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公開番号2025077025
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-16
出願番号2024191904
出願日2024-10-31
発明の名称カラーフィルタ用着色組成物、およびカラーフィルタ
出願人artience株式会社
代理人
主分類G02B 5/20 20060101AFI20250509BHJP(光学)
要約【課題】カラーフィルタの薄膜化に寄与する着色力、透過率、および耐熱性に優れた着色組成物を提供すること。
【解決手段】
一般式(1)で表されるカチオン性部位と、アニオン性部位との塩形成物である色素(A)を含むカラーフィルタ用着色組成物。
(一般式中、R₁～R₄は、各々独立して、水素原子、炭素数1～20のアルキル基、炭素数2～20のアルケニル基、または炭素数6～20のアリール基を表し、これらは置換基を有してもよく、これらの末端または炭素原子と炭素原子の間に2価の有機基が入ってもよく、また、R₁とR₂、R₃とR₄は、互いに連結して環を形成してもよく、環を形成する際に間に2価の有機基が入ってもよい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下記一般式（１）で表されるカチオン性部位と、アニオン性部位との塩形成物である色素（Ａ）を含むカラーフィルタ用着色組成物。
一般式（１）
JPEG
2025077025000039.jpg
57
65
（Ｒ
１
～Ｒ
４
は、各々独立して、水素原子、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数２～２０のアルケニル基、または炭素数６～２０のアリール基を表し、これらは置換基を有してもよく、これらの末端または炭素原子と炭素原子の間に２価の有機基が入ってもよく、また、Ｒ
１
とＲ
２
、Ｒ
3
とＲ
4
は、互いに連結して環を形成してもよく、環を形成する際に間に２価の有機基が入ってもよい。
Ｒ
５
～Ｒ
９
は、各々独立して、水素原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、炭素数１～２０のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボキシ基、ハロゲン原子、炭素数２～２０のアルケニル基、アルケニロキシ基、炭素数６～２０のアリール基、－ＳＯ
２
－Ｏ－Ｒ
１１１
、または－ＳＯ
２
－ＮＨ－Ｒ
１１２
を表し、Ｒ
１１１
、Ｒ
１１２
は、各々独立して、炭素数１～２０のアルキル基を表し、これらは置換基を有してもよく、これらの末端または炭素原子と炭素原子の間に２価の有機基が入ってもよく、これらのうち隣接する２つが互いに連結して環を形成してもよく、環を形成する際に間に２価の有機基が入ってもよい。
Ｘは、－ＳｉＲ
３１
Ｒ
３２
－、－Ｐ（＝Ｏ）Ｒ
３３
－、または－ＳＯ
２
－を表し、Ｒ
３１
～Ｒ
３３
は、各々独立して、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数２～２０のアルケニル基、または炭素数６～２０のアリール基を表し、これらは置換基を有してもよく、これらの末端または炭素原子と炭素原子の間に２価の有機基が入ってもよく、また、Ｒ
３１
とＲ
３２
は、互いに連結して環を形成してもよい。）
続きを表示（約 280 文字）【請求項２】
さらに樹脂を含む、請求項１に記載の着色組成物。
【請求項３】
さらに黄色色素を含む、請求項２に記載の着色組成物。
【請求項４】
さらに光重合開始剤を含む、請求項２または３に記載の着色組成物。
【請求項５】
さらに光重合性単量体を含む、請求項２または３に記載の着色組成物。
【請求項６】
基材上に、請求項２または３に記載の着色組成物により形成されてなる膜を有する、カラーフィルタ。
【請求項７】
請求項６に記載のカラーフィルタを有する、固体撮像素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定構造を有する色素を含む着色組成物に関し、特にカラー液晶表示装置、カラー撮像素子、および有機ＥＬ表示装置等に用いられるカラーフィルタの製造に好適な着色組成物、およびカラーフィルタに関するものである。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補型金属酸化膜半導体）、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）等に代表されるカラー撮像素子は、その受光素子上に赤色フィルタ層、緑色フィルタ層および青色フィルタ層の加法混合の原色のフィルタセグメントを具備するカラーフィルタをそれぞれ配設して色分解するのが一般的である。また、原色のカラーフィルタに比べ高感度が得られるため、赤色、緑色、青色の補色に相当する、シアン、マゼンタ、イエローのフィルタセグメントを具備するカラーフィルタもよく用いられている。補色のカラーフィルタは、フラッシュ等の補助光源を利用しにくいビデオカメラ等で採用される場合が多い。
【０００３】
近年、より美しい画像、映像を実現するため、カラーフィルタにおけるフィルタセグメントの小面積化が進んでおり、これに伴い、薄膜化も要求されるようになってきている。これは、同じ膜厚であれば、フィルタセグメントのサイズが小さくなるほど受光する光の量が少なくなることから、薄膜化によってより多くの光を受光させることが必要になるためである。
特に、昨今のカラー撮像素子におけるカラーフィルタの薄膜化の要求はより厳しくなっているが、色特性も従来同様に必要であるため、同じ着色剤を使用する場合には、フィルタセグメントにおける単位面積当たりの着色剤の量は変わらず、その他の成分のみを少なくして薄膜化を達成しなければならない。その場合、フィルタセグメントを形成するための着色組成物において、固形分中の着色剤の濃度はより高くなる。
しかしながら、カラーフィルタの作製において、着色組成物の塗工液を塗工する際に、着色剤の濃度が高すぎると、塗工液の粘度が高くなり、均一に塗工できなくなる。
そのため、量が少なくても十分な色特性を発現する、着色力の高い着色剤が求められる。また、その着色剤は、より多くの光を受光するための高い透過率や、カラーフィルタ製造時のプロセスに耐えうる耐熱性も有することが求められる。
【０００４】
緑色フィルタセグメントの製造には、着色剤として緑色色素および黄色色素が用いられている。主成分である緑色色素は、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン６２、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン６３、スクアリリウム染料等が主に用いられている。
いずれも、比較的透過率に優れるものの、昨今求められる薄膜化の要求に対しては、着色力が十分でない。また、スクアリリウム染料については、耐熱性が不十分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１３－０７９３０１号公報
特開２００７－２８４５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、カラーフィルタの薄膜化に寄与する着色力、透過率、および耐熱性に優れた着色組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定構造を有する色素を含有するカラーフィルタ用着色組成物が、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明に至った。
【０００８】
［１］下記一般式（１）で表されるカチオン性部位と、アニオン性部位との塩形成物である色素（Ａ）を含むカラーフィルタ用着色組成物。
一般式（１）
JPEG
2025077025000002.jpg
57
65
（Ｒ
１
～Ｒ
４
は、各々独立して、水素原子、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数２～２０のアルケニル基、または炭素数６～２０のアリール基を表し、これらは置換基を有してもよく、これらの末端または炭素原子と炭素原子の間に２価の有機基が入ってもよく、また、Ｒ
１
とＲ
２
、Ｒ
3
とＲ
4
は、互いに連結して環を形成してもよく、環を形成する際に間に２価の有機基が入ってもよい。
Ｒ
５
～Ｒ
９
は、各々独立して、水素原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、炭素数１～２０のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボキシ基、ハロゲン原子、炭素数２～２０のアルケニル基、アルケニロキシ基、炭素数６～２０のアリール基、－ＳＯ
２
－Ｏ－Ｒ
１１１
、または－ＳＯ
２
－ＮＨ－Ｒ
１１２
を表し、
Ｒ
１１１
、Ｒ
１１２
は、各々独立して、炭素数１～２０のアルキル基を表し、これらは置換基を有してもよく、これらの末端または炭素原子と炭素原子の間に２価の有機基が入ってもよく、これらのうち隣接する２つが互いに連結して環を形成してもよく、環を形成する際に間に２価の有機基が入ってもよい。
Ｘは、－ＳｉＲ
３１
Ｒ
３２
－、－Ｐ（＝Ｏ）Ｒ
３３
－、または－ＳＯ
２
－を表し、
Ｒ
３１
～Ｒ
３３
は、各々独立して、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数２～２０のアルケニル基、または炭素数６～２０のアリール基を表し、これらは置換基を有してもよく、これらの末端または炭素原子と炭素原子の間に２価の有機基が入ってもよく、また、Ｒ
３１
とＲ
３２
は、互いに連結して環を形成してもよい。）
【０００９】
［２］さらに樹脂を含む、［１］の着色組成物。
【００１０】
［３］さらに黄色色素を含む、［２］の着色組成物。
（【００１１】以降は省略されています）

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