JP2018131490A - 着色樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐光性に優れたカラーフィルタを形成しうる着色樹脂組成物の提供。【解決手段】式(A−I)で表される着色剤を含む樹脂組成物[R41〜R44はH、炭化水素基等;R45〜R52はH、ハロゲン、ヒドロキシ等;環T1は、置換/非置換の芳香族炭化水素環又は置換/非置換の芳香族複素環;前置換基を有する場合、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環は、ハロゲン原子を2個以上有する;[Y]m-は、タングステン、モリブデン、ケイ素、及びリンから選ばれる少なくとも1つの元素と、酸素とを含有する任意のm価のアニオン]【選択図】なし
Description
本発明は、着色樹脂組成物、カラーフィルタ及び表示装置に関する。
液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置及びプラズマディスプレイ等の表示装置やCCDやCMOSセンサなどの固体撮像素子に使用されるカラーフィルタは、着色樹脂組成物から製造される。このような着色樹脂組成物としては、着色剤として、下記式で表される化合物を含む着色樹脂組成物が知られている(特許文献1:実施例29〜32,式(A−I−18)で表される化合物)。
本発明は耐光性に優れたカラーフィルタを形成しうる着色樹脂組成物を提供する。
本発明は、以下の発明を含む。
[1] 着色剤及び樹脂を含み、着色剤が式(A−I)で表される化合物を含む着色樹脂組成物。
[式(A−I)中、
R41〜R44は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアラルキル基を表し、該炭素数1〜20の飽和炭化水素基において、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、置換若しくは非置換のアミノ基又はハロゲン原子に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。ただし、該炭素数2〜20の飽和炭化水素基において、隣接するメチレン基が同時に酸素原子に置換されることはなく、末端のメチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されることはない。R41とR42とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよく、R43とR44とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。
R45〜R52は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシ基、炭素数1〜8のアルキル基を表し、該アルキル基の炭素数が2〜8である場合、該アルキル基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。ただし、該炭素数1〜8のアルキル基において、隣接するメチレン基が同時に酸素原子に置換されることはなく、末端のメチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されることはない。R46とR50とが互いに結合して、−NH−、−O−、−S−又は−SO2−を形成していてもよい。
環T1は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、該置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環及び該置換基を有していてもよい芳香族複素環は、ハロゲン原子を2個以上有する。
[Y]m-は、タングステン、モリブデン、ケイ素、及びリンからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素と、酸素とを含有する任意のm価のアニオンを表す。
mは任意の自然数を表す。
なお、1分子中に下記式で表されるカチオンが複数含まれる場合、それらは同じ構造であっても異なる構造であってもよい。
[式中、環T1、R41〜R44及びR45〜R52は、それぞれ、上記と同義である。]]
[2] 環T1が、式(Ab2−x1)で表される環である[1]記載の着色樹脂組成物。
[式(Ab2−x1)中、R55は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子を2個以上有する。
R53及びR54は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアラルキル基を表し、該飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。R53とR54とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。
環T2は、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表す。
*は、式(A−I)における環T1が結合する炭素との結合手を表す。]
[3] さらに、重合性化合物及び重合開始剤を含む[1]又は[2]記載の着色樹脂組成物。
[4] [1]〜[3]のいずれか記載の着色樹脂組成物から形成されるカラーフィルタ。
[5] [4]記載のカラーフィルタを含む表示装置。
[1] 着色剤及び樹脂を含み、着色剤が式(A−I)で表される化合物を含む着色樹脂組成物。
[式(A−I)中、
R41〜R44は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアラルキル基を表し、該炭素数1〜20の飽和炭化水素基において、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、置換若しくは非置換のアミノ基又はハロゲン原子に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。ただし、該炭素数2〜20の飽和炭化水素基において、隣接するメチレン基が同時に酸素原子に置換されることはなく、末端のメチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されることはない。R41とR42とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよく、R43とR44とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。
R45〜R52は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシ基、炭素数1〜8のアルキル基を表し、該アルキル基の炭素数が2〜8である場合、該アルキル基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。ただし、該炭素数1〜8のアルキル基において、隣接するメチレン基が同時に酸素原子に置換されることはなく、末端のメチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されることはない。R46とR50とが互いに結合して、−NH−、−O−、−S−又は−SO2−を形成していてもよい。
環T1は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、該置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環及び該置換基を有していてもよい芳香族複素環は、ハロゲン原子を2個以上有する。
[Y]m-は、タングステン、モリブデン、ケイ素、及びリンからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素と、酸素とを含有する任意のm価のアニオンを表す。
mは任意の自然数を表す。
なお、1分子中に下記式で表されるカチオンが複数含まれる場合、それらは同じ構造であっても異なる構造であってもよい。
[式中、環T1、R41〜R44及びR45〜R52は、それぞれ、上記と同義である。]]
[2] 環T1が、式(Ab2−x1)で表される環である[1]記載の着色樹脂組成物。
[式(Ab2−x1)中、R55は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子を2個以上有する。
R53及びR54は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアラルキル基を表し、該飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。R53とR54とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。
環T2は、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表す。
*は、式(A−I)における環T1が結合する炭素との結合手を表す。]
[3] さらに、重合性化合物及び重合開始剤を含む[1]又は[2]記載の着色樹脂組成物。
[4] [1]〜[3]のいずれか記載の着色樹脂組成物から形成されるカラーフィルタ。
[5] [4]記載のカラーフィルタを含む表示装置。
本発明によれば、良好な耐光性を有するカラーフィルタを形成可能な着色樹脂組成物が提供される。
<着色樹脂組成物>
本発明の着色樹脂組成物は、着色剤(A)及び樹脂(B)を含み、着色剤(A)として式(A−I)で表される化合物を含む。
本発明の着色樹脂組成物は、さらに重合性化合物(C)及び重合開始剤(D)を含むことが好ましい。
本発明の着色樹脂組成物は、さらに重合開始助剤(D1)、溶剤(E)、レベリング剤(F)を含んでいてもよい。
本明細書において、各成分として例示する化合物は、特に断りのない限り、単独で又は複数種を組合せて使用することができる。
本発明の着色樹脂組成物は、着色剤(A)及び樹脂(B)を含み、着色剤(A)として式(A−I)で表される化合物を含む。
本発明の着色樹脂組成物は、さらに重合性化合物(C)及び重合開始剤(D)を含むことが好ましい。
本発明の着色樹脂組成物は、さらに重合開始助剤(D1)、溶剤(E)、レベリング剤(F)を含んでいてもよい。
本明細書において、各成分として例示する化合物は、特に断りのない限り、単独で又は複数種を組合せて使用することができる。
<着色剤(A)>
本発明の着色樹脂組成物は、着色剤(A)として、式(A−I)で表される化合物(以下、化合物(A−I)という場合がある)を含む。
本発明の着色樹脂組成物は、着色剤(A)として、式(A−I)で表される化合物(以下、化合物(A−I)という場合がある)を含む。
[式(A−I)中、
R41〜R44は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアラルキル基を表し、該炭素数1〜20の飽和炭化水素基において、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、置換若しくは非置換のアミノ基又はハロゲン原子に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。ただし、該炭素数2〜20の飽和炭化水素基において、隣接するメチレン基が同時に酸素原子に置換されることはなく、末端のメチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されることはない。R41とR42とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよく、R43とR44とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。
R45〜R52は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシ基、炭素数1〜8のアルキル基を表し、該アルキル基の炭素数が2〜8である場合、該アルキル基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。ただし、該炭素数1〜8のアルキル基において、隣接するメチレン基が同時に酸素原子に置換されることはなく、末端のメチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されることはない。R46とR50とが互いに結合して、−NH−、−O−、−S−又は−SO2−を形成していてもよい。
環T1は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、該置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環及び該置換基を有していてもよい芳香族複素環は、ハロゲン原子を2個以上有する。
[Y]m-は、タングステン、モリブデン、ケイ素、及びリンからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素と、酸素とを含有する任意のm価のアニオンを表す。
mは任意の自然数を表す。
なお、1分子中に下記式で表されるカチオンが複数含まれる場合、それらは同じ構造であっても異なる構造であってもよい。
[式中、環T1、R41〜R44及びR45〜R52は、それぞれ、上記と同義である。]]
R41〜R44は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアラルキル基を表し、該炭素数1〜20の飽和炭化水素基において、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、置換若しくは非置換のアミノ基又はハロゲン原子に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。ただし、該炭素数2〜20の飽和炭化水素基において、隣接するメチレン基が同時に酸素原子に置換されることはなく、末端のメチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されることはない。R41とR42とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよく、R43とR44とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。
R45〜R52は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシ基、炭素数1〜8のアルキル基を表し、該アルキル基の炭素数が2〜8である場合、該アルキル基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。ただし、該炭素数1〜8のアルキル基において、隣接するメチレン基が同時に酸素原子に置換されることはなく、末端のメチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されることはない。R46とR50とが互いに結合して、−NH−、−O−、−S−又は−SO2−を形成していてもよい。
環T1は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、該置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環及び該置換基を有していてもよい芳香族複素環は、ハロゲン原子を2個以上有する。
[Y]m-は、タングステン、モリブデン、ケイ素、及びリンからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素と、酸素とを含有する任意のm価のアニオンを表す。
mは任意の自然数を表す。
なお、1分子中に下記式で表されるカチオンが複数含まれる場合、それらは同じ構造であっても異なる構造であってもよい。
[式中、環T1、R41〜R44及びR45〜R52は、それぞれ、上記と同義である。]]
環T1で表される芳香族炭化水素環としては、単環及び縮合環の何れであってもよく、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ビフェニル、ターフェニル等の炭素数6〜20の芳香族炭化水素基が挙げられる。
該芳香族炭化水素環が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基(好ましくは炭素数1〜20のアルキル基)、又は置換基を有していてもよいアミノ基等が挙げられる。
該芳香族炭化水素環が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基(好ましくは炭素数1〜20のアルキル基)、又は置換基を有していてもよいアミノ基等が挙げられる。
環T1で表される芳香族複素環としては、単環及び縮合環の何れであってもよく、5〜10員環であることが好ましく、5〜9員環であることがより好ましい。環T1で表される芳香族複素環の炭素数は、3〜10であり、好ましくは3〜8である。
単環の芳香族複素環としては、ピロール環、オキサゾール環、ピラゾール環、イミダゾール環、チアゾール環等の窒素原子を有する5員環;
フラン環、チオフェン環等の酸素原子や硫黄原子を有する5員環;
ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環等の窒素原子を有する6員環;等が挙げられる。
縮合環の芳香族複素環としては、インドール環、ベンズイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、キノリン環等の窒素原子を有する縮合環;
ベンゾフラン環等の酸素原子や硫黄原子を有する環;等が挙げられる。
該芳香族複素環が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基(好ましくは炭素数1〜20のアルキル基)、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよいアミノ基等が挙げられる。
単環の芳香族複素環としては、ピロール環、オキサゾール環、ピラゾール環、イミダゾール環、チアゾール環等の窒素原子を有する5員環;
フラン環、チオフェン環等の酸素原子や硫黄原子を有する5員環;
ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環等の窒素原子を有する6員環;等が挙げられる。
縮合環の芳香族複素環としては、インドール環、ベンズイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、キノリン環等の窒素原子を有する縮合環;
ベンゾフラン環等の酸素原子や硫黄原子を有する環;等が挙げられる。
該芳香族複素環が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基(好ましくは炭素数1〜20のアルキル基)、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよいアミノ基等が挙げられる。
環T1における置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環及び置換基を有していてもよい芳香族複素環がハロゲン原子を2個以上有するとは、好ましくは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環及び置換基を有していてもよい芳香族複素環に含まれる水素原子が、2個以上のハロゲン原子に置換されていることをいい、より好ましくは上記芳香族炭化水素環及び上記芳香族複素環が置換基を有しており、該置換基に含まれる水素原子が、2個以上のハロゲン原子に置換されていることをいう。環T1が有するハロゲン原子は、好ましくはフッ素原子、塩素原子、及び臭素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。該ハロゲン原子は、好ましくは5個以下であり、より好ましくは3個以下であり、更に好ましくは2個である。
環T1は、式(Ab2−x1)で表される環がより好ましい。
[式(Ab2−x1)中、R55は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子を2個以上有する。
R53及びR54は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアラルキル基を表し、該飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。R53とR54とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。
環T2は、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表す。
*は、式(A−I)における環T1が結合する炭素との結合手を表す。]
R53及びR54は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアラルキル基を表し、該飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。R53とR54とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。
環T2は、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表す。
*は、式(A−I)における環T1が結合する炭素との結合手を表す。]
R55における置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基がハロゲン原子を2個以上有するとは、好ましくは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基に含まれる水素原子が、2個以上のハロゲン原子に置換されていることをいう。R55が有するハロゲン原子は、好ましくはフッ素原子、塩素原子、及び臭素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。該ハロゲン原子は、好ましくは5個以下であり、より好ましくは3個以下であり、更に好ましくは2個である。
環T2で表される芳香族炭化水素環及び芳香族複素環は、環T1で例示した環と同様である。中でも環T2は、窒素原子を含む芳香族複素環が好ましく、窒素原子を含む5員環の芳香族複素環がより好ましい。
環T1は、式(Ab2−y1)で表される環が更に好ましい。
[式(Ab2−y1)中、R53〜R55及び*は、それぞれ、上記と同義である。]
R41〜R44、R53〜R54で表される炭素数1〜20の飽和炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれであってもよい。また、該飽和炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜10であり、より好ましくは炭素数1〜8であり、さらに好ましくは炭素数1〜6であり、特に好ましくは炭素数1〜4である。
前記直鎖状または分岐鎖状の飽和炭化水素基としては、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、オクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖状のアルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、2−エチルヘキシル基等の分岐鎖状アルキル基が挙げられる。直鎖状または分岐鎖状の飽和炭化水素の炭素数は、好ましくは1〜8であり、より好ましくは1〜6であり、さらに好ましくは1〜4である。
また、前記環状の飽和炭化水素基は、単環でも多環でもよい。該環状の飽和炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等が挙げられる。環状飽和炭化水素基の炭素数は、好ましくは3〜10であり、より好ましくは6〜10である。
前記直鎖状または分岐鎖状の飽和炭化水素基としては、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、オクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖状のアルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、2−エチルヘキシル基等の分岐鎖状アルキル基が挙げられる。直鎖状または分岐鎖状の飽和炭化水素の炭素数は、好ましくは1〜8であり、より好ましくは1〜6であり、さらに好ましくは1〜4である。
また、前記環状の飽和炭化水素基は、単環でも多環でもよい。該環状の飽和炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等が挙げられる。環状飽和炭化水素基の炭素数は、好ましくは3〜10であり、より好ましくは6〜10である。
R45〜R52で表される炭素数1〜8のアルキル基としては、R41〜R44の炭素数1〜20の飽和炭化水素基として例示した基のうち、炭素数1〜8のアルキル基を挙げることができる。
該炭素数1〜20の飽和炭化水素基において、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、置換若しくは非置換のアミノ基又はハロゲン原子に置換されていてもよい。置換アミノ基としては、ジメチルアミノ基等のジアルキルアミノ基等が挙げられ、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。水素原子が置換もしくは非置換のアミノ基またはハロゲン原子で置換されている飽和炭化水素基としては、例えば、下記式で表される基が挙げられる。下記式中、*は窒素原子との結合手を表す。
R41〜R44、R53〜R54で表される炭素数1〜20の飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合並びにR45〜R52で表される炭素数1〜8のアルキル基の炭素数が2〜8である場合、該飽和炭化水素基及び該アルキル基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。ただし、該炭素数2〜20の飽和炭化水素基及び該炭素数1〜8のアルキル基において、隣接するメチレン基が同時に酸素原子に置換されることはなく、末端のメチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されることはない。この場合、該飽和炭化水素基及び該アルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖状の飽和炭化水素基(すなわち直鎖状又は分岐鎖状アルキル基)が好ましく、直鎖状の飽和炭化水素基(すなわち直鎖状アルキル基)がより好ましい。メチレン基が酸素原子又は−CO−に置換された時、末端と酸素原子若しくは−CO−との間、又は酸素原子若しくは−CO−と酸素原子若しくは−CO−の間の炭素数は、例えば、1〜5であり、好ましくは2〜3であり、より好ましくは2である。
R41〜R44、R53〜R54、R55で表される炭素数6〜20の芳香族炭化水素基の炭素数は、より好ましくは6〜15であり、更に好ましくは6〜12である。該芳香族炭化水素基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基等が挙げられ、好ましくは、フェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基であり、特に好ましくはフェニル基である。
該芳香族炭化水素基は、1又は2以上の置換基を有していてもよく、該置換基としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子等のハロゲン原子;クロロメチル基、トリフルオロメチル基等の炭素数1〜6のハロアルキル基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;ヒドロキシ基;スルファモイル基;メチルスルホニル基等の炭素数1〜6のアルキルスルホニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数1〜6のアルコキシカルボニル基;等が挙げられる。
該芳香族炭化水素基は、1又は2以上の置換基を有していてもよく、該置換基としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子等のハロゲン原子;クロロメチル基、トリフルオロメチル基等の炭素数1〜6のハロアルキル基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;ヒドロキシ基;スルファモイル基;メチルスルホニル基等の炭素数1〜6のアルキルスルホニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数1〜6のアルコキシカルボニル基;等が挙げられる。
R41〜R44、R53〜R54で表される炭素数7〜30のアラルキル基は、上記芳香族炭化水素基として説明した基にメチレン基、エチレン基、プロピレン基等の炭素数1〜5のアルカンジイル基が結合した基等が挙げらる。該アラルキル基の炭素数は、より好ましくは7〜20であり、更に好ましくは7〜10である。該アラルキル基としては、ベンジル基、フェニルエチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
該アラルキル基は、1又は2以上の置換基を有していてもよく、該置換基は上記芳香族炭化水素基の置換基として説明した基と同様である。
該アラルキル基は、1又は2以上の置換基を有していてもよく、該置換基は上記芳香族炭化水素基の置換基として説明した基と同様である。
R41とR42とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに形成する環、R43とR44とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに形成する環、及びR53とR54とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに形成する環としては、ピロリジン環等の5員環;モルホリン環、ピペリジン環、ピペラジン環等の6員環;等が挙げられる。
R46とR50とは互いに結合して、−NH−、−O−、−S−又は−SO2−を形成していてもよい。
中でも、R41〜R44としては、炭素数1〜20の飽和炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基が好ましく、それぞれ独立して、炭素数1〜8の飽和炭化水素基又は下記式で表される基(以下、群Aという場合がある)であることがより好ましい。下記式中、*は窒素原子との結合手を表す。
また、R41及びR42の一方、或いはR43及びR44の一方が、炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、他方が、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基であることが好ましい。
また、R41及びR42の一方、或いはR43及びR44の一方が、炭素数1〜20の飽和炭化水素基であり、他方が、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基であることが好ましい。
R45〜R52は、合成の容易さの点から、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、フッ素原子又は塩素原子であることがより好ましい。
R55は、好ましくは下記式で表される基(以下、群Bという場合がある)である。下記式中、*は環T2との結合手を表す。
R53〜R54は、好ましくは、それぞれ独立して、炭素数1〜20の飽和炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基であり、より好ましくは、それぞれ独立して、炭素数1〜8の飽和炭化水素基、上記群Aで表される基、又は上記群Bで表される基(なお群A及び群B中、*は窒素原子との結合手を表す)であり、更に好ましくは、R53及びR54の一方が炭素数1〜8の飽和炭化水素基であり、他方が下記式で表される基(以下、群Cという場合がある)である。
式(A−I)のカチオン部分としては、下記表1〜3に示す、式(A−I−1)で表されるCation No.1〜220等が挙げられ、Cation No.1〜6、Cation No.21〜26、Cation No.41〜46が好ましく、Cation No.1〜6、Cation No.41〜46が更に好ましい。なお表中No.は、Cation No.の意味である。
表1〜3中、Ph1〜Ph14は、下記式で表される基を意味するものとする。
表1〜3中、Meはメチル基、Etはエチル基をそれぞれ表すものとする。
なお、1分子中に下記式で表されるカチオンが複数含まれる場合、それらは同じ構造であっても異なる構造であってもよい。
[式中、環T1、R41〜R44及びR45〜R52は、それぞれ、上記と同義である。]
[Y]m-は、タングステン、モリブデン、ケイ素、及びリンからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素と、酸素とを含有する任意のm価のアニオンを表す。[Y]m-により表されるアニオンとしては、タングステン、モリブデン、ケイ素、及びリンを含有するヘテロポリ酸アニオン、及びタングステン、モリブデン、ケイ素、及びリンを含有するイソポリ酸アニオンが挙げられる。
タングステンを含有するヘテロポリ酸アニオン及びタングステンを含有するイソポリ酸アニオンとしては、より好ましくはリンタングステン酸アニオン、ケイタングステン酸アニオン及びタングステン系イソポリ酸アニオンが挙げられる。該アニオンとしては、ケギン型リンタングステン酸イオンα−[PW12O40]3-、ドーソン型リンタングステン酸イオンα−[P2W18O62]6-、β−[P2W18O62]6-、ケギン型ケイタングステン酸イオン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-およびこれらの混合物が挙げられる。
ケイ素及びリンからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素と、酸素とを含有するアニオンとしては、SiO3 2-、PO4 3-等が挙げられる。
mは任意の自然数を表し、[Y]m-が有するマイナスの電荷に等しい数である。カチオン側のmは、[Y]m-とカチオンの電荷が等しくなるように定められる。mは好ましくは1〜10の自然数である。
[Y]m-としては、好ましくは[PW12O40]3-、[P2W18O62]6-、[SiW12O40]4-または[W10O32]4-であり、より好ましくは[PW12O40]3-または[P2W18O62]6-であり、更に好ましくは[PW12O40]3-である。
化合物(A−I)としては、下記表4に示す式(Aa−I−1)〜式(Aa−I−32)で表される化合物等が好ましく、式(Aa−I−1)〜式(Aa−I−6)で表される化合物、式(Aa−I−21)〜式(Aa−I−32)で表される化合物がより好ましく、式(Aa−I−1)〜式(Aa−I−6)で表される化合物、式(Aa−I−27)〜式(Aa−I−32)で表される化合物が更に好ましい。なお下記表4に示すCation No.は、表1と同義である。
化合物(A−I)は、特開2015−28121号公報に記載の方法に準じて製造することができる。
化合物(A−I)の含有量は、樹脂(B)100質量部に対して、0.1〜150質量部であることが好ましく、1〜100質量部であることがより好ましく、5〜80質量部であることがさらに好ましい。
本発明の着色樹脂組成物は、着色剤(A)として、化合物(A−I)の他に、染料(A1)と顔料(A2)とを含んでいてもよい。
染料(A1)は、特に限定されず公知の染料を使用することができ、例えば、溶剤染料、酸性染料、直接染料、媒染染料等が挙げられる。染料としては、例えば、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists出版)でピグメント以外で色相を有するものに分類されている化合物や、染色ノート(色染社)に記載されている公知の染料が挙げられる。また、化学構造によれば、アゾ染料、シアニン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料、フタロシアニン染料、アントラキノン染料、ナフトキノン染料、キノンイミン染料、メチン染料、アゾメチン染料、スクアリリウム染料、アクリジン染料、スチリル染料、クマリン染料、キノリン染料及びニトロ染料等が挙げられる。これらのうち、有機溶剤可溶性染料が好ましい。
顔料(A2)としては、特に限定されず公知の顔料を使用することができ、例えば、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists出版)でピグメントに分類されている顔料が挙げられる。
顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー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などの黄色顔料;
C.I.ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73などのオレンジ色顔料;
C.I.ピグメントレッド9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265などの赤色顔料;
C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、60などの青色顔料;C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、29、32、36、38などのバイオレット色顔料;
C.I.ピグメントグリーン7、36、58などの緑色顔料;
C.I.ピグメントブラウン23、25などのブラウン色顔料;
C.I.ピグメントブラック1、7などの黒色顔料等が挙げられる。
顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー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などの黄色顔料;
C.I.ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73などのオレンジ色顔料;
C.I.ピグメントレッド9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265などの赤色顔料;
C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、60などの青色顔料;C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、29、32、36、38などのバイオレット色顔料;
C.I.ピグメントグリーン7、36、58などの緑色顔料;
C.I.ピグメントブラウン23、25などのブラウン色顔料;
C.I.ピグメントブラック1、7などの黒色顔料等が挙げられる。
着色剤(A)の含有率は、固形分の総量に対して、好ましくは0.1〜70質量%であり、より好ましくは0.5〜60質量%であり、さらに好ましくは1〜50質量%である。
化合物(A−I)の含有率は、着色剤(A)の総量中、50質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましい。
ここで、本明細書における「固形分の総量」とは、着色樹脂組成物の総量から溶剤の含有量を除いた量のことをいう。固形分の総量及びこれに対する各成分の含有量は、例えば、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定することができる。
化合物(A−I)の含有率は、着色剤(A)の総量中、50質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましい。
ここで、本明細書における「固形分の総量」とは、着色樹脂組成物の総量から溶剤の含有量を除いた量のことをいう。固形分の総量及びこれに対する各成分の含有量は、例えば、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定することができる。
<樹脂(B)>
樹脂(B)は、特に限定されないが、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましく、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種(a)(以下「(a)」という場合がある)に由来する構造単位を有する樹脂がより好ましい。樹脂(B)は、さらに、炭素数2〜4の環状エーテル構造とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b)(以下「(b)」という場合がある)に由来する構造単位、(a)と共重合可能な単量体(c)(ただし、(a)及び(b)とは異なる。)(以下「(c)」という場合がある)に由来する構造単位、並びに、側鎖にエチレン性不飽和結合を有する構造単位からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造単位を有することが好ましい。
樹脂(B)は、特に限定されないが、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましく、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種(a)(以下「(a)」という場合がある)に由来する構造単位を有する樹脂がより好ましい。樹脂(B)は、さらに、炭素数2〜4の環状エーテル構造とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b)(以下「(b)」という場合がある)に由来する構造単位、(a)と共重合可能な単量体(c)(ただし、(a)及び(b)とは異なる。)(以下「(c)」という場合がある)に由来する構造単位、並びに、側鎖にエチレン性不飽和結合を有する構造単位からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造単位を有することが好ましい。
(a)としては、具体的には、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、イタコン酸無水物、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸無水物、こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕等が挙げられ、好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸である。
(b)は、炭素数2〜4の環状エーテル構造(例えば、オキシラン環、オキセタン環及びテトラヒドロフラン環からなる群から選ばれる少なくとも1種)と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する単量体が好ましい。
尚、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸よりなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。「(メタ)アクリロイル」及び「(メタ)アクリレート」等の表記も、同様の意味を有する。
(b)としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、ビニルベンジルグリシジルエーテル、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デシル(メタ)アクリレート、3−エチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタン、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等が挙げられ、好ましくは、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デシル(メタ)アクリレート、3−エチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタンである。
尚、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸よりなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。「(メタ)アクリロイル」及び「(メタ)アクリレート」等の表記も、同様の意味を有する。
(b)としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、ビニルベンジルグリシジルエーテル、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デシル(メタ)アクリレート、3−エチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタン、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等が挙げられ、好ましくは、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デシル(メタ)アクリレート、3−エチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタンである。
(c)としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレートシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル(メタ)アクリレートベンジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、スチレン、ビニルトルエン等が挙げられ、好ましくは、スチレン、ビニルトルエン、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド等が好ましい。
側鎖にエチレン性不飽和結合を有する構造単位を有する樹脂は、(a)と(c)との共重合体に(b)を付加させるか、(b)と(c)との共重合体に(a)を付加させることにより製造することができる。該樹脂は、(b)と(c)との共重合体に(a)を付加させさらにカルボン酸無水物を反応させた樹脂であってもよい。
樹脂(B)のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは3,000〜100,000であり、より好ましくは5,000〜50,000であり、さらに好ましくは5,000〜30,000である。
樹脂(B)の分散度[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は、好ましくは1.1〜6であり、より好ましくは1.2〜4である。
樹脂(B)の分散度[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は、好ましくは1.1〜6であり、より好ましくは1.2〜4である。
樹脂(B)の酸価は、固形分換算で、好ましくは20〜170mg−KOH/gであり、より好ましくは30〜150mg−KOH/g、さらに好ましくは40〜135mg−KOH/gである。ここで酸価は樹脂(B)1gを中和するために必要な水酸化カリウムの量(mg)として測定される値であり、例えば水酸化カリウム水溶液を用いて滴定することにより求めることができる。
樹脂(B)の含有率は、固形分の総量に対して、好ましくは7〜65質量%であり、より好ましくは13〜60質量%であり、さらに好ましくは17〜55質量%である。
本発明の着色樹脂組成物は、重合性化合物(C)及び重合開始剤(D)を含んでいてもよい。以下、重合性化合物(C)及び重合開始剤(D)を含む着色樹脂組成物を「着色硬化性樹脂組成物」という場合がある。
<重合性化合物(C)>
重合性化合物(C)は、重合開始剤(D)から発生した活性ラジカル及び/又は酸によって重合しうる化合物であり、例えば、重合性のエチレン性不飽和結合を有する化合物等が挙げられ、好ましくは(メタ)アクリル酸エステル化合物である。
重合性化合物(C)は、重合開始剤(D)から発生した活性ラジカル及び/又は酸によって重合しうる化合物であり、例えば、重合性のエチレン性不飽和結合を有する化合物等が挙げられ、好ましくは(メタ)アクリル酸エステル化合物である。
中でも、重合性化合物(C)は、エチレン性不飽和結合を3つ以上有する重合性化合物であることが好ましい。このような重合性化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
重合性化合物(C)の重量平均分子量は、好ましくは150以上2,900以下、より好ましくは250以上1,500以下である。
重合性化合物(C)を含む場合、重合性化合物(C)の含有率は、固形分の総量に対して、7〜65質量%であることが好ましく、より好ましくは13〜60質量%であり、さらに好ましくは17〜55質量%である。
<重合開始剤(D)>
重合開始剤(D)は、光や熱の作用により活性ラジカル、酸等を発生し、重合を開始しうる化合物であれば特に限定されることなく、公知の重合開始剤を用いることができる。活性ラジカルを発生する重合開始剤としては、例えば、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)ブタン−1−オン−2−イミン、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)オクタン−1−オン−2−イミン、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)−3−シクロペンチルプロパン−1−オン−2−イミン、2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルスルファニルフェニル)プロパン−1−オン、2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−2−ベンジルブタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ピペロニル−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール等が挙げられる。
重合開始剤(D)は、光や熱の作用により活性ラジカル、酸等を発生し、重合を開始しうる化合物であれば特に限定されることなく、公知の重合開始剤を用いることができる。活性ラジカルを発生する重合開始剤としては、例えば、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)ブタン−1−オン−2−イミン、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)オクタン−1−オン−2−イミン、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)−3−シクロペンチルプロパン−1−オン−2−イミン、2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルスルファニルフェニル)プロパン−1−オン、2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−2−ベンジルブタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ピペロニル−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール等が挙げられる。
重合開始剤(D)を含む場合、重合開始剤(D)の含有量は、樹脂(B)及び重合性化合物(C)の合計量100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部であり、より好ましくは1〜20質量部である。重合開始剤(D)の含有量が、前記の範囲内にあると、高感度化して露光時間が短縮される傾向があるためカラーフィルタの生産性が向上する。
本発明の着色樹脂組成物は、重合開始助剤(D1)を含んでいてもよい。
<重合開始助剤(D1)>
重合開始助剤(D1)は、重合開始剤によって重合が開始された重合性化合物の重合を促進するために用いられる化合物、もしくは増感剤である。重合開始助剤(D1)を含む場合、通常、重合開始剤(D)と組み合わせて用いられる。
重合開始助剤(D1)としては、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(通称ミヒラーズケトン)、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、9,10−ジメトキシアントラセン、2,4−ジエチルチオキサントン、N−フェニルグリシン等が挙げられる。
重合開始助剤(D1)は、重合開始剤によって重合が開始された重合性化合物の重合を促進するために用いられる化合物、もしくは増感剤である。重合開始助剤(D1)を含む場合、通常、重合開始剤(D)と組み合わせて用いられる。
重合開始助剤(D1)としては、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(通称ミヒラーズケトン)、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、9,10−ジメトキシアントラセン、2,4−ジエチルチオキサントン、N−フェニルグリシン等が挙げられる。
これらの重合開始助剤(D1)を用いる場合、その含有量は、樹脂(B)及び重合性化合物(C)の合計量100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部、より好ましくは1〜20質量部である。重合開始助剤(D1)の量がこの範囲内にあると、さらに高感度で着色パターンを形成することができ、カラーフィルタの生産性が向上する傾向にある。
本発明の着色樹脂組成物は、溶剤(E)を含んでいてもよい。
<溶剤(E)>
溶剤(E)は、特に限定されず、当該分野で通常使用される溶剤を用いることができる。例えば、エステル溶剤(分子内に−COO−を含み、−O−を含まない溶剤)、エーテル溶剤(分子内に−O−を含み、−COO−を含まない溶剤)、エーテルエステル溶剤(分子内に−COO−と−O−とを含む溶剤)、ケトン溶剤(分子内に−CO−を含み、−COO−を含まない溶剤)、アルコール溶剤(分子内にOHを含み、−O−、−CO−及び−COO−を含まない溶剤)、芳香族炭化水素溶剤、アミド溶剤、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
溶剤(E)は、特に限定されず、当該分野で通常使用される溶剤を用いることができる。例えば、エステル溶剤(分子内に−COO−を含み、−O−を含まない溶剤)、エーテル溶剤(分子内に−O−を含み、−COO−を含まない溶剤)、エーテルエステル溶剤(分子内に−COO−と−O−とを含む溶剤)、ケトン溶剤(分子内に−CO−を含み、−COO−を含まない溶剤)、アルコール溶剤(分子内にOHを含み、−O−、−CO−及び−COO−を含まない溶剤)、芳香族炭化水素溶剤、アミド溶剤、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
溶剤としては、
乳酸エチル、乳酸ブチル、2−ヒドロキシイソブタン酸メチル、酢酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ピルビン酸エチル、アセト酢酸メチル、シクロヘキサノールアセテート及びγ−ブチロラクトン等のエステル溶剤(分子内に−COO−を含み、−O−を含まない溶剤);
エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、3−メトキシ−1−ブタノール、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等のエーテル溶剤(分子内に−O−を含み、−COO−を含まない溶剤);
3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエーテルエステル溶剤(分子内に−COO−と−O−とを含む溶剤);
4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、ヘプタノン、4−メチル−2−ペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン溶剤(分子内に−CO−を含み、−COO−を含まない溶剤);
ブタノール、シクロヘキサノール、プロピレングリコール等のアルコール溶剤(分子内にOHを含み、−O−、−CO−及び−COO−を含まない溶剤);
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドン等のアミド溶剤;等が挙げられる。
溶剤としては、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、乳酸エチル及び3−エトキシプロピオン酸エチルがより好ましい。
乳酸エチル、乳酸ブチル、2−ヒドロキシイソブタン酸メチル、酢酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ピルビン酸エチル、アセト酢酸メチル、シクロヘキサノールアセテート及びγ−ブチロラクトン等のエステル溶剤(分子内に−COO−を含み、−O−を含まない溶剤);
エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、3−メトキシ−1−ブタノール、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等のエーテル溶剤(分子内に−O−を含み、−COO−を含まない溶剤);
3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエーテルエステル溶剤(分子内に−COO−と−O−とを含む溶剤);
4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、ヘプタノン、4−メチル−2−ペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン溶剤(分子内に−CO−を含み、−COO−を含まない溶剤);
ブタノール、シクロヘキサノール、プロピレングリコール等のアルコール溶剤(分子内にOHを含み、−O−、−CO−及び−COO−を含まない溶剤);
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドン等のアミド溶剤;等が挙げられる。
溶剤としては、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、乳酸エチル及び3−エトキシプロピオン酸エチルがより好ましい。
溶剤(E)を含む場合、溶剤(E)の含有率は、本発明の着色樹脂組成物の総量に対して、好ましくは70〜95質量%であり、より好ましくは75〜92質量%である。言い換えると、着色樹脂組成物の固形分の総量は、好ましくは5〜30質量%、より好ましくは8〜25質量%である。溶剤(E)の含有量が前記の範囲内にあると、塗布時の平坦性が良好になり、またカラーフィルタを形成した際に色濃度が不足しないために表示特性が良好となる傾向がある。
本発明の着色樹脂組成物は、レベリング剤(F)を含んでいてもよい。
<レベリング剤(F)>
レベリング剤(F)としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤等が挙げられる。これらは、側鎖に重合性基を有していてもよい。
シリコーン系界面活性剤としては、分子内にシロキサン結合を有する界面活性剤等が挙げられる。具体的には、トーレシリコーンDC3PA、同SH7PA、同DC11PA、同SH21PA、同SH28PA、同SH29PA、同SH30PA、同SH8400(商品名:東レ・ダウコーニング(株)製)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化学工業(株)製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF−4446、TSF4452及びTSF4460(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)等が挙げられる。
レベリング剤(F)としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤等が挙げられる。これらは、側鎖に重合性基を有していてもよい。
シリコーン系界面活性剤としては、分子内にシロキサン結合を有する界面活性剤等が挙げられる。具体的には、トーレシリコーンDC3PA、同SH7PA、同DC11PA、同SH21PA、同SH28PA、同SH29PA、同SH30PA、同SH8400(商品名:東レ・ダウコーニング(株)製)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化学工業(株)製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF−4446、TSF4452及びTSF4460(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)等が挙げられる。
前記のフッ素系界面活性剤としては、分子内にフルオロカーボン鎖を有する界面活性剤等が挙げられる。具体的には、フロラード(登録商標)FC430、同FC431(住友スリーエム(株)製)、メガファック(登録商標)F142D、同F171、同F172、同F173、同F177、同F183、同F554、同R30、同RS−718−K(DIC(株)製)、エフトップ(登録商標)EF301、同EF303、同EF351、同EF352(三菱マテリアル電子化成(株)製)、サーフロン(登録商標)S381、同S382、同SC101、同SC105(旭硝子(株)製)及びE5844((株)ダイキンファインケミカル研究所製)等が挙げられる。
前記のフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤としては、分子内にシロキサン結合及びフルオロカーボン鎖を有する界面活性剤等が挙げられる。具体的には、メガファック(登録商標)R08、同BL20、同F475、同F477及び同F443(DIC(株)製)等が挙げられる。
レベリング剤(F)を含む場合、レベリング剤(F)の含有量は、着色樹脂組成物の総量に対して、好ましくは0.001〜0.2質量%であり、より好ましくは0.002〜0.1質量%である。尚、この含有量に、前記顔料分散剤の含有量は含まれない。レベリング剤(F)の含有量が前記の範囲内にあると、カラーフィルタの平坦性を良好にすることができる。
<その他の成分>
本発明の着色樹脂組成物は、必要に応じて、充填剤、他の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、光安定剤、連鎖移動剤等、当該技術分野で公知の添加剤を含んでもよい。
本発明の着色樹脂組成物は、必要に応じて、充填剤、他の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、光安定剤、連鎖移動剤等、当該技術分野で公知の添加剤を含んでもよい。
<着色樹脂組成物の製造方法>
本発明の着色樹脂組成物は、着色剤(A)、樹脂(B)、並びに必要に応じて用いられる重合性化合物(C)、重合開始剤(D)、重合開始助剤(D1)、溶剤(E)、レベリング剤(F)及びその他の成分を混合することにより調製できる。
本発明の着色樹脂組成物は、着色剤(A)、樹脂(B)、並びに必要に応じて用いられる重合性化合物(C)、重合開始剤(D)、重合開始助剤(D1)、溶剤(E)、レベリング剤(F)及びその他の成分を混合することにより調製できる。
<カラーフィルタの製造方法>
本発明の着色樹脂組成物から着色パターンを製造する方法としては、フォトリソグラフ法、インクジェット法、印刷法等が挙げられる。中でも、フォトリソグラフ法が好ましい。
本発明の着色樹脂組成物から着色パターンを製造する方法としては、フォトリソグラフ法、インクジェット法、印刷法等が挙げられる。中でも、フォトリソグラフ法が好ましい。
着色樹脂組成物が、着色剤として化合物(A−I)を含むことにより、特に耐光性に優れたカラーフィルタを作製することができる。該カラーフィルタは、表示装置(例えば、液晶表示装置、有機EL装置、電子ペーパー等)及び固体撮像素子に用いられるカラーフィルタとして有用である。
以下、実施例によって本発明の着色樹脂組成物について、より詳細に説明する。例中の「%」及び「部」は、特記ない限り、質量%及び質量部である。
〔合成例1〕
以下の反応は、窒素雰囲気下で行った。冷却管及び撹拌装置を備えたフラスコにN−メチルアニリン(東京化成工業(株)社製)15.3部およびN,N−ジメチルホルムアミド60部を投入した後、混合溶液を氷冷した。氷冷下に60%水素化ナトリウム(東京化成工業(株)社製)5.7部を30分かけて少しずつ加えた後、室温に昇温しながら1時間撹拌した。4,4’−ジフルオロベンゾフェノン(東京化成工業(株)社製)10.4部を少しずつ反応液に加えて室温で24時間撹拌した。反応液を氷水200部に少しずつ加えた後、室温で15時間静置し、水をデカンテーションで取り除くと残渣として粘稠固体が得られた。この粘稠固体にメタノール60部を加えた後、室温で15時間撹拌した。析出した固体をろ別した後、カラムクロマトグラフィーで精製した。精製した淡黄色固体を減圧下60℃で乾燥し、式(C−I−18)で表される化合物9.8部を得た。
以下の反応は、窒素雰囲気下で行った。冷却管及び撹拌装置を備えたフラスコにN−メチルアニリン(東京化成工業(株)社製)15.3部およびN,N−ジメチルホルムアミド60部を投入した後、混合溶液を氷冷した。氷冷下に60%水素化ナトリウム(東京化成工業(株)社製)5.7部を30分かけて少しずつ加えた後、室温に昇温しながら1時間撹拌した。4,4’−ジフルオロベンゾフェノン(東京化成工業(株)社製)10.4部を少しずつ反応液に加えて室温で24時間撹拌した。反応液を氷水200部に少しずつ加えた後、室温で15時間静置し、水をデカンテーションで取り除くと残渣として粘稠固体が得られた。この粘稠固体にメタノール60部を加えた後、室温で15時間撹拌した。析出した固体をろ別した後、カラムクロマトグラフィーで精製した。精製した淡黄色固体を減圧下60℃で乾燥し、式(C−I−18)で表される化合物9.8部を得た。
〔合成例2〕
以下の反応は、窒素雰囲気下で行った。冷却管及び攪拌装置を備えたフラスコに、チオシアン酸カリウム26.4部およびアセトニトリル156部を投入した後、室温下で30分攪拌した。2,6−ジフルオロ安息香酸クロリド(東京化成工業(株)社製)40.0部を30分かけて滴下した後、室温にて1時間攪拌した。N−エチル−o−トルイジン(東京化成工業(株)社製)30.6部を30分かけて滴下した後、室温にて1時間撹拌した。モノクロロ酢酸ナトリウム79.2部をイオン交換水120部に溶解させた水溶液を投入し、30%水酸化ナトリウム水溶液60.4部を投入した後、室温にて18時間撹拌した。イオン交換水600部を加えた後1時間撹拌し、析出した黄白色固体をろ取した。得られた固体をアセトニトリル120部にて洗浄した後イオン交換水560部にて洗浄した。撹拌装置を備えたフラスコに得られた固体とイオン交換水156部、99%酢酸35.0部(和光純薬工業(株)社製)、トルエン156部を投入し室温にて2時間撹拌した。30%水酸化ナトリウム水溶液80.8部を10分かけて滴下したのち5分撹拌し、分液操作により水層を除去した。得られた有機層にイオン交換水156部を加え分液洗浄した後、イオン交換水156部と35%塩酸0.1部を加え分液洗浄した。得られた有機層をエバポレーターにて濃縮した後35℃減圧下にて乾燥し式(B−I−1)で表される化合物を白色固体として得た。収量は43.4部、収率は58.0%であった。
以下の反応は、窒素雰囲気下で行った。冷却管及び攪拌装置を備えたフラスコに、チオシアン酸カリウム26.4部およびアセトニトリル156部を投入した後、室温下で30分攪拌した。2,6−ジフルオロ安息香酸クロリド(東京化成工業(株)社製)40.0部を30分かけて滴下した後、室温にて1時間攪拌した。N−エチル−o−トルイジン(東京化成工業(株)社製)30.6部を30分かけて滴下した後、室温にて1時間撹拌した。モノクロロ酢酸ナトリウム79.2部をイオン交換水120部に溶解させた水溶液を投入し、30%水酸化ナトリウム水溶液60.4部を投入した後、室温にて18時間撹拌した。イオン交換水600部を加えた後1時間撹拌し、析出した黄白色固体をろ取した。得られた固体をアセトニトリル120部にて洗浄した後イオン交換水560部にて洗浄した。撹拌装置を備えたフラスコに得られた固体とイオン交換水156部、99%酢酸35.0部(和光純薬工業(株)社製)、トルエン156部を投入し室温にて2時間撹拌した。30%水酸化ナトリウム水溶液80.8部を10分かけて滴下したのち5分撹拌し、分液操作により水層を除去した。得られた有機層にイオン交換水156部を加え分液洗浄した後、イオン交換水156部と35%塩酸0.1部を加え分液洗浄した。得られた有機層をエバポレーターにて濃縮した後35℃減圧下にて乾燥し式(B−I−1)で表される化合物を白色固体として得た。収量は43.4部、収率は58.0%であった。
〔合成例3〕
以下の反応は、窒素雰囲気下で行った。冷却管及び攪拌装置を備えたフラスコに、式(B−I−1)で表される化合物10部、式(C−I−18)で表される化合物10部およびトルエン20部を投入した後、次いで、オキシ塩化リン5部を加え100℃で7時間攪拌した。次いで反応混合物を室温に冷却した後、メチルエチルケトン15部で希釈した。次いで、希釈した反応溶液にイオン交換水60部と35%塩酸水溶液5部の混合溶液を注ぎ、分液操作で水層を廃棄した。得られた有機層をエバポレーターで溶媒留去した後、減圧下60℃で乾燥することで、式(A−II−1)で表される化合物を青紫色固体として得た。青紫色固体の得量は16部であった。
以下の反応は、窒素雰囲気下で行った。冷却管及び攪拌装置を備えたフラスコに、式(B−I−1)で表される化合物10部、式(C−I−18)で表される化合物10部およびトルエン20部を投入した後、次いで、オキシ塩化リン5部を加え100℃で7時間攪拌した。次いで反応混合物を室温に冷却した後、メチルエチルケトン15部で希釈した。次いで、希釈した反応溶液にイオン交換水60部と35%塩酸水溶液5部の混合溶液を注ぎ、分液操作で水層を廃棄した。得られた有機層をエバポレーターで溶媒留去した後、減圧下60℃で乾燥することで、式(A−II−1)で表される化合物を青紫色固体として得た。青紫色固体の得量は16部であった。
以下の反応は、窒素雰囲気下で行った。冷却管及び攪拌装置を備えたフラスコに、式(A−II−1)で表される化合物8部、メタノール400部を投入した後、室温で30分攪拌して青色溶液を調製した。次いで、青色溶液に水400部を投入した後に、さらに室温で30分攪拌して反応溶液を得た。ビーカー中に水50部に投入し、更に、ケギン型リンタングステン酸(Aldrich社製)12部及びメタノール50部を該水中に投入し、空気雰囲気下、室温で混合しリンタングステン酸溶液を調製した。
得られたリンタングステン酸溶液を、先に調製した反応溶液中へ1時間かけて滴下した。さらに室温で30分撹拌した後、濾過して青色固体を得た。得られた青色固体をメタノール200部中に投入し1時間分散させた後、濾過する操作を2回繰り返した。該操作により得られた青色固体を水200部中に投入し1時間分散させた後、濾過する操作を2回繰り返した。該操作により得られた青色固体を減圧下60℃で乾燥し、式(Aa−I−1)で表される化合物を18部得た。
得られたリンタングステン酸溶液を、先に調製した反応溶液中へ1時間かけて滴下した。さらに室温で30分撹拌した後、濾過して青色固体を得た。得られた青色固体をメタノール200部中に投入し1時間分散させた後、濾過する操作を2回繰り返した。該操作により得られた青色固体を水200部中に投入し1時間分散させた後、濾過する操作を2回繰り返した。該操作により得られた青色固体を減圧下60℃で乾燥し、式(Aa−I−1)で表される化合物を18部得た。
〔合成例4〕
N−メチルアニリンを、N−エチルアニリンに変えた以外は〔合成例1〕と同様の方法で、式(C−I−19)で表される化合物を得た。
N−メチルアニリンを、N−エチルアニリンに変えた以外は〔合成例1〕と同様の方法で、式(C−I−19)で表される化合物を得た。
〔合成例5〕
以下の反応は、窒素雰囲気下で行った。冷却管及び攪拌装置を備えたフラスコに、式(B−I−1)で表される化合物10部、式(C−I−19)で表される化合物10部およびトルエン20部を投入した後、次いで、オキシ塩化リン5部を加え100℃で7時間攪拌した。次いで反応混合物を室温に冷却した後、メチルエチルケトン15部で希釈した。次いで、希釈した反応溶液にイオン交換水60部と35%塩酸水溶液5部の混合溶液を注ぎ、分液操作で水層を廃棄した。得られた有機層をエバポレーターで溶媒留去した後、減圧下60℃で乾燥することで、式(A−II−2)で表される化合物を青紫色固体として得た。青紫色固体の得量は15.5部であった。
以下の反応は、窒素雰囲気下で行った。冷却管及び攪拌装置を備えたフラスコに、式(B−I−1)で表される化合物10部、式(C−I−19)で表される化合物10部およびトルエン20部を投入した後、次いで、オキシ塩化リン5部を加え100℃で7時間攪拌した。次いで反応混合物を室温に冷却した後、メチルエチルケトン15部で希釈した。次いで、希釈した反応溶液にイオン交換水60部と35%塩酸水溶液5部の混合溶液を注ぎ、分液操作で水層を廃棄した。得られた有機層をエバポレーターで溶媒留去した後、減圧下60℃で乾燥することで、式(A−II−2)で表される化合物を青紫色固体として得た。青紫色固体の得量は15.5部であった。
以下の反応は、窒素雰囲気下で行った。冷却管及び攪拌装置を備えたフラスコに、式(A−II−2)で表される化合物8部、メタノール400部を投入した後、室温で30分攪拌して青色溶液を調製した。次いで、青色溶液に水400部を投入した後に、さらに室温で30分攪拌して反応溶液を得た。
ビーカー中に水50部に投入し、更に、ケギン型リンタングステン酸(Aldrich社製)12部及びメタノール50部を該水中に投入し、空気雰囲気下、室温で混合しリンタングステン酸溶液を調製した。
得られたリンタングステン酸溶液を、先に調製した反応溶液中へ1時間かけて滴下した。さらに室温で30分撹拌した後、濾過して青色固体を得た。得られた青色固体をメタノール200部中に投入し1時間分散させた後、濾過する操作を2回繰り返した。該操作により得られた青色固体を水200部中に投入し1時間分散させた後、濾過する操作を2回繰り返した。該操作により得られた青色固体を減圧下60℃で乾燥し、式(Aa−I−2)で表される化合物を16.5部得た。
ビーカー中に水50部に投入し、更に、ケギン型リンタングステン酸(Aldrich社製)12部及びメタノール50部を該水中に投入し、空気雰囲気下、室温で混合しリンタングステン酸溶液を調製した。
得られたリンタングステン酸溶液を、先に調製した反応溶液中へ1時間かけて滴下した。さらに室温で30分撹拌した後、濾過して青色固体を得た。得られた青色固体をメタノール200部中に投入し1時間分散させた後、濾過する操作を2回繰り返した。該操作により得られた青色固体を水200部中に投入し1時間分散させた後、濾過する操作を2回繰り返した。該操作により得られた青色固体を減圧下60℃で乾燥し、式(Aa−I−2)で表される化合物を16.5部得た。
〔合成例6〕
特開2016−27149号公報記載の〔合成例6〕と同様の方法で、式(A−I−18)で表される化合物を得た。
特開2016−27149号公報記載の〔合成例6〕と同様の方法で、式(A−I−18)で表される化合物を得た。
〔合成例7〕
還流冷却器、滴下ロート及び撹拌機を備えたフラスコ内に窒素を適量流して窒素雰囲気とし、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100部を入れ、撹拌しながら85℃まで加熱した。次いで、該フラスコ内に、メタクリル酸19部、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルアクリレート及び3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−9−イルアクリレートの混合物(含有比はモル比で50:50)(商品名「E−DCPA」、株式会社ダイセル製)171部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート40部に溶解した溶液を滴下ポンプを用いて約5時間かけて滴下した。一方、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)26部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート120部に溶解した溶液を別の滴下ポンプを用いて約5時間かけてフラスコ内に滴下した。重合開始剤の滴下が終了した後、約3時間同温度に保持し、その後室温まで冷却して、固形分43.5%の共重合体(樹脂(B−1))の溶液を得た。得られた樹脂(B−1)の重量平均分子量は8000、分散度は1.98、固形分換算の酸価は53mg−KOH/gであった。樹脂(B−1)は下記の構造単位を有する。
還流冷却器、滴下ロート及び撹拌機を備えたフラスコ内に窒素を適量流して窒素雰囲気とし、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100部を入れ、撹拌しながら85℃まで加熱した。次いで、該フラスコ内に、メタクリル酸19部、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルアクリレート及び3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−9−イルアクリレートの混合物(含有比はモル比で50:50)(商品名「E−DCPA」、株式会社ダイセル製)171部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート40部に溶解した溶液を滴下ポンプを用いて約5時間かけて滴下した。一方、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)26部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート120部に溶解した溶液を別の滴下ポンプを用いて約5時間かけてフラスコ内に滴下した。重合開始剤の滴下が終了した後、約3時間同温度に保持し、その後室温まで冷却して、固形分43.5%の共重合体(樹脂(B−1))の溶液を得た。得られた樹脂(B−1)の重量平均分子量は8000、分散度は1.98、固形分換算の酸価は53mg−KOH/gであった。樹脂(B−1)は下記の構造単位を有する。
合成例で得られた樹脂の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)の測定は、GPC法を用いて、以下の条件で行った。
装置;K2479((株)島津製作所製)
カラム;SHIMADZU Shim−pack GPC−80M
カラム温度;40℃
溶媒;THF(テトラヒドロフラン)
流速;1.0mL/min
検出器;RI
校正用標準物質 ;TSK STANDARD POLYSTYRENE F−40、F−4、F−288、A−2500、A−500(東ソー(株)製)
上記で得られたポリスチレン換算の重量平均分子量及び数平均分子量の比(Mw/Mn)を分散度とした。
装置;K2479((株)島津製作所製)
カラム;SHIMADZU Shim−pack GPC−80M
カラム温度;40℃
溶媒;THF(テトラヒドロフラン)
流速;1.0mL/min
検出器;RI
校正用標準物質 ;TSK STANDARD POLYSTYRENE F−40、F−4、F−288、A−2500、A−500(東ソー(株)製)
上記で得られたポリスチレン換算の重量平均分子量及び数平均分子量の比(Mw/Mn)を分散度とした。
〔実施例1〕
<分散液作製>
式(Aa−I−1)で表される化合物10部、分散剤(BYK(登録商標)−LPN6919(ビックケミー・ジャパン社製))(固形分換算)2部、樹脂(B−1)(固形分換算)4部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート84部を混合し、ビーズミルを用いて式(Aa−I−1)で表される化合物を充分に分散させることにより、分散液1を得た。
<分散液作製>
式(Aa−I−1)で表される化合物10部、分散剤(BYK(登録商標)−LPN6919(ビックケミー・ジャパン社製))(固形分換算)2部、樹脂(B−1)(固形分換算)4部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート84部を混合し、ビーズミルを用いて式(Aa−I−1)で表される化合物を充分に分散させることにより、分散液1を得た。
<着色樹脂組成物の作製>
分散液1 400部;
アルカリ可溶性樹脂(B):樹脂(B−1)(固形分換算) 33.7部;
重合性化合物(C):ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD(登録商標) DPHA;日本化薬(株)製) 25.7部;
重合開始剤(D):N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)オクタン−1−オン−2−イミン(イルガキュア(登録商標)OXE−01;BASF社製;O−アシルオキシム化合物) 6.6部;
溶剤(E):プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 189部;
及び
レベリング剤(H):ポリエーテル変性シリコーンオイル(固形分換算)(トーレシリコーンSH8400;東レダウコーニング(株)製) 0.04部;
を混合して着色樹脂組成物を得た。
分散液1 400部;
アルカリ可溶性樹脂(B):樹脂(B−1)(固形分換算) 33.7部;
重合性化合物(C):ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD(登録商標) DPHA;日本化薬(株)製) 25.7部;
重合開始剤(D):N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)オクタン−1−オン−2−イミン(イルガキュア(登録商標)OXE−01;BASF社製;O−アシルオキシム化合物) 6.6部;
溶剤(E):プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 189部;
及び
レベリング剤(H):ポリエーテル変性シリコーンオイル(固形分換算)(トーレシリコーンSH8400;東レダウコーニング(株)製) 0.04部;
を混合して着色樹脂組成物を得た。
〔実施例2〕
化合物(Aa−I−1)の代わりに化合物(Aa−I−2)を用いたこと以外は、実施例1と同様に分散液2を得た。また、分散液1の代わりに分散液2を用いることにより、実施例1と同様の方法で着色樹脂組成物を得た。
化合物(Aa−I−1)の代わりに化合物(Aa−I−2)を用いたこと以外は、実施例1と同様に分散液2を得た。また、分散液1の代わりに分散液2を用いることにより、実施例1と同様の方法で着色樹脂組成物を得た。
〔比較例1〕
化合物(Aa−I−1)の代わりに化合物(A−I−18)を用いたこと以外は、実施例1と同様に分散液3を得た。また、分散液1の代わりに分散液3を用いることにより、実施例1と同様の方法で着色樹脂組成物を得た。
化合物(Aa−I−1)の代わりに化合物(A−I−18)を用いたこと以外は、実施例1と同様に分散液3を得た。また、分散液1の代わりに分散液3を用いることにより、実施例1と同様の方法で着色樹脂組成物を得た。
<着色塗膜の作製>
5cm角のガラス基板(イーグル2000;コーニング社製)上に、着色樹脂組成物を、ポストベーク後の膜厚が2μmになるようにスピンコート法で塗布したのち、100℃で3分間プリベークした。放冷後、露光機(TME−150RSK;トプコン(株)製)を用いて、大気雰囲気下、150mJ/cm2の露光量(365nm基準)で光照射した。光照射後、オーブン中、220℃で20分間ポストベークを行い、着色塗膜を得た。
5cm角のガラス基板(イーグル2000;コーニング社製)上に、着色樹脂組成物を、ポストベーク後の膜厚が2μmになるようにスピンコート法で塗布したのち、100℃で3分間プリベークした。放冷後、露光機(TME−150RSK;トプコン(株)製)を用いて、大気雰囲気下、150mJ/cm2の露光量(365nm基準)で光照射した。光照射後、オーブン中、220℃で20分間ポストベークを行い、着色塗膜を得た。
<耐光性試験>
得られた着色塗膜の上に紫外線カットフィルター(COLORED OPTICAL GLASS L38;ホヤ社製;380nm以下の光をカットする。)を配置し、耐光性試験機(サンテストCPS+:東洋精機社製)にて、キセノンランプ光を48時間照射した。
照射前後でxy色度座標(x、y)及び刺激値Yを測定し、該測定値からJIS Z 8730:2009(7.色差の計算方法)に記載される方法で色差△Eab*を計算し、結果を表5に示す。△Eab*は小さいほど色変化が小さいことを意味し、着色塗膜の耐光性が良好であれば、同じ着色樹脂組成物から作製された着色パターンも、耐光性は良好であるといえる。
得られた着色塗膜の上に紫外線カットフィルター(COLORED OPTICAL GLASS L38;ホヤ社製;380nm以下の光をカットする。)を配置し、耐光性試験機(サンテストCPS+:東洋精機社製)にて、キセノンランプ光を48時間照射した。
照射前後でxy色度座標(x、y)及び刺激値Yを測定し、該測定値からJIS Z 8730:2009(7.色差の計算方法)に記載される方法で色差△Eab*を計算し、結果を表5に示す。△Eab*は小さいほど色変化が小さいことを意味し、着色塗膜の耐光性が良好であれば、同じ着色樹脂組成物から作製された着色パターンも、耐光性は良好であるといえる。
本発明の着色樹脂組成物によれば、耐光性に優れたカラーフィルタを作製することができる。
Claims (5)
- 着色剤及び樹脂を含み、
着色剤が式(A−I)で表される化合物を含む着色樹脂組成物。
[式(A−I)中、
R41〜R44は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアラルキル基を表し、該炭素数1〜20の飽和炭化水素基において、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、置換若しくは非置換のアミノ基又はハロゲン原子に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。ただし、該炭素数2〜20の飽和炭化水素基において、隣接するメチレン基が同時に酸素原子に置換されることはなく、末端のメチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されることはない。R41とR42とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよく、R43とR44とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。
R45〜R52は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシ基、炭素数1〜8のアルキル基を表し、該アルキル基の炭素数が2〜8である場合、該アルキル基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。ただし、該炭素数1〜8のアルキル基において、隣接するメチレン基が同時に酸素原子に置換されることはなく、末端のメチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されることはない。R46とR50とが互いに結合して、−NH−、−O−、−S−又は−SO2−を形成していてもよい。
環T1は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を表し、該置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環及び該置換基を有していてもよい芳香族複素環は、ハロゲン原子を2個以上有する。
[Y]m-は、タングステン、モリブデン、ケイ素、及びリンからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素と、酸素とを含有する任意のm価のアニオンを表す。
mは任意の自然数を表す。
なお、1分子中に下記式で表されるカチオンが複数含まれる場合、それらは同じ構造であっても異なる構造であってもよい。
[式中、環T1、R41〜R44及びR45〜R52は、それぞれ、上記と同義である。]] - 環T1が、式(Ab2−x1)で表される環である請求項1記載の着色樹脂組成物。
[式(Ab2−x1)中、R55は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を表し、該芳香族炭化水素基は、ハロゲン原子を2個以上有する。
R53及びR54は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアラルキル基を表し、該飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。R53とR54とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。
環T2は、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表す。
*は、式(A−I)における環T1が結合する炭素との結合手を表す。] - さらに、重合性化合物及び重合開始剤を含む請求項1又は2記載の着色樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれか記載の着色樹脂組成物から形成されるカラーフィルタ。
- 請求項4記載のカラーフィルタを含む表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017024563A JP2018131490A (ja) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | 着色樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017024563A JP2018131490A (ja) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | 着色樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018131490A true JP2018131490A (ja) | 2018-08-23 |
Family
ID=63247977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017024563A Pending JP2018131490A (ja) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | 着色樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018131490A (ja) |
-
2017
- 2017-02-14 JP JP2017024563A patent/JP2018131490A/ja active Pending
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