CN105929636A - 着色固化性树脂组合物、滤色器及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供着色固化性树脂组合物、滤色器、显示装置,所述着色固化性树脂组合物可以得到耐热性提高了的涂膜。着色固化性树脂组合物,其特征在于,含有规定的式所示的化合物(Aa)、染料(Ab)、树脂(B)、聚合性化合物(C)、及聚合引发剂(D)(其中,不包含在用所述化合物(Aa)和溶剂制备着色分散液后与剩余的成分混合的组合物)。
Description
技术领域
本发明涉及并用成盐着色剂和染料的着色固化性树脂组合物、滤色器及显示装置。
背景技术
在滤色器、显示装置中所使用的着色固化性树脂组合物中,公开有使用以下的化合物(专利文献1、2)。
[化学式4]
在专利文献1中,在保存稳定性提高方面,公开了使上述化合物和颜料分散在规定有机溶剂中的技术。在专利文献2中,在使滤色器的亮度提高方面,公开了使上述化合物分散在具有规定的胺值的分散剂中的技术。然而,任一专利文献均未教导在使用上述化合物等染料、成盐着色剂时能够使耐热性提高的着色固化性树脂组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-234319号公报
专利文献2:日本特开2013-235257号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上所述,现有已知的着色固化性树脂组合物在耐热性方面无法充分满足需要。
用于解决课题的手段
即,本发明的主旨如下所述。
[1]着色固化性树脂组合物,其特征在于,含有式(A-I)所示的化合物(Aa)、染料(Ab)、树脂(B)、聚合性化合物(C)、及聚合引发剂(D),其中,不包含在用所述化合物(Aa)和溶剂制备着色分散液后与剩余的成分混合的组合物。
[化学式5]
[式(A-I)中,
R41~R44分别独立地表示可以具有取代基的碳数1~20的烷基、为碳数2~20的烷基且在构成该烷基的亚甲基间插入有氧原子的基团、可以具有取代基的芳香族烃基、可以具有取代基的芳烷基或氢原子。R41和R42可以键合并与它们键合的氮原子一起形成环,R43和R44可以键合并与它们键合的氮原子一起形成环。
R47~R54分别独立地表示氢原子、氧原子、氮原子、硫原子、卤素原子、硝基、磺酰基、羟基、或碳数1~8的烷基,可以在构成该烷基的亚甲基间插入氧原子。R48和R52可以互相键合而形成-NH-、-S-或-SO2-。
环T1表示可以具有取代基的芳香族杂环。
[Y]m-表示含有选自由钨、钼、硅及磷构成的组中的至少1个元素和氧作为必需元素的任意的m价的阴离子。
m表示任意的自然数。
另外,在1分子中含有多个下述式所示的阳离子的情况下,它们可以为相同的结构,也可以为不同的结构。
[化学式6]
[式中,环T1、R41~R44及R47~R54分别与上述的意义相同。]]
[2]根据[1]所述的着色固化性树脂组合物,其中,式(A-I)中的[Y]m-为含有钨作为必需元素的杂多酸或者同多酸的阴离子。
[3]根据[2]所述的着色固化性树脂组合物,其中,式(A-I)中的[Y]m-为磷钨酸的阴离子、硅钨酸的阴离子、或钨系同多酸的阴离子。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的着色固化性树脂组合物,其中,染料(Ab)为选自由呫吨染料、三芳基甲烷染料、蒽醌染料、及四氮杂卟啉染料构成的组中的1种。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的着色固化性树脂组合物,其中,染料(Ab)为呫吨染料。
[6]根据[4]或[5]所述的着色固化性树脂组合物,其中,呫吨染料由以下的式(a1-1)表示。
[化学式7]
[式(a1-1)中,R1~R4互相独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳数1~20的1价的饱和烃基、或可以具有取代基的碳数6~10的1价的芳香族烃基,该饱和烃基中所含的亚甲基(-CH2-)可以被-O-、-CO-或-NR11-替代。R1及R2可以一起形成含有氮原子的环,R3及R4可以一起形成含有氮原子的环。
R5表示-OH、-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z+、-CO2H、-CO2 -Z+、-CO2R8、-SO3R8或-SO2NR9R10。
R6及R7互相独立地表示氢原子或碳数1~6的烷基。
m表示0~5的整数。m为2以上时,多个R5可以相同,也可以不同。
a表示0或1的整数。
X表示卤素原子。
Z+表示+N(R11)4、Na+或K+,4个R11可以相同,也可以不同。
R8表示碳数1~20的1价的饱和烃基,该饱和烃基中所含的氢原子可以被卤素原子取代。
R9及R10互相独立地表示氢原子或可以具有取代基的碳数1~20的1价的饱和烃基,该饱和烃基中所含的-CH2-可以被-O-、-CO-、-NH-或-NR8-替代,R9及R10可以互相键合而形成含有氮原子的3~10元环的杂环。
R11表示氢原子、碳数1~20的1价的饱和烃基或碳数7~10的芳烷基。]
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的着色固化性树脂组合物,其中,树脂(B)的重均分子量为9000以上。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的着色固化性树脂组合物,其中,树脂(B)的酸值为60mg-KOH/g以上。
[9]根据[1]~[8]中任一项所述的着色固化性树脂组合物,其中,染料(Ab)的含量在着色固化性树脂组合物的固体成分100质量%中为0.01~5质量%。
[10]根据[1]~[9]中任一项所述的着色固化性树脂组合物,其中,染料(Ab)/化合物(Aa)的质量比为0.001~0.5。
[11]滤色器,其由[1]~[10]中任一项所述的着色固化性树脂组合物形成。
[12]显示装置,其包含[11]所述的滤色器。
发明的效果
根据本发明,可以提供着色固化性树脂组合物、滤色器及显示装置,所述着色固化性树脂组合物可以提供耐热性提高了的涂膜。
具体实施方式
<着色固化性树脂组合物>
本发明的着色固化性树脂组合物含有式(A-I)所示的化合物(以下,有时称为成盐着色剂或化合物(Aa)。)、染料(Ab)、树脂(B)、聚合性化合物(C)、及聚合引发剂(D)。其中,不包含在用所述化合物(Aa)和溶剂制备着色分散液后与剩余的成分混合的组合物。
化合物(Aa)
[化学式8]
[式(A-I)中,R41~R44分别独立地表示可以具有取代基的碳数1~20的烷基、为碳数2~20的烷基且在构成该烷基的亚甲基间插入有氧原子的基团、可以具有取代基的芳香族烃基、可以具有取代基的芳烷基或氢原子。R41和R42可以键合并与它们键合的氮原子一起形成环,R43和R44可以键合并与它们键合的氮原子一起形成环。
R47~R54分别独立地表示氢原子、氧原子、氮原子、硫原子、卤素原子、硝基、磺酰基、羟基、或碳数1~8的烷基,可以在构成该烷基的亚甲基间插入氧原子。R48和R52可以互相键合而形成-NH-、-S-或-SO2-。
环T1表示可以具有取代基的芳香族杂环。
[Y]m-表示含有选自由钨、钼、硅及磷构成的组中的至少1个元素和氧作为必需元素的任意的m价的阴离子。
m表示任意的自然数。
另外,在1分子中含有多个下述式所示的阳离子的情况下,它们可以为相同的结构,也可以为不同的结构。
[化学式9]
[式中,环T1、R41~R44及R47~R54分别与上述的意义相同。]]
环T1的芳香族杂环可以为单环,也可以为稠环。另外,芳香族杂环优选为5~10元环,更优选为5~9元环。
作为单环的芳香族杂环,可以举出:吡咯环、噁唑环、吡唑环、咪唑环、噻唑环等含有氮原子的5元环;呋喃环、噻吩环等不含氮原子的5元环;吡啶环、嘧啶环、哒嗪环、吡嗪环等含有氮原子的6元环等,作为稠环的芳香族杂环,可以举出:吲哚环、苯并咪唑环、苯并噻唑环、喹啉环等含有氮原子的稠环;苯并呋喃环等不含氮原子的环等。
作为环T1的芳香族杂环可以具有的取代基,可以举出:卤素原子、氰基、可被卤素原子取代的碳数1~20的烷基、可被卤素原子取代的碳数6~20的芳香族烃基、可被取代的氨基等。
作为卤素原子,可以举出:氟原子、氯原子及溴原子。
作为可被取代的氨基,可以举出:氨基;N-甲基氨基、N-乙基氨基、N-苯基氨基等可被1个碳数1~10的烃基取代的氨基:N,N-二甲基氨基、N,N-二乙基氨基等可被2个碳数1~10的烃基取代的氨基。
其中,环T1的芳香族杂环优选含有氮原子的芳香族杂环,更优选含有氮原子的5元环的芳香族杂环。
另外,环T1进一步优选式(Ab2-x1)所示的环,特别优选式(Ab2-y1)所示的环。
[化学式10]
[环T2表示芳香族杂环。
R45及R46分别独立地表示可以具有取代基的碳数1~20的烷基、为碳数2~20的烷基且在构成该烷基的亚甲基间插入有氧原子的基团、可以具有取代基的芳香族烃基、可以具有取代基的芳烷基或氢原子。R45和R46可以键合并与它们所键合的氮原子一起形成环。
R55表示碳数1~20的烷基、或可以具有取代基的芳香族烃基。
k1表示0或1。
*表示与碳阳离子的键合端。]
[化学式11]
[R56表示氢原子、碳数1~20的烷基、或可以具有取代基的芳香族烃基。
X2表示氧原子、-NR57-或硫原子。
R57表示氢原子或碳数1~10的烷基。
R45及R46与上述意义相同。
*表示与碳阳离子的键合端。]
环T2的芳香族杂环可以举出与环T1中例示的芳香族杂环同样的环。
另外,环T1也优选为式(Ab2-x2)所示的环,
[化学式12]
[环T3表示具有氮原子的芳香族杂环。
R58表示碳数1~20的烷基、或可被取代的芳香族烃基。
R59表示氢原子、可被取代的碳数1~20的烷基、可被取代的芳香族烃基或可被取代的芳烷基。
k2表示0或1。
*表示与碳阳离子的键合端。]
环T1也进一步优选为式(Ab2-y2)所示的环。
[化学式13]
[R60表示氢、碳数1~20的烷基、或可被取代的芳香族烃基。
R59与上述意义相同。
*表示与碳阳离子的键合端。]
作为R41及R42键合并与它们键合的氮原子一起形成的环、R43及R44键合并与它们键合的氮原子一起形成的环、以及R45及R46键合并与它们键合的氮原子一起形成的环,例如可以举出以下的环。
[化学式14]
作为R41~R46、R55、R56及R58~R60所示的碳数1~20的烷基,可以举出:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十六烷基、二十烷基等直链状烷基;异丙基、异丁基、异戊基、新戊基、2-乙基己基等支链状烷基;环丙基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、三环癸基等碳数3~20的环状烷基。
直链状或支链状的烷基的碳数优选为1~8,更优选为1~6,进一步优选为1~4。另外,环状烷基的碳数优选为3~10,更优选为6~10。另外,在构成R41~R46的烷基的亚甲基间插入有氧原子的基团中,氧原子间的碳数还优选1~4个,更优选2~3个。
作为R41~R46所示的烷基可以具有的取代基,可以举出:氨基;N-甲基氨基、N-乙基氨基、N-苯基氨基、N,N-二甲基氨基、N,N-二乙基氨基等可被取代的氨基;氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子。
作为R59的烷基可以具有的取代基,可以举出:氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子;氰基等。
另外,作为R41~R46、R55、R56、R58~R60所示的芳香族烃基,可以举出:苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、蒽基、菲基、联苯基、三联苯基等碳数6~20的芳香族烃基,优选为碳数6~15的芳香族烃基,更优选为碳数6~12的芳香族烃基。
该芳香族烃基也可以具有取代基,作为该取代基,可以举出:氟原子、氯原子、碘原子、溴原子等卤素原子;甲氧基、乙氧基等碳数1~6的烷氧基;羟基;氨磺酰基;甲基磺酰基等碳数1~6的烷基磺酰基;甲氧基羰基、乙氧基羰基等碳数1~6的烷氧基羰基等。
作为R41~R46、R59所示的可以具有取代基的芳烷基,可以举出在作为上述芳香族烃基说明的基团上键合有亚甲基、亚乙基、亚丙基等碳数1~5的链烷二基的基团(苄基及苯乙基)等。
R47~R54所示的碳数1~8的烷基可以为直链状、支链状及环状中的任一者,优选为链状。可以举出R41~R46、R55、R56及R58~R60中例示的直链状、支链状及环状烷基中碳数1~8的基团等。
R41~R44、R55、R58及R59分别独立地优选碳数1~20的烷基、可以具有取代基的芳香族烃基,更优选碳数1~6的烷基、可以具有取代基的苯基。
R45及R46分别独立地优选可以具有取代基的碳数1~20的烷基、为碳数2~20的烷基且在构成该烷基的亚甲基间插入有氧原子的基团、可以具有取代基的芳香族烃基,更优选甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、甲氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基甲基、乙氧基乙基、丙氧基甲基、丙氧基乙基、丙氧基丙基、苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基。
R47~R54分别独立地表示氢原子、卤素原子或碳数1~8的烷基,分别独立地特别优选氢原子、甲基、氟原子或氯原子。
R56优选碳数1~10的烷基、或可以具有取代基的芳香族烃基,更优选为碳数1~8的烷基、或可被卤素原子、碳数1~4的卤代烷基、碳数1~4的烷氧基、羟基、碳数1~4的烷基、或甲基磺酰基取代的芳香族烃基,进一步优选为苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、相对于键合端在邻位、对位、间位的至少任一处键合有氟原子、氯原子、溴原子、三氟甲基、或甲烷磺酰基的苯基。
作为R57,优选氢原子或碳数1~8的烷基。
作为式(Ab2)的阳离子部分,如下述表1中所示那样,可以举出式(Ab2-1)所示的阳离子1~阳离子12等。表中,*表示键合端。
[化学式15]
[表1]
表1中,Ph1~Ph9是指下述式所示的基团。式中,*表示键合端。
[化学式16]
另外,作为式(Ab2)的阳离子部分,如下述表2中所示那样,也可以举出式(Ab2-2)所示的阳离子13~阳离子16等。表中,*表示键合端。
[化学式17]
[表2]
| R41 | R42 | R43 | R44 | R59 | R60 | |
| 阳离子13 | CH2CH3 | CH2CH3 | CH2CH3 | CH2CH3 | CH3 | Ph1 |
| 阳离子14 | CH2CH3 | CH2CH3 | CH2CH3 | CH2CH3 | (CH2)5CH3 | Ph10 |
| 阳离子15 | CH2CH(CH3)CH3 | CH2CH(CH3)CH3 | CH2CH(CH3)CH3 | CH2CH(CH3)CH3 | CH3 | Ph1 |
| 阳离子16 | CH2CH3 | Ph1 | CH2CH3 | Ph1 | (CH2)5CH3 | Ph11 |
表2中,Ph1、Ph10、Ph11是指下述式所示的基团。式中,*表示键合端。
[化学式18]
其中,作为式(Ab2)的阳离子部分,优选阳离子1~阳离子6、阳离子11、或阳离子12,特别优选阳离子1、阳离子2、或阳离子12,最优选为阳离子12。
<阴离子部分>
作为相当于阴离子的[Y]m-,使用含有选自由钨、钼、硅、磷构成的组中的至少1个元素和氧作为必需元素的阴离子。这样的阴离子可以提高耐热性、耐溶剂性。
阴离子[Y]m-优选含有钨作为必需元素的杂多酸或同多酸的阴离子,特别优选磷钨酸、硅钨酸及钨系同多酸的阴离子。
作为含有钨作为必需元素的杂多酸或同多酸的阴离子,可以举出:Keggin型磷钨酸离子α-[PW12O40]3-、Dawson型磷钨酸离子α-[P2W18O62]6-、β-[P2W18O62]6-、Keggin型硅钨酸离子α-[SiW12O40]4-、β-[SiW12O40]4-、γ-[SiW12O40]4-、[P2W17O61]10-、[P2W15O56]12-、[H2P2W12O48]12-、[NaP5W30O110]14-、α-[SiW9O34]10-、γ-[SiW10O36]8-、α-[SiW11O39]8-、β-[SiW11O39]8-、[W6O19]2-、[W10O32]4-、WO4 2-及它们的混合物。
[Y]m-也优选由选自由硅及磷构成的组中的至少1个元素和氧构成的阴离子。
作为由选自由硅及磷构成的组中的至少1个元素和氧构成的阴离子,可以举出SiO3 2-、PO4 3-。
从合成和后处理的容易性方面考虑,优选Keggin型磷钨酸离子、Dawson型磷钨酸离子等磷钨酸阴离子;Keggin型硅钨酸离子等硅钨酸阴离子、[W10O32]4-等钨系同多酸阴离子。其中,特别优选磷钨酸阴离子、钨系同多酸阴离子。
式(A-I)所示的化合物可依据日本特开2015-28121号公报中记载的合成方法合成。
作为化合物(Aa),可以举出下述式所示的化合物。
[化学式19]
[化学式20]
[化学式21]
[化学式22]
[化学式23]
[化学式24]
[化学式25]
[化学式26]
[化学式27]
[化学式28]
[化学式29]
[化学式30]
[化学式31]
[化学式32]
式(A-I)所示的化合物可以组合2种以上。其中,化合物(Aa)优选为式(Aa2-53)所示的化合物。
相对于固体成分的总量,化合物(Aa)的含有率通常为1质量%以上且70质量%以下,优选为10质量%以上且60质量%以下,更优选为20质量%以上且60质量%以下,特别优选为30质量%以上且50质量%以下。若上述化合物(Aa)的含有率在上述的范围内,更容易得到期望的分光、色浓度。另外,在本说明书中,“固体成分的总量”是指从本发明的着色固化性树脂组合物中除去了溶剂的成分的合计量。固体成分的总量及相对于其的各成分的含量例如可以通过液相色谱、气相色谱等公知的分析装置进行测定。
<染料(Ab)>
上述染料(Ab)优选为选自由呫吨染料、三芳基甲烷染料、蒽醌染料、及四氮杂卟啉染料构成的组中的1种,更优选为呫吨染料。
<呫吨染料>
呫吨染料进一步优选为以下的式(a1-1)所示的化合物(以下,也称为化合物(a1-1))。化合物(a1-1)也可以为其互变异构体。
[化学式33]
[式(a1-1)中,R1~R4互相独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳数1~20的1价的饱和烃基、或可以具有取代基的碳数6~10的1价的芳香族烃基,该饱和烃基中所含的亚甲基(-CH2-)可以被-O-、-CO-或-NR11-取代。R1及R2可以一起形成含有氮原子的环,R3及R4可以一起形成含有氮原子的环。
R5表示-OH、-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z+、-CO2H、-CO2 -Z+、-CO2R8、-SO3R8或-SO2NR9R10。
R6及R7互相独立地表示氢原子或碳数1~6的烷基。
m表示0~5的整数。m为2以上时,多个R5可以相同,也可以不同。a表示0或1的整数。
X表示卤素原子。
Z+表示+N(R11)4、Na+或K+,4个R11可以相同,也可以不同。
R8表示碳数1~20的1价的饱和烃基,该饱和烃基中所含的氢原子可以被卤素原子取代。
R9及R10互相独立地表示氢原子或可以具有取代基的碳数1~20的1价的饱和烃基,该饱和烃基中所含的-CH2-可以被-O-、-CO-、-NH-或-NR8-替代,R9及R10可以互相键合而形成含有氮原子的3~10元环的杂环。
R11表示氢原子、碳数1~20的1价的饱和烃基或碳数7~10的芳烷基。]
式(a1-1)中,存在-SO3 -的情况下,其个数为1个。
作为R1~R4中的碳数6~10的1价的芳香族烃基,例如可以举出:苯基、甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、丙基苯基及丁基苯基等。其中,R1、R4优选为苯基、甲苯基、二甲苯基。
作为该芳香族烃基可以具有的取代基,可以举出:卤素原子、-R8、-OH、-OR8、-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z+、-CO2H、-CO2R8、-SR8、-SO2R8、-SO3R8或-SO2NR9R10,这些取代基优选取代芳香族烃基中所含的氢原子。这些中,作为取代基,优选-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z+及-SO2NR9R10,更优选-SO3 -Z+及-SO2NR9R10。作为此时的-SO3 -Z+,优选-SO3 -+N(R11)4。若R1~R4为这些基团,则可以由含有化合物(a1-1)的本发明的着色固化性树脂组合物形成异物的产生少、且耐热性优异的滤色器。
作为R1~R4及R8~R11中的碳数1~20的1价的饱和烃基,例如可以举出:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十六烷基、二十烷基等直链状烷基;异丙基、异丁基、异戊基、新戊基、2-乙基己基等支链状烷基;环丙基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、三环癸基等碳数3~20的脂环式饱和烃基。其中,R2、R3优选为甲基、乙基、异丙基、丙基。
R1~R4中的该饱和烃基中所含的氢原子例如可以被作为取代基的碳数6~10的芳香族烃基或卤素原子取代。作为可以取代R1~R4的饱和烃基的氢原子的碳数6~10的芳香族烃基,可以举出与作为R1~R4中的碳数6~10的芳香族烃基例示的基团同样的基团。
R9及R10中的该饱和烃基中所含的氢原子例如可以被作为取代基的羟基或卤素原子取代。
作为R1及R2一起形成的环、以及R3及R4一起形成的环,例如可以举出以下的环。
[化学式34]
作为-OR8,例如可以举出:甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基及二十烷氧基等烷氧基等。
作为-CO2R8,例如可以举出:甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、叔丁氧基羰基、己氧基羰基及二十烷氧基羰基等烷氧基羰基等。
作为-SR8,例如可以举出:甲基硫烷基、乙基硫烷基、丁基硫烷基、己基硫烷基、癸基硫烷基及二十烷基硫烷基等烷基硫烷基等。
作为-SO2R8,例如可以举出:甲基磺酰基、乙基磺酰基、丁基磺酰基、己基磺酰基、癸基磺酰基及二十烷基磺酰基等烷基磺酰基等。
作为-SO3R8,例如可以举出:甲氧基磺酰基、乙氧基磺酰基、丙氧基磺酰基、叔丁氧基磺酰基、己氧基磺酰基及二十烷氧基磺酰基等烷氧基磺酰基等。
作为-SO2NR9R10,例如可以举出:氨磺酰基;
N-甲基氨磺酰基、N-乙基氨磺酰基、N-丙基氨磺酰基、N-异丙基氨磺酰基、N-丁基氨磺酰基、N-异丁基氨磺酰基、N-仲丁基氨磺酰基、N-叔丁基氨磺酰基、N-戊基氨磺酰基、N-(1-乙基丙基)氨磺酰基、N-(1,1-二甲基丙基)氨磺酰基、N-(1,2-二甲基丙基)氨磺酰基、N-(2,2-二甲基丙基)氨磺酰基、N-(1-甲基丁基)氨磺酰基、N-(2-甲基丁基)氨磺酰基、N-(3-甲基丁基)氨磺酰基、N-环戊基氨磺酰基、N-己基氨磺酰基、N-(1,3-二甲基丁基)氨磺酰基、N-(3,3-二甲基丁基)氨磺酰基、N-庚基氨磺酰基、N-(1-甲基己基)氨磺酰基、N-(1,4-二甲基戊基)氨磺酰基、N-辛基氨磺酰基、N-(2-乙基己基)氨磺酰基、N-(1,5-二甲基己基)氨磺酰基、N-(1,1,2,2-四甲基丁基)氨磺酰基等N-1取代氨磺酰基;
N,N-二甲基氨磺酰基、N,N-乙基甲基氨磺酰基、N,N-二乙基氨磺酰基、N,N-丙基甲基氨磺酰基、N,N-异丙基甲基氨磺酰基、N,N-叔丁基甲基氨磺酰基、N,N-丁基乙基氨磺酰基、N,N-双(1-甲基丙基)氨磺酰基、N,N-庚基甲基氨磺酰基等N,N-2取代氨磺酰基等。
作为R5,优选-CO2H、-CO2 -Z+、-CO2R8、-SO3 -、-SO3 -Z+、-SO3H或-SO2NHR9,更优选-SO3 -、-SO3 -Z+、-SO3H或-SO2NHR9,进一步优选-SO3 -。
m优选1~4,更优选1或2,进一步优选1。
作为R6及R7中的碳数1~6的烷基,可以举出上述举出的烷基中碳数1~6的烷基。其中,作为R6、R7,优选氢原子。
作为R11中的碳数7~10的芳烷基,可以举出:苄基、苯基乙基、苯基丁基等。
Z+为+N(R11)4、Na+或K+,优选为+N(R11)4。
作为上述+N(R11)4,优选4个R11中至少2个为碳数5~20的1价的饱和烃基。另外,4个R11的合计碳数优选20~80,更优选20~60。在化合物(a1-1)中存在+N(R11)4的情况下,若R11为这些基团,则可以由含有化合物(a1-1)的本发明的着色固化性树脂组合物形成异物少的滤色器。
另外,作为呫吨染料,也优选式(a1-2)所示的化合物(以下有时称为“化合物(a1-2)”)。化合物(a1-2)也可以为其互变异构体。
[化学式35]
[式(a1-2)中,R21及R22互相独立地表示碳数1~10的1价的饱和烃基,该R21、R22的饱和烃基中所含的氢原子可以被碳数6~10的芳香族烃基或卤素原子取代,该芳香族烃基中所含的氢原子可以被碳数1~3的烷氧基取代,上述R21、R22的饱和烃基中所含的-CH2-可以被-O-、-CO-或-NR11-替代。
R23及R24互相独立地表示碳数1~4的烷基、碳数1~4的烷基硫烷基或碳数1~4的烷基磺酰基。
R21及R23可以一起形成含有氮原子的环,R22及R24可以一起形成含有氮原子的环。
p及q互相独立地表示0~5的整数。p为2以上时,多个R23可以相同,也可以不同,q为2以上时,多个R24可以相同,也可以不同。
R11表示与上述R11相同的含义。]
作为R21及R22中的碳数1~10的1价的饱和烃基,可以举出R8中的基团中碳数1~10的基团。
作为取代基可以具有的碳数6~10的芳香族烃基,可以举出与R1中的基团相同的基团。
作为碳数1~3的烷氧基,例如可以举出:甲氧基、乙氧基、丙氧基等。
R21及R22优选互相独立地为碳数1~3的1价的饱和烃基。
作为R23及R24中的碳数1~4的烷基,可以举出:甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基等。
作为R23及R24中的碳数1~4的烷基硫烷基,可以举出:甲基硫烷基、乙基硫烷基、丙基硫烷基、丁基硫烷基及异丙基硫烷基等。
作为R23及R24中的碳数1~4的烷基磺酰基,可以举出:甲基磺酰基、乙基磺酰基、丙基磺酰基、丁基磺酰基及异丙基磺酰基等。
R23及R24优选碳数1~4的烷基,更优选甲基、乙基,进一步优选甲基。
p及q优选0~2的整数,优选1或2。
作为呫吨染料,例如可以举出式(1-1)~式(1-43)所示的化合物。另外,式中,R40表示碳数1~20的1价的饱和烃基,优选为碳数6~12的支链状烷基,进一步优选为2-乙基己基。
[化学式36]
[化学式37]
[化学式38]
[化学式39]
[化学式40]
[化学式41]
[化学式42]
[化学式43]
上述化合物中,式(1-24)~式(1-36)的任一者所示的化合物相当于化合物(a1-2)。
这些中,优选C.I.酸性红289的磺酰胺化物、C.I.酸性红289的季铵盐、C.I.酸性紫102的磺酰胺化物或C.I.酸性紫102的季铵盐。作为这样的化合物,例如可以举出:式(1-1)~式(1-8)、式(1-11)或式(1-12)所示的化合物等。
另外,从在有机溶剂中的溶解性优异的方面考虑,也优选式(1-24)~式(1-33)的任一者所示的化合物,特别优选为式(1-32)所示的化合物。
呫吨染料可以使用市售的呫吨染料(例如中外化成(株)制造的“Chugai AminolFast Pink R-H/C”、田冈化学工业(株)制造的“Rhodamin 6G”)。另外,也可以以市售的呫吨染料作为起始原料,参考日本特开2010-32999号公报来合成。
<三芳基甲烷染料>
三芳基甲烷染料优选为包含具有3个芳香族烃基键合于一个碳原子的结构的化合物的染料。作为三芳基甲烷染料,例如可以举出:C.I.溶剂蓝2、4、5、43、124;C.I.碱性紫3、14、25;C.I.碱性蓝1、5、7、11、26及日本专利第4492760号公报中记载的三芳基甲烷染料等。
<蒽醌染料>
作为蒽醌染料,可以举出:C.I.溶剂紫11(以下,省略C.I.溶剂紫的记载,仅为编号。)、13、14、26、31、36、37、38、45、47、48、51、59、60、
C.I.溶剂蓝14、18、35、36、45、58、59、59:1、63、68、69、78、79、83、94、97、98、100、101、102、104、105、111、112、122、128、132、136、139、
C.I.溶剂绿3、28、29、32、33、
C.I.酸性绿25、27、28、41、
C.I.酸性紫34、
C.I.酸性蓝25、27、40、45、78、80、112
C.I.分散紫26、27、
C.I.分散蓝1、14、56、60、
C.I.直接蓝40、
C.I.媒染蓝8等。
<四氮杂卟啉染料>
四氮杂卟啉染料为分子内具有四氮杂卟啉骨架的化合物。另外,在四氮杂卟啉染料为酸性染料或碱性染料的情况下,可以与任意的阳离子或阴离子形成盐。
作为其它的染料,可以使用偶氮染料、噁嗪染料、酞菁染料等,可分别使用公知的染料。
作为偶氮染料,可以举出:C.I.直接蓝51(以下,省略C.I.直接蓝的记载,仅记载编号。)、57、71、81、84、85、90、93、94、95、98、100、101、113、149、150、153、160、162、163、164、166、167、170、172、188、192、193、194、196、198、200、207、209、210、212、213、214、222、228、229、237、238、242、243、244、245、247、248、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275;
C.I.直接绿27、34、37、65、67、68、69、72、77、79、82等;
C.I.酸性紫11、56、58;
C.I.酸性蓝92、102、113、117等;C.I.碱性蓝41、54、64、66、67、129等。
作为噁嗪染料,可以举出:C.I.直接蓝97、99、106、107、108、109、190、293等。
作为酞菁染料,可以举出:C.I.直接蓝86、87、189、199、C.I.酸性蓝249、C.I.碱性蓝3等。
染料(Ab)的含量,在着色固化性树脂组合物的固体成分100质量%中,例如为0.01~5质量%,优选为0.05~4质量%,更优选为0.1~3质量%,特别优选为0.2~2质量%。
染料优选含有50质量%以上的上述呫吨染料(优选为式(1-32)所示的化合物),更优选含有60质量%以上,进一步优选含有70质量%以上,进一步优选含有80质量%以上,特别优选含有90质量%以上,最优选含有100质量%。
染料中除呫吨染料以外,还可以组合使用1种以上其它的染料。
染料(Ab)(固体成分换算)/化合物(Aa)(固体成分换算)的质量比优选为0.001~0.5,更优选为0.005~0.4,进一步优选为0.007~0.3,进一步更优选为0.009~0.2。在不满足上述的数值范围的情况下,有时无法得到提高耐热性的效果。
<树脂(B)>
本发明的着色固化性树脂组合物中所含的树脂(B)优选为碱可溶性树脂,更优选具有源自选自由不饱和羧酸及不饱和羧酸酐构成的组中的至少一种的结构单元的加成聚合物。作为这样的树脂,可以举出:下述树脂[K1]~[K6]。
树脂[K1]:选自由不饱和羧酸及不饱和羧酸酐构成的组中的至少一种(a)(以下有时称为“(a)”)和具有碳数2~4的环状醚结构和烯属不饱和键的单体(b)(以下有时称为“(b)”)的共聚物
树脂[K2]:(a)、(b)和可与(a)共聚的单体(c)(其中,与(a)和(b)不同。)(以下有时称为“(c)”)的共聚物
树脂[K3]:(a)和(c)的共聚物
树脂[K4]:通过使(a)和(c)的共聚物与(b)反应而得到的树脂
树脂[K5]:通过使(b)和(c)的共聚物与(a)反应而得到的树脂
树脂[K6]:通过使(b)和(c)的共聚物与(a)反应,再使羧酸酐反应而得到的树脂。
作为(a),可以举出:丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、邻-、间-、对-乙烯基苯甲酸等不饱和单羧酸;
马来酸等不饱和二羧酸;
甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸、5-羧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羧基双环[2.2.1]庚-2-烯等含有羧基的双环不饱和化合物;
马来酸酐等不饱和二羧酸酐;
α-(羟基甲基)丙烯酸等同一分子中含有羟基及羧基的不饱和丙烯酸酯。
其中,从共聚反应性、得到的树脂在碱水溶液中的溶解性的观点考虑,优选丙烯酸、甲基丙烯酸及马来酸酐。
(b)是指具有碳数2~4的环状醚结构(例如选自由环氧乙烷环、氧杂环丁烷环及四氢呋喃环构成的组中的至少1种)和烯属不饱和键的聚合性化合物。(b)优选为具有碳数2~4的环状醚结构和(甲基)丙烯酰氧基的单体。另外,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”表示选自由丙烯酸及甲基丙烯酸构成的组中的至少1种,“(甲基)丙烯酰基”及“(甲基)丙烯酸酯”的记载也表示同样的含义。
作为(b),可以举出:具有环氧乙基和烯属不饱和键的单体(b1)(以下有时称为“(b1)”)、具有氧杂环丁基和烯属不饱和键的单体(b2)(以下有时称为“(b2)”)及具有四氢呋喃基和烯属不饱和键的单体(b3)(以下有时称为“(b3)”)。
作为(b1),可以举出:具有直链状或支链状的脂肪族不饱和烃被环氧化的结构的单体(b1-1)(以下有时称为“(b1-1)”)及具有脂环式不饱和烃被环氧化的结构的单体(b1-2)(以下有时称为“(b1-2)”)。
作为(b1-1),优选具有缩水甘油基和烯属不饱和键的单体。作为(b1-1),具体而言,可以举出:(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-乙基缩水甘油酯、缩水甘油基乙烯基醚、邻乙烯基苄基缩水甘油基醚、间乙烯基苄基缩水甘油基醚、对乙烯基苄基缩水甘油基醚、α-甲基-邻乙烯基苄基缩水甘油基醚、α-甲基-间乙烯基苄基缩水甘油基醚、α-甲基-对乙烯基苄基缩水甘油基醚、2,3-双(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,4-双(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,5-双(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,6-双(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,4-三(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,5-三(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,6-三(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、3,4,5-三(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯及2,4,6-三(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯。
作为(b1-2),可以举出:乙烯基环己烯一氧化物、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷(例如,Celloxide(注册商标)2000;(株)Diacel制造)、3,4-环氧环己基甲基(甲基)丙烯酸酯(例如,Cyclomer(注册商标)A400;(株)Diacel制造)、3,4-环氧环己基甲基(甲基)丙烯酸酯(例如,Cyclomer M100;(株)Diacel制造)、式(1)所示的化合物及式(2)所示的化合物。
[化学式44]
(式中,Ra及Rb分别独立地表示氢原子或碳数1~4的烷基,该烷基中所含的氢原子可以被羟基取代。Xa及Xb分别独立地表示单键、*-Rc-、*-Rc-O-、*-Rc-S-或*-Rc-NH-。Rc表示碳数1~6的链烷二基。*表示与O的键合端。)
作为式(1)所示的化合物,可以举出:式(1-1)~式(1-15)所示的化合物,其中,优选式(1-1)、式(1-3)、式(1-5)、式(1-7)、式(1-9)及式(1-11)~式(1-15)所示的化合物,更优选式(1-1)、式(1-7)、式(1-9)及式(1-15)所示的化合物。
[化学式45]
作为式(2)所示的化合物,可以举出:式(2-1)~式(2-15)所示的化合物,其中,优选式(2-1)、式(2-3)、式(2-5)、式(2-7)、式(2-9)及式(2-11)~式(2-15)所示的化合物,更优选式(2-1)、式(2-7)、式(2-9)及式(2-15)所示的化合物。
[化学式46]
式(1)所示的化合物及式(2)所示的化合物可以分别单独使用,也可以并用式(1)所示的化合物和式(2)所示的化合物。在并用这些的情况下,式(1)所示的化合物及式(2)所示的化合物的比率(式(1)所示的化合物:式(2)所示的化合物)以摩尔基准计优选为5:95~95:5,更优选为10:90~90:10,进一步优选为20:80~80:20。
作为(b2),更优选具有氧杂环丁基和(甲基)丙烯酰氧基的单体。
作为(b3),更优选具有四氢呋喃基和(甲基)丙烯酰氧基的单体。
从可进一步提高得到的滤色器的耐热性、耐化学品性等可靠性的方面考虑,(b)优选为(b1),从着色固化性树脂组合物的保存稳定性优异的方面考虑,(b1)优选为(b1-2)。
作为(c),可以举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(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)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基环己酯、三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基(甲基)丙烯酸酯(在该技术领域中,作为惯用名,称为“(甲基)丙烯酸二环戊酯”。另外,有时称为“(甲基)丙烯酸三环癸酯”。)、三环[5.2.1.02,6]癸烯-8-基(甲基)丙烯酸酯(在该技术领域中,作为惯用名,称为“(甲基)丙烯酸二环戊烯酯”。)、(甲基)丙烯酸二环戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸金刚烷基酯、(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;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯等含羟基(甲基)丙烯酸酯;
马来酸二乙酯、富马酸二乙酯、衣康酸二乙酯等二羧酸二酯;
双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羟基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羟基甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-(2’-羟基乙基)双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙氧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羟基双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(羟基甲基)双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(2’-羟基乙基)双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二甲氧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二乙氧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羟基-5-甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羟基-5-乙基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羟基甲基-5-甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-叔丁氧基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-环己氧基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-苯氧基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-双(叔丁氧基羰基)双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-双(环己氧基羰基)双环[2.2.1]庚-2-烯等双环不饱和化合物;
N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺、N-琥珀酰亚胺基-3-马来酰亚胺苯甲酸盐、N-琥珀酰亚胺基-4-马来酰亚胺丁酸盐、N-琥珀酰亚胺基-6-马来酰亚胺己酸盐、N-琥珀酰亚胺基-3-马来酰亚胺丙酸盐、N-(9-吖啶基)马来酰亚胺等二羰基酰亚胺化合物;
苯乙烯、α-甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、对甲氧基苯乙烯等含乙烯基芳香族化合物;丙烯腈、甲基丙烯腈等含乙烯基腈;氯乙烯、偏二氯乙烯等卤代烃;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等含乙烯基酰胺;乙酸乙烯酯等酯;1,3-丁二烯、异戊二烯及2,3-二甲基-1,3-丁二烯的二烯等。
这些中,从共聚反应性及耐热性的观点考虑,优选含乙烯基芳香族化合物、二羰基酰亚胺化合物、双环不饱和化合物。具体而言,优选苯乙烯、乙烯基甲苯、(甲基)丙烯酸苄酯、三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基(甲基)丙烯酸酯、N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺及双环[2.2.1]庚-2-烯。
作为羧酸酐,可以举出:马来酸酐、柠康酸酐、衣康酸酐、3-乙烯基邻苯二甲酸酐、4-乙烯基邻苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氢邻苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、二甲基四氢邻苯二甲酸酐及5,6-二羧基双环[2.2.1]庚-2-烯酸酐。羧酸酐的使用量优选相对于(a)的使用量1摩尔为0.5~1摩尔。
作为树脂(B),可以举出:(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物、3,4-环氧三环[5.2.1.02,6]癸基(甲基)丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸共聚物等树脂[K1];(甲基)丙烯酸缩水甘油酯/(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、3,4-环氧三环[5.2.1.02,6]癸基(甲基)丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸/N-环己基马来酰亚胺共聚物、3,4-环氧三环[5.2.1.02,6]癸基(甲基)丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸/乙烯基甲苯共聚物、3-甲基-3-(甲基)丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷/(甲基)丙烯酸/苯乙烯共聚物等树脂[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、(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸三环癸酯/(甲基)丙烯酸共聚物等树脂[K3];使(甲基)丙烯酸缩水甘油酯与(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成而成的树脂、使(甲基)丙烯酸缩水甘油酯与(甲基)丙烯酸三环癸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物加成而成的树脂、使(甲基)丙烯酸缩水甘油酯与(甲基)丙烯酸三环癸酯/(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成而成的树脂等树脂[K4];使(甲基)丙烯酸与(甲基)丙烯酸三环癸酯/(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的共聚物反应而成的树脂、使(甲基)丙烯酸与(甲基)丙烯酸三环癸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的共聚物反应而成的树脂等树脂[K5];使(甲基)丙烯酸与(甲基)丙烯酸三环癸酯/(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的共聚物反应,再使四氢邻苯二甲酸酐与得到的树脂反应而成的树脂等树脂[K6]。
树脂(B)的聚苯乙烯换算的重均分子量通常为3,000~100,000,优选为5,000~50,000,更优选为5,000~35,000,进一步优选为5,000~30,000,特别优选为6,000~30,000,最优选为9000~30,000。若分子量在上述的范围,则存在涂膜硬度提高、残膜率也高、未曝光部相对于显影液的溶解性良好、着色图案的分辨率提高的倾向。
树脂(B)的分子量分布[重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)]优选为1.1~6,更优选为1.2~4,进一步优选为1.3~3。
树脂(B)的酸值(固体成分换算)优选为20~170mg-KOH/g,更优选为30~170mg-KOH/g,其中,优选40~170mg-KOH/g,其中,优选50~170mg-KOH/g,更优选60mg-KOH/g以上、150mg-KOH/g以下,进一步优选135mg-KOH/g以下。
在此,酸值为作为中和树脂(B)1g所需的氢氧化钾的量(mg)测得的值,例如可通过使用氢氧化钾水溶液进行滴定而求出。
树脂(B)的含量优选相对于固体成分的总量为7~65质量%,其中,优选为10~60质量%,其中,优选为13~60质量%,其中,优选为17~55质量%。若树脂(B)的含量在上述的范围,则存在着色图案形成容易、着色图案的分辨率及残膜率提高的倾向。
<聚合性化合物(C)>
聚合性化合物(C)为可利用由聚合引发剂产生的活性自由基及/或酸进行聚合的化合物,例如可以举出具有烯属不饱和键的化合物,优选具有(甲基)丙烯酸酯结构的化合物。聚合性化合物(C)优选为具有3个以上烯属不饱和键的聚合性化合物,更优选为具有5个~6个烯属不饱和键的聚合性化合物。
作为具有1个烯属不饱和键的聚合性化合物,可以举出:壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、上述的(a)、(b)及(c)。作为具有2个烯属不饱和键的聚合性化合物,可以举出: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、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的双(丙烯酰氧基乙基)醚及3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯。作为具有3个以上烯属不饱和键的聚合性化合物,可以举出:三羟甲基丙烷三(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、三(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、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、己内酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯及己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
这些中,优选二季戊四醇五(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)的重均分子量优选为150以上且2,900以下,更优选为250以上且1,500以下。
相对于固体成分的总量,本发明的着色固化性树脂组合物物中的聚合性化合物(C)的含量通常为1~60质量%,优选为5~50质量%,更优选为10~40质量%,进一步优选为12~30质量%。树脂(B)和聚合性化合物(C)的含量比(树脂(B):聚合性化合物(C))以质量基准计通常为20:80~80:20,优选为35:65~80:20。若聚合性化合物(C)的含有量在上述的范围内,则存在着色图案形成时的残膜率及滤色器的耐化学品性提高的倾向。
<聚合引发剂(D)>
聚合引发剂(D)只要为可通过光、热的作用产生活性自由基、酸等从而引发聚合的化合物就没有特别的限定,可使用公知的聚合引发剂。
聚合引发剂(D)优选为含有选自由烷基苯基酮化合物、三嗪化合物、酰基氧化膦化合物、O-酰基肟化合物及联咪唑化合物构成的组中的至少一种的聚合引发剂,更优选为含有O-酰基肟化合物的聚合引发剂。
作为O-酰基肟化合物,可以举出:N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)丁烷-1-酮-2-亚胺、N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)辛烷-1-酮-2-亚胺、N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)-3-环戊基丙烷-1-酮-2-亚胺、N-乙酰氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亚胺、N-乙酰氧基-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(3,3-二甲基-2,4-二氧杂环戊基甲氧基)苯甲酰基}-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亚胺、N-乙酰氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-3-环戊基丙烷-1-亚胺及N-苯甲酰氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-3-环戊基丙烷-1-酮-2-亚胺。也可以使用Irgacure(注册商标)OXE01、OXE02(以上为BASF公司制造)、N-1919(ADEKA公司制造)等市售品。其中,优选选自由N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)丁烷-1-酮-2-亚胺、N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)辛烷-1-酮-2-亚胺及N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)-3-环戊基丙烷-1-酮-2-亚胺构成的组中的至少1种,更优选N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)辛烷-1-酮-2-亚胺。
烷基苯基酮化合物可以举出:2-甲基-2-吗啉代-1-(4-甲基硫烷基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-2-苄基丁烷-1-酮及2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]丁烷-1-酮。也可以使用Irgacure 369、907、379(以上为BASF公司制造)等市售品。
烷基苯基酮化合物也可以为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-(4-异丙烯基苯基)丙烷-1-酮的低聚物、α,α-二乙氧基苯乙酮及苯偶酰二甲基缩酮。
作为三嗪化合物,可以举出:2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪及2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪。
作为酰基氧化膦化合物,可以举出:2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。也可以使用Irgacure(注册商标)819(BASF公司制造)等市售品。
作为联咪唑化合物,具体而言,可以举出:2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基联咪唑、2,2’-双(2,3-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基联咪唑(例如,参照日本特开平6-75372号公报、日本特开平6-75373号公报等。)、2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基联咪唑、2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(烷氧基苯基)联咪唑、2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(二烷氧基苯基)联咪唑、2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(三烷氧基苯基)联咪唑(例如,参照日本特公昭48-38403号公报、日本特开昭62-174204号公报等。)及4,4’,5,5’-位的苯基被烷氧羰基取代的咪唑化合物(例如,参照日本特开平07-010913号公报等)。其中,优选下述式所示的化合物及它们的混合物。
[化学式47]
作为其它的聚合引发剂,可以举出:苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚等苯偶姻化合物;二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧羰基)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、樟脑醌等醌化合物;10-丁基-2-氯吖啶酮、苯偶酰、苯基乙醛酸甲酯、二茂钛化合物等。这些优选与后述的聚合引发助剂(特别是胺系聚合引发助剂)组合使用。
相对于树脂(B)及聚合性化合物(C)的合计量100质量份,聚合引发剂(D)的含量通常为0.1~40质量份,优选为0.1~30质量份,更优选为1~30质量份,特别优选为1~20质量份。
<聚合引发助剂>
聚合引发助剂为用于促进由聚合引发剂(D)引发聚合的聚合性化合物(C)的聚合的化合物或增感剂。在本发明的着色固化性树脂组合物含有聚合引发助剂的情况下,通常与聚合引发剂(D)组合使用。
作为聚合引发助剂,可以举出:胺系聚合引发助剂、烷氧基蒽系聚合引发助剂、噻吨酮系聚合引发助剂及羧酸系聚合引发助剂等。
作为胺系聚合引发助剂,可以举出:三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺等链烷醇胺;4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸异戊酯、苯甲酸2-二甲基氨基乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯等氨基苯甲酸酯;N,N-二甲基对甲苯胺、4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮(通称米蚩酮)、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮及4,4’-双(乙基甲基氨基)二苯甲酮,其中,优选4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮等烷基氨基二苯甲酮。其中,优选烷基氨基二苯甲酮,优选4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮。也可以使用EAB-F(保土谷化学工业(株)制造)等市售品。
作为烷氧基蒽系聚合引发助剂,可以举出: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、9,10-二丁氧基蒽及2-乙基-9,10-二丁氧基蒽。
作为噻吨酮系聚合引发助剂,可以举出:2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮及1-氯-4-丙氧基噻吨酮。
作为羧酸系聚合引发助剂,可以举出:苯基硫烷基乙酸、甲基苯基硫烷基乙酸、乙基苯基硫烷基乙酸、甲基乙基苯基硫烷基乙酸、二甲基苯基硫烷基乙酸、甲氧基苯基硫烷基乙酸、二甲氧基苯基硫烷基乙酸、氯苯基硫烷基乙酸、二氯苯基硫烷基乙酸、N-苯基甘氨酸、苯氧基乙酸、萘基硫代乙酸、N-萘基甘氨酸及萘氧基乙酸。
在使用聚合引发助剂的情况下,其含量相对于树脂(B)及聚合性化合物(C)的合计量100质量份,优选为0.1~30质量份,更优选为1~20质量份。若聚合引发助剂的含量在该范围内,则存在可进一步以高感度形成着色图案、滤色器的生产率提高的倾向。
<溶剂(E)>
溶剂(E)没有限定,可单独使用或组合使用2种以上该领域中通常所使用的溶剂。具体而言,可以举出:酯溶剂(分子内含有-COO-且不含-O-的溶剂)、醚溶剂(分子内含有-O-且不含-COO-的溶剂)、醚酯溶剂(分子内含有-COO-和-O-的溶剂)、酮溶剂(分子内含有-CO-且不含-COO-的溶剂)、醇溶剂(分子内含有OH且不含-O-、-CO-及-COO-的溶剂)、芳香族烃溶剂、酰胺溶剂及二甲基亚砜。
作为酯溶剂,可以举出:乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、2-羟基异丁酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、甲酸戊酯、乙酸异戊酯、丙酸丁酯、丁酸异丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、环己醇乙酸酯及γ-丁内酯。
作为醚溶剂,可以举出:乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、3-甲氧基-1-丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、四氢呋喃、四氢吡喃、1,4-二噁烷、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇二丙基醚、二甘醇二丁基醚、茴香醚、苯乙醚及甲基茴香醚。
作为醚酯溶剂,可以举出: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、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯、乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇单丁基醚乙酸酯及二丙二醇甲基醚乙酸酯。
作为酮溶剂,可以举出:4-羟基-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、环戊酮、环己酮及异佛尔酮。
作为醇溶剂,可以举出:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、丙二醇及甘油。
作为芳香族烃溶剂,可以举出:苯、甲苯、二甲苯及均三甲苯。
作为酰胺溶剂,可以举出:N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺及N-甲基吡咯烷酮。
这些溶剂也可以将二种以上组合。
上述溶剂中,从涂布性、干燥性的方面考虑,优选1atm下的沸点为120℃以上且210℃以下的有机溶剂。其中,优选丙二醇单甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二醇单甲基醚、3-乙氧基丙酸乙酯、乙二醇单甲基醚、乙二醇单丁基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基-1-丁醇、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、N,N-二甲基甲酰胺及N-甲基吡咯烷酮,更优选丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚、乙二醇单丁基醚、二丙二醇甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基-1-丁醇、3-乙氧基丙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺及N-甲基吡咯烷酮。
相对于着色固化性树脂组合物的总量,溶剂(E)的含量通常为70~95质量%,优选为75~92质量%,更优选为75~90质量%。若溶剂(E)的含量在上述的范围,则存在涂布时的平坦性变得良好,另外,在形成滤色器时色浓度不会不足,因此,显示特性变得良好的倾向。
<流平剂>
作为流平剂,可以举出:有机硅系表面活性剂、氟系表面活性剂及具有氟原子的有机硅系表面活性剂。这些表面活性剂也可以在侧链具有聚合性基团。
作为有机硅系表面活性剂,可以举出分子内具有硅氧烷键的表面活性剂。具体而言,可以举出:Toray Silicone DC3PA、Toray Silicone SH7PA、Toray Silicone DC11PA、Toray Silicone SH21PA、Toray Silicone SH28PA、Toray Silicone SH29PA、ToraySilicone SH30PA、Toray Silicone SH8400(东丽道康宁(株)制造)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化学工业(株)制造)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF-4446、TSF4452及TSF4460(Momentive Performance MaterialsJapan合同会社制造)。
作为氟系表面活性剂,可以举出分子内具有氟碳链的表面活性剂。具体而言,可以举出:Fluorad(注册商标)FC430、Fluorad FC431(住友3M(株)制造)、Megafac(注册商标)F142D、Megafac F171、Megafac F172、Megafac F173、Megafac F177、Megafac F183、Megafac F554、Megafac R30、Megafac RS-718-K(DIC(株)制造)、EFTOP(注册商标)EF301、EFTOP EF303、EFTOP EF351、EFTOP EF352(三菱材料电子化成(株)制造)、Surflon(注册商标)S381、Surflon S382、Surflon SC101、Surflon SC105(旭硝子(株)制造)及E5844((株)Daikin Fine Chemical研究所制造)。
作为具有氟原子的有机硅系表面活性剂,可以举出分子内具有硅氧烷键及氟碳链的表面活性剂。具体而言,可以举出:Megafac(注册商标)R08、Megafac BL20、MegafacF475、Megafac F477及Megafac F443(DIC(株)制造)。
相对于着色固化性树脂组合物的总量,流平剂的含量通常为0.0005质量%以上且0.6质量%以下,优选为0.001质量%以上且0.5质量%以下,更优选为0.001质量%以上且0.2质量%以下,进一步优选为0.002质量%以上且0.1质量%以下,特别优选为0.005质量%以上且0.07质量%以下。若流平剂的含量在上述的范围内,则可以使滤色器的平坦性良好。
相对于着色固化性树脂组合物的固体成分总量,流平剂的含量通常为0.001质量%以上且2.0质量%以下,优选为0.002质量%以上且1.5质量%以下,更优选为0.004质量%以上且1.0质量%以下,进一步优选为0.008质量%以上且0.5质量%以下,特别优选为0.01质量%以上且0.3质量%以下。
<其它的成分>
本发明的着色固化性树脂组合物可以根据需要含有填充剂、其它的高分子化合物、密合促进剂、抗氧化剂、光稳定剂、链转移剂等该技术领域中公知的添加剂。
<着色固化性树脂组合物的制造方法>
本发明的着色固化性树脂组合物例如可通过混合化合物(Aa)、染料(Ab)、树脂(B)、聚合性化合物(C)、聚合引发剂(D)、溶剂(E)、及根据需要的流平剂、聚合引发助剂及其它的成分来制备。除化合物(Aa)以外,也可以进一步混合颜料等着色剂。颜料优选以预先与溶剂(E)的一部分或全部混合并使用珠磨机等分散至颜料的平均粒径为0.2μm以下左右的颜料分散液的状态使用。此时,也可以根据需要配合上述颜料分散剂、树脂(B)的一部分或全部。
优选将混合后的着色固化性树脂组合物用孔径0.01~10μm左右的过滤器过滤。
<滤色器的制造方法>
作为由本发明的着色固化性树脂组合物制造着色图案的方法,可以举出:光刻法、喷墨法、印刷法等。其中,优选光刻法。光刻法为将着色固化性树脂组合物涂布于基板,使其干燥而形成着色组合物层,经由光掩模将该着色组合物层曝光,进行显影的方法。在光刻法中,通过在曝光时不使用光掩模及/或不显影,可形成作为上述着色组合物层的固化物的着色涂膜。如上形成的着色图案、着色涂膜为本发明的滤色器。
制作的滤色器的膜厚可根据目的、用途等适当地调整,通常为0.1~30μm,优选为0.1~20μm,更优选为0.5~6μm。
作为基板,可使用玻璃板、树脂板、硅、在上述基板上形成了铝、银、银/铜/钯合金薄膜等的基板。也可以在这些基板上形成其它的滤色器层、树脂层、晶体管、电路等。
利用光刻法的各色像素的形成可通过公知或惯用的装置、条件来进行。例如可如下所述制作。
首先,将着色固化性树脂组合物涂布在基板上,进行加热干燥(预烘焙)及/或减压干燥,由此除去溶剂等挥发成分而使其干燥,得到平滑的着色组合物层。作为涂布方法,可以举出:旋涂法、狭缝涂布法及狭缝和旋涂法。
接着,着色组合物层经由用于形成目标着色图案的光掩模进行曝光。为了可以对曝光面整体均匀地照射平行光线或可以进行光掩模和形成有着色组合物层的基板的正确的对位,优选使用掩模对准器及步进器等曝光装置。通过使曝光后的着色组合物层与显影液接触而进行显影,在基板上形成着色图案。通过显影,着色组合物层的未曝光部溶解于显影液而被除去。作为显影液,优选氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化四甲基铵等碱性化合物的水溶液。显影方法可以为桨式(puddle)法、浸渍法及喷雾法中的任一者。进而,在显影时,可以使基板沿任意角度倾斜。显影后,优选进行水洗。
优选对得到的着色图案进一步进行后烘焙。具有如上得到的着色图案、着色涂膜的滤色器为了赋予各种特性,也可以进一步供于表面涂层处理。
由本发明的着色固化性树脂组合物形成的滤色器作为显示装置(例如,液晶显示装置、有机EL装置、电子纸等)及固体摄像元件中所使用的滤色器有用。
[实施例]
以下,举出实施例对本发明更具体地进行说明,但本发明当然不受下述实施例限制,当然也可以在能够适合前·后述的宗旨的范围加以适当变更而实施,它们均包含于本发明的技术范围。另外,以下,只要没有特别说明,“份”是指“质量份”,“%”是指“质量%”。
以下的反应在氮气氛下进行。在具备冷却管及搅拌装置的烧瓶中投入式(A-II-18)所示的化合物8份、甲醇396份后,在室温下搅拌30分钟而制备蓝色溶液。接着,在蓝色溶液中投入水396份后,再在室温下搅拌30分钟而得到反应溶液。
[化学式48]
在烧杯中投入水53份,进而将Keggin型磷钨酸(Aldrich公司制造)11.8份及甲醇53份投入到该水中,在空气气氛下、在室温下混合而制备磷钨酸溶液。
将得到的磷钨酸溶液用1小时滴加于之前制备的反应溶液中。再在室温下搅拌30分钟后,进行过滤而得到蓝色固体。将得到的蓝色固体投入到甲醇200份中,分散1小时后,重复2次进行过滤的操作。将通过该操作得到的蓝色固体投入到水200份中,分散1小时后,重复2次进行过滤的操作。将通过该操作得到的蓝色固体在减压下在60℃下干燥,得到17.1份的式(A-I-18)所示的化合物(Aa2-53)。
[化学式49]
树脂合成例1
在具备回流冷凝器、滴液漏斗及搅拌机的烧瓶内以0.02L/分钟流过氮气而形成氮气氛,放入3-甲氧基-1-丁醇200份及3-甲氧基丁基乙酸酯105份,一边搅拌一边加热至70℃。接着,将甲基丙烯酸60份、3,4-环氧三环[5.2.1.02.6]癸基丙烯酸酯(式(1-1)所示的化合物及式(2-1)所示的化合物的摩尔比为50:50的混合物。)240份溶解于3-甲氧基丁基乙酸酯140份而制备溶液,将该溶解液使用滴液漏斗用4小时滴加到保温在70℃的烧瓶内。另一方面,使用另一滴液漏斗用4小时向烧瓶内滴加溶解聚合引发剂2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)30份于3-甲氧基丁基乙酸酯225份而成的溶液。聚合引发剂的溶液的滴加结束后,保持在70℃4小时,然后冷却至室温,得到固体成分为32.6%、酸值为110mg-KOH/g(固体成分换算)的树脂B-1b溶液。得到的树脂B-1b的重均分子量Mw为13,400、分子量分布为2.50。
实施例1:<着色固化性树脂组合物>
将着色剂(A):式(A-I-18)所示的化合物 41.6份;
式(*)所示的化合物 0.4份
[化学式50]
碱可溶性树脂(B):树脂B-1b(固体成分换算)29份;
聚合性化合物(C):二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(注册商标)DPHA;日本化药(株)制造) 11份;
聚合引发剂(D):N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)辛烷-1-酮-2-亚胺(Irgacure(注册商标)OXE-01;BASF公司制造;O-酰基肟化合物) 4份;
溶剂(E):丙二醇单甲基醚乙酸酯 413份;以及
流平剂(F):聚醚改性硅油(Toray Silicone SH8400;东丽道康宁(株)制造) 0.15份
混合,得到着色固化性树脂组合物。
比较例1:<着色固化性树脂组合物>
将着色剂(A):式(A-I-18)所示的化合物 26份;
碱可溶性树脂(B):树脂B-1b(固体成分换算) 44份;
聚合性化合物(C):二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(注册商标)DPHA:日本化药(株)制造) 11份;
聚合引发剂(D):N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)辛烷-1-酮-2-亚胺(Irgacure(注册商标)OXE-01;BASF公司制造;O-酰基肟化合物) 4份;
溶剂(E):丙二醇单甲基醚乙酸酯 68份;
溶剂(E):4-羟基-4-甲基-2-戊酮 561份;以及
流平剂(F):聚醚改性硅油(Toray Silicone SH8400;东丽道康宁(株)制造) 0.15份
混合,得到着色固化性树脂组合物。
<滤色器的制作>
在2英寸见方的玻璃基板(Eagle XG;Corning公司制造)上通过旋涂法涂布上述实施例1和比较例1中得到的着色固化性树脂组合物后,在100℃下预烘焙3分钟而形成着色组合物层。冷却后,使用曝光机(TME-150RSK;Topcon(株)制造),在大气气氛下以150mJ/cm2的曝光量(365nm基准)进行曝光。另外,未使用光掩模。将曝光后的着色组合物层在烘箱中以180℃进行20分钟后烘焙,从而制作滤色器(膜厚2.0μm)。
<耐热性的评价>
将得到的滤色器在230℃下加热20分钟,使用测色机(OSP-SP-200;OLYMPUS公司制造)测定加热前后的色差(ΔEab*)。由实施例1中得到的着色固化性树脂组合物制作的滤色器的色差(ΔEab*)为3.8,由比较例1中得到的着色固化性树脂组合物制作的滤色器的色差(ΔEab*)为8.5。
工业上的可利用性
由本发明的着色固化性树脂组合物形成的滤色器作为显示装置(例如,液晶显示装置、有机EL装置、电子纸等)及固体摄像元件中所使用的滤色器有用。
Claims (12)
1.着色固化性树脂组合物,其特征在于,含有式(A-I)所示的化合物(Aa)、染料(Ab)、树脂(B)、聚合性化合物(C)、及聚合引发剂(D),其中,不包含在用所述化合物(Aa)和溶剂制备着色分散液后与剩余的成分混合的组合物,
[化学式1]
式(A-I)中,R41~R44分别独立地表示可以具有取代基的碳数1~20的烷基、为碳数2~20的烷基且在构成该烷基的亚甲基间插入有氧原子的基团、可以具有取代基的芳香族烃基、可以具有取代基的芳烷基或氢原子,R41和R42可以键合并与它们键合的氮原子一起形成环,R43和R44可以键合并与它们键合的氮原子一起形成环,
R47~R54分别独立地表示氢原子、氧原子、氮原子、硫原子、卤素原子、硝基、磺酰基、羟基、或碳数1~8的烷基,可以在构成该烷基的亚甲基间插入氧原子,R48和R52可以互相键合而形成-NH-、-S-或-SO2-,
环T1表示可以具有取代基的芳香族杂环,
[Y]m-表示含有选自由钨、钼、硅及磷构成的组中的至少1个元素和氧作为必需元素的任意的m价的阴离子,
m表示任意的自然数,
另外,在1分子中含有多个下述式所示的阳离子的情况下,它们可以为相同的结构,也可以为不同的结构,
[化学式2]
式中,环T1、R41~R44及R47~R54分别与上述的意义相同。
2.根据权利要求1所述的着色固化性树脂组合物,其中,[Y]m-为含有钨作为必需元素的杂多酸或者同多酸的阴离子。
3.根据权利要求2所述的着色固化性树脂组合物,其中,[Y]m-为磷钨酸的阴离子、硅钨酸的阴离子、或钨系同多酸的阴离子。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的着色固化性树脂组合物,其中,染料(Ab)为选自由呫吨染料、三芳基甲烷染料、蒽醌染料、及四氮杂卟啉染料构成的组中的1种。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的着色固化性树脂组合物,其中,染料(Ab)为呫吨染料。
6.根据权利要求4或5所述的着色固化性树脂组合物,其中,呫吨染料为式(a1-1)所示的化合物,
[化学式3]
式(a1-1)中,R1~R4互相独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳数1~20的1价的饱和烃基、或可以具有取代基的碳数6~10的1价的芳香族烃基,该饱和烃基中所含的亚甲基(-CH2-)可以被-O-、-CO-或-NR11-替代,R1及R2可以一起形成含有氮原子的环,R3及R4可以一起形成含有氮原子的环,
R5表示-OH、-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z+、-CO2H、-CO2 -Z+、-CO2R8、-SO3R8或-SO2NR9R10,
R6及R7互相独立地表示氢原子或碳数1~6的烷基,
m表示0~5的整数,m为2以上时,多个R5可以相同,也可以不同,
a表示0或1的整数,
X表示卤素原子,
Z+表示+N(R11)4、Na+或K+,4个R11可以相同,也可以不同,
R8表示碳数1~20的1价的饱和烃基,该饱和烃基中所含的氢原子可以被卤素原子取代,
R9及R10互相独立地表示氢原子或可以具有取代基的碳数1~20的1价的饱和烃基,该饱和烃基中所含的-CH2-可以被-O-、-CO-、-NH-或-NR8-替代,R9及R10可以互相键合而形成含有氮原子的3~10元环的杂环,
R11表示氢原子、碳数1~20的1价的饱和烃基或碳数7~10的芳烷基。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的着色固化性树脂组合物,其中,树脂(B)的重均分子量为9000以上。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的着色固化性树脂组合物,其中,树脂(B)的酸值为60mg-KOH/g以上。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的着色固化性树脂组合物,其中,染料(Ab)的含量在着色固化性树脂组合物的固体成分100质量%中为0.01~5质量%。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的着色固化性树脂组合物,其中,染料(Ab)/化合物(Aa)的质量比为0.001~0.5。
11.滤色器,其由根据权利要求1~10中任一项所述的着色固化性树脂组合物形成。
12.显示装置,其包含根据权利要求11所述的滤色器。
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