JP2017151426A - 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、カラー液晶表示装置には、一例として、ブラックマトリックス、複数の色(通常、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色)からなる着色層、透明電極及び配向層を備えたカラーフィルタ基板と、薄膜トランジスタ(TFT素子)、画素電極及び配向層を備えた対向電極基板と、これら両基板を所定の間隙を持たせて対向させ、シール部材で密封して、上記間隙に液晶材料を注入して形成された液晶層とから概略構成された透過型の液晶表示装置がある。又、上記カラーフィルタの基板と着色層との間に反射層を設けた反射型の液晶表示装置もある。
カラーフィルタでは、色純度、彩度、光透過量の向上が求められている。
従来は、光透過量の向上を目的として、画像形成用材料中の感光性樹脂に対する着色顔料の含有量を減らすか、又は画像形成用材料により形成される画素を薄膜化する方法等が採られてきた。
しかしながら、これらの方法ではカラーフィルタ自体の彩度が低下し、結果ディスプレイ全体が白っぽくなり表示に必要な色の鮮やかさが欠けてしまうとの問題があった。
逆に彩度を優先して着色顔料含有量を増加させるとディスプレイ全体が暗くなり、この場合、明るさを確保するためにバックライトの光量を大きくしなければならず、ディスプレイの消費電力増大を招いてしまうという問題がある。
一方で色材として染料を使用したカラーフィルタも開発が進められている。例えば、青色画素形成用の着色樹脂組成物として、特許文献1には、シー・アイ・アシッド・ブルー83(トリアリルアミン系色素)と、シー・アイ・ソルベント・ブルー67(銅フタロシアニン系色素)を含む青色フィルター層を設けたカラーフィルタが記載されている。
また、緑色画素形成用の着色樹脂組成物として、特許文献2では、緑色画素を形成するに際し、亜鉛フタロシアニン顔料と黄色染料とを含む着色樹脂組成物を用いることについて開示されている。
また、特許文献2に記載の緑色画素形成用の着色樹脂組成物では、画素の形成及び現像性については不十分であった。
また、このような着色樹脂組成物を用いることにより、画素の色純度及び透過率に優れたカラーフィルタ、及び高品質の液晶表示装置並びに有機EL表示装置を提供することを目的とする。
画素の耐溶剤性とは、形成された画素に含まれる色材(顔料又は染料)の、溶剤への溶出のし難さを示すものである。
つまり、画素の耐溶剤性が不十分であると、例えば、配向膜やオーバーコートを塗布で形成する際に、これらを形成するための組成物中に含有される溶剤に、画素に含まれる色材が溶出し、該配向膜やオーバーコート上に形成される液晶層を汚染してしまい、結果、ディスプレイの画質低下に繋がるものと推測される。
色材に染料を用いた場合、耐溶剤性が低下し易い理由を下記の通り更に推測する。
染料を含む場合、露光時に光重合開始剤が光エネルギーを受けて励起状態になっても、染料との接触により、光重合開始剤がラジカルを発生する前にエネルギーが染料に移動してしまい、光重合開始剤の一部はラジカル発生の機能を果たさないことを見出した。
染料を用いた場合に上記現象が起こるのは、着色樹脂組成物内で色材が会合している顔料よりも、ほぼ単分子状態で存在する染料の方が、光重合開始剤との接触確率が大きい。つまり、顔料よりも、染料を含む場合は、光重合開始剤のエネルギーが移動する確率が大きい。その為、染料を含む場合は、顔料を用いた場合よりも、光重合開始剤のラジカル発生機能が十分に働かず、耐溶剤性の低下、場合により画素形成性が不十分になると推測される。
即ち、本発明は、下記の着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機EL表示装置に存する。
〔1〕(A)染料、(B)溶剤、(C)バインダー樹脂及び(D)連鎖移動剤を含む着色樹脂組成物であって、前記(D)連鎖移動剤が、下記式(I)で表される化合物(以下、「化合物(I)」と称する場合がある)を含む着色樹脂組成物。
Ra1は、水素原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
Xは、直接結合、2〜4級炭素原子、2〜4価の複素環基又は2〜4価の芳香族環基を表す。
尚、一分子中に含まれる複数の下記式(I’)で表される構造
〔2〕前記(D)連鎖移動剤の含有量が、全固形分中2重量%以上、10重量%以下である、上記〔1〕に記載の着色樹脂組成物。
〔3〕前記染料が、トリアリールメタン系染料である、上記〔1〕または〔2〕に記載の着色樹脂組成物。
〔4〕更に、(E)重合性モノマーを含有する、上記〔1〕〜〔3〕のいずれか一に記載の着色樹脂組成物。
〔5〕前記(E)重合性モノマーが、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物である、上記〔4〕に記載の着色樹脂組成物。
〔6〕更に、(F)光重合開始成分及び熱重合開始成分のうち少なくとも一方を含有する、上記〔1〕〜〔5〕のいずれか一に記載の着色樹脂組成物。
〔7〕上記〔1〕〜〔6〕のいずれか一に記載の着色樹脂組成物を用いて形成された画素を含む、カラーフィルタ。
〔8〕上記〔7〕に記載のカラーフィルタを有する、液晶表示装置。
〔9〕上記〔7〕に記載のカラーフィルタを有する、有機EL表示装置。
ここで、本明細書において“質量%”と“重量%”、“質量ppm”と“重量ppm”、及び“質量部”と“重量部”とは、それぞれ同義である。また、単に“ppm”と記載した場合は、“重量ppm”のことを示す。
また「全固形分」とは、後記する溶剤成分以外の本発明のカラーフィルタ用着色樹脂組成物の全成分を意味するものとする。
更に、「芳香族環」とは、「芳香族炭化水素環」及び「芳香族複素環」の双方を意味するものとする。
先ず、本発明の着色樹脂組成物に含有される、(D)連鎖移動剤について説明する。
本発明における(D)連鎖移動剤とは、発生したラジカルを受け取り、該ラジカルを他の化合物に受け渡す機能を有する化合物である。
本発明の着色樹脂組成物は、(D)連鎖移動剤として下記式(I)で表される化合物を含有する。
Ra1は、水素原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
Xは、直接結合、2〜4級炭素原子、2〜4価の複素環基又は2〜4価の芳香族環基を表す。
尚、一分子中に含まれる複数の下記式(I’)で表される構造
Ra1は、水素原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
前記アルキル基としては、炭素数が通常1〜8であり、特に好ましくは、1又は2である。
Ra1としては、化合物の反応性が高く、得られる膜の表面硬化性が高くなるという点で、水素原子であることが好ましい。
尚、Ra1におけるアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、下記(置換基群W1)の項に記載のものが挙げられる。
フッ素原子、塩素原子、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数1〜8のアルコキシル基、フェニル基、メシチル基、トリル基、ナフチル基、シアノ基、アセチルオキシ基、炭素数2〜9のアルキルカルボキシル基、スルホン酸アミド基、炭素数2〜9のスルホンアルキルアミド基、炭素数2〜9のアルキルカルボニル基、フェネチル基、ヒドロキシエチル基、アセチルアミド基、炭素数1〜4のアルキル基が結合してなるジアルキルアミノエチル基、トリフルオロメチル基、炭素数1〜8のトリアルキルシリル基、ニトロ基、炭素数1〜8のアルキルチオ基。
式(I)中、Xは、直接結合、2〜4級炭素原子、2〜4価の複素環基又は2〜4価の芳香族環基を表す。
なお、Xが2〜4級炭素原子である場合とは、Xが下記いずれかの構造であることを意味する。
芳香族炭化水素環基としては、単環であっても縮合環であってもよく、環を形成する炭素数が5〜18であれば特に制限はないが、例えば、2〜4個の遊離原子価を有する、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの基が挙げられる。
尚、本発明における遊離原子価については、「有機化学・生化学命名法 上」(南江堂、1992年5月20日発行、平山健三、平山和雄訳著、11−12頁)の記載に基づくものである。
また、芳香族複素環基としては、単環であっても縮合環であってもよく、環を形成する炭素数が3〜10であれば特に制限はないが、例えばフラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などが挙げられる。
複素環基は、ヘテロ原子として窒素原子、硫黄原子及び酸素原子のいずれか一つを含む非芳香族環である。
複素環基が環を構成するヘテロ原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。
具体的には、ピリジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾチアゾリニル基、フタルイミドイル基、ピペリジニル基、ピロリジニル基等が挙げられる。
Xにおいては、化合物(I)の保存安定性が良好な点で、2〜4級炭素原子であることが好ましく、4級炭素原子であることが特に好ましい。
尚、Xにおける炭素原子、複素環基及び芳香族環基は、下記構造式(I’)(以下、「スルファニル基含有構造」と称する場合がある)以外で表される置換基を有していてもよく、該置換基としては、前記(置換基群W1)の項に記載のものが挙げられる。
pは、2〜4の整数を表す。
化合物(I)において、反応部位であるスルファニル基が多くなることで、化合物の反応性が高くなり、得られる画素の硬化性が十分である点で、pは4であることが特に好ましい。
[化合物(I)の具体例]
スルファニル基含有構造を2つ有する化合物:1,2−エタンジチオール、1,3−プロパンジチオール、1,4−ブタンジチオール、2,3−ブタンジチオール、1,5−ペンタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,8−オクタンジチオール、1,9−ノナンジチオール、2,3−ジメルカプト−1−プロパノール、ジチオエリスリトール、1,2−ベンゼンジチオール、1,2−ベンゼンジメタンチオール、1,3−ベンゼンジチオール、3,4−ジメルカプトトルエン、4−クロロ−1,3−ベンゼンジチオール、2−ヘキシルアミノ−4,6−ジメルカプト−1,3,5−トリアジン、2−ジエチルアミノ−4,6−ジメルカプト−1,3,5−トリアジン、2−シクロヘキシルアミノ−4,6−ジメルカプト−1,3,5−トリアジン、エチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、2,2−ビス(2−ヒドロキシ−3−メルカプトプロポキシフェニルプロパン等、
スルファニル基含有構造を3つ有する化合物:トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、1,2,6−ヘキサントリオールトリチオグリコレート等、
スルファニル基含有構造を4つ有する化合物: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(3−メルカプトプロピオネート)等、が挙げられる。
上記の中でも、特に好ましくは、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)である。
本発明における(D)連鎖移動剤の含有量は、着色樹脂組成物の固形分中、通常2重量%以上、好ましくは4重量%以上、更に好ましくは6重量%以上、また通常10重量%以下、好ましくは9重量%以下、更に好ましくは8.5重量%以下である。
上記範囲内であると、得られる画素の硬化性が十分であり、且つ、得られる画素の輝度低下に影響し難い点で好ましい。
尚、本発明の着色樹脂組成物は、化合物(I)以外の連鎖移動剤を含有していてもよく、その場合、(D)連鎖移動剤の合計含有量が上記範囲内となるように含有すればよい。
但し、(D)連鎖移動剤として、化合物(I)のみを含有することが特に好ましく、化合物(I)を上記範囲内で含有することが好ましい。
本願の構成とすることで、得られる液晶表示装置の画質低下を抑制するとの効果が得られる理由について、以下の通り推測する。
液晶表示装置の画質低下の一因は、前述の通り、得られる画素の耐溶剤性が十分でないことである。
そこで、得られる画素の硬化性を高めることで、耐溶剤性を向上させることに着目した。
画素の硬化性を向上させる為には、着色樹脂組成物に含有されるバインダー樹脂などの重合性硬化性成分を十分に機能させることが必要である。
重合性硬化性成分を十分に機能させるとは、画素の広い範囲で重合が起こることを意味する。
従来、例えば、光重合系である場合は、光重合開始剤が存在する極近傍でしか重合が発生せず、また発生したラジカルが拡散しない為、広範囲での重合が起こり難く、画素に十分な耐溶剤性を付与する程の硬化が得られなかった。
ここで、本発明では、前記式(I)で表される化合物を含み、発生したラジカルが前記式(I)で表される化合物を介することで、広範囲まで拡散することが可能となる。
この結果、重合反応がより行われ易くなり、画素に十分な耐溶剤性を付与する程の硬化が得られ、液晶表示装置の画質低下を抑制しうる。
本発明における(A)染料は、本発明の効果を損わない限り特に制限はないが、例えば、アゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料、シアニン系染料、トリアリールメタン系染料等が好ましく挙げられる。
アゾ系染料としては、例えば、C.I.アシッドイエロー11,C.I.アシッドオレンジ7,C.I.アシッドレッド37,C.I.アシッドレッド180,C.I.アシッドブルー29,C.I.ダイレクトレッド28,C.I.ダイレクトレッド83,C.I.ダイレクトイエロー12,C.I.ダイレクトオレンジ26,C.I.ダイレクトグリーン28,C.I.ダイレクトグリーン59,C.I.リアクティブイエロー2,C.I.リアクティブレッド17,C.I.リアクティブレッド120,C.I.リアクティブブラック5,C.I.ディスパースオレンジ5,C.I.ディスパースレッド58,C.I.ディスパースブルー165,C.I.ベーシックブルー41,C.I.ベーシックレッド18,C.I.モルダントレッド7,C.I.モルダントイエロー5,C.I.モルダントブラック7等が挙げられる。
この中でも、所望する画素の色により、最適な染料は異なる。
尚、トリアリールメタン系染料である場合には、本発明の効果がより得られ易い点で好ましい。
また、赤色画素や緑色画素を形成する場合、その補色として用いる黄色染料では、特にアゾ系黄色染料であることが、本発明の効果が良好に得られ易い点で好ましい。
先ず、青色画素形成用の着色樹脂組成物に好適に用いられる染料、即ちトリアリールメタン系染料及びシアニン系染料について詳説する。
(トリアリールメタン系染料:式(II)で表される化合物について)
トリアリールメタン系染料としては、耐熱性に優れ、また得られる画素の、特に青色純度及び透過率が優れる点で、下記式(II)で表される化合物(以下、「化合物(II)」と称する場合がある)であることが特に好ましい。
m1は1〜4の整数を表す。
R1〜R6は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。隣接するR1〜R6同士が結合して環を形成してもよい。また、該環は、置換基を有していてもよい。
R7及びR8は、水素原子、又は任意の置換基を表す。R7及びR8は、互いに連結して環を形成していてもよい。
また、上記式(II)中のベンゼン環は、更に任意の置換基を有していてもよい。
尚、一分子中に複数の
R1〜R6は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R1〜R6におけるアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基であって、その炭素数が通常1以上、また、通常8以下、好ましくは5以下のものが挙げられる。具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素環基としては、単環であっても縮合環であってもよく、環を形成する炭素数が5〜18であれば特に制限はないが、例えば、1個の遊離原子価を有する、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの基が挙げられる。
また、芳香族複素環基としては、単環であっても縮合環であってもよく、環を形成する炭素数が3〜10であれば特に制限はないが、例えば、1個の遊離原子価を有する、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの基が挙げられる。
隣接するR1〜R6同士が結合して環を形成する場合、これらはヘテロ原子で架橋された環であってもよい。この環の具体例として、例えば以下のものが挙げられる。これらの環は置換基を有していてもよい。
また、R1〜R6が、置換基を有していてもよいフェニル基である場合、共役系を延長することで、カチオン内の電荷が分散することで、カチオンが安定化するものと推測される。このように、カチオンが安定化した結果、得られるカラーフィルタの耐光性がより優れるものとなると考えることができる。
R1〜R6におけるアルキル基、芳香族炭化水素環基、及び隣接するR1〜R6同士が結合して形成される環が有していてもよい置換基としては、例えば、下記(置換基群W2)のものが挙げられる。
炭素数1〜8のアルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数6〜15のアリール基、炭素数2〜9のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数7〜16のアリールカルボニルオキシ基、炭素数2〜9のアルコキシカルボニル基、炭素数7〜16のアリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、炭素数2〜9のアルキルカルバモイル基、炭素数7〜16のアリールカルバモイル基、スルファモイル基、炭素数1〜8のアルキルスルファモイル基、炭素数6〜15のアリールスルファモイル基、炭素数2〜9のアルキルカルボニル基、炭素数7〜16のアリールカルボニル基、炭素数1〜8のアルキルスルホニル基、炭素数1〜8のアルキルスルホニルアミノ基、炭素数6〜15のアリールスルホニルアミノ基、アミノ基、炭素数1〜8のアルキル基が結合してなるアルキルアミノ基、炭素数1〜4のアルキル基が結合してなるジアルキルアミノ基、炭素数6〜15のアリールアミノ基、炭素数6〜15のアリール基と炭素数1〜4のアルキルが結合してなるアリールアルキルアミノ基、炭素数6〜15のアリール基が結合してなるジアリールアミノ基、フェネチル基、ヒドロキシエチル基、炭素数1〜8のアルキルカルボニルアミノ基、炭素数7〜16のアリールカルボニルアミノ基、炭素数1〜4のアルキル基が結合してなるジアルキルアミノエチル基、トリフルオロメチル基、炭素数1〜8のトリアルキルシリル基、炭素数1〜8のアルキルチオ基、炭素数6〜15のアリールチオ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシ基、スルホ基、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子。
上記置換基群W2におけるアリール基としては、具体的にはR1〜R6における芳香族環基として記載したものが挙げられる。該アリール基は、メチル基、エチル基等の低級アルキル基、メトキシ基、エトキシ基等の低級アルコキシ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、シアノ基、カルバモイル基、スルファモイル基、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子を、更に置換基として有していてもよい。
中でも、R1〜R6におけるアルキル基、芳香族環基及び互いに連結して形成される環が有していてもよい置換基として、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、フェニル基、トリル基、炭素数2〜9のアルキルカルボニルオキシ基、カルバモイル基、スルファモイル基、炭素数1〜8のアルキルスルファモイル基、トリフルオロメチル基、シアノ基、スルホ基及びフッ素原子である。
R7及びR8は、水素原子、又は任意の置換基を表す。
該任意の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族環基などが挙げられる。
また、R7及びR8は、互いに連結して環を形成していてもよい。
R7及びR8同士が結合して環を形成する場合、これらはヘテロ原子で架橋された環であってもよい。この環の具体例として、例えば以下のものが挙げられる。これらの環は置換基を有していてもよい。
得られるカラーフィルタが青色であり、且つ高輝度である点から、R7及びR8同士は互いに連結して環を形成していない方が好ましい。
該ベンゼン環が有していてもよい置換基としては、例えば、前記(置換基群W2)の項で記載したものが挙げられる。
Zm1−は、m1価のアニオンを表す。
アニオンとしては、本発明の効果を損わない限り特に制限はないが、例えばF−、Cl−、Br−、I−等のハロゲン化物イオン;
(C6H5)4B−等のホウ素アニオン;
CH3COO−、C2H5COO−、C6H5COO−等のカルボン酸アニオン;
SO4 2−、HSO4 −等の硫酸アニオン;
HPO4 2−、PO4 3−等のリン酸アニオン;
スルホン酸アニオン等が挙げられる。
スルホン酸アニオンとしては、例えばトリフルオロメタンスルホン酸、メタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、ヘキサンスルホン酸、ヘプタンスルホン酸、ドデカンスルホン酸、カンファースルホン酸など置換基を有していてもよい脂肪族スルホン酸アニオン;
ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、1−ナフタレンスルホン酸、2−ナフタレンスルホン酸など置換基を有していてもよい芳香族スルホン酸アニオン;
acid blue 80(C.I.61585)、acid green 25(C.I.61570)、acid blue 45(C.I.63010)、acid blue 43(C.I.63000)、acid blue 25(C.I.62055)、acid blue 40(C.I.65125)等のスルホナト基を有するアントラキノン系色素のアニオン;
direct blue 86(C.I.74810)、direct blue 199 (C.I.14190)等のスルホナト基を有するフタロシアニン系色素のアニオン;
acid blue 74(C.I.73015)等のスルホナト基を有するインジゴ系色素のアニオン;
ジスルホニルイミドアニオン等が挙げられる。
中でも好ましくは、ジスルホニルイミドアニオンであり、前記式(II)で表される化合物は、特に下記式(II−1)で表される化合物であることが好ましい。
R21及びR22は、各々独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜6のアルケニル基、又は置換基を有していてもよい炭素数3〜8のシクロアルキル基を表す。
尚、R21及びR22は、互いに結合して環を形成していてもよい。)
R21及びR22は、各々独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜6のアルケニル基、又は置換基を有していてもよい炭素数3〜8のシクロアルキル基を表す。
尚、R21及びR22は、互いに結合して環を形成していてもよい。
該置換基としては、前記(置換基群W2)の項で記載したものが挙げられる。
つまり、R21及びR22は、アニオンの電荷が分散されて、アニオンが安定化する点で、炭素数1〜8のパーフルオロアルキル基が好ましい。
より具体的には、前記式(II)で表される化合物中の
n及びn’は、通常1〜8、好ましくは1〜4の整数である。
n及びn’は、同じでもよく、また異なっていてもよい。
nとn’とが同じである場合のスルホニルイミドアニオンの具体例としては、ビス(トリフルオロメタンスルホン)イミド、ビス(ペンタフルオロブタンスルホン)イミド等が挙げられる。
nとn’とが違う場合のスルホニルイミドアニオンの具体例としては、ペンタフルオロエタンスルホントリフルオロメタンスルホンイミド、トリフルオロメタンスルホンヘプタフルオロプロパンスルホンイミド、フルオロブタンスルホントリフルオロメタンスルホンイミド等が挙げられる。
上記の中でも、アニオンが最も安定化するとの理由から、n=n’=2である、ビス(ペンタフルオロエタンスルホン)イミドが特に好ましい。
環を形成している場合、R11及びR12は、特に炭素数2〜12のフルオロアルキレン基であることが好ましい。
つまり、前記式(II−1)で表される化合物中のアニオンは、更に、下記式(II’−2)で表されるアニオンであることが好ましい。
n’’は、耐熱性の点で,好ましくは2〜8であり,さらに好ましくは3である。
n’’の数が小さい分子ほど、立体反発の影響が小さくなり、より強い相互作用が可能となる。即ち、n’’が小さいほど、アニオンとカチオンの相互作用が大きくなり、イオン対が安定化して色材の耐熱性が向上するものと推測される。
以下に、本発明における式(II)で表される化合物の好ましい具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[化合物(II)の具体例]
トリアリールメタン系染料は、耐光性及び耐熱性,高い透過率を有する点で、更に下記式(III)で表される化合物(以下、「化合物(III)」と称する場合がある)であることが好ましい。
m2は1〜4の整数を表す。
R11〜R16は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基を示す。R11とR12、R13とR14及びR15とR16は、各々互いに結合して環構造を形成していてもよい。
R17及びR18は、各々独立に、水素原子、又は任意の置換基を表す。R17及びR18は、互いに結合して環を形成していてもよい。
又、上記式(III)中のベンゼン環及びインドール環は更に任意の置換基を有していてもよい。
R11〜R16は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
炭素数1〜8のアルキル基及び芳香族環基としては、前記(R1〜R6について)の項で記載したものと同様である。
また、隣接するR11〜R16同士、つまり、R11とR12、R13とR14及びR15とR16が、各々互いに結合して環構造を形成している場合も、前記(R1〜R6について)の項で記載したものと同様である。
R17及びR18は、水素原子、又は任意の置換基を表す。該任意の置換基としては、前記R1〜R6に記載のものが挙げられる。
また、R17及びR18は、互いに連結して環を形成していてもよい。
R17及びR18同士が結合して環を形成する場合、これらはヘテロ原子で架橋された環であってもよく、その具体例は、前記(R7及びR8について)の項で記載のものと同様である。これらの環は置換基を有していてもよい。
得られるカラーフィルタが紫色であり、且つ高輝度である点から、R7及びR8同士は互いに連結して環を形成していない方が好ましい。
また、得られるカラーフィルタが赤色であり、且つ高輝度である点から、互いに連結して環を形成している方が好ましい。
このような置換基としては、前記(置換基群W2)の項に記載の置換基が挙げられる。
なお、式(III)中のベンゼン環において、トリアリールメチン構造の中央に位置する炭素原子との結合に対し、o−位に嵩高い基が結合すると、分子の平面性が阻害され、化合物の色純度が低下する場合がある。従って、o−位には置換基を有さないか、又はハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基で置換されていることが好ましい。
また、化合物(III)は、例えば、R11〜R18から、リンカーを伸ばして、2量体や3量体などを形成していてもよい。
化合物(III)中、特に好ましくは、アニオンがジスルホニルイミドアニオンであり、前記式(III)においては、特に下記式(III−1)で表される化合物(以下、「化合物(III−1)」と称する場合がある)であることが好ましい。
R31及びR32は、各々独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜6のアルケニル基、又は置換基を有していてもよい炭素数3〜8のシクロアルキル基を表す。
尚、R31及びR32は、互いに結合して環を形成していてもよい。)
R31及びR32は、各々独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜6のアルケニル基、又は置換基を有していてもよい炭素数3〜8のシクロアルキル基を表す。
尚、R31及びR32は、互いに結合して環を形成していてもよい。
R31及びR32は、前記式(II−1)におけるR21及びR22と同様であり、好ましい態様も同様である。
つまり、前記式(III−1)で表されるアニオンは、更に、前記式(II’−1)又は(II’−2)で表されるアニオンであることが好ましい。
[化合物(III)の具体例]
トリアリールメタン系染料は、得られる画素の輝度が高く、また電圧保持率が高い点で、更に下記式(IV)で表される化合物(以下、「化合物(IV)」と称する場合がある)であることが好ましい。
R41〜R46は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基を示す。
隣接するR41〜R46同士が連結して環を形成していてもよく、該環は、置換基を有していてもよい。
R47及びR48は、各々独立に、水素原子、又は任意の置換基を表す。
R47及びR48は、互いに連結して環を形成していてもよく、該環は置換基を有していてもよい。
又、上記式(IV)中のベンゼン環及びインドール環は更に任意の置換基を有していてもよい。
M+は、水素イオン、アルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオン、3級アンモニウムカチオンまたは4級アンモニウムカチオンを表す。
nは、0〜4の整数を表す。)
R41〜R46は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基を示す。
置換基を有していてもよいアルキル基及び置換基を有していてもよい芳香族環基としては、前記(R1〜R6について)の項に記載のものが挙げられる。
化合物(IV)の耐熱性を向上し、得られるカラーフィルタの耐熱性が優れる点で、より好ましくは置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜10の芳香族炭化水素環基であり、さらに好ましくは、炭素数1〜8のアルキル基又は置換基を有していてもよいフェニル基である。
R41〜R46の少なくとも一つが、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基である場合、超共役によりカチオン内の電荷が分散し、カチオンが安定化するものと推測される。
また、R41〜R46の少なくとも一つが、置換基を有していてもよい炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である場合、共役系が延長する為、カチオン内の電荷が分散して、カチオンが安定化する。このように、カチオンが安定化した結果、得られるカラーフィルタの耐熱性がより優れるものとなると考えることができる。
即ち、R41〜R46は、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜10の芳香族炭化水素基であることが好ましい。
R41〜R46におけるアルキル基、芳香族環基及び互いに連結して形成される環が有していてもよい置換基としては、例えば、前記(置換基群W2)のものが挙げられる。
R47及びR48は、水素原子、又は任意の置換基を表す。該任意の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族環基などが挙げられる。
R47及びR48については、前記(R17及びR18について)の項で記載のものと同様である。好ましい態様も同様である。
M+は、水素イオン、アルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオン、3級アンモニウムカチオンまたは4級アンモニウムカチオンを表す。
アルカリ金属カチオンのアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどが挙げられる。またアルカリ土類金属カチオンのアルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム、バリウムなどが挙げられる。
3級アンモニウムカチオンは、N+HR3(Rは、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は、置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。尚、複数含まれるRは、同じでもよく、又異なっていてもよい。)で表される。
前記Rにおける該アルキル基の好ましい炭素数、有していてもよい置換基の例は、前記R41〜R46のアルキル基の場合に例示したものと同様である。該芳香族環基の好ましい炭素数、有していてもよい置換基の例は、前記R41〜R46の芳香族環基の場合に例示したものと同様である。具体的には、炭素数1〜6の低級アルキルアンモニウムカチオン(例えば、メチルアンモニウムカチオン、エチルアンモニウムカチオン、ジエチルアンモニウムカチオン、トリエチルアンモニウムカチオン等)、ヒドロキシ基が置換した炭素数1〜6のアルキルアンモニウムカチオン(例えば、エタノールアンモニウムカチオン、ジエタノールアンモニウムカチオン、トリエタノールアンモニウムカチオン等)、カルボキシ置換された炭素数1〜6のアルキルアンモニウムカチオン(例えば、カルボキシメチルアンモニウムカチオン、カルボキシエチルアンモニウムカチオン、カルボキシプロピルアンモニウムカチオン、ジカルボキシメチルアンモニウムカチオン等)、芳香族環基とアルキル基が置換したアンモニウムカチオン(例えば、N,N−ジエチルフェニルアンモニウムカチオン等)等が挙げられる。
具体的には、炭素数1〜6の4級アルキルアンモニウムカチオン(例えば、テトラメチルアンモニウムカチオン、テトラエチルアンモニウムカチオン、テトラブチルアンモニウムカチオン等)等が挙げられる。
M+として好ましいものとしては、着色樹脂組成物に用いる有機溶剤への溶解性の観点から、水素イオン、アルカリ金属カチオン、3級アンモニウムカチオン、4級アンモニウムカチオンが好ましく、さらに好ましくは、リチウムカチオン、ナトリウムカチオン、無置換のアンモニウムカチオン、テトラブチルアンモニウムカチオンが好ましい。
nが大きいほど、化合物(IV)は親水性基のスルホ基が多く置換することになり、耐熱性、耐光性が向上し、化合物(IV)の疎水性の液晶への溶解性も低下するため電圧保持率も向上するが、着色樹脂組成物に用いる有機溶剤への溶解性が高い点で、好ましくは0〜2である。
本発明における化合物(IV)は、カラーフィルタに用いることにより、得られる画素の色純度及び透過率が優れる点で、下記式(IV−1)で表される化合物(以下、「化合物(IV−1)」と称する場合がある)であることが好ましい。
R51〜R56は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基を示す。
隣接するR51〜R56同士が連結して環を形成していてもよく、該環は、置換基を有していてもよい。
R57及びR58は、各々独立に、水素原子、又は任意の置換基を表す。
R57及びR58は、互いに連結して環を形成していてもよく、該環は置換基を有していてもよい。
又、上記式(IV−1)中のベンゼン環及びインドール環は更に任意の置換基を有していてもよい。)
R51〜R56は、各々、化合物(IV)におけるR41〜R46と同義である。具体例及び好ましい態様も同様である。
(R57及びR58について)
R57及びR58は、各々化合物(IV)におけるR47及びR48と同義である。具体例及び好ましい態様も同様である。
本発明の化合物(IV)は、カラーフィルタに用いることにより、得られる画素の色純度及び透過率が優れる点で、下記式(IV−2)で表される化合物(以下、「化合物(IV−2)」と称する場合がある)であることが好ましい。
R61〜R65は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基を示す。
隣接するR61〜R65同士が連結して環を形成していてもよく、該環は、置換基を有していてもよい。
R67及びR68は、各々独立に、水素原子、又は任意の置換基を表す。
R67及びR68は、互いに連結して環を形成していてもよく、該環は置換基を有していてもよい。
Q2は、置換基を有していてもよい2価の芳香族環基、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい2価の脂肪族複素環基、−C(=O)−、−O−、−S−、−NH−からなる群より選ばれる1つの基又はこれらが2以上結合してなる基を表す。
又、上記式(IV−2)中のベンゼン環及びインドール環は更に任意の置換基を有していてもよい。)
R61〜R65は、各々、化合物(IV)におけるR41〜R45と同義である。具体例及び好ましい態様も同様である。
(R67及びR68について)
R67及びR68は、各々化合物(IV)におけるR47及びR48と同義である。具体例及び好ましい態様も同様である。
Q2は、置換基を有していてもよい2価の芳香族環基、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい2価の脂肪族複素環基、−C(=O)−、−O−、−S−、−NH−からなる群より選ばれる1つの基又はこれらが2以上結合してなる基を表す。
該2価の芳香族環基としては、前記(R51〜R56について)の項に記載の1個の遊離原子価を有する芳香族環において、2個の遊離原子価を有するものとし、且つ炭素数が2〜14である基が挙げられる。これらの基が有していてもよい置換基としては、例えば、上記の(置換基群W2)のものが挙げられる。
該2価の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状の基であって脂肪族炭化水素基であって、その炭素数が通常1以上、また、通常8以下、好ましくは6以下のものが挙げられる。具体的には、炭素数が1〜8のアルキレン基、シクロペンタンジイル基、シクロヘキサンジイル基などが挙げられる。これらの基が有していてもよい置換基としては、例えば、上記の(置換基群W2)のものが挙げられる。
該2価の脂肪族複素環基としては、例えば、ピペリジニル基、ピロリジニル基、イミダゾリジニル基、ピラゾリジニル基、ピペラジニル基、モルホリニル基、インドリニル基、イソインドリニル基等が挙げられる。これらの基が有していてもよい置換基としては、例えば、上記の(置換基群W2)のものが挙げられる。
本発明の化合物(IV)は、カラーフィルタとして用いることにより、得られる画素の色純度及び透過率が優れる点で、下記式(IV−3)で表される化合物(以下、「本発明の化合物(IV−3)」と称する場合がある)であることが好ましい。
R71〜R73及びR75〜R76は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基を示す。
Q3は、置換基を有していてもよい2価の芳香族環基、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい2価の脂肪族複素環基、−C(=O)−、−O−、−S−、−NH−からなる群より選ばれる1つの基又はこれらが2以上結合してなる基を表す。
隣接するR71とR72、R73とQ3及びR75とR76同士が連結して環を形成していてもよく、該環は、置換基を有していてもよい。
R77及びR78は、各々独立に、水素原子、又は任意の置換基を表す。
R77及びR78は、互いに連結して環を形成していてもよく、該環は置換基を有していてもよい。
又、上記式(IV−3)中のベンゼン環及びインドール環は更に任意の置換基を有していてもよい。)
(R71〜R73、R75、R76について)
R71〜R73、R75、R76は、各々、化合物(IV)におけるR41〜R43、R45、R46と同義である。具体例及び好ましい態様も同様である。
(R77及びR78について)
R77及びR78は、各々化合物(IV)におけるR47〜R48と同義である。具体例及び好ましい態様も同様である。
Q3は、置換基を有していてもよい2価の芳香族環基、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい2価の脂肪族複素環基、−C(=O)−、−O−、−S−、−NH−からなる群より選ばれる1つの基又はこれらが2以上結合してなる基を表す。
該2価の芳香族環基としては、前記(R51〜R56について)の項に記載の1個の遊離原子価を有する芳香族環において、2個の遊離原子価を有するものとし、且つ炭素数が2〜14である基が挙げられる。これらの基が有していてもよい置換基としては、例えば、上記の(置換基群W2)のものが挙げられる。
該2価の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状の基であって脂肪族炭化水素基であって、その炭素数が通常1以上、また、通常8以下、好ましくは6以下のものが挙げられる。具体的には、炭素数が1〜8のアルキレン基、シクロペンタンジイル基、シクロヘキサンジイル基などが挙げられる。これらの基が有していてもよい置換基としては、例えば、上記の(置換基群W2)のものが挙げられる。
該2価の脂肪族複素環基としては、例えば、ピペリジニル基、ピロリジニル基、イミダゾリジニル基、ピラゾリジニル基、ピペラジニル基、モルホリニル基、インドリニル基、イソインドリニル基等が挙げられる。これらの基が有していてもよい置換基としては、例えば、上記の(置換基群W2)のものが挙げられる。
本発明の化合物(IV)の分子量は、通常500以上、好ましくは600以上、また通常5000以下、好ましくは2000以下である。
上記範囲内であると、溶剤に対する溶解性が良好で且つ製造が容易である点で好ましい。
[化合物(IV)の具体例]
前記化合物(II)〜(IV)は、例えばJ.Chem.Soc.,PerkinTrans.1998,2,297.、国際公開第2006/120205号、「総説合成染料」(堀口博著、三共出版、1968年)に記載の方法に準じて合成することができる。
Rb5は、−SO3 −、−SO3H、−SO3M、−CO2H、−CO2Rb6、−SO3Rb6、−SO2NHRb8又は−SO2NRb8Rb9を表す。
mは、0〜5の整数を表す。mが2以上の整数である場合、複数のRb5は、同一であっても異なっていてもよい。
Rb6は、炭素数1〜10の飽和炭化水素基を表す。
Rb8及びRb9は、各々独立に、炭素数1〜10の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜30のシクロアルキル基又は−Q1を表す。
Q1は、炭素数6〜10の芳香族炭化水素基又は炭素数5〜10の芳香族複素環基を表す。
Mは、ナトリウム原子又はカリウム原子を表す。
Dは、ハロゲン原子を表す。aは、0又は1の整数を表す。)
Rb6としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、シクロヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、シクロオクチル、ノニル、デカニル、トリシクロデカニル、メトキシプロピル、エトキシプロピル、ヘキシロキシプロピル、2−エチルヘキシロキシプロピル、メトキシヘキシル、エトキシプロピル等が挙げられる。
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、パーフルオロメチル等が挙げられる。
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜3のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ等が挙げられる。
X2におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子が挙げられる。
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、パーフルオロメチル等が挙げられる。
ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜3のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ等が挙げられる。
−SO2NRb8Rb9に含まれるRb8及びRb9としては、炭素数6〜8の分枝状アルキル基、炭素数5〜7の脂環式アルキル基、アリル基、フェニル基、炭素数8〜10のアラルキル基、炭素数2〜8の水酸基含有アルキル及びアリール基又は炭素数2〜8のアルコキシル基含有アルキルまたはアリール基が好ましく、2−エチルヘキシルであることが特に好ましい。
炭素数6〜10の芳香族炭化水素基の置換基としては、エチル、プロピル、フェニル、ジメチルフェニル、−SO3Rb6又は−SO2NHRb8が好ましい。該炭素数6〜10の芳香族炭化水素基の置換基として挙げられるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
炭素数6〜10の芳香族炭化水素基の置換基としては、エチル、プロピル、フェニル、ジメチルフェニル、−SO3Rb6又は−SO2NHRb8が好ましい。
置換基を有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基としては、メチルフェニル、ジメチルフェニル、トリメチルフェニル、エチルフェニル、ヘキシルフェニル、デカニルフェニル、フルオロフェニル、クロロフェニル、ブロモフェニル、ヒドロキシフェニル、メトキシフェニル、ジメトキシフェニル、エトキシフェニル、ヘキシロキシフェニル、デカニロキシフェニル、トリフルオロメチルフェニル等が挙げられる。
化合物(V)は、例えば、−SO3Hを有する色素または色素中間体を定法によりクロル化して、得られた−SO2Clを有する色素または色素中間体をR8−NH2で表されるアミンと反応させることにより製造することができる。また、日本国特開平3−78702号公報3頁の右上欄〜左下欄に記載の方法により製造された色素を、上記同様、クロル化後、アミンと反応させることにより製造することができる。
化合物(V)の具体例を下記に示す。
シアニン系染料としては、耐熱性及び耐光性、透過率が高い点で、特に下記式(VI)で表される化合物(以下、「化合物(VI)」と称する場合がある)であることが好ましい。
m3は、1〜4の整数を表す。
Ar1及びAr2は、各々独立に、置換基を有していてもよい含窒素複素環基を表す。
qは、1〜5の整数を表す。)
qは、1〜5の整数を表す。
qは、色材の耐熱性の点で、1〜5が好ましく、1〜3が特に好ましい。
Ar1及びAr2は、各々独立に、置換基を有していてもよい含窒素複素環基を表す。
含窒素複素環基としては、例えば、1個の遊離原子価を有する、インドール環、ベンゾインドール環、インドレニン環、ベンゾインドレニン環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾイミダゾール環やキノリン環などの基が挙げられる。中でも、高輝度という点で、インドール環、ベンゾインドール環、インドレニン環、ベンゾインドレニン環が好ましく、インドール環、ベンゾインドレニン環がより好ましい。
フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、キシリル基、メシチル基、o−クメニル基、m−クメニル基、p−クメニル基などの芳香族炭化水素基;
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基などのアルコキシ基;
フェノキシ基などのアリールオキシ基;
ベンジルオキシ基などのアラルキルオキシ基;
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などのエステル結合を有する基;
メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、エチルスルファモイル基、ジエチルスルファモイル基、n−プロピルスルファモイル基、ジ−n−プロピルスルファモイル基、イソプロピルスルファモイル基、ジイソプロピルスルファモイル基、n−ブチルスルファモイル基、ジ−n−ブチルスルファモイル基などのアルキルスルファモイル基;
メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、n−ブチルスルホニル基、イソブチルスルホニル基、sec−ブチルスルホニル基、tert−ブチルスルホニル基などのアルキルスルホニル基;
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子;
ニトロ基、シアノ基が挙げられる。
前記式(VI)で表される化合物は、塗膜の明度、耐熱性を高くする点で下記式(VI−1)で表される化合物がより好ましい。
R901及びR902は、各々独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表す。
R91及びR92は、各々独立に、−O−、−S−、−N−、−Se−又は−CR903R904−を表す。
R903及びR904は、各々独立に,水素原子、又は炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基を表す。
但し、R91及びR92が、−CR903R904−である場合、R903同士が、互いに結合して、環を形成していてもよい。該環は、置換基を有していてもよい。
環Y1及びY2は、各々独立に、置換基を有してもよいベンゼン環、又は置換基を有していてもよいナフタレン環を表す。
R81及びR82は、各々独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜6のアルケニル基、又は置換基を有していてもよい炭素数3〜8のシクロアルキル基を表す。
尚、R81及びR82は、互いに結合して環を形成していてもよい。)
R901及びR902は、各々独立に、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基を表す。
脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、ビニル基、エチニル基、プロピル基、イソプロピル基、イソプロペニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、2−プロピニル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、2−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、2−ペンテン−4−イニル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、5−メチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基が挙げられる。
また、脂肪族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、例えば、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、キシリル基、メシチル基、o−クメニル基、m−クメニル基、p−クメニル基などの芳香族炭化水素基;
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアルコキシ基;
フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基などのハロゲン基;
さらには、カルボキシ基、ニトロ基、シアノ基が挙げられる。
R901及びR902は、それぞれ、炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜5のアルキル基であることがより好ましい。
R91及びR92は、各々独立に、−O−、−S−、−N−、−Se−又は−CR903R904−を表す。
R903及びR904は、各々独立に,水素原子、又は炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基を表す。
但し、R91及びR92が、−CR903R904−である場合、R903同士が、互いに結合して、環を形成していてもよい。
R91とR92とが互いに結合して形成していてもよい環の、好ましい具体例としては、例えば以下のものが挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
環Y1及びY2は、各々独立に、置換基を有してもよいベンゼン環、又は置換基を有していてもよいナフタレン環を表す。
R903及びR904における脂肪族炭化水素基、R91及びR92が互いに結合して形成していてもよい環、並びに環Y1及びY2におけるベンゼン環及びナフタレン環が有していてもよい置換基としては、前記R901及びR902における脂肪族炭化水素基が有していてもよい置換基が挙げられる。
R81及びR82は、各々独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜6のアルケニル基、又は置換基を有していてもよい炭素数3〜8のシクロアルキル基を表す。
尚、R81及びR82は、互いに結合して環を形成していてもよい。
R81及びR82は、前記式(II−1)におけるR21及びR22と同義であり、好ましい態様も同様である。
つまり、前記式(VI−1)で表される化合物中のアニオンは、更に、前記式(II’−1)又は(II’−2)で表される化合物であることが好ましい。
尚、前記式(VI)で表される化合物は、例えば、R901〜R902並びにR91及びR92から、リンカーを伸ばして、2量体や3量体などを形成していてもよい。
[具体例]
黄色染料を含む場合には、更に、耐溶剤性の低下以前に、画像形成性や現像性が不十分である傾向がある。
これは、黄色染料の吸収波長と光重合開始剤の吸収波長とが重なることにより、光重合開始剤が十分に光エネルギーを得ることができず、ラジカル発生量が低下してしまい、着色樹脂組成物中に含まれる光重合開始剤が十分に機能していないものと推測される。
つまり、後述の黄色染料を着色樹脂組成物に含む場合、本発明の効果がより得られ易い点で好ましい。
以下、黄色染料について詳説する。
本発明における黄色染料としては、例えば、アゾ系染料、キノフタロン系染料、シアニン系染料、アントラキノン系染料、メチン系染料及びジピロメテン系染料などが挙げられ、中でも、アゾ系染料が好ましい。
該アゾ系染料としては、例えば、ピリドンアゾ染料、ピラゾロンアゾ染料及びバルビツール酸アゾ染料などが挙げられ、特に、ピリドンアゾ染料であることが、吸収スペクトルが400nm〜500nmにおいて急峻な吸収端を有し、輝度が高い画素を得ることができる点で好ましい。
ピリドンアゾ染料としては、特に限定はされず、公知の物質を用いることができるが、着色樹脂組成物への溶解性が高い点で、下記式(VII)で表される化合物(以下、「化合物(VII)」と称する場合がある)であることが好ましい。
R1aは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜10のアルキル基、カルボキシ基又はトリフルオロメチル基を表す。
R2aは、水素原子、シアノ基、カルバモイル基、置換基を有していてもよいアルキルカルバモイル基、置換基を有していてもよいアリールカルバモイル基、カルボキシ基、スルファモイル基又はスルホ基を表す。
R3aは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数7〜20のアラルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜20の複素環基、カルバモイル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルキルカルバモイル基、置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアリールカルバモイル基、スルファモイル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキルスルファモイル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリールスルファモイル基、置換基を有し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、置換基を有し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、置換基を有していてもよい炭素数2〜30のアシル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルキルスルホニル基又は置換基を有し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。)
Aは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基又は置換基を有していてもよい複素環基を表す。
該芳香族炭化水素環基としては、例えば、1個の遊離原子価を有する、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などが挙げられる。
該複素環基としては、例えば、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、トリアゾリル基、チアジアゾリル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンゾチアゾリニル基、フタルイミドイル基、ベンズイミダゾロニル基、フリル基、チオフェニル基等が挙げられる。
該芳香族炭化水素環基又は該複素環基が有していてもよい置換基としては、化合物(I)の溶剤に対する溶解性を向上する点で親水性基、又は色調を調節しうる点で電子供与性や電子求引性を有する基が好ましい。
R1aは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜10のアルキル基、カルボキシ基又はトリフルオロメチル基を表す。
置換基を有していてもよいアルキル基は、炭素数が通常1以上、通常10以下、好ましくは5以下である。該アルキル基に置換していてもよい基としては、炭素数1〜8のアルコキシ基、水酸基などが挙げられる。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基等が挙げられる。
R2aは、水素原子、シアノ基、カルバモイル基、置換基を有していてもよいアルキルカルバモイル基、置換基を有していてもよいアリールカルバモイル基、カルボキシ基、スルファモイル基又はスルホ基を表す。
置換基を有していてもよいアルキルカルバモイル基は、−CO−NR56aR57aで表され、R56a及びR57aは、各々独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。該アルキル基の好ましい炭素数、有していてもよい置換基の例は、前記R11a及びR12aにおけるアルキル基が有していてもよい置換基と同様である。該アルキルカルバモイル基の具体例としては、メチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、フェネチルカルバモイル基、2−エチルヘキシルカルバモイル基、2−エトキシエチルカルバモイル基、2−(2−エトキシエトキシ)エチルカルバモイル基等が挙げられる。
R3aは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数7〜20のアラルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜20の複素環基、カルバモイル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルキルカルバモイル基、置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアリールカルバモイル基、スルファモイル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキルスルファモイル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリールスルファモイル基、置換基を有し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、置換基を有し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、置換基を有していてもよい炭素数2〜30のアシル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルキルスルホニル基又は置換基を有し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。
以下に、化合物(VII)の好ましい具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明の着色樹脂組成物は、色材として、(A)染料を含み、該染料に加え、その他の色材を併用することができる。
その他の色材としては、顔料などが挙げられ、所望する画素の色により適宜組み合わせて用いることができる。
紫色顔料としては、C.I.ピグメントバイオレット1、1:1、2、2:2、3、3:1、3:3、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、47、49、50等を挙げることができる。これらの中で、好ましくはC.I.ピグメントバイオレット19、23等であり、更に好ましくはC.I.ピグメントバイオレット23等である。
青色顔料としては、例えばC.I.ピグメントブルー1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79などを挙げることができる。
これらの中でも、青色の銅フタロシアニン顔料が好ましく、該銅フタロシアニン顔料としては、C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6などが好ましく挙げられ、更に好ましくはC.I.ピグメントブルー15:6である。
緑色顔料としては、C.I.ピグメントグリーン1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54、55、58等を挙げることができる。これらの中で、好ましくはC.I.ピグメントグリーン7、36、58等である。
特に、C.I.ピグメントグリーン58を用いた場合に、本発明の効果が得られ易い点で好ましい。
使用する顔料の平均一次粒径を上記範囲とすることにより、消偏特性を良好に保ち、高いコントラストや透過率などを実現し、又、分散安定性が良好で、耐熱性や耐光性にも優れた顔料分散液及び着色樹脂組成物を得ることができる。
先ず、顔料をクロロホルム中に超音波分散し、コロジオン膜貼り付けメッシュ上に滴下して、乾燥させ、透過電子顕微鏡(TEM)観察により、顔料の一次粒子像を得る。但し、有機顔料の場合は、個々の顔料粒子の粒径を、同じ面積となる円の直径に換算した面積円相当径として、複数個(通常200〜300個程度)の顔料粒子についてそれぞれ粒径を求める。得られた一次粒径の値を用い、下式の計算式の通り個数平均値を計算し平均粒径を求める。
本発明の着色樹脂組成物に含まれる色材の含有量は、所望する画素の色により異なるが、例えば、前記(A)染料及びその他の色材の総含有量は、全固形分に対し、通常1重量%以上、好ましくは3重量%以上、更に好ましくは5重量%以上、また、通常50重量%以下、更に好ましくは40重量%以下、より好ましくは30重量%以下である。
上記範囲内であると、色濃度に対して膜厚が適度であり、液晶セル化の際のギャップ制御が容易である。更に、分散安定性が高く、再凝集や増粘などが置き難いため好ましい。
本発明における(B)溶剤は、着色樹脂組成物に含まれる各成分を溶解または分散させ、粘度を調節する機能を有する。
該(B)溶剤としては、着色樹脂組成物を構成する各成分を溶解または分散させることができるものであればよく、沸点が100〜200℃の範囲のものを選択するのが好ましい。より好ましくは120〜170℃の沸点をもつものである。
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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール−モノt−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、メトキシメチルペンタノール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールモノアルキルエーテル類;
エチレングリコールジメチルエーテル、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のようなグリコールジアルキルエーテル類;
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチ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、メトキシブチルアセテート、3−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、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテートのようなグリコールアルキルエーテルアセテート類;
アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソアミルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルアミルケトン、メチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルノニルケトンのようなケトン類;
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、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリンのような1価または多価アルコール類;
n−ペンタン、n−オクタン、ジイソブチレン、n−ヘキサン、ヘキセン、イソプレン、ジペンテン、ドデカンのような脂肪族炭化水素類;
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキセン、ビシクロヘキシルのような脂環式炭化水素類;
ベンゼン、トルエン、キシレン、クメンのような芳香族炭化水素類;
アミルホルメート、エチルホルメート、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸アミル、メチルイソブチレート、エチレングリコールアセテート、エチルプロピオネート、プロピルプロピオネート、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、イソ酪酸メチル、エチルカプリレート、ブチルステアレート、エチルベンゾエート、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、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−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、γ−ブチロラクトンのような鎖状または環状エステル類;
3−メトキシプロピオン酸、3−エトキシプロピオン酸のようなアルコキシカルボン酸類;
ブチルクロライド、アミルクロライドのようなハロゲン化炭化水素類;
メトキシメチルペンタノンのようなエーテルケトン類;
アセトニトリル、ベンゾニトリルのようなニトリル類:
(C)バインダー樹脂は、硬化手段により好ましい樹脂は異なる。
本発明の着色樹脂組成物が光重合性樹脂組成物である場合、(C)バインダー樹脂としては、例えば日本国特開平7−207211号、日本国特開平8−259876号、日本国特開平10−300922号、日本国特開平11−140144号、日本国特開平11−174224号、日本国特開2000−56118号、日本国特開2003−233179号などの各公報等に記載される高分子化合物を使用することができるが、中でも好ましくは下記(C−1)〜(C−5)の樹脂などが挙げられる。
(C−2):カルボキシル基含有直鎖状アルカリ可溶性樹脂(C−2)(以下、「樹脂(C−2)」と称す場合がある。)
(C−3):前記樹脂(C−2)のカルボキシル基部分に、エポキシ基含有不飽和化合物を付加させた樹脂(以下「樹脂(C−3)」と称す場合がある。)
(C−4):(メタ)アクリル系樹脂(以下、「樹脂(C−4)」と称す場合がある。)
(C−5):カルボキシル基を有するエポキシアクリレート樹脂(以下「樹脂(C−5)と称す場合がある。)
このうち特に好ましくは樹脂(C−1)が挙げられ、以下該樹脂について説明する。
樹脂(C−1)の特に好ましい樹脂の一つとして、エポキシ基含有(メタ)アクリレート5〜90モル%と、他のラジカル重合性単量体10〜95モル%との共重合体に対し、該共重合体が有するエポキシ基の10〜100モル%に不飽和一塩基酸を付加させてなる樹脂、或いは該付加反応により生じた水酸基の10〜100モル%に多塩基酸無水物を付加させて得られるアルカリ可溶性樹脂が挙げられる。
下記式(7)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレートに由来する繰返し単位は、「他のラジカル重合性単量体」に由来する繰返し単位中、5〜90モル%含有するものが好ましく、10〜70モル%含有するものが更に好ましく、15〜50モル%含有するものが特に好ましい。
R96とR98が連結して形成される環は、脂肪族環であるのが好ましく、飽和又は不飽和のいずれでもよく、更に炭素数は5〜6であることが好ましい。
上記範囲内であると、後述の重合性成分及びアルカリ可溶性成分の付加量が十分であり、また、耐熱性や強度が十分であるため好ましい。
具体例としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、o−、m−、p−ビニル安息香酸、α−位がハロアルキル基、アルコキシル基、ハロゲン原子、ニトロ基、又はシアノ基などで置換された(メタ)アクリル酸等のモノカルボン酸等が挙げられる。中でも好ましくは(メタ)アクリル酸である。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
このような成分を付加させることにより、本発明で用いるバインダー樹脂に重合性を付与することができる。
例えば、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水クロレンド酸等の二塩基酸無水物;無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物等の三塩基以上の酸の無水物が挙げられる。中でも、無水コハク酸及びテトラヒドロ無水フタル酸が好ましい。これらの多塩基酸無水物は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
このような成分を付加させることにより、本発明で用いるバインダー樹脂にアルカリ可溶性を付与することができる。
上記範囲内であると、現像時の残膜率及び溶解性が十分であるため好ましい。
尚、当該水酸基に多塩基酸無水物を付加させる方法としては、公知の方法を採用することができる。
なお、バインダー樹脂(C−1)の酸価は、通常10〜200mg−KOH/g、好ましくは15〜150mg−KOH/g、更に好ましくは25〜100mg−KOH/gである。酸価が低くなりすぎると、現像液に対する溶解性が低下する場合がある。逆に、高すぎると、膜荒れが生じることがある。
(C)バインダー樹脂の含有量は、全固形分中、通常0.1〜80重量%、好ましくは1〜60重量%である。
上記範囲内であると、基板への密着性が良好であり、また露光部への現像液の浸透性が適度で、画素の表面平滑性や感度が良好である点で好ましい。
本発明の着色樹脂組成物は、(E)重合性モノマーを含有するのが、膜中での架橋密度をコントロールし易くなることから好ましい。
(E)重合性モノマーとしては、公知の材料を用いることができるが、着色樹脂組成物中での暗反応性が低い点で、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物であることが好ましい。
エチレン性化合物は、本発明の着色樹脂組成物が活性光線の照射を受けた場合、後述する光重合開始成分の作用により付加重合し、硬化するようなエチレン性二重結合を有する化合物である。尚、本発明における(E)重合性モノマーは、いわゆる高分子物質に相対する概念を意味し、狭義の単量体以外に二量体、三量体、オリゴマーも包含する。
これらの単量体は1種を単独で用いてもよいが、製造上、単一の化合物を得ることは難しいことから、2種以上の混合物を使用してもよい。
また、必要に応じて(E)重合性モノマーとして酸基を有しない多官能モノマーと酸基を有する多官能モノマーを併用してもよい。
また、(E)重合性モノマーの前述の(A)染料を含めた全色材に対する比率は、通常1重量%以上、好ましくは5重量%以上、更に好ましくは10重量%以上、特に好ましくは20重量%以上であり、また、通常200重量%以下、好ましくは100重量%以下、更に好ましくは80重量%以下である。
本発明の着色樹脂組成物は、塗膜を硬化させる目的で、(F)光重合開始成分及び熱重合開始成分のうち少なくとも一方を含むことが好ましい。ただし、硬化の方法はこれらの開始剤によるもの以外でもよい。
本発明の着色樹脂組成物は、特に(F)光重合開始成分を含有することが好ましい。光重合開始成分は、通常、(F1)光重合開始剤、及び必要に応じて添加される(F2)重合加速剤、(F3)増感色素等の付加剤との混合物として用いられ、光を直接吸収し、或いは光増感されて分解反応又は水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する成分である。
これら光重合開始剤の中では、α−アミノアルキルフェノン誘導体類、オキシムエステル系誘導体類、ビイミダゾール誘導体類、アセトフェノン誘導体類、及びチオキサントン誘導体類がより好ましい。
上記範囲内であると、露光光線に対する感度が良好で、また未露光部分の現像液に対する溶解性が十分で、現像不良などが起き難い点で好ましい。
本発明の着色樹脂組成物に含有されていてもよい熱重合開始成分(熱重合開始剤)の具体例としては、アゾ系化合物、有機過酸化物及び過酸化水素等が挙げられる。これらのうち、アゾ系化合物が好適に用いられる。より具体的には、例えば国際公開第2009/107734号等に記載の熱重合開始剤を用いることができる。
これらの熱重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の着色樹脂組成物は、前記各成分の外に、界面活性剤、有機カルボン酸及び/又は有機カルボン酸無水物、熱硬化性化合物、可塑剤、前記本発明に係る前述の(A)染料以外の染料、熱重合防止剤、保存安定剤、表面保護剤、密着向上剤、現像改良剤等を含有していてもよい。また、色素として顔料を含有する場合には、分散剤や分散助剤を含有してもよい。これら任意成分としては、例えば日本国特開2007−113000号公報記載の各種化合物を使用することができる。
本発明の着色樹脂組成物が、顔料を含む場合、更に分散剤を含有することが好ましい。
本発明における分散剤は、顔料が分散し、安定を保つことができれば特に種類を問わない。
例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系や両性等の分散剤を使用することができるが、ポリマー分散剤が好ましい。具体的には、ブロック共重合体、ポリウレタン、ポリエステル、高分子共重合体のアルキルアンモニウム塩又はリン酸エステル塩、カチオン性櫛型グラフトポリマー等を挙げることができる。これら分散剤の中で、ブロック共重合体、ポリウレタン、カチオン性櫛型グラフトポリマーが好ましい。特にブロック共重合体が好ましく、この中でも親溶剤性を有するAブロック及び窒素原子を含む官能基を有するBブロックからなるブロック共重合体が好ましい。
具体的には、窒素原子含有官能基を有するBブロックとして、側鎖に4級アンモニウム塩基、及び/又はアミノ基を有する単位構造が挙げられ、一方、親溶剤性のAブロックとして、4級アンモニウム塩基及びアミノ基を有さない単位構造が挙げられる。
又、係るBブロックとして、4級アンモニウム塩基を有する場合、当該4級アンモニウム塩基は、直接主鎖に結合していてもよいが、2価の連結基を介して主鎖に結合していてもよい。
このようなブロック共重合体としては、例えば、日本国特開2009−025813号公報に記載のものが挙げられる。
また、本発明の着色樹脂組成物は、上記した以外の分散剤を含んでいてもよい。その他の分散剤としては、例えば、例えば日本国特開2006−343648号公報に記載のものが挙げられる。
上記範囲内とすることで、染料の耐熱性に影響を及ぼすことなく、良好な顔料分散性を確保することができ、また顔料の分散安定性がより良好となる点で好ましい。
本発明の着色樹脂組成物には、分散助剤を含有していてもよい。ここでいう分散助剤は、顔料誘導体であってもよく、顔料誘導体としては、例えば日本国特開2001−220520号公報、日本国特開2001−271004号公報、日本国特開2002−179976号公報、日本国特開2007−113000号公報、及び日本国特開2007−186681号公報等に記載の各種化合物等を使用することができる。
本発明の着色樹脂組成物には、前記(C)バインダー樹脂もしくはその他のバインダー樹脂から選ばれた樹脂の一部又は全部を下記の分散樹脂として含有していてもよい。
具体的には、後述する[着色樹脂組成物の調製方法]において、前述の分散剤等の成分とともに、(C)バインダー樹脂を含有させることにより、該(C)バインダー樹脂が、分散剤との相乗効果で顔料の分散安定性に寄与する。結果として分散剤の添加量を減らせる可能性があるため好ましい。又、現像性が向上し、基板の非画素部に未溶解物が残存せず、画素の基板への密着性が向上する、といった効果も奏するため好ましい。
このように、分散処理工程に使用される(C)バインダー樹脂を、分散樹脂と称することがある。分散樹脂は、着色樹脂組成物中の顔料全量に対して0〜200重量%程度使用することが好ましく、10〜100重量%程度使用することがより好ましい。
本発明において着色樹脂組成物は、適宜の方法により調製することができるが、例えば、前記(A)染料、(C)バインダー樹脂、及び化合物(I)を含む(D)連鎖移動剤を、(B)溶剤及びその他の添加剤と共に混合することで調製できる。
また、(A)染料の他に、更に顔料を含む場合の調製方法としては、顔料を含む溶剤中、分散剤及び必要に応じて添加する分散助剤の存在下で、場合により(C)バインダー樹脂の一部と共に、例えば、ペイントシェイカー、サンドグラインダー、ボールミル、ロールミル、ストーンミル、ジェットミル、ホモジナイザー等を用いて、粉砕しつつ混合・分散して着色分散液を調製する。該着色分散液に、(A)染料、(C)バインダー樹脂、(D)連鎖移動剤、必要に応じて、(E)重合性モノマー、(F)光重合開始剤及び熱重合開始剤のうち少なくとも一方、などの添加剤を添加し、混合することにより調製する方法を挙げることができる。
本発明の着色樹脂組成物は、通常、すべての構成成分が溶剤中に溶解又は分散された状態である。この着色樹脂組成物が基板上へ供給され、カラーフィルタや液晶表示装置、有機EL表示装置などの構成部材が形成される。
つまり、本発明の着色樹脂組成物は、カラーフィルタ用着色樹脂組成物であることが好ましい。
以下、本発明の着色樹脂組成物の応用例として、カラーフィルタとしての応用、及びそれらを用いた液晶表示装置(パネル)及び有機EL表示装置について、説明する。
本発明のカラーフィルタは、本発明の着色樹脂組成物から形成された画素を有するものである。
以下に、本発明のカラーフィルタを形成する方法について説明する。
カラーフィルタの画素は、様々な方法で形成することができる。ここでは光重合性の着色樹脂組成物を使用してフォトリソグラフィ法にて形成する場合を例に説明するが、製造方法はこれに限定されるものではない。
まず、基板の表面上に、必要に応じて、画素を形成する部分を区画するようにブラックマトリックスを形成し、この基板上に、本発明の着色樹脂組成物を塗布したのち、プレベークを行って溶剤を蒸発させ、塗膜を形成する。次いで、この塗膜にフォトマスクを介して露光したのち、アルカリ現像液を用いて現像して、塗膜の未露光部を溶解除去し、その後ポストベークすることにより、赤色、緑色、青色の各画素パターンを形成して、カラーフィルタを作製することができる。
また、これらの基板には、所望により、シランカップリング剤やウレタン系樹脂などによる薄膜形成処理、コロナ放電処理やオゾン処理などの表面処理等、適宜前処理を施してもよい。
着色樹脂組成物を基板に塗布する際には、スピナー法、ワイヤーバー法、フローコート法、スリット・アンド・スピン法、ダイコート法、ロールコート法、スプレーコート法等が挙げられる。中でも、スリット・アンド・スピン法、及びダイコート法が好ましい。
塗布膜の厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、0.2〜20μm、好ましくは0.5〜10μm、特に好ましくは0.8〜5.0μmである。
上記範囲内であると、パターン現像や液晶セル化工程でのギャップ調整が容易であり、また所望の色発現がし易い点で好ましい。
画像露光に使用される、波長190〜450nmの放射線を用いるための光源は、特に限定されるものではないが、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、蛍光ランプ等のランプ光源;アルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、エキシマレーザー、窒素レーザー、ヘリウムカドミニウムレーザー、半導体レーザー等のレーザー光源等が挙げられる。特定の波長の光を照射して使用する場合には、光学フィルターを利用することもできる。
放射線の露光量は、10〜10,000J/m2が好ましい。
現像処理法としては、浸漬現像法、スプレー現像法、ブラシ現像法、超音波現像法等の何れかの方法によることができる。現像条件は、室温(23℃)で5〜300秒が好ましい。
本発明の液晶表示装置は、上述の本発明のカラーフィルタを用いたものである。本発明の液晶表示装置の型式や構造については特に制限はなく、本発明のカラーフィルタを用いて常法に従って組み立てることができる。
例えば、「液晶デバイスハンドブック」(日刊工業新聞社、1989年9月29日発行、日本学術振興会第142委員会著)に記載の方法で、本発明の液晶表示装置を形成することができる。
本発明のカラーフィルタを含む有機EL表示装置を作成する場合、例えば図1に示すように、透明支持基板10上に、本発明の着色樹脂組成物により画素20が形成された青色カラーフィルタ上に有機保護層30及び無機酸化膜40を介して有機発光体500を積層することによって多色の有機EL素子を作製する。
有機発光体500の積層方法としては、カラーフィルタ上面へ透明陽極50、正孔注入層51、正孔輸送層52、発光層53、電子注入層54、及び陰極55を逐次形成していく方法や、別基板上へ形成した有機発光体500を無機酸化膜40上に貼り合わせる方法などが挙げられる。このようにして作製された有機EL素子100は、パッシブ駆動方式の有機EL表示装置にもアクティブ駆動方式の有機EL表示装置にも適用可能である。
[染料の合成]
(化合物Aの合成)
化合物2(5.02g、20mmol)、化合物1(14ml、80mmol)、t−ブトキシナトリウム(7.53g,80mmol)、トルエン(100ml)、酢酸パラジウム(II)(0.55g,2.45mmol)、トリ−t−ブチルホスフィン(10%ヘキサン溶液、10g、4.94mmol)の混合物を窒素下で10時間加熱還流した。室温に冷却後、水を加えセライトで濾過し、濾液をトルエンで抽出し、水で洗浄した。トルエン層を減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル500g、ヘキサン/酢酸エチル 10/1−8/1−6/1)で精製し、得られた粉末を冷メタノールで洗浄して化合物A(4.59、収率53%)を得た。
化合物A(39g、89.3mmol)、化合物3(18.5g、89.3mmol)、トルエン(120ml)の混合物にオキシ塩化リン(12.2ml、134mmol)を加え、3.5時間加熱還流した。室温に戻した後、水を加え、クロロホルムで抽出し、クロロホルム層を飽和食塩水で3回洗浄した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル300g、クロロホルム/メタノール15/1)で精製し、得られた固体をヘキサンで洗浄して化合物B(54.8g、収率93%)を得た。
化合物B(29g、43.8mmol)、リチウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(12.6g、43.8mmol)及びメタノール(175ml)の混合物を、50℃で1.5時間撹拌した。減圧濃縮し、得られた固体をメタノール/水=1/2で洗浄して染料(1)(33.59g、収率84.5%)を得た。
化合物4(35.4g、109mmol)、化合物3(22.6g、109mmol)、トルエン(200ml)の混合物にオキシ塩化リン(15ml、164mmol)を加え、4時間加熱還流した。室温に戻した後、水を加え、クロロホルムで抽出し、クロロホルム層を飽和食塩水で3回洗浄した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル300g、クロロホルム/メタノール10/1〜8/1)で精製し、得られた固体をヘキサンで洗浄して化合物C(20g、収率33%)を得た。
化合物C(18g、32.7mmol)、リチウム=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(9.4g、32.7mmol)及びメタノール(60ml)の混合物を、50℃で1時間撹拌した。減圧濃縮し、得られた固体をメタノール/水=1/2で洗浄して染料(2)(17.7g、収率68%)を得た。
(中間体C1の合成)
1H NMR(500MHz、CD3OD)δ1.25(t,H−4)、2.39(s,H−1)、3.88(m,H−5,H−11)、6.4−6.8(br,H−6)、7.00(d,H−15)、7.12(d,H−3),7.23−7.38(m,H−2,H−7,H−8,H−9,H−10)、7.60(d,H−12)、7.63(dd,H−16)、7.71(d,H−14)、7.87(dd,H−13)、8.11(d,H−17)
MS(LDI,posi)m/z 718(M+H,C46H44N3O3S)、740(M+Na,C46H43N3NaO3S)。
C.I.アシッド・レッド289(東京化成工業社製、22.29g)にクロロホルム(222.9g)及びN,N−ジメチルホルムアミド(13.225g)を加え、内部温度を20℃以下に保ちつつ塩化チオニル(16.19g)を滴下した。滴下後、昇温し、50℃で5時間反応した後、20℃以下まで冷却し、トリエチルアミン(32.8g、0.324mol)、と2−エチルヘキシルアミン(18.57g、0.1436mol)の混合液を35分かけて20℃以下を保持しつつ滴下した。その後、室温で5時間攪拌した。溶剤を濃縮し、メタノール(15ml)を加えて十分攪拌した後、水(557g)中に攪拌しながら滴下し、赤色結晶を析出させた。ハルツになった分は再度メタノールに溶解後、濃縮して、再度水に添加して結晶化させた。一度ろ過した結晶を水(300ml)で懸洗し、減圧乾燥して、染料(6)(21.823g)を得た。
(参考合成例1:樹脂Aの合成)
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(145重量部)を窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。ここにスチレン(20重量部)、グリシジルメタクリレート(57重量部)及びトリシクロデカン骨格を有するモノアクリレート(日立化成社製FA−513M)82重量部を滴下し、更に120℃で2時間攪拌し続けた。次に反応容器内を空気置換に変え、アクリル酸27重量部にトリスジメチルアミノメチルフェノール(0.7重量部)及びハイドロキノン(0.12重量部)を投入し、120℃で6時間反応を続けた。その後、テトラヒドロ無水フタル酸(THPA)52重量部、トリエチルアミン(0.7重量部)を加え、120℃、3.5時間反応させた。こうして得られた樹脂AのGPCにより測定した重量平均分子量Mwは約15000であった。樹脂Aの構造は以下に示す通り(以下の4種の繰り返し単位を含む高分子化合物)であった。
青色顔料にC.I.ピグメントブルー15:6を11.36重量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート57.5重量部、分散剤「ディスパービック2000」(ビックケミー社製)を固形分換算で3.02重量部、径0.5mmのジルコニアビーズ215.7重量部をステンレス容器に充填し、ペイントシェーカーにて6時間分散させて青色顔料分散液を調製した。
[染料の合成]で得られた各染料、[樹脂の合成]で得られた樹脂Aを、表1〜3に記載された組成となるように他の成分を混合して、着色樹脂組成物を調製した。尚、表1〜3中の数値は、いずれもレジスト固形分中の重量部を表す。レジスト中の固形分は22%、溶剤組成はPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート):PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル)=7:3とした。
混合に際しては、各成分が十分に混合するまで1時間以上攪拌し、最後に5μmの駒型フィルターによって濾過し、異物を取り除いた。
尚、表1〜3中の数値は、いずれも添加する各成分の重量部を表す。
5cm角に切断したガラス基板上に、上記各着色樹脂組成物をスピンコート法により乾燥膜厚1.8μmとなるように塗布し、減圧乾燥させた後、ホットプレート上にて80℃3分間プリベークした。その後、60mJ/cm2の露光量にて全面露光し、クリーンオーブンにて230℃30分焼成した。その後、分光光度計U−3310(日立製作所製)にて、分光透過率を測定し、XYZ表色系における色度(C光源)を算出した。
続いて、上記基板について、PGMEAに30分浸漬した後、上記同様、分光透過率を測定し、XYZ表色系における色度(C光源)を算出した。浸漬後の色度との色差(ΔE*ab)、即ち耐溶剤性を測定した結果をまとめて表4〜6に示す。
また、前記基板に関し、分光光度計U−3310(日立製作所製)により測定し、その結果を表7及び8に示す。
また、表7及び8に示すが如く、本発明の着色樹脂組成物を用いて形成された画素は、輝度が高い。
これより、本発明の着色樹脂組成物を用いて形成された画素を有する液晶表示装置は高画質である。
[1]黄色染料の合成
<合成例1:化合物(1−i)の合成>
四つ口フラスコに4−アセトアミドベンゼンスルホニルクロリド117重量部と塩化メチレン1600重量部、トリエチルアミン56重量部、4−ジメチルアミノピリジン3重量部を加え、5℃に冷却した。続いて、1,5−ジメチルヘキシルアミン71重量部を15分間かけて滴下し、続いて室温で6時間撹拌した。1mol/L塩酸1000重量部で2回有機層を洗浄し、続いて、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液1000重量部で洗浄し、得られた有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤をろ別後、溶剤を留去し、白色固体の中間体(i−a)154重量部を得た。
1H NMR(CDCl3、400MHz)δ 7.96(d,2H,J=8.8Hz)、7.57(d,2H,J=8.8Hz)、4.26(d,2H,J=8.4Hz)、4.00−3.83(m,2H)、3.45−3.30(m,1H)2.64(s,3H)、1.87−1.75(m,1H)、1.48−1.00(m,18H)、0.97−0.86(m,6H)、0.81(dd,6H,J=6.4,2.4Hz)であった。
<参考合成例2:樹脂Bの合成>
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート400重量部を仕込み、窒素置換したあと、攪拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート145重量部を窒素置換しながら攪拌し、120℃に昇温した。ここにスチレン10重量部、グリシジルメタクリレート85.2重量部及びトリシクロデカン骨格を有するモノアクリレートFA−513M(日立化成社製)66重量部を滴下し、及び2.2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル8.47重量部を3時間かけて滴下し、更に90℃で2時間攪拌し続けた。次に反応容器内を空気置換に変え、アクリル酸43.2重量部にトリスジメチルアミノメチルフェノール0.7重量部及びハイドロキノン0.12重量部を投入し、100℃で12時間反応を続けた。その後、テトラヒドロ無水フタル酸(THPA)56.2重量部、トリエチルアミン0.7重量部を加え、100℃で3.5時間反応させた。こうして得られた樹脂CのGPCにて測定したポリスチレン換算の重量平均分子量Mwは約8400、酸価80mg−KOH/gであった。
さら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を加え、固形分濃度を40%に調整した。
光重合開始剤(化合物I−1)を示す。
ハロゲン化金属フタロシアニン顔料としてC.I.ピグメントグリーン58(DIC社製)を12.7重量部、分散剤としてビックケミー社製「BYK−LPN6919」(メタクリル酸系ABブロック共重合体、アミン価121mg−KOH/g、酸価1mg−KOH/g以下)を固形分換算で3.2重量部、参考合成例2で合成した樹脂Bを固形分換算で4.2重量部を混合し、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを用い、固形分濃度20%に調整した。この混合液100.5重量部と径0.5mmのジルコニアビーズ300重量部をステンレス容器に充填し、ペイントシェーカーにて6時間分散させて緑色顔料分散液を調製した。
[1]で合成した染料、[2]で合成した樹脂C、[3]で合成した光重合開始剤、[4]で調製した顔料分散液、重合性モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、連鎖移動剤としてペンタエリスリトール−テトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(淀化学社製)及び界面活性剤としてフッ素系界面活性剤F−475(DIC社製)を1%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈したものを表9に示す割合で混合し、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを用いて固形分濃度20%になるように実施例、比較例の着色樹脂組成物を調製した。なお、表9中の数値は溶剤を含んでない含有量(重量部)である。
下記組成の成分を混合して溶解し着色光重合性組成物を調製した。なお、表9中の数値は溶剤を含んでいない含有量(重量部)である。
その他、表9中の各化合物は、各々以下の通りである。
PET−P:ペンタエリスリトール−テトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(淀化学社製)
DPHA:ジペンタエリスリト−ルヘキサアクリレート
F475:フッ素系界面活性剤(DIC社製)
洗浄した後5cm角に切断したガラス基板AN100(旭硝子社製)上に、上記各着色樹脂組成物をスピンコート法により乾燥膜厚2.0μmとなるように塗布し、減圧乾燥させた。0.04重量%水酸化カリウム水溶液を用いて、現像液温度23℃、圧力0.25MPaでスプレー現像したときに、未露光部の着色樹脂組成物が現像液へ完全に溶解し、基板が露出した時間を、その着色樹脂組成物の溶解時間とした。
溶解時間の測定と同様に、洗浄したガラス基板AN100(旭硝子社製)上に着色樹脂組成物を塗布・乾燥した。その後、50mJ/cm2の露光量にて全面露光し、0.04重量%水酸化カリウム水溶液を用いて、現像液温度23℃、圧力0.25MPaでスプレー現像した。なお、現像時間は、溶解時間+20秒間とした。現像後、十分な純水で洗浄し、クリーンエアにより乾燥し、基板上に残った着色樹脂組成物の膜厚を測定した。現像前の膜厚を100%とした時の、現像後の膜厚の比率を残膜率とした。
結果を表10に纏めた。
前記[5]溶解時間の測定と同様に、洗浄したガラス基板AN100(旭硝子社製)上に各着色樹脂組成物を塗布・乾燥した。その後、幅40μm、長さ30mmの直線パターンを有するフォトマスクを用いて50mJ/cm2の露光量にて露光し、0.04重量%水酸化カリウム水溶液を用いて、現像液温度23℃、圧力0.25MPaで、スプレー現像した。
尚、現像時間は、溶解時間+10秒と、溶解時間+20秒の二つの条件で行った。
現像後、十分な純水で洗浄し、クリーンエアにより乾燥し、230℃オーブンにて20分間焼成を行った。その後、50倍の光学顕微鏡にて光硬化部分の線幅を測定した。
結果を表10に纏めた。
一方、本発明の着色樹脂組成物を用いて形成された画素は、表面硬化性が高いため露光部のアルカリ現像による膜表面が溶解せず、高い残膜率を示すとともに、パターンを有するフォトマスクを用いた露光後のアルカリ現像では、良好な画素の形成をすることができた(実施例24〜27)。
これより、本発明の着色樹脂組成物を用いて形成された画素を含むカラーフィルタは、画素の形成に優れ、また該カラーフィルタを含む液晶表示装置及び有機EL表示装置は高品質である。
20 画素
30 有機保護層
40 無機酸化膜
500 有機発光体
51 正孔注入層
54 電子注入層
Claims (7)
- (A)染料、(B)溶剤、(C)バインダー樹脂及び(D)連鎖移動剤を含む着色樹脂組成物であって、
前記(A)染料が、下記式(II)〜(V)のいずれか1で表される化合物であり、
前記(D)連鎖移動剤が、下記式(I)で表される化合物であり、
更に、(E)重合性モノマーを含み、
更に、(F)光重合開始成分及び熱重合開始成分のうち少なくとも一方を含有し、
色材として(A)染料に加え、顔料を含み、
着色樹脂組成物に含まれる色材の総含有量が、全固形分に対し5重量%以上である着色樹脂組成物。
Ra1は、水素原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
Xは、直接結合、2〜4価の複素環基、2〜4価の芳香族環基又は下記いずれかの構造である2〜4級炭素原子を表す。
m1は1〜4の整数を表す。
R1〜R6は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。隣接するR1〜R6同士が結合して環を形成してもよい。また、該環は、置換基を有していてもよい。
R7及びR8は、水素原子、又は任意の置換基を表す。R7及びR8は、互いに連結して環を形成していてもよい。
また、上記式(II)中のベンゼン環は、更に任意の置換基を有していてもよい。
尚、一分子中に複数の
m2は1〜4の整数を表す。
R11〜R16は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基を示す。R11とR12、R13とR14及びR15とR16は、各々互いに結合して環構造を形成していてもよい。
R17及びR18は、各々独立に、水素原子、又は任意の置換基を表す。R17及びR18は、互いに結合して環を形成していてもよい。
又、上記式(III)中のベンゼン環及びインドール環は更に任意の置換基を有していてもよい。
尚、1分子中に複数の
R41〜R46は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基を示す。
隣接するR41〜R46同士が連結して環を形成していてもよく、該環は、置換基を有していてもよい。
R47及びR48は、各々独立に、水素原子、又は任意の置換基を表す。
R47及びR48は、互いに連結して環を形成していてもよく、該環は置換基を有していてもよい。
又、上記式(IV)中のベンゼン環及びインドール環は更に任意の置換基を有していてもよい。
M+は、水素イオン、アルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオン、3級アンモニウムカチオンまたは4級アンモニウムカチオンを表す。
nは、0〜4の整数を表す。)
Rb5は、−SO3 −、−SO3H、−SO3M、−CO2H、−CO2Rb6、−SO3Rb6、−SO2NHRb8又は−SO2NRb8Rb9を表す。
mは、0〜5の整数を表す。mが2以上の整数である場合、複数のRb5は、同一であっても異なっていてもよい。
Rb6は、炭素数1〜10の飽和炭化水素基を表す。
Rb8及びRb9は、各々独立に、炭素数1〜10の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜30のシクロアルキル基又は−Q1を表す。
Q1は、炭素数6〜10の芳香族炭化水素基又は炭素数5〜10の芳香族複素環基を表す。
Mは、ナトリウム原子又はカリウム原子を表す。
Dは、ハロゲン原子を表す。aは、0又は1の整数を表す。) - (A)染料、(B)溶剤、(C)バインダー樹脂及び(D)連鎖移動剤を含む着色樹脂組成物であって、
前記(A)染料が、下記式(II)〜(V)のいずれか1で表される化合物であり、
前記(D)連鎖移動剤が、エチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)及びペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)から選ばれる少なくとも1種であり、
更に、(E)重合性モノマーを含み、
更に、(F)光重合開始成分及び熱重合開始成分のうち少なくとも一方を含有し、
色材として(A)染料に加え、顔料を含み、
着色樹脂組成物に含まれる色材の総含有量が、全固形分に対し5重量%以上である着色樹脂組成物。
m1は1〜4の整数を表す。
R1〜R6は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。隣接するR1〜R6同士が結合して環を形成してもよい。また、該環は、置換基を有していてもよい。
R7及びR8は、水素原子、又は任意の置換基を表す。R7及びR8は、互いに連結して環を形成していてもよい。
また、上記式(II)中のベンゼン環は、更に任意の置換基を有していてもよい。
尚、一分子中に複数の
m2は1〜4の整数を表す。
R11〜R16は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基を示す。R11とR12、R13とR14及びR15とR16は、各々互いに結合して環構造を形成していてもよい。
R17及びR18は、各々独立に、水素原子、又は任意の置換基を表す。R17及びR18は、互いに結合して環を形成していてもよい。
又、上記式(III)中のベンゼン環及びインドール環は更に任意の置換基を有していてもよい。
尚、1分子中に複数の
R41〜R46は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基を示す。
隣接するR41〜R46同士が連結して環を形成していてもよく、該環は、置換基を有していてもよい。
R47及びR48は、各々独立に、水素原子、又は任意の置換基を表す。
R47及びR48は、互いに連結して環を形成していてもよく、該環は置換基を有していてもよい。
又、上記式(IV)中のベンゼン環及びインドール環は更に任意の置換基を有していてもよい。
M+は、水素イオン、アルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオン、3級アンモニウムカチオンまたは4級アンモニウムカチオンを表す。
nは、0〜4の整数を表す。)
Rb5は、−SO3 −、−SO3H、−SO3M、−CO2H、−CO2Rb6、−SO3Rb6、−SO2NHRb8又は−SO2NRb8Rb9を表す。
mは、0〜5の整数を表す。mが2以上の整数である場合、複数のRb5は、同一であっても異なっていてもよい。
Rb6は、炭素数1〜10の飽和炭化水素基を表す。
Rb8及びRb9は、各々独立に、炭素数1〜10の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜30のシクロアルキル基又は−Q1を表す。
Q1は、炭素数6〜10の芳香族炭化水素基又は炭素数5〜10の芳香族複素環基を表す。
Mは、ナトリウム原子又はカリウム原子を表す。
Dは、ハロゲン原子を表す。aは、0又は1の整数を表す。) - 前記(D)連鎖移動剤の含有量が、全固形分中2重量%以上10重量%以下である、請求項1または2に記載の着色樹脂組成物。
- 前記(E)重合性モノマーが、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の着色樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の着色樹脂組成物を用いて形成された画素を含む、カラーフィルタ。
- 請求項5に記載のカラーフィルタを有する、液晶表示装置。
- 請求項5に記載のカラーフィルタを有する、有機EL表示装置。
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