KR20210060327A - 크산텐 색소, 그 색소를 함유하는 착색 조성물, 컬러 필터용 착색제 및 컬러 필터 - Google Patents

크산텐 색소, 그 색소를 함유하는 착색 조성물, 컬러 필터용 착색제 및 컬러 필터 Download PDF

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다이조 간다
진희 박
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호도가야 가가쿠 고교 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 색 특성 (휘도, 콘트라스트비 등), 용해성, 내열성이 우수한 크산텐 색소, 그 색소를 함유하는 착색 조성물, 그 색소 또는 그 착색 조성물을 함유하는 컬러 필터용 착색제 및 컬러 필터를 제공하는 것.
(해결 수단) 하기 일반식 (1) 로 나타내는 크산텐 색소.
Figure pat00035

[식 (1) 중, R1 은 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬렌기를 나타내고, R1a 는 할로겐 원자, -OH, -CN, -OCH3, -NO2, 술폰산기, 술포닐기, 카르복시기, 카르보닐기 등을 나타낸다. R2 는 R1-R1a 와 상이한 기이고, 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기를 나타낸다. R3 은 -H, 할로겐 원자, -NO2, 알킬기를 나타낸다. R4 는 -SO3 -, -CO2 -, 알킬기 등을 나타낸다. n 은 1 ∼ 4 의 정수를 나타내고, An 은 아니온을 나타내고, k 는 1 ∼ 3 의 정수를 나타내고, b 는 0 ∼ 3 의 정수를 나타낸다.]

Description

크산텐 색소, 그 색소를 함유하는 착색 조성물, 컬러 필터용 착색제 및 컬러 필터{XANTHENE DYE, COLORING COMPOSITION CONTAINING THE DYE, COLORING AGENT FOR COLOR FILTER, AND COLOR FILTER}
본 발명은, 크산텐 색소, 그 색소를 함유하는 착색 조성물, 그 색소 또는 그 착색 조성물을 함유하는 컬러 필터용 착색제 및 그 착색제를 사용한 컬러 필터에 관한 것이다.
액정이나 전계 발광 (EL) 표시 장치 및 CCD 나 CMOS 의 촬상 소자에 컬러 필터가 사용된다. 컬러 필터는, 유리나 투명 수지 등의 투광성 기판 상에, 염색법, 안료 분산법, 인쇄법, 전착법 등에 의해 색소 박막이나 색소-수지 복합체막 등의 착색층을 적층함으로써 제조된다. 크산텐 색소는 그 선명성 면에서 컬러 필터용 착색제로서 사용되는 화합물이다 (특허문헌 1 ∼ 4 등). 예를 들어, C.I. 애시드 레드 289 나 C.I. 애시드 레드 52 등의 크산텐 색소 (C.I. 는 컬러 인덱스의 약칭) 를 아조피리돈 색소와 병용함으로써, 우수한 적색 색조가 얻어진다 (특허문헌 1).
일본 공개특허공보 2002-265834호 일본 공개특허공보 2012-207224호 일본 공개특허공보 2010-254964호 일본 공개특허공보 2014-12814호
현재 표시 장치의 개발에 있어서는, 항상 더 높은 성능 (고정세, 광색역, 저전압) 이 요구되고 있고, 사용할 컬러 필터의 성능 (고투과율, 고색순도 등의 색 특성) 에 대한 요구도 높아지고 있다.
컬러 필터에 사용되는 색소에 안료와 염료가 있고, 안료는 일반적으로 용제에 불용이기 때문에, 수지 등을 포함하는 컬러 필터 내에서는 미립자로 존재하고 있다. 그래서, 안료를 사용한 컬러 필터는, 필터 내의 안료 입자 표면에서 투과광이 반사·산란됨으로써, 투과율이나 색 순도에 영향을 미치고, 또한, 반사에 의한 소편 (消偏) 작용이 있기 때문에 컬러 액정 표시 장치의 콘트라스트비가 저하되는 것이 알려져 있다.
콘트라스트비의 저하 문제를 개선하기 위해, 착색제로서 염료만을 사용하는 방법 또는 염료와 안료를 병용하는 방법이 제안되어 있다. 염료는 용제에 가용이기 때문에, 염료를 사용한 컬러 필터는, 안료만을 착색제로 사용한 경우에 비해 소편 작용이 억제되며, 분광 특성이 우수하고, 콘트라스트나 휘도 등의 향상이 기대되고 있다.
또한, 컬러 필터는 그 제조 공정에서 가열할 필요가 있기 때문에 내열성이 요구되고 있는데, 종래의 컬러 필터에 사용되는 크산텐 색소의 내열성은 충분하다고는 할 수 없었다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 용해성 및 내열성이 우수한 크산텐 색소, 그 색소를 함유하는 착색 조성물, 그 색소 또는 그 착색 조성물을 함유하는 컬러 필터용 착색제 및 컬러 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 본 발명의 크산텐 색소가, 종래의 색소에 비해서 용해성 및 내열성이 우수한 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다. 즉 본 발명은 이하를 요지로 한다.
1. 하기 일반식 (1) 로 나타내는 크산텐 색소.
[화학식 1]
Figure pat00001
[식 (1) 중, R1 은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬렌기를 나타내고,
R1a 는 할로겐 원자, -OH, -CN, -OCH3, -NO2, -SO3 -, -CO2 -, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 ∼ 10 의 술폰산기, 술포닐기, 카르복시기 혹은 카르보닐기를 나타낸다.
R2 는, R1-R1a 와 상이한 기이고, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기를 나타낸다.
R3 은, -H, 할로겐 원자, -NO2, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기를 나타낸다.
R4 는, -OH, -SO3 -, -CO2 -, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 ∼ 20 의 술폰산기, 술포닐기, 카르복시기 혹은 카르보닐기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기를 나타낸다.
n 은 1 ∼ 4 의 정수를 나타내고, An 은 아니온을 나타내고, k 는 1 ∼ 3 의 정수를 나타내고, b 는 0 ∼ 3 의 정수를 나타낸다.]
2. 상기 일반식 (1) 에 있어서, R1 이 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기 또는 트리메틸렌기로 나타내는 알킬렌기인 크산텐 색소.
3. 상기 일반식 (1) 에 있어서, R2 가 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기인 크산텐 색소.
4. 상기 일반식 (1) 에 있어서,
An 이, Cl-, Br-, I-, (CF3SO2)2N-, (CF3SO2)3C-,
(C2F5SO2)2N-, (C4F9SO2)2N-,
(CN)2N-, (CN)3C-, NC-S-, (C2F5)3F3P-,
(C6H4SO3 -)O(C6H3(C12H25)(SO3 -)),
C6H4(C12H25)(SO3 -), PF6 -, BF4 - 또는
(PW12O40)3- 이고, 또한 b 가 1 ∼ 3 의 정수인 크산텐 색소.
5. 23 ∼ 27 ℃ 에서의 프로필렌글리콜모노메틸에테르 (PGME) 용액에 대한 용해도가 1 질량% 이상인 상기 크산텐 색소를 함유하는 착색 조성물.
6. 농도 0.005 ∼ 0.02 mmol/ℓ 인 프로필렌글리콜모노메틸에테르 (PGME) 용액을 사용하며, 23 ∼ 27 ℃ 에서 측정하는 자외 가시 흡수 스펙트럼 (350 ∼ 700 ㎚ 의 파장 범위) 에 있어서 극대 흡수 파장이 530 ∼ 550 ㎚ 의 파장 범위에 있는 상기 크산텐 색소를 함유하는 착색 조성물.
7. 상기 크산텐 색소 또는 착색 조성물을 함유하는 컬러 필터용 착색제.
8. 상기 컬러 필터용 착색제를 사용한 컬러 필터.
본 발명의 크산텐 색소, 그 색소를 함유하는 착색 조성물은, 용해성 및 내열성이 우수하고, 컬러 필터용 착색제로서 유용하다.
이하에, 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또, 본 발명은, 이하의 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지의 범위 내에서 여러 가지 변형하여 실시할 수 있다. 먼저, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 크산텐 색소에 대해서 설명한다. 또, 이하에 있어서, 관능기가 치환기를 갖는 경우, 관능기에 포함되는 탄소 원자뿐만 아니라, 치환기에 포함되는 탄소 원자도 탄소 원자수에 산입하는 것으로 한다.
일반식 (1) 에 있어서, R1 로 나타내는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬렌기」에 있어서의 「탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬렌기」로서는, 구체적으로 메틸렌기, 에틸렌기, 트리메틸렌기, n-부틸렌기, n-헥실렌기, n-헵틸렌기, n-옥틸렌기, n-노닐렌기, n-데실렌기 등의 직사슬형 알킬렌기 (또는 알칸디일기) ; 프로필렌기, 2-메틸부탄-1,4-디일기, 2-헥실부탄-1,4-디일기 등의 분기형의 알킬렌기 (또는 알칸디일기) 를 들 수 있다.
일반식 (1) 에 있어서, R1a 또는 R3 으로 나타내는 「할로겐 원자」로는, 불소 원자 (F), 염소 원자 (Cl), 브롬 원자 (Br), 요오드 원자 (I) 를 들 수 있고, F, Cl 또는 Br 이 바람직하고, Cl 또는 Br 이 보다 바람직하다.
일반식 (1) 에 있어서, R1a 로 나타내는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 ∼ 10 의 술폰산기, 술포닐기, 카르복시기 혹은 카르보닐기」에 있어서의 「탄소 원자수 0 ∼ 10 의 술폰산기 혹은 술포닐기」는, -SO3 -, -SO3H, -SO3M, -SO3-R100 (또는 -S(=O)2-O-R100, -O-S(=O)2-R100) 으로 나타내는, M 또는 치환기 R100 을 갖는 술폰산기, -SO2-R100 (또는 -S(=O)2-R100) 으로 나타내는 치환기 R100 을 갖는 술포닐기를 나타내는 것을 의미한다.
또한, 일반식 (1) 에 있어서, R1a 로 나타내는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 ∼ 10 의 술폰산기, 술포닐기, 카르복시기 혹은 카르보닐기」에 있어서의 「탄소 원자수 0 ∼ 10 의 카르복시기 혹은 카르보닐기」는, 바람직하게는 「탄소 원자수 1 ∼ 10 의 카르복시기 혹은 카르보닐기」이다. 여기서, 「카르복시기 혹은 카르보닐기」는, -CO2H 기, -CO- 기뿐만 아니라, 이것들로부터 유도되는 기, 또는 이것들에 의해 중단되는 기도 포함하는 것으로 하고, 따라서, -CO2 -, -CO2H, -CO2M, -CO2-R100 으로 나타내는, M 또는 치환기 R100 을 갖는 카르복시기, -CO-R100 (또는 -C(=O)-R100, -C(=O)-O-R100, -O-C(=O)-R100) 으로 나타내는 치환기 R100 을 갖는 카르보닐기도 포함한다. M 은 유기 카티온 또는 무기 카티온을 나타낸다.
일반식 (1) 중, R1a 로 나타내는 「-SO3M」또는 「-CO2M」에 있어서 「M」으로 나타내는「유기 카티온」으로는, 구체적으로 R11R12R13R14N 로 나타내는 암모늄 이온을 들 수 있고, R11 ∼ R14 는, 각각 독립적으로 -H, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 ∼ 10 의 방향족 탄화수소기를 나타낸다. R11 ∼ R14 로 나타내는「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」에 있어서의 「탄소 원자수 1 ∼ 10 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」로서는, 구체적으로 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기 등의 직사슬형의 알킬기 ; 이소프로필기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, 이소옥틸기, 2-에틸헥실기 등의 분기형의 알킬기를 들 수 있다. 이들 알킬기는 이웃하는 기끼리로 서로 결합되어 고리를 형성해도 된다. R11 ∼ R14 로 나타내는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 ∼ 10 의 방향족 탄화수소기로서는, 구체적으로 페닐기 또는 나프틸기를 들 수 있다. 또, 본 발명에 있어서 「방향족 탄화수소기」란, 「축합 다고리 방향족기」나 「아릴기」를 포함한다.
또한, 일반식 (1) 중, R1a 로 나타내는 「-SO3M」또는 「-CO2M」에 있어서 「M」으로 나타내는 「무기 카티온」으로는, 리튬 이온 (Li), 나트륨 이온 (Na), 칼륨 이온 (K), 세슘 (Cs) 등의 알칼리 금속 이온, 또는 마그네슘 이온 (Mg2+), 칼슘 이온 (Ca2+), 바륨 이온 (Ba2+) 등의 알칼리 토금속 이온을 들 수 있다. 무기 카티온으로는, 알칼리 금속 이온이 바람직하다.
일반식 (1) 에 있어서, R1 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬렌기」에 있어서의 「치환기」 ;
R1a 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 0 ∼ 10 의 술폰산기, 술포닐기, 카르복시기 혹은 카르보닐기」에 포함되는 「치환기」R100 ; 또는
R1a 중에 포함되고, 상기 R11 ∼ R14 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」혹은 「치환기를 갖는 탄소 원자수 6 ∼ 10 의 방향족 탄화수소기」에 있어서의 「치환기」 ; 로는, 구체적으로
중수소 원자, -OH, -CN, -NO2 ;
-SO3 -, -SO3H, -SO3M, -SO3-R5, -SO2-R5 로 나타내는 술폰산기 혹은 술포닐기 ; -CO2-, -CO2H, -CO2M, -CO2-R5, -CO-R5, -CO-H 로 나타내는 카르복시기 혹은 카르보닐기 ; -SO2-NR5R6 또는 -CO-NR5R6 ; (또, R5 및 R6 은, 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」또는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 6 ∼ 10 의 방향족 탄화수소기」를 나타내고, 구체적으로는 상기 R1a 에 포함되는 R11 ∼ R14 로서 열거한 알킬기 및 방향족 탄화수소기와 동일한 의미를 나타낸다.) ;
불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자,
탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기 ;
탄소 원자수 3 ∼ 20 의 시클로알킬기 ;
탄소 원자수 2 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기 ;
탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알콕시기 ;
탄소 원자수 3 ∼ 20 의 시클로알콕시기 또는 1-아다만틸옥시기, 2-아다만틸옥시기 ;
탄소 원자수 6 ∼ 20 의 방향족 탄화수소기 ;
탄소 원자수 2 ∼ 20 의 복소 고리기 ;
탄소 원자수 6 ∼ 20 의 아릴옥시기 ;
무치환 아미노기 ; 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 1 치환 혹은 2 치환 아미노기 등을 들 수 있다. 이들 「치환기」는 1 개만 포함되어도 되고, 복수 포함되어도 되며, 복수 포함되는 경우에는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. 또한, 이들 「치환기」는 추가로 상기 예시한 치환기를 갖고 있어도 된다. 또, 「치환기」가 탄소 원자를 포함하는 경우, 그 탄소 원자는 상기 R1 에 있어서의 「탄소 원자수 1 ∼ 20」, 상기 R1a 에 있어서의 「탄소 원자수 0 ∼ 10」, 또는 상기 R11 ∼ R14 에 있어서의 「탄소 원자수 1 ∼ 10」혹은 「탄소 원자수 6 ∼ 10」에 산입된다.
일반식 (1) 에 있어서, R1 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬렌기」에 있어서의 「치환기」 ;
R1a 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 0 ∼ 10 의 술폰산기, 술포닐기, 카르복시기 혹은 카르보닐기」에 포함되는 「치환기」R100 ; 또는
R1a 중에 포함되고, 상기 R11 ∼ R14 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」혹은 「치환기를 갖는 탄소 원자수 6 ∼ 10 의 방향족 탄화수소기」에 있어서의 「치환기」 ; 로서 열거되어 있는,
「탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」,
「탄소 원자수 3 ∼ 20 의 시클로알킬기」,
「탄소 원자수 2 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기」,
「탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알콕시기」,
「탄소 원자수 3 ∼ 20 의 시클로알콕시기」,
「탄소 원자수 6 ∼ 20 의 방향족 탄화수소기」,
「탄소 원자수 2 ∼ 20 의 복소 고리기」,
「탄소 원자수 6 ∼ 20 의 아릴옥시기」, 또는
「탄소 원자수 1 ∼ 20 의 1 치환 혹은 2 치환 아미노기」로서는, 구체적으로
메틸기, 에틸기 (Et), n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, n-헥실기, 2-에틸헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 이소옥틸기, 노닐기, 데실기 등의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기 ;
시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로옥틸기, 시클로노닐기, 시클로데실기 등의 시클로알킬기 ;
비닐기, 1-프로페닐기, 알릴기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 1-펜테닐기, 1-헥세닐기, 이소프로페닐기, 이소부테닐기 등의 알케닐기, 또는 이것들이 복수 결합된 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기 ;
메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 이소프로폭시기, 이소부톡시기, s-부톡시기, t-부톡시기, 이소옥틸옥시기 등의 직사슬형 혹은 분기형의 알콕시기 ;
시클로프로폭시기, 시클로부톡시기, 시클로펜틸옥시기, 시클로헥실옥시기, 시클로노닐옥시기, 시클로데실옥시기 등의 시클로알콕시기 ;
페닐기, 비페닐릴기, 테르페닐릴기, 나프틸기, 안트라세닐기 (안트릴기), 테트라세닐기, 페난트릴기, 플루오레닐기, 인데닐기, 피레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기 등의 방향족 탄화수소기 혹은 축합 다고리 방향족기 ;
티에닐기, 푸라닐기, 피롤릴기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 이미다졸릴기, 피라졸릴기, 트리아졸릴기, 벤조티에닐기, 벤조푸라닐기, 인돌릴기, 이소인돌릴기, 벤조티아졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 벤조이미다졸릴기, 벤조트리아졸릴기, 푸리닐기, 카르바졸릴기, 디벤조티에닐기, 디벤조푸라닐기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 나프티리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 나프티리디닐기, 카르보닐기 등의 복소 고리기 ;
페닐옥시기, 톨릴옥시기, 비페닐릴옥시기, 나프틸옥시기, 안트라세닐옥시기, 페난트레닐옥시기 등의 아릴옥시기 ;
메틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 에틸메틸아미노기, 디프로필아미노기, 디부틸아미노기, 디(2-에틸헥실)기, 디-t-부틸아미노기, 디페닐아미노기 등의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기, 또는 방향족 탄화수소기를 갖는 1 치환 혹은 2 치환 아미노기 등을 들 수 있고, 상기 「탄소 원자수」의 범위 내에서 선택된다.
일반식 (1) 에 있어서, R2 는 「R1-R1a 와 상이한 기」이고, 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」를 나타낸다. 여기서, 「R1」은 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬렌기」이기 때문에, 「R1-R1a」는, 「치환기 R1a」를 갖는 「탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」로 바꿔 말할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 R2 가 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」인 경우, 「R1-R1a」 및 R2 는, 서로의 기에 있어서의 「치환기」의 종류 또는 그 수, 「탄소 원자수」, 「직사슬형 혹은 분기형」의 어느 것 또는 모든 특징에 있어서 「상이한 기」(상이한 알킬기) 인 것을 의미한다.
일반식 (1) 에 있어서, R2 ∼ R4 로 나타내는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」에 있어서의 「탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」로서는, 구체적으로 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기 등의 직사슬형의 알킬기 ;
이소프로필기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, 이소옥틸기, 2-에틸헥실기 등의 분기형의 알킬기를 들 수 있다.
일반식 (1) 에 있어서, R2 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」에 있어서의 「치환기」로서는, R2 가 「R1-R1a 와 상이한 기」인 한, 구체적으로
상기 「R1a」로서 열거한 것을 포함하고,
R1 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬렌기」에 있어서의 「치환기」 ;
R1a 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 0 ∼ 10 의 술폰산기, 술포닐기, 카르복시기 혹은 카르보닐기」에 포함되는 「치환기」R100 ; 또는
R1a 중에 포함되고, 상기 R11 ∼ R14 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」에 있어서의 「치환기」 ; 와 동일한 것을 들 수 있다.
일반식 (1) 에 있어서, R3 으로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」에 있어서의 「치환기」로서는,
중수소 원자, -OH, -CN, -NO2 ;
-SO3 -, -SO3H, -SO3M, -SO3-R5, -SO2-R5 로 나타내는 술폰산기 혹은 술포닐기 ; -CO2-, -CO2H, -CO2M, -CO2-R5, -CO-R5, -CO-H 로 나타내는 카르복시기 혹은 카르보닐기 ; -SO2-NR5R6 또는 -CO-NR5R6 ; (또, R5 및 R6 은, 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」를 나타내고, 구체적으로는 상기 R2 ∼ R4 에서 열거한 알킬기와 동일한 의미를 나타낸다.) ;
불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자,
탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기 ;
탄소 원자수 3 ∼ 20 의 시클로알킬기 ;
탄소 원자수 2 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기 ;
탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알콕시기 ;
탄소 원자수 3 ∼ 20 의 시클로알콕시기 또는 1-아다만틸옥시기, 2-아다만틸옥시기 ;
무치환 아미노기 ; 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 1 치환 혹은 2 치환 아미노기 등을 들 수 있다. 이들 「치환기」는 1 개만 포함되어도 되고, 복수 포함되어도 되며, 복수 포함되는 경우에는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. 또한, 이들 「치환기」는 추가로 상기 예시한 치환기를 갖고 있어도 된다. 또, 「치환기」가 탄소 원자를 포함하는 경우, 그 탄소 원자는 상기 R3 에 있어서의 「탄소 원자수 1 ∼ 20」에 산입된다.
또, 일반식 (1) 에 있어서,
R3 으로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」에 있어서의 「치환기」로서 열거되어 있는,
「탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」,
「탄소 원자수 3 ∼ 20 의 시클로알킬기」,
「탄소 원자수 2 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기」,
「탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알콕시기」,
「탄소 원자수 3 ∼ 20 의 시클로알콕시기」,
「탄소 원자수 1 ∼ 20 의 1 치환 혹은 2 치환 아미노기」로서는, 구체적으로 상기 R1 및 R1a 에 포함되는 「치환기」로서 열거한 기와 동일한 것을 들 수 있다.
일반식 (1) 에 있어서, R4 로 나타내는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 ∼ 20 의 술폰산기, 술포닐기, 카르복시기 혹은 카르보닐기」에 있어서의 「탄소 원자수 0 ∼ 20 의 술폰산기, 술포닐기, 카르복시기 혹은 카르보닐기」는, 바람직하게는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 ∼ 10 의 술폰산기, 치환기를 갖는 탄소 원자수 0 ∼ 10 의 술포닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 카르복시기, 혹은 치환기를 갖는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 카르보닐기」이다. 여기서, 「술폰산기, 술포닐기」는, -SO3H 기, -SO2- 기뿐만 아니라, 이것들로부터 유도되는 기, 또는 이것들에 의해 중단되는 기도 포함하는 것으로 하고, 따라서, -SO3 -, -SO3H, -SO3M, -SO3-R100 (혹은 -S(=O)2-O-R100, -O-S(=O)2-R100) 으로 나타내는, M 또는 치환기 R100 을 갖는 술폰산기, -SO2-R100 으로 나타내는 치환기 R100 을 갖는 술포닐기도 포함한다. M 은 유기 카티온 또는 무기 카티온을 나타낸다. 또한, 「카르복시기 혹은 카르보닐기」는, -CO2H 기, -CO- 기뿐만 아니라, 이것들로부터 유도되는 기, 또는 이것들에 의해 중단되는 기도 포함하는 것으로 하고, 따라서, -CO2 -, -CO2H, -CO2M, -CO2-R100 (혹은 -C(=O)-O-R100, -O-C(=O)-R100) 으로 나타내는, M 또는 치환기 R100 을 갖는 카르복시기, -CO-R100 (혹은 -C(=O)-R100) 으로 나타내는 치환기 R100 을 갖는 카르보닐기도 포함한다. M 은 유기 카티온 또는 무기 카티온을 나타낸다.
일반식 (1) 에 있어서, R4 로 나타내는 「치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 ∼ 10 의 술폰산기, 술포닐기, 카르복시기 혹은 카르보닐기」에 있어서의 「치환기」, 즉, -SO3-R100, -SO2-R100, -CO2-R100 혹은 -CO-R100 에 있어서의 「치환기」R100 ; R4 로 나타내는 「치환기를 갖는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」에 있어서의 「치환기」로서는, 구체적으로
중수소 원자, -OH, -CN, -NO2 ;
-SO3 -, -SO3H, -SO3M, -SO3-R5, -SO2-R5 로 나타내는 술폰산기 혹은 술포닐기 ; -CO2 -, -CO2H, -CO2M, -CO2-R5, -CO-R5, -CO-H 로 나타내는 카르복시기 혹은 카르보닐기 ; -SO2-NR5R6 또는 -CO-NR5R6 ; (또, R5 및 R6 은 탄소 원자를 포함하는 기여도 되고, 탄소 원자를 포함하지 않는 기여도 되고, R4 에 포함되는 「치환기」와 동일한 것이어도 된다.) ;
불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자 ;
탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기 ;
탄소 원자수 3 ∼ 20 의 시클로알킬기 ;
탄소 원자수 2 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기 ;
탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알콕시기 ;
탄소 원자수 3 ∼ 20 의 시클로알콕시기 또는 1-아다만틸옥시기, 2-아다만틸옥시기 ;
탄소 원자수 6 ∼ 20 의 방향족 탄화수소기 혹은 축합 다고리 방향족기 ;
탄소 원자수 2 ∼ 20 의 복소 고리기 ;
탄소 원자수 6 ∼ 20 의 아릴옥시기 ;
무치환 아미노기 ; 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 1 치환 혹은 2 치환 아미노기 등을 들 수 있다. 이들 「치환기」는 1 개만 포함되어도 되고, 복수 포함되어도 되며, 복수 포함되는 경우에는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. 또한, 이들 「치환기」는 추가로 상기 예시한 치환기를 갖고 있어도 된다. 또, 「치환기」가 탄소 원자를 포함하는 경우, 그 탄소 원자는, 상기 R4 중의 「탄소 원자수 0 ∼ 20」 및 「탄소 원자수 1 ∼ 20」에 산입된다. 또한, 이들 치환기끼리가 단결합, 이중 결합, 치환 혹은 무치환의 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하여 서로 결합되어 고리를 형성하고 있어도 된다.
또, 일반식 (1) 에 있어서 R4 로 나타내는 「치환기」를 갖는 상기 각종 「기」에 있어서, 「치환기」로서 열거되어 있는,
「탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기」,
「탄소 원자수 3 ∼ 20 의 시클로알킬기」,
「탄소 원자수 2 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알케닐기」,
「탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알콕시기」,
「탄소 원자수 3 ∼ 20 의 시클로알콕시기」,
「탄소 원자수 6 ∼ 20 의 방향족 탄화수소기」,
「탄소 원자수 2 ∼ 20 의 복소 고리기」,
「탄소 원자수 6 ∼ 20 의 아릴옥시기」, 또는
「탄소 원자수 1 ∼ 20 의 1 치환 혹은 2 치환 아미노기」로서는, 구체적으로 상기 R1 및 R1a 에 포함되는 「치환기」로서 열거한 기와 동일한 것을 들 수 있다.
일반식 (1) 에 있어서, n 은 R4 의 수를 나타내고, 1 ∼ 4 의 정수를 나타내는데, n 이 2 이상일 때, 복수 존재하는 R4 는 동일해도 되고 상이해도 되고, 치환기를 갖고 있어도 되는 메틸렌기, 산소 원자 또는 황 원자를 개재하고, 또는 직접적으로 서로 결합되어 고리를 형성하고 있어도 된다. n 은 1 또는 2 가 바람직하다.
일반식 (1) 에 있어서, 「An」은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 할로겐화물 이온 등의 무기 아니온 또는 유기 아니온을 들 수 있다. 구체적으로는,
Cl-, Br-, I- ; (CF3SO2)2N-, (CF3SO2)3C-,
(C2F5SO2)2N-, (C4F9SO2)2N-,
(CN)2N-, (CN)3C-, NC-S-, (C2F5)3F3P-,
(C6H4SO3 -)O(C6H3(C12H25)(SO3 -)),
C6H4(C12H25)(SO3 -), PF6 -, BF4 -, (PW12O40)3-,
CH3(CH2)11OSO3 - 등의 알킬술폰산 이온,
CH3(CH2)15SO3 - 등의 알칸술폰산 이온,
CF3(CF2)7SO3 - 등의 퍼플루오로알칸술폰산 이온, 또는 하기 식 (J-1) ∼ (J-13) 의 구조식으로 나타내는 아니온 등을 들 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00002
[화학식 3]
Figure pat00003
[화학식 4]
Figure pat00004
[화학식 5]
Figure pat00005
k 는 1 ∼ 3 의 정수를 나타내고, 1 또는 2 가 바람직하다. b 는 0 ∼ 3 의 정수를 나타내고, 1 ∼ 3 의 정수가 바람직하다.
일반식 (1) 에 있어서, R1 은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기 또는 트리메틸렌기로 나타내는 알킬렌기가 바람직하고, 치환기를 갖는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 메틸렌기 또는 에틸렌기가 보다 바람직하다.
일반식 (1) 에 있어서, R1a 는, 할로겐 원자, -OH, -CN, -OCH3, -NO2, -SO3 -, -SO3H, -SO3M, -SO3R5, -SO2-NR5R6, -CO2H, -CO2M, -CO2-R5 또는 -CO-NR5R6 인 것이 바람직하고, -SO3 -, -SO2-NR5R6, -CO-NR5R6 이 보다 바람직하다.
일반식 (1) 에 있어서, R2 는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기가 바람직하고, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기가 보다 바람직하다.
일반식 (1) 에 있어서, R3 은, -H, -F, -Cl, -Br 또는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 직사슬형의 알킬기가 바람직하다.
일반식 (1) 에 있어서, R4 는, -OH, -CN, -NO2, -SO3 -, -CO2H, -CO2-R5, -CO-NR5R6 이 바람직하다.
일반식 (1) 로 나타내는 크산텐 색소는, 예를 들어 이하와 같이 합성할 수 있다. 3,6-디클로로-9-(2-술포나토페닐)크산틸륨 등의, 상당하는 치환기를 갖는 크산텐 유도체와, 3-(헥실아미노)프로피오니트릴 등의, 상당하는 치환기를 갖는 2급 아민을, N-메틸피롤리돈 등의 용액 중, 적절한 가열 조건에서 축합 반응시킴으로써, 일반식 (1) 로 나타내는 화합물을 함유하는 생성물이 얻어진다.
일반식 (1) 로 나타내는 본 발명의 크산텐 색소로서 바람직한 화합물의 구체예를 이하의 식 (A-1) ∼ (A-24) 에 나타내지만, 이들 화합물에 한정되지 않는다. 또, 상기 일반식 (1) 중의 카티온부를 나타내고 있고, An 으로 나타내는 아니온부는 생략되어 있다. 하기 구조식에서는, 수소 원자를 일부 생략하여 기재하고 있고, 또한 입체 이성체가 존재하는 경우에도 그 평면 구조식을 기재하고 있다.
[화학식 6]
Figure pat00006
[화학식 7]
Figure pat00007
[화학식 8]
Figure pat00008
[화학식 9]
Figure pat00009
[화학식 10]
Figure pat00010
[화학식 11]
Figure pat00011
[화학식 12]
Figure pat00012
[화학식 13]
Figure pat00013
[화학식 14]
Figure pat00014
[화학식 15]
Figure pat00015
[화학식 16]
Figure pat00016
[화학식 17]
Figure pat00017
본 발명의 크산텐 색소는, 1 종 또는 분자 구조가 상이한 2 종 이상을 조합하여 사용 (예를 들어 혼합) 해도 된다. 당해 2 종 이상을 사용할 때에는, 크산텐 색소 전체에서 차지하는 중량 농도비에 있어서, 가장 적은 쪽의 1 종의 크산텐 색소의 중량 농도비는 0.1 ∼ 50 질량% 이다. 크산텐 색소의 종류는 1 종 또는 2 종인 것이 바람직하다.
본 발명의 화합물의 합성에 있어서, 생성물을 정제하는 방법으로는, 칼럼 크로마토그래피에 의한 정제 ; 실리카 겔, 활성탄, 활성 백토 등에 의한 흡착 정제 ; 용매에 의한 재결정이나 정석 (晶析) 법 등의 공지된 방법을 들 수 있다. 또한 필요에 따라, 이들 화합물의 동정 (同定), 분석에는, 핵자기 공명 분석 (NMR), 분광 광도계에 의한 흡광도 측정이나 자외 가시 흡수 스펙트럼 (UV-Vis) 측정, 열중량 측정-시차열 분석 (TG-DTA) 등을 실시할 수 있다. 또한, 이들 방법은 얻어진 화합물의 용해성, 색채 평가나 내열성 평가에도 사용할 수 있다.
본 발명의 화합물을 각종 수지 용액과 혼합하여, 유리 기판 등에 도포함으로써 도막을 제조할 수 있다. 얻어진 도막에 대해서, 분광 측색계를 사용하여 측색하고, 도막의 색채값을 얻음으로써 색채 평가를 행할 수 있다. 색채값은 CIE L*a*b* 표색계 등이 일반적으로 사용된다. 구체적으로는 막 시료의 색채값 L*, a*, b* 를 측정하고, 적당한 온도에서의 가열 전후의 색채값의 색차 (ΔE* ab) 로부터 내열성을 판단할 수 있다. 컬러 필터에 응용하는 경우, 230 ℃ 전후의 온도에서의 색차를 내열성의 지표로서 사용할 수 있다. 색차 ΔE* ab 는, 그 값이 작을수록 열 분해에 의한 색의 변색이 적은 것을 의미하고, 8 이하가 바람직하고, 3 이하가 보다 바람직하다.
본 발명의 크산텐 색소, 그 색소를 함유하는 착색 조성물, 및 그 색소 또는 그 착색 조성물을 함유하는 컬러 필터용 착색제는, 컬러 필터 관련의 제조 공정에 있어서, 수지 등을 함유하는 유기 용매에 양호하게 용해 또는 분산시킬 필요가 있기 때문에, 유기 용매에 대한 용해도나 분산성이 높은 것이 바람직하다. 유기 용매로는, 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 아세트산에틸, 아세트산-n-부틸 등의 에스테르류 ; 디에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 (PGME), 에틸렌글리콜모노에틸에테르 (에틸셀로솔브) 등의 에테르류 ; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA) 등의 에테르에스테르류 ; 아세톤, 시클로헥사논 등의 케톤류 ; 메탄올, 에탄올, 2-프로판올 등의 알코올류 ; 디아세톤알코올 (DAA) 등 ; 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류 ; N,N-디메틸포름아미드 (DMF), N-메틸피롤리돈 (NMP) 등의 아미드류 ; 디메틸술폭사이드 (DMSO) ; 클로로포름 (트리클로로메탄) 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상 혼합하여 사용해도 된다. 이들 중에서 본 발명에 관련된 화합물의 용해성의 지표로서 PGME 에 대한 용해성을 사용하고 있고, 예를 들어 23 ∼ 27 ℃ 에서의 PGME 에 대한 용해도 (질량%) 는, 1 질량% 이상이 바람직하고, 2 질량% 이상이 보다 바람직하다.
일반식 (1) 로 나타내는 크산텐 색소는, 유기 용매에 용해시켜 조제한 용액을 사용하며, 실온 부근 (예를 들어 23 ∼ 27 ℃) 에서 측정하는 자외 가시 흡수 스펙트럼의 가시광 영역 (예를 들어, 350 ∼ 700 ㎚ 의 파장 범위) 에 있어서 최대의 흡광도를 나타내는, 극대 흡수 파장이 관측된다. 본 발명에서는, 이 극대 흡수 파장이, 530 ㎚ ∼ 570 ㎚ 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 530 ㎚ ∼ 550 ㎚ 의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 또, 색소 농도는, 0.005 ∼ 0.02 mmol/ℓ 가 바람직하다. 용매는, 색소를 용해시키는 것이면 한정되지 않지만, 용해 조건에 따라 자외 가시 흡수 스펙트럼의 흡수 파장이 커서 시프트되지 않는 것이 바람직하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 (PGME) 가 바람직하다.
본 발명의 컬러 필터용 착색제는, 일반식 (1) 로 나타내는 크산텐 색소를 적어도 1 종 함유하는 착색 조성물과, 컬러 필터의 제조에 일반적으로 사용되는 성분을 함유한다. 일반적인 컬러 필터는, 예를 들어 포토리소그래피 공정을 이용한 방법의 경우, 염료나 안료 등의 색소를 수지 성분 (모노머, 올리고머를 함유한다) 이나 용매와 혼합하여 조제한 액체를, 유리나 수지 등의 기판 상에 도포하고, 포토마스크를 사용하여 광중합시켜, 용매에 가용/불용인 색소-수지 복합막의 착색 패턴을 제조하고, 세정 후, 가열함으로써 얻어진다. 또한 전착법이나 인쇄법에서도, 색소를 수지나 그 밖의 성분과 혼합한 것을 사용하여 착색 패턴을 제작한다. 따라서, 본 발명의 컬러 필터용 착색제에 있어서의 구체적인 성분으로는, 적어도 1 종의 일반식 (1) 로 나타내는 크산텐 색소, 그 밖의 염료나 안료 등의 색소, 수지 성분, 유기 용매, 및 광중합 개시제 등 그 밖의 첨가제를 들 수 있다. 또한, 이들 성분으로부터 취사 선택해도 되고, 필요에 따라 다른 성분을 추가해도 된다.
본 발명의 크산텐 색소를 함유하는 착색 조성물을 컬러 필터용 착색제로서 사용하는 경우, 각 색용 컬러 필터에 사용해도 되지만, 적색 컬러 필터용 착색제로서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 크산텐 색소를 함유하는 컬러 필터용 착색제는, 1 종 또는 2 종 이상의 크산텐 색소를 단독으로 사용해도 되고, 색조 조정을 위해서 다른 염료 또는 안료 등의 공지된 색소를 혼합해도 된다. 적색 컬러 필터용 착색제에 사용하는 경우, 특별히 한정되지 않지만, C.I. 피그먼트 레드 177, 209, 242, 254, 255, 264, 269, C.I. 피그먼트 오렌지 38, 43, 71 등의 적색계 안료 ; 그 밖의 적색계 레이크 안료 ; C.I. 피그먼트 옐로 138, 139, 150 등의 황색계 안료 ; C.I. 애시드 레드 88, C.I. 베이직 바이올렛 10 등의 적색 염료 등을 들 수 있다. 청색 컬러 필터용 착색제에 사용하는 경우, 특별히 한정되지 않지만, C.I. 베이직 블루 3, 7, 9, 54, 65, 75, 77, 99, 129 등의 염기성 염료 ; C.I. 애시드 블루 9, 74 등의 산성 염료 ; 디스퍼스 블루 3, 7, 377 등의 분산 염료 ; 스피론 염료 ; 시아닌계, 인디고계, 프탈로시아닌계, 안트라퀴논계, 메틴계, 트리아릴메탄계, 인단트렌계, 옥사진계, 디옥사진계, 아조계, 본 발명에 속하지 않는 크산텐계 ; 그 밖의 청색계 레이크 안료 등의 청색계 염료 또는 안료를 들 수 있다.
본 발명의 크산텐 색소를 함유하는 컬러 필터용 착색제에 있어서의 다른 색소의 혼합비는, 크산텐 색소 (2 종 이상인 경우에는 그것들의 합계) 에 대하여 5 ∼ 2000 질량% 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 1000 질량% 로 하는 것이 보다 바람직하다. 액상 컬러 필터용 착색제 중에 있어서의 염료 등의 색소 성분의 혼합비는, 착색제 전체에 대하여 0.5 ∼ 70 질량% 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 50 질량% 인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 컬러 필터용 착색제에 있어서의 수지 성분으로는, 이것들을 사용하여 형성되는 컬러 필터 수지막의 제조 방식이나 사용시에 필요한 성질을 갖는 것이면, 공지된 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 아크릴 수지, 올레핀 수지, 스티렌 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 비닐에테르 수지, 페놀 (노볼락) 수지, 폴리카보네이트 수지, 셀룰로오스 수지 그 밖의 투명 수지, 광경화성 수지, 열경화성 수지, 열가소성 수지, 및 이들 수지의 복합체를 들 수 있고, 이들 모노머 또는 올리고머 성분을 적절히 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 이들 수지의 공중합체를 조합하여 사용할 수도 있다. 이들 컬러 필터용 착색제에 있어서의 수지의 함유량은, 액상 착색제의 경우, 5 ∼ 95 질량% 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 50 질량% 인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 착색 조성물은, 컬러 필터용 착색제로서의 성능을 높이기 위해서, 화합물의 다른 성분으로서, 계면 활성제, 분산제, 소포제, 레벨링제, 그 밖의 컬러 필터용 착색제의 제조시에 혼합하는 첨가제 등의 유기 화합물 등을 첨가할 수 있다. 단, 착색 조성물에 있어서의 이들 첨가제의 함유율은 적당량인 것이 바람직하고, 본 발명의 착색 조성물의 용매 중의 용해성을 저하시키거나, 혹은 필요 이상으로 향상시키거나, 또한 컬러 필터 제조시에 사용하는 다른 동종의 첨가제의 효과에 영향을 미치지 않는 범위의 함유율인 것이 바람직하다. 이들 첨가물은, 착색 조성물을 조제하는 임의의 타이밍에 투입할 수 있다.
본 발명의 컬러 필터용 착색제에 있어서의 그 밖의 첨가제로는, 광중합 개시제나 가교제 등의 수지의 중합이나 경화에 필요한 성분을 들 수 있고, 또한 액상 컬러 필터용 착색제 중의 성분의 성질을 안정시키기 위해서 필요한 계면 활성제나 분산제 등을 들 수 있다. 이것들은 모두 컬러 필터 제조용의 공지된 것을 사용할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 컬러 필터용 착색제의 고형분 전체에서의 이들 첨가제의 총량의 혼합비는, 5 ∼ 60 질량% 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 40 질량% 인 것이 보다 바람직하다.
실시예
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다. 또, 하기 합성예에는, 1H-NMR 분석 (브루커사 제조 핵자기 공명 장치, 300 MHz) 에 의해 실시한 화합물의 동정의 결과를 나타내고 있다.
[합성예 1] 화합물 (D-1) 의 합성
이하의 반응은, 질소 기류 하에서 실시하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 1 ℓ 용량 4 구 플라스크에 아크릴로니트릴 122.7 g (2.31 mol), 헥실아민 222.6 g (2.20 mol) 을 첨가한 후, 실온 (23 ∼ 27 ℃) 에서 20 시간 교반하였다. 반응 혼합물을 감압 농축시켜, 3-(헥실아미노)프로피오니트릴을 함유하는 비정제 생성물 280.0 g 을 얻었다.
계속해서, 이하의 반응은, 질소 기류 하에서 실시하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 2 ℓ 용량 4 구 플라스크에 3,6-디클로로-9-(2-술포나토페닐)크산틸륨 240.7 g (0.59 mol), N-메틸피롤리돈 890 ㎖ 를 첨가한 후, 교반하고, 상기 비정제 생성물 280.0 g 을 서서히 첨가한 후, 80 ℃ 에서 40 시간 교반하였다. 반응 혼합물을 실온까지 방랭시킨후, 아세트산에틸 50 ㎖ 및 1 N 염산 수용액 40 ㎖ 를 첨가하고, 잠시동안 교반 후, 분액 깔때기에 의해 수층을 제거하였다. 유기층은 1 N 염산 수용액 80 ㎖ 로 2 회 세정하였다. 유기층 중으로 고체가 석출되었기 때문에, 감압 여과하여 얻은 고체를 80 ℃ 에서 하룻밤 감압 건조시켜, 화합물 (D-1) (168.5 g, 수율 44 %) 을 암적색 고체로서 얻었다.
얻어진 암적색 고체의 NMR 측정을 실시하여, 이하의 44 개의 수소의 시그널을 검출하고, 하기 식 (D-1) 로 나타내는 화합물의 구조로 동정하였다.
Figure pat00018
[화학식 18]
Figure pat00019
[합성예 2] 화합물 (D-2) 의 합성
이하의 반응은, 질소 기류 하에서 실시하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 1 ℓ 용량 4 구 플라스크에 아크릴로니트릴 53.1 g (1.00 mol), 이소부틸아민 76.8 g (1.05 mol) 을 첨가한 후, 실온 (23 ∼ 27 ℃) 에서 24 시간 교반하였다. 반응 혼합물을 감압 농축시켜, 3-(이소부틸아미노)프로피오니트릴을 함유하는 비정제 생성물 109.0 g 을 얻었다.
계속해서, 이하의 반응은, 질소 기류 하에서 실시하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 1 ℓ 용량 4 구 플라스크에 3,6-디클로로-9-(2-술포나토페닐)크산틸륨 101.31 g (0.25 mmol), N-메틸피롤리돈 375 ㎖ 를 첨가한 후, 교반하고, 상기 비정제 생성물 109.0 g 을 서서히 첨가한 후, 80 ℃ 에서 40 시간 교반하였다. 반응 혼합물을 실온 (23 ∼ 27 ℃) 까지 방랭시킨 후, 아세트산에틸 1 ℓ 및 1 N 염산 수용액 800 ㎖ 를 첨가하고, 잠시동안 교반 후, 분액 깔때기에 의해 수층을 제거하였다. 유기층은 1 N 염산 수용액 1 ℓ 로 2 회 세정하였다. 유기층을 감압 농축시켜 얻은 고체를 80 ℃ 에서 하룻밤 감압 건조시켜, 화합물 (D-2) (31.5 g, 수율 22 %) 를 암적색 고체로서 얻었다.
얻어진 암적색 고체의 NMR 측정을 실시하여, 이하의 36 개의 수소의 시그널을 검출하고, 하기 식 (D-2) 로 나타내는 화합물의 구조로 동정하였다.
Figure pat00020
[화학식 19]
Figure pat00021
[합성예 3] 화합물 (D-3) 의 합성
이하의 반응은, 질소 기류 하에서 실시하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 1 ℓ 용량 4 구 플라스크에 아크릴산에틸 160.2 g (1.60 mol), 프로필 아민 118.2 g (2.00 mol) 을 첨가한 후, 실온 (23 ∼ 27 ℃) 에서 16 시간 교반하였다. 반응 혼합물을 감압 농축시켜, 3-(프로필아미노)프로피온산에틸을 포함하는 비정제 생성물 254.7 g 을 얻었다.
계속해서, 이하의 반응은, 질소 기류 하에서 실시하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 2 ℓ 용량 4 구 플라스크에 3,6-디클로로-9-(2-술포나토페닐)크산틸륨 24.3 g (0.06 mol), N-메틸피롤리돈 300 ㎖ 를 첨가한 후, 교반하고, 상기 비정제 생성물 38.2 g 을 서서히 첨가한 후, 75 ℃ 에서 1 시간 교반하였다. 반응 혼합물을 실온까지 방랭시킨 후, 디클로로메탄 500 ㎖ 및 1 N 염산 수용액 500 ㎖ 를 첨가하고, 잠시동안 교반 후, 분액 깔때기에 의해 수층을 제거하였다. 유기층은 1 N 염산 수용액 80 ㎖ 로 2 회 세정하였다.
유기층은 감압 농축시켜, 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 유기층 중으로 고체가 석출되었기 때문에, 감압 여과하여 얻은 고체를 80 ℃ 에서 하룻밤 감압 건조시켜, 화합물 (D-3) (21.2 g, 수율 54 %) 을 암적색 고체로서 얻었다.
얻어진 암적색 고체의 NMR 측정을 실시하여, 이하의 42 개의 수소의 시그널을 검출하고, 하기 식 (D-3) 으로 나타내는 화합물의 구조로 동정하였다.
Figure pat00022
[화학식 20]
Figure pat00023
[합성예 4] 화합물 (D-4) 의 합성
이하의 반응은, 질소 기류 하에서 실시하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 100 ㎖ 용량 4 구 플라스크에 프탈산 무수물 2.00 g (13.5 mmol), 하기 중간체 (101) 7.01 g (28.3 mmol), p-톨루엔술폰산·일수화물 7.71 g (40.5 mmol), 톨루엔 50 ㎖ 를 첨가한 후, 가열 환류하, 110 ℃ 에서 24 시간 교반하였다. 반응 혼합물을 실온 (23 ∼ 27 ℃) 까지 방랭시킨 후, 데칸테이션하고, 잔류물의 용매를 감압 증류 제거하였다. 잔류물을 메탄올 (50 ㎖) 에 용해시키고, 1 M 수산화나트륨 수용액 (300 ㎖) 에 적하하면서 첨가하고, 혼합물을 실온에서 30 분간 교반한 후, 감압 여과하였다. 잔류물을 동일한 조작으로 세정하고, 감압 여과한 후, 얻어진 잔류물을 메탄올 25 ㎖ 에 첨가하고, 실온에서 30 분간 교반하고, 감압 여과하였다. 잔류물을 80 ℃ 에서 하룻밤 감압 건조시켜, 하기 중간체 (102) (6.83 g, 수율 78 %) 를 적백색 고체로서 얻었다.
[화학식 21]
Figure pat00024
[화학식 22]
Figure pat00025
계속해서, 이하의 반응은, 질소 기류 하에서 실시하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 100 ㎖ 용량 4 구 플라스크에 상기 중간체 (102) 5.00 g (8.24 mmol), 건조 THF 45 ㎖ 를 첨가하고, 빙욕 하, 10 ℃ 이하까지 냉각시킨 후, 염화옥살릴 3.32 g (26.1 mmol) 을 첨가하고 실온에서 2 시간 교반하였다. 반응 혼합물의 용매를 감압 증류 제거한 후, 클로로포름 45 ㎖ 에 용해시키고, 빙욕 하, 20 ℃ 이하까지 냉각시켰다. 반응 혼합물에 비스(2-메톡시에틸)아민 6.66 g (50.0 mmol), 트리에틸아민 8.38 g (82.8 mmol) 을 첨가한 후, 실온에서 14 시간 교반하였다. 반응 혼합물을 빙랭 하, 10 ℃ 이하까지 냉각시키고, 수돗물 100 ㎖ 를 첨가하여 반응을 정지시킨 후, 디클로로메탄 150 ㎖ 로 추출하였다. 유기층을 포화 중조수 100 ㎖, 1 M 묽은 염산 100 ㎖, 포화 식염수 100 ㎖ 로 순차적으로 세정한 후, 무수 황산마그네슘으로 건조시키고, 감압 여과하여, 여과액의 용매를 감압 증류 제거하였다. 잔류물을 칼럼 크로마토그래피 (담체 : 실리카 겔, 용매 : 디클로로메탄/메탄올=40/1 ∼ 10/1) 로 정제하고, 용매를 감압 증류 제거한 후, 잔류물을 80 ℃ 에서 하룻밤 감압 건조시켜, 하기 중간체 (103) (5.81 g, 93 %) 을 암자색 아모르퍼스로서 얻었다.
[화학식 23]
Figure pat00026
계속해서, 이하의 반응은, 질소 기류 하에서 실시하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 100 ㎖ 용량 4 구 플라스크에 상기 중간체 (103) 5.00 g (6.58 mmol), 리튬비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 2.32 g (8.08 mmol), 메탄올 45 ㎖ 를 첨가하고, 실온에서 3 시간 교반한 후, 용매를 감압 증류 제거하였다. 잔류물에 수돗물 100 ㎖ 를 첨가하고, 실온에서 30 분간 교반한 후, 감압 여과하였다. 잔류물을 60 ℃ 에서 하룻밤 감압 건조시켜, 화합물 (D-4) (6.46 g, 98 %) 를 암녹색 고체로서 얻었다.
얻어진 암녹색 고체의 NMR 측정을 실시하여, 이하의 46 개의 수소의 시그널을 검출하고, 하기 식 (D-4) 로 나타내는 화합물의 구조로 동정하였다.
Figure pat00027
[화학식 24]
Figure pat00028
[합성예 5] 비교예 화합물 (E-1) 의 합성
이하의 반응은, 질소 기류 하에서 실시하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 1 ℓ 용량 4 구 플라스크에 3,6-디클로로-9-(2-술포나토페닐)크산틸륨 40.5 g (100 mmol), 에틸셀로솔브 405 ㎖ 를 첨가한 후, 교반하고, 3,3-이미노디프로피오니트릴 13.6 g (110 mmol) 을 서서히 첨가한 후, 110 ℃ 에서 4 시간 교반하였다. 반응 혼합물을 실온 (23 ∼ 27 ℃) 까지 방랭시킨 후, 감압 여과하였다. 여과 분리된 고체로서 하기 중간체 (100) 25.0 g 을 얻었다.
[화학식 25]
Figure pat00029
계속해서, 이하의 반응은, 질소 기류 하에서 실시하였다. 냉각관, 교반 장치, 온도계를 구비한 1 ℓ 용량 4 구 플라스크에 상기 중간체 (100) 25.0 g, N-메틸피롤리돈 30 ㎖ 를 첨가한 후, 교반하고, 디이소부틸아민 38.8 g (300 mmol) 을 서서히 첨가한 후, 110 ℃ 에서 15 시간 교반하였다. 반응 혼합물을 실온 (23 ∼ 27 ℃) 까지 방랭시킨 후, 포화 식염수 120 ㎖ 를 첨가하고, 1 시간 교반하였다. 디클로로메탄 150 ㎖ 를 첨가하여, 유기층을 추출하고, 물 150 ㎖ 로 3회 세정하였다. 유기층은 감압 농축시키고, 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 아세톤 100 ㎖ 및 헵탄 200 ㎖ 를 첨가하고, 감압 여과하였다. 여과 분리된 고체를 80 ℃ 에서 하룻밤 감압 건조시켜, 화합물 (E-1) (10.5 g, 수율 18 %) 을 암적색 고체로서 얻었다.
얻어진 암적색 고체의 NMR 측정을 실시하여, 이하의 36 개의 수소의 시그널을 검출하고, 하기 식 (E-1) 로 나타내는 화합물의 구조로 동정하였다.
Figure pat00030
[화학식 26]
Figure pat00031
[실시예 1]
합성예 1 에서 얻어진 화합물 (D-1) 을 프로필렌글리콜모노메틸에테르 (PGME) 에 용해시켜, 농도 0.02 mmol/ℓ 의 용액을 조제하고, 자외 가시 분광 광도계 (일본 분광 주식회사 제조, 형번 : V-650) 를 사용하여, 자외 가시 흡수 스펙트럼 (350 ∼ 700 ㎚ 의 파장 범위) 을 실온 (25 ℃) 에서 측정하고, 측정 파장 범위에서의 극대 흡수 파장을 측정하였다. 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.
합성예 1 에서 얻어진 화합물 (D-1) 에 대해서, 실온에서의 PGME 용매에 대한 용해도 (질량%) (용매 PGME, 23 ∼ 27 ℃) 를 측정하였다. 또, 용해성은, 측정된 용해도의 값을 토대로 하기 3 단계로 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
「◎」 : 용해도 2 질량% 이상
「○」 : 용해도 1 질량% 이상 ∼ 2 질량% 미만
「×」 : 용해도 1 질량% 미만
메타아크릴산 및 아크릴산에스테르의 공중합체의 2 질량% 용액 (N,N-디메틸포름아미드 (DMF) : 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA)=1 : 1) 용액 5.0 g 과 합성예 1 에서 얻어진 화합물 (D-1) 20 mg 을 20 ㎖ 용량 샘플병에 넣고, 30 분 교반하여, 혼합하였다. 얻어진 착색 수지 용액을 시린지 필터로 여과하고, 여과액을 유리 기판 상에 도포 (제막 (製膜) 방법 : 유리 상에 여과액을 1 g 적하하고, 스핀 코터를 사용하여 300 rpm 으로 10 초간 제막) 하고, 100 ℃ 에서 2 분간 가열하여 제막하였다. 제조된 막에 대해서, 분광 측색계 (코니카 미놀타 주식회사 제조, 형번 : CM-5) 를 사용하여 투과광에 의한 색채값을 측정하였다. 그 후, 230 ℃ 에서 20 분간 가열하고, 동일하게 색채값을 측정하였다. 230 ℃ 에서의 가열 전후의 색채값의 색차 (ΔE* ab) 를 내열성의 지표로 하고, 하기 3 단계로 평가한 결과를 표 1 에 함께 나타낸다.
「○」 : ΔE* ab≤3.0
「△」 : 3.0<ΔE* ab≤8.0
「×」 : ΔE* ab>8.0
[실시예 2, 3 및 4]
화합물 (D-1) 대신에 각각 합성예 2, 3 및 4 에서 얻어진 화합물 (D-2), (D-3) 및 (D-4) 의 각각을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 PGME 용액의 350 ∼ 700 ㎚ 의 파장 범위에서의 극대 흡수 파장, PGME 용해도, 및 제조된 막의 가열 (230 ℃―20 분) 전후의 색채값의 색차 (ΔE* ab) 를 측정하고 평가하였다. 결과를 표 1 에 정리해서 나타낸다.
[비교예 1]
화합물 (D-1) 대신에, 본 발명에 속하지 않는 종래의 색소 화합물인, 하기 식 (B-1) 로 나타내는 C.I. 애시드 레드 52 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 PGME 용액의 350 ∼ 700 ㎚ 의 파장 범위에서의 극대 흡수 파장, PGME 용해도, 및 제조된 막의 가열 (230 ℃―20 분) 전후의 색채값의 색차 (ΔE* ab) 를 측정하고 평가하였다. 결과를 표 1 에 정리해서 나타낸다.
[화학식 27]
Figure pat00032
[비교예 2]
화합물 (D-1) 대신에, 본 발명에 속하지 않는 색소 화합물이며, 합성예 3 에서 얻어진 화합물 (E-1) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 PGME 용액의 350 ∼ 700 ㎚ 의 파장 범위에서의 극대 흡수 파장, PGME 용해도, 및 제조된 막의 가열 (230 ℃―20 분) 전후의 색채값의 색차 (ΔE* ab) 를 측정하고 평가하였다. 결과를 표 1 에 정리해서 나타낸다.
Figure pat00033
표 1 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시예 화합물의 크산텐 색소는 용해성이 양호하고, 제막시에 높은 내열성을 갖고 있어, 본 발명의 크산텐 색소를 함유하는 착색 조성물은, 컬러 필터용 착색제로서 실용상 문제 없다. 본 발명의 색소는 제막시에 비교예의 종래의 색소 화합물보다 높은 내열성을 갖고 있고, 또한 용해성이 우수하기 때문에, 착색 조성물의 조제가 용이해지고, 제막된 컬러 필터의 투과성 향상으로 이어지는 것으로 생각되어, 본 발명의 착색 조성물은 컬러 필터용 착색제로서 유용하다.
본 발명에 관련된 크산텐 색소를 함유하는 착색 조성물은, 용해성 및 내열성이 우수하여, 각종 색소 재료로서 이용 가능하다. 또한, 그 착색 조성물을 컬러 필터용 착색제로서 사용함으로써, 색 특성 (휘도, 콘트라스트 등), 용해성 및 내열성이 우수한 컬러 필터를 제작하는 것이 가능하다.

Claims (8)

  1. 하기 일반식 (1) 로 나타내는 크산텐 색소.
    Figure pat00034

    [식 (1) 중, R1 은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬렌기를 나타내고,
    R1a 는 할로겐 원자, -OH, -CN, -OCH3, -NO2, -SO3 -, -CO2 -, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 ∼ 10 의 술폰산기, 치환기를 갖는 탄소 원자수 0 ∼ 10 의 술포닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 ∼ 10 의 카르복시기, 또는 치환기를 갖는 탄소 원자수 0 ∼ 10 의 카르보닐기를 나타낸다.
    R2 는, R1-R1a 와 상이한 기이고, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기를 나타낸다.
    R3 은, -H, 할로겐 원자, -NO2, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기를 나타낸다.
    R4 는, -OH, -SO3 -, -CO2 -, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 0 ∼ 20 의 술폰산기, 술포닐기, 카르복시기 혹은 카르보닐기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기를 나타낸다.
    n 은 1 ∼ 4 의 정수를 나타내고, An 은 아니온을 나타내고, k 는 1 ∼ 3 의 정수를 나타내고, b 는 0 ∼ 3 의 정수를 나타낸다.]
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 일반식 (1) 에 있어서, R1 이 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기 또는 트리메틸렌기로 나타내는 알킬렌기인, 크산텐 색소.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 일반식 (1) 에 있어서, R2 가 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기인, 크산텐 색소.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일반식 (1) 에 있어서,
    An 이, Cl-, Br-, I-, (CF3SO2)2N-, (CF3SO2)3C-,
    (C2F5SO2)2N-, (C4F9SO2)2N-,
    (CN)2N-, (CN)3C-, NC-S-, (C2F5)3F3P-,
    (C6H4SO3 -)O(C6H3(C12H25)(SO3 -)),
    C6H4(C12H25)(SO3 -), PF6 -, BF4 - 또는
    (PW12O40)3- 이고, 또한 b 가 1 ∼ 3 의 정수인, 크산텐 색소.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 크산텐 색소로서, 23 ∼ 27 ℃ 에서의 프로필렌글리콜모노메틸에테르 (PGME) 용액에 대한 용해도가 1 질량% 이상인 크산텐 색소를 함유하는 착색 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 크산텐 색소로서, 농도 0.005 ∼ 0.02 mmol/ℓ 인 프로필렌글리콜모노메틸에테르 (PGME) 용액을 사용하며, 23 ∼ 27 ℃ 에서 측정하는 자외 가시 흡수 스펙트럼 (350 ∼ 700 ㎚ 의 파장 범위) 에 있어서 극대 흡수 파장이 530 ∼ 550 ㎚ 의 파장 범위에 있는 크산텐 색소를 함유하는 착색 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 크산텐 색소 또는 제 5 항 또는 제 6 항에 기재된 착색 조성물을 함유하는 컬러 필터용 착색제.
  8. 제 7 항에 기재된 컬러 필터용 착색제를 사용한 컬러 필터.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002265834A (ja) 2001-03-15 2002-09-18 Canon Inc 記録用インク、インクジェット記録方法、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ及び液晶ディスプレイパネル
JP2010254964A (ja) 2009-03-30 2010-11-11 Sumitomo Chemical Co Ltd 染料組成物、着色感光性樹脂組成物及びカラーフィルタ
JP2012207224A (ja) 2011-03-17 2012-10-25 Canon Inc 非水溶性色素化合物、該非水溶性色素化合物を用いたインク、及び該インクを用いたカラーフィルター用レジスト組成物、感熱転写記録用シート
JP2014012814A (ja) 2012-06-07 2014-01-23 Jsr Corp 着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2421607A1 (de) * 1974-05-04 1975-11-13 Bayer Ag Farbstofflaser
JP2012233033A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Sumitomo Chemical Co Ltd 染料用塩
JP6159309B2 (ja) * 2014-01-31 2017-07-05 富士フイルム株式会社 着色組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002265834A (ja) 2001-03-15 2002-09-18 Canon Inc 記録用インク、インクジェット記録方法、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ及び液晶ディスプレイパネル
JP2010254964A (ja) 2009-03-30 2010-11-11 Sumitomo Chemical Co Ltd 染料組成物、着色感光性樹脂組成物及びカラーフィルタ
JP2012207224A (ja) 2011-03-17 2012-10-25 Canon Inc 非水溶性色素化合物、該非水溶性色素化合物を用いたインク、及び該インクを用いたカラーフィルター用レジスト組成物、感熱転写記録用シート
JP2014012814A (ja) 2012-06-07 2014-01-23 Jsr Corp 着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子

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