通式(1)中，就由R1～R4及R7～R11表示的、“可具有取代基的碳原子数2～20的、优选碳原子数6～20的可包含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基”中的“碳原子数2～20的、优选碳原子数6～20的可包含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基”而言，包含芳基及稠合多环芳香族基团，作为“碳原子数2～20的、优选碳原子数6～20的可包含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基”，具体地，可列举出苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基(anthryl)、菲基、芴基、茚基、芘基、苝基、荧蒽基、苯并[9,10]菲基等芳香族烃基。
通式(1)中，作为由R9表示的、“可具有取代基的碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基”中的“碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基”，具体地，可列举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等直链状的烷基；异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异辛基、2-乙基己基等分支状的烷基等。
通式(1)中，作为由R9表示的、“可具有取代基的碳原子数2～20的、优选碳原子数6～20的可包含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基”中的“碳原子数2～20的、优选碳原子数6～20的可包含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基”，具体地，可列举出苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基(anthryl)、并四苯基、菲基、芴基、茚基、芘基、苝基、荧蒽基、苯并[9,10]菲基等芳香族烃基(包含芳基及稠合多环芳香族基团。)等。
通式(1)中，作为由R9表示的、“可具有取代基的碳原子数0～20的氨基基团”中的“碳原子数0～20的氨基基团”，具体地，可列举出氨基、甲基氨基、乙基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、乙基甲基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、二(2-乙基己基)氨基、二叔丁基氨基、二苯基氨基、乙基苯基氨基等。
通式(1)中，作为由R5、R6及R9表示的“卤素原子”，可列举出氟原子(F)、氯原子(Cl)、溴原子(Br)、碘原子(I)等，优选F、Cl或Br，更优选Cl或Br。
通式(1)中，作为由R1～R11表示的“具有取代基的碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基”或由R1～R4及R7～R11表示的“具有取代基的碳原子数2～20的、优选碳原子数6～20的可包含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基”、由R9表示的“可具有取代基的碳原子数0～20的氨基基团”中的“取代基”，具体地，可列举出
重氢原子、-OH、-CN、-CF3、-NO2；
-SO3 -、-SO3H、-SO3M所表示的磺酸基、或
-CO2 -、-CO2H、-CO2M所表示的羧酸基；
氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子；
碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基；
碳原子数3～20的环烷基；
碳原子数2～20的直链状或分支状的烯基；
碳原子数1～20的直链状或分支状的烷氧基；
碳原子数3～20的环烷氧基或1-金刚烷氧基、2-金刚烷氧基；
碳原子数1～20的酰基；
碳原子数6～20的芳香族烃基或稠合多环芳香族基团；
碳原子数2～20的杂环基；
碳原子数6～20的芳氧基；
未取代氨基基团；碳原子数1～20的一取代或二取代氨基基团等。这些“取代基”可只包含1个，也可包含多个，在包含多个的情况下可彼此相同也可不同。另外，这些“取代基”可进一步具有上述例示的取代基。应予说明，在“取代基”包含碳原子的情况下，其碳原子被算入上述的“碳原子数1～20”、“碳原子数2～20”和“碳原子数6～20”、“碳原子数0～20”。另外，这些取代基之间可经由单键、双键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合来形成环。
通式(1)中，在存在由“M”表示的“有机阳离子”或“无机阳离子”的情况下，作为“有机阳离子”，具体地，可列举出由R12R13R14R15N+表示的铵离子，R12～R15各自独立地表示-H、可具有取代基的碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基、或可具有取代基的碳原子数2～20的、优选碳原子数6～20的可含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基，可经由单键、双键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫黄原子来形成环或者不经由而相互键合来形成环。应予说明，式中，就R12～R15中的“取代基”、“碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基”及“碳原子数2～20的、优选碳原子数6～20的可含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基”的详细情况而言，适用与上述通式(1)中的R1～R11同样的详细情况。另外，作为“无机阳离子”，可列举出锂离子、钠离子等碱金属离子、或、镁离子、钙离子、钡离子等碱土金属离子。作为M，优选碱金属离子。
予以说明，在通式(1)中由R1～R11表示的具有“取代基”的上述的各种的“基团”中，作为列举为“取代基”的、“碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基”、“碳原子数3～20的环烷基”、“碳原子数2～20的直链状或分支状的烯基”、“碳原子数1～20的直链状或分支状的烷氧基”、“碳原子数3～20的环烷氧基”、“碳原子数1～20的酰基”、“碳原子数6～20的芳香族烃基或稠合多环芳香族基团”、“碳原子数2～20的杂环基”、“碳原子数6～20的芳氧基”、或“碳原子数1～20的一取代或二取代氨基基团”，具体地，可列举出
甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、2-乙基己基、庚基、辛基、异辛基、壬基、癸基等直链状或分支状的烷基；
环丙基、环戊基、环己基、环辛基、环壬基、环癸基等环烷基；
乙烯基、1-丙烯基、烯丙基、1-丁烯基、2-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、异丙烯基、异丁烯基等烯基、或者这些烯基多个键合而成的直链状或分支状的烯基；
甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、异丙氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、异辛氧基等直链状或分支状的烷氧基；
环丙氧基、环丁氧基、环戊氧基、环己氧基、环壬氧基、环癸氧基等碳原子数3～20的环烷氧基；
甲酰基、乙酰基、丙酰基、丙烯酰基、苯甲酰基等酰基；
苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基(anthryl)、并四苯基、菲基、芴基、茚基、芘基、苝基、荧蒽基、苯并[9,10]菲基等芳香族烃基或稠合多环芳香族基团；
噻吩基、呋喃基(furanyl)、吡咯基、噻唑基、噁唑基、咪唑基、吡唑基、三唑基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、吲哚基、异吲哚基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并三唑基、嘌呤基、咔唑基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、萘啶基、吖啶基、菲咯啉基、萘啶基、咔啉基等杂环基；
苯氧基、甲苯氧基、联苯氧基、萘氧基、蒽氧基、菲氧基等芳氧基；
甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、乙基甲基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、二(2-乙基己基)氨基、二叔丁基氨基、二苯基氨基等直链状或分支状的烷基、或者、具有芳香族烃基的一取代或二取代氨基等。
通式(1)中，R1与R2、R3与R4、R7与R8、R10与R11可经由单键、双键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子来形成环，或者不经由而相互键合来形成环，这些环优选5元环或6元环，更优选6元环。
通式(1)中，X表示氧原子(-O-)、硫原子(-S-)或硒原子(-Se-)，优选-O-或-S-，更优选-O-。
通式(1)中，“a”在通式(1)中表示由下述通式(1-C)表示的化合物(呫吨系色素)的部分的数。“An”表示阴离子，“b”表示An的数。通式(1)中，在下述式(1-C)的分子在分子整体上电荷的总和为1价以上的阳离子的情况下，即b为1～3的整数的情况下，作为抗衡离子，能够与由“An”表示的任意的阴离子形成络合物而使用。但是，在由通式(1)表示的化合物中，选择a及b以使得整体上在电荷上成为中性。a表示1～3的整数，优选1或2。b表示0～3的整数，优选1～3的整数。
【化3】
[式中，R1～R9、n及X与上述通式(1)中的定义相同。]
通式(1)中，对“An”并无特别限定，例如，可列举出卤素根离子等无机阴离子、或有机阴离子。具体地，可列举出
Cl-、Br-、I-；(CF3SO2)2N-、(CF3SO2)3C-、
(C2F5SO2)2N-、(C4F9SO2)2N-、
(CN)2N-、(CN)3C-、NC-S-、(C2F5)3F3P-、
(C6H4SO3 -)O(C6H3(C12H25)(SO3 -))、
C6H4(C12H25)(SO3 -)、PF6 -、BF4 -、(PW12O40)3-、
CH3(CH2)11OSO3 -等烷基硫酸根离子、
CH3(CH2)15SO3 -等烷烃磺酸根离子、
CF3(CF2)7SO3 -等全氟烷烃磺酸根离子、或者
由下述式(J-1)～(J-13)的结构式表示的阴离子等。
【化4】
【化5】
【化6】
【化7】
通式(1)中，作为R1～R4，优选-H、可具有取代基的碳原子数1～10的直链状或分支状的烷基、或可具有取代基的碳原子数6～12的可包含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基。
通式(1)中，R5及R6优选-H、-Cl、-Br或碳原子数1～10的直链状的烷基。
通式(1)中，R7及R8优选-H、可具有取代基的碳原子数1～10的直链状或分支状的烷基、或可具有取代基的碳原子数6～12的可包含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基。
通式(1)中，R9优选-F、-Cl、-Br、-CN、-OCONR10R11、-NO2、-SO3 -、-CONR10R11、苯基或-N(C2H5)2。另外，n表示R9的数，表示1～4的整数，n优选1或2。
就由通式(1)表示的呫吨系色素而言，例如能够如下来合成。使4-羧基邻苯二甲酸酐等相当的具有取代基的邻苯二甲酸酐衍生物与N，N-二丁基-3-氨基苯酚等相当的具有取代基的氨基苯酚衍生物在甲苯及甲磺酸等的溶液中、适当的加热条件下缩合反应，得到由下述通式(X-1)表示的中间体(例如非专利文献1)。接下来，对于下述通式(X-1)和N，N-二丙胺等相当的具有取代基的胺衍生物，通过使用1-[双(二甲基氨基)亚甲基]-1H-1，2，3-三唑并[4，5-b]吡啶鎓3-氧化物六氟磷酸盐(HATU)等缩合剂，得到由下述通式(X-2)表示的中间体。进而，通过下述通式(X-2)与具有与本说明书中记载的An相当的阴离子的化合物(例如双(三氟甲磺酰基)亚胺锂(Li+(CF3SO2)2N-、或LiNTf2)等)在甲醇等的溶液中搅拌，进行反转交换(カウンター交換)，得到含有由通式(1)表示的化合物的产物。予以说明，下述通式(X-1)及(X-2)中，R1～R9具有与通式(1)的定义相同的定义。
【化8】
在以下的式(A-1)～(A-22)中示出作为由通式(1)表示的本发明的呫吨系色素所优选的化合物的具体例，但并不限定于这些化合物。应予说明，示出由上述通式(1-C)表示的阳离子部，省略了由An表示的阴离子部。在下述结构式中，将一部分氢原子省略记载，另外，在存在立体异构体的情况下，记载了其平面结构式。
【化9】
【化10】
【化11】
【化12】
【化13】
【化14】
【化15】
【化16】
【化17】
【化18】
【化19】
本发明的呫吨系色素可使用1种或者将分子结构不同的2种以上组合来使用(例如混合)。使用该2种以上时，以呫吨系色素全体中所占的重量浓度比计，最少的1种的呫吨系染料的重量浓度比为0.1～50重量％。呫吨系色素的种类优选为1种或2种。
在本发明的化合物的合成中途，作为精制产物的方法，可列举出：利用柱色谱法的精制；利用硅胶、活性炭、活性白土等的吸附精制；利用溶剂的重结晶、晶析法等公知的方法。另外，根据需要，在这些化合物的鉴定、分析中，能够进行核磁共振分析(NMR)、利用分光光度计的吸光度测定、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)测定、热重测定-差示热分析(TG-DTA)等。另外，这些方法也能够在得到的化合物的溶解性、色彩评价、耐热性评价中使用。
通过将本发明的化合物与各种树脂溶液混合、在玻璃基板上涂布，能够制作涂膜。对于得到的涂膜，使用分光测色计来测色、得到涂膜的色彩值，由此能够进行色彩评价。色彩值一般使用CIE L＊a＊b＊表色系等。具体地，测定膜试样的色彩值L＊、a＊、b＊，由适当的温度下的加热前后的色彩值的色差(ΔE＊ ab)，能够判断耐热性。在应用于滤色器的情况下，能够使用230℃左右的温度下的色差作为耐热性的指标。就色差ΔE＊ ab而言，其值越小，意味着热分解引起的色的变色越小，优选10以下，更优选3以下。
就本发明的呫吨系色素、含有该色素的着色组合物、含有该着色组合物的滤色器用着色剂而言，在滤色器用着色剂及滤色器的制造工序中，需要使其在含有树脂等的有机溶剂中良好地溶解或分散，因此优选对于有机溶剂的溶解度、分散性高。作为有机溶剂，并无特别限定，具体地，可列举出醋酸乙酯、醋酸正丁酯等酯类；二乙醚、丙二醇单甲基醚(PGME)、乙二醇单乙基醚(乙基溶纤剂)等醚类；丙二醇单甲基醚乙酸酯(PGMEA)等醚酯类；丙酮、环己酮等酮类；甲醇、乙醇、2-丙醇等醇类；双丙酮醇(DAA)等；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类；N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等酰胺类；二甲基亚砜(DMSO)；氯仿(三氯甲烷)等。这些溶剂可单独地使用，也可将2种以上混合使用。
就由通式(1)表示的呫吨系色素而言，使用在有机溶剂中溶解而制备的溶液，观测到在室温附近(例如23～27℃)所测定的紫外可见吸收光谱的可见光区域(例如350～700nm的波长范围)中显示出最大的吸光度的极大吸收波长。在本发明中，该极大吸收波长优选位于530nm～610nm的范围，更优选位于530nm～580nm的范围。予以说明，色素浓度优选0.005～0.02mmol/L。就溶剂而言，只要将色素溶解，则并无限定，优选紫外可见吸收光谱的吸收波长不因溶解条件而大幅地迁移的溶剂，优选丙二醇单甲基醚(PGME)。
本发明的滤色器用着色剂包含：含有至少1种由通式(1)表示的呫吨系色素的着色组合物、和在滤色器的制造中一般所使用的成分。就一般的滤色器而言，例如，在利用有光刻工序的方法的情况下，将染料、颜料等色素与树脂成分(包含单体、低聚物)、溶剂混合而制备的液体在玻璃、树脂等的基板上涂布，使用光掩模使其光聚合，制作在溶剂中可溶/不溶的色素-树脂复合膜的着色图案，洗净后进行加热，由此而得到。另外，即使在电沉积法、印刷法中，也使用将色素与树脂、其他成分混合而成的产物来制作着色图案。因此，作为本发明的滤色器用着色剂中的具体的成分，可列举出至少1种由通式(1)表示的呫吨系色素、其他的染料、颜料等色素、树脂成分、有机溶剂及光聚合引发剂等其他的添加剂。另外，可从这些成分中取舍选择，也可根据需要来追加其他成分。
将含有本发明的呫吨系色素的着色组合物用作滤色器用着色剂的情况下，可用于各色用滤色器，优选用作红色滤色器用着色剂。
含有本发明的呫吨系色素的滤色器用着色剂可单独地使用1种或2种以上的呫吨系色素，为了色调的调整，可混合其他的染料或者颜料等公知的色素。在用于红色滤色器用着色剂的情况下，并无特别限定，可列举出C.I.颜料红177、209、242、254、255、264、269、C.I.颜料橙38、43、71等红色系颜料；其他的红色系色淀颜料；C.I.颜料黄138、139、150等黄色系颜料；C.I.酸性红88、C.I.碱性紫10等红色染料等。在用于青色滤色器用着色剂的情况下，并无特别限定，可列举出C.I.碱性蓝3、7、9、54、65、75、77、99、129等碱性染料；C.I.酸性蓝9、74等酸性染料；分散蓝3、7、377等分散染料；螺酮(スピロン)染料；菁系、靛蓝系、酞菁系、蒽醌系、次甲基系、三芳基甲烷系、阴丹士林系、噁嗪系、二噁嗪系、偶氮系、不属于本发明的呫吨系；其他的青色系色淀颜料等青色系的染料或者颜料。
就含有本发明的呫吨系色素的滤色器用着色剂中的其他色素的混合比而言，相对于呫吨系色素(在2种以上的情况下为它们的合计)100重量份，优选为5～2000重量份，更优选为10～1000重量份。就液体的滤色器用着色剂中的染料等色素成分的混合比而言，相对于着色剂全体，优选为0.5～70重量％，更优选为1～50重量％。
作为本发明的滤色器用着色剂中的树脂成分，只要在使用它们所形成的滤色器树脂膜的制造方式、使用时具有所需要的性质，则能够使用公知的树脂成分。例如，可列举出丙烯酸类树脂、烯烃树脂、苯乙烯树脂、聚酰亚胺树脂、氨基甲酸酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基醚树脂、酚醛(酚醛清漆)树脂、聚碳酸酯树脂、纤维素树脂、其它的透明树脂、光固化性树脂、热固化性树脂、热塑性树脂、及这些树脂的复合体，能够将这些的单体或者低聚物成分适当地组合来使用。另外，也能够将这些树脂的共聚物组合来使用。就这些滤色器用着色剂中的树脂的含量而言，在液体的着色剂的情况下，优选为5～95重量％，更优选为10～50重量％。
就本发明的着色组合物而言，为了提高作为滤色器用着色剂的性能，作为化合物以外的成分，能够添加表面活性剂、分散剂、消泡剂、流平剂、其他的滤色器用着色剂的制造时所混合的添加剂等有机化合物等。但是，着色组合物中的这些添加剂的含有率优选为适量，优选为不使本发明的着色组合物在溶剂中的溶解性降低或者过度地提高、另外不影响滤色器制造时所使用的其他的同种类的添加剂的效果的范围的含有率。就这些添加物而言，能够在着色组合物的制备的任意的时机来投入。
作为本发明的滤色器用着色剂中的其他添加剂，可列举出光聚合引发剂、交联剂等对于树脂的聚合、固化所需要的成分，另外，可列举出为了使液体的滤色器用着色剂中的成分的性质稳定而需要的表面活性剂、分散剂等。这些均能够使用滤色器制造用的公知的物质，并无特别限定。就滤色器用着色剂的固体成分全体中的这些添加剂的总量的混合比而言，优选为5～60重量％，更优选为10～40重量％。
【实施例】
以下，对于本发明的实施方式，通过实施例具体地说明，但本发明并不限定于以下的实施例。应予说明，在下述合成实施例中，示出通过1H-NMR分析(ブルカー公司制核磁共振装置、300MHz)所进行的化合物的鉴定的结果。
[合成实施例1]化合物(D-1)的合成
以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的1L容积4口烧瓶中加入偏苯三酸酐28.8g(150.0mmol)、N，N-二丁基-3-氨基苯酚80.4g(360.0mmol)、甲磺酸375mL、甲苯150mL后，在110℃下搅拌64小时。将反应混合物自然冷却到室温(23～27℃)后，注入到冰水4.2L中，在室温下搅拌30分钟。将混合物减压过滤，使过滤分离的固体溶解于甲醇500mL中，滴加到1N盐酸水溶液5L中。将对混合物减压过滤得到的固体在80℃下减压干燥整夜，得到下述中间体(100)(64.5g，收率62％)。
【化20】
接着，以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的300mL容积4口烧瓶中加入上述中间体(100)5.7g(9.0mmol)、二乙胺2.6g(36.0mmol)、HATU8.9g(23.4mmol)、三乙胺1.9g(18.9mmol)、DMF90mL后，在90℃下搅拌4小时。将反应混合物自然冷却到室温(23～27℃)后，注入到1N盐酸水溶液600ml中。将析出的固体减压过滤而过滤分离，加入到水100mL中，在室温下搅拌30分钟后，将混合物减压过滤。作为过滤分离的固体，得到下述中间体(101)。
【化21】
接着，以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的300mL容积4口烧瓶中加入中间体(101)7.7g(9.0mmol)、双三氟甲磺酰亚胺锂5.2g(18.0mmol)、甲醇67mL后，在60℃下搅拌30分钟。接下来，加入水100mL后，在70℃下搅拌30分钟。将反应混合物自然冷却到室温(23～27℃)后，静置，将上清液除去。将对混合物减压过滤而得到的固体在80℃下减压干燥整夜，作为暗红色固体得到化合物(D-1)(6.5g，收率73％)。
进行得到的暗红色固体的NMR测定，检测出以下的65个氢的信号，鉴定为由下述式(D-1)表示的化合物的结构。
1H-NMR(300MHz、CDCl3)：δ(ppm)＝7.70-7.50(2H)、7.50-7.30(3H)、6.95(2H)、6.76(2H)、3.70-3.40(12H)、3.30-3.10(4H)、1.70(8H)、1.44(8H)、1.40-1.10(9H)、1.01(12H)、0.66(3H)。
【化22】
[合成实施例2]化合物(D-2)的合成
以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的300mL容积4口烧瓶中加入3-氯邻苯二甲酸酐9.1g(50.0mmol)、N，N-二丁基-3-氨基苯酚22.3g(360.0mmol)、甲磺酸80mL、甲苯50mL后，在110℃下搅拌54小时。将反应混合物自然冷却到室温(23～27℃)后，注入到冰水1L中，在室温下搅拌30分钟。将混合物减压过滤，使过滤分离的固体溶解于甲醇100mL中，滴加到1N盐酸水溶液1L中。将对混合物减压过滤而得到的固体在80℃下减压干燥整夜，得到下述中间体(102)(22.4g，收率65％)。
【化23】
接着，以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的300mL容积4口烧瓶中加入上述中间体(102)6.2g(9.0mmol)、二乙胺2.6g(36.0mmol)、HATU4.4g(11.7mmol)、三乙胺1.0g(9.9mmol)、DMF67mL后，在90℃下搅拌4小时。将反应混合物自然冷却到室温(23～27℃)后，注入到1N盐酸水溶液500mL中。将析出的固体减压过滤，过滤分离，加入到水100mL中，在室温下搅拌30分钟后，将混合物减压过滤。作为过滤分离的固体，得到下述中间体(103)。
【化24】
接着，以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的300mL容积4口烧瓶中加入中间体(103)6.7g(9.0mmol)、双三氟甲磺酰亚胺锂5.2g(18.0mmol)、甲醇67mL后，在60℃下搅拌30分钟。接下来，加入水100mL后，在70℃下搅拌30分钟。将反应混合物自然冷却到室温(23～27℃)后，静置，将上清液除去。将混合物减压过滤而得到的固体在80℃下减压干燥整夜，作为暗红色固体得到化合物(D-2)(7.2g，收率86％)。
进行得到的暗红色固体的NMR测定，检测出以下的55个氢的信号，鉴定为由下述式(D-2)表示的化合物的结构。
1H-NMR(300MHz、CDCl3)：δ(ppm)＝7.68(1H)、7.60(1H)、7.30-7.20(3H)、7.00-6.70(4H)、3.70-2.70(12H)、1.80-1.30(16H)、1.00(15H)、0.67(3H)。
【化25】
[合成实施例3]化合物(D-3)的合成
以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的300mL容积4口烧瓶中加入上述中间体(100)5.7g(9.0mmol)、二丙胺3.6g(36.0mmol)、HATU8.9g(23.4mmol)、三乙胺1.9g(18.9mmol)、DMF90mL后，在90℃下搅拌16小时。将反应混合物自然冷却到室温(23～27℃)后，注入到1N盐酸水溶液600ml中。将析出的固体减压过滤，过滤分离，加入到水100mL中，在室温下搅拌30分钟后，将混合物减压过滤。作为过滤分离的固体，得到下述中间体(105)。
【化26】
接着，以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的1L容积4口烧瓶中加入中间体(105)8.2g(9.0mmol)、磷钨酸·n水合物13.6g(3.1mmol)、甲醇108mL后，在60℃下搅拌30分钟。接下来，加入水400mL后，将对混合物减压过滤而得到的固体在80℃下减压干燥整夜，作为暗红色固体得到化合物(D-3)(14.0g，收率98％)。
进行得到的暗红色固体的NMR测定，检测出以下的73个氢的信号，鉴定为由下述式(D-3)表示的化合物的结构。
1H-NMR(300MHz、CDCl3)：δ(ppm)＝7.70-7.58(2H)、7.50(1H)、7.25-7.05(4H)、6.97(2H)、3.70-3.50(8H)、3.30-2.70(7H)、1.70-1.30(22H)、1.00-0.65(24H)、0.41(3H)。
【化27】
[合成实施例4]化合物(D-4)的合成
以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的300mL容积4口烧瓶中加入偏苯三酸酐14.4g(75.0mmol)、N，N-二丙基-3-氨基苯酚34.8g(180.0mmol)、甲磺酸187mL、甲苯75mL后，在110℃下搅拌120小时。将反应混合物自然冷却到室温(23～27℃)后，注入到10％氯化钠水溶液2.1L中，在室温下搅拌30分钟。将混合物减压过滤，使过滤分离的固体溶解于二氯甲烷500mL中，加入醋酸乙酯1L。将混合物加热到70℃，浓缩到500mL。将对混合物减压过滤而得到的固体在80℃下减压干燥整夜，得到了下述中间体(106)(24.7g，收率52％)。
【化28】
以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的500mL容积4口烧瓶中加入了上述中间体(106)6.4g(10.0mmol)、二甲胺盐酸盐6.5g(80.0mmol)、HATU9.9g(26.0mmol)、三乙胺4.2g(41.0mmol)、DMF200mL后，在室温(23～27℃)下搅拌2小时。将反应混合物自然冷却到室温后，注入到1N盐酸水溶液400ml中。将析出的固体减压过滤，使过滤分离的固体溶解于甲醇100mL中，加入水300mL。在室温下搅拌30分钟后，将混合物减压过滤。作为过滤分离的固体，得到了下述中间体(107)。
【化29】
接着，以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的300mL容积4口烧瓶中加入中间体(107)7.4g(10.0mmol)、双三氟甲磺酰亚胺锂5.7g(26.0mmol)、甲醇75mL后，在60℃下搅拌30分钟。接下来，加入水400mL后，在60℃下搅拌30分钟。将混合物自然冷却到室温(23～27℃)后，静置，将上清液除去。在混合物中加入水200mL后，在室温下搅拌30分钟。将对混合物减压过滤而得到的固体在80℃下减压干燥整夜，作为暗红色固体得到化合物(D-4)(7.7g，收率88％)。
进行得到的暗红色固体的NMR测定，检测出以下的49个氢的信号，鉴定为由下述式(D-4)表示的化合物的结构。
1H-NMR(300MHz、CDCl3)：δ(ppm)＝7.72(1H)、7.60(1H)、7.39(1H)、7.35-7.25(2H)、7.00-6.90(2H)、6.75(2H)、3.70-3.40(8H)、3.17(3H)、3.11(3H)、2.97(3H)、2.79(3H)、1.80-1.70(8H)、1.10-1.00(12H)。
【化30】
[合成实施例5]化合物(D-5)的合成
以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的300mL容积4口烧瓶中加入偏苯三酸酐1.9g(10.0mmol)、N，N-二异丁基-3-氨基苯酚5.3g(24.0mmol)、对甲苯磺酸3.8g、甲苯20mL后，在80℃下搅拌16小时。将反应混合物自然冷却到室温(23～27℃)后，注入到10％氯化钠水溶液150mL中，在70℃下搅拌30分钟。将混合物自然冷却到室温后，使用1M盐酸水溶液将pH调节到4，将减压过滤而得到的固体在80℃下减压干燥整夜，得到下述中间体(108)(6.4g，收率83％)。
【化31】
以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的500mL容积4口烧瓶中加入上述中间体(108)5.7g(9.0mmol)、1，1’-羰基二咪唑5.8g(36.0mmol)、二氯甲烷135mL后，在室温下搅拌4小时。在反应混合物中加入二甲胺盐酸盐7.3g(90.0mmol)及三乙胺9.1g(90.0mmol)后，在室温(23～27℃)下搅拌2小时。将反应混合物用1N盐酸水溶液100mL清洗3次，加入双氰胺钠2.4g(27.0mmol)及水100ml后，在室温下搅拌1小时。抽出有机层，加入庚烷400ml，搅拌30分钟后，将上清液除去。在残留的固体中加入二氯甲烷50ml使其溶解，将减压过滤而得到的固体在80℃减压干燥整夜，作为暗红色固体得到化合物(D-5)(4.2g，收率65％)。
进行得到的暗红色固体的NMR测定，检测出以下的57个氢的信号，鉴定为由下述式(D-5)表示的化合物的结构。
1H-NMR(300MHz、CDCl3)：δ(ppm)＝7.73(1H)、7.64(1H)、7.42(1H)、7.36-7.27(2H)、7.03-6.95(2H)、6.80-6.75(2H)、3.55-3.30(8H)、3.20-3.00(9H)、2.80(3H)、2.17(4H)、1.00(24H)。
【化32】
[合成实施例6]化合物(D-6)的合成
以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的100mL容积4口烧瓶中加入偏苯三酸酐2.50g(13.0mmol)、N-异丁基-N-(2，2，2-三氟乙基)-3-氨基苯酚7.12g(28.8mmol)、对-甲苯磺酸一水合物9.92g(52.2mmol)、甲苯50mL后，在110℃下搅拌87小时。将反应混合物自然冷却到室温(23～27℃)，静置后，将上清液除去。将残渣减压干燥后，溶解于甲醇30mL中，滴加到1N盐酸水溶液120mL中。将对混合物减压过滤而得到的固体在80℃下减压干燥整夜，得到下述中间体(109)(6.92g，收率77％)。
【化33】
接着，以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的100mL容积4口烧瓶中装入上述中间体(109)5.50g(8.00mmol)、四氢呋喃50mL后，在水冷下、15～30℃下滴加草酰氯6.15g(48.4mmol)。将反应液在室温(23～27℃)下搅拌1小时后，将溶剂减压蒸馏除去，溶解于氯仿50mL。在反应液中、在水冷下、15～30℃下加入双(2-甲氧基乙基)胺12.83g(96.32mmol)、三乙胺16.20g(160.1mmol)后，在室温(23～27℃)下搅拌2.5小时。在反应混合物中加入水(100mL)后，用氯仿200mL抽出。将有机层用水100mL、2N盐酸水溶液100ml、饱和食盐水100mL依次清洗，用无水硫酸镁干燥后，减压过滤，将溶剂减压蒸馏除去。将残渣用柱色谱法(载体：硅胶、溶剂：二氯甲烷/甲醇＝40/1～10/1)精制后，在室温下减压干燥整夜，得到下述中间体(110)(6.82g，97％)。
【化34】
接着，以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的100mL容积4口烧瓶中加入中间体(110)5.50g(6.24mmol)、双三氟甲磺酰亚胺锂2.20g(7.66mmol)、甲醇50mL后，在室温(23～27℃)下搅拌3小时。将反应混合物的溶剂减压蒸馏除去，加入水200mL后，在室温(23～27℃)下搅拌30分钟。将反应混合物静置，将上清液除去后，将残渣在80℃下减压干燥整夜，作为暗红色固体得到化合物(D-6)(6.76g，收率73％)。
进行得到的暗红色固体的NMR测定，检测出以下的59个氢的信号，鉴定为由下述式(D-6)表示的化合物的结构。
1H-NMR(300MHz、DMSO-d6)：δ(ppm)＝7.79-7.55(3H)、7.53-7.30(6H)、4.98-4.65(4H)、3.79-3.38(16H)、3.31-3.08(11H)、2.83(3H)、2.68(2H)、2.16(2H)、0.93(12H)。
【化35】
[合成比较例1]比较例化合物(E-1)的合成
以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的300mL容量4口烧瓶中加入若丹明B8.9g(20.0mmol)、二丙胺4.0g(40.0mmol)、HATU9.9g(26.0mmol)、三乙胺4.0g(40.0mmol)、二氯甲烷60mL后，在室温下搅拌1小时。将反应混合物减压浓缩，加入乙腈100mL。减压过滤，将杂质除去。将滤液减压浓缩，加入醋酸乙酯150mL后，在室温下搅拌30分钟。在混合物中加入庚烷100mL后，减压过滤。作为过滤分离的固体，得到下述中间体(104)。
【化36】
接着，以下的反应在氮气流下进行。在具备冷凝管、搅拌装置、温度计的100mL容量4口烧瓶中加入中间体(104)0.8g(1.2mmol)、双三氟甲磺酰亚胺锂1.0g(3.6mmol)、甲醇15mL后，在60℃下搅拌30分钟。接下来，加入水15mL后，在70℃下搅拌30分钟。将反应混合物自然冷却到室温(23～27℃)后，将对混合物减压过滤而得到的固体在80℃下减压干燥整夜，作为暗红色固体得到化合物(E-1)(0.8g，收率83％)。
进行得到的暗红色固体的NMR测定，检测出以下的44个氢的信号，鉴定为由下述式(E-1)表示的化合物的结构。
1H-NMR(300MHz、二甲基亚砜(DMSO)-d6)：δ(ppm)＝7.75(2H)、7.59-7.52(2H)、7.19-7.13(4H)、6.96(2H)、3.66(8H)、3.03(2H)、2.91(2H)、1.47(2H)、1.21(12H)、0.86(2H)、0.74(3H)、0.44(3H)。
【化37】
[实施例1]
将甲基丙烯酸及丙烯酸酯的共聚物的2重量％N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液5.0g和合成实施例1中得到的化合物(D-1)20mg放入20mL容量样品瓶中，搅拌30分钟，混合。将得到的着色树脂溶液用针头式过滤器过滤，将滤液在玻璃基板上涂布(制膜方法：在玻璃上滴加1g滤液，使用旋涂器以300rpm制膜10秒)，在100℃下加热2分钟，制膜。对于制作的膜，使用分光测色计(柯尼卡美能达株式会社制造、型号：CM-5)测定透射光产生的色彩值。然后，在230℃下加热20分钟，同样地测定色彩值。将在230℃下的加热前后的色彩值的色差(ΔE＊ ab)作为耐热性的指标，将用下述的3等级评价的结果一并示于表1中。
“○”：ΔE＊ ab≤3.0
“△”：3.0＜ΔE＊ ab≤10.0
“×”：ΔE＊ ab＞10.0
[实施例2～6]
除了代替化合物(D-1)而分别使用合成实施例2～6中得到的化合物(D-2)、化合物(D-3)、化合物(D-4)、化合物(D-5)及合物(D-6)以外，测定与实施例1同样制作的膜的加热(230℃-20分钟)前后的色彩值的色差(ΔE＊ ab)，进行评价。将结果示于表1。
[比较例1]
除了代替化合物(D-1)而使用不属于本发明的现有的色素化合物、即、合成实施例3中得到的化合物(E-1)以外，测定与实施例1同样制作的膜的加热(230℃-20分钟)前后的色彩值的色差(ΔE＊ ab)，进行评价。将结果示于表1。
【表1】
| 化合物 | △E*<sub>ab</sub> | 耐热性 | |
| 实施例1 | (D-1) | 2.6 | ○ |
| 实施例2 | (D-2) | 1.2 | ○ |
| 实施例3 | (D-3) | 1.7 | ○ |
| 实施例4 | (D-4) | 2.4 | ○ |
| 实施例5 | (D-5) | 2.5 | ○ |
| 实施例6 | (D-6) | 2.8 | ○ |
| 比较例1 | (E-1) | 3.5 | △ |
如表1中所示那样，本发明的实施例化合物的呫吨系色素显示出制膜时的高耐热性，含有本发明的色素的着色组合物作为滤色器用着色剂在实用上没有问题。另外，本发明的实施例的呫吨系色素在制膜时具有比比较例高的耐热性，含有本发明的色素的着色组合物可用作滤色器用着色剂。
产业上的可利用性
通过将含有本发明涉及的呫吨系色素的着色组合物用作滤色器用着色剂，可制作耐热性优异的滤色器。
Claims (6)
1.一种呫吨系色素，其由下述通式(1)表示：
式中，R1～R4各自独立地表示-H、
可具有取代基的碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基、或者
可具有取代基的碳原子数2～20的可包含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基，
R1与R2、或R3与R4可经由单键、双键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子来形成环，或者不经由而相互键合来形成环，
R5和R6各自独立地表示-H、卤素原子、-NO2、可具有取代基的碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基，
R7和R8各自独立地表示-H、
可具有取代基的碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基、或者
可具有取代基的碳原子数2～20的可包含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基，
R7与R8可经由单键、双键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子来形成环，或者不经由而相互键合来形成环，
R9表示卤素原子、-OH、-CN、-OCH3、-OCONR10R11、-NO2、-SO3 -、-SO3H、-SO3M、-SO3R10、-SO2NR10R11、-CO2H、-CO2M、-CO2R10、-CONR10R11、-CH＝CHR10、
可具有取代基的碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基、
可具有取代基的碳原子数2～20的可包含杂原子的单环、多环或稠环的芳香族烃基、或者可具有取代基的碳原子数0～20的氨基基团，
n表示1～4的整数，在n为2以上时，存在多个的R9可以相同也可不同，可经由单键、双键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子来形成环，或者不经由而相互键合来形成环，
R10和R11各自独立地表示-H、
可具有取代基的碳原子数1～20的直链状或分支状的烷基、或者
可具有取代基的碳原子数2～20的芳香族烃基，
R10与R11可经由单键、双键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子来形成环，或者不经由而相互键合来形成环，
X表示-O-、-S-或-Se-，
M表示有机阳离子或无机阳离子，在存在多个的情况下，可相同也可不同，
An表示阴离子，a表示1～3的整数，b表示0～3的整数，
但是，通式(1)整体上在电荷上为中性。
2.根据权利要求1所述的呫吨系色素，其中，
在所述通式(1)中，R1～R4、R7、R8、R10及R11为-H、可具有取代基的碳原子数1～10的直链状或分支状的烷基、或者可具有取代基的可包含杂原子的单环、多环或稠环的碳原子数6～12的芳香族烃基，R5和R6为-H、-Cl、-Br或碳原子数1～10的直链状的烷基，R9为-F、-Cl、-Br、-CN、-OCONR10R11、-NO2、-SO3 -、-CONR10R11、苯基或-N(C2H5)2，n为1或2，X为-O-或-S-。
3.根据权利要求1或2所述的呫吨系色素，其中，在所述通式(1)中，An为Cl-、Br-、I-、(CF3SO2)2N-、(CF3SO2)3C-、(C2F5SO2)2N-、(C4F9SO2)2N-、(CN)2N-、(CN)3C-、NC-S-、(C2F5)3F3P-、(C6H4SO3 -)O(C6H3(C12H25)(SO3 -))、C6H4(C12H25)(SO3 -)、PF6 -、BF4 -或(PW12O40)3-，且b为1～3的整数。
4.一种着色组合物，其含有权利要求1～3中任一项所述的呫吨系色素。
5.一种滤色器用着色剂，其含有权利要求4所述的着色组合物。
6.一种滤色器，其使用有权利要求5所述的滤色器用着色剂。
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