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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022115070
(43)【公開日】2022-08-08
(54)【発明の名称】化合物及び着色組成物
(51)【国際特許分類】
   C09B 67/46 20060101AFI20220801BHJP
   C09B 35/10 20060101ALI20220801BHJP
   C09B 29/20 20060101ALI20220801BHJP
   C09B 57/00 20060101ALI20220801BHJP
   C09B 67/00 20060101ALI20220801BHJP
   C07D 231/48 20060101ALI20220801BHJP
   C08F 2/44 20060101ALI20220801BHJP
   G02B 5/20 20060101ALI20220801BHJP
【FI】
C09B67/46 A
C09B35/10 CSP
C09B29/20 B
C09B57/00 Z
C09B67/00 Z
C07D231/48
C08F2/44 Z
G02B5/20 101
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021211386
(22)【出願日】2021-12-24
(31)【優先権主張番号】P 2021011406
(32)【優先日】2021-01-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000002093
【氏名又は名称】住友化学株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】503454506
【氏名又は名称】東友ファインケム株式会社
【氏名又は名称原語表記】DONGWOO FINE-CHEM CO., LTD.
【住所又は居所原語表記】132, YAKCHON-RO, IKSAN-SI, JEOLLABUK-DO 54631, REPUBLIC OF KOREA
(71)【出願人】
【識別番号】512197788
【氏名又は名称】住華科技股▲フン▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】SUMIKA TECHNOLOGY CO.,LTD
【住所又は居所原語表記】No.32,Sec.2,Huandong Rd.,Shanhua Dist.,Tainan City 741,Taiwan
(74)【代理人】
【識別番号】110002837
【氏名又は名称】特許業務法人アスフィ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】真鍋 ひとみ
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼石 悠
(72)【発明者】
【氏名】辻内 翔
【テーマコード(参考)】
2H148
4J011
【Fターム(参考)】
2H148BE13
2H148BG02
2H148BG06
2H148BG07
2H148BG11
2H148BH28
4J011AA05
4J011AC04
4J011CA02
4J011CA05
4J011CC10
4J011PA43
4J011PA69
4J011PB25
4J011PC02
4J011PC08
4J011QA23
4J011SA65
4J011UA01
4J011VA01
4J011WA01
(57)【要約】
【課題】顔料を含む着色組成物の低粘度化を課題とする。
【解決手段】式(I)で表される化合物と顔料とを含む着色組成物。

[式(I)中、L1は、式(ph1)で表される基を表し、R1~R4はそれぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、複素環基、-SO3N(R54、シアノ基、又はハロゲン原子を表す。但し、R1~R4の少なくとも1つは、置換基として1以上の-SO3N(R54を有する炭化水素基又は-SO3N(R54である。R5は、水素原子又は炭化水素基を表し、複数のR5は、同一でも異なっていてもよい。]

【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(I)で表される化合物と顔料とを含む着色組成物。
【化1】

[式(I)中、
1は、式(ph1)で表される基を表し、
1~R4はそれぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、複素環基、-SO3N(R54、シアノ基、又はハロゲン原子を表す。但し、R1~R4の少なくとも1つは、置換基として1以上の-SO3N(R54を有する炭化水素基又は-SO3N(R54である。R5は、水素原子又は炭化水素基を表し、複数のR5は、同一でも異なっていてもよい。]
【化2】

[式(ph1)中、X1は置換基又は置換基を有していてもよい炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-又は-NH-に置き換わっていてもよく、該炭化水素基に含まれる-CH=は、-N=に置き換わっていてもよい。nは0~4の整数を表す。nが2以上の整数を表す場合、複数のX1は同一であっても異なっていてもよい。nが2以上の整数を表し、且つ複数のX1が、式(ph1)におけるフェニレン基を構成する炭素原子のうち、隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、隣接する炭素原子に結合するX1は互いに結合して環を形成してもよい。*は結合手を表す。]
【請求項2】
1が式(ph2)で表される基である請求項1に記載の着色組成物。
【化3】

[式(ph2)中、X2~X5は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、置換又は非置換のアミノ基、N-アシルアミノ基、カルボキシ基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、シアノ基、又はハロゲン原子を表す。X2とX3、X4とX5は互いに結合して環を形成してもよい。*は結合手を表す。]
【請求項3】
さらに溶剤を含む請求項1又は2に記載の着色組成物。
【請求項4】
さらに樹脂を含む請求項1~3のいずれかに記載の着色組成物。
【請求項5】
さらに重合性化合物及び重合開始剤を含む請求項1~4のいずれかに記載の着色組成物。
【請求項6】
前記顔料がアゾ顔料である請求項1~5のいずれかに記載の着色組成物。
【請求項7】
請求項1~6のいずれかに記載の着色組成物から形成されるカラーフィルタ。
【請求項8】
請求項7に記載のカラーフィルタを含む表示装置。
【請求項9】
式(I)で表される化合物。
【化4】


[式(I)中、
1は、式(ph1)で表される基を表し、
1~R4はそれぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、複素環基、-SO3N(R54、シアノ基、又はハロゲン原子を表す。但し、R1~R4の少なくとも1つは、置換基として1以上の-SO3N(R54を有する炭化水素基又は-SO3N(R54である。R5は、水素原子又は炭化水素基を表し、複数のR5は、同一でも異なっていてもよい。]
【化5】

[式(ph1)中、X1は置換基又は置換基を有していてもよい炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-又は-NH-に置き換わっていてもよく、該炭化水素基に含まれる-CH=は、-N=に置き換わっていてもよい。nは0~4の整数を表す。nが2以上の整数を表す場合、複数のX1は同一であっても異なっていてもよい。nが2以上の整数を表し、且つ複数のX1が、式(ph1)におけるフェニレン基を構成する炭素原子のうち、隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、隣接する炭素原子に結合するX1は互いに結合して環を形成してもよい。*は結合手を表す。]
【請求項10】
1が式(ph2)で表される基である請求項9に記載の化合物。
【化6】

[式(ph2)中、X2~X5は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、置換又は非置換のアミノ基、N-アシルアミノ基、カルボキシ基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、シアノ基、又はハロゲン原子を表す。X2とX3、X4とX5は互いに結合して環を形成してもよい。*は結合手を表す。]
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、化合物、該化合物を含む着色組成物、該着色組成物から形成されるカラーフィルタ、及び該カラーフィルタを含む表示装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置及びプラズマディスプレイ等の表示装置やCCDやCMOSセンサなどの固体撮像素子に使用されるカラーフィルタは、着色組成物から製造される。このような着色組成物に用いられる着色剤として、C.I.ピグメントオレンジ13やC.I.ピグメントレッド269等の様々な顔料が知られている(非特許文献1)。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】Colour Index International(英国染料染色学会、米国繊維化学技術・染色技術協会)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記顔料を含む着色組成物は、粘度が高くなる場合があった。そこで本発明は、顔料を含む組成物の低粘度化が可能な化合物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の要旨は以下の通りである。
[1] 式(I)で表される化合物と顔料とを含む着色組成物。
【化1】

[式(I)中、
1は、式(ph1)で表される基を表し、
1~R4はそれぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、複素環基、-SO3N(R54、シアノ基、又はハロゲン原子を表す。但し、R1~R4の少なくとも1つは、置換基として1以上の-SO3N(R54を有する炭化水素基又は-SO3N(R54である。R5は、水素原子又は炭化水素基を表し、複数のR5は、同一でも異なっていてもよい。]
【化2】

[式(ph1)中、X1は置換基又は置換基を有していてもよい炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-又は-NH-に置き換わっていてもよく、該炭化水素基に含まれる-CH=は、-N=に置き換わっていてもよい。nは0~4の整数を表す。nが2以上の整数を表す場合、複数のX1は同一であっても異なっていてもよい。nが2以上の整数を表し、且つ複数のX1が、式(ph1)におけるフェニレン基を構成する炭素原子のうち、隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、隣接する炭素原子に結合するX1は互いに結合して環を形成してもよい。*は結合手を表す。]
[2] L1が式(ph2)で表される基である[1]に記載の着色組成物。
【化3】

[式(ph2)中、X2~X5は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、置換又は非置換のアミノ基、N-アシルアミノ基、カルボキシ基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、シアノ基、又はハロゲン原子を表す。X2とX3、X4とX5は互いに結合して環を形成してもよい。*は結合手を表す。]
[3] さらに溶剤を含む[1]又は[2]に記載の着色組成物。
[4] さらに樹脂を含む[1]~[3]のいずれかに記載の着色組成物。
[5] さらに重合性化合物及び重合開始剤を含む[1]~[4]のいずれかに記載の着色組成物。
[6] 前記顔料がアゾ顔料である[1]~[5]のいずれかに記載の着色組成物。
[7] [1]~[6]のいずれかに記載の着色組成物から形成されるカラーフィルタ。[8] [7]に記載のカラーフィルタを含む表示装置。
[9] 式(I)で表される化合物。
【化4】

[式(I)中、
1は、式(ph1)で表される基を表し、
1~R4はそれぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、複素環基、-SO3N(R54、シアノ基、又はハロゲン原子を表す。但し、R1~R4の少なくとも1つは、置換基として1以上の-SO3N(R54を有する炭化水素基又は-SO3N(R54である。R5は、水素原子又は炭化水素基を表し、複数のR5は、同一でも異なっていてもよい。]
【化5】

[式(ph1)中、X1は置換基又は置換基を有していてもよい炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-又は-NH-に置き換わっていてもよく、該炭化水素基に含まれる-CH=は、-N=に置き換わっていてもよい。nは0~4の整数を表す。nが2以上の整数を表す場合、複数のX1は同一であっても異なっていてもよい。nが2以上の整数を表し、且つ複数のX1が、式(ph1)におけるフェニレン基を構成する炭素原子のうち、隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、隣接する炭素原子に結合するX1は互いに結合して環を形成してもよい。*は結合手を表す。]
[10] L1が式(ph2)で表される基である[9]に記載の化合物。
【化6】

[式(ph2)中、X2~X5は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、置換又は非置換のアミノ基、N-アシルアミノ基、カルボキシ基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、シアノ基、又はハロゲン原子を表す。X2とX3、X4とX5は互いに結合して環を形成してもよい。*は結合手を表す。]
【発明の効果】
【0006】
本発明の化合物によれば、顔料を含む組成物の低粘度化が可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0007】
<化合物(I)>
本発明に係る化合物は、式(I)で表される化合物(以下、化合物(I)という場合がある)である。化合物(I)を用いることにより、顔料を含む組成物の低粘度化が可能となる。
【0008】
【化7】

[式(I)中、
1は、式(ph1)で表される基を表し、
1~R4はそれぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、複素環基、-SO3N(R54、シアノ基、又はハロゲン原子を表す。但し、R1~R4の少なくとも1つは、置換基として1以上の-SO3N(R54を有する炭化水素基又は-SO3N(R54である。R5は、水素原子又は炭化水素基を表し、複数のR5は、同一でも異なっていてもよい。]
【化8】

[式(ph1)中、X1は置換基又は置換基を有していてもよい炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-又は-NH-に置き換わっていてもよく、該炭化水素基に含まれる-CH=は、-N=に置き換わっていてもよい。nは0~4の整数を表す。nが2以上の整数を表す場合、複数のX1は同一であっても異なっていてもよい。nが2以上の整数を表し、且つ複数のX1が、式(ph1)におけるフェニレン基を構成する炭素原子のうち、隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、隣接する炭素原子に結合するX1は互いに結合して環を形成してもよい。*は結合手を表す。]
【0009】
以下、化合物(I)について詳述するが、化合物(I)には、式(I)の共鳴構造や、式(I)の互変異性体、並びに式(I)中の各基を単結合の結合軸周りに回転させて得られる化合物も含まれることとする。式(I)の互変異性体とは、例えば下記式(I’)で表される化合物等を例示することができる。
【0010】
【化9】

[式(I’)中、L1及びR1~R4は上記と同じである。]
【0011】
式(ph1)におけるX1で表される置換基(以下、置換基Aという場合がある)としては、置換又は非置換のアミノ基、N-アシルアミノ基、カルボキシ基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、シアノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。
【0012】
1で表される炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基であっても芳香族炭化水素基であってもよく、該脂肪族炭化水素基は、飽和又は不飽和であってもよく、鎖状又は環状(脂環式炭化水素基)であってもよい。また脂環式炭化水素基は、単環式であっても多環式であってもよい。
【0013】
飽和鎖状炭化水素基(以下、アルキル基という場合がある)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、及びデ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、sec-ブチル基、tert-ブチル基、1,3-ジメチルブチル基、2-エチルブチル基、及び2-エチルヘキシル基等の分枝鎖状アルキル基が挙げられる。
【0014】
不飽和鎖状炭化水素基としては、エテニル基、プロペニル基(例えば、1-プロペニル基、2-プロペニル基)、及びブテニル基(例えば、1-ブテニル基、3-ブテニル基)等のアルケニル基;エチニル基、プロピニル基(例えば、1-プロピニル基、2-プロピニル基)、ブチニル基(例えば、1-ブチニル基、3-ブチニル基)等のアルキニル基;等が挙げられる。
【0015】
飽和又は不飽和鎖状炭化水素基の炭素数は、好ましくは1~15であり、より好ましくは1~10、さらに好ましくは1~6、特に好ましくは1~4である。
【0016】
飽和脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、1-メチルシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及び2-メチルシクロヘキシル基等のシクロアルキル基が挙げられる。
【0017】
不飽和脂環式炭化水素基としては、シクロヘキセニル基(例えば、シクロヘキサ-1-エン-1-イル基、シクロヘキサ-2-エン-1-イル基、シクロヘキサ-3-エン-1-イル基)、シクロヘプテニル基及びシクロオクテニル基等のシクロアルケニル基等が挙げられる。
【0018】
脂環式炭化水素基としては、ノルボルニル基、アダマンチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基等の多環式の飽和脂環式炭化水素基;ノルボルネニル基等の多環式の不飽和脂環式炭化水素基;等が挙げられる。
【0019】
脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3~12であり、より好ましくは3~10であり、さらに好ましくは3~8である。
【0020】
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、o-トリル基、m-トリル基、p-トリル基、2,4-ジメチルフェニル基、2,6-ジメチルフェニル基、2,4,6-トリメチルフェニル基、2,4-ジイソプロピルフェニル基、2,6-ジイソプロピルフェニル基、4-ビニルフェニル基、o-tert-ブチルフェニル基、m-tert-ブチルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、3,5-ジ(tert-ブチル)フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、テトラリンから水素原子を1つ除いた基等が挙げられる。
【0021】
芳香族炭化水素基の炭素数は、好ましくは6~18であり、より好ましくは6~12であり、さらに好ましくは6~10である。
【0022】
1で表される炭化水素基は、上記に挙げた炭化水素基を組合せた基であってもよく、例えばアラルキル基、脂環式炭化水素基が結合したアルキル基;シクロアルキル基が縮合した芳香族炭化水素基;シクロアルキル基が縮合した芳香族炭化水素基が結合したアルキル基;等が挙げられる。
【0023】
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、(4-メチルフェニル)メチル基、及びフェネチル基等が挙げられる。アラルキル基の炭素数は、好ましくは7~18であり、より好ましくは7~12であり、さらに好ましくは7~10である。
【0024】
脂環式炭化水素基が結合したアルキル基としては、例えば、シクロプロピルメチル基、シクロプロピルエチル基、シクロブチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、アダマンチルメチル基等が挙げられる。脂環式炭化水素基が結合したアルキル基の炭素数は、4~20であることが好ましく、より好ましくは4~15、さらに好ましくは4~10である。
【0025】
シクロアルキル基が縮合した芳香族炭化水素基としては、インダンにおけるベンゼン環から水素原子を1つ除いた基、1-メチル-インダンにおけるベンゼン環から水素原子を1つ除いた基、2-メチル-インダンにおけるベンゼン環から水素原子を1つ除いた基等が挙げられる。
【0026】
シクロアルキル基が縮合した芳香族炭化水素基が結合したアルキル基としては、インダンにおけるベンゼン環に炭素数1~4のアルキル基が結合した基、1-メチル-インダンにおけるベンゼン環に炭素数1~4のアルキル基が結合した基、2-メチル-インダンにおけるベンゼン環に炭素数1~4のアルキル基が結合した基等が挙げられる。
【0027】
1で表される炭化水素基が有していてもよい置換基(以下、置換基Bという場合がある)としては、置換又は非置換のアミノ基、N-アシルアミノ基、カルボキシ基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、シアノ基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基等が挙げられる。
【0028】
置換基A及び置換基Bとしてのアミノ基は、無置換のアミノ基であってもよく、置換アミノ基であってもよい。置換アミノ基は1つ又は2つの炭化水素基を有するアミノ基であることが好ましい。該炭化水素基としては、上述したX1で表される炭化水素基と同様の基が挙げられ、アルキル基であることが好ましい。該炭化水素基の炭素数は、好ましくは1~10、より好ましくは1~4である。置換アミノ基としては、例えば、N-メチルアミノ基、N,N-ジメチルアミノ基、N-エチルアミノ基、N,N-ジエチルアミノ基、N-プロピルアミノ基、N,N-ジプロピルアミノ基、N-イソプロピルアミノ基、N,N-ジイソプロピルアミノ基、N-フェニルアミノ基、N,N-ジフェニルアミノ基、N,N-エチルメチルアミノ基等が挙げられる。
【0029】
置換基A及び置換基BとしてのN-アシルアミノ基とは、-NHCOR7で表される基を意味し、R7は水素原子又は炭化水素基を表す。R7で表される炭化水素基としては、上述したX1で表される炭化水素基と同様の基が挙げられる。R7で表される炭化水素基の炭素数としては、2~20であることが好ましく、より好ましくは2~10、さらに好ましくは2~6である。N-アシルアミノ基としては、例えば、N-ホルミルアミノ基、N-アセチルアミノ基、N-プロパノイルアミノ基、N-ブタノイルアミノ基、N-ベンゾイルアミノ基等が挙げられる。
【0030】
置換基A及び置換基Bとしてのアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、n-ブトキシ基、tert-ブトキシ基等が挙げられる。前記アルコキシ基の炭素数は1~4であることが好ましく、より好ましくは1又は2である。
【0031】
置換基A及び置換基Bとして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、n-ブチルスルファニル基等が挙げられる。前記アルキルスルファニル基の炭素数は1~4であることが好ましく、より好ましくは1又は2である。
【0032】
置換基A及び置換基Bとしてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、中でもフッ素原子、塩素原子または臭素原子であることが好ましく、塩素原子であることがより好ましい。
【0033】
1としては、炭素数1~15のアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基、シアノ基、またはハロゲン原子であることが好ましく、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基、シアノ基、またはハロゲン原子であることがより好ましい。
【0034】
nとしては、0~2の整数であることが好ましい。
【0035】
式(ph1)において、nが2以上の整数である場合、複数のX1は同一であっても異なっていてもよい。
【0036】
nが2以上の整数であり、且つ、複数のX1が、式(ph1)におけるフェニレン基を構成する炭素原子のうち、隣接する炭素原子にそれぞれ結合している場合、隣接する炭素原子に結合するX1は互いに結合して環を形成してもよい。隣接する炭素原子に結合するX1が互いに結合して形成する環としては、例えば以下のものが挙げられる。式中、*は式(ph1)におけるフェニレン基上の隣接する炭素原子との結合手を示す。
【0037】
【化10】
【0038】
式(ph1)における2つの結合手の位置は特に限定されないが、原料入手容易性の観点からパラ位の関係にあることが好ましい。
【0039】
式(I)におけるL1は、式(ph2)で表される基であることが好ましい。
【0040】
【化11】

[式(ph2)中、X2~X5は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、置換又は非置換のアミノ基、N-アシルアミノ基、カルボキシ基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、シアノ基、又はハロゲン原子を表す。X2とX3、X4とX5は互いに結合して環を形成してもよい。*は結合手を表す。]
【0041】
2~X5で表される炭素数1~4のアルキル基としては、メチル基又はエチル基であることが好ましい。
【0042】
2~X5で表される置換又は非置換のアミノ基としては、置換基A及び置換基Bにおける置換又は非置換のアミノ基として説明した基が挙げられ、その好ましい範囲も同様である。
【0043】
2~X5で表されるN-アシルアミノ基としては、置換基A及び置換基BにおけるN-アシルアミノ基として説明した基が挙げられ、その好ましい範囲も同様である。
【0044】
2~X5で表されるアルコキシ基としては、置換基A及び置換基Bにおけるアルコキシ基として説明した基が挙げられ、その好ましい範囲も同様である。
【0045】
2~X5で表されるアルキルスルファニル基としては、置換基A及び置換基Bにおけるアルキルスルファニル基として説明した基が挙げられ、その好ましい範囲も同様である。
【0046】
2~X5で表されるハロゲン原子としては、置換基A及び置換基Bにおけるハロゲン原子として説明したものが挙げられ、その好ましい範囲も同様である。
【0047】
2とX3、X4とX5が互いに結合して形成する環としては、上述のX1が互いに結合して形成する環として説明したものが挙げられる。
【0048】
式(ph2)で表される基の中でも、式(ph2-1)~式(ph2-8)で表される基のいずれかであることが好ましく、より好ましくは式(ph2-1)~式(ph2-7)で表される基のいずれかである。式中、*は結合手を表す。
【0049】
【化12】
【0050】
式(I)におけるR1~R4で表される炭化水素基としては、上述のX1で表される炭化水素基として説明した基が挙げられる。中でも、炭素数1~10のアルキル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数6~12の芳香族炭化水素基が好ましく、炭素数1~6のアルキル基、炭素数3~8のシクロアルキル基、炭素数6~10の芳香族炭化水素基がより好ましい。
【0051】
1~R4で表される炭化水素基が有していてもよい置換基(以下、置換基Cという場合がある)としては、ヒドロキシ基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、カルボキシ基、置換又は非置換のアミノ基、N-アシルアミノ基、シアノ基、ハロゲン原子、-SO3H、-SO3N(R54、-SO3M、-SO30.5、-SO2N(R62等が挙げられる。Mはアルカリ金属原子を表し、Tはアルカリ土類金属原子を表し、R5及びR6はそれぞれ独立して水素原子又は炭化水素基を表す。置換基Cとしては、ヒドロキシ基、炭素数1~4のアルコキシ基、ハロゲン原子、又は-SO3N(R54が好ましく、ハロゲン原子又は-SO3N(R54がより好ましい。
【0052】
置換基Cとしてのアルコキシ基としては、置換基A及び置換基Bにおけるアルコキシ基として説明したものが挙げられ、その好ましい範囲も同様である。
【0053】
置換基Cとしてのアルキルスルファニル基としては、置換基A及び置換基Bにおけるアルキルスルファニル基として説明したものが挙げられ、その好ましい範囲も同様である。
【0054】
置換基Cとしての置換又は非置換のアミノ基としては、置換基A及び置換基Bにおける置換又は非置換のアミノ基として説明したものが挙げられ、その好ましい範囲も同様である。
【0055】
置換基CとしてのN-アシルアミノ基としては、置換基A及び置換基BにおけるN-アシルアミノ基として説明したものが挙げられ、その好ましい範囲も同様である。
【0056】
置換基Cとしてのハロゲン原子としては、置換基A及び置換基Bにおけるハロゲン原子として説明したものが挙げられ、塩素原子、臭素原子又はフッ素原子が好ましい。
【0057】
Mで表されるアルカリ金属原子としては、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。
【0058】
Tで表されるアルカリ土類金属原子としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム等が挙げられる。R1~R4のいずれかが、-SO30.5を1つ有する炭化水素基である場合、化合物(I)は下記の構造をとる。
【0059】
【化13】
【0060】
[式中、L1、R1~R4、及びTは、上記と同じ意味を表す。-SO3 -は、R1~R4で表
される炭化水素基が有する水素原子のいずれかを置換している。]
【0061】
5は、水素原子又は炭化水素基を表す。複数のR5は同一でも異なっていてもよい。R5で表される炭化水素基としては、上述のX1で表される炭化水素基として説明した基が挙げられ、炭素数1~15のアルキル基、炭素数3~8のシクロアルキル基、炭素数6~10の芳香族炭化水素基であることが好ましい。R5としては、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~15のアルキル基、炭素数3~8のシクロアルキル基、又は炭素数6~10の芳香族炭化水素基であることが好ましく、水素原子又は炭素数1~12のアルキル基であることがより好ましい。
【0062】
6は、水素原子又は炭化水素基を表す。2つのR6は同一でも異なっていてもよく、一方が水素原子で、もう一方が炭化水素基であることが好ましい。R6で表される炭化水素基としては、上述のX1で表される炭化水素基として説明した基が挙げられ、炭素数1~10のアルキル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~12の多環式の飽和脂環式炭化水素基、炭素数6~18の芳香族炭化水素基であることが好ましい。
【0063】
1~R4で表される複素環基としては、チエニル基、ベンゾ[b]チエニル基、チアントレニル基、フリル基、ピラニル基、イソベンゾフラニル基、クロメニル基、キサンテニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、インドリジニル基、インドリル基、1H-インダゾリル基、イソキノリル基、キノリル基、フタラジニル基、カルバゾリル基、アクリジニル基、クロマニル基、ピロリジニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、インドリニル基、イソインドリニル基、ベンゾイミダゾロニル基等が挙げられる。中でもベンゾ[b]チエニル基、チアントレニル基、イソベンゾフラニル基、クロメニル基、キサンテニル基、インドリル基、1H-インダゾリル基、イソキノリル基、キノリル基、フタラジニル基、カルバゾリル基、アクリジニル基、クロマニル基、インドリニル基、イソインドリニル基、ベンゾイミダゾロニル基等のベンゼン環を有する複素環基が好ましい。
【0064】
1~R4で表されるハロゲン原子としては、置換基A及び置換基Bにおけるハロゲン原子として説明したものが挙げられ、中でも塩素原子、フッ素原子が好ましい。
【0065】
1~R4の少なくとも1つは、置換基として1以上の-SO3N(R54を有する炭化水素基又は-SO3N(R54である。R1~R4のうち、いずれか1~3つが、置換基として1以上の-SO3N(R54を有する炭化水素基であることが好ましく、R1~R4のうち、いずれか1~2つが、置換基として1以上の-SO3N(R54を有する炭化水素基であることがより好ましく、R1及び/又はR3が、置換基として1以上の-SO3N(R54を有する炭化水素基であることが特に好ましい。1つの炭化水素基が有する-SO3N(R54の数は、1~3であることが好ましく、より好ましくは1である。-SO3N(R54が結合する炭化水素基は、アルキル基又は芳香族炭化水素基であることが好ましく、炭素数6~10の芳香族炭化水素基であることがより好ましい。
【0066】
1は、置換基として1以上の-SO3N(R54を有する炭化水素基であることが好ましく、より好ましくは置換基として1以上の-SO3N(R54を有する芳香族炭化水素基、さらに好ましくは置換基として-SO3N(R54を有する炭素数6~10の芳香族炭化水素基である。
【0067】
2は、置換基を有していてもよいアルキル基であることが好ましく、より好ましくはハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、さらに好ましくはハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基である。
【0068】
3は、置換基を有していてもよい炭化水素基であることが好ましく、より好ましくは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、さらに好ましくは置換基として-SO3N(R54を有していてもよい炭素数6~10の芳香族炭化水素基である。
【0069】
4は、置換基を有していてもよいアルキル基であることが好ましく、より好ましくはハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、さらに好ましくはハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基である。
【0070】
化合物(I)としては、例えば、表1~2に示す化合物(I-1)~化合物(I-98)が挙げられる。化合物(I)としては、化合物(I-1)~化合物(I-84)が好ましく、化合物(I-1)~化合物(I-14)がより好ましい。
【0071】
【表1】
【0072】
【表2】
【0073】
表1~2中、ph1-1~ph1-7は、下記式(ph1-1)~(ph1-7)で表される基を示し、r1~r3は、下記式(r1)~(r3)で表される基を示し、Meはメチル基を示し、CF3はトリフルオロメチル基を示す。
【0074】
【化14】
【0075】
【化15】
【0076】
化合物(I)は、例えば、後述の方法で、R1p~R4pの少なくとも1つが置換基として-SO3Hを有する炭化水素基又は-SO3Hである化合物(II)を製造したのち、得られた化合物(II)と、N(R54Zで表されるアンモニウム塩(Zは、ハロゲン原子、カルボキシ基またはヒドロキシ基を表す)とを反応させることにより製造することができる。
【0077】
具体的には、まず、式(pt1)で表されるアミンのジアゾ化を行い、式(q1)で表されるジアゾニウム塩を製造する。得られた式(q1)で表されるジアゾニウム塩に式(pt2)で表される化合物を反応させて、式(q2)で表される化合物を製造する。続いて、式(q2)で表される化合物の還元を行い、式(q3)で表されるアミンを製造する。さらに、得られたアミンのジアゾ化を行い、式(q4)で表されるジアゾニウム塩を製造した後、式(pt3)で表される化合物を反応させることにより、式(II)で表される化合物(化合物(II))を製造できる。
【0078】
【化16】

[式(pt1)~式(pt3)、式(q1)~式(q4)、及び式(II)中、
1及びnは上記と同じ意味を表す。
1p~R4pは、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、複素環基、-SO3H、シアノ基、又はハロゲン原子を表す。但し、R1p~R4pの少なくとも1つは、置換基として1以上の-SO3Hを有する炭化水素基又は-SO3Hである。
1及びQ2は、それぞれ独立して、無機アニオン又は有機アニオンを表す。]
【0079】
式(q1)で表されるジアゾニウム塩は、例えば、式(pt1)で表されるアミンを、亜硝酸、亜硝酸塩、又は亜硝酸エステルによりジアゾ化することによって得ることができる。かかるジアゾ化は、任意の公知の方法により実施される。
【0080】
前記無機アニオンとしては、例えば、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、過塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン等が挙げられる。前記有機アニオンとしては、例えば、CH3COO-、C65COO-等が挙げられる。Q1及びQ2としては、好ましくは塩化物イオン、臭化物イオン、CH3COO-である。
【0081】
前記ジアゾ化の反応を行う際、反応をスムーズに進行させるために、酸性触媒を用いることもできる。酸性触媒としては、硫酸、塩酸等の鉱酸等が挙げられる。
【0082】
式(q1)で表されるジアゾニウム塩と、式(pt2)で表される化合物とを、ジアゾカップリングさせることにより、式(q2)で表される化合物を製造することができる。かかるジアゾカップリングは、任意の公知の方法により実施されるが、反応温度は、-5℃~60℃が好ましく、0℃~30℃がより好ましい。反応時間は、30分間~12時間が好ましく、1時間~4時間がより好ましい。この反応は、水性溶媒の存在下で行うことが好ましく、水性溶媒としては、水が好ましい。
【0083】
式(q2)で表される化合物を還元することにより、式(q3)で表される化合物を製造することができる。還元の方法は特に限定されず、任意の公知の方法により実施できるが、例えば、硫化物等の還元剤による還元を利用することができる。前記硫化物としては特に限定されず、例えば、水硫化ナトリウム、水硫化カリウム、水硫化アンモニウムなどの水硫化物、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化アンモニウムなどの硫化物が挙げられる。これらは無水物でも結晶水を含有したものであってもよい。還元反応は、水性溶媒の存在下で行うことが好ましく、水性溶媒としては、水が好ましい。
【0084】
式(q4)で表されるジアゾニウム塩は、式(q3)で表されるアミンを、ジアゾ化することによって得ることができる。ジアゾ化の方法としては、上述した、式(pt1)で表される化合物のジアゾ化と同様の方法を採用することができる。
【0085】
式(q4)で表されるジアゾニウム塩と、式(pt3)で表される化合物とを、ジアゾカップリングさせることにより、化合物(II)を製造することができる。ジアゾカップリングの方法としては、上述した、式(q1)で表されるジアゾニウム塩と式(pt2)で表される化合物とのジアゾカップリングと同様の方法を採用することができる。
【0086】
得られた化合物(II)と、N(R54Zで表されるアンモニウム塩(Zは、ハロゲン原子、カルボキシ基またはヒドロキシ基を表す)とを反応させることにより、化合物(II)が有する-SO3Hが-SO3N(R54に変換され、化合物(I)を製造することができる。かかる反応において、反応温度は、-5℃~60℃が好ましく、0℃~30℃がより好ましい。反応時間は、30分間~12時間が好ましく、1時間~4時間がより好ましい。かかる反応は、水または親水性有機溶媒の存在下で行うことが好ましく、親水性有機溶媒としては、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルスルホキシド、N-メチル-2-ピロリドン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどが好ましい。
【0087】
Zとしては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、カルボキシ基又はヒドロキシ基であることが好ましく、塩素原子、カルボキシ基、又はヒドロキシ基であることがより好ましい。特に、上記反応としては、化合物(II)とアンモニア水とを反応させることが好ましく、この場合、化合物(II)が有する-SO3Hが-SO3NH4に変換される。
【0088】
上記反応は、式(q4)で表されるジアゾニウム塩と式(pt3)で表される化合物とのジアゾカップリング反応と同時に行ってもよい。この場合、式(pt3)で表される化合物を含む溶液に、式(q4)で表されるジアゾニウム塩とN(R54Zで表されるアンモニウム塩を含む溶液を滴下して反応させることにより、ジアゾカップリング反応と-SO3N(R54への変換を同時に行うことができる。この場合、反応温度は、-5℃~60℃が好ましく、0℃~30℃がより好ましい。反応時間は、30分間~12時間が好ましく、1時間~4時間がより好ましい。
【0089】
反応混合物から目的化合物である化合物(I)を取得する方法は特に限定されず、公知の種々の手法が採用できる。また必要に応じて、再結晶などの公知の手法によってさらに精製してもよい。
【0090】
<着色組成物>
本発明の着色組成物は、化合物(I)及び顔料(以下、顔料(A1)という場合がある。)を含む。化合物(I)及び顔料(A1)は、着色剤(以下、着色剤(A)という場合がある。)として使用することができる。
本発明の着色組成物は、樹脂(以下、樹脂(B)という場合がある。)、重合性化合物(以下、重合性化合物(C)という場合がある。)、重合開始剤(以下、重合開始剤(D)という場合がある。)、溶剤(以下、溶剤(E)という場合がある。)、及びレベリング剤(以下、レベリング剤(F)という場合がある。)から選ばれる少なくとも1つを含んでいてもよく、樹脂(B)、重合性化合物(C)、重合開始剤(D)、溶剤(E)から選ばれる少なくとも1つを含むことが好ましく、樹脂(B)及び溶剤(E)から選ばれる少なくとも1つを含むことがより好ましい。また重合性化合物(C)を含む場合、重合開始剤(D)も含むことが好ましい。
なお、本明細書において、各成分として例示する化合物は、特に断りのない限り、単独で又は複数種を組合せて使用することができる。
【0091】
1.着色剤(A)
着色剤(A)は、化合物(I)及び顔料(A1)を含む。着色剤(A)が顔料と共に化合物(I)を含むことにより、着色組成物の粘度を低くすることができる。これにより、混合や塗布時の作業性が良好になり、該着色組成物を用いることで諸特性に優れたカラーフィルタを容易に形成することができる。また、着色剤(A)が顔料と共に化合物(I)を含むことにより、好ましくは該着色組成物の粘度を下げ、長期保存安定性を向上させることができる。
【0092】
1-1.化合物(I)
化合物(I)は、上記式(I)で表される化合物であり、その好ましい態様も同様である。
【0093】
化合物(I)の含有率は、着色剤(A)の総量に対して、0.08質量%以上であることが好ましく、より好ましくは0.8質量%以上、さらに好ましくは2.4質量%以上であり、また50質量%以下が好ましく、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは35質量%以下、よりさらに好ましくは25質量%以下、特に好ましくは20質量%以下である。
【0094】
化合物(I)の含有量は、顔料(A1)1質量部に対して、0.001質量部以上であることが好ましく、より好ましくは0.01質量部以上、さらに好ましくは0.03質量部以上であり、また1質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.8質量部以下、さらに好ましくは0.5質量部以下、よりさらに好ましくは0.3質量部以下、特に好ましくは0.2質量部以下である。また、化合物(I)の含有量は、顔料(A1)1質量部に対して、0.2質量部以上であってもよく、0.3質量部以上であってもよい。
【0095】
1-2.顔料(A1)
顔料(A1)としては、化合物(I)を包含しない限り、特に限定されず公知の顔料を使用することができ、例えば、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists出版)でピグメントに分類されている顔料が挙げられる。
顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、3、10、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、74、81、83、86、93、94、109、110、117、125、128、129、137、138、139、147、148、150、153、154、165、166、173、185、194、214、231、233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、62、64、65、71、72、73などのオレンジ色顔料;
C.I.ピグメントレッド3、9、97、105、122、123、144、149、166、168、170、176、177、179、180、190、192、202、209、215、216、224、242、244、254、255、264、265、266、268、269、273、291、295、296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、59、62、63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。
【0096】
また、化学構造によれば、顔料(A1)としては、好ましくは化合物(I)以外のアゾ顔料、キノフタロン顔料、ジケトピロロピロール顔料、フタロシアニン顔料、スクアリリウム顔料、ペリレン顔料、キサンテン顔料、イソインドリン顔料、及びキナクリドン顔料等が挙げられ、アゾ顔料又はジケトピロロピロール顔料であることがより好ましい。
【0097】
前記アゾ顔料は、化合物(I)以外の、分子内にアゾ基を有する顔料である。なお「分子内にアゾ基を有する顔料」には、互変異性によりアゾ基を有する顔料となるものも含まれる。アゾ顔料としては、1分子中にアゾ基を1つ有するモノアゾ化合物、又は1分子中にアゾ基を2つ有するジスアゾ化合物であることが好ましく、より好ましくはジスアゾ化合物である。顔料(A1)がジスアゾ化合物であることにより、化合物(I)による着色組成物の低粘度化効果により優れ、好ましくは着色組成物の保存安定性がより良好となる。
【0098】
モノアゾ化合物としては、具体的に、C.I.ピグメントイエロー3、74、165等の黄色顔料;C.I.ピグメントレッド3、170、269等の赤色顔料;等が挙げられ、中でもC.I.ピグメントレッド269が好ましい。
【0099】
ジスアゾ化合物としては、式(A1-1)で表される化合物が好ましい。
【0100】
【化17】

[式(A1-1)中、
2は、置換基を有していてもよいフェニレン基又はビフェニレン基であり、
A及びBは、それぞれ独立して、式(t1)~式(t5)で表される基のいずれかである。
【化18】

[式(t1)~式(t5)中、R11~R26はそれぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、複素環基、シアノ基、又はハロゲン原子を表す。*はL2との結合手を表す。]]
【0101】
式(A1-1)中、L2は、置換基を有していてもよいフェニレン基又はビフェニレン基であり、置換基を有していてもよいフェニレン基であることが好ましい。
【0102】
2におけるフェニレン基及びビフェニレン基が有していてもよい置換基(以下、置換基Dという場合がある)としては、炭素数1~4のアルキル基、置換又は非置換のアミノ基、N-アシルアミノ基、カルボキシ基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、シアノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。
【0103】
置換基Dにおける炭素数1~4のアルキル基としては、メチル基又はエチル基が好ましく、より好ましくはメチル基である。
【0104】
置換基Dとしての置換又は非置換のアミノ基、N-アシルアミノ基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、及びハロゲン原子としては、置換基Aにおける置換又は非置換のアミノ基、N-アシルアミノ基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、及びハロゲン原子として説明したものが挙げられ、それらの好ましい範囲も同様である。
【0105】
置換基Dとしては、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基、シアノ基、又はハロゲン原子が好ましく、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、シアノ基、塩素原子、又はフッ素原子がより好ましい。
【0106】
置換基Dの数は、1~4であることが好ましく、より好ましくは1又は2である。置換基Dを複数有している場合、複数の置換基Dは、同一でも異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【0107】
フェニレン基及びビフェニレン基における2つの結合手の位置は特に限定されないが、原料入手容易性の観点から、フェニレン基の場合には1,4位に、ビフェニレン基の場合には4,4’位に結合手を有していることが好ましい。
【0108】
2としては、式(ph3-1)~式(ph3-12)で表される基のいずれかであることが好ましく、より好ましくは式(ph3-1)~式(ph3-7)で表される基のいずれかである。式中、*は結合手を表す。
【0109】
【化19】
【0110】
式(A1-1)中、A及びBは、それぞれ独立して、式(t1)~式(t5)で表される基のいずれかであり、式(t1)~式(t4)で表される基のいずれかであることがより好ましく、式(t1)~式(t3)で表される基のいずれかであることがさらに好ましく、式(t1)で表される基であることが特に好ましい。A及びBは、同一であってもよく、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【0111】
11~R26で表される炭化水素基としては、上述のX1で表される炭化水素基として説明した基が挙げられる。中でも、炭素数1~10のアルキル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数6~12の芳香族炭化水素基が好ましく、炭素数1~6のアルキル基、炭素数3~8のシクロアルキル基、炭素数6~10の芳香族炭化水素基がより好ましい。
【0112】
11~R26で表される炭化水素基が有していてもよい置換基(以下、置換基Eという場合がある)としては、ヒドロキシ基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、カルボキシ基、置換又は非置換のアミノ基、N-アシルアミノ基、シアノ基、ハロゲン原子、-SO3H、-SO3M、-SO30.5、-SO2N(R62等が挙げられる。置換基Eとしての炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、置換又は非置換のアミノ基、N-アシルアミノ基、ハロゲン原子、-SO3M、-SO30.5、及び-SO2N(R62としては、置換基Cにおける炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、置換又は非置換のアミノ基、N-アシルアミノ基、ハロゲン原子、-SO3M、-SO30.5、及び-SO2N(R62として説明したものが挙げられ、それらの好ましい範囲も同様である。
【0113】
11~R26で表される複素環基としては、上述のR1~R4で表される複素環基として説明した基が挙げられ、その好ましい範囲も同様である。
【0114】
11~R26で表されるハロゲン原子としては、置換基A及び置換基Bにおけるハロゲン原子として説明したものが挙げられ、中でも塩素原子、フッ素原子が好ましい。
【0115】
11は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であることが好ましく、より好ましくは置換基を有していてもよい炭素数6~12の芳香族炭化水素基、さらに好ましくは置換基を有していてもよいフェニル基である。
【0116】
12は、置換基を有していてもよいアルキル基であることが好ましく、より好ましくはハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、さらに好ましくはハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基である。
【0117】
13及びR14は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、又は芳香族炭化水素基であることが好ましく、より好ましくは水素原子、炭素数1~4のアルキル基、炭素数3~8のシクロアルキル基、又はフェニル基である。R13及びR14は、同一であることが好ましい。
【0118】
15は、置換基を有していてもよいアルキル基又は水素原子であることが好ましく、より好ましくはアルキル基、さらに好ましくは炭素数1~4のアルキル基である。
【0119】
16は、置換基を有していてもよいアルキル基又はシアノ基であることが好ましく、より好ましくはハロゲン原子を有していてもよいアルキル基又はシアノ基、さらに好ましくはハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基又はシアノ基である。
【0120】
17は、置換基を有していてもよいアルキル基であることが好ましく、より好ましくはハロゲン原子を有していてもよいアルキル基、さらに好ましくはハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基である。
【0121】
18は、置換基を有していてもよいアルキル基であることが好ましく、より好ましくは炭素数1~4のアルキル基である。
【0122】
19は、置換基を有していてもよいアルキル基又は水素原子であることが好ましく、より好ましくは炭素数1~4のアルキル基又は水素原子である。
【0123】
20は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は複素環基であることが好ましく、より好ましくは置換基を有していてもよいフェニル基又はベンゼン環を有する複素環基であり、さらに好ましくはハロゲン原子を有していてもよいフェニル基又はベンゾイミダゾロニル基である。
【0124】
21~R26は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基又は水素原子であることが好ましく、より好ましくはハロゲン原子を有していてもよいアルキル基又は水素原子、さらに好ましくはハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基又は水素原子である。
【0125】
前記キノフタロン顔料としては、分子内にキノフタロン構造を有する顔料であり、具体的に、C.I.ピグメントイエロー138、231、233等が挙げられる。
【0126】
前記ジケトピロロピロール顔料としては、分子内にジケトピロロピロール構造を有する顔料であり、式(A1-3)で表される化合物が好ましい。
【0127】
【化20】

[式(A1-3)中、
31及びX32はそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭化水素基、ハロゲン原子、又はシアノ基を表し、
n31及びn32はそれぞれ独立して、0~5の整数を表し、n31が2以上の整数を表す場合、複数のX31は同一であっても異なっていてもよく、n32が2以上の整数を表す場合、複数のX32は同一であっても異なっていてもよい。]
【0128】
31及びX32で表される置換基を有していてもよい炭化水素基としては、X1で表される置換基を有していてもよい炭化水素基として説明した基と同様の基が挙げられる。X31及びX32としては、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数1~10のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数6~10の芳香族炭化水素基であることが好ましく、置換基を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基、または置換基を有していてもよいフェニル基であることがより好ましく、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基、またはハロゲン原子を有していてもよいフェニル基であることがさらに好ましく、トリフルオロメチル基またはフェニル基であることが特に好ましい。
【0129】
31及びX32で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子等が挙げられる。
【0130】
31及びX32は、同一の基であることが好ましい。
【0131】
n31及びn32としては、それぞれ独立して、1~3の整数であることが好ましく、1であることがより好ましい。特に、n31及びn32が1である場合、X31及びX32の置換位置はパラ位又はメタ位であることが好ましく、X31及びX32が置換基を有していてもよい炭化水素基又はハロゲン原子である場合にはパラ位に、X31及びX32がシアノ基である場合にはメタ位に結合していることがより好ましい。
【0132】
ジケトピロロピロール顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド254、255、264、272、C.I.ピグメントオレンジ71、73等が挙げられる。
【0133】
前記フタロシアニン顔料としては、分子内にフタロシアニン構造を有する顔料であり、具体的に、C.I.ピグメントグリーン7、36、58、59、C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6等が挙げられる。
【0134】
前記スクアリリウム顔料としては、分子内にスクアリリウム構造を有する顔料であり、式(A1-5)で表される化合物が好ましい。
【0135】
【化21】

[式(A1-5)中、
51~R54はそれぞれ独立して、水素原子又はヒドロキシ基を表し、
55~R58はそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-又は-NH-に置き換わっていてもよい。]
【0136】
51~R54としては、全てがヒドロキシ基であるか、或いは、R51及びR54がヒドロキシ基であり、且つR52及びR53が水素原子であることが好ましい。
【0137】
55~R58で表される置換基を有していてもよい炭化水素基としては、X1で表される置換基を有していてもよい炭化水素基として説明した基と同様の基が挙げられる。R55~R58としては、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数1~10のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数6~12の芳香族炭化水素基であることが好ましく、炭素数1~4のアルキル基、または炭素数6~10の芳香族炭化水素基であることがより好ましく、メチル基、エチル基、o-トリル基、m-トリル基、またはp-トリル基であることがさらに好ましい。特に、R55~R58が炭素数1~4のアルキル基であるか、或いはR55及びR58が炭素数6~10の芳香族炭化水素基であり、且つR56及びR57が炭素数1~4のアルキル基であることが好ましい。
【0138】
前記ペリレン顔料としては、分子内にペリレン構造を有する顔料であり、具体的に、C.I.ピグメントレッド179、190、224等が挙げられる。
【0139】
前記キサンテン顔料としては、分子内にキサンテン構造を有する顔料であり、式(A1-7)で表される化合物が好ましい。
【0140】
【化22】

[式(A1-7)中、R71~R74はそれぞれ独立して、水素原子または置換基を有していてもよい炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-又は-NH-に置き換わっていてもよい。]
【0141】
71~R74で表される置換基を有していてもよい炭化水素基としては、X1で表される置換基を有していてもよい炭化水素基として説明した基と同様の基が挙げられる。R71~R74としては、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1~10のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数6~12の芳香族炭化水素基であることが好ましく、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、または炭素数6~10の芳香族炭化水素基であることがより好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、o-トリル基、2,4-ジメチルフェニル基、2,6-ジメチルフェニル基、または2,4,6-トリメチルフェニル基であることがさらに好ましい。特に、R71及びR74が炭素数6~10の芳香族炭化水素基であり、且つR72及びR73が水素原子であることが好ましい。
【0142】
前記イソインドリン顔料とは、分子内にイソインドリン骨格を有する顔料であり、具体的に、C.I.ピグメントイエロー110、139、185等が挙げられる。
【0143】
前記キナクリドン顔料とは、分子内にキナクリドン構造を有する顔料であり、式(A1-8)で表される化合物が好ましい。
【0144】
【化23】

[式(A1-8)中、
81及びR82はそれぞれ独立して、水素原子または置換基を有していてもよい炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-又は-NH-に置き換わっていてもよい。
81~X88はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、または置換基を有していてもよい炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-又は-NH-に置き換わっていてもよい。]
【0145】
81~R82及びX81~X88で表される置換基を有していてもよい炭化水素基としては、X1で表される置換基を有していてもよい炭化水素基として説明した基と同様の基が挙げられる。
81~X88で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子等が挙げられ、中でも塩素原子が好ましい。
【0146】
81及びR82としては、それぞれ独立して、水素原子、または置換基を有していてもよい炭素数1~10のアルキル基であることが好ましく、水素原子または置換基を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基であることがより好ましい。
【0147】
81~X88としては、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、または置換基を有していてもよい炭素数1~10のアルキル基であることが好ましく、水素原子、ハロゲン原子、または置換基を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基であることがより好ましい。特に、X81~X88の全てが水素原子である態様;X82及びX86がハロゲン原子又は置換基を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基であり、X81、X83~X85、X87~X88が水素原子である態様;X83及びX87がハロゲン原子又は置換基を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基であり、X81、X82、X84~X86、X88が水素原子である態様;或いは、X81、X83、X85、X87がハロゲン原子又は置換基を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基であり、X82、X84、X86、X88が水素原子である態様が好ましい。
【0148】
化合物(I)及び顔料(A1)の合計量は、着色剤(A)の総量に対して、80質量%以上であることが好ましく、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上、特に好ましくは98質量%以上であり、また100質量%であってもよい。
【0149】
化合物(I)及び顔料(A1)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。
化合物(I)及び顔料(A1)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、化合物(I)及び顔料(A1)が溶液中で均一に分散した状態の着色組成物を得ることができる。
【0150】
前記の顔料分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、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(ゼネカ(株)製)、EFKA(CIBA社製)、アジスパー(味の素ファインテクノ(株)製)、Disperbyk(ビックケミー社製)などが挙げられる。
顔料分散剤を用いる場合、その使用量は、化合物(I)及び顔料(A1)の合計量に対して、好ましくは1質量%以上100質量%以下であり、より好ましくは5質量%以上70質量%以下である。顔料分散剤の使用量が前記の範囲内にあると、均一な分散状態の着色組成物が得られる傾向がある。
【0151】
1-3.染料(A2)
着色剤(A)は、化合物(I)及び顔料(A1)の他に、染料(以下、染料(A2)という場合がある。)を含んでいてもよい。染料(A2)としては、特に限定されず公知の染料を使用することができ、例えば、溶剤染料、酸性染料、直接染料、媒染染料等が挙げられる。染料としては、例えば、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists出版)でピグメント以外で色相を有するものに分類されている化合物や、染色ノート(色染社)に記載されている公知の染料が挙げられる。また、化学構造によれば、化合物(I)以外のアゾ染料、シアニン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料、フタロシアニン染料、アントラキノン染料、ナフトキノン染料、キノンイミン染料、メチン染料、アゾメチン染料、スクアリリウム染料、アクリジン染料、スチリル染料、クマリン染料、キノリン染料及びニトロ染料等が挙げられる。これらのうち、有機溶剤可溶性染料が好ましい。
【0152】
具体的には、C.I.ソルベントイエロー4(以下、C.I.ソルベントイエローの記載を省略し、番号のみの記載とする。)、14、15、23、24、38、62、63、68、82、94、98、99、117、162、163、167、189;
C.I.ソルベントレッド45、49、111、125、130、143、145、146、150、151、155、168、169、172、175、181、207、218、222、227、230、245、247;
C.I.ソルベントオレンジ2、7、11、15、26、56、77、86;
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4、5、14、18、35、36、37、45、58、59、59:1、63、67、68、69、70、78、79、83、90、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、4、5、7、28、29、32、33、34、35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.アシッドレッド1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、33、34、35、37、40、42、44、50、51、52、57、66、73、76、80、87、88、91、92、94、95、97、98、103、106、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、155、158、160、172、176、182、183、195、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、289、308、312、315、316、339、341、345、346、349、382、383、388、394、401、412、417、418、422、426;
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、169、173;
C.I.アシッドバイオレット6B、7、9、15、16、17、19、21、23、24、25、30、34、38、49、72、102;
C.I.アシッドブルー1、3、5、7、9、11、13、15、17、18、22、23、24、25、26、27、29、34、38、40、41、42、43、45、48、51、54、59、60、62、70、72、74、75、78、80、82、83、86、87、88、90、90:1、91、92、93、93:1、96、99、100、102、103、104、108、109、110、112、113、117、119、120、123、126、127、129、130、131、138、140、142、143、147、150、151、154、158、161、166、167、168、170、171、175、182、183、184、187、192、199、203、204、205、210、213、229、234、236、242、243、256、259、267、269、278、280、285、290、296、315、324:1、335、340;
C.I.アシッドグリーン1、3、5、6、7、8、9、11、13、14、15、16、22、25、27、28、41、50、50:1、58、63、65、80、104、105、106、109等のC.I.アシッド染料、
C.I.ダイレクトイエロー2、33、34、35、38、39、43、47、50、54、58、68、69、70、71、86、93、94、95、98、102、108、109、129、136、138、141;
C.I.ダイレクトレッド79、82、83、84、91、92、96、97、98、99、105、106、107、172、173、176、177、179、181、182、184、204、207、211、213、218、220、221、222、232、233、234、241、243、246、250;
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.ダイレクトバイオレット47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104;
C.I.ダイレクトブルー1、2、3、6、8、15、22、25、28、29、40、41、42、47、52、55、57、71、76、77、78、80、81、84、85、86、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、120、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、195、196、198、199、200、201、202、203、207、209、210、212、213、214、222、225、226、228、229、236、237、238、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275、293;
C.I.ダイレクトグリーン25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79、82等のC.I.ダイレクト染料、
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、
C.I.ベーシックレッド1、10;
C.I.ベーシックブルー1、3、5、7、9、19、21、22、24、25、26、28、29、40、41、45、47、54、58、59、60、64、65、66、67、68、81、83、88、89;
C.I.ベーシックバイオレット2;
C.I.ベーシックレッド9;
C.I.ベーシックグリーン1;等のC.I.ベーシック染料、
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;
C.I.リアクティブレッド36;等のC.I.リアクティブ染料
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.モーダントレッド1、2、3、4、9、11、12、14、17、18、19、22、23、24、25、26、27、29、30、32、33、36、37、38、39、41、42、43、45、46、48、52、53、56、62、63、71、74、76、78、85、86、88、90、94、95;
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;
C.I.モーダントバイオレット1、1:1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、14、15、16、17、18、19、21、22、23、24、27、28、30、31、32、33、36、37、39、40、41、44、45、47、48、49、53、58;
C.I.モーダントブルー1、2、3、7、8、9、12、13、15、16、19、20、21、22、23、24、26、30、31、32、39、40、41、43、44、48、49、53、61、74、77、83、84;
C.I.モーダントグリーン1、3、4、5、10、13、15、19、21、23、26、29、31、33、34、35、41、43、53等のC.I.モーダント染料、
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。
【0153】
染料(A2)の含有量は、着色剤(A)の総量に対して、10質量%以下であることが好ましく、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは2質量%以下、特に好ましくは1質量%以下であり、0質量%であってもよい。
【0154】
着色剤(A)の含有量は、固形分の総量に対して、好ましくは0.1質量%以上70質量%以下であり、より好ましくは5質量%以上60質量%以下であり、さらに好ましくは10質量%以上50質量%以下ある。着色剤(A)の含有率が前記の範囲内であると、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(B)や重合性化合物(C)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パターンを形成することができる。
【0155】
ここで、本明細書における「固形分の総量」とは、着色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。
【0156】
2.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い。樹脂(B)としては、以下の樹脂[K1]~[K6]等が挙げられる。
樹脂[K1];不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種の単量体(a)(以下「(a)」という場合がある)に由来する構造単位と、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とを有する共重合体;
樹脂[K2];(a)に由来する構造単位と(b)に由来する構造単位と、(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とを有する共重合体;
樹脂[K3];(a)に由来する構造単位と(c)に由来する構造単位とを有する共重合体;
樹脂[K4];(a)に由来する構造単位に(b)を付加させた構造単位と(c)に由来する構造単位とを有する共重合体;
樹脂[K5];(b)に由来する構造単位に(a)を付加させた構造単位と(c)に由来する構造単位とを有する共重合体;
樹脂[K6];(b)に由来する構造単位に(a)を付加させ、カルボン酸無水物をさらに付加させた構造単位と(c)に由来する構造単位とを有する共重合体。
【0157】
(a)としては、具体的には、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類;
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類;
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-5-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-カルボキシ-5-エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-カルボキシ-6-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-カルボキシ-6-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類;
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-エン無水物等の不飽和ジカルボン酸類無水物;
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)アクリル酸等の、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。
【0158】
尚、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸よりなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。「(メタ)アクリロイル」及び「(メタ)アクリレート」等の表記も、同様の意味を有する。
【0159】
(b)は、例えば、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。
【0160】
(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。
【0161】
(b1)としては、例えば、直鎖状又は分枝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。
【0162】
(b1-1)としては、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、o-ビニルベンジルグリシジルエーテル、m-ビニルベンジルグリシジルエーテル、p-ビニルベンジルグリシジルエーテル、α-メチル-o-ビニルベンジルグリシジルエーテル、α-メチル-m-ビニルベンジルグリシジルエーテル、α-メチル-p-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。
【0163】
(b1-2)としては、ビニルシクロヘキセンモノオキサイド、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M100;(株)ダイセル製)、式(R1)で表される化合物及び式(R2)で表される化合物等が挙げられる。
【0164】
【化24】
【0165】
[式(R1)及び式(R2)中、Rra及びRrbは、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。
ra及びXrbは、単結合、*-Rrc-、*-Rrc-O-、*-Rrc-S-又は*-Rrc-NH-を表す。
rc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。]
【0166】
炭素数1~4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等が挙げられる。
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、1-ヒドロキシエチル基、2-ヒドロキシエチル基、1-ヒドロキシプロピル基、2-ヒドロキシプロピル基、3-ヒドロキシプロピル基、1-ヒドロキシ-1-メチルエチル基、2-ヒドロキシ-1-メチルエチル基、1-ヒドロキシブチル基、2-ヒドロキシブチル基、3-ヒドロキシブチル基、4-ヒドロキシブチル基等が挙げられる。
ra及びRrbとしては、好ましくは水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、1-ヒドロキシエチル基、2-ヒドロキシエチル基が挙げられ、より好ましくは水素原子、メチル基が挙げられる。
【0167】
アルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,2-ジイル基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基等が挙げられる。
ra及びXrbとしては、好ましくは単結合、メチレン基、エチレン基、*-CH2-O-及び*-CH2CH2-O-が挙げられ、より好ましくは単結合、*-CH2CH2-O-が挙げられる(*はOとの結合手を表す)。
【0168】
式(R1)で表される化合物としては、式(R1-1)~式(R1-15)のいずれかで表される化合物等が挙げられる。中でも、式(R1-1)、式(R1-3)、式(R1-5)、式(R1-7)、式(R1-9)又は式(R1-11)~式(R1-15)で表される化合物が好ましく、式(R1-1)、式(R1-7)、式(R1-9)又は式(R1-15)で表される化合物がより好ましい。
【0169】
【化25】
【0170】
【化26】
【0171】
式(R2)で表される化合物としては、式(R2-1)~式(R2-15)のいずれかで表される化合物等が挙げられる。中でも、式(R2-1)、式(R2-3)、式(R2-5)、式(R2-7)、式(R2-9)又は式(R2-11)~式(R2-15)で表される化合物が好ましく、式(R2-1)、式(R2-7)、式(R2-9)又は式(R2-15)で表される化合物がより好ましい。
【0172】
【化27】
【0173】
【化28】
【0174】
式(R1)で表される化合物及び式(R2)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(R1)で表される化合物及び式(R2)で表される化合物を併用する場合、これらの含有比率〔式(R1)で表される化合物:式(R2)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。
【0175】
(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-メタクリルロイルオキシメチルオキセタン、3-メチル-3-アクリロイルオキシメチルオキセタン、3-エチル-3-メタクリロイルオキシメチルオキセタン、3-エチル-3-アクリロイルオキシメチルオキセタン、3-メチル-3-メタクリロイルオキシエチルオキセタン、3-メチル-3-アクリロイルオキシエチルオキセタン、3-エチル-3-メタクリロイルオキシエチルオキセタン、3-エチル-3-アクリロイルオキシエチルオキセタン等が挙げられる。
【0176】
(b3)としては、テトラヒドロフリル基と(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。(b3)としては、具体的には、テトラヒドロフルフリルアクリレート(例えば、ビスコートV#150、大阪有機化学工業(株)製)、テトラヒドロフルフリルメタクリレート等が挙げられる。
【0177】
(b)としては、得られるカラーフィルタの耐熱性、耐薬品性等の信頼性をより高くすることができる点で、(b1)であることが好ましい。さらに、着色組成物の保存安定性が優れるという点で、(b1-2)がより好ましい。
【0178】
(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、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イル(メタ)アクリレート(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[5.2.1.02,6]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。)、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類;
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類;
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類;
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類;
スチレン、α-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ビニルトルエン、p-メトキシスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、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、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が好ましい。
【0179】
樹脂[K1]において、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K1]を構成する全構造単位中、
(a)に由来する構造単位;2~60モル%
(b)に由来する構造単位;40~98モル%
であることが好ましく、
(a)に由来する構造単位;10~50モル%
(b)に由来する構造単位;50~90モル%
であることがより好ましい。
樹脂[K1]の構造単位の比率が、上記の範囲にあると、着色組成物の保存安定性、着色パターンを形成する際の現像性、及び得られるカラーフィルタの耐溶剤性に優れる傾向がある。
【0180】
樹脂[K1]は、例えば、文献「高分子合成の実験法」(大津隆行著 発行所(株)化学同人 第1版第1刷 1972年3月1日発行)に記載された方法及び当該文献に記載された引用文献を参考にして製造することができる。
【0181】
具体的には、(a)及び(b)の所定量、重合開始剤及び溶剤等を反応容器中に入れて、例えば、窒素により酸素を置換することにより、脱酸素雰囲気にし、攪拌しながら、加熱及び保温する方法が挙げられる。なお、ここで用いられる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、本発明の着色組成物の溶剤(E)として後述する溶剤等が挙げられる。
【0182】
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、濃縮ある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、本発明の着色組成物の製造工程を簡略化することができる。
【0183】
樹脂[K2]において、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K2]を構成する全構造単位中、
(a)に由来する構造単位;2~45モル%
(b)に由来する構造単位;2~95モル%
(c)に由来する構造単位;1~75モル%
であることが好ましく、
(a)に由来する構造単位;5~40モル%
(b)に由来する構造単位;5~80モル%
(c)に由来する構造単位;5~70モル%
であることがより好ましい。
樹脂[K2]の構造単位の比率が、上記の範囲にあると、着色組成物の保存安定性、着色パターンを形成する際の現像性、並びに、得られるカラーフィルタの耐溶剤性、耐熱性及び機械強度に優れる傾向がある。
【0184】
樹脂[K2]は、例えば、樹脂[K1]の製造方法として記載した方法と同様に製造することができる。
【0185】
樹脂[K3]において、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K3]を構成する全構造単位中、
(a)に由来する構造単位;2~60モル%
(c)に由来する構造単位;40~98モル%
であることが好ましく、
(a)に由来する構造単位;10~50モル%
(c)に由来する構造単位;50~90モル%
であることがより好ましい。
樹脂[K3]は、例えば、樹脂[K1]の製造方法として記載した方法と同様に製造することができる。
【0186】
樹脂[K4]は、(a)と(c)との共重合体を得て、(b)が有する炭素数2~4の環状エーテルを(a)が有するカルボン酸及び/又はカルボン酸無水物に付加させることにより製造することができる。
まず(a)と(c)との共重合体を、樹脂[K1]の製造方法として記載した方法と同様に製造する。この場合、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K3]で挙げたもの同じ比率であることが好ましい。
【0187】
次に、前記共重合体中の(a)に由来するカルボン酸及び/又はカルボン酸無水物の一部に、(b)が有する炭素数2~4の環状エーテルを反応させる。
(a)と(c)との共重合体の製造に引き続き、フラスコ内雰囲気を窒素から空気に置換し、(b)、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)等をフラスコ内に入れて、例えば、60~130℃で、1~10時間反応することにより、樹脂[K4]を製造することができる。
(b)の使用量は、(a)100モルに対して、5~80モルが好ましく、より好ましくは10~75モルである。この範囲にすることにより、着色組成物の保存安定性、パターンを形成する際の現像性、並びに、得られるパターンの耐溶剤性、耐熱性、機械強度及び感度のバランスが良好になる傾向がある。環状エーテルの反応性が高く、未反応の(b)が残存しにくいことから、樹脂[K4]に用いる(b)としては(b1)が好ましく、さらに(b1-1)が好ましい。
前記反応触媒の使用量は、(a)、(b)及び(c)の合計量100質量部に対して0.001~5質量部が好ましい。前記重合禁止剤の使用量は、(a)、(b)及び(c)の合計量100質量部に対して0.001~5質量部が好ましい。
仕込方法、反応温度及び時間等の反応条件は、製造設備や重合による発熱量等を考慮して適宜調整することができる。なお、重合条件と同様に、製造設備や重合による発熱量等を考慮し、仕込方法や反応温度を適宜調整することができる。
【0188】
樹脂[K5]は、第一段階として、上述した樹脂[K1]の製造方法と同様にして、(b)と(c)との共重合体を得る。上記と同様に、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、濃縮ある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。
(b)及び(c)に由来する構造単位の比率は、前記の共重合体を構成する全構造単位の合計モル数に対して、それぞれ、
(b)に由来する構造単位;5~95モル%
(c)に由来する構造単位;5~95モル%
であることが好ましく、
(b)に由来する構造単位;10~90モル%
(c)に由来する構造単位;10~90モル%
であることがより好ましい。
【0189】
さらに、樹脂[K4]の製造方法と同様の条件で、(b)と(c)との共重合体が有する(b)に由来する環状エーテルに、(a)が有するカルボン酸又はカルボン酸無水物を反応させることにより、樹脂[K5]を得ることができる。
前記の共重合体に反応させる(a)の使用量は、(b)100モルに対して、5~80モルが好ましい。環状エーテルの反応性が高く、未反応の(b)が残存しにくいことから、樹脂[K5]に用いる(b)としては(b1)が好ましく、さらに(b1-1)が好ましい。
【0190】
樹脂[K6]は、樹脂[K5]に、さらにカルボン酸無水物を反応させた樹脂である。環状エーテルとカルボン酸又はカルボン酸無水物との反応により発生するヒドロキシ基に、カルボン酸無水物を反応させる。
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。
【0191】
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[5.2.1.02,6]デシルアクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体等の樹脂[K1];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[5.2.1.02,6]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、3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]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/2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート共重合体、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樹脂[K2];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樹脂[K3];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樹脂[K4];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樹脂[K5];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樹脂[K6]等が挙げられる。
中でも、樹脂(B)としては、樹脂[K1]及び樹脂[K2]が好ましく、樹脂[K1]が特に好ましい。
【0192】
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以上100,000以下であり、より好ましくは5,000以上50,000以下であり、さらに好ましくは5,000以上30,000以下である。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。
【0193】
樹脂(B)の分散度[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は、好ましくは1.1以上6以下であり、より好ましくは1.2以上4以下である。
【0194】
樹脂(B)の酸価は、固形分換算で、好ましくは50mg-KOH/g以上170mg-KOH/g以下であり、より好ましくは60mg-KOH/g以上150mg-KOH/g以下、さらに好ましくは70mg-KOH/g以上135mg-KOH/g以下である。ここで酸価は樹脂(B)1gを中和するために必要な水酸化カリウムの量(mg)として測定される値であり、例えば水酸化カリウム水溶液を用いて滴定することにより求めることができる。
【0195】
樹脂(B)の含有率は、固形分の総量に対して、好ましくは7質量%以上85質量%以下であり、より好ましくは13質量%以上80質量%以下であり、さらに好ましくは15質量%以上70質量%以下である。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。
【0196】
3.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。
【0197】
中でも、重合性化合物(C)は、エチレン性不飽和結合を3つ以上有する重合性化合物であることが好ましい。このような重合性化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(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、テトラペンタエリスリトールノナ(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、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、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ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
中でも、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)アクリレートからなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
【0198】
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。
【0199】
重合性化合物(C)の含有率は、固形分の総量に対して、5質量%以上75質量%以下であることが好ましく、より好ましくは7質量%以上70質量%以下であり、さらに好ましくは15質量%以上70質量%以下である。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。
【0200】
4.重合開始剤(D)
重合開始剤(D)は、光や熱の作用により活性ラジカル、酸等を発生し、重合を開始しうる化合物であれば特に限定されることなく、公知の重合開始剤を用いることができる。活性ラジカルを発生する重合開始剤としては、例えば、アルキルフェノン化合物、トリアジン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、O-アシルオキシム化合物及びビイミダゾール化合物が挙げられる。
【0201】
前記O-アシルオキシム化合物は、式(d1)で表される部分構造を有する化合物である。以下、*は結合手を表す。
【0202】
【化29】
【0203】
前記O-アシルオキシム化合物としては、例えば、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)ブタン-1-オン-2-イミン、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)オクタン-1-オン-2-イミン、N-ベンゾイルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-3-シクロペンチルプロパン-1-オン-2-イミン、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、N-アセチルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-3-シクロヘキシルプロパン-1-オン-2-イミン等が挙げられる。イルガキュアOXE01、OXE02(以上、BASF社製)、N-1919(ADEKA社製)、PBG-327(常州強力電子新材料(株)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-アセチルオキシ-1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-3-シクロヘキシルプロパン-1-オン-2-イミン及び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-フェニルスルファニルフェニル)-3-シクロヘキシルプロパン-1-オン-2-イミンがより好ましい。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。
【0204】
前記アルキルフェノン化合物は、式(d2)で表される部分構造又は式(d3)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。
【0205】
【化30】
【0206】
式(d2)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(d3)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(d2)で表される部分構造を有する化合物が好ましい。
【0207】
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。
【0208】
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。
【0209】
前記ビイミダゾール化合物としては、例えば、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。
【0210】
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。
【0211】
酸発生剤としては、例えば、4-ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムp-トルエンスルホナート、4-ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4-アセトキシフェニルジメチルスルホニウムp-トルエンスルホナート、4-アセトキシフェニル・メチル・ベンジルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムp-トルエンスルホナート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムp-トルエンスルホナート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート等のオニウム塩類や、ニトロベンジルトシレート類、ベンゾイントシレート類等が挙げられる。
【0212】
重合開始剤(D)としては、アルキルフェノン化合物、トリアジン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、O-アシルオキシム化合物及びビイミダゾール化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む重合開始剤が好ましく、O-アシルオキシム化合物を含む重合開始剤がより好ましい。
【0213】
重合開始剤(D)の含有量は、樹脂(B)及び重合性化合物(C)の合計量100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上30質量部以下であり、より好ましくは1質量部以上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。
【0214】
5.重合開始助剤(D1)
重合開始助剤(D1)は、重合開始剤によって重合が開始された重合性化合物の重合を促進するために用いられる化合物、もしくは増感剤である。重合開始助剤(D1)を含む場合、通常、重合開始剤(D)と組み合わせて用いられる。
重合開始助剤(D1)としては、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。
【0215】
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、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、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)ベンゾフェノン等が挙げられ、中でも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。
【0216】
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。
【0217】
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。
【0218】
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。
【0219】
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質量部以上30質量部以下、より好ましくは1質量部以上20質量部以下である。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。
【0220】
6.溶剤(E)
溶剤(E)は、特に限定されず、当該分野で通常使用される溶剤を用いることができる。例えば、エステル溶剤(分子内に-COO-を含み、-O-を含まない溶剤)、エーテル溶剤(分子内に-O-を含み、-COO-を含まない溶剤)、エーテルエステル溶剤(分子内に-COO-と-O-とを含む溶剤)、ケトン溶剤(分子内に-CO-を含み、-COO-を含まない溶剤)、アルコール溶剤(分子内にOHを含み、-O-、-CO-及び-COO-を含まない溶剤)、芳香族炭化水素溶剤、アミド溶剤、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
【0221】
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、乳酸エチルが好ましい。
【0222】
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、プロピ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が好ましい。
【0223】
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及びジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどが挙げられ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-エトキシプロピオン酸エチルが好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが特に好ましい。
【0224】
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(ジアセトンアルコール)、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、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、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノンが好ましい。
【0225】
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。
【0226】
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。
【0227】
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、N,N-ジメチルホルムアミドが好ましい。
【0228】
溶剤(E)としては、エステル溶剤、エーテル溶剤、エーテルエステル溶剤、ケトン溶剤、アミド溶剤がより好ましく、エーテルエステル溶剤、ケトン溶剤が更に好ましく、エーテルエステル溶剤、又はエーテルエステル溶剤とケトン溶剤との組み合わせが特に好ましい。エーテルエステル溶剤とケトン溶剤とを組み合わせる場合、その体積比(エーテルエステル溶剤/ケトン溶剤)は、例えば、50/50~99/1、好ましくは60/40~98/2、より好ましくは70/30~97/3である。
【0229】
また上記溶剤は、塗布性、乾燥性の点から、1atmにおける沸点が120℃以上180℃以下であるものから選択することが好ましい。この沸点の条件を満足する溶剤としては、例えば、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、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、3-エトキシプロピオン酸エチル、及び4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノンなどが挙げられる。
【0230】
溶剤(E)の含有率は、本発明の着色組成物の総量に対して、好ましくは55質量%以上95質量%以下であり、より好ましくは60質量%以上92質量%以下である。言い換えると、着色組成物の固形分の総含有率は、好ましくは5質量%以上45質量%以下、より好ましくは8質量%以上40質量%以下である。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。
【0231】
7.レベリング剤(F)
レベリング剤(F)としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤等が挙げられる。これらは、側鎖に重合性基を有していてもよい。
【0232】
シリコーン系界面活性剤としては、分子内にシロキサン結合を有する界面活性剤等が挙げられる。具体的には、トーレシリコーンDC3PA、同SH7PA、同DC11PA、同SH21PA、同SH28PA、同SH29PA、同SH30PA、同SH8400(商品名:東レ・ダウコーニング(株)製)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化学工業(株)製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF4446、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。
【0233】
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(AGC(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。
【0234】
前記のフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤としては、分子内にシロキサン結合及びフルオロカーボン鎖を有する界面活性剤等が挙げられる。具体的には、メガファック(登録商標)R08、同BL20、同F475、同F477及び同F443(DIC(株)製)等が挙げられる。
【0235】
レベリング剤(F)の含有率は、着色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、より好ましくは0.002質量%以上0.1質量%以下、さらに好ましくは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。
【0236】
8.その他の成分
本発明の着色組成物は、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。
【0237】
<着色組成物の製造方法>
本発明の着色組成物は、例えば、化合物(I)及び顔料(A1)、並びに必要に応じて用いられる染料(A2)、樹脂(B)、重合性化合物(C)、重合開始剤(D)、溶剤(E)、レベリング剤(F)及びその他の成分を混合することにより調製できる。混合は公知又は慣用の装置や条件により行うことができる。
【0238】
特に、本発明の着色組成物が化合物(I)及び顔料(A1)以外の成分を含む着色組成物である場合、該着色組成物の調製において、化合物(I)及び顔料(A1)は、予め混合しておくことが好ましい。以下、このような事前調製物を着色組成物(2)(ただし、重合性化合物(C)及び重合開始剤(D)は含有しない)という。
【0239】
着色組成物(2)は、ビーズミル、溶剤(E)などを用いて分散させた状態としておくことが好ましい。ビーズの直径は0.05mm以上0.5mm以下が好ましく、ビーズの材質はガラス、セラミック、金属等が挙げられる。着色組成物(2)には、必要に応じて前記分散剤、樹脂(B)、及び溶剤(E)からなる群から選ばれる少なくとも1種の一部又は全部を配合してもよい。前記着色組成物(2)の固形分の含有率は、好ましくは5質量%以上45質量%以下、より好ましくは9質量%以上30質量%以下、特に好ましくは10質量%以上25質量%以下である。また、化合物(I)及び顔料(A1)の合計含有量は、着色組成物(2)の総量に対して、3質量%以上25質量%以下であることが好ましい。さらに、前記分散剤、樹脂(B)の合計含有量は、着色組成物(2)の総量に対して、0質量%以上25質量%以下であることが好ましい。このようにして得られた着色組成物(2)に、必要に応じて残りの成分を、所定の濃度となるように混合することにより、目的の着色組成物を調製することができる。なお着色組成物(2)が化合物(I)及び顔料(A1)を含むことから明らかであるように、着色組成物(2)も本発明の着色組成物に包含される。
【0240】
本発明の着色組成物は、E型粘度計で測定される、温度23℃、回転速度100rpmでの粘度(初期粘度)が、17mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは15mPa・s以下であり、また2mPa・s以上であることが好ましく、より好ましくは3mPa・s以上である。特に、着色組成物(2)の粘度が、上記範囲であることが好ましい。
【0241】
本発明の着色組成物は、好ましくは保存安定性に優れる。5℃で7日間保存した後の着色組成物、及び23℃で7日間保存した後の着色組成物の少なくとも一方において、E型粘度計で測定される、温度23℃、回転速度100rpmでの粘度が、20mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは15mPa・s以下であり、また2mPa・s以上であることが好ましく、より好ましくは3mPa・s以上である。特に、着色組成物(2)の粘度が、上記範囲であることが好ましい。
【0242】
<カラーフィルタの製造方法>
本発明の着色組成物からカラーフィルタの着色パターンを製造する方法としては、フォトリソグラフ法、インクジェット法、印刷法等が挙げられる。中でも、フォトリソグラフ法が好ましい。フォトリソグラフ法は、前記着色組成物を基板に塗布し、乾燥させて組成物層を形成し、フォトマスクを介して該組成物層を露光して、現像することにより、着色パターンを形成する方法である。フォトリソグラフ法において、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、前記組成物層の硬化物である着色塗膜を形成することができる。このように形成した着色パターンや着色塗膜が本発明のカラーフィルタである。
【0243】
カラーフィルタの膜厚は、特に限定されず、目的や用途等に応じて適宜調整することができ、例えば、0.1μm以上30μm以下であり、好ましくは0.1μm以上20μm以下であり、より好ましくは0.5μm以上6μm以下である。
【0244】
基板としては、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミナケイ酸塩ガラス、表面をシリカコートしたソーダライムガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板、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。またシリコン基板上にHMDS処理を施した基板を使用してもよい。
【0245】
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。加熱乾燥を行う場合の温度は、30℃以上120℃以下が好ましく、50℃以上110℃以下がより好ましい。また加熱時間としては、10秒以上60分以下であることが好ましく、30秒以上30分以下であることがより好ましい。減圧乾燥を行う場合は、50~150Paの圧力下、20~25℃の温度範囲で行うことが好ましい。組成物層の膜厚は、特に限定されず、目的とするカラーフィルタの膜厚に応じて適宜選択すればよい。
【0246】
次に、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。該フォトマスク上のパターンは特に限定されず、目的とする用途に応じたパターンが用いられる。露光に用いられる光源としては、250~450nmの波長の光を発生する光源が好ましい。例えば、350nm未満の光を、この波長域をカットするフィルタを用いてカットしたり、436nm付近、408nm付近、365nm付近の光を、これらの波長域を取り出すバンドパスフィルタを用いて選択的に取り出したりしてもよい。具体的には、水銀灯、発光ダイオード、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ等が挙げられる。露光面全体に均一に平行光線を照射したり、フォトマスクと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縮小投影露光装置またはプロキシミティ露光装置を使用することが好ましい。
【0247】
露光後の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、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。これらのアルカリ性化合物の水溶液中の濃度は、好ましくは0.01質量%以上10質量%以下であり、より好ましくは0.03質量%以上5質量%以下である。さらに、現像液は、界面活性剤を含んでいてもよい。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。
【0248】
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。ポストベーク温度は、80℃以上250℃以下が好ましく、100℃以上245℃以下がより好ましい。ポストベーク時間は、1分以上120分以下が好ましく、2分以上30分以下がより好ましい。
【0249】
このようにして得られた着色パターン及び着色塗膜は、カラーフィルタとして有用であり、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装置等)、電子ペーパー、固体撮像素子等に用いられるカラーフィルタとして有用である。
【実施例0250】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。実施例及び比較例中、含有量ないし使用量を表す%及び部は、特記ない限り、質量基準である。
以下の実施例において、化合物の構造は400MHz 超伝導フーリエ変換核磁気共鳴装置(Varian 400-MR;Agilent製)で確認した。
【0251】
〔化合物合成例〕
<化合物(I-1)の合成>
【0252】
2,5-ジクロロ-4-ニトロアニリン22部に水56部、酢酸22部、メタノール45部、98%硫酸78部を加えて撹拌した。氷冷下、亜硝酸ナトリウム15部を水22部に溶解させた水溶液を反応溶液に加えて2時間撹拌し、ジアゾニウム塩を含む懸濁液を得た。一方で、3-メチル-1-フェニル-5-ピラゾロン17部にメタノール67部を加えた後、氷冷下25%水酸化ナトリウム水溶液234部を加えて撹拌した。ここに、前記ジアゾニウム塩を含む懸濁液を滴下した。滴下終了後、さらに室温で1時間撹拌することで橙色の懸濁液を得た。濾過して得た橙色固体を減圧下60℃で乾燥し、式(1)で表される化合物を得た。
【0253】
【化31】
【0254】
続けて式(1)で表される化合物38部に、水129部、炭酸水素ナトリウム16部、硫化ナトリウム九水和物47部を加えて85℃で2時間撹拌した。反応液を室温まで冷却後、35%塩酸で反応液をpH6まで中和し、析出した固体をろ取した。得られた固体を水で洗浄し、濾過して得た赤色固体を減圧下60℃で乾燥し、式(2)で表される化合物を得た。
【0255】
【化32】
【0256】
次いで式(2)で表される化合物1.0部に、N-メチル-2-ピロリドン4.1部、酢酸1.5部、80%硫酸20部を加えて撹拌した。氷冷下、亜硝酸ナトリウム0.2部を水0.4部に溶解させた水溶液を反応溶液に加えて2時間撹拌した後、スルファミン酸0.1部を水0.5部、酢酸5.1部に溶解させた水溶液を反応溶液に加えて撹拌し、ジアゾニウム塩を含む懸濁液を得た。一方で、3-メチル-1-(4-スルホフェニル)-2-ピラゾリン-5-オン0.7部にN-メチル-2-ピロリドン15部、水41部を加えて30分撹拌した。ここに氷冷下、前記ジアゾニウム塩を含む懸濁液と25%アンモニア水23部を滴下した後、さらに室温で1時間撹拌することで赤色の懸濁液を得た。濾過して得た赤色固体を水、メタノールで各々30分間分散洗浄した後、ろ取し、減圧下60℃で乾燥することで、式(I-1)で表されるアゾ化合物(以下、化合物(I-1))0.5部(収率27%)を得た。
1H-NMR(DMSO-d6):δ2.34(s,3H),δ2.35(s,3H),δ6.94-7.32(br,4H),δ7.23(t,1H),δ7.46(t,2H),δ7.69(d,2H),δ7.86(d,2H),δ7.88(m,2H),δ7.99(s,1H),δ8.00(s,1H),δ13.50(br,2H)
【0257】
【化33】
【0258】
〔色素合成例1〕
Dyes and Pigments 80 (2009) 245-253記載の内容に従い、式(a-1)で表される化合物(以下、化合物(a-1))を合成した。
【0259】
【化34】
【0260】
〔樹脂合成例1〕
還流冷却器、滴下ロート及び攪拌機を備えたフラスコ内に窒素を適量流し窒素雰囲気に置換し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート280部を入れ、攪拌しながら80℃まで加熱した。次いで、アクリル酸38部、3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イルアクリレート及び3,4-エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-9-イルアクリレートの混合物(含有比はモル比で1:1)289部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート125部の混合溶液を5時間かけて滴下した。一方、2,2-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)33部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート235部に溶解させた溶液を6時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃で4時間保持した後、室温まで冷却して、固形分35.1%、B型粘度計(23℃)で測定した粘度125mPasの共重合体(樹脂B-2)溶液を得た。生成した共重合体の重量平均分子量Mwは9.2×103、分散度2.08、固形分換算の酸価は77mg-KOH/gであった。樹脂B-2は、以下の構造単位を有する。
【0261】
【化35】
【0262】
樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)の測定は、GPC法により以下の条件で行った。
装置 ;HLC-8120GPC(東ソー(株)製)
カラム ;TSK-GELG2000HXL
カラム温度 ;40℃
溶媒 ;THF
流速 ;1.0mL/min
被検液固形分濃度;0.001~0.01質量%
注入量 ;50μL
検出器 ;RI
校正用標準物質 ;TSK STANDARD POLYSTYRENE
F-40、F-4、F-288、A-2500、A-500
(東ソー(株)製)
上記で得られたポリスチレン換算の重量平均分子量及び数平均分子量の比(Mw/Mn)を分散度とした。
【0263】
実施例1
化合物(a-1)を4.5部、化合物(I-1)を0.5部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)(固形分換算)を3.5部、樹脂(B-2)(固形分換算)を3.5部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、PGMEAという場合がある。)を83部、ジアセトンアルコール(以下、DAAという場合がある。)5.0部を混合し、0.2mmのジルコニアビーズ300部を入れて振盪し、ろ過によりジルコニアビーズを除去して着色組成物1を得た。
【0264】
実施例2~4
実施例1における化合物(a-1)を、下記化合物に変更すること以外は、実施例1と同様の方法で着色組成物2~4を得た。
実施例2:着色組成物2:C.I.ピグメントオレンジ13(以下、PO13という場合がある。)
実施例3:着色組成物3:C.I.ピグメントレッド269(以下、PR269という場合がある。)
実施例4:着色組成物4:C.I.ピグメントオレンジ71(以下、PO71という場合がある。)
【0265】
実施例5
化合物(a-1)を3.8部、化合物(I-1)を1.3部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)(固形分換算)を3.5部、樹脂(B-2)(固形分換算)を3.5部、PGMEAを83部、DAA5.0部を混合し、0.2mmのジルコニアビーズ300部を入れて振盪し、ろ過によりジルコニアビーズを除去して着色組成物5を得た。
【0266】
実施例6
化合物(a-1)を3.0部、化合物(I-1)を2.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)(固形分換算)を3.5部、樹脂(B-2)(固形分換算)を3.5部、PGMEAを83部、DAA5.0部を混合し、0.2mmのジルコニアビーズ300部を入れて振盪し、ろ過によりジルコニアビーズを除去して着色組成物6を得た。
【0267】
比較例1
化合物(a-1)を5.0部、分散剤(BYK社製 BYKLPN-6919)(固形分換算)を3.5部、樹脂(B-2)(固形分換算)を3.5部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを83部、ジアセトンアルコール5.0部を混合し、0.2mmのジルコニアビーズ300部を入れて振盪し、ろ過によりジルコニアビーズを除去して着色組成物7を得た。
【0268】
比較例2~4
比較例1における化合物(a-1)を、下記化合物に変更すること以外は、比較例1と同様の方法で着色組成物8~10を得た。
比較例2:着色組成物8:C.I.ピグメントオレンジ13
比較例3:着色組成物9:C.I.ピグメントレッド269
比較例4:着色組成物10:C.I.ピグメントオレンジ71
【0269】
【表3】
【0270】
<粘度の評価>
製造直後の着色組成物の粘度(=初期粘度)を、回転速度100rpmおよび測定温度23℃の条件でコーンプレート型(E型)粘度計(東機産業社製「Viscometer TV-25」)を用いて測定した。結果を表4に示す。表4中、×は、粘度が高く、測定不能であったことを示す。下記結果より、化合物(I)が、顔料を含む組成物の低粘度化に寄与することが分かる。
【0271】
【表4】
【0272】
<粘度の経時安定性評価>
5℃で7日間保存した後の着色組成物の粘度、及び23℃で7日間保存した後の着色組成物の粘度を上記方法に従い測定した。実施例1~2及び4~6の着色組成物は、7日保存後であっても粘度が低く、保存安定性が良好であった。
【0273】
【表5】
【産業上の利用可能性】
【0274】
本発明の化合物によれば、着色組成物の粘度を低くすることができるため、混合や塗布時の作業性が良好になり、該着色組成物を用いることで諸特性に優れたカラーフィルタを容易に形成することができる。