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着色组合物、膜、滤光器、固体摄像元件、图像显示装置及化合物

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30



技术领域

本发明有关一种包含颜料的着色组合物。并且,本发明还有关一种使用着色组合物而成的膜、滤光器、固体摄像元件、图像显示装置及化合物。

背景技术

近年来,随着数位相机、附相机的移动电话等的普及,电荷耦合元件(CCD)影像传感器等固体摄像元件的需求大幅增加。作为显示器或光学元件的核心装置,使用滤色器。滤色器通常具备红色、绿色及蓝色这3原色的像素,并发挥将透射光分解成3原色的作用。

滤色器的各色的着色像素使用包含着色剂的着色组合物来制造。在专利文献1中记载有使用着色组合物来形成滤色器的像素,前述着色组合物含有含有偶氮甲碱金属络合物系颜料的颜料、在偶氮甲碱金属络合物系颜料上导入有2个磺酸基的颜料衍生物、树脂及溶剂。

以往技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-035671号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

近年来,关于固体摄像元件中所使用的滤光器,对像素尺寸的进行了微细化。然而,根据本发明人的研究已知,随着像素尺寸变得更微细,像素因显影液而容易受到损坏,从而变得容易产生缺陷。

并且,本发明人对专利文献1的实施例中所记载的着色组合物进行研究的结果已知,针对显影液耐性具有进一步改善的空间。

从而,本发明的目的在于提供一种能够形成显影液耐性优异的像素的着色组合物。并且,本发明的目的还在于提供一种使用着色组合物而成的膜、滤光器、固体摄像元件、图像显示装置及化合物。

用于解决技术课题的手段

根据本发明人的研究,发现了通过后述的着色组合物能够实现上述目的,从而完成了本发明。由此,本发明提供以下内容。

<1>一种着色组合物,其含有:

化合物S,其选自由式(1)表示的化合物S-1及在金属原子上配位有上述化合物S-1的化合物S-2中的至少1种;

颜料;

树脂P;及

溶剂,

上述树脂P含有选自接枝树脂P-1、嵌段共聚物P-2及树脂P-3中的至少1种,上述接枝树脂P-1具有含有选自聚酯结构、聚醚结构及聚(甲基)丙烯酸结构中的至少1种结构的接枝链,

上述嵌段共聚物P-2含有选自聚酯结构、聚醚结构及聚(甲基)丙烯酸结构中的至少1种结构,

上述树脂P-3为含有选自聚酯结构、聚醚结构及聚(甲基)丙烯酸结构中的至少1种结构的聚合物链中至少一个末端被酸基封端,

[化学式1]

式(1)中,R

-W

式(R-1)中,W

<2>如<1>所述的着色组合物,其中,

上述式(R-1)的X

上述式(R-1)的X

<3>如<1>或<2>所述的着色组合物,其中,

式(R-1)的X

<4>如<1>或<2>所述的着色组合物,其中,

式(R-1)的W

<5>如<1>至<4>中任一项所述的着色组合物,其中,

上述式(1)的R

<6>如<1>至<5>中任一项所述的着色组合物,其中,

上述化合物S-2为由式(1a)表示的化合物,

[化学式2]

式(1a)中,R

<7>如<6>所述的着色组合物,其中,

上述式(1a)中的M

<8>如<1>至<7>中任一项所述的着色组合物,其中,

上述颜料含有选自黄色颜料、绿色颜料及红色颜料中的至少1种。

<9>如<1>至<8>中任一项所述的着色组合物,其中,

上述颜料含有具有金属原子的颜料。

<10>如<9>所述的着色组合物,其中,

具有上述金属原子的颜料含有偶氮甲碱金属络合物。

<11>如<10>所述的着色组合物,其中,

上述偶氮甲碱金属络合物含有选自偶氮甲碱铜络合物及偶氮甲碱锌络合物中的至少1种。

<12>如<1>至<11>中任一项所述的着色组合物,其中,

相对于上述颜料100质量份含有1~30质量份的上述化合物S。

<13>如<1>至<12>中任一项所述的着色组合物,其还含有聚合性化合物及光聚合引发剂。

<14>如<1>至<13>中任一项所述的着色组合物,其用于滤色器或用于红外线透射滤波器。

<15>如<1>至<14>中任一项所述的着色组合物,其用于固体摄像元件。

<16>一种膜,其是由<1>至<15>中任一项所述的着色组合物获得的。

<17>一种滤光器,其具有<16>所述的膜。

<18>一种固体摄像元件,其具有<16>所述的膜。

<19>一种图像显示装置,其具有<16>所述的膜。

<20>一种化合物,其为由式(1-1)、式(1a-1)、式(11-1)或式(1la-1)表示的化合物;

[化学式3]

式(1-1)及式(1a-1)中,R

R

Rf

M

其中,R

[化学式4]

式(11-1)及式(11a-1)中,R

R

Rf

M

其中,R

发明效果

根据本发明,能够提供一种能够形成显影液耐性优异的像素的着色组合物、使用着色组合物而成的膜、滤光器、固体摄像元件、图像显示装置及化合物。

具体实施方式

以下,对本发明的内容进行详细说明。

本说明书中,“~”是以将记载于其前后的数值作为下限值及上限值而包含的含义来使用。

本说明书中的基团(原子团)的标记中,未标有经取代及未经取代的标记包含不具有取代基的基团(原子团),并且也包含具有取代基的基团(原子团)。例如,“烷基”不仅包含不具有取代基的烷基(未经取代的烷基),而且还包含具有取代基的烷基(经取代的烷基)。

本说明书中,“曝光”只要没有特别指定,不仅包含使用光的曝光,而且使用电子束、离子束等粒子束的描画也包含于曝光中。并且,作为曝光中所使用的光,可举出汞灯的明线光谱、以准分子激光为代表的远紫外线、极紫外线(EUV光)、X射线、电子束等活化光线或放射线。

本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯两者或任一者,“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸及甲基丙烯酸两者或任一者,“(甲基)丙烯酰基”表示丙烯酰基及甲基丙烯酰基两者或任一者。

本说明书中,结构式中的Me表示甲基,Et表示乙基,Bu表示丁基,Ph表示苯基。

本说明书中,重均分子量及数均分子量为通过GPC(凝胶渗透色谱)法测量出的聚苯乙烯换算值。

本说明书中,总固体成分是指从组合物的所有成分中去除溶剂的成分的总质量。

本说明书中,颜料是指难以溶解于溶剂中的化合物。

本说明书中,“工序”这一用语,不仅包含独立的工序,而且即使在无法与其他工序明确地进行区分的情况下,只要发挥该工序的所期待的作用,则也包含于本用语中。

本说明书中,名称之前或名称之后所附注的符号(例如S等)是为了区别构成要素而使用的用语,并不限制构成要素的种类、构成要素的数量及构成要素的优越性。

<着色组合物>

本发明的着色组合物的特征为,其含有:

选自由式(1)表示的化合物S-1及在金属原子上配位有化合物S-1的化合物S-2中的至少1种化合物S;

颜料;

树脂P;及

溶剂,

上述树脂P含有选自接枝树脂P-1、嵌段共聚物P-2及树脂P-3中的至少1种,上述接枝树脂P-1具有含有选自聚酯结构、聚醚结构及聚(甲基)丙烯酸结构中的至少1种结构的接枝链,

上述嵌段共聚物P-2含有选自聚酯结构、聚醚结构及聚(甲基)丙烯酸结构中的至少1种结构,

上述树脂P-3为含有选自聚酯结构、聚醚结构及聚(甲基)丙烯酸结构中的至少1种结构的聚合物链中至少一个末端被酸基封端。以下,将接枝树脂P-1、嵌段共聚物P-2及树脂P-3也统称为特定树脂。

根据本发明的着色组合物能够形成抑制因显影液而引起的像素的缺陷等的产生且显影液耐性优异的像素。例如,在使用着色组合物通过光刻法进行图案形成来形成像素的情况下,能够抑制因显影时的显影液而引起的像素的缺陷等的产生。并且,在使用多个颜色的着色组合物依次形成各色的像素来制造具有多个颜色的像素的滤光器的情况下,在形成第2颜色以后的像素时,在之前的工序中所形成的像素也暴露于显影液,但是通过使用本发明的着色组合物能够形成显影液耐性优异的像素,因此形成第2颜色以后的像素时能够抑制因在之前所形成的像素的显影液而引起的损坏,并且能够抑制缺陷等的产生。

根据本发明的着色组合物,即使在形成线宽1.0μm以下(优选为0.9μm以下)的微细的线宽的像素的情况下也能够形成显影液耐性优异的像素,因此在形成线宽1.0μm以下(优选为0.9μm以下)的微细的线宽的像素的情况下有效。

并且,本发明的着色组合物还具有宽的曝光宽容度。因此,在使用本发明的着色组合物通过光刻法进行图案形成的情况下,形成所期望的线宽的像素时的曝光量的允许范围宽,因此光微影性优异。

可得到这种效果的详细理由虽不明确,但是可推测为如下。推测为化合物S-1具有芳环及偶氮甲碱结构,化合物S能够与颜料形成牢固的分子间键。并且,可推测,通过表示化合物S-1的式(1)中的R

并且,可推测通过能够使膜的相结构均匀化,能够扩大曝光宽容度。

尤其,化合物S容易与具有金属原子的颜料相互作用,在使用具有金属原子的颜料的情况下,能够形成显影液耐性更优异的像素。尤其,在作为颜料使用偶氮甲碱金属络合物或酞菁金属络合物的情况下,可发挥更优异的效果。

本发明的着色组合物可优选地用作滤色器用或红外线透射滤波器用着色组合物。更具体而言,能够优选地用作滤色器的像素形成用着色组合物或红外线透射滤波器形成用着色组合物,能够更优选地用作滤色器的像素形成用着色组合物。

并且,本发明的着色组合物可优选地用作固体摄像元件。更具体而言,可优选地用作固体摄像元件中所使用的滤色器的像素形成用着色组合物或红外线透射滤波器形成用着色组合物。

在使用本发明的着色组合物来形成厚度0.65μm的膜时,膜的透光率成为50%的波长优选存在于470~520nm的波长范围内,更优选存在于475~520nm的波长范围内,进一步优选存在于480~520nm的波长范围内。其中,透光率成为50%的波长优选分别存在于470~520nm的波长范围内及575~625nm的波长范围内。在该方式中,透光率成为50%的短波长侧的波长优选存在于475~520nm的波长范围内,更优选存在于480~520nm的波长范围内。并且,透光率成为50%的长波长侧的波长优选存在于580~620nm的波长范围内,更优选存在于585~615nm的波长范围内。能够形成具有这种光谱特性的膜的着色组合物可优选地用作滤色器的绿色像素形成用着色组合物。

以下,对本发明的着色组合物中所使用的各成分进行说明。

《颜料》

本发明的着色组合物含有颜料。颜料的平均一次粒径优选为1~200nm。下限优选为5nm以上,更优选为10hm以上。上限优选为180nm以下,更优选为150nm以下,进一步优选为100nm以下。若颜料的平均一次粒径在上述范围内,则着色组合物中的颜料的分散稳定性良好。另外,在本发明中,颜料的一次粒径能够通过透射型电子显微镜观察颜料的一次粒子,并根据所获得的照片来求出。具体而言,求出颜料的一次粒子的投影面积,并计算与其相对应的圆当量直径作为颜料的一次粒径。并且,将本发明中的平均一次粒径设为关于400个颜料的一次粒子的一次粒径的算数平均值。并且,颜料的一次粒子是指未凝聚的独立粒子。

作为颜料,可举出彩色颜料及黑色颜料,优选为彩色颜料。并且,颜料可以为无机颜料、有机颜料中的任一种,从颜色变化的多少、分散的容易性、稳定性等观点考虑,优选为有机颜料。

从能够形成具有更优异的显影液耐性的像素的理由考虑,颜料优选为具有金属原子的颜料,更优选为具有金属原子的有机颜料,进一步优选为偶氮甲碱金属络合物、偶氮金属络合物及酞菁金属络合物,更进一步优选为偶氮甲碱金属络合物及酞菁金属络合物,特别优选为偶氮甲碱金属络合物。

偶氮甲碱金属络合物优选为黄色颜料。并且,偶氮甲碱金属络合物优选含有选自偶氮甲碱铜络合物及偶氮甲碱锌络合物中的至少1种,更优选包含偶氮甲碱铜络合物。并且,偶氮甲碱金属络合物可以使用2核络合物。

偶氮甲碱金属络合物可以仅为1种,也可以并用2种以上。并且,在并用2种以上的偶氮甲碱金属络合物的情况下,2种以上的偶氮甲碱金属络合物彼此也可以形成混晶(固溶体)。

作为偶氮甲碱铜络合物,可举出C.I.颜料黄117、129等。C.I.颜料黄117为由下述式(ACu-2)表示的化合物,C.I.颜料黄129为由下述式(ACu-1)表示的化合物。另外,在以下结构式中,氮原子与铜(Cu)原子配位,但是氮原子也有时不与铜原子配位。并且,偶氮甲碱铜络合物可使用2核络合物。作为偶氮甲碱铜络合物的2核络合物,可举出由Cu-O及Cu-O形成四边形的结构的络合物等。

[化学式5]

作为偶氮甲碱锌络合物,可举出由式(AZn-1)表示的化合物、由式(AZn-2)表示的化合物等。另外,在以下结构式中,氮原子与锌(Zn)原子配位,但是氮原子也有时不与锌原子配位。

[化学式6]

式(AZn-2)中,X

作为X

作为X

作为由式(AZn-2)表示的化合物的具体例,可举出以下所示的结构的化合物。另外,在以下结构式中,氮原子与锌(Zn)原子配位,但是氮原子也有时不与锌原子配位。

[化学式7]

作为偶氮金属络合物,可举出C.I.颜料黄150等。

并且,作为偶氮金属络合物,也能够使用下述结构的偶氮巴比土酸镍络合物。

[化学式8]

并且,作为偶氮金属络合物,也能够使用含有选自由下述式(Az1)表示的偶氮化合物及其互变异构结构的偶氮化合物中的至少1种阴离子、2种以上的金属离子及三聚氰胺化合物的偶氮金属络合物Az。

[化学式9]

式中,R

式(Az1)中,优选为R

偶氮金属络合物Az优选为含有选自由上述的式(Az1)表示的偶氮化合物及其互变异构结构的偶氮化合物中的至少1种阴离子、至少包含Zn

作为酞菁金属络合物,可举出作为中心金属具有铜、锌、铝、铁、钴、钒、钛或镁的酞菁金属络合物(金属酞菁颜料)等。作为酞菁金属络合物的具体例,可举出比色指数(C.I.)颜料绿7、36、58、59、62、63等绿色颜料、C.I.颜料蓝15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6等蓝色颜料。

以下,对彩色颜料及黑色颜料进行进一步详细说明。

(彩色颜料)

作为彩色颜料,可举出在波长400~700nm的范围内具有极大吸收波长的颜料。例如可举出黄色颜料、橙色颜料、红色颜料、绿色颜料、紫色颜料、蓝色颜料等。本发明的着色组合物中所使用的颜料优选含有选自黄色颜料、绿色颜料及红色颜料中的至少1种,更优选包含黄色颜料。

作为黄色颜料,可举出偶氮甲碱化合物、偶氮化合物、异吲哚啉化合物、蝶啶化合物及喹酞酮化合物,优选为偶氮甲碱化合物及偶氮化合物,更优选为偶氮甲碱金属络合物及偶氮金属络合物,从能够形成显影液耐性更优异的像素的理由考虑,优选为偶氮甲碱金属络合物。作为偶氮甲碱金属络合物、偶氮金属络合物,可举出上述金属络合物。

作为除了偶氮甲碱金属络合物及偶氮金属络合物以外的黄色颜料的具体例,可举出C.I.颜料黄1、2、3、4、5、6、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、118、119、120、123、125、126、127、128、137、138、139、147、148、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213、214、215、228、231、232(次甲基系)、233(喹啉系)、234(氨基酮系)、235(氨基酮系)、236(氨基酮系)等。

并且,作为黄色颜料,也能够使用日本特开2013-054339号公报的0011~0034段中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2014-026228号公报的0013~0058段中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2018-062644号公报中所记载的异吲哚啉化合物、日本特开2018-203798号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2018-062578号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本专利第6432076号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2018-155881号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2018-111757号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2018-040835号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2017-197640号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2016-145282号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2014-085565号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2014-021139号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2013-209614号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2013-209435号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2013-181015号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2013-061622号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2013-032486号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2012-226110号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2008-074987号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2008-081565号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2008-074986号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2008-074985号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2008-050420号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2008-031281号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特公昭48-032765号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本特开2019-008014号公报中所记载的喹酞酮化合物、日本专利第6607427号公报中所记载的喹酞酮化合物。并且,从提高色值的观点考虑,也可优选地使用对这些化合物进行多聚体化而得的化合物。

作为黄色颜料,优选为C.I.颜料黄117、129、138、139、150、185,更优选为C.I.颜料黄117、129,进一步优选为C.I.颜料黄129。

作为红色颜料,可举出二酮吡咯并吡咯化合物、蒽醌化合物、偶氮化合物、萘酚化合物、偶氮甲碱化合物、呫吨化合物、喹吖啶酮化合物、苝化合物及硫靛蓝化合物等,从能够形成显影液耐性更优异的像素的理由考虑,优选为二酮吡咯并吡咯化合物及喹吖啶酮化合物,更优选为二酮吡咯并吡咯化合物。

作为红色颜料的具体例,可举出C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、9、10、14、17、22、23、31、38、41、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、52:1、52:2、53:1、57:1、60:1、63:1、66、67、81:1、81:2、81:3、83、88、90、105、112、119、122、123、144、146、149、150、155、166、168、169、170、171、172、175、176、177、178、179、184、185、187、188、190、200、202、206、207、208、209、210、216、220、224、226、242、246、254、255、264、269、270、272、279、291、294、295、296、297等。并且,作为红色颜料,也能够使用日本特开2017-201384号公报中所记载的在结构中至少一个溴原子经取代的二酮吡咯并吡咯化合物、日本专利第6248838号的0016~0022段中所记载的二酮吡咯并吡咯化合物、国际公开第2012/102399号中所记载的二酮吡咯并吡咯化合物、国际公开第2012/117965号中所记载的二酮吡咯并吡咯化合物、日本特开2012-229344号公报中所记载的萘酚偶氮化合物、日本专利第6516119号公报中所记载的红色颜料、日本专利第6525101号公报中所记载的红色颜料等。并且,作为红色颜料,也能够使用具有如下结构的化合物,前述结构是将键合有氧原子、硫原子或氮原子的基团导入到芳环而得的芳环基键合于二酮吡咯并吡咯骨架而成。

作为红色颜料,优选为C.I.颜料红122、177、254、255、264、269、272,更优选为C.I.颜料红254、255、264、272。

作为绿色颜料,可举出酞菁化合物、方酸化合物等,从能够形成显影液耐性更优异的像素的理由考虑,优选为酞菁化合物,更优选为酞菁金属络合物。

作为绿色颜料的具体例,可举出C.I.颜料绿7、10、36、37、58、59、62、63、64、65、66等。并且,作为绿色颜料,也能够使用一分子中的卤原子数平均为10~14个、溴原子数平均为8~12个、氯原子数平均为2~5个的卤化锌酞菁颜料。作为具体例,可举出国际公开第2015/118720号公报中所记载的化合物。

并且,作为绿色颜料,能够使用中国专利申请第106909027号说明书中所记载的化合物、国际公开第2012/102395号中所记载的作为配体具有磷酸酯的酞菁化合物、日本特开2019-008014号公报中所记载的酞菁化合物、日本特开2018-180023号公报中所记载的酞菁化合物、日本特开2019-038958号公报中所记载的化合物、国际公开第2019/167589号的0141~0151段中所记载的方酸化合物等。作为绿色颜料,优选为C.I.颜料绿7、36、58、59、62、63。

作为橙色颜料,可举出C.I.颜料橙2、5、13、16、17:1、31、34、36、38、43、46、48、49、51、52、55、59、60、61、62、64、71、73等。

作为紫色颜料,可举出C.I.颜料紫1、19、23、27、32、37、42、60、61等。

作为蓝色颜料,可举出C.I.颜料蓝1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、29、60、64、66、79、80、87、88等。

关于各种颜料所具有的优选的绕射角,能够参考日本专利第6561862号公报、日本专利第6413872号公报、日本专利第6281345号公报、日本特开2020-026503号公报的记载,这些内容被编入本说明书中。

着色组合物中可以包含2种以上的彩色颜料。例如,含有黄色颜料及绿色颜料的着色组合物能够优选地用作滤色器的绿色像素形成用着色组合物。该情况下的黄色颜料优选含有偶氮甲碱金属络合物。并且,绿色颜料优选含有酞菁金属络合物。

并且,含有黄色颜料及红色颜料的着色组合物能够优选地用作滤色器的红色像素形成用着色组合物。该情况下的黄色颜料优选含有偶氮甲碱金属络合物。并且,红色颜料优选含有二酮吡咯并吡咯化合物。

并且,着色组合物中含有2种以上的彩色颜料,并且可以由2种以上的彩色颜料的组合形成黑色。这种着色组合物可优选地用作红外线透射滤波器形成用着色组合物。作为由2种以上的彩色颜料的组合形成黑色时的彩色颜料的组合可举出以下。

(A1)含有红色颜料、蓝色颜料及黄色颜料的方式。

(A2)含有红色颜料、蓝色颜料、黄色颜料及紫色颜料的方式。

(A3)含有红色颜料、蓝色颜料、黄色颜料、紫色颜料及绿色颜料的方式。

(A4)含有红色颜料、蓝色颜料、黄色颜料及绿色颜料的方式。

(A5)含有黄色颜料及紫色颜料的方式。

(黑色颜料)

作为黑色颜料,并无特别限定,能够使用公知的黑色颜料。例如可举出炭黑、钛黑、石墨等无机颜料,优选为炭黑、钛黑,更优选为钛黑。钛黑是指含有钛原子的黑色粒子,优选为低价氧化钛或氮氧化钛。以提高分散性、抑制凝聚性等为目的,能够根据需要对钛黑的表面进行修饰。例如能够通过氧化硅、氧化钛、氧化锗、氧化铝、氧化镁或氧化锆来被覆钛黑的表面。并且,也能够通过如日本特开2007-302836号公报中所示的拨水性物质进行处理。钛黑优选每个粒子的一次粒径及平均一次粒径中的任一个较小。具体而言,平均一次粒径优选为10~45nm。钛黑也能够用作分散物。例如可举出含有钛黑粒子及二氧化硅粒子并且分散物中的Si原子与Ti原子的含有比调节在0.20~0.50的范围内的分散物等。关于上述分散物,也能够参考日本特开2012-169556号公报的0020~0105段的记载,该内容被编入本说明书中。作为钛黑的市售品的例,可举出钛黑10S、12S、13R、13M、13M-C、13R-N、13M-T(产品名:Mitsubishi Materials Corporation制造)、Tilack D(产品名:Ako Kasei Co.,Ltd.制造)等。

着色组合物的总固体成分中的颜料的含量优选为20质量%以上,更优选为30质量%以上,进一步优选为40质量%以上,特别优选超过50质量%,最优选为55质量%以上。上限优选为80质量%以下,更优选为75质量%以下,进一步优选为70质量%以下。

着色组合物中所含有的颜料中的具有金属原子的颜料的含量优选为15质量%以上,更优选为15.5质量%以上,进一步优选为16质量%以上。上限也能够设为100质量%,也能够设为95质量%以下,还能够设为90质量%以下。

着色组合物中所含有的颜料中的偶氮甲碱金属络合物的含量优选为15质量%以上,更优选为15.5质量%以上,进一步优选为16质量%以上。上限也能够设为100质量%,也能够设为95质量%以下,还能够设为90质量%以下。

着色组合物中所含有的颜料中的黄色颜料的含量优选为30质量%以上,更优选为33质量%以上,进一步优选为35质量%以上。上限也能够设为100质量%,也能够设为95质量%以下,还能够设为90质量%以下。

将本发明的着色组合物用作滤色器的黄色像素形成用着色组合物的情况下,颜料中的黄色颜料的含量优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上,进一步优选为99质量%以上。

将本发明的着色组合物用作滤色器的绿色像素形成用着色组合物的情况下,颜料优选使用包含黄色颜料及绿色颜料的颜料。并且,黄色颜料与绿色颜料的质量比优选为黄色颜料∶绿色颜料=30∶70~70∶30,更优选为30∶70~60∶40,进一步优选为30∶70~50∶50。并且,偶氮甲碱金属络合物的含量相对于绿色颜料的100质量份优选为3质量份以上,更优选为5质量份以上,进一步优选为10质量份以上。

将本发明的着色组合物用作滤色器的红色像素形成用着色组合物的情况下,颜料优选使用包含黄色颜料及红色颜料的颜料。并且,黄色颜料与红色颜料的质量比优选为黄色颜料∶红色颜料=30∶70~70∶30,更优选为30∶70~60∶40,进一步优选为30∶70~50∶50。并且,偶氮甲碱金属络合物的含量相对于红色颜料的100质量份优选为3质量份以上,更优选为5质量份以上,进一步优选为10质量份以上。

《染料》

本发明的着色组合物能够含有染料。作为染料,并无特别限制,能够使用公知的染料。作为染料,可举出彩色染料及黑色染料。作为彩色染料,可举出吡唑偶氮化合物、苯氨基偶氮化合物、三芳基甲烷化合物、蒽醌化合物、蒽吡啶酮化合物、苯亚甲基化合物、氧杂菁化合物、吡唑并三唑偶氮化合物、吡啶酮偶氮化合物、花青化合物、啡噻嗪化合物、吡咯并吡唑次甲基偶氮化合物、呫吨化合物、酞菁化合物、苯并哌喃化合物、靛蓝化合物、吡咯亚甲基化合物。作为黑色染料,可举出双苯并呋喃酮化合物、偶氮甲碱化合物、苝化合物、偶氮化合物等。

染料的含量相对于颜料的100质量份优选为100质量份以下,更优选为50质量份以下,进一步优选为30质量份以下,特别优选为10质量份以下。

并且,本发明的着色组合物也能够设为实质上不含有染料。本发明的着色组合物实质上不含有染料的情况下,本发明的着色组合物的总固体成分中的染料的含量优选为0.1质量%以下,更优选为0.05质量%以下,特别优选不含有。

《化合物S》

本发明的着色组合物含有选自由式(1)表示的化合物S-1及在金属原子上配位有前述化合物S-1的化合物S-2中的至少1种化合物S。

[化学式10]

式(1)中,R

-W

式(R-1)中,W

式(1)的R

式(1)的R

式(1)的R

R

式(1)中,R

R

接着,对由式(R-1)表示的基团进行说明。由式(R-1)表示的基团中,W

作为W

脂肪族烃基的碳原子数优选为1~20,更优选为2~20,进一步优选为2~10,特别优选为2~5。脂肪族烃基可以为直链状、支链状、环状中的任一种。并且,环状脂肪族烃基可以为单环、多环中的任一种。芳香烃的碳原子数优选为6~18,更优选为6~14,进一步优选为6~10。芳香烃优选为单环或稠合数为2~4的稠环的芳香烃。作为芳香烃,优选为苯环基。杂环基优选为单环或稠合数为2~4的稠环。构成杂环基的环的杂原子的数优选为1~3。构成杂环基的环的杂原子优选为氮原子、氧原子或硫原子。构成杂环基的环的碳原子的数优选为3~30,更优选为3~18,更优选为3~12。作为杂环基,优选为三嗪环基。脂肪族烃基、芳香烃及杂环基也可以具有取代基。作为取代基,可举出以后述的取代基T例举的基团。并且,R

作为取代基,可举出后述的取代基T。

由式(R-1)表示的基团中,X

作为X

作为构成盐的原子或原子团,可举出碱金属离子(Li

X

作为X

作为氨基,可举出由-NRx

由-NRx

作为环状氨基,可举出吡咯啶基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基等。这些基团还可以具有取代基。作为取代基,可举出后述的取代基T。作为取代基的具体例,可举出烷基及芳基等。

由式(R-1)表示的基团中,n优选为1~3,更优选为1或2,进一步优选为1。

作为由式(R-1)表示的基团的优选的方式之一,可举出W

-W

式(R-11)的W

式(R-11)的W

[化学式11]

式(W12-1)~(W12-6)中,*为与式(R-1)的W

式(W12-1)的A

式(W12-2)的A

式(W12-3)的T

式(W12-4)的T

式(W12-5)的A

式(W12-6)的A

上述T

式(R-11)的W

式(R-11)的X

式(R-11)的n表示1~5的整数,优选为1~3,更优选为1或2,进一步优选为1。

(取代基T)

作为取代基T,可举出以下基团。卤原子(例如为氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、烷基(优选为碳原子数1~30的烷基)、烯基(优选为碳原子数2~30的烯基)、炔基(优选为碳原子数2~30的炔基)、芳基(优选为碳原子数6~30的芳基)、杂芳基(优选为碳原子数1~30的杂芳基)、烷氧基(优选为碳原子数1~30的烷氧基)、芳氧基(优选为碳原子数6~30的芳氧基)、杂芳氧基(优选为碳原子数1~30的杂芳氧基)、酰基(优选为碳原子数2~30的酰基)、烷氧羰基(优选为碳原子数2~30的烷氧羰基)、芳氧羰基(优选为碳原子数7~30的芳氧羰基)、杂芳氧羰基(优选为碳原子数2~30的杂芳氧羰基)、酰氧基(优选为碳原子数2~30的酰氧基)、酰氨基(优选为碳原子数2~30的酰氨基)、氨基羰基氨基(优选为碳原子数2~30的氨基羰基氨基)、烷氧基羰基氨基(优选为碳原子数2~30的烷氧基羰基氨基)、芳氧基羰基氨基(优选为碳原子数7~30的芳氧基羰基氨基)、氨磺酰基(优选为碳原子数0~30的氨磺酰基)、氨磺酰基氨基(优选为碳原子数0~30的氨磺酰基氨基)、氨基甲酰基(优选为碳原子数1~30的氨基甲酰基)、烷硫基(优选为碳原子数1~30的烷硫基)、芳硫基(优选为碳原子数6~30的芳硫基)、杂芳硫基(优选为碳原子数1~30的杂芳硫基)、烷基磺酰基(优选为碳原子数1~30的烷基磺酰基)、烷基磺酰基氨基(优选为碳原子数1~30的烷基磺酰基氨基)、芳基磺酰基(优选为碳原子数6~30的芳基磺酰基)、芳基磺酰基氨基(优选为碳原子数6~30的芳基磺酰基氨基)、杂芳基磺酰基(优选为碳原子数1~30的杂芳基磺酰基)、杂芳基磺酰基氨基(优选为碳原子数1~30的杂芳基磺酰基氨基)、烷基亚磺酰基(优选为碳原子数1~30的烷基亚磺酰基)、芳基亚磺酰基(优选为碳原子数6~30的芳基亚磺酰基)、杂芳基亚磺酰基(优选为碳原子数1~30的杂芳基亚磺酰基)、脲基(优选为碳原子数1~30的脲基)、羟基、硝基、酰亚胺基、巯基、氰基、烷基亚磺酸基、芳基亚磺酸基、芳基偶氮基、杂芳基偶氮基、甲硅烷基、肼基、亚氨基。这些基团是还能够取代的基团的情况下,还可以具有取代基。作为取代基,可举出上述的取代基T中所说明的基团。

化合物S-1优选为由式(11)表示的化合物。

[化学式12]

式(11)中,R

式(11)的R

作为式(11)的R

式(11)中,R

化合物S中,化合物S-2为具有在金属原子上配位有前述化合物S-1的结构的化合物。作为金属原子,可举出铜、锌、铁、钛、铝、锡、镁及铬,优选为铜及锌。化合物S-2中,可以在这些金属原子上配位1个化合物S-1,也可以配位2个以上。并且,进而可以在金属原子上配位除了化合物S-1以外的配体。作为配体,可举出杂环化合物(例如吡啶、嘧啶、咪唑、吡唑、三唑、四唑、喹啉、1,10-啡啉等)、质子性化合物(例如水、甲醇、乙醇等)、胺化合物(例如三乙胺、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、乙二胺四乙酸N,N,N’,N”,N”-五甲基二乙三胺等)、酰胺化合物(例如为N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯啶酮等)、二甲基亚砜、环丁砜、腈化合物(例如乙腈等)等。并且,化合物S-2可使用2核络合物。

化合物S-2优选为由式(1a)表示的化合物,更优选为由式(11a)表示的化合物。另外,以下所示的式中,氮原子在金属原子(M

[化学式13]

式(1a)中,R

式(11a)中,R

式(1a)的R

式(11a)的R

作为式(1a)的M

化合物S优选为由式(1-1)、式(1a-1)、式(11-1)或式(11a-1)表示的化合物。这些化合物也为本发明的化合物。另外,以下所示的式中,氮原子在金属原子(M

[化学式14]

式(1-1)及式(1a-1)中,R

R

Rf

M

其中,R

[化学式15]

式(11-1)及式(11a-1)中,R

R

Rf

M

其中,R

式(1-1)及式(1a-1)中,优选R

式(11-1)及式(11a-1)中,优选R

作为式(1a-1)的M

作为化合物S的具体例,可举出后述的实施例中所记载的化合物(S-1)~(S-20)。

作为化合物S的合成方法,可举出以下所示的方法。

(i)使预先导入酸基或碱基的原料(羟基取代芳基醛或羟基取代苯胺)与金属源进行反应而合成的方法。

(ii)向使羟基取代芳基醛或羟基取代苯胺与金属源进行反应而合成的偶氮甲碱化合物中导入酸基或碱基而合成的方法。

在(i)的合成方法的情况下,反应中也能够使羟基取代芳基醛或羟基取代苯胺与金属源同时混合而进行反应,也能够首先使羟基取代苯胺与羟基取代芳基醛进行反应之后与金属源进行反应。本反应中,例如可以添加酸性化合物(例如乙酸、硫酸等)、碱性化合物(例如三乙胺、吡啶等)。溶剂能够选择公知的溶剂,可举出醇系溶剂(例如甲醇、乙醇、异丙醇、丙二醇单甲醚等)、酰胺系溶剂(例如N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺等)、其他极性溶剂(二甲基亚砜、二甲基咪唑啶酮、环丁砜等)、水、酯系溶剂(例如丙二醇单甲醚乙酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、酸系溶剂(例如乙酸等)、醚系溶剂(例如四氢呋喃、叔丁基甲醚等)、酮系溶剂(例如环己酮、环戊酮、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等)、烃系溶剂(例如己烷、庚烷等)、芳香族系溶剂(例如甲苯等)、碱性溶剂(例如吡啶等),优选为醇系溶剂、酰胺系溶剂、二甲基亚砜、二甲基咪唑啶酮。尽管不能唯一确定温度、时间,但是优选在10~100℃的范围内使其反应1~24小时。

作为金属源,能够无特别限制地使用在合成C.I.颜料黄129型化合物时所使用的金属源,例如可举出乙酸盐、卤化物盐、磺酸盐等。并且,也可以混合8-羟基喹啉等配体而进行反应。

(i)的合成方法中的具有酸基或碱的羟基取代芳基醛、羟基取代苯胺例如能够参考日本特表2013-510156号公报或Chemistry-A European Journa l,2009,vol.15,sha-pu33,p.8283-8295等进行合成。

在(ii)的合成方法中,能够通过预先将OH、NH

着色组合物的总固体成分中的化合物S的含量优选为0.1~30质量%。下限优选为0.5质量%以上,更优选为1质量%以上。上限优选为20质量%以下,更优选为15质量%以下。

并且,化合物S的含量相对于颜料100质量份优选为1~50质量份。下限优选为3质量份以上,更优选为5质量份以上,进一步优选为10质量份以上。上限优选为40质量份以下,更优选为30质量份以下。

化合物S可以仅为1种,也可以包含2种以上。在含有2种以上的情况下,优选这些的总计量在上述范围内。并且,化合物S可以含有结构异构体,化合物S中的结构异构体的比例优选为50质量%以下,更优选为30质量%以下,特别优选为10质量%以下,特别优选不含有结构异构体。

《树脂》

(特定树脂)

本发明的着色组合物含有树脂P(以下,也称为树脂)。树脂例如以将颜料等分散于着色组合物中的用途或粘合剂的用途进行掺合。另外,将主要为了将颜料等分散于着色组合物中而使用的树脂称为分散剂。但是,树脂的这些用途为一例,也能够以这些用途以外的目的使用树脂。

本发明的着色组合物中所包含的树脂含有选自如下中的至少一种:接枝树脂P-1(以下,也称为接枝树脂P-1),具有包含选自聚酯结构、聚醚结构及聚(甲基)丙烯酸结构中的至少1种结构的接枝链;嵌段共聚物P-2(以下,也称为嵌段共聚物P-2),包含选自聚酯结构、聚醚结构及聚(甲基)丙烯酸结构中的至少1种结构;及树脂P-3(以下,也称为树脂P-3),包含选自聚酯结构、聚醚结构及聚(甲基)丙烯酸结构中的至少1种结构的聚合物链中至少一个末端被酸基封端。以下,将接枝树脂P-1、嵌段共聚物P-2及树脂P-3也统称为特定树脂。

在作为特定树脂使用接枝树脂P-1的情况下,根据网格结构使用着色组合物获得的膜的强度变得更牢固,并且能够形成耐划伤性优异的像素。并且,在作为特定树脂使用嵌段共聚物P-2的情况下,能够提高着色组合物的涂布性等。并且,在作为特定树脂使用树脂P-3的情况下,树脂P-3在颜料中的吸附速度相对快,因此在制造着色组合物时能够在更短时间内使颜料分散于组合物中。

特定树脂可以仅使用1种,也可以并用2种以上。在并用2种特定树脂的情况下,可以并用2种以上接枝树脂P-1,也可以并用2种以上嵌段共聚物P-2,也可以并用2种以上树脂P-3,也可以并用接枝树脂P-1的1种以上及嵌段共聚物P-2的1种以上,也可以并用接枝树脂P-1的1种以上及树脂P-3的1种以上,也可以并用接枝树脂P-1的1种以上、嵌段共聚物P-2的1种以上及树脂P-3的1种以上。

以下,对用作特定树脂的各树脂进行说明。

[接枝树脂P-1]

接枝树脂P-1具有含有选自聚酯结构、聚醚结构及聚(甲基)丙烯酸结构中的至少1种结构的接枝链。作为聚酯结构,可举出由下述式(G-1)、式(G-4)或式(G-5)表示的结构。作为聚醚结构,可举出由下述式(G-2)表示的结构。作为聚(甲基)丙烯酸结构,可举出由下述式(G-3)表示的结构。

[化学式16]

上述式中,R

上述式中,R

上述式中,L

R

作为接枝链的末端结构,并无特别限定。可以为氢原子,也可以为取代基。作为取代基,可举出烷基、芳基、杂芳基、烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷基硫醚基、芳基硫醚基、杂芳基硫醚基等。其中,从提高颜料的分散性的观点考虑,优选为具有立体排斥效果的基团,优选为碳原子数5~30的烷基或烷氧基。烷基及烷氧基可以为直链状、支链状及环状中的任一种,优选为直链状或支链状。

另外,接枝链是指从主链枝化的分子链。并且,主链是指支链点最多的分子链。

接枝树脂P-1的接枝链的重均分子量优选为500~30000,更优选为1000~20000,进一步优选为2000~10000。

接枝树脂P-1优选为含有由式(P-1-1)表示的重复单元的树脂。

[化学式17]

式(P-1-1)中,X

作为X

作为L

关于W

从与颜料的吸附的观点考虑,优选枝树脂P-1的主链含有具有选自酸基、碱基或颜料类似骨架中的至少1种的重复单元。作为酸基,可举出羧基、磺基、磷酸基,优选为羧基。作为碱基,可举出由式(a-1)表示的基团、由式(a-2)表示的基团等。作为颜料类似骨架,可举出芳香环(例如苯基、萘基)、杂环(例如苯基马来酰亚胺、萘二甲酰亚胺、苯并咪唑、苯并咪唑酮、蒽醌等)。

[化学式18]

式(a-1)中,Ra

式(a-2)中,Ra

Ra

Ra

Ra

Ra

Ra

接枝树脂P-1的主链也优选含有具有聚合性基团的重复单元。作为聚合性基团,可举出乙烯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯酰基等含烯属不饱和键的基团。

接枝树脂P-1的重均分子量优选为2000~50000,更优选为3000~45000,进一步优选为4000~40000。

在接枝树脂P-1具有酸基的情况下,接枝树脂P-1的酸值优选为10~200mgKOH/g,更优选为20~150mgKOH/g,进一步优选为30~120mgKOH/g。在接枝树脂P-1具有碱基的情况下,接枝树脂P-1的胺值优选为10~200mgKOH/g,更优选为20~150mgKOH/g,进一步优选为30~120mgKOH/g。

作为接枝树脂P-1的具体例,可举出后述的实施例中所记载的分散剂B-1、B-2、B-3、B-4、B-6、B-7、B-8、B-9、B-10等。并且,也可举出日本特开2012-255128号公报的0025~0094段、日本特开2009-203462号公报的0022~0097段、日本特开2012-255128号公报的0102~0166段中所记载的树脂。

[嵌段共聚物P-2]

嵌段共聚物P-2含有选自聚酯结构、聚醚结构及聚(甲基)丙烯酸结构中的至少1种结构。作为聚酯结构,可举出由上述式(G-1)、式(G-4)或式(G-5)表示的结构。作为聚醚结构,可举出由上述式(G-2)表示的结构。作为聚(甲基)丙烯酸结构,可举出由上述式(G-3)表示的结构。另外,本说明书中嵌段共聚物是指具有多个聚合物的嵌段的共聚物。

嵌段共聚物P-2优选为具有含有酸基或碱基的重复单元的聚合物的嵌段(以下,也称为嵌段A)与具有不含有酸基及碱基的重复单元的聚合物的嵌段(以下,也称为嵌段B)的嵌段共聚物。关于酸基及碱基,可举出在上述接枝树脂P-1中说明的基团,优选的范围也相同。

优选嵌段A及嵌段B中的至少一个含有选自聚酯结构、聚醚结构及聚(甲基)丙烯酸结构中的至少1种结构,更优选嵌段A及嵌段B这两者含有选自聚酯结构、聚醚结构及聚(甲基)丙烯酸结构中的至少1种结构,进一步优选嵌段A及嵌段B这两者含有聚(甲基)丙烯酸结构。

并且,嵌段A优选为具有含有碱基的重复单元的聚合物的嵌段。

嵌段A及嵌段B中的至少一个可以含有聚合性基团。

嵌段共聚物P-2的重均分子量优选为2000~50000,更优选为3000~45000,进一步优选为4000~40000。

在嵌段共聚物P-2具有酸基的情况下,嵌段共聚物P-2的酸值优选为10~20OmgKOH/g,更优选为20~150mgKOH/g,进一步优选为30~120mgKOH/g。在嵌段共聚物P-2具有碱基的情况下,嵌段共聚物P-2的胺值优选为10~200mgKOH/g,更优选为20~150mgKOH/g,进一步优选为30~120mgKOH/g。

作为嵌段共聚物P-2的具体例,可举出后述的实施例中所记载的分散剂B-5等。嵌段共聚物P-2也能够使用日本特开2014-219665号公报的0063~0112段中所记载的嵌段共聚物(B)、日本特开2018-156021号公报的0046~0076段中所记载的嵌段共聚物A1,这些内容被编入本说明书中。

[树脂P-3]

树脂P-3为包含选自聚酯结构、聚醚结构及聚(甲基)丙烯酸结构中的至少1种结构的聚合物链中至少一个末端被酸基封端的结构的树脂。作为聚醚结构,可举出由上述式(G-2)表示的结构。作为聚(甲基)丙烯酸结构,可举出由上述式(G-3)表示的结构。

树脂P-3中,作为封端聚合物链的末端的酸基,可举出羧基、磺基、磷酸基,优选为磷酸基。

树脂P-3优选为由式P-3-1表示的结构的树脂。

[化学式19]

式中,Rp

Rp

作为Rp

树脂P-3的重均分子量优选为2000~50000,更优选为3000~45000,进一步优选为4000~40000。

树脂P-3的酸值优选为10~200mgKOH/g,更优选为20~150mgKOH/g,进一步优选为30~120mgKOH/g。

作为树脂P-3的具体例,可举出后述的实施例中所记载的分散剂B-11、B-12、B-13等。

(其他树脂)

本发明的着色组合物能够含有除了上述特定树脂以外的树脂(以下,也称为其他树脂)。

作为其他树脂,可举出(甲基)丙烯酸树脂、环氧树脂、烯-硫醇树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚树脂、聚芳酯树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚苯撑树脂、聚亚芳基醚氧化膦树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚亚胺树脂、聚烯烃树脂、环状烯烃树脂、聚酯树脂、苯乙烯树脂等。可以从这些树脂中单独使用1种,也可以将2种以上混合使用。

其他树脂的重均分子量(Mw)优选为2000~2000000。上限优选为1000000以下,更优选为500000以下。下限优选为3000以上,更优选为5000以上。

其他树脂能够使用碱溶性树脂。作为碱可溶性树脂,可举出具有酸基的树脂等。作为酸基的种类,可举出羧基、磷酸基、磺基、酚性羟基等。并且,作为具有酸基的树脂,也可以使用使酸酐与在环氧开环上生成的羟基反应而导入酸基的树脂。作为这种树脂,可举出日本专利6349629号公报中所记载的树脂。具有酸基的树脂也能够用作分散剂。并且,作为碱可溶性树脂,也能够使用日本特开2017-173787号公报中所记载的碱可溶性树脂。

碱可溶性树脂的酸值优选为30~500mgKOH/g。下限优选为50mgKOH/g以上,更优选为70mgKOH/g以上。上限优选为400mgKOH/g以下,更优选为200mgKOH/g以下,进一步优选为150mgKOH/g以下,最优选为120mgKOH/g以下。

其他树脂能够使用含有源自由下述式(ED1)表示的化合物和/或由下述式(ED2)表示的化合物(以下,有时将这些化合物也称为“醚二聚物”。)的重复单元的树脂。

[化学式20]

式(ED1)中,R

[化学式21]

式(ED2)中,R表示氢原子或碳原子数1~30的有机基团。作为式(ED2)的具体例,能够参考日本特开2010-168539号公报的记载。

关于醚二聚物的具体例,能够参考日本特开2013-029760号公报的0317段,该内容被编入本说明书中。

其他树脂能够使用含有具有聚合性基团的重复单元的树脂。

树脂能够使用含有源自由式(X)表示的化合物的重复单元的树脂。

[化学式22]

式中,R

作为由式(X)表示的化合物,可举出对枯基苯酚的环氧乙烷或环氧丙烷改性(甲基)丙烯酸酯等。作为市售品,可举出ARONIX M-110(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)等。

其他树脂也能够使用作为分散剂的树脂。作为分散剂,可举出酸性分散剂(酸性树脂)、碱性分散剂(碱性树脂)。在此,酸性分散剂(酸性树脂)表示酸基的量多于碱基的量的树脂。作为酸性分散剂(酸性树脂),将酸基的量与碱性基的量的总计量设为100摩尔%时,优选为酸基的量为70摩尔%以上的树脂。酸性分散剂(酸性树脂)所具有的酸基优选为羧基。酸性分散剂(酸性树脂)的酸值优选为10~105mgKOH/g。并且,碱性分散剂(碱性树脂)表示碱基的量多于酸基的量的树脂。作为碱性分散剂(碱性树脂),优选为将酸基的量与碱性基的量的总量设为100摩尔%时碱性基的量超过50摩尔%的树脂。碱性分散剂所具有的碱性基优选为氨基。

作为用作分散剂的树脂,也优选为在核部键合有多个聚合物链的结构的树脂。作为这种树脂,例如可举出树枝状聚合物(包含星型聚合物)。并且,作为树枝状聚合物的具体例,可举出日本特开2013-043962号公报的0196~0209段中所记载的高分子化合物C-1~C-31等。

用作分散剂的树脂也优选为含有在侧链上具有含烯属不饱和键的基团的重复单元的树脂。在侧链上具有含烯属不饱和键的基团的重复单元的含量优选为树脂的所有重复单元中10摩尔%以上,更优选为10~80摩尔%,进一步优选为20~70摩尔%。并且,分散剂也能够使用日本特开2018-087939号公报中所记载的树脂。

着色组合物的总固体成分中的树脂的含量优选为1~60质量%。下限优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,进一步优选为15质量%以上,特别优选为20质量%以上。上限优选为50质量%以下,更优选为40质量%以下。

着色组合物的总固体成分中的特定树脂的含量优选为1~60质量%。下限优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,进一步优选为15质量%以上,特别优选为20质量%以上。上限优选为50质量%以下,更优选为40质量%以下。

并且,着色组合物中所包含的树脂中的特定树脂的含量优选为10质量%以上,更优选含量为20质量%以上,进一步优选含量为30质量%以上。

并且,特定树脂的含量相对于颜料100质量份优选为10~100质量份。下限优选为15质量份以上,更优选为20质量份以上,进一步优选为25质量份以上。上限优选为60质量份以下,更优选为45质量份以下,进一步优选为40质量份以下。

本发明的着色组合物可以仅包含1种树脂,也可以包含2种以上。包含2种以上树脂的情况下,优选这些的合计在上述范围内。

《溶剂》

本发明的着色组合物含有溶剂。溶剂优选为有机溶剂。作为有机溶剂,可举出酯系溶剂、酮系溶剂、醇系溶剂、酰胺系溶剂、醚系溶剂、烃系溶剂等。关于这些的详细内容,能够参考国际公开第2015/166779号的0223段,且该内容被编入本说明书中。并且,也能够优选地使用环状烷基经取代的酯系溶剂、环状烷基经取代的酮系溶剂。作为有机溶剂的具体例,可举出聚乙二醇单甲醚、二氯甲烷、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基赛路苏乙酸酯、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、3-戊酮、4-庚酮、环己酮、2-甲基环己酮、3-甲基环己酮、4-甲基环己酮、环庚酮、环辛酮、乙酸环己酯、环戊酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、丙二醇二乙酸酯、3-甲氧基丁醇、甲基乙基酮、γ-丁内酯、环丁砜、苯甲醚、1,4-二乙酰氧基丁烷、二乙二醇单乙基醚乙酸盐、二乙酸丁烷-1,3-二基、二丙二醇甲醚乙酸盐、二丙酮醇等。但是,有时出于环境方面等原因,优选减少作为有机溶剂的芳香族烃类(苯、甲苯、二甲苯、乙苯等)(例如,相对于有机溶剂总量,能够设为50质量ppm(百万分率(partsper million))以下,也能够设为10质量ppm以下,也能够设为1质量ppm以下)。

本发明中,优选使用金属含量少的有机溶剂,有机溶剂的金属含量例如优选为10质量ppb(十亿分率(parts per billion))以下。根据需要,可以使用质量ppt(parts pertrillion:兆分率)级别的有机溶剂,该种有机溶剂例如由Toyo Gosei Co.,Ltd提供(化学工业日报,2015年11月13日)。

作为自有机溶剂中去除金属等杂质的方法,例如能够举出蒸馏(分子蒸馏或薄膜蒸馏等)或使用了过滤器的过滤。作为过滤中所使用的过滤器的过滤器孔径,优选为10μm以下,更优选为5μm以下,进一步优选为3μm以下。过滤器的材质优选为聚四氟乙烯、聚乙烯或尼龙。

有机溶剂可以包含异构体(虽然原子数相同,但是结构不同的化合物)。并且,异构体可以仅包含1种,也可以包含多种。

有机溶剂中的过氧化物的含有率优选为0.8mmol/L以下,更优选实质上不含有过氧化物。

着色组合物中的溶剂的含量优选为10~95质量%,更优选为20~90质量%,进一步优选为30~90质量%。

并且,从环境管制的观点考虑,优选本发明的着色组合物实质上不含有环境管制物质。另外,本发明中,实质上不含有环境管制物质是指着色组合物中的环境管制物质的含量为50质量ppm以下,优选为30质量ppm以下,进一步优选为10质量ppm以下,特别优选为1质量ppm以下。环境管制物质例如可举出苯;甲苯、二甲苯等烷基苯类;氯苯等卤化苯类等。这些在REACH(Registration Evaluation Authorization and Restriction of CHemicals)管制、PRTR(Pollutant Release and Transfer Register)法、VOC(Volatile OrganicCompounds)管制等下注册为环境管制物质,使用量和处理方法受到严格管制。这些化合物有时在制造用于着色组合物的各成分等时用作溶剂,有时会作为残留溶剂混入着色组合物中。从对人的稳定性、对环境的考虑的观点而言,优选尽可能地减少这些物质。作为减少环境管制物质的方法,可举出将系统内部进行加热和减压而设为环境管制物质的沸点以上,并从系统内部中蒸馏去除环境管制物质并将其减少的方法。并且,在蒸馏去除少量的环境管制物质的情况下,为了提高效率而与具有与该溶剂相同的沸点的溶剂共沸也为有用。并且,当含有具有自由基聚合性的化合物时,可以在添加阻聚剂之后减压蒸馏去除,以便抑制在减压蒸馏去除中进行自由基聚合反应导致在分子间进行交联。这些蒸馏去除方法能够在原料阶段、使原料进行反应的产物(例如聚合后的树脂溶液和多官能单体溶液)的阶段或通过混合这些化合物而制作的着色组合物的阶段等中的任一阶段中进行。

《其他颜料衍生物》

本发明的着色组合物能够含有除了上述的化合物S以外的颜料衍生物(以下,也称为其他颜料衍生物)。作为其他颜料衍生物,可举出具有在色素骨架上键合有酸基或碱基的结构的化合物。作为构成颜料衍生物的色素骨架,可举出喹啉色素骨架、苯并咪唑酮色素骨架、苯并异吲哚色素骨架、苯并噻唑色素骨架、亚胺色素骨架、方酸色素骨架、克酮鎓色素骨架、氧杂菁色素骨架、吡咯并吡咯色素骨架、二酮吡咯并吡咯色素骨架、偶氮色素骨架、酞菁色素骨架、萘酞菁色素骨架、蒽醌色素骨架、喹吖啶酮色素骨架、二噁嗪色素骨架、芘酮色素骨架、苝色素骨架、硫靛色素骨架、异吲哚啉色素骨架、异吲哚啉酮色素骨架、喹酞酮色素骨架、亚胺色素骨架、二硫醇色素骨架、三芳基甲烷色素骨架、吡咯亚甲基色素骨架等。作为酸基,可举出磺基、羧基、磷酸基及这些的盐等。作为构成盐的原子或原子团,可举出碱金属离子(Li+、Na+、K+等)、碱土类金属离子(Ca

作为其他颜料衍生物,也能够含有可视透明性优异的颜料衍生物(以下,也称为透明颜料衍生物)。透明颜料衍生物在400~700nm的波长区域内的摩尔吸光系数的最大值(εmax)优选为3000L·mol

作为其他颜料衍生物的具体例,可举出后述的实施例中所记载的化合物、日本特开昭56-118462号公报、日本特开昭63-264674号公报、日本特开平01-217077号公报、日本特开平03-009961号公报、日本特开平03-026767号公报、日本特开平03-153780号公报、日本特开平03-045662号公报、日本特开平04-285669号公报、日本特开平06-145546号公报、日本特开平06-212088号公报、日本特开平06-240158号公报、日本特开平10-030063号公报、日本特开平10-195326号公报、国际公开第2011/024896号的0086~0098段、国际公开第2012/102399号的0063~0094段、国际公开第2017/038252号的0082段、日本特开2015-151530号公报的0171段、日本特开2011-252065号公报的0162~0183段、日本特开2003-081972号公报、日本专利第5299151号公报、日本特开2015-172732号公报、日本特开2014-199308号公报、日本特开2014-085562号公报、日本特开2014-035351号公报、日本特开2008-081565号公报中所记载的化合物。

其他颜料衍生物的含量相对于颜料100质量份优选为30质量份以下,更优选为20质量份以下,进一步优选为15质量份以下,特别优选为10质量份以下。

并且,其他颜料衍生物的含量相对于化合物S的1质量份优选为0.01~100质量份,更优选为0.1~10质量份,进一步优选为0.2~5质量份以下。

并且,其他颜料衍生物与上述的化合物S的合计含量相对于颜料100质量份优选为1~30质量份。下限优选为2质量份以上,更优选为3质量份以上。上限优选为20质量份以下,更优选为15质量份以下。

其他颜料衍生物可以仅使用1种,也可以并用2种以上。在并用2种以上的情况下,优选这些的合计在上述范围内。

《红外线吸收剂》

本发明的着色组合物能够含有红外线吸收剂。例如,使用本发明的着色组合物来形成红外线透射滤波器的情况下,能够使透过通过在着色组合物中含有红外线吸收剂来获得的膜的光的波长位移到更长波长侧。红外线吸收剂优选为在比波长700nm更长波长侧具有极大吸收波长的化合物。红外线吸收剂优选为在超过波长700nm且1800nm以下的范围内具有极大吸收波长的化合物。并且,红外线吸收剂在波长500nm下的吸光度A

作为红外线吸收剂,可举出吡咯并吡咯化合物、花青化合物、方酸化合物、酞菁化合物、萘酞菁化合物、夸特锐烯(quaterrylene)化合物、部花青化合物、克酮鎓化合物、氧杂菁化合物、亚胺化合物、二硫醇化合物、三芳基甲烷化合物、吡咯亚甲基化合物、偶氮甲碱化合物、蒽醌化合物、双苯并呋喃酮化合物、二硫代烯金属络合物、金属氧化物、金属硼化物等。作为吡咯并吡咯化合物,可举出日本特开2009-263614号公报的0016~0058段中所记载的化合物、日本特开2011-068731号公报的0037~0052段中所记载的化合物、国际公开第2015/166873号的0010~0033段中所记载的化合物等。作为方酸化合物,可举出日本特开2011-208101号公报的0044~0049段中所记载的化合物、日本专利第6065169号公报的0060~0061段中所记载的化合物、国际公开第2016/181987号的0040段中所记载的化合物、日本特开2015-176046号公报中所记载的化合物、国际公开第2016/190162号的0072段中所记载的化合物、日本特开2016-074649号公报的0196~0228段中所记载的化合物、日本特开2017-067963号公报的0124段中所记载的化合物、国际公开第2017/135359号中所记载的化合物、日本特开2017-114956号公报中所记载的化合物、日本专利6197940号公报中所记载的化合物、国际公开第2016/120166号中所记载的化合物等。作为花青化合物,可举出日本特开2009-108267号公报的0044~0045段中所记载的化合物、日本特开2002-194040号公报的0026~0030段中所记载的化合物、日本特开2015-172004号公报中所记载的化合物、日本特开2015-172102号公报中所记载的化合物、日本特开2008-088426号公报中所记载的化合物、国际公开第2016/190162号的0090段中所记载的化合物、日本特开2017-031394号公报中所记载的化合物等。作为克酮鎓化合物,可举出日本特开2017-082029号公报中所记载的化合物。作为亚胺化合物,例如,可举出日本特表2008-528706号公报中所记载的化合物、日本特开2012-012399号公报中所记载的化合物、日本特开2007-092060号公报中所记载的化合物、国际公开第2018/043564号的0048~0063段中所记载的化合物。作为酞菁化合物,可举出日本特开2012-077153号公报的0093段中所记载的化合物、日本特开2006-343631号公报中所记载的酞菁氧钛、日本特开2013-195480号公报的0013~0029段中所记载的化合物、日本专利第6081771号公报中所记载的钒酞菁化合物。作为萘酞菁化合物,可举出日本特开2012-077153号公报的0093段中所记载的化合物。作为二硫代烯金属络合物,可举出日本专利第5733804号公报中所记载的化合物。作为金属氧化物,例如可举出氧化铟锡、氧化锑锡、氧化锌、Al掺杂氧化锌、氟掺杂二氧化锡、铌掺杂二氧化钛、氧化钨等。关于氧化钨的详细内容,能够参考日本特开2016-006476号公报的0080段,该内容被编入本说明书中。作为金属硼化物,可举出硼化镧等。作为硼化镧的市售品,可举出LaB

并且,作为红外线吸收剂,也能够使用日本特开2017-197437号公报中所记载的方酸化合物、日本特开2017-025311号公报中所记载的方酸化合物、国际公开第2016/154782号中所记载的方酸化合物、日本专利第5884953号公报中所记载的方酸化合物、日本专利第6036689号公报中所记载的方酸化合物、日本专利第5810604号公报中所记载的方酸化合物、国际公开第2017/213047号的0090~0107段中所记载的方酸化合物、日本特开2018-054760号公报的0019~0075段中所记载的含吡咯环的化合物、日本特开2018-040955号公报的0078~0082段中所记载的含吡咯环的化合物、日本特开2018-002773号公报的0043~0069段中所记载的含吡咯环的化合物、日本特开2018-041047号公报的0024~0086段中所记载的在酰胺α位具有芳香环的方酸化合物、日本特开2017-179131号公报中所记载的酰胺连接型方酸化合物、日本特开2017-141215号公报中所记载的具有吡咯双型方酸骨架或克酮鎓骨架的化合物、日本特开2017-082029号公报中所记载的二羟基咔唑双型方酸化合物、日本特开2017-068120号公报的0027~0114段中所记载的非对称型化合物、日本特开2017-067963号公报中所记载的含吡咯环的化合物(咔唑型)、日本专利第6251530号公报中所记载的酞菁化合物等。

在本发明的着色组合物含有红外线吸收剂的情况下,着色组合物的总固体成分中的红外线吸收剂的含量优选为1~40质量%。下限优选为2质量%以上,更优选为5质量%以上,进一步优选为10质量%以上。上限优选为30质量%以下,更优选为25质量%以下。本发明的着色组合物可以仅包含1种红外线吸收剂,也可以包含2种以上。在包含2种以上红外线吸收剂的情况下,优选这些合计量在上述范围内。

《聚合性化合物》

本发明的着色组合物能够含有聚合性化合物。作为聚合性化合物,能够使用通过自由基、酸、热而能够交联的公知的化合物。本发明中,聚合性化合物例如优选为具有含烯属不饱和键的基团的化合物。作为含烯属不饱和键的基团,可举出乙烯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯酰基等。本发明中所使用的聚合性化合物优选为自由基聚合性化合物。

作为聚合性化合物,可以为单体、预聚物、低聚物等化学形态的任一种,但优选为单体。聚合性化合物的分子量优选为100~3000。上限更优选为2000以下,进一步优选为1500以下。下限更优选为150以上,进一步优选为250以上。

聚合性化合物优选为含有3个以上的含烯属不饱和键的基团的化合物,更优选含有3~15个含烯属不饱和键的基团的化合物,进一步优选含有3~6个含烯属不饱和键的基团的化合物。并且,聚合性化合物优选为3~15官能的(甲基)丙烯酸酯化合物,更优选为3~6官能的(甲基)丙烯酸酯化合物。作为聚合性化合物的具体例,可举出日本特开2009-288705号公报的0095~0108段、日本特开2013-029760号公报的0227段、日本特开2008-292970号公报的0254~0257段、日本特开2013-253224号公报的0034~0038段、日本特开2012-208494号公报的0477段、日本特开2017-048367号公报、日本专利第6057891号公报、日本专利第6031807号公报中所记载的化合物,且这些内容被编入本说明书中。

作为聚合性化合物,优选为二季戊四醇三丙烯酸酯(作为市售品为KAYARA D D-330;Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、二季戊四醇四丙烯酸酯(作为市售品为KAYARAD D-320;Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(作为市售品为KAYARAD D-310;Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(作为市售品为KAYARAD DPHA;Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造、NK ESTER A-DPH-12E;Shin-NakamuraChemical Co.,Ltd.制造)及经由乙二醇和/或丙二醇残基而键合有这些(甲基)丙烯酰基的结构的化合物(例如,由SARTOMER Company,Inc.制造市售的SR454、SR499)。并且,作为聚合性化合物,也能够使用二甘油EO(环氧乙烷)改性(甲基)丙烯酸酯(作为市售品,M-460;TOAGOSEI CO.,LTD.制造)、季戊四醇四丙烯酸酯(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造、NK ESTER A-TMMT)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造、KAYARADHDDA)、RP-1040(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、ARONIX TO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)、NK OLIGO UA-7200(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造)、DPH A-40H(NipponKayaku Co.,Ltd.制造)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600、LINC-202UA(KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD.制造)、8UH-1006、8UH-1012(以上为TAISEI FINE CHEMICALCO,.LTD.制造)、LIGHT ACRYLATE POB-A0(KYOEISHA CHEMICAL C0.,LTD.制造)等。

并且,作为聚合性化合物也能够使用三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧丙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧乙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸环氧乙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等3官能的(甲基)丙烯酸酯化合物。作为3官能的(甲基)丙烯酸酯化合物的市售品,可举出ARONIX M-309、M-310、M-321、M-350、M-360、M-313、M-315、M-306、M-305、M-303、M-452、M-450(TOAGOSEICO.,LTD.制造)、NK ESTER A9300、A-GLY-9E、A-GLY-20E、A-TMM-3、A-TMM-3L、A-TMM-3LM-N、A-TMPT、TMPT(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造)、KAYARAD GPO-303、TMPTA、THE-330、TPA-330、PET-30(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)等。

并且,聚合性化合物中也能够使用具有酸基的化合物。通过使用具有酸基的聚合性化合物,显影时容易去除未曝光部的聚合性化合物,能够抑制显影残渣的产生。作为酸基,可举出羧基、磺基、磷酸基等,优选为羧基。作为具有酸基的聚合性化合物,可举出丁二酸改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等。作为具有酸基的聚合性化合物的市售品可举出ARONIX M-510、M-520、ARONIX TO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)等。作为具有酸基的聚合性化合物的优选的酸值为0.1~40mgKOH/g,更优选为5~30mgKOH/g。若聚合性化合物的酸值为0.1mgKOH/g以上,则在显影液中的溶解性良好,若为40mgKOH/g以下,则在制造或处理上有利。

并且,作为聚合性化合物也能够使用具有己内酯结构的化合物。作为具有己内酯结构的聚合性化合物的市售品,可举出KAYARAD DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120(以上为Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)等。

并且,作为聚合性化合物也能够使用具有亚烷氧基的聚合性化合物。具有亚烷氧基的聚合性化合物优选具有亚乙氧基和/或亚丙氧基的聚合性化合物,更优选具有亚乙氧基的聚合性化合物,进一步优选具有4~20个亚乙氧基的3~6官能(甲基)丙烯酸酯化合物。作为具有亚烷氧基的聚合性化合物的市售品,例如可举出Sartomer Company,Inc制造的作为具有4个亚乙氧基的4官能(甲基)丙烯酸酯的SR-494、作为具有3个氧亚异丁基的3官能(甲基)丙烯酸酯的KAYARAD TPA-330等。

并且,作为聚合性化合物也能够使用具有茀骨架的聚合性化合物。作为具有茀骨架的聚合性化合物的市售品,可举出OGSOL FA-0200、EA-0300(Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.制造、具有茀骨架的(甲基)丙烯酸酯单体)等。

作为聚合性化合物,也优选使用实质上不含有甲苯等环境管制物质的化合物。作为这种化合物的市售品,可举出KAYARAD DPHA IT、KAYARAD DPEA-12LT(Nippon KayakuCo.,Ltd.制造)等。

着色组合物的总固体成分中的聚合性化合物的含量优选为0.1~50质量%。下限更优选为0.5质量%以上,进一步优选为1质量%以上。上限更优选为45质量%以下,进一步优选为40质量%以下。聚合性化合物可以为单独1种,也可以并用2种以上。并用2种以上的情况下,优选这些的合计在上述范围内。

《聚合引发剂》

本发明的着色组合物能够含有聚合引发剂。作为聚合引发剂,可举出光聚合引发剂及热聚合引发剂等,优选为光聚合引发剂。并且,聚合引发剂优选为自由基聚合引发剂。

作为热聚合引发剂,例如可举出2,2’-偶氮双异丁腈(AIBN)、3-羧基丙腈、偶氮双丙二腈、二甲基-(2,2’)-偶氮双(2-丙酸甲酯)等偶氮化合物、叔丁基过氧化苯甲酸、过酸化苯甲酰、过酸化月桂酰及过硫酸钾等有机过氧化物。

作为光聚合引发剂,可举出卤化烃衍生物(例如具有三嗪骨架的化合物、具有噁二唑骨架的化合物等)、酰基膦化合物、六芳基联咪唑、肟化合物、有机过氧化物、硫代化合物、酮化合物、芳香族鎓盐、α-羟基酮化合物、α-氨基酮化合物等。从曝光灵敏度的观点考虑,光聚合引发剂优选为三卤甲基三嗪(trihalo methyl triazine)化合物、苄基二甲基缩酮化合物、α-羟基酮化合物、α-氨基酮化合物、酰基膦化合物、氧化膦化合物、茂金属化合物、肟化合物、三芳基咪唑二聚物、鎓化合物、苯并噻唑化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物、环戊二烯-苯-铁络合物、卤甲基噁二唑化合物及3-芳基取代香豆素化合物,更优选为选自肟化合物、α-羟基酮化合物、α-氨基酮化合物及酰基膦化合物中的化合物,进一步优选为肟化合物。并且,作为光聚合引发剂,可举出日本特开2014-130173号公报的0065~0111段、日本专利第6301489号公报中所记载的化合物、MATERIAL STAGE 37~60p,vol.19,No.3,2019中所记载的过氧化物系光聚合引发剂、国际公开第2018/221177号中所记载的光聚合引发剂、国际公开第2018/110179号中所记载的光聚合引发剂、日本特开2019-043864号公报中所记载的光聚合引发剂、日本特开2019-044030号公报中所记载的光聚合引发剂,这些内容被编入本说明书中。

作为α-羟基酮化合物的市售品,可举出Omnirad 184、Omnirad 1173、Omnirad2959、Omnirad 127(以上为IGM Resins B.V.公司制造)、Irgacure l84、Irgacure 1173、Irgacure 2959、Irgacure 127(以上为BASF公司制造)等。作为d-氨基酮化合物的市售品,Omnirad 907、Omnirad 369、Omnirad 369E、Omnirad 379EG(以上为IGM Resins B.V.公司制造)、Irgacure 907、Irgacure 369、Irgacure 369E、Irgacure 379EG(以上为BASF公司制造)等。作为酰基膦化合物的市售品,可举出Omnirad 819、Omnirad TPO(以上为IGM ResinsB.V.公司制造)、Irgacure 819、Irgacure TPO(以上为BASF公司制造)等。

作为肟化合物,可举出日本特开2001-233842号公报中所记载的化合物、日本特开2000-080068号公报中所记载的化合物、日本特开2006-342166号公报中所记载的化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.1653-1660)中所记载的化合物、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.156-162)中所记载的化合物、Journ al of Photopolymer Science and Technology(1995年、pp.202-232)中所记载的化合物、日本特开2000-066385号公报中所记载的化合物、日本特表2004-534797号公报中所记载的化合物、日本特开2017-019766号公报中所记载的化合物、日本专利第6065596号公报中所记载的化合物、国际公开第2015/152153号中所记载的化合物、国际公开第2017/051680号中所记载的化合物、日本特开2017-198865号公报中所记载的化合物、国际公开第2017/164127号的0025~0038段中所记载的化合物、国际公开第2013/167515号中所记载的化合物等。作为肟化合物的具体例,可举出3-苯甲酰氧基亚氨基丁烷-2-酮、3-乙酰氧基亚氨基丁烷-2-酮、3-丙酰氧基亚氨基丁烷-2-酮、2-乙酰氧基亚氨基戊烷-3-酮、2-乙酰氧基亚氨基-1-苯基丙烷-1-酮、2-苯甲酰氧基亚氨基-1-苯基丙烷-1-酮、3-(4-甲苯磺酰氧基)亚氨基丁烷-2-酮及2-乙氧基羰氧基亚氨基-1-苯基丙烷-1-酮等。作为市售品,可举出Irgacure OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure OXE03、Irgacure OXE04(以上为BASF公司制造)、TR-PBG-304(Ch angzhou Tronly NewElectronic Materials CO.,LTD.制造)、Adeka Optome r N-1919(ADEKA CORPORATION制造,日本特开2012-014052号公报中所记载的光聚合引发剂2)。并且,作为肟化合物,也优选使用无着色性的化合物或透明性高且不易变色的化合物。作为市售品,可举出ADEKA ARKLSNCI-730、NCI-831、NCI-930(以上为ADEKA CORPORATION制造)等。

作为光聚合引发剂,也能够使用具有芴环的肟化合物。作为具有芴环的肟化合物的具体例,可举出日本特开2014-137466号公报中所记载的化合物。

作为光聚合引发剂,也能够使用具有咔唑环中的至少一个苯环成为萘环的骨架的肟化合物。作为该种肟化合物的具体例,可举出国际公开第2013/083505号中所记载的化合物。

作为光聚合引发剂,也能够使用具有氟原子的肟化合物。作为具有氟原子的肟化合物的具体例,可举出日本特开2010-262028号公报中所记载的化合物、日本特表2014-500852号公报中所记载的化合物24、36~40、日本特开2013-164471号公报中所记载的化合物(C-3)等。

作为光聚合引发剂,能够使用具有硝基的肟化合物。也优选将具有硝基的肟化合物设为二聚体。作为具有硝基的肟化合物的具体例,可举出日本特开2013-114249号公报的0031~0047段、日本特开2014-137466号公报的0008~0012、0070~0079段中所记载的化合物、日本专利4223071号公报的0007~0025段中所记载的化合物、ADEKA ARKLS NCI-831(ADEKA CORPORATION制造)。

作为光聚合引发剂,也能够使用具有苯并呋喃骨架的肟化合物。作为具体例,可举出国际公开第2015/036910号中所记载的OE-01~OE-75。

作为光聚合引发剂,也能够使用在咔唑骨架键合有具有羟基的取代基的肟化合物。作为这些光聚合引发剂,可举出国际公开第2019/088055号中所记载的化合物等。

作为光聚合引发剂,也能够使用具有在芳环导入吸电子基团而成的芳环基Ar

肟化合物OX优选为选自由式(OX1)表示的化合物及由式(OX2)表示的化合物中的至少1种,更优选为由式(OX2)表示的化合物。

[化学式23]

式中,R

R

R

其中,R

上述式中,R

作为肟化合物OX的具体例,可举出日本专利第4600600号公报的0083~0105段中所记载的化合物。

以下示出在本发明中优选地使用的肟化合物的具体例,但本发明并不限定于这些。

[化学式24]

[化学式25]

[化学式26]

[化学式27]

[化学式28]

肟化合物优选为在波长350~500nm的范围内具有极大吸收波长的化合物,更优选为在波长360~480nm的范围内具有极大吸收波长的化合物。并且,从灵敏度的观点考虑,肟化合物在波长365nm或波长405nm下的摩尔吸光系数优选高,更优选为1000~300000,进一步优选为2000~300000,特别优选为5000~200000。化合物的摩尔吸光系数能够使用公知的方法进行测量。例如,通过分光光度计(Varian公司制造的Cary-5分光光度计(spectrophotometer)),优选使用乙酸乙酯以0.01g/L的浓度测量。

作为光聚合引发剂,也优选组合使用Irgacure OXE01(BASF公司制造)和/或Irgacure OXE02(BASF公司制造)和Omnirad 2959(IGM Resins B.V.公司制造)。

作为光聚合引发剂,可以使用2官能或3官能以上的光自由基聚合引发剂。通过使用这些光自由基聚合引发剂,由光自由基聚合引发剂的一分子产生2个以上的自由基,因此可获得良好的灵敏度。并且,在使用非对称结构的化合物的情况下,结晶性下降而在溶剂等中的溶解性得到提高,随时间而变得难以析出,从而能够提高着色组合物的经时稳定性。作为2官能或3官能以上的光自由基聚合引发剂的具体例,可举出日本特表2010-527339号公报、日本特表2011-524436号公报、国际公开第2015/004565号、日本特表2016-532675号公报的0407~0412段、国际公开第2017/033680号的0039~0055段中所记载的肟化合物的二聚体、日本特表2013-522445号公报中所记载的化合物(E)及化合物(G)、国际公开第2016/034963号中所记载的Cmpd1~7、日本特表2017-523465号公报的0007段中所记载的肟酯类光引发剂、日本特开2017-167399号公报的0020~0033段中所记载的光引发剂、日本特开2017-151342号公报的0017~0026段中所记载的光聚合引发剂(A)、日本专利第6469669号公报中所记载的肟酯光引发剂等。

着色组合物的总固体成分中的聚合引发剂的含量优选为0.1~30质量%。下限优选为0.5质量%以上,更优选为1质量%以上。上限优选为20质量%以下,更优选为15质量%以下。本发明的着色组合物中,聚合引发剂可以仅使用1种,也可以使用2种以上。在使用2种以上的情况下,优选这些的合计在上述范围内。

《具有环状醚基的化合物》

本发明的着色组合物能够含有具有环状醚基的化合物。作为环状醚基,可举出环氧基、氧杂环丁基等。具有环状醚基的化合物优选具有环氧基的化合物(以下,也称为环氧化合物)。作为环氧化合物,也能够使用日本特开2013-011869号公报的0034~0036段、日本特开2014-043556号公报的0147~0156段、日本特开2014-089408号公报的0085~0092段中所记载的化合物、日本特开2017-179172号公报中所记载的化合物。这些内容被编入本说明书中。

环氧化合物可以为低分子化合物(例如,分子量小于2000,进而分子量小于1000),也可以为高分子化合物(macromolecule)(例如,分子量1000以上,聚合物的情况下,重均分子量为1000以上)中的任一个。环氧化合物的重均分子量优选为200~100000,更优选为500~50000。重均分子量的上限优选为10000以下,更优选为5000以下,进一步优选为3000以下。

作为环氧化合物,能够优选地使用环氧树脂。作为环氧树脂,例如可举出作为酚化合物的缩水甘油醚化物的环氧树脂、作为各种酚醛清漆树脂的缩水甘油醚化物的环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族系环氧树脂、杂环式环氧树脂、缩水甘油酯系环氧树脂、缩水甘油胺系环氧树脂、将卤代酚类缩水甘油基化而得的环氧树脂、具有环氧基的硅化合物与除其以外的硅化合物的稠合物、具有环氧基的聚合性不饱和化合物与除其以外的其他聚合性不饱和化合物的共聚物等。环氧树脂的环氧当量优选为310~3300g/eq,更优选为310~1700g/eq,进一步优选为310~1000g/eq。

作为具有环状醚基的化合物的市售品,例如可举出EHPE3150(DaicelCorporation制造)、EPICLON N-695(DIC CORPORATION制造)、Marproof G-0150M、G-0105SA、G-0130SP、G-0250SP、G-1005S、G-1005SA、G-1010S、G-2050M、G-01100、G-01758(以上为NOF CORPORATION制造,含有环氧基的聚合物)等。

着色组合物的总固体成分中的具有环状醚基的化合物的含量优选为0.1~20质量%。下限例如优选为0.5质量%以上,更优选为1质量%以上。上限例如优选为15质量%以下,进一步优选为10质量%以下。具有环状醚基的化合物可以仅为1种,也可以为2种以上。2种以上的情况下,优选这些的合计在上述范围内。

《固化促进剂》

本发明的着色组合物可以含有固化促进剂。作为固化促进剂,可举出硫醇化合物、羟甲基化合物、胺化合物、鏻盐化合物、脒氯化合物、酰胺化合物、碱产生剂、异氰酸酯化合物、烷氧基硅烷化合物、鎓盐化合物等。作为固化促进剂的具体例,可举出国际公开第2018/0561 89号的0094~0097段中所记载的化合物、日本特开2015-034963号公报的0246~0253段中所记载的化合物、日本特开2013-041165号公报的0186~0251段中所记载的化合物、日本特开2014-055114号公报中所记载的离子性化合物、日本特开2012-150180号公报的0071~0080段中所记载的化合物、日本特开2011-253054号公报中所记载的具有环氧基的烷氧基硅烷化合物、日本专利第5765059号公报的0085~0092段中所记载的化合物、日本特开2017-036379号公报中所记载的含羧基的环氧固化剂等。着色组合物的总固体成分中的固化促进剂的含量优选为0.3~8.9质量%,更优选为0.8~6.4质量%。

《紫外线吸收剂》

本发明的着色组合物能够含有紫外线吸收剂。紫外线吸收剂能够使用共轭二烯化合物、氨基二烯化合物、水杨酸酯化合物、二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、丙烯腈化合物、羟苯基三嗪化合物、吲哚化合物、三嗪化合物等。作为这些化合物,可举出日本特开2009-217221号公报的0038~0052段、日本特开2012-208374号公报的0052~0072段、日本特开2013-068814号公报的0317~0334段、日本特开2016-162946号公报的0061~0080段中所记载的化合物,这些内容被编入本说明书中。作为紫外线吸收剂的市售品,可举出UV-503(DATTO CHEMICAL C0.,LTD.制造、共轭二烯化合物)、TINUVIN 400、TINUVIN 405、TINUVIN460、TINUVIN 477、TINUVIN 479(以上为BASF公司制造、三嗪化合物)、TINUVIN PS、TINUVIN99-2、TINUVIN 109、TINUVIN 326、TINUVIN328、TINUVIN 384-2、TINUVIN 900、TINUVIN928、TINUVIN 171、TINUVIN 1130(以上为BASF公司制造、苯并三唑化合物)、ADK STAB LA-31RG(ADEKA Corporation制造、苯并三唑化合物)、Uvinul A、Uvinul 3049、Uvinul 3050(以上为BASF公司制造、二苯甲酮化合物)、Sumisorb130(Sumika Chemtex Company,Limited制造、二苯甲酮化合物)等。并且,作为苯并三唑化合物,可举出MIYOSHI OIL&FATCO.,LTD.制造的MYUA系列(化学工业日报、2016年2月1日)。并且,紫外线吸收剂还能够使用日本专利第6268967号公报的0049~0059段中所记载的化合物。

在着色组合物的总固体成分中,紫外线吸收剂的含量优选为0.01~10质量%,更优选为0.01~5质量%。本发明中,紫外线吸收剂可以仅使用1种,也可以使用2种以上。当使用2种以上时,优选总量成为上述范围。

《阻聚剂》

本发明的着色组合物能够含有阻聚剂。作为阻聚剂,可举出氢醌、对甲氧基苯酚、二叔丁基-对甲酚、邻苯三酚、叔丁基儿茶酚、苯醌、4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、N-亚硝基苯基羟胺盐(铵盐、亚铈盐等)。其中,优选为对甲氧基苯酚。在着色组合物的总固体成分中,阻聚剂的含量优选为0.0001~5质量%。阻聚剂可以仅为1种,也可以为2种以上。2种以上的情况下,优选总量在上述范围内。

《硅烷偶联剂》

本发明的着色组合物能够含有硅烷偶联剂。本发明中,硅烷偶联剂是指具有水解性基团和除其以外的官能团的硅烷化合物。并且,水解性基团是指与硅原子直接键合,并通过水解反应及稠合反应中的至少一种而可产生硅氧烷键的取代基。作为水解性基团,例如可举出卤原子、烷氧基、酰氧基等,优选为烷氧基。即,硅烷偶联剂优选为具有烷氧基硅基的化合物。并且,作为除了水解性基团以外的官能团,例如,可举出乙烯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯酰基、巯基、环氧基、氧杂环丁基、氨基、脲基、硫醚基、异氰酸酯基、苯基等,优选为氨基、(甲基)丙烯酰基及环氧基。作为硅烷偶联剂的具体例,有N-β-氨基乙基-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造、产品名KBM-602)、N-β-氨基乙基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造、产品名KBM-603)、N-β-氨基乙基-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造、产品名KBE-602)、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemi cal Co.,Ltd.制造、产品名KBM-903)、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造、产品名KBE-903)、3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制造、产品名KBM-502)、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造、产品名KBM-503)等。并且,关于硅烷偶联剂的具体例,可举出日本特开2009-288703号公报的0018~0036段中所记载的化合物、日本特开2009-242604号公报的0056~0066段中所记载的化合物,且这些内容被编入本说明书中。着色组合物的总固体成分中的硅烷偶联剂的含量优选为0.01~15.0质量%,更优选为0.05~10.0质量%。硅烷偶联剂可以仅为1种,也可以为2种以上。2种以上的情况下,优选总量在上述范围内。

《表面活性剂》

本发明的着色组合物能够含有表面活性剂。作为表面活性剂,能够使用氟系表面活性剂、非离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂、硅酮系表面活性剂等各种表面活性剂。关于表面活性剂,可举出国际公开第2015/166779号的0238~0245段中所记载的表面活性剂,且该内容被编入本说明书中。

表面活性剂优选为氟系表面活性剂。通过在着色组合物中含有氟系表面活性剂,液特性(尤其是流动性)得到进一步提高,能够进一步改善省液性。并且,也能够形成厚度不均匀小的膜。

氟系表面活性剂中的含氟率优选为3~40质量%,更优选为5~30质量%,特别优选为7~25质量%。含氟率在该范围内的氟系表面活性剂在涂布膜的厚度均匀性和省液性的观点上有效,在着色组合物中的溶解性也良好。

作为氟系表面活性剂,可举出日本特开2014-041318号公报的0060~0064(对应的国际公开第2014/017669号的0060~0064段)段等中所记载的表面活性剂、日本特开2011-132503号公报的0117~0132段中所记载的表面活性剂、日本特开2020-008634号公报中所记载的表面活性剂,这些内容被编入本说明书中。作为氟系表面活性剂的市售品,例如可举出MEGAFACE F-171、F-172、F-173、F-176、F-177、F-141、F-142、F-143、F-144、F-437、F-475、F-477、F-479、F-482、F-554、F-555-A、F-556、F-557、F-558、F-559、F-560、F-561、F-565、F-563、F-568、F-575、F-780、EXP、MFS-330、R-41、R-41-LM、R-01、R-40、R-40-LM、RS-43、TF-1956、RS-90、R-94、RS-72-K、DS-21(以上为DIC CORPORATI0N制造)、FLUORAD FC430、FC431、FC171(以上为Su mitomo 3M Limited制造)、SURFLON S-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S-393、KH-40(以上为AGC INC.制造)、PolyFox PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上为OMNOVA SOLUTIONS IN C.制造)、Futurgent710FM、610FM、601AD、601ADH2、602A、215M、245F(以上为NEOS制造)等。

并且,氟系表面活性剂也能够优选地使用丙烯酸系化合物,该丙烯酸系化合物具备具有含有氟原子的官能团的分子结构,且施加热时含有氟原子的官能团部分被切断而氟原子挥发。作为这种氟系表面活性剂,可举出DIC Corporation制造的MEGAFACE DS系列(化学工业日报(2016年2月22日)、日经产业新闻(2016年2月23日)),例如可举出MEGAFACE DS-21。

并且,关于氟系表面活性剂,也优选使用具有氟化烷基或氟化亚烷基醚基的含氟原子的乙烯基醚化合物与亲水性乙烯基醚化合物的聚合物。这些氟系表面活性剂可举出日本特开2016-216602号公报中所记载的氟系表面活性剂,该内容被编入本说明书中。

氟系表面活性剂也能够使用嵌段聚合物。氟系表面活性剂也能够优选地使用含氟高分子化合物,该含氟高分子化合物包含:源自具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯化合物的重复单元;及源自具有2个以上(优选为5个以上)的亚烷氧基(优选为亚乙氧基、亚丙氧基)的(甲基)丙烯酸酯化合物的重复单元。并且,日本特开2010-032698号公报的0016~0037段中所记载的含氟表面活性剂、下述化合物也例示为本发明中所使用的氟系表面活性剂。

[化学式29]

上述化合物的重均分子量优选为3000~50000,例如为14000。上述化合物中,表示重复单元的比率的%为摩尔%。

并且,氟系表面活性剂也能够使用在侧链上具有含烯属不饱和键的基团的含氟聚合物。作为具体例,可举出日本特开2010-164965号公报的0050~0090段及0289~0295段中所记载的化合物、DIC Corporation制造的MEGAFACE RS-101、RS-102、RS-718K、RS-72-K等。并且,氟系表面活性剂也能够使用日本特开2015-117327号公报的0015~0158段中所记载的化合物。

作为非离子系表面活性剂,可举出丙三醇(glycerol)、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷及这些的乙氧基化物及丙氧基化物(例如,丙三醇丙氧基化物、丙三醇乙氧基化物等)、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、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、PluronicL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(BASF公司制造)、Tetronic 304、701、704、901、904、150R1(BASF公司制造)、Solsperse 20000(Japan Lubrizol Corporation制造)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制造)、PIONIN D-6112、D-6112-W、D-6315(Takemoto Oil&FatCo.,Ltd.制造)、OLFINE1010、Surfynol 104、400、440(Nissin Chemical Co.,Ltd.制造)等。

作为硅酮系表面活性剂,例如可举出Toray Silicone DC3PA、Toray SiliconeSH7PA、Toray Silicone DC11PA、Toray Silicone SH21PA、Toray Silicone SH28PA、ToraySilicone SH29PA、Toray Silicone SH30PA、Toray Sil icone SH8400(以上为DowCorning Toray Co.,Ltd.制造)、TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上为Moment ive Performance Materials Inc.制造)、KP-341、KF-6001、KF-6002(以上为Shin-Etsu ChemicalCo.,LTD.制造)、BYK307、BYK323、BYK330(以上为BYK-ChemieCorporation制造)等。

在着色组合物的总固体成分中,表面活性剂的含量优选为0.001质量%~5.0质量%,更优选为0.005~3.0质量%。表面活性剂可以仅为1种,也可以为2种以上。2种以上的情况下,优选总量在上述范围内。

《抗氧化剂》

本发明的着色组合物能够含有抗氧化剂。作为抗氧化剂,可举出酚化合物、亚磷酸酯化合物、硫醚化合物等。作为酚化合物,能够使用被称作酚系抗氧化剂的任意的酚化合物。作为优选的酚化合物,可举出受阻酚化合物。优选为在与酚性羟基相邻的部位(邻位)具有取代基的化合物。作为前述取代基,优选为碳原子数1~22的经取代或未经取代的烷基。并且,抗氧化剂也优选在同一分子内具有酚基和亚磷酸酯基的化合物。并且,抗氧化剂也能够优选地使用磷系抗氧化剂。并且,抗氧化剂也能够使用韩国公开专利第10-2019-0059371号公报中所记载的化合物。着色组合物的总固体成分中的抗氧化剂的含量优选为0.01~20质量%,更优选为0.3~15质量%。抗氧化剂可以仅使用1种,也可以使用2种以上。当使用2种以上时,优选总量成为上述范围。

《其他成分》

根据需要,本发明的着色组合物还可以含有增敏剂、固化促进剂、填充剂、热固化促进剂、增塑剂及其他助剂类(例如,导电性粒子、填充剂、消泡剂、阻燃剂、流平剂、剥离促进剂、香料、表面张力调节剂、链转移剂等)。能够通过适当地含有这些成分来调节膜物理性质等性质。关于这些成分,例如,能够参考日本特开2012-003225号公报的0183段以后(所对应的美国专利申请公开第2013/0034812号说明书的0237段)的记载、日本特开2008-250074号公报的0101~0104、0107~0109段等的记载,且这些内容被编入本说明书中。并且,根据需要,本发明的着色组合物还可以含有潜在抗氧化剂。作为潜在抗氧化剂,可举出作为抗氧化剂发挥作用的部位被保护基保护的化合物,且保护基通过在100~250℃下进行加热或在酸/碱催化剂存在下在80~200℃下进行加热而脱离并作为抗氧化剂发挥作用的化合物。作为潜在抗氧化剂,可举出国际公开第2014/021023号、国际公开第2017/030005号、日本特开2017-008219号公报中所记载的化合物。作为潜在抗氧化剂的市售品,可举出ADEKAARKLSGPA-5001(ADEKA CORPORATION制造)等。

为了调节所获得的膜的折射率,本发明的着色组合物可以含有金属氧化物。作为金属氧化物,可举出TiO

本发明的着色组合物可以含有耐光性改良剂。作为耐光性改善剂,可举出日本特开2017-198787号公报的0036~0037段中所记载的化合物、日本特开2017-146350号公报的0029~0034段中所记载的化合物、日本特开2017-129774号公报的0036~0037、0049~0052段中所记载的化合物、日本特开2017-129674号公报的0031~0034、0058~0059段中所记载的化合物、日本特开2017-122803号公报的0036~0037、0051~0054段中所记载的化合物、国际公开第2017/164127号的0025~0039段中所记载的化合物、日本特开2017-186546号公报的0034~0047段中所记载的化合物、日本特开2015-025116号公报的0019~0041段中所记载的化合物、日本特开2012-145604号公报的0101~0125段中所记载的化合物、日本特开2012-103475号公报的0018~0021段中所记载的化合物、日本特开2011-257591号公报的0015~0018段中所记载的化合物、日本特开2011-191483号公报的0017~0021段中所记载的化合物、日本特开2011-145668号公报的0108~0116段中所记载的化合物、日本特开2011-253174号公报的0103~0153段中所记载的化合物等。

从环境管制的观点考虑,有时全氟烷基磺酸及其盐以及全氟烷基羧酸及其盐的使用会受到管制。本发明的着色组合物中,在降低上述的化合物的含有率的情况下,全氟烷基磺酸(尤其,全氟烷基的碳原子数为6~8的全氟烷基磺酸)及其盐以及全氟烷基羧酸(尤其,全氟烷基的碳原子数为6~8的全氟烷基羧酸)及其盐的含有率相对于着色组合物的总固体成分优选为0.01ppb~1,000ppb的范围,更优选为0.05ppb~500ppb的范围,进一步优选为0.1ppb~300ppb的范围。本发明的着色组合物也可以实质上不含有全氟烷基磺酸及其盐以及全氟烷基羧酸及其盐。例如,通过使用能够成为全氟烷基磺酸及其盐的代替的化合物以及能够成为全氟烷基羧酸及其盐的代替的化合物,也可以选择实质上不含有全氟烷基磺酸及其盐以及全氟烷基羧酸及其盐的着色组合物。作为能够成为管制化合物的代替的化合物,例如可举出通过全氟烷基的碳原子数的差异从管制对象去除的化合物。但是,上述的内容并不妨碍全氟烷基磺酸及其盐以及全氟烷基羧酸及其盐的使用。本发明的着色组合物在可允许的最大的范围内也可以包含全氟烷基磺酸及其盐以及全氟烷基羧酸及其盐。

本发明的着色组合物也优选实质上不含有对苯二甲酸酯。在此,“实质上不含有”是指在着色组合物的总量中对苯二甲酸酯的含量为1000质量ppb以下,更优选为100质量ppb以下,特别优选为零。

本发明的着色组合物的含水率通常为3质量%以下,优选为0.01~1.5质量%,更优选为0.1~1.0质量%的范围。含水率能够通过Karl Fischer法进行测量。

以调节膜面状(平坦性等)、调节膜厚等为目的,本发明的着色组合物能够调节粘度来使用。粘度的值能够根据需要适当地选择,但是例如在25℃条件下优选为0.3mPa·s~50mPa·s,更优选为0.5mPa·s~20mPa·s。作为粘度的测量方法,例如能够使用锥板类型粘度计在将温度调节成25℃的状态下进行测量。

《收容容器》

作为着色组合物的收容容器,并无特别限制,能够使用公知的收容容器。并且,作为收容容器,以抑制杂质混入原材料或着色组合物中为目的,也优选使用由6种6层的树脂构成容器内壁的多层瓶或将6种树脂设为7层结构的瓶。作为这种容器,例如可举出日本特开2015-123351号公报中所记载的容器。并且,以防止金属从容器内壁溶出、提高着色组合物的保存稳定性或抑制成分变质等目的,也优选将容器内壁制成玻璃制或不锈钢制等。

<着色组合物的制备方法>

本发明的着色组合物能够通过混合前述成分而制备。制备着色组合物时,可以将所有成分同时溶解和/或分散于溶剂中而制备着色组合物,也可以根据需要,将各成分适当地作为2个以上的溶液或分散液,并在使用时(涂布时)将这些进行混合而制备着色组合物。

并且,制备着色组合物时,优选包含使颜料分散的步骤。作为在使颜料分散的步骤中用于颜料的分散的机械力,可举出压缩、挤压、冲击、剪切、气蚀等。作为这些步骤的具体例,可举出珠磨、砂磨、辊磨、球磨、涂料搅拌、微射流、高速叶轮、混砂、喷射流混合、高压湿式微粒化、超声波分散等。并且,优选在砂磨(珠磨)下的颜料的粉碎中,以如下条件进行处理,该条件为通过使用直径小的微珠,且提高微珠的填充率等而提高粉碎效率。并且,优选在粉碎处理后通过过滤、离心分离等而去除粗粒子。并且,关于使颜料分散的步骤及分散机,能够优选地使用“分散技术大全集、JOHOKIKO CO.,LTD.发行,2005年7月15日”或“以悬浮液(固体/液体分散体系)为中心的分散技术与工业上的实际应用综合数据集,经营开发中心出版部发行,1978年10月10日”、日本特开2015-157893号公报的0022段中所记载的步骤及分散机。并且,在使颜料分散的工序中,可以通过盐磨工序进行粒子的微细化处理。在盐磨工序中所使用的原材料、设备、处理条件等例如能够参考日本特开2015-194521号公报、日本特开2012-046629号公报的记载。

制备着色组合物时,为了去除杂质或降低缺陷等,优选用过滤器过滤着色组合物。作为过滤器,只要是一直以来用于过滤用途等的过滤器,则能够无特别限制地进行使用。例如可举出使用聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)等氟树脂、尼龙(例如尼龙-6、尼龙-6,6)等聚酰胺树脂、聚乙烯、聚丙烯(PP)等聚烯烃树脂(包含高密度、超高分子量的聚烯烃树脂)等原材料的过滤器。在这些原材料之中,优选为聚丙烯(包含高密度聚丙烯)及尼龙。

过滤器的孔径优选为0.01~7.0μm,更优选为0.01~3.0μm,进一步优选为0.05~0.5μm。只要过滤器的孔径在上述范围,则能够更可靠地去除微细的杂质。关于过滤器的孔径值,能够参考过滤器厂商的标称值。关于过滤器,能够使用由NIHON PALL Corporation(DFA4201NIEY、DFA4201NAEY、DFA4201J006P等)、Advantec Toyo Kaisha,Ltd.、NihonEntegris K.K.(Formerly Nippon Mykrolis Corporation)及KITZ MICROFILTERCorporation等提供的各种过滤器。

并且,作为过滤器,也优选使用纤维状的过滤材料。作为纤维状的滤材,例如可举出聚丙烯纤维、尼龙纤维、玻璃纤维等。作为市售品,可举出ROKI TECHNO CO.,LTD.制造的SBP类型系列(SBP008等)、TPR类型系列(TPR002、TPR005等)、SHPX类型系列(SHPX003等)。在使用过滤器时,可以组合不同的过滤器(例如,第1过滤器和第2过滤器等)。此时,用各过滤器的过滤可以仅进行1次,也可以进行2次以上。并且,可以在上述范围内组合不同孔径的过滤器。并且,也可以用第1过滤器的过滤仅对分散液进行,在混合其他成分之后,用第2过滤器进行过滤。并且,能够根据着色组合物的亲疏水性适当选择过滤器。

<膜>

本发明的膜为由上述本发明的着色组合物获得的膜。本发明的膜也能够用于滤色器或红外线透射滤波器等滤光器。

本发明的膜的膜厚能够根据目的而适当地进行调节。例如,膜厚优选为20μm以下,更优选为10μm以下,进一步优选为5μm以下。膜厚的下限优选为0.1μm以上,更优选为0.2μm以上,进一步优选为0.3μm以上。

将本发明的膜用作滤色器的情况下,本发明的膜优选具有绿色、红色、蓝色、蓝色、品红色或黄色的色相,更优选具有绿色、红色或黄色的色相。并且,本发明的膜能够优选地用作滤色器的着色像素。作为着色像素,可举出红色像素、绿色像素、蓝色像素、品红色像素、青色像素、黄色像素等,优选为红色像素、绿色像素及黄色像素,更优选为红色像素或绿色像素,进一步优选为绿色像素。

并且,本发明的膜中,透光率成为50%的波长优选存在于470~520nm的波长范围内,更优选存在于475~520nm的波长范围内,进一步优选存在于480~520nm的波长范围内。其中,透光率成为50%的波长优选分别存在于470~520nm的波长范围内及575~625nm的波长范围内。在该方式中,透光率成为50%的短波长侧的波长优选存在于475~520nm的波长范围内,更优选存在于480~520nm的波长范围内。并且,透光率成为50%的长波长侧的波长优选存在于580~620nm的波长范围内,更优选存在于585~615nm的波长范围内。具有这种光谱特性的膜可优选地用作绿色像素。

将本发明的膜用作红外线透射滤波器的情况下,本发明的膜优选具有例如以下(1)~(4)中的任一个光谱特性。

(1):膜的厚度方向上的透光率在波长400~640nm的范围内的最大值为20%以下(优选为15%以下,更优选为10%以下)且膜的厚度方向上的透光率在波长800~1300nm的范围内的最小值为70%以上(优选为75%以上,更优选为80%以上)。具有这种光谱特性的膜能够遮蔽波长400~640nm的范围的光而使超过波长700nm的光透过。

(2):膜的厚度方向上的透光率在波长400~750nm的范围内的最大值为20%以下(优选为15%以下,更优选为10%以下)且膜的厚度方向上的透光率在波长900~1300nm的范围内的最小值为70%以上(优选为75%以上,更优选为80%以上)的膜。具有这种光谱特性的膜能够遮蔽波长400~750nm的范围的光而使超过波长850nm的光透过。

(3):膜的厚度方向上的透光率在波长400~830nm的范围内的最大值为20%以下(优选为15%以下,更优选为10%以下)且膜的厚度方向上的透光率在波长1000~1300nm的范围内的最小值为70%以上(优选为75%以上,更优选为80%以上)的膜。具有这种光谱特性的膜能够遮蔽波长400~830nm的范围的光而使超过波长940nm的光透过。

(4):膜的厚度方向上的透光率在波长400~950nm的范围内的最大值为20%以下(优选为15%以下,更优选为10%以下)且膜的厚度方向上的透光率在波长1100~1300nm的范围内的最小值为70%以上(优选为75%以上,更优选为80%以上)的膜。具有这种光谱特性的膜能够遮蔽波长400~950nm的范围的光而使超过波长1040nm的光透过。

<膜的制造方法>

接着,对本发明的膜的制造方法进行说明。本发明的膜能够经由涂布本发明的着色组合物的工序来制造。膜的制造方法中,优选还包括形成图案(像素)的工序。作为图案(像素)的形成方法,可举出光刻法、干式蚀刻法,从本发明的着色组合物具有优异的曝光宽容度的方面考虑,在通过光刻法进行图案形成时尤其优异。

基于光刻法的图案形成优选包括如下工序:使用本发明的着色组合物在支承体上形成着色组合物层的工序;将着色组合物层曝光成图案状的工序;及将着色组合物层的未曝光部进行显影去除而形成图案(像素)的工序。根据需要,还可以设置对着色组合物层进行烘烤的工序(预烘烤工序)及对经显影的图案(像素)进行烘烤的工序(后烘烤工序)。

形成本发明的着色组合物层的工序中,使用着色组合物在支承体上形成着色组合物层。作为支承体,并无特别限制,能够根据用途而适当选择。例如,可举出玻璃基板、硅基板等,优选为硅基板。并且,在硅基板上可以形成有电荷耦合元件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)、透明导电膜等。并且,有时在硅基板上形成有将各像素隔离的黑矩阵(blackmatrix)。并且,为了改善与上部层的粘附性、防止物质的扩散或者基板表面的平坦化,可以在硅基板上设置基底层。基底层也可以使用从本说明书中所记载的着色组合物去除着色剂的组合物或含有本说明书中所记载的固化性化合物、表面活性剂等的组合物等来形成。用二碘甲烷测量时基底层的表面接触角优选为20~70°。并且,用水测量时优选为30~80°。若基底层的表面接触角在上述范围内,则着色组合物的润湿性良好。基底层的表面接触角的调节例如能够通过表面活性剂的添加等方法来进行。

作为着色组合物的涂布方法,能够使用公知的方法。例如,可举出滴加法(液滴涂布);狭缝涂布法;喷雾法;辊涂法;旋转涂布法(旋涂);流延涂布法;狭缝旋涂法;预湿法(例如,日本特开2009-145395号公报中所记载的方法);喷墨(例如按需方式、压电方式、热方式)、喷嘴喷射等喷出系印刷、柔版印刷、丝网印刷、凹版印刷、逆转偏移印刷、金属掩膜印刷法等各种印刷法;使用模具等的转印法;奈米压印法等。作为喷墨中的应用方法并没有特别限定,例如可举出“可推广、使用的喷墨-专利中出现的无限可能性-,2005年2月发行,Sumitbe Techon Research Co.,Ltd.”所示的方法(尤其第115页~第133页)或日本特开2003-262716号公报、日本特开2003-185831号公报、日本特开2003-261827号公报、日本特开2012-126830号公报、日本特开2006-169325号公报等中所记载的方法。并且,关于着色组合物的涂布方法,能够参考国际公开第2017/030174号、国际公开第2017/018419号的记载,且这些内容被编入本说明书中。

形成于支承体上的着色组合物层可以进行干燥(预烘烤)。在通过低温制程制造膜的情况下,可以不进行预烘烤。当进行预烘烤时,预烘烤温度优选为150℃以下,更优选为120℃以下,进一步优选为110℃以下。下限例如能够设为50℃以上,也能够设为80℃以上。预烘烤时间优选为10~300秒钟,更优选为40~250秒钟,进一步优选为80~220秒钟。预烘烤能够用加热板、烘箱等来进行。

接着,将着色组合物层曝光成图案状(曝光工序)。例如,使用步进曝光机、扫描曝光机等,隔着具有规定的掩膜图案的掩膜,对着色组合物层进行曝光,由此能够曝光成图案状。由此,能够使曝光部分固化。

作为能够在曝光时使用的放射线(光),可举出g射线、i射线等。并且,也能够使用波长300nm以下的光(优选为波长180~300nm的光)。作为波长300nm以下的光,可举出KrF射线(波长248nm)、ArF射线(波长193nm)等,优选为KrF射线(波长248nm)。并且,也能够利用300nm以上的长波长的光源。

并且,在曝光时,可以连续照射光而进行曝光,也可以脉冲照射而进行曝光(脉冲曝光)。另外,脉冲曝光是指以短时间(例如,毫秒级以下)的循环反复进行光的照射和暂停而进行曝光的方式的曝光方法。

照射量(曝光量)例如优选为0.03~2.5J/cm

接着,显影去除着色组合物层的未曝光部分而形成图案(像素)。着色组合物层的未曝光部分的显影去除能够使用显影液来进行。由此,曝光工序中的未曝光部分的着色组合物层溶出于显影液中,仅残留经光固化的部分。显影液的温度例如优选为20~30℃。显影时间优选为20~180秒钟。并且,为了提高残渣去除性,可以反复进行多次每隔60秒钟甩掉显影液进而供给新的显影液的工序。

显影液可举出有机溶剂、碱显影液等,可优选地使用碱显影液。作为碱显影液,优选为用纯水稀释碱剂而得的碱性水溶液(碱显影液)。作为碱剂,例如可举出氨、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、二甘醇胺(diglycolamine)、二乙醇胺、羟胺、乙二胺、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、乙基三甲基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵、二甲基双(2-羟基乙基)氢氧化铵、胆碱、吡咯、哌啶、1,8-二氮杂双环-[5.4.0]-7-十一碳烯等有机碱性化合物或氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠、偏硅酸钠等无机碱性化合物。在环境方面及安全方面上,碱剂优选为分子量大的化合物。碱性水溶液的碱剂的浓度优选为0.001~10质量%,更优选为0.01~1质量%。并且,显影液可进一步含有表面活性剂。从方便运输或保管等观点考虑,显影液可以暂时制造成浓缩液,使用时稀释成所需浓度。稀释倍率并无特别限定,例如能够设定于1.5~100倍的范围。并且,也优选显影之后用纯水进行清洗(冲洗)。并且,优选通过旋转已形成有显影后的着色组合物层的支承体,并且向显影后的着色组合物层供给冲洗液来进行冲洗。并且,也优选通过使吐出冲洗液的喷嘴从支承体的中心部向支承体的周缘部移动来进行。此时,在从喷嘴的支承体中心部向周缘部移动时,可以在逐渐降低喷嘴的移动速度的同时使其移动。通过以该种方式进行冲洗,能够抑制冲洗的面内偏差。并且,通过使喷嘴从支承体中心部向周缘部移动的同时逐渐降低支承体的转速也可获得相同的效果。

优选显影之后,实施干燥之后进行追加曝光处理、加热处理(后烘烤)。追加曝光处理、后烘烤为用于制成完全固化的物质的显影后的固化处理。后烘烤中的加热温度例如优选为100~240℃,更优选为200~240℃。能够以成为上述条件的方式,使用加热板或对流烘箱(热风循环式干燥机)、高频加热机等加热机构,以连续式或间歇式对显影后的膜进行后烘烤。在进行追加曝光处理的情况下,用于曝光的光优选为波长400nm以下的光。并且,追加曝光处理可以通过韩国公开专利第10-2017-0122130号公报中所记载的方法进行。

基于干式蚀刻法的图案形成优选包括如下工序:使用本发明的着色组合物在支承体上形成着色组合物层,并使该整个着色组合物层固化而形成固化物层的工序;在该固化物层上形成光阻层的工序;将光阻层曝光成图案状之后,进行显影而形成阻剂图案的工序;及将该阻剂图案作为掩膜并使用蚀刻气体对固化物层进行干式蚀刻的工序。在形成光阻层时,优选进一步实施预烘烤处理。尤其,作为光阻层的形成步骤,优选为实施曝光后的加热处理、显影后的加热处理(后烘烤处理)的形态。关于利用干式蚀刻法的图案形成,能够参考日本特开2013-064993号公报的0010~0067段的记载,且该内容被编入本说明书中。

<滤光器>

本发明的滤光器具有上述的本发明的膜。作为滤光器的种类,可举出滤色器及红外线透射滤波器,优选为滤色器。作为滤色器,优选具有本发明的膜作为滤色器的着色像素。

滤光器中,本发明的膜的膜厚根据目的而能够适当调节。例如,膜厚优选为5μm以下,更优选为1μm以下,进一步优选为0.6μm以下。膜厚的下限优选为0.1μm以上,更优选为0.2μm以上,进一步优选为0.3μm以上。

滤光器中所包含的像素的线宽优选为0.4~10.0μm。下限优选为0.4μm以上,更优选为0.5μm以上,进一步优选为0.6μm以上。上限优选为5.0μm以下,更优选为2.0μm以下,进一步优选为1.0μm以下,更进一步优选为0.9μm以下,特别优选为0.8μm以下。并且,像素的杨氏模量优选为0.5~20GPa,更优选为2.5~15GPa。

滤光器中所包含的各像素优选具有高平坦性。具体而言,像素的表面粗糙度Ra优选为100nm以下,更优选为40nm以下,进一步优选为15nm以下。下限并无规定,但例如优选为0.1nm以上。关于像素的表面粗糙度,例如能够使用Veeco公司制造的AFM(原子力显微镜)Dimension3100来进行测量。并且,像素上的水接触角能够适当设定为优选的值,典型地为50~110°的范围。接触角例如能够使用接触角仪CV-DT·A型(Kyowa Interface ScienceCo.,LTD.制造)来进行测量。并且,像素的体积电阻值优选高。具体而言,像素的体积电阻值优选为10

滤光器中,也可以在本发明的膜的表面设置保护层。通过设置保护层,能够赋予阻氧化、低反射化、亲疏水化、既定波长的光(紫外线、近红外线等)的遮蔽等各种作用。作为保护层的厚度,优选为0.01~10μm,更优选为0.1~5μm。作为保护层的形成方法,可举出涂布已溶解于有机溶剂中的树脂组合物而形成的方法、化学气相沉积法、用粘合材料贴付所成型的树脂的方法等。作为构成保护层的成分,可举出(甲基)丙烯酸树脂、烯-硫醇树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚树脂、聚芳酯树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚苯撑树脂、聚亚芳基醚氧化膦树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、环状烯烃树脂、聚酯树脂、苯乙烯树脂、多元醇树脂、聚偏二氯乙烯树脂、三聚氰胺树脂、聚胺酯树脂、芳香族聚酰胺树脂、聚酰胺树脂、醇酸树脂、环氧树脂、改性硅酮树脂、氟树脂、聚碳酸酯树脂、聚丙烯腈树脂、纤维素树脂、Si、C、W、Al

在涂布树脂组合物而形成保护层的情况下,作为树脂组合物的涂布方法,能够使用旋涂法、流延法、网板印刷法、喷墨法等公知的方法。树脂组合物中所含的有机溶剂能够使用公知的有机溶剂(例如,丙二醇1-单甲醚2-乙酸酯、环戊酮、乳酸乙酯等)。在通过化学气相沉积法形成保护层的情况下,作为化学气相沉积法,能够使用公知的化学气相沉积法(热化学气相沉积法、电浆化学气相沉积法、光化学气相沉积法)。

根据需要,保护层还可以含有有机·无机微粒、既定波长的光(例如,紫外线、近红外线等)的吸收剂、折射率调节剂、抗氧化剂、粘附剂、表面活性剂等添加剂。作为有机·无机微粒的例子,例如,可举出高分子微粒(例如,硅酮树脂微粒、聚苯乙烯微粒、三聚氰胺树脂微粒)、氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化铟、氧化铝、氮化钛、氧氮化钛、氟化镁、中空二氧化硅、二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡等。既定波长的光的吸收剂能够使用公知的吸收剂。这些添加剂的含量能够适当地进行调节,但是相对于保护层的总质量优选为0.1~70质量%,进一步优选为1~60质量%。并且,作为保护层,也能够使用日本特开2017-151176号公报的0073~0092段中所记载的保护层。

滤光器也可以具有如下结构:在通过隔壁例如以格子状隔开的空间嵌入有各像素。

<固体摄像元件>

本发明的固体摄像元件具有上述本发明的膜。作为固体摄像元件的结构,只要为具备本发明的膜,且作为固体摄像元件而发挥作用的结构,则并无特别限定,例如可举出如下结构。

摄像元件的结构如下:在基板上具有由构成固体摄像元件(CCD(电荷耦合元件)影像传感器、CMOS(互补型金属氧化膜半导体)影像传感器等)的受光区域的多个光电二极体及多晶硅等形成的转移电极,在光电二极体及转移电极上具有仅光电二极体的光接收部开口的遮光膜,在遮光膜上具有以覆盖遮光膜整个表面及光电二极体光接收部的方式形成的由氮化硅等形成的设备保护膜,在设备保护膜上具有滤色器。而且,可以为在设备保护膜上且在滤色器的下侧(靠近基板的侧)具有聚光机构(例如,微透镜等。以下相同)的结构或在滤色器上具有聚光机构的结构等。并且,滤色器也可以具有如下结构:在通过隔壁例如以方格状隔开的空间嵌入有各着色像素。此时的隔壁优选相对于各着色像素为低折射率。作为具有这种结构的摄像装置的例,可举出日本特开2012-227478号公报、日本特开2014-179577号公报、国际公开第2018/043654号中所记载的装置。并且,如日本特开2019-211559号公报中所示,在固体摄像元件的结构内设置紫外线吸收层也可以改善耐光性。具备本发明的固体摄像元件的摄像装置除了能够用作数位相机或具有摄像功能的电子设备(移动电话等)的外,也能够用作车载摄像机或监视摄像机。

<图像显示装置>

本发明的图像显示装置具有上述的本发明的膜。作为图像显示装置,可举出液晶显示装置或有机电致发光显示装置等。关于图像显示装置的定义或各图像显示装置的详细内容,例如记载于“电子显示器设备(佐佐木昭夫着,Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.,1990年发行)”、“显示器设备(伊吹顺章着,Sangyo Tosho Publishing Co.,Ltd.,1989年发行)”等。并且,关于液晶显示装置,例如记载于“下一代液晶显示器技术(内田龙男编辑,Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.,1994年发行)”。对能够应用本发明的液晶显示装置并没有特别限制,例如能够应用于上述的“下一代液晶显示器技术”中所记载的各种方式的液晶显示装置。

实施例

以下,举出实施例对本发明进行进一步具体的说明。以下实施例所示的材料、使用量、比率、处理内容、处理顺序等,只要不脱离本发明的主旨,则能够适当变更。因此,本发明的范围并不限定于以下所示的具体例。

<化合物S的合成例>

(合成例1)化合物(S-1)的合成

[化学式30]

在室温下混合19质量份的化合物(a-1)、8.0质量份的氢氧化钠及400质量份的甲醇并且搅拌了1小时。接着,添加17质量份的化合物(b-1)、18质量份的乙酸,在外温70℃下加热搅拌了5小时。接着,添加22质量份的乙酸锌(Zn(OAc)

(合成例2~18)化合物(S-2)~化合物(S-18)的合成

将化合物(a-1)、化合物(b-1)、金属盐,盐酸盐变更为表1中所记载的种类、装入量,除此以外,实施与合成例1相同的操作,获得了化合物(S-2)~化合物(S-18)。针对所获得的化合物(S-2)~(S-18),以与化合物(S-1)相同的方式实施了气相层析法测量的结果,关于化合物(S-2)~化合物(S-18)检测出各阳离子源的峰值。

[表1]

化合物(a-1)~(a-11)、化合物(b-1)~(b-7)分别为以下所示的结构的化合物。并且,金属盐(m-1)为乙酸锌,金属盐(m-2)为乙酸铜,金属盐(m-3)为乙酸铁,盐酸盐(c-1)为吡啶盐酸盐,盐酸盐(c-2)为咪唑盐酸盐,盐酸盐(c-3)为三甲基胺盐酸盐。

[化学式31]

[化学式32]

(合成例19)化合物(S-19)的合成

使在合成例1中所获得的10质量份的化合物(S-1)溶解于100质量份的离子交换水,经1小时使该溶液通过填充有1000质量份的离子交换树脂(Amberlite IR120B、ORGANOCORPORATI0N制造)的管柱。通过蒸发器浓缩所获得的溶液,进而在60℃下进行减压干燥,由此获得了3质量份的化合物(S-19)。化合物(S-19)的质量光谱中的(M-H)(nega)的值为404,通过气相层析法测量确认了相当于吡啶鎓离子的吡啶的峰值消失。

(合成例20)化合物(S-20)的合成

将合成例19的化合物(S-1)变更为化合物(S-4),除此以外,进行与合成例19相同的操作,获得了化合物(S-20)。化合物(S-20)的气相层析法测量中,确认了相当于吡啶鎓离子的吡啶的峰值消失。

以下示出化合物(S-1)~化合物(S-20)的结构式及质量分析测量结果(M-H(nega))。另外,以下所示的结构式中,氮原子不在金属原子上配位,但是根据金属原子的状态,有时氮原子在金属原子上配位。

[化学式33]

[化学式34]

[表2]

<分散液的制造>

使用珠磨机(直径为0.1mm的氧化锆微珠),将混合有下述表中所记载的原料的混合液进行了3小时的混合及分散。接着,使用附减压机构的高压分散机NANO-3000-10(Nippon BEE Co.,Ltd.制造)在压力2000kg/cm

[表3]

[表4]

[表5]

上述表的用缩写记载的原料的详细内容如下。

(颜料)

PY117:C.I.颜料黄117(偶氮甲碱铜络合物、黄色颜料)

PY129:C.I.颜料黄129(偶氮甲碱铜络合物、黄色颜料)

PY138:C.I.颜料黄138(喹酞酮化合物、黄色颜料)

PY139:C.I.颜料黄139(异吲哚啉化合物、黄色颜料)

PY150:C.I.颜料黄150(偶氮镍络合物、黄色颜料)

PY185:C.I.颜料黄185(异吲哚啉化合物、黄色颜料)

Y-1:下述结构的化合物(喹酞酮化合物、黄色颜料)

Y-2:下述结构的化合物(喹酞酮化合物、黄色颜料)

Y-3:下述结构的化合物(偶氮甲碱锌络合物、黄色颜料)

[化学式35]

PG7:C.I.颜料绿7(铜酞菁络合物、绿色颜料)

PG36:C.I.颜料绿36(铜酞菁络合物、绿色颜料)

PG58:C.I.颜料绿58(锌酞菁络合物、绿色颜料)

PG59:C.I.颜料绿59(锌酞菁络合物、绿色颜料)

PG62:C.I.颜料绿62(铝酞菁络合物、绿色颜料)

PG63:C.I.颜料绿63(铝酞菁络合物、绿色颜料)

PR254:C.I.颜料红254(二酮吡咯并吡咯化合物、红色颜料)

PR264:C.I.颜料红264(二酮吡咯并吡咯化合物、红色颜料)

PR272:C.I.颜料红272(二酮吡咯并吡咯化合物、红色颜料)

PR122:C.I.颜料红122(喹吖啶酮化合物、红色颜料)

(分散剂)

B-1:下述结构的树脂(具有聚酯结构的接枝链的接枝树脂,附注于主链的数值为摩尔比,附注于侧链的数值为重复单元的数量。重均分子量24000、酸值47mgKOH/g)

[化学式36]

B-2:下述结构的树脂(具有聚酯结构的接枝链的接枝树脂,附注于主链的数值为摩尔比,附注于侧链的数值为重复单元的数量。重均分子量16000、酸值67mgKOH/g)

[化学式37]

B-3:下述结构的树脂(具有聚(甲基)丙烯酸结构的接枝链的接枝树脂,附注于主链的数值为质量比,附注于侧链的数值为重复单元的数量。重均分子量13000、酸值65mgKOH/g)

[化学式38]

B-4:通过以下方法合成的树脂B-4

将50质量份的甲基丙烯酸甲酯、30质量份的甲基丙烯酸正丁酯、20质量份的甲基丙烯酸叔丁酯、45.4质量份的PGMEA(丙二醇单甲醚乙酸酯)装入反应容器中,将环境气体置换成氮气。将反应容器内加热到70℃,添加6质量份的3-巯基-1,2-丙二醇,进而加入0.12质量份的AIBN(偶氮双异丁腈),反应了12小时。通过固体成分的测量确认到反应进行了95%。接着,添加9.7质量份的均苯四甲酸酐、70.3质量份PGMEA、作为催化剂的0.20质量份的DBU(1,8-二吖双环-[5.4.0]-7-十一碳烯),在120℃下反应了7小时。通过酸值的测量确认到98%以上的酸酐进行半酯化并结束了反应。加入PGMEA,将不挥发成分(固体成分浓度)调节为30质量%,获得了酸值43mgKOH/g、重均分子量9000的下述结构的树脂B-4(具有聚(甲基)丙烯酸结构的接枝链的接枝树脂)的树脂溶液。

[化学式39]

B-5:下述结构的树脂(聚(甲基)丙烯酸结构的嵌段共聚物。附注于主链的数值为质量比。胺值71mgKOH/g、重均分子量9900)

[化学式40]

B-6:下述结构的树脂(具有聚(甲基)丙烯酸结构的接枝链的接枝树脂,重均分子量13000,k/(l1+l2)/(m1+m2)/n=10/50/5/35(摩尔比)

[化学式41]

B-7:下述结构的树脂(具有聚醚结构的接枝链的接枝树脂,重均分子量25000,胺值107mgKOH/g)

[化学式42]

/>

B-8:下述结构的树脂(具有聚酯结构的接枝链的接枝树脂,重均分子量18000,胺值70mgKOH/g)

[化学式43]

B-9:下述结构的树脂(具有聚(甲基)丙烯酸结构的接枝链的接枝树脂,重均分子量34000,胺值99mgKOH/g)

[化学式44]

B-10:下述结构的树脂(具有聚醚结构的接枝链的接枝树脂,重均分子量21000,酸值73mgKOH/g)

[化学式45]

B-11:下述结构的树脂(聚醚结构的聚合物链的末端被酸基封端的树脂,重均分子量3800,酸值55mgKOH/g(磷酸第一解离)、y=1.5)

[化学式46]

B-12:下述结构的树脂(聚(甲基)丙烯酸结构的聚合物链的末端被酸基封端的树脂,重均分子量3,200,酸值27mgKOH/g)

[化学式47]

B-13:下述结构的树脂(聚(甲基)丙烯酸结构的聚合物链的末端被酸基封端的树脂,重均分子量3500,酸值77mgKOH/g)

[化学式48]

BH-1:下述结构的聚酰胺酸(附注于重复单元的数值为摩尔比。重均分子量20000)重均分子量20000)

[化学式49]

b3:下述结构的树脂(附注于主链的数值为摩尔比。重均分子量10000)

[化学式50]

(特定化合物)

S-1~S-20:上述的化合物(S-1)~(S-20)

SD-1:下述结构的化合物

SD-2:下述结构的化合物

SH-1:下述结构的化合物(通过日本特开2009-035671号公报的0073段中所记载的合成法合成的化合物)

[化学式51]

(溶剂)

PGMEA:丙二醇单甲醚乙酸酯

PGME:丙二醇

CHN:环戊酮

作为分散剂使用了聚合物链的末端被酸基封端的树脂(分散剂B-11~B-13)的分散液(D-26)~(D-28)、(D-61)中,到达目标粒径(90nm)的时间比其他分散液快1.5倍。

<着色组合物的制造>

混合下述表中所记载的分散液、下述表中所记载的聚合性化合物、下述表中所记载的光聚合引发剂、下述表中所记载的树脂、1质量份的环氧化合物(EHPE-3150、DaicelCorporation制造)、1质量份的紫外线吸收剂(TINUVIN326、BASF公司制造)、1质量份的以下所示的表面活性剂1及0.1质量份的阻聚剂(对甲氧基苯酚),从而制造了着色组合物。

表面活性剂1:下述结构的化合物(重均分子量14000、表示重复单元的比例的数值为摩尔%)的1质量%PGMEA溶液。

[化学式52]

[表6]

/>

[表7]

上述表的用缩写记载的原料如下。

(分散液)

D-1~D-69、DH-1、DH-2:上述分散液D-1~D-69、DH-1、DH-2

(聚合性化合物)

M-1:KAYARAD DPHA(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)

M-2:NK ESTER A-DPH-12E(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造)

M-3:NK ESTER A-TMMT(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造)

M-4:丁二酸改性二季戊四醇五丙烯酸酯

M-5:二季戊四醇六丙烯酸酯

(光聚合引发剂)

I-1~I-11:下述结构的化合物

[化学式53]

(树脂)

b1:下述结构的树脂(附注于主链的数值为摩尔比。重均分子量30000)

[化学式54]

b2:下述结构的树脂(附注于主链的数值为摩尔比。重均分子量11000)

[化学式55]

/>

b3:在上述分散剂b3中所说明的结构的树脂

<着色像素的制造>

将透明底涂剂(CT-4000L溶液、FUJIFILM Electronic Materials Co.,Lt d.制造)涂布于直径8英寸(20.32cm)的硅晶片上,以使干燥膜厚成为0.1μm,使其干燥,形成基底层之后,在220℃下进行5分钟加热处理,获得了附基底层的硅晶片。接着,分别将如上述制备的实施例及比较例的着色组合物涂布于附基底层的硅晶片的基底层上,形成了着色组合物层(涂布膜)。而且,使用100℃的加热板进行了120秒钟加热处理(预烘烤),以使该涂布膜的干燥膜厚成为0.5μm。接着,使用i射线步进机曝光装置FPA-3000i5+(Canon Inc.制造),通过0.9μm见方的Island图案掩膜以50~1200mJ/cm

如上述,制作了具有通过实施例或比较例的着色组合物形成的着色像素的单色的滤色器。

之后,使用测长SEM“S-9260A”(Hitachi High-Technologies Corporat ion制造),测量了着色像素的线宽。将着色像素的线宽成为1.2μm的曝光量作为最优选曝光量。

(性能评价)[曝光宽容度的评价]

上述着色像素的制造中,将曝光量变更为10~500mJ/cm

A:曝光宽容度值为15%以上。

B:曝光宽容度值为12%以上且小于15%。

C:曝光宽容度值为9%以上且小于12%。

D:曝光宽容度值小于9%。

[显影液耐性的评价]

上述着色像素的制造中,观察20个以后烘烤之后的着色像素的线宽成为0.9μm的曝光量曝光来制造的着色像素的截面,计算具有0.001μm以上的孔的着色像素的数量,评价了显影液耐性。若为A或B,则为实用上没有问题的等级。

A:具有直径0.001μm以上的孔的着色像素的数量为0个。

B:具有直径0.001μm以上的孔的着色像素的数量为1~3个。

C:具有直径0.001μm以上的孔的着色像素的数量为3个以上。

[表8]

[表9]

如上述表所示,实施例的显影液耐性均优异。

关于实施例13、实施例22、实施例29的着色组合物,旋涂于玻璃基板上,在90℃下进行120秒钟的预烘烤,获得了膜厚2.0μm的涂布膜。接着,通过高压汞灯以500mJ/cm

关于实施例73的着色组合物,使用0.8μm见方的Island图案掩膜,形成更微细的线宽的着色像素,实施了曝光宽容度及显影液耐性的评价的结果,已知两者均为A,显示出良好的结果。

(实施例101)

实施例1的着色组合物中,将光聚合引发剂I-1变更为热聚合引发剂(过氧化苯甲酸叔丁酯),除此以外,以与实施例1相同的方式制造了实施例101的着色组合物。

<显影液耐性的评价>

用旋涂机将实施例101的着色组合物涂布于玻璃晶片上,以使成为膜厚0.6μm的涂布膜,之后使用加热板在100℃下干燥了180秒钟之后,在200℃下进行300秒钟加热处理(后烘烤),形成了着色层。该着色层的膜厚为0.6μm。接着,将正型光阻剂(FHi622BC、FUJIFILMElectronic Materials Co.,Ltd.制造)涂布于着色层上,实施预烘烤,形成了膜厚0.8μm的光阻层。接着,使用i射线步进机(Canon Inc.制造),以350mJ/cm

通过干式蚀刻装置(Hitachi High-Technologies Corporation制造、U-621),RF功率:800W、天线偏压:400W、晶片偏压:200W、腔室的内部压力:4.0Pa、基板温度:50℃、将混合气体的气体种类及流量设为CF

接着,通过相同的蚀刻腔室,RF功率:600W、天线偏压:100W、晶片偏压:250W、腔室的内部压力:2.0Pa、基板温度:50℃、将混合气体的气体种类及流量设为N

在上述条件下进行了干式蚀刻之后,使用光阻剂剥离液(MS230C、FUJIFILMElectronic Materials Co.,Ltd.制)实施剥离处理120秒钟而去除光阻图案,进而实施了基于纯水的清洗、旋转干燥。之后,在100℃下进行了2分钟的脱水烘烤处理。通过以上,获得了一边0.9μm的正方形状的着色像素(线宽0.9μm的着色像素)以方格状排列而成的着色图案。

将形成有着色图案的硅晶片载置于旋转·喷淋显影机(DW-30型、CHEMITRO NICSCO.,Ltd.制造)的水平转台上,使用显影液(CD-2000、FUJIFILM Elect ronic MaterialsCo.,Ltd.制造)在23℃下进行了60秒钟旋覆浸没显影,实施了显影处理。之后,通过真空吸盘方式固定于水平转台,并且通过旋转装置以转速50rpm.使该硅晶片基板旋转的同时自其旋转中心的上方从喷出喷嘴以喷淋状供给纯水来进行冲洗处理,之后进行了喷雾干燥。

关于喷涂干燥之后的着色图案,以与上述相同的顺序评价了显影液耐性的结果,在使用实施例101的着色组合物的情况下,评价结果为“A”且良好。

(实施例1001)

通过旋涂法将绿色着色组合物涂布于硅晶片上,以使制膜后的膜厚成为1.0μm。接着,使用加热板,在100℃下加热了2分钟。接着,使用i射线步进曝光装置FPA-3000i5+(Canon Inc.制造),以1000mJ/cm

(蓝色着色组合物的制造方法)

混合下述成分,并且进行搅拌之后,以孔径0.45μm的尼龙制过滤器(NIHON PALLCorporation制造)进行过滤,从而制备了蓝色着色组合物。

蓝色颜料分散液:44.9质量份

树脂101:2.1质量份

聚合性化合物101:1.5质量份

聚合性化合物102:0.7质量份

光聚合引发剂101:0.8质量份

表面活性剂101:4.2质量份

PGMEA:45.8质量份

用于制备蓝色着色组合物的原料如下。

蓝色颜料分散液

通过珠磨(直径为0.3mm的氧化锆珠),将由9.7质量份的C.I.颜料蓝15:6、2.4质量份的C.I.颜料紫23、5.5质量份的分散剂(Disperbyk-161、BYK Chemie GmbH制)及82.4质量份的PGMEA构成的混合液进行了3小时的混合及分散。然后,进一步使用附减压机构的高压分散机NANO-3000-10(Nippon Bee Chemical Co.,Ltd.制造)在2000kg/cm

聚合性化合物101:KAYARAD DPHA(Nippon Kayaku Co.,LTD.制造)

聚合性化合物102:下述结构的化合物

[化学式56]

树脂101:下述结构的树脂(Mw=11000、附注于主链的数值为摩尔比。)

[化学式57]

光聚合引发剂101:Irgacure OXE01(BASF公司制造)

表面活性剂101:下述结构的化合物(Mw=14000,表示重复单元的比例的%的数值为摩尔%)的1质量%PGMEA溶液。

[化学式58]

(实施例1002)

通过旋涂法将青色着色组合物涂布于硅晶片上,以使制膜后的膜厚成为1.0μm。接着,使用加热板,在100℃下加热了2分钟。接着,使用i射线步进曝光装置FPA-3000i5+(Canon Inc.制造),以1000mJ/cm

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