JP2011178865A - 分散組成物及びその製造方法、着色硬化性組成物、カラーフィルタ及びその製造方法、固体撮像素子、並びに液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】有機顔料と、高分子分散剤と、前記有機顔料と異なる母体骨格を有し、前記有機顔料の表面に吸着していない染料と、溶剤とを含み、前記有機顔料は前記染料存在下で分散されて含有された分散組成物である。前記染料は、一般式(I)で表される化合物が金属原子又は金属化合物に配位した錯体が好ましい〔R1〜R6:H、置換基;R7:H、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基〕。
【選択図】なし
Description
また、顔料分散液に粉体の染料を直接添加する方法では、粉体である染料の溶解に長時間を要したり、完全に染料が溶解しないことがあり、溶解したことの確認が難しいといった懸念がある。このことは、製造上も支障がある。
<1> 有機顔料と、高分子分散剤と、前記有機顔料と異なる母体骨格を有し、前記有機顔料の表面に吸着していない染料と、溶剤とを含み、前記有機顔料は前記染料存在下で分散されて含有された分散組成物である。
<2> 前記有機顔料が、フタロシアニン系顔料である前記<1>に記載の分散組成物である。
<3> 前記染料は、下記一般式(I)で表される化合物が金属原子又は金属化合物に配位した錯体である前記<1>又は前記<2>に記載の分散組成物である。
<5> 前記高分子分散剤が、下記一般式(II)又は(III)で表される構造単位の群から選択される少なくとも1種の構造単位を含む前記<1>〜前記<4>のいずれか1つに記載の分散組成物である。
<7> 有機顔料と、高分子分散剤と、前記有機顔料と異なる母体骨格を有し、前記有機顔料の表面に吸着していない染料と、溶剤とを、前記有機顔料を少なくとも染料の存在下で分散させる過程を設けて混合することにより分散組成物を作製する分散組成物の製造方法である。
<8> 前記過程は、少なくとも前記溶剤及び前記染料を含む染料溶液に前記有機顔料を加えて分散を行なう前記<7>に記載の分散組成物の製造方法である。
<9> 前記過程は、少なくとも前記溶剤と前記染料と前記有機顔料とを混合した後に分散させる前記<7>に記載の分散組成物の製造方法である。
<10> 支持体上に前記<6>に記載の着色硬化性組成物を塗布し、着色層を形成する工程と、形成された前記着色層をマスクを通してパターン状に露光し、現像して着色領域を形成する工程と、を有するカラーフィルタの製造方法である。
<11> 前記<10>に記載のカラーフィルタの製造方法により形成された着色領域を有するカラーフィルタである。
<12> 前記<11>に記載のカラーフィルタを備えた固体撮像素子である。
<13> 前記<11>に記載のカラーフィルタを備えた液晶表示装置である。
本発明によれば、色純度が高く色ムラが抑えられており、耐光性に優れたカラーフィルタ及びその製造方法、並びに解像度が高く長期耐久性を有する固体撮像素子及び液晶表示装置を提供することができる。
本発明の分散組成物は、有機顔料と、高分子分散剤と、前記有機顔料と異なる母体骨格を有し、前記有機顔料の表面に吸着していない染料と、溶剤とを含み、有機顔料を染料存在下で分散させて構成したものである。
本発明においては、染料と顔料粒子とを近づけて存在させて褪色をより緩和する観点から、有機顔料の分散に先立ち染料を溶剤に加えて染料溶液を調製し、染料溶液に有機顔料を分散させる場合が好ましい。分散方法等の詳細については、後述する。
本発明の分散組成物は、有機顔料の少なくとも一種(以下、単に顔料ともいう。)を含有する。顔料としては、従来公知の種々の無機顔料又は有機顔料を用いることができる。
平均一次粒子径は、SEMあるいはTEMで観察し、粒子が凝集していない部分で粒子サイズを100個計測し、平均値を算出することによって求める。
C.I.Pigment Red 1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:2,81:3,83,88,90,105,112,119,122,123,144,146,149,150,155,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,184,185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,220,224,226,242,246,254,255,264,270,272,279、
C.I.Pigment Yellow 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
C.I.Pigment Orange 2,5,13,16,17:1,31,34,36,38,43,46,48,49,51,52,55,59,60,61,62,64,71,73、
C.I.Pigment Green 7,10,36,37、
C.I.Pigment Blue 1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,22,60,64,66,79,79のCl置換基をOHに変更したもの、80、
C.I.Pigment Violet 1,19,23,27,32,37,42、
C.I.Pigment Brown 25,28、
C.I.Pigment Black 1,7、等を挙げることができる。
C.I.Pigment Yellow 11,24,108,109,110,138,139,150,151,154,167,180,185,
C.I.Pigment Orange 36,71,
C.I.Pigment Red 122,150,171,175,177,209,224,242,254,255,264,
C.I.Pigment Violet 19,23,32,
C.I.Pigment Blue 15:1,15:3,15:6,16,22,60,66,
C.I.Pigment Green 7,36,37;
C.I.Pigment Black 1,7
顔料には、必要に応じて、微細でかつ整粒化された有機顔料を用いることができる。顔料の微細化は、顔料と水溶性有機溶剤と水溶性無機塩類と共に、高粘度な液状組成物を調製し、湿式粉砕装置等を使用して、応力を付加して摩砕する工程を経ることで達成される。
また、少量用いることで顔料に吸着して、廃水中に流失しない限りにおいては、水溶性は低いか、あるいは水溶性を有しない他の溶剤、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、ニトロベンゼン、アニリン、ピリジン、キノリン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘササン、ハロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン等を用いてもよい。
顔料の微細化工程に使用する溶剤は、1種のみでもよく、必要に応じて2種類以上を混合して使用してもよい。
微細化工程における水溶性無機塩の使用量は顔料の1〜50質量倍であり、多い方が摩砕効果はあるが、より好ましい量は生産性の点で1〜10質量倍である。また、水分が1%以下の無機塩類を用いることが好ましい。
微細化工程における水溶性有機溶剤の使用量は、顔料100質量部に対して50質量部から300質量部の範囲であり、好ましくは100質量部から200質量部の範囲である。
本発明の分散組成物は、高分子分散剤の少なくとも一種を含有する。
本発明の分散組成物は、下記一般式(II)又は下記一般式(III)で表される構造単位の少なくとも1種と、酸基を有する構造単位の少なくとも1種と、を有する高分子化合物(以下、「特定重合体」ということがある。)を含有することが好ましい。
前記一般式(II)又は一般式(III)で表される構造単位は、(A)高分子化合物において繰り返し単位として含まれる。
アルキル基が置換基を有する場合、該置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜5、より好ましくは炭素数1〜3がより好ましい。)メトキシ基、エトキシ基、シクロヘキシロキシ基等が挙げられる。
好ましいアルキル基として、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、2−ヒドロキシエチル基、3−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、2−メトキシエチル基が挙げられる。
R1、R2、R4、及びR5としては、水素原子が好ましく、R3及びR6としては、水素原子又はメチル基が、顔料表面への吸着効率の点から最も好ましい。
好ましいアルキレン基として、具体的には、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基が挙げられる。
アルキレン基が置換基を有する場合、該置換基としては、例えば、ヒドロキシ基等が挙げられる。
2価の有機連結基としては、前記のアルキレン基の末端に、−C(=O)−、−OC(=O)−、−NHC(=O)−から選ばれるヘテロ原子又はヘテロ原子を含む部分構造を有し、該ヘテロ原子又はヘテロ原子を含む部分構造を介して、隣接した酸素原子と連結したものが、顔料への吸着性の点から好ましい。
好ましいアルキル基の例としては、炭素原子数が1から20までの直鎖状、分岐状、及び環状のアルキル基を挙げることができ、その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、イソプロピル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1−メチルブチル基、イソヘキシル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、2−ノルボルニル基を挙げることができる。
これらの置換基における、アルキル基の具体例としては、前述のアルキル基が挙げられ、これらは更に置換基を有していてもよい。
置換基としては、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、N,N−ジアルキルアミノ基、N,N−ジアリールアミノ基、N−アルキル−N−アリールアミノ基、アシルオキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、シリル基が、分散安定性の点から好ましい。
また、前記一般式(II)で表される構造単位としては、下記一般式(II)−2で表される構造単位であることがより好ましい。
R1〜R3、A1で表される1価の有機基、並びにm、pの詳細及び好ましい態様は、前記一般式(II)における場合と同様である。
Laは、炭素数2〜8のアルキレン基がより好ましく、炭素数2〜4のアルキレン基が更に好ましい。具体的には、例えば、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基が挙げられる。アルキレン基が置換基を有する場合、該置換基としては、例えば、ヒドロキシ基等が挙げられる。
R1〜R6、X1及びX2、L1及びL2、A1及びA2、m及びn、p及びqは、前記一般式(II)、(III)及び(II)−2と同義である。
本発明における特定重合体は、酸基を有する構造単位(酸基含有構造単位)を含む。酸基含有構造単位の酸基は、顔料あるいは顔料誘導体に対して吸着基として働く。
特定重合体の主鎖と酸基とを連結する連結鎖としては、芳香環、エーテル基、エステル基、アミド基、ウレア基及び/又はウレタン基から選択される官能基を含む連結基であることが好ましい。前記官能基はそれ自体が顔料へ吸着性を示すため、酸基含有構造単位において、前記官能基が酸基と近い位置にあると、顔料あるいは顔料誘導体に対する吸着性を増す効果があると考えられる。
ここで、特定重合体の主鎖とは、ポリマーを合成する際に重合により連結した部位をいい、例えば、メタクリル酸エステルを重合したポリマーであれば、メタクリル部位が重合により連結したアルキレン部位をいう。
ここで、芳香環とは、π電子をもつ原子が環状に並んだ構造を表し、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環などのヘテロ原子を含まない環や、ピリジン環、ピロール環、フラン環、カルバゾール環、チオフェン環などのヘテロ原子を含む環など各種用いることができる。そのなかでも、汎用性の高いベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環を好適に用いることができ、ベンゼン環をより好適に用いることができ、下記の式(2)で表される構造であることがより好ましい。
Yの好ましい具体例を下記に示すが、Yはこれらの構造に限定されるわけではない。Xは特定重合体の主鎖と結合する部位を表し、Zはベンゼン環と結合する部位を表す。
一方、連結鎖が長すぎると、ポリマー中に導入できるカルボン酸基含有構造単位の数が少なくなるので、引いては、ポリマー中に導入できるカルボン酸基の数が少なくなる。
前記のことから、カルボン酸基含有構造単位においては、主鎖とカルボン酸基とを連結する連結鎖が、水素原子を除く原子の数が4個から100個である原子団から構成されていることが好ましく、より好ましくは、水素原子を除く原子の数が6個から60個である原子団から構成されていることであり、さらに好ましくは、水素原子を除く原子の数が8個から20個である原子団から構成されていることである。
前記カルボン酸基含有構造単位の部分構造としては、下記の式(1)で表される構造であることがより好ましい。
本発明における特定重合体は、顔料への吸着性を高める目的で、顔料に吸着し得る官能基を有する単量体をさらに共重合した高分子化合物であることが好ましい。
酸基以外に、顔料に吸着し得る官能基を有する単量体としては、具体的には、有機色素構造あるいは複素環構造を有するモノマー、塩基性窒素原子を有するモノマー、イオン性基を有するモノマーなどを挙げることができる。中でも、顔料への吸着力の点で、有機色素構造あるいは複素環構造を有するモノマーが好ましい。
ビニルエステル類の例としては、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート、及び安息香酸ビニルなどが挙げられる。
マレイン酸ジエステル類の例としては、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、及びマレイン酸ジブチルなどが挙げられる。
フマル酸ジエステル類の例としては、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、及びフマル酸ジブチルなどが挙げられる。
イタコン酸ジエステル類の例としては、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、及びイタコン酸ジブチルなどが挙げられる。
スチレン類の例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基(例えばt−Bocなど)で保護されたヒドロキシスチレン、ビニル安息香酸メチル、及びα−メチルスチレンなどが挙げられる。
すなわち、顔料の1次粒子の凝集体である2次凝集体を効果的にほぐし、あるいは、再凝集を効果的に弱める観点からは、特定重合体の重量平均分子量(Mw)は1000以上であることが好ましい。また、着色組成物を含有する着色感光性組成物によりカラーフィルタを製造する際の現像性の観点からは、特定重合体の重量平均分子量(Mw)は50000以下であることが好ましい。
一般的には、懸濁重合法あるいは溶液重合法などを用いる。このような特定重合体を合成する際に用いられる溶媒としては、例えば、エチレンジクロリド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、1−メトキシ−2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチルなどが挙げられる。これらの溶媒は単独あるいは2種以上混合してもよい。なお、ラジカル重合の際、ラジカル重合開始剤を使用することができ、また、更に連鎖移動剤(例:2−メルカプトエタノール及びドデシルメルカプタン)を使用することができる。
顔料誘導体とは、有機顔料の側鎖に酸性基、塩基性基、芳香族基を置換基として導入した化合物である。
前記特定重合体(高分子分散剤)と親和性のある部位を有する顔料誘導体を顔料の表面に吸着させ、これを特定重合体の吸着点として用いることで、顔料を微細な粒子として着色組成物中に分散させることができる。また、その再凝集をも防止することができる。つまり、顔料誘導体は顔料表面を改質することで、本発明における特定重合体のような高分子分散剤の吸着を促進させる効果を有する。
天然樹脂としてはロジンが代表的であり、変性天然樹脂としては、ロジン誘導体、繊維素誘導体、ゴム誘導体、タンパク誘導体及びそれらのオリゴマーが挙げられる。合成樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、ブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。天然樹脂で変性された合成樹脂としては、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂等が挙げられる。
合成樹脂としては、ポリアミドアミンとその塩、ポリカルボン酸とその塩、高分子量不飽和酸エステル、ポリウレタン、ポリエステル、ポリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル系共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物が挙げられる。
本発明の分散組成物は、前記有機顔料と異なる母体骨格を有し、前記有機顔料の表面に吸着していない染料の少なくとも一種を含有する。
すなわち、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)、アルキル基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24の、直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基で、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1−ノルボルニル基、1−アダマンチル基)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは炭素数2〜18のアルケニル基で、例えば、ビニル基、アリル基、3−ブテン−1−イル基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜48、より好ましくは炭素数6〜24のアリール基で、例えば、フェニル基、ナフチル基)、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜18のヘテロ環基で、例えば、2−チエニル基、4−ピリジル基、2−フリル基、2−ピリミジニル基、1−ピリジル基、2−ベンゾチアゾリル基、1−イミダゾリル基、1−ピラゾリル基、ベンゾトリアゾール−1−イル基)、シリル基(好ましくは炭素数3〜38、より好ましくは炭素数3〜18のシリル基で、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリブチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、t−ヘキシルジメチルシリル基)、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のアルコキシ基で、例えば、メトキシ基、エトキシ基、1−ブトキシ基、2−ブトキシ基、イソプロポキシ基、t−ブトキシ基、ドデシルオキシ基、また、シクロアルキルオキシ基であれば、例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜48、より好ましくは炭素数6〜24のアリールオキシ基で、例えば、フェノキシ基、1−ナフトキシ基)、ヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜18のヘテロ環オキシ基で、例えば、1−フェニルテトラゾール−5−オキシ基、2−テトラヒドロピラニルオキシ基)、シリルオキシ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜18のシリルオキシ基で、例えば、トリメチルシリルオキシ基、t−ブチルジメチルシリルオキシ基、ジフェニルメチルシリルオキシ基)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは炭素数2〜24のアシルオキシ基で、例えば、アセトキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、ドデカノイルオキシ基)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは炭素数2〜24のアルコキシカルボニルオキシ基で、例えば、エトキシカルボニルオキシ基、t−ブトキシカルボニルオキシ基、また、シクロアルキルオキシカルボニルオキシ基であれば、例えば、シクロヘキシルオキシカルボニルオキシ基)、アリールオキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数7〜32、より好ましくは炭素数7〜24のアリールオキシカルボニルオキシ基で、例えば、フェノキシカルボニルオキシ基)、カルバモイルオキシ基(好ましくは炭素数1〜48、よりこの好ましくは炭素数1〜24のカルバモイルオキシ基で、例えば、N,N−ジメチルカルバモイルオキシ基、N−ブチルカルバモイルオキシ基、N−フェニルカルバモイルオキシ基、N−エチル−N−フェニルカルバモイルオキシ基)、スルファモイルオキシ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜24のスルファモイルオキシ基で、例えば、N,N−ジエチルスルファモイルオキシ基、N−プロピルスルファモイルオキシ基)、アルキルスルホニルオキシ基(好ましくは炭素数1〜38、より好ましくは炭素数1〜24のアルキルスルホニルオキシ基で、例えば、メチルスルホニルオキシ基、ヘキサデシルスルホニルオキシ基、シクロヘキシルスルホニルオキシ基)、
なお、形成される5員、6員、及び7員の環が、更に置換可能な基である場合には、前記置換基Rのいずれかで置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
また、一般式(I)において、R7がハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基である場合、これらの好ましい範囲は、前述のR1〜R6としてのハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基の好ましい範囲と同様である。
一般式(I)において、前記R2及びR5としては、上記の中でも、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、ニトリル基、イミド基、カルバモイルスルホニル基が好ましく、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、ニトリル基、イミド基、カルバモイルスルホニル基がより好ましく、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、ニトリル基、イミド基、カルバモイルスルホニル基が更に好ましく、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基が特に好ましい。
一般式(I)において、前記R3及びR4としては、上記の中でも、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアリール基、置換又は無置換のヘテロ環基が好ましく、更に好ましくは置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアリール基である。
R3及びR4がヘテロ環基を表す場合の、該ヘテロ環基としては、好ましくは、置換又は無置換の2−チエニル基、置換又は無置換の4−ピリジル基、置換又は無置換の3−ピリジル基、置換又は無置換の2−ピリジル基、置換又は無置換の2−フリル基、置換又は無置換の2−ピリミジニル基、置換又は無置換の2−ベンゾチアゾリル基、置換又は無置換の1−イミダゾリル基、置換又は無置換の1−ピラゾリル基、置換又は無置換のベンゾトリアゾール−1−イル基が挙げられ、より好ましくは置換又は無置換の2−チエニル基、置換又は無置換の4−ピリジル基、置換又は無置換の2−フリル基、置換又は無置換の2−ピリミジニル基、置換又は無置換の1−ピリジル基が挙げられる。
金属又は金属化合物としては、錯体を形成可能な金属原子又は金属化合物であればいずれであってもよく、2価の金属原子、2価の金属酸化物、2価の金属水酸化物、又は2価の金属塩化物が含まれる。例えば、Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、Pb、Cu、Ni、Co、Fe等の他に、AlCl、InCl、FeCl、TiCl2、SnCl2、SiCl2、GeCl2などの金属塩化物、TiO、VO等の金属酸化物、Si(OH)2等の金属水酸化物も含まれる。
これらの中でも、錯体の安定性、分光特性、耐熱、耐光性、及び製造適性等の観点から、Fe、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Mo、Mn、Cu、Ni、Co、TiO、又はVOが好ましく、Fe、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Cu、Ni、Co、又はVOが更に好ましく、Fe、Zn、Cu、Co、又はVO(V=O)が最も好ましい。
一般式(I)において、R1及びR6が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シリル基、ヒドロキシル基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、アニリノ基、ヘテロ環アミノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はホスフィノイルアミノ基で表され、R2及びR5が、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はスルファモイル基で表され、R3及びR4が、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シリル基、ヒドロキシル基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アニリノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、又はホスフィノイルアミノ基で表され、R7が、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基で表され、金属原子又は金属化合物が、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Mo、Mn、Cu、Ni、Co、TiO、又はVOで表される態様が挙げられる。
前記一般式(I)において、R1及びR6が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、ヘテロ環アミノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はホスフィノイルアミノ基で表され、R2及びR5が、各々独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はスルファモイル基で表され、R3及びR4が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はスルファモイル基で表され、R7が、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基で表され、金属原子又は金属化合物が、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Cu、Ni、Co、又はVOで表される態様が挙げられる。
すなわち、一般式(I)中、R1及びR6が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アミノ基、ヘテロ環アミノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はホスフィノイルアミノ基で表され、R2及びR5が、各々独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基で表され、R3及びR4が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基で表され、R7が、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基で表され、金属原子又は金属化合物が、Zn、Cu、Co、又はVOで表される態様が挙げられる。
また、一般式(I)において、R2及び/又はR5が、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルシクロヘキシルオキシカルボニル基であることが、溶剤溶解性に優れる点から、好ましい。
本発明における特定錯体としては、下記一般式(II−1)で表される化合物であることが好ましい例の1つである。
一般式(II−1)中のMaは、金属原子又は金属化合物を表し、前述した特定錯体を構成する金属原子又は金属化合物と同義であり、その好ましい範囲も同様である。
一般式(II−1)中のR7は、一般式(I)中のR7と同義であり、好ましい態様も同様である。
本発明における特定錯体としては、下記一般式(II−2)で表される化合物であることが好ましい例の1つである。
一般式(II−2)中のR8〜R13で表される置換基は、一般式(I)で表される化合物のR1〜R6で表される置換基と同義であり、その好ましい態様も同様である。一般式(II−2)で表される化合物のR8〜R13で表される置換基が更に置換可能な基である場合には、前述した置換基Rのいずれかで置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
一般式(II−2)中のR14は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表し、R14の好ましい範囲は、前記R7の好ましい範囲と同様である。R14が更に置換可能な基である場合には、前述した置換基Rのいずれかで置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
本発明における特定錯体としては、下記一般式(II−3)で表される化合物であることが好ましい例の1つである。
一般式(II−3)中のMaは、金属又は金属化合物を表し、前述した特定錯体を構成する金属原子又は金属化合物と同義であり、その好ましい範囲も同様である。
前記RとRaのアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基は、更に、前記置換基Rのいずれかで置換されていてもよく、複数の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
aは0、1、又は2を表す。
即ち、R2〜R5、R7、及びMaは、それぞれ、一般式(I)で表される化合物と金属原子又は金属化合物とを含む錯体の好ましい態様であり、X3はNR(Rは水素原子、アルキル基)、窒素原子、又は酸素原子であり、X4はNRa(Raは水素原子、アルキル基、ヘテロ環基)、又は酸素原子であり、Y1はNRc(Rcは水素原子、又はアルキル基)、窒素原子、又は炭素原子であり、Y2は窒素原子、又は炭素原子であり、X5は酸素原子を介して結合する基であり、R8及びR9は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、又はアルキルアミノ基を表すか、R8とY1とが互いに結合して5員又は6員環を形成し、R9とY2とが互いに結合して5員、6員環を形成する、aは0又は1で表される態様である。
即ち、R2〜R5、R7、Maはそれぞれ、一般式(I)で表される化合物と金属原子又は金属化合物とを含む錯体の好ましい態様であり、X3及びX4は、酸素原子であり、Y1はNHであり、Y2は窒素原子であり、X5は酸素原子を介して結合する基であり、R8及びR9は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、又はアルキルアミノ基を表すか、R8とY1とが互いに結合して5員又は6員環を形成し、R9とY2とが互いに結合して5員、6員環を形成する、aは0又は1で表される態様である。
置換基a … 末端にエチレン性不飽和結合を有する基(より好ましくは、末端にアクリロイル基又はメタアクリロイル基を有する基)
置換基b … 末端に−CO2M基(Mは、水素原子、−CO2 −の電荷を中和するのに必要な有機塩基若しくは金属原子、又は単なるアニオン(即ちCO2MはCO2 −を表す))を有する基
これらのなかでも前記R10及びR11としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、又はヘテロ環アミノ基が好ましく、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、又はアリールオキシ基がより好ましい。
一般式(IV)において、−L1−が結合する部位は、合成適合性の観点で、R3、R4、R10及びR11の少なくとも1つであることがより好ましく、R10及びR11の少なくとも1つであることが更に好ましい。
一般式(IV)において、−L2−が結合する部位は、合成適合性の観点で、R3、R4、R10及びR11の少なくとも1つであることがより好ましく、R10及びR11の少なくとも1つであることが更に好ましい。
これらのなかでも前記X3及びX4としては、NR(Rは水素原子、アルキル基、又はアルケニル基を表す)、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子が好ましく、NR(Rは水素原子を表す)、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子がより好ましい。
これらのなかでも前記Y1及びY2としては、NR(Rは水素原子、アルキル基、又はアルケニル基を表す)又は酸素原子が好ましく、NR(Rは水素原子を表す)又は酸素原子がより好ましい。
L1で表される(m+1)価の連結基としては、炭素数1〜10のアルキル基(以下、L1の基の例示では、当該基から水素原子が1個〜m個外れた基を意味する。例えば、アルキル基と例示した場合には、2価のアルキレン基(m=1)、3価のアルカントリイル基(m=2)、4価のアルカンテトライル基(m=3)を含むものとする。)、炭素数6〜12のアリール基、炭素数1〜10のアルキルチオエーテル基、炭素数6〜12のアリールチオエーテル基、炭素数1〜10のアルキルエーテル基、炭素数6〜12のアリールエーテル基、炭素数1〜10のアルキルアミノ基、炭素数6〜12のアリールアミノ基、炭素数1〜10のアルキルアミド基、炭素数6〜12のアリールアミド基、炭素数1〜10のアルキルカルバモイル基、炭素数6〜12のアリールカルバモイル基、炭素数1〜10のアルキルスルホンアミド基、炭素数6〜12のアリールスルホンアミド基、炭素数1〜10のアルキルスルファモイル基、炭素数6〜12のアリールスルファモイル基であり、具体的には以下のような例が挙げられる。
L2で表される(n+1)価の連結基としては、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数1〜10のアルキルチオエーテル基、炭素数6〜12のアリールチオエーテル基、炭素数1〜10のアルキルエーテル基、炭素数6〜12のアリールエーテル基、炭素数1〜10のアルキルアミノ基、炭素数6〜12のアリールアミノ基、炭素数1〜10のアルキルアミド基、炭素数6〜12のアリールアミド基、炭素数1〜10のアルキルカルバモイル基、炭素数6〜12のアリールカルバモイル基、炭素数1〜10のアルキルスルホンアミド基、炭素数6〜12のアリールスルホンアミド基、炭素数1〜10のアルキルスルファモイル基、炭素数6〜12のアリールスルファモイル基であり、具体的には以下のような例が挙げられる。
本発明における特定錯体の融点は、溶解性の観点から高過ぎない方がよい。
本発明における特定錯体の合成方法について、具体的には、特開2008−292970号公報の段落〔0131〕〜〔0157〕に記載の方法を適用することができる。
有機顔料及び染料の好ましい組み合わせについて説明する。顔料と染料とを種々組み合わせて含有することにより、目的の色相及び色純度の実現が可能である。以下、組み合わせの具体例を示す。
アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ジスアゾ系黄色顔料、イソインドリン系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料のいずれかと、アニリンアゾ系染料、チアゾールアゾ系染料、アントラキノン系染料、アントラピリドン系染料、アジン系染料、キノフタロン系染料、ピラゾロトリアゾール系染料、ピリドンアゾ系染料、及びメチン系染料のいずれかと、を組み合わせることが好ましい。より好ましい組み合わせとしては、C.I.ピグメント・レッド177、C.I.ピグメント・レッド155、C.I.ピグメント・レッド224、及びC.I.ピグメント・レッド254から選ばれる少なくとも1種と、キノフタロン系染料、ピラゾロトリアゾール系染料、ピリドンアゾ系染料、及びメチン系染料から選ばれる少なくとも1種の組み合わせ、C.I.ピグメント・イエロー83、C.I.ピグメント・イエロー139、及びC.I.ピグメント・レッド177から選ばれる少なくとも1種と、アニリンアゾ系染料、チアゾールアゾ系染料、アントラキノン系染料、及びアントラピリドン系染料から選ばれる少なくとも1種との組み合わせが挙げられる。
顔料と染料との質量比(顔料:染料)は、100:20〜100:500の範囲が好ましく、100:30〜100:100の範囲がより好ましい。この範囲において、400nm〜500nmの光透過率を抑え、色純度の向上が図れ、かつ充分な発色力が達成される。
ハロゲン化フタロシアニン系顔料、ジスアゾ系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料、アゾメチン系黄色、イソインドリン系黄色顔料のいずれかと、フタロシアニン系染料、キノフタロン系染料、ピラゾロトリアゾール系染料、ピリドンアゾ系染料、メチン系染料のいずれかとを組み合わせて用いることが好ましい。より好ましい組み合わせとしては、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン37、及びC.I.ピグメントグリーン58から選ばれる少なくとも1種と、キノフタロン系染料、ピラゾロトリアゾール系染料、ピリドンアゾ系染料、及びメチン系染料から選ばれる少なくとも1種との組み合わせ、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー180、及びC.I.ピグメントイエロー185から選ばれる少なくとも1種と、キノフタロン系染料、ピラゾロトリアゾール系染料、ピリドンアゾ系染料、及びメチン系染料から選ばれる少なくとも1種との組み合わせである。特に好ましくは、C.I.ピグメントグリーン36、又はC.I.ピグメントグリーン58と、キノフタロン系染料、ピラゾロトリアゾール系染料、ピリドンアゾ系染料、及びメチン系染料から選ばれる少なくとも1種との組み合わせである。
顔料と染料との質量比(顔料:染料)は、100:20〜100:500の範囲が好ましく、100:30〜100:100の範囲がより好ましい。この範囲において、400nm〜450nm及び650nm〜700nmの光透過率を抑え、色純度の向上が図れ、かつ充分な発色力が達成される。
フタロシアニン系顔料、及びジオキサジン系紫色顔料から選ばれる少なくとも1種と、フタロシアニン系染料、及びピロメテン系染料から選ばれる少なくとも1種との組み合わせが好ましい。特に好適な例として、C.I.ピグメントブルー15:6、又はC.I.ピグメントバイオレット23のいずれかと、ピロメテン系染料との混合を挙げることができる。
顔料と染料との質量比(顔料:染料)は、100:20〜100:500の範囲が好ましく、100:30〜100:100の範囲がより好ましい。この範囲において、500nm〜700nmの光透過率を抑え、色純度の向上が図れ、かつ充分な発色力が達成される。
フタロシアニン系顔料としては、フタロシアニン骨格を有する顔料であれば特に制限はない。また、フタロシアニン系顔料に含まれる中心金属としては、フタロシアニン骨格を構成できる金属であればよく、特に限定されない。その中でも、中心金属としては、マグネシウム、チタン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウムが好ましく用いられる。
前記フタロシアニン系顔料の例としては、C.I.ピグメントブルー15,C.I.ピグメントブルー15:1,C.I.ピグメントブルー15:2,C.I.ピグメントブルー15:3,C.I.ピグメントブルー15:4,C.I.ピグメントブルー15:5,C.I.ピグメントブルー15:6,C.I.ピグメントブルー16,C.I.ピグメントブルー17:1,C.I.ピグメントブルー75,C.I.ピグメントブルー79、C.I.ピグメントグリーン7,C.I.ピグメントグリーン36,C.I.ピグメントグリーン37、クロロアルミニウムフタロシアニン、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニン、アルミニウムフタロシアニンオキシド、亜鉛フタロシアニンが挙げられる。中でも、耐光性と着色力との点から、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:6、ピグメントブルー15:1,C.I.ピグメントブルー15:2が好ましく、特に、C.I.ピグメントブルー15:6が好ましい。
染料の分散組成物中における含有量は、分子量及びモル吸光係数によって異なるが、分散組成物の全固形分量に対して、5質量%〜100質量%が好ましく、15質量%〜100質量%がより好ましく、50質量%〜100質量%が最も好ましい。染料量が前記範囲であると、顔料を分散させて分散組成物としたときの分散安定性が良好となる。
本発明の分散組成物は、溶剤の少なくとも一種を含有する。
溶剤としては、染料を溶解できるものであれば、いかなる有機溶剤でもよい。着色硬化性組成物を調製するために後述する顔料分散液と混合するので、顔料分散液に用いている有機溶剤と類似の構造の有機溶剤が好ましく、同一の溶剤であることがより好ましい。
ケトン類としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等が挙げられる。
芳香族炭化水素類としては、例えば、トルエン、キシレン等が好適に挙げられる。
これらの中で、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、及びエチルラクテートからなる群から選ばれる1種又は2種以上であるのが、染料の溶解性や、後述のように着色硬化性組成物を調製して塗布する場合の塗布性の観点で好ましい
本発明の分散組成物には、必要に応じて、更に公知の各種添加物、例えば、界面活性剤、酸化防止剤、pH調整剤、凝集防止剤等を配合することができる。
本発明の分散組成物は、少なくとも染料の存在下で有機顔料を分散させる過程を設け、有機顔料と高分子分散剤と染料と溶剤とを混合し、有機顔料を分散させて製造される。分散組成物の製造は、各種の混合機、分散機を使用して混合分散する混合分散工程を経ることによって行なうことができる。混合分散工程は、混練分散とそれに続けて行なう微分散処理からなるのが好ましいが、混練分散を省略することも可能である。
本発明の着色硬化性組成物は、既述の本発明の分散組成物、すなわち染料存在下で分散含有された有機顔料、高分子分散剤、「有機顔料と異なる母体骨格を有し、前記有機顔料の表面に吸着していない染料」及び溶剤と、重合開始剤と、重合性化合物とを用いて構成されたものである。また、本発明の着色硬化性組成物は、必要に応じて、更に他の成分を用いて構成することができる。
本発明の着色硬化性組成物は、重合開始剤の少なくとも一種を含有する。
光重合開始剤は、後述の重合性化合物を重合させ得るものであれば、特に制限はなく、特性、開始効率、吸収波長、入手性、コスト等の観点で選ばれるのが好ましい。
具体的な例としては、2−(O−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−ブタンジオン、2−(O−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−ペンタンジオン、2−(O−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−ヘキサンジオン、2−(O−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−ヘプタンジオン、2−(O−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン、2−(O−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(メチルフェニルチオ)フェニル]−1,2−ブタンジオン、2−(O−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(エチルフェニルチオ)フェニル]−1,2−ブタンジオン、2−(O−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(ブチルフェニルチオ)フェニル]−1,2−ブタンジオン、1−(O−アセチルオキシム)−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタノン、1−(O−アセチルオキシム)−1−[9−メチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタノン、1−(O−アセチルオキシム)−1−[9−プロプル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタノン、1−(O−アセチルオキシム)−1−[9−エチル−6−(2−エチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタノン、1−(O−アセチルオキシム)−1−[9−エチル−6−(2−ブチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタノンなどが挙げられる。但し、これらに限定されるものではない。
また、一般式(1)におけるnは1〜2の整数が好ましい。
光重合開始剤の着色硬化性組成物中における含有量(2種以上の場合は総含有量)は、本発明の効果をより効果的に得る観点から、組成物の全固形分に対して、3〜20質量%が好ましく、4〜19質量%がより好ましく、5〜18質量%が特に好ましい。
本発明の着色硬化性組成物は、重合性化合物の少なくとも一種を含有する。
重合性化合物としては、例えば、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する付加重合性化合物が挙げられる。具体的には、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する化合物から選ばれる。このような化合物群は、当該産業分野において広く知られているものであり、本発明においてはこれらを特に限定なく用いることができる。これらは、例えば、モノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物、並びにそれらの(共)重合体などの化学的形態のいずれであってもよい。
また、メタクリル酸エステルとして、例えば、テトラメチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ソルビトールトリメタクリレート、ソルビトールテトラメタクリレート、ビス〔p−(3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕ジメチルメタン、ビス−〔p−(メタクリルオキシエトキシ)フェニル〕ジメチルメタン等が挙げられる。
その他のエステルの例として、例えば、特公昭51−47334号公報、特開昭57−196231号公報記載の脂肪族アルコール系エステル類や、特開昭59−5240号公報、特開昭59−5241号公報、特開平2−226149号公報に記載の芳香族系骨格を有するもの、特開平1−165613号公報に記載のアミノ基を含有するもの等も好適に用いられる。更に、前述のエステルモノマーは混合物としても使用することができる。
その他の好ましいアミド系モノマーの例としては、特公昭54−21726号公報に記載のシクロへキシレン構造を有すものを挙げることができる。
CH2=C(R)COOCH2CH(R’)OH …(A)
〔一般式(A)中、R及びR’は、それぞれ独立に、H又はCH3を表す。〕
本発明の着色硬化性組成物は、上述の各成分に加えて、本発明の効果を損なわない範囲で、更に、アルカリ可溶性バインダー、架橋剤などの他の成分を含んでいてもよい。
アルカリ可溶性バインダーは、アルカリ可溶性を有すること以外は特に限定はなく、好ましくは、耐熱性、現像性、入手性等の観点から選択することができる。
アルカリ可溶性バインダーは、酸基を有するポリマーであることが好ましい。前記酸基としては、特に制限されないが、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、カルボン酸無水物基等が挙げられる。これら酸基は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。アルカリ可溶性バインダーに酸基を導入するには、例えば、酸基を有するモノマー及び/又は重合後に酸基を付与しうるモノマー(以下「酸基を導入するための単量体」と称することもある。)を、単量体成分として重合するようにすればよい。なお、重合後に酸基を付与しうるモノマーを単量体成分として酸基を導入する場合には、重合後に例えば後述するような酸基を付与するための処理が必要となる。前記酸基を有するモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸やイタコン酸等のカルボキシル基を有するモノマー、N−ヒドロキシフェニルマレイミド等のフェノール性水酸基を有するモノマー、無水マレイン酸、無水イタコン酸等のカルボン酸無水物基を有するモノマー等が挙げられるが、これらの中でも特に、(メタ)アクリル酸が好ましい。前記重合後に酸基を付与しうるモノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有するモノマー、グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基を有するモノマー、2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレート等のイソシアネート基を有するモノマー等が挙げられる。これら酸基を導入するための単量体は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
本発明の着色硬化性組成物は、補足的に架橋剤を用い、硬化後の硬化膜の硬度をより高めることもできる。架橋剤としては、架橋反応により膜硬化を行なえるものであれば、特に限定はなく、例えば、(a)エポキシ樹脂、(b)メチロール基、アルコキシメチル基、及びアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換された、メラミン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物又はウレア化合物、(c)メチロール基、アルコキシメチル基、及びアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換された、フェノール化合物、ナフトール化合物又はヒドロキシアントラセン化合物、が挙げられる。中でも、多官能エポキシ樹脂が好ましい。
架橋剤の具体例などの詳細については、特開2004−295116号公報の段落〔0134〕〜〔0147〕の記載を参照することができる。
着色硬化性組成物には、必要に応じて、各種添加物、例えば、充填剤、上記以外の高分子化合物、ノニオン系、カチオン系、アニオン系等の界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することができる。これらの添加物としては、特開2004−295116号公報の段落〔0155〕〜〔0156〕に記載のものを挙げることができる。本発明の着色硬化性組成物においては、特開2004−295116号公報の段落〔0078〕に記載の増感剤や光安定剤、同公報の段落〔0081〕に記載の熱重合防止剤を含有することができる。
特にフッ素系界面活性剤を含有することで、塗布液としたときの液特性(特に、流動性)をより向上させ、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。すなわち、フッ素系界面活性剤を含有する着色感光性組成物においては、被塗布面と塗布液との界面張力を低下させることにより被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、少量の液量で数μm程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行える点で有効である。
ノニオン系界面活性剤として具体的には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル(BASF社製のプルロニックL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、テトロニック304、701、704、901、904、150R1等が挙げられる。
更に、アニオン系界面活性剤として具体的には、W004、W005、W017(裕商社製)等が挙げられる。
具体的には、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、ジエチル酢酸、エナント酸、カプリル酸等の脂肪族モノカルボン酸;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルコハク酸、テトラメチルコハク酸、シトラコン酸等の脂肪族ジカルボン酸;トリカルバリル酸、アコニット酸、カンホロン酸等の脂肪族トリカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ヘメリト酸、メシチレン酸等の芳香族モノカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリト酸、トリメシン酸、メロファン酸、ピロメリト酸等の芳香族ポリカルボン酸;フェニル酢酸、ヒドロアトロパ酸、ヒドロケイ皮酸、マンデル酸、フェニルコハク酸、アトロパ酸、ケイ皮酸、ケイ皮酸メチル、ケイ皮酸ベンジル、シンナミリデン酢酸、クマル酸、ウンベル酸等のその他のカルボン酸が挙げられる。
着色硬化性組成物は、上記のように調製した分散組成物と共に、重合開始剤及び重合性化合物と必要に応じて他の成分を加えることにより調製することができる。着色硬化性組成物は、好ましくは孔径0.01μm〜3.0μm、より好ましくは孔径0.05μm〜0.5μm程度のフィルタなどを用いて濾別した後、使用に供することができる。
本発明のカラーフィルタの製造方法は、支持体上に既述の本発明の着色硬化性組成物を塗布し、着色層を形成する工程(以下、工程(A)という。)と、工程Aで形成された着色層をマスクを通してパターン状に露光し、現像して着色領域を形成する工程(以下、工程(B)という。)とを設けて構成したものである。また、本発明のカラーフィルタの製造方法では、特に、工程(B)で形成された着色領域に対して紫外線を照射する工程(以下、工程(C)という。)と、工程(C)で紫外線が照射された着色領域に対して加熱処理を行なう工程(以下、工程(D)という。)とを更に設けて構成することができる。
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法について具体的に説明する。
本発明のカラーフィルタの製造方法では、まず、支持体上に、既述の本発明の着色硬化性組成物を回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布方法により塗布して、着色層を形成し、その後、必要に応じて、予備硬化(プリベーク)を行ない、該着色層を乾燥させる。
続いて、本発明のカラーフィルタの製造方法では、支持体上に形成された着色層に対してマスクを通して露光が行なわれる。露光に適用し得る光もしくは放射線としては、g線、h線、i線、KrF光、ArF光が好ましく、特にi線が好ましい。照射光にi線を用いる場合、100mJ/cm2〜10000mJ/cm2の露光量で照射することが好ましい。
本発明におけるレーザー光源を用いた露光方式では、光源として紫外光レーザーを用いることができる。レーザーは英語のLight Amplification by Stimulated Emission of Radiation(誘導放出により光の増幅)の頭文字である。反転分布をもった物質中でおきる誘導放出の現象を利用し、光波の増幅、発振によって干渉性と指向性が一層強い単色光を作り出す発振器および増幅器、励起媒体として結晶、ガラス、液体、色素、気体などがあり、これらの媒質から固体レーザー、液体レーザー、気体レーザー、半導体レーザーなどの公知の紫外光に発振波長を有するレーザーを用いることができる。その中でも、レーザーの出力および発振波長の観点から、固体レーザー、ガスレーザーが好ましい。
被露光物(パターン)の露光量としては、1mJ/cm2〜100mJ/cm2の範囲であり、1mJ/cm2〜50mJ/cm2の範囲がより好ましい。露光量がこの範囲であると、パターン形成の生産性の点で好ましい。
現像液は、着色層の未硬化部(未露光部)を溶解し、硬化部(露光部)を溶解しないものであれば、種々の有機溶剤の組み合わせやアルカリ性水溶液を用いることができる。現像液がアルカリ性水溶液である場合、アルカリ濃度が好ましくはpH11〜13、更に好ましくはpH11.5〜12.5となるように調整するのがよい。特に、テトラエチルアンモニウムヒドロキシドを、濃度が0.001質量%〜10質量%、好ましくは0.01質量%〜5質量%となるように調整したアルカリ性水溶液を現像液として用いることができる。
現像時間は、30秒〜300秒が好ましく、更に好ましくは30秒〜120秒である。現像温度は、20℃〜40℃が好ましく、更に好ましくは23℃である。
現像は、パドル方式、シャワー方式、スプレー方式等で行なうことができる。
本発明のカラーフィルタの製造方法では、着色硬化性組成物から形成された着色領域(画素)に対して、紫外線照射による後露光を行なうことで、隣接する画素や、積層された上下層への色移りを効果的に抑制することができる。この色移りは、本発明の着色硬化性組成物のように、色材として特定錯体のような染料を用いた場合に発生する特有の問題であり、この色移りは、以下のような紫外線照射による後露光により低減させることができる。
紫外線照射による後露光では、前述のようにして現像処理を行なった後の着色領域に、現像前の露光処理における露光量[mJ/cm2]の10倍以上の照射光量[mJ/cm2]の紫外光(UV光)を照射することが好ましい。なお、現像処理と後述の工程(D)による加熱処理との間に、現像後の着色領域に紫外光(UV光)を所定時間、照射することにより、後に加熱された際に色移りするのを効果的に防止でき、耐光性が向上する。
この点から、紫外線照射による後露光は、前述の工程(B)における露光に用いられるi線等の輝線などの光源と異なる光源、具体的には、高圧水銀灯、低圧水銀灯などを用いて行なうことが好ましい。中でも、前記同様の理由から、275nm以下の波長光の照射照度[mW/cm2]は、紫外光中の全波長光の積分照射照度に対して7%以上が好ましい。また、275nm以下の波長光の照射照度の上限は、25%以下が望ましい。
中でも、紫外光の照射光量は、前述の工程(B)における露光時の露光量の12倍以上200倍以下が好ましく、15倍以上100倍以下がより好ましい。
紫外線照射による後露光が行なわれた着色領域に対しては、加熱処理を行なうことが好ましい。形成された着色領域を加熱(いわゆるポストベーク)することにより、着色領域を更に硬化させることができる。この加熱処理は、例えば、ホットプレート、各種ヒーター、オーブンなどにより行なうことができる。
更に、後露光と後加熱とはいずれを先に行なってもよいが、後加熱に先立って後露光を実施することが好ましい。後露光で硬化を促進させることにより、後加熱過程でみられる着色領域の熱ダレ(矩形パターンの球形化)やすそ引き(パターン下層部のリフロー化)による形状の変形を抑止するためである。
複数の色相の画素を有するカラーフィルタの作製においては、前述の工程(A)、工程(B)、更に、必要に応じて、工程(C)や工程(D)を所望の色数に合わせて繰り返せばよい。なお、単色の着色層の形成、露光、現像が終了する毎に(1色毎に)、前述の工程(C)及び/又は工程(D)を行なってもよいし、所望の色数の全ての着色層の形成、露光、現像が終了した後に、一括して前述の工程(C)及び/又は工程(D)を行なってもよい。
また、特開平7−128867号公報、特開平7−146562号公報、特開平8−278637号公報、特開2000−273370号公報、特開2006−85140号公報、特開2006−291191号公報、特開2007−2101号公報、特開2007−2102号公報、特開2007−281523号公報などに記載の洗浄液も本発明に係る着色硬化性組成物の洗浄除去用の洗浄液として好適に用いることができる。
上記のうち、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート及びアルキレングリコールモノアルキルエーテルが好ましい。これら溶剤は、一種単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。2種以上を混合する場合、水酸基を有する溶剤と水酸基を有しない溶剤とを混合することが好ましい。水酸基を有する溶剤と水酸基を有しない溶剤との質量比は、1/99〜99/1、好ましくは10/90〜90/10、更に好ましくは20/80〜80/20である。プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)とプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)の混合溶剤で、その比率が60/40であることが特に好ましい。
なお、着色硬化性組成物に対する洗浄液の浸透性を向上させるために、洗浄液には前掲の本組成物に関する界面活性剤を添加してもよい。
そのため、本発明のカラーフィルタは、液晶表示素子や、CCDイメージセンサー、CMOSイメージセンサー等の固体撮像素子及びこれを用いたカメラシステムに用いることができ、中でも、着色領域が微少サイズで薄膜に形成され、しかも良好な矩形の断面プロファイルが要求される固体撮像素子の用途、特に100万画素を超えるような高解像度のCCD素子やCMOS等の用途に好適である。
本発明の固体撮像素子は、本発明のカラーフィルタを備えたものである。本発明のカラーフィルタは、高い耐光性を有するものであり、このカラーフィルタを備えた固体撮像素子は優れた色再現性を得ることが可能となる。
支持体上に、CCDイメージセンサーやCMOSイメージセンサーの受光エリアを構成する複数のフォトダイオード及びポリシリコン等からなる転送電極を有し、その上に、本発明のカラーフィルタを設け、次いで、マイクロレンズを積層する構成である。
本発明のカラーフィルタは、色相に優れ、且つ耐光性に優れた着色画素を有することから、特に液晶表示装置用のカラーフィルタとして好適である。このようなカラーフィルタを備えた液晶表示装置は、高品位の画像を表示することができる。
また、本発明のカラーフィルタは、明るく高精細なCOA(Color-filter On Array)方式にも供することが可能である。COA方式の液晶表示装置にあっては、カラーフィルタ層に対する要求特性は、前述のような通常の要求特性に加えて、層間絶縁膜に対する要求特性、すなわち低誘電率及び剥離液耐性が必要とされることがある。本発明のカラーフィルタにおいては、染料存在下で有機顔料を分散させるものであり、褪色が緩和され、光耐性を高め得るものと考えられる。これによって、色純度が高く色ムラが抑えられており、耐光性に優れるので、解像度が高く長期耐久性に優れたCOA方式の液晶表示装置を提供することができる。なお、低誘電率の要求特性を満足するためには、カラーフィルタ層の上に樹脂被膜を設けてもよい。
さらに、COA方式により形成される着色層には、着色層上に配置されるITO電極と着色層の下方の駆動用基板の端子とを導通させるために、一辺の長さが1〜15μm程度の矩形のスルーホールあるいはコの字型の窪み等の導通路を形成する必要であり、導通路の寸法(即ち、一辺の長さ)を特に5μm以下にすることが好ましいが、本発明を用いることにより、5μm以下の導通路を形成することも可能である。これらの画像表示方式については、例えば、「EL、PDP、LCDディスプレイ−技術と市場の最新動向−(東レリサーチセンター調査研究部門 2001年発行)」の43ページなどに記載されている。
−分散組成物1の調製−
下記組成になるように、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに染料を加え、ミックスローター(井内盛栄堂社製)を用いて常温で60分間、撹拌した後、これに、ピグメント・ブルー15:6と、顔料誘導体(I)とを混合し、ホモジナイザーを用いて回転数3000r.p.m.で3時間撹拌し、顔料及び染料を含有する分散組成物1を調製した。
・ピグメント・ブルー(Pigment Blue)15:6・・・95部
・下記の顔料誘導体(I)・・・10部
・染料(前記一般式(IV)で表される特定錯体の前記具体例a−1)・・・50部
・高分子分散剤(下記の例示化合物1の30%溶液)・・・125部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート・・・1130部
特開2003−253078号公報の段落0056に記載の方法にしたがって、顔料誘導体(I)を合成した。下記構造式中のCuPcは、銅フタロシアニン残基を表す。
500mL三口フラスコに、ε−カプロラクトン600.0g、2−エチル−1−ヘキサノール22.8gを導入し、窒素を吹き込みながら、攪拌溶解した。モノブチル錫オキシド0.1gを加え、100℃に加熱した。8時間後、1H-NMRにて、原料が消失したのを確認後、80℃まで冷却した。2,6−ジt−ブチル−4−メチルフェノール0.1gを添加した後、2−メタクリロイロキシエチルイソシアネート27.2gを添加した。5時間後、1H-NMRにて原料が消失したのを確認後、室温まで冷却し、下記の構造式で表される固体状の前駆体M1を200g得た。下記の構造式中、nは20である。M1であることは、1H-NMR、IR、質量分析により確認した。
また、例示化合物1の重量平均分子量Mwは、35000であった。
前記分散組成物1の調製において、組成中の成分を下記表1に示すように変更したこと以外は、分散組成物1の調製と同様にして、分散組成物2〜11を調製した。
[顔料誘導体(II)の合成]
特開2003−96056号公報の段落0114〜0117に記載の方法にしたがって、下記の顔料誘導体(II)を合成した。
特開2005−2186号公報の段落0055に記載の方法にしたがって、顔料誘導体(III)として、C.I.ピグメント・ブルー15:3のスルホン酸基含有誘導体を合成した。
下記組成中の成分を混合し、撹拌することにより着色感光性組成物1を調製した。
<着色感光性組成物の組成>
・前記分散組成物1 ・・・1300部
・ジペンタエリスリトールペンタ・ヘキサアクリレート(光重合性化合物)・・・30部
・1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム
(光重合開始剤) ・・・10部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶剤)・・・150部
前記着色感光性組成物1の調製において、組成中の成分を下記表2に示すように変更したこと以外は、着色感光性組成物1の調製と同様にして、着色感光性組成物2〜11を調製した。
・イルガキュア OXE01:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
・W−A:グリセロールプロポキシレート
・W−B:フッ素系界面活性剤CW−1(ゼネカ社製)
上記で得られた着色感光性組成物の各々を、乾燥後の膜厚が0.6μmになるようにガラス基板の上にスピンコーターを用いて塗布し、100℃で120秒間プリベークし、単色のカラーフィルタを作製した。
作製した単色のカラーフィルタに対して、キセノンランプにより10万luxで10時間、紫外線照射(100万lux・h相当)した。キセノンランプによる照射前後でのカラーフィルタの色差(ΔE*ab値)を測定し、耐光性の指標とした。なお、ΔE*ab値は、値の小さい方が耐光性が良好であることを示す。評価結果を下記表3に示す。
−分散組成物12の調製−
下記組成の成分を混合し、ホモジナイザーを用いて回転数3000r.p.m.で3時間撹拌し、顔料を含む比較の分散組成物12を調製した。
<分散組成物12の組成>
・ピグメント・ブルー(Pigment Blue)15:6・・・95部
・前記顔料誘導体(I)・・・10部
・高分子分散剤(前記例示化合物1の30%溶液)・・・125部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート・・・1130部
下記組成中の成分を混合、撹拌し、比較の着色感光性組成物12を調製した。
<着色感光性組成物12の組成>
・前記分散組成物1 ・・・1254部
・染料(前記一般式(IV)で表される特定錯体の前記具体例a−1)・・・46部
・ジペンタエリスリトールペンタ・ヘキサアクリレート(光重合性化合物)・・・30部
・1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム
(光重合開始剤) ・・・10部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶剤)・・・150部
上記で得られた着色感光性組成物を、乾燥後の膜厚が0.6μmになるようにガラス基板の上にスピンコーターを用いて塗布し、100℃で120秒間プリベークし、比較用の単色のカラーフィルタを作製した。作製したカラーフィルタに対して、実施例1と同様にして耐光性の評価を行なった。評価結果を下記表3に示す。
−分散組成物13の調製−
下記組成の成分を混合し、ホモジナイザーを用いて回転数3000r.p.m.で3時間撹拌し、顔料を含む比較の分散組成物13を調製した。
<分散組成物13の組成>
・ピグメント・ブルー(Pigment Blue)15:6・・・95部
・前記顔料誘導体(I)・・・10部
・高分子分散剤(前記例示化合物1の30%溶液)・・・125部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート・・・1130部
下記組成中の成分を混合、撹拌し、比較の着色感光性組成物13を調製した。
<着色感光性組成物13の組成>
・前記分散組成物1 ・・・1020部
・染料(前記一般式(IV)で表される特定錯体の前記具体例a−1)・・・30部
・ジペンタエリスリトールペンタ・ヘキサアクリレート(光重合性化合物)・・・30部
・1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム
(光重合開始剤) ・・・10部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶剤)・・・150部
上記で得られた着色感光性組成物を、乾燥後の膜厚が0.6μmになるようにガラス基板の上にスピンコーターを用いて塗布し、100℃で120秒間プリベークし、比較用の単色のカラーフィルタを作製した。作製したカラーフィルタに対して、実施例1と同様にして耐光性の評価を行なった。評価結果を下記表3に示す。
−分散組成物14の調製−
下記組成になるように、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに染料を加え、ミックスローター(井内盛栄堂社製)を用いて常温で60分間、撹拌した後、これに、ピグメント・ブルー15:6と顔料誘導体(I)とを混合し、ホモジナイザーを用いて回転数3000r.p.m.で3時間撹拌し、顔料及び染料を含有する分散組成物14を調製した。
・ピグメント・ブルー(Pigment Blue)15:6 ・・・50部
・前記の顔料誘導体(I) ・・・5部
・染料(特定錯体の前記具体例III−47) ・・・40部
・高分子分散剤(下記の例示化合物1の30%溶液) ・・・100部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ・・・1275部
下記組成中の成分を混合し、撹拌することにより着色感光性組成物14を調製した。
<着色感光性組成物14の組成>
・前記分散組成物14 ・・・1100部
・ジペンタエリスリトールペンタ・ヘキサアクリレート・・・100部
(光重合性化合物)
・前記開始剤1の化合物(光重合開始剤)・・・25部
・アルカリ可溶性樹脂(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸)共重合体、mol比:70/30、Mw:10000 固形分30%溶液(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート))・・・205部
・界面活性剤(商品名:Megafac F-781F、DIC社製)・・・0.1部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶剤)・・・120部
露光及び現像が施された塗膜を220℃のオーブンで0.5時間加熱処理し(ポストベーク)、着色フィルタ基板(カラーフィルタ)を作製した。
前記分散組成物14の調製において、染料III−47を下記表4に示す染料に代えたこと以外は、分散組成物14の調製と同様にして、分散組成物15〜19を調製した。更に、前記着色感光性組成物14の調製において、分散組成物14をそれぞれ上記の分散組成物15〜19に代え、着色感光性組成物14の調製と同様にして、着色感光性組成物15〜19を調製した。
着色感光性組成物15〜19を用い、前記同様に着色フィルタ基板(カラーフィルタ)を作製し、評価した。結果を下記表6に示す。
−分散組成物20の調製−
下記組成になるように、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに染料を加え、ミックスローター(井内盛栄堂社製)を用いて常温で60分間、撹拌した後、これに、ピグメント・ブルー15:6と、顔料誘導体(I)とを混合し、ホモジナイザーを用いて回転数3000r.p.m.で3時間撹拌し、顔料及び染料を含有する分散組成物20を調製した。
・ピグメント・ブルー(Pigment Blue)15:6・・・35部
・前記の顔料誘導体(I)・・・3部
・染料(特定錯体の前記具体例III−47)・・・28部
・高分子分散剤(下記の例示化合物1の30%溶液)・・・70部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ・・・1334部
下記組成中の成分を混合し、撹拌することにより着色感光性組成物20を調製した。
<着色感光性組成物20の組成>
・前記分散組成物20 ・・・1100部
・ジペンタエリスリトールペンタ・ヘキサアクリレート(光重合性化合物)・・100部
・前記開始剤1の化合物(光重合開始剤)・・・35部
・アルカリ可溶性樹脂(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸)共重合体、mol比:70/30、Mw:10000 固形分30%溶液(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート))・・・240部
・界面活性剤(商品名:Megafac F-781F、DIC社製)・・・0.1部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶剤)・・・75部
その後、基板全面にレーザー露光装置としてEGIS(ブイテクノロジー(株)、YAGレーザーの第3高調波、波長355nm、パルス幅6nsec)を用い、感光性樹脂組成物の膜表面に対し、約1mJ/cm2のパルス照射を60回行なった。その後、露光後の塗膜をアルカリ現像液CDK−1(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)の1%水溶液にて覆い、60秒間静止した。静止後、純水をシャワー状に散布して現像液を洗い流した。
露光及び現像が施された塗膜を220℃のオーブンで0.5時間加熱処理し(ポストベーク)、着色フィルタ基板(カラーフィルタ)を作製した。
前記分散組成物20の調製において、染料III−47を下記表5に示す染料に代えたこと以外は、分散組成物20の調製と同様にして、分散組成物21〜25を調製した。更に、前記着色感光性組成物20の調製において、分散組成物20をそれぞれ上記の分散組成物21〜25に代え、着色感光性組成物20の調製と同様にして、着色感光性組成物21〜25を調製した。
着色感光性組成物21〜25を用い、前記同様に着色フィルタ基板(カラーフィルタ)を作製し、評価した。結果を下記表6に示す。
−分散組成物26の調製−
下記組成の成分を混合し、ホモジナイザーを用いて回転数3000r.p.m.で3時間撹拌し、顔料を含む比較の分散組成物26を調製した。
・ピグメント・ブルー(Pigment Blue)15:6・・・50部
・前記の顔料誘導体(I)・・・5部
・高分子分散剤(下記の例示化合物1の30%溶液)・・・100部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート・・・1275部
下記組成中の成分を混合し、撹拌することにより着色感光性組成物26を調製した。
<着色感光性組成物26の組成>
・前記分散組成物26 ・・・1070部
・染料(特定錯体の前記具体例III−47)・・・30部
・ジペンタエリスリトールペンタ・ヘキサアクリレート(光重合性化合物)・・100部
・前記開始剤1の化合物(光重合開始剤)・・・25部
・アルカリ可溶性樹脂(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸)共重合体、mol比:70/30、Mw:10000 固形分30%溶液(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート))・・・205部
・界面活性剤(商品名:Megafac F-781F、DIC社製)・・・0.1部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶剤)・・・120部
露光及び現像が施された塗膜を220℃のオーブンで0.5時間加熱処理し(ポストベーク)、着色フィルタ基板(カラーフィルタ)を作製した。
−分散組成物27の調製−
下記組成の成分を混合し、ホモジナイザーを用いて回転数3000r.p.m.で3時間撹拌し、顔料を含む比較の分散組成物27を調製した。
<分散組成物27の組成>
・ピグメント・ブルー(Pigment Blue)15:6・・・35部
・前記の顔料誘導体(I) ・・・3部
・高分子分散剤(下記の例示化合物1の30%溶液) ・・・70部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート・・・1334部
下記組成中の成分を混合し、撹拌することにより着色感光性組成物27を調製した。
<着色感光性組成物27の組成>
・前記分散組成物27 ・・・1079部
・染料(特定錯体の前記具体例III−47)・・・21部
・ジペンタエリスリトールペンタ・ヘキサアクリレート(光重合性化合物)・・100部
・前記開始剤1の化合物(光重合開始剤)・・・35部
・アルカリ可溶性樹脂(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸)共重合体、mol比:70/30、Mw:10000 固形分30%溶液(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート))・・・240部
・界面活性剤(商品名:Megafac F-781F、DIC社製)・・・0.1部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶剤)・・・75部
露光及び現像が施された塗膜を220℃のオーブンで0.5時間加熱処理し(ポストベーク)、着色フィルタ基板(カラーフィルタ)を作製した。
Claims (13)
- 有機顔料と、高分子分散剤と、前記有機顔料と異なる母体骨格を有し、前記有機顔料の表面に吸着していない染料と、溶剤とを含み、前記有機顔料は前記染料存在下で分散されて含有された分散組成物。
- 前記有機顔料が、フタロシアニン系顔料である請求項1に記載の分散組成物。
- 前記染料は、下記一般式(I)で表される化合物が金属原子又は金属化合物に配位した錯体である請求項1又は請求項2に記載の分散組成物。
〔一般式(I)中、R1、R2、R3、R4、R5、及びR6は、各々独立に水素原子又は置換基を表し、R7は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。〕 - 前記金属原子又は金属化合物は、Fe、Zn、Co、V=O、及びCuから選ばれる少なくとも1つである請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の分散組成物。
- 前記高分子分散剤が、下記一般式(II)又は(III)で表される構造単位の群から選択される少なくとも1種の構造単位を含む請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の分散組成物。
〔一般式(II)及び(III)中、R1、R2、R3、R4、R5、及びR6は、各々独立に水素原子又は1価の有機基を表す。X1及びX2は、各々独立に−CO−、−C(=O)O−、−CONH−、−OC(=O)−、又はフェニレン基を表す。L1及びL2は、各々独立に単結合又は2価の有機連結基を表す。A1及びA2は、各々独立に1価の有機基を表す。m及びnは、各々独立に2〜8の整数を表し、p及びqは各々独立に1〜100の整数を表す。〕 - 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の分散組成物と、重合開始剤と、重合性化合物とを含有する着色硬化性組成物。
- 有機顔料と、高分子分散剤と、前記有機顔料と異なる母体骨格を有し、前記有機顔料の表面に吸着していない染料と、溶剤とを、前記有機顔料を少なくとも染料の存在下で分散させる過程を設けて混合することにより分散組成物を作製する分散組成物の製造方法。
- 前記過程は、少なくとも前記溶剤及び前記染料を含む染料溶液に前記有機顔料を加えて分散を行なう請求項7に記載の分散組成物の製造方法。
- 前記過程は、少なくとも前記溶剤と前記染料と前記有機顔料とを混合した後に分散させる請求項7に記載の分散組成物の製造方法。
- 支持体上に請求項6に記載の着色硬化性組成物を塗布し、着色層を形成する工程と、
形成された前記着色層をマスクを通してパターン状に露光し、現像して着色領域を形成する工程と、
を有するカラーフィルタの製造方法。 - 請求項10に記載のカラーフィルタの製造方法により形成された着色領域を有するカラーフィルタ。
- 請求項11に記載のカラーフィルタを備えた固体撮像素子。
- 請求項11に記載のカラーフィルタを備えた液晶表示装置。
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