JP2012180519A - 着色硬化性組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】耐熱性及び耐溶剤性に優れ、かつコントラスト及び耐光性が低下しないカラーフィルタを形成し得る着色硬化性組成物を提供する。
【解決手段】(A)着色剤、(B)重合性化合物および(C)バインダー樹脂を含有する着色硬化性組成物であって、(A)着色剤が式フタロシアニン系色素とピリドンアゾ系染料とを含有する着色剤であり、(C)バインダー樹脂が、側鎖に二重結合を有する(メタ)アクリル樹脂であり、(メタ)アクリル酸から導かれる構成単位の含有量が、(C)バインダー樹脂を構成する全構成単位中、10モル%以上40モル%以下であることを特徴とする着色硬化性組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、着色硬化性組成物に関する。
着色硬化性組成物は、液晶表示パネル、エレクトロルミネッセンス、プラズマディスプレイパネルなどのディスプレイ装置に使用されるカラーフィルタの製造用に用いられている。
この着色硬化性組成物には、着色剤として、顔料又は染料を用いることが知られている。
このうち、顔料を用いた着色硬化性組成物では、一般的に耐光性、耐熱性が高い特徴を有しているが、顔料の粒子のためにカラーフィルタの光の透過率が小さくなることや、コントラストが低くなる問題があった(特許文献1参照)。
また、染料を用いた着色硬化性組成物では、顔料粒子による光の散乱がないために、カラーフィルタのコントラストが高いという特徴を有しているが、耐光性や耐熱性が低いという問題があった(特許文献2、3参照)。
そこで、染料を用いた着色硬化性組成物の耐光性及び耐熱性を改良するための検討が種々なされており、中でも緑色着色硬化性組成物では特定構造を有するフタロシアニン系染料と特定構造を有するピリドンアゾ系染料とを併用することが提案されている(特許文献4参照)。
特開2000−352610号公報 2頁右欄24−30行 特開2004−157455号公報 3頁42行−4頁8行 特開2004−246105号公報 2頁35行−3頁3行 特開2006−71822号公報
しかしながら、本発明者らは、特許文献4に記載された発明を以ってしても、耐熱性にはなお改良の余地があり、さらに得られたカラーフィルタの耐溶剤性が不十分であることを見出した。
本発明の目的は、耐熱性及び耐溶剤性に優れ、かつコントラスト及び耐光性が低下しないカラーフィルタを形成し得る新たな着色硬化性組成物を提供することである。
本発明者らは、上記したような課題を解決し得る着色硬化性組成物を見出すべく鋭意検討を重ねた結果、着色剤として従来知られていたフタロシアニン染料とは異なる特定構造のフタロシアニン染料を含む着色硬化性組成物が上記の問題を解決しうることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、(A)着色剤、(B)重合性化合物及び(C)バインダー樹脂を含有する着色硬化性組成物であって、(A)着色剤が式(1)で表される色素とピリドンアゾ系染料とを含有する着色剤であり、(C)バインダー樹脂が、(メタ)アクリル酸から導かれる構成単位と式(33)で表される構成単位とを含有する樹脂であり、(メタ)アクリル酸から導かれる構成単位の含有量が、(C)バインダー樹脂を構成する全構成単位中、10モル%以上40モル%以下であることを特徴とする着色硬化性組成物を提供する。
Figure 2012180519
[式(1)中、Mは、無金属、金属、金属酸化物を表す。
〜A16は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子及び式(2)〜(5)で表される置換基の群より選ばれる置換基を表す。ただし、A〜A16のうち1〜8つは、式(2)〜(5)で表される置換基の群より選ばれる置換基を表す。
Figure 2012180519
(式(2)〜(5)中、G〜Gは、それぞれ独立に、酸素原子又はN(R14)−を表す。
14は、水素原子あるいは直鎖状又は分岐状の炭素数1〜6の飽和脂肪族炭化水素基を表す。
11〜R13は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基あるいは直鎖状又は分岐状の炭素数1〜8の飽和脂肪族炭化水素基を表す。
〜Jは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4の飽和脂肪族炭化水素基あるいは炭素数1〜4のアルコキシル基を表す。
Lは、ハロゲン原子、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4の飽和脂肪族炭化水素基あるいは炭素数1〜4のアルコキシル基を表す。
e1、g1及びi1は、それぞれ独立に、1〜5の整数である。
e2、g2及びi2は、それぞれ独立に、0〜5の整数である。
ただし、e1とe2との和、g1とg2との和及びi1とi2との和は、5以下の整数である。
f及びhは、それぞれ独立に、1〜6の整数である。
jは、1又は2の整数である]
Figure 2012180519
[式(33)中、R16及びR17は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6の飽和脂肪族炭化水素基を表す。]
また、本発明は、前記の着色硬化性組成物を用いて、フォトリソグラフ法もしくはインクジェット法により作成されたことを特徴とするカラーフィルタ及び前記のカラーフィルタを使用した液晶表示装置を提供するものである。
本発明の着色硬化性組成物を用いると、耐熱性及び耐溶剤性に優れ、かつ耐光性及びコントラストが低下しないカラーフィルタを製造することができる。
本発明の着色硬化性組成物は、(A)着色剤として、式(1)で表される色素を含む。
Figure 2012180519
[式(1)中、Mは、無金属、金属又は金属酸化物を表す。
〜A16は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は式(2)〜(5)で表される置換基の群より選ばれる置換基を表す。ただし、A〜A16のうち1〜8つは、式(2)〜(5)で表される置換基の群より選ばれる置換基を表す。
Figure 2012180519
式(2)〜(5)中、G〜Gは、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子又はN(R14)−基を表す。
14は、水素原子、あるいは直鎖状又は分岐状の炭素数1〜6の飽和脂肪族炭化水素基を表す。
11〜R13は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基あるいは直鎖状又は分岐状の炭素数1〜8の飽和脂肪族炭化水素基を表す。
〜Jは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4の飽和脂肪族炭化水素基あるいは炭素数1〜4のアルコキシル基を表す。
Lは、ハロゲン原子、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4の飽和脂肪族炭化水素基あるいは炭素数1〜4のアルコキシル基を表す。
e1、g1及びi1は、それぞれ独立に、1〜5の整数である。
e2、g2及びi2は、それぞれ独立に、0〜5の整数である。
ただし、e1とe2との和、g1とg2との和及びi1とi2との和は、5以下の整数である。
f及びhは、それぞれ独立に、1〜6の整数である。
jは、1又は2の整数である。]
Mにおける金属としては、Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、Pb、Cu、Ni、Co、Feなどが挙げられ、好ましくはZn、Cu、Ni、Coが挙げられる。
Mにおける金属酸化物としては、VO、TiOが挙げられる。
Mにおける無金属は、本来金属又は金属酸化物と配位結合すべき2個の窒素原子に、それぞれ水素原子が1個ずつ結合したものを表す。
〜A16におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などが挙げられる。
11〜R13における置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基としては、飽和脂肪族炭化水素基又はヒドロキシル基などの置換基を有していてもよいアリール基が挙げられる。前記のアリール基としては、フェニル基、ヒドロキシフェニル基(4−ヒドロキシフェニル基など)、トリフルオロメチルフェニル基(4−トリフルオロメチルフェニル基など)などが挙げられる。
前記の置換基としての飽和脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基などが挙げられる。
11〜R13における直鎖状又は分岐状の炭素数1〜8の飽和脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、直鎖状又は分岐状のペンチル基、直鎖状又は分岐状のヘキシル基、直鎖状又は分岐状のヘプチル基ならびに直鎖状又は分岐状のオクチル基などが挙げられ、好ましくはメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基が挙げられる。
〜Jにおけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などが挙げられ、好ましくはフッ素原子が挙げられる。
〜Jにおける直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4の飽和脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基が挙げられる。
〜Jにおける炭素数1〜4のアルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基などが挙げられる。
Lにおけるハロゲン原子、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4の飽和脂肪族炭化水素基及び炭素原子数1〜4のアルコキシル基としては、上記のJ〜Jで例示したものと同じものが挙げられる。
式(2)中、G1は、酸素原子、硫黄原子又はN(R14)−基を表し、好ましくは酸素原子、硫黄原子を表し、より好ましくは酸素原子を表す。
e1は1〜5の整数であり、好ましくは1〜3の整数であり、より好ましくは1又は2の整数である。
e2は0〜4の整数であり、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは0又は1の整数である。
式(2)で表される置換基としては、式(2−1)〜(2−26)で表される基などが挙げられ、好ましくは(2−1)〜(2−7)、(2−9)〜(2−11)、(2−13)〜(2−18)、(2−20)〜(2−22)、(2−24)及び(2−25)で表される基が挙げられ、より好ましくは(2−1)〜(2−7)、(2−9)、(2−11)、(2−13)〜(2−15)、(2−17)及び(2−21)で表される基が挙げられる。
Figure 2012180519
Figure 2012180519
式(3)中、G2は酸素原子、硫黄原子又はN(R14)−基を表し、好ましくは酸素原子、硫黄原子を表し、より好ましくは酸素原子を表す。
fは1〜6の整数であり、好ましくは1〜3の整数であり、より好ましくは1又は2の整数である。
g1は1〜5の整数であり、好ましくは1〜3の整数であり、より好ましくは1又は2の整数である。
g2は0〜4の整数であり、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは0又は1の整数である。
式(3)で表される置換基としては、(3−1)〜(3−19)で表される基などが挙げられ、好ましくは(3−1)〜(3−3)、(3−6)、(3−8)、(3−10)、(3−11)、(3−12)、(3−14)、(3−15)及び(3−17)で表される基が挙げられ、より好ましくは(3−1)〜(3−3)、(3−6)、(3−10)、(3−12)及び(3−14)で表される基が挙げられる。
Figure 2012180519
Figure 2012180519
式(4)中、G3は、酸素原子、硫黄原子又はN(R14)−基を表し、好ましくは酸素原子、硫黄原子を表し、より好ましくは酸素原子を表す。
hは1〜6の整数であり、好ましくは1〜3の整数であり、より好ましくは1又は2の整数である。
i1は1〜5の整数であり、好ましくは1〜3の整数であり、より好ましくは1又は2の整数である。
i2は0〜4の整数であり、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは0又は1の整数である。
式(4)で表される置換基としては、(4−1)〜(4−19)で表される基などが挙げられ、好ましくは(4−1)〜(4−4)、(4−7)、(4−8)、(4−10)、(4−13)、(4−14)及び(4−16)で表される基が挙げられ、より好ましくは、(4−1)〜(4−3)、(4−7)、(4−10)及び(4−14)で表される基が挙げられる。
Figure 2012180519
Figure 2012180519
式(5)中、G4は、酸素原子、硫黄原子又はN(R14)−基を表し、好ましくは酸素原子、硫黄原子を表し、より好ましくは酸素原子を表す。
式(5)中、jは1又は2の整数であり、好ましくは1である。
式(5)で表される置換基としては、(5−1)〜(5−18)で表される基などが挙げられ、好ましくは(5−1)〜(5−6)及び(5−8)〜(5−16)で表される基が挙げられ、より好ましくは、(5−1)〜(5−6)、(5−10)、(5−11)、(5−13)及び(5−16)で表される基が挙げられる。
Figure 2012180519
式(1)で表される色素としては、(1−1)〜(1−33)で表される色素が挙げられ、好ましくは(1−1)〜(1−5)、(1−7)〜(1−11)、(1−13)、(1−14)、(1−16)、(1−18)、(1−19)、(1−22)〜(1−24)、(1−27)〜(1−31)及び(1−33)で表される色素が挙げられ、より好ましくは(1−1)〜(1−3)、(1−7)、(1−8)、(1−10)、(1−13)、(1−14)、(1−18)、(1−22)、(1−24)、(1−28)及び(1−29)で表される色素が挙げられる。
Figure 2012180519
Figure 2012180519
Figure 2012180519
Figure 2012180519
Figure 2012180519
Figure 2012180519
Figure 2012180519
Figure 2012180519
Figure 2012180519
Figure 2012180519
Figure 2012180519
本発明の着色硬化性組成物中における式(1)で表される色素の含有量は、着色硬化性組成物の固形分に対して質量分率で、好ましくは15〜65質量%、より好ましくは20〜60質量%、とりわけ好ましくは25〜60質量%である。
色素の含有量が前記の範囲にあると、カラーフィルタとしたときの色濃度が十分であり、かつ組成物中に重合性化合物を必要量含有させることができるので、耐溶剤性が向上する傾向があるため、好ましい。
ここで、本明細書中、固形分とは、着色硬化性組成物に含まれる溶剤を除く成分の合計量をいう。
本発明の着色硬化性組成物は、さらに(A)着色剤としては、バルビツール酸アゾ系染料、ピリドンアゾ系染料、ピラゾロンアゾ系染料、キノフタロン系染料及びシアニン系染料からなる群より選ばれる少なくとも1種の染料を含むことができる。
前記のバルビツール酸アゾ系染料としては特に限定されず、公知の物質を使用することができるが、好ましくは式(7)で表されるバルビツール酸アゾ系染料が用いられる。
Figure 2012180519
〔式(7)中、T及びTは、それぞれ独立に、酸素原子又は硫黄原子を表す。
31〜R34は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、ヒドロキシル基が置換している炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1〜8のアルコキシル基が置換している炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1〜8のチオアルコキシル基が置換している炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基又は炭素数2〜10のアシル基を表す。
35〜R42は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、ハロゲン原子によって置換されている炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1〜8のアルコキシル基、カルボキシル基、スルホ基、スルファモイル基又はN位−置換スルファモイル基を表す。〕
及びTは、それぞれ独立に、酸素原子又は硫黄原子を表し、同一でも相異なってもよいが、好ましくは同一である。
31〜R34における炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれでもよい。炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは2〜8、より好ましくは3〜6である。炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、エチルヘキシル基(2−エチルヘキシル基など)、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルアルキル基などが挙げられる。
また炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基には、前述のように、ヒドロキシル基、炭素数1〜8の(好ましくは炭素数1〜4の)アルコキシル基又は炭素数1〜8の(好ましくは炭素数1〜4の)チオアルコキシル基が置換していてもよい。前記の置換された飽和脂肪族炭化水素基としては、例えば、ヒドロキシエチル基(2−ヒドロキシエチル基など)、エトキシエチル基(2−エトキシエチル基など)、エチルヘキシルオキシプロピル基(3−(2−エチルヘキシルオキシ)プロピル基など)、メチルチオプロピル基(3−メチルチオプロピル基など)などが挙げられる。
31〜R34における炭素数6〜20のアリール基は、無置換であってもよく、飽和脂肪族炭化水素基、アルコキシル基、カルボキシル基、スルホ基又はエステル基などの置換基を有していてもよい。前記アリール基の炭素数は、置換基の炭素数を含めて数えられ、好ましくは6〜10である。これらアリール基としては、例えばフェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2−メトキシフェニル基、3−メトキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、2−スルホフェニル基、3−スルホフェニル基、4−スルホフェニル基、エトキシカルボニルフェニル基(4−(COOC)Ph基など)などの置換又は無置換フェニル基などが挙げられる。
31〜R34における炭素数7〜20のアラルキル基のアルキル部分は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれでもよい。アラルキル基の炭素数は、置換基の炭素数を含めて数えられ、好ましくは7〜10である。炭素数7〜20のアラルキルとしては、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
31〜R34における炭素数2〜10のアシル基は、無置換であってもよく、飽和脂肪族炭化水素基、アルコキシル基などの置換基が結合していてもよい。アシル基の炭素数は、置換基の炭素数を含めて数えられ、その数は、好ましくは2〜10である。前記アシル基は、例えば、アセチル基、ベンゾイル基、メトキシベンゾイル基(p−メトキシベンゾイル基など)などである。
35〜R42における炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基は、R31〜R34の場合と同様に、直鎖状、分岐状又は環状のいずれでもよく、その炭素数は、好ましくは2〜8、より好ましくは3〜6である。
35〜R42の飽和脂肪族炭化水素基の具体例は、R31及びR32において例示したものと同じである。R35〜R42の飽和脂肪族炭化水素基は、ハロゲン原子、好ましくはフッ素原子により置換されていてもよい。ハロゲン原子で置換された飽和脂肪族炭化水素基の具体例としては、トリフルオロメチル基などが挙げられる。
35〜R42における炭素数1〜8のアルコキシル基の炭素数は、好ましくは1〜4である。前記のアルコキシル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基及びtert−ブトキシ基などが挙げられる。
35〜R42におけるN位−置換スルファモイル基は、例えば、N位−一置換スルファモイル基であり、式−SONHR43で表される。
43は、炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基(炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基に炭素数1〜8のアルコキシル基が結合したものを含む)、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基又は炭素数2〜10のアシル基を表す。
43における炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれでもよい。飽和脂肪族炭化水素基の炭素数には置換基の炭素数は含まれず、その数は、好ましくは6〜10である。
43における炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、メチルブチル基(1,1,3,3−テトラメチルブチル基など)、メチルヘキシル基(1−メチルヘキシル基、1,5−ジメチルヘキシル基など)、エチルヘキシル基(2−エチルヘキシル基など)、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基(2−メチルシクロヘキシル基など)、シクロヘキシルアルキル基などが挙げられる。
43における炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基は、前述のように、炭素数1〜8の(好ましくは炭素数1〜4の)アルコキシル基の置換基で置換されていてもよい。この置換飽和脂肪族炭化水素基としては、プロポキシプロピル基(3−(イソプロポキシ)プロピル基など)などが例示できる。
43における炭素数6〜20のアリール基は、無置換であってもよく、飽和脂肪族炭化水素基又はヒドロキシル基などの置換基を有していてもよい。前記アリール基の炭素数は、置換基の炭素数を含めて数えられ、好ましくは6〜10である。これらアリール基としては、例えば、フェニル基、ヒドロキシフェニル基(4−ヒドロキシフェニル基など)、トリフルオロメチルフェニル基(4−トリフルオロメチルフェニル基など)などの置換又は無置換フェニル基などが挙げられる。
43における炭素数7〜20のアラルキル基のアルキル部分は、直鎖状又は分岐状のいずれでもよい。アラルキル基の炭素数は、通常、7〜20、好ましくは7〜10である。このアラルキル基としては、ベンジル基、フェニルプロピル基(1−メチル−3−フェニルプロピル基など)、フェニルブチル基(3−アミノ−1−フェニルブチル基など)などのフェニルアルキル基などが挙げられる。
43における炭素数2〜10のアシル基は、無置換であってもよく、飽和脂肪族炭化水素基、アルコキシル基などの置換基が結合していてもよい。アシル基の炭素数は、置換基の炭素数を含めて数えられ、その数は、好ましくは6〜10である。前記アシル基としては、例えば、アセチル基、ベンゾイル基、o−トルイル基、m−トルイル基、p−トルイル基、メトキシベンゾイル基(p−メトキシベンゾイル基など)などが挙げられる。
前記のN位−置換スルファモイル基としては、例えば、式(9)〜(15)で表される基などが挙げられる。一分子中に、N位−置換スルファモイル基を2個以上有する場合、該N位−置換スルファモイル基は、同一であっても、相異なってもよい。
Figure 2012180519
前記のバルビツール酸アゾ系染料としては、式(7−1)〜(7−7)で表される化合物が挙げられ、好ましくは、式(7−1)、(7−3)、(7−4)、(7−5)及び(7−7)で表される化合物などが挙げられる。
Figure 2012180519
Figure 2012180519
ピリドンアゾ系染料としては特に限定はされず、公知の物質を用いることができるが、好ましくは式(8)で表されるものが用いられる。
Figure 2012180519
[式(8)中、Zは、カルボキシル基、カルバモイル基、スルホ基及びN位が置換されていてもよいスルファモイル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を1個又は2個有するフェニル基、あるいはカルボキシル基、カルバモイル基、スルホ基及びN位が置換されていてもよいスルファモイル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を1〜3個有するナフチル基を表す。
21は、水素原子、炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、カルボキシル基又はトリフルオロメチル基を表す。
22は、水素原子、シアノ基、カルバモイル基、N位−置換カルバモイル基、スルファモイル基、スルホ基及び前記の各置換基のアンモニウム塩、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩のいずれかを表す。
23は、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状の飽和脂肪族炭化水素基、置換されていてもよい炭素数6〜30のアリール基、置換されていてもよい炭素数7〜20のアラルキル基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基の一部の炭素がヘテロ原子で置換された基、カルバモイル基、N位−置換カルバモイル基、置換されていてもよい炭素数2〜20のアルキルオキシカルボニル基、置換されていてもよい炭素数7〜30のアリールオキシカルボニル基、置換されていてもよい炭素数2〜20のアシル基、置換されていてもよい炭素数1〜30の脂肪族スルホニル基又は置換されていてもよい炭素数6〜30のアリールスルホニル基を表す。
更に式(8)は任意の位置で2量体以上の多量体を形成してもよい。]
式(8)中、Zで表されるフェニル基及びナフチル基のN位−置換スルファモイル基としては、−SO2N(R24)R25で表される。
24及びR25は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基(この炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基に炭素数1〜8のアルコキシル基が置換したものを含む)、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基又は炭素数2〜10のアシル基を表す(ただし、R24及びR25が、同時に水素原子であることはない)。
前記の炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれでもよく、飽和脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは6〜10である。
24及びR25で表される炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、メチルブチル基(1,1,3,3−テトラメチルブチル基など)、メチルヘキシル基(1−メチルヘキシル基、1,5−ジメチルヘキシル基など)、エチルヘキシル基(2−エチルヘキシル基など)、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基(2−メチルシクロヘキシル基など)、シクロヘキシルアルキル基などが挙げられ、好ましくはイソプロピル基、イソブチル基、1,1,3,3−テトラメチルブチル基、1,5−ジメチルヘキシル基、2−エチルヘキシル基などが挙げられる。
24及びR25で表される炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基は、前述のように、炭素数1〜8(好ましくは炭素数1〜4)のアルコキシル基で置換されていてもよい。
前記の炭素数1〜8のアルコキシル基で置換された飽和脂肪族炭化水素基としては、プロポキシプロピル基(3−(イソプロポキシ)プロピル基など)などが挙げられる。
24及びR25で表される炭素数6〜20のアリール基としては、無飽和脂肪族炭化水素基又はヒドロキシル基などの置換基を有していてもよい。前記のアリール基の炭素数は、置換基の炭素数を含めて数えられ、通常、6〜20、好ましくは6〜10である。これらのアリール基の具体的な例としては、フェニル基、ヒドロキシフェニル基(4−ヒドロキシフェニル基など)、トリフルオロメチルフェニル基(4−トリフルオロメチルフェニル基など)などの置換又は無置換フェニル基などが挙げられる。
24及びR25で表されるアラルキル基のアルキル部分は、直鎖状又は分岐状のいずれでもよい。アラルキル基の炭素数は、通常、7〜20、好ましくは7〜10である。このアラルキルとしては、ベンジル基、フェニルプロピル基(1−メチル−3−フェニルプロピル基など)、フェニルブチル基(3−アミノ−1−フェニルブチル基など)などのフェニルアルキル基が代表的である。
24及びR25で表されるアシル基は、無置換であってもよく、飽和脂肪族炭化水素基、アルコキシル基などの置換基が結合していてもよい。アシル基の炭素数は、置換基の炭素数を含めて数えられ、その数は、通常、2〜10、好ましくは6〜10である。前記アシル基は、例えばアセチル基、ベンゾイル基、メトキシベンゾイル基(p−メトキシベンゾイル基など)などである。
21は水素原子、飽和脂肪族炭化水素基、カルボキシル基及びトリフルオロメチル基のいずれかで表される。
21で表される飽和脂肪族炭化水素基としては、直鎖状、分岐状又は環状のいずれでもよい。飽和脂肪族炭化水素基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。その炭素数は、好ましくは2〜8、より好ましくは3〜6である。これらの飽和脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
22は、水素原子、シアノ基、カルバモイル基又はN位−置換カルバモイル基、スルファモイル基、スルホ基及び前記の各置換基のアンモニウム塩、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩のいずれかを表す。
22で表されるN位−置換カルバモイル基としては、−CON(R26)R27(式中、R26及びR27は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1〜8のアルコキシル基が置換している炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基又は炭素数2〜10のアシル基を表す。)で表すことができる。
26及びR27の飽和脂肪族炭化水素基、アリール基、アラルキル基及びアシル基の説明及び具体例は、前述のR24及びR25と同じである。ただし、アシル基の具体例として、さらにハロゲン原子を含有するベンゾイル基、例えば、ブロモベンゾイル基(p−ブロモベンゾイル基など)なども挙げられる。
23は、置換されていてもよい炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状の飽和脂肪族炭化水素基、置換されていてもよい炭素数6〜30のアリール基、置換されていてもよい炭素数7〜20のアラルキル基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基の一部の炭素がヘテロ原子で置換された基、N位が置換されていてもよいカルバモイル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシル基、脂肪族スルホニル基又は、アリールスルホニル基を表す。
23で表される飽和脂肪族炭化水素基としては、前述のR21における飽和脂肪族炭化水素基と同じ基が挙げられる。
23で表されるアリール基としては、炭素数は、通常、6〜30であり、好ましくは6〜20であり、より好ましくは6〜16である。これらのアリール基の具体的な例としては、フェニル基、4−ニトロフェニル基、2−ニトロフェニル基、2−クロロフェニル基、2,4−ジクロロフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2−メチルフェニル基、4−メトキシフェニル基、2−メトキシフェニル基、2−メトキシカルボニル−4−ニトロフェニル基などが挙げられる。
23で表される炭素数3〜20の脂環式炭化水素基の一部の炭素がヘテロ原子で置換された基としては、飽和であっても不飽和であってもよく、総炭素数としては、3〜20が好ましく、より好ましくは5〜15である。これらのヘテロ環を有する基の具体的な例としては、ピラゾール基、1,2,4−トリアゾール基、イソチアゾール基、ベンゾイソチアゾール基、チアゾール基、ベンゾチアゾール基、オキサゾール基、1,2,4チアジアゾール基などが挙げられる。また、さらに置換基を有していてもよい。
23で表されるアラルキル基としては、直鎖状又は分岐状のいずれでもよく、炭素数は、好ましくは7〜10である。このアラルキルの具体的な例としては、ベンジル基、フェニルプロピル基(1−メチル−3−フェニルプロピル基など)、フェニルブチル基(3−アミノ−1−フェニルブチル基など)などのフェニルアルキル基が代表的である。
23で表されるN位−置換カルバモイル基としては、R22について上述したN−置換カルバモイル基と同じである。
23で表されるアルキルオキシカルボニル基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、環状であってもよい。このアルキルオキシカルボニル基の総炭素数としては、通常2〜20であり、好ましくは2〜16であり、さらに好ましくは2〜10のアルキルオキシカルボニル基である。このこのアルキルオキシカルボニル基の具体的な例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基などが挙げられる。
23で表されるアリールオキシカルボニル基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、総炭素数としては、通常7〜30であり、好ましくは7〜20であり、さらに好ましくは7〜16である。このアリールオキシカルボニル基の具体的な例としては、フェノキシカルボニル基、4−メチルフェノキシカルボニル基などが挙げられる。
23で表されるアシル基としては、脂肪族カルボニル基であってもアリールカルボニル基であってもよく、飽和又は不飽和のいずれでもよく、環状であってもよく、更に置換基を有していてもよい。総炭素数としては、通常2〜20であり、好ましくは2〜15であり、さらに好ましくは2〜10である。このアシル基の具体的な例としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基などが挙げられる。
23で表される脂肪族スルホニル基は、飽和であっても不飽和であってもよく、環状であってもよい。総炭素数としては、通常1〜30であり、好ましくは1〜20であり、さらに好ましくは1〜16である。この脂肪族スルホニル基の具体的な例としては、メタンスルホニル基、ブタンスルホニル基、メトキシメタンスルホニル基、メトキシエタンスルホニル基及びエトキシエタンスルホニル基などが挙げられる。
23で表されるアリールスルホニル基としては、置換基を有していてもよく、総炭素数としては、通常、6〜30であり、好ましくは6〜20であり、さらに好ましくは6〜18である。このアリールスルホニル基の具体的な例としては、ベンゼンスルホニル及びトルエンスルホニル基などが挙げられる。
前記のピリドンアゾ系染料としては、下記の化合物が挙げられ、好ましくは式(8−1)〜(8−9)で表される化合物が挙げられる。
Figure 2012180519
Figure 2012180519
式(8)で表されるピリドンアゾ系染料は、任意の位置で2量体以上の多量体を形成していてもよい。
式(8)における多量体とは、1分子中に2つ以上の式(8)で表される基を有しているものを意味し、具体的には下記の化合物などが挙げられる。
Figure 2012180519
前記のピラゾロンアゾ系染料としては特に限定されず、公知の物質を用いることができ、例えば、特開2006−276512号、特開2005−263926号、特開2006−015669号などの公報に記載のピラゾロンアゾ系染料を用いることができる。
具体的には、C.I.アシッド・イエロー17、C.I.ソルベント・オレンジ56、C.I.ソルベント・イエロー82や下記の化合物などが挙げられる。
Figure 2012180519
前記のキノフタロン系染料としては特に限定されず、公知の物質を用いることができ、例えば、特開平5−39269号、特開平6−220339号、特開平8−171201号などの公報に記載のキノフタロン系染料を用いることができる。
具体的には、C.I.ソルベント・イエロー33、C.I.ディスパース・イエロー54、C.I.ディスパース・イエロー64や下記の化合物などが挙げられる。
Figure 2012180519
前記のシアニン系染料としては特に限定されず、公知の物質を用いることができる。
例えば、特開2005−194509号、特開2007−131818号、特開2005−297406号などの公報に記載のシアニン系色素を用いることができる。
具体的には、下記の化合物などが挙げられる。
Figure 2012180519
さらに(A)着色剤としては、本発明の効果を損なわない範囲で顔料を含んでいてもよい。
顔料としては、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists出版)でピグメントに分類されている化合物が挙げられ、具体的には、C.I.ピグメントイエロ
ー1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、194、214などの黄色顔料、C.I.ピグメントグリーン7、36などの緑色顔料が挙げられ、好ましくは、C.I.ピグメントイエロー138、139、150、C.I.ピグメントグリーン7、36が挙げられる。
上記顔料は、必要により、分散剤を含有させて分散処理を行うことで、顔料が溶液中で均一に分散した状態の分散液として得ることができる。
前記の分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、ポリエステル系、ポリアミン系などの界面活性剤などが挙げられ、単独でも2種以上を組合せて用いてもよい。
該界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールジエステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、3級アミン変性ポリウレタン類、ポリエチレンイミン類などのほか、商品名でKP(信越化学工業(株)製)、ポリフロー(共栄化学(株)製)、エフトップ(トーケムプロダクツ社製)、メガファック(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラード(住友スリーエム(株)製)、アサヒガード、サーフロン(以上、旭硝子(株)製)、ソルスパース(ゼネカ(株)製)、EFKA(EFKA CHEMICALS社製)、PB821(味の素(株)製)などが挙げられる。
分散剤を用いる場合、その使用量は顔料100質量%に対して質量分率で、好ましくは0.1〜100質量%であり、より好ましくは5〜50質量%である。分散剤の使用量が前記の範囲にあると、均一な分散液が得られる傾向があるため好ましい。
本発明の着色硬化性組成物に用いられる(A)着色剤の含有量は、着色硬化性組成物の固形分に対して質量分率で30〜65質量%であり、好ましくは35〜60質量%、より好ましくは35〜55質量%である。
(A)着色剤の含有量が前記の範囲にあると、カラーフィルタとしたときの色濃度が十分であり、かつ組成物中に重合性化合物を必要量以上含有させることができることから、機械的強度が十分なパターンを形成することができるので、好ましい。
本発明に用いられる(B)重合性化合物としては、熱あるいは光、もしくはその両方によって硬化するモノマ又はオリゴマーを用いることができ、更にこれらを併用して用いてもよい。このモノマ又はオリゴマーとしては公知の物質を用いることができる。
モノマの具体的な例としては、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、カルボキシル基を有するジペンタエリスリトールペンタアクリレート誘導体、エチレンオキサイド化グリセリントリアクリレート及びエチレンオキサイド化トリメチロールプロパントリアクリレート及びプロピレンオキサイド化グリセリントリアクリレートなどが挙げられる。
オリゴマーとしてはエポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレートなどが挙げられ、例えば、UV・EB硬化技術の現状と展望(シーエムシー出版)18頁から20頁に記載されているオリゴマーなどを用いることができる。
(B)重合性化合物の含有量は着色硬化性組成物の固形分に対して質量分率で、好ましくは5〜50質量%であり、より好ましくは10〜40質量%であり、とりわけ好ましくは12〜35質量%である。重合性化合物の含有量が、前記の範囲にあると、硬化が十分におこり、現像前後での膜厚比率が向上し、密着性が良好になる傾向があることから好ましい。
ここで、本明細書中における固形分とは、着色硬化性組成物の(A)着色剤、(B)重合性化合物、さらに必要に応じて添加される成分のうち常温で液状でない成分の合計量をいう。
本発明の着色硬化性組成物は、さらに(C)バインダー樹脂を含んでいてもよい。前記の(C)バインダー樹脂としては、好ましくは(メタ)アクリル酸から導かれる構成単位を含有する。ここで、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸及び/又はメタクリル酸を表す。前記の(メタ)アクリル酸から導かれる構成単位の含有量は、バインダー樹脂を構成する全構成単位中、モル分率で、好ましくは10モル%以上40モル%以下、より好ましくは13モル%以上35モル%以下である。メタ(アクリル)酸から導かれる構成単位の含有量が前記の範囲にあると、現像時に、溶解性が良好であり、かつ、現像後に残渣が残りにくい傾向があり、好ましい。
(メタ)アクリル酸から導かれる構成単位以外のバインダー樹脂の構成単位を導く他のモノマーとしては、例えば、芳香族ビニル化合物、不飽和カルボン酸エステル類、不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル類、不飽和カルボン酸グリシジルエステル類、カルボン酸ビニルエステル類、不飽和エーテル類、シアン化ビニル化合物、不飽和アミド類、不飽和イミド類、脂肪族共役ジエン類、重合体分子鎖の末端にモノアクリロイル基又はモノメタクリロイル基を有するマクロモノマー類が挙げられる。また、例えば、前記の構成単位として、式(32)で表される単位及び式(33)で表される単位などを挙げることができる。
Figure 2012180519
[式(32)及び式(33)中、R16及びR17は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6の飽和脂肪族炭化水素基を表す。]
16及びR17として、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルプロピル基、2−エチルプロピル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、3−エチルブチル基などが挙げられ、好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基が挙げられ、より好ましくは水素原子、メチル基、エチル基が挙げられる。
前記の(C)バインダー樹脂としては、具体的には、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/スチレン共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/イソボルニルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/スチレン/ベンジルメタクリレート/N−フェニルマレイミド共重合体、メタクリル酸/式(33)で表される構成成分(ただし、ここでは、式(33)中、R16はメチル基を表し、R17は水素原子を表す。)/N−ベンジルマレイミド/ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/式(33)で表される構成成分(ただし、ここでは、式(33)中、R16はメチル基を表し、R17は水素原子を表す。)/N−シクロヘキシルマレイミド/ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/式(32)で表される構成成分(ただし、ここでは、式(32)中、R16はメチル基を表し、R17は水素原子を表す。)/ベンジルメタクリレート共重合体、式(32)で表される構成成分(ただし、ここでは、式(32)中、R16はメチル基を表し、R17は水素原子を表す。)/ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/式(33)で表される構成成分(ただし、ここでは、式(33)中、R16はメチル基を表し、R17は水素原子を表す。)/スチレン/ジシクロペンタニルメタクリレート共重合体などが好ましい。
本発明で用いられる(C)バインダー樹脂の酸価は、好ましくは30〜150であり、より好ましくは35〜135、とりわけ好ましくは40〜120である。酸価が、前記の範囲にあると、現像液に対する溶解性が向上して未露光部が溶解しやすくなり、また高感度化して現像時に露光部のパターンが残って残膜率が向上する傾向があり、好ましい。ここで酸価はアクリル系重合体1gを中和するに必要な水酸化カリウムの量(mg)として測定される値であり、通常、水酸化カリウム水溶液を用いて滴定することにより求めることができる。
(C)バインダー樹脂の含有量は、着色硬化性組成物の固形分に対して質量分率で、好ましくは5〜40質量%であり、より好ましくは8〜35質量%であり、とりわけ好ましくは10〜32質量%である。(C)バインダー樹脂の含有量が、前記の範囲にあると、パターンが形成でき、また解像度及び残膜率が向上する傾向にあり好ましい。
式(29)で表される構成成分を有する(C)バインダー樹脂、例えば、メタクリル酸から導かれる構成成分/式(32)で表される構成成分(ただし、ここでは、式(29)中、R16はメチル基を表し、R17は水素原子を表す。)/ベンジルメタクリレートから導かれる構成成分を含んでなる共重合体は、メタクリル酸とベンジルメタクリレートとを重合させて2成分重合体を得て、得られた2成分重合体と式(34)で表される化合物(ただし、ここでは、式(34)中、R18は水素原子を表す。)とを反応させて得ることができる。
Figure 2012180519
メタクリル酸から導かれる構成成分/式(33)で表される構成成分(ただし、ここでは、式(33)中、R16はメチル基を表し、R17は水素原子を表す。)/ベンジルメタクリレートから導かれる構成成分/ジシクロペンタニルメタクリレートから導かれる構成成分を含んでなる共重合体は、ベンジルメタクリレート、メタクリル酸、ジシクロペンタニルメタクリレートの共重合体に、グリシジルメタクリレートを反応させて得ることができる。
(C)バインダー樹脂のポリスチレン換算重量平均分子量は、好ましくは5,000〜100,000であり、より好ましくは6,000〜80,000であり、とりわけ好ましくは7,000〜60,000である。分子量が前記の範囲にあると、塗膜硬度が向上し、残膜率も高く、未露光部の現像液に対する溶解性が良好で、解像度が向上する傾向にあり、好ましい。
本発明の着色硬化性組成物は、さらに(D)光重合開始剤を含んでいてもよい。前記の光重合開始剤としては、トリアジン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、活性ラジカル発生剤、酸発生剤などが挙げられる。
前記のトリアジン系化合物としては、例えば、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシナフチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシスチリル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(フラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ピペロニル−1,3,5−トリアジンなどが挙げられ、好ましくは2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシナフチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシスチリル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ピペロニル−1,3,5−トリアジン挙げられ、より好ましくは2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ピペロニル−1,3,5−トリアジン挙げられる。
前記のアセトフェノン系化合物としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、2−(4−メチルベンジル)−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(1−メチルビニル)フェニル〕プロパン−1−オンのオリゴマーなどが挙げられ、好ましくは2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オンなどが挙げられ、好ましくは2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、2−(4−メチルベンジル)−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン挙げられ、より好ましくは2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、2−(4−メチルベンジル)−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン挙げられる。
前記のビイミダゾール系化合物としては、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(4−カルボエトキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(4−ブロモフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(2,4−ジクロロフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(m−メトキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(2、3−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2,6−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2−ニトロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾールなどが挙げられ、好ましくは2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2、3−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾールが挙げられる。
活性ラジカル発生剤は光を照射されることによって活性ラジカルを発生する。前記の活性ラジカル発生剤としては、例えば、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、オキシム系化合物などが挙げられる。
前記のベンゾイン系化合物としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどが挙げられる。
前記のベンゾフェノン系化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’−テトラ(tert−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノンなどが挙げられる。
前記のチオキサントン系化合物としては、例えば、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントンなどが挙げられる。
前記のオキシム系化合物としては、例えば、O−アシルオキシム系化合物が挙げられ、その具体例としては、1−(4−フェニルスルファニル−フェニル)−ブタン−1,2−ジオン2−オキシム−O−ベンゾアート、1−(4−フェニルスルファニル−フェニル)−オクタン−1,2−ジオン2−オキシム−O−ベンゾアート、1−(4−フェニルスルファニル−フェニル)−オクタン−1−オンオキシム−O−アセタート、1−(4−フェニルスルファニル−フェニル)−ブタン−1−オンオキシム−O−アセタートなどが挙げられる。
前記の例示以外の活性ラジカル発生剤として、例えば、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアントラキノン、ベンジル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物などを用いることもできる。
前記の酸発生剤としては、例えば、4−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムp−トルエンスルホナート、4−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−アセトキシフェニルジメチルスルホニウム−p−トルエンスルホナート、4−アセトキシフェニルメチルベンジルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムp−トルエンスルホナート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウム−p−トルエンスルホナート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのオニウム塩類や、ニトロベンジルトシレート類、ベンゾイントシレート類などを挙げることができる。
また、前記の活性ラジカル発生剤として上記した化合物の中には、活性ラジカルと同時に酸を発生する化合物もあり、例えば、トリアジン系光重合開始剤は、酸発生剤としても使用される。
前記の(D)光重合開始剤の含有量は、(B)重合性化合物及び(C)バインダー樹脂の合計量に対して質量分率で、好ましくは0.1〜25質量%であり、より好ましくは1〜20質量%である。(D)光重合開始剤の含有量が、前記の範囲にあると、高感度化して露光時間が短縮され生産性が向上し、一方感度が高すぎることによってラインアンドスペースのパターンが解像する最小線幅において線幅が太くなりすぎない傾向があることから好ましい。
本発明の着色硬化性組成物には、さらに(E)光重合開始助剤が含まれていてもよい。
(E)光重合開始助剤は、通常、(D)光重合開始剤と組合せて用いられ、(D)光重合開始剤によって重合が開始された光重合性化合物の重合を促進するために用いられる化合物である。
(E)光重合開始助剤としては、アミン系化合物、アルコキシアントラセン系化合物、チオキサントン系化合物などが挙げられる。
前記のアミン系化合物としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、N,N−ジメチルパラトルイジン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノンなどが挙げられ、中でも4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが好ましい。
前記のアルコキシアントラセン系化合物としては、例えば、9,10−ジメトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジエトキシアントラセンなどが挙げられる。
前記のチオキサントン系化合物としては、例えば、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントンなどが挙げられる。
(E)光重合開始助剤は、単独でも2種以上を組合せて用いてもよい。また、(E)光重合開始助剤としては、市販のものを用いることもでき、市販の(E)光重合開始助剤としては、例えば、商品名でEAB−F(保土谷化学工業(株)製、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン)などの有機アミン化合物などが挙げられる。
本発明の着色硬化性組成物における(D)光重合開始剤/(E)光重合開始助剤の組合せとしては、例えば、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ピペロニル−1,3,5−トリアジン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェ
ノン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、ベンジルジメチルケタール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン−1−オン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(1−メチルビニル)フェニル〕プロパン−1−オンのオリゴマー/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2−(4−メチルベンジル)−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンなどが挙げられ、好ましくは2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ピペロニル−1,3,5−トリアジン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2−(4−メチルベ
ンジル)−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが挙げられる。
これらの(E)光重合開始助剤を用いる場合、その使用量は、(D)光重合開始剤1質量部あたり、好ましくは0.01〜10質量部、より好ましくは0.01〜5質量部である。
本発明の着色硬化性組成物としてはさらに(F)溶剤を含んでいてもよい。(F)溶剤としては、例えば、エーテル類、芳香族炭化水素類、ケトン類、アルコール類、エステル類、アミド類などが挙げられる。
前記のエーテル類としては、例えば、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4−ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート、アニソール、フェネトール、メチルアニソールなどが挙げられる。
前記の芳香族炭化水素類としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどが挙げられる。
前記のケトン類としては、例えば、アセトン、2−ブタノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、4−メチル−2−ペンタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2ペンタノンなどが挙げられる。
前記のアルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、ダイアセトンアルコール、グリセリンなどが挙げられる。
前記のエステル類としては、例えば、酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。
前記のアミド類としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。
その他の(F)溶剤としては、例えば、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホオキシドなどが挙げられる。
前記の(F)溶剤は、それぞれ単独でも2種類以上を組合せて用いてもよい。
前記の(F)溶剤の中で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、ダイアセトンアルコールを含む溶剤が好ましく用いられる。
(F)溶剤の含有量は、着色硬化性組成物に対して質量分率で、好ましくは70〜90質量%、より好ましくは75〜88質量%である。溶剤の含有量が、前記の範囲にあると、塗布時の面内均一性が良好で、またカラーフィルタを形成した際の色濃度が十分で表示特性が良好であるため好ましい。
さらに、(G)界面活性剤が含まれていてもよい。(G)界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤が挙げられる。
前記のシリコーン系界面活性剤としては、シロキサン結合を有する界面活性剤などが挙げられる。具体的には、商品名でトーレシリコーンDC3PA、同SH7PA、同DC11PA、同SH21PA、同SH28PA、同29SHPA、同SH30PA、ポリエーテル変性シリコンオイルSH8400(トーレシリコーン(株)製)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越シリコーン製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF−4446、TSF4452、TSF4460(ジーイー東芝シリコーン(株)製)などが挙げられる。
前記のフッ素系界面活性剤としては、フルオロカーボン鎖を有する界面活性剤などが挙げられる。具体的には、商品名でフロラードFC430、同FC431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF142D、同F171、同F172、同F173、同F177、同F183、同F470、同F475、同R30(大日本インキ化学工業(株)製)、エフトップEF301、同EF303、同EF351、同EF352(新秋田化成(株)製)、サーフロンS381、同S382、同SC101、同SC105(旭硝子(株)製)、E5844((株)ダイキンファインケミカル研究所製)、BM−1000、BM−1100(BM Chemie社製)などが挙げられる。
前記のフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤としては、シロキサン結合及びフルオロカーボン鎖を有する界面活性剤などが挙げられる。具体的には、商品名でメガファックR08、同BL20、同F475、同F477、同F443(大日本インキ化学工業(株)製)などがあげられる。
これらの界面活性剤は、単独でも2種類以上を組合せて用いてもよい。
本発明の着色硬化性組成物は、分子量1,000以下の有機酸を含有してもよい。前記の有機酸としては、例えば、特開平5−343631号公報に開示された有機酸が挙げられる。具体的には、マロン酸、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シトラコン酸、イタコン酸、メサコン酸、フマル酸、フタル酸、アクリル酸、メタクリル酸が挙げられ、好ましくはマロン酸、シュウ酸、フマル酸、フタル酸が挙げられる。分子量1,000以下の有機酸を含有することで、残渣がさらに良好となる傾向があるので、好ましい。
本発明の着色硬化性組成物には、さらに、充填剤、(C)バインダー樹脂以外の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤、有機アミン化合物、(H)硬化剤などの添加剤を含有していてもよい。
前記の充填剤としては、例えば、ガラス、アルミナなどの微粒子が挙げられる。
前記の(C)バインダー樹脂以外の高分子化合物としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリフロロアルキルアクリレートなどが挙げられる。
前記の密着促進剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
前記の酸化防止剤としては、例えば、4,4’−チオ−ビス(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス−[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリスリチル−テトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−チオ−ビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリス(4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン及びテトラキス[メチレン−3−(3,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシフェニルプロピオネート)]メタンなどが挙げられる。
前記の紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル−5−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系;2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系;
2,4−ジ−tert−ブチルフェニル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエートなどのベンゾエート系;
2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−へキシルオキシフェノールなどのトリアジン系などが挙げられる。
前記の凝集防止剤としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウムなどが挙げられる。
有機アミン化合物の添加により、現像時に未露光部の基板上に残渣を生じることがなく、かつ基板への密着性に優れた画素を与えることができる。
前記の有機アミン化合物としては、例えば、n―プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、n−ウンデシルアミン、n−ドデシルアミンなどのモノアルキルアミン類;
シクロヘキシルアミン、2−メチルシクロヘキシルアミン、3−メチルシクロヘキシルアミン、4−メチルシクロヘキシルアミンなどのモノシクロアルキルアミン類;
メチルエチルアミン、ジエチルアミン、メチル−n−プロピルアミン、エチル−n−プロピルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−sec−ブチルアミン、ジ−tert−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミンなどのジアルキルアミン類;
メチルシクロヘキシルアミン、エチルシクロヘキシルアミンなどのモノアルキルモノシクロアルキルアミン類;
ジシクロヘキシルアミンなどのジシクロアルキルアミン類;
ジメチルエチルアミン、メチルジエチルアミン、トリエチルアミン、ジメチル−n−プロピルアミン、ジエチル−n−プロピルアミン、メチルジ−n−プロピルアミン、エチルジ−n−プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリイソブチルアミン、トリ−sec−ブチルアミン、トリ−tert−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミンなどのトリアルキルアミン類;
ジメチルシクロヘキシルアミン、ジエチルシクロヘキシルアミンなどのジアルキルモノシクロアルキルアミン類;
メチルジシクロヘキシルアミン、エチルジシクロヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミンなどのモノアルキルジシクロアルキルアミン類;
2−アミノエタノール、3−アミノ−1−プロパノール、1−アミノ−2−プロパノール、4−アミノ−1−ブタノール、5−アミノ−1−ペンタノール、6−アミノ−1−ヘキサノールなどのモノアルカノールアミン類;
4−アミノ−1−シクロヘキサノールなどのモノシクロアルカノールアミン類;
ジエタノールアミン、ジ−n−プロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジ−n−ブタノールアミン、ジイソブタノールアミン、ジ−n−ペンタノールアミン、ジ−n−ヘキサノールアミンなどのジアルカノールアミン類;
ジ(4−シクロヘキサノール)アミンなどのジシクロアルカノールアミン類;
トリエタノールアミン、トリ−n−プロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリn−ブタノールアミン、トリイソブタノールアミン、トリ−n−ペンタノールアミン、トリ−n−ヘキサノールアミンなどのトリアルカノールアミン類;
トリ(4−シクロヘキサノール)アミンなどのトリシクロアルカノールアミン類;
3−アミノ−1,2−プロパンジオール、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、4−アミノ−1,2−ブタンジオール、4−アミノ−1,3−ブタンジオール、3−ジメチルアミノ−1,2−プロパンジオール、3−ジエチルアミノ−1,2−プロパンジオール、2−ジメチルアミノ−1,3−プロパンジオール、2−ジエチルアミノ−1,3−プロパンジオールなどのアミノアルカンジオール類;
4−アミノ−1,2−シクロヘキサンジオール、4−アミノ−1,3−シクロヘキサンジオールなどのアミノシクロアルカンジオール類;
1−アミノシクロペンタノンメタノール、4−アミノシクロペンタノンメタノールなどのアミノ基含有シクロアルカノンメタノール類;
1−アミノシクロヘキサノンメタノール、4−アミノシクロヘキサノンメタノール、4−ジメチルアミノシクロペンタンメタノール、4−ジエチルアミノシクロペンタンメタノール、4−ジメチルアミノシクロヘキサンメタノール、4−ジエチルアミノシクロヘキサンメタノールなどのアミノ基含有シクロアルカンメタノール類;
β−アラニン、2−アミノ酪酸、3−アミノ酪酸、4−アミノ酪酸、2−アミノイソ酢酸、3−アミノイソ酢酸、2−アミノ吉草酸、5−アミノ吉草酸、6−アミノカプロン酸、1−アミノシクロプロパンカルボン酸、1−アミノシクロヘキサンカルボン酸、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸などのアミノカルボン酸類;
アニリン、o−メチルアニリン、m−メチルアニリン、p−メチルアニリン、p−エチルアニリン、p−n−プロピルアニリン、p−イソプロピルアニリン、p−n−ブチルアニリン、p−tert−ブチルアニリン、1−ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、p−メチル−N,N−ジメチルアニリンなどの芳香族アミン類;
o−アミノベンジルアルコール、m−アミノベンジルアルコール、p−アミノベンジルアルコール、p−ジメチルアミノベンジルアルコール、p−ジエチルアミノベンジルアルコールなどのアミノベンジルアルコール類;
o−アミノフェノール、m−アミノフェノール、p−アミノフェノール、p−ジメチルアミノフェノール、p−ジエチルアミノフェノールなどのアミノフェノール類;
m−アミノ安息香酸、p−アミノ安息香酸、p−ジメチルアミノ安息香酸、p−ジエチルアミノ安息香酸などのアミノ安息香酸類などが挙げられる。
前記の(H)硬化剤としては、例えば、加熱されることによって(C)バインダー樹脂中のカルボキシル基と反応して(C)バインダー樹脂を架橋することができる化合物、単独で重合して着色パターンを硬化させ得る化合物などが挙げられる。前記の化合物としては、例えば、エポキシ化合物、オキセタン化合物などが挙げられ、オキセタン化合物が好ましく用いられる。
ここで、エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールA系エポキシ樹脂、ビスフェノールF系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールF系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、他の芳香族系エポキシ樹脂、脂環族系エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、エポキシ化油などのエポキシ樹脂や、これらのエポキシ樹脂の臭素化誘導体、エポキシ樹脂及びその臭素化誘導体以外の脂肪族、脂環族又は芳香族のエポキシ化合物、ブタジエンの(共)重合体のエポキシ化物、イソプレンの(共)重合体のエポキシ化物、グリシジル(メタ)アクリレートの(共)重合体、トリグリシジルイソシアヌレートなどが挙げられる。
前記のオキセタン化合物としては、例えば、カーボネートビスオキセタン、キシリレンビスオキセタン、アジペートビスオキセタン、テレフタレートビスオキセタン、シクロヘキサンジカルボン酸ビスオキセタンなどが挙げられる。
本発明の着色硬化性組成物は、硬化剤としてエポキシ化合物、オキセタン化合物などを含有する場合には、エポキシ化合物のエポキシ基、オキセタン化合物のオキセタン骨格を開環重合させ得る化合物を含んでいてもよい。該化合物としては、例えば、多価カルボン酸類、多価カルボン酸無水物類、酸発生剤などが挙げられる。
前記の多価カルボン酸類としては、例えば、フタル酸、3,4−ジメチルフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族多価カルボン酸類;
こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの脂肪族多価カルボン酸類;
ヘキサヒドロフタル酸、3,4−ジメチルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、1,2,4−シクロペンタントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸などの脂環族多価カルボン酸類などが挙げられる。
前記の多価カルボン酸無水物類としては、例えば、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などの芳香族多価カルボン酸無水物類;
無水イタコン酸、無水こはく酸、無水シトラコン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリカルバリル酸、無水マレイン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物などの脂肪族多価カルボン酸無水物類;
無水ヘキサヒドロフタル酸、3,4−ジメチルテトラヒドロフタル酸無水物、1,2,4−シクロペンタントリカルボン酸無水物、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、無水ハイミック酸、無水ナジン酸などの脂環族多価カルボン酸無水物類;
エチレングリコールビストリメリテイト酸、グリセリントリストリメリテイト無水物などのエステル基含有カルボン酸無水物類などが挙げられる。
前記のカルボン酸無水物類としては、エポキシ樹脂硬化剤として市販されているものを用いてもよい。前記のエポキシ樹脂硬化剤としては、例えば、商品名でアデカハードナーEH−700(旭電化工業(株)製)、リカシッドHH、MH−700(いずれも、新日本理化(株)製)などが挙げられる。
前記の硬化剤は、単独でも2種以上を組合せて用いてもよい。
本発明の着色硬化性組成物を用いてカラーフィルタのパターンを形成する方法としては、例えば、本発明の着色硬化性組成物を、基板又は別の樹脂層(例えば、基板の上に先に形成された別の着色硬化性組成物層など)の上に塗布し、溶剤など揮発成分を除去して着色層を形成し、フォトマスクを介して該着色層を露光して、現像し、必要に応じてさらに加熱する、いわゆるフォトリソ法や、着色硬化性組成物を、インクジェット装置を用いて基板又は別の樹脂層に塗布し、溶剤など揮発成分を除去して着色層を形成し、加熱又は露光の少なくともいずれか一つにより硬化させるインクジェット法などが挙げられる。
このようにして得られるカラーフィルタは、パターンを含むものであり、前記のカラーフィルタを使用することにより、好適な液晶表示装置が得られる。
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
本発明の着色硬化性組成物において、(A)着色剤として用いられる式(1)で表されるフタロシアニン化合物の製造方法としては、特開昭63−30566号、特開昭63−141982号、特開平1−45474号、特開平2−282386号、特開平4−39361号、特開平5−222302号、特開平6−107663号、特開平5−221952号、特開平5−345861号などの公報に記載されている方法にて製造することができる。
合成例1
<着色剤(A−1)の合成>
式(1−1)で表される化合物の合成
100mLの四ツ口フラスコに、3,6−ジフルオロ−4,5−ビス(p−メトキシカルボニルフェノキシ)フタロニトリル9.29g(20ミリモル)、無水塩化第一銅0.59g(6ミリモル)及びベンゾニトリル20mLを仕込み、175℃で12時間反応させた。反応終了後、反応混合物をメタノール中に投入し生成した固形分をメタノール、ついで水で洗浄して、60℃で減圧乾燥することにより、5.45gの目的物である緑色化合物を得た(収率75.1%)。
得られた緑色化合物を乳酸エチルに溶解させ、可視吸収スペクトルを測定したところ、最大吸収波長は654.0nm、モル吸光係数(ε)は1.026×10であった。
合成例2
<着色剤(A−2)の合成>
式(1−14)で表されるフタロシアニン化合物の合成
100mLの四つ口フラスコ中に、3,4,6−トリフルオロ−5−(2−メチル−6−メトキシエトシキカルボニルフェノキシ)フタロニトリル7.83g(20ミリモル)、三塩化バナジウム0.94g(6ミリモル)及びベンゾニトリル25mLを仕込み、175℃で4時間反応させた。反応終了後、不溶分を濾別したのち溶媒を留去し、200mLのメタノールで2回洗浄して、60℃で減圧乾燥することにより、4.42gの目的物である緑色化合物を得た(収率54.2%)。
得られた緑色化合物を乳酸エチルに溶解させ、可視吸収スペクトルを測定したところ、最大吸収波長が714.0nm、モル吸光係数(ε)が1.055×10であった。
合成例3
<着色剤(A−3)の合成>
式(7−4)で表されるバルビツール酸アゾ系染料の合成
式(35)で表される2,2’−ベンジジンジスルホン酸(水30%含有)30g(61ミリモル)に水300gを加えた後、氷冷下、30%水酸化ナトリウム水溶液でpH7〜8に調節した。以下の操作は、氷冷下で行った。亜硝酸ナトリウムを12.6g(183ミリモル)加えて30分攪拌した。35%塩酸38.1gを少量ずつ加えて褐色溶液とした後、2時間攪拌した。アミド硫酸5.3g(61ミリモル)を水57.4gに溶解した水溶液を反応溶液に加えて攪拌し、ジアゾニウム塩を含む懸濁液を得た。
Figure 2012180519
式(36)で表されるN,N’−ジメチルバルビツール酸18.6g(146ミリモル)に水372gを加えた後、氷冷下30%水酸化ナトリウム水溶液でpH8〜9に調節した。
Figure 2012180519
以下の操作は氷冷下で行った。前記バルビツール酸アルカリ水溶液を攪拌して無色溶液とした後、30%水酸化ナトリウム水溶液でpH8〜9に調節しながらジアゾニウム塩を含む懸濁液をポンプで滴下した。滴下終了後、さらに3時間攪拌することで黄色懸濁液を得た。濾過して得た黄色固体を減圧下60℃で乾燥し、式(37)で表されるアゾ化合物を15g(21ミリモル、収率34%)得た。
Figure 2012180519
冷却管及び攪拌装置を備えたフラスコに、式(37)で表されるアゾ化合物5g(7ミリモル)、クロロホルム50g及びN,N−ジメチルホルムアミド2g(3ミリモル)を投入し、攪拌下20℃以下に維持しながら、塩化チオニル6g(54ミリモル)を滴下して加えた。滴下終了後50℃に昇温して、同温度で5時間維持して反応させ、その後20℃に冷却した。冷却後の反応溶液を攪拌下20℃以下に維持しながら、3−アミノフェニルブタン3g(20ミリモル)及びトリエチルアミン10g(103ミリモル)の混合液を滴下して加えた。その後、同温度で5時間攪拌して反応させた。次いで得られた反応混合物をロータリーエバポレーターで溶媒留去した後、メタノールを少量加えて激しく攪拌した。この混合物を、酢酸29g及びイオン交換水300gの混合液中に攪拌しながら加えて、結晶を析出させた。析出した結晶を濾別し、イオン交換水でよく洗浄し、60℃で減圧乾燥して、式(7−4)で表されるアゾ化合物6g(6ミリモル、収率78%)を得た。
Figure 2012180519
本実施例で得たアゾ化合物について、下記の条件で、LC−MS分析が行われた。
装置;Agilent 1100(Agilent Technology社製)
検出器;UV検出機;254nm
カラム;Sumipax ODS(住化分析センター(株)製)
溶出溶媒;水−アセトニトリル混合溶媒にトリフルオロメチル酢酸を0.1%添加した溶剤系
各アゾ化合物の含有量は、ピーク面積から算出した。その結果、式(7−4)で表されるアゾ化合物は分子量940の化合物として検出され、その全ピーク面積に対する面積百分率値は98%であった。
合成例4
<着色剤(A−4)の合成>
式(16)で表されるピリドンアゾ系染料の合成
式(35)で表される2,2’−ベンジジンジスルホン酸(水30%含有)100g(203ミリモル)に水3000gを加えた後、氷冷下、30%水酸化ナトリウム水溶液でpH7〜8に調節した。以下の操作は、氷冷下で行った。亜硝酸ナトリウムを56g(812ミリモル)加えて30分攪拌した。35%塩酸150gを少量ずつ加えて褐色溶液とした後、2時間攪拌した。アミド硫酸38g(406ミリモル)を水380gに溶解した水溶液を反応溶液に加えて攪拌し、ジアゾニウム塩を含む懸濁液を得た。
式(38)で表される1−エチル−3−シアノ−4−メチル−6−ヒドロキシピリド−2−オン76g(426ミリモル)に水1000gを加えた後、氷冷下、30%水酸化ナトリウム水溶液でpH8〜9に調節した。
Figure 2012180519
以下の操作は氷冷下で行った。前記ピリドン類のアルカリ水溶液を攪拌して無色溶液とした後、30%水酸化ナトリウム水溶液でpH8〜9に調節しながらジアゾニウム塩を含む懸濁液をポンプで滴下した。滴下終了後、さらに3時間攪拌することで黄色懸濁液を得た。濾過して得た黄色固体を減圧下60℃で乾燥し、式(39)で表されるアゾ化合物を137g(204ミリモル、収率100%)得た。
Figure 2012180519
冷却管及び攪拌装置を備えたフラスコに、上記操作で得られた式(39)で表されるアゾ化合物を5g(7ミリモル)、クロロホルム50g及びN,N−ジメチルホルムアミド2.4g(33ミリモル)を投入し、攪拌下、20℃以下を維持しながら、塩化チオニル7g(59ミリモル)を滴下して加えた。滴下終了後50℃に昇温して、同温度で5時間維持して反応させ、その後20℃に冷却した。冷却後の反応溶液を攪拌下20℃以下に維持しながら、1,5−ジメチルヘキシルアミン4g(30ミリモル)及びトリエチルアミン12g(119ミリモル)の混合液を滴下して加えた。その後、同温度で終夜攪拌して反応させた。次いで得られた反応混合物をロータリーエバポレーターで溶媒留去した後、メタノールを少量加えて激しく攪拌した。この混合物を、酢酸29g及びイオン交換水300gの混合液中に攪拌しながら加えて、結晶を析出させた。析出した結晶を濾別し、イオン交換水でよく洗浄し、60℃で減圧乾燥して、式(16)で表されるアゾ化合物6g(6ミリモル、収率80%)を得た。
Figure 2012180519
本実施例で得たアゾ化合物に対して、先と同様の構造解析を行ったところ、式(16)で表されるアゾ化合物は分子量944の化合物として検出され、その全ピーク面積に対する面積百分率値は58.3%であった。更に、式(40)で表されるモノスルホンアミド化されたアゾ化合物が分子量833の化合物として検出され、その全ピーク面積に対する面積百分率値は30.1%であった。
合成例5
<樹脂(C−1)の合成>
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート及びガス導入管を備えた1Lのフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート333gが導入された。その後、窒素ガスがガス導入管を通ってフラスコ内に導入されて、フラスコ内雰囲気が窒素ガスに置換された。その後、フラスコ内の溶液が100℃に昇温された後、ジシクロペンタニルメタクリレート(FA−513M;日立化成工業(株)製)22.0g(0.10モル)、ベンジルメタクリレート70.5g(0.40モル)、メタクリル酸43.0g(0.5モル)、アゾビスイソブチロニトリル3.6g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート164gからなる混合物が、滴下ロートを用いて2時間かけてフラスコに滴下され、滴下完了後さらに100℃で5時間撹拌が続けられた。
攪拌終了後、ガス導入管を通って空気がフラスコ内に導入されて、フラスコ内雰囲気が空気にされた後、グリシジルメタクリレート35.5g[0.25モル(本反応に用いたメタクリル酸に対してモル分率で、50モル%)]、トリスジメチルアミノメチルフェノール0.9g及びハイドロキノン0.145gがフラスコ内に投入され、反応が110℃で6時間続けられて、樹脂(C−1)を含む溶液が得られた(固形分38.5質量%、酸価80mgKOH/g)。
ここで、酸価は、カルボン酸などの酸基を有する重合体1gを中和するに必要な水酸化カリウムの量(mg)として測定される値であり、通常、濃度既知の水酸化カリウム水溶液を用いて滴定することにより求められる。
得られた樹脂(C−1)のポリスチレン換算重量平均分子量は9,000であった。
上記の(C―1)バインダー樹脂のポリスチレン換算重量平均分子量の測定については、GPC法を用いて、以下の条件で行った。
装置;HLC-8120GPC(東ソー(株)製)
カラム;TSK−GELG2000HXL
カラム温度;40℃
溶媒;THF
流速;1.0mL/min
被検液固形分濃度;0.001〜0.01質量%
注入量;50μL
検出器;RI
校正用標準物質;TSK STANDARD POLYSTYRENE F−40、F−4、F−1、A−2500、A−500(東ソー(株)製)
本実施例で用いる成分は以下の通りであり、以下、省略して表示することがある。
(A−1)着色剤:合成例1で得られた色素
(A−2)着色剤:合成例2で得られた色素
(A−3)着色剤:合成例3で得られた色素
(A−4)着色剤:合成例4で得られた色素
(A−5)着色剤:式(29)で表される化合物(シアニン系染料;NK−3212:(株)林原生物化学研究所製)
Figure 2012180519
(A−6)着色剤:式(41)で表される化合物(FB−22:山田化学工業(株)製フタロシアニン染料)
Figure 2012180519
(A−7)着色剤:式(42)で表される化合物(FB−24:山田化学工業(株)製フタロシアニン染料)
Figure 2012180519
(B−1)光重合性化合物:DPHA(日本化薬(株)製)
(B−2)光重合性化合物:A−GLY−3E(新中村化学工業(株)製)
エチレンオキサイド化(3個)グリセリントリアクリレート
(C−1)バインダー樹脂:合成例5で得られた樹脂(C−1)(固形分38.5質量%のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液)
(D−1)光重合開始剤:2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン
(E−1)光重合開始助剤:4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
(F−1)溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテル
(F−2)溶剤:3−エトキシプロピオン酸エチル
(G−1)界面活性剤:メガファックF475(大日本インキ化学工業(株)製)
(H−1)硬化剤:スミエポキシESCN−195XL−80〔オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(住友化学(株)製)〕
参考例1
〔着色硬化性組成物1の調製〕
(A−1) 7.650質量部
(B−1) 4.712質量部
(C−1) 8.160質量部(固形分換算値:3.141質量部)
(D−1) 1.257質量部
(E−1) 0.236質量部
(F−1) 73.831質量部
(F−2) 4.150質量部
(G−1) 0.004質量部
を混合して着色硬化性組成物1を得た。
〔塗布膜の形成〕
次にガラス(#1737;コーニング)上に、上記で得た着色硬化性組成物1をスピンコート法で塗布した後、100℃3分間で揮発成分を揮発させて着色硬化性組成物膜を形成した。冷却後、この着色硬化性組成物膜にi線〔波長365nm〕を照射して露光した。i線の光源には超高圧水銀ランプを用い、平行光としてから照射した。照射光量は500mJ/cm2とした。ついで220℃で20分間ポストベークを行い、膜厚2μmの着色硬化性組成物膜を得た。
〔評価1〕耐熱性評価
得られた着色硬化性組成物膜の色度を測色機(OSP−SP−200;OLYMPUS社製)を用いて測定した。
ついで、得られた着色硬化性組成物膜を、さらにオーブン中空気雰囲気下で、230℃で120分加熱し、加熱後の着色硬化性組成物膜の色度を同様にして測定し、加熱前後の色差(ΔEab*)を求めたところ、3.6であった。
色差の評価基準としては、ΔEab*が5以下であれば色相変化はほとんど認められず、カラーフィルタとして良好な特性を示し、ΔEab*が5を超え10以下であれば、若干の色相変化は認められるが、カラーフィルタの実用上問題のないレベルであり、ΔEab*が10以上であれば、はっきりとした色相変化が確認でき、カラーフィルタとしては問題のあるレベルである。
〔評価2〕耐光性評価
得られた着色硬化性組成物膜の上に紫外線カットフィルター(COLORED OPTICAL GLASS L38;ホヤ(株)製;380nm以下の光をカットする。)を配置し、耐光性試験機(SUNTEST CPS+:東洋精機社製)にてキセノンランプ光を48時間照射した。
照射後の着色硬化性組成物膜の色度を測定し、照射前後の色差を求めたところ、0.6であった。
色差の評価基準としては、上記と同様に、ΔEab*が5以下であれば色相変化はほとんど認められず、カラーフィルタとして良好な特性を示し、ΔEab*が5を超え10以下であれば、若干の色相変化は認められるが、カラーフィルタの実用上問題のないレベルであり、ΔEab*が10以上であれば、はっきりとした色相変化が確認でき、カラーフィルタとしては問題のあるレベルである。
〔評価3〕耐溶剤性評価
得られた着色硬化性組成物膜の色度を前記と同じ測色機を用いて測定した。
ついで、得られた着色硬化性組成物膜を、23℃一定に保たれた、大過剰量のプロピレングリコールモノメチルエーテルに30分浸漬し、浸漬後の着色硬化性組成物膜の色度を同様にして測定し、加熱前後の色差を求めたところ、1.8であった。
色差の評価基準としては、ΔEab*が5以下であれば色相変化はほとんど認められず、カラーフィルタとして良好な特性を示し、ΔEab*が5を超え10以下であれば、若干の色相変化は認められるが、カラーフィルタの実用上問題のないレベルであり、ΔEab*が10以上であれば、はっきりとした色相変化が確認でき、カラーフィルタとしては問題のあるレベルである。
〔評価4〕コントラスト評価
得られた着色硬化性組成物膜のコントラスト値をコントラスト測色機(CT−1;壺坂電機社製)を用いて、ブランク値を10000として測定したところ、9112であった。
着色硬化性組成物膜のコントラストの評価基準としては、コントラスト値が8000以上であれば消偏性はほとんど認められず、カラーフィルタとして良好な特性を示し、コントラスト値が6000を超え8000以下であれば、若干の消偏性は認められるが、カラーフィルタの実用上問題のないレベルであり、コントラスト値が6000以下であれば、はっきりとした消偏性が確認でき、カラーフィルタとしては問題のあるレベルである。
参考例2
〔着色硬化性組成物2の調製〕
参考例1の着色剤(A−1)を着色剤(A−2)に変更する以外は、参考例1と同様に混合して着色硬化性組成物2を得た。
〔塗布膜の形成及び評価〕
参考例1と同様にして膜厚2μmの着色硬化性組成物膜を作成し、評価を実施した結果、耐熱性評価での色差は4.8であり、耐光性評価での色差は3.5であり、耐溶剤性での色差は0.8であり、コントラスト値は9057であった。
参考例3
〔着色硬化性組成物3の調製〕
(A−1) 4.590質量部
(A−3) 3.060質量部
(B−1) 4.712質量部
(C−1) 8.160質量部(固形分換算値:3.141質量部)
(D−1) 1.257質量部
(E−1) 0.236質量部
(F−1) 73.831質量部
(F−2) 4.150質量部
(G−1) 0.004質量部
を混合して着色硬化性組成物3を得た。
〔塗布膜の形成及び評価〕
参考例1と同様にして膜厚2μmの着色硬化性組成物膜を作成し、評価を実施した結果、耐熱性評価での色差は2.6であり、耐光性評価での色差は0.7であり、耐溶剤性での色差は1.8であり、コントラスト値は8971であった。
実施例1
〔着色硬化性樹脂組成物4の調製〕
参考例3の(A−3)を(A−4)に変更する以外は、参考例1と同様に混合して着色硬化性組成物4を得た。
〔塗布膜の形成及び評価〕
参考例1と同様にして膜厚2μmの着色硬化性組成物膜を作成し、評価を実施した結果、耐熱性評価での色差は3.8であり、耐光性評価での色差は0.9であり、耐溶剤性での色差は4.3であり、コントラスト値は9232であった。
参考例4
〔着色硬化性組成物5の調製〕
参考例3の(A−3)を(A−5)に変更する以外は、参考例1と同様に混合して着色硬化性組成物5を得た。
〔塗布膜の形成及び評価〕
参考例1と同様にして膜厚2μmの着色硬化性組成物膜を作成し、評価を実施した結果、耐熱性評価での色差は8.9であり、耐光性評価での色差は2.8であり、耐溶剤性での色差は2.6であり、コントラスト値は9151であった。
参考例5
〔着色硬化性組成物6の調製〕
(A−1) 4.590質量部
(A−3) 3.060質量部
(B−2) 4.319質量部
(C−1) 7.139質量部(固形分換算値:2.749質量部)
(D−1) 1.257質量部
(E−1) 0.236質量部
(F−1) 73.831質量部
(F−2) 4.150質量部
(G−1) 0.004質量部
(H−1) 0.785質量部
を混合して着色硬化性組成物6を得た。
〔塗布膜の形成及び評価〕
参考例1と同様にして膜厚2μmの着色硬化性組成物膜を作成し、評価を実施した結果、耐熱性評価での色差は2.9であり、耐光性評価での色差は2.4であり、耐溶剤性での色差は1.6であり、コントラスト値は8652であった。
比較例1
〔着色硬化性組成物7の調製〕
参考例1の(A−1)を(A−6)に変更する以外は、参考例1と同様に混合して着色硬化性組成物7を得た。
〔塗布膜の形成及び評価〕
参考例1と同様にして膜厚2μmの着色硬化性組成物膜を作成し、評価を実施した結果、耐熱性評価での色差は20.1であり、耐光性評価での色差は4.2であり、耐溶剤性での色差は13.4であり、コントラスト値は9036であった。
比較例2
〔着色硬化性組成物8の調製〕
参考例1の(A−1)を(A−7)に変更する以外は、参考例1と同様に混合して着色硬化性組成物8を得た。
〔塗布膜の形成及び評価〕
参考例1と同様にして膜厚2μmの着色硬化性組成物膜を作成し、評価を実施した結果、耐熱性評価での色差は32.3であり、耐光性評価での色差は6.2であり、耐溶剤性での色差は15.1であり、コントラスト値は8725であった。
比較例3
〔着色硬化性組成物9の調製〕
参考例3の(A−1)を(A−6)に変更する以外は、参考例1と同様に混合して着色硬化性組成物9を得た。
〔塗布膜の形成及び評価〕
参考例1と同様にして膜厚2μmの着色硬化性組成物膜を作成し、評価を実施した結果、耐熱性評価での色差は17.5であり、耐光性評価での色差は7.5であり、耐溶剤性での色差は30.6であり、コントラスト値は8120であった。

Claims (9)

  1. (A)着色剤、(B)重合性化合物および(C)バインダー樹脂を含有する着色硬化性組成物であって、
    (A)着色剤が式(1)で表される色素とピリドンアゾ系染料とを含有する着色剤であり、
    (C)バインダー樹脂が、(メタ)アクリル酸から導かれる構成単位と式(33)で表される構成単位とを含有する樹脂であり、
    (メタ)アクリル酸から導かれる構成単位の含有量が、(C)バインダー樹脂を構成する全構成単位中、10モル%以上40モル%以下であることを特徴とする着色硬化性組成物。
    Figure 2012180519
    [式(1)中、Mは、無金属、金属または金属酸化物を表す。
    〜A16は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、または式(2)〜(5)で表される置換基の群より選ばれる置換基を表す。ただし、A〜A16のうち1〜8つは、式(2)〜(5)で表される置換基の群より選ばれる置換基を表す。
    Figure 2012180519
    式(2)〜(5)中、G〜Gは、それぞれ独立に、酸素原子または−N(R14)−基を表す。
    14は、水素原子あるいは直鎖状または分岐状の炭素数1〜6の飽和脂肪族炭化水素基を表す。
    11〜R13は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基あるいは直鎖状または分岐状の炭素数1〜8の飽和脂肪族炭化水素基を表す。
    〜Jは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、直鎖状または分岐状の炭素数1〜4の飽和脂肪族炭化水素基、あるいは炭素数1〜4のアルコキシル基を表す。
    Lは、ハロゲン原子、直鎖状または分岐状の炭素数1〜4の飽和脂肪族炭化水素基、あるいは炭素数1〜4のアルコキシル基を表す。
    e1、g1およびi1は、それぞれ独立に、1〜5の整数である。
    e2、g2およびi2は、それぞれ独立に、0〜5の整数である。
    ただし、e1とe2との和、g1とg2との和およびi1とi2との和は、5以下の整数である。
    fおよびhは、それぞれ独立に、1〜6の整数である。
    jは、1または2の整数である。]
    Figure 2012180519
    [式(33)中、R16及びR17は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6の飽和脂肪族炭化水素基を表す。]
  2. 式(1)において、A〜A16で表される置換基のうち、式(2)〜(5)で表される置換基の群より選ばれる置換基以外が、すべてフッ素原子であることを特徴とする請求項1記載の着色硬化性組成物。
  3. 式(2)において、Gが酸素原子であることを特徴とする請求項1または2に記載の着色硬化性組成物。
  4. ピリドンアゾ系染料が、式(8)で表される染料であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の着色硬化性組成物。
    Figure 2012180519
    [式(8)中、Zは、カルボキシル基、カルバモイル基、スルホ基、スルファモイル基およびN位−置換スルファモイル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を1個または2個有するフェニル基、あるいはカルボキシル基、カルバモイル基、スルホ基、スルファモイル基およびN位−置換スルファモイル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を1〜3個有するナフチル基を表す。
    21は、水素原子、直鎖状、分岐状または環状である炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、カルボキシル基あるいはトリフルオロメチル基を表す。
    22は、水素原子、シアノ基、カルバモイル基、N位−置換カルバモイル基、スルファモイル基、スルホ基および前記の各置換基のアンモニウム塩、リチウム塩、ナトリウム塩またはカリウム塩のいずれかを表す。
    23は、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜10の直鎖状、分岐状または環状の飽和脂肪族炭化水素基、置換されていてもよい炭素数6〜30のアリール基、置換されていてもよい炭素数7〜20のアラルキル基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基の一部の炭素がヘテロ原子で置換された基、カルバモイル基、N位−置換カルバモイル基、置換されていてもよい炭素数2〜20の脂肪族オキシカルボニル基、置換されていてもよい炭素数7〜30のアリールオキシカルボニル基、置換されていてもよい炭素数2〜20のアシル基、置換されていてもよい炭素数1〜30の脂肪族スルホニル基または、置換されていてもよい炭素数6〜30のアリールスルホニル基を表す。
    更に式(8)は任意の位置で2量体以上の多量体を形成してもよい。]
  5. 式(8)で表される染料が、式(8)において任意の位置で2量体を形成した染料である請求項4に記載の着色硬化性組成物。
  6. さらに(D)光重合開始剤を含む請求項1〜5のいずれかに記載の着色硬化性組成物。
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載の着色硬化性組成物を用いて、フォトリソグラフ法またはインクジェット法にて形成されたパターン。
  8. 請求項7に記載のパターンを含むカラーフィルタ。
  9. 請求項8に記載されたカラーフィルタを具備する液晶表示装置。
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