TW202204327A - 啡噻𠯤系化合物及包含其之硬化性樹脂組合物 - Google Patents
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Abstract
Description
本發明係關於一種作為著色劑有用之化合物、包含該化合物之組合物等。
作為液晶顯示裝置、固體攝像元件等中所包含之彩色濾光片之著色劑,使用有染料。作為染料,例如於專利文獻1中記載有鹼性藍24。
[專利文獻1]日本專利特開2012-207159號公報
[發明所欲解決之問題]
鹼性藍24之耐光性並不能夠充分令人滿意,因此包含鹼性藍24之著色硬化性樹脂組合物之耐光性亦不能夠充分令人滿意。
本發明之目的在於提供一種耐光性優異之化合物、包含該化合物之組合物等。
[解決問題之技術手段]
本發明包含以下之發明。
[1]一種化合物,其由式(A-I)所表示。
[化2]
[式(A-I)中,
R1
~R6
分別獨立地表示可具有取代基之碳數1~8之脂肪族烴基、氫原子、鹵素原子、硝基或羥基,構成該脂肪族烴基之亞甲基亦可被取代為氧原子或-CO-。
R7
及R8
分別獨立地表示可具有取代基之碳數1~8之脂肪族烴基、或氫原子。
R9
及R10
分別獨立地表示可具有取代基之碳數1~30之烴基,構成該烴基之亞甲基亦可被取代為氧原子、-NR-或-CO-。
R表示可具有取代基之碳數1~10之烴基。
R7
與R9
亦可相互鍵結而與氮原子一同形成環,R8
與R10
亦可相互鍵結而與氮原子一同形成環。
p及q分別獨立地表示0~5之整數。
Xt-
表示t價之陰離子(其中,Cl-
、Br-
及I-
除外)。
t表示1~3之整數]
[2]如[1]所記載之化合物,其中式(A-I)中之Xt-
為含有選自由鎢、鉬、矽、及磷所組成之群中之至少1種元素、及氧作為必需元素之陰離子。
[3]如[1]所記載之化合物,其中式(A-I)中之Xt-
為含硼陰離子。
[4]如[1]所記載之化合物,其中式(A-I)中之Xt-
為含鋁陰離子。
[5]如[1]所記載之化合物,其中式(A-I)中之Xt-
為含氟陰離子。
[6]如[1]至[5]中任一項所記載之化合物,其中基於由式(A-I)中之Xt-
與H+
形成之XHt
之莫耳濃度所決定之酸解離常數pKa=-log10
([H]t
・[Xt-
]/[XHt
])為-15以上且0以下。
[7]如[1]至[6]中任一項所記載之化合物,其中式(A-I)之p及q為1以上且R9
及R10
為以化合物(X)及化合物(Y)所測定之哈密特取代基常數成為負之基,或p及q為0。
[化3]
[8]如[1]至[7]中任一項所記載之化合物,其中R7
及R8
為氫原子。
[9]一種著色分散液,其包含如[1]至[8]中任一項所記載之化合物。
[10]一種著色硬化性樹脂組合物,其包含如[1]至[8]中任一項所記載之化合物。
[11]一種塗膜,其係由如[10]所記載之著色硬化性樹脂組合物所形成。
[12]一種彩色濾光片,其係由如[10]所記載之著色硬化性樹脂組合物所形成。
[13]一種顯示裝置,其包含如[12]所記載之彩色濾光片。
[發明之效果]
本發明之化合物及包含該化合物之組合物等之耐光性優異。
<啡噻𠯤系化合物>
本發明之化合物係啡噻𠯤系化合物,具體而言,由式(A-I)所表示(以下,有時稱為「化合物(A-I)」)。化合物(A-I)之耐光性、耐熱性、耐溶劑性優異,包含該化合物(A-I)之著色硬化性樹脂組合物之耐光性、耐熱性、耐溶劑性亦良好。
[化4]
[式(A-I)中,
R1
~R6
分別獨立地表示可具有取代基之碳數1~8之脂肪族烴基、氫原子、鹵素原子、硝基或羥基,構成該脂肪族烴基之亞甲基亦可被取代為氧原子或-CO-。
R7
及R8
分別獨立地表示可具有取代基之碳數1~8之脂肪族烴基、或氫原子。
R9
及R10
分別獨立地表示可具有取代基之碳數1~30之烴基,構成該烴基之亞甲基亦可被取代為氧原子、-NR-或-CO-。
R表示可具有取代基之碳數1~10之烴基。
R7
與R9
亦可相互鍵結而與氮原子一同形成環,R8
與R10
亦可相互鍵結而與氮原子一同形成環。
p及q分別獨立地表示0~5之整數。
Xt-
表示t價之陰離子(其中,Cl-
、Br-
及I-
除外)。
t表示1~3之整數]
R1
~R8
所表示之碳數1~8之脂肪族烴基可為飽和或不飽和,亦可為鏈狀或脂環式。
作為R1
~R8
所表示之飽和或不飽和鏈狀烴基,可例舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等直鏈狀烷基;異丙基、(1-乙基)丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、(1-乙基)丁基、(2-乙基)丁基、異戊基、新戊基、第三戊基、(2-甲基)戊基、異己基、(5-甲基)己基等支鏈狀烷基等;乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基(烯丙基)、(1-甲基)乙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1,3-丁二烯基、(1-(2-丙烯基))乙烯基、(1,2-二甲基)丙烯基、2-戊烯基等烯基等。R1
~R8
所表示之飽和或不飽和鏈狀烴基之碳數較佳為1~6,更佳為1~4,進而較佳為1~3。
作為R1
~R8
所表示之飽和或不飽和脂環式烴基,可例舉:環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基等環烷基;環己烯基(例如環己-2-烯、環己-3-烯)、環庚烯基、環辛烯基等環烯基;降𦯉基、雙環[2.2.2]辛基等。飽和或不飽和脂環式烴基之碳數較佳為3~8,更佳為5~7。
作為R1
~R8
所表示之碳數1~8之脂肪族烴基可具有之取代基,可例舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子;羥基;甲氧基羰基等碳數2~10之烷氧基羰基;氰基;胺基;胺磺醯基;甲基磺醯基等碳數1~6之烷基磺醯基等。
作為構成R1
~R6
所表示之碳數1~8之脂肪族烴基之亞甲基由氧原子取代之基,例如可例舉:甲氧基、乙氧基等碳數1~7之烷氧基、及以下者(*表示鍵結鍵)。
作為構成R1
~R6
所表示之碳數1~8之脂肪族烴基之亞甲基由-CO-取代之基,例如可例舉:乙醯基等碳數2~8之醯基;及以下者(*表示鍵結鍵)。
作為R1
~R6
所表示之鹵素原子,可例舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,較佳為氟原子或氯原子。
作為R1
~R6
,較佳為氫原子、或碳數1~8之脂肪族烴基,更佳為氫原子。
作為R7
、R8
,較佳為氫原子、或碳數1~8之脂肪族烴基,更佳為氫原子、或碳數1~3之脂肪族烴基。
作為R9
及R10
所表示之碳數1~30之烴基及R所表示之碳數1~10之烴基,可例舉:脂肪族烴基及芳香族烴基。脂肪族烴基可為飽和或不飽和,亦可為鏈狀或脂環式。
作為R9
及R10
所表示之碳數1~30之飽和或不飽和鏈狀烴基、及R所表示之碳數1~10之飽和或不飽和鏈狀烴基,可例舉與R1
~R8
所表示之碳數1~8之飽和或不飽和脂環式烴基相同之基,進而亦可例舉:壬基、癸基等直鏈狀烷基;(3-乙基)庚基等支鏈狀烷基等。R9
及R10
所表示之飽和或不飽和鏈狀烴基之碳數較佳為1~15,更佳為1~10,進而較佳為1~6,進而更佳為1~3。R所表示之飽和或不飽和鏈狀烴基之碳數較佳為1~8,更佳為1~6,進而較佳為1~3。
作為R9
及R10
所表示之碳數1~30之飽和或不飽和脂環式烴基、及R所表示之碳數1~10之飽和或不飽和脂環式烴基,可例舉與R1
~R8
所表示之碳數1~8之飽和或不飽和脂環式烴基相同之基,進而可例舉金剛烷基。R9
及R10
所表示之飽和或不飽和脂環式烴基之碳數較佳為3~18,更佳為3~15,進而較佳為4~15。R所表示之飽和或不飽和脂環式烴基之碳數較佳為3~8,更佳為3~7,進而較佳為5~7。
作為R9
、R10
及R所表示之芳香族烴基,可例舉:苯基、1-萘基、2-萘基等,作為R9
及R10
所表示之芳香族烴基,進而亦可例舉:菲基、蒽基、芘基等。R9
及R10
所表示之芳香族烴基之碳數較佳為6~30,更佳為6~20,進而較佳為6~15。R所表示之芳香族烴基之碳數較佳為6~10,更佳為6~8,進而較佳為6~7。
R9
及R10
所表示之烴基只要碳數之上限為30以下,則亦可為將上述所例舉之鏈狀烴基、脂環式烴基、及芳香族烴基組合2個以上而成之基。此種基例如可為將芳香族烴基、與選自鏈狀烴基、脂環式烴基及芳香族烴基中之基之至少1個組合而成之基,該組合而成之烴基亦可組合鏈狀烴基作為2價之基(例如烷二基)。作為組合而成之烴基之例,可例舉:苄基、苯乙基、1-甲基-1-苯基乙基等芳烷基;苯基乙烯基(苯基乙烯基)等芳基烯基;苯基乙炔基等芳基炔基;鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、2-乙基苯基、3-乙基苯基、4-乙基苯基、2,3-二甲基苯基、2,4-二甲基苯基、4-乙烯基苯基、鄰異丙基苯基、間異丙基苯基、對異丙基苯基、2,5-二異丙基苯基、2,6-二異丙基苯基、2,4,6-三異丙基苯基、4-丁基苯基等烷基芳基;2,3-二氫-4-茚基、1,2,3,5,6,7-六氫-4-s-二環戊二烯并苯基、5,6,7,8-四氫-1-萘基、3,5,5,8,8-五甲基-5,6,7,8-四氫-2-萘基等鍵結有烷二基之芳基;聯苯基、聯三苯基等鍵結有1個以上之芳基之芳基;環己基甲基苯基、苄基苯基、(二甲基(苯基)甲基)苯基等。又,上述烴基例如亦可為鏈狀烴基與脂環式烴基組合而成之烴基,作為其例,可例舉:1-甲基環丙基、1-甲基環己基、2-甲基環己基、1,2-二甲基環己基、1,3-二甲基環己基、2,4,6-三甲基環己基、2,2,6,6-四甲基環己基、4-戊基環己基、4-辛基環己基等鍵結有1個以上之烷基之脂環式烴基;環丙基甲基、環丙基乙基、環丁基甲基、環丁基乙基、環戊基甲基、環戊基乙基、環己基甲基、2-甲基環己基甲基、環己基乙基、金剛烷基甲基等鍵結有1個以上之脂環式烴基之烷基等。將鏈狀烴基、脂環式烴基、及芳香族烴基組合2個以上而成之基之碳數較佳為4~30,更佳為6~20。
R所表示之烴基只要碳數之上限為10以下,則亦可為將上述所例舉之鏈狀烴基、脂環式烴基、及芳香族烴基組合2個以而成之基。此種基例如可為將芳香族烴基、與選自鏈狀烴基、脂環式烴基及芳香族烴基中之基之至少1個組合而成之基,該組合而成之烴基亦可組合鏈狀烴基作為2價之基(例如烷二基)。作為組合而成之烴基之例,可例舉R9
及R10
中作為組合而成之烴基所例示者中碳數為10以下者。
作為R9
、R10
及R所表示之烴基可具有之取代基,可例舉與R1
~R8
所表示之脂肪族烴基可具有之取代基相同之基。
作為構成R9
及R10
所表示之碳數1~30之烴基之亞甲基由氧原子取代之基,可例舉與構成R1
~R6
所表示之碳數1~8之脂肪族烴基之亞甲基由氧原子取代之基相同之基,進而可例舉以下者(*表示鍵結鍵)。
作為構成R9
及R10
所表示之碳數1~30之烴基之亞甲基由-CO-取代之基,可例舉與構成R1
~R6
所表示之碳數1~8之脂肪族烴基之亞甲基由-CO-取代之基相同之基,進而可例舉以下者(*表示鍵結鍵)。
作為構成R9
及R10
所表示之碳數1~30之烴基之亞甲基由-NR-取代之基,例如可例舉以下所示之碳數1~30之烷基胺基、碳數2~30之二烷基胺基、碳數7~30之烷基芳基胺基等(*表示鍵結鍵)。
作為R7
與R9
相互鍵結而與氮原子一起形成之環、及R8
與R10
相互鍵結而與氮原子一起形成之環,例如可例舉以下者(*表示鍵結鍵)。
作為R9
及R10
,可為由化合物(X)、化合物(Y)所測定之哈密特取代基常數成為正之基,亦可為成為負之基,較佳為成為負之基。
作為哈密特取代基常數成為正之基,較佳為具有作為取代基之鹵素原子之碳數1~8之飽和鏈狀烴基、碳數1~8之飽和鏈狀烴基之亞甲基由氧原子取代之基、碳數1~8之飽和鏈狀烴基之亞甲基由-CO-取代之基等。作為上述具有作為取代基之鹵素原子之碳數1~8之飽和鏈狀烴基,例如較佳為三氟甲基等全氟烷基。作為上述碳數1~8之飽和鏈狀烴基之亞甲基由氧原子取代之基,例如較佳為甲氧基、乙氧基等碳數1~7之烷氧基。作為上述碳數1~8之飽和鏈狀烴基之亞甲基由-CO-取代之基,較佳為乙醯基等碳數1~8之醯基。
作為哈密特取代基常數成為負之基,較佳為碳數1~8之飽和鏈狀烴基、碳數1~8之飽和鏈狀烴基之亞甲基由-NR-取代之基等。作為上述碳數1~8之飽和鏈狀烴基,例如較佳為甲基、乙基等烷基。作為上述碳數1~8之飽和鏈狀烴基之亞甲基由-NR-取代之基,例如較佳為甲基胺基、二甲基胺基等碳數1~8之烷基胺基。
p及q較佳為0~3,更佳為0~2,進而更佳為0或1。p及q為1時,R9
及R10
相對於-N(-R7
)或-N(-R8
),可為鄰位、間位、對位之任一種,較佳為鄰位或間位,更佳為鄰位。
R9
、R10
、p、q較佳為上述哈密特取代基常數成為零或負之組合,具體而言,較佳為p及q為零,或p及q為1以上時R9
及R10
之哈密特取代基常數為負。
化合物(A-I)中,Xt-
以外之部分(以下,有時稱為陽離子)較佳為式(A-II)所表示者。
[化12]
[式(A-II)中,
R21
~R26
分別獨立地表示碳數1~8之脂肪族烴基、或氫原子,較佳為氫原子。
R27
及R28
分別獨立地表示碳數1~8之脂肪族烴基、或氫原子,較佳為氫原子。
R29
及R30
分別獨立地表示可具有取代基之碳數1~30之烴基,構成該烴基之亞甲基亦可被取代為氧原子、-NRx
-或-CO-。Rx
表示可具有取代基之碳數1~10之烴基,可例舉與上述R相同之基。
pa及qa分別獨立地為0或1]
作為R29
及R30
,較佳為:鍵結於苯甲酸之間位時之哈密特取代基常數成為負之基,例如甲基、乙基等碳數1~8之飽和鏈狀烴基、甲基、二甲基胺基等碳數1~8之烷基胺基等;鍵結於苯甲酸之間位時之哈密特取代基常數成為正之基,例如甲氧基、乙氧基等碳數1~7之烷氧基、乙醯基等碳數2~10之醯基、三氟甲基、五氟乙基等碳數1~8之鹵化烷基等。更佳為鍵結於苯甲酸之間位時之哈密特取代基常數成為負之基。
於pa及qa為1且R29
及R30
之哈密特取代基常數為負時,R29
及R30
相對於-N(-R27
)及-N(-R28
),較佳為鄰位或間位,更佳為鄰位。
於pa及qa為1且R29
及R30
之哈密特取代基常數為正時,R29
及R30
相對於-N(-R27
)及-N(-R28
),較佳為鄰位或間位,更佳為間位。
就耐熱性之方面而言,Xt-
較佳為含有選自由鎢、鉬、矽及磷所組成之群中之至少1種元素及氧作為必需元素之陰離子、含硼陰離子、含鋁陰離子、及含氟陰離子,更佳為含有選自由鎢、鉬、矽及磷所組成之群中之至少1種元素及氧作為必需元素之陰離子、及含氟陰離子,進而較佳為含有選自由鎢、鉬、矽及磷所組成之群中之至少1種元素及氧作為必需元素之陰離子。
作為含有選自由鎢、鉬、矽及磷所組成之群中之至少1種元素及氧作為必需元素之陰離子,較佳為含有鎢之陰離子,又,較佳為雜多酸或同多酸之陰離子,更佳為磷鎢酸、矽鎢酸及鎢系同多酸之陰離子。
作為含有鎢之雜多酸或同多酸之陰離子,可例舉:科金型磷鎢酸根離子α-[PW12
O40
]3-
、道森型磷鎢酸根離子α-[P2
W18
O62
]6-
、β-[P2
W18
O62
]6-
、科金型矽鎢酸根離子α-[SiW12
O40
]4-
、β-[SiW12
O40
]4-
、γ-[SiW12
O40
]4-
,進而作為其他例,還可例舉:[P2
W17
O61
]10-
、[P2
W15
O56
]12-
、[H2
P2
W12
O48
]12-
、[NaP5
W30
O110
]14-
、α-[SiW9
O34
]10-
、γ-[SiW10
O36
]8-
、α-[SiW11
O39
]8-
、β-[SiW11
O39
]8-
、[W6
O19
]2-
、[W10
O32
]4-
、WO4 2-
等。
作為包含選自由矽、及磷所組成之群中之至少1種元素及氧之陰離子,可例舉:SiO3 2-
、PO4 3-
。
尤其是就合成及後處理之容易度而言,較佳為科金型磷鎢酸根離子、道森型磷鎢酸根離子、科金型矽鎢酸根離子等雜多酸陰離子、[W10
O32
]4-
等同多酸陰離子。
作為Xt-
所表示之含硼陰離子、及含鋁陰離子,可例舉下述式(1)所表示之陰離子。
作為自具有2個1價之供質子性取代基之化合物釋出2個質子而成之基中的1價之供質子性取代基,可例舉:羥基、羧基等。作為具有2個1價之供質子性取代基之化合物,較佳為可具有取代基之鄰苯二酚、可具有取代基之2,3-二羥基萘、可具有取代基之2,2'-聯苯酚、可具有取代基之3-羥基-2-萘甲酸、可具有取代基之2-羥基-1-萘甲酸、可具有取代基之1-羥基-2-萘甲酸、可具有取代基之聯萘酚、可具有取代基之水楊酸、可具有取代基之二苯乙醇酸或可具有取代基之苦杏仁酸。
作為取代基,可例舉:鹵素原子;碳數1~6之烷基;碳數1~6之烷氧基;硝基;羥基;胺基。
作為上述之可具有取代基之水楊酸,例如可例舉:水楊酸、3-甲基水楊酸、3-第三丁基水楊酸、3-胺基水楊酸、3-氯水楊酸、4-溴水楊酸、3-甲氧基水楊酸、3-硝基水楊酸、4-三氟甲基水楊酸、3,5-二第三丁基水楊酸、3,5-二溴水楊酸、3,5-二氯水楊酸、3,5,6-三氯水楊酸、3-羥基水楊酸(2,3-二羥基苯甲酸)、4-羥基水楊酸(2,4-二羥基苯甲酸)、5-羥基水楊酸(2,5-二羥基苯甲酸)、6-羥基水楊酸(2,6-二羥基苯甲酸)等。
作為式(1)所表示之陰離子,可例舉下述式所表示之陰離子。
例如可例舉表1所示之陰離子(BC-1)~陰離子(BC-24)。表1中之tBu表示第三丁基。
[表1]
表1 | ||||
陰離子 | R61 | R62 | R63 | R64 |
陰離子(BC-1) | H | H | H | H |
陰離子(BC-2) | OH | H | H | H |
陰離子(BC-3) | H | OH | H | H |
陰離子(BC-4) | H | H | OH | H |
陰離子(BC-5) | H | H | H | OH |
陰離子(BC-6) | Cl | H | H | H |
陰離子(BC-7) | H | Cl | H | H |
陰離子(BC-8) | H | H | Cl | H |
陰離子(BC-9) | H | H | H | Cl |
陰離子(BC-10) | Br | H | H | H |
陰離子(BC-11) | H | Br | H | H |
陰離子(BC-12) | H | H | Br | H |
陰離子(BC-13) | H | H | H | Br |
陰離子(BC-14) | NH2 | H | H | H |
陰離子(BC-15) | H | NH2 | H | H |
陰離子(BC-16) | H | H | NH2 | H |
陰離子(BC-17) | H | H | H | NH2 |
陰離子(BC-18) | H | tBu | H | tBu |
陰離子(BC-19) | H | Cl | H | Cl |
陰離子(BC-20) | H | Br | H | Br |
陰離子(BC-21) | H | I | H | I |
陰離子(BC-22) | H | OH | OH | H |
陰離子(BC-23) | OH | H | OH | H |
陰離子(BC-24) | Cl | Cl | H | Cl |
作為式(1)所表示之陰離子,亦可例舉陰離子(BC-25)~(BC-28)等。
其中,作為式(1)所表示之陰離子,較佳為陰離子(BC-1)、陰離子(BC-2)、陰離子(BC-3)、陰離子(BC-25)、陰離子(BC-26)、陰離子(BC-27),更佳為陰離子(BC-1)、陰離子(BC-25),進而較佳為陰離子(BC-1)。若為該等陰離子,則本發明之化合物(A-I)呈現出於有機溶劑中之溶解性優異之傾向。
作為含氟陰離子,可例舉式(2)、式(3)、式(4)、或式(5)所表示之陰離子,較佳為式(2)所表示之陰離子。
[化18]
[式(2)中,W3
及W4
分別獨立地表示氟原子或碳數1~4之氟化烷基,或W3
與W4
鍵結而形成碳數1~4之氟化烷二基]
W3
及W4
較佳為碳數1~4之氟化烷基,較佳為三氟甲基或五氟乙基。
作為式(2)及(3)中W3
~W7
所分別表示之碳數1~4之氟化烷基,較佳為全氟烷基,例如可例舉:-CF3
、-CF2
CF3
、-CF2
CF2
CF3
、-CF(CF3
)2
、-CF2
CF2
CF2
CF3
、-CF2
CF(CF3
)2
、-C(CF3
)3
等。
作為式(2)中W3
與W4
鍵結而形成之碳數2~4之氟化烷二基,較佳為全氟烷二基,例如可例舉:-CF2
CF2
-、-CF2
CF2
CF2
-、-CF2
CF2
CF2
CF2
-等。
作為式(4)中Y1
所表示之碳數1~4之氟化烷二基,較佳為全氟烷二基,例如可例舉:-CF2
-、-CF2
CF2
-、-CF2
CF2
CF2
-、-C(CF3
)2
-、-CF2
CF2
CF2
CF2
-等。
作為式(5)中Y2
所表示之碳數1~4之氟化烷基,較佳為全氟烷基,可例舉:-CF3
、-CF2
CF3
、-CF2
CF2
CF3
、-CF(CF3
)2
、-CF2
CF2
CF2
CF3
、-CF2
CF(CF3
)2
、-C(CF3
)3
等。
作為式(3)所表示之陰離子(以下,有時稱為「陰離子(3)」),例如可例舉下述之陰離子(3-1)。
作為式(4)所表示之陰離子(以下,有時稱為「陰離子(4)」),例如可例舉下述之陰離子(4-1)~(4-4)。
作為式(5)所表示之陰離子(以下,有時稱為「陰離子(5)」),例如可例舉下述之陰離子(5-1)~(5-4)。
藉由含有選自由陰離子(2)、陰離子(3)、陰離子(4)及陰離子(5)所組成之群中之至少1種陰離子(以下,有時稱為「陰離子(2)~(5)」),能夠提高本發明之化合物(A-I)於有機溶劑中之溶解性。其中,較佳為陰離子(2),更佳為陰離子(2-1)、陰離子(2-2)。
上述Xt-
較佳為來自強酸者。基於由Xt-
與H+
形成之XHt
之莫耳濃度所決定之合計之酸解離常數pKa=-log10
([H]t
・[Xt-
]/[XHt
])例如為0以下,較佳為-0.5以下,更佳為-10.0以下,且例如為-15.0以上。又,較佳為XHt
之合計之酸解離常數(pKa=-log10
([H]t
・[Xt-
]/[XHt
])、或第1電離階段中之酸解離常數(pKa=-log10
([H]・[(XHt-1
)-1
]/[XHt
])小於H2
SO4
之Xt-
。進而,來自強酸之Xt-
較佳為有機酸以外之酸,更佳為含有選自由鎢、鉬、矽及磷所組成之群中之至少1種元素及氧作為必需元素之陰離子。
作為化合物(A-I),可例舉式(A-III)中表2所特定出之化合物。
化合物(A-I)可藉由下述方式來製造,即,使式(M-I)所表示之化合物(以下,有時稱為「化合物(M-I)」)與式(M-IIA)及式(M-IIB)所表示之化合物(以下,有時稱為「化合物(M-II)」)反應而製造式(X-I)所表示之化合物(以下,有時稱為「化合物(X-I)),使該化合物(X-I)與Xt-
t(Z+
)反應。
<著色分散液><著色硬化性樹脂組合物>
上述化合物(A-I)作為著色劑(A)有用。著色劑(A)與溶劑(E)等一起構成著色分散液。著色劑(A)與樹脂(B)、聚合性化合物(C)、聚合起始劑(D)等一起構成著色硬化性樹脂組合物。著色硬化性樹脂組合物亦可含有溶劑(E)。著色硬化性樹脂組合物對於形成塗膜而言有用,所獲得之塗膜可用作彩色濾光片,該彩色濾光片可用於顯示裝置。
<著色劑(A)>
著色劑(A)可僅包含上述化合物(A-I),亦可進而含有化合物(A-I)以外之著色劑。化合物(A-I)於著色劑(A)100質量%中,例如為10質量%以上,較佳為30質量%以上,更佳為80質量%以上。
作為化合物(A-I)以外之著色劑,例如可例舉式(B-I)所表示之化合物(以下,有時稱為「化合物(B-I)」)。
[式(B-I)中,Rb1
~Rb4
相互獨立地表示氫原子、可具有取代基之碳數1~20之1價之飽和烴基、或可具有取代基之碳數6~10之1價之芳香族烴基,該飽和烴基中所含之亞甲基(-CH2
-)亦可由-O-、-CO-或-N(Rb11
)-取代。Rb1
及Rb2
亦可一起形成包含氮原子之環,Rb3
及Rb4
亦可一起形成包含氮原子之環。
Rb5
表示-OH、-SO3 -
、-SO3
H、-SO3 -
Z+
、-CO2
H、-CO2 -
Z+
、-CO2
Rb8
、-SO3
Rb8
或-SO2
N(Rb9
)(Rb10
)。
Rb6
及Rb7
相互獨立地表示氫原子或碳數1~6之烷基。
m表示0~5之整數。m為2以上時,複數個Rb5
可相同亦可不同。
a表示0或1之整數。
X表示鹵素原子。
Z+
表示+
N(Rb11
)4
、Na+
或K+
,4個Rb11
可相同亦可不同。
Rb8
表示碳數1~20之1價之飽和烴基,該飽和烴基中所含之氫原子亦可由鹵素原子取代。
Rb9
及Rb10
相互獨立地表示氫原子或可具有取代基之碳數1~20之1價之飽和烴基,該飽和烴基中所含之-CH2
-亦可由-O-、-CO-、-NH-或-N(Rb8
)-取代,Rb9
及Rb10
亦可相互鍵結而形成包含氮原子之3~10員環之雜環。
Rb11
表示氫原子、碳數1~20之1價之飽和烴基或碳數7~10之芳烷基]
於式(B-I)中存在-SO3 -
之情形時,其個數較佳為1個。
作為Rb1
~Rb4
中之碳數6~10之1價之芳香族烴基,例如可例舉:苯基、甲苯甲醯基、二甲苯基、2,4,6-三甲苯基、丙基苯基及丁基苯基等。
作為該芳香族烴基可具有之取代基,可例舉:鹵素原子、-Rb8
、-OH、-ORb8
、-SO3 -
、-SO3
H、-SO3 -
Z+
、-CO2
H、-CO2
Rb8
、-SRb8
、-SO2
Rb8
、-SO3
Rb8
或-SO2
N(Rb9
)(Rb10
),較佳為該等取代基取代芳香族烴基中所含之氫原子。該等之中,作為取代基,較佳為-SO3 -
、-SO3
H、-SO3 -
Z+
、-SO3
Rb8
及-SO2
N(Rb9
)(Rb10
),更佳為SO3 -
Z+
及-SO2
N(Rb9
)(Rb10
)。作為該情形之-SO3 -
Z+
,較佳為-SO3 -+
N(Rb11
)4
。又,作為-SO2
N(Rb9
)(Rb10
),較佳為-SO2
NHRb9
。若Rb1
~Rb4
為該等基,則由包含化合物(B-I)之著色硬化性樹脂組合物,能夠形成異物之產生較少且耐熱性優異之彩色濾光片。
作為Rb1
~Rb4
及Rb8
~Rb11
中之碳數1~20之1價之飽和烴基,例如可例舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十六烷基、二十烷基等直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、異戊基、新戊基、2-乙基己基等支鏈狀烷基;環丙基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、三環癸基等碳數3~20之環狀烷基。
Rb1
~Rb4
中之該飽和烴基中所含之氫原子例如亦可由作為取代基之碳數6~10之芳香族烴基或鹵素原子取代。作為可取代Rb1
~Rb4
之飽和烴基之氫原子之碳數6~10之芳香族烴基,可例舉與作為Rb1
~Rb4
中之碳數6~10之芳香族烴基所例示之基相同之基。
Rb9
及Rb10
中之該飽和烴基中所含之氫原子例如亦可由作為取代基之羥基或鹵素原子取代。
作為Rb1
及Rb2
一起所形成之環、以及Rb3
及Rb4
一起所形成之環,例如可例舉以下者,更佳為不含有雙鍵者。
作為-ORb8
,例如可例舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基及二十烷氧基等烷氧基等。
作為-CO2
Rb8
,例如可例舉:甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、第三丁氧基羰基、己氧基羰基及二十烷氧基羰基等烷氧基羰基等。
作為-SRb8
,例如可例舉:甲基硫基、乙基硫基、丁基硫基、己基硫基、癸基硫基及二十烷基硫基等烷基硫基等。
作為-SO2
Rb8
,例如可例舉:甲基磺醯基、乙基磺醯基、丁基磺醯基、己基磺醯基、癸基磺醯基及二十烷基磺醯基等烷基磺醯基等。
作為-SO3
Rb8
,例如可例舉:甲氧基磺醯基、乙氧基磺醯基、丙氧基磺醯基、第三丁氧基磺醯基、己氧基磺醯基及二十烷氧基磺醯基等烷氧基磺醯基等。作為-SO3
Rb8
之Rb8
,較佳為碳數3~20之支鏈狀烷基,更佳為碳數6~12之支鏈狀烷基,進而較佳為2-乙基己基。能夠形成異物產生較少之彩色濾光片。
作為-SO2
N(Rb9
)(Rb10
),例如可例舉:胺磺醯基;N-甲基胺磺醯基、N-乙基胺磺醯基、N-丙基胺磺醯基、N-異丙基胺磺醯基、N-丁基胺磺醯基、N-異丁基胺磺醯基、N-第二丁基胺磺醯基、N-第三丁基胺磺醯基、N-戊基胺磺醯基、N-(1-乙基丙基)胺磺醯基、N-(1,1-二甲基丙基)胺磺醯基、N-(1,2-二甲基丙基)胺磺醯基、N-(2,2-二甲基丙基)胺磺醯基、N-(1-甲基丁基)胺磺醯基、N-(2-甲基丁基)胺磺醯基、N-(3-甲基丁基)胺磺醯基、N-環戊基胺磺醯基、N-己基胺磺醯基、N-(1,3-二甲基丁基)胺磺醯基、N-(3,3-二甲基丁基)胺磺醯基、N-庚基胺磺醯基、N-(1-甲基己基)胺磺醯基、N-(1,4-二甲基戊基)胺磺醯基、N-辛基胺磺醯基、N-(2-乙基己基)胺磺醯基、N-(1,5-二甲基己基)胺磺醯基、N-(1,1,2,2-四甲基丁基)胺磺醯基等N-1取代胺磺醯基;
N,N-二甲基胺磺醯基、N,N-乙基甲基胺磺醯基、N,N-二乙基胺磺醯基、N,N-丙基甲基胺磺醯基、N,N-異丙基甲基胺磺醯基、N,N-第三丁基甲基胺磺醯基、N,N-丁基乙基胺磺醯基、N,N-雙(1-甲基丙基)胺磺醯基、N,N-庚基甲基胺磺醯基等N,N-2取代胺磺醯基等。
上述N-1取代胺磺醯基中,作為Rb8
,較佳為碳數3~20之支鏈狀烷基,更佳為碳數6~12之支鏈狀烷基,進而較佳為2-乙基己基。能夠形成異物產生較少之彩色濾光片。
作為Rb5
,較佳為-CO2
H、-CO2 -
Z+
、-CO2
Rb8
、-SO3 -
、-SO3 -
Z+
、-SO3
H或-SO2
NHRb9
,更佳為-SO3 -
、-SO3 -
Z+
、-SO3
H或-SO2
NHRb9
。
作為Rb6
及Rb7
中之碳數1~6之烷基,可例舉上述所例舉之烷基中碳數1~6者。其中,作為Rb6
、Rb7
,較佳為氫原子。
作為Rb11
中之碳數7~10之芳烷基,可例舉:苄基、苯基乙基、苯基丁基等。
作為Rb11
,較佳為碳數1~20之飽和烴基或苄基。
Z+
為+
N(Rb11
)4
、Na+
或K+
,較佳為+
N(Rb11
)4
。
作為上述+
N(Rb11
)4
,較佳為4個Rb11
中至少2個為碳數5~20之1價之飽和烴基。又,4個Rb11
之合計碳數較佳為20~80,更佳為20~60。於化合物(B-I)中存在+
N(Rb11
)4
之情形時,若Rb11
為該等基,則由包含化合物(B-I)之本發明之著色硬化性樹脂組合物,能夠形成異物較少之彩色濾光片。
m較佳為1~4,更佳為1或2。
作為Rb1
~Rb4
之組合,較佳為Rb1
及Rb3
為氫原子,且Rb2
及Rb4
為具有碳數6~10之1價之取代基之芳香族烴基之組合。作為上述芳香族烴基之取代基,較佳為-SO3 -
、-SO3
H、-SO3 -
Z+
、-SO3
Rb8
或-SO2
NHRb9
,更佳為-SO3 -
Z+
或-SO2
NHRb9
。該等取代基取代芳香族烴基中所含之氫原子。
作為Rb1
~Rb4
之組合,亦較佳為Rb1
~Rb4
全部為1價之飽和烴基之組合。該情形時,作為該飽和烴基,較佳為甲基或乙基。
又,作為Rb1
~Rb4
之組合,亦較佳為Rb1
及Rb3
為可具有取代基之碳數1~10之飽和烴基,且Rb2
及Rb4
為可具有取代基之苯基之組合。
該情形時,Rb1
亦可與取代Rb2
之苯基之取代基形成環,Rb3
亦可與取代Rb4
之苯基之取代基形成環。
又,Rb1
及Rb3
之碳數較佳為相互獨立地為1~3。作為Rb1
、Rb3
之飽和烴基中所含之氫原子之取代基,較佳為可經碳數1~3之烷氧基取代之碳數6~10之芳香族烴基、或鹵素原子。
又,作為Rb2
及Rb4
之苯基可具有之取代基,較佳為碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷基硫基或碳數1~4之烷基磺醯基,更佳為碳數1~4之烷基,進而較佳為甲基。取代Rb2
及Rb4
之苯基之取代基之個數為0~5,較佳為0~2,更佳為0或1。
作為上述可取代Rb2
及Rb4
之苯基之碳數1~4之烷基,可例舉:甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基等。
又,作為上述可取代Rb2
及Rb4
之苯基之碳數1~4之烷基硫基,可例舉:甲基硫基、乙基硫基、丙基硫基、丁基硫基及異丙基硫基等。
進而,作為上述可取代Rb2
及Rb4
之苯基之碳數1~4之烷基磺醯基,可例舉:甲基磺醯基、乙基磺醯基、丙基磺醯基、丁基磺醯基及異丙基磺醯基等。
作為化合物(B-I),例如可例舉:式(1-1)~式(1-43)所表示之化合物。再者,式中,R40
表示碳數1~20之1價之飽和烴基,較佳為碳數6~12之支鏈狀烷基,進而較佳為2-乙基己基。
作為化合物(B-I),進而可例舉:具有碳數3~9之芳香族雜環鍵結於二苯并吡喃環之9位碳之結構之化合物。該芳香族雜環亦可具有取代基。
作為化合物(B-I),較佳為式(1-1)~式(1-8)所表示之化合物、C.I.酸性紅289之四級銨鹽(例如,式(1-11)或式(1-12)所表示之化合物)、C.I.酸性紫102之磺醯胺化物及C.I.酸性紫102之四級銨鹽,較佳為式(1-1)~式(1-8)所表示之化合物、以及式(1-11)及式(1-12)所表示之化合物。
又,就於有機溶劑中之溶解性優異之方面而言,亦較佳為式(1-24)~式(1-33)所表示之化合物。
化合物(B-I)可使用市售之二苯并吡喃染料(例如,中外化成(股)製造之「Chugai Aminol Fast Pink R-H/C」、田岡化學工業(股)製造之「Rhodamin 6G」)。又,亦可將市售之二苯并吡喃染料作為起始原料,以日本專利特開2010-32999號公報為參考而進行合成。
化合物(B-I)之含量於著色劑(A)100質量份中,例如為0質量份以上,較佳為3質量份以上,更佳為5質量份以上,且例如為50質量份以下,較佳為30質量份以下,更佳為20質量份以下。
又,化合物(B-I)相對於上述化合物(A-I)100質量份,例如為0質量份以上,較佳為10質量份以上,更佳為30質量份以上,且例如為100質量份以下,較佳為90質量份以下,更佳為70質量份以下。
著色劑(A)亦可含有上述化合物(A-I)及化合物(B-I)以外之著色劑,化合物(A-I)及化合物(B-I)以外之著色劑可為染料(以下,有時稱為「染料(A)」),亦可為顏料(以下,有時稱為「顏料(A)」)。
染料(A)並無特別限定,可使用公知之染料,例如可例舉:溶劑染料、酸性染料、直接染料、媒染染料等。作為染料,例如可例舉:染料索引(The Society of Dyers and Colourists出版)中分類為於顏料以外具有色相者之化合物、或染色筆記(色染社)中所記載之公知之染料。又,根據化學結構,可例舉:偶氮染料、花青染料、三苯基甲烷染料、酞花青染料、蒽醌染料、萘醌染料、醌亞胺染料、次甲基染料、偶氮次甲基染料、方酸鎓染料、吖啶染料、苯乙烯基染料、香豆素染料、喹啉染料及硝基染料等。該等之中,較佳為有機溶劑可溶性染料。
具體而言,可例舉:C.I.溶劑黃4(以下,省略C.I.溶劑黃之記載,而僅記載編號)、14、15、23、24、38、62、63、68、82、94、98、99、117、162、163、167、189;
C.I.溶劑紅45、49、111、125、130、143、145、146、150、151、155、168、169、172、175、181、207、218、222、227、230、245、247;
C.I.溶劑橙2、7、11、15、26、56、77、86;
C.I.溶劑紫11、13、14、26、31、36、37、38、45、47、48、51、59、60;
C.I.溶劑藍4、5、14、18、35、36、37、45、58、59、59:1、63、67、68、69、70、78、79、83、90、94、97、98、100、101、102、104、105、111、112、122、128、132、136、139;
C.I.溶劑綠1、3、4、5、7、28、29、32、33、34、35等C.I.溶劑染料;
C.I.酸性黃1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、38、40、42、54、65、72、73、76、79、98、99、111、112、113、114、116、119、123、128、134、135、138、139、140、144、150、155、157、160、161、163、168、169、172、177、178、179、184、190、193、196、197、199、202、203、204、205、207、212、214、220、221、228、230、232、235、238、240、242、243、251;
C.I.酸性紅1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、33、34、35、37、40、42、44、50、51、52、57、66、73、76、80、87、88、91、92、94、95、97、98、103、106、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、155、158、160、172、176、182、183、195、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、289、308、312、315、316、339、341、345、346、349、382、383、388、394、401、412、417、418、422、426;
C.I.酸性橙6、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62、63、64、74、75、94、95、107、108、169、173;
C.I.酸性紫6B、7、9、15、16、17、19、21、23、24、25、30、34、38、49、72、102;
C.I.酸性藍1、3、5、7、9、11、13、15、17、18、22、23、24、25、26、27、29、34、38、40、41、42、43、45、48、51、54、59、60、62、70、72、74、75、78、80、82、83、86、87、88、90、90:1、91、92、93、93:1、96、99、100、102、103、104、108、109、110、112、113、117、119、120、123、126、127、129、130、131、138、140、142、143、147、150、151、154、158、161、166、167、168、170、171、175、182、183、184、187、192、199、203、204、205、210、213、229、234、236、242、243、256、259、267、269、278、280、285、290、296、315、324:1、335、340;
C.I.酸性綠1、3、5、6、7、8、9、11、13、14、15、16、22、25、27、28、41、50、50:1、58、63、65、80、104、105、106、109等C.I.酸性染料;
C.I.直接黃2、33、34、35、38、39、43、47、50、54、58、68、69、70、71、86、93、94、95、98、102、108、109、129、136、138、141;
C.I.直接紅79、82、83、84、91、92、96、97、98、99、105、106、107、172、173、176、177、179、181、182、184、204、207、211、213、218、220、221、222、232、233、234、241、243、246、250;
C.I.直接橙26、34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106、107;
C.I.直接紫47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104;
C.I.直接藍1、2、3、6、8、15、22、25、28、29、40、41、42、47、52、55、57、71、76、77、78、80、81、84、85、86、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、120、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、195、196、198、199、200、201、202、203、207、209、210、212、213、214、222、225、226、228、229、236、237、238、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275、293;
C.I.直接綠25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79、82等C.I.直接染料;
C.I.分散黃51、54、76;
C.I.分散紫26、27;
C.I.分散藍1、14、56、60等C.I.分散染料;
C.I.鹼性紅1、10;
C.I.鹼性藍1、3、5、7、9、19、21、22、24、25、26、28、29、40、41、45、47、54、58、59、60、64、65、66、67、68、81、83、88、89;
C.I.鹼性紫2;
C.I.鹼性紅9;
C.I.鹼性綠1等C.I.鹼性染料;
C.I.反應性黃2、76、116;
C.I.反應性橙16;
C.I.反應性紅36等C.I.反應性染料;
C.I.媒染黃5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62、65;
C.I.媒染紅1、2、3、4、9、11、12、14、17、18、19、22、23、24、25、26、27、29、30、32、33、36、37、38、39、41、42、43、45、46、48、52、53、56、62、63、71、74、76、78、85、86、88、90、94、95;
C.I.媒染橙3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47、48;
C.I.媒染紫1、1:1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、14、15、16、17、18、19、21、22、23、24、27、28、30、31、32、33、36、37、39、40、41、44、45、47、48、49、53、58;
C.I.媒染藍1、2、3、7、8、9、12、13、15、16、19、20、21、22、23、24、26、30、31、32、39、40、41、43、44、48、49、53、61、74、77、83、84;
C.I.媒染綠1、3、4、5、10、13、15、19、21、23、26、29、31、33、34、35、41、43、53等C.I.媒染染料;
C.I.還原綠1等C.I.還原染料等。
該等染料根據所需之彩色濾光片之分光光譜適宜選擇即可。
作為顏料(A),並無特別限定,可使用公知之顏料,例如可例舉:染料索引(The Society of Dyers andColourists出版)中分類為顏料之顏料。
作為顏料,例如可例舉:C.I.顏料黃1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、194、214等黃色顏料;
C.I.顏料橙13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73等橙色顏料;
C.I.顏料紅9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265等紅色顏料;
C.I.顏料藍15、15:3、15:4、15:6、60等藍色顏料;
C.I.顏料紫1、19、23、29、32、36、38等紫色顏料;
C.I.顏料綠7、36、58等綠色顏料;
C.I.顏料棕23、25等棕色顏料;
C.I.顏料黑1、7等黑色顏料等。
顏料(A)亦可視需要實施松香處理、使用導入有酸性基或鹼性基之顏料衍生物等之表面處理、利用高分子化合物等對顏料表面所進行之接枝處理、利用硫酸微粒化法等之微粒化處理、或利用用以去除雜質之有機溶劑或水等之洗淨處理、利用離子性雜質之離子交換法等之去除處理等。
顏料(A)較佳為粒徑均勻。藉由含有顏料分散劑進行分散處理,能夠獲得顏料於溶液中均勻分散之狀態之顏料分散液。
作為上述之顏料分散劑,例如可例舉:陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性、聚酯系、聚胺系、丙烯酸系等之界面活性劑等。該等顏料分散劑可單獨使用,亦可組合2種以上使用。作為顏料分散劑,以商品名可例舉:KP(信越化學工業(股)製造)、Flowlen(共榮社化學(股)製造)、Solsperse(Zeneca(股)製造)、EFKA(CIBA公司製造)、Ajisper(Ajinomoto Fine-Techno(股)製造)、Disperbyk(BYK-Chemie公司製造)等。
於使用顏料分散劑之情形時,其使用量相對於顏料(A)之總量100質量份,例如為1質量份以上且100質量份以下,較佳為5質量份以上且50質量份以下。若顏料分散劑之使用量為上述之範圍,則呈現出可獲得均勻之分散狀態之顏料分散液之傾向。
染料(A)及顏料(A)之合計量於著色劑(A)100質量份中,例如為0質量份以上,較佳為5質量份以上,且例如為90質量份以下,較佳為50質量份以下,亦可為20質量份以下,亦可為10質量份以下。
作為化合物(A-I)及化合物(B-I)以外之著色劑,較佳為顏料(A),更佳為藍色顏料。藍色顏料於著色劑(A)100質量份中,例如為0質量份以上,較佳為30質量份以上,更佳為50質量份以上,且例如為90質量份以下,亦可為70質量份以下。
藍色顏料相對於化合物(A-I)100質量份,例如為0質量份以上,較佳為100質量份以上,更佳為300質量份以上,且例如為1000質量份以下,較佳為700質量份以下,更佳為500質量份以下。又,亦可為200質量份以下,亦可為100質量份以下,亦可為10質量份以下。
<樹脂(B)>
樹脂(B)並無特別限定,較佳為鹼可溶性樹脂。作為樹脂(B),可例舉以下之樹脂[K1]~[K6]等。
樹脂[K1]:具有來自選自由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所組成之群中之至少1種(a)(以下,有時稱為「(a)」)之結構單元、及來自具有碳數2~4之環狀醚結構及乙烯性不飽和鍵之單體(b)(以下,有時稱為「(b)」)之結構單元之共聚物;
樹脂[K2]:具有來自(a)之結構單元、來自(b)之結構單元、及來自可與(a)共聚之單體(c)(但是,與(a)及(b)不同)(以下,有時稱為「(c)」)之結構單元之共聚物;
樹脂[K3]:具有來自(a)之結構單元及來自(c)之結構單元之共聚物;
樹脂[K4]:具有對來自(a)之結構單元加成(b)而成之結構單元及來自(c)之結構單元之共聚物;
樹脂[K5]:具有對來自(b)之結構單元加成(a)而成之結構單元及來自(c)之結構單元之共聚物;
樹脂[K6]:具有對來自(b)之結構單元加成(a)、進而加成羧酸酐而成之結構單元及來自(c)之結構單元之共聚物。
作為(a),具體而言,例如可例舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、鄰乙烯基苯甲酸、間乙烯基苯甲酸、對乙烯基苯甲酸等不飽和單羧酸類;
順丁烯二酸、反丁烯二酸、檸康酸、中康酸、伊康酸、3-乙烯基鄰苯二甲酸、4-乙烯基鄰苯二甲酸、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸、二甲基四氫鄰苯二甲酸、1,4-環己烯二羧酸等不飽和二羧酸類;
甲基-5-降𦯉烯-2,3-二羧酸、5-羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯等含有羧基之雙環不飽和化合物類;
順丁烯二酸酐、檸康酸酐、伊康酸酐、3-乙烯基鄰苯二甲酸酐、4-乙烯基鄰苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、二甲基四氫鄰苯二甲酸酐、5,6-二羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯酐等不飽和二羧酸類之酐;
琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、鄰苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯等2元以上之多元羧酸之不飽和單[(甲基)丙烯醯氧基烷基]酯類;
如α-(羥基甲基)丙烯酸般於同一分子中含有羥基及羧基之不飽和丙烯酸酯類等。
該等之中,就共聚反應性之方面或所獲得之樹脂於鹼水溶液中之溶解性之方面而言,較佳為丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸酐等。
(b)係指例如具有碳數2~4之環狀醚結構(例如,選自由環氧乙烷環、氧雜環丁烷環及四氫呋喃環所組成之群中之至少1種)及乙烯性不飽和鍵之聚合性化合物。(b)較佳為具有碳數2~4之環狀醚及(甲基)丙烯醯氧基之單體。
再者,本說明書中,所謂「(甲基)丙烯酸」,表示選自由丙烯酸及甲基丙烯酸所組成之群中之至少1種。「(甲基)丙烯醯基」及「(甲基)丙烯酸酯」等表述亦具有相同之含義。
作為(b),例如可例舉:具有環氧乙烷基及乙烯性不飽和鍵之單體(b1)(以下,有時稱為「(b1)」)、具有氧雜環丁基及乙烯性不飽和鍵之單體(b2)(以下,有時稱為「(b2)」)、具有四氫呋喃基及乙烯性不飽和鍵之單體(b3)(以下,有時稱為「(b3)」)等。
作為(b1),例如可例舉:具有直鏈狀或支鏈狀之脂肪族不飽和烴經環氧化之結構之單體(b1-1)(以下,有時稱為「(b1-1)」)、具有脂環式不飽和烴經環氧化之結構之單體(b1-2)(以下,有時稱為「(b1-2)」)。
作為(b1-1),可例舉:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-甲基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-乙基縮水甘油酯、縮水甘油基乙烯基醚、鄰乙烯基苄基縮水甘油基醚、間乙烯基苄基縮水甘油基醚、對乙烯基苄基縮水甘油基醚、α-甲基鄰乙烯基苄基縮水甘油基醚、α-甲基間乙烯基苄基縮水甘油基醚、α-甲基對乙烯基苄基縮水甘油基醚、2,3-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,4-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,5-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,6-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,4-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,5-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,6-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、3,4,5-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,4,6-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯等。
作為(b1-2),可例舉:一氧化乙烯基環己烯、1,2-環氧-4-乙烯基環己烷(例如,Celloxide 2000;Daicel(股)製造)、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯(例如,Cyclomer A400;Daicel(股)製造)、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯(例如,Cyclomer M100;Daicel(股)製造)、式(I)所表示之化合物及式(II)所表示之化合物等。
[式(I)及式(II)中,Ra
及Rb
表示氫原子、或碳數1~4之烷基,該烷基中所含之氫原子亦可由羥基取代。
Xa
及Xb
表示單鍵、*-Rc
-、*-Rc
-O-、*-Rc
-S-或*-Rc
-NH-。
Rc
表示碳數1~6之烷二基。
*表示與O之鍵結鍵]
作為碳數1~4之烷基,可例舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基等。
作為氫原子由羥基取代之烷基,可例舉:羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基、1-羥基丙基、2-羥基丙基、3-羥基丙基、1-羥基-1-甲基乙基、2-羥基-1-甲基乙基、1-羥基丁基、2-羥基丁基、3-羥基丁基、4-羥基丁基等。
作為Ra
及Rb
,可較佳地例舉:氫原子、甲基、羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基,可更佳地例舉:氫原子、甲基。
作為烷二基,可例舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基等。
作為Xa
及Xb
,可較佳地例舉:單鍵、亞甲基、伸乙基、*-CH2
-O-及*-CH2
CH2
-O-,可更佳地例舉:單鍵、*-CH2
CH2
-O-(*表示與O之鍵結鍵)。
作為式(I)所表示之化合物,可例舉式(I-1)~式(I-15)之任一者所表示之化合物等。其中,較佳為式(I-1)、式(I-3)、式(I-5)、式(I-7)、式(I-9)或式(I-11)~式(I-15)所表示之化合物,更佳為式(I-1)、式(I-7)、式(I-9)或式(I-15)所表示之化合物。
作為式(II)所表示之化合物,可例舉式(II-1)~式(II-15)之任一者所表示之化合物等。其中,較佳為式(II-1)、式(II-3)、式(II-5)、式(II-7)、式(II-9)或式(II-11)~式(II-15)所表示之化合物,更佳為式(II-1)、式(II-7)、式(II-9)或式(II-15)所表示之化合物。
式(I)所表示之化合物及式(II)所表示之化合物分別可單獨使用,亦可併用2種以上。於併用式(I)所表示之化合物及式(II)所表示之化合物之情形時,該等之含有比率[式(I)所表示之化合物:式(II)所表示之化合物]以莫耳基準,較佳為5:95~95:5,更佳為20:80~80:20。
作為(b2),更佳為具有氧雜環丁基及(甲基)丙烯醯氧基之單體。作為(b2),可例舉:3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷等。
作為(b3),更佳為具有四氫呋喃基及(甲基)丙烯醯氧基之單體。作為(b3),具體而言,可例舉:丙烯酸四氫糠酯(例如,Viscoat V#150,大阪有機化學工業(股)製造)、甲基丙烯酸四氫糠酯等。
作為(b),就能夠使所獲得之彩色濾光片之耐熱性、耐化學品性等可靠性變得更高之方面而言,較佳為(b1)。進而,就著色硬化性樹脂組合物之保存穩定性優異之方面而言,更佳為(b1-2)。
作為(c),例如可例舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6
]癸烷-8-酯(該技術領域中,以慣用名被稱為「(甲基)丙烯酸二環戊酯」。又,有時稱為「(甲基)丙烯酸三環癸酯」)、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6
]癸烯-8-酯(該技術領域中,以慣用名被稱為「(甲基)丙烯酸二環戊烯基酯」)、(甲基)丙烯酸二環戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異𦯉基酯、(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸炔丙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸酯類;
(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯等含羥基之(甲基)丙烯酸酯類;
順丁烯二酸二乙酯、反丁烯二酸二乙酯、伊康酸二乙酯等二羧酸二酯;
雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-(2'-羥基乙基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羥基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(羥基甲基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(2'-羥基乙基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二甲氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二乙氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基-5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-第三丁氧基羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-環己氧基羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-苯氧基羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-雙(第三丁氧基羰基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-雙(環己氧基羰基)雙環[2.2.1]庚-2-烯等雙環不飽和化合物類;
N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苄基順丁烯二醯亞胺、N-丁二醯亞胺基-3-順丁烯二醯亞胺苯甲酸酯、N-丁二醯亞胺基-4-順丁烯二醯亞胺丁酸酯、N-丁二醯亞胺基-6-順丁烯二醯亞胺己酸酯、N-丁二醯亞胺基-3-順丁烯二醯亞胺丙酸酯、N-(9-吖啶基)順丁烯二醯亞胺等二羰基醯亞胺衍生物類;
苯乙烯、α-甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對甲氧基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、偏二氯乙烯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、乙酸乙烯酯、1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。
該等之中,就共聚反應性及耐熱性之方面而言,較佳為苯乙烯、乙烯基甲苯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苄基順丁烯二醯亞胺、雙環[2.2.1]庚-2-烯等。
樹脂[K1]中,來自各者之結構單元之比率於構成樹脂[K1]之全部結構單元中,較佳為
來自(a)之結構單元:2~60莫耳%
來自(b)之結構單元:40~98莫耳%,更佳為
來自(a)之結構單元:10~50莫耳%
來自(b)之結構單元:50~90莫耳%。
若樹脂[K1]之結構單元之比率為上述之範圍,則呈現出著色硬化性樹脂組合物之保存穩定性、形成著色圖案時之顯影性、及所獲得之彩色濾光片之耐溶劑性優異之傾向。
樹脂[K1]例如可以文獻「高分子合成之實驗法」(大津隆行著 發行所化學同人(股) 第1版第1次印刷 1972年3月1日發行)中所記載之方法及該文獻中所記載之引用文獻為參考而進行製造。
具體而言,可例舉以下之方法:將(a)及(b)之特定量、聚合起始劑及溶劑等加入至反應容器中,例如藉由氮氣置換氧氣,藉此形成脫氧氛圍,一面攪拌,一面進行加熱及保溫。再者,此處所使用之聚合起始劑及溶劑等並無特別限定,可使用該領域中通常所使用者。例如,作為聚合起始劑,可例舉:偶氮化合物(2,2'-偶氮二異丁腈、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)等)或有機過氧化物(過氧化苯甲醯等),作為溶劑,只要為使各單體溶解者即可,可例舉後文作為本發明之著色硬化性樹脂組合物之溶劑(E)所述之溶劑等。
再者,所獲得之共聚物可直接使用反應後之溶液,亦可使用經濃縮或稀釋之溶液,還可使用利用再沈澱等方法作為固體(粉體)提取者。尤其是,於該聚合時,使用本發明之著色硬化性樹脂組合物中所含之溶劑作為溶劑,藉此可將反應後之溶液直接用於製備本發明之著色硬化性樹脂組合物,因此能夠將本發明之著色硬化性樹脂組合物之製造步驟簡化。
樹脂[K2]中,來自各者之結構單元之比率於構成樹脂[K2]之全部結構單元中,較佳為
來自(a)之結構單元:2~45莫耳%
來自(b)之結構單元:2~95莫耳%
來自(c)之結構單元:1~65莫耳%,更佳為
來自(a)之結構單元:5~40莫耳%
來自(b)之結構單元:5~80莫耳%
來自(c)之結構單元:5~60莫耳%。
若樹脂[K2]之結構單元之比率為上述之範圍,則呈現出著色硬化性樹脂組合物之保存穩定性、形成著色圖案時之顯影性、以及所獲得之彩色濾光片之耐溶劑性、耐熱性及機械強度優異之傾向。
樹脂[K2]例如可與作為樹脂[K1]之製造方法所記載之方法同樣地製造。
樹脂[K3]中,來自各者之結構單元之比率於構成樹脂[K3]之全部結構單元中,較佳為
來自(a)之結構單元:2~60莫耳%
來自(c)之結構單元:40~98莫耳%,更佳為
來自(a)之結構單元:10~50莫耳%
來自(c)之結構單元:50~90莫耳%。
樹脂[K3]例如可與作為樹脂[K1]之製造方法所記載之方法同樣地製造。
樹脂[K4]可藉由下述方式來製造,亦即,獲得(a)與(c)之共聚物,並使(b)所具有之碳數2~4之環狀醚加成至(a)所具有之羧酸及/或羧酸酐。
首先,與作為樹脂[K1]之製造方法所記載之方法同樣地製造(a)與(c)之共聚物。該情形時,來自各者之結構單元之比率較佳為與樹脂[K3]中所例舉者相同之比率。
其次,使上述共聚物中之來自(a)之羧酸及/或羧酸酐之一部分與(b)所具有之碳數2~4之環狀醚反應。
繼製造(a)與(c)之共聚物之後,將燒瓶內氛圍自氮氣置換成空氣,將(b)、羧酸或羧酸酐與環狀醚之反應觸媒(例如三(二甲基胺基甲基)苯酚等)及聚合抑制劑(例如對苯二酚等)等加入至燒瓶內,例如於60~130℃下反應1~10小時,藉此可製造樹脂[K4]。
(b)之使用量相對於(a)100莫耳,較佳為5~80莫耳,更佳為10~75莫耳。藉由設為該範圍,呈現出著色硬化性樹脂組合物之保存穩定性、形成圖案時之顯影性、以及所獲得之圖案之耐溶劑性、耐熱性、機械強度及感度之平衡變得良好之傾向。由於環狀醚之反應性較高,不易殘存未反應之(b),故而作為用於樹脂[K4]之(b),較佳為(b1),更佳為(b1-1)。
上述反應觸媒之使用量相對於(a)、(b)及(c)之合計量100質量份較佳為0.001~5質量份。上述聚合抑制劑之使用量相對於(a)、(b)及(c)之合計量100質量份較佳為0.001~5質量份。
添加方法、反應溫度及時間等反應條件可考慮製造設備或由聚合產生之放熱量等而適宜調整。再者,可與聚合條件同樣地,考慮製造設備或由聚合產生之放熱量等,適宜調整添加方法或反應溫度。
關於樹脂[K5],作為第一階段,與上述之樹脂[K1]之製造方法同樣地,獲得(b)與(c)之共聚物。與上述同樣地,所獲得之共聚物可直接使用反應後之溶液,亦可使用經濃縮或稀釋之溶液,還可使用利用再沈澱等方法作為固體(粉體)取出者。
來自(b)及(c)之結構單元之比率相對於構成上述共聚物之全部結構單元之合計莫耳數,分別較佳為
來自(b)之結構單元:5~95莫耳%
來自(c)之結構單元:5~95莫耳%,更佳為
來自(b)之結構單元:10~90莫耳%
來自(c)之結構單元:10~90莫耳%。
進而,於與樹脂[K4]之製造方法相同之條件下,使(b)與(c)之共聚物所具有之來自(b)之環狀醚,與(a)所具有之羧酸或羧酸酐反應,藉此可獲得樹脂[K5]。
與上述共聚物反應之(a)之使用量相對於(b)100莫耳,較佳為5~80莫耳。由於環狀醚之反應性較高,不易殘存未反應之(b),故而作為用於樹脂[K5]之(b),較佳為(b1),更佳為(b1-1)。
樹脂[K6]係使樹脂[K5]進而與羧酸酐反應所得之樹脂。使藉由環狀醚與羧酸或羧酸酐之反應所產生之羥基與羧酸酐反應。
作為羧酸酐,可例舉:順丁烯二酸酐、檸康酸酐、伊康酸酐、3-乙烯基鄰苯二甲酸酐、4-乙烯基鄰苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、二甲基四氫鄰苯二甲酸酐、5,6-二羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯酐等。羧酸酐之使用量相對於(a)之使用量1莫耳,較佳為0.5~1莫耳。
作為樹脂(B),具體而言,可例舉:(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物、丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02.6]癸酯/(甲基)丙烯酸共聚物等樹脂[K1];(甲基)丙烯酸縮水甘油酯/(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02,6
]癸酯/(甲基)丙烯酸/N-環己基順丁烯二醯亞胺共聚物、3-甲基-3-(甲基)丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷/(甲基)丙烯酸/苯乙烯共聚物等樹脂[K2];(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物等樹脂[K3];對(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸縮水甘油酯所得之樹脂、對(甲基)丙烯酸三環癸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸縮水甘油酯所得之樹脂、對(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸縮水甘油酯所得之樹脂等樹脂[K4];使(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之共聚物與(甲基)丙烯酸反應所得之樹脂、使(甲基)丙烯酸三環癸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之共聚物與(甲基)丙烯酸反應所得之樹脂等樹脂[K5];使(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之共聚物與(甲基)丙烯酸反應,並使所得之樹脂進而與四氫鄰苯二甲酸酐反應所得之樹脂等樹脂[K6]等。
其中,作為樹脂(B),較佳為樹脂[K1]及樹脂[K2],尤佳為樹脂[K2]。
樹脂(B)之聚苯乙烯換算之重量平均分子量較佳為3,000~100,000,更佳為5,000~50,000,進而較佳為5,000~30,000。若分子量為上述之範圍內,則呈現出彩色濾光片之硬度提高,殘膜率較高,未曝光部對於顯影液之溶解性良好,著色圖案之解像度提高之傾向。
樹脂(B)之分子量分佈分散度[重量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)]較佳為1.1~6,更佳為1.2~4。
樹脂(B)之酸值以固形物成分換算,較佳為50~170 mg-KOH/g,更佳為60~150 mg-KOH/g,進而較佳為70~135 mg-KOH/g。此處,酸值係作為用以將樹脂(B)1 g中和所必需之氫氧化鉀之量(mg)所測定之值,例如可藉由使用氫氧化鉀水溶液進行滴定而求出。
樹脂(B)之含有率於固形物成分之總量100質量%中,較佳為7~65質量%,更佳為13~60質量%,進而較佳為17~55質量%。若樹脂(B)之含有率為上述之範圍內,則能夠形成著色圖案,又,呈現出著色圖案之解像度及殘膜率提高之傾向。
<聚合性化合物(C)>
聚合性化合物(C)係可藉由自聚合起始劑(D)產生之活性自由基及/或酸進行聚合之化合物,例如可例舉具有聚合性之乙烯性不飽和鍵之化合物等,較佳為(甲基)丙烯酸酯化合物。
作為具有1個乙烯性不飽和鍵之聚合性化合物,例如可例舉:壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基乙酯、N-乙烯基吡咯啶酮等、以及上述之(a)、(b)及(c)。
作為具有2個乙烯性不飽和鍵之聚合性化合物,例如可例舉:1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A之雙(丙烯醯氧基乙基)醚、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
其中,聚合性化合物(C)較佳為具有3個以上之乙烯性不飽和鍵之聚合性化合物。作為此種聚合性化合物,例如可例舉:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇九(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸三(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、乙二醇改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙二醇改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等,其中,較佳為二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
聚合性化合物(C)之重量平均分子量較佳為150以上且2,900以下,更佳為250以上且1,500以下。
聚合性化合物(C)之含量相對於固形物成分之總量,較佳為7~65質量%,更佳為13~60質量%,進而較佳為17~55質量%。
又,樹脂(B)與聚合性化合物(C)之含量比[樹脂(B):聚合性化合物(C)]以質量基準,較佳為20:80~80:20,更佳為35:65~80:20。
若聚合性化合物(C)之含量為上述之範圍內,則呈現出著色圖案形成時之殘膜率及彩色濾光片之耐化學品性提高之傾向。
<聚合起始劑(D)>
聚合起始劑(D)只要為可藉由光或熱之作用產生活性自由基、酸等而使聚合開始之化合物,則並無特別限定,可使用公知之聚合起始劑。
作為聚合起始劑(D),可例舉:O-醯基肟化合物、苯烷酮化合物、聯咪唑化合物、三𠯤化合物、及醯基氧化膦化合物等。
上述O-醯基肟化合物係具有式(d1)所表示之部分結構之化合物。以下,*表示鍵結鍵。
作為上述O-醯基肟化合物,例如可例舉:N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(3,3-二甲基-2,4-二氧雜環戊基甲氧基)苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺等。亦可使用Irgacure OXE01、OXE02(以上為BASF公司製造)、N-1919(ADEKA公司製造)等市售品。其中,O-醯基肟化合物較佳為選自由N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺及N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺所組成之群中之至少1種,更佳為N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺。
上述苯烷酮化合物例如為具有式(d2)所表示之部分結構或式(d3)所表示之部分結構之化合物。該等部分結構中,苯環亦可具有取代基。
作為具有式(d2)所表示之部分結構之化合物,例如可例舉:2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-苄基丁烷-1-酮、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]丁烷-1-酮等。亦可使用Irgacure 369、907、379(以上為BASF公司製造)等市售品。
作為具有式(d3)所表示之部分結構之化合物,例如可例舉:2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-(4-異丙烯基苯基)丙烷-1-酮之低聚物、α,α-二乙氧基苯乙酮、苯偶醯二甲基縮酮等。
就感度之方面而言,作為苯烷酮化合物,較佳為具有式(d2)所表示之部分結構之化合物。
上述聯咪唑化合物例如為式(d5)所表示之化合物。
作為碳數6~10之芳基,例如可例舉:苯基、甲苯甲醯基、二甲苯基、乙基苯基及萘基等,較佳為苯基。
作為取代基,例如可例舉:鹵素原子、碳數1~4之烷氧基等。作為鹵素原子,例如可例舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,較佳為氯原子。作為碳數1~4之烷氧基,例如可例舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等,較佳為甲氧基。
作為聯咪唑化合物,例如可例舉:2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑(例如參照日本專利特開平6-75372號公報、日本專利特開平6-75373號公報等)、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(烷氧基苯基)聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(二烷氧基苯基)聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)聯咪唑(例如,參照日本專利特公昭48-38403號公報、日本專利特開昭62-174204號公報等)、4,4',5,5'-位之苯基由烷氧羰基取代之咪唑化合物(例如參照日本專利特開平7-10913號公報等)等。其中,較佳為下述式所表示之化合物及該等之混合物。
作為上述三𠯤化合物,例如可例舉:2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-向日葵基-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤等。
作為上述醯基氧化膦化合物,可例舉2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦等。
進而,作為聚合起始劑(D),可例舉:安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚等安息香化合物;二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基硫醚、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧化羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等二苯甲酮化合物;9,10-菲醌、2-乙基蒽醌、樟腦醌等醌化合物;10-丁基-2-氯吖啶酮、二苯基乙二酮、苯基乙醛酸甲酯、二茂鈦化合物等。
該等較佳為與後述之聚合起始助劑(D1)(尤其是胺類)組合使用。
聚合起始劑(D)較佳為包含選自由苯烷酮化合物、三𠯤化合物、醯基氧化膦化合物、O-醯基肟化合物及聯咪唑化合物所組成之群中之至少一種之聚合起始劑,更佳為包含O-醯基肟化合物之聚合起始劑。
聚合起始劑(D)之含量相對於樹脂(B)及聚合性化合物(C)之合計量100質量份,較佳為0.1~40質量份,更佳為1~30質量份。
<聚合起始助劑(D1)>
著色硬化性樹脂組合物亦可含有聚合起始助劑(D1)。聚合起始助劑(D1)係用以促進藉由聚合起始劑開始聚合之聚合性化合物之聚合之化合物或增感劑。於包含聚合起始助劑(D1)之情形時,通常與聚合起始劑(D)組合使用。
作為聚合起始助劑(D1),可例舉:胺化合物、烷氧基蒽化合物、9-氧硫𠮿化合物及羧酸化合物等。
作為上述胺化合物,可例舉:三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、4-二甲基胺基苯甲酸甲酯、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯、苯甲酸2-二甲基胺基乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸2-乙基己酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮(通稱米其勒酮)、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(乙基甲基胺基)二苯甲酮等,其中,較佳為4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮。亦可使用EAB-F(保土谷化學工業(股)製造)等市售品。
作為上述烷氧基蒽化合物,可例舉:9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽、2-乙基-9,10-二丁氧基蒽等。
作為上述羧酸化合物,可例舉:苯基硫基乙酸、甲基苯基硫基乙酸、乙基苯基硫基乙酸、甲基乙基苯基硫基乙酸、二甲基苯基硫基乙酸、甲氧基苯基硫基乙酸、二甲氧基苯基硫基乙酸、氯苯基硫基乙酸、二氯苯基硫基乙酸、N-苯基甘胺酸、苯氧基乙酸、萘基硫代乙酸、N-萘基甘胺酸、萘氧基乙酸等。
於使用該等聚合起始助劑(D1)之情形時,其含量相對於樹脂(B)及聚合性化合物(C)之合計量100質量份,較佳為0.1~30質量份,更佳為1~20質量份。若聚合起始助劑(D1)之量為該範圍內,則呈現出能夠以更高感度形成著色圖案,彩色濾光片之生產性提高之傾向。
<溶劑(E)>
溶劑(E)並無特別限定,可使用該領域中通常所使用之溶劑。例如可例舉:酯溶劑(於分子內包含-COO-且不含-O-之溶劑)、醚溶劑(於分子內包含-O-且不含-COO-之溶劑)、醚酯溶劑(於分子內包含-COO-及-O-之溶劑)、酮溶劑(於分子內包含-CO-且不含-COO-之溶劑)、醇溶劑(於分子內包含OH且不含-O-、-CO-及-COO-之溶劑)、芳香族烴溶劑、醯胺溶劑、二甲基亞碸等。
作為酯溶劑,可例舉:乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、2-羥基異丁烷酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸戊酯、乙酸異戊酯、丙酸丁酯、丁酸異丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、環己醇乙酸酯、γ-丁內酯等。
作為醚溶劑,可例舉:乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、3-甲氧基-1-丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、四氫呋喃、四氫哌喃、1,4-二㗁烷、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚、苯甲醚、苯乙醚、甲基苯甲醚等。
作為醚酯溶劑,可例舉:甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯等。
作為酮溶劑,可例舉:4-羥基-4-甲基-2-戊酮、丙酮、2-丁酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、4-甲基-2-戊酮、環戊酮、環己酮、異佛爾酮等。
作為醇溶劑,可例舉:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、甘油等。
作為芳香族烴溶劑,可例舉:苯、甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯等。
作為醯胺溶劑,可例舉:N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等。
該等溶劑可單獨使用,亦可併用2種以上。
其中,較佳為丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二醇單甲醚、3-乙氧基丙酸乙酯、乙二醇單甲醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、乙酸3-甲氧基丁酯、3-甲氧基-1-丁醇、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮等,更佳為丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、乙二醇單丁醚、二丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、乙酸3-甲氧基丁酯、3-甲氧基-1-丁醇、3-乙氧基丙酸乙酯、N-甲基吡咯啶酮。
溶劑(E)之含量相對於著色硬化性樹脂組合物之總量,較佳為70~95質量%,更佳為75~92質量%。換言之,著色硬化性樹脂組合物之固形物成分較佳為5~30質量%,更佳為8~25質量%。若溶劑(E)之含量為上述之範圍,則塗佈時之平坦性變得良好,又,於形成彩色濾光片時色濃度不會不足,因此呈現出顯示特性變得良好之傾向。
溶劑(E)之含量相對於著色分散液之總量,較佳為1~99質量%,更佳為10~90質量%。
<界面活性劑(F)>
著色硬化性樹脂組合物亦可含有界面活性劑(F)。界面活性劑(F)可用作調平劑,可例舉:聚矽氧系界面活性劑、氟系界面活性劑及具有氟原子之聚矽氧系界面活性劑等。該等亦可於側鏈具有聚合性基。
作為聚矽氧系界面活性劑,可例舉於分子內具有矽氧烷鍵之界面活性劑等。具體而言,可例舉:Toray Silicone DC3PA、Toray Silicone SH7PA、Toray Silicone DC11PA、Toray Silicone SH21PA、Toray Silicone SH28PA、Toray Silicone SH29PA、Toray Silicone SH30PA、Toray Silicone SH8400(商品名:東麗道康寧(股)製造)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化學工業(股)製造)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF4446、TSF4452及TSF4460(邁圖高新材料日本有限公司製造)等。
作為上述之氟系界面活性劑,可例舉於分子內具有氟碳鏈之界面活性劑等。具體而言,可例舉:Fluorad(註冊商標)FC430、Fluorad FC431(Sumitomo 3M(股)製造)、MEGAFAC(註冊商標)F142D、MEGAFAC F171、MEGAFAC F172、MEGAFAC F173、MEGAFAC F177、MEGAFAC F183、MEGAFAC F554、MEGAFAC R30、MEGAFAC RS-718-K(DIC(股)製造)、Eftop(註冊商標)EF301、Eftop EF303、Eftop EF351、Eftop EF352(三菱綜合材料電子化成(股)製造)、Surflon(註冊商標)S381、Surflon S382、Surflon SC101、Surflon SC105(旭硝子(股)製造)及E5844(大金精密化學研究所(股)製造)等。
作為上述之具有氟原子之聚矽氧系界面活性劑,可例舉於分子內具有矽氧烷鍵及氟碳鏈之界面活性劑等。具體而言,可例舉:MEGAFAC(註冊商標)R08、MEGAFAC BL20、MEGAFAC F475、MEGAFAC F477及MEGAFAC F443(DIC(股)製造)等。
於含有界面活性劑(F)之情形時,其含量相對於著色硬化性樹脂組合物之總量,較佳為0.001質量%以上且0.2質量%以下,更佳為0.002質量%以上且0.1質量%以下,進而較佳為0.005質量%以上且0.07質量%以下。若調平劑(F)之含量為上述之範圍內,則能夠使彩色濾光片之平坦性變得良好。
<其他成分>
本發明之著色硬化性樹脂組合物亦可視需要包含填充劑、其他高分子化合物、密接促進劑、抗氧化劑、光穩定劑、鏈轉移劑等該技術領域中公知之添加劑。
<彩色濾光片及液晶顯示裝置之製造方法>
作為藉由本發明之著色硬化性樹脂組合物形成塗膜、彩色濾光片之方法,可例舉:光微影法、噴墨法、印刷法等。其中,較佳為光微影法。光微影法係將上述著色硬化性樹脂組合物塗佈於基板,使之乾燥而形成組合物層,隔著光罩將該組合物層進行曝光,從而進行顯影之方法。光微影法中,於曝光時不使用光罩及/或不顯影,藉此能夠形成作為上述組合物層之硬化物之著色塗膜。
彩色濾光片(硬化膜)之膜厚較佳為20 μm以下,更佳為6 μm以下,進而較佳為3 μm以下,且較佳為0.1 μm以上,更佳為0.2 μm以上,進而較佳為0.3 μm以上。
作為基板,可使用石英玻璃、硼矽酸玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、表面塗佈有二氧化矽之鈉鈣玻璃等之玻璃板、或聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯等之樹脂板、矽、於上述基板上形成有鋁、銀、銀/銅/鈀合金薄膜等者。於該等基板上,亦可形成另一彩色濾光片層、樹脂層、電晶體、電路等。又,亦可使用於矽基板上實施有HMDS(hexamethyldisilazane,六甲基二矽氮烷)處理之基板。
利用光微影法形成各色像素時,可於公知或慣用之裝置及條件下進行。例如可以下述方式進行製作。首先,將著色硬化性樹脂組合物塗佈於基板上,藉由進行加熱乾燥(預烘烤)及/或減壓乾燥而去除溶劑等揮發成分以進行乾燥,獲得平滑之組合物層。作為塗佈方法,可例舉:旋轉塗佈法、狹縫塗佈法、狹縫及旋轉塗佈法等。進行加熱乾燥之情形時之溫度較佳為30~120℃,更佳為50~110℃。又,作為加熱時間,較佳為10秒~60分鐘,更佳為30秒~30分鐘。於進行減壓乾燥之情形時,較佳為於50~150 Pa之壓力下,並於20~25℃之溫度範圍內進行減壓乾燥。組合物層之膜厚並無特別限定,根據目標之彩色濾光片之膜厚適宜選擇即可。
其次,對於組合物層,隔著用以形成目標之著色圖案之光罩進行曝光。該光罩上之圖案並無特別限定,可使用與目標用途相對應之圖案。作為曝光所使用之光源,較佳為產生250~450 nm之波長之光之光源。例如,亦可針對未達350 nm之光使用截止該波長區域之濾光片進行截止,或者針對436 nm附近、408 nm附近、365 nm附近之光,使用提取該等波長區域之帶通濾光片而選擇性地進行提取。具體而言,可例舉:水銀燈、發光二極體、金屬鹵化物燈、鹵素燈等。由於可對曝光面整體均勻地照射平行光線,或進行光罩與基板之準確對位,故而較佳為使用光罩對準曝光機(mask aligner)及步進式曝光機(stepper)等縮小投影曝光裝置或近接式曝光裝置。
使曝光後之組合物層接觸於顯影液而進行顯影,藉此於基板上形成著色圖案。藉由顯影,使組合物層之未曝光部溶解於顯影液中而去除。作為顯影液,例如較佳為氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化四甲基銨等鹼性化合物之水溶液。該等鹼性化合物於水溶液中之濃度較佳為0.01~10質量%,更佳為0.03~5質量%。進而,顯影液亦可包含界面活性劑。顯影方法可為覆液法、浸漬法及噴霧法等之任一種。進而,亦可於顯影時使基板傾斜任意之角度。
顯影後,較佳為進行水洗。
進而,較佳為對所獲得之著色圖案進行後烘烤。後烘烤溫度較佳為80~250℃,更佳為100~245℃。後烘烤時間較佳為1~120分鐘,更佳為2~30分鐘。
如此獲得之著色圖案及著色塗膜可用作彩色濾光片,該彩色濾光片可用作顯示裝置(例如,液晶顯示裝置、有機EL(electroluminescence,電致發光)裝置等)、電子紙、固體攝像元件等中所使用之彩色濾光片。
根據本發明之著色硬化性樹脂組合物,能夠製作圖案形狀尤其優異之彩色濾光片。該彩色濾光片可用作顯示裝置(例如,液晶顯示裝置、有機EL裝置、電子紙等)及固體攝像元件中所使用之彩色濾光片。
[實施例]
以下,舉出實施例更具體地說明本發明。例中,只要無特別說明,則表示含量或使用量之%及份為質量基準。
以下之合成例中,化合物之結構係利用質量分析(LC(liquid chromatograph,液相層析儀):Agilent製造之1200型,MASS(質譜儀):Agilent製造之LC/MSD(liquid chromatography/mass selective detector,液相層析/質量選擇檢測器)型)進行鑑定。
[合成例1]
向具備攪拌裝置之燒瓶中,添加啡噻𠯤(東京化成工業(股)公司製造)1份、及二氯甲烷33份,於室溫下混合。於攪拌下,緩慢地添加使碘(關東化學(股)公司製造)4份溶解於二氯甲烷100份中而成之溶液,於室溫下攪拌5小時。反應結束後,將所析出之固體進行過濾分離,利用二氯甲烷洗淨3次後,於60℃下減壓乾燥整夜,獲得式(M-I-1)所表示之化合物3.2份。
式(M-I-1)所表示之化合物之鑑定
(質量分析)離子化模式=ESI+
: m/z = 198.0 [M-I4
]+
準確質量(Exact Mass):705.7
[合成例2]
向具備攪拌裝置之燒瓶中添加式(M-I-1)所表示之化合物1份、及甲醇30份,並於室溫下混合。於攪拌下,緩慢地添加使苯胺(東京化成工業(股)公司製造)0.9份溶解於甲醇15份中而成之溶液,於室溫下攪拌整夜。反應結束後,將溶劑蒸餾去除,添加二乙醚70份。將所析出之固體進行過濾分離,利用二乙醚洗淨2次後,於60℃下減壓乾燥整夜,獲得式(X-I-1)所表示之化合物0.37份(產率52%)。
式(X-I-1)所表示之化合物之鑑定
(質量分析)離子化模式=ESI+
: m/z = 380.1 [M-I]+
準確質量:507.0
[合成例3]
向具備冷卻管及攪拌裝置之燒瓶中,添加式(X-I-1)所表示之化合物0.8份、及甲醇16份,於50℃下混合。於攪拌下,緩慢地添加使磷鎢酸・n水合物(Sigma-Aldrich(股)公司製造)4.6份溶解於甲醇18份而成之溶液,於50℃下攪拌9小時。將所獲得之反應液冷卻至室溫後,將所析出之結晶進行過濾分離,其後利用甲醇洗淨2次,於60℃下減壓乾燥整夜,獲得式(A-I-1)所表示之化合物0.7份(產率54%)。
[合成例4]
於上述合成例2中,使用N-甲基苯胺(東京化成工業(股)公司製造)代替苯胺(東京化成工業(股)公司製造),除此以外,與上述合成例2同樣地獲得式(X-I-2)所表示之化合物2.1份(產率22%)。
式(X-I-2)所表示之化合物之鑑定
(質量分析)離子化模式=ESI+
: m/z = 408.2 [M-I]+
準確質量:535.1
[合成例5]
於上述合成例3中,使用式(X-I-2)所表示之化合物代替式(X-I-1)所表示之化合物,除此以外,與上述合成例3同樣地獲得式(A-I-2)所表示之化合物0.9份(產率67%)。
[合成例6]
於上述合成例2中,使用鄰甲苯胺(東京化成工業(股)公司製造)代替苯胺(東京化成工業(股)公司製造),除此以外,與上述合成例2同樣地獲得式(X-I-3)所表示之化合物5.1份(產率46%)。
式(X-I-3)所表示之化合物之鑑定
(質量分析)離子化模式=ESI+
: m/z = 408.2 [M-I]+
準確質量:535.1
[合成例7]
於上述合成例3中,使用式(X-I-3)所表示之化合物代替式(X-I-1)所表示之化合物,除此以外,與上述合成例3同樣地獲得式(A-I-3)所表示之化合物1.9份(產率92%)。
[合成例8]
於上述合成例2中,使用3-胺基三氟甲苯(東京化成工業(股)公司製造)代替苯胺(東京化成工業(股)公司製造),除此以外,與上述合成例2同樣地獲得式(X-I-4)所表示之化合物1.2份。(產率53%)
式(X-I-4)所表示之化合物之鑑定
(質量分析)離子化模式=ESI+
: m/z = 516.1 [M-I]+
準確質量:643.0
[合成例9]
於上述合成例3中,使用式(X-I-4)所表示之化合物代替式(X-I-1)所表示之化合物,除此以外,與上述合成例3同樣地獲得式(A-I-4)所表示之化合物0.9份。(產率71%)
[合成例10]
向具備冷卻管及攪拌裝置之燒瓶中,添加式(X-I-3)所表示之化合物0.8份、及N-甲基吡咯啶酮12份,於50℃下混合。於攪拌下,緩慢地添加將雙三氟甲基磺醯胺(東京化成工業(股)公司製造)0.5份溶解於N-甲基吡咯啶酮2.7份而成之溶液,於50℃下攪拌9小時。將所獲得之反應液冷卻至室溫後,添加至5 wt%之氯化鈉水溶液50份而製成懸浮液。將所析出之結晶進行過濾分離後,利用離子交換水洗淨2次,於60℃下減壓乾燥整夜,獲得式(A-I-5)所表示之化合物0.8份。(產率80%)
[合成例11]
於上述合成例10中,使用式(X-I-4)所表示之化合物代替式(X-I-3)所表示之化合物,除此以外,與上述合成例10同樣地獲得式(A-I-6)所表示之化合物0.4份。(產率60%)
[合成例12]
藉由日本專利特開2013-64096號公報記載之方法,合成式(I-132)所表示之化合物(以下,有時稱為「染料(B-I-1)」)。
[合成例13]
向具備回流冷卻器、滴液漏斗及攪拌機之燒瓶內通入適量氮氣而置換為氮氣氛圍,加入乳酸乙酯141份、丙二醇單甲醚乙酸酯178份,一面進行攪拌一面加熱至85℃。繼而,歷時5小時滴加丙烯酸38份、丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02,6
]癸烷-8-酯及丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02,6
]癸烷-9-酯之混合物(含有比以莫耳比計為1:1)25份、N-環己基順丁烯二醯亞胺137份、甲基丙烯酸2-羥基乙酯50份、丙二醇單甲醚乙酸酯338份之混合溶液。另一方面,歷時6小時滴加將2,2-偶氮二異丁腈5份溶解於丙二醇單甲醚乙酸酯88份而成之溶液。滴加結束後,於85℃下保持4小時,其後冷卻至室溫,獲得利用B型黏度計(23℃)所測定之黏度23 mPas、固形物成分25.6%之共聚物(樹脂B-1)溶液。所生成之共聚物之重量平均分子量Mw為8.0×103
,分散度為2.1,固形物成分換算之酸值為109 mg-KOH/g。樹脂B-1具有以下之結構單元。
關於上述之樹脂之重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)之測定,使用GPC(Gel Permeation Chromatography,凝膠滲透層析)法,於以下之條件下進行。
裝置:K2479(島津製作所(股)製造)
管柱:SHIMADZU Shim-pack GPC-80M
管柱溫度:40℃
溶劑:四氫呋喃(THF)
受檢液濃度:25 mg/mL(溶劑:THF)
流速:1.0 mL/min
檢測器:RI(Refractive Index detector,折射率檢測器)
校準用標準物質:TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40、F-4、F-288、A-2500、A-500(東曹(股)製造)
將上述所獲得之聚苯乙烯換算之重量平均分子量及數量平均分子量之比設為分散度(Mw/Mn)。
實施例1
<著色硬化性樹脂組合物之製備>
將如下各成分混合而獲得著色硬化性樹脂組合物:
(A)著色劑:染料(A-I-1) 5.7份
(B)樹脂:樹脂(B-1)(固形物成分換算) 50份
(C)聚合性化合物:二季戊四醇六丙烯酸酯(Kayarad(註冊商標)DPHA;日本化藥(股)製造) 50份
(D)聚合起始劑:N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺(Irgacure(註冊商標)OXE 01;BASF公司製造) 9份
(F)界面活性劑:聚醚改性聚矽氧油(Toray Silicone SH8400:東麗道康寧(股)製造) 0.04份
(E)溶劑:丙二醇單甲醚乙酸酯(E-1) 465份
(E)溶劑:N-甲基吡咯啶酮(E-2) 568份。
實施例2~實施例6及比較例1
<著色硬化性樹脂組合物之製備>
於上述實施例1中,使用式(A-I-2)~(A-I-6)或鹼性藍24所表示之化合物代替式(A-I-1)所表示之化合物,除此以外,與上述實施例1同樣地,如表3所示,獲得實施例2~實施例6及比較例1之著色硬化性樹脂組合物。
<著色塗膜之製作>
於5 cm見方之玻璃基板(EAGLE 2000;康寧公司製造)上,利用旋轉塗佈法塗佈著色硬化性樹脂組合物後,於100℃下預烘烤3分鐘而獲得著色組合物層。放置冷卻後,將形成有著色組合物層之基板與石英玻璃製光罩之間隔設為100 μm,使用曝光機(TME-150RSK;TOPCON(股)製造),於大氣氛圍下,以60 mJ/cm2
之曝光量(365 nm基準)進行光照射。其後,於烘箱中以230℃進行20分鐘後烘烤,獲得著色塗膜。
<耐熱性評價>
將所獲得之著色塗膜於烘箱中以230℃加熱2小時。
進行預烘烤及加熱後之色度之測定,根據該測定值利用JIS Z 8730:2009(7.色差之計算方法)中所記載之方法計算色差ΔE*
ab,將結果示於表3。ΔE*
ab越小則意味著顏色變化越小。又,若著色塗膜之耐熱性良好,則可謂由相同著色硬化性樹脂組合物所製作之著色圖案之耐熱性亦良好。
<耐光性評價>
於所獲得之著色塗膜上配置紫外線截止濾光片(COLORED OPTICAL GLASS L38;HOYA公司製造;截止380 nm以下之光),自其上表面利用耐光性試驗機(SUNTEST CPS+:東洋精機公司製造)照射氙氣燈光48小時。
進行預烘烤及照射後之色度之測定,根據該測定值利用JIS Z 8730:2009(7.色差之計算方法)中所記載之方法計算色差ΔE*
ab,將結果示於表3。ΔE*
ab越小則意味著顏色變化越小。又,若著色塗膜之耐光性良好,則可謂由相同著色硬化性樹脂組合物所製作之著色圖案之耐光性亦良好。
<耐溶劑性評價>
將所獲得之著色塗膜於N-甲基吡咯啶酮中以23℃浸漬40分鐘後,利用水充分地洗淨。
進行預烘烤及N-甲基吡咯啶酮浸漬後之色度之測定,根據該測定值利用JIS Z 8730:2009(7.色差之計算方法)中所記載之方法計算色差ΔE*
ab,將結果示於表3。ΔE*
ab越小則意味著顏色變化越小。又,若著色塗膜之耐溶劑性良好,則可謂由相同著色硬化性樹脂組合物所製作之著色圖案之耐溶劑性亦良好。
[表3]
表3 | ||||||||
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 比較例1 | ||
著色材料(A-I) | (A-I-1) | 5.7 | ||||||
(A-I-2) | 5.7 | |||||||
(A-I-3) | 5.7 | |||||||
(A-I-4) | 5.7 | |||||||
(A-I-5) | 5.7 | |||||||
(A-I-6) | 5.7 | |||||||
鹼性藍24 | 5.7 | |||||||
樹脂(B-1) (固形物成分換算) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
聚合性化合物(C) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
聚合起始劑(D) | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | |
溶劑(E) | (E-1) | 465 | 465 | 465 | 465 | 465 | 465 | 465 |
(E-2) | 568 | 568 | 568 | 568 | 568 | 568 | 568 | |
界面活性劑(F) | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | |
耐熱性 | 4.0 | 5.2 | 6.1 | 10.8 | 34.1 | 35.7 | 56.3 | |
耐光性 | 3.2 | 2.8 | 4.6 | 9.2 | 30.6 | 34.0 | 50.6 | |
耐溶劑性 | 4.8 | 5.8 | 6.7 | 6.5 | 31.6 | 35.0 | 44.7 |
<藍色顏料之分散液之製造>
將C.I.顏料藍15:6 19.2份、分散劑(BYK公司製造 BYKLPN-6919;丙二醇單甲醚乙酸酯60%溶液)6.7份、丙烯酸系樹脂7.7份(固形物成分換算)、乳酸乙酯14.7份及丙二醇單甲醚乙酸酯141.7份進行混合,添加0.4 μm之氧化鋯珠600份,使用塗料調節器(LAU公司製造),將所獲得之混合物振盪1小時。其後,藉由過濾去除氧化鋯珠而獲得藍色顏料之分散液。
實施例7
<著色硬化性樹脂組合物之製備>
將如下各成分混合而獲得著色硬化性樹脂組合物:
(A)著色劑:染料(A-I-1) 8.0份
(A)著色劑:藍色顏料之分散液 317份
(B)樹脂:樹脂(B-1)(固形物成分換算) 37份
(C)聚合性化合物:二季戊四醇六丙烯酸酯(Kayarad(註冊商標)DPHA;日本化藥(股)製造) 50份
(D)聚合起始劑:N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺(Irgacure(註冊商標)OXE 01;BASF公司製造) 9份
(F)界面活性劑:聚醚改性聚矽氧油(Toray Silicone SH8400:東麗道康寧(股)製造) 0.13份
(E)溶劑:丙二醇單甲醚乙酸酯(E-1) 121份
(E)溶劑:N-甲基吡咯啶酮(E-2) 794份。
實施例8~實施例10
<著色硬化性樹脂組合物之製備>
於上述實施例7中,使用式(A-I-2)-(A-I-4)所表示之化合物代替式(A-I-1)所表示之化合物,除此以外,與上述實施例7同樣地,如表4所示,獲得實施例8~實施例10之著色硬化性樹脂組合物。
實施例11
<著色硬化性樹脂組合物之製備>
將如下各成分混合而獲得著色硬化性樹脂組合物:
(A)著色劑:染料(A-I-5) 3.0份
(A)著色劑:藍色顏料之分散液 263份
(B)樹脂:樹脂(B-1)(固形物成分換算) 39份
(C)聚合性化合物:二季戊四醇六丙烯酸酯(Kayarad(註冊商標)DPHA;日本化藥(股)製造) 50份
(D)聚合起始劑:N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺(Irgacure(註冊商標)OXE 01;BASF公司製造) 9份
(F)界面活性劑:聚醚改性聚矽氧油(Toray Silicone SH8400:東麗道康寧(股)製造) 0.12份
(E)溶劑:丙二醇單甲醚乙酸酯(E-1) 576份
(E)溶劑:N-甲基吡咯啶酮(E-2) 293份。
實施例12及比較例2
<著色硬化性樹脂組合物之製備>
於上述實施例11中,使用式(A-I-6)或鹼性藍24所表示之化合物代替式(A-I-5)所表示之化合物,除此以外,與上述實施例11同樣地,如表4所示,獲得實施例12及比較例2之著色硬化性樹脂組合物。
實施例13
<著色硬化性樹脂組合物之製備>
將如下各成分混合而獲得著色硬化性樹脂組合物:
(A)著色劑:染料(A-I-1) 7.9份
(A)著色劑:染料(B-I-1) 4.0份
(A)著色劑:藍色顏料之分散液 274份
(B)樹脂:樹脂(B-1)(固形物成分換算) 39份
(C)聚合性化合物:二季戊四醇六丙烯酸酯(Kayarad(註冊商標)DPHA;日本化藥(股)製造) 50份
(D)聚合起始劑:N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺(Irgacure(註冊商標)OXE 01;BASF公司製造) 9份
(F)界面活性劑:聚醚改性聚矽氧油(Toray Silicone SH8400:東麗道康寧(股)製造) 0.13份
(E)溶劑:丙二醇單甲醚乙酸酯(E-1) 260份
(E)溶劑:N-甲基吡咯啶酮(E-2) 784份
(E)溶劑:4-羥基-4-甲基-2-戊酮(E-3) 12份。
比較例3
<著色硬化性樹脂組合物之製備>
將如下各成分混合而獲得著色硬化性樹脂組合物:
(A)著色劑:鹼性藍24 2.9份
(A)著色劑:染料(B-I-1) 3.5份
(A)著色劑:顏料分散液(A-3) 226份
(B)樹脂:樹脂(B-1)(固形物成分換算) 41份
(C)聚合性化合物:二季戊四醇六丙烯酸酯(Kayarad(註冊商標)DPHA;日本化藥(股)製造) 50份
(D)聚合起始劑:N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺(Irgacure(註冊商標)OXE 01;BASF公司製造) 9份
(F)界面活性劑:聚醚改性聚矽氧油(Toray Silicone SH8400:東麗道康寧(股)製造) 0.12份
(E)溶劑:丙二醇單甲醚乙酸酯(E-1) 698份
(E)溶劑:N-甲基吡咯啶酮(E-2) 290份
(E)溶劑:4-羥基-4-甲基-2-戊酮(E-3) 11份。
<膜厚測定>
針對所獲得之著色圖案,使用膜厚測定裝置(DEKTAK3;日本真空技術(股)製造)來測定膜厚。
<色度評價>
針對於預烘烤後所獲得之著色塗膜,使用測色機(OSP-SP-200;Olympus(股)製造)測定分光,使用C光源之特性函數測定CIE(International Commission on Illumination,國際照明委員會)之XYZ表色系統中之xy色度座標(x、y)及刺激值Y。
[表4]
表4 | ||||||||||
實施例7 | 實施例8 | 實施例9 | 實施例10 | 實施例11 | 實施例12 | 比較例2 | 實施例13 | 比較例3 | ||
著色材料(A-I) | (A-I-1) | 8.0 | 7.9 | |||||||
(A-I-2) | 8.0 | |||||||||
(A-I-3) | 8.0 | |||||||||
(A-I-4) | 8.0 | |||||||||
(A-I-5) | 3.0 | |||||||||
(A-I-6) | 3.0 | |||||||||
鹼性藍24 | 3.0 | 2.9 | ||||||||
著色材料(B-I-1) | 4.0 | 3.5 | ||||||||
藍色顏料之分散液 | 317 | 317 | 317 | 317 | 263 | 263 | 263 | 274 | 226 | |
樹脂(B-1) (固形物成分換算) | 37 | 37 | 37 | 37 | 39 | 39 | 39 | 39 | 41 | |
聚合性化合物(C) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
聚合起始劑(D) | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | |
溶劑(E) | (E-1) | 121 | 121 | 121 | 121 | 576 | 576 | 576 | 260 | 698 |
(E-2) | 794 | 794 | 794 | 794 | 293 | 293 | 293 | 784 | 290 | |
(E-3) | 12 | 11 | ||||||||
界面活性劑(F) | 0.13 | 0.13 | 0.13 | 0.13 | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.13 | 0.12 | |
膜厚 (μm) | 2.6 | 2.7 | 2.6 | 2.5 | 2.9 | 2.8 | 2.6 | 2.7 | 2.8 | |
x | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.14 | |
y | 0.13 | 0.13 | 0.13 | 0.13 | 0.13 | 0.13 | 0.13 | 0.08 | 0.08 | |
Y | 14.9 | 14.9 | 15.1 | 15.1 | 15.5 | 15.7 | 15.3 | 8.0 | 8.1 | |
耐熱性 | 9.9 | 9.0 | 8.6 | 12.0 | 5.9 | 9.0 | 15.8 | 4.4 | 10.2 | |
耐光性 | 6.8 | 6.1 | 6.3 | 11.6 | 3.4 | 7.5 | 11.9 | 2.5 | 5.4 |
確認到根據實施例之著色硬化性樹脂組合物,所獲得之彩色濾光片顯示出優異之耐熱性、及耐光性。
Claims (13)
- 一種化合物,其由式(A-I)所表示, [化1] [式(A-I)中, R1 ~R6 分別獨立地表示可具有取代基之碳數1~8之脂肪族烴基、氫原子、鹵素原子、硝基或羥基,構成該脂肪族烴基之亞甲基亦可被取代為氧原子或-CO-; R7 及R8 分別獨立地表示可具有取代基之碳數1~8之脂肪族烴基、或氫原子; R9 及R10 分別獨立地表示可具有取代基之碳數1~30之烴基,構成該烴基之亞甲基亦可被取代為氧原子、-NR-或-CO-; R表示可具有取代基之碳數1~10之烴基; R7 與R9 亦可相互鍵結而與氮原子一同形成環,R8 與R10 亦可相互鍵結而與氮原子一同形成環; p及q分別獨立地表示0~5之整數; Xt- 表示t價之陰離子(其中,Cl- 、Br- 及I- 除外); t表示1~3之整數]。
- 如請求項1之化合物,其中式(A-I)中之Xt- 為含有選自由鎢、鉬、矽、及磷所組成之群中之至少1種元素、及氧作為必需元素之陰離子。
- 如請求項1之化合物,其中式(A-I)中之Xt- 為含硼陰離子。
- 如請求項1之化合物,其中式(A-I)中之Xt- 為含鋁陰離子。
- 如請求項1之化合物,其中式(A-I)中之Xt- 為含氟陰離子。
- 如請求項1至5中任一項之化合物,其中基於由式(A-I)中之Xt- 與H+ 形成之XHt 之莫耳濃度所決定之酸解離常數pKa=-log10 ([H]t ・[Xt- ]/[XHt ])為-15以上且0以下。
- 如請求項1至7中任一項之化合物,其中R7 及R8 為氫原子。
- 一種著色分散液,其包含如請求項1至8中任一項之化合物。
- 一種著色硬化性樹脂組合物,其包含如請求項1至8中任一項之化合物。
- 一種塗膜,其係由如請求項10之著色硬化性樹脂組合物所形成。
- 一種彩色濾光片,其係由如請求項10之著色硬化性樹脂組合物所形成。
- 一種顯示裝置,其包含如請求項12之彩色濾光片。
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