JP5658461B2 - インクジェット用インク、カラーフィルタおよびその製造方法 - Google Patents

インクジェット用インク、カラーフィルタおよびその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、インクジェット用インク、カラーフィルタおよびその製造方法、ならびにそれを用いる液晶ディスプレイおよび画像表示デバイスに関する。
近年、パーソナルコンピュータ、特に大画面液晶テレビの発達に伴い、液晶ディスプレイ(LCD)、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。一般的に、カラー液晶ディスプレイにおいては、赤(R)、緑(G)、および青(B)の3原色の着色パターンを備えるカラーフィルタが使用されている。このカラーフィルタを備える液晶ディスプレイにおいては、R、G、およびBのそれぞれの画素に対応する電極をON、OFFさせることで液晶がシャッタとして作動し、R、G、およびBのそれぞれの画素を光が通過してカラー表示が行われる。
近年、このカラーフィルタの製造方法として、インクジェット法で着色インクを吹き付けして着色層(色画素)を形成する方法が提案されている(特許文献1)。インクジェット法は、非常に微細なノズルからインク液滴を記録部材に直接吐出、付着させて、文字や画像を得る記録方式である。インクジェット法は、インクジェットヘッドを順次移動させることにより、大面積のカラーフィルタを高生産性で製造でき、低騒音で操作性がよいという利点をもつ。
カラーフィルタに要求される色性能(色相、輝度、コントラスト)は年々高まっており、それに伴いカラーフィルタの色画素を構成する色材の特性制御の必要性はより高まっている。色画素を形成するインクジェット用インクの色材として染料を使用した場合、カラーフィルタのコントラストやヘイズなど光学特性の向上が期待される。
このような染料を用いた組成物としては、例えば、特許文献2においては、アクリロイル基やメタクリロイル基を有する化合物を使用した従来の組成物の改良を目的とし、ポリチオール化合物、カチオン重合性化合物、および所定の油溶性染料を含むインク組成物が開示されている。
一方、チオール化合物を含む組成物としては、例えば、特許文献3において、ポリチオール化合物と油溶性染料とを含むインク組成物が開示されている。さらに、特許文献4および5においては、多官能チオールと有機溶剤可溶性染料とを含む染料含有ネガ型硬化性組成物が開示されている。
特開平8−146215号公報 特開2006−307031号公報 特開2007−91806号公報 特開2006−71890号公報 特開2006−78602号公報
特許文献2の実施例においては、カチオン重合性モノマーを使用した例のみが開示されており、ラジカル重合性モノマーを使用した例は具体的には開示されていない。
本発明者らは、特許文献3〜5において具体的に開示される組成物を用いて、得られる色画素の性能検討を行ったところ、色画素の耐熱性といった堅牢性や、耐薬品性に関しては実用上必ずしも満足できるものではなく、さらなる改良が必要であることを見出した。また、吐出安定性に関しても改善の余地があった。
さらに、該組成物を用いると、ブラックマトリックス内で区分けされた領域内での色画素の画素内平坦性が悪化するという問題も生じていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、良好な色相を呈し、耐熱性、平坦性に優れた色画素を形成することができ、特に、各種溶媒に対する耐薬品性に優れたカラーフィルタを製造することができる、吐出安定性に優れたインクジェット用インク、このようなインクジェット用インクにより得られる光学特性、耐光性、耐熱性、耐薬品性などの特性に優れたカラーフィルタ、およびカラーフィルタの製造方法を提供することにある。
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、所定の官能基数を有する多官能チオール化合物を使用することにより、上記課題が解決されることを見出した。つまり、本発明者らは、上記課題が下記<1>〜<13>の構成により解決されることを見出した。
<1> 有機溶剤可溶性染料、3〜12個のラジカル重合性基を有するラジカル重合性モノマー、有機溶剤、重合開始剤、および、3〜6官能の多官能チオール化合物を含有し、
前記多官能チオールの含有量が2〜12質量%であり、
前記ラジカル重合性モノマーの質量(W1)と、前記多官能チオール化合物の質量(W2)との質量比(W1/W2)が、1以上10以下であるインクジェット用インク。
<2> 25℃における粘度が2〜30mPa・sである<1>に記載のインクジェット用インク。
<3> 25℃における表面張力が20〜40mN/mである<1>または<2>に記載のインクジェット用インク。
<4> 前記有機溶剤可溶性染料が、後述する一般式(1)で表される染料、一般式(2)で表される染料、一般式(3−a)で表される染料、一般式(3−b)で表される染料、一般式(3−c)で表される染料、一般式(3−d)で表される染料、一般式(3−e)で表される染料、一般式(3−f)で表される染料、一般式(4)で表される染料、一般式(5)で表される染料、一般式(6)で表される染料、および一般式(7)で表される染料からなる群より選ばれる少なくとも1種である、<1>〜<3>のいずれかに記載のインクジェット用インク。
<5> 前記重合開始剤の質量(W)と、前記多官能チオール化合物の質量(W)の質量比(W/W)が、0.05以上1未満である<1>〜<4>のいずれかに記載のインクジェット用インク。
<6> 界面活性剤をさらに含有する<1>〜<5>のいずれかに記載のインクジェット用インク。
<7> 前記有機溶剤中に、沸点が160℃以上の有機溶剤を、前記有機溶剤全量に対して10質量%以上含む、<1>〜<6>のいずれかに記載のインクジェット用インク。
<8> 基板上に形成された隔壁により区画された凹部にインクジェット法により<1>〜<7>のいずれかに記載のインクジェット用インクの液滴を付与して、カラーフィルタの色画素を形成する画素形成工程を有するカラーフィルタの製造方法。
<9> <8>に記載のカラーフィルタの製造方法により製造されるカラーフィルタ。
<10> <1>〜<7>のいずれかに記載のインクジェット用インクを用いてインクジェット法により製造されるカラーフィルタ。
<11> <1>〜<7>のいずれかに記載のインクジェット用インクを用いて形成された色画素を備えるカラーフィルタ。
<12> <9>〜<11>のいずれかに記載のカラーフィルタを備える液晶ディスプレイ。
<13> <9>〜<11>のいずれかに記載のカラーフィルタを備える画像表示デバイス。
本発明によれば、良好な色相を呈し、耐熱性、平坦性に優れた色画素を形成することができ、特に、各種溶媒に対する耐薬品性に優れたカラーフィルタを製造することができる、吐出安定性に優れたインクジェット用インク、このようなインクジェット用インクにより得られる光学特性、耐光性、耐熱性、耐薬品性などの特性に優れたカラーフィルタ、およびカラーフィルタの製造方法を提供することができる。
本発明のカラーフィルタの製造方法の一実施形態における製造工程を示すフローチャートである。 (a)〜(f)は、それぞれ本発明のカラーフィルタの製造方法における基板からカラーフィルタに至る製造工程順に示す基板およびカラーフィルタの模式的断面図である。
以下、本発明に係るインクジェット用インク、このインクジェット用インクを用いたカラーフィルタおよびその製造方法、ならびにそれを用いる液晶ディスプレイおよび画像表示デバイスについて詳細に説明する。
<インクジェット用インクおよびその製造方法>
まず、本発明のインクジェット用インクの構成成分、およびその製造方法について詳細に説明する。
本発明のインクジェット用インクは、有機溶剤可溶性染料、3〜12個のラジカル重合性基を有するラジカル重合性モノマー、有機溶剤、重合開始剤、および、3〜6官能の多官能チオール化合物を含有する。特に、本発明においては、インク中に所定数の官能基を有するチオール化合物を所定量含有させ、該チオール化合物と所定数の官能基を有するラジカル重合性モノマーとを所定の割合で使用することにより、所望の効果が得られることが見出された。また、該インクを用いることにより、後述する光照射または熱によるいずれの硬化処理を施しても、優れた性能を有する色画素を得ることができる。なお、従来優れた色画素を得ることが困難であった熱のみによる硬化処理においても、優れた効果を生じる。
以下に各構成成分について詳述する。
<有機溶剤可溶性染料>
本発明のインクジェット用インクは、少なくとも1種の有機溶剤可溶性染料を含有する。有機溶剤可溶性染料としては、特に制限なく使用することができ、従来カラーフィルタ用途として公知の染料などから選択することができる。
例えば、特開昭64−90403号公報、特開昭64−91102号公報、特開平1−94301号公報、特開平6−11614号公報、特登2592207号、米国特許第4,808,501号明細書、米国特許第5,667,920号明細書、米国特許第5,059,500号明細書、特開平5−333207号公報、特開平6−35183号公報、特開平6−51115号公報、特開平6−194828号公報等に記載の染料が挙げられる。
化学構造としては、ピラゾールアゾ、アニリノアゾ、アリールアゾ、ピラゾロトリアゾールアゾ、ピリドンアゾ等のアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アンスラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ベンゾピラン系、インジゴ系、等の染料が使用できる。
なかでも、得られる色画素の組み合わせによる色再現域の広さ、耐光性、耐熱性、耐薬品性がより優れ、インクジェット用インクが高吐出安定性を示すことから、一般式(1)で表される染料、一般式(2)で表される染料、一般式(3−a)で表される染料、一般式(3−b)で表される染料、一般式(3−c)で表される染料、一般式(3−d)で表される染料、一般式(3−e)で表される染料、一般式(3−f)で表される染料、一般式(4)で表される染料、一般式(5)で表される染料、一般式(6)で表される染料、および一般式(7)で表される染料からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましく挙げられる。これは1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
以下にそれぞれの染料について説明する。
<一般式(1)>
本発明に使用される染料の好ましい例の一つとして、一般式(1)で表される染料が挙げられる。
一般式(1)中、R21〜R26は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。R21〜R26で表される置換基としては、例えば、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アルキル基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24の、直鎖、分岐鎖、または環状のアルキル基で、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチル)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは炭素数2〜18のアルケニル基で、例えば、ビニル、アリル、3−ブテン−1−イル)、アリール基(好ましくは炭素数6〜48、より好ましくは炭素数6〜24のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル)、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜18のヘテロ環基で、例えば、チオフェン環、ピリジン環、フラン環、ピリミジン環、ベンゾトリアゾール環、ピラゾール環、イミダゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、オキサゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、より具体的には、2−チエニル、4−ピリジル、2−フリル、2−ピリミジニル、1−ピリジル、2−ベンゾチアゾリル、1−イミダゾリル、1−ピラゾリル、ベンゾトリアゾール−1−イル)、シリル基(好ましくは炭素数3〜38、より好ましくは炭素数3〜18のシリル基で、例えば、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリブチルシリル、t−ブチルジメチルシリル、t−ヘキシルジメチルシリル)、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のアルコキシ基で、例えば、メトキシ、エトキシ、1−ブトキシ、2−ブトキシ、イソプロポキシ、t−ブトキシ、ドデシルオキシ、シクロアルキルオキシ基で、例えば、シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシ)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜48、より好ましくは炭素数6〜24のアリールオキシ基で、例えば、フェノキシ、1−ナフトキシ)、ヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜18のヘテロ環オキシ基で、例えば、1−フェニルテトラゾール−5−オキシ、2−テトラヒドロピラニルオキシ)、シリルオキシ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜18のシリルオキシ基で、例えば、トリメチルシリルオキシ、t−ブチルジメチルシリルオキシ、ジフェニルメチルシリルオキシ)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは炭素数2〜24のアシルオキシ基で、例えば、アセトキシ、ピバロイルオキシ、ベンゾイルオキシ、ドデカノイルオキシ)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは炭素数2〜24のアルコキシカルボニルオキシ基で、例えば、エトキシカルボニルオキシ、t−ブトキシカルボニルオキシ、シクロアルキルオキシカルボニルオキシ基で、例えば、シクロヘキシルオキシカルボニルオキシ)、アリールオキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数7〜32、より好ましくは炭素数7〜24のアリールオキシカルボニルオキシ基で、例えば、フェノキシカルボニルオキシ)、カルバモイルオキシ基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のカルバモイルオキシ基で、例えば、N,N−ジメチルカルバモイルオキシ、N−ブチルカルバモイルオキシ、N−フェニルカルバモイルオキシ、N−エチル−N−フェニルカルバモイルオキシ)、スルファモイルオキシ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜24のスルファモイルオキシ基で、例えば、N,N−ジエチルスルファモイルオキシ、N−プロピルスルファモイルオキシ)、アルキルスルホニルオキシ基(好ましくは炭素数1〜38、より好ましくは炭素数1〜24のアルキルスルホニルオキシ基で、例えば、メチルスルホニルオキシ、ヘキサデシルスルホニルオキシ、シクロヘキシルスルホニルオキシ)、
アリールスルホニルオキシ基(好ましくは炭素数6〜32、より好ましくは炭素数6〜24のアリールスルホニルオキシ基で、例えば、フェニルスルホニルオキシ)、アシル基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のアシル基で、例えば、ホルミル、アセチル、ピバロイル、ベンゾイル、テトラデカノイル、シクロヘキサノイル)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは炭素数2〜24のアルコキシカルボニル基で、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、オクタデシルオキシカルボニル、シクロヘキシルオキシカルボニル、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルシクロヘキシルオキシカルボニル(下記構造式(i)で表される基))、
アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜32、より好ましくは炭素数7〜24のアリールオキシカルボニル基で、例えば、フェノキシカルボニル)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のカルバモイル基で、例えば、カルバモイル、N,N−ジエチルカルバモイル、N−エチル−N−オクチルカルバモイル、N,N−ジブチルカルバモイル、N−プロピルカルバモイル、N−フェニルカルバモイル、N−メチル−N−フェニルカルバモイル、N,N−ジシクロへキシルカルバモイル)、アミノ基(好ましくは炭素数32以下、より好ましくは炭素数24以下のアミノ基で、例えば、アミノ、メチルアミノ、N,N−ジブチルアミノ、テトラデシルアミノ、2−エチルへキシルアミノ、シクロヘキシルアミノ)、アニリノ基(好ましくは炭素数6〜32、より好ましくは炭素数6〜24のアニリノ基で、例えば、アニリノ、N−メチルアニリノ)、ヘテロ環アミノ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜18のヘテロ環アミノ基で、例えば、4−ピリジルアミノ)、カルボンアミド基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは炭素数2〜24のカルボンアミド基で、例えば、アセトアミド、ベンズアミド、テトラデカンアミド、ピバロイルアミド、シクロヘキサンアミド)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜24のウレイド基で、例えば、ウレイド、N,N−ジメチルウレイド、N−フェニルウレイド)、イミド基(好ましくは炭素数36以下、より好ましくは炭素数24以下のイミド基で、例えば、N−スクシンイミド、N−フタルイミド)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは炭素数2〜24のアルコキシカルボニルアミノ基で、例えば、メトキシカルボニルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、t−ブトキシカルボニルアミノ、オクタデシルオキシカルボニルアミノ、シクロヘキシルオキシカルボニルアミノ)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜32、より好ましくは炭素数7〜24のアリールオキシカルボニルアミノ基で、例えば、フェノキシカルボニルアミノ)、スルホンアミド基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のスルホンアミド基で、例えば、メタンスルホンアミド、ブタンスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド、ヘキサデカンスルホンアミド、シクロヘキサンスルホンアミド)、スルファモイルアミノ基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のスルファモイルアミノ基で、例えば、N,N−ジプロピルスルファモイルアミノ、N−エチル−N−ドデシルスルファモイルアミノ)、アゾ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜24のアゾ基で、例えば、フェニルアゾ、3−ピラゾリルアゾ)、
アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のアルキルチオ基で、例えば、メチルチオ、エチルチオ、オクチルチオ、シクロヘキシルチオ)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜48、より好ましくは炭素数6〜24のアリールチオ基で、例えば、フェニルチオ)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜18のヘテロ環チオ基で、例えば、2−ベンゾチアゾリルチオ、2−ピリジルチオ、1−フェニルテトラゾリルチオ)、アルキルスルフィニル基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜24のアルキルスルフィニル基で、例えば、ドデカンスルフィニル)、アリールスルフィニル基(好ましくは炭素数6〜32、より好ましくは炭素数6〜24のアリールスルフィニル基で、例えば、フェニルスルフィニル)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のアルキルスルホニル基で、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、プロピルスルホニル、ブチルスルホニル、イソプロピルスルホニル、2−エチルヘキシルスルホニル、ヘキサデシルスルホニル、オクチルスルホニル、シクロヘキシルスルホニル)、アリールスルホニル基(好ましくは炭素数6〜48、より好ましくは炭素数6〜24のアリールスルホニル基で、例えば、フェニルスルホニル、1−ナフチルスルホニル)、スルファモイル基(好ましくは炭素数32以下、より好ましくは炭素数24以下のスルファモイル基で、例えば、スルファモイル、N,N−ジプロピルスルファモイル、N−エチル−N−ドデシルスルファモイル、N−エチル−N−フェニルスルファモイル、N−シクロヘキシルスルファモイル)、スルホ基、ホスホニル基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜24のホスホニル基で、例えば、フェノキシホスホニル、オクチルオキシホスホニル、フェニルホスホニル)、ホスフィノイルアミノ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜24のホスフィノイルアミノ基で、例えば、ジエトキシホスフィノイルアミノ、ジオクチルオキシホスフィノイルアミノ)、またはこれらを組み合わせた基が挙げられる。
21〜R26の置換基が更に置換可能な基である場合には、R21〜R26で説明した置換基を有していてもよく、2個以上の置換基を有している場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
21とR22、R22とR23、R24とR25、および/またはR25とR26とが、各々独立に、互いに結合して5員、6員、もしくは7員の飽和環、または不飽和環を形成していてもよい。形成される5員、6員、および7員の環が、更に置換可能な基である場合には、上記R21〜R26で説明した置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
一般式(1)中のR27は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表し、上記R21〜R26の置換基で説明したハロゲン原子、アルキル基、アリール基、およびヘテロ環基と同じ基を表し、その好ましい範囲も同様である。
27のアルキル基、アリール基、およびヘテロ環基が、更に置換可能な基である場合には、上記R21〜R26の置換基で説明した置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
一般式(1)中のX1およびY1は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、水酸基、アルキルチオ基、アリールチオ基、またはヘテロ環チオ基を表す。これらの基は、上記R21〜R26の置換基で説明した各基と同義であり、好ましい範囲は、上記R21〜R26で述べたのと同様である。
一般式(1)中のX1およびY1が置換可能な基である場合には、上記R21〜R26の置換基で説明した基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
一般式(1)中において好ましくは、R21およびR26は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シリル基、ヒドロキシル基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、アニリノ基、ヘテロ環アミノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはホスフィノイルアミノ基を表し、R22およびR25は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、または上記構造式(i)で表される基を表し、R23およびR24は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シリル基、ヒドロキシル基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アニリノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、またはホスフィノイルアミノ基を表し、R27は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表し、X1およびY1は、各々独立に、フッ素原子、アルコキシ基、またはアリールオキシ基を表す。
一般式(1)中、R21とR22、R22とR23、R24とR25、および/またはR25とR26とが、各々独立に、互いに結合して、置換基を有しない5員、6員、もしくは7員の飽和環、または不飽和環を形成する場合、置換基を有しない5員、6員、または7員の飽和環、または不飽和環としては、例えば、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピロリジン環、ピペリジン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環が挙げられ、好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環が挙げられる。また、置換基を有する場合、置換基としては、例えば、上記R21〜R26で説明した置換基が挙げられ、好ましい置換基もR21〜R26と同様である。
なお、一般式(1)で表される染料は、互変異性体であってもよい。
次に、一般式(1)で表される染料の具体例を以下に示すが、本発明はこれらの限定されるわけではない。なお、他の具体例としては、特願2008−152272号明細書の段落番号[0035]〜[0055]に記載される染料が挙げられる。
一般式(1)で表される染料は、米国特許第4,774,339号、同−5,433,896号、特開2001−240761号、同2002−155052号、特許第3614586号、Aust. J. Chem, 1965, 11, 1835‐1845、J. H. Boger et al, Heteroatom Chemistry,Vol.1, No.5, 389(1990)等に記載の方法で合成することができる。
<一般式(2)>
本発明に使用される染料の好ましい例の一つとして、一般式(2)で表される染料が挙げられる。
一般式(2)および後述する一般式(2−1)の各基の説明において「置換基」は、一般式(1)中のR21〜R26で表される置換基と同義である。これらの置換基は、さらに該置換基で置換されていてもよく、2以上の置換基で置換されている場合は、それら置換基は同一でも異なっていてもよい。
一般式(2)中、R1〜R4は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。R1〜R4で表される各基は、上記で説明した置換基を有していてもよく、2以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一でも異なっていてもよい。R1〜R4は、好ましくはアルキル基、またはアリール基である。R1〜R4で表される各基は、一般式(1)中のR21〜R26で表される置換基で列挙された各基と同義であり、好ましい態様も同様である。
一般式(2)中のR1〜R4の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。なかでも、a−8、a−20、a−23、a−25、a−26、a−27、b−1、b−2、b−8、b−9、b−13、b−20、b−21、b−25、b−26である。
一般式(2)中、w、x、y、およびzは、それぞれ独立に0〜4の整数を表す。w、x、y、およびzの総和(w+x+y+z)は0ではなく、好ましくは4、3、または2であり、さらに好ましくは3または4である。
一般式(2)中、Z1〜Z4は、それぞれ独立に、炭素原子または窒素原子から選ばれる原子群で、結合している2個の炭素原子と共に構成される5員環または6員環を形成する原子群を表す。5員環または6員環は、芳香族または非芳香族のどちらでもよい。結合している2個の炭素原子と共に構成される5員環または6員環としては、例えば、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環などが挙げられ、好ましくはベンゼン環、またはピリジン環である。形成される5員環または6員環には、さらにベンゼン環などの環が縮合していてもよい。形成される5員環または6員環は、上記で説明した置換基を有していてもよく、2以上の置換基を有する場合は、それらの置換基は同一でも異なっていてもよい。
一般式(2)中のM1は、金属原子、または金属酸化物を表す。金属原子としては、Al、Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、Pb、Cu、Ni、Co、およびFeなどが挙げられる。金属酸化物としては、TiO、VOなどが挙げられる。金属水酸化物としては、AlOHなどが挙げられる。好ましくは、Cu、Ni、Co、Znである。
上述の一般式(2)で表される染料のうち、好ましくは一般式(2−1)で表される染料である。
一般式(2−1)中、R1、R2、R3、R4、w、x、y、x、およびM1は、上述の一般式(2)中のそれらの定義と同一である。
一般式(2−1)中、R6〜R9は、それぞれ独立に置換基を表す。この置換基の定義は、上記で説明した置換基の定義と同一である。R6〜R9で表される置換基が、更に置換可能な基である場合には、上記の置換基で説明した基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
一般式(2−1)中、m、n、p、およびqは、それぞれ独立に0〜4の整数を表す。ただし、mとwとの和(m+w)、nとxとの和(n+x)、pとyとの和(p+y)、qとzとの和(q+z)が、それぞれ4以下である。
一般式(2−1)で表される構造式は、好ましくはR1がアルキル基またはアリール基で、M1がCu,Co,Zn,またはV=Oで、m、n、p、qがすべて0である。より好ましくは、Rがアルキル基またはアリール基で、M1がCu,Co,Zn,またはV=Oで、w、x、y、zのうち2つが1で、他の2つは0で、m、n、p、qがすべて0である。さらに好ましくは、R1がアルキル基またはアリール基で、M1がCu,Co,Zn,またはV=Oで、w、x、y、zのうち3つ以上が1で、他の1つは0で、m、n、p、qがすべて0である。最も好ましくは、R1がアルキル基またはアリール基で、M1がCuで、w、x、y、zのうち3つ以上が1で、他の1つは0で、m、n、p、qがすべて0である。
以下に一般式(2)で表される染料の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。なお、他の具体例としては、例えば、特願2007−303611号明細書の段落番号[0041]〜[0043]に記載に記載される染料が挙げられる。
上述した一般式(2)で表される染料および一般式(2−1)で表される染料は、特開2006−047497号公報の段落番号[0060]〜[0066]、または特開2006−047752号公報の段落番号[0055]〜[0065]に記載の方法を参照して合成することができる。
<一般式(3−a)〜一般式(3−f)>
本発明に使用される染料の好ましい例の一つとして、一般式(3−a)〜一般式(3−f)で表される染料が挙げられる。これらの染料は、可視光部の最大吸収波長が400〜500nm、好ましくは420〜480nmであり、イエロー色調用のインクとして好適である。
<一般式(3−a)>
以下に、一般式(3−a)で表される染料について説明する。
一般式(3−a)中、R30は水素原子、または置換基を表す。R30で表される置換基は、一般式(1)中のR21〜R26で表される置換基と同義である。これらの置換基は、さらに該置換基で置換されていてもよく、2以上の置換基で置換されている場合は、それら置換基は同一でも異なっていてもよい。
なお、後述する一般式(3−b)〜一般式(3−h)中の各基の説明において「置換基」も、一般式(1)中のR21〜R26で表される置換基と同義である。これらの置換基は、さらに該置換基で置換されていてもよく、2以上の置換基で置換されている場合は、それら置換基は同一でも異なっていてもよい。
また、後述する一般式(3−b)〜一般式(3−h)中で説明される各基(例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基など)は、一般式(1)中のR21〜R26で表される置換基に列挙された各基と同義であり、好ましい態様も同じである。また、これらの各基は、さらに上記「置換基」で置換されていてもよく、2以上の置換基で置換されている場合は、それら置換基は同一でも異なっていてもよい。
一般式(3−a)中、R31は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、またはカルバモイル基を表す。なかでも、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基が好ましく、アリール基、ヘテロ環基がより好ましく、特に、含窒素へテロ環基、電子求引性基が置換したアリール基が好ましい。電子求引性基としては、ハメットの置換基定数σpが0.20以上のものが好ましく、例えば、シアノ基、ニトロ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、スルファモイル基、ハロゲン化アルキル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、ハロゲン原子などが挙げられる。ハメットの置換基定数については、例えば、J. A. Dean編、「Lange's Handbook of Chemistry 」第12版、1979年(Mc Graw-Hill)や「化学の領域」増刊、122号、96〜103頁、1979年(南光堂)に詳しく述べられている。なお、本発明において各置換基をハメットの置換基定数σp値により限定したり、説明したりするが、これは上記に成書で見出せる文献既知の値が有る置換基にのみ限定されるという意味ではなく、その値が文献未知であってもハメット則に基づいて測定した場合に、その範囲内に含まれるであろう置換基をも含むものである。
一般式(3−a)中、X30は、−OM基、または−N(R32)(R33)を表す。Mは、水素原子、アルキル基、または、電荷を中和する為に必要な金属原子若しくは有機塩基対を表し、R32およびR33は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、またはカルバモイル基を表す。Mで表される金属原子としては、金属カチオン種、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、鉄、亜鉛などが挙げられる。また、Mで表される有機塩基対としては、有機カチオン種、例えば、4級アンモニウム、グアニジニウムカチオン、トリアルキルアンモニウムなどが挙げられる。一般式(3−a)中、X30はヒドロキシル基、または無置換のアミノ基が好ましく、中でも無置換のアミノ基が好ましい。
一般式(3−a)中、A30は、アリール基、または芳香族ヘテロ環基を表す。中でも、5員もしくは6員の含窒素へテロ環基、または電子求引性基が置換したアリール基が好ましい。好ましい電子求引性基は、ハメットの置換基定数σpが0.20以上のものが挙げられる。A30で表される芳香族へテロ環基は、上記一般式(1)中のR21〜R26で表される置換基に列挙されたヘテロ環基のうち芳香族性のものを意味する。
<一般式(3−b)>
以下に、一般式(3−b)で表される染料について説明する。
一般式(3−b)中、R34は、水素原子または置換基を表す。
一般式(3−b)中、R35は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、またはカルバモイル基を表し、水素原子が好ましい。
一般式(3−b)中、Z30およびZ31は、それぞれ独立に、−C(R36)=または−N=を表し、R36は水素原子または置換基を表す。
一般式(3−b)中、A31は、アリール基または芳香族ヘテロ環基を表す。A31で表される各基は、上記一般式(3−a)中のA30で表される各基と同義であり、好ましい態様も同じである。
<一般式(3−c)>
以下に、一般式(3−c)で表される染料について説明する。
一般式(3−c)中、R37、R38、R39およびR40は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、またはアリールスルホニル基を表し、なかでも、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基が好ましく、特に、アルキル基、アリール基、アシル基が好ましい。
一般式(3−c)中、Z32、Z33、およびZ34は、それぞれ独立に、−C(R41)=または−N=を表し、なかでもZ32、Z33、Z34のうちの少なくとも1つが−N=であることが好ましい。R41は、水素原子または置換基を表す。
一般式(3−c)中、A32は、アリール基または芳香族ヘテロ環基を表す。A32で表される各基は、上記一般式(3−a)中のA30で表される各基と同義であり、好ましい態様も同じである。
<一般式(3−d)>
以下に、一般式(3−d)で表される染料について説明する。
一般式(3−d)中、R42は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基を表し、なかでもアルキル基、アリール基、またはヘテロ環基が好ましい。
一般式(3−d)中、R43およびR44は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、なかでもR43は電子求引性の置換基であることが好ましい。
一般式(3−d)中、A33は、アリール基または芳香族ヘテロ環基を表す。A33で表される各基は、上記一般式(3−a)中のA30で表される各基と同義であり、好ましい態様も同じである。
<一般式(3−e)>
以下に、一般式(3−e)で表される染料について説明する。
一般式(3−e)中、R45、R46、およびR47は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。
一般式(3−e)中、aおよびbは、それぞれ独立に0〜4の整数を表す。aが2以上の場合、R46で表される基は同一であっても、異なっていてもよい。bが2以上の場合、R47で表される基は同一であっても、異なっていてもよい。
<一般式(3−f)>
以下に、一般式(3−f)で表される染料について説明する。
一般式(3−f)中、R48およびR49は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。
一般式(3−f)中、R50は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、またはアリール基を表し、中でも水素原子が好ましい。
一般式(3−f)中、R51は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、またはアリールスルホニル基を表し、なかでも水素原子が好ましい。
一般式(3−f)中、Z35、Z36、Z37、およびZ38は、それぞれ独立に、−C(R52)=または−N=を表し、R52は水素原子または置換基を表す。
一般式(3−a)〜一般式(3−f)の中で、好ましくは、一般式(3−a)〜一般式(3−d)中のA30〜A33が、それぞれ独立に、以下一般式(イ)〜一般式(ホ)である染料、一般式(3−e)で表される染料、および一般式(3−f)で表される染料である。
一般式(イ)中、R53およびR54は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、またはアシル基を表す。
一般式(ロ)および一般式(ハ)中、R55は、水素原子または置換基を表す。
一般式(ロ)および一般式(ハ)中、R56は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、またはアリールスルホニル基を表す。
一般式(ロ)および一般式(ハ)中、Z39は、−C(R57)=または−N=を表し、R57は、水素原子または置換基を表す。
一般式(ニ)および一般式(ホ)中、R58は水素原子または置換基を表す。X31は、酸素原子または硫黄原子を表す。
一般式(イ)〜一般式(ホ)における*は、一般式(3−a)〜一般式(3−d)における窒素原子と結合する位置を表す。
一般式(イ)〜一般式(ホ)において説明した各基は、さらに上記一般式(3−a)のR30で表される置換基で置換されていてもよく、2以上の置換基で置換されている場合、それらの置換基は同一でも異なっていてもよい。
さらに好ましくは、一般式(3−c)中のA32が一般式(ロ)〜一般式(ホ)で表される染料、一般式(3−d)中のA33が一般式(イ)で表される染料、一般式(3−e)中のR45が水素原子で、R46が水素原子または置換基で、R47がアルコキシカルボニル基またはカルバモイル基で表される染料、一般式(3−f)中のR50が水素原子で、R51が水素原子またはアルキル基で、Z35およびZ36のいずれか一方が−N=で、他方が−C(R52)で、Z37およびZ38のいずれか一方が−N=で、他方が−C(R52)で、R52が水素原子または置換基で表される染料が挙げられる。
さらに好ましくは、一般式(3−c)中のZ33が−C(R41)=で、R41が水素原子または置換基で、Z32およびZ34の少なくとも一方は−N=で、A32が一般式(ロ)〜一般式(ホ)のいずれかで表される染料、一般式(3−d)中のR42がアルキル基またはアリール基で、R43がシアノ基で、R44がアルキル基またはアリール基で、A33が一般式(イ)で表される染料、一般式(3−e)中のR45が水素原子で、R46がアルキル基で、aが0または1で表される染料、一般式(3−f)中のR50が水素原子で、R51が水素原子またはアルキル基で、Z35およびZ36のいずれか一方は−N=で、他方は−C(R52)=で、Z37およびZ38のいずれか一方は−N=で、他方は−C(R52)=で、R52は水素原子または置換基で、R48およびR49は、それぞれ独立に、3級アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基で表される染料が挙げられる。
さらに好ましくは、下記一般式(3−g)〜一般式(3−j)で表される染料が挙げられる。
一般式(3−g)中、R60、R61、R62、およびR63は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。ただし、R60とR61とが同時に水素原子であることはなく、R62とR63とが同時に水素原子であることはない。R64は、水素原子、シアノ基、アルコキシカルボニル基、またはカルバモイル基を表す。R65は、水素原子または置換基を表す。R67は、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。R68は、シアノ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、またはアリールスルホニル基を表す。R69は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、またはアリールスルホニル基を表す。
一般式(3−h)中、R70、R71、R72、R73、R74、およびR75は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。ただし、R70とR71とが同時に水素原子であることはなく、R72とR73とが同時に水素原子であることはなく、さらに、R74とR75とが同時に水素原子であることはない。R76は、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。R77は、シアノ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、またはアリールスルホニル基を表す。R78は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、またはアリールスルホニル基を表す。
一般式(3−i)および一般式(3−j)中、R79およびR80は、それぞれ独立に、三級アルキル基を表す。R81およびR82は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。R83は、水素原子、またはアルキル基を表す。
一般式(3−a)〜一般式(3−f)で表される染料の具体例を以下に示すが、本発明はこれらによって限定されない。なお、他の具体例としては、特願2007−303611号明細書の段落番号[0208]〜[0217]に記載される染料が挙げられる。
上記一般式(3−a)および(3−b)で表される染料は、特開平6−301179号公報の段落番号[0104]〜[0117]に記載の方法を参照して合成することができる。上記一般式(3−c)で表される染料は、特開2007−31616号公報の段落番号[0050]〜[0069]、および特開2007−39478号公報の段落番号[0049]〜[0063]に記載の方法を参照して合成することができる。上記一般式(3−d)で表される染料は、特開2006−124634号公報の段落番号[0175]〜[0199]に記載の方法を参照して合成することができる。上記一般式(3−e)で表される染料は、特開平6−9891号公報の段落番号[0015]〜[0034]に記載の方法を参照して合成することができる。上記一般式(3−f)で表される染料は、特開2005−250420号公報の段落番号[0071]〜[0077]に記載の方法を参照して合成することができる。
<一般式(4)>
本発明に使用される染料の好ましい例の一つとして、一般式(4)で表される染料が挙げられる。
一般式(4)中、R11〜R16は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。一般式(4)中のR11〜R16で表される置換基は、一般式(1)中のR21〜R26で表される置換基と同義であり、好ましい態様も同じである。
上記のR11〜R16の置換基が更に置換可能な基である場合には、該置換基を有していてもよく、2個以上の置換基を有している場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
一般式(4)中のR11とR12、R12とR13、R14とR15、および/またはR15とR16とは、各々独立に互いに結合して5員、6員、もしくは7員の飽和環、または不飽和環を形成していてもよい。形成される5員、6員、および7員の環が、更に置換可能な基である場合には、上記一般式(4)中のR11〜R16で表される置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
一般式(4)中のR17は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表し、R17のハロゲン原子、アルキル基、アリール基、およびヘテロ環基は、上記一般式(4)中のR11〜R16で表される置換基で説明したハロゲン原子、アルキル基、アリール基、およびヘテロ環基とそれぞれ同義であり、その好ましい範囲も同様である。R17のアルキル基、アリール基、およびヘテロ環基が、更に置換可能な基である場合には、上記一般式(4)中のR11〜R16で表される置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
一般式(4)において好ましくは、R11およびR16は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シリル基、ヒドロキシ基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、アニリノ基、ヘテロ環アミノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはホスフィノイルアミノ基を表し、R12およびR15は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはスルファモイル基を表し、R13およびR14は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シリル基、ヒドロキシ基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アニリノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、またはホスフィノイルアミノ基を表し、R17は、水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。
<一般式(5)>
本発明に使用される染料の好ましい例の一つとして、一般式(5)で表される染料が挙げられる。
一般式(5)中、R11〜R16はそれぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。R17は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。
一般式(5)中のR11〜R17は、一般式(4)中のR11〜R17と同義であり、好ましい態様も同様である。
一般式(5)中のMaは、金属原子または金属化合物を表す。金属原子または金属化合物としては、錯体を形成可能な金属原子または金属化合物であればいずれであってもよく、2価の金属原子、2価の金属酸化物、2価の金属水酸化物、または2価の金属塩化物が含まれる。例えば、Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、Pb、Cu、Ni、Co、Fe等の他に、AlCl、InCl、FeCl、TiCl2、SnCl2、SiCl2、GeCl2などの金属塩化物、TiO、VO等の金属酸化物、Si(OH)2等の金属水酸化物も含まれる。
これらの中でも、錯体の安定性、分光特性、耐熱、耐光性、および製造適性等の観点から、Fe、Zn、Co、V=O、またはCuが好ましく、Znが最も好ましい。
一般式(5)中のX1は、金属原子Maに結合可能な基(例えば、水酸基、カルボン酸基、燐酸基、スルホン酸基等など)であればいずれであってもよく、具体的には、水、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール)、カルボン酸類(例えば、酢酸)等、更に「金属キレート」[1]坂口武一・上野景平著(1995年 南江堂)、同[2](1996年)、同[3](1997年)等、に記載の化合物が挙げられる。
一般式(5)におけるX2は、Maの電荷を中和する為に必要な基を表し、例えば、ハロゲン原子、水酸基、カルボン酸基、燐酸基、スルホン酸基等が挙げられる。または、該基を有する化合物(例えば、水、アルコール類、カルボン酸類(酢酸))がMaに結合していてもよい。
一般式(5)におけるX1とX2とが互いに結合して、Maとともに5員、6員、または7員の環を形成してもよい。形成される5員、6員、および7員の環は、飽和環であっても不飽和環であってもよい。また、5員、6員、および7員の環は、炭素原子のみで構成されていてもよく、窒素原子、酸素原子、および/または硫黄原子から選ばれる原子を少なくとも1個有するヘテロ環を形成していてもよい。
<一般式(5−1)>
一般式(5)で表される染料の他の実施形態として、一般式(5−1)で表される染料が挙げられる。
一般式(5−1)中、R12〜R15は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。一般式(5−1)中のR12〜R15、およびR17は、それぞれ一般式(5)中のR12〜R15、およびR17とそれぞれ同義であり、好ましい態様も同様である。
一般式(5−1)中のMaは、金属原子または金属化合物を表し、一般式(5)において説明した、金属原子または金属化合物と同義であり、その好ましい範囲も同様である。
一般式(5−1)中、R18およびR19は、それぞれ独立に、アルキル基(好ましくは炭素数1〜36、より好ましくは炭素数1〜12の直鎖、分岐鎖、または環状のアルキル基で、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、ドデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−アダマンチル)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜24、より好ましくは炭素数2〜12のアルケニル基で、例えば、ビニル、アリル、3−ブテン−1−イル)、アリール基(好ましくは炭素数6〜36、より好ましくは炭素数6〜18のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル)、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環基で、例えば、2−チエニル、4−ピリジル、2−フリル、2−ピリミジニル、1−ピリジル、2−ベンゾチアゾリル、1−イミダゾリル、1−ピラゾリル、ベンゾトリアゾール−1−イル)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜36、より好ましくは炭素数1〜18のアルコキシ基で、例えば、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、ブトキシ、ヘキシルオキシ、2−エチルヘキシルオキシ、ドデシルオキシ、シクロヘキシルオキシ)、アリールオキシ(好ましくは炭素数6〜24、より好ましくは炭素数1〜18のアリールオキシ基で、例えば、フェノキシ、ナフチルオキシ)、アルキルアミノ基(好ましくは炭素数1〜36、より好ましくは炭素数1〜18のアルキルアミノ基で、例えば、メチルアミノ、エチルアミノ、プロピルアミノ、ブチルアミノ、ヘキシルアミノ、2−エチルヘキシルアミノ、イソプロピルアミノ、t−ブチルアミノ、t−オクチルアミノ、シクロヘキシルアミノ、N,N−ジエチルアミノ、N,N−ジプロピルアミノ、N,N−ジブチルアミノ、N−メチル−N−エチルアミノ)、アリールアミノ(好ましくは炭素数6〜36、より好ましくは炭素数6〜18のアリールアミノ基で、例えば、フェニルアミノ、ナフチルアミノ、N,N−ジフェニルアミノ、N−エチル−N−フェニルアミノ)、またはヘテロ環アミノ基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環アミノ基で、例えば、2−アミノピロール、3−アミノピラゾール、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン)を表す。
一般式(5−1)中、R18およびR19で表されるアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、およびヘテロ環アミノ基が、更に置換可能な基である場合には、上記一般式(4)中のR11〜R16で表される置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
一般式(5−1)中、X3は、NR、窒素原子、酸素原子、または硫黄原子を表し、X4は、NRa、酸素原子、または硫黄原子を表す。RとRaは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1〜36、より好ましくは炭素数1〜12の直鎖、分岐鎖、または環状のアルキル基で、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、ドデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−アダマンチル)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜24、より好ましくは炭素数2〜12のアルケニル基で、例えば、ビニル、アリル、3−ブテン−1−イル)、アリール基(好ましくは炭素数6〜36、より好ましくは炭素数6〜18のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル)、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環基で、例えば、2−チエニル、4−ピリジル、2−フリル、2−ピリミジニル、1−ピリジル、2−ベンゾチアゾリル、1−イミダゾリル、1−ピラゾリル、ベンゾトリアゾール−1−イル)、アシル基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数2〜18のアシル基で、例えば、アセチル、ピバロイル、2−エチルヘキシル、ベンゾイル、シクロヘキサノイル)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数1〜18のアルキルスルホニル基で、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、イソプロピルスルホニル、シクロヘキシルスルホニル)、アリールスルホニル基(好ましくは炭素数6〜24、より好ましくは炭素数6〜18のアリールスルホニル基で、例えば、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル)を表す。
RとRaで表されるアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基は、更に、上記一般式(4)中のR11〜R16で表される置換基で置換されていてもよく、複数の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
一般式(5−1)中、Y1は、NRc、窒素原子、または炭素原子を表し、Y2は、窒素原子、または炭素原子を表す。Rcは、上記X3のRと同義である。
一般式(5−1)中、R18とY1とが互いに結合して、R18、Y1、および炭素原子と共に5員環(例えば、シクロペンタン、ピロリジン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、テトラヒドロチオフェン、ピロール、フラン、チオフェン、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン)、6員環(例えば、シクロヘキサン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、ペンタメチレンスルフィド、ジチアン、ベンゼン、ピペリジン、ピペラジン、ピリダジン、キノリン、キナゾリン)、または7員環(例えば、シクロヘプタン、ヘキサメチレンイミン)を形成してもよい。
一般式(5−1)中、R19とY2とが互いに結合して、R19、Y2、および炭素原子と共に5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。形成される5員、6員、および7員の環は、上記のR18とY1および炭素原子で形成される環から、1個の結合が二重結合に変化した環が挙げられる。
一般式(5−1)中、R18とY1、およびR19とY2が結合して形成される5員、6員、および7員の環が、更に置換可能な環である場合には、上記一般式(4)中のR11〜R16で表される置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
一般式(5−1)中、X5はMaと結合可能な基を表し、一般式(5)におけるX1と同様な基が挙げられる。aは0、1、または2を表す。
一般式(5−1)で表される化合物の好ましい態様としては、R12〜R15、R17、およびMaはそれぞれ、一般式(4)で表される染料の説明で記載した好ましい態様であり、X3はNR(Rは水素原子、アルキル基)、窒素原子、又は酸素原子であり、X4はNRa(Raは水素原子、アルキル基、ヘテロ環基)、又は酸素原子であり、Y1はNRc(Rcは水素原子、又はアルキル基)、窒素原子、又は炭素原子であり、Y2は窒素原子、又は炭素原子であり、X5は酸素原子を介して結合する基であり、R18およびR19は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、若しくはアルキルアミノ基であり、又はR18とY1とが互いに結合して5員若しくは6員環を形成し、又はR19とY2とが互いに結合して5員若しくは6員環を形成し、aは0又は1を表す。
一般式(5−1)で表される化合物の更に好ましい態様としては、R12〜R15、R17、Maはそれぞれ、一般式(4)で表される染料の説明で記載した特に好ましい態様であり、X3およびX4は、酸素原子であり、Y1はNHであり、Y2は窒素原子であり、X5は酸素原子を介して結合する基であり、R18およびR19は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、若しくはアルキルアミノ基であり、又はR18とY1とが互いに結合して5員若しくは6員環を形成し、又はR19とZ2とが互いに結合して5員若しくは6員環を形成し、aは0又は1を表す。
<一般式(5−2)>
一般式(5)で表される染料の他の実施形態として、一般式(5−2)で表される染料が挙げられる。
一般式(5−2)中、R11〜R16はそれぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。R17は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。
一般式(5−2)中のR11〜R17は、それぞれ一般式(5)中のR11〜R17と同義であり、好ましい態様も同様である。
一般式(5−2)中のMaは、金属原子または金属化合物を表し、一般式(5)において説明した、金属原子または金属化合物と同義であり、その好ましい範囲も同様である。
次に、一般式(5)、一般式(5−1)、および一般式(5−2)で表される染料の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるわけではない。なお、他の具体例として、特願2008−149467号明細書の段落番号[0058]〜[0074]に記載の染料などが挙げられる。
一般式(5)、一般式(5−1)または一般式(5−2)で表される染料は、米国特許第4,774,339号、同−5,433,896号、特開2001−240761号、同2002−155052号、特許第3614586号、Aust. J. Chem, 1965, 11, 1835-1845、J. H. Boger et al, Heteroatom Chemistry, Vol.1, No.5, 389(1990)等に記載の方法で合成することができる。
<一般式(6)>
本発明に使用される染料の好ましい例の一つとして、一般式(6)で表される染料が挙げられる。
一般式(6)中、R1〜R5およびR8は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。R1〜R5およびR8で表される置換基は、上記した一般式(1)の「置換基」と同じ定義であり、好ましい態様も同じである。
なお、各基は、それぞれさらに上述した置換基で置換されていてもよく、2以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一でも異なっていてもよい。
一般式(6)中、R1は、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、カルバモイルアミノ基、アニリノ基が好ましく、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基がより好ましい。さらに好ましくは、アルキル基であり、最も好ましくは、三級アルキル基である。
一般式(6)中、R2〜R5は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルホンアミド基が好ましく、水素原子、ハロゲン原子、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基がより好ましい。
一般式(6)中、R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基を表し、好ましくはアルキル基である。また、R6およびR7で表される各基は、上述した置換基で置換されていてもよく、2以上の置換基で置換されている場合、それらの置換基は同一でも異なっていてもよい。
一般式(6)中、R2とR3、R3とR6、R4とR5、R5とR7、および/またはR6とR7とは互いに結合して、それぞれ独立に、5員環、6員環、または7員環を形成してもよい。5員環、6員環、または7員環としては、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、ジヒドロピロール、テトラヒドロピリジンなどが挙げられる。該各環は、上述した置換基で置換されていてもよく、2以上の置換基で置換されている場合、それらの置換基は同一でも異なっていてもよい。
一般式(6)中、ZaおよびZbは、それぞれ独立に、=N−または=C(R8)−を表し、R8は水素原子または置換基を表す。R8で表される好ましい置換基は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基である。R8で表される置換基は、上述した置換基で置換されていてもよく、2以上の置換基で置換されている場合、それらの置換基は同一でも異なっていてもよい。
一般式(6)中、Zaが=N−で、Zbが=C(R8)−であることが好ましく、更に好ましくは、Zaが=N−で、Zbが=C(R8)−で、R8がアルキル基、アリール基、またはヘテロ環基である。
一般式(6)で表される染料のうち、下記一般式(6−1)で表される染料が好ましい。
一般式(6−1)中、R1〜R4は、それぞれ独立に水素原子、または置換基を表す。R1〜R4で表される置換基は、上記一般式(6)中のR1〜R5およびR8で表される置換基と同義であり、好ましい態様も同様である。
一般式(6−1)中、R6は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。また、R6で表される各基は、さらに上述した置換基で置換されていてもよく、2以上の置換基で置換されている場合、それらの置換基は同一でも異なっていてもよい
一般式(6−1)中、R9〜R14は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。R9〜R14で表される置換基は、上述した置換基で置換されていてもよく、2以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一でも異なっていてもよい。
一般式(6−1)中、ZaおよびZbは、それぞれ独立に、=N−または=C(R8)−を表し、R8は水素原子または置換基を表す。R8で表される好ましい置換基は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基である。R8で表される置換基は、上述した置換基で置換されていてもよく、2以上の置換基で置換されている場合、それらの置換基は同一でも異なっていてもよい。
一般式(6−1)中、R2とR3、R3とR6、R6とR9、および/またはR4とR14とは互いに結合して、それぞれ独立に、5員環、6員環、または7員環を形成してもよい。5員環、6員環、または7員環としては、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、ジヒドロピロール、テトラヒドロピリジンなどが挙げられる。該各環は、上述した置換基で置換されていてもよく、2以上の置換基で置換されている場合、それらの置換基は同一でも異なっていてもよい。
一般式(6)で表される染料のうち、下記一般式(6−2)で表される染料がさらに好ましい。
一般式(6−2)中、R1〜R4、R6、R9〜R14は、上記一般式(6−1)中のR1〜R4、R6、R9〜R14とそれぞれ同義であり、これらの好ましい態様もそれぞれ同様である。
一般式(6−2)中、R15は、水素原子または置換基を表す。R15で表される好ましい置換基は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基である。R15で表される置換基は、上述した置換基で置換されていてもよく、2以上の置換基で置換されている場合、それらの置換基は同一でも異なっていてもよい。
一般式(6−2)で表される染料の好ましい範囲は、以下の通りである。一般式(6−2)中のR1が、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、ヒドロキシル基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、カルバモイルオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、ホスホニル基、またはホスフィノイルアミノ基であり、R2、R3およびR4が、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、アニリノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、スルファモイルアミノ基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、ホスホニル基、またはホスフィノイルアミノ基であり、R6がアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基であり、R9〜R14が、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、またはアルコキシ基であり、R15が、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基である化合物が好ましい。
さらに、一般式(6−2)中のR1が、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、またはアリールスルホニル基であり、R2、R3およびR4が、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、カルボンアミド基、ウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アルキルチオ基、またはアリールチオ基であり、R6がアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基であり、R9〜R14が、それぞれ独立に、水素原子、またはアルキル基であり、R15が、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基である化合物がより好ましい。
またさらに、一般式(6−2)中のR1がアルキル基であり、R2、R3およびR4が、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、カルボンアミド基、ウレイド基、またはアルコキシカルボニルアミノ基であり、R6がアルキル基であり、R9〜R14が、それぞれ独立に、水素原子、またはアルキル基であり、R15がアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基である化合物がより好ましい。
またさらに、一般式(6−2)中のR1が三級アルキル基(好ましくは炭素数4〜16、より好ましくは炭素数4〜8の三級アルキル基である。例えば、t−ブチル、t−アミル、t−オクチル、1−アダマンチル、エチルシクロヘキシル)であり、R2、R3およびR4が、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、またはヨウ素原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子または塩素原子である。)、アルキル基(好ましくは炭素数1〜12、より好ましくは炭素数1〜8のアルキル基である。例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、t−ブチル、シクロヘキシル、2−エチルヘキシル)、またはアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜12、より好ましくは炭素数1〜8のアルコキシ基である。例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロピルオキシ、オクチルオキシ、2−エチルヘキシルオキシ)であり、R6がアルキル基(好ましくは炭素数1〜18、より好ましくは炭素数1〜12のアルキル基である。例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、オクチル、2−エチルヘキシル、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロピル)であり、R9およびR10がアルキル基(好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、最も好ましくはメチル)であり、R11〜R13が水素原子であり、R14がアルキル基(好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、最も好ましくはメチル)であり、R15がアルキル基、アリール基、またはヘテロ環基である化合物が最も好ましい。
以下に、上記一般式(6)で表される染料の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
上記一般式(6)で表される化合物は、特開2005-189802号公報の段落番号[0058]〜[0068]に記載の方法を参照して合成することができる。
<一般式(7)>
本発明に使用される染料の好ましい例の一つとして、一般式(7)で表される染料が挙げられる。
一般式(7)中、R1はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。R1で表される置換基は、上記した一般式(1)の「置換基」と同じ定義であり、好ましい態様も同じである。
なお、各基は、それぞれさらに上述した置換基で置換されていてもよく、2以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一でも異なっていてもよい。
本発明の効果の点で、R1は、ハロゲン原子、脂肪族基、シアノ基、カルボキシ基、カルバモイル基、脂肪族オキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヒドロキシ基、脂肪族オキシ基、カルバモイルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、脂肪族オキシカルボニルオキシ基、カルバモイルアミノ基、スルフアモイルアミノ基、脂肪族オキシカルボニルアミノ基、脂肪族スルホニルアミノ基、アリールスルホニルアミノ基、脂肪族チオ基、アリールチオ基、脂肪族スルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、脂肪族スルホニルカルバモイル基、アリールスルホニルカルバモイル基、脂肪族カルボニルスルファモイル基、アリールカルボニルスルファモイル基、脂肪族スルホニルスルファモイル基、アリールスルホニルスルファモイル基、イミド基またはスルホ基である場合が好ましく、脂肪族基、カルボキシ基、カルバモイル基、ヒドロキシ基、脂肪族オキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、脂肪族オキシ基、脂肪族オキシカルボニルオキシ基、カルバモイルアミノ基、スルフアモイルアミノ基、脂肪族オキシカルボニルアミノ基、脂肪族スルホニルアミノ基、アリールスルホニルアミノ基、脂肪族スルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、脂肪族スルホニルカルバモイル基、脂肪族カルボニルスルファモイル基、脂肪族スルホニルスルファモイル基、イミド基またはスルホ基である場合が更に好ましく、カルボキシ基、カルバモイル基、ヒドロキシ基、脂肪族オキシカルボニル基、脂肪族オキシ基、脂肪族オキシカルボニルオキシ基、カルバモイルアミノ基、脂肪族オキシカルボニルアミノ基、アリールスルホニル基、脂肪族スルホニルカルバモイル基、脂肪族カルボニルスルファモイル基、脂肪族スルホニルスルファモイル基、イミド基または脂肪族スルホニル基である場合が最も好ましい。
一般式(7)中、Lはそれぞれ独立に、脂肪族または芳香族の連結基を表し、それぞれのLは同一でも異なってもよい。Lで表される脂肪族の連結基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、総炭素数1〜20の脂肪族基が好ましく、総炭素数1〜15の脂肪族基がより好ましい。例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられる。
Lで表される芳香族の連結基としては無置換でも置換基を有していてもよく、総炭素数6〜20の芳香族基が好ましく、総炭素数6〜16の芳香族基がより好ましい。例えば、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられ、最も好ましいのはフェニレン基である。
なお、n=0の場合は、R1とS(硫黄原子)とが直接結合する。
一般式(7)中、Z1は2つの炭素原子と共に6員環を形成するのに必要な非金属原子群を表わし、4つのZ1は同一でも異なっていてもよい。形成される6員環は、アリール環またはヘテロ環のいずれであってもよく、縮環していてもよく、縮環した環が更に置換基を有していてもよい。6員環としては、例えば、ベンゼン環、ピリジン環、シクロヘキセン環、ナフタレン環等が挙げられ、ベンゼン環である態様が好適である。
一般式(7)において、Mは2個の水素原子、2価の金属原子、2価の金属酸化物、2価の金属水酸化物、または2価の金属塩化物を表す。該Mとしては、例えば、VO、TiO、Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、Pb、Cu、Ni、Co、Fe、AlCl、InCl、FeCl、TiCl2、SnCl2、SiCl2、GeCl2、Si(OH)2、H2等が挙げられ、VO、Zn、Mn、Cu、Ni、Coである態様が好適である。本発明の効果の点でMはVO、Mn、Co、Ni、Cu、ZnまたはMgである場合が好ましく、VO、Co、CuまたはZnである場合が更に好ましく、Cuである場合が最も好ましい。
一般式(7)において、mはそれぞれ独立に1または2を表し、mは2である場合が好ましい。nはそれぞれ独立に0または1を表し、nは1である場合が好ましい。pはそれぞれ独立に1〜5の整数を表し、1〜3である場合が好ましく、1である場合がより好ましい。
本発明においては、分子中の複数のR1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、複数のR1中、少なくとも1つのR1は、−OY、−COOY、−SO3Y、−CON(Y)CO−、CON(Y)SO2−又は−SO2N(Y)CO−を有することが好ましい。これにより、得られる色画素の耐熱性、耐薬品性などがより向上する。
上記−OY、−COOY、−SO3Y、−CON(Y)CO−、CON(Y)SO2−又は−SO2N(Y)CO−は、一般式(7)において、連結基Lに結合していてもよく、連結基Lを介さずに−S(=O)m−と直接結合していてもよい。連結基Lを介さずに−S(=O)m−と直接結合している場合、R1は−OYであることが好ましく、−S(=O)m−と共にテトラアザポルフィリン環に直接結合する−SO3Yを構成する(m=2)ことが好ましい。
Yは水素原子、金属原子または共役酸を表す。Yで表される金属原子はLi、Na、K、Mg、Caが挙げられ、好ましいのはLi、Na、Kである。Yで表される共役酸を形成する塩基としては、3級アミン類(例えば、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N−メチルピペリジン、4−メチルモルホリン)、グアニジン類(例えば、グアニジン、N,N−ジフェニルグアニジン、1,3−ジ−o−トリルグアニジン)、ピリジン類(例えば、ピリジン、2-メチルピリジン)等が挙げられる。中でも、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N,N−ジフェニルグアニジン、1,3−ジ−o−トリルグアニジンが好ましい。
1、r2、r3及びr4はそれぞれ独立に0または1を表し、r1+r2+r3+r4は1以上であり、r1+r2+r3+r4が2〜4であることが好ましい。また、r1、r2、r3及びr4は各々1であることもまた好ましい。
以下、上記「−S(O)m−(L)n−(R)p」で表される基の例を示す。但し、本発明においては、これらに限定されるものではない。なお、以下の例の中では、好ましくはT−87、T−89、T−94、T−95、T−96、T−97、T−98、T−125、T−126、T−127、T−128、T−129、T−140、T−141が挙げられる。
以下に一般式(7)で表される染料の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
なお、上記一般式(7)で表されるテトラアザポルフィリン系色素は、例えば、特開2006−58787号公報、特開2006−124379号公報、特開2006−124679号公報等に記載の方法で合成することができる。
なお、2種の染料(染料A、染料B)を使用する場合は、得られる色画素が優れた画素平坦性、優れた耐熱性・耐薬品性を示す点より、その質量比(染料A/染料B)は0.1〜10が好ましく、0.25〜4がより好ましい。
インクジェット用インク中の上述した染料の総含有量は、インク全量に対して、1〜30質量%が好ましく、3〜20質量%がより好ましい。含有量が少なすぎる場合、カラーフィルタとして必要な光学濃度を達成するために、膜厚が厚くなる。そのためブラックマトリクスも厚くする必要があり、ブラックマトリクス形成が困難になるので好ましくない。含有量が多すぎる場合、インク粘度が高くなり吐出が困難になる、また溶媒へ溶解しにくくなるので好ましくない。
<多官能チオール化合物>
本発明のインクジェット用インクは、3個以上6個以下のチオール基を有する多官能チオール化合物を含有する。所定の官能数の多官能チオール化合物を使用することにより、堅牢性および耐熱性に優れると共に、レベリング性に優れた色画素を形成することができる。さらには、このチオール化合物を使用することにより、インク自体の膜強度を低下させずに、インクの粘度を低く保つことができ、吐出安定性にも優れたインクが得られる。
特に、上記の一般式(1)〜一般式(7)で表される染料と併用することにより、吐出安定性に優れ、かつ得られる色画素の堅牢性、耐熱性、レベリング性(画素内平坦性)がより向上する。
上記多官能チオール化合物は、分子内にチオール基を3〜6個有している。チオール基の数が3個より少ないと、得られる色画素の耐熱性、耐薬品性に劣る。また、チオール基の数が6個より多いと、合成が非常に困難であり、かつ、使用するチオール化合物の粘度が高すぎて、インクの吐出安定性が劣る。
多官能チオール化合物の分子量は、特に制限されないが、インクの吐出安定性の観点から、200〜1200が好ましく、400〜1000がより好ましい。
多官能チオール化合物は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
多官能チオール化合物の具体例としては、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)、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)、テトラエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(チオグリコレート)等が挙げられる。なかでも、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)、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)、テトラエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)が好ましい。
インクジェット用インク中の多官能チオール化合物の含有量は、インク全量に対して、2〜12質量%である。好ましくは3〜10質量%であり、より好ましくは4〜7.5質量%である。含有量が上記範囲内であれば、インクジェット用インクより得られる色画素が優れた耐熱性、耐薬品性を示す。
一方、含有量が2質量%未満の場合、インクの吐出安定性に劣る、または、得られる色画素の耐熱性および/または耐薬品性に劣る。含有量が12質量%を超える場合、色画素中の架橋密度が低下し、色画素の耐熱性および/または耐薬品性が劣る。
インクジェット用インク中における多官能チオール化合物の質量(W2)と、後述するラジカル重合性モノマーの質量(W1)との質量比(W1/W2)は、1〜10である。好ましくは2〜5であり、より好ましくは3〜4.5である。質量比を上記範囲内にすることにより、耐熱性や耐薬品性などの耐久性に優れると共に、表面形状などの膜質にも優れる色画素を得ることができる。
一方、質量比(W1/W2)が1未満の場合、色画素中の架橋密度が低下し、色画素の耐熱性、耐薬品性、または画素平坦性の点で劣る。また、質量比(W1/W2)が10を超える場合、色画素の耐熱性、耐薬品性、または画素平坦性の点で劣る。
また、インクジェット用インク中における多官能チオール化合物の質量(W2)と、後述する重合開始剤の質量(W3)との質量比(W3/W2)は、0.05以上1未満であることが好ましく、0.2〜5であることがより好ましい。上記範囲内であれば、色画素の耐薬品性および耐熱性に優れ、さらに硬化条件の両立(加熱時間の低減、露光量の低減)の点で好ましい。
<有機溶剤>
本発明のインクジェット用インクは、有機溶剤を含有する。有機溶剤としては、各成分の溶解性を満足すれば特に限定されない。
有機溶剤の具体例としては、水や、エステル類(例えば、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチルなど)、エーテル類(例えば、ジ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など)、ケトン類(例えば、シクロヘキサノンなど)、芳香族炭化水素類(例えば、キシレンなど)、アルコール類(例えばベンジルアルコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテルなど)、ジシクロヘキシルメチルアミンなどが好適に挙げられる。これらは1種または2種以上を併用しても構わない。
インクジェット用インク中の有機溶剤の含有量は、インク全量に対して、30〜90質量%が好ましく、50〜90質量%がさらに好ましい。30質量%以上であると1画素内に打滴されるインク量が保たれ、画素内でのインクの濡れ広がりが良好である。また、90質量%以下であると、インク中の機能膜(例えば画素など)を形成するための溶媒以外の成分量を所定量以上に保つことができる。これより、カラーフィルタを形成する場合には、1画素当たりのインク必要量が多くなり過ぎることがなく、例えば隔壁で区画された凹部にインクジェット法でインクを付与する場合に、凹部からのインク溢れや隣の画素との混色の発生を抑制することができる。
本発明で用いられる有機溶剤の沸点は、130〜280℃が好ましい。沸点が低すぎると、面内の画素の形状の均一性の点で好ましくない。沸点が高すぎると、プリベークによる溶媒除去の点で好ましくない。なお、有機溶剤の沸点は、圧力1atmのもとでの沸点を意味し、化合物辞典(Chapman & Hall 社)などの物性値表により知ることができる。
有機溶剤の好ましい使用形態の一つとして、沸点が160℃以上の有機溶剤を、有機溶剤全量中の10質量%以上含むことが好ましい。なかでも、沸点が160〜250℃の有機溶剤が好ましく、180〜240℃がより好ましい。沸点が上記所定範囲の有機溶剤の含有量は、使用される有機溶剤全量中、10質量%以上が好ましく、20〜100質量%が好ましく、25〜75質量%がより好ましい。所定の沸点を有する有機溶剤を上記範囲内で含有すると、インクの乾燥を制御でき、吐出安定性が付与できる点、吐出後のインクのレベリング性向上の点で好ましい。一方、沸点の低い有機溶剤を含む場合は、インクジェットヘッド上でもすばやく蒸発するため、ヘッド上でのインクの粘度上昇や固形分の析出等を容易に引き起こし、吐出性の悪化を伴う場合が多い。また、インクが基板面に着弾し、基板面上を濡れ拡がる場合も、濡れ拡がりの縁の部分において溶媒が蒸発することでインクの粘度上昇が起こり、ピニング(PINNING)という現象により、濡れ拡がりが抑えられる場合がある。
なお、沸点が160℃以上の有機溶剤としては、例えば、2−ヘプタノール、シクロヘキサノール、2−フルアルデヒド、N,N−ジエチルエタノールアミン、2−メチルシクロヘキサノール、N,N−ジメチルアセトアミド、2−(メトキシメトキシ)エタノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、モノエタノールアミン、3−メチルシクロヘキサノール、4−メチルシクロヘキサノール、1−ヘプタノール、N,N−エチルホルムアミド、2−オクタノール、テトラヒドロフリルアルコール、N−メチルホルムアミド、エチレングリコールモノイソアミルエーテル、エチレングリコールモノアセテート、2,3−ブタンジオール、グリセリンモノアセテート、2−エチル−1−ヘキサノール、1,2−プロパンジオール、ジメチルスルホキシド、ジプロピ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ジアセテート、1,2−ブタンジオール、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3,3,5−トリメチル−1−ヘキサノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、1−オクタノール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、ジプロピ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、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、N−メチルピロリドン、γ―ブチロラクトン、ベンジルアルコール、N−メチルアセトアミド、1,3−ブタンジオール、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ホルムアミド、1−ノナノール、1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、α−テルピネオール、アセトアミド、1,4−ブタンジオール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1−デカノール、ジプロピレングリコール、1,3−ブチレングリコールジアセテート、2−ブテン−1,4−ジオール、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,5−ペンタンジオール、1−ウンデカノール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコール、2−ピロリドン、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールなどが挙げられる。
<ラジカル重合性モノマー>
本発明のインクジェット用インクは、3〜12個のラジカル重合性基を有するラジカル重合性モノマーを含む。該ラジカル重合性モノマーの添加により、インク液滴と基板との密着性が向上する。併せて、上述した染料のインク中での分散均一性の向上や、耐候性・耐熱性などの堅牢性の向上が期待できる。
この重合性モノマーとしては、所定数のラジカル重合性基(アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニル基など)を有するラジカル重合性モノマーであれば特に制限は無いが、各種置換基のバリエーションが多く、入手が容易な点で、(メタ)アクリル系モノマーなどのラジカル重合性モノマーが好ましい。
なかでも、得られる色画素の堅牢性および耐熱性がより優れる点で、ラジカル重合性基の数は、4〜8つが好ましい。上記範囲内であれば、色画素の耐久性、モノマーの入手性、合成時の難度の点で好ましい。
一方、ラジカル重合性基数が3未満の場合は、得られる色画素中の架橋密度が低下し、結果として耐熱性、耐薬品性に劣る。ラジカル重合性基数が12を超える場合は、インク粘度が高くなる為に吐出安定性に劣る、または、得られる色画素の耐熱性または画素平坦性に劣る。
また、(メタ)アクリル系モノマーであるアクリレートモノマーおよびメタクリレートモノマーとしては、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレートなどのアクリレートまたはメタクリレートや、グリセリンやトリメチロールエタンなどの多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化して得られるトリメチロールプロパンPO(プロピレンオキサイド)変性トリ(メタ)アクリレートやトリメチロールプロパンEO(エチレンオキサイド)変性トリ(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アクリレート、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類などの多官能のアクリレートやメタアクリレート、およびこれらの混合物を挙げることができる。
上述した重合性モノマーの含有量は、インクジェット用インクの固形分中の30〜80量%が好ましく、40〜80質量%がより好ましく。モノマーの使用量が上記範囲内であれば、画素部の重合が十分となるため、画素部の膜強度の不足に起因する傷の発生が起こりにくくなったり、透明導電膜を付与する際にクラックやレチキュレーションが発生しにくくなったり、配向膜を設ける際の耐溶剤性が向上したり、電圧保持率を低下させない等の効果が得られる。ここで、配合割合を特定するためのインクジェット用インクの固形分とは、溶剤を除く全ての成分を含み、液状の重合性モノマーなども固形分に含まれる。
<重合開始剤>
本発明のインクジェット用インクは、ラジカル重合性モノマーおよびバインダー樹脂の重合反応を促進する目的で、重合開始剤(例えば、光重合開始剤、熱重合開始剤)を併用してもよい。重合開始剤は、インクジェット用インクに用いるラジカル重合性モノマーおよびバインダーの種類にあわせて選択することができる。重合開始剤としては、例えば、特許出願2007−303656号明細書の段落番号[0086]〜[0117]に記載される重合開始剤を用いてもよい。
なかでも、オキシムエステル類、アシルホスフィンオキサイド類、α―ヒドロキシアルキルケトン類、ロフィンダイマー類、およびトリハロメチルトリアジン類からなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
重合開始剤の含有量は、インクジェット用インク全量に対して、0.1〜5質量%であることが好ましく、より好ましくは0.5〜3質量%である。含有量が上述の範囲内であると、より良好な感度と強固な硬化部を形成することができる。また、上記化合物は1種または2種以上を混合して使用することができる。
<界面活性剤>
本発明のインクジェット用インクは、さらに界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤を含む場合、インクジェット吐出安定性、着弾時のレベリング性の点で好ましい。
界面活性剤の例として、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、アンモニウムイオンを対イオンとするアニオン系界面活性剤、有機酸アニオンを対イオンとするカチオン系界面活性剤などが挙げられる。
インクジェット用インク中の界面活性剤の含有量は、特に限定されないが、インクジェット用インク全量に対して、5質量%以下が好ましく、0.01〜2質量%がより好ましい。上記範囲内であれば、インクの他物性を損ねること無く、好ましい表面張力を得られる点で好ましい。
上述のインクジェット用インクは、必要に応じて、他の添加剤(例えば、硬化剤、熱潜在性触媒、バインダー樹脂など)を含有していてもよい。
インクジェット用インクの各成分の含有量としては、インク全量に対して、有機溶剤可溶性染料の含有量は1〜30質量%が好ましく、より好ましくは2〜20質量%であり、有機溶剤の含有量は30〜90質量%が好ましく、より好ましくは50〜90質量%であり、ラジカル重合性モノマーの含有量は5〜50質量%が好ましく、より好ましくは7〜30質量%であり、重合開始剤の含有量は0.1〜5質量%が好ましい、より好ましくは0.5〜3質量%であり、多官能チオール化合物の含有量は、0.5〜20質量%が好ましく、より好ましくは2〜12質量%である。
<インクジェット用インクの製造方法>
本発明のインクジェット用インクの製造には、公知のインクジェット用インクの製造方法を適用することが可能である。例えば、溶媒中に染料を溶解させた後、インクジェット用インクに必要な各成分(例えば、ラジカル重合性モノマー、重合開始剤)を溶解させてインクジェット用インクを調製することができる。
<インクジェット用インクの物性値>
本発明のインクジェット用インクの物性値としては、インクジェットヘッドで吐出可能な範囲であれば特に限定されないが、インク粘度は安定吐出の観点から、25℃において2〜30mPa・sであることが好ましく、2〜20mPa・sがより好ましい。また、装置で吐出する際には、インクジェットインクの温度を20〜80℃の範囲でほぼ一定温度に保持することが好ましい。
なお、粘度は、25℃にインクジェット用インクを保持した状態で、一般に用いられるE型粘度計(例えば、東機産業(株)製E型粘度計(RE−80L)を用いることにより測定される値である。
また、インクジェット用インクの25℃の表面張力(静的表面張力)としては、非浸透性の基板に対する濡れ性の向上、および吐出安定性の点で、20〜40mN/mが好ましく、20〜35mN/mがより好ましい。また、装置で吐出する際には、インクジェット用インクの温度を20〜80℃の範囲で略一定温度に保持することが好ましく、そのときの表面張力を20〜40mN/mとすることが好ましい。
上述の表面張力は、一般的に用いられる表面張力計(例えば、協和界面科学(株)製、表面張力計FACE SURFACE TENSIOMETER CBVB−A3など)を用いて、ウィルヘルミー法で液温25℃、60%RHにて測定される値である。
<カラーフィルタおよびその製造方法>
次に、図面に示す好適実施形態を参照して、本発明のインクジェット用インクを用いたカラーフィルタおよびその製造方法について詳細に説明する。
本発明のカラーフィルタは、本発明のインクジェット用インクを用いてインクジェット法により形成された色画素を備えることを特徴とするものであり、すなわち、本発明のインクジェット用インクを用いてインクジェット法により製造されたことを特徴とするものである。また、本発明のカラーフィルタの製造方法は、基板上に形成された隔壁により囲まれた凹部に、本発明のインクジェット用インクをインクジェット法により付与して画素を形成する工程(以下、「画素形成工程」という)を有することを特徴とする。好ましくは、画素形成工程は、基板上の隔壁により区画された凹部にインクジェット法により液滴としてインクを付与する描画工程と、さらに、描画された少なくとも1色の画素(凹部内のインク)を活性エネルギー線の照射により硬化して色画素を形成する照射工程や、所望の色相の画素(凹部内のインク)の全てを形成した後に熱により硬化して色画素を形成する加熱工程を含む硬化工程を有し、必要に応じてベーク処理などの他の工程を設けて構成することができる。
図1は、本発明のカラーフィルタの製造方法の一実施形態における製造工程を示すフローチャートであり、図2(a)〜(f)は、本発明のカラーフィルタの製造方法における基板からカラーフィルタに至る製造工程順に示す基板およびカラーフィルタの模式的断面図である。
図1および図2(a)〜(f)に示すように、本発明のカラーフィルタ10の製造方法は、基板12にブラックマトリックス(BM)となる隔壁(バンク)14を形成する隔壁形成工程S102(図2(b)参照)と、隔壁14に撥液性(撥インク性)を付与する撥液処理工程S104と、隣接する隔壁14間の凹部16に、本発明のインクジェット用インク18をインクジェット法により付与して色画素20を形成する画素形成工程S106(図2(c)〜(e)参照)と、形成された色画素20を保護する保護膜22を形成してカラーフィルタ10を製造する保護膜形成工程S108(図2(f)参照)とを有する。
また、画素形成工程S106は、上述したように、隔壁14間の凹部16にインク18をインクジェット法により液滴として吐出して付与する描画工程S110(図2(c)参照)と、凹部16に付与されたインク18を乾燥させてインク18内の溶剤を除去してインク残部18aとする予備処理工程S112(図2(d)参照)と、基板12上の凹部16内のインク残部18aに活性エネルギー線を照射する照射工程および/またはインク残部18aを加熱する加熱工程によりインク残部18aを重合して硬化させ、色画素20を形成する硬化工程S114(図2(e)参照)とを有する。
なお、隔壁14は、画素形成工程S106の前の隔壁形成工程S102において、予め基板12上に形成されたものであり、隔壁14の隔壁形成工程S102およびその形成方法の詳細については後述し、まず始めに、画素形成工程S106について説明する。
<画素形成工程>
図2(c)〜(e)に示すように、画素形成工程S106では、描画工程S110において、隔壁(色離隔壁)14間の凹部16に、本発明のインクジェット用インク18の液滴をインクジェット法で付与して、硬化工程S114で付与されたインク18を硬化して画素20を形成する。この画素20は、カラーフィルタ10を構成する赤色(R)、緑色(G)、青色(B)などの色画素となるものである。本発明のインクジェット用インクを用いることにより、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の色画素を有するカラーフィルタ10を製造することができる。なお、カラーフィルタの基板12としては、特に限定されず、ガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板を用いることができる。
本発明のインクジェット用インクを用いて製造するカラーフィルタとしては、単色のカラーフィルタのみならず、イエロー(Y)とマゼンタ(M)とでなる赤色(R)の色画素、イエロー(Y)とシアン(C)とでなる緑色(G)の色画素、マゼンタ(M)とシアン(C)とでなる青色(B)の色画素を有する3色のカラーフィルタや、さらに、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の色画素を有する4〜6色の色画素を有するカラーフィルタなどが挙げられる。
例えば、青色(B)のインクジェット用インクとして、一般式(1)、一般式(4)、一般式(5)、一般式(6)および/または一般式(7)で表される染料を含むインクジェット用インクが好適に用いられる。
赤色(R)のインクジェット用インクとして、一般式(3−a)〜一般式(3−f)、および/または一般式(1)で表される染料を含むインクジェット用インクが好適に用いられる。
緑色(G)のインクジェット用インクとして、一般式(3−a)〜一般式(3−f)、および/または、一般式(2)で表される染料を含むインクジェット用インクが好適に用いられる。
カラーフィルタを形成するためのそれぞれの着色用インクとしては、公知のものも使用することができる。
<第1の硬化工程>
描画工程S110で形成された少なくとも1色の画素形成のための凹部16内のインク残部(以下、未硬化画素インクという)18aに活性エネルギー線を照射して硬化する工程(第1の硬化工程)を設けることができる。第1の硬化工程では、赤色(R)、緑色(G)、および青色(B)を含む各色のインクを硬化させることにより、硬化した画素20を形成することができる。
エネルギー源としては、例えば、400〜200nmの紫外線、遠紫外線、g線、h線、i線、KrFエキシマレーザ光、ArFエキシマレーザ光、電子線、X線、分子線、またはイオンビームなど、既述の重合開始剤が感応するものを適宜選択して用いることができる。
活性エネルギー線の照射時間としては、モノマーと重合開始剤との組合せに応じて適宜設定することができるが、例えば、1〜30秒とすることができる。
<第2の硬化工程>
本発明のカラーフィルタの製造方法においては、赤色(R)、緑色(G)、および青色(B)など所望の色相の未硬化画素インク18aを、熱により硬化する工程(第2の硬化工程)を設けることができる。上記のように、第1の硬化工程を設けると共に第2の硬化工程を設けることによって、カラーフィルタ10の製造効率と表示特性とを両立させことができる。また、第2の硬化工程のみで硬化させてもよい。
なお、活性エネルギー線の照射を実施するためには、UV照射装置など高額な装置を使用する必要があり、装置の大型化や製造コストの増加などを招くことになるため、熱による硬化が好ましい。
加熱温度および加熱時間は、インクジェット用インクの組成や画素の厚みに依存するが、一般に充分な耐溶剤性、耐アルカリ性、および紫外線吸光度を確保する観点から、約120℃〜約250℃で約10分〜約120分間加熱することが好ましい。
また、本発明のインクジェット用インクを用いたカラーフィルタの製造方法では、活性エネルギー線の露光および/または熱処理による画素形成用凹部(未硬化画素)内のインクの重合を行う前に、予備処理工程S112として、予備加熱工程を設けてもよい。予備加熱工程における加熱温度は特に制限は無いが、未硬化画素インクの熱重合が開始する温度をT℃とした場合に、T℃未満であり、未硬化画素インクの重合が起きない温度が好ましく、50〜100℃がより好ましく、60〜90℃がさらに好ましい。本予備加熱工程を入れることで、インクジェット法により付与されたインク中の有機溶剤の蒸発が促進され、カラーフィルタを効率的に作製することができる上に、インク残部の粘度が熱により低下するため、より高い流動性が得られ、高い平坦性の画素を有するカラーフィルタを得ることが可能になる。
<隔壁形成工程>
本発明のカラーフィルタの製造方法では、上述した画素形成工程S106において、図2(c)〜(e)に示すように、基板12上に形成された隔壁14により囲まれた凹部16に、インクジェット法により本発明のインクジェット用インク18の液滴を付与して画素20が形成される。
この隔壁14は、特に制限的ではなく、公知の隔壁を用いることができ、ブラックマトリクスの機能を持った遮光性を有する隔壁であることが好ましい。
図1に示す例では、隔壁形成工程S102において、図2(b)に示すように、図2(a)に示す基板12上に、このようなブラックマトリクスの機能を持つ遮光性のある隔壁14を形成する。
なお、この隔壁14は、公知のカラーフィルタ用ブラックマトリクスと同様の素材を用い、同様の公知の方法により作製することができる。
また、このような隔壁14は、インクジェット用インクの混色を防ぐために、撥インク処理を施してもよい。
このため、図1に示す例では、隔壁形成工程S102の後、撥液処理工程S104において、図2(b)に示す基板12上の隔壁14に、撥液処理、すなわち撥インク処理を施す。
なお、このような撥インク処理としては、例えば、特開2007−187884号公報の段落番号[0086]〜[0087]に記載された撥インク処理方法が挙げられ、特に基板上に形成された隔壁にプラズマによる撥インク化処理を施す方法が好ましい。
図2(e)に示すように、基板12上に隔壁14および画素20を形成して、カラーフィルタ10を作製した後には、耐性向上の目的で、図2(f)に示すように、画素20および隔壁の14の全面を覆うように保護層としてオーバーコート層22を形成することができる。オーバーコート層22は、R,G,Bなどの画素20および隔壁14を保護すると共に表面を平坦にすることができる。但し、工程数が増える点からは設けないことが好ましい。オーバーコート層22は、樹脂(OC剤)を用いて構成することができ、樹脂(OC剤)としては、アクリル系樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物などが挙げられる。
本発明のカラーフィルタは、例えば、液晶ディスプレイ、テレビ、パーソナルコンピュータ、液晶プロジェクタ、ゲーム機、携帯電話などの携帯端末、デジタルカメラ、カーナビなどの画像表示、特にカラー画像表示の用途に特に制限なく好適に適用できる。
また、本発明のカラーフィルタは、電子ペーパや有機EL素子デバイスなどの画像表示デバイス、特にカラー画像表示デバイスにも適用可能である。
以上、本発明のインクジェット用インク、カラーフィルタおよびその製造方法、ならびにそれを用いる液晶ディスプレイおよび画像表示デバイスついて、種々の実施形態や実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は、上記実施例や実施形態には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんのことである。
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、割合、機器、操作等は本発明の範囲から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。なお、以下の実施例において、特に断りのない限り「%」および「部」は、「質量%」および「質量部」を表し、分子量とは重量平均分子量のことを示す。
(隔壁形成用の濃色組成物の調製)
濃色組成物K1は、まず表1に記載の量のK顔料分散物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をはかり取り、温度24℃(±2℃)で混合して150rpmで10分間攪拌し、さらに攪拌しながら、表1に記載の量のメチルエチルケトン、バインダー2、ハイドロキノンモノメチルエーテル、DPHA液、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[4’−(N,N−ビスジエトキシカルボニルメチル)アミノ−3’−ブロモフェニル]−s−トリアジン、界面活性剤1をはかり取り、温度25℃(±2℃)でこの順に添加して、温度40℃(±2℃)で150rpmで30分間攪拌することによって得られた。なお、表1に記載の量は質量部であり、詳しくは以下の組成となっている。
<K顔料分散物1>
・カーボンブラック(デグッサ社製 Nipex35) 13.1%
・分散剤(下記化合物1) 0.65%
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=72/28モル比
のランダム共重合物、分子量3.7万) 6.72%
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 79.53%
<バインダー2>
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=78/22モル比
のランダム共重合物、分子量3.8万) 27%
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 73%
<DPHA液>
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
(重合禁止剤MEHQ 500ppm含有、日本化薬(株)製、商品名:KAYARAD
DPHA) 76%
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 24%
<界面活性剤1>
・下記構造物1 30%
・メチルエチルケトン 70%
(隔壁の形成)
無アルカリガラス基板を、UV洗浄装置で洗浄後、洗浄剤を用いてブラシ洗浄し、更に超純水で超音波洗浄した。基板を120℃で3分熱処理して表面状態を安定化させた。
基板を冷却し23℃に温調後、スリット状ノズルを有すガラス基板用コーター(エフ・エー・エス・アジア社製、商品名:MH−1600)にて、上述のように調製した濃色組成物K1を塗布した。引き続きVCD(真空乾燥装置、東京応化工業社製)で30秒間、溶媒の一部を乾燥して塗布層の流動性を無くした後、120℃で3分間プリベークして膜厚2.3μmの濃色組成物層K1を得た。
超高圧水銀灯を有すプロキシミティー型露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング株式会社製)で、基板とマスク(画像パターンを有す石英露光マスク)を垂直に立てた状態で、露光マスク面と濃色感光層K1の間の距離を200μmに設定し、窒素雰囲気下、露光量300mJ/cmで隔壁幅20μm、スペース幅100μmにパターン露光した。
次に、純水をシャワーノズルにて噴霧して、濃色組成物層K1の表面を均一に湿らせた後、KOH系現像液(ノニオン界面活性剤含有、商品名:CDK−1、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製を100倍希釈したもの)を23℃で80秒、フラットノズル圧力0.04MPaでシャワー現像しパターニング画像を得た。引き続き、超純水を、超高圧洗浄ノズルにて9.8MPaの圧力で噴射して残渣除去を行い、大気下にて露光量2500mJ/cmにて基板の濃色組成物層K1が形成された面側からポスト露光を行って、オーブンにて240℃で50分加熱し、膜厚2.0μm、光学濃度4.0、100μm幅の開口部を有するストライプ状の隔壁を得た。
(撥インク化プラズマ処理)
隔壁を形成した基板に、カソードカップリング方式平行平板型プラズマ処理装置を用いて、以下の条件にて撥インク化プラズマ処理を行った。
使用ガス :CF
ガス流量 :80sccm
圧力 :40Pa
RFパワー:50W
処理時間 :30sec
<赤色(R)用インク>
下記の成分を表2に記載の配合割合で混合し、1時間撹拌した。その後、平均孔径0.25μmのミクロフィルターで減圧濾過して赤色用インク液(R実施例1〜10、R比較例1〜10)を調製した。
赤色(R)用インクの調製に用いた各材料の詳細を以下に示す。
(有機溶剤)
・シクロヘキサノン(和光純薬社製)
・N−メチルピロリドン(和光純薬社製)
・1,3−BGDA(ダイセル工業社製):1,3−ブチレングリコールジアセテート
・DCHMA(東京化成社製):ジシクロヘキシルメチルアミン
(ラジカル重合性モノマー)
・DPCA−60(日本化薬社製(KAYARAD DPCA−60))
:カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(6官能)
・DPHA(日本化薬社製(KAYARAD DPHA))
:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(6官能)
・DPGDA(ダイセル化学製):ジプロピレングリコールジアクリレート(2官能)
・UA−53H(新中村化学製):15官能アクリレート
(界面活性剤)
・KF−353(信越シリコーン社製):ポリエーテル変性シリコーンオイル
・F781−F(大日本インキ化学工業製(メガファックF781F))
(重合開始剤)
・IRGACURE 369(チバスペシャルティケミカルズ社製)
・IRGACURE 819(チバスペシャルティケミカルズ社製)
・IRGACURE OXE 02(チバスペシャルティケミカルズ社製)
・DAROCUR TPO(チバスペシャルティケミカルズ社製)
・トリアジン1(富士フイルム社製):N−[4−[4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン−2−イル]−4−ヒドロキシベンズアミド
・ビイミダゾール1(和光純薬社製):2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール
(染料)
・特定染料M−1(上記一般式(3−a)で表される染料の例示化合物a−7に該当)
・特定染料M−2(上記一般式(3−f)で表される染料の例示化合物f−21に該当)
・特定染料Y−1(上記一般式(3−d)で表される染料の例示化合物d−4に該当)
・特定染料Y−2(上記一般式(3−e)で表される染料の例示化合物e−3に該当)
(多官能チオール化合物)
・TMMP: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)
・PEMP: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)
・DPMP:ペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオネート)
・EGMP−4:テトラ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官能性チオール化合物に該当)
<緑色(G)用インク>
下記の成分を表3に記載の配合割合で混合し、1時間撹拌した。その後、平均孔径0.25μmのミクロフィルターで減圧濾過して緑色用インク液(G実施例1〜10、G比較例1〜10)を調製した。
緑色(G)用インクの調製に用いた各材料の詳細を以下に示す。有機溶剤、ラジカル重合性モノマー、界面活性剤、重合開始剤は、上記赤色(R)用インクの調製に使用した各材料と同じ材料を使用した。
染料としては、以下の染料を使用した。
・特定染料C−1(上記一般式(2)で表される染料の例示化合物A−13に該当)
・特定染料C−2(上記一般式(2)で表される染料の例示化合物B−15に該当)
・特定染料Y−3(上記一般式(3−c)で表される染料の例示化合物c−20に該当)
・特定染料Y−4(上記一般式(3−d)で表される染料の例示化合物d−10に該当)
<青色(B)用インク>
下記の成分を表4に記載の配合割合で混合し、1時間撹拌した。その後、平均孔径0.25μmのミクロフィルターで減圧濾過して青色用インク液(B実施例1〜14、B比較例1〜12)を調製した。
青色(B)用インクの調製に用いた各材料の詳細を以下に示す。有機溶剤、ラジカル重合性モノマー、界面活性剤、重合開始剤は、上記赤色(R)用インクの調製に使用した各材料と同じ材料を使用した。
染料としては、以下の染料を使用した。
・特定染料C−3 VALIFAST BLUE2620(オリエント化学工業社製)
・特定染料C−4(上記一般式(2)で表される染料の例示化合物C−4に該当)
・特定染料C−5(一般式(7)で表される染料)
・特定染料C−6(一般式(7)で表される染料)
・特定染料M−3(一般式(6)で表される染料)
・特定染料M−4(上記一般式(5)で表される染料の例示化合物I−2に該当)
・特定染料M−5(上記一般式(5)で表される染料の例示化合物I−34に該当)
・特定染料M−6(上記一般式(1)で表される染料の例示化合物IIIa―1に該当)
[インクジェット方式によるカラーフィルタの製造]
次に、上述のR実施例1、G実施例1、B実施例1に記載のインクを用いて、上記で得られた基板上の隔壁で区分された領域内(凸部で囲まれた凹部)に、Dimatix社製インクジェットヘッド(SE−128、ヘッド温度28℃)を搭載した富士フイルム製インクジェットプリンターDMP−2831を用い、それぞれのインクを所定の位置に着弾させ、所望の濃度になるまでインクの吐出を行い、100℃ホットプレートで2分乾燥させた。
次に、三永電機製作所製UVE−251S(光源:EL−100)を用いて、500mJ/cm2の光量を照射して、インクを硬化させた。さらに220℃オーブン中で30分ベークすることで隔壁、画素ともに完全に硬化させ、R、G、Bのパターンからなるカラーフィルタを作製した。なお、他のR実施例2〜12、G実施例2〜12、B実施例2〜14のそれぞれのインクについても、同様の方法により、それらインクを用いてカラーフィルタを作製した。
<粘度、表面張力の測定>
上記で調製されたインクの粘度、および表面張力を測定した。
インク粘度は、得られたインクを25℃に調温したまま、東機産業(株)製E型粘度計(RE−80L)を用いて以下の条件で測定した。結果を表5〜10に示す。
(測定条件)
・使用ロータ:1° 34’×R24
・測定時間 :2分間
・測定温度 :25℃
表面張力は、得られたインクを25℃に調温したまま、協和界面科学(株)製表面張力計(FACE SURFACE TENSIOMETER CBVB−A3)を用いて測定した。結果を表5〜10に示す。
<吐出安定性評価>
上記で調製されたインクを用いて、吐出安定性の評価を行った。吐出安定性の評価は、富士フイルム製インクジェットプリンターDMP−2831を用い、バーストモードを用い、打滴量10×3=30pL、打滴周波数10kHzで行い、15分間連続吐出と吐出休止とを行った際の状態を観察した。評価基準は以下の様に分類した。結果を表5〜10に示す。
◎:問題なく連続吐出が可能
○:吐出休止後など少々不吐出、吐出乱れなど観察されるが、吐出中に復帰し、概ね問題の無い状態
△:吐出休止後など不吐出、吐出乱れなどが観察されるが、吐出は一部のみ可能である状態
×:吐出中、または、吐出休止後に不吐出、吐出乱れが生じ、正常に吐出ができない状態
<評価用カラーフィルタの作製方法(その1)>
上記で調製されたインクを用いて、上記で得られた基板上の隔壁で区分された領域内(凸部で囲まれた凹部)に、富士フイルムDimatix社製インクジェットプリンターDMP−2831を用い、吐出を行い、その後、100℃オーブン中で2分間加熱を行った。
次に、220℃のオーブン中で30分間静置することにより、単色のカラーフィルタを作製した。得られた色画素の膜厚は2.0μmであった。
上述のR実施例1〜R実施例10、R比較例1〜R比較例10、G実施例1〜G実施例10、G比較例1〜G比較例10、B実施例1〜B実施例14、B比較例1〜B比較例12の各インクを用いて、上記の方法で単色のカラーフィルタを作製し、以下に示す評価を実施した。
<評価用カラーフィルタの作製方法(その2)>
上記で調製したインクを用いて、上記で得られた基板上の隔壁で区分された領域内(凸部で囲まれた凹部)に、Dimatix社製インクジェットヘッド(SE−128、ヘッド温度28℃)を搭載した富士フイルム製インクジェットプリンターDMP−2831を用い吐出を行い、その後、100℃ホットプレートで2分乾燥させた。
次に、三永電機製作所製UVE−251S(光源:EL−100)を用いて、500mJ/cm2の光量を照射した。さらに、その後、220℃のオーブン中で30分間静置することにより、単色のカラーフィルタを作製した。得られた色画素の膜厚は2.0μmであった。
上述のR実施例1〜R実施例10、R比較例1〜R比較例10、G実施例1〜G実施例10、G比較例1〜G比較例10、B実施例1〜B実施例14、B比較例1〜B比較例12の各インクを用いて、上記の方法で単色のカラーフィルタを作製し、以下に示す評価を実施した。
<耐薬品性評価>
上記で作製した各色のカラーフィルタを、評価を行う薬品(N−メチルピロリドン、2−プロパノール、5%硫酸水溶液、5%水酸化ナトリウム水溶液)中に20分間浸し、その前後の色相を測定した。色相の測定は、UV−560(日本分光社製)を用い、ΔEabが5未満を◎とした。ΔEabが5以上10未満を○と、ΔEabが10以上20未満を△と、ΔEabが20以上を×とした。結果を以下の表5〜10に示す。
なお、ΔEabは、CIE1976(L*,a*,b*)空間表色系による以下の色差公式から求められる値である(日本色彩学会編 新編色彩科学ハンドブック(昭和60年)p.266)。
ΔEab={(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)21/2
<耐熱性評価>
上記で作製した各色のカラーフィルタを、230℃に加熱したオーブン内に入れ、1時間放置した後、色相を測定した。色相の測定は、UV−560(日本分光社製)を用い、評価前後のΔEabが5未満を◎とした。ΔEabが5以上10未満を○と、ΔEabが10以上20未満を△と、ΔEabが20以上を×とした。結果を以下の表5〜10に示す。
<画素内平坦性評価方法>
画素サイズが80μm×300μmの長方形で、高さが2μmのブラックマトリクス内に、硬化膜の膜厚の最大値がブラックマトリクス上面と等しくなる分量の上記インクジェット用インクをインクジェットで打滴を行い、上記方法(作製方法(その1)および作製方法(その2))により硬化を行った。次に、画素内の最大膜厚部と、最低膜厚部の差を、VIOLET LASER COLOR 3D PROFILE MICROSCOPE VK−9510(KEYENCE社製)を用いて測定した。最大高低差Δhが<0.3μmを後述の評価結果一覧の◎の定義とした。0.3≦Δh<0.7μmを○、0.7≦Δh<1.0μmを△とし、Δh≧1.0μmを×とした。結果を以下の表5〜10に示す。
なお、以下の表5、表7および表9では、得られたインクジェット用インクの粘度、表面張力、吐出安定性の評価結果と、上記作製方法(その1)で作製した評価用カラーフィルタの耐熱性、耐薬品性、画素平坦性の評価結果が示される。表6、表8および表10では、上記作製方法(その2)で作製した評価用カラーフィルタの評価結果(耐熱性、耐薬品性、画素平坦性)が示される。
以下の評価結果において、実用上の使用の観点から、作製方法(その1)および作製方法(その2)で得られる色画素において「×」が含まれていないことが必要である。なお、各インクの吐出安定性に関しては表5、表7および表9のみに記載されており、各インクにおいて該項目が「×」でないことが必要である。
表5〜表10に示すように、本発明に記載のインクジェット用インクを用いて、熱硬化工程または光硬化工程により得られたカラーフィルタは、優れた耐薬品性、耐熱性を示した。また、本発明のインクジェット用インクを用いた場合、良好な吐出安定性、画素平坦性を示すことが確認された。
一方、所定の官能数の多官能チオール化合物、または所定の官能数のラジカル重合性モノマーを含まない比較例においては、インクの吐出安定性、得られるカラーフィルタ中の色画素の耐薬品性、耐熱性、画素平坦性をバランスよく満たすことはできなかった。
例えば、R比較例1、G比較例1およびB比較例1に記載のインクでは、該インクを使用した評価用カラーフィルタにおいて特定の溶媒に対しては比較的良好な耐薬品性を示すものの、吐出安定性の点で劣っていた。
所定量の多官能チオール化合物を含まないR比較例5、R比較例6、G比較例5、G比較例6、B比較例7およびB比較例8においては、インクの吐出安定性、または、色画素の耐熱性および/または耐薬品性に劣る結果が得られた。
また、官能基数2のラジカル重合性モノマーを使用したR比較例7、G比較例7およびB比較例9においては、色画素の耐熱性および/または耐薬品性に劣る結果が得られた。一方、官能基数が15のラジカル重合性モノマーを使用したR比較例8、G比較例8およびB比較例10においては、インクの吐出安定性、色画素の耐熱性または画素平坦性に劣る結果が得られた。
さらに、ラジカル重合性モノマーと多官能チオール化合物との質量比が所定範囲にないR比較例9、R比較例10、G比較例9、G比較例10、B比較例11およびB比較例12においては、色画素の耐熱性、耐薬品性、または画素平坦性に劣る結果が得られた。
10 カラーフィルタ
12 基板
14 隔壁
16 凹部
18 インク
18a 未硬化画素インク
20 画素
22 保護膜

Claims (13)

  1. 有機溶剤可溶性染料、3〜12個のラジカル重合性基を有するラジカル重合性モノマー、有機溶剤、重合開始剤、および、3〜6官能の多官能チオール化合物を含有し、
    前記多官能チオールの含有量が2〜12質量%であり、
    前記ラジカル重合性モノマーの質量(W1)と、前記多官能チオール化合物の質量(W2)との質量比(W1/W2)が、1以上10以下であるインクジェット用インク。
  2. 25℃における粘度が2〜30mPa・sである請求項1に記載のインクジェット用インク。
  3. 25℃における表面張力が20〜40mN/mである請求項1または2に記載のインクジェット用インク。
  4. 前記有機溶剤可溶性染料が、一般式(1)で表される染料、一般式(2)で表される染料、一般式(3−a)で表される染料、一般式(3−b)で表される染料、一般式(3−c)で表される染料、一般式(3−d)で表される染料、一般式(3−e)で表される染料、一般式(3−f)で表される染料、一般式(4)で表される染料、一般式(5)で表される染料、一般式(6)で表される染料、および一般式(7)で表される染料からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜3のいずれかに記載のインクジェット用インク。

    (一般式(1)中、R21〜R26は、それぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。R27は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。X1およびY1は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、水酸基、アルキルチオ基、アリールチオ基、またはヘテロ環チオ基を表す。)

    (一般式(2)中、R1〜R4は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。w、x、y、およびzは、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。ただし、w,x、y、およびzの総和(w+x+y+z)は0ではない。Z1〜Z4は、それぞれ独立に、炭素原子、および窒素原子から選ばれる原子群で、結合している2個の炭素原子と共に構成される5員環または6員環を形成する原子群を表す。M1は金属原子、または金属酸化物を表す。)

    (一般式(3−a)中、R30は、水素原子または置換基を表す。R31は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、またはカルバモイル基を表す。X30は、−OM基、または−N(R32)(R33)を表し、Mは、水素原子、アルキル基、または、電荷を中和する為に必要な金属原子若しくは有機塩基対を表し、R32およびR33は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、またはカルバモイル基を表す。A30は、アリール基、または芳香族ヘテロ環基を表す。)

    (一般式(3−b)中、R34は水素原子または置換基を表す。R35は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、またはカルバモイル基を表す。Z30およびZ31は、それぞれ独立に、−C(R36)=または−N=を表し、R36は水素原子または置換基を表す。A31は、アリール基または芳香族ヘテロ環基を表す。)

    (一般式(3−c)中、R37、R38、R39およびR40は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、またはアリールスルホニル基を表す。Z32、Z33およびZ34は、それぞれ独立に、−C(R41)=または−N=を表す。R41は、水素原子または置換基を表す。A32は、アリール基または芳香族ヘテロ環基を表す。)

    (一般式(3−d)中、R42は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。R43およびR44は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。A33は、アリール基または芳香族ヘテロ環基を表す。)

    (一般式(3−e)中、R45、R46、およびR47は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。aおよびbは、それぞれ独立に0〜4の整数を表す。)

    (一般式(3−f)中、R48およびR49は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。R50は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、またはアリール基を表す。R51は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、またはアリールスルホニル基を表す。Z35、Z36、Z37、およびZ38は、それぞれ独立に、−C(R52)=または−N=を表し、R52は水素原子または置換基を表す。)

    (一般式(4)中、R11〜R16はそれぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。R17は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。)

    (一般式(5)中、R11〜R16はそれぞれ独立に、水素原子、または置換基を表す。R17は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。Maは、金属原子または金属化合物を表す。X1は、Maに結合可能な基を表し、X2は、Maの電荷を中和する為に必要な基を表す。X1とX2は、互いに結合して5員、6員、または7員の環を形成していてもよい。)

    (一般式(6)中、ZaおよびZbは、それぞれ独立に、−N=または−C(R8)=を表す。R1〜R5およびR8は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。R6〜R7は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基を表す。R2とR3、R3とR6、R4とR5、R5とR7、および/またはR6とR7とが互いに結合して、それぞれ独立に、5員環、6員環、または7員環を形成してもよい。)

    (一般式(7)中、R1は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。Lは、それぞれ独立に、脂肪族または芳香族の連結基を表す。Z1は2つの炭素原子と共に6員環を形成するのに必要な非金属原子群を表し、4つのZ1は同一であっても異なっていてもよい。Mは2個の水素原子、2価の金属原子、2価の金属酸化物、2価の金属水酸化物または2価の金属塩化物を表す。mはそれぞれ独立に1または2を表し、nはそれぞれ独立に0または1を表す。pはそれぞれ独立に1〜5の整数を表す。r1、r2、r3及びr4はそれぞれ独立に0または1を表し、r1+r2+r3+r4≧1を満たす。)
  5. 前記重合開始剤の質量(W3)と、前記多官能チオール化合物の質量(W2)との質量比(W3/W2)が、0.05以上1未満である請求項1〜4のいずれかに記載のインクジェット用インク。
  6. 界面活性剤をさらに含有する請求項1〜5のいずれかに記載のインクジェット用インク。
  7. 前記有機溶剤中に、沸点が160℃以上の有機溶媒を、前記有機溶媒全量に対して10質量%以上含む、請求項1〜6のいずれかに記載のインクジェット用インク。
  8. 基板上に形成された隔壁により区画された凹部にインクジェット法により請求項1〜7のいずれかに記載のインクジェット用インクの液滴を付与して、カラーフィルタの色画素を形成する画素形成工程を有するカラーフィルタの製造方法。
  9. 請求項8に記載のカラーフィルタの製造方法により製造されるカラーフィルタ。
  10. 請求項1〜7のいずれかに記載のインクジェット用インクを用いてインクジェット法により製造されるカラーフィルタ。
  11. 請求項1〜7のいずれかに記載のインクジェット用インクを用いて形成された色画素を備えるカラーフィルタ。
  12. 請求項9〜11のいずれかに記載のカラーフィルタを備える液晶ディスプレイ。
  13. 請求項9〜11のいずれかに記載のカラーフィルタを備える画像表示デバイス。
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