説明

ジピロメテン系金属錯体化合物及びその互変異性体、着色組成物、カラーフィルタ及びその製造方法、画像表示装置、並びに、固体撮像素子

【課題】ジピロメテン系金属錯体化合物及びその互変異性体、着色組成物の提供。
【解決手段】下式Iで表されるジピロメテン系金属錯体化合物又はその互変異性体。


〔R〜Rは、H、又は1価の置換基;Rは、H、ハロゲン原子、アルキル基等;Maは、金属又は金属化合物;X及びXは、NRa、N、O、又はS;Y及びYは、NRb、N、又はC;R及びRは、アルキル基等;Xは、−L−(D)nを表し、Lは、単結合または、Maと結合可能なn+1価の基を表し、Dは、Br、I、−S−Rまたは−Se−R(前記Rは水素原子または1価の置換基を表す)を表す。nは1〜20である。aは、1または2を表す。〕

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ジピロメテン系金属錯体化合物及びその互変異性体、着色組成物、カラーフィルタ及びその製造方法、画像表示装置、並びに、固体撮像素子に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、カラーフィルタは、有機顔料や無機顔料を分散させた顔料分散組成物と、多官能モノマー、重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂及びその他の成分とを含有して着色感光性組成物とし、これを用いてフォトリソ法、インクジェット法などにより着色パターンを形成することで製造されている。
【0003】
近年、カラーフィルタは、液晶表示素子(LCD)用途においてモニターのみならずテレビ(TV)へと用途が拡大する傾向にある。この用途拡大の傾向に伴い、カラーフィルタには、色度、コントラストなどにおいて高度の色特性が要求されるに至っている。また、イメージセンサ(固体撮像素子)用途のカラーフィルタにおいても、同様に色むらの低減、色分解能の向上など色特性の高いものが求められるようになっている。
【0004】
しかしながら、従来の顔料分散系では、顔料の粗大粒子による散乱の発生、分散安定性不良による粘度上昇等の問題が起きやすく、コントラスト、輝度をさらに向上させることは困難であることが多い。
そこで、従来から着色剤としては、顔料だけでなく、染料を用いることが検討されている(例えば、特許文献1参照)。着色剤として染料を使用すると、染料自体の色純度やその色相の鮮やかさにより、画像表示させたときの表示画像の色相や輝度を高めることができ、かつ粗大粒子がなくなるためコントラストを向上させられる点で有用とされている。
【0005】
特にジピロメテン系染料は、色純度が高く耐熱性や耐光性にも優れた染料として知られている(特許文献2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平6−75375号公報
【特許文献2】特開2008−292970号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
既述のジピロメテン系染料は分光特性に優れるものの、従来のジピロメテン系染料は、蛍光を発し、該染料をディスプレイ用カラーフィルタに用いた場合に、コントラストが低下した。
【0008】
本発明は、コントラストが高い画像が形成されるジピロメテン系金属錯体化合物及びその互変異性体、並びに、着色組成物を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
さらに、本発明は、前記着色組成物を用いて形成され、コントラストが高いカラーフィルタ及びその製造方法、画像表示装置、並びに、固体撮像素子を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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> 下記一般式(I)で表されるジピロメテン系金属錯体化合物又はその互変異性体。
【0010】
【化1】

【0011】
一般式(I)中、R、R、RおよびRは、各々独立に、水素原子、又は1価の置換基を表す。R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し、X及びXは、各々独立に、NRa(Ra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、アリールスルホニル基を表す。)、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表す。Y及びYは、各々独立に、NRb(Rb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、アリールスルホニル基を表す。)、窒素原子、又は炭素原子を表す。R及びR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。RとY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、RとYが互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。Xは、−L−(D)nを表し、Lは、単結合または、Maと結合可能なn+1価の基を表し、Dは、臭素原子、ヨウ素原子、−S−Rまたは−Se−R(前記Rは水素原子または1価の置換基を表す)を表す。nは1〜20である。nが2以上の場合、Dは同じであっても異なっていてもよい。aは、1または2を表す。aが2の場合、Xは同じであっても異なっていてもよい。
【0012】
<2> 下記一般式(I)で表されるジピロメテン系金属錯体化合物又はその互変異性体を含有する着色組成物である。
【0013】
【化2】

【0014】
一般式(I)中、R、R、RおよびRは、各々独立に、水素原子、又は1価の置換基を表す。R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し、X及びXは、各々独立に、NRa(Ra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、アリールスルホニル基を表す。)、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表す。Y及びYは、各々独立に、NRb(Rb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、アリールスルホニル基を表す。)、窒素原子、又は炭素原子を表す。R及びR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。RとY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、RとYが互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。Xは、−L−(D)nを表し、Lは、単結合または、Maと結合可能なn+1価の基を表し、Dは、臭素原子、ヨウ素原子、−S−Rまたは−Se−R(前記Rは水素原子または1価の置換基を表す)を表す。nは1〜20である。nが2以上の場合、Dは同じであっても異なっていてもよい。aは、1または2を表す。aが2の場合、Xは同じであっても異なっていてもよい。
【0015】
<3> さらに、重合性化合物、及び光重合開始剤を含有する前記<2>に記載の着色組成物である。
【0016】
<4> さらに、アントラキノン化合物を含有する前記<2>または前記<3>に記載の着色組成物である。
【0017】
<5> 前記アントラキノン化合物が、記一般式(X)で表されるジアミノアントラキノン化合物である前記<4>に記載の着色組成物である。
【0018】
【化3】

【0019】
〔前記一般式(X)において、R21a及びR22aは、各々独立に、アルキル基、又はアリール基を表す。〕
【0020】
<6> 前記<3>〜前記<5>のいずれか1つに記載の着色組成物を用いて形成されたカラーフィルタである。
【0021】
<7> 前記<3>〜前記<5>のいずれか1つに記載の着色組成物を支持体上に塗布し、着色層を形成する工程と、形成された前記着色層をパターン状に露光し、現像して着色領域を形成する工程と、を有するカラーフィルタの製造方法である。
【0022】
<8> 前記<6>に記載のカラーフィルタ、又は前記<7>に記載のカラーフィルタの製造方法により作製されたカラーフィルタを備えた画像表示装置である。
【0023】
<9> 前記<6>に記載のカラーフィルタ、又は前記<7>に記載のカラーフィルタの製造方法により作製されたカラーフィルタを備えた固体撮像素子である。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、コントラストが高い画像が形成されるジピロメテン系金属錯体化合物及びその互変異性体、並びに、着色組成物を提供することができる。
さらに、本発明によれば、コントラストが高いカラーフィルタ及びその製造方法、画像表示装置、並びに、固体撮像素子を提供することができる。
【0025】
また、本発明のジピロメテン系金属錯体化合物及びその互変異性体、並びに、本発明の着色組成物は、従来公知の染料を用いたカラーレジストで達成できなかった課題が解決されるため、固体撮像素子や表示用素子(例えば、液晶表示素子や有機EL表示素子などの画像表示装置)に用いられるカラーフィルタに特に有用である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明のジピロメテン系金属錯体化合物及びその互変異性体、並びに、本発明の着画像液晶表示装置及び固体撮像素子について詳細に説明する。
【0027】
<ジピロメテン系金属錯体化合物、及び、その互変異性体>
本発明のジピロメテン系金属錯体化合物、及び、その互変異性体は、ジピロメテン系金属錯体化合物の中でも、ジピロメテン系金属錯体化合物の金属又は金属化合物(Ma)に結合する基(X)が、臭素原子、ヨウ素原子、−S−Rまたは−Se−R(前記Rは水素原子または1価の置換基)を有する化合物である。かかる構造であることで、本発明のジピロメテン系列金属錯体化合物をカラーフィルタに適用した場合には、コントラストが高い画像が形成される。従来のジピロメテン系金属錯体化合物が有する高色純度、耐熱性、及び耐光性に加え、コントラストに優れる。
本発明のジピロメテン系金属錯体化合物およびその互変異性体は、下記一般式(I)で表される。
【0028】
【化4】

【0029】
一般式(I)中、R、R、RおよびRは、各々独立に、水素原子、又は1価の置換基を表す。R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し、X及びXは、各々独立に、NRa(Ra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、アリールスルホニル基を表す。)、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表す。Y及びYは、各々独立に、NRb(Rb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、アリールスルホニル基を表す。)、窒素原子、又は炭素原子を表す。R及びR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。RとY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、RとYが互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。Xは、−L−(D)nを表し、Lは、単結合または、Maと結合可能なn+1価の基を表し、Dは、臭素原子、ヨウ素原子、−S−Rまたは−Se−R(前記Rは水素原子または1価の置換基を表す)を表す。nは1〜20である。nが2以上の場合、Dは同じであっても異なっていてもよい。aは1または2を表す。aが2の場合、Xは同じであっても異なっていてもよい。
【0030】
一般式(I)において、Xは、−L−(D)nを表し、Lは、単結合または、Maと結合可能なn+1価の基を表し、Dは、臭素原子、ヨウ素原子、−S−Rまたは−Se−R(前記Rは水素原子または1価の置換基を表す)を表す。nは1〜20である。nが2以上の場合、Dは同じであっても異なっていてもよい。aは1または2を表す。aが2の場合、Xは同じであっても異なっていてもよい。
以下、一般式(I)中のXにおいて「臭素原子、ヨウ素原子、−S−Rまたは−Se−R」を、「特定重置換基」とも称する。すなわち、Dは特定重置換基を表す。
【0031】
一般式(I)において、Dで表される−S−Rまたは−Se−Rにおいて、Rは、水素原子または1価の置換基を表す。
ここで、前記Rとして表される1価の置換基としては、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)、
【0032】
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)、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)、アミノチオカルボニル基(好ましくは、炭素数1〜48、より好ましくは、炭素数1〜24のアミノチオカルボニル基で、例えば、N,N−ジメチルアミノチオカルボニル基、N,N−ジエチルアミノチオカルボニル基、N,N−ジブチルアミノチオカルボニル基、N,N−ジベンジルアミノチオカルボニル基)等が挙げられる。
【0033】
前記Rで表される1価の置換基が、更に置換可能な基である場合には、後述する一般式(I)におけるR〜Rで表される1価の置換基によって更に置換されていてもよい。なお、前記Rで表される1価の置換基が、さらに2個以上の1価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。
なお、以下、−S−Rにおいて、Rがアルキル基である基をアルキルチオ基、−S−Rにおいて、Rがアリール基である基をアリールチオ基とも称し、−Se−Rにおいて、Rがアルキル基である基をアルキルセレノ基、−Se−Rにおいて、Rがアリール基である基をアリールセレノ基とも称する。
【0034】
特定重置換基は、臭素原子、ヨウ素原子、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1〜30のアルキルセレノ基、又は、炭素数6〜30のアリールセレノ基であることが好ましい。
より好ましくは、臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数6〜20のアリールチオ基、炭素数1〜20のアルキルセレノ基、炭素数6〜20のアリールセレノ基である。
特に好ましくは、臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1〜15のアルキルチオ基、炭素数6〜15のアリールチオ基である。
特定重置換基として、最も好ましくは、臭素原子である。
なお、特定重置換基の上記好ましい態様において、特定重置換基が−S−Rまたは−Se−Rで表される場合、−S−Rおよび−Se−Rはさらに置換されていても、無置換であってもよい。
【0035】
一般式(I)において、Lは、単結合または、Maと結合可能なn+1価の基を表す(nは1〜20)。すなわち、LがMaと結合可能なn+1価の基である場合、Maと結合可能な基は、(n+1)個の結合手を有し、そのうちの1つは、Maと結合し、残りのn個は、Dである特定重置換基と結合する。このとき、nが2以上である場合、すなわち、Maと結合可能な基が特定重置換基を2つ以上有する場合、特定重置換基は同じであっても異なっていてもよい。
【0036】
ここで、Maと結合可能な基としては、次に示す基が挙げられる。なお、以下に示す基は、いずれも、特定重置換基を含まず、代わりに水素原子を有している状態である。
例えば、水酸基、カルボン酸基、燐酸基、スルホン酸基、R’−CONHCO−R’(R’は、各々独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基を表す。R’は互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成してもよい。形成される5員、6員、及び7員の環は、飽和環であっても不飽和環であってもよい。また、5員、6員、及び7員の環は、炭素原子及び水素原子のみで構成されていてもよい、窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子から選ばれる原子を少なくとも1個有するヘテロ環であってもよい)、及びR’−CONHSO−R’(R’は、各々独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基を表し、R’は互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成してもよい。形成される5員、6員、及び7員の環は、飽和環であっても不飽和環であってもよい。また、5員、6員、及び7員の環は、炭素原子及び水素原子のみで構成されていてもよい、窒素原子、酸素原子、及び硫黄原子から選ばれる原子を少なくとも1個有するヘテロ環であってもよい)等が挙げられる。
中でも、本発明のジピロメテン系金属錯体化合物の製造の点で、水酸基、カルボン酸基、スルホン酸基、R’−CONHCO−R’、及びR’−CONHSO−R’が好ましく、水酸基、カルボン酸基、及びR’−CONHCO−R’がより好ましい。
【0037】
一般式(I)において、nは、1〜15であることが好ましく、1〜5であることがより好ましい。
一般式(I)において、aは1又は2を表す。
【0038】
一般式(I)において、R、R、RおよびRは、各々独立に、水素原子、又は1価の置換基を表す。
一般式(I)におけるR〜Rで表される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、ヨウ素原子)、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)、
【0039】
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)、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、
【0040】
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)、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)、
【0041】
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−ジエチルアミノ基、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)、
【0042】
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)、
【0043】
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)等が挙げられる。
【0044】
一般式(I)中のR〜Rで表される1価の置換基が、更に置換可能な基である場合には、R〜Rで表される1価の置換基は、R〜Rで説明した1価の置換基を更に有していてもよい。R〜Rで表される1価の置換基が、2個以上の1価の置換基を有している場合には、それらの1価の置換基は同一であっても異なっていてもよい。
【0045】
一般式(I)において、RとR又は/及びRとR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。
【0046】
一般式(I)におけるRとR又は/及びRとRによって形成される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、特定重置換基の説明において記載した1価の置換基としてのRによって置換されていてもよく、5員、6員、及び7員の環が2個以上の置換基Rで置換されている場合には、それらの置換基Rは同一であっても異なっていてもよい。
【0047】
一般式(I)において、前記R及びR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。
【0048】
一般式(I)において、前記R及びRとしては、上記の中でも、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基が好ましく、更に好ましくはアルキル基、アリール基である。
上記好ましい態様に示す各基は、無置換であってもよいし、既述の置換基を有していてもよい。
【0049】
一般式(I)において、R及びRがアルキル基を表す場合の、該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、又は環状のアルキル基であり、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、より好ましくは、炭素数1〜12の分岐鎖、又は環状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、更に好ましくは、炭素数1〜12の2級又は3級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。
上記好ましい態様に示す各基は、無置換であってもよいし、既述の置換基を有していてもよい。
【0050】
一般式(I)において、R及びRがアリール基を表す場合の、該アリール基としては、好ましくは、フェニル基、ナフチル基が挙げられ、より好ましくはフェニル基である。
及びRがヘテロ環基を表す場合の、該ヘテロ環基としては、好ましくは、2−チエニル基、4−ピリジル基、3−ピリジル基、2−ピリジル基、2−フリル基、2−ピリミジニル基、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−イル基が挙げられ、より好ましくは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−ピリジル基が挙げられる。
上記好ましい態様に示す各基は、無置換であってもよいし、既述の置換基を有していてもよい。
【0051】
一般式(I)中、R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。
が水素原子ではない場合、すなわち、Rが、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る場合、前記R〜Rで表される置換基で説明したハロゲン原子、アルキル基、アリール基、及びヘテロ環基と同じ基を表し、その好ましい範囲も同様である。
【0052】
一般式(I)中のRで表されるアルキル基、アリール基、及びヘテロ環基が更に置換可能な基である場合には、前記R〜Rで表される1価の置換基として説明した置換基で置換されていてもよい。Rで表されるアルキル基、アリール基、及びヘテロ環基が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。
【0053】
一般式(I)中のMaは、金属又は金属化合物を表す。Maは、金属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。
金属としては、例えば、Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、Pb、Cu、Ni、Co、Fe、B等が挙げられる。
金属化合物としては、例えば、AlCl、InCl、FeCl、TiCl、SnCl、SiCl、GeClなどの金属塩化物、TiO、VO等の金属酸化物、Si(OH)等の金属水酸化物が挙げられる。
【0054】
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、一般式(I)中のMaは、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。
【0055】
一般式(I)中、R及びR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。
より具体的には、アルキル基(好ましくは、炭素数1〜36、より好ましくは1〜12の直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基で、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、ドデシル基、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−アダマンチル基)、アルケニル基(好ましくは、炭素数2〜24、より好ましくは2〜12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6〜36、より好ましくは6〜18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1〜24、より好ましくは1〜12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)、アルコキシ基(好ましくは、炭素数1〜36、より好ましくは1〜18のアルコキシ基で、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ドデシルオキシ基、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6〜24、より好ましくは1〜18のアリールオキシ基で、例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基)、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1〜18のアルキルアミノ基で、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ブチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、イソプロピルアミノ基、t−ブチルアミノ基、t−オクチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基、N,N−ジプロピルアミノ基、N,N−ジブチルアミノ基、N−メチル−N−エチルアミノ基)、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6〜18のアリールアミノ基で、例えば、フェニルアミノ基、ナフチルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、N−エチル−N−フェニルアミノ基)、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1〜12のヘテロ環アミノ基で、例えば、2−アミノピロール基、3−アミノピラゾール基、2−アミノピリジン基、3−アミノピリジン基)を表す。
【0056】
一般式(I)中、R及びRで表されるアルキル基、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、特定重置換基の説明において記載した1価の置換基として表されるRによって置換されていてもよい。一般式(I)におけるR及びRで表されるアルキル基、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、2個以上のRで置換されている場合には、Rは同一であっても異なっていてもよい。
【0057】
一般式(I)中、X及びXは、各々独立に、NRa、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表す。NRaにおいて、Ra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、アリールスルホニル基を表す。
Raは、より具体的には、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、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、ドデシル基、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−アダマンチル基)、アルケニル基(好ましくは、炭素数2〜24、より好ましくは2〜12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6〜36、より好ましくは6〜18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1〜24、より好ましくは1〜12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)、アシル基(好ましくは、炭素数1〜24、より好ましくは2〜18のアシル基で、例えば、アセチル基、ピバロイル基、2−エチルヘキシル基、ベンゾイル基、シクロヘキサノイル基)、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、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、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6〜24、より好ましくは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基、ナフチルスルホニル基)を表す。また、Raが置換可能な場合はさらに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。
及びXとして好ましくは、各々独立に、酸素原子、又は硫黄原子であり、X及びXとして特に好ましくは、ともに酸素原子である。
【0058】
一般式(I)中、Y及びYは、各々独立に、NRb、窒素原子、又は炭素原子を表し、Rbは、前記XにおけるRaと同義である。
及びYとして好ましくは、各々独立に、NRb(Rbは水素原子、又は炭素数1〜8のアルキル基)であり、Y及びYとして、特に好ましくは、ともに、NHである。
【0059】
一般式(I)中、RとYとが互いに結合して、R、Y、及び炭素原子と共に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。
【0060】
一般式(I)中、RとYとが互いに結合して、R、Y、及び炭素原子と共に5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。形成される5員、6員、及び7員の環は、前記のRとY及び炭素原子で形成される環中の1個の結合が二重結合に変化した環が挙げられる。
【0061】
一般式(I)中、RとY、又は/及びRとYが結合して形成される5員、6員、及び7員の環が、更に置換可能な環である場合には、特定重置換基の説明において記載した1価の置換基として表されるRによって置換されていてもよい。前記環が、2個以上のRで置換されている場合には、Rは同一であっても異なっていてもよい。
【0062】
本発明のジピロメテン系金属錯体化合物の好ましい態様は、既述の一般式のR、R、X等において、好ましい態様として示した基の組み合わせで表される態様である。
より好ましい態様は、次のとおりである。
【0063】
一般式(I)で表される化合物のより好ましい態様を以下に示す。
一般式(I)におけるXは、nが1〜20で表され、Lが、単結合または、「水酸基、カルボン酸基、スルホン酸基、R’−CONHCO−R’、及びR’−CONHSO−R’(R’は、各々独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基)」から選択されるMaと結合可能な基から、n個の水素原子を取り除いた基で表され、Dが臭素原子、ヨウ素原子、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1〜30のアルキルセレノ基、炭素数6〜30のアリールセレノ基で表され、aは1で表され、R及びRが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で表される。R及びRは、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基で表され、Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基で表される。Maは、Zn、Cu、Co、又はVOで表され、X及びXは、各々独立に、酸素原子、又は硫黄原子で表される。Y、及びYは、各々独立に、NRb(Rbは水素原子、又は炭素数1〜8のアルキル基)で表され、R及びRは、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表される。R及びRは、RとYとが互いに結合して5員又は6員環を形成し、あるいは、RとYとが互いに結合して5員、又は6員環を形成してもよい。
上記好ましい態様に示す各基は、無置換であってもよいし、既述の置換基を有していてもよい。
【0064】
一般式(I)で表される化合物のさらに好ましい態様を以下に示す。
一般式(I)におけるXは、nが1〜15で表され、Lが、単結合または、「水酸基、カルボン酸基、及びR’−CONHCO−R’(R’は、各々独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基)」から選択されるMaと結合可能な基から、n個の水素原子を取り除いた基で表され、Dが臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数6〜20のアリールチオ基、炭素数1〜20のアルキルセレノ基、又は炭素数6〜20のアリールセレノ基で表され、aは1で表され、R及びRが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であり、R及びRは、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基で表され、Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基で表され、Maは、Zn、Cu、Co、又はVOで表される。X及びXは、酸素原子であり、Y及びYはNHであり、R及びRは、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る。R及びRは、RとYとが互いに結合して5員又は6員環を形成し、あるいはRとYとが互いに結合して5員又は6員環を形成していてもよい。
上記好ましい態様に示す各基は、無置換であってもよいし、既述の置換基を有していてもよい。
【0065】
一般式(I)で表される化合物の特に好ましい態様を以下に示す。
一般式(I)におけるXは、nが1〜5で表され、Lが、単結合または、「水酸基、カルボン酸基、及びR’−CONHCO−R’(R’は、各々独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基)」から選択されるMaと結合可能な基から、n個の水素原子を取り除いた基で表され、Dが臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1〜15のアルキルチオ基、炭素数6〜15のアリールチオ基で表され、aは1で表され、R及びRが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であり、R及びRは、各々独立に、アルキル基、アリール基で表され、Rは、水素原子で表され、Maは、Znで表される。X及びXは、酸素原子であり、Y及びYはNHであり、R及びRは、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る。
上記好ましい態様に示す各基は、無置換であってもよいし、既述の置換基を有していてもよい。
【0066】
前記一般式(I)で表される化合物は、互変異性体であってもよい。
互変異性体とは、分子内の1個の水素原子が移動することにより形成し得る構造の化合物であればいずれでもよく、例えば下記の一般式(a)から一般式(f)の構造等であってもよい。
【0067】
【化5】



【0068】
上記の構造は、互変異性体構造の一例であって、R〜R、R〜R、Y、Y、X〜Xの構造により様々な異性体構造を取り得る。例えば、Xにおける「Maと結合可能な基」がコハク酸イミド由来の1価の基である場合、さらに2種類の異性体構造が考えられる。
【0069】
【化6】

【0070】
なお、上記一般式(g)、及び一般式(h)において、コハク酸イミド由来の1価の基は、一般式(I)において、Lとして表される「Maと結合可能なn+1価の基」が、特定重置換基を含まない状態の構造式である。
本発明のジピロメテン系金属錯体化合物の互変異性体は、上記一般式(g)、及び一般式(h)におけるコハク酸イミド由来の1価の基が、置換基として、既述の特定重置換基を有する構造である。
【0071】
本発明におけるジピロメテン系金属錯体化合物又はその互変異性体のモル吸光係数は、膜厚の観点から、できるだけ高い方が好ましい。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−1800PC〔(株)島津製作所製〕により測定されるものである。
【0072】
次に、本発明におけるジピロメテン系金属錯体化合物の具体例である例示化合物A−1〜A−30、及び例示化合物B−1〜B−6を以下に示す。但し、本発明は、これらに限定されるわけではない。
なお、例示化合物A−1〜A−30に示す具体例は、前記一般式(I)におけるRとRとが同じ基(R=R)である。
【0073】
【化7】

【0074】
【化8】

【0075】
【化9】

【0076】
【化10】

【0077】
【化11】

【0078】
【化12】

【0079】
【化13】

【0080】
既述の本発明におけるジピロメテン系金属錯体化合物又はその互変異性体は、米国特許第4,774,339号、同5,433,896号、特開2001-240761号、同2002-155052号、同2008/0076044A1、特許第3614586号、Aust.J.Chem, 1965, 11, 1835-1845、J.H.Boger et al, Heteroatom Chemistry, Vol.1, No.5,389(1990)等に記載の方法で合成することができる。
【0081】
<着色組成物>
本発明の着色組成物は、既述の本発明のジピロメテン系金属錯体化合物、及びその互変異性体化合物から選ばれる1種又は2種以上を用いて構成されたものであり、好ましくは、更に、アントラキノン化合物を含有する。
また、重合性化合物、及び光重合開始剤を含有して、感光性の硬化性組成物として構成してもよい。この場合、本発明の着色組成物は、アルカリ可溶性バインダー、及び有機溶剤を含有して構成することが好ましく、必要に応じて、更に、各種添加剤を用いて構成することができる。
本発明の着色組成物では、本発明のジピロメテン系金属錯体化合物又はその互変異性体を1種単独で含有してもよいし、2種以上併用してもよい。
なお、本明細書中において、「〜」は、その下限の値以上その上限の値以下の範囲を表す。
【0082】
本発明のジピロメテン系金属錯体化合物又はその互変異性体の着色組成物中における含有量としては、分子量、及びその吸光係数によって異なるが、着色組成物の全固形分に対して、1〜70質量%が好ましく、10質量%〜50質量%がより好ましい。染料の含有量は、10質量%以上であると、良好な色濃度(例えば液晶表示するのに適した色濃度)が得られ、50質量%以下であると、画素のパターニングが良好になる点で有利である。
【0083】
また、さらに本発明の着色組成物には、本発明のジピロメテン系金属錯体化合物又はその互変異性体の構造とは異なる他の構造の染料や顔料及びその分散物を含んでもよい。
−他の染料−
染料としては、特に制限はなく、公知の染料を使用できる。例えば、特開昭64−90403号公報、特開昭64−91102号公報、特開平1−94301号公報、特開平6−11614号公報、特登2592207号、米国特許第4,808,501号明細書、米国特許第5,667,920号明細書、米国特許第5,059,500号明細書、特開平5−333207号公報、特開平6−35183号公報、特開平6−51115号公報、特開平6−194828号公報、特開平8−211599号公報、特開平4−249549号公報、特開平10−123316号公報、特開平11−302283号公報、特開平7−286107号公報、特開2001−4823号公報、特開平8−15522号公報、特開平8−29771号公報、特開平8−146215号公報、特開平11−343437号公報、特開平8−62416号公報、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、特開平8−302224号公報、特開平8−73758号公報、特開平8−179120号公報、特開平8−151531号公報、特開平6−230210号公報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、スクアリリウム系、フタロシアニン系、ペンゾピラン系、インジゴ系等の染料が使用できる。中でも、キサンテン系、スクアリリウム系が色相の点で好ましい。
【0084】
−顔料−
本発明の着色組成物では上述の染料の他に、あるいは、上述の染料と共に、顔料とを併用することもできる。
顔料としては、平均一次粒子径が10nm以上30nm以下の顔料が好ましい。上記態様であると、色相とコントラストに優れる着色組成物が得られる。
【0085】
顔料としては、従来公知の種々の無機顔料又は有機顔料を用いることができるが、信頼性の観点で有機顔料を用いることが好ましい。本発明において有機顔料として、例えば、特開2009−256572号公報の段落番号[0093]に記載の有機顔料が挙げられる。
また特に、
C.I.Pigment Red 177、224、242、254、255、264、
C.I.Pigment Yellow 138、139、150、180、185、
C.I.Pigment Orange 36、38、71、
C.I.Pigment Green 7、36、58、
C.I.Pigment Blue 15:6、
C.I.Pigment Violet 23
が色再現性の観点で好適であるが、本発明においてはこれらに限定されるものではない。これら有機顔料は、単独で、または、色純度を上げるため種々組合せて用いることができる。
【0086】
顔料を用いる場合、本発明の着色成物中における含有量は、該組成物の全固形分に対して、1質量%〜55質量%であることが好ましく、5質量%〜45質量%がより好ましい。顔料の含有量が前記範囲内であると、優れた色特性を確保するのに有効である。
【0087】
[アントラキノン化合物]
本発明の着色組成物は、少なくとも一種のアントラキノン化合物を含有することが好ましい。
このアントラキノン化合物の含有により、理由は定かではないが、本発明の着色組成物をカラーフィルタ、画像表示装置、固体撮像素子等に適用したときに、コントラストを効果的に高めることができる。
【0088】
本発明におけるアントラキノン化合物は、400nm〜700nmに吸収極大を有する化合物であり、本発明において好ましくは、500nm〜700nmに吸収極大を有し、特に好ましくは550nm〜700nmに吸収極大を有するアントラキノン化合物である。このような吸収極大を有するアントラキノン化合物であれば、特に構造上限定されるものではなく、コントラスト向上効果に優れる。
【0089】
本発明におけるアントラキノン化合物の中でも、好ましくは下記一般式(IX)で表されるアミノアントラキノン化合物である。
このアミノアントラキノン化合物のうち、吸収特性の観点から、下記一般式(X)で表される化合物がより好ましく、また熱安定性の観点から、下記一般式(XI)で表される化合物がより好ましく、更には、吸収特性と熱安定性の両立の観点からは、下記一般式(XII)又は下記一般式(XIII)で表される化合物が特に好ましい。
【0090】
まず、下記一般式(IX)で表されるアミノアントラキノン化合物について説明する。
【化14】

【0091】
前記一般式(IX)において、R11a及びR12aは、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表すが、R11aとR12aとが同時に水素原子を表すことはない。n11は、1〜4の整数を表し、n11が2〜4の整数である場合、複数のNR11a12aは同一でも異なっていてもよい。
【0092】
11a、R12aで表されるアルキル基として好ましくは、炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10のアルキル基であり、例えば、メチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。
【0093】
11a、R12aで表されるアリール基として好ましくは、炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリール基であり、例えば、フェニル、o−メチルフェニル、p−メチルフェニル、2,6−ジメチルフェニル、2,6−ジエチルフェニルビフェニル、2,6−ジブロモフェニル、ナフチル、アントラニル、フェナントリルなどが挙げられる。
【0094】
11a、R12aで表されるヘテロ環基として好ましくは、炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環基であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子を含む。ヘテロ環基としては、例えば、イミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、ナフトチアゾリル、ベンズオキサゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。
【0095】
また、R11a、R12aで表されるアルキル基、アリール基、ヘテロ環基は、更に置換基を有してもよい。
置換基を有する場合の置換基としては、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10のアルキル基であり、例えばメチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10のアルケニル基であり、例えばビニル、アリル、2−ブテニル、3−ペンテニルなどが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10のアルキニル基であり、例えばプロパルギル、3−ペンチニルなどが挙げられる。)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリール基であり、例えばフェニル、p−メチルフェニル、ビフェニル、ナフチル、アントラニル、フェナントリルなどが挙げられる。)、アミノ基(好ましくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭素数0〜10のアミノ基であり、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含まれる。具体的な例としては、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、2−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールオキシ基であり、例えば、フェニルオキシ、1−ナフチルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。)、芳香族ヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12の芳香族へテロ環オキシ基であり、例えば、ピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。)、
【0096】
アシル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のアシル基であり、例えば、アセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12のアリールオキシカルボニル基であり、例えば、フェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルオキシ基であり、例えば、アセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルアミノ基であり、例えば、アセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニルアミノ基であり、例えば、メタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭素数0〜12のスルファモイル基であり、例えば、スルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のカルバモイル基であり、例えば、カルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールチオ基であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。)、
【0097】
芳香族ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12の芳香族ヘテロ環チオ基であり、例えば、ピリジルチオ、2−ベンズイミゾリルチオ、2−ベンズオキサゾリルチオ、2−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニル基であり、例えば、メシル、トシルなどが挙げられる。)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のスルフィニル基であり、例えば、メタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のウレイド基であり、例えば、ウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のリン酸アミド基であり、例えば、ジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環基であり、ヘテロ原子としては例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子がふくまれる。具体的な例としては、例えば、イミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。)、シリル基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。)などが挙げられる。これらの置換基は、更に置換されてもよい。
【0098】
前記一般式(IX)において、n11は、1〜4の整数を表し、n11が2〜4の整数である場合、複数のNR11a12aは同一でも異なっていてもよい。n11は2〜3の整数であることが好ましく、n11は2であることがより好ましい。
【0099】
次に、一般式(X)で表されるジアミノアントラキノン化合物について説明する。
【化15】

【0100】
前記一般式(X)において、R21a及びR22aは、各々独立に、アルキル基、又はアリール基を表す。
【0101】
21a、R22aで表されるアルキル基として好ましくは、炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10のアルキル基であり、例えば、メチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。
【0102】
21a、R22aで表されるアリール基として好ましくは、炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリール基であり、例えば、フェニル、o−メチルフェニル、p−メチルフェニル、2,6−ジメチルフェニル、2,6−ジエチルフェニルビフェニル、2,6−ジブロモフェニル、ナフチル、アントラニル、フェナントリルなどが挙げられる。
【0103】
また、前記R21a、R22aで表されるアルキル基、アリール基は、更に置換基を有してもよく、置換基の例としては、前記一般式(IX)中のR11a、R12aで表されるアルキル基、アリール基、ヘテロ環基の置換基として既述した例が挙げられる。中でも、該置換基の例としては、好ましくは、アルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、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、アシルオキシ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、スルホニル基、ウレイド基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、スルホ基、カルボキシル基などである。これらの詳細及び好ましい態様については、既述の例の通りである。
【0104】
次に、一般式(XI)で表されるジアミノアントラキノン化合物について説明する。
【0105】
【化16】

【0106】
前記一般式(XI)において、R31a、R32a、R33a、及びR34aは、各々独立に、アルキル基、又はハロゲン原子を表す。
【0107】
31a、R32a、R33a、R34aで表されるアルキル基として好ましくは、炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜5、特に好ましくは炭素数1〜2のアルキル基であり、例えば、メチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。
【0108】
31a、R32a、R33a、R34aで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、塩素原子、臭素原子が好ましい。
【0109】
前記一般式(XI)において、R35a及びR36aは、各々独立に、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、スルホ基もしくはその塩、アミノスルホニル基、アルコキシスルホニル基、又はフェノキシスルホニル基を表す。
【0110】
35a、R36aで表されるアルキル基は、前記R31a、R32a、R33a、R34aで表されるアルキル基と同義であり、好ましい態様も同様である。
【0111】
35a、R36aで表されるアルコキシ基は、好ましくは、炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、2−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。
【0112】
35a、R36aで表されるアリールオキシ基は、好ましくは、炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールオキシ基であり、例えば、フェニルオキシ、1−ナフチルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。
【0113】
35a、R36aで表されるスルホ基及びその塩は、スルホン酸基及びスルホン酸塩に由来の基が好ましい。スルホン酸塩は、4級アンモニウム塩又はアミンの塩が好ましく、炭素数4〜30(好ましくは10〜30、より好ましくは15〜30)のスルホン酸塩が特に好ましい。
【0114】
35a、R36aで表されるアミノスルホニル基は、好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜15のアミノスルホニル基であり、具体例として、エチルアミノスルホニル基、プロピルアミノスルホニル基、イソプロピルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、イソブチルアミノスルホニル基、sec−ブチルアミノスルホニル基、ペンチルアミノスルホニル基、イソペンチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、2−エチルヘキシルアミノスルホニル基、デシルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基などが挙げられ、またジアルキルアミノスルホニル基として、ジメチルアミノスルホニル基、ジエチルアミノスルホニル基、ジプロピルアミノスルホニル基、ジイソプロピルアミノスルホニル基、ジブチルアミノスルホニル基、ジsec−ブチルアミノスルホニル基、ジsec−プロピルアミノスルホニル基、ジヘキシルアミノスルホニル基、メチルエチルアミノスルホニル基、メチルブチルアミノスルホニル基、エチルブチルアミノスルホニル基、フェニルメチルアミノスルホニル基などが挙げられる。このうち、特にアルキル部位の炭素数が4〜15のジアルキルアミノスルホニル基が好ましい。
【0115】
35a、R36aで表されるアルコキシスルホニル基は、好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは2〜20、更に好ましくは2〜15、特に好ましくは4〜15のアルコキシスルホニル基であり、具体例として、ブチルスルホニル基、ヘキサンスルホニル基、デシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基などが挙げられる。
【0116】
35a、R36aで表されるフェノキシスルホニル基は、好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは6〜20、特に好ましくは6〜15のフェノキシスルホニル基であり、具体例として、フェノキシスルホニル基、トリルスルホニル基などが挙げられる。
【0117】
35a、R36aは、さらに置換基を有してもよく、該置換基の例としては、前記一般式(IX)中のR11a、R12aで表されるアルキル基、アリール基、ヘテロ環基の置換基として既述した例が挙げられる。
【0118】
前記一般式(XI)において、n31、n32は、0〜2の整数を表し、n=2の場合、複数のR35a、R36aは同一でも異なっていてもよい。
【0119】
上記の中でも、下記一般式(XII)又は下記一般式(XIII)で表されるジアミノアントラキノン化合物より選択される化合物が好ましい。
【0120】
[一般式(XII)で表されるジアミノアントラキノン化合物]
【0121】
【化17】

【0122】
前記一般式(XII)において、R41a、R42a、R43a、及びR44aは、各々独立に、アルキル基、又はハロゲン原子を表し、前記一般式(XI)中のR31a、R32a、R33a、R34aにおけるアルキル基、ハロゲン原子と同義であり、好ましい態様も同様である。
【0123】
前記一般式(XII)中のR45a、R46a、R47a、及びR48aは、各々独立に、アルキル基、スルホ基もしくはその塩、又はアミノスルホニル基を表す。R45a及びR47aのいずれか一方と、R46a及びR48aのいずれか一方とは、スルホ基もしくはその塩、又はアミノスルホニル基を表す。R45a、R46a、R47a、及びR48aは、前記一般式(XI)中のR35a、R36aで表されるアルキル基、スルホ基もしくはその塩、アミノスルホニル基と同義であり、好ましい態様も同様である。
【0124】
[一般式(XIII)で表されるジアミノアントラキノン化合物]
【0125】
【化18】

【0126】
前記一般式(XIII)において、R51a、R52a、R53a、及びR54aは、各々独立に、アルキル基、又はハロゲン原子を表し、一般式(XI)中のR31a、R32a、R33a、R34aにおけるアルキル基、ハロゲン原子と同義であり、好ましい態様も同様である。
【0127】
前記一般式(XIII)中、R55a及びR56aは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表し、該アルキル基は前記一般式(XI)中のR31a、R32a、R33a、R34aにおけるアルキル基と同義であり、好ましい態様も同様である。
また、R57a及びR58aは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表し、該アルキル基は、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜5のアルキル基であり、特に好ましくはメチル基である。
【0128】
前記一般式(XIII)中、L51a及びL52aは、各々独立に二価の連結基を表し、炭素数1〜10のアルキレン基、炭素数6〜20のアリーレン基、−O−、−S−、−NR−、−SO−、−CO−、又はこれらの複数を組み合わせてなる二価の連結基が好ましい。L51a、L52aとしてより好ましくは、炭素数1〜10のアルキレン基、炭素数6〜12のフェニレン基、スルホニルアミノ基、又はこれらの複数を組み合わせてなる二価の連結基であり、特に好ましくは、炭素数1〜10のアルキレン基、スルホニルアミノ基、又はこれらの複数を組み合わせてなる二価の連結基である。
【0129】
前記炭素数1〜10のアルキレン基又はこれと−O−等とを組み合わせてなる二価の連結基としては、無置換でも置換基を有してもよく、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン基、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、エチレンアミノスルホニル基、プロピレンアミノスルホニル基、ブチレンアミノスルホニル基、ペンチレンアミノスルホニル基、1−メチルエチレンスルホニル基等が挙げられる。中でも、炭素数2〜10のアルキレンアミノスルホニル基(例:エチレンアミノスルホニル基、プロピレンアミノスルホニル基、ブチレンアミノスルホニル基、ペンチレンアミノスルホニル基)が好ましい。
前記炭素数6〜20のアリーレン基又はこれと−O−等とを組み合わせてなる二価の連結基としては、無置換でも置換基を有してもよく、例えば、フェニレン、ビフェニレン、フェニレンアミノスルホニル基等が挙げられ、中でも、炭素数6〜12のアリーレンアミノスルホニル基(例:フェニレンアミノスルホニル基など)が好ましい。
また、−NR−のRは、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基を表す。具体的なアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、2−エチルヘキシル基などが挙げられる。
【0130】
前記一般式(XIII)中、L53a及びL54aは、各々独立に、酸素原子、又は−NH−基を表す。
【0131】
上記のうち、本発明において好ましいアントラキノン化合物は、前記一般式(XII)又は前記一般式(XIII)で表されるジアミノアントラキノン化合物より選択される化合物であり、更には下記の場合が特に好ましい。すなわち、
前記一般式(XII)においては、R41a、R42a、R43a、及びR44aがメチル基、エチル基、もしくは臭素原子であって、R45a、R46aが炭素数2〜15のアミノスルホニル基であり、R47a、R48aがメチル基である場合が好ましく、
また、前記一般式(XIII)においては、R51a、R52a、R53a、及びR54aがメチル基、エチル基、もしくは臭素原子であって、R55a及びR56aが水素原子もしくはメチル基であり、R57a及びR58aが水素原子、メチル基であって、L51a及びL52aが炭素数1〜10のアルキレンアミノスルホニル基、炭素数7〜12のアラルキレンアミノスルホニル基、又は炭素数2〜10のアルキレンオキシ基であり、L53a及びL54aが酸素原子である場合が好ましい。
この場合において、下記の染料化合物のうち、一般式(I)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系金属錯体化合物と組み合わせて用いた場合が、本発明の効果がより効果的に奏される点で好ましい。
【0132】
以下、本発明におけるアントラキノン化合物の具体例を示す。但し、本発明においては、これらに制限されるものではない。
【0133】
【化19】

【0134】
【化20】

【0135】
【化21】

【0136】
【化22】

【0137】
【化23】

【0138】
【化24】

【0139】
本発明のジピロメテン系金属錯体化合物及びその互変異性体の総質量に対する前記アントラキノン化合物の比率は、100質量%以下であるのが好ましく、4質量%〜100質量%の範囲とするのがより好ましく、20質量%〜100質量%の範囲とするのがより好ましい。アントラキノン化合物の比率が100質量%以下であると、堅牢性を維持しながら、着色画像の色相が良好でコントラストをより効果的に高めることができる。
【0140】
[重合性化合物]
本発明の着色組成物は、少なくとも一種の重合性化合物を含有することが好ましい。
重合性化合物としては、例えば少なくとも一個のエチレン性不飽和二重結合を有する重合性化合物を挙げることができる。このような重合性化合物は、公知の組成物を構成する成分から選択して用いることができ、例えば、特開2006−23696号公報の段落番号[0010]〜[0020]に記載の成分や、特開2006−64921号公報の段落番号[0027]〜[0053]に記載の成分を挙げることができる。
【0141】
また、重合性化合物としては、他に、イソシアネートと水酸基との付加反応を用いて製造されるウレタン付加重合性化合物も好適であり、特開昭51−37193号公報、特公平2−32293号公報、特公平2−16765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号公報、特公昭56−17654号公報、特公昭62−39417号公報、特公昭62−39418号公報に記載のエチレンオキサイド骨格を有するウレタン化合物類も好適である。
その他の例としては、特開昭48−64183号公報、特公昭49−43191号公報、特公昭52−30490号公報の各公報に記載されているようなポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られ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クリレートを挙げることができる。更に日本接着協会誌vol.20、No.7、300〜308ページ(1984年)に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用することができる。
【0142】
具体例としては、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリ((メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートEO変性体、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートEO変性体などが挙げられる。また市販品を用いてもよく、市販品としては、NKエステル A−TMMT、NKエステル A−TMM−3、NKオリゴUA−32P、NKオリゴUA−7200(以上、新中村化学工業(株)製)、アロニックス M−305、アロニックス M−306、アロニックス M−309、アロニックス M−450、アロニックス M−402、TO−1382(以上、東亞合成(株)製)、V#802(大阪有機化学工業(株)製)を好ましい例として挙げることができる。
これらの重合性化合物は単独で用いてもよいし、或いは2種以上を併用してもよい。
【0143】
着色組成物の全固形分中における重合性化合物の含有量(2種以上の場合は総含有量)としては、10質量%〜80質量%が好ましく、15質量%〜75質量%がより好ましく、20質量%〜60質量%が特に好ましい。
【0144】
[アルカリ可溶性バインダー]
アルカリ可溶性バインダーは、アルカリ可溶性を有すること以外は、特に限定はなく、好ましくは、耐熱性、現像性、入手性等の観点から選択することができる。
【0145】
アルカリ可溶性バインダーとしては、線状有機高分子重合体であり、且つ、有機溶剤に可溶で、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、側鎖にカルボン酸を有するポリマー、例えば、特開昭59−44615号、特公昭54−34327号、特公昭58−12577号、特公昭54−25957号、特開昭59−53836号、特開昭59−71048号の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等が挙げられ、同様に側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体が有用である。
【0146】
上述したものの他、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。
【0147】
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、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。
【0148】
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。
【0149】
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。
【0150】
アルカリ可溶性バインダーは、現像性、液粘度等の観点から、重量平均分子量(GPC法で測定されたポリスチレン換算値)が1000〜2×10の重合体が好ましく、2000〜1×10の重合体がより好ましく、5000〜5×10の重合体が特に好ましい。
これらのアルカリ可溶性バインダーは、単独で用いてもよいし、或いは2種以上を併用してもよい。
【0151】
[光重合開始剤]
本発明の着色組成物は、少なくとも一種の光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤は、前記重合性化合物を重合させ得るものであれば、特に制限はなく、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のが好ましい。
光重合開始剤は、露光光により感光し、重合性化合物の重合を開始、促進する化合物である。波長300nm以上の活性光線に感応し、重合性化合物の重合を開始、促進する化合物が好ましい。また、波長300nm以上の活性光線に直接感応しない光重合開始剤についても、増感剤と組み合わせて好ましく用いることができる。
【0152】
具体的には例えば、オキシムエステル化合物、有機ハロゲン化化合物、オキシジアゾール化合物、カルボニル化合物、ケタール化合物、ベンゾイン化合物、アクリジン化合物、有機過酸化物、アゾ化合物、クマリン化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、有機ホウ酸化合物、ジスルホン酸化合物、オニウム塩化合物、アシルホスフィン(オキシド)、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等が挙げられる。 これらの中でも、感度の点から、オキシムエステル化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物が好ましい。
【0153】
オキシムエステル化合物としては、特開2000−80068号公報、特開2001−233842号公報、特表2004−534797号公報、国際公開第2005/080337号、国際公開第2006/018973号、特開2007−210991号公報、特開2007−231000号公報、特開2007−269779号公報、特開2009−191061号公報、国際公開第2009/131189号に記載の化合物を使用できる。
【0154】
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−プロピル−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。

また、本発明においては、感度、径時安定性、後加熱時の着色の観点から、オキシム系化合物として、下記一般式(i)で表される化合物も好適である。
【0155】
【化25】

【0156】
前記一般式(i)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。
【0157】
有機ハロゲン化化合物の例としては、具体的には、若林等、「Bull Chem. Soc. Japan」42、2924(1969)、米国特許第3,905,815号明細書、特公昭46−4605号公報、特開昭48−36281号公報、特開昭55−32070号公報、特開昭60−239736号公報、特開昭61−169835号公報、特開昭61−169837号公報、特開昭62−58241号公報、特開昭62−212401号公報、特開昭63−70243号公報、特開昭63−298339号公報、M.P.Hutt“Journal of Heterocyclic Chemistry”1(No3),(1970)等に記載の化合物が挙げられ、特に、トリハロメチル基が置換したオキサゾール化合物、s−トリアジン化合物が挙げられる。
【0158】
ヘキサアリールビイミダゾール化合物の例としては、例えば、特公平6−29285号公報、米国特許第3,479,185号、同第4,311,783号、同第4,622,286号等の各明細書に記載の種々の化合物、具体的には、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ブロモフェニル))4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o,p−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(m−メトキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o,o’−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ニトロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−トリフルオロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール等が挙げられる。
【0159】
光重合開始剤は、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、露光波長に吸収を持たない開始剤を用いる場合には、増感剤を使用する必要がある。
【0160】
光重合開始剤の総含有量は、着色組成物中の全固形分に対して、0.5質量%〜30質量%であることが好ましく、2質量%〜20質量%であることがより好ましく、5質量%〜18質量%が最も好ましい。この範囲内であると、露光時の感度が高く、また色特性も良好である。
【0161】
[光増感剤]
本発明の着色組成物には少なくとも一種の光増感剤を加えることもできる。
本発明に用いる典型的な増感剤としては、クリベロ〔J. V. Crivello, Adv. in Polymer Sci, 62,1(1984)〕に開示しているものが挙げられ、具体的には、ピレン、ペリレン、アクリジン、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、ベンゾフラビン、N−ビニルカルバゾール、9,10−ジブトキシアントラセン、アントラキノン、ベンゾフェノン、クマリン、ケトクマリン、フェナントレン、カンファキノン、フェノチアジン誘導体などを挙げることができる。光増感剤は、光重合開始剤に対し、50質量%〜200質量%の割合で添加することが好ましい。
【0162】
[連鎖移動剤]
本発明の着色組成物には少なくとも一種の連鎖移動剤を加えることもできる。
本発明に用いる連鎖移動剤としては、例えば、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステルなどのN,N−ジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステル、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、N−フェニルメルカプトベンゾイミダゾール、1,3,5−トリス(3−メルカブトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオンなどの複素環を有するメルカプト化合物、及び、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタンなどの脂肪族多官能メルカプト化合物などが挙げられる。
連鎖移動剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
連鎖移動剤の添加量は、本発明の着色組成物の全固形分に対して、0.01質量%〜15質量%の範囲であることが、感度ばらつきを低減するという観点から好ましく、0.1質量%〜10質量%がより好ましく、0.5質量%〜5質量%が特に好ましい。
【0163】
[重合禁止剤]
本発明の着色組成物は、少なくとも一種の重合禁止剤を含有してもよい。
重合禁止剤とは、光や熱により着色組成物中に発生したラジカル等の重合開始種に対して水素供与(又は、水素授与)、エネルギー供与(又は、エネルギー授与)、電子供与(又は、電子授与)などを実施し、重合開始種を失活させ、重合が意図せず開始されることを抑制する役割をはたす物質である。特開2007−334322号公報の段落0154〜0173に記載された重合禁止剤などを用いることができる。 これらの中でも、重合禁止剤としてはp−メトキシフェノールが好ましく挙げられる。
本発明の着色組成物における重合禁止剤の含有量は、エチレン性不飽和化合物の全重量に対して、0.0001質量%〜5質量%が好ましく、0.001質量%〜5質量%がより好ましく、0.001質量%〜1質量%が特に好ましい。
【0164】
[有機溶剤]
本発明の着色組成物は、少なくとも一種の有機溶剤を含有することができる。
有機溶剤は、並存する各成分の溶解性や着色組成物としたときの塗布性を満足できるものであれば、基本的には特に制限はなく、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。
【0165】
有機溶剤としては、エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸アルキルエステル類(例:オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル(具体的には、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等が挙げられる。))、3−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチル等(具体的には、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル等が挙げられる。))、2−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル等(具体的には、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル等が挙げられる。))、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル(具体的には、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル等が挙げられる。)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等が挙げられる。
【0166】
また、エーテル類としては、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等が挙げられる。
ケトン類としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等が挙げられる。
芳香族炭化水素類としては、例えば、トルエン、キシレン等が好適に挙げられる。
【0167】
これらの有機溶剤は、前述の各成分の溶解性、及びアルカリ可溶性バインダーを含む場合はその溶解性、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、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。
【0168】
有機溶剤の着色組成物中における含有量としては、組成物中の全固形分濃度が10質量%〜80質量%になる量が好ましく、15質量%〜60質量%になる量がより好ましい。
【0169】
[界面活性剤]
本発明の着色組成物は、少なくとも一種の界面活性剤を含有してもよい。
界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、又は、両性のいずれでも使用することができるが、好ましい界面活性剤はノニオン系界面活性剤である。具体的には、特開2009−098616号公報の段落0058に記載のノニオン系界面活性剤が挙げられ、中でもフッ素系界面活性剤が好ましい。
本発明に用いることができるこの他の界面活性剤としては、例えば、市販品である、メガファックF142D、同F172、同F173、同F176、同F177、同F183、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781、同F781−F、同R30、同R08、同F−472SF、同BL20、同R−61、同R−90(DIC(株)製)、フロラードFC−135、同FC−170C、同FC−430、同FC−431、Novec FC−4430(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG7105,7000,950,7600、サーフロンS−112、同S−113、同S−131、同S−141、同S−145、同S−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(旭硝子(株)製)、エフトップEF351、同352、同801、同802(三菱マテリアル電子化成(株)製)、フタージェント250(ネオス(株)製)などが挙げられる。
また、界面活性剤として、下記式(1)で表される構成単位A及び構成単位Bを含み、THFを溶媒としてゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が1,000以上10,000以下である共重合体を好ましい例として挙げることができる。
【0170】
【化26】


(式(1)中、R1及びR3はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、R2は炭素数1以上4以下の直鎖アルキレン基を表し、R4は水素原子又は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、Lは炭素数3以上6以下のアルキレン基を表し、p及びqは重合比を表す重量百分率であり、pは10質量%以上80質量%以下の数値を表し、qは20質量%以上90質量%以下の数値を表し、rは1以上18以下の整数を表し、nは1以上10以下の整数を表す。)
【0171】
前記Lは、下記式(2)で表される分岐アルキレン基であることが好ましい。式(2)におけるR5は、炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、相溶性と被塗布面に対する濡れ性の点で、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、炭素数2又は3のアルキル基がより好ましい。pとqとの和(p+q)は、p+q=100、すなわち、100質量%であることが好ましい。
【0172】
【化27】

【0173】
前記共重合体の重量平均分子量(Mw)は、1,500以上5,000以下がより好ましい。
これら界面活性剤は、1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。本発明の着色組成物における界面活性剤の添加量は、固形分中0.01質量%〜2.0質量%が好ましく、0.02質量%〜1.0質量%が特に好ましい。この範囲であると、塗布性及び硬化膜の均一性が良好となる。
【0174】
[密着改良剤]
本発明の着色組成物は、少なくとも一種の密着改良剤を含有してもよい。
密着改良剤は、基材となる無機物、例えば、ガラス、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン等のシリコン化合物、金、銅、アルミニウム等と硬化膜との密着性を向上させる化合物である。具体的には、シランカップリング剤、チオール系化合物等が挙げられる。密着改良剤としてのシランカップリング剤は、界面の改質を目的とするものであり、特に限定することなく、公知のものを使用することができる。
シランカップリング剤としては、特開2009−98616号公報の段落0048に記載のシランカップリング剤が好ましく、中でもγ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランやγ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシランがより好ましい。これらは1種単独又は2種以上を併用できる。
本発明の着色組成物における密着改良剤の含有量は、全固形分量に対して、0.1質量%〜20質量%が好ましく、0.2質量%〜5質量%がより好ましい。
【0175】
[架橋剤]
本発明の着色組成物は、少なくとも一種の架橋剤を含有していてもよい。
本発明の着色組成物に、補足的に架橋剤を用い、着色組成物を硬化させてなる着色硬化膜の硬度をより高めることもできる。
架橋剤としては、架橋反応により膜硬化を行なえるものであれば、特に限定はなく、例えば、(a)エポキシ樹脂、(b)メチロール基、アルコキシメチル基、及びアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換された、メラミン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物又はウレア化合物、(c)メチロール基、アルコキシメチル基、及びアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換された、フェノール化合物、ナフトール化合物又はヒドロキシアントラセン化合物、が挙げられる。中でも、多官能エポキシ樹脂が好ましい。
架橋剤の具体例などの詳細については、特開2004−295116号公報の段落〔0134〕〜〔0147〕の記載を参照することができる。
【0176】
[現像促進剤]
非露光領域のアルカリ溶解性を促進し、着色組成物の現像性の更なる向上を図る場合には、少なくとも一種の現像促進剤を添加することもできる。
現像促進剤は、分子量1000以下の低分子量有機カルボン酸化合物、分子量1000以下の低分子量フェノール化合物であることが好ましい。
具体的には、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、ジエチル酢酸、エナント酸、カプリル酸等の脂肪族モノカルボン酸;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルコハク酸、テトラメチルコハク酸、シトラコン酸等の脂肪族ジカルボン酸;トリカルバリル酸、アコニット酸、カンホロン酸等の脂肪族トリカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ヘメリト酸、メシチレン酸等の芳香族モノカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリト酸、トリメシン酸、メロファン酸、ピロメリト酸等の芳香族ポリカルボン酸;フェニル酢酸、ヒドロアトロパ酸、ヒドロケイ皮酸、マンデル酸、フェニルコハク酸、アトロパ酸、ケイ皮酸、ケイ皮酸メチル、ケイ皮酸ベンジル、シンナミリデン酢酸、クマル酸、ウンベル酸等が挙げられる。
【0177】
[各種添加剤]
本発明の着色組成物は、上述の各成分に加えて、本発明の効果を損なわない範囲で、更に、各種添加剤、例えば、充填剤、上記以外の高分子化合物、紫外線吸収剤、酸化防止剤、凝集防止剤等を配合することができる。これらの添加物としては、特開2004−295116号公報の段落〔0155〕〜〔0156〕に記載のものを挙げることができる。
本発明の着色組成物においては、特開2004−295116号公報の段落〔0078〕に記載の光安定剤、同公報の段落〔0081〕に記載の熱重合防止剤を含有することができる。
【0178】
また、非露光領域のアルカリ溶解性を促進し、着色組成物の現像性の更なる向上を図る場合には、該組成物に有機カルボン酸、好ましくは分子量1000以下の低分子量有機カルボン酸の添加を行なうことが好ましい。
具体的には、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、ジエチル酢酸、エナント酸、カプリル酸等の脂肪族モノカルボン酸;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルコハク酸、テトラメチルコハク酸、シトラコン酸等の脂肪族ジカルボン酸;トリカルバリル酸、アコニット酸、カンホロン酸等の脂肪族トリカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ヘメリト酸、メシチレン酸等の芳香族モノカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリト酸、トリメシン酸、メロファン酸、ピロメリト酸等の芳香族ポリカルボン酸;フェニル酢酸、ヒドロアトロパ酸、ヒドロケイ皮酸、マンデル酸、フェニルコハク酸、アトロパ酸、ケイ皮酸、ケイ皮酸メチル、ケイ皮酸ベンジル、シンナミリデン酢酸、クマル酸、ウンベル酸等のその他のカルボン酸が挙げられる。
【0179】
〔着色組成物の調製方法〕
本発明の着色組成物は、前述の各成分と必要に応じて任意成分とを混合することで調製される。
なお、着色組成物の調製に際しては、着色組成物を構成する各成分を一括配合してもよいし、各成分を溶剤に溶解・分散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。例えば、全成分を同時に溶剤に溶解・分散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・分散液としておいて、使用時(塗布時)にこれら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着色組成物は、好ましくは、孔径0.01μm〜3.0μm程度のフィルタなどを用いて濾別した後、使用に供することができる。
【0180】
本発明の着色組成物は、色相及びコントラストに優れた着色硬化膜を形成することができるため、液晶表示装置(LCD)や固体撮像素子(例えば、CCD、CMOS等)に用いられるカラーフィルタなどの着色画素形成用として、また、印刷インキ、インクジェットインキ、及び塗料などの作製用途として好適に用いることができる。特に、液晶表示装置用の着色画素形成用途に好適である。
【0181】
<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、既述の本発明のジピロメテン系金属錯体化合物及び/又はその互変異性体を含む本発明の着色組成物を用いて形成される。
より具体的には、本発明のカラーフィルタは、基板と、該基板上に、既述のジピロメテン系金属錯体化合物及び/又はその互変異性体を含む着色領域と、を設けて構成されたものである。基板上の着色領域は、カラーフィルタの各画素をなす例えば赤(R)、緑(G)、青(B)等の着色膜で構成されている。本発明のカラーフィルタは、所定の構造を持つジピロメテン系金属錯体化合物を含ませて形成されるので、画像表示したときの彩色が鮮やかでコントラストが高く、特に液晶表示装置用として好適である。
【0182】
本発明のカラーフィルタは、ジピロメテン系金属錯体化合物を含有して硬化された着色領域(着色パターン)を形成できる方法であれば、いずれの方法で形成されてもよい。好ましくは、本発明の着色組成物を用いて作製される。
【0183】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、既述の本発明の着色組成物を支持体上に塗布し、着色層を形成する工程と、形成された前記着色層をパターン状に露光し、現像して着色領域を形成する工程と、を有する。
より具体的には、本発明のカラーフィルタの製造方法は、支持体上に既述の着色組成物を塗布し、着色層(着色組成物層ともいう。)を形成する工程(A)と、工程(A)にて形成された着色組成物層を(好ましくはマスクを介して)パターン状に露光し、塗布膜の未硬化部を現像液で現像除去して着色領域(着色パターン)を形成する工程(B)とを設けて構成されている。これらの工程を経ることで、各色(3色或いは4色)の画素からなる着色パターンが形成され、カラーフィルタを得ることができる。また、本発明のカラーフィルタの製造方法では、特に、工程(B)で形成された着色パターンに対して紫外線を照射する工程(C)と、工程(C)で紫外線が照射された着色パターンに対して加熱処理を行なう工程(D)とを更に設けた態様が好ましい。
このような方法により、液晶表示素子や固体撮像素子に用いられるカラーフィルタをプロセス上の困難性が少なく、高品質で、かつ低コストに作製することができる。
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法について、より詳細に説明する。
【0184】
−工程(A)−
本発明のカラーフィルタの製造方法では、まず、支持体上に、既述の本発明の着色組成物を回転塗布、スリット塗布、流延塗布、ロール塗布、バー塗布、インクジェット等の塗布方法により塗布して着色組成物層を形成し、その後、該着色組成物層を加熱(プリベーク)又は真空乾燥などで乾燥させる。
【0185】
支持体としては、例えば、液晶表示装置等に用いられるソーダガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、シリコン基板、樹脂基板などが挙げられる。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、或いは表面の平坦化のために、下塗り層を設けてもよい。
【0186】
プリベークの条件としては、ホットプレートやオーブンを用いて、70℃〜130℃で、0.5分間〜15分間程度加熱する条件が挙げられる。
また、着色組成物により形成される着色組成物層の厚みは、目的に応じて適宜選択される。液晶表示装置用カラーフィルタにおいては、0.2μm〜5.0μmの範囲が好ましく、1.0μm〜4.0μmの範囲が更に好ましい。また、固体撮像素子用カラーフィルタにおいては、0.2μm〜5.0μmの範囲が好ましく、0.3μm〜2.5μmの範囲が更に好ましい。なお、着色組成物層の厚みは、乾燥後の膜厚である。
【0187】
−工程(B)−
続いて、本発明のカラーフィルタの製造方法では、支持体上に形成された着色組成物層に対して、パターン露光が行なわれる。露光に適用し得る光もしくは放射線としては、g線、h線、i線、各種レーザー光が好ましく、特にi線が好ましい。照射光にi線を用いる場合、5mJ/cm〜500mJ/cmの露光量で照射することが好ましい。
【0188】
また、その他の露光光源としては、超高圧、高圧、中圧、低圧の各水銀灯、ケミカルランプ、カーボンアーク灯、キセノン灯、メタルハライド灯、各種レーザー光源、等が使用できる。
【0189】
〜レーザー光源を用いた露光工程〜
レーザー光源を用いた露光方式では照射光は、波長が300nm〜410nmの範囲である波長の範囲の紫外光レーザーが好ましく、さらに好ましくは300nm〜360nmの範囲の波長である。具体的には、特に出力が大きく、比較的安価な固体レーザーのNd:YAGレーザーの第三高調波(355nm)や、エキシマレーザーのXeCl(308nm)、XeF(353nm)を好適に用いることができる。パターン露光量としては、生産性の観点から、1mJ/cm〜100mJ/cmの範囲が好ましく、1mJ/cm〜50mJ/cmの範囲がより好ましい。
【0190】
露光装置としては、特に制限はないが市販されているものとしては、Callisto(ブイテクノロジー株式会社製)やEGIS(ブイテクノロジー株式会社製)やDF2200G(大日本スクリーン株式会社製などが使用可能である。また上記以外の装置も好適に用いられる。
【0191】
続いて、露光後の着色組成物層に対して、現像液にて現像が行なわれる。これにより、着色パターンを形成することができる。 現像液は、着色組成物層の未硬化部を溶解し、硬化部を溶解しないものであれば、種々の有機溶剤の組み合わせやアルカリ性水溶液を用いることができる。現像液がアルカリ性水溶液である場合、アルカリ濃度が好ましくはpH10〜13となるように調整するのがよい。前記アルカリ性水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8-ジアザビシクロ-[5,4,0]-7-ウンデセン等のアルカリ性水溶液が挙げられる。
現像時間は、30秒〜300秒が好ましく、更に好ましくは30秒〜120秒である。現像温度は、20℃〜40℃が好ましく、更に好ましくは23℃である。
現像は、パドル方式、シャワー方式、スプレー方式等で行なうことができる。
また、アルカリ性水溶液を用いて現像した後は、水で洗浄することが好ましい。
【0192】
−工程(C)−
本発明のカラーフィルタの製造方法では、特に、着色組成物を用いて形成された着色パターン(画素)に対して、紫外線照射による後露光を行なうこともできる。
【0193】
−工程(D)−
上記のような紫外線照射による後露光が行なわれた着色パターンに対して、さらに加熱処理を行なうことが好ましい。形成された着色パターンを加熱処理(いわゆるポストベーク処理)することにより、着色パターンを更に硬化させることができる。この加熱処理は、例えば、ホットプレート、各種ヒーター、オーブンなどにより行なうことができる。
加熱処理の際の温度としては、100℃〜300℃であることが好ましく、更に好ましくは、150℃〜250℃である。また、加熱時間は、10分〜120分程度が好ましい。
【0194】
このようにして得られた着色パターンは、カラーフィルタにおける画素を構成する。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、上記の工程(A)、工程(B)、及び必要に応じて工程(C)や工程(D)を所望の色数に合わせて繰り返せばよい。
なお、単色の着色組成物層の形成、露光、現像が終了する毎に(1色毎に)、前記工程(C)及び/又は工程(D)を行なってもよいし、所望の色数の全ての着色組成物層の形成、露光、現像が終了した後に、一括して前記工程(C)及び/又は工程(D)を行なってもよい。
【0195】
本発明のカラーフィルタの製造方法により得られたカラーフィルタ(本発明のカラーフィルタ)は、本発明の着色組成物を用いていることから、色相及びコントラストに優れている。液晶表示装置に用いた場合、良好な色相を達成しながら、分光特性及びコントラストに優れた画像の表示が可能になる。
【0196】
[画像表示装置、固体撮像素子]
本発明の画像表示装置、及び、固体撮像素子は、既述の本発明のカラーフィルタ、又は、既述の本発明のカラーフィルタの製造方法により作成されたカラーフィルタを備えたものである。より具体的には、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、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。
画像表示装置としては、プラズマディスプレイ表示装置、EL表示装置、CRT表示装置、液晶表示装置などが挙げられる。
【0197】
画像表示装置の定義や各表示装置の詳細については、例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木 昭夫著、(株)工業調査会 1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹 順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。また、液晶表示装置については、例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田 龍男編集、(株)工業調査会 1994年発行)」に記載されている。
本発明のカラーフィルタが適用できる画像表示装置に特に制限はなく、例えば、上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。
【0198】
本発明のカラーフィルタは、中でも特に、カラーTFT方式の液晶表示装置に対して有効である。カラーTFT方式の液晶表示装置については、例えば「カラーTFT液晶ディスプレイ(共立出版(株)1996年発行)」に記載されている。更に、本発明はIPSなどの横電界駆動方式、MVAなどの画素分割方式などの視野角が拡大された液晶表示装置や、STN、TN、VA、OCS、FFS、及びR−OCB等にも適用できる。また、本発明のカラーフィルタは、COA(Color-filter On Array)方式にも供することが可能である。
【0199】
本発明のカラーフィルタを液晶表示素子に用いると、従来公知の冷陰極管の三波長管と組み合わせたときに高いコントラストを実現できるが、更に、赤、緑、青のLED光源(RGB−LED)をバックライトとすることによって輝度が高く、また、色純度の高い色再現性の良好な液晶表示装置を提供することができる。
【実施例】
【0200】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」、「%」は質量基準である。
【0201】
〔実施例1〕:ジピロメテン系金属錯体化合物の合成
下記反応スキームAに従って、本発明のジピロメテン系金属錯体化合物の既述の例示化合物A−11、及びA−15を合成した。
【0202】
【化28】

【0203】
【化29】

【0204】
【化30】

【0205】
【化31】

【0206】
−中間体1の合成−
中間体1に関しては、米国特許出願公開2008/0076044号明細書に記載の方法により合成した。
中間体2〜中間体6、例示化合物A−11、及びA−15を以下に示すように合成した。
【0207】
−中間体2の合成−
米国特許出願公開2008/0076044号明細書に記載の方法で得た205.3g(0.5mol)の中間体1に、アセトニトリル600mlを加え、氷冷下で攪拌した。この溶液に対して、ピバロイルクロリド66.3g(0.55mol)を滴下しながら加えた。その後、ピリジン47.5g(0.6mol)を滴下しながら加え、氷冷下で1時間、室温で2時間攪拌した。反応終了後、析出した固体をろ過し、ろ物をアセトニトリルで洗浄し、乾燥した。このようにして、中間体2を238.5g得た(収率:96%)
なお、H−NMR(CDCl)の詳細は、δ:11.02(s、1H)、10.81(s、1H)、7.37〜7.26(m、5H)、6.28(d、1H)、5.87(s、1H)、1.36(s、9H)、1.26〜1.15(m、3H)、1.04〜0.97(m、2H)0.83(s、18H)、0.70(d、3H)、0.63〜I0.46(m、2H)であった。
【0208】
−中間体3の合成−
アセトニトリル625ml中に、中間体2を123.7g(0.25mol)、オルトギ酸トリエチルを74.1g(0.5mol)加え、室温で攪拌した。この溶液に対して、トリフルオロ酢酸85.5g(0.75mol)を滴下しながら加え、室温で2時間攪拌した。反応終了後、反応液を水5000ml中に注ぎ、その後炭酸水素ナトリウム107.5g加え、室温で5時間攪拌した。その後、析出した固体をろ過し、ろ物を水、アセトニトリル、酢酸エチルを用いて洗浄し、得られた固体を乾燥した。このようにして、中間体3を100g(80%)得た。
なお、H−NMR(CDCl)の詳細は、δ:10.99(s、2H)、7.29〜7.12(m、10H)、6.06(d、1H)、5.87(s、2H)、1.42(s、18H)、1.22〜1.12(m、6H)、1.00〜0.95(m、4H)0.80(s、36H)、0.64(d、6H)、0.44〜I0.31(m、4H)であった。
【0209】
−中間体4の合成−
水50ml、メタノール40ml中に4−ブロモフタルイミドを14.9g(0.066mol)、炭酸カリウム4.56g(0.033mol)を加え、室温で攪拌した。この液に、水20mlに硫酸亜鉛7水和物4.0g(0.014mol)を溶かした液を加え、室温で6時間攪拌した。攪拌終了後、得られた析出物をろ過し、ろ物を水及びメタノールで洗浄し、乾燥した。このようにして、中間体6を10.1g(95%)得た。
なお、1H−NMR(CDCl3)の詳細は、δ:8.01(m、2H)、7.92〜7.89(m、2H)、7.76〜7.29(m、2H)であった。
【0210】
−中間体5の合成−
ジメチルスルホキシド40ml中にニトロフタルイミド9.6g(0.05mol)、炭酸カリウム8.3g(0.06mol)を加え、室温で撹拌した。この液にn−ドデシルメルカプタン11.1g(0.055mol)を加え、室温で4時間撹拌した。撹拌終了後、反応液を水600ml中に注加した。得られた析出物をろ過し、ろ物をアセトニトリルで洗浄し、乾燥した。このようにして、中間体5を11.6g(67%)得た。
なお、H−NMR(CDCl)の詳細は、δ:8.50(s、1H)、7.72〜7.65(m、2H)、7.55〜7.52(m、1H)、3.06〜3.01(t、3H)、1.74〜1.61(m、2H)、1.49〜1.41(m、2H)、1.27(m、16H)、0.90〜0.86(t、3H)であった。
【0211】
−中間体6の合成−
水30ml、メタノール30ml中に中間体5を10.7g(0.03mol)、炭酸カリウム2.1g(0.015mol)を加え、室温で攪拌した。この液に、水20mlに硫酸亜鉛7水和物4.0g(0.014mol)を溶かした液を加え、室温で6時間攪拌した。攪拌終了後、得られた析出物をろ過し、ろ物を水及びメタノールで洗浄し、乾燥した。このようにして、中間体6を10.1g(95%)得た。
なお、H−NMR(CDCl)の詳細は、δ:7.74〜7.67(m、4H)、7.57〜7.53(m、2H)、3.07〜3.03(t、6H)、1.76〜1.56(m、4H)、1.52〜1.41(m、4H)、1.27(m、32H)、0.91〜0.87(t、6H)であった。
【0212】
(例示化合物A−11の合成)
テトラヒドロフラン50mlに中間体3を5g(0.05mol)、中間体4を3.1g(0.06mol)を加え、50℃で48時間攪拌した。反応終了後、析出した固体をろ過し、ろ液を減圧濃縮した。得られた固体に、メタノール200mlを加え、60℃で1時間攪拌してからろ過を行い、再度メタノールで洗浄した。このようにして、例示化合物A−11を5.7g(88%)得た。
なお、H−NMR(CDCl)の詳細は、δ:11.52(s、2H)、7.76〜7.75(m、1H)、7.63〜7.60(m、1H)、7.49〜7.47(m、1H)、7.28〜7.11(m、10H)、6.30(s、1H)、5.87(s、2H)、1.41(s、9H)、1.25〜0.78(m、10H)、0.88(s、18H)、0.72(s、18H)、0.63〜0.61(d、6H)、0.54〜0.41(m、2H)、0.29〜0.17(m、2H)であった。
【0213】
また、得られた化合物について、酢酸エチル溶液中のモル吸光係数(ε)を分光光度計UV−1800PC((株)島津製作所製)を用いて測定し、さらに最大吸収波長(λmax)での吸光度(Abs)を1.0に規格化して450nmの吸光度を評価した。例示化合物A−11の最大吸収波長λmaxは550nmであり、モル吸光係数(ε)は126,000であった。
なお、吸光度(Abs値)、最大吸収波長λmax、及びモル吸光係数(ε)の結果は、下記表1に示す。
【0214】
(例示化合物A−15の合成)
テトラヒドロフラン50mlに中間体3を5g(0.05mol)、中間体6を4.6g(0.06mol)を加え、50℃で48時間攪拌した。反応終了後、析出した固体をろ過し、ろ液を減圧濃縮した。得られた固体に、メタノール200mlを加え、60℃で1時間攪拌してからろ過を行い、再度メタノールで洗浄した。このようにして、例示化合物A−15を5.2g(74%)得た。
なお、H−NMR(CDCl)の詳細は、δ:11.51(s、2H)、7.56〜7.48(m、3H)、7.36〜7.10(m、10H)、6.30(s、1H)、5.87(s、2H)、2.98〜2.93(t、2H)、1.41(s、9H)、1.75〜0.78(m、14H)、1.26〜1.25(m、16H)、0.87(s、18H)、0.71(s、18H)、0.63〜0.61(d、6H)、0.54〜0.42(m、2H)、0.28〜0.16(m、2H)であった。
【0215】
また、前記同様に最大吸収波長λmaxとモル吸光係数(ε)の測定を行なったところ、例示化合物A−15の最大吸収波長λmaxは549nmであり、モル吸光係数(ε)は123,000であった。
吸光度(Abs値)、最大吸収波長λmax、及びモル吸光係数(ε)の結果を、下記表1に示す。
【0216】
〔実施例2〕
実施例1における反応スキームに類似する方法により、さらに下記表1に示す例示化合物(ジピロメテン系金属錯体化合物又はその互変異性体)を合成するとともに、実施例1と同様の方法で同定、並びに、最大吸収波長λmax及びモル吸光係数(ε)の測定を行なった。測定結果を、下記表1に示す。
【0217】
【表1】

【0218】
前記表1に示すように、本発明の化合物は、モル吸光係数(ε)が高く、かつ450nmの吸光度(Abs値)が低く、色分離に優れ、カラーフィルタに適した化合物であることが分かった。
【0219】
以下、着色組成物、カラーフィルタを作製する具体的な例を示す。
〔実施例3〕
まず、着色組成物の調製に用いる各成分を以下に示す。
(S−1)C.I.ピグメント・ブルー15:6を12.8部とアクリル系顔料分散剤 7.2部とを、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート80.0部と混合し、ビーズミルを用いて顔料を十分に分散させて得られた顔料分散液
(T−1)光重合性化合物:カヤラドDPHA(日本化薬(株)製;ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの混合物)
(U−1)アルカリ可溶性バインダー:ベンジルメタクリレート/メタクリル酸(75/25[質量比]共重合体(重量平均分子量:12,000)のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(固形分40.0%)
(V−1)光重合開始剤:2−(ベンゾイルオキシイミノ)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1−オクタノン
(V−2)光重合開始剤:2−(アセトキシイミノ)−4−(4−クロロフェニルチオ)−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]−1−ブタノン
(W−1)光重合開始助剤:4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
(X−1)有機溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
(X−2)有機溶剤:3−エトキシプロピオン酸エチル
(Y−1)界面活性剤:メガファックF781−F(大日本インキ化学工業(株)製)
【0220】
−B1.着色組成物(塗布液)の調製−
下記組成中の成分を混合して、着色組成物1を調製した。
<組成>
・前記例示化合物A−1・・・・・6.9部
(ジピロメテン系金属錯体化合物)
・前記(S−1) ・・・・43.0部
・前記(T−1) ・・・103.4部
・前記(U−1) ・・・212.2部(固形分換算値:84.9部)
・前記(V−1) ・・・・21.2部
・前記(W−1) ・・・・・3.5部
・前記(X−1) ・・・・71.9部
・前記(X−2) ・・・・・3.6部
・前記(Y−1) ・・・・0.06部
【0221】
−B2.着色組成物によるカラーフィルタの作製及び評価−
前記B1.で得られた着色組成物(カラーレジスト液)を、100mm×100mmのガラス基板(1737、コーニング社製)上に、色濃度の指標となるx値が0.650となるように塗布し、90℃のオーブンで60秒間乾燥させた(プリベーク)。その後、解像度評価用の10μm〜100μmのマスク孔幅を有するフォトマスクを介して高圧水銀灯により200mJ/cmにて(照度20mW/cm)露光し、露光後の塗膜をアルカリ現像液CDK−1(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)の1%水溶液にて覆い、60秒間静止した。静止後、純水をシャワー状に散布して現像液を洗い流した。そして、上記のように露光及び現像が施された塗膜を220℃のオーブンで1時間加熱処理し(ポストベーク)、ガラス基板上にカラーフィルタ用の着色パターン(着色樹脂被膜)を形成し、着色フィルタ基板1(カラーフィルタ1)を作製した。
【0222】
−評価−
得られたカラーフィルタ1について下記の評価を行なった。評価結果を、下記表2に示す。
【0223】
<1.耐光性>
カラーフィルタ1に対し、キセノンランプを5万luxで20時間照射(100万lux・h相当)した後、耐光テスト前後の色差のΔEab値を測定した。ΔEab値の小さい方が、耐光性が良好であることを示す。
−判定基準−
5: ΔEab値<3
4: 3≦ΔEab値<5
3: 5≦ΔEab値<10
2:10≦ΔEab値<20
1:20≦ΔEab値
【0224】
<2.輝度(Y値)>
カラーフィルタ1の輝度は、オリンパス(株)製の顕微分光測定装置OSP−SP200を用いて測定し、Y値により評価した。Y値が高いほど、液晶ディスプレイ用カラーフィルタとして良好な性能を示す。
【0225】
<3.コントラスト>
得られたカラーフィルタ1を2枚の偏光フィルムの間に挟み、2枚の偏光フィルムの偏光軸が平行な場合、及び垂直な場合の輝度の値を色彩輝度計(トプコン(株)製、型番:BM−5A)を使用して測定し、2枚の偏光フィルムの偏光軸が平行な場合の輝度を垂直な場合の輝度で除して、得られた値をコントラストとして求めた。コントラストが高いほど、液晶ディスプレイ用カラーフィルタとして良好な性能であることを示す。
−判定基準−
5:コントラストが20,000以上
4:コントラストが15,000以上20,000未満
3:コントラストが10,000以上15,000未満
2:コントラストが、5,000以上10,000未満
1:コントラストが、5,000未満
【0226】
〔実施例4〜17〕
実施例3の着色組成物1の調製において、例示化合物A−1を、表2に示す既述の例示化合物(ジピロメテン系金属錯体化合物)にそれぞれ置き換え、色が合うように例示化合物とS−1との比率を調節したこと以外、実施例3と同様にして着色組成物2〜15を調製し、次いで、カラーフィルタ2〜15を作製した。
【0227】
〔実施例18〕
実施例3において、下記組成中の成分を混合して着色組成物16を調製し、着色組成物1に代えて着色組成物16を用いたこと以外は、実施例3と同様にして、カラーフィルタ16を得た。
−組成−
・前記例示化合物A−1・・・・・6.9部
・前記(S−1) ・・・・43.0部
・前記(T−1) ・・・103.4部
・前記(U−1) ・・・212.2部(固形分換算値:84.9部)
・前記(V−2) ・・・・21.2部
・前記(W−1) ・・・・・3.5部
・前記(X−1) ・・・・71.9部
・前記(X−2) ・・・・・3.6部
・前記(Y−1) ・・・・0.06部
【0228】
〔実施例19〜21〕
実施例18の着色組成物16の調製において、例示化合物A−1を表2に示す既述の例示化合物(ジピロメテン系金属錯体化合物)にそれぞれ置き換え、色が合うように例示化合物とS−1の比率を置き換えた以外は、実施例18と同様にして着色組成物17〜19を調製し、次いでカラーフィルタ17〜19を得た。
【0229】
〔実施例22〕
実施例3において、下記組成中の成分を混合して着色組成物20を調製し、着色組成物1に代えて着色組成物20を用いたこと以外は、実施例3と同様にして、カラーフィルタ20を得た。
−組成−
・前記例示化合物A−1 ・・・・・4.7部
・前記(S−1) ・・・・42.1部
・下記化合物(5) ・・・・・2.3部
・前記(T−1) ・・・103.4部
・前記(U−1) ・・・212.2部(固形分換算値:84.9部)
・前記(V−2) ・・・・21.2部
・前記(W−1) ・・・・・3.5部
・前記(X−1) ・・・・71.9部
・前記(X−2) ・・・・・3.6部
・前記(Y−1) ・・・・0.06部
【0230】
【化32】

【0231】
なお、化合物(5)は、既述の一般式(X)で表されるジアミノアントラキノン化合物である。
【0232】
〔実施例23〕
実施例22の着色組成物20の調製において、例示化合物A−1をA−11に代えて着色組成物21を調製し、着色組成物20に代えて着色組成物21を用いたこと以外は、実施例22と同様にして、カラーフィルタ21を得た。
【0233】
〔比較例1〜比較例4〕
実施例3の着色組成物1の調製において、例示化合物A−1を表2に示す比較化合物1〜4にそれぞれ置き換え、色が合うように比較化合物とS−1との比率を変更したこと以外同様にして、着色組成物101〜104を調製した。さらに、着色組成物1に代えて、着色組成物101〜104を用いたほかは、実施例3と同様にして、カラーフィルタ101〜104を得た。
なお、比較化合物1〜4の詳細は、次のとおりである。
【0234】
比較化合物1・・・C.I.Acid Violet 17
比較化合物2・・・C.I.Acid Violet 49
【0235】
【化33】

【0236】
【表2】

【0237】
表2に示すように、例示化合物を用いて作製されたカラーフィルタ1〜21は、従来公知の化合物を用いた比較例(比較例1〜2)と比較して、非常に高い耐光性、輝度(Y値)、及びコントラストを有していることがわかった。さらに、従来公知のジピロメテン系金属錯体化合物(比較例3〜4)と比較しても、例示化合物を用いて作製されたカラーフィルタ1〜21は、高い評価が得られ、特に、コントラストに優れていることがわかった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(I)で表されるジピロメテン系金属錯体化合物又はその互変異性体。
【化1】


〔一般式(I)中、R、R、RおよびRは、各々独立に、水素原子、又は1価の置換基を表す。R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し、X及びXは、各々独立に、NRa(Ra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、アリールスルホニル基を表す。)、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表す。Y及びYは、各々独立に、NRb(Rb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、アリールスルホニル基を表す。)、窒素原子、又は炭素原子を表す。R及びR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。RとY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、RとYが互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。Xは、−L−(D)nを表し、Lは、単結合または、Maと結合可能なn+1価の基を表し、Dは、臭素原子、ヨウ素原子、−S−Rまたは−Se−R(前記Rは水素原子または1価の置換基を表す)を表す。nは1〜20である。nが2以上の場合、Dは同じであっても異なっていてもよい。aは、1または2を表す。aが2の場合、Xは同じであっても異なっていてもよい。〕
【請求項2】
下記一般式(I)で表されるジピロメテン系金属錯体化合物又はその互変異性体を含有する着色組成物。
【化2】


〔一般式(I)中、R、R、RおよびRは、各々独立に、水素原子、又は1価の置換基を表す。R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し、X及びXは、各々独立に、NRa(Ra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、アリールスルホニル基を表す。)、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表す。Y及びYは、各々独立に、NRb(Rb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、アリールスルホニル基を表す。)、窒素原子、又は炭素原子を表す。R及びR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。RとY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、RとYが互いに結合して5員、6員、又は7員の環を形成していてもよい。Xは、−L−(D)nを表し、Lは、単結合または、Maと結合可能なn+1価の基を表し、Dは、臭素原子、ヨウ素原子、−S−Rまたは−Se−R(前記Rは水素原子または1価の置換基を表す)を表す。nは1〜20である。nが2以上の場合、Dは同じであっても異なっていてもよい。aは、1または2を表す。aが2の場合、Xは同じであっても異なっていてもよい。〕
【請求項3】
さらに、重合性化合物、及び光重合開始剤を含有する請求項2に記載の着色組成物。
【請求項4】
さらに、アントラキノン化合物を含有する請求項2または請求項3に記載の着色組成物。
【請求項5】
前記アントラキノン化合物が、下記一般式(X)で表されるジアミノアントラキノン化合物である請求項4に記載の着色組成物。
【化3】


〔前記一般式(X)において、R21a及びR22aは、各々独立に、アルキル基、又はアリール基を表す。〕
【請求項6】
請求項3〜請求項5のいずれか1項に記載の着色組成物を用いて形成されたカラーフィルタ。
【請求項7】
請求項3〜請求項5のいずれか1項に記載の着色組成物を支持体上に塗布し、着色層を形成する工程と、
形成された前記着色層をパターン状に露光し、現像して着色領域を形成する工程と、
を有するカラーフィルタの製造方法。
【請求項8】
請求項6に記載のカラーフィルタ、又は請求項7に記載のカラーフィルタの製造方法により作製されたカラーフィルタを備えた画像表示装置。
【請求項9】
請求項6に記載のカラーフィルタ、又は請求項7に記載のカラーフィルタの製造方法により作製されたカラーフィルタを備えた固体撮像素子。

【公開番号】特開2012−77026(P2012−77026A)
【公開日】平成24年4月19日(2012.4.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−223055(P2010−223055)
【出願日】平成22年9月30日(2010.9.30)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】