JP2013209435A - キノフタロン色素、およびそれを用いた着色感光性組成物、およびその用途 - Google Patents
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Abstract
Description
近年においては、カラー撮像管素子に用いられるカラーフィルタにおいても高透過率、すなわち明度や、高い信頼性といった要求が高まっている。
−O−、>C=O、>Si<、>C<、−N<、およびそれらの組み合わせで構成され、価数がnより大きくなる場合にはQとの結合手以外は水素原子となる、n価の基であり、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基で置換されても良い。
nは2から6の整数である。
n個のQは、それぞれ独立に、下記一般式(2)で表される基を表す。
R12〜R15は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、−COO−R17、または−O−R18を表す。
ここで、R6〜R15のいずれか1つはZとの結合手である。
R7〜R11のうち隣接する置換基同士、および、R12〜R15のうち隣接する置換基同士は、それぞれ互いに結合して5または6員環を形成してもよい。
R16は、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表す。
R17およびR18は、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表す。
−O−、>C=O、>Si<、>C<、−N<、およびそれらの組み合わせで構成され、価数がnより大きくなる場合にはQとの結合手以外は水素原子となる、n価の基であり、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基で置換されても良い。
nは2から6の整数である。
R19およびR20は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、−COO−R21、または−O−R22を表す。
R19およびR20は、互いに結合して5または6員環を形成してもよい。
R21およびR22は、置換もしくは無置換のアルキル基、または、置換もしくは無置換のアリール基を表す。
−O−、>C=O、>Si<、>C<、−N<、およびそれらの組み合わせで構成され、価数がnより大きくなる場合にはQとの結合手以外は水素原子となる、n価の基であり、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基で置換されても良い。
nは2から6の整数である。
R28は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表す。
−O−、>C=O、>Si<、>C<、−N<、およびそれらの組み合わせで構成され、価数がnより大きくなる場合にはQとの結合手以外は水素原子となる、n価の基であり、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基で置換されても良い。
nは2から6の整数である。
n個のQは、それぞれ独立に、下記一般式(2)で表される基を表す。
R12〜R15は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、−COO−R17、または−O−R18を表す。
ここで、R6〜R15のいずれか1つはZとの結合手である。
R7〜R11のうち隣接する置換基同士、および、R12〜R15のうち隣接する置換基同士は、それぞれ互いに結合して5または6員環を形成してもよい。
R16は、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表す。
R17およびR18は、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表す。
(化合物中、X1は、下記一般式(5)で表される基を表し、X2は、下記一般式(6)で表される基を表す。
R23、R25〜R27は、置換もしくは無置換のアルキル基、または、置換もしくは無置換のアリール基を表す。
R26およびR27は互いに結合して環を形成してもよい。
R24およびR28は、アルキレン基、または、アリーレン基を表す。)
単官能アルキルアクリレート類の例:
メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソアミルアクリレート、ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ベンジルアクリレート。
2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−クロロプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−アリルオキシプロピルアクリレート、2−アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート。
2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルアクリレート、1H−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルアクリレート、1H,1H,2H,2H−ヘプタデカフルオロデシルアクリレート、2,6−ジブロモ−4−ブチルフェニルアクリレート、2,4,6−トリブロモフェノキシエチルアクリレート、2,4,6−トリブロモフェノール3EO付加アクリレート。
2−メトキシエチルアクリレート、1,3−ブチレングリコールメチルエーテルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコール#400アクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、メトキシトリプロピレングリコールアクリレート、メトキシポリプロピレングリコールアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、クレジルポリエチレングリコールアクリレート、p−ノニルフェノキシエチルアクリレート、p−ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、グリシジルアクリレート。
β−カルボキシエチルアクリレート、コハク酸モノアクリロイルオキシエチルエステル、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、2−アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、2−アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、2−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、2−アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート。
N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリレート、モルホリノエチルアクリレート、トリメチルシロキシエチルアクリレート、ジフェニル−2−アクリロイルオキシエチルホスフェート、2−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、カプロラクトン変性−2−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−ヒドロキシ−1−アクリロキシ−3−メタクリロキシプロパン。
1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#200ジアクリレート、ポリエチレングリコール#300ジアクリレート、ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、ポリエチレングリコール#600ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコール#400ジアクリレート、ポリプロピレングリコール#700ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールPO変性ジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルのカプロラクトン付加物ジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールビス(2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシプロピル)エーテル、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノベンゾエート、ビスフェノールAジアクリレート、EO変性ビスフェノールAジアクリレート、PO変性ビスフェノールAジアクリレート、水素化ビスフェノールAジアクリレート、EO変性水素化ビスフェノールAジアクリレート、PO変性水素化ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールFジアクリレート、EO変性ビスフェノールFジアクリレート、PO変性ビスフェノールFジアクリレート、EO変性テトラブロモビスフェノールAジアクリレート、トリシクロデカンジメチロールジアクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジアクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジアクリロキシプロパン。
グリセリンPO変性トリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンPO変性トリアクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート、イソシアヌル酸EO変性ε−カプロラクトン変性トリアクリレート、1,3,5−トリアクリロイルヘキサヒドロ−s−トリアジン、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレートトリプロピオネート。
ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートモノプロピオネート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルテトラアクリレート、トリス(アクリロイルオキシ)ホスフェート。
単官能アルキルメタクリレート類の例:
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、2−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、デシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート。
2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−クロロプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−アリルオキシプロピルメタクリレート、2−メタクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート。
2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリレート、1H−ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルメタクリレート、1H,1H,2H,2H−ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート、2,6−ジブロモ−4−ブチルフェニルメタクリレート、2,4,6−トリブロモフェノキシエチルメタクリレート、2,4,6−トリブロモフェノール3EO付加メタクリレート。
2−メトキシエチルメタクリレート、1,3−ブチレングリコールメチルエーテルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコール#400メタクリレート、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、メトキシトリプロピレングリコールメタクリレート、メトキシポリプロピレングリコールメタクリレート、エトキシジエチレングリコールメタクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェノキシジエチレングリコールメタクリレート、フェノキシポリエチレングリコールメタクリレート、クレジルポリエチレングリコールメタクリレート、p−ノニルフェノキシエチルメタクリレート、p−ノニルフェノキシポリエチレングリコールメタクリレート、グリシジルメタクリレート。
β−カルボキシエチルメタクリレート、コハク酸モノメタクリロイルオキシエチルエステル、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレート、2−メタクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、2−メタクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、2−メタクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、2−メタクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート。
ジメチルアミノメチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、モルホリノエチルメタクリレート、トリメチルシロキシエチルメタクリレート、ジフェニル−2−メタクリロイルオキシエチルホスフェート、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、カプロラクトン変性−2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート等。
1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコール#200ジメタクリレート、ポリエチレングリコール#300ジメタクリレート、ポリエチレングリコール#400ジメタクリレート、ポリエチレングリコール#600ジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコール#400ジメタクリレート、ポリプロピレングリコール#700ジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールPO変性ジメタクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジメタクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルのカプロラクトン付加物ジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールビス(2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロピル)エーテル、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレートモノステアレート、ペンタエリスリトールジメタクリレートモノベンゾエート、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、ビスフェノールAジメタクリレート、EO変性ビスフェノールAジメタクリレート、PO変性ビスフェノールAジメタクリレート、水素化ビスフェノールAジメタクリレート、EO変性水素化ビスフェノールAジメタクリレート、PO変性水素化ビスフェノールAジメタクリレート、ビスフェノールFジメタクリレート、EO変性ビスフェノールFジメタクリレート、PO変性ビスフェノールFジメタクリレート、EO変性テトラブロモビスフェノールAジメタクリレート、トリシクロデカンジメチロールジメタクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジメタクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロキシプロパン。
グリセリンPO変性トリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリメタクリレート、トリメチロールプロパンPO変性トリメタクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリメタクリレート、イソシアヌル酸EO変性ε−カプロラクトン変性トリメタクリレート、1,3,5−トリメタクリロイルヘキサヒドロ−s−トリアジン、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールトリメタクリレートトリプロピオネート。
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モノプロピオネート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、オリゴエステルテトラメタクリレート、トリス(メタクリロイルオキシ)ホスフェート。
アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート、イソシアヌル酸トリアリレート。
アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、メタクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、ジアセトンメタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N,N−ジエチルメタクリルアミド、N−イソプロピルメタクリルアミド、メタクリロイルモルホリン。
スチレン、p−ヒドロキシスチレン、p−クロロスチレン、p−ブロモスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−t−ブトキシスチレン、p−t−ブトキシカルボニルスチレン、p−t−ブトキシカルボニルオキシスチレン、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン。
酢酸ビニル、モノクロロ酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバル酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、アジピン酸ジビニル、メタクリル酸ビニル、クロトン酸ビニル、2−エチルヘキサン酸ビニル、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルピロリドン等。
三員環化合物の例:
ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリマー・ケミストリー・エディション(J.Polym.Sci.Polym.Chem.Ed.)、第17巻、3169頁(1979年)記載のビニルシクロプロパン類、マクロモレキュラー・ケミー・ラピッド・コミュニケーション(Makromol.Chem.Rapid Commun.)、第5巻、63頁(1984年)記載の1−フェニル−2−ビニルシクロプロパン類、ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリマー・ケミストリー・エディション(J.Polym.Sci.Polym.Chem.Ed.)、第23巻、1931頁(1985年)およびジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリマー・レター・エディション(J.Polym.Sci.Polym.Lett.Ed.)、第21巻、4331頁(1983年)記載の2−フェニル−3−ビニルオキシラン類、日本化学会第50春期年会講演予稿集、1564頁(1985年)記載の2,3−ジビニルオキシラン類。
ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリマー・ケミストリー・エディション(J.Polym.Sci.Polym.Chem.Ed.)、第20巻、3021頁(1982年)およびジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリマー・レター・エディション(J.Polym.Sci.Polym.Lett.Ed.)、第21巻、373頁(1983年)記載の2−メチレン−1,3−ジオキセパン、ポリマー・プレプレプリント(Polym.Preprints)、第34巻、152頁(1985年)記載のジオキソラン類、ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・ポリマー・レター・エディション(J.Polym.Sci.Polym.Lett.Ed.)、第20巻、361頁(1982年)、マクロモレキュラー・ケミー(Makromol.Chem.)、第183巻、1913頁(1982年)およびマクロモレキュラー・ケミー(Makromol.Chem.)、第186巻、1543頁(1985年)記載の2−メチレン−4−フェニル−1,3−ジオキセパン、マクロモレキュルズ(Macromolecules)、第15巻、1711頁(1982年)記載の4,7−ジメチル−2−メチレン−1,3−ジオキセパン、ポリマー・プレプレプリント(Polym.Preprints)、第34巻、154頁(1985年)記載の5,6−ベンゾ−2−メチレン−1,3−ジオセパン。
[緑色顔料]
緑色顔料としては、ポリハロゲン化フタロシアニン顔料を用いることが好ましい。ポリハロゲン化フタロシアニン顔料とは、少なくとも2つ以上のハロゲン原子を有するフタロシアニン顔料を表すものである。具体的には、C.I.ピグメント グリーン7、36、37、58等が挙げられる。
緑色フィルタセグメントを形成する青色顔料としては、アルミニウムフタロシアニン顔料を用いることが好ましいものである。アルミニウムフタロシアニン顔料は、ハロゲン化フタロシアニン顔料と比べて、着色力が高い点で好ましい顔料である。これにより顔料の添加量を低減したり、カラーフィルタの膜厚を小さくすることができる。またハロゲン原子を含有しない点も環境安全性を考慮した場合に好ましいものである。そして、アルミニウムフタロシアニン顔料は軸置換基を変更すると色相が変化する。軸置換基としてはリン酸化合物、スルホン酸化合物、カルボン酸化合物が好ましい。
また緑色着色剤は、さらに黄色顔料を併用してもよい。併用可能な黄色顔料としては、C.I.ピグメント イエロー1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、198、199、213、214、218、219、220、又は221等の黄色顔料を挙げることができる。
[黄色顔料]
黄色フィルタセグメントを形成する場合は、本発明のキノフタロン色素(A)に加えて、以下の黄色顔料を併用して用いることができる。
[赤色顔料]
赤色フィルタセグメントを形成する場合の赤色着色剤は、以下に述べる赤色顔料と本発明のキノフタロン色素(A)とからなるものである
また赤色着色剤はさらに以下の黄色顔料、橙色顔料を併用してもよい。
本発明に用いる顔料は、微細化して用いることが好ましい。微細化方法は特に限定されるものではなく、例えば湿式磨砕、乾式磨砕、溶解析出法いずれも使用でき、本発明で例示するように湿式磨砕の1種であるニーダー法によるソルトミリング処理等を行い微細化することができる。顔料の一次粒子径は、着色剤担体中への分散が良好なことから、10nm以上であることが好ましい。また、コントラスト比が高いフィルタセグメントを形成できることから、100nm以下であることが好ましい。特に好ましい範囲は、10〜85nmの範囲である。なお、顔料の一次粒子径は、顔料のTEM(透過型電子顕微鏡)による電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する方法で行った。具体的には、個々の顔料の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、平均をその顔料粒子の粒径とした。
バインダー樹脂は、顔料や色素などの着色剤、特に本発明のキノフタロン色素(A)を分散するもの、もしくは本発明のキノフタロン色素(A)を染色、浸透させるものであって、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。
バインダー樹脂に用いる熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン(HDPE、LDPE)、ポリブタジエン、およびポリイミド樹脂等が挙げられる。中でもアクリル樹脂を用いることが好ましい。
方法(a)としては、例えば、エポキシ基を有する不飽和エチレン性単量体と、他の1種類以上の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖エポキシ基に、不飽和エチレン性二重結合を有する不飽和一塩基酸のカルボキシル基を付加反応させ、更に、生成した水酸基に、多塩基酸無水物を反応させ、不飽和エチレン性二重結合およびカルボキシル基を導入する方法がある。
方法(b)としては、水酸基を有する不飽和エチレン性単量体を使用し、他のカルボキシル基を有する不飽和一塩基酸の単量体や、他の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖水酸基に、イソシアネート基を有する不飽和エチレン性単量体のイソシアネート基を反応させる方法がある。
バインダー樹脂に用いる熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、カルド樹脂、およびフェノール樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、エポキシ樹脂、カルド樹脂、またはメラミン樹脂が好ましい。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、着色剤を充分にモノマー、樹脂などに溶解させ、ガラス基板等の基板上に乾燥膜厚が0.2〜5μmとなるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にするために溶剤を含有させることができる。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、本発明のキノフタロン色素(A)を含む着色剤を、前記樹脂と、必要に応じて溶剤とからなる着色剤担体中に、好ましくは色素誘導体などの分散助剤と一緒に、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、又はアトライター等の各種分散手段を用いて微細に分散して製造することができる。また、本発明のキノフタロン色素(A)の溶解性が高い場合、具体的には使用する溶剤への溶解性が高く、攪拌により溶解、異物が確認されない状態であれば、上記のような微細に分散して製造する必要はない。
着色剤を着色剤担体中に分散する際には、適宜、色素誘導体、樹脂型分散剤、界面活性剤等の分散助剤を用いることができる。分散助剤は、着色剤の分散に優れ、分散後の着色剤の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて着色剤を着色剤担体中に分散してなる着色組成物を用いた場合には、分光透過率の高いカラーフィルタが得られる。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有することができる。
多官能チオールは、チオール基を2個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4−ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6−トリメルカプト−s−トリアジン、2−(N,N−ジブチルアミノ)−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン等が挙げられる。
これらの多官能チオールは、1種を単独で、または必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤は、カラーフィルタ用着色組成物に含まれる光重合開始剤や熱硬化性化合物が、熱硬化やITOアニール時の熱工程によって酸化し黄変することを防ぐため、塗膜の透過率を高くすることができる。そのため、酸化防止剤を含むことで、加熱工程時の酸化による黄変を防止し、高い塗膜の透過率を得る事ができる。
また、本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、溶存している酸素を還元する働きのあるアミン系化合物を含有させることができる。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、透明基板上での組成物のレベリング性を良くするため、レベリング剤を添加することが好ましい。レベリング剤としては、主鎖にポリエーテル構造またはポリエステル構造を有するジメチルシロキサンが好ましい。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、東レ・ダウコーニング社製FZ−2122、ビックケミー社製BYK−333などが挙げられる。主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、ビックケミー社製BYK−310、BYK−370などが挙げられる。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンと、主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンとは、併用することもできる。レベリング剤の含有量は通常、着色組成物の合計100重量%中、0.003〜0.5重量%用いることが好ましい。
また本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、熱硬化性樹脂の硬化を補助するため、必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤などを含んでいてもよい。硬化剤としては、フェノール系樹脂、アミン系化合物、酸無水物、活性エステル、カルボン酸系化合物、スルホン酸系化合物などが有効であるが、特にこれらに限定されるものではなく、熱硬化性樹脂と反応し得るものであれば、いずれの硬化剤を使用してもよい。また、これらの中でも、1分子内に2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物、アミン系硬化剤が好ましく挙げられる。前記硬化促進剤としては、例えば、アミン化合物(例えば、ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4−(ジメチルアミノ)−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メトキシ−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メチル−N,N−ジメチルベンジルアミン等)、4級アンモニウム塩化合物(例えば、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド等)、ブロックイソシアネート化合物(例えば、ジメチルアミン等)、イミダゾール誘導体二環式アミジン化合物及びその塩(例えば、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール等)、リン化合物(例えば、トリフェニルホスフィン等)、グアナミン化合物(例えば、メラミン、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン等)、S−トリアジン誘導体(例えば、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン、2−ビニル−2,4−ジアミノ−S−トリアジン、2−ビニル−4,6−ジアミノ−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等)などを用いることができる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。前記硬化促進剤の含有量としては、熱硬化性樹脂100重量部に対し、0.01〜15重量部が好ましい。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。また、透明基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることもできる。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さらに好ましくは0.5μm以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。このように着色組成物は、実質的に0.5μm以上の粒子を含まないことが好ましい。より好ましくは0.3μm以下であることが好ましい。
次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。本発明のカラーフィルタは、少なくとも1つの赤色フィルタセグメント、少なくとも1つの緑色フィルタセグメント、および少なくとも1つの青色フィルタセグメントを具備する。
また、カラーフィルタは、さらにマゼンタ色フィルタセグメント、シアン色フィルタセグメント、および黄色フィルタセグメントを具備するものであってもよく、該黄色フィルタセグメントが、本発明の着色組成物から形成されてなるものであってもよい。
79等の青色顔料が用いられる。
本発明のカラーフィルタは、印刷法またはフォトリソグラフィー法により、製造することができる。
フラスコへ化合物A20部と化合物B42部、水酸化ナトリウム3部、N、N’−ジメチルホルムアミド80部を混合し、室温で1時間攪拌した。放冷後、イオン交換水500部中に入れ、1時間攪拌後、吸引ろ過で得られた固体を収集した。真空乾燥機(40℃)で一晩乾燥し、50部の生成物を得た。収率は85%であった。質量分析装置(TOF−MS:ブルカー・ダルトニクス社製 autoflexII)で化合物の同定を行った。m/z=1329(分子量1329.6)であり、例示化合物1であることを確認した。
例示化合物2〜4は、実施例1に準じた方法で合成した。
フラスコへ化合物C20部と化合物D43部、濃硫酸1部、アセトニトリル100部を混合し、還流温度で1時間攪拌した。放冷後、イオン交換水500部中に入れ、1時間攪拌後、吸引ろ過で得られた固体を収集した。真空乾燥機(40℃)で一晩乾燥し、60部の生成物を得た。収率は95%であった。質量分析装置(TOF−MS:ブルカー・ダルトニクス社製 autoflexII)で化合物の同定を行った。m/z=1305(分子量1305.5)であり、例示化合物5であることを確認した。
例示化合物6〜8、14〜17、44、47は、実施例3に準じた方法で合成した。
フラスコへ化合物E20部と化合物D48部、シキロヘキサノン500部を混合し、150℃で3時間攪拌した。放冷後、イオン交換水500部中に入れ、1時間攪拌後、吸引ろ過で得られた固体を収集した。真空乾燥機(40℃)で一晩乾燥し、60部の生成物を得た。収率は92%であった。質量分析装置(TOF−MS:ブルカー・ダルトニクス社製 autoflexII)で化合物の同定を行った。m/z=1231(分子量1231.5)であり、例示化合物9であることを確認した。
例示化合物10〜13、50、51は、実施例5に準じた方法で合成した。
フラスコへ化合物F20部と化合物G114部、N、N’−ジメチルホルムアミド500部を混合し、還流温度で3時間攪拌した。放冷後、イオン交換水2000部中に入れ、1時間攪拌後、吸引ろ過で得られた固体を収集した。真空乾燥機(40℃)で一晩乾燥し、100部の生成物を得た。収率は77%であった。質量分析装置(TOF−MS:ブルカー・ダルトニクス社製 autoflexII)で化合物の同定を行った。m/z=1317(分子量1317.5)であり、例示化合物18であることを確認した。
例示化合物19〜21は、実施例7に準じた方法で合成した。
フラスコへ化合物H20部と化合物I55部、トリエチルアミン30部、シクロヘキサノン200部を混合し、室温で3時間攪拌した。放冷後、イオン交換水500部中に入れ、1時間攪拌後、吸引ろ過で得られた固体を収集した。真空乾燥機(40℃)で一晩乾燥し、65部の生成物を得た。収率は95%であった。質量分析装置(TOF−MS:ブルカー・ダルトニクス社製 autoflexII)で化合物の同定を行った。m/z=713(分子量712.8)であり、例示化合物22であることを確認した。
例示化合物23は、実施例9に準じた方法で合成した。
フラスコへ化合物J20部と化合物B36部、シキロヘキサノン200部を混合し、120℃で3時間攪拌した。放冷後、イオン交換水500部中に入れ、1時間攪拌後、吸引ろ過で得られた固体を収集した。真空乾燥機(40℃)で一晩乾燥し、55部の生成物を得た。収率は99%であった。質量分析装置(TOF−MS:ブルカー・ダルトニクス社製 autoflexII)で化合物の同定を行った。m/z=1487(分子量1487.2)であり、例示化合物24であることを確認した。
例示化合物25〜27、45、46は、実施例11に準じた方法で合成した。
フラスコへ化合物J20部と化合物G43部、シキロヘキサノン200部を混合し、120℃で3時間攪拌した。放冷後、イオン交換水500部中に入れ、1時間攪拌後、吸引ろ過で得られた固体を収集した。真空乾燥機(40℃)で一晩乾燥し、62部の生成物を得た。収率は98%であった。質量分析装置(TOF−MS:ブルカー・ダルトニクス社製 autoflexII)で化合物の同定を行った。m/z=1687(分子量1687.3)であり、例示化合物28であることを確認した。
例示化合物29〜33、48、49は、実施例13に準じた方法で合成した。
フラスコへ化合物K20部と化合物B85部、ジラウリン酸ジブチルすず1滴、シクロヘキサノン400部を混合し、100℃で1時間攪拌した。放冷後、イオン交換水1000部中に入れ、1時間攪拌後、吸引ろ過で得られた固体を収集した。真空乾燥機(40℃)で一晩乾燥し、105部の生成物を得た。収率は99%であった。質量分析装置(TOF−MS:ブルカー・ダルトニクス社製 autoflexII)で化合物の同定を行った。m/z=1173(分子量1173.4)であり、例示化合物34であることを確認した。
例示化合物35、36は、実施例15に準じた方法で合成した。
フラスコへ化合物K20部と化合物I52部、シクロヘキサノン200部を混合し、100℃で1時間攪拌した。放冷後、イオン交換水1000部中に入れ、1時間攪拌後、吸引ろ過で得られた固体を収集した。真空乾燥機(40℃)で一晩乾燥し、70部の生成物を得た。収率は97%であった。質量分析装置(TOF−MS:ブルカー・ダルトニクス社製 autoflexII)で化合物の同定を行った。m/z=799(分子量798.9)であり、例示化合物37であることを確認した。
例示化合物38〜40は、実施例17に準じた方法で合成した。
フラスコへ化合物L20部と化合物M41部、シクロヘキサノン200部を混合し、100℃で1時間攪拌した。放冷後、イオン交換水1000部中に入れ、1時間攪拌後、吸引ろ過で得られた固体を収集した。真空乾燥機(40℃)で一晩乾燥し、50部の生成物を得た。収率は86%であった。質量分析装置(TOF−MS:ブルカー・ダルトニクス社製 autoflexII)で化合物の同定を行った。m/z=829(分子量828.9)であり、例示化合物41であることを確認した。
例示化合物42、43は、実施例19に準じた方法で合成した。
<キノフタロン色素(A)の溶解性試験>
試験は、シクロヘキサノンとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAC)、酢酸エチルに対して行ったキノフタロン色素(A)と溶媒を混合させ、40℃に加熱し完全溶解を確認後、室温に戻しても析出が確認されないキノフタロン色素(A)、またはキノフタロン色素濃度を測定した。評価は下記の3段階であり、評価が○以上であれば実用上問題ないレベルである。
◎:5.0wt%以上
○:1.0wt%以上、5.0wt%未満
×:1.0wt%未満
結果は表2に示した通りである。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン70.0部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりn−ブチルメタクリレート13.3部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート4.6部、メタクリル酸4.3部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亞合成株式会社製「アロニックスM110」)7.4部、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、重量平均分子量26000のアクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20重量%になるようにメトキシプロピルアセテートを添加してアクリル樹脂溶液を調製した。
(青色顔料1の作製)
フタロシアニン系青色顔料C.I.ピグメント ブルー 15:6(東洋インキ製造株式会社製「LIONOL BLUE ES」)200部、塩化ナトリウム1400部、およびジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8リットルの温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、190部の青色顔料1を得た。得られた顔料の平均一次粒子径は79nmであった。
ジオキサジン系紫色顔料C.I.ピグメント バイオレット 23(東洋インキ製造株式会社製「LIONOGEN VIOLET RL」)200部、塩化ナトリウム1400部、およびジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8リットルの温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、190部の紫色顔料1を得た。得られた顔料の平均一次粒子径は28nmであった。
フタロシアニン系緑色顔料C.I.ピグメント グリーン 58(DIC社製「FASTGEN GREEN A110」)を市販品のまま用いた。緑色顔料1の平均一次粒子径は22nmであった。
キノフタロン系黄色顔料C.I.ピグメント イエロー 138(BASF社製商品名パリオトールイエローK0961HD)270部、塩化ナトリウム1350部、およびジエチレングリコール500部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、120℃で6時間混練した。次にこの混練物を8リットルの温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、250部の黄色顔料3を得た。得られた顔料の平均一次粒子径は36nmであった。
ニッケル錯体系黄色顔料C.I.ピグメント イエロー 150(ランクセス社製「E−4GN」)200部、塩化ナトリウム1400部、およびジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、120℃で6時間混練した。次にこの混練物を8リットルの温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、190部の黄色顔料2を得た。得られた顔料の体積平均一次粒子径は67nmであった。
イソインドリン系黄色顔料C.I.ピグメント イエロー 139(チバ・ジャパン社製「イルガフォアイエロー 2R−CF」)500部、塩化ナトリウム500部、およびジエチレングリコール250部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、120℃で8時間混練した。次に、この混練物を5リットルの温水に投入し、80℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、490部の黄色顔料1を得た。得られた顔料の平均一次粒子径は92nmであった。
アントラキノン系赤色顔料C.I.ピグメント レッド 177(チバ・ジャパン社製「クロモフタルレッド A2B」)200部、塩化ナトリウム1400部、およびジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8リットルの温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、190部の赤色顔料1を得た。得られた顔料の平均一次粒子径は54nmであった。
<キノフタロン色素(A)含有着色感光性組成物の調製>
下記組成の色素溶液を作製することでキノフタロン色素(A)含有着色感光性組成物Q−1を得た。
・例示化合物1 :11.0部
・先に調整したアクリル樹脂溶液 :30.0部
・トリメチロールプロパントリアクリレート :24.4部
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)
・光ラジカル重合開始剤 : 1.2部
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)
・増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」) : 0.4部
・シクロヘキサノン :33.0部
耐熱性試験は以下の方法で行った。結果は表4に示した通りである。
測定した色差値を用いて、下記計算式により、色差ΔEab*を算出し、塗膜の耐熱性を下記の3段階で評価した。また、評価が○以上であれば実用上問題ないレベルである。
ΔEab* = √((L*(2)- L*(1))2+ (a*(2)- a*(1)) 2+( b*(2)- b*(1)) 2)
◎:ΔEab*が1.5未満
○:ΔEab*が1.5以上、5.0未満
×:ΔEab*が5.0以上
評価は試験基板を作製し粒子の数をカウントして行った。透明基板上に乾燥塗膜が約2.0μmとなるように着色組成物を塗布し、オーブンで230℃20分加熱し試験基板を得た。評価はオリンパスシステム社製金属顕微鏡「BX60」)を用いて表面観察を行った。倍率は500倍とし、透過にて任意の5視野で観測可能な粒子の数をカウントする。
下記の評価結果において、◎、○は良好であり、△は異物が多いものの使用上問題ないレベルであり、×は異物による塗工ムラ(斑)が発生する。
◎:5個未満
○:5個以上、20個未満
△:20個以上、100個未満
×:100個以上
以下、表4にその結果を示す。
透明基板上に、450nmの波長の透過率を5%になるよう塗膜を作成し、そのときの550nmの透過率の値を示す。550nmの透過率は高いほど、明度が良好である。下記の評価結果において、キノフタロン色素、及び黄色顔料の規格化した際の550nmの透過率が、○は99%以上、△は97以上99%未満、×は97%未満である。99%以上であるものが、明度が高くなり好ましい。
以下、表4にその結果を示す。
比較例15〜21、DP−1〜7を作成する際の分散工程の有無について、以下その方法を示す。
・キノフタロン色素1 :11.0部
・先に調整したアクリル樹脂溶液 :30.0部
・シクロヘキサノン :33.0部
・キノフタロン色素含有分散体1 :74.0部
・トリメチロールプロパントリアクリレート :24.4部
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)
・光ラジカル重合開始剤 : 1.2部
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)
・増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」) : 0.4部
まず、下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250 MKII」)で5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、着色組成物分散体1を作製した。
・青色顔料1 (C.I.ピグメント ブルー15:6) :11.0部
・先に調整したアクリル樹脂溶液 :30.0部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAC) :33.0部
・樹脂型分散剤 (チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) :1.0部
・着色組成物分散体1 :75.0部
・トリメチロールプロパントリアクリレート :24.4部
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)
・光ラジカル重合開始剤 : 1.2部
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)
・増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」) : 0.4部
以下、青色顔料1を表3に示す顔料に置き換えた以外は、着色感光性組成物DP−1と同様にして、着色感光性組成物DP−2〜7を作製した。
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過して、青色レジスト材B−1を得た。
・着色組成物分散体1 :36.0部
・着色組成物分散体2 : 9.0部
・先に調整したアクリル樹脂溶液 :18.0部
・トリメチロールプロパントリアクリレート : 4.2部
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)
・光ラジカル重合開始剤 : 1.2部
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)
・増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」) : 0.4部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート (PGMAC) :32.2部
<レジスト材G−1の調整>
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過して、緑色レジスト材(G−1)を得た。
・着色組成物分散体3 : 9.0部
・着色剤(例示化合物1) : 6.0部
・先に調整したアクリル樹脂溶液 :31.0部
・トリメチロールプロパントリアクリレート : 4.2部
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)
・光ラジカル重合開始剤 : 1.2部
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)
・増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」) : 0.4部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート (PGMAC) :48.2部
<レジスト材G−2〜41、R−1〜24、Y−1〜24の調整>
以下、着色組成物と着色剤の種類および配合量を表5、6に示すように変えた以外はレジスト材G−1と同様にしてレジスト材G−2〜41、R−1〜24、Y−1〜24を得た。
得られたレジスト材G−1〜41、R−1〜24、Y−1〜24の塗膜の色特性(Y:明度)、塗膜異物、耐熱性、耐光性、耐溶剤性の各試験、コントラスト比評価を下記の方法で行った。試験の結果を表7、8に示す。
ガラス基板上にC光源において、レジスト材G−1〜41はx=0.264、y=0.600になるような膜厚にレジスト材を塗布し、この基板を230℃で20分加熱した。レジスト材R−1〜24はx=0.340、y=0.640になるような膜厚にレジスト材を塗布し、この基板を230℃で20分加熱した。レジスト材Y−1〜24はx=0.440、y=0.506になるような膜厚にレジスト材を塗布し、この基板を230℃で20分加熱した。その後、得られた基板の明度(Y)を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP200」)で測定した。
以下、表7、8にその結果を示す。
透明基板上に乾燥塗膜が約2.5μmとなるようにレジスト材を塗布し、全面紫外線露光を行った後、オーブンで230℃20分加熱、放冷し評価基板を得た。評価はオリンパスシステム社製金属顕微鏡「BX60」を用いて表面観察を行った。倍率は500倍とし、透過にて任意の5視野で確認可能な粒子の数をカウントする。下記の評価結果において、◎、○は良好であり、△は異物が多いものの使用上問題ないレベルであり、×は異物による塗工ムラが発生してしまう。
◎:5個未満
○:5個以上、20個未満
△:20個以上、100個未満
×:100個以上
以下、表7、8にその結果を示す。
透明基板上に乾燥塗膜が約2.5μmとなるようにレジスト材を塗布し、所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行った後、スプレーによりアルカリ現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパターンを形成した。その後、オーブンで230℃20分加熱、放冷後、得られた塗膜のC光源での色度1(L*(1),a*(1),b*(1))を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP200」)を用いて測定した。さらにその後、耐熱試験としてオーブンで250℃1時間加熱し、C光源での色度2(L*(2),a*(2),b*(2))を測定した。
測定した色差値を用いて、下記計算式により、色差ΔEab*を算出し、塗膜の耐熱性を下記の4段階で評価した。また、評価が○以上であれば実用上問題ないレベルである。
ΔEab* = √((L*(2)- L*(1))2+ (a*(2)- a*(1)) 2+( b*(2)- b*(1)) 2)
◎:ΔEab*が1.5未満
○:ΔEab*が1.5以上、5.0未満
×:ΔEab*が5.0以上
以下、表7、8にその結果を示す。
塗膜耐熱性試験と同じ手順で試験用基板を作製し、C光源での色度1(L*(1),a*(1),b*(1))を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP200」)を用いて測定した。その後、基板を耐光性試験機(TOYOSEIKI社製「SUNTESTCPS+」)に入れ、500時間放置した。基板を取り出した後、C光源での色度2(L*(2),a*(2),b*(2))を測定し、塗膜耐熱性試験と同様にして色差ΔEab*を算出し、耐熱性と同様の基準により塗膜の耐光性を評価した。
以下、表7、8にその結果を示す。
耐熱性試験と同じ手順で試験用基板を作製し、C光源での色度1(L*(1),a*(1),b*(1))を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP200」)を用いて測定した。その後、基板をN−メチルピロリドンに30分間浸漬した。基板を取り出した後、C光源での色度2(L*(2),a*(2),b*(2))を測定し、塗膜耐熱性試験と同様にして色差ΔEab*を算出し、耐熱性と同様の基準により塗膜の耐溶剤性を評価した。
以下、表7、8にその結果を示す。
得られたレジスト材を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、放冷することで塗膜基板を作成した。得られた塗布基板の初期コントラスト比(初期CR)を測定した。
以下、表7、8にその結果を示す。
<カラーフィルタ(CF−1)>
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで赤色レジスト材(R−14)をC光源、x=0.640、y=0.340になるような膜厚に塗布し着色被膜を形成した。該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて300mJ/cm2の紫外線を照射した。次いで0.2重量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を230℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。同様の方法により、緑色レジスト材(G−22)をx=0.264、y=0.600になるような膜厚に、青色レジスト材(B−1)を用いてx=0.150、y=0.060になるような膜厚にそれぞれ塗布し、緑色フィルタセグメント、青色フィルタセグメントを形成して、カラーフィルタ(CF−1)を得た。
得られたRGBのカラーフィルタ上に、透明ITO電極層を形成し、その上にポリイミド配向層を形成した。このガラス基板の他方の表面に偏光板の3波長CCFL光源と組み合わせてカラー表示装置を作製した。を形成した。他方、別の(第2の)ガラス基板の一方の表面にTFTアレイ及び画素電極を形成し、他方の表面に偏光板を形成した。このようにして準備された2つのガラス基板を電極層同士が対面するよう対向させて配置し、スペーサビーズを用いて両基板の間隔を一定に保ちながら位置合わせし、液晶組成物注入用開口部を残すように周囲を封止剤で封止した。開口部から液晶組成物を注入した後、開口部を封止した。このようにして作製した液晶表示装置をバックライトユニットの3波長CCFL光源と組み合わせてカラー表示装置を作製した。
(カラーフィルタ(CF−2〜7))
以下、カラーフィルタ(CF−1)の作製と同様の方法により、表9に示すレジスト材と3波長CCFL光源の組み合わせで実施例161〜164、比較例41、42のカラーフィルタ(CF−2〜7)とカラー表示装置を作製した。
結果を表9に示す。
Claims (7)
- 下記一般式(1)で表されるキノフタロン色素(A)。
一般式(1)
−O−、>C=O、>Si<、>C<、−N<、およびそれらの組み合わせで構成され、価数がnより大きくなる場合にはQとの結合手以外は水素原子となる、n価の基であり、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基で置換されても良い。
nは2から6の整数である。
n個のQは、それぞれ独立に、下記一般式(2)で表される基を表す。)
一般式(2)
R12〜R15は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、−COO−R17、または−O−R18を表す。
ここで、R6〜R15のいずれか1つはZとの結合手である。
R7〜R11のうち隣接する置換基同士、および、R12〜R15のうち隣接する置換基同士は、それぞれ互いに結合して5または6員環を形成してもよい。
R16は、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表す。
R17およびR18は、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表す。) - 下記一般式(3)で表される、請求項1記載のキノフタロン色素(A)。
一般式(3)
−O−、>C=O、>Si<、>C<、−N<、およびそれらの組み合わせで構成され、価数がnより大きくなる場合にはQとの結合手以外は水素原子となる、n価の基であり、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基で置換されても良い。
nは2から6の整数である。
R19およびR20は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、−COO−R21、または−O−R22を表す。
R19およびR20は、互いに結合して5または6員環を形成してもよい。
R21およびR22は、置換もしくは無置換のアルキル基、または、置換もしくは無置換のアリール基を表す。) - 請求項1〜3いずれかに記載のキノフタロン色素(A)と、重合性単量体(B)と、光ラジカル重合開始剤(C)とを有する着色感光性組成物。
- 請求項1〜3いずれかに記載のキノフタロン色素(A)を含んでなるカラーフィルタ用色素。
- 少なくとも着色剤とバインダー樹脂とからなるカラーフィルタ用着色組成物において、該着色剤が、請求項5記載のカラーフィルタ用色素を含むことを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。
- 少なくとも赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントを備えるカラーフィルタにおいて、少なくとも1つのフィルタセグメントが、請求項6記載のカラーフィルタ用着色組成物により形成されてなるカラーフィルタ。
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