TW201536873A - 著色組成物、硬化膜、彩色濾光片、彩色濾光片的製造方法、固體攝影元件及圖像顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種於形成彩色濾光片等的著色層時,可形成亮度高、耐溶劑性優異的著色層的著色組成物、硬化膜、彩色濾光片、彩色濾光片的製造方法、固體攝影元件及圖像顯示裝置。所述著色組成物包括:包含染料陽離子與二價以上的陰離子的鹽化合物;於25℃下溶解1.0質量%以上的所述鹽化合物的溶劑;以及選自呫噸色素、吡咯亞甲基色素及四氮雜卟啉色素中的至少一種的紫色著色劑;且染料陽離子於一分子內具有1個~20個三芳基甲烷色素結構。
Description
本發明是有關於一種著色組成物、硬化膜、彩色濾光片、彩色濾光片的製造方法、固體攝影元件及圖像顯示裝置。
作為製備可用於液晶顯示裝置或固體攝影元件(電荷耦合元件(Charge Coupled Devices,CCD)、互補金氧半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)等)中所使用的彩色濾光片的製作的著色組成物的方法之一,已知有顏料分散法。
該顏料分散法為利用使顏料分散於各種感光性組成物中而成的著色組成物,並藉由光微影法來製作彩色濾光片的方法。其因藉由光微影法來進行圖案化,故被視為適合於製作位置精度高、大畫面、高精細的彩色濾光片的方法。當藉由顏料分散法來製作彩色濾光片時,利用旋轉塗佈機或輥塗機等塗佈著色組成物來形成塗膜,並對所述塗膜進行曝光、顯影,藉此形成著色圖案,且
針對各種顏色重複進行該操作,藉此可獲得彩色濾光片。
近年來,彩色濾光片於液晶顯示元件(液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD))用途中存在如下的傾向:不僅用於監視器,而且用途擴大至電視機(Television,TV)。伴隨該用途擴大的傾向,對於彩色濾光片而言,於色度、對比度等方面要求高度的顏色特性。另外,對於影像感測器(固體攝影元件)用途的彩色濾光片,亦同様地要求顏色不均的減少、顏色解析度的提昇等顏色特性的進一步的提昇。
為了充分滿足近年來的色度要求,已開發有利用染料來代替先前用作著色劑的顏料的技術(例如專利文獻1~專利文獻3)。其中,關於具有藍色的色相的彩色濾光片,提出有將三芳基甲烷染料用作色材的技術(例如專利文獻4~專利文獻6)。
另外,亦提出有將三芳基甲烷染料加以多聚體化來使其不溶化的方法(專利文獻7)。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3387541號公報(日本專利特開平6-230210號公報)
[專利文獻2]日本專利特開2008-292970號公報
[專利文獻3]日本專利特開2009-86375號公報
[專利文獻4]國際公開WO2011/162217號手冊
[專利文獻5]日本專利特開2011-70171號公報
[專利文獻6]日本專利特開2011-116802號公報
[專利文獻7]日本專利特開2013-57053號公報
當將染料用作著色劑時,與顏料相比,因容易溶解於溶劑中,故存在耐溶劑性欠佳的傾向。其因染料於分子狀態下顯色,故即便於塗膜硬化後,染料分子亦能夠以某種程度在膜中自由地移動。因此,例如當將其他彩色抗蝕劑或保護膜反覆塗佈於塗膜上時,存在染料容易溶出至其後所塗佈的其他著色層或保護層內的傾向,其結果,有時形成並不期望的著色層。
尤其於液晶顯示裝置中,除所述由其他彩色抗蝕劑或保護膜的反覆塗佈所引起的染料的溶出以外,當形成有LCD面板時,亦存在染料成分溶出至液晶中的可能性。於此情況下,液晶層的絕緣性容易因所溶出的染料而下降。
針對該些問題,例如於專利文獻7中所記載的技術中,因使三芳基甲烷染料不溶化,而喪失分子狀態下的顯色這一染料的特性,難以獲得良好的色相。
本發明是鑒於所述狀況而成者。即,本發明的課題在於提供一種於形成彩色濾光片等的著色層時,可形成亮度高、耐溶劑性優異的著色層的著色組成物。另外,本發明的課題在於提供一種硬化膜、彩色濾光片及其製造方法、以及具備所述彩色濾光片且可顯示良好的畫質的固體攝影元件及圖像顯示裝置。
本申請案發明者基於所述狀況而進行努力研究的結果,發現藉由使用如下的著色組成物,而可獲得亮度高、耐溶劑性優異的著色組成物,從而完成了本發明,所述著色組成物包括:包含染料陽離子與二價以上的陰離子的鹽化合物、於25℃下溶解1.0質量%以上的所述鹽化合物的溶劑、及特定的紫色著色劑。
具體而言,藉由以下的手段<1>,較佳為藉由手段<2>~手段<14>來解決所述課題。
<1>一種著色組成物,其包括:包含染料陽離子與二價以上的陰離子的鹽化合物;於25℃下溶解1.0質量%以上的鹽化合物的溶劑;以及選自呫噸色素、吡咯亞甲基色素及四氮雜卟啉色素中的至少一種的紫色著色劑;且染料陽離子於一分子內具有1個~20個三芳基甲烷色素結構。
<2>如<1>所述的著色組成物,其中染料陽離子由通式(A1)或通式(A2)表示;
通式(A1)中,Ar+分別獨立地表示三芳基甲烷色素結構,L1
表示將2個以上的Ar+連結的基,n1表示1~20的整數,m表示0或1;當n1表示1時,m表示0;
通式(A2)中,Ar+分別獨立地表示三芳基甲烷色素結構,L2分別獨立地表示二價的連結基,L3表示二價的連結基,q表示1~18的整數。
<3>如<1>或<2>所述的著色組成物,其中紫色著色劑包含由下述通式(I-1a)所表示的呫噸色素、由下述通式(II)所表示的吡咯亞甲基色素、及由下述通式(III)所表示的四氮雜卟啉色素的至少一種;
通式(I-1a)中,R1~R4分別獨立地表示氫原子、碳數為1~20的一價的飽和烴基或碳數為6~10的一價的芳香族烴基,所述飽和烴基中所含有的-CH2-可由-O-、-CO-或-NR11-取代;
R1及R2可相互鍵結而形成含有氮原子的環。R3及R4可相互鍵結而形成含有氮原子的環;R5表示-OH、-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z+、-CO2H、-CO2 -Z+、-CO2R8、-SO3R8或-SO2NR9R10;R6及R7分別獨立地表示碳數為1~6的烷基;m1表示0~5的整數。當m1為2以上時,多個R5A可相同,亦可不同;m2及m3分別獨立地表示0~3的整數。當m2及m3分別獨立地為2或3時,多個R5B及R5C分別獨立,可相同,亦可不同;a表示0或1;當a表示0時,呫噸色素結構中的任一個基含有陰離子;X-表示陰離子;Z+表示N+(R11)4、Na+或K+,4個R11可相同,亦可不同;R8表示碳數為1~20的一價的飽和烴基,所述飽和烴基中所含有的氫原子可由鹵素原子取代;R9及R10分別獨立地表示氫原子或碳數為1~20的一價的飽和烴基,所述飽和脂肪族烴基中所含有的-CH2-可由-O-、-CO-、-NH-或-NR8-取代,R9及R10可相互鍵結而形成含有氮原子的3員環~10員環的雜環;R11表示氫原子、碳數為1~20的一價的飽和烴基或碳數為7~10的芳烷基;通式(II)
通式(II)中,R1、R2、R3、R4、R5及R6分別獨立地表示氫原子或一價的取代基;R7表示氫原子、鹵素原子、烷基、芳基或雜環基;
通式(III)中,Z1、Z2、Z3及Z4全部表示氮原子,或者Z1及Z3、Z2及Z4的任1組的兩者均表示氮原子,另一組表示C-R,R分別獨立地表示氫原子、烷基、或芳基;A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7及A8分別獨立地表示烷基、烯基、芳基、烷氧基、烷硫基、芳氧基、芳硫基、鹵素原子、羥基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺基、胺甲醯基、胺磺醯基、醯基、矽烷氧基、氰基、硝基或雜環基;A1與A2、A3與A4、A5與A6、及A7與A8分別可相互鍵結
而形成環結構,但至少1組不形成環結構;M表示二價的金屬原子、或作為經取代的金屬原子且為二價的原子或原子團。
<4>如<1>至<3>中任一項所述的著色組成物,其中染料陽離子含有由下述通式(TP1)所表示的三芳基甲烷色素結構、及由下述通式(TP2)所表示的三芳基甲烷色素結構的至少一種;
通式(TP1)及通式(TP2)中,Rtp1~Rtp4分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或具有交聯性基的基;Rtp5、Rtp6、Rtp8、Rtp9及Rtp11分別獨立地表示取代基。Rtp7表示氫原子、烷基、芳基、具有交聯性基的基或NRtp71Rtp72。Rtp71及Rtp72分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或具有交聯性基的基。Rtp10表示氫原子、烷基、芳基或具有交聯性基的基。a、b及c分別獨立地表示0~4的整數。當a、b及c為2以上時,Rtp5彼此、Rtp6彼此、Rtp8彼此及Rtp9彼此分別可相互連結而形成環。
<5>如<1>至<4>中任一項所述的著色組成物,其中染料陽離子具有交聯性基。
<6>如<1>至<5>中任一項所述的著色組成物,其中二價以上的陰離子具有-SO3 -、-COO-、-PO4 -、含有由下述通式(B2)所表示的結構的基或含有由下述通式(B3)所表示的結構的基;
通式(B2)中,R11及R12分別獨立地表示-SO2-或-CO-;
通式(B3)中,R13表示-SO2-或-CO-;R14及R15分別獨立地表示-SO2-、-CO-或-CN。
<7>如<1>至<6>中任一項所述的著色組成物,其更包括選自將顏料藍1、顏料藍2、顏料藍15、顏料藍15:1、顏料藍15:2、顏料藍15:3、顏料藍15:4、顏料藍15:6、顏料藍16、顏料藍22、顏料藍60、顏料藍64、顏料藍66、顏料藍79、顏料藍80及顏料綠7的Cl變成OH而成者中的至少一種。
<8>如<1>至<7>中任一項所述的著色組成物,其更包括黏合劑樹脂、聚合性化合物及光聚合起始劑。
<9>如<1>至<8>中任一項所述的著色組成物,其用於形成彩色濾光片的著色層。
<10>一種硬化膜,其是使如<1>至<9>中任一項所述的著色組成物硬化而形成。
<11>一種彩色濾光片,其使用如<1>至<9>中任一項所述的著色組成物。
<12>一種彩色濾光片的製造方法,其包括:將如<1>至<9>中任一項所述的著色組成物賦予至支撐體上來形成著色組成物層的步驟;將著色組成物層曝光成圖案狀的步驟;以及將未曝光部顯影去除而形成著色圖案的步驟。
<13>一種固體攝影元件,其包括如<11>所述的彩色濾光片、或者藉由如<12>所述的彩色濾光片的製造方法所獲得的彩色濾光片。
<14>一種圖像顯示裝置,其包括如<11>所述的彩色濾光片、或者藉由如<12>所述的彩色濾光片的製造方法所獲得的彩色濾光片。
根據本發明,可提供一種亮度高、耐溶劑性優異的著色組成物。另外,可提供一種使用所述著色組成物的硬化膜、彩色濾光片、彩色濾光片的製造方法、固體攝影元件及液晶顯示裝置。
以下,對本發明的內容進行詳細說明。再者,於本申請案說明書中,「~」是以包含其前後所記載的數值作為下限值及上限值的含義來使用。
於本說明書中,所謂總固體成分,是指自著色組成物的總組成中去除溶劑後的成分的總質量。
於本說明書中的基(原子團)的表述中,未記載經取代及未經取代的表述包含不具有取代基的基(原子團),並且亦包含具有取代基的基(原子團)。例如,所謂「烷基」,不僅包含不具有取代基的烷基(未經取代的烷基),亦包含具有取代基的烷基(經取代的烷基)。
另外,本說明書中的「放射線」例如是指水銀燈的明線光譜、以準分子雷射為代表的遠紫外線、極紫外線(極紫外(Extreme Ultraviolet,EUV)光)、X射線、電子束等。另外,於本發明中,光是指光化射線或放射線。
只要事先無特別說明,則本說明書中的「曝光」不僅是指利用水銀燈、以準分子雷射為代表的遠紫外線、X射線、EUV光等進行的曝光,利用電子束、離子束等粒子束進行的描繪亦包含於曝光中。
另外,於本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯兩者或任一者,「(甲基)丙烯酸基」表示丙烯酸基及甲基丙烯酸基兩者或任一者,「(甲基)丙烯醯基」表示丙烯醯基及甲
基丙烯醯基兩者或任一者。
另外,於本說明書中,「單量體」與「單體」的含義相同。
本說明書中的單量體有別於寡聚物及聚合物,是指重量平均分子量為2,000以下的化合物。
於本說明書中,所謂聚合性化合物,是指具有聚合性官能基的化合物,可為單量體,亦可為聚合物。所謂聚合性官能基,是指參與聚合反應的基。
於本說明書中,化學式中的Me表示甲基,Et表示乙基,Pr表示丙基,Bu表示丁基,Ph表示苯基,AC表示乙醯基。
於本說明書中,「步驟」這一用語不僅是指獨立的步驟,即便在無法與其他步驟明確地加以區分的情況下,只要達成該步驟的預期的作用,則亦包含於本用語中。
只要事先無特別敍述,則本發明中的重量平均分子量是指藉由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)所測定者。
於本說明書中,所謂總固體成分,是指自組成物的總組成中去除溶劑後的成分的總質量。本發明中的固體成分為25℃下的固體成分。
[著色組成物]
本發明的著色組成物(以下,亦稱為本發明的組成物)的特徵在於:包括包含染料陽離子與二價以上的陰離子的鹽化合物;於25℃下溶解1.0質量%以上的所述鹽化合物的溶劑;以及選自呫
噸色素、吡咯亞甲基色素及四氮雜卟啉色素中的至少一種的紫色著色劑;且染料陽離子於一分子內具有1個~20個三芳基甲烷色素結構。
藉由設為此種構成,而可提供一種亮度高、耐溶劑性優異的著色組成物。雖然其機制為推斷,但藉由含有包含具有三芳基甲烷色素結構的染料陽離子與二價以上的陰離子的鹽化合物,與使用染料陽離子與陰離子彼此為一價的鹽化合物的情況相比,染料難以朝其他著色層或保護層、形成LCD面板時的液晶中溶出,因此耐溶劑性提昇。尤其,可有效地抑制染料朝形成LCD面板時的液晶中的溶出,因此可抑制液晶層的絕緣性的下降,且可使電特性變得良好。另外,藉由使所述鹽化合物溶解於溶劑中,與例如將染料加以色澱化的情況相比,可獲得更高的亮度。
進而,藉由將選自呫噸色素、吡咯亞甲基色素及四氮雜卟啉色素中的至少一種的紫色著色劑與所述鹽化合物併用,而可使耐光性變得良好。可認為其基於所述紫色著色劑以螢光的形式接收經激發的三芳基甲烷染料陽離子的激發能量,而緩和經激發的三芳基甲烷染料陽離子這一點。
<鹽化合物>
本發明的組成物中所含有的鹽化合物包含染料陽離子與二價以上的陰離子。
<<染料陽離子>>
染料陽離子於一分子內具有1個~20個三芳基甲烷色素結
構。染料陽離子一分子內的三芳基甲烷色素結構的數量較佳為1~4,更佳為2或3。藉由設為此種構成,而可使本發明中所使用的鹽化合物的溶劑溶解性變得更良好。因此,本發明中所使用的鹽化合物例如可適宜地用作彩色抗蝕劑用的色材。染料陽離子亦可具有交聯性基。交聯性基將後述。
染料陽離子較佳為含有由下述通式(TP1)所表示的三芳基甲烷色素結構、及由下述通式(TP2)所表示的三芳基甲烷色素結構的至少一種。
通式(TP1)及通式(TP2)中,Rtp1~Rtp4分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或具有交聯性基的基;Rtp5、Rtp6、Rtp8、Rtp9及Rtp11分別獨立地表示取代基。Rtp7表示氫原子、烷基、芳基、具有交聯性基的基或NRtp71Rtp72。Rtp71及Rtp72分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或具有交聯性基的基。Rtp10表示氫原子、烷基、芳基或具有交聯性基的基。a、b及c分別獨立地表示0~4的整數。當a、b及c為2以上時,Rtp5彼此、Rtp6彼此、Rtp8彼此
及Rtp9彼此分別可相互連結而形成環。
通式(TP1)中,Rtp1~Rtp4分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或具有交聯性基的基。
通式(TP1)中,烷基的碳數較佳為1~10,更佳為1~5,進而更佳為1~3。烷基可為直鏈狀、分支狀及環狀的任一種,但較佳為直鏈狀或分支狀。烷基可具有取代基,但較佳為未經取代。作為烷基可具有的取代基,可列舉後述的取代基群組A一項中所列舉的取代基。
芳基的碳數較佳為6~18,更佳為6~12,進而更佳為6。作為芳基可具有的取代基,可列舉後述的取代基群組A一項中所列舉的取代基。
具有交聯性基的基可僅包含交聯性基,除交聯性基以外,亦可含有連結基。尤其,具有交聯性基的基較佳為由-L0-P0所表示的基。此處,L0表示單鍵或二價的連結基,P1表示交聯性基。
作為交聯性基,可使用可藉由自由基、酸、熱來進行交聯的交聯性基。具體而言,可列舉具有乙烯性不飽和雙鍵的基、(甲基)丙烯酸基、苯乙烯基、乙烯基、烯丙基、環狀醚基等,較佳為選自(甲基)丙烯酸基、苯乙烯基、乙烯基及烯丙基中的至少一種,更佳為選自(甲基)丙烯酸基、苯乙烯基及乙烯基中的至少一種,進而更佳為(甲基)丙烯酸基及苯乙烯基。環狀醚基例如較佳為環氧基、氧雜環丁基等,更佳為環氧基。
二價的連結基較佳為伸烷基、伸芳基、雜環連結基、
-CH=CH-、-O-、-S-、-C(=O)-、-CO-、-NR-、-CONR-、-OC-、-SO-、-SO2-及將該些的2個以上組合而成的基。此處,R分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜環基。
尤其,二價的連結基較佳為伸烷基。
伸烷基可為直鏈狀、分支狀及環狀的任一種。伸烷基的碳數較佳為1~30,更佳為1~20,進而更佳為5~20,特佳為5~10。具體而言,較佳為亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸己基、庚烯基、伸環戊烯基、伸環己基等。
伸芳基的碳數較佳為6~30,更佳為6~18,進而更佳為6~12。具體而言,伸芳基較佳為伸苯基、萘基等。
通式(TP1)中,Rtp7表示氫原子、烷基、芳基、具有交聯性基的基或NRtp71Rtp72,較佳為氫原子或NRtp71Rtp72,更佳為NRtp71Rtp72。
烷基的碳數較佳為1~10,更佳為1~5,進而更佳為1~3。烷基可為直鏈狀、分支狀及環狀的任一種,但較佳為直鏈狀。作為烷基可具有的取代基,可列舉後述的取代基群組A一項中所列舉的取代基。芳基的碳數較佳為6~18,更佳為6~12,進而更佳為6。
Rtp71及Rtp72分別獨立地表示氫原子、烷基或芳基,較佳為氫原子或烷基。
烷基的碳數較佳為1~10,更佳為1~8,進而更佳為1~6。烷基可為直鏈狀、分支狀及環狀的任一種,但較佳為直鏈狀或分
支狀。烷基較佳為未經取代。作為烷基可具有的取代基,可列舉後述的取代基群組A一項中所列舉的取代基。芳基的碳數較佳為6~18,更佳為6~12,進而更佳為6。芳基可具有的取代基可列舉後述的取代基群組A一項中所列舉的取代基。
具有交聯性基的基的含義與所述通式(TP1)中,Rtp1~Rtp4中的具有交聯性基的基相同,較佳的範圍亦相同。
通式(TP1)中,Rtp5、Rtp6及Rtp8分別獨立地表示取代基。作為取代基,可列舉後述的取代基群組A一項中所列舉的取代基。尤其,較佳為碳數為1~5的直鏈或分支的烷基、碳數為1~5的烯基、碳數為6~15的芳基、羧基或磺基,更佳為碳數為1~5的直鏈或分支的烷基、碳數為1~5的烯基、苯基、具有交聯性基的基或羧基。尤其,Rtp5及Rtp6較佳為分別獨立地為碳數為1~5的烷基。另外,Rtp8較佳為其2個烯基相互鍵結而形成環。環較佳為苯環。
具有交聯性基的基的含義與所述通式(TP1)中,Rtp1~Rtp4中的具有交聯性基的基相同,較佳的範圍亦相同。
通式(TP1)中,a、b及c分別獨立地表示0~4的整數,尤其,a及b較佳為表示0或1,更佳為表示0。c較佳為表示0~2,更佳為表示0或1。
通式(TP2)中,Rtp1~Rtp4分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或具有交聯性基的基,其含義與通式(TP1)中的Rtp1~Rtp4相同,較佳的範圍亦相同。具有交聯性基的基的含義與所
述通式(TP1)中,Rtp1~Rtp4中的具有交聯性基的基相同,較佳的範圍亦相同。
通式(TP2)中,Rtp5及Rtp6分別獨立地表示取代基,其含義與通式(TP1)中的Rtp5及Rtp6相同,較佳的範圍亦相同。
通式(TP2)中,Rtp9及Rtp11分別獨立地表示取代基,可使用後述的取代基群組A一項中所列舉的取代基。
Rtp9較佳為烷基、烷氧基及鹵素原子。
Rtp11較佳為烷基,更佳為碳數為1~5的烷基,進而更佳為碳數為1~3的烷基。烷基較佳為直鏈狀或分支狀,更佳為直鏈狀。
通式(TP2)中,Rtp10表示取代基,可使用後述的取代基群組A一項中所列舉的取代基或具有交聯性基的基。尤其,Rtp10更佳為碳數為6~12的芳基,進而更佳為苯基。具有交聯性基的基的含義與所述通式(TP1)中,Rtp1~Rtp4中的具有交聯性基的基相同,較佳的範圍亦相同。
通式(TP2)中,a、b及c分別獨立地表示0~4的整數,尤其,a及b較佳為表示0或1,更佳為表示0。c較佳為表示0~2,更佳為表示0。
三芳基甲烷色素結構中,陽離子如以下般非定域化而存在,下述結構的含義相同,而設為均包含於本發明中者。再者,陽離子部位可位於分子中的任何位置上,但較佳為位於氮原子上。若取代於氮原子上,則存在色澤進一步提昇的傾向。
取代基群組A:
作為取代基,可列舉:鹵素原子、烷基、環烷基、烯基、環烯基、炔基、芳基、雜環基、氰基、羥基、硝基、羧基、烷氧基、芳氧基、矽烷氧基、雜環氧基、醯氧基、胺甲醯氧基、胺基(包含烷基胺基、苯胺基)、醯基胺基、胺基羰基胺基、烷氧基羰基胺基、芳氧基羰基胺基、胺磺醯基胺基、烷基磺醯基胺基或芳基磺醯基胺基、巰基、烷硫基、芳硫基、雜環硫基、胺磺醯基、磺基、烷基亞磺醯基或芳基亞磺醯基、烷基磺醯基或芳基磺醯基、醯基、芳氧基羰基、烷氧基羰基、胺甲醯基、芳基偶氮基或雜環偶氮基、醯亞胺基、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基胺基、矽烷基等。以下進行詳細記述。
鹵素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、直鏈或分支的烷基(直鏈或分支的經取代或未經取代的烷基,較佳為碳數為1~30的烷基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、
第三丁基、正辛基、2-氯乙基、2-氰基乙基、2-乙基己基)、環烷基(較佳為碳數為3~30的經取代或未經取代的環烷基,例如可列舉環己基、環戊基,多環烷基,例如可列舉雙環烷基(較佳為碳數為5~30的經取代或未經取代的雙環烷基,例如雙環[1,2,2]庚烷-2-基、雙環[2,2,2]辛烷-3-基)或三環烷基等多環結構的基。較佳為單環的環烷基、雙環烷基,特佳為單環的環烷基)、直鏈或分支的烯基(直鏈或分支的經取代或未經取代的烯基,較佳為碳數為2~30的烯基,例如乙烯基、烯丙基、異戊二烯基、香葉基、油烯基)、環烯基(較佳為碳數為3~30的經取代或未經取代的環烯基,例如可列舉2-環戊烯-1-基、2-環己烯-1-基,多環烯基,例如雙環烯基(較佳為碳數為5~30的經取代或未經取代的雙環烯基,例如雙環[2,2,1]庚-2-烯-1-基、雙環[2,2,2]辛-2-烯-4-基)或三環烯基,特佳為單環的環烯基)、炔基(較佳為碳數為2~30的經取代或未經取代的炔基,例如乙炔基、炔丙基、三甲基矽烷基乙炔基)、芳基(較佳為碳數為6~30的經取代或未經取代的芳基,例如苯基、對甲苯基、萘基、間氯苯基、鄰十六醯基胺基苯基)、雜環基(較佳為5員~7員的經取代或未經取代、飽和或不飽和、芳香族或非芳香族、單環或縮環的雜環基,更佳為環構成原子選自碳原子、氮原子及硫原子,且具有至少一個氮原子、氧原子及硫原子的任一種雜原子的雜環基,進而更佳為碳數為3~30的5員或6員的芳香族的雜環基。例如2-呋喃基、2-噻吩基、2-
吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、2-苯并噻唑基)、氰基、羥基、硝基、羧基、烷氧基(較佳為碳數為1~30的經取代或未經取代的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、異丙氧基、第三丁氧基、正辛氧基、2-甲氧基乙氧基)、芳氧基(較佳為碳數為6~30的經取代或未經取代的芳氧基,例如苯氧基、2-甲基苯氧基、2,4-二-第三戊基苯氧基、4-第三丁基苯氧基、3-硝基苯氧基、2-十四醯基胺基苯氧基)、矽烷氧基(較佳為碳數為3~20的矽烷氧基,例如三甲基矽烷氧基、第三丁基二甲基矽烷氧基)、雜環氧基(較佳為碳數為2~30的經取代或未經取代的雜環氧基,雜環部較佳為所述雜環基中所說明的雜環部,例如1-苯基四唑-5-氧基、2-四氫吡喃氧基)、醯氧基(較佳為甲醯氧基、碳數為2~30的經取代或未經取代的烷基羰氧基、碳數為6~30的經取代或未經取代的芳基羰氧基,例如甲醯氧基、乙醯氧基、三甲基乙醯氧基、硬脂醯氧基、苯甲醯氧基、對甲氧基苯基羰氧基)、胺甲醯氧基(較佳為碳數為1~30的經取代或未經取代的胺甲醯氧基,例如N,N-二甲基胺甲醯氧基、N,N-二乙基胺甲醯氧基、嗎啉基羰氧基、N,N-二-正辛基胺基羰氧基、N-正辛基胺甲醯氧基)、烷氧基羰氧基(較佳為碳數為2~30的經取代或未經取代的烷氧基羰氧基,例如甲氧基羰氧基、乙氧基羰氧基、第三丁氧基羰氧基、正辛基羰氧基)、芳氧基羰氧基(較佳為碳數為7~30的經取代或未經取代的芳氧基羰氧基,例如苯氧基羰氧基、對甲氧基苯氧基羰氧基、對正十六
氧基苯氧基羰氧基)、胺基(較佳為胺基、碳數為1~30的經取代或未經取代的烷基胺基、碳數為6~30的經取代或未經取代的芳基胺基、碳數為0~30的雜環胺基,例如胺基、甲基胺基、二甲基胺基、苯胺基、N-甲基-苯胺基、二苯基胺基、N-1,3,5-三嗪-2-基胺基)、醯基胺基(較佳為甲醯基胺基、碳數為1~30的經取代或未經取代的烷基羰基胺基、碳數為6~30的經取代或未經取代的芳基羰基胺基,例如甲醯基胺基、乙醯基胺基、三甲基乙醯基胺基、月桂醯基胺基、苯甲醯基胺基、3,4,5-三-正辛氧基苯基羰基胺基)、胺基羰基胺基(較佳為碳數為1~30的經取代或未經取代的胺基羰基胺基,例如胺甲醯基胺基、N,N-二甲基胺基羰基胺基、N,N-二乙基胺基羰基胺基、嗎啉基羰基胺基)、烷氧基羰基胺基(較佳為碳數為2~30的經取代或未經取代的烷氧基羰基胺基,例如甲氧基羰基胺基、乙氧基羰基胺基、第三丁氧基羰基胺基、正十八氧基羰基胺基、N-甲基-甲氧基羰基胺基)、芳氧基羰基胺基(較佳為碳數為7~30的經取代或未經取代的芳氧基羰基胺基,例如苯氧基羰基胺基、對氯苯氧基羰基胺基、間正辛氧基苯氧基羰基胺基)、胺磺醯基胺基(較佳為碳數為0~30的經取代或未經取代的胺磺醯基胺基,例如胺磺醯基胺基、N,N-二甲基胺基磺醯基胺基、N-正辛基胺基磺醯基胺基)、烷基磺醯基胺基或芳基磺醯基胺基(較佳為碳數為1~30的經取代或未經取代的烷基磺醯基胺基、碳數為6~30的經取代或未經取
代的芳基磺醯基胺基,例如甲基磺醯基胺基、丁基磺醯基胺基、苯基磺醯基胺基、2,3,5-三氯苯基磺醯基胺基、對甲基苯基磺醯基胺基)、巰基、烷硫基(較佳為碳數為1~30的經取代或未經取代的烷硫基,例如甲硫基、乙硫基、正十六烷硫基)、芳硫基(較佳為碳數為6~30的經取代或未經取代的芳硫基,例如苯硫基、對氯苯硫基、間甲氧基苯硫基)、雜環硫基(較佳為碳數為2~30的經取代或未經取代的雜環硫基,雜環部較佳為所述雜環基中所說明的雜環部,例如2-苯并噻唑硫基、1-苯基四唑-5-基硫基)、胺磺醯基(較佳為碳數為0~30的經取代或未經取代的胺磺醯基,例如N-乙基胺磺醯基、N-(3-十二烷氧基丙基)胺磺醯基、N,N-二甲基胺磺醯基、N-乙醯基胺磺醯基、N-苯甲醯基胺磺醯基、N-(N'-苯基胺甲醯基)胺磺醯基)、磺基、烷基亞磺醯基或芳基亞磺醯基(較佳為碳數為1~30的經取代或未經取代的烷基亞磺醯基、6~30的經取代或未經取代的芳基亞磺醯基,例如甲基亞磺醯基、乙基亞磺醯基、苯基亞磺醯基、對甲基苯基亞磺醯基)、烷基磺醯基或芳基磺醯基(較佳為碳數為1~30的經取代或未經取代的烷基磺醯基、6~30的經取代或未經取代的芳基磺醯基,例如甲基磺醯基、乙基磺醯基、苯基磺醯基、對甲基苯基磺醯基)、醯基(較佳為甲醯基、碳數為2~30的經取代或未經取代的烷基羰基、碳數為7~30的經取代或未經取代的芳基羰基,例如乙醯基、三甲基乙醯基、2-氯乙醯基、硬
脂醯基、苯甲醯基、對正辛氧基苯基羰基)、芳氧基羰基(較佳為碳數為7~30的經取代或未經取代的芳氧基羰基,例如苯氧基羰基、鄰氯苯氧基羰基、間硝基苯氧基羰基、對第三丁基苯氧基羰基)、烷氧基羰基(較佳為碳數為2~30的經取代或未經取代的烷氧基羰基,例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、第三丁氧基羰基、正十八氧基羰基)、胺甲醯基(較佳為碳數為1~30的經取代或未經取代的胺甲醯基,例如胺甲醯基、N-甲基胺甲醯基、N,N-二甲基胺甲醯基、N,N-二-正辛基胺甲醯基、N-(甲基磺醯基)胺甲醯基)、芳基偶氮基或雜環偶氮基(較佳為碳數為6~30的經取代或未經取代的芳基偶氮基、碳數為3~30的經取代或未經取代的雜環偶氮基(雜環部較佳為所述雜環基中所說明的雜環部),例如苯基偶氮、對氯苯基偶氮、5-乙硫基-1,3,4-噻二唑-2-基偶氮)、醯亞胺基(較佳為碳數為2~30的經取代或未經取代的醯亞胺基,例如N-琥珀醯亞胺、N-鄰苯二甲醯亞胺)、膦基(較佳為碳數為2~30的經取代或未經取代的膦基,例如二甲基膦基、二苯基膦基、甲基苯氧基膦基)、氧膦基(較佳為碳數為2~30的經取代或未經取代的氧膦基,例如氧膦基、二辛氧基氧膦基、二乙氧基氧膦基)、氧膦基氧基(較佳為碳數為2~30的經取代或未經取代的氧膦基氧基,例如二苯氧基氧膦基氧基、二辛氧基氧膦基氧基)、氧膦基胺基(較佳為碳數為2~30的經取代或未經取代的氧膦基胺基,例如二甲氧基氧膦基胺基、二甲基胺基氧膦基胺基)、
矽烷基(較佳為碳數為3~30的經取代或未經取代的矽烷基,例如三甲基矽烷基、第三丁基二甲基矽烷基、苯基二甲基矽烷基)。
以下,列舉三芳基甲烷色素結構的具體例,但本發明並不限定於該些具體例。
染料陽離子較佳為由通式(A1)或通式(A2)表示。
通式(A1)中,Ar+分別獨立地表示三芳基甲烷色素結構,L1表示將2個以上的Ar+連結的基,n1表示1~20的整數,m表示0或1;當n1表示1時,m表示0。
通式(A1)中,Ar+表示三芳基甲烷色素結構,其含義與所述三芳基甲烷色素結構相同,較佳的範圍亦相同。
當三芳基甲烷色素結構由通式(TP1)表示時,三芳基甲烷色素結構與L1的鍵結位置為Rtp1~Rtp8、Rtp71及Rtp72的任一者,較佳為Rtp71或Rtp72。另外,當三芳基甲烷色素結構由通式(TP2)表示時,三芳基甲烷色素結構與L1的鍵結位置為Rtp1~Rtp6、Rtp9~Rtp11的任一者,較佳為(Rtp9~Rtp11)。
通式(A1)中,L1表示將2個以上的Ar+連結的基。L1為二價以上的連結基,較佳為二價~六價的連結基。
L1較佳為烴基、雜環基、-O-、-S-、-CO-、-NR-、-CONR-、-OC-、-SO-、或將該些的2個以上組合而成的基。此處,R分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜環基。
烴基可為脂肪族烴基,亦可為芳香族烴基。另外,烴基可為直鏈狀、分支狀或環狀的任一種。烴基的碳數較佳為1~30,更佳為1~18,進而更佳為1~12。烴基中所含有的氫原子可由鹵素原子取代。作為鹵素原子,較佳為氟原子。
當烴基為脂肪族烴基時,碳數較佳為1~20,更佳為1~10。當烴基為芳香族烴基時,碳數較佳為6~24,更佳為6~12。
雜環基較佳為含有氮原子作為雜原子。雜環基較佳為3員環~8員環,更佳為6員環。
尤其,L1較佳為碳數為1~30的脂肪族烴基、碳數為1~30的芳香族烴基或包含該些的組合的基。
例如,當L1表示二價的連結基時,較佳為碳數為1~30的伸烷基(亞甲基、伸乙基、三亞甲基、伸丙基、伸丁基等)、碳數為6~30的伸芳基(伸苯基、萘基等)、雜環基、-CH=CH-、-O-、-S-、-CO-、-NR-、-CONR-、-OC-、-SO-、或將該些的2個以上組合而成的連結基。此處,R分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜環基。
碳數為1~30的伸烷基的碳數較佳為1~20,更佳為1~10。當碳數為1~30的伸烷基具有取代基時,可列舉鹵素原子作為取代基。
雜環基較佳為含有氮原子作為雜原子。雜環基較佳為3員環~8員環,更佳為6員環。
碳數為6~30的伸芳基的碳數較佳為6~24,更佳為6~12。
另外,就耐熱性的觀點而言,L1含有環狀的脂肪族烴基或芳香族基亦較佳。環狀的脂肪族烴基的碳數較佳為3~8,更佳為4~6。芳香族基可為芳香族烴基,亦可為芳香族雜環基。芳香族基的碳數較佳為6~12,更佳為6~10。
較佳為在L1與Ar+的鍵結部位中不含共軛系。藉由在L1與Ar+的鍵結部位中不含共軛系,而可抑制在Ar+與L1之間形成共軛系,並可有效地抑制三芳基甲烷染料的色相變化。
染料陽離子一分子中的L1部分的式量較佳為14~800,更佳為50~200。
作為L1的具體例,可列舉以下的結構,但本發明並不
限定於該些結構。下述結構中,*表示與通式(A1)中的Ar+的連結部位,a表示1以上的整數。
通式(A1)中,n1表示1~20的整數,較佳為1~6的整數,更佳為2~4的整數,進而更佳為2或3。藉由設為此種構成,而可使本發明中所使用的鹽化合物的溶劑溶解性變得良好。
通式(A1)中,m表示0或1。當n1表示1時,m表示0,即,不存在L1。
通式(A2)中,Ar+分別獨立地表示三芳基甲烷色素結構,L2表示二價的連結基,L3表示二價的連結基,q表示1~18的整數。
通式(A2)中,Ar+表示三芳基甲烷色素結構,其含義與通式(A1)中的Ar+相同,較佳的範圍亦相同。
通式(A2)中,L2表示二價的連結基,其含義與通式(A1)中的L1表示二價的連結基的情況相同,較佳的範圍亦相同。
通式(A2)中,L3表示二價的連結基,其含義與通式(A1)中的L1表示二價的連結基的情況相同,較佳的範圍亦相同。
通式(A2)中,q表示1~18的整數,較佳為1~10的整數,更佳為1~3的整數。
以下,列舉染料陽離子的具體例,但並不限定於該些具體例。再者,作為通式(A1)中,n1表示1時的具體例,可列舉所述三芳基甲烷色素結構的具體例。
染料陽離子的分子量較佳為1,000~10,000,更佳為1,000~5,000。
<<二價以上的陰離子>>
二價以上的陰離子可不經由共價鍵與所述染料陽離子鍵結而作為其他分子存在,亦可與所述染料陽離子處於同一分子內。
構成本發明的鹽化合物的二價以上的陰離子並無特別規定,但較佳為包含選自-SO3 -、-COO-、-PO4 -、含有由下述通式(B2)所表示的結構的基或含有由下述通式(B3)所表示的結構的基中的至少一種,更佳為-SO3 -及/或含有由通式(B2)所表示的結構的基。另外,二價以上的陰離子較佳為具有氟原子。
本發明的鹽化合物可僅含有一種二價以上的陰離子,亦可含有兩種以上。
通式(B2)
通式(B2)中,R11及R12分別獨立地表示-SO2-或-CO-,較佳為R11及R12的至少1個表示-SO2-,更佳為R11及R12兩者表示-SO2-。
含有由通式(B2)所表示的結構的基較佳為通式(B2)中,R11及R12的一者的末端上具有氟取代烷基,更佳為R11及R12的一者直接與氟取代烷基鍵結。氟取代烷基的碳數較佳為1~10,更佳為1~6,進而佳為1~3,進而更佳為1或2,特佳為1。該些烷基更佳為全氟烷基。作為氟取代烷基的具體例,較佳為三氟甲基。
通式(B3)中,R13表示-SO2-或-CO-,R14及R15分別獨立地表示-SO2-、-CO-或-CN。
通式(B3)中,較佳為R13~R15的至少1個表示-SO2-,更佳為R13~R15的至少2個表示-SO2-。
含有由通式(B3)所表示的結構的基較佳為通式(B3)中,R13~R15的至少任一者的末端上具有氟取代烷基,更佳為R13~R15
的至少任一者直接與氟取代烷基鍵結。尤其,較佳為R13~R15的至少2個的末端上具有氟取代烷基。氟取代烷基的含義與含有由通式(B2)所表示的結構的基中所說明者相同,較佳的範圍亦相同。
二價以上的陰離子較佳為由下述通式(B1)所表示的陰離子。
通式(B1)中,k表示2~20的整數;p表示0或1;R表示2價~k價的有機基;A表示二價的連結基;X-表示-SO3 -、-COO-、-PO4 -、含有由通式(B2)所表示的結構的基或含有由通式(B3)所表示的結構的基。
通式(B1)中,R為表示k價的有機基者,例如可列舉以下的(a)~(e)的有機基。該些之中,較佳為(a)或(c)的有機基。
(a)經取代或未經取代的非芳香族烴基
(b)經取代或未經取代的多個非芳香族烴基由含有雜原子的二價的連結基連結而成的基
(c)經取代或未經取代的芳香族烴基
(d)經取代或未經取代的2個芳香族烴基由含有雜原子的二價的連結基或二價的非芳香族烴基連結而成的基
(e)經取代或未經取代的雜環基
作為所述(a)的有機基中的非芳香族烴基,較佳為脂肪族烴基,可為直鏈狀、分支狀或環狀的任一種。尤其,較佳為碳數為1~10的伸烷基。當非芳香族烴基具有取代基時,作為取代基,較佳為鹵素原子(特別是氟原子)。作為非芳香族烴基具有取代基時的例子,可列舉經氟原子取代的碳數為1~10的伸烷基。
構成(a)的非芳香族烴基的原子數較佳為1~40,更佳為1~20。
作為(a)的有機基的具體例,可列舉以下的具體例,但本發明並不限定於該些具體例。下述結構中,*表示與通式(B1)中的A或X-的連結部位。
作為所述(b)的有機基中的非芳香族烴基,較佳為脂肪族烴基,可為直鏈狀、分支狀或環狀的任一種。當非芳香族烴基具有取代基時,作為取代基,可列舉聚合性基(例如(甲基)丙烯醯基、乙烯基等)。作為雜原子,可列舉:氧原子、氮原子、硫原
子等。
含有雜原子的二價的連結基較佳為-O-、-N-、-S-、-CO-、或包含該些與伸烷基的組合的基。
構成(b)的有機基的原子數較佳為6~100,更佳為8~60。
作為(b)非芳香族烴基的具體例,可列舉以下的具體例,但本發明並不限定於該些具體例。下述結構中,*表示與通式(B1)中的A或X-的連結部位。
作為所述(c)的有機基中的芳香族烴基,較佳為伸芳基。伸芳基的碳數較佳為6~18,更佳為6~12。芳香族烴基可為單環,亦可為多環。
構成(c)的有機基的原子數較佳為6~60,更佳為6~30。
作為(c)的有機基的具體例,可列舉以下的具體例,但本發
明並不限定於該些具體例。下述結構中,*表示與通式(B1)中的A或X-的連結部位。
作為所述(d)的有機基中的芳香族烴基,其含義與所述(c)的芳香族烴基相同。
作為構成(d)的有機基中的含有雜原子的二價的連結基的雜原子,可列舉:氧原子、氮原子、硫原子等。含有雜原子的二價的連結基的含義與所述(b)的有機基中的含有雜原子的二價的連結基相同。作為二價的非芳香族烴基,可列舉所述(a)的有機基中的非芳香族烴基。
構成(d)的有機基的原子數較佳為6~60,更佳為6~50。
作為(d)的有機基的具體例,可列舉以下的具體例,但本發明並不限定於該些具體例。下述結構中,*表示與通式(B1)中的A或X-的連結部位。
所述(e)的有機基中的雜環基可為芳香族雜環基,亦可為非芳香族雜環基。作為雜環基所含有的雜原子,較佳為氮原子。雜環基較佳為3員環~8員環,更佳為4員環~6員環。構成雜環基的碳原子數較佳為2~6。
構成(e)的有機基的原子數較佳為6~50,更佳為6~30。
作為(e)的有機基的具體例,可列舉以下的具體例,但本發明並不限定於該些具體例。下述結構中,*表示與通式(B1)中的A或X-的連結部位。
通式(B1)中,由A所表示的二價的連結基較佳為伸烷基、伸芳基、雜環基、-CH=CH-、-O-、-S-、-C(=O)-、-CO-、-NR-、-CONR-、-OC-、-SO-、-SO2-及將該些的2個以上組合而成的基。
以下列舉二價以上的陰離子的具體例,但並不限定於該些具體例。
本發明中所使用的鹽化合物的重量平均分子量(Mw)較佳為1,000以上、10,000以下,更佳為1,000以上、7,500以下,特佳為1,000以上、6,000以下。雖然根據染料陽離子的結構及陰離子的種類而有變化,但藉由將Mw設為10,000以下,而可使鹽化合物的溶劑溶解性變得更良好。另外,藉由將Mw設為1,000以上,而可使電特性變得更良好。
相對於本發明的組成物的總固體成分,本發明的組成物中的鹽化合物的含量較佳為10質量%~60質量%,更佳為10質量%~40質量%。所述鹽化合物可僅使用一種,亦可併用兩種以上。
<於25℃下溶解1.0質量%以上的所述鹽化合物的溶劑>
本發明的著色組成物含有於25℃下溶解1.0質量%以上的所述鹽化合物的溶劑。藉由使所述鹽化合物溶解於此種溶劑中來使
用,當作為彩色濾光片的色材時,染料容易以分子狀態分散,可獲得良好的色相與高亮度。
所述鹽化合物對於溶劑的溶解度於25℃下較佳為3.0質量%以上,更佳為5.0質量%以上。另外,所述鹽化合物對於溶劑的溶解度的上限通常於25℃下為50質量%以下。藉由鹽化合物對於溶劑的溶解度滿足所述範圍,而可更有效地抑制製成著色組成物時的保存穩定性、彩色濾光片製作步驟中的染料的析出。
作為溶劑,就用於彩色濾光片用的抗蝕劑的觀點而言,較佳為酯類、醚類、酮類、芳香族烴類等的有機溶劑。
作為酯類,例如可列舉:乙酸乙酯、乙酸-正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸戊酯、乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、丙酸丁酯、丁酸異丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、氧基乙酸烷基酯類(例如:氧基乙酸甲酯、氧基乙酸乙酯、氧基乙酸丁酯(具體而言,可列舉甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯等))、3-氧基丙酸烷基酯類、2-氧基丙酸烷基酯類、2-氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-氧基-2-甲基丙酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-氧代丁酸甲酯、2-氧代丁酸乙酯等。
作為醚類,例如可列舉:二乙二醇二甲醚、乙酸環己酯、四氫呋喃、乙二醇單甲醚、乙二醇單***、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單***、二乙二醇單丁醚、二乙二醇乙基甲醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸
酯、丙二醇單***乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯等。
作為酮類,例如可列舉:甲基乙基酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等。
作為芳香族烴類,例如可適宜地列舉:甲苯、二甲苯等。
作為滿足於25℃下溶解1.0質量%以上的所述鹽化合物這一必要條件、且作為彩色濾光片用的著色組成物較佳的溶劑,可列舉:3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纖劑乙酸酯、乳酸乙酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙基甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環己酮、乙酸環己酯、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇甲醚、及丙二醇甲醚乙酸酯。
就著色組成物中的各成分的溶解性、塗佈面狀的改良等的觀點而言,將兩種以上的該些有機溶劑混合亦較佳。於此情況下,較佳為包含兩種以上的所述溶劑的混合溶劑,更佳為二乙二醇乙基甲醚及丙二醇甲醚乙酸酯。
於25℃下溶解1.0質量%以上的所述鹽化合物的溶劑的含量較佳為本發明的組成物中的總固體成分濃度變成10質量%~30質量%的量,更佳為本發明的組成物中的總固體成分濃度變成10質量%~20質量%的量。於25℃下溶解1.0質量%以上的所述鹽化合物的溶劑可僅使用一種,亦可併用兩種以上。當併用兩種以上的於25℃下溶解1.0質量%以上的所述鹽化合物的溶劑時,較佳為其合計為所述範圍。
<紫色著色劑>
本發明的組成物含有所述鹽化合物與選自呫噸色素、吡咯亞甲基色素及四氮雜卟啉色素中的至少一種的紫色著色劑。藉由設為此種構成,而可有效地提高所形成的著色硬化膜的亮度與對比度。紫色著色劑較佳為溶解於在25℃下溶解1.0質量%以上的所述鹽化合物的溶劑中。
相對於所述鹽化合物的合計量,本發明的組成物中的所述紫色著色劑的合計量較佳為1質量%~90質量%,更佳為5質量%~80質量%。所述紫色著色劑可僅使用一種,亦可併用兩種以上。
以下,對呫噸色素、吡咯亞甲基色素及四氮雜卟啉色素進行說明。
<<呫噸色素>>
呫噸色素為包含分子內具有呫噸骨架的化合物的染料。呫噸色素較佳為溶解於有機溶劑中者。呫噸色素例如較佳為對於丙二醇單甲醚乙酸酯的溶解度為1質量%以上,更佳為3質量%以上。
作為呫噸色素,較佳為包含由通式(I-1a)所表示的化合物(以下,有時稱為「化合物(1a)」)的染料。化合物(1a)亦可為其互變異構物。當使用化合物(1a)時,呫噸色素中的化合物(1a)的含量較佳為50質量%以上,更佳為70質量%以上,進而更佳為90質量%以上。尤其,作為呫噸色素,較佳為僅使用化合物(1a)。
通式(I-1a)
通式(I-1a)中,R1~R4分別獨立地表示氫原子、碳數為1~20的一價的飽和烴基或碳數為6~10的一價的芳香族烴基,所述飽和烴基中所含有的-CH2-可由-O-、-CO-或-NR11-取代;R1及R2可相互鍵結而形成含有氮原子的環。R3及R4可相互鍵結而形成含有氮原子的環;R5表示-OH、-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z+、-CO2H、-CO2 -Z+、-CO2R8、-SO3R8或-SO2NR9R10。
R6及R7分別獨立地表示碳數為1~6的烷基;m1表示0~5的整數。當m1為2以上時,多個R5可相同,亦可不同;m2及m3分別獨立地表示0~3的整數。當m2及m3分別獨立地為2或3時,多個R6及R7分別獨立,可相同,亦可不同;a表示0或1;當a表示0時,呫噸色素結構中的任一個基含有陰離子;X-表示陰離子;Z+表示N+(R11)4、Na+或K+,4個R11可相同,亦可不同;R8表示碳數為1~20的一價的飽和烴基,所述飽和烴基中所含有的氫原子可由鹵素原子取代;
R9及R10分別獨立地表示氫原子或碳數為1~20的一價的飽和烴基,所述飽和脂肪族烴基中所含有的-CH2-可由-O-、-CO-、-NH-或-NR8-取代,R9及R10可相互鍵結而形成含有氮原子的3員環~10員環的雜環;R11表示氫原子、碳數為1~20的一價的飽和烴基或碳數為7~10的芳烷基。
作為R1~R4中的碳數為6~10的一價的芳香族烴基,例如可列舉:苯基、甲苯甲醯基、二甲苯基、均三甲苯基、丙基苯基及丁基苯基等。其中,較佳為甲苯甲醯基、二甲苯基、均三甲苯基、丙基苯基,特別是甲苯甲醯基、二甲苯基,其中,較佳為2,6-二甲苯基。
作為芳香族烴基可具有的取代基,可列舉:鹵素原子、-R8、-OH、-OR8、-SO3-、-SO3H、-SO3 -Z+、-CO2H、-CO2R8、-SR8、-SO2R8、-SO3R8或-SO2NR9R10。該些之中,作為取代基,較佳為-SO3-、-SO3H、-SO3 -Z+及-SO2NR9R10,更佳為-SO3 -Z+及-SO2NR9R10。作為該情況下的-SO3 -Z+,較佳為-SO3 -N+(R11)4。藉由R1~R4為該些基,可自包含化合物(1a)的本發明的著色組成物形成異物的產生更少、且耐熱性更優異的彩色濾光片。
作為R1及R2相互鍵結而形成的環、以及R3及R4相互鍵結而形成的環,例如可列舉以下者。
作為R8~R11中的碳數為1~20的一價的飽和烴基,例如可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二基、十六基、二十基等直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、異戊基、新戊基、2-乙基己基等支鏈狀烷基;環丙基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、三環癸基等碳數為3~20的脂環式飽和烴基。
其中,較佳為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基,特佳為丙基、異丙基、丁基、己基、2-乙基己基。
碳數為1~20的一價的飽和烴基中所含有的氫原子例如可由碳數為6~10的芳香族烴基或鹵素原子取代。
作為-OR8,例如可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基及二十氧基等。其中,較佳為甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基。
作為-CO2R8,例如可列舉:甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、第三丁氧基羰基、己氧基羰基及二十氧基羰基等。其中,較佳為甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基。
作為-SR8,例如可列舉:甲基硫基、乙基硫基、丁基硫基、己基硫基、癸基硫基及二十基硫基等。
作為-SO2R8,例如可列舉:甲基磺醯基、乙基磺醯基、丁基磺醯基、己基磺醯基、癸基磺醯基及二十基磺醯基等。
作為-SO3R8,例如可列舉:甲氧基磺醯基、乙氧基磺醯基、丙氧基磺醯基、第三丁氧基磺醯基、己氧基磺醯基及二十氧基磺醯基等。
作為-SO2NR9R10,例如可列舉:胺磺醯基;N-甲基胺磺醯基、N-乙基胺磺醯基、N-丙基胺磺醯基、N-異丙基胺磺醯基、N-丁基胺磺醯基、N-異丁基胺磺醯基、N-第二丁基胺磺醯基、N-第三丁基胺磺醯基、N-戊基胺磺醯基、N-(1-乙基丙基)胺磺醯基、N-(1,1-二甲基丙基)胺磺醯基、N-(1,2-二甲基丙基)胺磺醯基、N-(2-乙基己基)胺磺醯基、N-(2,2-二甲基丙基)胺磺醯基、N-(1-甲基丁基)胺磺醯基、N-(2-甲基丁基)胺磺醯基、N-(3-甲基丁基)胺磺醯基、N-環戊基胺磺醯基、N-己基胺磺醯基、N-(1,3-二甲基丁基)胺磺醯基、N-(3,3-二甲基丁基)胺磺醯基、N-庚基胺磺醯基、N-(1-甲基己基)胺磺醯基、N-(1,4-二甲基戊基)胺磺醯基、N-辛基胺磺醯基、N-(2-乙基己基)胺磺醯基、N-(1,5-二甲基)己基胺磺醯基、N-(1,1,2,2-四甲基丁基)胺磺醯基等N-1取代胺磺醯基;N,N-二甲基胺磺醯基、N,N-乙基甲基胺磺醯基、N,N-二乙基胺磺醯基、N,N-丙基甲基胺磺醯基、N,N-異丙基甲基胺磺醯基、N,N-第三丁基甲基胺磺醯基、N,N-丁基乙基胺磺醯基、N,N-雙(1-甲基丙基)胺磺醯基、N,N-庚基甲基胺磺醯基等N,N-2取代胺磺醯基等。
其中,較佳為N-甲基胺磺醯基、N-乙基胺磺醯基、N-丙基胺
磺醯基、N-異丙基胺磺醯基、N-丁基胺磺醯基、N-戊基胺磺醯基、N-(2-乙基己基)胺磺醯基,更佳為N-甲基胺磺醯基、N-乙基胺磺醯基、N-丙基胺磺醯基、N-丁基胺磺醯基、N-(2-乙基己基)胺磺醯基。
R9、R10中的碳數為1~20的一價的飽和烴基可具有取代基,作為取代基,可列舉羥基及鹵素原子。
R5較佳為-CO2H、-CO2 -Z+、-CO2R8、-CO2NHR9、-SO3 -、-SO3 -Z+、-SO3H、-SO2R8、或-SO2NHR9,更佳為-SO3 -、-SO3 -Z+、-SO3H或-SO2NHR9。
m1較佳為1~4的整數,更佳為1或2。
R6及R7分別獨立地表示碳數為1~6的烷基,可列舉所述碳數為1~20的一價的飽和烴基中所列舉的烷基中的碳數為1~6的烷基。
m2及m3分別獨立地表示0~3的整數,較佳為0。
作為R11中的碳數為7~10的芳烷基,可列舉:苄基、苯基乙基、苯基丁基等。
a表示0或1,當a表示0時,呫噸色素結構中的任一個基具有陰離子,R5A較佳為含有陰離子。
對應於由通式(I-1a)所表示的呫噸色素中所含有的陽離子的價數而含有X-,通常為一價或二價,較佳為一價。作為陰離子X-,可例示氟陰離子、氯陰離子、溴陰離子、碘陰離子、氰化物離子、過氯酸根陰離子等或低親核性陰離子,較佳為氟陰離子、氯陰離
子、溴陰離子或碘陰離子。所謂低親核性陰離子,表示具有比硫酸的pKa低的pKa的有機酸解離而成的陰離子結構。作為陰離子的例子,可列舉日本專利特開2007-310315號公報的段落號0075中所記載的低親核性陰離子、日本專利特開2012-173399號公報的段落0016~段落0025中所記載的陰離子、日本專利特開2013-037316號公報的段落0025~段落0033中所記載的陰離子部等,該些的內容可被編入至本申請案說明書中。
Z+為N+(R11)4、Na+或K+,較佳為N+(R11)4。
N+(R11)4較佳為4個R11中的至少2個為碳數為5~20的一價的飽和烴基。另外,4個R11的合計碳數較佳為20~80,更佳為20~60。當於化合物(1a)中存在N+(R11)4時,藉由R11為該些基,可自包含化合物(1a)的本發明的著色組成物形成異物的產生更少的彩色濾光片。
再者,由通式(I-1a)所表示的呫噸色素中,陽離子如以下般非定域化而存在,下述結構的含義相同,而設為均包含於本發明中者。再者,陽離子部位可位於分子中的任何位置上,但較佳為位於氮原子上。
作為化合物(1a),較佳為由通式(I-2a)所表示的化合物(以下有時稱為「化合物(2a)」)。化合物(2a)亦可為其互變異構物。
通式(I-2a)中,R21~R24相互獨立地表示氫原子、-R26或可具有取代基的碳數為6~10的一價的芳香族烴基。R21及R22可相互鍵結而形成含有氮原子的環,R23及R24可相互鍵結而形成含有氮原子的環。
R25表示-SO3-、-SO3H、-SO3 -Z1+或-SO2NHR26。
m4表示0~5的整數。當m4為2以上時,多個R25可相同,亦可不同。
a1表示0或1的整數。當a表示0時,呫噸色素結構中的任一個基含有陰離子;X1-表示陰離子。
R26表示碳數為1~20的一價的飽和烴基。
Z1+表示+N(R27)4、Na+或K+,4個R27可相同,亦可不同。
R27表示碳數為1~20的一價的飽和烴基或苄基。
作為R21~R24中的碳數為6~10的一價的芳香族烴基,其含義與作為通式(I-1a)中的R1~R4的芳香族烴基所列舉者相同。碳數為6~10的一價的芳香族烴基中所含有的氫原子可由-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z1+、-SO3R26或-SO2NHR26取代。
作為R21~R24的組合,較佳為R21及R23為氫原子,R22及R24為碳數為6~10的一價的芳香族烴基,所述芳香族烴基中所含有的氫原子由-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z1+、-SO3R26或-SO2NHR26取代者。更佳的組合是R21及R23為氫原子,R22及R24為碳數為6~10的一價的芳香族烴基,所述芳香族烴基中所含有的氫原子由-SO3 -Z1+或-SO2NHR26取代者。藉由R21~R24為此種構成,而可自含有化合物(2a)的本發明的著色組成物形成耐熱性更優異的彩色濾光片。
作為R21及R22相互鍵結而形成的含有氮原子的環、以及R23及R24相互鍵結而形成的含有氮原子的環,可列舉與通式(I-1a)中的R1及R2相互鍵結而形成的環相同者,較佳為脂肪族雜環。作為脂肪族雜環,例如可列舉下述者。
作為R26及R27中的碳數為1~20的一價的飽和烴基,其含義與R8~R11中作為飽和烴基所列舉者相同。
當R21~R24表示-R26時,-R26較佳為分別獨立地為甲基或乙基。另外,作為-SO3R26及-SO2NHR26中的R26,較佳為碳數為3~20的支鏈狀烷基,更佳為碳數為6~12的支鏈狀烷基,進而更佳為2-乙基己基。藉由R26為此種基,而可自含有化合物(2a)的本發明的著色組成物形成異物的產生更少的彩色濾光片。
a1表示0或1,當a1表示0時,呫噸色素結構中的任一個基具有陰離子,R25較佳為含有陰離子。
對應於由通式(I-2a)所表示的呫噸色素中所含有的陽離子的價數而含有X1-,通常為一價或二價,較佳為一價。作為陰離子X-,其含義與通式(I-1a)的X-相同,較佳的範圍亦相同。
Z1+為+N(R27)4、Na+或K+,較佳為+N(R27)4。作為+N(R27)4,較佳為4個R27中的至少2個為碳數為5~20的一價的飽和烴基。另外,4個R27的合計碳數較佳為20~80,更佳為20~60。當於化合物(2a)中存在+N(R27)4時,若R27為該些基,則可自包含化合物(2a)的本發明的著色組成物形成異物的產生更少的彩色濾光片。
m4較佳為1~4,更佳為1或2。
另外,作為化合物(1a),由通式(I-3a)所表示的化合物(以下有時稱為「化合物(3a)」)亦較佳。化合物(3a)亦可為其互變異構物。
通式(I-3a)
通式(I-3a)中,R31及R32分別獨立地表示碳數為1~10的一價的飽和烴基。碳數為1~10的一價的飽和烴基中所含有的氫原子可由碳數為6~10的芳香族烴基或鹵素原子取代。碳數為6~10的芳香族烴基中所含有的氫原子可由碳數為1~3的烷氧基取代,碳數為1~10的一價的飽和烴基中所含有的-CH2-可由-O-、-CO-或-NR11-取代。
R33及R34分別獨立地表示碳數為1~4的烷基、碳數為1~4的烷基硫基或碳數為1~4的烷基磺醯基。
R31及R33可相互鍵結而形成含有氮原子的環,R32及R34可相互鍵結而形成含有氮原子的環。
p及q分別獨立地表示0~5的整數。當p為2以上時,多個R33可相同,亦可不同。當q為2以上時,多個R34可相同,亦可不同。
R11的含義與式(1a)中的R11相同。
作為R31及R32中的碳數為1~10的一價的飽和烴基,可列舉式(1a)中的R8中所說明的碳數為1~10的一價的飽和烴基之中,碳數為1~10的一價的飽和烴基。其中,較佳為甲基、乙基、丙基、丁基、己基、2-乙基己基。可作為取代基而具有的
碳數為6~10的芳香族烴基可列舉式(1a)中的R1中所說明的碳數為6~10的一價的芳香族烴基。
作為可取代碳數為6~10的芳香族烴基中所含有的氫原子的碳數為1~3的烷氧基,例如可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基等。
R31及R32較佳為分別獨立地為碳數為1~3的一價的飽和烴基。
作為R33及R34中的碳數為1~4的烷基,可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基等。其中,較佳為甲基、乙基、丙基。
作為R33及R34中的碳數為1~4的烷基硫基,可列舉:甲基硫基、乙基硫基、丙基硫基、丁基硫基及異丙基硫基等。
作為R33及R34中的碳數為1~4的烷基磺醯基,可列舉:甲基磺醯基、乙基磺醯基、丙基磺醯基、丁基磺醯基及異丙基磺醯基等。
p及q較佳為0~2的整數,較佳為0或1。
作為化合物(1a),例如可列舉由化合物(1-1)~化合物(1-43)所表示的化合物。再者,下述結構中,R表示碳數為1~20的一價的飽和烴基,較佳為碳數為6~12的分支狀的烷基,更佳為2-乙基己基。
作為呫噸色素,例如可列舉:C.I.酸性紅(acid red)51(以下,省略C.I.酸性紅的記載,僅記載編號。其他亦相同)、52、87、92、94、289、388,C.I.酸性紫(acid violet)9、30、102,C.I.鹼性紅(basic red)1(羅丹明6G)、2、3、4、8,C.I.鹼性紅10(羅丹明B)、11,C.I.鹼性紫(basic violet)10、11、25,C.I.溶劑紅(solvent red)218,C.I.媒介紅(mordant red)27,C.I.活性紅(reactive red)36(孟加拉玫瑰紅B),磺基羅丹明G,日本專利特開2010-32999號公報中所記載的呫噸染料及日本專利第4492760號公報中所記載的呫噸染料等。
呫噸色素可使用市售的呫噸染料(例如,中外化成(股份)製造的「Chugai Aminol Fast Pink R-H/C」、田岡化學工業(股份)製造的「羅丹明(Rhodamin)6G」)。另外,亦可將市售的呫噸染料作為起始原料,並參考日本專利特開2010-32999號公報來合
成,其內容可被編入至本申請案說明書中。
呫噸色素可僅使用一種,亦可併用兩種以上。當併用兩種以上的呫噸色素時,較佳為合計量滿足所述範圍。
<<吡咯亞甲基色素>>
作為吡咯亞甲基色素,較佳為由通式(I)所表示的化合物配位於金屬原子或金屬化合物上而成的二吡咯亞甲基系金屬錯化合物。
通式(II)中,R1、R2、R3、R4、R5及R6分別獨立地表示氫原子或一價的取代基。R7表示氫原子、鹵素原子、烷基、芳基或雜環基。
通式(II)中,當R1~R6表示一價的取代基時,作為一價的取代基可列舉所述的取代基群組A中的取代基。當一價的取代基為可進一步取代的基時,可由所述各基的任一者進一步取代。再者,當具有2個以上的取代基時,該些取代基可相同,亦可不同。
通式(II)中,R1與R2、R2與R3、R4與R5、及R5與
R6可分別獨立地相互鍵結而形成5員、6員或7員的環。作為所形成的環,可列舉飽和環、或不飽和環。作為該5員、6員或者7員的飽和環,或者不飽和環,例如可列舉吡咯環、呋喃環、噻吩環、吡唑環、咪唑環、***環、噁唑環、噻唑環、吡咯啶環、哌啶環、環戊烯環、環己烯環、苯環、吡啶環、吡嗪環、噠嗪環,較佳為可列舉苯環、吡啶環。
再者,當所形成的5員、6員及7員的環為可進一步取代的基時,可由所述取代基群組A的任一者取代,當由2個以上的取代基取代時,該些取代基可相同,亦可不同。
通式(II)中的R7的較佳的範圍的含義與所述R1~R6為鹵素原子、烷基、芳基或雜環基的情況相同,較佳的範圍亦相同。
通式(II)中,R1及R6較佳為烷基胺基、芳基胺基、碳醯胺基、脲基、醯亞胺基、烷氧基羰基胺基、磺醯胺基,更佳為碳醯胺基、脲基、烷氧基羰基胺基、磺醯胺基,進而更佳為碳醯胺基、脲基、烷氧基羰基胺基、磺醯胺基,特佳為碳醯胺基、脲基。
通式(II)中,R2及R5較佳為烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺甲醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、腈基、醯亞胺基、胺甲醯基磺醯基,更佳為烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺甲醯基、烷基磺醯基、腈基、醯亞胺基、胺甲醯基磺醯基,進而更佳為烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺甲醯基、腈基、醯亞胺基、胺甲醯基磺醯基,特佳為烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺甲醯基。
通式(II)中,R3及R4較佳為烷基、芳基或雜環基,較佳為烷基或芳基。
通式(II)中,當R3及R4表示烷基時,作為烷基,較佳為碳數為1~12的直鏈狀、分支狀或環狀的烷基,例如可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、環丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、環丁基、環戊基、環己基、及苄基。另外,更佳為碳數為1~12的分支狀或環狀的烷基,例如可列舉:異丙基、環丙基、異丁基、第三丁基、環丁基、環戊基、環己基。進而,較佳為碳數為1~12的二級或三級的烷基,例如可列舉:異丙基、環丙基、異丁基、第三丁基、環丁基、環己基等。
通式(II)中,當R3及R4表示芳基時,作為芳基,較佳為苯基及萘基,更佳為苯基。
當R3及R4表示雜環基時,作為雜環基,較佳為2-噻吩基、4-吡啶基、3-吡啶基、2-吡啶基、2-呋喃基、2-嘧啶基、2-苯并噻唑基、1-咪唑基、1-吡唑基或苯并***-1-基,更佳為2-噻吩基、4-吡啶基、2-呋喃基、2-嘧啶基或1-吡啶基。
其次,對形成二吡咯亞甲基系金屬錯化合物的金屬原子或金屬化合物進行說明。
作為金屬或金屬化合物,只要是可形成錯合物的金屬原子或金屬化合物,則可為任何金屬原子或金屬化合物,包括二價的金屬原子、二價的金屬氧化物、二價的金屬氫氧化物、或二價的金屬氯化物。例如,除Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、
Pb、Cu、Ni、Co、Fe、B等以外,亦包括AlCl、InCl、FeCl、TiCl2、SnCl2、SiCl2、GeCl2等金屬氯化物,TiO、VO等金屬氧化物,Si(OH)2等金屬氫氧化物。
該些之中,就錯合物的穩定性、分光特性、耐熱、耐光性、及製造適應性等的觀點而言,較佳為Fe、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Mo、Mn、Cu、Ni、Co、TiO、B、或VO,更佳為Fe、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Cu、Ni、Co、B、或VO,特佳為Fe、Zn、Cu、Co、B、或VO(V=O)。該些之中,特佳為Zn。
於由通式(II)所表示的化合物配位於金屬原子或金屬化合物上而成的二吡咯亞甲基系金屬錯化合物中,以下表示較佳的形態。即,可列舉如下的形態:通式(II)中,R1及R6分別獨立地由氫原子、烷基、烯基、芳基、雜環基、矽烷基、羥基、氰基、烷氧基、芳氧基、雜環氧基、醯基、烷氧基羰基、胺甲醯基、胺基、苯胺基、雜環胺基、碳醯胺基、脲基、醯亞胺基、烷氧基羰基胺基、芳氧基羰基胺基、磺醯胺基、偶氮基、烷硫基、芳硫基、雜環硫基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、或膦醯基胺基表示,R2及R5分別獨立地由氫原子、鹵素原子、烷基、烯基、芳基、雜環基、羥基、氰基、硝基、烷氧基、芳氧基、雜環氧基、醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺甲醯基、醯亞胺基、烷氧基羰基胺基、磺醯胺基、偶氮基、烷硫基、芳硫基、雜環硫基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、或胺磺醯基表示,R3及R4分別獨立地由氫原子、鹵素原子、烷基、烯基、芳基、雜環基、矽烷基、羥基、氰基、
烷氧基、芳氧基、雜環氧基、醯基、烷氧基羰基、胺甲醯基、苯胺基、碳醯胺基、脲基、醯亞胺基、烷氧基羰基胺基、磺醯胺基、偶氮基、烷硫基、芳硫基、雜環硫基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、胺磺醯基、或膦醯基胺基表示,R7由氫原子、鹵素原子、烷基、芳基、或雜環基表示,金屬原子或金屬化合物由Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Mo、Mn、Cu、Ni、Co、TiO、B、或VO表示。
以下表示二吡咯亞甲基系金屬錯化合物的更佳的形態。即,可列舉如下的形態:通式(II)中,R1及R6分別獨立地由氫原子、烷基、烯基、芳基、雜環基、氰基、醯基、烷氧基羰基、胺甲醯基、胺基、雜環胺基、碳醯胺基、脲基、醯亞胺基、烷氧基羰基胺基、芳氧基羰基胺基、磺醯胺基、偶氮基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、或膦醯基胺基表示,R2及R5分別獨立地由烷基、烯基、芳基、雜環基、氰基、硝基、醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺甲醯基、醯亞胺基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、或胺磺醯基表示,R3及R4分別獨立地由氫原子、烷基、烯基、芳基、雜環基、氰基、醯基、烷氧基羰基、胺甲醯基、碳醯胺基、脲基、醯亞胺基、烷氧基羰基胺基、磺醯胺基、烷硫基、芳硫基、雜環硫基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、或胺磺醯基表示,R7由氫原子、鹵素原子、烷基、芳基、或雜環基表示,金屬原子或金屬化合物由Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Cu、Ni、Co、B或VO表示。
由通式(II)所表示的化合物配位於金屬原子或金屬化合物上而成的二吡咯亞甲基系金屬錯化合物的較佳的形態為由下
述通式(II-1)、通式(II-2)或通式(II-3)所表示的錯化合物。
通式(II-1)中,R1~R6分別獨立地表示氫原子或取代基。R7表示氫原子、鹵素原子、烷基、芳基或雜環基。Ma表示金屬原子或金屬化合物,X1表示可鍵結於Ma上的基,X2表示用以中和Ma的電荷所需要的基。再者,X1與X2可相互鍵結而形成5員、6員、或7員的環。
通式(II-1)中的R1~R6的含義與通式(II)中的R1~R6相同,較佳的形態亦相同。
通式(II-1)中的Ma表示金屬原子或金屬化合物,其含義與「由通式(II)所表示的化合物配位於金屬原子或金屬化合物上而成的錯合物」中的金屬原子或金屬化合物相同,其較佳的範圍亦相同。
通式(II-1)中的R7的含義與通式(II)中的R7相同,較佳的形態亦相同。
通式(II-1)中的X1只要是可鍵結於Ma上的基,則可
為任意者,可列舉水、醇類(例如甲醇、乙醇、丙醇)等,進而可列舉源自「金屬螯合物」[1]阪口武一.上野景平著(1995年 南江堂)、「金屬螯合物」[2](1996年)、「金屬螯合物」[3](1997年)等中所記載的化合物的基。其中,就製造的觀點而言,較佳為水、羧酸化合物、醇類、胺化合物、醯胺化合物,更佳為水、羧酸化合物、醯胺化合物。
通式(II-1)中的X2表示用以中和Ma的電荷所需要的基,例如表示:鹵素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子)、羥基、源自脂肪族醯亞胺(例如可列舉丁二醯亞胺、順丁烯二醯亞胺、戊二醯亞胺、二乙醯胺等,較佳為可列舉丁二醯亞胺、順丁烯二醯亞胺)的一價的基、芳香族醯亞胺基或源自雜環醯亞胺(例如可列舉鄰苯二甲醯亞胺、萘二甲醯亞胺、4-溴鄰苯二甲醯亞胺、4-甲基鄰苯二甲醯亞胺、4-硝基鄰苯二甲醯亞胺、萘羧基醯亞胺、四溴鄰苯二甲醯亞胺等,較佳為可列舉鄰苯二甲醯亞胺、4-溴鄰苯二甲醯亞胺、4-甲基鄰苯二甲醯亞胺)的一價的基、源自芳香族羧酸(例如可列舉苯甲酸、2-甲氧基苯甲酸、3-甲氧基苯甲酸、4-甲氧基苯甲酸、4-氯苯甲酸、2-萘甲酸、水楊酸、3,4,5-三甲氧基苯甲酸、4-庚氧基苯甲酸、4-第三丁基苯甲酸等,較佳為可列舉苯甲酸、4-甲氧基苯甲酸、水楊酸等)的一價的基、源自脂肪族羧酸(例如可列舉甲酸、乙酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙酸、丙酸、乳酸、三甲基乙酸、己酸、辛酸、2-乙基己酸、新癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、異硬脂酸、2-十六基
十八烷酸、2-己基癸酸、環戊烷羧酸、環己烷羧酸、5-降冰片烯-2-羧酸、1-金剛烷羧酸等,較佳為可列舉乙酸、甲基丙烯酸、乳酸、三甲基乙酸、2-乙基己酸、硬脂基酸等)的一價的基、源自二硫代胺基甲酸(例如可列舉二甲基二硫代胺基甲酸、二乙基二硫代胺基甲酸、二苄基二硫代胺基甲酸)的一價的基、源自磺醯胺(例如可列舉苯磺醯胺、4-氯苯磺醯胺、4-甲氧基苯磺醯胺、4-甲基苯磺醯胺、2-甲基苯磺醯胺、甲磺醯胺,較佳為可列舉苯磺醯胺、甲磺醯胺)的一價的基、源自羥肟酸(例如可列舉乙醯羥肟酸、辛基異羥肟酸、苯甲羥肟酸)的一價的基、源自含氮環化合物(可列舉乙內醯脲、1-苄基-5-乙氧基乙內醯脲、1-烯丙基乙內醯脲、5,5-二苯基乙內醯脲、5,5-二甲基-2,4-噁唑啶二酮、巴比妥酸、咪唑、吡唑、4,5-二氰基咪唑、4,5-二甲基咪唑、苯并咪唑、1H-咪唑-4,5-二羧酸二乙脂等,較佳為可列舉1-苄基-5-乙氧基乙內醯脲、5,5-二甲基-2,4-噁唑啶二酮、4,5-二氰基咪唑、1H-咪唑-4,5-二羧酸二乙脂)的一價的基。
其中,就製造的觀點而言,較佳為鹵素原子、脂肪族羧酸基、芳香族羧酸基、脂肪族醯亞胺基、芳香族醯亞胺基、磺酸基、含氮環化合物,更佳為羥基、脂肪族羧酸基、芳香族醯亞胺基、含氮環化合物。
當通式(II-1)中的X1與X2相互鍵結並與Ma一同形成5員、6員、或7員的環時,所形成的5員、6員、及7員的環可為飽和環,亦可為不飽和環。另外,5員、6員、及7員的環可僅
包含碳原子及氫原子,亦可為具有至少1個選自氮原子、氧原子、及硫原子中的原子的雜環。
通式(II-2)中,R1~R13分別獨立地表示氫原子、或取代基。R7及R14分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、烷基、芳基、或雜環基。Ma表示金屬原子或金屬化合物。
通式(II-2)中的R1~R6的含義與通式(II)中的R1~R6相同,較佳的形態亦相同。
通式(II-2)中的由R8~R13所表示的取代基的含義與由通式(II)所表示的化合物的由R1~R6所表示的取代基相同,其較佳的形態亦相同。當由通式(I-2)所表示的化合物的由R8~R13所表示的取代基為可進一步取代的基時,可由所述取代基群組A的任一者取代,當由2個以上的取代基取代時,該些取代基可相同,亦可不同。
通式(II-2)中的R7的含義與通式(I)中的R7相同,
較佳的形態亦相同。
通式(II-2)中的R14表示氫原子、鹵素原子、烷基、芳基、或雜環基,其含義與通式(II)中的R7相同,較佳的範圍亦相同。當R14為可進一步取代的基時,可由所述取代基R的任一者取代,當由2個以上的取代基取代時,該些取代基可相同,亦可不同。
通式(II-2)中的Ma表示金屬或金屬化合物,其含義與所述「由通式(II)所表示的化合物配位於金屬原子或金屬化合物上而成的錯合物」中的金屬原子或金屬化合物相同,其較佳的範圍亦相同。
通式(II-2)中的R8與R9、R9與R10、R11與R12、R12與R13可分別獨立地相互鍵結而形成5員、6員、或7員的飽和環,或者不飽和環。作為所形成的飽和環或不飽和環,其含義與由R1與R2、R2與R3、R4與R5、及R5與R6所形成的飽和環,或不飽和環相同,較佳的例亦相同。
通式(II-3)中,R2~R5分別獨立地表示氫原子或取代
基,R7表示氫原子、鹵素原子、烷基、芳基、或雜環基。R8及R9分別獨立地表示烷基、烯基、芳基、雜環基、烷氧基、芳氧基、烷基胺基、芳基胺基或雜環胺基。Ma表示金屬原子或金屬化合物。X3及X4分別獨立地表示NRa(Ra表示氫原子、烷基、烯基、芳基、雜環基、醯基、烷基磺醯基、或芳基磺醯基)、氧原子、或硫原子。Y1及Y2分別獨立地表示NRb(Rb表示氫原子、烷基、烯基、芳基、雜環基、醯基、烷基磺醯基、或芳基磺醯基)、氧原子、硫原子、或碳原子。X5表示可與Ma鍵結的基,a表示0、1或2。R8與Y1可相互鍵結而形成5員、6員、或7員的環,R9與Y2可相互鍵結而形成5員、6員、或7員的環。
通式(II-3)中的R2~R5及R7的含義與通式(II)中的R2~R5及R7相同,較佳的形態亦相同。
通式(II-3)中的Ma表示金屬或金屬化合物,其含義與由通式(II)所表示的化合物配位於金屬原子或金屬化合物上而成的錯合物中的金屬原子或金屬化合物相同,其較佳的範圍亦相同。
通式(II-3)中,R8及R9分別獨立地表示烷基(較佳為碳數為1~36,更佳為1~12的直鏈狀、分支狀或環狀的烷基,例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、己基、2-乙基己基、十二基、環丙基、環戊基、環己基、1-金剛烷基)、烯基(較佳為碳數為2~24,更佳為2~12的烯基,例如乙烯基、烯丙基、3-丁烯-1-基)、芳基(較佳為碳數為6~36,更佳為6~18的芳基,例如苯基、萘基)、雜環基(較佳為碳數為1~24,更
佳為1~12的雜環基,例如2-噻吩基、4-吡啶基、2-呋喃基、2-嘧啶基、1-吡啶基、2-苯并噻唑基、1-咪唑基、1-吡唑基、苯并***-1-基)、烷氧基(較佳為碳數為1~36,更佳為1~18的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、己氧基、2-乙基己氧基、十二烷氧基、環己氧基)、芳氧基(較佳為碳數為6~24,更佳為1~18的芳氧基,例如苯氧基、萘氧基)、烷基胺基(較佳為碳數為1~36,更佳為1~18的烷基胺基,例如甲基胺基、乙基胺基、丙基胺基、丁基胺基、己基胺基、2-乙基己基胺基、異丙基胺基、第三丁基胺基、第三辛基胺基、環己基胺基、N,N-二乙基胺基、N,N-二丙基胺基、N,N-二丁基胺基、N-甲基-N-乙基胺基)、芳基胺基(較佳為碳數為6~36,更佳為6~18的芳基胺基,例如苯基胺基、萘基胺基、N,N-二苯基胺基、N-乙基-N-苯基胺基)、或雜環胺基(較佳為碳數為1~24,更佳為1~12的雜環胺基,例如2-胺基吡咯基、3-胺基吡唑基、2-胺基吡啶基、3-胺基吡啶基)。
通式(II-3)中,當由R8及R9所表示的烷基、烯基、芳基、雜環基、烷氧基、芳氧基、烷基胺基、芳基胺基、或雜環胺基為可進一步取代的基時,可由所述取代基群組A的任一者取代,當由2個以上的取代基取代時,該些取代基可相同,亦可不同。
通式(II-3)中,X3及X4分別獨立地表示NRa、氧原子、或硫原子。Ra表示氫原子、烷基(較佳為碳數為1~36,更佳為1~12的直鏈、支鏈、或環狀的烷基,例如甲基、乙基、丙基、異
丙基、丁基、異丁基、第三丁基、己基、2-乙基己基、十二基、環丙基、環戊基、環己基、1-金剛烷基)、烯基(較佳為碳數為2~24,更佳為2~12的烯基,例如乙烯基、烯丙基、3-丁烯-1-基)、芳基(較佳為碳數為6~36,更佳為6~18的芳基,例如苯基、萘基)、雜環基(較佳為碳數為1~24,更佳為1~12的雜環基,例如2-噻吩基、4-吡啶基、2-呋喃基、2-嘧啶基、1-吡啶基、2-苯并噻唑基、1-咪唑基、1-吡唑基、苯并***-1-基)、醯基(較佳為碳數為1~24,更佳為2~18的醯基,例如乙醯基、三甲基乙醯基、2-乙基己基、苯甲醯基、環己醯基)、烷基磺醯基(較佳為碳數為1~24,更佳為1~18的烷基磺醯基,例如甲基磺醯基、乙基磺醯基、異丙基磺醯基、環己基磺醯基)、芳基磺醯基(較佳為碳數為6~24,更佳為6~18的芳基磺醯基,例如苯基磺醯基、萘基磺醯基)。另外,當Ra可被取代時,可進一步由取代基取代,當由多個取代基取代時,該些取代基可相同,亦可不同。
X3及X4較佳為分別獨立地為氧原子或硫原子,更佳為均為氧原子。
通式(II-3)中,Y1及Y2分別獨立地表示NRb、硫原子、或碳原子,Rb的含義與X3中的Ra相同。
作為Y1及Y2,較佳為分別獨立地為NRb(Rb為氫原子、或碳數為1~8的烷基),作為Y1及Y2,特佳為均為NH。
通式(II-3)中,R8與Y1可相互鍵結並與R8、Y1、及碳原子一同形成5員環(例如環戊烷、吡咯啶、四氫呋喃、二氧
雜環戊烷、四氫噻吩、吡咯、呋喃、噻吩、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩)、6員環(例如環己烷、哌啶、哌嗪、嗎啉、四氫吡喃、二噁烷、硫化環戊烷、二噻烷、苯、哌啶、哌嗪、噠嗪、喹啉、喹唑啉)、或7員環(例如環庚烷、六亞甲基亞胺)。
通式(II-3)中,R9與Y2可相互鍵結並與R9、Y2、及碳原子一同形成5員、6員、或7員的環。所形成的5員、6員、及7員的環可列舉由R8與Y1及碳原子所形成的環中的1個鍵變化成雙鍵而成的環。
通式(II-3)中,當R8與Y1、及R9與Y2鍵結所形成的5員、6員、及7員的環為可進一步取代的環時,可由所述取代基群組A的任一者中所說明的基取代,當由2個以上的取代基取代時,該些取代基可相同,亦可不同。
通式(II-3)中,X5表示可與Ma鍵結的基,可列舉與通式(II-1)中的X2相同的基。a表示0、1或2。
以下表示由通式(II-3)所表示的化合物的較佳的形態。即為R2~R5、R7、及Ma分別包含由通式(II)所表示的化合物與金屬原子或金屬化合物的錯合物的較佳的形態,且為X3及X4分別獨立地為NRa(Ra為氫原子、烷基、雜環基)、或氧原子,Y1及Y2分別獨立地為NRb(Rb為氫原子、或烷基)、氮原子、或碳原子,X5為經由氧原子、或氮原子而鍵結的基,R8及R9分別獨立地表示烷基、芳基、雜環基、烷氧基、或烷基胺基,或者R8與Y1相互鍵結而形成5員環或6員環,R9與Y2相互鍵結而形成5
員環、6員環,a由0或1表示的形態。
以下表示由通式(II-3)所表示的化合物的更佳的形態。即為R2~R5、R7、及Ma分別包含由通式(II)所表示的化合物與金屬原子或金屬化合物的錯合物的較佳的形態,且為X3及X4為氧原子,Y1為NH,Y2為氮原子,X5為經由氧原子、或氮原子而鍵結的基,R8及R9分別獨立地表示烷基、芳基、雜環基、烷氧基、或烷基胺基,或者R8與Y1相互鍵結而形成5員環或6員環,R9與Y2相互鍵結而形成5員環、6員環,a由0或1表示的形態。
作為由通式(II)所表示的化合物配位於金屬原子或金屬化合物上而成的二吡咯亞甲基系金屬錯化合物的較佳的形態的由通式(II-1)、通式(II-2)或通式(II-3)所表示的錯化合物之中,特佳為由通式(II-3)所表示的錯化合物。
作為用於本發明的所述由通式(II)所表示的化合物配位於金屬原子或金屬化合物上而成的二吡咯亞甲基系金屬錯化合物的具體例,可參考日本專利特開2012-237985號公報的段落0179~段落0188的記載,其內容可被編入至本申請案說明書中。
吡咯亞甲基色素可僅使用一種,亦可併用兩種以上。當併用兩種以上的吡咯亞甲基色素時,較佳為合計量滿足所述範圍。
<<四氮雜卟啉色素>>
四氮雜卟啉色素較佳為由通式(III)所表示的化合物。
通式(III)
通式(III)中,Z1、Z2、Z3及Z4全部表示氮原子,或者Z1及Z3、Z2及Z4的任1組的兩者均表示氮原子,另一組表示C-R,R分別獨立地表示氫原子、烷基、或芳基;A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7及A8分別獨立地表示烷基、烯基、芳基、烷氧基、烷硫基、芳氧基、芳硫基、鹵素原子、羥基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺基、胺甲醯基、胺磺醯基、醯基、矽烷氧基、氰基、硝基或雜環基;A1與A2、A3與A4、A5與A6、及A7與A8分別可相互鍵結而形成環結構,但至少1組不形成環結構;M表示二價的金屬原子、或作為經取代的金屬原子且為二價的原子或原子團。
通式(III)中,A1與A2、A3與A4、A5與A6、及A7與A8為分別可相互鍵結而形成環結構,但至少1組不形成環結構的形態。
另外,於形成環結構的1組中,亦可形成脂環結構,但較佳為不形成芳香環結構,更佳為A1與A2、A3與A4、A5與A6、及A7與A8均不形成環結構的形態。
對A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7及A8所表示的取代基
進行說明。
作為烷基,可列舉較佳為碳數為1~48,更佳為碳數為1~24的直鏈、支鏈、或環狀的烷基,具體而言,例如可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、十二基、十六基、環丙基、環戊基、環己基、1-降冰片基、1-金剛烷基等。作為烯基,可列舉較佳為碳數為2~48,更佳為碳數為2~18的烯基,具體而言,例如可列舉:乙烯基、烯丙基、3-丁烯-1-基等。作為芳基,可列舉較佳為碳數為6~48,更佳為碳數為6~24的芳基,具體而言,例如可列舉:苯基、萘基等。作為烷氧基,可列舉較佳為碳數為1~48,更佳為碳數為1~24的烷氧基,具體而言,例如可列舉甲氧基、乙氧基、1-丁氧基、2-丁氧基、異丙氧基、第三丁氧基、十二烷氧基,另外,若為環烷氧基,則例如可列舉環戊氧基、環己氧基等。作為烷硫基,可列舉較佳為碳數為1~48,更佳為碳數為1~24的烷硫基,具體而言,例如可列舉:甲硫基、乙硫基、辛硫基、環己硫基等。作為芳氧基,可列舉較佳為碳數為6~48,更佳為碳數為6~24的芳氧基,具體而言,例如可列舉:苯氧基、1-萘氧基等。作為芳硫基,可列舉較佳為碳數為6~48,更佳為碳數為6~24的芳硫基,具體而言,例如可列舉苯硫基等。作為鹵素原子,較佳為可列舉氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,較佳為可列舉氟原子、氯原子、溴原子。作為烷氧基羰基,可列舉較佳為碳數為2~48,更佳為碳數為2~24的烷氧基羰基,具體而言,例如可列舉:甲
氧基羰基、乙氧基羰基、十八烷氧基羰基、環己氧基羰基、2,6-二-第三丁基-4-甲基環己氧基羰基等。
作為芳氧基羰基,可列舉較佳為碳數為7~32,更佳為碳數為7~24的芳氧基羰基,具體而言,例如可列舉苯氧基羰基等。作為胺基,可列舉較佳為碳數為32以下,更佳為碳數為24以下的胺基,具體而言,例如可列舉:胺基、甲基胺基、N,N-二丁基胺基、十四基胺基、2-乙基己基胺基、環己基胺基等。作為胺甲醯基,可列舉較佳為碳數為1~48,更佳為碳數為1~24的胺甲醯基,具體而言,例如可列舉:胺甲醯基、N,N-二乙基胺甲醯基、N-乙基-N-辛基胺甲醯基、N,N-二丁基胺甲醯基、N-丙基胺甲醯基、N-苯基胺甲醯基、N-甲基-N-苯基胺甲醯基、N,N-二環己基胺甲醯基烷氧基羰基等。作為胺磺醯基,可列舉較佳為碳數為32以下,更佳為碳數為24以下的胺磺醯基,具體而言,例如可列舉:胺磺醯基、N,N-二丙基胺磺醯基、N-乙基-N-十二基胺磺醯基、N-乙基-N-苯基胺磺醯基、N-環己基胺磺醯基等。作為醯基,可列舉較佳為碳數為1~48,更佳為碳數為1~24的醯基,具體而言,例如可列舉:甲醯基、乙醯基、三甲基乙醯基、苯甲醯基、十四醯基、環己醯基等。作為矽烷氧基,可列舉較佳為碳數為1~32,更佳為碳數為1~18的矽烷氧基,具體而言,例如可列舉:三甲基矽烷氧基、第三丁基二甲基矽烷氧基、二苯基甲基矽烷氧基等。作為雜環基,可列舉較佳為碳數為1~32,更佳為碳數為1~18的雜環基,具體而言,例如可列舉:2-噻吩基、4-吡啶基、2-呋喃
基、2-嘧啶基、1-吡啶基、2-苯并噻唑基、1-咪唑基、1-吡唑基、苯并***-1-基等。
該些A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7及A8所表示的取代基可進一步被取代,作為可導入的取代基,例如表示:鹵素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子等)、烷基(可列舉較佳為碳數為1~48,更佳為碳數為1~24的直鏈、支鏈、或環狀的烷基,具體而言,例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、十二基、十六基、環丙基、環戊基、環己基、1-降冰片基、1-金剛烷基等)、烯基(可列舉較佳為碳數為2~48,更佳為碳數為2~18的烯基,具體而言,例如乙烯基、烯丙基、3-丁烯-1-基等)、芳基(可列舉較佳為碳數為6~48,更佳為碳數為6~24的芳基,具體而言,例如苯基、萘基等)、雜環基(可列舉較佳為碳數為1~32,更佳為碳數為1~18的雜環基,具體而言,例如2-噻吩基、4-吡啶基、2-呋喃基、2-嘧啶基、1-吡啶基、2-苯并噻唑基、1-咪唑基、1-吡唑基、苯并***-1-基等)、矽烷基(可列舉較佳為碳數為3~38,更佳為碳數為3~18的矽烷基,具體而言,例如三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、三丁基矽烷基、第三丁基二甲基矽烷基、第三己基二甲基矽烷基等)、羥基、氰基、硝基、烷氧基(可列舉較佳為碳數為1~48,更佳為碳數為1~24的烷氧基,具體而言,例如為甲氧基、乙氧基、1-丁氧基、2-丁氧基、異丙氧基、第三丁氧基、十二烷氧基,另外,若為環
烷氧基,則例如為環戊氧基、環己氧基等)、芳氧基(可列舉較佳為碳數為6~48,更佳為碳數為6~24的芳氧基,具體而言,例如苯氧基、1-萘氧基等)、雜環氧基(可列舉較佳為碳數為1~32,更佳為碳數為1~18的雜環氧基,具體而言,例如1-苯基四唑-5-氧基、2-四氫吡喃氧基等)、矽烷氧基(可列舉較佳為碳數為1~32,更佳為碳數為1~18的矽烷氧基,具體而言,例如三甲基矽烷氧基、第三丁基二甲基矽烷氧基、二苯基甲基矽烷氧基等)、醯氧基(可列舉較佳為碳數為2~48,更佳為碳數為2~24的醯氧基,具體而言,例如乙醯氧基、三甲基乙醯氧基、苯甲醯氧基、十二醯氧基等)、烷氧基羰氧基(可列舉較佳為碳數為2~48,更佳為碳數為2~24的烷氧基羰氧基,具體而言,例如為乙氧基羰氧基、第三丁氧基羰氧基,另外,若為環烷氧基羰氧基,則例如為環己氧基羰氧基等)、芳氧基羰氧基(可列舉較佳為碳數為7~32,更佳為碳數為7~24的芳氧基羰氧基,具體而言,例如苯氧基羰氧基等)、胺甲醯氧基(可列舉較佳為碳數為1~48,更佳為碳數為1~24的胺甲醯氧基,具體而言,例如N,N-二甲基胺甲醯氧基、N-丁基胺甲醯氧基、N-苯基胺甲醯氧基、N-乙基-N-苯基胺甲醯氧基等)、胺磺醯氧基(可列舉較佳為碳數為1~32,更佳為碳數為1~24的胺磺醯氧基,具體而言,例如N,N-二乙基胺磺醯氧基、N-丙基胺磺醯氧基等)、烷基磺醯氧基(可列舉較佳為碳數為1~38,更佳為碳數為1~24的烷基磺醯氧基,具體而言,例如甲基磺醯氧基、十六基磺醯氧基、環己基磺醯氧基等)、芳基磺醯
氧基(可列舉較佳為碳數為6~32,更佳為碳數為6~24的芳基磺醯氧基,具體而言,例如苯基磺醯氧基等)、醯基(可列舉較佳為碳數為1~48,更佳為碳數為1~24的醯基,具體而言,例如甲醯基、乙醯基、三甲基乙醯基、苯甲醯基、十四醯基、環己醯基等)、烷氧基羰基(可列舉較佳為碳數為2~48,更佳為碳數為2~24的烷氧基羰基,具體而言,例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、十八烷氧基羰基、環己氧基羰基、2,6-二-第三丁基-4-甲基環己氧基羰基等)、芳氧基羰基(可列舉較佳為碳數為7~32,更佳為碳數為7~24的芳氧基羰基,具體而言,例如苯氧基羰基等)、胺甲醯基(可列舉較佳為碳數為1~48,更佳為碳數為1~24的胺甲醯基,具體而言,例如胺甲醯基、N,N-二乙基胺甲醯基、N-乙基-N-辛基胺甲醯基、N,N-二丁基胺甲醯基、N-丙基胺甲醯基、N-苯基胺甲醯基、N-甲基-N-苯基胺甲醯基、N,N-二環己基胺甲醯基等)、胺基(可列舉較佳為碳數為32以下,更佳為碳數為24以下的胺基,具體而言,例如胺基、甲基胺基、N,N-二丁基胺基、十四基胺基、2-乙基己基胺基、環己基胺基等)、苯胺基(可列舉較佳為碳數為6~32,更佳為6~24的苯胺基,具體而言,例如苯胺基、N-甲基苯胺基等)、雜環胺基(可列舉較佳為碳數為1~32,更佳為1~18的雜環胺基,具體而言,例如4-吡啶基胺基等)、碳醯胺基(可列舉較佳為碳數為2~48,更佳為2~24的碳醯胺基,具體而言,例如乙醯胺基、苯甲醯胺基、十四烷醯胺基、三甲基乙醯基醯胺基、環己烷醯胺基等)、脲基(可列舉較佳為碳
數為1~32,更佳為碳數為1~24的脲基,具體而言,例如脲基、N,N-二甲基脲基、N-苯基脲基等)、醯亞胺基(可列舉較佳為碳數為36以下,更佳為碳數為24以下的醯亞胺基,具體而言,例如N-琥珀醯亞胺基、N-鄰苯二甲醯亞胺基等)、烷氧基羰基胺基(可列舉較佳為碳數為2~48,更佳為碳數為2~24的烷氧基羰基胺基,具體而言,例如甲氧基羰基胺基、乙氧基羰基胺基、第三丁氧基羰基胺基、十八烷氧基羰基胺基、環己氧基羰基胺基等)、芳氧基羰基胺基(可列舉較佳為碳數為7~32,更佳為碳數為7~24的芳氧基羰基胺基,具體而言,例如苯氧基羰基胺基等)、磺醯胺基(可列舉較佳為碳數為1~48,更佳為碳數為1~24的磺醯胺基,具體而言,例如甲磺醯胺基、丁磺醯胺基、苯磺醯胺基、十六磺醯胺基、環己磺醯胺基等)、胺磺醯基胺基(可列舉較佳為碳數為1~48,更佳為碳數為1~24的胺磺醯基胺基,具體而言,例如N,N-二丙基胺磺醯基胺基、N-乙基-N-十二基胺磺醯基胺基等)、偶氮基(可列舉較佳為碳數為1~32,更佳為碳數為1~24的偶氮基,具體而言,例如苯基偶氮基、3-吡唑基偶氮基等)、烷硫基(可列舉較佳為碳數為1~48,更佳為碳數為1~24的烷硫基,具體而言,例如甲硫基、乙硫基、辛硫基、環己硫基等)、芳硫基(可列舉較佳為碳數為6~48,更佳為碳數為6~24的芳硫基,具體而言,例如苯硫基等)、雜環硫基(可列舉較佳為碳數為1~32,更佳為碳數為1~18的雜環硫基,具體而言,例如2-苯并噻唑硫基、2-吡啶硫基、1-苯基四唑硫基等)、烷基亞
磺醯基(可列舉較佳為碳數為1~32,更佳為碳數為1~24的烷基亞磺醯基,具體而言,例如十二烷亞磺醯基等)、芳基亞磺醯基(可列舉較佳為碳數為6~32,更佳為碳數為6~24的芳基亞磺醯基,具體而言,例如苯基亞磺醯基等)、烷基磺醯基(可列舉較佳為碳數為1~48,更佳為碳數為1~24的烷基磺醯基,具體而言,例如甲基磺醯基、乙基磺醯基、丙基磺醯基、丁基磺醯基、異丙基磺醯基、2-乙基己基磺醯基、十六基磺醯基、辛基磺醯基、環己基磺醯基等)、芳基磺醯基(可列舉較佳為碳數為6~48,更佳為碳數為6~24的芳基磺醯基,具體而言,例如苯基磺醯基、1-萘基磺醯基等)、胺磺醯基(可列舉較佳為碳數為32以下,更佳為碳數為24以下的胺磺醯基,具體而言,例如胺磺醯基、N,N-二丙基胺磺醯基、N-乙基-N-十二基胺磺醯基、N-乙基-N-苯基胺磺醯基、N-環己基胺磺醯基等)、磺基、膦醯基(可列舉較佳為碳數為1~32,更佳為碳數為1~24的膦醯基,具體而言,例如苯氧基膦醯基、辛氧基膦醯基、苯基膦醯基等)、膦醯基胺基(可列舉較佳為碳數為1~32,更佳為碳數為1~24的膦醯基胺基,具體而言,例如二乙氧基膦醯基胺基、二辛氧基膦醯基胺基等)。
Z1、Z2、Z3及Z4所表示的C-R中,作為R所表示的烷基、及芳基,其含義與作為A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7及A8所表示的取代基所說明的烷基、及芳基相同。
通式(III)中,M所表示的金屬原子較佳為表示Al、Si、Ca、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Mo、Ru、Rh、
Pd、In、Sn、Pt、Pb、Mg,更佳為表示Al、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ru、Rh、Pd、Pt、Mg,進而更佳為表示Al、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mg,特佳為表示V、Co、Ni、Cu、Zn。
通式(III)中,作為M所表示的作為經取代的金屬原子且為二價的原子或原子團時的具體例,可列舉:鹵化金屬原子(例如Al-F、Al-Cl、Al-Br、Al-I、In-F、In-Cl、Fe-Cl、In-Br、In-I、SiF2、SiCl2、SiBr2、SiI2、TiF2、TiCl2、TiBr2、TiI2等)、M-B(B為烷基、芳基、萘基、烷氧基、羥基等取代基,具體而言,例如Si(CH3)3、Si(C2H5)3、Al-C6H5、In-C6H5、Al(OH)、Mn(OH)、Si(OH)2、Zr(OH)2、Al-OCH3、Al-O(C6H5)等),氧化金屬原子(例如TiO、MnO、VO等)。
四氮雜卟啉色素較佳為Z1、Z2、Z3及Z4全部表示氮原子的四氮雜卟啉化合物,較佳為可列舉由通式(III-2)所表示的化合物。
通式(III-2)中,A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8及M的含義分別與通式(III)中的A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8及M相同。
就彩色濾光片的透過率的觀點而言,由通式(III)所表示的化合物的吸收光譜的極大值較佳為550nm~650nm,更佳為570nm~630nm,特佳為較佳為570nm~610nm。
作為由所述通式(III)所表示的化合物的具體例,可參考日本專利特開2013-210577號公報的段落0124~段落0141的記載,其內容可被編入至本申請案說明書中。
四氮雜卟啉色素可僅使用一種,亦可併用兩種以上。當併用兩種以上的四氮雜卟啉色素時,較佳為合計量滿足所述範圍。
<顏料>
本發明的著色組成物可進而含有顏料。藉由含有顏料,不僅可調整色相,而且可進一步提昇耐熱性、耐光性、圖案化特性等。
於本發明的組成物所含有的鹽化合物中,三芳基甲烷染料具有藍色的色相,因此作為進行組合的顏料,較佳為具有紫色~藍色的色相的顏料,更佳為藍色顏料,進而更佳為選自將顏料藍1、顏料藍2、顏料藍15、顏料藍15:1、顏料藍15:2、顏料藍15:3、顏料藍15:4、顏料藍15:6、顏料藍16、顏料藍22、顏料藍60、顏料藍64、顏料藍66、顏料藍79、顏料藍80及顏料綠7的Cl變成OH而成的顏料中的至少一種。該些顏料之中,較佳為顏料藍1、顏料藍15:3、顏料藍15:6、顏料藍66、顏料藍
79,更佳為顏料藍15:3、顏料藍15:6。
當於本發明的組成物中調配具有紫色~藍色的色相的顏料時,相對於所述鹽化合物的合計量,具有紫色~藍色的色相的顏料的合計量較佳為0.1質量%~20質量%,更佳為1質量%~15質量%。
相對於本發明的組成物中的色材的總質量,本發明的組成物中的顏料的含量較佳為30質量%以下,更佳為15質量%以下,進而更佳為10質量%以下。藉由設為此種範圍,而可抑制透過率的下降,並可抑制亮度的下降。
本發明的組成物較佳為除所述成分以外,含有硬化性化合物。作為硬化性化合物,可例示聚合性化合物或鹼可溶性黏合劑(包括含有聚合性基的鹼可溶性黏合劑),對應於用途或製造方法而適宜選擇。進而,本發明的組成物較佳為含有光聚合起始劑。
例如,當藉由光阻劑來形成著色層時,本發明的組成物較佳為除所述鹽化合物、於25℃下溶解1.0質量%以上的所述鹽化合物的溶劑、及所述紫色著色劑以外,含有顏料、作為硬化性化合物的聚合性化合物與鹼可溶性黏合劑、光聚合起始劑。進而,亦可含有界面活性劑。
另外,當藉由乾式蝕刻來形成著色層時,本發明的組成物較佳為除所述鹽化合物、於25℃下溶解1.0質量%以上的所述鹽化合物的溶劑、及所述紫色著色劑以外,含有作為硬化性化合物的聚合性化合物、溶劑及光聚合起始劑。進而,亦可含有界面活性劑。
以下,對該些的詳細情況進行說明。
<硬化性化合物>
本發明的著色組成物較佳為含有硬化性化合物。硬化性化合物較佳為至少含有聚合性化合物。
<<聚合性化合物>>
本發明的著色組成物較佳為含有至少一種聚合性化合物。
作為聚合性化合物,例如為具有至少一個乙烯性不飽和雙鍵的聚合性化合物,可自公知的構成組成物的成分中選擇來使用,可列舉日本專利特開2006-23696號公報的段落號[0010]~段落號[0020]中所記載的成分、或日本專利特開2006-64921號公報的段落號[0027]~段落號[0053]中所記載的成分。作為聚合性化合物,較佳為具有末端乙烯性不飽和鍵的化合物,更佳為自具有2個以上的末端乙烯性不飽和鍵的化合物中選擇。
此種化合物群組是於該產業領域中廣為人知者,於本發明中可無特別限定地使用該些化合物。該些化合物例如可為單體,預聚物,即二聚體、三聚體及寡聚物,或該些的混合物以及該些的多聚體等化學形態的任一種。
另外,利用異氰酸酯與羥基的加成反應所製造的胺基甲酸酯加成的聚合性化合物亦適宜,如日本專利特開昭51-37193號公報、日本專利特公平2-32293號公報、日本專利特公平2-16765號公報中所記載的丙烯酸胺基甲酸酯類,或日本專利特公昭58-49860號公報、日本專利特公昭56-17654號公報、日本專利特
公昭62-39417號公報、日本專利特公昭62-39418號公報中所記載的具有環氧乙烷骨架的胺基甲酸酯化合物類亦適宜。
作為其他例,可列舉:如日本專利特開昭48-64183號公報,日本專利特公昭49-43191號公報、日本專利特公昭52-30490號公報的各公報中所記載的聚酯丙烯酸酯類,使環氧樹脂與(甲基)丙烯酸進行反應所獲得的環氧丙烯酸酯類等多官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。進而,亦可使用日本接著學會誌vol.20,No.7,300頁~308頁(1984年)中作為光硬化性單體及寡聚物所介紹者。
作為具體例,可列舉季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三((甲基)丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯EO改質體、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯EO改質體等,另外,作為市售品,可列舉NK ESTER A-TMMT、NK ESTER A-TMM-3、NK OLIGO UA-32P、NK OLIGO UA-7200(以上、新中村化學工業(股份)製造),阿羅尼斯(Aronix)M-305、阿羅尼斯(Aronix)M-306、阿羅尼斯(Aronix)M-309、阿羅尼斯(Aronix)M-450、阿羅尼斯(Aronix)M-402、TO-1382、TO-2349(以上、東亞合成(股份)製造),V#802(大阪有機化學工業(股份)製造),卡亞拉得(KAYARAD)D-330、D-320、D-310、DPHA(以上、日本化藥股份有限公司製造)作為較佳例。
另外,作為所述(C)聚合性化合物,就低溫硬化性的觀點而言,可列舉日本專利特開2009-265630號的段落號[0031]
~段落號[0061]中所記載的成分。其中,作為所述(C)聚合性化合物,較佳為以下所示的(1)~(20)及(M-1)~(M-8)。就低溫硬化性的觀點而言,使用分子內具有2個乙烯性不飽和鍵的聚合性單體所形成的著色膜特別優異。
當將聚合性化合物用於著色組成物時,相對於組成物的總固體成分的聚合性化合物的含量較佳為10質量%~80質量%,更佳為15質量%~75質量%,特佳為20質量%~60質量%。
聚合性化合物可僅使用一種,亦可併用兩種以上。當併用兩種以上的聚合性化合物時,較佳為合計量滿足所述範圍。
<光聚合起始劑>
本發明的著色組成物較佳為含有至少一種光聚合起始劑。
光聚合起始劑只要是可使所述聚合性化合物進行聚合者,則
並無特別限制,較佳為自特性、起始效率、吸收波長、獲得性、成本等的觀點出發進行選擇。
光聚合起始劑為藉由曝光光而感光,使聚合性化合物的聚合開始並加以促進的化合物。較佳為感應波長為300nm以上的光化射線,使聚合性化合物的聚合開始並加以促進的化合物。另外,關於不直接感應波長為300nm以上的光化射線的光聚合起始劑,亦可與增感劑組合後較佳地使用。
具體而言,例如可列舉:肟酯化合物、有機鹵化物、氧基二唑化合物、羰基化合物、縮酮化合物、安息香化合物、吖啶化合物、有機過氧化物、偶氮化合物、香豆素化合物、疊氮基化合物、茂金屬化合物、六芳基聯咪唑化合物、有機硼酸化合物、二磺酸化合物、鎓鹽化合物、醯基膦(氧化物)化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物、苯并咪唑化合物及其衍生物等。
該些之中,就感度的觀點而言,較佳為肟酯化合物、六芳基聯咪唑化合物。
作為肟酯化合物,可使用:日本專利特開2000-80068號公報、日本專利特開2001-233842號公報、日本專利特表2004-534797號公報、國際公開第2005/080337號、國際公開第2006/018973號說明書、日本專利特開2007-210991號公報、日本專利特開2007-231000號公報、日本專利特開2007-269779號公報、日本專利特開2009-191061號公報、國際公開第2009/131189號說明書中所記載的化合物。
作為具體例,可列舉:2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-丁二酮、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-戊二酮、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-己二酮、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-庚二酮、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(甲基苯硫基)苯基]-1,2-丁二酮、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(乙基苯硫基)苯基]-1,2-丁二酮、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(丁基苯硫基)苯基]-1,2-丁二酮、1-(O-乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮、1-(O-乙醯基肟)-1-[9-甲基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮、1-(O-乙醯基肟)-1-[9-丙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮、1-(O-乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(2-乙基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮、1-(O-乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(2-丁基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮、1-(O-乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(噻吩甲醯基)-9H-咔唑-3-基]丙酮等。但是,並不限定於該些具體例。
另外,於本發明中,就感度、經時穩定性、後加熱時的著色的觀點而言,作為光聚合起始劑的肟酯化合物為由下述通式(A)所表示的化合物亦適宜。
通式(A)中,X1、X2、及X3分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或烷基,R1表示-R、-OR、-COR、-SR、-CONRR'、或-CN,R2及R3分別獨立地表示-R、-OR、-COR、-SR、或-NRR'。R及R'分別獨立地表示烷基、芳基、芳烷基、或雜環基,該些基可由選自由鹵素原子及雜環基所組成的群組中的1個以上取代,構成所述烷基、及芳烷基中的烷基鏈的碳原子的1個以上可被不飽和鍵、醚鍵、或酯鍵取代,R及R'可相互鍵結而形成環。
通式(A)中,作為X1、X2、及X3表示鹵素原子時的鹵素原子,可列舉氟、氯、溴、碘,作為X1、X2、及X3表示烷基時的烷基,例如可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基、第三戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、2-乙基己基、第三辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、乙烯基、烯丙基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丙氧基乙基、甲氧基乙氧基乙基、乙氧基乙氧基乙基、丙氧基乙氧基乙基、甲氧基丙基、單氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、三氟乙基、全氟乙基、2-(苯并噁唑-2'-基)乙烯基等。
其中,較佳為X1、X2、及X3均表示氫原子,或者X1表示烷基,X2、及X3均表示氫原子。
通式(A)中,作為由R及R'所表示的烷基,例如可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基、第三戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、2-乙基己基、第三辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、乙烯基、烯丙基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丙氧基乙基、甲氧基乙氧基乙基、乙氧基乙氧基乙基、丙氧基乙氧基乙基、甲氧基丙基、單氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、三氟乙基、全氟乙基、2-(苯并噁唑-2'-基)乙烯基等。
作為由R及R'所表示的芳基,例如可列舉:苯基、甲苯基、二甲苯基、乙基苯基、氯苯基、萘基、蒽基、菲基等。
作為由R及R'所表示的芳烷基,例如可列舉:苄基、氯苄基、α-甲基苄基、α,α-二甲基苄基、苯基乙基、苯基乙烯基等。
作為由R及R'所表示的雜環基,例如可列舉:吡啶基、嘧啶基、呋喃基、苯硫基等。
另外,作為R及R'相互鍵結所形成的環,例如可列舉:哌啶環、嗎啉環等。
作為含有所述R及R'所構成的R2及R3,特佳的形態是分別獨立地為甲基、己基、環己基、-S-Ph、-S-Ph-Cl、及-S-Ph-Br。
光聚合起始劑之中,於通式(A)中,X1、X2、及X3均為氫原子者;R1為烷基,尤其為甲基者;R2為烷基,尤其為甲
基者;R3為烷基,尤其為乙基者特別適合作為光聚合起始劑。
因此,作為由所述通式(A)所表示的光聚合起始劑的較佳的具體例,可列舉以下所例示的化合物A~化合物G。但是,本發明並不受以下的化合物任何限制。
由通式(A)所表示的光聚合起始劑例如可藉由日本專利特開2005-220097號公報中所記載的方法來合成。
本發明中所使用的由通式(A)所表示的化合物為於250nm~500nm的波長區域中具有吸收波長者。更佳為可列舉於300nm~380nm的波長區域中具有吸收波長者。特佳為308nm及355nm的吸光度高者。
另外,於本發明中,就感度、經時穩定性、後加熱時的著色的觀點而言,作為聚合起始劑的肟酯化合物為由下述通式(B)所表示的化合物亦適宜。
通式(B)中,R22表示一價的取代基。A22表示二價的連結基,Ar表示芳基。n為0~5的整數。X22表示一價的取代基,當n為2~4的整數時,存在多個的X22可相同,亦可不同。
作為由R22所表示的一價的取代基,較佳為以下所示的一價的非金屬原子團。
作為由R22所表示的一價的非金屬原子團,可列舉:可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷基磺醯基、可具有取代基的芳基磺醯基、可具有取代基的醯基、可具有取代基的雜環基等。
作為可具有取代基的烷基,較佳為碳數為1~30的烷基,例如可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、己基環戊基、環己基、三氟甲基等。
作為可具有取代基的芳基,較佳為碳數為6~30的芳基,例如可列舉:苯基、聯苯基、1-萘基、2-萘基等。
作為可具有取代基的烷基磺醯基,較佳為碳數為1~20的烷基磺醯基,例如可列舉:甲基磺醯基、乙基磺醯基等。
作為可具有取代基的芳基磺醯基,較佳為碳數為6~30的芳基磺醯基,例如可列舉:苯基磺醯基、1-萘基磺醯基等。
作為可具有取代基的醯基,較佳為碳數為2~20的醯基,例如可列舉:乙醯基、丙醯基、丁醯基、三氟甲基羰基、戊醯基、苯甲醯基、1-萘甲醯基、2-萘甲醯基、4-甲基硫基苯甲醯基、4-苯基硫基苯甲醯基、4-二甲基胺基苯甲醯基、4-二乙基胺基苯甲醯基、2-氯苯甲醯基、2-甲基苯甲醯基、2-甲氧基苯甲醯基、2-丁氧基苯甲醯基、3-氯苯甲醯基、3-三氟甲基苯甲醯基、3-氰基苯甲醯基、3-硝基苯甲醯基、4-氟苯甲醯基、4-氰基苯甲醯基、4-甲氧基苯甲醯基等。
作為可具有取代基的雜環基,較佳為含有氮原子、氧原子、硫原子、磷原子的芳香族或脂肪族的雜環。例如可列舉:噻吩基、呋喃基、吡喃基等。
作為R22,就高感度化的觀點而言,更佳為未經取代或具有取代基的醯基,具體而言,較佳為未經取代或具有取代基的乙醯基、丙醯基、苯甲醯基、甲苯甲醯基。
作為取代基,例如可列舉由下述的結構式所表示的基,其中,較佳為(d-1)、(d-4)及(d-5)的任一者。
作為由A22所表示的二價的連結基,可列舉:可具有取代基的碳數為1~12的伸烷基、可具有取代基的伸環己基、可具有取代基的伸炔基。
作為可導入至該些基中的取代基,例如可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子,甲氧基、乙氧基、第三丁氧基等烷氧基,苯氧基、對甲苯氧基等芳氧基,甲氧基羰基、丁氧基羰基、苯氧基羰基等烷氧基羰基等。
其中,作為所述A22,就提高感度、抑制由加熱經時所引起的著色的觀點而言,較佳為未經取代的伸烷基、經烷基(例如甲基、乙基、第三丁基、十二基)取代的伸烷基、經烯基(例如乙烯基、烯丙基)取代的伸烷基、經芳基(例如苯基、對甲苯基、二甲苯基、枯烯基、萘基、蒽基、菲基、苯乙烯基)取代的伸烷基。
作為由Ar所表示的芳基,較佳為碳數為6~30的芳基,另外,可具有取代基。
具體而言,Ar可列舉:苯基、聯苯基、1-萘基、2-萘基、聯三苯基、聯四苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、及對甲苯基、二甲苯基、鄰枯烯基、間枯烯基、及對枯烯基、均三甲苯基等。其中,就提高感度、抑制由加熱經時所引起的著色的觀點而言,較佳為經取代或未經取代的苯基。
當所述苯基具有取代基時,作為其取代基,例如可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子,甲氧基、乙氧基、第三丁氧基等烷氧基,苯氧基、對甲苯氧基等芳氧基,甲氧基羰基、丁氧基羰基、苯氧基羰基等烷氧基羰基,乙醯氧基、丙醯氧基、苯甲醯氧基等醯氧基,乙醯基、苯甲醯基、異丁醯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、甲氧草醯基等醯基,甲基胺基、環己基胺基等烷基胺基,二甲基胺基、二乙基胺基、嗎啉基、哌啶基等二烷基胺基,苯基胺基,甲基、乙基、第三丁基、十二基等烷基,羥基,羧基等。
通式(B)中,若由所述Ar與鄰接的S所形成的「SAr」的結構為以下所示的結構,則就感度的觀點而言較佳。
作為由X22所表示的一價的取代基,可列舉:可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烯基、可具有取代基的炔基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的芳氧基、可具有取代基的烷硫基氧基、可具有取代基的芳硫基氧基、鹵素原子等。
作為可具有取代基的烷基,較佳為碳數為1~30的烷基,例
如可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、己基、環戊基、環己基、三氟甲基、2-乙基己基、苯甲醯甲基等。
作為可具有取代基的芳基,較佳為碳數為6~30的芳基,例如有:苯基、聯苯基、1-萘基、2-萘基、聯三苯基、聯四苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、及對甲苯基、二甲苯基等。
作為可具有取代基的烯基,較佳為碳數為2~10的烯基,例如可列舉:乙烯基、烯丙基、苯乙烯基等。
作為可具有取代基的炔基,較佳為碳數為2~10的炔基,例如可列舉:乙炔基、丙炔基、炔丙基等。
作為可具有取代基的烷氧基,較佳為碳數為1~30的烷氧基,例如可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、苄氧基等。
作為可具有取代基的芳氧基,較佳為碳數為6~30的芳氧基,例如可列舉:苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、2-氯苯氧基、2-甲基苯氧基、2-甲氧基苯氧基等。
作為可具有取代基的烷硫基氧基,較佳為碳數為1~30的硫代烷氧基,例如可列舉:甲硫基氧基、乙硫基氧基、丙硫基氧基、異丙硫基氧基、丁硫基氧基、異丁硫基氧基、第二丁硫基氧基、第三丁硫基氧基、戊硫基氧基、異戊硫基氧基、己硫基氧基、庚硫基氧基、辛硫基氧基、2-乙基己硫基氧基、癸硫基氧基、十二硫基氧基、十八硫基氧基、苄硫基氧基等。
作為可具有取代基的芳硫基氧基,較佳為碳數為6~30的芳
硫基氧基,例如有:苯硫基氧基、1-萘硫基氧基、2-萘硫基氧基、2-氯苯硫基氧基、2-甲基苯硫基氧基、2-甲氧基苯硫基氧基、2-丁氧基苯硫基氧基、3-氯苯硫基氧基、3-三氟甲基苯硫基氧基、3-氰基苯硫基氧基、3-硝基苯硫基氧基、4-氟苯硫基氧基、4-氰基苯硫基氧基、4-甲氧基苯硫基氧基、4-二甲基胺基苯硫基氧基、4-甲基硫基苯硫基氧基、4-苯基硫基苯硫基氧基等。
作為鹵素原子,有氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
作為可具有取代基的鹵化烷基,可列舉:單氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、二氯甲基、三氯甲基、單溴甲基、二溴甲基、三溴甲基等。
作為可於N上具有取代基的醯胺基,可列舉:N,N-二甲基醯胺基、N,N-二乙基醯胺基等。
該些之中,作為X22,就溶劑溶解性與長波長區域的吸收效率提昇的觀點而言,較佳為可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烯基、可具有取代基的炔基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的芳氧基、可具有取代基的烷硫基氧基、可具有取代基的芳硫基氧基、可具有取代基的鹵化烷基、可具有取代基的胺基、或可於N上具有取代基的醯胺基,其中,更佳為可具有取代基的烷基。
另外,通式(B)中的n表示0~5的整數,但就合成的容易性的觀點而言,較佳為0~3的整數,更佳為0~2的整數。
通式(B)中,當存在多個X22時,多個X22可相同,亦可不
同。
以下表示由所述通式(B)所表示的肟光聚合起始劑的具體例。
本發明中所使用的由通式(B)所表示的化合物為於250nm~500nm的波長區域中具有吸收波長者。更佳為可列舉於300
nm~380nm的波長區域中具有吸收波長者。特佳為308nm及355nm的吸光度高者。
作為有機鹵化物的例子,具體而言,可列舉若林等,「日本化學學會通報(Bull Chem.Soc.Japan)」42,2924(1969),美國專利第3,905,815號說明書,日本專利特公昭46-4605號公報,日本專利特開昭48-36281號公報,日本專利特開昭55-32070號公報,日本專利特開昭60-239736號公報,日本專利特開昭61-169835號公報,日本專利特開昭61-169837號公報,日本專利特開昭62-58241號公報,日本專利特開昭62-212401號公報,日本專利特開昭63-70243號公報,日本專利特開昭63-298339號公報,M.P.Hutt「雜環化學雜誌(Journal of Heterocyclic Chemistry)」1(No3),(1970)等中所記載的化合物,尤其可列舉取代有三鹵甲基的噁唑化合物、均三嗪化合物。
作為六芳基聯咪唑化合物的例子,例如可列舉日本專利特公平6-29285號公報、美國專利第3,479,185號、美國專利第4,311,783號、美國專利第4,622,286號等各說明書中所記載的各種化合物,具體而言,可列舉:2,2'-雙(鄰氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰溴苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰,對二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰氯苯基)-4,4',5,5'-四(間甲氧基苯基)聯咪唑、2,2'-雙(鄰,鄰'-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰硝基苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰甲基苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰三氟苯基)-4,4',5,5'-四苯基
聯咪唑等。
光聚合起始劑可使用一種、或將兩種以上組合使用。當使用兩種以上時,可使用多種由通式(A)所表示的化合物,亦可使用多種由通式(B)所表示的化合物。另外,亦可自由通式(A)及通式(B)所表示的化合物分別使用至少一種。另外,亦可分別使用由通式(A)及通式(B)所表示的化合物的至少一種、與由通式(A)及通式(B)所表示的化合物以外的肟化合物或肟化合物以外的光聚合起始劑。另外,亦可併用增感劑。
相對於著色組成物中的總固體成分,光聚合起始劑的總含量較佳為0.1質量%~20質量%,更佳為0.5質量%~10質量%,最佳為1質量%~5質量%。若為該範圍內,則曝光時的感度高,且顏色特性亦良好。
<黏合劑樹脂>
為了提昇被膜形成性,本發明的著色組成物可進而含有黏合劑樹脂。作為黏合劑樹脂,就圖案形成性的觀點而言,較佳為使用鹼可溶性的黏合劑。
鹼可溶性黏合劑除具有鹼可溶性以外,並無特別限定,較佳為可自耐熱性、顯影性、獲得性等的觀點出發進行選擇。
作為鹼可溶性黏合劑,較佳為可溶於有機溶劑中、且可藉由弱鹼性水溶液來顯影的線狀有機高分子聚合物。作為此種線狀有機高分子聚合物,可列舉側鏈上具有羧酸的聚合物,例如如日本專利特開昭59-44615號、日本專利特公昭54-34327號、日本專利
特公昭58-12577號、日本專利特公昭54-25957號、日本專利特開昭59-53836號、日本專利特開昭59-71048號的各公報中所記載的甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、順丁烯二酸共聚物、部分酯化順丁烯二酸共聚物等,側鏈上具有羧酸的酸性纖維素衍生物同樣有用。
除所述以外,作為鹼可溶性黏合劑,於具有羥基的聚合物中加成酸酐而成者等,或者聚羥基苯乙烯系樹脂、聚矽氧烷系樹脂、聚((甲基)丙烯酸2-羥基乙酯)、聚乙烯基吡咯啶酮或聚環氧乙烷、聚乙烯醇等亦有用。另外,線狀有機高分子聚合物亦可為使具有親水性的單體進行共聚而成者。作為其例子,可列舉:(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸羥基烷基酯、甘油(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、二級或三級的烷基丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸二烷基胺基烷基酯、嗎啉(甲基)丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基己內醯胺、乙烯基咪唑、乙烯基***、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、分支或直鏈的(甲基)丙烯酸丙酯、分支或直鏈的(甲基)丙烯酸丁酯、或(甲基)丙烯酸苯氧基羥基丙酯等。此外,作為具有親水性的單體,包含四氫糠基、磷酸基、磷酸酯基、四級銨鹽基、伸乙氧基鏈、伸丙氧基鏈、磺酸基及源自其鹽的基、嗎啉基乙基等而成的單體等亦有用。
另外,為了提昇交聯效率,鹼可溶性黏合劑亦可於側鏈上具有聚合性基,例如於側鏈上含有烯丙基、(甲基)丙烯酸基、烯丙氧基烷基等的聚合物等亦有用。作為所述含有聚合性基的聚合
物的例子,可列舉:蒂阿諾(Dianal)NR系列(三菱麗陽股份有限公司製造)、佛陀瑪(Photomer)6173(含有COOH的丙烯酸聚胺基甲酸酯寡聚物(polyurethane acrylic oligomer),鑽石三葉草有限公司(Diamond Shamrock Co.Ltd.,)製造)、比斯克特(Viscoat)R-264、KS Resist106(均為大阪有機化學工業股份有限公司製造)、賽克羅馬(Cyclomer)P系列、普拉賽爾(Placcel)CF200系列(均為大賽璐化學工業股份有限公司製造)、艾巴克力(Ebecryl)3800(大賽璐-UCB(Daicel-UCB)股份有限公司製造)等。另外,為了提昇硬化皮膜的強度,醇可溶性尼龍或2,2-雙-(4-羥基苯基)-丙烷與表氯醇的聚醚等亦有用。
該些各種鹼可溶性黏合劑之中,就耐熱性的觀點而言,較佳為聚羥基苯乙烯系樹脂、聚矽氧烷系樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺系樹脂、丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂,就控制顯影性的觀點而言,較佳為丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺系樹脂、丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂。另外,甲基丙烯酸烯丙酯/甲基丙烯酸共聚物亦較佳。
作為所述丙烯酸系樹脂,較佳為包含選自(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯醯胺等中的單體的共聚物,或所述的佛陀瑪(Photomer)6173、KS Resist-106、賽克羅馬(Cyclomer)P系列等。
就顯影性、液體黏度等的觀點而言,鹼可溶性黏合劑較佳為重量平均分子量(藉由GPC法所測定的聚苯乙烯換算值)為
1,000~200,000的聚合物,更佳為重量平均分子量為2,000~100,000的聚合物,特佳為重量平均分子量為5,000~50,000的聚合物。
鹼可溶性黏合劑可單獨使用,亦可併用兩種以上。
<其他成分>
於本發明的著色組成物中,只要無損本發明的效果,則視需要可進而含有公知的添加劑,例如多官能硫醇化合物、鏈轉移劑、聚合抑制劑、有機溶劑、界面活性劑、密接改良劑、交聯劑、顯影促進劑、及其他添加劑。
以下,對該些成分進行說明。
<多官能硫醇化合物>
本發明的著色組成物亦可含有多官能硫醇化合物。
本發明的著色組成物藉由含有多官能硫醇化合物,而提高感度,並抑制由染料等色材所引起的離子溶出等,當將本發明的著色組成物用於製作液晶顯示裝置的彩色濾光片時,可防止串擾等畫質的劣化,而可實現清晰的高畫質的顯示。
於本發明中,所謂「多官能硫醇化合物」,是指於分子內具有2個以上的硫醇基的化合物。作為所述多官能硫醇化合物,較佳為分子量為100以上的低分子化合物,具體而言,分子量較佳為100~1500,更佳為150~1000。所述多官能硫醇化合物較佳為於分子內具有2個~10個硫醇基,更佳為具有2個~6個,特佳為具有2個~4個。另外,較佳為將該些化合物設為於所述自由基聚合性單
體進行聚合時輔助地使用的化合物系。具體而言,較佳為相對於組成物的總固體成分,將多官能硫醇化合物的添加量設為1質量%~20質量%、或設為比同時含有的所述自由基聚合性單體的添加量少的添加量。
作為可用於本發明的多官能硫醇化合物的具體例,例如可列舉三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、四乙二醇雙(3-巰基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(硫代乙醇酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、丁二醇雙(3-巰基丁酸酯)、1,4-雙(3-巰基丁氧基)丁烷、1,3,5-三(3-巰基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮等作為適宜的多官能硫醇化合物。特佳為含有二級SH的化合物,另外,就液體穩定性的觀點而言,較佳為具有三嗪骨架。具體而言,可列舉卡蘭茨(Karenz)MT系列(昭和電工(股份)製造)等。
相對於著色組成物中的總固體成分,多官能硫醇化合物的含量較佳為0.01質量%~20質量%,更佳為0.1質量%~10質量%。若多官能硫醇化合物的含量處於該範圍內,則著色組成物的感度良好、保存穩定性良好、所獲得的彩色濾光片中的畫素的密接性良好且無圖案缺陷,當用於液晶顯示裝置時,可提供電特性良好的著色組成物。
<增感劑>
於本發明的著色組成物中亦可添加增感劑。作為用於本發明的典型的增感劑,可列舉克力維羅(Crivello)[J.V.Crivello,「聚
合物科學進展(Adv.in Polymer Sci)」,62,1(1984)]中所揭示者,具體而言,可列舉:芘、苝、吖啶、硫雜蒽酮、2-氯硫雜蒽酮、苯并黃素、N-乙烯基咔唑、9,10-二丁氧基蒽、蒽醌、二苯甲酮、香豆素、香豆素酮、菲、樟腦醌、啡噻嗪衍生物等。較佳為相對於光聚合起始劑,以50質量%~200質量%的比例添加增感劑。
<鏈轉移劑>
於本發明的著色組成物中亦可添加鏈轉移劑。作為用於本發明的鏈轉移劑,例如可列舉:N,N-二甲基胺基苯甲酸乙酯等N,N-二烷基胺基苯甲酸烷基酯,2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并噁唑、2-巰基苯并咪唑、N-苯基巰基苯并咪唑等具有雜環的巰基化合物等。
鏈轉移劑可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
就減少感度偏差這一觀點而言,相對於本發明的著色組成物的總固體成分,鏈轉移劑的添加量較佳為0.01質量%~15質量%的範圍,更佳為0.1質量%~10質量%,特佳為0.5質量%~5質量%。
<聚合抑制劑>
本發明的著色組成物亦可含有聚合抑制劑。
所謂聚合抑制劑,是指如下的物質:對藉由光或熱而於著色組成物中產生的自由基等聚合起始種提供氫(或授予氫)、提供能量(或授予能量)、提供電子(或授予電子)等,並發揮使聚合起始種失活、抑制聚合無意地開始的作用。可使用日本專利特開2007-334322號公報的段落[0154]~段落[0173]中所記載的聚合抑
制劑等。
該些之中,作為聚合抑制劑,可較佳地列舉對甲氧基苯酚。
相對於聚合性化合物的總質量,本發明的著色組成物中的聚合抑制劑的含量較佳為0.0001質量%~5質量%,更佳為0.001質量%~5質量%,特佳為0.001質量%~1質量%。
<界面活性劑>
本發明的著色組成物亦可含有界面活性劑。
作為界面活性劑,可使用陰離子系、陽離子系、非離子系、或兩性的任一種,但較佳的界面活性劑為非離子系界面活性劑。具體而言,可列舉日本專利特開2009-098616號公報的段落0058中所記載的非離子系界面活性劑,其中,較佳為氟系界面活性劑。
作為可用於本發明的其他界面活性劑,例如可列舉作為市售品的美佳法(Megafac)F142D、美佳法(Megafac)F172、美佳法(Megafac)F173、美佳法(Megafac)F176、美佳法(Megafac)F177、美佳法(Megafac)F183、美佳法(Megafac)F479、美佳法(Megafac)F482、美佳法(Megafac)F554、美佳法(Megafac)F780、美佳法(Megafac)F781、美佳法(Megafac)F781-F、美佳法(Megafac)R30、美佳法(Megafac)R08、美佳法(Megafac)F-472SF、美佳法(Megafac)BL20、美佳法(Megafac)R-61、美佳法(Megafac)R-90(迪愛生(DIC)(股份)製造),弗洛德(Fluorad)FC-135、弗洛德(Fluorad)FC-170C、弗洛德(Fluorad)FC-430、弗洛德(Fluorad)FC-431、諾貝克(NOVEC)FC-4430(住友3M
(Sumitomo 3M)(股份)製造),阿薩佳(Asahi Guard)AG 7105、阿薩佳(Asahi Guard)7000、阿薩佳(Asahi Guard)950、阿薩佳(Asahi Guard)7600、沙福隆(Surflon)S-112、沙福隆(Surflon)S-113、沙福隆(Surflon)S-131、沙福隆(Surflon)S-141、沙福隆(Surflon)S-145、沙福隆(Surflon)S-382、沙福隆(Surflon)SC-101、沙福隆(Surflon)SC-102、沙福隆(Surflon)SC-103、沙福隆(Surflon)SC-104、沙福隆(Surflon)SC-105、沙福隆(Surflon)SC-106(旭硝子(股份)製造),艾福拓(Eftop)EF351、艾福拓(Eftop)EF352、艾福拓(Eftop)EF801、艾福拓(Eftop)EF802(三菱材料電子化成(股份)製造),福傑特(Ftergent)250(尼歐斯(Neos)(股份)製造)等。
另外,作為界面活性劑,可列舉如下的共聚物作為較佳例,該共聚物包含由下述式(W)所表示的構成單元A及構成單元B,將四氫呋喃作為溶劑並藉由凝膠滲透層析法所測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)為1,000以上、10,000以下。
(式(W)中,R1及R3分別獨立地表示氫原子或甲基,R2表示碳數為1以上、4以下的直鏈伸烷基,R4表示氫原子或碳數為1以上、4以下的烷基,L表示碳數為3以上、6以下的伸烷基,p及q是表示聚合比的質量百分率,p表示10質量%以上、80質量%以下的數值,q表示20質量%以上、90質量%以下的數值,r表示1以上、18以下的整數,n表示1以上、10以下的整數)L較佳為由下述式(W-2)所表示的分支伸烷基。式(W-2)中的R5表示碳數為1以上、4以下的烷基,就相容性與對於被塗佈面的潤濕性的觀點而言,較佳為碳數為1以上、3以下的烷基,更佳為碳數為2或3的烷基。
式(W)中的p與q的和(p+q)較佳為p+q=100,即為100質量%。
共聚物的重量平均分子量(Mw)更佳為1,500以上、5,000以下。
該些界面活性劑可單獨使用一種、或使用兩種以上。
於著色組成物的總固體成分中,本發明的著色組成物中的界面活性劑的添加量較佳為0.01質量%~2.0質量%,特佳為0.02質量%~1.0質量%。若為該範圍,則塗佈性及硬化膜的均勻性變得
良好。
<密接改良劑>
本發明的著色組成物亦可含有密接改良劑。
密接改良劑是提昇成為支撐體的無機物與著色組成物層的硬化膜的密接性的化合物,所述無機物例如為玻璃,矽、氧化矽、氮化矽等矽化合物,金,銅,鋁等。具體而言,可列舉矽烷偶合劑等。作為密接改良劑的矽烷偶合劑是以界面的改質為目的者,並無特別限定,可使用公知的矽烷偶合劑。
作為矽烷偶合劑,較佳為日本專利特開2009-98616號公報的段落0048中所記載的矽烷偶合劑,其中,更佳為γ-縮水甘油氧基丙基三烷氧基矽烷或γ-甲基丙烯醯氧基丙基三烷氧基矽烷。另外,亦可使用3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷。
密接改良劑可單獨使用一種、或併用兩種以上。
相對於著色組成物的總固體成分量,本發明的著色組成物中的密接改良劑的含量較佳為0.1質量%~20質量%,更佳為0.2質量%~5質量%。
<交聯劑>
亦可於本發明的著色組成物中補充性地使用交聯劑,而進一步提高使著色組成物硬化而成的著色層的硬度。
作為交聯劑,只要是可藉由交聯反應而進行膜硬化者,則並無特別限定,例如可列舉:(a)環氧樹脂,(b)由選自羥甲基、烷氧基甲基、及醯氧基甲基中的至少一種取代基取代的三聚氰胺
化合物、胍胺化合物、甘脲化合物或脲化合物,(c)由選自羥甲基、烷氧基甲基、及醯氧基甲基中的至少一種取代基取代的苯酚化合物、萘酚化合物或羥基蒽化合物。
其中,環氧樹脂因可藉由與作為硬化劑而存在於抗蝕劑系中的酸(樹脂、單體等)、SH化合物的反應而形成更牢固的膜,故特佳。就低黏度、耐熱性、穩定性的觀點而言,較佳為脂環式環氧基。
關於交聯劑的具體例等詳細情況,可參照日本專利特開2004-295116號公報的段落[0134]~段落[0147]的記載。
交聯劑可單獨使用一種、或併用兩種以上
<顯影促進劑>
當促進對著色組成物層進行了曝光時的非曝光區域的鹼溶解性,而謀求著色組成物的顯影性的進一步的提昇時,亦可添加顯影促進劑。顯影促進劑較佳為分子量為1000以下的低分子量有機羧酸化合物、分子量為1000以下的低分子量苯酚化合物。
具體而言,例如可列舉:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、三甲基乙酸、己酸、二乙基乙酸、庚酸、辛酸等脂肪族一元羧酸;草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十三烷二酸、甲基丙二酸、乙基丙二酸、二甲基丙二酸、甲基丁二酸、四甲基丁二酸、檸康酸等脂肪族二羧酸;1,2,3-丙三甲酸、鳥頭酸、降冰片三酸等脂肪族三羧酸;苯甲酸、甲苯甲酸、4-異丙基苯甲酸、2,3-二甲基苯甲酸、3,5-二甲基苯甲
酸等芳香族一元羧酸;鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、1,2,4-苯三甲酸、均苯三甲酸、1,2,3,5-苯四甲酸、1,2,4,5-苯四甲酸等芳香族多羧酸;苯基乙酸、氫阿托酸、氫桂皮酸、苦杏仁酸、苯基丁二酸、阿托酸、桂皮酸、桂皮酸甲酯、桂皮酸苄酯、苯亞烯丙基乙酸、香豆酸、繖形酸等。
顯影促進劑可單獨使用一種、或併用兩種以上。
於本發明的著色組成物中,視需要可進而調配各種添加物,例如填充劑、所述以外的高分子化合物、紫外線吸收劑、抗氧化劑等。作為該些添加物,可列舉日本專利特開2004-295116號公報的段落0155~段落0156中所記載者。
於本發明的著色組成物中,可含有日本專利特開2004-295116號公報的段落0078中所記載的光穩定劑、該公報的段落0081中所記載的熱聚合防止劑。
<著色組成物的製備方法>
本發明的著色組成物可藉由將所述各成分與視需要的任意成分混合來製備。
再者,當製備著色組成物時,可一次性調配構成著色組成物的各成分,亦可將各成分溶解.分散於溶劑中後依次調配。另外,進行調配時的投入順序或作業條件並無特別限制。例如,可將所有成分同時溶解.分散於溶劑中來製備組成物,視需要,亦可先將各成分適宜製成兩種以上的溶液.分散液,於使用時(塗佈時)將該些溶液.分散液混合來作為著色組成物製備。
以所述方式製備的著色組成物可於使用較佳為孔徑為0.01μm~3.0μm左右的過濾器等濾取後,供於使用。
本發明的著色組成物因可形成亮度及對比度優異的著色硬化膜,故可適宜地用作液晶顯示裝置中所使用的彩色濾光片等的著色畫素形成用著色組成物,另外,可適宜地用作印刷油墨、噴墨油墨、及塗料等的製作用途。
<彩色濾光片及其製造方法>
本發明的彩色濾光片具備基板、及包含藉由本發明的著色組成物而形成於所述基板上的著色膜的著色畫素。基板上的著色區域包含形成彩色濾光片的各畫素的例如紅(R)、緑(G)、藍(B)等的著色層。
本發明的彩色濾光片的製造方法包括:將已述的著色組成物賦予至支撐體上來形成著色層(著色組成物層)的著色層形成步驟(A)、對步驟(A)中所形成的著色層進行圖案狀的曝光的曝光步驟(B)、以及對所述經曝光的著色層進行顯影而形成圖案的顯影步驟(C)。
另外,於本發明的彩色濾光片的製造方法中,特佳為進而設置有對步驟(C)中所獲得的著色圖案進行加熱處理的後烘烤(後加熱步驟)(D)的形態。
進而,在所述顯影步驟與所述後烘烤步驟之間,亦可設置對著色圖案照射紫外線的步驟(後曝光)。
本發明的彩色濾光片的製造方法包括如下的步驟亦較佳:將
本發明的組成物賦予至支撐體上來形成著色組成物層的步驟、將著色組成物層曝光成圖案狀的步驟、以及將未曝光部顯影去除而形成著色圖案的步驟。
以下,對本發明的彩色濾光片的製造方法進行更具體的說明。除先前主要使用的製造方法以外,亦對就提昇亮度及良率的觀點而言有效的彩色濾光片陣列(Color Filter on Array,COA)方式的彩色濾光片製造方法進行說明。
<<先前型的彩色濾光片製造方法>>
-步驟(A)-
於本發明的彩色濾光片的製造方法中,首先,藉由旋轉塗佈、狹縫塗佈、流延塗佈、輥塗、棒塗、噴墨等塗佈方法將已述的本發明的著色組成物賦予至支撐體上來形成著色層,其後,藉由加熱(預烘烤)或真空乾燥等來使所述著色層乾燥。
作為支撐體,例如可列舉:液晶顯示裝置中所使用的鈉玻璃、無鹼玻璃、硼矽玻璃、石英玻璃、矽基板、樹脂基板等。
另外,作為COA方式的液晶顯示裝置用,可使用薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)方式的液晶顯示裝置的驅動用基板。
另外,為了改良與上部的層的密接、防止物質的擴散、或者為了基板表面的平坦化,視需要亦可於該些支撐體上設置底塗層、層間絕緣膜等。
作為預烘烤的條件,可列舉:使用加熱板或烘箱,於70℃~130℃下加熱0.5分鐘~15分鐘左右的條件。
另外,藉由著色組成物所形成的著色層的厚度對應於目的而適宜選擇。於液晶顯示裝置用彩色濾光片中,較佳為0.2μm~5.0μm的範圍,更佳為1.0μm~4.0μm的範圍。另外,於COA方式的液晶顯示裝置用彩色濾光片中,畫素膜的厚度較佳為0.3μm~5.0μm的範圍,更佳為0.5μm~3.5μm的範圍。再者,著色層的厚度為預烘烤後的膜厚。
-步驟(B)-
繼而,於本發明的彩色濾光片的製造方法中,對形成於支撐體上的著色層進行圖案狀的曝光。作為可應用於曝光的光或放射線,較佳為g射線、h射線、i射線、各種雷射光,特佳為i射線。當將i射線用於照射光時,較佳為以5mJ/cm2~500mJ/cm2的曝光量進行照射。
另外,作為其他曝光光線,可使用超高壓、高壓、中壓、低壓的各水銀燈,化學燈,碳弧燈,氙燈,金屬鹵化物燈,各種雷射光源等。
-步驟(C)-
繼而,利用顯影液對曝光後的著色層進行顯影。藉此,可形成著色圖案。顯影液只要是溶解著色層的未硬化部、且不溶解硬化部者,則可使用各種有機溶劑的組合或鹼性水溶液。當顯影液為鹼性水溶液時,以鹼濃度變成較佳為pH為10~13的方式進行調整為宜。作為所述鹼性水溶液,例如可列舉:氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉、氨水、乙胺、二
乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、膽鹼、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環-[5,4,0]-7-十一烯等鹼性水溶液。
於用於COA方式的液晶顯示裝置的彩色濾光片中,作為顯影液,就不對基底的電路等造成損害的觀點而言,特別理想的是有機鹼性顯影液。
顯影時間較佳為30秒~300秒,更佳為30秒~120秒。顯影溫度較佳為20℃~40℃,更佳為20℃~30℃。
顯影可藉由覆液(puddle)方式、噴淋方式、噴霧方式等來進行。
另外,較佳為於使用鹼性水溶液進行顯影後,利用水進行清洗。
於本發明的彩色濾光片的製造方法中,尤其藉由紫外線照射來對使用著色組成物所形成的著色圖案(畫素)進行後曝光亦較佳。
-步驟(D)-
較佳為進而對顯影後的著色圖案、或者對如上所述的藉由紫外線照射而進行了後曝光的著色圖案進行加熱處理。藉由對所形成的著色圖案進行加熱處理(所謂的後烘烤處理),而可使著色圖案進一步硬化。該加熱處理例如可藉由加熱板、各種加熱器、烘箱等來進行。
作為加熱處理時的溫度,較佳為100℃~300℃,更佳為150℃~250℃。另外,加熱時間較佳為10分鐘~120分鐘左右。
以所述方式獲得的著色圖案構成彩色濾光片中的畫素。於製作具有多種色相的畫素的彩色濾光片時,只要結合所期望的色數而重複所述步驟(A)、步驟(B)、步驟(C)、及步驟(D)即可。
再者,可於每種單色的著色層的形成、曝光、顯影結束(每次一種顏色)後,進行所述步驟(D),亦可於所有所期望的色數的著色層的形成、曝光、顯影結束後,一次性地進行所述步驟(D)。
以下,對與作為更適宜作為使用本發明的著色組成物所構成的彩色濾光片的形態的彩色濾光片、其製作方法、及使用該些的COA的製作相關的詳細情況進行說明。
<<COA方式彩色濾光片的製造方法及使用方法>>
當藉由COA方式來製作本發明的彩色濾光片時,能夠以如下方式來製造。將含有著色劑的本發明的組成物塗佈於TFT基板上,於形成組成物的塗佈膜後,對所述塗佈膜實施圖案曝光、鹼顯影、後烘烤處理等,而形成各畫素。繼而,於所述各畫素上對透明電極(氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO))膜進行濺鍍後,形成正型光阻劑塗佈膜,對所述光阻劑膜實施圖案曝光、顯影,進而對所需的ITO進行蝕刻而形成畫素電極圖案後,利用剝離液將所述畫素電極圖案上所殘存的光阻劑膜去除,藉此獲得COA方式彩色濾光片。
於塗佈本發明的組成物來形成塗佈膜時,只要藉由旋轉塗佈(旋塗)、狹縫塗佈、流延塗佈、輥塗等塗佈方法直接或經由
其他層而塗佈於基板上,並進行乾燥(預烘烤)等即可。塗佈於基板上的組成物層的乾燥(預烘烤)可藉由加熱板、烘箱等,於50℃~140℃的溫度下進行10秒~300秒。另外,近年來,因基板不斷大型化,故作為塗佈膜的形成方法,狹縫塗佈亦有效,該塗佈方法正變得普遍。
另外,塗佈膜的圖案曝光可藉由如下方式來進行:隔著規定的遮罩圖案進行曝光,僅使經光照射的塗佈膜部分硬化,並利用顯影液進行顯影,而形成包含各種顏色(三種顏色或四種顏色)的畫素的圖案狀被膜。作為可於曝光時所使用的放射線,尤其可較佳地使用g射線、i射線等紫外線。
繼而進行鹼顯影處理,藉此於負型的情況下使未進行所述曝光的非硬化部溶出至鹼性水溶液中,而僅殘留經光硬化的部分。作為顯影液,理想的是不對基底的電路等造成損害的有機鹼性顯影液。作為顯影溫度,通常為20℃~30℃,顯影時間為20秒~90秒。
作為鹼,例如可使用:利用純水,以濃度變成0.001質量%~10質量%,較佳為變成0.01質量%~1質量%的方式對氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化苄基三甲基銨、膽鹼、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環-[5,4,0]-7-十一烯等有機鹼性化合物進行稀釋而成的鹼性水溶液。再者,當使用包含此種鹼性水溶液的顯影液時,通常於顯影後利用純水進行清洗(淋洗)。
繼而,將剩餘的顯影液清洗去除,於實施乾燥後進行加熱處理(後烘烤)。可如所述般針對各種顏色依次重複所述步驟來製造硬化被膜。藉此,可獲得彩色濾光片。
後烘烤是用以實現完全硬化的顯影後的加熱處理,通常進行200℃~240℃的熱硬化處理。
可使用加熱板或對流烘箱(熱風循環式乾燥機)、高頻加熱機等加熱裝置,以成為所述條件的方式,藉由連續式或分批式來對顯影後的塗佈膜進行該後烘烤處理。
然後,藉由濺鍍而於所形成的畫素上形成透明電極(ITO)膜,進而於其上形成正型光阻劑膜,實施圖案曝光、顯影後,利用氫氟酸等化學品對不需要的ITO進行蝕刻而形成畫素電極。作為此時所使用的光阻劑,需要具有耐蝕刻性的正型光阻劑。另外,圖案曝光或顯影、蝕刻可無限制地使用通常公知的方法。
繼而,利用剝離液將所形成的畫素電極上所殘存的正型抗蝕劑迅速地剝離去除。作為該剝離液,並無特別限制,可使用先前公知的剝離液。例如可使用:日本專利特開昭51-72503號、日本專利特開昭57-84456號、日本專利特開平6-222573號等各公報或美國專利第4165294號及歐洲專利第0119337號的各說明書中所揭示的各種有機溶劑。作為具有代表性的剝離液,可列舉:單乙醇胺(Monoethanolamine,MEA)與二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide,DMSO)的混合溶劑。另外,藉由使用加熱至60℃以上的有機溶劑作為剝離液,而可縮短剝離步驟的時間,進而,亦
可消除顯影殘査的問題。本發明中的組成物因耐剝離液性特別優異,故即便使用加熱至60℃以上的有機溶劑,亦不存在如彩色濾光片的塗膜剝落、或膨潤.膨脹的情況,而可去除抗蝕劑膜。
本發明的彩色濾光片通常以如日本專利特開平9-311347號公報的圖1中所揭示的結構而用於TFT液晶顯示裝置等各種顯示裝置。
以所述方式獲得的彩色濾光片容易進行對位,且可提高開口率,因此適合於COA方式的圖像顯示裝置。而且,因使用本發明的組成物來形成畫素,故耐剝離液性高,因此為良品化率高、生產效率亦高者。另外,通常對彩色濾光片所要求的耐熱變色性、低介電常數性、膜厚均勻性、解析性、電壓保持率、耐光性等亦良好。
彩色濾光片的結構相對於如所述般畫素僅包含1層的形態,在基板與畫素電極之間具有包含畫素用組成物的塗佈膜的畫素膜、及形成於所述畫素膜上的包含所述畫素保護膜用組成物的畫素保護膜這2層。
所述畫素膜的膜厚較佳為0.3μm~5.0μm,更佳為0.5μm~3.5μm。雖然塗佈厚度厚可達成高色度,但若塗佈厚度厚,則接觸孔的解析性變差,因此需要平衡。另外,所述畫素保護膜的膜厚較佳為0.2μm~5.0μm,更佳為0.2μm~3.0μm。另外,理想的是使基底的畫素的凹凸平坦化,且表面平滑。
<顯示裝置>
藉由本發明的彩色濾光片的製造方法所獲得的彩色濾光片(本發明的彩色濾光片)因使用本發明的著色組成物,故亮度及對比度優異。
本發明的顯示裝置是具備本發明的彩色濾光片者。
作為本發明的顯示裝置,具體而言,適宜的是液晶顯示器(液晶顯示裝置;LCD)、有機電致發光(Electroluminescence,EL)顯示器(有機EL顯示裝置)、液晶投影儀、遊戲機用顯示裝置、行動電話等可攜式終端用顯示裝置、數位相機用顯示裝置、汽車導航用顯示裝置等顯示裝置,特別適宜的是彩色顯示裝置。
當將本發明的彩色濾光片用於有機EL顯示裝置或液晶顯示裝置等時,可實現亮度高、分光特性及對比度優異的圖像的顯示。
<液晶顯示裝置>
對使用本發明的彩色濾光片的液晶顯示裝置進行說明。關於有機EL顯示裝置或液晶顯示裝置的定義或各顯示裝置的詳細情況,於例如「電子顯示元件(佐佐木 昭夫著,工業調查會(Kogyo Chosakai Publishing)(股份)1990年發行)」、「顯示元件(伊吹 順章著,產業圖書(Sangyo Tosho)(股份)1989年發行)」等中有記載。另外,關於液晶顯示裝置,於例如「下一代液晶顯示技術(內田 龍男編輯,工業調查會(股份)1994年發行)」中有記載。可應用本發明的液晶顯示裝置並無特別限制,例如可應用於所述「下一代液晶顯示技術」中所記載的各種方式的液晶顯示裝置。
其中,本發明的彩色濾光片尤其對於彩色TFT方式的液晶顯示裝置有效。關於彩色TFT方式的液晶顯示裝置,於例如「彩色TFT液晶顯示器(共立出版(股份)1996年發行)」中有記載。進而,本發明亦可應用於共面切換(In-Plane Switching,IPS)等橫向電場驅動方式、多域垂直配向(Multi-Domain Vertical Alignment,MVA)等畫素分割方式等的視角被擴大的液晶顯示裝置,或者超扭轉向列(Super Twisted Nematic,STN)、扭轉向列(Twisted Nematic,TN)、垂直配向(Vertical Alignment,VA)、光學補償傾斜(Optically Compensated Splay,OCS)、邊緣場切換(Fringe Field Switching,FFS)、以及反射光學補償彎曲(Reflective Optically Compensated Bend,R-OCB)等。另外,如上所述,本發明的彩色濾光片亦可供於COA(Color-filter On Array)方式。
若將本發明的彩色濾光片用於液晶顯示裝置,則當與先前公知的冷陰極管的三波長管組合時可實現高對比度,進而,藉由將紅、緑、藍的發光二極體(Light Emitting Diode,LED)光源(RGB-LED)作為背光源,可提供亮度高、色純度高且顏色再現性良好的液晶顯示裝置。
<固體攝影元件>
本發明的組成物亦可較佳地用作固體攝影元件用途。本發明的固體攝影元件是具備本發明的彩色濾光片者。
作為固體攝影元件的構成,只要是具備使用本發明的組成物所製造的彩色濾光片的構成,且為作為固體攝影元件發揮功能的
構成,則並無特別限定,例如可列舉如下的構成。
該構成如下:於支撐體上具有構成固體攝影元件(CCD影像感測器、CMOS影像感測器等)的光接收區域的多個光二極體、及包含多晶矽等的傳送電極,於所述光二極體及所述傳送電極上具有僅對光二極體的光接收部開口的包含鎢等的遮光膜,於遮光膜上具有以覆蓋遮光膜的整個面、及光二極體光接收部的方式形成的包含氮化矽等的元件保護膜,於所述元件保護膜上具有本發明的固體攝影元件用彩色濾光片。
進而,亦可為如下的構成等:於所述元件保護層上、且於彩色濾光片下(靠近支撐體之側)具有聚光機構(例如微透鏡等。以下相同)的構成,或者於彩色濾光片上具有聚光機構的構成。
[實施例]
以下,列舉實施例來更具體地說明本發明。只要不脫離本發明的主旨,則以下的實施例中所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理程序等可適宜變更。因此,本發明的範圍並不限定於以下所示的具體例。再者,只要事先無特別說明,則「%」及「份」為質量基準。
染料1A
染料4A
染料6A
染料8A
<實施例1>
-著色組成物1的製作-
將下述的各成分混合、溶解,而製備著色組成物。
.有機溶劑1(丙二醇單甲醚乙酸酯:PGMEA) 27.4份
.有機溶劑2(二乙二醇乙基甲醚:MEDG) 12.6份
.鹼可溶性黏合劑(甲基丙烯酸烯丙酯/甲基丙烯酸共聚物=莫耳比70/30,重量平均分子量為26800) 6.6份
.聚合性化合物(日本化藥(股份)製造,卡亞拉得(KAYARAD)DPHA) 6.3份
.聚合抑制劑(對甲氧基苯酚) 0.003份
.光聚合起始劑(1-(O-乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(噻吩甲醯基)-9H-咔唑-3-基]丙酮) 0.3份
.多官能硫醇化合物1(1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷)
0.2份
.密接改良劑(3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷) 0.2份
.氟系界面活性劑(迪愛生公司製造的美佳法(Megafac)F-554,2%丙二醇單甲醚乙酸酯溶液) 0.6份
.染料A:(所述1A)的5%丙二醇單甲醚乙酸酯溶液 41.6份
.染料B:(所述1B)的5%丙二醇單甲醚乙酸酯溶液 4.2份
<實施例2~實施例21>
除如下述表中所記載般變更實施例1中所使用的染料(1A)及染料(1B)以外,以與實施例1相同的方式製備著色組成物2~著色組成物21。
<實施例22>
-藍色顏料分散液的製備-
-顏料的製備-
將C.I.顏料藍15:6(製品名:法斯特貞布魯(Fastogen Blue)EP-193)100份、氯化鈉400份、二乙二醇140份加入至台式捏合機(入江商會(股份)製造)中,並進行10小時混練。繼而,利用溶解器(日本精機製作所(股份)製造)將該混練物與水攪拌、混合後,反覆進行過濾、水洗來去除氯化鈉及溶劑,而獲得色材
的濕濾餅。其後,於80℃的烘箱中對該濕濾餅進行6小時乾燥。
-粗分散-
使用所述顏料,以下述的組成調合後,使用艾格磨機(Eiger mill)(日本艾格(Eiger Japan)(股份)製造)與直徑為0.8mm的氧化鋯珠對混合物進行分散。
.所述藍色顏料 100份
.日本專利特開2011-178865號公報的段落0388中所記載的顏料衍生物(I) 10份
.高分子分散劑(下述的例示化合物A) 120份
.丙二醇單甲醚乙酸酯 220份
再者,所述例示化合物A根據日本專利特開2011-178865號公報中所記載的方法來合成。
<精密分散>
取出所述粗分散後的分散物,針對分散物100份添加丙二醇單甲醚乙酸酯30份來進行混合。其後,使用艾格磨機(日本艾格
(股份)製造)與直徑為0.1mm的氧化鋯珠進行分散。
<濃度調整>
取出精密分散後的顏料分散物,以顏料濃度變成10質量%的方式添加丙二醇單甲醚乙酸酯來進行稀釋,而製成藍色顏料分散物。
-著色組成物22的製備-
將下述的各成分混合、溶解,而製備著色組成物。
.有機溶劑1(丙二醇單甲醚乙酸酯) 29.5份
.有機溶劑2(二乙二醇乙基甲醚) 12.6份
.鹼可溶性黏合劑(甲基丙烯酸烯丙酯/甲基丙烯酸共聚物=莫耳比70/30,重量平均分子量為26800) 6.6份
.聚合性化合物(日本化藥(股份)製造,卡亞拉得(KAYARAD)DPHA) 6.3份
.聚合抑制劑(對甲氧基苯酚) 0.003份
.光聚合起始劑(1-(O-乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(噻吩甲醯基)-9H-咔唑-3-基]丙酮) 0.3份
.多官能硫醇化合物1(1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷) 0.2份
.密接改良劑(3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷) 0.2份
.氟系界面活性劑(迪愛生公司製造的美佳法(Megafac)
F-554,2%丙二醇單甲醚乙酸酯溶液) 0.6份
.染料A:(所述2A)的5%丙二醇單甲醚乙酸酯溶液 37.4份
.染料B:(所述1B)的5%丙二醇單甲醚乙酸酯溶液 4.2份
.顏料:所述藍色顏料分散物 2.1份
<實施例23、實施例24>
於實施例22中,如下述表般變更染料(2A)及染料(1B),除此以外,以與實施例22相同的方式製備著色組成物23、著色組成物24。
<比較例1>
-著色組成物的製作-
將下述的各成分混合、溶解,而製備比較例1的著色組成物。
.有機溶劑1(丙二醇單甲醚乙酸酯) 27.4份
.有機溶劑2(二乙二醇乙基甲醚) 12.6份
.鹼可溶性黏合劑(甲基丙烯酸烯丙酯/甲基丙烯酸共聚物=莫耳比70/30,重量平均分子量為26800) 6.6份
.聚合性化合物(日本化藥(股份)製造,卡亞拉得(KAYARAD)DPHA) 6.3份
.聚合抑制劑(對甲氧基苯酚) 0.003份
.光聚合起始劑(1-(O-乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(噻吩甲醯基)-9H-咔唑-3-基]丙酮) 0.3份
.多官能硫醇化合物1(1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷) 0.2份
.密接改良劑(3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷) 0.2份
.氟系界面活性劑(迪愛生公司製造的美佳法(Megafac)F-554,2%丙二醇單甲醚乙酸酯溶液) 0.6份
.染料A:(所述染料7A)的5%丙二醇單甲醚乙酸酯溶液 41.6份
.染料B:(1B)的5%丙二醇單甲醚乙酸酯溶液 4.2份
<比較例2、比較例3>
除如下述表中所記載般變更比較例1中所使用的染料(7A)及染料(1B)以外,以與比較例1相同的方式製備比較例2、比較例3的著色組成物。
<比較例4>
-著色組成物的製作-
將下述的各成分混合、溶解,而製備比較例4的著色組成物。再者,染料1A、染料1B因不完全地溶解於PGME中,故於分散狀態下使用。
.有機溶劑1(丙二醇單甲醚:PGME) 27.4份
.有機溶劑2(二乙二醇乙基甲醚:MEDG) 12.6份
.鹼可溶性黏合劑(甲基丙烯酸烯丙酯/甲基丙烯酸共聚物=莫耳比70/30,重量平均分子量為26800) 6.6份
.聚合性化合物(日本化藥(股份)製造,卡亞拉得(KAYARAD)DPHA) 6.3份
.聚合抑制劑(對甲氧基苯酚) 0.003份
.光聚合起始劑(1-(O-乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(噻吩甲醯基)-9H-咔唑-3-基]丙酮) 0.3份
.多官能硫醇化合物1(1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷) 0.2份
.密接改良劑(3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷) 0.2份
.氟系界面活性劑(迪愛生公司製造的美佳法(Megafac)F-554,2%丙二醇單甲醚乙酸酯溶液) 0.6份
.染料A:(1A)的5%丙二醇單甲醚溶液 41.6份
.染料B:(1B)的5%丙二醇單甲醚溶液 4.2份
所述表中,染料A及染料B中所記載的1A~8A及1B~6B表示所述染料1A~染料8A、染料1B~染料6B。
如以下般評價以上所製作的著色組成物的性能。
-著色組成物層(著色層)的形成-
利用旋塗法將以上所製備的著色組成物塗佈於玻璃(#1737;
康寧(Corning)公司製造)基板上後,於室溫下乾燥30分鐘,藉此使揮發成分揮發。不隔著光罩對該著色層照射全面曝光的i射線(波長為365nm),而形成潛像。i射線的光源使用超高壓水銀燈,於變成平行光後進行照射。此時,將照射光量設為40mJ/cm2。
繼而,使用碳酸鈉/碳酸氫鈉的水溶液(濃度為2.4質量%,26℃)對形成有該潛像的著色層進行45秒噴淋顯影,繼而,利用流水淋洗20秒後,進行吹風乾燥。利用潔淨烘箱對乾燥後的膜進行230℃×20分鐘煅燒,而獲得著色層。著色層的厚度以變成CIE1931表色系(C光源)中的色度(x,y)=(0.150,0.06),即相當於sRGB的色相的方式進行調整。
-評價-
(1)分光特性
使用測光系統(大塚電子(股份)製造的MCPD-3700)測定以上所獲得的著色層的透過光譜。根據所獲得的透過光譜,求出所述色度中的亮度。
(2)液晶比電阻(電特性)
自基板上切取以上所獲得的著色層,將切取物9.0mg添加至液晶材料ZLI-4792(默克(Merck)公司製造)2.00g中,並於120℃下加熱5小時。其後,進行過濾,並利用液晶比電阻測定裝置(型號為ADVANTEST R8340 ULTRA HIGHT RESISTANCE ME愛德萬測試(Advantest)(股份)製造)測定液晶材料的比電阻。
<評價基準>
A:比電阻≧1.0×1011MΩ,於組裝入液晶顯示裝置中來製成面板時,未看到顏色不均、響應速度下降、長期殘像等顯示性能下降。
B:比電阻≧1.0×1010MΩ,於組裝入液晶顯示裝置中來製成面板時,幾乎看不到顏色不均、響應速度下降、長期殘像等顯示性能下降,性能上無問題。
C:比電阻<1.0×1010MΩ,於組裝入液晶顯示裝置中來製成面板時,看到顏色不均、響應速度下降、長期殘像等顯示性能下降。
(3)耐PGMEA性
將1滴丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)滴加至以上所獲得的著色膜中,於25℃下靜置10分鐘後,利用無塵布(本科特(Bemcot)TR-7F,旭化成纖維製造)吸乾所滴加的PGMEA。其後,利用純水進行淋洗,並進行吹風乾燥。
藉由與(1)相同的測光系統來評價滴加前後的色差△E*ab。可以說色差越小,由PGMEA所引起的溶出越少,經得起對於保護層或其他抗蝕劑的塗佈。
(4)耐光性
算出以上所獲得的著色層的透過光譜、與利用氙衰減儀(Xenon Fade Meter)(須賀試驗機(Suga Test Instruments)(股份)製造的XL-75)以照度390W/m2對著色層照射48小時後的著色層的透過光譜的色差△E*ab。若照射48小時後的色差為3.0以下,
則可以說是適宜作為彩色濾光片用色材的耐光性。
根據所述表的結果,可知實施例中所使用的著色組成物的亮度高、耐PGMEA性(耐溶劑性)優異。另外,可知液晶比
電阻及耐光性亦優異。
另外,可知藉由進而含有藍色顏料,而可進一步提昇液晶比電阻、耐PGMEA性及耐光性。
另一方面,可知於鹽化合物中的陰離子為一價的比較例1中,液晶比電阻、耐PGMEA性低,無法勝任液晶面板用途。
另外,可知於染料A不完全地溶解,而於分散狀態下進行評價的比較例2中,雖然液晶比電阻、耐PGMEA性及耐光性不存在問題,但因所使用的染料不溶於通常用於彩色抗蝕劑的丙二醇單甲醚乙酸酯中,故亮度下降大。
可知於使用不含選自呫噸色素、吡咯亞甲基色素及四氮雜卟啉色素中的至少一種的紫色著色劑的著色組成物的比較例3中,耐光性及液晶比電阻低,另外,色相難以符合如sRGB般的一般的色澤。另外,於比較例3中,與其他染料相比,紫色調不足,無法配合色度(x,y)=(0.150,0.06),因此無法求出亮度。
可知於使用染料不會溶解的溶劑的比較例4中,與比較例2同樣地亮度下降大。
<實施例25>
-液晶顯示裝置的製作-
藉由以下的方法來製作彩色濾光片,並製作使用其的液晶顯示裝置且進行顯示特性的評價。
-紅色著色組成物R的製作-
將下述的紅色顏料分散物組成混合,並使用均質機以3,000
r.p.m.的轉速攪拌3小時。進而,藉由使用0.3mmΦ氧化鋯珠的珠粒分散機迪斯帕特(Dispermat)(耶茨曼(GETZMANN)公司製造)來對以所述方式獲得的混合溶液進行12小時分散處理,其後,進而使用帶有減壓機構的高壓分散機NANO-3000-10(日本BEE(股份)製造),於2000kg/cm3的壓力下以500g/min的流量進行分散處理。將該分散處理重複10次,而獲得顏料分散組成物。
[紅色顏料分散物組成]
.C.I.顏料紅(Pigment Red)254 75份
.C.I.顏料紅177 50份
.甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物 70份
(共聚組成比為70/30,重量平均分子量為30000,酸值為40mg/KOH)
.丙二醇單甲醚乙酸酯 800份
向所獲得的顏料分散物中進而添加下述組成的成分,而製作紅色著色組成物R。
[紅色著色組成物R組成]
.所述紅色顏料分散物 100份
.甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸(=70/30[莫耳比])共聚物(Mw:30,000)的丙二醇單甲醚乙酸酯溶液(固體成分為50%) 12份
.聚合性化合物1:日本化藥(股份)製造,卡亞拉得(KAYARAD)DPHA
12.1份
.光聚合起始劑:2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑基二聚體 3.1份
.增感色素:4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮 4.2份
.供氫性化合物:2-巰基苯并噻唑 2.1份
.聚合抑制劑:對甲氧基苯酚 0.001份
.氟系界面活性劑(商品名:美佳法(Megafac)R08迪愛生(股份)製造) 0.5份
.丙二醇單甲醚乙酸酯 60份
-綠色著色組成物G的製作-
於紅色著色組成物R的製作中,使用103份的C.I.顏料綠58來代替C.I.顏料紅254,並使用19份的C.I.顏料黃(Pigment Yellow)150來代替C.I.顏料紅177,除此以外,以相同方式製作綠色著色組成物G。
-黑色著色組成物K的製作-
變更成下述組成的顏料分散組成物,並與紅色顏料分散物的製作同樣地進行分散處理來製作黑色顏料分散物。
[黑色顏料分散物組成]
.炭黑:商品名:尼派克(Nipex)35,日本德固賽(Degussa Japan)(股份)製造 13.1份
.聚合物:甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=72/28莫耳比的無規共聚物(分子量為3.7萬) 6.7份
.丙二醇單甲醚乙酸酯 79.1份
.分散劑(下述化合物) 0.65份
使用所獲得的黑色顏料分散組成物,並藉由以下的組成來製備黑色著色組成物K。
[黑色著色組成物K組成]
.所述黑色顏料分散物 25份
.丙二醇單甲醚乙酸酯 8.5份
.甲基乙基酮 53份
.聚合物:甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=78/22莫耳比的無規共聚物(分子量為3.8萬)27份與丙二醇單甲醚乙酸酯73份的混合物 9.1份
.聚合抑制劑:對苯二酚單甲醚 0.002份
.聚合性化合物:日本化藥公司製造的卡亞拉得(KAYARAD)
DPHA 12份
.聚合起始劑:2,4-雙(三氯乙基)-6-[4'(N,N-雙乙氧基羰基甲基)胺基-3'-溴苯基]-均三嗪 0.16份
.界面活性劑(下述化合物)的甲基乙基酮30%溶液 0.042份
(n=6、x=55、y=5、Mw=33940、Mw/Mn=2.55 PO:環氧丙烷,EO:環氧乙烷)
-彩色濾光片的製作-
-黑色矩陣的形成-
利用紫外線(Ultraviolet,UV)清洗裝置清洗無鹼玻璃基板後,使用洗滌劑進行刷洗,進而利用超純水進行超音波清洗。於120℃下對所述基板進行3分鐘熱處理而使表面狀態穩定化後,將所述基板冷卻並調溫至23℃。
利用具有狹縫狀噴嘴的玻璃基板用塗佈機(FAS Asia公司製造,商品名:MH-1600),將所述黑色著色組成物K塗佈於所基板
上。繼而,藉由真空乾燥(Vacuum Dry,VCD)(真空乾燥裝置;東京應化工業(股份)公司製造)來將溶劑的一部分乾燥30秒,使塗佈層失去流動性後,於120℃下預烘烤3分鐘而獲得膜厚為2.4μm的黑色感光性組成物層。
利用具有超高壓水銀燈的近接型曝光機(日立高科技電子工程(Hitachi High-Tech Electronics Engineering)(股份)公司製造),於使基板與遮罩(具有圖像圖案的石英曝光遮罩)垂直地豎立的狀態下,將曝光遮罩面與所述感光性樹脂層之間的距離設定成200μm,並以300mJ/cm2的曝光量進行圖案曝光。
繼而,利用噴淋噴嘴噴射純水,將所述黑色感光性組成物層的表面均勻地潤濕後,利用氫氧化鉀(KOH)系顯影液(KOH,含有非離子界面活性劑,商品名:CDK-1,富士軟片電子材料(Fujifilm Electronic Materials)公司製造),於23℃下,以0.04MPa的扁平噴嘴壓力進行80秒噴淋顯影而獲得圖案化圖像。繼而,利用超高壓清洗噴嘴以9.8MPa的壓力噴射超純水來進行殘渣去除。最後,於220℃下進行30分鐘熱處理,而形成黑色矩陣。
-RGB畫素的形成-
於形成有所述黑色矩陣的玻璃基板上,藉由與形成黑色矩陣時相同的步驟而依次分別積層紅色著色組成物R、綠色著色組成物G、實施例22中所製作的藍色感光性組成物並進行圖案化,而獲得RGB3色畫素的彩色濾光片。此時,RGB各色的著色部膜厚為1.6μm。
-ITO電極的形成-
將形成有彩色濾光片的玻璃基板放入至濺鍍裝置中,於100℃下對厚度為1300Å的ITO進行全面真空蒸鍍後,於240℃下進行90分鐘退火來使ITO結晶化,而形成ITO透明電極。
-間隔物的形成-
以與日本專利特開2004-240335號公報的[實施例1]中所記載的間隔物形成方法相同的方法,於以上所製作的ITO透明電極上形成間隔物。
-液晶配向控制用突起的形成-
使用下述的正型感光性樹脂層用塗佈液,於形成有所述間隔物的ITO透明電極上形成液晶配向控制用突起。
但是,曝光、顯影、及烘烤步驟使用以下的方法。
以規定的光罩自感光性樹脂層的表面起達到100μm的距離的方式配置近接曝光機(日立高科技電子工程股份有限公司製造),利用超高壓水銀燈隔著所述光罩以150mJ/cm2的照射能量進行近接曝光。
繼而,於33℃下,利用噴淋式顯影裝置,一面朝基板噴射2.38%氫氧化四甲基銨水溶液30秒一面進行顯影。由此,將感光性樹脂層的不需要的部分(曝光部)顯影去除,藉此獲得於彩色濾光片側基板上形成有液晶配向控制用突起的液晶顯示裝置用基板,所述液晶配向控制用突起包含圖案化成所期望的形狀的感光性樹脂層。
繼而,於230℃下對形成有所述液晶配向控制用突起的液晶顯示裝置用基板進行30分鐘烘烤,藉此於液晶顯示裝置用基板上形成經硬化的液晶配向控制用突起。
[正型感光性樹脂層用塗佈液配方]
.正型抗蝕液(富士軟片電子材料(股份)公司製造的FH-2413F) 53.0份
.甲基乙基酮 46.5份
.美佳法(Megafac)F-780F(迪愛生(股份)公司製造) 0.05份
-液晶顯示裝置的製作-
於以上所獲得的液晶顯示裝置用基板上,進而設置包含聚醯亞胺的配向膜。其後,在相當於以包圍彩色濾光片的畫素群的方式設置於周圍的黑色矩陣外框的位置印刷環氧樹脂的密封劑,並且滴加MVA模式用液晶,與對向基板貼合後,對所貼合的基板進行熱處理來使密封劑硬化。
於以所述方式獲得的液晶單元的兩面貼附三立(Sanritz)(股份)公司製造的偏光板HLC2-2518。繼而,將LED光源(索尼(SONY)公司製造的液晶電視機,KDL-40ZX1的背光光源)作為光源配置於成為設置有所述偏光板的液晶單元的背面之側,而製成液晶顯示裝置(LCD)。
可知以所述方式製作的液晶顯示裝置具有高對比度與亮度,適宜作為顯示裝置。再者,於本實施例中,利用MVA模式液晶顯
示裝置進行了評價,但可認為即便將本發明的著色組成物用於其他模式的液晶顯示裝置或有機EL顯示器的彩色濾光片,亦可同樣獲得良好的畫質。
Claims (14)
- 一種著色組成物,其包括:包含染料陽離子與二價以上的陰離子的鹽化合物;於25℃下溶解1.0質量%以上的所述鹽化合物的溶劑;以及選自呫噸色素、吡咯亞甲基色素及四氮雜卟啉色素中的至少一種的紫色著色劑;且所述染料陽離子於一分子內具有1個~20個三芳基甲烷色素結構。
- 如申請專利範圍第1項所述的著色組成物,其中所述染料陽離子由通式(A1)或通式(A2)表示;
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色組成物,其中所述紫色著色劑包含由下述通式(I-1a)所表示的呫噸色素、由下述通式(II)所表示的吡咯亞甲基色素、及由下述通式(III)所表示的四氮雜卟啉色素的至少一種;
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色組成物,其中所述染料陽離子含有由下述通式(TP1)所表示的三芳基甲烷色素結構、及由下述通式(TP2)所表示的三芳基甲烷色素結構的至少一種;
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色組成物,其中所述染料陽離子具有交聯性基。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色組成物,其中所述二價以上的陰離子具有-SO3 -、-COO-、-PO4 -、含有由下述通式(B2)所表示的結構的基或含有由下述通式(B3)所表示的結構的基;通式(B2)
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色組成物,其更包括選自將顏料藍1、顏料藍2、顏料藍15、顏料藍15:1、顏料藍15:2、顏料藍15:3、顏料藍15:4、顏料藍15:6、顏料藍16、顏料藍22、顏料藍60、顏料藍64、顏料藍66、顏料藍79、顏料藍80及顏料綠7的Cl變成OH而成者中的至少一種。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色組成物,其更包括黏合劑樹脂、聚合性化合物及光聚合起始劑。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色組成物,其用於形成彩色濾光片的著色層。
- 一種硬化膜,其是使如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的著色組成物硬化而形成。
- 一種彩色濾光片,其使用如申請專利範圍第1項至第9 項中任一項所述的著色組成物。
- 一種彩色濾光片的製造方法,其包括:將如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的著色組成物賦予至支撐體上來形成著色組成物層的步驟;將所述著色組成物層曝光成圖案狀的步驟;以及將未曝光部顯影去除而形成著色圖案的步驟。
- 一種固體攝影元件,其包括如申請專利範圍第11項所述的彩色濾光片。
- 一種圖像顯示裝置,其包括如申請專利範圍第11項所述的彩色濾光片。
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