JP5680359B2 - Colored curable composition, color resist, color filter, method for producing color filter, and solid-state imaging device and image display device provided with color filter - Google Patents
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Description
本発明は、着色硬化性組成物、カラーレジスト、カラーフィルタ及びカラーフィルタの製造方法、並びにカラーフィルタを備えた固体撮像素子及び画像表示デバイスに関する。 The present invention relates to a colored curable composition, a color resist, a color filter, a method for producing a color filter, and a solid-state imaging device and an image display device provided with the color filter.
近年、パーソナルコンピュータや大画面液晶テレビの発達に伴い、液晶ディスプレイ(LCD)、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要の増加が著しく、更なる高画質化を達成するため有機ELディスプレイの普及も待ち望まれている。また他方では、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話等の普及により、CCDイメージセンサーなどの固体撮像素子の需要も大きく伸びている。
これらのディスプレイや光学素子のキーデバイスとしてカラーフィルタが使用されており、カラーフィルタに対する更なる高画質化の要求と、コストダウンの要求が高まっている。
In recent years, with the development of personal computers and large-screen liquid crystal televisions, the demand for liquid crystal displays (LCDs), especially color liquid crystal displays, has increased significantly, and the spread of organic EL displays is also awaited for achieving higher image quality. . On the other hand, the demand for solid-state imaging devices such as CCD image sensors is greatly increasing due to the spread of digital cameras, camera-equipped mobile phones and the like.
Color filters are used as key devices for these displays and optical elements, and there are increasing demands for higher image quality and cost reduction for the color filters.
画像表示デバイスや固体撮像素子に使用されるカラーフィルタは、通常、赤(R)、緑(G)、及び青(B)の3原色の着色パターンを備えており、通過する光を着色したり、3原色へ分解する役割を果たしている。
カラーフィルタに用いられる着色剤には、次のような性質を具備していることが求められる。すなわち、色再現性上好ましい光吸収特性を有すること、液晶ディスプレイのコントラスト低下の原因である光散乱や固体撮像素子の色ムラ・ザラツキ感の原因となる光学濃度の不均一性といった光学的な乱れがないこと、使用される環境条件下における堅牢性、例えば、耐熱性、耐光性、耐湿熱性等が良好であること、モル吸光係数が大きく薄膜化が可能なこと、等が必要とされる。
Color filters used in image display devices and solid-state image sensors usually have a coloring pattern of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B), and color passing light It plays the role of decomposing into the three primary colors.
The colorant used for the color filter is required to have the following properties. In other words, it has favorable light absorption characteristics in terms of color reproducibility, optical scattering such as light scattering that causes a decrease in contrast of a liquid crystal display, and unevenness in optical density that causes color unevenness and roughness in a solid-state image sensor. It is necessary to have no problem, fastness under environmental conditions to be used, for example, good heat resistance, light resistance, moist heat resistance, etc., a large molar extinction coefficient and a thin film.
従来、着色剤として顔料を用いてカラーフィルタが作製されてきたが、顔料に代えて染料を用いることが検討されている。染料を用いる場合、以下に示す点が特に問題となる。
(1)染料は、一般に顔料に比べて、耐光性、耐熱性に劣る。特に、液晶ディスプレイなどの電極として多用されているITO(酸化インジウムスズ)の成膜時の高温工程により、光学特性が変化してしまうという問題がある。
(2)染料は、ラジカル重合反応を抑制する傾向があるため、ラジカル重合を硬化手段として用いる系では、着色硬化性組成物の設計に困難が伴う。
特に、カラーフィルタの作製にフォトリソ法を用いる場合、
(3)通常の染料は、アルカリ水溶液又は有機溶剤(以下単に溶剤ともいう)への溶解度が低いため、所望のスペクトルを有する着色硬化性組成物を得るのが困難である。
(4)染料は、着色硬化性組成物中の他の成分と相互作用を示すことが多く、露光部、未露光部の溶解性(現像性)の調節が難しい。
(5)染料のモル吸光係数(ε)が低い場合には多量の染料を添加しなければならず、そのために着色硬化性組成物中の重合性化合物(モノマー)やバインダー、光重合開始剤等の他の成分を相対的に減らさざるを得ず、組成物の硬化性、硬化後の耐熱性、現像性等が低下する。
Conventionally, a color filter has been prepared using a pigment as a colorant, but the use of a dye instead of the pigment has been studied. When using a dye, the following points are particularly problematic.
(1) Dyes are generally inferior in light resistance and heat resistance compared to pigments. In particular, there is a problem that optical characteristics change due to a high-temperature process during the formation of ITO (indium tin oxide), which is frequently used as an electrode for liquid crystal displays and the like.
(2) Since dyes tend to suppress radical polymerization reaction, it is difficult to design a colored curable composition in a system using radical polymerization as a curing means.
In particular, when using a photolithographic method for producing a color filter,
(3) Since ordinary dyes have low solubility in an alkaline aqueous solution or an organic solvent (hereinafter also simply referred to as a solvent), it is difficult to obtain a colored curable composition having a desired spectrum.
(4) Dyes often interact with other components in the colored curable composition, and it is difficult to adjust the solubility (developability) of exposed and unexposed areas.
(5) When the molar extinction coefficient (ε) of the dye is low, a large amount of dye must be added. For that purpose, a polymerizable compound (monomer), a binder, a photopolymerization initiator, etc. in the colored curable composition Other components must be relatively reduced, and the curability of the composition, the heat resistance after curing, the developability, and the like are lowered.
これらの問題のために、高精細カラーフィルタ用に微細かつ薄膜に構成され、堅牢性にも優れた着色パターンを、染料を用いて形成することは、これまで困難であった。また、固体撮像素子用のカラーフィルタの場合においては、着色層を1μm以下の薄膜にすることが要求される。したがって、所望の吸収を得るためには硬化性組成物中に、多量の色素を添加する必要があり、前述の問題を生じる結果となる。 Because of these problems, it has been difficult to form a coloring pattern that is fine and thin for a high-definition color filter and has excellent fastness properties using a dye. In the case of a color filter for a solid-state image sensor, it is required that the colored layer be a thin film of 1 μm or less. Therefore, in order to obtain a desired absorption, it is necessary to add a large amount of a dye in the curable composition, resulting in the above-mentioned problems.
また、染料を含む着色硬化性組成物においては、成膜後に加熱処理を施した場合に、隣接の色相の異なる着色パターン間や積層されて重なり合っている層間で色移りする現象が生じやすいことが指摘されている。色移りのほかにも、感度低下によって低露光量領域でパターンが剥離しやすくなったり、フォトリソ性に寄与する感光性成分の量が相対的に減るために熱ダレや現像時の溶出等により所望の形状や色濃度が得られない等の問題もある。 In addition, in a colored curable composition containing a dye, when heat treatment is performed after film formation, a phenomenon in which color transfer is likely to occur between adjacent colored patterns having different hues or between stacked and overlapping layers is likely to occur. It has been pointed out. In addition to color transfer, patterns are more likely to be peeled off in low-exposure areas due to reduced sensitivity, and the amount of photosensitive components that contribute to photolithographic properties is relatively reduced. There are also problems such as inability to obtain the shape and color density.
このような問題を解決する方法として、従来から開始剤の種類を選択したり、開始剤の添加量を増量する等の種々の方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、着色パターン形成後に基材を加熱しながら着色パターンに光を照射することにより、露光温度を上昇させた状態で重合を行ない、系の重合率を高めるカラーフィルタの製造方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。更に、現像処理と加熱処理の間で光照射を行ない、カラーフィルタの形状変形を防止するカラーフィルタの製造方法が開示されている(例えば、特許文献3参照)。また、色素をポリマー化することでこれらの問題を解決する方法が開示されている(例えば、特許文献4〜6参照)。
しかし、これらの方法は、堅牢性、色移り、及びパターン成形性の問題を充分に解決しているとは言い難く、更なる改良が求められている。
As methods for solving such problems, various methods have been proposed in the past, such as selecting the type of initiator and increasing the amount of initiator added (see, for example, Patent Document 1). In addition, a method for producing a color filter is disclosed in which polymerization is performed with the exposure temperature raised by irradiating the colored pattern with light while heating the substrate after forming the colored pattern, thereby increasing the polymerization rate of the system. (For example, refer to Patent Document 2). Furthermore, a method for producing a color filter is disclosed in which light irradiation is performed between the development process and the heat treatment to prevent shape deformation of the color filter (see, for example, Patent Document 3). Moreover, the method of solving these problems by polymerizing a pigment | dye is disclosed (for example, refer patent documents 4-6).
However, these methods do not sufficiently solve the problems of fastness, color transfer, and pattern formability, and further improvements are required.
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
すなわち、本発明の第1の目的は、耐光性、耐熱性に優れた着色硬化性組成物及びカラーレジストを提供することにある。
また、本発明の第2の目的は、耐熱性、耐光性に優れたカラーフィルタ、及び該カラーフィルタの製造方法を提供することにある。
更に、本発明の第3の目的は、耐熱性、耐光性に優れたカラーフィルタを備えた固体撮像素子及び画像表示デバイス(液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等)を提供することにある。
This invention is made | formed in view of the above, and makes it a subject to achieve the following objectives.
That is, a first object of the present invention is to provide a colored curable composition and a color resist excellent in light resistance and heat resistance.
A second object of the present invention is to provide a color filter excellent in heat resistance and light resistance, and a method for producing the color filter.
A third object of the present invention is to provide a solid-state imaging device and an image display device (liquid crystal display, organic EL display, etc.) provided with a color filter having excellent heat resistance and light resistance.
本発明者らは、各種色素を詳細に検討した結果、特定の色素を多量体化し、更に重合性基を付与させた色素多量体が、良好な色相と高い吸光係数を維持したまま、溶剤溶解性、及び耐熱性、耐光性等の堅牢性に優れ、高い耐溶剤性を備え、色移りを低減し得る硬化膜を提供でき、かつ、上記色素多量体に必要によりアルカリ可溶性基を導入することで、パターン形成性に優れる(アルカリ現像液の濃度依存性が小さい)硬化膜を提供できるとの知見を得、本発明はかかる知見に基づいて達成された。 As a result of examining the various dyes in detail, the present inventors have polymerized specific dyes and further added the polymerizable group to the solvent solubilized while maintaining a good hue and a high extinction coefficient. In addition, it is possible to provide a cured film that is excellent in lightness, fastness such as heat resistance, light resistance, etc., has high solvent resistance, and can reduce color transfer, and if necessary, an alkali-soluble group is introduced into the dye multimer. Thus, the inventors have obtained the knowledge that a cured film having excellent pattern formability (low concentration dependency of alkali developer) can be provided, and the present invention has been achieved based on such knowledge.
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
<1> (A)アゾ色素及びジピロメテン色素から選択される色素に由来する基を有し、さらに重合性基を有する色素多量体、及び(B)重合性化合物を含有する着色硬化性組成物である。
<2> 前記色素多量体が、重合性基を有する構成単位と、アゾ色素及びジピロメテン色素から選択される色素に由来する基を有する構成単位とを、繰り返し単位として含む<1>に記載の着色硬化性組成物である。
<3> 前記色素多量体は、重合性基を有する構成単位を1質量%以上含有する、<2>に記載の着色硬化性組成物である。
<4> 前記重合性基がエチレン性不飽和基である<1>から<3>のいずれか1つに記載の着色硬化性組成物である。
Specific means for achieving the above object are as follows.
<1> (A) has a A zone dye and group derived from a dye selected from dipyrromethene dye, further dye multimer having a polymerizable group, and (B) a colored curable composition containing a polymerizable compound It is.
<2> The coloring according to <1>, wherein the dye multimer includes, as a repeating unit, a structural unit having a polymerizable group and a structural unit having a group derived from a dye selected from an azo dye and a dipyrromethene dye. It is a curable composition.
<3> The colored curable composition according to <2>, wherein the dye multimer contains 1% by mass or more of a structural unit having a polymerizable group.
< 4 > The colored curable composition according to any one of <1> to <3>, wherein the polymerizable group is an ethylenically unsaturated group.
<5> 前記ジピロメテン色素が、下記一般式(1)で表される化合物が金属原子又は金属化合物に配位したジピロメテン色素である<1>から<4>のいずれか1つに記載の着色硬化性組成物である。 < 5 > The colored curing according to any one of <1> to < 4 >, wherein the dipyrromethene dye is a dipyrromethene dye in which a compound represented by the following general formula (1) is coordinated to a metal atom or a metal compound. Composition.
上記一般式(1)中、R1〜R6は、各々独立に、水素原子、又は1価の置換基を表し、R7は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。 In the general formula (1), R 1 to R 6 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and R 7 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group. Represents.
<6> 前記ジピロメテン色素が、下記一般式(C)で表されるジピロメテン色素である<5>に記載の着色硬化性組成物である。 < 6 > The colored curable composition according to < 5 >, wherein the dipyrromethene dye is a dipyrromethene dye represented by the following general formula (C).
上記一般式(C)中、R2〜R5は、各々独立に、水素原子、又は1価の置換基を表し、R7は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。Maは、金属、又は金属化合物を表す。X3及びX4は、各々独立に、NR(Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。)、酸素原子、又は硫黄原子を表す。Y1は、NRc(Rcは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。)、又は窒素原子を表す。Y2は、窒素原子、又は炭素原子を表す。R8及びR9は、各々独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、又はヘテロ環アミノ基を表す。R8とY1は、互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよく、R9とY2は、互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。X5はMaと結合可能な基を表し、aは0、1、又は2を表す。 In the general formula (C), R 2 to R 5 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent substituent, and R 7 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic ring. Represents a group. Ma represents a metal or a metal compound. X 3 and X 4 each independently represent NR (R represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an acyl group, an alkylsulfonyl group, or an arylsulfonyl group), an oxygen atom, Or represents a sulfur atom. Y 1 represents NRc (Rc represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an acyl group, an alkylsulfonyl group, or an arylsulfonyl group), or a nitrogen atom. Y 2 represents a nitrogen atom or a carbon atom. R 8 and R 9 each independently represents an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylamino group, an arylamino group, or a heterocyclic amino group. R 8 and Y 1 may be bonded to each other to form a 5-, 6-, or 7-membered ring, and R 9 and Y 2 are bonded to each other to form a 5-, 6-, or 7-membered ring. The ring may be formed. X 5 represents a group capable of binding to Ma, and a represents 0, 1, or 2.
<7> 更に、(C)重合開始剤、及び(D)溶剤を含有する<1>から<6>のいずれか1つに記載の着色硬化性組成物である。
<8> <1>から<7>のいずれか1つに記載の着色硬化性組成物を含み、フォトリソ法による着色画素形成に用いられるカラーレジストである。
< 7 > The colored curable composition according to any one of <1> to < 6 >, further comprising (C) a polymerization initiator and (D) a solvent.
< 8 > A color resist comprising the colored curable composition according to any one of <1> to < 7 > and used for forming colored pixels by a photolithography method.
<9> <1>から<7>のいずれか1つに記載の着色硬化性組成物を用いてなるカラーフィルタである。
<10> <1>から<7>のいずれか1つに記載の着色硬化性組成物を支持体上に塗布して着色層を形成する着色層形成工程と、前記着色層に対してマスクを介してパターン様の露光をし、潜像を形成する露光工程と、前記潜像が形成された着色層を現像してパターンを形成する現像工程と、を含むカラーフィルタの製造方法である。
<11> 前記現像工程の後に、更に、形成されたパターンに紫外線を照射する紫外線照射工程を含む<10>に記載のカラーフィルタの製造方法である。
< 9 > A color filter using the colored curable composition according to any one of <1> to < 7 >.
< 10 > A colored layer forming step of forming a colored layer by applying the colored curable composition according to any one of <1> to < 7 > on a support, and a mask for the colored layer Through a pattern-like exposure to form a latent image, and a color filter manufacturing method comprising developing a colored layer on which the latent image is formed to form a pattern.
< 11 > The method for producing a color filter according to < 10 >, further including an ultraviolet irradiation step of irradiating the formed pattern with ultraviolet rays after the developing step.
<12> <9>に記載のカラーフィルタを備えた固体撮像素子である。
<13> <9>に記載のカラーフィルタを備えた画像表示デバイスである。
< 12 > A solid-state imaging device including the color filter according to < 9 >.
< 13 > An image display device including the color filter according to < 9 >.
本発明によれば、耐光性、耐熱性に優れた着色硬化性組成物及びカラーレジストを提供することができる。
また、耐熱性、耐光性に優れたカラーフィルタ、及び該カラーフィルタの製造方法を提供することができる。
更に、耐熱性、耐光性に優れたカラーフィルタを備えた固体撮像素子及び画像表示デバイス(液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等)を提供することができる。
According to the present invention, a colored curable composition and a color resist excellent in light resistance and heat resistance can be provided.
In addition, a color filter excellent in heat resistance and light resistance and a method for producing the color filter can be provided.
Furthermore, a solid-state image sensor and an image display device (a liquid crystal display, an organic EL display, etc.) provided with a color filter excellent in heat resistance and light resistance can be provided.
以下に、本発明の着色硬化性組成物、カラーレジスト、カラーフィルタ、及びカラーフィルタの製造方法、並びに固体撮像素子、画像表示デバイスについて詳述する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。 Hereinafter, the colored curable composition, the color resist, the color filter, the method for producing the color filter, the solid-state imaging device, and the image display device of the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
<着色硬化性組成物>
本発明の着色硬化性組成物は、(A)重合性基と、アゾ色素及びジピロメテン色素から選択される色素に由来する基とを含む色素多量体の少なくとも1種、及び(B)重合性化合物の少なくとも1種を含有する。
<Colored curable composition>
The colored curable composition of the present invention comprises (A) a polymerizable group and at least one dye multimer comprising a group derived from a dye selected from an azo dye and a dipyrromethene dye, and (B) a polymerizable compound. Containing at least one of the following.
本発明の着色硬化性組成物は、熱、光またはその両方で硬化することを特徴とするものであり、更に(C)重合開始剤、(D)溶剤を含むことが好ましく、必要に応じて、バインダー、及び架橋剤など他の成分を含んでもよい。
以下、本発明の着色硬化性組成物に含まれる成分について、詳細に説明する。
The colored curable composition of the present invention is characterized by being cured by heat, light, or both, and further preferably contains (C) a polymerization initiator and (D) a solvent, if necessary. Other components such as a binder and a crosslinking agent may be included.
Hereinafter, the components contained in the colored curable composition of the present invention will be described in detail.
(A)色素多量体
本発明の着色硬化性組成物は、重合性基と、アゾ色素及びジピロメテン色素から選択される色素に由来する基とを含む色素多量体(以下、単に「重合性基含有色素多量体」ということがある。)の少なくとも1種を含有する。この重合性基含有色素多量体は、本発明の着色硬化性組成物において、例えば着色剤として機能する。
(A) Dye Multimer The colored curable composition of the present invention comprises a dye multimer (hereinafter simply referred to as “polymerizable group-containing”) containing a polymerizable group and a group derived from a dye selected from an azo dye and a dipyrromethene dye. At least one kind of “pigment multimer”. The polymerizable group-containing dye multimer functions as, for example, a colorant in the colored curable composition of the present invention.
前記重合性基含有色素多量体は、アゾ色素及びジピロメテン色素から選択される色素に由来する基を含む色素多量体であることから、良好な色相と高い吸光係数を有し、本発明の着色硬化性組成物は、薄層化された場合でも色純度に優れた硬化膜を形成し得る。
前記重合性基含有色素多量体に含まれるアゾ色素またはジピロメテン色素に由来する基は、1種でもよく2種以上でもよい。
Since the polymerizable group-containing dye multimer is a dye multimer containing a group derived from a dye selected from azo dyes and dipyrromethene dyes, it has a good hue and a high extinction coefficient, and is colored and cured according to the present invention. Even when the composition is thinned, it can form a cured film having excellent color purity.
The group derived from the azo dye or dipyrromethene dye contained in the polymerizable group-containing dye multimer may be one kind or two or more kinds.
また、前記重合性基含有色素多量体は、重合性基を有することから、本発明の着色硬化性組成物は、薄層化された場合でも耐光性、耐熱性、耐溶剤性に優れ、色移りが少なく、パターン成形性の良好な硬化膜を形成し得る。
前記重合性基含有色素多量体に含まれる重合性基は、1種でもよく2種以上でもよい。
上記の重合性基としては、例えば、エチレン性不飽和基(例えば、メタクリル基、アクリル基、スチリル基等)、環状エーテル基(例えば、エポキシ基、オキセタニル基等)などが挙げられる。中でも、重合後の耐熱性、耐溶剤性の点で、エチレン性不飽和基が好ましい。
In addition, since the polymerizable group-containing dye multimer has a polymerizable group, the colored curable composition of the present invention is excellent in light resistance, heat resistance, and solvent resistance even when it is thinned. A cured film with little transfer and good pattern formability can be formed.
The polymerizable group contained in the polymerizable group-containing dye multimer may be one type or two or more types.
Examples of the polymerizable group include an ethylenically unsaturated group (for example, methacryl group, acrylic group, styryl group, etc.), a cyclic ether group (for example, epoxy group, oxetanyl group, etc.) and the like. Among these, an ethylenically unsaturated group is preferable from the viewpoint of heat resistance and solvent resistance after polymerization.
前記重合性基含有色素多量体は、重合性基を有する構成単位と、アゾ色素及びジピロメテン色素から選択される色素に由来する基を有する構成単位(以下、単に「色素に由来する基を有する構成単位」ということがある。)とを、繰り返し単位として含むことが好ましい。
また、前記重合性基含有色素多量体は、重合性基を有する構成単位と色素に由来する基を有する構成単位のほかの構成単位を含んでいてもよい。
前記重合性基含有色素多量体において、カラーフィルタの薄層化の観点からは、色素に由来する基を有する構成単位を質量比で、60質量%〜99質量%含むことが好ましく、70質量%〜97質量%含むことがより好ましく、80質量%〜95質量%含むことがさらに好ましい。
また、耐熱性、耐溶剤の観点からは、重合性基を有する構成単位を質量比で、1質量%〜40質量%含むことが好ましく、3質量%〜30質量%含むことがより好ましく、5質量%〜20質量%含むことがさらに好ましい。
The polymerizable group-containing dye multimer includes a constituent unit having a polymerizable group and a constituent unit having a group derived from a dye selected from an azo dye and a dipyrromethene dye (hereinafter referred to simply as “a constituent having a group derived from a dye”). It is preferable to include as a repeating unit.
The polymerizable group-containing dye multimer may contain a constituent unit having a polymerizable group and a constituent unit other than a constituent unit having a group derived from a dye.
In the polymerizable group-containing dye multimer, from the viewpoint of thinning the color filter, it is preferable to include 60 mass% to 99 mass% of a structural unit having a group derived from the dye in a mass ratio of 70 mass%. It is more preferable to contain -97 mass%, and it is further more preferable to contain 80 mass%-95 mass%.
Further, from the viewpoint of heat resistance and solvent resistance, the structural unit having a polymerizable group is preferably contained in an amount of 1% by mass to 40% by mass, more preferably 3% by mass to 30% by mass. More preferably, the content is 20% by mass to 20% by mass.
前記色素に由来する基を有する構成単位は、例えば、アゾ色素骨格またはジピロメテン色素骨格に重合性基(例えば、アクリルオキシ基、メタクリルオキシ基、スチリル基など)が導入された色素化合物を、ラジカル重合させて、前記重合性基含有色素多量体に導入することができる。また、アゾ色素骨格またはジピロメテン色素骨格に重縮合又は重付加反応可能な基が導入された色素化合物を、多官能の架橋剤と反応させて、前記重合性基含有色素多量体に導入することができる。 The structural unit having a group derived from the dye is, for example, radical polymerization of a dye compound in which a polymerizable group (for example, acryloxy group, methacryloxy group, styryl group, etc.) is introduced into an azo dye skeleton or a dipyrromethene dye skeleton. And can be introduced into the polymerizable group-containing dye multimer. Alternatively, a dye compound in which a polycondensation or polyaddition reaction group is introduced into an azo dye skeleton or a dipyrromethene dye skeleton may be reacted with a polyfunctional crosslinking agent to be introduced into the polymerizable group-containing dye multimer. it can.
前記重合性基を有する構成単位は、例えば、以下の方法で前記重合性基含有色素多量体に導入することができる。
すなわち、前記色素化合物と、色素骨格を有しない共重合成分(例えば、メタクリル酸、アクリル酸、ヒドロキシエチルメタクリレート等)との共重合により多量体を得て、次いで、前記共重合成分に由来する構成単位と反応する基を有する重合性化合物(例えば、グリシジルメタクリレート、メタクリルオキシエチルイソシアネート等)を付加させることで、重合性基を有する構成単位を導入することができる。
また、前記色素化合物に反応性基を有する場合は、色素に由来する基を有する構成単位と反応する基を有する重合性化合物を反応させることで、重合性基を有する構成単位と色素に由来する基を有する構成単位を兼ねた構成単位としてもよい。
また、前記色素化合物において、アゾ色素骨格またはジピロメテン色素骨格に、色素化合物の多量体化に与る重合性基とは別の重合性基を導入させておき、その色素化合物を重合させて、重合性基含有色素多量体を得ることもできる。
更には、重合性基の前駆体となる基が導入された色素化合物もしくは色素骨格を有しない共重合成分を重合後、種々の反応(たとえば、アルカリ溶液による処理など)を施して、重合性基の前駆体となる基から重合性基を生成させることで、重合性基を有する構成単位を形成することができる。
The structural unit having a polymerizable group can be introduced into the polymerizable group-containing dye multimer by the following method, for example.
That is, a structure in which a multimer is obtained by copolymerization of the dye compound and a copolymer component having no dye skeleton (for example, methacrylic acid, acrylic acid, hydroxyethyl methacrylate, etc.), and then derived from the copolymer component By adding a polymerizable compound having a group that reacts with the unit (for example, glycidyl methacrylate, methacryloxyethyl isocyanate, etc.), a structural unit having a polymerizable group can be introduced.
In addition, when the dye compound has a reactive group, it is derived from the structural unit having a polymerizable group and the dye by reacting the polymerizable compound having a group that reacts with the structural unit having the group derived from the dye. It is good also as a structural unit which served as the structural unit which has group.
In the dye compound, a polymerizable group different from the polymerizable group for multimerization of the dye compound is introduced into the azo dye skeleton or the dipyrromethene dye skeleton, and the dye compound is polymerized to be polymerized. It is also possible to obtain a functional group-containing dye multimer.
Furthermore, after polymerizing a dye compound or a copolymer component that does not have a dye skeleton in which a group that becomes a precursor of a polymerizable group is introduced, various reactions (for example, treatment with an alkaline solution) are performed to obtain a polymerizable group. A structural unit having a polymerizable group can be formed by generating a polymerizable group from a group that becomes a precursor of the above.
以下、上述したアゾ色素及びジピロメテン色素、色素に由来する基を有する構成単位、及び重合性基を有する構成単位について詳しく説明する。 Hereinafter, the azo dye and dipyrromethene dye, the structural unit having a group derived from the dye, and the structural unit having a polymerizable group will be described in detail.
(1)アゾ色素及びジピロメテン色素
前記アゾ色素及びジピロメテン色素としては、特に限定されないが、下記に示すアゾ色素又はジピロメテン色素が好適である。
(1) Azo dye and dipyrromethene dye The azo dye and dipyrromethene dye are not particularly limited, but the following azo dyes or dipyrromethene dyes are suitable.
(1-1)ジピロメテン色素
下記一般式(1)で表される化合物が金属原子又は金属化合物に配位したジピロメテン色素が、耐光性、耐熱性の点で、好適に用いられる。
(1-1) Dipyrromethene Dye A dipyrromethene dye in which a compound represented by the following general formula (1) is coordinated to a metal atom or a metal compound is preferably used in terms of light resistance and heat resistance.
上記一般式(1)中、R1〜R6は、各々独立に、水素原子、又は1価の置換基を表し、R7は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。 In the general formula (1), R 1 to R 6 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and R 7 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group. Represents.
前記R1〜R6は、各々独立に、水素原子、又は1価の置換基を表し、1価の置換基としては、例えば、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)、アルキル基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24の、直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基で、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1−ノルボルニル基、1−アダマンチル基)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは炭素数2〜18のアルケニル基で、例えば、ビニル基、アリル基、3−ブテン−1−イル基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜48、より好ましくは炭素数6〜24のアリール基で、例えば、フェニル基、ナフチル基)、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜18のヘテロ環基で、例えば、2−チエニル基、4−ピリジル基、2−フリル基、2−ピリミジニル基、1−ピリジル基、2−ベンゾチアゾリル基、1−イミダゾリル基、1−ピラゾリル基、ベンゾトリアゾール−1−イル基)、シリル基(好ましくは炭素数3〜38、より好ましくは炭素数3〜18のシリル基で、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリブチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、t−ヘキシルジメチルシリル基)、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のアルコキシ基で、例えば、メトキシ基、エトキシ基、1−ブトキシ基、2−ブトキシ基、イソプロポキシ基、t−ブトキシ基、ドデシルオキシ基、また、シクロアルキルオキシ基であれば、例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜48、より好ましくは炭素数6〜24のアリールオキシ基で、例えば、フェノキシ基、1−ナフトキシ基)、ヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜18のヘテロ環オキシ基で、例えば、1−フェニルテトラゾール−5−オキシ基、2−テトラヒドロピラニルオキシ基)、シリルオキシ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜18のシリルオキシ基で、例えば、トリメチルシリルオキシ基、t−ブチルジメチルシリルオキシ基、ジフェニルメチルシリルオキシ基)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは炭素数2〜24のアシルオキシ基で、例えば、アセトキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、ドデカノイルオキシ基)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは炭素数2〜24のアルコキシカルボニルオキシ基で、例えば、エトキシカルボニルオキシ基、t−ブトキシカルボニルオキシ基、また、シクロアルキルオキシカルボニルオキシ基であれば、例えば、シクロヘキシルオキシカルボニルオキシ基)、アリールオキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数7〜32、より好ましくは炭素数7〜24のアリールオキシカルボニルオキシ基で、例えば、フェノキシカルボニルオキシ基)、カルバモイルオキシ基(好ましくは炭素数1〜48、よりこの好ましくは炭素数1〜24のカルバモイルオキシ基で、例えば、N,N−ジメチルカルバモイルオキシ基、N−ブチルカルバモイルオキシ基、N−フェニルカルバモイルオキシ基、N−エチル−N−フェニルカルバモイルオキシ基)、スルファモイルオキシ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜24のスルファモイルオキシ基で、例えば、N,N−ジエチルスルファモイルオキシ基、N−プロピルスルファモイルオキシ基)、 R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent substituent, and examples of the monovalent substituent include a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom), an alkyl A group (preferably a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 48 carbon atoms, more preferably 1 to 24 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, dodecyl group, hexadecyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 1-norbornyl group, 1-adamantyl group), alkenyl A group (preferably an alkenyl group having 2 to 48 carbon atoms, more preferably 2 to 18 carbon atoms, for example, a vinyl group, an allyl group, 3-buten-1-y Group), an aryl group (preferably an aryl group having 6 to 48 carbon atoms, more preferably an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, such as a phenyl group or a naphthyl group), a heterocyclic group (preferably having 1 to 32 carbon atoms, more preferably Is a C1-C18 heterocyclic group, for example, 2-thienyl group, 4-pyridyl group, 2-furyl group, 2-pyrimidinyl group, 1-pyridyl group, 2-benzothiazolyl group, 1-imidazolyl group, 1 -Pyrazolyl group, benzotriazol-1-yl group), silyl group (preferably a silyl group having 3 to 38 carbon atoms, more preferably 3 to 18 carbon atoms, such as trimethylsilyl group, triethylsilyl group, tributylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, t-hexyldimethylsilyl group), hydroxy group, cyano group, nitro group, alkoxy group (preferably having 1 to 1 carbon atoms) 8, more preferably an alkoxy group having 1 to 24 carbon atoms, such as a methoxy group, an ethoxy group, a 1-butoxy group, a 2-butoxy group, an isopropoxy group, a t-butoxy group, a dodecyloxy group, or a cycloalkyl In the case of an oxy group, for example, a cyclopentyloxy group, a cyclohexyloxy group), an aryloxy group (preferably an aryloxy group having 6 to 48 carbon atoms, more preferably 6 to 24 carbon atoms, such as a phenoxy group, 1- A naphthoxy group), a heterocyclic oxy group (preferably a heterocyclic oxy group having 1 to 32 carbon atoms, more preferably 1 to 18 carbon atoms, such as 1-phenyltetrazol-5-oxy group, 2-tetrahydropyranyloxy group) Group), a silyloxy group (preferably a silyloxy group having 1 to 32 carbon atoms, more preferably 1 to 18 carbon atoms, For example, a trimethylsilyloxy group, t-butyldimethylsilyloxy group, diphenylmethylsilyloxy group), an acyloxy group (preferably an acyloxy group having 2 to 48 carbon atoms, more preferably 2 to 24 carbon atoms, such as an acetoxy group, A pivaloyloxy group, a benzoyloxy group, a dodecanoyloxy group), an alkoxycarbonyloxy group (preferably an alkoxycarbonyloxy group having 2 to 48 carbon atoms, more preferably 2 to 24 carbon atoms, such as an ethoxycarbonyloxy group, t- In the case of a butoxycarbonyloxy group and a cycloalkyloxycarbonyloxy group, for example, a cyclohexyloxycarbonyloxy group, an aryloxycarbonyloxy group (preferably an aryl having 7 to 32 carbon atoms, more preferably an aryl having 7 to 24 carbon atoms) A xycarbonyloxy group such as a phenoxycarbonyloxy group, a carbamoyloxy group (preferably a carbamoyloxy group having 1 to 48 carbon atoms, more preferably 1 to 24 carbon atoms, such as N, N-dimethylcarbamoyloxy group). Group, N-butylcarbamoyloxy group, N-phenylcarbamoyloxy group, N-ethyl-N-phenylcarbamoyloxy group), sulfamoyloxy group (preferably having 1 to 32 carbon atoms, more preferably 1 to 24 carbon atoms). Sulfamoyloxy group, for example, N, N-diethylsulfamoyloxy group, N-propylsulfamoyloxy group),
アルキルスルホニルオキシ基(好ましくは炭素数1〜38、より好ましくは炭素数1〜24のアルキルスルホニルオキシ基で、例えば、メチルスルホニルオキシ基、ヘキサデシルスルホニルオキシ基、シクロヘキシルスルホニルオキシ基)、アリールスルホニルオキシ基(好ましくは炭素数6〜32、より好ましくは炭素数6〜24のアリールスルホニルオキシ基で、例えば、フェニルスルホニルオキシ基)、アシル基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のアシル基で、例えば、ホルミル基、アセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、テトラデカノイル基、シクロヘキサノイル基)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは炭素数2〜24のアルコキシカルボニル基で、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、オクタデシルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルシクロヘキシルオキシカルボニル基)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜32、より好ましくは炭素数7〜24のアリールオキシカルボニル基で、例えば、フェノキシカルボニル基)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のカルバモイル基で、例えば、カルバモイル基、N,N−ジエチルカルバモイル基、N−エチル−N−オクチルカルバモイル基、N,N−ジブチルカルバモイル基、N−プロピルカルバモイル基、N−フェニルカルバモイル基、N−メチルN−フェニルカルバモイル基、N,N−ジシクロへキシルカルバモイル基)、アミノ基(好ましくは炭素数32以下、より好ましくは炭素数24以下のアミノ基で、例えば、アミノ基、メチルアミノ基、N,N−ジブチルアミノ基、テトラデシルアミノ基、2−エチルへキシルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基)、アニリノ基(好ましくは炭素数6〜32、より好ましくは6〜24のアニリノ基で、例えば、アニリノ基、N−メチルアニリノ基)、ヘテロ環アミノ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは1〜18のヘテロ環アミノ基で、例えば、4−ピリジルアミノ基)、カルボンアミド基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは2〜24のカルボンアミド基で、例えば、アセトアミド基、ベンズアミド基、テトラデカンアミド基、ピバロイルアミド基、シクロヘキサンアミド基)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜24のウレイド基で、例えば、ウレイド基、N,N−ジメチルウレイド基、N−フェニルウレイド基)、イミド基(好ましくは炭素数36以下、より好ましくは炭素数24以下のイミド基で、例えば、N−スクシンイミド基、N−フタルイミド基)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜48、より好ましくは炭素数2〜24のアルコキシカルボニルアミノ基で、例えば、メトキシカルボニルアミノ基、エトキシカルボニルアミノ基、t−ブトキシカルボニルアミノ基、オクタデシルオキシカルボニルアミノ基、シクロヘキシルオキシカルボニルアミノ基)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜32、より好ましくは炭素数7〜24のアリールオキシカルボニルアミノ基で、例えば、フェノキシカルボニルアミノ基)、スルホンアミド基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のスルホンアミド基で、例えば、メタンスルホンアミド基、ブタンスルホンアミド基、ベンゼンスルホンアミド基、ヘキサデカンスルホンアミド基、シクロヘキサンスルホンアミド基)、スルファモイルアミノ基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のスルファモイルアミノ基で、例えば、N、N−ジプロピルスルファモイルアミノ基、N−エチル−N−ドデシルスルファモイルアミノ基)、アゾ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜24のアゾ基で、例えば、フェニルアゾ基、3−ピラゾリルアゾ基)、 An alkylsulfonyloxy group (preferably an alkylsulfonyloxy group having 1 to 38 carbon atoms, more preferably 1 to 24 carbon atoms, such as a methylsulfonyloxy group, a hexadecylsulfonyloxy group, a cyclohexylsulfonyloxy group), an arylsulfonyloxy A group (preferably an arylsulfonyloxy group having 6 to 32 carbon atoms, more preferably an arylsulfonyloxy group having 6 to 24 carbon atoms, such as a phenylsulfonyloxy group), an acyl group (preferably having 1 to 48 carbon atoms, more preferably 1 carbon atom). To 24 acyl groups, for example, formyl group, acetyl group, pivaloyl group, benzoyl group, tetradecanoyl group, cyclohexanoyl group), alkoxycarbonyl group (preferably having 2 to 48 carbon atoms, more preferably 2 carbon atoms). To 24 alkoxycarbonyl groups, for example A xoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an octadecyloxycarbonyl group, a cyclohexyloxycarbonyl group, a 2,6-di-tert-butyl-4-methylcyclohexyloxycarbonyl group), an aryloxycarbonyl group (preferably having 7 to 32 carbon atoms, More preferably, it is an aryloxycarbonyl group having 7 to 24 carbon atoms, such as a phenoxycarbonyl group, and a carbamoyl group (preferably a carbamoyl group having 1 to 48 carbon atoms, more preferably 1 to 24 carbon atoms, such as a carbamoyl group. N, N-diethylcarbamoyl group, N-ethyl-N-octylcarbamoyl group, N, N-dibutylcarbamoyl group, N-propylcarbamoyl group, N-phenylcarbamoyl group, N-methylN-phenylcarbamoyl group, N, N-dicyclohexyl A carbamoyl group), an amino group (preferably an amino group having 32 or less carbon atoms, more preferably 24 or less carbon atoms, such as an amino group, a methylamino group, an N, N-dibutylamino group, a tetradecylamino group, 2- An ethylhexylamino group, a cyclohexylamino group), an anilino group (preferably an anilino group having 6 to 32 carbon atoms, more preferably 6 to 24, for example, an anilino group or an N-methylanilino group), a heterocyclic amino group (preferably A heterocyclic amino group having 1 to 32 carbon atoms, more preferably 1 to 18 carbon atoms, such as a 4-pyridylamino group), a carbonamido group (preferably a carbonamide group having 2 to 48 carbon atoms, more preferably 2 to 24 carbon atoms). , For example, acetamide group, benzamide group, tetradecanamide group, pivaloylamide group, cyclohexaneamide group) Ureido groups (preferably ureido groups having 1 to 32 carbon atoms, more preferably 1 to 24 carbon atoms, such as ureido group, N, N-dimethylureido group, N-phenylureido group), imide groups (preferably An imide group having 36 or less carbon atoms, more preferably 24 or less carbon atoms, for example, an N-succinimide group or an N-phthalimide group) or an alkoxycarbonylamino group (preferably having 2 to 48 carbon atoms, more preferably 2 to 2 carbon atoms). 24 alkoxycarbonylamino groups, for example, methoxycarbonylamino group, ethoxycarbonylamino group, t-butoxycarbonylamino group, octadecyloxycarbonylamino group, cyclohexyloxycarbonylamino group), aryloxycarbonylamino group (preferably having a carbon number) 7 to 32, more preferably 7 to 7 carbon atoms 4 aryloxycarbonylamino group, for example, phenoxycarbonylamino group), sulfonamido group (preferably 1-48 carbon atoms, more preferably 1-24 carbon sulfonamido groups, for example, methanesulfonamido group, A butanesulfonamide group, a benzenesulfonamide group, a hexadecanesulfonamide group, a cyclohexanesulfonamide group), a sulfamoylamino group (preferably a sulfamoylamino group having 1 to 48 carbon atoms, more preferably 1 to 24 carbon atoms). For example, N, N-dipropylsulfamoylamino group, N-ethyl-N-dodecylsulfamoylamino group), azo group (preferably having 1 to 32 carbon atoms, more preferably 1 to 24 carbon atoms azo group) And, for example, phenylazo group, 3-pyrazolylazo group),
アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のアルキルチオ基で、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、オクチルチオ基、シクロヘキシルチオ基)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜48、より好ましくは炭素数6〜24のアリールチオ基で、例えば、フェニルチオ基)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜18のヘテロ環チオ基で、例えば、2−ベンゾチアゾリルチオ基、2−ピリジルチオ基、1−フェニルテトラゾリルチオ基)、アルキルスルフィニル基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜24のアルキルスルフィニル基で、例えば、ドデカンスルフィニル基)、アリールスルフィニル基(好ましくは炭素数6〜32、より好ましくは炭素数6〜24のアリールスルフィニル基で、例えば、フェニルスルフィニル基)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素数1〜48、より好ましくは炭素数1〜24のアルキルスルホニル基で、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、ブチルスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ヘキサデシルスルホニル基、オクチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基)、アリールスルホニル基(好ましくは炭素数6〜48、より好ましくは炭素数6〜24のアリールスルホニル基で、例えば、フェニルスルホニル基、1−ナフチルスルホニル基)、スルファモイル基(好ましくは炭素数32以下、より好ましくは炭素数24以下のスルファモイル基で、例えば、スルファモイル基、N,N−ジプロピルスルファモイル基、N−エチル−N−ドデシルスルファモイル基、N−エチル−N−フェニルスルファモイル基、N−シクロヘキシルスルファモイル基)、スルホ基、ホスホニル基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜24のホスホニル基で、例えば、フェノキシホスホニル基、オクチルオキシホスホニル基、フェニルホスホニル基)、ホスフィノイルアミノ基(好ましくは炭素数1〜32、より好ましくは炭素数1〜24のホスフィノイルアミノ基で、例えば、ジエトキシホスフィノイルアミノ基、ジオクチルオキシホスフィノイルアミノ基)が挙げられる。 An alkylthio group (preferably an alkylthio group having 1 to 48 carbon atoms, more preferably an alkylthio group having 1 to 24 carbon atoms, for example, methylthio group, ethylthio group, octylthio group, cyclohexylthio group), arylthio group (preferably having 6 to 48 carbon atoms). More preferably, it is an arylthio group having 6 to 24 carbon atoms, such as a phenylthio group, and a heterocyclic thio group (preferably having 1 to 32 carbon atoms, more preferably a heterocyclic thio group having 1 to 18 carbon atoms, 2-benzothiazolylthio group, 2-pyridylthio group, 1-phenyltetrazolylthio group), alkylsulfinyl group (preferably an alkylsulfinyl group having 1 to 32 carbon atoms, more preferably 1 to 24 carbon atoms, Dodecanesulfinyl group), arylsulfinyl group (preferably having 6 to 32 carbon atoms, more preferably An arylsulfinyl group having 6 to 24 prime atoms, such as a phenylsulfinyl group, an alkylsulfonyl group (preferably an alkylsulfonyl group having 1 to 48 carbon atoms, more preferably an alkylsulfonyl group having 1 to 24 carbon atoms, such as a methylsulfonyl group, ethyl Sulfonyl group, propylsulfonyl group, butylsulfonyl group, isopropylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, hexadecylsulfonyl group, octylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group), arylsulfonyl group (preferably having 6 to 48 carbon atoms, more preferably An arylsulfonyl group having 6 to 24 carbon atoms, for example, a phenylsulfonyl group, 1-naphthylsulfonyl group), a sulfamoyl group (preferably a sulfamoyl group having 32 or less carbon atoms, more preferably 24 or less carbon atoms, Rufamoyl group, N, N-dipropylsulfamoyl group, N-ethyl-N-dodecylsulfamoyl group, N-ethyl-N-phenylsulfamoyl group, N-cyclohexylsulfamoyl group), sulfo group, phosphonyl Groups (preferably phosphonyl groups having 1 to 32 carbon atoms, more preferably 1 to 24 carbon atoms, such as phenoxyphosphonyl group, octyloxyphosphonyl group, phenylphosphonyl group), phosphinoylamino groups (preferably A phosphinoylamino group having 1 to 32 carbon atoms, more preferably 1 to 24 carbon atoms, and examples thereof include a diethoxyphosphinoylamino group and a dioctyloxyphosphinoylamino group.
上述した1価の基が更に置換可能な基である場合には、上述した各基のいずれかによって更に置換されていてもよい。なお、2個以上の置換基を有している場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。 When the above-described monovalent group is a further substitutable group, it may be further substituted with any of the above-described groups. In addition, when it has two or more substituents, those substituents may be the same or different.
一般式(1)において、R1とR2、R2とR3、R4とR5、及びR5とR6は、各々独立に、互いに結合して5員、6員又は7員の環を形成していてもよい。なお、形成される環としては、飽和環又は不飽和環がある。この5員、6員又は7員の飽和環又は不飽和環としては、例えば、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピロリジン環、ピペリジン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環が挙げられ、好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環が挙げられる。
なお、形成される5員、6員及び7員の環が、更に置換可能な基である場合には、前記R1〜R6について述べた1価の置換基のいずれかで置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
In the general formula (1), R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 4 and R 5 , and R 5 and R 6 are each independently bonded to each other to form 5-membered, 6-membered or 7-membered A ring may be formed. In addition, as a ring formed, there exists a saturated ring or an unsaturated ring. Examples of the 5-membered, 6-membered or 7-membered saturated or unsaturated ring include a pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, pyrazole ring, imidazole ring, triazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyrrolidine ring and piperidine ring. , Cyclopentene ring, cyclohexene ring, benzene ring, pyridine ring, pyrazine ring and pyridazine ring, preferably benzene ring and pyridine ring.
In addition, when the formed 5-membered, 6-membered and 7-membered rings are further substitutable groups, they are substituted with any of the monovalent substituents described for R 1 to R 6. In the case where it is substituted with two or more substituents, these substituents may be the same or different.
一般式(1)において、前記R1及びR6としては、上記の中でも、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基が好ましく、カルボンアミド基、ウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基がより好ましく、カルボンアミド基、ウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基が更に好ましく、カルボンアミド基、ウレイド基が特に好ましい。 In the general formula (1), the R 1 and R 6 are preferably an alkylamino group, an arylamino group, a carbonamido group, a ureido group, an imide group, an alkoxycarbonylamino group, or a sulfonamide group among the above. An amide group, a ureido group, an alkoxycarbonylamino group, and a sulfonamide group are more preferable, a carbonamide group, a ureido group, an alkoxycarbonylamino group, and a sulfonamide group are more preferable, and a carbonamide group and a ureido group are particularly preferable.
一般式(1)において、前記R2及びR5としては、上記の中でも、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、ニトリル基、イミド基、カルバモイルスルホニル基が好ましく、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、ニトリル基、イミド基、カルバモイルスルホニル基がより好ましく、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、ニトリル基、イミド基、カルバモイルスルホニル基が更に好ましく、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基が特に好ましい。 In the general formula (1), as R 2 and R 5 , among the above, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a carbamoyl group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, a nitrile group, an imide group, and a carbamoylsulfonyl group Preferred are alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, alkylsulfonyl group, nitrile group, imide group, carbamoylsulfonyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, nitrile group, imide group, carbamoyl. A sulfonyl group is more preferable, and an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, and a carbamoyl group are particularly preferable.
一般式(1)において、前記R3及びR4としては、上記の中でも、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアリール基、置換又は無置換のヘテロ環基が好ましく、更に好ましくは置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のアリール基である。 In the general formula (1), R 3 and R 4 are preferably a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, and more preferably A substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group;
一般式(1)において、前記R3及びR4がアルキル基を表す場合のアルキル基としては、好ましくは、炭素数1〜12の直鎖、分岐鎖又は環状の置換若しくは無置換のアルキル基である。より具体的には、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びベンジル基が挙げられる。より好ましくは炭素数1〜12の分岐鎖又は環状の置換若しくは無置換のアルキル基であり、より具体的には、例えば、イソプロピル基、シクロプロピル基、i−ブチル基、t−ブチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。更に好ましくは、炭素数1〜12の2級若しくは3級の置換若しくは無置換のアルキル基であり、より具体的には、例えば、イソプロピル基、シクロプロピル基、i−ブチル基、t−ブチル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。 In general formula (1), when R 3 and R 4 represent an alkyl group, the alkyl group is preferably a linear, branched, or cyclic substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. is there. More specifically, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, cyclopropyl group, n-butyl group, i-butyl group, t-butyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, And a benzyl group. More preferably, it is a branched chain having 1 to 12 carbon atoms or a cyclic substituted or unsubstituted alkyl group, and more specifically, for example, isopropyl group, cyclopropyl group, i-butyl group, t-butyl group, cyclobutyl. Group, cyclopentyl group, and cyclohexyl group. More preferably, it is a C1-C12 secondary or tertiary substituted or unsubstituted alkyl group, and more specifically, for example, isopropyl group, cyclopropyl group, i-butyl group, t-butyl group. , A cyclobutyl group, and a cyclohexyl group.
一般式(1)において、前記R3及びR4がアリール基を表す場合のアリール基としては、好ましくは、置換若しくは無置換のフェニル基、置換若しくは無置換のナフチル基が挙げられ、より好ましくは置換若しくは無置換のフェニル基である。 In general formula (1), when R 3 and R 4 represent an aryl group, the aryl group preferably includes a substituted or unsubstituted phenyl group and a substituted or unsubstituted naphthyl group, more preferably A substituted or unsubstituted phenyl group.
一般式(1)において、前記R3及びR4がヘテロ環基を表す場合のヘテロ環基としては、好ましくは、置換若しくは無置換の2−チエニル基、置換若しくは無置換の4−ピリジル基、置換若しくは無置換の3−ピリジル基、置換若しくは無置換の2−ピリジル基、置換若しくは無置換の1−ピリジル基、置換若しくは無置換の2−フリル基、置換若しくは無置換の2−ピリミジニル基、置換若しくは無置換の2−ベンゾチアゾリル基、置換若しくは無置換の1−イミダゾリル基、置換若しくは無置換の1−ピラゾリル基、置換若しくは無置換のベンゾトリアゾール−1−イル基であり、より好ましくは置換若しくは無置換の2−チエニル基、置換若しくは無置換の4−ピリジル基、置換若しくは無置換の1−ピリジル基、置換若しくは無置換の2−フリル基、置換若しくは無置換の2−ピリミジニル基である。 In the general formula (1), when R 3 and R 4 represent a heterocyclic group, the heterocyclic group is preferably a substituted or unsubstituted 2-thienyl group, a substituted or unsubstituted 4-pyridyl group, A substituted or unsubstituted 3-pyridyl group, a substituted or unsubstituted 2-pyridyl group, a substituted or unsubstituted 1-pyridyl group, a substituted or unsubstituted 2-furyl group, a substituted or unsubstituted 2-pyrimidinyl group, Substituted or unsubstituted 2-benzothiazolyl group, substituted or unsubstituted 1-imidazolyl group, substituted or unsubstituted 1-pyrazolyl group, substituted or unsubstituted benzotriazol-1-yl group, more preferably substituted or unsubstituted Unsubstituted 2-thienyl group, substituted or unsubstituted 4-pyridyl group, substituted or unsubstituted 1-pyridyl group, substituted or unsubstituted Conversion of 2-furyl group, a substituted or unsubstituted 2-pyrimidinyl group.
一般式(1)において、前記R7は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数1〜12のアルキル基で、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、t−ブチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、アダマンチル)、アリール基(好ましくは炭素数6〜24、より好ましくは炭素数6〜12のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル)、又はヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環基で、例えば、2−チエニル、4−ピリジル、2−フリル、2−ピリミジニル、1−ピリジル、2−ベンゾチアゾリル、1−イミダゾリル、1−ピラゾリル、ベンゾトリアゾール−1−イル)を表す。 In the general formula (1), R 7 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, Butyl, isopropyl, t-butyl, 2-ethylhexyl, dodecyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, adamantyl), an aryl group (preferably having 6 to 24 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms, Phenyl, naphthyl), or a heterocyclic group (preferably a heterocyclic group having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, such as 2-thienyl, 4-pyridyl, 2-furyl, 2-pyrimidinyl, 1-pyridyl, 2-benzothiazolyl, 1-imidazolyl, 1-pyrazolyl, benzotriazol-1-yl) Represents.
前記R7としては、上記の中でも、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環が好ましく、水素原子又はアルキル基がより好ましく、水素原子が更に好ましい。 Among the above, R 7 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic ring, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and still more preferably a hydrogen atom.
前記R7のアルキル基、アリール基、及びヘテロ環基は、例えば、前記R1〜R6について前述した置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。 The alkyl group, aryl group, and heterocyclic group of R 7 may be substituted with the substituents described above for R 1 to R 6 , for example, and may be substituted with two or more substituents. These substituents may be the same or different.
次に、前記一般式(1)で表される化合物が配位しジピロメテン色素を形成する、金属原子又は金属化合物について説明する。
前記金属又は金属化合物としては、錯体を形成可能な金属原子又は金属化合物であればいずれであってもよく、2価の金属原子、2価の金属酸化物、2価の金属水酸化物、又は2価の金属塩化物が含まれる。例えば、Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、Pb、Cu、Ni、Co、Fe、B等の他に、AlCl3、InCl3、FeCl2、TiCl2、SnCl2、SiCl2、GeCl2などの金属塩化物、TiO、VO等の金属酸化物、Si(OH)2等の金属水酸化物も含まれる。これらの中でも、錯体の安定性、分光特性、耐熱、耐光性、及び製造適性等の観点から、Fe、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Mo、Mn、Cu、Ni、Co、TiO、B、又はVOが好ましく、Fe、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Cu、Ni、Co、B、又はVOが更に好ましく、Fe、Zn、Cu、Co、B、又はVO(V=O)が最も好ましい。これらの中でも、特にZnが好ましい。
Next, the metal atom or metal compound in which the compound represented by the general formula (1) coordinates to form a dipyrromethene dye will be described.
The metal or metal compound may be any metal atom or metal compound capable of forming a complex, a divalent metal atom, a divalent metal oxide, a divalent metal hydroxide, or Divalent metal chlorides are included. For example, in addition to Zn, Mg, Si, Sn, Rh, Pt, Pd, Mo, Mn, Pb, Cu, Ni, Co, Fe, B, etc., AlCl 3 , InCl 3 , FeCl 2 , TiCl 2 , SnCl 2 Further, metal chlorides such as SiCl 2 and GeCl 2 , metal oxides such as TiO and VO, and metal hydroxides such as Si (OH) 2 are also included. Among these, Fe, Zn, Mg, Si, Pt, Pd, Mo, Mn, Cu, Ni, Co, TiO, B from the viewpoints of stability, spectral characteristics, heat resistance, light resistance, and production suitability of the complex Or VO is preferable, Fe, Zn, Mg, Si, Pt, Pd, Cu, Ni, Co, B, or VO is more preferable, and Fe, Zn, Cu, Co, B, or VO (V = O) is preferable. Most preferred. Among these, Zn is particularly preferable.
前記一般式(1)で表される化合物が金属原子又は金属化合物に配位したジピロメテン色素の好ましい態様を以下に示す。
即ち、前記一般式(1)において、前記R1及びR6が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シリル基、ヒドロキシ基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、アニリノ基、ヘテロ環アミノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はホスフィノイルアミノ基であり、
前記R2及びR5が、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はスルファモイル基であり、
前記R3及びR4が、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シリル基、ヒドロキシ基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アニリノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、又はホスフィノイルアミノ基であり、
前記R7が、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基であり、
金属原子又は金属化合物が、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Mo、Mn、Cu、Ni、Co、TiO、B、又はVOである態様が挙げられる。
Preferred embodiments of the dipyrromethene dye in which the compound represented by the general formula (1) is coordinated to a metal atom or a metal compound are shown below.
That is, in the general formula (1), R 1 and R 6 are each independently a hydrogen atom, alkyl group, alkenyl group, aryl group, heterocyclic group, silyl group, hydroxy group, cyano group, alkoxy group, Aryloxy group, heterocyclic oxy group, acyl group, alkoxycarbonyl group, carbamoyl group, amino group, anilino group, heterocyclic amino group, carbonamido group, ureido group, imide group, alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonylamino group , Sulfonamido group, azo group, alkylthio group, arylthio group, heterocyclic thio group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, or phosphinoylamino group,
R 2 and R 5 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkenyl group, aryl group, heterocyclic group, hydroxy group, cyano group, nitro group, alkoxy group, aryloxy group, heterocyclic oxy Group, acyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, imide group, alkoxycarbonylamino group, sulfonamido group, azo group, alkylthio group, arylthio group, heterocyclic thio group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group Or a sulfamoyl group,
R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkenyl group, aryl group, heterocyclic group, silyl group, hydroxy group, cyano group, alkoxy group, aryloxy group, heterocyclic oxy Group, acyl group, alkoxycarbonyl group, carbamoyl group, anilino group, carbonamido group, ureido group, imide group, alkoxycarbonylamino group, sulfonamido group, azo group, alkylthio group, arylthio group, heterocyclic thio group, alkylsulfonyl A group, an arylsulfonyl group, a sulfamoyl group, or a phosphinoylamino group,
R 7 is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group,
The aspect whose metal atom or metal compound is Zn, Mg, Si, Pt, Pd, Mo, Mn, Cu, Ni, Co, TiO, B, or VO is mentioned.
ジピロメテン系金属錯体化合物のより好ましい態様を以下に示す。
即ち、前記一般式(1)において、前記R1及びR6が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アミノ基、ヘテロ環アミノ基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アゾ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はホスフィノイルアミノ基であり、
前記R2及びR5が、各々独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はスルファモイル基であり、
前記R3及びR4が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、カルボンアミド基、ウレイド基、イミド基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又はスルファモイル基であり、
前記R7が、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基であり、
金属原子又は金属化合物が、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Cu、Ni、Co、B又はVOである態様が挙げられる。
The more preferable aspect of a dipyrromethene type metal complex compound is shown below.
That is, in the general formula (1), R 1 and R 6 are each independently a hydrogen atom, alkyl group, alkenyl group, aryl group, heterocyclic group, cyano group, acyl group, alkoxycarbonyl group, carbamoyl group. , Amino group, heterocyclic amino group, carbonamido group, ureido group, imide group, alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonylamino group, sulfonamido group, azo group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, or phosphinoylamino Group,
R 2 and R 5 are each independently an alkyl group, alkenyl group, aryl group, heterocyclic group, cyano group, nitro group, acyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, imide group, alkyl A sulfonyl group, an arylsulfonyl group, or a sulfamoyl group,
R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, alkyl group, alkenyl group, aryl group, heterocyclic group, cyano group, acyl group, alkoxycarbonyl group, carbamoyl group, carbonamido group, ureido group, imide group. An alkoxycarbonylamino group, a sulfonamido group, an alkylthio group, an arylthio group, a heterocyclic thio group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, or a sulfamoyl group,
R 7 is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group,
The aspect whose metal atom or metal compound is Zn, Mg, Si, Pt, Pd, Cu, Ni, Co, B, or VO is mentioned.
前記一般式(1)で表される化合物が金属原子又は金属化合物に配位したジピロメテン色素の中でも、下記一般式(C)で表されるジピロメテン色素が、耐光性、耐熱性の点で、好適に用いられる。 Among the dipyrromethene dyes in which the compound represented by the general formula (1) is coordinated to a metal atom or a metal compound, the dipyrromethene dye represented by the following general formula (C) is preferable in terms of light resistance and heat resistance. Used for.
上記一般式(C)中、R2〜R5は、各々独立に、水素原子、又は1価の置換基を表し、R7は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。Maは、金属、又は金属化合物を表す。X3及びX4は、各々独立に、NR(Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。)、酸素原子、又は硫黄原子を表す。Y1は、NRc(Rcは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。)、又は窒素原子を表す。Y2は、窒素原子、又は炭素原子を表す。R8及びR9は、各々独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、又はヘテロ環アミノ基を表す。R8とY1は、互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよく、R9とY2は、互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。X5はMaと結合可能な基を表し、aは0、1、又は2を表す。aが2のとき、X5は同じでも異なっていてもよい。なお、上記一般式(C)で表されるジピロメテン色素は、互変異性体を含む。 In the general formula (C), R 2 to R 5 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent substituent, and R 7 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic ring. Represents a group. Ma represents a metal or a metal compound. X 3 and X 4 each independently represent NR (R represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an acyl group, an alkylsulfonyl group, or an arylsulfonyl group), an oxygen atom, Or represents a sulfur atom. Y 1 represents NRc (Rc represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an acyl group, an alkylsulfonyl group, or an arylsulfonyl group), or a nitrogen atom. Y 2 represents a nitrogen atom or a carbon atom. R 8 and R 9 each independently represents an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylamino group, an arylamino group, or a heterocyclic amino group. R 8 and Y 1 may be bonded to each other to form a 5-, 6-, or 7-membered ring, and R 9 and Y 2 are bonded to each other to form a 5-, 6-, or 7-membered ring. The ring may be formed. X 5 represents a group capable of binding to Ma, and a represents 0, 1, or 2. When a is 2, X 5 may be the same or different. In addition, the dipyrromethene dye represented by the general formula (C) includes a tautomer.
上記一般式(C)の各置換基について詳しく説明する。
前記R2〜R5は、前記一般式(1)中のR2〜R5と同義であり、具体例及び好ましい置換基も同様である。
Each substituent of the general formula (C) will be described in detail.
Wherein R 2 to R 5 have the same meanings as R 2 to R 5 in the general formula (1), specific examples and preferred substituents are also the same.
前記R2及びR5の置換基が更に置換可能な置換基である場合、例えば、前記一般式(1)について前述した置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。 When the substituents of R 2 and R 5 are further substitutable substituents, for example, they may be substituted with the substituents described above for the general formula (1), and may be substituted with two or more substituents. The substituents may be the same or different.
前記R2及びR5としては、上記の中でも、シアノ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アシル基、又はアルキルスルホニル基が好ましく、アルコキシカルボニル基、又はカルバモイル基がより好ましい。前記R3及びR4としては、上記の中でも、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基が好ましく、置換もしくは無置換の炭素数1〜10のアルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基がより好ましい。 Among the above, R 2 and R 5 are preferably a cyano group, an alkoxycarbonyl group, a carbamoyl group, an acyl group, or an alkylsulfonyl group, and more preferably an alkoxycarbonyl group or a carbamoyl group. Among the above, R 3 and R 4 are preferably a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group. A phenyl group is more preferred.
前記R7は、前記一般式(1)中のR7と同義であり、具体例及び好ましい置換基も同様である。 R 7 has the same meaning as R 7 in formula (1), and specific examples and preferred substituents are also the same.
前記一般式(C)中、Maは、金属原子又は金属化合物を表す。金属原子又は金属化合物としては、錯体を形成可能な金属原子又は金属化合物であればいずれであってもよく、2価の金属原子、2価の金属酸化物、2価の金属水酸化物、又は2価の金属塩化物が含まれる。例えば、Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、Pb、Cu、Ni、Co、Fe、B等、及びAlCl3、InCl3、FeCl2、TiCl2、SnCl2、SiCl2、GeCl2などの金属塩化物、TiO、VO等の金属酸化物、Si(OH)2等の金属水酸化物が含まれる。これらの中でも、錯体の安定性、分光特性、耐熱、耐光性、及び製造適性等の観点から、Fe、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Mo、Mn、Cu、Ni、Co、TiO、B、又はVOが好ましく、Fe、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Cu、Ni、Co、B、又はVOが更に好ましく、Fe、Zn、Cu、Co、B、又はVO(V=O)が最も好ましい。これらの中でも、特にZnが好ましい。 In the general formula (C), Ma represents a metal atom or a metal compound. The metal atom or metal compound may be any metal atom or metal compound capable of forming a complex, and may be any divalent metal atom, divalent metal oxide, divalent metal hydroxide, or Divalent metal chlorides are included. For example, Zn, Mg, Si, Sn, Rh, Pt, Pd, Mo, Mn, Pb, Cu, Ni, Co, Fe, B, etc., and AlCl 3 , InCl 3 , FeCl 2 , TiCl 2 , SnCl 2 , SiCl 2, GeCl 2 metal chlorides, such as, TiO, metal oxides such as VO, include metal hydroxides such as Si (OH) 2. Among these, Fe, Zn, Mg, Si, Pt, Pd, Mo, Mn, Cu, Ni, Co, TiO, B from the viewpoints of stability, spectral characteristics, heat resistance, light resistance, and production suitability of the complex Or VO is preferable, Fe, Zn, Mg, Si, Pt, Pd, Cu, Ni, Co, B, or VO is more preferable, and Fe, Zn, Cu, Co, B, or VO (V = O) is preferable. Most preferred. Among these, Zn is particularly preferable.
前記一般式(C)中、X3及びX4は、各々独立に、NR、酸素原子、又は硫黄原子を表す。ここで、Rは、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1〜36、より好ましくは炭素数1〜12の直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基で、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、ドデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−アダマンチル)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜24、より好ましくは炭素数2〜12のアルケニル基で、例えば、ビニル、アリル、3−ブテン−1−イル)、アリール基(好ましくは炭素数6〜36、より好ましくは炭素数6〜18のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル)、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環基で、例えば、2−チエニル、4−ピリジル、2−フリル、2−ピリミジニル、1−ピリジル、2−ベンゾチアゾリル、1−イミダゾリル、1−ピラゾリル、ベンゾトリアゾール−1−イル)、アシル基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数2〜18のアシル基で、例えば、アセチル、ピバロイル、2−エチルヘキシル、ベンゾイル、シクロヘキサノイル)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数1〜18のアルキルスルホニル基で、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、イソプロピルスルホニル、シクロヘキシルスルホニル)、アリールスルホニル基(好ましくは炭素数6〜24、より好ましくは炭素数6〜18のアリールスルホニル基で、例えば、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル)を表す。 In the general formula (C), X 3 and X 4 each independently represent NR, an oxygen atom, or a sulfur atom. Here, R is a hydrogen atom, an alkyl group (preferably a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 36 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, Isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, hexyl, 2-ethylhexyl, dodecyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 1-adamantyl), alkenyl group (preferably having 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms) An alkenyl group, for example, vinyl, allyl, 3-buten-1-yl), an aryl group (preferably an aryl group having 6 to 36 carbon atoms, more preferably an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, for example, phenyl, naphthyl), A heterocyclic group (preferably a heterocyclic group having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, such as 2-thienyl; 4-pyridyl, 2-furyl, 2-pyrimidinyl, 1-pyridyl, 2-benzothiazolyl, 1-imidazolyl, 1-pyrazolyl, benzotriazol-1-yl), acyl group (preferably having 1 to 24 carbon atoms, more preferably An acyl group having 2 to 18 carbon atoms, for example, acetyl, pivaloyl, 2-ethylhexyl, benzoyl, cyclohexanoyl), an alkylsulfonyl group (preferably having 1 to 24 carbon atoms, more preferably an alkylsulfonyl having 1 to 18 carbon atoms) A group such as methylsulfonyl, ethylsulfonyl, isopropylsulfonyl, cyclohexylsulfonyl), an arylsulfonyl group (preferably an arylsulfonyl group having 6 to 24 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, such as phenylsulfonyl, naphthyl) Sulfonyl).
上記Rのアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基は、例えば、前記R2〜R5で説明した置換基で置換されていてもよく、複数の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。 The alkyl group, alkenyl group, aryl group, heterocyclic group, acyl group, alkylsulfonyl group, and arylsulfonyl group of R may be substituted with the substituents described in R 2 to R 5 , for example. In the case where the substituent is substituted, these substituents may be the same or different.
前記一般式(C)中、Y1は、NRc又は窒素原子を表し、Rcは、前記X3及びX4のRと同義であり、好ましい態様も同様である。 In General Formula (C), Y 1 represents NRc or a nitrogen atom, Rc has the same meaning as R in X 3 and X 4 , and the preferred embodiment is also the same.
前記一般式(C)中、R8及びR9は、アルキル基(好ましくは炭素数1〜36、より好ましくは炭素数1〜12の直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基で、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、ドデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−アダマンチル)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜24、より好ましくは炭素数2〜12のアルケニル基で、例えば、ビニル、アリル、3−ブテン−1−イル)、アリール基(好ましくは炭素数6〜36、より好ましくは炭素数6〜18のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル)、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環基で、例えば、2−チエニル、4−ピリジル、2−フリル、2−ピリミジニル、1−ピリジル、2−ベンゾチアゾリル、1−イミダゾリル、1−ピラゾリル、ベンゾトリアゾール−1−イル)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜36、より好ましくは炭素数1〜18のアルコキシ基で、例えば、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、ブトキシ、ヘキシルオキシ、2−エチルヘキシルオキシ、ドデシルオキシ、シクロヘキシルオキシ)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜24、より好ましくは炭素数1〜18のアリールオキシ基で、例えば、フェノキシ、ナフチルオキシ)、アルキルアミノ基(好ましくは炭素数1〜36、より好ましくは炭素数1〜18のアルキルアミノ基で、例えば、メチルアミノ、エチルアミノ、プロピルアミノ、ブチルアミノ、ヘキシルアミノ、2−エチルヘキシルアミノ、イソプロピルアミノ、t−ブチルアミノ、t−オクチルアミノ、シクロヘキシルアミノ、N,N−ジエチルアミノ、N,N−ジプロピルアミノ、N,N−ジブチルアミノ、N−メチル−N−エチルアミノ)、アリールアミノ基(好ましくは炭素数6〜36、より好ましくは炭素数6〜18のアリールアミノ基で、例えば、フェニルアミノ、ナフチルアミノ、N,N−ジフェニルアミノ、N−エチル−N−フェニルアミノ)、又はヘテロ環アミノ基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環アミノ基で、例えば、2−アミノピロール、3−アミノピラゾール、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン)を表す。 In the general formula (C), R 8 and R 9 are alkyl groups (preferably linear, branched, or cyclic alkyl groups having 1 to 36 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, for example, Methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, hexyl, 2-ethylhexyl, dodecyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 1-adamantyl), alkenyl group (preferably having 2 to 24 carbon atoms, more preferably An alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, for example, vinyl, allyl, 3-buten-1-yl), an aryl group (preferably an aryl group having 6 to 36 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, , Phenyl, naphthyl), a heterocyclic group (preferably a C1-C24, more preferably a C1-C12 heterocyclic group, for example, 2-thienyl, 4-pyridyl, 2-furyl, 2-pyrimidinyl, 1-pyridyl, 2-benzothiazolyl, 1-imidazolyl, 1-pyrazolyl, benzotriazol-1-yl), an alkoxy group (preferably having 1 to 36 carbon atoms) More preferably an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, such as methoxy, ethoxy, propyloxy, butoxy, hexyloxy, 2-ethylhexyloxy, dodecyloxy, cyclohexyloxy), an aryloxy group (preferably having 6 to 6 carbon atoms). 24, more preferably an aryloxy group having 1 to 18 carbon atoms, for example, phenoxy, naphthyloxy), an alkylamino group (preferably having 1 to 36 carbon atoms, more preferably an alkylamino group having 1 to 18 carbon atoms, For example, methylamino, ethylamino, propylamino, butyl Amino, hexylamino, 2-ethylhexylamino, isopropylamino, t-butylamino, t-octylamino, cyclohexylamino, N, N-diethylamino, N, N-dipropylamino, N, N-dibutylamino, N-methyl -N-ethylamino), an arylamino group (preferably an arylamino group having 6 to 36 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, such as phenylamino, naphthylamino, N, N-diphenylamino, N- Ethyl-N-phenylamino) or a heterocyclic amino group (preferably a heterocyclic amino group having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms such as 2-aminopyrrole, 3-aminopyrazole, 2 -Aminopyridine, 3-aminopyridine).
前記R8及びR9としては、上記の中でも、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基が好ましく、炭素数1〜15の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数6〜15の置換もしくは無置換のフェニル基がより好ましい。 Among the above, R 8 and R 9 are preferably a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or 6 to 15 carbon atoms. Of these, a substituted or unsubstituted phenyl group is more preferred.
前記一般式(C)中、R8及びR9のアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、又はヘテロ環アミノ基が、更に置換可能な基である場合には、例えば、前記R2〜R5で説明した置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。 In the general formula (C), an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylamino group, an arylamino group, or a heterocyclic amino group represented by R 8 and R 9 When it is a substitutable group, for example, it may be substituted with the substituent described in R 2 to R 5 , and when it is substituted with two or more substituents, those substituents May be the same or different.
前記一般式(C)中、R8とY1は、互いに結合して炭素原子と共に5員環(例えば、シクロペンタン、ピロリジン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、テトラヒドロチオフェン、ピロール、フラン、チオフェン、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン)、6員環(例えば、シクロヘキサン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、ペンタメチレンスルフィド、ジチアン、ベンゼン、ピペリジン、ピペラジン、ピリダジン、キノリン、キナゾリン)、又は7員環(例えば、シクロヘプタン、ヘキサメチレンイミン)を形成してもよい。 In the general formula (C), R 8 and Y 1 are bonded to each other to form a 5-membered ring with a carbon atom (for example, cyclopentane, pyrrolidine, tetrahydrofuran, dioxolane, tetrahydrothiophene, pyrrole, furan, thiophene, indole, benzofuran, Benzothiophene), 6-membered ring (eg, cyclohexane, piperidine, piperazine, morpholine, tetrahydropyran, dioxane, pentamethylene sulfide, dithiane, benzene, piperidine, piperazine, pyridazine, quinoline, quinazoline), or 7-membered ring (eg, cyclo Heptane, hexamethyleneimine).
前記一般式(C)中、R9とY2は、互いに結合して炭素原子と共に5員環(例えば、シクロペンタン、ピロリジン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、テトラヒドロチオフェン、ピロール、フラン、チオフェン、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン)、6員環(例えば、シクロヘキサン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、ペンタメチレンスルフィド、ジチアン、ベンゼン、ピペリジン、ピペラジン、ピリダジン、キノリン、キナゾリン)、又は7員環(例えば、シクロヘプタン、ヘキサメチレンイミン)を形成してもよい。 In the general formula (C), R 9 and Y 2 are bonded to each other to form a 5-membered ring with a carbon atom (for example, cyclopentane, pyrrolidine, tetrahydrofuran, dioxolane, tetrahydrothiophene, pyrrole, furan, thiophene, indole, benzofuran, Benzothiophene), 6-membered ring (eg, cyclohexane, piperidine, piperazine, morpholine, tetrahydropyran, dioxane, pentamethylene sulfide, dithiane, benzene, piperidine, piperazine, pyridazine, quinoline, quinazoline), or 7-membered ring (eg, cyclo Heptane, hexamethyleneimine).
前記一般式(C)中、R8とY1、及びR9とY2が結合して形成される5員、6員、及び7員の環が、置換可能な環である場合には、前記R2〜R5で説明した基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。 In the general formula (C), when the 5-membered, 6-membered, and 7-membered rings formed by combining R 8 and Y 1 and R 9 and Y 2 are substitutable rings, The substituents described above for R 2 to R 5 may be substituted, and when substituted with two or more substituents, the substituents may be the same or different.
前記一般式(C)中、X5は、Maに結合可能な基であればいずれであってもよく、具体的には、水、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール)等、更に「金属キレート」([1]坂口武一・上野景平著(1995年 南江堂)、[2](1996年)、[3](1997年)等)に記載の化合物が挙げられる。中でも、製造の点で、水、カルボン酸化合物、スルホン酸化合物、又はアルコール類が好ましく、水、カルボン酸化合物、又はスルホン酸化合物がより好ましい。aは0、1、又は2を表す。aが2のとき、X5は同じでも異なっていてもよい。 In the general formula (C), X 5 may be any group that can be bonded to Ma. Specifically, water, alcohols (for example, methanol, ethanol, propanol) and the like, The compounds described in “Metal Chelate” ([1] Takeichi Sakaguchi / Keihei Ueno (1995 Nanedo), [2] (1996), [3] (1997), etc.) can be mentioned. Among these, water, carboxylic acid compounds, sulfonic acid compounds, or alcohols are preferable in terms of production, and water, carboxylic acid compounds, or sulfonic acid compounds are more preferable. a represents 0, 1, or 2. When a is 2, X 5 may be the same or different.
前記一般式(C)で表される化合物の好ましい態様としては、R2〜R5は各々独立に、前記R2〜R5の説明で記載した好ましい態様であり、R7は前記R7の説明で記載した好ましい態様であり、MaはZn、Cu、Co、又はVOであり、X3及びはX4は各々独立に、NR(Rは水素原子、アルキル基)又は酸素原子であり、Y1はNRc(Rcは水素原子、アルキル基)又は窒素原子であり、Y2は窒素原子又は炭素原子であり、R8及びR9は各々独立にアルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、又はアルキルアミノ基であり、X5は酸素原子を介して結合する基であり、aは0又は1である。R8とY1とが互いに結合して5員又は6員環を形成、又はR9とY2とが互いに結合して5員、6員環を形成していてもよい。 A preferred embodiment of the compound represented by the general formula (C), and the R 2 to R 5 are each independently a preferred embodiment described in the description of the R 2 to R 5, the R 7 in the R 7 In the preferred embodiment described in the description, Ma is Zn, Cu, Co, or VO, X 3 and X 4 are each independently NR (R is a hydrogen atom, an alkyl group) or an oxygen atom, Y 1 NRc (Rc is a hydrogen atom, an alkyl group) or a nitrogen atom, Y 2 is a nitrogen atom or a carbon atom, R 8 and R 9 are each independently an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkoxy group Or an alkylamino group, X 5 is a group bonded through an oxygen atom, and a is 0 or 1. R 8 and Y 1 may be bonded to each other to form a 5- or 6-membered ring, or R 9 and Y 2 may be bonded to each other to form a 5- or 6-membered ring.
前記一般式(C)で表される化合物のより好ましい態様としては、R2、R5が各々独立にアルコキシカルボニル基又はカルバモイル基であり、R3、R4が各々独立に置換もしくは無置換のアルキル基又は置換もしくは無置換のフェニル基であり、R7が水素原子又はメチル基であり、R8、R9が各々独立に置換もしくは無置換のアルキル基又は置換もしくは無置換のフェニル基であり、X3及びX4が酸素原子であり、Y1がNRc(Rcは水素原子、アルキル基)又は窒素原子であり、Y2が窒素原子であり、MaがZnであり、X5がカルボン酸化合物又はスルホン酸化合物である。 As a more preferable embodiment of the compound represented by the general formula (C), R 2 and R 5 are each independently an alkoxycarbonyl group or a carbamoyl group, and R 3 and R 4 are each independently substituted or unsubstituted. An alkyl group or a substituted or unsubstituted phenyl group, R 7 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 8 and R 9 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted phenyl group. , X 3 and X 4 are oxygen atoms, Y 1 is NRc (Rc is a hydrogen atom or an alkyl group) or a nitrogen atom, Y 2 is a nitrogen atom, Ma is Zn, and X 5 is a carboxylic acid A compound or a sulfonic acid compound.
前記一般式(C)において、多量体化(色素多量体の形成)に与る重合性基が導入される部位は、特に制限はないが、合成適合性の点で、R2〜R5、R8、R9及びX5のいずれか1つ又は2つ以上に導入されることが好ましく、より好ましくは、R3、R4、R8及びR9のいずれか1つ又は2つ以上であり、更に好ましくは、R8及び/又はR9である。 In the general formula (C), the site into which a polymerizable group for multimerization (formation of a dye multimer) is introduced is not particularly limited, but in terms of synthesis compatibility, R 2 to R 5 , It is preferably introduced into any one or more of R 8 , R 9 and X 5 , and more preferably, any one or more of R 3 , R 4 , R 8 and R 9 More preferably R 8 and / or R 9 .
前記一般式(C)で表されるジピロメテン色素のモル吸光係数は、膜厚の観点から、できるだけ高いほうが好ましい。また、最大吸収波長λmaxは、色純度向上の観点から、520nm〜580nmが好ましく、530nm〜570nmが更に好ましい。なお、最大吸収波長、及びモル吸光係数は、分光光度計UV−2400PC(島津製作所社製)により測定されるものである。
前記一般式(C)で表されるジピロメテン色素の融点は、溶解性の観点から、高すぎないほうがよい。
The molar extinction coefficient of the dipyrromethene dye represented by the general formula (C) is preferably as high as possible from the viewpoint of film thickness. The maximum absorption wavelength λmax is preferably 520 nm to 580 nm, more preferably 530 nm to 570 nm, from the viewpoint of improving color purity. The maximum absorption wavelength and molar extinction coefficient are measured with a spectrophotometer UV-2400PC (manufactured by Shimadzu Corporation).
The melting point of the dipyrromethene dye represented by the general formula (C) should not be too high from the viewpoint of solubility.
(1-2)アゾ色素
−マゼンタ色素−
レッド用カラーレジストやインクジェットインクに用いられるマゼンタ色素として、下記一般式(D)で表されるアゾ色素が好適に用いられる。
(1-2) Azo dye -Magenta dye-
An azo dye represented by the following general formula (D) is preferably used as a magenta dye used for a color resist for red or inkjet ink.
上記一般式(D)中、R1〜R4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表し、Aは、アリール基、又は芳香族へテロ環基を表し、Z1〜Z3は、各々独立に、−C(R5)=、又は−N=を表し、R5は水素原子、又は置換基を表す。 In the general formula (D), R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a carbamoyl group, Represents an alkylsulfonyl group or an arylsulfonyl group, A represents an aryl group or an aromatic heterocyclic group, and Z 1 to Z 3 each independently represent —C (R 5 ) ═ or —N═. R 5 represents a hydrogen atom or a substituent.
上記一般式(D)の各置換基について詳しく説明する。
一般式(D)中、R1〜R4は、各々独立に、水素原子、又はアルキル基(好ましくは炭素数1〜36、より好ましくは炭素数1〜12の直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基で、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、ドデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−アダマンチル)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜24、より好ましくは炭素数2〜12のアルケニル基で、例えば、ビニル、アリル、3−ブテン−1−イル)、アリール基(好ましくは炭素数6〜36、より好ましくは炭素数6〜18のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル)、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環基で、例えば、2−チエニル、4−ピリジル、2−フリル、2−ピリミジニル、1−ピリジル、2−ベンゾチアゾリル、1−イミダゾリル、1−ピラゾリル、ベンゾトリアゾール−1−イル)、アシル基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数2〜18のアシル基で、例えば、アセチル、ピバロイル、2−エチルヘキシル、ベンゾイル、シクロヘキサノイル)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜6のアルコキシカルボニル基で、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数6〜15、より好ましくは炭素数6〜10のアリールオキシカルボニル基で、例えば、フェノキシカルボニル)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数2〜6のカルバモイル基で、例えば、ジメチルカルバモイル)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数1〜18のアルキルスルホニル基で、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、イソプロピルスルホニル、シクロヘキシルスルホニル)、又はアリールスルホニル基(好ましくは炭素数6〜24、より好ましくは炭素数6〜18のアリールスルホニル基で、例えば、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル)を表す。
Each substituent of the general formula (D) will be described in detail.
In general formula (D), R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group (preferably a straight chain, branched chain, or cyclic group having 1 to 36 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms). An alkyl group of, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, hexyl, 2-ethylhexyl, dodecyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 1-adamantyl), an alkenyl group (preferably having a carbon number) An alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, such as vinyl, allyl, 3-buten-1-yl), an aryl group (preferably 6 to 36 carbon atoms, more preferably 6 to 6 carbon atoms). 18 aryl groups such as phenyl and naphthyl, and heterocyclic groups (preferably having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms). A terocyclic group such as 2-thienyl, 4-pyridyl, 2-furyl, 2-pyrimidinyl, 1-pyridyl, 2-benzothiazolyl, 1-imidazolyl, 1-pyrazolyl, benzotriazol-1-yl), acyl group ( Preferably it is a C1-C24 acyl group, More preferably, it is a C2-C18 acyl group, for example, acetyl, pivaloyl, 2-ethylhexyl, benzoyl, cyclohexanoyl), an alkoxycarbonyl group (preferably C1-C10, More preferably, it is a C1-C6 alkoxycarbonyl group, for example, methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl), an aryloxycarbonyl group (preferably a C6-C15, more preferably a C6-C10 aryloxycarbonyl group). , Eg phenoxycarbonyl), carbamoyl group (preferred Is a carbamoyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, such as dimethylcarbamoyl), an alkylsulfonyl group (preferably having 1 to 24 carbon atoms, and more preferably having 1 to 18 carbon atoms). And, for example, methylsulfonyl, ethylsulfonyl, isopropylsulfonyl, cyclohexylsulfonyl) or arylsulfonyl groups (preferably arylsulfonyl groups having 6 to 24 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms such as phenylsulfonyl, naphthyl) Sulfonyl).
R1及びR3は、好ましくは、各々独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基である。R2及びR4は、好ましくは、各々独立に、水素原子、アルキル基である。
R1〜R4が、置換可能な基である場合には、例えば、前記一般式(1)のR1〜R6で説明した置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基を有する場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
R 1 and R 3 are preferably each independently an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or a heterocyclic group. R 2 and R 4 are preferably each independently a hydrogen atom or an alkyl group.
When R 1 to R 4 are substitutable groups, for example, they may be substituted with the substituents described in R 1 to R 6 of the general formula (1), and two or more substituents In the case of having these, the substituents may be the same or different.
R1とR2、R1とR5(Z1又はZ2が−C(R5)=のとき)、R3とR4、R3とR5(Z1が−C(R5)=のとき)とは、互いに結合して、5員、又は6員の環を形成していてもよい。 R 1 and R 2 , R 1 and R 5 (when Z 1 or Z 2 is —C (R 5 ) =), R 3 and R 4 , R 3 and R 5 (Z 1 is —C (R 5 )) May be bonded to each other to form a 5-membered or 6-membered ring.
Z1〜Z3は、各々独立に、−C(R5)=、又は−N=を表し、R5は水素原子、又は置換基を表す。R5の置換基としては、例えば、前記一般式(1)のR1〜R6で説明した置換基が挙げられる。R5の置換基が更に置換可能な基である場合には、例えば、前記一般式(1)のR1〜R6で説明した置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は、同一であっても異なっていてもよい。 Z 1 to Z 3 each independently represent —C (R 5 ) ═ or —N═, and R 5 represents a hydrogen atom or a substituent. The substituent for R 5, for example, the substituent described in the explanation of R 1 to R 6 in the general formula (1). When the substituent of R 5 is a further substitutable group, for example, it may be substituted with the substituent described in R 1 to R 6 of the general formula (1), and two or more substituents In the case where the substituent is substituted, the substituents may be the same or different.
Z1〜Z3としては、好ましくは、Z1は−N=であって、Z2は−C(R5)=又は−N=であって、Z3は−C(R5)=である。更に好ましくは、Z1が−N=であって、Z2及びZ3が−C(R5)=である。 The Z 1 to Z 3, preferably, Z 1 is a -N =, Z 2 is -C a (R 5) = or a -N =, Z 3 is -C (R 5) = at is there. More preferably, a Z 1 is -N =, Z 2 and Z 3 -C (R 5) is =.
Aは、アリール基、又は芳香族へテロ環基を表す。Aのアリール基、及び芳香族へテロ環基は、更に、例えば、前記一般式(1)のR1〜R6で説明した置換基を有していてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は同一であっても異なっていてもよい。
Aは、好ましくは芳香族ヘテロ環基である。更に好ましくは、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、1,2,4−チアジアゾール環、1,3,4−チアジアゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジンン環、ベンゾピラゾール環、ベンゾチアゾール環等が挙げられる。
A represents an aryl group or an aromatic heterocyclic group. The aryl group of A and the aromatic heterocyclic group may further have, for example, the substituents described in R 1 to R 6 of the general formula (1), and may be two or more substituents. When substituted, these substituents may be the same or different.
A is preferably an aromatic heterocyclic group. More preferably, imidazole ring, pyrazole ring, triazole ring, thiazole ring, oxazole ring, 1,2,4-thiadiazole ring, 1,3,4-thiadiazole ring, pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, benzopyrazole ring, Examples include a benzothiazole ring.
前記一般式(D)において、多量体化(色素多量体の形成)に与る重合性基が導入される部位は、特に制限はないが、合成適合性の点で、R1、R2及びAのいずれか1つ又は2つ以上に導入されることが好ましく、より好ましくは、R1及び/又はAである。 In the general formula (D), the site into which a polymerizable group for multimerization (formation of a dye multimer) is introduced is not particularly limited, but in terms of synthesis compatibility, R 1 , R 2 and It is preferably introduced into any one or more of A, and more preferably R 1 and / or A.
一般式(D)で表されるアゾ色素は、より好ましくは一般式(D’)で表される。 The azo dye represented by the general formula (D) is more preferably represented by the general formula (D ′).
上記一般式(D’)中、R1〜R4は前記一般式(D)のそれと同義であり、好ましい範囲も同様である。Raは、ハメットの置換基定数σp値が0.2以上の電子吸引性基を表し、Rbは、水素原子、又は置換基を表す。Rcはアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。
Rbの置換基としては、例えば、前記一般式(1)のR1〜R6で説明した置換基が挙げられる。
In the general formula (D ′), R 1 to R 4 have the same meanings as those in the general formula (D), and preferred ranges thereof are also the same. Ra represents an electron-withdrawing group having a Hammett's substituent constant σp value of 0.2 or more, and Rb represents a hydrogen atom or a substituent. Rc represents an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, a carbamoyl group, an alkylsulfonyl group, or an arylsulfonyl group.
The Rb substituents, e.g., substituents described in R 1 to R 6 in the general formula (1).
レッド用カラーレジストやインクジェットインクに用いられるマゼンタ色素として、下記一般式(E)で表されるアゾ色素も好適に用いられる。 An azo dye represented by the following general formula (E) is also preferably used as the magenta dye used in the color resist for red and inkjet ink.
上記一般式(E)中、R11〜R16は各々独立に、水素原子、又は1価の置換基を表す。R11とR12、及びR15とR16は、各々独立に、互いに結合して環を形成していてもよい。 In the general formula (E), R 11 to R 16 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent. R 11 and R 12 , and R 15 and R 16 may be independently bonded to each other to form a ring.
一般式(E)の各置換基について詳しく説明する。
R11〜R16は各々独立に、水素原子又は1価の置換基を表す。1価の置換基は、例えばハロゲン原子、炭素数1〜30のアルキル基(ここでは、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基を含む飽和脂肪族基を意味する。)、炭素数2〜30のアルケニル基(ここでは、シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む二重結合を有する不飽和脂肪族基を意味する。)、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数6〜30のアリール基、炭素数3〜30のヘテロ環基、シアノ基、炭素数1〜30の脂肪族オキシ基、炭素数6〜30のアリールオキシ基、炭素数2〜30のアシルオキシ基、炭素数1〜30のカルバモイルオキシ基、炭素数2〜30の脂肪族オキシカルボニルオキシ基、炭素数7〜30のアリールオキシカルボニルオキシ基、炭素数0〜30のアミノ基(アルキルアミノ基、アニリノ基及びヘテロ環アミノ基を含む。)、炭素数2〜30のアシルアミノ基、炭素数1〜30のアミノカルボニルアミノ基、炭素数2〜30の脂肪族オキシカルボニルアミノ基、炭素数7〜30のアリールオキシカルボニルアミノ基、炭素数0〜30のスルファモイルアミノ基、炭素数1〜30のアルキルもしくはアリールスルホニルアミノ基、炭素数1〜30のアルキルチオ基、炭素数6〜30のアリールチオ基、炭素数0〜30のスルファモイル基、炭素数1〜30のアルキルもしくはアリールスルフィニル基、炭素数1〜30のアルキルもしくはアリールスルホニル基、炭素数2〜30のアシル基、炭素数6〜30のアリールオキシカルボニル基、炭素数2〜30の脂肪族オキシカルボニル基、炭素数1〜30のカルバモイル基、炭素数3〜30のアリールもしくはヘテロ環アゾ基、イミド基が挙げられ、それぞれの基はさらに置換基を有していてもよい。
Each substituent of the general formula (E) will be described in detail.
R 11 to R 16 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent. The monovalent substituent is, for example, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms (here, a saturated aliphatic group including a cycloalkyl group or a bicycloalkyl group), or an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms. (Here, it means an unsaturated aliphatic group having a double bond including a cycloalkenyl group and a bicycloalkenyl group.), An alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and 3 carbon atoms. -30 heterocyclic group, cyano group, aliphatic oxy group having 1 to 30 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, acyloxy group having 2 to 30 carbon atoms, carbamoyloxy group having 1 to 30 carbon atoms, An aliphatic oxycarbonyloxy group having 2 to 30 carbon atoms, an aryloxycarbonyloxy group having 7 to 30 carbon atoms, an amino group having 0 to 30 carbon atoms (an alkylamino group, an anilino group, 2) an acylamino group having 2 to 30 carbon atoms, an aminocarbonylamino group having 1 to 30 carbon atoms, an aliphatic oxycarbonylamino group having 2 to 30 carbon atoms, and an aryloxy group having 7 to 30 carbon atoms. Carbonylamino group, C 0-30 sulfamoylamino group, C 1-30 alkyl or arylsulfonylamino group, C 1-30 alkylthio group, C 6-30 arylthio group, C 0 -30 sulfamoyl group, C1-C30 alkyl or arylsulfinyl group, C1-C30 alkyl or arylsulfonyl group, C2-C30 acyl group, C6-C30 aryloxycarbonyl group, C2-C30 aliphatic oxycarbonyl group, C1-C30 carbamoyl group, C3-C30 Reel or heterocyclic-azo group, and imide group, each group may further have a substituent.
R11及びR12は、好ましくは、各々独立に、水素原子、ヘテロ環基、シアノ基であり、より好ましくはシアノ基である。
R13及びR14は、好ましくは、各々独立に、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基であり、より好ましくは、置換もしくは無置換のアルキル基である。
R15及びR16は、好ましくは、各々独立に、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基であり、より好ましくは、置換もしくは無置換のアルキル基である。
R 11 and R 12 are preferably each independently a hydrogen atom, a heterocyclic group, or a cyano group, and more preferably a cyano group.
R 13 and R 14 are preferably each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group, and more preferably a substituted or unsubstituted alkyl group.
R 15 and R 16 are preferably each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group, and more preferably a substituted or unsubstituted alkyl group.
一般式(E)において、多量体化(色素多量体の形成)に与る重合性基が導入される部位は、特に制限はないが、合成適合性の点で、R13、R15、及びR16のいずれか1つ又は2つ以上に導入されることが好ましく、より好ましくは、R13及び/又はR15であり、更に好ましくはR13である。 In the general formula (E), there are no particular limitations on the site where a polymerizable group for multimerization (formation of a dye multimer) is introduced, but in terms of synthesis compatibility, R 13 , R 15 , and It is preferably introduced into any one or more of R 16 , more preferably R 13 and / or R 15 , and still more preferably R 13 .
−イエロー色素−
レッド用及びグリーン用カラーレジストやインクジェットインクに用いられるイエロー色素として、下記の一般式(F)(G)及び(I)で表されるアゾ色素が好適である(それらの互変異性体も含む)。
-Yellow dye-
As yellow dyes used in red and green color resists and inkjet inks, azo dyes represented by the following general formulas (F), (G) and (I) are suitable (including tautomers thereof). ).
上記一般式(F)中、R30は、水素原子、又は置換基を表し、R31は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、又はカルバモイル基を表す。X30は、−OM基、−N(R32)(R33)を表し、Mは、水素原子、アルキル基、又は電荷を中和するために必要な金属原子又は有機塩基対を表し、R32、R33は各々独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、又はカルバモイル基を表す。A30は、アリール基、又は芳香族ヘテロ環基を表す。 In the general formula (F), R 30 represents a hydrogen atom or a substituent, and R 31 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, or a carbamoyl group. Represents a group. X 30 represents an —OM group, —N (R 32 ) (R 33 ), M represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a metal atom or an organic base pair necessary for neutralizing a charge, and R 32 and R 33 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, or a carbamoyl group. A 30 represents an aryl group or an aromatic heterocyclic group.
上記一般式(F)の各置換基について詳しく説明する。
R30は、水素原子、又は置換基を表す。置換基としては、例えば、前記一般式(1)のR1〜R6で説明した置換基が挙げられる。これらの中でも、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、もしくはヘテロ環基が好ましく、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基がより好ましい。
Each substituent of the general formula (F) will be described in detail.
R 30 represents a hydrogen atom or a substituent. Examples of the substituent include the substituents described in the R 1 to R 6 in the general formula (1). Among these, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a heterocyclic group is preferable, and a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group is more preferable.
R31は、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1〜36、より好ましくは炭素数1〜12の直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基で、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、ドデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−アダマンチル)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜24、より好ましくは炭素数2〜12のアルケニル基で、例えば、ビニル、アリル、3−ブテン−1−イル)、アリール基(好ましくは炭素数6〜36、より好ましくは炭素数6〜18のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル)、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環基で、例えば、2−チエニル、4−ピリジル、2−フリル、2−ピリミジニル、1−ピリジル、2−ベンゾチアゾリル、1−イミダゾリル、1−ピラゾリル、ベンゾトリアゾール−1−イル)、アシル基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数2〜18のアシル基で、例えば、アセチル、ピバロイル、2−エチルヘキシル、ベンゾイル、シクロヘキサノイル)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜4のアルコキシカルボニル基で、例えば、メトキシカルボニル基)、又はカルバモイル基(好ましくは炭素数1〜6、より好ましくは炭素数1〜4のカルバモイル基で、例えば、N,N−ジメチルカルバモイル)を表す。 R 31 is a hydrogen atom, an alkyl group (preferably a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 36 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, Butyl, isobutyl, t-butyl, hexyl, 2-ethylhexyl, dodecyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 1-adamantyl), alkenyl group (preferably having 2 to 24 carbon atoms, more preferably having 2 to 12 carbon atoms) And, for example, vinyl, allyl, 3-buten-1-yl), an aryl group (preferably an aryl group having 6 to 36 carbon atoms, more preferably an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, for example, phenyl or naphthyl), a heterocyclic ring A group (preferably a heterocyclic group having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, such as 2-thienyl, 4 -Pyridyl, 2-furyl, 2-pyrimidinyl, 1-pyridyl, 2-benzothiazolyl, 1-imidazolyl, 1-pyrazolyl, benzotriazol-1-yl), acyl group (preferably having 1 to 24 carbon atoms, more preferably carbon An acyl group having 2 to 18, for example, acetyl, pivaloyl, 2-ethylhexyl, benzoyl, cyclohexanoyl), an alkoxycarbonyl group (preferably having 1 to 6 carbon atoms, more preferably having 1 to 4 carbon atoms) And represents a carbamoyl group (preferably a carbamoyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, for example, N, N-dimethylcarbamoyl).
A30は、前記一般式(D)におけるAと同義であり、好ましい態様も同様である。 A 30 is synonymous with A in the general formula (D), and the preferred embodiment is also the same.
一般式(F)において、多量体化(色素多量体の形成)に与る重合性基が導入される部位は、特に制限はないが、合成適合性の点で、R31及び/又はA30が好ましい。 In the general formula (F), the site into which a polymerizable group for multimerization (formation of a dye multimer) is introduced is not particularly limited, but R 31 and / or A 30 in terms of synthesis compatibility. Is preferred.
上記一般式(G)中、R34は水素原子、又は置換基を表し、R35は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、又はカルバモイル基を表す。Z30及びZ31は、各々独立に、−C(R36)=、又は−N=を表し、R36は水素原子、又は置換基を表す。A31は、アリール基、又は芳香族ヘテロ環基を表す。 In the general formula (G), R 34 represents a hydrogen atom or a substituent, and R 35 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, or a carbamoyl group. Represents. Z 30 and Z 31 each independently represent —C (R 36 ) ═ or —N═, and R 36 represents a hydrogen atom or a substituent. A 31 represents an aryl group or an aromatic heterocyclic group.
一般式(G)の各置換基について詳しく説明する。
R34は水素原子、又は置換基を表し、前記一般式(F)におけるR30と同義であり、好ましい態様も同様である。
Each substituent of the general formula (G) will be described in detail.
R 34 represents a hydrogen atom or a substituent, and has the same meaning as R 30 in the general formula (F), and preferred embodiments thereof are also the same.
R35は、水素原子、アルキル基((好ましくは炭素数1〜36、より好ましくは炭素数1〜12の直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基で、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、ドデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−アダマンチル)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜24、より好ましくは炭素数2〜12のアルケニル基で、例えば、ビニル、アリル、3−ブテン−1−イル)、アリール基(好ましくは炭素数6〜36、より好ましくは炭素数6〜18のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル)、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環基で、例えば、2−チエニル、4−ピリジル、2−フリル、2−ピリミジニル、1−ピリジル、2−ベンゾチアゾリル、1−イミダゾリル、1−ピラゾリル、ベンゾトリアゾール−1−イル)、アシル基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数2〜18のアシル基で、例えば、アセチル、ピバロイル、2−エチルヘキシル、ベンゾイル、シクロヘキサノイル)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜6のアルコキシカルボニル基で、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基)、又はカルバモイル基(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜6のカルバモイル基で、例えば、N,N−ジメチルカルバモイル)を表す。 R 35 represents a hydrogen atom or an alkyl group (preferably a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 36 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl , Butyl, isobutyl, t-butyl, hexyl, 2-ethylhexyl, dodecyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 1-adamantyl), an alkenyl group (preferably having 2 to 24 carbon atoms, more preferably alkenyl having 2 to 12 carbon atoms) A group such as vinyl, allyl, 3-buten-1-yl), an aryl group (preferably an aryl group having 6 to 36 carbon atoms, more preferably an aryl group having 6 to 18 carbon atoms such as phenyl or naphthyl), hetero A cyclic group (preferably a heterocyclic group having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, such as 2-thienyl, 4-pyridyl, 2-furyl, 2-pyrimidinyl, 1-pyridyl, 2-benzothiazolyl, 1-imidazolyl, 1-pyrazolyl, benzotriazol-1-yl), acyl group (preferably having 1 to 24 carbon atoms, more preferably An acyl group having 2 to 18 carbon atoms, for example, acetyl, pivaloyl, 2-ethylhexyl, benzoyl, cyclohexanoyl), an alkoxycarbonyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably having 1 to 6 carbon atoms) Group, for example, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group) or a carbamoyl group (preferably a carbamoyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a carbamoyl group having 1 to 6 carbon atoms, for example, N, N-dimethylcarbamoyl). .
Z30及びZ31は、各々独立に、−C(R36)=、又は−N=を表し、R36は水素原子、又は置換基を表す。R36の置換基としては、例えば、前記一般式(1)のR1〜R6で説明した置換基が挙げられる。R36の置換基が更に置換可能な基である場合には、例えば、前記一般式(1)のR1〜R6で説明した置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は、同一であっても異なっていてもよい。
Z30及びZ31としては、好ましくは、Z30が−N=であって、Z31が−C(R36)=である。
Z 30 and Z 31 each independently represent —C (R 36 ) ═ or —N═, and R 36 represents a hydrogen atom or a substituent. Examples of the substituent of R 36, for example, the substituent described in the explanation of R 1 to R 6 in the general formula (1). When the substituent of R 36 is a further substitutable group, for example, it may be substituted with the substituent described in R 1 to R 6 of the general formula (1), and two or more substituents In the case where the substituent is substituted, the substituents may be the same or different.
As Z 30 and Z 31 , Z 30 is preferably —N═ and Z 31 is —C (R 36 ) ═.
A31は、前記一般式(D)におけるAと同義であり、好ましい態様も同様である。 A 31 is synonymous with A in the general formula (D), and preferred embodiments thereof are also the same.
一般式(G)において、多量体化(色素多量体の形成)に与る重合性基が導入される部位は、特に制限はないが、合成適合性の点で、R34及び/又はA31が好ましい。 In the general formula (G), there are no particular restrictions on the site where a polymerizable group for multimerization (formation of a dye multimer) is introduced, but R 34 and / or A 31 is preferred in terms of synthesis compatibility. Is preferred.
上記一般式(I)中、R42は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はヘテロ環基を表し、R43及びR44は、各々独立に、水素原子、又は置換基を表し、A33は、アリール基、又は芳香族ヘテロ環基を表す。 In the general formula (I), R 42 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, R 43 and R 44 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, A 33 represents an aryl group or an aromatic heterocyclic group.
一般式(I)の各置換基について詳しく説明する。
R42は水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1〜36、より好ましくは炭素数1〜12の直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基で、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、ドデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−アダマンチル)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜24、より好ましくは炭素数2〜12のアルケニル基で、例えば、ビニル、アリル、3−ブテン−1−イル)、アリール基(好ましくは炭素数6〜36、より好ましくは炭素数6〜18のアリール基で、例えば、フェニル、ナフチル)、又はヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜24、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環基で、例えば、2−チエニル、4−ピリジル、2−フリル、2−ピリミジニル、1−ピリジル、2−ベンゾチアゾリル、1−イミダゾリル、1−ピラゾリル、ベンゾトリアゾール−1−イル)を表す。
Each substituent of the general formula (I) will be described in detail.
R42 represents a hydrogen atom or an alkyl group (preferably a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 36 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl. , Isobutyl, t-butyl, hexyl, 2-ethylhexyl, dodecyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 1-adamantyl), an alkenyl group (preferably an alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms) , For example, vinyl, allyl, 3-buten-1-yl), an aryl group (preferably an aryl group having 6 to 36 carbon atoms, more preferably an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, such as phenyl or naphthyl), or a heterocyclic ring A group (preferably a heterocyclic group having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, such as 2-thienyl, 4-pyridyl, 2-furyl, 2-pyrimidinyl, 1-pyridyl, 2-benzothiazolyl, 1-imidazolyl, 1-pyrazolyl, benzotriazol-1-yl).
R43及びR44は、各々独立に、水素原子、又は置換基を表し、置換基としては、例えば、前記一般式(1)のR1〜R6で説明した置換基が挙げられる。R43及びR44の置換基が更に置換可能な基である場合には、例えば、前記一般式(1)のR1〜R6で説明した置換基で置換されていてもよく、2個以上の置換基で置換されている場合には、それらの置換基は、同一であっても異なっていてもよい。 R 43 and R 44 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and examples of the substituent include the substituents described in R 1 to R 6 of the general formula (1). When the substituents of R 43 and R 44 are further substitutable groups, for example, they may be substituted with the substituents described in R 1 to R 6 of the general formula (1), and two or more In the case where the substituent is substituted, these substituents may be the same or different.
A33は、前記一般式(D)におけるAと同義であり、好ましい態様も同様である。 A 33 is synonymous with A in the general formula (D), and the preferred embodiment is also the same.
一般式(I)において、多量体化(色素多量体の形成)に与る重合性基が導入される部位は、特に制限はないが、合成適合性の点で、R42及び/又はA33が好ましい。 In the general formula (I), there is no particular limitation on the site where a polymerizable group for multimerization (formation of a dye multimer) is introduced. However, R 42 and / or A 33 is preferred in terms of synthesis compatibility. Is preferred.
上記のアゾ色素の中でも、イエロー色素としては、分光の観点からは、一般式(I)で表されるアゾ色素が好ましく、耐光性、耐熱性の観点からは、一般式(F)で表されるアゾ色素が好ましい。 Among the above azo dyes, the yellow dye is preferably an azo dye represented by the general formula (I) from the viewpoint of spectroscopy, and represented by the general formula (F) from the viewpoint of light resistance and heat resistance. Azo dyes are preferred.
アゾ色素又はジピロメテン色素は、特開2005−189802号明細書、特開2007−250224号明細書、特開2006−124634号明細書、特開2007−147784号明細書、特開2007−277176号明細書、特開2008−292970号明細書、米国特許第5,789,560号明細書などに記載の方法に準じて容易に合成することができる。
また、上記色素を多量体化する方法、重合性基を色素に導入する方法も公知の方法を適用することができる。具体的には実施例で例示する。
Azo dyes or dipyrromethene dyes are disclosed in JP-A-2005-189802, JP-A-2007-250224, JP-A-2006-124634, JP-A-2007-147784, JP-A-2007-277176. , JP 2008-292970 A, US Pat. No. 5,789,560 and the like.
Also, known methods can be applied to the method of multimerizing the dye and the method of introducing a polymerizable group into the dye. Specific examples are given in the examples.
(2)色素に由来する基を有する構成単位
前記色素に由来する基を有する構成単位としては、前記好ましい色素群に由来する基を有する構成単位が好ましい。以下に、色素に由来する基を有する構成単位の具体例を示すが、本発明は、以下に限定されるものではない。以下、色素に由来する基を有する構成単位を「色素ユニット」ということがある。
(2) Constituent Unit Having Group Derived from Dye The constituent unit having a group derived from the dye is preferably a constituent unit having a group derived from the preferred dye group. Although the specific example of the structural unit which has group derived from a pigment | dye below is shown, this invention is not limited to the following. Hereinafter, a structural unit having a group derived from a dye may be referred to as a “dye unit”.
前記色素ユニット例において、カルボキシル基を2個以上含む色素ユニットの場合には、これらカルボキシル基と、金属原子(亜鉛、銅、コバルト等)との間で起こる異性化反応による互変性体の色素ユニットも同時に表す。前述の色素ユニット例の中では、1−1、1−3、1−4、1−6、2−4、2−5、2−6、2−7、2−9、2−10、2−11、2−12、2−14、2−17、2−18、2−19、2−20及び2−23が相当し、具体的に例示すると、色素ユニット例2−7は、下記2−7と下記2−7’とを同時に表す。 In the example of the dye unit, in the case of a dye unit containing two or more carboxyl groups, a tautomer dye unit by an isomerization reaction occurring between these carboxyl groups and a metal atom (zinc, copper, cobalt, etc.) Is also shown at the same time. Among the dye unit examples described above, 1-1, 1-3, 1-4, 1-6, 2-4, 2-5, 2-6, 2-7, 2-9, 2-10, 2 -11, 2-12, 2-14, 2-17, 2-18, 2-19, 2-20, and 2-23, and specific examples thereof include dye unit example 2-7 shown below. -7 and 2-7 ′ below are represented simultaneously.
ほかに、前記色素ユニットの例として、下記の具体例が挙げられる。 In addition, the following specific examples are given as examples of the dye unit.
(3)重合性基を有する構成単位
前記重合性基含有色素多量体に含まれる重合性基を有する構成単位としては、例えば、以下のような構成単位が挙げられる。
すなわち、既述の色素化合物と共重合させた共重合成分(例えば、メタクリル酸、アクリル酸、ヒドロキシエチルメタクリレート等)に由来する構成単位に、当該構成単位と反応する基を有する重合性化合物(例えば、グリシジルメタクリレート、メタクリルオキシエチルイソシアネート等)を付加させてできた構成単位である。
また、前記色素化合物に反応性基を有する場合は、色素に由来する基を有する構成単位と反応する基を有する前記重合性化合物を反応させることで、重合性基を有する構成単位と色素に由来する基を有する構成単位を兼ねた構成単位としてもよい。
また、前記色素化合物において、アゾ色素骨格またはジピロメテン色素骨格に、色素化合物の多量体化に与る重合性基とは別の重合性基を導入させておき、その色素化合物を重合させて、重合性基を有する構成単位としてもよい。
更には、重合性基の前駆体となる基が導入された色素化合物もしくは色素骨格を有しない共重合成分を重合後、種々の反応(たとえば、アルカリ溶液による処理など)を施して、重合性基の前駆体となる基から重合性基を生成させることで、重合性基を有する構成単位を形成することができる。
(3) Structural Unit Having Polymerizable Group Examples of the structural unit having a polymerizable group contained in the polymerizable group-containing dye multimer include the following structural units.
That is, a polymerizable compound having a group that reacts with the structural unit (for example, methacrylic acid, acrylic acid, hydroxyethyl methacrylate, etc.) derived from a copolymerized component copolymerized with the above-described dye compound (for example, , Glycidyl methacrylate, methacryloxyethyl isocyanate, and the like).
When the dye compound has a reactive group, it is derived from the structural unit having a polymerizable group and the dye by reacting the polymerizable compound having a group that reacts with the structural unit having a group derived from the dye. It is good also as a structural unit which served as the structural unit which has the group to do.
In the dye compound, a polymerizable group different from the polymerizable group for multimerization of the dye compound is introduced into the azo dye skeleton or the dipyrromethene dye skeleton, and the dye compound is polymerized to be polymerized. It may be a structural unit having a sex group.
Furthermore, after polymerizing a dye compound or a copolymer component that does not have a dye skeleton in which a group that becomes a precursor of a polymerizable group is introduced, various reactions (for example, treatment with an alkaline solution) are performed to obtain a polymerizable group. A structural unit having a polymerizable group can be formed by generating a polymerizable group from a group that becomes a precursor of the above.
前記重合性基を有する構成単位(以下、「重合性ユニット」ということがある。)が有する重合性基としては、特に制限はなく、例えば、エチレン性不飽和基(例えば、メタクリル基、アクリル基、スチリル基等)、環状エーテル基(例えば、エポキシ基、オキセタニル基等)などが挙げられる。中でも、耐熱性、耐溶剤性の点で、エチレン性不飽和基が好ましい。 The polymerizable group contained in the structural unit having the polymerizable group (hereinafter sometimes referred to as “polymerizable unit”) is not particularly limited, and includes, for example, an ethylenically unsaturated group (for example, methacryl group, acrylic group). , Styryl groups, etc.), cyclic ether groups (for example, epoxy groups, oxetanyl groups, etc.). Among these, an ethylenically unsaturated group is preferable in terms of heat resistance and solvent resistance.
前記重合性基を有する構成単位としては、以下のような具体例が挙げられる。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。 Specific examples of the structural unit having a polymerizable group include the following. However, the present invention is not limited to these.
(4)他の構成単位
前記重合性基含有色素多量体は、本発明の効果を損なわない限り、他の共重合成分を構成単位として含むものであってもよい。重合性基含有色素多量体がラジカル重合によって合成される場合は、上記共重合成分は少なくとも1つのエチレン基を有する単量体であればよく、具体的には以下のものが挙げられる。
共重合可能な単量体としては、アクリル酸、α−クロルアクリル酸、α−アルキルアクリル酸(例えば、メタクリル酸、α−ヒドロキシメチルアクリル酸等)、及び、そのアクリル酸から誘導される塩、エステル、あるいはアミド類(例えば、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸テトラメチルアンモニウム、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸ナトリウム、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ジメチルアミノエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート等)、ビニルエステル類(例えば、ビニルアセテート等)、アクリロニトリル、芳香族ビニル化合物(例えば、スチレン、p−スチレンカルボン酸、p−スチレンスルホン酸等)、ビニリデンクロライド、ビニルアルキルエーテル(例えば、ビニルエチルエーテルなど)、マレイン酸エステル、イタコン酸、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾールなどが挙げられる。
共重合可能な単量体が重合したときの構成単位の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
(4) Other constitutional units The polymerizable group-containing dye multimer may contain other copolymerization components as constitutional units as long as the effects of the present invention are not impaired. When the polymerizable group-containing dye multimer is synthesized by radical polymerization, the copolymer component may be any monomer having at least one ethylene group, and specific examples thereof include the following.
Examples of the copolymerizable monomer include acrylic acid, α-chloroacrylic acid, α-alkylacrylic acid (for example, methacrylic acid, α-hydroxymethylacrylic acid, etc.), and salts derived from the acrylic acid, Esters or amides (for example, sodium acrylate, tetramethylammonium methacrylate, sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate, sodium 3-acryloyloxypropanesulfonate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide, methyl acrylate , Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-dimethylaminoethyl Tacrylate, benzyl methacrylate, etc.), vinyl esters (eg, vinyl acetate, etc.), acrylonitrile, aromatic vinyl compounds (eg, styrene, p-styrene carboxylic acid, p-styrene sulfonic acid, etc.), vinylidene chloride, vinyl alkyl ether ( For example, vinyl ethyl ether), maleic acid ester, itaconic acid, vinyl imidazole, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl carbazole and the like.
Specific examples of the structural unit when the copolymerizable monomer is polymerized are shown below, but the present invention is not limited thereto.
前記重合性基含有色素多量体が重縮合や重付加によって合成される場合(例えば、ポリエステル、ポリウレア、ポリアミド、ポリアミド酸等)、共重合可能な単量体としては、少なくとも2つ以上の反応基(例えば、アルコール類(例えば、1,6−ヘキサンジオール、2,2−ビスヒドロキシメチルプロパン酸など)、イソシアネート(例えば、1,3−トリルジイソシアネート、1,6−ヘキサンジイソシアネート等)、アミン(例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミンなど)、酸無水物など)を有する単量体であればよい。 When the polymerizable group-containing dye multimer is synthesized by polycondensation or polyaddition (for example, polyester, polyurea, polyamide, polyamic acid, etc.), the copolymerizable monomer includes at least two reactive groups. (Eg, alcohols (eg, 1,6-hexanediol, 2,2-bishydroxymethylpropanoic acid, etc.), isocyanates (eg, 1,3-tolyl diisocyanate, 1,6-hexane diisocyanate, etc.), amines (eg, , Ethylenediamine, trimethylenediamine, etc.), acid anhydrides, etc.).
これら共重合可能な単量体としては、着色パターン形成性を向上させる観点から、アルカリ可溶性基を有する単量体が好ましく、例えば、メタクリル酸、アクリル酸等が好ましい。
前記重合性基含有色素多量体は、着色硬化性組成物に適用した場合の着色パターン形成性の観点から、アルカリ可溶性基を、1〜40質量%含むことが好ましく、3〜20質量%含むことがより好ましく、5〜15質量%含むことが更に好ましい。
以下、前記重合性基含有色素多量体において、アルカリ可溶性基を有する単量体に由来する構成単位を、「アルカリ可溶性ユニット」ということがある。
As the copolymerizable monomer, a monomer having an alkali-soluble group is preferable from the viewpoint of improving the color pattern forming property. For example, methacrylic acid, acrylic acid, and the like are preferable.
The polymerizable group-containing dye multimer preferably contains 1 to 40% by mass, and preferably 3 to 20% by mass of an alkali-soluble group from the viewpoint of color pattern formation when applied to a colored curable composition. Is more preferable, and it is still more preferable to contain 5-15 mass%.
Hereinafter, in the polymerizable group-containing dye multimer, a structural unit derived from a monomer having an alkali-soluble group may be referred to as an “alkali-soluble unit”.
(5)重合性基含有色素多量体の具体例
本発明の重合性基含有色素多量体においては、前記色素ユニット、前記重合性ユニット、及び他の構成単位(好ましくは前記アルカリ可溶性ユニット)の種類、組み合わせ、及び各ユニットの含有量(質量%)は、特に制限されない。
(5) Specific examples of polymerizable group-containing dye multimer In the polymerizable group-containing dye multimer of the present invention, the type of the dye unit, the polymerizable unit, and other constituent units (preferably the alkali-soluble unit). The combination and the content (% by mass) of each unit are not particularly limited.
上記組み合わせの好ましい態様としては、前記色素ユニットは、既述の好ましい色素群に由来する基を有する構成単位であり、より好ましくは一般式(C)で表されるジピロメテン色素に由来する基を有する構成単位、又は一般式(E)で表されるアゾ色素に由来する基を有する構成単位であり、前記重合性ユニットは、エチレン性不飽和基を有する構成単位であり、前記アルカリ可溶性ユニットは、メタクリル酸又はアクリル酸に由来する構成単位である。 As a preferred embodiment of the above combination, the dye unit is a structural unit having a group derived from the aforementioned preferred dye group, and more preferably has a group derived from the dipyrromethene dye represented by the general formula (C). A structural unit or a structural unit having a group derived from an azo dye represented by formula (E), the polymerizable unit is a structural unit having an ethylenically unsaturated group, and the alkali-soluble unit is: It is a structural unit derived from methacrylic acid or acrylic acid.
下記表1及び表2に、本発明の重合性基含有色素多量体の具体的な化合物例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
なお、下記表1及び表2において、各ユニットの番号は既述の例示化合物の番号に対応し、色素ユニット(4−1)は下記の構造式で表される化合物である。
Tables 1 and 2 below show specific compound examples of the polymerizable group-containing dye multimer of the present invention, but the present invention is not limited thereto.
In Table 1 and Table 2 below, the number of each unit corresponds to the number of the exemplified compound described above, and the dye unit (4-1) is a compound represented by the following structural formula.
本発明の着色硬化性組成物中における前記重合性基含有色素多量体の含有量は、分子量及びモル吸光係数によって異なるが、該組成物の全固形成分に対して、0.5〜80質量%が好ましく、0.5〜70質量%がより好ましく、1〜70質量%が特に好ましい。 The content of the polymerizable group-containing dye multimer in the colored curable composition of the present invention varies depending on the molecular weight and the molar extinction coefficient, but is 0.5 to 80% by mass with respect to the total solid components of the composition. Is preferable, 0.5 to 70 mass% is more preferable, and 1 to 70 mass% is particularly preferable.
本発明の着色硬化性組成物においては、前記重合性基含有色素多量体と他の構造の色素を併用してもよい。他の構造の色素としては、特に制限はなく、染料であっても顔料であってもよく、従来カラーフィルタ用途として用いられている公知の色素を使用できる。例えば、特開2002-14220号公報、特開2002-14221号公報、特開2002-14222号公報、特開2002-14223号公報、米国特許第5,667,920号明細書、米国特許第5,059,500号明細書、等に記載の色素である。
化学構造としては、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アンスラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ペンゾピラン系、インジゴ系等の色素が使用できる。
In the colored curable composition of the present invention, the polymerizable group-containing dye multimer and a dye having another structure may be used in combination. There is no restriction | limiting in particular as a pigment | dye of another structure, A dye or a pigment may be sufficient and the well-known pigment | dye conventionally used for a color filter use can be used. For example, JP 2002-14220, JP 2002-14221, JP 2002-14222, JP 2002-14223, US Pat. No. 5,667,920, US Pat. , 059,500 specification, and the like.
The chemical structure includes pyrazole azo, anilino azo, triphenyl methane, anthraquinone, anthrapyridone, benzylidene, oxonol, pyrazolotriazole azo, pyridone azo, cyanine, phenothiazine, pyrrolopyrazole azomethine, Xanthene, phthalocyanine, benzopyran, and indigo dyes can be used.
(B)重合性化合物
重合性化合物は、例えば400nm以下のUV光による露光または熱により、重合または架橋し、着色硬化性組成物をアルカリ現像液に不溶化させることにより、フォトリソ法において露光部と未露光部を区別しパターン成形を可能とする。
また、本発明の着色硬化性組成物をインクジェット法に適用する場合、重合性化合物を含有することで、硬化させた着色画素を得ることができる。
(B) Polymerizable compound The polymerizable compound is polymerized or cross-linked, for example, by exposure to UV light of 400 nm or less or heat to insolubilize the colored curable composition in an alkaline developer. Distinguish between exposed parts and enable pattern formation.
Moreover, when applying the colored curable composition of this invention to the inkjet method, the cured colored pixel can be obtained by containing a polymeric compound.
重合性化合物としては、具体的には、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する化合物から選ばれる。このような化合物群は当該産業分野において広く知られているものであり、本発明においてはこれらを特に限定なく用いることができる。これらは、例えば、モノマー、プレポリマー(すなわち2量体または3量体)、オリゴマー、及びそれらの混合物、並びにそれらの(共)重合体などの化学的形態のいずれであってもよい。本発明における重合性化合物は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 Specifically, the polymerizable compound is selected from compounds having at least one terminal ethylenically unsaturated bond, preferably two or more. Such a compound group is widely known in the industrial field, and these can be used without particular limitation in the present invention. These may be in any of chemical forms such as monomers, prepolymers (ie, dimers or trimers), oligomers, and mixtures thereof, and (co) polymers thereof. The polymeric compound in this invention may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
モノマー及びその(共)重合体の例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)やそのエステル類、アミド類、並びにこれらの(共)重合体が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、及び不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド類、並びにこれらの(共)重合体である。また、ヒドロキシ基やアミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能イソシアネート類或いはエポキシ類との付加反応物や、単官能若しくは多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアネート基やエポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、更に、ハロゲン基やトシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン、ビニルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。
これらの具体的な化合物としては、特開2009−288705号公報の段落0095〜0108に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。
Examples of monomers and their (co) polymers include unsaturated carboxylic acids (eg, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), esters thereof, amides, and these (Co) polymers, preferably esters of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyhydric alcohol compounds, amides of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyhydric amine compounds, and their (co) It is a polymer. In addition, addition reaction products of monofunctional or polyfunctional isocyanates or epoxies with unsaturated carboxylic acid esters or amides having a nucleophilic substituent such as hydroxy group, amino group, mercapto group, monofunctional or polyfunctional. A dehydration condensation reaction product with a functional carboxylic acid is also preferably used. Further, an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having an electrophilic substituent such as an isocyanate group or an epoxy group with a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine or thiol, and further a halogen group A substitution reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a detachable substituent such as a tosyloxy group and a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine or thiol is also suitable. As another example, it is also possible to use a group of compounds substituted with unsaturated phosphonic acid, styrene, vinyl ether or the like instead of the unsaturated carboxylic acid.
As these specific compounds, the compounds described in JP-A-2009-288705, paragraphs 0095 to 0108 can also be suitably used in the present invention.
また、前記重合性化合物としては、重合性モノマーとして、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン基を有する、常圧下で100℃以上の沸点を持つエチレン性不飽和基を持つ化合物も好ましい。その例としては、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能のアクリレートやメタアクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48−41708号、特公昭50−6034号、特開昭51−37193号の各公報に記載されているようなウレタンアクリレート類、特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号の各公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレート及びこれらの混合物を挙げることができる。
上記の中でも、特に、分子中にアクリロイル基を3個以上有するアクリル化合物が好ましい。
The polymerizable compound is also preferably a compound having at least one addition-polymerizable ethylene group as a polymerizable monomer and having an ethylenically unsaturated group having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure. Examples include monofunctional acrylates and methacrylates such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, and phenoxyethyl (meth) acrylate; polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethanetri ( (Meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, hexanediol ( (Meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, tri (acryloyloxyethyl) iso Polyfunctional alcohols such as nurate, glycerin and trimethylolethane added with ethylene oxide or propylene oxide and then (meth) acrylated, JP-B-48-41708, JP-B-50-6034, JP-A-51- Urethane acrylates as described in JP-B-37193, polyester acrylates described in JP-B-48-64183, JP-B-49-43191, JP-B-52-30490, epoxy Mention may be made of polyfunctional acrylates and methacrylates such as epoxy acrylates and the like, which are reaction products of a resin and (meth) acrylic acid, and mixtures thereof.
Among the above, an acrylic compound having 3 or more acryloyl groups in the molecule is particularly preferable.
また、常圧下で100℃以上の沸点を有し、少なくとも一つの付加重合可能なエチレン性不飽和基を持つ化合物としては、特開2008−292970号公報の段落0254〜0257、及び特開2009−13206号公報の段落0054〜0068に記載の化合物も好適な例である。 Further, examples of the compound having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure and having at least one addition-polymerizable ethylenically unsaturated group include paragraphs 0254 to 0257 and JP-A-2009-29 in JP-A-2008-292970. The compounds described in paragraphs 0054 to 0068 of No. 13206 are also suitable examples.
上記のほか、下記の一般式(MO−1)〜(MO−5)で表されるラジカル重合性モノマーも好適に用いることができる。 In addition to the above, radically polymerizable monomers represented by the following general formulas (MO-1) to (MO-5) can also be suitably used.
前記一般式(MO−1)〜(MO−5)において、R、T、Zはそれぞれ以下の置換基または連結基を表し、nは0〜14の整数を表す。下記R、T、及びZにおいて、mは1〜8の整数を表す。一分子内に複数存在するR、Tはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。なお、式中、Tがオキシアルキレン基の場合には、炭素原子側の末端がRに結合する。 In the general formulas (MO-1) to (MO-5), R, T, and Z each represent the following substituent or linking group, and n represents an integer of 0 to 14. In the following R, T, and Z, m represents an integer of 1-8. A plurality of R and T present in one molecule may be the same or different. In the formula, when T is an oxyalkylene group, the terminal on the carbon atom side is bonded to R.
上記一般式(MO−1)〜(MO−5)で表されるラジカル重合性モノマーの具体例としては、特開2007−269779号公報の段落0248〜0251に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。 As specific examples of the radical polymerizable monomers represented by the general formulas (MO-1) to (MO-5), the compounds described in paragraphs 0248 to 0251 of JP-A-2007-26979 are used in the present invention. Can also be suitably used.
本発明の着色硬化性組成物における重合性化合物の含有量は、着色硬化性組成物中の固形分に対して0.1〜90質量%が好ましく、1.0〜80質量%がさらに好ましく、2.0〜70質量%が特に好ましい。
特にインクジェット用インクとして用いる場合には、着色硬化性組成物の固形分中の30〜80量%が好ましく、40〜80質量%がより好ましく。重合性化合物の使用量が上記範囲内であれば、画素部の重合が充分となるため、画素部の膜強度の不足に起因する傷の発生が起こりにくくなる。さらには、透明導電膜を付与する際にクラックやレチキュレーションが発生しにくくなったり、配向膜を設ける際の耐溶剤性が向上したり、電圧保持率を低下させない等の効果が得られる。
ここで、配合割合を特定するための着色硬化性組成物の固形分とは、溶剤を除く全ての成分を含み、液状の重合性化合物なども固形分に含まれる。
The content of the polymerizable compound in the colored curable composition of the present invention is preferably 0.1 to 90% by mass, more preferably 1.0 to 80% by mass, based on the solid content in the colored curable composition. 2.0-70 mass% is especially preferable.
In particular, when used as an inkjet ink, 30 to 80% by mass in the solid content of the colored curable composition is preferable, and 40 to 80% by mass is more preferable. When the amount of the polymerizable compound used is within the above range, the pixel portion is sufficiently polymerized, and therefore, scratches due to insufficient film strength of the pixel portion are less likely to occur. Furthermore, when the transparent conductive film is applied, it is difficult to generate cracks or reticulation, the solvent resistance when providing the alignment film is improved, and the voltage holding ratio is not lowered.
Here, the solid content of the colored curable composition for specifying the blending ratio includes all components except the solvent, and a liquid polymerizable compound is also included in the solid content.
本発明の着色硬化性組成物における(A)重合性基含有色素多量体と(B)重合性化合物の含有比(A:B)(質量%)は、パターン形成性の観点から、1:0.1〜1:10が好ましく、より好ましくは1:0.5〜1:5である。 The content ratio (A: B) (mass%) of (A) polymerizable group-containing dye multimer and (B) polymerizable compound in the colored curable composition of the present invention is 1: 0 from the viewpoint of pattern formation. 1 to 1:10 is preferable, and 1: 0.5 to 1: 5 is more preferable.
(C)重合開始剤
本発明の着色硬化性組成物は、さらに硬化反応の速度を大きくするため、ラジカルや酸を発生する重合開始剤の少なくとも1種を含むことが好ましく、フォトリソ法で画素を形成する場合には必須となる。インクジェット法で画素を形成するときは熱で硬化させることもできるので重合開始剤は必須ではないが、着色硬化性組成物に使用することが好ましい。
(C) Polymerization initiator The colored curable composition of the present invention preferably contains at least one kind of a polymerization initiator that generates radicals and acids in order to further increase the speed of the curing reaction. When forming, it becomes essential. When forming a pixel by the inkjet method, the polymerization initiator is not essential because it can be cured by heat, but it is preferably used for a colored curable composition.
本発明の着色硬化性組成物は、重合開始剤として光重合開始剤を含むことが好ましい。光重合開始剤は重合性化合物を重合させられるものであれば特に限定されないが、特性、開始効率、吸収波長、入手性、コスト等の観点で選ばれることが好ましい。 The colored curable composition of the present invention preferably contains a photopolymerization initiator as a polymerization initiator. The photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it can polymerize a polymerizable compound, but is preferably selected from the viewpoints of characteristics, initiation efficiency, absorption wavelength, availability, cost, and the like.
光重合開始剤としては、例えば、ハロメチルオキサジアゾール化合物及びハロメチル−s−トリアジン化合物から選択される少なくとも1つの活性ハロゲン化合物、3−アリール置換クマリン化合物、ロフィン2量体、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物及びその誘導体、シクロペンタジエン−ベンゼン−鉄錯体及びその塩、オキシム系化合物、等が挙げられる。光重合開始剤の具体例については、特開2004−295116号公報の段落0070〜0077に記載のものが挙げられる。中でも、重合反応が迅速である点等から、オキシム系化合物が好ましい。 Examples of the photopolymerization initiator include at least one active halogen compound selected from a halomethyloxadiazole compound and a halomethyl-s-triazine compound, a 3-aryl-substituted coumarin compound, a lophine dimer, a benzophenone compound, and an acetophenone compound. And derivatives thereof, cyclopentadiene-benzene-iron complex and salts thereof, oxime compounds, and the like. Specific examples of the photopolymerization initiator include those described in paragraphs 0070 to 0077 of JP-A No. 2004-295116. Among these, an oxime compound is preferable from the viewpoint of rapid polymerization reaction.
前記オキシム系化合物(以下、「オキシム系光重合開始剤」ともいう。)としては、特に限定はなく、例えば、特開2000−80068号公報、WO02/100903A1、特開2001−233842号公報等に記載のオキシム系化合物が挙げられる。
具体的な例としては、2−(o−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−ブタンジオン、2−(o−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−ペンタンジオン、2−(o−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−ヘキサンジオン、2−(o−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−ヘプタンジオン、2−(o−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン、2−(o−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(メチルフェニルチオ)フェニル]−1,2−ブタンジオン、2−(o−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(エチルフェニルチオ)フェニル]−1,2−ブタンジオン、2−(o−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(ブチルフェニルチオ)フェニル]−1,2−ブタンジオン、1−(o−アセチルオキシム)−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタノン、1−(o−アセチルオキシム)−1−[9−メチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタノン、1−(o−アセチルオキシム)−1−[9−プロプル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタノン、1−(o−アセチルオキシム)−1−[9−エチル−6−(2−エチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタノン、1−(o−アセチルオキシム)−1−[9−エチル−6−(2−ブチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタノンなどが挙げられる。但し、これらに限定されるものではない。
The oxime-based compound (hereinafter also referred to as “oxime-based photopolymerization initiator”) is not particularly limited. For example, JP-A-2000-80068, WO02 / 100903A1, JP-A-2001-233842, etc. The described oxime compounds are mentioned.
Specific examples include 2- (o-benzoyloxime) -1- [4- (phenylthio) phenyl] -1,2-butanedione, 2- (o-benzoyloxime) -1- [4- (phenylthio). Phenyl] -1,2-pentanedione, 2- (o-benzoyloxime) -1- [4- (phenylthio) phenyl] -1,2-hexanedione, 2- (o-benzoyloxime) -1- [4 -(Phenylthio) phenyl] -1,2-heptanedione, 2- (o-benzoyloxime) -1- [4- (phenylthio) phenyl] -1,2-octanedione, 2- (o-benzoyloxime)- 1- [4- (methylphenylthio) phenyl] -1,2-butanedione, 2- (o-benzoyloxime) -1- [4- (ethylphenylthio) phenyl] -1, -Butanedione, 2- (o-benzoyloxime) -1- [4- (butylphenylthio) phenyl] -1,2-butanedione, 1- (o-acetyloxime) -1- [9-ethyl-6- ( 2-Methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] ethanone, 1- (o-acetyloxime) -1- [9-methyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] ethanone 1- (o-acetyloxime) -1- [9-propyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] ethanone, 1- (o-acetyloxime) -1- [9- Ethyl-6- (2-ethylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] ethanone, 1- (o-acetyloxime) -1- [9-ethyl-6- (2-butylbenzoyl) Such as 9H- carbazol-3-yl] ethanone and the like. However, it is not limited to these.
これらのうち、より少ない露光量で形状(特に、固体撮像素子の場合はパターンの矩形性)の良好なパターンが得られる点で、2−(o−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン、1−(o−アセチルオキシム)−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタノン等のオキシム−o−アシル系化合物が特に好ましく、具体的には、例えば、CGI−124、CGI−242(以上、BASFジャパン製)等が挙げられる。 Among these, 2- (o-benzoyloxime) -1- [4- (phenylthio) is obtained in that a good pattern (particularly, the rectangularity of the pattern in the case of a solid-state imaging device) can be obtained with a smaller exposure amount. Oxime-o such as phenyl] -1,2-octanedione, 1- (o-acetyloxime) -1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] ethanone -Acyl compounds are particularly preferred, and specific examples include CGI-124 and CGI-242 (above, manufactured by BASF Japan).
また、本発明においては、感度、経時安定性、後加熱時の着色の観点から、オキシム系化合物として、下記式(1)又は式(2)で表される化合物がより好ましい。 Moreover, in this invention, the compound represented by following formula (1) or formula (2) is more preferable as an oxime type compound from a viewpoint of a sensitivity, temporal stability, and the coloring at the time of post-heating.
上記式(1)及び式(2)中、R及びXは、各々独立に、1価の置換基を表し、Aは、2価の有機基を表し、Arは、アリール基を表す。nは、1〜5の整数である。 In the above formulas (1) and (2), R and X each independently represent a monovalent substituent, A represents a divalent organic group, and Ar represents an aryl group. n is an integer of 1-5.
前記Rとしては、高感度化の点から、アシル基が好ましく、具体的には、アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基、トルイル基が好ましい。 R is preferably an acyl group from the viewpoint of increasing sensitivity, and specifically, an acetyl group, a propionyl group, a benzoyl group, and a toluyl group are preferable.
前記Aとしては、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、無置換のアルキレン基、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、tert−ブチル基、ドデシル基)で置換されたアルキレン基、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基)で置換されたアルキレン基、アリール基(例えば、フェニル基、p−トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナントリル基、スチリル基)で置換されたアルキレン基が好ましい。 A is an alkylene group substituted with an unsubstituted alkylene group or an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a tert-butyl group, or a dodecyl group) from the viewpoint of increasing sensitivity and suppressing coloring due to heating. , An alkylene group substituted with an alkenyl group (eg, vinyl group, allyl group), an aryl group (eg, phenyl group, p-tolyl group, xylyl group, cumenyl group, naphthyl group, anthryl group, phenanthryl group, styryl group) An alkylene group substituted with is preferred.
前記Arとしては、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、置換又は無置換のフェニル基が好ましい。置換フェニル基の場合、その置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン基が好ましい。 Ar is preferably a substituted or unsubstituted phenyl group from the viewpoint of increasing sensitivity and suppressing coloring due to heating. In the case of a substituted phenyl group, the substituent is preferably a halogen group such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom.
前記Xとしては、溶剤溶解性と長波長領域の吸収効率向上の点から、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオキシ基、置換基を有してもよいアリールチオキシ基、置換基を有してもよいアミノ基が好ましい。
また、式(1)及び式(2)におけるnは1〜2の整数が好ましい。
X may have an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or a substituent from the viewpoint of improving solvent solubility and absorption efficiency in the long wavelength region. Alkenyl group, optionally substituted alkynyl group, optionally substituted alkoxy group, optionally substituted aryloxy group, optionally substituted alkylthioxy group, substituted An arylthio group which may have a group and an amino group which may have a substituent are preferable.
Moreover, n in Formula (1) and Formula (2) is preferably an integer of 1 to 2.
以下、式(1)又は式(2)で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, although the specific example of a compound represented by Formula (1) or Formula (2) is shown below, this invention is not limited to these.
また、本発明の着色硬化性組成物には、上記の光重合開始剤のほかに、特開2004−295116号公報の段落0079に記載の他の公知の光重合開始剤を使用してもよい。 In addition to the above photopolymerization initiator, other known photopolymerization initiators described in paragraph 0079 of JP-A No. 2004-295116 may be used in the colored curable composition of the present invention. .
光重合開始剤の着色硬化性組成物中における含有量は、重合性化合物の固形分に対して0.01〜50質量%が好ましく、1〜30質量%がより好ましく、1〜20質量%が特に好ましい。該含有量が前記範囲内であると重合が良好に進み、また、良好な膜強度が得られる。光重合開始剤は、1種単独で或いは2種以上を組み合わせて含有することができる。 The content of the photopolymerization initiator in the colored curable composition is preferably 0.01 to 50% by mass, more preferably 1 to 30% by mass, and 1 to 20% by mass with respect to the solid content of the polymerizable compound. Particularly preferred. When the content is within the above range, the polymerization proceeds well and good film strength can be obtained. A photoinitiator can be contained individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
(D)溶剤
本発明の着色硬化性組成物を調製する際には、溶剤を用いることが好ましい。使用される溶剤は、該組成物の各成分の溶解性や着色硬化性組成物の塗布性を満足すれば基本的に特には限定されないが、特にバインダーの溶解性、塗布性、安全性を考慮して選ばれることが好ましい。
(D) Solvent When preparing the colored curable composition of the present invention, a solvent is preferably used. The solvent used is not particularly limited as long as it satisfies the solubility of each component of the composition and the applicability of the colored curable composition, but in particular, considers the solubility, applicability, and safety of the binder. Is preferably selected.
溶剤の例としては、特開2008−292970号公報の段落0272記載の溶剤が挙げられる。中でも、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等がより好ましい。
これらの有機溶剤は、紫外線吸収剤及びアルカリ可溶性樹脂の溶解性、塗布面状の改良などの観点から、2種以上を混合することも好ましい。この場合、特に好ましくは、上記の3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択される2種以上で構成される混合溶液である。
Examples of the solvent include those described in paragraph 0272 of JP-A-2008-292970. Among them, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol Acetate, propylene glycol methyl ether, propylene glycol methyl ether acetate and the like are more preferable.
It is also preferable to mix two or more kinds of these organic solvents from the viewpoints of solubility of the ultraviolet absorber and the alkali-soluble resin, improvement of the coated surface, and the like. In this case, particularly preferably, the above-mentioned methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, ethyl It is a mixed solution composed of two or more selected from carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol methyl ether, and propylene glycol methyl ether acetate.
本発明の着色硬化性組成物における溶剤の量としては、特に制限されないが、着色硬化性組成物の安定性及び塗布性を確保する観点から、20〜95質量%が好ましく、40〜90質量%がより好ましく、60〜85質量%が更に好ましい。 The amount of the solvent in the colored curable composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 20 to 95% by mass, and preferably 40 to 90% by mass from the viewpoint of ensuring the stability and applicability of the colored curable composition. Is more preferable, and 60-85 mass% is still more preferable.
(その他の成分)
[バインダー]
着色硬化性組成物には、バインダーを含有させることが好ましい。バインダーとしては、アルカリ可溶性であれば特には限定されないが、耐熱性、現像性、入手性等の観点から選ばれることが好ましい。
(Other ingredients)
[binder]
The colored curable composition preferably contains a binder. The binder is not particularly limited as long as it is alkali-soluble, but is preferably selected from the viewpoints of heat resistance, developability, availability, and the like.
アルカリ可溶性のバインダーとしては、線状有機高分子重合体で、有機溶剤に可溶性で、弱アルカリ水溶液で現像できるものが好ましい。このような線状有機高分子重合体としては、特開2008−292970号公報の段落0227〜0234に記載の重合体が挙げられる。 The alkali-soluble binder is preferably a linear organic polymer, soluble in an organic solvent, and developable with a weak alkaline aqueous solution. Examples of such a linear organic polymer include the polymers described in paragraphs 0227 to 0234 of JP-A-2008-292970.
上述したもののほかに、本発明におけるアルカリ可溶性バインダーとしては、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの等や、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、ポリ(2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート)、ポリビニルピロリドンやポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、等も有用である。また、線状有機高分子重合体は、親水性を有するモノマーを共重合したものであってもよい。この例としては、アルコキシアルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、2級若しくは3級のアルキルアクリルアミド、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、モルホリン(メタ)アクリレート、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、ビニルイミダゾール、ビニルトリアゾール、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、分岐若しくは直鎖のプロピル(メタ)アクリレート、分岐若しくは直鎖のブチル(メタ)アクリレート、又は、フェノキシヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、等が挙げられる。その他、親水性を有するモノマーとしては、テトラヒドロフルフリル基、燐酸基、燐酸エステル基、4級アンモニウム塩基、エチレンオキシ鎖、プロピレンオキシ鎖、スルホン酸基及びその塩由来の基、モルホリノエチル基等を含んでなるモノマー等も有用である。 In addition to the above, the alkali-soluble binder in the present invention includes a polymer having a hydroxyl group and an acid anhydride added thereto, a polyhydroxystyrene resin, a polysiloxane resin, poly (2-hydroxyethyl (meta) ) Acrylate), polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, and the like are also useful. Further, the linear organic high molecular polymer may be a copolymer of hydrophilic monomers. Examples include alkoxyalkyl (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N-methylol acrylamide, secondary or tertiary alkyl acrylamide, dialkylaminoalkyl (meth). Acrylate, morpholine (meth) acrylate, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, vinylimidazole, vinyltriazole, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, branched or linear propyl (meth) acrylate, branched or straight Examples include butyl (meth) acrylate of a chain, phenoxyhydroxypropyl (meth) acrylate, and the like. Other hydrophilic monomers include tetrahydrofurfuryl group, phosphoric acid group, phosphoric ester group, quaternary ammonium base, ethyleneoxy chain, propyleneoxy chain, sulfonic acid group and groups derived from salts thereof, morpholinoethyl group, etc. Monomers comprising it are also useful.
また、アルカリ可溶性バインダーは、架橋効率を向上させるために、重合性基を側鎖に有してもよく、例えば、アリル基、(メタ)アクリル基、アリルオキシアルキル基等を側鎖に含有するポリマー等も有用である。上述の重合性基を含有するポリマーの例としては、ダイヤナ−ルNRシリーズ(三菱レイヨン株式会社製)、Photomer6173(COOH含有 polyurethane acrylic oligomer. Diamond Shamrock Co.Ltd.,製)、ビスコートR−264、KSレジスト106(いずれも大阪有機化学工業株式会社製)、サイクロマーPシリーズ、プラクセル CF200シリーズ(いずれもダイセル化学工業株式会社製)、Ebecryl3800(ダイセルユーシービー株式会社製)などが挙げられる。
また、硬化皮膜の強度を上げるためにアルコール可溶性ナイロンや2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−プロパンとエピクロルヒドリンとのポリエーテル等も有用である。
The alkali-soluble binder may have a polymerizable group in the side chain in order to improve the crosslinking efficiency, and includes, for example, an allyl group, a (meth) acryl group, an allyloxyalkyl group, etc. in the side chain. Polymers and the like are also useful. Examples of the above-mentioned polymer containing a polymerizable group include: NR series (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), Photomer 6173 (COOH-containing polyurethane acrylic oligomer. Diamond Shamrock Co. Ltd., biscort R-264, KS resist 106 (all manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), Cyclomer P series, Plaxel CF200 series (all manufactured by Daicel Chemical Industry Co., Ltd.), Ebecryl 3800 (manufactured by Daicel UCB Co., Ltd.), and the like.
In addition, in order to increase the strength of the cured film, alcohol-soluble nylon, polyether of 2,2-bis- (4-hydroxyphenyl) -propane and epichlorohydrin, and the like are also useful.
アルカリ可溶性バインダーとしては、下記式(3)で示される化合物(以下「エーテルダイマー」と称することもある。)を重合してなるポリマー(a)を用いることも好ましい。 As the alkali-soluble binder, it is also preferable to use a polymer (a) obtained by polymerizing a compound represented by the following formula (3) (hereinafter sometimes referred to as “ether dimer”).
前記式(3)中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、または置換基を有していてもよい炭素数1〜25の炭化水素基を表す。 In the formula (3), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms.
本発明の着色硬化性組成物が前記ポリマー(a)を含有することにより、該組成物を用いて形成された硬化塗膜の耐熱性及び透明性がより向上する。
前記エーテルダイマーを示す前記式(3)中、R1およびR2で表される置換基を有していてもよい炭素数1〜25の炭化水素基としては特に制限はないが、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、t−アミル基、ステアリル基、ラウリル基、2−エチルヘキシル基、等の直鎖状または分岐状のアルキル基;フェニル基等のアリール基;シクロヘキシル基、t−ブチルシクロヘキシル基、ジシクロペンタジエニル基、トリシクロデカニル基、イソボルニル基、アダマンチル基、2−メチル−2−アダマンチル基、等の脂環式基;1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基、等のアルコキシで置換されたアルキル基;ベンジル基等のアリール基で置換されたアルキル基;等が挙げられる。
これらの中でも特に、メチル基、エチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等のような酸や熱で脱離しにくい1級または2級炭素を含む基が耐熱性の点で好ましい。
なお、R1およびR2は、同種の置換基であってもよいし、異なる置換基であってもよい。
When the colored curable composition of this invention contains the said polymer (a), the heat resistance and transparency of the cured coating film formed using this composition improve more.
In the formula (3) showing the ether dimer, the hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent represented by R 1 and R 2 is not particularly limited. Group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, t-amyl group, stearyl group, lauryl group, 2-ethylhexyl group, etc., linear or branched An aryl group such as a phenyl group; a cyclohexyl group, a t-butylcyclohexyl group, a dicyclopentadienyl group, a tricyclodecanyl group, an isobornyl group, an adamantyl group, a 2-methyl-2-adamantyl group, etc. An alicyclic group; an alkyl group substituted with alkoxy such as 1-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, etc .; an alkyl substituted with aryl group such as benzyl group; Group; and the like.
Among these, a group containing a primary or secondary carbon that is difficult to be removed by an acid or heat, such as a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group, or a benzyl group, is particularly preferable in terms of heat resistance.
Note that R 1 and R 2 may be the same type of substituent or different substituents.
前記エーテルダイマーの具体例としては、例えば、ジメチル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジエチル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(n−プロピル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(イソプロピル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(n−ブチル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(イソブチル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(t−ブチル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(t−アミル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(ステアリル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(ラウリル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(2−エチルヘキシル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(1−メトキシエチル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(1−エトキシエチル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジベンジル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジフェニル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジシクロヘキシル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(t−ブチルシクロヘキシル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(ジシクロペンタジエニル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(トリシクロデカニル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(イソボルニル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジアダマンチル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(2−メチル−2−アダマンチル)−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート等が挙げられる。これらの中でも特に、ジメチル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジエチル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジシクロヘキシル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジベンジル−2,2’−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエートが好ましい。これらエーテルダイマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。 Specific examples of the ether dimer include dimethyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, diethyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, (N-propyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (isopropyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (n-butyl) ) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (isobutyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (t-butyl) -2, 2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (t-amyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propeno , Di (stearyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (lauryl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (2 -Ethylhexyl) -2,2 '-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (1-methoxyethyl) -2,2'-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (1- Ethoxyethyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, dibenzyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, diphenyl-2,2 ′-[oxybis ( Methylene)] bis-2-propenoate, dicyclohexyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (t- Tilcyclohexyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (dicyclopentadienyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (tri Cyclodecanyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (isobornyl) -2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, diadamantyl-2,2 Examples include '-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate and di (2-methyl-2-adamantyl) -2,2'-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate. Among these, dimethyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, diethyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, dicyclohexyl-2,2′- [Oxybis (methylene)] bis-2-propenoate and dibenzyl-2,2 ′-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate are preferred. These ether dimers may be only one kind or two or more kinds.
また、アルカリ可溶性バインダーとしては、エポキシ基を有するポリマーであることも好ましい。
アルカリ可溶性バインダーにエポキシ基を導入するには、例えば、エポキシ基を有するモノマー(以下「エポキシ基を導入するための単量体」と称することもある。)を、単量体成分として重合すればよい。前記エポキシ基を有するモノマーとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、o−(またはm−、またはp−)ビニルベンジルグリシジルエーテル等が挙げられる。これらエポキシ基を導入するための単量体は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。アルカリ可溶性バインダーを得る際の単量体成分が前記エポキシ基を導入するための単量体をも含む場合、その含有割合は、特に制限されないが、全単量体成分中5〜70質量%、好ましくは10〜60質量%であるのがよい。
The alkali-soluble binder is also preferably a polymer having an epoxy group.
In order to introduce an epoxy group into an alkali-soluble binder, for example, a monomer having an epoxy group (hereinafter sometimes referred to as “monomer for introducing an epoxy group”) is polymerized as a monomer component. Good. Examples of the monomer having an epoxy group include glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, o- (or m-, or p-) vinylbenzyl glycidyl ether, and the like. These monomers for introducing an epoxy group may be only one type or two or more types. When the monomer component in obtaining the alkali-soluble binder also includes a monomer for introducing the epoxy group, the content ratio is not particularly limited, but is 5 to 70% by mass in the total monomer component, Preferably it is 10-60 mass%.
アルカリ可溶性バインダーは、酸基を有するポリマーであることも好ましい。
前記酸基としては、特に制限されないが、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、カルボン酸無水物基等が挙げられる。これら酸基は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。アルカリ可溶性バインダーに酸基を導入するには、例えば、酸基を有するモノマーおよび/または重合後に酸基を付与しうるモノマー(以下「酸基を導入するための単量体」と称することもある。)を、単量体成分として重合するようにすればよい。
なお、重合後に酸基を付与しうるモノマーを単量体成分として酸基を導入する場合には、重合後に例えば後述するような酸基を付与するための処理が必要となる。
前記酸基を有するモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸やイタコン酸等のカルボキシル基を有するモノマー、N−ヒドロキシフェニルマレイミド等のフェノール性水酸基を有するモノマー、無水マレイン酸、無水イタコン酸等のカルボン酸無水物基を有するモノマー等が挙げられるが、これらの中でも特に、(メタ)アクリル酸が好ましい。
前記重合後に酸基を付与しうるモノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有するモノマー、グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基を有するモノマー、2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレート等のイソシアネート基を有するモノマー等が挙げられる。これら酸基を導入するための単量体は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
重合後に酸基を付与しうるモノマーを用いる場合において、重合後に酸基を付与するための処理としては、ポリマー側鎖の極性基の一部を、ポリマー反応により変性する処理が挙げられる。
The alkali-soluble binder is also preferably a polymer having an acid group.
The acid group is not particularly limited, and examples thereof include a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, and a carboxylic anhydride group. These acid groups may be used alone or in combination of two or more. In order to introduce an acid group into an alkali-soluble binder, for example, a monomer having an acid group and / or a monomer capable of imparting an acid group after polymerization (hereinafter sometimes referred to as “monomer for introducing an acid group”) .) May be polymerized as a monomer component.
In addition, when introducing an acid group using a monomer capable of imparting an acid group after polymerization as a monomer component, for example, a treatment for imparting an acid group as described later is required after the polymerization.
Examples of the monomer having an acid group include a monomer having a carboxyl group such as (meth) acrylic acid and itaconic acid, a monomer having a phenolic hydroxyl group such as N-hydroxyphenylmaleimide, maleic anhydride, and itaconic anhydride. Although the monomer etc. which have a carboxylic anhydride group are mentioned, Especially, (meth) acrylic acid is preferable among these.
Examples of the monomer capable of imparting an acid group after the polymerization include a monomer having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, a monomer having an epoxy group such as glycidyl (meth) acrylate, and 2-isocyanatoethyl (meta ) Monomers having an isocyanate group such as acrylate. These monomers for introducing an acid group may be only one type or two or more types.
In the case of using a monomer capable of imparting an acid group after polymerization, the treatment for imparting the acid group after polymerization includes a treatment of modifying a part of the polar group of the polymer side chain by a polymer reaction.
これら各種アルカリ可溶性バインダーの中でも、耐熱性の観点からは、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましく、現像性制御の観点からは、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましい。 Among these various alkali-soluble binders, from the viewpoint of heat resistance, polyhydroxystyrene resins, polysiloxane resins, acrylic resins, acrylamide resins, and acrylic / acrylamide copolymer resins are preferable, and from the viewpoint of development control. Are preferably acrylic resins, acrylamide resins, and acrylic / acrylamide copolymer resins.
前記アクリル系樹脂としては、ベンジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド等から選ばれるモノマーからなる共重合体や、市販品のKSレジスト−106(大阪有機化学工業(株)製)、サイクロマーPシリーズ(ダイセル化学工業(株)製)等が好ましい。 Examples of the acrylic resin include a copolymer made of a monomer selected from benzyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, and the like, and a commercially available KS resist 106 ( Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) and Cyclomer P Series (Daicel Chemical Industries, Ltd.) are preferred.
バインダーの着色硬化性組成物中における含有量は、該着色硬化性組成物中の固形分に対して0.1質量%〜50質量%が好ましく、0.1質量%〜40質量%がさらに好ましく、0.1質量%〜30質量%が特に好ましい。 The content of the binder in the colored curable composition is preferably 0.1% by mass to 50% by mass, more preferably 0.1% by mass to 40% by mass with respect to the solid content in the colored curable composition. 0.1% by mass to 30% by mass is particularly preferable.
[架橋剤]
架橋剤を着色硬化性組成物に加えることも好ましく、架橋剤としては、架橋反応によって膜硬化を行なえるものであれば特に限定はなく、例えば、特開2008−292970号公報の段落0237〜0253に記載の架橋剤が挙げられる。
架橋剤を含有する場合、着色硬化性組成物の全固形分(質量)に対して、1〜70質量%が好ましく、5〜50質量%がより好ましく、7〜30質量%が特に好ましい。該含有量が前記範囲内であると、充分な硬化度と未露光部の溶出性とを保持でき、露光部の硬化度が不足したり、未露光部の溶出性が著しく低下することを防ぐことができる。
[Crosslinking agent]
It is also preferable to add a cross-linking agent to the colored curable composition. The cross-linking agent is not particularly limited as long as the film can be cured by a cross-linking reaction. For example, paragraphs 0237 to 0253 of JP-A-2008-292970. The crosslinking agent as described in above.
When it contains a crosslinking agent, it is preferably 1 to 70% by mass, more preferably 5 to 50% by mass, and particularly preferably 7 to 30% by mass with respect to the total solid content (mass) of the colored curable composition. When the content is within the above range, it is possible to maintain a sufficient degree of cure and elution of the unexposed area, and prevent the degree of cure of the exposed area from being insufficient or significantly reducing the elution of the unexposed area. be able to.
[界面活性剤]
本発明の着色硬化性組成物には、塗布性をより向上させる観点から、各種の界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。
[Surfactant]
Various surfactants may be added to the colored curable composition of the present invention from the viewpoint of further improving coatability. As the surfactant, various surfactants such as a fluorine-based surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a silicone-based surfactant can be used.
特に、本発明の着色硬化性組成物は、フッ素系界面活性剤を含有することで、塗布液として調製したときの液特性(特に、流動性)がより向上することから、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。
即ち、フッ素系界面活性剤を含有する着色硬化性組成物を適用した塗布液を用いて膜形成する場合においては、被塗布面と塗布液との界面張力を低下させることにより、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、少量の液量で数μm程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行える点で有効である。
In particular, the colored curable composition of the present invention contains a fluorosurfactant, so that the liquid properties (particularly fluidity) when prepared as a coating liquid are further improved, so that the coating thickness is uniform. And the liquid-saving property can be further improved.
That is, when a film is formed using a coating liquid to which a colored curable composition containing a fluorosurfactant is applied, by reducing the interfacial tension between the coated surface and the coating liquid, The wettability is improved, and the coating property to the coated surface is improved. For this reason, even when a thin film of about several μm is formed with a small amount of liquid, it is effective in that it is possible to more suitably form a film having a uniform thickness with small thickness unevenness.
フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3質量%〜40質量%が好適であり、より好ましくは5質量%〜30質量%であり、特に好ましくは7質量%〜25質量%である。フッ素含有率がこの範囲内であるフッ素系界面活性剤は、塗布膜の厚さの均一性や省液性の点で効果的であり、着色硬化性組成物中における溶解性も良好である。 The fluorine content in the fluorosurfactant is preferably 3% by mass to 40% by mass, more preferably 5% by mass to 30% by mass, and particularly preferably 7% by mass to 25% by mass. A fluorine-based surfactant having a fluorine content in this range is effective in terms of uniformity of coating film thickness and liquid-saving properties, and has good solubility in a colored curable composition.
フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC1068、同SC−381、同SC−383、同S393、同KH−40(以上、旭硝子(株)製)、ソルスパース20000(日本ルーブリゾール(株)製)等が挙げられる。 Examples of the fluorosurfactant include Megafac F171, F172, F173, F176, F176, F177, F141, F142, F143, F144, R30, F437, F475, F479, F482, F554, F780, F780, F781 (above DIC Corporation), Florard FC430, FC431, FC171 (above, Sumitomo 3M Limited), Surflon S-382, SC-101, Same SC-103, Same SC-104, Same SC-105, Same SC1068, Same SC-381, Same SC-383, Same S393, Same KH-40 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Solsperse 20000 (Japan Rouble) Zole Co., Ltd.).
ノニオン系界面活性剤として具体的には、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレート及びプロポキシレート(例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセリンエトキシレート等)、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル(BASF社製のプルロニックL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、テトロニック304、701、704、901、904、150R1等が挙げられる。 Specific examples of nonionic surfactants include glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane, and ethoxylates and propoxylates thereof (for example, glycerol propoxylate, glycerin ethoxylate, etc.), polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene Stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester (Pluronic L10, L31, L61, L62 manufactured by BASF, 10R5, 17R2, 25R2, Tetronic 304, 701, 704, 901, 904, 150R1, etc. It is.
カチオン系界面活性剤として具体的には、フタロシアニン誘導体(商品名:EFKA−745、森下産業(株)製)、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社化学(株))、W001(裕商(株)製)等が挙げられる。 Specific examples of the cationic surfactant include phthalocyanine derivatives (trade name: EFKA-745, manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), (meth) acrylic acid ( Co) polymer polyflow no. 75, no. 90, no. 95 (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) and the like.
アニオン系界面活性剤として具体的には、W004、W005、W017(裕商(株)社製)等が挙げられる。 Specific examples of the anionic surfactant include W004, W005, W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) and the like.
シリコーン系界面活性剤としては、例えば、東レ・ダウコーニング(株)製「トーレシリコーンDC3PA」、「トーレシリコーンSH7PA」、「トーレシリコーンDC11PA」,「トーレシリコーンSH21PA」,「トーレシリコーンSH28PA」、「トーレシリコーンSH29PA」、「トーレシリコーンSH30PA」、「トーレシリコーンSH8400」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製「TSF−4440」、「TSF−4300」、「TSF−4445」、「TSF−4460」、「TSF−4452」、信越シリコーン株式会社製「KP341」、「KF6001」、「KF6002」、ビックケミー社製「BYK307」、「BYK323」、「BYK330」等が挙げられる。 Examples of the silicone surfactant include “Toray Silicone DC3PA”, “Toray Silicone SH7PA”, “Toray Silicone DC11PA”, “Tore Silicone SH21PA”, “Tore Silicone SH28PA”, “Toray Silicone” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. “Silicone SH29PA”, “Toresilicone SH30PA”, “Toresilicone SH8400”, “TSF-4440”, “TSF-4300”, “TSF-4445”, “TSF-4460”, “TSF” manufactured by Momentive Performance Materials, Inc. -4552 "," KP341 "," KF6001 "," KF6002 "manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.," BYK307 "," BYK323 "," BYK330 "manufactured by Big Chemie.
界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
界面活性剤の添加量は、着色硬化性組成物の全質量に対して、0.001質量%〜2.0質量%が好ましく、より好ましくは0.005質量%〜1.0質量%である。
Only one type of surfactant may be used, or two or more types may be combined.
The addition amount of the surfactant is preferably 0.001% by mass to 2.0% by mass, and more preferably 0.005% by mass to 1.0% by mass with respect to the total mass of the colored curable composition. .
[重合禁止剤]
本発明の着色硬化性組成物においては、該着色硬化性組成物の製造中又は保存中において、重合性化合物の不要な熱重合を阻止するために、少量の重合禁止剤を添加することが望ましい。
本発明に用いうる重合禁止剤としては、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、t−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、N−ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩等が挙げられる。
重合禁止剤の添加量は、全組成物の質量に対して、約0.01質量%〜約5質量%が好ましい。
[Polymerization inhibitor]
In the colored curable composition of the present invention, it is desirable to add a small amount of a polymerization inhibitor in order to prevent unnecessary thermal polymerization of the polymerizable compound during the production or storage of the colored curable composition. .
Examples of the polymerization inhibitor that can be used in the present invention include hydroquinone, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t-butylcatechol, benzoquinone, 4,4′-thiobis (3-methyl-6- t-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), N-nitrosophenylhydroxyamine primary cerium salt and the like.
The addition amount of the polymerization inhibitor is preferably about 0.01% by mass to about 5% by mass with respect to the mass of the whole composition.
[各種添加物]
本発明の着色硬化性組成物には、必要に応じて各種添加物、例えば充填剤、上記以外の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することかできる。これらの例としては、特開2008−292970号公報の段落0274〜0276に記載の添加物を挙げることができる。
[Various additives]
In the colored curable composition of the present invention, various additives such as a filler, a polymer compound other than the above, an adhesion promoter, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an anti-aggregation agent, etc. may be blended as necessary. I can do it. Examples of these include additives described in paragraphs 0274 to 0276 of JP-A-2008-292970.
−着色硬化性組成物の調製方法−
本発明の着色硬化性組成物の調製に際しては、上述の各成分を一括配合してもよいし、各成分を溶剤に溶解した後に逐次配合してもよい。また、配合する際の投入順序や作業条件は特に制約を受けない。全成分を同時に溶剤に溶解して組成物を調製してもよいし、必要に応じては各成分を適宜2つ以上の溶液としておいて、使用時(塗布時)にこれらの溶液を混合して組成物として調製してもよい。
上記のようにして調製された組成物は、好ましくは孔径0.01〜3.0μm、より好ましくは孔径0.05〜0.5μm程度のフィルタなどを用いて濾別した後、使用に供することもできる。
-Preparation method of colored curable composition-
In preparing the colored curable composition of the present invention, the above-described components may be combined at once, or may be combined sequentially after each component is dissolved in a solvent. In addition, there are no particular restrictions on the charging order and working conditions when blending. A composition may be prepared by dissolving all the components in a solvent at the same time. If necessary, each component is appropriately made into two or more solutions, and these solutions are mixed at the time of use (at the time of application). And may be prepared as a composition.
The composition prepared as described above is preferably filtered after using a filter having a pore size of 0.01 to 3.0 μm, more preferably a pore size of about 0.05 to 0.5 μm, and then used. You can also.
<カラーフィルタ及びその製造方法>
本発明のカラーフィルタは、本発明の着色硬化性組成物を用いて作製される。
本発明の着色硬化性組成物は、液晶表示装置、有機EL表示装置、及び固体撮像素子(例えば、CCD、CMOS等)に用いられるカラーフィルタの着色画素形成用として好適に用いることができる。特に、CCD、及びCMOS等の固体撮像素子用のカラーフィルタ形成用として好適に用いることができる。本発明の着色硬化性組成物は、着色パターンが微少サイズで薄膜に形成され、しかも良好な矩形の断面プロファイルが要求される固体撮像素子用のカラーフィルタの形成に特に好適である。
<Color filter and manufacturing method thereof>
The color filter of the present invention is produced using the colored curable composition of the present invention.
The colored curable composition of the present invention can be suitably used for forming colored pixels of color filters used in liquid crystal display devices, organic EL display devices, and solid-state imaging devices (for example, CCD, CMOS, etc.). In particular, it can be suitably used for forming color filters for solid-state imaging devices such as CCDs and CMOSs. The colored curable composition of the present invention is particularly suitable for forming a color filter for a solid-state imaging device in which a colored pattern is formed in a thin film with a very small size and a good rectangular cross-sectional profile is required.
具体的には、従来、カラーフィルタを構成する画素パターンサイズ(基板法線方向からみた画素パターンの辺長)が2μm以下である場合(例えば0.5〜2.0μm)、着色剤量が増大したり、線幅感度が悪くなり、DOFマージンが狭くなる結果、パターン形成性が損なわれやすい。これは、特に画素パターンサイズが1.0〜1.7μm(更に1.2〜1.5μm)の場合に顕著になる。また、厚み1μm以下の薄膜である場合、着色剤を除くフォトリソ性に寄与する成分の膜中の量が相対的に減少し、着色剤量の増大で他成分の量は更に減少して、低感度化し、低露光量領域ではパターンが剥離しやすくなる。この場合、ポストベーク等の熱処理を施した際に熱ダレを起こしやすい。これらは、特に膜厚が0.005μm〜0.9μm(更に0.1μm〜0.7μm)の場合に顕著である。
一方、本発明の着色硬化性組成物を用いれば、上記のような2μm以下の画素パターンサイズでも、パターン形成に優れ、良好な断面プロファイルを有するカラーフィルタを作製することができる。
Specifically, when the pixel pattern size (side length of the pixel pattern viewed from the substrate normal direction) constituting the color filter is 2 μm or less (for example, 0.5 to 2.0 μm), the amount of colorant increases. As a result, the line width sensitivity is deteriorated and the DOF margin is narrowed. This is particularly noticeable when the pixel pattern size is 1.0 to 1.7 μm (further 1.2 to 1.5 μm). In addition, in the case of a thin film having a thickness of 1 μm or less, the amount of components that contribute to photolithographic properties excluding the colorant in the film is relatively reduced, and the amount of other components is further reduced by the increase in the amount of colorant. Sensitivity is increased and the pattern is easily peeled off in the low exposure area. In this case, heat sagging is likely to occur when heat treatment such as post-baking is performed. These are particularly remarkable when the film thickness is 0.005 μm to 0.9 μm (further 0.1 μm to 0.7 μm).
On the other hand, when the colored curable composition of the present invention is used, a color filter having a good cross-sectional profile can be produced with excellent pattern formation even with the pixel pattern size of 2 μm or less as described above.
本発明の着色硬化性組成物を用いてインクジェット法でカラーフィルタを製造する方法は特に限定されないが、例えば、特開2008−250188号公報の段落0114〜0128に記載の方法等を用いることができる。 The method for producing a color filter by the inkjet method using the colored curable composition of the present invention is not particularly limited, and for example, the method described in paragraphs 0114 to 0128 of JP-A-2008-250188 can be used. .
本発明のカラーフィルタの製造方法に用いられる支持体としては、例えば、液晶表示素子等に用いられるソーダガラス、ホウケイ酸ガラス(パイレックス(登録商標)ガラス)、石英ガラス、及びこれらに透明導電膜を付着させたものや、撮像素子等に用いられる光電変換素子基板、例えば、シリコン基板等や、相補性金属酸化膜半導体(CMOS)基板などが挙げられる。これらの基板は、各画素を隔離するブラックストライプが形成されている場合もある。また、これらの支持体上には、必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止、あるいは表面の平坦化のために、下塗り層を設けてもよい。 Examples of the support used in the method for producing a color filter of the present invention include soda glass, borosilicate glass (pyrex (registered trademark) glass), quartz glass, and quartz glass used for liquid crystal display elements and the like, and a transparent conductive film thereon. Examples include a deposited substrate and a photoelectric conversion element substrate used for an imaging element, such as a silicon substrate and a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) substrate. These substrates may have black stripes that separate pixels. Further, an undercoat layer may be provided on these supports, if necessary, in order to improve adhesion with the upper layer, prevent diffusion of substances, or flatten the surface.
−着色硬化性組成物を用いたパターン形成方法−
本発明の着色硬化性組成物を用いて、フォトリソ法でカラーフィルタを形成する方法は、支持体上に着色硬化性組成物を塗布して着色層を形成する着色層形成工程と、前記着色層に対してマスクを介してパターン様の露光をし、潜像を形成する露光工程と、前記潜像が形成された着色層を現像してパターンを形成する現像工程とを含む(これらの工程をあわせて、パターン形成工程ということがある。)詳細には例えば、特開2008−292970号公報の段落0277〜0284記載の方法が挙げられる。
-Pattern formation method using colored curable composition-
A method of forming a color filter by a photolithography method using the colored curable composition of the present invention includes a colored layer forming step of forming a colored layer by applying the colored curable composition on a support, and the colored layer. A pattern-like exposure through a mask to form a latent image, and a development step of developing the colored layer on which the latent image is formed to form a pattern (these steps are included). In addition, it may be referred to as a pattern forming step.) For example, the method described in paragraphs 0277 to 0284 of JP-A-2008-292970 can be mentioned in detail.
[後硬化工程]
本発明においては、パターン形成工程における現像処理の後に、形成されたパターンをさらに硬化させる後硬化工程を実施することが好ましい。
後硬化工程は、加熱及び/又は露光(紫外線照射)によって行うが、形成されたパターンをさらに硬化させ、次色のパターン形成工程における着色層を形成する工程等での、パターンの溶解等を防止したり、得られたカラーフィルタの画素の耐溶剤性を向上することができる。
[Post-curing process]
In the present invention, it is preferable to carry out a post-curing step of further curing the formed pattern after the development processing in the pattern forming step.
The post-curing step is performed by heating and / or exposure (ultraviolet irradiation), but the formed pattern is further cured to prevent dissolution of the pattern in the step of forming a colored layer in the next color pattern forming step. In addition, the solvent resistance of the pixel of the obtained color filter can be improved.
上記後硬化工程は、紫外線照射による紫外線照射工程であることが好ましい。紫外線照射工程は、パターン形成工程における現像処理を行なった後のパターンに、例えば、現像前の露光処理における露光量[mJ/cm2]の10倍以上の照射光量[mJ/cm2]の紫外光(UV光)を照射する。上記現像処理と後述の加熱処理との間に、現像後のパターンにUV光を所定時間、照射することにより、後に加熱された際に色移りするのを効果的に防止できる。本工程での照射光量が10倍以上であると、着色画素間や上下層間における色移りを効果的に防止でき好ましい。中でも、UV光の照射光量は、パターンを形成するための前記露光工程の露光量の12倍以上200倍以下が好ましく、15倍以上100倍以下がより好ましい。 The post-curing step is preferably an ultraviolet irradiation step by ultraviolet irradiation. Ultraviolet irradiation process, the pattern after performing a developing process in the pattern forming step, for example, ultraviolet exposure [mJ / cm 2] of 10 times or more of the irradiation light amount of exposure before development [mJ / cm 2] Irradiate light (UV light). By irradiating the developed pattern with UV light for a predetermined time between the development processing and the heat treatment described later, it is possible to effectively prevent color transfer when heated later. It is preferable that the amount of irradiation light in this step is 10 times or more because color migration between colored pixels and between upper and lower layers can be effectively prevented. Especially, the irradiation light quantity of UV light is preferably 12 times or more and 200 times or less, and more preferably 15 times or more and 100 times or less the exposure amount of the exposure step for forming a pattern.
後露光は、g線、h線、i線、KrF、ArF、UV光、電子線、X線等により行うことができるが、g線、h線、i線、UV光が好ましく、特に、UV光が好ましい。UV光の照射(UVキュア)を行う際は、20℃以上50℃以下(好ましくは25℃以上40℃以下)の低温で行うことが好ましい。UV光の波長は、200〜300nmの範囲の波長を含んでいることが好適であり、光源としては、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ等を使用することができる。照射時間としては、10〜180秒、好ましくは20〜120秒、更に好ましくは30〜60秒である。 The post-exposure can be performed with g-line, h-line, i-line, KrF, ArF, UV light, electron beam, X-ray, etc., but g-line, h-line, i-line, UV light is preferable, and UV is particularly preferable. Light is preferred. When performing irradiation with UV light (UV cure), it is preferable to carry out at a low temperature of 20 ° C. or more and 50 ° C. or less (preferably 25 ° C. or more and 40 ° C. or less). The wavelength of the UV light preferably includes a wavelength in the range of 200 to 300 nm. As the light source, for example, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, or the like can be used. The irradiation time is 10 to 180 seconds, preferably 20 to 120 seconds, and more preferably 30 to 60 seconds.
UV光を照射する光源としては、例えば、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、DEEP UVランプなどを用いることができる。中でも、照射される紫外光中に275nm以下の波長光を含み、かつ275nm以下の波長光の照射照度[mW/cm2]が紫外光中の全波長光の積分照射照度に対して5%以上である光を照射できるものが好ましい。紫外光中の275nm以下の波長光の照射照度を5%以上とすることで、着色画素間や上下層への色移りの抑制効果及び耐光性の向上効果をより効果的に高めることができる。この点から、前記パターン形成工程での露光に用いられるi線等の輝線などの光源と異なる光源、具体的には高圧水銀灯、低圧水銀灯などを用いて行なうことが好ましい。中でも、前記同様の理由から、紫外光中の全波長光の積分照射照度に対して7%以上が好ましい。また、275nm以下の波長光の照射照度の上限は、25%以下が望ましい。 As a light source for irradiating UV light, for example, an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a DEEP UV lamp, or the like can be used. Among them, the irradiated ultraviolet light includes light having a wavelength of 275 nm or less, and the irradiation illuminance [mW / cm 2 ] of the light having a wavelength of 275 nm or less is 5% or more with respect to the integrated irradiation illuminance of all the wavelength light in the ultraviolet light. The thing which can irradiate the light which is is preferable. By setting the irradiation illuminance of light having a wavelength of 275 nm or less in ultraviolet light to 5% or more, the effect of suppressing color transfer between colored pixels and the upper and lower layers and the effect of improving light resistance can be more effectively enhanced. From this point, it is preferable to use a light source different from a light source such as an i-line or the like used for exposure in the pattern forming step, specifically, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, or the like. Among these, for the same reason as described above, 7% or more is preferable with respect to the integrated irradiation illuminance of all wavelength light in ultraviolet light. Moreover, the upper limit of the irradiation illuminance of light having a wavelength of 275 nm or less is preferably 25% or less.
なお、積分照射照度とは、分光波長ごとの照度(単位面積を単位時間に通過する放射エネルギー;[mW/m2])を縦軸とし、光の波長[nm]を横軸とした曲線を引いた場合に照射光に含まれる各波長光の照度の和(面積)をいう。 The integrated irradiation illuminance is a curve with the illuminance for each spectral wavelength (radiant energy passing through a unit area per unit time; [mW / m 2 ]) as the vertical axis and the wavelength [nm] of light as the horizontal axis. When drawn, it means the sum (area) of the illuminance of each wavelength light included in the irradiation light.
後露光の紫外線照射工程において照射される紫外光における積分照射照度が200mW/cm2以上であることが好ましい。積分照射照度が200mW/cm2以上であると、着色画素間や上下層への色移りの抑制効果及び耐光性の向上効果をより効果的に高めることができる。中でも、250〜2000mW/cm2が好ましく、300〜1000mW/cm2がより好ましい。
また後加熱は、ホットプレートやオーブンを用いて、100℃〜300℃で実施することが好ましく、更に好ましくは、150℃〜250℃である。後加熱時間は、30秒〜30000秒が好ましく、更に好ましくは、60秒〜1000秒である。
It is preferable that the integrated irradiation illuminance in the ultraviolet light irradiated in the post-exposure ultraviolet irradiation step is 200 mW / cm 2 or more. When the integrated irradiation illuminance is 200 mW / cm 2 or more, the effect of suppressing color transfer between colored pixels and the upper and lower layers and the effect of improving light resistance can be more effectively enhanced. Among them, preferred is 250~2000mW / cm 2, 300~1000mW / cm 2 is more preferable.
Moreover, it is preferable to implement post-heating at 100 to 300 degreeC using a hotplate or oven, More preferably, it is 150 to 250 degreeC. The post-heating time is preferably 30 seconds to 30000 seconds, and more preferably 60 seconds to 1000 seconds.
後硬化工程においては、後露光と後加熱は併用してもよく、この場合はどちらを先に行ってもよいが、後加熱に先立って、後露光を実施することが好ましい。後露光で硬化を促進させることにより、後加熱過程で見られるパターンの熱ダレやすそ引きによる形状の変形を抑止するためである。 In the post-curing step, post-exposure and post-heating may be used together. In this case, either may be performed first, but post-exposure is preferably performed prior to post-heating. This is because curing is promoted by post-exposure, thereby suppressing deformation of the shape due to heat sagging and soaking of the pattern seen in the post-heating process.
このようにして得られた着色パターンがカラーフィルタにおける画素を構成することになる。複数の色相の画素を有するカラーフィルタの作製においては、前記パターン形成工程(及び必要に応じて後硬化工程)を所望の色数に合わせて繰り返すことにより、所望数の色相に構成されたカラーフィルタを作製することができる。 The colored pattern thus obtained constitutes a pixel in the color filter. In the production of a color filter having pixels of a plurality of hues, a color filter configured in a desired number of hues by repeating the pattern formation step (and post-curing step if necessary) according to the desired number of colors. Can be produced.
本発明のカラーフィルタは、さらに透明導電膜として、酸化インジウムスズ(ITO)層を有していてもよい。ITO層の形成方法としては、例えば、インライン低温スパッタ法や、インライン高温スパッタ法、バッチ式低温スパッタ法、バッチ式高温スパッタ法、真空蒸着法、及びプラズマCVD法などが挙げられ、特にカラーフィルタに対するダメージを少なくするため、低温スパッタ法が好ましく用いられる。 The color filter of the present invention may further have an indium tin oxide (ITO) layer as a transparent conductive film. Examples of the ITO layer forming method include in-line low-temperature sputtering method, in-line high-temperature sputtering method, batch-type low-temperature sputtering method, batch-type high-temperature sputtering method, vacuum deposition method, and plasma CVD method. In order to reduce damage, a low-temperature sputtering method is preferably used.
<本発明のカラーフィルタの用途>
本発明のカラーフィルタは、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、液晶プロジェクタ、ゲーム機、携帯電話などの携帯端末、デジタルカメラ、カーナビなどの画像表示、特にカラー画像表示の用途に特に制限なく好適に適用できる。また、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、内視鏡、携帯電話などに使用されるCCDイメージセンサー、CMOSイメージセンサーなどの固体撮像素子用、特に100万画素を超えるような高解像度のCCD素子やCMOS素子等のカラーフィルタとして好適に用いることができる。
<Use of the color filter of the present invention>
The color filter of the present invention is suitably used without particular limitation for image display, particularly color image display applications such as liquid crystal displays, organic EL displays, liquid crystal projectors, game machines, mobile terminals such as mobile phones, digital cameras, car navigation systems, and the like. Applicable. Also, for solid-state image sensors such as CCD image sensors and CMOS image sensors used in digital cameras, digital video cameras, endoscopes, mobile phones, etc., especially high resolution CCD elements and CMOS elements exceeding 1 million pixels. It can be suitably used as a color filter.
具体的には、例えば、カラーフィルタの内面側に配向膜を形成し、電極基板と対向させ、間隙部に液晶を満たして密封することにより、本発明の液晶表示素子であるパネルが得られる。また、例えば、受光素子上にカラーフィルタを形成することにより、本発明の固体撮像素子が得られる。
本発明の固体撮像素子の構成としては、より具体的には、例えば、支持体上に、受光エリアを構成するフォトダイオード及びポリシリコン等からなる転送電極を有し、カラーフィルタ層を設け、次いでマイクロレンズを積層するような構成が挙げられる。本発明のカラーフィルタを備えるカメラシステムは、色材の光褪色性の観点から、カメラレンズやIRカット膜がダイクロコートされたカバーガラス、マイクロレンズ等を備えており、その材料の光学特性は、400nm以下のUV光の一部または全部を吸収するものであることが望ましい。また、カメラシステムの構造としては、色剤の酸化褪色を抑止するため、カラーフィルタへの酸素透過性が低減されるような構造になっていることが好ましく、例えば、カメラシステムの一部又は全体が窒素ガスで封止されていることが好ましい。
Specifically, for example, an alignment film is formed on the inner surface side of the color filter, is opposed to the electrode substrate, and a liquid crystal is filled in the gap portion and sealed, whereby the panel which is the liquid crystal display element of the present invention is obtained. For example, the solid-state image sensor of this invention is obtained by forming a color filter on a light receiving element.
More specifically, the configuration of the solid-state imaging device of the present invention has, for example, a transfer electrode made of a photodiode and polysilicon constituting a light receiving area on a support, and a color filter layer is provided. The structure which laminates | stacks a micro lens is mentioned. The camera system provided with the color filter of the present invention is provided with a camera lens, a cover glass on which an IR cut film is dichroically coated, a microlens, and the like from the viewpoint of light fading of the color material. It is desirable to absorb part or all of UV light of 400 nm or less. Also, the structure of the camera system is preferably such that the oxygen permeability to the color filter is reduced in order to suppress oxidation fading of the colorant. For example, a part or the whole of the camera system Is preferably sealed with nitrogen gas.
以上、本発明の着色硬化性組成物及びカラーレジスト、カラーフィルタ及びその製造方法、並びに該カラーフィルタを備えた固体撮像素子及び画像表示デバイスについて、種々の実施形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は、上記の実施形態には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんのことである。 As described above, the colored curable composition and the color resist of the present invention, the color filter and the manufacturing method thereof, and the solid-state imaging device and the image display device including the color filter have been described in detail with various embodiments. It goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、割合、機器、操作等は本発明の範囲から逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。なお、以下の実施例において、特に断りのない限り「%」及び「部」は、「質量%」及び「質量部」を表し、分子量とは重量平均分子量のことを示す。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, reagents, ratios, equipment, operations, and the like shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below. In the following examples, “%” and “parts” represent “% by mass” and “parts by mass” unless otherwise specified, and the molecular weight indicates the weight average molecular weight.
[合成例1]
<例示化合物109の合成>
重合性基含有色素多量体の例示化合物109を、以下に記載の方法で合成した。
まずは、色素モノマー2−4−Aを、下記の合成スキームに従い、以下の方法で合成した。
[Synthesis Example 1]
<Synthesis of Exemplified Compound 109>
An exemplary compound 109 of a polymerizable group-containing dye multimer was synthesized by the method described below.
First, the dye monomer 2-4-A was synthesized by the following method according to the following synthesis scheme.
<中間体(b)の合成>
チオシアン酸ナトリウム120.5g(1.48モル)とメタノール280mLを加え、内温を55℃まで加温した。ここへ1−クロロピナコロン(a)200g(1.48モル)を30分間かけて滴下し、滴下終了後、内温55℃のまま2時間反応させた。反応終了後、内温を10℃まで冷却し、これに水250mLを加え、10℃で30分間撹拌し、結晶を濾別し中間体(b)の白色結晶を得た。収量218g(収率94%)。質量分析結果:(m/z)=158([M+1]+、100%)。
<Synthesis of Intermediate (b)>
Sodium thiocyanate (120.5 g, 1.48 mol) and methanol (280 mL) were added, and the internal temperature was raised to 55 ° C. To this, 200 g (1.48 mol) of 1-chloropinacolone (a) was added dropwise over 30 minutes, and after completion of the addition, the reaction was allowed to proceed for 2 hours while maintaining the internal temperature at 55 ° C. After completion of the reaction, the internal temperature was cooled to 10 ° C., 250 mL of water was added thereto, and the mixture was stirred at 10 ° C. for 30 minutes, and the crystals were separated by filtration to obtain white crystals of intermediate (b). Yield 218 g (94% yield). Mass spectral result: (m / z) = 158 ([M + 1] + , 100%).
<中間体(c)の合成>
中間体(b)157g(1モル)、トルエン800mL、酢酸28.6mLを加え、内温80℃まで加温した。ここへジエチルアミン104mLを30分かけてゆっくりと滴下し、滴下終了後から、内温80℃のまま3時間反応させた。反応終了後、内温を30℃まで冷却し、水500mLを加えて、トルエン層を洗浄した。トルエン層から1N塩酸を用いて抽出し(500mL×2回)、抽出液を苛性ソーダで中和し、再度酢酸エチルで抽出する。抽出液を硫酸マグネシウムで乾燥し、ロータリーエバポレータを用いて濃縮し、中間体(c)の淡黄色液体を得た。収量106g(収率50%)。質量分析結果:(m/z)=212(M+、100%)。
<Synthesis of Intermediate (c)>
157 g (1 mol) of intermediate (b), 800 mL of toluene, and 28.6 mL of acetic acid were added, and the mixture was heated to an internal temperature of 80 ° C. Diethylamine 104mL was dripped here slowly over 30 minutes, and it was made to react for 3 hours with the internal temperature of 80 degreeC after completion | finish of dripping. After completion of the reaction, the internal temperature was cooled to 30 ° C., 500 mL of water was added, and the toluene layer was washed. Extract from the toluene layer with 1N hydrochloric acid (500 mL × 2 times), neutralize the extract with caustic soda, and extract with ethyl acetate again. The extract was dried over magnesium sulfate and concentrated using a rotary evaporator to obtain a light yellow liquid of intermediate (c). Yield 106 g (50% yield). Mass spectral result: (m / z) = 212 (M + , 100%).
<中間体(d)の合成>
(ジアゾニウム塩の合成)
40%ニトロシル硫酸59.8g(0.188モル)、酢酸100mL、プロピオン酸75mLを加え、内温0℃まで冷却した。ここへ2−アミノイミダゾール−4,5−ジカルボニトリル25g(0.188モル)を分割添加し、内温0〜5℃で2時間撹拌した。
(カップリング反応)
別のフラスコに中間体(c)39.9g(0.188モル)、メタノール350mL、酢酸ソーダ300gを加え、内温0℃まで冷却した。ここへ、前述のようにして合成したジアゾニウム塩分散液を、内温10℃以下に保ちつつゆっくりと滴下し、滴下終了後から、内温0〜5℃で1時間、室温で1時間反応させた。反応終了後、水400mLを加え、室温で60分撹拌し、結晶を濾別し、温水で洗浄し、中間体(d)の赤色結晶を得た。収量62g(収率93%)。質量分析結果:(m/z)=357([M+1]+、100%)。
<Synthesis of Intermediate (d)>
(Synthesis of diazonium salt)
40% nitrosylsulfuric acid 59.8 g (0.188 mol), acetic acid 100 mL, and propionic acid 75 mL were added, and the internal temperature was cooled to 0 ° C. To this, 25 g (0.188 mol) of 2-aminoimidazole-4,5-dicarbonitrile was added in portions and stirred at an internal temperature of 0 to 5 ° C. for 2 hours.
(Coupling reaction)
Intermediate (c) 39.9 g (0.188 mol), methanol 350 mL, and sodium acetate 300 g were added to another flask, and the internal temperature was cooled to 0 ° C. To this, the diazonium salt dispersion synthesized as described above was dropped slowly while maintaining the internal temperature at 10 ° C. or less, and after the completion of the dropping, the reaction was carried out at an internal temperature of 0 to 5 ° C. for 1 hour and at room temperature for 1 hour. It was. After completion of the reaction, 400 mL of water was added, and the mixture was stirred at room temperature for 60 minutes. The crystals were separated by filtration and washed with warm water to obtain red crystals of intermediate (d). Yield 62 g (93% yield). Mass spectral result: (m / z) = 357 ([M + 1] + , 100%).
<色素モノマー2−4−Aの合成>
300mLの三ツ口フラスコに、中間体(d)14.2g(0.04モル)、4−ビニルベンジルクロライド6.7g(0.044モル)、炭酸カリウム16.6g(0.12モル)、ヨウ化ナトリウム18g(0.12モル)、N,N−ジメチルアセトアミド100mL、ニトロベンゼン0.2mLを加え、内温50℃で2時間反応させた。反応終了後、反応液を室温まで放冷し、水400mLに添加し、酢酸エチル300mLで抽出した。抽出液を重曹水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、メトキシフェノールを5mg添加して、ロータリーエバポレータを用いて濃縮乾固した。得られた残渣をメタノール75mLで懸濁洗浄し、結晶を濾別して、色素モノマー2−4−Aの金属光沢のある緑色結晶を得た。収量16.1g(収率85%)。質量分析結果:(m/z)=473([M+1]+、100%)。2−4−Aの酢酸エチル中の吸収スペクトルにおける吸収極大波長は496.4nmであった。
図1に、色素モノマー2−4−Aの酢酸エチル中における溶液透過スペクトルを示す。
<Synthesis of Dye Monomer 2-4-A>
In a 300 mL three-necked flask, 14.2 g (0.04 mol) of intermediate (d), 6.7 g (0.044 mol) of 4-vinylbenzyl chloride, 16.6 g (0.12 mol) of potassium carbonate, iodide 18 g (0.12 mol) of sodium, 100 mL of N, N-dimethylacetamide and 0.2 mL of nitrobenzene were added and reacted at an internal temperature of 50 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was allowed to cool to room temperature, added to 400 mL of water, and extracted with 300 mL of ethyl acetate. The extract was washed with aqueous sodium bicarbonate, dried over magnesium sulfate, added with 5 mg of methoxyphenol, and concentrated to dryness using a rotary evaporator. The obtained residue was suspended and washed with 75 mL of methanol, and the crystals were separated by filtration to obtain metallic glossy green crystals of the dye monomer 2-4-A. Yield 16.1 g (85% yield). Mass spectral result: (m / z) = 473 ([M + 1] + , 100%). The absorption maximum wavelength in the absorption spectrum of 2-4-A in ethyl acetate was 496.4 nm.
FIG. 1 shows a solution transmission spectrum of the dye monomer 2-4-A in ethyl acetate.
次いで、下記の合成スキームに従い、以下の方法で、2−4−Aとメタクリル酸とを共重合させた。 Then, according to the following synthesis scheme, 2-4-A and methacrylic acid were copolymerized by the following method.
100mLの三ツ口フラスコに、2−4−Aを14.0g(0.03モル)、メタクリル酸6.0g(0.07モル)を加え、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(60g)に溶解、窒素を流しながら、75℃に加温した。概溶液中に重合開始剤(V−601、和光純薬製)0.69gを添加し、2時間加熱攪拌した。更に、重合開始剤を0.69g添加し、2時間攪拌後、90℃に昇温させ、2時間攪拌した。概溶液中の色素モノマー及びメタクリル酸の残量を高速液体クロマトグラフィーで確認したところ、どちらも1質量%以下であった。ついで、反応液にp−メトキシフェノール(100mg)、ジメチルドデシルアミン(0.4g)、グリシジルメタクリレート(4.2g、0.03モル)を添加後、95℃に昇温させ、空気下10時間攪拌し、重合性基含有色素多量体(例示化合物109)の30質量%プロピレングリコールメチルエーテルアセテート溶液を合成した。概溶液中のグリシジルメタクリレートの残量を高速液体クロマトグラフィーで確認したところ、1質量%以下であった。また、得られた色素多量体の重量平均分子量(Mw)は18,000、酸価は90mgKOH/gであった。 In a 100 mL three-necked flask, 14.0 g (0.03 mol) of 2-4-A and 6.0 g (0.07 mol) of methacrylic acid are added, dissolved in propylene glycol methyl ether acetate (60 g), and nitrogen is allowed to flow. The mixture was heated to 75 ° C. 0.69 g of a polymerization initiator (V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the approximate solution, and the mixture was heated and stirred for 2 hours. Further, 0.69 g of a polymerization initiator was added and stirred for 2 hours, and then the temperature was raised to 90 ° C. and stirred for 2 hours. When the remaining amount of the dye monomer and methacrylic acid in the general solution was confirmed by high performance liquid chromatography, both were 1% by mass or less. Next, p-methoxyphenol (100 mg), dimethyldodecylamine (0.4 g), and glycidyl methacrylate (4.2 g, 0.03 mol) were added to the reaction solution, the temperature was raised to 95 ° C., and the mixture was stirred under air for 10 hours. Then, a 30% by mass propylene glycol methyl ether acetate solution of the polymerizable group-containing dye multimer (Exemplary Compound 109) was synthesized. When the remaining amount of glycidyl methacrylate in the general solution was confirmed by high performance liquid chromatography, it was 1% by mass or less. The obtained dye multimer had a weight average molecular weight (Mw) of 18,000 and an acid value of 90 mgKOH / g.
上記以外の表1の例示化合物(101等)に関しても、化学的な見地から、上記合成例に準じた方法で合成することができる。また、表1の例示化合物105及び111は、ジオールを有する染料及びカルボン酸化合物と、ジイソシアネートもしくはビス酸無水物とを反応させ、ポリウレタンもしくはポリエステルを合成後、上記と同様にグリシジルメタクリレートを付加させることで容易に合成できる。 Other compounds shown in Table 1 (such as 101) other than those described above can also be synthesized by a method according to the above synthesis examples from a chemical standpoint. In addition, exemplary compounds 105 and 111 in Table 1 are prepared by reacting a diol-containing dye and a carboxylic acid compound with diisocyanate or bisanhydride to synthesize polyurethane or polyester, and then adding glycidyl methacrylate in the same manner as described above. Can be easily synthesized.
[合成例2]
<例示化合物114の合成>
重合性基含有色素多量体の例示化合物114を、以下に記載の方法で合成した。
まずは、色素モノマーJ−1を、下記の合成スキームに従い、以下の方法で合成した。
[Synthesis Example 2]
<Synthesis of Exemplary Compound 114>
An exemplary compound 114 of a polymerizable group-containing dye multimer was synthesized by the method described below.
First, the dye monomer J-1 was synthesized by the following method according to the following synthesis scheme.
<化合物7の合成>
イソプロピルメチルケトン206.4gをメタノール1L中で攪拌し、臭化水素酸(47〜49%水溶液)を7ml添加後、臭素を30〜34℃条件で3時間かけて滴下した。その後、30分、30℃で攪拌した。炭酸水素ナトリウム124gを水1.3Lに溶かした水溶液で中和後、塩化ナトリウム400gを水1.3Lに溶かした水溶液を加え、層分離した液体状の反応生成物を分取した。
別途、フタルイミドカリウム222gをジメチルアセトアミド(DMAc)800ml中で攪拌しておき、水冷化にて先に分取した反応生成物を滴下し、4時間室温条件で撹拌した。その後、水冷化にて水720mlを加え析出した結晶をろ別した。得られた結晶をトルエン1.5Lに懸濁させ、不溶物をろ別し、ろ液を濃縮し、化合物7(100g)を得た。
化合物7:1H−NMR、400MHz、δ(CDCl3)ppm:1.21−1.23(6H、d)、2.74−2.79(1H、m)、4.56(2H、s)、7.72−7.74(2H、d)、7.85−7.87(2H、d)。
<Synthesis of Compound 7>
206.4 g of isopropyl methyl ketone was stirred in 1 L of methanol, 7 ml of hydrobromic acid (47-49% aqueous solution) was added, and bromine was added dropwise at 30-34 ° C. over 3 hours. Then, it stirred at 30 degreeC for 30 minutes. After neutralization with an aqueous solution in which 124 g of sodium hydrogen carbonate was dissolved in 1.3 L of water, an aqueous solution in which 400 g of sodium chloride was dissolved in 1.3 L of water was added, and the separated liquid reaction product was fractionated.
Separately, 222 g of potassium phthalimide was stirred in 800 ml of dimethylacetamide (DMAc), and the reaction product previously separated by water cooling was added dropwise and stirred at room temperature for 4 hours. Thereafter, 720 ml of water was added by water cooling, and the precipitated crystals were separated by filtration. The obtained crystals were suspended in 1.5 L of toluene, insoluble matters were filtered off, and the filtrate was concentrated to obtain compound 7 (100 g).
Compound 7: 1 H-NMR, 400 MHz, δ (CDCl 3 ) ppm: 1.21-1.23 (6H, d), 2.74-2.79 (1H, m), 4.56 (2H, s ), 7.72-7.74 (2H, d), 7.85-7.87 (2H, d).
<化合物8の合成>
特開2008−292970号公報の段落0134に記載の方法にて、化合物8を合成した。
<Synthesis of Compound 8>
Compound 8 was synthesized by the method described in paragraph 0134 of JP-A-2008-292970.
<化合物9の合成>
化合物8(293g)と化合物7(231g)をメタノール1.4L中、窒素雰囲気下で攪拌し、水酸化ナトリウム(88g)を水400mlに溶かし、室温にて滴下した。その後、8時間還流した。その後、室温まで放冷し、析出した結晶をろ取し、メタノール100mlで洗浄し、化合物9(299g)を得た。
化合物9:1H−NMR、400MHz、δ(CDCl3)ppm:0.88−0.95(18H、s)、1.00−1.03(3H、d)、1.17−1.19(6H、d)、1.20−1.66(7H、m)、3.38−3.43(1H、m)、5.19−5.24(2H、br)、5.95(1H、br)、6.00(1H,s)、7.39−7.45(1H、br)。
<Synthesis of Compound 9>
Compound 8 (293 g) and Compound 7 (231 g) were stirred in 1.4 L of methanol under a nitrogen atmosphere, and sodium hydroxide (88 g) was dissolved in 400 ml of water and added dropwise at room temperature. Thereafter, the mixture was refluxed for 8 hours. Thereafter, the mixture was allowed to cool to room temperature, and the precipitated crystals were collected by filtration and washed with 100 ml of methanol to obtain Compound 9 (299 g).
Compound 9: 1 H-NMR, 400 MHz, δ (CDCl 3 ) ppm: 0.88-0.95 (18H, s), 1.00-1.03 (3H, d), 1.17-1.19 (6H, d), 1.20-1.66 (7H, m), 3.38-3.43 (1H, m), 5.19-5.24 (2H, br), 5.95 (1H Br), 6.00 (1H, s), 7.39-7.45 (1H, br).
<化合物10の合成>
化合物9(80g)をDMAc250ml中、室温下で攪拌し、2−クロロプロピオニルクロライドを29.2g滴下し、室温下で3時間攪拌した。酢酸エチル500ml、水1L中に反応液を注ぎ、飽和重曹水、水、飽和食塩水各500mlで水洗後、硫酸マグネシウムにて乾燥し、減圧濃縮後、化合物10(89.4g)を得た。
化合物10:1H−NMR、400MHz、δ(CDCl3)ppm:0.9(18H、s)、0.96−1.01(3H、d)、1.20−1.23(2H、d)、1.26−1.38(1H、q)、1.53−1.68(6H、m)、1.8−1.82(3H、d)、3.44−3.53(1H、m)4.5−4.57(1H、q)、6.03(1H、br)、6.27(1H、s)、10.4−10.45(1H、br)、11.31−11.42(1H、br)。
<Synthesis of Compound 10>
Compound 9 (80 g) was stirred in 250 ml of DMAc at room temperature, 29.2 g of 2-chloropropionyl chloride was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. The reaction solution was poured into 500 ml of ethyl acetate and 1 L of water, washed with 500 ml each of saturated sodium bicarbonate water, water and saturated brine, dried over magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure to obtain Compound 10 (89.4 g).
Compound 10: 1 H-NMR, 400 MHz, δ (CDCl 3 ) ppm: 0.9 (18H, s), 0.96-1.01 (3H, d), 1.20-1.23 (2H, d ), 1.26-1.38 (1H, q), 1.53-1.68 (6H, m), 1.8-1.82 (3H, d), 3.44-3.53 (1H) M) 4.5-4.57 (1H, q), 6.03 (1H, br), 6.27 (1H, s), 10.4-10.45 (1H, br), 11.31. -11.42 (1H, br).
<化合物11の合成>
化合物10(372.3g)と3−メルカプト−1−プロパノール79.8gをN−メチルピロリドン(NMP)1Lに溶解させ、室温下で攪拌し、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)133.4gを滴下し、室温下で2時間攪拌した。その後、酢酸エチル1.5L、水1.5Lへ反応液を注ぎ、その後1規定塩酸、飽和重曹水、水、飽和食塩水各1Lで水洗し、有機層を硫酸マグネシウム50gで脱水し、ろ過後、ろ液を濃縮乾固した。残渣をアセトニトリル300mlで分散洗浄し、固体をろ取し、アセトニトリル30mlで洗浄し、化合物11(317g)を得た。
化合物11:1H−NMR、400MHz、δ(CDCl3)ppm:0.9(18H、s)、1.02−1.03(3H、d)、1.21−1.22(6H、d)、1.23−1.41(5H、m)、1.56−1.57(3H、d)、1.6−1.63(2H、br)、1.79−1.89(2H、m)、2.72−2.78(2H、t)、3.43−3.47(1H、m)、3.51−3.55(1H、q)、3.78−3.73(2H、q)、6.0(1H、s)、6.23(1H、s)、10.51−10.55(1H、br)、11.21−11.29(1H、br)。
<Synthesis of Compound 11>
Compound 10 (372.3 g) and 79.8 g of 3-mercapto-1-propanol were dissolved in 1 L of N-methylpyrrolidone (NMP), stirred at room temperature, and 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undeca. 133.4 g of -7-ene (DBU) was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into 1.5 L of ethyl acetate and 1.5 L of water, then washed with 1 L of 1N hydrochloric acid, saturated aqueous sodium hydrogen carbonate, water and saturated brine, and the organic layer was dehydrated with 50 g of magnesium sulfate and filtered. The filtrate was concentrated to dryness. The residue was dispersed and washed with 300 ml of acetonitrile, and the solid was collected by filtration and washed with 30 ml of acetonitrile to obtain Compound 11 (317 g).
Compound 11: 1 H-NMR, 400 MHz, δ (CDCl 3) ppm: 0.9 (18 H, s), 1.02-1.03 (3 H, d), 1.21-1.22 (6 H, d) 1.23-1.41 (5H, m), 1.56-1.57 (3H, d), 1.6-1.63 (2H, br), 1.79-1.89 (2H, m), 2.72-2.78 (2H, t), 3.43-3.47 (1H, m), 3.51-3.55 (1H, q), 3.78-3.73 ( 2H, q), 6.0 (1H, s), 6.23 (1H, s), 10.51-10.55 (1H, br), 11.21-11.29 (1H, br).
<化合物12の合成>
化合物11(30g)とニトロベンゼン0.1mlをDMAc250mlに溶解させ、メタクリル酸クロライド14.1gを滴下し室温下で2時間攪拌した。酢酸エチル1.5L、水1.5Lに反応液を加え有機相に抽出後、1規定塩酸、飽和重曹水、飽和食塩水、水、各400mlで2度ずつ水洗した。有機層を硫酸マグネシウム30gで脱水し、ろ過後、ろ液を濃縮乾固し、化合物12(27.9g)を得た。
化合物12:1H−NMR、400MHz、δ(CDCl3)ppm:0.9(18H、s)、1.02−1.03(3H、d)、1.21−1.22(6H、d)、1.23−1.41(5H、m)、1.56−1.57(3H、d)、1.6−1.63(2H、br)、1.9(3H、s)1.93−2.02(2H、m)、2.6−2.73(2H、t)、3.42−3.5(1H、m)、3.51−3.56(1H、q)、4.06−4.12(1H、q)、4.14−4.23(2H、t)、5.5(1H、s)、6.11−6.15(2H、m)、6.23(1H、s)、10.42−10.48(1H、br)、11.28−11.32(1H、br)。
<Synthesis of Compound 12>
Compound 11 (30 g) and 0.1 ml of nitrobenzene were dissolved in 250 ml of DMAc, 14.1 g of methacrylic acid chloride was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. The reaction mixture was added to 1.5 L of ethyl acetate and 1.5 L of water, extracted into the organic phase, and washed twice with 400 ml each of 1N hydrochloric acid, saturated aqueous sodium hydrogen carbonate, saturated brine, and water. The organic layer was dehydrated with 30 g of magnesium sulfate and filtered, and then the filtrate was concentrated to dryness to obtain Compound 12 (27.9 g).
Compound 12: 1 H-NMR, 400 MHz, δ (CDCl 3 ) ppm: 0.9 (18H, s), 1.02-1.03 (3H, d), 1.21-1.22 (6H, d ), 1.23-1.41 (5H, m), 1.56-1.57 (3H, d), 1.6-1.63 (2H, br), 1.9 (3H, s) 1 .93-2.02 (2H, m), 2.6-2.73 (2H, t), 3.42-3.5 (1H, m), 3.51-3.56 (1H, q) 4.06-4.12 (1H, q), 4.14-4.23 (2H, t), 5.5 (1H, s), 6.11-6.15 (2H, m), 6 .23 (1H, s), 10.2-10.48 (1H, br), 11.28-11.32 (1H, br).
<化合物13の合成>
化合物9(263.6g)をDMAc800ml中、室温下で攪拌し、5−クロロ吉草酸クロライド(108.5g)を氷冷下で2時間かけて滴下した後、室温下で3時間攪拌した。水18L中に反応液を注ぎ、析出した結晶をろ別し、得られた結晶をアセトニトリル1Lにて分散洗浄し、化合物13(313g)を得た。
化合物13:1H−NMR、400MHz、δ(CDCl3)ppm:0.9(18H、s)、0.96−1.01(3H、d)、1.20−1.75(17H、m)、1.76−2.00(2H、m)、2.41−2.53(2H、m)、3.4−3.58(1H、m)、3.54−3.60(2H、m)、6.0(1H、br)、6.22(1H、s)、10.55(2H、br)。
<Synthesis of Compound 13>
Compound 9 (263.6 g) was stirred in 800 ml of DMAc at room temperature, 5-chlorovaleric acid chloride (108.5 g) was added dropwise over 2 hours under ice cooling, and then stirred at room temperature for 3 hours. The reaction solution was poured into 18 L of water, the precipitated crystals were filtered off, and the obtained crystals were dispersed and washed with 1 L of acetonitrile to obtain Compound 13 (313 g).
Compound 13: 1 H-NMR, 400 MHz, δ (CDCl 3 ) ppm: 0.9 (18H, s), 0.96-1.01 (3H, d), 1.20-1.75 (17H, m ) 1.76-2.00 (2H, m), 2.41-2.53 (2H, m), 3.4-3.58 (1H, m), 3.54-3.60 (2H) M), 6.0 (1H, br), 6.22 (1H, s), 10.55 (2H, br).
<化合物14の合成>
N−メチルホルムアニリド(66.2g)とアセトニトリル330mlを0℃で攪拌しながら、オキシ塩化リン(75g)を5℃以下に保ちながら滴下し、1時間攪拌後、化合物13(202g)を添加し室温で3時間攪拌した後、40℃で1時間攪拌した。2Lの水中に反応液を注ぎ析出した結晶をろ過し、水500ml、メタノール500mlで掛け洗いし、化合物14(181g)を得た。
化合物14:1H−NMR、400MHz、δ(CDCl3)ppm:0.9(18H、s)、0.96−1.21(3H、d)、1.22−1.76(17H、m)、1.78−2.22(2H、m)、2.45−2.55(2H、m)、3.4−3.58(1H、m)、3.54−3.60(2H、m)、6.3(1H、br)、9.88(1H、s)、11.09(1H、br)、11.47(1H、br)。
<Synthesis of Compound 14>
While stirring N-methylformanilide (66.2 g) and 330 ml of acetonitrile at 0 ° C. while keeping phosphorus oxychloride (75 g) at 5 ° C. or lower, and stirring for 1 hour, compound 13 (202 g) was added. After stirring at room temperature for 3 hours, the mixture was stirred at 40 ° C. for 1 hour. The reaction solution was poured into 2 L of water, and the precipitated crystals were filtered and washed with 500 ml of water and 500 ml of methanol to obtain Compound 14 (181 g).
Compound 14: 1 H-NMR, 400 MHz, δ (CDCl 3 ) ppm: 0.9 (18H, s), 0.96-1.21 (3H, d), 1.22-1.76 (17H, m ), 1.78-2.22 (2H, m), 2.45-2.55 (2H, m), 3.4-3.58 (1H, m), 3.54-3.60 (2H) M), 6.3 (1H, br), 9.88 (1H, s), 11.09 (1H, br), 11.47 (1H, br).
<化合物15の合成>
化合物14(300g)とチオリンゴ酸(129g)をDMAc3Lに加え室温下で攪拌し、DBU(434g)を30℃以下に保ちながら30分かけて滴下した。その後、60℃で5時間攪拌し、水酸化ナトリウム103gを水600mlに溶解させ、10分かけ反応液に滴下し、その後室温まで冷却し、析出した結晶をろ過し、酢酸エチル1L、5℃に冷却したメタノール200mlそれぞれで掛け洗いした。酢酸エチル1Lと水1Lに得られた結晶を分散させ、濃塩酸220mlを加え有機相に溶解させた後、水1Lで2回、飽和食塩水1Lで1回水洗し、硫酸マグネシウム80gにて乾燥後、ろ過し、ろ液を減圧濃縮し、化合物15(255g)を得た。
化合物15:1H−NMR、400MHz、δ(CDCl3)ppm:0.9(18H、s)、0.96−1.21(3H、d)、1.22−1.76(17H、m)、1.78−2.22(2H、m)、2.45−2.65(4H、m)、3.35−3.61(2H、m)、3.54−3.60(2H、m)、6.3(1H、br)、9.92(1H、s)、11.11(1H、br)、11.81(1H、br)。
<Synthesis of Compound 15>
Compound 14 (300 g) and thiomalic acid (129 g) were added to DMAc3L and stirred at room temperature, and dropwise over 30 minutes while keeping DBU (434 g) at 30 ° C. or lower. Thereafter, the mixture was stirred at 60 ° C. for 5 hours, 103 g of sodium hydroxide was dissolved in 600 ml of water, added dropwise to the reaction solution over 10 minutes, then cooled to room temperature, the precipitated crystals were filtered, and 1 L of ethyl acetate was added to 5 ° C. Washed with 200 ml of each cooled methanol. Disperse the crystals obtained in 1 L of ethyl acetate and 1 L of water, add 220 ml of concentrated hydrochloric acid to dissolve in the organic phase, then wash twice with 1 L of water and once with 1 L of saturated brine, and dry with 80 g of magnesium sulfate. Thereafter, the mixture was filtered, and the filtrate was concentrated under reduced pressure to obtain Compound 15 (255 g).
Compound 15: 1 H-NMR, 400 MHz, δ (CDCl 3 ) ppm: 0.9 (18H, s), 0.96-1.21 (3H, d), 1.22-1.76 (17H, m ), 1.78-2.22 (2H, m), 2.45-2.65 (4H, m), 3.35-3.61 (2H, m), 3.54-3.60 (2H) M), 6.3 (1H, br), 9.92 (1H, s), 11.11 (1H, br), 11.81 (1H, br).
<化合物16の合成>
化合物12(8.27g)と化合物15(8.92g)と無水酢酸45mlを室温下で攪拌し、氷冷下でトリフルオロ酢酸5.39mlを滴下し、室温下で3時間攪拌した。水400ml、炭酸水素ナトリウム60g、ピリジン3滴を加えた水溶液を室温下で攪拌し、そこへ反応液を滴下し中和し、室温にて3時間攪拌した。析出した結晶をろ別し、水で掛け洗いし、送風乾燥させ、化合物16(16g)を得た。
化合物16:1H−NMR、400MHz、δ(CDCl3)ppm:0.92(36H、s)、0.96−2.0(44H、m)、2.04(3H、s)、2.62−2.83(3H、m)、2.97−3.56(7H、m)、4.14−4.27(1H、m)、5.0(1H、br)、6.05(3H、br)、7.52−7.56(1H、br)、10.25−10.89(1H、br)、11.34−11.56(1H、br)。
<Synthesis of Compound 16>
Compound 12 (8.27 g), Compound 15 (8.92 g) and 45 ml of acetic anhydride were stirred at room temperature, 5.39 ml of trifluoroacetic acid was added dropwise under ice cooling, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. An aqueous solution in which 400 ml of water, 60 g of sodium hydrogen carbonate and 3 drops of pyridine were added was stirred at room temperature, and the reaction solution was added dropwise to neutralize it, followed by stirring at room temperature for 3 hours. The precipitated crystals were separated by filtration, washed with water, and dried by blowing to obtain Compound 16 (16 g).
Compound 16: 1 H-NMR, 400 MHz, δ (CDCl 3 ) ppm: 0.92 (36H, s), 0.96-2.0 (44H, m), 2.04 (3H, s) 62-2.83 (3H, m), 2.97-3.56 (7H, m), 4.14-4.27 (1H, m), 5.0 (1H, br), 6.05 ( 3H, br), 7.52-7.56 (1H, br), 10.25-10.89 (1H, br), 11.34-11.56 (1H, br).
<色素モノマーJ−1の合成>
化合物16(12.6g)とメタノール150ml、テトラヒドロフラン75mlを室温下で攪拌し、酢酸亜鉛二水和物(2.2g)を加え2時間攪拌した。その後、水500mlを反応液に加え、析出した結晶をろ過し、送風乾燥させ、色素モノマーJ−1(13g)を得た。
J−1:1H−NMR、400MHz、δ(DMSO−d6)ppm:0.97(36H、s)、0.99−2.05(47H、m)、2.07−3.05(8H、m)、4.04−4.4(3H、m)、5.53(1H、br)、6.05−6.12(3H、br)、8.8(1H、s)、10.97−11.18(1H、br)、11.91−12.01(1H、br)。
<Synthesis of Dye Monomer J-1>
Compound 16 (12.6 g), 150 ml of methanol and 75 ml of tetrahydrofuran were stirred at room temperature, zinc acetate dihydrate (2.2 g) was added, and the mixture was stirred for 2 hours. Thereafter, 500 ml of water was added to the reaction solution, and the precipitated crystals were filtered and air-dried to obtain Dye Monomer J-1 (13 g).
J-1: 1 H-NMR, 400 MHz, δ (DMSO-d 6 ) ppm: 0.97 (36H, s), 0.99-2.05 (47H, m), 2.07-3.05 ( 8H, m), 4.04-4.4 (3H, m), 5.53 (1H, br), 6.05-6.12 (3H, br), 8.8 (1H, s), 10 97-11.18 (1H, br), 11.91-12.01 (1H, br).
次いで、下記の合成スキームに従い、以下の方法で、色素モノマーJ−1から例示化合物114を得た。 Subsequently, Exemplified Compound 114 was obtained from Dye Monomer J-1 by the following method according to the following synthesis scheme.
J−1(11.7g)とメタクリル酸(1.58g)とドデカンチオール(0.56g)をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)75.0gに溶解させ、85℃で攪拌しながら、J−1(23.6g)とメタクリル酸(3.16g)とドデカンチオール(1.11g)とジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(3.8g)をPGMEA150gに溶解させた溶液を3時間かけて滴下した。滴下開始から4時間後、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(1.14g)を追加し、85℃でさらに2時間攪拌を続けた。反応溶液に、PGMEA811mlとメタノール1081mlを加え、反応液をアセトニトリル4326mlに滴下した。析出した結晶をろ過し、得られた結晶を減圧乾燥し、化合物J−2を13.8g得た。
化合物J−2の構造は、1H−NMRにより、色素モノマーJ−1の重合性基部位である5.56−6.12のピークの消失を確認し、酸価測定により、メタクリル酸の導入を確認して、確認した。
J-1 (11.7 g), methacrylic acid (1.58 g) and dodecanethiol (0.56 g) were dissolved in 75.0 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and stirred at 85 ° C. (23.6 g), methacrylic acid (3.16 g), dodecanethiol (1.11 g) and dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (3.8 g) dissolved in 150 g of PGMEA The solution was added dropwise over 3 hours. Four hours after the start of dropping, dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (1.14 g) was added, and stirring was continued at 85 ° C. for another 2 hours. To the reaction solution, 811 ml of PGMEA and 1081 ml of methanol were added, and the reaction solution was added dropwise to 4326 ml of acetonitrile. The precipitated crystals were filtered and the obtained crystals were dried under reduced pressure to obtain 13.8 g of Compound J-2.
The structure of Compound J-2 was confirmed by 1 H-NMR to confirm the disappearance of the peak of 5.56-6.12 which is the polymerizable group site of Dye Monomer J-1, and the introduction of methacrylic acid by acid value measurement. Confirmed and confirmed.
化合物J−2(10.0g)とメタクリル酸グリシジル(1.14g)とテトラブチルアンモニウムブロミド(0.21g)とp−メトキシフェノール(0.01g)をPGMEA63.1gに溶解させ、100℃で5時間攪拌した。反応液を30℃に下げた後、反応液をアセトニトリル1200ml中に滴下した。析出した結晶をろ過し、得られた結晶を減圧乾燥し、例示化合物114を8.8g得た。
例示化合物114の構造は、1H−NMRにより、グリジシジルメタクリレートに由来する重合性基部位のピークの確認と、酸価測定により確認した。
Compound J-2 (10.0 g), glycidyl methacrylate (1.14 g), tetrabutylammonium bromide (0.21 g) and p-methoxyphenol (0.01 g) were dissolved in 63.1 g of PGMEA, Stir for hours. After the reaction solution was lowered to 30 ° C., the reaction solution was dropped into 1200 ml of acetonitrile. The precipitated crystals were filtered and the obtained crystals were dried under reduced pressure to obtain 8.8 g of Exemplified Compound 114.
The structure of the exemplary compound 114 was confirmed by 1 H-NMR by confirming the peak of the polymerizable group site derived from glycididyl methacrylate and by measuring the acid value.
[合成例3]
<例示化合物116の合成>
重合性基含有色素多量体の例示化合物116を、下記の合成スキームに従い、以下に記載の方法で合成した。
[Synthesis Example 3]
<Synthesis of Exemplary Compound 116>
The exemplary compound 116 of the polymerizable group-containing dye multimer was synthesized by the method described below according to the following synthesis scheme.
色素モノマーQ−1は、前記色素モノマーJ−1の中間体である前記化合物11の合成において、用いた3−メルカプト−1−プロパノールを2−メルカプトエタノールに変えたこと以外は全て同様にして、合成した。Q−1の構造は1H−NMRで確認した。
Q−1:1H−NMR、400MHz、δ(DMSO−d6)ppm:0.91(36H、s)、1.15(6H,d)、1.21−2.17(40H、m)、2.07−3.05(6H、m)、3.61−3.84(2H,m)、4.28−4.33(3H、m)、5.56(1H、br)、6.01−6.12(3H、br)、7.78(1H、s)、11.03(1H、br)、11.83−12.25(1H、br)。
Dye monomer Q-1 was the same except that 3-mercapto-1-propanol used in the synthesis of Compound 11 which was an intermediate of the dye monomer J-1 was changed to 2-mercaptoethanol. Synthesized. The structure of Q-1 was confirmed by 1 H-NMR.
Q-1: 1 H-NMR, 400 MHz, δ (DMSO-d 6 ) ppm: 0.91 (36H, s), 1.15 (6H, d), 1.21-2.17 (40H, m) 2.07-3.05 (6H, m), 3.61-3.84 (2H, m), 4.28-4.33 (3H, m), 5.56 (1H, br), 6 .01-6.12 (3H, br), 7.78 (1H, s), 11.03 (1H, br), 11.83-12.25 (1H, br).
Q−1(11.6g)とメタクリル酸(1.58g)とドデカンチオール(0.56g)をPGMEA75.0gに溶解させ、85℃で攪拌しながら、Q−1(23.3g)とメタクリル酸(3.16g)とドデカンチオール(1.11g)とジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(3.8g)をPGMEA150gに溶解させた溶液を3時間かけて滴下した。滴下開始から4時間後、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(1.14g)を追加し、85℃でさらに2時間攪拌を続けた。反応溶液に、PGMEA811mlとメタノール1081mlを加え、反応液をアセトニトリル4326mlに滴下した。析出した結晶をろ過し、得られた結晶を減圧乾燥し、化合物Q−2を13.2g得た。
化合物Q−2の構造は、1H−NMRにより、色素モノマーQ−1の重合性基部位である5.56−6.12のピークの消失を確認し、酸価測定により、メタクリル酸の導入を確認して、確認した。
Q-1 (13.3 g), methacrylic acid (1.58 g) and dodecanethiol (0.56 g) were dissolved in 75.0 g of PGMEA and stirred at 85 ° C., while Q-1 (23.3 g) and methacrylic acid were dissolved. A solution prepared by dissolving 3.16 g, dodecanethiol (1.11 g) and dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (3.8 g) in 150 g of PGMEA was added dropwise over 3 hours. Four hours after the start of dropping, dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (1.14 g) was added, and stirring was continued at 85 ° C. for another 2 hours. To the reaction solution, 811 ml of PGMEA and 1081 ml of methanol were added, and the reaction solution was added dropwise to 4326 ml of acetonitrile. The precipitated crystals were filtered and the obtained crystals were dried under reduced pressure to obtain 13.2 g of Compound Q-2.
The structure of compound Q-2 was confirmed by 1 H-NMR to confirm the disappearance of the peak of 5.56-6.12, which is the polymerizable group site of dye monomer Q-1, and introduced methacrylic acid by acid value measurement. Confirmed and confirmed.
化合物Q−2(10.0g)とメタクリル酸グリシジル(1.13g)とテトラブチルアンモニウムブロミド(0.2g)とp−メトキシフェノール(0.01g)をPGMEA63gに溶解させ、100℃で5時間攪拌した。反応液を30℃に下げた後、反応液をアセトニトリル1200ml中に滴下した。析出した結晶をろ過し、得られた結晶を減圧乾燥し、例示化合物116を8.7g得た。
例示化合物116の構造は、1H−NMRにより、グリジシジルメタクリレートに由来する重合性基部位のピークの確認と、酸価測定により確認した。
Compound Q-2 (10.0 g), glycidyl methacrylate (1.13 g), tetrabutylammonium bromide (0.2 g) and p-methoxyphenol (0.01 g) were dissolved in 63 g of PGMEA and stirred at 100 ° C. for 5 hours. did. After the reaction solution was lowered to 30 ° C., the reaction solution was dropped into 1200 ml of acetonitrile. The precipitated crystals were filtered, and the obtained crystals were dried under reduced pressure to obtain 8.7 g of Exemplary Compound 116.
The structure of the exemplary compound 116 was confirmed by 1 H-NMR by confirming the peak of the polymerizable group site derived from glycididyl methacrylate and by measuring the acid value.
[実施例1]
<着色硬化性組成物を用いた着色パターンの形成>
(1)レジスト溶液Aの調製(ネガ型)
下記の成分を混合し溶解させて、レジスト溶液Aを調製した。
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 5.20部
・シクロヘキサノン 52.60部
・バインダー 30.50部
(メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸/メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル共重合体(質量%比=60:20:20)、平均分子量30200(ポリスチレン換算)、41%シクロヘキサノン溶液)
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 10.20部
・重合禁止剤(p−メトキシフェノール) 0.006部
・フッ素系界面活性剤(DIC(株)製F−475) 0.80部
・光重合開始剤:4−ベンズオキソラン−2,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン(みどり化学(株)製TAZ−107) 0.58部
[Example 1]
<Formation of colored pattern using colored curable composition>
(1) Preparation of resist solution A (negative type)
The following components were mixed and dissolved to prepare a resist solution A.
Propylene glycol monomethyl ether acetate 5.20 partsCyclohexanone 52.60 partsBinder 30.50 parts (benzyl methacrylate / methacrylic acid / -2-hydroxyethyl methacrylate copolymer (mass% ratio = 60: 20: 20 ), Average molecular weight 30200 (polystyrene conversion), 41% cyclohexanone solution)
Dipentaerythritol hexaacrylate 10.20 parts Polymerization inhibitor (p-methoxyphenol) 0.006 parts Fluorosurfactant (F-475 manufactured by DIC Corporation) 0.80 parts Photopolymerization initiator: 4-Benzoxolane-2,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd. TAZ-107) 0.58 parts
(2)下塗り層付ガラス基板の作製
ガラス基板(コーニング1737)を0.5%NaOH水で超音波洗浄した後、水洗、脱水ベーク(200℃/20分)を行った。次いで上記(1)で得たレジスト溶液Aを洗浄したガラス基板上に乾燥後の膜厚が2μmになるようにスピンコーターを用いて塗布し、220℃で1時間加熱乾燥させて、下塗り層付ガラス基板を調製した。
(2) Production of glass substrate with undercoat layer A glass substrate (Corning 1737) was ultrasonically washed with 0.5% NaOH water, and then washed with water and dehydrated (200 ° C./20 minutes). Next, the resist solution A obtained in (1) above was applied on a glass substrate washed with a spin coater so that the film thickness after drying was 2 μm, and was dried by heating at 220 ° C. for 1 hour, with an undercoat layer. A glass substrate was prepared.
(3)着色硬化性組成物の調製
下記の成分を混合し溶解させて、着色硬化性組成物を調製した。
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 80部
・重合性化合物:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 14.0部
・重合禁止剤:p−メトキシフェノール 0.006部
・フッ素系界面活性剤(DIC(株)製F−475) 0.80部
・光重合開始剤(みどり化学(株)製TAZ−107) 2.0部
・例示化合物109 4.0部
(30質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液として添加)
(3) Preparation of colored curable composition The following components were mixed and dissolved to prepare a colored curable composition.
Propylene glycol monomethyl ether acetate 80 parts Polymerizable compound: Dipentaerythritol hexaacrylate 14.0 parts Polymerization inhibitor: p-methoxyphenol 0.006 parts Fluorine-based surfactant (F-475 manufactured by DIC Corporation) ) 0.80 parts Photopolymerization initiator (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd. TAZ-107) 2.0 parts Exemplified compound 109 4.0 parts (added as 30% by mass propylene glycol monomethyl ether acetate solution)
(4)着色パターンの形成
上記(3)で得られた着色硬化性組成物を、上記(2)で得た下塗り層付ガラス基板の下塗り層の上に乾燥後の膜厚が0.6μmになるようにスピンコーターを用いて塗布し、100℃で120秒間プリベークした。
次いで、露光装置UX3100−SR(ウシオ電機(株)製)を使用して、塗布膜に365nmの波長で線幅2μmのマスクを通して、200mJ/cm2の露光量で照射した。露光後、現像液CD−2000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を使用して、25℃40秒間の条件で現像した。その後、流水で30秒間リンスした後、スプレー乾燥した。その後、200℃で15分間ポストベークを行った。
以上のようにしてカラーフィルタを構成する赤色パターンが得られた。
図2に、作製した赤色パターン領域の透過スペクトルを示す。
(4) Formation of colored pattern The colored curable composition obtained in (3) above has a thickness of 0.6 μm after drying on the undercoat layer of the glass substrate with undercoat layer obtained in (2) above. This was applied using a spin coater and pre-baked at 100 ° C. for 120 seconds.
Next, using an exposure apparatus UX3100-SR (manufactured by USHIO INC.), The coating film was irradiated at a wavelength of 365 nm through a mask having a line width of 2 μm with an exposure amount of 200 mJ / cm 2 . After the exposure, development was performed using a developer CD-2000 (manufactured by Fuji Film Electronics Materials Co., Ltd.) at 25 ° C. for 40 seconds. Then, after rinsing with running water for 30 seconds, spray drying was performed. Thereafter, post-baking was performed at 200 ° C. for 15 minutes.
The red pattern which comprises a color filter was obtained as mentioned above.
FIG. 2 shows a transmission spectrum of the produced red pattern region.
(5)評価
上記で調製した着色硬化性組成物の経時での保存安定性、及び、着色硬化性組成物を用いてガラス基板上に塗設された塗布膜の耐熱性、耐光性、耐溶剤性、パターン形状を下記のようにして評価した。評価結果は下記表3に示す。
(5) Evaluation Storage stability with time of the colored curable composition prepared above, and heat resistance, light resistance, and solvent resistance of the coating film coated on the glass substrate using the colored curable composition The properties and pattern shapes were evaluated as follows. The evaluation results are shown in Table 3 below.
〔経時での保存安定性〕
着色硬化性組成物を室温で1ケ月保存した後、組成物中における異物の析出度合いを目視により下記判定基準に従って評価した。
−判定基準−
○:析出は認められなかった。
△:僅かに析出が認められた。
×:析出が認められた。
[Storage stability over time]
After the colored curable composition was stored at room temperature for 1 month, the degree of precipitation of foreign matters in the composition was visually evaluated according to the following criteria.
-Criteria-
○: No precipitation was observed.
Δ: Slight precipitation was observed.
X: Precipitation was recognized.
〔耐熱性〕
着色硬化性組成物が塗布されたガラス基板を、該基板面で接するように200℃のホットプレートに載置して1時間加熱した後、色度計MCPD−1000(大塚電子(株)製)にて、加熱前後での色差(ΔE*ab値)を測定して熱堅牢性を評価する指標とし、下記判定基準に従って評価した。ΔE*ab値は、値の小さい方が、熱堅牢性が良好なことを示す。なお、ΔE*ab値は、CIE1976(L*,a*,b*)空間表色系による以下の色差公式から求められる値である(日本色彩学会編 新編色彩科学ハンドブック(昭和60年)p.266)。
ΔE*ab={(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2}1/2
−判定基準−
◎:ΔE*ab値<3
○:3≦ΔE*ab値<5
△:5≦ΔE*ab値≦15
×:ΔE*ab値>15
〔Heat-resistant〕
The glass substrate coated with the colored curable composition was placed on a hot plate at 200 ° C. so as to be in contact with the substrate surface and heated for 1 hour, and then the chromaticity meter MCPD-1000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) The color difference (ΔE * ab value) before and after heating was measured as an index for evaluating thermal fastness, and evaluated according to the following criteria. A smaller ΔE * ab value indicates better heat fastness. The ΔE * ab value is a value obtained from the following color difference formula based on the CIE 1976 (L * , a * , b * ) space color system (Japanese Society for Color Science, New Color Science Handbook (Showa 60)) p. 266).
ΔE * ab = {(ΔL * ) 2 + (Δa * ) 2 + (Δb * ) 2 } 1/2
-Criteria-
A: ΔE * ab value <3
○: 3 ≦ ΔE * ab value <5
Δ: 5 ≦ ΔE * ab value ≦ 15
×: ΔE * ab value> 15
〔耐光性〕
着色硬化性組成物が塗布されたガラス基板に366nm以下カットオフの紫外線カットフィルターを設置し、これに対しキセノンランプを10万luxで20時間照射(200万lux・h相当)した後、照射前後での色差(ΔE*ab値)を測定して耐光性を評価する指標とし、下記判定基準に従って評価した。
ΔE*ab値は、値の小さいほうが、耐光性が良好なことを示す。
−判定基準−
◎:ΔE*ab値<3
○:3≦ΔE*ab値<5
△:5≦ΔE*ab値≦12
×:ΔE*ab値>12
[Light resistance]
A UV cut filter with a cutoff of 366 nm or less is placed on a glass substrate coated with a colored curable composition, and a xenon lamp is irradiated with 100,000 lux for 20 hours (equivalent to 2 million lux · h), before and after irradiation. The color difference (ΔE * ab value) was measured as an index for evaluating light resistance and evaluated according to the following criteria.
The smaller the value of ΔE * ab value, the better the light resistance.
-Criteria-
A: ΔE * ab value <3
○: 3 ≦ ΔE * ab value <5
Δ: 5 ≦ ΔE * ab value ≦ 12
×: ΔE * ab value> 12
〔耐溶剤性〕
上記(4)で得られたポストベーク後の塗膜の分光を測定した(分光A)。この塗膜に対し、この上に上記(1)で得られたレジスト溶液Aを膜厚1μmとなるように塗布しプリベークを行った後、CD−2000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)現像液を使用して23℃、120秒間の条件で現像を行い、再度分光を測定した(分光B)。この分光A、Bの差より色素残存率(%)を算出し、耐溶剤性を評価する指標とした。この数値は100%に近いほど耐溶剤性に優れていることを示す。
−判定基準−
◎:染料残存率>95%
○:90%<染料残存率≦95%
△:70%≦染料残存率≦90%
×:染料残存率<70%
[Solvent resistance]
The spectrum of the coating film after post-baking obtained in the above (4) was measured (spectrum A). After applying the resist solution A obtained in (1) above to the coating film so as to have a film thickness of 1 μm and pre-baking, CD-2000 (manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.) Development was performed using a developer under the conditions of 23 ° C. and 120 seconds, and the spectrum was measured again (spectrum B). The dye residual ratio (%) was calculated from the difference between the spectra A and B and used as an index for evaluating the solvent resistance. This value indicates that the closer to 100%, the better the solvent resistance.
-Criteria-
A: Dye remaining rate> 95%
○: 90% <dye residual ratio ≦ 95%
Δ: 70% ≦ dye residual rate ≦ 90%
X: Dye residual ratio <70%
〔パターン形状〕
上記(4)で得られたポストベーク後の塗膜の現像パターンを光学顕微鏡(オリンパス(株)製デジタルマイクロスコープRX−20)で観察し、精細なパターンが形成されているかを、以下の判定基準に従って評価した。
−判定基準−
○:パターンの縁部にカケが認められなかった。
△:パターンは形成されていたが、パターンの縁部にカケが認められた。
×:パターンが形成されていなかった。
[Pattern shape]
The development pattern of the post-baked coating film obtained in (4) above is observed with an optical microscope (Olympus Digital Microscope RX-20), and whether or not a fine pattern is formed is determined as follows. Evaluation was made according to criteria.
-Criteria-
○: No chipping was observed at the edge of the pattern.
(Triangle | delta): Although the pattern was formed, the crack was recognized by the edge of the pattern.
X: A pattern was not formed.
[実施例2〜12]
実施例1の(3)着色硬化性組成物の調製において、例示化合物109を下記表3に記載の色素に変更(但し、等質量)した以外、実施例1と同様にしてパターンを形成し、更に同様の評価を行った。評価結果は下記表3に示す。
[Examples 2 to 12]
In the preparation of the colored curable composition of Example 1 (3), a pattern was formed in the same manner as in Example 1 except that the exemplified compound 109 was changed to a pigment described in Table 3 below (but equivalent mass). Furthermore, the same evaluation was performed. The evaluation results are shown in Table 3 below.
なお、本発明に係る重合性基含有色素多量体は、実施例で用いたプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート以外にも、さまざまな有機溶剤(例えば、より安全性の高い乳酸エチル、シクロヘキサノンなど)への溶解性が非常に高く、作業安全性の観点、作業負荷軽減にも効果的であった。 In addition to the propylene glycol monomethyl ether acetate used in the examples, the polymerizable group-containing dye multimer according to the present invention can be dissolved in various organic solvents (for example, ethyl lactate and cyclohexanone having higher safety). It was very effective and was effective in reducing work load from the viewpoint of work safety.
[比較例1及び2]
実施例1の(3)着色硬化性組成物の調製において、例示化合物109を下記の比較色素1または2に変更したこと以外(但し、等質量)、実施例1と同様にしてパターンを形成し、同様の評価を行った。評価結果は、実施例の結果と共に下記表3に示す。
[Comparative Examples 1 and 2]
In the preparation of the colored curable composition of Example 1 (3), a pattern was formed in the same manner as in Example 1 except that the exemplified compound 109 was changed to the following comparative dye 1 or 2 (but equal mass). The same evaluation was performed. The evaluation results are shown in Table 3 below together with the results of the examples.
表3に示すように、本発明の実施例1〜12は、比較例1及び2と比較し、着色硬化性組成物が経時の保存安定性に優れ、塗布膜が良好な耐熱性、耐光性、耐溶剤性、及びパターン形状を示した。 As shown in Table 3, in Examples 1 to 12 of the present invention, compared with Comparative Examples 1 and 2, the colored curable composition has excellent storage stability over time, and the coating film has good heat resistance and light resistance. Solvent resistance and pattern shape were shown.
[実施例113〜126、比較例13]
実施例1の(3)着色硬化性組成物の調製において、例示化合物109を下記表4に記載の色素(但し、等質量)に変更した以外、実施例1と同様にしてパターンを形成し、更に同様の評価を行った。評価結果は下記表4に示す。なお、下記表4中の比較色素3は、下記の化合物である。
[Examples 113 to 126, Comparative Example 13]
In the preparation of the colored curable composition of Example 1 (3), a pattern was formed in the same manner as in Example 1 except that the exemplified compound 109 was changed to the dye (but equivalent mass) described in Table 4 below. Furthermore, the same evaluation was performed. The evaluation results are shown in Table 4 below. In addition, the comparative pigment | dye 3 in following Table 4 is the following compound.
表4に示すように、本発明の実施例113〜126は、比較例13と比較し、着色硬化性組成物が経時の保存安定性に優れ、塗布膜が良好な耐熱性、耐光性、耐溶剤性、及びパターン形状を示した。 As shown in Table 4, in Examples 113 to 126 of the present invention, compared with Comparative Example 13, the colored curable composition is excellent in storage stability with time, and the coating film has good heat resistance, light resistance, resistance to light. Solvent property and pattern shape were shown.
[実施例13〜24、比較例3、4、並びに実施例25〜36、比較例5、6]
<単色カラーフィルタの作製>
実施例1〜12、及び比較例1、2で用いた着色硬化性組成物を用いてカラーフィルタを以下の手順で作製し、実施例13〜24、及び比較例3、4として色移り評価を実施した。評価結果を、下記表5に示す。
同時に現像工程後の紫外線照射工程を施さずにカラーフィルタを作製し、実施例25〜36、及び比較例5、6を実施し、色移り評価を実施した。評価結果を、下記表5に示す。
[Examples 13 to 24, Comparative Examples 3 and 4, and Examples 25 to 36, Comparative Examples 5 and 6]
<Preparation of single color filter>
Using the colored curable compositions used in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2, color filters were prepared by the following procedure, and color transfer evaluation was performed as Examples 13 to 24 and Comparative Examples 3 and 4. Carried out. The evaluation results are shown in Table 5 below.
At the same time, a color filter was prepared without performing the ultraviolet irradiation step after the development step, and Examples 25-36 and Comparative Examples 5 and 6 were carried out to evaluate the color transfer. The evaluation results are shown in Table 5 below.
(1)下塗り層付シリコンウエハ基板の作製
6インチシリコンウエハをオーブン中で200℃の下、30分加熱処理した。次いで、このシリコンウエハ上に、実施例1の(1)で調整したレジスト液Aを、乾燥膜厚1.0μmとなるように塗布し、更に220℃のオーブン中で1時間乾燥させて下塗り層を形成し、下塗り層付きシリコンウエハ基板を得た。
(1) Production of silicon wafer substrate with undercoat layer A 6-inch silicon wafer was heat-treated in an oven at 200 ° C. for 30 minutes. Next, on this silicon wafer, the resist solution A prepared in (1) of Example 1 was applied to a dry film thickness of 1.0 μm, and further dried in an oven at 220 ° C. for 1 hour to form an undercoat layer. And a silicon wafer substrate with an undercoat layer was obtained.
(2)着色硬化性組成物の露光・現像
次に、実施例1〜12、及び比較例1、2で用いた着色硬化性組成物を用い、得られた下塗り層付シリコンウエハの下塗り層の上に、乾燥膜厚が1μmになるようにスピンコーターを用いて塗布し、100℃で120秒間プリベークし、シリコンウエハ上に着色膜を形成した。この着色膜に対して、2.0μmの正方ピクセルがそれぞれ基板上の4mm×3mmの領域に配列されたマスクパターンを介してi線ステッパー(キャノン(株)製のFPA−3000i5+)により、200[mJ/cm2]の露光量、照度1200mW/cm2(積分照射照度)で露光した。露光後、現像液(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製CD−2000、60%)を用いて23℃で60秒間、パドル現像し、パターンを形成した。次いで、流水で20秒間リンスした後、スプレー乾燥させた。その後、現像工程後の紫外線照射工程として、パターンが形成されたシリコンウエハ全体に、高圧水銀灯(ウシオ電機(株)UMA−802−HC552FFAL)を用いて10000[mJ/cm2]の紫外線を照射した。照射後、220℃で300秒間、ホットプレートでポストベーク処理し、シリコンウエハ上に着色パターンを形成した。なお、高圧水銀灯からの照射光に含まれる275nm以下の波長光の照射照度[mW/cm2]は、紫外光中の全波長光の積分照射照度に対して10%である。
以上のようにして、実施例13〜24、比較例3、4の単色カラーフィルタを作製した。また、現像工程後の紫外線照射を施さずに実施例25〜36、及び比較例5、6の単色カラーフィルタを作製した。
(2) Exposure / development of colored curable composition Next, using the colored curable compositions used in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2, the undercoat layer of the obtained silicon wafer with an undercoat layer was used. On top of this, a spin coater was applied so that the dry film thickness was 1 μm, and prebaked at 100 ° C. for 120 seconds to form a colored film on the silicon wafer. With respect to this colored film, 200 μm is obtained by an i-line stepper (FPA-3000i5 + manufactured by Canon Inc.) through a mask pattern in which 2.0 μm square pixels are arranged in a 4 mm × 3 mm region on the substrate. mJ / cm 2 ] and an exposure of 1200 mW / cm 2 (integrated irradiation illuminance). After exposure, paddle development was performed at 23 ° C. for 60 seconds using a developer (Fuji Film Electronics Materials Co., Ltd. CD-2000, 60%) to form a pattern. Subsequently, it was rinsed with running water for 20 seconds and then spray-dried. Thereafter, as an ultraviolet irradiation step after the development step, the entire silicon wafer on which the pattern was formed was irradiated with 10,000 [mJ / cm 2 ] ultraviolet rays using a high-pressure mercury lamp (Ushio Electric Co., Ltd. UMA-802-HC552FFAL). . After irradiation, post-baking treatment was performed on a hot plate at 220 ° C. for 300 seconds to form a colored pattern on the silicon wafer. The irradiation illuminance [mW / cm 2 ] of light having a wavelength of 275 nm or less included in the irradiation light from the high-pressure mercury lamp is 10% with respect to the integrated irradiation illuminance of all wavelength light in the ultraviolet light.
As described above, monochromatic color filters of Examples 13 to 24 and Comparative Examples 3 and 4 were produced. Moreover, the monochrome color filter of Examples 25-36 and Comparative Examples 5 and 6 was produced, without performing the ultraviolet irradiation after a image development process.
(3)評価
上記のようにして作製したカラーフィルタの色移りを、以下のようにして評価した。
カラーフィルタの着色パターン形成面に、乾燥膜厚が1μmとなるようにCT−2000L溶液(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製;透明下地剤)を塗布し、乾燥させて、透明膜を形成した後、200℃で5分間加熱処理を行なった。加熱終了後、着色パターンに隣接する透明膜の吸光度をMCPD−3000(大塚電子(株)製)にて測定した。得られた透明膜の吸光度の値の、同様に加熱前に測定した着色パターンの吸光度に対する割合[%]を算出し、隣接ピクセルへの色移りを評価する指標とした。
−判定基準−
◎:隣接ピクセルへの色移り<1%
○:1%≦隣接ピクセルへの色移り<10%
△:10%≦隣接ピクセルへの色移り≦30%
×:隣接ピクセルへの色移り>30%
(3) Evaluation The color migration of the color filter produced as described above was evaluated as follows.
A CT-2000L solution (manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd .; transparent base material) was applied to the color pattern forming surface of the color filter so that the dry film thickness was 1 μm, and dried to form a transparent film. Thereafter, heat treatment was performed at 200 ° C. for 5 minutes. After heating, the absorbance of the transparent film adjacent to the colored pattern was measured with MCPD-3000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The ratio [%] of the absorbance value of the obtained transparent film to the absorbance of the colored pattern similarly measured before heating was calculated and used as an index for evaluating the color transfer to the adjacent pixels.
-Criteria-
A: Color transfer to adjacent pixels <1%
○: 1% ≦ color transfer to adjacent pixels <10%
Δ: 10% ≦ color transfer to adjacent pixel ≦ 30%
×: Color transfer to adjacent pixels> 30%
表5に示すように、本発明の実施例13〜36は、隣接ピクセルへの色移りが抑制された。 As shown in Table 5, in Examples 13 to 36 of the present invention, color transfer to adjacent pixels was suppressed.
[実施例127〜140、比較例14、並びに実施例141〜154、比較例15]
実施例113〜126、及び比較例13で用いた着色硬化性組成物を用いて、前記実施例13等と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例127〜140、及び比較例14として色移り評価を実施した。評価結果を、下記表6に示す。
同時に現像工程後の紫外線照射工程を施さずにカラーフィルタを作製し、実施例141〜154、及び比較例15を実施し、色移り評価を実施した。評価結果を、下記表6に示す。
[Examples 127 to 140, Comparative Example 14, and Examples 141 to 154, Comparative Example 15]
Using the colored curable composition used in Examples 113 to 126 and Comparative Example 13, color filters were prepared in the same manner as in Example 13 and the like, and color transfer as Examples 127 to 140 and Comparative Example 14 was performed. Evaluation was performed. The evaluation results are shown in Table 6 below.
At the same time, a color filter was produced without performing the ultraviolet irradiation step after the development step, and Examples 141 to 154 and Comparative Example 15 were carried out to evaluate the color transfer. The evaluation results are shown in Table 6 below.
表6に示すように、本発明の実施例127〜154は、隣接ピクセルへの色移りが抑制された。 As shown in Table 6, in Examples 127 to 154 of the present invention, color transfer to adjacent pixels was suppressed.
[実施例37〜48、実施例155〜168]
<固体撮像素子用カラーフィルタの作製>
(1)下塗り層付シリコンウエハ基板の作製
6インチシリコンウエハをオーブン中で200℃下、30分加熱処理した。次いで、このシリコンウエハ上に、実施例1の(1)で調製したレジスト溶液Aを、乾燥膜厚1.0μmとなるように塗布し、更に220℃のオーブン中で1時間乾燥させて下塗り層を形成し、下塗り層付きシリコンウエハ基板を得た。
[Examples 37 to 48, Examples 155 to 168]
<Preparation of color filter for solid-state image sensor>
(1) Production of silicon wafer substrate with undercoat layer A 6-inch silicon wafer was heat-treated at 200 ° C. for 30 minutes in an oven. Next, on this silicon wafer, the resist solution A prepared in (1) of Example 1 was applied to a dry film thickness of 1.0 μm, and further dried in an oven at 220 ° C. for 1 hour to form an undercoat layer. And a silicon wafer substrate with an undercoat layer was obtained.
(2)固体撮像素子用カラーフィルタのパターンの作製
得られた下塗り層付きシリコンウエハ基板の下塗り層上に、実施例1〜12及び実施例113〜126で用いた各着色硬化性組成物を、各々の塗布膜の乾燥膜厚が0.8μmになるように塗布し、光硬化性の塗布膜を形成した。そして、100℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理(プリベーク)を行った。次いで、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を使用して365nmの波長でパターンが1.2μm四方のアイランドパターンマスクを通して100〜2500mJ/cm2の範囲で露光量を100mJ/cm2ずつ変化させて照射した。その後、照射された塗布膜が形成されているシリコンウエハ基板をスピン・シャワー現像機(DW−30型;(株)ケミトロニクス製)の水平回転テーブル上に載置し、60%CD−2000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を用いて23℃で60秒間パドル現像を行ない、シリコンウエハ基板に着色パターンを形成した。
(2) Preparation of color filter pattern for solid-state imaging device Each colored curable composition used in Examples 1-12 and Examples 113-126 on the undercoat layer of the obtained silicon wafer substrate with an undercoat layer, Each of the coating films was applied so that the dry film thickness was 0.8 μm to form a photocurable coating film. And it heat-processed for 120 second (prebaking) using the 100 degreeC hotplate. Next, using an i-line stepper exposure apparatus FPA-3000i5 + (manufactured by Canon Co., Ltd.), an exposure dose of 100 mJ / cm in the range of 100 to 2500 mJ / cm 2 through an island pattern mask having a pattern of 1.2 μm square at a wavelength of 365 nm. Irradiation was carried out while changing by 2 cm 2 . Thereafter, the silicon wafer substrate on which the irradiated coating film is formed is placed on a horizontal rotary table of a spin shower developing machine (DW-30 type; manufactured by Chemitronics Co., Ltd.), and 60% CD-2000 ( Paddle development was performed at 23 ° C. for 60 seconds using FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd. to form a colored pattern on the silicon wafer substrate.
着色パターンが形成されたシリコンウエハ基板を真空チャック方式で前記水平回転テーブルに固定し、回転装置によって該シリコンウエハ基板を回転数50rpmで回転させつつ、その回転中心の上方より純水を噴出ノズルからシャワー状に供給してリンス処理を行ない、その後スプレー乾燥した。
実施例1〜12及び実施例113〜126で用いた各着色硬化性組成物を用いて得られた各パターン画像は、正方形で、且つ断面の形状が矩形であり、固体撮像素子用に好適で、良好なプロファイルを示していた。
The silicon wafer substrate on which the colored pattern is formed is fixed to the horizontal rotary table by a vacuum chuck method, and the silicon wafer substrate is rotated at a rotation speed of 50 rpm by a rotation device, and pure water is ejected from above the rotation center from the ejection nozzle. It was supplied as a shower and rinsed, and then spray-dried.
Each pattern image obtained using each colored curable composition used in Examples 1 to 12 and Examples 113 to 126 is square and has a rectangular cross-sectional shape, which is suitable for a solid-state imaging device. Showed a good profile.
[実施例49〜51、実施例169〜172]
実施例1において、例示化合物109を下記表7に記載の色素に変更し、光重合開始剤:4−ベンズオキソラン−2,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン(みどり化学(株)製TAZ−107)を、下記のオキシム系開始剤(I−1)又は(I−2)に変更した以外は実施例1と同様にしてパターンを形成し、更に同様の評価を行った。評価結果は下記表7に示す。
[Examples 49 to 51, Examples 169 to 172]
In Example 1, Exemplified Compound 109 was changed to the dyes listed in Table 7 below, and photopolymerization initiator: 4-benzoxolane-2,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine (Midori Chemical Co., Ltd.) A pattern was formed in the same manner as in Example 1 except that TAZ-107) was changed to the following oxime initiator (I-1) or (I-2), and the same evaluation was performed. The evaluation results are shown in Table 7 below.
表7の結果から、光重合開始剤をオキシム系開始剤にすることで、更に耐熱性や耐溶剤性、及びパターン形状等の性能が同等以上に良化することがわかる。 From the results in Table 7, it can be seen that by using an oxime-based initiator as the photopolymerization initiator, performances such as heat resistance, solvent resistance, and pattern shape are further improved to the same or better levels.
Claims (13)
[一般式(1)中、R1〜R6は、各々独立に、水素原子、又は1価の置換基を表し、R7は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。] The colored curable composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein the dipyrromethene dye is a dipyrromethene dye in which a compound represented by the following general formula (1) is coordinated to a metal atom or a metal compound. .
[In General Formula (1), R 1 to R 6 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and R 7 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group. Represents. ]
[一般式(C)中、R2〜R5は、各々独立に、水素原子、又は1価の置換基を表し、R7は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表す。Maは、金属、又は金属化合物を表す。X3及びX4は、各々独立に、NR(Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。)、酸素原子、又は硫黄原子を表す。Y1は、NRc(Rcは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基を表す。)、又は窒素原子を表す。Y2は、窒素原子、又は炭素原子を表す。R8及びR9は、各々独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、又はヘテロ環アミノ基を表す。R8とY1は、互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよく、R9とY2は、互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。X5はMaと結合可能な基を表し、aは0、1、又は2を表す。] The colored curable composition according to claim 5 , wherein the dipyrromethene dye is a dipyrromethene dye represented by the following general formula (C).
[In General Formula (C), R 2 to R 5 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and R 7 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic ring. Represents a group. Ma represents a metal or a metal compound. X 3 and X 4 each independently represent NR (R represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an acyl group, an alkylsulfonyl group, or an arylsulfonyl group), an oxygen atom, Or represents a sulfur atom. Y 1 represents NRc (Rc represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an acyl group, an alkylsulfonyl group, or an arylsulfonyl group), or a nitrogen atom. Y 2 represents a nitrogen atom or a carbon atom. R 8 and R 9 each independently represents an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylamino group, an arylamino group, or a heterocyclic amino group. R 8 and Y 1 may be bonded to each other to form a 5-, 6-, or 7-membered ring, and R 9 and Y 2 are bonded to each other to form a 5-, 6-, or 7-membered ring. The ring may be formed. X 5 represents a group capable of binding to Ma, and a represents 0, 1, or 2. ]
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