JP6480728B2 - 化合物 - Google Patents

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Description

本発明は、染料として有用な新規化合物等(例えば、これを含む着色剤、着色硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置)に関する。
染料は、例えば、繊維材料、液晶表示装置、インクジェット等の分野で反射光または透過光を利用して色表示するために使用されている。かかる染料として、クマリン6が知られている(特許文献1)。
特開2006−154740号公報(実施例8)
クマリン6を用いて作製した着色塗布膜をN−メチルピロリドン(以下、NMPということがある。)に浸漬すると、クマリン6が着色塗布膜からNMPへ溶出する量が多いという点で、クマリン6は、液晶表示装置等の表示装置のカラーフィルタに用いられる染料として十分に満足できるものではなかった。
そこで、本発明は、着色塗布膜をNMPに浸漬しても着色塗布膜からNMPへ溶出する量が少なく、液晶表示装置等の表示装置のカラーフィルタに用いられる染料として優れる化合物を提供することを課題とする。また、本発明は、上記化合物の中間体、上記化合物を含む着色剤、着色硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置を提供することも課題として掲げた。
本発明は、以下の発明を含む。
[1] 式(I)で表される化合物。
(式中、Lは、炭素数1〜20の2価の炭化水素基またはスルホニル基を表す。
Xは、酸素原子または硫黄原子を表す。
1は、置換基を有してもよい炭素数2〜20のアルケニル基または炭素数3〜20のシクロアルケニル基を表し、該アルケニル基またはシクロアルケニル基を構成する−CH2−は、酸素原子、−N(R10)−、またはカルボニル基で置き換わっていてもよい。
2〜R9は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表し、該炭化水素基を構成する−CH2−は、酸素原子、硫黄原子、−N(R11)−、スルホニル基またはカルボニル基に置き換わっていてもよく、該炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルバモイル基、スルファモイル基、−SO3M、−CO2M、ヒドロキシ基、ホルミル基、またはアミノ基に置き換わっていてもよい。
3〜R9は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルバモイル基、スルファモイル基、−SO3M、−CO2M、ヒドロキシ基、ホルミル基、またはアミノ基であってもよい。
10及びR11は、水素原子または炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表し、R10及びR11がそれぞれ複数存在する場合、それらは同一であってもよいし、異なっていてもよい。
Mは、水素原子またはアルカリ金属原子を表す。)
[2] R1が、置換基を有してもよい炭素数2〜16のアルケニル基またはシクロアルケニル基である[1]に記載の化合物。
[3] R1が、置換基を有してもよい炭素数2〜10のアルケニル基またはシクロアルケニル基である[1]または[2]に記載の化合物。
[4] [1]〜[3]のいずれかに記載の化合物を含む着色剤。
[5] さらに顔料を含む[4]に記載の着色剤。
[6] [4]または[5]に記載の着色剤、樹脂、重合性化合物、重合開始剤および溶剤を含む着色硬化性樹脂組成物。
[7] [6]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。
[8] [7]に記載のカラーフィルタを含む液晶表示装置。
[9] 式(II)で表される化合物。
(式中、R1は、置換基を有してもよい炭素数2〜20のアルケニル基または炭素数3〜20のシクロアルケニル基を表し、該アルケニル基またはシクロアルケニル基を構成する−CH2−は、酸素原子、−N(R10)−、またはカルボニル基で置き換わっていてもよい。
2〜R5は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表し、該炭化水素基を構成する−CH−は、酸素原子、硫黄原子、−N(R11)−、スルホニル基またはカルボニル基に置き換わっていてもよく、該炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルバモイル基、スルファモイル基、−SO3M、−CO2M、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基に置き換わっていてもよい。
3〜R5は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルバモイル基、スルファモイル基、−SO3M、−CO2M、ヒドロキシ基、ホルミル基、またはアミノ基であってもよい。
10及びR11は、水素原子または炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表し、R10及びR11がそれぞれ複数存在する場合、それらは同一であってもよいし、異なっていてもよい。
Mは、水素原子またはアルカリ金属原子を表す。)
[10] 式(III)で表される化合物。
(式中、R1は、置換基を有してもよい炭素数2〜20のアルケニル基または炭素数3〜20のシクロアルケニル基を表し、該アルケニル基またはシクロアルケニル基を構成する−CH2−は、酸素原子、−N(R10)−、またはカルボニル基で置き換わっていてもよい。
2〜R5は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表し、該炭化水素基を構成する−CH2−は、酸素原子、硫黄原子、−N(R11)−、スルホニル基またはカルボニル基に置き換わっていてもよく、該炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルバモイル基、スルファモイル基、−SO3M、−CO2M、ヒドロキシ基、ホルミル基、またはアミノ基に置き換わっていてもよい。
3〜R5は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルバモイル基、スルファモイル基、−SO3M、−CO2M、ヒドロキシ基、ホルミル基、またはアミノ基であってもよい。
10及びR11は、水素原子または炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表し、R10及びR11がそれぞれ複数存在する場合、それらは同一であってもよいし、異なっていてもよい。
Mは、水素原子またはアルカリ金属原子を表す。)
本発明の化合物は、前記化合物を用いて作製した着色塗布膜をNMPに浸漬しても、前記着色塗布膜からNMPへの前記化合物の溶出量が少ない為、液晶表示装置等の表示装置のカラーフィルタに用いられる染料として優れる。
本発明の化合物は、式(I)で表される化合物(以下、化合物(I)ということがある。)である。化合物(I)には、その互変異性体やそれらの塩も含まれる。
(式中、Lは、炭素数1〜20の2価の炭化水素基またはスルホニル基を表す。
Xは、酸素原子または硫黄原子を表す。
1は、置換基を有してもよい炭素数2〜20のアルケニル基または炭素数3〜20のシクロアルケニル基を表し、該アルケニル基またはシクロアルケニル基を構成する−CH2−は、酸素原子、−N(R10)−、またはカルボニル基で置き換わっていてもよい。
2〜R9は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表し、該炭化水素基を構成する−CH2−は、酸素原子、硫黄原子、−N(R11)−、スルホニル基またはカルボニル基に置き換わっていてもよく、該炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルバモイル基、スルファモイル基、−SO3M、−CO2M、ヒドロキシ基、ホルミル基、またはアミノ基に置き換わっていてもよい。
3〜R9は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルバモイル基、スルファモイル基、−SO3M、−CO2M、ヒドロキシ基、ホルミル基、またはアミノ基であってもよい。
10及びR11は、水素原子または炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表し、R10及びR11がそれぞれ複数存在する場合、それらは同一であってもよいし、異なっていてもよい。
Mは、水素原子またはアルカリ金属原子を表す。)
式(I)中、Lは、炭素数1〜20の2価の炭化水素基またはスルホニル基を表す。
炭素数1〜20の2価の炭化水素基としては、メチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、1,1−エチレン基(すなわちエタン−1,1−ジイル基)、2,2−プロピレン基(すなわちプロパン−2,2−ジイル基)等の脂肪族飽和炭化水素基、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロへプチレン基、シクロオクチレン基等の脂環式飽和炭化水素基、フルオレン−9,9−ジイル基等の芳香族炭化水素基が挙げられる。
Lは、好ましくは炭素数1〜16の2価の炭化水素基であり、より好ましくは炭素数1〜14の2価の炭化水素基である。該2価の炭化水素基は、上述した脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、または芳香族炭化水素基であってもよく、これらの組み合わせでもよい。
Lは、原料の入手の観点から、下記式(L1)〜式(L4)のいずれかで表される基であることがより好ましく、式(L1)〜式(L3)のいずれかで表される基であることがさらに好ましく、式(L1)または式(L2)で表される基が特に好ましい。なお、下記式中、●は結合手を表す。
式(I)中、Xは、酸素原子または硫黄原子を表し、好ましくは酸素原子である。Xが酸素原子である化合物(I)を含む着色剤を含む着色硬化性樹脂組成物から形成されるカラーフィルタは明度が高い傾向がある。
式(I)中、R1は、置換基を有してもよい炭素数2〜20のアルケニル基または炭素数3〜20のシクロアルケニル基を表し、該アルケニル基またはシクロアルケニル基を構成する−CH2−は、酸素原子、−N(R10)−、またはカルボニル基で置き換わっていてもよい。
1の炭素数2〜20のアルケニル基としては、例えば、エチニル基(ビニル基)、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデシニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基等の直鎖アルケニル基;イソプロペニル基、1,1−ジメチル−2−プロペニル基、1−エチル−2−プロペニル基、1,2−ジメチル−1−プロペニル基、1−メチル−1−ブテニル基等の分岐鎖アルケニル基などが挙げられる。
1の炭素数3〜20のシクロアルケニル基は、例えば、シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘキサジエニル基等である。
1は、置換基を有してもよい炭素数2〜16のアルケニル基または炭素数3〜16のシクロアルケニル基であることが好ましく、より好ましくは置換基を有してもよい炭素数2〜10のアルケニル基または炭素数3〜10のシクロアルケニル基である。
前記アルケニル基またはシクロアルケニル基に含まれるエチレン性不飽和結合の数は1つであってもよく(例えば、後述するAE−1〜99、101〜105、107〜114)、2つ(例えば、後述するAE−100、AE−106)であってもよく、3つ以上であってもよい。前記アルケニル基またはシクロアルケニル基におけるエチレン性不飽和結合の数は、好ましくは1つである。
前記エチレン性不飽和結合は、アルケニル基の末端(自由端側)に存在していてもよく、アルケニル基の末端以外の部分に存在してもよい。アルケニル基の末端以外の部分に存在する場合、シス型、トランス型のどちらの異性体であってもよい。前記エチレン性不飽和結合は、例えば、−CH=CH−、−CH=CH2などの様に無置換型のエチレン性不飽和結合であってもよく、−CH=CRc−(例えばRcは炭素数1〜10のアルキル基)、−CRc=CRd−(例えばRc、Rdは同一または異なって炭素数1〜10のアルキル基)であってもよく、−CRc=CH2(例えばRcは炭素数1〜10のアルキル基)などのようなアルキル置換基Rc、Rdを有するエチレン性不飽和結合であってもよい。
前記Rc、Rdは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基(特にt−ブチル基)、ペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の炭素数1〜10のアルキル基であることが好ましい。
前記アルケニル基またはシクロアルケニル基は、アルケニル基またはシクロアルケニル基に含まれる水素原子が置換基で置換されていてもよい。
置換基としては、フェニル基、トルイル基等のアリール基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜10のアルコキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基;ヒドロキシ基;カルボン酸基;ニトリル基;等が挙げられる。前記アルケニル基またはシクロアルケニル基には、2つ以上の置換基が結合していてもよく、2つ以上の置換基が結合する場合、同一の炭素原子に結合していてもよい。
また、前記置換基は、前記エチレン性不飽和結合を構成する炭素原子に結合していてもよく、前記エチレン性不飽和結合を構成しない炭素原子に結合していてもよい。前記置換基がカルボキシ基、アルコキシカルボニル基、またはアリール基などの場合、前記エチレン性不飽和結合を構成する炭素原子に結合することが多い。
さらに前記置換基を有していてもよいアルケニル基またはシクロアルケニル基は、エチレン性不飽和結合を有する限り、これらに含まれる−CH2−が、酸素原子、−N(R10)−、またはカルボニル基に置き換わっていてもよい。
前記R10は、水素原子または炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表す。R10の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の炭素数1〜10のアルキル基;エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘキサジエニル基等の炭素数2〜10のアルケニル基;シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘキサジエニル基等の炭素数3〜10のシクロアルケニル基等が含まれる。
−CH2−がカルボニル基で置換される場合、該カルボニル基の場所は特に限定されないが、カルボニル基が式(I)の−NR12のNとの結合手を有することが好ましい。
また−CH2−がカルボニル基で置換される場合、このカルボニル基に隣接する−CH2−が酸素原子及び−N(R10)−の1つ以上で置換されてもよい。すなわち−CH2−CH2−がカルボキシ基又は−C(=O)−N(R10)−で置換されていてもよい。
かかる置換基を有していてもよいアルケニル基またはシクロアルケニル基としては、下記式(AE−1)〜式(AE−114)で表される基が挙げられる。下記式中、●は結合手を表す。
化合物(I)の溶媒への溶解性の観点から、R1は、式(AE−1)〜式(AE−25)、式(AE−38)〜式(AE−44)、式(AE−61)〜式(AE−64)または式(AE−80)〜式(AE−81)のいずれかで表される基であることが好ましく、
式(AE−1)〜式(AE−25)、式(AE−61)〜式(AE−64)または式(AE−80)〜式(AE−81)のいずれかで表される基であることがより好ましく、
式(AE−1)〜式(AE−19)または式(AE−80)〜式(AE−81)のいずれかで表される基であることが特に好ましい。
2〜R9は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表す。
2〜R9における炭化水素基としては、上記の式(AE−1)〜式(AE−25)、式(AE−38)〜式(AE−44)または式(AE−61)〜式(AE−63)で表されるアルケニル基;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、(2−エチル)ブチル基、1,3−ブタジエニル基、ペンチル基、イソペンチル基、3−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−ペンテニル基、(3−エチル)ペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、5−メチルヘキシル基、(2−エチル)ヘキシル基、ヘプチル基、(3−エチル)ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、オクタデシル基等のアルキル基;等の脂肪族炭化水素基;
シクロペンチニル基、シクロヘキセニル基(例えば式(AE−64)で表される化合物)、シクロへプチニル基、シクロオクチニル基等のシクロアルケニル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、1−メチルシクロヘキシル基、2−メチルシクロヘキシル基、3−メチルシクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、1,2−ジメチルシクロヘキシル基、1,3−ジメチルシクロヘキシル基、1,4−ジメチルシクロヘキシル基、2,3−ジメチルシクロヘキシル基、2,4−ジメチルシクロヘキシル基、2,5−ジメチルシクロヘキシル基、2,6−ジメチルシクロヘキシル基、3,4−ジメチルシクロヘキシル基、3,5−ジメチルシクロヘキシル基、2,2−ジメチルシクロヘキシル基、3,3−ジメチルシクロヘキシル基、4,4−ジメチルシクロヘキシル基、2,4,6−トリメチルシクロヘキシル基、2,2,6,6−テトラメチルシクロヘキシル基、3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル基等のシクロアルキル基;等の脂環式炭化水素基;
フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−ジメチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、メシチル基、o−クメニル基、m−クメニル基、p−クメニル基、2,6−ビス(2−プロピル)フェニル基等の単環芳香族炭化水素基;1−ナフチル基、2−ナフチル基、ビフェニル基等の複環芳香族炭化水素基;等の芳香族炭化水素基;が挙げられる。この他、シクロヘキシルメチル基、ベンジル基、フェネチル基等の前記の基を組み合わせることにより形成される基が挙げられる。
2〜R9における炭素数1〜20の1価の炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜10の1価の前記脂肪族炭化水素基、前記脂環式炭化水素基、または前記芳香族炭化水素基である。
前記脂肪族炭化水素基は、飽和または不飽和の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、より好ましくはアルケニル基、アルキル基等である。
前記脂環式炭化水素基は、単環または複環の脂環式炭化水素基であることが好ましく、より好ましくはシクロアルケニル基、シクロアルキル基である。
前記芳香族炭化水素基は、単環または複環の芳香族炭化水素基であることが好ましい。
かかる1価の炭化水素基を構成する−CH2−が、酸素原子、硫黄原子、−N(R11)−、スルホニル基またはカルボニル基に置き換わった基、および/または、かかる1価の炭化水素基に含まれる水素原子が、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルバモイル基、スルファモイル基、−SO3M、−CO2M、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基に置き換わった基としては、
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、(2−エチル)ヘキシルオキシ基等のアルコキシ基;
フェノキシ基等のアリールオキシ基;
ベンジルオキシ基等のアラルキルオキシ基;
アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、イソプロピルカルボニル基、イソプロペニルカルボニル基、1−プロペニルカルボニル基、2−プロペニルカルボニル基、ブチルカルボニル基、イソブチルカルボニル基、sec−ブチルカルボニル基、tert−ブチルカルボニル基、(1−エチル)ブチルカルボニル基、(2−エチル)ブチルカルボニル基、2−ブテニルカルボニル基、1,3−ブタジエニルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、イソペンチルカルボニル基、3−ペンチルカルボニル基、ネオペンチルカルボニル基、tert−ペンチルカルボニル基、1−メチルペンチルカルボニル基、2−メチルペンチルカルボニル基、2−ペンテニルカルボニル基、(1−エチル)ペンチルカルボニル基、(3−エチル)ペンチルカルボニル基、ヘキシルカルボニル基、イソヘキシルカルボニル基、5−メチルヘキシルカルボニル基、(2−エチル)ヘキシルカルボニル基、ヘプチルカルボニル基、(3−エチル)ヘプチルカルボニル基、オクチルカルボニル基、ノニルカルボニル基、デシルカルボニル基、ウンデシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、シクロヘキシルメチルカルボニル基、シクロプロピルカルボニル基、シクロブチルカルボニル基、シクロペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基等のアシル基;
アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基;
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等のアルコキシカルボニル基;
上記の式(AE−26)〜式(AE−37)、式(AE−45)〜式(AE−60)又は式(AE−65)〜式(AE−102)で表されるアルケニル基;
N−メチルカルバモイル基、N−エチルカルバモイル基、N−プロピルカルバモイル基、N−イソプロピルカルバモイル基、N−ブチルカルバモイル基、N−イソブチルカルバモイル基、N−sec−ブチルカルバモイル基、N−tert−ブチルカルバモイル基、N−ペンチルカルバモイル基、N−(1−エチルプロピル)カルバモイル基、N−(1,1−ジメチルプロピル)カルバモイル基、N−(1,2−ジメチルプロピル)カルバモイル基、N−(2,2−ジメチルプロピル)カルバモイル基、N−(1−メチルブチル)カルバモイル基、N−(2−メチルブチル)カルバモイル基、N−(3−メチルブチル)カルバモイル基、N−シクロペンチルカルバモイル基、N−ヘキシルカルバモイル基、N−(1,3−ジメチルブチル)カルバモイル基、N−(3,3−ジメチルブチル)カルバモイル基、N−ヘプチルカルバモイル基、N−(1−メチルヘキシル)カルバモイル基、N−(1,4−ジメチルペンチル)カルバモイル基、N−オクチルカルバモイル基、N−(2−エチルヘキシル)カルバモイル基、N−(1,5−ジメチル)ヘキシルカルバモイル基、N−(1,1,2,2−テトラメチルブチル)カルバモイル基等の一置換カルバモイル基;
N,N−ジメチルカルバモイル基、N,N−エチルメチルカルバモイル基、N,N−ジエチルカルバモイル基、N,N−プロピルメチルカルバモイル基、N,N−イソプロピルメチルカルバモイル基、N,N−tert−ブチルメチルカルバモイル基、N,N−ブチルエチルカルバモイル基、N,N−ビス(1−メチルプロピル)カルバモイル基、N,N−ヘプチルメチルカルバモイル基、N,N−ビス(2−エチルヘキシル)カルバモイル基等の二置換カルバモイル基;
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一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、N,N−ビス(2−エチルヘキシル)スルファモイル基等の二置換スルファモイル基;
N−メチルアミノ基、N−エチルアミノ基、N−プロピルアミノ基、N−イソプロピルアミノ基、N−ブチルアミノ基、N−イソブチルアミノ基、N−sec−ブチルアミノ基、N−tert−ブチルアミノ基、N−ペンチルアミノ基、N−(1−エチルプロピル)アミノ基、N−(1,1−ジメチルプロピル)アミノ基、N−(1,2−ジメチルプロピル)アミノ基、N−(2,2−ジメチルプロピル)アミノ基、N−(1−メチルブチル)アミノ基、N−(2−メチルブチル)アミノ基、N−(3−メチルブチル)アミノ基、N−シクロペンチルアミノ基、N−ヘキシルアミノ基、N−(1,3−ジメチルブチル)アミノ基、N−(3,3−ジメチルブチル)アミノ基、N−ヘプチルアミノ基、N−(1−メチルヘキシル)アミノ基、N−(1,4−ジメチルペンチル)アミノ基、N−オクチルアミノ基、N−(2−エチルヘキシル)アミノ基、N−(1,5−ジメチル)ヘキシルアミノ基、N−(1,1,2,2−テトラメチルブチル)アミノ基等のN−アルキルアミノ基;
N,N−ジメチルアミノ基、N,N−エチルメチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基、N,N−プロピルメチルアミノ基、N,N−イソプロピルメチルアミノ基、N,N−tert−ブチルメチルアミノ基、N,N−ブチルエチルアミノ基、N,N−ビス(1−メチルプロピル)アミノ基、N,N−ヘプチルメチルアミノ基、N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノ基等のN,N−ジアルキルアミノ基;
N−メチルアミノメチル基、N−エチルアミノメチル基、N−プロピルアミノメチル基、N−イソプロピルアミノメチル基、N−ブチルアミノメチル基、N−イソブチルアミノメチル基、N−sec−ブチルアミノメチル基、N−tert−ブチルアミノメチル基、N−ペンチルアミノメチル基、N−(1−エチルプロピル)アミノメチル基、N−(1,1−ジメチルプロピル)アミノメチル基、N−(1,2−ジメチルプロピル)アミノメチル基、N−(2,2−ジメチルプロピル)アミノメチル基、N−(1−メチルブチル)アミノメチル基、N−(2−メチルブチル)アミノメチル基、N−(3−メチルブチル)アミノメチル基、N−シクロペンチルアミノメチル基、N−ヘキシルアミノメチル基、N−(1,3−ジメチルブチル)アミノメチル基、N−(3,3−ジメチルブチル)アミノメチル基、N−ヘプチルアミノメチル基、N−(1−メチルヘキシル)アミノメチル基、N−(1,4−ジメチルペンチル)アミノメチル基、N−オクチルアミノメチル基、N−(2−エチルヘキシル)アミノメチル基、N−(1,5−ジメチル)ヘキシルアミノメチル基、N−(1,1,2,2−テトラメチルブチル)アミノメチル基等のN−アルキルアミノメチル基;
N,N−ジメチルアミノメチル基、N,N−エチルメチルアミノメチル基、N,N−ジエチルアミノメチル基、N,N−プロピルメチルアミノメチル基、N,N−イソプロピルメチルアミノメチル基、N,N−tert−ブチルメチルアミノメチル基、N,N−ブチルエチルアミノメチル基、N,N−ビス(1−メチルプロピル)アミノメチル基、N,N−ヘプチルメチルアミノメチル基、N,N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル基等のN,N−ジアルキルアミノメチル基;
トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロイソプロペニル基、ペルフルオロ(1−プロペニル)基、ペルフルオロ(2−プロペニル)基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロイソブチル基、ペルフルオロ(sec−ブチル)基、ペルフルオロ(tert−ブチル)基、ペルフルオロ(2−ブテニル)基、ペルフルオロ(1,3−ブタジエニル)基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロ(イソペンチル)基、ペルフルオロ(3−ペンチル)基、ペルフルオロネオペンチル基、ペルフルオロ(tert−ペンチル)基、ペルフルオロ(1−メチルペンチル)基、ペルフルオロ(2−メチルペンチル)基、ペルフルオロ(2−ペンテニル)基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロイソヘキシル基、ペルフルオロ(5−メチルヘキシル)基、ペルフルオロ(2−エチルヘキシル)基、ペルフルオロヘプチル基、ペルフルオロオクチル基、ペルフルオロノニル基、ペルフルオロデシル基、ペルフルオロウンデシル基、ペルフルオロドデシル基、ペルフルオロオクタデシル基等のフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基;
ペルフルオロシクロプロピル基、ペルフルオロシクロブチル基、ペルフルオロシクロペンチル基、ペルフルオロシクロヘキシル基、ペルフルオロシクロヘキセニル基、ペルフルオロシクロヘプチル基、ペルフルオロ(1−メチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(2−メチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(3−メチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(4−メチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(1,2−ジメチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(1,3−ジメチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(1,4−ジメチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(2,3−ジメチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(2,4−ジメチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(2,5−ジメチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(2,6−ジメチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(3,4−ジメチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(3,5−ジメチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(2,2−ジメチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(3,3−ジメチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(4,4−ジメチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(2,4,6−トリメチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(2,2,6,6−テトラメチルシクロヘキシル)基、ペルフルオロ(3,3,5,5−テトラメチルシクロヘキシル)基等のフッ素原子を有する脂環式炭化水素基;
ペルフルオロフェニル基、ペルフルオロ(o−トリル)基、ペルフルオロ(m−トリル)基、ペルフルオロ(p−トリル)基、ペルフルオロキシリル基、ペルフルオロメシチル基、ペルフルオロ(o−クメニル)基、ペルフルオロ(m−クメニル)基、ペルフルオロ(p−クメニル)基、ペルフルオロベンジル基、ペルフルオロフェネチル基、ペルフルオロビフェニリル基、ペルフルオロ(1−ナフチル)基、ペルフルオロ(2−ナフチル)基、1−トリフルオロメチルフェニル基、2−トリフルオロメチルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、2,3−ビス(トリフルオロメチル)フェニルメチル基、2,4−ビス(トリフルオロメチル)フェニルメチル基、2,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニルメチル基、2,6−ビス(トリフルオロメチル)フェニルメチル基、3,4−ビス(トリフルオロメチル)フェニルメチル基、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニルメチル基等のフッ素原子を有する芳香族炭化水素基;
ペルフルオロメトキシ基、ペルフルオロエトキシ基、ペルフルオロプロポキシ基、ペルフルオロ(イソプロポキシ)基、ペルフルオロブトキシ基、ペルフルオロ(イソブトキシ)基、ペルフルオロ(sec−ブトキシ)基、ペルフルオロ(tert−ブトキシ)基、ペルフルオロペンチルオキシ基、ペルフルオロフェノキシ基、ペルフルオロベンジルオキシ基、2,2,2−トリフルオロエトキシ基、(ペルフルオロエチル)メトキシ基、(ペルフルオロプロピル)メトキシ基、(ペルフルオロ(イソプロピル))メトキシ基、(ペルフルオロ(イソプロペニル))メトキシ基、(ペルフルオロ(1−プロペニル))メトキシ基、(ペルフルオロ(2−プロペニル))メトキシ基、(ペルフルオロブチル)メトキシ基、(ペルフルオロ(イソブチル))メトキシ基、(ペルフルオロ(sec−ブチル))メトキシ基、(ペルフルオロ(tert−ブチル))メトキシ基、(ペルフルオロ(2−ブテニル))メトキシ基、(ペルフルオロ(1,3−ブタジエニル))メトキシ基、(ペルフルオロペンチル)メトキシ基、(ペルフルオロ(イソペンチル))メトキシ基、(ペルフルオロ(3−ペンチル))メトキシ基、(ペルフルオロ(ネオペンチル))メトキシ基、(ペルフルオロ(tert−ペンチル))メトキシ基、(ペルフルオロ(1−メチルペンチル))メトキシ基、(ペルフルオロ(2−メチルペンチル))メトキシ基、(ペルフルオロ(2−ペンテニル))メトキシ基、(ペルフルオロヘキシル)メトキシ基、(ペルフルオロ(イソヘキシル))メトキシ基、(ペルフルオロ(5−メチルヘキシル))メトキシ基、(ペルフルオロ((2−エチル)ヘキシル))メトキシ基、(ペルフルオロヘプチル)メトキシ基、(ペルフルオロオクチル)メトキシ基、(ペルフルオロノニル)メトキシ基、(ペルフルオロデシル)メトキシ基、(ペルフルオロウンデシル)メトキシ基、(ペルフルオロドデシル)メトキシ基、(ペルフルオロオクタデシル)メトキシ基等のフッ素原子を有する置換オキシ基;等が挙げられる。
式(I)中、R3〜R9は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルバモイル基、スルファモイル基、−SO3M、−CO2M、ヒドロキシ基、ホルミル基、またはアミノ基であってもよい。R11は、水素原子または炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表し、R11が複数存在する場合、それらは同一であってもよいし、異なっていてもよい。R11は、前記R10と同じ意味を表す。
Mは、水素原子またはアルカリ金属原子を表す。アルカリ金属原子としては、ナトリウム原子およびカリウム原子が挙げられる。Mは、好ましくは水素原子である。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子が挙げられる。
3〜R9は、水素原子であることが特に好ましい。
前記R2の炭化水素基としては、上記の式(AE−1)〜式(AE−14)、式(AE−20)〜式(AE−25)、式(AE−38)〜式(AE−44)または式(AE−61)〜式(AE−63)、1,3−ブタジエニル基、2−ペンテニル基で表されるアルケニル基;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、(2−エチル)ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、3−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、(3−エチル)ペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、5−メチルヘキシル基、(2−エチル)ヘキシル基、ヘプチル基、(3−エチル)ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等のアルキル基等;等の脂肪族炭化水素基;
フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−ジメチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、メシチル基、o−クメニル基、m−クメニル基、p−クメニル基、2,6−ビス(2−プロピル)フェニル基等のアリール基等の芳香族炭化水素基が挙げられる。
中でも、上記の式(AE−1)〜式(AE−10)で表される基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、2−プロペニル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、(2−エチル)ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基、o−トリル基、p−トリル基、2,3−ジメチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、メシチル基、o−クメニル基等の炭素数1〜10のアリール基であることが特に好ましい。
2がこれらの基である本発明の化合物は、溶媒への溶解性に優れる。
化合物(I)の溶媒への溶解性の観点から、R2は炭素数1〜15の1価の炭化水素基であることが好ましく、より好ましくは炭素数1〜15の1価の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、または芳香族炭化水素基であり、さらに好ましくは炭素数1〜10のアルケニル基、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、またはアリール基である。R2は、前記脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基および芳香族炭化水素基の1以上の組み合わせでもよい。
具体的な化合物(I)としては、下記表1〜表16に示す式(IA)で表される化合物を基本構造とした化合物が挙げられる。
なお、下記表1〜表16中、
「L1」は式(L1)で表される基を表し、「L2」は式(L2)で表される基を表し、「L3」は式(L3)で表される基を表し、「L4」は式(L4)で表される基を表し、
「O」は酸素原子を表し、「S」は硫黄原子を表し、
「AE2」は式(AE−2)で表される基を表し、
「AE3」は式(AE−3)で表される基を表し、
「AE4」は式(AE−4)で表される基を表し、
「AE5」は式(AE−5)で表される基を表し、
「AE7」は式(AE−7)で表される基を表し、
「AE9」は式(AE−9)で表される基を表し、
「AE10」は式(AE−10)で表される基を表し、
「AE17」は式(AE−17)で表される基を表し、
「EHx」は2−エチル−1−ヘキシル基を表し、
「Oct」はオクチル基を表し、
「Ph」はフェニル基を表し、
「Tol」は、o−トリル基を表し、
「DMP」は、2,4−ジメチルフェニル基を表し、
「MES」は、メシチル基を表す。
化合物(I−1)は、例えば、下記式(I−1)で示される化合物である。
溶媒への溶解性および着色硬化性樹脂組成物から形成されるカラーフィルタの明度の観点から、
化合物(I−1)〜化合物(I−42)、
化合物(I−57)〜化合物(I−98)、
化合物(I−113)〜化合物(I−154)、
化合物(I−169)〜化合物(I−210)、
化合物(I−225)〜化合物(I−266)、
化合物(I−281)〜化合物(I−322)、
化合物(I−337)〜化合物(I−378)および
化合物(I−393)〜化合物(I−434)
が好ましく、
化合物(I−1)〜化合物(I−42)、
化合物(I−57)〜化合物(I−98)、
化合物(I−225)〜化合物(I−266)および
化合物(I−281)〜化合物(I−322)
がより好ましく、
化合物(I−1)〜化合物(I−42)および
化合物(I−57)〜化合物(I−98)
が特に好ましい。最も好ましくは化合物(I−1)、(I−2)、(I−6)、(I−8)および(I−34)である。
化合物(I)は、式(IV)で表される化合物(以下、化合物(IV)ということがある。)と式(II)で表される化合物(以下、化合物(II)ということがある。)とを、塩基の存在下に反応させることにより製造することができる。
(式中、L、X、R1〜R5およびR7〜R9は、上記と同一の意味を表し、R12は、炭素数1〜20のアルキル基を表す。)
12で示される炭素数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられる。中でもメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。
塩基としては、トリエチルアミン、ピペリジン等の有機塩基が挙げられ、その使用量は、化合物(IV)1モルに対して、通常0.1モル〜20モルである。
化合物(II)の使用量は、化合物(IV)1モルに対して、通常2モル〜10モルであり、好ましくは2モル〜4モルである。
化合物(IV)と化合物(II)との反応は、通常溶媒の存在下に実施され、溶媒としては、アセトニトリル等のニトリル溶媒、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−ブタノール、1−ペンタノール、1−オクタノール等のアルコール溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル溶媒、アセトン等のケトン溶媒、酢酸エチル等のエステル溶媒、ヘキサン等の脂肪族炭化水素溶媒、トルエン等の芳香族炭化水素溶媒、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素溶媒、および、N,N−ジメチルホルムアルデヒド、N−メチルピロリドン等のアミド溶媒が挙げられ、ニトリル溶媒、アルコール溶媒および芳香族炭化水素溶媒が好ましく、アセトニトリル、メタノールおよびトルエンがより好ましい。その使用量は、化合物(IV)1質量部に対して、通常1質量部〜50質量部である。
反応温度は、通常0℃〜200℃であり、0℃〜150℃が好ましい。反応時間は、通常0.5時間〜36時間である。
反応終了後、例えば、化合物(I)が溶解し難い溶媒と得られた反応混合物とを混合し、濾過することにより、化合物(I)を取り出すことができる。
化合物(II)は、新規な化合物であり、式(III)で表される化合物(以下、化合物(III)ということがある。)とホルミル化剤とを反応させることにより製造することができる。
(式中、R1〜R5は、上記と同一の意味を表す。)
ホルミル化剤としては、塩化ホスホリルが挙げられる。その使用量は、化合物(III)1モルに対して、通常1〜5モルである。
化合物(III)とホルミル化剤との反応は、通常溶媒の存在下に実施され、溶媒としては、N,N−ジメチルホルムアミドが挙げられる。その使用量は、化合物(III)1質量部に対して、通常1質量部〜10質量部である。
反応温度は、通常0℃〜100℃であり、反応時間は、通常0.5時間〜24時間である。
反応終了後、例えば、反応混合物と水とを混合し、中和した後、酢酸エチル等の水に不溶の有機溶媒で抽出し、得られた有機層を濃縮することにより、化合物(II)を取り出すことができる。
化合物(III)も新規な化合物であり、式(VI)で表される化合物(以下、化合物(VI)ということがある。)と三臭化ホウ素とを反応させ、次いで加水分解することにより、製造することができる。
(式中、R1〜R5は、上記と同一の意味を表し、R12は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基およびブチル基が挙げられる。
三臭化ホウ素の使用量は、化合物(VI)1モルに対して、通常1〜5モルである。
化合物(VI)と三臭化ホウ素との反応は、通常溶媒中で実施され、溶媒としては、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素溶媒が挙げられる。溶媒の使用量は、化合物(VI)1質量部に対して、通常1〜50質量部である。
反応温度は、通常−78℃〜50℃であり、反応時間は、通常1〜24時間である。
反応終了後、例えば、反応混合物と水とを混合した後、分液し、得られた有機層を濃縮することにより、化合物(III)を取り出すことができる。
化合物(VI)は、例えば、式(VII)で表される化合物(以下、化合物(VII)ということがある。)と式(VIII)で表される化合物(以下、化合物(VIII)ということがある。)とを、パラジウム触媒および塩基の存在下に反応させることにより、製造することができる。また、化合物(VI)は、例えば、式(IX)で表される化合物(以下、化合物(IX)ということがある。)と式(X)で表される化合物(以下、化合物(X)ということがある。)とを、塩基の存在下に反応させることにより、製造することもできる。
(式中、R1〜R5およびR12は、上記と同一の意味を表し、X2およびX3はそれぞれ独立して、ハロゲン原子、メタンスルホニルオキシ基、トルエンスルホニルオキシ基またはトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を表す。)
2およびX3で表されるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子が挙げられる。
化合物(VII)と化合物(VIII)との反応は、公知の芳香族ハロゲン化物のアミノ化方法(例えば、J.Org.Chem.2003,68,1163−1164等)に準じて実施することができる。具体的には、酢酸パラジウム(II)等のパラジウム触媒と、2,8,9−トリイソプロピル−2,5,8,9−テトラアザ−1−ホスファビシクロ[3.3.3]ウンデカン等のホスフィン配位子と、カリウムtert−ブトキシド等の塩基と、化合物(VII)と、化合物(VIII)と、トルエン等の溶媒とを混合することにより反応を行なうことができる。反応温度は、通常50℃〜150℃であり、反応時間は、通常0.5〜24時間である。反応終了後、例えば、反応混合物と水とを混合し、有機層を分離し、得られた有機層を濃縮することにより、化合物(VI)を取り出すことができる。
化合物(IX)と化合物(X)との反応は、公知のアミン化合物のアルキル化方法(例えば、J.Org.Chem.2011,76,8015−8021等)に準じて実施することができる。具体的には、トリエチルアミン、水素化ナトリウム、ナトリウムメトキシド、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、カリウムtert−ブトキシド等の塩基と、化合物(IX)と、化合物(X)と、ジメチルスルホキシド等の溶媒とを混合することにより反応を行なうことができる。反応温度は、通常0℃〜100℃であり、反応時間は、通常0.5〜72時間である。反応終了後、例えば、反応混合物と水と、必要に応じて、水に不溶の有機溶媒とを混合し、有機層を分離し、得られた有機層を濃縮することにより、化合物(VI)を取り出すことができる。
化合物(IV)は新規な化合物であり、式(XI)で表される化合物(以下、化合物(XI)ということがある。)と式(XII)で表される化合物(以下、化合物(XII)ということがある。)とを、溶媒中で反応させることにより、製造することができる。
(式中、R7〜R9、R11、LおよびXは上記と同一の意味を表し、R13は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
13で表される炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基およびブチル基が挙げられる。
化合物(XII)の使用量は、化合物(XI)1モルに対して、通常2〜5モル、好ましくは2〜3モルである。
溶媒としては、メタノール等のアルコール溶媒が挙げられ、その使用量は、化合物(XI)1質量部に対して、通常1〜100質量部である。
反応温度は、通常−20℃〜100℃であり、反応時間は、通常1〜72時間である。
反応終了後、例えば、必要に応じて、反応混合物と水またはメタノールとを混合した後、濾過することにより、化合物(IV)を取り出すことができる。
化合物(XII)は、例えば、J.Med.Chem.2012,55,3398−3413に記載の方法等の公知の方法に準じて製造することができる。
<本発明の着色剤>
本発明の着色剤(以下、「着色剤(A)」ということがある。)は、化合物(I)を有効成分として含有する。着色剤(A)は、化合物(I)のみからなってもよいし、化合物(I)以外の染料や顔料を含んでもよい。着色剤(A)は、化合物(I)に加えて、顔料を含むことが好ましい。着色剤(A)中の化合物(I)の含有割合は、化合物(I)を単独で使用する場合は通常1〜100質量%であり、3〜100質量%であることが好ましく、化合物(I)を併用する場合は通常3〜70質量%であり、3〜60質量%であることが好ましい。
着色剤(A)は、液晶表示装置等の表示装置のカラーフィルタに用いられる着色硬化性樹脂組成物に含まれる着色剤として有用である。
化合物(I)以外の染料としては、カラーインデックス(Colour Index)(The Society of Dyers and Colourists 出版)で、ソルベント(Solvent)、アシッド(Acid)、ベーシック(Basic)、リアクティブ(reactive)、ダイレクト(Direct)、ディスパース(Disperse)、またはバット(Vat)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、アントラキノン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料およびフタロシアニン染料等が挙げられる。これらの染料は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。
具体的には、以下のようなカラーインデックス(C.I.)番号の染料が挙げられる。
C.I.ソルベントイエロー14、15、23、24、25、38、62、63、68、79、81、82、83、89、94、98、99、162;
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.リアクティブイエロー2、76、116;
C.I.ダイレクトイエロー2、4、28、33、34、35、38、39、43、44、47、50、54、58、68、69、70、71、86、93、94、95、98、102、108、109、129、132、136、138、141;
C.I.ディスパースイエロー51、54、76;
C.I.ソルベントオレンジ2、7、11、15、26、41、54、56、99;
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、149、162、169、173;
C.I.リアクティブオレンジ16;
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.ソルベントレッド24、49、90、91、111、118、119、122、124、125、127、130、132、143、145、146、150、151、155、160、168、169、172、175、181、207、218、222、227、230、245、247;
C.I.アシッドレッド73、80、91、92、97、138、151、211、274、289;
C.I.アシッドバイオレット34、102;
C.I.ディスパースバイオレット26、27;
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.アシッドブルー25、27、40、45、78、80、112;
C.I.ダイレクトブルー40;
C.I.ディスパースブルー1、14、56、60;
C.I.ソルベントグリーン1、3、5、28、29、32、33;
C.I.アシッドグリーン3、5、9、25、27、28、41;
C.I.ベーシックグリーン1;
C.I.バットグリーン1等。
顔料としては、公知の顔料、例えば、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists出版)でピグメントに分類されている顔料が挙げられ、これらを単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
具体的には、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、129、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、194、214等の黄色顔料;
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等のオレンジ色顔料;
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等の赤色顔料;
C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、60等の青色顔料;
C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、29、32、36、38等のバイオレット色顔料;
C.I.ピグメントグリーン7、36、58等の緑色顔料;
C.I.ピグメントブラウン23、25等のブラウン色顔料;および
C.I.ピグメントブラック1、7等の黒色顔料が挙げられる。
緑色顔料、青色顔料、黄色顔料のなかでも、フタロシアニン顔料が好ましく、ハロゲン化銅フタロシアニン顔料およびハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料からなる群から選ばれる少なくとも一種がより好ましく、C.I.ピグメントグリーン7、36および58からなる群から選ばれる少なくとも一種が特に好ましい。これら顔料は、緑色着色剤として好適であり、これら顔料を含む着色剤を用いることにより、透過スペクトルの最適化が容易となり、また、耐光性や耐薬品性が良好なカラーフィルタを形成することができる。
顔料は、必要に応じて、ロジン処理、酸性基または塩基性基が導入された顔料誘導体等を用いた表面処理、高分子化合物等による顔料表面へのグラフト処理、硫酸微粒化法等による微粒化処理、不純物を除去するための有機溶剤や水等による洗浄処理、イオン性不純物のイオン交換法等による除去処理等が施されていてもよい。顔料の粒径は、略均一であることが好ましい。顔料は、顔料分散剤を含有させて分散処理を行うことで、顔料分散剤溶液の中で均一に分散した状態の顔料分散液とすることができる。顔料は、それぞれ単独で分散処理してもよいし、複数種を混合して分散処理してもよい。
顔料分散剤としては、界面活性剤等が挙げられ、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性のいずれの界面活性剤であってもよい。具体的には、ポリエステル系、ポリアミン系、アクリル系等のの界面活性剤等が挙げられる。これらの顔料分散剤は、単独でまたは二種以上を組み合わせて用いてもよい。顔料分散剤としては、商品名で示すと、KP(信越化学工業(株)製)、フローレン(共栄社化学(株)製)、ソルスパース(登録商標)(ゼネカ(株)製)、EFKA(登録商標)(BASF社製)、アジスパー(登録商標)(味の素ファインテクノ(株)製)、Disperbyk(登録商標)(ビックケミー社製)等が挙げられる。
顔料分散剤を用いる場合、その使用量は、顔料100質量部に対して、好ましくは100質量部以下であり、より好ましくは5質量部以上50質量部以下である。顔料分散剤の使用量が前記の範囲にあると、より均一な分散状態の顔料分散液が得られる傾向がある。
<本発明の着色硬化性樹脂組成物>
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、着色剤(A)、樹脂(以下、「樹脂(B)」ということがある。)、重合性化合物(以下、「重合性化合物(C)」ということがある。)、重合開始剤(以下、「重合開始剤(D)」ということがある。)および溶剤(以下、「溶剤(E)」ということがある。)を含む。本発明の着色硬化性樹脂組成物は、これら成分に加えて、レベリング剤を含んでもよい。本発明の着色硬化性樹脂組成物は、これら成分に加えて、重合開始助剤を含んでもよい。
着色硬化性樹脂組成物中の着色剤(A)の含有率は、固形分の総量に対して、通常1質量%以上70質量%以下であり、好ましくは1質量%以上60質量%以下であり、より好ましくは5質量%以上60質量%以下であり、特に好ましくは5質量%以上50質量%以下である。着色剤(A)の含有率が前記の範囲内であると、所望とする分光や色濃度をより得やすくなる。なお、本明細書において「固形分の総量」とは、本発明の着色硬化性樹脂組成物から溶剤を除いた成分の合計量をいう。固形分の総量およ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、ガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段により測定することができる。
<樹脂(B)>
本発明の着色硬化性樹脂組成物に含まれる樹脂(B)は、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましく、不飽和カルボン酸およ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一種に由来する構造単位を有する付加重合体がより好ましい。このような樹脂としては、下記樹脂[K1]〜[K6]が挙げられる。
樹脂[K1]:不飽和カルボン酸およ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一種(a)(以下「(a)」ということがある)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)」ということがある)との共重合体
樹脂[K2]:(a)と、(b)と、(a)と共重合可能な単量体(c)(ただし、(a)および(b)とは異なる。)(以下「(c)」ということがある)との共重合体
樹脂[K3]:(a)と(c)との共重合体
樹脂[K4]:(a)と(c)との共重合体に(b)を反応させることにより得られる樹脂
樹脂[K5]:(b)と(c)との共重合体に(a)を反応させることにより得られる樹脂
樹脂[K6]:(b)と(c)との共重合体に(a)を反応させ、さらにカルボン酸無水物を反応させることにより得られる樹脂。
(a)としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、o−、m−、p−ビニル安息香酸等の不飽和モノカルボン酸;
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;
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;
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無水物;
コハク酸モノ〔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;
α−(ヒドロキシメチル)アクリル酸等の同一分子中にヒドロキシ基およびカルボキシ基を含有する不飽和アクリレートが挙げられる。
なかでも、共重合反応性や得られる樹脂のアルカリ水溶液への溶解性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸および無水マレイン酸が好ましい。
(b)は、炭素数2〜4の環状エーテル構造(例えば、オキシラン環、オキセタン環、テトラヒドロフラン環等)とエチレン性不飽和結合とを有する重合性化合物をいう。(b)は、炭素数2〜4の環状エーテル構造と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する単量体であることが好ましい。なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸およびメタクリル酸よりなる群から選ばれる少なくとも1種を表し、「(メタ)アクリロイル」および「(メタ)アクリレート」の表記も、同様の意味を示す。
(b)としては、オキシラニル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b1)(以下「(b1)」ということがある)、オキセタニル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b2)(以下「(b2)」ということがある)およびテトラヒドロフリル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b3)(以下「(b3)」ということがある)が挙げられる。
(b1)としては、直鎖状または分枝鎖状の脂肪族不飽和炭化水素がエポキシ化された構造を有する単量体(b1−1)(以下「(b1−1)」ということがある)および脂環式不飽和炭化水素がエポキシ化された構造を有する単量体(b1−2)(以下「(b1−2)」ということがある)が挙げられる。
(b1−1)としては、グリシジル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体が好ましい。(b1−1)としては、具体的には、グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、β−エチルグリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルビニルエーテル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチル−o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチル−m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチル−p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、2,3−ビス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,4−ビス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,5−ビス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,6−ビス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,3,4−トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,3,5−トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,3,6−トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン、3,4,5−トリス(グリシジルオキシメチル)スチレンおよび2,4,6−トリス(グリシジルオキシメチル)スチレンが挙げられる。
(b1−2)としては、ビニルシクロヘキセンモノオキシド、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン(例えば、セロキサイド(登録商標)2000;(株)ダイセル製)、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート(例えば、サイクロマー(登録商標)A400;(株)ダイセル製)、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート(例えば、サイクロマーM100;(株)ダイセル製)、式(1)で表される化合物および式(2)で表される化合物が挙げられる。
(式中、RaおよびRbはそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基で置換されていてもよい。XaおよびXbはそれぞれ独立して、単結合、*−Rc−、*−Rc−O−、*−Rc−S−または*−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。)
a、Rbの炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基およびtert−ブチル基が挙げられる。Ra、Rbの水素原子がヒドロキシ基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および4−ヒドロキシブチル基が挙げられる。
aおよびRbはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、または炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基が好ましく、より好ましくは水素原子、または炭素数1〜4のアルキル基であり、具体的に、水素原子、メチル基、エチル基、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基または2−ヒドロキシエチル基であることが好ましく、水素原子またはメチル基であることがより好ましい。
cの炭素数1〜6のアルカンジイル基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルカンジイル基が挙げられ、具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基およびヘキサン−1,6−ジイル基の直鎖状アルカンジイル基;プロパン−1,2−ジイル基等の分岐鎖状アルカンジイル基;が挙げられる。
aおよびXbはそれぞれ独立して、単結合、*−Rc−、または*−Rc−O−が好ましく、より好ましくは単結合、または*−Rc−O−であり、具体的に、好ましくは単結合、メチレン基、エチレン基、*−CH2−O−または*−CH2CH2−O−であることが好ましく、単結合または*−CH2CH2−O−であることがより好ましい。なお、前記式中、*はOとの結合手を表す。
式(1)で表される化合物としては、式(1−1)〜式(1−15)で表される化合物が挙げられ、なかでも、式(1−1)、式(1−3)、式(1−5)、式(1−7)、式(1−9)および式(1−11)〜式(1−15)で表される化合物が好ましく、式(1−1)、式(1−7)、式(1−9)および式(1−15)で表される化合物がより好ましい。
式(2)で表される化合物としては、式(2−1)〜式(2−15)で表される化合物が挙げられ、なかでも、式(2−1)、式(2−3)、式(2−5)、式(2−7)、式(2−9)および式(2−11)〜式(2−15)で表される化合物が好ましく、式(2−1)、式(2−7)、式(2−9)および式(2−15)で表される化合物がより好ましい。
式(1)で表される化合物および式(2)で表される化合物は、それぞれ単独で用いてもよいし、式(1)で表される化合物と式(2)で表される化合物とを併用してもよい。これらを併用する場合、式(1)で表される化合物および式(2)で表される化合物の比率(式(1)で表される化合物:式(2)で表される化合物)はモル基準で、好ましくは5:95〜95:5であり、より好ましくは10:90〜90:10であり、さらに好ましくは20:80〜80:20である。
(b2)としては、オキセタニル基と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する単量体がより好ましい。(b2)としては、3−メチル−3−メタクリルロイルオキシメチルオキセタン、3−メチル−3−アクリロイルオキシメチルオキセタン、3−エチル−3−メタクリロイルオキシメチルオキセタン、3−エチル−3−アクリロイルオキシメチルオキセタン、3−メチル−3−メタクリロイルオキシエチルオキセタン、3−メチル−3−アクリロイルオキシエチルオキセタン、3−エチル−3−メタクリロイルオキシエチルオキセタンおよび3−エチル−3−アクリロイルオキシエチルオキセタンが挙げられる。
(b3)としては、テトラヒドロフリル基と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する単量体がより好ましい。(b3)としては、テトラヒドロフルフリルアクリレート(例えば、ビスコートV#150、大阪有機化学工業(株)製)およびテトラヒドロフルフリルメタクリレートが挙げられる。
得られるカラーフィルタの耐熱性、耐薬品性等の信頼性をより高くすることができる点で、(b)が(b1)であることが好ましく、着色硬化性樹脂組成物の保存安定性が優れるという点で、(b1)が(b1−2)であることが好ましい。
(c)としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−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」ということがある。)、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;
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;
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;
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化合物;
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−メトキシスチレン等のビニル基含有芳香族化合物;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニル基含有ニトリル;塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化炭化水素;アクリルアミド、メタクリルアミド等のビニル基含有アミド;酢酸ビニル等のエステル;1,3−ブタジエン、イソプレンおよび2,3−ジメチル−1,3−ブタジエンのジエン;等が挙げられる。
これらの中でも、共重合反応性および耐熱性の観点から、ビニル基含有芳香族化合物、ジカルボニルイミド化合物、ビシクロ不飽和化合物が好ましい。具体的には、スチレン、ビニルトルエン、ベンジル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル(メタ)アクリレート、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およびビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンが好ましい。
樹脂[K1]において、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K1]を構成する全構造単位中、
(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、および得られるカラーフィルタの耐溶剤性がより優れる傾向にある。
樹脂[K1]は、例えば、文献「高分子合成の実験法」(大津隆行著 発行所(株)化学同人 第1版第1刷 1972年3月1日発行)に記載された方法および当該文献に記載された引用文献を参考にして製造することができる。
具体的には、(a)および(b)の所定量、重合開始剤および溶剤等を反応容器中に入れて、例えば、窒素により酸素を置換することにより、脱酸素雰囲気にし、攪拌しながら、加熱および保温する方法が挙げられる。なお、ここで用いられる重合開始剤および溶剤等は、特に限定されず、当該分野で通常使用されているものを使用することができる。例えば、重合開始剤としては、アゾ化合物(2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等)や有機過酸化物(ベンゾイルペルオキシド等)が挙げられ、溶剤としては、各モノマーを溶解するものであればよく、本発明の着色硬化性樹脂組成物の溶剤として後述する溶剤が挙げられる。
得られた共重合体は、反応後の溶液をそのまま使用してもよいし、濃縮あるいは希釈した溶液を使用してもよいし、再沈殿等の方法で固体(粉体)として取り出したものを使用してもよい。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。
樹脂[K2]において、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K2]を構成する全構造単位中、
(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、耐熱性および機械強度がより優れる傾向にある。
樹脂[K2]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。
樹脂[K3]において、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K3]を構成する全構造単位中、
(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。
樹脂[K4]は、(a)と(c)との共重合体を得て、(b)が有する炭素数2〜4の環状エーテル部位を(a)が有するカルボン酸および/またはカルボン酸無水物に付加させることにより製造することができる。具体的には、以下のようにして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]で挙げたものと同じ比率であることが好ましい。次に、前記共重合体中の(a)に由来するカルボン酸および/またはカルボン酸無水物の一部に、(b)が有する炭素数2〜4の環状エーテル化合物を反応させる。(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)、カルボン酸またはカルボン酸無水物と環状エーテル化合物との反応の触媒(例えばトリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等)および重合禁止剤(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。(b)の使用量をこの範囲に調整することにより得られた樹脂を含む着色硬化性樹脂組成物は、保存安定性、パターンを形成する際の現像性、得られるパターンの耐溶剤性、耐熱性、機械強度および感度のバランスがより良好になる傾向にある。環状エーテル部位の反応性が高く、未反応の(b)が残存しにくいことから、樹脂[K4]に用いる(b)は、(b1)が好ましく、(b1−1)がより好ましい。
触媒の使用量は、(a)、(b)および(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)および(c)の合計量100質量部に対して、0.001〜5質量部が好ましい。
各試剤の仕込方法、反応温度および反応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。
樹脂[K5]を製造する際には、第一段階として、上述した樹脂[K1]の製造方法と同様にして、(b)と(c)との共重合体を得る。上記と同様に、得られた共重合体は、反応後の溶液をそのまま使用してもよいし、濃縮あるいは希釈した溶液を使用してもよいし、再沈殿等の方法で固体(粉体)として取り出したものを使用してもよい。第一段階において、(b)および(c)に由来する構造単位の比率は、前記(b)と(c)と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。
さらに、第二段階として、樹脂[K4]の製造方法と同様の条件で、(b)と(c)との共重合体が有する(b)に由来する環状エーテル部位に、(a)のカルボン酸またはカルボン酸無水物を反応させることにより、樹脂[K5]を得ることができる。
第二段階において、前記(b)と(c)と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。環状エーテル部位の反応性が高く、未反応の(b)が残存しにくいことから、樹脂[K5]に用いる(b)は、(b1)が好ましく、(b1−1)がより好ましい。
樹脂[K6]は、樹脂[K5]に、さらにカルボン酸無水物を反応させることにより得られる樹脂であり、具体的には、(b)に由来する環状エーテル部位と(a)のカルボン酸またはカルボン酸無水物との反応により発生するヒドロキシ基に、カルボン酸無水物を反応させることにより製造することができる。
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および5,6−ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン無水物が挙げられる。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。
樹脂(B)としては、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート/(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(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体等の樹脂[K1];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(メタ)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、3,4−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/(メタ)アクリル酸/ビニルトルエン共重合体、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、ベンジル(メタ)アクリレート/トリシクロデシル(メタ)アクリレート/(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]が挙げられる。
樹脂(B)は、好ましくは、樹脂[K1]、樹脂[K2]および樹脂[K3]からなる群から選ばれる一種であり、より好ましくは、樹脂[K1]および樹脂[K2]からなる群から選ばれる一種である。これらの樹脂であると着色硬化性樹脂組成物は現像性に優れる。着色パターンと基板との密着性の観点で、樹脂[K2]がさらに好ましい。
樹脂(B)のポリスチレン換算の重量平均分子量は、通常3,000〜100,000であり、好ましくは5,000〜50,000であり、より好ましくは5,000〜35,000であり、さらに好ましくは5,000〜30,000であり、特に好ましくは6,000〜30,000である。分子量が前記の範囲にあると、塗膜硬度が向上し、残膜率も高く、未露光部の現像液に対する溶解性が良好で、着色パターンの解像度が向上する傾向がある。
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。
樹脂(B)の酸価は、固形分換算の酸価または溶液酸価のいずれでよく、好ましくは20〜170mg−KOH/gであり、より好ましくは30〜170mg−KOH/gであり、その中でも40〜170mg−KOH/gが好ましく、150mg−KOH/g以下がより好ましく、135mg−KOH/g以下がさらに好ましい。ここで酸価は樹脂(B)1gを中和するに必要な水酸化カリウムの量(mg)として測定される値であり、例えば水酸化カリウム水溶液を用いて滴定することにより求めることができる。
樹脂(B)の含有量は、固形分の総量に対して、好ましくは7〜65質量%であり、その中でも好ましくは10〜60質量%であり、その中でも好ましくは13〜60質量%であり、その中でも好ましくは17〜55質量%である。樹脂(B)の含有量が、前記の範囲にあると、着色パターン形成が容易で、着色パターンの解像度および残膜率が向上する傾向がある。
<重合性化合物(C)>
重合性化合物(C)は、重合開始剤から発生した活性ラジカルおよび/または酸によって重合しうる化合物であり、例えば、エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物が挙げられ、(メタ)アクリル酸エステル構造を有する化合物が好ましい。重合性化合物(C)は、エチレン性不飽和結合を3つ以上有する重合性化合物であることが好ましく、エチレン性不飽和結合を5つ〜6つ有する重合性化合物であることがより好ましい。
エチレン性不飽和結合を1つ有する重合性化合物としては、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、N−ビニルピロリドン、上述の(a)、(b)および(c)が挙げられる。エチレン性不飽和結合を2つ有する重合性化合物としては、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(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、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのビス(アクリロイロキシエチル)エーテルおよび3−メチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。エチレン性不飽和結合を3つ以上有する重合性化合物としては、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、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールノナ(メタ)アクリレート、トリス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、エチ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、エチ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、プ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)アクリレートおよび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)アクリレートが挙げられる。
これらのなかでも、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートおよ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。
本発明の着色硬化性樹脂組成物中の重合性化合物(C)の含有量は、固形分の総量に対して、通常5〜65質量%であり、好ましくは7〜65質量%であり、より好ましくは10〜60質量%であり、さらに好ましくは13〜60質量%であり、特に好ましくは17〜55質量%である。樹脂(B)と重合性化合物(C)との含有量比(樹脂(B):重合性化合物(C))は質量基準で、通常20:80〜80:20であり、好ましくは35:65〜80:20である。重合性化合物(C)の含有量が、前記の範囲内にあると、着色パターン形成時の残膜率およびカラーフィルタの耐薬品性が向上する傾向がある。
<重合開始剤(D)>
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。
重合開始剤(D)としては、O−アシルオキシム化合物、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およびビイミダゾール化合物が挙げられる。
O−アシルオキシム化合物は、式(d1)で表される構造を有する化合物である。以下、*は結合手を表す。
O−アシルオキシム化合物としては、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)ブタン−1−オン−2−イミン、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、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)−3−シクロペンチルプロパン−1−オン−2−イミン、N−アセトキシ−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタン−1−イミン、N−アセトキシ−1−[9−エチル−6−{2−メチル−4−(3,3−ジメチル−2,4−ジオキサシクロペンタニルメチルオキシ)ベンゾイル}−9H−カルバゾール−3−イル]エタン−1−イミン、N−アセトキシ−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−3−シクロペンチルプロパン−1−イミンおよびN−ベンゾイルオキシ−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−3−シクロペンチルプロパン−1−オン−2−イミンが挙げられる。イルガキュア(登録商標)OXE01、OXE02(以上、BASF社製)、N−1919(ADEKA社製)等の市販品を用いてもよい。なかでも、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)ブタン−1−オン−2−イミン、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−イミンおよび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)−3−シクロペンチルプロパン−1−オン−2−イミンからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、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−イミンがより好ましい。
アルキルフェノン化合物は、式(d2)で表される構造または式(d3)で表される構造を有する化合物である。なお、これらの構造中のベンゼン環は置換基を有していてもよい。
式(d2)で表される構造を有する化合物としては、2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルスルファニルフェニル)プロパン−1−オン、2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−2−ベンジルブタン−1−オンおよび2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]ブタン−1−オンが挙げられる。イルガキュア369、907、379(以上、BASF社製)等の市販品を用いてもよい。
式(d3)で表される構造を有する化合物としては、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およびベンジルジメチルケタールが挙げられる。
感度の点で、アルキルフェノン化合物は、式(d2)で表される構造を有する化合物であることが好ましい。
トリアジン化合物としては、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシナフチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ピペロニル−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシスチリル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(フラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジンおよび2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジンが挙げられる。
アシルホスフィンオキサイド化合物としては、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドが挙げられる。
ビイミダゾール化合物としては、式(d4)で表される化合物が挙げられる。
(式中、R51〜R56は、置換基を有していてもよい炭素数6〜10のアリール基を表す。)
炭素数6〜10のアリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、エチルフェニル基およびナフチル基が挙げられ、好ましくはフェニル基である。置換基としては、ハロゲン原子および炭素数1〜4のアルコキシ基が挙げられる。ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子が挙げられ、好ましくは塩素原子である。炭素数1〜4のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基およびブトキシ基が挙げられ、好ましくはメトキシ基である。
ビイミダゾール化合物としては、具体的には、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2,3−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール(例えば、特開平6−75372号公報、特開平6−75373号公報等参照。)、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(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(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。)および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07−010913号公報等参照)が挙げられる。なかでも、下記式で表される化合物およびこれらの混合物が好ましい。
他の重合開始剤としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン化合物;ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’−テトラ(tert−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物;9,10−フェナンスレンキノン、2−エチルアントラキノン、カンファーキノン等のキノン化合物;10−ブチル−2−クロロアクリドン、ベンジル、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物等が挙げられる。これらは、後述の重合開始助剤(特にアミン系重合開始助剤)と組み合わせて用いることが好ましい。
酸を発生する重合開始剤としては、例えば、4−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウム−p−トルエンスルホナート、4−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−アセトキシフェニルジメチルスルホニウム−p−トルエンスルホナート、4−アセトキシフェニルメチルベンジルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホナート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムp−トルエンスルホナート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート等のオニウム塩類や、ニトロベンジルトシレート類、ベンゾイントシレート類等が挙げられる。
重合開始剤(D)は、活性ラジカルを発生する重合開始剤が好ましく、より好ましくは、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およびビイミダゾール化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種を含み、さらに好ましくは、O−アシルオキシム化合物を含む。
重合開始剤(D)の含有量は、樹脂(B)および重合性化合物(C)の合計量100質量部に対して、通常0.1〜40質量部であり、好ましくは0.1〜30質量部であり、より好ましくは1〜30質量部であり、特に好ましくは1〜20質量部である。
<重合開始助剤>
重合開始助剤は、重合開始剤(D)によって重合が開始された重合性化合物(C)の重合を促進するために用いられる化合物または増感剤である。本発明の着色硬化性樹脂組成物が重合開始助剤を含む場合、通常、重合開始剤(D)と組み合わせて用いられる。
重合開始助剤としては、アミン系重合開始助剤、アルコキシアントラセン系重合開始助剤、チオキサントン系重合開始助剤およびカルボン酸系重合開始助剤が挙げられる。
アミン系重合開始助剤としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等のアルカノールアミン;4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル等のアミノ安息香酸エステル;N,N−ジメチルパラトルイジン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(通称ミヒラーズケトン)、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンおよび4,4’−ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノンが挙げられ、なかでも4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のアルキルアミノベンゾフェノン;が好ましい。中でも、アルキルアミノベンゾフェノンが好ましく、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。
アルコキシアントラセン系重合開始助剤としては、9,10−ジメトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジエトキシアントラセン、9,10−ジブトキシアントラセンおよび2−エチル−9,10−ジブトキシアントラセンが挙げられる。
チオキサントン系重合開始助剤としては、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントンおよび1−クロロ−4−プロポキシチオキサントンが挙げられる。
カルボン酸系重合開始助剤としては、フェニルスルファニル酢酸、メチルフェニルスルファニル酢酸、エチルフェニルスルファニル酢酸、メチルエチルフェニルスルファニル酢酸、ジメチルフェニルスルファニル酢酸、メトキシフェニルスルファニル酢酸、ジメトキシフェニルスルファニル酢酸、クロロフェニルスルファニル酢酸、ジクロロフェニルスルファニル酢酸、N−フェニルグリシン、フェノキシ酢酸、ナフチルチオ酢酸、N−ナフチルグリシンおよびナフトキシ酢酸が挙げられる。
重合開始助剤を用いる場合、その含有量は、樹脂(B)および重合性化合物(C)の合計量100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部、より好ましくは1〜20質量部である。重合開始助剤の含有量がこの範囲内であると、より高感度で着色パターンを形成することができ、カラーフィルタの生産性が向上する傾向にある。
本発明では、分子内にスルファニル基(−SH)を有する化合物としてチオール化合物を含んでいてもよい。
分子内にスルファニル基を1つ有する化合物としては、例えば、2−スルファニルオキサゾール、2−スルファニルチアゾール、2−スルファニルベンズイミダゾール、2−スルファニルベンゾチアゾール、2−スルファニルベンゾオキサゾール、2−スルファニルニコチン酸、2−スルファニルピリジン、2−スルファニルピリジン−3−オール、2−スルファニルピリジン−N−オキサイド、4−アミノ−6−ヒドロキシ−2−スルファニルピリミジン、4−アミノ−6−ヒドロキシ−2−スルファニルピリミジン、4−アミノ−2−スルファニルピリミジン、6−アミノ−5−ニトロソ−2−チオウラシル、4,5−ジアミノ−6−ヒドロキシ−2−スルファニルピリミジン、4,6−ジアミノ−2−スルファニルピリミジン、2,4−ジアミノ−6−スルファニルピリミジン、4,6−ジヒドロキシ−2−スルファニルピリミジン、4,6−ジメチル−2−スルファニルピリミジン、4−ヒドロキシ−2−スルファニル−6−メチルピリミジン、4−ヒドロキシ−2−スルファニル−6−プロピルピリミジン、2−スルファニル−4−メチルピリミジン、2−スルファニルピリミジン、2−チオウラシル、3,4,5,6−テトラヒドロピリミジン−2−チオール、4,5−ジフェニルイミダゾール−2−チオール、2−スルファニルイミダゾール、2−スルファニル−1−メチルイミダゾール、4−アミノ−3−ヒドラジノ−5−スルファニル−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−スルファニル−1,2,4−トリアゾール、2−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、3−スルファニル1H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、2−アミノ−5−スルファニル−1,3,4−チアジアゾール、5−アミノ−1,3,4−チアジアゾール−2−チオール、2,5−ジスルファニル−1,3,4−チアジアゾール、(フラン−2−イル)メタンチオール、2−スルファニル−5−チアゾリドン、2−スルファニルチアゾリン、2−スルファニル−4(3H)−キナゾリノン、1−フェニル−1H−テトラゾール−5−チオール、2−キノリンチオール、2−スルファニル−5−メチルベンズイミダゾール、2−スルファニル−5−ニトロベンズイミダゾール、6−アミノ−2−スルファニルベンゾチアゾール、5−クロロ−2−スルファニルベンゾチアゾール、6−エトキシ−2−スルファニルベンゾチアゾール、6−ニトロ−2−スルファニルベンゾチアゾール、2−スルファニルナフトイミダゾール、2−スルファニルナフトオキサゾール、3−スルファニル−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−6−スルファニルピラゾロ[2,4−d]ピリジン、2−アミノ−6−プリンチオール、6−スルファニルプリン、4−スルファニル−1H−ピラゾロ[2,4−d]ピリミジン等が挙げられる。
分子内にスルファニル基を2つ以上有する化合物としては、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4−ビス(メチルスルファニル)ベンゼン、ブタンジオールビス(3−スルファニルプロピオネート)、ブタンジオールビス(3−スルファニルアセテート)、エチレングリコールビス(3−スルファニルアセテート)、トリメチロールプロパントリス(3−スルファニルアセテート)、ブタンジオールビス(3−スルファニルプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3−スルファニルプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3−スルファニルアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−スルファニルプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−スルファニルアセテート)、トリスヒドロキシエチルトリス(3−スルファニルプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−スルファニルブチレート)、1,4−ビス(3−スルファニルブチルオキシ)ブタン等が挙げられる。
チオール化合物としては、分子内にスルファニル基を1つ有する化合物が好ましい。
チオール化合物の含有量は、重合開始剤(D)100質量部に対して、好ましくは0.5〜20質量部、より好ましくは1〜15質量部である。チオール化合物の含有量がこの範囲内にあると、感度が高くなり、また現像性が良好になる傾向がある。
<溶剤(E)>
溶剤(E)は、限定されず、当該分野で通常使用される溶剤を単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。具体的には、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−および−COO−を含まない溶剤)、芳香族炭化水素溶剤、アミド溶剤およびジメチルスルホキシドが挙げられる。
エステル溶剤としては、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、2−ヒドロキシイソブタン酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸ペンチル、酢酸イソペンチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、シクロヘキサノールアセテートおよびγ−ブチロラクトンが挙げられる。
エーテル溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、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エチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、3−メトキシ−1−ブタノール、3−メトキシ−3−メチルブタノール、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4−ジオキサン、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メチルエチルエーテル、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、アニソール、フェネトールおよびメチルアニソールが挙げられる。
エーテルエステル溶剤としては、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、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、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、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およびジプロピレングリコールメチルエーテルアセテートが挙げられる。
ケトン溶剤としては、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、アセトン、2−ブタノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、4−メチル−2−ペンタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンおよびイソホロンが挙げられる。
アルコール溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコールおよびグリセリンが挙げられる。
芳香族炭化水素溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレンおよびメシチレンが挙げられる。
アミド溶剤としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドおよびN−メチルピロリドンが挙げられる。
これらの溶剤は、二種以上を組み合わせてもよい。
上記の溶剤のうち、塗布性、乾燥性の点から、1atmにおける沸点が120℃以上、210℃以下である有機溶剤が好ましい。なかでも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、3−エトキシプロピオン酸エチル、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、3−メトキシブチルアセテート、3−メトキシ−1−ブタノール、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、N,N−ジメチルホルムアミドおよびN−メチルピロリドンが好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メトキシ−1−ブタノール、3−エトキシプロピオン酸エチル、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、N,N−ジメチルホルムアミドおよびN−メチルピロリドンがより好ましい。
溶剤(E)の含有量は、着色硬化性樹脂組成物の総量に対して、通常70〜95質量%であり、好ましくは75〜92質量%であり、より好ましくは75〜90質量%である。溶剤(E)の含有量が前記の範囲にあると、塗布時の平坦性が良好になり、また、カラーフィルタを形成した際に色濃度が不足しないために表示特性が良好となる傾向がある。
<レベリング剤>
レベリング剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤およびフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤が挙げられる。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(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および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)が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、分子内にフルオロカーボン鎖を有する界面活性剤が挙げられる。具体的には、フロラード(登録商標)FC430、同FC431(住友スリーエム(株)製)、メガファック(登録商標)F142D、同F171、同F172、同F173、同F177、同F183、同F554、同R30、同RS−718−K(DIC(株)製)、エフトップ(登録商標)EF301、同EF303、同EF351、同EF352(三菱マテリアル電子化成(株)製)、サーフロン(登録商標)S381、同S382、同SC101、同SC105(旭硝子(株)製)およびE5844((株)ダイキンファインケミカル研究所製)が挙げられる。
フッ素原子を有する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およびフルオロカーボン鎖を有する界面活性剤が挙げられる。具体的には、メガファック(登録商標)R08、同BL20、同F475、同F477および同F443(DIC(株)製)が挙げられる。
レベリング剤の含有量は、着色硬化性樹脂組成物の総量に対して、通常0.0005質量%以上0.6質量%以下であり、好ましくは0.001質量%以上0.5質量%以下であり、より好ましくは0.001質量%以上0.2質量%以下であり、さらに好ましくは0.002質量%以上0.1質量%以下であり、特に好ましくは0.005質量%以上0.07質量%以下である。レベリング剤の含有量が前記の範囲内にあると、カラーフィルタの平坦性を良好にすることができる。
<その他の成分>
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。
<着色硬化性樹脂組成物の製造方法>
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)、溶剤(E)、および、必要に応じて、レベリング剤、重合開始助剤およびその他の成分を混合することにより調製できる。着色剤(A)に加えて、さらに、顔料や染料を混合することもできる。顔料は、予め溶剤(E)の一部または全部と混合し、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た顔料分散液の状態で用いることが好ましい。この際、必要に応じて前記顔料分散剤、樹脂(B)の一部または全部を配合してもよい。
化合物(I)は、予め溶剤(E)の一部または全部に溶解させて溶液を調製することが好ましい。さらに、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。
<カラーフィルタの製造方法>
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、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、および/また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が本発明のカラーフィルタである。
作製するカラーフィルタの膜厚は、目的や用途等に応じて適宜調整することができ、通常0.1〜30μm、好ましくは0.1〜20μm、より好ましくは0.5〜6μmである。
基板としては、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミナケイ酸塩ガラス、表面をシリカコートしたソーダライムガラス等のガラス板や、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等の樹脂板、シリコン、前記基板上にアルミニウム、銀、銀/銅/パラジウム合金薄膜等を形成したものが用いられる。これらの基板上には、別のカラーフィルタ層、樹脂層、トランジスタ、回路等が形成されていてもよい。
フォトリソグラフ法による各色画素の形成は、公知または慣用の装置や条件で行うことができる。例えば、下記のようにして作製することができる。
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)および/また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、スリットコート法およびスリット アンド スピンコート法が挙げられる。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の圧力下に、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。
次に、着色組成物層は、目的の着色パターンを形成するためのフォトマスクを介して露光される。該フォトマスク上のパターンは特に限定されず、目的とする用途に応じたパターンが用いられる。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。光源の具体例としては、水銀灯、発光ダイオード、メタルハライドランプおよびハロゲンランプが挙げられる。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、マスクアライナおよびステッパ等の露光装置を使用することが好ましい。露光後の着色組成物層を現像液に接触させて現像することにより、基板上に着色パターンが形成される。現像により、着色組成物層の未露光部が現像液に溶解して除去される。現像液としては、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム等のアルカリ性化合物の水溶液が好ましい。アルカリ性化合物の濃度は、好ましくは0.01〜10質量%であり、より好ましくは0.02〜5質量%である。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、ディッピング法およびスプレー法のいずれでもよい。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。
得られた着色パターンに、さらにポストベークを行うことが好ましい。ポストベーク温度は、150〜250℃が好ましく、160〜235℃がより好ましい。ポストベーク時間は、1〜120分間が好ましく、10〜60分間がより好ましい。
カラーフィルタ層を形成した後、例えば画素や画素電極の他、ブラックマトリクス、スペーサー、保護層、コンタクトホール形成層なども設けることができる。
本発明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は、表示装置(例えば、液晶表示装置、有機EL装置、電子ペーパー等)および固体撮像素子に用いられるカラーフィルタとして有用である。
次に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中の「%」および「部」は、特記ない限り、質量%および質量部である。
以下の合成例において、化合物の構造は、NMR(JMM−ECA−500;日本電子(株)製)または質量分析(LC;Agilent製1200型、MASS;Agilent製LC/MSD6130型)で確認した。
樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)の測定は、GPC法により以下の条件で行った。
装置:HLC−8120GPC(東ソー(株)製)
カラム:TSK−GELG2000HXL
カラム温度:40℃
溶媒:テトラヒドロフラン
流速:1.0mL/分
分析試料の固形分濃度: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および数平均分子量の比(Mw/Mn)を分子量分布とした。
実施例1
2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン4.98部とメタノール28.1部とを混合した。得られた混合物に、撹拌しながら、10℃以下で、3−エトキシ−3−イミノプロピオン酸エチル塩酸塩8.18部を徐々に加えた。得られた混合物を10℃以下で7時間、室温で24時間、60℃で24時間撹拌した。得られた反応混合物を室温まで冷却した後、析出した結晶をろ過により取り出した。取り出した結晶をメタノールで洗浄し、60℃で減圧乾燥して、式(pt1)で表される化合物6.77部を得た。
<式(pt1)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 473
Exact Mass: 472
2,4−ジメチルアニリン15.2部、トリエチルアミン12.7部およびN,N−ジメチルホルムアミド47.3部を混合し、50℃で撹拌した。この混合物の温度を50〜60℃に保ちながら、8−ブロモ−1−オクテン24.9部を加え、その後、60℃で65時間撹拌した。この混合物を室温まで放冷した後、水500部とトルエン300部を加え、トルエン層を分離した。トルエン層を飽和塩化ナトリウム水溶液500部で3回洗浄した後、ロータリーエバポレーターで溶媒留去した。得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで精製し、式(pt2−1)で表される化合物4.33部を得た。
<式(pt2−1)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 232
Exact Mass: 231
窒素雰囲気下で、式(pt2−1)で表される化合物10.9部、3−ブロモアニソール8.81部、酢酸パラジウム(II)0.318部、カリウム tert−ブトキシド7.94部、2,8,9−トリイソプロピル−2,5,8,9−テトラアザ−1−ホスファビシクロ[3.3.3]ウンデカン(1.0Mトルエン溶液)0.806部およびトルエン123部を混合し、100℃で6時間撹拌した。得られた混合物を室温まで放冷した後、水250部に加えた。得られた混合物をろ過した後、トルエン層を分離した。トルエン層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、ろ過した。ろ液をロータリーエバポレーターで溶媒留去し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで精製し、式(pt3−1)で表される化合物1.26部を得た。
<式(pt3−1)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 338
Exact Mass: 337
窒素雰囲気下で、式(pt3−1)で表される化合物1.26部とジクロロメタン15.0部を混合した。この混合液を15〜23℃に保ちながら、三臭化ホウ素(1.0Mジクロロメタン溶液)を、式(pt3−1)で表される化合物と等モル数となる量加えた。その後、この混合液を室温で8時間撹拌した。得られた混合物を氷水25.0部に加え、ジクロロメタン層を分離した。ジクロロメタン層を水25.0部で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させて、ろ過した。得られたろ液をロータリーエバポレーターで溶媒留去した。得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで精製し、式(pt4−1)で表される化合物0.983部を得た。
<式(pt4−1)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 324
Exact Mass: 323
式(pt4−1)で表される化合物4.10部とN,N−ジメチルホルムアミド9.44部を混合した。この混合物を氷水浴を用いて10℃以下に冷却した。この混合物を撹拌しながら、塩化ホスホリル3.83部を35分かけて滴下した。氷水浴を取り外し、この混合物を室温まで昇温した。次に、この混合物を65〜70℃下で1時間撹拌した。この混合物を室温まで放冷した後、トルエン69.4部と水40.0部の混合物に加えた。この混合物を撹拌しながら、48%水酸化ナトリウム水溶液7.60部を加えた。この混合物を静置し、トルエン溶液層を取り出した。このトルエン溶液を水38.0部で洗浄した。このトルエン溶液を飽和塩化ナトリウム水溶液51.6部で洗浄した。このトルエン溶液を硫酸マグネシウム0.600部で乾燥させた後、ろ過した。このろ液に活性白土2.50部を加えた後、ろ過した。ろ液をロータリーエバポレーターで溶媒留去した。この残渣をカラムクロマトグラフィーで精製し、式(pt5−1)で表される化合物1.52部を得た。
<式(pt5−1)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 352
Exact Mass: 351
Dean−Stark分水器を備えた反応フラスコに、式(pt5−1)で表される化合物1.50部、式(pt1)で表される化合物1.00部、ピペリジン0.0400部およびトルエン10.4部を加えた。この混合物を100〜110℃下で7時間撹拌した。この混合物を室温まで放冷した。この混合物にメタノール9.50部を加えて、30分間撹拌した。析出物をろ過によって得た。この析出物を、トルエン2.60部とメタノール4.75部の混合物で洗浄した。次いで、この析出物をメタノール7.13部で洗浄した。この析出物を乾燥させた。この析出物にN,N−ジメチルホルムアミド8.97部を加えた。得られた溶液を、水28.5部に滴下した。この混合物に塩化ナトリウム2.85部を加えた。析出物をろ過によって得た。この析出物を水9.00部で洗浄した。次いで、この析出物をメタノール7.13部で洗浄した。この析出物を乾燥させて、式(I−34)で表される化合物1.81部を得た。
<式(I−34)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 1047
Exact Mass: 1046
実施例2
実施例1において、8−ブロモ−1−オクテンをアリルブロミドに代えた以外は、実施例1と同様に実施して、式(pt2−2)、式(pt3−2)および式(pt4−2)で表される化合物を得た。
<各化合物の同定>
式(pt2−2)で表される化合物
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 162
Exact Mass: 161
式(pt3−2)で表される化合物
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 268
Exact Mass: 267
式(pt4−2)で表される化合物
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 254
Exact Mass: 253
式(pt4−2)で表される化合物35.4部とN,N−ジメチルホルムアミド85.9部を混合した。この混合物を氷水浴を用いて10℃以下に冷却した。この混合物を撹拌しながら、塩化ホスホリル42.9部を1時間かけて滴下した。氷水浴を取り外し、この混合物を室温まで昇温した。次いで、この混合物を60℃下で1時間撹拌した。この混合物を室温まで放冷した後、水500部とトルエン243部の混合物に加えた。この混合物に、48%水酸化ナトリウム水溶液84.0部を加えた。この混合物を静置し、トルエン溶液層を取り出した。このトルエン溶液を、水500部で2回、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液552部で1回、飽和塩化ナトリウム水溶液680部で1回洗浄した。このトルエン溶液を硫酸マグネシウム7.00部で乾燥させた後、ろ過した。このろ液に、活性白土70.0部を加えた後、ろ過した。このろ液をロータリーエバポレーターで溶媒留去することによって、式(pt5−2)で表される化合物34.9部を得た。
<式(pt5−2)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 282
Exact Mass: 281
Dean−Stark分水器を備えた反応フラスコに、式(pt5−2)で表される化合物34.4部、式(pt1)で表される化合物27.8部、ピペリジン1.00部およびトルエン97.0部を加えた。この混合物を100〜110℃下で24時間撹拌した。この混合物を室温まで放冷した後、ロータリーエバポレーターを用いて溶媒留去した。得られた残渣に、メタノール88.7部を加えて終夜撹拌した。析出物をろ過によって得た。この析出物を乾燥させた。この析出物をカラムクロマトグラフィーで精製し、式(I−6)で表される化合物22.2部を得た。
<式(I−6)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 907
Exact Mass: 906
実施例3
レゾルシノール138部に2−エチルヘキシルアミン64.5部を加え、この混合物を150℃〜155℃で生成する水を除去しながら18時間撹拌した。放冷後、反応混合物にトルエン250部を加え、温水500部で3回洗浄した。このトルエン溶液に無水硫酸マグネシウム20.0部を加えて撹拌した後、ろ過した。ろ液の溶媒を留去し、式(pt4−3−1)で表される化合物を主成分として含む残渣113部を得た。
<式(pt4−3−1)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 222
Exact Mass: 221
式(pt4−3−1)で表される化合物10.1部と水5.22部を混合し、80℃で撹拌した。続いて、3−ヨード−1−プロペン(東京化成工業(株)製)7.60部を加えながら、80℃で3時間撹拌した後、48%水酸化ナトリウム水溶液1.83部を加えた。この混合物を還流させながら24時間撹拌した。放冷後、反応混合物を10%水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを5に調整し、トルエン200部を加えて撹拌し、トルエン層を抽出した。トルエン抽出液を水600部で2回洗浄し、無水硫酸マグネシウム30.0部を加えて撹拌し、ろ過した。ろ液の溶媒を留去し、残渣を得た。この残渣をカラムクロマトグラフィーで精製し、式(pt4−3−2)で表される化合物を主成分として含む残渣1.33部を得た。
<式(pt4−3−2)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 262
Exact Mass: 261
実施例1において、式(pt4−1)で表される化合物を式(pt4−3−2)で表される化合物に代えた以外は、実施例1と同様に実施して、式(pt5−3)および式(I−2)で表される化合物を得た。
<各化合物の同定>
式(pt5−3)で表される化合物
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 290
Exact Mass: 289
式(I−2)で表される化合物
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 923
Exact Mass: 922
実施例4
3−アミノフェノール 218.0部、炭酸水素ナトリウム 352.8部及びN,N−ジメチルホルムアミド 1510部を混合した。得られた混合物を撹拌しながら、50℃〜55℃下で、臭化アリル532.4部を5時間かけて滴下した。得られた混合物を50℃〜55℃下で20時間撹拌した。放冷後、この混合物に水6000部とトルエン3468部を加えて撹拌した。この混合物を静置し、トルエン溶液層を取り出した。得られたトルエン溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液6618部で2回洗浄し、無水硫酸マグネシウム100部を加え、撹拌し、ろ過した。得られたろ液に活性白土500部を加えて、撹拌し、ろ過した。得られた溶液を溶媒留去し、式(pt4−4)で表される化合物を含む混合物362.1部を得た。
<式(pt4−4)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 190
Exact Mass: 189
得られた式(pt4−4)で表される化合物を含む化合物353.3部とN,N−ジメチルホルムアミド1068部とを混合し、10℃以下に冷却した。2℃〜9℃で得られた混合物を撹拌しながら、塩化ホスホリル533.6部を3時間かけて滴下した。得られた混合物の温度を室温にした後、60℃下で16時間撹拌した。得られた混合物を放冷し、氷5046部とトルエン3017部との混合物に加えた。得られた混合物を撹拌しながら、48%水酸化ナトリウム水溶液1505部を加え、静置し、トルエン溶液層を取り出した。得られたトルエン溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液5758部で2回洗浄し、無水硫酸マグネシウム87部を加え、撹拌し、ろ過した。得られた溶液に、活性白土435部を加えて、撹拌し、ろ過し、溶液(1)と残渣とを得た。得られた残渣に、トルエン3017部加え、ろ過し、溶液(2)を得た。溶液(1)と溶液(2)とを合わせ、溶媒留去することによって、残渣を得た。この残渣にメタノール413部を加え、溶媒留去し、式(pt5−4)で表される化合物を含む混合物279.0部を得た。
<式(pt5−4)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 218
Exact Mass: 217
Dean−Stark分水器を備えた反応フラスコに、式(pt1)で表される化合物133.4部、式(pt5−4)で表される化合物を含む混合物134.6部、ピペリジン5.52部及びトルエン1014部を加えて混合した。得られた混合物を102℃〜104℃下で9時間撹拌した。この混合物を100℃下で12時間撹拌した。得られた混合物を放冷後、ろ過し、残渣を得た。得られた残渣をトルエン451部、次いでメタノール412部で洗浄し、120℃で乾燥した。得られた残渣をN,N−ジメチルホルムアミド1888部に加え、110℃に加熱して、溶液を得た。得られた溶液を10℃以下で1時間撹拌し、混合物を得た。得られた混合物をろ過し、残渣を、N,N−ジメチルホルムアミド472部、次いでメタノール396部で洗浄した。この残渣を120℃下で乾燥した。得られた残渣にN,N−ジメチルホルムアミド1529部を加え、110℃に加熱して、溶液を得た。得られた溶液を室温まで冷却し、ろ過し、残渣を得た。得られた残渣をN,N−ジメチルホルムアミド472部、次いでメタノール396部で洗浄し、120℃下で乾燥して、式(I−1)で表される化合物143.6部を得た。
<式(I−1)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 779
Exact Mass: 778
実施例5
3−アミノフェノール18.0部、炭酸水素ナトリウム38.2部及びN,N−ジメチルホルムアミド113部を混合した。得られた混合物を70℃〜75℃下で撹拌しながら、4−ブロモ−1−ブテン49.8部を1時間かけて加えた。得られた混合物を70℃〜75℃で24時間撹拌した。得られた混合物を90℃で20時間撹拌した。得られた混合物を放冷後、水495部とトルエン82.4部とを加え、撹拌、静置し、トルエン溶液層を得た。得られたトルエン溶液を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液546部で2回洗浄し、無水硫酸マグネシウム8.25部を加え、撹拌し、ろ過した。得られたろ液に、活性白土41.2部を加え、撹拌し、ろ過した。得られたろ液をロータリーエバポレーターで溶媒留去することによって、式(pt4−5)で表される化合物を含む混合物32.3部を得た。
<式(pt4−5)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 218
Exact Mass: 217
得られた式(pt4−5)で表される化合物を含む混合物32.2部とN,N−ジメチルホルムアミド95.3部とを混合した。得られた混合物を−5℃〜4℃下で撹拌しながら、塩化ホスホリル49.7部を1時間かけて加えた。得られた混合物を室温にした後、60℃で18時間撹拌した。得られた混合物を放冷後、氷402部とトルエン351部との混合物に加えた。得られた混合物を撹拌しながら、48%水酸化ナトリウム水溶液を徐々に加えて中和し、静置後、トルエン溶液層を取り出した。得られたトルエン溶液を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液447部で2回洗浄し、無水硫酸マグネシウム6.75部を加えて、撹拌し、ろ過した。得られたろ液に活性白土33.8部を加えて、30分間撹拌し、ろ過し、ろ液(3)と残渣とを得た。得られた残渣にトルエン117部を加え、ろ過し、ろ液(4)を得た。ろ液(3)とろ液(4)とを合わせ、溶媒を留去した。得られた残渣にメタノール238部を加えた。得られた混合物を溶媒留去し、式(pt5−5)で表される化合物を含む混合物26.6部を得た。
<式(pt5−5)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 246
Exact Mass: 245
Dean−Stark分水器を備えた反応フラスコに、式(pt1)で表される化合物22.3部、式(pt5−5)で表される化合物を含む混合物26.0部、ピペリジン0.920部及びトルエン169部を加えて、混合した。得られた混合物を105℃〜110℃で1.5時間撹拌した。得られた混合物にトルエン130部を加え、100℃で21時間撹拌した。得られた混合物を放冷後、ろ過した。得られた残渣を、トルエン151部、次いでメタノール138部で洗浄した。得られた残渣を120℃で乾燥した。
得られた残渣をN,N−ジメチルホルムアミド217部に加え、100℃下で撹拌し、溶液を得た。得られた溶液を、室温まで冷却し、ろ過した。得られた残渣をN,N−ジメチルホルムアミド94.4部、次いでメタノール79.2部で洗浄し、120℃で乾燥した。得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで精製し、式(I−8)で表される化合物25.0部を得た。
<式(I−8)で表される化合物の同定>
(質量分析)イオン化モード=ESI+: m/z=[M+H] 835
Exact Mass: 834
合成例1
還流冷却器、滴下ロートおよび攪拌機を備えた1Lのフラスコ内に窒素を適量流し窒素雰囲気に置換し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート371部を入れ、攪拌しながら85℃まで加熱した。次いで、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または/および9−イルアクリレートの混合物225部、ビニルトルエン(異性体混合物)81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部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート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℃)246mPa・s、固形分37.5%、溶液酸価43mg−KOH/gの共重合体(樹脂B1)の溶液を得た。得られた樹脂B1の重量平均分子量Mwは10600、分子量分布は2.01であった。
合成例2
還流冷却器、滴下ロートおよび撹拌機を備えたフラスコ内に窒素を適量流して窒素雰囲気とし、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100部を入れ、撹拌しながら85℃まで加熱した。次いで、該フラスコ内に、メタクリル酸19部、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルアクリレートおよび3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−9−イルアクリレートの混合物(含有比はモル比で50:50)171部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート40部に溶解した溶液を滴下ポンプを用いて約5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)26部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート120部に溶解した溶液を別の滴下ポンプを用いて約5時間かけてフラスコ内に滴下した。重合開始剤の滴下が終了した後、約3時間同温度に保持し、その後室温まで冷却して、固形分43.5%の共重合体(樹脂B2)の溶液を得た。得られた樹脂B2の重量平均分子量は8000、分子量分布は1.98、固形分換算の酸価は53mgKOH/gであった。
[着色硬化性樹脂組成物の調製]
実施例6
着色剤(A):式(I−6)で表される化合物 30.0部;
樹脂(B):樹脂B1(固形分換算) 80.5部;
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(KAYARAD(登録商標) DPHA;日本化薬(株)製) 65.9部;
重合開始剤(D):下記式で表される化合物(特開2011−132215号公報に記載される方法により製造した。) 14.6部;
重合開始剤(D):下記式で表される化合物の混合物(CHEMCURE−TCDM;ケンブリッジ社製;ビイミダゾール化合物) 5.86部;
溶剤(E):プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 470部;
溶剤(E):4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン 330部;
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) 0.140部;並びに
その他の成分:2−スルファニルベンゾチアゾール(Soxinol M;住友化学(株)製;下記式で表される化合物) 2.93部

を混合して着色硬化性樹脂組成物を得た。
実施例7
実施例6において、式(I−6)で表される化合物を式(I−34)で表される化合物に代えた以外は、実施例6と同様に実施して、着色硬化性樹脂組成物を得た。
比較例1
着色剤(A):クマリン6 30.0部;
樹脂(B):樹脂B1(固形分換算) 80.5部;
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(KAYARAD(登録商標) DPHA;日本化薬(株)製) 65.9部;
重合開始剤(D):下記式で表される化合物(特開2011−132215号公報に記載される方法により製造した。) 14.6部;
重合開始剤(D):下記式で表される化合物の混合物(CHEMCURE−TCDM;ケンブリッジ社製;ビイミダゾール化合物) 5.86部;
溶剤(E):プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 788部;
溶剤(E):4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン 12.0部;
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) 0.140部;並びに
その他の成分:2−スルファニルベンゾチアゾール(Soxinol M;住友化学(株)製;下記式で表される化合物) 2.93部

を混合して着色硬化性樹脂組成物を得た。
[膜厚測定]
膜厚は、DEKTAK3;日本真空技術(株)製を用いて膜厚を測定した。
比較例2
[着色塗布膜の作製とNMPへの浸漬評価]
2インチ角のガラス基板(イーグルXG;コーニング社製)上に、比較例1で得た着色硬化性樹脂組成物をスピンコート法で塗布した後、100℃で3分間プリベークして着色組成物層を形成した。冷却後、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)で露光した。次いで、230℃で30分間ポストベークを行うことにより、着色塗布膜を得た。この着色塗布膜の膜厚を測定した。この着色塗布膜を23℃のNMPに5分浸漬した。この着色塗布膜のNMPへの浸漬前後の色差(ΔEab*)を測色機(OSP−SP−200;OLYMPUS社製)を用いて測定した。色差(ΔEab*)が大きいほど、着色塗布膜からの着色剤のNMPへの溶出量が多いことを示す。
実施例8
比較例2において、比較例1で得た着色硬化性樹脂組成物を実施例6で得た着色硬化性樹脂組成物に代えた以外は、比較例2と同様に実施して、着色塗布膜を得、同様にNMPへ浸漬し、浸漬前後の色差(ΔEab*)を測定した。結果を表17に示す。
実施例9
比較例2において、比較例1で得た着色硬化性樹脂組成物を実施例7で得た着色硬化性樹脂組成物に代えた以外は、比較例2と同様に実施して、着色塗布膜を得、同様にNMPへ浸漬し、浸漬前後の色差(ΔEab*)を測定した。結果を表17に示す。
表17の結果から、本発明の化合物は、着色塗布膜からのNMPへの溶出量が少ないことを示す。
実施例10
着色剤(A):C.I.ピグメントグリーン7(顔料) 27部、
アクリル系顔料分散剤 12部、
樹脂(B):樹脂B2(固形分換算) 9.5部、および
溶剤(E):プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 180部
を混合し、ビーズミルを用いて顔料を十分に分散させた顔料分散液;
着色剤(A):式(I−6)で表される化合物 3.0部;
樹脂(B):樹脂B2(固形分換算) 40部;
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(KAYARAD(登録商標) DPHA;日本化薬(株)製) 49部;
重合開始剤(D):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) 9.8部;
溶剤(E):プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 670部;並びに
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) 0.15部
を混合して着色硬化性樹脂組成物を得た。
実施例11〜実施例18
実施例10において、C.I.ピグメントグリーン7を表18に示す顔料に、式(I−6)で表される化合物を表18に示す化合物に代えた以外は、実施例10と同様に実施して、着色硬化性樹脂組成物を得た。
実施例19
[着色パターンの作製]
2インチ角のガラス基板(イーグルXG;コーニング社製)上に、実施例10で得た着色硬化性樹脂組成物をスピンコート法で塗布した後、100℃で3分間プリベークして着色組成物層を形成した。冷却後、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200μmとして、露光機(TME−150RSK;トプコン(株)製)を用いて、大気雰囲気下、80mJ/cm2の露光量(365nm基準)で露光した。尚、フォトマスクとしては、100μmの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。露光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%とを含む水溶液に25℃で70秒間浸漬させて現像し、水洗した。この着色塗布膜を、230℃で30分間ポストベークを行うことにより、着色パターンを得た。
実施例20〜実施例27
実施例19において、実施例10で得た着色硬化性樹脂組成物を、表19に示す着色硬化性樹脂組成物に代えた以外は、実施例19と同様に実施して、着色硬化性樹脂組成物を得た。
上記の結果から、本発明の化合物は、着色塗布膜からのNMPへの溶出量が少ないカラーフィルタを形成することができることがわかった。
本発明によれば、着色塗布膜からの着色剤のNMPへの溶出量が少ないカラーフィルタを与える着色硬化性樹脂組成物を提供することができる。そのため、該着色硬化性樹脂組成物から形成されるカラーフィルタは液晶表示装置等の表示装置に好適に用いられる。

Claims (8)

  1. 式(I)で表される化合物。

    (式中、Lは、炭素数1〜20の2価の炭化水素基またはスルホニル基を表す。
    Xは、酸素原子または硫黄原子を表す。
    1は、置換基を有してもよい炭素数2〜20のアルケニル基または炭素数3〜20の
    シクロアルケニル基を表し、該アルケニル基またはシクロアルケニル基を構成する−CH2−は、酸素原子、−N(R10)−、またはカルボニル基で置き換わっていてもよい。
    2〜R9は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表し、該炭化水素基を構成する−CH2−は、酸素原子、硫黄原子、−N(R11)−、ス
    ルホニル基またはカルボニル基に置き換わっていてもよく、該炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルバモイル基、スルファモイル基、−SO3M、−CO2M、ヒドロキシ基、ホルミル基、またはアミノ基に置き換わっていてもよい。
    3〜R9は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルバモイル基、スルファモイル基、−SO3M、−CO2M、ヒドロキシ基、ホルミル基、またはアミノ基であってもよい。
    10及びR11は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表し、R10及びR11がそれぞれ複数存在する場合、それらは同一であってもよいし、異なっていてもよい。
    Mは、水素原子またはアルカリ金属原子を表す。)
  2. 1が、置換基を有してもよい炭素数2〜16のアルケニル基または炭素数3〜16の
    シクロアルケニル基である請求項1に記載の化合物。
  3. 1が、置換基を有してもよい炭素数2〜10のアルケニル基または炭素数3〜10の
    シクロアルケニル基である請求項1または2に記載の化合物。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載の化合物を含む着色剤。
  5. さらに顔料を含む請求項4に記載の着色剤。
  6. 請求項4または5に記載の着色剤、樹脂、重合性化合物、重合開始剤および溶剤を含む着色硬化性樹脂組成物。
  7. 請求項6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。
  8. 請求項7に記載のカラーフィルタを含む液晶表示装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI766759B (zh) * 2016-09-02 2022-06-01 日商住友化學股份有限公司 著色組成物及化合物
WO2019142955A1 (ko) * 2018-01-19 2019-07-25 동우 화인켐 주식회사 착색 감광성 수지 조성물, 이를 사용하여 제조된 블랙 매트릭스, 컬럼 스페이서 또는 블랙 컬럼 스페이서를 포함하는 컬러필터, 및 상기 컬러필터를 포함하는 표시장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2469682A (en) * 1947-11-28 1949-05-10 Eastman Kodak Co Monoazo dye compounds containing a butadiene-1, 3 grouping
JP2866108B2 (ja) * 1989-07-25 1999-03-08 三井化学株式会社 安息香酸誘導体の製造方法
JPH03160459A (ja) * 1989-11-20 1991-07-10 Ricoh Co Ltd 電子写真感光体
US5652317A (en) * 1996-08-16 1997-07-29 Hoechst Celanese Corporation Antireflective coatings for photoresist compositions
JP2006154740A (ja) 2004-07-14 2006-06-15 Fuji Photo Film Co Ltd 感光性組成物、パターン形成材料、感光性積層体、並びにパターン形成装置及びパターン形成方法
KR101127095B1 (ko) * 2009-12-11 2012-03-22 고려대학교 산학협력단 쿠마린 유도체 및 이를 포함하는 고효율 염료감응 태양전지용 염료
KR102021024B1 (ko) * 2011-12-26 2019-09-11 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 염료용 화합물
WO2013109972A2 (en) * 2012-01-20 2013-07-25 Regents Of The University Of Minnesota Therapeutic compounds
JP2013173726A (ja) * 2012-01-24 2013-09-05 Harima Chemicals Inc クマリン誘導体
KR101992864B1 (ko) * 2012-02-13 2019-06-25 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 착색 경화성 수지 조성물
JP6155076B2 (ja) * 2012-04-10 2017-06-28 住友化学株式会社 着色剤分散液
CN102816452B (zh) * 2012-07-10 2015-01-07 浙江龙盛集团股份有限公司 一种苯并噻唑类染料单体化合物及分散染料
KR102041384B1 (ko) * 2012-07-31 2019-11-07 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 착색 경화성 수지 조성물
WO2014149164A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Celgene Avilomics Research, Inc. Mk2 inhibitors and uses thereof

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