JP4328250B2 - カラーフィルタ用着色硬化性組成物、カラーフィルタ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(1) 染料は、一般的に顔料に比べて耐熱性、耐光性等に劣っており、堅牢性が不充分である。
(2) 染料のモル吸収光係数が低い場合には、多量の染料を添加しなければならず、この場合には硬化性組成物中の重合性化合物やバインダー、光重合開始剤等の他の成分を相対的に減らさざるを得ず、組成物硬化時の硬化性、硬化された硬化部の耐熱性、非硬化部の現像性などが低下する等がある。
(3) 染料は硬化性組成物中の他の成分と相互作用を示す場合が多く、硬化部と非硬化部の現像性(溶解性)の調節が困難である。
このように、従来から感光性組成物に用いられている染料においては、特に堅牢性が充分に満足できるものではなく、さらに感光性組成物に対する溶解性が低く、液中又は塗設された塗膜の状態で染料が析出することがあり、また、高濃度で染料を含有させることも困難であった。
前記カラーフィルタの製造方法において、所望の色相よりなるカラーフィルタを製造するに際しては前記工程が所望の色相数に合わせて繰り返される。また、必要に応じて、前記パターン像を加熱及び/又は露光により硬化する工程を有する態様も好適である。
〔カラーフィルタ用着色硬化性組成物〕
本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物は、色素として、下記一般式(1)で表される化合物の少なくとも一種と、下記一般式(2)で表される化合物及び下記一般式(3)で表される化合物より選択される少なくとも一種と(以下、総じて「本発明に係る染料」ともいう。)、更に感放射線性化合物の少なくとも一種とを含んでなり、好ましくはバインダーや重合性モノマーを含んでなる。また一般には、更に溶剤を用いて構成することができ、必要に応じて更に架橋剤などの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、下記一般式(1)で表される色素(アゾ染料;本発明に係る染料)の少なくとも一種を含有する。この染料は、良好な色相を呈し、液状調製物もしくは塗布された塗布膜の状態としたときの経時析出がなく安定性に優れており、特に熱や光に対する耐性を有する。
前記一般式(1)中、Ra1は、脂肪族基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、脂肪族オキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、脂肪族スルホニル基、アリールスルホニル基、またはスルファモイル基を表す。
前記Ra1で表されるアリール基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、総炭素数6〜16のアリール基が好ましい。例えば、フェニル基、4−ニトロフェニル基、2−ニトロフェニル基、2−クロロフェニル基、2,4−ジクロロフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2−メチルフェニル基、4−メトキシフェニル基、2−メトキシフェニル基、2−メトキシカルボニル−4−ニトロフェニル基等が挙げられる。
前記Ra1で表されるヘテロ環基としては、飽和環基でも不飽和環基でもよく、総炭素数3〜15のヘテロ環基が好ましい。例えば、3−ピリジル基、2−ピリジル基、2−ピリミジニル基、2−ピラジニル基等が挙げられる。
前記Ra1で表されるアシル基としては、芳香族であっても脂肪族であってもよく、総炭素数2〜15であることが好ましい。例えば、アセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
前記Ra1で表される脂肪族オキシカルボニル基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、飽和基でも不飽和基でもよく、総炭素数1〜16の脂肪族オキシカルボニル基が好ましい。例えば、メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基等が挙げられる。
前記Ra1で表されるアリールオキシカルボニル基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、総炭素数7〜17のアリールオキシカルボニル基が好ましい。例えば、フェノキシカルボニル基等が挙げられる。
前記Ra1で表される脂肪族スルホニル基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、飽和基でも不飽和基でもよく、脂肪族部位の総炭素数は1〜15が好ましい。例えば、メタンスルホニル基、ブタンスルホニル基、メトキシエタンスルホニル基等が挙げられる。
前記Ra1で表されるアリールスルホニル基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、総炭素数6〜16のアリールスルホニル基が好ましい。例えば、フェニルスルホニル基、4−t−ブチルフェニルスルホニル基、4−トルエンスルホニル基、2−トルエンスルホニル基等が挙げられる。
前記Ra1で表されるスルファモイル基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、総炭素数0〜12のスルファモイル基が好ましい。例えば、スルファモイル基、ジメチルスルファモイル基等が挙げられる。
Ra2又はRa3で表される置換基としては、既述の「置換基」の項で挙げた基であって、置換可能な基であればよい。これらのうち、本発明の効果をより効果的に奏する点から、Ra2およびRa3は各々以下の基が好適である。すなわち、
Ra2は、水素原子、脂肪族基、アリール基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、脂肪族オキシ基、脂肪族スルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、脂肪族スルホンアミド基、アリールスルホンアミド基、アミノ基、脂肪族アミノ基、アリールアミノ基、脂肪族オ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、ヘテロ環オキシカルボニルアミノ基、ヒドロキシ基、シアノ基、スルホ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基を表す場合が好ましく、水素原子、脂肪族基、アリール基、アシルオキシ基、脂肪族オキシ基、脂肪族スルホニルオキシ基を表す場合が更に好ましく、水素原子、脂肪族基を表す場合は最も好ましい。
Bで表されるカプラ−残基としては、ジアゾニウム塩とカップリング可能な基であれば制限はなく、例えば、炭化水素環基、ヘテロ環基、あるいは置換メチレン基等が挙げられる。このBは、一般式(1)で表される色素が非解離型色素、あるいは解離型色素(アルカリ性で解離し、目的の色相になる基を含有する色素)のいずれを構成してもよいカプラー残基である。さらに具体的には、下記(B−1)〜(B−13)で表される基が挙げられる。
一般式(1−1)中において、Ba1は−CRa4=または窒素原子を、Ba2は−CRa5=または窒素原子を表し、Ba1およびBa2は同時に窒素原子を表すことはない。Ra4およびRa5は、水素原子または置換基を表す。一般式(1−1)において、Ra1とRa2、Ra2とRa3、Ra4とRa5、およびRa5とGa2は、互いに結合して5員環〜7員環を形成してもよい。
3−(2−エチルヘキシルオキシ)プロピルアミン93.5g(0.50モル)を水冷攪拌している中に化合物(A)18.7g(0.10モル)を徐々に添加した。その後さらに、120℃で4時間攪拌した。得られた反応液の温度を室温にまで下げた後、酢酸エチル300mlおよび水300mlを添加、分液し、酢酸エチル層を飽和食塩水200mlで2回洗浄した。続いて、酢酸エチルを減圧留去し、得られた粘調液体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、無色粘調液体である化合物(B)45.5gを得た(収率93.2%)。
なお、上記した例示化合物1以外の他の例示化合物についても、上記の化合物(A)や(C)を所望の化合物に変更する等によって上記と近似した方法により合成することができる。
下記一般式(2)で表される色素(アゾ染料;本発明に係る染料)もまた、良好な色相を呈し、液状調製物もしくは塗布された塗布膜の状態としたときの経時析出がなく安定性に優れており、特に熱や光に対する耐性を有する。
以下、一般式(2)で表される色素について詳述する。
また、R1とR5、及び/又は、R5とR6は、互いに結合して5員環若しくは6員環を形成してもよい。
一般式(2)において、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子および臭素原子が挙げられる。
5−アミノ−3−tert−ブチル−4−シアノピラゾール(1)8g(48.7mmol)、濃塩酸15ml、および水50mlを内温5度で撹拌し、亜硝酸ナトリウム3.36g(48.7mmol)を10分間で分割添加した。そのまま10分間撹拌後、カップリング成分(2)21.3g(40.6mmol)にAcONa(酢酸ナトリウム)50g、DMF(ジメチルホルムアミド)50ml、および酢酸エチル50mlを加えて撹拌し、三つ口フラスコ内で内温5度に冷却してあったジアゾニウム塩を10分間かけて加えた。ジアゾニウム塩添加後、さらに反応液をそのまま30分撹拌した後、飽和食塩水300mlを加えて析出した結晶〔中間体(a−1a)〕を濾別した。収量24.2g、収率85%であった。
得られた中間体(a−1a)14.0g(20mmol)に、ヘテリル化剤(3)4.4g(26mmol)、炭酸カリウム2.8g、およびDMAc(ジメチルアセトアミド)50mlを加え、100℃で1時間加熱、撹拌した。反応終了後、室温まで冷却し、飽和食塩水200mlを加え、析出した粗結晶〔例示化合物a−1〕を濾別した。さらに、この粗結晶をアセトニトリルで再結晶した。収量16.7g、収率80%であった。また、合成された粗結晶(例示化合物a−1)は、最大吸収波長λmax=545nm(DMF溶液)であり、m/z(posi)=834であった。
下記一般式(3)で表される色素(本発明に係る染料)もまた、良好な色相を呈し、液状調製物もしくは塗布された塗布膜の状態としたときの経時析出がなく安定性に優れており、特に熱や光に対する耐性を有する。
以下、一般式(3)で表される色素について詳述する。
一般式(3)において、スルファモイル基は、無置換でも置換基を有していてもよく、総炭素数0〜20のスルファモイル基が好ましく、例えば、N−メチルスルファモイル基、N,N−ジエチルスルファモイル基、N−アリルスルファモイル基、N−アリールスルファモイル基が挙げられる。
一般式(3)において、置換基は、既述の一般式(1)における「置換基」の項で挙げた基が好ましく、脂肪族基、アシルアミノ基、カルボキシル基、脂肪族オキシ基、脂肪族オキシカルボニル基、カルバモイル基、スルホ基、スルファモイル基が好ましい。
本発明の着色硬化性組成物は、バインダーの少なくとも一種を含有することができる。本発明に係るバインダーとしては、アルカリ可溶性であれば特に限定されないが、耐熱性、現像性、入手性等の観点から選ばれることが好ましい。
また、硬化被膜の強度を上げる観点からは、アルコール可溶性ナイロンや、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−プロパンとエピクロルヒドリンとのポリエーテル、等も有用である。
前記ノボラック樹脂としては、例えば、フェノール類とアルデヒド類とを酸触媒の存在下に縮合させて得られるものが挙げられる。フェノール類としては、例えば、フェノール、クレゾール、エチルフェノール、ブチルフェノール、キシレノール、フェニルフェノール、カテコール、レゾルシノール、ピロガロール、ナフトール、又はビスフェノールA等が挙げられる。フェノール類は、単独若しくは二種以上を組合せて用いることができる。また、アルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、又はベンズアルデヒド等が挙げられる。
本発明は、既述の一般式で表される色素(染料)を使用すると共に、従来に比して膜の硬化反応がより高度に進行し、硬化性の良好な膜が得られるものであるが、補足的に架橋剤を用いて更に高度に硬化させた膜を得るようにすることも可能である。
前記メラミン化合物として、例えば、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の1〜5個がメトキシメチル化した化合物又はその混合物、ヘキサメトキシエチルメラミン、ヘキサアシロキシメチルメラミン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の1〜5個がアシロキシメチル化した化合物又はその混合物、などが挙げられる。
(b)に係る化合物は、単独で使用してもよく、組合わせて使用してもよい。
以下、これら化合物を総じて、(c)に係る化合物(メチロール基含有化合物、アルコキシメチル基含有化合物、又はアシロキシメチル基含有化合物)ということがある。
前記(c)に係るアルコキシメチル基含有化合物は、(c)に係るメチロール基含有化合物をアルコール中で塩酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸等の酸触媒の存在下で加熱することにより得られる。
前記(c)に係るアシロキシメチル基含有化合物は、(c)に係るメチロール基含有化合物を塩基性触媒の存在下アシルクロリドと反応させることにより得られる。
また、アシロキシメチル基含有化合物として、例えば、上記メチロール基含有化合物のメチロール基を、一部又は全部アシロキシメチル化した化合物等が挙げられる。
これら(c)に係る化合物は、単独で使用してもよく、組合わせて使用してもよい。
本発明の着色硬化性組成物は、重合性モノマーの少なくとも一種を含有することによって好適に構成することができる。重合性モノマーは、着色硬化性組成物をネガ型に構成する場合に主として含有される。なお、後述のナフトキノンジアジド化合物を含有するポジ型の系に後述の光重合開始剤と共に更に含有でき、この場合には形成されるパターンの硬化度をより促進させることができる。以下、重合性モノマーについて説明する。
本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物は、感放射線性化合物の少なくとも一種を含有する。本発明に係る感放射線性化合物は、UV、Deep UV、可視光、赤外光、電子線などの放射線に対し、ラジカル発生、酸発生、塩基発生などの化学反応を起こし得る化合物であるが、上記のアルカリ可溶性樹脂を架橋、重合、酸性基の分解などの反応により不溶化させたり、塗膜中に共存する重合性モノマーやオリゴマーの重合、架橋剤の架橋などを起こすことで塗膜をアルカリ現像液に対して不溶化させる目的で用いられる。
まず、ネガ型に構成する場合に好適な光重合開始剤について説明する。光重合開始剤は、前記重合性モノマー(重合性基を有するモノマー)を重合反応させ得るものであれば特に限定されないが、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ことが好ましい。なお、上記のナフトキノンジアジド化合物を含有するポジ型の系に更に含有してもよく、この場合には形成されるパターンの硬化度をより促進させることができる。
その具体例として、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイン、9−フルオレノン、2−クロロ−9−フルオレノン、2−メチル−9−フルオレノン、9−アントロン、2−ブロモ−9−アントロン、2−エチル−9−アントロン、9,10−アントラキノン、2−エチル−9,10−アントラキノン、2−t−ブチル−9,10−アントラキノン、2,6−ジクロロ−9,10−アントラキノン、キサントン、2−メチルキサントン、2−メトキシキサントン、2−エトキシキサントン、チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、アクリドン、10−ブチル−2−クロロアクリドン、ベンジル、ジベンザルアセトン、p−(ジメチルアミノ)フェニルスチリルケトン、p−(ジメチルアミノ)フェニル−p−メチルスチリルケトン、ベンゾフェノン、p−(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(又はミヒラーケトン)、p−(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、ベンゾアントロン等や、特公昭51−48516号公報に記載のベンゾチアゾール系化合物等、チヌビン1130、同400等が挙げられる。
次に、ポジ型に構成する場合に好適なナフトキノンジアジド化合物について説明する。ナフトキノンジアジド化合物は、少なくとも1つのo−キノンジアジド基を有する化合物であり、例えば、o−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、o−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸アミド、o−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、o−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸アミド、等が挙げられる。これらのエステルやアミド化合物は、例えば特開平2−84650号公報、特開平3−49437号公報において一般式(I)で記載されているフェノール化合物等を用いて公知の方法により製造することができる。
本発明の着色硬化性組成物の調製の際には一般に溶剤を含有することができる。溶剤は、各成分の溶解性や着色硬化性組成物の塗布性を満足すれば基本的に特に限定されないが、特にバインダーの溶解性、塗布性、安全性を考慮して選ばれることが好ましい。
本発明の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、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。
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。
次に、本発明のカラーフィルタについて、その製造方法を通じて詳述する。
本発明のカラーフィルタの製造方法においては、既述の本発明の着色硬化性組成物が用いられる。本発明のカラーフィルタは、本発明の着色硬化性組成物を用い、この着色硬化性組成物を支持体上に回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布方法により塗布して感放射線性組成物層を形成し、該層を所定のマスクパターンを介して露光し、現像液で現像してネガ型もしくはポジ型の着色パターンを形成することによって最も好適に構成することができる(画像形成工程)。このとき必要に応じて、形成された着色パターンを加熱及び/又は露光により硬化する硬化工程を設けることができる。この際に使用される光若しくは放射線としては、特にg線、h線、i線等の紫外線が好ましく用いられる。また、着色硬化性組成物がポジ型に構成されているときには、画像形成工程後に着色パターンをポストベークする工程を設けることもできる。
また、これらの支持体上には必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止あるいは基板表面の平坦化のために下塗り層を設けてもよい。
1)レジスト溶液の調製
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ・・・ 5.20部
(PGMEA)
・乳酸エチル(EL) ・・・52.6部
・バインダー ・・・30.5部
〔メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸/メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル共重合体(共重合比[モル比]=60/20/20)の41%EL溶液〕
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ・・・10.2部
・重合禁止剤(p−メトキシフェノール) ・・・ 0.006部
・フッ素系界面活性剤 ・・・ 0.80部
・TAZ−107(みどり化学社製;光重合開始剤) ・・・ 0.58部
を混合して溶解し、レジスト溶液を調製した。
ガラス基板(コーニング1737)を0.5%NaOH水で超音波洗浄した後、水洗、脱水ベーク(200℃/20分)を行なった。次いで、上記1)で得たレジスト溶液を洗浄したガラス基板上に膜厚2μmになるようにスピンコーターを用いて塗布し、220℃で1時間加熱乾燥させて硬化膜(下塗り層)を形成した。
上記1)で得られたレジスト溶液9.4gと、本発明に係る染料である既述の例示化合物1(一般式(1)で表される色素)0.40gおよび既述の例示化合物a−1(一般式(2)で表される色素)0.35gとを混合、溶解して、染料レジスト溶液(着色硬化性組成物[ネガ型]の溶液)を調製した。
上記3)で得られた染料レジスト溶液を、上記2)で得た下塗り層付ガラス基板の下塗り層の上に膜厚が1.0μmになるようにスピンコーターを用いて塗布し、100℃で120秒間プリベークした。
次いで、露光装置を使用して塗布膜に365nmの波長で線幅20μmのマスクを通して500mJ/cm2の露光量で照射した。照射後、現像液CD−2000(富士フイルムアーチ社製)を用いて25℃,40秒間の条件で現像した。その後、流水で30秒間リンスした後、スプレー乾燥した。
以上のようにして、カラーフィルタを構成する赤色画素として好適な赤色パターンが得られた。
上記で調製した染料レジスト溶液の経時での保存安定性、及び染料レジスト溶液を用いてガラス基板上に塗設された塗布膜の耐熱性、耐光性を下記のようにして評価した。評価結果は下記表1に示す。
−経時での保存安定性−
染料レジスト溶液を室温で1ヶ月保存した後、溶液中における異物の析出度合いを目視により下記判定基準にしたがって評価した。
〔判定基準〕
○:析出は認められなかった。
△:僅かに析出が認められた。
×:析出が認められた。
染料レジスト溶液が塗布されたガラス基板を、該基板面で接するように200℃のホットプレートに載置して1時間加熱した後、色度計MCPD−1000(大塚電子社製)にて加熱前後での色差(△Eab値)を測定して耐熱性を評価する指標とし、下記判定基準にしたがって評価した。△Eab値は、値の小さい方が耐熱性が良好なことを示す。
〔判定基準〕
○:△Eab値 <5
△:5≦ △Eab値 ≦10
×:△Eab値 >10
染料レジスト溶液が塗布されたガラス基板に対し、キセノンランプを5万luxで20時間照射(100万lux・h相当)した後、照射前後での色差(△Eab値)を測定して耐光性を評価する指標とし、下記判定基準にしたがって評価した。△Eab値は、値の小さい方が耐光性が良好なことを示す。
〔判定基準〕
○:△Eab値 <3
△:3≦ △Eab値 ≦10
×:△Eab値 >10
実施例1の「3)染料レジスト溶液の調製」において、本発明に係る染料を下記表1に示すように変更(但し等モル)したこと以外、実施例1と同様にして、赤色パターンを形成し、更に同様の評価を行なった。評価結果は下記表1に示す。
実施例1において、「3)染料レジスト溶液の調製」を以下のように変更したこと以外、実施例1と同様にして、赤色パターンを形成し、更に同様の評価を行なった。評価結果は下記表1に示す。
〜染料レジスト溶液(着色硬化性組成物[ネガ型])の調製〜
上記1)で得られたレジスト溶液9.4gと、本発明に係る染料である既述の例示化合物1(一般式(1)で表される色素)0.30g、既述の例示化合物f−25(一般式(2)で表される色素)0.35g、および既述の例示化合物g−(1)(一般式(2)で表される色素)0.10gとを混合、溶解して、染料レジスト溶液(着色硬化性組成物[ネガ型]の溶液)を調製した。
実施例7の「〜染料レジスト溶液の調製〜」において、本発明に係る染料を下記表1に示すように変更(但し等モル)したこと以外、実施例7と同様にして、赤色パターンを形成し、更に同様の評価を行なった。評価結果は下記表1に示す。
実施例1の「3)染料レジスト溶液の調製」において、本発明に係る染料を下記表1に示すように変更(但し等モル)したこと以外、実施例1と同様にして、比較のイエローパターンを形成し、更に同様の評価を行なった。評価結果は、実施例の結果と共に下記表1に示す。
1)着色硬化性組成物[ポジ型]の調製
下記組成を混合、溶解して溶液状の着色硬化性組成物[ポジ型]を調製した。
・乳酸エチル(EL) ・・・30部
・下記樹脂P−1 ・・・ 3.0部
・下記ナフトキノンジアジド化合物N−1 ・・・ 1.8部
・ヘキサメトキシメチロール化メラミン(架橋剤) ・・・ 0.6部
・TAZ−107(みどり化学社製;光酸発生剤) ・・・ 1.2部
・F−475 ・・・ 0.0005部
(フッ素系界面活性剤;大日本インキ化学工業製)
・本発明に係る染料の例示化合物3 ・・・ 0.5部
(一般式(1)で表される色素)
・本発明に係る染料の例示化合物g−(1) ・・・ 1.0部
(一般式(2)で表される色素)
ベンジルメタクリレート70.0g、メタクリル酸13.0g、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル17.0g、及び2−メトキシプロパノール600gを三口フラスコに仕込み、攪拌装置、還流冷却管、温度計を取り付けて窒素気流下65℃にて重合開始剤V−65(和光純薬工業社製)を触媒量添加して10時間攪拌した。得られた樹脂溶液を20L(リットル)のイオン交換水に激しく攪拌しながら滴下し、白色粉体を得た。この白色粉体を40℃で24時間真空乾燥し、樹脂P−1を145g得た。この分子量をGPCにて測定したところ、重量平均分子量Mw=28,000 数平均分子量Mn=11,000であった。
Trisp−PA(本州化学社製)42.45g、o−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロリド61.80g、及びアセトン300mlを三口フラスコに仕込み、室温下でトリエチルアミン24.44gを1時間かけて滴下した。滴下終了後 更に2時間攪拌した後、この反応液を大量の水に攪拌しながら注いだ。沈殿したナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを吸引濾過により集め、40℃で24時間真空乾燥し、感光性のナフトキノンジアジド化合物N−1を得た。
実施例1と同様に下塗り層付ガラス基板を用意し、上記のようにして調製した着色硬化性組成物を実施例1と同様にして、下塗り層付ガラス基板の上に塗布、プリベーク、照射、現像及びリンス、スプレー乾燥を行なってイエローパターンを得、その後このパターンを180℃で5分間加熱した(ポストベーク)。形成されたイエローパターンは矩形状の良好なプロファイルを示した。
実施例1〜10のガラス基板をシリコンウエハー基板に代えたこと以外、実施例1〜10と同様の操作を行なってシリコンウエハー基板の上に塗布膜を塗設した。次いで、i線縮小投影露光装置を使用して2μm四方の正方形パターンに500mj/cm2の露光量で露光し、CD−2000(富士フイルムアーチ社製)を60%に希釈した現像液を用いて23℃で60秒間現像した。次いで、流水で30秒間リンスした後、スプレー乾燥した。以上により、正方形の断面が略矩形でプロファイルの良好な、CCD用カラーフィルタとして好適なパターンを得ることができた。
Claims (4)
- 下記一般式(1)で表される色素の少なくとも一種と、下記一般式(2)で表される色素及び下記一般式(3)で表される色素より選択される少なくとも一種と、感放射線性化合物の少なくとも一種とを含むことを特徴とするカラーフィルタ用着色硬化性組成物。
〔一般式(1)中、Ra1は、脂肪族基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、脂肪族オキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、脂肪族スルホニル基、アリールスルホニル基、またはスルファモイル基を表し、Ra2は、水素原子または置換基を表す。Xa1は、−CRa3=または窒素原子を表し、Ra3は水素原子または置換基を表す。Bは、カプラ−残基を表す。Ra1とRa2、及び/又は、Xa1が−CRa3=を表すときはRa2とRa3、は互いに結合して5〜7員環を形成してもよい。〕
〔一般式(2)中、Aは、5員複素環ジアゾ成分A−NH2の残基を表す。B1は、−CR1=または窒素原子を表し、B2は−CR2=または窒素原子を表し、B1およびB2が同時に窒素原子を表すことはない。R5およびR6は、各々独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基、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、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはスルファモイル基を表し、R5とR6とが同時に水素原子を表すことはない。G、R1、およびR2は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基、シアノ基、カルボキシル基、カルバモイル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルコ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、アルキル基またはアリール基または複素環基で置換された置換アミノ基、アシルアミノ基、ウレイド基、スルファモイルアミノ基、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、アルキルスルホニルアミノ基、アリールスルホニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、ニトロ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはヘテロ環チオ基を表す。R1とR5、及び/又は、R5とR6は互いに結合して5員または6員環を形成してもよい。〕
〔一般式(3)中、Rd1、Rd2、Rd3、及びRd4は、各々独立に、水素原子または脂肪族基を表し、Rd5はスルホ基またはスルファモイル基を表し、Rd6、Rd7、Rd8、Rd9、およびRd10は、各々独立に置換基を表す。m、n、p、及びqは、各々独立に0〜3の整数を表し、rは0〜4の整数を表す。〕 - 更に、バインダー及び重合性モノマーを含むことを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ用着色硬化性組成物。
- 下記一般式(1)で表される色素の少なくとも一種と、下記一般式(2)で表される色素及び下記一般式(3)で表される色素より選択される少なくとも一種とを含むことを特徴とするカラーフィルタ。
〔一般式(1)中、Ra1は、脂肪族基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、脂肪族オキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、脂肪族スルホニル基、アリールスルホニル基、またはスルファモイル基を表し、Ra2は、水素原子または置換基を表す。Xa1は、−CRa3=または窒素原子を表し、Ra3は水素原子または置換基を表す。Bは、カプラ−残基を表す。Ra1とRa2、及び/又は、Xa1が−CRa3=を表すときはRa2とRa3、は互いに結合して5〜7員環を形成してもよい。〕
〔一般式(2)中、Aは、5員複素環ジアゾ成分A−NH2の残基を表す。B1は、−CR1=または窒素原子を表し、B2は−CR2=または窒素原子を表し、B1およびB2が同時に窒素原子を表すことはない。R5およびR6は、各々独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基、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、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはスルファモイル基を表し、R5とR6とが同時に水素原子を表すことはない。G、R1、およびR2は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基、シアノ基、カルボキシル基、カルバモイル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルコ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、アルキル基またはアリール基または複素環基で置換された置換アミノ基、アシルアミノ基、ウレイド基、スルファモイルアミノ基、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、アルキルスルホニルアミノ基、アリールスルホニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、ニトロ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはヘテロ環チオ基を表す。R1とR5、及び/又は、R5とR6は互いに結合して5員または6員環を形成してもよい。〕
〔一般式(3)中、Rd1、Rd2、Rd3、及びRd4は、各々独立に、水素原子または脂肪族基を表し、Rd5はスルホ基またはスルファモイル基を表し、Rd6、Rd7、Rd8、Rd9、およびRd10は、各々独立に置換基を表す。m、n、p、及びqは、各々独立に0〜3の整数を表し、rは0〜4の整数を表す。〕 - 請求項1又は請求項2に記載のカラーフィルタ用着色硬化性組成物を支持体上に塗布後、マスクを通して露光し、現像してパターン像を形成する工程を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
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