JP2011232710A - カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタ及びその製造方法、並びに液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】染料と、下記一般式(I)で表される化合物とを含むカラーフィルタ用着色組成物である〔R1〜R4:炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数2〜20のアルケニル基、ニトロ基、スルファモイル基、N−置換スルファモイル基、炭素数1〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜20のアルキルスルホニル基、−NRaRb、水素原子;Ra,Rb:炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数2〜20のアルケニル基、ニトロ基、スルファモイル基、N−置換スルファモイル基、炭素数1〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜20のアルキルスルホニル基、水素原子〕。
【選択図】なし
Description
<1> 染料と、下記一般式(I)で表される化合物とを含むカラーフィルタ用着色組成物である。
<2> 前記一般式(I)で表される化合物の含有量が、前記染料100質量部に対して、0.5〜100質量部である請求項1に記載のカラーフィルタ用着色組成物である。
<3> 前記一般式(I)で表される化合物は、下記一般式(X)で表される化合物である前記<1>又は前記<2>に記載のカラーフィルタ用着色組成物である。
<4> 前記染料が、下記一般式(II)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、及び下記一般式(III)〜一般式(IX)のいずれかで表される染料化合物からなる群より選択される少なくとも一種である前記<1>〜前記<3>のいずれか1つに記載のカラーフィルタ用着色組成物である。
<6> 染料と、下記一般式(I)で表される化合物とを含むカラーフィルタである。
<7> 基板と、該基板上に前記<1>〜前記<5>のいずれか1つに記載のカラーフィルタ用着色組成物を用いて形成された着色領域とを有するカラーフィルタである。
<8> 前記<1>〜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。
<9> 前記<6>もしくは前記<7>に記載のカラーフィルタ、又は前記<8>に記載のカラーフィルタの製造方法で作製されたカラーフィルタを備えた液晶表示装置である。
本発明によれば、色相が良好でコントラストの高い画像の表示が可能なカラーフィルタ及びその製造方法、並びに液晶表示装置を提供することができる。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、染料と、以下に示す一般式(I)で表される化合物とを用いて構成されたものであり、好ましくは、更に重合性化合物と光重合開始剤とを用いて光に構成される。また、本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、必要に応じて、更に、アルカリ可溶性樹脂等のバインダー、有機溶剤など、並び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は、下記一般式(I)で表される化合物の少なくとも一種を含有する。この化合物を含有することにより、理由は定かではないが、コントラストを効果的に高めることができる。
上記のうち、Ra及びRbとしては各々独立に、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、RaとRbとは同一でも異なっていてもよい。−NRaRbとしては、ジメチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、アミノ基などを好適に挙げることができる。中でも、Raが水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基であって、Rbが水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である−NRaRbが好ましく、Raが炭素数1〜3のアルキル基であって、Rbが炭素数1〜3のアルキル基である−NRaRbがより好ましい。
本発明の着色組成物は、染料の少なくとも一種を含有する。染料としては、従来公知の染料の中から、場合に応じて所望のものを選択して用いることができる。
上記の中でも、以下に示す一般式(II)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、及び以下に示す一般式(III)〜一般式(IX)のいずれかで表される染料化合物から選ばれる1種又は2種以上を用いた形態が添加量を増やすにつれて急激にコントラストが低下し、本発明の効果が大きい点で好ましい。
すなわち、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)、ヒドロキシル基、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)、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)、
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、前記置換基R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。
また、一般式(II)において、R7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、これらの好ましい範囲は、前述のR1〜R6としてのハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基の好ましい範囲と同様である。
一般式(II)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。
一般式(II)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。
R3及びR4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、置換又は無置換の2−チエニル基、置換又は無置換の4−ピリジル基、置換又は無置換の3−ピリジル基、置換又は無置換の2−ピリジル基、置換又は無置換の2−フリル基、置換又は無置換の2−ピリミジニル基、置換又は無置換の2−ベンゾチアゾリル基、置換又は無置換の1−イミダゾリル基、置換又は無置換の1−ピラゾリル基、置換又は無置換のベンゾトリアゾール−1−イル基が挙げられ、より好ましくは置換又は無置換の2−チエニル基、置換又は無置換の4−ピリジル基、置換又は無置換の2−フリル基、置換又は無置換の2−ピリミジニル基、置換又は無置換の1−ピリジル基が挙げられる。
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等の他に、AlCl、InCl、FeCl、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、又はVOが好ましく、Fe、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Cu、Ni、Co、又はVOが更に好ましく、Fe、Zn、Cu、Co、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。
一般式(II)において、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、ヒドロキシル基、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表され、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、ヒドロキシル基、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表され、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、ヒドロキシル基、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表され、R7が、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基で表され、金属原子又は金属化合物が、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Mo、Mn、Cu、Ni、Co、TiO、又はVOで表される態様が挙げられる。
前記一般式(II)において、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表され、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表され、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表され、R7が、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基で表され、金属原子又は金属化合物が、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Cu、Ni、Co、又はVOで表される態様が挙げられる。
すなわち、一般式(II)中、R1及びR6が、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、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、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表され、R2及びR5が、各々独立に、アルキル基、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、アルキルスルホニル基、又はアリールスルホニル基で表され、R3及びR4が、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、R7が、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、金属原子又は金属化合物が、Zn、Cu、Co、又はVO(特にZn)で表される態様が挙げられる。
また、溶剤溶解性に優れる点から、一般式(II)中のR2及び/又はR5は、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であることが好ましい。
一般式(II−1)中のMaは、金属原子又は金属化合物を表し、前記「一般式(II)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錯体」における金属原子又は金属化合物と同義であり、その好ましい範囲も同様である。
一般式(II−1)中のR7は、一般式(II)中のR7と同義であり、好ましい態様も同様である。
一般式(II−2)中のR8〜R13で表される置換基は、一般式(II)で表される化合物のR1〜R6で表される置換基と同義であり、その好ましい態様も同様である。一般式(II−2)で表される化合物のR8〜R13で表される置換基が更に置換可能な基である場合には、前述した置換基R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。
一般式(II−2)中のR14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し、R14の好ましい範囲は、前記R7の好ましい範囲と同様である。R14が更に置換可能な基である場合には、前述した置換基R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。
一般式(II−3)中のMaは、金属又は金属化合物を表し、前記「一般式(II)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錯体」における金属原子又は金属化合物と同義であり、その好ましい範囲も同様である。
前記RとRa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、更に、前記置換基Rのいずれか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。
aは0、1、又は2を表す。
即ち、R2〜R5、R7、及びMaは、それぞれ、一般式(II)で表される化合物と金属原子又は金属化合物とを含む錯体の好ましい態様であり、X3はNR(Rは水素原子、アルキル基)、窒素原子、又は酸素原子であり、X4はNRa(Raは水素原子、アルキル基、ヘテロ環基)、又は酸素原子であり、Y1はNRc(Rcは水素原子、又はアルキル基)、窒素原子、又は炭素原子であり、Y2は窒素原子、又は炭素原子であり、X5は酸素原子を介して結合する基であり、R8及びR9は、それぞれ独立に、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を表すか、R8とY1とが互いに結合して5員又は6員環を形成し、R9とY2とが互いに結合して5員、6員環を形成する、aは0又は1で表される態様である。
即ち、R2〜R5、R7、Maはそれぞれ、一般式(II)で表される化合物と金属原子又は金属化合物とを含む錯体の好ましい態様であり、X3及びX4は、酸素原子であり、Y1はNHであり、Y2は窒素原子であり、X5は酸素原子を介して結合する基であり、R8及びR9は、それぞれ独立に、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を表すか、R8とY1とが互いに結合して5員又は6員環を形成し、R9とY2とが互いに結合して5員、6員環を形成する、aは0又は1で表される態様である。
本発明におけるジピロメテン系金属錯体化合物の融点は、溶解性の観点から高すぎないことが好ましい。
具体的な合成方法については、特開2008−292970号公報の段落番号[0131]〜[0157]の記載を参照することができる。
R33及びR34は、各々独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシカルボニル基、又は水素原子を表し、R35は、水素原子、メトキシ基、塩素原子、メチル基、又はニトロ基を表す。中でも、R33、R34は、水素原子、炭素数1〜10の置換もしくは無置換のアルキル基(例えばメチル、エチル、プロピル、シアノエチル、メトキシエチル、ベンジル、カルボキシベンジルなど)、炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基(例えばフェニル、p−ジメチルアミノフェニル、p−ジエチルアミノ−o−メチルフェニル、2,4,6−トリメチル、p−カルボキシフェニル、p−エトキシカルボニルフェニル、p−メタンスルホニルアミノフェニルなど)などが好ましい。
但し、分子中にカルボキシル基、スルホンアミド基、及びスルファモイル基から選ばれる少なくとも1つを有する。また、これらの基は分子中のアリール基に結合しているのが好ましい。より好ましくはカルボキシル基である。
R31は、炭素数1〜4の置換もしくは無置換のアルキル基(例えば、メチル、エチル、ブチル、t−ブチル、2−クロロエチル、メトキシエチル、2−ヒドロキシエチル、トリフルオロメチルなど)、炭素数6〜10の置換もしくは無置換のアリール基(例えばフェニル、トリル、メトキシフェニル、クロロフェニル、ナフチル、カルボキシフェニルなど)、炭素数1〜4の置換もしくは無置換のアルコキシ基(例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、メトキシエトキシなど)、炭素数2〜5の置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、2−メトキシエトキシカルボニル、ブトキシカルボニルなど)、炭素数7〜12の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基(例えばフェノキシカルボニル、メトキシフェノキシカルボニル、クロロフェノキシカルボニル、メチルフェノキシカルボニルなど)、炭素数6〜10の置換もしくは無置換のアリールオキシ基(例えばフェノキシ、メトキシフェノキシなど)、炭素数2〜5のアシル基(例えばアシル、プロピオニル、、ブタノイルなど)、ヒドロキシ基、シアノ基、炭素数2〜10のアシルアミノ基(例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなど)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド、エチルウレイドなど)、アミノ基(例えばジメチルアミノ、ジエチルアミノ、フェニルアミノ、クロロフェニルアミノ、メトキシフェニルアミノなど)等が好ましい。
また、Rb1、Rb2、Rb3としては、水素原子、脂肪族基が好ましく、特に好ましくは、水素原子である。
A2で表される置換基を有する脂肪族基としては、例えば、総炭素数2〜20の置換アルキル基、総炭素数3〜20の置換アルケニル基、総炭素数7〜20の置換アラルキル基などが好適に挙げられる。中でも、総炭素数2〜15の置換アルキル基が好ましく、総炭素数2〜10の置換アルキル基が特に好ましい。
A2で表されるアリール基は、縮環していてもよく、例えば、フェニル基、4−メトキシフェニル基、4−ジメチルアミノ基等が挙げられる。中でも、総炭素数6〜30のアリール基が好ましく、総炭素数6〜20のアリール基がより好ましく、総炭素数6〜15のアリール基が更に好ましく、6〜12のアリール基が特に好適である。
R6〜R14、R15〜R17、R42〜R47における隣接する2つの基、及びR19とR20、R21とR22、R23とR24、R29とR30、R31とR32、及びR35とR36は、可能な限り互いに結合して5員環〜7員環の炭化水素環、複素環を形成してもよい。
また、(A−9)中のQ1、(A−11)中のQ2、及び(A−14)中のQ3は、各々独立に、5員環〜7員環を形成するに必要な非金属原子群を表す。
上記のうち、本発明の効果の点から、Aが(A−10)、(A−11)、(A−14)を表す場合が好ましく、(A−11)を表す場合が特に好ましい。
前記Ra4で表される脂肪族基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、アルキル基、アルケニル基などが含まれる。無置換又は置換基を有するアルキル基としては、炭素数1〜25のアルキル基が好ましく、例えば、(i)プロピル基、2−メチル−2−アセチルアミノエチル基、2−プロパノイルアミノプロピル基等が挙げられる。中でも、炭素数2〜25のアルキル基が好ましく、炭素数2〜20のアルキル基が特に好ましい。
前記Ra4で表されるアリール基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、炭素数6〜30のアリール基が好ましく、より好ましくは炭素数6〜20のアリール基であり、例えば、4−ブタノイルアミノフェニル基、4−ブタンスルホンアミドフェニル基、4−ニトロフェニル基等が好適に挙げられる。
前記Ra4で表されるヘテロ環基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、例えば、5−ピリミジル基等が挙げられる。
アルキル鎖の炭素数が2〜12のシクロヘキシルアルキル基としては、シクロヘキシルエチル基、3−シクロヘキシルプロピル基及び8−シクロヘキシルオクチル基などが挙げられる。
アルキル鎖の炭素数が1〜4のアルキルシクロヘキシル基としては、2−エチルシクロヘキシル基、2−プロピルシクロヘキシル基及び2−(n−ブチル)シクロヘキシル基などが挙げられる。
炭素数2〜12のアルコキシル基で置換された炭素数2〜12のアルキル基としては、3−エトキシ−n−プロピル基、プロポキシプロピル基、4−プロポキシ−n−ブチル基、3−メチル−n−ヘキシルオキシエチル基及び3−(2−エチルヘキシルオキシ)プロピル基などが挙げられる。
炭素数1〜20のアルキル基で置換されたフェニル基としては、o−イソプロピルフェニル基などが挙げられる。
フェニル基で置換された炭素数1〜20のアルキル基としては、DL−1−フェニルエチル基、ベンジル基及び3−フェニル−n−ブチル基などが挙げられる。
L71及びL73における炭素数2〜12のアルキル基としては、エチル基、プロピル基、n−ヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ドデシル基、2−エチルヘキシル基、1,3−ジメチルブチル基、1−メチルブチル基、1,5−ジメチルヘキシル基及び1,1,3,3−テトラメチルブチル基などが挙げられる。
L72及びL74における炭素数2〜12のアルキレン基としては、ジメチレン基及びヘキサメチレン基などが挙げられる。
飽和脂肪族炭化水素基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。その炭素数は、通常は1〜10、好ましくは2〜8、より好ましくは3〜6である。飽和脂肪族炭化水素基には、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、エチルヘキシル基(2−エチルヘキシル基など)など、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルアルキル基などが含まれる。また、飽和脂肪族炭化水素基には、ヒドロキシル基、炭素数1〜8(好ましくは炭素数1〜4)アルコキシル基、又は炭素数1〜8(好ましくは炭素数1〜4)チオアルコキシル基などの置換基が置換していてもよい。この置換飽和脂肪族炭化水素基としては、例えば、ヒドロキシエチル基(2−ヒドロキシエチル基など)、エトキシエチル基(2−エトキシエチル基など)、エチルヘキシルオキシプロピル基(3−(2−エチルヘキシルオキシ)プロピル基など)、メチルチオプロピル基(3−メチルチオプロピル基など)などが挙げられる。
また、有機溶剤に対する溶解性(油溶性)を高める観点から、R81〜R84の少なくとも1つ(好ましくは全部)に、炭素数が6以上の基を選択するのが望ましく、特に置換又は未置換アリール基(好ましくはフェニル基)が望ましい。
R113aで表されるアシル基は、無置換であってもよく、飽和脂肪族炭化水素基、アルコキシル基などの置換基が結合していてもよい。アシル基の炭素数は、通常、2〜10、好ましくは6〜10である。前記アシル基は、例えば、アセチル基、ベンゾイル基、メトキシベンゾイル基(p−メトキシベンゾイル基など)などである。
染料の着色組成物中における含有量としては、着色組成物の全固形分に対して、1〜70質量%が好ましく、10〜50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。
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1個のエチレン性不飽和二重結合を有する付加重合性化合物を挙げることができる。
また、メタクリル酸エステルとして、例えば、テトラメチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ソルビトールトリメタクリレート、ソルビトールテトラメタクリレート、ビス〔p−(3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕ジメチルメタン、ビス−〔p−(メタクリルオキシエトキシ)フェニル〕ジメチルメタン等が挙げられる。
その他のエステルの例として、例えば、特公昭51−47334号公報、特開昭57−196231号公報記載の脂肪族アルコール系エステル類や、特開昭59−5240号公報、特開昭59−5241号公報、特開平2−226149号公報記載の芳香族系骨格を有するもの、特開平1−165613号公報記載のアミノ基を含有するもの等も好適に用いられる。更に、前述のエステルモノマーは混合物としても使用することができる。
その他の好ましいアミド系モノマーの例としては、特公昭54−21726号公報に記載のシクロへキシレン構造を有すものを挙げることができる。
CH2=C(R)COOCH2CH(R’)OH …(A)
〔一般式(A)中、R及びR’は、それぞれ独立にH又はCH3を表す。〕
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。
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。
また、一般式(1)におけるnは1〜2の整数が好ましい。
光重合開始剤の着色組成物の全固形分中における含有量(2種以上の場合は総含有量)は、本発明の効果をより効果的に得る観点から、3質量%〜20質量%が好ましく、4質量%〜19質量%がより好ましく、5質量%〜18質量%が特に好ましい。
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。
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。
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、アルカリ可溶性バインダー、架橋剤などの他の成分を含んでいてもよい。
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。
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。
着色組成物には、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、ノニオン系、カチオン系、アニオン系等の界面活性剤、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〕に記載の増感剤や光安定剤、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。
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。
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、より好ましくは孔径0.05μm〜0.5μm程度のフィルタなどを用いて濾別した後、使用に供することができる。
本発明のカラーフィルタは、基板と、該基板上に染料と既述の一般式(I)で表される化合物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、染料と既述の一般式(I)で表される化合物を含ませて形成されるので、画像の色相及びコントラストに優れており、特に液晶表示装置用として好適であり、鮮明でくっきりとした色合いの画像表示が可能である。
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法について、より具体的に説明する。
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、流延塗布、ロール塗布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、必要に応じて、予備硬化(プリベーク)を行ない、該着色組成物層を乾燥させる。
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く、1.5μm〜3.5μmの範囲が最も好ましい。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く、0.3μm〜1.5μmの範囲が最も好ましい。
なお、着色組成物層の厚みは、プリベーク後の膜厚である。
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、例えばフォトマスクを介して露光が行なわれる。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、KrF光、ArF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、100mJ/cm2〜10000mJ/cm2の露光量で照射することが好ましい。
レーザー光源を用いた露光方式では、光源として紫外光レーザーを用いる。レーザーは英語のLight Amplification by Stimulated Emission of Radiation(誘導放出により光の増幅)の頭文字である。反転分布をもった物質中でおきる誘導放出の現象を利用し、光波の増幅、発振によって干渉性と指向性が一層強い単色光を作り出す発振器及び増幅器、励起媒体として結晶、ガラス、液体、色素、気体などがあり、これらの媒質から固体レーザー、液体レーザー、気体レーザー、半導体レーザーなどの公知の紫外光に発振波長を有するレーザーを用いることができる。その中でも、レーザーの出力及び発振波長の観点から、固体レーザー、ガスレーザーが好ましい。
被露光物(パターン)の露光量としては、1mJ/cm2〜100mJ/cm2の範囲であり、1mJ/cm2〜50mJ/cm2の範囲がより好ましい。露光量がこの範囲であると、パターン形成の生産性の点で好ましい。
また、露光は、着色組成物層中の色材の酸化褪色を抑制するために、チャンバー内に窒素ガスを流しながら行なうことができる。
現像液は、着色組成物層の未硬化部(未露光部)を溶解し、硬化部(露光部)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pH11〜13、更に好ましくはpH11.5〜12.5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。
特に、テトラエチルアンモニウムヒドロキシドを、濃度が0.001質量%〜10質量%、好ましくは0.01質量%〜5質量%となるように調整したアルカリ性水溶液を現像液として用いることができる。
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。
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で、隣接する画素や積層された上下層への色移りを効果的に抑制することができる。この色移りは、本発明の着色組成物のように、色材として特定錯体のような染料を用いた場合に発生する特有の問題であり、この色移りは、以下のような紫外線照射による後露光により低減させることができる。
紫外線照射による後露光では、前述のようにして現像処理を行なった後の着色パターンに、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)を照射することが好ましい。
なお、現像処理と後述の工程(D)による加熱処理との間に、現像後の着色パターンに紫外光(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、耐光性が向上する。
この点から、紫外線照射による後露光は、前述の工程(B)における露光に用いられる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、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。
中でも、紫外光の照射光量は、前述の工程(B)における露光時の露光量の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。
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、30秒〜30000秒が好ましく、更に好ましくは、60秒〜1000秒である。
これらの手段による後露光の場合には、照射時間としては、10秒〜180秒、好ましくは20秒〜120秒、更に好ましくは30秒〜60秒である。
更に、後露光と後加熱とは、いずれを先に行なってもよいが、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着色パターンの熱ダレ(矩形パターンの球形化)やすそ引き(パターン下層部のリフロー化)による形状の変形を抑止するためである。
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。
本発明のカラーフィルタは、液晶表示素子や固体撮像素子に用いることが可能であり、特に液晶表示装置の用途に好適である。液晶表示装置に用いた場合、染料を着色剤として用い、良好な色相を達ししながら、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。
本発明のカラーフィルタは、染料を用いながらも色相、コントラストが損なわれるのが抑えられた着色領域(いわゆる画素)が設けられることから、特に液晶表示装置用のカラーフィルタとして好適である。このようなカラーフィルタを備えた液晶表示装置は、色合い及びコントラストが良好でくっきりとした鮮やかな高画質画像を表示することができる。
また、本発明のカラーフィルタは、明るく高精細なCOA(Color-filter On Array)方式にも供することが可能である。COA方式の液晶表示装置にあっては、カラーフィルタ層に対する要求特性は、前述のような通常の要求特性に加えて、層間絶縁膜に対する要求特性、すなわち低誘電率及び剥離液耐性が必要とされることがある。本発明のカラーフィルタにおいては、染料とともに一般式(I)で表される特定の化合物を含有して硬化させて得られるものであり、偏光を利用した表示特性の低下が解消されるものと考えられる。これによって、色純度などの色合いに優れるので、解像度が高く長期耐久性に優れたCOA方式の液晶表示装置を提供することができる。なお、低誘電率の要求特性を満足するためには、カラーフィルタ層の上に樹脂被膜を設けてもよい。
さらに、COA方式により形成される着色層には、着色層上に配置されるITO電極と着色層の下方の駆動用基板の端子とを導通させるために、一辺の長さが1〜15μm程度の矩形のスルーホールあるいはコの字型の窪み等の導通路を形成する必要であり、導通路の寸法(即ち、一辺の長さ)を特に5μm以下にすることが好ましいが、本発明を用いることにより、5μm以下の導通路を形成することも可能である。これらの画像表示方式については、例えば、「EL、PDP、LCDディスプレイ−技術と市場の最新動向−(東レリサーチセンター調査研究部門 2001年発行)」の43ページなどに記載されている。
バックライトに関しては、SID meeting Digest 1380(2005)(A.Konno et.al)や、月刊ディスプレイ 2005年12月号の18〜24ページ(島 康裕)、同25〜30ページ(八木隆明)などに記載されている。
(A−2)染料:前記一般式(II−3)で表されるジピロメテン金属錯体化合物の例示化合物IV−A
(A−3)染料:前記一般式(III)で表される化合物の具体例46
(B−2)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。
(D−1)バインダー樹脂:ベンジルメタクリレート/メタクリル酸(固形分40.0質量%)
(E−1)光重合開始剤:2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン
(E−2)光重合開始剤:2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ピペロニル−1,3,5−トリアジン
(F−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
(G−1)溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテル
(G−2)溶剤:3−エトキシプロピオン酸エチル
(H−1)界面活性剤:メガファックF475(大日本インキ化学工業(株)製)
−着色組成物1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(A−1) ・・・40.6質量部
・前記(A−12) ・・・3.1質量部
・前記(B−2) ・・・42.7質量部
・前記(C−1) ・・・103.4質量部
・前記(D−1) ・・・212.2質量部(固形分換算値:84.9質量部)
・前記(E−1) ・・・21.2質量部
・前記(F−1) ・・・3.5質量部
・前記(G−1) ・・・71.9質量部
・前記(G−2) ・・・3.6質量部
・前記(H−1) ・・・0.06質量部
次にガラス(#1737;コーニング社製)上に、上記で得た着色組成物1をスピンコート法で塗布した後、100℃3分間で揮発成分を揮発させて着色組成物膜1を形成した。冷却後、この着色組成物膜にi線〔波長365nm〕を照射して露光した。i線の光源には超高圧水銀ランプを用い、平行光としてから照射した。照射光量は500mJ/cm2とした。ついで220℃で20分間ポストベークを行ない、膜厚2μmの青色組成物膜1を得た。オリンパス(株)社製「顕微分光測定装置OSP−SP200を用い、C光源での色度を測定すると、x=0.15 y=0.09であった。
実施例1において、(A−1)を(A−2)に変更し、(A−2)と(B−2)の比率をx=0.15 y=0.09となるよう調整した以外は、実施例1と同様にして、青色組成物膜2を得た。
実施例1において、(A−1)を(A−6)に変更し、(A−6)と(B−2)の比率をx=0.15 y=0.09となるよう調整した以外は、実施例1と同様にして、青色組成物膜3を得た。
実施例1において、(A−12)を(A−10)に変更した以外は、実施例1と同様にして、青色組成物膜4を得た。
実施例1において、(A−1)を(A−2)に、(A−12)を(A−11)に変更し、(A−2)と(B−2)の比率をx=0.15 y=0.09となるよう調整した以外は、実施例1と同様にして、青色組成物膜5を得た。
実施例1において、(A−1)を(A−6)に、(A−12)を(A−11)に変更し、(A−6)と(B−2)の比率をx=0.15 y=0.09となるよう調整した以外は、実施例1と同様にして、青色組成物膜6を得た。
実施例2の(A−12)の添加量を3.1質量部から51質量部に変更した以外は、実施例2と同様にして、青色組成物膜Aを得た。
実施例2の(A−12)の添加をなくした以外は、実施例2と同様にして、青色組成物膜Aを得た。
実施例3の(A−12)の添加をなくした以外は、実施例3と同様にして、青色組成物膜Bを得た。
〔着色組成物7の調製〕
下記組成中の成分を混合して、着色組成物7を調製した。
<組成>
・前記(A−3) ・・・82.5質量部
・前記(A−12) ・・・1.1質量部
・前記(B−1) ・・・23.3質量部
・前記(C−1) ・・・103.4質量部
・前記(D−1) ・・・212.2質量部(固形分換算値:84.9質量部)
・前記(E−1) ・・・21.2質量部
・前記(F−1) ・・・3.5質量部
・前記(G−1) ・・・71.9質量部
・前記(G−2) ・・・3.6質量部
・前記(H−1) ・・・0.06質量部
実施例8の(A−3)を(A−4)に変更し、(A−4)と(B−1)の比率をx=0.30 y=0.57となるよう調整した以外は、実施例8と同様にして、緑色組成物膜8を得た。
実施例8の(A−3)を(A−5)に変更し、(A−5)と(B−1)の比率をx=0.30 y=0.57となるよう調整した以外は、実施例8と同様にして、緑色組成物膜9を得た。
実施例8の(A−3)を(A−7)に、(A−12)を(A−10)変更した以外は、実施例8と同様にして、緑色組成物膜10を得た。
実施例8の(A−3)を(A−8)に、(A−12)を(A−11)変更し、(A−8)と(B−1)の比率をx=0.30 y=0.57となるよう調整した以外は、実施例8と同様にして、緑色組成物膜11を得た。
実施例12の(A−3)を(A−9)に変更し、(A−9)と(B−1)の比率をx=0.30 y=0.57となるよう調整した以外は、実施例12と同様にして、緑色組成物膜12を得た。
実施例9の(A−12)の添加をなくした以外は、実施例9と同様にして、緑色組成物膜Dを得た。
実施例11の(A−10)の添加をなくした以外は、実施例11と同様にして、緑色組成物膜Eを得た。
上記で得られた組成物膜について、下記の方法により評価した。評価結果を下記の表1〜表2に示す。
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。
Claims (9)
- 染料と、下記一般式(I)で表される化合物とを含むカラーフィルタ用着色組成物。
〔一般式(I)中、R1、R2、R3、及びR4は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数2〜20のアルケニル基、ニトロ基、スルファモイル基、N−置換スルファモイル基、炭素数1〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜20のアルキルスルホニル基、−NRaRb、水素原子を表す。Ra及びRbは、各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数2〜20のアルケニル基、ニトロ基、スルファモイル基、N−置換スルファモイル基、炭素数1〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜20のアルキルスルホニル基、水素原子を表す。〕 - 前記一般式(I)で表される化合物の含有量が、前記染料100質量部に対して、0.5〜100質量部である請求項1に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
- 前記一般式(I)で表される化合物は、下記一般式(X)で表される化合物である請求項1又は請求項2に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
〔一般式(X)中、R11、R12、R13、及びR14は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数2〜20のアルケニル基、ニトロ基、スルファモイル基、N−置換スルファモイル基、炭素数1〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜20のアルキルスルホニル基、水素原子を表す。〕 - 前記染料が、下記一般式(II)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、及び下記一般式(III)〜一般式(IX)のいずれかで表される染料化合物からなる群より選択される少なくとも一種である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
〔一般式(II)中、R1、R2、R3、R4、R5、及びR6は、各々独立に、水素原子、又は置換基を表し、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。〕
〔一般式(III)中、A1は、5−ピラゾロン、イソオキサゾロン、バルビツール酸、チオバルビツール酸、ローダニン、ヒダントイン、チオヒダントイン、オキサゾリジンジオン、ピラゾリジンジオン、インダンジオン、ヒドロキシピリドン、ピラゾロピリドン、1,2,3,4−テトラヒドロキノリン−2,4−ジオン、3−オキソ−2,3−ジヒドロベンゾ〔d〕チオフェン−1,1−ジオキシド、及び3−ジシアノメチン−2,3−ジヒドロベンゾ〔d〕チオフェン−1,1−ジオキシドからなる群より選ばれる化合物由来の酸性核を表す。L1、L2、及びL3はメチンを表す。R33及びR34は、各々独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシカルボニル基、又は水素原子を表し、R35は、水素原子、メトキシ基、塩素原子、メチル基、又はニトロ基を表す。nは、0又は1を表す。但し、分子中にカルボキシル基、スルホンアミド基、及びスルファモイル基から選ばれる少なくとも1つを有する。〕
〔一般式(IV)中、R41は、ヘテロ環基を表し、R42は、水素原子又は置換基を表す。R43、R44、R45、R46、R47、及びR48は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、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、アリールスルホニル基、又はスルファモイル基を表す。R43とR44、R45とR46、R47とR48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。〕
〔一般式(V)中、Ra1、Ra2、Ra3、Rb1、Rb2、及びRb3は、各々独立に、水素原子又は一価の置換基を表し、Ra2とRa3とは互いに結合して5〜7員の複素環を形成していてもよい。A2は、脂肪族基、アリール基、又は複素環基を表す。nは、0、1、2、又は3を表し、nが2以上のとき、複数存在するRb2及びRb3はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。〕
〔一般式(VI)中、R61、R62、R63、及びR64は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又は−SO2NH−Rを表し、R65は水素原子、アルキル基、アリール基、−SO3H、又は−SO2NH−Rを表す。Rは、アルキル基、アルコキシアルキル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルアルキル基、アルコキシ基、アリール基、又はアルキルカルボニルオキシ基を表す。nは、0又は1以上の整数を表すが、nが0のときには、R61〜R65の少なくとも1つは置換基として−SO2NH−Rを有するアリール基を表す。〕
〔一般式(VII)中、R71は、炭素数2〜20のアルキル基、アルキル鎖の炭素数が2〜12のシクロヘキシルアルキル基、アルキル鎖の炭素数が1〜4のアルキルシクロヘキシル基、炭素数2〜12のアルコキシル基で置換された炭素数2〜12のアルキル基、L71−CO−O−L72−で表されるアルキルカルボキシルアルキル基、L73−O−CO−L74−で表されるアルキルオキシカルボニルアルキル基、炭素数1〜20のアルキル基で置換されたフェニル基、又はフェニル基で置換された炭素数1〜20のアルキル基を表す。L71は、炭素数2〜12のアルキル基を表し、L72は、炭素数2〜12のアルキレン基を表し、L73は、炭素数2〜12のアルキル基を表し、L74は、炭素数2〜12のアルキレン基を表す。R72、R73、R74、及びR75は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、カルボキシル基、又はハロゲン原子を表す。〕
〔一般式(VIII)中、Z1及びZ2は、各々独立に、酸素原子又は硫黄原子を表す。R81、R82、R83、及びR84は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、ヒドロキシ基が置換した炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1〜8のアルコキシル基が置換した炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1〜8のチオアルコキシル基が置換した炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基、又は炭素数2〜10のアシル基を表す。R85、R86,R87、R88、R89、R110a、R111a、及びR112aは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1〜10のハロゲン化飽和脂肪族炭化水素基、炭素数1〜8のアルコキシル基、カルボキシル基、スルホ基、スルファモイル基、又はN−置換スルファモイル基を表し、R85〜R89及びR110a〜R112aの少なくとも1つはN−置換スルファモイル基を表す。〕
〔一般式(IX)中、R91、R92、及びR93は、水素原子、ハロゲン原子、又はスルホン酸基を表し、A3は、下記(a)〜(d)のいずれかを表す。lは、1又は2の整数を表す。R94、R95、及びR96は、水素原子、メチル基、ハロゲン原子、スルホン酸基、又は−SO2N(R97)(R98)を表し、R97及びR98は各々独立に水素原子、低級アルキル基、又はフェニル基を表す。R91〜R96の少なくとも1つはスルホン酸基を表す。〕
- 更に、重合性化合物と光重合開始剤とを含む請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
- 染料と、下記一般式(I)で表される化合物とを含むカラーフィルタ。
〔一般式(I)中、R1、R2、R3、及びR4は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数2〜20のアルケニル基、ニトロ基、スルファモイル基、N−置換スルファモイル基、炭素数1〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜20のアルキルスルホニル基、−NRaRb、水素原子を表す。Ra及びRbは、各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数2〜20のアルケニル基、ニトロ基、スルファモイル基、N−置換スルファモイル基、炭素数1〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜20のアルキルスルホニル基、水素原子を表す。〕 - 基板と、該基板上に請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色組成物を用いて形成された着色領域とを有するカラーフィルタ。
- 請求項1〜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6もしくは請求項7に記載のカラーフィルタ、又は請求項8に記載のカラーフィルタの製造方法で作製されたカラーフィルタを備えた液晶表示装置。
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