JP2021176960A - 化合物及び着色硬化性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]式(I)で表される化合物。
R11−で置き換わっていてもよい。R1及びR2は、一緒になって窒素原子を含む環を形成してもよく、R3及びR4は、一緒になって窒素原子を含む環を形成してもよい。
R6及びR7は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
R11は、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基又は炭素数7〜10のアラルキル基を表す。
ただし、式(I)で表される化合物は、(i)〜(vi)の要件のうち少なくとも1つを充足するものとする。
(i)R1が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R2〜R4の
少なくとも1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り、且つ1分子中に含まれる−COOMが1個である。
(ii)R1及びR3が、−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
(iii)R1が、−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基であり、R3が、
−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基である。
(iv)R1が、−COOMを有する炭素数3〜20の飽和炭化水素基であり、R3が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基である。
(v)R1が置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R2が−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
(vi)R1及びR2が、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R3及びR4の少なくとも1つが、−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
(i)〜(vi)において、Mは、水素原子、Na+、K+、又は+N(R12)4を表し、4つのR12は同一でも異なってもよい。
R12は、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基又は炭素数7〜10のアラルキル基を表す。]
[2][1]に記載の化合物、樹脂(B)、重合性化合物(C)、及び重合開始剤(D)を含む着色硬化性樹脂組成物。
[3][2]に記載の着色硬化性樹脂組成物から形成されるカラーフィルタ。
[4][3]に記載のカラーフィルタを含む表示装置。
形成することができる。
R11−で置き換わっていてもよい。R1及びR2は、一緒になって窒素原子を含む環を形成してもよく、R3及びR4は、一緒になって窒素原子を含む環を形成してもよい。
R6及びR7は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
R11は、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基又は炭素数7〜10のアラルキル基を表す。
ただし、式(I)で表される化合物は、(i)〜(vi)の要件のうち少なくとも1つを充足するものとする。
(i)R1が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R2〜R4の
少なくとも1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り、且つ1分子中に含まれる−COOMが1個である。
(ii)R1及R3が、−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
(iii)R1が、−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基であり、R3が、
−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基である。
(iv)R1が、−COOMを有する炭素数3〜20の飽和炭化水素基であり、R3が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基である。
(v)R1が置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R2が−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
(vi)R1及びR2が、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R3及びR4の少なくとも1つが、−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
(i)〜(vi)において、Mは、水素原子、Na+、K+、又は+N(R12)4を表し、4つのR12は同一でも異なってもよい。
R12は、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基又は炭素数7〜10のアラルキル基を表す。]
H、−OR8、−SO3H、−SO3 -Z+、−COOM、−CO2R8、−SR8、−SO2R8、−SO3R8又は−SO2NR9R10が挙げられ、これらの置換基が芳香族炭化水素基に含まれる水素原子を置換していることが好ましい。これらの中でも、置換基としては、−SO3H、−SO3 -Z+及び−SO2NR9R10が好ましく、−SO3 -Z+、−COOM及び−
SO2NR9R10がより好ましい。この場合の−SO3 -Z+としては、−SO3 -+N(R11)4が好ましい。該芳香族炭化水素基において、置換基として−COOMが含まれる場合、
−COOMは、結合手に対してメタ位又はパラ位に結合していることが好ましい。R1〜
R4がこれらの基であると、化合物(I)を含む本発明の着色硬化性樹脂組成物からは、
異物の発生が少なく、且つ耐熱性に優れるカラーフィルタを形成できる。
子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
R9及びR10は、互いに独立に、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1〜2
0の飽和炭化水素基を表し、該飽和脂肪族炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、
−CO−、−NH−又は−NR8−で置き換わっていてもよく、R9及びR10は、互いに結合して窒素原子を含んだ3〜10員環の複素環を形成していてもよい。
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、イコシル基等の直鎖状アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、2−エチルヘキシル基等の分岐鎖状アルキル基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、トリシクロデシル基等の炭素数3〜20の脂環式飽和炭化水素基が挙げられる。該飽和炭化水素基の炭素数は1〜10であることがより好ましい。
R1〜R4における該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、例えば、置換基としての−COOM、炭素数6〜10の芳香族炭化水素基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。また、R1〜R4で表される飽和炭化水素基において、末端の炭素原子(第1級炭素原子)に結合している水素原子が、置換基に置換されていることが好ましい。R1〜R4の飽和炭化水素基の水素原子を置換していてもよい炭素数6〜10の芳香族炭化水素基としては、R1〜R4における炭素数6〜10の芳香族炭化水素基として例示した基と同様の基が挙げられる。
R9及びR10における該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、例えば、置換基として
のヒドロキシ基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。
ンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基及びイコシルオキシ基等のアルキルオキシ基等が挙げられる。
ルファニル基、ヘキシルスルファニル基、デシルスルファニル基及びイコシルスルファニル基等のアルキルスルファニル基等が挙げられる。
−SO2R8としては、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、ヘキシルスルホニル基、デシルスルホニル基及びイコシルスルホニル基等のアルキルスルホニル基等が挙げられる。
−SO3R8としては、例えば、メトキシスルホニル基、エトキシスルホニル基、プロポキシスルホニル基、tert−ブトキシスルホニル基、ヘキシルオキシスルホニル基及びイコシルオキシスルホニル基等のアルキルオキシスルホニル基等が挙げられる。
N−メチルスルファモイル基、N−エチルスルファモイル基、N−プロピルスルファモイル基、N−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、N−イソブチルスルファモイル基、N−sec−ブチルスルファモイル基、N−tert−ブチルスルファモイル基、N−ペンチルスルファモイル基、N−(1−エチルプロピル)スルファモイル基、N−(1,1−ジメチルプロピル)スルファモイル基、N−(1,2−ジメチルプロピル)スルファモイル基、N−(2,2−ジメチルプロピル)スルファモイル基、N−(1−メチルブチル)スルファモイル基、N−(2−メチルブチル)スルファモイル基、N−(3−メチルブチル)スルファモイル基、N−シクロペンチルスルファモイル基、N−ヘキシルスルファモイル基、N−(1,3−ジメチルブチル)スルファモイル基、N−(3,3−ジメチルブチル)スルファモイル基、N−ヘプチルスルファモイル基、N−(1−メチルヘキシル)スルファモイル基、N−(1,4−ジメチルペンチル)スルファモイル基、N−オクチルスルファモイル基、N−(2−エチルヘキシル)スルファモイル基、N−(1,5−ジメチルヘキシル)スルファモイル基、N−(1,1,2,2−テトラメチルブチル)スルファモイル基等のN−1置換スルファモイル基;
N,N−ジメチルスルファモイル基、N,N−エチルメチルスルファモイル基、N,N−ジエチルスルファモイル基、N,N−プロピルメチルスルファモイル基、N,N−イソプロピルメチルスルファモイル基、N,N−tert−ブチルメチルスルファモイル基、N,N−ブチルエチルスルファモイル基、N,N−ビス(1−メチルプロピル)スルファモイル基、N,N−ヘプチルメチルスルファモイル基等のN,N−2置換スルファモイル基等が挙げられる。
前記+N(R11)4としては、4つのR11のうち、少なくとも2つが炭素数5〜20の飽和炭化水素基であることが好ましい。また、4つのR11の合計炭素数は20〜80が好ましく、20〜60がより好ましい。
充足するものであり、(i)、(ii)、(iv)、(v)の要件のうち少なくとも1つを充足するものであることが好ましい。
(i)R1が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R2〜R4の
少なくとも1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り、且つ1分子中に含まれる−COOMが1個である。
(ii)R1及びR3が、−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
(iii)R1が、−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基であり、R3が、
−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基である。
(iv)R1が、−COOMを有する炭素数3〜20の飽和炭化水素基であり、R3が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基である。
(v)R1が置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R2が−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
(vi)R1及びR2が、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R3及びR4の少なくとも1つが、−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
(i)〜(vi)において、Mは、水素原子、Na+、K+、又は+N(R12)4を表し、4つのR12は同一でも異なってもよい。
R12は、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基又は炭素数7〜10のアラルキル基を表す。
R12は、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、又はベンジル基であることが好ましい。
ましくは炭素数1〜10の飽和炭化水素基)であり、R2〜R4の少なくとも2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ことが好ましい。また、R1が、COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基(好ましくは炭素数1〜10
の飽和炭化水素基)であり、R2及びR3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ことがより好ましい。
飽和炭化水素基であることが好ましく、R1及びR2は、COOMを有する炭素数3〜10の飽和炭化水素基であることがより好ましい。
炭化水素基であり、R4がCOOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基であるこ
とが好ましい。
R26は、COOMを有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基を表す。
Mは、水素原子、Na+、K+、又は+N(R12)4を表し、4つのR12は同一でも異なってもよい。
R12は、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基又は炭素数7〜10のアラルキル基を表す。
ただし、式(Ia)で表される化合物は、(ia)〜(via)の要件のうち少なくとも1つを充足するものとする。
(ia)R21の少なくとも1つが、COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R22〜R24の少なくとも1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り、且つ1分子中に含まれる−COOMが1個である。
(iia)R21及びR23が、COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。(iiia)R21が、COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基であり、R23が
、COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基である。
(iva)R21が、COOMを有する炭素数3〜20の飽和炭化水素基であり、R23が、COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基である。
(va)R21が置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R22がCOOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
(via)R21及びR22が、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R23が、COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。]
O2NHR25で置換されていてもよい。該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子が−CO
OMで置換されている場合、−COOMは、結合手に対してメタ位又はパラ位に結合していることが好ましい。
Z1+は、+N(R27)4、Na+又はK+であり、好ましくは+N(R27)4である。
R25は、炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基を表す。
R27は、炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基、又はベンジル基を表す。
R21〜R24の組合せとしては、R21及びR23が水素原子であり、R22及びR24が炭素数6〜10の芳香族炭化水素基であって、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子が、−SO3 -、−SO3H、−SO3 -Z1+、−SO3R26又は−SO2NHR26で置換されているものが好ましい。さらに好ましい組合せは、R21及びR23が水素原子であり、R22及びR24が炭素数6〜10の芳香族炭化水素基であって、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子が、−SO3 -Z1+又は−SO2NHR26で置換されているものである。
水素基として挙げたものと同様の基が挙げられる。
R21〜R24が−R26である場合、−R26は、それぞれ独立に、メチル基又はエチル基であることが好ましい。R21〜R24が−R26であり、R26が−COOMを有する場合、−R26の末端の炭素原子(第1級炭素原子)に結合する水素原子が−COOMに置換されていることが好ましい。
また、−SO3R26及び−SO2NHR26におけるR26としては、炭素数3〜20の分岐鎖状アルキル基が好ましく、炭素数6〜12の分岐鎖状アルキル基がより好ましく、2−エチルヘキシル基がさらに好ましい。
(ia)R21が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R22〜R24の少なくとも1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り、且つ1分子中に含まれる−COOMが1個である。
(iia)R21及びR23が、−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
(iiia)R21が、−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基であり、R23
が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基である。
(iva)R21が、−COOMを有する炭素数3〜20の飽和炭化水素基であり、R23が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基である。
(va)R21が置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R22が−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
(via)R21及びR22が、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R23及びR24の少なくとも1つが、−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
R12は、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、又はベンジル基であることが好ましい。
(好ましくは炭素数1〜10の飽和炭化水素基)であり、R22〜R24の少なくとも2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ことが好ましい。R21が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基(好ましくは炭素数1〜10の飽和炭化水素基)であり、R22及びR23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ことが好ましい。
R11−で置き換わっていてもよい。
R33及びR34は、互いに独立に、−COOM、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルキルスルファニル基又は炭素数1〜4のアルキルスルホニル基を表す。
R31及びR33は、一緒になって窒素原子を含む環を形成してもよく、R32及びR34は、一緒になって窒素原子を含む環を形成してもよい。
p及びqは、互いに独立に、0〜5の整数を表す。pが2以上のとき、複数のR33は同一でも異なってもよく、qが2以上のとき、複数のR34は同一でも異なってもよい。
R11は、上記と同じ意味を表す。
Mは、水素原子、Na+、K+、又は+N(R12)4を表し、4つのR12は同一でも異なってもよい。
R12は、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基又は炭素数7〜10のアラルキル基を表す。
ただし、式(Ib)で表される化合物は、(ib)〜(ivb)の要件のうち少なくとも
1つを充足するものとする。
(ib)R31が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、1分子中に含まれる−COOMが1個である。
(iib)R33及びR34の少なくとも1つが−COOMである。
(iiib)R31が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R34が
−COOMである。
(ivb)R31が、−COOMを有する炭素数3〜20の飽和炭化水素基であり、R32が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基である。]
うち炭素数1〜10の基が挙げられる。
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としては、R1における
ものと同じ基が挙げられる。また、R31及びR32で表される飽和炭化水素基が−COOMで置換されている場合、末端の炭素原子(第1級炭素原子)に結合している水素原子が、−COOMに置換されていることが好ましい。
炭素数1〜3のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。
R31及びR32は、互いに独立に、炭素数1〜3の飽和炭化水素基であることが好ましい。
R33及びR34における炭素数1〜4のアルキルスルファニル基としては、メチルスルファニル基、エチルスルファニル基、プロピルスルファニル基、ブチルスルファニル基及びイソプロピルスルファニル基等が挙げられる。
R33及びR34における炭素数1〜4のアルキルスルホニル基としては、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、ブチルスルホニル基及びイソプロピルスルホニル基等が挙げられる。
R33及びR34としては、−COOM又は炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、−COOM又はメチル基がより好ましい。また、R33及びR34が−COOMである場合、−COOMは、Nに結合する炭素原子に対してメタ位又はパラ位に結合していることが好ましい。
(ib)R31が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、1分子中に含まれる−COOMが1個である。
(iib)R33及びR34の少なくとも1つが、−COOMである。
(iiib)R31が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R34が
−COOMである。
(ivb)R31が、−COOMを有する炭素数3〜20の飽和炭化水素基であり、R33が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基である。
R12は、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、又はベンジル基であることが好ましい。
着色剤(A)は、化合物(I)に加えて、染料(A1)と顔料(A2)とを含んでいてもよい。
ものに分類されている化合物や、染色ノート(色染社)に記載されている公知の染料が挙げられる。また、化学構造によれば、アゾ染料、シアニン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料、フタロシアニン染料、アントラキノン染料、ナフトキノン染料、キノンイミン染料、メチン染料、アゾメチン染料、スクアリリウム染料、アクリジン染料、スチリル染料、クマリン染料、キノリン染料及びニトロ染料等が挙げられる。これらのうち、有機溶剤可溶性染料が好ましい。
なお化合物(I)は、染料(A1)に含まれる。
C.I.ソルベントレッド45、49、111、125、130、143、145、146、150、151、155、168、169、172、175、181、207、2
18、222、227、230、245、247;
C.I.ソルベントオレンジ2、7、11、15、26、56、77、86;
C.I.ソルベントバイオレット11、13、14、26、31、36、37、38、45、47、48、51、59、60;
C.I.ソルベントブルー4、5、14、18、35、36、37、45、58、59、59:1、63、67、68、69、70、78、79、83、90、94、97、98、100、101、102、104、105、111、112、122、128、132、136、139;
C.I.ソルベントグリーン1、3、4、5、7、28、29、32、33、34、35等のC.I.ソルベント染料、
C.I.アシッドイエロー1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、38、40、42、54、65、72、73、76、79、98、99、111、112、113、114、116、119、123、128、134、135、138、139、140、144、150、155、157、160、161、163、168、169、172、177、178、179、184、190、193、196、197、199、202、203、204、205、207、212、214、220、221、228、230、232、235、238、240、242、243、251;
C.I.アシッドレッド1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、33、34、35、37、40、42、44、50、51、52、57、66、73、76、80、87、88、91、92、94、95、97、98、103、106、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、155、158、160、172、176、182、183、195、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、289、308、312、315、316、339、341、345、346、349、382、383、388、394、401、412、417、418、422、426;
C.I.アシッドオレンジ6、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62、63、64、74、75、94、95、107、108、169、173;
C.I.アシッドバイオレット6B、7、9、15、16、17、19、21、23、24、25、30、34、38、49、72、102;
C.I.アシッドブルー1、3、5、7、9、11、13、15、17、18、22、23、24、25、26、27、29、34、38、40、41、42、43、45、48、51、54、59、60、62、70、72、74、75、78、80、82、83、86、87、88、90、90:1、91、92、93、93:1、96、99、100、102、103、104、108、109、110、112、113、117、119、120、123、126、127、129、130、131、138、140、142、143、147、150、151、154、158、161、166、167、168、170、171、175、182、183、184、187、192、199、203、204、205、210、213、229、234、236、242、243、256、259、267、269、278、280、285、290、296、315、324:1、335、340;
C.I.アシッドグリーン1、3、5、6、7、8、9、11、13、14、15、16、22、25、27、28、41、50、50:1、58、63、65、80、104、105、106、109等のC.I.アシッド染料、
C.I.ダイレクトイエロー2、33、34、35、38、39、43、47、50、54、58、68、69、70、71、86、93、94、95、98、102、108、109、129、136、138、141;
C.I.ダイレクトレッド79、82、83、84、91、92、96、97、98、99、105、106、107、172、173、176、177、179、181、182、184、204、207、211、213、218、220、221、222、2
32、233、234、241、243、246、250;
C.I.ダイレクトオレンジ26、34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106、107;
C.I.ダイレクトバイオレット47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104;
C.I.ダイレクトブルー1、2、3、6、8、15、22、25、28、29、40、41、42、47、52、55、57、71、76、77、78、80、81、84、85、86、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、120、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、195、196、198、199、200、201、202、203、207、209、210、212、213、214、222、225、226、228、229、236、237、238、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275、293;
C.I.ダイレクトグリーン25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79、82等のC.I.ダイレクト染料、
C.I.ディスパースイエロー51、54,76;
C.I.ディスパースバイオレット26、27;
C.I.ディスパースブルー1、14、56、60等のC.I.ディスパース染料、
C.I.ベーシックレッド1、10;
C.I.ベーシックブルー1、3、5、7、9、19、21、22、24、25、26、28、29、40、41、45、47、54、58、59、60、64、65、66、67、68、81、83、88、89;
C.I.ベーシックバイオレット2;
C.I.ベーシックレッド9;
C.I.ベーシックグリーン1;等のC.I.ベーシック染料、
C.I.リアクティブイエロー2,76,116;
C.I.リアクティブオレンジ16;
C.I.リアクティブレッド36;等のC.I.リアクティブ染料、
C.I.モーダントイエロー5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62、65;
C.I.モーダントレッド1、2、3、4、9、11、12、14、17、18、19、22、23、24、25、26、27、29、30、32、33、36、37、38、39、41、42、43、45、46、48、52、53、56、62、63、71、74、76、78、85、86、88、90、94、95;
C.I.モーダントオレンジ3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47、48;
C.I.モーダントバイオレット1、1:1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、14、15、16、17、18、19、21、22、23、24、27、28、30、31、32、33、36、37、39、40、41、44、45、47、48、49、53、58;
C.I.モーダントブルー1、2、3、7、8、9、12、13、15、16、19、20、21、22、23、24、26、30、31、32、39、40、41、43、44、48、49、53、61、74、77、83、84;
C.I.モーダントグリーン1、3、4、5、10、13、15、19、21、23、26、29、31、33、34、35、41、43、53等のC.I.モーダント染料、
C.I.バットグリーン1等のC.I.バット染料等が挙げられる。
これらの染料は、所望するカラーフィルタの分光スペクトルに合わせて適宜選択すれば
よい。
C.I.ソルベントイエロー117、163、167、189、
C.I.ソルベントオレンジ77、86、
C.I.ソルベントレッド111、143、145、146、150、151、155、168、169、172、175、181、207、222、227、230、245、247、
C.I.ソルベントバイオレット11、13、14、26、31、36、37、38、45、47、48、51、59、60、
C.I.ソルベントブルー14、18、35、36、45、58、59、59:1、63、68、69、78、79、83、94、97、98、100、101、102、104、105、111、112、122、128、132、136、139、
C.I.ソルベントグリーン3、28、29、32、33、
C.I.アシッドレッド80、
C.I.アシッドグリーン25、27、28、41、
C.I.アシッドバイオレット34、
C.I.アシッドブルー25、27、40、45、78、80、112、
C.I.ディスパースイエロー51、
C.I.ディスパースバイオレット26、27、
C.I.ディスパースブルー1、14、56、60、
C.I.ダイレクトブルー40、
C.I.モーダントレッド3、11、
C.I.モーダントブルー8
等が挙げられる。アントラキノン染料(Ad)は、有機溶剤に溶解するものが好ましく、青色、バイオレット色又は赤色のアントラキノン染料がより好ましい。
式(1d’)
CO2H、−CO2R94、−NHCOR94、−SO3R94又は−SO2NR94R95を表す。
R94は、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、又は炭素数3〜10の脂環式炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又はアミノ基で置換されていてもよい。
R95は、水素原子、炭素数1〜10の飽和炭化水素基を表す。
rは、0〜5の整数を表す。rが2以上の場合、複数のR93は同一でも異なってもよい。
X91は、単結合又は炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。)
で表される基を表す。]
これらの脂肪族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、又はアミノ基等が挙げられ、ヒドロキシ基又はハロゲン原子が好ましい。
これらの脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシ基、ハロゲン原子又はアミノ基等が挙げられ、ヒドロキシ基又はハロゲン原子が好ましい。
ルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基及びイコシルオキシカルボニル基等が挙げられる。
ルホニル基、tert−ブトキシスルホニル基、ヘキシルオキシスルホニル基及びイコシルオキシスルホニル基等が挙げられる。
ル基、N−プロピルスルファモイル基、N−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、N−イソブチルスルファモイル基、N−sec−ブチルスルファモイル基、N−tert−ブチルスルファモイル基、N−ペンチルスルファモイル基、N−(1−エチルプロピル)スルファモイル基、N−(1,1−ジメチルプロピル)スルファモイル基、N−(1,2−ジメチルプロピル)スルファモイル基、N−(2,2−ジメチルプロピル)スルファモイル基、N−(1−メチルブチル)スルファモイル基、N−(2−メチルブチル)スルファモイル基、N−(3−メチルブチル)スルファモイル基、N−シクロペンチルスルファモイル基、N−シクロヘキシルスルファモイル基、N−ヘキシルスルファモイル基、N−(1,3−ジメチルブチル)スルファモイル基、N−(3,3−ジメチルブチル)スルファモイル基、N−ヘプチルスルファモイル基、N−(1−メチルヘキシル)スルファモイル基、N−(1,4−ジメチルペンチル)スルファモイル基、N−オクチルスルファモイル基、N−(2−エチルヘキシル)スルファモイル基、N−(1,5−ジメチル)ヘキシルスルファモイル基、N−(1,1,2,2−テトラメチルブチル)スルファモイル基、N−(5−アミノペンチル)スルファモイル基等のN−1置換スルファモイル基;N,N−ジメチルスルファモイル基、N,N−エチルメチルスルファモイル基、N,N−ジエチルスルファモイル基、N,N−プロピルメチルスルファモイル基、N,N−イソプロピルメチルスルファモイル基、N,N−tert−ブチルメチルスルファモイル基、N,N−ブチルエチルスルファモイル基、N,N−ビス(1−メチルプロピル)スルファモイル基、N,N−ヘプチルメチルスルファモイル基等のN,N−2置換スルファモイル基等が挙げられる。
O2NR94R95が好ましく、−SO2NR94R95がより好ましく、−SO2NHR94がさら
に好ましい(各式中、R94及びR95は、上記定義と同じ)。
れている顔料が挙げられる。
顔料としては、例えば、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.ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73などのオレンジ色の顔料;
C.I.ピグメントレッド9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265などの赤色顔料;
C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、60などの青色顔料;C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、29、32、36、38などのバイオレット色顔料;
C.I.ピグメントグリーン7、36、58などの緑色顔料;
C.I.ピグメントブラウン23、25などのブラウン色顔料;
C.I.ピグメントブラック1、7などの黒色顔料等が挙げられる。
顔料は、粒径が均一であることが好ましい。顔料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顔料分散液を得ることができる。
顔料分散剤を用いる場合、その使用量は、顔料(A2)の総量に対して、好ましくは1質量%以上100質量%以下であり、より好ましくは5質量%以上50質量%以下である。顔料分散剤の使用量が前記の範囲にあると、均一な分散状態の顔料分散液が得られる傾向がある。
の総量及びこれに対する各成分の含有量は、例えば、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定することができる。
樹脂(B)は、特に限定されないが、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。樹脂(B)としては、以下の樹脂[K1]〜[K6]等が挙げられる。
樹脂[K1];不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種(a)(以下「(a)」という場合がある)に由来する構造単位と、炭素数2〜4の環状エーテル構造とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b)(以下「(b)」という場合がある)に由来する構造単位とを有する共重合体;
樹脂[K2];(a)に由来する構造単位と(b)に由来する構造単位と、(a)と共重合可能な単量体(c)(ただし、(a)及び(b)とは異なる。)(以下「(c)」という場合がある)に由来する構造単位とを有する共重合体;
樹脂[K3];(a)に由来する構造単位と(c)に由来する構造単位とを有する共重合体;
樹脂[K4];(a)に由来する構造単位に(b)を付加させた構造単位と(c)に由来する構造単位とを有する共重合体;
樹脂[K5];(b)に由来する構造単位に(a)を付加させた構造単位と(c)に由来する構造単位とを有する共重合体;
樹脂[K6];(b)に由来する構造単位に(a)を付加させ、カルボン酸無水物をさらに付加させた構造単位と(c)に由来する構造単位とを有する共重合体。
マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、3−ビニルフタル酸、4−ビニルフタル酸、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸、ジメチルテトラヒドロフタル酸、1、4−シクロヘキセンジカルボン酸等の不飽和ジカルボン酸類;
メチル−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸、5−カルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−6−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−6−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン等のカルボキシ基を含有するビシクロ不飽和化合物類;
無水マレイン酸、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、3−ビニルフタル酸無水物、4−ビニルフタル酸無水物、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸無水物、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物、ジメチルテトラヒドロフタル酸無水物、5,6−ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン無水物等の不飽和ジカルボン酸類無水物;
こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕等の2価以上の多価カルボン酸の不飽和モノ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕エステル類;
α−(ヒドロキシメチル)アクリル酸のような、同一分子中にヒドロキシ基及びカルボキシ基を含有する不飽和アクリレート類等が挙げられる。
これらのうち、共重合反応性の点や得られる樹脂のアルカリ水溶液への溶解性の点から、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等が好ましい。
メタ)アクリロイルオキシ基とを有する単量体が好ましい。
尚、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸よりなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。「(メタ)アクリロイル」及び「(メタ)アクリレート」等の表記も、同様の意味を有する。
Xa及びXbは、単結合、*−Rc−、*−Rc−O−、*−Rc−S−又は*−Rc−NH−を表す。
Rcは、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
*は、Oとの結合手を表す。]
水素原子がヒドロキシで置換されたアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、1−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、3−ヒドロキシプロピル基、1−ヒドロキシ−1−メチルエチル基、2−ヒドロキシ−1−メチルエチル基、1−ヒドロキシブチル基、2−ヒドロキシブチル基、3−ヒドロキシブチル基、4−ヒドロキシブチル基等が挙げられる。
Ra及びRbとしては、好ましくは水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基が挙げられ、より好ましくは水素原子、メチル基が挙げられる。
Xa及びXbとしては、好ましくは単結合、メチレン基、エチレン基、*−CH2−O−
及び*−CH2CH2−O−が挙げられ、より好ましくは単結合、*−CH2CH2−O−が挙げられる(*はOとの結合手を表す)。
−イル(メタ)アクリレート(当該技術分野では、慣用名として「ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート」といわれている。また、「トリシクロデシル(メタ)アクリレート」という場合がある。)、トリシクロ[5.2.1.02,6]デセン−8−イル(メタ)
アクリレート(当該技術分野では、慣用名として「ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート」といわれている。)、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、プロパルギル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル類;
マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等のジカルボン酸ジエステル;
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−(2’−ヒドロキシエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−エトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(ヒドロキシメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(2’−ヒドロキシエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,
6−ジメトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジエトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシ−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシ−5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシメチル−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−tert−ブトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−シクロヘキシルオキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−フェノキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ビス(tert−ブトキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ビス(シクロヘキシルオキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン等のビシクロ不飽和化合物類;
N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−スクシンイミジル−3−マレイミドベンゾエート、N−スクシンイミジル−4−マレイミドブチレート、N−スクシンイミジル−6−マレイミドカプロエート、N−スクシンイミジル−3−マレイミドプロピオネート、N−(9−アクリジニル)マレイミド等のジカルボニルイミド誘導体類;
スチレン、α−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−メトキシスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン等が挙げられる。
これらのうち、共重合反応性及び耐熱性の点から、スチレン、ビニルトルエン、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン等が好ましい。
(a)に由来する構造単位;2〜60モル%
(b)に由来する構造単位;40〜98モル%
であることが好ましく、
(a)に由来する構造単位;10〜50モル%
(b)に由来する構造単位;50〜90モル%
であることがより好ましい。
樹脂[K1]の構造単位の比率が、上記の範囲にあると、着色硬化性樹脂組成物の保存安定性、着色パターンを形成する際の現像性、及び得られるカラーフィルタの耐溶剤性に優れる傾向がある。
を使用してもよい。特に、この重合の際に溶剤として、本発明の着色硬化性樹脂組成物に含まれる溶剤を使用することにより、反応後の溶液をそのまま本発明の着色硬化性樹脂組成物の調製に使用することができるため、本発明の着色硬化性樹脂組成物の製造工程を簡略化することができる。
(a)に由来する構造単位;2〜45モル%
(b)に由来する構造単位;2〜95モル%
(c)に由来する構造単位;1〜65モル%
であることが好ましく、
(a)に由来する構造単位;5〜40モル%
(b)に由来する構造単位;5〜80モル%
(c)に由来する構造単位;5〜60モル%
であることがより好ましい。
樹脂[K2]の構造単位の比率が、上記の範囲にあると、着色硬化性樹脂組成物の保存安定性、着色パターンを形成する際の現像性、並びに、得られるカラーフィルタの耐溶剤性、耐熱性及び機械強度に優れる傾向がある。
(a)に由来する構造単位;2〜60モル%
(c)に由来する構造単位;40〜98モル%
であることが好ましく、
(a)に由来する構造単位;10〜50モル%
(c)に由来する構造単位;50〜90モル%
であることがより好ましい。
樹脂[K3]は、例えば、樹脂[K1]の製造方法として記載した方法と同様に製造することができる。
まず(a)と(c)との共重合体を、樹脂[K1]の製造方法として記載した方法と同様に製造する。この場合、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K3]で挙げたもの同じ比率であることが好ましい。
(a)と(c)との共重合体の製造に引き続き、フラスコ内雰囲気を窒素から空気に置換し、(b)、カルボン酸又はカルボン酸無水物と環状エーテルとの反応触媒(例えばトリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等)及び重合禁止剤(例えばハイドロキノン等)等をフラスコ内に入れて、例えば、60〜130℃で、1〜10時間反応することにより、樹脂[K4]を製造することができる。
(b)の使用量は、(a)100モルに対して、5〜80モルが好ましく、より好ましくは10〜75モルである。この範囲にすることにより、着色硬化性樹脂組成物の保存安定性、パターンを形成する際の現像性、並びに、得られるパターンの耐溶剤性、耐熱性、
機械強度及び感度のバランスが良好になる傾向がある。環状エーテルの反応性が高く、未反応の(b)が残存しにくいことから、樹脂[K4]に用いる(b)としては(b1)が好ましく、さらに(b1−1)が好ましい。
前記反応触媒の使用量は、(a)、(b)及び(c)の合計量100質量部に対して0.001〜5質量部が好ましい。前記重合禁止剤の使用量は、(a)、(b)及び(c)の合計量100質量部に対して0.001〜5質量部が好ましい。
仕込方法、反応温度及び時間等の反応条件は、製造設備や重合による発熱量等を考慮して適宜調整することができる。なお、重合条件と同様に、製造設備や重合による発熱量等を考慮し、仕込方法や反応温度を適宜調整することができる。
(b)及び(c)に由来する構造単位の比率は、前記の共重合体を構成する全構造単位の合計モル数に対して、それぞれ、
(b)に由来する構造単位;5〜95モル%
(c)に由来する構造単位;5〜95モル%
であることが好ましく、
(b)に由来する構造単位;10〜90モル%
(c)に由来する構造単位;10〜90モル%
であることがより好ましい。
前記の共重合体に反応させる(a)の使用量は、(b)100モルに対して、5〜80モルが好ましい。環状エーテルの反応性が高く、未反応の(b)が残存しにくいことから、樹脂[K5]に用いる(b)としては(b1)が好ましく、さらに(b1−1)が好ましい。
カルボン酸無水物としては、無水マレイン酸、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、3−ビニルフタル酸無水物、4−ビニルフタル酸無水物、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸無水物、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物、ジメチルテトラヒドロフタル酸無水物、5,6−ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン無水物等が挙げられる。カルボン酸無水物の使用量は、(a)の使用量1モルに対して、0.5〜1モルが好ましい。
クリル酸/3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デシル(メタ)アクリレ
ート/ビニルトルエン共重合体、グリシジル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、グリシジル(メタ)アクリレート/スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デ
シルアクリレート/(メタ)アクリル酸/N−シクロヘキシルマレイミド共重合体、3−メチル−3−(メタ)アクリルロイルオキシメチルオキセタン/(メタ)アクリル酸/ス
チレン共重合体等の樹脂[K2];ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体等の樹脂[K3];ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂、トリシクロデシル(メタ)アクリレート/スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂、トリシクロデシル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂等の樹脂[K4];トリシクロデシル(メタ)アクリレート/グリシジル(メタ)アクリレートの共重合体に(メタ)アクリル酸を反応させた樹脂、トリシクロデシル(メタ)アクリレート/スチレン/グリシジル(メタ)アクリレートの共重合体に(メタ)アクリル酸を反応させた樹脂等の樹脂[K5];トリシクロデシル(メタ)アクリレート/グリシジル(メタ)アクリレートの共重合体に(メタ)アクリル酸を反応させた樹脂にさらにテトラヒドロフタル酸無水物を反応させた樹脂等の樹脂[K6]等が挙げられる。
中でも、樹脂(B)としては、樹脂[K1]及び樹脂[K2]が好ましく、樹脂[K2]が特に好ましい。
樹脂(B)の分子量分布[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は、好ましくは1.1〜6であり、より好ましくは1.2〜4である。
重合性化合物(C)は、重合開始剤(D)から発生した活性ラジカル及び/又は酸によって重合しうる化合物であり、例えば、重合性のエチレン性不飽和結合を有する化合物等が挙げられ、好ましくは(メタ)アクリル酸エステル化合物である。
ロピレングリコール変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
中でも、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが好ましい。
重合開始剤(D)は、光や熱の作用により活性ラジカル、酸等を発生し、重合を開始しうる化合物であれば特に限定されることなく、公知の重合開始剤を用いることができる。活性ラジカルを発生する重合開始剤としては、例えば、アルキルフェノン化合物、トリアジン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、O−アシルオキシム化合物及びビイミダゾール化合物が挙げられる。
1−オン−2−イミンがより好ましい。これらのO−アシルオキシム化合物であると、高明度なカラーフィルタが得られる傾向にある。
式(d3)で表される部分構造を有する化合物としては、例えば、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、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、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−(4−イソプロペニルフェニル)プロパン−1−オンのオリゴマー、α,α−ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。
感度の点で、アルキルフェノン化合物としては、式(d2)で表される部分構造を有する化合物が好ましい。
ダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(ジアルコキシフェニル)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(トリアルコキシフェニル)ビイミダゾール(例えば、特公昭48−38403号公報、特開昭62−174204号公報等参照。)、4,4’5,5’−位のフェニル基がカルボアルコキシ基により置換されているイミダゾール化合物(例えば、特開平7−10913号公報等参照)等が挙げられる。
重合開始助剤(D1)は、重合開始剤によって重合が開始された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、もしくは増感剤である。重合開始助剤(D1)を含む場合、通常、重合開始剤(D)と組み合わせて用いられる。
重合開始助剤(D1)としては、アミン化合物、アルコキシアントラセン化合物、チオキサントン化合物及びカルボン酸化合物等が挙げられる。
ンゾフェノン等が挙げられ、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。EAB−F(保土谷化学工業(株)製)等の市販品を用いてもよい。
溶剤(E)は、特に限定されず、当該分野で通常使用される溶剤を用いることができる。例えば、エステル溶剤(分子内に−COO−を含み、−O−を含まない溶剤)、エーテル溶剤(分子内に−O−を含み、−COO−を含まない溶剤)、エーテルエステル溶剤(分子内に−COO−と−O−とを含む溶剤)、ケトン溶剤(分子内に−CO−を含み、−COO−を含まない溶剤)、アルコール溶剤(分子内にOHを含み、−O−、−CO−及び−COO−を含まない溶剤)、芳香族炭化水素溶剤、アミド溶剤、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。
トール及びメチルアニソールなどが挙げられる。
レベリング剤(F)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等が挙げられる。これらは、側鎖に重合性基を有していてもよい。
シリコーン系界面活性剤としては、分子内にシロキサン結合を有する界面活性剤等が挙げられる。具体的には、トーレシリコーンDC3PA、同SH7PA、同DC11PA、同SH21PA、同SH28PA、同SH29PA、同SH30PA、同SH8400(商品名:東レ・ダウコーニング(株)製)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化学工業(株)製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF−4446、TSF4452及びTSF4460(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)等が挙げられる。
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、充填剤、他の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、光安定剤、連鎖移動剤等、当該技術分野で公知の添加剤を含んでもよい。
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、例えば、着色剤(A)、樹脂(B)、重合性化合物(C)、重合開始剤(D)、並びに必要に応じて用いられる溶剤(E)、レベリング剤(F)及びその他の成分を混合することにより調製できる。
顔料(A2)を用いる場合、予め溶剤(E)の一部又は全部と混合し、顔料の平均粒子径が0.2μm以下程度となるまで、ビーズミルなどを用いて分散させることが好ましい。この際、必要に応じて前記顔料分散剤、樹脂(B)の一部又は全部を配合してもよい。このようにして得られた顔料分散液に、残りの成分を、所定の濃度となるように混合することにより、目的の着色硬化性樹脂組成物を調製できる。
染料(A1)は、予め溶剤(E)の一部又は全部にそれぞれ溶解させて溶液を調製してもよい。該溶液を、孔径0.01〜1μm程度のフィルタでろ過することが好ましい。
混合後の着色硬化性樹脂組成物を、孔径0.01〜10μm程度のフィルタでろ過することが好ましい。
本発明の着色硬化性樹脂組成物から着色パターンを製造する方法としては、フォトリソ
グラフ法、インクジェット法、印刷法等が挙げられる。中でも、フォトリソグラフ法が好ましい。フォトリソグラフ法は、前記着色硬化性樹脂組成物を基板に塗布し、乾燥させて着色組成物層を形成し、フォトマスクを介して該着色組成物層を露光して、現像する方法である。フォトリソグラフ法において、露光の際にフォトマスクを用いないこと、及び/又は現像しないことにより、上記着色組成物層の硬化物である着色塗膜を形成することができる。このように形成した着色パターンや着色塗膜を本発明のカラーフィルタとすることができる。
作製するカラーフィルタの膜厚は、特に限定されず、目的や用途等に応じて適宜調整することができ、例えば、0.1〜30μm、好ましくは0.1〜20μm、さらに好ましくは0.5〜6μmである。
まず、着色硬化性樹脂組成物を基板上に塗布し、加熱乾燥(プリベーク)及び/又は減圧乾燥することにより溶剤等の揮発成分を除去して乾燥させ、平滑な着色組成物層を得る。
塗布方法としては、スピンコート法、スリットコート法、スリット アンド スピンコート法等が挙げられる。
加熱乾燥を行う場合の温度は、30〜120℃が好ましく、50〜110℃がより好ましい。また加熱時間としては、10秒間〜60分間であることが好ましく、30秒間〜30分間であることがより好ましい。
減圧乾燥を行う場合は、50〜150Paの圧力下、20〜25℃の温度範囲で行うことが好ましい。
着色組成物層の膜厚は、特に限定されず、目的とするカラーフィルタの膜厚に応じて適宜選択すればよい。
露光に用いられる光源としては、250〜450nmの波長の光を発生する光源が好ましい。例えば、350nm未満の光を、この波長域をカットするフィルタを用いてカットしたり、436nm付近、408nm付近、365nm付近の光を、これらの波長域を取り出すバンドパスフィルタを用いて選択的に取り出したりしてもよい。具体的には、水銀灯、発光ダイオード、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ等が挙げられる。
露光面全体に均一に平行光線を照射したり、フォトマスクと着色組成物層が形成された基板との正確な位置合わせを行うことができるため、マスクアライナ及びステッパ等の露光装置を使用することが好ましい。
は0.03〜5質量%である。さらに、現像液は、界面活性剤を含んでいてもよい。
現像方法は、パドル法、ディッピング法及びスプレー法等のいずれでもよい。さらに現像時に基板を任意の角度に傾けてもよい。
現像後は、水洗することが好ましい。
なお、以下においては、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を意味する。
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+675.3
Exact Mass: 674.3
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+647.5
Exact Mass: 646.2
冷却管及び撹拌装置を備えたフラスコに、式(X)で表される化合物(中外化成製)を1部、N−メチルピロリドン7部、炭酸カリウム1.0部及び4−ブロモ酪酸エチル2.0部を加えて100℃で7時間半撹拌した。放冷後、得られた反応液に2N塩酸20部を加え、クロロホルム45部で2回抽出し、クロロホルム層を合わせて飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下溶媒を留去し、60℃で減圧乾燥して、式(Aa−33−IM)で表される化合物粗体4.1部を得た。
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+803.5
Exact Mass: 802.3
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+747.5
Exact Mass: 746.3
冷却管及び撹拌装置を備えたフラスコに、式(X)で表される化合物(中外化成製)を3部、N−メチルピロリドン21部及びtert−ブトキシカリウム1.7部を加えて室温で30分撹拌した後、1−ブロモプロパン1.6部を加えて同温度にて1時間撹拌した。得られた反応液を2N塩酸21部に添加して室温で1時間撹拌したところ、結晶が析出した。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(Aa−8−IM1)で表される化合物3.0部を得た。
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+617.5
Exact Mass: 616.2
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+731.5
Exact Mass: 730.3
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+703.5
Exact Mass: 702.3
冷却管及び撹拌装置を備えたフラスコに、式(Aa−1−IM)で表される化合物0.5部、N−メチルピロリドン3.5部、炭酸カリウム0.26部及び1−ブロモプロパン2.3部を加えて室温で80時間撹拌した。得られた反応液を2N塩酸70部に添加して室温で30分撹拌したところ、結晶が析出した。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(Aa−4−IM2)で表される化合物0.5部を得た。
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+717.5
Exact Mass: 716.3
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+689.5
Exact Mass: 688.3
冷却管及び撹拌装置を備えたフラスコに、式(X)で表される化合物(中外化成製)を1.5部、N−メチルピロリドン10.5部、炭酸カリウム1.1部及び4−ブロモ酪酸エチル0.5部を加えて90℃で4時間半撹拌した。得られた反応液をイオン交換水52.5部に添加して室温で30分撹拌したところ、結晶が析出した。析出した結晶を濾別し、イオン交換水でよく洗浄し、60℃で減圧乾燥した。得られた粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(移動相:クロロホルム/メタノール−10/1)で精製して、式(Aa−5−IM)で表される化合物0.2部を得た。
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+689.5
Exact Mass: 688.3
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+661.5
Exact Mass: 660.3
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+663.5
Exact Mass: 662.2
6部を加えて90℃で6時間撹拌した。放冷後、得られた反応液をイオン交換水210部に添加して室温で30分撹拌したところ、結晶が析出した。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(Aa−44−IM)で表される化合物5.9部を得た。
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+747.8
Exact Mass: 746.3
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+719.5
Exact Mass: 718.2
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+663.8
Exact Mass: 662.2
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+747.8
Exact Mass: 746.3
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z= [M+H]+719.5
Exact Mass: 718.2
還流冷却器、滴下ロート及び攪拌機を備えたフラスコ内に窒素を適量流し窒素雰囲気に置換し、1−メトキシ−2−プロピルアセテート371部を入れ、攪拌しながら85℃まで加熱した。次いで、該フラスコ内に、アクリル酸54部、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8又は/及び9−イルアクリレートの混合物(商品名「E−DCPA」、株式会社ダイセル製)225部、ビニルトルエン(異性体混合物)81部、1−メトキシ−2−プロピルアセテート80部の混合溶液を4時間かけて滴下した。一方、重合開始剤2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)30部を1−メトキシ−2−プロピルアセテート160部に溶解した溶液を5時間かけて滴下した。開始剤溶液の滴下終了後、4時間同温度で保持した後、室温まで冷却して、B型粘度(23℃)で測定した粘度は246mPasであった。樹脂(B−1)溶液の固形分は37.5重量%、固形分換算の酸価は115mg−KOH/gであった。生成した共重合体の重量平均分子量Mwは10600、分子量分布(Mw/Mn)は2.01であった。樹脂(B−1)
は、以下の構造単位を有する。
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−288、A−2500、A−500
(東ソー(株)製)
上記で得られたポリスチレン換算の重量平均分子量及び数平均分子量の比(Mw/Mn)を分子量分布とした。
(着色硬化性樹脂組成物の調製)
(A)着色剤:C.I.ピグメントブルー15:6(顔料) 27部
アクリル系顔料分散剤 9.5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 222部
を混合し、ビーズミルを用いて顔料を十分に分散させ、ついで、
(A)着色剤:式(Aa−1)で表される化合物 1.2部
(A)着色剤:C.I.ソルベントブルー45 1.5部
(B)樹脂:樹脂B1(固形分換算) 60部
(C)重合性化合物:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
(カヤラッド(登録商標)DPHA;日本化薬(株)製) 40部
(D)重合開始剤:N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)オクタン−1−オン−2−イミン(イルガキュア(登録商標)OXE 01;BASF社製) 9部
(F)レベリング剤:ポリエーテル変性シリコーンオイル(トーレシリコーンSH8400:東レ・ダウコーニング(株)製) 0.15部
(E)溶剤:4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン 156部
(E)溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 401部
を混合して着色硬化性樹脂組成物を得た。
(A)着色剤:C.I.ピグメントブルー15:6(顔料) 29部
アクリル系顔料分散剤 10.1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 236部
を混合し、ビーズミルを用いて顔料を十分に分散させ、ついで、
(A)着色剤:染料(Aa−x) 1.4部
(A)着色剤:C.I.ソルベントブルー45 1.6部
(B)樹脂:樹脂B1(固形分換算) 60部
(C)重合性化合物:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
(日本化薬(株)製) 40部
(D)重合開始剤:N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)オクタン−1−オン−2−イミン(イルガキュア(登録商標)OXE 01;BASF社製) 9部
(F)レベリング剤:ポリエーテル変性シリコーンオイル(トーレシリコーンSH8400:東レ・ダウコーニング(株)製) 0.15部
(E)溶剤:4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン 156部
(E)溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 397部
を混合して着色硬化性樹脂組成物を得た。
なお、染料(Aa−x)は、下記式(A2−2−1)〜(A2−2−8)で表される化合物の混合物である。
表1に示す組成となるようにすること以外は実施例8と同様の操作を行うことにより、着色硬化性樹脂組成物を得た。
「E−12)」欄は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの合計含有量を表す。
表1中、各成分は以下のものを表す。また、樹脂(B)は、固形分換算の質量部を表す。
化合物(I):化合物(Aa−1)
化合物(I):化合物(Aa−33)
化合物(I):化合物(Aa−8)
化合物(I):化合物(Aa−4)
化合物(I):化合物(Aa−5)
化合物(I):化合物(Aa−44)
化合物(I):化合物(Aa−48)
アントラキノン染料(Ad):Ad−1:C.I.ソルベントブルー45(Savinyl Blue RS;クラリアント社製)
顔料(A2):A2−1:C.I.ピグメントブルー15:6
樹脂(B):B−1:樹脂B1
重合性化合物(C):ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(カヤラッド(登録商標) DPHA;日本化薬(株)製)
重合開始剤(D):D−1:N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)オクタン−1−オン−2−イミン(イルガキュア(登録商標)OXE 01;BASF社製;O−アシルオキシム化合物)
溶剤(E):E−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
溶剤(E):E−2:4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン
レベリング剤(F):ポリエーテル変性シリコーンオイル(トーレシリコーンSH8400;東レダウコーニング(株)製)
5cm角のガラス基板(イーグル2000;コーニング社製)上に、着色硬化性樹脂組成物をスピンコート法で塗布したのち、100℃で3分間プリベークして着色組成物層を得た。放冷後、着色組成物層が形成された基板と石英ガラス製フォトマスクとの間隔を100μmとして、露光機(TME−150RSK;トプコン(株)製)を用いて、大気雰囲気下、150mJ/cm2の露光量(365nm基準)で光照射した。フォトマスクとしては、100μmラインアンドスペースパターンが形成されたものを使用した。光照射後の着色組成物層を、非イオン系界面活性剤0.12%と水酸化カリウム0.04%を含む水系現像液に24℃で60秒間浸漬現像し、水洗後、オーブン中、230℃で20分間ポストベークを行い、着色パターンを得た。
得られた着色パターンについて、膜厚を、膜厚測定装置(DEKTAK3;日本真空技術(株)製))を用いて測定した。
得られた着色パターンについて、測色機(OSP−SP−200;オリンパス(株)製)を用いて分光を測定し、C光源の特性関数を用いてCIEのXYZ表色系におけるxy色度座標(x、y)と刺激値Yとを測定した。Yの値が大きいほど明度が高いことを表す。結果を表2に示す。
Claims (5)
- 式(I)で表される化合物を含むカラーフィルタ用染料組成物。
[式(I)中、R1〜R4は、互いに独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基、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を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−又は−NR11−で置き換わっていてもよい。R1及びR2は、一緒になって窒素原子を含む環を形成してもよく、R3及びR4は、一緒になって窒素原子を含む環を形成してもよい。
R6及びR7は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
R11は、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基又は炭素数7〜10のアラルキル基を表す。
ただし、式(I)で表される化合物は、(i)〜(vi)の要件のうち少なくとも1つを充足するものとする。
(i)R1が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R2〜R4の少なくとも1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り、且つ1分子中に含まれる−COOMが1個である。
(ii)R1及びR3が、−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
(iii)R1が、−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基であり、R3が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基である。
(iv)R1が、−COOMを有する炭素数3〜20の飽和炭化水素基であり、R3が、−COOMを有する炭素数1〜20の飽和炭化水素基である。
(v)R1が置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R2が−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
(vi)R1及びR2が、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、R3及びR4の少なくとも1つが、−COOMを有する炭素数6〜10の芳香族炭化水素基である。
(i)〜(vi)において、Mは、水素原子、Na+、K+、又は+N(R12)4を表し、4つのR12は同一でも異なってもよい。
R12は、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基又は炭素数7〜10のアラルキル基を表す。] - 請求項1に記載のカラーフィルタ用染料組成物を含む着色硬化性樹脂組成物。
- 前記着色硬化性樹脂組成物は、樹脂(B)、重合性化合物(C)、及び重合開始剤(D)からなる群から選択される1種以上をさらに含む、請求項2に記載の着色硬化性樹脂組成物。
- 請求項2又は3に記載の着色硬化性樹脂組成物から形成されるカラーフィルタ。
- 請求項4に記載のカラーフィルタを含む表示装置。
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