JP6897685B2 - 着色樹脂組成物、硬化物及び画像表示装置 - Google Patents
着色樹脂組成物、硬化物及び画像表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6897685B2 JP6897685B2 JP2018539750A JP2018539750A JP6897685B2 JP 6897685 B2 JP6897685 B2 JP 6897685B2 JP 2018539750 A JP2018539750 A JP 2018539750A JP 2018539750 A JP2018539750 A JP 2018539750A JP 6897685 B2 JP6897685 B2 JP 6897685B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- mass
- substituent
- ring
- dye
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 0 CC*CC([*@](*)(CC)C(*NCCNOC)=C(CC)*=CC)NC Chemical compound CC*CC([*@](*)(CC)C(*NCCNOC)=C(CC)*=CC)NC 0.000 description 1
- HHTPLEHZEXLISN-AVLPFNLUSA-N CC1C=C(C)C(Nc(cc2O3)ccc2C(c(cccc2)c2S(O)(=O)=O)=C(C=C2)C3=C/C2=N/c2c(C)cccc2C)=C(C)C1 Chemical compound CC1C=C(C)C(Nc(cc2O3)ccc2C(c(cccc2)c2S(O)(=O)=O)=C(C=C2)C3=C/C2=N/c2c(C)cccc2C)=C(C)C1 HHTPLEHZEXLISN-AVLPFNLUSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/44—Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B11/00—Diaryl- or thriarylmethane dyes
- C09B11/28—Pyronines ; Xanthon, thioxanthon, selenoxanthan, telluroxanthon dyes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は、着色樹脂組成物、硬化物及び画像表示装置に関する。
液晶表示装置及び有機EL(Electroluminescence)表示装置を始めとするフラットパネルディスプレイは、幅広く使用されており、これらのディスプレイにはカラーフィルタが使用されている。省エネルギー化という時代の流れを汲んで、カラーフィルタには更なる高色純度化、高輝度化及び高コントラスト化が求められている。
これまで、カラーフィルタ形成用材料である色材として、顔料を用いた着色樹脂組成物が主に使用されているが、高輝度及び高コントラストとするために、例えば、非特許文献1では顔料粒子の粒径をその呈色波長の1/2以下にまで微細化し分散する方法が開示されている。
これまで、カラーフィルタ形成用材料である色材として、顔料を用いた着色樹脂組成物が主に使用されているが、高輝度及び高コントラストとするために、例えば、非特許文献1では顔料粒子の粒径をその呈色波長の1/2以下にまで微細化し分散する方法が開示されている。
近年、高輝度化のために、着色樹脂組成物に用いられる色材として染料を適用する検討が種々なされている。例えば、着色剤として種々のキサンテン系染料が知られている(特許文献1〜5参照)。また、高コントラスト化のために染料を粒子状態で存在させることが知られている(特許文献6参照)。
橋爪清、「色材協会誌」、1967年12月、p608
しかしながら、非特許文献1に記載の方法では、特に青色顔料は他の赤色、緑色顔料に比較して呈色波長が短く、さらなる微分散を必要とし、コストアップ並びに分散後の安定性が問題となる。
また、本発明者らが検討したところ、特許文献1〜5に記載されているような従来のキサンテン系染料を着色剤として含む着色樹脂組成物を用いてカラーフィルタを製造した場合、コントラストが実用上十分ではなかった。
また、本発明者らが検討したところ、特許文献1〜5に記載されているような従来のキサンテン系染料を着色剤として含む着色樹脂組成物を用いてカラーフィルタを製造した場合、コントラストが実用上十分ではなかった。
一方で、着色剤として顔料を使用した着色樹脂組成物を用いてカラーフィルタを製造する場合には、製造後に排出される現像液や洗浄水等の排液を排水処理するために、従来、それらの排液に凝集剤を添加して顔料を沈殿させることで、排水から着色成分を除去して所定の着色度にすることができた。しかし、特許文献6に記載されているような市販のキサンテン系染料は水に対する溶解度が高く、凝集剤の添加による着色成分の除去が困難であることが見出された。
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、高輝度及び高コントラストであり、かつ、水に対する溶解度が低いキサンテン系染料を含む着色樹脂組成物を提供することを課題とする。
本発明者らが鋭意検討を行った結果、特定のキサンテン系染料を含む着色樹脂組成物が、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち本発明は以下を要旨とする。
即ち本発明は以下を要旨とする。
[1] 下記一般式(I)で表されるキサンテン系染料、溶剤、分散剤、バインダー樹脂、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含有することを特徴とする着色樹脂組成物。
(上記式(I)中、R1及びR2は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R3及びR4は各々独立に、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表す。
R5及びR6は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R7は、−SO2−及び−COO−からなる群から選ばれる少なくとも1つを有する1価の基を表す。
mは0〜5の整数を表す。mが2以上の整数である場合、複数のR7は、同一であっても異なっていてもよい。
X−は、1価のアニオンを表す。lは0又は1の整数を表す。
ただし、前記アルキル基、芳香族環基及び炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。)
R3及びR4は各々独立に、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表す。
R5及びR6は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R7は、−SO2−及び−COO−からなる群から選ばれる少なくとも1つを有する1価の基を表す。
mは0〜5の整数を表す。mが2以上の整数である場合、複数のR7は、同一であっても異なっていてもよい。
X−は、1価のアニオンを表す。lは0又は1の整数を表す。
ただし、前記アルキル基、芳香族環基及び炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。)
[2] R1及びR2が各々独立に、置換基を有していてもよい芳香族環基である、[1]に記載の着色樹脂組成物。
[3] R7が1価のアニオンであり、mが1であり、lが0である、[1]又は[2]に記載の着色樹脂組成物。
[3] R7が1価のアニオンであり、mが1であり、lが0である、[1]又は[2]に記載の着色樹脂組成物。
[4] 前記一般式(I)で表されるキサンテン系染料が、下記一般式(I−1)で表されるキサンテン系染料である、[1]〜[3]のいずれか1つに記載の着色樹脂組成物。
(上記式(I−1)中、R1及びR2は前記式(I)のものと同義である。
R3a及びR4aは各々独立に、アルキレン基を表す。
R5、R6、R7、m、X−及びlは前記式(I)のものと同義である。
ただし、前記アルキレン基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。)
R3a及びR4aは各々独立に、アルキレン基を表す。
R5、R6、R7、m、X−及びlは前記式(I)のものと同義である。
ただし、前記アルキレン基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。)
[5] 更に顔料を含有する、[1]〜[4]のいずれか1つに記載の着色樹脂組成物。
[6] 更にアントラキノン系染料を含有する、[1]〜[5]のいずれか1つに記載の着色樹脂組成物。
[7] [1]〜[6]のいずれか1つに記載の着色樹脂組成物を硬化させた硬化物。
[8] [7]に記載の硬化物を含有する画像表示装置。
[6] 更にアントラキノン系染料を含有する、[1]〜[5]のいずれか1つに記載の着色樹脂組成物。
[7] [1]〜[6]のいずれか1つに記載の着色樹脂組成物を硬化させた硬化物。
[8] [7]に記載の硬化物を含有する画像表示装置。
[9] 下記一般式(I)で表されることを特徴とするキサンテン系染料。
(上記式(I)中、R1及びR2は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R3及びR4は各々独立に、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表す。
R5及びR6は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R7は、−SO2−及び−COO−からなる群から選ばれる少なくとも1つを有する1価の基を表す。
mは0〜5の整数を表す。mが2以上の整数である場合、複数のR7は、同一であっても異なっていてもよい。
X−は、1価のアニオンを表す。lは0又は1の整数を表す。
ただし、前記アルキル基、芳香族環基及び炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。)
R3及びR4は各々独立に、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表す。
R5及びR6は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R7は、−SO2−及び−COO−からなる群から選ばれる少なくとも1つを有する1価の基を表す。
mは0〜5の整数を表す。mが2以上の整数である場合、複数のR7は、同一であっても異なっていてもよい。
X−は、1価のアニオンを表す。lは0又は1の整数を表す。
ただし、前記アルキル基、芳香族環基及び炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。)
[10] R1及びR2が各々独立に、置換基を有していてもよい芳香族環基である、[9]に記載のキサンテン系染料。
[11] R7が1価のアニオンであり、mが1であり、lが0である、[9]又は[10]に記載のキサンテン系染料。
[12] 前記一般式(I)で表されるキサンテン系染料が、下記一般式(I−1)で表されるキサンテン系染料である、[9]〜[11]のいずれか1つに記載のキサンテン系染料。
[11] R7が1価のアニオンであり、mが1であり、lが0である、[9]又は[10]に記載のキサンテン系染料。
[12] 前記一般式(I)で表されるキサンテン系染料が、下記一般式(I−1)で表されるキサンテン系染料である、[9]〜[11]のいずれか1つに記載のキサンテン系染料。
(上記式(I−1)中、R1及びR2は前記式(I)のものと同義である。
R3a及びR4aは各々独立に、アルキレン基を表す。
R5、R6、R7、m、X−及びlは前記式(I)のものと同義である。
ただし、前記アルキレン基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。)
R3a及びR4aは各々独立に、アルキレン基を表す。
R5、R6、R7、m、X−及びlは前記式(I)のものと同義である。
ただし、前記アルキレン基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。)
[13] [9]〜[12]のいずれか1つに記載のキサンテン系染料、溶剤及び分散剤を含有する染料分散液。
[14] 更に顔料を含有する、[13]に記載の染料分散液。
[14] 更に顔料を含有する、[13]に記載の染料分散液。
本発明によれば、高輝度及び高コントラストであり、かつ、水に対する溶解度が低いキサンテン系染料を含む着色樹脂組成物を提供することができる。
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下の記載は本発明の実施態様の一例であり、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。
なお、本発明において「(メタ)アクリル」、「(メタ)アクリレート」等は、「アクリル及びメタクリルのうち少なくとも一方」、「アクリレート及びメタクリレートのうち少なくとも一方」等を意味するものとし、例えば「(メタ)アクリル酸」は「アクリル酸及びメタクリル酸のうち少なくとも一方」を意味するものとする。
なお、本発明において「(メタ)アクリル」、「(メタ)アクリレート」等は、「アクリル及びメタクリルのうち少なくとも一方」、「アクリレート及びメタクリレートのうち少なくとも一方」等を意味するものとし、例えば「(メタ)アクリル酸」は「アクリル酸及びメタクリル酸のうち少なくとも一方」を意味するものとする。
また「全固形分」とは、後記する溶剤成分以外の本発明の着色樹脂組成物の全成分を意味するものとする。
更に、「芳香族環」とは、「芳香族炭化水素環」及び「芳香族複素環」の双方を意味するものとする。
また、「C.I.ピグメントグリーン」等の用語は、カラーインデックス(C.I.)所収の色材名称を意味する。
更に、「芳香族環」とは、「芳香族炭化水素環」及び「芳香族複素環」の双方を意味するものとする。
また、「C.I.ピグメントグリーン」等の用語は、カラーインデックス(C.I.)所収の色材名称を意味する。
また、本発明において、質量で表される全ての百分率や部は、重量で表される百分率や部と同様である。
更に、式中の丸で囲まれたプラス(+)記号は正電荷を表す。
更に、式中の丸で囲まれたプラス(+)記号は正電荷を表す。
本発明の着色樹脂組成物は、後述の一般式(I)で表されるキサンテン系染料、溶剤、分散剤、バインダー樹脂、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含有する。必要に応じて、更にその他の色材、分散助剤、消光剤等を含有するものとすることができ、通常、各成分が、溶剤に溶解又は分散した状態で使用される。
以下、本発明の着色樹脂組成物における特徴成分であるキサンテン系染料、該キサンテン系染料を含む染料分散液の各構成成分、該着色樹脂組成物の各構成成分の順に詳細に説明する。
[キサンテン系染料]
(一般式(I)で表されるキサンテン系染料)
本発明のキサンテン系染料は、下記一般式(I)で表されるものである。
(一般式(I)で表されるキサンテン系染料)
本発明のキサンテン系染料は、下記一般式(I)で表されるものである。
上記式(I)中、R1及びR2は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R3及びR4は各々独立に、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表す。
R5及びR6は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R7は、−SO2−及び−COO−からなる群から選ばれる少なくとも1つを有する1価の基を表す。
mは0〜5の整数を表す。mが2以上の整数である場合、複数のR7は、同一であっても異なっていてもよい。
X−は、1価のアニオンを表す。lは0又は1の整数を表す。
ただし、前記アルキル基、芳香族環基及び炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R3及びR4は各々独立に、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表す。
R5及びR6は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R7は、−SO2−及び−COO−からなる群から選ばれる少なくとも1つを有する1価の基を表す。
mは0〜5の整数を表す。mが2以上の整数である場合、複数のR7は、同一であっても異なっていてもよい。
X−は、1価のアニオンを表す。lは0又は1の整数を表す。
ただし、前記アルキル基、芳香族環基及び炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
本発明のキサンテン系染料は、前記一般式(I)のように窒素原子上に二つの置換基をもつため、モル吸光係数が上昇し、高輝度となると考えられる。また、アミド基をもつため、分子間で水素結合して凝集することで溶解度が低下し、水に対する溶解性が低くなるばかりか、溶剤中で粒子状態で存在するために蛍光が抑制され、高コントラストとなると考えられる。
(R1、R2)
前記一般式(I)において、R1及びR2は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R1及びR2におけるアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基が挙げられる。その炭素数は通常1以上であり、2以上が好ましく、また、12以下が好ましく、6以下がより好ましい。アルキル基の炭素数を前記下限値以上とすることで高耐久性となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで有機溶剤に対して低溶解性となる傾向がある。
前記一般式(I)において、R1及びR2は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R1及びR2におけるアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基が挙げられる。その炭素数は通常1以上であり、2以上が好ましく、また、12以下が好ましく、6以下がより好ましい。アルキル基の炭素数を前記下限値以上とすることで高耐久性となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで有機溶剤に対して低溶解性となる傾向がある。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、3−メチルブチル基等が挙げられる。これらの中でも合成上の観点から、エチル基が好ましい。
アルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、後述の置換基群W1に記載のものが挙げられる。また、置換基を有するアルキル基の具体例としては、フェネチル基、2−エトキシエチル基、4,4,4−トリフルオロブチル基等が挙げられる。
R1及びR2における芳香族環基としては、芳香族炭化水素環基及び芳香族複素環基が挙げられる。その炭素数は通常4以上であり、6以上が好ましく、また、12以下が好ましく、10以下がより好ましく、8以下がさらに好ましい。芳香族環基の炭素数を前記下限値以上とすることで高耐久性となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで合成が容易となる傾向がある。
芳香族炭化水素環基における芳香族炭化水素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。芳香族炭化水素環基としては、例えば、1個の遊離原子価を有する、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの基が挙げられる。
また、芳香族複素環基における芳香族複素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。芳香族複素環基としては、例えば、1個の遊離原子価を有する、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの基が挙げられる。これらの中でも耐久性および合成上の観点から、1個の遊離原子価を有するベンゼン環又はナフタレン環が好ましく、1個の遊離原子価を有するベンゼン環がより好ましい。
また、芳香族複素環基における芳香族複素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。芳香族複素環基としては、例えば、1個の遊離原子価を有する、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの基が挙げられる。これらの中でも耐久性および合成上の観点から、1個の遊離原子価を有するベンゼン環又はナフタレン環が好ましく、1個の遊離原子価を有するベンゼン環がより好ましい。
芳香族環基が有していてもよい置換基としては、例えば、後述の置換基群W2に記載のものが挙げられる。
これらの中でも、耐久性の観点から、R1及びR2は各々独立に置換基を有していてもよい芳香族環基であることが好ましく、アルキル基で置換されたベンゼン環基であることがより好ましく、2つのオルト位の両方がアルキル基で置換されたベンゼン環基であることがさらに好ましい。
(R3、R4)
前記一般式(I)において、R3及びR4は各々独立に、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表す。
2価の炭化水素基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状又はこれらの組み合わせの炭化水素基が挙げられる。例えば、アルキレン基、アリーレン基、アルキレン基とアリーレン基を連結した基などが挙げられる。
前記一般式(I)において、R3及びR4は各々独立に、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表す。
2価の炭化水素基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状又はこれらの組み合わせの炭化水素基が挙げられる。例えば、アルキレン基、アリーレン基、アルキレン基とアリーレン基を連結した基などが挙げられる。
2価の炭化水素基の炭素数は通常1以上であり、3以上が好ましく、6以上がより好ましく、8以上がさらに好ましく、また、20以下が好ましく、16以下がより好ましく、14以下がさらに好ましく、12以下がよりさらに好ましく、11以下が特に好ましく、9以下が最も好ましい。2価の炭化水素基の炭素数を前記下限値以上とすることで高耐久性となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで合成が容易となり、また、有機溶剤に対する溶解度が低下する傾向がある。
アルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基、n−ペンチレン基、シクロペンチレン基、n−ヘキシレン基、シクロヘキシレン基、n−ヘプチレン基等が挙げられる。これらの中でも耐久性や溶解度の観点から、n−プロピレン基が好ましい。
アリーレン基の具体例としては、オルト−、メタ−、またはパラ−フェニレン基、ナフチレン基、フルオレン基、インドレン基、アントラセン基、フラン基、チオフェン基等が挙げられる。これらの中でも合成上の観点から、フェニレン基が好ましい。
アルキレン基とアリーレン基を連結した基の具体例としては、上記のアルキレン基と、上記のフェニレン基を組み合わせたもの等が挙げられる。これらの中でも耐久性と溶解度の観点から、プロピレン基とパラ−フェニレン基を組み合わせたものが好ましい。
アリーレン基の具体例としては、オルト−、メタ−、またはパラ−フェニレン基、ナフチレン基、フルオレン基、インドレン基、アントラセン基、フラン基、チオフェン基等が挙げられる。これらの中でも合成上の観点から、フェニレン基が好ましい。
アルキレン基とアリーレン基を連結した基の具体例としては、上記のアルキレン基と、上記のフェニレン基を組み合わせたもの等が挙げられる。これらの中でも耐久性と溶解度の観点から、プロピレン基とパラ−フェニレン基を組み合わせたものが好ましい。
2価の炭化水素基が有していてもよい置換基としては、例えば、後述の置換基群W3に記載のものが挙げられる。
これらの中でも、耐久性と溶解度の観点から、R3及びR4は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキレン基と置換基を有していてもよいアリーレン基を連結した基であることが好ましく、プロピレン基とパラ−フェニレン基を組み合わせたものであることがより好ましい。
(R5、R6)
前記一般式(I)において、R5及びR6は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R5及びR6におけるアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基が挙げられる。その炭素数は通常1以上であり、12以下が好ましく、6以下がより好ましく、2以下がさらに好ましい。アルキル基の炭素数を前記上限値以下とすることで有機溶剤に対して低溶解性となる傾向がある。
前記一般式(I)において、R5及びR6は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R5及びR6におけるアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基が挙げられる。その炭素数は通常1以上であり、12以下が好ましく、6以下がより好ましく、2以下がさらに好ましい。アルキル基の炭素数を前記上限値以下とすることで有機溶剤に対して低溶解性となる傾向がある。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、3−メチルブチル基等が挙げられる。これらの中でも溶解性の観点から、メチル基が好ましい。
アルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、後述の置換基群W1に記載のものが挙げられる。また、置換基を有するアルキル基の具体例としては、フェネチル基、2−エトキシエチル基、4,4,4−トリフルオロブチル基等が挙げられる。
R5及びR6における芳香族環基としては、芳香族炭化水素環基及び芳香族複素環基が挙げられる。その炭素数は通常4以上であり、6以上が好ましく、また、12以下が好ましい。芳香族環基の炭素数を前記下限値以上とすることで高耐久性となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで合成が容易となる傾向がある。
芳香族炭化水素環基における芳香族炭化水素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。芳香族炭化水素環基としては、例えば、1個の遊離原子価を有する、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの基が挙げられる。
また、芳香族複素環基における芳香族複素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。芳香族複素環基としては、例えば、1個の遊離原子価を有する、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの基が挙げられる。これらの中でも耐久性と合成上の観点から、1個の遊離原子価を有するベンゼン環又はナフタレン環が好ましく、1個の遊離原子価を有するベンゼン環がより好ましい。
また、芳香族複素環基における芳香族複素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。芳香族複素環基としては、例えば、1個の遊離原子価を有する、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの基が挙げられる。これらの中でも耐久性と合成上の観点から、1個の遊離原子価を有するベンゼン環又はナフタレン環が好ましく、1個の遊離原子価を有するベンゼン環がより好ましい。
芳香族環基が有していてもよい置換基としては、例えば、後述の置換基群W2に記載のものが挙げられる。
これらの中でも、溶解性と合成上の観点から、R5及びR6は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
(R7)
前記一般式(I)において、R7は、−SO2−及び−COO−からなる群から選ばれる少なくとも1つを有する1価の基を表す。
−SO2−を有する1価の基としては例えば、−SO3 −、−SO3H、−SO3M、−SO3R8、−SO2NHR9、−SO2NR9R10が挙げられ、これらの中でも水への不溶性の観点からは−SO3 −、−SO2NHR9、−SO2NR9R10が好ましく、−SO3 −がより好ましい。
前記一般式(I)において、R7は、−SO2−及び−COO−からなる群から選ばれる少なくとも1つを有する1価の基を表す。
−SO2−を有する1価の基としては例えば、−SO3 −、−SO3H、−SO3M、−SO3R8、−SO2NHR9、−SO2NR9R10が挙げられ、これらの中でも水への不溶性の観点からは−SO3 −、−SO2NHR9、−SO2NR9R10が好ましく、−SO3 −がより好ましい。
Mとしては、リチウム原子、ナトリウム原子又はカリウム原子が挙げられ、これらの中でも合成上の観点からナトリウム原子が好ましい。
R8としては、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族環基が挙げられる。これらの中でも合成上の観点から、置換基を有していてもよいアルキル基が好ましい。
R8におけるアルキル基としては直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基が挙げられる。その炭素数は通常1以上であり、2以上が好ましく、また、12以下が好ましく、6以下がより好ましく、3以下がさらに好ましい。アルキル基の炭素数を前記下限値以上とすることで高耐久性となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで有機溶剤低溶解性となる傾向がある。
R8におけるアルキル基としては直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基が挙げられる。その炭素数は通常1以上であり、2以上が好ましく、また、12以下が好ましく、6以下がより好ましく、3以下がさらに好ましい。アルキル基の炭素数を前記下限値以上とすることで高耐久性となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで有機溶剤低溶解性となる傾向がある。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、3−メチルブチル基等が挙げられる。これらの中でも耐久性と合成上の観点から、エチル基が好ましい。
アルキル基は、後述の置換基群W1に記載の置換基で置換されていてもよい。
アルキル基は、後述の置換基群W1に記載の置換基で置換されていてもよい。
R8における芳香族環基としては芳香族炭化水素環基及び芳香族複素環基が挙げられる。その炭素数は通常4以上であり、6以上が好ましく、また、12以下が好ましい。芳香族環基の炭素数を前記下限値以上とすることで高耐久性となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで合成が容易となる傾向がある。
芳香族炭化水素環基における芳香族炭化水素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。芳香族炭化水素環基としては、例えば、1個の遊離原子価を有する、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの基が挙げられる。
また、芳香族複素環基における芳香族複素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。芳香族複素環基としては、例えば、1個の遊離原子価を有する、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの基が挙げられる。これらの中でも耐久性と合成上の観点から、1個の遊離原子価を有するベンゼン環又はナフタレン環が好ましく、1個の遊離原子価を有するベンゼン環がより好ましい。
また、芳香族複素環基における芳香族複素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。芳香族複素環基としては、例えば、1個の遊離原子価を有する、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの基が挙げられる。これらの中でも耐久性と合成上の観点から、1個の遊離原子価を有するベンゼン環又はナフタレン環が好ましく、1個の遊離原子価を有するベンゼン環がより好ましい。
芳香族環基が有していてもよい置換基としては、例えば、後述の置換基群W2に記載のものが挙げられる。
R9及びR10としては、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族環基が挙げられる。これらの中でも水溶性の観点から、置換基を有していてもよいアルキル基が好ましく、置換基を有していてもよい分岐鎖状のアルキル基がより好ましい。
R9及びR10におけるアルキル基としては直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基が挙げられる。その炭素数は通常1以上であり、2以上が好ましく、6以上がより好ましく、また、12以下が好ましい。アルキル基の炭素数を前記下限値以上とすることで水に不溶性となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで有機溶剤低溶解性となる傾向がある。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、3−メチルブチル基等が挙げられる。これらの中でも溶解性の観点から、2−エチルヘキシル基が好ましい。
アルキル基は、後述の置換基群W1に記載の置換基で置換されていてもよい。また、アルキル基に含まれるメチレン基は、酸素原子、カルボニル基又は−NR8−で置換されていてもよい。R8は、前記と同様である。
アルキル基は、後述の置換基群W1に記載の置換基で置換されていてもよい。また、アルキル基に含まれるメチレン基は、酸素原子、カルボニル基又は−NR8−で置換されていてもよい。R8は、前記と同様である。
R9及びR10における芳香族環基としては、芳香族炭化水素環基及び芳香族複素環基が挙げられる。その炭素数は通常4以上であり、6以上が好ましく、また、12以下が好ましい。芳香族環基の炭素数を前記下限値以上とすることで高耐久性となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで合成が容易となる傾向がある。
芳香族炭化水素環基における芳香族炭化水素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。芳香族炭化水素環基としては、例えば、1個の遊離原子価を有する、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの基が挙げられる。
また、芳香族複素環基における芳香族複素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。芳香族複素環基としては、例えば、1個の遊離原子価を有する、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの基が挙げられる。これらの中でも合成上の観点から、1個の遊離原子価を有するベンゼン環又はナフタレン環が好ましく、1個の遊離原子価を有するベンゼン環がより好ましい。
芳香族環基が有していてもよい置換基としては、例えば、後述の置換基群W2に記載のものが挙げられる。
また、芳香族複素環基における芳香族複素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。芳香族複素環基としては、例えば、1個の遊離原子価を有する、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの基が挙げられる。これらの中でも合成上の観点から、1個の遊離原子価を有するベンゼン環又はナフタレン環が好ましく、1個の遊離原子価を有するベンゼン環がより好ましい。
芳香族環基が有していてもよい置換基としては、例えば、後述の置換基群W2に記載のものが挙げられる。
一方で、−COO−を有する1価の基としては例えば、−CO2 −、−CO2H、−CO2R8が挙げられ、これらの中でも溶解性の観点からは−CO2 −が好ましい。なお、R8は、前記と同様である。
上述のように、一般式(I)において、R7は、−SO2−及び−COO−からなる群から選ばれる少なくとも1つを有する1価の基を表すが、これらの中でも水および有機溶媒への不溶性の観点から−SO3 −が好ましい。
(m)
前記一般式(I)において、mは0〜5の整数を表す。mが2以上の整数である場合、複数のR7は、同一であっても異なっていてもよい。
mは、水への不溶性の観点から、一般式(I)における電荷がゼロとなるよう選択することが好ましい。例えば、R7が一価のアニオンの場合にはmを1とし、かつ、lを0とすればよく、また、R7がアニオンではない場合にはmは0〜5の範囲で自由に選択することができるが、輝度の観点から、4以下が好ましく、3以下がより好ましく、2以下がさらに好ましく、1が最も好ましい。
前記一般式(I)において、mは0〜5の整数を表す。mが2以上の整数である場合、複数のR7は、同一であっても異なっていてもよい。
mは、水への不溶性の観点から、一般式(I)における電荷がゼロとなるよう選択することが好ましい。例えば、R7が一価のアニオンの場合にはmを1とし、かつ、lを0とすればよく、また、R7がアニオンではない場合にはmは0〜5の範囲で自由に選択することができるが、輝度の観点から、4以下が好ましく、3以下がより好ましく、2以下がさらに好ましく、1が最も好ましい。
(X−)
前記一般式(I)において、X−は、1価のアニオンを表す。
1価のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、ハロゲンアニオンなどが挙げられ、これらの中でも合成上の観点から、ハロゲンアニオンが好ましい。
ハロゲンアニオンとしては、F−、Cl−、Br−、I−等が挙げられ、これらの中でも合成上の観点からCl−が好ましい。
前記一般式(I)において、X−は、1価のアニオンを表す。
1価のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、ハロゲンアニオンなどが挙げられ、これらの中でも合成上の観点から、ハロゲンアニオンが好ましい。
ハロゲンアニオンとしては、F−、Cl−、Br−、I−等が挙げられ、これらの中でも合成上の観点からCl−が好ましい。
(l)
前記一般式(I)において、lは0又は1の整数を表す。
lは、水への不溶性の観点から、一般式(I)における電荷がゼロとなるよう選択することが好ましい。例えば、R7が一価のアニオンでmが1の場合にはlを0とすればよく、また、R7が不対電子を有さない場合にはlを1とすればよい。これらの中でも水への不溶性の観点から、R7が一価のアニオンであり、mが1である、かつ、lが0であることが好ましい。
前記一般式(I)において、lは0又は1の整数を表す。
lは、水への不溶性の観点から、一般式(I)における電荷がゼロとなるよう選択することが好ましい。例えば、R7が一価のアニオンでmが1の場合にはlを0とすればよく、また、R7が不対電子を有さない場合にはlを1とすればよい。これらの中でも水への不溶性の観点から、R7が一価のアニオンであり、mが1である、かつ、lが0であることが好ましい。
(−CH2−の置換)
前記一般式(I)のR1〜R6において、前記アルキル基、芳香族環基及び炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−、−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。なお、R8は前記と同様である。これらの中でも耐久性や合成上の観点から、−O−、−COO−が望ましい。
これらの基で置換された2価の基としては、例えば、−CH2CH2CH2O−、−CH2CH2CH2OCO−などが挙げられる。
前記一般式(I)のR1〜R6において、前記アルキル基、芳香族環基及び炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−、−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。なお、R8は前記と同様である。これらの中でも耐久性や合成上の観点から、−O−、−COO−が望ましい。
これらの基で置換された2価の基としては、例えば、−CH2CH2CH2O−、−CH2CH2CH2OCO−などが挙げられる。
(置換基群W1)
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;炭素数2〜8のアルケニル基;炭素数1〜8のアルコキシル基;フェニル基、メシチル基、トリル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基;シアノ基;カルボキシル基;アセチルオキシ基;炭素数2〜9のアルキルカルボニルオキシ基;スルファモイル基;炭素数2〜9のアルキルスルファモイル基;炭素数2〜9のアルキルカルボニル基;フェネチル基;ヒドロキシエチル基;アセチルアミド基;炭素数1〜4のアルキル基が結合してなるジアルキルアミノエチル基;トリフルオロメチル基;炭素数1〜8のトリアルキルシリル基;ニトロ基;炭素数1〜8のアルキルチオ基。
中でも、好ましくは炭素数1〜8のアルコキシル基、シアノ基、アセチルオキシ基、炭素数2〜8のアルキルカルボキシル基、スルファモイル基、炭素数2〜9のアルキルスルファモイル基、及びフッ素原子である。
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;炭素数2〜8のアルケニル基;炭素数1〜8のアルコキシル基;フェニル基、メシチル基、トリル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基;シアノ基;カルボキシル基;アセチルオキシ基;炭素数2〜9のアルキルカルボニルオキシ基;スルファモイル基;炭素数2〜9のアルキルスルファモイル基;炭素数2〜9のアルキルカルボニル基;フェネチル基;ヒドロキシエチル基;アセチルアミド基;炭素数1〜4のアルキル基が結合してなるジアルキルアミノエチル基;トリフルオロメチル基;炭素数1〜8のトリアルキルシリル基;ニトロ基;炭素数1〜8のアルキルチオ基。
中でも、好ましくは炭素数1〜8のアルコキシル基、シアノ基、アセチルオキシ基、炭素数2〜8のアルキルカルボキシル基、スルファモイル基、炭素数2〜9のアルキルスルファモイル基、及びフッ素原子である。
(置換基群W2)
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;炭素数1〜8のアルキル基;炭素数2〜8のアルケニル基;ヒドロキシル基;炭素数1〜8のアルコキシル基:フェニル基、メシチル基、トリル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基;シアノ基;カルボキシル基;アセチルオキシ基;炭素数2〜9のアルキルカルボニルオキシ基;スルホン酸基;スルファモイル基;炭素数2〜9のアルキルスルファモイル基;カルボニル基;炭素数2〜9のアルキルカルボニル基;ヒドロキシエチル基;アセチルアミド基;炭素数1〜4のアルキル基が結合してなるジアルキルアミノエチル基;トリフルオロメチル基;炭素数1〜8のトリアルキルシリル基、ニトロ基、炭素数1〜8のアルキルチオ基。
中でも、好ましくは炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシル基、シアノ基、アセチルオキシ基、炭素数2〜8のアルキルカルボキシル基、スルファモイル基、炭素数2〜9のアルキルスルファモイル基、及びフッ素原子である。
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;炭素数1〜8のアルキル基;炭素数2〜8のアルケニル基;ヒドロキシル基;炭素数1〜8のアルコキシル基:フェニル基、メシチル基、トリル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基;シアノ基;カルボキシル基;アセチルオキシ基;炭素数2〜9のアルキルカルボニルオキシ基;スルホン酸基;スルファモイル基;炭素数2〜9のアルキルスルファモイル基;カルボニル基;炭素数2〜9のアルキルカルボニル基;ヒドロキシエチル基;アセチルアミド基;炭素数1〜4のアルキル基が結合してなるジアルキルアミノエチル基;トリフルオロメチル基;炭素数1〜8のトリアルキルシリル基、ニトロ基、炭素数1〜8のアルキルチオ基。
中でも、好ましくは炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシル基、シアノ基、アセチルオキシ基、炭素数2〜8のアルキルカルボキシル基、スルファモイル基、炭素数2〜9のアルキルスルファモイル基、及びフッ素原子である。
(置換基群W3)
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;炭素数1〜8のアルキル基;炭素数2〜8のアルケニル基;炭素数1〜8のアルコキシル基;フェニル基、メシチル基、トリル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基;シアノ基;カルボキシル基;アセチルオキシ基;炭素数2〜9のアルキルカルボニルオキシ基;スルファモイル基;炭素数2〜9のアルキルスルファモイル基;炭素数2〜9のアルキルカルボニル基;フェネチル基;ヒドロキシエチル基;アセチルアミド基;炭素数1〜4のアルキル基が結合してなるジアルキルアミノエチル基;トリフルオロメチル基;炭素数1〜8のトリアルキルシリル基;ニトロ基;炭素数1〜8のアルキルチオ基。
中でも、好ましくは炭素数1〜8のアルコキシル基、シアノ基、アセチルオキシ基、炭素数2〜8のアルキルカルボキシル基、スルファモイル基、炭素数2〜9のアルキルスルファモイル基、及びフッ素原子である。
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;炭素数1〜8のアルキル基;炭素数2〜8のアルケニル基;炭素数1〜8のアルコキシル基;フェニル基、メシチル基、トリル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基;シアノ基;カルボキシル基;アセチルオキシ基;炭素数2〜9のアルキルカルボニルオキシ基;スルファモイル基;炭素数2〜9のアルキルスルファモイル基;炭素数2〜9のアルキルカルボニル基;フェネチル基;ヒドロキシエチル基;アセチルアミド基;炭素数1〜4のアルキル基が結合してなるジアルキルアミノエチル基;トリフルオロメチル基;炭素数1〜8のトリアルキルシリル基;ニトロ基;炭素数1〜8のアルキルチオ基。
中でも、好ましくは炭素数1〜8のアルコキシル基、シアノ基、アセチルオキシ基、炭素数2〜8のアルキルカルボキシル基、スルファモイル基、炭素数2〜9のアルキルスルファモイル基、及びフッ素原子である。
(一般式(I−1)で表されるキサンテン系染料)
前記一般式(I)で表されるキサンテン系染料の中でも、水および有機溶剤への不溶性の観点から、下記一般式(I−1)で表されるものが好ましい。
前記一般式(I)で表されるキサンテン系染料の中でも、水および有機溶剤への不溶性の観点から、下記一般式(I−1)で表されるものが好ましい。
上記式(I−1)中、R1及びR2は前記式(I)のものと同義である。
R3a及びR4aは各々独立に、アルキレン基を表す。
R5、R6、R7、m、X−及びlは前記式(I)のものと同義である。
ただし、前記アルキレン基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R3a及びR4aは各々独立に、アルキレン基を表す。
R5、R6、R7、m、X−及びlは前記式(I)のものと同義である。
ただし、前記アルキレン基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
(R3a及びR4a)
前記一般式(I−1)において、R3a及びR4aは各々独立に、アルキレン基を表す。アルキレン基の炭素数は通常1以上であり、2以上が好ましく、3以上がより好ましく、また、12以下が好ましく、6以下がより好ましく、4以下がさらに好ましい。アルキレン基の炭素数を前記下限値以上とすることで高耐久性となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで低溶解性となる傾向がある。
前記一般式(I−1)において、R3a及びR4aは各々独立に、アルキレン基を表す。アルキレン基の炭素数は通常1以上であり、2以上が好ましく、3以上がより好ましく、また、12以下が好ましく、6以下がより好ましく、4以下がさらに好ましい。アルキレン基の炭素数を前記下限値以上とすることで高耐久性となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで低溶解性となる傾向がある。
アルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基、n−ペンチレン基、シクロペンチレン基、n−ヘキシレン基、シクロヘキシレン基、n−ヘプチレン基等が挙げられる。これらの中でも耐久性と溶解度の観点から、n−プロピレン基が好ましい。
アルキレン基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。−CH2−の少なくとも1つがこれらの基で置換されたアルキレン基としては、例えば、−CH2CH2CH2O−、−CH2CH2CH2OCO−などが挙げられる。なお、R8における置換基を有していてもよいアルキル基や置換基を有していてもよい芳香族環基としては、前記一般式(I)におけるR8として挙げたものを適用することができる。
前記一般式(I)で表されるキサンテン系染料や、前記一般式(I−1)で表されるキサンテン系染料の具体例としては、以下に示すものが挙げられる。
(キサンテン系染料の合成方法)
本発明のキサンテン系染料は、市販されているキサンテン系染料(例えば、中外化成(株)製の「DCSF」)を出発原料として、日本国特開2013−253168号公報を参考に合成することもできる。
本発明のキサンテン系染料は、市販されているキサンテン系染料(例えば、中外化成(株)製の「DCSF」)を出発原料として、日本国特開2013−253168号公報を参考に合成することもできる。
[染料分散液]
本発明のキサンテン系染料は、染料分散液用の染料として好適に用いることができ、特に水に対する溶解度が低いことから、カラーフィルタ用着色樹脂組成物の原料の1つである染料分散液として用いることがより好ましい。染料分散液は例えば、前述のキサンテン系染料、溶剤及び分散剤を含有するものとすることができる。さらに、その他の色材、分散助剤、消光剤等の任意成分を含有するものとすることもできる。
本発明のキサンテン系染料は、染料分散液用の染料として好適に用いることができ、特に水に対する溶解度が低いことから、カラーフィルタ用着色樹脂組成物の原料の1つである染料分散液として用いることがより好ましい。染料分散液は例えば、前述のキサンテン系染料、溶剤及び分散剤を含有するものとすることができる。さらに、その他の色材、分散助剤、消光剤等の任意成分を含有するものとすることもできる。
(キサンテン系染料)
本発明の染料分散液において、キサンテン系染料としては前記一般式(I)で表されるものを好適に用いることができる。
本発明の染料分散液において、前記一般式(I)で表されるキサンテン系染料の含有割合は特に限定されないが、全固形分中1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、30質量%以上がよりさらに好ましく、50質量%以上が特に好ましく、70質量%以上が最も好ましく、また、99質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましく、90質量%以下がさらに好ましく、85質量%以下が特に好ましい。一般式(I)で表されるキサンテン系染料の含有割合を前記下限値以上とすることで高輝度となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで高コントラストとなる傾向がある。
本発明の染料分散液において、キサンテン系染料としては前記一般式(I)で表されるものを好適に用いることができる。
本発明の染料分散液において、前記一般式(I)で表されるキサンテン系染料の含有割合は特に限定されないが、全固形分中1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、30質量%以上がよりさらに好ましく、50質量%以上が特に好ましく、70質量%以上が最も好ましく、また、99質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましく、90質量%以下がさらに好ましく、85質量%以下が特に好ましい。一般式(I)で表されるキサンテン系染料の含有割合を前記下限値以上とすることで高輝度となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで高コントラストとなる傾向がある。
(溶剤)
本発明の染料分散液において溶剤は、含まれる各成分を溶解または分散させ、粘度を調節できるようなものであれば何ら限定されないが、コントラスト向上の観点から、本発明のキサンテン系染料を分散できるものが好ましい。
溶剤の1013.25hPaにおける沸点は特に限定されないが、100℃以上が好ましく、120℃以上がより好ましく、また、200℃以下であることが好ましく、170℃以下であることがより好ましい。溶剤の沸点を前記下限値以上とすることで減圧乾燥時の突沸を防ぐことができる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで減圧乾燥時の残存溶剤を低減できる傾向がある。
本発明の染料分散液において溶剤は、含まれる各成分を溶解または分散させ、粘度を調節できるようなものであれば何ら限定されないが、コントラスト向上の観点から、本発明のキサンテン系染料を分散できるものが好ましい。
溶剤の1013.25hPaにおける沸点は特に限定されないが、100℃以上が好ましく、120℃以上がより好ましく、また、200℃以下であることが好ましく、170℃以下であることがより好ましい。溶剤の沸点を前記下限値以上とすることで減圧乾燥時の突沸を防ぐことができる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで減圧乾燥時の残存溶剤を低減できる傾向がある。
このような溶剤としては、例えば、次のようなものが挙げられる。
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、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール−モノt−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、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルペンタノール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールモノアルキルエーテル類;
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、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール−モノt−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、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルペンタノール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールモノアルキルエーテル類;
エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルのようなグリコールジアルキルエーテル類;
エチ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、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エチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテートのようなグリコールアルキルエーテルアセテート類;
エチ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、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エチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテートのようなグリコールアルキルエーテルアセテート類;
ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジアミルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジヘキシルエーテルのようなエーテル類;
アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソアミルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルアミルケトン、メチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルノニルケトンのようなケトン類;
エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリンのような1価または多価アルコール類;
n−ペンタン、n−オクタン、ジイソブチレン、n−ヘキサン、ヘキセン、イソプレン、ジペンテン、ドデカンのような脂肪族炭化水素類;
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキセン、ビシクロヘキシルのような脂環式炭化水素類;
アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソアミルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルアミルケトン、メチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルノニルケトンのようなケトン類;
エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリンのような1価または多価アルコール類;
n−ペンタン、n−オクタン、ジイソブチレン、n−ヘキサン、ヘキセン、イソプレン、ジペンテン、ドデカンのような脂肪族炭化水素類;
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキセン、ビシクロヘキシルのような脂環式炭化水素類;
ベンゼン、トルエン、キシレン、クメンのような芳香族炭化水素類;
アミルホルメート、エチルホルメート、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸アミル、酢酸シクロヘキシル、メチルイソブチレート、エチレングリコールアセテート、エチルプロピオネート、プロピルプロピオネート、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、イソ酪酸メチル、エチルカプリレート、ブチルステアレート、エチルベンゾエート、3−エ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−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、γ−ブチロラクトンのような鎖状または環状エステル類;
3−メトキシプロピオン酸、3−エトキシプロピオン酸のようなアルコキシカルボン酸類;
ブチルクロライド、アミルクロライドのようなハロゲン化炭化水素類;
メトキシメチルペンタノンのようなエーテルケトン類;
アセトニトリル、ベンゾニトリルのようなニトリル類。
これらの溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
アミルホルメート、エチルホルメート、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸アミル、酢酸シクロヘキシル、メチルイソブチレート、エチレングリコールアセテート、エチルプロピオネート、プロピルプロピオネート、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、イソ酪酸メチル、エチルカプリレート、ブチルステアレート、エチルベンゾエート、3−エ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−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、γ−ブチロラクトンのような鎖状または環状エステル類;
3−メトキシプロピオン酸、3−エトキシプロピオン酸のようなアルコキシカルボン酸類;
ブチルクロライド、アミルクロライドのようなハロゲン化炭化水素類;
メトキシメチルペンタノンのようなエーテルケトン類;
アセトニトリル、ベンゾニトリルのようなニトリル類。
これらの溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記溶剤中、基板と塗布膜の密着性、塗布膜が均一な膜厚を形成できる観点から、グリコールモノアルキルエーテル類を含有することが好ましい。中でも、特に着色樹脂組成物中の各種構成成分の溶解性の点からプロピレングリコールモノメチルエーテルが特に好ましい。
また、例えば任意成分として後述の顔料を含む場合には、塗布性、表面張力などのバランスがよく、着色樹脂組成物中の構成成分の溶解度が比較的高い点からは、溶剤としてさらにグリコールアルキルエーテルアセテート類を混合して使用することがより好ましい。尚、顔料を含む着色樹脂組成物中では、グリコールモノアルキルエーテル類は極性が高く、顔料を凝集させる傾向があり、着色樹脂組成物の粘度を上げる等、保存安定性を低下させる場合がある。このため、グリコールモノアルキルエーテル類の使用量は過度に多くない方が好ましく、溶剤中のグリコールモノアルキルエーテル類の割合は0〜50質量%が好ましく、0〜30質量%がより好ましい。
また、例えば任意成分として後述の顔料を含む場合には、塗布性、表面張力などのバランスがよく、着色樹脂組成物中の構成成分の溶解度が比較的高い点からは、溶剤としてさらにグリコールアルキルエーテルアセテート類を混合して使用することがより好ましい。尚、顔料を含む着色樹脂組成物中では、グリコールモノアルキルエーテル類は極性が高く、顔料を凝集させる傾向があり、着色樹脂組成物の粘度を上げる等、保存安定性を低下させる場合がある。このため、グリコールモノアルキルエーテル類の使用量は過度に多くない方が好ましく、溶剤中のグリコールモノアルキルエーテル類の割合は0〜50質量%が好ましく、0〜30質量%がより好ましい。
また、最近の大型基板等に対応したスリットコート方式への適性という観点からは、150℃以上の沸点をもつ溶剤を併用することも好ましい。この場合、このような高沸点溶剤の含有量は、溶剤全体に対して3〜50質量%が好ましく、5〜40質量%がより好ましく、5〜30質量%が特に好ましい。
なお、沸点150℃以上の溶剤は、グリコールアルキルエーテルアセテート類であっても、またグリコールアルキルエーテル類であってもよく、この場合は、沸点150℃以上の溶剤を別途含有させなくてもかまわない。
本発明の染料分散液において、溶剤の含有割合に特に制限はないが、60質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、75質量%以上がさらに好ましく、80質量%以上が特に好ましく、また、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましい。溶剤の含有割合を前記下限値以上とすることで安定な分散液となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで着色樹脂組成物の各成分の配合の自由度が広がる傾向がある。
(分散剤)
本発明の染料分散液における分散剤は、染料やその他の色材を分散し、安定を保つことができれば特に種類は問わないが、顔料分散液と混合する場合は、分散が不安定化されるのを防ぐため、顔料分散液と同じ分散剤を用いるのが好ましい。
例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系や両性等の分散剤を使用することができるが、ポリマー分散剤が好ましい。具体的には、ブロック共重合体、ポリウレタン、ポリエステル、高分子共重合体のアルキルアンモニウム塩又はリン酸エステル塩、カチオン性櫛型グラフトポリマー等を挙げることができる。これら分散剤の中で、ブロック共重合体、ポリウレタン、カチオン性櫛型グラフトポリマーが好ましい。特に輝度の観点からブロック共重合体が好ましく、この中でも親溶剤性を有するAブロック及び窒素原子を含む官能基を有するBブロックからなるブロック共重合体が好ましい。
本発明の染料分散液における分散剤は、染料やその他の色材を分散し、安定を保つことができれば特に種類は問わないが、顔料分散液と混合する場合は、分散が不安定化されるのを防ぐため、顔料分散液と同じ分散剤を用いるのが好ましい。
例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系や両性等の分散剤を使用することができるが、ポリマー分散剤が好ましい。具体的には、ブロック共重合体、ポリウレタン、ポリエステル、高分子共重合体のアルキルアンモニウム塩又はリン酸エステル塩、カチオン性櫛型グラフトポリマー等を挙げることができる。これら分散剤の中で、ブロック共重合体、ポリウレタン、カチオン性櫛型グラフトポリマーが好ましい。特に輝度の観点からブロック共重合体が好ましく、この中でも親溶剤性を有するAブロック及び窒素原子を含む官能基を有するBブロックからなるブロック共重合体が好ましい。
具体的には、窒素原子含有官能基を有するBブロックとして、側鎖に4級アンモニウム塩基及びアミノ基のうち少なくとも一方を有する単位構造が挙げられ、一方、親溶剤性のAブロックとして、4級アンモニウム塩基及びアミノ基を有さない単位構造が挙げられる。
係るアクリル系ブロック共重合体を構成するBブロックは、4級アンモニウム塩基及びアミノ基のうち少なくとも一方を有する単位構造を有し、色材(染料、顔料)吸着機能を持つ部位である。
係るアクリル系ブロック共重合体を構成するBブロックは、4級アンモニウム塩基及びアミノ基のうち少なくとも一方を有する単位構造を有し、色材(染料、顔料)吸着機能を持つ部位である。
また上記Bブロックとして、4級アンモニウム塩基を有する場合、当該4級アンモニウム塩基は、直接主鎖に結合していてもよいが、2価の連結基を介して主鎖に結合していてもよい。
このようなブロック共重合体としては、例えば、日本国特開2009−025813号公報に記載のものが挙げられる。
このようなブロック共重合体としては、例えば、日本国特開2009−025813号公報に記載のものが挙げられる。
本発明の染料分散液における分散剤の含有割合は、全固形分中0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、10質量%以上がよりさらに好ましく、15質量%以上が特に好ましく、20質量%以上が最も好ましく、また、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下がさらに好ましい。分散剤の含有割合を前記下限値以上とすることで分散安定性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像時のパターン形成性が良好となる傾向がある。
(任意成分)
本発明の染料分散液は、染料、分散剤、溶剤以外に、任意成分として、その他の色材、分散助剤、分散樹脂、消光剤等を含有するものであってもよい。
(その他の色材)
本発明の染料分散液が含有していてもよいその他の色材としては、例えば、前記一般式(I)で表されるキサンテン系染料以外の染料(以下、「その他の染料」と略記する。)、顔料等があげられる。
本発明の染料分散液は、染料、分散剤、溶剤以外に、任意成分として、その他の色材、分散助剤、分散樹脂、消光剤等を含有するものであってもよい。
(その他の色材)
本発明の染料分散液が含有していてもよいその他の色材としては、例えば、前記一般式(I)で表されるキサンテン系染料以外の染料(以下、「その他の染料」と略記する。)、顔料等があげられる。
(その他の染料)
その他の染料としては、例えば、アゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料、シアニン系染料、トリアリールメタン系染料、ジピロメテン系染料等が好ましく挙げられる。
その他の染料としては、例えば、アゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料、シアニン系染料、トリアリールメタン系染料、ジピロメテン系染料等が好ましく挙げられる。
アゾ系染料としては、例えば、C.I.アシッドイエロー11、C.I.アシッドオレンジ7、C.I.アシッドレッド37、C.I.アシッドレッド180、C.I.アシッドブルー29、C.I.ダイレクトレッド28、C.I.ダイレクトレッド83、C.I.ダイレクトイエロー12、C.I.ダイレクトオレンジ26、C.I.ダイレクトグリーン28、C.I.ダイレクトグリーン59、C.I.リアクティブイエロー2、C.I.リアクティブレッド17、C.I.リアクティブレッド120、C.I.リアクティブブラック5、C.I.ディスパースオレンジ5、C.I.ディスパースレッド58、C.I.ディスパースブルー165、C.I.ベーシックブルー41、C.I.ベーシックレッド18、C.I.モルダントレッド7、C.I.モルダントイエロー5、C.I.モルダントブラック7等が挙げられる。
アントラキノン系染料としては、例えば、C.I.バットブルー4、C.I.アシッドブルー25、C.I.アシッドブルー40、C.I.アシッドブルー80、C.I.アシッドグリーン25、C.I.リアクティブブルー19、C.I.リアクティブブルー49、C.I.ディスパースレッド60、C.I.ディスパースブルー56、C.I.ディスパースブルー60等が挙げられる。
この他、フタロシアニン系染料として、例えば、C.I.ダイレクトブルー86、C.I.ダイレクトブルー199、C.I.バットブルー5、日本国特開2002−14222号公報、日本国特開2005−134759号公報、日本国特開2010−191358号公報、日本国特開2011−148950号公報に記載のもの等が、キノンイミン系染料として、例えば、C.I.ベーシックブルー3、C.I.ベーシックブルー9等が、キノリン系染料として、例えば、C.I.ソルベントイエロー33、C.I.アシッドイエロー3、C.I.ディスパースイエロー64等が、ニトロ系染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー1、C.I.アシッドオレンジ3、C.I.ディスパースイエロー42等が挙げられる。
また、トリアリールメタン系染料としては、例えば、C.I.アシッドブルー86、C.I.アシッドブルー88、C.I.アシッドブルー108、国際公開第2009/107734号、国際公開第2011/162217号、国際公開第2015/080217号などに記載のものが挙げられる。
更に、シアニン系染料としては、例えば、国際公開第2011/162217号に記載のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
更に、シアニン系染料としては、例えば、国際公開第2011/162217号に記載のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
ジピロメテン系染料としては、例えば、日本国特開2008−292970号公報、日本国特開2010−84009号公報、日本国特開2010−84141号公報、日本国特開2010−85454号公報、日本国特開2011−158654号公報、日本国特開2012−158739号公報、日本国特開2012−224852号公報、日本国特開2012−224849号公報、日本国特開2012−224847号公報、日本国特開2012−224846号公報などに記載のものが挙げられる。
本発明の染料分散液において、その他の染料は1種だけ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
本発明の染料分散液において、その他の染料は1種だけ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
(顔料)
顔料としては、例えばカラーフィルタの画素等を形成する場合には、青色、紫色等各種の色の顔料を使用することができる。また、その化学構造としては、例えばフタロシアニン系、キナクリドン系、ベンツイミダゾロン系、ジオキサジン系、インダンスレン系、ペリレン系等の有機顔料が挙げられる。この他に種々の無機顔料等も利用可能である。以下、使用できる顔料の具体例をピグメントナンバーで示す。
顔料としては、例えばカラーフィルタの画素等を形成する場合には、青色、紫色等各種の色の顔料を使用することができる。また、その化学構造としては、例えばフタロシアニン系、キナクリドン系、ベンツイミダゾロン系、ジオキサジン系、インダンスレン系、ペリレン系等の有機顔料が挙げられる。この他に種々の無機顔料等も利用可能である。以下、使用できる顔料の具体例をピグメントナンバーで示す。
青色顔料としては、例えばC.I.ピグメントブルー1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79などを挙げることができる。
これらの中でも、耐熱性及び耐光性の観点から、中心金属を有するフタロシアニン顔料が好ましく、特に青色の銅フタロシアニン顔料が好ましい。該銅フタロシアニン顔料としては、C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6などが好ましく挙げられ、最も好ましくはC.I.ピグメントブルー15:6である。
この為、本発明の染料分散液が青色顔料を含む場合、青色顔料の全含有量に対して、80質量%以上、特に90質量%以上、とりわけ95〜100質量%が、C.I.ピグメントブルー15:6であることが好ましい。
この為、本発明の染料分散液が青色顔料を含む場合、青色顔料の全含有量に対して、80質量%以上、特に90質量%以上、とりわけ95〜100質量%が、C.I.ピグメントブルー15:6であることが好ましい。
紫色顔料としては、例えばC.I.ピグメントバイオレット1、1:1、2、2:2、3、3:1、3:3、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、47、49、50などを挙げることができる。
これらの中でも、紫色のジオキサジン顔料が好ましく、該ジオキサジン顔料として、C.I.ピグメントバイオレット19、23などが好ましく挙げられ、更に好ましくはC.I.ピグメントバイオレット23である。
これらの中でも、紫色のジオキサジン顔料が好ましく、該ジオキサジン顔料として、C.I.ピグメントバイオレット19、23などが好ましく挙げられ、更に好ましくはC.I.ピグメントバイオレット23である。
本発明の染料分散液が、紫色顔料を含む場合、紫色顔料の全含有量に対して、80質量%以上、特に90質量%以上、とりわけ95〜100質量%が、C.I.ピグメントバイオレット23であることが好ましい。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で混合して用いてもよい。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で混合して用いてもよい。
本発明の染料分散液に用いることのできる顔料は、高いコントラストの画素を形成しうる点から平均一次粒径の小さいものが好ましく、具体的には、平均一次粒径が40nm以下であることが好ましく、35nm以下であることがより好ましい。
特に、青色の銅フタロシアニン顔料についても同様に、好ましくは平均一次粒径が40nm以下であり、より好ましくは35nm以下、更に好ましくは20〜30nmである。
特に、青色の銅フタロシアニン顔料についても同様に、好ましくは平均一次粒径が40nm以下であり、より好ましくは35nm以下、更に好ましくは20〜30nmである。
また、ジオキサジン顔料については、平均一次粒径は好ましくは40nm以下、より好ましくは25〜35nmである。着色樹脂組成物中で顔料が凝集し難い点からは、平均一次粒径が小さすぎない方が好ましい。
なお、ここで、顔料の平均一次粒径は以下の方法により測定・算出された値とすることができる。
なお、ここで、顔料の平均一次粒径は以下の方法により測定・算出された値とすることができる。
まず、顔料をクロロホルム中に超音波分散し、コロジオン膜貼り付けメッシュ上に滴下して、乾燥させ、透過電子顕微鏡(TEM)観察により、顔料の一次粒子像を得る。この像から、個々の顔料粒子の粒径を、同じ面積となる円の直径に換算した面積円相当径として、複数個(通常200〜300個程度)の顔料粒子についてそれぞれ粒径を求める。
得られた一次粒径の値を用い、下式の計算式の通り個数平均値を計算し、平均粒径を求める。
得られた一次粒径の値を用い、下式の計算式の通り個数平均値を計算し、平均粒径を求める。
個々の顔料粒子の粒径:X1、X2、X3、X4、・・・・、Xi、・・・・・・、Xm(mは粒子の個数)
その他の色材のうち、耐熱性及び耐光性向上の観点から顔料を含むことが好ましく、青色色材に起因する耐熱性及び耐光性向上の観点からは青色顔料を含むことがより好ましく、一方で、紫色色材に起因する耐熱性及び耐光性向上の観点からは紫色顔料を含むことがより好ましい。また、輝度向上の観点からは、その他の染料を含むことが好ましく、青色色材に起因する輝度向上の観点からは、トリアリールメタン系染料を含むことがより好ましい。
その他の色材の例としては、青色顔料単独、青色染料単独、青色顔料と青色染料の組み合わせ、青色顔料と紫色顔料の組み合わせ、青色顔料と青色染料と紫色顔料の組み合わせ、青色顔料と青色染料と紫色染料の組み合わせ、青色顔料と紫色顔料と紫色染料の組み合わせ等が挙げられる。
その他の色材の例としては、青色顔料単独、青色染料単独、青色顔料と青色染料の組み合わせ、青色顔料と紫色顔料の組み合わせ、青色顔料と青色染料と紫色顔料の組み合わせ、青色顔料と青色染料と紫色染料の組み合わせ、青色顔料と紫色顔料と紫色染料の組み合わせ等が挙げられる。
本発明の染料分散液において、その他の色材の含有割合は特に限定されないが、全固形分中1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、30質量%以上がよりさらに好ましく、50質量%以上が特に好ましく、また、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、70質量%以下がさらに好ましい。その他の色材の含有割合を前記下限値以上とすることで高コントラストとなる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで着色樹脂組成物の各成分の配合の自由度が広がる傾向がある。
本発明の染料分散液において、その他の染料の含有割合は特に限定されないが、全固形分中1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、30質量%以上がよりさらに好ましく、50質量%以上が特に好ましく、また、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、70質量%以下がさらに好ましい。その他の染料の含有割合を前記下限値以上とすることで高輝度となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで着色樹脂組成物の各成分の配合の自由度が広がる傾向がある。
本発明の染料分散液が顔料を含有する場合、顔料の含有割合は特に限定されないが、全固形分中1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、30質量%以上がよりさらに好ましく、50質量%以上が特に好ましく、また、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、70質量%以下がさらに好ましい。顔料の含有割合を前記下限値以上とすることで高耐熱性、高耐光性となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで着色樹脂組成物の各成分の配合の自由度が広がる傾向がある。
本発明の染料分散液がその他の色材を含む場合、前記一般式(I)で表されるキサンテン系染料の含有割合は特に限定されないが、全固形分中0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、10質量%以上がよりさらに好ましく、12質量%以上が特に好ましく、また、50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、30質量%以下がさらに好ましく、20質量%以下が特に好ましい。一般式(I)で表されるキサンテン系染料の含有割合を前記下限値以上とすることで高輝度となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで高コントラストとなる傾向がある。
(分散助剤)
分散助剤としては、例えば顔料誘導体が好ましく挙げられる。顔料誘導体としては、例えば日本国特開2001−220520号公報、日本国特開2001−271004号公報、日本国特開2002−179976号公報、日本国特開2007−113000号公報、及び日本国特開2007−186681号公報等に記載の各種化合物等を使用することができる。
分散助剤としては、例えば顔料誘導体が好ましく挙げられる。顔料誘導体としては、例えば日本国特開2001−220520号公報、日本国特開2001−271004号公報、日本国特開2002−179976号公報、日本国特開2007−113000号公報、及び日本国特開2007−186681号公報等に記載の各種化合物等を使用することができる。
本発明の染料分散液が分散助剤を含有する場合、分散助剤の含有割合は特に限定されないが、全固形分中0.01質量%以上が好ましく、また、6質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%以下がさらに好ましい。また、一般式(I)で表されるキサンテン系染料100質量部に対し0.1質量部以上が好ましく、また、30質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、5質量部以下がさらに好ましい。含有割合を上記の範囲に制御することで安定な分散液となる傾向がある。
(分散樹脂)
分散樹脂は、分散剤との相乗効果でキサンテン系染料や顔料の分散安定性に寄与し、結果として分散剤の添加量を減らせることができるようなものであれば何ら限定されないが、アルカリ現像してパターンを形成するとの観点からは、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。アルカリ可溶性樹脂としては、後述の[着色樹脂組成物]におけるバインダー樹脂として挙げたものを好ましく使用できる。
分散樹脂は、分散剤との相乗効果でキサンテン系染料や顔料の分散安定性に寄与し、結果として分散剤の添加量を減らせることができるようなものであれば何ら限定されないが、アルカリ現像してパターンを形成するとの観点からは、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。アルカリ可溶性樹脂としては、後述の[着色樹脂組成物]におけるバインダー樹脂として挙げたものを好ましく使用できる。
本発明の染料分散液が分散樹脂を含有する場合、分散樹脂の含有割合は特に限定されないが、全固形分中0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、また、40質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましい。また、分散樹脂は一般式(I)で表されるキサンテン系染料100質量部に対し5質量部以上が好ましく、10質量部以上がより好ましく、また、200質量部以下が好ましく、100質量部以下がより好ましく、40質量部以下がさらに好ましい。添加量を上記の範囲に制御することで安定な分散液となる傾向がある。
(消光剤)
消光剤としては、キサンテン系染料が発する蛍光の波長付近に吸収をもつものであれば特に限定されないが、例えば、前述したその他の染料の中でもアントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、テトラアザポルフィリン系染料、トリアリールメタン系染料等が好ましく挙げられる。
消光剤としては、キサンテン系染料が発する蛍光の波長付近に吸収をもつものであれば特に限定されないが、例えば、前述したその他の染料の中でもアントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、テトラアザポルフィリン系染料、トリアリールメタン系染料等が好ましく挙げられる。
アントラキノン系染料としては、例えば、C.I.バットブルー4、C.I.アシッドブルー23、C.I.アシッドブルー25、C.I.アシッドブルー27、C.I.アシッドブルー40、C.I.アシッドブルー41、C.I.アシッドブルー43、C.I.アシッドブルー45、C.I.アシッドブルー62、C.I.アシッドブルー78、C.I.アシッドブルー80、C.I.アシッドブルー112、C.I.アシッドブルー138、C.I.アシッドブルー182、C.I.ソルベントブルー11、C.I.ソルベントブルー12、C.I.ソルベントブルー35、C.I.ソルベントブルー36、C.I.ソルベントブルー45、C.I.ソルベントブルー59、C.I.ソルベントブルー63、C.I.ソルベントブルー78、C.I.ソルベントブルー94、C.I.ソルベントブルー97、C.I.ソルベントブルー101、C.I.ソルベントブルー104、C.I.ソルベントブルー122、C.I.リアクティブブルー4、C.I.リアクティブブルー19、C.I.リアクティブブルー49、C.I.ディスパースブルー56、C.I.ディスパースブルー60、国際公開第2014/012814号、日本国特開2017−2257号公報などに記載のもの等が挙げられる。
フタロシアニン系染料としては、例えば、C.I.ダイレクトブルー86、C.I.ダイレクトブルー199、C.I.バットブルー5等が挙げられる。
テトラアザポルフィリン系染料としては、例えば、国際公開第2014/012814号などに記載のものが挙げられる。
また、トリアリールメタン系染料としては、例えば、C.I.アシッドブルー86、C.I.アシッドブルー88、C.I.アシッドブルー108、国際公開第2009/107734号、国際公開第2011/162217号、国際公開第2015/080217号などに記載のものが挙げられる。
これらの中でも耐熱性、輝度、および入手または合成の容易性の観点からアントラキノン系染料が好ましい。アントラキノン系染料の中でも現像抜け時間の観点から、C.I.ソルベントブルー122、又は下記一般式(II)で表されるものが好ましい。
式(II)中、Raは各々独立に置換基を有していてもよいアルキル基を表す。Rbは各々独立に、エーテル構造を含むアルキル基を表す。aは各々独立に0〜3の整数を表す。
Raにおけるアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基が挙げられる。その炭素数は通常1以上であり、また、12以下が好ましく、6以下がより好ましく、3以下がさらに好ましく、2以下が特に好ましい。アルキル基の炭素数を前記上限値以下とすることで合成が容易となる傾向がある。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、3−メチルブチル基等が挙げられる。これらの中でも耐熱性の観点から、メチル基又はエチル基が好ましい。
アルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、前述の置換基群W1に記載のものが挙げられる。
aは0〜3の整数を表すが、耐熱性の観点から、1以上が好ましく、2以上がより好ましく、3がさらに好ましい。
Rbにおけるエーテル構造を含むアルキル基としては、アルコキシアルキル基や環状エーテル構造を含むアルキル基が挙げられる。
アルコキシアルキル基は直鎖状でも、分岐鎖状でもよい。アルコキシアルキル基の炭素数は特に限定されないが、通常2以上であり、3以上が好ましく、4以上がより好ましく、また、通常15以下であり、10以下が好ましく、6以下がより好ましい。アルコキシアルキル基の炭素数を前記下限値以上とすることで溶解度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで合成が容易となる傾向がある。
アルコキシアルキル基の具体例としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、メトキシブチル基エトキシメチル基、エトキシエチル基、エトキシプロピル基、エトキシブチル基、イソプロポキシプロピル基、ブトキシプロピル基等が挙げられる。
環状エーテル構造を含むアルキル基の炭素数は特に限定されないが、通常5以上であり、また、15以下が好ましく、10以下がより好ましく、6以下がさらに好ましい。環状エーテル構造を含むアルキル基の炭素数を前記上限値以下とすることで合成が容易となる傾向がある。
環状エーテル構造としては、テトラヒドロフラン構造、テトラヒドロピラン構造、ジオキサン構造、ジオキソラン構造等の5〜8員環エーテル構造が挙げられる。これらの中でも耐熱性、耐酸性および合成の容易さの観点からテトラヒドロフラン構造が好ましい。
環状エーテル構造を有するアルキル基の具体例としては、テトラヒドロフラニルメチル基、2−(1,3−ジオキソラン−2−イル)エチル基等が挙げられる。
本発明の染料分散液が消光剤を含有する場合、消光剤の含有割合は特に限定されないが、全固形分中0.05質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上がさらに好ましく、また、7質量%以下が好ましく、3質量%以下がより好ましく、1質量%以下がさらに好ましい。また、消光剤の含有割合は、キサンテン系染料100質量部に対し1質量部以上が好ましく、5質量部以上がより好ましく、10質量部以上がさらに好ましく、また、50質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましく、20質量部以下がさらに好ましい。消光剤の含有割合を前記下限値以上とすることで高コントラストとなる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで高輝度となる傾向がある。
[着色樹脂組成物]
本発明の着色樹脂組成物は、本発明のキサンテン系染料、溶剤、分散剤、バインダー樹脂、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含有する。また、本発明の着色樹脂組成物はその他に任意成分として、分散助剤、消光剤等を含有するものとすることができる。
特に、本発明のキサンテン系染料は、水に対する溶解度が低いことから、本発明の着色樹脂組成物をカラーフィルタ用着色樹脂組成物として使用することが好ましい。本発明の染料分散液を用いたものとすることもでき、例えば、本発明の染料分散液、バインダー樹脂、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含有するものとすることができる。
本発明の着色樹脂組成物は、本発明のキサンテン系染料、溶剤、分散剤、バインダー樹脂、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含有する。また、本発明の着色樹脂組成物はその他に任意成分として、分散助剤、消光剤等を含有するものとすることができる。
特に、本発明のキサンテン系染料は、水に対する溶解度が低いことから、本発明の着色樹脂組成物をカラーフィルタ用着色樹脂組成物として使用することが好ましい。本発明の染料分散液を用いたものとすることもでき、例えば、本発明の染料分散液、バインダー樹脂、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含有するものとすることができる。
(キサンテン系染料)
本発明の着色樹脂組成物において、キサンテン系染料としては前記一般式(I)で表されるものを好適に用いることができる。
本発明の着色樹脂組成物において、前記一般式(I)で表されるキサンテン系染料の含有割合は特に限定されないが、全固形分中0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、2質量%以上がさらに好ましく、3質量%以上がよりさらに好ましく、4質量%以上が特に好ましく、また、15質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、6質量%以下がさらに好ましい。一般式(I)で表されるキサンテン系染料の含有割合を前記下限値以上とすることで高輝度となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで高コントラストとなる傾向がある。
本発明の着色樹脂組成物において、キサンテン系染料としては前記一般式(I)で表されるものを好適に用いることができる。
本発明の着色樹脂組成物において、前記一般式(I)で表されるキサンテン系染料の含有割合は特に限定されないが、全固形分中0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、2質量%以上がさらに好ましく、3質量%以上がよりさらに好ましく、4質量%以上が特に好ましく、また、15質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、6質量%以下がさらに好ましい。一般式(I)で表されるキサンテン系染料の含有割合を前記下限値以上とすることで高輝度となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで高コントラストとなる傾向がある。
(溶剤)
本発明の着色樹脂組成物において、溶剤としては、染料分散液に用いる溶剤と同じものを好適に用いることができる。
本発明の着色樹脂組成物において、溶剤の含有割合は特に限定されないが、70質量%以上が好ましく、75質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、また、99質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましく、90質量%以下がさらに好ましい。溶剤の含有割合を前記下限値以上とすることで塗布膜の形成に適した粘度となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで塗布膜の形成に必要な本発明の着色樹脂組成物の量を低減できる傾向がある。
本発明の着色樹脂組成物において、溶剤としては、染料分散液に用いる溶剤と同じものを好適に用いることができる。
本発明の着色樹脂組成物において、溶剤の含有割合は特に限定されないが、70質量%以上が好ましく、75質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましく、また、99質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましく、90質量%以下がさらに好ましい。溶剤の含有割合を前記下限値以上とすることで塗布膜の形成に適した粘度となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで塗布膜の形成に必要な本発明の着色樹脂組成物の量を低減できる傾向がある。
(分散剤)
本発明の着色樹脂組成物において、分散剤としては、染料分散液に用いる分散剤と同じものを好適に用いることができる。
本発明の着色樹脂組成物において、分散剤の含有割合は特に限定されないが、全固形分中0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましく、5質量%以上がよりさらに好ましく、6質量%以上が特に好ましく、また、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましく、10質量%以下が特に好ましい。分散剤の含有割合を前記下限値以上とすることで分散安定性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像時のパターン形成性が良好となる傾向がある。
本発明の着色樹脂組成物において、分散剤としては、染料分散液に用いる分散剤と同じものを好適に用いることができる。
本発明の着色樹脂組成物において、分散剤の含有割合は特に限定されないが、全固形分中0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましく、5質量%以上がよりさらに好ましく、6質量%以上が特に好ましく、また、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましく、10質量%以下が特に好ましい。分散剤の含有割合を前記下限値以上とすることで分散安定性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像時のパターン形成性が良好となる傾向がある。
(その他の色材)
本発明の着色樹脂組成物において、その他の色材としては、染料分散液に用いるその他の色材と同じものを好適に用いることができる。
本発明の着色樹脂組成物において、その他の色材の含有割合は特に限定されないが、全固形分中1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、15質量%以上が特に好ましく、また、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、20質量%以下がさらに好ましい。その他の色材の含有割合を前記下限値以上とすることで高コントラストとなる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで着色樹脂組成物の各成分の配合の自由度が広がる傾向がある。
本発明の着色樹脂組成物において、その他の色材としては、染料分散液に用いるその他の色材と同じものを好適に用いることができる。
本発明の着色樹脂組成物において、その他の色材の含有割合は特に限定されないが、全固形分中1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、15質量%以上が特に好ましく、また、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、20質量%以下がさらに好ましい。その他の色材の含有割合を前記下限値以上とすることで高コントラストとなる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで着色樹脂組成物の各成分の配合の自由度が広がる傾向がある。
また、その他の染料を含有する場合には、その含有割合は特に限定されないが、全固形分中1質量%以上が好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましく、また、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。その他の染料の含有割合を前記下限値以上とすることで高コントラストとなる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで着色樹脂組成物の各成分の配合の自由度が広がる傾向がある。
また、顔料を含有する場合には、その含有割合は特に限定されないが、全固形分中1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、15質量%以上が特に好ましく、また、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、20質量%以下がさらに好ましい。顔料の含有割合を前記下限値以上とすることで高コントラストとなる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで着色樹脂組成物の各成分の配合の自由度が広がる傾向がある。
また、顔料を含有する場合には、その含有割合は特に限定されないが、全固形分中1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、15質量%以上が特に好ましく、また、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、20質量%以下がさらに好ましい。顔料の含有割合を前記下限値以上とすることで高コントラストとなる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで着色樹脂組成物の各成分の配合の自由度が広がる傾向がある。
また、本発明の着色樹脂組成物において、顔料は、染料分散液に含まれていても含まれていなくてもよいが、コントラストの観点からは染料分散液に含まれているほうが望ましく、経時安定性の観点からは染料分散液に含まれていないほうが望ましい。
(バインダー樹脂)
本発明の着色樹脂組成物においてバインダー樹脂は、前述の溶剤に可溶で、十分な硬化度の硬化膜を形成できるようなものであれば何ら限定されないが、アルカリ現像してパターンを形成するとの観点からは、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。例えば、日本国特開平7−207211号公報、日本国特開平8−259876号公報、日本国特開平10−300922号公報、日本国特開平11−140144号公報、日本国特開平11−174224号公報、日本国特開2000−56118号公報、日本国特開2003−233179号公報などの各公報等に記載される高分子化合物を使用することができるが、中でも好ましくは下記(C−1)〜(C−5)の樹脂などが挙げられる。
本発明の着色樹脂組成物においてバインダー樹脂は、前述の溶剤に可溶で、十分な硬化度の硬化膜を形成できるようなものであれば何ら限定されないが、アルカリ現像してパターンを形成するとの観点からは、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。例えば、日本国特開平7−207211号公報、日本国特開平8−259876号公報、日本国特開平10−300922号公報、日本国特開平11−140144号公報、日本国特開平11−174224号公報、日本国特開2000−56118号公報、日本国特開2003−233179号公報などの各公報等に記載される高分子化合物を使用することができるが、中でも好ましくは下記(C−1)〜(C−5)の樹脂などが挙げられる。
(C−1):エポキシ基含有(メタ)アクリレートと、他のラジカル重合性単量体との共重合体に対し、該共重合体が有するエポキシ基の少なくとも一部に不飽和一塩基酸を付加させてなる樹脂、又は該付加反応により生じた水酸基の少なくとも一部に多塩基酸無水物を付加させて得られるアルカリ可溶性樹脂(以下「樹脂(C−1)」と称す場合がある。)
(C−2):カルボキシル基含有直鎖状アルカリ可溶性樹脂(以下「樹脂(C−2)」と称す場合がある。)
(C−3):前記樹脂(C−2)のカルボキシル基部分に、エポキシ基含有不飽和化合物を付加させた樹脂(以下「樹脂(C−3)」と称す場合がある。)
(C−4):(メタ)アクリル系樹脂(以下「樹脂(C−4)」と称す場合がある。)
(C−5):カルボキシル基を有するエポキシアクリレート樹脂(以下「樹脂(C−5)と称す場合がある。)
このうち特に好ましくは樹脂(C−1)が挙げられ、以下詳述する。
(C−2):カルボキシル基含有直鎖状アルカリ可溶性樹脂(以下「樹脂(C−2)」と称す場合がある。)
(C−3):前記樹脂(C−2)のカルボキシル基部分に、エポキシ基含有不飽和化合物を付加させた樹脂(以下「樹脂(C−3)」と称す場合がある。)
(C−4):(メタ)アクリル系樹脂(以下「樹脂(C−4)」と称す場合がある。)
(C−5):カルボキシル基を有するエポキシアクリレート樹脂(以下「樹脂(C−5)と称す場合がある。)
このうち特に好ましくは樹脂(C−1)が挙げられ、以下詳述する。
なお、樹脂(C−2)〜(C−5)は、アルカリ性の現像液によって溶解され、目的とする現像処理が遂行される程度に溶解性を有するものであれば何でもよく、各々、日本国特開2009−025813号公報の同項目として記載のものと同様である。好ましい態様も同様である。
(C−1):エポキシ基含有(メタ)アクリレートと、他のラジカル重合性単量体との共重合体に対し、該共重合体が有するエポキシ基の少なくとも一部に不飽和一塩基酸を付加させてなる樹脂、又は該付加反応により生じた水酸基の少なくとも一部に多塩基酸無水物を付加させて得られるアルカリ可溶性樹脂
樹脂(C−1)の特に好ましい樹脂の一つとして、エポキシ基含有(メタ)アクリレート5〜90モル%と、他のラジカル重合性単量体10〜95モル%との共重合体に対し、該共重合体が有するエポキシ基の10〜100モル%に不飽和一塩基酸を付加させてなる樹脂、又は該付加反応により生じた水酸基の10〜100モル%に多塩基酸無水物を付加させて得られるアルカリ可溶性樹脂が挙げられる。
(C−1):エポキシ基含有(メタ)アクリレートと、他のラジカル重合性単量体との共重合体に対し、該共重合体が有するエポキシ基の少なくとも一部に不飽和一塩基酸を付加させてなる樹脂、又は該付加反応により生じた水酸基の少なくとも一部に多塩基酸無水物を付加させて得られるアルカリ可溶性樹脂
樹脂(C−1)の特に好ましい樹脂の一つとして、エポキシ基含有(メタ)アクリレート5〜90モル%と、他のラジカル重合性単量体10〜95モル%との共重合体に対し、該共重合体が有するエポキシ基の10〜100モル%に不飽和一塩基酸を付加させてなる樹脂、又は該付加反応により生じた水酸基の10〜100モル%に多塩基酸無水物を付加させて得られるアルカリ可溶性樹脂が挙げられる。
そのエポキシ基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシブチル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等が例示できる。中でもグリシジル(メタ)アクリレートが好ましい。これらのエポキシ基含有(メタ)アクリレートは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記エポキシ基含有(メタ)アクリレートと共重合させる他のラジカル重合性単量体としては、本発明の効果を損わない限り特に制限はなく、例えば、ビニル芳香族類、ジエン類、(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリル酸アミド類、ビニル化合物類、不飽和ジカルボン酸ジエステル類、モノマレイミド類などが挙げられるが、特に下記式(III)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレートが好ましい。
下記式(III)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレートに由来する繰返し単位は、「他のラジカル重合性単量体」に由来する繰返し単位中、5〜90モル%含有するものが好ましく、10〜70モル%含有するものが更に好ましく、15〜50モル%含有するものが特に好ましい。
上記式(III)中、R89は水素原子又はメチル基を示し、R90は下記式(IV)で表される構造を示す。
上記式(IV)中、R91〜R98は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表す。尚、R96とR98とが、互いに連結して環を形成していてもよい。
R96とR98が連結して形成される環は、脂肪族環であるのが好ましく、飽和又は不飽和のいずれでもよく、更に炭素数は5〜6であることが好ましい。
中でも、式(IV)で表される構造としては、特に下記構造式(IVa)、(IVb)、又は(IVc)で表されるものが好ましい。
R96とR98が連結して形成される環は、脂肪族環であるのが好ましく、飽和又は不飽和のいずれでもよく、更に炭素数は5〜6であることが好ましい。
中でも、式(IV)で表される構造としては、特に下記構造式(IVa)、(IVb)、又は(IVc)で表されるものが好ましい。
尚、前記式(IV)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記式(IV)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート以外の、「他のラジカル重合性単量体」としては、着色樹脂組成物に優れた耐熱性及び強度を向上しうる点で、スチレン、(メタ)アクリル酸−n−ブチル、(メタ)アクリル酸−tert−ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボロニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等が挙げられる。
前記式(IV)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート以外の、「他のラジカル重合性単量体」としては、着色樹脂組成物に優れた耐熱性及び強度を向上しうる点で、スチレン、(メタ)アクリル酸−n−ブチル、(メタ)アクリル酸−tert−ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボロニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等が挙げられる。
上記モノマー群から選択された少なくとも1種に由来する繰返し単位の含有量が、1〜70モル%であるものが好ましく、3〜50モル%であるものが更に好ましい。
尚、前記エポキシ基含有(メタ)アクリレートと、前記他のラジカル重合性単量体との共重合反応には、公知の溶液重合法が適用される。
本発明において、前記エポキシ基含有(メタ)アクリレートと前記他のラジカル重合性単量体との共重合体としては、エポキシ基含有(メタ)アクリレートに由来する繰返し単位5〜90モル%と、他のラジカル重合性単量体に由来する繰返し単位10〜95モル%と、からなるものが好ましく、前者20〜80モル%と、後者80〜20モル%とからなるものが更に好ましく、前者30〜70モル%と、後者70〜30モル%とからなるものが特に好ましい。
尚、前記エポキシ基含有(メタ)アクリレートと、前記他のラジカル重合性単量体との共重合反応には、公知の溶液重合法が適用される。
本発明において、前記エポキシ基含有(メタ)アクリレートと前記他のラジカル重合性単量体との共重合体としては、エポキシ基含有(メタ)アクリレートに由来する繰返し単位5〜90モル%と、他のラジカル重合性単量体に由来する繰返し単位10〜95モル%と、からなるものが好ましく、前者20〜80モル%と、後者80〜20モル%とからなるものが更に好ましく、前者30〜70モル%と、後者70〜30モル%とからなるものが特に好ましい。
上記範囲内であると、後述の重合性成分及びアルカリ可溶性成分の付加量が十分であり、また、耐熱性や膜の強度が十分であるため好ましい。
上記の様に合成された、エポキシ基含有共重合体のエポキシ基部分に、不飽和一塩基酸(重合性成分)と、更に多塩基酸無水物(アルカリ可溶性成分)とを反応させる。
ここで、エポキシ基に付加させる不飽和一塩基酸としては、公知のものを使用することができ、例えば、エチレン性不飽和二重結合を有する不飽和カルボン酸が挙げられる。
上記の様に合成された、エポキシ基含有共重合体のエポキシ基部分に、不飽和一塩基酸(重合性成分)と、更に多塩基酸無水物(アルカリ可溶性成分)とを反応させる。
ここで、エポキシ基に付加させる不飽和一塩基酸としては、公知のものを使用することができ、例えば、エチレン性不飽和二重結合を有する不飽和カルボン酸が挙げられる。
具体例としては、(メタ)アクリル酸;クロトン酸、o−、m−又はp−ビニル安息香酸;α−位がハロアルキル基、アルコキシル基、ハロゲン原子、ニトロ基又はシアノ基などで置換された(メタ)アクリル酸等のモノカルボン酸等が挙げられる。中でも好ましくは(メタ)アクリル酸である。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
このような成分を付加させることにより、本発明で用いるバインダー樹脂に重合性を付与することができる。
これらの不飽和一塩基酸は、通常、前記共重合体が有するエポキシ基の10〜100モル%に付加させるが、好ましくは30〜100モル%、より好ましくは50〜100モル%に付加させる。前記範囲内であると、着色樹脂組成物の経時安定性に優れるため好ましい。尚、共重合体のエポキシ基に不飽和一塩基酸を付加させる方法としては、公知の方法を採用することができる。
これらの不飽和一塩基酸は、通常、前記共重合体が有するエポキシ基の10〜100モル%に付加させるが、好ましくは30〜100モル%、より好ましくは50〜100モル%に付加させる。前記範囲内であると、着色樹脂組成物の経時安定性に優れるため好ましい。尚、共重合体のエポキシ基に不飽和一塩基酸を付加させる方法としては、公知の方法を採用することができる。
更に、共重合体のエポキシ基に不飽和一塩基酸を付加させたときに生じる水酸基に付加させる多塩基酸無水物としては、公知のものが使用できる。
例えば、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水クロレンド酸等の二塩基酸無水物;無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物等の三塩基以上の酸の無水物が挙げられる。中でも、無水コハク酸及びテトラヒドロ無水フタル酸が好ましい。これらの多塩基酸無水物は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
例えば、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水クロレンド酸等の二塩基酸無水物;無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物等の三塩基以上の酸の無水物が挙げられる。中でも、無水コハク酸及びテトラヒドロ無水フタル酸が好ましい。これらの多塩基酸無水物は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
このような成分を付加させることにより、本発明で用いるバインダー樹脂にアルカリ可溶性を付与することができる。
これらの多塩基酸無水物は、通常、前記共重合体が有するエポキシ基に、不飽和一塩基酸を付加させることにより生じる水酸基の10〜100モル%に付加させるが、好ましくは20〜90モル%、より好ましくは30〜80モル%に付加させる。
これらの多塩基酸無水物は、通常、前記共重合体が有するエポキシ基に、不飽和一塩基酸を付加させることにより生じる水酸基の10〜100モル%に付加させるが、好ましくは20〜90モル%、より好ましくは30〜80モル%に付加させる。
上記範囲内であると、現像時の残膜率及び溶解性が十分であるため好ましい。
尚、当該水酸基に多塩基酸無水物を付加させる方法としては、公知の方法を採用することができる。
更に、光感度を向上させるために、前述の多塩基酸無水物を付加させた後、生成したカルボキシル基の一部にグリシジル(メタ)アクリレートや重合性不飽和基を有するグリシジルエーテル化合物を付加させてもよい。このような樹脂の構造に関しては、例えば日本国特開平8−297366号公報や日本国特開2001−89533号公報に記載されている。
尚、当該水酸基に多塩基酸無水物を付加させる方法としては、公知の方法を採用することができる。
更に、光感度を向上させるために、前述の多塩基酸無水物を付加させた後、生成したカルボキシル基の一部にグリシジル(メタ)アクリレートや重合性不飽和基を有するグリシジルエーテル化合物を付加させてもよい。このような樹脂の構造に関しては、例えば日本国特開平8−297366号公報や日本国特開2001−89533号公報に記載されている。
上述のバインダー樹脂の、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、3,000以上が好ましく、5,000以上がより好ましく、7,000以上がさらに好ましく、また、100,000以下が好ましく、50,000以下がより好ましく、30,000以下がさらに好ましく、15,000以下がよりさらに好ましく、13,000以下が特に好ましい。重量平均分子量(Mw)が上記範囲内であると、耐熱性や膜強度、更に現像液に対する溶解性が良好である点で好ましい。
また、分子量分布の目安として、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の比は、2.0〜5.0が好ましい。
また、分子量分布の目安として、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の比は、2.0〜5.0が好ましい。
なお、バインダー樹脂の酸価は、通常10mgKOH/g以上、好ましくは15mgKOH/g以上、より好ましくは25mgKOH/g以上、さらに好ましくは50mgKOH/g以上、また、通常200mgKOH/g以下、好ましくは150mgKOH/g以下、より好ましくは100mgKOH/g以下である。酸価を前記下限値以上とすることで現像液に対する溶解性が良好となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで膜荒れの発生を抑制できる傾向がある。
本発明の着色樹脂組成物において、バインダー樹脂の含有割合は特に限定されないが、全固形分中1質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、20質量%以上がさらに好ましく、25質量%以上が特に好ましく、また、80質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましく、50質量%以下がさらに好ましく、40質量%以下が特に好ましい。添加量を上記の範囲に制御することで基板への密着性が良好となる傾向がある。
(光重合性モノマー)
本発明の着色樹脂組成物において光重合性モノマーは、重合可能な低分子化合物であれば特に制限はないが、エチレン性二重結合を少なくとも1つ有する付加重合可能な化合物(以下、「エチレン性化合物」と言う場合がある。)であることが好ましい。
エチレン性化合物は、本発明の着色樹脂組成物が活性光線の照射を受けた場合、後述する光重合開始剤の作用により付加重合し、硬化するようなエチレン性二重結合を有する化合物である。尚、本発明における光重合性モノマーは、いわゆる高分子物質に相対する概念を意味し、狭義の単量体以外に二量体、三量体、オリゴマーも包含する。
本発明の着色樹脂組成物において光重合性モノマーは、重合可能な低分子化合物であれば特に制限はないが、エチレン性二重結合を少なくとも1つ有する付加重合可能な化合物(以下、「エチレン性化合物」と言う場合がある。)であることが好ましい。
エチレン性化合物は、本発明の着色樹脂組成物が活性光線の照射を受けた場合、後述する光重合開始剤の作用により付加重合し、硬化するようなエチレン性二重結合を有する化合物である。尚、本発明における光重合性モノマーは、いわゆる高分子物質に相対する概念を意味し、狭義の単量体以外に二量体、三量体、オリゴマーも包含する。
本発明においては、特に、1分子中にエチレン性不飽和結合を2個以上有する多官能エチレン性モノマーを使用することが望ましい。多官能エチレン性モノマーが有するエチレン性不飽和結合の数は特に限定されないが、好ましくは2以上、より好ましくは3以上、さらに好ましくは5以上であり、また、好ましくは15以下、より好ましくは10以下である。前記下限値以上とすることで重合性が向上して高感度となる傾向があり、前記上限値以下とすることで現像性がより良好となる傾向がある。
光重合性モノマーにおけるエチレン性化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸;モノヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル;脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル;芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル;不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び前述の脂肪族ポリヒドロキシ化合物、芳香族ポリヒドロキシ化合物等の多価ヒドロキシ化合物とのエステル化反応により得られるエステル;ポリイソシアネート化合物と(メタ)アクリロイル基含有ヒドロキシ化合物とを反応させたウレタン骨格を有するエチレン性化合物;等が挙げられる。
脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(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、グリセロール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。また、これら(メタ)アクリル酸エステルの(メタ)アクリル酸部分を、イタコン酸部分に代えたイタコン酸エステル、クロトン酸部分に代えたクロトン酸エステル、或いは、マレイン酸部分に代えたマレイン酸エステル等が挙げられる。
芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては、ハイドロキノンジ(メタ)アクリレート、レゾルシンジ(メタ)アクリレート、ピロガロールトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び多価ヒドロキシ化合物とのエステル化反応により得られるエステルは、単一物であってもよく、混合物であってもよい。代表例としては、(メタ)アクリル酸、フタル酸、及びエチレングリコールの縮合物;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、及びジエチレングリコールの縮合物;(メタ)アクリル酸、テレフタル酸、及びペンタエリスリトールの縮合物;(メタ)アクリル酸、アジピン酸、ブタンジオール、及びグリセリンの縮合物等が挙げられる。
不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び多価ヒドロキシ化合物とのエステル化反応により得られるエステルは、単一物であってもよく、混合物であってもよい。代表例としては、(メタ)アクリル酸、フタル酸、及びエチレングリコールの縮合物;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、及びジエチレングリコールの縮合物;(メタ)アクリル酸、テレフタル酸、及びペンタエリスリトールの縮合物;(メタ)アクリル酸、アジピン酸、ブタンジオール、及びグリセリンの縮合物等が挙げられる。
ポリイソシアネート化合物と(メタ)アクリロイル基含有ヒドロキシ化合物とを反応させたウレタン骨格を有するエチレン性化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート;トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートと、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ〔1,1,1−トリ(メタ)アクリロイルオキシメチル〕プロパン等の(メタ)アクリロイル基含有ヒドロキシ化合物との反応物が挙げられる。
その他、本発明に用いられるエチレン性化合物の例としては、エチレンビス(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類;フタル酸ジアリル等のアリルエステル類;ジビニルフタレート等のビニル基含有化合物等が挙げられる。
これらの中では脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルが好ましく、ペンタエリスリトール又はジペンタエリスリトールの(メタ)アクリル酸エステルがより好ましく、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが特に好ましい。
これらの中では脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルが好ましく、ペンタエリスリトール又はジペンタエリスリトールの(メタ)アクリル酸エステルがより好ましく、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが特に好ましい。
また、エチレン性化合物は酸価を有するモノマーであってもよい。酸価を有するモノマーとしては、例えば、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルであり、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせた多官能単量体が好ましく、特に好ましくは、このエステルにおいて、脂肪族ポリヒドロキシ化合物がペンタエリスリトール及びジペンタエリスリトールのうち少なくとも一方であるものである。
これらの単量体は1種を単独で用いてもよいが、製造上、単一の化合物を得ることは難しいことから、2種以上の混合物を使用してもよい。
また、必要に応じて光重合性モノマーとして酸基を有しない多官能モノマーと酸基を有する多官能モノマーを併用してもよい。
酸基を有する多官能モノマーの好ましい酸価としては、0.1〜100mg−KOH/gであり、特に好ましくは5〜80mg−KOH/gである。酸価が上記範囲内であると、現像溶解特性が低下しにくく、また製造や取り扱いが容易である。更に、光重合性能が落ち難く、画素の表面平滑性等の硬化性が良好であるため好ましい。
また、必要に応じて光重合性モノマーとして酸基を有しない多官能モノマーと酸基を有する多官能モノマーを併用してもよい。
酸基を有する多官能モノマーの好ましい酸価としては、0.1〜100mg−KOH/gであり、特に好ましくは5〜80mg−KOH/gである。酸価が上記範囲内であると、現像溶解特性が低下しにくく、また製造や取り扱いが容易である。更に、光重合性能が落ち難く、画素の表面平滑性等の硬化性が良好であるため好ましい。
本発明において、より好ましい酸基を有する多官能モノマーは、例えば、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートのコハク酸エステルを主成分とする混合物である。この多官能モノマーと他の多官能モノマーを組み合わせて使用することもできる。
本発明の着色樹脂組成物において、光重合性モノマーの含有割合は特に限定されないが、全固形分中1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、20質量%以上がよりさらに好ましく、30質量%以上が特に好ましく、また、80質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。光重合性モノマーの含有割合を前記下限値以上とすることで硬化度が上昇する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで基板への密着性が良好となる傾向がある。
(光重合開始剤)
本発明の着色樹脂組成物は、塗膜を硬化させる目的で、光重合開始剤を含む。ただし、硬化の方法はこれらの開始剤によるもの以外でもよい。
特に、本発明の着色樹脂組成物が、バインダー樹脂としてエチレン性二重結合を有する樹脂を含む場合や、光重合性モノマーとしてエチレン性化合物を含む場合には、光を直接吸収し、又は光増感されて分解反応又は水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する光重合開始剤を含有することが好ましい。なお、光重合開始剤とともに、任意に重合加速剤、増感色素などの付加剤を併用してもよい。
本発明の着色樹脂組成物は、塗膜を硬化させる目的で、光重合開始剤を含む。ただし、硬化の方法はこれらの開始剤によるもの以外でもよい。
特に、本発明の着色樹脂組成物が、バインダー樹脂としてエチレン性二重結合を有する樹脂を含む場合や、光重合性モノマーとしてエチレン性化合物を含む場合には、光を直接吸収し、又は光増感されて分解反応又は水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する光重合開始剤を含有することが好ましい。なお、光重合開始剤とともに、任意に重合加速剤、増感色素などの付加剤を併用してもよい。
本発明における光重合開始剤は、光を直接吸収し、或いは光増感されて分解反応又は水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する成分である。
光重合開始剤としては、例えば、日本国特開昭59−152396号公報、日本国特開昭61−151197号公報等に記載のチタノセン誘導体類;日本国特開平10−300922号公報、日本国特開平11−174224号公報、日本国特開2000−56118号公報等に記載されるヘキサアリールビイミダゾール誘導体類;日本国特開平10−39503号公報等に記載のハロメチル化オキサジアゾール誘導体類、ハロメチル−s−トリアジン誘導体類、N−フェニルグリシン等のN−アリール−α−アミノ酸類、N−アリール−α−アミノ酸塩類、N−アリール−α−アミノ酸エステル類等のラジカル活性剤、α−アミノアルキルフェノン誘導体類;日本国特開2000−80068号公報等に記載のオキシムエステル系誘導体類等が挙げられる。
光重合開始剤としては、例えば、日本国特開昭59−152396号公報、日本国特開昭61−151197号公報等に記載のチタノセン誘導体類;日本国特開平10−300922号公報、日本国特開平11−174224号公報、日本国特開2000−56118号公報等に記載されるヘキサアリールビイミダゾール誘導体類;日本国特開平10−39503号公報等に記載のハロメチル化オキサジアゾール誘導体類、ハロメチル−s−トリアジン誘導体類、N−フェニルグリシン等のN−アリール−α−アミノ酸類、N−アリール−α−アミノ酸塩類、N−アリール−α−アミノ酸エステル類等のラジカル活性剤、α−アミノアルキルフェノン誘導体類;日本国特開2000−80068号公報等に記載のオキシムエステル系誘導体類等が挙げられる。
具体的には、例えば国際公開第2009/107734号等に記載の光重合開始剤等が挙げられる。
これら光重合開始剤の中では、α−アミノアルキルフェノン誘導体類、オキシムエステル系誘導体類、ビイミダゾール誘導体類、アセトフェノン誘導体類、及びチオキサントン誘導体類がより好ましい。
これら光重合開始剤の中では、α−アミノアルキルフェノン誘導体類、オキシムエステル系誘導体類、ビイミダゾール誘導体類、アセトフェノン誘導体類、及びチオキサントン誘導体類がより好ましい。
また、オキシムエステル系誘導体類としては、2−(ベンゾイルオキシイミノ)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1−オクタノン、O−アセチル−1−[6−(2−メチルベンゾイル)−9−エチル−9H−カルバゾール−3−イル]エタノンオキシム及び下記式(V)で表される化合物等が挙げられる。
式(V)中、R101は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜25のアルケニル基、炭素数3〜20のヘテロアリール基または炭素数4〜25のヘテロアリールアルキル基を示し、これらはいずれも置換基を有していてもよい。あるいは、R101はXまたはZと結合し、環を形成していてもよい。
R102は、炭素数2〜20のアルカノイル基、炭素数3〜25のアルケノイル基、炭素数4〜8のシクロアルカノイル基、炭素数7〜20のアリーロイル基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数2〜20のヘテロアリール基、炭素数3〜20のヘテロアリーロイル基または炭素数2〜20のアルキルアミノカルボニル基を示し、これらはいずれも置換基を有していてもよい。
R102は、炭素数2〜20のアルカノイル基、炭素数3〜25のアルケノイル基、炭素数4〜8のシクロアルカノイル基、炭素数7〜20のアリーロイル基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数2〜20のヘテロアリール基、炭素数3〜20のヘテロアリーロイル基または炭素数2〜20のアルキルアミノカルボニル基を示し、これらはいずれも置換基を有していてもよい。
Xは、置換基を有していてもよい、2個以上の環が縮合してなる、2価の芳香族炭化水素環基及び芳香族複素基のうち少なくとも一方を示す。
Zは、置換基を有していてもよい芳香族環基を示す。
なお、前記式(V)で表される化合物の中でも、Xが置換基を有していてもよいカルバゾール環である化合物が好ましく、具体的には下記式(VI)で表される化合物などが挙げられ、中でも下記式(VII)で表される化合物が特に好ましい。
Zは、置換基を有していてもよい芳香族環基を示す。
なお、前記式(V)で表される化合物の中でも、Xが置換基を有していてもよいカルバゾール環である化合物が好ましく、具体的には下記式(VI)で表される化合物などが挙げられ、中でも下記式(VII)で表される化合物が特に好ましい。
式(VI)中、R101、R102及びZは、前記式(V)における定義と同義である。R103〜R109は各々独立に水素原子または任意の置換基を示す。
式(VII)中、R101aは、炭素数1〜3のアルキル基、または下記式(VIIa)で表される基を示す。R102aは、炭素数2〜4のアルカノイル基を示し、Xaは、窒素原子が1〜4のアルキル基で置換されていてもよい3,6−カルバゾリル基を示す。Zaは、アルキル基で置換されていてもよいフェニル基またはモルホリノ基で置換されていてもよいナフチル基を示す。
式(VIIa)中、R110は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜25のアルケニル基、炭素数3〜20のヘテロアリール基または炭素数4〜25のヘテロアリールアルキル基を示す。*は、結合部位を表す。
オキシムエステル系誘導体類としては市販品を用いてもよい。市販品の例としては、OXE−01、OXE―02(BASF社製)、TRONLYTR−PBG−304、TRONLYTR−PBG−309、TRONLYTR−PBG−305、TRONLYTR−PBG−314(常州強力電子新材料有限公司社(CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO.,LTD)製)、NCI−831、NCI−930(ADEKA社製)が挙げられる。
光重合開始剤としては、その他に、ベンゾインアルキルエーテル類、アントラキノン誘導体類;2−メチル−(4’−メチルチオフェニル)−2−モルホリノ−1−プロパノン等のアセトフェノン誘導体類、2−エチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン誘導体類、安息香酸エステル誘導体類、アクリジン誘導体類、フェナジン誘導体類、アンスロン誘導体類等も挙げられる。これらの開始剤として市販品を用いてもよい。
市販品としては、例えば、IRGACURE 651、IRGACURE 184、DAROCURE 1173、IRGACURE 2959、IRGACURE 127、IRGACURE 907、IRGACURE 369、IRGACURE 379EG、LUCIRIN TPO、IRGACURE 819、IRGACURE 784(いずれも、BASF社製、「IRGACURE」は登録商標。)等が挙げられる。
これら光重合開始剤の中では、α−アミノアルキルフェノン誘導体類、チオキサントン誘導体類、オキシムエステル系誘導体類がより好ましい。特に、オキシムエステル系誘導体類が好ましい。
必要に応じて用いられる重合加速剤としては、例えば、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等のN,N−ジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステル類;2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール等の複素環を有するメルカプト化合物;脂肪族多官能メルカプト化合物等のメルカプト化合物類等が挙げられる。
必要に応じて用いられる重合加速剤としては、例えば、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等のN,N−ジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステル類;2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール等の複素環を有するメルカプト化合物;脂肪族多官能メルカプト化合物等のメルカプト化合物類等が挙げられる。
これらの光重合開始剤及び重合加速剤は、それぞれ1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、必要に応じて感応感度を高める目的で、増感色素が用いられる。増感色素は、画像露光光源の波長に応じて、適切なものが用いられるが、例えば日本国特開平4−221958号公報、日本国特開平4−219756号公報等に記載のキサンテン系色素;日本国特開平3−239703号公報、日本国特開平5−289335号公報等に記載の複素環を有するクマリン系色素;日本国特開平3−239703号公報、日本国特開平5−289335号公報等に記載の3−ケトクマリン系色素;日本国特開平6−19240号公報等に記載のピロメテン系色素;日本国特開昭47−2528号公報、日本国特開昭54−155292号公報、日本国特公昭45−37377号公報、日本国特開昭48−84183号公報、日本国特開昭52−112681号公報、日本国特開昭58−15503号公報、日本国特開昭60−88005号公報、日本国特開昭59−56403号公報、日本国特開平2−69号公報、日本国特開昭57−168088号公報、日本国特開平5−107761号公報、日本国特開平5−210240号公報、日本国特開平4−288818号公報等に記載のジアルキルアミノベンゼン骨格を有する色素等が挙げられる。
増感色素もまた1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、必要に応じて感応感度を高める目的で、増感色素が用いられる。増感色素は、画像露光光源の波長に応じて、適切なものが用いられるが、例えば日本国特開平4−221958号公報、日本国特開平4−219756号公報等に記載のキサンテン系色素;日本国特開平3−239703号公報、日本国特開平5−289335号公報等に記載の複素環を有するクマリン系色素;日本国特開平3−239703号公報、日本国特開平5−289335号公報等に記載の3−ケトクマリン系色素;日本国特開平6−19240号公報等に記載のピロメテン系色素;日本国特開昭47−2528号公報、日本国特開昭54−155292号公報、日本国特公昭45−37377号公報、日本国特開昭48−84183号公報、日本国特開昭52−112681号公報、日本国特開昭58−15503号公報、日本国特開昭60−88005号公報、日本国特開昭59−56403号公報、日本国特開平2−69号公報、日本国特開昭57−168088号公報、日本国特開平5−107761号公報、日本国特開平5−210240号公報、日本国特開平4−288818号公報等に記載のジアルキルアミノベンゼン骨格を有する色素等が挙げられる。
増感色素もまた1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の着色樹脂組成物において、光重合開始剤の含有割合は特に限定されないが、全固形分中0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上がさらに好ましく、2質量%以上がよりさらに好ましく、3質量%以上が特に好ましく、また、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下がさらに好ましい。光重合開始剤の含有割合を前記下限値以上とすることで硬化度が上昇する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで高輝度となる傾向がある。
本発明の着色樹脂組成物が重合加速剤を含有する場合、その含有割合は特に限定されないが、全固形分中0.03質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、0.2質量%以上が特に好ましく、また、1質量%以下が好ましく、0.6質量%以下がより好ましく、0.4質量%以下が特に好ましい。重合加速剤の含有割合を前記下限値以上とすることで硬化度が上昇する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで経時安定性が向上する傾向がある。
また、光重合開始剤100質量部に対する重合加速剤の含有割合としては、1質量部以上が好ましく、3質量部以上がより好ましく、5質量部以上が特に好ましく、また、30質量部以下が好ましく、20質量部以下がより好ましく、15質量部以下が特に好ましい。重合加速剤の含有割合を前記下限値以上とすることで硬化度が上昇する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで経時安定性が向上する傾向がある。
(分散助剤)
本発明の着色樹脂組成物において、分散助剤としては、染料分散液に用いる分散助剤と同じものを好適に用いることができる。
本発明の着色樹脂組成物において、分散助剤としては、染料分散液に用いる分散助剤と同じものを好適に用いることができる。
本発明の着色樹脂組成物において、分散助剤の含有割合は特に限定されないが、全固形分中0.01質量%以上が好ましく、また、6質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%以下がさらに好ましい。また、分散助剤はキサンテン系染料100質量部に対し0.1質量部以上が好ましく、また、30質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、5質量部以下がさらに好ましい。添加量を上記の範囲に制御することで分散安定性が良好となる傾向がある。
(消光剤)
本発明の着色樹脂組成物において、消光剤としては、染料分散液に用いる消光剤と同じものを好適に用いることができる。
本発明の着色樹脂組成物において、消光剤としては、染料分散液に用いる消光剤と同じものを好適に用いることができる。
本発明の着色樹脂組成物において、消光剤の含有割合は特に限定されないが、全固形分中0.05質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、0.2質量%以上がさらに好ましく、0.3質量%以上がよりさらに好ましく、0.5質量%以上が特に好ましく、また、7質量%以下が好ましく、3質量%以下がより好ましく、1質量%以下がさらに好ましい。また、消光剤はキサンテン系染料100質量部に対し1質量部以上が好ましく、5質量部以上がより好ましく、10質量部以上がさらに好ましく、また、50質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましく、20質量部以下がさらに好ましい。消光剤の含有割合を前記下限値以上とすることで高コントラストとなる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで高輝度となる傾向がある。
(その他の任意成分)
本発明の着色樹脂組成物は、前記各成分の外に、界面活性剤、酸化防止剤、有機カルボン酸及び有機カルボン酸無水物のうち少なくとも一方、熱硬化性化合物、可塑剤、熱重合防止剤、保存安定剤、表面保護剤、密着向上剤、現像改良剤等を含有していてもよい。これら任意成分としては、例えば日本国特開2007−113000号公報記載の各種化合物を使用することができる。
本発明の着色樹脂組成物は、前記各成分の外に、界面活性剤、酸化防止剤、有機カルボン酸及び有機カルボン酸無水物のうち少なくとも一方、熱硬化性化合物、可塑剤、熱重合防止剤、保存安定剤、表面保護剤、密着向上剤、現像改良剤等を含有していてもよい。これら任意成分としては、例えば日本国特開2007−113000号公報記載の各種化合物を使用することができる。
[染料分散液の調製方法]
本発明において、染料分散液は、適宜の方法により調製することができるが、例えば、キサンテン系染料を含む溶剤中、分散剤及び必要に応じて添加する分散助剤の存在下で、場合により分散樹脂の一部と共に、例えば、ペイントシェイカー、サンドグラインダー、ボールミル、ロールミル、ストーンミル、ジェットミル、ホモジナイザー等を用いて、粉砕しつつ混合・分散して染料分散液を調製する。
本発明において、染料分散液は、適宜の方法により調製することができるが、例えば、キサンテン系染料を含む溶剤中、分散剤及び必要に応じて添加する分散助剤の存在下で、場合により分散樹脂の一部と共に、例えば、ペイントシェイカー、サンドグラインダー、ボールミル、ロールミル、ストーンミル、ジェットミル、ホモジナイザー等を用いて、粉砕しつつ混合・分散して染料分散液を調製する。
[着色樹脂組成物の調製方法]
本発明において、着色樹脂組成物は、適宜の方法により調製することができるが、例えば、前述の染料分散液を準備し、そこにバインダー樹脂、光重合性モノマー、光重合開始剤及び任意成分を共に混合して調製することができる。
本発明において、着色樹脂組成物は、適宜の方法により調製することができるが、例えば、前述の染料分散液を準備し、そこにバインダー樹脂、光重合性モノマー、光重合開始剤及び任意成分を共に混合して調製することができる。
[着色樹脂組成物の応用]
本発明の着色樹脂組成物を硬化させることで、硬化物を得ることができる。着色樹脂組成物を硬化させた硬化物は、カラーフィルタとして好適に用いることができる。
以下、本発明の着色樹脂組成物の応用例として、カラーフィルタの画素としての応用、及びそれらを用いた画像表示装置、具体的には、液晶表示装置(パネル)及び有機EL表示装置について、説明する。
本発明の着色樹脂組成物を硬化させることで、硬化物を得ることができる。着色樹脂組成物を硬化させた硬化物は、カラーフィルタとして好適に用いることができる。
以下、本発明の着色樹脂組成物の応用例として、カラーフィルタの画素としての応用、及びそれらを用いた画像表示装置、具体的には、液晶表示装置(パネル)及び有機EL表示装置について、説明する。
<カラーフィルタ>
本発明のカラーフィルタは、本発明の着色樹脂組成物から形成された画素を有するものである。
以下に、本発明のカラーフィルタを形成する方法について説明する。
カラーフィルタの画素は、様々な方法で形成することができる。ここでは光重合性の着色樹脂組成物を使用してフォトリソグラフィー法にて形成する場合を例に説明するが、製造方法はこれに限定されるものではない。
本発明のカラーフィルタは、本発明の着色樹脂組成物から形成された画素を有するものである。
以下に、本発明のカラーフィルタを形成する方法について説明する。
カラーフィルタの画素は、様々な方法で形成することができる。ここでは光重合性の着色樹脂組成物を使用してフォトリソグラフィー法にて形成する場合を例に説明するが、製造方法はこれに限定されるものではない。
まず、基板の表面上に、必要に応じて、画素を形成する部分を区画するようにブラックマトリックスを形成し、この基板上に、本発明の着色樹脂組成物を塗布したのち、プレベークを行って溶剤を蒸発させ、塗膜を形成する。次いで、この塗膜にフォトマスクを介して露光したのち、アルカリ現像液を用いて現像して、塗膜の未露光部を溶解除去し、その後ポストベークすることにより、赤色、緑色、青色の各画素パターンを形成して、カラーフィルタを作製することができる。
本発明では特に、本発明の着色樹脂組成物を用いて形成された画素が、青色の画素であることが好ましい。
画素を形成する際に使用される基板としては、透明で適度な強度を有するものであれば特に限定されないが、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、熱可塑性樹脂製シート、エポキシ樹脂、熱硬化性樹脂、各種ガラスなどが挙げられる。
画素を形成する際に使用される基板としては、透明で適度な強度を有するものであれば特に限定されないが、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、熱可塑性樹脂製シート、エポキシ樹脂、熱硬化性樹脂、各種ガラスなどが挙げられる。
また、これらの基板には、所望により、シランカップリング剤やウレタン系樹脂などによる薄膜形成処理、コロナ放電処理やオゾン処理などの表面処理等、適宜前処理を施してもよい。
着色樹脂組成物を基板に塗布する際には、スピナー法、ワイヤーバー法、フローコート法、スリット・アンド・スピン法、ダイコート法、ロールコート法、スプレーコート法等が挙げられる。中でも、スリット・アンド・スピン法、及びダイコート法が好ましい。
着色樹脂組成物を基板に塗布する際には、スピナー法、ワイヤーバー法、フローコート法、スリット・アンド・スピン法、ダイコート法、ロールコート法、スプレーコート法等が挙げられる。中でも、スリット・アンド・スピン法、及びダイコート法が好ましい。
塗布膜の厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、0.2〜20μm、好ましくは0.5〜10μm、特に好ましくは0.8〜5.0μmである。
上記範囲内であると、パターン現像や液晶セル化工程でのギャップ調整が容易であり、また所望の色発現がし易い点で好ましい。
露光の際に使用される放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を使用することができるが、波長が190〜450nmの範囲にある放射線が好ましい。
上記範囲内であると、パターン現像や液晶セル化工程でのギャップ調整が容易であり、また所望の色発現がし易い点で好ましい。
露光の際に使用される放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を使用することができるが、波長が190〜450nmの範囲にある放射線が好ましい。
画像露光に使用される、波長190〜450nmの放射線を用いるための光源は、特に限定されるものではないが、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、蛍光ランプ等のランプ光源;アルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、エキシマレーザー、窒素レーザー、ヘリウムカドミニウムレーザー、半導体レーザー等のレーザー光源等が挙げられる。特定の波長の光を照射して使用する場合には、光学フィルターを利用することもできる。
放射線の露光量は、10〜10,000J/m2が好ましい。
また、前記アルカリ現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、メタ珪酸ナトリウム、燐酸ナトリウム、燐酸カリウム、燐酸水素ナトリウム、燐酸水素カリウム、燐酸二水素ナトリウム、燐酸二水素カリウム、水酸化アンモニウム等の無機アルカリ性化合物;モノ−エタノールアミン、ジ−エタノールアミン、トリ−エタノールアミン、モノ−メチルアミン、ジ−メチルアミン、トリ−メチルアミン、モノ−エチルアミン、ジ−エチルアミン、トリ−エチルアミン、モノ−イソプロピルアミン、ジ−イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、モノ−イソプロパノールアミン、ジ−イソプロパノールアミン、トリ−イソプロパノールアミン、エチレンイミン、エチレンジイミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、コリン等の有機アルカリ性化合物等の水溶液が好ましい。
また、前記アルカリ現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、メタ珪酸ナトリウム、燐酸ナトリウム、燐酸カリウム、燐酸水素ナトリウム、燐酸水素カリウム、燐酸二水素ナトリウム、燐酸二水素カリウム、水酸化アンモニウム等の無機アルカリ性化合物;モノ−エタノールアミン、ジ−エタノールアミン、トリ−エタノールアミン、モノ−メチルアミン、ジ−メチルアミン、トリ−メチルアミン、モノ−エチルアミン、ジ−エチルアミン、トリ−エチルアミン、モノ−イソプロピルアミン、ジ−イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、モノ−イソプロパノールアミン、ジ−イソプロパノールアミン、トリ−イソプロパノールアミン、エチレンイミン、エチレンジイミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、コリン等の有機アルカリ性化合物等の水溶液が好ましい。
前記アルカリ現像液には、例えばイソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、フェニルセロソルブ、プロピレングリコール、ジアセトンアルコール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗する。
現像処理法としては、浸漬現像法、スプレー現像法、ブラシ現像法、超音波現像法等の何れかの方法によることができる。現像条件は、室温(23℃)で5〜300秒が好ましい。
現像処理法としては、浸漬現像法、スプレー現像法、ブラシ現像法、超音波現像法等の何れかの方法によることができる。現像条件は、室温(23℃)で5〜300秒が好ましい。
現像処理の条件には特に制限はないが、現像温度は通常10℃以上、中でも15℃以上、更には20℃以上、また、通常50℃以下、中でも45℃以下、更には40℃以下の範囲が好ましい。現像方法は、浸漬現像法、スプレー現像法、ブラシ現像法、超音波現像法等の何れかの方法によることができる。
現像処理後の基板には、必要により上記の露光方法と同様な方法により追露光を行なってもよく、また熱硬化処理を行ってもよい。この際の熱硬化処理条件は、温度は100℃〜280℃の範囲、このましくは150℃〜250℃の範囲で選ばれ、時間は5〜60分間の範囲で選ばれる。
このようにして作製されたカラーフィルタを液晶表示装置に使用する場合には、このままの状態で画像上にITO等の透明電極を形成して、カラーディスプレイ、液晶表示装置等の部品の一部として使用されるが、表面平滑性や耐久性を高めるため、必要に応じ、画像上にポリアミド、ポリイミド等のトップコート層を設けることもできる。また、一部、平面配向型駆動方式(IPSモード)等の用途においては、透明電極を形成しないこともある。また、垂直配向型駆動方式(MVAモード)では、リブを形成することもある。また、ビーズ散布型スペーサに代わり、フォトリソグラフィー法による柱構造(フォトスペーサー)を形成することもある。
<画像表示装置>
本発明の画像表示装置は、着色樹脂組成物を硬化させた硬化物を含有する。画像表示装置としては、画像や映像を表示する装置であれば特に限定は受けないが、後述する液晶表示装置や有機EL表示装置等が挙げられる。
<液晶表示装置>
本発明の液晶表示装置は、上述の本発明のカラーフィルタを用いたものである。本発明の液晶表示装置の型式や構造については特に制限はなく、本発明のカラーフィルタを用いて常法に従って組み立てることができる。
例えば、「液晶デバイスハンドブック」(日刊工業新聞社、1989年9月29日発行、日本学術振興会第142委員会著)に記載の方法で、本発明の液晶表示装置を形成することができる。
本発明の画像表示装置は、着色樹脂組成物を硬化させた硬化物を含有する。画像表示装置としては、画像や映像を表示する装置であれば特に限定は受けないが、後述する液晶表示装置や有機EL表示装置等が挙げられる。
<液晶表示装置>
本発明の液晶表示装置は、上述の本発明のカラーフィルタを用いたものである。本発明の液晶表示装置の型式や構造については特に制限はなく、本発明のカラーフィルタを用いて常法に従って組み立てることができる。
例えば、「液晶デバイスハンドブック」(日刊工業新聞社、1989年9月29日発行、日本学術振興会第142委員会著)に記載の方法で、本発明の液晶表示装置を形成することができる。
<有機EL表示装置>
本発明のカラーフィルタを有する有機EL表示装置を作製する場合、例えば図1に示すように、透明支持基板10上に、本発明の着色樹脂組成物により画素20が形成された青色カラーフィルタ上に有機保護層30及び無機酸化膜40を介して有機発光体500を積層することによって多色の有機EL素子を作製する。
本発明のカラーフィルタを有する有機EL表示装置を作製する場合、例えば図1に示すように、透明支持基板10上に、本発明の着色樹脂組成物により画素20が形成された青色カラーフィルタ上に有機保護層30及び無機酸化膜40を介して有機発光体500を積層することによって多色の有機EL素子を作製する。
有機発光体500の積層方法としては、カラーフィルタ上面へ透明陽極50、正孔注入層51、正孔輸送層52、発光層53、電子注入層54、及び陰極55を逐次形成していく方法や、別基板上へ形成した有機発光体500を無機酸化膜40上に貼り合わせる方法などが挙げられる。このようにして作製された有機EL素子100は、パッシブ駆動方式の有機EL表示装置にもアクティブ駆動方式の有機EL表示装置にも適用可能である。
次に、合成例、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
<染料の合成>
<染料の合成>
(合成例1:染料Aの合成)
{化合物1の合成}
{化合物1の合成}
窒素雰囲気下、N−アセトアミドフェノール(30.0g、198mmol)、1,3−ジブロモプロパン(61mL、594mmol)をアセトン(240mL)に溶解させ、更に炭酸カリウム(82.0g、594mmol)を添加し、還流下で8時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、炭酸カリウムをろ別後、ヘキサン(450mL)を加えた。得られた固体をろ取、乾燥して化合物1(45g、収率82%)を得た。
{染料Aの合成}
窒素雰囲気下、日本国特開2013−253168号公報に記載の方法で合成した化合物2(13.9g、24mmol)、化合物1(23g、84mmol)をN−メチルピロリドン(138mL)に溶解させ、更に炭酸カリウム(10g、72mmol)を添加し、70℃で8時間撹拌した。室温まで冷却し、反応液を水(300mL)へ加えた。得られた固体をろ取し、酢酸エチル:メタノール=1:1を加え、60℃で1時間撹拌した後、固体をろ取、乾燥して染料A(21g、収率90%)を得た。
(合成例2:染料Bの合成)
{化合物3の合成}
{化合物3の合成}
窒素雰囲気下、N−アセトアミドフェノール(13.0g、86mmol)、1,4−ジブロモブタン(30.6mL、258mmol)をアセトン(200mL)に溶解させ、更に炭酸カリウム(23.8g、172mmol)を添加し、還流下で16時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、炭酸カリウムをろ別後、ヘキサン(200mL)を加えた。得られた固体をろ取、乾燥して化合物3(26.2g)を得た。
{染料Bの合成}
窒素雰囲気下、日本国特開2013−253168号公報に記載の方法で合成した化合物2(4.59g、8mmol)、化合物3(8.0g、28mmol)をN,N’−ジメチルホルムアミド(50mL)に溶解させ、更に炭酸カリウム(3.3g、24mmol)を添加し、80℃で16時間撹拌した。室温まで冷却し、反応液を水(100mL)へ加えた。得られた固体をろ取し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール=100/0〜100/10(体積比))で精製し、染料B(6.5g、収率65%)を得た。
(合成例3:染料Cの合成)
{化合物4の合成}
{化合物4の合成}
窒素雰囲気下、N−アセトアミドフェノール(12.0g、79.4mmol)、1,5−ジブロモペンタン(32.2mL、238.2mmol)をアセトン(150mL)に溶解させ、更に炭酸カリウム(22.0g、159mmol)を添加し、還流下で15時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、炭酸カリウムをろ別後、ヘキサン(200mL)を加えた。得られた固体をろ取、乾燥して化合物4(25.5g)を得た。
{染料Cの合成}
窒素雰囲気下、日本国特開2013−253168号公報に記載の方法で合成した化合物2(7.65g、13.3mmol)、化合物4(12.0g、40.0mmol)をN,N’−ジメチルホルムアミド(77mL)に溶解させ、更に炭酸カリウム(5.53g、40.0mmol)を添加し、80℃で12時間撹拌した。室温まで冷却し、反応液を水(300mL)へ加えた。得られた固体をろ取し、トルエン(200mL)を加え、室温で1時間撹拌した後、固体をろ取、さらにメタノール(250mL)を加え、室温で1時間撹拌した後、固体をろ取、乾燥して染料C(11.0g、収率81%)を得た。
(合成例4:染料Dの合成)
{化合物5の合成}
{化合物5の合成}
窒素雰囲気下、N−アセトアミドフェノール(7.0g、46.3mmol)、1,6−ジブロモヘキサン(36.0mL、139mmol)をアセトン(100mL)に溶解させ、更に炭酸カリウム(12.8g、92.6mmol)を添加し、還流下で8時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、炭酸カリウムをろ別後、ヘキサン(200mL)を加えた。得られた固体をろ取、乾燥して化合物5(17.3g)を得た。
{染料Dの合成}
窒素雰囲気下、日本国特開2013−253168号公報に記載の方法で合成した化合物2(4.18g、7.27mmol)、化合物5(8.00g、25.5mmol)をN,N’−ジメチルホルムアミド(45mL)に溶解させ、更に炭酸カリウム(3.01g、21.8mmol)を添加し、80℃で16時間撹拌した。室温まで冷却し、反応液を水(100mL)へ加えた。得られた固体をろ取し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール=100/0〜100/10(体積比))で精製し、染料D(5.4g、収率71%)を得た。
(合成例5:比較染料1の合成)
日本国特開2013−50693号公報に記載の方法で以下の比較染料1を合成した。
日本国特開2013−50693号公報に記載の方法で以下の比較染料1を合成した。
<樹脂の合成>
(合成例6:樹脂Aの合成)
PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)145質量部を窒素置換しながら撹拌し、120℃に昇温した。ここにスチレン10質量部、グリシジルメタクリレート85.2質量部およびトリシクロデカン骨格を有するモノメタクリレート(日立化成社製FA−513M)66質量部を滴下し、および2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル8.47質量部を3時間かけて滴下し、更に90℃で2時間撹拌し続けた。次に反応容器内を空気置換に変え、アクリル酸43.2質量部にトリスジメチルアミノメチルフェノール0.7質量部およびハイドロキノン0.12質量部を投入し、100℃で12時間反応を続けた。その後、テトラヒドロ無水フタル酸(THPA)56.2質量部、トリエチルアミン0.7質量部を加え、100℃で3.5時間反応させた。こうして得られた樹脂AのGPCにより測定した重量平均分子量Mwは約8,400、固形分換算で酸価80mgKOH/gであった。この樹脂溶液に固形分が44質量%になるようPGMEAを加えて、樹脂Aとして用いた。
(合成例6:樹脂Aの合成)
PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)145質量部を窒素置換しながら撹拌し、120℃に昇温した。ここにスチレン10質量部、グリシジルメタクリレート85.2質量部およびトリシクロデカン骨格を有するモノメタクリレート(日立化成社製FA−513M)66質量部を滴下し、および2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル8.47質量部を3時間かけて滴下し、更に90℃で2時間撹拌し続けた。次に反応容器内を空気置換に変え、アクリル酸43.2質量部にトリスジメチルアミノメチルフェノール0.7質量部およびハイドロキノン0.12質量部を投入し、100℃で12時間反応を続けた。その後、テトラヒドロ無水フタル酸(THPA)56.2質量部、トリエチルアミン0.7質量部を加え、100℃で3.5時間反応させた。こうして得られた樹脂AのGPCにより測定した重量平均分子量Mwは約8,400、固形分換算で酸価80mgKOH/gであった。この樹脂溶液に固形分が44質量%になるようPGMEAを加えて、樹脂Aとして用いた。
(合成例7:樹脂Bの合成)
PGMEA145質量部を窒素置換しながら撹拌し、120℃に昇温した。ここにスチレン10質量部、グリシジルメタクリレート85.2質量部およびトリシクロデカン骨格を有するモノメタクリレート(日立化成社製FA−513M)66質量部を滴下し、および2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル8.47質量部を3時間かけて滴下し、更に90℃で2時間撹拌し続けた。次に反応容器内を空気置換に変え、アクリル酸43.2質量部にトリスジメチルアミノメチルフェノール0.7質量部およびハイドロキノン0.12質量部を投入し、100℃で12時間反応を続けた。その後、テトラヒドロ無水フタル酸(THPA)18.7質量部、トリエチルアミン0.7質量部を加え、100℃で3.5時間反応させた。こうして得られた樹脂BのGPCにより測定した重量平均分子量Mwは約8,200、固形分換算で酸価32mgKOH/gであった。この樹脂溶液に固形分が44質量%になるようPGMEAを加えて、樹脂Bとして用いた。
PGMEA145質量部を窒素置換しながら撹拌し、120℃に昇温した。ここにスチレン10質量部、グリシジルメタクリレート85.2質量部およびトリシクロデカン骨格を有するモノメタクリレート(日立化成社製FA−513M)66質量部を滴下し、および2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル8.47質量部を3時間かけて滴下し、更に90℃で2時間撹拌し続けた。次に反応容器内を空気置換に変え、アクリル酸43.2質量部にトリスジメチルアミノメチルフェノール0.7質量部およびハイドロキノン0.12質量部を投入し、100℃で12時間反応を続けた。その後、テトラヒドロ無水フタル酸(THPA)18.7質量部、トリエチルアミン0.7質量部を加え、100℃で3.5時間反応させた。こうして得られた樹脂BのGPCにより測定した重量平均分子量Mwは約8,200、固形分換算で酸価32mgKOH/gであった。この樹脂溶液に固形分が44質量%になるようPGMEAを加えて、樹脂Bとして用いた。
(合成例8:樹脂Cの合成)
還流冷却器、撹拌機、窒素吹込み管を備えたフラスコに、トリシクロデカン骨格を有するモノメタクリレート(日立化成社製FA−513M)47質量部、グリシジルメタクリレート61質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート400質量部、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)8.0質量部を仕込み、窒素置換した後、撹拌しながら液温を80℃に上昇させ、80℃で6時間反応させ、さらに100℃で1時間ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)の分解処理をした後、80℃の減圧下でプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを蒸留して、固形分が52質量%になるまで濃縮し、樹脂Cを得た。こうして得られた樹脂CのGPCにより測定した重量平均分子量Mwは、約6,100であった。
還流冷却器、撹拌機、窒素吹込み管を備えたフラスコに、トリシクロデカン骨格を有するモノメタクリレート(日立化成社製FA−513M)47質量部、グリシジルメタクリレート61質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート400質量部、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)8.0質量部を仕込み、窒素置換した後、撹拌しながら液温を80℃に上昇させ、80℃で6時間反応させ、さらに100℃で1時間ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)の分解処理をした後、80℃の減圧下でプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを蒸留して、固形分が52質量%になるまで濃縮し、樹脂Cを得た。こうして得られた樹脂CのGPCにより測定した重量平均分子量Mwは、約6,100であった。
<開始剤の合成>
(合成例9:開始剤の合成)
国際公開第2009/131189号記載の方法で3−(2−アセトキシイミノ−1,5−ジオキソ−5−メトキシペンチル)−9−エチル−6−(o−トルオイル)−9H−カルバゾールを合成した。
(合成例9:開始剤の合成)
国際公開第2009/131189号記載の方法で3−(2−アセトキシイミノ−1,5−ジオキソ−5−メトキシペンチル)−9−エチル−6−(o−トルオイル)−9H−カルバゾールを合成した。
<染料分散液の調製>
(染料分散液Aの調製)
染料Bを11.36質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート68.0質量部、分散剤として「ディスパービック2000」(ビックケミー社製)を固形分換算で4.54質量部、径0.5mmのジルコニアビーズ215.7質量部をステンレス容器に充填し、ペイントシェイカーにて6時間分散させて染料分散液Aを調製した。
(染料分散液Aの調製)
染料Bを11.36質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート68.0質量部、分散剤として「ディスパービック2000」(ビックケミー社製)を固形分換算で4.54質量部、径0.5mmのジルコニアビーズ215.7質量部をステンレス容器に充填し、ペイントシェイカーにて6時間分散させて染料分散液Aを調製した。
<顔料分散液の調製>
(青色顔料分散液Aの調製)
青色顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6を11.36質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート57.5質量部、分散剤として「ディスパービック2000」(ビックケミー社製)を固形分換算で3.02質量部、径0.5mmのジルコニアビーズ215.7質量部をステンレス容器に充填し、ペイントシェイカーにて6時間分散させて青色顔料分散液Aを調製した。
(青色顔料分散液Aの調製)
青色顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6を11.36質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート57.5質量部、分散剤として「ディスパービック2000」(ビックケミー社製)を固形分換算で3.02質量部、径0.5mmのジルコニアビーズ215.7質量部をステンレス容器に充填し、ペイントシェイカーにて6時間分散させて青色顔料分散液Aを調製した。
(青色顔料分散液Bの調製)
青色顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6を11.36質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート68.0質量部、分散剤として「ディスパービック2000」(ビックケミー社製)を固形分換算で4.54質量部、径0.5mmのジルコニアビーズ215.7質量部をステンレス容器に充填し、ペイントシェイカーにて6時間分散させて青色顔料分散液Bを調製した。
青色顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6を11.36質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート68.0質量部、分散剤として「ディスパービック2000」(ビックケミー社製)を固形分換算で4.54質量部、径0.5mmのジルコニアビーズ215.7質量部をステンレス容器に充填し、ペイントシェイカーにて6時間分散させて青色顔料分散液Bを調製した。
<顔料・染料共分散液の調製>
(青色顔料・染料共分散液Aの調製)
青色顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6を9.6質量部、染料Aを2.4質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート56質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル24質量部、分散剤として「ディスパービック2000」(ビックケミー社製)を固形分換算で4質量部、調製した液を第一分散として径0.3mmのジルコニアビーズを用いビーズミル装置にて周速12m/s、滞留時間3時間、第二分散として径0.1mmのジルコニアビーズを用いビーズミル装置にて周速8m/s、滞留時間3時間、第三分散として径0.1mmのジルコニアビーズを用いビーズミル装置にて周速5m/s、滞留時間3時間で分散処理を施し青色顔料・染料共分散液Aを調製した。
(青色顔料・染料共分散液Aの調製)
青色顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6を9.6質量部、染料Aを2.4質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート56質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル24質量部、分散剤として「ディスパービック2000」(ビックケミー社製)を固形分換算で4質量部、調製した液を第一分散として径0.3mmのジルコニアビーズを用いビーズミル装置にて周速12m/s、滞留時間3時間、第二分散として径0.1mmのジルコニアビーズを用いビーズミル装置にて周速8m/s、滞留時間3時間、第三分散として径0.1mmのジルコニアビーズを用いビーズミル装置にて周速5m/s、滞留時間3時間で分散処理を施し青色顔料・染料共分散液Aを調製した。
(青色顔料・染料共分散液Bの調製)
青色顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6を9.6質量部、染料Bを2.4質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート56質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル24質量部、分散剤として「ディスパービック2000」(ビックケミー社製)を固形分換算で4質量部、径0.3mmのジルコニアビーズ250質量部をステンレス容器に充填し、ペイントシェイカーにて10時間分散させて青色顔料・染料共分散液Bを調製した。
青色顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6を9.6質量部、染料Bを2.4質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート56質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル24質量部、分散剤として「ディスパービック2000」(ビックケミー社製)を固形分換算で4質量部、径0.3mmのジルコニアビーズ250質量部をステンレス容器に充填し、ペイントシェイカーにて10時間分散させて青色顔料・染料共分散液Bを調製した。
(青色顔料・染料共分散液Cの調製)
青色顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6を9.6質量部、染料Cを2.4質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート56質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル24質量部、分散剤として「ディスパービック2000」(ビックケミー社製)を固形分換算で4質量部、径0.3mmのジルコニアビーズ250質量部をステンレス容器に充填し、ペイントシェイカーにて10時間分散させて青色顔料・染料共分散液Cを調製した。
青色顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6を9.6質量部、染料Cを2.4質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート56質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル24質量部、分散剤として「ディスパービック2000」(ビックケミー社製)を固形分換算で4質量部、径0.3mmのジルコニアビーズ250質量部をステンレス容器に充填し、ペイントシェイカーにて10時間分散させて青色顔料・染料共分散液Cを調製した。
(青色顔料・染料共分散液Dの調製)
青色顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6を9.6質量部、染料Dを2.4質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート56質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル24質量部、分散剤として「ディスパービック2000」(ビックケミー社製)を固形分換算で4質量部、径0.3mmのジルコニアビーズ250質量部をステンレス容器に充填し、ペイントシェイカーにて10時間分散させて青色顔料・染料共分散液Dを調製した。
青色顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6を9.6質量部、染料Dを2.4質量部、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート56質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル24質量部、分散剤として「ディスパービック2000」(ビックケミー社製)を固形分換算で4質量部、径0.3mmのジルコニアビーズ250質量部をステンレス容器に充填し、ペイントシェイカーにて10時間分散させて青色顔料・染料共分散液Dを調製した。
[着色樹脂組成物の調製]
青色顔料・染料共分散液A〜D、染料分散液A、比較染料1、青色顔料分散液A・B、並びに合成例6〜8で得られた樹脂A〜Cを表1に記載された組成となるように他の成分と混合して、各着色樹脂組成物を調製した。
尚、表1の上段の数値は、いずれも添加する各成分の着色樹脂組成物中の含有割合(質量%)を表し、下段の数値は各成分の全固形分中の含有割合(質量%)を表す。なお、表1の最下欄の溶剤とは、着色樹脂組成物製造時に添加した溶剤を指しており、分散液や樹脂中の溶剤は含まれない。
また、混合に際しては、各成分が十分に混合するまで1時間以上撹拌し、最後に5μmの駒型フィルターによって濾過し、異物を取り除いた。
実施例1〜4の着色樹脂組成物には青色顔料・染料共分散液A〜D及び青色顔料分散液Aを用い、実施例5〜9の着色樹脂組成物には染料分散液A及び青色顔料分散液Bを用い、比較例1の着色樹脂組成物には青色顔料分散液A及び比較染料1を用いた。
青色顔料・染料共分散液A〜D、染料分散液A、比較染料1、青色顔料分散液A・B、並びに合成例6〜8で得られた樹脂A〜Cを表1に記載された組成となるように他の成分と混合して、各着色樹脂組成物を調製した。
尚、表1の上段の数値は、いずれも添加する各成分の着色樹脂組成物中の含有割合(質量%)を表し、下段の数値は各成分の全固形分中の含有割合(質量%)を表す。なお、表1の最下欄の溶剤とは、着色樹脂組成物製造時に添加した溶剤を指しており、分散液や樹脂中の溶剤は含まれない。
また、混合に際しては、各成分が十分に混合するまで1時間以上撹拌し、最後に5μmの駒型フィルターによって濾過し、異物を取り除いた。
実施例1〜4の着色樹脂組成物には青色顔料・染料共分散液A〜D及び青色顔料分散液Aを用い、実施例5〜9の着色樹脂組成物には染料分散液A及び青色顔料分散液Bを用い、比較例1の着色樹脂組成物には青色顔料分散液A及び比較染料1を用いた。
尚、表1中の各化合物は、各々以下の通りである。
染料E:C.I.ソルベントブルー45
染料E:C.I.ソルベントブルー45
染料F:日本国特開2017−2257号公報に記載の方法で合成された以下の化合物
染料G:日本国特開2017−2257号公報に記載の方法で合成された以下の化合物
染料H:C.I.ソルベントブルー122
<着色樹脂膜の製造及び耐熱性の評価>
5cm角に切断したガラス基板上に、上記[着色樹脂組成物の調製]にて調製した実施例1〜9、比較例1の各着色樹脂組成物をスピンコート法により焼成後のy値が0.075となるように塗布し、減圧乾燥させた後、ホットプレート上にて80℃で3分間プリベークした。その後、40mJ/cm2の露光量にて全面露光した後に、クリーンオーブンにて230℃で30分間焼成して着色樹脂膜付基板を得た。焼成後の膜について分光透過率を分光光度計U−3310(日立製作所社製)にて光透過率を測定し、XYZ表色系における色度(C光源)及び輝度を算出した。結果を表2、表4及び表5に示す。
5cm角に切断したガラス基板上に、上記[着色樹脂組成物の調製]にて調製した実施例1〜9、比較例1の各着色樹脂組成物をスピンコート法により焼成後のy値が0.075となるように塗布し、減圧乾燥させた後、ホットプレート上にて80℃で3分間プリベークした。その後、40mJ/cm2の露光量にて全面露光した後に、クリーンオーブンにて230℃で30分間焼成して着色樹脂膜付基板を得た。焼成後の膜について分光透過率を分光光度計U−3310(日立製作所社製)にて光透過率を測定し、XYZ表色系における色度(C光源)及び輝度を算出した。結果を表2、表4及び表5に示す。
<コントラストの評価>
上記<着色樹脂膜の製造及び耐熱性の評価>にて得られた着色樹脂膜付基板をそれぞれ2枚の偏光板で挟み、背面側から波長範囲380〜780nmの光で照射しつつ前面側の偏光板を回転させ、透過する光強度を輝度計BM−5AS(トプコン社製)にて最大値と最小値を測定した。そして、その最大値を最小値で割った値を、コントラスト比として評価した。結果を表2、表4及び表5に示す。
上記<着色樹脂膜の製造及び耐熱性の評価>にて得られた着色樹脂膜付基板をそれぞれ2枚の偏光板で挟み、背面側から波長範囲380〜780nmの光で照射しつつ前面側の偏光板を回転させ、透過する光強度を輝度計BM−5AS(トプコン社製)にて最大値と最小値を測定した。そして、その最大値を最小値で割った値を、コントラスト比として評価した。結果を表2、表4及び表5に示す。
<溶解性の定性評価>
2mLのガラス製容器に10mgの各染料(染料A〜D及び比較染料1)と水又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(PGMEA)1gとを投入し、10分間振とうし、3時間静置することで混合液を得た。容器を平らな台の上に置き、混合液を横から観察して以下の基準で溶解性の程度を判断した。結果を表3に示す。
○(溶解性):沈殿物が見られず、混合液が着色している。
△(難溶性):沈殿物が見られ、かつ、混合液が着色している。
×(不溶性):沈殿物が見られ、かつ、混合液が着色せず透明である。
2mLのガラス製容器に10mgの各染料(染料A〜D及び比較染料1)と水又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(PGMEA)1gとを投入し、10分間振とうし、3時間静置することで混合液を得た。容器を平らな台の上に置き、混合液を横から観察して以下の基準で溶解性の程度を判断した。結果を表3に示す。
○(溶解性):沈殿物が見られず、混合液が着色している。
△(難溶性):沈殿物が見られ、かつ、混合液が着色している。
×(不溶性):沈殿物が見られ、かつ、混合液が着色せず透明である。
<溶解性の定量評価>
メスフラスコに1mgの各染料(染料A〜D及び比較染料1)を量りとり、水、又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(PGMEA)/プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)=35/65(質料比)の混合溶媒を加えて100mLとし、完溶させて染料溶液1とした。染料溶液1の吸光度を分光光度計U−3310(日立製作所社製)にて測定し、このときの極大吸収波長における吸光度をa1とした。
続いて、ガラス製容器に1gの各染料(染料A〜D及び比較染料1)を量りとり、水、又はPGMEA/PGME=35/65(質料比)の混合溶媒を9g加え、1時間撹拌し、静置して染料溶液2とした。このとき、染料は完溶せずに溶け残りが生じてもよい。
染料溶液2の上澄み液をメスフラスコに1g量りとり、水、又はPGMEA/PGME=35/65(質料比)の混合溶媒を加えて100mLとし、染料溶液3とした。染料溶液3の吸光度を分光光度計U−3310(日立製作所社製)にて測定し、このときの極大吸収波長における吸光度をa3とした。
染料の溶解度は染料溶液2の上澄み液の濃度で表され、[0.1×(a3/a1)]質量%で算出される。ただし、染料溶液2の濃度が最大10質量%であるため、評価可能な溶解度の上限は10質量%である。したがって、算出された値が10質量%である場合は「10%以上」と表記する。結果を表3に示す。
メスフラスコに1mgの各染料(染料A〜D及び比較染料1)を量りとり、水、又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(PGMEA)/プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)=35/65(質料比)の混合溶媒を加えて100mLとし、完溶させて染料溶液1とした。染料溶液1の吸光度を分光光度計U−3310(日立製作所社製)にて測定し、このときの極大吸収波長における吸光度をa1とした。
続いて、ガラス製容器に1gの各染料(染料A〜D及び比較染料1)を量りとり、水、又はPGMEA/PGME=35/65(質料比)の混合溶媒を9g加え、1時間撹拌し、静置して染料溶液2とした。このとき、染料は完溶せずに溶け残りが生じてもよい。
染料溶液2の上澄み液をメスフラスコに1g量りとり、水、又はPGMEA/PGME=35/65(質料比)の混合溶媒を加えて100mLとし、染料溶液3とした。染料溶液3の吸光度を分光光度計U−3310(日立製作所社製)にて測定し、このときの極大吸収波長における吸光度をa3とした。
染料の溶解度は染料溶液2の上澄み液の濃度で表され、[0.1×(a3/a1)]質量%で算出される。ただし、染料溶液2の濃度が最大10質量%であるため、評価可能な溶解度の上限は10質量%である。したがって、算出された値が10質量%である場合は「10%以上」と表記する。結果を表3に示す。
表2及び表3から明らかなように、本発明のキサンテン系染料は高輝度及び高コントラストであり、かつ、水に対する溶解度が低かった。
実施例1〜4の着色樹脂組成物に含まれる染料(染料A〜D)は、水への溶解度が低い。これは、染料A〜Dが、前記一般式(I)を満足し、アミド基をもつため、分子間で水素結合により凝集することで溶解度が低下したからだと考えられる。このように、本発明のキサンテン系染料は水への溶解度が低く、カラーフィルタ製造時に排出される現像液や洗浄水等の排液の処理が容易に行えることが示唆された。
さらに、実施例1〜4の着色樹脂組成物は、比較例1の着色樹脂組成物に比べて、コントラスト比が高い。また、実施例1〜4及び比較例1の着色樹脂膜に紫外線を照射したところ、比較例1では蛍光を発していることが確認され、一方で実施例1〜4では蛍光が微弱であることが確認された。このことから、比較例1の着色樹脂膜では染料が分子状態で存在することで蛍光を発してコントラスト比が低くなっているのに対して、実施例1〜4の着色樹脂膜では、染料の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対する溶解度が低いことから、染料が粒子状態で存在することで蛍光を十分に抑え、コントラスト比を高くできていることが明らかとなった。
また表4から明らかなように、本発明のキサンテン系染料に対し、消光剤としてアントラキノン系染料を加えることによって、さらにコントラスト比を向上することができた。これは、本発明のキサンテン系染料が発する微弱な蛍光の極大波長が580nm付近にあることから、その領域に吸収帯をもつアントラキノン系染料を用いることでそれが蛍光を吸収するからであると考えられる。さらに、アントラキノン系染料と本発明のキサンテン系染料との吸収帯が重なっており、かつアントラキノン系染料が蛍光を発しない性質であることから、励起状態となった本発明のキサンテン系染料からアントラキノン系染料へとエネルギー移動することによって、蛍光を発することなく熱的にエネルギーが放射されると考えられる。
<着色樹脂膜の製造及び現像抜け時間の評価>
5cm角に切断したガラス基板上に、上記[着色樹脂組成物の調製]にて調製した実施例6〜9の各着色樹脂組成物をスピンコート法により焼成後のy値が0.075となるように塗布し、減圧乾燥させた後、ホットプレート上にて80℃で3分間プリベークした。その後、フォトマスクを介して40mJ/cm2の露光量にて露光した後に、導電率2.46S/mに調整した水酸化カリウム水溶液を用いて、現像圧0.25MPaにて60秒間現像し、その後水洗した。このとき、現像開始からパターンが観測されるまでの時間(現像抜け時間)を目視で観測しそれをBT(秒)とした。結果を表5に示す。
5cm角に切断したガラス基板上に、上記[着色樹脂組成物の調製]にて調製した実施例6〜9の各着色樹脂組成物をスピンコート法により焼成後のy値が0.075となるように塗布し、減圧乾燥させた後、ホットプレート上にて80℃で3分間プリベークした。その後、フォトマスクを介して40mJ/cm2の露光量にて露光した後に、導電率2.46S/mに調整した水酸化カリウム水溶液を用いて、現像圧0.25MPaにて60秒間現像し、その後水洗した。このとき、現像開始からパターンが観測されるまでの時間(現像抜け時間)を目視で観測しそれをBT(秒)とした。結果を表5に示す。
また表5から明らかなように、実施例7〜9のように、水やアルカリと相互作用しうる官能基をもつアントラキノン系染料を用いることにより、現像液との親和性が高くなったと考えられ、現像抜け時間が短縮された。具体的には、実施例6のアントラキノン系染料のスルホンアミド基中には水と相互作用しうる酸素原子、窒素原子が含まれるが、実施例7〜8のアントラキノン系染料はそれに加えて側鎖上にエーテル結合をもち、水と相互作用しうる酸素原子がより多く含まれるため、現像液との親和性が高いと考えられる。また、実施例9のアントラキノン系染料は、スルホンアミド基の数は少ないが、酸性のフェノール基を含むため、アルカリ性の現像液に対し、より溶解しやすいと考えられる。
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更および変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。なお、本出願は2016年9月16日付で出願された日本特許出願(特願2016−181931)、及び2017年7月31日付で出願された日本特許出願(特願2017−147342)に基づいており、その全体が引用により援用される。
本発明によれば、高輝度及び高コントラストであり、かつ、水に対する溶解度が低いキサンテン系染料を含む着色樹脂組成物を提供することが可能である。また本発明によれば、高輝度かつ高コントラストであるカラーフィルタ、並びに高品質な画像表示装置を提供することが可能となる。したがって本発明は、カラーフィルタ、並びに画像表示装置等への応用において有用である。
10 透明支持基板
20 画素
30 有機保護層
40 無機酸化膜
50 透明陽極
51 正孔注入層
52 正孔輸送層
53 発光層
54 電子注入層
55 陰極
100 有機EL素子
500 有機発光体
20 画素
30 有機保護層
40 無機酸化膜
50 透明陽極
51 正孔注入層
52 正孔輸送層
53 発光層
54 電子注入層
55 陰極
100 有機EL素子
500 有機発光体
Claims (14)
- 下記一般式(I)で表されるキサンテン系染料、溶剤、分散剤、バインダー樹脂、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含有することを特徴とする着色樹脂組成物。
R3及びR4は各々独立に、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表す。
R5及びR6は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R7は、−SO2−及び−COO−からなる群から選ばれる少なくとも1つを有する1価の基を表す。
mは0〜5の整数を表す。mが2以上の整数である場合、複数のR7は、同一であっても異なっていてもよい。
X−は、1価のアニオンを表す。lは0又は1の整数を表す。
ただし、前記アルキル基、芳香族環基及び炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。) - R1及びR2が各々独立に、置換基を有していてもよい芳香族環基である、請求項1に記載の着色樹脂組成物。
- R7が1価のアニオンであり、mが1であり、lが0である、請求項1又は2に記載の着色樹脂組成物。
- 前記一般式(I)で表されるキサンテン系染料が、下記一般式(I−1)で表されるキサンテン系染料である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の着色樹脂組成物。
R3a及びR4aは各々独立に、アルキレン基を表す。
R5、R6、R7、m、X−及びlは前記式(I)のものと同義である。
ただし、前記アルキレン基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。) - 更に顔料を含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の着色樹脂組成物。
- 更にアントラキノン系染料を含有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の着色樹脂組成物。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の着色樹脂組成物を硬化させた硬化物。
- 請求項7に記載の硬化物を含有する画像表示装置。
- 下記一般式(I)で表されることを特徴とするキサンテン系染料。
R3及びR4は各々独立に、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を表す。
R5及びR6は各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。
R7は、−SO2−及び−COO−からなる群から選ばれる少なくとも1つを有する1価の基を表す。
mは0〜5の整数を表す。mが2以上の整数である場合、複数のR7は、同一であっても異なっていてもよい。
X−は、1価のアニオンを表す。lは0又は1の整数を表す。
ただし、前記アルキル基、芳香族環基及び炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。) - R1及びR2が各々独立に、置換基を有していてもよい芳香族環基である、請求項9に記載のキサンテン系染料。
- R7が1価のアニオンであり、mが1であり、lが0である、請求項9又は10に記載のキサンテン系染料。
- 前記一般式(I)で表されるキサンテン系染料が、下記一般式(I−1)で表されるキサンテン系染料である、請求項9〜11のいずれか1項に記載のキサンテン系染料。
R3a及びR4aは各々独立に、アルキレン基を表す。
R5、R6、R7、m、X−及びlは前記式(I)のものと同義である。
ただし、前記アルキレン基に含まれる−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−CONR8−、−NH−、−NR8−、−SO2−、−SO2NH−、−SO2NR8−及び−S−からなる群から選ばれる少なくとも1つで置換されていてもよい。R8は、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい芳香族環基を表す。) - 請求項9〜12のいずれか1項に記載のキサンテン系染料、溶剤及び分散剤を含有する染料分散液。
- 更に顔料を含有する、請求項13に記載の染料分散液。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016181931 | 2016-09-16 | ||
JP2016181931 | 2016-09-16 | ||
JP2017147342 | 2017-07-31 | ||
JP2017147342 | 2017-07-31 | ||
PCT/JP2017/033031 WO2018052022A1 (ja) | 2016-09-16 | 2017-09-13 | 着色樹脂組成物、硬化物及び画像表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2018052022A1 JPWO2018052022A1 (ja) | 2019-06-27 |
JP6897685B2 true JP6897685B2 (ja) | 2021-07-07 |
Family
ID=61619575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018539750A Active JP6897685B2 (ja) | 2016-09-16 | 2017-09-13 | 着色樹脂組成物、硬化物及び画像表示装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6897685B2 (ja) |
CN (1) | CN109689697B (ja) |
TW (1) | TWI739903B (ja) |
WO (1) | WO2018052022A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6977679B2 (ja) * | 2018-07-17 | 2021-12-08 | 三菱ケミカル株式会社 | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ及び画像表示装置 |
KR102268234B1 (ko) * | 2018-09-18 | 2021-06-22 | 주식회사 엘지화학 | 화합물, 색재 조성물, 감광성 수지 조성물, 감광재, 컬러필터 및 디스플레이 장치 |
KR102301360B1 (ko) * | 2018-10-05 | 2021-09-10 | 주식회사 엘지화학 | 화합물, 색재 조성물, 감광성 수지 조성물, 감광재, 컬러필터 및 디스플레이 장치 |
JP2021095561A (ja) * | 2019-12-17 | 2021-06-24 | 保土谷化学工業株式会社 | キサンテン色素、該色素を含有する着色組成物、カラーフィルター用着色剤およびカラーフィルター、ならびに該色素の製造方法 |
WO2022039224A1 (ja) * | 2020-08-20 | 2022-02-24 | 三菱ケミカル株式会社 | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、及び画像表示装置 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4873750B2 (ja) * | 2007-05-01 | 2012-02-08 | キヤノン株式会社 | インクジェット用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置 |
TWI542644B (zh) * | 2011-02-09 | 2016-07-21 | Sumitomo Chemical Co | Coloring the photosensitive resin composition |
JP5760584B2 (ja) * | 2011-03-29 | 2015-08-12 | 住友化学株式会社 | 着色硬化性樹脂組成物 |
TWI624726B (zh) * | 2011-05-23 | 2018-05-21 | Sumitomo Chemical Co | Colored curable resin composition |
CN102914942B (zh) * | 2011-08-05 | 2017-03-01 | 住友化学株式会社 | 着色固化性树脂组合物 |
JP5647279B2 (ja) * | 2013-02-08 | 2014-12-24 | 大日本印刷株式会社 | 着色剤分散液、着色剤分散液の製造方法、カラーフィルタ用着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置、及び有機発光表示装置 |
JP6299329B2 (ja) * | 2013-04-09 | 2018-03-28 | Jsr株式会社 | 着色組成物、着色硬化膜及び表示素子 |
KR101653865B1 (ko) * | 2013-06-18 | 2016-09-02 | 주식회사 엘지화학 | 염료 및 이를 포함하는 컬러필터 |
CN104672198B (zh) * | 2013-11-26 | 2018-11-16 | 东友精细化工有限公司 | 化合物及着色固化性树脂组合物 |
JP6251067B2 (ja) * | 2014-01-31 | 2017-12-20 | 富士フイルム株式会社 | 着色組成物、硬化膜、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置 |
TWI559084B (zh) * | 2014-03-24 | 2016-11-21 | 奇美實業股份有限公司 | 彩色濾光片用藍色感光性樹脂組成物及其應用 |
KR102423136B1 (ko) * | 2014-11-11 | 2022-07-20 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 착색 경화성 수지 조성물 |
JP2016102187A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | キヤノン株式会社 | 化合物、インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 |
CN105929636A (zh) * | 2015-02-26 | 2016-09-07 | 东友精细化工有限公司 | 着色固化性树脂组合物、滤色器及显示装置 |
JP2017039890A (ja) * | 2015-08-21 | 2017-02-23 | キヤノン株式会社 | インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 |
JP2017132835A (ja) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | 日本化薬株式会社 | キサンテン化合物 |
-
2017
- 2017-09-13 WO PCT/JP2017/033031 patent/WO2018052022A1/ja active Application Filing
- 2017-09-13 JP JP2018539750A patent/JP6897685B2/ja active Active
- 2017-09-13 CN CN201780054610.1A patent/CN109689697B/zh active Active
- 2017-09-15 TW TW106131773A patent/TWI739903B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2018052022A1 (ja) | 2019-06-27 |
TWI739903B (zh) | 2021-09-21 |
TW201819543A (zh) | 2018-06-01 |
CN109689697B (zh) | 2021-08-24 |
CN109689697A (zh) | 2019-04-26 |
WO2018052022A1 (ja) | 2018-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6897685B2 (ja) | 着色樹脂組成物、硬化物及び画像表示装置 | |
JP6168048B2 (ja) | トリアリールメタン系化合物、着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
JP6268967B2 (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
JP2012201694A (ja) | 染料、着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
WO2015080217A1 (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
TW201543149A (zh) | 著色組成物、著色硬化膜及顯示元件 | |
JP5857621B2 (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
JP6996078B2 (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ及び画像表示装置 | |
JP6432313B2 (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
JP6977679B2 (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ及び画像表示装置 | |
JP7063023B2 (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ及び画像表示装置 | |
JP5842481B2 (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
JP7052206B2 (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ及び画像表示装置 | |
JP2019015885A (ja) | 着色組成物、硬化物、及び画像表示装置 | |
JP5962113B2 (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
JP2013129706A (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
JP2013120267A (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
JP2016216628A (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
JP5919688B2 (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
JP6350245B2 (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
JP6318920B2 (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
JP2013041156A (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
JP6206548B2 (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 | |
JP2019164342A (ja) | 色材分散液、着色樹脂組成物、硬化物及び画像表示装置 | |
JP2015113421A (ja) | 着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置および有機el表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200403 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210511 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210524 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6897685 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |