本發(fā)明涉及一種著色組合物。尤其是涉及一種適合于固體成像元件、圖像顯示裝置等中所使用的彩色濾光片的制造的著色組合物。并且,本發(fā)明涉及一種使用著色組合物的固化膜、彩色濾光片、固體成像元件、圖像顯示裝置及有機(jī)電致發(fā)光元件。并且,本發(fā)明也涉及一種使用著色組合物的彩色濾光片的制造方法。并且,本發(fā)明還涉及一種色素及色素的制造方法。
背景技術(shù):
近年來,因數(shù)碼相機(jī)、帶有相機(jī)的移動(dòng)電話等的普及,因此對(duì)CCD圖像傳感器等固體成像元件的需求大幅增長(zhǎng)。作為這些顯示器或光學(xué)元件的關(guān)鍵元件,使用彩色濾光片,且對(duì)進(jìn)一步的高靈敏度化、小型化的要求提高。這種彩色濾光片通常具備紅(R)、綠(G)、及藍(lán)(B)這3原色的著色圖案,并發(fā)揮使透射光分解成3原色的作用。
對(duì)于彩色濾光片中所使用的著色劑,要求共同具有如下的性質(zhì)。即,需要在顏色再現(xiàn)性方面具有較佳的光吸收特性、且耐光性良好等。
例如,在專利文獻(xiàn)1中,作為溶劑溶解性與牢固性優(yōu)異的喹酞酮色素,公開有一種在一分子中具有2~6個(gè)源自喹酞酮色素的色素結(jié)構(gòu)的喹酞酮色素。
另一方面,在專利文獻(xiàn)2中,公開有一種在一分子中具有2~9個(gè)具有對(duì)顏料的吸附性能的部位的顏料分散劑。作為具有對(duì)顏料的吸附性能的部位,可列舉:有機(jī)色素結(jié)構(gòu)、雜環(huán)結(jié)構(gòu)、酸基、具有堿性氮原子的基團(tuán)、脲基、氨基甲酸酯基、具有配位性氧原子的基團(tuán)、碳數(shù)為4以上的烴基、烷氧基硅烷墓、環(huán)氧基、異氰酸酯基、羥基等。
以往技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2013-209435號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2007-277514號(hào)公報(bào)
發(fā)明的概要
發(fā)明要解決的技術(shù)課題
在彩色濾光片等中所使用的著色組合物中,要求耐光性、色移性、平坦性的進(jìn)一步的改善。
本發(fā)明人等對(duì)含有專利文獻(xiàn)1中所公開的色素的著色組合物進(jìn)行了研究,結(jié)果可知色移性或平坦性欠佳。
另一方面,專利文獻(xiàn)2是關(guān)于顏料分散劑的發(fā)明。雖然記載有也可使用有機(jī)色素結(jié)構(gòu)作為具有對(duì)顏料的吸附性能的部位,但顏料分散劑優(yōu)選為不具有顏色,因此具有對(duì)顏料的吸附性能的部位需要選擇吸光度較小的結(jié)構(gòu)。并且,在專利文獻(xiàn)2中,也沒有成為將顏料分散劑用作著色劑的動(dòng)機(jī)的記載。因此,不存在將專利文獻(xiàn)2中所記載的顏料分散劑用作著色劑的必然性。
本發(fā)明鑒于所述狀況而完成,其目的在于提供一種耐光性、色移性及平坦性優(yōu)異的著色組合物、色素及色素的制造方法。并且,本發(fā)明的目的在于提供一種使用所述著色組合物的固化膜、彩色濾光片、彩色濾光片的制造方法、固體成像元件、圖像顯示裝置及有機(jī)電致發(fā)光元件。
用于解決技術(shù)課題的方案
本發(fā)明人等進(jìn)行了詳細(xì)研究的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)通過含有如下的色素的著色組合物,可獲得耐光性、色移性及平坦性優(yōu)異的著色組合物,從而完成了本發(fā)明,所述色素具有2~14個(gè)色素結(jié)構(gòu)及1~13個(gè)含有源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的特定的一價(jià)的取代基。
具體而言,通過下述方案<1>,優(yōu)選為通過<2>~<25>來解決上述課題。
<1>一種著色組合物,其含有由下述通式(1)表示的色素及固化性化合物,且在400nm~800nm內(nèi)的最大吸收波長(zhǎng)中的由下述式(Aλ)表示的比吸光度為5以上;
(D-R2)n-R1-(L1-P)m……(1)
通式(1)中,R1表示(m+n)價(jià)的連接基團(tuán),
P表示具有源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的一價(jià)的取代基,
D表示色素結(jié)構(gòu),
R2及L1分別獨(dú)立地表示單鍵或二價(jià)的連接基團(tuán),
m表示1~13的整數(shù),
當(dāng)m為1時(shí),P表示具有2~20個(gè)源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的一價(jià)的取代基,
當(dāng)m為2以上時(shí),多個(gè)P可相互不同,多個(gè)P的源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的個(gè)數(shù)的平均值為2~20個(gè),
n表示2~14的整數(shù),
當(dāng)n為2以上時(shí),多個(gè)D可相互不同,
m+n表示2~15的整數(shù);
E=A/(c×1)……(Aλ)
式(Aλ)中,E表示在400nm~800nm內(nèi)的最大吸收波長(zhǎng)中的比吸光度,
A表示在400nm~800nm內(nèi)的最大吸收波長(zhǎng)中的吸光度,
1表示單位由cm表示的單元長(zhǎng),
c表示單位由mg/ml表示的溶液中的色素的濃度。
<2>根據(jù)<1>所述的著色組合物,其中,通式(1)中的D源自選自三芳基甲烷色素、咕噸色素、蒽醌色素、花青色素、方酸鎓色素、喹酞酮色素、酞菁色素、亞酞菁色素、偶氮色素及二吡咯次甲基色素中的色素。
<3>根據(jù)<1>或<2>所述的著色組合物,其中,通式(1)中的D源自選自三芳基甲烷色素及咕噸色素中的色素。
<4>根據(jù)<1>至<3>中任一個(gè)所述的著色組合物,其中,對(duì)于通式(1)中的P而言,相對(duì)于P的所有重復(fù)單元,含有30摩爾%以上的源自具有酸基的乙烯基化合物的重復(fù)單元。
<5>根據(jù)<1>至<4>中任一個(gè)所述的著色組合物,其中,色素含有具有乙烯性不飽和鍵的基團(tuán)。
<6>根據(jù)<1>至<5>中任一個(gè)所述的著色組合物,其中,由通式(1)表示的色素為由下述通式(2)表示的色素;
(D-R4-(S)p)n-R3-(S-L2-P)m……(2)
通式(2)中,R3表示(m+n)價(jià)的連接基團(tuán),
P表示具有源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的一價(jià)的取代基,
D表示色素結(jié)構(gòu),
R4及L2分別獨(dú)立地表示單鍵或二價(jià)的連接基團(tuán),
S表示硫原子,
m表示1~13的整數(shù),
當(dāng)m為1時(shí),P表示具有2~20個(gè)源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的一價(jià)的取代基,
當(dāng)m為2以上時(shí),多個(gè)P可相互不同,多個(gè)P的源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的個(gè)數(shù)的平均值為2~20個(gè),
n表示2~14的整數(shù),
當(dāng)n為2以上時(shí),多個(gè)D可相互不同,
m+n表示2~15的整數(shù),
p表示0或1。
<7>根據(jù)<1>至<6>中任一個(gè)所述的著色組合物,其中,由通式(1)表示的色素為在由下述通式(3)表示的化合物的存在下,使乙烯基化合物進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)而獲得的色素;
(D-R4-(S)p)n-R3-(SH)m……(3)
通式(3)中,R3表示(m+n)價(jià)的連接基團(tuán),
D表示色素結(jié)構(gòu),
R4表示單鍵或二價(jià)的連接基團(tuán),
S表示硫原子,
SH表示硫醇基,
m表示1~13的整數(shù),
n表示2~14的整數(shù),
當(dāng)n為2以上時(shí),多個(gè)D可相互不同,
m+n表示2~15的整數(shù),
p表示0或1。
<8>根據(jù)<1>至<7>中任一個(gè)所述的著色組合物,其中,通式(1)的D具有陽離子部位與抗衡陰離子、或在一分子內(nèi)具有陽離子部位與陰離子部位。
<9>根據(jù)<8>所述的著色組合物,其中,抗衡陰離子為選自磺酸根陰離子、磺?;啺逢庪x子、雙(烷基磺酰基)酰亞胺陰離子、三(烷基磺?;?甲基化物陰離子、羧酸根陰離子、四芳基硼酸鹽陰離子、BF4-、PF6-及SbF6-中的至少一種。
<10>根據(jù)<1>至<9>中任一個(gè)所述的著色組合物,其中,由通式(1)表示的色素的重均分子量為2000~12500。
<11>根據(jù)<1>至<10>中任一個(gè)所述的著色組合物,其還包括由通式(1)表示的色素以外的顏料。
<12>根據(jù)<1>至<11>中任一個(gè)所述的著色組合物,其還包括光聚合引發(fā)劑。
<13>根據(jù)<1>至<12>中任一個(gè)所述的著色組合物,其用于形成彩色濾光片的著色層。
<14>一種固化膜,其是使<1>至<13>中任一個(gè)所述的著色組合物固化而獲得。
<15>一種彩色濾光片,其使用<1>至<13>中任一個(gè)所述的著色組合物而形成。
<16>一種彩色濾光片的制造方法,其包括:將<1>至<13>中任一個(gè)所述的著色組合物應(yīng)用于支承體上來形成著色組合物層的工序;將著色組合物層曝光成圖案狀的工序;以及對(duì)未曝光部進(jìn)行顯影去除來形成著色圖案的工序。
<17>一種彩色濾光片的制造方法,其包括:將<1>至<13>中任一個(gè)所述的著色組合物應(yīng)用于支承體上來形成著色組合物層,并使其固化而形成著色層的工序;在著色層上形成光致抗蝕劑層的工序;通過進(jìn)行曝光及顯影來將光致抗蝕劑層加以圖案化而獲得抗蝕劑圖案的工序;以及將抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模來對(duì)著色層進(jìn)行干式蝕刻而形成著色圖案的工序。
<18>一種固體成像元件,其具有<15>所述的彩色濾光片、或者通過<16>或<17>所述的彩色濾光片的制造方法而獲得的彩色濾光片。
<19>一種圖像顯示裝置,其具有<15>所述的彩色濾光片、或者通過<16>或<17>所述的彩色濾光片的制造方法而獲得的彩色濾光片。
<20>一種有機(jī)電致發(fā)光元件,其具有<15>所述的彩色濾光片、或者通過<16>或<17>所述的彩色濾光片的制造方法而獲得的彩色濾光片。
<21>一種色素,其由下述通式(1)表示,且在400nm~800nm內(nèi)的最大吸收波長(zhǎng)中的由下述式(Aλ)表示的比吸光度為5以上;
(D-R2)n-R1-(L1-P)m……(1)
通式(1)中,R1表示(m+n)價(jià)的連接基團(tuán),
P表示具有源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的一價(jià)的取代基,
D表示色素結(jié)構(gòu),
R2及L1分別獨(dú)立地表示單鍵或二價(jià)的連接基團(tuán),
m表示1~13的整數(shù),
當(dāng)m為1時(shí),P表示具有2~20個(gè)源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的一價(jià)的取代基,
當(dāng)m為2以上時(shí),多個(gè)P可相互不同,多個(gè)P的源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的個(gè)數(shù)的平均值為2~20個(gè),
n表示2~14的整數(shù),
當(dāng)n為2以上時(shí),多個(gè)D可相互不同,
m+n表示2~15的整數(shù);
E=A/(c×l)……(Aλ)
式(Aλ)中,E表示在400nm~800nm內(nèi)的最大吸收波長(zhǎng)中的比吸光度,
A表示在400nm~800nm內(nèi)的最大吸收波長(zhǎng)中的吸光度,
l表示單位由cm表示的單元長(zhǎng),
c表示單位由mg/ml表示的溶液中的色素的濃度。
<22>根據(jù)<21>所述的色素,其中,通式(1)中的D源自選自三芳基甲烷色素、咕噸色素、蒽醌色素、花青色素、方酸鎓色素、喹酞酮色素、酞菁色素、亞酞菁色素、偶氮色素及二吡咯次甲基色素中的色素。
<23>根據(jù)<21>或<22>所述的色素,其中,通式(1)中的D源自選自三芳基甲烷色素及呫噸色素中的色素。
<24>根據(jù)<21>至<23>中任一個(gè)所述的色素,其中,對(duì)于通式(1)中的P而言,相對(duì)于P的所有重復(fù)單元,含有30摩爾%以上的源自具有酸基的乙烯基化合物的重復(fù)單元。
<25>根據(jù)<21>至<24>中任一個(gè)所述的色素,其中,色素含有具有乙烯性不飽和鍵的基團(tuán)。
<26>一種色素的制造方法,其在由下述通式(3)表示的化合物的存在下,使乙烯基化合物進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)來制造<21>至<25>中任一個(gè)所述的色素;
(D-R4-(S)p)n-R3-(SH)m……(3)
通式(3)中,R3表示(m+n)價(jià)的連接基團(tuán),
D表示色素結(jié)構(gòu),
R4表示單鍵或二價(jià)的連接基團(tuán),
S表示硫原子,
SH表示硫醇基,
m表示1~13的整數(shù),
n表示2~14的整數(shù),
當(dāng)n為2以上時(shí),多個(gè)D可相互不同,
m+n表示2~15的整數(shù),
p表示0或1。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,可提供一種耐光性、色移性及平坦性優(yōu)異的著色組合物及色素。并且,可提供一種使用所述著色組合物的固化膜、彩色濾光片、彩色濾光片的制造方法、固體成像元件、圖像顯示裝置及有機(jī)電致發(fā)光元件。
具體實(shí)施方式
以下,對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明。
在本說明書中的基團(tuán)(原子團(tuán))的表述中,未記載經(jīng)取代及未經(jīng)取代的表述包含不具有取代基的基團(tuán)(原子團(tuán)),并且也包含具有取代基的基團(tuán)(原子團(tuán))。例如,所謂“烷基”,不僅包含不具有取代基的烷基(未經(jīng)取代的烷基),也包含具有取代基的烷基(經(jīng)取代的烷基)。
本說明書中的“活性光線”或“放射線”是指例如汞燈的明線光譜、以準(zhǔn)分子激光為代表的遠(yuǎn)紫外線、極紫外線(EUV光)、X射線、電子束等。并且,在本發(fā)明中,光是指活性光線或放射線。只要事先無特別說明,則本說明書中的“曝光”不僅包含利用汞燈的明線光譜、以準(zhǔn)分子激光為代表的遠(yuǎn)紫外線、X射線、EUV光等來進(jìn)行的曝光,而且利用電子束、離子束等粒子束進(jìn)行的描繪也包含于曝光中。
在本說明書中,使用“~”來表示的數(shù)值范圍是指將“~”的前后所記載的數(shù)值作為下限值及上限值而包含的范圍。
在本說明書中,所謂總固體成分,是指自著色組合物的總組成中去除溶劑后的成分的總質(zhì)量。
在本說明書中,“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯這兩個(gè)或任一個(gè),“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸及甲基丙烯酸這兩個(gè)或任一個(gè),“(甲基)丙烯?;北硎颈;凹谆;@兩個(gè)或任一個(gè)。
在本說明書中,“單量體”與“單體”的含義相同。本說明書中的單量體有別于低聚物及聚合物,是指重均分子量為2,000以下的化合物。在本說明書中,所謂聚合性化合物,是指具有聚合性官能團(tuán)的化合物,可為單量體,也可為聚合物。所謂聚合性官能團(tuán),是指參與聚合反應(yīng)的基團(tuán)。
在本說明書中,化學(xué)式中的Me表示甲基,Et表示乙基,Pr表示丙基,Bu表示丁基,Ph表示苯基。
在本說明書中,“工序”這一用語不僅包含獨(dú)立的工序,而且即便在無法與其他工序明確地加以區(qū)分的情況下,只要達(dá)成該工序的預(yù)期的作用,則也包含于本用語中。
本說明書中,重均分子量及數(shù)均分子量作為通過GPC測(cè)定所得的聚苯乙烯換算值來定義。在本說明書中,重均分子量(Mw)及數(shù)均分子量(Mn)例如可通過如下方式來求出:使用HLC-8220(TOSOH CORPORATION制造),并將TSKgel Super AWM-H(TOSOH CORPORATION制造,6.0mmID×15.0cm)用作色譜柱,將10mmol/L的溴化鋰NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶液用作洗脫液。
<著色組合物>
本發(fā)明的著色組合物含有后述的由通式(1)表示的色素及固化性化合物。
通過設(shè)為上述結(jié)構(gòu),而可提供耐光性、色移性及平坦性優(yōu)異的著色組合物。
可獲得這種效果的理由尚不明確,但推測(cè)因后述的由通式(1)表示的色素含有2個(gè)以上的色素結(jié)構(gòu)、且分子量的偏差較少,因此耐光性及色移性變得良好。而且,可認(rèn)為通過含有具有源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的特定的一價(jià)的取代基,粘度下降、且涂布膜的平坦性變佳。以下,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
<<由通式(1)表示的色素>>
本發(fā)明的組合物含有由下述通式(1)表示的色素(以下,有時(shí)簡(jiǎn)稱為“色素(A)”。)的至少一種。并且,色素(A)也為本發(fā)明的色素。
色素(A)為具有色素結(jié)構(gòu)的二聚體~十四聚體的低聚物,且在400nm~800nm的范圍存在最大吸收波長(zhǎng)。色素(A)在本發(fā)明的著色組合物中,例如作為著色劑發(fā)揮功能。
(D-R2)n-R1-(L1-P)m……(1)
通式(1)中,R1表示(m+n)價(jià)的連接基團(tuán),
P表示具有源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的一價(jià)的取代基,
D表示色素結(jié)構(gòu),
R2及L1分別獨(dú)立地表示單鍵或二價(jià)的連接基團(tuán),
m表示1~13的整數(shù),
當(dāng)m為1時(shí),P表示具有2~20個(gè)源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的一價(jià)的取代基,
當(dāng)m為2以上時(shí),多個(gè)P可相互不同,多個(gè)P的源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的個(gè)數(shù)的平均值為2~20個(gè),
n表示2~14的整數(shù),
當(dāng)n為2以上時(shí),多個(gè)D可相互不同,
m+n表示2~15的整數(shù)。
通式(1)中,m表示1~13的整數(shù)。作為m,優(yōu)選1~5,更優(yōu)選1~4,尤其優(yōu)選1~3。
通式(1)中,n表示2~14的整數(shù)。作為n,優(yōu)選2~8,更優(yōu)選2~7,尤其優(yōu)選3~6。
通式(1)中,m+n表示2~15的整數(shù)。
1個(gè)色素(A)中的m及n分別為整數(shù),但本發(fā)明的著色組合物也可含有多個(gè)色素(A)中的m、n不同的色素。因此,有時(shí)本發(fā)明的著色組合物中的m及n的平均值不成為整數(shù)。
通式(1)中,R1表示(m+n)價(jià)的連接基團(tuán)。m+n滿足2~15。
作為由R1表示的(m+n)價(jià)的連接基團(tuán),包括由1~100個(gè)碳原子、0個(gè)~10個(gè)氮原子、0個(gè)~50個(gè)氧原子、1個(gè)~200個(gè)氫原子及0個(gè)~20個(gè)硫原子構(gòu)成的基團(tuán),可未經(jīng)取代,也可進(jìn)一步具有取代墓。
作為R1所表示的(m+n)價(jià)的連接基團(tuán)的具體例,可列舉下述的結(jié)構(gòu)單元或由2個(gè)以上的以下的結(jié)構(gòu)單元組合而構(gòu)成的基團(tuán)(可形成環(huán)結(jié)構(gòu))。
[化學(xué)式1]
作為R1所表示的(m+n)價(jià)的連接基團(tuán),優(yōu)選由1~60個(gè)碳原子、0個(gè)~10個(gè)氮原子、0個(gè)~40個(gè)氧原子、1個(gè)~120個(gè)氫原子及0個(gè)~10個(gè)硫原子構(gòu)成的基團(tuán)。更優(yōu)選為由1~50個(gè)碳原子、0個(gè)~10個(gè)氮原子、0個(gè)~30個(gè)氧原子、1個(gè)~100個(gè)氫原子及0個(gè)~7個(gè)硫原子構(gòu)成的基團(tuán)。進(jìn)一步優(yōu)選為由1~40個(gè)碳原子、0個(gè)~8個(gè)氮原子、0個(gè)~20個(gè)氧原子、1個(gè)~80個(gè)氫原子及0個(gè)~5個(gè)硫原子構(gòu)成的基團(tuán)。
R1所表示的(m+n)價(jià)的連接基團(tuán)可具有取代基。作為取代基,例如可列舉:甲基、乙基等碳數(shù)為1~20的烷基,苯墓、萘墓等碳數(shù)為6~16的芳基,羥基,氨基,羧基,磺酰胺基,N-磺?;0坊?,乙酰氧基等碳數(shù)為1~6的酰氧基,甲氧基、乙氧基等碳數(shù)為1~6的烷氧基,氯、溴等鹵素原子,甲氧基羰基、乙氧基羰基、環(huán)己氧基羰基等碳數(shù)為2~7的烷氧基羰基,氰基,碳酸叔丁酯等碳酸酯基等。
以下示出由R1表示的(m+n)價(jià)的連接基團(tuán)的具體例。但是,在本發(fā)明中,并不受這些具體例限制。
[化學(xué)式2]
[化學(xué)式3]
[化學(xué)式4]
[化學(xué)式5]
(m+n)價(jià)的連接基團(tuán)優(yōu)選上述(1)、(2)、(10)、(11)、(16)~(21)、(26)~(29)。
通式(1)中,R2及L1分別獨(dú)立地表示單鍵或二價(jià)的連接基團(tuán)。當(dāng)存在多個(gè)R2及L1時(shí),可相同,也可不同。
作為二價(jià)的連接基團(tuán),包括由1~100個(gè)碳原子、0個(gè)~10個(gè)氮原子、0個(gè)~50個(gè)氧原子、1個(gè)~200個(gè)氫原子及0個(gè)~20個(gè)硫原子構(gòu)成的基團(tuán),可未經(jīng)取代,也可進(jìn)一步具有取代基。
作為二價(jià)的連接基團(tuán)的具體例,可列舉下述的結(jié)構(gòu)單元或由2個(gè)以上的以下的結(jié)構(gòu)單元組合而構(gòu)成的基團(tuán)。
[化學(xué)式6]
作為R2,優(yōu)選單鍵或由1~50個(gè)碳原子、0個(gè)~8個(gè)氮原子、0個(gè)~25個(gè)氧原子、1個(gè)~100個(gè)氫原子及0個(gè)~10個(gè)硫原子構(gòu)成的二價(jià)的連接基團(tuán)。更優(yōu)選為單鍵或由1~30個(gè)碳原子、0個(gè)~6個(gè)氮原子、0個(gè)~15個(gè)氧原子、1個(gè)~50個(gè)氫原子及0個(gè)~7個(gè)硫原子構(gòu)成的二價(jià)的連接基團(tuán)。進(jìn)一步優(yōu)選為單鍵或由1~10個(gè)碳原子、0個(gè)~5個(gè)氮原子、0個(gè)~10個(gè)氧原子、1個(gè)~30個(gè)氫原子及0個(gè)~5個(gè)硫原子構(gòu)成的二價(jià)的連接基團(tuán)。
R2所表示的二價(jià)的連接基團(tuán)可具有取代基。作為取代基,例如可列舉:甲基、乙基等碳數(shù)為1~20的烷基,苯基、萘基等碳數(shù)為6~16的芳基,羥基,氨基,羧基,磺酰胺基,N-磺酰基酰胺基,乙酰氧基等碳數(shù)為1~6的酰氧基,甲氧基、乙氧基等碳數(shù)為1~6的烷氧墓,氯、溴等鹵素原子,甲氧基羰基、乙氧基羰基、環(huán)己氧基羰基等碳數(shù)為2~7的烷氧基羰基,氰基,碳酸叔丁酯等碳酸酯基等。
通式(1)中,P表示具有源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的一價(jià)的取代基。當(dāng)m為2以上時(shí),m個(gè)P可相同,也可不同。
當(dāng)m為1時(shí),P表示具有2~20個(gè)(優(yōu)選為2~15個(gè),進(jìn)一步優(yōu)選為2~10個(gè))源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的一價(jià)的取代基。并且,當(dāng)m為2以上時(shí),m個(gè)P的源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的個(gè)數(shù)的平均值為2~20個(gè)(優(yōu)選為2~15個(gè),進(jìn)一步優(yōu)選為2~10個(gè))。根據(jù)該形態(tài),涂布膜的平坦性變佳。
m為1時(shí)的源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的數(shù)量、m為2以上時(shí)的m個(gè)P的源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的個(gè)數(shù)的平均值可通過NMR來求出。具體而言,例如可通過如下方式來計(jì)算,即根據(jù)由R1表示的(m+n)價(jià)的連接基團(tuán)與色素結(jié)構(gòu)D的峰值面積比求出m,并將源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的峰值面積比除以m。
P優(yōu)選選自由乙烯基化合物的聚合物或共聚物、酯系聚合物、醚系聚合物、氨基甲酸酯系聚合物、酰胺系聚合物、環(huán)氧系聚合物、硅酮系聚合物及這些的改性物或共聚物〔例如包含聚醚/聚氨基甲酸酯共聚物、聚醚/乙烯基化合物的聚合物的共聚物等(可為無規(guī)共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物的任一種)?!乘M成的組中的至少一種,更優(yōu)選選自由乙烯基化合物的聚合物或共聚物、酯系聚合物、醚系聚合物、氨基甲酸酯系聚合物及這些的改性物或共聚物所組成的組中的至少一種,尤其優(yōu)選乙烯基化合物的聚合物或共聚物。
作為乙烯基化合物,并無特別限制,例如優(yōu)選(甲基)丙烯酸酯類、巴豆酸酯類、乙烯墓酯類、馬來酸二酯類、富馬酸二酯類、衣康酸二酯類、(甲基)丙烯酰胺類、苯乙烯類、乙烯基醚類、乙烯基酮類、烯烴類、馬來酰業(yè)胺類、(甲基)丙烯腈、具有酸基的乙烯基化合物等。
作為(甲基)丙烯酸酯類,可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸叔丁墓環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸叔辛酯、(甲基)丙烯酸十二酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸乙酰氰基乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羥墓丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-苯氧基-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-氯乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸-3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸-2-苯基乙烯酯、(甲基)丙烯酸-1-丙烯酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸-2-烯丙氧墓乙酯、(甲基)丙烯酸炔丙酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸二乙二醇單甲醚、(甲基)丙烯酸二乙二醇單乙醚、(甲基)丙烯酸三乙二醇單甲醚、(甲基)丙烯酸三乙二醇單乙醚、(甲墓)丙烯酸聚乙二醇單甲醚、(甲基)丙烯酸聚乙二醇單乙醚、(甲基)丙烯酸β-苯氧基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸壬基苯氧基聚乙二醇、(甲墓)丙烯酸二環(huán)戊烯酯、(甲墓)丙烯酸二環(huán)戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸三溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-γ-丁內(nèi)酯等。
作為巴豆酸酯類,可列舉:巴豆酸丁酯及巴豆酸己酯等。
作為乙烯基酯類,可列舉:乙酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、乙烯基甲氧墓乙酸酯及苯甲酸乙烯酯等。
作為馬來酸二酯類,可列舉:馬來酸二甲酯、馬來酸二乙酯及馬來酸二丁酯等。
作為富馬酸二酯類,可列舉:富馬酸二甲酯、富馬酸二乙酯及富馬酸二丁酯等。
作為衣康酸二酯類,可列舉:衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯及衣康酸二丁酯等。
作為(甲基)丙烯酰胺類,可列舉:(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲墓)丙烯酰胺、N-異丙墓(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N-環(huán)己基(甲基)丙烯酰胺、N-(2-甲氧墓乙基)(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-硝基苯基丙烯酰胺、N-乙基-N-苯基丙烯酰胺、N-芐基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯?;鶈徇?、二丙酮丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N-羥基乙基丙烯酰胺、乙烯基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烯丙基(甲基)丙烯酰胺、N-烯丙基(甲基)丙烯酰胺等。
作為苯乙烯類,可列舉:苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、羥基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、丁氧基苯乙烯、乙酰氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、氯甲基苯乙烯、由可通過酸性物質(zhì)而脫保護(hù)的基團(tuán)(例如叔丁氧基羰基等)保護(hù)的羥基苯乙烯、乙烯基苯甲酸甲酯、及α-甲基苯乙烯等。
作為乙烯基醚類,可列舉:甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、2-氯乙墓乙烯基醚、羥基乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、己基乙烯基醚、辛基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚及苯基乙烯基醚等。
作為乙烯基酮類的例子,可列舉:甲基乙烯基酮、乙基乙烯基酮、丙基乙烯基酮、苯基乙烯基酮等。
作為烯烴類的例子,可列舉:乙烯、丙烯、異丁烯、丁二烯、異戊二烯等。
作為馬來酰業(yè)胺類的例子,可列舉:馬來酰業(yè)胺、丁基馬來酰業(yè)胺、環(huán)己基馬來酰亞胺、苯基馬來酰亞胺等。
也可使用(甲基)丙烯腈、取代有乙烯基的雜環(huán)式基(例如乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯墓咔唑等)、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基咪唑、乙烯基己內(nèi)酯等。
除上述化合物以外,例如也可使用具有氨基甲酸酯基、脲基、磺酰胺基、酚基、酰業(yè)胺基等官能團(tuán)的乙烯基化合物。作為具有氨基甲酸酯基或脲基的乙烯基化合物,例如可利用異氰酸基與羥基或氨基的加成反應(yīng)來適宜合成。具體而言,可通過如下的加成反應(yīng)等來適宜合成,即含有異氰酸基的單體與含有1個(gè)羥基的化合物或者含有1個(gè)伯氨基或仲氨基的化合物的加成反應(yīng),或者含有羥基的單體或含有伯氨基或仲氨基單體與單異氰酸酯的加成反應(yīng)。
作為具有酸基的乙烯基化合物的例子,可列舉:具有羧基的乙烯基化合物、具有磺基的乙烯基化合物、具有磷酸基的乙烯基化合物等。
作為具有羧基的乙烯基化合物,可列舉:(甲基)丙烯酸、乙烯基苯甲酸、馬來酸、馬來酸單烷基酯、富馬酸、衣康酸、巴豆酸、肉桂酸、丙烯酸二聚體等。并且,也可利用(甲基)丙烯酸2-羥墓乙酯等具有羥基的單體與如馬來酸酐或鄰苯二甲酸酐、環(huán)己烷二羧酸酐之類的環(huán)狀酐的加成反應(yīng)物,ω-羧基-聚己內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯等。并且,作為羧基的前體,也可使用馬來酸酐、衣康酸酐、檸康酸酐等含有酐的單體。這些之中,從共聚性或成本、溶解性等的觀點(diǎn)考慮,尤其優(yōu)選(甲基)丙烯酸。
作為具有磺基的乙烯基化合物,可列舉2-丙烯酰胺-2-甲墓丙磺酸等。
作為具有磷酸基的乙烯基化合物,可列舉磷酸單(2-丙烯酰氧基乙酯)、磷酸單(1-甲基-2-丙烯酰氧基乙酯)等。
而且,作為具有酸基的乙烯基化合物,也可利用含有酚性羥基的乙烯基化合物或含有磺酰胺基的乙烯基化合物等。
在本發(fā)明中,P優(yōu)選含有源自具有酸基的乙烯基化合物的重復(fù)單元,更優(yōu)選相對(duì)于P的所有重復(fù)單元,含有30摩爾%以上,進(jìn)一步優(yōu)選相對(duì)于P的所有重復(fù)單元,含有30~90摩爾%。通過P含有源自具有酸基的乙烯基化合物的重復(fù)單元,可進(jìn)一步減少顯影殘?jiān)漠a(chǎn)生。
作為酸基,優(yōu)選羧基、磺基、磷酸基,進(jìn)一步優(yōu)選為羧基。
在本發(fā)明中,P優(yōu)選含有源自具有聚合性基團(tuán)的乙烯基化合物的重復(fù)單元,更優(yōu)選相對(duì)于P的所有重復(fù)單元,含有10摩爾%以上,進(jìn)一步優(yōu)選相對(duì)于P的所有重復(fù)單元,含有10~80摩爾%。通過P含有源自具有聚合性基團(tuán)的乙烯墓化合物的重復(fù)單元,可使色移性進(jìn)一步變佳。
作為聚合性基團(tuán),可使用可通過自由基、酸、熱而進(jìn)行交聯(lián)的公知的聚合性基團(tuán),例如可列舉含有乙烯性不飽和鍵的基團(tuán)、環(huán)狀醚基(環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁烷基)、羥甲基等。優(yōu)選含有乙烯性不飽和鍵的基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選(甲基)丙烯?;?,尤其優(yōu)選源自(甲基)丙烯酸縮水甘油酯及(甲基)丙烯酸3,4-環(huán)氧基-環(huán)己基甲酯的(甲基)丙烯?;?。
通式(1)中,D表示色素結(jié)構(gòu)。作為色素結(jié)構(gòu),優(yōu)選具有陽離子部位與抗衡陰離子的色素結(jié)構(gòu)、或在一分子內(nèi)具有陽離子部位與陰離子部位的色素結(jié)構(gòu)。另外,所謂抗衡陰離子,是指存在于色素結(jié)構(gòu)的分子外的陰離子,且為可與色素結(jié)構(gòu)的陽離子部位形成鹽的陰離子。例如是指陽離子與陰離子不經(jīng)由共價(jià)鍵進(jìn)行鍵合,而作為其他化合物存在的情況。并且,所謂在一分子內(nèi)具有陽離子部位與陰離子部位,是指陽離子與陰離子經(jīng)由共價(jià)鍵進(jìn)行鍵合的情況。
<<<色素結(jié)構(gòu)D>>>
作為色素(A)中的色素結(jié)構(gòu)D,并無特別限制,可應(yīng)用包含公知的色素結(jié)構(gòu)的各種色素結(jié)構(gòu)。
關(guān)于可形成色素結(jié)構(gòu)的具體的色素化合物,在“新版染料便覽”(有機(jī)合成化學(xué)協(xié)會(huì)編;丸善,1970)、“Colour Index”(The Society of Dyers and colourists)、“色素手冊(cè)”(大河原他編;KODANSHA LTD.,1986)等中有記載。
作為也可用于本發(fā)明的色素結(jié)構(gòu),例如可列舉選自如下的色素中的色素結(jié)構(gòu)等,即醌色素(苯醌色素、萘醌色素、蒽醌色素、蒽吡啶酮色素等)、碳鎓色素(二芳基甲烷色素、三芳基甲烷色素、呫噸色素、吖啶色素等)、醌亞胺色素(噁嗪色素、噻嗪(thiazine)色素等)、吖嗪(azine)色素、聚次甲基色素(類菁色素、部花青色素、芳叉基色素、苯乙烯基色素、花青色素、方酸鎓色素、克酮鎓色素等)、喹酞酮色素、酞菁色素、亞酞菁色素、紫環(huán)酮色素、靛藍(lán)色素、硫靛藍(lán)色素、喹啉色素、硝基色素、業(yè)硝基色素、二吡咯次甲基色素、偶氮色素及這些的金屬絡(luò)合物色素。
這些色素結(jié)構(gòu)之中,從分色性、耐光性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選選自三芳基甲烷色素、咕噸色素、蒽醌色素、花青色素、方酸鎓色素、喹酞酮色素、酞菁色素、亞酞菁色素、偶氮色素及二吡咯次甲基色素中的色素結(jié)構(gòu),更優(yōu)選選自三芳基甲烷色素、咕噸色素、蒽醌色素、方酸鎓色素、喹酞酮色素、酞菁色素、亞酞菁色素及偶氮色素中的色素結(jié)構(gòu),進(jìn)一步優(yōu)選三芳基甲烷色素及呫噸色素。
以下,對(duì)可優(yōu)選用于本發(fā)明的色素結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體說明。
<<<<三芳基甲烷色素>>>>
本發(fā)明中所使用的色素結(jié)構(gòu)的形態(tài)之一具有源自三芳基甲烷色素(三芳基甲烷化合物)的部分結(jié)構(gòu)。作為三芳基甲烷色素,具有源自由下述式(TP)所表示的化合物的部分結(jié)構(gòu)作為色素結(jié)構(gòu)。所謂三芳基甲烷化合物,是指分子內(nèi)具有含有三芳基甲烷骨架的色素部位的化合物的總稱。
式(TP)
[化學(xué)式7]
式(TP)中,Rtp1~Rtp4分別獨(dú)立地表示氫原子、烷基或芳基。Rtp5表示氫原子、烷基、芳基或NRtp9Rtp10(Rtp9及Rtp10表示氫原子、烷基或芳基)。Rtp6、Rtp7及Rtp8表示取代基。a、b及c表示0~4的整數(shù)。當(dāng)a、b及c為2以上時(shí),Rtp6、Rtp7及Rtp8可彼此連接而形成環(huán)。X-表示陰離子結(jié)構(gòu)。當(dāng)不存在X-時(shí),Rtp1~Rtp7的至少1個(gè)含有陰離子。
作為Rtp1~Rtp6,優(yōu)選為氧原子、碳數(shù)為1~5的直鏈或分支的烷基及苯基。Rtp5優(yōu)選氫原子或NRtp9Rtp10,尤其優(yōu)選NRtp9Rtp10。Rtp9及Rtp10優(yōu)選氫原子、碳數(shù)為1~5的直鏈或分支的烷墓或苯基。Rtp6、Rtp7及Rtp8所表示的取代墓可使用后述的取代基組A項(xiàng)中所列舉的取代基,尤其優(yōu)選碳數(shù)為1~5的直鏈或分支的烷基、碳數(shù)為1~5的烯基、碳數(shù)為6~15的芳基、羧基或磺基,進(jìn)一步優(yōu)選碳數(shù)為1~5的直鏈或分支的烷基、碳數(shù)為1~5的烯基、苯基或羧基。尤其,Rtp6、Rtp8優(yōu)選碳數(shù)為1~5的烷基,Rtp7優(yōu)選烯基(尤其優(yōu)選鄰接的2個(gè)烯基連接而成的苯基)、苯基或羧基。
a、b、c分別獨(dú)立地表示0~4的整數(shù)。尤其,a及b分別獨(dú)立地優(yōu)選0或1,c優(yōu)選0~2的整數(shù)。
由式(TP)表示的化合物優(yōu)選在Rtp1~Rtp10的任一個(gè)部位上與通式(1)的R2進(jìn)行鍵合。
以下表示由式(TP)表示的化合物的具體例,但本發(fā)明并不限定于此。下述具體例中,X-表示陰離子。并且,色素結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)氫原子與通式(1)的R2進(jìn)行鍵合。
[化學(xué)式8]
[化學(xué)式9]
[化學(xué)式10]
[化學(xué)式11]
<<<<呫噸色素>>>>
本發(fā)明中的色素結(jié)構(gòu)的優(yōu)選形態(tài)具有源自呫噸色素(呫噸化合物)的部分結(jié)構(gòu)。作為呫噸色素,具有源自由下述式(J)表示的呫噸化合物的部分結(jié)構(gòu)作為色素結(jié)構(gòu)。
[化學(xué)式12]
通式(J)中,R81、R82、R83及R84分別獨(dú)立地表示氫原子或一價(jià)的取代基,R85分別獨(dú)立地表示一價(jià)的取代基,m表示0~5的整數(shù)。X-表示抗衡陰離子。當(dāng)不存在X-時(shí),R81~R85的至少1個(gè)含有陰離子。
式(J)中的R81~R85可采用的取代基與后述的取代基組A項(xiàng)中所列舉的取代基相同。
由式(J)表示的化合物優(yōu)選在R81~R85的任一個(gè)部位上與通式(1)的R2進(jìn)行鍵合。
式(J)中的R81與R82、R83與R84、及m為2以上時(shí)的R85彼此可分別獨(dú)立地相互鍵合而形成5元、6元或7元的飽和環(huán),或者5元、6元或7元的不飽和環(huán)。當(dāng)所形成的5元、6元或7元的環(huán)為可進(jìn)一步取代的基團(tuán)時(shí),也可由R81~R85中所說明的取代基取代,當(dāng)由2個(gè)以上的取代基取代時(shí),這些取代基可相同,也可不同。
當(dāng)上述式(J)中的R81與R82、R83與R84、及m為2以上時(shí)的R85彼此分別獨(dú)立地相互鍵合而形成不具有取代基的5元、6元及7元的飽和環(huán),或者5元、6元及7元的不飽和環(huán)時(shí),作為不具有取代基的5元、6元及7元的飽和環(huán),或者5元、6元及7元的不飽和環(huán),例如可列舉吡咯環(huán)、呋喃環(huán)、噻吩環(huán)、吡唑環(huán)、咪唑環(huán)、三唑環(huán)、噁唑環(huán)、噻唑環(huán)、吡咯烷環(huán)、哌啶環(huán)、環(huán)戊烯環(huán)、環(huán)己烯環(huán)、苯環(huán)、吡啶環(huán)、吡嗪環(huán)、噠嗪環(huán),優(yōu)選為可列舉苯環(huán)、吡啶環(huán)。
尤其,優(yōu)選為R82及R83為氫原子或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷基,R81及R84為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷基或苯基。并且,R85優(yōu)選為鹵素原子、碳數(shù)為1~5的直鏈或分支的烷基、磺基、磺酰胺基、羧基、酰胺基,進(jìn)一步優(yōu)選為磺基、磺酰胺基、羧基、酰胺基。R85優(yōu)選鍵合于與呫噸環(huán)連接的碳的鄰接部上。R81及R84的苯基所具有的取代基尤其優(yōu)選為氫原子、鹵素原子、碳數(shù)為1~5的直鏈或分支的烷基、磺基、磺酰胺基、羧基。
由式(J)表示的具有呫噸骨架的化合物可通過文獻(xiàn)中記載的方法來合成。具體而言,可應(yīng)用Tetrahedron Letters,2003年,vol.44,No.23,4355~4360頁(yè);Tetrahedron,2005年,vol.61,No.12,3097~3106頁(yè)等中所記載的方法。
當(dāng)X-表示陰離子時(shí),可參考后述的抗衡陰離子為不同分子時(shí)的記載。并且,當(dāng)不存在X-,且R81、R82、R83及R84的至少一個(gè)含有陰離子時(shí),可參考抗衡陰離子處于同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)時(shí)的記載。
以下,對(duì)由式(J)表示的化合物的具體的形態(tài)(第1形態(tài)、第2形態(tài))進(jìn)行說明。
(由式(J)表示的化合物的第1形態(tài))
由式(J)所表示的化合物中,R81及R83中的一個(gè)為由下述通式(2)表示的基團(tuán),R81及R83中的另一個(gè)可表示氫原子、由下述通式(2)表示的基團(tuán)或由通式(2)表示的基團(tuán)以外的芳基、烷基。并且,R82及R84可分別獨(dú)立地表示氫原子、烷基或芳基。
通式(2)
[化學(xué)式13]
通式(2)中,R1及R2分別獨(dú)立地表示碳數(shù)為3以上的烷基、芳基或雜環(huán)基,X1~X3分別獨(dú)立地表示氫原子或一價(jià)的取代基。由通式(1)表示的色素化合物在分子內(nèi)和/或分子外具有抗衡陰離子。
通式(1)中,R81及R83中的一個(gè)為由通式(2)表示的基團(tuán),R81及R83中的另一個(gè)表示氫原子、由下述通式(2)表示的基團(tuán)或由通式(2)表示的基團(tuán)以外的芳基、烷基,也可為由通式(2)表示的基團(tuán)或由通式(2)表示的基團(tuán)以外的芳基。并且,R81及R83均可為由通式(2)表示的基團(tuán)。當(dāng)R81及R83均為由通式(2)表示的基團(tuán)時(shí),2個(gè)由通式(2)表示的基團(tuán)可相同,也可不同。
通式(2)中,R1及R2分別獨(dú)立地表示碳數(shù)為3以上的烷基、芳基或雜環(huán)基,可為碳數(shù)為3~12的仲烷基或叔烷基,也可為異丙基。
作為碳數(shù)為3以上的烷基,具體而言,可為直鏈、支鏈或環(huán)狀的任一種,可為碳數(shù)為3~24,也可為碳數(shù)為3~18,也可為碳數(shù)為3~12。具體而言,例如可列舉丙基、異丙基、丁基(例如叔丁基)、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、十二烷基、十六烷基、環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基、1-降冰片基、1-金剛烷基,可為丙基、異丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、十二烷基、環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基,也可為丙基、異丙基、丁基(叔丁基)、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基,也可為異丙基、叔丁基、2-乙基己基。
作為芳基,包括經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳基。作為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳基,可為碳數(shù)為6~30的芳基,例如可列舉苯基、萘基。作為取代基的例子,與后述的取代基組A相同。
作為雜環(huán)基的雜環(huán),可為5元環(huán)或6元環(huán),這些可進(jìn)一步進(jìn)行縮環(huán),也可不進(jìn)行縮環(huán)。并且,可為芳香族雜環(huán),也可為非芳香族雜環(huán)。例如可列舉:吡啶環(huán)、吡嗪環(huán)、噠嗪環(huán)、喹啉環(huán)、異喹啉環(huán)、喹唑啉環(huán)、噌啉環(huán)、酞嗪環(huán)、喹噁啉環(huán)、吡咯環(huán)、吲哚環(huán)、呋喃環(huán)、苯并呋喃環(huán)、噻吩環(huán)、苯并噻吩環(huán)、吡唑環(huán)、咪唑環(huán)、苯并咪唑環(huán)、三唑環(huán)、噁唑環(huán)、苯并噁唑環(huán)、噻唑環(huán)、苯并噻唑環(huán)、異噻唑環(huán)、苯并異噻唑環(huán)、噻二唑環(huán)、異噁唑環(huán)、苯并異噁唑環(huán)、吡咯烷環(huán)、哌啶環(huán)、哌嗪環(huán)、咪唑烷環(huán)、噻唑啉環(huán)等。其中,可為芳香族雜環(huán)基,可列舉吡啶環(huán)、吡嗪環(huán)、噠嗪環(huán)、吡唑環(huán)、咪唑環(huán)、苯并咪唑環(huán)、三唑環(huán)、苯并噁唑環(huán)、噻唑環(huán)、苯并噻唑環(huán)、異噻唑環(huán)、苯并異噻唑環(huán)、噻二唑環(huán),可為吡唑環(huán),咪唑環(huán),苯并噁唑環(huán),噻二唑環(huán),也可為吡唑環(huán)、噻二唑環(huán)(1,3,4-噻二唑環(huán)、1,2,4-噻二唑環(huán))。這些可具有取代基,作為取代基的例子,與后述的芳基的取代基相同。
R1及R2可為碳數(shù)為3以上的烷基,也可為碳數(shù)為3~12的烷基。
通式(2)中,X1~X3分別獨(dú)立地表示氫原子或一價(jià)的取代基。作為取代基,可例示后述的取代基組A。X1~X3可為鹵素原子、烷基、羥基、烷氧基、?;?、酰氧基、烷硫基、磺酰胺基、氨磺?;?。
作為由通式(2)表示的基團(tuán)以外的芳基,可列舉苯基。苯基可具有取代基,也可不具有取代基。作為取代基,可例示后述的取代基組A,也可為烷基或芳基。
R82及R84分別獨(dú)立地表示氫原子、烷基或芳基,烷基及芳基可具有取代基,也可不具有取代基。
經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷基可為碳原子數(shù)為1~30的烷基。作為取代基的例子,可列舉與后述的取代基組A相同的取代基。烷基的例子可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基(叔丁基)、正辛基、2-乙基己基。
作為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的芳基,可為碳數(shù)為6~30的芳基,例如可列舉苯基、萘基。作為取代基的例子,與后述的取代基組A相同。
R82及R84可為氫原子或烷基,也可為氫原子。
(由式(J)表示的化合物的第2形態(tài))
由式(J)表示的化合物中,R81及R83分別獨(dú)立地為脂肪族烴基,R82及R84可分別獨(dú)立地為芳香族烴基。
R81及R83分別獨(dú)立地可列舉脂肪族烴基,可為碳數(shù)為1~10的烷基,也可為碳數(shù)為1~5的烷基,可為甲基、乙基、丙基、丁基,也可為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基。R81及R83可不同,也可相同。作為R81及R83的烷基可具有取代基,但也可不具有取代基。
R82及R84分別獨(dú)立地為芳香族烴基,也可為苯基。作為R82及R84的芳香族烴基可具有取代基,自后述的取代基組A中選擇,可為碳數(shù)為1~5的烷基,可為甲基、乙基、丙基、丁基,也可為甲基、乙基、正丙基、正丁基。
R81及R83以及R82及R84的至少一個(gè)可由下述通式(A1-1-2)表示。
通式(A1-1-2)
[化學(xué)式14]
通式(A1-1-2)中,R23~R25分別獨(dú)立地表示氫原子、鹵素原子、羥基、烷氧基、碳數(shù)為1~12的烷基、羰基、羰基酰胺基、磺?;⒒酋;0坊?、硝基、氨基、氨基羰基、氨基磺酰基、磺?;啺坊螋驶啺坊琑22及R26分別獨(dú)立地表示碳數(shù)為1~5的烷基。
通式(A1-1-2)中,R23~R25可為氫原子或鹵素原子。
通式(A1-1-2)中,R22及R26可分別獨(dú)立地為碳數(shù)為1~5的烷基。碳數(shù)為1~5的烷基可為甲基、乙基、丙基、丁基,也可為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基。
R85可分別獨(dú)立地為氫原子、鹵素原子、烷基、芳基、羰基、硝基、氨基、烷基氨基、芳基氨基或磺?;?。作為鹵素原子,可例示氟原子、氯原子、溴原子,也可為氟原子或氯原子。脂肪族烴基可為碳數(shù)為1~10的脂肪族烴基。并且,脂肪族烴基可例示烷基、烯基,也可為烷基。芳香族烴基可為芳基,也可為苯基。
以下表示呫噸化合物的具體例,但本發(fā)明并不限定于此。下述具體例中,X表示陰離子。并且,色素結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)氫原子與聚合物骨架進(jìn)行鍵合。
并且,色素結(jié)構(gòu)中,陽離子非定域化,因此例如如以下所示,存在于氮原子或呫噸環(huán)的碳原子上。
[化學(xué)式15]
[化學(xué)式16]
[化學(xué)式17]
[化學(xué)式18]
[化學(xué)式19]
[化學(xué)式20]
<<<<蒽醌色素>>>>
本發(fā)明中所使用的色素結(jié)構(gòu)的形態(tài)之一具有源自蒽醌色素的部分結(jié)構(gòu)。作為具有源自蒽醌色素(蒽醌化合物)的部分結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu),優(yōu)選源自由下述通式(AQ-1)~(AQ-3)表示的化合物的部分結(jié)構(gòu)。所謂蒽醌化合物,是指分子內(nèi)具有含有蒽醌骨架的色素部位的化合物的總稱。
[化學(xué)式21]
通式(AQ-1)中,A及B分別獨(dú)立地表示氨基、羥基、烷氧基或氫原子。Xqa表示ORqa1或NRqa2Rqa3。Rqa1~Rqa3分別獨(dú)立地表示氫原子、烷基或芳基。Rq1~Rq4表示取代基。Rq1~Rq4可采用的取代基與后述的取代基組A項(xiàng)中所列舉的取代基相同。Ra及Rb分別獨(dú)立地表示氫原子、烷基或芳基。
通式(AQ-2)中,C及D的含義與通式(AQ-1)中的A及B相同。Xqb表示ORqb1或NRqb2Rqb3。Rqb1~Rqb3分別獨(dú)立地表示氫原子、烷基或芳基。Rq5~Rq8表示取代基。Rq5~Rq8的含義與通式(AQ-1)中的Rq1~Rq4相同。Rc的含義與通式(AQ-1)中的Ra或Rb相同。
通式(AQ-3)中,E及F的含義與通式(AQ-1)中的A及B相同。Xqc表示ORqc1或NRqc2Rqc3。Rqc1~Rqc3分別獨(dú)立地表示氫原子、烷基或芳基。Rq9~Rq12的含義與通式(AQ-1)中的Rq1~Rq4相同。Rd的含義與通式(AQ-1)中的Ra或Rb相同。
作為通式(AQ-1)、(AQ-2)及(AQ-3)的優(yōu)選范圍,例如可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0045~0047段,該內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。
作為蒽醌色素的具體例,例如可列舉以下。并且,例如可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0049~0050段,該內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。另外,在蒽醌色素的具體例中,優(yōu)選蒽醌色素的結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)氫原子與通式(1)的R2進(jìn)行鍵合。
[化學(xué)式22]
<<<<花青色素>>>>
本發(fā)明中所使用的色素結(jié)構(gòu)的形態(tài)之一具有源自花青色素(花青化合物)的部分結(jié)構(gòu)。作為具有源自花青色素的部分結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu),優(yōu)選源自由下述通式(PM)表示的化合物(花青化合物)的部分結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中,所謂花青化合物,是指分子內(nèi)具有含有花青骨架的色素部位的化合物的總稱。
[化學(xué)式23]
通式(PM)中,環(huán)Z1及環(huán)Z2分別獨(dú)立地表示可具有取代基的雜環(huán)。1表示0以上且3以下的整數(shù)。X-表示陰離子。
作為通式(PM)的優(yōu)選范圍,例如可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0077~0084段,該內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。另外,在日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0077~0084段中所記載的花青色素的具體例中,花青色素結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)氫原子與通式(1)的R2進(jìn)行鍵合。
<<<<方酸鎓色素>>>>
本發(fā)明中所使用的色素結(jié)構(gòu)的形態(tài)之一具有源自方酸鎓色素(方酸鎓化合物)的部分結(jié)構(gòu)。作為具有源自方酸鎓色素的部分結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu),優(yōu)選源自由下述通式(K)表示的化合物(方酸鎓化合物)的部分結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中,所謂方酸鎓化合物,是指分子內(nèi)具有含有方酸鎓骨架的色素部位的化合物的總稱。
[化學(xué)式24]
通式(K)中,A及B分別獨(dú)立地表示芳基或雜環(huán)基。作為芳基,優(yōu)選為碳數(shù)為6~48,更優(yōu)選為6~24的芳基,例如可列舉苯基、萘基等。作為雜環(huán)基,優(yōu)選為五元環(huán)或六元環(huán)的雜環(huán)基,例如可列舉:吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻吩基、吡啶基、嘧啶基、噠嗪基、三唑-1-基、呋喃基、噻二唑基等。
作為通式(K)的優(yōu)選范圍,例如可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0088~0106段,該內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。
作為方酸鎓色素的具體例,例如可列舉以下。并且,例如可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0105段。另外,在方酸鎓色素的具體例中,方酸鎓色素結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)氫原子與通式(1)的R2進(jìn)行鍵合。
[化學(xué)式25]
<<<<喹酞酮色素>>>>
本發(fā)明中所使用的色素結(jié)構(gòu)的形態(tài)之一具有源自喹酞酮色素(喹酞酮化合物)的部分結(jié)構(gòu)。作為具有源自喹酞酮色素的部分結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu),優(yōu)選源自由下述通式(QP)表示的化合物(喹酞酮化合物)的部分結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中,所謂喹酞酮化合物,是指分子內(nèi)具有含有喹酞酮骨架的色素部位的化合物的總稱。
[化學(xué)式26]
通式(QP)中,Rqp1~Rqp6分別獨(dú)立地表示氫原子或取代基。當(dāng)Rqp1~Rqp6的至少2個(gè)處于鄰接位置時(shí),可相互鍵合而形成環(huán),上述所形成的環(huán)可進(jìn)一步具有取代基。
作為通式(QP)的優(yōu)選范圍,例如可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0110~0114段,該內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。
作為喹酞酮色素的具體例,例如可列舉以下。并且,可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0113段的記載。在喹酞酮色素的具體例中,喹酞酮色素結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)氫原子與通式(1)的R2進(jìn)行鍵合。
[化學(xué)式27]
<<<<酞菁色素>>>>
本發(fā)明中所使用的色素結(jié)構(gòu)的形態(tài)之一具有源自酞菁色素(酞菁化合物)的部分結(jié)構(gòu)。作為具有源自酞菁色素的部分結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu),優(yōu)選具有源自由下述通式(F)表示的化合物(酞菁化合物)的部分結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中,所謂酞菁化合物,是指分子內(nèi)具有含有酞菁骨架的色素部位的化合物的總稱。
[化學(xué)式28]
通式(F)中,M1表示金屬類,Z1、Z2、Z3及Z4分別獨(dú)立地表示為了形成含有選自氫原子、碳原子及氮原子中的原子所構(gòu)成的6元環(huán)所需的原子群。
作為通式(F)的優(yōu)選范圍,例如可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0118~0124段,該內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。
作為酞菁色素的具體例,例如可列舉以下。并且,例如可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0123段。另外,在酞菁色素的具體例中,酞菁色素結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)氫原子與通式(1)的R2進(jìn)行鍵合。
[化學(xué)式29]
<<<<亞酞菁色素>>>>
本發(fā)明所涉及的具有色素結(jié)構(gòu)的陽離子的形態(tài)之一具有源自亞酞菁色素(酞菁化合物)的部分結(jié)構(gòu)。作為具有源自亞酞菁色素的部分結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu),優(yōu)選具有源自由下述通式(SP)表示的化合物(亞酞菁化合物)的部分結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中,所謂亞酞菁化合物,是指分子內(nèi)具有含有亞酞菁骨架的色素部位的化合物的總稱。
[化學(xué)式30]
通式(SP)中,Z1~Z12分別獨(dú)立地表示氫原子、烷基、芳基、羥基、巰基、氨基、烷氧基、芳氧基、硫醚基。X表示陰離子。
作為通式(SP)的優(yōu)選范圍,例如可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0128~0133段,該內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。
作為亞酞菁色素的具體例,例如可列舉以下。并且,例如可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0132段的記載。在亞酞菁色素的具體例中,亞酞菁色素結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)氫原子與通式(1)的R2進(jìn)行鍵合。
[化學(xué)式31]
<<<<偶氮色素>>>>
本發(fā)明所涉及的色素結(jié)構(gòu)之一具有源自偶氮色素(偶氮化合物)的部分結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中,所謂偶氮化合物,是指分子內(nèi)具有含有N=N基的色素部位的化合物的總稱。作為偶氮色素,可從公知的偶氮色素(例如,取代偶氮苯等)中適宜選擇來使用。例如,作為偶氮色素,可參考日本特開2013-41097號(hào)公報(bào)的0084~0134段的記載及日本特開2011-162760號(hào)公報(bào)的0029~0136段的記載,該內(nèi)容可被編入至本說明書中。作為偶氮色素的具體例,例如可列舉以下。
[化學(xué)式32]
<<<<二吡咯次甲基色素>>>>
本發(fā)明所涉及的色素結(jié)構(gòu)的形態(tài)之一具有源自二吡咯次甲基色素的部分結(jié)構(gòu)。作為二吡咯次甲基色素,優(yōu)選二吡咯次甲基化合物及從二吡咯次甲基化合物與金屬或金屬絡(luò)合物所獲得的二吡咯次甲基金屬錯(cuò)化合物。例如,作為二吡咯次甲基色素,可參考日本特開2011-95732號(hào)公報(bào)的0033~0136段的記載,該內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。
本發(fā)明中所使用的色素(A)也可通過選自下述取代基組A中的取代基來取代色素結(jié)構(gòu)中的氫原子。
(取代基組A)
作為色素(A)可具有的取代基,可列舉:鹵素原子(例如氟、氯、溴)、烷基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基,例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基(優(yōu)選為叔丁基)、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、十二烷基、十六烷基、環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基、1-降冰片基、1-金剛烷基)、烯基(優(yōu)選為碳數(shù)為2~48的烯基,更優(yōu)選為碳數(shù)為2~18的烯基,例如乙烯基、烯丙基、3-丁烯-1-基)、炔基(優(yōu)選為碳數(shù)為2~20,更優(yōu)選為碳數(shù)為2~12,尤其優(yōu)選為碳數(shù)為2~8,例如可列舉炔丙基、3-戊炔基等。)、芳基(優(yōu)選為碳數(shù)為6~48的芳基,更優(yōu)選為碳數(shù)為6~24的芳基,例如苯基、萘基)、雜環(huán)基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的雜環(huán)基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~18的雜環(huán)基,例如2-噻吩基、4-吡啶基、2-呋喃基、2-嘧啶基、1-吡啶基、2-苯并噻唑基、1-咪唑基、1-吡唑基、苯并三唑-1-基)、硅烷基(優(yōu)選為碳數(shù)為3~38的硅烷基,更優(yōu)選為碳數(shù)為3~18的硅烷基,例如三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三丁基硅烷基、叔丁基二甲基硅烷基、叔己基二甲基硅烷基)、羥基、氰基、硝基、烷氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的烷氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、1-丁氧基、2-丁氧基、異丙氧基、叔丁氧基、十二烷氧基、環(huán)烷氧基、例如環(huán)戊氧基、環(huán)己氧基)、芳氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為6~48的芳氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為6~24的芳氧基,例如苯氧基、1-萘氧基)、雜環(huán)氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的雜環(huán)氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~18的雜環(huán)氧基,例如1-苯基四唑-5-氧基、2-四氫吡喃氧基)、硅烷氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的硅烷氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~18的硅烷氧基,例如三甲基硅烷氧基、叔丁基二甲基硅烷氧基、二苯基甲基硅烷氧基)、酰氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為2~48的酰氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為2~24的酰氧基,例如乙酰氧基、三甲基乙酰氧基、苯甲酰氧基、十二酰氧基)、烷氧基羰氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為2~48的烷氧基羰氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為2~24的烷氧基羰氧基,例如乙氧基羰氧基、叔丁氧基羰氧基,環(huán)烷氧基羰氧基,例如環(huán)己氧基羰氧基)、芳氧基羰氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為7~32的芳氧基羰氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為7~24的芳氧基羰氧基,例如苯氧基羰氧基)、
氨基甲酰氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的氨基甲酰氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的氨基甲酰氧基,例如N,N-二甲基氨基甲酰氧基、N-丁基氨基甲酰氧基、N-苯基氨基甲酰氧基、N-乙基-N-苯基氨基甲酰氧基)、氨磺酰氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的氨磺酰氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的氨磺酰氧基,例如N,N-二乙基氨磺酰氧基、N-丙基氨磺酰氧基)、烷基磺酰氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~38的烷基磺酰氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的烷基磺酰氧基,例如甲基磺酰氧基、十六烷基磺酰氧基、環(huán)己基磺酰氧基)、芳基磺酰氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為6~32的芳基磺酰氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為6~24的芳基磺酰氧基,例如苯基磺酰氧基)、?;?優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的酰基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的?;缂柞;?、乙?;⑷谆阴;?、苯甲?;?、十四烷?;?、環(huán)己酰基)、烷氧基羰基(優(yōu)選為碳數(shù)為2~48的烷氧基羰基,更優(yōu)選為碳數(shù)為2~24的烷氧基羰基,例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、十八烷氧基羰基、環(huán)己氧基羰基、2,6-二-叔丁基-4-甲基環(huán)己氧基羰基)、芳氧基羰基(優(yōu)選為碳數(shù)為7~32的芳氧基羰基,更優(yōu)選為碳數(shù)為7~24的芳氧基羰基,例如苯氧基羰基)、氨基甲酰基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的氨基甲?;?,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的氨基甲酰基,例如氨基甲?;,N-二乙基氨基甲?;?、N-乙基-N-辛基氨基甲?;?、N,N-二丁基氨基甲?;?、N-丙基氨基甲?;?、N-苯基氨基甲酰基、N-甲基-N-苯基氨基甲?;?、N,N-二環(huán)己基氨基甲?;?、氨基(優(yōu)選為碳數(shù)為32以下的氨基,更優(yōu)選為碳數(shù)為24以下的氨基,例如氨基、甲基氨基、N,N-二丁基氨基、十四烷基氨基、2-乙基己基氨基、環(huán)己基氨基)、苯胺基(優(yōu)選為碳數(shù)為6~32的苯胺基,更優(yōu)選為6~24的苯胺基,例如苯胺基、N-甲基苯胺基)、雜環(huán)氨基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的雜環(huán)氨基,更優(yōu)選為1~18的雜環(huán)氨基,例如4-吡啶基氨基)、碳酰胺(carbonamide)基(優(yōu)選為碳數(shù)為2~48的碳酰胺基,更優(yōu)選為2~24的碳酰胺基,例如乙酰胺、苯甲酰胺、十四烷酰胺、三甲基乙酰基酰胺、環(huán)己烷酰胺)、脲基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的脲基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的脲基,例如脲基、N,N-二甲基脲基、N-苯基脲基)、酰亞胺基(優(yōu)選為碳數(shù)為36以下的酰亞胺基,更優(yōu)選為碳數(shù)為24以下的酰亞胺基,例如N-琥珀酰亞胺、N-鄰苯二甲酰亞胺)、烷氧基羰基氨基(優(yōu)選為碳數(shù)為2~48的烷氧基羰基氨基,更優(yōu)選為碳數(shù)為2~24的烷氧基羰基氨基,例如甲氧基羰基氨基、乙氧基羰基氨基、叔丁氧基羰基氨基、十八烷氧基羰基氨基、環(huán)己氧基羰基氨基)、
芳氧基羰基氨基(優(yōu)選為碳數(shù)為7~32的芳氧基羰基氨基,更優(yōu)選為碳數(shù)為7~24的芳氧基羰基氨基,例如苯氧基羰基氨基)、磺酰胺基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的磺酰胺基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的磺酰胺基,例如甲烷磺酰胺、丁烷磺酰胺、苯磺酰胺、十六烷磺酰胺、環(huán)己烷磺酰胺)、氨磺?;被?優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的氨磺酰基氨基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的氨磺酰基氨基,例如N,N-二丙基氨磺?;被-乙基-N-十二烷基氨磺?;被?、偶氮基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的偶氮基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的偶氮基,例如苯基偶氮、3-吡唑基偶氮)、烷硫基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的烷硫基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的烷硫基,例如甲硫基、乙硫基、辛硫基、環(huán)己硫基)、芳硫基(優(yōu)選為碳數(shù)為6~48的芳硫基,更優(yōu)選為碳數(shù)為6~24的芳硫基,例如苯硫基)、雜環(huán)硫基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的雜環(huán)硫基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~18的雜環(huán)硫基,例如2-苯并噻唑硫基、2-吡啶硫基、1-苯基四唑硫基)、烷基亞磺酰基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的烷基亞磺?;?,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的烷基亞磺?;?,例如十二烷亞磺?;?、芳基亞磺?;?優(yōu)選為碳數(shù)為6~32的芳基亞磺?;?,更優(yōu)選為碳數(shù)為6~24的芳基亞磺酰基,例如苯基亞磺?;?、烷基磺?;?優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的烷基磺酰基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的烷基磺?;?,例如甲基磺?;⒁一酋;?、丙基磺酰基、丁基磺酰基、異丙基磺?;?、2-乙基己基磺?;?、十六烷基磺?;?、辛基磺?;h(huán)己基磺?;?、芳基磺?;?優(yōu)選為碳數(shù)為6~48的芳基磺酰基,更優(yōu)選為碳數(shù)為6~24的芳基磺酰基,例如苯基磺?;?、1-萘基磺酰基)、氨磺?;?優(yōu)選為碳數(shù)為32以下的氨磺?;鼉?yōu)選為碳數(shù)為24以下的氨磺?;绨被酋;?、N,N-二丙基氨磺?;-乙基-N-十二烷基氨磺?;-乙基-N-苯基氨磺?;?、N-環(huán)己基氨磺?;?、磺基、膦?;?優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的膦?;鼉?yōu)選為碳數(shù)為1~24的膦?;?,例如苯氧基膦?;?、辛氧基膦?;?、苯基膦?;?、膦?;被?優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的膦酰基氨基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的膦?;被?,例如二乙氧基膦酰基氨基、二辛氧基膦?;被?、烷氧基羰氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為5~30的烷氧基羰氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為5~10的烷氧基羰氧基)等。
這些取代基可進(jìn)一步被取代。并且,當(dāng)存在兩個(gè)以上的取代基時(shí),可相同,也可不同。并且,在可能的情況下也可相互連接而形成環(huán)。
關(guān)于詳細(xì)內(nèi)容,例如也可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0027~0038段,該內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。
<<<<抗衡陰離子>>>>
當(dāng)通式(1)的色素結(jié)構(gòu)D由陽離子部位與抗衡陰離子構(gòu)成時(shí),作為抗衡陰離子,并無特別限制,但從耐熱性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選非親核性的陰離子。作為非親核性的抗衡陰離子,優(yōu)選日本特開2007-310315號(hào)公報(bào)的段落號(hào)0075等中所記載的公知的非親核性陰離子。在此,所謂非親核性,是指不會(huì)因加熱而對(duì)色素進(jìn)行親核攻擊的性質(zhì)。
作為抗衡陰離子,優(yōu)選為選自磺酸根陰離子、羧酸根陰離子、磺酰基酰亞胺陰離子、雙(烷基磺?;?酰亞胺陰離子、三(烷基磺?;?甲基化物陰離子、羧酸根陰離子、四芳基硼酸鹽陰離子、-CON-CO-、-CON-SO2-、BF4-、PF6-、SbF6-、B-(CN)3OCH3中的至少一種。更優(yōu)選為選自磺酸根陰離子、磺?;啺逢庪x子、雙(烷基磺?;?酰亞胺陰離子、三(烷基磺?;?甲基化物陰離子、羧酸根陰離子、四芳基硼酸鹽陰離子、BF4-、PF6-及SbF6-中的至少一種。
這些之中,作為抗衡陰離子,更優(yōu)選為具有由下述(AN-1)~(AN-5)表示的結(jié)構(gòu)的非親核性陰離子。
[化學(xué)式33]
式(AN-1)中,X1及X2分別獨(dú)立地表示氟原子或具有氟原子的碳數(shù)為1~10的烷基。X1及X2可相互鍵合而形成環(huán)。
X1及X2分別獨(dú)立地表示氟原子或具有氟原子的碳數(shù)為1~10的烷基,優(yōu)選氟原子或具有氟原子的碳數(shù)為1~10的烷基,更優(yōu)選碳數(shù)為1~10的全氟烷基,進(jìn)一步優(yōu)選碳數(shù)為1~4的全氟烷基,尤其優(yōu)選三氟甲基。
[化學(xué)式34]
式(AN-2)中,X3、X4及X5分別獨(dú)立地表示氟原子或碳數(shù)為1~10的具有氟原子的烷基。
X3、X4及X5分別獨(dú)立地含義與X1及X2相同,優(yōu)選范圍的含義也相同。
[化學(xué)式35]
X6-SO3-
(AN-3)
式(AN-3)中,X6表示碳數(shù)為1~10的具有氟原子的烷基。
X6優(yōu)選為碳數(shù)為1~10的全氟烷基,進(jìn)一步優(yōu)選為碳數(shù)為1~4的全氟烷基。
[化學(xué)式36]
式(AN-4)中,X7表示碳數(shù)為1~10的具有氟原子的亞烷基。
X7優(yōu)選為碳數(shù)為1~10的全氟亞烷基,進(jìn)一步優(yōu)選為碳數(shù)為1~4的全氟亞烷基。
[化學(xué)式37]
式(AN-5)中,Ar1、Ar2、Ar3及Ar4分別獨(dú)立地表示芳基。
Ar1、Ar2、Ar3及Ar4分別獨(dú)立地優(yōu)選碳數(shù)為6~20的芳基,更優(yōu)選碳數(shù)為6~14的芳基,進(jìn)一步優(yōu)選碳數(shù)為6~10的芳基。
Ar1、Ar2、Ar3及Ar4所表示的芳基可具有取代基。當(dāng)具有取代基時(shí),可列舉鹵素原子、烷基、芳基、烷氧基、羰基、羰氧基、氨基甲酰基、磺基、磺酰胺基、硝基等,優(yōu)選鹵素原子及烷基,更優(yōu)選氟原子、烷基,進(jìn)一步優(yōu)選氟原子、碳數(shù)為1~4的全氟烷基。
Ar1、Ar2、Ar3及Ar4分別獨(dú)立地更優(yōu)選具有鹵素原子和/或含有鹵素原子的烷基的苯基,進(jìn)一步優(yōu)選具有氟原子和/或含有氟原子的烷基的苯基。
并且,非親核性的抗衡陰離子優(yōu)選為-B(CN)n1(ORa)4-n1(Ra表示碳數(shù)為1~10的烷基或碳數(shù)為6~10的芳基,n1表示1~4的整數(shù))。作為碳數(shù)為1~10的烷基的Ra優(yōu)選碳數(shù)為1~6的烷基,更優(yōu)選碳數(shù)為1~4的烷基。作為碳數(shù)為6~10的芳基的Ra優(yōu)選苯基、萘基。
n1優(yōu)選1~3,更優(yōu)選1~2。
并且,非親核性的抗衡陰離子進(jìn)一步優(yōu)選為-PF6Rp(6-n2)-(Rp表示碳數(shù)為1~10的氟化烷基,n2表示1~6的整數(shù))。Rp優(yōu)選碳數(shù)為1~6的具有氟原子的烷基,更優(yōu)選碳數(shù)為1~4的具有氟原子的烷基,進(jìn)一步優(yōu)選碳數(shù)為1~3的全氟烷基。
n2優(yōu)選1~4的整數(shù),更優(yōu)選1或2。
本發(fā)明中所使用的非親核性抗衡陰離子的每1分子的質(zhì)量?jī)?yōu)選100~1,000,更優(yōu)選200~500。
本發(fā)明的色素(A)可僅含有1種非親核性抗衡陰離子,也可含有2種以上。
以下,示出本發(fā)明中所使用的非親核性的抗衡陰離子的具體例,但本發(fā)明并不限定于此。
[化學(xué)式38]
[化學(xué)式39]
[化學(xué)式40]
[化學(xué)式41]
當(dāng)通式(1)的n為2以上時(shí),多個(gè)D可相同,也可互不相同。所謂多個(gè)D為互不相同的色素結(jié)構(gòu)的情況,可列舉多個(gè)D為(1)源自母核結(jié)構(gòu)不同的色素化合物的色素結(jié)構(gòu)的情況,(2)源自母核結(jié)構(gòu)相同,但取代基、中心金屬等不同的色素化合物的色素結(jié)構(gòu)的情況等。
當(dāng)通式(1)的n為2以上,且多個(gè)D互不相同時(shí),作為色素結(jié)構(gòu)的組合,例如優(yōu)選源自三芳基甲烷色素的色素結(jié)構(gòu)與源自呫噸色素的色素結(jié)構(gòu)的組合、源自三芳基甲烷色素的色素結(jié)構(gòu)與源自偶氮色素的色素結(jié)構(gòu)的組合,從分光特性的觀點(diǎn)考慮,更優(yōu)選源自三芳基甲烷色素的色素結(jié)構(gòu)與源自呫噸色素的色素結(jié)構(gòu)的組合。
<<<<聚合性基團(tuán)>>>>
色素結(jié)構(gòu)D也可具有聚合性基團(tuán)。
作為聚合性基團(tuán),可使用可通過自由基、酸、熱而進(jìn)行交聯(lián)的公知的聚合性基團(tuán),例如可列舉含有乙烯性不飽和鍵的基團(tuán)、環(huán)狀醚基(環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁烷基)、羥甲基等,尤其,優(yōu)選含有乙烯性不飽和鍵的基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選(甲基)丙烯?;?,尤其優(yōu)選源自(甲基)丙烯酸縮水甘油酯及(甲基)丙烯酸3,4-環(huán)氧基-環(huán)己基甲酯的(甲基)丙烯酰基。
色素殘基D中的聚合性基團(tuán)優(yōu)選為相對(duì)于1個(gè)色素結(jié)構(gòu)為1個(gè)。
由通式(1)表示的色素(A)優(yōu)選為由下述通式(2)表示的色素。
(D-R4-(S)p)n-R3-(S-L2-P)m……(2)
通式(2)的R3表示(m+n)價(jià)的連接基團(tuán)。通式(2)的R3的含義與上述通式(1)的R1相同,優(yōu)選范圍也相同。
通式(2)的P表示具有源自乙烯基化合物的重復(fù)單元的一價(jià)的取代基。通式(2)的P的含義與上述通式(1)的P相同,優(yōu)選范圍也相同。
通式(2)的D表示色素結(jié)構(gòu)。通式(2)的D的色素結(jié)構(gòu)的含義與通式(1)的D的色素結(jié)構(gòu)相同,優(yōu)選范圍也相同。
通式(2)的R4及L2分別獨(dú)立地表示單鍵或二價(jià)的連接基團(tuán)。通式(2)的R4及L2的含義與通式(1)的R2及L1相同,優(yōu)選范圍也相同。
通式(2)的S表示硫原子。
通式(2)中,m表示1~13的整數(shù)。作為m,優(yōu)選1~5,更優(yōu)選1~4,尤其優(yōu)選1~3。
通式(2)中,n表示2~14的整數(shù)。作為n,優(yōu)選2~8,更優(yōu)選2~7,尤其優(yōu)選3~6。
通式(2)中,m+n表示2~15的整數(shù)。
通式(2)中,p表示0或1。
<<色素(A)的各種性質(zhì)>>
色素(A)的重均分子量?jī)?yōu)選2000~12500,更優(yōu)選2000~11000,進(jìn)一步優(yōu)選5000~11000。若重均分子量為上述范圍,則色移性更良好。而且,顯影性提高,可進(jìn)一步減少顯影殘?jiān)漠a(chǎn)生。
色素(A)的酸值優(yōu)選10mgKOH/g以上,更優(yōu)選20~200mgKOH/g,尤其優(yōu)選20~150mgKOH/g。若酸值為20mgKOH/g以上,則顯影性提高,可進(jìn)一步減少顯影殘?jiān)漠a(chǎn)生。
色素(A)的比吸光度的測(cè)定方法例如可列舉如下的方法等:使用對(duì)色素(A)具有充分的溶解性的溶劑,以400nm~800nm內(nèi)的最大吸光度成為1.0的方式調(diào)整含有色素(A)的溶液的濃度,并利用光程長(zhǎng)度為1cm的單元測(cè)定所述溶液在25℃下的吸光度。測(cè)定比吸光度時(shí)的溶劑可適宜利用對(duì)染料具有充分的溶解性的溶劑。作為優(yōu)選的溶劑,可列舉:四氫呋喃、甲醇、異丙醇、二甲基亞砜、乙腈、乙酸乙酯、己烷、甲苯、水、濃硫酸、甲磺酸等。當(dāng)四氫呋喃具有充分的溶解性時(shí)利用四氧呋喃。
400nm~800nm內(nèi)的最大吸收波長(zhǎng)中的由下述式(Aλ)表示的比吸光度為5以上,優(yōu)選10以上,更優(yōu)選20以上,尤其優(yōu)選30以上。若比吸光度為5以上,則可適當(dāng)?shù)赜米髦珓?/p>
E=A/(c×1)……(Aλ)
式(Aλ)中,E表示在400nm~800nm內(nèi)的最大吸收波長(zhǎng)中的比吸光度,
A表示在400nm~800nm內(nèi)的最大吸收波長(zhǎng)中的吸光度,
1表示單位由cm表示的單元長(zhǎng),
c表示單位由mg/ml表示的溶液中的色素的濃度。
本發(fā)明的色素(A)優(yōu)選為染料。所謂染料,是指在水或有機(jī)溶劑中具有實(shí)質(zhì)的溶解度的色素,尤其優(yōu)選為溶解于以下的有機(jī)溶劑中的有機(jī)溶劑溶解性染料。
作為有機(jī)溶劑,可列舉酯類(例如3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯等)、醚類(例如甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯等)、酮類(甲基乙基酮、環(huán)己酮、2-庚酮、3-庚酮等)、芳香族烴類(例如甲苯、二甲苯等),對(duì)于這些溶劑,優(yōu)選溶解1~50質(zhì)量%,更優(yōu)選溶解5~40質(zhì)量%,尤其優(yōu)選溶解10~30質(zhì)量%。通過處于該范圍內(nèi),當(dāng)將本發(fā)明的著色組合物應(yīng)用于彩色濾光片等的制作時(shí),涂布面狀適宜、或可進(jìn)一步減少由涂布其他顏色后的洗脫所引起的濃度下降。
在本發(fā)明的著色組合物中,可單獨(dú)使用1種色素(A),也可并用2種以上。
本發(fā)明的著色組合物中的色素(A)的含量是在考慮與后述的顏料等的含有比率后設(shè)定。
作為相對(duì)于顏料的色素的質(zhì)量比(色素(A)/顏料),優(yōu)選0.1~5,更優(yōu)選0.2~2,進(jìn)一步優(yōu)選0.3~1。
相對(duì)于著色組合物中的總固體成分,本發(fā)明的著色組合物中的色素(A)的含量?jī)?yōu)選1.0~50質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選5.0~30質(zhì)量%,尤其優(yōu)選10~25質(zhì)量%。
當(dāng)本發(fā)明的色素(A)的色素結(jié)構(gòu)D為呫噸色素、偶氮色素、方酸鎓色素(優(yōu)選為呫噸色素)時(shí),通過并用紅色著色劑(優(yōu)選為紅色顏料)或黃色著色劑(優(yōu)選為黃色顏料),可形成紅色著色組合物。在此情況下,本發(fā)明的色素(A)與紅色著色劑和/或黃色著色劑的比率(質(zhì)量比)優(yōu)選為10∶90~90∶10。
<<色素(A)的合成方法>>
由上述通式(1)表示的色素?zé)o特別限制,可通過下述方法等來合成。
(1)使在末端導(dǎo)入有選自羧基、羥基、氨基等中的官能團(tuán)的聚合物與具有色素結(jié)構(gòu)的酰鹵、具有色素結(jié)構(gòu)的烷基鹵化物、或具有色素結(jié)構(gòu)的異氰酸酯等進(jìn)行高分子反應(yīng)的方法。
(2)使在末端導(dǎo)入有碳-碳雙鍵的聚合物與具有色素結(jié)構(gòu)的硫醇進(jìn)行邁克爾加成(Michael addition)反應(yīng)的方法。
(3)在自由基產(chǎn)生劑存在下,使在末端導(dǎo)入有碳-碳雙鍵的聚合物與具有色素結(jié)構(gòu)的硫醇進(jìn)行反應(yīng)的方法。
(4)在自由基產(chǎn)生劑存在下,使在末端導(dǎo)入有多個(gè)硫醇的聚合物與具有碳-碳雙鍵及色素結(jié)構(gòu)的化合物進(jìn)行反應(yīng)的方法。
(5)在具有色素結(jié)構(gòu)的硫醇化合物存在下,使乙烯基化合物進(jìn)行自由基聚合的方法。
上述之中,從合成上的容易性考慮,優(yōu)選(2)~(5)的合成方法,更優(yōu)選(3)~(5)的合成方法。尤其,當(dāng)本發(fā)明的色素(A)具有由通式(2)表示的結(jié)構(gòu)時(shí),從合成上的容易性考慮,最優(yōu)選通過(5)的合成方法來合成。
作為上述(5)的合成方法,更具體而言,優(yōu)選在由下述通式(3)表示的化合物存在下使乙烯基化合物進(jìn)行自由基聚合的方法。
(D-R4-(S)p)n-R3-(SH)m……(3)
通式(3)中,R3表示(m+n)價(jià)的連接基團(tuán),D表示色素結(jié)構(gòu),R4表示單鍵或二價(jià)的連接基團(tuán),S表示硫原子,SH表示硫醇基,m表示1~13的整數(shù),n表示2~14的整數(shù),當(dāng)n為2以上時(shí),多個(gè)D可相互不同,m+n表示2~15的整數(shù),p表示0或1。
通式(3)中,D、R3、R4、m及n的含義分別與通式(2)中的D、R3、R4、m及n相同,優(yōu)選的形態(tài)也相同。
由通式(3)表示的化合物可通過以下的方法等來合成,但從合成上的容易性考慮,更優(yōu)選下述(7)的方法。
(6)從具有色素結(jié)構(gòu)的鹵化物化合物轉(zhuǎn)換成硫醇化合物的方法(可列舉與硫脲進(jìn)行反應(yīng),并進(jìn)行水解的方法;與NaSH直接進(jìn)行反應(yīng)的方法;與CH3COSNa進(jìn)行反應(yīng),并進(jìn)行水解的方法等)
(7)使在一分子中具有2~15個(gè)巰基的化合物與具有色素結(jié)構(gòu)、且具有可與巰基進(jìn)行反應(yīng)的官能團(tuán)的化合物進(jìn)行加成反應(yīng)的方法
作為上述(7)中的“可與巰基進(jìn)行反應(yīng)的官能團(tuán)”,可優(yōu)選列舉酰鹵、烷基鹵化物、異氰酸酯、碳-碳雙鍵等。
尤其優(yōu)選為“可與巰基進(jìn)行反應(yīng)的官能團(tuán)”為碳-碳雙鍵、且加成反應(yīng)為自由基加成反應(yīng)。另外,作為碳-碳雙鍵,從與巰基的反應(yīng)性的觀點(diǎn)考慮,更優(yōu)選一取代或二取代的乙烯基。
作為在一分子中具有2~15個(gè)巰基的化合物的具體例,可列舉以下的化合物。
[化學(xué)式42]
[化學(xué)式43]
[化學(xué)式44]
上述之中,從原料的獲得性、合成的容易性、對(duì)各種溶劑的溶解性的觀點(diǎn)考慮,尤其優(yōu)選的化合物為(S-1)、(S-2)、(S-10)、(S-11)、(S-16)~(S-21)、(S-26)~(S-29)。
“在一分子中具有2~15個(gè)巰基的化合物”與“具有色素結(jié)構(gòu)、且具有可與巰基進(jìn)行反應(yīng)的官能團(tuán)的化合物”的自由基加成反應(yīng)產(chǎn)物例如可利用如下的方法而獲得:使上述的“在一分子中具有2~15個(gè)巰基的化合物”及“具有色素結(jié)構(gòu)、且具有可與巰基進(jìn)行反應(yīng)的官能團(tuán)的化合物”溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲?,并向其中添加自由基產(chǎn)生劑,然后在約50℃~100℃下進(jìn)行加成的方法(硫醇-烯反應(yīng)法)。
作為硫醇-烯反應(yīng)法中所使用的適當(dāng)?shù)娜軇┑睦樱筛鶕?jù)“在一分子中具有2~15個(gè)巰基的化合物”、“具有色素結(jié)構(gòu)、且具有可與巰基進(jìn)行反應(yīng)的官能團(tuán)的化合物”、及“所生成的自由基加成反應(yīng)產(chǎn)物”的溶解性而任意地選擇。
例如可列舉:甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-甲氧基-2-丙基乙酸酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲氧基丙基乙酸酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙腈、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、氯彷、甲苯。也可混合使用兩種以上這些溶劑。
并且,作為自由基產(chǎn)生劑,可利用如2,2’-偶氮雙(異丁腈)(AIBN)、2,2’-偶氮雙-(2,4’-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙異丁酸二甲酯之類的偶氮化合物,如過氧化苯甲酰之類的過氧化物及如過硫酸鉀、過硫酸銨之類的過硫酸鹽等等
作為上述(5)的合成方法中所使用的乙烯基化合物,并無特別限制,例如可使用與獲得由上述通式(1)的P表示的取代基時(shí)所使用的乙烯基化合物相同的化合物。
可僅使一種乙烯基化合物進(jìn)行聚合,也可并用兩種以上來進(jìn)行共聚。
并且,當(dāng)應(yīng)用于需要堿顯影處理的光固化性組合物時(shí),更優(yōu)選使1種以上的具有酸基的乙烯基化合物與1種以上的不具有酸基的乙烯基化合物進(jìn)行共聚。
本發(fā)明的色素(A)優(yōu)選通過如下方式而獲得:使用這些乙烯基化合物與由通式(3)表示的化合物,通過公知的方法并根據(jù)常規(guī)方法進(jìn)行聚合。另外,由通式(3)表示的化合物作為鏈轉(zhuǎn)移劑發(fā)揮功能,以下,有時(shí)簡(jiǎn)稱為“鏈轉(zhuǎn)移劑”。
例如,可利用如下的方法而獲得:使這些乙烯基化合物及鏈轉(zhuǎn)移劑溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲?,并向其中添加自由基聚合引發(fā)劑,然后在約50℃~220℃下,在溶液中進(jìn)行聚合的方法(溶液聚合法)。
作為溶液聚合法中所使用的適當(dāng)?shù)娜軇┑睦樱筛鶕?jù)所使用的單體、及所生成的共聚物的溶解性而任意地選擇。例如可列舉:甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-甲氧基-2-丙基乙酸酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲氧基丙基乙酸酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙腈、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、氯彷、甲苯。也可混合使用兩種以上這些溶劑。
并且,作為自由基聚合引發(fā)劑,可利用如2,2’-偶氮雙(異丁腈)(AIBN)、2,2’-偶氮雙-(2,4’-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙異丁酸二甲酯之類的偶氮化合物,如過氧化苯甲酰之類的過氧化物,及如過硫酸鉀、過硫酸銨之類的過硫酸鹽等。
<<固化性化合物>>
<<<聚合性化合物>>>
本發(fā)明的著色組合物含有固化性化合物。作為固化性化合物,可使用可通過自由基、酸、熱而進(jìn)行交聯(lián)的公知的聚合性化合物。例如可列舉含有乙烯性不飽和鍵、環(huán)狀醚(環(huán)氧、氧雜環(huán)丁烷)、羥甲基等的聚合性化合物。從靈敏度的觀點(diǎn)考慮,聚合性化合物可從具有至少1個(gè),優(yōu)選為2個(gè)以上的末端乙烯性不飽和鍵的化合物中適宜選擇。其中,優(yōu)選四官能以上的多官能聚合性化合物,進(jìn)一步優(yōu)選五官能以上的多官能聚合性化合物。
這種化合物組廣為人知,本發(fā)明中可無特別限定地使用這些。這些例如可為單體,預(yù)聚物,即二聚體、三聚體及低聚物,或這些的混合物以及這些的多聚體等化學(xué)形態(tài)的任一種。本發(fā)明中的聚合性化合物可單獨(dú)使用1種,也可并用2種以上。
作為單體、預(yù)聚物的例子,可列舉不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸、馬來酸等)或其酯類、酰胺類、以及這些的多聚體,優(yōu)選為不飽和羧酸與脂肪族多元醇化合物的酯、及不飽和羧酸與脂肪族多元胺化合物的酰胺類、以及這些的多聚體。并且,也可適宜地使用具有羥基、氨基、巰基等親核性取代基的不飽和羧酸酯或酰胺類、與單官能或多官能異氰酸酯類或環(huán)氧類的加成反應(yīng)物,或者與單官能或多官能的羧酸的脫水縮合反應(yīng)物等。并且,具有異氰酸酯基、環(huán)氧基等親電子性取代基的不飽和羧酸酯或酰胺類與單官能或多官能的醇類、胺類、硫醇類的反應(yīng)物,具有鹵基或甲苯磺酰氧基等脫離性取代基的不飽和羧酸酯或酰胺類與單官能或多官能的醇類、胺類、硫醇類的反應(yīng)物也適宜。并且,也可使用替換成不飽和膦酸、苯乙烯等乙烯基苯衍生物、乙烯基醚、烯丙基醚等的化合物組來代替上述不飽和羧酸。
作為這些的具體的化合物,在本發(fā)明中,也可適宜地使用日本特開2009-288705號(hào)公報(bào)的段落號(hào)[0095]~[0108]中所記載的化合物。
并且,作為聚合性化合物,也優(yōu)選具有至少1個(gè)可進(jìn)行加成聚合的亞乙基、且在常壓下具有100℃以上的沸點(diǎn)的含有乙烯性不飽和基團(tuán)的化合物。作為該例子,例如可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0227段,該內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。
并且,作為在常壓下具有100℃以上的沸點(diǎn)、且具有至少1個(gè)可進(jìn)行加成聚合的乙烯性不飽和基團(tuán)的化合物,可參考日本特開2008-292970號(hào)公報(bào)的段落號(hào)0254~0257中所記載的化合物,該內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。
其中,作為聚合性化合物,優(yōu)選二季戊四醇三丙烯酸酯(市售品為KAYARAD D-330;Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、二季戊四醇四丙烯酸酯(市售品為KAYARAD D-320;Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(市售品為KAYARAD D-310;Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(市售品為KAYARAD DPHA,日本化藥股份有限公司制造;A-DPH-12E,新中村化學(xué)公司制造)、以及這些的(甲基)丙烯酰基隔著乙二醇、丙二醇?xì)埢慕Y(jié)構(gòu)(例如,由Sartomer公司所市售的SR454、SR499)。也可使用這些的低聚物型。以下示出優(yōu)選的聚合性化合物的形態(tài)。
聚合性化合物也可具有羧基、磺酸基、磷酸基等酸基。若聚合性化合物具有未反應(yīng)的羧基等,則可直接利用該聚合性化合物,根據(jù)需要,也可使聚合性化合物的羥基與非芳香族羧酸酐進(jìn)行反應(yīng)來導(dǎo)入酸基。作為非芳香族羧酸酐的具體例,可列舉四氫鄰苯二甲酸酐、烷基化四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、烷基化六氫鄰苯二甲酸酐、丁二酸酐、馬來酸酐等。
作為具有酸基的聚合性化合物,優(yōu)選脂肪族聚羥基化合物與不飽和羧酸的酯,優(yōu)選使脂肪族聚羥基化合物的末反應(yīng)的羥基與非芳香族羧酸酐進(jìn)行反應(yīng)而具有酸基的聚合性化合物,尤其優(yōu)選為在該酯中,脂肪族聚羥基化合物為季戊四醇和/或二季戊四醇。作為市售品,例如可列舉作為TOAGOSEI CO.,LTD.制造的多元酸改性丙烯酸低聚物的M-510、M-520等。
具有酸基的聚合性化合物可單獨(dú)使用1種,但因在制造方面難以使用單一的化合物,因此也可將2種以上混合使用。
具有酸基的聚合性化合物的優(yōu)選的酸值為0.1mgKOH/g~40mgKOH/g,尤其優(yōu)選為5mgKOH/g~30mgKOH/g。若多官能單體的酸值為0.1mgKOH/g以上,則顯影溶解特性良好,若為40mgKOH/g以下,則在制造或處理方面有利。而且,光聚合性能良好、像素的表面平滑性等固化性優(yōu)異。因此,當(dāng)并用2種以上酸基不同的聚合性化合物時(shí)、或者當(dāng)并用不具有酸基的聚合性化合物與具有酸基的聚合性化合物時(shí),優(yōu)選以使所有聚合性化合物的酸基處于上述范圍內(nèi)的方式進(jìn)行調(diào)整。
并且,作為聚合性化合物,含有具有己內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的聚合性化合物也為優(yōu)選的方式。
作為具有己內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的聚合性化合物,只要分子內(nèi)具有己內(nèi)酯結(jié)構(gòu),則并無特別限定,例如可列舉通過將三羥甲基乙烷、二-三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、二-三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、甘油(glycerin)、二甘油(diglycerol)、三羥甲基三聚氰胺等多元醇,與(甲基)丙烯酸及ε-己內(nèi)酯加以酯化而獲得的ε-己內(nèi)酯改性多官能(甲基)丙烯酸酯。其中,優(yōu)選為下述通式(Z-1)表示的具有己內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的聚合性化合物。
[化學(xué)式45]
通式(Z-1)中,6個(gè)R均為由下述通式(Z-2)表示的基團(tuán)、或者6個(gè)R中的1~5個(gè)為由下述通式(Z-2)表示的基團(tuán),其余為由下述通式(Z-3)表示的基團(tuán)。
[化學(xué)式46]
通式(Z-2)中,R1表示氫原子或甲基,m表示1或2的數(shù),“*”表示連接鍵。
[化學(xué)式47]
通式(Z-3)中,R1表示氫原子或甲基,“*”表示連接鍵。
具有己內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的聚合性化合物例如作為KAYARAD DPCA系列而由NipponKayaku Co.,Ltd.市售,可列舉:DPCA-20(上述式(Z-1)~(Z-3)中,m=1、式(Z-2)所表示的基團(tuán)的數(shù)量=2、R1均為氫原子的化合物)、DPCA-30(上述式(Z-1)~(Z-3)中,m=1、式(Z-2)所表示的基團(tuán)的數(shù)量=3、R1均為氫原子的化合物)、DPCA-60(上述式(Z-1)~(Z-3)中,m=1、式(Z-2)所表示的基團(tuán)的數(shù)量=6、R1均為氫原子的化合物)、DPCA-120(上述式(Z-1)~(Z-3)中,m=2、式(Z-2)所表示的基團(tuán)的數(shù)量=6、R1均為氫原子的化合物)等。
在本發(fā)明中,具有己內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的聚合性化合物可單獨(dú)使用、或者將2種以上混合使用。
并且,聚合性化合物也可使用由下述通式(Z-4)或通式(Z-5)表示的化合物。
[化學(xué)式48]
通式(Z-4)及通式(Z-5)中,E分別獨(dú)立地表示-((CH2)yCH2O)-或-((CH2)yCH(CH3)O)-,y分別獨(dú)立地表示0~10的整數(shù),X分別獨(dú)立地表示丙烯酰基、甲基丙烯酰基、氧原子或羧基。
通式(Z-4)中,丙烯?;凹谆;暮嫌?jì)為3個(gè)或4個(gè),m分別獨(dú)立地表示0~10的整數(shù),各m的合計(jì)為0~40的整數(shù)。其中,當(dāng)各m的合計(jì)為0時(shí),X中的任一個(gè)為羧基。
通式(Z-5)中,丙烯酰基及甲基丙烯?;暮嫌?jì)為5個(gè)或6個(gè),n分別獨(dú)立地表示0~10的整數(shù),各n的合計(jì)為0~60的整數(shù)。其中,當(dāng)各n的合計(jì)為0時(shí),X中的任一個(gè)為羧基。
通式(Z-4)中,m優(yōu)選0~6的整數(shù),更優(yōu)選0~4的整數(shù)。
并且,各m的合計(jì)優(yōu)選2~40的整數(shù),更優(yōu)選2~16的整數(shù),尤其優(yōu)選4~8的整數(shù)。
通式(Z-5)中,n優(yōu)選0~6的整數(shù),更優(yōu)選0~4的整數(shù)。
并且,各n的合計(jì)優(yōu)選3~60的整數(shù),更優(yōu)選3~24的整數(shù),尤其優(yōu)選6~12的整數(shù)。
并且,通式(Z-4)或通式(Z-5)中的-((CH2)yCH2O)-、或((CH2)yCH(CH3)O)-優(yōu)選氧原子側(cè)的末端與X鍵合的形態(tài)。
由通式(Z-4)或通式(Z-5)表示的化合物可單獨(dú)使用1種,也可并用2種以上。尤其,優(yōu)選為在通式(Z-5)中,6個(gè)X均為丙烯酰基的形態(tài)。
并且,作為由通式(Z-4)或通式(Z-5)表示的化合物在聚合性化合物中的總含量,優(yōu)選20質(zhì)量%以上,更優(yōu)選50質(zhì)量%以上。
由通式(Z-4)或通式(Z-5)表示的化合物可由作為以往公知的工序的如下工序來合成:通過使季戊四醇或二季戊四醇與環(huán)氧乙烷或者環(huán)氧丙烷進(jìn)行開環(huán)加成反應(yīng),而使開環(huán)骨架鍵合的工序、以及使開環(huán)骨架的末端羥基與例如(甲基)丙烯酰氯進(jìn)行反應(yīng)來導(dǎo)入(甲基)丙烯?;墓ば?。各工序是廣為人知的工序,本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易地合成由通式(Z-4)或通式(Z-5)表示的化合物。
由通式(Z-4)或通式(Z-5)表示的化合物之中,更優(yōu)選季戊四醇衍生物和/或二季戊四醇衍生物。
具體而言,可列舉由下述式(a)~(f)表示的化合物(以下,也稱為“例示化合物(a)~(f)”。),其中,優(yōu)選例示化合物(a)、(b)、(e)、(f)。
[化學(xué)式49]
[化學(xué)式50]
作為由通式(Z-4)、(Z-5)表示的聚合性化合物的市售品,例如可列舉:Sartomer公司制造的作為具有4個(gè)亞乙氧基鏈的四官能丙烯酸酯的SR-494、Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造的作為具有6個(gè)亞戊氧基鏈的六官能丙烯酸酯的DPCA-60、作為具有3個(gè)異亞丁氧基鏈的三官能丙烯酸酯的TPA-330等。
并且,在本發(fā)明中,作為聚合性化合物,也可使用具有環(huán)氧基的化合物。作為具有環(huán)氧基的化合物,優(yōu)選1分子內(nèi)具有2個(gè)以上的環(huán)氧基。通過使用1分子內(nèi)具有2個(gè)以上的環(huán)氧基的化合物,而可更有效地達(dá)成本發(fā)明的效果。在1分子內(nèi),環(huán)氧基優(yōu)選2~10個(gè),更優(yōu)選2~5個(gè),尤其優(yōu)選3個(gè)。
在本發(fā)明中,具有環(huán)氧基的化合物可優(yōu)選地使用具有2個(gè)苯環(huán)通過烴基而連接的結(jié)構(gòu)的化合物。烴基優(yōu)選碳數(shù)為1~6的亞烷基。
并且,環(huán)氧基優(yōu)選經(jīng)由連接基團(tuán)進(jìn)行連接。作為連接基團(tuán),可列舉亞烷基、亞芳基、-O-、由-NR’-(R’表示氫原子、可具有取代基的烷基或可具有取代基的芳基,優(yōu)選氫原子)表示的結(jié)構(gòu)、含有選自-SO2-、-CO-、-O-及-S-中的至少一個(gè)的基團(tuán)。
具有環(huán)氧基的化合物的環(huán)氧當(dāng)量(=具有環(huán)氧基的化合物的分子量/環(huán)氧基的數(shù)量)優(yōu)選為500g/eq以下,更優(yōu)選為100~400g/eq,進(jìn)一步優(yōu)選為100g~300g/eq。通過將具有環(huán)氧基的化合物的環(huán)氧當(dāng)量的上限值設(shè)為500g/eq以下,可獲得上述效果。并且,從實(shí)用上的穩(wěn)定性考慮,優(yōu)選將具有環(huán)氧基的化合物的環(huán)氧當(dāng)量的下限值設(shè)為100g/eq以上。
具有環(huán)氧基的化合物可為低分子化合物(例如分子量小于2000,進(jìn)一步為分子量小于1000),也可為高分子化合物(macromolecule)(例如分子量為1000以上,在聚合物的情況下,重均分子量為1000以上)中的任一個(gè)。具有環(huán)氧基的化合物的重均分子量?jī)?yōu)選200~100000,更優(yōu)選500~50000。
作為2個(gè)苯環(huán)通過烴基而連接的結(jié)構(gòu)的具有環(huán)氧基的化合物,可優(yōu)選地使用由下述通式(2)表示的化合物。
[化學(xué)式51]
通式(2)中,R1~R13分別獨(dú)立地表示氫原子、烷基、烷氧基或鹵素原子,L1表示單鍵或二價(jià)的連接基團(tuán)。
通式(2)的R1~R13分別獨(dú)立地表示氫原子、烷基、烷氧基或鹵素原子。
R1~R13中的烷基優(yōu)選碳數(shù)為1~30的烷基,更優(yōu)選碳數(shù)為1~12的烷基。
烷基并不限定于直鏈、分支及環(huán)狀的任一種,但優(yōu)選直鏈或分支,尤其優(yōu)選直鏈。
烷基可具有取代基,也可未經(jīng)取代。優(yōu)選未經(jīng)取代。
作為烷基可具有的取代基,例如可列舉:烷基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的直鏈、支鏈、或環(huán)狀的烷基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的直鏈、支鏈、或環(huán)狀的烷基,例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、十二烷基、十六烷基、環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基、1-降冰片基、1-金剛烷基)、烯基(優(yōu)選為碳數(shù)為2~48的烯基,更優(yōu)選為碳數(shù)為2~18的烯基,例如乙烯基、烯丙基、3-丁烯-1-基)、炔基(優(yōu)選為碳數(shù)為2~20,更優(yōu)選為碳數(shù)為2~12,尤其優(yōu)選為碳數(shù)為2~8,例如可列舉炔丙基、3-戊炔基等。)、芳基(優(yōu)選為碳數(shù)為6~48的芳基,更優(yōu)選為碳數(shù)為6~24的芳基,例如苯基、萘基)、雜環(huán)基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的雜環(huán)基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~18的雜環(huán)基,例如2-噻吩基、4-吡啶基、2-呋喃基、2-嘧啶基、1-吡啶基、2-苯并噻唑基、1-咪唑基、1-吡唑基、苯并三唑-1-基)、硅烷基(優(yōu)選為碳數(shù)為3~38的硅烷基,更優(yōu)選為碳數(shù)為3~18的硅烷基,例如三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三丁基硅烷基、叔丁基二甲基硅烷基、叔己基二甲基硅烷基)、羥基、氰基、硝基、烷氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的烷氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的烷氧基,進(jìn)一步優(yōu)選為1~3的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、1-丁氧基、2-丁氧基、異丙氧基、叔丁氧基、十二烷氧基、環(huán)烷氧基、例如環(huán)戊氧基、環(huán)己氧基)、芳氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為6~48的芳氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為6~24的芳氧基,例如苯氧基、1-萘氧基)、雜環(huán)氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的雜環(huán)氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~18的雜環(huán)氧基,例如1-苯基四唑-5-氧基、2-四氫吡喃氧基)、硅烷氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的硅烷氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~18的硅烷氧基,例如三甲基硅烷氧基、叔丁基二甲基硅烷氧基、二苯基甲基硅烷氧基)、酰氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為2~48的酰氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為2~24的酰氧基,例如乙酰氧基、三甲基乙酰氧基、2-乙基己酰氧基、2-甲基丙酰氧基、辛酰氧基、丁酰氧基、2-甲基丁酰氧基、苯甲酰氧基、十二酰氧基)、烷氧基羰氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為2~48的烷氧基羰氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為2~24的烷氧基羰氧基,例如乙氧基羰氧基、叔丁氧基羰氧基,環(huán)烷氧基羰氧基,例如環(huán)己氧基羰氧基)、芳氧基羰氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為7~32的芳氧基羰氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為7~24的芳氧基羰氧基,例如苯氧基羰氧基)、氨基甲酰氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的氨基甲酰氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的氨基甲酰氧基,例如N,N-二甲基氨基甲酰氧基、N-丁基氨基甲酰氧基、N-苯基氨基甲酰氧基、N-乙基-N-苯基氨基甲酰氧基)、氨磺酰氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的氨磺酰氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的氨磺酰氧基,例如N,N-二乙基氨磺酰氧基、N-丙基氨磺酰氧基)、烷基磺酰氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~38的烷基磺酰氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的烷基磺酰氧基,例如甲基磺酰氧基、十六烷基磺酰氧基、環(huán)己基磺酰氧基)、芳基磺酰氧基(優(yōu)選為碳數(shù)為6~32的芳基磺酰氧基,更優(yōu)選為碳數(shù)為6~24的芳基磺酰氧基,例如苯基磺酰氧基)、酰基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的?;鼉?yōu)選為碳數(shù)為1~24的?;?,例如甲?;?、乙酰基、三甲基乙?;?、苯甲?;?、十四烷酰基、環(huán)己?;?、烷氧基羰基(優(yōu)選為碳數(shù)為2~48的烷氧基羰基,更優(yōu)選為碳數(shù)為2~24的烷氧基羰基,例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、十八烷氧基羰基、環(huán)己氧基羰基、2,6-二-叔丁基-4-甲基環(huán)己氧基羰基)、芳氧基羰基(優(yōu)選為碳數(shù)為7~32的芳氧基羰基,更優(yōu)選為碳數(shù)為7~24的芳氧基羰基,例如苯氧基羰基)、氨基甲?;?優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的氨基甲酰基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的氨基甲酰基,例如氨基甲?;,N-二乙基氨基甲酰基、N-乙基-N-辛基氨基甲酰基、N,N-二丁基氨基甲?;-丙基氨基甲?;?、N-苯基氨基甲酰基、N-甲基-N-苯基氨基甲?;?、N,N-二環(huán)己基氨基甲?;?、氨基(優(yōu)選為碳數(shù)為32以下的氨基,更優(yōu)選為碳數(shù)為24以下的氨基,例如氨基、甲基氨基、N,N-二丁基氨基、十四烷基氨基、2-乙基己基氨基、環(huán)己基氨基)、苯胺基(優(yōu)選為碳數(shù)為6~32的苯胺基,更優(yōu)選為6~24的苯胺基,例如苯胺基、N-甲基苯胺基)、雜環(huán)氨基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的雜環(huán)氨基,更優(yōu)選為1~18的雜環(huán)氨基,例如4-吡啶基氨基)、碳酰胺(carbonamide)基(優(yōu)選為碳數(shù)為2~48的碳酰胺基,更優(yōu)選為2~24的碳酰胺基,例如乙酰胺、苯甲酰胺、十四烷酰胺、三甲基乙?;0贰h(huán)己烷酰胺)、脲基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的脲基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的脲基,例如脲基、N,N-二甲基脲基、N-苯基脲基)、酰亞胺基(優(yōu)選為碳數(shù)為36以下的酰亞胺基,更優(yōu)選為碳數(shù)為24以下的酰亞胺基,例如N-琥珀酰亞胺、N-鄰苯二甲酰亞胺)、烷氧基羰基氨基(優(yōu)選為碳數(shù)為2~48的烷氧基羰基氨基,更優(yōu)選為碳數(shù)為2~24的烷氧基羰基氨基,例如甲氧基羰基氨基、乙氧基羰基氨基、叔丁氧基羰基氨基、十八烷氧基羰基氨基、環(huán)己氧基羰基氨基)、芳氧基羰基氨基(優(yōu)選為碳數(shù)為7~32的芳氧基羰基氨基,更優(yōu)選為碳數(shù)為7~24的芳氧基羰基氨基,例如苯氧基羰基氨基)、磺酰胺基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的磺酰胺基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的磺酰胺基,例如甲烷磺酰胺、丁烷磺酰胺、苯磺酰胺、十六烷磺酰胺、環(huán)己烷磺酰胺)、氨磺?;被?優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的氨磺?;被鼉?yōu)選為碳數(shù)為1~24的氨磺?;被?,例如N,N-二丙基氨磺酰基氨基、N-乙基-N-十二烷基氨磺?;被?、偶氮基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的偶氮基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的偶氮基,例如苯基偶氮、3-吡唑基偶氮)、烷硫基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的烷硫基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的烷硫基,例如甲硫基、乙硫基、辛硫基、環(huán)己硫基)、芳硫基(優(yōu)選為碳數(shù)為6~48的芳硫基,更優(yōu)選為碳數(shù)為6~24的芳硫基,例如苯硫基)、雜環(huán)硫基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的雜環(huán)硫基,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~18的雜環(huán)硫基,例如2-苯并噻唑硫基、2-吡啶硫基、1-苯基四唑硫基)、烷基亞磺?;?優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的烷基亞磺?;鼉?yōu)選為碳數(shù)為1~24的烷基亞磺?;缡閬喕酋;?、芳基亞磺?;?優(yōu)選為碳數(shù)為6~32的芳基亞磺?;?,更優(yōu)選為碳數(shù)為6~24的芳基亞磺?;?,例如苯基亞磺酰基)、烷基磺酰基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~48的烷基磺?;?,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的烷基磺酰基,例如甲基磺酰基、乙基磺酰基、丙基磺?;⒍』酋;惐酋;?、2-乙基己基磺?;?、十六烷基磺?;?、辛基磺酰基、環(huán)己基磺酰基)、芳基磺酰基(優(yōu)選為碳數(shù)為6~48的芳基磺?;?,更優(yōu)選為碳數(shù)為6~24的芳基磺酰基,例如苯基磺?;?、1-萘基磺?;?、氨磺?;?優(yōu)選為碳數(shù)為32以下的氨磺酰基,更優(yōu)選為碳數(shù)為24以下的氨磺?;?,例如氨磺酰基、N,N-二丙基氨磺?;-乙基-N-十二烷基氨磺?;?、N-乙基-N-苯基氨磺?;?、N-環(huán)己基氨磺?;?、磺基、膦酰基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的膦?;?,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的膦?;绫窖趸Ⅴ;?、辛氧基膦酰基、苯基膦?;?、膦酰基氨基(優(yōu)選為碳數(shù)為1~32的膦?;被?,更優(yōu)選為碳數(shù)為1~24的膦酰基氨基,例如二乙氧基膦?;被?、二辛氧基膦?;被?等。這些取代基可進(jìn)一步被取代。并且,當(dāng)存在兩個(gè)以上的取代基時(shí),可相同,也可不同。并且,在可能的情況下也可相互連接而形成環(huán)。
R1~R13中的烷氧基優(yōu)選碳數(shù)為1~30的烷氧基,尤其優(yōu)選碳數(shù)為1~12的烷氧基。
烷氧基可具有取代基,也可未經(jīng)取代。優(yōu)選未經(jīng)取代。作為取代基的具體例,可列舉與烷基可具有的取代基相同的取代基。
作為R1~R13中的鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
R1~R13分別獨(dú)立地優(yōu)選氫原子、甲基、乙基或甲氧基的任一個(gè)。并且,R13優(yōu)選甲基。并且,R1~R12優(yōu)選氫原子。
通式(2)的L1表示單鍵或二價(jià)的連接基團(tuán)。優(yōu)選為二價(jià)的連接基團(tuán)。
作為二價(jià)的連接基團(tuán),可列舉亞烷基、亞芳基、-O-、由-NR’-(R’表示氫原子、可具有取代基的烷基或可具有取代基的芳基,優(yōu)選氫原子)表示的結(jié)構(gòu)、含有選自-SO2-、-CO-、-O-及-S-中的至少一個(gè)的基團(tuán)。這些可具有取代基。作為取代基,可列舉與上述R1~R13中的烷基可具有的取代基中所說明的取代基相同的取代基。
亞烷基的碳數(shù)優(yōu)選1~30,更優(yōu)選1~12。
亞芳基的碳數(shù)優(yōu)選6~30,更優(yōu)選6~12。
由上述通式(2)表示的化合物更優(yōu)選由下述通式(2a)表示的化合物。
[化學(xué)式52]
通式(2a)中,R1~R19分別獨(dú)立地表示氫原子、烷基、烷氧基或鹵素原子。
通式(2a)的R1~R19的含義與上述通式(2)的R1~R13相同。
尤其,R1~R19分別獨(dú)立地優(yōu)選氫原子、甲基、乙基或甲氧基的任一個(gè)。并且,更優(yōu)選選自R13、R18及R19中的1個(gè)以上為甲基。進(jìn)一步優(yōu)選R13、R18及R19為甲基,R1~R12、R14~R17為氫原子。
作為由上述通式(2a)表示的化合物,例如可列舉通過酚樹脂與表鹵代醇(選自表氯醇、表溴醇中的至少1種)的反應(yīng)而作為主成分所獲得的化合物,所述酚樹脂通過1-[4-(1-羥基-1-甲基-乙基)-苯基]乙酮與酚類(未經(jīng)取代或具有碳數(shù)為1~12的烷基、碳數(shù)為1~12的烷氧基、鹵素原子作為取代基的酚類)的反應(yīng)而獲得。作為市售品,可列舉PRINTEC,INC.制造的VG-3101L、Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造的NC-6000及NC-6300等。
具有環(huán)氧基的化合物例如可使用由下述通式(EP1)表示的化合物。
[化學(xué)式53]
式(EP1)中,REP1~REP3分別表示氫原子、鹵素原子、烷基,烷基可具有環(huán)狀結(jié)構(gòu),并且,也可具有取代基。并且,REP1與REP2、REP2與REP3可相互鍵合而形成環(huán)結(jié)構(gòu)。作為烷基可具有的取代基,例如可列舉:羥基、氰基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基、烷硫基、烷基砜基、烷基磺?;⑼榛被?、烷基酰胺基等。
QEP表示單鍵或nEP價(jià)的有機(jī)基團(tuán)。REP1~REP3均可與QEP鍵合而形成環(huán)結(jié)構(gòu)。
nEP表示2以上的整數(shù),優(yōu)選為2~10,更優(yōu)選為2~6。但是,當(dāng)QEP為單鍵時(shí),nEP為2。
當(dāng)QEP為nEP價(jià)的有機(jī)基團(tuán)時(shí),優(yōu)選鏈狀或環(huán)狀的nEP價(jià)的飽和烴基(優(yōu)選為碳數(shù)2~20),nEP價(jià)的芳香環(huán)基(優(yōu)選碳數(shù)為6~30),或者具有在鏈狀或環(huán)狀的飽和烴或芳香族烴上連接醚基、酯基、酰胺基、磺酰胺基、亞烷基(優(yōu)選碳數(shù)為1~4,更優(yōu)選亞甲基)等二價(jià)的連接基團(tuán),-N(-)2等三價(jià)的連接基團(tuán)或這些的組合而成的結(jié)構(gòu)的nEP價(jià)的有機(jī)基團(tuán)等。
以下例示具體例,但本發(fā)明并不限定于這些。
[化學(xué)式54]
作為具有環(huán)氧基的化合物,也可優(yōu)選地使用側(cè)鏈上具有環(huán)氧基的低聚物或聚合物。作為這種化合物,可列舉:雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、苯酚線性酚醛型環(huán)氧樹脂、甲酚線性酚醛型環(huán)氧樹脂、脂肪族環(huán)氧樹脂等。
這些化合物可使用市售品,也可通過向聚合物的側(cè)鏈上導(dǎo)入環(huán)氧基而獲得。
作為市售品,例如作為雙酚A型環(huán)氧樹脂,為JER827、JER828、JER834、JER1001、JER1002、JER1003、JER1055、JER1007、JER1009、JER1010(以上,Japan Epoxy Resins有限公司制造),EPICLON860、EPICLON1050、EPICLON1051、EPICLON1055(以上,DIC Corporation.制造)等,作為雙酚F型環(huán)氧樹脂,為JER806、JER807、JER4004、JER4005、JER4007、JER4010(以上,Japan Epoxy Resins公司制造),EPICLON830、EPICLON835(以上,DIC Corporation.制造),LCE-21、RE-602S(以上,Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)等,作為苯酚線性酚醛型環(huán)氧樹脂,為JER152、JER154、JER157S70、JER157S65(以上,Japan Epoxy Resins有限公司制造),EPICLON N-740、EPICLON N-770、EPICLON N-775(以上,DIC Corporation.制造)等,作為甲酚線性酚醛型環(huán)氧樹脂,為EPICLON N-660、EPICLON N-665、EPICLON N-670、EPICLON N-673、EPICLON N-680、EPICLON N-690、EPICLON N-695(以上,DIC Corporation.制造),EOCN-1020(以上,Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)等,作為脂肪族環(huán)氧樹脂,為ADEKA RESIN EP-4080S、ADEKA RESIN EP-4085S、ADEKA RESIN EP-4088S(以上,ADEKA CORPORATION.制造),Celloxide2021P、Celloxide2081、Celloxide2083、Celloxide2085、EHPE3150、EPOLEAD PB 3600、EPOLEAD PB 4700(以上,Daicel Corporation.制造),Denacol EX-212L、EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L(以上,Nagase ChemteX Corporation.制造)等。除此以外,也可列舉ADEKA RESIN EP-4000S、ADEKA RESIN EP-4003S、ADEKA RESIN EP-4010S、ADEKA RESIN EP-4011S(以上,ADEKA CORPORATION.制造),NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上,ADEKA CORPORATION.制造),JEP1031S(Japan Epoxy Resins公司制造)等。
并且,作為具有環(huán)氧基的化合物的市售品,也可優(yōu)選地使用JER1031S(Mitsubishi Chemical Corporation制造)、JER1032H60(Mitsubishi Chemicai Corporation制造)、EPICLON HP-4700(DIC Corporation.制造)、EPICLON N-695(DIC Corporation.制造)、EPICLON840(DIC Corporation.制造)、EPICLON N660(DIC Corporation.制造)、EPICLON HP7200(DIC Corporation.制造)等。
當(dāng)向聚合物側(cè)鏈上導(dǎo)入環(huán)氧基來合成具有環(huán)氧基的化合物時(shí),導(dǎo)入反應(yīng)可通過如下方式來進(jìn)行:例如將三乙胺、芐基甲胺等三級(jí)胺,十二烷基三甲基氯化銨、四甲基氯化銨、四乙基氯化銨等四級(jí)銨鹽,吡啶、三苯基膦等作為催化劑,在有機(jī)溶劑中,以50~150℃的反應(yīng)溫度進(jìn)行1~幾十小時(shí)的反應(yīng)。脂環(huán)式環(huán)氧不飽和化合物的導(dǎo)入量?jī)?yōu)選為以所獲得的聚合物的酸值成為滿足5~200KOH·mg/g的范圍的方式進(jìn)行控制。
作為環(huán)氧不飽和化合物,也可使用(甲基)丙烯酸縮水甘油酯或烯丙基縮水甘油醚等具有縮水甘油基作為環(huán)氧基的化合物,優(yōu)選為具有脂環(huán)式環(huán)氧基的不飽和化合物。作為這種不飽和化合物,例如可例示以下的化合物。
[化學(xué)式55]
在本發(fā)明中,具有環(huán)氧基的化合物可單獨(dú)使用,也可將2種以上組合使用。
當(dāng)本發(fā)明的著色組合物含有具有環(huán)氧基的化合物時(shí),作為著色組合物中的具有環(huán)氧基的化合物的總含量,相對(duì)于著色組合物的總固體成分(質(zhì)量),優(yōu)選0.1~20質(zhì)量%,更優(yōu)選0.1~10質(zhì)量%,尤其優(yōu)選0.5~5質(zhì)量%。
并且,在本發(fā)明中,作為聚合性化合物,如日本特公昭48-41708號(hào)公報(bào)、日本特開昭51-37193號(hào)公報(bào)、日本特公平2-32293號(hào)公報(bào)、日本特公平2-16765號(hào)公報(bào)中所記載的丙烯酸氨基甲酸酯類,或日本特公昭58-49860號(hào)公報(bào)、日本特公昭56-17654號(hào)公報(bào)、日本特公昭62-39417號(hào)公報(bào)、日本特公昭62-39418號(hào)公報(bào)中記載的具有環(huán)氧乙烷系骨架的氨基甲酸酯化合物類也適宜。而且,通過使用日本特開昭63-277653號(hào)公報(bào)、日本特開昭63-260909號(hào)公報(bào)、日本特開平1-105238號(hào)公報(bào)中所記載的分子內(nèi)具有氨基結(jié)構(gòu)或硫化物結(jié)構(gòu)的加成聚合性化合物類作為聚合性化合物,可獲得感光速度非常優(yōu)異的著色組合物。
并且,在本發(fā)明中,也可使用具有氧雜環(huán)丁烷基的化合物作為聚合性化合物。作為具有氧雜環(huán)丁烷基的化合物,可列舉日本特開2008-224970號(hào)公報(bào)的0134~0145段中記載的化合物,該內(nèi)容可被編入至本說明書中。作為具體例,可使用ARONE OXETANE OXT-121、OXT-221、OX-SQ、PNOX(以上,TOAGOSEI CO.,LTD.制造)。
作為聚合性化合物的市售品,可列舉:氨基甲酸酯低聚物UAS-10、UAB-140(Sanyo Kokusaku Pulp Co.,Ltd.制造),UA-7200(SHIN-NAKAMURA CHEMIC AL CO.,LTD.制造),DPHA-40H(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造),UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD.制造)等。
<<多官能硫醇化合物>>
以促進(jìn)聚合性化合物的反應(yīng)等為目的,本發(fā)明的著色組合物也可含有分子內(nèi)具有2個(gè)以上的巰基的多官能硫醇化合物。多官能硫醇化合物優(yōu)選為二級(jí)的烷烴硫醇類,尤其優(yōu)選為具有由下述通式(T1)表示的結(jié)構(gòu)的化合物。
通式(T1)
[化學(xué)式56]
(式(T1)中,n表示2~4的整數(shù),L表示二~四價(jià)的連接基團(tuán)。)
上述通式(T1)中,連接基團(tuán)L優(yōu)選為碳數(shù)為2~12的脂肪族基,尤其優(yōu)選n為2、L為碳數(shù)為2~12的亞烷基。作為多官能硫醇化合物的具體例,可列舉由下述的結(jié)構(gòu)式(T2)~(T4)表示的化合物,尤其優(yōu)選由式(T2)表示的化合物。這些多官能硫醇可使用1種,或?qū)⒍喾N組合使用。
[化學(xué)式57]
相對(duì)于除溶劑以外的總同體成分,本發(fā)明的著色組合物中的多官能硫醇的調(diào)配量?jī)?yōu)選0.3~8.9質(zhì)量%,更優(yōu)選0.8~6.4質(zhì)量%。并且,多官能硫醇也能夠以改良穩(wěn)定性、臭氣、分辨性、顯影性、密合性等為目的而添加。
<<染料>>
本發(fā)明的著色組合物也可含有公知的染料作為上述色素(A)以外的色素。例如可使用:日本特開昭64-90403號(hào)公報(bào)、日本特開昭64-91102號(hào)公報(bào)、日本特開平1-94301號(hào)公報(bào)、日本特開平6-11614號(hào)公報(bào)、日本特登2592207號(hào)、美國(guó)專利4808501號(hào)說明書、美國(guó)專利5667920號(hào)說明書、美國(guó)專利505950號(hào)說明書、日本特開平5-333207號(hào)公報(bào)、日本特開平6-35183號(hào)公報(bào)、日本特開平6-51115號(hào)公報(bào)、日本特開平6-194828號(hào)公報(bào)等中所公開的色素。作為化學(xué)結(jié)構(gòu),可使用吡唑偶氮系、吡咯次甲基系、苯胺基偶氮系、三芳基甲烷系、蒽醌系、亞芐基系、類菁系、吡唑并三唑偶氮系、吡啶酮偶氮系、花青系、吩噻嗪系、吡咯并吡唑偶氮甲堿系等的染料。
<<顏料>>
本發(fā)明的著色組合物可進(jìn)一步含有顏料作為上述色素(A)以外的色素。
作為本發(fā)明中所使用的顏料,可使用以往公知的各種無機(jī)顏料或有機(jī)顏料,優(yōu)選使用有機(jī)顏料。作為顏料,優(yōu)選為透射率高。
作為無機(jī)顏料,可列舉由金屬氧化物、金屬絡(luò)合鹽等所表示的金屬化合物或碳黑(C.I.顏料黑7)。作為金屬化合物,具體而言,可列舉:鐵、鈷、鋁、鎘、鉛、銅、鈦、鎂、鉻、鋅、銻等的金屬氧化物及金屬的復(fù)合氧化物。
作為有機(jī)顏料,例如可列舉如下顏料等:
C.I.顏料黃11、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃31、C.I.顏料黃53、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃99、C.I.顏料黃108、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃147、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃151、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃155、C.I.顏料黃167、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃199;
C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙38、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙71;
C.I.顏料紅81、C.I.顏料紅105、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅150、C.I.顏料紅155、C.I.顏料紅171、C.I.顏料紅175、C.I.顏料紅176、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅220、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅270;
C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫32、C.I.顏料紫39;
C.I.顏料藍(lán)1、C.I.顏料藍(lán)2、C.I.顏料藍(lán)15、C.L顏料藍(lán)15∶1、C.I.顏料藍(lán)15∶3、C.I.顏料藍(lán)15∶6、C.I.顏料藍(lán)16、C.I.顏料藍(lán)22、C.I.顏料藍(lán)60、C.I.顏料藍(lán)66;
C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37、C.I.顏料綠58;
C.I.顏料棕25、C.I.顏料棕28;
C.I.顏料黑1。
作為可優(yōu)選地用于本發(fā)明中的顏料,可列舉以下的顏料。但是,本發(fā)明并不限定于這些顏料。
C.I.顏料黃11、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃108、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃151、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃167、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃185;
C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙71;
C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅150、C.I.顏料紅171、C.I.顏料紅175、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅264;
C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫32;
C.I.顏料藍(lán)15∶1、C.I.顏料藍(lán)15∶3、C.I.顏料藍(lán)15∶6、C.I.顏料藍(lán)16、C.I.顏料藍(lán)22、C.I.顏料藍(lán)60、C.I.顏料藍(lán)66;
C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37、C.I.顏料綠58,
C.I.顏料黑1
這些有機(jī)顏料可單獨(dú)使用、或者為了分光的調(diào)整或提高色純度而將各種有機(jī)顏料組合使用。以下表示上述組合的具體例。例如,作為紅色顏料,可單獨(dú)使用蒽醌系顏料、苝系顏料、二酮吡咯并吡咯系顏料,或者可使用這些顏料的至少一種與雙偶氮系黃色顏料、異吲哚啉系黃色顏料、喹酞酮系黃色顏料或苝系紅色顏料的混合等。例如,作為蒽醌系顏料,可列舉C.I.顏料紅177,作為苝系顏料,可列舉C.I.顏料紅155、C.I.顏料紅224,作為二酮吡咯并吡咯系顏料,可列舉C.I.顏料紅254,從分色性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選與C.I.顏料黃139的混合。并且,紅色顏料與黃色顏料的質(zhì)量比優(yōu)選100∶5~100∶50,更優(yōu)選100∶10~100∶30的范圍。在紅色顏料彼此的組合的情況下,可結(jié)合所要求的分光進(jìn)行調(diào)整。
并且,作為綠色顏料,可單獨(dú)使用鹵化酞菁系顏料,或者可使用其與雙偶氮系黃色顏料、喹酞酮系黃色顏料、偶氮甲堿系黃色顏料或異吲哚啉系黃色顏料的混合。例如,優(yōu)選為C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37與C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃180或C.I.顏料黃185的混合。綠色顏料與黃色顏料的質(zhì)量比優(yōu)選100∶5~100∶150,更優(yōu)選100∶30~100∶120的范圍。
作為藍(lán)色顏料,可單獨(dú)使用酞菁系顏料、或者可使用其與二噁嗪系紫色顏料的混合。例如,優(yōu)選C.I.顏料藍(lán)15∶6與C.I.顏料紫23的混合。藍(lán)色顏料與紫色顏料的質(zhì)量比優(yōu)選100∶0~100∶100。
并且,作為黑色矩陣用的顏料,可單獨(dú)或混合使用碳、鈦黑、氧化鐵、氧化鈦,優(yōu)選為碳與鈦黑的組合。并且,碳與鈦黑的質(zhì)量比優(yōu)選為100∶0~100∶60的范圍。
關(guān)于顏料的一次粒徑,在用作彩色濾光片用途的情況下,從顏色不均或?qū)Ρ榷鹊挠^點(diǎn)考慮,優(yōu)選為100nm以下,并且,從分散穩(wěn)定性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為5nm以上。作為顏料的一次粒徑更優(yōu)選為5~75nm,進(jìn)一步優(yōu)選為5~55nm,尤其優(yōu)選為5nm~35nm。
顏料的一次粒徑可通過電子顯微鏡等公知的方法來測(cè)定。
其中,作為顏料,優(yōu)選為選自蒽醌顏料、二酮吡咯并吡咯顏料、酞菁顏料、喹酞酮顏料、異吲哚啉顏料、偶氮甲堿顏料、及二噁嗪顏料中的顏料。尤其,尤其優(yōu)選C.I.顏料紅177(蒽醌顏料),C.I.顏料紅254(二酮吡咯并吡咯顏料),C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠58,C.I.顏料藍(lán)15∶6(酞菁顏料),C.I.顏料黃138(喹酞酮顏料),C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃185(異吲哚啉顏料),C.I.顏料黃150(偶氮甲堿顏料),C.I.顏料紫23(二噁嗪顏料)。
當(dāng)本發(fā)明的著色組合物含有顏料時(shí),相對(duì)于著色組合物中所含有的除溶劑以外的所有成分,顏料的含量?jī)?yōu)選10~70質(zhì)量%,更優(yōu)選25~65質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選35~55質(zhì)量%。
本發(fā)明的著色組合物可僅含有1種顏料,也可含有2種以上。當(dāng)含有2種以上時(shí),優(yōu)選其合計(jì)量成為上述范圍。
<<顏料分散劑>>
當(dāng)本發(fā)明的著色組合物含有顏料時(shí),優(yōu)選含有顏料分散劑。
作為顏料分散劑,可列舉:高分子分散劑[例如聚酰胺胺(polyamide amine)與其鹽、多羧酸與其鹽、高分子量不飽和酸酯、改性聚氨基甲酸酯、改性聚酯、改性聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸系共聚物、萘磺酸福馬林縮合物],及聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯烷基胺、烷醇胺等表面活性劑,以及顏料衍生物等。
高分子分散劑可根據(jù)其結(jié)構(gòu)而進(jìn)一步分類為直鏈狀高分子、末端改性型高分子、接枝型高分子、嵌段型高分子。
作為具有針對(duì)顏料表面的錨定部位的末端改性型高分子,例如可列舉:日本特開平3-112992號(hào)公報(bào)、日本特表2003-533455號(hào)公報(bào)等中所記載的在末端具有磷酸基的高分子,日本特開2002-273191號(hào)公報(bào)等中所記載的在末端具有磺酸基的高分子,日本特開平9-77994號(hào)公報(bào)等中所記載的具有有機(jī)色素的部分骨架或雜環(huán)的高分子等。并且,日本特開2007-277514號(hào)公報(bào)中所記載的在高分子末端導(dǎo)入有2個(gè)以上針對(duì)顏料表面的錨定部位(酸基、堿性基、有機(jī)色素的部分骨架或雜環(huán)等)的高分子的分散穩(wěn)定性也優(yōu)異,而優(yōu)選。
作為具有針對(duì)顏料表面的錨定部位的接枝型高分子,例如可列舉聚酯系分散劑等,具體而言,可列舉:日本特開昭54-37082號(hào)公報(bào)、日本特表平8-507960號(hào)公報(bào)、日本特開2009-258668號(hào)公報(bào)等中所記載的聚(低級(jí)亞烷基亞胺)與聚酯的反應(yīng)產(chǎn)物,日本特開平9-169821號(hào)公報(bào)等中所記載的聚烯丙基胺與聚酯的反應(yīng)產(chǎn)物,日本特開平10-339949號(hào)公報(bào)、日本特開2004-37986號(hào)公報(bào)等中所記載的大分子單體與氮原子單體的共聚物,日本特開2003-238837號(hào)公報(bào)、日本特開2008-9426號(hào)公報(bào)、日本特開2008-81732號(hào)公報(bào)等中所記載的具有有機(jī)色素的部分骨架或雜環(huán)的接枝型高分子,日本特開2010-106268號(hào)公報(bào)等中所記載的大分子單體與含有酸基的單體的共聚物等。尤其,從顏料分散物的分散性、分散穩(wěn)定性及使用顏料分散物的著色組合物所顯示的顯影性的觀點(diǎn)考慮,尤其優(yōu)選日本特開2009-203462號(hào)公報(bào)中所記載的具有堿性基與酸性基的兩性分散樹脂。
作為通過自由基聚合來制造具有針對(duì)顏料表面的錨定部位的接枝型高分子時(shí)所使用的大分子單體,可使用公知的大分子單體,可列舉:TOAGOSEI CO.,LTD.制造的大分子單體AA-6(末端基為甲基丙烯?;木奂谆┧峒柞?、AS-6(末端基為甲基丙烯酰基的聚苯乙烯)、AN-6S(末端基為甲基丙烯?;谋揭蚁┡c丙烯腈的共聚物)、AB-6(末端基為甲基丙烯?;木郾┧岫□?,Daicel Corporation.制造的Placcel FM5(甲基丙烯酸2-羥基乙酯的ε-己內(nèi)酯5摩爾當(dāng)量加成物)、EA10L(丙烯酸2-羥基乙酯的ε-己內(nèi)酯10摩爾當(dāng)量加成物),以及日本特開平2-272009號(hào)公報(bào)中所記載的聚酯系大分子單體等。這些之中,尤其從顏料分散物的分散性、分散穩(wěn)定性及使用顏料分散物的著色組合物所顯示的顯影性的觀點(diǎn)考慮,尤其優(yōu)選柔軟性且親溶劑性優(yōu)異的聚酯系大分子單體,而且,尤其優(yōu)選由日本特開平2-272009號(hào)公報(bào)中記載的聚酯系大分子單體表示的聚酯系大分子單體。
作為具有針對(duì)顏料表面的錨定部位的嵌段型高分子,優(yōu)選日本特開2003-49110號(hào)公報(bào)、日本特開2009-52010號(hào)公報(bào)等中所記載的嵌段型高分子。
顏料分散劑也可作為市售品而獲得,作為這種具體例,可列舉:Kusumoto Chemicals,Ltd.制造的“DA-7301”,BYK Chemie公司制造的“Disperbyk-101(聚酰胺胺磷酸鹽)、Disperbyk-107(羧酸酯)、Disperbyk-110(含有酸基的共聚物)、Disperbyk-130(聚酰胺)、Disperbyk-161、Disperbyk-162、Disperbyk-163、Disperbyk-164、Disperbyk-165、Disperbyk-166、Disperbyk-170(高分子共聚物)”、“BYK-P104、BYK-P105(高分子量不飽和聚羧酸)”,EFKA公司制造的“EFKA4047、EFKA4050~EFKA4010~EFKA4165(聚氨基甲酸酯系)、EFKA4330~EFKA4340(嵌段共聚物)、EFKA4400~EFKA4402(改性聚丙烯酸酯)、EFKA5010(聚酯酰胺)、EFKA5765(高分子量聚羧酸鹽)、EFKA6220(脂肪酸聚酯)、EFKA6745(酞菁衍生物)、EFKA6750(偶氮顏料衍生物)”,Ajinomoto Fine-Techno Co.,Inc.制造的“Ajisper PB821、Ajisper PB822、Ajisper PB880、Ajisper PB881”,KYOEISHA CHEMICALCO.,LTD.制造的“Florene TG-710(氨基甲酸酯低聚物)”、“Polyflow No.50E、Polyflow No.300(丙烯酸系共聚物)”,Kusumoto Chemicals,Ltd.制造的“Disparlon KS-860、Disparlon 873SN、Disparlon 874、Disparlon#2150(脂肪族多元羧酸)、Disparlon#7004(聚醚酯)、Disparlon DA-703-50、Disparlon DA-705、Disparlon DA-725”,Kao Corporation.制造的“Demol RN、Demol N(萘磺酸福馬林縮聚物)、Demol MS、Demol C、Demol SN-B(芳香族磺酸福馬林縮聚物)”,“Homogenol L-18(高分子聚羧酸)”,“Emalgen920、Emalgen930、Emalgen935、Emalgen985(聚氧乙烯壬基苯基醚)”,“Acetamin86(硬脂基胺乙酸酯)”,Lubrizol Japan Limited.制造的“Solsperse5000(酞菁衍生物)、Solsperse22000(偶氮顏料衍生物)、Solsperse13240(聚酯胺)、Solsperse3000、Solsperse17000、Solsperse27000(末端部具有功能部的高分子)、SolSperse24000、Solsperse28000、Solsperse32000、Solsperse38500(接枝型高分子)”,Nikko Chemicals Co.,Ltd.制造的“Nikkol T106(聚氧乙烯脫水山梨糖醇單油酸酯)、MYS-IEX(聚氧乙烯單硬脂酸酯)”,Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.制造的“Hinoact T-8000E”等,Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造的“有機(jī)硅氧烷聚合物KP341”,Yusho Co.,Ltd.制造的“W001:陽離子系表面活性劑”、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯等非離子系表面活性劑、“W004、W005、W017”等陰離子系表面活性劑,MORISHITA CO.,LTD.制造的“EFKA-46、EFKA-47、EFKA-47EA、EFKA Polymer100、EFKA Polymer400、EFKA Polymer401、EFKA Polymer450”,San Nopco Co.,Ltd.制造的“Disperse Aid6、Disperse Aid8、Disperse Aid15、Disperse Aid9100”等高分子分散劑,ADEKA CORPORATION.制造的“Adeka Pluronic L31、Adeka Pluronic F38、Adeka Pluronic L42、Adeka Pluronic L44、Adeka Pluronic L61、Adeka Pluronic L64、Adeka Pluronic F68、Adeka Pluronic L72、Adeka Pluronic P95、Adeka Pluronic F77、Adeka Pluronic P84、Adeka Pluronic F 87、Adeka Pluronic P94、Adeka Pluronic L101、Adeka Pluronic P103、Adeka Pluronic F108、Adeka Pluronic L121、Adeka Pluronic P-123”,以及Sanyo Chemical Industries,Ltd.制造的“Ionet(商品名)S-20”等。
顏料分散劑可單獨(dú)使用,也可將2種以上組合使用。在本發(fā)明中,尤其優(yōu)選將顏料衍生物與高分子分散劑組合使用。并且,本發(fā)明的顏料分散劑也可以與具有針對(duì)顏料表面的錨定部位的末端改性型高分子、接枝型高分子、嵌段型高分子一起并用堿可溶性樹脂來使用。作為堿可溶性樹脂,可列舉(甲基)丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、馬來酸共聚物、部分酯化馬來酸共聚物等、以及側(cè)鏈上具有羧酸的酸性纖維素衍生物、在具有羥基的聚合物中改性酸酐而成的樹脂,尤其優(yōu)選(甲基)丙烯酸共聚物。并且,日本特開平10-300922號(hào)公報(bào)中所記載的N位取代馬來酰亞胺單體共聚物、日本特開2004-300204號(hào)公報(bào)中所記載的醚二聚體共聚物、日本特開平7-319161號(hào)公報(bào)中所記載的含有聚合性基團(tuán)的堿可溶性樹脂也優(yōu)選。具體而言,可例示堿可溶性樹脂:甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸-2-羥基乙酯共聚物。
在著色組合物中,當(dāng)含有顏料分散劑時(shí),作為顏料分散劑的總含量,相對(duì)于顏料100質(zhì)量份,優(yōu)選為1~80質(zhì)量份,更優(yōu)選5~70質(zhì)量份,進(jìn)一步優(yōu)選為10~60質(zhì)量份。
具體而言,若為使用高分子分散劑的情況,則作為其使用量,相對(duì)于顏料100質(zhì)量份,優(yōu)選5~100質(zhì)量份,更優(yōu)選10~80質(zhì)量份。
并且,當(dāng)并用顏料衍生物時(shí),作為顏料衍生物的使用量,相對(duì)于顏料100質(zhì)量份,優(yōu)選1~30質(zhì)量份,更優(yōu)選3~20質(zhì)量份,尤其優(yōu)選5~15質(zhì)量份。
在著色組合物中,從固化靈敏度、色濃度的觀點(diǎn)考慮,相對(duì)于構(gòu)成著色組合物的總固體成分,著色劑及分散劑成分的含量的總和優(yōu)選為50質(zhì)量%以上且90質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為55質(zhì)量%以上且85質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為60質(zhì)量%以上且80質(zhì)量%以下。
<<堿可溶性樹脂>>
本發(fā)明的著色組合物可進(jìn)一步含有堿可溶性樹脂。
作為堿可溶性樹脂,可從分子(優(yōu)選為將丙烯酸系共聚物、苯乙烯系共聚物作為主鏈的分子)中具有至少1個(gè)促進(jìn)堿可溶性的基團(tuán)、且為線狀有機(jī)高分子聚合物的堿可溶性樹脂中適宜選擇。從耐熱性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選聚羥基苯乙烯系樹脂、聚硅氧烷系樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯酰胺系樹脂、丙烯酸/丙烯酰胺共聚物樹脂,從控制顯影性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選丙烯酸系樹脂、丙烯酰胺系樹脂、丙烯酸/丙烯酰胺共聚物樹脂。
作為促進(jìn)堿可溶性的基團(tuán)(以下,也稱為酸基),例如可列舉羧基、磷酸基、磺酸基、酚性羥基等,優(yōu)選可溶于有機(jī)溶劑且可通過弱堿性水溶液進(jìn)行顯影的基團(tuán),作為尤其優(yōu)選的物質(zhì),可列舉(甲基)丙烯酸。這些酸基可僅為1種,也可為2種以上。
作為在聚合后可賦予酸基的單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯等具有羥基的單體、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等具有環(huán)氧基的單體、(甲基)丙烯酸2-異氰酸基乙酯等具有異氰酸酯基的單體等。這些用于導(dǎo)入酸基的單體可僅為1種,也可為2種以上。在向堿可溶性樹脂中導(dǎo)入酸基時(shí),例如只要將具有酸基的單體和/或于聚合后可賦予酸基的單體作為單體成分進(jìn)行聚合即可。
在制造堿可溶性樹脂時(shí),例如可應(yīng)用利用公知的自由基聚合法的方法。利用自由基聚合法制造堿可溶性樹脂時(shí)的溫度、壓力、自由基引發(fā)劑的種類及其量、溶劑的種類等聚合條件可由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地設(shè)定,也可實(shí)驗(yàn)性地規(guī)定條件。
作為可用作堿可溶性樹脂的線狀有機(jī)高分子聚合物,優(yōu)選在側(cè)鏈上具有羧酸的聚合物,可列舉甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、馬來酸共聚物、部分酯化馬來酸共聚物、線性酚醛型樹脂等堿可溶性酚樹脂等、以及在側(cè)鏈上具有羧酸的酸性纖維素衍生物、在具有羥基的聚合物中加成酸酐而成的共聚物。尤其,(甲基)丙烯酸與可與其進(jìn)行共聚的其他單體的共聚物適合作為堿可溶性樹脂。作為可與(甲基)丙烯酸進(jìn)行共聚的其他單體,可列舉:(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、乙烯基化合物等。作為(甲基)丙烯酸烷基酯及(甲基)丙烯酸芳基酯,可列舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸甲苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯等,作為乙烯基化合物,可列舉苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯腈、乙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸四氫糠酯、聚苯乙烯大分子單體、聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體等,作為日本特開平10-300922號(hào)公報(bào)中所記載的N位取代馬來酰亞胺單體,可列舉N-苯基馬來酰亞胺、N-環(huán)己基馬來酰亞胺等。另外,這些可與(甲基)丙烯酸進(jìn)行共聚的其他單體可僅為1種,也可為2種以上。
作為堿可溶性樹脂,也優(yōu)選含有使如下的單體成分進(jìn)行聚合而成的聚合物(a),所述單體成分將由下述通式(ED)表示的化合物和/或由下述通式(ED2)表示的化合物(以下,有時(shí)也將這些化合物稱為“醚二聚體”。)作為必需成分。
[化學(xué)式58]
通式(ED)中,R1及R2分別獨(dú)立地表示氫原子或可具有取代基的碳數(shù)為1~25的烴基。
通式(ED2)
[化學(xué)式59]
通式(ED2)中,R表示氫原子或碳數(shù)為1~30的有機(jī)基團(tuán)。作為通式(ED2)的具體例,可參考日本特開2010-168539號(hào)公報(bào)的記載。
由此,本發(fā)明的著色組合物可形成耐熱性極其優(yōu)異、且透明性也極其優(yōu)異的固化涂膜。通式(ED)中,作為由R1及R2表示的可具有取代基的碳數(shù)為1~25的烴基,并無特別限制,例如可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、叔戊基、硬脂基、月桂基、2-乙基己基等直鏈狀或分支狀的烷基;苯基等芳基;環(huán)己基、叔丁基環(huán)己基、二環(huán)戊二烯基、三環(huán)癸烷基、異冰片基、金剛烷基、2-甲基-2-金剛烷基等脂環(huán)式基;1-甲氧基乙基、1-乙氧基乙基等經(jīng)烷氧基取代的烷基;芐基等經(jīng)芳基取代的烷基等。這些之中,從耐熱性的觀點(diǎn)考慮,尤其優(yōu)選如甲基、乙基、環(huán)己基、芐基等不易因酸或熱而脫離的伯碳或仲碳的取代基。
作為醚二聚體的具體例,例如可列舉:二甲基-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二乙基-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(正丙基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(異丙基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(正丁基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(異丁基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(叔丁基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(叔戊基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(硬脂基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(月桂基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(2-乙基己基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(1-甲氧基乙基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(1-乙氧基乙基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二芐基-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二苯基-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二環(huán)己基-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(叔丁基環(huán)己基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(二環(huán)戊二烯基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(三環(huán)癸烷基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(異冰片基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二金剛烷基-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(2-甲基-2-金剛烷基)-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯等。這些之中,尤其優(yōu)選二甲基-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二乙基-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二環(huán)己基-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二芐基-2,2’-[氧代雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯。這些醚二聚體可僅為1種,也可為2種以上。源自由通式(ED)表示的化合物的結(jié)構(gòu)體也可與其他單體進(jìn)行共聚。
堿可溶性樹脂也可含有源自由下述式(X)表示的乙烯性不飽和化合物的結(jié)構(gòu)單元。
通式(X)
[化學(xué)式60]
(式(X)中,R1表示氫原子或甲基,R2表示碳數(shù)為2~10的亞烷基,R3表示氫原子或可含有苯環(huán)的碳數(shù)為1~20的烷基。n表示1~15的整數(shù)。)
上述式(X)中,R2的亞烷基的碳數(shù)優(yōu)選2~3。并且,R3的烷基的碳數(shù)為1~20,更優(yōu)選為1~10,R3的烷基可含有苯環(huán)。作為由R3表示的含有苯環(huán)的烷基,可列舉芐基、2-苯基(異)丙基等。
并且,為了提高本發(fā)明中的著色組合物的交聯(lián)效率,也可使用具有聚合性基團(tuán)的堿可溶性樹脂。作為具有聚合性基團(tuán)的堿可溶性樹脂,在側(cè)鏈上含有烯丙基、(甲基)丙烯酸基、烯丙氧基烷基等的堿可溶性樹脂等有用。作為上述含有聚合性基團(tuán)的堿可溶性樹脂的例子,可列舉:Dianal NR系列(Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制造)、Photomer6173(含有COOH的polyurethane acrylic oligomer,Diamond Shamrock Co.,Ltd.制造)、Viscoat R-264、KS Resist106(均為OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRY LTD.制造)、Cyclomer P系列、Placcel CF200系列(均為Daicel Corporation.制造)、Ebecry13800(Daicel-UCB Corporation.制造)等。作為這些含有聚合性基團(tuán)的堿可溶性樹脂,優(yōu)選如下的樹脂:經(jīng)氨基甲酸酯改性的含有聚合性雙鍵的丙烯酸樹脂,其通過事先使異氰酸酯基與OH基進(jìn)行反應(yīng)、殘留1個(gè)未反應(yīng)的異氰酸酯基、且含有(甲基)丙烯?;幕衔锱c含有羧基的丙烯酸樹脂的反應(yīng)而獲得;通過含有羧基的丙烯酸樹脂與分子內(nèi)同時(shí)具有環(huán)氧基及聚合性雙鍵的化合物的反應(yīng)所獲得的含有不飽和基團(tuán)的丙烯酸樹脂;酸側(cè)基型環(huán)氧丙烯酸酯樹脂;使含有OH基的丙烯酸樹脂與具有聚合性雙鍵的二元酸酐進(jìn)行反應(yīng)而成的含有聚合性雙鍵的丙烯酸樹脂;使含有OH基的丙烯酸樹脂與異氰酸酯及具有聚合性基團(tuán)的化合物進(jìn)行反應(yīng)而成的樹脂;通過對(duì)日本特開2002-229207號(hào)公報(bào)及日本特開2003-335814號(hào)公報(bào)中所記載的在側(cè)鏈上具有酯基的樹脂進(jìn)行堿性處理而獲得的樹脂等,上述酯基于α位或β位上具有鹵素原子或磺酸酯基等脫離基。并且,Acrycure RD-F8(NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.制造)也優(yōu)選。
作為堿可溶性樹脂,特別適宜的是包含(甲基)丙烯酸芐酯/(甲基)丙烯酸共聚物或(甲基)丙烯酸芐酯/(甲基)丙烯酸/其他單體的多元共聚物。除此以外,可列舉使甲基丙烯酸2-羥基乙酯進(jìn)行共聚而成的(甲基)丙烯酸芐酯/(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯共聚物、日本特開平7-140654號(hào)公報(bào)中所記載的(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯/聚苯乙烯大分子單體/甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體/甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羥基乙酯/聚苯乙烯大分子單體/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羥基乙酯/聚苯乙烯大分子單體/甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸共聚物等,尤其優(yōu)選為可列舉甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸的共聚物等。
作為堿可溶性樹脂,可參考日本特開2012-208494號(hào)公報(bào)0558~0571段(相對(duì)應(yīng)的美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2012/0235099號(hào)說明書的[0685]~[0700])以后的記載,這些內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。
并且,優(yōu)選使用日本特開2012-32767號(hào)公報(bào)中的段落號(hào)0029~0063中記載的共聚物(B)及實(shí)施例中所使用的堿可溶性樹脂、日本特開2012-208474號(hào)公報(bào)的段落號(hào)0088~0098中記載的粘合劑樹脂及實(shí)施例中所使用的粘合劑樹脂、日本特開2012-137531號(hào)公報(bào)的段落號(hào)0022~0032中記載的粘合劑樹脂及實(shí)施例中所使用的粘合劑樹脂、日本特開2013-024934號(hào)公報(bào)的段落號(hào)0132~0143中記載的粘合劑樹脂及實(shí)施例中所使用的粘合劑樹脂、日本特開2011-242752號(hào)公報(bào)的段落號(hào)0092~0098中記載的粘合劑樹脂及實(shí)施例中所使用的粘合劑樹脂、日本特開2012-032770號(hào)公報(bào)的段落號(hào)0030~0072中記載的粘合劑樹脂。這些內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。更具體而言,優(yōu)選下述的樹脂。
[化學(xué)式61]
堿可溶性樹脂的酸值優(yōu)選30mgKOH/g~200mgKOH/g,更優(yōu)選50mgKOH/g~150mgKOH/g,尤其優(yōu)選70mgKOH/g~120mgKOH/g。
并且,作為堿可溶性樹脂的重均分子量(Mw),優(yōu)選2,000~50,000,進(jìn)一步優(yōu)選5,000~30,000,尤其優(yōu)選7,000~20,000。
當(dāng)在著色組合物中含有堿可溶性樹脂時(shí),作為堿可溶性樹脂的含量,相對(duì)于著色組合物的總固體成分,優(yōu)選1~15質(zhì)量%,更優(yōu)選為2~12質(zhì)量%,尤其優(yōu)選為3~10質(zhì)量%。
本發(fā)明的組合物可僅含有1種堿可溶性樹脂,也可含有2種以上。當(dāng)含有2種以上時(shí),優(yōu)選其合計(jì)量成為上述范圍。
<<光聚合引發(fā)劑>>
本發(fā)明的著色組合物可進(jìn)一步含有光聚合引發(fā)劑。
作為光聚合引發(fā)劑,只要具有引發(fā)聚合性化合物聚合的能力,則并無特別限制,可從公知的光聚合引發(fā)劑中適宜選擇。例如,優(yōu)選對(duì)于紫外線區(qū)域至可見光線具有感光性的引發(fā)劑。并且,可為與經(jīng)光激發(fā)的敏化劑產(chǎn)生某種作用,而生成活性自由基的活性劑,也可為如對(duì)應(yīng)于單體的種類而引發(fā)陽離子聚合的引發(fā)劑。
并且,光聚合引發(fā)劑優(yōu)選含有至少一種如下的化合物,該化合物在約300nm~800nm(更優(yōu)選330nm~500nm。)的范圍內(nèi)至少具有約50的分子吸光系數(shù)。
作為光聚合引發(fā)劑,例如可列舉:鹵化烴衍生物(例如具有三嗪骨架的衍生物、具有噁二唑骨架的衍生物等)、?;趸⒌弱;⒒衔?、六芳基聯(lián)咪唑、肟衍生物等肟化合物、有機(jī)過氧化物、硫化合物、酮化合物、芳香族鎓鹽、酮肟醚、氨基苯乙酮化合物、羥基苯乙酮等。
并且,從曝光靈敏度的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選選自由三鹵甲基三嗪化合物、芐基二甲基縮酮化合物、α-羥基酮化合物、α-氨基酮化合物、酰基膦化合物、氧化膦化合物、茂金屬化合物、肟化合物、三烯丙基咪唑二聚體、鎓化合物、苯并噻唑化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物及其衍生物、環(huán)戊二烯-苯-鐵絡(luò)合物及其鹽、鹵甲基噁二唑化合物、3-芳基取代香豆素化合物所組成的組中的化合物。
進(jìn)一步優(yōu)選為三鹵甲基三嗪化合物、α-氨基酮化合物、?;⒒衔?、氧化膦化合物、肟化合物、三烯丙基咪唑二聚體、鎓化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物,尤其優(yōu)選選自由三鹵甲基三嗪化合物、α-氨基酮化合物、肟化合物、三烯丙基咪唑二聚體、二苯甲酮化合物所組成的組中的至少一種化合物。
尤其,當(dāng)將本發(fā)明的著色組合物用于固體成像元件的彩色濾光片的制作時(shí),因需要以尖銳的形狀形成微細(xì)的圖案,因此重要的是固化性且無殘?jiān)貙?duì)未曝光部進(jìn)行顯影。從這種觀點(diǎn)考慮,尤其優(yōu)選使用肟化合物作為光聚合引發(fā)劑。尤其,當(dāng)在固體成像元件中形成微細(xì)的圖案時(shí),將步進(jìn)式曝光用于固化用曝光,但該曝光機(jī)有時(shí)因鹵素而受損,必須將光聚合引發(fā)劑的添加量也抑制得較低,因此若考慮這些方面,則在如固體成像元件形成微細(xì)圖案時(shí),作為光聚合引發(fā)劑,尤其優(yōu)選使用肟化合物。并且,通過使用肟化合物,而可使色移性進(jìn)一步變佳。
作為本發(fā)明中所使用的光聚合引發(fā)劑的具體例,例如可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0265~0268段,該內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。
作為光聚合引發(fā)劑,也可適宜地使用羥基苯乙酮化合物、氨基苯乙酮化合物及?;⒒衔铩8唧w而言,例如也可使用日本特開平10-291969號(hào)公報(bào)中所記載的氨基苯乙酮系引發(fā)劑、日本專利第4225898號(hào)公報(bào)中所記載的?;趸⑾狄l(fā)劑。
作為羥基苯乙酮系引發(fā)劑,可使用IRGACURE-184、DAROCUR-1173、IRGACURE-500、IRGACURE-2959、IRGACURE-127(商品名:均為BASF公司制造)。作為氨基苯乙酮系引發(fā)劑,可使用作為市售品的IRGACURE-907、IRGACURE-369及IRGACURE-379(商品名:均為BASF公司制造)。作為氨基苯乙酮系引發(fā)劑,也可使用吸收波長(zhǎng)與365nm或405nm等的長(zhǎng)波光源匹配的日本特開2009-191179公報(bào)中所記載的化合物。并且,作為?;⑾狄l(fā)劑,可使用作為市售品的IRGACURE-819或DAROCUR-TPO(商品名:均為BASF公司制造)。
作為光聚合引發(fā)劑,更優(yōu)選為可舉出肟化合物。作為肟引發(fā)劑的具體例,可使用日本特開2001-233842號(hào)公報(bào)中記載的化合物、日本特開2000-80068號(hào)公報(bào)中記載的化合物、日本特開2006-342166號(hào)公報(bào)中記載的化合物。
作為可適宜地用作本發(fā)明中的光聚合引發(fā)劑的肟衍生物等肟化合物,例如可列舉:3-苯甲酰氧基亞氨基丁烷-2-酮、3-乙酰氧基亞氨基丁烷-2-酮、3-丙酰氧基亞氨基丁烷-2-酮、2-乙酰氧基亞氨基戊烷-3-酮、2-乙酰氧基亞氨基-1-苯基丙烷-1-酮、2-苯甲酰氧基亞氨基-1-苯基丙烷-1-酮、3-(4-甲苯磺酰氧基)亞氨基丁烷-2-酮、以及2-乙氧基羰氧基亞氨基-1-苯基丙烷-1-酮等。
作為肟化合物,可列舉:J.C.S.Perkin II(1979年)pp.1653-1660、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.156-162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年)pp.202-232、日本特開2000-66385號(hào)公報(bào)中記載的化合物、日本特開2000-80068號(hào)公報(bào)、日本特表2004-534797號(hào)公報(bào)、日本特開2006-342166號(hào)公報(bào)的各公報(bào)中所記載的化合物等。
市售品也可適宜地使用IRGACURE-OXE01(BASF公司制造)、IRGACURE-OXE02(BASF公司制造)。并且,也可使用TR-PBG-304(常州強(qiáng)力電子新材料有限公司制造)、Adeka Arkls NCI-831及Adeka Arkls NCI-930(ADEKA CORPORATION.制造)。
并且,作為上述記載以外的肟化合物,也可使用咔唑的N位上連接有肟的日本特表2009-519904號(hào)公報(bào)中所記載的化合物、二苯甲酮部位上導(dǎo)入有雜取代基的美國(guó)專利第7626957號(hào)公報(bào)中所記載的化合物、色素部位上導(dǎo)入有硝基的日本特開2010-15025號(hào)公報(bào)及美國(guó)專利公開2009-292039號(hào)中記載的化合物、國(guó)際公開專利2009-131189號(hào)公報(bào)中所記載的酮肟化合物、同一分子內(nèi)含有三嗪骨架與肟骨架的美國(guó)專利7556910號(hào)公報(bào)中所記載的化合物、在405nm下具有最大吸收且對(duì)于g射線光源具有良好的靈敏度的日本特開2009-221114號(hào)公報(bào)中記載的化合物等。
優(yōu)選例如可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0274~0275段,該內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。
具體而言,作為肟化合物,優(yōu)選由下述式(OX-1)表示的化合物。另外,肟的N-O鍵可為(E)體的肟化合物,也可為(Z)體的肟化合物,也可為(E)體與(Z)體的混合物。
[化學(xué)式62]
通式(OX-1)中,R及B分別獨(dú)立地表示一價(jià)的取代基,A表示二價(jià)的有機(jī)基團(tuán),Ar表示芳基。
通式(OX-1)中,作為由R表示的一價(jià)的取代基,優(yōu)選為一價(jià)的非金屬原子團(tuán)。
作為一價(jià)的非金屬原子團(tuán),可列舉:烷基、芳基、?;?、烷氧基羰基、芳氧基羰基、雜環(huán)基、烷硫基羰基、芳硫基羰基等。并且,這些基團(tuán)也可具有1個(gè)以上的取代基。并且,前述取代基也可由其他取代基進(jìn)一步取代。
作為取代基,可列舉:鹵素原子、芳氧基、烷氧基羰基或芳氧基羰基、酰氧基、?;?、烷基、芳基等。
通式(OX-1)中,作為由B表示的一價(jià)的取代基,優(yōu)選芳基、雜環(huán)基、芳基羰基或雜環(huán)羰基。這些基團(tuán)可具有1個(gè)以上的取代基。作為取代基,可例示前述取代基。
通式(OX-1)中,作為由A表示的二價(jià)的有機(jī)基團(tuán),優(yōu)選碳數(shù)為1~12的亞烷基、亞環(huán)烷基、亞炔基。這些基團(tuán)可具有1個(gè)以上的取代基。作為取代基,可例示前述取代基。
本發(fā)明也可使用具有氟原子的肟化合物作為光聚合引發(fā)劑。作為具有氟原子的肟化合物的具體例,可列舉日本特開2010-262028號(hào)公報(bào)中記載的化合物,日本特表2014-500852號(hào)公報(bào)中記載的化合物24、36~40,日本特開2013-164471號(hào)公報(bào)中記載的化合物(C-3)等。該內(nèi)容可被編入至本說明書中。
本發(fā)明也可使用由下述通式(1)或(2)表示的化合物作為光聚合引發(fā)劑。
[化學(xué)式63]
式(1)中,R1及R2分別獨(dú)立地表示碳數(shù)為1~20的烷基、碳數(shù)為4~20的脂環(huán)式烴基、碳數(shù)為6~30的芳基或碳數(shù)為7~30的芳基烷基,當(dāng)R1及R2為苯基時(shí),苯基彼此可鍵合而形成芴基,R3及R4分別獨(dú)立地表示氫原子、碳數(shù)為1~20的烷基、碳數(shù)為6~30的芳基、碳數(shù)為7~30的芳基烷基或碳數(shù)為4~20的雜環(huán)基,X表示直接鍵合或羰基。
式(2)中,R1、R2、R3及R4的含義與式(1)中的R1、R2、R3及R4相同,R5表示-R6、-OR6、-SR6、-COR6、-CONR6R6、-NR6COR6、-OCOR6、-COOR6、-SCOR6、-OCSR6、-COSR6、-CSOR6、-CN、鹵素原子或羥基,R6表示碳數(shù)為1~20的烷基、碳數(shù)為6~30的芳基、碳數(shù)為7~30的芳基烷基或碳數(shù)為4~20的雜環(huán)基,X表示直接鍵合或羰基,a表示0~4的整數(shù)。
上述式(1)及式(2)中,R1及R2分別獨(dú)立地優(yōu)選甲基、乙基、正丙基、異丙基、環(huán)己基或苯基。R3優(yōu)選甲基、乙基、苯基、甲苯基或二甲苯基。R4優(yōu)選碳數(shù)為1~6的烷基或苯基。R5優(yōu)選甲基、乙基、苯基、甲苯基或萘基。X優(yōu)選直接鍵合。
作為由式(1)及式(2)表示的化合物的具體例,例如可列舉日本特開2014-137466號(hào)公報(bào)的段落號(hào)0076~0079中所記載的化合物。該內(nèi)容可被編入至本說明書中。
以下示出可優(yōu)選地用于本發(fā)明的肟化合物的具體例,但本發(fā)明并不限定于這些。
[化學(xué)式64]
肟化合物是在350nm~500nm的波長(zhǎng)區(qū)域中具有最大吸收波長(zhǎng)的化合物,優(yōu)選為在360nm~480nm的波長(zhǎng)區(qū)域中具有吸收波長(zhǎng)的化合物,尤其優(yōu)選365nm及455nm中的吸光度高的化合物。
從靈敏度的觀點(diǎn)考慮,肟化合物在365nm或405nm中的摩爾吸光系數(shù)優(yōu)選為1,000~300,000,更優(yōu)選為2,000~300,000,尤其優(yōu)選為5,000~200,000。
化合物的摩爾吸光系數(shù)可使用公知的方法來測(cè)定,具體而言,例如優(yōu)選通過紫外可見分光光度計(jì)(Varian公司制造的Cary-5spectrophotometer),并利用乙酸乙酯溶劑,以0.01g/L的濃度進(jìn)行測(cè)定。
本發(fā)明中所使用的光聚合引發(fā)劑根據(jù)需要可組合2種以上來使用。
當(dāng)本發(fā)明的著色組合物含有光聚合引發(fā)劑時(shí),相對(duì)于著色組合物的總固體成分,光聚合引發(fā)劑的含量?jī)?yōu)選0.1~50質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.5~30質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為1~20質(zhì)量%。在該范圍內(nèi),可獲得更良好的靈敏度與圖案形成性。
本發(fā)明的組合物可僅含有1種光聚合引發(fā)劑,也可含有2種以上。當(dāng)含有2種以上時(shí),優(yōu)選其合計(jì)量成為上述范圍。
<<其他成分>>
除上述各成分以外,本發(fā)明的著色組合物也可在無損本發(fā)明的效果的范圍內(nèi),進(jìn)一步含有有機(jī)溶劑、交聯(lián)劑、阻聚劑、表面活性劑、有機(jī)羧酸、有機(jī)羧酸酐等其他成分。
<<<有機(jī)溶劑>>>
本發(fā)明的著色組合物也可含有有機(jī)溶劑。
有機(jī)溶劑只要滿足各成分的溶解性或著色組合物的涂布性,則基本上無特別限制,但優(yōu)選為考慮色素(A)、固化性化合物等的溶解性、涂布性、安全性來選擇。并且,當(dāng)制備本發(fā)明中的著色組合物時(shí),優(yōu)選含有至少2種有機(jī)溶劑。
作為有機(jī)溶劑,作為酯類,例如可適宜地列舉乙酸乙酯、乙酸-正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸環(huán)己酯、甲酸戊酯、乙酸異戊酯、丙酸丁酯、丁酸異丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、氧基乙酸烷基酯(例如:氧基乙酸甲酯、氧基乙酸乙酯、氧基乙酸丁酯(例如甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯等))、3-氧基丙酸烷基酯類(例如:3-氧基丙酸甲酯、3-氧基丙酸乙酯等(例如3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯等))、2-氧基丙酸烷基酯類(例如:2-氧基丙酸甲酯、2-氧基丙酸乙酯、2-氧基丙酸丙酯等(例如2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯))、2-氧基-2-甲基丙酸甲酯及2-氧基-2-甲基丙酸乙酯(例如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯等)、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧代丁酸甲酯、2-氧代丁酸乙酯等,以及作為醚類,例如可適宜地列舉二乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯等,以及作為酮類,例如可適宜地列舉甲基乙基酮、環(huán)己酮、2-庚酮、3-庚酮等,以及作為芳香族烴類,例如可適宜地列舉甲苯、二甲苯等。
從色素(A)、固化性化合物等的溶解性、涂布面狀的改良等的觀點(diǎn)考慮,也優(yōu)選將2種以上的這些有機(jī)溶劑進(jìn)行混合。在此情況下,尤其優(yōu)選為如下的混合溶液,其由選自上述3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纖劑乙酸酯、乳酸乙酯、二乙二醇二甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環(huán)己酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇甲醚及丙二醇甲醚乙酸酯中的2種以上構(gòu)成。
在本發(fā)明中,有機(jī)溶劑的過氧化物的含有率優(yōu)選為0.8mmol/L以下,更優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不含過氧化物。
從涂布性的觀點(diǎn)考慮,有機(jī)溶劑在著色組合物中的含量?jī)?yōu)選設(shè)為著色組合物的總固體成分濃度變成5~80質(zhì)量%的量,進(jìn)一步優(yōu)選5~60質(zhì)量%,尤其優(yōu)選10~50質(zhì)量%。
本發(fā)明的著色組合物可僅含有1種有機(jī)溶劑,也可含有2種以上。當(dāng)含有2種以上時(shí),優(yōu)選其合計(jì)量成為上述范圍。
<<<交聯(lián)劑>>>
在本發(fā)明的著色組合物中也可含有交聯(lián)劑。通過含有交聯(lián)劑,也可進(jìn)一步提高所獲得的固化膜的硬度。
作為交聯(lián)劑,只要可通過交聯(lián)反應(yīng)而進(jìn)行膜固化,則并無特別限定,例如可列舉:(a)環(huán)氧樹脂;(b)經(jīng)選自羥甲基、烷氧基甲基及酰氧基甲基中的至少一種取代基取代的三聚氰胺化合物、胍胺化合物、甘脲化合物或脲化合物;(c)經(jīng)選自羥甲基、烷氧基甲基及酰氧基甲基中的至少一種取代基取代的苯酚化合物、萘酚化合物或羥基蒽化合物。其中,優(yōu)選多官能環(huán)氧樹脂。
關(guān)于交聯(lián)劑的具體例等的詳細(xì)情況,可參考日本特開2004-295116號(hào)公報(bào)的0134~0147段的記載,該內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。
當(dāng)在本發(fā)明的著色組合物中含有交聯(lián)劑時(shí),交聯(lián)劑的含量并無特別規(guī)定,但優(yōu)選組合物的總固體成分的2~30質(zhì)量%,更優(yōu)選3~20質(zhì)量%。
本發(fā)明的著色組合物可僅含有1種交聯(lián)劑,也可含有2種以上。當(dāng)含有2種以上時(shí),優(yōu)選其合計(jì)量成為上述范圍。
<<<阻聚劑>>>
在本發(fā)明的著色組合物中,為了在著色組合物的制造過程中或保存過程中,阻止聚合性化合物的不需要的熱聚合,理想的是添加少量的阻聚劑。
作為可用于本發(fā)明的阻聚劑,可列舉:對(duì)苯二酚、對(duì)甲氧基苯酚、二-叔丁基-對(duì)甲酚、鄰苯三酚(pyrogallol)、叔丁基兒茶酚、苯醌、4,4’-硫代雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、N-亞硝基苯基羥基胺三價(jià)鈰鹽等。
當(dāng)本發(fā)明的著色組合物含有阻聚劑時(shí),相對(duì)于著色組合物的質(zhì)量,阻聚劑的含量?jī)?yōu)選為約0.01~5質(zhì)量%。
本發(fā)明的著色組合物可僅含有1種阻聚劑,也可含有2種以上。當(dāng)含有2種以上時(shí),優(yōu)選其合計(jì)量成為上述范圍。
<<<表面活性劑>>>
在本發(fā)明的著色組合物中,從進(jìn)一步提高涂布性的觀點(diǎn)考慮,也可添加各種表面活性劑。作為表面活性劑,可使用氟系表面活性劑、非離子系表面活性劑、陽離子系表面活性劑、陰離子系表面活性劑、硅酮系表面活性劑等各種表面活性劑。
尤其,本發(fā)明的著色組合物通過含有氟系表面活性劑,作為涂布液來制備時(shí)的液體特性(特別是流動(dòng)性)進(jìn)一步提高,因此可進(jìn)一步改善涂布厚度的均勻性或省液性。
即,當(dāng)使用應(yīng)用了含有氟系表面活性劑的著色組合物的涂布液來形成膜時(shí),使被涂布面與涂布液的界面張力下降,由此對(duì)于被涂布面的潤(rùn)濕性得到改善,且對(duì)于被涂布面的涂布性提高。因此,從即使在以少量的液量形成幾μm左右的薄膜的情況下,也可更適宜地進(jìn)行厚度不均小的厚度均勻的膜形成的觀點(diǎn)考慮有效。
氟系表面活性劑中的氟含有率適宜的是3~40質(zhì)量%,更優(yōu)選為5~30質(zhì)量%,尤其優(yōu)選為7~25質(zhì)量%。氟含有率為該范圍內(nèi)的氟系表面活性劑從涂布膜的厚度的均勻性或省液性的觀點(diǎn)考慮有效,在著色組合物中的溶解性也良好。
作為氟系表面活性劑,例如可列舉:Megafac F171、Megafac F172、Megafac F173、Megafac F176、Megafac F177、Megafac F141、Megafac F142、Megafac F143、Megafac F144、Megafac R30、Megafac F437、Megafac F475、Megafac F479、Megafac F482、Megafac F554、Megafac F780、Megafac F781(以上,DIC Corporation.制造),F(xiàn)luorad FC430、Fluorad FC431、Fluorad FC171(以上,Sumitomo 3M Limited.制造),Surflon S-382、Surflon SC-101、Surflon SC-103、Surflon SC-104、Surflon SC-105、Surflon SC1068、Surflon SC-381、Surflon SC-383、Surflon S393、Surflon KH-40(以上,ASAHI GLASS CO.,LTD.制造),PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(OMNOVA公司制造)等。
也可使用嵌段聚合物作為氟系表面活性劑,作為具體例,例如可列舉日本特開2011-89090號(hào)公報(bào)中所記載的化合物。
作為非離子系表面活性劑,具體而言,可列舉:甘油(glycerol)、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷以及這些的乙氧基化物及丙氧基化物(例如甘油(glycerol)丙氧基化物、甘油(glycerin)乙氧基化物等)、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯(BASF公司制造的Pluronic L10、Pluronic L31、Pluronic L61、PluronicL62、Pluronic 10R5、Pluronic 17R2、Pluronic 25R2,Tetronic304、Tetronic701、Tetronic704、Tetronic901、Tetronic904、Tetronic150R1),Solsperse20000(Lubrizol Japan Limited.)等。
作為陽離子系表面活性劑,具體而言,可列舉:酞菁衍生物(商品名:EFKA-745,MORISHITA CO.,LTD.制造),有機(jī)硅氧烷聚合物KP341(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造),(甲基)丙烯酸系(共)聚合物Polyflow No.75、Polyflow No.90、Polyflow No.95(KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD.制造),W001(Yusho Co.,Ltd.制造)等。
作為陰離子系表面活性劑,具體而言,可列舉:W004、W005、W017(Yusho Co.,Ltd.制造)等。
作為硅酮系表面活性劑,例如可列舉:Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造的“Toray Silicone DC3PA”、“Toray Silicone SH7PA”、“Toray Silicone DC11PA”、“Toray Silicone SH21PA”、“Toray Silicone SH28PA”、“Toray Silicone SH29PA”、“Toray Silicone SH30PA”、“Toray Silicone SH8400”,Momentive Performance Materials Inc.制造的“TSF-4440”、“TSF-4300”、“SF-4445”、“TSF-4460”、“SF-4452”,Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造的“KP341”、“KF6001”“KF6002”,BYK Co,.LTD.制造的“BYK307”、“BYK323”、“BYK330”等。
當(dāng)在本發(fā)明的著色組合物中含有表面活性劑時(shí),相對(duì)于著色組合物的總質(zhì)量,表面活性劑的添加量?jī)?yōu)選0.001~2.0質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.005~1.0質(zhì)量%。
本發(fā)明的組合物可僅含有1種表面活性劑,也可含有2種以上。當(dāng)含有2種以上時(shí),優(yōu)選其合計(jì)量成為上述范圍。
<<<有機(jī)羧酸、有機(jī)羧酸酐>>>
本發(fā)明的著色組合物也可含有分子量為1000以下的有機(jī)羧酸、和/或有機(jī)羧酸酐。作為有機(jī)羧酸及有機(jī)羧酸酐的具體例,例如可參考日本特開2013-29760號(hào)公報(bào)的0338~0340段,該內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。
當(dāng)在本發(fā)明的著色組合物中含有有機(jī)羧酸、有機(jī)羧酸酐時(shí),在總固體成分中,有機(jī)羧酸和/或有機(jī)羧酸酐的添加量通常為0.01~10重量%,優(yōu)選為0.03~5重量%,更優(yōu)選為0.05~3重量%的范圍。
本發(fā)明的組合物可分別僅含有1種有機(jī)羧酸和/或有機(jī)羧酸酐,也可含有2種以上。當(dāng)含有2種以上時(shí),優(yōu)選其合計(jì)量成為上述范圍。
除上述以外,在著色組合物中,根據(jù)需要可調(diào)配各種添加物,例如填充劑、密合促進(jìn)劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗凝聚劑等。作為這些添加物,可列舉日本特開2004-295116號(hào)公報(bào)的0155~0156段中所記載的添加物,這些內(nèi)容可被編入至本申請(qǐng)說明書中。
在本發(fā)明的著色組合物中,可含有日本特開2004-295116號(hào)公報(bào)的0078段中所記載的敏化劑或光穩(wěn)定劑、該公報(bào)的0081段中所記載的熱阻聚劑。
有時(shí)因所使用的原料等而在著色組合物中含有金屬元素,但從抑制缺陷產(chǎn)生等的觀點(diǎn)考慮,著色組合物中的第2族元素(鈣、鎂等)的含量?jī)?yōu)選為50pp m以,優(yōu)選控制為0.01~10ppm。并且,著色組合物中的無機(jī)金屬鹽的總量?jī)?yōu)選為100ppm以下,更優(yōu)選控制為0.5~50ppm。
<著色組合物的制備方法>
本發(fā)明的著色組合物是通過將前述成分混合來制備。
另外,當(dāng)制備著色組合物時(shí),可一次性調(diào)配構(gòu)成著色組合物的各成分,也可將各成分溶解、分散于溶劑中后依次調(diào)配。并且,進(jìn)行調(diào)配時(shí)的投入順序或作業(yè)條件并無特別限制。例如,可將所有成分同時(shí)溶解、分散于溶劑中來制備組合物,根據(jù)需要,也可先將各成分適宜制成2種以上的溶液、分散液,在使用時(shí)(涂布時(shí))將這些溶液、分散液混合來制備成組合物。
為了去除異物或減少缺陷等,本發(fā)明的著色組合物優(yōu)選利用過濾器進(jìn)行過濾。只要是以往以來用于過濾用途等的過濾器,則可無特別限定地使用。例如可列舉利用PTFE(聚四氟乙烯)等氟樹脂,尼龍-6、尼龍-6,6等聚酰胺系樹脂,聚乙烯、聚丙烯(PP)等聚烯烴樹脂(包含高密度、超高分子量)等的過濾器。這些原材料之中,優(yōu)選為聚丙烯(包含高密度聚丙烯)。
過濾器的孔徑適宜的是0.01~7.0μm左右,優(yōu)選為0.01~3.0μm左右,進(jìn)一步優(yōu)選為0.05~0.5μm左右。通過設(shè)為該范圍,可確實(shí)地去除在后續(xù)工序中阻礙均勻及平滑的著色組合物的制備的微細(xì)的異物。
當(dāng)使用過濾器時(shí),也可將不同的過濾器加以組合。此時(shí),利用第1過濾器的過濾可僅進(jìn)行1次,也可進(jìn)行2次以上。
并且,也可在上述范圍內(nèi)將孔徑不同的第1過濾器加以組合。這里的孔徑可參照過濾器生產(chǎn)商的標(biāo)稱值。作為市售的過濾器,例如可從NIHON PALL LTD.、ADVANTECH TOYO KAISHA,LTD.、NIHON ENTEGRIS K.K.(以前的Mykrolis Corporation)或KITZ MICROFILTER CORPORATION等所提供的各種過濾器中進(jìn)行選擇。
第2過濾器可使用以與上述第1過濾器相同的材料等所形成的過濾器。
例如,可以是利用第1過濾器的過濾僅在分散液中進(jìn)行,在混合其他成分后,進(jìn)行利用第2過濾器的過濾。
本發(fā)明的著色組合物因可形成耐光性、色移性、平坦性良好的固化膜,因此可適宜地用于形成彩色濾光片的著色層。并且,本發(fā)明的著色組合物可適宜地用作固體成像元件(例如,CCD、CMOS等)、或液晶顯示裝置(LCD)等圖像顯示裝置、或有機(jī)電致發(fā)光元件(有機(jī)EL)等的彩色濾光片等的著色圖案形成用著色組合物。并且,也可適宜地用作印刷墨水、噴墨墨水及涂料等的制作用途。其中,可適宜地用于CCD及CMOS等固體成像元件用的彩色濾光片的制造。
<固化膜、彩色濾光片及彩色濾光片的制造方法>
接著,針對(duì)本發(fā)明中的固化膜、彩色濾光片,通過其制造方法而進(jìn)行詳述。并且,也對(duì)本發(fā)明的彩色濾光片的制造方法進(jìn)行說明。
本發(fā)明的固化膜是使本發(fā)明的著色組合物固化而形成。所述固化膜可優(yōu)選地用于彩色濾光片。
本發(fā)明的彩色濾光片的制造方法的第一方式包括:將本發(fā)明的著色組合物應(yīng)用于支承體上來形成著色組合物層的工序;將著色組合物層曝光成圖案狀的工序;以及對(duì)未曝光部進(jìn)行顯影去除來形成著色圖案的工序。并且,根據(jù)需要也可設(shè)置對(duì)著色組合物層進(jìn)行烘烤的工序(預(yù)烘烤工序)、及對(duì)經(jīng)顯影的著色圖案進(jìn)行烘烤的工序(后烘烤工序)。以下,有時(shí)將這些工序統(tǒng)稱為圖案形成工序。
并且,本發(fā)明的彩色濾光片的制造方法的第二方式包括:將本發(fā)明的著色組合物應(yīng)用于支承體上來形成著色組合物層,并使其固化而形成著色層的工序;在著色層上形成光致抗蝕劑層的工序;通過進(jìn)行曝光及顯影來對(duì)光致抗蝕劑層進(jìn)行圖案化而獲得抗蝕劑圖案的工序;以及將抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模來對(duì)著色層進(jìn)行干式蝕刻而形成著色圖案的工序。
本發(fā)明的彩色濾光片可通過上述制造方法而適宜地獲得。以下對(duì)這些進(jìn)行詳細(xì)敘述。
<<形成著色組合物層的工序>>
在形成著色組合物層的工序中,將本發(fā)明的著色組合物應(yīng)用于支承體上來形成著色組合物層。
作為支承體,例如可列舉:玻璃、硅、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺等透明基板。也可在這些透明基板上形成用于驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件的薄膜晶體管。
并且,可使用在基板(例如硅基板)上設(shè)置有CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等成像元件(受光元件)的固體成像元件用基板。
本發(fā)明中的著色圖案可形成于固體成像元件用基板的成像元件形成面?zhèn)?表面),也可形成于非成像元件形成面?zhèn)?背面)。
也可在固體成像元件中的著色圖案之間或固體成像元件用基板的背面設(shè)置遮光膜。
并且,為了改良與上部的層的密合、防止物質(zhì)的擴(kuò)散、或者為了基板表面的平坦化,根據(jù)需要也可在支承體上設(shè)置底涂層。
作為向支承體上賦予本發(fā)明的著色組合物的方法,可應(yīng)用狹縫涂布、噴墨法、旋轉(zhuǎn)涂布、流延涂布、輥涂、網(wǎng)版印刷法等各種涂布方法。
涂布于支承體上的著色組合物層的干燥(預(yù)烘烤)可通過加熱板、烘箱等,于50℃~140℃的溫度下進(jìn)行10秒~300秒。
并且,關(guān)于著色組合物層的加熱,也優(yōu)選在120℃以下進(jìn)行,更優(yōu)選50~120℃,進(jìn)一步優(yōu)選80~110℃,尤其優(yōu)選90~105℃。通過在120℃以下進(jìn)行加熱,在將有機(jī)EL元件用作圖像顯示裝置的發(fā)光光源的情況、或者由有機(jī)原材料構(gòu)成圖像傳感器的光電轉(zhuǎn)換膜的情況下,能夠更有效地維持這些特性。該情況下的加熱時(shí)間優(yōu)選10秒~300秒,更優(yōu)選40~250秒,進(jìn)一步優(yōu)選80~220秒。
<<通過光刻法來形成圖案的情況>>
<<<曝光工序>>>
在曝光工序中,例如使用步進(jìn)機(jī)等曝光裝置,隔著具有規(guī)定的掩模圖案的掩模對(duì)著色組合物層形成工序中所形成的著色組合物層進(jìn)行圖案曝光。由此,可獲得固化膜。
作為可在曝光時(shí)使用的放射線(光),尤其可優(yōu)選地使用g射線、i射線等紫外線(尤其優(yōu)選i射線)。照射量(曝光量)優(yōu)選30mJ/cm2~1500mJ/cm2,更優(yōu)選50mJ/cm2~1000mJ/cm2,最優(yōu)選80mJ/cm2~500mJ/cm2。
固化膜的膜厚優(yōu)選為1.0μm以下,更優(yōu)選為0.1μm~0.9μm,進(jìn)一步優(yōu)選為0.2μm~0.8μm。
通過將膜厚設(shè)為1.0μm以下,可獲得高分辨性、高密合性,因此優(yōu)選。
并且,在本工序中,也可適宜地形成具有0.7μm以下的較薄的膜厚的固化膜,通過后述的圖案形成工序來對(duì)所獲得的固化膜進(jìn)行顯影處理,由此可獲得不僅為薄膜,而且顯影性、抑制表面粗糙及圖案形狀優(yōu)異的著色圖案。
<<<圖案形成工序>>>
接著,進(jìn)行堿顯影處理,由此曝光工序中的光未照射部分的著色組合物層洗脫至堿性水溶液中,而僅殘留經(jīng)光固化的部分。
作為顯影液,理想的是不對(duì)基底的成像元件或電路等造成損害的有機(jī)堿性顯影液。顯影溫度通常為20℃~30℃,顯影時(shí)間以往為20秒~90秒。為了進(jìn)一步去除殘?jiān)?,近年來也存在?shí)施120秒~180秒的情況。并且,為了進(jìn)一步提高殘?jiān)コ?,有時(shí)也將如下的工序重復(fù)多次:每隔60秒抖落顯影液,進(jìn)一步重新供給顯影液。
作為顯影液中所使用的堿劑,例如可列舉氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化芐基三甲基銨、膽堿、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環(huán)-[5,4,0]-7-十一烯等有機(jī)堿性化合物,作為顯影液,優(yōu)選地使用以濃度成為0.001質(zhì)量%~10質(zhì)量%,優(yōu)選成為0.01質(zhì)量%~1質(zhì)量%的方式,利用純水進(jìn)行稀釋而成的堿性水溶液。
另外,在顯影液中也可使用無機(jī)堿,作為無機(jī)堿,例如優(yōu)選氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、硅酸鈉、偏硅酸鈉等。
另外,當(dāng)使用了包含這種堿性水溶液的顯影液時(shí),通常在顯影后,利用純水進(jìn)行清洗(淋洗)。
接著,優(yōu)選在實(shí)施干燥后進(jìn)行加熱處理(后烘烤)。若形成多種顏色的著色圖案,則可針對(duì)各種顏色依次重復(fù)工序來制造固化皮膜。由此,可獲得彩色濾光片。
后烘烤是用于實(shí)現(xiàn)完全固化的顯影后的加熱處理,且進(jìn)行通常為100℃~240℃,優(yōu)選為200℃~240℃的熱固化處理。
可使用加熱板或?qū)α骱嫦?熱風(fēng)循環(huán)式干燥機(jī))、高頻加熱機(jī)等加熱裝置,以成為上述條件的方式,通過連續(xù)式或分批式來對(duì)顯影后的涂布膜進(jìn)行該后烘烤處理。
并且,在將有機(jī)EL元件用作圖像顯示裝置的發(fā)光光源的情況、或者由有機(jī)原材料構(gòu)成圖像傳感器的光電轉(zhuǎn)換膜的情況下,后烘烤處理優(yōu)選在50~120℃(更優(yōu)選為80~100℃,進(jìn)一步優(yōu)選為80~90℃)下進(jìn)行。
<<通過干式蝕刻法來進(jìn)行圖案形成的情況>>
可將經(jīng)圖案化的光致抗蝕劑層作為掩模,并使用蝕刻氣體對(duì)著色層進(jìn)行干式蝕刻。具體而言,將正型或負(fù)型的感放射線性組合物涂布于著色層上,并使其干燥,由此形成光致抗蝕劑層。在光致抗蝕劑層的形成過程中,優(yōu)選進(jìn)一步實(shí)施預(yù)烘烤處理。尤其,作為光致抗蝕劑的形成過程,理想的是實(shí)施曝光后的加熱處理(PEB)、顯影后的加熱處理(后烘烤處理)的方式。
作為光致抗蝕劑,例如可使用正型的感放射線性組合物。作為該正型的感放射線性組合物,可使用對(duì)紫外線(g射線、h射線、i射線)、包含準(zhǔn)分子激光等的遠(yuǎn)紫外線、電子束、離子束及X射線等放射線進(jìn)行感應(yīng)且適宜用于正型光致抗蝕劑的正型抗蝕劑組合物。放射線之中,優(yōu)選g射線、h射線、i射線,其中,優(yōu)選i射線。
具體而言,作為正型的感放射線性組合物,優(yōu)選含有醌二疊氮化合物及堿可溶性樹脂的組合物。含有醌二疊氮化合物及堿可溶性樹脂的正型的感放射線性組合物是利用通過500nm以下的波長(zhǎng)的光照射而使醌二疊氮基分解并產(chǎn)生羧基,結(jié)果從堿不溶狀態(tài)變成堿可溶性的感放射線性組合物。該正型光致抗蝕劑因分辨率顯著優(yōu)異,因此用于IC或LSI等集成電路的制作。作為醌二疊氮化合物,可舉出萘醌二疊氮化合物。作為市售品,例如可列舉“FHi622BC”(FU JIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.制造)等。
作為光致抗蝕劑層的厚度,優(yōu)選0.1~3μm,更優(yōu)選0.2~2.5μm,進(jìn)一步優(yōu)選0.3~2μm。另外,光致抗蝕劑層的涂布可使用已述的著色層中的涂布方法而適宜地進(jìn)行。
接著,對(duì)光致抗蝕劑層進(jìn)行曝光、顯影,由此形成設(shè)置有抗蝕劑貫穿孔組的抗蝕劑圖案(經(jīng)圖案化的光致抗蝕劑層)??刮g劑圖案的形成并無特別限制,可適宜使以往公知的光刻法的技術(shù)最佳化來進(jìn)行。通過曝光、顯影而在光致抗蝕劑層上設(shè)置抗蝕劑貫穿孔組,由此在著色層上設(shè)置接下來的蝕刻中所使用的作為蝕刻掩模的抗蝕劑圖案。
光致抗蝕劑層的曝光可通過如下方式來進(jìn)行:隔著規(guī)定的掩模圖案,利用g射線、h射線、i射線等,優(yōu)選為i射線對(duì)正型或負(fù)型的感放射線性組合物實(shí)施曝光。曝光后,利用顯影液進(jìn)行顯影處理,由此針對(duì)欲形成著色圖案的區(qū)域來將光致抗蝕劑去除。
作為顯影液,只要對(duì)含有著色劑的著色層不造成影響,而使正型抗蝕劑的曝光部及負(fù)型抗蝕劑的未固化部溶解,則可使用任何顯影液。例如可使用各種有機(jī)溶劑的組合或堿性的水溶液。作為堿性的水溶液,適宜的是以濃度成為0.001~10質(zhì)量%,優(yōu)選成為0.01~5質(zhì)量%的方式進(jìn)行溶解而制備的堿性水溶液。堿性化合物例如可列舉:氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、硅酸鈉、偏硅酸鈉、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、膽堿、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環(huán)[5,4,0]-7-十一烯等。另外,當(dāng)將堿性水溶液用作顯影液時(shí),通常在顯影后利用水實(shí)施清洗處理。
接著,將抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模,以在著色層上形成貫穿孔組的方式通過干式蝕刻來進(jìn)行圖案化。由此,形成著色圖案。貫穿孔組呈棋盤格狀地設(shè)置于著色層上。由此,在著色層上設(shè)置貫穿孔組而成的第1著色圖案呈棋盤格狀地具有多個(gè)四邊形的第1著色像素。
作為干式蝕刻,從更接近矩形地形成圖案剖面的觀點(diǎn)或進(jìn)一步減少對(duì)于支承體的損害的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選通過以下的方式來進(jìn)行。
優(yōu)選包含如下的蝕刻的方式:使用氟系氣體與氧氣(O2)的混合氣體,直至支承體不露出的區(qū)域(深度)為止進(jìn)行蝕刻的第1階段的蝕刻;在該第1階段的蝕刻后,使用氮?dú)?N2)與氧氣(O2)的混合氣體,優(yōu)選為直至支承體露出的區(qū)域(深度)附近為止進(jìn)行蝕刻的第2階段的蝕刻;以及在支承體露出后進(jìn)行的過度蝕刻(over etching)。以下,對(duì)干式蝕刻的具體方法,以及第1階段的蝕刻、第2階段的蝕刻及過度蝕刻進(jìn)行說明。
干式蝕刻是通過下述方法而事先求出蝕刻條件后進(jìn)行。
(1)分別計(jì)算第1階段的蝕刻中的蝕刻速率(nm/min)及第2階段的蝕刻中的蝕刻速率(nm/min)。
(2)分別計(jì)算通過第1階段的蝕刻來蝕刻所期望的厚度的時(shí)間及通過第2階段的蝕刻來蝕刻所期望的厚度的時(shí)間。
(3)根據(jù)上述(2)中所計(jì)算出的蝕刻時(shí)間來實(shí)施第1階段的蝕刻。
(4)根據(jù)上述(2)中所計(jì)算出的蝕刻時(shí)間來實(shí)施第2階段的蝕刻。或者也可通過終點(diǎn)檢測(cè)來確定蝕刻時(shí)間,并根據(jù)所確定的蝕刻時(shí)間來實(shí)施第2階段的蝕刻。
(5)相對(duì)于上述(3)及(4)的合計(jì)時(shí)間來計(jì)算過度蝕刻時(shí)間,并實(shí)施過度蝕刻。
作為第1階段的蝕刻工序中所使用的混合氣體,從將作為被蝕刻膜的有機(jī)材料加工成矩形的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選包含氟系氣體及氧氣(O2)。并且,通過將第1階段的蝕刻工序設(shè)為直至支承體不露出的區(qū)域?yàn)橹惯M(jìn)行蝕刻的方式,可避免支承體的損害。并且,從在第1階段的蝕刻工序中利用氟系氣體及氧氣的混合氣體實(shí)施蝕刻直至支承體不露出的區(qū)域?yàn)橹怪螅苊庵С畜w的損害的觀點(diǎn)考慮,第2階段的蝕刻工序及過度蝕刻工序優(yōu)選使用氮?dú)饧把鯕獾幕旌蠚怏w來進(jìn)行蝕刻處理。
關(guān)于第1階段的蝕刻工序中的蝕刻量與第2階段的蝕刻工序中的蝕刻量的比率,重要的是以無損由第1階段的蝕刻工序中的蝕刻處理所形成的矩形性的方式來確定。另外,總蝕刻量(第1階段的蝕刻工序中的蝕刻量與第2階段的蝕刻工序中的蝕刻量的總和)中的后者的比率優(yōu)選為大于0%且為50%以下的范圍,更優(yōu)選10~20%。所謂蝕刻量,是指根據(jù)被蝕刻膜的殘存的膜厚與蝕刻前的膜厚的差所計(jì)算出的量。
并且,蝕刻優(yōu)選為包含過度蝕刻處理。過度蝕刻處理優(yōu)選為設(shè)定過度蝕刻比率后進(jìn)行。并且,過度蝕刻比率優(yōu)選為根據(jù)最初進(jìn)行的蝕刻處理的時(shí)間來計(jì)算。過度蝕刻比率可任意地設(shè)定,但從維持光致抗蝕劑的耐蝕刻性與被蝕刻圖案的矩形性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為蝕刻工序中的蝕刻處理時(shí)間的30%以下,更優(yōu)選為5~25%,尤其優(yōu)選為10~15%。
接著,去除在蝕刻后殘存的抗蝕劑圖案(即蝕刻掩模)。抗蝕劑圖案的去除優(yōu)選包含如下的工序:將剝離液或溶劑賦予至抗蝕劑圖案上,并使抗蝕劑圖案處于可去除的狀態(tài)的工序;以及利用清洗水去除抗蝕劑圖案的工序。
作為將剝離液或溶劑賦予至抗蝕劑圖案上,并使抗蝕劑圖案處于可去除的狀態(tài)的工序,例如可舉出:將剝離液或溶劑至少賦予至抗蝕劑圖案上,并停留規(guī)定的時(shí)間來進(jìn)行覆液式顯影的工序。作為使剝離液或溶劑停留的時(shí)間,并無特別限制,但優(yōu)選為幾十秒至幾分鐘。
并且,作為利用清洗水去除抗蝕劑圖案的工序,例如可舉出:從噴霧式或噴淋式的噴射噴嘴向抗蝕劑圖案噴射清洗水,而去除抗蝕劑圖案的工序。作為清洗水,可優(yōu)選地使用純水。并且,作為噴射噴嘴,可列舉:整個(gè)支承體包含于其噴射范圍內(nèi)的噴射噴嘴,或作為活動(dòng)式的噴射噴嘴且其活動(dòng)范圍包含整個(gè)支承體的噴射噴嘴。當(dāng)噴射噴嘴為活動(dòng)式時(shí),在去除抗蝕劑圖案的工序中,從支承體中心部至支承體端部為止移動(dòng)2次以上來噴射清洗水,由此可更有效地去除抗蝕劑圖案。
剝離液通常含有有機(jī)溶劑,但也可進(jìn)一步含有無機(jī)溶劑。作為有機(jī)溶劑,例如可列舉:1)烴系化合物、2)鹵化烴系化合物、3)醇系化合物、4)醚系化合物或縮醛系化合物、5)酮系化合物或醛系化合物、6)酯系化合物、7)多元醇系化合物、8)羧酸系化合物或其酸酐系化合物、9)酚系化合物、10)含氮化合物、11)含硫化合物、12)含氟化合物。作為剝離液,優(yōu)選含有含氮化合物,更優(yōu)選含有非環(huán)狀含氮化合物與環(huán)狀含氮化合物。
作為非環(huán)狀含氮化合物,優(yōu)選為具有羥基的非環(huán)狀含氮化合物。具體而言,例如可列舉單異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、N-乙基乙醇胺、N,N-二丁基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等,優(yōu)選為單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺,更優(yōu)選為單乙醇胺(H2NCH2CH2OH)。并且,作為環(huán)狀含氮化合物,可列舉異喹啉、咪唑、N-乙基嗎啉、ε-己內(nèi)酰胺、喹啉、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、α-甲基吡啶、β-甲基吡啶、γ-甲基吡啶、2-甲基哌啶、3-甲基哌啶、4-甲基哌啶、哌嗪、哌啶、吡嗪、吡啶、吡咯烷、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-苯基嗎啉、2,4-二甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶等,優(yōu)選為N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基嗎啉,更優(yōu)選為N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。
剝離液優(yōu)選含有非環(huán)狀含氮化合物與環(huán)狀含氮化合物,其中,更優(yōu)選含有作為非環(huán)狀含氮化合物的選自單乙醇胺、二乙醇胺及三乙醇胺中的至少一種,以及作為環(huán)狀含氮化合物的選自N-甲基-2-吡咯烷酮及N-乙基嗎啉中的至少一種,進(jìn)一步優(yōu)選含有單乙醇胺與N-甲基-2-吡咯烷酮。
當(dāng)利用剝離液進(jìn)行去除時(shí),只要將形成于著色圖案上的抗蝕劑圖案去除即可,即使在作為蝕刻產(chǎn)物的沉積物(deposited matter)附著于著色圖案的側(cè)壁上時(shí),未完全去除沉積物也可以。所謂沉積物,是指蝕刻產(chǎn)物附著并堆積于著色層的側(cè)壁上的物質(zhì)。
作為剝離液,理想的是非環(huán)狀含氮化合物的含量相對(duì)于剝離液100質(zhì)量份為9質(zhì)量份以上且11質(zhì)量份以下,環(huán)狀含氮化合物的含量相對(duì)于剝離液100質(zhì)量份為65質(zhì)量份以上且70質(zhì)量份以下。并且,剝離液優(yōu)選利用純水對(duì)非環(huán)狀含氮化合物與環(huán)狀含氮化合物的混合物進(jìn)行稀釋而成的剝離液。
本發(fā)明的彩色濾光片的制造方法根據(jù)需要可具有作為固體成像元件用彩色濾光片的制造方法所公知的工序來作為上述以外的工序。例如,也可在進(jìn)行上述著色組合物層形成工序、曝光工序及圖案形成工序后,根據(jù)需要包含通過加熱和/或曝光來使所形成的著色圖案固化的固化工序。
并且,為了高效地清洗涂布裝置噴出部的噴嘴或配管部的堵塞、由著色組合物或顏料在涂布機(jī)內(nèi)的附著、沉淀、干燥所引起的污染等,優(yōu)選將與本發(fā)明的著色組合物相關(guān)的溶劑用作清洗液。并且,可適宜地使用日本特開平7-128867號(hào)公報(bào)、日本特開平7-146562號(hào)公報(bào)、日本特開平8-278637號(hào)公報(bào)、日本特開2000-273370號(hào)公報(bào)、日本特開2006-85140號(hào)公報(bào)、日本特開2006-291191號(hào)公報(bào)、日本特開2007-2101號(hào)公報(bào)、日本特開2007-2102號(hào)公報(bào)、日本特開2007-281523號(hào)公報(bào)等中所記載的清洗液。
上述之中,優(yōu)選亞烷基二醇單烷基醚羧酸酯及亞烷基二醇單烷基醚。
這些溶劑可單獨(dú)使用,也可將2種以上混合使用。當(dāng)將2種以上混合時(shí),優(yōu)選將具有羥基的溶劑與不具有羥基的溶劑混合。具有羥基的溶劑與不具有羥基的溶劑的質(zhì)量比為1/99~99/1,優(yōu)選為10/90~90/10,進(jìn)一步優(yōu)選為20/80~80/20。尤其優(yōu)選為丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)與丙二醇單甲醚(PGME)的混合溶劑,且其比率為60/40。另外,為了提高清洗液對(duì)于污染物的滲透性,也可向清洗液中添加上述與本發(fā)明的著色組合物相關(guān)的表面活性劑。
本發(fā)明的彩色濾光片因使用本發(fā)明的著色組合物,因此耐光性、色移性、平坦性優(yōu)異。
本發(fā)明的彩色濾光片可適宜地用于CCD、CMOS等固體成像元件,特別適合如超過100萬像素的高分辨度的CCD或CMOS等。本發(fā)明的固體成像元件用彩色濾光片例如可用作配置于構(gòu)成CCD或CMOS的各像素的受光部、與用于聚光的微透鏡之間的彩色濾光片。
并且,本發(fā)明的彩色濾光片可優(yōu)選地用作有機(jī)EL元件用彩色濾光片。作為有機(jī)EL元件,優(yōu)選白色有機(jī)EL元件。有機(jī)EL元件優(yōu)選串聯(lián)結(jié)構(gòu)。關(guān)于有機(jī)EL元件的串聯(lián)結(jié)構(gòu),在日本特開2003-45676號(hào)公報(bào),三上明義主編,“有機(jī)EL技術(shù)開發(fā)的最前線-高亮度、高精度、長(zhǎng)壽命化、專有技術(shù)集-”,TECHN ICAL INFORMATION INSTITUTE CO.,LTD.,326-328頁(yè),2008年等中有記載。作為有機(jī)EL元件的串聯(lián)結(jié)構(gòu),例如可列舉:在基板的一面上,在具備光反射性的下部電極與具備透光性的上部電極之間設(shè)置有有機(jī)EL層的結(jié)構(gòu)等。下部電極優(yōu)選由在可見光的波長(zhǎng)區(qū)域中具有充分的反射率的材料構(gòu)成。有機(jī)EL層優(yōu)選包含多個(gè)發(fā)光層,且具有將這些多個(gè)發(fā)光層層疊而成的層疊結(jié)構(gòu)(串聯(lián)結(jié)構(gòu))。有機(jī)EL層例如可在多個(gè)發(fā)光層中包含紅色發(fā)光層、綠色發(fā)光層及藍(lán)色發(fā)光層。而且,優(yōu)選具有多個(gè)發(fā)光層,并且一并具有用于使這些發(fā)光層發(fā)光的多個(gè)發(fā)光輔助層。有機(jī)EL層例如可設(shè)為發(fā)光層與發(fā)光輔助層交替地層疊的層疊結(jié)構(gòu)。具有這樣的結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL層的有機(jī)EL元件可發(fā)出白色光。在此情況下,有機(jī)EL元件所發(fā)出的白色光的光譜優(yōu)選在藍(lán)色區(qū)域(430nm-485nm)、綠色區(qū)域(530nm-580nm)及黃色區(qū)域(580nm-620nm)中具有較強(qiáng)的最大發(fā)光峰值。更優(yōu)選除這些發(fā)光峰值以外,進(jìn)一步在紅色區(qū)域(650nm-700nm)中具有最大發(fā)光峰值。通過將發(fā)出白色光的有機(jī)EL元件(白色有機(jī)EL元件)與本發(fā)明的彩色濾光片加以組合,而可獲得在顏色再現(xiàn)性方面優(yōu)異的分光,且可顯示更清晰的影像或圖像。
作為本發(fā)明的彩色濾光片中的著色圖案(著色像素)的膜厚,優(yōu)選2.0μm以下,更優(yōu)選1.0μm以下,進(jìn)一步優(yōu)選0.7μm以下。
并且,作為著色圖案(著色像素)的尺寸(圖案寬度),優(yōu)選2.5μm以下,更優(yōu)選2.0μm以下,尤其優(yōu)選1.7μm以下。
<固體成像元件>
本發(fā)明的固體成像元件具備已述的本發(fā)明的彩色濾光片。作為本發(fā)明的固體成像元件的結(jié)構(gòu),只要是具備本發(fā)明中的彩色濾光片且作為固體成像元件發(fā)揮功能的結(jié)構(gòu),則并無特別限定,例如可列舉如下的結(jié)構(gòu)。
該結(jié)構(gòu)如下:在支承體上具有構(gòu)成固體成像元件(CCD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器等)的光受光區(qū)域的多個(gè)光電二極管及包含多晶硅等的轉(zhuǎn)移電極,在光電二極管及轉(zhuǎn)移電極上具有僅對(duì)光電二極管的受光部開口的包含鎢等的遮光膜,在遮光膜上具有以覆蓋遮光膜的整個(gè)面及光電二極管受光部的方式形成的包含氮化硅等的元件保護(hù)膜,在元件保護(hù)膜上具有本發(fā)明的固體成像元件用彩色濾光片。
并且,也可為如下的結(jié)構(gòu)等:在元件保護(hù)膜上且在彩色濾光片下(靠近支承體之側(cè))具有聚光機(jī)構(gòu)(例如,微透鏡等。以下相同)的結(jié)構(gòu),或者在彩色濾光片上具有聚光機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
<圖像顯示裝置>
本發(fā)明的彩色濾光片不僅可用于固體成像元件,而且可用于液晶顯示裝置或有機(jī)EL顯示裝置等圖像顯示裝置,特別適合液晶顯示裝置的用途。具備本發(fā)明的彩色濾光片的液晶顯示裝置可顯示高畫質(zhì)圖像,該高畫質(zhì)圖像的顯示圖像的色調(diào)良好且顯示特性優(yōu)異。
關(guān)于顯示裝置的定義或各顯示裝置的詳細(xì)情況,在例如“電子顯示元件(佐佐木昭夫著,Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.1990年發(fā)行)”、“顯示元件(伊吹 順章著,Sangyo-Tosho,Co.Ltd.1989年發(fā)行)”等中有記載。并且,關(guān)于液晶顯示裝置,在例如“下一代液晶顯示技術(shù)(內(nèi)田 龍男編輯,Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.1994年發(fā)行)”中有記載。本發(fā)明可應(yīng)用的液晶顯示裝置并無特別限制,例如可應(yīng)用上述“下一代液晶顯示技術(shù)”中所記載的各種方式的液晶顯示裝置。
本發(fā)明的彩色濾光片也可用于彩色TFT方式的液晶顯示裝置。關(guān)于彩色TFT方式的液晶顯示裝置,在例如“彩色TFT液晶顯示器(KYORITSU SHUPPAN CO.,LTD.1996年發(fā)行)”中有記載。并且,本發(fā)明也可應(yīng)用于IPS等橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)方式、MVA等像素分割方式等的視角被擴(kuò)大的液晶顯示裝置,或者STN、TN、VA、OCS、FFS及R-OCB等。
并且,本發(fā)明中的彩色濾光片也可供于明亮且高精細(xì)的COA(Color-filter On Array)方式。在COA方式的液晶顯示裝置中,對(duì)于彩色濾光片層的要求特性除如前述的通常的要求特性以外,有時(shí)也需要對(duì)于層間絕緣膜的要求特性,即低介電常數(shù)及耐剝離液性。在本發(fā)明的彩色濾光片中,因使用色相優(yōu)異的色素,因此色純度、透光性等良好且著色圖案(像素)的色調(diào)優(yōu)異,因此可提供分辨度高且長(zhǎng)期耐久性優(yōu)異的COA方式的液晶顯示裝置。另外,為了滿足低介電常數(shù)的要求特性,也可在彩色濾光片層上設(shè)置樹脂被膜。
關(guān)于這些圖像顯示方式,在例如“EL、PDP、LCD顯示器-技術(shù)與市場(chǎng)的最新動(dòng)向-(TORAY RESEARCH CENTER調(diào)查研究部門2001年發(fā)行)”的第43頁(yè)等中有記載。
具備本發(fā)明中的彩色濾光片的液晶顯示裝置除本發(fā)明中的彩色濾光片以外,還由電極基板、偏振膜、相位差膜、背光源、間隔物、視角補(bǔ)償膜等各種構(gòu)件構(gòu)成。本發(fā)明的彩色濾光片可應(yīng)用于由這些公知的構(gòu)件構(gòu)成的液晶顯示裝置中。關(guān)于這些構(gòu)件,在例如“’94液晶顯示器周邊材料、化學(xué)品的市場(chǎng)(島 健太郎CMC corporation.1994年發(fā)行)”、“2003液晶相關(guān)市場(chǎng)的現(xiàn)狀與未來展望(下卷)(表良吉Fuji Chimera Research Institute,Inc.,2003年發(fā)行)”中有記載。
關(guān)于背光源,在SID meeting Digest1380(2005)(A.Konno et al.)、或Monthly Display 2005年12月號(hào)的18~24頁(yè)(島康裕)、Monthly Display 2005年12月號(hào)的25~30頁(yè)(八木隆明)等中有記載。
若將本發(fā)明中的彩色濾光片用于液晶顯示裝置,則當(dāng)與以往公知的冷陰極管的三波長(zhǎng)管組合時(shí)可實(shí)現(xiàn)高對(duì)比度,并且,通過將紅、綠、藍(lán)的二極管光源(RGB-LED)作為背光源,而可提供亮度高、色純度高且顏色再現(xiàn)性良好的液晶顯示裝置。
實(shí)施例
以下,通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體地說明,本發(fā)明只要不超出其主旨,則并不限定于以下的實(shí)施例。另外,只要事先無特別說明,則“%”及“份”為質(zhì)量基準(zhǔn)。
<重均分子量的測(cè)定方法>
重均分子量以通過GPC(Gel Permeation Chromatography)測(cè)定所得的聚苯乙烯換算值來測(cè)定。具體而言,通過如下方式來求出:使用HLC-8220(TOSOH CORPORATION制造),并將TSKgel Super AWM-H(TOSOH CORPORATION制造,6.0mmID×15.0cm)用作色譜柱,將10mmol/L的溴化鋰NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶液用作洗脫液。
<酸值的測(cè)定方法>
酸值表示為了中和每1g固體成分的酸性成分所需要的氫氧化鉀的重量。具體而言,使測(cè)定樣品溶解于四氫呋喃/水=9/1的混合溶劑中,并使用電位差滴定裝置(商品名:AT-510,KYOTO ELECTRONICS MANUFACTURING CO.,LTD.制造),在25℃下,利用0.1M氫氧化鈉水溶液對(duì)所獲得的溶液進(jìn)行中和滴定。將滴定pH曲線的拐點(diǎn)設(shè)為滴定終點(diǎn),并通過下式來計(jì)算酸值。
A=56.11×Vs×0.1×f/w
A:酸值(mgKOH/g)
Vs:滴定所需要的0.1mol/l氫氧化鈉水溶液的使用量(mL)
f:0.1mol/l氫氧化鈉水溶液的滴定率
w:測(cè)定樣品的質(zhì)量(g)(固體成分換算)
<吸光度的測(cè)定>
使用光程長(zhǎng)度為1cm的單元,并通過UV-Vis-NIR分光光度計(jì)(商品名:Cary5000,Agilent Technologies Japan,Ltd.制造)來測(cè)定25℃下的吸光度。
<三芳基甲烷化合物(A-tp-1)~(A-tp-9)的合成例>
以與日本特開2000-162429號(hào)公報(bào)中所記載的方法相同的方式,合成三芳基甲烷化合物(A-tp-1)~(A-tp-9)。
<呫噸化合物(A-xt-104)的合成例>
[化學(xué)式65]
<<中間體1的合成>>
將DCSF(Chugai kasei Co.,Ltd.制造)31份、2,6-二異丙基苯胺67份、氯化鋅17份、環(huán)丁砜120份加入至燒瓶中,并在外溫200度下攪拌8小時(shí)。之后,放置冷卻至室溫為止,將反應(yīng)液滴加至2N鹽酸水600份中,并濾除所析出的結(jié)晶。在40度下,利用乙腈600份對(duì)結(jié)晶進(jìn)行分散清洗,并進(jìn)行濾取,然后進(jìn)行10小時(shí)吹風(fēng)干燥,而獲得42.5份(產(chǎn)率:82%)的中間體1。
<<中間體2的合成>>
將11份的中間體1及氧氯化磷50份加入至燒瓶中,并在60℃下攪拌4小時(shí)。放置冷卻至室溫為止,將反應(yīng)液滴加至冰水150份中,并攪拌30分鐘。濾除所獲得的結(jié)晶,利用水20份進(jìn)行清洗后,使所獲得的結(jié)晶溶解于氯彷150份中,并進(jìn)行硅藻土(celite)過濾。利用5%鹽水100份、15%鹽水100份對(duì)濾液進(jìn)行分液清洗。在利用硫酸鈉進(jìn)行干燥后,進(jìn)行減壓濃縮,而獲得12.1份(產(chǎn)率:91%)的中間體2。
<<中間體3的合成>>
將五氟苯磺酰氯15份、四氫呋喃(THF)300份加入至燒瓶中,并將內(nèi)溫冷卻至-10℃。以反應(yīng)液維持0℃以下的方式,向其中滴加28%氨水6.8份。滴加后,在0℃下攪拌1小時(shí)后,對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行過濾。對(duì)所獲得的濾液進(jìn)行減壓濃縮,將THF去除后,添加水100份,并進(jìn)行攪拌。對(duì)所獲得的固體進(jìn)行過濾,進(jìn)行水洗后進(jìn)行10小時(shí)吹風(fēng)干燥,而獲得11.7份(產(chǎn)率:84%)的中間體3。
<<中間體4的合成>>
將15份的中間體3、2-巰基乙醇4.9份、甲醇100份添加至燒瓶中,并在室溫下進(jìn)行攪拌。以反應(yīng)液的溫度不超過30℃的方式,向其中滴加三乙胺6.5份。在室溫下攪拌1小時(shí),進(jìn)行減壓濃縮后,添加乙酸乙酯90份、飽和食鹽水80份、飽和碳酸氫鈉水10份,并進(jìn)行分液操作。利用乙酸乙酯90份對(duì)水層進(jìn)行萃取后,向所獲得的有機(jī)層中添加硫酸鎂。進(jìn)行過濾后,對(duì)濾液進(jìn)行減壓濃縮,然后進(jìn)行10小時(shí)吹風(fēng)干燥,而獲得17份(產(chǎn)率:92%)的中間體4。
<<中間體5的合成>>
添加49份的中間體4、丙烯酸2-異氰酸基乙酯(AOI,Showa Denko K.K.制造)25份、二丁基羥基甲苯(BHT)0.2份、二甲基乙酰胺95份、Neostann U-600(NITTO KASEI CO.,LTD.制造)0.1份,并在85℃下攪拌1小時(shí)。接著,添加乙酸乙酯500份、飽和食鹽水500份并進(jìn)行分液操作。向所獲得的有機(jī)層中添加硫酸鈉后,加以濾除,并對(duì)濾液進(jìn)行減壓濃縮。利用氯彷170份對(duì)所獲得的固體進(jìn)行懸浮清洗后,進(jìn)行過濾,然后進(jìn)行吹風(fēng)干燥,由此獲得60份(產(chǎn)率:84%)的中間體5。
<<呫噸化合物(A-xt-104)的合成>>
將5份的中間體5、二氯甲烷50份、三乙胺3.4份添加至燒瓶中,并在室溫下進(jìn)行攪拌。向其中添加10.8份的中間體2,并在室溫下攪拌2小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,添加氯彷200份、純水500份、飽和食鹽水200份,并進(jìn)行分液操作。向所獲得的有機(jī)層中添加硫酸鈉,進(jìn)行脫水后,加以濾除,并對(duì)濾液進(jìn)行減壓濃縮。使所獲得的固體溶解于氯彷中,利用氯彷/乙酸乙酯溶劑并通過柱色譜法來進(jìn)行精制,由此獲得12.5份(產(chǎn)率:86%)的A-xt-104。
<呫噸化合物(A-xt-101)~(A-xt-103)、呫噸化合物(A-xt-105)~(A-xt-116)的合成例>
與上述呫噸化合物(A-xt-104)同樣地合成呫噸化合物(A-xt-101)~(A-xt-103)、呫噸化合物(A-xt-105)~(A-xt-116)。
<具有巰基的化合物的合成>
如以下所示,合成具有巰基的化合物(S-25)、(S-27)。
(S-25)的合成
[化學(xué)式66]
將二季戊四醇15份、脫水DMF(N,N-二甲基甲酰胺)270份、烯丙基溴86份添加至三口燒瓶中,在氮?dú)猸h(huán)境下并在20℃的水浴中進(jìn)行攪拌。以溫度不超過35℃的方式添加共計(jì)35份的氫化鈉(60%的油分散體)后,在室溫下攪拌2小時(shí)。將反應(yīng)液一點(diǎn)點(diǎn)地添加至1N鹽酸水200份中,停止反應(yīng)后,添加乙酸乙酯200份并進(jìn)行分液操作。接著,利用1N鹽酸水200份、水200份、飽和食鹽水200份對(duì)有機(jī)層進(jìn)行清洗。向所獲得的有機(jī)層中添加硫酸鈉后,加以濾除,并對(duì)濾液進(jìn)行減壓濃縮,由此獲得28份的中間體11。
接著,使25份的中間體11、硫乙酸58份溶解于脫水THF(四氫呋喃)125份中,在氮?dú)猸h(huán)境下并在70℃下攪拌30分鐘后,添加偶氮二異丁腈2份,并在70℃下攪拌4小時(shí)。對(duì)所獲得的反應(yīng)液進(jìn)行減壓濃縮后,添加脫水甲醇,并添加甲醇鈉(28%甲醇溶液)19份。一小時(shí)后,一邊利用冰浴進(jìn)行冷卻一邊將反應(yīng)溶液滴加至1N鹽酸水120份中后,添加乙酸乙酯200份并進(jìn)行分液操作。接著,利用1N鹽酸水200份、水200份、飽和食鹽水200份對(duì)有機(jī)層進(jìn)行清洗。向所獲得的有機(jī)層中添加硫酸鈉后,加以濾除,并對(duì)濾液進(jìn)行減壓濃縮,由此獲得13份的S-25。
(S-27)的合成
[化學(xué)式67]
將二季戊四醇5份、二甲基乙酰胺80份添加至三口燒瓶中,在氮?dú)猸h(huán)境下并在20℃的水浴中進(jìn)行攪拌。以溫度不超過30℃的方式滴加6-溴己酰氯31份后,在室溫下攪拌2小時(shí)。將反應(yīng)液一點(diǎn)點(diǎn)地添加至1N鹽酸水350份中,停止反應(yīng)后,添加乙酸乙酯500份并進(jìn)行分液操作。接著,利用飽和碳酸氫鈉水250份、水250份、飽和食鹽水150份對(duì)有機(jī)層進(jìn)行清洗。向所獲得的有機(jī)層中添加硫酸鈉后,加以濾除,并對(duì)濾液進(jìn)行減壓濃縮,由此獲得24份的中間體21。
接著,將20份的中間體21、硫脲8.9份、乙醇200份、碘化鉀17.6份添加至三口燒瓶中,在氮?dú)猸h(huán)境下并在加熱回流下進(jìn)行18小時(shí)反應(yīng)。之后,添加20%碳酸鉀水溶液81份,在70℃下進(jìn)行3小時(shí)反應(yīng)后,進(jìn)行冷卻。接著,添加1N鹽酸水150份與氯彷300份并進(jìn)行分液操作。利用飽和食鹽水150份進(jìn)行2次清洗,向有機(jī)層中添加硫酸鈉后,加以濾除,并對(duì)濾液進(jìn)行減壓濃縮,由此獲得14.7份的S-27。
<由通式(3)表示的硫醇化合物的合成>
如以下所示,合成鏈轉(zhuǎn)移劑B-1~B-44(由通式(3)表示的硫醇化合物)。
[合成例B-1]
使二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)〔DPMP;SC Organic Chemical Co.,Ltd.制造〕2.0份及三芳基甲烷化合物(A-tp-1)12.0份、三乙胺1.68份溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP)50.0份中,并在50℃下加熱12小時(shí)。冷卻至室溫為止后,將反應(yīng)溶液滴加至己烷250份、乙酸乙酯250份的混合溶劑中進(jìn)行再沉淀,而獲得以下所示的硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-1)12.5份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率為5。
[化學(xué)式68]
[合成例B-2]
將合成例B-1中的三芳基甲烷化合物(A-tp-1)12.0份及三乙胺1.68份變更為三芳基甲烷化合物(A-tp-1)9.6份及三乙胺1.34份,除此以外,以與合成例B-1相同的方式獲得以上所示的硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-2)10.5份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率為4。
[合成例B-3]
將合成例B-1中的三芳基甲烷化合物(A-tp-1)12.0份及三乙胺1.68份變更為三芳基甲烷化合物(A-tp-1)7.2份及三乙胺1.01份,除此以外,以與合成例B-1相同的方式獲得以上所示的硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-3)8.3份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率為3。
[合成例B-4]
將合成例B-1中的三芳基甲烷化合物(A-tp-1)12.0份及三乙胺1.68份變更為三芳基甲烷化合物(A-tp-1)4.8份及三乙胺0.67份,除此以外,以與合成例B-1相同的方式獲得以上所示的硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-4)6.0份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率為2。
[合成例B-5]
將合成例B-1中的三芳基甲烷化合物(A-tp-1)12.0份及三乙胺1.68份變更為三芳基甲烷化合物(A-tp-2)8.2份及三乙胺1.3份,除此以外,以與合成例B-1相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-5)9.2份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率為4。
[化學(xué)式69]
[合成例B-6]
使二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)〔DPMP;SC Organic Chemical Co.,Ltd.制造〕2.0份及三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份、三乙胺0.21份溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP)50.0份中,并在50℃下加熱12小時(shí)。冷卻至室溫為止后,將反應(yīng)溶液滴加至己烷250份、乙酸乙酯250份的混合溶劑中進(jìn)行再沉淀,而獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-6)12.3份。
[化學(xué)式70]
[合成例B-7]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份變更為三芳基甲烷化合物(A-tp-4)10.5份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-7)11.3份。
[化學(xué)式71]
[合成例B-8]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份變更為三芳基甲烷化合物(A-tp-5)10.8份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-8)11.0份。
[化學(xué)式72]
[合成例B-9]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份變更為三芳基甲烷化合物(A-tp-6)9.5份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-9)10.4份。
[化學(xué)式73]
[合成例B-10]
將合成例B-6中的二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)〔DPMP;SC Organic Chemical Co.,Ltd.制造〕2.0份、三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份、三乙胺0.21份變更為季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)〔PEMP;SC Organic Chemical Co.,Ltd.制造〕2.0份、三芳基甲烷化合物(A-tp-6)9.5份、三乙胺0.25份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-10)12.1份。
[化學(xué)式74]
[合成例B-11]
將合成例B-6中的二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)〔DPMP;SC Organic Chemical Co.,Ltd.制造〕2.0份、三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份、三乙胺0.21份變更為季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)〔Karenz MT PE1;Showa Denko K.K.制造〕2.0份、三芳基甲烷化合物(A-tp-6)8.5份、三乙胺0.19份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-11)9.5份。
[化學(xué)式75]
[合成例B-12]
將合成例B-6中的二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)〔DPMP;SC Organic Chemical Co.,Ltd.制造〕2.0份、三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份、三乙胺0.21份變更為1,3,5-三(3-巰基丁酰氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮〔Karenz MT NR1;Showa Denko K.K.制造〕2.0份、三芳基甲烷化合物(A-tp-6)6.6份、三乙胺0.14份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-12)7.7份。
[化學(xué)式76]
[合成例B-13]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份變更為三芳基甲烷化合物(A-tp-7)9.4份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-13)10.2份。
[化學(xué)式77]
[合成例B-14]
使二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)〔DPMP;SC Organic Chemical Co.,Ltd.制造〕2.0份及三芳基甲烷化合物(A-tp-8)9.4份溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP)50.0份中,并在氮?dú)猸h(huán)境下加熱至80℃。添加2,2’-偶氮雙(異丁酸)二甲酯〔V-601;Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造〕0.13份后,在80℃下進(jìn)行2小時(shí)加熱攪拌。進(jìn)一步添加0.13份的V-601后,在80℃下進(jìn)行2小時(shí)加熱攪拌后,冷卻至室溫為止。將反應(yīng)溶液滴加至己烷250份、乙酸乙酯250份的混合溶劑中進(jìn)行再沉淀,而獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-14)10.2份。
[化學(xué)式78]
[合成例B-15]
將合成例B-14中的三芳基甲烷化合物(A-tp-8)9.4份變更為三芳基甲烷化合物(A-tp-9)7.5份,除此以外,以與合成例B-14相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-15)8.4份。
[化學(xué)式79]
[合成例B-16]
將合成例B-1中的三芳基甲烷化合物(A-tp-1)12.0份及三乙胺1.68份變更為呫噸化合物(A-xt-101)8.2份及三乙胺1.34份,除此以外,以與合成例B-1相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-16)9.2份。
[化學(xué)式80]
[合成例B-17]
將合成例B-1中的二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)〔DPMP;SC Organic Chemical Co.,Ltd.制造〕2.0份、三芳基甲烷化合物(A-tp-1)12.0份、三乙胺1.68份變更為季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)〔PEMP;SC Organic Chemical Co.,Ltd.制造〕2.0份、呫噸化合物(A-xt-101)9.9份、三乙胺1.62份,除此以外,以與合成例B-1相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-17)10.7份。
[化學(xué)式81]
[合成例B-18]
將合成例B-1中的三芳基甲烷化合物(A-tp-1)12.0份及三乙胺1.68份變更為呫噸化合物(A-xt-102)7.2份及三乙胺1.34份,除此以外,以與合成例B-1相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-18)8.3份。
[化學(xué)式82]
[合成例B-19]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份變更為呫噸化合物(A-xt-103)7.8份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-19)8.8份。
[化學(xué)式83]
[合成例B-20]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份及三乙胺0.21份變更為呫噸化合物(A-xt-104)14.2份及三乙胺0.26份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-20)14.4份。
[化學(xué)式84]
[合成例B-21]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份及三乙胺0.21份變更為呫噸化合物(A-xt-104)11.4份及三乙胺0.21份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-21)12.1份。
[合成例B-22]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份及三乙胺0.21份變更為呫噸化合物(A-xt-104)8.6份及三乙胺0.16份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-22)9.5份。
[合成例B-23]
將合成例B-6中的二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)〔DPMP;SC Organic Chemical Co.,Ltd.制造〕2.0份、三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份、三乙胺0.21份變更為季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)〔Karenz MT PE1;Showa Denko K.K.制造〕2.0份、呫噸化合物(A-xt-104)10.2份、三乙胺0.19份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-23)11.0份。
[化學(xué)式85]
[合成例B-24]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份變更為呫噸化合物(A-xt-105)12.4份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-24)13.0份。
[化學(xué)式86]
[合成例B-25]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份變更為呫噸化合物(A-xt-106)8.6份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-25)9.6份。
[化學(xué)式87]
[合成例B-26]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份變更為呫噸化合物(A-xt-107)9.6份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-26)10.6份。
[化學(xué)式88]
[合成例B-27]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份變更為呫噸化合物(A-xt-108)13.5份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-27)13.6份。
[化學(xué)式89]
[合成例B-28]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份變更為呫噸化合物(A-xt-109)10.1份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-28)10.9份。
[化學(xué)式90]
[合成例B-29]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份變更為呫噸化合物(A-xt-111)9.8份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-29)10.6份。
[化學(xué)式91]
[合成例B-30]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份變更為呫噸化合物(A-xt-112)11.4份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-30)12.1份。
[化學(xué)式92]
[合成例B-31]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份變更為呫噸化合物(A-xt-113)9.9份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-31)10.7份。
[化學(xué)式93]
[合成例B-32]
將合成例B-14中的三芳基甲烷化合物(A-tp-8)9.4份變更為呫噸化合物(A-xt-116)10.3份,除此以外,以與合成例B-14相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-32)11.1份。
[化學(xué)式94]
[合成例B-33]
使具有巰基的化合物(S-25)2.0份、呫噸化合物(A-xt-17)10.5份、二氮雜雙環(huán)十一烯1.74份溶解于二甲基甲酰胺(DMF)50.0份中,并在25℃下攪拌2小時(shí)。反應(yīng)后,將反應(yīng)溶液滴加至1N鹽酸水250份的混合溶劑中進(jìn)行再沉淀,進(jìn)行過濾后將所獲得的固體加入至乙腈250份中并進(jìn)行懸浮清洗,再次進(jìn)行過濾,由此獲得以下所示的硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-33)11.2份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率為4。
[化學(xué)式95]
[合成例B-34]
使具有巰基的化合物(S-27)2.0份、呫噸化合物(A-xt-17)7.8份、二氮雜雙環(huán)十一烯1.32份溶解于二甲基甲酰胺(DMF)39.8份中,并在25℃下攪拌2小時(shí)。反應(yīng)后,將反應(yīng)溶液滴加至1N鹽酸水250份的混合溶劑中進(jìn)行再沉淀,進(jìn)行過濾后將所獲得的固體加入至乙腈250份中并進(jìn)行懸浮清洗,再次進(jìn)行過濾,由此獲得以下所示的硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-34)9.0份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率為4.5。
[化學(xué)式96]
[合成例B-35]
將合成例B-34中的呫噸化合物(A-xt-17)7.8份及二氮雜雙環(huán)十一烯1.32份變更為呫噸化合物(A-xt-17)7.1份及二氮雜雙環(huán)十一烯1.18份,除此以外,以與合成例B-34相同的方式獲得以上所示的硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-35)8.2份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率為4。
[合成例B-36]
將合成例B-34中的呫噸化合物(A-xt-17)7.8份及二氮雜雙環(huán)十一烯1.32份變更為呫噸化合物(A-xt-17)6.2份及二氮雜雙環(huán)十一烯1.03份,除此以外,以與合成例B-34相同的方式獲得以上所示的硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-36)7.4份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率為3.5。
[合成例B-37]
使具有巰基的化合物(S-27)2.0份、呫噸化合物(A-xt-17)7.8份溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP)39.1份中,并在氮?dú)猸h(huán)境下加熱至80℃。添加2,2’-偶氮雙(異丁酸)二甲酯〔V-601;Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造〕0.10份后,在80℃下進(jìn)行2小時(shí)加熱攪拌。進(jìn)一步添加0.10份的V-601后,在80℃下進(jìn)行2小時(shí)加熱攪拌后,冷卻至室溫為止。將反應(yīng)溶液滴加至己烷250mL、乙酸乙酯250mL的混合溶劑中進(jìn)行再沉淀,而獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-37)8.8份。
[化學(xué)式97]
[合成例B-38]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份變更為蒽醌化合物(A-aq-1)5.0份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-38)6.3份。
[化學(xué)式98]
[合成例B-39]
將合成例B-14中的三芳基甲烷化合物(A-tp-8)9.4份變更為偶氮化合物(A-az-1)4.2份,除此以外,以與合成例B-14相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-39)5.6份。
[化學(xué)式99]
[合成例B-40]
將合成例B-14中的三芳基甲烷化合物(A-tp-8)9.4份變更為方酸鎓化合物(A-k-1)4.2份,除此以外,以與合成例B-14相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-40)5.6份。
[化學(xué)式100]
[合成例B-41]
將合成例B-14中的三芳基甲烷化合物(A-tp-8)9.4份變更為酞菁化合物(A-f-1)10.8份,除此以外,以與合成例B-14相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-41)11.5份。
[化學(xué)式101]
[合成例B-42]
將合成例B-6中的三芳基甲烷化合物(A-tp-3)11.6份變更為亞酞菁化合物(A-sp-1)10.5份,除此以外,以與合成例B-6相同的方式獲得硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-42)11.3份。
[化學(xué)式102]
[合成例B-43]
將合成例B-34中的呫噸化合物(A-xt-17)7.8份及二氮雜雙環(huán)十一烯1.32份變更為喹酞酮化合物(A-qp-1)4.5份及三乙胺0.78份,除此以外,以與合成例B-34相同的方式獲得以下所示的硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-43)5.8份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率為4。
[化學(xué)式103]
[合成例B-44]
使3.9份的S-27的中間體21、喹酞酮化合物(A-qp-2)2.5份溶解于二甲基乙酰胺20份中。進(jìn)一步添加N,N-二異丙基乙胺0.52份,在50℃下進(jìn)行6小時(shí)加熱攪拌后,將反應(yīng)溶液滴加至1N鹽酸水250份的混合溶劑中進(jìn)行再沉淀,進(jìn)行過濾后將所獲得的固體加入至乙腈250份中并進(jìn)行懸浮清洗,再次進(jìn)行過濾。使所獲得的固體溶解于二甲基乙酰胺20份中,然后將硫脲0.30份、碘化鉀0.60份添加至三口燒瓶中,在氮?dú)猸h(huán)境下并在80℃下進(jìn)行18小時(shí)反應(yīng)。之后,添加20%碳酸鉀水溶液3.0份,在70℃下進(jìn)行3小時(shí)反應(yīng)后,進(jìn)行冷卻。將反應(yīng)液滴加至1N鹽酸水250份的混合溶劑中進(jìn)行再沉淀,進(jìn)行過濾后將所獲得的固體加入至乙腈250份中并進(jìn)行懸浮清洗,再次進(jìn)行過濾,由此獲得以下所示的硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-44)4.0份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率為4。
[化學(xué)式104]
[合成例B-45]
將合成例B-34中的呫噸化合物(A-xt-17)7.8份及二氮雜雙環(huán)十一烯1.32份變更為三芳基甲烷化合物(A-tp-11)7.5份及二氮雜雙環(huán)十一烯1.18份,除此以外,以與合成例B-34相同的方式獲得以下所示的硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-45)8.6份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率為4。
[化學(xué)式105]
[合成例B-46]
將合成例B-37中的呫噸化合物(A-xt-17)7.8份變更為三芳基甲烷化合物(A-tp-10)7.4份,除此以外,以與合成例B-37相同的方式獲得以下所示的硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-46)8.4份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率為4。
[化學(xué)式106]
[合成例B-47]
將合成例B-34中的呫噸化合物(A-xt-17)7.8份及二氮雜雙環(huán)十一烯1.32份變更為呫噸化合物(A-xt-17)3.5份、三芳基甲烷化合物(A-tp-11)3.8份及二氮雜雙環(huán)十一烯1.18份,除此以外,以與合成例B-34相同的方式獲得以下所示的硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-47)8.6份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率分別為2。
[化學(xué)式107]
[合成例B-48]
將合成例B-34中的呫噸化合物(A-xt-17)7.8份及二氮雜雙環(huán)十一烯1.32份變更為蒽醌化合物(A-aq-1)1.89份、三芳基甲烷化合物(A-tp-11)3.8份及二氮雜雙環(huán)十一烯1.18份,除此以外,以與合成例B-34相同的方式獲得以下所示的硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-48)8.6份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率分別為2。
[化學(xué)式108]
[合成例B-49]
將合成例B-37中的呫噸化合物(A-xt-17)7.8份變更為呫噸化合物(A-xt-116)3.9份、偶氮化合物(A-az-1)1.6份,除此以外,以與合成例B-37相同的方式獲得以下所示的硫醇化合物(鏈轉(zhuǎn)移劑B-49)6.7份。通過NMR測(cè)定而確認(rèn)到相對(duì)于R3部位的色素部位的比率分別為2。
[化學(xué)式109]
三芳基甲烷化合物(A-tp-1)~(A-tp-11):下述結(jié)構(gòu)
[化學(xué)式110]
呫噸化合物(A-xt-101)~(A-xt-109)、(A-xt-111)~(A-xt-113)、(A-xt-116)、(A-xt-17):下述結(jié)構(gòu)
[化學(xué)式111]
蒽醌化合物(A-aq-1)、偶氮化合物(A-az-1)、方酸鎓化合物(A-k-1)、酞菁化合物(A-f-1)、亞酞菁化合物(A-sp-1)、喹酞酮化合物(A-qp-1)~(A-qp-2):下述結(jié)構(gòu)
[化學(xué)式112]
<由通式(1)表示的色素的合成>
[合成例C-1]
在氮?dú)鈿饬飨?,?.0份的合成例B-1中所獲得的鏈轉(zhuǎn)移劑B-1、甲基丙烯酸(MAA)0.96份及環(huán)己酮9.0份的混合溶液加熱至80℃。向其中添加2,2’-偶氮雙(異丁酸)二甲酯(V-601;Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造)0.077份后,在80℃下進(jìn)行2小時(shí)加熱攪拌。進(jìn)一步添加0.077份的V-601后,在80℃下進(jìn)行2小時(shí)加熱攪拌,進(jìn)一步在90℃下進(jìn)行2小時(shí)加熱攪拌。冷卻至室溫為止后,添加環(huán)己酮30.7份、四丁基溴化銨(TBAB)0.14份、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)0.79份,并在80℃下進(jìn)行18小時(shí)加熱攪拌。冷卻至室溫為止后,將反應(yīng)溶液滴加至己烷250份、乙酸乙酯250份的混合溶劑中進(jìn)行再沉淀,而獲得以下所示的本發(fā)明的色素(C-1)。C-1的重均分子量(聚苯乙烯換算值)為11600,通過使用0.1N氫氧化鈉水溶液的滴定,酸值為46mgKOH/g。并且,根據(jù)NMR,色素結(jié)構(gòu)/MAA/MAA與GMA的加成物的摩爾比為5/6/6,且計(jì)算出P部的重復(fù)數(shù)平均為12。并且,溶解于四氫呋喃(THF)中來制備含有0.01mg/ml的色素(C-1)的溶液(以最大吸光度成為1.0的方式進(jìn)行了調(diào)節(jié)的濃度),使用光程長(zhǎng)度為1cm的單元測(cè)定所述溶液在25℃下的吸光度,結(jié)果最大吸收波長(zhǎng)(λmax)為615nm,最大吸收波長(zhǎng)(λmax)的比吸光度為60。
[化學(xué)式113]
[合成例C-2~44]
除將鏈轉(zhuǎn)移劑、單體的量、V-601的量、甲基丙烯酸縮水甘油酯的量、四丁基溴化銨的量變更為下述表1以外,以與合成例C-1相同的方式獲得本發(fā)明的色素C-2~C-44。
<比吸光度的測(cè)定>
使各色素溶解于四氫呋喃(THF)中,并調(diào)整為波長(zhǎng)400nm~800nm內(nèi)的最大吸光度成為1.0的濃度,使用光程長(zhǎng)度為1cm的單元,并根據(jù)下述式(Aλ)計(jì)算出所述溶液在25℃下的吸光度。
E=A/(c×1)……(Aλ)
式(Aλ)中,E表示在400nm~800nm內(nèi)的最大吸收波長(zhǎng)中的比吸光度,
A表示在400nm~800nm內(nèi)的最大吸收波長(zhǎng)中的吸光度,
1表示單位由cm表示的單元長(zhǎng),
c表示單位由mg/ml表示的溶液中的色素的濃度。
[表1]
[合成例C-45]
在氮?dú)鈿饬飨拢瑢?.0份的合成例B-1中所獲得的鏈轉(zhuǎn)移劑B-1、甲基丙烯酸(MAA)0.96份及環(huán)己酮9.0份的混合溶液加熱至80℃。向其中添加2,2’-偶氮雙(異丁酸)二甲酯(V-601;Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造)0.077份后,在80℃下進(jìn)行2小時(shí)加熱攪拌。進(jìn)一步添加0.077份的V-601后,在80℃下進(jìn)行2小時(shí)加熱攪拌,進(jìn)一步在90℃下進(jìn)行2小時(shí)加熱攪拌。冷卻至室溫為止后,將反應(yīng)溶液滴加至己烷250mL、乙酸乙酯250mL的混合溶劑中進(jìn)行再沉淀,而獲得以下所示的本發(fā)明的色素(C-45)。C-45的重均分子量(聚苯乙烯換算值)為10200,通過使用0.1N氫氧化鈉水溶液的滴定,酸值為105mgKOH/g。并且,根據(jù)NMR,色素結(jié)構(gòu)/MAA的摩爾比為5/12,且計(jì)算出P部的重復(fù)數(shù)平均為12。并且,溶解于四氫呋喃(THF)中來制備含有0.01mg/m1的色素(C-45)的溶液(以最大吸光度成為1.0的方式進(jìn)行了調(diào)節(jié)的濃度),使用光程長(zhǎng)度為1cm的單元測(cè)定所述溶液在25℃下的吸光度,結(jié)果最大吸收波長(zhǎng)(λmax)為615nm,最大吸收波長(zhǎng)(λmax)的比吸光度為60。
[化學(xué)式114]
[合成例C-46~47]
除將鏈轉(zhuǎn)移劑、單體的量、V-601的量變更為下述表2以外,以與合成例C-45相同的方式獲得本發(fā)明的色素C-46~C-47。
[合成例C-48]
在氮?dú)鈿饬飨?,?.0份的合成例B-35中所獲得的鏈轉(zhuǎn)移劑B-35、甲基丙烯酸(MAA)0.74份、乙二醇單2-溴異丁酸酯單甲基丙烯酸酯(0-7)1.81份及環(huán)己酮9.0份的混合溶液加熱至90℃。向其中添加2,2’-偶氮雙(異丁酸)二甲酯(V-601;WakoPure Chemical Industries,Ltd.制造)0.105份后,在90℃下進(jìn)行1.5小時(shí)加熱攪拌。進(jìn)一步添加0.105份的V-601后,在90℃下進(jìn)行1.5小時(shí)加熱攪拌,進(jìn)一步添加0.105份的V-601后,在90℃下進(jìn)行2小時(shí)加熱攪拌。冷卻至室溫為止后,緩慢地添加二氮雜雙環(huán)十一烯(DBU)10.0份,并在室溫下進(jìn)行14小時(shí)攪拌。之后,利用冰浴冷卻至5度以下,并緩慢地添加甲磺酸6.3份。反應(yīng)后,將反應(yīng)溶液滴加至1N鹽酸水250份的混合溶劑中進(jìn)行再沉淀,進(jìn)行過濾后將所獲得的固體加入至乙腈250份中并進(jìn)行懸浮清洗,再次進(jìn)行過濾,由此獲得以下所示的本發(fā)明的色素(C-49)。C-49的重均分子量(聚苯乙烯換算值)為10400,通過使用0.1N氫氧化鈉水溶液的滴定,酸值為69mgKOH/g。并且,根據(jù)NMR,色素結(jié)構(gòu)/MAA/0-7的摩爾比為4/8/6,且計(jì)算出P部的重復(fù)數(shù)平均為7。并且,溶解于四氫呋喃(THF)中來制備含有0.01mg/ml的色素(C-48)的溶液(以最大吸光度成為1.0的方式進(jìn)行了調(diào)節(jié)的濃度),使用光程長(zhǎng)度為1cm的單元測(cè)定所述溶液在25℃下的吸光度,結(jié)果最大吸收波長(zhǎng)(λmax)為535nm,最大吸收波長(zhǎng)(λmax)的比吸光度為59。
[化學(xué)式115]
[合成例C-49~50]
除將鏈轉(zhuǎn)移劑、單體的量、V-601的量變更為下述表2以外,以與合成例C-48相同的方式獲得本發(fā)明的色素C-49~C-50。
[合成例C-51]
在氮?dú)鈿饬飨?,?.0份的合成例B-36中所獲得的鏈轉(zhuǎn)移劑B-36、甲基丙烯酸甲酯(0-6)0.72份、乙二醇單2-溴異丁酸酯單甲基丙烯酸酯(0-7)2.67份及環(huán)己酮9.0份的混合溶液加熱至90℃。向其中添加2,2’-偶氮雙(異丁酸)二甲酯(V-601;Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造)0.116份后,在90℃下進(jìn)行1.5小時(shí)加熱攪拌。進(jìn)一步添加0.116份的V-601后,在90℃下進(jìn)行1.5小時(shí)加熱攪拌,進(jìn)一步添加0.116份的V-601后,在90℃下進(jìn)行2小時(shí)加熱攪拌。冷卻至室溫為止后,緩慢地添加二氮雜雙環(huán)十一烯(DBU)10.0份,并在室溫下進(jìn)行14小時(shí)攪拌。之后,利用冰浴冷卻至5度以下,并緩慢地添加甲磺酸6.3份。反應(yīng)后,將反應(yīng)溶液滴加至1N鹽酸水250份的混合溶劑中進(jìn)行再沉淀,進(jìn)行過濾后將所獲得的固體加入至乙腈250份中并進(jìn)行懸浮清洗,再次進(jìn)行過濾,由此獲得以下所示的本發(fā)明的色素(C-51)。C-51的重均分子量(聚苯乙烯換算值)為10100,通過使用0.1N氫氧化鈉水溶液的滴定,酸值為0mgKOH/g。并且,根據(jù)NMR,色素結(jié)構(gòu)/0-6/0-7的摩爾比為4/6/8,且計(jì)算出P部的重復(fù)數(shù)平均為5.6。并且,溶解于四氫呋喃(THF)中來制備含有0.01mg/ml的色素(C-48)的溶液(以最大吸光度成為1.0的方式進(jìn)行了調(diào)節(jié)的濃度),使用光程長(zhǎng)度為1cm的單元測(cè)定所述溶液在25℃下的吸光度,結(jié)果最大吸收波長(zhǎng)(λmax)為535nm,最大吸收波長(zhǎng)(λmax)的比吸光度為54。
[化學(xué)式116]
[合成例C-52~56]
除將鏈轉(zhuǎn)移劑、單體的量、V-601的量變更為下述表2以外,以與合成例C-48相同的方式獲得本發(fā)明的色素C-52~C-56。
以下示出表1、表2中所記載的單體的種類。
[化學(xué)式117]
比較色素1:三芳基甲烷化合物(A-tp-1):下述結(jié)構(gòu)
比較色素2:呫噸化合物(A-xt-105):下述結(jié)構(gòu)
[化學(xué)式118]
比較色素3:下述結(jié)構(gòu)
使用三芳基甲烷化合物(A-tp-101)作為色素,合成作為由下述表示的結(jié)構(gòu)的色素多聚體的比較色素3。以下,對(duì)詳細(xì)的操作進(jìn)行說明。
[化學(xué)式119]
(比較色素3的合成例)
依據(jù)日本特開2000-162429號(hào)公報(bào)中所記載的方法來合成三芳基甲烷化合物(A-tp-101)。
將三芳基甲烷化合物(A-tp-101)(15g)、甲基丙烯酸羥基乙酯(10g)、甲基丙烯酸(5.5g)及偶氮二異丁腈(5g)添加至N-乙基吡咯烷酮(70g)中,并在室溫下攪拌30分鐘來進(jìn)行溶解(滴加用聚合溶液)。
并且,溶解于三芳基甲烷化合物(A-tp-101)(15g)、甲基丙烯酸羥基乙酯(10g)、甲基丙烯酸(5.5g)中,并在80℃下進(jìn)行攪拌。歷時(shí)3小時(shí)向其中滴加所制備的滴加用聚合溶液,攪拌1小時(shí)后,添加偶氮異丁腈(2.5g),進(jìn)一步進(jìn)行2小時(shí)反應(yīng)后停止。冷卻至室溫為止后,蒸餾除去溶劑,而獲得比較色素3。比較色素3的重均分子量(Mw)為18000,通過使用0.1N氫氧化鈉水溶液的滴定,酸值為1.81mgKOH/g。
(比較色素4~6的合成例)
通過日本特開2007-277514號(hào)公報(bào)的段落號(hào)0272~0326中所記載的方法,合成以下所示的結(jié)構(gòu)式的比較色素4~6。
比較色素4:下述結(jié)構(gòu)(日本特開2007-277514號(hào)公報(bào)的合成例C-9)
式中,m=1,n=5
比較色素5:下述結(jié)構(gòu)(日本特開2007-277514號(hào)公報(bào)的合成例C-25)
式中,m=1,n=3
比較色素6:下述結(jié)構(gòu)(日本特開2007-277514號(hào)公報(bào)的合成例C-4)
式中,m=1,n=5
[化學(xué)式120]
[表3]
比較色素7~10
除將鏈轉(zhuǎn)移劑、單體的量、V-601的量、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)的量、四丁基溴化銨(TBAB)的量變更為下述表3以外,以與合成例C-1相同的方式獲得比較色素7~比較色素10。
<實(shí)施例1>
1.抗蝕液的制備
將下述組成的成分混合并溶解,而制備底涂層用抗蝕液。
底涂層用抗蝕液的組成
2.帶有底涂層的硅晶片基板的制作
在烘箱中以200℃對(duì)6英寸的硅晶片進(jìn)行30分鐘加熱處理。接著,將底涂層用抗蝕液以干燥膜厚成為1.5μm的方式涂布于該硅晶片上,在220℃的烘箱中進(jìn)一步進(jìn)行1小時(shí)加熱干燥而形成底涂層,從而獲得帶有底涂層的硅晶片基板。
3.著色組合物的制備
3-1.藍(lán)色顏料分散液的制備
(顏料分散液P1(C.I.Pigment Blue15:6分散液)的制備)
以如下方式制備顏料分散液P1(C.I.Pigment Blue15:6分散液)。
即,利用珠磨機(jī)(beads mill)(氧化鋯珠,直徑為0.3mm),對(duì)由C.I.Pigment Blue15:6(藍(lán)色顏料;以下也稱為“PB15:6”)19.4質(zhì)量份(平均一次粒徑為55nm)及顏料分散劑BY-161(BYK公司制造)2.95質(zhì)量份、以固體成分換算計(jì)為2.95質(zhì)量份(溶液為9.93質(zhì)量份)的堿可溶性樹脂J1(甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸的共聚物,30%PGMEA溶液)、PGMEA165.3質(zhì)量份構(gòu)成的混合液進(jìn)行3小時(shí)混合、分散。之后,進(jìn)一步使用帶有減壓機(jī)構(gòu)的高壓分散機(jī)NANO-3000-10(日本BEE公司制造),在2000kg/cm3的壓力下以500g/min的流量進(jìn)行分散處理。將該分散處理重復(fù)10次,而獲得作為顏料分散液的C.I.Pigment Blue15:6分散液。針對(duì)所獲得的C.I.Pigment Blue15:6分散液,利用動(dòng)態(tài)光散射法(Microtrac Nanotrac UPA-EX150(日機(jī)裝公司(Nikkiso Co.,Ltd.)制造))測(cè)定顏料的平均一次粒徑,結(jié)果為24nm。
堿可溶性樹脂J1
[化學(xué)式121]
(顏料分散液P2(C.I.Pigment Blue15:6分散液)的制備)
在顏料分散液P1的制備中,使用下述分散劑D1作為顏料分散劑,除此以外,通過相同的操作來制備顏料分散液P2。
[化學(xué)式122]
Mw=20000,x/y=50/50(質(zhì)量比),n=20,酸值=100mgKOH/g
(顏料分散液P3(C.I.Pigment Blue15:6分散液)的制備)
在顏料分散液P1的制備中,使用下述分散劑D2作為顏料分散劑,除此以外,通過相同的操作來制備顏料分散液P3。
[化學(xué)式123]
Mw=20000,x/y=15/85(質(zhì)量比),n=20,酸值=100mgKOH/g
3-2.著色組合物的制備
將下述的各成分混合后分散、溶解,而獲得著色組合物。
·有機(jī)溶劑(環(huán)己酮):17.12份
·堿可溶性樹脂1(下述J1):1.23份(固體為0.37份,固體成分濃度為30%)
·堿可溶性樹脂2(Acrycure RD-F8(NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.制造)):0.23份
·光聚合引發(fā)劑I-2(IRGACURE OXE-02):0.975份
.色素的環(huán)己酮溶液(固體成分濃度為12.3%):24.57份
·顏料分散液P1(C.I.Pigment Blue15:6分散液,PGMEA溶液,固體成分濃度為12.8%):51.40份
·聚合性化合物Z-1(二季戊四醇六丙烯酸酯,NK酯A-DPH-12E(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.制造)):1.96份
·阻聚劑(對(duì)甲氧基苯酚):0.0007份
·氟系表面活性劑(DIC Corporation.制造的Megafac F475,1%PGMEA溶液):2.50份
堿可溶性樹脂J1
[化學(xué)式124]
4.彩色濾光片(著色圖案)的制作
4-1:使用著色組合物的彩色濾光片的通過光刻法的制作
將上述所制備的著色組合物1涂布于上述所制作的帶有底涂層的硅晶片的底涂層上,而形成著色層(涂布膜)。然后,使用100℃的加熱板,以該涂布膜的干燥膜厚成為1μm的方式進(jìn)行120秒鐘加熱處理(預(yù)烘烤)。
接著,使用i射線步進(jìn)式曝光裝置FPA-3000i5+(Canon Inc.制造),在365nm的波長(zhǎng)下,透過圖案為各邊1.0μm的正方形的島(Island)圖案掩模,以50~1200mJ/cm2的曝光量進(jìn)行曝光。
之后,將形成有經(jīng)照射的涂布膜的硅晶片基板載置于旋轉(zhuǎn)/噴淋顯影機(jī)(DW-30型,Chemitronics Co.,Ltd.制造)的水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,使用CD-2000(FU JIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.制造)在23℃下進(jìn)行60秒覆液式顯影,而在帶有底涂層的硅晶片的底涂層上形成著色圖案。
通過真空夾盤方式來將形成有著色圖案的硅晶片固定于水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,利用旋轉(zhuǎn)裝置以50rpm的轉(zhuǎn)速使硅晶片旋轉(zhuǎn),并從其旋轉(zhuǎn)中心的上方,從噴出噴嘴呈噴淋狀地供給純水來進(jìn)行淋洗處理,之后進(jìn)行噴霧干燥,利用加熱板在200℃下進(jìn)行300秒鐘后烘烤,而獲得硅晶片上的膜厚為1μm的著色圖案(彩色濾光片)。
通過以上方式,而獲得在帶有底涂層的硅晶片的底涂層上設(shè)置有著色圖案(彩色濾光片)的結(jié)構(gòu)的帶有著色圖案的硅晶片。
之后,使用測(cè)長(zhǎng)SEM“S-9260A”(Hitachi High-Technologies Corporat ion制造),測(cè)定著色圖案的尺寸。
使用圖案尺寸成為1.0μm的曝光量的著色圖案,進(jìn)行顯影殘?jiān)脑u(píng)價(jià)。
<<顯影殘?jiān)脑u(píng)價(jià)>>
使用掃描式電子顯微鏡,以30000倍的倍率觀察硅晶片中的著色圖案的形成區(qū)域外(未曝光部),并根據(jù)下述評(píng)價(jià)基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
A:在著色圖案形成區(qū)域外(末曝光部)完全未確認(rèn)到殘?jiān)?/p>
B:在著色圖案形成區(qū)域外(未曝光部),略微確認(rèn)到殘?jiān)珵閷?shí)用上沒有問題的程度。
C:在著色圖案形成區(qū)域外(未曝光部)確認(rèn)到殘?jiān)?。將顯影條件從在23℃下進(jìn)行60秒鐘覆液式顯影變更為在23℃下進(jìn)行180秒鐘覆液式顯影,由此變成實(shí)用上沒有問題的程度。
D:在著色圖案形成區(qū)域外(末曝光部)明顯確認(rèn)到殘?jiān)?/p>
<<色移性評(píng)價(jià)>>
利用MCPD-3000(OTSUKA ELECTRONICS CO.,LTD.制造)測(cè)定各彩色濾光片中的著色圖案的吸光度(吸光度A)。
以干燥膜厚成為1μm的方式將CT-2000L溶液(FUJIF ILM Electronic Materials Co.,Ltd.制造;透明底涂劑)涂布于彩色濾光片的著色圖案形成面上,并進(jìn)行干燥,形成透明膜后,在280℃下進(jìn)行5分鐘加熱處理。
加熱結(jié)束后,利用MCPD-3000(OTSUKA ELECTRONICS CO.,LTD.制造)測(cè)定鄰接于著色圖案的透明膜的吸光度(吸光度B)。
針對(duì)所獲得的透明膜的吸光度B的值,計(jì)算相對(duì)于加熱前所測(cè)定的著色圖案的吸光度A的值的比例[%](下述(式A))。將此設(shè)為對(duì)朝鄰接像素的色移進(jìn)行評(píng)價(jià)的指標(biāo)。
(式A)色移(%)=(吸光度B/吸光度A)×100
A:小于1%
B:1%以上且小于3%
C:3%以上且小于10%
D:10%以上
<<耐光性評(píng)價(jià)>>
使用旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)(MIKASA CO.,LTD.制造),將上述所制備的著色感光性組合物涂布于玻璃基板上,而形成涂膜。然后,以該涂膜的干燥膜厚成為0.6μm的方式,使用100℃的加熱板進(jìn)行120秒鐘加熱處理(預(yù)烘烤)。接著,在200℃下進(jìn)行5分鐘的加熱,而進(jìn)行涂布膜的固化來形成著色層。
使用耐光試驗(yàn)裝置(Suga Test Instruments Co.,Ltd.制造的SX-75),在黑色面板溫度63℃、石英內(nèi)部濾光片、275nm截止外部濾光片、照度75mw/m2(300~400nm)、濕度50%的條件下,對(duì)形成有著色層的玻璃基板實(shí)施10小時(shí)耐光性試驗(yàn)。
利用分光光度計(jì)MCPD-3000(OTSUKA ELECTRONICS CO.,LTD.制造)測(cè)定耐光性試驗(yàn)前后的色差(ΔE*ab)?;谒鶞y(cè)定的色差(ΔE*ab),并根據(jù)下述評(píng)價(jià)基準(zhǔn)來評(píng)價(jià)耐光性。可以說該數(shù)值越小,耐光性越良好。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于下述表中。A及B為實(shí)際使用時(shí)沒有問題的水準(zhǔn)。
<評(píng)價(jià)基準(zhǔn)>
A:ΔE*ab為3以下
B:ΔE*ab大于3且為5以下
C:ΔE*ab大于5且為10以下
D:ΔE*ab大于10
<<平坦性的評(píng)價(jià)>>
使用旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)(MIKASA CO.,LTD.制造),將上述所制備的著色感光性組合物1.0mL涂布于100mm(4英寸)硅晶片上,而形成涂膜。然后,以該涂膜的中心部的干燥膜厚成為0.60μm的方式,使用100℃的加熱板進(jìn)行120秒鐘加熱處理(預(yù)烘烤)而形成著色層。
使用光學(xué)膜厚測(cè)量?jī)x(Filmetrics公司F20)來測(cè)定著色層的膜厚??梢哉f膜厚最薄的部分(中心部)與最厚的部分(周邊部)的差越小越良好。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于下述表中。A及B為實(shí)際使用時(shí)沒有問題的水準(zhǔn)。
<評(píng)價(jià)基準(zhǔn)>
A:膜厚的差為0.02μm以下
B:膜厚的差大于0.02μm且為0.05μm以下
C:膜厚的差大于0.05μm。
<實(shí)施例2~37、比較例1~10>
在實(shí)施例1中的“3-2.著色組合物的制備”中,如下述表變更顏料分散液P1、色素C-1、光聚合引發(fā)劑I-2、堿可溶性樹脂1、聚合性化合物A-DPH-12E(Z-1),除此以外,以與實(shí)施例1相同的方式制備著色組合物,并以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)顯影殘?jiān)?、色移性、耐光性、平坦性?/p>
[表5]
根據(jù)上述結(jié)果,含有本發(fā)明的色素的實(shí)施例1~37的著色組合物的色移性、耐光性、平坦性優(yōu)異。而且,顯影殘?jiān)鼧O少,顯影性優(yōu)異。
另一方面,比較例1~10中,這些性能中的至少一個(gè)欠佳。
<實(shí)施例38>
將下述的各成分混合后分散、溶解,而獲得著色組合物。使用所獲得的著色組合物,以與實(shí)施例1相同的方法制作彩色濾光片,并評(píng)價(jià)顯影殘?jiān)?、色移性、耐光性、平坦性?/p>
·有機(jī)溶劑(環(huán)己酮):14.69份
·堿可溶性樹脂1(J1):0.29份(固體為0.09份,固體成分濃度30%)
·堿可溶性樹脂2(Acrycure RD-F8(NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.制造)):0.05份
·光聚合引發(fā)劑I-7(IRGACURE OXE-02):0.78份
·色素C-1的環(huán)己酮溶液(固體成分濃度為12.3%):28.45份
·顏料分散液P1(C.I.Pigment Blue15:6分散液,PGMEA溶液,固體成分濃度為12.8%):51.23份
·聚合性化合物Z-3乙氧基化(4)季戊四醇四丙烯酸酯,SR494(Sartomer公司制造):1.61份
·環(huán)氧化合物E-1(EHPE3150,Daicel Corporation.制造):0.39份
·阻聚劑(對(duì)甲氧基苯酚):0.0007份
·氟系表面活性劑(DIC Corporation.制造的F475,1%PGMEA溶液):2.50份
<實(shí)施例39~50>
在實(shí)施例38中的著色組合物的制備中,如下述表變更色素C-1、光聚合引發(fā)劑I-7、堿可溶性樹脂1、聚合性化合物(Z-3)、環(huán)氧化合物E-1,除此以外,以與實(shí)施例38相同的方式制備著色組合物,并以與實(shí)施例38相同的方式評(píng)價(jià)顯影殘?jiān)?、色移性、耐光性、平坦性?/p>
[表6]
根據(jù)上述結(jié)果,含有本發(fā)明的色素的實(shí)施例39~50的著色組合物的色移性、耐光性、平坦性優(yōu)異。而且,顯影殘?jiān)鼧O少,顯影性優(yōu)異。
<實(shí)施例51~71>
在實(shí)施例38中的著色組合物的制備中,如下述表變更色素C-1、顏料分散液P-1、光聚合引發(fā)劑I-7、堿可溶性樹脂1、聚合性化合物(Z-3)、環(huán)氧化合物E-1,除此以外,以與實(shí)施例38相同的方式制備著色組合物,并以與實(shí)施例38相同的方式評(píng)價(jià)顯影殘?jiān)?、色移性、耐光性、平坦性?/p>
[表7]
根據(jù)上述結(jié)果,含有本發(fā)明的色素的實(shí)施例51~71的著色組合物的色移性、耐光性、平坦性優(yōu)異。
<實(shí)施例72>
將下述的各成分混合并溶解,而獲得著色組合物。使用所獲得的著色組合物,以與實(shí)施例1相同的方法制作彩色濾光片,并評(píng)價(jià)顯影殘?jiān)?、色移性、耐光性、平坦性?/p>
·有機(jī)溶劑(環(huán)己酮):14.69份
·堿可溶性樹脂1(J1):0.29份(固體為0.09份,固體成分濃度30%)
·堿可溶性樹脂2(Acrycure RD-F8(NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.制造)):0.05份
·光聚合引發(fā)劑I-7(IRGACURE OXE-02):0.78份
·色素C-1的環(huán)己酮溶液(固體成分濃度為12.3%):28.45份
·色素C-43的環(huán)己酮溶液(固體成分濃度為12.8%):51.23份
·聚合性化合物Z-3乙氧基化(4)季戊四醇四丙烯酸酯,SR494(Sartomer公司制造):1.61份
·環(huán)氧化合物E-1(EHPE3150,Daicel Corporation.制造):0.39份
·阻聚劑(對(duì)甲氧基苯酚):0.0007份
·氟系表面活性劑(DIC Corporation.制造,Megafac F475,1%PGMEA溶液):2.50份
<實(shí)施例73~77>
在實(shí)施例72中的著色組合物的制備中,如下述表變更色素C-1、色素C-43、光聚合引發(fā)劑I-7、堿可溶性樹脂1、聚合性化合物、環(huán)氧化合物,除此以外,以與實(shí)施例72相同的方式制備著色組合物,并以與實(shí)施例72相同的方式評(píng)價(jià)顯影殘?jiān)⑸菩?、耐光性、平坦性?/p>
[表8]
根據(jù)上述結(jié)果,含有本發(fā)明的色素的實(shí)施例72~77的著色組合物的色移性、耐光性、平坦性優(yōu)異。
(干式蝕刻用著色組合物的制備)
<實(shí)施例78>
將下述的各成分混合后分散、溶解,而獲得著色組合物。
·有機(jī)溶劑(環(huán)己酮):17.12份
·環(huán)氧化合物E-5:JER1031S(Mitsubishi Chemical Corporation制造,環(huán)氧當(dāng)量:180-220(g/eq.)):4.395份
·色素C-1的環(huán)己酮溶液(固體成分濃度為12.3%):24.57份
·顏料分散液P1(C.I.Pigment Blue15:6分散液,PGMEA溶液,固體成分濃度為12.8%):51.40份
·阻聚劑(對(duì)甲氧基苯酚):0.0007份
·氟系表面活性劑(DIC Corporation.制造,Megafac F475,1%PGMEA溶液):2.50份
使用旋轉(zhuǎn)涂布機(jī),以膜厚成為0.5μm的方式,將上述所獲得的干式蝕刻用著色組合物涂布于7.5cm×7.5cm的玻璃基板上,并使用加熱板,在200℃下進(jìn)行5分鐘加熱,而進(jìn)行涂布膜的固化來制作著色層。該著色層的膜厚為0.5μm。
接著,涂布正型光致抗蝕劑“FHi622BC”(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.制造),并在90℃下實(shí)施1分鐘預(yù)烘烤處理,而形成膜厚為0.8μm的光致抗蝕劑層。
接著,使用i射線步進(jìn)機(jī)(Canon Inc.制造),以350mJ/cm2的曝光量對(duì)光致抗蝕劑層進(jìn)行圖案曝光,然后在光致抗蝕劑層的溫度或環(huán)境溫度變成90℃的溫度下進(jìn)行1分鐘加熱處理。之后,利用顯影液“FHD-5”(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.制造)進(jìn)行1分鐘的顯影處理,進(jìn)一步在110℃下實(shí)施1分鐘的后烘烤處理,而形成抗蝕劑圖案。該抗蝕劑圖案的尺寸是考慮蝕刻轉(zhuǎn)換差(由蝕刻所引起的圖案寬度的縮小),而以一邊為1.0μm來形成。
接著,將所獲得的玻璃基板貼附于200mm(8英寸)的硅晶片上,利用干式蝕刻裝置(U-621,Hitachi High-Technologies Corporation制造),將RF功率設(shè)為800W,將天線偏壓設(shè)為400W,將晶片偏壓設(shè)為200W,將反應(yīng)室的內(nèi)部壓力設(shè)為4.0Pa,將基板溫度設(shè)為50℃,將混合氣體的氣體種類及流量設(shè)為CF4:80mL/分、O2:40mL/分、Ar:800mL/min,實(shí)施80秒的第1階段的蝕刻處理。
接著,在同一個(gè)蝕刻反應(yīng)室內(nèi),將RF功率設(shè)為600W,將天線偏壓設(shè)為100W,將晶片偏壓設(shè)為250W,將反應(yīng)室的內(nèi)部壓力設(shè)為2.0Pa,將基板溫度設(shè)為50℃,將混合氣體的氣體種類及流量設(shè)為N2:500mL/分、O2:50mL/分、Ar:500mL/分(N2/O2/Ar=10/1/10),而實(shí)施28秒的第2階段蝕刻處理、過度蝕刻處理。
在以上述條件進(jìn)行干式蝕刻后,使用光致抗蝕劑剝離液“MS230C”(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.制造),在50℃下實(shí)施120秒鐘剝離處理來將抗蝕劑去除,而形成藍(lán)色著色圖案。進(jìn)一步實(shí)施利用純水的清洗、旋轉(zhuǎn)干燥,之后,在100℃下進(jìn)行2分鐘的脫水烘烤處理。通過以上方式而獲得彩色濾光片。
以與實(shí)施例1相同的方法評(píng)價(jià)顯影殘?jiān)?、色移性、耐光性、平坦性?/p>
<實(shí)施例79~91、比較例11~19>
在實(shí)施例78中的著色組合物的制備中,如下述表變更色素C-1、環(huán)氧化合物E-5、顏料分散液P1,除此以外,以與實(shí)施例78相同的方式制備著色組合物,并以與實(shí)施例78相同的方式獲得彩色濾光片,且評(píng)價(jià)顯影殘?jiān)?、色移性、耐光性、平坦性?/p>
[表9]
根據(jù)上述結(jié)果,含有本發(fā)明的色素的實(shí)施例78~91的著色組合物的色移性、耐光性、平坦性優(yōu)異。
相對(duì)于此,比較例的著色組合物的色移性、耐光性、平坦性的任一個(gè)欠佳。
<實(shí)施例92>
將下述的各成分混合并溶解,而獲得著色組合物。使用所獲得的著色組合物,以與實(shí)施例1相同的方法制作彩色濾光片,并評(píng)價(jià)顯影殘?jiān)?、色移性、耐光性、平坦性?/p>
·有機(jī)溶劑(環(huán)己酮):14.69份
·堿可溶性樹脂1(J1):0.29份(固體為0.09份,固體成分濃度為30%)
·堿可溶性樹脂2(Acrycure RD-F8(NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.制造)):0.05份
·光聚合引發(fā)劑I-7(IRGACURE OXE-02):0.78份
·色素C-52的環(huán)己酮溶液(固體成分濃度為12.3%):79.68份
·聚合性化合物Z-3乙氧基化(4)季戊四醇四丙烯酸酯,SR494(Sartomer公司制造):1.61份
·環(huán)氧化合物E-1(EHPE3150,Daicel Corporation.制造):0.39份
·阻聚劑(對(duì)甲氧基苯酚):0.0007份
·氟系表面活性劑(DIC Corporation.制造,Megafac F475,1%PGMEA溶液):2.50份
<實(shí)施例93~96>
在實(shí)施例92中的著色組合物的制備中,如下述表變更色素C-52、光聚合引發(fā)劑I-7、堿可溶性樹脂1、聚合性化合物(Z-3)、環(huán)氧化合物E-1,除此以外,以與實(shí)施例92相同的方式制備著色組合物,并以與實(shí)施例92相同的方式評(píng)價(jià)顯影殘?jiān)⑸菩?、耐光性、平坦性?/p>
[表10]
根據(jù)上述結(jié)果,含有本發(fā)明的色素的實(shí)施例92~96的著色組合物的色移性、耐光性、平坦性優(yōu)異。
表5~10中所記載的化合物的略稱如下。
光聚合引發(fā)劑:下述結(jié)構(gòu)
[化學(xué)式125]
堿可溶性樹脂1:下述結(jié)構(gòu)
[化學(xué)式126]
聚合性化合物
Z-1:二季戊四醇六丙烯酸酯,NK ESTER A-DPH-12E(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.制造)
Z-2:二季戊四醇六丙烯酸酯,KAYARAD DPHA(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)
Z-3:乙氧基化(4)季戊四醇四丙烯酸酯,SR494(Sartomer公司制造)
Z-4:乙氧基化(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,SR454(Sartomer公司制造)
Z-5:乙氧基化(6)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,SR499(Sartomer公司制造)
Z-6:KAYARAD DPCA-60(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)
Z-7:三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯,SR368(Sartomer公司制造)
環(huán)氧化合物
E-1:EHPE3150,Daicel Corporation.制造
E-2:EPICLON840(DIC Corporation.制造)
E-3:EPICLON N660(DIC Corporation.制造)
E-4:EPICLON HP7200(DIC Corporation.制造)
E-5:JER1031S(Mitsubishi Chemical Corporation制造)
顏料分散液P4:在顏料分散液P1的制備中,作為顏料,使用C.I.Pigment Red254來代替PB15:6,除此以外,以與顏料分散液P1的制備相同的方式制備顏料分散液P4。利用動(dòng)態(tài)光散射法(Microtrac Nanotrac UPA-EX150(日機(jī)裝公司(Nikkiso Co.,Ltd.)制造))測(cè)定顏料的平均一次粒徑,結(jié)果為26nm。
顏料分散液P5:在顏料分散液P1的制備中,作為顏料,使用C.I.Pigment Green58來代替PB15:6,除此以外,以與顏料分散液P1的制備相同的方式制備顏料分散液P5。利用動(dòng)態(tài)光散射法(Microtrac Nanotrac UPA-EX150(日機(jī)裝公司(Nikkiso Co.,Ltd.)制造))測(cè)定顏料的平均一次粒徑,結(jié)果為30nm。
顏料分散液P6:在顏料分散液P1的制備中,作為顏料,使用C.I.Pigment Yellow139來代替PB15:6,除此以外,以與顏料分散液P1的制備相同的方式制備顏料分散液P6。利用動(dòng)態(tài)光散射法(Microtrac Nanotrac UPA-EX150(日機(jī)裝公司(Nikkiso Co.,Ltd.)制造))測(cè)定顏料的平均一次粒徑,結(jié)果為27nm。