(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、着色剤(A)、樹脂(B)、重合性化合物(C)及び重合開始剤(D)を含む。
本明細書において、各成分として例示する化合物は、特に断りのない限り、単独で又は複数種を組み合わせて使用することができる。
【0009】
<着色剤(A)>
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、着色剤(A)として染料と顔料とを含む。
前記染料は、キサンテン染料(Aa)、トリアリールメタン染料(Ab)、式(Ab2)で表される化合物及びクマリン染料(Ac)からなる群から選ばれる少なくとも一種の染料(以下「染料(A1)」という場合がある)であることが好ましく、キサンテン染料(Aa)を含むことがより好ましい。
本明細書において、染料とは、溶剤に可溶な色素のことをいう。
【0010】
キサンテン染料(Aa)は、分子内にキサンテン骨格を有する化合物を含む染料である。キサンテン染料(Aa)としては、例えば、C.I.アシッドレッド51(以下、C.I.アシッドレッドの記載を省略し、番号のみの記載とする。他も同様である。)、52、87、92、94、289、388等のC.I.アシッドレッド染料;C.I.アシッドバイオレット9、30、102等のC.I.アシッドバイオレット染料;C.I.ベーシックレッド1(ローダミン6G)、2、3、4、8、10(ローダミンB)、11等のC.I.ベーシックレッド染料;C.I.ベーシックバイオレット10、11、25等のC.I.ベーシックバイオレット染料;C.I.ソルベントレッド218等のC.I.ソルベントレッド染料;C.I.モーダントレッド27等のC.I.モーダントレッド染料;C.I.リアクティブレッド36(ローズベンガルB)等のC.I.リアクティブレッド染料;スルホローダミンG;特開2010−32999号公報に記載のキサンテン染料;及び特許第4492760号公報に記載のキサンテン染料;等が挙げられる。キサンテン染料(Aa)としては、有機溶剤に溶解するものが好ましい。
【0011】
これらの中でも、キサンテン染料(Aa)としては、式(1a)で表される化合物(以下、「化合物(1a)」という場合がある。)を含む染料が好ましい。化合物(1a)は、その互変異性体であってもよい。化合物(1a)を用いる場合、キサンテン染料(Aa)中の化合物(1a)の含有率は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上である。特に、キサンテン染料(Aa)として、化合物(1a)のみを使用することが好ましい。
【0013】
[式(1a)中、R
1〜R
4は、互いに独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基(−CH
2−)
は、−O−、−CO−又は−N(R
11)−で置き換わっていてもよい。R
1及びR
2は、一緒になって窒素原子を含む環を形成してもよく、R
3及びR
4は、一緒になって窒素原子を含む環を形成してもよい。
R
5は、−OH、−SO
3-、−SO
3H、−SO
3-Z
+、−CO
2H、−CO
2-Z
+、−C
O
2R
8、−SO
3R
8又は−SO
2N(R
9)(R
10)を表す。
R
6及びR
7は、互いに独立に、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
mは、0〜5の整数を表す。mが2以上のとき、複数のR
5は同一でも異なってもよい
。
aは、0又は1の整数を表す。
Xは、ハロゲン原子を表す。
Z
+は、
+N(R
11)
4、Na
+又はK
+を表し、4つのR
11は同一でも異なってもよい。
R
8は、炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる
水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
R
9及びR
10は、互いに独立に、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1〜2
0の1価の飽和炭化水素基を表し、該飽和脂肪族炭化水素基に含まれる−CH
2−は、−
O−、−CO−、−NH−又は−N(R
8)−で置き換わっていてもよく、R
9及びR
10は、互いに結合して窒素原子を含んだ3〜10員環の複素環を形成していてもよい。
R
11は、水素原子、炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基又は炭素数7〜10のアラルキル基を表す。]
【0014】
式(1a)において、−SO
3-が存在する場合、その数は1個である。
【0015】
R
1〜R
4における炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トルイル基、キシリル基、メシチル基、プロピルフェニル基及びブチルフェニル基等が挙げられる。
【0016】
該芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、−R
8、−O
H、−OR
8、−SO
3-、−SO
3H、−SO
3-Z
+、−CO
2H、−CO
2R
8、−SR
8、
−SO
2R
8、−SO
3R
8又は−SO
2N(R
9)(R
10)が挙げられ、これらの置換基が芳香族炭化水素基に含まれる水素原子を置換していることが好ましい。これらの中でも、置換基としては、−SO
3-、−SO
3H、−SO
3-Z
+、−SO
3R
8及び−SO
2N(R
9)(R
10)が好ましく、−SO
3-Z
+及び−SO
2N(R
9)(R
10)がより好ましい。この場
合の−SO
3-Z
+としては、−SO
3-+N(R
11)
4が好ましい。また、−SO
2N(R
9)
(R
10)としては、−SO
2NHR
9が好ましい。R
1〜R
4がこれらの基であると、化合物(1a)を含む本発明の着色硬化性樹脂組成物からは、異物の発生が少なく、且つ耐熱性に優れるカラーフィルタを形成できる。
【0017】
R
1〜R
4及びR
8〜R
11における炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基としては、例
えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、イコシル基等の直鎖状アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、2−エチルヘキシル基等の分岐鎖状アルキル基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、トリシクロデシル基等の炭素数3〜20の環状アルキル基が挙げられる。
R
1〜R
4における該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、例えば、置換基としての炭素数6〜10の芳香族炭化水素基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。R
1〜R
4の飽和炭化水素基の水素原子を置換していてもよい炭素数6〜10の芳香族炭化水素基としては、R
1〜R
4における炭素数6〜10の芳香族炭化水素基として例示した基と同様の基が挙げられる。
R
9及びR
10における該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、例えば、置換基として
のヒドロキシ基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0018】
R
1及びR
2が一緒になって形成する環、並びにR
3及びR
4が一緒になって形成する環としては、例えば、以下のものが挙げられ、二重結合を含有しないものがより好ましい。
【0020】
−OR
8としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペ
ンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基及びイコシルオキシ基等のアルキルオキシ基等が挙げられる。
【0021】
−CO
2R
8としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基及びイコシルオキシカルボニル基等のアルキルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【0022】
−SR
8としては、例えば、メチルスルファニル基、エチルスルファニル基、ブチルス
ルファニル基、ヘキシルスルファニル基、デシルスルファニル基及びイコシルスルファニル基等のアルキルスルファニル基等が挙げられる。
−SO
2R
8としては、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、ヘキシルスルホニル基、デシルスルホニル基及びイコシルスルホニル基等のアルキルスルホニル基等が挙げられる。
−SO
3R
8としては、例えば、メトキシスルホニル基、エトキシスルホニル基、プロポキシスルホニル基、tert−ブトキシスルホニル基、ヘキシルオキシスルホニル基及びイコシルオキシスルホニル基等のアルキルオキシスルホニル基等が挙げられる。−SO
3
R
8のR
8としては、炭素数3〜20の分岐鎖状アルキル基が好ましく、炭素数6〜12の分岐鎖状アルキル基がより好ましく、2−エチルヘキシル基がさらに好ましい。異物の発生が少ないカラーフィルタを形成可能である。
【0023】
−SO
2N(R
9)(R
10)としては、例えば、スルファモイル基;
N−メチルスルファモイル基、N−エチルスルファモイル基、N−プロピルスルファモイル基、N−イソプロピルスルファモイル基、N−ブチルスルファモイル基、N−イソブチルスルファモイル基、N−sec−ブチルスルファモイル基、N−tert−ブチルスルファモイル基、N−ペンチルスルファモイル基、N−(1−エチルプロピル)スルファモイル基、N−(1,1−ジメチルプロピル)スルファモイル基、N−(1,2−ジメチ
ルプロピル)スルファモイル基、N−(2,2−ジメチルプロピル)スルファモイル基、N−(1−メチルブチル)スルファモイル基、N−(2−メチルブチル)スルファモイル基、N−(3−メチルブチル)スルファモイル基、N−シクロペンチルスルファモイル基、N−ヘキシルスルファモイル基、N−(1,3−ジメチルブチル)スルファモイル基、N−(3,3−ジメチルブチル)スルファモイル基、N−ヘプチルスルファモイル基、N−(1−メチルヘキシル)スルファモイル基、N−(1,4−ジメチルペンチル)スルファモイル基、N−オクチルスルファモイル基、N−(2−エチルヘキシル)スルファモイル基、N−(1,5−ジメチルヘキシル)スルファモイル基、N−(1,1,2,2−テトラメチルブチル)スルファモイル基等のN−1置換スルファモイル基;
N,N−ジメチルスルファモイル基、N,N−エチルメチルスルファモイル基、N,N−ジエチルスルファモイル基、N,N−プロピルメチルスルファモイル基、N,N−イソプロピルメチルスルファモイル基、N,N−tert−ブチルメチルスルファモイル基、N,N−ブチルエチルスルファモイル基、N,N−ビス(1−メチルプロピル)スルファモイル基、N,N−ヘプチルメチルスルファモイル基等のN,N−2置換スルファモイル基等が挙げられる。
上記N−1置換スルファモイル基において、R
8としては、炭素数3〜20の分岐鎖状
アルキル基が好ましく、炭素数6〜12の分岐鎖状アルキル基がより好ましく、2−エチルヘキシル基がさらに好ましい。異物の発生が少ないカラーフィルタを形成可能である。
【0024】
R
5としては、−CO
2H、−CO
2-Z
+、−CO
2R
8、−SO
3-、−SO
3-Z
+、−SO
3H又は−SO
2NHR
9が好ましく、−SO
3-、−SO
3-Z
+、−SO
3H又は−SO
2NHR
9がより好ましい。
mは、1〜4が好ましく、1又は2がより好ましい。
【0025】
R
6及びR
7における炭素数1〜6のアルキル基としては、上記で挙げたアルキル基のうち、炭素数1〜6のものが挙げられる。中でも、R
6、R
7としては、水素原子が好ましい。
【0026】
R
11における炭素数7〜10のアラルキル基としては、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルブチル基等が挙げられる。
R
11としては、炭素数1〜20の飽和炭化水素基又はベンジル基が好ましい。
【0027】
Z
+は、
+N(R
11)
4、Na
+又はK
+であり、好ましくは
+N(R
11)
4である。
前記
+N(R
11)
4としては、4つのR
11のうち、少なくとも2つが炭素数5〜20の1価の飽和炭化水素基であることが好ましい。また、4つのR
11の合計炭素数は20〜80が好ましく、20〜60がより好ましい。化合物(1a)中に
+N(R
11)
4が存在する場合、R
11がこれらの基であると、化合物(1a)を含む本発明の着色硬化性樹脂組成物から、異物が少ないカラーフィルタを形成できる。
mは、1〜4が好ましく、1又は2がより好ましい。
【0028】
R
1〜R
4の組合せとしては、R
1及びR
3が水素原子であり、R
2及びR
4が炭素数6〜10の1価の置換基を有する芳香族炭化水素基である組合せが好ましい。前記芳香族炭化水素基の置換基としては、−SO
3-、−SO
3H、−SO
3-Z
+、−SO
3R
8又は−SO
2N
HR
9が好ましく、−SO
3-Z
+又は−SO
2NHR
9がより好ましい。これらの置換基は、芳香族炭化水素基に含まれる水素原子を置換するものとする。
【0029】
R
1〜R
4の組合せとしては、R
1〜R
4が全て1価の飽和炭化水素基である組合せも好ましい。この場合、該飽和炭化水素基としては、メチル基又はエチル基であることが好ましい。
【0030】
また、R
1〜R
4の組合せとしては、R
1及びR
3が置換基を有していてもよい炭素数1〜10の飽和炭化水素基であり、R
2及びR
4が置換基を有していてもよいフェニル基である組合せも好ましい。
この場合、R
1は、R
2のフェニル基を置換する置換基と環を形成してもよく、R
3は、
R
4のフェニル基を置換する置換基と環を形成してもよい。
また、R
1及びR
3の炭素数は、互いに独立に、1〜3であることが好ましい。R
1、R
3の飽和炭化水素基に含まれる水素原子の置換基としては、炭素数1〜3のアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数6〜10の芳香族炭化水素基、或いはハロゲン原子が好ましい。
また、R
2及びR
4のフェニル基が有していてもよい置換基としては、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルキルスルファニル基又は炭素数1〜4のアルキルスルホニル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。R
2及びR
4のフェニル基を置換する置換基の個数は0〜5であり、0〜2が好ましく、0又は1がより好ましい。
前記R
2及びR
4のフェニル基を置換してもよい炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられる。
また、前記R
2及びR
4のフェニル基を置換してもよい炭素数1〜4のアルキルスルファニル基としては、メチルスルファニル基、エチルスルファニル基、プロピルスルファニル基、ブチルスルファニル基及びイソプロピルスルファニル基等が挙げられる。
さらに、前記R
2及びR
4のフェニル基を置換してもよい炭素数1〜4のアルキルスルホニル基としては、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、ブチルスルホニル基及びイソプロピルスルホニル基等が挙げられる。
【0031】
化合物(1a)としては、例えば、式(1−1)〜式(1−43)で表される化合物が挙げられる。なお、式中、R
40は、炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基を表し、好ましくは炭素数6〜12の分岐鎖状アルキル基、さらに好ましくは2−エチルヘキシル基である。
【0040】
キサンテン染料(Aa)としては、更に、炭素数3〜9の芳香族複素環がキサンテン環の9位炭素に結合した構造を有する化合物が挙げられる。該芳香族複素環は、置換基を有してもよい。
キサンテン染料(Aa)としては、式(1−1)〜式(1−8)で表される化合物、C.I.アシッドレッド289の4級アンモニウム塩(例えば、式(1−11)や式(1−12)で表される化合物)、C.I.アシッドバイオレット102のスルホンアミド化物及びC.I.アシッドバイオレット102の第四級アンモニウム塩が好ましく、式(1−1)〜式(1−8)で表される化合物、並びに式(1−11)及び式(1−12)で表される化合物が好ましい。
また、有機溶媒への溶解性に優れる点で、式(1−24)〜式(1−33)のいずれかで表される化合物も好ましい。
【0041】
キサンテン染料(Aa)は、市販されているキサンテン染料(例えば、中外化成(株)製の「Chugai Aminol Fast Pink R-H/C」、田岡化学工業(株)製の「Rhodamin 6G」)を用いることができる。また、市販されているキサンテン染料を出発原料として、特開2010−32999号公報を参考に合成することもできる。
【0042】
キサンテン染料(Aa)の含有量は、染料(A1)100質量部中、50質量部以上であることが好ましく、より好ましくは80質量部以上、さらに好ましくは90質量部以上、特に好ましくは99質量部以上であり、100質量部以下であることが好ましい。
【0043】
トリアリールメタン染料(Ab)は、一つの炭素原子に3つの芳香族基が結合した構造を有する化合物を含む染料である。該芳香族基として、具体的に芳香族炭化水素基が挙げられる。
トリアリールメタン染料(Ab)としては、例えば、C.I.Solvent Blue 2、4、5、43、124;C.I.Basic Violet 3、14、25;C.I.Basic Blue 1、5、7、11、26及び特許第4492760号公報に記載のトリアリールメタン染料等が挙げられる。有機溶剤に溶解するものが好ましい。
【0044】
これらの中でも、トリアリールメタン染料(Ab)としては、式(Ab1)で表される化合物(以下、「化合物(Ab1)」という場合がある。)を含む染料が好ましい。
【0046】
[式(Ab1)中、R
1A〜R
8Aは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシ基、又は炭素数1〜20の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水素基を構成するメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。
R
9A〜R
12Aは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換
基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアラルキル基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、置換若しくは非置換のアミノ基又はハロゲン原子に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。R
9AとR
10Aとが結合してそれらが結合する窒素原子と
ともに環を形成してもよく、R
11AとR
12Aとが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。
Aは、置換されていてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表す。
[G]
g-は、任意のg価の対アニオンを表す。gは、0又は任意の自然数を表す。]
なお、式(Ab1)において、gが2以上の自然数である場合、、式(Ab1)におけるカチオンは、互いに同じ構造であってもよいし、異なる構造であってもよい。
【0047】
R
1A〜R
12Aで表される炭素数1〜20の飽和炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状及び環
状のいずれであってもよく、鎖状であることが好ましい。R
1A〜R
12Aで表される炭素数
1〜20の飽和炭化水素基としては、R
1の飽和炭化水素基として例示した基と同様の基
が挙げられる。R
1A〜R
12Aで表される飽和炭化水素基の炭素数は1〜10であることが
より好ましく、1〜8であることがさらに好ましい。
【0048】
R
1A〜R
12Aで表される飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水
素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又は−CO−に置換されていてもよく、好ましくは酸素原子に置換されていてもよい。また、該飽和炭化水素基を構成するメチレン基間に酸素原子が挿入されていてもよい。メチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい飽和炭化水素基の好ましい炭素数は、2〜10であり、より好ましくは2〜8であり、さらに好ましくは2〜6である。メチレン基が酸素原子に置換されていてもよい飽和炭化水素基としては、直鎖状又は分岐鎖状の飽和炭化水素基(すなわち直鎖状又は分岐鎖状アルキル基)が好ましく、直鎖状の飽和炭化水素基(すなわち直鎖状アルキル基)がより好ましい。
【0049】
またメチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されたとき、末端と酸素原子若しくは−CO−との間、又は酸素原子若しくは−CO−と酸素原子若しくは−CO−の間の炭素数は、1〜4個が好ましく、2〜3個がより好ましい。
【0050】
R
9A〜R
12Aのアルキル基が有していてもよい置換若しくは非置換のアミノ基としては
、アミノ基;N−メチルアミノ基、N−エチルアミノ基、N−フェニルアミノ基、N,N
−ジメチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基等が挙げられる。また、R
9A〜R
12Aの
飽和炭化水素基が有していてもよいハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
【0051】
また、R
9A〜R
12Aで表される芳香族炭化水素基の炭素数は、6〜20であることが好
ましく、より好ましくは6〜15、さらに好ましくは6〜12である。該芳香族炭化水素基としては、フェニル基、トルイル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基等が挙げられる。また該芳香族炭化水素基は、1又は2以上の置換基を有していてもよく、該置換基としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;ヒドロキシ基;スルファモイル基;メチルスルホニル基等の炭素数1〜6のアルキルスルホニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基;等が挙げられる。
さらに、R
9A〜R
12Aで表されるアラルキル基の炭素数は、7〜30であり、より好ま
しくは7〜20であり、さらに好ましくは7〜17である。R
9A〜R
12Aで表されるアラ
ルキル基としては、R
9A〜R
12Aの芳香族炭化水素基として説明した基にメチレン基、エ
チレン基、プロピレン基等の炭素数1〜5のアルカンジイル基が結合した基等が挙げられる。
【0052】
中でも、R
1A〜R
8Aとしては、水素原子又は炭素数1〜20の飽和炭化水素基(好ましくはアルキル基)が好ましく、水素原子又はメチル基であることがより好ましく、水素原子であることが特に好ましい。
また、R
9A〜R
12Aは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数1〜20
の飽和炭化水素基(好ましくはアルキル基)、又は置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアラルキル基であることが好ましい。
【0053】
Aで表される芳香族炭化水素基としては、フェニル基、トルイル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基等の炭素数6〜20の芳香族炭化水素基が挙げられる。
【0054】
Aで表される芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;置換又は非置換のアミノ基;ヒドロキシ基;スルホ基;−SO
3-;−SO
3J等が挙げられる。前記アミノ基を置換していてもよい
置換基としては、アミノ基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基;炭素数1〜10のアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基等のアリール基;等が挙げられる。
中でも、Aとしては、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基が好ましい。
【0055】
Jとしては、無機カチオン又は有機カチオンが挙げられる。具体的には、上述の化合物(1a)におけるZ
+と同様のカチオン及び下記式のカチオン等が挙げられる。
【0057】
[G]
g-はg価のアニオンを表す。gは0であってもよく、通常1〜14であり、好ま
しくは1〜12であり、より好ましくは1〜10であり、更に好ましくは1〜6であり、特に好ましくは1〜4である。[G]
g-としては、式(y1)、式(y2)又は式(y3)で表されるアニオンが挙げられる。
【0059】
[式中、R
B1は、1価の有機基を表す。
R
B2及びR
B3は、ハロゲン原子又はハロゲン化炭化水素基を表し、R
B2及びR
B3は、互いに結合して−SO
2−N
-−SO
2−を含む環を形成してもよい。 R
B4及びR
B5は、2
価の有機基を表す。
M1は、アルミニウム原子又はホウ素原子を表す。]
【0060】
R
B2又はR
B3で表されるハロゲン化炭化水素基は、フッ化炭化水素基であることが好ましく、ペルフルオロアルキル基であることがより好ましい。
R
B4又はR
B5で表される2価の有機基は、2価の芳香族炭化水素基であることが好ましい。
【0061】
式(y1)で表されるアニオンとしては、メタンスルホン酸アニオン、トルエンスルホン酸アニオン、ドデシルベンゼンスルホン酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、ペルフルオロブタンスルホン酸アニオン等が挙げられる。
【0062】
式(y2)で表されるアニオンとしては、下記式で表されるアニオン等が挙げられる。
【0064】
式(y3)で表されるアニオンとしては、下記式で表されるアニオン等が挙げられる。
【0066】
さらに[G]
g-としては、例えば、ハロゲン化物イオン、スルホン酸アニオンを有する樹脂、トリスペルフルオロアルキルスルホニルメチド酸アニオン等が挙げられる。
【0067】
式(Ab1)で表される化合物としては、下記式で表される化合物が挙げられる。下記式においてJは上記と同義である。
【0071】
トリアリールメタン染料(Ab)を含む場合、その含有量は、染料(A1)100質量部中、1質量部以上、99質量部以下であることが好ましい。
【0072】
式(Ab2)で表される化合物(以下、化合物(Ab2)という場合がある。)には、その互変異性体も含まれる。
【0074】
[式(Ab2)中、R
41〜R
44は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアラルキル基を表し、該炭素数1〜20の飽和炭化水素基において、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、置換若しくは非置換のアミノ基又はハロゲン原子に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていて
もよい。R
41とR
42とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよく、R
43とR
44とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。
R
47〜R
54は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシ基、又は炭素数1〜8のアルキル基を表し、該アルキル基の炭素数が2〜8である場合、該アルキル基を構成するメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよく、R
48とR
52とが互いに結合して、−NH−、−S−又はSO
2−を形成していてもよい。
環T
1は、置換基を有していてもよい炭素数3〜10の芳香族複素環を表す。
[Y]
m-は、任意のm価のアニオンを表す。
mは任意の自然数を表す。]
式(Ab2)において、mが2以上である場合、式(Ab2)におけるカチオンは、互いに同じ構造であってもよいし、異なる構造であってもよい。
【0075】
前記環T
1の芳香族複素環は、単環でも縮合環でもよい。環T
1で表される芳香族複素環の炭素数は、3〜10であり、好ましくは3〜8である。また、芳香族複素環は、5〜10員環であることが好ましく、5〜9員環であることがより好ましい。単環の芳香族複素環としては、例えば、ピロール環、オキサゾール環、ピラゾール環、イミダゾール環、チアゾール環等の窒素原子を含む5員環;フラン環、チオフェン環等の窒素原子を含まない5員環;ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環等の窒素原子を含む6員環;等が挙げられ、縮合環の芳香族複素環としては、インドール環、ベンズイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、キノリン環等の窒素原子を含む縮合環;ベンゾフラン環等の窒素原子を含まない環;等が挙げられる。
環T
1の芳香族複素環が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、
置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基(好ましくは炭素数1〜20のアルキル基)、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、又は置換若しくは非置換のアミノ基等が挙げられ、好ましくは炭素数1〜20の飽和炭化水素基(好ましくは炭素数1〜20のアルキル基)、置換若しくは非置換のアミノ基、又は置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基が挙げられる。
中でも、環T
1の芳香族複素環としては、窒素原子を含む芳香族複素環が好ましく、窒
素原子を含む5員環の芳香族複素環がより好ましい。
【0076】
また環T
1は、式(Ab2−x1)で表される環であることがさらに好ましい。
【0077】
【化25】
[式(Ab2−x1)中、
環T
2は、炭素数3〜10の芳香族複素環を表す。
R
45及びR
46は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアラルキル基を表し、該炭素数1〜20の飽和炭化水素基において、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、置換若しくは非置換のアミノ基又はハロゲン原子に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい。R
45とR
46とが結合してそれらが結合する窒素原子とともに環を形成してもよい。
R
55は、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数6〜
20の芳香族炭化水素基を表す。
k1は、0又は1を表す。
*は、カルボカチオンとの結合手を表す。]
【0078】
さらに、環T
1は、式(Ab2−y1)で表される環であることが特に好ましい。
【化26】
[式(Ab2−y1)中、
R
56は、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表す。
X2は、酸素原子、−N(R
57)−又は硫黄原子を表す。
R
57は、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基を表す。
R
45及びR
46は、上記と同義である。
*は、カルボカチオンとの結合手を表す。]
【0079】
上記式中、環T
2の芳香族複素環は、環T
1において例示した芳香族複素環と同様の環が挙げられる。
【0080】
また環T
1は、式(Ab2−x2)で表される環であることも好ましい。
【0081】
【化27】
[式(Ab2−x2)中、
環T
3は、窒素原子を有する炭素数3〜10の芳香族複素環を表す。
R
58は、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表す。
R
59は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数7〜30のアラルキル基を表す。
k2は、0又は1を表す。
*は、カルボカチオンとの結合手を表す。]
【0082】
環T
1は、式(Ab2−y2)で表される環であることもさらに好ましい。
【0083】
【化28】
[式(Ab2−y2)中、
R
60は、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表す。
R
59は、上記と同義である。
*は、カルボカチオンとの結合手を表す。]
【0084】
R
41〜R
46、R
55、R
56及びR
58〜R
60で表される飽和炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれであってもよい。また、該飽和炭化水素基の炭素数は、好ましくは1〜10であり、より好ましくは1〜8であり、さらに好ましくは1〜6であり、特に好ましくは1〜4である。R
41〜R
46、R
55、R
56及びR
58〜R
60で表される炭素数1〜20の飽和炭化水素基としては、R
1で表される飽和炭化水素基として例示した基と同様の基
が挙げられる。また鎖状飽和炭化水素基(アルキル基)の炭素数は、好ましくは1〜8であり、より好ましくは1〜6であり、さらに好ましくは1〜4である。また、環状飽和炭化水素基(脂環式飽和炭化水素基)の炭素数は、好ましくは3〜10であり、より好ましくは6〜10である。
【0085】
また、R
41〜R
46で表される飽和炭化水素基の炭素数が2〜20である場合、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子又は−CO−に置換されていてもよく、好ましくは酸素原子に置換されていてもよい。また、該飽和炭化水素基を構成するメチレン基間に酸素原子が挿入されていてもよい。この場合、該飽和炭化水素基としては、直鎖状又は分岐鎖状の飽和炭化水素基(すなわち直鎖状又は分岐鎖状アルキル基)が好ましく、直鎖状の飽和炭化水素基(すなわち直鎖状アルキル基)がより好ましい。メチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されていてもよい飽和炭化水素基の好ましい炭素数は、2〜10であり、より好ましくは2〜8である。またメチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されたとき、末端と酸素原子若しくは−CO−との間、又は酸素原子若しくは−CO−と酸素原子若しくは−CO−の間の炭素数は、1〜4個が好ましく、2〜3個がより好ましい。
R
41〜R
46、R
55、R
56及びR
58〜R
60で表される飽和炭化水素基は、置換若しくは非置換のアミノ基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。置換アミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基などのアルキルアミノ基が挙げられる。またハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。またハロゲン原子がフッ素原子の場合、R
41〜R
46、R
55、R
56及びR
58〜R
60で表されるハロゲン原子(フッ素原子)で置換された飽和炭化水素基は、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基などのペルフルオロアルキル基であることが好ましい。
R
59で表されるアルキル基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基等が挙げられる。
また、R
41〜R
46、R
55、R
56、R
58〜R
60で表される置換されていてもよい芳香族炭化水素基としては、R
9Aで表される置換されていてもよい芳香族炭化水素基と同様の基が挙げられる。該芳香族炭化水素基の炭素数は、6〜20であることが好ましく、より好ましくは6〜10である。該芳香族炭化水素基としては、フェニル基、トルイル基、キシリル基、ナフチル基が好ましい。また該芳香族炭化水素基は、1又は2以上の置換基を有していてもよい。
R
41〜R
46、R
59で表される置換されていてもよいアラルキル基としては、R
9Aで表さ
れる置換されていてもよいアラルキル基と同様の基が挙げられる。
R
57で表される炭素数1〜10のアルキル基としては、R
9Aで例示した直鎖状又は分岐鎖状アルキル基のうち炭素数1〜10である基等が挙げられる。
R
41〜R
46、R
55、R
56、R
58〜R
60で表される基のうち、上記芳香族炭化水素基及び上記アラルキル基における置換基としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基;ヒドロキシ基;メチル基、エチル基等の炭素数1〜6のアルキル基;スルファモイル基;メチルスルホニル基等の炭素数1〜6のアルキルスルホニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数1〜6のアルコキシカルボニル基等が挙げられる。
【0086】
R
47〜R
54で表される炭素数1〜8のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれであってもよく、鎖状であることが好ましく、R
1で例示した直鎖状分岐鎖状及び環状
アルキル基のうち炭素数1〜8である基等が挙げられる。
【0087】
R
47〜R
54で表されるアルキル基の炭素数が2〜8である場合に、該アルキル基を構成するメチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されている基(好ましくは酸素原子に置換されている基。)としては、前記R
41〜R
46で表される炭素数2〜20のアルキル基を構成するメチレン基が酸素原子又は−CO−に置換されている基から炭素数8以下のものを選択した基が挙げられる。該基において、該飽和炭化水素基を構成するメチレン基間に酸素原子が挿入されていてもよい。
【0088】
中でも、R
41〜R
44、R
55、R
56、R
58、R
59としては、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基(好ましくはアルキル基)、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基が好ましい。
また、R
47〜R
54としては、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜8のアルキル基が好ましく、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、フッ素原子又は塩素原子が特に好ましい。
さらに、R
56としては、炭素数1〜10の飽和炭化水素基(好ましくはアルキル基)、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基が好ましく、より好ましくは、炭素数1〜8の飽和炭化水素基(好ましくはアルキル基)、又はハロゲン原子、炭素数1〜4のハロアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ヒドロキシ基、炭素数1〜4のアルキル基、或いはメチルスルホニル基で置換されていてもよい芳香族炭化水素基である。
R
57としては、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基が好ましい。
【0089】
式(Ab2)におけるカチオンとしては、式(Ab2−I)で表されるカチオンであって、表1に示す置換基を有するカチオン1〜カチオン12等が挙げられる。表中、*は結合手を表す。
【0092】
表1中、Ph1〜Ph9は、下記式で表される基を意味する。式中、*は結合手を表す。
【0094】
式(Ab2)におけるカチオンとしては、式(Ab2−II)で表されるカチオンであって、表2に示す置換基を有するカチオン13〜カチオン16等も挙げられる。表中、*は結合手を表す。
【0097】
表2中、Ph1、Ph10、Ph11は、下記式で表される基を意味する。式中、*は結合手を表す。
【0099】
式(Ab2)のカチオンとしては、カチオン1〜カチオン6、カチオン11、又はカチオン12が好ましく、カチオン1、カチオン2、又はカチオン12がより好ましい。
【0100】
[Y]
m-はm価のアニオンを表す。mは0であってもよく、1〜14であることが好ましく、1〜12であることがより好ましく、1〜10であることがさらに好ましく、好ましくは1〜6であることがよりいっそう好ましく、1〜4であることが特に好ましい。[Y]
m-としては[G]
g-として例示したアニオンが挙げられ、さらに、式(y4)、式(y5)や式(y6)で表されるアニオン等が挙げられる。
【0101】
【化33】
[式中、R
B6は、2価の有機基を表す。R
B7は、3価の芳香族炭化水素基を表す。nは、自然数を表す。]
【0102】
式(y4)で表されるアニオンとしては、例えば、メタンジスルホン酸アニオン、プロ
パンジスルホン酸アニオン、トルエンジスルホン酸アニオン、ナフタレンジスルホン酸アニオン、及び下記式で表されるアニオン等が挙げられる。
【0104】
式(y6)で表されるアニオンとしては、下記式で表されるアニオン等が挙げられる。式中、nは自然数を表す。
【0105】
【化35】
式(Ab2)におけるアニオンとして、上記例示したアニオンのうち、耐熱性の点から、含ホウ素アニオン、含アルミニウムアニオン、及び、含フッ素アニオンを選択することが好ましい。
【0106】
化合物(Ab2)としては、例えば、下記式で表される化合物が挙げられる。
【0114】
式(Ab2)で表される化合物を含む場合、その含有量は、染料(A1)100質量部中、1質量部以上99質量部以下であることが好ましい。
【0115】
クマリン染料(Ac)は、分子内にクマリン骨格を有する化合物を含む染料である。クマリン染料(Ac)としては、例えば、C.I.アシッドイエロー227、250;C.I.ディスパースイエロー82、184;C.I.ソルベントオレンジ112;C.I.ソルベントイエロー160、172;特許第1299948号公報に記載のクマリン染料;等が挙げられる。有機溶剤に溶解するものが好ましい。
【0116】
これらの中でも、クマリン染料としては、例えば、式(Ac1)で表される化合物(以下「化合物(Ac1)」という場合がある)が好ましい。
【0118】
[式(Ac1)中、X
Cは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
R
1Cは、それぞれ独立に、炭素数1〜20の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基の炭素数が2〜20の場合、該飽和炭化水素基を構成するメチレン基は酸素原子に置換されていてもよい。
R
2C〜R
13Cは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カ
ルバモイル基、スルファモイル基、−SO
3M、−CO
2M、ヒドロキシ基、ホルミル基、アミノ基、炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表し、該炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、硫黄原子、−N(R
14C)−、スルホニル基又はカルボニル基に置き換
わっていてもよく、該炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルバモイル基、スルファモイル基、−SO
3M、−CO
2M、ヒドロキシ基、ホルミル基又はアミノ基に置換されていてもよい。
R
14Cは、水素原子又は炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表し、R
14Cが複数存在する場合、それらは同一であってもよいし、異なっていてもよい。
Mは、水素原子又はアルカリ金属原子を表す。
L
Cは、炭素数1〜20の2価の炭化水素基又はスルホニル基を表す。]
【0119】
R
1Cの炭素数1〜20の飽和炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、又は環状のいずれであってもよく、鎖状であることが好ましい。具体的には、R
1の炭素数1〜20の飽和炭化
水素基として例示した基と同様の基が挙げられる。
また、R
1Cで表される飽和炭化水素基の炭素数が2〜20の場合、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は酸素原子に置換されていてもよい。また、該飽和炭化水素基を構成するメチレン基間に酸素原子が挿入されていてもよい。
R
2C〜R
14Cの炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、炭素数1〜20の1価の
飽和炭化水素基、炭素数1〜20の1価の不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基等が挙げられる。前記炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基としては、R
1における炭素数1〜20の1価の飽和炭化水素基として例示した基と同様の基
が挙げられる。また、前記炭素数1〜20の1価の不飽和炭化水素基としては、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、ヘキサデセニル基、オクタデセニル基、イコセニル基等の直鎖状アルケニル基;シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基等のシクロアルケニル基;等が挙げられる。また、前記炭素数6〜10の1価の芳香族炭化水素基としては、R
1における炭素数6〜10の芳香族
炭化水素基として例示した基と同様の基が挙げられる。
L
Cの炭素数1〜20の2価の炭化水素基としては、炭素数1〜20の2価の飽和炭化
水素基、炭素数1〜20の2価の不飽和炭化水素基、炭素数6〜10の2価の芳香族炭化水素基が挙げられ、R
2Cにおける炭素数1〜20の1価の炭化水素基に含まれる1つの水素原子を結合手とした基等が挙げられる。
さらに、複数のR
1C〜R
13Cは、それぞれ同一の基であることが好ましい。
【0120】
中でも、R
1Cとしては、炭素数1〜20の鎖状アルキル基が好ましく、炭素数1〜10の鎖状アルキル基がより好ましい。
R
2C〜R
6Cとしては、水素原子、又は炭素数1〜20の1価の炭化水素基が好ましく、水素原子、又は炭素数1〜10の飽和炭化水素基がより好ましく、水素原子、又は炭素数1〜5の鎖状アルキル基がさらに好ましい。
R
7C〜R
13Cとしては、水素原子、又は炭素数1〜20の1価の炭化水素基が好ましく
、水素原子が特に好ましい。
L
Cとしては、スルホニル基又はメチレン基、プロパンジイル基等の炭素数1〜20の
飽和炭化水素基が好ましい。また、L
Cの2価の炭化水素基は、炭素数1〜10であるこ
とが好ましく、より好ましくは炭素数1〜5である。
また、X
Cとしては、酸素原子が特に好ましい。
【0121】
化合物(Ac1)としては、例えば、下式で表される化合物が挙げられる。
【0124】
クマリン染料(Ac)を含む場合、その含有量は、染料(A1)100質量部中、1質量部以上、99質量部以下であることが好ましい。
【0125】
染料(A1)以外の染料としては、例えば、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists出版)においてピグメント以外で色相を有するものに分類されている
化合物や、染色ノート(色染社)に記載されている染料が挙げられる。また、化学構造によれば、アゾ染料、シアニン染料、フタロシアニン染料、アントラキノン染料、ナフトキノン染料、キノンイミン染料、メチン染料、アゾメチン染料、スクアリリウム染料、アクリジン染料、スチリル染料、キノリン染料及びニトロ染料等が挙げられる。これらのうち、有機溶剤に溶解するものが好ましい。
【0126】
具体的には、C.I.ソルベントイエロー4、14、15、23、24、25、38、62、63、68、79、81、82、83、89、94、98、99、162;
C.I.ソルベントオレンジ2、7、11、15、26、41、54、56、99;
C.I.ソルベントレッド24、49、90、91、111、118、119、122、124、125、127、130、132、143、145、146、150、151、155、160、168、169、172、175、181、207、222、227、230、245、247;
C.I.ソルベントバイオレット11、13、14、26、31、36、37、38、45、47、48、51、59、60;
C.I.ソルベントブルー14、18、35、36、45、58、59、59:1、63、68、69、78、79、83、94、97、98、100、101、102、104、105、111、112、122、128、132、136、139;
C.I.ソルベントグリーン1、3、5、28、29、32、33;等のC.I.ソルベント染料、
C.I.アシッドイエロー1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、38、40、42、54、65、72、73、76、79、98、99、111、112、113、114、116、119、123、128、134、135、138、139、140、144、150、155、157、160、161、163、168、169、172、177、178、179、184、190、193、196、197、199、202、203、204、205、207、212、214、220、221、228、230、232、235、238、240、242、243、251;
C.I.アシッドオレンジ6、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62、63、64、74、75、94、95、107、108、149、162、169、173;
C.I.アシッドレッド73、80、91、97、138、151、211,274;
C.I.アシッドグリーン3、5、9、25、27、28、41;
C.I.アシッドバイオレット34、120;
C.I.アシッドブルー25、27、40、45、78、80、112;等のC.I.アシッド染料、
【0127】
C.I.ベーシックグリーン1;等のC.I.ベーシック染料、
【0128】
C.I.リアクティブイエロー2、76、116;
C.I.リアクティブオレンジ16;等のC.I.リアクティブ染料、
【0129】
C.I.ダイレクトイエロー2、4、28、33、34、35、38、39、43、44、47、50、54、58、68、69、70、71、86、93、94、95、98、102、108、109、129、132、136、138、141;
C.I.ダイレクトオレンジ26、34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106、107;
C.I.ダイレクトブルー40;等のC.I.ダイレクト染料、
【0130】
C.I.ディスパースイエロー51、54、76;
C.I.ディスパースバイオレット26、27;
C.I.ディスパースブルー1、14、56、60;等のC.I.ディスパース染料、
【0131】
C.I.モーダント染料として、C.I.モーダントイエロー5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62、65;
C.I.モーダントオレンジ3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47、48;等のC.I.モーダント染料、
【0132】
C.I.バットグリーン1等のC.I.バット染料等が挙げられる。
【0133】
染料中、染料(A1)の含有率は、染料の総量中、好ましくは70質量%以上、100質量%以下であり、より好ましくは80質量%以上、100質量%以下であり、さらに好ましくは85質量%以上、100質量%以下である。
【0134】
着色剤(A)は、さらに顔料(A2)を含有する。顔料(A2)としては、特に限定されず公知の顔料を使用することができ、例えば、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists出版)でピグメントに分類されている顔料が挙げられ、これらを単
独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、129、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、194、214などの黄色顔料;
C.I.ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73などのオレンジ色の顔料;
C.I.ピグメントレッド9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265などの赤色顔料;
C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、60などの青色顔料;
C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、29、32、36、38などのバイオレット色顔料;
C.I.ピグメントグリーン7、36、58などの緑色顔料;
C.I.ピグメントブラウン23、25などのブラウン色顔料;
C.I.ピグメントブラック1、7などの黒色顔料等が挙げられる。
【0135】
中でも、顔料としては、フタロシアニン顔料が好ましく、より好ましくは銅フタロシアニン顔料、亜鉛フタロシアニン顔料であり、さらに好ましくはハロゲン化銅フタロシアニン顔料、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料であり、特に好ましくはハロゲン化銅フタロシアニン顔料である。
また、顔料としては、青色顔料、緑色顔料が好ましく、青色顔料がより好ましい。
具体的には、C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、60などの青色顔料が好ましく、C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6等のハロゲン化銅フタロシアニン青色顔料が好ましく、C.I.ピグメントブルー15:6が特に好ましい。前記の顔料を含むことで、透過スペクトルの最適化が容易であり、カラーフィルタの耐光性及び耐薬品性が良好になる。
【0136】
顔料は、必要に応じて、ロジン処理、酸性基又は塩基性基が導入された顔料誘導体等を用いた表面処理、高分子化合物等による顔料表面へのグラフト処理、硫酸微粒化法等による微粒化処理、又は不純物を除去するための有機溶剤や水等による洗浄処理、イオン性不純物のイオン交換法等による除去処理等が施されていてもよい。
顔料は、粒径が均一であることが好ましい。顔料分散剤を含有させて分散処理を行うことで、顔料が溶液中で均一に分散した状態の顔料分散液を得ることができる。
【0137】
前記の顔料分散剤としては、例えば、界面活性剤が挙げられ、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性のいずれの界面活性剤であってもよい。具体的には、ポリエステル系、ポリアミン系、アクリル系等の界面活性剤等が挙げられる。これらの顔料分散剤は、単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。顔料分散剤としては、商品名でKP(信越化学工業(株)製)、フローレン(共栄社化学(株)製)、ソルスパース(登録商標)(ゼネカ(株)製)、EFKA(BASF社製)、アジスパー(登録商標)(味の素ファインテクノ(株)製)、Disperbyk(登録商標)(ビックケミー社製)などが挙げられる。
顔料分散液に顔料分散剤が含まれる場合、その含有量は、顔料(A2)の総量に対して、好ましくは1質量%以上500質量%以下であり、より好ましくは5質量%以上300質量%以下である。顔料分散剤の含有量が前記の範囲内にあると、均一な分散状態の顔料分散液が得られる傾向がある。
【0138】
染料(A1)と顔料(A2)との含有量比(染料(A1):顔料(A2))は、質量基準で、1:99〜89:11であり、好ましくは1:99〜70:30であり、より好ま
しくは1:99〜50:50、さらに好ましくは5:95〜50:50である。
また、顔料の含有率は、固形分の総量に対して、1質量%以上であることが好ましく、1.5質量%以上であることがより好ましく、50質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることがさらに好ましい。顔料の含有率が前記範囲にあると、色度が良好なカラーフィルタを得ることができる。
【0139】
着色剤(A)において、染料(A1)及び顔料(A2)の組合せとしては、例えば、以下の組合せが挙げられる。
本発明の着色硬化性樹脂組成物を赤色着色硬化性樹脂組成物として調製する場合の組合せとしては、クマリン染料(Ac)と赤色顔料等が挙げられる。
本発明の着色硬化性樹脂組成物を緑色着色硬化性樹脂組成物として調製する場合の組合せとしては、クマリン染料(Ac)と緑色顔料の組合せ;クマリン染料(Ac)とトリアリールメタン染料(Ab)と緑色顔料の組合せ;クマリン染料(Ac)と式(Ab2)で表される化合物と緑色顔料の組合せ等が挙げられる。
本発明の着色硬化性樹脂組成物を青色着色硬化性樹脂組成物として調製する場合の組合せとしては、キサンテン染料(Aa)とトリアリールメタン染料(Ab)と青色顔料の組合せ;キサンテン染料(Aa)と式(Ab2)で表される化合物と青色顔料の組合せ;キサンテン染料(Aa)と青色顔料の組合せ;キサンテン染料(Aa)と青色顔料とバイオレット色顔料の組合せ;トリアリールメタン染料(Ab)とバイオレット色顔料の組合せ;式(Ab2)で表される化合物とバイオレット色顔料の組合せ;等が挙げられる。この場合、染料としては少なくともトリアリールメタン染料(Ab)及び式(Ab2)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましく、トリアリールメタン染料(Ab)及び式(Ab2)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種と、さらにキサンテン染料(Aa)を含むことがより好ましい。トリアリールメタン染料(Ab)及び式(Ab2)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の含有率は、染料(A1)中、好ましくは40質量%以上であり、より好ましくは50質量%以上である。
【0140】
着色剤(A)の含有率は、固形分の総量に対して、好ましくは1質量%以上、60質量%以下であり、より好ましくは3質量%以上、55質量%以下であり、さらに好ましくは5質量%以上、50質量%以下である。着色剤(A)の含有率が前記の範囲内にあると、カラーフィルタとしたときの色濃度が十分であり、かつ組成物中に樹脂や重合性化合物を必要量含有させることができるので、機械的強度が十分な着色パターンを形成することができる。ここで、本明細書における「固形分の総量」とは、着色硬化性樹脂組成物の総量から溶剤の含有量を除いた量のことをいう。固形分の総量及びこれに対する各成分の含有量は、例えば、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段で測定することができる。
【0141】
<樹脂(B)>
樹脂(B)は、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましく、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群より選ばれる少なくとも1種(a)(以下「(a)」という場合がある)に由来する構造単位を有する重合体であることが好ましい。
前記(a)に由来する構造単位を有する共重合体は、炭素数2〜4の環状エーテル構造とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b)(以下「(b)」という場合がある)に由来する構造単位、及びエチレン性不飽和結合を有する構造単位からなる群から選ばれる少なくとも一種を有する共重合体であることが好ましい。該共重合体は、さらにその他の構造単位を有していてもよい。その他の構造単位としては、(a)と共重合可能な単量体(c)(ただし(a)及び(b)とは異なる。以下「(c)」という場合がある)に由来する構造単位が挙げられる。 エチレン性不飽和結合を有する構造単位は、好ましくは(メタ)アクリロイル基を側鎖に有する構造単位である。このような構造単位を有する樹脂
は、(a)や(b)に由来する構造単位を有する重合体に、(a)や(b)が有する基と反
応可能な基及びエチレン性不飽和結合を有する単量体を付加させることにより得られる。
このような構造単位としては、(a)に由来する構造単位に(b)を付加させた構造単位、(b)に由来する構造単位に(a)を付加させた構造単位が挙げられる。また、これらの構造単位がヒドロキシ基を有する場合は、カルボン酸無水物をさらに付加させた構造単位も、エチレン性不飽和結合を有する構造単位として挙げられる。
【0142】
(a)としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、o−、m−、p−ビニル安息香酸等の不飽和モノカルボン酸;
マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、3−ビニルフタル酸、4−ビニルフタル酸、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸、ジメチルテトラヒドロフタル酸、1,4−シクロヘキセンジカルボン酸等の不飽和ジカルボン酸;
メチル−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸、5−カルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシエチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン等のカルボキシ基を含有するビシクロ不飽和化合物;
フマル酸及びメサコン酸を除く上記不飽和ジカルボン酸の無水物等のカルボン酸無水物;
こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕等の2価以上の多価カルボン酸の不飽和モノ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕エステル類;
α−(ヒドロキシメチル)アクリル酸のような、同一分子中にヒドロキシ基及びカルボキシ基を含有する不飽和アクリレート類等が挙げられる。
これらのうち、共重合反応性の点や得られる樹脂のアルカリ水溶液への溶解性の点から、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等が好ましい。
【0143】
(b)は、炭素数2〜4の環状エーテル構造(例えば、オキシラン環、オキセタン環及びテトラヒドロフラン環からなる群から選ばれる少なくとも1種)とエチレン性不飽和結合とを有する重合性化合物をいう。(b)は、炭素数2〜4の環状エーテルと(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する単量体が好ましい。
【0144】
(b)としては、例えば、オキシラニル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b1)(以下「(b1)」という場合がある)、オキセタニル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b2)(以下「(b2)」という場合がある)、テトラヒドロフリル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b3)(以下「(b3)」という場合がある)等が挙げられる。
【0145】
(b1)としては、例えば、直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族不飽和炭化水素がエポキシ化された構造を有する単量体(b1−1)(以下「(b1−1)」という場合がある)、脂環式不飽和炭化水素がエポキシ化された構造を有する単量体(b1−2)(以下「(b1−2)」という場合がある)が挙げられる。
【0146】
(b1−1)としては、グリシジル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体が好ましい。(b1−1)としては、具体的には、グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、β−エチルグリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルビニルエーテル、ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチルビニルベンジルグリシジルエーテル、2,3−ビス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,4−ビス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,5−ビス(グリシジルオキシメチル)スチレ
ン、2,6−ビス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,3,4−トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,3,5−トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,3,6−トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン、3,4,5−トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,4,6−トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン等が挙げられる。
(b1−2)としては、ビニルシクロヘキセンモノオキシド、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン(例えば、セロキサイド(登録商標)2000;(株)ダイセル製)、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート(例えば、サイクロマー(登録商標)A400;(株)ダイセル製)、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート(例えば、サイクロマー(登録商標)M100;(株)ダイセル製)、式(BI)で表される化合物及び式(BII)で表される化合物等が挙げられる。
【0148】
[式(BI)及び式(BII)中、R
b1及びR
b2は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基で置換されていてもよい。
X
b1及びX
b2は、単結合、*−R
b3−、*−R
b3−O−、*−R
b3−S−又は*−R
b3−NH−を表す。
R
b3は、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
*は、Oとの結合手を表す。]
【0149】
R
b1、R
b2の炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基等が挙げられる。
R
b1、R
b2の水素原子がヒドロキシで置換されたアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基等が挙げられる。
R
b1及びR
b2としては、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、又は炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基が好ましく、より好ましくは水素原子、又は炭素数1〜4のアルキル基であり、さらに好ましくは水素原子、メチル基が挙げられる。
【0150】
R
b3のアルカンジイル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のアルカンジイル基が挙げられ、具体的には、メチレン基、エチレン基が挙げられる。
X
b1及びX
b2としては、単結合、*−R
b3−、又は*−R
b3−O−が好ましく、より好ましくは単結合、又は*−R
b3−O−であり、さらに好ましくは単結合、*−CH
2−O
−及び*−CH
2CH
2−O−が挙げられ、特に好ましくは単結合、*−CH
2CH
2−O−が挙げられる(*はOとの結合手を表す)。
【0151】
式(BI)で表される化合物としては、式(BI−1)〜式(BI−15)のいずれかで表される化合物等が挙げられる。中でも、式(BI−1)、式(BI−3)、式(BI−5)、式(BI−7)、式(BI−9)又は式(BI−11)〜式(BI−15)で表される化合物が好ましく、式(BI−1)、式(BI−7)、式(BI−9)又は式(BI−15)で表される化合物がより好ましい。
【0154】
式(BII)で表される化合物としては、式(BII−1)〜式(BII−15)のいずれかで表される化合物等が挙げられる。中でも、式(BII−1)、式(BII−3)、式(BII−5)、式(BII−7)、式(BII−9)又は式(BII−11)〜式(BII−15)で表される化合物が好ましく、式(BII−1)、式(BII−7)、式(BII−9)又は式(BII−15)で表される化合物がより好ましい。
【0157】
式(BI)で表される化合物及び式(BII)で表される化合物は、それぞれ単独で用いても、2種以上を併用してもよい。式(BI)で表される化合物及び式(BII)で表される化合物を併用する場合、これらの含有比率〔式(BI)で表される化合物:式(BII)で表される化合物〕はモル基準で、好ましくは5:95〜95:5、より好ましくは20:80〜80:20である。
【0158】
前記(b2)としては、オキセタニル基と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する単量体がより好ましい。(b2)としては、3−メチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタン、3−エチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタン、3−メチル−3−(メタ)アクリロイルオキシエチルオキセタン、3−エチル−3−(メタ)アクリロイルオキシエチルオキセタン等が挙げられる。
【0159】
(c)としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.0
2,6]デカン−8−
イル(メタ)アクリレート(当該技術分野では、慣用名として「ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート」といわれている。また、「トリシクロデシル(メタ)アクリレート」という場合がある。)、トリシクロ[5.2.1.0
2,6]デカン−9−イル(メタ)ア
クリレート、トリシクロ[5.2.1.0
2,6]デセン−8−イル(メタ)アクリレート
(当該技術分野では、慣用名として「ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート」といわれている。)、トリシクロ[5.2.1.0
2,6]デセン−9−イル(メタ)アクリレー
ト、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、プロパルギル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル;
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル;
マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等のジカルボン酸ジエステル;
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−(2’−ヒドロキシエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−エトキシビシクロ[
2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(ヒドロキシメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(2’−ヒドロキシエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジメトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジエトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシ−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシ−5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシメチル−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−tert−ブトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−シクロヘキシルオキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−フェノキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ビス(tert−ブトキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ビス(シクロヘキシルオキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン等のビシクロ不飽和化合物;
N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−スクシンイミジル−3−マレイミドベンゾエート、N−スクシンイミジル−4−マレイミドブチレート、N−スクシンイミジル−6−マレイミドカプロエート、N−スクシンイミジル−3−マレイミドプロピオネート、N−(9−アクリジニル)マレイミド等のジカルボニルイミド誘導体;
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−メトキシスチレン等のビニル基含有芳香族化合物;(メタ)アクリロニトリル等のビニル基含有ニトリル;塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化炭化水素;(メタ)アクリルアミド等のビニル基含有アミド;酢酸ビニル等のエステル;1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン等のジエン;等が挙げられる。
これらのうち、共重合反応性及び耐熱性の点から、スチレン、ビニルトルエン、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン等が好ましい。
【0160】
反応順序は限定されず、単量体(a)と、単量体(b)及び(c)の少なくとも一方を一時に共重合してもよい。また、単量体(a)〜(c)をいずれも用いる場合には、単量体(a)と単量体(b)を共重合した後単量体(c)を反応させてもよく、単量体(a)と単量体(c)を共重合した後単量体(b)を反応させてもよい。また、単量体(b)、単量体(c)の共重合体に単量体(a)を反応させ、さらにカルボン酸無水物を反応させてもよい。
【0161】
重合開始剤及び溶剤等は、特に限定されず、当該分野で通常使用されているものを使用することができる。例えば、重合開始剤としては、アゾ化合物(2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等)や有機過酸化物(ベンゾイルペルオキシド等)が挙げられ、溶剤としては、各モノマーを溶解するものであればよく、本発明の着色硬化性樹脂組成物の溶剤(E)として後述する溶剤等が挙げられる。
【0162】
なお、得られた共重合体は、反応後の溶液をそのまま使用してもよいし、濃縮或いは希釈した溶液を使用してもよいし、再沈殿等の方法で固体(粉体)として取り出したものを使用してもよい。特に、この重合の際に溶剤として、本発明の着色硬化性樹脂組成物に含まれる溶剤を使用することにより、反応後の溶液をそのまま本発明の着色硬化性樹脂組成物の調製に使用することができるため、本発明の着色硬化性樹脂組成物の製造工程を簡略化することができる。
また、必要に応じて、カルボン酸又はカルボン酸無水物と環状エーテルとの反応触媒(例えばトリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等)及び重合禁止剤(例えばハイドロキノン等)等を使用してもよい。
カルボン酸無水物としては、無水マレイン酸、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物
、3−ビニルフタル酸無水物、4−ビニルフタル酸無水物、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸無水物、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物、ジメチルテトラヒドロフタル酸無水物、5,6−ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン無水物等が挙げられる。カルボン酸無水物の使用量は、(a)の使用量1モルに対して、0.5〜1モルが好ましい。
【0163】
樹脂(B)としては、具体的に、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.0
2,6]デシルアクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体等の(a)及び(b)に由来す
る構造単位を有する共重合体;グリシジル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、グリシジル(メタ)アクリレート/スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.0
2,6]デシ
ルアクリレート/(メタ)アクリル酸/N−シクロヘキシルマレイミド共重合体、3−メチル−3−(メタ)アクリルロイルオキシメチルオキセタン/(メタ)アクリル酸/スチレン共重合体等の(a)、(b)及び(c)に由来する構造単位を有する共重合体;ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体等の(a)及び(c)に由来する構造単位を有する共重合体;ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂、トリシクロデシル(メタ)アクリレート/スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂、トリシクロデシル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂等の(a)に由来する構造単位に(b)を付加させた構造単位を有する重合体;トリシクロデシル(メタ)アクリレート/グリシジル(メタ)アクリレートの共重合体に(メタ)アクリル酸を反応させた樹脂、トリシクロデシル(メタ)アクリレート/スチレン/グリシジル(メタ)アクリレートの共重合体に(メタ)アクリル酸を反応させた樹脂等の(b)に由来する構造単位に(a)を付加させた構造単位を有する重合体;トリシクロデシル(メタ)アクリレート/グリシジル(メタ)アクリレートの共重合体に(メタ)アクリル酸を反応させた樹脂にさらにテトラヒドロフタル酸無水物を反応させた樹脂等の(b)に由来する構造単位に(a)を付加させ、さらにカルボン酸無水物を付加させた構造単位と(c)に由来する構造単位を有する共重合体等が挙げられる。
中でも、樹脂(B)としては、(a)及び(b)に由来する構造単位を有する共重合体及び(a)、(b)及び(c)に由来する構造単位を有する共重合体が好ましい。
【0164】
樹脂(B)のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは3,000〜100,000であり、より好ましくは5,000〜50,000であり、さらに好ましくは5,000〜30,000である。分子量が前記の範囲内にあると、カラーフィルタの硬度が向上し、残膜率が高く、未露光部の現像液に対する溶解性が良好で、着色パターンの解像度が向上する傾向がある。
樹脂(B)の分子量分布[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は、好ましくは1.1〜6であり、より好ましくは1.2〜4である。
【0165】
樹脂(B)の固形分酸価は、好ましくは50〜170mg−KOH/gであり、より好ましくは60〜150mg−KOH/g、さらに好ましくは70〜135mg−KOH/gである。ここで固形分酸価は樹脂(B)1gを中和するのに必要な水酸化カリウムの量(mg)として測定される値であり、例えば水酸化カリウム水溶液を用いて滴定することにより求めることができる。
【0166】
樹脂(B)の含有率は、固形分の総量に対して、好ましくは7〜65質量%であり、より好ましくは13〜60質量%であり、さらに好ましくは17〜55質量%である。樹脂
(B)の含有率が、前記の範囲内にあると、着色パターンが形成でき、また着色パターンの解像度及び残膜率が向上する傾向がある。
【0167】
<重合性化合物(C)>
重合性化合物(C)は、重合開始剤(D)から発生した活性ラジカル及び/又は酸によって重合しうる化合物であり、例えば、重合性のエチレン性不飽和結合を有する化合物等が挙げられ、好ましくは(メタ)アクリル酸エステル化合物である。
【0168】
中でも、重合性化合物(C)は、エチレン性不飽和結合を3つ以上有する重合性化合物であることが好ましい。このような重合性化合物としては、例えば、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、N−ビニルピロリドン、上述の(Ba)、(Bb)及び(Bc)として例示した化合物等のエチレン性不飽和結合を1つ有する化合物;
1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(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、ビスフェノールAのビス(アクリロイロキシエチル)エーテル及び3−メチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレート等のエチレン性不飽和結合を2つ有する化合物;
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート等のエチレン性不飽和結合を3つ有する化合物;
ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エチレングリコール変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等のエチレン性不飽和結合を4つ有する化合物;
ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等のエチレン性不飽和結合を5つ有する化合物;
ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エチレングリコール変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等のエチレン性不飽和結合を6つ有する化合物;
トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールノナ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート等のエチレン性不飽和結合を7つ以上有する化合物;等が挙げられる。
中でも、重合性化合物(C)は、エチレン性不飽和結合を3つ以上有する重合性化合物であることが好ましく、エチレン性不飽和結合を5つ〜6つ有する重合性化合物であることがより好ましい。具体的には、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが好ましい。
本発明における典型的な重合性化合物(C)として、KAYARAD(登録商標)DPHA(日本化薬(株))、A−TMM−3LM−N(新中村化学工業(株))及びA9550(新中村化学工業(株))等の製品が挙げられる。
【0169】
重合性化合物(C)の重量平均分子量は、好ましくは150以上2,900以下、より好ましくは250以上1,500以下である。
【0170】
重合性化合物(C)の含有率は、固形分の総量に対して、7〜65質量%であることが好ましく、より好ましくは13〜60質量%であり、さらに好ましくは17〜55質量%である。重合性化合物(C)の含有率が、前記の範囲内にあると、着色パターン形成時の
残膜率及びカラーフィルタの耐薬品性が向上する傾向がある。
【0171】
また、樹脂(B)と重合性化合物(C)との含有量比〔樹脂(B):重合性化合物(C)〕は、質量基準で、好ましくは20:80〜80:20であり、より好ましくは35:65〜80:20である。
【0172】
<重合開始剤(D)>
重合開始剤(D)は、光や熱の作用により活性ラジカルを発生し、重合を開始しうる化合物である。本発明の着色硬化性樹脂組成物は、重合開始剤として、下記式(d1)で表される化合物(以下、「化合物(d1)」という場合がある。)を含む。
【0174】
[式(d1)中、
R
d1は、置換基を有していてもよい炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数3〜36の複素環基、置換基を有していてもよい炭素数1〜15のアルキル基、又は置換基を有していてもよい炭素数7〜33のアラルキル基を表し、前記アルキル基又はアラルキル基に含まれるメチレン基(−CH
2−)は、−O−、−CO−、
−S−、−SO
2−又は−N(R
d5)−に置き換わっていてもよい。
R
d2は、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数3〜36の複素環基、又は炭素数1〜10のアルキル基を表す。
R
d3は、置換基を有していてもよい炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数3〜36の複素環基を表す。
R
d4は、置換基を有していてもよい炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜15の脂肪族炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基(−CH
2−)は、−O−、−CO−又は−S−に置き換わっていても
よく、前記脂肪族炭化水素基に含まれるメチン基(−CH<)は、−PO
3<に置き換わ
っていてもよく、前記脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子はOH基で置換されていてもよい。
R
d5は、炭素数1〜10のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれるメチレン基(−CH
2−)は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよい。]
【0175】
R
d1で表される芳香族炭化水素基の炭素数は、6〜15であることが好ましく、より好ましくは6〜12、さらに好ましくは6〜10である。該芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基等が挙げられ、フェニル基、ナフチル基がより好ましく、フェニル基が特に好ましい。
またR
d1で表される芳香族炭化水素基は、1又は2以上の置換基を有していてもよい。置換基は、芳香族炭化水素基のα位やγ位に置換していることが好ましく、γ位に置換していることがより好ましい。該置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、ブタデシル基、ペンタデシル基等の炭素数1〜15
のアルキル基;フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子等のハロゲン原子;等が挙げられる。
前記置換基としてのアルキル基の炭素数は、1〜10であることが好ましく、1〜7であることがより好ましい。該置換基としてのアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、鎖状の基と環状の基を組み合わせた基であってもよい。該置換基としてのアルキル基に含まれるメチレン基(−CH
2−)は、−O−、又は−S−に置
き換わっていてもよい。また、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換されていてもよく、フッ素原子で置換されていることが好ましい。
【0176】
R
d1で表される芳香族炭化水素基の置換基としてのアルキル基としては、例えば、下記式で表される基等が挙げられる。式中、*は結合手を表す。
【0179】
R
d1で表される置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基としては、下記式で表される基等が挙げられる。式中、*は結合手を表す。
【0182】
R
d1で表される置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基としては、下記式で表される基が好ましい。
【0184】
[式中、R
d6は、炭素数1以上、10以下のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる
水素原子はハロゲン原子に置換されていてもよい。m2は、1〜5の整数を表す。]
【0185】
R
d6で表されるアルキル基としては、R
d1で表される芳香族炭化水素基の置換基として例示したアルキル基と同様の基が挙げられる。R
d6で表されるアルキル基の炭素数は、2以上、7以下であることが好ましく、2以上、5以下であることがより好ましい。また、R
d6で表されるアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、鎖状であることが好ましい。
R
d6に含まれる水素原子を置換していてもよいハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子が挙げられ、フッ素が特に好ましい。また、R
d6に含まれる水素原子の2個以上、10個以下がハロゲン原子に置換されていることが好ましく、3個以上、6個以下がハロゲン原子に置換されていることが好ましい。R
d6O−基の置換位置は、オルト位、パラ位が好ましく、パラ位が特に好ましい。
またm2は、1〜2であることが好ましく、1であることが特に好ましい。
【0186】
R
d1で表される複素環基の炭素数は、3〜20であることが好ましく、より好ましくは3〜10であり、さらに好ましくは3〜5である。該複素環基としては、ピロリル基、フリル基、チエニル基、インドリル基、ベンゾフリル基、カルバゾリル基等が挙げられる。
またR
d1で表される複素環基は、1又は2以上の置換基を有していてもよい。該置換基としては、R
d1で表される芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基として例示した基と同様の基が挙げられる。
【0187】
R
d1で表されるアルキル基の炭素数は、1〜12であることが好ましい。R
d1で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、ブタデシル基、ペンタデシル基等が挙げられる。これらのアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、鎖状の基と環状の基を組み合わせた基であってもよい。また、R
d1で表されるアルキル基において、メチレン基(−CH
2−
)は、−O−、−CO−、−S−、−SO
2−又は−N(R
d5)−に置き換わっていても
よく、水素原子は、OH基、又はSH基で置換されていてもよい。
【0188】
R
d5は、炭素数1〜10のアルキル基を表し、炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜3のアルキル基であることがより好ましい。該アルキル基は、鎖状(直鎖状又は分岐鎖状)であっても、環状であってもよく、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、鎖状の基と環状の基を組み合わせた基であってもよい。また、R
d5で表されるアルキル基において、メチレン基(−CH
2−)は、−O−又は−CO−
に置き換わっていてもよい。
【0189】
R
d1で表される置換基を有していてもよいアルキル基としては、具体的には、下記式で表される基等が挙げられる。*は結合手を表す。
【0191】
さらに、R
d1で表される置換基を有していてもよいアラルキル基は、R
d1で表される芳香族炭化水素基と上記R
d1で表されるアルキル基から導かれる2価の基とを組み合わせた基であることが好ましい。前記アラルキル基の炭素数は、7〜33であることが好ましく、より好ましくは7〜18であり、さらに好ましくは7〜12である。該アラルキル基は、1又は2以上の置換基を有していてもよく、該置換基としては、前記R
d1で表される芳香族炭化水素基、及びR
d1で表されるアルキル基が有していてもよい置換基として例示した基と同様の基が挙げられる。該R
d1で表される芳香族炭化水素基と上記R
d1で表されるアルキル基から導かれる2価の基とを組み合わせた基としては、具体的には、下記式で表される基を挙げることができる。式中、*は結合手を表す。
【0193】
R
d1としては、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、又は、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芳香族炭化水素基がより好ましく、置換基を有していてもよいフェニル基が更に好ましい。上記芳香族炭化水素基及び上記フェニル基における置換基としては、炭素数4〜9のアルコキシ基、ハロゲン(好ましくはフッ素原子)を有する炭素数4〜9のアルコキシ基、及び1〜3個のメチレン基がエーテル結合に置換された炭素数5〜9アルコキシ基が好ましい。これらの置換基は、何れも分枝構造を有することが好ましい。
【0194】
R
d2で表される芳香族炭化水素基の炭素数は、6〜15であることが好ましく、より好ましくは6〜12、さらに好ましくは6〜10である。該芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基等が挙げられる。
R
d2で表される複素環基の炭素数は、3〜20であることが好ましく、より好ましくは3〜10であり、あらに好ましくは3〜5である。該複素環基としては、例えば、ピロリル基、フリル基、チエニル基、インドリル基、ベンゾフリル基、カルバゾリル基等が挙げられる。
R
d2で表されるアルキル基の炭素数は、1〜7であることが好ましく、より好ましくは1〜5であり、特に好ましくは1〜3である。該アルキル基としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。該アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、鎖状の基と環状の基を組み合わせた基であってもよい。
【0195】
R
d2としては、鎖状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜5の鎖状アルキル基であり、さらに好ましくは炭素数1〜3の鎖状アルキル基であり、メチル基であることが特に好ましい。
【0196】
R
d3で表される芳香族炭化水素基の炭素数は、6〜15であることが好ましく、より好ましくは6〜12、さらに好ましくは6〜10である。該芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基等が挙げられ、フェニル基、ナフチル基がより好ましい。
また、R
d3で表される芳香族炭化水素基は、1又は2以上の置換基を有していてもよい。置換基は、芳香族炭化水素基のα位やγ位に置換していることが好ましい。該置換基としては、炭素数1〜15の脂肪族炭化水素基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の炭素数1〜15のアルキル基;エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、ノネニル基、デセニル基等の炭素数1〜15のアルケニル基;等が挙げられる。
前記置換基としての脂肪族炭化水素基の炭素数は1〜7であることがより好ましい。また、該置換基としての脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、鎖状の基と環状の基を組み合わせた基であってもよい。また、該置換基としての脂肪族炭化水素基において、メチレン基(−CH
2−)は、−O−、−CO−、−S−
に置き換わっていてもよく、メチン基(−CH<)は、−N<に置き換わっていてもよい。
【0197】
R
d3で表される芳香族炭化水素基の置換基としての脂肪族炭化水素基としては、例えば、下記式で表される基等が挙げられる。式中、*は結合手を表す。
【0199】
R
d3で表される置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基としては、例えば、下記式で表される基等が挙げられる。式中、*は結合手を表す。
【0201】
R
d3で表される複素環基の炭素数は、3〜20であることが好ましく、より好ましくは3〜10であり、さらに好ましくは3〜5である。該複素環基としては、例えば、ピロリル基、フリル基、チエニル基、インドリル基、ベンゾフリル基、カルバゾリル基等が挙げられる。
また、R
d3で表される複素環基は、1又は2以上の置換基を有していてもよく、該置換基としては、R
d1で表される芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基として例示した基と同様の基が挙げられる。
【0202】
R
d3としては、置換基を有する芳香族炭化水素基であることが好ましく、置換基を有するフェニル基がより好ましい。
該置換基としては、炭素数1〜7(より好ましくは炭素数1〜3)の鎖状アルキル基が好ましく、置換基の個数は、2個以上、5個以下であることが好ましい。
【0203】
R
d4で表される芳香族炭化水素基の炭素数は、6〜15であることが好ましく、より好ましくは6〜12、さらに好ましくは6〜10である。該芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基等が挙げられ、フェニル基、ナフチル基がより好ましく、フェニル基が特に好ましい。
またR
d4で表される芳香族炭化水素基は、1又は2以上の置換基を有していてもよい。該置換基としては、R
d1で表される芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基と同様の基が挙げられる。
【0204】
R
d4で表される脂肪族炭化水素基の炭素数は、1〜13であることが好ましく、より好ましくは2〜10であり、さらに好ましくは4〜9である。R
d4で表される脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、ブタデシル基、ペンタデシル基等のアルキル基;エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、ブタデセニル基、ペンタデセニル基等のアルケニル基;等が挙げられる。これらの脂肪族炭化水素基は、鎖状(直鎖状又は分岐鎖状)であっても、環状であってもよく、鎖状の基と環状の基を組み合わせた基で
あってもよい。また、R
d4で表される脂肪族炭化水素基において、メチレン基(−CH
2
−)は、−O−、−CO−、−S−に置き換わっていてもよく、メチン基(−CH<)は、−PO
3<に置き換わっていてもよい。前記脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子はO
H基で置換されていてもよい。
【0205】
R
d4で表される置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基としては、例えば、下記式で表される基等が挙げられる。式中、*は結合手を表す。
【化61】
【0206】
R
d4としては、置換基を有していてもよい鎖状脂肪族炭化水素基であることが好ましく、より好ましくは鎖状アルキル基であり、さらに好ましくは炭素数4〜9の分岐鎖状アルキル基である。
【0207】
化合物(d1)としては、表3〜9に示す置換基を有する化合物(d1−1)〜(d1−67)が挙げられる。表中、*は結合手を表す。
【0215】
中でも、化合物(d1−3)〜(d1−6)、(d1−18)〜(d1−52)、(d1−55)、(d1−56)、(d1−60)、(d1−61)が好ましく、より好ましくは化合物(d1−3)〜(d1−6)、(d1−18)〜(d1−41)であり、さらに好ましくは化合物(d1−24)、(d1−36)〜(d1−40)であり、特に好ましくは化合物(d1−40)である。
【0216】
化合物(d1)の含有量は、重合開始剤(D)100質量部中、30質量部以上、100質量部以下であることが好ましく、より好ましくは50質量部以上、さらに好ましくは80質量部以上、更により好ましくは90質量部以上である。
【0217】
化合物(d1)は、特表2014−500852号公報に記載の製造方法により製造することができる。
【0218】
また、重合開始剤(D)は、さらに上記化合物(d1)以外の重合開始剤を含んでいてもよい。これらは特に限定されることなく、公知の重合開始剤を用いることができる。
活性ラジカルを発生する重合開始剤としては、上記化合物(d1)以外のO−アシルオキシム化合物、ビイミダゾール化合物、アルキルフェノン化合物、トリアジン化合物及びアシルホスフィンオキサイド化合物が挙げられる。
【0219】
前記O−アシルオキシム化合物は、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)ブタン−1−オン−2−イミン、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)オクタン−1−オン−2−イミン、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)−3−シクロペンチルプロパン−1−オン
−2−イミン、N−アセトキシ−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタン−1−イミン、N−アセトキシ−1−[9−エチル−6−{2−メチル−4−(3,3−ジメチル−2,4−ジオキサシクロペンタニルメチルオキシ)ベンゾイル}−9H−カルバゾール−3−イル]エタン−1−イミン、N−アセトキシ−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−3−シクロペンチルプロパン−1−イミン、N−ベンゾイルオキシ−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−3−シクロペンチルプロパン−1−オン−2−イミン等が挙げられる。イルガキュア(登録商標)OXE01、OXE02(以上、BASF社製)、N−1919(ADEKA社製)等の市販品を用いてもよい。中でも、O−アシルオキシム化合物は、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)ブタン−1−オン−2−イミン、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)オクタン−1−オン−2−イミン、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)−3−シクロペンチルプロパン−1−オン−2−イミン及びN−アセチルオキシ−1−[4−{4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル}スルファニルフェニル]−プロパン−1−オン−2−イミンからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)オクタン−1−オン−2−イミン及びN−アセチルオキシ−1−[4−{4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル}スルファニルフェニル]−プロパン−1−オン−2−イミンからなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。これらのO−アシルオキシム化合物であると、高明度なカラーフィルタが得られる傾向にある。
【0220】
ビイミダゾール化合物としては、具体的には、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2,3−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール(例えば、特開平6−75372号公報、特開平6−75373号公報等参照。)、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(アルコキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(ジアルコキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(トリアルコキシフェニル)ビイミダゾール(例えば、特公昭48−38403号公報、特開昭62−174204号公報等参照。)、4,4’,5,5’−位のフェニル基がカルボアルコキシ基により置換されているイミダゾール化合物(例えば、特開平7−10913号公報等参照)等が挙げられる。
中でも、式(d4)で表される化合物が好ましい。
【0222】
[式(d4)中、R
d13〜R
d16は、それぞれ独立に、水素原子又はアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4のアルコキシ基、より好ましくはメトキシ基)を表す。R
d17及びR
d18は、それぞれ独立に、水素原子又はハロゲン原子(好ましくは塩素原子)を表す。]
【0223】
前記アルキルフェノン化合物は、式(d5)で表される部分構造又は式(d6)で表される部分構造を有する化合物である。これらの部分構造中、ベンゼン環は置換基を有していてもよい。
【0225】
式(d5)で表される部分構造を有する化合物としては、例えば、2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルスルファニルフェニル)プロパン−1−オン、2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−2−ベンジルブタン−1−オン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]ブタン−1−オン等が挙げられる。イルガキュア369、907、379(以上、BASF社製)等の市販品を用いてもよい。
式(d6)で表される部分構造を有する化合物としては、例えば、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−(4−イソプロペニルフェニル)プロパン−1−オンのオリゴマー、α,α−ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。
感度の点で、アルキルフェノン化合物としては、式(d5)で表される部分構造を有する化合物が好ましい。
【0226】
前記トリアジン化合物としては、例えば、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシナフチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ピペロニル−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシスチリル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(フラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。
【0227】
前記アシルホスフィンオキサイド化合物としては、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。イルガキュア(登録商標)819(BASF社製)等の市販品を用いてもよい。
【0228】
さらに重合開始剤(D)としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン化合物;ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’−テトラ(tert−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物;9,10−フェナンスレンキノン、2−エチルアントラキノン、カンファーキノン等のキノン化合物;10−ブチル−2−クロロアクリドン、ベンジル、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物等が挙げられる。これらは、後述の重合開始助剤(D1)(特にアミン類)と組み合わせて用い
ることが好ましい。
【0229】
中でも、重合開始剤を2種類以上用いる場合、化合物(d1)とビイミダゾール化合物の組合せ、化合物(d1)とビイミダゾール化合物と後述するチオール化合物の組合せ、或いは、化合物(d1)とアルキルフェノン化合物の組合せ等が好ましい。
【0230】
重合開始剤(D)の含有量は、樹脂(B)及び重合性化合物(C)の合計100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上であることが好ましく、より好ましくは3質量部以上、さらに好ましくは5質量部以上であり、40質量部以下であることが好ましく、より好ましくは30質量部以下、さらに好ましくは27質量部以下、さらにより好ましくは25質量部以下、よりいっそう好ましくは20質量部以下である。重合開始剤(D)の含有量が、前記の範囲内にあると、高感度化して露光時間が短縮される傾向があるためカラーフィルタの生産性が向上する。
【0231】
また、重合開始剤(D)と重合性化合物(C)との含有量比(重合開始剤(D)/重合性化合物(C))は、質量基準で、1/1000以上であることが好ましく、4/1000以上であることがより好ましく、40/100以下であることが好ましく、35/100以下であることがより好ましい。前記含有量比(重合開始剤(D)/重合性化合物(C))が前記範囲にあることで、明度(輝度)に優れたカラーフィルタを得ることができる。
【0232】
<重合開始助剤(D1)>
重合開始助剤(D1)は、重合開始剤によって重合が開始された重合性化合物の重合を促進するために用いられる化合物、若しくは増感剤である。重合開始助剤(D1)を含む場合、通常、重合開始剤(D)と組み合わせて用いられる。
重合開始助剤(D1)としては、アミン化合物、アルコキシアントラセン化合物、チオキサントン化合物及びカルボン酸化合物等が挙げられる。
【0233】
前記アミン化合物としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等のアルカノールアミン;4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル等のアミノ安息香酸エステル;N,N−ジメチルパラトルイジン;4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(通称ミヒラーズケトン)、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノン等のアルキルアミノベンゾフェノン;等が挙げられ、中でもアルキルアミノベンゾフェノンが好ましく、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが好ましい。EAB−F(保土谷化学工業(株)製)等の市販品を用いてもよい。
【0234】
前記アルコキシアントラセン化合物としては、9,10−ジメトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジエトキシアントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジブトキシアントラセン等が挙げられる。
【0235】
前記チオキサントン化合物としては、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン等が挙げられる。
【0236】
前記カルボン酸化合物としては、フェニルスルファニル酢酸、メチルフェニルスルファニル酢酸、エチルフェニルスルファニル酢酸、メチルエチルフェニルスルファニル酢酸、
ジメチルフェニルスルファニル酢酸、メトキシフェニルスルファニル酢酸、ジメトキシフェニルスルファニル酢酸、クロロフェニルスルファニル酢酸、ジクロロフェニルスルファニル酢酸、N−フェニルグリシン、フェノキシ酢酸、ナフチルチオ酢酸、N−ナフチルグリシン、ナフトキシ酢酸等が挙げられる。
【0237】
重合開始助剤(D1)としては、チオキサントン化合物が好ましい。
これらの重合開始助剤(D1)を用いる場合、その含有量は、樹脂(B)及び重合性化合物(C)の合計量100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部、より好ましくは1〜20質量部である。また、重合開始助剤(D1)を用いる場合、その含有量は、重合開始剤(D)の合計量100質量部に対して、好ましくは5〜80質量部、より好ましくは10〜60質量部、さらに好ましくは15〜55質量部である。重合開始助剤(D1)の量がこの範囲内にあると、さらに高感度で着色パターンを形成することができ、カラーフィルタの生産性が向上する傾向にある。
【0238】
<チオール化合物(T)>
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、さらにチオール化合物(T)を含むことが好ましい。
チオール化合物(T)は、分子内にスルファニル基(−SH)を有する化合物である。
分子内にスルファニル基を1つ有する化合物としては、例えば、2−スルファニルオキサゾール、2−スルファニルチアゾール、2−スルファニルベンズイミダゾール、2−スルファニルベンゾチアゾール、2−スルファニルベンゾオキサゾール、2−スルファニルニコチン酸、2−スルファニルピリジン、2−スルファニルピリジン−3−オール、2−スルファニルピリジン−N−オキサイド、4−アミノ−6−ヒドロキシ−2−スルファニルピリミジン、4−アミノ−6−ヒドロキシ−2−スルファニルピリミジン、4−アミノ−2−スルファニルピリミジン、6−アミノ−5−ニトロソ−2−チオウラシル、4,5−ジアミノ−6−ヒドロキシ−2−スルファニルピリミジン、4,6−ジアミノ−2−スルファニルピリミジン、2,4−ジアミノ−6−スルファニルピリミジン、4,6−ジヒドロキシ−2−スルファニルピリミジン、4,6−ジメチル−2−スルファニルピリミジン、4−ヒドロキシ−2−スルファニル−6−メチルピリミジン、4−ヒドロキシ−2−スルファニル−6−プロピルピリミジン、2−スルファニル−4−メチルピリミジン、2−スルファニルピリミジン、2−チオウラシル、3,4,5,6−テトラヒドロピリミジン−2−チオール、4,5−ジフェニルイミダゾール−2−チオール、2−スルファニルイミダゾール、2−スルファニル−1−メチルイミダゾール、4−アミノ−3−ヒドラジノ−5−スルファニル−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−スルファニル−1,2,4−トリアゾール、2−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、3−スルファニル1H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、2−アミノ−5−スルファニル−1,3,4−チアジアゾール、5−アミノ−1,3,4−チアジアゾール−2−チオール、2,5−ジスルファニル−1,3,4−チアジアゾール、(フラン−2−イル)メタンチオール、2−スルファニル−5−チアゾリドン、2−スルファニルチアゾリン、2−スルファニル−4(3H)−キナゾリノン、1−フェニル−1H−テトラゾール−5−チオール、2−キノリンチオール、2−スルファニル−5−メチルベンズイミダゾール、2−スルファニル−5−ニトロベンズイミダゾール、6−アミノ−2−スルファニルベンゾチアゾール、5−クロロ−2−スルファニルベンゾチアゾール、6−エトキシ−2−スルファニルベンゾチアゾール、6−ニトロ−2−スルファニルベンゾチアゾール、2−スルファニルナフトイミダゾール、2−スルファニルナフトオキサゾール、3−スルファニル−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−6−スルファニルピラゾロ[2,4−d]ピリジン、2−アミノ−6−プリンチオール、6−スルファニルプリン、4−スルファニル−1H−ピラゾロ[2,4−d]ピリミジン等が挙げられる。
【0239】
分子内にスルファニル基を2つ以上有する化合物としては、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4−ビス(メチルスルファニル)ベンゼン、ブタンジオールビス(3−スルファニルプロピオネート)、ブタンジオールビス(3−スルファニルアセテート)、エチレングリコールビス(3−スルファニルアセテート)、トリメチロールプロパントリス(3−スルファニルアセテート)、ブタンジオールビス(3−スルファニルプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3−スルファニルプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3−スルファニルアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−スルファニルプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−スルファニルアセテート)、トリスヒドロキシエチルトリス(3−スルファニルプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−スルファニルブチレート)、1,4−ビス(3−スルファニルブチルオキシ)ブタン等が挙げられる。
【0240】
チオール化合物(T)としては、分子内にスルファニル基を1つ有する化合物が好ましく、2−スルファニルベンズチアゾールが特に好ましい。
チオール化合物(T)の含有量は、重合開始剤(D)100質量部に対して、好ましくは0.5〜20質量部、より好ましくは1〜15質量部である。チオール化合物(T)の含有量がこの範囲内にあると、感度が高くなり、また現像性が良好になる傾向がある。
【0241】
<溶剤(E)>
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、さらに溶剤(E)を含むことが好ましい。
溶剤(E)は、特に限定されず、当該分野で通常使用される溶剤を用いることができる。例えば、エステル溶剤(分子内に−COO−を含み、−O−を含まない溶剤)、エーテル溶剤(分子内に−O−を含み、−COO−を含まない溶剤)、エーテルエステル溶剤(分子内に−COO−と−O−とを含む溶剤)、ケトン溶剤(分子内に−CO−を含み、−COO−を含まない溶剤)、アルコール溶剤(分子内にOHを含み、−O−、−CO−及び−COO−を含まない溶剤)、芳香族炭化水素溶剤、アミド溶剤、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
【0242】
エステル溶剤としては、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、2−ヒドロキシイソブタン酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸ペンチル、酢酸イソペンチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、シクロヘキサノールアセテート及びγ−ブチロラクトンなどが挙げられる。
【0243】
エーテル溶剤としては、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、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、ジ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エチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、3−メトキシ−1−ブタノール、3−メトキシ−3−メチルブタノール、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4−ジオキサン、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メチルエチルエーテル、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、アニソール、フェネトール及びメチルアニソールなどが挙げられる。
【0244】
エーテルエステル溶剤としては、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、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−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、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチ
ル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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、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、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及びジプロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどが挙げられる。
【0245】
ケトン溶剤としては、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、アセトン、2−ブタノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、4−メチル−2−ペンタノン、ジアセトンアルコール、シクロペンタノン、シクロヘキサノン及びイソホロンなどが挙げられる。
【0246】
アルコール溶剤としては、メタノール、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及びグリセリンなどが挙げられる。
【0247】
芳香族炭化水素溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン及びメシチレンなどが挙げられる。
【0248】
アミド溶剤としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドンなどが挙げられる。
【0249】
上記の溶剤のうち、塗布性、乾燥性の点から、1atmにおける沸点が120℃以上180℃以下である有機溶剤が好ましい。溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、3−エトキシプロピオン酸エチル、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、ジアセトンアルコール、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン及びN,N−ジメチルホルムアミドが好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、ジアセトンアルコール及び3−エトキシプロピオン酸エチルがより好ましい。
【0250】
溶剤(E)の含有率は、本発明の着色硬化性樹脂組成物の総量に対して、好ましくは35〜95質量%であり、より好ましくは40〜92質量%である。言い換えると、着色硬化性樹脂組成物の固形分の総量は、好ましくは5〜65質量%、より好ましくは8〜60質量%である。溶剤(E)の含有率が前記の範囲内にあると、塗布時の平坦性が良好になり、またカラーフィルタを形成した際に色濃度が不足しないために表示特性が良好となる傾向がある。
【0251】
<レベリング剤(F)>
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、レベリング剤(F)を含んでもよい。
レベリング剤(F)としては、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤等が挙げられる。これらは、側鎖に重合性基を有していてもよい。
シリコーン系界面活性剤としては、分子内にシロキサン結合を有する界面活性剤等が挙げられる。具体的には、トーレシリコーンDC3PA、同SH7PA、同DC11PA、同SH21PA、同SH28PA、同SH29PA、同SH30PA、同SH8400(商品名:東レ・ダウコーニング(株)製)、KP321、KP322、KP323、KP
324、KP326、KP340、KP341(信越化学工業(株)製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF−4446、TSF4452及びTSF4460(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)等が挙げられる。
【0252】
前記のフッ素系界面活性剤としては、分子内にフルオロカーボン鎖を有する界面活性剤等が挙げられる。具体的には、フロラード(登録商標)FC430、同FC431(住友スリーエム(株)製)、メガファック(登録商標)F142D、同F171、同F172、同F173、同F177、同F183、同F554、同R30、同RS−718−K(DIC(株)製)、エフトップ(登録商標)EF301、同EF303、同EF351、同EF352(三菱マテリアル電子化成(株)製)、サーフロン(登録商標)S381、同S382、同SC101、同SC105(旭硝子(株)製)及びE5844((株)ダイキンファインケミカル研究所製)等が挙げられる。
【0253】
シリコーン系界面活性剤として、更に、前記のフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤が挙げられる。フッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤としては、メガファック(登録商標)R08、同BL20、同F475、同F477及び同F443(DIC(株)製)等が挙げられる。
【0254】
レベリング剤(F)の含有率は、着色硬化性樹脂組成物の総量に対して、好ましくは0.001質量%以上0.2質量%以下であり、好ましくは0.002質量%以上0.1質量%以下、より好ましくは0.01質量%以上0.05質量%以下である。尚、この含有率
に、前記顔料分散剤の含有率は含まれない。レベリング剤(F)の含有率が前記の範囲内にあると、カラーフィルタの平坦性を良好にすることができる。
【0255】
<その他の成分>
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、充填剤、他の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、光安定剤、連鎖移動剤等、当該技術分野で公知の添加剤を含んでもよい。
【0256】
<着色硬化性樹脂組成物の製造方法>
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、例えば、着色剤(A)、樹脂(B)、重合性化合物(C)、重合開始剤(D)、並びに必要に応じて用いられる溶剤(E)、レベリング剤(F)、重合開始助剤(D1)、チオール化合物(T)及びその他の成分を混合することにより調製できる。
顔料(A2)を用いる場合、予め溶剤(E)の一部又は全部と混合し、顔料の平均粒子径が0.2μm以下程度となるまで、ビーズミルなどを用いて分散させることが好ましい。この際、必要に応じて前記顔料分散剤、樹脂(B)の一部又は全部を配合してもよい。このようにして得られた顔料分散液に、残りの成分を、所定の濃度となるように混合することにより、目的の着色硬化性樹脂組成物を調製できる。
染料(A1)は、予め溶剤(E)の一部又は全部にそれぞれ溶解させて溶液を調製してもよい。該溶液を、孔径0.01〜1μm程度のフィルタでろ過することが好ましい。
混合後の着色硬化性樹脂組成物を、孔径0.01〜10μm程度のフィルタでろ過することが好ましい。
【0257】
<カラーフィルタ及び液晶表示装置の製造方法>
本発明の着色硬化性樹脂組成物によりカラーフィルタを形成する方法としては、フォトリソグラフ法及びインクジェット機器を用いる方法等が挙げられる。フォトリソグラフ法は、例えば、本発明の着色硬化性樹脂組成物を、基板の上に塗布し、溶剤等揮発成分を除去するなどして乾燥させて着色組成物層を形成し、フォトマスクを介して該着色組成物層
を露光し、現像する方法である。現像後、必要に応じて加熱することにより着色パターンを形成できる。前記着色パターンの形成方法において、露光の際にフォトマスクを用いないこと、及び/又は現像しないことにより、前記着色組成物層の硬化物である着色塗膜を形成できる。かくして得られる着色パターン及び着色塗膜をカラーフィルタとすることができる。
【0258】
基板としては、ガラス板や、樹脂板、シリコン、前記基板上にアルミニウム、銀、銀/銅/パラジウム合金薄膜などを形成したものが用いられる。これらの基板上には、別のカラーフィルタ層、樹脂層、トランジスタ、回路等が形成されていてもよい。
作製するカラーフィルタの膜厚は、特に限定されず、目的の用途等に応じて適宜調整することができ、例えば、0.1〜30μm、好ましくは1〜20μm、より好ましくは1〜6μmである。
【0259】
フォトリソグラフ法による各色画素の形成は、公知又は慣用の装置や条件で行うことができる。例えば、下記のようにして作製することができる。
まず、着色硬化性樹脂組成物を基板上に塗布し、加熱乾燥(プリベーク)及び/又は減圧乾燥することにより溶剤等の揮発成分を除去して乾燥させ、平滑な着色組成物層を得る。
塗布方法としては、スピンコート法、スリットコート法、スリット アンド スピンコート法等が挙げられる。
【0260】
次に、着色組成物層は、目的の着色パターンを形成するためのフォトマスクを介して露光される。
露光面全体に均一に平行光線を照射することや、フォトマスクと着色組成物層が形成された基板との正確な位置合わせを行うことができるため、マスクアライナ及びステッパ等の露光装置を使用することが好ましい。
【0261】
露光後の着色組成物層を現像液に接触させて現像することにより、基板上に着色パターンが形成される。現像により、着色組成物層の未露光部が現像液に溶解して除去される。現像液としては、例えば、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム等のアルカリ性化合物の水溶液が好ましい。
現像方法は、パドル法、ディッピング法及びスプレー法等のいずれでもよい。さらに現像時に基板を任意の角度に傾けてもよい。
現像後は、水洗することが好ましい。
【0262】
さらに、得られた着色パターンに、ポストベークを行うことが好ましい。
【0263】
本発明の着色硬化性樹脂組成物によれば、特にパターン形状に優れたカラーフィルタを作製することができる。該カラーフィルタは、表示装置(例えば、液晶表示装置、有機EL装置、電子ペーパー等)及び固体撮像素子に用いられるカラーフィルタとして有用である。
【実施例】
【0264】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお、以下においては、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を意味する。
【0265】
〔合成例1〕
冷却管及び攪拌装置を備えたフラスコに、式(A0−1)で表される化合物及び式(A0−2)表される化合物の混合物(商品名Chugai Aminol Fast Pink R;中外化成製)を
15部、クロロホルム150部及びN,N−ジメチルホルムアミド8.9部を投入し、攪拌下20℃以下を維持しながら、塩化チオニル10.9部を滴下して加えた。滴下終了後、50℃に昇温し、同温度で5時間維持して反応させ、その後20℃に冷却した。冷却後の反応溶液を、攪拌下20℃以下に維持しながら、該反応溶液に2−エチルヘキシルアミン12.5部及びトリエチルアミン22.1部の混合液を滴下して加えた。その後、同温度で5時間攪拌して反応させた。次いで得られた反応混合物をロータリーエバポレーターで溶媒留去した後、溶媒留去した反応混合物にメタノールを少量加えて激しく攪拌した。得られた混合物を、イオン交換水375部の混合液中に攪拌しながら加えて、結晶を析出させた。析出した結晶を濾別し、イオン交換水でよく洗浄し、60℃で減圧乾燥して、染料(Aa−1)(式(A1−1)〜式(A1−8)で表される化合物の混合物)11.3部を得た。
【0266】
【化66】
【0267】
【化67】
【0268】
〔合成例2〕
環流冷却器、滴下ロート及び攪拌機を備えたフラスコ内に窒素を0.02L/分で流して窒素雰囲気とし、3−メトキシ−1−ブタノール200質量部及び3−メトキシブチルアセテート105質量部を入れ、攪拌しながら70℃まで加熱した。次いで、メタクリル酸60質量部、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.0
2,6]デシルアクリレート
(式(BI−1)で表される化合物及び式(BII−1)で表される化合物の、モル比50:50の混合物。)240質量部を、3−メトキシブチルアセテート140質量部に溶解して溶液を調製し、該溶解液を、滴下ロートを用いて4時間かけて、70℃に保温したフラスコ内に滴下した。一方、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)30質量部を3−メトキシブチルアセテート225質量部に溶解した溶液を、別の滴下ロートを用いて4時間かけてフラスコ内に滴下した。重合開始剤の溶液の滴下が終了した後、4時間、70℃に保持し、その後室温まで冷却して、固形分32.6質量%、酸価110mg−KOH/g(固形分換算)の樹脂B’1溶液を得た。得られた樹脂Aaの重量平均分子量Mwは、13,400、分子量分布は2.50であった。
【0269】
【化68】
【0270】
合成例で得られた樹脂の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)の測定は、GPC法を用いて、以下の条件で行った。
装置;K2479((株)島津製作所製)
カラム;SHIMADZU Shim−pack GPC−80M
カラム温度;40℃
溶媒;THF(テトラヒドロフラン)
流速;1.0mL/min
検出器;RI
校正用標準物質;TSK STANDARD POLYSTYRENE F−40、F−4、F−228、A−2500、A−500(東ソー(株)製)
上記で得られたポリスチレン換算の重量平均分子量及び数平均分子量の比(Mw/Mn)を分子量分布とした。
【0271】
実施例1〜7、比較例1〜6
〔着色硬化性樹脂組成物の調製〕
表10に示す組成となるように各成分を混合して着色硬化性樹脂組成物を得た。
【0272】
【表10】
【0273】
表10中、「P1−1」は、アクリル系顔料分散剤及び「E−1(注2)」に記載の量
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と混合し、予め分散させたものを用いた。
「E−1(注1)」欄は、(注2)を含むプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート含有量の合計を表す。
【0274】
着色剤(A):Aa−1:染料(Aa−1)
着色剤(A):P1−1:C.I.ピグメント・ブルー15:6(顔料)樹脂(B):樹脂B’1(固形分換算)
重合性化合物(C):C−1:KAYARAD(登録商標) DPHA(日本化薬(株)製)
重合性化合物(C):C−2:NKエステル A−TMM−3LM−N(新中村化学工業(株)製)
重合性化合物(C):C−3:NKエステル A−9550(新中村化学工業(株)製)重合開始剤(D):D−1:式(d1−40)で表される化合物
【化69】
重合開始剤(D):D−2:1,2−オクタジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−,2−(O−ベンゾイルオキシム)(商品名イルガキュアOXE01、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製)
溶剤(E−1):プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
レベリング剤(F):ポリエーテル変性シリコーンオイル
(トーレシリコーンSH8400:東レ・ダウコーニング(株)製)
【0275】
特表2014−500852号公報に記載の方法に従って、上記式(d1−40)で表される化合物を調製した。
【0276】
〔塗膜の形成1〕
2インチ角のガラス基板(イーグルXG;コーニング社製)を、中性洗剤、水及びアルコールで順次洗浄してから乾燥した。このガラス基板上に、上記で得られた実施例1、2及び比較例1の着色硬化性樹脂組成物を、それぞれ、ポストベーク後の膜厚が3.0μmになるようにスピンコートし、次にクリーンオーブン中、l90℃で3分間プリベークした。その後、230℃で20分加熱して塗膜を得た。
〔塗膜の形成2〕
2インチ角のガラス基板(イーグルXG;コーニング社製)を、中性洗剤、水及びアルコールで順次洗浄してから乾燥した。このガラス基板上に、上記で得られた実施例1〜7及び比較例1〜6の着色硬化性樹脂組成物を、それぞれ、ポストベーク後の膜厚が2.5μmになるようにスピンコートし、次にクリーンオーブン中、l90℃で3分間プリベークした。その後、230℃で20分加熱して塗膜を得た。
【0277】
〔パターンの作製1〕
2インチ角のガラス基板(イーグル2000;コーニング社製)上に、実施例1、2及
び比較例1の着色硬化性樹脂組成物を、それぞれ、ポストベーク後の膜厚が2.0μmになるように、スピンコート法で塗布した後、100℃で3分間プリベークして組成物層を形成した。冷却後、組成物層を形成した基板と石英ガラス製フォトマスクとの間隔を80μmとして、露光機(TME−150RSK;トプコン(株)製)を用いて、大気雰囲気下、40mJ/cm
2の露光量(365nm基準)で光照射した。尚、フォトマスクとしては、50μmのラインアンドスペースパターンが形成されたものを使用した。光照射後の組成物層を、非イオン性界面活性剤0.12%と水酸化カリウム0.04%とを含む水溶液に25℃で60秒間浸漬させて現像し、水洗後、オーブン中、230℃で20分間ポストベークを行うことにより、パターンを得た。得られたパターンについて、膜厚測定装置(DEKTAK3;日本真空技術(株)製)を用いて膜厚を測定したところ、2.0μmであることを確認した。
〔パターンの作製2〕
2インチ角のガラス基板(イーグル2000;コーニング社製)上に、実施例1〜7及び比較例1〜6の着色硬化性樹脂組成物を、それぞれ、ポストベーク後の膜厚が2.5μmになるように、スピンコート法で塗布した後、100℃で3分間プリベークして組成物層を形成した。冷却後、組成物層を形成した基板と石英ガラス製フォトマスクとの間隔を80μmとして、露光機(TME−150RSK;トプコン(株)製)を用いて、大気雰囲気下、40mJ/cm
2の露光量(365nm基準)で光照射した。尚、フォトマスクとしては、50μmのラインアンドスペースパターンが形成されたものを使用した。光照射後の組成物層を、非イオン性界面活性剤0.12%と水酸化カリウム0.04%とを含む水溶液に25℃で60秒間浸漬させて現像し、水洗後、オーブン中、230℃で20分間ポストベークを行うことにより、パターンを得た。得られたパターンについて、膜厚測定装置(DEKTAK3;日本真空技術(株)製)を用いて膜厚を測定した。
【0278】
〔着色パターン形状評価1〕
パターンの作製1において得られた実施例1、2及び比較例1の着色パターンについて、走査型電子顕微鏡(S−4000;(株)日立ハイテクノロジーズ製、拡大倍率10000倍)を用いて、形状を観察した。
図1中、(p1)で示す形状(○)であると、着色パターン上に無機膜を積層した際、無機膜に亀裂や剥離が発生しにくい傾向がある。結果を表11に示す。
〔着色パターン形状評価2〕
パターンの作製2において得られた実施例1〜7、比較例1〜6の各組成物より得られた着色パターンについて、走査型電子顕微鏡(S−4000;(株)日立ハイテクノロジーズ製、拡大倍率10000倍)を用いて、形状を観察した。
図2中、(p3)で示す形状(○)であると、着色パターン上に無機膜を積層した際、無機膜に亀裂や剥離が発生しにくい傾向がある。結果を表12に示す。
<色度評価>
実施例5〜7の各組成物より得られた着色パターンについて、測色機(OSP−SP−200;オリンパス(株)製)を用いて分光を測定し、C光源の特性関数を用いてCIEのXYZ表色系におけるxy色度座標(x、y)と三刺激値Yとを測定した。Yの値が大きいほど明度が高いことを表す。結果を表12に示す。
【0279】
【表11】
【0280】
【表12】
【0281】
上記の結果から、本発明の着色硬化性樹脂組成物により形成されたパターンは、パターン形状に優れることが確認された。このことから、本発明によれば、表示特性に優れる表
示装置を製造可能な着色硬化性樹脂組成物を提供できたことがわかる。