TW202138486A - 著色組成物、膜、濾色器、固體攝像元件及圖像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種著色組成物,其包含含有顏料之色材、光聚合起始劑、聚合性化合物及樹脂,前述著色組成物中,上述顏料包含具有在芳香族環上導入有推電子基團之芳香族環基ArD1 與二酮吡咯并吡咯骨架鍵結而成之結構之顏料DPP,上述光聚合起始劑包含具有在芳香族環上導入有拉電子基團之芳香族環基ArOX1 之肟化合物OX。本發明還提供一種膜、濾色器、固體攝像元件及圖像顯示裝置。

Description

著色組成物、膜、濾色器、固體攝像元件及圖像顯示裝置
本發明係關於一種包含顏料之著色組成物。又,本發明係關於一種使用著色組成物而成之膜、濾色器、固體攝像元件及圖像顯示裝置。
近年來,隨著數位相機、附相機的移動電話等的普及,電荷耦合元件(CCD)影像感測器等固體攝像元件的需求大幅增加。作為顯示器或光學元件的核心裝置,使用濾色器。濾色器通常具備紅色、綠色及藍色這3原色的像素,並發揮將透過光分解成3原色之作用。
濾色器的各色的著色像素使用包含顏料等色材之著色組成物來製造。又,紅色像素形成用著色組成物中,作為色材使用二酮吡咯并吡咯顏料等(例如專利文獻1等)。
[專利文獻1]日本特開2019-200343號公報
本發明人對包含二酮吡咯并吡咯顏料之著色組成物進行深入研究之結果已知,在進而將使用包含二酮吡咯并吡咯顏料之著色組成物來形成之膜加熱到高溫(例如230℃以上等)之情況下,存在來自於二酮吡咯并吡咯顏料的結晶容易在膜中作為雜質而析出的傾向。又,本發明人對專利文獻1的實施例中所記載之著色組成物進行了研究之結果已知,在將使用該著色組成物來形成之膜加熱到230℃以上的高溫之情況下,存在來自於二酮吡咯并吡咯顏料的結晶容易在膜中作為雜質而析出的傾向,尚有進一步改善的餘地。
又,近年來,對濾色器等中所使用之膜的特性的要求日益增加。作為這種要求特性,需要耐光性優異、與支撐體的密接性優異等。又,本發明人對專利文獻1的實施例中所記載之著色組成物進行了研究之結果已知,使用該著色組成物來形成之膜中,對耐光性或與支撐體的密接性尚有進一步改善的餘地。
從而,本發明的目的在於提供一種能夠形成耐光性及密接性優異並且在加熱處理後亦可抑制雜質的析出之膜之著色組成物、膜、濾色器、固體攝像元件及圖像顯示裝置。
依據本發明人的探討,發現了藉由後述之著色組成物能夠實現上述目的,從而完成了本發明。藉此,本發明提供以下內容。 <1>一種著色組成物,其包含含有顏料之色材、光聚合起始劑、聚合性化合物及樹脂,前述著色組成物中, 上述顏料包含具有在芳香族環上導入有推電子基團之芳香族環基ArD1 與二酮吡咯并吡咯骨架鍵結而成之結構之顏料DPP, 上述光聚合起始劑包含具有在芳香族環上導入有拉電子基團之芳香族環基ArOX1 之肟化合物OX。 <2>如<1>所述之著色組成物,其中 上述芳香族環基ArOX1 所具有之拉電子基團為選自醯基及硝基中之至少1種。 <3>如<1>所述之著色組成物,其中 上述芳香族環基ArOX1 所具有之拉電子基團為醯基。 <4>如<1>至<3>之任一項所述之著色組成物,其中 上述芳香族環基ArOX1 為由式(OR-1)表示之基團, [化學式1]
Figure 02_image001
式中,ROX1 表示取代基,ROX2 表示拉電子基團,n表示0~4的整數,波線表示鍵結鍵。 <5>如<1>至<4>之任一項所述之著色組成物,其中 上述肟化合物OX具有選自由式(OR-11)表示之基團及由式(OR-12)表示之基團中之至少1種基團, [化學式2]
Figure 02_image003
式中,ROX11 表示烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、醯基、醯氧基、胺基、膦醯基、胺甲醯基或胺磺醯基, ROX12 表示烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、醯氧基或胺基, 波線表示鍵結鍵。 <6>如<1>至<5>之任一項所述之著色組成物,其中 上述肟化合物OX為選自由式(OX1)表示之化合物及由式(OX2)表示之化合物中之至少1種, [化學式3]
Figure 02_image005
式中,RX1 表示烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、醯基、醯氧基、胺基、膦醯基、胺甲醯基或胺磺醯基, RX2 表示烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、醯氧基或胺基, RX3 ~RX14 分別獨立地表示氫原子或取代基; 其中,RX10 ~RX14 中的至少一個為拉電子基團。 <7>如<1>至<6>之任一項所述之著色組成物,其中 上述芳香族環基ArD1 所具有之推電子基團為選自羥基、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基及胺基中之至少1種。 <8>如<1>至<7>之任一項所述之著色組成物,其中 上述芳香族環基ArD1 為由式(AR-1)表示之基團, [化學式4]
Figure 02_image007
式中,RD1 表示取代基,RD2 表示推電子基團,n表示0~4的整數,波線表示與二酮吡咯并吡咯骨架的鍵結鍵。 <9>如<1>至<8>之任一項所述之著色組成物,其中 上述顏料DPP為由式(DPP1)表示之化合物, [化學式5]
Figure 02_image009
式中,RD11 及RD12 分別獨立地表示取代基, RD21 及RD22 分別獨立地表示推電子基團, n11及n12分別獨立地表示0~4的整數。 <10>如<1>至<9>之任一項所述之著色組成物,其中 上述顏料DPP包含選自比色指數顏料紅264及比色指數顏料紅272中之至少1種。 <11>如<1>至<10>之任一項所述之著色組成物,其中 著色組成物的總固體成分中的色材的含量為50質量%以上。 <12>如<1>至<11>之任一項所述之著色組成物,其用於固體攝像元件。 <13>如<1>至<12>之任一項所述之著色組成物,其用於濾色器。 <14>一種膜,其使用<1>至<13>之任一項所述之著色組成物來獲得。 <15>一種濾色器,其具有<14>所述之膜。 <16>一種固體攝像元件,其具有<14>所述之膜。 <17>一種圖像顯示裝置,其具有<14>所述之膜。 [發明效果]
依據本發明,能夠提供一種能夠形成耐光性及密接性優異並且加熱處理後亦可抑制雜質的析出之膜之著色組成物、膜、濾色器、固體攝像元件及圖像顯示裝置。
以下,對本發明的內容進行詳細說明。 本說明書中,“~”係以將記載於其前後之數值作為下限值及上限值而包含之含義來使用。 本說明書中之基團(原子團)的標記中,未標有經取代及未經取代之標記包含不具有取代基之基團(原子團),並且亦包含具有取代基之基團(原子團)。例如,“烷基”不僅包含不具有取代基之烷基(未經取代之烷基),而且還包含具有取代基之烷基(經取代之烷基)。 本說明書中,“曝光”只要沒有特別指定,不僅包含使用光之曝光,而且使用電子束、離子束等粒子束之描畫亦包含於曝光中。又,作為曝光中所使用之光,可舉出水銀燈的明線光譜、以準分子雷射為代表之遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X射線、電子束等光化射線或放射線。 本說明書中,“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯兩者或任一者,“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸及甲基丙烯酸兩者或任一者,“(甲基)丙烯醯基”表示丙烯醯基及甲基丙烯醯基兩者或任一者。 本說明書中,結構式中的Me表示甲基,Et表示乙基,Bu表示丁基,Ph表示苯基。 本說明書中,重量平均分子量及數量平均分子量為藉由GPC(凝膠滲透層析)法測量出的聚苯乙烯換算值。 本說明書中,總固體成分係指從組成物的所有成分中去除溶劑之成分的總質量。 本說明書中,顏料係指難以溶解於溶劑中的化合物。 本說明書中,“步驟”這一用語,不僅包含獨立之步驟,而且即使在無法與其他步驟明確地進行區分之情況下,只要發揮該步驟的所期待的作用,則亦包含於本用語中。
<著色組成物> 本發明的著色組成物,其包含含有顏料之色材、光聚合起始劑、聚合性化合物及樹脂,前述著色組成物的特徵為, 上述顏料包含具有在芳香族環上導入有推電子基團之芳香族環基ArD1 與二酮吡咯并吡咯骨架鍵結而成之結構之顏料DPP, 上述光聚合起始劑包含具有在芳香族環上導入有拉電子基團之芳香族環基ArOX1 之肟化合物OX。
依據本發明的著色組成物,能夠形成耐光性及密接性優異並且加熱處理後亦可抑制雜質的析出之膜。獲得該等效果之理由可推測為如下。本發明的著色組成物中,上述之顏料DPP具有推電子基團,用作光聚合起始劑之上述肟化合物OX具有拉電子基團,因此推測在著色組成物中顏料DPP與肟化合物OX相鄰而存在。因此,推測藉由曝光時的光照射在顏料DPP的附近會進行聚合性化合物的硬化反應。因此,推測能夠形成與支撐體的密接性優異之膜。又,推測二酮吡咯并吡咯顏料的結晶性高而存在藉由加熱容易凝聚的傾向,但是依據本發明的著色組成物,能夠藉由曝光時的光照射使顏料DPP附近的聚合性化合物牢固地硬化,其結果,推測即使加熱處理所獲得之膜亦能夠抑制二酮吡咯并吡咯顏料的凝聚等,從而能夠形成抑制雜質的析出之膜。又,推測本發明的著色組成物中用作光聚合起始劑之上述肟化合物OX具有在芳香族環上導入有拉電子基團之芳香族環基ArOX1 ,該芳香族環基ArOX1 的部位作為紫外線吸收劑而發揮作用,其結果,推測能夠形成耐光性優異之膜。
又,本發明的著色組成物中所使用之上述顏料DPP與習知之紅色顏料相比紅色的色值高,因此即使為薄膜亦能夠形成具有所期望的分光特性之硬化膜。顏料DPP具有在二酮吡咯并吡咯骨架上鍵結有芳香族環基ArD1 而成之結構,因此藉由HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)-LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)遷移延長而躍遷矩增加,其結果推測顏料DPP的紅色在波長區域(例如為450~600nm)內的莫耳吸光係數ε增加,因此紅色的色值高。又,顏料DPP與習知之紅色顏料相比紅色的色值高,因此能夠以比為了實現與習知之紅色顏料等同的分光特性而所需之摻合量少的摻合量來實現所期望的分光,因此亦能夠提高除了顏料以外的成分的摻合量,配方設計的自由度高。
本發明的著色組成物能夠較佳地用作固體攝像元件用著色組成物。又,本發明的著色組成物能夠較佳地用作濾色器用著色組成物。具體而言,能夠較佳地用作濾色器的像素形成用著色組成物,能夠更佳地用作濾色器的紅色像素形成用著色組成物。又,本發明的著色組成物能夠較佳地用作固體攝像元件中所使用之濾色器的像素形成用著色組成物。
以下,對本發明的著色組成物中所使用之各成分進行說明。
<<色材>> 本發明的著色組成物含有包含顏料之色材。色材中的顏料的含量為50質量%以上為較佳,70質量%以上為更佳,80質量%以上為進一步較佳,90質量%以上為特佳。又,色材可以僅為顏料。
作為上述顏料,可使用包含具有在芳香族環上導入有推電子基團之芳香族環基ArD1 與二酮吡咯并吡咯骨架鍵結而成之結構之顏料DPP(以下,亦稱為顏料DPP)者。顏料DPP為二酮吡咯并吡咯顏料。另外,本說明書中,推電子基團係指藉由有機電子理論中感應效應或共振效果將電子供於經取代之原子團之原子團。作為推電子基團,可舉出取負值作為Hammett式的取代基常數(σp+)者。Hammett式的取代基常數(σp+)能夠從研究生講座有機化學I.分子結構與反應・有機金屬化學 第1版的175頁引用。推電子基團的Hammett式的取代基常數(σp+)為-0.01以下的基團為較佳,-0.15以下的基團為更佳,-0.3以下的基團為進一步較佳。
顏料DPP中,作為上述芳香族環基ArD1 所具有之推電子基團,可舉出羥基、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基及胺基。
烷基、烷氧基及烷硫基的碳數為1~10為較佳,1~5為更佳。該等基團為直鏈、支鏈、環狀中的任一種,直鏈或支鏈為較佳。 芳基及芳氧基的碳數為6~20為較佳,6~10為更佳。 作為胺基,可舉出由-NRa1 Ra2 表示之基團。Ra1 及Ra2 分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜環基。Ra1 與Ra2 可以鍵結而形成環。Ra1 及Ra2 所表示之烷基的碳數為1~30為較佳,1~15為更佳,1~8為進一步較佳。烷基可以為直鏈、支鏈、環狀中的任一種,直鏈或支鏈為較佳,直鏈為更佳。Ra1 及Ra2 所表示之芳基的碳數為6~30為較佳,6~20為更佳,6~12為進一步較佳。Ra1 及Ra2 所表示之雜環基可以為單環,亦可以為縮合環。雜環基為單環或縮合數為2~4的縮合環為較佳。構成雜環基的環之雜原子的數為1~3為較佳。構成雜環基的環之雜原子為氮原子、氧原子或硫原子為較佳。構成雜環基的環之碳原子的數為3~30為較佳,3~18為更佳,3~12為更佳。
作為推電子基團,烷基、烷氧基、芳基及胺基為較佳,從容易獲得適於紅色之分光特性的膜之理由考慮,烷基、烷氧基及芳基為更佳,烷基及芳基為進一步較佳,烷基為特佳。
上述芳香族環基ArD1 為由式(AR-1)表示之基團為較佳。 [化學式6]
Figure 02_image011
式中,RD1 表示取代基,RD2 表示推電子基團,n表示0~4的整數,波線表示與二酮吡咯并吡咯骨架的鍵結鍵。
式(AR-1)中,作為RD1 所表示之取代基,可舉出選自後述之取代基T的群組中之基團及上述之推電子基團,推電子基團為較佳。n為2以上的情況下,n個RD1 可以相同,亦可以分別不同。
式(AR-1)中,作為RD2 所表示之推電子基團,可舉出上述之基團,較佳之範圍亦相同。
式(AR-1)中,n表示0~4的整數,0~3的整數為較佳,0~2的整數為更佳,0或1為進一步較佳。
式(AR-1)中,波線表示與二酮吡咯并吡咯骨架的鍵結鍵。另外,二酮吡咯并吡咯骨架係指以下的結構。波線表示與由式(AR-1)表示之基團等取代基的鍵結鍵。作為除了由式(AR-1)表示之基團以外的取代基,可舉出芳基等。芳基可以具有取代基。作為取代基,可舉出選自後述之取代基T的群組中之基團。 [化學式7]
Figure 02_image013
顏料DPP為由式(DPP1)表示之化合物為較佳,從容易更顯著地獲得本發明的效果之理由考慮,由式(DPP2)表示之化合物為更佳。 [化學式8]
Figure 02_image015
上述式中,RD11 及RD12 分別獨立地表示取代基, RD21 及RD22 分別獨立地表示推電子基團, n11及n12分別獨立地表示0~4的整數。
作為RD11 及RD12 所表示之取代基,可舉出選自後述之取代基T的群組中之基團及上述之推電子基團,推電子基團為較佳。n11為2以上的情況下,n11個RD11 可以相同,亦可以分別不同。又,n12為2以上的情況下,n12個RD12 可以相同,亦可以分別不同。
作為RD21 及RD22 所表示之推電子基團,可舉出上述之基團,較佳之範圍亦相同。
n11及n12分別獨立地表示0~4的整數,0~3的整數為較佳,0~2的整數為更佳,0或1為進一步較佳,0為特佳。
(取代基T) 作為取代基T,可舉出鹵素原子、氰基、硝基、烷基、烯基、芳基、雜環基、-ORt1 、-CORt1 、-COORt1 、-OCORt1 、-NRt1 Rt2 、-NRt3 CORt1 、-CONRt1 Rt2 、-NRt3 CONRt1 Rt2 、-NRt3 COORt1 、-SRt1 、-SO2 Rt1 、-SO2 ORt1 、-NRt3 SO2 Rt1 或-SO2 NRt1 Rt2 。Rt1 ~Rt3 分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜環基。Rt1 與Rt2 可以鍵結而形成環。
作為鹵素原子,可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。 烷基的碳數為1~30為較佳,1~15為更佳,1~8為進一步較佳。烷基可以為直鏈、支鏈、環狀中的任一種,直鏈或支鏈為較佳,直鏈為更佳。 烯基的碳數為2~30為較佳,2~15為更佳,2~8為進一步較佳。烯基為直鏈、支鏈、環狀中的任一種,直鏈或支鏈為較佳,直鏈為更佳。 芳基的碳數為6~30為較佳,6~20為更佳,6~12為進一步較佳。 雜環基可以為單環,亦可以為縮合環。雜環基為單環或縮合數為2~4的縮合環為較佳。構成雜環基的環之雜原子的數為1~3為較佳。構成雜環基的環之雜原子為氮原子、氧原子或硫原子為較佳。構成雜環基的環之碳原子的數為3~30為較佳,3~18為更佳,3~12為更佳。 烷基、芳基及雜環基可以具有取代基,亦可以為未經取代。作為取代基,可舉出選自上述之取代基T的群組中之基團。
作為顏料DPP的具體例,可舉出下述結構的化合物。由式(R1)表示之結構的化合物為比色指數(C.I.)顏料紅272,由式(R10)表示之結構的化合物為C.I.顏料紅264。顏料DPP包含選自C.I.顏料紅264及C.I.顏料紅272中之至少1種為較佳,包含C.I.顏料紅272為更佳。 [化學式9]
Figure 02_image017
本發明的著色組成物中所使用之色材還能夠含有除了上述之顏料DPP以外的色材(以下,亦稱為其他色材)。其他色材可以為顏料,亦可以為染料。可以併用顏料與染料。其他色材包含顏料為較佳。又,顏料可以為有機顏料,亦可以為無機顏料。又,顏料中能夠使用使無機顏料或有機-無機顏料的一部分被有機顯色團取代而成之材料。藉由使無機顏料或有機-無機顏料被有機顯色團取代,能夠容易進行色相設計。
本發明的著色組成物作為其他色材包含黃色色材為較佳,包含黃色顏料為更佳。依據該態樣,容易形成具有適於紅色的像素之分光特性之膜。又,在作為其他色材使用黃色顏料之情況下,亦能夠提高著色組成物的保存穩定性。
作為黃色色材,可舉出喹啉黃化合物、異吲哚啉化合物、偶氮化合物、甲亞胺化合物、苯并咪唑酮化合物、蝶啶化合物及喹㗁啉化合物,喹啉黃化合物、異吲哚啉化合物、偶氮化合物、甲亞胺化合物及蝶啶化合物為較佳,異吲哚啉化合物及偶氮化合物為更佳,從容易形成具有更適於紅色之分光特性之膜之理由考慮,異吲哚啉化合物為特佳。
作為黃色色材,可舉出C.I.顏料黃1、2、3、4、5、6、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213、214、215、228、231、232(次甲基系)、233(喹啉系)、234(胺基酮系)、235(胺基酮系)、236(胺基酮系)等(以上為黃色顏料)。
又,作為黃色色材,亦能夠使用日本特開2017-201003號公報中所記載之化合物、日本特開2017-197719號公報中所記載之化合物、日本特開2017-171912號公報的0011~0062、0137~0276段中所記載之化合物、日本特開2017-171913號公報的0010~0062、0138~0295段中所記載之化合物、日本特開2017-171914號公報的0011~0062、0139~0190段中所記載之化合物、日本特開2017-171915號公報的0010~0065、0142~0222段中所記載之化合物、日本特開2013-054339號公報的0011~0034段中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2014-026228號公報的0013~0058段中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2018-062644號公報中所記載之異吲哚啉化合物、日本特開218-203798號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2018-062578號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本專利第6432077號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本專利第6432076號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2018-155881號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2018-111757號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2018-040835號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2017-197640號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2016-145282號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2014-085565號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2014-021139號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2013-209614號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2013-209435號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2013-181015號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2013-061622號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2013-054339號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2013-032486號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2012-226110號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2008-074987號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2008-081565號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2008-074986號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2008-074985號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2008-050420號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2008-031281號公報中所記載之喹啉黃化合物、特公昭48-032765號公報中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2019-008014號公報中所記載之喹啉黃化合物、由式(QP1)表示之化合物、由式(QP2)表示之化合物、韓國公開專利第10-2014-0034963號公報中所記載之化合物、日本特開2017-095706號公報中所記載之化合物、台灣專利申請公開第201920495號公報中所記載之化合物、日本專利第6607427號公報中所記載之化合物。又,從提高色值的觀點考慮,亦可較佳地使用對該等化合物進行多聚體化者。 [化學式10]
Figure 02_image019
式(QP1)中,X1 ~X16 各自獨立地表示氫原子或鹵素原子,Z1 表示碳數1~3的伸烷基。作為由式(QP1)表示之化合物的具體例,可舉出日本專利第6443711號公報的0016段中所記載之化合物。 [化學式11]
Figure 02_image021
式(QP2)中,Y1 ~Y3 分別獨立地表示鹵素原子。n、m表示0~6的整數,p表示0~5的整數。(n+m)為1以上。作為由式(QP2)表示之化合物的具體例,可舉出日本專利6432077號公報的0047~0048段中所記載之化合物。
作為其他色材亦能夠使用除了上述顏料DPP以外的紅色色材(以下,亦稱為其他紅色色材)。其他紅色色材為顏料為較佳。作為其他紅色色材,可舉出二酮吡咯并吡咯化合物、蒽醌化合物、偶氮化合物、萘酚化合物、甲亞胺化合物、口山口星化合物、喹吖酮化合物、苝化合物、硫靛藍化合物等,二酮吡咯并吡咯化合物、蒽醌化合物、偶氮化合物為較佳,從能夠形成分色性能更高的紅色像素之理由考慮,二酮吡咯并吡咯化合物為進一步較佳。作為其他紅色色材的具體例,C.I.顏料紅1、2、3、4、5、6、7、9、10、14、17、22、23、31、38、41、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、52:1、52:2、53:1、57:1、60:1、63:1、66、67、81:1、81:2、81:3、83、88、90、105、112、119、122、123、144、146、149、150、155、166、168、169、170、171、172、175、176、177、178、179、184、185、187、188、190、200、202、206、207、208、209、210、216、220、224、226、242、246、254、255、269、270、279、291、294(口山口星系、Organo Ultramarine、Bluish Red)、295(單偶氮系)、296(二偶氮系)、297(胺基酮系)等紅色顏料。從能夠形成分色性能更高的紅色像素之理由考慮,其他紅色色材為C.I.顏料紅254為較佳。
作為其他色材亦能夠使用橙色色材、綠色色材、紫色色材、藍色色材等彩色色材。作為該等具體例,可舉出以下所示者。
C.I.顏料橙2、5、13、16、17:1、31、34、36、38、43、46、48、49、51、52、55、59、60、61、62、64、71、73等(以上為橙色顏料)、 C.I.顏料綠7、10、36、37、58、59、62、63、64(酞菁系)、65(酞菁系)、66(酞菁系)等(以上為綠色顏料)、 C.I.顏料紫1、19、23、27、32、37、42、60(三芳基甲烷系)、61(口山口星系)等(以上為紫色顏料)、 C.I.顏料藍1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、29、60、64、66、79、80、87(單偶氮系)、88(次甲基系)等(以上為藍色顏料)。
又,作為綠色色材,亦能夠使用一分子中的鹵素原子數平均為10~14個、溴原子數平均為8~12個、氯原子數平均為2~5個之鹵化鋅酞菁顏料。作為具體例,可舉出國際公開第2015/118720號公報中所記載之化合物。又,作為綠色色材,亦能夠使用中國專利申請第106909027號說明書中所記載之化合物、具有國際公開第2012/102395號中所記載之磷酸酯作為配位體之酞菁化合物、日本特開2019-008014號公報中所記載之酞菁化合物、日本特開2018-180023號公報中所記載之酞菁化合物、日本特開2019-038958號公報中所記載之化合物等。
又,作為藍色色材,還能夠使用具有磷原子之鋁酞菁化合物。作為具體例,可舉出日本特開2012-247591號公報的0022~0030段、日本特開2011-157478號公報的0047段中記載之化合物。
又,作為其他色材,亦能夠使用染料。作為染料,並無特別限制,能夠使用公知的染料。例如可舉出吡唑偶氮化合物、苯胺基偶氮化合物、三芳基甲烷化合物、蒽醌化合物、蒽吡啶酮化合物、苯亞甲基化合物、氧雜菁化合物、吡唑并三唑偶氮化合物、吡啶酮偶氮化合物、花青化合物、啡噻𠯤化合物、吡咯并吡唑次甲基偶氮化合物、口山口星化合物、酞菁化合物、苯并哌喃化合物、靛藍化合物、吡咯亞甲基化合物。又,亦能夠使用日本特開2012-158649號公報中所記載之噻唑化合物、日本特開2011-184493號公報中所記載之偶氮化合物、日本特開2011-145540號公報中所記載之偶氮化合物。又,作為染料,亦能夠使用色素多聚體。色素多聚體在一分子中具有2個以上色素結構,具有3個以上色素結構為較佳。上限並無特別限定,但是亦能夠設為100以下。在一分子中所具有之複數個色素結構可以為相同的色素結構,亦可以為不同之色素結構。色素多聚體的重量平均分子量(Mw)為2000~50000為較佳。下限為3000以上為更佳,6000以上為進一步較佳。上限為30000以下為更佳,20000以下為進一步較佳。色素多聚體亦能夠使用日本特開2011-213925號公報、日本特開2013-041097號公報、日本特開2015-028144號公報、日本特開2015-030742號公報、日本特開2016-102191號公報、國際公開第2016/031442號等中所記載之化合物。
著色組成物的總固體成分中的色材的含量為20質量%以上為較佳,30質量%以上為更佳,40質量%以上為進一步較佳,45質量%以上為更進一步較佳,50質量%以上為特佳。又,著色組成物的總固體成分中的色材的含量的上限為80質量%以下為較佳,70質量%以下為更佳,60質量%以下為進一步較佳。 又,著色組成物的總固體成分中的顏料的含量為20質量%以上為較佳,30質量%以上為更佳,40質量%以上為進一步較佳,45質量%以上為更進一步較佳,50質量%以上為特佳。又,著色組成物的總固體成分中的顏料的含量的上限為80質量%以下為較佳,70質量%以下為更佳,60質量%以下為進一步較佳。
著色組成物的總固體成分中的顏料DPP的含量為5質量%以上為較佳,10質量%以上為更佳,15質量%以上為進一步較佳,20質量%以上為更進一步較佳,25質量%以上為特佳。又,著色組成物的總固體成分中的顏料DPP的含量的上限為70質量%以下為較佳,60質量%以下為更佳,55質量%以下為進一步較佳。
著色組成物中所包含之色材的總質量中的顏料DPP的含量為20~100質量%為較佳,30~95質量%為更佳,40~90質量%為進一步較佳。
著色組成物中所包含之色材包含黃色色材之情況下,黃色色材的含量相對於顏料DPP的100質量份為5~100質量份為較佳,10~60質量份為更佳,15~40質量份為進一步較佳。
著色組成物中所包含之色材包含除了顏料DPP以外的紅色色材之情況下,除了顏料DPP以外的紅色色材的含量相對於顏料DPP的100質量份為5~100質量份為較佳,10~60質量份為更佳,15~40質量份為進一步較佳。
<<光聚合起始劑>> 本發明的著色組成物包含光聚合起始劑。作為光聚合起始劑,可使用包含具有在芳香族環上導入有拉電子基團之芳香族環基ArOX1 之肟化合物OX(以下,亦稱為肟化合物OX)者。肟化合物OX中,芳香族環基ArOX1 經由鍵結有拉電子基團之芳香族環與包含肟化合物OX的肟結構之部位鍵結為較佳。亦即,芳香族環基ArOX1 的拉電子基團為經由藉由拉電子基團電子被吸引之芳香族環與包含肟化合物OX的肟結構之部位鍵結為較佳。具體而言,芳香族環基ArOX1 的芳香族環側為與包含肟化合物OX的肟結構之部位的鍵結側為較佳。另外,本說明書中,拉電子基團係指藉由有機電子理論中感應效應或共振效果經取代之原子團吸引電子之原子團。作為拉電子基團,可舉出取正值作為Hammett式的取代基常數(σp-)者。Hammett式的取代基常數(σp-)能夠從研究生講座有機化學I.分子結構與反應・有機金屬化學 第1版的175頁引用。拉電子基團的Hammett式的取代基常數(σp-)為0.01以上的基團為較佳,0.1以上的基團為更佳,0.3以上的基團為進一步較佳。
肟化合物OX中,作為上述芳香族環基ArOX1 所具有之拉電子基團,可舉出醯基、硝基、三氟甲基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、氰基,醯基及硝基為較佳,從容易形成耐光性更優異之膜之理由考慮,醯基為更佳,苯甲醯基為進一步較佳。苯甲醯基可以具有取代基。作為取代基,可舉出選自上述之取代基T的群組中之基團,鹵素原子、氰基、硝基、羥基、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烯基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、醯基或胺基為較佳,烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基或胺基為更佳,烷氧基、烷基硫烷基或胺基為進一步較佳。作為鹵素原子,可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。作為烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烯基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、醯基及胺基,可舉出作為以後述之ROX11 所表示之該等基團已進行說明之基團。
上述芳香族環基ArOX1 為由式(OR-1)表示之基團為較佳。依據該態樣,更顯著地發揮上述之本發明的效果。 [化學式12]
Figure 02_image023
式中,ROX1 表示取代基,ROX2 表示拉電子基團,n表示0~4的整數,波線表示鍵結鍵。
式(OR-1)中,作為ROX1 所表示之取代基,可舉出選自上述之取代基T的群組中之基團及上述之拉電子基團,拉電子基團為較佳。n為2以上的情況下,n個ROX1 可以相同,亦可以分別不同。
式(OR-1)中,作為ROX2 所表示之拉電子基團,可舉出上述之基團,較佳之範圍亦相同。
式(OR-1)中,n表示0~4的整數,0~3的整數為較佳,0~2的整數為更佳,0或1為進一步較佳,0為特佳。
式(OR-1)中,波線表示鍵結鍵。在式(OR-1)中的波線的位置上與構成肟化合物OX之其他原子團鍵結而構成肟化合物OX。
肟化合物OX具有選自由式(OR-11)表示之基團及由式(OR-12)表示之基團中之至少1種基團為較佳,具有由式(OR-12)表示之基團為更佳。 [化學式13]
Figure 02_image025
式中,ROX11 表示烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、醯基、醯氧基、胺基、膦醯基、胺甲醯基或胺磺醯基, ROX12 表示烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、醯氧基或胺基, 波線表示鍵結鍵。
ROX11 為烷基、烷氧基、芳基、芳氧基或雜環基為較佳,烷基、芳基或雜環基為更佳,烷基為進一步較佳。又,ROX12 為烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基或醯氧基為較佳,烷基、烯基、芳基或雜環基為更佳,烷基為進一步較佳。
ROX11 及ROX12 所表示之上述基團還可以具有取代基。作為進一步之取代基,可舉出選自上述之取代基T的群組中之基團。
ROX11 及ROX12 所表示之烷基的碳數為1~18為較佳,1~15為更佳,1~8為進一步較佳。烷基可以為直鏈、支鏈、環狀中的任一種。烷基的碳數為2以上的情況下,亦可以在碳原子之間包含醚鍵。作為ROX11 及ROX12 所表示之烷基的具體例,可舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十八烷基、異丙基、異丁基、異戊基、二級丁基、三級丁基、二級戊基、三級戊基、三級辛基、新戊基、環丙基、環丁基、環戊基、環己基、金剛烷基、降莰基、硼羰基(boronyl group)、4-癸基環己基等。又,作為在碳原子之間包含醚鍵之烷基的具體例,可舉出-CH2 -O-CH3 、-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH3 、-CH2 -CH2 -CH2 -O-CH2 -CH3 、-(CH2 -CH2 -O)n -CH3 (其中,n為1至8)、-(CH2 -CH2 -CH2 -O)m -CH3 (其中,m為1至5)、-CH2 -CH(CH3 )-O-CH2 -CH3 -、-CH2 -CH-(OCH32 及以下所示之基團。
[化學式14]
Figure 02_image027
ROX11 及ROX12 所表示之烯基的碳數為2~18為較佳,2~15為更佳,2~8為進一步較佳。烯基可以為直鏈、支鏈、環狀中的任一種。作為烯基的具體例,可舉出乙烯基、1-丙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-丁烯基、異丙烯基、異丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基、環戊烯基、環己烯基、1,3-丁二烯基、環己二烯基、環戊二烯基等。
ROX11 及ROX12 所表示之烷氧基的碳數為1~18為較佳,1~15為更佳,1~8為進一步較佳。烷氧基可以為直鏈、支鏈、環狀中的任一種。烷氧基的碳數為2以上的情況下,可以在碳原子之間包含醚鍵。作為ROX11 及ROX12 所表示之烷氧基的具體例,可舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十二烷氧基、十八烷氧基、異丙氧基、異丁氧基、異戊氧基、二級丁氧基、三級丁氧基、二級戊氧基、三級戊氧基、三級辛氧基、新戊氧基、環丙氧基、環丁氧基、環戊氧基、環己氧基、金剛烷氧基、降莰基氧基、硼烷氧基、4-癸基環己氧基等。又,作為在碳原子之間包含醚鍵之烷氧基的具體例,可舉出-O-CH2 -O-CH3 、-O-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH3 、-O-CH2 -CH2 -CH2 -O-CH2 -CH3 、-O-(CH2 -CH2 -O)n -CH3 (其中,n為1至8)、-O-(CH2 -CH2 -CH2 -O)m -CH3 (其中,m為1至5)、-O-CH2 -CH(CH3 )-O-CH2 -CH3 -、-O-CH2 -CH-(OCH32 及以下所示之基團。 [化學式15]
Figure 02_image029
ROX11 及ROX12 所表示之芳基的碳數為6~24為較佳,6~12為更佳。作為芳基的具體例,可舉出苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、9-蒽基、2-菲基、3-菲基、9-菲基、1-芘基、5-稠四苯基、1-茚基、2-薁基、1-苊基、2-茀基、9-茀基、3-苝基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、2,3-二甲苯基、2,5-二甲苯基、2,4,6-三甲苯基、對枯烯基、對十二烷苯基、對環己基苯基、4-聯苯基、鄰氟苯基、間氯苯基、對溴苯基、對羥基苯基、間羧基苯基、鄰巰基苯基、對氰基苯基、間硝基苯基、間疊氮苯基等。
ROX11 及ROX12 所表示之芳氧基的碳數為6~24為較佳,6~12為更佳。作為芳氧基的具體例,可舉出苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、9-蒽氧基、9-菲氧基、1-苯氧基(pyrenyloxy)、5-稠四苯氧基、1-茚氧基、2-薁氧基、1-苊氧基、9-茀氧基等。
ROX11 及ROX12 所表示之雜環基及雜環氧基的雜環可以為單環,亦可以為縮合環。雜環為單環或縮合數為2~4的縮合環為較佳。構成雜環的環之雜原子的數為1~3為較佳。構成雜環的環之雜原子為氮原子、氧原子或硫原子為較佳。構成雜環的環之碳原子的數為3~30為較佳,3~18為更佳,3~12為更佳。 作為雜環基的具體例,可舉出2-噻吩基、2-苯并噻吩基、萘并[2,3-b]噻吩基、3-噻嗯基(thianthrenyl group)、2-噻嗯基、2-呋喃基、2-苯并呋喃基、吡喃基、異苯并呋喃基、苯并哌喃基、呫噸基(xanthenyl group)、啡㗁噻基(phenoxathiinyl group)、2H-吡咯基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、吡𠯤基(pyrazinyl group)、嘧啶基、嗒𠯤基(pyridazinyl group)、吲哚𠯤基(indolizinyl group)、異吲哚基、3H-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、1H-吲唑基、嘌呤基、4H-喹𠯤基(quinolizinyl group)、異喹啉基、喹啉基、呔𠯤基(phthalazinyl group)、萘啶基(naphthyridinyl group)、喹㗁啉基、喹唑啉基、噌啉基(cinnolinyl group)、喋啶基(pteridinyl group)、4aH-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、β-咔啉基、啡啶基、2-吖啶基、呸啶基(perimidinyl group)、啡啉基、啡𠯤基、啡呻𠯤基(phenarsazinyl group)、異噻唑基、啡噻𠯤基、異㗁唑基、呋吖基(furazanyl group)、3-吩噻𠯤基、異苯并哌喃基、苯并哌喃基、吡咯啶基、吡咯啉基、咪唑啶基、咪唑啶基、咪唑啉基、吡唑啉基、哌啶基、哌𠯤基(piperazinyl group)、吲哚啉基、異吲哚啉基、奎寧環基(quinuclidinyl group)、口末啉基、硫雜蒽酮基、4-喹啉基、4-異喹啉基、3-啡噻𠯤基、2-啡㗁噻基(phenoxathiinyl group)、3-香豆素基等。作為雜環氧基的具體例,可舉出2-呋喃基氧基、2-噻吩基氧基、2-吲哚基氧基、3-吲哚基氧基、2-苯并呋喃基氧基、2-苯并噻吩基氧基、2-咔唑基氧基、3-咔唑基氧基、4-咔唑基氧基、9-吖啶基氧基等。
ROX11 及ROX12 所表示之烷基硫烷基的碳數為1~18為較佳,1~15為更佳,1~8為進一步較佳。烷基硫烷基為直鏈、支鏈中的任一種。作為烷基硫烷基的具體例,可舉出甲硫基、乙硫基、丙硫基、丁硫基、戊硫基、己硫基、辛硫基、癸硫基、十二烷硫基、十八硫基等。
ROX11 及ROX12 所表示之芳基硫烷基的碳數為6~18為較佳。作為芳基硫烷基的具體例,可舉出苯硫基、1-萘硫基、2-萘硫基、9-蒽基硫基、9-菲基甲苯硫基等。
ROX11 及ROX12 所表示之烷基亞磺醯基的碳數為1~20為較佳,1~15為更佳,1~8為進一步較佳。烷基亞磺醯基為直鏈、支鏈中的任一種。作為烷基亞磺醯基的具體例,可舉出甲基亞磺醯基、乙基亞磺醯基、丙基亞磺醯基、異丙基亞磺醯基、丁基亞磺醯基、己基亞磺醯基、環己基亞磺醯基、辛基亞磺醯基、2-乙基己基亞磺醯基、癸醯基亞磺醯基、十二醯基亞磺醯基、十八醯基亞磺醯基、氰基甲基亞磺醯基、甲氧基甲基亞磺醯基等。
ROX11 及ROX12 所表示之芳基亞磺醯基的碳數為6~30為較佳。作為芳基亞磺醯基的具體例,苯基亞磺醯基、1-萘基亞磺醯基、2-萘基亞磺醯基、2-氯苯基亞磺醯基、2-甲基苯基亞磺醯基、2-甲氧基苯基亞磺醯基、2-丁氧基苯基亞磺醯基、3-氯苯基亞磺醯基、3-三氟甲基苯基亞磺醯基、3-氰基苯基亞磺醯基、3-硝基苯基亞磺醯基、4-氟苯基亞磺醯基、4-氰基苯基亞磺醯基、4-甲氧基苯基亞磺醯基、4-甲基硫烷基苯基亞磺醯基、4-苯基硫烷基苯基亞磺醯基、4-二甲基胺基苯基亞磺醯基等。
ROX11 及ROX12 所表示之烷基磺醯基的碳數為1~20為較佳,1~15為更佳,1~8為進一步較佳。烷基磺醯基為直鏈、支鏈中的任一種。作為烷基磺醯基的具體例,甲基磺醯基、乙基磺醯基、丙基磺醯基、異丙基磺醯基、丁基磺醯基、己基磺醯基、環己基磺醯基、辛基磺醯基、2-乙基己基磺醯基、癸醯基磺醯基、十二醯基磺醯基、十八醯基磺醯基、氰基甲基磺醯基、甲氧基甲基磺醯基等。
ROX11 及ROX12 所表示之芳基磺醯基的碳數為6~30為較佳。作為芳基磺醯基的具體例,可舉出苯基磺醯基、1-萘基磺醯基、2-萘基磺醯基、2-氯苯基磺醯基、2-甲基苯基磺醯基、2-甲氧基苯基磺醯基、2-丁氧基苯基磺醯基、3-氯苯基磺醯基、3-三氟甲基苯基磺醯基、3-氰基苯基磺醯基、3-硝基苯基磺醯基、4-氟苯基磺醯基、4-氰基苯基磺醯基、4-甲氧基苯基磺醯基、4-甲基硫烷基磺醯基、4-苯基硫烷基磺醯基、4-二甲基胺基苯基磺醯基等。
作為ROX11 所表示之醯基,可舉出在羰基上鍵結氫原子、碳數1~18的烷基、碳數2~18的烯基、碳數1~18的烷氧基、碳數6~18芳基、碳數6~18芳氧基或雜環基而成之基團。作為醯基的具體例,可舉出甲醯基、乙醯基、丙醯基、丁醯基、異丁醯基、戊醯基、異戊醯基、三甲基乙醯基、月桂醯基、豆蔻醯基、十六醯基、硬脂醯基、環戊基羰基、環己基羰基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、巴豆醯基、異巴豆醯基、油醯基、肉桂醯基苯甲醯基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、己氧基羰基、辛氧基羰基、癸氧基羰基、十八烷氧基羰基、三氟甲氧基羰基、苯甲醯基、甲苯甲醯基、1-萘甲醯基、2-萘甲醯基、9-蒽基羰基、苯基氧羰基、4-甲基苯基氧羰基、3-硝基苯基氧羰基、4-二甲基胺基苯基氧羰基、2-甲基硫烷基苯基氧羰基、1-萘醯基羰基、2-萘醯基羰基、9-蒽醯基羰基、3-糠醯基、2-噻吩甲醯基、菸鹼醯基、異菸鹼醯基等。
ROX11 及ROX12 所表示之醯氧基的碳數為2~20為較佳。作為醯氧基的具體例,可舉出乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、戊醯氧基、三氟甲基羰氧基、苯甲醯氧基、1-萘羰基氧基、2-萘羰基氧基等。
作為ROX11 及ROX12 所表示之胺基,可舉出-NH2 、烷胺基、二烷胺基、芳胺基、二芳胺基、烷基芳胺基、苄基胺基、聯苄(dibenzyl)胺基等。作為烷胺基,可舉出甲基胺基、乙基胺基、丙基胺基、丁基胺基、戊基胺基、己基胺基、庚基胺基、辛基胺基、壬基胺基、癸基胺基、十二烷基胺基、十八烷基胺基、異丙基胺基、異丁基胺基、異戊基胺基、二級丁基胺基、三級丁基胺基、二級戊基胺基、三級戊基胺基、三級辛基胺基、新戊基胺基、環丙基胺基、環丁基胺基、環戊基胺基、環己基胺基、環庚基胺基、環辛基胺基、環十二烷基胺基、1-金剛烷基胺基、2-金剛烷基胺基等。作為二烷胺基,可舉出二甲基胺基、二乙基胺基、二丙基胺基、二丁基胺基、二戊基胺基、二己基胺基、二庚基胺基、二辛基胺基、二壬基胺基、二癸基胺基、二十二基胺基、二十八基胺基、二異丙基胺基、二異丁基胺基、二異戊基胺基、甲基乙基胺基、甲基丙基胺基、甲基丁基胺基、甲基異丁基胺基、環丙基胺基、吡咯啶基、哌啶基、哌𠯤基等。作為芳胺基,可舉出苯胺基、1-萘基胺基、2-萘基胺基、鄰甲苯胺基、間甲苯胺基、對甲苯胺基、2-聯苯胺基、3-聯苯胺基、4-聯苯胺基、1-茀胺基、2-茀胺基、2-噻唑胺基、對三級苯胺基等。作為二芳胺基,可舉出二苯胺基、二甲苯胺基、N-苯基-1-萘基胺基、N-苯基-2-萘基胺基等。作為烷基芳胺基,可舉出N-甲基苯胺基、N-甲基-2-吡啶基、N-乙基苯胺基、N-丙基苯胺基、N-丁基苯胺基、N-異丙基、N-戊基苯胺基、N-乙基苯胺基、N-甲基-1-萘基胺基等。
ROX11 所表示之膦醯基的碳數為2~50為較佳。作為膦醯基的具體例,可舉出二甲基膦醯基、二乙基膦醯基、二丙基膦醯基、二苯基膦醯基、二甲氧基膦醯基、二乙氧基膦醯基、二苯甲醯膦醯基、雙(2,4,6-三甲基苯基)膦醯基等。
ROX11 所表示之胺甲醯基的碳數為2~30為較佳。作為胺甲醯基的具體例,可舉出N-甲基胺甲醯基、N-乙基胺甲醯基、N-丙基胺甲醯基、N-丁基胺甲醯基、N-己基胺甲醯基、N-環己基胺甲醯基、N-辛基胺甲醯基、N-癸基胺甲醯基、N-十八基胺甲醯基、N-苯基胺甲醯基、N-2-甲基苯基胺甲醯基、N-2-氯苯基胺甲醯基、N-2-異丙氧基苯基胺甲醯基、N-2-(2-乙基己基)苯基胺甲醯基、N-3-氯苯基胺甲醯基、N-3-硝基苯基胺甲醯基、N-3-氰基苯基胺甲醯基、N-4-甲氧基苯基胺甲醯基、N-4-氰基苯基胺甲醯基、N-4-甲基硫烷基苯基胺甲醯基、N-4-苯基硫烷基苯基胺甲醯基、N-甲基-N-苯基胺甲醯基、N,N-二甲基胺甲醯基、N,N-二丁基胺甲醯基、N,N-二苯基胺甲醯基等。
ROX11 所表示之胺磺醯基的碳數為0~30為較佳。作為胺磺醯基的具體例,可舉出胺磺醯基、N-烷基胺磺醯基、N-芳基胺磺醯基、N,N-二烷基胺磺醯基、N,N-二芳基胺磺醯基、N-烷基-N-芳基胺基磺酸油基等。更具體而言,可舉出N-甲基胺磺醯基、N-乙基胺磺醯基、N-丙基胺磺醯基、N-丁基胺磺醯基、N-己基胺磺醯基、N-環己基胺磺醯基、N-辛基胺磺醯基、N-2-乙基己基胺磺醯基、N-癸基胺磺醯基、N-十八基胺磺醯基、N-苯基胺磺醯基、N-2-甲基苯基胺磺醯基、N-2-氯苯基胺磺醯基、N-2-甲氧基苯基胺磺醯基、N-2-異丙氧基苯基胺磺醯基、N-3-氯苯基胺磺醯基、N-3-硝基苯基胺磺醯基、N-3-氰基苯基胺磺醯基、N-4-甲氧基苯基胺磺醯基、N-4-氰基苯基胺磺醯基、N-4-二甲基胺基苯基胺磺醯基、N-4-甲基硫烷基苯基胺磺醯基、N-4-苯基硫烷基苯基胺磺醯基、N-甲基-N-苯基胺磺醯基、N,N-二甲基胺磺醯基、N,N-二丁基胺磺醯基、N,N-二苯基胺磺醯基等。
式(OR-11)及式(OR-11)中,波線表示鍵結鍵。在式(OR-11)中的波線的位置、式(OR-12)中的波線的位置上與構成肟化合物OX之其他原子團鍵結而構成肟化合物OX。
肟化合物OX為選自由式(OX1)表示之化合物及由式(OX2)表示之化合物中之至少1種為較佳,從能夠形成密接性更優異之膜之理由考慮,由式(OX2)表示之化合物為更佳。 [化學式16]
Figure 02_image031
式中,RX1 表示烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、醯基、醯氧基、胺基、膦醯基、胺甲醯基或胺磺醯基, RX2 表示烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、醯氧基或胺基, RX3 ~RX14 分別獨立地表示氫原子或取代基; 其中,RX10 ~RX14 中的至少一個為拉電子基團。
上述式中,RX1 為烷基、烷氧基、芳基、芳氧基或雜環基為較佳,烷基、芳基或雜環基為更佳,烷基為進一步較佳。又,RX2 為烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基或醯氧基為較佳,烷基、烯基、芳基或雜環基為更佳,烷基為進一步較佳。
上述式的RX1 的含義與上述之式(OR-11)及式(OR-12)中的ROX11 的含義相同,較佳之範圍亦相同。
上述式的RX2 的含義與上述之式(OR-11)及式(OR-12)中的ROX12 的含義相同,較佳之範圍亦相同。 RX3 ~RX14 分別獨立地表示氫原子或取代基。
作為RX3 ~RX9 所表示之取代基,可舉出選自上述之取代基T的群組中之基團、由上述式(OR-11)表示之基團及由上述式(OR-12)表示之基團。
RX3 ~RX5 分別獨立地為氫原子、鹵素原子、氰基、硝基、烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、醯基或胺基為較佳,氫原子、鹵素原子、硝基、烷基、芳基或雜環基為更佳,氫原子、硝基、烷基或芳基為進一步較佳,氫原子為特佳。作為鹵素原子,可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。作為烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、醯基及胺基,可舉出作為上述之ROX11 所表示之該等基團已進行說明之基團。烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、醯基及胺基還可以具有取代基。作為進一步之取代基,可舉出選自上述之取代基T的群組中之基團。
RX6 ~RX10 分別獨立地為氫原子、鹵素原子、氰基、烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、胺基、由上述式(OR-11)表示之基團或由上述式(OR-12)表示之基團為較佳,氫原子、鹵素原子、氰基、烷基、芳基、雜環基或胺基為更佳,氫原子、氰基、烷基或芳基為進一步較佳,氫原子、烷基或芳基為更進一步較佳,氫原子或烷基為更進一步較佳,氫原子為特佳。作為鹵素原子,可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。作為烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基及胺基,可舉出作為上述之ROX11 所表示之該等基團已進行說明之基團。烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基及胺基還可以具有取代基。作為進一步之取代基,可舉出選自上述之取代基T的群組中之基團。
作為RX10 ~RX14 所表示之取代基,可舉出選自上述之取代基T的群組中之基團及上述之拉電子基團。其中,RX10 ~RX14 中的至少一個為拉電子基團。 RX10 ~RX14 所表示之取代基為硝基、鹵素原子、氰基、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烯基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、醯基、胺基為較佳。作為烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烯基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、醯基、胺基,可舉出作為上述之ROX11 所表示之該等基團已進行說明之基團。烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烯基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、醯基及胺基還可以具有取代基。作為進一步之取代基,可舉出選自上述之取代基T的群組中之基團。
又,作為RX10 ~RX14 所表示之拉電子基團,可舉出醯基、硝基、三氟甲基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、氰基,醯基及硝基為較佳,從容易形成耐光性更優異之膜之理由考慮,醯基為更佳,苯甲醯基為進一步較佳。苯甲醯基可以具有取代基。作為取代基,可舉出選自上述之取代基T的群組中之基團,鹵素原子、氰基、硝基、羥基、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烯基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、醯基或胺基為較佳,烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基或胺基為更佳,烷氧基、烷基硫烷基或胺基為進一步較佳。作為鹵素原子,可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。作為烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烯基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、醯基及胺基,可舉出作為上述之ROX11 所表示之該等基團已進行說明之基團。
上述式中,RX12 為拉電子基團,RX10 、RX11 、RX13 、RX14 為氫原子為較佳。
作為肟化合物OX的具體例,可舉出下述結構的化合物及日本專利第4600600號公報的0083~0105段中所記載之化合物。 [化學式17]
Figure 02_image033
[化學式18]
Figure 02_image035
[化學式19]
Figure 02_image037
本發明的著色組成物中所包含之光聚合起始劑還可以包含除了上述之肟化合物OX以外的其他光聚合起始劑(以下,亦稱為其他光聚合起始劑)。
作為其他光聚合起始劑,可舉出鹵化烴衍生物(例如,具有三𠯤骨架之化合物、具有㗁二唑骨架之化合物等)、醯基膦化合物、六芳基雙咪唑、肟化合物、有機過氧化物、硫化合物、酮化合物、芳香族鎓鹽、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物等,三鹵甲基三𠯤化合物、苄基二甲基縮酮化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、氧化膦化合物、茂金屬化合物、肟化合物、三芳基咪唑二聚物、鎓化合物、苯并噻唑化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物、環戊二烯-苯-鐵錯合物、鹵代甲基㗁二唑化合物及3-芳基取代香豆素化合物為較佳,選自肟化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物及醯基膦化合物中之化合物為更佳,從起始劑效率高之理由考慮,肟化合物或α-胺基酮化合物為進一步較佳。又,作為其他光聚合起始劑,可舉出日本特開2014-130173號公報的0065~0111段、日本專利第6301489號公報中所記載之化合物、MATERIAL STAGE 37~60p,vol.19,No.3,2019中所記載之過氧化物系光聚合起始劑、國際公開第2018/221177號中所記載之光聚合起始劑、國際公開第2018/110179號中所記載之光聚合起始劑、日本特開2019-043864號公報中所記載之光聚合起始劑、日本特開2019-044030號公報中所記載之光聚合起始劑,該等內容被編入本說明書中。
作為α-羥基酮化合物的市售品,可舉出Omnirad 184、Omnirad 1173、Omnirad 2959、Omnirad 127(以上為IGM Resins B.V.公司製造)、Irgacure 184、Irgacure 1173、Irgacure 2959、Irgacure 127(以上為BASF公司製造)等。作為α-胺基酮化合物的市售品,Omnirad 907、Omnirad 369、Omnirad 369E、Omnirad 379EG(以上為IGM Resins B.V.公司製造)、Irgacure 907、Irgacure 369、Irgacure 369E、Irgacure 379EG(以上為BASF公司製造)等。作為醯基膦化合物的市售品,可舉出Omnirad 819、Omnirad TPO(以上為IGM Resins B.V.公司製造)、Irgacure 819、Irgacure TPO(以上為BASF公司製造)等。
作為用作其他光聚合起始劑之肟化合物,可舉出日本特開2001-233842號公報中所記載之化合物、日本特開2000-080068號公報中所記載之化合物、日本特開2006-342166號公報中所記載之化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.1653-1660)中所記載之化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.156-162)中所記載之化合物、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年、pp.202-232)中所記載之化合物、日本特開2000-066385號公報中所記載之化合物、日本特表2004-534797號公報中所記載之化合物、日本特開2006-342166號公報中所記載之化合物、日本特開2017-019766號公報中所記載之化合物、日本專利第6065596號公報中所記載之化合物、國際公開第2015/152153號中所記載之化合物、國際公開第2017/051680號中所記載之化合物、日本特開2017-198865號公報中所記載之化合物、國際公開第2017/164127號的0025~0038段中所記載之化合物、國際公開第2013/167515號中所記載之化合物等。作為用作其他光聚合起始劑之肟化合物的市售品,可舉出Irgacure OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure OXE03、Irgacure OXE04(以上為BASF公司製造)、TR-PBG-304(Changzhou Tronly New Electronic Materials Co.,Ltd.製造)。
作為用作其他光聚合起始劑之肟化合物,還能夠使用具有茀環之肟化合物。作為具有茀環之肟化合物的具體例,可舉出日本特開2014-137466號公報中所記載之化合物。
作為用作其他光聚合起始劑之肟化合物,亦能夠使用具有咔唑環中的至少1個苯環成為萘環之骨架之肟化合物。作為該種肟化合物的具體例,可舉出國際公開第2013/083505號中所記載之化合物。
作為用作其他光聚合起始劑之肟化合物,亦能夠使用具有氟原子之肟化合物。作為具有氟原子之肟化合物的具體例,可舉出日本特開2010-262028號公報中所記載之化合物、日本特表2014-500852號公報中所記載之化合物24、36~40、日本特開2013-164471號公報中所記載之化合物(C-3)等。
作為用作其他光聚合起始劑之肟化合物,亦能夠使用具有苯并呋喃骨架之肟化合物。作為具體例,可舉出國際公開第2015/036910號中所記載之OE-01~OE-75。
作為用作其他光聚合起始劑之肟化合物,亦能夠使用在咔唑骨架上鍵結有具有羥基之取代基之肟化合物。作為該等光聚合起始劑,可舉出國際公開第2019/088055號中所記載之化合物等。
著色組成物的總固體成分中的光聚合起始劑的含量為0.1~30質量%為較佳。下限為0.5質量%以上為較佳,1質量%以上為更佳,1.5質量%以上為進一步較佳。上限為20質量%以下為較佳,15質量%以下為更佳。
著色組成物的總固體成分中的肟化合物OX的含量為0.1~30質量%為較佳。下限為0.5質量%以上為較佳,1質量%以上為更佳。上限為20質量%以下為較佳,15質量%以下為更佳。
著色組成物中所包含之光聚合起始劑的總質量中的肟化合物OX的含量為20~100質量%為較佳,35~100質量%為更佳,40~100質量%為進一步較佳,50~100質量%為更進一步較佳,60~100質量%為特佳。
作為著色組成物中所包含之光聚合起始劑的較佳之一態樣,可舉出光聚合起始劑實質上僅為肟化合物OX之態樣。依據該態樣,與顏料DPP的相互作用強而能夠更有效地抑制基於加熱之結晶析出。另外,本說明書中,光聚合起始劑實質上僅為肟化合物OX之情況係指光聚合起始劑的總質量中的肟化合物OX的含量為99質量%以上,99.9質量%以上為較佳,光聚合起始劑僅為肟化合物OX為更佳。
作為著色組成物中所包含之光聚合起始劑的其他較佳之態樣,可舉出光聚合起始劑包含肟化合物OX及除了肟化合物OX以外的其他光聚合起始劑之態樣。依據該態樣,容易使膜更均勻地硬化,從而能夠更提高膜整體的硬化性。該態樣中,作為其他光聚合起始劑,從起始劑效率高之理由考慮,選自肟化合物及α-胺基酮化合物中之至少1種為較佳。又,其他光聚合起始劑的含量相對於肟化合物OX的100質量份為10~200質量份為較佳,20~100質量份為更佳,30~80質量份為進一步較佳。
<<聚合性化合物>> 本發明的著色組成物含有聚合性化合物。作為聚合性化合物,能夠使用藉由自由基、酸、熱而能夠交聯之公知的化合物。本發明中,聚合性化合物例如為具有含乙烯性不飽和鍵之基團之化合物為較佳。作為含乙烯性不飽和鍵之基團,可舉出乙烯基、乙烯基苯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯基、(甲基)丙烯醯氧基、(甲基)丙烯醯基醯胺基等,(甲基)丙烯醯氧基為較佳。本發明中所使用之聚合性化合物為自由基聚合性化合物為較佳。
作為聚合性化合物,可以為單體、預聚物、低聚物等化學形態的任一種,但單體為較佳。聚合性化合物的分子量為100~3000為較佳。上限為2000以下為更佳,1500以下為進一步較佳。下限為150以上為更佳,250以上為進一步較佳。
聚合性化合物為包含3個以上的含乙烯性不飽和鍵之基團之化合物為較佳,包含3~15個含乙烯性不飽和鍵之基團之化合物為更佳,包含3~6個含乙烯性不飽和鍵之基團之化合物為進一步較佳。又,聚合性化合物為3~15官能的(甲基)丙烯酸酯化合物為較佳,3~6官能的(甲基)丙烯酸酯化合物為更佳。作為聚合性化合物的具體例,可舉出日本特開2009-288705號公報的0095~0108段、日本特開2013-029760號公報的0227段、日本特開2008-292970號公報的0254~0257段、日本特開2013-253224號公報的0034~0038段、日本特開2012-208494號公報的0477段、日本特開2017-048367號公報、日本專利第6057891號公報、日本專利第6031807號公報中所記載之化合物,且該等內容被編入本說明書中。
作為聚合性化合物,二新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯(作為市售品為KAYARAD D-330;Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)、二新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(作為市售品為KAYARAD D-320;Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(作為市售品為KAYARAD D-310;Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(作為市售品為KAYARAD DPHA;Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造、NK ESTER A-DPH-12E;Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製造)及經由乙二醇和/或丙二醇殘基而鍵結有該等(甲基)丙烯醯基之結構的化合物(例如,由SARTOMER Company,Inc.市售之SR454、SR499)為較佳。又,作為聚合性化合物,亦能夠使用二甘油EO(環氧乙烷)改質(甲基)丙烯酸酯(作為市售品,M-460;TOAGOSEI CO.,LTD.製造)、新戊四醇四丙烯酸酯(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製造、NK ESTER A-TMMT)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造、KAYARAD HDDA)、RP-1040(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)、ARONIX TO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.製造)、NK OLIGO UA-7200(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製造)、DPHA-40H(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600、LINC-202UA(KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD.製造)、8UH-1006、8UH-1012(以上,TAISEI FINE CHEMICAL CO,.LTD.製造)、LIGHT ACRYLATEPOB-A0(KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD.製造)等。
又,作為聚合性化合物亦能夠使用三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷環氧丙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷環氧乙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、異氰脲酸環氧乙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等3官能的(甲基)丙烯酸酯化合物。作為3官能的(甲基)丙烯酸酯化合物的市售品,可舉出ARONIX M-309、M-310、M-321、M-350、M-360、M-313、M-315、M-306、M-305、M-303、M-452、M-450(TOAGOSEI CO.,LTD.製造)、NK ESTER A9300、A-GLY-9E、A-GLY-20E、A-TMM-3、A-TMM-3L、A-TMM-3LM-N、A-TMPT、TMPT(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製造)、KAYARAD GPO-303、TMPTA、THE-330、TPA-330、PET-30(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)等。
又,作為聚合性化合物亦能夠使用具有酸基之化合物。藉由使用具有酸基之聚合性化合物,顯影時容易去除未曝光部的聚合性化合物,從而能夠抑制顯影殘渣的產生。作為酸基,可舉出羧基、磺酸基、磷酸基等,羧基為較佳。作為具有酸基之聚合性化合物的市售品可舉出ARONIX M-510、M-520、ARONIX TO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.製造)等。作為具有酸基之聚合性化合物的較佳之酸值為0.1~40mgKOH/g,5~30mgKOH/g為更佳。若聚合性化合物的酸值為0.1mgKOH/g以上,則在顯影液中之溶解性良好,若為40mgKOH/g以下,則在製造或處理上有利。
又,作為聚合性化合物亦能夠使用具有己內酯結構之化合物。作為具有己內酯結構之聚合性化合物的市售品,可舉出KAYARAD DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120(以上,Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)等。
又,作為聚合性化合物亦能夠使用具有伸烷氧基之聚合性化合物。具有伸烷氧基之聚合性化合物為具有乙烯氧基及/或伸丙氧基之聚合性化合物為較佳,具有乙烯氧基之聚合性化合物為更佳,具有4~20個乙烯氧基之3~6官能(甲基)丙烯酸酯化合物為進一步較佳。作為具有伸烷氧基之聚合性化合物的市售品,例如可舉出Sartomer Company,Inc製造的作為具有4個乙烯氧基之4官能(甲基)丙烯酸酯之SR-494、Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造的作為具有3個異伸丁氧基之3官能(甲基)丙烯酸酯之KAYARAD TPA-330等。
又,作為聚合性化合物亦能夠使用具有茀骨架之聚合性化合物。作為具有茀骨架之聚合性化合物的市售品,可舉出OGSOL EA-0200、EA-0300(Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.製造、具有茀骨架之(甲基)丙烯酸酯單體)等。
作為聚合性化合物,亦能夠使用實質上不包含甲苯等環境管制物質之化合物亦較佳。作為該等化合物的市售品,可舉出KAYARAD DPHA LT、KAYARAD DPEA-12 LT(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)等。
著色組成物的總固體成分中的聚合性化合物的含量為0.1~50質量%為較佳。下限為0.5質量%以上為更佳,1質量%以上為進一步較佳。上限為40質量%以下為更佳,30質量%以下為進一步較佳。聚合性化合物可以為單獨1種,亦可以併用2種以上。併用2種以上之情況下,該等的合計在上述範圍內為較佳。
<<樹脂>> 本發明的著色組成物含有樹脂。樹脂例如以將顏料分散於著色組成物中之用途或黏合劑的用途進行摻合。另外,將主要為了將顏料分散於著色組成物中而使用之樹脂稱為分散劑。但是,樹脂的該等用途為一例,亦能夠以該等用途以外的目的使用樹脂。
樹脂的重量平均分子量(Mw)為2000~2000000為較佳。上限為1000000以下為較佳,500000以下為更佳。下限為3000以上為較佳,5000以上為更佳。
作為樹脂,可舉出(甲基)丙烯酸樹脂、環氧樹脂、烯-硫醇樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚樹脂、聚芳酯樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯樹脂、聚伸芳基醚氧化膦樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、環狀烯烴樹脂、聚酯樹脂、苯乙烯樹脂等。可以從該等樹脂中單獨使用1種,亦可以將2種以上混合使用。
本發明的著色組成物包含具有酸基之樹脂亦較佳。作為酸基,例如可舉出羧基、磷酸基、磺酸基、酚性羥基等。該等酸基可以僅為1種,亦可以為2種以上。具有酸基之樹脂亦能夠用作分散劑。藉由本發明的著色組成物含有具有酸基之樹脂,能夠藉由鹼性顯影形成所期望的圖案。具有酸基之樹脂的酸值為30~500mgKOH/g為較佳。下限為50mgKOH/g以上為較佳,70mgKOH/g以上為更佳。上限為400mgKOH/g以下為較佳,200mgKOH/g以下為更佳,150mgKOH/g以下為進一步較佳,120mgKOH/g以下為最佳。
本發明的著色組成物包含具有鹼基之樹脂亦較佳。具有鹼基之樹脂為包含在側鏈上具有鹼基之重複單元之樹脂為較佳,具有在側鏈上具有鹼基之重複單元及不包含鹼基之重複單元之共聚物為更佳,具有在側鏈上具有鹼基之重複單元及不包含鹼基之重複單元之嵌段共聚物為進一步較佳。具有鹼基之樹脂亦能夠用作分散劑。具有鹼基之樹脂的胺值為5~300mgKOH/g為較佳。下限為10mgKOH/g以上為較佳,20mgKOH/g以上為更佳。上限為200mgKOH/g以下為較佳,100mgKOH/g以下為更佳。作為具有鹼基之樹脂中所包含之鹼基,可舉出由式(a-1)表示之基團、由式(a-2)表示之基團等。 [化學式20]
Figure 02_image039
式(a-1)中,Ra1 及Ra2 分別獨立地表示氫原子、烷基或芳基,Ra1 與Ra2 可以鍵結而形成環; 式(a-2)中,Ra11 表示氫原子、羥基、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、醯基或氧自由基,Ra12 ~Ra19 分別獨立地表示氫原子、烷基或芳基。
Ra1 、Ra2 、Ra11 ~Ra19 所表示之烷基的碳數為1~30為較佳,1~15為更佳,1~8為進一步較佳,1~5為特佳。烷基可以為直鏈、支鏈、環狀中的任一種,直鏈或支鏈為較佳,直鏈為更佳。烷基可以具有取代基。作為取代基,可舉出選自上述之取代基T的群組中之基團。
Ra1 、Ra2 、Ra11 ~Ra19 所表示之芳基的碳數為6~30為較佳,6~20為更佳,6~12為進一步較佳。芳基可以具有取代基。作為取代基,可舉出選自上述之取代基T的群組中之基團。
Ra11 所表示之烷氧基的碳數為1~30為較佳,1~15為更佳,1~8為進一步較佳,1~5為特佳。烷氧基可以具有取代基。作為取代基,可舉出選自上述之取代基T的群組中之基團。
Ra11 所表示之芳氧基的碳數為6~30為較佳,6~20為更佳,6~12為進一步較佳。芳氧基可以具有取代基。作為取代基,可舉出選自上述之取代基T的群組中之基團。
Ra11 所表示之醯基的碳數為2~30為較佳,2~20為更佳,2~12為進一步較佳。醯基可以具有取代基。作為取代基,可舉出選自上述之取代基T的群組中之基團。
作為具有鹼基之樹脂的市售品,可舉出DISPERBYK-161、162、163、164、166、167、168、174、182、183、184、185、2000、2001、2050、2150、2163、2164、BYK-LPN6919(以上為BYK Japan KK製造)、SOLSPERSE11200、13240、13650、13940、24000、26000、28000、32000、32500、32550、32600、33000、34750、35100、35200、37500、38500、39000、53095、56000、7100(以上為Lubrizol Japan Limited.製造)、Efka PX 4300、4330、4046、4060、4080(以上為BASF公司製造)等。又,具有鹼基之樹脂亦能夠使用日本特開2014-219665號公報的0063~0112段中所記載之嵌段共聚物(B)、日本特開2018-156021號公報的0046~0076段中所記載之嵌段共聚物A1,該等內容被編入本說明書中。
本發明的著色組成物分別包含具有酸基之樹脂及具有鹼基之樹脂亦較佳。依據該態樣,能夠更提高著色組成物的保存穩定性。併用具有酸基之樹脂及具有鹼基之樹脂之情況下,具有鹼基之樹脂的含量相對於具有酸基之樹脂的100質量份為20~500質量份為較佳,30~300質量份為更佳,50~200質量份為進一步較佳。
作為樹脂,使用包含來自於由式(ED1)表示之化合物及/或由式(ED2)表示之化合物(以下,有時將該等化合物亦稱為“醚二聚物”。)之重複單元之樹脂亦較佳。
[化學式21]
Figure 02_image041
式(ED1)中,R1 及R2 分別獨立地表示氫原子或可以具有取代基之碳數1~25的烴基。 [化學式22]
Figure 02_image043
式(ED2)中,R表示氫原子或碳數1~30的有機基。作為式(ED2)的具體例,能夠參閱日本特開2010-168539號公報的記載。
關於醚二聚物的具體例,能夠參閱日本特開2013-029760號公報的0317段,該內容被編入本說明書中。
作為樹脂,使用包含具有聚合性基之重複單元之樹脂亦較佳。
作為樹脂,使用包含來自於由式(X)表示之化合物之重複單元之樹脂亦較佳。 [化學式23]
Figure 02_image045
式中,R1 表示氫原子或甲基,R21 及R22 分別獨立地表示伸烷基,n表示0~15的整數。R21 及R22 所表示之伸烷基的碳數為1~10為較佳,1~5為更佳,1~3為進一步較佳,2或3為特佳。n表示0~15的整數,0~5的整數為較佳,0~4的整數為更佳,0~3的整數為進一步較佳。
作為由式(X)表示之化合物,可舉出對枯基苯酚的環氧乙烷或環氧丙烷改質(甲基)丙烯酸酯等。作為市售品,可舉出ARONIX M-110(TOAGOSEI CO.,LTD.製造)等。
作為樹脂,使用具有來自於具有脂環之(甲基)丙烯酸酯之重複單元之樹脂亦較佳。作為具有脂環之(甲基)丙烯酸酯,具有脂環式交聯環之(甲基)丙烯酸酯為較佳。作為具體例,可舉出具有二環戊基之(甲基)丙烯酸酯、具有金剛烷基之(甲基)丙烯酸酯等。
作為樹脂,包含具有芳香族羧基之樹脂(以下,亦稱為樹脂Ac)亦較佳。依據該態樣,能夠形成更抑制加熱處理後的雜質的析出之膜。樹脂Ac中,芳香族羧基可以包含在重複單元的主鏈上,亦可以包含在重複單元的側鏈上。芳香族羧基包含於重複單元的主鏈上為較佳。另外,本說明書中,芳香族羧基係指在芳香族環鍵結1個以上羧基之結構的基團。芳香族羧基中,與芳香族環鍵結而成之羧基的數量係1~4個為較佳,1~2個為更佳。
樹脂Ac為包含選自由式(Ac-1)表示之重複單元及由式(Ac-2)表示之重複單元中之至少1種重複單元之樹脂為較佳,包含由式(Ac-2)表示之重複單元之樹脂為更佳。具有芳香族羧基之樹脂為具有由式(Ac-2)表示之重複單元之樹脂之情況下,該樹脂可較佳地用作分散劑。 [化學式24]
Figure 02_image047
式(Ac-1)中,Ar1 表示包含芳香族羧基之基團,L1 表示-COO-或-CONH-,L2 表示2價的連接基。 式(Ac-2)中,Ar10 表示包含芳香族羧基之基團,L11 表示-COO-或-CONH-,L12 表示3價的連接基,P10 表示聚合物鏈。
作為式(Ac-1)中Ar1 所表示之包含芳香族羧基之基團,可舉出來自於芳香族三羧酸酐之結構、來自於芳香族四羧酸酐之結構等。作為芳香族三羧酸酐及芳香族四羧酸酐,可舉出下述結構的化合物。 [化學式25]
Figure 02_image049
上述式中,Q1 表示單鍵、-O-、-CO-、-COOCH2 CH2 OCO-、-SO2 -、-C(CF32 -、由式(Q-1)表示之基團或由式(Q-2)表示之基團。 [化學式26]
Figure 02_image051
作為Ar1 所表示之包含芳香族羧基之基團的具體例,可舉出由式(Ar-11)表示之基團、由式(Ar-12)表示之基團、由式(Ar-13)表示之基團等。 [化學式27]
Figure 02_image053
式(Ar-11)中,n1表示1~4的整數,1或2為較佳,2為更佳。 式(Ar-12)中,n2表示1~8的整數,1~4的整數為較佳,1或2為更佳,2為進一步較佳。 式(Ar-13)中,n3及n4分別獨立地表示0~4的整數,0~2的整數為較佳,1或2為更佳,1為進一步較佳。其中,n3及n4的至少一個為1以上的整數。 式(Ar-13)中,Q1 表示單鍵、-O-、-CO-、-COOCH2 CH2 OCO-、-SO2 -、-C(CF32 -、由上述式(Q-1)表示之基團或由上述式(Q-2)表示之基團。 式(Ar-11)~(Ar-13)中,*1表示與L1 的鍵結位置。
式(Ac-1)中,L1 表示-COO-或-CONH-,表示-COO-為較佳。
作為式(Ac-1)中L2 所表示之2價的連接基,可舉出伸烷基、伸芳基、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-、-S-及組合該等2種以上而成之基團。伸烷基的碳數為1~30為較佳,1~20為更佳,1~15為進一步較佳。伸烷基可以為直鏈、支鏈、環狀中的任一種。伸芳基的碳數為6~30為較佳,6~20為更佳,6~10為進一步較佳。伸烷基及伸芳基可以具有取代基。作為取代基,可舉出羥基等。L2 所表示之2價的連接基為由-L2a -O-表示之基團為較佳。L2a 可舉出伸烷基;伸芳基;伸烷基與伸芳基組合而成之基團;選自伸烷基及伸芳基中之至少1種與選自-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-及-S-中之至少1種組合而成之基團,伸烷基為較佳。伸烷基的碳數為1~30為較佳,1~20為更佳,1~15為進一步較佳。伸烷基可以為直鏈、支鏈、環狀中的任一種。伸烷基及伸芳基可以具有取代基。作為取代基,可舉出羥基等。
作為式(Ac-2)中Ar10 所表示之包含芳香族羧基之基團,與式(Ac-1)的Ar1 的含義相同,較佳之範圍亦相同。
式(Ac-2)中,L11 表示-COO-或-CONH-,表示-COO-為較佳。
作為式(Ac-2)中L12 所表示之3價的連接基,可舉出烴基、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-、-S-及組合該等2種以上而成之基團。烴基可舉出脂肪族烴基、芳香族烴基。脂肪族烴基的碳數為1~30為較佳,1~20為更佳,1~15為進一步較佳。脂肪族烴基可以為直鏈、支鏈、環狀中的任一種。芳香族烴基的碳數為6~30為較佳,6~20為更佳,6~10為進一步較佳。烴基可以具有取代基。作為取代基,可舉出羥基等。L12 所表示之3價的連接基為由式(L12-1)表示之基團為較佳,由式(L12-2)表示之基團為更佳。 [化學式28]
Figure 02_image055
式(L12-1)中,L12b 表示3價的連接基,X1 表示S,*1表示與式(Ac-2)的L11 的鍵結位置,*2表示與式(Ac-2)的P10 的鍵結位置。作為L12b 所表示之3價的連接基,可舉出烴基;烴基與選自-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-及-S-中之至少1種組合而成之基團等,烴基或烴基與-O-組合而成之基團為較佳。
式(L12-2)中,L12c 表示3價的連接基,X1 表示S,*1表示與式(Ac-2)的L11 的鍵結位置,*2表示與式(Ac-2)的P10 的鍵結位置。作為L12c 所表示之3價的連接基,可舉出烴基;烴基與選自-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-及-S-中之至少1種組合而成之基團等,烴基為較佳。
式(Ac-2)中,P10 表示聚合物鏈。P10 所表示之聚合物鏈具有選自聚(甲基)丙烯酸重複單元、聚醚重複單元、聚酯重複單元及多元醇重複單元中之至少1種重複單元為較佳。聚合物鏈P10 的重量平均分子量為500~20000為較佳。下限為1000以上為較佳。上限為10000以下為較佳,5000以下為更佳,3000以下為進一步較佳。若P10 的重量平均分子量在上述範圍內,則組成物中的顏料的分散性良好。
P10 所表示之聚合物鏈可以包含交聯性基。交聯性基可舉出含乙烯性不飽和鍵之基團、環狀醚基及嵌段異氰酸酯基等,含乙烯性不飽和鍵之基團為較佳。作為含乙烯性不飽和鍵之基團,可舉出乙烯基、乙烯基苯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯基、(甲基)丙烯醯氧基、(甲基)丙烯醯基醯胺基等,(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯基及(甲基)丙烯醯氧基為較佳,(甲基)丙烯醯氧基為更佳。作為環狀醚基,可舉出環氧基、氧雜環丁基等。另外,本發明中的嵌段異氰酸酯基係指能夠藉由熱產生異氰酸酯基之基團,例如能夠較佳地例示使嵌段劑與異氰酸酯基反應而保護異氰酸酯基之基團。作為封端劑,能夠舉出肟化合物、內醯胺化合物、苯酚化合物、醇化合物、胺化合物、活性亞甲基化合物、吡唑化合物、硫醇化合物、咪唑系化合物、醯亞胺系化合物等。關於封端劑,可舉出日本特開2017-067930號公報的0115~0117段中所記載之化合物,該內容被編入本說明書中。又,封端異氰酸酯基為能夠藉由90~260℃的熱產生異氰酸酯基之基團為較佳。
式(Ac-2)中,P10 所表示之聚合物鏈為包含由下述式(P-1)~(P-5)表示之重複單元之聚合物鏈為較佳,包含由(P-5)表示之重複單元之聚合物鏈為更佳。
式(Ac-2)中,P10 所表示之聚合物鏈為包含由下述式(P-1)~(P-5)表示之重複單元之聚合物鏈為較佳,包含由(P-5)表示之重複單元之聚合物鏈為更佳。 [化學式29]
Figure 02_image057
上述式中,RP1 及RP2 分別表示伸烷基。作為由RP1 及RP2 表示之伸烷基,碳數1~20的直鏈狀或支鏈狀的伸烷基為較佳,碳數2~16的直鏈狀或支鏈狀的伸烷基為更佳,碳數3~12的直鏈狀或支鏈狀的伸烷基為進一步較佳。 上述式中,RP3 表示氫原子或甲基。 上述式中,LP1 表示單鍵或伸芳基,LP2 表示單鍵或2價的連接基。LP1 為單鍵為較佳。作為LP2 所表示之2價的連接基,可舉出伸烷基(較佳為碳數1~12的伸烷基)、伸芳基(較佳為碳數6~20的伸芳基)、-NH-、-SO-、-SO2 -、-CO-、-O-、-COO-、-OCO-、-S-、-NHCO-、-CONH-及組合該等2個以上而成之基團。 RP4 表示氫原子或取代基。作為取代基,可舉出羥基、羧基、烷基、芳基、雜芳基、烷氧基、芳氧基、雜芳氧基、烷基硫醚基、芳基硫醚基、雜芳基硫醚基、含乙烯性不飽和鍵之基團、環狀醚基、嵌段異氰酸酯基等。
又,P10 所表示之聚合物鏈為在側鏈上具有包含含乙烯性不飽和鍵之基團之重複單元之聚合物鏈為更佳。又,在構成P10 之總重複單元中,在側鏈上包含含乙烯性不飽和鍵之基團之重複單元的比率為5質量%以上為較佳,10質量%以上為更佳,20質量%以上為進一步較佳。上限能夠設為100質量%,90質量%以下為較佳,60質量%以下為進一步較佳。
又,P10 所表示之聚合物鏈為具有包含酸基之重複單元亦為較佳。作為酸基,可舉出羧基、磷酸基、磺酸基、酚性羥基等。依據該態樣,能夠更提高著色組成物中的顏料等著色劑的分散性。另外,亦能夠更提高顯影性,並且能夠更抑制顯影殘渣的產生。包含酸基之重複單元的比例為1~30質量%為較佳,2~20質量%為更佳,3~10質量%為進一步較佳。
樹脂Ac的重量平均分子量為3000~35000為較佳。上限為25000以下為較佳,20000以下為更佳,15000以下為進一步較佳。下限為4000以上為較佳,6000以上為更佳,7000以上為進一步較佳。
樹脂Ac的酸值為5~200mgKOH/g為較佳。上限為150mgKOH/g以下為較佳,100mgKOH/g以下為更佳,80mgKOH/g以下為進一步較佳。下限為10mgKOH/g以上為較佳,15mgKOH/g以上為更佳,20mgKOH/g以上為進一步較佳。
樹脂包含作為分散劑的樹脂為較佳。作為分散劑,可舉出酸性分散劑(酸性樹脂)、鹼性分散劑(鹼性樹脂)。在此,酸性分散劑(酸性樹脂)表示酸基的量多於鹼基的量的樹脂。又,鹼性分散劑(鹼性樹脂)表示鹼基的量多於酸基的量的樹脂。
作為酸性分散劑(酸性樹脂),將酸基的量與鹼基的量的總計量設為100莫耳%時,酸基的量為70莫耳%以上之樹脂為較佳。酸性分散劑(酸性樹脂)所具有之酸基係羧基為較佳。酸性分散劑(酸性樹脂)的酸值為5~200mgKOH/g為較佳。上限為150mgKOH/g以下為較佳,100mgKOH/g以下為更佳,80mgKOH/g以下為進一步較佳。下限為10mgKOH/g以上為較佳,15mgKOH/g以上為更佳,20mgKOH/g以上為進一步較佳。
作為鹼性分散劑(鹼性樹脂),將酸基的量與鹼基的量的總量設為100莫耳%時鹼基的量為60莫耳%以上之樹脂為較佳。鹼性分散劑所具有之鹼基為胺基為較佳。鹼性分散劑(鹼性樹脂)的胺值為5~100mgKOH/g為較佳。上限為80mgKOH/g以下為較佳,60mgKOH/g以下為更佳,45mgKOH/g以下為進一步較佳。下限為10mgKOH/g以上為較佳,15mgKOH/g以上為更佳,20mgKOH/g以上為進一步較佳。
用作分散劑之樹脂為接枝樹脂亦較佳。關於接枝樹脂的詳細內容,能夠參閱日本特開2012-255128號公報的0025~0094段的記載,且該內容被編入本說明書中。
用作分散劑之樹脂為具有芳香族羧基之樹脂(樹脂Ac)亦較佳。作為具有芳香族羧基之樹脂,可舉出上述者。
用作分散劑之樹脂係在主鏈及側鏈中的至少一處包含氮原子之聚亞胺系分散劑亦較佳。作為聚亞胺系分散劑,係具有主鏈及側鏈且在主鏈及側鏈中的至少一處具有鹼性氮原子之樹脂為較佳,該主鏈包含具有pKa14以下的官能基之部分結構,該側鏈的原子數為40~10000。鹼性氮原子只要係呈鹼性之氮原子,則並沒有特別限制。關於聚亞胺系分散劑,能夠參閱日本特開2012-255128號公報的0102~0166段的記載,且該內容被編入本說明書中。
用作分散劑之樹脂為在核部鍵結有複數個聚合物鏈之結構的樹脂亦較佳。作為該等樹脂,例如可舉出樹枝狀聚合物(包含星型聚合物)。又,作為樹枝狀聚合物的具體例,可舉出日本特開2013-043962號公報的0196~0209段中所記載之高分子化合物C-1~C-31等。
用作分散劑之樹脂為含有在側鏈上具有含乙烯性不飽和鍵之基團之重複單元之樹脂亦較佳。在側鏈上具有含乙烯性不飽和鍵之基團之重複單元的含量係樹脂的所有重複單元中10莫耳%以上為較佳,10~80莫耳%為更佳,20~70莫耳%為進一步較佳。又,分散劑亦能夠使用日本特開2018-087939號公報中所記載之樹脂。
分散劑亦能夠作為市售品而獲得,作為該等具體例,可舉出BYK Japan KK製造的DISPERBYK系列、Lubrizol Japan Limited.製造的SOLSPERSE系列、BASF公司製造的Efka系列、Ajinomoto Fine-Techno Co.,Inc.製造的AJISPER系列等。又,亦能夠將日本特開2012-137564號公報的0129段中所記載之產品、日本特開2017-194662號公報的0235段中所記載之產品用作分散劑。
又,用作分散劑之樹脂亦能夠使用日本專利第6432077號公報的0219~0221段中所記載之嵌段共聚物(EB-1)~(EB-9)。
著色組成物的總固體成分中的樹脂的含量為1~80質量%為較佳。下限為5質量%以上為較佳,10質量%以上為更佳,15質量%以上為進一步較佳,20質量%以上為特佳。上限為70質量%以下為較佳,60質量%以下為更佳,50質量%以下為進一步較佳,40質量%以下為特佳。本發明的著色組成物可以僅包含1種樹脂,亦可以包含2種以上。包含2種以上樹脂之情況下,該等的合計在上述範圍內為較佳。
<<顏料衍生物>> 本發明的著色組成物含有顏料衍生物為較佳。作為顏料衍生物,可舉出具有在色素骨架上鍵結有酸基或鹼基而成之結構之化合物。作為構成顏料衍生物之色素骨架,可舉出喹啉色素骨架、苯并咪唑酮色素骨架、苯并異吲哚色素骨架、苯并噻唑色素骨架、亞胺色素骨架、方酸菁色素骨架、克酮鎓色素骨架、氧雜菁色素骨架、吡咯并吡咯色素骨架、二酮吡咯并吡咯色素骨架、偶氮色素骨架、甲亞胺色素骨架、酞菁色素骨架、萘酞菁色素骨架、蒽醌色素骨架、二蒽醌色素骨架、喹吖酮色素骨架、二㗁𠯤色素骨架、紫環酮色素骨架、苝色素骨架、噻𠯤靛藍色素骨架、硫靛藍色素骨架、異吲哚啉色素骨架、異吲哚啉酮色素骨架、喹啉黃色素骨架、亞銨色素骨架、二硫醇色素骨架、三芳基甲烷色素骨架、吡咯亞甲基色素骨架等,二酮吡咯并吡咯色素骨架、苯并異吲哚色素骨架、蒽醌色素骨架、二蒽醌色素骨架、噻𠯤靛藍色素骨架、偶氮色素骨架、喹啉黃色素骨架及喹吖酮色素骨架為較佳,二酮吡咯并吡咯色素骨架為更佳。亦即,顏料衍生物為二酮吡咯并吡咯化合物為較佳。依據該態樣,能夠形成紅色的色值更高的膜,可更佳地用作紅色像素用著色組成物。作為酸基,可舉出磺酸基、羧基、磷酸基及該等的鹽。作為構成鹽之原子或原子團,可舉出鹼金屬離子(Li+ 、Na+ 、K+ 等)、鹼土類金屬離子(Ca2+ 、Mg2+ 等)、銨離子、咪唑鎓離子、吡啶鎓離子、鏻離子等。作為鹼基,可舉出胺基、吡啶基及其鹽、銨基的鹽以及酞醯亞胺甲基。作為構成鹽之原子或原子團,可舉出氫氧根離子、鹵素離子、羧酸根離子、磺酸根離子、苯氧離子等。
作為顏料衍生物,亦能夠含有可視透明性優異之顏料衍生物(以下,亦稱為透明顏料衍生物)。透明顏料衍生物在400~700nm的波長區域內的莫耳吸光係數的最大值(εmax)為3000L・mol-1 ・cm-1 以下為較佳,1000L・mol-1 ・cm-1 以下為更佳,100L・mol-1 ・cm-1 以下為進一步較佳。εmax的下限例如為1L・mol-1 ・cm-1 以上,亦可以為10L・mol-1 ・cm-1 以上。
作為顏料衍生物的具體例,可舉出後述之實施例中所記載之化合物、日本特開昭56-118462號公報、日本特開昭63-264674號公報、日本特開平01-217077號公報、日本特開平03-009961號公報、日本特開平03-026767號公報、日本特開平03-153780號公報、日本特開平03-045662號公報、日本特開平04-285669號公報、日本特開平06-145546號公報、日本特開平06-212088號公報、日本特開平06-240158號公報、日本特開平10-030063號公報、日本特開平10-195326號公報、國際公開第2011/024896號的0086~0098段、國際公開第2012/102399號的0063~0094段、國際公開第2017/038252號的0082段、日本特開2015-151530號公報的0171段、日本特開2011-252065號公報的0162~0183段、日本特開2003-081972號公報、日本專利第5299151號公報、日本特開2015-172732號公報、日本特開2014-199308號公報、日本特開2014-085562號公報、日本特開2014-035351號公報、日本特開2008-081565號公報中所記載之化合物。
含有顏料衍生物之情況下,顏料衍生物的含量相對於顏料100質量份為1~30質量份為較佳,1~20質量份為更佳,2~10質量份為進一步較佳,3~8質量份為特佳。顏料衍生物可以僅使用1種,亦可以併用2種以上。在併用2種以上之情況下,該等的合計在上述範圍內為較佳。
<<溶劑>> 本發明的著色組成物含有溶劑為較佳。作為溶劑,可舉出有機溶劑。溶劑的種類只要滿足各成分的溶解性或著色組成物的塗佈性,則基本上並無特別限制。作為有機溶劑,可舉出酯系溶劑、酮系溶劑、醇系溶劑、醯胺系溶劑、醚系溶劑、烴系溶劑等。關於該等的詳細內容,能夠參閱國際公開第2015/166779號的0223段,且該內容被編入本說明書中。又,亦能夠較佳地使用環狀烷基經取代之酯系溶劑、環狀烷基經取代之酮系溶劑。作為有機溶劑的具體例,可舉出聚乙二醇單甲醚、二氯甲烷、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纖劑乙酸酯、乳酸乙酯、二乙二醇二甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環己酮、乙酸環己酯、環戊酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺等。但是,有時出於環境方面等原因,減少作為有機溶劑之芳香族烴類(苯、甲苯、二甲苯、乙苯等)為較佳(例如,相對於有機溶劑總量,能夠設為50質量ppm(百萬分率(parts per million))以下,亦能夠設為10質量ppm以下,亦能夠設為1質量ppm以下)。
本發明中,使用金屬含量少的有機溶劑為較佳,有機溶劑的金屬含量例如係10質量ppb(十億分率(parts per billion))以下為較佳。依據需要,可以使用質量ppt(parts per trillion:兆分率)級別的有機溶劑,該種有機溶劑例如由Toyo Gosei Co.,Ltd提供(化學工業日報,2015年11月13日)。
作為自有機溶劑中去除金屬等雜質之方法,例如能夠舉出蒸餾(分子蒸餾或薄膜蒸餾等)或使用了過濾器之過濾。作為過濾中所使用之過濾器的過濾器孔徑,10μm以下為較佳,5μm以下為更佳,3μm以下為進一步較佳。過濾器的材質係聚四氟乙烯、聚乙烯或尼龍為較佳。
有機溶劑可以包含異構體(雖然原子數相同,但是結構不同之化合物)。又,異構體可以僅包含1種,亦可以包含複數種。
有機溶劑中的過氧化物的含有率為0.8mmol/L以下為較佳,實質上不包含過氧化物為更佳。
著色組成物中的溶劑的含量係10~95質量%為較佳,20~90質量%為更佳,30~90質量%為進一步較佳。
又,從環境管制的觀點考慮,本發明的著色組成物實質上不含環境管制物質為較佳。另外,本發明中,實質上不含有環境管制物質係指著色組成物中之環境管制物質的含量為50質量ppm以下,30質量ppm以下為較佳,10質量ppm以下為進一步較佳,1質量ppm以下為特佳。環境管制物質例如可舉出苯;甲苯、二甲苯等烷基苯類;氯苯等鹵化苯類等。該等在REACH(Registration Evaluation Authorization and Restriction of CHemicals)管制、PRTR(Pollutant Release and Transfer Register)法、VOC(Volatile Organic Compounds)管制等下註冊為環境管制物質,使用量和處理方法受到嚴格管制。該等化合物有時在製造用於著色組成物之各成分等時用作溶劑,有時會作為殘留溶劑混入著色組成物中。從對人的安全性、對環境的考慮的觀點而言,盡可能地減少該等物質為較佳。作為減少環境管制物質之方法,可舉出將系統內部進行加熱和減壓而設為環境管制物質的沸點以上,並從系統內部中蒸餾去除環境管制物質並將其減少之方法。又,在蒸餾去除少量的環境管制物質之情況下,為了提高效率而與具有與該溶劑相同的沸點之溶劑共沸亦為有用。又,當含有具有自由基聚合性之化合物時,可以在添加聚合抑制劑之後減壓蒸餾去除,以便抑制在減壓蒸餾去除中進行自由基聚合反應導致在分子間進行交聯。該等蒸餾去除方法能夠在原料階段、使原料進行反應之產物(例如聚合後的樹脂溶液或多官能單體溶液)的階段或藉由混合該等化合物而製作之著色組成物的階段等中的任一階段中進行。
<<具有環狀醚基之化合物>> 本發明的著色組成物能夠含有具有環狀醚基之化合物。作為環狀醚基,可舉出環氧基、氧雜環丁基等。具有環狀醚基之化合物為具有環氧基之化合物(以下,亦稱為環氧化合物)為較佳。作為環氧化合物,亦能夠使用日本特開2013-011869號公報的0034~0036段、日本特開2014-043556號公報的0147~0156段、日本特開2014-089408號公報的0085~0092段中所記載之化合物、日本特開2017-179172號公報中所記載之化合物。該等內容被編入本說明書中。
環氧化合物可以為低分子化合物(例如,分子量小於2000,進而分子量小於1000),亦可以為高分子化合物(macromolecule)(例如,分子量1000以上,聚合物的情況下,重量平均分子量為1000以上)。環氧化合物的重量平均分子量為200~100000為較佳,500~50000為更佳。重量平均分子量的上限為10000以下為較佳,5000以下為更佳,3000以下為進一步較佳。
作為環氧化合物,能夠較佳地使用環氧樹脂。作為環氧樹脂,例如可舉出作為酚化合物的縮水甘油醚化物之環氧樹脂、作為各種酚醛清漆樹脂的縮水甘油醚化物之環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、脂肪族系環氧樹脂、雜環式環氧樹脂、縮水甘油酯系環氧樹脂、縮水甘油胺系環氧樹脂、將鹵代酚類縮水甘油基化而得之環氧樹脂、具有環氧基之矽化合物與除其以外的矽化合物的縮合物、具有環氧基之聚合性不飽和化合物與除其以外的其他聚合性不飽和化合物的共聚物等。環氧樹脂的環氧當量為310~3300g/eq為較佳,310~1700g/eq為更佳,310~1000g/eq為進一步較佳。
作為具有環狀醚基之化合物的市售品,例如可舉出EHPE3150(Daicel Corporation製造)、EPICLON N-695(DIC CORPORATION製造)、Marproof G-0150M、G-0105SA、G-0130SP、G-0250SP、G-1005S、G-1005SA、G-1010S、G-2050M、G-01100、G-01758(以上為NOF CORPORATION製造,含有環氧基之聚合物)等。
著色組成物的總固體成分中的具有環狀醚基之化合物的含量為0.1~20質量%為較佳。下限例如為0.5質量%以上為較佳,1質量%以上為更佳。上限例如係15質量%以下為較佳,10質量%以下為進一步較佳。具有環狀醚基之化合物可以僅為1種,亦可以為2種以上。2種以上之情況下,該等的合計在上述範圍內為較佳。
<<硬化促進劑>> 本發明的著色組成物可以包含硬化促進劑。作為硬化促進劑,可舉出硫醇化合物、羥甲基化合物、胺化合物、鏻鹽化合物、脒氯化合物、醯胺化合物、鹼產生劑、異氰酸酯化合物、烷氧基矽烷化合物、鎓鹽化合物等。作為硬化促進劑的具體例,可舉出國際公開第2018/056189號的0094~0097段中所記載之化合物、日本特開2015-034963號公報的0246~0253段中所記載之化合物、日本特開2013-041165號公報的0186~0251段中所記載之化合物、日本特開2014-055114號公報中所記載之離子性化合物、日本特開2012-150180號公報的0071~0080段中所記載之化合物、日本特開2011-253054號公報中所記載之具有環氧基之烷氧基矽烷化合物、日本專利第5765059號公報的0085~0092段中所記載之化合物、日本特開2017-036379號公報中所記載之含羧基之環氧硬化劑等。含有硬化促進劑之情況下,著色組成物的總固體成分中的硬化促進劑的含量係0.3~8.9質量%為較佳,0.8~6.4質量%為更佳。
<<紫外線吸收劑>> 本發明的著色組成物能夠含有紫外線吸收劑。紫外線吸收劑能夠使用共軛二烯化合物、胺基二烯化合物、水楊酸酯化合物、二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、丙烯腈化合物、羥苯基三𠯤化合物、吲哚化合物、三𠯤化合物等。作為該等化合物,可舉出日本特開2009-217221號公報的0038~0052段、日本特開2012-208374號公報的0052~0072段、日本特開2013-068814號公報的0317~0334段、日本特開2016-162946號公報的0061~0080段中所記載之化合物,該等內容被編入本說明書中。作為紫外線吸收劑的具體例,可舉出下述結構的化合物等。作為紫外線吸收劑的市售品,例如可舉出UV-503(DAITO CHEMICAL CO.,LTD.製造)等。又,作為苯并三唑化合物,可舉出MIYOSHI OIL & FAT CO.,LTD.製造的MYUA系列(化學工業日報、2016年2月1日)。又,紫外線吸收劑還能夠使用日本專利第6268967號公報的0049~0059段中所記載之化合物。 [化學式30]
Figure 02_image059
含有紫外線吸收劑之情況下,著色組成物的總固體成分中的紫外線吸收劑的含量係0.01~10質量%為較佳,0.01~5質量%為更佳。本發明中,紫外線吸收劑可以僅使用1種,亦可以使用2種以上。當使用2種以上時,總量成為上述範圍為較佳。
<<聚合抑制劑>> 本發明的著色組成物能夠含有聚合抑制劑。作為聚合抑制劑,可舉出對苯二酚、對甲氧基苯酚、二-三級丁基-對甲酚、鄰苯三酚、三級丁基兒茶酚、苯醌、4,4’-硫代雙(3-甲基-6-三級丁基苯酚)、2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-三級丁基苯酚)、N-亞硝基苯基羥胺鹽(銨鹽、初級鈰鹽等)。其中,對甲氧基苯酚為較佳。含有聚合抑制劑之情況下,著色組成物的總固體成分中的聚合抑制劑的含量係0.0001~5質量%為較佳。聚合抑制劑可以僅為1種,亦可以為2種以上。2種以上的情況下,總量在上述範圍內為較佳。
<<矽烷偶合劑>> 本發明的著色組成物能夠含有矽烷偶合劑。本發明中,矽烷偶合劑係指具有水解性基團和除其以外的官能基之矽烷化合物。又,水解性基團係指與矽原子直接鍵結,並藉由水解反應及縮合反應中的至少一種而可產生矽氧烷鍵之取代基。作為水解性基團,例如可舉出鹵素原子、烷氧基、醯氧基等,烷氧基為較佳。亦即,矽烷偶合劑係具有烷氧基矽基之化合物為較佳。又,作為除了水解性基團以外的官能基,例如,可舉出乙烯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯基、巰基、環氧基、氧雜環丁基、胺基、脲基、硫醚基、異氰酸酯基、苯基等,胺基、(甲基)丙烯醯基及環氧基為較佳。作為矽烷偶合劑的具體例,有N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造、產品名 KBM-602)、N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造、產品名 KBM-603)、N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造、產品名 KBE-602)、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造、產品名 KBM-903)、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造、產品名 KBE-903)、3-甲基丙烯醯氧丙基甲基二甲氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造、產品名 KBM-502)、3-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造、產品名 KBM-503)等。又,關於矽烷偶合劑的具體例,可舉出日本特開2009-288703號公報的0018~0036段中所記載之化合物、日本特開2009-242604號公報的0056~0066段中所記載之化合物,且該等內容被編入本說明書中。含有矽烷偶合劑之情況下,著色組成物的總固體成分中的矽烷偶合劑的含量係0.01~15.0質量%為較佳,0.05~10.0質量%為更佳。矽烷偶合劑可以僅為1種,亦可以為2種以上。2種以上的情況下,總量在上述範圍內為較佳。
<<界面活性劑>> 本發明的著色組成物能夠含有界面活性劑。作為界面活性劑,能夠使用氟系界面活性劑、非離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、聚矽氧系界面活性劑等各種界面活性劑。關於界面活性劑,可舉出國際公開第2015/166779號的0238~0245段中所記載之界面活性劑,且該內容被編入本說明書中。
界面活性劑係氟系界面活性劑為較佳。藉由在著色組成物中含有氟系界面活性劑,液特性(尤其係流動性)得到進一步提高,能夠進一步改善省液性。又,亦能夠形成厚度不均勻小之膜。
氟系界面活性劑中的含氟率為3~40質量%為較佳,更佳為5~30質量%,特佳為7~25質量%。含氟率在該範圍內之氟系界面活性劑在塗佈膜的厚度均勻性和省液性的觀點上有效,在著色組成物中的溶解性亦良好。
作為氟系界面活性劑,可舉出日本特開2014-041318號公報的0060~0064段(對應之國際公開第2014/017669號的0060~0064段)等中所記載之界面活性劑、日本特開2011-132503號公報的0117~0132段中所記載之界面活性劑,且該等內容被編入本說明書中。作為氟系界面活性劑的市售品,例如可舉出MEGAFACE F171、F172、F173、F176、F177、F141、F142、F143、F144、R30、F437、F475、F479、F482、F554、F780、EXP、MFS-330(以上為DIC Corporation製造)、Fluorad FC430、FC431、FC171(以上為Sumitomo 3M Limited製造)、Surflon S-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S-393、KH-40(以上為AGC Inc.製造)、PolyFox PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上為OMNOVA SOLUTIONS INC. 製造)等。
又,氟系界面活性劑亦能夠較佳地使用丙烯酸系化合物,該丙烯酸系化合物具備具有含有氟原子之官能基之分子結構,且施加熱時含有氟原子之官能基部分被切斷而氟原子揮發。作為該等氟系界面活性劑,可舉出DIC Corporation製造之MEGAFACE DS系列(化學工業日報(2016年2月22日)、日經產業新聞(2016年2月23日)),例如可舉出MEGAFACE DS-21。
又,關於氟系界面活性劑,使用具有氟化烷基或氟化伸烷基醚基之含氟原子的乙烯基醚化合物與親水性乙烯基醚化合物的聚合物亦較佳。該等氟系界面活性劑可舉出日本特開2016-216602號公報中所記載之氟系界面活性劑,該內容被編入本說明書中。
氟系界面活性劑亦能夠使用嵌段聚合物。氟系界面活性劑亦能夠較佳地使用含氟高分子化合物,該含氟高分子化合物包含:來自於具有氟原子之(甲基)丙烯酸酯化合物之重複單元;及來自於具有2個以上(較佳為5個以上)的伸烷氧基(較佳為乙烯氧基、伸丙氧基)之(甲基)丙烯酸酯化合物之重複單元。又,日本特開2010-032698號公報的0016~0037段中所記載之含氟界面活性劑、下述化合物亦例示為本發明中所使用之氟系界面活性劑。 [化學式31]
Figure 02_image061
上述化合物的重量平均分子量較佳為3000~50000,例如為14000。上述化合物中,表示重複單元的比率之%為莫耳%。
又,氟系界面活性劑亦能夠使用在側鏈上具有含乙烯性不飽和鍵之基團之含氟聚合物。作為具體例,可舉出日本特開2010-164965號公報的0050~0090段及0289~0295段中所記載之化合物、DIC Corporation製造的MEGAFACE RS-101、RS-102、RS-718K、RS-72-K等。又,氟系界面活性劑亦能夠使用日本特開2015-117327號公報的0015~0158段中所記載之化合物。
作為非離子系界面活性劑,可舉出丙三醇(glycerol)、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷及該等的乙氧基化物及丙氧基化物(例如,丙三醇丙氧基化物、丙三醇乙氧基化物等)、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、Pluronic L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(BASF公司製造)、Tetronic 304、701、704、901、904、150R1(BASF公司製造)、Solsperse 20000(Japan Lubrizol Corporation製造)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製造)、PIONIN D-6112、D-6112-W、D-6315(Takemoto Oil & Fat Co.,Ltd.製造)、OLFIN E1010、Surfynol 104、400、440(Nissin Chemical Co.,Ltd.製造)等。
作為聚矽氧系界面活性劑,例如可舉出Toray Silicone DC3PA、Toray Silicone SH7PA、Toray Silicone DC11PA、Toray Silicone SH21PA、Toray Silicone SH28PA、Toray Silicone SH29PA、Toray Silicone SH30PA、Toray Silicone SH8400(以上為Dow Corning Toray Co.,Ltd.製造)、TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上為Momentive Performance Materials Inc.製造)、KP-341、KF-6001、KF-6002(以上為Shin-Etsu Chemical Co.,LTD.製造)、BYK307、BYK323、BYK330(以上為BYK-Chemie Corporation製造)等。
含有界面活性劑之情況下,著色組成物的總固體成分中的界面活性劑的含量係0.001質量%~5.0質量%為較佳,0.005~3.0質量%為更佳。界面活性劑可以僅為1種,亦可以為2種以上。2種以上的情況下,總量在上述範圍內為較佳。
<<抗氧化劑>> 本發明的著色組成物能夠含有抗氧化劑。作為抗氧化劑,可舉出酚化合物、亞磷酸酯化合物、硫醚化合物等。作為酚化合物,能夠使用被稱作酚系抗氧化劑之任意的酚化合物。作為較佳的酚化合物,可舉出受阻酚化合物。在與酚性羥基相鄰之部位(鄰位)具有取代基之化合物為較佳。作為前述取代基,碳數1~22的經取代或未經取代的烷基為較佳。又,抗氧化劑係在同一分子內具有酚基和亞磷酸酯基之化合物亦較佳。又,抗氧化劑亦能夠較佳地使用磷系抗氧化劑。著色組成物的總固體成分中的抗氧化劑的含量係0.01~20質量%為較佳,0.3~15質量%為更佳。含有抗氧化劑之情況下,抗氧化劑可以僅使用1種,亦可以使用2種以上。當使用2種以上時,總量成為上述範圍為較佳。
<<其他成分>> 依據需要,本發明的著色組成物還可以含有增感劑、硬化促進劑、填充劑、熱硬化促進劑、可塑劑及其他助劑類(例如,導電性粒子、填充劑、消泡劑、阻燃劑、調平劑、剝離促進劑、香料、表面張力調節劑、鏈轉移劑等)。能夠藉由適當地含有該等成分來調節膜物理性質等性質。關於該等成分,例如,能夠參閱日本特開2012-003225號公報的0183段以後(所對應之美國專利申請公開第2013/0034812號說明書的0237段)的記載、日本特開2008-250074號公報的0101~0104、0107~0109段等的記載,且該等內容被編入本說明書中。又,依據需要,本發明的著色組成物還可以含有潛在抗氧化劑。作為潛在抗氧化劑,可舉出作為抗氧化劑發揮作用之部位被保護基保護之化合物,且保護基藉由在100~250℃下進行加熱或在酸/鹼觸媒存在下在80~200℃下進行加熱而脫離並作為抗氧化劑發揮作用之化合物。作為潛在抗氧化劑,可舉出國際公開第2014/021023號、國際公開第2017/030005號、日本特開2017-008219號公報中所記載之化合物。作為潛在抗氧化劑的市售品,可舉出ADEKA ARKLS GPA-5001(ADEKA CORPORATION製造)等。又,如日本特開2018-155881號公報中所記載,可以以改良耐候性的目的添加C.I.顏料黃129。
為了調節所獲得的膜的折射率,本發明的著色組成物可以含有金屬氧化物。作為金屬氧化物,可舉出TiO2 、ZrO2 、Al2 O3 、SiO2 等。金屬氧化物的一次粒徑係1~100nm為較佳,3~70nm為更佳,5~50nm為進一步較佳。金屬氧化物可以具有核殼結構。又,在該情況下,核部可以為中空狀。
本發明的著色組成物可以包含耐光性改良劑。作為耐光性改善劑,可舉出日本特開2017-198787號公報的0036~0037段中所記載之化合物、日本特開2017-146350號公報的0029~0034段中所記載之化合物、日本特開2017-129774號公報的0036~0037、0049~0052段中所記載之化合物、日本特開2017-129674號公報的0031~0034、0058~0059段中所記載之化合物、日本特開2017-122803號公報的0036~0037、0051~0054段中所記載之化合物、國際公開第2017/164127號的0025~0039段中所記載之化合物、日本特開2017-186546號公報的0034~0047段中所記載之化合物、日本特開2015-025116號公報的0019~0041段中所記載之化合物、日本特開2012-145604號公報的0101~0125段中所記載之化合物、日本特開2012-103475號公報的0018~0021段中所記載之化合物、日本特開2011-257591號公報的0015~0018段中所記載之化合物、日本特開2011-191483號公報的0017~0021段中所記載之化合物、日本特開2011-145668號公報的0108~0116段中所記載之化合物、日本特開2011-253174號公報的0103~0153段中所記載之化合物等。
本發明的著色組成物的含水率通常為3質量%以下,0.01~1.5質量%為較佳,0.1~1.0質量%的範圍為更佳。含水率能夠藉由Karl Fischer法進行測量。
以調節膜面狀(平坦性等)、調節膜厚等為目的,本發明的著色組成物能夠調節黏度來使用。黏度的值能夠依據需要適當地選擇,但是例如在25℃條件下係0.3mPa・s~50mPa・s為較佳,0.5mPa・s~20mPa・s為更佳。作為黏度的測量方法,例如能夠使用錐板類型黏度計在將溫度調節成25℃之狀態下進行測量。
作為本發明的著色組成物的收容容器,並無特別限制,能夠使用公知的收容容器。又,作為收容容器,以抑制雜質混入原材料或組成物中為目的,使用由6種6層的樹脂構成容器內壁之多層瓶或將6種樹脂設為7層結構之瓶亦較佳。作為該等容器,例如可舉出日本特開2015-123351號公報中所記載的容器。
<著色組成物之製備方法> 本發明的著色組成物能夠藉由混合前述成分而製備。製備著色組成物時,可以將所有成分同時溶解和/或分散於溶劑中而製備著色組成物,亦可以依據需要,將各成分適當地作為2個以上的溶液或分散液,並在使用時(塗佈時)將該等進行混合而製備著色組成物。
又,製備著色組成物時,包含使顏料分散之步驟為較佳。作為在使顏料分散之步驟中用於顏料的分散之機械力,可舉出壓縮、壓榨、衝擊、剪切、氣蝕等。作為該等步驟的具體例,可舉出珠磨、砂磨、輥磨、球磨、塗料攪拌、微射流、高速葉輪、混砂、噴射流混合、高壓濕式微粒化、超聲波分散等。又,在砂磨(珠磨)下的顏料的粉碎中,以如下條件進行處理為較佳,該條件為藉由使用直徑小的微珠,且提高微珠的填充率等而提高粉碎效率。又,在粉碎處理後藉由過濾、離心分離等而去除粗粒子為較佳。又,關於使顏料分散之步驟及分散機,能夠較佳地使用“分散技術大全集、JOHOKIKO CO.,LTD.發行,2005年7月15日”或“以懸浮液(固體/液體分散體系)為中心之分散技術與工業上的實際應用綜合資料集,經營開發中心出版部發行,1978年10月10日”、日本特開2015-157893號公報的0022段中所記載的步驟及分散機。又,在使顏料分散之步驟中,可以藉由鹽磨步驟進行粒子的微細化處理。在鹽磨步驟中所使用之原材料、設備、處理條件等例如能夠參閱日本特開2015-194521號公報、日本特開2012-046629號公報的記載。
製備著色組成物時,為了去除雜質或降低缺陷等,用過濾器過濾著色組成物為較佳。作為過濾器,只要係一直以來用於過濾用途等之過濾器,則能夠無特別限制地進行使用。例如可舉出使用聚四氟乙烯(PTFE)等氟樹脂、尼龍(例如尼龍-6、尼龍-6,6)等聚醯胺樹脂、聚乙烯、聚丙烯(PP)等聚烯烴樹脂(包含高密度、超高分子量的聚烯烴樹脂)等原材料之過濾器。在該等原材料之中,聚丙烯(包含高密度聚丙烯)及尼龍為較佳。
過濾器的孔徑係0.01~7.0μm為較佳,0.01~3.0μm為更佳,0.05~0.5μm為進一步較佳。只要過濾器的孔徑在上述範圍,則能夠更可靠地去除微細的雜質。關於過濾器的孔徑值,能夠參閱過濾器廠商的標稱值。關於過濾器,能夠使用由NIHON PALL LTD.(DFA4201NIEY等)、Advantec Toyo Kaisha,Ltd.,Japan Entegris Inc.(舊Japan Microlis Co.,Ltd.)及KITZ MICRO FILTER CORPORATION等提供之各種過濾器。
又,作為過濾器,使用纖維狀的過濾材料亦較佳。作為纖維狀的過濾材料,例如可舉出聚丙烯纖維、尼龍纖維、玻璃纖維等。作為市售品,可舉出ROKI TECHNO CO.,LTD.製造的SBP類型系列(SBP008等)、TPR類型系列(TPR002、TPR005等)、SHPX類型系列(SHPX003等)。在使用過濾器時,可以組合不同之過濾器(例如,第1過濾器和第2過濾器等)。此時,用各過濾器之過濾可以僅進行1次,亦可以進行2次以上。又,可以在上述範圍內組合不同孔徑的過濾器。又,亦可以用第1過濾器之過濾僅對分散液進行,在混合其他成分之後,用第2過濾器進行過濾。
<膜> 本發明的膜為由上述本發明的著色組成物獲得之膜。本發明的膜能夠用於濾色器等。具體而言,能夠較佳地用作濾色器的著色像素,更具體而言,能夠較佳地用作濾色器的紅色像素。本發明的膜的膜厚能夠依據目的而適當地進行調節。例如,膜厚為5μm以下為較佳,1μm以下為更佳,0.6μm以下為進一步較佳。膜厚的下限為0.1μm以上為較佳,0.2μm以上為更佳,0.3μm以上為進一步較佳。
<像素的形成方法> 接著,對像素的形成方法進行說明。像素的形成方法包括將上述之本發明的著色組成物塗佈於支撐體上形成著色組成物層之步驟、以圖案狀曝光著色組成物層之步驟及顯影去除曝光後的著色組成物層的未曝光部之步驟為較佳。以下,對各步驟進行說明。
在形成著色組成物層之步驟中,將著色組成物塗佈於支撐體上而形成著色組成物層。作為支撐體,並無特別限制,能夠依據用途而適當選擇。例如,可舉出玻璃基板、矽基板等,矽基板為較佳。又,在矽基板上可以形成有電荷耦合元件(CCD)、互補金屬氧化物半導體(CMOS)、透明導電膜等。又,有時在矽基板上形成有將各像素隔離之黑矩陣(black matrix)。又,為了改善與上部層的黏附性、防止物質的擴散或者基板表面的平坦化,可以在矽基板上設置基底層。用二碘甲烷測量時基底層的表面接觸角係20~70°為較佳。又,用水測量時30~80°為較佳。若基底層的表面接觸角在上述範圍內,則著色組成物的潤濕性良好。基底層的表面接觸角的調節例如能夠藉由界面活性劑的添加等方法來進行。
作為著色組成物的塗佈方法,能夠使用公知的方法。例如,可舉出滴加法(滴鑄);狹縫塗佈法;噴霧法;輥塗法;旋塗法;流延塗佈法;狹縫旋塗法;預濕法(例如,日本特開2009-145395號公報中所記載之方法);噴墨(例如按需方式、壓電方式、熱方式)、噴嘴噴射等噴出系印刷、柔版印刷、網版印刷、凹版印刷、逆轉偏移印刷、金屬遮罩印刷法等各種印刷法;使用模具等之轉印法;奈米壓印法等。作為噴墨中之應用方法並沒有特別限定,例如可舉出“可推廣、使用之噴墨-專利中出現之無限可能性-,2005年2月發行,Sumitbe Techon Research Co.,Ltd.”所示之方法(尤其第115頁~第133頁)或日本特開2003-262716號公報、日本特開2003-185831號公報、日本特開2003-261827號公報、日本特開2012-126830號公報、日本特開2006-169325號公報等中所記載之方法。又,關於著色組成物之塗佈方法,能夠參閱國際公開第2017/030174號、國際公開第2017/018419號的記載,且該等內容被編入本說明書中。
形成於支撐體上之著色組成物層可以進行乾燥(預烘烤)。在藉由低溫製程製造膜之情況下,可以不進行預烘烤。當進行預烘烤時,預烘烤溫度係150℃以下為較佳,120℃以下為更佳,110℃以下為進一步較佳。下限例如能夠設為50℃以上,亦能夠設為80℃以上。預烘烤時間係10~300秒鐘為較佳,40~250秒鐘為更佳,80~220秒鐘為進一步較佳。預烘烤能夠用加熱板、烘箱等來進行。
接著,將著色組成物層曝光成圖案狀(曝光步驟)。例如,使用步進曝光機、掃描曝光機等,隔著具有規定的遮罩圖案之遮罩,對著色組成物層進行曝光,藉此能夠曝光成圖案狀。藉此,能夠使曝光部分硬化。
作為能夠在曝光時使用之放射線(光),可舉出g射線、i射線等。又,亦能夠使用波長300nm以下的光(較佳為波長180~300nm的光)。作為波長300nm以下的光,可舉出KrF射線(波長248nm)、ArF射線(波長193nm)等,KrF射線(波長248nm)為較佳。又,亦能夠利用300nm以上的長波長的光源。
又,在曝光時,可以連續照射光而進行曝光,亦可以脈衝照射而進行曝光(脈衝曝光)。另外,脈衝曝光係指以短時間(例如,毫秒級以下)的循環反覆進行光的照射和暫停而進行曝光之方式的曝光方法。
照射量(曝光量)例如係0.03~2.5J/cm2 為較佳,0.05~1.0J/cm2 為更佳。關於曝光時的氧濃度,能夠適當選擇,除在大氣下進行以外,例如可以在氧濃度為19體積%以下的低氧環境下(例如,15體積%、5體積%或實質上無氧)下進行曝光,亦可以在氧濃度超過21體積%之高氧環境下(例如,22體積%、30體積%或50體積%)下進行曝光。又,曝光照度能夠適當設定,通常能夠從1000W/m2 ~100000W/m2 (例如,5000W/m2 、15000W/m2 或35000W/m2 )的範圍選擇。氧濃度和曝光照度可以適當組合條件,例如能夠設為氧濃度10體積%且照度10000W/m2 、氧濃度35體積%且照度20000W/m2 等。
接著,顯影去除曝光後的著色組成物層的未曝光部(顯影步驟)。著色組合物層的未曝光部分的顯影去除能夠使用顯影液來進行。藉此,未曝光部的著色組成物層溶出於顯影液中,僅殘留經光硬化之部分。顯影液的溫度例如係20~30℃為較佳。顯影時間係20~180秒鐘為較佳。又,為了提高殘渣去除性,可以反覆進行複數次每隔60秒鐘甩掉顯影液進而供給新的顯影液之步驟。
顯影液可舉出有機溶劑、鹼顯影液等,可較佳地使用鹼顯影液。作為鹼顯影液,用純水稀釋鹼劑而得之鹼性水溶液(鹼顯影液)為較佳。作為鹼劑,例如可舉出氨、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、二甘醇胺(diglycolamine)、二乙醇胺、羥胺、乙二胺、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、乙基三甲基氫氧化銨、苄基三甲基氫氧化銨、二甲基雙(2-羥基乙基)氫氧化銨、膽鹼、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一碳烯等有機鹼性化合物或氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉等無機鹼性化合物。在環境方面及安全方面上,鹼劑較佳為分子量大的化合物。鹼性水溶液的鹼劑的濃度係0.001~10質量%為較佳,0.01~1質量%為更佳。又,顯影液可進一步含有界面活性劑。從方便運輸或保管等觀點考慮,顯影液可以暫時製造成濃縮液,使用時稀釋成所需濃度。稀釋倍率並無特別限定,例如能夠設定於1.5~100倍的範圍。又,顯影之後用純水進行清洗(沖洗)亦較佳。又,藉由旋轉已形成有顯影後的著色組合物層之支撐體,並且向顯影後的著色組合物層供給沖洗液來進行沖洗為較佳。又,藉由使吐出沖洗液之噴嘴從支撐體的中心部向支撐體的周緣部移動來進行亦較佳。此時,在從噴嘴的支撐體中心部向周緣部移動時,可以在逐漸降低噴嘴的移動速度的同時使其移動。藉由以該種方式進行沖洗,能夠抑制沖洗的面內偏差。又,藉由使噴嘴從支撐體中心部向周緣部移動的同時逐漸降低支撐體的轉速亦可獲得相同的效果。
顯影之後,實施乾燥之後進行追加曝光處理、加熱處理(後烘烤)為較佳。追加曝光處理、後烘烤為用於製成完全硬化者之顯影後的硬化處理。後烘烤中的加熱溫度例如係100~240℃為較佳,200~240℃為更佳。能夠以成為上述條件之方式,使用加熱板或對流烘箱(熱風循環式乾燥機)、高頻加熱機等加熱機構,以連續式或間歇式對顯影後的膜(像素)進行後烘烤。在進行追加曝光處理之情況下,用於曝光之光係波長400nm以下的光為較佳。又,追加曝光處理可以藉由韓國公開專利第10-2017-0122130號公報中所記載之方法進行。
如此能夠形成像素。
<濾色器> 接著,對本發明的濾色器進行說明。本發明的濾色器具有上述本發明的膜。具體而言,作為濾色器的著色像素具有本發明的膜。 又,本發明的濾色器係具有使用上述之本發明的著色組成物獲得之紅色像素、藍色像素及綠色像素者亦較佳。 本發明的濾色器作為濾色器的紅色像素具有本發明的膜為較佳。本發明的濾色器能夠使用於CCD(電荷耦合元件)或CMOS(互補型金屬氧化膜半導體)等固體攝像元件或圖像顯示裝置等。
本發明的濾色器中本發明的膜的膜厚能夠依據目的而進行適當調整。例如,膜厚為5μm以下為較佳,1μm以下為更佳,0.6μm以下為進一步較佳。膜厚的下限為0.1μm以上為較佳,0.2μm以上為更佳,0.3μm以上為進一步較佳。
濾色器中所包含之像素的寬度為0.4~10.0μm為較佳。下限為0.4μm以上為較佳,0.5μm以上為更佳,0.6μm以上為進一步較佳。上限為5.0μm以下為較佳,2.0μm以下為更佳,1.0μm以下為進一步較佳,0.8μm以下為更進一步較佳。又,像素的楊氏模量為0.5~20GPa為較佳,2.5~15GPa為更佳。
濾色器中所包含之各像素具有高平坦性為較佳。具體而言,像素的表面粗糙度Ra為100nm以下為較佳,40nm以下為更佳,15nm以下為進一步較佳。下限並無規定,但例如,0.1nm以上為較佳。關於像素的表面粗糙度,例如能夠使用Veeco公司製造的AFM(原子力顯微鏡)Dimension3100來進行測量。又,像素上的水接觸角能夠適當設定為較佳值,典型地為50~110°的範圍。接觸角例如能夠使用接觸角儀CV-DT・A型(Kyowa Interface Science Co.,LTD.製造)來進行測量。又,像素的體積電阻值高為較佳。具體而言,像素的體積電阻值為109 Ω・cm以上為較佳,1011 Ω・cm以上為更佳。上限並無規定,例如,1014 Ω・cm以下為較佳。像素的體積電阻值例如能夠使用超高電阻計5410(Advantest Corporation製)來進行測量。
濾色器中,可以在本發明的膜(像素)的表面設置保護層。藉由設置保護層,能夠賦予阻氧化、低反射化、親疏水化、既定波長的光(紫外線、近紅外線等)的遮蔽等各種作用。作為保護層的厚度,0.01~10μm為較佳,0.1~5μm為更佳。作為保護層的形成方法,可舉出塗佈已溶解於有機溶劑中之樹脂組成物而形成之方法、化學氣相沉積法、用黏合材料貼付所成型之樹脂之方法等。作為構成保護層之成分,可舉出(甲基)丙烯酸樹脂、烯-硫醇樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚樹脂、聚芳酯樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯樹脂、聚伸芳基醚氧化膦樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、環狀烯烴樹脂、聚酯樹脂、苯乙烯樹脂、多元醇樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、三聚氰胺樹脂、聚胺酯樹脂、芳族聚醯胺樹脂、聚醯胺樹脂、醇酸樹脂、環氧樹脂、改質聚矽氧樹脂、氟樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、纖維素樹脂、Si、C、W、Al2 O3 、Mo、SiO2 、Si2 N4 等,可以含有兩種以上的該等成分。例如,在用於阻氧化之保護層之情況下,保護層包含多元醇樹脂、SiO2 及Si2 N4 為較佳。又,在用於低反射化之保護層之情況下,保護層包含(甲基)丙烯酸樹脂和氟樹脂為較佳。
在塗佈樹脂組成物而形成保護層之情況下,作為樹脂組成物之塗佈方法,能夠使用旋塗法、澆鑄法、網板印刷法、噴墨法等公知的方法。樹脂組成物中所含之有機溶劑能夠使用公知的有機溶劑(例如,丙二醇1-單甲醚2-乙酸酯、環戊酮、乳酸乙酯等)。在藉由化學氣相沉積法形成保護層之情況下,作為化學氣相沉積法,能夠使用公知的化學氣相沉積法(熱化學氣相沉積法、電漿化學氣相沉積法、光化學氣相沉積法)。
依據需要,保護層還可以含有有機・無機微粒子、既定波長的光(例如,紫外線、近紅外線等)的吸收劑、折射率調節劑、抗氧化劑、黏附劑、界面活性劑等添加劑。作為有機・無機微粒的例子,例如,可舉出高分子微粒(例如,聚矽氧樹脂微粒、聚苯乙烯微粒、三聚氰胺樹脂微粒)、氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、氧化銦、氧化鋁、氮化鈦、氧氮化鈦、氟化鎂、中空二氧化矽、二氧化矽、碳酸鈣、硫酸鋇等。既定波長的光的吸收劑能夠使用公知的吸收劑。該等添加劑的含量能夠適當地進行調節,但是相對於保護層的總質量為0.1~70質量%為較佳,1~60質量%為進一步較佳。
又,作為保護層,亦能夠使用日本特開2017-151176號公報的0073~0092段中所記載之保護層。
濾色器亦可以具有如下結構:在藉由隔壁例如以格子狀隔開之空間嵌入有各像素。
<固體攝像元件> 本發明的固體攝像元件具有上述本發明的膜。作為固體攝像元件的結構,只要係具備本發明的膜,且作為固體攝像元件而發揮作用之結構,則並無特別限定,例如可舉出如下結構。
攝像元件的結構如下:在基板上具有由構成固體攝像元件(CCD(電荷耦合元件)影像感測器、CMOS(互補型金屬氧化膜半導體)影像感測器等)的受光區域之複數個光電二極體及多晶矽等構成之傳輸電極,在光電二極體及傳輸電極上具有僅光電二極體的受光部開口之遮光膜,在遮光膜上具有以覆蓋遮光膜整個表面及光電二極體受光部之方式形成之由氮化矽等構成之設備保護膜,在設備保護膜上具有濾色器。而且,可以為在設備保護膜上且在濾色器的下側(靠近基板的側)具有聚光機構(例如,微透鏡等。以下相同)之結構或在濾色器上具有聚光機構之結構等。又,濾色器亦可以具有如下結構:在藉由隔壁例如以方格狀隔開之空間嵌入有各著色像素。此時的隔壁係相對於各著色像素為低折射率為較佳。作為具有該等結構之攝像裝置的例,可舉出日本特開2012-227478號公報、日本特開2014-179577號公報、國際公開第2018/043654號中所記載之裝置。具備本發明的固體攝像元件之攝像裝置除了能夠用作數位相機或具有攝像功能之電子設備(移動電話等)之外,亦能夠用作車載攝像機或監視攝像機。
<圖像顯示裝置> 本發明的圖像顯示裝置具有上述之本發明的膜。作為圖像顯示裝置,可舉出液晶顯示裝置或有機電致發光顯示裝置等。關於圖像顯示裝置的定義或各圖像顯示裝置之詳細內容,例如記載於“電子顯示器設備(佐佐木昭夫著,Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.,1990年發行)”、“顯示器設備(伊吹順章著,Sangyo Tosho Publishing Co.,Ltd.,1989年發行)”等。又,關於液晶顯示裝置,例如記載於“下一代液晶顯示器技術(內田龍男編輯,Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.,1994年發行)”。對能夠應用本發明之液晶顯示裝置並沒有特別限制,例如能夠應用於上述的“下一代液晶顯示器技術”中所記載之各種方式的液晶顯示裝置。 [實施例]
以下,舉出實施例對本發明進行進一步具體的說明。以下實施例所示之材料、使用量、比率、處理內容、處理順序等,只要不脫離本發明的趣旨,則能夠適當變更。因此,本發明的範圍並不限定於以下所示之具體例。
<分散液的製造> 混合下述表中所記載之原材料(顏料、顏料衍生物、樹脂、溶劑)之後,加入直徑為0.3mm的二氧化鋯珠230質量份,使用塗料攪拌器進行5小時的分散處理,並藉由過濾分離微珠而製造了分散液。下述表的各原材料的摻合量的數值為質量份。另外,樹脂(分散劑)的摻合量的值為各個固體成分20質量%的樹脂溶液中的摻合量的值。
[表1]
分散液 顏料 顏料衍生物 樹脂 溶劑
種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份)
分散液R1 顏料R1 14             衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R2 顏料R2 14             衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R3 顏料R3 14             衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R4 顏料R4 14             衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R5 顏料R5 14             衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R6 顏料R6 14             衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R7 顏料R7 14             衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R8 顏料R8 14             衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R9 顏料R9 14             衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R10 顏料R10 14             衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R11 顏料R1 10 PY139 4       衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R12 顏料R10 10 PY139 4       衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R13 顏料R4 10 PY139 4       衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R14 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R15 顏料R1 7 PR254 4 PO71 3 衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R16 顏料R10 7 PR254 4 PY139 3 衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R17 顏料R10 7 PR254 4 PO71 3 衍生物4 1 B-3 25 K-1 60
分散液R18 顏料R1 10.9 PY139 4       衍生物4 0.1 B-3 25 K-1 60
分散液R19 顏料R1 10.8 PY139 4       衍生物4 0.2 B-3 25 K-1 60
分散液R20 顏料R1 10.4 PY139 4       衍生物4 0.6 B-3 25 K-1 60
分散液R21 顏料R1 9.8 PY139 4       衍生物4 1.2 B-3 25 K-1 60
分散液R22 顏料R1 9.6 PY139 4       衍生物4 1.4 B-3 25 K-1 60
[表2]
分散液 顏料 顏料衍生物 樹脂 溶劑
種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份)
分散液R23 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物1 1 B-3 25       K-1 60
分散液R24 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物2 1 B-3 25       K-1 60
分散液R25 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物3 1 B-3 25       K-1 60
分散液R26 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物4 1 B-3 25       K-1 60
分散液R27 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物5 1 B-3 25       K-1 60
分散液R28 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物4 1 A-1 25       K-1 60
分散液R29 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物4 1 A-2 25       K-1 60
分散液R30 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物4 1 B-1 25       K-1 60
分散液R31 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物4 1 B-2 25       K-1 60
分散液R32 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物4 1 B-3 25       K-1 60
分散液R33 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物4 1 B-4 25       K-1 60
分散液R34 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物4 1 B-5 25       K-1 60
分散液R35 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物4 1 B-6 25       K-1 60
分散液R36 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物4 1 B-7 25       K-1 60
分散液R37 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物5 1 C-1 10 B-2 15 K-1 60
分散液R38 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物5 1 C-2 10 B-2 15 K-1 60
分散液R39 顏料R1 7 PR254 4 PY139 3 衍生物5 1 C-3 10 B-2 15 K-1 60
上述表中所記載之原材料如下。 (顏料) [具有在芳香族環上導入有推電子基團之芳香族環基ArD1 與二酮吡咯并吡咯骨架鍵結而成之結構之顏料DPP] 顏料R1:由下述式(R1)表示之結構的化合物(C.I.顏料紅272) 顏料R2:由下述式(R2)表示之結構的化合物 顏料R3:由下述式(R3)表示之結構的化合物 顏料R4:由下述式(R4)表示之結構的化合物 顏料R5:由下述式(R5)表示之結構的化合物 顏料R6:由下述式(R6)表示之結構的化合物 顏料R7:由下述式(R7)表示之結構的化合物 顏料R8:由下述式(R8)表示之結構的化合物 顏料R9:由下述式(R9)表示之結構的化合物 顏料R10:由下述式(R10)表示之結構的化合物(C.I.顏料紅264) [化學式32]
Figure 02_image063
[除了顏料DPP以外的顏料] PR254:比色指數顏料紅254 PY139:比色指數顏料黃139 PO71:比色指數顏料橙71
(顏料衍生物) 衍生物1:下述結構的化合物 [化學式33]
Figure 02_image065
衍生物2:下述結構的化合物 [化學式34]
Figure 02_image067
衍生物3:下述結構的化合物 [化學式35]
Figure 02_image069
衍生物4:下述結構的化合物 [化學式36]
Figure 02_image071
衍生物5:下述結構的化合物 [化學式37]
Figure 02_image073
(樹脂) A-1:下述結構的樹脂(附註於主鏈之數值為莫耳比,附註於側鏈之數值為重複單元的數量。重量平均分子量24000、酸值47mgKOH/g)的20質量%丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)溶液 [化學式38]
Figure 02_image075
A-2:下述結構的樹脂(附註於主鏈之數值為莫耳比,附註於側鏈之數值為重複單元的數量。重量平均分子量16000、酸值67mgKOH/g)的20質量%PGMEA溶液 [化學式39]
Figure 02_image077
B-1:藉由以下方法合成之樹脂B-1的樹脂溶液(固體成分濃度20質量%)。 向反應容器裝入甲基丙烯酸甲酯50質量份、甲基丙烯酸正丁酯50質量份、PGMEA(丙二醇單甲醚乙酸酯)45.4質量份,將環境氣體置換成氮氣。將反應容器內加熱到70℃,添加3-巰基-1,2-丙二醇6質量份,進而加入AIBN(偶氮雙異丁腈)0.12質量份,反應了12小時。藉由固體成分的測量確認到反應進行了95%。接著,添加均苯四甲酸酐9.7質量份、PGMEA70.3質量份、作為觸媒的DBU(1,8-二吖雙環-[5.4.0]-7-十一烯)0.20質量份,在120℃下反應了7小時。藉由酸值的測量確認到98%以上的酸酐進行了半酯化並結束了反應。加入PGMEA將不揮發量(固體成分濃度)調節為20質量%,獲得了酸值43mgKOH/g、重量平均分子量9000的下述結構的樹脂B-1的樹脂溶液。 [化學式40]
Figure 02_image079
B-2:藉由以下方法合成之樹脂B-2的樹脂溶液(固體成分濃度20質量%)。 向反應容器裝入甲基丙烯酸甲酯50質量份、甲基丙烯酸正丁酯30質量份、甲基丙烯酸三級丁酯20質量份、PGMEA45.4質量份,將環境氣體置換成氮氣。將反應容器內加熱到70℃,添加3-巰基-1,2-丙二醇6質量份,進而加入AIBN(偶氮雙異丁腈)0.12質量份,反應了12小時。藉由固體成分的測量確認到反應進行了95%。接著,添加均苯四甲酸酐9.7質量份、PGMEA70.3質量份、作為觸媒的DBU(1,8-二吖雙環-[5.4.0]-7-十一烯)0.20質量份,在120℃下反應了7小時。藉由酸值的測量確認到98%以上的酸酐進行了半酯化並結束了反應。加入PGMEA將不揮發量(固體成分濃度)調節為20質量%,獲得了酸值43mgKOH/g、重量平均分子量9000的下述結構的樹脂B-2的樹脂溶液。 [化學式41]
Figure 02_image081
B-3:藉由以下方法合成之樹脂B-3的樹脂溶液(固體成分濃度20質量%)。 樹脂B-2的合成中,將甲基丙烯酸三級丁酯20質量份變更為(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲基丙烯酸甲酯20質量份,除此以外,以相同的方式獲得了酸值43mgKOH/g、重量平均分子量9000的下述結構的樹脂B-3的樹脂溶液。 [化學式42]
Figure 02_image083
B-4:藉由以下方法合成之樹脂B-4的樹脂溶液(固體成分濃度20質量%)。 樹脂B-2的合成中,將甲基丙烯酸三級丁酯20質量份變更為SHOWA DENKO K.K.製造“Karenz MOI-BM”20質量份,除此以外,以相同的方式獲得了酸值43mgKOH/g、重量平均分子量9000的下述結構的樹脂B-4的樹脂溶液。 [化學式43]
Figure 02_image085
B-5:藉由以下方法合成之樹脂B-5的樹脂溶液(固體成分濃度20質量%)。 向反應容器裝入3-巰基-1,2-丙二醇6.0質量份、均苯四甲酸酐9.5質量份、PGMEA62質量份、1,8-二吖雙環-[5.4.0]-7-十一烯0.2質量份,將環境氣體置換成氮氣。將反應容器內加熱到100℃,使其反應了7小時。藉由酸值的測量確認到98%以上的酸酐進行了半酯化之後,將體系內的溫度冷卻至70℃,添加甲基丙烯酸甲酯65質量份、丙烯酸乙酯5.0質量份、丙烯酸三級丁酯15質量份、甲基丙烯酸5.0質量份、甲基丙烯酸羥乙酯10質量份、溶解有2,2’-偶氮雙異丁腈0.1質量份之PGMEA溶液53.5質量份,使其反應了10小時。藉由固體成分的測量確認到聚合進行了95%,結束了反應。加入PGMEA將不揮發量(固體成分濃度)調節為20質量%,獲得了酸值70.5mgKOH/g、重量平均分子量10000的下述結構的樹脂B-5的樹脂溶液。 [化學式44]
Figure 02_image087
B-6:藉由以下方法合成之樹脂B-6的樹脂溶液(固體成分濃度20質量%)。 向反應容器裝入1-硫甘油108質量份、均苯四甲酸酐174質量份、乙酸甲氧基丙酯650質量份、作為觸媒的單丁基氧化錫0.2質量份,將環境氣體置換成氮氣之後,在120℃下反應了5小時(第一步驟)。藉由酸值的測量確認到95%以上的酸酐進行了半酯化。接著,向反應容器裝入將在第一步驟中得到之化合物以固體成分換算計為160質量份、甲基丙烯酸2-羥基丙酯200質量份、丙烯酸乙酯200質量份、丙烯酸三級丁酯150質量份、丙烯酸2-甲氧基乙酯200質量份、丙烯酸甲酯200質量份、甲基丙烯酸50質量份、PGMEA663質量份,將反應容器內加熱到80℃,添加2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)1.2質量份,反應了12小時(第二步驟)。藉由固體成分的測量確認到反應進行了95%。最後,向反應容器裝入在第二步驟中得到之化合物的50質量%PGMEA溶液500質量份、2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯(MOI)27.0質量份、氫醌0.1質量份,進行了反應直至確認到基於異氰酸酯基之2270cm-1 的峰值消失(第三步驟)。確認到峰值消失之後,冷卻反應溶液,加入PGMEA將不揮發量(固體成分濃度)調節為20質量%,獲得了酸值68mgKOH/g、不飽和雙鍵值0.62mmol/g、重量平均分子量13000的下述結構的樹脂B-6的樹脂溶液。 [化學式45]
Figure 02_image089
B-7:藉由以下方法合成之樹脂B-7的樹脂溶液(固體成分濃度20質量%)。 向反應容器裝入甲基丙烯酸甲酯40質量份、甲基丙烯酸正丁酯60質量份、PGMEA(丙二醇單甲醚乙酸酯)45.4質量份,將環境氣體置換成氮氣。將反應容器內加熱到70℃,添加3-巰基-1,2-丙二醇8質量份,進而加入AIBN(偶氮雙異丁腈)0.12質量份,反應了12小時。藉由固體成分的測量確認到反應進行了95%。接著,添加均苯四甲酸酐13質量份、PGMEA70.3質量份、作為觸媒的DBU(1,8-二吖雙環-[5.4.0]-7-十一烯)0.20質量份,在120℃下反應了7小時。藉由酸值的測量確認到98%以上的酸酐進行了半酯化並結束了反應。加入PGMEA將不揮發量(固體成分濃度)調節為20質量%,獲得了酸值55mgKOH/g、重量平均分子量10000的下述結構的樹脂B-7的樹脂溶液。 [化學式46]
Figure 02_image091
C-1:DISPERBYK-2001(具有鹼基之樹脂、胺值29mgKOH/g、BYK Japan KK製造)的固體成分濃度20質量%的PGMEA溶液 C-2:下述結構的樹脂(附註於主鏈之數值為質量比。胺值71mgKOH/g、重量平均分子量9900)的20質量%的PGMEA溶液 [化學式47]
Figure 02_image093
C-3:下述結構的樹脂(附註於主鏈之數值為質量比。胺值80mgKOH/g、重量平均分子量8500)的20質量%的PGMEA溶液 [化學式48]
Figure 02_image095
(溶劑) K-1:丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)
<著色組成物的製造> 混合下述表中所記載之原材料,製備了著色組成物。另外,樹脂的摻合量的值為固體成分20質量%的樹脂溶液中的摻合量的值。
[表3]
   分散液 樹脂 聚合性化合物 光聚合起始劑 添加劑 界面活性劑 聚合抑制劑 溶劑 色材濃度 (質量%)
種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份)
實施例R1 分散液R1 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R2 分散液R2 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R3 分散液R3 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R4 分散液R4 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R5 分散液R5 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R6 分散液R6 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R7 分散液R7 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R8 分散液R8 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R9 分散液R9 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R10 分散液R10 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 55
實施例R11 分散液R11 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 54
實施例R12 分散液R12 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 53
實施例R13 分散液R13 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 50
實施例R14 分散液R14 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R15 分散液R15 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R16 分散液R16 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 55
實施例R17 分散液R17 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 54
實施例R18 分散液R18 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 53
實施例R19 分散液R19 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R20 分散液R20 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 50
實施例R21 分散液R21 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R22 分散液R22 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 50
實施例R23 分散液R23 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R24 分散液R24 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R25 分散液R25 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R26 分散液R26 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R27 分散液R27 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R28 分散液R28 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R29 分散液R29 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R30 分散液R30 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
[表4]
   分散液 樹脂 聚合性化合物 光聚合起始劑 添加劑 界面活性劑 聚合抑制劑 溶劑 色材濃度 (質量%)
種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份)
實施例R31 分散液R31 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R32 分散液R32 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R33 分散液R33 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R34 分散液R34 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 55
實施例R35 分散液R35 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 54
實施例R36 分散液R36 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 53
實施例R37 分散液R37 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R38 分散液R38 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 50
實施例R39 分散液R39 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R40 分散液R14 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-2 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R41 分散液R14 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-3 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R42 分散液R14 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-4 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R43 分散液R14 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 G-3 0.35 0.35       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R44 分散液R14 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 G-c1 0.35 0.35       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R45 分散液R14 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 G-c2 0.35 0.35       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R46 分散液R14 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 G-c3 0.35 0.35       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R47 分散液R14 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 K-2 10 9.7 51
實施例R48 分散液R14 65 A-3 A-4 3.5 3.5 E-1 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 10 9.7 51
實施例R49 分散液R14 65 A-4 7.0 E-2 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R50 分散液R14 65 A-4 7.0 E-3 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
[表5]
   分散液 樹脂 聚合性化合物 光聚合起始劑 添加劑 界面活性劑 聚合抑制劑 溶劑 色材濃度 (質量%)
種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份) 種類 摻合量 (質量份)
實施例R51 分散液R14 65 A-4 7.0 E-4 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R52 分散液R14 65 A-4 7.0 E-1 E-2 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R53 分散液R14 65 A-4 7.0 E-2 E-4 2.6 G-1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R54 分散液R14 65 A-3 7.5 E-2 2.95 G-1 0.25       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.3 51
實施例R55 分散液R14 65 A-3 7.5 E-2 2.6 G-1 0.6       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.3 51
實施例R56 分散液R14 65 A-3 7.0 E-2 2.4 G-1 0.9       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R57 分散液R14 65 A-3 7.0 E-2 1.8 G-1 1.5       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
實施例R58 分散液R14 30 A-3 14.0 E-1 3.6 G-1 1.0       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 46.4 31
實施例R59 分散液R14 50 A-3 10.0 E-1 2.4 G-1 1.0       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 31.6 45
實施例R60 分散液R14 70 A-3 2.0 E-1 2.4 G-1 0.6       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 20.0 56
實施例R61 分散液R14 75       E-1 1.9 G-1 0.5       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 17.6 60
實施例R62 分散液R34 75       E-1 1.9 G-1 0.5       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 17.6 60
比較例R1 分散液R4 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-c1 0.7       I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.7 51
比較例R2 分散液R4 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-c1 0.7 H-1 0.7 I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.0 49
比較例R3 分散液R4 65 A-3 7.0 E-1 2.6 G-c1 G-c2 0.35 0.35 H-1 0.7 I-1 5.0 J-1 0.01 K-1 19.0 49
上述表中所記載之原材料如下。
(分散液) 分散液R1~R39:上述之分散液R1~R39
(樹脂) A-3:下述結構的樹脂(附註於主鏈之數值為莫耳比。重量平均分子量11000、酸值69mgKOH/g)的20質量%PGMEA溶液 [化學式49]
Figure 02_image097
A-4:下述結構的樹脂(附註於主鏈之數值為莫耳比。重量平均分子量=13000)的20質量%PGMEA溶液 [化學式50]
Figure 02_image099
(聚合性化合物) E-1:二新戊四醇六丙烯酸酯 E-2:三羥甲基丙烷乙烯氧基改質三丙烯酸酯(TOAGOSEI CO.,LTD.製造、ARONIX  M-350) E-3:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TOAGOSEI CO.,LTD.製造、ARONIX  M-309) E-4:胺基甲酸酯丙烯酸酯(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製造、U-6LPA)
(光聚合起始劑) [具有在芳香族環上導入有拉電子基團之芳香族環基ArOX1 之肟化合物OX] G-1~G-4:下述結構的化合物 [化學式51]
Figure 02_image101
[除了肟化合物OX以外的光聚合起始劑] G-c1:下述結構的化合物(肟系光聚合起始劑) [化學式52]
Figure 02_image103
G-c2:下述結構的化合物(二苯甲酮系光聚合起始劑) [化學式53]
Figure 02_image105
G-c3:Irgacure OXE02(BASF公司製造、肟系光聚合起始劑)
(添加劑) H-1:下述結構的化合物(紫外線吸收劑) [化學式54]
Figure 02_image107
(界面活性劑) I-1:下述結構的化合物(重量平均分子量14000)的1質量%PGMEA溶液。下述式中,表示重複單元的比率之%為莫耳%。 [化學式55]
Figure 02_image109
(聚合抑制劑) J-1:對甲氧基苯酚
(溶劑) K-1:丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA) K-2:丙二醇單甲醚(PGME)
<著色組成物的性能評價> (耐光性) 藉由旋塗法將著色組成物塗佈於玻璃基板上,接著,使用加熱板在100℃下進行120秒鐘的加熱處理(預烘烤),接著藉由i射線以1000mj/cm2 的曝光量進行曝光,接著,在200℃下進行5分鐘的加熱,從而製作了厚度0.6μm的膜。關於所獲得之膜,使用OTSUKA ELECTRONICS Co.,LTD製造的MCPD-3000,對波長400~700nm的範圍的透光率(透過率)進行了測量。接著,利用耐光試驗機(Super Xenon Weather Meter SX75、Suga Test Instruments Co., Ltd.製造),將100000Lux的光經1000小時照射到在上述中製作之膜(總照射量1億Lux・hr)。測量光照射之後的膜的透過率,藉由以下基準評價了耐光性。A至C為使用上沒有問題的範圍。 A:光照射之後的膜在波長400~700nm的透過率的積算值為光照射之前的膜在波長400~700nm的透過率的積算值的99%以上。 B:光照射之後的膜在波長400~700nm的透過率的積算值為光照射之前的膜在波長400~700nm的透過率的積算值的97%以上且小於99%。 C:光照射之後的膜在波長400~700nm的透過率的積算值為光照射之前的膜在波長400~700nm的透過率的積算值的95%以上且小於97%。 D:光照射之後的膜在波長400~700nm的透過率的積算值小於光照射之前的膜在波長400~700nm的透過率的積算值的95%。
(密接性) 藉由旋塗法將CT-4000(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.製)塗佈於直徑8英吋(=203.2mm)的矽晶圓上,以使膜厚成為0.1μm,並使用加熱板在220℃下加熱1小時,從而形成了基底層。藉由旋塗法將各著色組成物塗佈於附該基底層之矽晶圓上,之後使用加熱板在100℃下加熱2分鐘,從而得到了膜厚0.5μm的組成物層。使用i射線步進機(FPA-3000i5+(Canon Inc.製造),隔著一邊為1.1μm的正方像素分別排列在基板上的4mm×3mm的區域之遮罩圖案,對該組成物層,以500mJ/cm2 的曝光量照射365nm的波長的光而進行了曝光。使用氫氧化四甲基銨的0.3質量%水溶液,在23℃下對曝光後的組成物層進行了60秒鐘的旋覆浸沒顯影。之後,藉由旋轉噴淋並使用水進行沖洗,進而用純水進行了水洗。之後,用高壓空氣吹散水滴,使矽晶圓進行自然乾燥之後,使用加熱板在220℃下進行300秒鐘後烘烤,從而形成了像素。使用光學顯微鏡觀察所獲得之像素,計算總像素中的密接之像素的數量來評價了密接性。A至C為使用上沒有問題的範圍。 A:所有的像素均密接。 B:密接之像素為總像素的98%以上且小於100%。 C:密接之像素為總像素的95%以上且小於98%。 D:密接之像素小於總像素的95%。
(雜質) 藉由旋塗法將著色組成物塗佈於玻璃基板上,接著,使用加熱板在100℃下進行120秒鐘的加熱處理(預烘烤),接著藉由i射線以1000mj/cm2 的曝光量進行曝光,接著,在200℃下進行5分鐘的加熱,從而製作了厚度0.6μm的膜。 針對所獲得之膜,進而分別實施了在230℃下30分鐘、在245℃下30分鐘及在260℃下30分鐘的加熱處理。藉由光學顯微鏡觀察加熱處理後的膜,按照下述基準判定了有無結晶析出。A至C為使用上沒有問題的範圍。 A:在230℃下30分鐘、在245℃下30分鐘及在260℃下30分鐘的任一加熱處理後亦未析出結晶。 B:在230℃下30分鐘及在245℃下30分鐘的加熱處理中,未析出結晶,但是在260℃下30分鐘的加熱處理中析出了結晶。 C:在230℃下30分鐘的加熱處理中未析出結晶,但是在245℃下30分鐘的加熱處理中析出了結晶。 D:在230℃下30分鐘的加熱處理中析出了結晶。
(分光特性) 藉由旋塗法將著色組成物塗佈於玻璃基板上,接著,使用加熱板在100℃下進行120秒鐘的加熱處理(預烘烤),接著藉由i射線以1000mj/cm2 的曝光量進行曝光,接著,在200℃下進行5分鐘的加熱,從而製作了厚度0.6μm的膜。使用Otsuka Electronics Co.,Ltd.製的MCPD-3000,對所得到之膜測量了400~700nm的範圍的透光率(透過率)。將400~500nm的透過率的平均值設為T1,將500~550nm的透過率的平均值設為T2,將50%透過率設為λ50時,藉由以下基準判斷了作為紅色的分光特性。將滿足所有以下3項之情況設為A,將僅滿足2項之情況設為B,將僅滿足1項之情況設為C,均不滿足之情況設為D。 ・T1為5%以下。 ・T2為5%以下。 ・λ50為530~590nm的範圍內。
[表6]
   評價
耐光性 密接性 雜質 分光特性
實施例R1 A A A B
實施例R2 A A A B
實施例R3 A A A B
實施例R4 A A A B
實施例R5 A A A B
實施例R6 A A A B
實施例R7 A A A B
實施例R8 A A A B
實施例R9 A A A B
實施例R10 A A A B
實施例R11 A A A A
實施例R12 A A A B
實施例R13 A A A B
實施例R14 A A A A
實施例R15 A A A A
實施例R16 A A A B
實施例R17 A A A B
實施例R18 A A B A
實施例R19 A A A A
實施例R20 A A A A
實施例R21 A A A A
實施例R22 B A A A
實施例R23 A A A A
實施例R24 A A A A
實施例R25 A A A A
實施例R26 A A A A
實施例R27 A A A A
實施例R28 A B B A
實施例R29 A A B A
實施例R30 A B A A
[表7]
   評價
耐光性 密接性 雜質 分光特性
實施例R31 A A A A
實施例R32 A A A A
實施例R33 A A A A
實施例R34 A A A A
實施例R35 A A A A
實施例R36 A B A A
實施例R37 A A A A
實施例R38 A A A A
實施例R39 A A A A
實施例R40 A B B A
實施例R41 A B B A
實施例R42 A A A A
實施例R43 A A A A
實施例R44 A A A A
實施例R45 A A A A
實施例R46 A A A A
實施例R47 A A A A
實施例R48 A A A A
實施例R49 A A A A
實施例R50 A A A A
實施例R51 A A A A
實施例R52 A A A A
實施例R53 A A A A
實施例R54 A B B A
實施例R55 A A A A
實施例R56 A A A A
實施例R57 A A A A
實施例R58 A A A C
實施例R59 A A A B
實施例R60 A A A A
實施例R61 A A A A
實施例R62 A A A A
比較例R1 D A D A
比較例R2 B D D A
比較例R2 B B D A
如上述表所示,實施例的耐光性、密接性及雜質的評價優異。相對於此,比較例的耐光性、密接性及雜質均比實施例差。 又,由實施例R1~R62的著色組成物獲得之膜的紅色的色值高並且具有作為濾色器的紅色著色像素較佳之分光特性。
(實施例1001) 藉由旋塗法將綠色著色組成物塗佈於矽晶圓上,以使製膜後的膜厚成為1.0μm。接著,使用加熱板,在100℃的條件下加熱了2分鐘。接著,使用i射線步進曝光裝置FPA-3000i5+(Canon Inc.製造),以1000mJ/cm2 的曝光量隔著2μm見方的點圖案的遮罩進行了曝光。接著,使用氫氧化四甲基銨(TMAH)0.3質量%水溶液,在23℃的條件下進行了60秒鐘的旋覆浸沒顯影。然後,藉由旋轉噴淋進行沖洗,進一步用純水進行了水洗。接著,使用加熱板在200℃下加熱5分鐘,藉此對綠色著色組成物進行圖案化而形成了綠色像素。同樣地,藉由相同的製程對紅色著色組成物、藍色著色組成物進行圖案化,依次形成了紅色像素、藍色像素,從而形成了具有綠色像素、紅色像素及藍色像素之濾色器。該濾色器中,以拜耳圖案形成有綠色像素,在其相鄰之區域中,以島形圖案形成有紅色像素、藍色像素。按照公知的方法將所獲得之濾色器嵌入於固體攝像元件。該固體攝像元件具有較佳的圖像識別能力。另外,作為紅色著色組成物,使用了實施例R1的著色組成物。關於紅色著色組成物、藍色著色組成物待留後述。
(綠色著色組成物的製備) 混合下述成分,並且進行攪拌之後,以孔徑0.45μm的尼龍製過濾器(NIHON PALL Corporation製造)進行過濾,從而製備了綠色著色組成物。 綠色顏料分散液:73.7質量份 樹脂101:0.3質量份 聚合性化合物101:1.2質量份 光聚合起始劑101:0.6質量份 界面活性劑101:4.2質量份 PGMEA:19.5質量份
(藍色著色組成物的製備) 混合下述成分,並且進行攪拌之後,以孔徑0.45μm的尼龍製過濾器(NIHON PALL Corporation製造)進行過濾,從而製備了藍色著色組成物。 藍色顏料分散液:44.9質量份 樹脂101:2.1質量份 聚合性化合物101:1.5質量份 聚合性化合物102:0.7質量份 光聚合起始劑101:0.8質量份 界面活性劑101:4.2質量份 PGMEA:45.8質量份
用於製備綠色著色組成物、藍色著色組成物之原材料如下。
綠色顏料分散液 藉由珠磨(直徑為0.3mm的氧化鋯珠),將由6.4質量份的C.I.顏料綠36、5.3質量份的C.I.顏料黃150、5.2質量份的分散劑(Disperbyk-161、BYK Chemie GmbH製造)及83.1質量份的PGMEA構成之混合液混合及分散了3小時,從而製備了顏料分散液。然後,進一步使用附減壓機構之高壓分散機NANO-3000-10(Nippon Bee Chemical Co.,Ltd.製造)在2000kg/cm2 的壓力下以流量500g/分鐘進行了分散處理。重複10次該分散處理,從而獲得了綠色顏料分散液。
藍色顏料分散液 藉由珠磨(直徑為0.3mm的氧化鋯珠),將由9.7質量份的C.I.顏料藍15:6、2.4質量份的C.I.顏料紫23、5.5質量份的分散劑(Disperbyk-161、BYK Chemie GmbH製)及82.4質量份的PGMEA構成之混合液進行了3小時的混合及分散。然後,進一步使用附減壓機構之高壓分散機NANO-3000-10(Nippon Bee Chemical Co.,Ltd.製造)在2000kg/cm2 的壓力下以流量500g/分鐘進行了分散處理。重複10次該分散處理,從而獲得了藍色顏料分散液。
聚合性化合物101:KAYARAD DPHA(Nippon Kayaku Co.,LTD.製造) 聚合性化合物102:下述結構的化合物 [化學式56]
Figure 02_image111
樹脂101:下述結構的樹脂(重量平均分子量11000、附註於主鏈之數值為莫耳比。) [化學式57]
Figure 02_image113
光聚合起始劑101:Irgacure OXE01(BASF公司製造)
界面活性劑101:下述結構的化合物(重量平均分子量14000、表示重複單元的比例之%的數值為莫耳%)的1質量%PGMEA溶液。 [化學式58]
Figure 02_image115
無。
無。

Claims (17)

  1. 一種著色組成物,其包含含有顏料之色材、光聚合起始劑、聚合性化合物及樹脂,前述著色組成物中, 前述顏料包含具有在芳香族環上導入有推電子基團之芳香族環基ArD1 與二酮吡咯并吡咯骨架鍵結而成之結構之顏料DPP, 前述光聚合起始劑包含具有在芳香族環上導入有拉電子基團之芳香族環基ArOX1 之肟化合物OX。
  2. 如請求項1所述之著色組成物,其中 前述芳香族環基ArOX1 所具有之拉電子基團為選自醯基及硝基中之至少1種。
  3. 如請求項1所述之著色組成物,其中 前述芳香族環基ArOX1 所具有之拉電子基團為醯基。
  4. 如請求項1至請求項3之任一項所述之著色組成物,其中 前述芳香族環基ArOX1 為由式(OR-1)表示之基團,
    Figure 03_image117
    式中,ROX1 表示取代基,ROX2 表示拉電子基團,n表示0~4的整數,波線表示鍵結鍵。
  5. 如請求項1至請求項3之任一項所述之著色組成物,其中 前述肟化合物OX具有選自由式(OR-11)表示之基團及由式(OR-12)表示之基團中之至少1種基團,
    Figure 03_image119
    式中,ROX11 表示烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、醯基、醯氧基、胺基、膦醯基、胺甲醯基或胺磺醯基, ROX12 表示烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、醯氧基或胺基, 波線表示鍵結鍵。
  6. 如請求項1至請求項3之任一項所述之著色組成物,其中 前述肟化合物OX為選自由式(OX1)表示之化合物及由式(OX2)表示之化合物中之至少1種,
    Figure 03_image121
    式中,RX1 表示烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、醯基、醯氧基、胺基、膦醯基、胺甲醯基或胺磺醯基, RX2 表示烷基、烯基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環基、雜環氧基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、醯氧基或胺基, RX3 ~RX14 分別獨立地表示氫原子或取代基; 其中,RX10 ~RX14 中的至少一個為拉電子基團。
  7. 如請求項1至請求項3之任一項所述之著色組成物,其中 前述芳香族環基ArD1 所具有之推電子基團為選自羥基、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基及胺基中之至少1種。
  8. 如請求項1至請求項3之任一項所述之著色組成物,其中 前述芳香族環基ArD1 為由式(AR-1)表示之基團,
    Figure 03_image123
    式中,RD1 表示取代基,RD2 表示推電子基團,n表示0~4的整數,波線表示與二酮吡咯并吡咯骨架的鍵結鍵。
  9. 如請求項1至請求項3之任一項所述之著色組成物,其中 前述顏料DPP為由式(DPP1)表示之化合物,
    Figure 03_image125
    式中,RD11 及RD12 分別獨立地表示取代基, RD21 及RD22 分別獨立地表示推電子基團, n11及n12分別獨立地表示0~4的整數。
  10. 如請求項1至請求項3之任一項所述之著色組成物,其中 前述顏料DPP包含選自比色指數顏料紅264及比色指數顏料紅272中之至少1種。
  11. 如請求項1至請求項3之任一項所述之著色組成物,其中 著色組成物的總固體成分中的色材的含量為50質量%以上。
  12. 如請求項1至請求項3之任一項所述之著色組成物,其用於固體攝像元件。
  13. 如請求項1至請求項3之任一項所述之著色組成物,其用於濾色器。
  14. 一種膜,其使用請求項1至請求項13之任一項所述之著色組成物來獲得。
  15. 一種濾色器,其具有請求項14所述之膜。
  16. 一種固體攝像元件,其具有請求項14所述之膜。
  17. 一種圖像顯示裝置,其具有請求項14所述之膜。
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